发布时间：2023-03-17 18:01:40
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篇的机械设计基础课程设计样本，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。
WANG Xin1 ， DU Linfang2
（1. Mechanical Engineering College， Henan Engineering College， Zhengzhou 451191， China.
2. Mechanical Engineering College， Henan Mechanical and Electrical Career College， Zhengzhou 451191， China；）
Abstract： mechanical design foundation course design is an important practice training for the students in engineering and technology institute， its position cannot be ignored. according to the present series problems existing in the course design， some teaching reform thought have been proposed， in order to improve the teaching efficiency.
Keywords：course design， engineering student， teching reform
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）06-0168-01
一、引言
《机械设计基础》是非机械类工科学生的必修课程，该课程之后往往还伴随着两周的课程设计。机械设计基础课程设计是工科院校学生较为完整规范完成机械设计的重要实践实训环节，可以培养学生分析问题和解决问题的能力，提升学生的工程设计能力，因此对于非机械类工科学生具有较强的学习指导S意义，其地位不容忽视。
然而目前非机械类工科学生往往觉得该课程设计并不是自己的专业方向，得不到应有的重视。而且该课程设计题目比较老套，往往还是以单级或两级减速器为设计对象，不能根据学生的专业特点，灵活变动。考核标准以设计说明书、图纸和答辩质量为标准，不能体现学生设计过程的创新和协作能力，因此对该课程进行必要的教学改革势在必行。本文针对这一系列问题，提出了一些教学改革措施，以期提高机械设计基础课程设计对于提高学生设计能力的作用。
二、改革思路
1.课程设计题目和内容应结合本专业特点
工科院校专业分工较细，不同专业学习的侧重点不同。减速器虽然应用比较广泛，但大多数学生在专业体系上可能只是知道其作用，在专业需求上只涉及到如何选型就可以了，对于其结构并不清楚，因此非机械类专业学生，他们的机械设计优势并不在减速器上，机械设计基础课程设计题目和内容可以不必拘泥于减速器设计，要结合学生的专业特点，侧重于专业工程机械的设计。比如纺织工程专业可以改变为织袜机传动装置的机械设计，采矿工程专业题目可以改变为采矿机械提升机构的设计，材料工程专业的题目可以改为曲柄压力机的机械设计等等。通过这样的改变，就把课程设计与专业工程挂钩，引起学生的学习设计兴趣，同时又没有脱离机械设计基础课程体系的要求，一举两得。
2.改革设计思路，引进现代设计方法
原本的课程设计内容大都有现成的设计指导书指导，很多学生都是照搬指导书中设计方法，基本上没有什么思考设计。因此在课程设计内容改变以后，教师要先抛开课程设计指导书，鼓励学生自己提前去查资料，翻手册，总结归纳整理，从无到有的学会设计。当然在学生设计的过程中，教师要多引导和鼓励，避免学生在设计中走弯路。
此外在设计中，积极引进现代设计方法，成果形式也可以不必拘泥于手工绘图，可以利用现代先进的计算机CAD/CAM/CAE应用技术，淘汰过去那些半理论半经验的设计方法，取而代之的是虚拟，动态的现代机械设计方法。例如运用三维设计软件对机械机构和零件进行三维结构设计，并运用运动仿真模块，对其进行动态演示，同时又可以使用CAE分析技术，对关键零部件进行力学和结构性能的分析和设计，这样结果即保证准确，同时又比较形象生动，避免过去很多粗燥无味的经验公式。
3.加强学生协作和创新能力
以往的课程设计多是一题多人，设计形式和内容单一，课程设计本身工作量相对较重，但每位同学又要完成相同的工作量，相互之间没有协作，这样完成的设计质量可想而知。因此要加强学生的协作能力，由教师组织，根据学生设计选题的内容，灵活安排学生人数，由学生上下衔接，分头完成各个机构的设计任务，这样学生在完成课程设计任务的同时，相互合作，数据共享，既能保证课程设计的质量，又锻炼了学生的团队协作能力。
此外在设计中要加强创新能力的培养，鼓励学生对机构和零件进行创新设计，对于提出创新思路和方案的同学，课程设计可以适当降低难度和简化，但要保证课程设计创新内容的可行性。
为了保证学生加强协作和创新能力培养，在最后的成绩考核上，要以学生为中心，考虑整个设计过程学生的表现，突出协作和创新在成绩中的分值，来激发学生协作和创新的积极性。
4.课程设计内容可与课堂教学同步
现在课程设计往往安排在机械设计基础课程课堂学习完成过后进行，时间一般为两周。两周时间学生又要调研资料，设计方案，又要撰写设计说明书和绘制图纸，时间安排十分紧张，并且这个时间节点往往是在学期末端，学生还要准备其他课程的期末复习和考试。因此课程设计时，很多学生往往就是草率设计，相互模仿，导致课程设计的设计质量不高。因此可以考虑将课程设计任务放在与课堂教学同步，由教师统筹安排进程和任务，学生提前调研资料，与教师充分沟通，等课堂教学完成之后，统一完成设计说明书的撰写和图纸的绘制。
Abstract: We takes the cultivation of compound talents as the goal, and makes reform on the teaching content, teaching method and way, practical teaching, and evaluation method of mechanical design and achieves some positive result, which plays positive effect on cultivating students'' mechanical design ability, innovative awareness, and the engineering design ability.
关键词： 机械设计基础；课程改革；能力培养
Key words: mechanical design basis；curriculum reform；ability training
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）09-0199-01
0引言
机械设计基础课程是机械类各专业的一门重要的技术基础课程。通过该课程的学习，要求学生掌握各种常用机构及通用零部件的工作原理、特点和应用的基本知识，使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范，选用机构及零件类型，并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核，从而具有设计简单机械传动装置的能力。由于本课程的特点，不仅为后续的专业课程，也为课程设计、毕业设计和解决生产实际问题建立基础。近几年来，随着教学改革的深入，学科建设的进行和课程体系的调整，我们围绕培养复合型人才的培养目标，结合学校的学科建设和实验室建设对机械设计课程建设采取了一系列改革，且取得一定成效。
在机械设计基础课程教学改革中，我们坚持以人才培养目标为依据，不断更新教学内容，优化课程体系，确保课程内容的前瞻性、课程结构的科学性和合理性，实现教学内容和课程体系的整体优化。
1教学内容更新
随着教学改革的深入，我们将工程力学和以前的机械设计基础两门课程整合为一门机械设计基础课程，课时大幅减少，因此必须对教学内容进行精选。课程内容的选取本着基础知识够用，主要从理论知识和操作技能两个方面，选择课程的内容，满足职业岗位的需求。机械设计基础课程教学任务的设计以工业产品和常用机构为载体的分析与设计为载体，将课程内容进行解构和重构，序化教学内容，设计学习模块6个，每个模块进一步分解为若干个任务。教学过程中以学生为主体，以实施完成工作任务为途径，培养学生正确选择通用零件及传动装置的能力，掌握重要机构、零部件的设计方法，具有使用设计手册查阅参数的能力，重点培养分析和解决问题的综合能力，最终达到本课程的培养目标要求。
2采用先进的教学方法和手段
在教学过程中以激发兴趣、培养能力为主导，根据教学内容表现的需要，我们采用任务驱动、实例贯穿、课堂与实习地点一体化相结合的教学模式。
任务驱动教学模式：以减速器设计等典型任务为导向，将齿轮的设计、轴的设计、轴承的选择、联轴器的选用、V带的设计等作为主要教学模块，每个教学模块由若干个教学任务组成。
“实例贯穿式”教学模式：以典型机构设计为“案例”，提出解决方法，注重教学过程，将课件、录像和现场教学融为一体。
课堂与实习地点一体化：为了全面提高学生的综合素质和动手能力，培养符合企业岗位技能要求的技术人才，把一部分教学的课堂搬到实训室进行，让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理，加深对理论知识的理解和掌握。在这种教学模式下，讲述理论部分时，通过CAI课件、录像、动画等现代教育技术的运用以及现场相关机织设备的运转演示与指导教师的动手操作，让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理与操作方法，加深了对理论知识的理解和掌握。在理论部分讲完后可立即安排相应的动手实验，使学生在理论的指导下独立动手操作，并通过实验验证所学的理论知识，这样使理论教学和实验教学的衔接更紧密，时间的安排上也较灵活。通过实践，学生的学习兴趣普遍提高，而且独立思考和分析问题的能力提高，同时对机器设备原理与工艺调整以及操作技能都掌握得较好。这些技能对他们成为能力较强的应用型人才有很大帮助。
3实践性教学环节的改革
培养学生的实践和创新能力目前已经成为高职教育的一项重要教学改革内容。在实践性教学环节的改革中，我们坚持理论教学和实践教学并重，注意提高学生的实践动手能力，启迪创新思维，培养学生分析和综合运用现代技术手段，解决工程实际问题的能力。
机械设计基础课程实践环节包括实验和课程设计。我们有机械设计陈列室和机电一体化创新实训室，每学期我们安排一定的课时在这些实训室进行现场讲解。在创新实验室，学生可以自己动手做各种实验，有的内容在课堂上不能完全理解，就到实验室通过相关机构或各种零部件的组装加深理解。
在课程设计改革中，我们改变了以往的仅单纯按理论知识设计一级圆柱直齿轮，现在我们以各种类型的减速器为课题，先对减速器进行拆装和测绘，然后设计出符合工厂实际需要的各种类型的减速器。同时为调动学生的积极性，我们允许自由选题。在教师的指导下，学生可根据自己的想法对现有机械进行改进设计。在完成本课程的学习后，我们推荐学生参加大学生创新设计比赛。
4考核方式的改革
在考核方法上，注重全面考察学生的学习状况，通过参与课堂讨论的质量、分析能力、对新知识的接受和消化能力、学习迁移能力等多方面的评价，与基础理论知识考核结合评价学生的学习效果。形成了过程性评价70%与成果性评价30%相结合的评价体系，其中过程性评价综合考虑小组成员互评和教师评价。这种考核方式充分关注学生的个性差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，教师还可以利用评价所提供的大量信息，适时调整和改善教学过程。
5结束语
通过改革和实践，学生的学习积极性、主动性和学习兴趣普遍有所提高。特别是在动手能力，工程实践能力，综合素质，创新设计能力等方面的提高更为显著。
虽然我们在机械设计基础教学内容、教学方法和手段等的改革方面做了一些尝试，并取得了一定的成绩，但仍存在一些问题和不足之处，有待今后的教学改革实践中不断地改进和完善。
参考文献：
[1]张庆玲.机械设计技术.北京：清华大学出版社，2009.
[2]张晓桂.机械设计基础课程的教学改革与探讨.全国机械设计教学研讨会议，2007.
[3]杨枚.《机械设计基础》课程教学内容改革总结.科技信息，2010（36）.
[4]刘碧俊.高职《机械设计基础》课程改革与实践.《教育研究》2010年1月.
[5]陈海波.机械设计基础课程整合教学模式的探索.湖南科技学院学报，2009.
关键词：三维设计软件；机械设计基础；课程改革
淮阴工学院是一所培养应用型人才的普通高等学校，“机械设计制造及其自动化”本科专业被江苏省教育厅授予“江苏省品牌专业”，被教育部遴选为“第二批高等学校特色专业建设点”。机械设计基础类课程包括《工程制图》、《机械原理》、《机械设计》及其课程设计等，是该专业主要的专业基础课。本文根据专业人才培养目标和课程的特点，从教学内容、教学方法、教学手段方面进行了探索，引入三维设计软件在机械设计基础课程教学中应用，提高学生工程设计能力，培养适应企业需要的应用型人才。
一、机械设计基础课程传统教学方法的弊端
机械设计基础类课程主要研究机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计原理和计算方法，是学习进程上从理论性课程过渡到结合工程实际的设计性课程。本课程在教学方法和教学手段上常利用多媒体、教学模型和挂图，再辅以教具在黑板上绘制结构图形。而多数学生没有太多的工程实践经验，且零部件设计都是二维图设计，多以设计计算为主，因而学生学习感到比较枯燥，设计零部件时缺乏全面考虑，绘制工程图错误较多且自己很难查出问题。
二、机械设计基础课教学实践
随着机械CAD技术的成熟，众多三维设计软件广泛应用于社会各个领域，极大地提高了设计、绘图的质量与效率。为此，高校的机械设计基础课程急需进行教学体系改革，建立以三维设计为主线的机械设计模式。
1.整合教学内容，制定教学计划
要使学生具备较强的三维设计能力，根据本院教学条件和学生情况，必须整合课程的教学内容、修改教学计划、提高师资质量，建立符合本院实际情况的应用型机械类本科人才的培养体系。在学生接触机械设计初期引入三维设计的概念，在机械设计基础课程的教学各环节应用，并在四年学习过程中，不断地应用，提高学生的工程设计能力。三维设计能力培养体系如图1所示。
2.三维设计软件应用于教学
机械设计基础类课程大多在低年级开设，学生刚接触机械专业知识，缺乏实践经验，对实际生产中的一些零件及结构不太了解，因此对教学内容难以掌握。用SolidWorks软件进行辅助教学，改变传统的教学方法和手段，提高学生的学习兴趣，提高教学质量。
《工程制图》课程难点和重点就是正确绘制工程图，以往教学要用许多学时使学生掌握机件的投影关系，学生要有很强的空间想象力，而用SolidWorks软件的零件模块可以方便直观地进行零件的三维造型，在工程图模块中自动生成二维工程图，并随三维模型的尺寸变化而变化，这样能使教学的重点放到工程图的表达和零件的技术要求标注，提高绘图质量。《机械原理》主要讲解各种常用机构，运用SolidWorks软件的运动仿真功能，可以把各种复杂的机构以三维的形式，通过形象、生动、逼真的动画演示直观地展示给学生；利用其参数化设计，将修改自动反映到所有的相关对象。例如讲解平面四连杆机构时，利用模型仿真不仅可以验证所设计的机构是否满足要求，同时还可以改变相应的参数，或以不同的构件为机架或调用不同长度的连杆进行装配，让学生参与设计并对设计结果进行现场演示加以验证。《机械设计》中在讲轴的结构设计时，对轴上零件的定位和固定，可预先绘制出各类轴上零件固定件，利用SolidWorks软件装配模块对轴系各个零件进行装配，演示如何进行齿轮的周向和轴向固定，轴的支承与固定，轴承如何装配如何调整间隙，各零件之间的相互位置关系、零件的装拆顺序及零件的结构工艺性应注意的问题等，使学生掌握轴结构和轴上零件的固定结构，改变了以往单纯的教学方式，在课堂上真正实现教学的互动。
3.三维设计软件应用于课程设计
齿轮减速器是最常见的一种典型传动装置，由许多零件组成，如轴上传动零件、轴承、联轴器、轴承盖和箱体等。机械设计基础课程的课程设计主要内容是根据减速器的主参数（如输入功率与转速、输出功率与转速等）对每个零件进行设计、绘图。首先根据设计数据，利用零件模块绘制减速器各个零件的三维建模，对于标准件和齿轮，可以利用Solidworks中的插件直接生成。利用装配模块对绘制好的零件进行装配，装配过程中可以直观地发现零件的尺寸是否有误，各部分的结构是否合理，各零件的固定是否准确，装配好的结构可以进行干涉检查，发现问题可适时修改零件模型，在装配结构中重新生成即可。装配正确的装配结构可以进行运动仿真，检查减速器的运动状况，对重要的零件进行受力分析等等。利用三维软件设计，有限的在2周时间内，使学生将重点放在减速器的结构设计上，可以较全面地考虑整体结构（包括油沟结构，油杯的选择等），使设计贴近实际的工程设计，掌握正确的工程设计基本理念，而不是把时间用在绘制图纸上，从而提高机械设计效率和质量，提高学生的工程设计能力。
三、结 论
通过以三维设计为主线的机械基础课程教学，使学生初步具有用三维设计软件设计机械产品的能力。在后续的机械加工等专业课学习中，可以利用三维设计软件的加工模块生成NC程序进行模拟或机床加工，可对三维软件开发产品的全过程有较深刻的了解；在大学生课外创新设计或毕业设计中可以灵活利用三维设计软件进行设计，做到大学四年不间断，提高学生的工程设计能力，适应企业对人才的需求。
参考文献：
［1］ 曹岩，赵汝嘉.Solidworks2007基础篇［M］.北京：化学工
业出版社，2007.
关键词:机械设计基础 理论与实践 创新能力 教学方法
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0212-01
《机械设计基础》是高等院校近机械类专业为培养现代化工程技术人才而设置的一门专业基础课程,主要任务是加强学生对机械零件设计理念的认识,培养学生的创造思维和实践应用能力,在学生的培养环节中占有重要地位。本课程在教学过程中需要应用大量的先修课程知识,具有较强的综合性和实践性,覆盖面广,教学难度较大。从以往教学效果来看,存在学生对所学知识理解不够透彻,设计能力不强、创新设计能力薄弱等问题。因此,改进本课程现有的理论教学与实践教学相结合的模式,加强课堂教学与工厂实际生产要求的联系,培养学生面向产品制造的思维理念,加强学生的创新意识以及动手能力,具有十分重要的意义。
1 加强理论教学与实践教学的结合
实践教学是培养学生运用理论知识解决实际问题、提高学生工程技术能力的重要环节。《机械设计基础》针对机械产品的运动、失效形式和零件加工过程进行讲解,课程实践性较强,知识涉及面广,在讲授时必须注意对课程进行宏观把握。通过近几年的教学过程体会,总结出以下几个方面来加强教学过程中理论学习和实践学习的结合。
1.1 引用实例分析讲解
在课堂教学过程中,多引用实例设计分析,加强学生对各个知识点的理解。在课堂上,通过展出一些典型失效的零部件,如胶合的齿轮,疲劳断裂的轴等,引导学生应该注意观察哪些要点,通过对零件断面的分析,了解零件的失效是怎么形成的,应该采取什么样的措施避免,以此加深学生对理论知识的掌握程度,并应用于实际的零件设计当中。同时,结合多媒体等有效途径,通过播放三维动画或视频资料,使学生更直观的看到机械零件的工作原理及在实际中的应用。
1.2 加强机械设计基础实验环节
机械设计基础实验教学环节包括课程实验和课程设计,对提高学生的工程设计能力有着非常重要的作用。通过亲自动手进行一些机构的拆装,让学生弄清一些构件和机构的概念及构成。例如在讲授完机构分析设计部分后,安排学生进行机构运动试验,通过对实验室的“慧鱼”创意组合模型进行拆装和分析,展示常见机构的工作原理。运用设计构思和实验分析,实现特定运动规律的合成与分解,进一步掌握了课程的理论知识。
课程设计如同一条线,把机械设计基础课程中各个相对独立的环节贯穿起来,使学生能够将理论与实际更好的结合。在指导学生课程设计过程中,除了介绍传统的电动机选择、传动比分配及计算、传动装置运动参数及动力参数计算等内容外,还对学生灌输了优化设计等内容。在设计中对学生进行分组,对同一任务要求的不同设计方案进行分析讨论,比较每种方案的优缺点,并要求学生进行改进,在不断的修正过程中锻炼了学生的分析计算、设计和绘图能力,懂得根据实际情况对方案进行取舍和变通。通过课程设计,使学生积累了工程实践经验,同时消化了书本的知识,锻炼学生的创新能力和工程实践能力。
1.3 组织学生积极参加实践环节
引入企业项目,开展第二课堂,组织学生到企业加工车间参观,使学生面对实际生产技术问题,学会灵活运用课程所学知识予以解决。鼓励学生参加省、市、校等举办的机械创新设计大赛、“挑战杯”、全国方程式赛车等竞赛,在任课教师的指导下,利用本课程所学的运动学知识和机械零件设计知识,完成竞赛作品设计。通过参加专业性的实践和竞赛,培养学生理论联系实际的作风,在实践活动中锻炼学生的工程设计能力和产品开发能力。
2 注重学生创新精神与能力培养
2.1 培养学生的创新能力
学生接受书本知识是一方面,如何能运用所学知识进行新的思考和创造,则是创新。因此在课程教学中,除了培养学生思考问题的一般性方法,还应对学生加强创造性思维的训练。
首先,要启发学生的思路。大多数学生是在教师的引导下学习,对于教师所讲的知识仅停留对该知识点的接受阶段,缺乏深入理解和举一反三的外延。因而,在授课过程中要主动启发学生的思维,增加发散性和开放性的习题和讨论,引导学生对问题有更深入和广泛的认识,甚至能联系到交叉课程和交叉学科,使学生对所学知识活学活用。同时,通过讨论也能提高学生的学习兴趣,迸发出新的思想火花,有助于学生思维方法的锻炼和创新方法的培养。
其次,要引入现代化的设计理念和方法。在科学技术日新月异的今天,现代化的设计理念和加工设备,如一股清泉源源不断为机械设计注入新的活力。作为教师,要把握最新动态,不断将新思路、新方法、新设备介绍给学生,结合现代工业产品设计理念,重点培养学生的产品创新能力。
最后,要锻炼创新实践能力。学生只有参加创新实践,才能综合运用所学知识解决问题,形成创造能力。在授课过程中,通过案例分析—提出问题—解决问题—新方案设计这条途径,可以启发学生的创新思维,提高学生的创新能力。通过课程设计、参与科研课题、参加竞赛、工程实习等多种方式,激发学生的创新热情,提高学生的创新设计技能,培养学生理论联系实践的能力。
2.2 重视学生其他能力的培养
在教学过程中,还应注重学生其他能力的培养。比如获取新知识的能力、团队协作精神和语言表达能力。通过小组讨论、项目训练、竞赛等多种形式,培养学生查阅资料、获取新知识的能力,培养学生团队合作,集体智慧的精神,培养学生语言提炼、表达和思考的能力。
3 结语
《机械设计基础》作为一门综合性、实践性较强的专业基础课程,要求教师在工作中不断探索创新,改进教学方法,研究适合培养学生创新能力的教学途径,加强与学生的沟通配合,充分利用好学校和社会搭建起来的实践平台,为现代化社会发展需要培养出具有扎实的基础理论知识、良好的动手实践能力和较强的创新精神的人才。
参考文献
[1] 许玢,钟礼东．机械设设计基础[M]．北京:化学工业出版社,2011．
[2] 黄纯颖．机械创新设计[M]．北京:高等教育出版社,2000．
【关键词】机械设计基础；教学思路；理论联系实际
80年代末90年代初一直延续至今，我国已经成为世界著名的“制造大国”，在我们还来不及为这样的“殊荣”欢呼雀跃时，“制造大国”背后掩藏的问题已经日益凸显出来，技术力量薄弱，环境污染严重，资源浪费惊人。国家也越来越重视技术创新，也在不断加大力度力争从“中国制造”转变到“中国设计”。未来科学技术的竞争，归根结底是人才的竞争。作为机械类教学工作者要在我们平时的日常教学当中不断培养学生理论联系时间的能力。
1 课程特点
1.1、基础性
《机械设计基础》课程在理论方面，涵盖的内容包括高等数学、材料力学、机械制图、机械原理、机械设计等等，是学生们进行其他机械类课程学习以及应用的基础；《机械设计基础》课程在技术应用方面，对常用机械零部件如机床、工程机器中常用机构和机械零部件，包括刨床中的横向进给机构，冲床上的曲柄滑块机构以及轴、轴承、万向节等都有很详细的描述。通过本课程的学习，学生对基本的理论知识和技术应用知识会有一定的了解，具备分析简单机械的工作原理和设计简单机构和零件的能力。
1.2、针对性
高职高专办学目标是向社会输送优秀的技能型人才，针对我们学生的实际情况，《机械设计基础》作为机械课程体系架构下的专业基础课程，为培养学生的岗位技能积攒了“内力”，使得他们在今后不管面临多么复杂的机械装置都能够找出最基本的原理所在，从而更好的开展自身的工作。
1.3、实践性
动手能力是对学生能力评估的硬性指标。“理论联系实际”是亘古不变的真理。《机械设计基础》中不但有对原理的阐释，也有对机器或机构在实际生产中碰到的问题进行描述及解释。学校同样对学生的实际应用能力提出了需求，实训课和课程设计就是很好的佐证，旨在培养学生们的岗位技能。每个章节的结束都会要求学生动手设计相关零部件或机构，需要学生们拿出成果，或是简单的机构简图又或是设计说明书及设计图纸，以训练及考察他们对课程的掌握程度。
2 课堂教学思路
就机械制造业而言，中职生是企业产品生产的操作者，更多的是“低端”产品或“技术含量低”的操作者；本科生是企业产品设计者或技术管理者；介于两者之间，高职高专生必定是高素质技能型操作者，知晓设计初步，会操作更会“精”操作，这就要求具有高职高专特色的培养目标。
2.1、结合实际，调动兴趣
根据学生们所处的年龄段的特点——爱动，活跃，青春，想要让他们静下心来学习钻研机械理论几乎是一件不大可能的事情，但如果在课堂中结合实际案例则会起到不一样的效果。
笔者在给学生讲授一部完整机器的组成时，联系到日常生活中常见的自行车，人是自行车的动力部分，链条是传动部分，车头是控制装置，车轮则是执行部分。这样不仅很快的调动了学生们的兴趣，而且使他们更好的了解掌握了这些名词。
在给学生讲授渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸时，给学生设计了一个情景：在前不久，一台车床出现故障，此设备运行时会有噪声，陈师傅打开主轴箱发现一个齿轮磨损严重，因此交给小王一个任务：带着一张写着模数、齿数及相关参数到仓库去找一个齿轮进行更换。小王拿着师傅写的条子奔到仓库，结果愣住了……
同学们在看到这个情景时，都非常感兴趣，积极讨论，各抒己见。
这个情景完全就是一个实际生产实例，涉及到的知识点有标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算、用千分尺测量直齿圆柱齿轮的几何尺寸、齿轮的失效形式等等。通过这个情景同学们不仅能够很好的掌握理论知识，而且在将来的工作岗位上碰到类似的问题，他们解决实际问题的能力将不可低估。
2.2、边学边练，理论联系实践
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，职业教育具有自己的特性，动手能力的强弱直接决定了学生的就业。学校也非常重视学生实践能力的培养，实训基地的创建，校办工厂的运营等等都为培养学生实践能力提供了条件。
曾听过有些企业抱怨一些学生动手能力差，对于每批新进的员工企业都必须安排几个月的时间在生产一线进行培训，而不能直接拿来就用。我们学校每学期每个班都有四五周的时间去实训中心学习，不仅如此，学校还同企业积极联系，带领学生进入企业进行生产实习，不断提升自身能力，为将来进入社会做好铺垫。在实训中心和企业的锻炼促进了《机械设计基础》课程的学习，《机械设计基础》课程学习使学生的实习效果更佳。
2.3、紧抓科技前沿，拓宽知识面
作为老师要以自己广博的知识量，尽量让学生们在有限的教学中了解更多。这对于我们教师来说更具挑战，不仅要对自己的专业知识精通，还要不断关注最新的前沿技术，不仅仅是局限于一个行业而是要对所有的制造行业都进行了解，只有这样才能够在课堂当中根据学生们不同的兴趣以及要求来进行教学。
教师通过对前沿科技进行提炼之后以浅显易懂的原理来教授给学生，任何看似多么复杂的机械都是由简单的机械原理所形成的，机械无论是简单如自行车亦或是复杂如航天器都是根据简单的机械原理所设计出来的。将复杂的、前沿的机器赋以最基本的原理使学生们更好的掌握《机械设计基础》这门课程。
3 结束语
《机械设计基础》是机械工程类各专业的主干课程之一，是培养学生机械设计能力的重要技术基础课。高职院校的学生，毕业之后就面临走向生产第一线，作为学生的引导者，要在平时的课堂教学当中融入案例，培养学生理论联系实际的能力。课堂教学中可以采取：结合生产实例，边学边练、参加校内实训和企业实习，了解科技前沿、拓宽知识面等思路，努力将高职学生培养成社会需要的高技能人才。
参考文献：
关键词：工业设计；机械基础课程；教学模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）35-0083-02
我校机械学院的工业设计专业，是顺应了浙江省经济发展的需求而逐渐完善建立的。这个专业的生源普遍有艺术绘画的修养，但是学生普遍数理课程的基础相对薄弱。考虑到专业需求的特殊性，有必要制定不同的教学目标与教学方式以区别其他机械专业，推进符合浙江省经济发展需求的高教改革。
一、工业设计专业机械基础课程现状
我校工业设计专业的“机械基础课程”安排在大一下学期，目前教学过程中存在的主要问题包括：
1.工业设计专业学生普遍理科基础较差，畏惧数理化教学内容。在上“机械基础课程”前期没有理论力学、材料力学的课程基础做铺垫，没有基本的机械概念。
2.该课程仅安排了32学时，教学内容囊括了机械原理、机械设计两门课程的基本内容。同时课程没有安排同程的实验教学环节。
3.同其他艺术类课程的开放式教学模式相比，学生认为本课程枯燥乏味、深奥难懂，缺乏兴趣、学习动力不足。
二、改革理念、思路及目标
课程改革理念、建设思路与目标如下：
1.明确教学定位，确立教学大纲。适应浙江省机械行业发展对工业设计的需求，确定我校工业设计专业学生对机械基础知识的认知程度与深度，建立相适应的教学大纲与教学内容。
2.探索立体化教学模式和方法。鉴于工业设计专业的艺术类特性，在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。
3.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念，形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。
4.将工程中的典型案例引入教学内容，并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论，使学生掌握机械设计的思路和基本方法；提高学生分析问题和综合设计的能力。
5.培养团队协作精神，形成良好的职业能力和职业素养。分组进行教学，按组分配任务，进行讨论、查阅资料、分工合作，培养团队协作精神。
6.强化能力、过程考核，提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重，将期末考核转变为章节考核。实践考核与理论考核相互结合，形式上做到有机统一、相互渗透。
三、课程改革内容
首先，工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理，而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍，而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数，如刚度、强度、安全系数等。其次，以学生为主体，教师为主导，实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力，巩固所学的专业知识；团队配合，增强学生的团队协作能力；培养学生机电系统的综合设计能力；实际过程中，针对具体设计目标开放性加入工业设计元素，使学生真正体验理论与自身专业实践相结合，改善教学效果。再次，在已有的实验课程基础上，进一步深化提出相关的具体实践项目，结合项目实施过程完成教学任务，熟悉工程项目的一般流程，培养锻炼学生团队精神，有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式，强调实用技能和知识创新，建立课堂实验教学与工程实践的联系，展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后，体验型讨论课互动实验教学方式，让学生主动参与教学过程，让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式，消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中，基于已有的实验器件，结合实际运用需求确定项目主题，查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩和评价考核等环节，学生可主动参与教学，体验整个教学过程，分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛，师生互动提问答辩，可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容，其重点大多也是难点，主要包括以下几个部分：（1）工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节，其教学模式教一般实验课程更具有开放性，这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富，且具有很强的工程技术针对性，其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法，能够化枯燥为生动，化抽象为具体，以激发学生学习的积极性、主动性，提高学生的感性认识和深入探究意识。（2）开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题，老师演示居多，学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差，因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容，这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。（3）考核方式的改进需要引导学生注重平时的学习和技能的训练，同时对教师提出了更高的要求。教师必须围绕学生的学习开动脑筋，不断研究、创新教学，这将大大增加教师的工作劳动强度，对教师、对学生都将是一种挑战。
工业设计专业的机械基础课程的革新是顺应浙江省经济发展对多层次高等教育的需求。我们从实际出发，分析了现有工程材料及热处理课堂教学中的普遍问题。基于工业设计专业学生学习机械基础课程时出现的难以“消化”现象，提出课堂教学改革思路与改革内容，并对其改革的实现提出了相应的方法。其次，针对不同层次要求的教学过程，增加相关实验课程相辅的教学模式，积极探索如何在现有教学和管理制度背景下，积极寻求教学创新和教学改革的策略。通过我们为期近一年的课堂实践，发现在工业设计专业的机械基础课程教学过程中实施课堂教学的相关改革，对提升我校机械工程人才培养质量具有重要的现实意义。
参考文献：
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[2]陈国金.工科类大学生创新教学实践[J].实验室研究与探索，2010，（3）.
[3]纪华刚.卓越计划校企联合机制的研究与实践[J].长春工业大学学报（高教研究版），2011，（9）.
关键词：机械制造技术基础；精品课程建设；工程能力培养；教学改革
作者简介：王（1966-），女，河南郑州人，北京信息科技大学机电工程学院，教授；张怀存（1956-），男，陕西延安人，北京信息科技大学机电工程学院，副教授。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学市级精品课程建设项目、北京信息科技大学2010教学改革项目（项目编号：2010JG06）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0087-03
一、“机械制造技术基础”精品课程建设的背景
随着高等教育改革的不断深入和发展，课程作为高等学校培养计划的基本组成单元，是实现高等学校教育目标的基本保证。课程体系、内容的合适与否影响着培养目标实现。教育部在2003 年正式启动国家精品课程建设项目并在《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》中指出“国家精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程”。[1]即精品课程应该具有体系的整体性、内容的先进性、资源的开放性和师生之间的互动性并具有强烈的示范作用。要求精品课程以多媒体信息技术为实现手段，基于互联网，包括课程的历史沿革、网上教学资源如大纲、电子教案、多媒体课件、教材和课堂录像、教育理念、师资队伍、教学方法手段与教学改革、学生和专家的评价考核等建设要素。[2]精品课程不单纯是教学方法和教学模式的改革，更是一个包含教师、学生、教材、教学技术手段、教学制度等多种要素的系统工程。精品课程建设一般分为内容建设、队伍建设、教学方法和手段建设、教材建设、实验内容建设及机制建设等六个方面。[3]
1997年国家教委工科处委托制图与机械基础两课委员会组织全国重点工科高校就工程材料和机械制造基础课程召开会议，对原金工系列课程改革的必要性和基本思路进行了探讨，会议通过了《高等工科院校金工系列课程改革指南》。提出根据“以培养学生创新能力为核心，以CAD/CAM为主线，拓宽基础，重视实践”的总体改革思路；重新规划了机械制造系列课程的内容体系。按照其改革方案而设置的“机械制造技术基础”课程是机械制造基础系列课程中的一门主要专业基础课程。1998年配合北京信息科技大学拓宽专业口径和人才培养模式改革，进行专业改革，将原机械制造及其自动化、机械设计和机械电子等专业合并为机械设计制造及其自动化专业。为了适应扩宽机械类专业人才培养模式的需要，将“机械制造工艺学”、“金属切削原理与刀具”、“金属切削机床”和“机床夹具设计”四门课程按照重基础、少学时、新知识、宽面向的原则整合优化合并为“机械制造技术基础”。[4]“机械制造技术基础”不仅是机械设计制造及其自动化专业的专业基础课程，也是工业工程、车辆工程等专业的专业基础课程。目前北京信息科技大学机械设计制造及其自动化、工业工程、车辆工程等专业均设置该门课程。机械设计制造及其自动化专业计划80学时、工业工程专业计划72 学时，其中实验8学时；车辆工程专业计划40 学时，其中实验6学时。
北京信息科技大学一直以来非常重视精品课程建设。为了适应当今社会对机械专业人才需求，实现机械设计制造及其自动化专业应用型人才专业核心能力的要求，[5]学生既要具有必备的理论基础，又要具有快速适应工作岗位的工程能力。2006年“机械制造技术基础”被列为北京信息科技大学重点建设课程、2007年被评为校精品建设课程。经过多年的建设和完善，2009年被评为北京市精品课程。在精品课程建设过程中进行了深入思考，特别注重教学内容的与时俱进；注重教学方法和教学模式的改革；构建了公益劳动、金工实习、课程内实验、生产实习、综合实验周、课程设计、制造综合能力学科竞赛的基于工程的实践教学体系，实现对学生工程能力的培养。
二、与时俱进优化课程体系和教学内容，适应学科最新发展
“机械制造技术基础”课程内容涉及知识面宽、知识点多、综合性强，与实际工程结合紧密，图多、层次多。科学技术的迅猛发展不断促进制造技术的发展，新材料新技术不断涌现。要实现与工业企业的无缝连接，教师需密切关注学科发展，与时俱进优化课程体系和教学内容，协调传统内容与先进性。
课程的内容围绕产品的加工制造，以机械加工工艺为主线，以优质、高效、低成本、节能减排为宗旨，将涉及到的机床设备、金属切削原理与刀具、工艺装备等有关内容有机结合起来，并根据这条主线的需求作为取舍的原则，强调以产品质量、生产率、经济性、可持续发展为中心融入节约能源和绿色制造的理念。从培养学生的综合工程素质出发，使学生熟悉和掌握基本理论和专业知识，具有能够在理论上进行分析、在实践上具有解决一般技术问题能力。补充新知识，增加现代工业领域采用的新刀具材料、新加工方法、数控机床的基本介绍、数控加工工艺的特点、计算机辅助工艺设计、绿色制造等内容，使教学内容能够充分反映现代制造技术的发展。
目前，“机械制造技术基础”教学内容多课时少，在教学内容的讲授上既要加强基础，又要拓宽知识面；既要保持经典，又要体现先进制造技术的发展；既要掌握基本理论，又要加强工程实践能力和创新思维的培养。在教学内容上以少、精、宽、新为原则，对教学内容进行必要的调整，如减少车床进给和螺纹加工运动传动链的讲授，而将这部分内容放在实验课中，学生在现场对着实物进行感性观察，学得更快、记得更牢。对于机械加工工艺拟定、加工精度部分等重点内容仍进行重点讲解，但是更加注重对实际工程问题的分析和理解，强化学生在实际工程中应用所学知识解决问题的能力。
高水平教材的建设是课程建设的基本，本课程选用韩秋实和王主编《机械制造技术基础（第3版）》作为教材。该教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材和北京市精品教材立项，该教材还获得中国机械工业科技进步三等奖。编写出版与之配套的《机械制造技术基础习题集》，分为学习指导和习题（包括填空题、选择题、判断题、简答题、分析题、计算题和参考答案）。编写《机械制造技术基础实验指导书》和实验报告，用于实验教学。编写《综合实验周大纲》和《综合实验周指导书》用于指导学生完成综合实验周的学习。建设了“机械制造技术基础”的课程教学网络化平台。制作了网络课件、编写了多媒体教案，网上提供教学大纲、教案、电子讲义等资料，实现教学资源的共享。开设网上答疑和交流通道。学生利用网络资源巩固课本知识的同时，进一步拓宽知识面，增强理论学习的深入性，使课堂教学得到扩展。
三、以工程能力培养为中心，构建层次式的实践教学体系，实现理论教学和创新实践活动的有机融合
深入企业调研，分析整合和提炼典型生产流程所需的知识、技能、核心能力和态度，构建专业认知与实践－金工实习－课程实验教学－生产实习－课程设计-综合实验周－制造综合能力-数控加工学科竞赛“多元结合”的实践教学体系。在实践性教学体系构建的过程中，特别注重学生实践能力的培养，努力实现从模拟型向实战型转变，由限制性向自主性转变，由验证性向综合性转变，由理论性向应用性转变。注重让学生建立起工程的系统概念，了解工艺设计、制造、检验等过程。从机械制造技术基础—先进制造技术—数控编程—实际加工操作，注重层次化、从设计、仿真到实际零件加工的动手能力培养，体现渐进性教学方式。
金工实习使学生了解基本的机械制造知识和方法；生产实习使之了解机械产品加工与装配工艺过程和工艺装备，将所学理论知识与生产实际紧密联系起来；课程实验教学将科研成果引入教学，教师运用现代实验手段开出综合性、设计性实验，让学生亲自动手，提高了学生实验技能和实际动手能力；课程设计选自实际生产课题，要求学生独立完成，同时注意发挥团队作用。重点培养学生制订零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力；综合实验课使学生受到一次接近实际的工程训练，全面实践和了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程，提高学生综合分析能力、解决工程实际问题能力、协同工作能力和系统集成能力。制造综合能力-数控加工学科竞赛满足学生进行创新的需求，进一步融合理论与实践，使学生的工程能力得到进一步提升。
在课程建设过程中，本校进一步强化和加强生产实习组织、指导教师队伍的建设，设立长春一汽生产实习基地，使生产实习取得实效。综合实验周通过学生对产品的设计建模，进行工艺设计、数控编程和在机床上加工出产品，使学生综合运用知识解决问题的能力大大提高。
实验指导教师在实验中只讲述实验中的难点、应注意的事项，而实验原理、仪器的工作原理和使用方法由学生自己在实验预习中完成。另外，安排学生生产实习，使学生对机械制造工艺及设备有一个切身的感性认识，每年还鼓励学生参加各种比赛和见习工程师考试，取得了较好的效果。
在专业课程设计中融入现代计算机工程软件的应用，实现与先进制造技术和信息技术的融合。从计算机辅助设计进行产品的建模分析，然后基于计算机辅助制造软件进行零件的数控编程，通过DNC系统将程序传到数控机床上进行加工，得到零件。通过实验为学生建立起制造系统的概念。专业课程设计过程中教师的指导和讨论环节规范化，使学生的课程设计真正取得实效。
面向工程实际，为学生营造现代工业背景的工程大环境。利用北京市的相关资源为学生提供实践机会。与机床协会密切合作，每年组织学生参观机床展览会并进行讨论和研讨。邀请相关企业的技术工程师到校讲座、联系北汽福田、现代等现代化企业组织学生进行参观，为学生创造机会接触了解先进制造技术的最新发展动向和行业发展趋势，增加对现代化企业实际的感性认识。学校购置了各种教学模型、高档加工中心、数控车床、FMS系统、机床静刚度测试仪、主轴动态特性测试试验台等实验设备，设有专门的制造实验室，为学生构建了实际的工程环境，使从未接触过工程实际的学生建立应用的整体概念，突出实验的演示性、设计性和综合性，追求实验手段的先进性。
为了适应应用型高级人才培养目标的实验体系研究和实验环节的建设，学校开设综合性和设计性实验，构建实验平台，编写实验指导书和任务书；编写相关的课程设计指导书。开设综合性和设计性实验，初步设想设定加工某零件要求达到的精度目标，让学生自主设计实验项目和方案，并独立完成实验。利用综合实验周的时间开设计算机辅助工艺设计和先进制造技术实验等。主要安排反映制造工程领域技术先进性和技术发展动向的实验，包括数控机床加工操作、计算机辅助工艺设计、计算机辅助制造等实验，使学生了解先进制造技术的研究发展和基本技术方法，建立现代制造工业先进技术的实际概念，完成先进技术设备实际操作的基础训练。
四、实施工程意识培养和实践能力提高的基于项目的教学改革
1.以建构主义理论为指导，以工程应用为主线，研究基于项目的教学模式，注重工程能力的培养
针对目前普遍存在的教学与科研相脱节，课堂教学内容缺乏现实感，学生缺乏对先进制造技术的认识和专业学习积极性；课堂教学与企业的实践操作彼此割裂，学生运用学科理论与方法解决工程实际问题的能力得不到培养和锻炼；校园生活与工业实际彼此分离等问题，以建构主义理论为指导，在机械制造及其自动化专业方向实施基于项目的教学模式改革的实践，整个过程贯穿学习—实践—再学习—再实践，以项目引领、任务驱动、教学做一体化课程教学模式设计和组织教学内容。
从“机械制造技术基础”课程的第一节课，提出基于项目研究的学习。给每个同学发一份项目研究任务书，一个“机械制造技术基础课程”项目研究活动一览表。学生自愿组合，1～3人为一个小组，以小组为单位开展研究。随着教学内容的开展，基于项目的要求，在教师的指导下，学生通过课堂学习、下课到图书馆查阅相关资料，遇到问题请教教师，循序渐进地完成项目的研究。学生成为学习主体，充分调动学生的主观能动性，将教师的教学与学生的学习活动融为一体。学生以小组为单位通过解决实际问题而学习，通过讨论与小组其他成员进行积极的良性互动，相互交流想法、相互鼓励和沟通，培养了学生的团队合作意识和工程能力。实行新的教学模式后，学生的学习积极性和主动性提高，解决工程实际问题的能力得到了锻炼和提高。
2.课堂讨论法
在课程讲授过程中常注意提出一些思考问题启发学生积极主动思考。结合课程的重点、难点，设计课堂讨论题目，通过讨论、质疑和总结提高学生学习的兴趣和课堂活力，使学生对知识易于理解和掌握。对于习题中的错误，教师设计题目，供同学们讨论。比如对于机械加工关键工序的工序尺寸的拟订，如何判断封闭环是关键，教师给出一个实例，给同学们讨论，然后通过正确和不正确方法的比较，和同学们一起总结出“尺寸链很重要，基准转换用得着；先看封闭环，再判增和减，极值和概率法帮计算；多尺寸计算，图表法最有效” 等朗朗上口的口诀，便于学生记忆。注重结合生产实践，讲课过程中还经常结合科研项目中的问题与学生进行课堂讨论得出解决方案。
3.案例教学法
本课程主讲教师近年承担国家高档数控机床科技重大专项、国家和北京市自然基金、北京市科技计划等多项科研项目，得到科研经费上千万，获得省部级科技奖励7项。在高端数控装备的研制和开发上取得多项科研成果。在教学过程中，将科研成果作为案例介绍给学生，从实际需求、方案的构思、方案的设计和实施方式，使学生较真实地接触工程实际，将其中的科学规律与教学内容有机地结合起来，培养学生科学思考问题的工程能力。比如在讲到提高生产效率的时候，将研制的复合机床作为实例，使学生深刻理解提高效率的各种不同途径。在讲到机床传动链时，介绍传动链的长短的优点和不足。在介绍数控机床时，以研究的电主轴为例，提出电主轴概念的来源，在于缩短传动链，揭示机械制造科学技术进步内在规律，开阔了学生的学术眼界。其次，鼓励学生参与科研，积极拓展第二课堂，吸收学生参与教师科研项目，依托科研项目培养学生的综合素质、实际解决问题的能力和创新能力。
在“机械制造技术基础”精品课程建设中，基于工程能力培养的精品课程的建设是一个长期的工作，需要不断凝练课程特色、持续完善课程体系和优化教学内容、在教学模式和教学方法的改革等方面不断探索实践改进，才能将“机械制造技术基础”课程建设成真正意义上的精品课程。
参考文献：
[1]教育部高教司.教育部关于启动高等学校教学质量和教学改革工程精品课程建设工作的通知[EB/OL].．
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关键词：机械设计基础；教学改革；教学研究；任务驱动
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0120-02
“机械设计基础”是近机类专业学生在学完机械制图、工程材料、材料力学等基础课程后进入专业课程学习前必修的技术基础课，包含机械原理和机械设计两部分的内容，内容多，涉及面广。因此，及时地发现学生在学习过程中的问题，并采取有效的措施改进教学方法，激发学生的学习兴趣，是教师教学方法研究的重要课题。
一、教学现状分析
1.先修课程开设不足
“机械设计基础”的主要先修课程有机械制图、工程材料、机械制造基础、理论力学、材料力学、金属工艺学、互换性与技术测量、金工实习等，只有学完这些先修课程，才能为本课程的学习打好基础。但是目前北京信息科技大学（以下简称“我校”）近机类和非机类专业上述先修课程存在开设不足问题，使本课程的授课讲解困难重重。
2.学生学习兴趣不高
“机械设计基础”课程涉及的基础理论内容较广，且相对独立，其特点是概念多，原理多，公式多，图表多，内容比较枯燥和单调，所学知识在学生以前的学习中很少接触，初学时往往会感到吃力。同时，“机械设计基础”课程是一门实践性很强的课程，学生缺乏工程意识和实践能力，容易导致学习效果不理想。
3.教学方法不当
目前尽管“机械设计基础”教学大多已采用了多媒体，在开课初期，多媒体丰富的动画的确可以调动学生的学习兴趣。但是随着教学内容的深入，由于多媒体教学提供的信息量大，速度快，学生对教学内容无法及时思考和总结，易造成填鸭式教学，便会感觉课程内容枯燥，进而失去学习的兴趣，进而影响教学质量。
4.考核方式单一
学生成绩的考核评定采用期末考试成绩（70%）+实验成绩（10%）+平时成绩（20%）作为最终的评定标准。由于“机械设计基础”是一门实践性很强的课程，这种简单评定标准无法全面反映学生的实际水平，也不能激发学生学习的积极性，因此对于学生成绩的考核评定方法应该进行适当的改革。
二、教学方法改革措施
1.优化教学内容
“机械设计基础”包含了机械原理和机械设计的两部分内容。两者的研究内容很不相同，主要内容是研究机械中的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。[1]现有的教材，为了追求理论知识的系统性和完整性，致使该课程内容多，知识点散，且大多数偏重于理论分析，未考虑到近机类专业学生的先修课程开设不足的实际情况，例如带传动受力分析或齿轮传动设计的推导公式过于冗长，对于近机类专业学生不易理解和掌握，因此对教学内容进行优化，对一些复杂的的理论推导及证明予以删除，重点强调公式的实际应用。增加工程实例的讲解，同时把课程设计相关内容分解成若干任务融入课堂教学，使学生在学习“机械设计基础”课程内容的同时，能够将所学知识应用到实际设计中。
2.教学方法多样化，激发学生兴趣
为了提高学生的学习热情和效率，可根据教学内容的需要，灵活采用多种教学方法，发挥不同教学方法的长处。
（1）多媒体与板书相结合。“机械设计基础”是一门理论性和实践性都较强的课程。传统的“教师口述+ 板书”的授课方式，已不能满足现代教育的需要。适度使用多媒体教学方法，通过生动的动画、视频等多媒体手段，使学生更形象地理解机构工作原理和机器零部件的具体结构，能将抽象的、难以理解的内容变得简单直观，有利于学生理解其运动规律。在对重要知识点的公式进行讲解时，则以板书为主。通过“多媒体+板书”的授课方式，提高学生的学习主动性。
（2）现场实物教学。在教学过程中，安排学生参观机械零部件陈列室或实习中心，结合课程教学内容对照实物进行讲解，学生能够更加直接地感受到所学知识的实际应用，加深对教材内容的理解。对于比较复杂的部分，例如轴系结构的设计，可首先组织学生现场观察后亲自装拆，增加感性认识，然后再进行课堂讲解，使枯燥的教学内容变得生动。
（3）工程案例教学方法。由于“机械设计基础”各章节之间的内容自成体系，独立性强，知识点多，学生初学时很难把握课程的中心内容。采用典型、实用的工程案例方法进行教学，就能把这些独立的章节内容串联起来，同时可使学生直接接触到工程应用，激发学生的学习兴趣。例如，在讲解机械原理的内容时，可选择以冲床为例，逐步向各知识点辐射进行讲解，这样就把机构的运动简图画法、自由度计算、连杆设计、急回特性、运动分析、凸轮机构设计、齿轮机构设计和飞轮设计等知识点联系起来，课程的学习就会显得具有系统性，同时提高学生分析问题和解决工程实际问题的能力。
（4）任务驱动式教学方法。任务驱动式教学方法是以教学任务为主线，选取一个典型的项目作为总任务贯穿教学的始终，按知识点将总任务分解为若干个具体子任务，把课程教学的主要内容融入到总任务的各个阶段，使教材中各章节的零散知识有机地联系在一起，有利于帮助学生构建完整的知识体系。课程的总任务将在课程设计中得以充分体现。
在进行“机械设计基础”课程教学时，将“多媒体+板书”的授课方式贯穿始终，根据现有条件和教学进度，适时安排现场实物教学。在讲解各章知识点内容后，采用典型工程案例进行分析，在此基础上把各项子任务分配给学生，每个子任务都是总任务的一部分，并且相互关联，学生分组独立完成全部子任务后，总任务也就得以完成。通过多种教学方法的融合，充分调动了学生的积极性和学习兴趣。
三、任务驱动式教学方法的实施
任务驱动式教学方法是通过实施一个完整的任务而进行的教学活动，在此过程中把理论知识与实践活动有机地结合起来。笔者连续两年在2010级、2011级工业设计专业进行了“机械设计基础”教学改革。
1.任务的选择与设计
根据“机械设计基础”教学目标，笔者分别选取牛头刨床、带式卷扬机作为机械原理部分和机械设计部分的总任务，如表1所示，按机械原理部分的知识点把牛头刨床分为6个具体的子任务。如表2所示，按机械设计部分的知识点带式卷扬机分为8个具体的子任务，[2]在教学过程中，任务与教学内容有机地融合在一起，各个子任务之间可以是递进的，也可以是并列的，分别承载着独立的知识点。全部子任务完成后，经过合并整理也就完成了总任务，达到教学目标。
2.任务驱动式教学的实施过程
在任务驱动式教学实施过程中，教师根据教学内容编制好总任务书和各子任务书，学生每4～6人为一小组，以小组为单位完成任务。教师事先讲解教学内容的知识点，随后讲解其在典型工程案例中的应用，最后派发相关子任务，学生接到任务后，确定在各自小组内的分工及合作形式，对于学生遇到的问题，教师提供适当的指导和帮助，引导学生查找相关的设计资料，探索自行解决的方法，变被动接受知识为主动寻求知识，充分突出学生的主体性与教师的主导作用。
每一子任务完成后，各小组选择出一位同学进行试讲，展示本组任务成果，其他组同学可以对其成果提出质疑、进行评价。在这个过程中，可以培养学生分析问题和现场处理问题的能力。任务讲解完毕后，教师对出现的错误进行更正，对其成果质量进行评价，加深学生的印象，最后要求学生在进一步修改的基础上提交任务报告书和PPT。各子任务完成后，教师进行串讲，各小组在此基础上整合原有成果，完成总任务的设计。[3，4]
3.考核评价方法的确定
根据任务驱动式教学方法的特点，该课程最终的评定成绩将由平时成绩、综合能力成绩、实验成绩、期末考试成绩几部分组成，可以更全面地反映学生的实际能力和学习情况。成绩评价的重点放在过程之中，激励学生进行自主性的学习。[5]
四、结束语
任务驱动式教学方法，是在教师主导下，以典型任务为驱动，学生以组为单位独立完成一系列子任务，最终完成总任务的一种教学方法。学生通过分组讨论、查找相关设计资料、理论分析，自行寻找完成任务的方法，最后在老师的指导下完成工作。
实验证明，采用任务驱动式教学使学生学习本课程的积极性得到极大激发，取得了明显的教学效果。通过小组内成员之间以及师生之间的讨论、沟通、合作和交流，既培养了学生的团队合作精神，又使学生理论联系实际，锻炼了分析问题、解决问题的能力。课程结束后，学生普遍认为收获很大，综合素质得到了提高，随之积极参加、开展学校的各种课外科技活动。
在教学改革的过程中，也发现了一些不足之处，比如目前与任务驱动式教学相关的教材、讲义比较少；总任务的数量比较少，有待进一步开发更多典型的任务；在实施过程中，组内个别成员过度依赖其他同学。教学改革是一个动态的过程，针对上述问题，笔者将在今后的教学过程中不断改进，最终达到全面提高学生综合素质的目的。
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