发布时间：2023-03-01 16:29:05
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的机械设计专业论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
由于近年来高校的大量扩招，高校对于学生的培养质量日渐低下，毕业设计完成质量亦是如此。由于种种原因，学生完成毕业设计质量与教师完成毕业设计教学任务的质量之间的矛盾激化严重，随着时代跨越式的发展，此情况已越演越烈。陈旧的毕业设计课程设置模式已远跟不上时展的步伐。总结起来可归结为，一方面，学生无法花费大量的精力与时间完成自己的毕业设计。另一方面，部分青年教师由于教学经验不足等原因对学生的毕业设计不够重视。
（一）从学生层面看待问题
1.就业形势。
由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段，而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业，就业形势尤为严峻，在沉重的压力下，在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务，加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。
2.对“毕业设计”重要性认识浅显。
由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中，没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排，导致学生对于其认识极为匮乏，认为毕业设计类似于一些基础课程，临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关，从而导致多数学生前期准备工作不够充分，加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松，使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。
3.无法灵活运用学校文献资源。
一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索，在机械领域尤为如此，如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查，学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源，也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据，以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。
4.无法灵活运用计算机软件
在机械专业毕业设计的完成过程中，一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件（UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERI-CUT、ANSYS等）等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够，导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大，继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。
（二）从高校层面看待问题
1.高校毕业设计课程设置问题。
包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理，此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位，致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作，多数高校毕业设计题目过于陈旧，同样的题目每年重复使用，毕业设计题库不能及时得到更新，远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权，大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目，此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配，自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。
2.高校教师问题。
现多数高校负责指导学生的教师为年青教师，由于教学经验得不到长年的积淀，并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训，多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此，在指导学生毕业设计时，时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进，答辩过程不能保质保量，最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程，毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进，久而久之，自然导致高校培养的学生质量每况日下。
3.毕业设计实践内容安排。
机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力，学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的，学校里面的实验仪器长时间得不到更换，加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用，导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节，此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。
二、改进措施的提出
（一）学生层面改进措施
1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。
针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向，在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期，及早的介入毕业设计对学生的帮助较大，可有效缓解四年级学生心理上的压力，对于机械专业学生更是如此。
2.加深学生对毕业设计的认识。
高校开设的课程中，基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程，使学生提前接触此性质的课程。再者，高年级学生进行答辩时，可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。
3.提高学生文献检索技能。
基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程，课程设置的场所可以是图书馆，教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生，这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样，查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路，激发其创新性。
4.提高学生的软件操作技能。
对于工科类机械专业学生来说，一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此，学校必须开设此类课程并加以重视，基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。
（二）高校层面改进措施
1.及时更新题库并合理分配任务。
高校的毕业设计题库须及时更新，多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例，有些题目严重时五六届学生都在使用，导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载，即使是这样，学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大，导致学生不能较好的完成任务，如任务量过小，学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目，如任务量大，合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复，这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。
2.实践经验教师之间交流
以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流，将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。
3.加大投资成本及时更换实验仪器。
一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生，能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够，学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成，而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。
三、典型教学案例的提出及实际效果
关键词:机械设计;标准;制造;质量控制
1机械设计标准的内容
当前我国机械制造企业的发展势头迅猛，引入了很多全新的技术手段，现代化的机械制造企业已经不能采用传统的机械设计标准进行设计，需要在传统机械设计标准的基础上不断改进和完善，这也是当前机械制造企业发展的关键。由于我国的生产方式正由粗犷型逐渐转向集约型，因此对机械设计制造的要求也越来越高。机械设计企业要在保证地区环境的基础上发展自身经济，因此要求机械生产企业在运营过程中要始终坚持环境保护的理念。机械的设计标准主要从以下两方面入手:第一，在保证机械设计的安全标准基础上，技术人员要不断树立机械设计的安全理念，保障设备安全及技术手段的先进性。运用符合国家标准的机械设备，引入科学合理的方式和方法对其进行维护，确保机械设备的正常运行。此外，还要求机械设备的设计生产原材料坚固可靠，这样能在设备运行中有效防止对工作人员产生的伤害，提高机械设备的安全性。技术人员还要做好对机械设备安全事故的评估工作，对已经发生的事故要及时做好备案，将其作为实例对技术人员进行培训，这样能对操作人员进行安全性的提示。最后，在进行机械设计时技术人员要坚持以人为本的原则，不断提高标准的智能化，这样可有效避免工作人员在实际操作中出现使用疲劳的现象，提升工作人员的工作积极性和主动性，对提升机械制造的整体效率十分有益。
第二，机械企业在进行机械设计时，要在绿色设计的标准上，遵循环境保护理念，否则企业无法实现长期发展。很多企业因为没有遵循环境保护理念而被当地政府取缔，因此坚持环境保护理念也是当前我国现代化市场竞争机制及资源整合的实际需求。坚持环境保护理念也是现代化机械制造企业必须要落实的机械设计标准，当前环境保护设计在机械产品中的分类有以下三方面:其一是资源属性绿色设计，其二是生态环境属性绿色设计，其三是对人身心健康影响的基本属性。绿色设计理念始终贯穿于机械设计中，并在不同阶段呈现出不同的设计标准。在结构设计阶段，技术人员须在保证设计产品质量的前提下，细化机械设计产品所使用的原材料，降低物料成本，遇到具体的机械设计问题时，技术人员要明确设计产品的质量和体积，保障机械设计成本策略的实现，促进结构设计可以在绿色环保理念下进行。在物料准备阶段，机械设计人员在设计初期就要体现出绿色保护这一理念，尤其是在选材环节，应尽量选择环境优良、污染少、能循环使用的材料，不要因价格问题而选择存在高污染等质量问题的原材料。在机械制造阶段，技术人员要保证减少废水、废气及废物的排放，降低工作人员的操作难度，这是提高资源利用率的有效表现形式。在产品使用时，还要对消费情况进行监督和控制，体现绿色设计的理念。消费者也应树立环境保护意识，共同推进环境保护理念的形成。
2机械制造质量控制
2.1质量控制概念
机械制造企业在社会各个领域的发展下得到了极大提升，机械制造所面临的选择也是多方面的，不管机械制造的种类有多少，永远是用产品的质量说话，也就是说产品的质量才是影响消费者选择的首要因素。产品的质量控制一般都是通过机械制造的质量控制实现的，单从这个层面来说，机械制造的质量控制在整个机械制造中所起的作用是非常关键的。
2.2质量控制的影响因素分析
第一，精度影响。机械产品对精度的要求是非常高的，而精度是对所加工产品质量的一种直接体现，一般来说产品的精度与生产成本是成正比的，精度越高就说明生产成本越高，但是产品的精度与生产效率之间存在反比关系，也就是说生产产品的精度越高，其生产效率就会越低。设计人员一定要根据产品的实际使用需求，制定出合理的精度，只要达到生产需求即可，过高的精度不仅不会对需求产生变化，而且还会影响施工的生产效率。因此只有制定科学合理的精度标准，才能保证较高的生产率。第二，生产工艺。在机械加工过程中，由于生产产品不同，因此所使用的生产工艺系统也存在很大差别。一般来说，须按照一定标准进行工艺系统流程的调节，这样能有效避免系统出现生产误差，对机械生产过程影响深远。第三，外部因素。在机械生产过程中，机械设备的零部件可能会因为一些外部因素而导致变形，无法正常工作，再加上受生产过程中加工部件自身惯力以及重力的影响，使得最终的加工精度也会出现一定的误差。
2.3质量控制方法
第一，测算。这一控制方法主要针对的是已经加工完成的零部件成品的精度测算，主要是对成品的位置、尺寸以及形状进行对比和分析，通过一系列的测算程序来达到提高机械精度的目的。我们的技术人员主要是通过对尺寸精度的把握来提高形状和位置的精度。第二，抵消外界因素。我们的技术人员要在制造产品的过程中，针对机械设计中可能会出现的问题，认真落实工序检测系统，及时调整问题，将出现的和可能出现的问题都了解清楚，及时处理这些问题，尽可能的避免外界因素对机械设计产生的影响。第三，工艺整合。要求设计人员对设计工艺进行分析和管理，制定出科学合理的工艺生产路线，有效减少系统出现的误差。
3结语
本文主要对机械行业的发展及技术手段进行简要分析，指出机械设计及机械制造质量控制在机械制造中的重要地位，在此基础上提出了机械设计标准和绿色设计两种设计体系，希望能为我国机械行业的发展提供相应的理论指导。
参考文献:
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关键词：研究性学习；CDIO工程教育模式；机械实践；融合
实践教学对于培养学生的动手能力、创新能力都有着十分重要的作用，近年来，也受到了教育界相关专家学者的重视，机械设计这门专业已经在我国各个高校中广泛的开设，这门专业的教学也一直是教学中的重点和难点，为了提高机械设计教学的有效性，各个高校也相继开设了关于机械设计教学的改革，并将实践教学的改革放在重要位置，一些学校在机械设计实践教学中融入了创新的主题，另一些学校则在教学过程中引入了TRIZ等相关理论，总之，各个学校的机械设计实践教学改革大多围绕创新发展来改革，均收到了良好的改革成效。CDIO工程教育模式是近年来兴起的一种新型教学模式，这种教学模式可以让学生积极主动的投入实践过程中，从而调动起学生学习的主动性，也成为工程教育发展的新方向。下面就探讨研究性学习与CDIO机械设计实践教学的融合模式，并将其应用在机械设计教学过程中，希望可以在一定程度上促进教学水平的提高。
1.CDIO工程教育模式简介
CDIO工程教育模式是近些年来国际工程教育改革的成果之一，该种教育模式最早由瑞典皇家学院、麻省理工学院等四所大学的教育专家提出，经过多年的探索，形成了完善的CDIO工程教育理念，该种理念不仅是对欧美20余年改革教学理念的继承，也提出了检验测评的标准。CDIO即构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate），该种教育理念是以产品研发到运行周期作为载体，让学生可以积极主动的进行学习。CDIO的培养大纲是以学生的能力为基准，按照学生的能力分为工程系统能力、工程基础知识、个人团队能力以及个人能力四种，CDIO的培养大纲要求学生需要通过这四个能力来达到既定的目标。
2.研究性学习与CDIO的融合
CDIO教育模式能够为学生提供一种理论与实践课程间有机知识相关联的教学背景，其计划的主旨就是为学生提供真实的工作情景，并在这种情景中传授给学生扎实的基础理论知识。就现阶段来看，已经有芬兰、丹麦、法国、新加坡、南非、中国在内的五十余所大学加入至CDIO教育合作计划之中，共同完善该种教学模式。
研究性学习即在教师的指导下，学生从社会、自然和生活中选择适宜的课题进行研究，同时在研究的过程中积极的来汲取知识、应用知识的一种学习活动。通过研究性学习，学生可以在实践过程中获取到丰富的经验，也可以参与到知识的创造过程中，并从中养成一种良好的科学态度和科学精神，掌握好相关的研究方法，提升自己提出问题和解决问题的能力。研究性学来已经在我国的各个高校中得到了广泛的应用，也取得了良好的教学效果，受到教师和学生的欢迎。
3.传统机械设计实践教学中存在的问题
目前，我国高校机械设计实践的主要内容是机械课程设计、减速箱拆卸、机械传动设计等模块，在实践过程中主要存在以下的问题：
3.1 学生缺乏主动性
以减速箱拆卸课程为例，该项课程是一门验证性课程，学生仅仅可以在课程中学习到减速箱的安装方式，难以主动的投入到方案设计过程中，且由于学生在生活中很少会涉及到相似的装置，因此，大部分学生难以对机械设计的课程产生兴趣，这也是教学水平难以提升的重要因素。
3.2 学生实践能力难以提升
由于各种因素的影响，现行的课内实验和课程设计对学生的思想产生了一种束缚，大多数的实验设备都是模型，学生虽然可以了解到模型的结构，但是难以动手实践，这就在很大程度上限制了学生实践水平的提升，加上组织形式的限制，学生的实践能力往往难以得到本质的提升。
3.3 学生的创造能力有限
现行的实践组织形式、教学内容和考核方式都难以带动起学生的积极性和创造性，很多学生对于设计的对象都不熟悉，加上考核方式的限制，学生之间很容易出现抄袭的情况，更谈不上创造能力的提升了。
为了提升机械设计实践教学的有效性，可以将研究性学习模式与CDIO教育模式相结合，以便提升学生的创造能力和学习的主动性。
4.融合研究性学习与CDIO的机械设计实践教学的融合思路
4.1 实践教学项目的确定
机械设计实践教学的内容的确定是将融合研究性学习与CDIO的机械设计实践教学相融合的基础，根据我国高校机械设计教学的现状，具体的教学内容包括以下几个方面：
4.1.1 自动执行机构设计
自动制定机构设计的内容以伺服电机模块为主，学生可以自行选择设计领域，并确定执行机构，教师可以为学生提供搭建实物和设计方案参考，在设计完成后，要求学生交出完善的分析报告，以便更好的考察学生求解和分析的能力。
4.1.2 机构创新设计
机构创新设计是实践教学项目的重要内容，教师需要要求学生构思好机构方案，并按照结构简图，根据动力学和运动学的分析报告做好设计，提升学生的机构创新能力。
4.1.3 小型铣床设计
小型铣床设计包括控制方案设计、总体方案设计、进给机构设计以及传动方案设计，在实际的教学过程中教学内容不应该仅仅局限在铣床的设计中，也可以使用其他类型的机床，这样就可以给学生提供多个选择。
4.1.4 工业机器人设计
工业机器人设计能够为学生提供一定的实践机会，教师可以要求学生提供零部件的设计方案、控制分析方案等等，让学生能够通过这类训练，掌握相关的零部件设计知识。
5.机械设计实践教学的组织方式
研究性教学模式与CDIO工程教育模式有一个共性，就是在教学过程中需要将学生放在第一位置，充分发挥出学生的主体地位，因此，在机械设计实践教学的过程中，教师必须要采取各种方式激发出学生学习的积极性和主动性。为此，可以根据研究性教学模式与CDIO工程教育模式的要求，将学生分为不同的小组，每个小组甄选不同的课题进行单独研究。
在实践开始前教师要拟定好教学内容和研究目标，帮助学生明确教学的计划，同时教师也要设计好问题，以便引导学生积极的进行思考，提升学生的创新性思维。选题也要严格根据研究内容和研究方案进行，并要求学生按照这些选题来寻找资料，以小组为单位开展研究，相互提出疑问，教师进行辅助解答，这样就可以激励学生以不同角度来看待问题，强化对课题内容的理解。在开展实践的过程中，教师要对学生进行全程指导，防止代工偷懒行为的发生，此外，也要控制好实践的时间，防止学生在学习过程中出现逆反心理。
6.结语
研究性学习和CDIO教育模式都是以学生实践为主的新型教学模式，在CDIO不同阶段中融入研究性学习能够有效的提升学生学习的主动性和机械设计的教学效果，在两者融合的过程中，教师必须要尊重学生的主体地位，尊重学生的差异，鼓励学生进行自主探讨和学习，对学生进行科学的指导，以便实现实践教学水平的提高。
参考文献：
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[2] 杨会霞； 杨文堤.研究性学习模式与机械设计类课程的教与学[期刊论文].武汉科技学院学报，2006，08（30）
突出工程观点机械设计课程是一门实践性很强的课程，而学生缺乏实践经验和感性认识，因此我们充分利用实验课、课程设计等实践环节，培养学生应用工程观点提高分析问题和解决问题的能力。实验课在传授知识和技能方面有着理论课无法替代的作用，它的特点是观察目标明确、清晰，原理结构易懂、有针对性，可动手操作等。我们要求学生仔细观察、分析，并将实际结果和有关原理进行分析、对比和归纳总结。如动平衡实验、螺栓组连接实验等几个验证性实验，目的就是验证理论知识，培养实验动手能力，同时提高学生应用工程观点分析问题的能力。课程设计是本课程及相关课程知识的一次综合运用，是学生第一次较全面的设计训练，是对学生设计思想、设计方法和设计能力的一次锻炼和检查。在此过程中，前一阶段教学中存在的问题会显露出来，因此这是系统培养和强化学生工程观点的一次难得的机会。
将单个零部件的设计与整机设计结合起来在实际的工业应用中，零部件往往不是单独使用的，它们要相互连接、配合形成系统进行工作。因此，机械设计课程教学的目标决不仅仅是为了能够进行单个零部件的设计，而是面向实际机械系统的设计。但目前国内高校机械设计课程的内容在编排上都是以零部件进行分块讲解，各个零部件之间没有很好地建立有机的联系，学生在学完整个课程之后虽然能够进行单个零部件的设计，但面临整机设计中的零部件之间相关问题设计往往无所适从。为此，我们在教学中每讲到某一个零部件的设计时总要抽出一定的时间详细介绍一下该零部件与其他零部件之间的关系、设计中如何进行相互协调等。
合理使用教学方法与教学手段
1采用多媒体教学，提高教学效果学校在多个校区建立了设备先进，条件优越的多媒体教室，能保证全校机械设计课程的多媒体教学。从2000年开始研究利用信息技术进行教学手段和教学方法的改革，进行多媒体课件的研制工作，完成了《机械设计基础》、《机械工程基础》、《机械设计》三门课程的多媒体课件，所用素材内容丰富、经典生动，学生反映良好，使用方便省时高效；使教师授课空间由二维的黑板扩展到了更真实、自然的多维空间，为改革传统的教学方法和教学手段提供了新的发展机遇。
2多样化的课堂教学帮助学生掌握重点、克服难点理论课加强启发式，采用多媒体和黑板相结合，并辅以配套电子版教材，帮助学生听课与复习；习题课通过抓住典型习题，举一反三，以点带面；讨论课以实际工程为背景，使学生在分析能力提高中理解重点；实验课充分发挥开放实验室的作用，使学生在自主动手能力提高中突破难点。
3建设“机械设计”省级精品课程网站利用校园网提供的网络教学平台,为学生提供了教学课件、学习指导、复习思考题、练习题等大量的学习资源，节省了学时，提高了教学效率和教学质量，也培养了学生的自学能力。
3开放主题的小论文，培养学生主动获取知识的能力
由于学时的限制，在讲授机械发展史等内容时，只能给学生一些很粗浅的认识。我们尝试让学生对这部分内容进行自学，并且给学生获取比教材上内容更丰富和具体的知识的途径，要求学生以“各种机械的发展史”为主题写成学习小论文。学生通过查阅相关资料，对各种机器的相关技术及发展有了较深入的认识，并完成了诸如“机器人的发展”“、抽油机的发展”、“联合收割机的发展”、“轮式拖拉机的发展”等小论文的写作，并编辑成册，培养了学生主动获取知识的能力。
工程实践能力和创新能力的培养
以机械设计课程体系的教学内容为背景，以强化设计型、综合型和加强学生动手能力培养为目标，我们将原“机械设计”的实验环节从课程中剥离出来，于2006年构建了单独设置、学分单列的机械设计实验课程,并新编了“机械设计实验指导书”和“机械设计实验教学大纲”，按五大模块体系设置了5个实验项目，其中：创新设计型实验1个，综合型实验3个，验证型实验1个。对每个实验项目规定了难度等级，要求每位学生至少完成3个实验项目，其中包括2个必做项目和1个选做项目，便于因材施教和培养学生个性发展。为进一步提高本科生科研能力、创新能力和实践动手能力，进一步激发学生的科技创新热情，依托西南地区较早建立的机械创新设计实验室，我校每年都举办大学生机械创新设计大赛，学生可根据自身的兴趣爱好和创新需求自由申请项目，也可申请参加教师从现有教学、科研、生产和管理研究课题中细化出来的项目或企业界设立的项目，学校给予经费支持，机械基础教学部配备指导教师。近几年来，学生的科技创新活动如火如荼的进行，优秀作品曾多次获得四川省“挑战杯”、全国“挑战杯”、全国大学生机械创新设计大赛奖项以及全国机器人足球锦标赛冠、亚军。
加强师资队伍建设
机械设计课程教学组鼓励和支持青年教师在职提高学位，实行指导教师责任制，安排富有教学经验的老教师在教学和科研上对新进教师进行指导和帮助，实行一对一的传、帮、带，并订有明确具体的培养计划，帮助他们提高教学能力，过好教学关。要求新进教师必须经过听课、辅导答疑、批改作业、指导实验、指导课程设计、试讲、点评、讲近机类课程等阶段后，才能讲机类课程。经常开展有关本课程的教改与建设、教材建设、教学方法与手段运用以及老教师示讲、试讲等教学法活动；鼓励青年教师在教学方法、教学手段等方面勇于创新，创造条件鼓励教师参加各种学术会议。鼓励青年教师积极参与本课程组主持或参加的校级及省教育厅立项的课程建设与教改研究项目。另外，加大引进具有丰富实践经验的高级工程技术人才，把不同经历的教师融为一个有机整体，使教师间共同磋商，相互学习，取长补短。
英文名称：Machinery Design & Manufacture
主管单位：辽宁省经济委员会
主办单位：辽宁省机械研究院
出版周期：月刊
出版地址：辽宁省沈阳市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1001-3997
国内刊号：21-1140/TH
邮发代号：8-131
发行范围：
创刊时间：1963
期刊收录：
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
中科双效期刊
联系方式
期刊简介
《机械设计与制造》（月刊）创刊于1963年，是由辽宁省机械研究院主办的学术刊物。中文核心期刊，中国期刊方阵双效期刊，科技论文统计用刊，每期发行量万余册，读者人数超百万。几十年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖，是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。
【关键词】机械设计基础 教学 改革
机械设计基础包含机械原理和机械设计两门课程，是机械类各专业重要的技术基础课，起着从基础课过渡到专业课的桥梁作用。机械设计基础是对学生进行设计能力、创新能力、工程意识训练的主要课程。因此，课程教学内容和体系改革的基本思想是既要让学生能够较扎实地掌握从事工程技术常规工作所需要的基本理论、基本技能，还要让学生了解新知识及本学科的新发展，拓宽知识面，开阔学生的思路，从而更有利于学生工程实践能力和创新能力的培养。
1 理论教学环节
理论教学环节是机械设计基础教学改革的一个重要方面，我们主要从教学内容、教学方法及教学手段三方面进行了新的尝试。
1.1 教学内容
目前高校都提出了“厚基础、宽口径、重能力”的人才培养模式，因此，理论课程的课时压缩严重。而《机械设计基础》由于融合了《机械原理》和《机械设计》两门课程，故涉及的内容多，理论性、实践性都比较强，如果面面俱到，老师讲解起来感觉力不从心，学生听课时如听天书。因此，为了适应新的人才培养模式，必须对教学内容做相应的调整。
1.1.1 对与先修课程重复的内容进行必要的精简。比如在平面机构的运动分析和力分析这两章中，很多知识都是理论力学中的重点内容。以往在讲授图解法分析机构的运动时，会花费大量学时讲有关理论力学的知识，严重影响了其他内容的讲解。可以考虑先让学生预习有关理论力学的知识，然后着重对方法进行介绍和讲解，既节约了学时，也收到了预期的教学效果。
1.1.2 在机构分析中，增加了解析法内容。以往在机构分析和设计中，因图解法形象、直观，有利于学生对问题的理解，有助于数学模型的建立，同时对某些简单的问题比解析法更有效，因此在学时安排上占有较大的比重。为了适应人才培养的需要，增加了解析法讲解的力度。
1.2 教学方法
《机械设计基础》课程主要研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，由于大多数学生缺乏实践知识，他们在学习过程中普遍感到抽象、枯燥、难学，尤其是机械原理这部分知识，认为机构运动简图与实际机器相差甚远，很难将两者统一起来。因此有必要对教学方法进行改革。
1.2.1 采用启发式教学，培养创新意识，提高教学质量。如在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时，我们就地取材，用雨伞作教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容，不仅取材简单，而且生动形象，容易与实际的机器相结合，克服结构运动简图抽象的特点。
1.2.2 采用师生互动、类比等教学方式，激发学生创造性思维。教师可将自己的工作实践及创新经历介绍给学生，这对培养学生的创新意识、提高综合素质有很大作用。并且鼓励学生自由选题开展小发明制作、软件开发和教学论文撰写等多种形式的创新活动。这种创新环境和氛围几乎能够适应每一名同学，因而有利于学生脱颖而出，做出较好的创新业绩。
1.3 教学手段
传统的教学系统是由老师、学生和教材这三个要素构成的，以教师为中心的传统教学模式，它的特点就是由教师通过讲授、板书，把教学内容传递给学生。随着机械原理教学改革地深入，教学手段也必须进行改革，否则难以完成相应的教学内容，也达不到相应的教学效果。机械原理部分有一些机构的原理比较抽象，无法用语言形象地表达清晰，学生认知困难，很难在学生中形成深刻的印象。运用计算机的动画制作技术，可将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件，在讲授相关内容时巧妙的将现有教具与多媒体课件结合使用，将那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来。
2 实践教学环节
《机械设计基础课程》教学的另一重要部分是实践性教学环节，它包括实验教学和课程设计。
2.1 实验教学
实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践性环节，是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。对机械设计基础课程实验教学的改革，应从以下几个方面进行：一是将某些验证性的实验通过电教片播放，为学生增加一些感性认识即可。二是新增设设计型机构方案构思组装实验，要求学生自己设计实验，自己动手完成，不再依赖于教师。三是设计综合性的实验，通过对实际机器的综合研究，培养学生的整体意识和工程意识。
2.2 课程设计
机械设计基础课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节，其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的不足，应在设计中逐步给予讲解和补充，使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。
3 结束语
总之，机械设计基础课堂教学的改革是一个系统工程，涉及课程教学的各个环节，全面推进教学改革措施，才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容，增加新发展的内容，拓宽学生的知识面；在教学方法上，充分利用计算机的辅助教学作用，使计算机贯穿于整个教学环节，使教学方法上一个台阶，为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。
【参考文献】
关键词：机械设计制造及其自动化；实践教学；产品实现过程；项目设置；项目集成
作者简介：范彩霞（1976-），女，河南渑池人，黄河科技学院工学院，讲师。（河南?郑州?450063）
基金项目：本文系河南省教育科学“十一五”规划2010年课题（课题编号：[2010]-JKGHAG-0325）的研究成果。
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）25-0083-03
一、机械实践类课程概述
日本机械工程教育基于产品部件展开，体现了以机器部件为中心的知识体系，不仅包含了画图、读图等一系列制图本身的内容，还包含了互换性、零件设计、金属材料学、加工工艺等诸多学科内容，涉及方案、强度、结构等与设计相关的专业知识。[1]在课程设置上将设计表达能力的培养课贯穿于整个学习期间，但具体实施方案尚未见报导。美国机械工程教育注重学科与数字化设计与制造技术的溶合，认为工程设计制造技能是一门实践性很强的培养人的右脑的学科，需要大量的实践。[2]
我国图学课程全程教育的新思路提出拓宽教学领域，[3，4]与相关课程整体优化的思路大体上获得同行专家的认同，但全程教育体系的具体构建实施一直是制约该项改革实效的重要环节，因为专业知识的拓展外延多宽没有进行深入探讨。[5]范彩霞提出数字化设计制造能力的培养方案，[6]可以看作是以数字化设计技术为主线的整合图学、机械设计、机械原理、机械工艺装备设计、数控加工等专业理论实践环节的实例，但也只是从宏观上理顺了机械图学基础及综合提高阶段所涉及的主要环节，并未从微观上详述如何关联知识点与实践应用技能的培养流程。
现有机械实践类课程有如下四个特点：第一，三维机械设计在教学中仅仅起到辅助学习专业基础课理论知识的作用。在机械原理与设计课程教学中，用于传动机构的演示动画，在软件操作上，多属于了解的层次。第二，有些院校仅侧重软件操作能力的培养，不注重与专业设计制造知识融合，培养的人才属于“造型派”而非“设计派”，造成学生学了课程和几门软件后，仍不能胜任一些工作任务，例如用常见的三维软件设计工艺装备（Computer Aided Fixture Design，CAFD）、计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）在软件操作上比较熟练，但CAM生成的数控代码由于缺乏生产实践设计训练无法直接控制数控机床（Computer Numerical Control，CNC）加工工件。第三，在高校中，计算机工程分析（Computer Aided Engineering，CAE）的教学主要在研究生阶段，实践中，CAE能力是作为工程设计一个必要阶段而存在，高层次的应用型人才培养应将其作为重要内容融入教学体系建设中。第四，各门实践教学课程各自独立，知识与技能的培养孤立进行。
本论文在前期研究基础上，拓展机械制图与其他专业课程设计、金工实习和数控实训等实践环节的联系，加强了学生相关实践环节工程图学能力的深层次应用，以培养学生为设计、为工程、为项目、为创新、为交流服务为目标，对机械类实践课程重新整合，形成基于产品实现过程和项目驱动相结合的机械类实践课程体系。
二、机械设计制造及其自动化数控方向实践课程体系建立
在基于产品实现过程（Product Realization Process，PRP）的课程教学体系设计中，实施以项目为中心的实践教学，将产品的实现过程划分为一个个有逻辑关系的项目，将项目实施主线贯穿于专业实践教学的全过程，强调课程之间的关联及理论学习和实践集成，使课程体系符合工程教育规律。
图1为机械实践类课程基于项目式教学体系结构示意图，其总体设计以各级项目实施为主线，以强化学生工程实践能力特别是CAD/CAE/CAFD/CAM/CNC（以下简称CAx）集成应用能力为总体目标，通过一种一级项目、三种二级项目和若干种三级项目集成机械设计制造及其自动化专业数控方向的主要实践环节，建立专业知识、图学设计实践技能、工程应用三者之间的有机联系。
图1中一级项目的设置目标为培养学生综合运用专业知识和机械设计图学技能设计复杂产品和系统的能力。一般分为毕业设计项目和小型综合项目，其中小型综合项目重点与工程实践和教师的科研结合，主要面向大学生课外创新实践项目，包括大学生科研训练计划、大学生工程创新训练、大学生科研立项、大学生校内科技竞赛，该类项目主要为学有余力的学生设置。
二级项目的设置目标为培养学生应用专业的核心知识模块的能力。每个核心知识模块对应特定的课程群，每个课程群都有一个综合性的设计实践项目，使学生认识到关联的知识群而不是孤立的知识点，课程群的建设与实践结合起来，避免重复内容。二级项目通常在若干个三级项目的基础上完成。
1.1课程教学体系现状
《机械设计基础》课程开设在大学农牧学院的能源与动力工程专业，共有三个模块，分别为理论教学模块60学时、实验教学模块4学时以及课程设计1周。
1.2教学体系中存在的问题
课堂教学模式陈旧，重讲轻练。课堂教学中，教师常过分强调知识的全面性，造成课堂教授内容过多，与学生互动较少，同时没有给学生留下足够“学”的时间。例如在讲平面四杆机构设计时，课堂时间大部分在讲授其设计基本思路与方法，很少讲习题，更没有时间让学生练习，严重阻碍知识体系的掌握。实验教学条件和内容不完善，学生缺乏参与感。受实验教学条件的限制，现有实验教学内容仅包括机械原理认识实验与机械零件认识实验，均为参观性实验。学生在实验过程中只能对常用机械零件产生感性认识，而没有实际动手操作，致使参与感严重缺失。课程设计时间短，题目单一，且与实际脱节。课程设计的时间为一周，只能做一个题目，即二级变速器的设计。在这一周的时间内，需对设计的各环节进行分析、计算、选型和作图等，时间非常仓促，学生非常吃力。加之设计题目与实际脱节，学生对设计内容不感兴趣，阻碍了学生设计能力的提高。课程考核方式单一，偏重于理论知识的考核，实验等实践内容几乎不在考核之列，造成学生对实验课程和课程设计不重视，专心于理论知识的学习，不利于学生机械设计综合设计能力的提高。
2教学体系改革措施
课堂教学、课程设计、实验教学是机械设计课程整个教学体系中不可忽略的三个重要环节，本课程的教学改革也应从这三个环节入手。课堂教学应提高教学效率，课程设计应提高学生的工程设计能力，实验教学应以培养学生的动手能力和创新能力为目的。同时理顺课堂教学、课程设计与实验教学之间的关系，建立多元化的教学体系。
2.1改革课堂教学方法，整合教学内容，提高教学效率
针对教学模式陈旧、重讲轻练的现状，课堂教学应遵循精讲多练的原则。在理论授课时精讲基本概念、基本理论和基本方法，使知识易于理解、掌握和记忆。同时给学生留出一定的思维空间，避免满堂灌和填压式的教学方法。同时课堂教学应多采用现代教学手段，例如对于一些较为复杂的空间模型和机械运动规律的讲授，应采用幻灯片、动画或录像等方式，更有利于对常用机械零件的结构和特点的认识和掌握。在课程教学体系改革的大背景下，课程教学内容需要整合，应以机械零件设计为主线，以基础理论侧重实用为原则。机械原理和机械零件设计都是以机构运动简图为研究模型建立机械运动简图，因此应把结构分析，机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号，机构运动简图的建立作为重点讲授内容。对于机构原理部分的内容，过去主要是采用讲授图解法。随着计算机辅助机械设计的应用与推广，其教学内容应该以讲授解析法为主，并增加计算机辅助机械设计的内容，向学生简单介绍AutoCAD的操作知识以进行机械设计，课后要求学生利用计算机完成简单机构的设计任务。对于机械传动和零件设计，应尽量减少理论计算公式的推导，增加零件细部结构的设计介绍和常用设计参数的选取原则的介绍，并加强对机械组合的介绍，比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等。多向学生介绍机械方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。此外，参考教材的选用应着眼应用性和先进性。将版本较老、内容较难的教材改为内容较为简单、学生感兴趣、应用型强的教材。
2.2完善实验条件，注重实验教学，重点培养学生的动手和创新能力
针对学生对本课程的学习积极性很高，但学习很吃力的现状，分析其原因，主要是因为学生对理论推导的课程内容有所排斥。但学生对事物的感性认识能力较强，且比较爱动手操作。应对实验条件和实验教学内容做出调整。例如建设机械设计综合实验室，购买机械设计课程相关教学仪器设备，用于满足教学实验条件，并在维持总学时（64学时）不变的情况下，大幅加大实验学时所占的比例。其中，理论学时由60学时压缩至36学时，实验学时由4学时增加至28学时。为增加学生对机械机构的操作能力和创新能力，实验教学在课程教学中所占的比例大幅增加，实验教学内容也有了相应的调整，包括认识实验、操作实验和创新实验。其中，认识实验主要是参观机构工作原理，4个实验共8学时；操作实验主要是常用机械模型的制作，3个实验共14学时；创新实验主要是根据学生的兴趣进行机械模型创新设计，1个实验共6学时。
2.3健全课程设计内容，全面提高学生机械设计能力
机械设计课程设计是提高学生机械零件设计能力的一个重要环节。课程设计给定的时间短，涉及知识面广，完成的内容多，计算量大，绘图工作繁重，有时一个普通的传动方案就需要几个小时甚至几天的时间。鉴于该现状，应使课程设计的题目多样化，并给出设计功能要求，让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构方案，指导教师给出合理建议，并尽量借助于现代设计手段、设计方法指导学生完成课程设计任务。在课程设计过程中，要求学生在手工计算的基础上，完成装配草图设计，并运用CAD软件完成装配工作图和零件工作图的绘制。这样不仅能使学生在学习期间接触和掌握计算机辅助绘图技巧，又可以加深学生对行业标准和设计规范的理解掌握，全面提高学生的机械设计能力，为其今后从事设计工作打下良好基础。
2.4考核形式多样化，全面考察学生的学习成果
传统的机械设计课程的课堂教学多，考核多以闭卷考试为主，因而导致学生对实验、设计不感兴趣，偏重于书本知识的掌握，形成了“高分低能”的不良现象。而社会的发展要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，因此，课程的考核形式应多样化，以全面考察学生的学习成果为目的，不能单纯以书面考试为主。按照这一思路，课程的考核形式也应作出相应的调整。例如新制定的考试方案中，闭卷（或开卷）考试占30%，实验完成情况占30%，课程小论文占20%，平时表现占20%。其中，闭卷（或开卷）考试内容为课堂教学的重点及难点；实验成绩包括实验模型制作水平、实验积极性及实验团队合作情况；学生可自行拟定课程小论文题目及内容，但论文中必须能反应学生对本课程结构体系的认识及学习感受（需对课程教学提出合理建议或意见）或对课程某一典型章节（典型机械结构）的深入理解；平时表现包括课堂教学及实验教学出勤率、学习积极性及作业完成情况。
3结论
3.1《机械设计基础》课程教学体系的改革应从课堂教学、课程设计和实验教学三个环节着手，应理顺课堂教学、课程设计和实验教学之间的关系，建立多元化且结构合理的教学体系。
