時間：2023-03-22 17:34:33
導語：在機械設計基礎課程設計的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
Abstract: Mechanical Design basic course design is an important practice teaching link of Mechanical Design course system, and it is the first more comprehensive, more systematic, highly engineering design integrated training for mechanical engineering students in the engineering colleges. This paper basd on the teaching requirements of training applied undergraduate personnel, in the mechanical design basic curriculum design training, conducted the teaching reform and exploration on the teaching methods, teaching focus and the showing form of design results and other aspects, which laid the foundation to improve teaching quality and methods, of practice, training applied undergraduate personnel who are in accordance with the time development needs.
關鍵詞: 機械設計基礎課程設計;綜合性設計;教學方法;教學改革
Key words: mechanical design basic course design;comprehensive design;teaching methods;teaching reform
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0201-02
0引言
機械設計基礎課程設計是機械設計課程體系中的一個重要的實踐教學環節,它是工科院校機械類專業學生進行的第一次較全面、較系統、工程設計性很強的綜合性設計訓練。通過該環節的實踐訓煉,不僅能使學生鞏固加深擴展己學過的知識,并且能使其綜合應用這些知識去解決實際問題。機械設計基礎課程設計是理論和實踐相結合的第一次初探,是一次真正意義上的工程應用能力的培養,是培養學生的工程創新設計思維方式在實踐中的驗證所邁出的真正意義上的第一步。
近幾年,隨著社會對人才需求類型的改變,進行教學改革改變人才的培養模式,培養應用型本科人才,作為我校培養人才方案的重點以成為必然,為實現這一人才培養目標的要求,相應的教學體系也在進行適應性調整。機械設計基礎作為工科院校的一門重要的技術基礎課,它將為這些專業的學生學習專業機械設備課程提供必要的理論基礎,使其在了解各種機械的傳動原理、設備的正確使用和維護及設備的故障分析等方面獲得必要的基本知識,機械設計基礎課程所占的教學比重在逐年增加。機械設計基礎課程設計是機械設計基礎課程最重要的綜合性與實踐性教學環節,其在實踐教學中的意義越加顯現出了其重要性。我們圍繞著培養具有一定的實踐能力和創新設計理念的應用型本科人才的目標,從教學內容、教學方法和手段、設計成果展現形式等方面進行了教學改革和探討,指導學生從工程應用的角度,結合創新設計思維,應用先進的現代設計方法及設計手段去解決工程實際問題,考慮相關的工程技術要求,逐步樹立正確的設計思想,增強設計創新意識和競爭意識。
1教學內容的改革
長期以來減速器作為機械設計基礎課程的設計的經典設計題目,這是由于減速器自身的特點決定的。減速器作為機器中一個相對獨立的部分,組成減速器的零部件覆蓋了機械設計基礎課程的絕大部分內容,便于學生在設計實踐中應用檢驗所學的知識,實現理論和實踐的結合。另外,不同類型的減速器和參數的設計參數要求,所設計出的減速器的結果是不同的,因此, 選擇減速器作為機械設計基礎課程設計的題目是可行的。然而, 減速器只是一個部件, 每屆學生都重復同樣的設計內容, 勢必會影響教師的創新設計的積極性。另外, 我校制圖課的測繪練習也選擇減速器, 這就使得課程設計的題目過于重復,使學生缺乏新奇感,勢必會影響學生的設計積極性,影響設計成果。因此,結合學生所學的相關專業和學生對本門課的掌握程度,適當地拓寬課程設計的選題勢在必行。
鑒于我校的機械設計、材料成型、車輛工程、汽車服務、材料科學、機電一體化、工程機械、數控等專業的學生都要進行課程設計,其專業跨度大、學生人數多以及減速器涉及的設計問題的經典性,故減速器齒輪減速器設計題目仍予以保留,但根據不同的專業特點適當地增加了設計題目,例如,對于數控專業的學生可以設計普通機床的傳動系統, 給出電動機的動力參數, 通過帶傳動,帶動主軸箱的運動。在這樣的傳動設計中, 學生可以通過參觀相關機床,這樣既進行相關的帶傳動和減速器傳動設計,也結合學生的自身專業知識,增加了學生的設計興趣,使學生真正體會到什么叫學以致用。 對于汽車專業的學生,不再進行傳統的一級圓柱齒輪減速器設計,而是結合其專業特點,設計汽車用變速器,這樣,需要考慮的因素更多了,同時也符合專業培養的特色。實踐證明, 適當拓寬課程設計的選題不僅能夠讓學生得到更多的工程設計訓練, 而且能發揮學生的主觀能動性, 對于培養創新設計思維和進行創造性設計, 可起到事半功倍的效果。
對于機械專業等為期三周的機械設計課程設計,要求學生在提交一份裝配圖、一到兩張零件圖和一份設計說明書外,還要提交箱座和箱蓋的零件圖。這樣更能較全面地考查學生對《機械制圖》、《互換性與技術測量基礎》、《機械制造基礎》、《機械設計基礎》等幾門課的掌握程度。
2教學方法和手段的改革
現代的教育要求“以人為本”,學生是教學的主體,教師則是教學過程中的主導者。課程設計作為教學中的重要部分,在設計過程中也要充分激發學生設計的主動性和創造性。要達到以上教學目的,首先應重視實踐教學的環節,實踐教學是學生獲得感性知識的重要手段,課程設計也是如此,為了讓學生在設計過程中能有一個整體的設計觀念,我們在進行課程設計之前,讓學生應用機械設計基礎理論課上所學的知識,自行設計一個具有一定創新性的實驗,來實現預定的運動規律。然后,讓同學進行減速器的拆裝實驗,通過這次實驗讓大家對減速器的常見類型有一個直觀的認識,使學生了解減速器內部零部件的類型、結構和裝配關系, 對加工制造的工藝過程形成初步的認識。裝拆的重點是軸系零部件的結構及裝配關系, 再此基礎上讓學生應用已有零部件設計一個合理的軸系,使學生能在課程設計中結合實際的參數要求設計出合理的軸系結構和尺寸。
在課程設計過程中也要重視老師的指導作用,一次成功的課程設計與教師的悉心指導是分不開的。為此應改變以前過于集中的指導方式,變“集中式指導”為“集中與分段相結合式指導”,設計前通過集中式的講解交待清楚所要完成的設計任務,針對具體的設計任務如何入手去做,通過教師已有的設計經驗,引導學生解決設計初期的入手難得問題,對于設計中的主要注意事項應交待清楚避免在設計過程中學生走彎路,在設計過程中教師應經常到教室中去,發現共性問題要及時地集中講解,對個別底子薄的同學應進行個別指導,及時解決存在的障礙性問題,便于設計的如期完成,在設計的后期主要是檢查與糾正細節。在具體的指導過程中要求教師要以學生的設計思想為主線,在不改變學生原有總體設計方案的前提下,進行指導完善此設計,讓學生能真正地進行應用所學的知識進行創造性設計,讓學生能夠真正成為設計的主體,在完成此設計的基礎上,讓學生能夠真正地領會完成一次設計的總體設計思路和收獲自己的設計成果的成就感?？偠灾?課程涉及的改革方向應以培養學生的設計創新能力和解決實際問題的能力為出發點。
3設計成果的展現形式
采用現代先進的機械設計手段,改變傳統的純手工繪圖的方式。要求學生提交的設計成果為手繪的設計草圖,手寫版的設計說明書,以及電子版的設計總體裝配圖和典型的軸類、齒輪類和箱體類零件圖。隨著科技的進步,計算機在設計、生產、試驗各領域發揮越來越重要的作用。為了順應社會對人才的需求,必須重視學生的應用和掌握計算機的能力,在我院的機械設計專業率先試點要求總體裝配圖利用CAD完成。對于基礎較好的同學要求應用SolidWorks、CATIA等三維繪圖軟件完成齒輪、軸、箱體、端蓋等所有機械零件的結構設計,完成整機的裝配,然后進行機構的運動仿真和干涉檢驗。
設計成果的評定方式,改變原有的只看圖紙的評定方式,采用答辯與平時的設計表現相結合的方式,以圖紙、計算說明書和答辯成績為主,兼顧設計態度、準備情況、出勤率、進度、協作、總結等表現。答辯過程中師生間的相互交流是教師評定設計質量高低最有效的手段,通過答辯老師能夠發現總結設計過程中所存在的問題,同時也是學生自我檢驗的最有效的方式,通過答辯鍛煉了學生的語言組織和表達能力,有利于培養學生的宏觀地看待問題和總結能力,能夠強有力地督促學生及時地解決設計過程所存在的細節問題,防止懶散和懈怠現象的發生。
4結束語
機械基礎課程設計是機械類專業重要的實踐教學環節之一,對培養學生分析和解決工程實際問題的能力起著十分重要的作用。經過全體機械設計基礎教師的努力,在課程設計過程中所進行的相關改革和實踐,在組織教學內容方面加強專業特色適當地改變教學內容,在設計手段上應用現代的設計方法,在成果的展現形式上突出了實時動態的考核方式,能夠全方位提高機械設計基礎課程設計的質量,提高學生的綜合能力。隨著應用型本科教育改革的進一步深入,如何再提高教學質量,保證應用性本科人才培養模式的實現是我們全體機械教師不斷努力地探索和奮斗的目標。
參考文獻:
[1]朱宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].北京: 高等教育出版社,2005,(11).
摘要：化工設備機械基礎課程設計是林產化工專業的一門實踐技能訓練課程。本文從理論教學與課程設計的結合、題目庫建立、加強實習實踐環節和改革考核方式等方面進行了探索與實踐。實踐表明，這些改革措施明顯提高了課程設計的質量，更好地培養了學生的工程意識和工程設計能力。
關鍵詞：化工設備機械基礎；課程設計；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0113-02
化工設備機械基礎是我校林產化工專業必修的一門專業基礎課程，包括工程力學基礎、化工設備設計基礎以及機械傳動三部分內容[1]，各部分相對獨立，涉及到力學、材料學、化工生產過程、生產設備和機器、工程制圖等內容，具有很強的綜合性和實踐性。其課程設計是林產化工專業在其理論課結束后以學生為主體進行的第一次實踐設計課程，它起到融合幾門重要專業基礎理論知識、架起理論與工程實際、基礎與專業技術之間橋梁的作用，是培養林產品加工工程技術人才、訓練林產化工學生設計能力必不可少的環節[2]，是提高學生搜集與應用資料、繪圖、運算、計算機、獨立分析與思維等能力的一次實踐訓練[3]。目的是使學生從化工設備的理論計算、結構設計、材料及加工工藝選擇到設備制造、檢驗和驗收有一個全面的訓練[4]。
一、理論教學與課程設計有機結合
按照林產化工專業的教學計劃，化工設備機械基礎課程理論教學在第十周結束，課程設計一般安排在第18、19周，共兩周時間。除了教師集中講解、輔導、分配設計任務和設計期間學生考核匯報及查找資料等必要的準備工作，要在8―9天時間內完成全部設計，包括總體設計方案確定、設備及附件的強度、剛度、穩定性計算和結構設計，編寫設計說明書和繪制設備的零件圖、裝備圖，比較緊張[5]。而且第18、19周又是學校的考試周，林產化工專業這段時間的考試較多，學生根本就不可能把大部分時間和精力放在課程設計上，所以可以在授課過程中就把設計任務書分配下去，讓學生根據課堂進度提前按照課程設計的相關參數進行設計計算。例如，講壓力容器時，就可以讓學生根據自己的設計參數確定容器內徑和筒體壁厚；講完容器封頭設計就可以確定封頭形式和尺寸；講完容器零部件，就要求學生們為他們設計的容器正確選擇法蘭類型和具體尺寸、確定容器支座及其他容器附件；講完帶傳動后，就可以確定減速器V帶的截型、根數及帶輪的結構尺寸；講完齒輪傳動，就可以選擇齒輪材料、進行齒輪結構設計，等等。教學實踐表明，把課堂授課與課程設計有機結合在一起，不僅能加強課堂講授內容的側重點，激發學生的學習熱誠，同時學生也能有時間、有目的性地復習回顧其他先修課程和查找設計資料，為課程設計做好前期準備工作。
二、結合工程實際，建立設計題目庫
以前林產化工專業的化工設備機械基礎課程設計基本上是壓力容器或減速器的設計。設計題目單比較單一，而且現有這兩個方面的設計資料很多，學生大多按著資料上的步驟進行計算、設計及繪圖就能輕而易舉地完成設計任務。在整個課程設計過程中，學生獨立運用所學先修課程知識、設計理論并結合生產實際的知識，綜合地分析和解決生產實際問題的能力得不到提高。課程設計的選題應緊密結合工程實際，選用生產實際中的典型題目，搜集了生產實踐中的各類設計參數，建立塔器、容器、換熱器、反應釜、減速器等幾組設計題目的題目庫。另外，課程設計選題也可以與合作的化工企業的相關設計任務相結合，根據企業需求和實際參數進行選題，直接貼近生產實際，企業可能更加注重設計方案的工藝可行性和經濟效益，能提供許多計算相應生產成本的原始性資料，這樣學生也能獲得好的實戰設計訓練，使工程意識和工程設計能力得到提升[6]。同時，為照顧到學生設計計算能力以及理論知識水平的差別，設計題目又要成組具有相近性，以便學生間相互學習和幫助，提高課程設計的效率。題目設計好后，引導學生根據自己的興趣分組、分類進行合理選題，保證一人一題，題目各不相同。確保設計只能在獨立的基礎上完成，初步培養學生的獨立設計能力，樹立正確的設計思想，掌握化工設備機械設計的基本方法和步驟，為今后從事工程設計打下良好的基礎。
三、加強與生產過程的結合，提高學生的工程意識和工程設計能力
林產化工專業教學要以實際生產過程需要為總體目標，不但強調對所學專業知識的熟練掌握和應用，更加強調與生產過程的結合，強調課程教學與生產實際相結合[7]。本課程設計與工業生產設備、機器、材料及加工工藝等密切相關，因此在課程進行的第七周穿插了一周針對化工設備機械基礎課程和化工儀表及自動化的工廠認識參觀實習。在此實習過程中，指導教師要現場結合實際生產工藝，分析某些關鍵性設備在流程中的作用和具體結構，介紹這些化工設備的設計原則及注意事項，使學生了解設計與制造工藝是緊密結合不可分割的，獲得設備的有關制造工藝知識，加深同學們對所學知識的理解，以便在設計過程中能靈活應用。例如，在楊凌馥稷生物科技有限公司實習時就重點為學生介紹反應釜、干燥器、再沸器、冷凝器、精餾塔、液體貯槽、氣體儲罐和減速器等的作用和結構，加深學生對這些設備和機器的感性認識。指導教師在指導中強化對學生工程意識的影響，使學生能夠熟悉和運用設計資料，如有關國家標準、手冊、圖冊、規范等，以完成作為工程技術人員在設計方面所必備的基本訓練。
四、改革考核方式，激發學生學習熱誠
考核是課程教學中重要的內容，公正合理的考核方式是提高課程設計水平直接有效的措施。為了真實、合理地反映實際設計水平，一方面要力求設計題目、設計參數多樣化，另一方面就需要加強現場答疑，增加階段性的學生匯報和抽查考核。并建立課程設計QQ群，學生有問題可以隨時討論，老師也可在群里對一些帶普遍性的問題進行指導解答，并可隨時隨機檢查學生的設計情況和設計進度，這樣學生在課程設計中出現的問題就能及時的得到指正和總結。將學生在設計過程中匯報、抽查成績、設計說明書質量、零件圖和裝配圖質量、答辯情況等作為主要的考核依據。另外，要求學生盡可能地使用AutoCAD繪圖，強化學生計算機繪圖能力。而設計說明書要求手工書寫，這樣可以有效避免課程設計中出現抄襲現象。這些考核方式可以在一定程度上激發學生的學習熱誠，提高實踐教學效果。
作為實踐性和綜合性非常強的化工設備機械基礎課程設計是培養學生工程意識和工程設計能力的重要實踐性教學環節，是林產化工專業必不可少的專業教學內容。本文提出從理論教學與課程設計的有機結合、題目庫建立、加強實習實踐環節和改革考核方式等幾個方面來進行課程設計教學改革探索，以期達到課程設計訓練的目的。實踐表明，通過化工設備機械基礎課程設計，初步樹立了學生正確的設計思想，培養了積極主動的學習態度和嚴肅負責的工作作風，為后繼工程設計的學習奠定了基礎，為培養工程類應用型人才發揮了積極的作用。
參考文獻：
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關鍵詞 機械設計基礎；教學改革；獨立學院
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）30-0085-02
機械設計基礎是一門理論與實踐緊密結合的課程，是學生由理論基礎學習轉向專業課程學習的重要橋梁和紐帶。機械設計基礎課程的主要內容是研究機械中的常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法[1]。課程的主要任務是培養學生具有設計通用零件和機械傳動裝置的能力，掌握重要機械參數的測定并具有運用標準、規范、手冊、圖冊和查閱有關設計資料進行初步的工程設計能力，培養學生分析問題和解決問題的能力、動手實踐能力及創新設計能力[1-2]。機械設計基礎課程涉及的基礎理論內容較廣且相對獨立，實踐性較強，學生缺乏工程意識和實踐能力，因此學習起來較困難，容易失去學習興趣，導致學習效果不理想。這就要求教師在課堂上采用多種教學手段與方法，使學生在課堂學習中能更多地接觸實踐，更有興趣地學習這門課，更好地培養工程素質[3]。
1 機械設計基礎教學改革思路與目標
高等教育肩負著科教興國和人才培養的雙重使命，必然要適應社會經濟發展對人才的要求。傳統的以傳授知識為中心的教學理念很難實現這一目標，因此必須要建立一種新的教學理念來指導機械設計基礎課程教學，以培養學生的工程實踐能力和創新思維為最終目的，使學生能了解本學科的發展趨勢，具備從事工程技術方面工作所必需的基本理論知識和基本技能，能夠運用所學的知識自主地發現問題、分析問題和解決問題。為此必須靈活采用多種教學方法和教學手段，激發學生的學習興趣，使學生愉快而自主地進行學習。同時要加強實踐教學環節，培養學生的創新思維和工程設計能力，使機械設計基礎教學融知識傳授、能力培養、素質教育和服務社會于一體，為學生就業奠定良好的基礎。
2 教學內容的改革
機械設計基礎課程內容繁雜，基本概念、公式、圖表等繁多，而且公式的推導過于冗長，缺乏系統性，導致學生學習興趣不高，信心不足。因此，結合成都理工大學高素質應用型人才的培養目標，以工程應用為主線，以“必須夠用”為原則，對教學內容進行精選和優化整合，刪除落后的內容及復雜公式的推導過程等，加強基礎知識和基本設計方法的講解，重點強調公式的理解與應用，總結前后內容的系統性和規律性，注重零件參數確定的方法與零件結構的合理設計，盡可能選用典型性和啟發性的工程實例，加強對學生解決工程應用問題能力的培養。同時適時地更新教學內容，保持教學內容的先進性和科學性，拓展學生的知識面，加強工程觀念和綜合分析應用能力的培養，使學生既具有扎實的理論基礎，又能很好地將所學知識應用于實際設計中。
3 改進教學方法，采用先進教學手段
以教師課堂講授為主的傳統教學方法，往往偏重于教師單方面知識的傳授，忽視了學生的自主學習，教學效果不佳。因此必須采用靈活多變的教學方法和教學手段，加強與學生之間的互動與交流，激發學生主動學習的積極性。
3.1 互動式教學方法
傳統的灌輸式教學方法忽視了學生的主體地位，只重視教師的“教”，忽視了學生的“學”，不利于學生自主學習和主觀能動性的培養?；邮浇虒W方法可使師生間單方向知識傳授轉變為雙向互動。教師在遵循學生認知規律的前提下，充分發揮主導作用，創設學習環境，精心設計啟發性問題，激發學生的思維，引導學生積極思考，喚起學生發現問題、探索問題的興趣。
例如，教師在講授帶傳動能夠將回轉運動變成直線運動時，可以設置問題：還有什么傳動方式也可實現相同的運動轉換？這樣就可將前面所學到的齒輪齒條傳動、螺旋傳動、鏈傳動等與帶傳動聯系到一起，不但能有效調動學生的學習積極性，還將前后知識聯系到一起，便于理解和掌握。通過互動式教學方法，教師的職責不再只是簡單的傳授知識，更重要的是要引導學生去積極思考，突出學生的主體地位，激發學生積極思考，引導學生進入有意識學習的心理狀態，變被動學習為主動學習，真正地實現教與學的互動。
3.2 加強多媒體教學與板書相結合
采用多媒體教學方法能夠有效增加課堂教學信息量，并有效解決教學內容多、課時少的問題。通過形象生動的動畫、視頻等多媒體手段，可將復雜的運動逼真地展現給學生，幫助學生理解和接受其運動規律。例如，通過動畫演示桿長的變化、機架的改變等來講授平面四桿機構類型的變化情況；將四桿機構的一些應用實例如攝影平臺、飛機起落架、縫紉機踏板、雷達調整機構等做成動畫，能使枯燥的內容變得形象生動，學生更容易理解和接受。
多媒體課件應按照教學內容進行設計，要突出重點和難點，能將抽象的、難以理解的內容變得簡單直觀，演示效果好，但不能過于花里胡哨，否則會適得其反。為了充分發揮多媒體教學的優勢，學院對多媒體教學制定了相關要求：教師進行多媒體教學時不能坐著，應面對投影屏幕或學生，要加強與學生的互動與討論，不能脫離板書教學，而且要加強精煉板書教學，對重要的知識點、公式的推導等要以板書為主。通過形象生動的多媒體教學和板書教學相結合，培養了學生的學習興趣和主觀能動性，收到良好的教學效果。
3.3 采用現場教學方法
教師可針對教學內容的不同，合理組織現場教學，做到理論聯系實際。例如，進行齒輪加工實驗時，可安排學生直接到工廠進行現場參觀學習，教師根據齒輪加工的實際情況，可提出一些問題讓學生思考討論，并解答學生的疑問，這樣既能加深理解和鞏固，又有利于提高學生的學習興趣和學習積極性。
4 加強學生工程意識和創新能力的培養
創新是科技發展和社會進步的源泉，創新能力的培養是我國21世紀人才培養的核心內容[4]。在教學過程中，特別是實踐教學環節，要注重加強學生動手實踐能力和創新能力的培養。
4.1 實驗教學方面
在學院的支持下，機械設計基礎實驗教學條件得到了很好的改善，打破了傳統的以單一性、驗證性實驗為主的模式，增加了綜合性和創新設計性實驗。認知性和驗證性實驗主要是幫助學生加強理論知識的理解，鞏固所學的知識；綜合性實驗使學生了解典型機械零件的實驗方法，掌握機械參數的測定原理，提高學生的機械設計能力，加強學生動手能力及分析解決問題能力的培養；創新設計實驗著重培養學生的創新能力，如通過平面機構任意組合實驗臺和軸系結構設計實驗臺等創新設計實驗設備，學生可自主設計實驗項目，自己動手完成實驗內容，并對實驗結果進行分析和總結，培養了學生的創新思維，并使學生在此過程中掌握了創新設計的基本方法，提高了機械設計能力。
此外，為了更充分發揮學生的主動性，目前正計劃將部分實驗室進行定時開放，學生可根據自己的興趣愛好和知識結構，自主進行實驗項目設計與改進，自主選擇設備并調試，獨立完成實驗操作，寫出實驗報告。開放實驗室對進一步提高學生的積極性，培養學生的工程意識和創新設計能力具有重要意義。
4.2 課程設計教學方面
機械設計基礎課程設計是學生綜合運用基礎理論知識和查閱相關資料進行工程分析和機械設計的重要實踐環節，能幫助學生進一步鞏固所學的理論知識，同時還有利于培養學生理論聯系實際的能力。
課程設計以減速器設計作為設計題目，由于學生缺乏工程實踐經驗，為了增強學生做好課程設計的積極性和主動性，課程設計開始前，先組織學生進行減速器的拆裝，使學生對減速器的結構和工作原理有初步的感性認識，然后再下達課程設計任務書。設計任務書打破傳統的給定參數和設計方案的做法，只給定功能要求，由學生根據功能要求進行分析，自行擬定設計方案，然后分組討論、分析、比較優化，最終確定本次課程設計的設計方案，再進行零件的設計計算、校核以及圖紙設計。鼓勵有能力的學生運用現代設計方法和手段對所作課程設計做進一步的設計與分析。如指導學生運用二維CAD軟件繪制減速器裝配圖和零件圖，運用Pro/E、Solidworks等完成三維設計，并進行計算機模擬仿真，對自己的設計結果進行驗證。
在課程設計過程中，要逐漸培養學生樹立正確的設計思想，鼓勵學生勇于提出自己的設計方案，敢于否定不合理的方案和結構設計，培養學生的工程意識和創新能力。
5 構建合理的成績評定體系
成績評定方式對學生的學習態度和學習興趣有重要的影響，因此必須改變傳統的以期末考試決定成績的不合理做法，要重視學生的平時成績，將成績評定貫穿于課程教學的始終。具體方法是：總評成績=平時成績（20%）+作業成績（10%）+實驗成績（10%）+期末考試成績（60%）。其中，平時成績指學生的出勤及回答問題等方面。新的成績評定方法更有利于對學生整個學習過程和應用能力進行檢查與評定，能夠有效避免學生平時不努力考前突擊的弊端，能較全面地反映學生對課程內容的理解和掌握情況。
6 結束語
機械設計基礎作為一門重要的必修課程，必須以全新的教育理念，全面推動教學內容、教學方法與教學手段等的改革，并在改革中不斷總結經驗，使之有利于培養學生的綜合能力，促進學生的全面發展，滿足對21世紀人才培養的需要，更好地為國家建設和社會經濟發展服務。
參考文獻
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關鍵詞：精品課程；機械設計基礎；教學內容；人才培養；專業建設
中圖分類號：G6420 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）11-0148-03
一、引言
精品課程建設工作是高等學校教學質量與教學改革工程的重要組成部分，也是高等院校教學工作重要的基本建設內容。教育部關于“本科教學工程（原稱“質量工程”）”的建設文件指出：“精品課程”是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。教育部的這一文件精神，為各級精品課程的建設與實踐工作指明了方向和課程建設的標準與目標。
西安外事學院的“機械設計基礎”課程經過多年建設，于2011年4月被評為校級精品課程，2011年11月被評為陜西省精品課程，2014年7月經省教育廳批準又被升級改造為省級精品資源共享課程。總結幾年來的建設工作，我們的工作重點及特色主要在以下幾個方面。
二、創建課程新體系，改革課程內容
“機械設計基礎”課程是一門綜合性、實踐性很強的技術基礎課程，在高等院校機械類、近機類專業的教學計劃中具有承前啟后的重要作用，是培養學生創新精神、工業意識和綜合機械設計能力的一門主干課程。
西安外事學院作為我國一所走在前沿的應用型本科院校，主要肩負著為國家培養應用型本科技術人才的重任。因此，“機械設計基礎”課程內容的改革，必須符合學校的人才培養目標。
針對“機械設計基礎”課程的特點，我們確定了本課程的教學改革思路是：更新教育思想和教學觀念，以應用型本科技術人才培養為對象，進行課程整體優化組合，建設“機械設計基礎”課程新的教學體系；以提高學生的綜合設計能力、創新設計能力、工程實踐能力為目標，構建課堂教學、計算機輔助教學、設計訓練、實驗教學與課外科技創新實踐活動一體化的教學體系。
為此，構建的“機械設計基礎”課程是對原專業教學計劃中的機械原理、機械零件兩門課程的基本內容進行整合而重組的一門新課程。圍繞“常用機構”和“通用零部件”兩條主線介紹其有關的工作原理、結構特點、設計方法等。在常用機構內容中，主要安排有平面機構結構分析、平面連桿機構、凸輪機構、輪系和間歇運動機構；在通用零部件內容中，主要介紹常用的機械傳動（帶傳動與鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動）、常用連接（螺紋連接、軸轂連接）、軸系零部件（軸、軸承、聯軸器與離合器）等；此外，還安排有機械系統設計、現代設計方法等章的內容。通過本課程的學習（包括理論教學和實踐教學環節），使學生著重掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本方法和基本技能，培養學生具有一定機械設計能力，并為以后專業課程學習打下必要的基礎。
在課程新體系的構建中，始終堅持以應用型本科人才的培養需要為目標，開展對課程內容的改革；對于課程的基本理論以“必需”、“夠用”為度，淡化公式推導，注重理論聯系實際，體現應用性特色；同時對課程內容組織貫徹“少而精”及“實用性”為原則，例如：在“齒輪傳動”一章，打破傳統習慣，分別把傳統的“齒輪機構”、“齒輪傳動”、“蝸桿傳動”三章內容合編為新“齒輪傳動”一章，把“滑動軸承”、“滾動軸承”兩章內容合編為新“軸承”一章，既避免有關內容重復，又達刪繁就簡自成體系。
三、教師隊伍建設
教師隊伍建設不僅是高等院校教學建設的重要內容之一，也是學科、專業和課程建設的基礎和重要工作。目前，我校課程組已初步建成一支知識結構較為全面、年齡結構適合、學緣結構合理的“機械設計基礎”課程教學團隊。針對師資隊伍建設工作，我們提出課程師資隊伍建設要符合學校辦學定位的目標，要適應教學需要和學科發展的目標，并以培養青年教師為重點，制定了具體培養計劃和措施，現取得較好的效果。關于培養青年教師隊伍的措施如下。
1.加強師德師風教育，以先進人物為榜樣，樹立愛崗敬業，忠于人民教育事業的崇高理想。
2.按照學校的師資隊伍建設目標，制定好包括青年教師的師資隊伍建設規劃，并認真實施。
3.給青年教師壓擔子，讓他們承擔起教學和科研任務，在“干”中成長，而且教學和科研互動，協同發展。
4.實現教學崗位責任制，加強教學管理。積極開展教學教改研討活動，提高教學素養和業務能力。
5.發揮老教師的作用，實行年輕教師導師制。為每位青年教師配備了教學指導教師，加強對青年教師的傳、幫、帶。
6、創造條件讓青年教師走出去，到國外和國內其他大學學習訪問，開拓視野。對提高學術及教學水平發揮了重要作用。
7.在實現青年教師全部碩士化的基礎上，逐步實施青年教師博士化。
8.建立聽課和評課制度，發揮老教師和系主任的教學監督作用，促進青年教師課堂授課質量的提高。
這些措施的實施，取得很好的效果，使青年教師茁壯成長，多名青年教師在學校舉辦的青年教師講課競賽中獲得競賽大獎，每位青年教師均已獲得一項以上省級教改研究項目或省級科研項目，并在全國期刊上發表多篇教育教學教改研究論文；本課程的建設成果先后于2011年、2012年獲校教學成果獎一等獎、二等獎，課程教學團隊于2012年獲校級優秀教學團隊；已形成了一支學術和教學水平高，綜合素質好、結構合理的師資隊伍。
四、教學方法與教學手段
改革教學方法、采用先進的教學手段是提高課程教學質量的關鍵措施，在教學中，我們的做法如下。
（一）在教學方法上
1.轉變教學觀念，樹立以學生為中心的思想，正確認識學生為主體、教師為主導的內涵，充分調動學生學習的主動性、積極性。
2.在課堂教學中，堅持理論聯系實際的學風，把基礎理論與生產實際、設計實踐緊密結合，根據應用性技術人才培養的實際需要，對基本理論以“必需”、“夠用”為度，淡化公式推導，不斷將新技術、新成果引入課堂，開闊學生設計視野。
3.在課堂教學中，根據“工學結合”、“教、學、做合一”的原則，“講-練-實踐”相結合，安排設計性大作業，提高學生的動手能力、工程訓練與實踐能力。
4.在教學中，根據課程各章的不同特點，分別采用工程案例教學、項目任務教學、小組討論式教學、現場教學和探究式教學等不同教學方法。同時采用工學結合教學法、課外競賽激勵法、小組研討法等教學方法，調動學生學習的積極性、主動性，并指導和促進學生自主學習能力的發展。
5.搞好課程設計教學，培養學生掌握機械系統方案設計、機械零部件工作能力設計和結構設計的能力。
6.在教學過程中，貫徹因材施教的思想，重視學生的個性發展，鼓勵和引導學生積極參加各類課外科技創新競賽活動，提高學生的動手能力、分析問題解決問題能力、創新實踐能力。
7.改變以往以期末考試成績定課程學習成績的方法，采用平時考核、作業考核、實驗考核和期末考試多項累加的方法確定學生的學習成績，引導學生自覺的學習，全面、系統的學習。
（二）在教學手段上
1.積極采用現代教育技術，充分利用計算機技術和網絡技術等現代信息技術，將多媒體教材引入課堂教學，豐富課程的教學信息量。在本課程教學中，實現了部分網絡教學。
2.結合課程特點，制作了課程教學錄像片、多媒體課件、常用機構和通用零部件的三維動畫插播片、圖片庫和課程測試題庫，開發了課程CAI課件。
3.建成了常用機構和通用零部件陳列室、軸系零件拆裝實驗室、液壓傳動陳列室等，供學生參觀和認知學習，提供了直觀教學環境和開放式的教學環境。
4.開放了機械設計實驗室和械計創新活動室，激勵學生的學習興趣，為培養和提高學生的機械設計動手能力、分析問題和解決問題能力以及參與科技創新活動提供了場所和便利。
在上述教學方法及有關措施下，本課程教學得到校內外專家的一致好評，課程組教師教學評價均獲得學生“優良”的好評。學生的課程學習效果也取得豐富成果，如在教育部主持舉辦的“2014年全國大學生機械設計創新大賽”上，學生參賽的7件作品，全部獲得陜西賽區省級獎，其中省級一等獎1項、省級二等獎1項、省級三等獎4項；學生在參加2013年“全國大學生工程訓練綜合能力競賽”中，獲得陜西賽區省級二等獎2項；學生積極參加Solidworks考試認證中心的認證，多名學生獲得Solidworks考試認證中心頒發的“機械設計Solidworks證書”。
五、教材建設
教材建設是高等教育課程改革的重要組成部分，也是教學內容和課程體系改革的成果體現。早在1988年國家教委頒發的《高等學校教材工作規程（試行）》中就指出：高等學校教材是體現教學內容和教學方法的知識載體，是進行教學的基本工具，也是深化教學改革，提高教學質量的重要保證。基于高校教材是傳授知識、培養技能的重要工具，在人才培養過程中扮演著極其重要的角色，所以，我們在精品課程建設規劃中，針對教材建設制訂了規劃，組織了教材編寫力量，先后出版了質量較好的《機械設計基礎》、《機械設計基礎課程設計》（國防工業出版社出版）兩部精品教材。在《機械設計基礎》教材編寫中，我們堅持以應用型本科技術人才培養的實際需要為宗旨，遵循對機械的認識規律及循序漸進的原則，遵循理論聯系實際和注重機械設計能力培養的要求，優化了課程知識體系；以常用機構和通用零部件為對象，以設計為主線，突出了機械系統方案設計、機械零部件的工作能力與結構設計，并吸納了現代設計方法及技術。
由于“機械設計基礎”課程的主、輔教材配套齊全，使用效果好。為培養厚基礎、強能力、高素質、寬口徑應用型本科技術人才發揮了重要作用。
六、實踐教學活動創新
“機械設計基礎”課程實踐教學環節包括實驗教學、課程設計、設計作業訓練和課外科技創新實踐活動等內容。
1.實驗教學。以培養學生動手能力為中心，利用機構和機械零件陳列室、機械設計基礎實驗室、汽車工程實驗實訓基地的開放式教學環境和條件，采用課內外相結合的教學體系和分模塊、分項目的實驗教學內容，全面培養學生理論聯系實際的工作作風、動手操作能力、分析解決問題能力，促進學生的個性發展。
2.課程設計教學?！皺C械設計基礎課程設計”是工科院校機械類、近機類學生在學習了機械制圖、工程力學、工程材料、公差與配合、機械設計基礎、機械制造基礎等課程之后首次進行的一次較全面、較系統、較長時間、較貼近工程實際的綜合性設計訓練，對于培育學生的設計意識，鍛煉學生的設計能力，培養學生的創新精神，激發學生的學習興趣，加深學生對課堂教學內容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意義。為了突顯上述功能，我們對課程設計教學進行認真改革與建設，豐富和深化課程設計內容，實現設計題目多樣化。以設計為主線，既有傳動裝置設計的傳統題目，也有從生產實踐中新開發的新題目。對完成的設計圖紙，既可采用手工繪圖方式完成，也可采用計算機輔助繪圖方式完成。在完成的設計項目計算說明書中，必須有設計方案評價、設計工作總結等內容，否則不予通過。通過這些措施的實施，培養的學生設計能力發揮，促進學生分析解決問題能力和創新能力的提高。
3.設計作業訓練。機械設計基礎課程是一門設計性、實踐性、綜合性很強的課程，為了實現基礎理論與設計實踐的有機配合、實現“教、學、做合一”和“講-練-實踐”相結合，我們安排了“軸系零件”測繪、上機進行“計算機輔助設計”等的設計作業訓練。通過設計作業訓練，培養學生的機械結構設計能力、計算機輔助設計能力和繪圖能力，為后續的專業課程學習以及日后從事機械設計工作打下良好的基礎。
4、課外科技創新實踐活動教學。借助本課程的學習，為了培養學生的創新意識、綜合設計能力和團隊協作精神，我們借助汽車工程實驗實訓中心和汽車工程技術創新基地，開展了學生課外科技創新實踐及機械創新設計的實踐教學環節。幾年來，這一課外科技創新實踐教學活動取得了豐碩的成果。
七、本課程的建設成果
1.建設出了一支知識結構和年齡結構合理，學術水平和教學水平高的師資隊伍。教學與科研互動，共同協調發展，成果顯著。幾年來，課程組一位教師受到省級教書育人先進個人表彰；課程組先后完成了省級教改研究項目3項、省級科研項目4項、校教改項目5項，獲校級教學成果獎4項，并獲校級優秀教學團隊一支；幾年來，教學團隊在國內外各類期刊及國際學術會議上發表科研論文40余篇、教改研究論文10余篇，獲國家發明專利和新型專利2項。
2.創建了“機械設計基礎”課程新體系，面向應用型本科技術人才，以培養學生綜合設計能力為主線，以工程應用為目的，以“必須、夠用”為度，以講清概念、強化應用為重點的原則來確定本課程的主要內容和體系結構，對教學內容作了重大的改革，以機械設計為主線，將機械原理、機械零件等課程的主要內容進行精選和融合，優化組合，使其成為一門完整體系的綜合化課程，并編寫出版了配套教材。
3.適應應用型本科技術人才培養需要，構建了“工學結合”、“教、學、做合一”的課程教學模式，注重實踐性教學環節，加強基本設計訓練，培養學生的工程意識和綜合分析與設計能力，構建了課程的直觀教學陳列室和新的實驗教學體系，開放了課程實驗教學環境，促進了學生的個性化發展。
4.重視教材建設，編寫出版了“機械設計基礎”課程教材3部，主、輔教材配套齊全，水平高，使用效果好，并將教學改革思路與成果融入到教材中。
5.以理論教材為藍本，利用現代計算機信息技術和網絡技術，建設出本課程的立體化教材系統及其素材庫，并實現了網絡化教學和精品資源共享。
本課程于2011年評為省級精品課程，2014年經陜西省教育廳批準又被升級改造為省級精品資源共享課程，本教學團隊將以此為新起點，繼續奮發努力建設好這一省級精品課程。
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關鍵詞：機械基礎課程設計；CDIO工程理念；教學改革
CDIO是2001年由美國麻省理工學院聯合瑞典的查爾姆斯技術大學、林克平大學以及皇家技術學院等高校，共同開發的一種全新工程教育理念和實施體系。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程，是“基于項目學習”和“做中學”原則的有機結合[1]。CDIO在培養學生的理論知識及協作能力的同時，還強調專業技能、大系統掌控等一系列能力的培養。目前國內許多高校都在研究CDIO的先進工程理念，并根據各自學校的實際情況，探索工程教育理念的教學改革之路。
一、機械基礎課程設計教學存在的問題
《機械基礎》是工科類專業的主干課程和重要必修課程，具有基礎性、設計性、實踐性等特點，是培養學生創造性思維的主要課程。而其《課程設計》是使學生獲得工程技術訓練必不可少的實踐教學環節，在培養學生的理論聯系實際，提高機械系統方案設計以及創新構思能力和分析能力等方面起著非常重要的作用。本課程是學生首次接觸的專業基礎知識，其重要性不言而喻。然而，由于課程設計長期以來一成不變的設計方法和教學模式，給其教學帶來很多弊端[2]。首先是設計題目陳舊，設計方法呆板，缺乏創新思維的培養和工程實踐能力的訓練；其次是設計內容單一，缺乏整機設計理念和系統訓練，沒有機械系統方案設計的機構選型設計，學生處于一種被動及按部就班狀態，自主設計和發揮主觀能動性的內容少，無法激發學生的創造力，不利于對學生綜合能力的培養；再次是個體意識強烈，缺乏團隊協作及溝通交流的能力。這樣培養出來的學生將難以適應快速變化的社會需求[3]。因此，課程設計的教學改革勢在必行。每年我校都有機類和近機類約十八個班的學生接受機械基礎課程設計的訓練，搞好機械基礎課程設計，不僅是對學生動手能力和創新能力的一次全面訓練，而且對后續專業課程的學習、畢業設計乃至今后的工作都有重要影響。
二、機械基礎課程設計教學改革措施
（一）設計題目多樣化
課程設計的題目應體現以學生為主的教育理念，針對學生的實際情況，改變以往課程設計題目單一的弊端，選擇合適的設計題目，因此，在選題上應注意以下幾個問題[4]。一是課程設計題目應滿足綜合性強、難度適中的要求，使學生能夠綜合運用機械基礎課程所學理論知識，系統地完成一個大型機構設計課題；二是題目來源的廣泛性，教師不斷從文獻資料、生產實際和科研工作中累積合適的題目，逐漸擴大課程設計題目的類型和數量，形成一個基本的課程設計題庫，表l所示為我校近三年機械基礎課程設計選題。三是題目要有一定的創新性，鼓勵學生根據自己的興趣進行選題，興趣是學習最好的老師。
（二）采用先進工程設計方法和手段
傳統課程設計結果常常是學生上交一份圖紙和一份設計說明書，學生對設計出來的機器裝置或機構是否可行不得而知，因此，影響了學生的設計積極性。在課程設計教學環節中，引入機械專業常用的三維設計軟件Pro/E、UG、ADAMS等輔助設計功能和虛擬樣機技術。要求學生在計算機上制造出虛擬機械，并對此進行運動和動力學分析，最大限度地減少設計失誤。從而實現復雜問題簡單化、抽象問題直觀化，深化對工程實踐類問題的認識，增強學生利用現代化手段進行機械創新設計的能力。為學生設計的潛艇艙蓋開啟機構三維圖，潛艇的艙蓋開啟機構用于潛艇艙門的打開和關閉。開啟角度為0-90°，驅動方式采用電機。艙蓋的開啟速度較慢，設計中采用了蝸輪蝸桿減速機構。圖2為潛器天線升降機構三維圖，潛艇在水下航行依靠水聲導航，但在近水面航行時需要使用天線與陸上交換信號。天線的升降角度為0-90°，驅動方式采用電機。天線的升降速度較慢，需采用減速機構。潛艇的空間較小，要求所設計的機構盡量緊湊，占據較小的空間位置。設計中學生采用了蝸輪蝸桿減速機構，該機構輸出軸與天線轉軸間采用花鍵連接。設計結束后教師對優秀的作品，組織申請專利，并推薦參加各種大學生競賽，如全國大學生機械產品數字化設計大賽、機械創新設計大賽。
（三）改革課程設計的教學方式
首先是變集中時間式教學為先部分分散，然后集中式教學，與機械基礎理論教學環節有機融合起來，這樣學生不僅可以有充分的時間發揮創新性設計和學習的主動性及積極性，同時指導教師通過監督和指導，能及時發現不合理的設計，并督促學生改正，這使學生有充分的時間進行思考及設計；其次是變單人一組的設計方式為多人一組的團隊方式進行，充分利用學生的團隊協作精神，培養學生的團隊意識。具體措施如下：（1）在機械基礎課程開始時，就介紹課程設計的相關內容和設計要求，布置學生按自愿組合的方式組成設計小組，一般以3-5人為一組；（2）在機械基礎課程教學的中期，布置學生進行調查研究，查閱資料，分析討論現有典型機器和同類機器的研究現狀和發展歷史，并以研究報告的形式成為機械基礎課程設計設計說明書的一部分內容；（3）在機械基礎課程教學結束后，組織學生參觀討論，進行方案設計與典型機構的分析，方案設計階段以小組為單位，在分析機器的結構、傳動方式、工作原理以及各部件的功能順序的基礎上，繪制機器運動簡圖，確定最佳設計方案；機構的分析與綜合階段主要是從設計方案中選取最具代表性的機構，進行機構的尺寸綜合、機構運動分析和力分析，制作機構模型。最后是編寫設計計算說明書，準備答辯。
三、結束語
通過近兩年的課程設計改革探索，我們發現基于CDIO工程理念的機械基礎課程設計體系有明顯的優勢，不僅能夠改變學生的學習態度，激發學生的工程設計興趣，構建工科教育中被忽視的工程價值觀，而且能夠培養學生的團隊合作精神?；贑DIO工程理念的機械基礎課程設計更加強調學生綜合素質的培養，它改變了以往理論與實踐相脫節的問題，學生普遍反映課程設計效果有很大提高，特別是在學生獨立分析問題、解決問題的能力方面以及對機構創新設計能力等方面均有所提高。
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關鍵詞：機械設計；信息技術；課程改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）28-0229-02
一、引言
隨著現代信息技術在教學中的運用，現代教學將從內容、方法、及組織形式等方面發生根本性的變革。以多媒體、網絡數據庫、智能化為主要特征的現代化信息技術在課堂教學中的運用，既可激發學生的學習興趣，又利于學生對教學內容的理解和掌握，將有效地培養學生的自主探索能力，對課程改革和優化課堂教學有著巨大的推進作用。
《機械設計基礎》及其課程設計，包括機械原理與機械零部件設計兩部分內容，屬于高等學校工科非機類本科生必修的“機械設計系列課程”之一，是一門主干技術基礎課程，在培養學生的機械設計綜合能力方面占有重要的地位。傳統教學方法安排學時少，但是，需要傳授的信息量卻很大，已經不能很好地滿足教學要求。運用現代信息技術來優化教學過程，不僅能有效地化枯燥為有趣，化抽象為具體，化靜態為動態，突出重點，化難為易；還能為學生創造一個寬松的學習環境，充分調動學生主動學習的積極性。
二、研究現狀
隨著現代信息技術的普及與應用，社會各學科領域教學實踐活動呈現出了新的模式。信息技術為教學帶來的絕非是手段的變化，而是教學理念、授課模式、學習方法的變化。目前，國內外對信息技術在教學活動中的應用，正從CAI多媒體課件逐漸過渡到網絡課程教學，已有大量高校進行了網絡課堂建設?！稒C械設計基礎》這門課程的教學改革，國內學者進行了相關的探討，取得了很多的改革成果，但主要還停留在課程內容體系的編排與授課方式的調整上。教學內容方面，對課程內容體系的國際化方面的探討不夠深入，注重于基礎知識的講解，對學生的啟發性思維培養存在不足，對最新的機械設計知識的介紹也不夠完善，如連桿機構的分類、徑節制齒輪設計、凸輪機構設計方法等。教學資源方面，雖在一定程度上呈現出多樣化的特征，如加入了教學視頻演示、多媒體課件等，但利用網絡數據庫對素材實時更新較慢，網絡課程的習題庫、模擬試題、與學生的互動討論等亟待建設完善。啟發式授課方面，取得了一定的進展，部分高校增加了教學討論環節的比重，但沒有實現網絡課堂與教學課堂的聯動。機械設計課程設計，大多采用經驗判斷法，沒有對煩瑣的數據進行驗算。因此，課題組先從教學內容入手，結合國外經典教材與國內傳統教材，開展編寫新的教學大綱、制定切實可行的教學方案、建設網絡課程資源、以及課程設計軟件開發等方面的工作。
三、具體改革內容、實施方案與特色
1.改革內容。①授課講義與教學內容體系改革。該課程現有的教材內容偏本土化，與國際相關教材內容出入較大。本項目將借鑒國外同類課程的內容體系，選擇性地介紹國外教材的最新成果，如連桿機構的八種分類、齒輪設計的徑節制、函數生成機構綜合等；然后，逐步實施該課程的教學內容與教材體系改革，分階段完成新講義編寫與習題庫的建設。②教學方法改革，引入啟發式、任務驅動式、分組合作式等教學法。本項目將從網絡和教學課堂兩方面進行新教學法改革。網絡課堂方面，在網絡課程討論區里面，根據各章節重點和難點，有針對性地提出啟發性的問題及布置任務，引導學生利用網絡自主學習。教學課堂方面，對網絡課程的討論熱點問題以及事先布置的任務，開展課堂分組討論，互相檢驗自學成果。③授課模式改革。本項目將以多媒體為主要載體，結合情景教學法、知識遷移法、個性教學法等教學手段，進行教學；將通過自編軟件、同行資源共享、網絡資源，拓展集聲音、視頻、機械設計軟件于一體的教學資源形式，再根據各章節不同知識點的要求，選擇合適的教學方法。
2.實施方案。為實現以上研究目標，我們初步擬定以下實施方案和實施方法。第I階段：通過高校調研和社會調查，調整與確定《機械設計基礎》課程教學內容，編寫《機械設計基礎》課程教學大綱，深入學生收集反饋意見及分析討論，改革《機械設計基礎》課程教學方案，編寫新講義的機械原理部分；
第II階段：通過多渠道收集并整理與課程內容密切相關的圖片、動畫、視頻、音頻等多媒體元素，采用集聲、光、電于一體的多媒體技術實現理論教學過程，有效地調動課堂學習的積極性；
第III階段：整合網絡電子版習題資源與傳統紙質習題資源，建立網絡課堂的習題庫、討論區的問題庫、模擬考試用試卷庫，開辟教學互動討論區，及時有效地與學生就學習中遇到的重點難點問題溝通；
第IV階段：根據V帶傳動課程設計題目，利用VC++軟件，編制課程設計教師用檢驗軟件系統，實現帶傳動設計的參數化，檢驗課程設計中計算數據的可靠性。
3.特色與創新。本項目基于現代信息技術，以多媒體、網絡數據庫、軟件編程為載體，結合傳統教學方法，進行《機械設計基礎》及其課程設計的教學改革，主要具有以下四個特色與創新之處。①教學內容體系的國際性。該課程現有的教材內容偏本土化，與國際相關教材內容出入較大。本項目將除了完成教學大綱規定的教學內容之外，借鑒國外同類課程的內容體系，選擇性地介紹國外教材的最新成果，并逐步實施該課程的教學內容與教材體系改革。②教學資源形式的多樣性。傳統的教學方法與現有的PPT有待完善，本項目將通過自制與同行資源共享，將課件中融入各種視頻、音頻文件，演示常用的機械設計軟件；同時，利用網絡期刊與公開課資源，進一步拓展資源形式。③教學研討互動的啟發性。啟發式、任務驅動式、分組合作式的教學方法是今后教學改革的一個發展方向，本項目將從網絡和教學課堂兩方面進行教學手段的改革。網絡課堂方面，在網絡課程討論區里面，有針對性地提出啟發性的問題，引導學生利用網絡自主學習。教學課堂方面，對網絡課程的討論熱點問題，開展課堂分組討論。④課程設計檢驗的信息化?！稒C械設計基礎》課程設計常以帶輪設計為題目，設計過程中數據煩瑣，指導教師無法一一驗證。本項目利用VC++，編寫《機械設計基礎》課程設計檢驗軟件，對設計過程關鍵參數與計算結果進行實時檢驗。
四、結論與展望
本項目的實施，不僅可以對選修《機械設計基礎》相關課程學生的學習有重要助益，而且對該課程的任課教師的教學實施效果有較大促進。隨著教學形式與資源的多樣化，學生的學習效率將得到提高；而教學內容的更新，將拓展學生的知識面，提高學習興趣。課程設計軟件的開發，將提高任課教師的工作效率，尤其是在檢驗課程設計關鍵參數與計算結果的正確性方面。
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關鍵詞： 機械設計基礎 資源優化與共享 機械創新設計 網絡平臺
機械設計基礎課程包括機械原理、機械設計、實驗及課程設計，機械設計基礎是工科院校中機械類、近機類專業的重要技術基礎課，在本科教學工作中占據相當重要的地位。通過學習這些課程，培養學生的“工程綜合”和“工程應用實踐”能力[1，2]。近年來，隨著普通高校的擴招，學生的個性差異較大，許多高校本科生為多批次錄取，雖為本科，但學生的學習水平參差不齊。在社會培養應用型人才的方針指導下，以學生為本，進一步推進教學改革，把教學資源進行整合優化，借助多媒體網絡平臺的實用性和時效性等特點實現資源共享。
1.課程教學資源的優化與共享
機械原理、機械設計為技術基礎課程，屬于本科生的必修課程，該課程與工程應用聯系緊密，具有公式多、圖表多、圖形多等特點，由于學生學習能力差異的存在，過去單一的教學方法已無法滿足培養需求[3]，因此，機械基礎課程教學方式應由過去以教師和教材為中心向以教師為主導、學生為主體，課堂為主導、學生自主學習為中心，教材為主導、課程資源為中心轉變。新時期的大學生應在教師的指導下，充分利用課程資源實現自主、自助學習。為此，課程組充分利用網絡資源及兄弟院校的優良經驗，從教學方法、教材建設、課件設計等方面進行資源的優化整合。
隨著多媒體技術的深入發展，教學方法要改革，要綜合分析運用。傳統教學中教師與學生心與心的碰撞與情感交流，是任何媒體不及的；借助多媒體，可以節省時間，信息量大，利用動畫功能，形象、直觀地反映機構的運動關系，較靜態圖片易于理解，使不便于描述的難點有所突破。為此，課程組進行大量調研，借助課程研討會與兄弟院校交流經驗，合理制定教學大綱，編寫教學要求，制作多媒體課件，為適應不同專業、不同層次學生的要求，同時考慮不同教師的教學特點，教學課件以求大同存小異為原則。同時，在課件的制作過程中，讓不同層次的學生參與，使學生在學習中便于理解和掌握，制作滿足不同層次和不同教學需要的教學課件，提高資源共享率。
多媒體技術的運用可以刺激學生的感官，動畫部分可以激發學生的好奇心，進一步調動學生學習的積極性，尤其突出的是連桿機構和凸輪機構和輪系等。如果整個授課過程全部采用多媒體課件，時間長了，學生容易產生視覺疲勞，產生教學形式過于單一的感覺，可采取例題用黑板講述，或講課過程中增加實例討論，實踐證明多種教學方法的綜合應用會產生良好的效果。總之，在課堂教學過程中，教師將多媒體課件與板書有機的結合運用，將增進師生間的情感交流和良好互動，使得學習氣氛和諧，達到比較理想的教學效果。
大學生的學習不僅僅局限于課堂學習，尤其是每年有許多學生要參加研究生入學考試，機械基礎課程作為專業技術基礎課是所考科目之一，學生需要課下學習和鞏固所學知識。為此，課程組編寫了相應的教材，有《機械原理》、《機械設計》和《機械設計基礎》，教材中增加了實踐環節的內容，即在每章后附加實踐環節練習，此練習通過學生動手、動腦熟悉和應用所學知識的一個過程練習，比如在學完“鏈傳動”一章之后，設計的一個實踐環節為：“觀察一輛變速自行車的滾子鏈傳動，分析有幾種傳動比，松緊邊的位置，鏈接頭形式，并觀察張緊輪的位置，如何調整鏈條的松緊程度?！边@個環節可以由老師帶著做，也可以由學生課下自己做。同時，為方便學生自學，課程組專門為學生制作多媒體課件，該課件模擬教師課堂教學流程，深入淺出地詳細講解，例題量大且題型多，并附加基礎知識測試，重點、難點明確，放置于我校網絡平臺上“機械原理”、“機械設計”精品課中，學生可以借助網絡平臺的輔助學習功用實現自主、自助學習。
“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，通過教學資源的優化與共享，學生方便靈活地廣泛涉獵知識，提高能力，激發學習興趣，為應用型人才的培養打下良好的理論基礎，以便更好地服務社會。
2.改革工程實踐教學體系，實現資源的優化與共享
實踐教學是高等學校實現培養人才目標的重要環節，知識來源于實踐，能力來自于實踐，各種實踐教學環節對培養學生的實踐能力和創新能力尤其重要。我國的某些理工科重點高等院校如清華大學、華中科技大學、武漢大學、武漢理工大學，針對“重實踐”提出的教學理念、教學方式和方法及教學內容的改革已經全面展開。因此，應針對我校特點對實踐教學資源進行優化整合，實現共享，為應用型人才的培養打下良好的基礎。
2.1對實驗資源整合優化，加快實驗室建設。
我校是由幾所學校合并而成的，許多實驗資源重復，如機構動態演示臺就有多套、同類減速器若干臺、動平衡機多臺、齒輪范成儀多臺等，并且多而雜的教學模型占據大量的實驗室空間，為此，對實驗室進行整合，淘汰落后和多余的模型和儀器，改進現有設備，對“機器與機構陳列柜”研發配置聲控裝置，并與機構的測繪實驗實現互補，使實驗內容更翔實、有趣。為豐富實驗內容，加強實踐訓練，購置一些新型的實踐教學設備，更新實驗教學內容，完善實踐教學體系，開設出能夠培養工程意識和綜合能力的實驗。購置了QM-ZXI型組合式軸系結構設計與分析實驗箱，通過此套設備學生可以自主設計拆裝軸系。通過購進HK2B-Ⅱ型機構組合創新實驗臺，開設了“機構系統創新綜合實驗”，利用此平臺，學生可以進行創新設計，再到實驗平臺上搭接組裝，然后對機構進行分析改進，加深對所學理論知識的理解和運用。實驗課程增強了自選性、綜合性、設計性實驗，增強了學生的想象力、創造力，充分調動了學生學習的積極性和創造性，提高了學生獨立開展科學研究工作的素質。
實驗室向全校師生開放，鼓勵學生學而優則創，在教師的指導下由學生自主研發設計的“高壓電線除冰裝置”獲得2010年河北省首屆大學生機械創新設計大賽河北省一等獎，“火災逃生地震避險多用桌”、“救援千金頂”獲得2010年河北省首屆大學生機械創新設計大賽河北省三等獎，“社區太陽能路燈電池板清潔裝置”獲得2012年河北省大學生機械設計創新大賽三等獎；“自行車一體化鏈式充氣筒”獲得2012年河北省大學生機械設計創新大賽二等獎。
2.2建立網絡實踐教學系統。
多媒體技術的發展，為網絡實踐教學提供了便利條件。利用計算機技術、三維造型技術，虛擬現實技術、仿真技術等創建虛擬實驗室，進一步豐富精品課網絡實踐教學的內容。如“桿機構動態分析”可以改變構件尺寸觀察運動軌跡變化，“軸系裝配工藝”可以清楚說明零件間的相互位置關系、零件裝配工藝等，“軸系結構改錯”指出尺寸的合理性及如何修正錯誤結構。將大量的實例分門別類，不但在不增加教學設備的情況下加大了實踐教學比重，而且實現了學習環境的靈活性，激發了學生的學習興趣。
2.3完善課程設計實踐教學內容。
課程設計是非常重要的實踐環節，能夠培養學生的工程意識。以往課程設計安排在課程教學結束后進行，現在將課程設計任務安排在相應課程的教學過程中，將任務書下發給每一位學生，教師以課程設計為主線組織教學，讓學生在學習的同時利用課外時間收集資料和考慮各種復雜問題，充分發揮學生的主觀能動性進行創新思維。學生在學習的過程中設計方案，利用實驗室資源，不斷完善自己的設計方案，通過課程設計主線，使學生感受到本課程各部分內容的有機聯系。同時，將學生合理的設計方案補充到實踐教學中，使課堂教學不再停留在課本上。根據我校的實踐教學特點，結合國內外高校應用型人才培養戰略，編寫《機械原理課程設計》、《機械設計課程設計》、《機械設計基礎課程設計》教材，并將有關內容置于網絡平臺上，方便學生自主學習，也為畢業設計提供有益的幫助，深受學生的好評。
3.結語
通過對機械設計基礎課程資源優化與共享的研究，提高教學信息資源收藏質量，對現有資源進行整合和深加工，豐富教學內容，完成網絡平臺建設，多手段、多方法地調動學生的學習積極性和創造性，最終達到實現教學信息資源的共建、共知與共享的目的。今后將不斷地總結經驗，對教學內容進行補充和完善，為人才的培養提供更優質的資源，進行交流與共享。
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關鍵詞：機械設計;教學改革;技能訓練;工程素質
作者簡介：曾珠（1972-），女，重慶北碚人，重慶市工業職業技術學院講師，研究生，研究方向為機械設計基礎，夾具。
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1001-7518（2012）05-0041-02
在高等職業教育地位日漸明確、作用日漸突出的當今時代，高等職業教育如何與普通高等教育相區別，如何實現高等職業教育本身對于社會和國民經濟的積極作用成為教育界內外人士共同關注的問題。作為一名從事高等職業教育工作的教師，筆者認為，必須在教育教學方面有所突破，站在一定的高度上，實行積極有效的課程及教學改革才是解決問題的出路。
一、《機械設計基礎》課程的相關問題分析
《機械設計基礎》是高等職業院校機電相關專業必修的專業基礎課程，既居于基礎性的地位，又帶有較強的專業色彩。長期以來，由于受到了普通高等教育的影響，高等職業院校在進行該課程教學中，也存在較為嚴重的問題：
（一）學術化傾向
高職院?！稒C械設計基礎》課程的學術化傾向體現在教材上表現為教材中概念、理論占有相當大的比重；表現在課堂上，就是教師在講課時講授了過多、過深的理論知識。實際上，這是沿用了普通高等教育的傳統教學理念，其培養目標是將學生培養成為具有一定學術素養的高級知識分子。這樣的教學模式與高等職業教育實際并不切合，也與高等職業教育培養目標背道而馳。其直接結果就是如果學生按照現有教學模式認真學習的話，只會導致畢業的學生高分低能，到實際工作中將會遇到很嚴重的問題，必須從頭學起，即使對于時間的浪費，也是教育資源的浪費，還會影響到此類院校畢業生的出路，進而危及院校本身的生存[1]。何況面對高深的理論，并非所有高職生愿意并且能夠坐下來認真攻讀，而造成教學無效呢？這也是資源浪費。
（二）落后枯燥的教學手段
我國的高等職業教育起步較晚，教學方面多數情況下也是沿用傳統教學手段，僅僅依靠干巴巴枯燥乏味的圖紙和黑板粉筆等傳統教學媒介落后的教育教學手段，對于學生來講宛若聽天書，需要充分發揮想象力才能夠理解，對于教師則需要花費很大的氣力來備課講課布置作業，教學效果也不好。對于《機械設計基礎》這樣的課程來說，雖不能完全排除其理論內容，也不能將理論看得太過于重要。畢竟，高職生未來的工作并不要求他們有太高深的理論知識和素養，而是側重于技術能力和實際操作能力以及相應的技術創造創新能力要求。本課程的教學手段也應該適應這一要求。
（三）忽視學生能力培養
長期以來，由于受上述問題的影響，高職院校《機械設計基礎》課程只看到了其基礎性而在學生能力培養方面存在著軟硬件都較差的問題。從軟件方面來講，教學內容安排、教學手段、教學階段以及教師的教學思想都沒有充分重視到學生能力培養問題。一些教師認為《機械設計基礎》無非就是一門基礎課程，只要講清楚基本理論知識就可以了……完全無視基本能力培養也是其重要方面；從硬件方面來看，高職院校機電專業要么沒有與時代同步的實訓教學儀器設備，要么即便有也是安排其他課程來使用，《機械設計基礎》幾乎沒有機會帶學生實際操作和訓練。這就與教育部16號文件中培養實用型高技能人才的要求存在較大差距。
簡單來說，以上問題可以歸納為人才培養模式和手段以及教學環境三大方面的問題。
隨著時代的發展和技術的進步，社會和用人單位的需求在變化，本課程高職階段的教學就必須相應作出改變和更新。
二、《機械設計基礎》課程改革的思考與實踐
鑒于以上問題，《機械設計基礎》課程改革就成為當務之急。依據相關部門的精神，高等職業教育的培養目標是具備某一特定職業或職業群所需綜合職業能力的，為生產和管理第一線服務的應用型、技術型人才[2]。其工作的主要特點是將設計、規劃、決策轉化為現實產品等物質形態，或對社會產生具體作用。這種培養目標直接決定著課程內容和課程標準。
筆者認為，《機械設計基礎》課程改革應該從以下方面著手：
（一）教學內容體系改革
《機械設計基礎》課程的教學內容有通用機構、零部件等的基本概念、運行原理，傳動和滑動軸承等運作基礎知識、聯軸器與離合器工作原理等。根據學生層次和接受能力的不同，應該有所區別。比如，基礎較差的學生、稟賦偏高的學生與中等的學生在具體的感知能力、理解能力與接受能力都存在差異，則教學中雖不可能做到面面俱到，也應該考慮到照顧多數學生，不能為了照顧后進而忽略大多數人，也不能為了引導先進而對那些學習本課程存在障礙的學生棄之不管。那樣的話既有違公平，也不是高職院校的教育方向。
《機械設計基礎》課程的教學內容體系的改革重點可以考慮：
1.過時落后內容的刪減。不可否認，《機械設計基礎》課程是一門具有悠久歷史的課程，曾經在大中專院校開設多年，本科教育機電專業也要開設。但正是由于這一原因，才導致教學內容體系存在許多陳舊、落后的東西，對于當今機電行業來說，機器設備越來越精密、計算機遠程控制（即數控）技術越來越先進，高職院校教學如果依舊停留在過去的教學內容中，明顯不合時宜[3]。此類內容不加刪減對學生造成的影響就將是他們難以適應新的機電行業要求，沒上崗就會被淘汰。所以刪減是必須進行的。
2.純理論部分的壓縮。不能否認，《機械設計基礎》課程原有內容中存在大量純理論內容。這部分內容對于學生來講，尤其是高職高專學生而言，理解起來相對較難，并且除非繼續進入更高一級學府深造，未來的實際價值不大。作為機電類企業需要的并不是擁有多么深刻理論知識的口頭雄辯家，而是具有更強時間操作能力的應用性人才。企業也沒有那么多時間和精力以及金錢來對高職高專畢業生進行專業培訓，而且這一工作完全應該由學校完成。所以，純粹理論的內容不能完全拋棄，卻可以在一定程度上進行適當壓縮，使其被限制在一定范圍內就可以了。正如教育部文件所提出的那樣理論只要“夠用”就行，不必太高太深。
3.實訓體系的強化。對學生實際應用能力和操作能力培養的重要途徑就是實訓―在高度真實的環境中對學生進行各種機構、零部件的操作訓練，這將使學生得到現實的好處，就是理性知識與感性體驗實現了結合，能力得到了訓練和提高。因此，教學內容體系中的實訓階段不僅不能缺少，而且必須強化。要建立專業實訓場所，或者與企業建立良好合作關系，帶領學生參觀、見習，甚至直接上手演練。還要有明確的實訓計劃，數量充足、素質較高的實訓指導教師（可以外聘業內人士），每次實訓課程都要有實訓計劃書、任務書、過程記錄、實訓報告，教師和學生都有實訓日志之類資料存檔，從而充實并強化實訓階段教學[4]。
（二）教學方法手段革新
對于一門像《機械設計基礎》這樣的老課程來說，教學方法和手段的老化也不能小看。畢竟時間已經來到了21世紀，隨著國際國內形式的變化、經濟和社會的進步，學生相對于過去的學生不論是心理還是性格情況有了相當大的變化，對于教學方法和教學手段也提出了更高的要求，如果教學方法教學手段不能讓學生感興趣或者學生不能理解甚至教師不受喜歡也會直接導致學生精神上的罷課，教學效果自然談不上。況且當今教學教育的技術條件也有了很大改觀，《機械設計基礎》完全可以利用這些嶄新的技術如3DMAX、PPT、FLASH等多媒體技術實現教學方式的革命性變化，教師和學生之間就課程問題也可以通過互聯網或即時通訊軟件等多種新渠道和媒介，使教育教學完全可超越時間和空間的限制而達到一個嶄新的高度和境界。
從筆者自身進行《機械設計基礎》課程教學的實踐來說，這門課程的教學內容的確不能太過死板和教條，教學方法更要靈活機動，實訓極端非常重要。如果課程教學毫無新意，就要招致學生的不良反應，影響教師形象、更影響教學效果。經常使用自編講義，整合教材、添加不落伍于時代的新內容，使用多媒體教學，利用FLASH、PPT等新型教學方式，將僵死的東西動起來，使不便于理解的東西變得簡單，而且經常和專業課教師“爭搶”實訓室，甚至帶學生外出見習，從而課程受到學生熱烈歡迎，教學效果不斷提高。可見，對于有活力、有朝氣的新世紀高職生，就應該使用有新意、有創意的教學方法和手段，有革新才會有進步就是這樣的道理。
具體說來，教學上我在采用多媒體技術的同時，還將理論教學、現場教學、實驗教學等教學手段相結合。通過CAI在機械基礎教學中的運用，改進了教學方法，進一步提高了例如在講述螺栓聯接，齒輪傳動，輪系，帶傳動，鏈傳動和軸等章節的內容時，結合常見的桌椅、鐘表、汽車、自行車等很熟悉的事物，比較直觀親切，貼近生活實用，便于展開聯想思維，達到舉一反三的目的。
另一個體會就是設置具有綜合型、設計型的實驗和課程設計環節對于《機械設計基礎》課程相當重要：實驗課的內容比較多，而且比較散，安排兩個實踐性環節，實驗課和課程設計。一方面要求學生親自動手進行實驗，認真完成實驗報告。達到驗證、鞏固和加深對所學理論知識的理解，同時可以使學生獲得實驗技能的初步訓練。如機構簡圖測繪和減速拆裝，通過實驗熟悉和掌握各種機構的性能、特點和設計要求。課程設計可以安排三個階段：即總體設計及計算、裝配草圖設計和工程圖樣和說明書的編撰。在每個階段開始時，將本階段要做的內容和涉及到的細節通過課件講清楚，使學生知道方法和過程。這種課程設計環節對學生的設計訓練非常有效，有利于他們深入細致地掌握本門課程，也有利于他們鍛煉工程設計能力。
三、關于教師和學生的工程素質的研討
實際上，以上問題的出現還有一個不能忽視的背景，那就是師生工程素質問題。在一定意義上說，《機械設計基礎》課程教學中出現的諸多問題，都與教師自身的工程素質有內在的關系，也與教學中對于學生工程素質的磨練與培養的態度與重視程度有直接關系。（下轉第45頁）
正是由于本課程的部分任課教師本身缺乏工程素質或工程素質不高才導致教學中無法關注學生工程素質的培養[5]，也由于學生工程素質問題不受關注或沒有引起其足夠的重視，才使得許多高職生出了校門就面臨失業或者剛上崗就由于不能適應工作崗位而下崗，甚至一些人被迫改行做其他的工作，造成殘酷的社會打擊。這樣的事其實完全可以避免或將其降低到最小程度，出路就在于從思想上、態度上、教育教學過程中切實將工程素質培養問題放到足夠重要的位置上來，并采取切實有效措施，培養和提高師生共同的工程素質，這樣才能從根本上解決《機械設計基礎》課程存在的眾多弊病。
其實這一要求可以說是教師、學生的職業素質問題。因為《機械設計基礎》課程任課教師的職業素質就是除了教育教學能力以外最根本的就是工程素質，也就是說教師自己應該具有一定的工程資質如工程師高級工程師、機械師高級機械師等專業職稱，并且親自參與過相關工程就再好不過，換句話說有過機電相關行業從業經驗的教師來講授這門課程的話就會有明顯的不同，有別于科班出身的教師，那些具有行業資質或有從業經驗的教師必然更側重于行業需求和能力培養以及學生素質養成。這樣必然會給《機械設計基礎》帶來一縷清風，提升課程的教學效果，為學生就業，起碼是今后在校學習以及日后終身學習打下堅實基礎。
當然，《機械設計基礎》課程也未必必須到社會上、到企業中選聘教師，對現職教師的培養和訓練也是必不可少的，甚至可以同步培養老師和學生雙方的工程素質。比如到企業見習實習，選派教師帶隊甚至掛職帶隊就是一種較好的思路，教師可以既是帶隊教師又是企業工作人員，對于學生管理和教師自身工程素質提高都將大有好處。另一個想法就是可以由院校出面接攬相關工程，從設計到施工驗收，完全由院校和相關教師甚至有學生的參與，則同時有經濟效益，又鍛煉了教師、培養了學生，何樂而不為呢？這是一種較為理想的教學和培訓模式。
四、結語
只要開動腦筋、敢于創新、勇于進步，《機械設計基礎》課程就一定會解決現有問題，發揮應有作用，實現自身發展。
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關鍵詞 工程實踐能力 導向 改革 實施
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.01.047
機械設計基礎課程普遍存在的問題有：教材章節相互獨立，不能使所學知識形成系統；多媒體只能起到演示作用，與真正的操作相差較遠；實踐學時少，理論與實踐不能及時結合，學生枯燥，沒有積極性；學生的工程能力，團隊協作意識，主動分析問題、解決問題的能力不強；教師對課程改革的手段、措施欠缺，照本宣科的教學方式很難調動學生的主觀能動性；學生創新意識欠缺。
綜上所述，本文提出以學生工程實踐能力為導向的機械設計基礎課程改革與實施研究。該研究的特點，一是在教學模式上，為學生營造自由發展的氛圍；二是在教學方法上，為學生營造自主探究的環境；三是在教學手段上，組織豐富多彩的競賽活動，展示設計成果，吸引更多人參與其中；四是在考核方式上，多種考核形式并存，注重對學生能力的培養。
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。具體實施方案見圖1。
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。
基金項目：本文系2012遼寧省教育廳教育教學研究項目“培養卓越工程師創新與實踐能力途徑的探索”（2012-150）。2014年沈陽工程學院教育教學研究青年基金項目“以學生工程實踐能力為導向的《機械設計基礎》課程改革與實施”（Q201406）的研究成果
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