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第1篇：對機械設計基礎的認識范文

關鍵詞：機械設計機械制造技術分析

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言

機械設計和機械制造技術具體包括了機械產品的設計技術以及機械產品的生產、制造和銷售技術等。但就目前我國機械加工方面的相關產品而言，其并不能較好地滿足市場和人們的相關需求。因此，本文以機械設計與機械制造作為研究對象，在結合當前我國機械設計與機械制造技術發展現狀的基礎上，對機械設計和機械制造相關方面的技術進行了詳細研究。

一、機械設計的技術分析

1、機械設計的初期計劃設計分析

機械設計要進行初期的計劃設計，其在工作方面和計算機軟件的設計需求分析比較類似，在設計之前要對機器設計的要求進行調查和分析，在分析要求的過程中，對機器應該具備的功能也要進行掌握。以此作為機械設計的基礎，然后在設計以及制造過程中要對相應的約束條件進行規定。

2、機械設計的設計方案分析

在機械設計中，方案設計是關鍵的部分，方案也是設計的靈魂，其決定著設計的成敗。在設計階段，會遇到很多的問題，主要要面對的問題就是實際和理論之間的矛盾。方案設計不僅僅要符合機器本身的性能，同時，在功能方面也要進行滿足。在方案設計方面，對檢驗人員對機器開發、認識以及創新方面都要進行重視.在設計階段，主要的步驟可以簡單概括為對工作原理進行定義、對機器結構進行確定、對機器運動方式進行設計、對零部件的選取與設計進行判斷、對制圖進行設計以及對初步設計進行調查。

3、機械設計的主要技術設計分析

機械設計中，對技術層面的要求最為嚴格，在這個階段要對設計圖紙進行校對，同時，要對圖紙進行計算，對設計總圖和部分草圖要進行對比和核對分析。在機械設計方面對每個部分都要進行設計，設計時要進行非常嚴格的核對，不能出現疏漏的情況，同時，在校對方面也要保證質量。對要進行產品生產的機械，在設計時，要根據產品進行定型設計。

二、機械制造的技術分析

1、以計算機設備為基礎的機械制造技術

作為二十世紀機械制造領域最為杰出的成就之一，計算機的機械輔助設計與制造是將計算機應用到機械制造技術后得到的最顯著的成果。以計算機輔助設備為基礎的機械制造技術是一門集數學科學、應用科學和計算科學等多門學科為一體的綜合性技術。現階段，計算機機械輔助設計與制造技術已經被廣泛應用到我國社會生產的各個領域，并有效促進著我國經濟和科技的發展，其中CAD和CAM等計算機輔助技術在機械制造業方面的應用對機械制造產業的經營模式與市場運營形式均產生重大的影響[3]以CAD技術為例，在CAD進入機械制造業以前，機械產品無論是在設計、加工還是制造方面均是以手工為主要工作方式的，CAD制圖的應用不僅為機械制造提供了可靠而準確的圖紙和數據信息，而且對于機械制造資源的優化與整合與具有積極的促進作用。

2、數控加工技術

為了確保相關的機械產品具有較高的質量，并從整體上提高機械產品的制造效率，機械制造過程中所利用的機床不僅要對各類產品在制造的過程中具有較高的通用性和靈活性，而且還要具備較高的自動化水平。作為當前機械制造過程中應用到的主要技術，數控技術一方面可以用于精度較高、零件內部構造和外部性狀較為復雜的單間產品的制造，另一方面，也可以用于機械零件的批量生產，進而在提高機械生產效率的同時，也有效提高了機械產品生產的自動化水平。此外，數控技術在機械制造中的應用還體現在機床制造以及航天制造等領域，從整體上帶動了國家機械制造產業的發展。

3、精密加工技術

隨著計算機科學、材料科學以及工程科學和自動控制系統等眾多學科領域的發展，機械制造的加工精度目前已經達到了0.01um亞納米級，而未來必將繼續向納米級的精度發展。作為現代機械制造中應用最為廣泛的技術，精密加工技術不僅可以有效提高機械制造零件的精密度，而且還可以將機械產品在制造過程中出現的誤差對產品質量的影響降至最低，從而根本上提高機械產品的質量，并提高機械加工制造企業的經濟效益。此外，精密加工技術作為機械制造在國際競爭中能否取得優勢的核心技術，其對高科技尖端產品以及先進武器的制造方面又具有重要的指導意義。由此可知，精密加工技術在機械制造中的應用對于我國經濟、科技和軍事實力的整體發展均具有重要的影響。

三、發展趨勢分析

1、針對當前機械設計發展

當前我國科學技術水平不斷提升，機械制造業迅猛發展，對機械設計提出了更高要求，在技術層面發生了很大轉變。首先，當前機械設計發展越來越趨向智能化，這是現代科學技術發展的必然要求，機械設計人員需要充分利用電子技術和通訊技術完成設計工作。機械設計智能化就是利用現代化電子技術手段，對所需要制造的機器以及產品進行模擬設計，將產品性能、操作以及結構進行具體模擬演示。其次是機械設計系統化，即設計環節環環相扣，有一套完備的體系和操作流程，與傳統設計相比，現代機械設計更加系統、完備，系統化的操作更便于設計實施，有利于發現問題并解決問題。再次是版塊化，及將機械設計分為若干個版塊，每個版塊同時進行，也可隨具體情況進行任意拼接、組合，確保機械設計有效進行。最后是機器性能設計，即所要制造的機器必須具備一定優勢性能，在這一過程中要求設計人員根據具體要求，利用相關知識進行預算和推理，構造機械結構，并加以創新，最終完成機械設計方案。

2、未來機械設計發展

以當前機械設計發展為基礎，未來機械發展會更加智能化和系統化。除此之外，未來機械設計發展還會更加具備競爭力、性能更加優化、設計理念更加完備等發展趨向。在競爭力方面，機械設計是為了機械制造出的產品能夠形成，而最終目的是為了投放市場，因此市場競爭力對于機械制造以及機械設計而言非常重要。根據當前發展趨勢，只要機械設計能夠抓住機遇、充分利用現有先進技術和資源，不斷創新，就一定能夠在未來發展中更加具備競爭實力。在性能優化方面，我國當前機械設計行業正不斷提高設計產品的性能優良性，對各種設計層面都作出了新的規劃和要求，因此在性能方面，未來機械設計將會更加優化。在設計理念方面，當前構建生態文明已經被納入我國和諧發展的主要工作中，在機械設計和制造領域也應該具備這一意識。未來機械設計發展過程中，一定會加強環保設計理念，在機械設計過程中，以綠色環保為基礎，充分利用可再生能源，在提高效率的同時注重環境保護，循環利用等理念將會被納入未來機械設計中。

結束語

綜上所述，不難看出我國機械設計制造發展水平與發達國家而言，仍存在很大的差距和距離。外部的生產環境不僅僅給我國機械制造業帶來了一定的挑戰，同時也帶來了新的發展機遇。為了適應時代社會發展的需要，我國必須加強對技術管理水平的提高，利用先進的信息技術不斷提升機械制造業的科技信息水平，同時也要結合相應的實際，共同促進我國機械設計制造業的發展。

參考文獻

[1]劉超.我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J].河南科技，2013（6）.

第2篇：對機械設計基礎的認識范文

摘要：本文從技工院校機械制造與自動化專業的培養目標出發，提出了機械基礎課程教學以創新能力為主線的構想，即從創新教學內容、創新教學方法、創新教學手段、充分利用教學資源、創新實踐教學等方面對機械基礎課程進行改革。

關鍵詞 ：機械制造 機械基礎課程 技工院校

一、創新教學內容

技工院校機械制造與自動化專業的培養目標是培養能夠從事機械產品制造以及機械設備維護等方面的高技能人才。為了提高學生的創新能力，有必要將原機械基礎課程中的內容進行重新編排，按照基礎設計、零件設計、系統設計和創新設計四大模塊重新編排，并且將培養學生創新能力貫穿于四大模塊中。通過對機械制造與自動化基礎課程中的機械制圖和CAD制圖等課程的學習，提高學生空間思維能力和形象表達能力；通過對基礎課程中的機械原理和機械設計等課程構成的零件設計模塊的學習，提高學生機械零件的設計能力；通過對基礎課程中的工程圖學和機械裝備設計等課程組成的系統設計模式學習，提高學生機械設備設計能力；通過對基礎課程中的機械設備拆裝、創新設計等內容教學，提高學生的創新能力。

二、創新教學方法

1.實行理實一體化教學方法

在授課時，教師先對即將講授的知識以及工程實際情況進行簡單介紹，引入新課；然后提出問題，激發學生的興趣。學生帶著問題觀摩實物，形成初步的感性認識。比如在組織學生學習齒輪傳動知識時，老師首先把減速器拆解，讓學生對實物的內部結構有一定的感性認識，同時講授傳動原理等知識，然后結合實例讓學生明確知識在生活中應用的意義，最后引入實踐環節，讓學生在實踐中強化對所學知識的理解與應用。教學實踐證明，采用理實一體化教學方法，能夠很好地提高教學效果。

2.采用多種教學方法，提高學生創新能力

教師在教學過程中，可以運用類比教學法，把具有關聯性的知識放在一起進行類比，使學生能夠正確區分，以加深知識的了解。比如在學習直齒圓柱齒輪傳動知識時，老師可以把圓錐齒輪的相關內容與所學知識放在一起，讓學生通過類比掌握知識。此外，教師可以利用頭腦風暴法、項目教學法等多種教學方法進行教學，最大限度地調動學生學習積極性，有針對性地對不同基礎的學生進行教學，以提高每位學生分析問題和解決問題的能力。

三、創新教學手段以及教學資源

在機械基礎課程教學中，教師應該充分利用課件、視頻、動畫、掛圖、教具等教學手段豐富教學課堂，使復雜的機械零件結構通過直觀的形式表現出來，從而突破教學難點，提高教學質量。可以建設創新設計實驗室，將實驗課程引入專業教學中，讓學生在實驗室組織活動，提高創新能力。還可以在創新實驗室內，準備一些試題庫、項目材料以及能夠輔助創新設計的模型、教具等教學資源，學生可以在創新設計實驗室內組織創新設計大賽，從而提高設計能力、動手操作能力和創新能力。

四、創新實踐教學

機械基礎課程中實踐環節的教學，可以將原來主要講授機械設計基礎的教學內容整合成機械創新設計教學內容，改變以前老師布置任務，學生被動模仿操作的情況。根據學生的實際情況，教師把學生分成兩個小組，把設計能力較弱的學生編排在一組，把設計能力強的學生編排在一組。設計能力較弱的一組完成的教學任務有：課程設計中所規定的理論基礎內容；軸、端蓋等零件的加工制造；典型零件工藝設計，并且完成工藝設計卡片；零件加工、裝配和調試。設計能力較強的一組完成實際產品的改進，比如重力小車的設計改進，電氣化門窗的設計改進等內容，讓學生在實踐中發現問題并解決問題，提高創新設計能力。

在頂崗實習教學環節，教師把培養和提高學生創新能力，培養和提高學生解決問題的能力作為主線，通過企業師傅和學校實習老師共同指導的學生頂崗實習教學，使學生在校外實習的過程中了解企業的生產過程，加深對專業理論知識的理解，提高動手能力和創新實踐能力。

五、小結

實踐證明，以創新能力為主線，創新教學內容、創新教學方法、創新教學手段，充分利用教學資源創新實踐教學，進行機械基礎課程改革，對提高學生創新能力是一條可行之路。

參考文獻：

[1]劉利國.機械基礎課程群系統教學法研究[J].廣西教育，2011(11).

第3篇：對機械設計基礎的認識范文

1機械設計基礎課程設計的現狀

從教學過程和教學效果分析，機械設計基礎課程設計還存在以下一些問題和不足：

（1）部分學生對課程的重要性及意義認識不足，存在應付“差事”的錯誤態度，缺乏積極性，而且對設計中出現的問題，不能積極主動思考解決方法，反而敷衍了事，導致問題越積越多，設計無法進行。

（2）實驗課時少，學生實踐動手能力缺乏鍛煉所需的時間上的安排和支持。實踐教學條件和內容不完善，學生缺乏參與感，學習興趣不高。受學科發展和實驗室建設經費制約，學校機械類的實驗室一直缺乏，這也造成了學生實踐條件比較匱乏。實踐教學內容也表現單一，實踐方面沒有包含學生應掌握的基本內容。這導致了學生在聽理論講解的時候，只能憑借抽象概念去理解，尤其對于學生來說理解起來就顯得特別困難，學生學了一段時間后就對課程失去興趣。

（3）學生自身基礎較差，對先修課程的綜合應用能力也較差，前后知識孤立，無法活學活用，進行創新設計，特別是機械制圖課程，由于間隔時間較長，許多學生在看圖、讀圖、繪圖等方面都存在一定困難，繪制的圖紙不規范、質量不高。

2機械設計基礎課程教學模式

2.1轉變課程教育理念

為適應應用型本科創新人才培養的需要，我們在本課程的教學過程中進行了如下指導思想上的轉變：首先，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，充分調動學生的學習主動性、積極性。其次，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。

2.2做好課程內容設計

人們常常以為機械設計基礎課程只是涉及一些機械常識，其實機械設計基礎課程主要是讓學生學會設計，掌握創造性設計思維和設計方法。現在設計的理念已經滲透到各行各業的領域，學會了機械設計，必然可以舉一反三，將設計理念和思維遷移到各個生產和生活領域，啟發人的創造性思維和創造性活動。比如，服裝造型設計，也采用衣片組合方式或各種變異法進行。各種產品設計的設計理念和方法是相通的。聯系起來，就可以調動學生的學習興趣，提高學習效果。

2.3課程設計題目多樣化

在編寫課程設計教材時，可設計多種典型設計題目，明確設計任務及設計步驟，明確設計思路；此外，還可以只給出設計功能要求，讓學生根據自己的興趣選題并擬定結構設計方案在老師的指導下完成設計任務。在學生設計過程中，強化學生設計的思維的鍛煉，如何一步步合理安排好自己的設計以達到機械結構設計的要求；要求學生經常自我總結。

2.4優化課程教學方法

針對常用機構類型多、運動特點復雜和通用零部件類型多、結構復雜，我們常常將教學安排在“機構、機械零件陳列室”中進行，使學生能面對面觀察實物與結構，直接體會有關機構的組成及其運動特點、有關零部件的組成及結構特點，并可進行實際操作，使學生與教師、學生與學習對象之間進行交互式的教學方式，使得學生的學習變得直觀、易懂、高效。此外，應開發課程CAI多媒體課件，制作了課程教學圖片庫、常用機構和通用零部件的三維動畫插播片、錄像片和課程測試題庫等。

2.5加強理論與實踐結合

由于其本身是一門與實踐結合非常緊密的課程，所以教學上也要求采用理論教學和工程實踐相結合的授課方式，在課堂講授中要淡化繁瑣的、過深的、不必要的理論推導和證明，本課程的教學目的就是使學生能夠運用機械設計理論中最基礎的知識和實際經驗來分析工程中問題，并且還要比較熟練地運用這些公式、定理、方法等來解決現實中的具體設計問題。因此，在教學內容上的重點是要真正教會學生完全掌握分析問題和解決問題的思路和方法，不強調公式定理的死記硬背，而是注重如何針對具體問題，找到并運用這些公式、定理、方法等來完成一個實際模型的設計以及零部件選用、分析。通過以上的措施，使教學更符合培養目標的要求，也相應取得了更好的教學效果、學生通過本門課程的學習，盡可能地讓掌握較多的有關機械設計實踐方面的知識。

第4篇：對機械設計基礎的認識范文

《機械設計基礎》課程所含內容較多，大多教材理論性比較強，概念較抽象，且各章節之間幾乎沒有聯系。這對于中職本科學生來說有利的一面:不會因為沒有掌握某一章節的內容，而影響其余章節的學習。也有不利的一方面:學完本課程，學生的腦海里是零散的構件，沒有一個完整性機器的概念。

大量的原理分析和理論計算使得基礎薄弱的中職本科學生不知道如何學，如何與實際應用相結合，因此學習本門課程熱情不高，學習效果不佳。

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》中的核心知識點，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C 6140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Solidw orks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 ,solidwokrs,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3 0%期末卷面測試占7 0 %。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。

第5篇：對機械設計基礎的認識范文

礦山機電專業是培養能從事礦山機電設備安裝調試、操作及維修、檢修、礦山機電設備管理等專業技術工作。要求礦山機電專業畢業生要獲得以下幾方面的知識和能力:1.較系統的掌握本專業領域必需的技術基礎理論知識。2.熟知并掌握機電設備零件圖、裝配圖、電氣原理圖和安裝圖的閱讀和繪制相關知識。熟知礦山機電設備構造、原理和故障原因及分析的相關知識，并了解本專業領域的現狀與發展趨勢。3.熟知礦山機電設備操作、維護、故障檢修、安裝調試及運行管理的能力。4.初步掌握室礦山機電設備選型、選參數及相關的設計方法。5.了解安全和文明生產的管理制度、技術規范、管理知識等。

二、礦山機電專業的《機械設計基礎》課程安排

從該專業的特點來看，對于機械設計基礎的要求比較高，主要是識圖、讀圖、繪圖、選型計算及機械設備安裝與維護的能力要求比較多，掌握礦山機電及系統的設計，學會運用手冊、標準、規范等資料。因此，在理論授課時要突出這方面的特點。1.理論環節本校該專業機械設計基礎課程，理論教學為50學時，實驗為10學時，根據這個學時來安排，理論知識突出與礦山機電專業相吻合的知識點。理論授課主要講以下內容:①平面機構的結構分析，在這部分主要包括平面機構的運動簡圖以及平面機構的自由度分析及運動的確定;②凸輪機構。主要包括從動件的凸輪的幾種形式及運動規律;③軸轂連接，主要包括鍵連接、花鍵連接和銷連接的幾種形式以及運用的環境;④帶連接和鏈傳動是重點，因為涉及井下運輸。這部分包括帶的分類、帶傳動的工作情況分析、普通V帶的設計計算及V帶傳動的張緊、正確安裝與維護;鏈傳動主要有幾種形式及應用場合;⑤齒輪傳動。主要講減速器設計；齒輪失效的形成、形式及措施等。⑥蝸桿傳動，主要是蝸桿傳動的散熱計算;⑦齒輪輪系。主要是定軸輪系和周轉輪系的傳動比計算;⑧滾動軸承和滑動軸承。主要是分類和應用場合。2.實驗環節針對專業的特點以及理論課授課的分配，在實驗環節主要設計了下面幾個實驗:①金工工廠參觀實習。讓實習工廠的老師講解設備的種類以及每種設備可以加工的零件類型，典型零件的示范加工。讓學生對工廠內的設備大概了解，清楚有什么樣的設備及該設備可以加工什么零件。這有助于學生在學習理論知識時加深理解。②機構認識實驗。該實驗可以增強學生對機構與機器的感性認識。陳列室展示各種常用機構的模型，通過對模型動態展示，并以四連桿機構的變化情況，提出液壓支架中四連桿的作用的問題，讓學生思考，使學生對常用機結構及類型與相應的設備建立起關聯。③齒輪范成原理實驗。該實驗是了解用范成法加工漸開線齒輪的基本原理，要指導學生注意觀察齒廓漸開線部分及過渡曲線部分的形成過程，使其了解漸開線齒輪在制造過程中產生根切現象的原因，以及避免根切現象的方法，并會比較標準齒輪和變位齒輪各部分尺寸的異同點。實驗老師做演示實驗，學生參觀。另外在進行完該實驗后，還應進行減速器的拆裝。④帶傳動的滑動率和效率的測定。該實驗主要是觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現象，并了解外載荷對傳動效率的影響，讓學生結合礦井運輸了解皮帶運輸的原理和結構。

三、結語

第6篇：對機械設計基礎的認識范文

機械設計是機械類專業的一門重要的技術基礎課。本文結合作者機械設計的教學實踐，詳細介紹了通過教學內容、教學方法、多媒體應用及課程設計等一系列改革和探索，提高學生的創新能力，顯著提高教學效果的經驗。

關鍵詞：

機械設計；創新能力；課程設計；多媒體教學；改革與探索

一、背景

機械設計課是與工程聯系最為緊密的學科之一。它以機械中的常用機構和一般工作條件下的通用零部件為研究對象，研究常用機構和通用零部件的分析和設計問題，是機械類和近機械類專業的一門重要專業基礎課，其理論性和實踐性都很強。該課程的學習，不僅要求學生掌握常用機構和零部件的基本原理和基本設計方法，還要求學生運用這些基本理論來設計一些常規機械和處理機械中的一些實際應用。因此，在機械設計課程的教學中，不僅要滲透創新思維，培養學生的工程意識的理念，更應該把學生的動手能力和創新精神作為應用課程改革的重點。多年來，機械設計教研室的老師做了一些探索，并對成果的經驗進行了總結。

二、以理論教學改革為基礎，優化教學環節

理論教學是實踐教學的基礎。只有讓學生掌握了扎實的設計理論，才有可能將這些設計理論靈活應用于工程實踐。機械設計課的理論性、實踐性、設計性都很強，是培養學生創新設計能力的核心課程。課堂教學不僅僅是傳授理論知識，更應注重培養工程意識，啟迪創造靈感，提高創新能力。

1.調整課堂教學內容，提高教學效果

調整教學內容是課程改革的基礎。在對教材進行取舍的過程中，遵循突出應用與實操，在教授基本知識、基本原理和基本方法的同時，引入機械設計發展的最新成果，注意到知識點的深入淺出和主次分明，而不是面面俱到，把新型機構和現代機械設計方法與生活實踐相結合，既調動了學生積極性，又將機械理論寓教于學，在豐富課堂信息量的過程中，提高機械設計的應用教學效果。學生對機械的了解只限于生活中接觸的范圍，還習慣于理性思維，缺少工程觀念。而傳統機械設計課程教學內容陳舊，聯系工程實際不夠，不利于培養學生的工程意識和創新思維。授課時，最好適當引入學科中比較成熟的新理論、新技術和工程技術的最新發展動態，如優化設計、全生命周期設計等。另外，通過課外自學選修課等形式，引導學生自主學習常用最新工程設計軟件如Pro/Engineer，UG。這樣既可以提高學生的學習興趣，又可以開闊學生的視野。

2.改革教學方法，培養創新能力

傳統的機械設計課程的教學“以教師為中心”，僅僅注重知識的灌輸。這對學生的創新精神的培養是很不利的。改革傳統教學方法，以學生為主體，以教師為主導，積極探索學生自主研究、自主創新式的學習方法，積極推進討論式、探究式、問題式教學方法，既學習了知識，又能提高創新能力。課堂教學是學生課程學習的主陣地。加強教師對學生課程學習的主導作用，恰到好處地創設問題情境，可以達到師生互動。問題的提出，要具有一定的實際工程背景，以增強學生的工程素質。問題的分析要能引導學生發散思維，創造性地解決問題。問題的解決要通過啟發引導給出，為學生今后解決問題指明思路與途徑。這種啟發式教學能夠潛移默化地培養學生的創新思維，幫助學生學會學習、學會探索。

3.采用多媒體教學，增強課堂效果

機械設計傳統的教學手段，如黑板、模型加掛圖，無法表達零件之間的相對運動，教師授課形式單一，缺乏直觀性，在一定程度上影響了學生的學習效果和學習的積極性。在機械設計課程中，充分利用現代多媒體手段，將零件的運動變化逼真地展現出來，使機器真正動起來，激發了學生的學習興趣。另一方面，精心設計的多媒體、課件可以清楚地顯示教學內容難點，提高教學效率，而且二維和三維動畫形象生動，加深了學生印象。

4.注重啟發教學，培養學生的自學能力

機械設計課程雖然是機械專業理論課，但是應用性極強。因此機械專業的學生要能夠自主學習課程的相關內容，提高機械理論學習的實踐應用主動性，掌握科學學習的思維方法。機械設計課程的教學改革必須堅持把啟發式教學方法放在首位，并根據教學內容的不同特點，穿插采用討論式和案例式教學方法。多種教學方法的應用，使學生的學習主動性和自我學習的意識得到了進一步加強，同時加深了學生對基本知識的理解與掌握，并強化了記憶，從而提高了學生的自我學習能力。

三、改革實踐教學體系，構建應用教學模式

實踐教學是培養學生的觀察分析能力、實踐動手能力、綜合設計能力以及創新思維的重要教學環節。實踐教學體系由實驗教學、課程設計兩部分組成。

1.改革實驗教學

傳統的課程實驗如機構測繪、齒輪范成、動平衡等一般為單一的驗證性實驗。這些基本實驗有助于對鞏固學生對基礎理論的理解，但整個實驗過程只是根據給定實驗步驟去驗證結果的正確與否，學生的積極性不高，實驗效果不太理想。我們在實驗教學中增設了一些創新型、設計型實驗，如“機構運動創新實驗”，讓學生根據給定的題目自行構思實驗方案，將自己設計的機械系統運動方案進行運動模擬，將設計理論在實踐中檢驗，而教師主要起引導和啟發作用，給學生足夠的思維空間和創作空間。這樣就可以充分發揮學生的主觀能動性，真正提高學生的創新意識和動手能力。

2.加強課程設計環節

機械設計課程設計是課程的一個重要的實踐性環節。傳統的課程設計一般以減速器為研究題目。在設計過程中，老師限定了題目和方案，還提供了比較齊全的參考資料，學生自主設計的內容較少，不利于創新能力和工程實踐能力的培養。針對這些問題，我們對課程設計的教學作了相關的改革和探索，找一些工程實踐性強與并且與地區經濟建設緊密聯系的機械作為設計題目。考慮學生個體能力的差異，既有一些基礎的簡單的內容，又要有一定難度和深度的內容。采用學生選擇和老師指定相結合的選題原則，以學生為中心，讓學生自己確定題目，教師規定設計內容和要求。老師帶領學生現場參觀這些機械裝置，查閱相關資料，使學生對所設計的機械裝置有一定的感性認識，真正了解所設計機械的基本結構，并鼓勵學生在現有傳動方案的基礎上，充分發揮主觀能動性，提出多種方案，從機構的經濟性、可行性、實用性，多方面考慮作出選擇，選取最優設計方案。方案確定好后，鼓勵學生使用先進大型軟件進行運動分析和動力分析。然后根據各構件受力情況，按照等強度設計理論，對各構件進行結構設計，對于較高水平的學生要求編制程序進行結構的設計計算，并用Pro/E等軟件完成三維造型，最終完成設計任務。這樣在整個設計過程，因材施教，既尊重了個體差異，又充分調動了個體主觀能動性和創造潛能，不僅使課程設計與計算機應用能力有機融合，還培養了學生的創新精神和動手能力，提高了教學效果。

四、小結

機械設計通過幾年的改革實踐，取得了一定的教學效果。但教學改革是一個系統工程，在不斷總結經驗的基礎上，我們在機械設計課程的教學內容、教學方法、教學手段和考核方式上進行了一系列的探索，目的是尋求一條適合筆者學院特色的課程體系與教學模式。只有在教學改革中不斷總結經驗，提高教學質量，把枯燥的理論教學轉型發展，才能激發學生的學習興趣，培養學生的實際應用能力，不斷適應筆者學院職業應用的轉型發展要求。

參考文獻：

[1]陳立德.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2005.

第7篇：對機械設計基礎的認識范文

現如今有―種先進的產品開發方法叫做虛擬樣機技術，它對農機產品的研發有重要的作用，開辟了一條新的發展道路。本文講述了虛擬樣技術的特點以及其概念內容，并且聯系農業機械設計的相關內容，研究了一下如何在農業機械設計中加入虛擬樣機技術。又介紹了現在一些在農業機械中的虛擬樣機技術，提出了一種聯合仿真的方案。最后分析了虛擬樣機技術在農業機械設計中的發展前景，展望了虛擬樣機技術在農業機械設計上的發展方向。

農業機械化是我國建設農業現代化強國的必由之路，農業機械要實現現代化需要先進的農業機械，好的產品需要先進的設計理念和方法，隨著計算機技術的應用，機械設計方法和理念發生著巨大的轉變，過去靠筆和紙繪圖設計機械的過程：用紙筆設計、做模型、生產樣機、反復試驗、修改設計、定型后生產成品，如此的設計制造過程的規律正在改變，農機的設計緊跟其后，先進的設計思想理念正在不斷的應用和實施，目前多種現代機械設計方法論正被采用。如技術預測法、創造性設計法、系統設計法信號分析法、相似設計法、模糊設計法、動態分析設計法、有限元和邊界元分析設計法、優化設計法、可靠性設計法、計算機輔助設計CAD法和藝術造型設計法。這些方法為我國的農機設計制造快速發展，起到了十分重要的作用，為我國在2012年成為世界的農機制造大國，起到了技術支撐和保障。

1.對虛擬樣機的認識

1.1虛擬樣機的概念

在機械產品研發的過程中，機械設計是至關重要的一個環節，是進行機械生產的前提和基礎，并且決定了機械性能的高低。科學技術不斷發展的過程中，各種試驗方法也隨之得到迅速的發展，新興的學科、技術不斷地涌現出來，各學科之間開始進行交叉、融合。而虛擬樣機技術就是在這種技術背景下發展起來的試驗手段。虛擬樣機技術也可以稱之為機械系統動態仿真技術，它是指機械設計師在計算機上設計出樣機模型，然后針對模型作出各種動態性能的分析，將傳統的實物樣機試驗利用數字形式取而代之，然后針對性能欠缺的地方作出改進，對設計方案作進一步優化，最終設計出性能優良的機械產品。

1.2虛擬樣機的優勢

和傳統的物理樣機設計方法相比，虛擬樣機技術具有明顯的優越性，其具體表現在以下幾個方面：①就虛擬樣機技術的本質而言，其屬于模擬仿真技術的范疇，因此與多體運動學、動力學建模理論及技術實現等多個領域均有密切的相關性，是一項以先進的建模技術、信息管理技術、仿真技術以及虛擬現實技術和交互式用戶界面介紹為基礎的綜合性應用技術。②虛擬樣機具備智能性的特點，因此可以實現人機交互，嚴格說來它是起到輔助設計的作用，而非由計算機對產品設計做出程式化的分析。③盡管虛擬樣機是虛擬的，但是在功能方面和物理樣機的作用并沒有太大差別，它在特定的范圍內和物理樣機的功能是相似的，因此利用該技術進行檢測的真實度具備可信性。④虛擬樣機技術通過相關的分析軟件，與機械設計的知識相結合，對虛擬模型進行分析就可以對產品的性能作出預測，為產品的進一步優化提供可靠依據。

2.虛擬樣機技術在農業機械中應用現狀特點

2.1農機企業發展存在滯后性虛擬樣機技術

依托計算機技術而存在和發展，因此我國的農機設計行業計算機技術應用相對于其他如航空和汽車等設計制造業有一定的滯后性，原因有以下幾點：由于行業的資金實力不夠，農業機械類院校發展重視不夠，學習農業機械專業的積極性不高，導致農業機械專業院校投入不足、發展緩慢，因而高技術農機設計開發人才規模小，農機企業的銷售方式單一，銷售量及利潤低，技術人員待遇低，導致企業壯大困難，缺少足夠的資金投入研發，引進、留住人才困難。農機企業上市較少，目前一拖股份，吉峰農機等十余家上市公司，很多農機企業還是作坊式企業，科研和先進制造技術運用較少。因此制約了虛擬樣機技術的應用和推廣實踐。

2.2在農業機械裝備中的應用

在高校研究機構中逐漸形成團隊化，對農業機械裝備的研究成果轉化步伐加快。如中國農業大學，華南農業大學，廣西大學，分別在不同的應用方向取得了顯著的效果，華南農業大學首次把虛擬樣機技術應用到機械手的研究中，并相繼開展機械手在水稻拋秧機和水果采摘機器人等方面的應用，實現了整體設計方案的優化：廣西大學對甘蔗收獲機整機及關鍵部件的虛擬樣機模型進行了一系列連續深入的研究后，建立了基于產品數據管理（PDM）的甘蔗收獲機可視化虛擬設計平臺，涉及整個產品生命周期的描述、控制和管理，基于虛擬樣機技術的農業機械裝備正逐漸從對虛擬樣機模型的理論研究指導物理樣機試制階段發展到產品化生產階段，并取得了一定的經濟效益。

3.虛擬樣機技術對農業機械設計的助推作用

第8篇：對機械設計基礎的認識范文

關鍵詞：機械設計 實踐教學 創新能力 工程實踐能力 教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A

文章編號：1004-4914（2013）07-234-02

引言

《機械設計》是機械工程專業一門應用性和實踐性較強的專業技術基礎課，該課程在機械工程專業課程體系中占有十分重要的地位，是銜接公共基礎課和專業課的橋梁與紐帶，擔負著為后續專業課程奠定基礎的重要角色。實踐教學是教學鏈條中極其重要的一個環節，是培養學生創新能力及工程實踐能力的重要途徑。

《機械設計》課程的實踐教學包括實驗及課程設計兩方面內容，筆者以提高學生創新設計能力及工程實踐能力為出發點，以能力培養為主線，對這兩方面實踐環節分別進行教學改革與探索，構建與理論教學相輔相成的實踐教學新體系。

一、《機械設計》課程的實踐教學現狀

現行的教育“重知識、輕能力”，重視理論知識的教學，輕視實踐能力的培養，在教學安排上，理論教學時數偏多，實踐教學課時總體偏少。

目前能開設的實驗項目很有限，一般都是常規的驗證性實驗和演示性實驗，在一定程度上雖有助于學生對理論知識的了解，但學生缺乏感性認識，不能很好地調動學生的積極性，不能達到提高和培養學生的動手能力的目的，更談不上創新能力的培養。

課程設計在選題、設計方法、設計手段、考核方式等方面都比較單一。傳統的《機械設計》課程設計，設計內容多為帶式輸送機二級圓柱齒輪減速器設計，采用傳統的設計方法，借助計算機進行二維設計。該課程設計對于學生學習《機械設計》課程有著一定的促進作用，但還不能更大程度上提高學生綜合設計能力及創新能力。

為提高學生創新能力，達到工程應用型人才培養要求，對實踐教學進行改革刻不容緩，必須將《機械設計》課程實踐教學擺在與理論教學同等重要的位置，構建實踐教學新體系。

二、實驗教學改革與探索

實驗教學的目的在于提高學生的綜合設計能力、工程實踐能力和創新思維能力，實驗教學是重要的實踐性教學環節，在實驗教學中，除了要增加實驗學時外，還可以采取以下改革措施及方法。

1.更新實驗內容，改進實驗項目。在實驗教學內容上注意與相關課程關聯，及時更新實驗內容，減少驗證性與演示性實驗，增加與工程實際聯系密切的綜合性、設計性及創新性實驗，吸收科研新成果，研究并開發實踐性強的工程實驗項目，增加學生對機械的感性認知，提高對基礎理論實際運用能力。

教學中，要增加一些軸的測繪、減速器等機械的拆裝等實驗項目，有利于增強學生學習的趣味，激發學生學習熱情，較大程度上提高學生的動手能力，使學生對工藝方面的要求及結構設計有一定的了解，為提高學生整體設計能力打下基礎。

2.改革實驗教學方法，提升實驗教學質量。為了培養學生的動手能力，運用所學知識的能力、解決問題的能力和創新意識，實行分階段、多層次實驗教學，以滿足不同層次學生的需求，強化學生的實踐動手能力。第一階段：感性認知實驗，帶領學生參觀零件陳列室，掌握常用機構和常用零件的原理、結構及其基本功能，增加學生的感性認知。第二階段：驗證型實驗，要求學生掌握實驗原理及實驗設備的基本操作，運用所學理論知識，能進行相關數據的處理，如傳統的帶傳動實驗，培養學生的實驗基本操作能力。第三階段：綜合設計型實驗，要求學生掌握《機械設計》課程所涉及的知識進行綜合設計型實驗，如機械傳動方案設計性綜合實驗，培養學生的綜合設計能力。第四階段：創新型自主性實驗，在機械創新實驗室，讓學生通過專業基礎知識結合具體的工程實踐自己動手創新機械，如軸系創新組合實驗，培養學生創新意識及創新能力。

前三個階段是面對所有學生展開進行的，最后階段是針對學有余力的學生進行的。在實驗環節中，給學生提供更多的參與動手的機會，讓學生多動手、多實踐，培養他們的實踐動手能力{1}。

3.開放實驗室及實驗設備。為了使得學生有盡可能多的機會鍛煉動手實踐能力，可以拓展教學實踐時間和空間，應當對學生全天候開放實驗室和實習工廠，便于學生利用業余時間來鍛煉動手能力，有利于增強學生的學習興趣，提高學生學習的積極性和創造性。擴大實驗室開放時間和范圍，實驗室的開放逐步從課外實驗的開放過渡到課內實驗的開放，從有時間的開放到預約開放，從局部實驗的開放到全部實驗的開放{2}。

三、課程設計教學改革與探索

課程設計是高等工科院校學生第一次較全面的設計能力訓練，是檢驗和培養學生設計能力和工程實踐能力的重要教學環節，完成課程設計需要有運用理論知識的能力和一定的創新思維。通過課程設計，可以將機械設計和相關課程的知識融合在一起，利用手冊、查閱資料，使用標準、規范自行設計簡單機械，這個過程是圍繞培養學生設計能力這一中心展開的。

1.改革課程設計題目。在課程設計選題上要改變以往題目的單一性，除保留減速器這一傳統的設計題目外，還要選取與工程實際關系密切的課題（如一些科研子課題）作為課程設計的課題，比如，各種簡單類型的行星齒輪傳動設計等。根據學生各方面的綜合素質和表現分配題目，最大限度地調動學生的積極性，激發學生的創新意識。

2.改革設計方法及設計手段。設計中要盡量采用現代設計方法，比如優化設計、可靠性設計等。實現設計手段現代化，在課程設計中引入計算機技術手段，選用目前企業運用較廣的計算機輔助設計軟件Ansys、Pro/E、UG等，比如，采用Pro/E對零件進行三維建模，并用建造好的虛擬模型進行CAE分析，然后修改模型，對滿足創新設計要求的產品進行虛擬制造。選題結合工程實際，加之輔以現代設計方法，給學生以較大的創作空間，可調動學生的學習積極性，也使所培養的學生更符合企業對設計人員的需求{3}。

3.改革考核方式。（1）把機械設計課程設計當作一門必修獨立課程進行考核，具有單獨學分，這樣可增加學生的重視程度{4}。（2）對于課程設計答辯，應成立有效的課程設計答辯小組，不能流于形式，教師事先針對設計題目擬定多個答辯問題，學生隨機抽取進行回答，根據回答結果給出答辯環節的成績，嚴格答辯考核是機械設計課程培養目標實現的最主要方式之一。（3）采用綜合評價標準，全面評價學生課程設計質量，真實評價課程設計教學效果，把成績分成幾大塊，包括平時出勤情況，計算說明書，零件圖及裝配圖，現場答辯情況。

四、結論

機械設計課程實踐教學改革對提高學生分析解決問題的能力，創新能力及工程實踐能力具有重要意義。本文從實驗環節、課程設計環節兩方面對機械設計課程實踐教學進行教學改革與探索，在實驗內容、實驗教學方法、課程設計選題、設計方法及手段、考核方式等方面給出了具體改革措施及方法，并進行實踐教學，取得較好的教學效果，達到了培養學生創新能力及工程實踐能力的目的。

[基金項目：佳木斯大學教研課題（JYA2011-049）]

注釋：

{1}李秀紅，張明.改革機械設計教學，培養學生的創新能力[J].太原理工大學學報（社會科學版），2010.28（2）：80-82

{2}袁健.應用型人才實踐教學體系的構建[J].黑龍江教育，2009（7，8）：164-165

{3}崔大偉.《機械設計》教學改革與學生創新能力培養[J].濰坊學院學報，2010.10（2）：146-147

{4}李淼林.應用型本科《機械設計課程設計》教學改革初探[J].科技信息，2010（9）：561-562

第9篇：對機械設計基礎的認識范文

文章編號：1671-489X（2016）10-0004-04

Exploration and Practice of Machinery Design Course based on Cultivation Project for Excellent Engineer//LI Aijiao

Abstract According to the cultivation project for excellent engineers plan ，the classroom teaching reform of the course can satisfy the needs of the development of China railway， through an exploration of the reform in course contents， teaching methods and teaching means， the careful design and organization of classroom teaching， stimulate students’ learning interest and learning initiative， the teaching qualities and standards have been promoted， develop the students’ engineering design consciousness and engineering design ability.

Key words excellence； machinery design； class teaching； railway rolling stock

1 前言

“卓越工程師教育培養計劃”是我國高等工程教育的重大教學改革項目，該計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應社會發展需要的高質量工程技術人才，即“卓越工程師”。“卓越計劃”是在教學中通過各門課程加以落實的，而課堂教學是課程的核心，其教學內容、教學方法和教學手段直接影響著卓越計劃人才培養的質量，只有將卓越工程師的培養標準融入課堂教學中，才能保證培養目標的順利實現[1]。

機械設計課程是高等學校工科機類、近機類專業學生的一門主干專業基礎課。該課程具有很強的工程性、實踐性和應用性，在培養學生專業知識體系和增強學生對機械技術工作的適應能力、工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力等方面具有很重要的作用，對卓越工程師的培養具有重要的意義。

蘭州交通大學（以下簡稱我校）機械設計課程是省級精品課程，教學已經達到較高水平，但針對“卓越計劃”的課程教學還在探索中。

機械設計課程是研究機械共性問題的一門技術基礎課，不可能用大量的篇幅去講授專業知識，但是如果僅僅以教材上的內容來講授，學生很難將本課程與工程實際聯系起來。因此，針對我校特色專業車輛工程（參與教育部卓越計劃的專業之一），結合多年的教學實踐，在機械設計課堂教學中以“卓越計劃”為導向，引入工程概念，并融入鐵路行業特色，豐富教學內容，以提高學生的工程素質，為培養卓越工程師奠定基礎。

2 更新教學理念，強調學生主體地位

課堂教學是整個教學環節的核心，是目前學校對學生進行教育的主要形式，是教學實施過程中最基本、最基礎的工作，在整個教學實施過程中起著主導作用。

課堂教學是生命與生命的交流、心靈與心靈的碰撞、情感與情感的交融，在這種相互交流、碰撞、交融的過程中，學生始終是主體，必須以學生為本，把提高學生的學習積極性作為重點。

教師和學生是影響課堂教學質量最重要的兩個因素。教師是課堂教學的組織者、教學內容的呈現者和教學理念的倡導者。教師在課堂上既是導演，也是演員，教師的教學態度、教學的組織都直接影響著課堂教學效果。因此，教學質量的高低在很大程度上系于教師的教學理念，教師只有全心投入課堂教學，精心設計和組織教學環節，創設適宜的教學情境、營造寬松和諧的教學氛圍，在教學中切實關注學生的學習狀態，以學生為本，注重學生的個性需求，鼓勵學生積極主動參與教學活動，才能保障教學質量的不斷提高。

以學生為本不同于傳統教學中的“滿堂灌”，而是要突出學生的主體地位，把以教師為中心轉變為以學生為中心、教師“獨白”為主轉變為“對話”為主，變傳授教學方式為討論式、啟發式教學，激發學生的學習興趣，調動學生的主觀能動性。

以學生為本雖然強調學生的主體作用，但是不能否定教師的主導作用。只有充分發揮教師的主導作用，運用創新的教學手段，調動學生的求知欲，才能實現學生知識的獲取、應用、創新及綜合素質的提升。

3 拓展教學內容，突出工程應用知識

認真備課是一個教師必須具備的優秀品質，備好課才能上好課。備課時教師應當充分研究和探求如何在機械設計課堂教學中落實“卓越計劃”，從而達到卓越工程師的培養標準。

1）了解學生的學習狀況以及對機械設計課程中將要用到的相關基礎知識的掌握情況，并把這些相關知識作為備課的內容，增強教學的針對性，做到從學生的實際水平出發，因材施教，有的放矢地教學。

2）深入鉆研教材、了解教材體系和基本內容，分析清楚各個章節的結構、重點、難點以及章節之間的聯系，確立授課的主線，組織好教學環節和教學順序，處理好內容間的呼應，使復雜的教學內容規律化、系統化。

大學課堂教學上，教師傳授的不僅包括書本上已有的知識，而且要緊跟學術動態，注重教學內容的拓展和更新，向學生介紹學術前沿，開闊學生的視野，鼓勵學生的探究意識。教材的更新永遠趕不上科技的發展和知識的更新，這就要求教師搜集教學資料并在教學實踐過程中將新知識、新技術、新器件等引入課堂，使學生及時了解科技發展的新動向、科研成果的新發展。通過廣博的教學內容，開發、挖掘學生身上不同的潛質與精神氣質，培育復合型工程技術人才。

3）以學生為本的課堂教學，學生自由度更大，課堂教學中可能出現的各種不確定性的情況也更大，學生更渴望了解所學知識與將來從事專業的聯系，這就要求教師有更多的知識儲備。

教師要廣泛查閱最新科技資料，掌握鐵路機車車輛的發展動態，給學生帶來最新、最實用的專業知識，把以教材內容為主轉變為教材與工程應用實例相結合、理論與實際問題互為補充，激發學生的學習興趣，使學生對專業保持一定的敏感性，培養學生的創新意識和科學精神，為今后的發展奠定良好的基礎。

4 明確學習目標，理論與實踐合理銜接

機械設計課程理論性強，概念多，公式推導多且抽象，學生難以抓住重點。因此，教師在與學生第一次交流的緒論課就讓學生清楚該課程的學習要點和主線，對該課程的知識框架有整體的認識，對教學思路有準確的把握。

對于課程的學習，興趣的培養莫過于從緒論開始，精心組織和設計緒論課不僅能給學生留下深刻的印象，而且能激發學生的學習興趣和求知欲望。通過介紹我國機械設計方面取得的成就，喚起學生的學習熱情和民族自豪感；讓學生了解我國機械設計方面包括鐵路行業尚不及世界發達國家，激發學生的使命感。如國內少部份企業可以制造時速200公里級別的動車軸承，但仍然是瑞典SKF、德國FAG、日本NTN等國際巨頭在牢牢占據著中國的市場，我國高端軸承領域只有攻堅克難才能取得進步，以此激發學生的責任感，使學生認識到學好機械設計等專業基礎課程，打下堅實的理論基礎，才能為祖國機械工業及鐵路的發展做貢獻。

目前學生學習目的性很強，只有知道該課程跟自己的目標一致，才會花大量的時間和精力去學習。因此，為了激發學生的求知欲，增強他們對機械技術工作的適應，教師應當從學生的角度去看問題。

1）在競爭日益激烈的現代社會中，具有專業知識的人更具優勢，專業知識是學生今后從事各種工作的基石，而機械設計學習的最終目標就是使學生能夠創新設計機械，成為創造性的工程設計人才。在這種想要成為“卓越工程師”的目標驅動下，學生自然由被動學習轉為主動的求知。

2）我校是一所具有鐵路行業背景的工科院校，車輛工程專業的學生除了少部分考研，其余90%以上會進入軌道交通領域工作。本專業培養的是從事機車車輛的設計、制造、檢修、運用以及技術開發等工作的基礎扎實、適應性強、具有創新精神和實踐能力的應用研究型高級工程技術人才。而機械設計課程恰恰是涉及軌道交通領域中設計、制造、開發、創新的基礎。因此，學生為了能在進入車輛工程領域前打下寬廣而堅實的理論基礎，將來成為軌道交通領域的一名卓越工程師，首要的任務就是學好機械設計課程。

5 強化案例教學，培養工程設計能力

將案例作為課堂教學的基本素材，把學生引到機械設計工程問題的現場，調動學生參與討論，并對案例進行深入分析，領會案例涉及的工程領域中的重要理論，使學生將機械設計課程中通用機械零、部件的原理、結構、作用與案例中的實際應用相對應，實現理論教學與工程實際的有機結合。

例如：2002年5月17日，英國的一列火車由于道軌螺絲釘松動，火車出軌；2004年9月，俄羅斯航天專家在拜科努爾發射場對“聯盟TMA-5”載人飛船進行系統測試時，飛船對接系統的一個螺栓突然爆裂，飛船發射被迫推遲兩天；2008年3月，美國航空公司一架波音757客機由于一個螺絲釘松動，導致駕駛艙內加熱器起火，擋風玻璃上出現無數裂縫。通過這樣的案例，學生認識到一個小小螺栓的設計對機器是至關重要的，從而加強學生在工程設計中的安全意識。

結合DF4內燃機車柴油機連桿螺栓斷裂失效的實物，讓學生了解斷裂的部位、斷口的形貌以及斷裂造成的嚴重后果，在學生真切感性認識的基礎上深入分析斷裂原因，思考避免斷裂的辦法，從而培養他們的科學態度和嚴謹的工作作風。

通過內燃機車啟動變速箱，讓學生學習齒輪、軸、軸承等重要零、部件的原理、結構和設計方法，彌補機械設計課程的離散性、零碎性，讓學生感受到課程各部分之間的聯系，實現課程的統一。學生不僅對減速器有了深入的了解，而且與機械設計課程設計進行了很好的融合，培養了學生的工程設計能力。

將案例教學應用于機械設計課堂教學中，為理論知識與工程實際的結合找到了最佳的切入點，有利于“卓越計劃”的實施，更有利于高素質應用型人才的培養[2]。

6 多種教學方法并用，強化學生思維能力

由于機械設計課程內容多、涉及面廣，要真正學好這門課程，不僅教師要講好，更要鼓勵學生主動思考，引導學生自主學習。在有限的課堂中引導學生自主學習，主要取決于教師的主導作用。

以往的接受式教學方法忽略了學生的主體地位，忽視了學生的個性需求，課堂上教師與學生之間缺乏互動和溝通，學生難以積極主動地參與教學活動，造成實踐能力不足、創新精神缺乏、團隊意識淡薄。為了更好地實現卓越工程師培養標準的要求，多種教學方法并用，實現學生知識的獲取、應用、創新以及綜合素質的養成和提升[3]。

教師講授，突出要點 課堂講授是高校重要的教學方法之一，教師在講授時不能照本宣科，要對教材的核心內容、難點內容以及教材之外的重要內容進行分析和講解。

啟發、討論式教學，注重學生參與、互動 教師精心設計和選擇在課堂教學中用于引導學生分析和討論的問題，或者根據授課情況在課堂教學中及時提出問題，引導學生思考、發表自己的見解，提出不同的觀點，培養學生的創新思維。

課堂教學中教師應當重視師生間的互動，注重學生參與課堂教學過程。如講授鏈傳動時，首先根據課前設計的問題提出：騎自行車時鏈條出現過什么情況？如何解決？在問題的情境中開展探索性學習，強化學生的思維能力，調動學生的學習積極性。在此期間教師要關注學生的反應，鼓勵學生參與討論。如果能讓所有的學生在課堂上勇敢地表達各自的想法和觀點，這將是最好的課堂教學，也是教師和教育的成功。

探究式教學，強調學生課后自主學習 課堂上教師給學生布置課后需要思考和研討的題目，讓學生課后查找資料。這些題目是探索式和開放式的，可以開闊學生的思維空間、培養學生的創新能力。如讓學生課后了解機車車輛用齒輪的應用場合、失效形式等，并要求在課堂上進行交流。不甘示弱的心理會驅使學生下功夫、花時間去閱讀文獻資料，以贏得滿意的評價。這樣，學生切實參與到教學活動中，學習積極性提高了，教學效果也得到了增強。

教師在教學過程中還可以選擇工程實際問題作為研究對象，通過網絡教學平臺布置給學生，給予學生富有挑戰性和自主性的研究機會，激發學生解決實際工程問題的興趣，調動學生的主觀能動性，培養和提升學生的創新能力。

探究式教學是一種符合工程能力培養規律、綜合素質形成的教學組織形式和教學方式，最適合卓越工程師的培養，它得到了“卓越計劃”的大力提倡和著力推行[4]。

7 多元化的教學手段，引領學生創新能力

機械設計課程實踐性強，但是學生工程實踐經驗少，對機械的感性認識不夠，對課程中遇到的一些工程實際問題，如零件的裝拆順序、齒輪的固定、軸承的裝配以及間隙的調整等難以理解。要講清楚這些問題，使用傳統的教學手段教師往往需要花費大量的時間和精力，即使這樣，很多學生仍然理解不深。

采用多媒體教學，將這些問題動態地演示出來，使抽象變得具體、復雜變得簡單，難以用語言表達的教學難點迎刃而解，取得傳統教學手段無法比擬的效果，極大地提高了授課效率，激發了學生學習興趣。另外，多媒體教學還特別適合知識的更新和隨時在課堂教學中增補學術前沿的內容。

在多媒體教學中，適當的視頻和生動的動畫可以有效地激發學生的興趣，拓寬學生的視野，但是信息量增大的同時節奏太快，學生沒有思考的空間；而且多媒體教學在公式推導、例題講解等方面還是弱項，所以必須保留必要的板書。如斜齒輪、蝸桿蝸輪的受力分析，教師在黑板上邊畫圖、邊講解，加強學生的理解、記憶和掌握，增強教學效果。因此，多媒體終究不可以代替板書。

板書設計是教師的基本教學技能之一，板書作為一種重要的教學手段直接影響教學效果。教師的板書是將所講授的材料濃縮成綱要的形式，有條理地呈現給學生，體現了課堂教學內容的整體性，使主要內容一目了然，有利于學生的理解、鞏固。

另外，采用板書還可以將教師從電腦前面解脫出來，走到學生面前或學生中間，吸引學生的注意力，拉近和學生的距離，發揮教師和學生面對面交流、溝通的優勢，利于增強教學效果，提高教學質量。

只有將多媒體教學與傳統的板書有機結合，拾遺補缺，并合理地分配他們在課堂教學中的比重，充分發揮各自的優勢，才能取得良好的課堂教學效果。

8 豐富實踐教學，加強對技術工作適應能力

課堂教學雖然是目前學校對學生進行教育的主要形式，沒有哪一種教學形式能夠取代課堂教學，但是僅僅利用課堂教學來培養卓越工程師遠遠不夠，必須要通過工程實踐，才能培養學生的工程意識和工程設計能力。

鐵路行業的迅速發展對學生提出更高的要求。我校肩負著為鐵路部門培養高級工程技術人才的重任，如何使培養的學生成為滿足行業發展需要的鐵路工程師，是教師在教學工作中必須思考的問題。