發布時間：2022-05-25 09:36:40
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機械設計論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1教學中存在的問題
1.1理論基礎與學習習慣
“中職本科”是目前部分應用型本科招收的一類本科學生。經過兩年的教學實踐和大量的課外接觸，該部分學生理論基礎較差，大多是初中畢業，且對初中基礎知識的理解也很有限，日常學習自律性不強，對于課程內容總是淺嘗則止，自信心不強，由于之前的學習習慣不好，大多數學生沒有獨立學習的習慣，課堂氛圍較活躍，對于基礎理論缺少興趣，偏愛實踐操作，這與之前所受教育有很大關系。高校“普通本科”的教學方式、教學內容均不適合“中職本科”學生，造成大多同學學習一年后收獲少、自信心喪失、學習興趣減弱。學生不愛動腦思考，覺得“設計”離自己十分遙遠。
1.2教學方法與教學效果
由于目前全國并沒有專門的“中職本科”高校，“中職本科”只是普通高校培養的一類對象。普通高校的教師上課由于教學對象不單單是“中職本科”，同時兼有“普通本科”或“高職本科”，故很難劃清界限。教學上按照經驗講述原理多，主要按照普本教材章節進行理論講授，效果并不理想。近年來由于多媒體技術的發展，多媒體素材與教材的結合占據了課堂，相比之前的純理論教學和課程設計在教學效果上有所改善，但對“中職本科”的學生來講，還遠遠不夠。
1.3培養目標與教學內容
目前而言，“中職本科”的培養目標主要被定位為職業教育，要求學生具有理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，尤其是工程實踐能力的培養。而實際教學內容卻與此完全脫節。實驗實踐內容并沒能有效結合，驗證性實驗的偏多，動手操作的較少，和課程銜接不到位，顯然不適合目前的“中職本科”教育。課程設計題目多為經典的帶式運輸機減速器的設計，只有少數同學能按照手冊完成設計，但是這么算卻說不清楚，學生一頭霧水，并不能真正理解其中的方法。
1.4成績考核
成績考核仍然以主要期末測試為主，平時成績和實驗成績為輔。形成了“高分低能”的社會現象。而“中職本科”的培養目標則要求學生具有理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力,尤其是工程實踐能力的培養。因此對于這部分的考核也該在成績考核中占有較大的比重。我們制定的改革思路是：教學內容以行業崗位上的知識結構和能力結構以及生產實際需要為目標,以解決工程實際設計問題為指導。
2教學方法改革探索
經過對“中職本科”生源中職階段培養方案、教學體系、及學生個人情況的調研，可以從以下幾個方面改善學生的學習習慣，提高“中職本科”學生學習《機械設計基礎》這門課程的教學效果：
2.1框圖法教學，整合知識體系
整理總結《機械設計基礎》中的優秀知識點，自編校內講義或教材，結合一個綜合實例，如蜂窩煤壓制機、機床C6140主軸箱，以機構、傳動、零件三大部分為主線，制作框圖，幫助學生快速、直觀地理解整個機械設計基礎的知識體系，由此知識體系展開教學單元。圍繞綜合實例，進行詳細的分析講解，講解內容時重點把握能讓學生了解典型機械或結構的設計思想、理解裝配要點、掌握分析故障和維修。
2.2模型演示教學法
采用玩具激勵法（機構部分可以拆裝模型，觀察機構運動、計算實際的自由度、繪制機構運動簡圖），來改善教學效果，提高學生學習本門課的興趣。慧魚組合模型可以應用于教學課堂，讓學生在驗證理論知識的同時，實現理論和動手實踐的統一。通過對模型的研究與分析，啟發學生對《機械設計基礎》的認識，并能培養學生獨立分析和自己查閱學習資料的能力。既滿足了學生愛玩的天性，又學到了知識。
2.3設計軟件在機械設計基礎教學中的應用
隨著計算機技術的飛速發展，可使用Solidworks等機械設計類軟件在《機械設計基礎》的課堂上結合典型設備進行建模、模擬裝配、指導學生做一些簡單的分析，或結合實驗室的試驗臺，教師建立虛擬實驗模型庫，課后學生可以利用該模型庫進行學習建模、裝配、分析，幫助學生更好地理解復雜的機械系統。除了大型的常用的機械設計軟件CAD、solidworks，網上有大量機械設計小軟件，還有一些企業應用的機械設計軟件，該類軟件界面簡單，操作方便，可以幫助學生計算參數，不需理解繁雜的公式及理論推導，教學中，指導學生應用此類軟件，相當于為學生提供了一種工具，幫助學生理解機械零件的一些參數，提高學生的學習熱情，為學生日后實際工作應用打下一定的基礎。
2.4項目教學代替章節學習
教學內容及順序調整：分四大部分，均為先通過先講整體一個實例，再拆分講解，類似于項目教學，使學生更容易理解各部分。機構部分：連桿機構、凸輪機構、齒輪機構，通過參觀實驗室機構展臺通識，以分析玩具的機構組成和原理，帶動學習的積極性，拆裝，分析，計算。機械傳動部分：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動，通過玩具模型講解幾種傳動的特點，再分別介紹具體知識點，輕參數、重結構，輕計算、重原理。機械零件部分：齒輪、軸、軸承、聯軸器、彈簧等，本部分設計先以減速器原理講解為起點，通過動畫和實驗拆裝，逐步進入理論學習。增加機械維修工具、量具部分內容，學生應該進行系統學習。能在實踐和工作中更快地進入角色。
2.5實踐、設計成績考核替代期末考核
“普通本科”的專業基礎課考核多以期末測試為主，以遼寧科技學院目前而言，平時成績占30%，期末卷面測試占70%。這種測試并不能真實地體現學生的水平，尤其是對“中職本科”的學生。因此，本文認為對于“中職本科”的《機械設計基礎》，應以實踐考核替代目前的期末卷面測試。
2.6建立班級學習QQ群和微信群
建立班級學習QQ群和微信群，改善師生關系，方便課后復習答疑，溝通情感，討論問題。90后的學生幾乎人人上網，網上的教學及互動不容忽視，以往的網上教學多為網上精品課或論壇，對于不愛學習的學生難以調動其積極性，因此，以學生最容易接受的方式去指導和教學不失為教改的一個重要環節。
3結語
中職本科以應用型人才培養為主要任務和目標。《機械設計基礎》課程作為工科機械和近機械類人才培養計劃中的主干課程之一，結合地方和各校實際情況，對其進行科學、合理的教學改革至關重要。該課程的教改研究必須采用調研、實踐、分析、完善同步走的辦法。深化教學改革，提高教學質量。
作者：李瑞洋 單位：遼寧科技學院應用技術學院
一、計算機輔助設計應用于機械設計教學中的意義
（一）有利于提升學生的空間想象能力
在計算機的輔助下，機械模型可以通過三維視頻展現出來，成為一種更加立體而全面的建筑物展現形式。學生可以根據這種3D畫面的展示，在頭腦中形成良好的印象，從而形成一定的設計思維能力。
（二）有利于增強學生的比例掌握水平
在機械設計中，對機械成品比例的把握能力十分關鍵。計算機輔助設計應用于機械設計教學中，能夠利用計算機，通過建模，將不同比例的物體搭配或者融合，從而清晰機械設計中，各個部分的比例關系和整體與部分之間的聯系，通過長時間的學習，使學生形成一定的比例掌握能水平。
（三）有利于豐富學生的資料收集內容
多方面的比較的觀察能夠使機械設計更加的完善、全面，從而在各個細節中，展現機械設計的獨到之處。計算機輔助設計應用于機械設計中，有利于豐富學生的資料收集內容，學生可以借助計算機收集更多他們所需要的各類材料和圖像、數據等等，為學生機械設計的學習奠定良好的基礎。
二、計算機輔助設計應用于機械設計教學中的方式
計算機輔助設計應用于機械設計教學中，可以通過計算機輔助設計和傳統教學方式的融合，結合計算機軟件特點引導課程教學活動等方式來開展。
（一）計算機輔助設計和傳統教學方式的融合
傳統的教學方式經過長時間的教學實踐，已經形成了一定的模式和教學結構，對于學生機械設計知識的學習具有一定的積極影響。但是多數教師在機械設計教學的過程中，會利用草圖等指導學生進行機械結構的設計和規劃，這種方式對學生機械設計知識的學習和機械設計能力的培養會帶來一定的阻礙性因素。新時代背景下，在機械設計教學的過程中，教師可以采用傳統教學方式和計算機輔助設計相融合的方式，繼承傳統教學方式的優勢之處，同時也利用計算機輔助設計的獨特價值，深入開展機械設計教學活動。計算機輔助機械設計能夠使機械設計更加的完整而全面，提升學生的機械設計知識靈活運用水平。但是在學生利用計算機輔助機械設計的過程中，教師要注意適當控制學生利用計算機輔助進行機械設計的時間，不能夠使學生過分依賴于計算機，而忽視了自身設計功底的練習和學習。教師要注意將計算機輔助設計和傳統的教學模式有機結合，真正展現計算機輔助設計應用于機械設計教學的價值和作用。
（二）結合計算機軟件特點引導課程教學活動
計算機輔助設計應用于機械設計教學中，可以結合計算機軟件的特點，引導機械設計課程教學活動，展現計算機輔助設計的價值和特點。例如在指導學生對機械設計進行構思期間，可以借助sketchUp草圖設計軟件，指導學生細致分析各類機械中的體量關系，打開學生的思維空間，展現學生的初步設計理念。在此基礎上，學生可以利用3dmax等計算機軟件進行實際的3D設計，將學生的初步想法和設計理念通過3dmax軟件展現出來，明確具體的方向。接下來，在學生明確機械設計的方向和大體形式的前提下，可以借助計算機的渲染軟件，對所設計機械的細節進行渲染和深入加工，形成一個明確而完整的機械設計圖像，展現每一位學生的設計想法和設計后的大體形態。在學生設計完成之后，教師可以組織學生通過互動的方式，借助計算機的多媒體技術，觀看每一位學生的機械設計圖像，互相分享設計理念，學習他人的優點和創新理念，提升每一位學生的機械設計水平，展現機械設計教學的價值和意義。
三、結束語
計算機輔助設計應用于機械設計教學，能夠有效提升學生的空間想象能力，增強學生的建筑比例掌握水平，豐富學生的資料收集內容，改善傳統機械設計教學中，單一的教學模式和枯燥的教學氛圍。教師可以通過計算機輔助設計和傳統教學方式的融合，結合計算機軟件特點引導課程教學活動等方式，開展機械設計教學活動，提升機械設計教學的質量和學生利用計算機輔助進行機械設計的能力，為學生未來的工作和發展奠定良好的基礎。
作者：朱輝 單位：邵陽市高級技工學校
1機械設計過程中材料的選擇及應用方法
1.1分析調質及其設計應用
根據目前的具體情況看，調質技術是最常用的一種熱處理技術。對大多數零部件進行處理時均可以通過調質技術進行操作，且該技術的效果能夠使所選的材料綜合性能得到提升，即利用調質技術能夠對材料強度進行拉伸，使機械設計材料的屈服度及拉伸強度得以不斷提升，進而增強材料的塑性及強度。通過提升材料的沖擊度、強度，能夠使設計過程中零部件的使用截面減小，進而降低整個機械的重量及降低部件的消耗及所占空間。在運用調質技術的過程中，必須注意下面的三點要求：一是一定要將調質標注清楚，若只是將熱處理標注出來，大部分廠家很可能會運用其他處理技術來進行操作，如利用正回火使材料的硬度達到相關標準，但正回火技術降低材料強度大大降低，致使其在具體工作中出現斷裂情況；二是必須將調質硬度范圍注明，進而才可以為工廠生產提供便利，如果硬度的范圍較窄就不能達到具體的生產需求；三是材料硬度與所要求的實際強度必須相適應。
1.2分析表面硬化技術與選材
對機械進行設計時，應利用硬化技術對各種金屬材料的表面進行相應的處理，且對其進行處理主要是為增強材料的耐蝕性、耐磨性，而氮化技術、滲碳技術則是比較常用的硬化技術。滲碳技術通常是指，在滲碳爐對鋼材表面碳含量進行增加，使其達到被允許范圍時再淬火，進而讓鋼材的表面硬度能夠達到相應的技術標準，再通過低溫回火技術將其應力消除，使其組織結構更加穩定。能夠利用滲碳技術進行處理的材料通常是滲碳鋼，進行機械設計的過程中，可參照實際要求對其進行運用。如可以根據心部強度、零部件主要的尺寸大小對材料進行選擇，需要重視的一點是材料的使用不能過度，否則會導致生產成本不斷增加。通常情況下，如果截面的有效面積低于50mm，可選擇20Cr。但是，如果有效截面面積大小在50～150mm之間，而且其重量低于50kg，就可選擇20CrMnTi。滲碳層度深度應參照實際的需求才能進行確定，若增加其層深就說明必須使滲碳時間延長。
1.3分析氮化技術及相關材料的選擇
不管是何種鋼材通常都可以利用氮化技術對其進行相應的處理，但比較常用的一種鋼材主要是45型號的氮化鋼。使用氮化技術時往往是利用氮化爐對其進行操作，因而其優勢主要是變形較小，進行氮化后就不必再加工。同時，氮化硬度應參照材料質量才能確定，進行設計的過程中必須注意一定要使用整體的氮化技術，由于氮化層并不會帶來不好的影響，所以不必再次進行處理。必要時可運用局部的氮化技術對局部進行相應的保護，進行氮化后再把保護層全部去掉。該技術最大的一個特點就是熱處理的過程中變形較小、硬化層也相對較小，尤其是適合與調質技術共同使用，進而可以使材料耐磨性、技術強度大大提升。
2機械設計中最常用的四種材料
2.1高分子材料
在機械設計，對于高分子材料而言，其主要包括合成纖維及塑料。此類材料在相應的工業生產中存在許多優點，且材料來源非常豐富。能夠從天然氣中進行提取，該材料所消耗的能源較少，且其密度也比較小，其延展性同樣非常好。
2.2金屬材料
各種工程的材料使用中，其使用范圍最廣泛的主要是金屬材料。據統計資料顯示，金屬材料在機械類產品中占了90%以上的比例。尤其是鋼鐵材料在機械設計中的使用最為普遍，由于鋼鐵的韌性、強度較好，且其價格相對較便宜，也可以達到各種性能標準，所以使用較多。金屬類材料中的合金，其性能非常優良，比較適合用來制作各種機械產品中的零部件。
2.3復合材料
機械設計中所使用的復合材料主要由不同的、兩種以上的材料所構成，且通過化學與物理方法有機組合而成的新型材料，此類材料的性能均可以達到各種工業生產的需求。其中，復合材料通常包含非金屬材料和金屬材料，而金屬材料有合金、鎂、鋁；非金屬材料則包括陶瓷、橡膠、樹脂等。金屬絲、碳化纖維及玻璃纖維則屬于增強型的材料。
2.4陶瓷材料
對陶瓷材料來說，其主要成分是碳化硅、氮化硅，且此類材料的特點主要有密度較低、硬度較高、具有較強的抗壓強度及耐腐蝕性強，其缺點是價格非常貴、比較容易發生斷裂、比較脆。目前，陶瓷材料大多使用在密封零件的制作中。
3機械設計中材料的選擇及使用須注意的事項
3.1對材料進行選擇時必須重視其適用性及經濟性
機械設計的具體工作人員應根據不同的機械設計工藝，比如鍛造工藝、鑄造工藝、焊接工藝根據各種需求選擇適合的材料，進而才可以使材料發揮出最大的效用。如鑄造工藝中所使用的材料一定要具備較好的偏折性、吸氣性、收縮性；焊接工藝中的材料應有良好的敏感性及使用性；而鍛造工藝使用的材料則應具有相應的鍛后冷墩性、沖壓性、冷卻性、可鍛性。只有將各種工藝制作中需要的材料性質把握好，進而才可以選擇出真正合適的機械設計材料。另外，對材料進行選擇、使用的過程中還要重視材料的經濟性，所選材料應在滿足設計需求的同時盡量保證價格為最實惠、最便宜，這樣就才能夠使機械設計成本得以降低。
3.2材料選擇過程中一定要重視其環保性及節能性
近幾年，隨著科學技術、社會經濟的持續發展，自然破壞現象也越來越嚴重，自然環境問題早已成為社會中的熱點話題之一。環境與人類的生活、生存有密不可分的關系，對自然環境進行保護也是各個社會成員共同的責任及義務，想要促進社會發展，就必須對環境進行有效的保護，過度的開采往往只會產生適得其反的后果。因此，對機械設計中的材料選擇一定要重視節能性及環保性；設計人員一定要堅持可持續發展觀，使用污染較小、能耗較少的材料，對那些不可再生、有效的資源必須盡量節約，進而能夠在完成機械設計任務的基礎上，使自然環境得到相應的保護。
4結語
做好機械設計材料選擇、使用工作對機械設計事業的發展有重要作用，對機械材料進行選擇的過程中，必須將材料的節能性、經濟性、環保性、實用性等因素考慮進去，進而才可以使機械產品的質量、性能得到保證，才可以給機械設計的持續、健康發展提供必要的條件。
作者：黃丹 單位：泰爾重工股份有限公司
一、教學體系現狀
近年來，我國逐漸重視職高機械設計制造與自動化的教學，而且機械設計制造與自動化教學也取得了一定的成效，為我國社會主義建設提供了大量的新型專業人才，然而在職高機械設計制造及自動化實際教學過程中，還或多或少存在一些問題。比如，在實際的教學過程中，往往過于重視機械設計制造及自動化專業的總體格局，對于現代化建設中的各種實際需求，不能靈活地適應和配合；在實際教學中，往往重視對學生機械設計制造與自動化專業理論知識的教學，而沒能注重培養學生的實踐能力以及創新能力；在實踐教學中，教師往往將機械設計制造與自動化的相關知識簡單傳遞給學生，沒有同學生進行很好地溝通和交流，忽視了學生在教學過程中的主體作用；在實際教學過程中，往往偏重學生的專業技能培養，沒有重視學生的綜合素質及能力培養。
二、教學體系創新思考
（一）創新教學方法
（1）培養大工程觀。
在職高機械設計制造與自動化創新教學過程中，應該引進并重視世界上一些先進的職業技能培養理念，注重機械設計制造與自動化理論與實踐的結合，培養學生形成客觀的、理性的大工程觀，充分理解和重視機械設計制造理論與實踐相互支撐以及相互促進的重要作用。
（2）重視實踐教學。
只有通過具體實踐，才能真正將書本理論知識轉化成相關的職業技能，才能真正將機械設計制造與自動化知識學以致用，并在不斷的實踐過程中積累經驗，提升自我職業技能以及創新能力，因此，在職高機械設計制造與自動化創新教學過程中，必須重視實踐教學，努力培養學生的實踐能力。
（3）強化實習基地。
提高職高學生機械設計制造與自動化專業技能以及實踐能力的一個最重要的途徑就是通過在實習基地的實踐與學習。因此，在實際創新教學過程中，應該重視校外實習基地的作用，著重發展和建設一些先進的、功能性較強的現代化實習基地，讓職高學生能夠很好用來進行工程機械方面的訓練和實踐。
（4）強化設計能力。
在職高學生機械設計制造與自動化創新教學過程中，能夠很好地反映出學生綜合能力和設計能力的途徑就是進行課程設計。在我國目前的職高機械課程設計教學過程中，往往不利于學生的個性化發展和需求，應該重視課程設計的內容和目標設計，突出對實踐過程中的應用，選擇綜合質量較高的設計課題，減少學生之間雷同設計的可能性，最大化地提升職高學生的設計能力、綜合能力以及個性化發展能力。（5）提高新型教師。教師在職高機械設計制造及自動化教學中發揮著巨大的作用，直接影響著學生的學習效果和各項技能的提高，在創新教學體系中，應該重視和培養一批高素質新型教師，除了具備熟練的專業技術技能外，還應該能全面培養學生的綜合素質，重視學生在教學過程中的主體地位，積極培養學生的實踐能力、綜合能力以及創新思維及創新能力。
（二）創新教學體系
（1）在職高機械設計制造及自動化創新教學中
應該建立和健全專業的知識教育體系，強化學生的專業技術和技能的培養，優化專業知識的教學環節和教學內容，提高專業知識的教學效率。
（2）在職高機械設計制造及自動化創新教學中
應該建立和健全學生能力培養體系，通過參加實習以及參加各種課外技能活動的形式等，培養和提升學生的實踐能力。
（3）在職高機械設計制造及自動化創新教學中
應該建立和健全培養學生綜合素質的教育體系。現代化建設和現代教育改革不斷重視綜合素質較高的新型人才，在實際創新教學過程中，應該通過各種實踐活動、專業學術報告等形式，提高職高學生的綜合素質，培養職高學生的創新思維以及創新能力。
（三）創新教學方式
（1）啟發式教學。
在職高機械設計制造及自動化創新教學過程中，學生應該作為教學過程的主體，教師對學生起著引導作用，應該善于啟發學生對相關知識的思考和討論，引導學生自動地進行設計及相關的學習，提高學生自己解決問題的能力，充分發揮學生的主體作用。
（2）信息網絡教學。
在信息科學技術迅猛發展的時代，信息網絡技術在教學過程中的運用越來越重要。在職高機械實際制造及自動化創新教學過程中，可以充分利用多媒體教學方式，給學生的視覺和聽覺造成新的沖擊，激發學生的學習興趣，提高學習效率。
（3）企業內部教學。
應該將傳統的課堂教學與企業教學結合起來，將機械設計制造及自動化教學中的理論和實踐有機地整合在一起，使學生對所學專業有深刻和全面的了解。
三、結語
機械設計制造及自動化是一門專業性較強、涉及內容較廣泛的專業課程。為了使職高學生更好地掌握這門課程，提高其加工制造以及機械設計的能力，有必要對職高機械設計制造及自動化教學體系進行一定的思考和探討，研究一套有效的、創新的教學體系。
作者：吳志會 付寶光 單位：吉林省輝南縣第一高級職業中學
一、傳統的教學模式存在的主要問題
1.教師按章節授課，把每章知識孤立分割教學，學生知其然而不知其所以然，所學的知識在學生腦海里是雜亂無章的，無法提起學生的學習興趣。
2.教學手段和方法仍存在不足。雖然CAI等教學課件的引入提高了課堂容量和課堂效率，但從培養學生能力尤其是創新能力上看，效果不顯著。
3.重視理論，重視知識的培養，重視教師的主導作用，因而對綜合分析能力、實際應用能力、創新能力的培養不足，學生主動學習精神較差。
二、機械設計系統教學法研究
系統教學法是以具體機械設備（項目）為背景；以學生、項目和實際經驗為中心，而不是傳統的教師、教材和課程。把整個課程內容在一臺具體機械設備上得到有機的整合，使機械設計各章節內容與課程體系銜接地更加緊湊、順暢。學生開始接觸課程就了解了科 學、嚴謹的設計思想。教師在授課過程中根據相關章節的零部件在機械設備中的作用，通過結合具體實物講述，使學生對相關內容零部件的作用產生較高認識，對每一個零部件的理解與選擇，必然會達到“學有所用”的要求。系統教學法課堂理論教學以改變過去傳統單獨各章節的分散學習，知識體系雜亂無章，使學生出現“知其然不知其所以然”的現象。通過對這些基本內容的學習去掌握有關的設計規律和技術措施，從而使學生具有設計其他通用零部件和某些專有零部件的能力。系統教學法特點：①系統性。整個課程內容作為一個系統，每個章節內容作為要素。②典型性。具體機械設備包含大多數機械設計課程的知識。③目的性。學習通用機械零件的設計與選型。④科學性。根據學生理解具體情況，靈活掌握、實施教學。⑤直觀性。設備結構和各個零部件的作用一目了然。⑥應用性。應用書本理論直接解決設備失效的問題。⑦關聯性。充分體現各個零部件相互關聯關系。
三、機械設計系統教學法實踐
“系統教學法”的優秀是一臺具體機械設備，具體如何實施教學，可以根據具體情況靈活掌握。設備應具有形象化、具體化的特點，與傳統教學中的舉例有本質的區別，是把整個課程知識作為一個系統，而系統又是以一臺具體設備而體現的，各章節的知識通過設備零部件的設計和選型來學習。設備零部件具有形象化、具體化的特點，以提升絞車作為一臺具體設備實例教學。課程教學前，學生首先通過視頻了解這臺設備的用途，然后到實驗室參觀，讓學生確實感受到設備的外形。教師上課根據視頻首先介紹其工作原理以及各個部件的功能和作用，讓學生清楚認識到學習這門課程的目的就是要學會這臺機器的設計。在教學中要始終貫穿“使用場合—失效形式—受力分析—強度計算—結構設計”這一主線，本課程的學習分成三個單元進行，機械零件的疲勞強度設計和主要零部件，諸如齒輪傳動的強度計算、軸的設計、滾動軸承的選擇及組合設計、螺紋連接的強度計算及螺栓組連接的受力分析等內容列為重點內容作為減速器的重要組成部分，作為第一單元知識，在課堂上重點講授；而把比較易于理解的某些章節，如機械零件常用材料和選擇原則、過盈連接、摩擦輪傳動等列為一般性內容，安排學生自學。第一單元———減速器。①減速器原理。強調是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，是一種相對精密的機械，用來降低轉速和增大轉矩，以滿足工作需要。設計減速器時，應根據工作機的選用條件、技術參數、動力機的性能、經濟性等因素。②齒輪。通過視頻和圖片，讓學生理解齒輪的失效形式，然后講解制造齒輪需要材料和熱處理、齒輪的受力和強度計算、齒輪的加工精度和效率、齒輪的潤滑和齒輪的設計、材料、加工熱處理。③軸。根據減速器中軸具體結構進行教學，還要結合齒輪的結構和受力分析講授軸的結構，對軸的設計、材料、加工工藝、熱處理和精度公差要結合實際詳細講解，并對軸的失效形式和國內外最新維修方法進行介紹。④鍵連接。結合減速器的齒輪和軸進行教學，解釋鍵的作用，重點學習平鍵和花鍵的選型計算和實效形式，其他類型的鍵作為擴展知識進行介紹。⑤軸承。結合減速器的軸系，解釋軸承的作用，介紹軸承的種類，重點學習軸承的選型計算；結合減速器的工作特點學習軸承的潤滑和實效失效形式。⑥螺栓連接。以減速器箱體的各種螺栓為例，學習螺栓連接的種類、應用特點和使用場合、預緊力的作用、防松的措施、引伸學習螺栓的強度計算和提高強度的措施。第二單元———提升絞車其他部件。①聯軸器。首先根據提升絞車介紹各個聯軸器的作用，重點學習聯軸器的選型設計，聯軸器的種類以自學和課堂討論為主。②剎車器。教師簡單介紹提升絞車中剎車器的作用和類型。第三單元———機械其他知識。①帶、鏈和蝸輪蝸桿傳動。學習這部分知識時，要把這三章內容進行整合，改變過去按章節分別教學的方式。首先采用對比法進行教學，就是以齒輪傳動為參照物，重點介紹三種傳動的特點、應用場合，然后再分開單獨學習。②摩擦、磨損及潤滑。學習時以減速器為例，講解摩擦和磨損的危害以及潤滑的作用。重點學習潤滑劑的選用和潤滑方式。③機械零件強度。結合齒輪、軸和軸承的失效形式，學習材料的疲勞特性；結合齒輪、軸和軸承的工作中的受力形式，學習交變應力特性。要通過具體減速器齒輪、軸和軸承的失效案例，使學生掌握零件疲勞破壞的危害。
四、結語
“卓越工程師培養計劃”人才培養模式是“重實踐、強能力”。為此，更新教育思想和觀念，加強機械設計課程的改革和建設。改進教學方法，采用先進的教學手段，樹立崇高的敬業精神，只有三者結合起來，才是搞好《機械設計》課程教學工作的根本途徑。
作者：劉利國 李靜娟 盧學玉 錢善華 單位：江南大學
1鋼包加蓋技術簡述
在轉爐和連鑄工藝中，鋼水會在鋼包內停留，隨著爐外精煉的技術普及，鋼水停留在鋼包的時間逐漸變長，從而導致鋼水在鋼包內會發生一系列的溫度波動和熱損失。影響鋼水的因素有兩個方面，一方面是由于鋼包本身材料決定，鋼包本身在鋼水轉運過程中會與外界環境進行熱交換，同時由于材料本身的比熱容決定，會產生一定的溫度內蓄現象，另一方面，鋼水表面會與外界環境產生熱交換，造成一定的熱損失。為了緩解這兩個問題為煉鋼生產帶來的能量損失，一般采用鋼包加蓋的方式解決鋼水表面的熱損失，采用利用新型材料來提升鋼包本身的保溫能力。鋼包加蓋后，鋼水表面的散熱則會被包蓋吸收，并且最終使得包蓋與鋼水表面形成空間上的熱平衡，從而起到一定的保溫作用。如何縮短鋼包加蓋后空間內熱平衡達成時間，是目前許多煉鋼企業對鋼包加蓋設計中考慮的問題。時間縮短的越明顯，煉鋼生產效率就越高。而影響熱平衡達成時間的主要因素為鋼包加蓋的工藝流程。由此可見，鋼包加蓋的機械設計與應用對于煉鋼生產有著重要的意義，深入研究鋼包加蓋工藝，對于提高煉鋼質量、產率是有必要的。
2鋼包加蓋的機械設計
鋼包加蓋的機械設計主要包括有鋼包蓋的設計和鋼包回轉臺設計、加蓋工藝設計三個方面。
2．1鋼包蓋設計
鋼包蓋的設計主要包含對鋼結構和耐火材料的敷設設計。鋼包蓋設計吊耳很重要，方便吊車取蓋，在蓋的周圍需要有翻轉包蓋的穿孔，鋼包蓋結構設計過程中需要考慮到包蓋的機械膨脹性能和熱膨脹性能。為了進一步提高鋼包蓋的保溫性能，柳鋼鋼包內側均有耐火材料的敷設設計，一般采用耐高溫的耐火纖維進行包蓋的內部敷設，加強鋼蓋的接受熱輻射的能力。
2．2鋼包回轉臺設計
鋼包回轉臺設計是鋼包加蓋機械設計中的重點部分，主要是針對鋼包加蓋過程中的升降、回轉等功能進行設計。為了達成這些功能，一般會利用一些電動設備來進行構建。常用的輔助設備包括電動機、離合器、液壓系統、氣動系統等。鋼包回轉臺是實現鋼包自動加工的平臺，它能夠完成鋼包周轉過程中的加蓋、揭蓋操作，能夠保證這些操作過程中鋼包以及包蓋處于安全位置。鋼包加蓋裝置包括有加揭蓋機（柳鋼鋼包揭蓋機），型號有插齒式、移動插齒式、液壓升降／伸縮式、回轉式、懸掛移動式等。根據煉鋼廠的煉鋼工藝布置采取不同的設備組合。還有一系列的輔助設備，如包蓋存放臺、吊具、工裝、鉸鏈座等。
2．3鋼包加蓋工藝設計
鋼包加蓋的一般性工藝設計為以下幾個步驟：
1）準備工作。確保鋼包與爐次之間的準備服務后，將鋼包放回鋼包車，鋼蓋一直蓋在鋼包上，這樣可以省略下一爐的鋼包預熱工作，保證鋼包的溫度。但如果下一爐的時間相距幾個小時，則需要考慮鋼包的預熱準備。鋼包進入煉鋼爐前，需要將鋼包內的鑄余渣，并且需要清洗水口滑板和完成填砂過程。煉鋼爐出鋼時，鋼包經過出鋼線，利用自動揭蓋裝置完成揭蓋，包蓋則放置在存放臺，鋼包進入煉鋼爐下盛接鋼水。
2）出鋼后加蓋。出鋼完成后，鋼包加蓋機自動完成對鋼包的加蓋操作，這個過程中無需人為操作。
3）精煉揭蓋、加蓋。鋼包經過運轉進入LF精煉爐位，此時包蓋被自動揭去，鋼水在精煉爐中完成精煉過程，待這一過程結束后，鋼包回轉臺將包蓋帶回，進行自動加蓋操作。加蓋后，鋼包連蓋一起被吊上連鑄臺。在這一過程中，首先要確保鋼水的精煉達到標準，鋼水的各項指標達到指標，鋼水的溫度達到要求，其次采取對鋼包進行鈣處理或者微合金處理，進一步提高鋼水的潔凈程度。
3應用效果
在煉鋼生產全程中實現鋼包自動加蓋有效地減少了鋼包周轉過程的熱損失，同時保證了鋼包中鋼水的溫度趨于穩定，有助于煉鋼生產提高質量并且降低生產成本，鋼包全程加蓋后的應用效果主要體現在以下幾個方面：
1）鋼包全程加蓋能夠起到對鋼水的保溫作用；并且能夠降低鋼水出爐溫度。柳鋼轉爐加蓋出爐鋼溫度較之不加蓋降低了15℃左右，柳鋼轉爐加蓋后，出鋼過程中的溫度損失降低4℃，鋼包運輸過程中溫度損失減少15℃左右，全程溫度損失減少19℃左右。鋼包加蓋后起到的保溫作用還有效的減少了包內鋼水的冷卻作用，免除了連鑄過程中對鋼包的預熱過程，可實現低過熱度澆注，有效提高合金收得率，降低鋼包廢鋼率和保溫劑的使用率，節約了經濟成本。
2）鋼包全程加蓋有助于延長鋼包的使用壽命。連鑄澆注完畢后，包蓋懸掛在鉸鏈上，鋼包可實現帶蓋倒渣和回澆余。減少了對鋼包的清理需求，同時翻鑄余更加干凈，降低了殘渣量。鋼包自動加蓋降低了對包內耐火材料的機械損傷，因此提高了鋼包的使用壽命。柳鋼實現鋼包全程加蓋后，轉爐出鋼口壽命提高了5爐以上，鋼包壽命延長至95爐。
3）鋼包全程技改有助于減少LF爐的升溫時間，減少RH、CAS的OB頻率及時間，同時降低了廢鋼的產生率，有效提高了煉鋼效率和質量。除此之外，采用鋼包全程自動加蓋可以節省鋼包服務區的空間，減少人力勞動，降低人力成本。
4）鋼包全程加蓋有助于煉鋼廠的節能減排，一定程度降低生產成本，增加收益。鋼包全程加蓋后，轉爐出鋼溫度升高，降低吹氧升溫的吹氧量，降低了氧氣能源的使用。若采用焦爐煤氣升溫模式，則可降低煉鋼廠眼氣排放，起到節能減排的效益，有助于煉鋼廠的可持續發展。除此之外，柳鋼實現鋼包全程加蓋后，降低噸鋼成本10元左右。同時由于煉鋼質量的提升，進一步提高了噸鋼實際收益，能夠有效提高煉鋼廠的經濟利益，實現企業的經營目標。
4結語
鋼包全程加蓋對于煉鋼生產中的穩定鋼水溫度，降低熱損失是十分有效的，除此之外，它還對煉鋼廠的節能減排、降低成本有著重要作用。但隨著信息技術和電子技術的深入發展，相信在不久的將來，鋼包的各項性能將會更加優秀，煉鋼生產中的鋼包周轉也將更智能化、電子化和自動化。
作者：邱杰松 單位：柳州鋼鐵集團公司
一、對教學內容進行適當整合，以適應教學目標要求
教學內容的整合要按照應用型人才培養目標要求，對現用教材進行適當的刪減和重組。整合的結果既不能遺漏知識點，又要避免重復，還要保證知識的銜接。在內容的處理和編排上要以“需要”為準繩，以“夠用”為尺度，以“會用”為目標。因此，機械設計的教材內容應圍繞“掌握概念、突出技能、重在應用”展開。首先，為提高教學效率和效果，對教材內容進行適當的刪減以滿足教學及課時要求。內容上既要具有工程現實意義，又要注意理論知識的深度把握；既要注意基礎理論知識的學習，又要強調實際能力的培養，因此教學內容應“少而精”，制訂有效的教學方案，做到重點突出、難點突破、學以致用。刪掉一些過深的、不必要的理論推導和證明內容，取而代之的是公式和結論的背景和運用的說明。要求能夠正確使用設計公式，根據實際工況能夠合理和規范選擇設計參數，設計計算結果要與結構設計相協調。例如，齒輪傳動中按齒面接觸疲勞強度設計公式的推導過程，帶傳動中帶即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間關系式的推導等內容應該刪去；掌握齒輪傳動強度計算公式的正確使用和參數的合理選擇，圖表的正確查取等內容。另外，對相對簡單的內容作為課后作業由學生自學完成，例如對各種零件設計中材料的選擇和熱處理方法、潤滑油的類型及選擇等內容。其次，合理組合教學內容和調整教學順序，以保證知識的銜接和掌握。例如將教材前面的概念性較強、比較抽象的“摩擦、磨損及潤滑”內容調整到教材后面的“滑動軸承設計”之前講授，這樣既可以保證知識的合理銜接，增加理論知識理解和運用，又可以避免內容的重復講授。再次，為了提高教學效果，提高課程設計效率，將“連接”內容調至課程的最后，這樣可以使與教學內容并行的課程設計內容順利展開，并具有充分答疑解惑的時間。
二、教學中合理選用多種有效的教學方法和手段，以提高教學效果
多年教學實踐表明，課程教學的效果很大程度取決于教學方法和手段的合理選用。目前大多采用多媒體教學方式進行教學。盡管這一方式對本課程不失為比較有效的手段之一，但是要達到預期的教學效果還需要借助于多媒體這個載體來融進多種有效的教學方法。
1.采用啟發式、互動式教學方法，激發學生學習興趣。
為了激發學生的學習興趣，培養其主動思維的能力，課程教學中要采用啟發式和互動式教學。針對教學內容設計好適當的設問來引導學生思維方向，從而啟發學生積極思考、主動探究真相的興趣，與此同時，鼓勵學生敢于提出問題、積極回答問題，實現教師與學生間的良好互動效果。例如在講授齒輪傳動設計中，教師通過一個工程案例，給出工程應用中齒輪失效的應用實例，讓學生分析出現這種現象的原因是什么？怎樣避免失效現象發生？設計中應該如何保證不發生類似的問題？學生通過對所提問題進行有針對性的思考及短暫的課堂討論，隨后與老師進行互動。通過這一環節之后，學生已進入教學內容的情境中，雖然不能準確回答，但是這時學生是帶著疑問聽老師再剖析上述問題時，注意力格外集中，對知識探究的渴望被充分調動起來，獲取知識的效果更好。實踐證明采用啟發式、互動式教學法，極大地激發了學生的主動思維及學習興趣，學生的邏輯推理能力、分析判斷能力、解決問題能力、想象力、總結歸納力，都得到了鍛煉和提高。由于思維能力的提高，無形中對基礎知識、基礎理論的學習也起到推動作用，這一切為學生創新思維的形成奠定了堅實的基礎。采用啟發式和互動式教學，由于符合教學規律，教學效果顯著，因此現已將此方法貫穿整個教學過程當中。
2.采用并行教學方法，提高學習效果。
并行教學方法是一種提高教學效果和提高課程設計效率的可行方法之一，經過多年的實施，較好地達到了預期的目的。所謂“并行教學方法”是指授課內容與課程設計實踐環節部分內容同步進行，這樣不僅可以加快課程設計進度，在設計周期內把更多精力用于結構設計和創新，而且還能提高教學效果。例如在講授機械傳動這一篇開始，就將課程設計任務布置下去，隨著課程的進行，按照課程設計任務要求把傳動方案設計、傳動零件設計及有關軸系零部件的裝配草圖設計這三部分內容與課程相關內容并行，即一邊學習理論知識一邊應用實踐。通過并行教學的實施，學生學習主動性和積極性有很大提高，學習目的更加明確，做到學以致用，加深了對教學內容的理解。
3.采用案例教學方法，培養工程意識。
培養應用型創新人才，有必要將一些合適的工程實例引人課堂教學之中，通過對具體工程案例的分析探討，學生在理論學習的同時置身于實際工程背景之中，消化抽象的理論知識，同時也有助于培養學生的創新思維、主動探索工程實際意識。案例教學通過工程案例引出問題，以學生為主體解決問題，強調培養學生分析、解決工程問題的能力。案例不等同于傳統課堂教學中的舉例、課堂討論。在案例教學中強調啟發式教學方法，以學生為主體，教師為主導，主要采取討論、分析等方法，學生之間、師生之間形成知識傳授溝通的多向流動。好案例是提高案例教學效果的基礎和前提。案例選擇要圍繞課程教學目標和專業培養方向，并考慮學生的現狀和特點，一定注意案例的內容要與授課內容緊密相關，且原理和結構簡單，學生容易理解，最好是能使學生感興趣并且符合專業特色的案例，這樣能激發學生的探究興趣。例如將具有海洋特色的水產加工機械的“剝魚皮機”引入到鏈傳動設計和軸系零部件設計的教學中。首先利用多媒體播放“剝魚皮機”的整機結構和工作實況錄像，觀看魚皮是如何被剝掉的，此時學生的興趣已經被激發出來，這時教師開始有針對性地提出有關問題：該機器的是由哪些結構和機構組成的？它們是如何實現“剝魚皮”功能的？那么這些機構是如何傳遞運動的？傳動機構當中為什么采取鏈傳動機構？帶著這些實際問題學生開始觀察分析、思考和討論，然后老師與學生進行實時教學互動，循序漸進展開教學內容，這樣以來學生會非常關注老師之前提出的問題，渴望得到問題的最終答案，在接下來的教學內容進行中，學生獲得了滿意的解答。因此在教學中，不斷針對不同教學內容結合實際案例進行教學，學生學習興趣濃厚，主動參與教學，大大提高了教學效果。
4.重視實踐教學環節，提高工程實踐能力和應用能力。
實驗是該課程教學中重要環節之一，以前開設的實驗主要是認知性、驗證性實驗，這些實驗不利于學生培養全面思考問題的能力和創新能力，更不利于學生應用能力的形成，因此對實驗內容進行了改革。首先，加強應用性的基礎實驗，例如組織學生裝拆與專業相關的機器，如常用機構減速器、通用機床等通用機械。拆裝實驗使學生具體形象地了解機械的結構組成，典型軸系零部件的組成、各零部件的裝配定位固定方式。通過拆裝和簡單測繪不同級別減速器，加深對滾動軸承，軸上傳動零件的定位固定方法的理解，也可以鍛煉學生的動手操作能力，為后續的課程設計打下一個良好的基礎。其次，械性能實驗室增加了各種傳動性能綜合實驗設備、連接的機械性能綜合實驗、軸系零部件和傳動機構的機械性能綜合實驗設備，加強了學生對機械零件性能的理解，深化了課堂教學效果，培養了學生的分析問題和動手能力。課程設計又是該課程的另一個重要實踐環節，通過此環節的實訓，可以綜合運用所學專業基礎知識解決工程實際問題，培養學生分析問題和解決問題的能力。該實踐環節主要注重實訓題目類型的選擇、方案的設計、設計內容及完成效果。針對學生能力不同，題目選擇不同，采取不同手段進行規范設計，在規定的時間內獨立完成設計任務，這種實訓方式給予學生充分發揮主動性和創新能力的空間。此外，鼓勵學生參與教師科研項目和參加大學生機械創新設計活動中，從而拓寬專業知識領域，在教師的指導下，使學生更好地將所學理論知識與工程實際相結合，能夠很大程度提升學生的應用能力和創新能力。
三、結語
多年教學實踐表明，教學中只有對教學內容和教學方法進行不斷改進和創新，才能充分調動學生主動探究工程實際的積極性，提高課程教學效果，并且能夠培養學生運用所學理論知識分析問題和解決工程實際問題的能力。
作者：馬先英 蔡衛國 謝忠東 武立波 單位：大連海洋大學機械與動力工程學院
一、綠色設計內涵
綠色設計主要就是一種以產品資源為優秀，并貫穿于整個產品的設計方法。通過這種設計方法，所考慮的不僅僅是產品的性能和成本，還包括產品的整個使用過程，綠色設計的內涵主要包括這樣幾個方面：第一方面，產品設計制作過程中，最為重要的就是對它的環境進行考慮，尤其是產品設計階段，更是應該對它的使用并回收充分考慮；第二方面，就目前而言，環境不斷遭到破壞，綠色設計法主要就是對傳統方法的創新，在一定程度上對環境保護引起高度重視。
二、綠色設計內容
機械設計與制造過程中，要想更好地使用綠色設計法，就應該對設計內容進行研究，只有這樣才能在設計制造過程中保護資源環境，主要表現為以下幾點。
（一）材料選擇
所謂的綠色設計，也就是在設計過程中使用綠色材料，綠色材料即可回收、可再生，且對環境污染較小、低能耗的材料，特別要注意避免輻射性能較強的材料，這種才能從源頭與“綠色設計”的理念保持一致，從而實使機械制造業在資源利用率方面得以提升。同時，在機械設計與制造中，還應當盡量減少所選用材料的種類，從而降低產品在廢棄后的回收成本。例如：模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有著重要的影響，可通過舍棄過往對材料表面進行化學處理的方法，而改用物理方法實現防腐與脫模；選用對環境危害較小的鎳磷鍍代替電鍍鉻；用不銹鋼材料來加工防腐模具來代替電鍍的方式等等。
（二）設計方法
1）拆卸設計。
傳統的機械設計方法中多數只是考慮到產品的可裝配性，而較少考慮到產品的可拆卸性。而本文所涉及的綠色設計中則著重要求將拆卸性作為機械設計與制造中，產品結構設計評價的一個重要準則，從而使產品在報廢以后，能夠對其零部件實現高效且不加破壞的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用與循環再生，進而達到保護環境和節省資源的目的。在拆卸過程中應該遵守這樣幾個原則：首先，所用材料應該具有多功能性，這樣可以有效降低拆卸數量；其次，設計制造過程中，針對某些有著相互影響的材料避免將其組合，以便間接的導致零件的損壞；再次，拆卸過程中減少零件的多樣化，這樣可以減少設計制作過程中時間差。
2）可回收設計。
所謂的可回收也就是在設計過程中，對零件的重復利用充分考慮，同時，還應對相應的回收處理方法和回收費用等問題進行考慮等。可回收性設計一般是零部件的再利用和原材料的再循環，當前由于材料再循環仍存在技術困難，而且再循環成本較高，因此較為合理的可回收性設計應將重點放在零部件的再利用上。使用該方法進行設計時，應該采用這樣的措施：在設計制造過程中，應該盡量使用那些可以重復利用的材料，并且，還應該確保所使用的材料具有較小的污染力，對于已經報廢的零件，可以采取相應的措施進行再加工等。例如可再生材料、易回收材料以及無毒無害材料等；對于已使用過的零部件進行再加工和翻新等措施。
（三）設計成本
在對綠色設計的成本進行相應的分析時，與傳統成本分析法大有不同，綠色設計過程中，還應該對產品的回收和利用進行考慮。因此，在整個產品設計制造成本分析過程中，必須在一定程度上對產品的環境成本、回收成本等進行考慮，只有這樣才能確保使用最小成本，獲得最大的經濟效益。從另一方面來說，在對產品進行包裝時，也應該著重突出這樣幾個原則：材料應該盡可能的降低到最小程度的使用量，也就是在滿足相應包裝條件的前提下，將包裝材料降到最低。同時，還應該選擇那些具有較小危害的包裝材料進行產品的包裝，這樣可以適度的減少環境污染。與此同時，所選用的包裝材料最好能夠回收利用，這種可以重復利用的材料，可以有效降低包裝過程中所產生的廢棄物數量。
三、結束語
總而言之，伴隨著國民經濟的發展，環境破壞越來越嚴重，在這種新時期的背景下，在對機械產品進行設計和制造過程中，應該以綠色設計為重點，對環境和能源進行充分考慮，同時，還應該在設計制造過程中體現出綠色設計相應的功能，從而在保證可以生產出較好產品的同時，確保環境得到有效改善，進而促進國民經濟的進一步發展。
作者：朱耀武 單位：無錫職業技術學院
1機械設計基礎課程改革內容及目標
1.1具體改革內容
（1）改革課程教學模式，設置有利于學生自由發展的教學環節。引導學生“主動參與”的教學模式，教師在課程教學初期提出目標，如以往屆“機械創新設計競賽”為主題，并明確目標完成質量，將納入期末考核并給定所占總成績的比例，一般不應大于50%；學生自行提出任務，3人一組自由組隊，尋找方法，教師在目標提出約兩周后組織學生對任務進行答辯，對任務進行客觀、準確評價，指出下一步學習的重點；在學期中組織“機構創意搭接”活動，在學期末組織“機構設計及動力學仿真”活動，激發學生熱情。課程教學模式不局限于教師課堂講授，可以是學生任務匯報、教師指導答疑、活動演示等多種形式并存。教師引導：提出目標、不規定任務；不規定方法；督促實施、解答疑問。學生主動參與：明確目標，提出任務；尋找方法；邊學邊干，完成實踐。
（2）改革課程教學方法，營造學生自主探究的環境。引導學生“主動參與”的教學方法，教師在課程講授過程中取材以教材為線索，又不局限于教材，在學生自行尋找的任務中，找到具有共性的問題，引入課堂；在各章節圍繞技術的發展，增加新的內容；不拘泥于程式方法的符合度，看重對方法（路徑）的找尋過程，看重結果的創新度。
（3）改革課程考核方式，重點以考核學生能力為主，多種考核形式并存，客觀準確評價學生成績。打破傳統的以考核學生對書本知識掌握程度的限時書面考試方式，傳統考試方式會使學生臨時抱佛腳，放松平時的學習。加強對平時任務完成情況考核、對組織活動參與情況考核、對實驗室開放參與程度考核，加大平時考核在綜合成績中所占的比重，在一定程度上促使學生重視平時各個教學環節，使學生的學習過程變成循序漸進的過程，防止學生考前的突擊應付，提高平時學習的自覺性和主動性，考試題目增加一定量的設計型題目，強調工程背景，克服傳統考試中題目的限時性、定向性、唯一性、單純性的弊端，著意考察學生綜合運用知識解決實際問題和創新思維的能力。
（4）改革課程對應集中性實踐環節教學內容，將任務從課內延伸至課外。多數作品可作為課程設計繼續研究，豐富課程設計內容；部分作品可作為畢業設計題目深入分析；優秀作品可參加遼寧省機械創新設計大賽。
1.2改革目標
通過課堂講授與學生自主實踐，培養學生具有：
（1）根據目標范圍找尋社會需求提煉課題的能力；
（2）對于機械工程問題進行系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力；
（3）獨立創新設計機械系統與零部件的能力；
（4）在團隊中工作、與他人合作的能力。
2機械設計基礎課程改革實施方案
學生的學習分別通過若干個學習任務來完成，每個任務均要求學生通過小組動手實踐直接掌握實踐知識。在實踐中遇到了問題，又使學生對理論的學習變成內在需要。學生在學習專業理論之時，又通過實踐鞏固理論知識，從而使理論知識學習與實踐知識學習有機地結合在一起。以學生“主動參與”為中心，進行各方面能力的培養與鍛煉，每個任務都是一個完整的工作過程，是一個獲取信息—制定計劃—做出決定—實施計劃—檢查控制—評定反饋的過程。
3機械設計基礎課程改革成效
3.1組織與課程密切相關的教學活動
在2013/2014學年第二學期，對機械設計基礎課程進行了改革的嘗試，涉及三個班級。在課程前半部分常用機構理論內容講解完，組織學生開展“首屆機構創意搭接競賽”活動。
3.2機械設計基礎課程改革取得成果
共收集作品32件，分別是：顎式破碎機、飛機起落架、活塞泵、壓蓋機、蛋糕切片機、汽車雨刷器、印花機、臺式電風扇搖頭機構、帶式輸送機、鶴式起重機、攝影升降臺、機器人腿部機構、車載起重機、多連桿式獨立懸掛機構、機械手手指機構、精壓機機構、縫紉機踏板機構、機械手手臂機構、篩料機機構、內燃機、活塞泵、插床插削機構、帶傳動傳送機構、飛剪機構、后備箱開啟閉合機構、單缸四沖程內燃機、牛頭刨床機構、門式起重機、振動篩料機、挖掘機、洗瓶器、浴室搓澡器。每件作品包括：設計任務書、答辯PPT、機構搭接視頻、活動總結。評選出特等獎1項，一等獎3項，二等獎6項，三等獎6項。其中，單缸四沖程內燃機獲特等獎；顎式破碎機、后備箱開啟閉合機構、牛頭刨床機構獲一等獎；飛機起落架、汽車雨刷器、攝影升降臺、精壓機機構、插床插削機構、飛剪機構獲二等獎；活塞泵、壓蓋機、門式起重機、振動篩料機、挖掘機、洗瓶器獲三等獎。
4結語
從改革實施效果看，師生交流加強，學生學習自主性有所提高；設計獨立完成，無法抄襲；全體學生參與小組共同設計，加強了與人合作意識，獲得了團隊工作經驗；部分作品可作為課程設計、畢業設計題目繼續深入研究，課內成果延伸到課外。該研究使實踐教學與理論教學有機結合，以技術應用能力培養為主線，按照能力本位、任務驅動的理念進行組織教學，構建以實踐為主、以知識為輔、以任務為載體、理論與實踐一體化的課程結構，充分體現“以學生為中心”的教學思想，充分調動學生主動獲取知識和解決問題的主動性，通過小組個體之間、師生之間的溝通、交流、討論、答辯、評價等多個環節，通過對任務實施過程中具體環節的訓練，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地學習，使學生具備對任務綜合的分析能力、知識選擇能力、知識應用能力、對問題的判斷能力、問題分析能力、創新能力、工作質量及效率和團隊合作能力、自學能力等人才培養方案中所要求必須具備的能力素質。
作者：郭維城 王琳 劉小琨 張陳 單位：沈陽工程學院
一、課程特點
課程對學生機械專業課的學習打基礎，起著承上啟下的作用；同時該課程的綜合性和實踐性都很強，課程許多內容可直接用于生產實踐的設計與應用。故此課程的學習可培養學生具有一定的機械基礎知識和初步的機械設計能力，同時理解從工程實踐中得來的知識經驗，還要具備將所學應用到行業工程實踐中的實際工作能力，培養學生的發散性思維和創新能力，為今后從事機械技術工作打下基礎。若有學生前期知識基礎不牢或自學能力不夠，會使學生普遍感覺這門課程難學而導致學習積極性不高。鑒于以上情況，認為根據應用技術型大學以“學生為中心、職業為導向、能力為本位”為基本教學思路的特點，對《機械設計基礎》教學內容進行優化、對教學方法與考核方式進行改善十分重要。
二、教學內容特點
《機械設計基礎》的教學內容主要包括三大部分：機械設計的基礎知識，如平面機構的運動簡圖和自由度；常見機構的結構及設計，如凸輪機構、齒輪傳動和蝸輪傳動、聯接與螺紋傳動、帶傳動和鏈傳動；機構的裝配與設計，如輪系和減速器；軸和軸承等。在課程初期或教學進入到某一個大部分時，可向學生介紹將要學習內容的總體框架，使學生可以初步從機械系統的總體去認識機構。使學生對各機構間的關系有初步了解后，可進入具體教學內容的學習，在學習過程中讓學生具體了解各種機構的構成、工作原理、特點和功能，可使學生不再孤立地了解和設計某一種機構，而是以機械系統為主線，依次掌握各種機構分析、設計的基本理論和方法，理清各種機構間的關系及異同點。教學內容要以技能和應用作為準繩，故本課程的主要教學方向是以項目為導向、以工程問題為驅動。教學內容的重點應突出技能的掌握和工程實際的應用，故在教學過程中先以實際工程例子作為引導引入新的課程內容，可提高學生主動思考、主動學習、激發學生探索創新的思維。在教學過程中，教師應舉一反三，將教學內容進行引申到工程問題，使學生保持學生學習熱情的同學，也加深或拓展學生的視野。在某一部分教學內容結束后，教師可結合教學內容和行業實際情況提出一個或多個項目任務，教師進行問題的引導與學生一起討論，最后指導學生完成項目的設計方案并實施方案。課程中齒輪設計、傳動設計、軸設計、軸承及聯軸器等零件的設計都可作為項目計劃內容。學生完成項目計劃后可體驗到產品設計的真實過程，可增強學生的學習興趣和自信感。課程設計是本課程的重要教學內容之一。課程設計題目應該盡可能接近實際生產且題目形式應多樣化。為了使學生不至于對課程設計有突兀感，可在課程之初將課程設計題目列表發給學生，讓學生在課程學習的過程中，根據自己的興趣及能力選擇相應的題目。這種方式可調動學生自主學習，也可使課程設計過程更具開拓性和應用性。教學內容和課程設計題目，要根據不同專業、不同學習水平進行調整。兩方面內容均要體現專業的特點，也要與社會應用和工程創新相結合。只要在教學過程中調動學生的主觀能動性，使其主動地開展學習和思考，才能提高教學成效和促進學生的實踐能力和綜合素質的提高。
三、教學手段
1.利用現代多媒體技術。
課程中涉及到許多對初學者較難理解的動態過程，如齒輪的傳動過程、齒輪的范成加工過程、帶傳動的打滑現象等。可采用多媒體教學的方法，將靜態的二維圖像轉變為動態的三維模型，使教學內容變得直觀和生動，從而幫助學生快速理解和掌握機構的運行原理及過程，也可彌補部分學生的理解能力不足或教師表達不充分的傳統教學不足之處。再者，教材所體現的是課程的經典知識，可利用網絡資源，使學生了解教材上沒有體現而又能呈現學科發展的前沿知識點或科技信息，可拓寬學生的眼界，并有助于學生對課程內容興趣的提高。
2.實例教學。
應用型技術大學的教學以職業為導向、以能力為本位。可讓學生進入機械加工中心，對典型實例機械設備進行拆卸，讓學生直觀地了解各種機構和零件在機械裝備中的工況，甚至可讓學生親自動手運轉機械，使學生將理論教學課學習的知識與實際機械的構造進行聯系，激發學生的學習興趣。
3.討論式教學。
針對某一特定問題，如某一機構的設計思路或某一工程問題，由教師進行問題的引入，而教學過程以學生進行分組討論為主體，各組分別由一人論述本組的解決思路或方案，其他組同學對提出的方案進行評述其優點或缺點以及改進思路。最后由教師進行點評各組方案的可行性及改進思路。討論式教學是以學生為解決問題或提出設計思路方案的教學主體，教師充當裁判員角色，這可提早歷練學生在實際工程中解決問題的發散性思維。
4.案例教學。
案例教學與討論類教學類似，不同點是案例教學以教師為主導。針對某一有典型特點的機械設計實例，由教師進行循序漸進地提出引導性問題，與學生進行討論，并隨時對學生提出的觀點進行評述。某一問題討論結束后，教師即刻提出下一引導問題，直至此機械設計的過程藍圖完全呈現。案例式教學也是歷練學生解決實際問題發散性思維，但教學過程要以工程上解決機械設計問題的思路為軸線，以讓學生了解實際工程問題的解決思路。
5.對比法教學。
本課程中涉及多種齒輪，如直齒輪、斜齒輪和錐齒輪；多種間歇運動機構，如棘輪機構、槽輪機構和不完全齒機構等；多種傳動形式，如齒輪傳動與蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動等。這些機構在結構形式、受力分析和應力分析等方面都具有相似性，可針對此種情況，為學生建立學習對比學習卡片，將類似機構的結構分析、受力分析和應力分析等進行比較，并列出各自的不同點。學生利于此學習卡片，可清晰地對比相似機構的異同點，從而有助學生對知識點的掌握。
四、考核手段
本課程一般采用閉卷考試對學生進行考核，在此考核方式下，學生通常要記憶大量復雜公式而倍感厭煩，故閉卷考試并非最佳的考核方式。在閉卷考試不能完全改革的情況下，可增加其他考核方式的權重，以“應用”作為考核學生的主要依據。
1.口頭考核：
教師結合教材內容，提煉出多個理論知識點與工程應用細節相結合的問題，針對學生的回答考核學生對理論知識的掌握和對實際問題的解決思路。此考核方式是針對討論式教學和案例教學的檢驗。
2.課程設計式考核：
教師結合教材內容，提出數個機械設計題目，將學生分為多組，每組學生自主討論、確定設計思路和方案。學生需提交考核報告，報告內容包括設計內容的討論整理稿、思路的確定過程、最終的設計方案和組員的分工。根據每組的總評和組員分工的完成情況對每個學生進行考核評估。此兩種考核方式應該先后進行，口頭考核考察學生解決實際工程問題的思維水平，即是否掌握了技能；課程設計式考核考察學生解決實際工程問題的能力水平，即是否會應用技能解決實際技術問題。
作者：張堯成 楊莉 戴軍 單位：常熟理工學院機械工程學院
1高職機械設計基礎實驗教學現狀
實驗教學是重在培養學生動手能力、實踐能力以及創新能力的重要過程，是應用性強專業通常所采取的一種通用性的教育教學模式。機械設計基礎專業技術課程的終極目標是培養現代化所需要的實踐性人才，然而受到傳統教育教學模式的影響，我國高職機械設計基礎課程的教學往往過分重視理論教學，實驗環節只是作為輔助手段。這種現象嚴重制約了高校機械專業學生的實踐能力的培養和發展，不利用今后操作能力的提升。正是這種現象的存在，導致很多高職院校機械專業在資金投入上往往不能有效地向實驗器械的購買增加上傾斜，使得高職機械設計基礎課程的實驗設施設備普遍滯后，實驗項目僅僅是最基礎、最普遍的常識性實驗。這種單一性的實驗，直接導致學生對機械設計基礎專業的理解嚴重不足。尤其是有些實驗雖然是以實驗的形式出現，但是仍然具有極強的理論性認知，不能通過過程驗證來激發學生的求知欲，導致學生興趣和積極性的不足，失去作為實驗教學的意義。如何加入更多的實際動手性操作實驗勢在必行。同時，高職學校機械設計基礎課程的實驗設置上過多地將視角放在了教師操作、學生觀摩上，學生只能通過視覺感官來體驗實驗的內容，而不能通過親身的實驗操作來獲得更加深刻的體會，導致學生當時明白，但是很快就遺忘，不利于學生綜合能力的顯著提升。此外，高職院校對機械設計基礎課程的評價模式也存在弊端。實驗教學環節由于實驗實施設備的不足，導致學校在對實驗教學進行評價時，只是將實驗教學作為考察部分，不能有效地激發學生對實驗的重視，如此一來，學生的能力如何提升？
2高職機械設計基礎實驗教學建議
2.1更新機械設計基礎課程理念
任何體制創新、制度創新都取決于觀念的更新。高職機械設計基礎課程實驗教學體系的改革首要的就是要更新觀念，建立適應現代化發展的高等教育教學管理理念，徹底打破傳統教育教學模式的影響，建立以實驗為導向，以培養學生實踐能力、創新能力為目標的課程理念，為優化高職院校的競爭力的全面發展奠定堅實的基礎。機械設計基礎實驗教學是以培養學生的動手實踐能力為目的，使學生掌握科學實驗的基本方法和技能，具有創新設計能力及應用現代技術手段分析和解決工程實際問題的能力，最終實現由知識傳授到技能培養，再由技能培養到綜合素質提高的全面轉變。這是機械設計基礎實驗教學改革的目標與優秀任務。一切以優化高校發展、促進優勢學科建設、規范管理為基礎，切實將高職機械設計基礎學科建設放在重要的位置。
2.2加大投入，優化設施設備
高職機械設計專業實驗教學體系的構建作為一個系統的工程，需要大量的物質基礎來保障其有效運行。這種投入涵蓋了大量的人力資源和物力資源來保障其有效運行。實驗室的優化首當其沖，良好的實驗室、合理的實驗設施設備是保證高職機械設計基礎實驗教學順利進行的前提。
2.3建立適合學科發展的實驗體系
總體上看，高職機械設計基礎專業的實驗涵蓋以下幾種主要的類型：基礎性實驗、綜合性實驗、創新性實驗以及設計性實驗。目前，高職機械設計基礎實驗過多的注意力放在基礎性實驗上，如何在實驗內容上進一步優化至關重要。適當地加大創新性、綜合性、設計性實驗的成分，將進一步提高機械設計專業的學科建設，這些才是高職實踐性教學所必需的，是培養機械專業學生解決實際問題能力的關鍵。只有這樣，才能切實提高高職機械設計專業學生的動手實踐能力。首先，在內容上的優化還應以提升學生的設計能力為基礎，在實驗內容上鼓勵學生自主設計。如四桿機構、凸輪機構和齒輪機構等的教學，應不斷地鼓勵學生自主設計，并自主地查閱資料來根據機械設計基礎模擬相關機構的運動規律。不斷地自主實踐才能真正提升學生的能力，教師充當的角色也應發生變化，切實起到主導的作用。其次，在實驗教學環節上也應進一步優化，建立適應相應實驗項目的不同實驗分組模式，如軸系結構設計與分析實驗是具有較強的分析和綜合性的實驗，實驗目的旨在提升學生的實踐能力。這就要求教師在分組時切實增加學生的動手機會，分組人數不易過多。而相反在設計性的實驗教學中應適當增加小組人數，通過大家的集思廣益來拓展思維，優化思維，并通過小組討論來不斷地優化小組設計，提升小組成員的合作意識。再有，高職機械設計基礎實驗教學應不斷優化實驗教學的方式、方法。在教學中不斷增加開放式教學模式，提高學生的設計、創新能力，在高職機械設計的實驗教學中突出學生的主體地位，鼓勵學生自主思考、自主查閱相關資料、自主討論、自主構思、自主分析。教師在實驗組織上更多的應該是通過集體的分析來對學生的創意進行比較，總結學生的經驗。最后，在高職機械設計基礎的教學評價機制中，應不斷更新機械設計基礎評價模式，增加動手環節比重。切實提高實驗教學成績的比重，并將學生自主動手操作能力和設計能力的提升作為評價的重要內容。
2.4加強教師梯隊建設
高職機械設計基礎專業教師作為教學的管理者和具體的實施者，其能力的高低將直接影響高職機械設計實驗課程的效果。因此，我國高職院校應該提高專業實驗教師的綜合素質，適應現代機械課程建設的高速發展，通過不斷的人員培訓來提高專業教師的專業素質，適應現代機械高速發展對機械設計專業的高要求。這種梯隊建設應重點強化高職機械設計專業師資隊伍創新精神和創新能力的培養，鼓勵專業教師不斷進取，不斷更新個人的知識結構，不斷加強自身學習，吸取國內外的先進技術，全面提升個人的綜合素質，為培養優秀的機械設計專業人才奠定堅實的基礎。
3結論
隨著社會經濟的迅速發展，社會對實踐性人才的需求加大。機械設計基礎作為實踐性強、操作性強的學科，實驗教學是該學科教育教學體系的重中之重，在教育教學中注入良好的實驗教學對有效提升機械專業學生的動手能力、分析能力起著至關重要的作用，將直接影響學生的發展。高職機械設計基礎課程應不斷優化課程理念，不斷加大投入，優化實驗課程建設，為課程實驗開展奠定堅實的物質基礎，加強師資建設。通過建立多樣、實踐性強、創新性強的實驗，有效激發高職學生的積極性，提升專業競爭力。
作者：高鑫 單位：大連航運職業技術學院
1實驗教學內容創新
1．1主要內容
新增實驗以機械原理和機械設計為理論基礎，目的在于加深對平面機構組成原理的認識，了解平面機構運動特點，進而培養學生機構綜合設計能力、創新能力、實踐動手能力以及綜合應用所學知識分析、解決工程實際問題的能力。機械運動創新設計過程是一項綜合性較強的實驗，不但要求扎實的理論知識，具備較強的空間想象能力，同時對動手能力也有一定的要求。學生在做實驗之前，先要掌握平面機構的組成原理，熟悉本實驗中的實驗設備，各零部件功用和安裝、拆卸工具，然后自擬平面機構運動方案，行程拼接實驗內容，將自擬的平面機構運動方案正確拆分成基本桿組，最后正確拼接各基本桿組，將基本桿組按運動規律順序聯接到原動件和機架上。本文以CQJP-D機構運動創新實驗方案試驗臺為例。
1．2實驗特色
機構運動創新設計實驗，其運動方案可由學生構思平面機構運動簡圖進行創新構思并完成方案的拼接，達到開發學生創造性思維的目的，其主要特點包括以下幾個方面:
(1)基礎性。
實驗內容主要以機械原理和機械設計的基礎知識為依據，主要針對機械零件中的基本構件進行拆分和組裝，從而設計出全新的機構。例如在組裝實驗設備時，必須準確掌握基本桿組的概念，機構具有確定運動的條件是原動件數目等于其所具有的自由度數目，如將機構的機架及與機架相連的原動件從機構中拆分開來，不能拆分的稱為桿組。任何平面機構均可以用零自由度的桿組依次連接到機架和原動件上的方法而形成。因此，上述機構的組成原理是機構創新設計拼裝的基本原理。
(2)綜合性。
實驗涉及多種構件，對了解和掌握機械設計中的各種機構均可以起到良好的效果，其中包括齒輪、凸輪、齒條、槽輪、運動副、連桿、帶輪以及平鍵、螺栓等輔助構件。
(3)創新性。
實驗打破以往觀察驗證和操作驗證的局限，著重強調發揮學生的自主創新能力。通過實驗，學生能夠自己動手發現問題并解決問題，為知識的創新提供可能。
2實驗教學管理模式創新
實驗教學不但要有完善的教學內容，還要具備健全的實驗管理模式。管理模式始終要為實驗目的服務，實驗教學不僅要以提高學生的全面素質為根本，更要以培養學生的創新意識和實踐能力為重點，具體從以下幾個方面著手:
(1)制定嚴格有效的實驗考核制度。
以往的實驗考核沒有統一、嚴格的考核制度，致使在實驗過程中出現應付、抄襲等違規現象。結合我院實際情況，將實驗考核內容分為五部分，并占期末總評的。
(2)實驗室實行開放式管理。
為了更好地增強學生的實踐能力，必須對實驗室的開放時間加以調整，根據我院自身條件，可采用固定時間段開放或不同實驗室輪流開放的管理模式，更好地激發學生的求知欲，在一定程度上放手讓學生自主實驗。
(3)現代科技的采用。
現代實驗教學中所采用的很多實驗設備都配備有實驗軟件，在實驗過程中，要盡可能地使用并采納軟件中所提供的模擬數據、動態仿真，以及數據分析曲線。通過實驗軟件的輔助，進一步掌握實驗設備的工作原理及數據結果的計算過程，最終提出問題，分析問題并解決問題。
3結語
機械設計實驗教學創新不但包括實驗內容和管理模式創新，還包括實驗室布置、儀器設備選購、實驗教材修訂等多個方面，本文未作探討。綜合性、創造性實驗需要進一步探索，管理模式還有待完善。只有不斷完善和創新才能使學生真正做到思考、探索、設計、操作和總結，讓實驗從驗證型轉為主動參與探索型。通過不斷創新的實驗教學模式，最終實現學生應用能力、分析和解決工程實際問題能力的穩步提升。
作者：敬謙 單位：隴東學院機械工程學院
一、做好學情分析，因材施教
在教學機械設計基礎時，要了解所任教班級學生的興趣愛好、性格差異及認知水平等情況，進行針對性教學。老師在教學過程中，應該深入了解學生，對學生的接受能力做到心里有數，搜集和組織機械設計基礎課程中的重點與難點，把需要完成的知識點分解成基礎性知識與提高性知識，運用一定的教學方法將基礎性知識傳授給全部學生，在此基礎上，將提高性知識傳授給中等以上水平的學生。
二、因需施教，優化教學內容
技工教育需要傳授理論性知識，更重要的是要教會學生職業技能以及提高學生的動手實踐能力。技工教育中的理論教學應以夠用和必需為前提，將更多時間留給學生校內與校外實習。為此，機械設計基礎課程應該根據學生的認知水平選擇教學內容，對于理論性強以及實踐中較少利用的內容，如靜平衡、變位齒輪等知識刪去不講；對于以前學過的內容少講；對于實踐常用的知識，如帶傳動設計、螺紋鏈接、齒輪設計、軸的結構設計、軸承拆裝等內容應該多講與精講。總之，技工教學中要以應用為目標，夠用為度，以概念與應用為重點組織教學。
三、區別對待，分層教學
新學期開始，學生對新學年的激情比較高，上課比較認真。但由于學生基礎知識以及接受能力的不同，在開學后3周左右學習的層次性就會表現出來，這時還用“一刀切”的教學法，就會出現有些學生吃不飽、有些學生吃不好的情況。為此，在機械設計基礎課程教學中應該使用“分合相接”法：“合”指的是集中講授與歸納，“分”指的是分類指導與練習。其中，集體講授面向全班同學，分類指導面向學習有困難的學生或者學習一般的學生，集中歸納起著點睛作用，使學習有困難以及成績一般的學生加強理解，分類練習指的是根據學生學習不同層次安排識記、理解、簡單應用與綜合應用四個層次的課外練習，讓不同層次的學生都能有適合自己難易程度的練習可做，這些練習可盡量選擇實踐性強的題目，以培養學生解決實際問題的能力，通過練習真正使學生學以致用。
四、采用多種教學方法，加深學生的理解
采用多種教學方法，提高教學效果。機械設計基礎課程中設備種類比較多、結構比較復雜，比如四桿機構以及齒輪等，僅僅依靠老師口述，學生很難理解教學內容，采用多媒體課件，特別是三維動畫，能輕松地解決這個問題，從而提高學生學習的積極性，提高教學效果。
五、理論和實踐相結合，提高感性認識
機械設計基礎課程與機械工業生產實踐密切相關，因此在教學中應該注重理論與實踐相結合，以提高感性認識。學院學生除了在機電機械專業實驗室內進行動手實踐操作外，還可到學院內的實習工廠進行實習，從而使學生真正領悟到“學中做”和“做中學”的真正內涵。比如，為了完成“曲柄搖桿機構”和“急回特性”原理的教學，可以組織學生到實習工廠內觀看牛頭刨床機構的運行情況，從而加深對“曲柄搖桿機構”運行原理的認識，在觀看牛頭刨床機構的運動過程中，可以看到加工過程中存在進刀慢、退刀快的情況，就能很容易理解“急回特性”原理。
六、制定合理的評價體系，激發學生學習積極性
技工院校學生在初中階段基本上沒有形成良好的學習習慣，學習信心也不高。為了調動學生學習積極性，江西省冶金技師學院建立了學期考核、平時考核與任務考核相結合的評價體系。學期考核綜合學生期中考試分數與期末考試分數，平時考核內容主要是學生出勤情況、課堂紀律與課外作業的完成情況，任務考核指的是課堂練習與課堂表現等情況。其中學期考核分值占最終考核分值的60%，平時考核和任務考核分值占最終考核分值40%，因此在平時考核和任務考核中多給學困生表現的機會，增強他們的學習積極性。
作者：游永平 單位：江西省冶金技師學院
1UG軟件系統的特點
UG系統是世界一流的具有綜合性設計、分析和制造一體化的集成系統。系統不僅能夠由CAD模塊實現從產品的概念設計、結構設計、虛擬現實到靜力學和動力學的強度分析，還能由CAM模塊實現計算機輔助加工制造，同時在系統中還貫穿了產品的開發和制造全過程。UG技術提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實體建模、虛擬裝配建模、機構運動仿真、分析等技術手段，為機構設計提供了極大的方便。通過相關技術手段的結合應用，既能快速構建出相關機構的抽象模型，也能把這種模型快速地映射于機構的裝配模型，還能對機構進行快速的運動分析仿真、運動干涉檢查及動力學分析等。
2UG三維模型在教學應用中的優勢
傳統的機械設計基礎教學過程，通常采用二維工程圖表達物體的結構形態，或通過實物模型來增強學生感性認識。但這種教學模式存在著一定的弊端，二維圖形缺乏立體感，實物模型由于體積和重量原因會造成攜帶、拆卸和剖切不便,且操作較為費時。采用UG三維造型功能，對課本上的二維圖形所對應的實體模型進行制作，可以很容易實現三視圖和實體之間的轉換，通過實體模型和動態仿真使學生能夠更直觀地進入真實的三維空間，從感性上理解三維實體的結構與相對位置，引導學生思考，增強學生感性認識，從而提高學生空間想象能力。另外，利用UG的局部放大、平移和翻轉等工具，還能夠讓學生在屏幕上全方位觀察零件復雜形體的外形與內腔的變化等各個側面和局部細節特征；可以直觀地顯現整個零件的結構，裝配體中零件之間的連接關系，使教學中的知識難點更加清晰、生動、形象；也可以根據不斷變化的教學內容和不同的教學對象的需求，利用UG軟件方便地進行教學模型的修改與新建，滿足教學中對模型種類及數量的需要，并有效降低教學成本。
3UG三維建模在教學中的運用
3.1模型和教材相適應
《機械設計基礎》課程很多內容都涉及三維零件，根據需要確定具體的零部件，如：帶輪、齒輪、凸輪、軸、軸承、箱體等等。在建模的形式上要注重提高三維模型的視覺效果，根據教學內容的需要制作、補充或減少模型，使模型與教學內容緊密結合，貼近實際。
3.2模型與課件相結合
優秀的課件有助于提高教學效果，用UG軟件制作的素材，合理運用在課程多媒體教學中，可充分發揮教師與現代教學手段的雙重作用。例如，在講解軸承的結構和各零件的位置關系時，使用UG建好的模型，一邊講解各零件的結構，一邊進行現場虛擬裝配，這樣能夠方便地為學生提供正確的示范，培養學生的幾何構思能力，同時幫助學生理解結構工藝知識，有利于學生理解軸承的工作原理、裝配關系、各零件的相對位置關系以及各零件的結構特點。在這種視覺效果的刺激下，學生的分析、認識和記憶能力增強，這既活躍了課堂氣氛，又提高了學生的學習興趣。在制作課件時，要注意收集和整理，注重課件在課堂教學中的實用性和使用方便性，有利于學生循序漸進地掌握教學內容。在教學過程中充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，在師生的交流學習中尋找最適合學生的方式，更好地發掘學生潛力。
3.3充分利用學生資源
學生在學習UG軟件時，可以將教學模型作為練習讓學生參與制作，參與式的體驗教學不僅激發了學生學習UG軟件的熱情，而且鞏固了《機械設計基礎》課程所學的知識，同時，將優秀作品作為今后教學的資料。
3.4多樣化制作模式
一種是將虛擬三維模型調整到最佳位置，保存為圖片格式，直接插入到課件適當位置；另外在條件允許的情況下，可直接用UG軟件打開已建造好的虛擬模型進行教學，在課堂的動態教學中可以達到隨機應變、按需編輯、修改模型。當今社會迫切需要大力加強對人才創新意識與能力的培養，培養符合時展需求的應用型人才迫在眉睫。而人才的創新始終離不開實踐環節的培養和鍛煉，即“創新來源于實踐”。隨著3D可視化軟件的“大眾化”及虛擬儀器的廣泛使用，使得原有以實物為主的機械設計基礎課程實踐教學模式面臨新的挑戰和機遇。尤其是有些設備或裝置需要進行剖切或外殼透明化處理才能充分清楚地了解其內部結構，僅僅在實踐教學中運用實物模型，較難形成模型的衍生、變型、擴展設計。這些客觀現實的存在，成為機械設計基礎課程實踐教學在運作過程中的瓶頸。因此，實踐教學過程中需要模型的多元化，即將3D數字化模型與實物兩種教學模式嵌套使用，才能優勢互補。3D數字化模型具有以下特點：其一，三維數字化模型具有豐富多樣性的表達形式，數字化模型的表達，拆裝非常便捷，且完全可逆，通過剖切、爆炸圖、視頻生成等功能，可以生動直觀地表達實際零部件內部的結構和工作原理，全方位地展示精密部件和不可逆拆裝部件的內部結構、裝配和拆解過程。其二，利用數字化模型能夠強化學生的工程意識，目前UG軟件具有標準件庫，諸如軸承、螺栓、螺母、銷、鍵等標準零件庫，這些庫的使用可強化學生的標準意識、工程常識，對避免課堂教學與實際工程環境的脫節效果很好。在實踐教學中我們要充分發揮實物模型和數字模型的長處，取長補短，充分協調好兩者在教學過程中的關系，提高實踐教學的質量。
4結語
通過UG三維模型應用于《機械設計基礎》課程教學，理論和實踐相結合，可以激發學生興趣，進一步提高教師的實踐教學能力和學生參與制作的能力。將虛擬模型作為素材應用于教學，學生的空間想象能力明顯提高，且學生對《機械設計基礎》課程零件的結構、機械工作原理的理解加深，從而提高了教學質量。
作者：馮立新 張新勇 安翠國 單位：石家莊理工職業學院
1機械設計基礎實驗教學現狀和問題
對于以研究型的高校而言，機械設計基礎課程理論與實踐緊密結合，實驗室開設的實驗項目較多而全，其中不乏教師自主研發實驗設備，增設實驗項目。另一方面，教師以自己的研究課題為中心，組建研究梯隊，以博士生帶碩士，碩士研究生帶領本科生的模式完成學生的創新能力的培養。這兩種模式目前在我們學校是很難實施的。另外一種為高職類院校，其教學以工程實踐為主，以“應用為目的，以必需和夠用為度”，重在培養學生綜合分析和解決工程實際問題的能力、動手能力、合作能力和從業能力。我校屬于本科院校中的“新生代”，大多數的課程沿用傳統的教學模式，強調教師傳授知識的主導性，忽視學生學習的主體性，教學模式看似合理，實際上沒有培養學生學習的主動性及應用知識、拓寬知識面和創新能力的機會，這對于應用型人才的培養不利。第一，實驗室目前能夠開設的項目有機構認知、機構運動簡圖繪制、機構創新、皮帶傳動、軸系結構、滑動軸承、齒輪范成及減速器拆裝等，這些實驗從內容和方法上屬于“示范型”和“驗證型”，比較單一，有些實驗設備老套陳舊。第二，從實驗授課模式上看很難調動學生的積極性，仍然是教師在課下準備很長時間，給學生講授實驗過程，課堂上學生用不到一個小時的時間重復操作一遍，撰寫實驗報告，實驗課結束。學生整個操作過程機械缺乏思考，知道怎么做，但是不知道為什么這樣做，不利于學生創新能力和解決問題能力的培養。第三，實驗室場地不足，實驗臺機組數過少，造成同組人數較多，只有個別學生實際動手操作，其余學生處于觀望狀態，“等待”實驗結果的現象，實驗課堂稍顯混亂。第四，這些實驗都是孤立的沒有系統性，沒有層次。
2機械設計基礎實驗教學的改革措施
本次教學改革旨在打破原有的傳統方式，以實訓項目為導向，以真實的工作任務及其設計過程為依據進行教學內容的整合，把課堂講解和實訓有機結合起來，注重能力本位的培養。在實驗內容和手段更新的同時，也注重實驗過程的改革，為滿足不同層次學生的要求，將實驗分為基礎實驗、創新實驗及自選型創新實驗。基礎實驗就是為滿足教學課程要求的常規實驗，通過實驗報告考核實踐成績；創新實驗為提高型實驗，成績考核包括課堂動手能力及報告兩部分；自選型實驗屬于額外加分項目，學生利用實驗室現有的構件自主設計方案，選擇構件進行拼搭，繪制簡圖，用Pro/E軟件進行運動仿真分析，觀察桿機構的急回特性、極位角及死點等現象并計算相應參數，給出結論。在教學方法上要適當延長實驗時間，增加組數，讓每個學生都能參與動手實做，在成績評定方面應該實驗課上教師逐個根據試驗臺前的表現及問題的回答上直接給出，避免學生課后實驗報告抄襲，達不到實驗課的教學效果。從教學手段上，提倡教師理論分析、實物演示、多媒體和影像資料等根據教學內容搭配選用，以達到預期教學效果。
3總結
通過實驗手段、學生分組情況、實驗過程及成績評定等方面的實驗教學的改革，學生在整個過程中由被動操作變成主動設計，教師由原來的主導者轉變為只為學生提供技術支持和考核的作用，充分調動了學生的積極性，用新穎的實驗模式激發對本門課學習的熱情，為后續的課程設計實訓環節甚至于畢業設計奠定基礎。讓學生在完成實驗學習的過程中，開闊思路，增長見識，享受動手實做的樂趣，進而達到提高教學質量，鍛煉學生創新能力的目的。
作者：劉春香 劉喜平 苗淑杰 寧慧燕 徐莉 付彥虹 單位：黑龍江工程學院
