發(fā)布時間：2023-03-01 16:29:05
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)械設(shè)計專業(yè)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
由于近年來高校的大量擴(kuò)招，高校對于學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量日漸低下，畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量亦是如此。由于種種原因，學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量與教師完成畢業(yè)設(shè)計教學(xué)任務(wù)的質(zhì)量之間的矛盾激化嚴(yán)重，隨著時代跨越式的發(fā)展，此情況已越演越烈。陳舊的畢業(yè)設(shè)計課程設(shè)置模式已遠(yuǎn)跟不上時展的步伐。總結(jié)起來可歸結(jié)為，一方面，學(xué)生無法花費大量的精力與時間完成自己的畢業(yè)設(shè)計。另一方面，部分青年教師由于教學(xué)經(jīng)驗不足等原因?qū)W(xué)生的畢業(yè)設(shè)計不夠重視。
（一）從學(xué)生層面看待問題
1.就業(yè)形勢。
由于畢業(yè)設(shè)計課程被多數(shù)高校置于大四這個時間段，而學(xué)生此時心里考慮的是如何找到一份稱心如意的工作或考取碩士研究生。尤其是機(jī)械專業(yè)，就業(yè)形勢尤為嚴(yán)峻，在沉重的壓力下，在校大學(xué)生無法將心思完全放在如何完成自己的畢業(yè)設(shè)計上以完成自己的最后學(xué)業(yè)任務(wù)，加之有些高校無法把握住學(xué)生的心態(tài)以作出正確的心理指導(dǎo)。
2.對“畢業(yè)設(shè)計”重要性認(rèn)識淺顯。
由于有些高校機(jī)械專業(yè)類本科生一年級至三年級課程計劃中，沒有類似于“畢業(yè)設(shè)計”的課程諸如課程設(shè)計、在工廠實際操作等學(xué)習(xí)安排，導(dǎo)致學(xué)生對于其認(rèn)識極為匱乏，認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計類似于一些基礎(chǔ)課程，臨考試前加班加點復(fù)習(xí)一些考試范圍就可以輕松過關(guān)，從而導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生前期準(zhǔn)備工作不夠充分，加之部分高校對于最后畢業(yè)設(shè)計答辯管理過于寬松，使得學(xué)生運用獨立科研能力與扎實實踐能力完成畢業(yè)設(shè)計并取得較好成果的前期憧憬提前流產(chǎn)。
3.無法靈活運用學(xué)校文獻(xiàn)資源。
一個良性的畢業(yè)設(shè)計完成過程離不開大量的文獻(xiàn)檢索，在機(jī)械領(lǐng)域尤為如此，如一些工程應(yīng)用實例、經(jīng)驗公式、典型設(shè)計案例等對畢業(yè)設(shè)計幫助極大。但經(jīng)調(diào)查，學(xué)生在此重要環(huán)節(jié)存在嚴(yán)重脫節(jié)狀況。即便能夠使用紙質(zhì)圖書資源，也是一些過于陳舊的國家標(biāo)準(zhǔn)與工程應(yīng)用數(shù)據(jù)，以致最后設(shè)計出來的機(jī)械零部件根本無法應(yīng)用于實際。
4.無法靈活運用計算機(jī)軟件
在機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的完成過程中，一些計算機(jī)軟件如繪圖軟件、分析軟件、仿真軟件（UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERI-CUT、ANSYS等）等都起到非常重要的輔助功能。但因為學(xué)生前期對這些軟件重視程度不夠，導(dǎo)致后期完成畢業(yè)設(shè)計過程中的工作量非常龐大，繼而出現(xiàn)學(xué)生心理上的“心有余而力不足”情形。
（二）從高校層面看待問題
1.高校畢業(yè)設(shè)計課程設(shè)置問題。
包括畢業(yè)設(shè)計安排時間、畢業(yè)設(shè)計前期安排工作與選題工作等在內(nèi)的所有環(huán)節(jié)都能體現(xiàn)出其課程設(shè)置模式的合理性。不少高校將畢業(yè)時間安排在大四這個學(xué)生提前找工作的時間段并不是非常合理，此安排方式對學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計時干擾性極大。部分高校畢業(yè)設(shè)計前期安排并不到位，致使學(xué)生對在什么時間段完成什么事情渾然不知。關(guān)于選題工作，多數(shù)高校畢業(yè)設(shè)計題目過于陳舊，同樣的題目每年重復(fù)使用，畢業(yè)設(shè)計題庫不能及時得到更新，遠(yuǎn)跟不上工廠應(yīng)用的前沿技術(shù)。學(xué)生在選題的過程中往往不能掌握選課題的主動權(quán)，大多是各個學(xué)院隨機(jī)將指導(dǎo)教師分配給學(xué)生并由教師來分配畢業(yè)設(shè)計題目，此類型選題方式一定程度上使學(xué)生的興趣愛好與所選畢業(yè)設(shè)計題目得不到充分匹配，自然無法有效調(diào)動學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計的積極性。
2.高校教師問題。
現(xiàn)多數(shù)高校負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生的教師為年青教師，由于教學(xué)經(jīng)驗得不到長年的積淀，并缺少一個與教學(xué)時間長且經(jīng)驗豐富的教師進(jìn)行交流經(jīng)驗的機(jī)會或沒有經(jīng)過專業(yè)的教學(xué)培訓(xùn)，多數(shù)教師的教學(xué)經(jīng)驗只能是紙上談兵。因此，在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計時，時常出現(xiàn)學(xué)生某個時間段內(nèi)應(yīng)該完成的任務(wù)長時間得不到跟進(jìn)，答辯過程不能保質(zhì)保量，最終只能流于形式。如此每屆學(xué)生反復(fù)這樣的過程，畢業(yè)設(shè)計進(jìn)況與答辯結(jié)果不能及時得到學(xué)校總結(jié)與改進(jìn)，久而久之，自然導(dǎo)致高校培養(yǎng)的學(xué)生質(zhì)量每況日下。
3.畢業(yè)設(shè)計實踐內(nèi)容安排。
機(jī)械專業(yè)本科生步入社會更多的是需要其擁有能夠解決生產(chǎn)實踐中實際問題的能力，學(xué)生更應(yīng)該有熟練的實際操作能力以減少公司培訓(xùn)的成本。但部分高校為了節(jié)約資金、提高學(xué)生的畢業(yè)率等目的，學(xué)校里面的實驗儀器長時間得不到更換，加上教學(xué)管理上的脫節(jié)與陳舊實驗儀器的不能使用，導(dǎo)致基礎(chǔ)年級安排的實踐課程變?yōu)槔碚摻虒W(xué)課程。而畢業(yè)設(shè)計課程規(guī)劃里面多半沒有實踐操作或者做出實物的環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)的缺失必定會造成學(xué)生畢業(yè)時的實踐操作能力不足而低于公司引進(jìn)人才的標(biāo)準(zhǔn)。
二、改進(jìn)措施的提出
（一）學(xué)生層面改進(jìn)措施
1.心理輔導(dǎo)并及早介入畢業(yè)設(shè)計課程。
針對學(xué)生在大四階段所出現(xiàn)的這種心理問題學(xué)院輔導(dǎo)員應(yīng)及時作出心理輔導(dǎo)等相關(guān)措施為學(xué)生提供正確導(dǎo)向，在畢業(yè)設(shè)計課程規(guī)劃時間層面可以將畢業(yè)設(shè)計時間段其提前至3年級第2學(xué)期，及早的介入畢業(yè)設(shè)計對學(xué)生的幫助較大，可有效緩解四年級學(xué)生心理上的壓力，對于機(jī)械專業(yè)學(xué)生更是如此。
2.加深學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的認(rèn)識。
高校開設(shè)的課程中，基礎(chǔ)年級的課程安排應(yīng)開設(shè)2至3門類似于課程設(shè)計性質(zhì)的課程，使學(xué)生提前接觸此性質(zhì)的課程。再者，高年級學(xué)生進(jìn)行答辯時，可以讓低年級學(xué)生在現(xiàn)場感受畢業(yè)答辯這種氛圍以使學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計課程有一個更為清晰的認(rèn)識。
3.提高學(xué)生文獻(xiàn)檢索技能。
基礎(chǔ)年級的課程設(shè)置中須有1至2門文獻(xiàn)檢索課程，課程設(shè)置的場所可以是圖書館，教師可以將檢索電子圖書及文獻(xiàn)的不同方法教給學(xué)生，這樣有利于學(xué)生在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中快速查找并利用資源。查找紙質(zhì)圖書也是一樣，查找一些最新文獻(xiàn)資料有利于拓展學(xué)生的思路，激發(fā)其創(chuàng)新性。
4.提高學(xué)生的軟件操作技能。
對于工科類機(jī)械專業(yè)學(xué)生來說，一些基本的繪圖軟件、三維仿真軟件、分析軟件操作技能尤為重要。其可以快速高效的幫助學(xué)生解決一些簡單繁瑣的問題以節(jié)省大量的計算與分析時間。因此，學(xué)校必須開設(shè)此類課程并加以重視，基礎(chǔ)軟件操作能力可以形成厚積薄發(fā)的作用。
（二）高校層面改進(jìn)措施
1.及時更新題庫并合理分配任務(wù)。
高校的畢業(yè)設(shè)計題庫須及時更新，多數(shù)高校畢業(yè)設(shè)計題目跟不上企業(yè)實際應(yīng)用實例，有些題目嚴(yán)重時五六屆學(xué)生都在使用，導(dǎo)致有些學(xué)生直接就能從網(wǎng)上找到資源并原封不動地下載，即使是這樣，學(xué)生也可以輕松通過畢業(yè)答辯。如畢業(yè)設(shè)計題目任務(wù)量過于龐大，導(dǎo)致學(xué)生不能較好的完成任務(wù)，如任務(wù)量過小，學(xué)生輕松就能完成而達(dá)不到畢業(yè)設(shè)計初始的目的。因此須合理分配畢業(yè)設(shè)計題目，如任務(wù)量大，合理分解設(shè)計內(nèi)容并規(guī)定好各個學(xué)生所做內(nèi)容不相重復(fù)，這樣可以更好地鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。
2.實踐經(jīng)驗教師之間交流
以學(xué)院為單位組織有實踐經(jīng)驗的教師與年青教師之間互相交流，將好的教學(xué)案例與想法提出來與大家分享并交流以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
3.加大投資成本及時更換實驗儀器。
一個實驗儀器俱全且完好的實驗場所更有利于教師將實踐技能教給學(xué)生，能夠有效提高學(xué)生的實踐技能。若單純依靠以上方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，學(xué)生是否能夠接觸到公司里面前沿的技術(shù)難題可以通過校企合作這一途徑達(dá)成，而且此方法能夠有效提高學(xué)校的整體教學(xué)質(zhì)量。
三、典型教學(xué)案例的提出及實際效果
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計;標(biāo)準(zhǔn);制造;質(zhì)量控制
1機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容
當(dāng)前我國機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展勢頭迅猛，引入了很多全新的技術(shù)手段，現(xiàn)代化的機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)不能采用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，需要在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和完善，這也是當(dāng)前機(jī)械制造企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。由于我國的生產(chǎn)方式正由粗獷型逐漸轉(zhuǎn)向集約型，因此對機(jī)械設(shè)計制造的要求也越來越高。機(jī)械設(shè)計企業(yè)要在保證地區(qū)環(huán)境的基礎(chǔ)上發(fā)展自身經(jīng)濟(jì)，因此要求機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)在運營過程中要始終堅持環(huán)境保護(hù)的理念。機(jī)械的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)主要從以下兩方面入手:第一，在保證機(jī)械設(shè)計的安全標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，技術(shù)人員要不斷樹立機(jī)械設(shè)計的安全理念，保障設(shè)備安全及技術(shù)手段的先進(jìn)性。運用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械設(shè)備，引入科學(xué)合理的方式和方法對其進(jìn)行維護(hù)，確保機(jī)械設(shè)備的正常運行。此外，還要求機(jī)械設(shè)備的設(shè)計生產(chǎn)原材料堅固可靠，這樣能在設(shè)備運行中有效防止對工作人員產(chǎn)生的傷害，提高機(jī)械設(shè)備的安全性。技術(shù)人員還要做好對機(jī)械設(shè)備安全事故的評估工作，對已經(jīng)發(fā)生的事故要及時做好備案，將其作為實例對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，這樣能對操作人員進(jìn)行安全性的提示。最后，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計時技術(shù)人員要堅持以人為本的原則，不斷提高標(biāo)準(zhǔn)的智能化，這樣可有效避免工作人員在實際操作中出現(xiàn)使用疲勞的現(xiàn)象，提升工作人員的工作積極性和主動性，對提升機(jī)械制造的整體效率十分有益。
第二，機(jī)械企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計時，要在綠色設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)上，遵循環(huán)境保護(hù)理念，否則企業(yè)無法實現(xiàn)長期發(fā)展。很多企業(yè)因為沒有遵循環(huán)境保護(hù)理念而被當(dāng)?shù)卣【啠虼藞猿汁h(huán)境保護(hù)理念也是當(dāng)前我國現(xiàn)代化市場競爭機(jī)制及資源整合的實際需求。堅持環(huán)境保護(hù)理念也是現(xiàn)代化機(jī)械制造企業(yè)必須要落實的機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前環(huán)境保護(hù)設(shè)計在機(jī)械產(chǎn)品中的分類有以下三方面:其一是資源屬性綠色設(shè)計，其二是生態(tài)環(huán)境屬性綠色設(shè)計，其三是對人身心健康影響的基本屬性。綠色設(shè)計理念始終貫穿于機(jī)械設(shè)計中，并在不同階段呈現(xiàn)出不同的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，技術(shù)人員須在保證設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，細(xì)化機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品所使用的原材料，降低物料成本，遇到具體的機(jī)械設(shè)計問題時，技術(shù)人員要明確設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量和體積，保障機(jī)械設(shè)計成本策略的實現(xiàn)，促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計可以在綠色環(huán)保理念下進(jìn)行。在物料準(zhǔn)備階段，機(jī)械設(shè)計人員在設(shè)計初期就要體現(xiàn)出綠色保護(hù)這一理念，尤其是在選材環(huán)節(jié)，應(yīng)盡量選擇環(huán)境優(yōu)良、污染少、能循環(huán)使用的材料，不要因價格問題而選擇存在高污染等質(zhì)量問題的原材料。在機(jī)械制造階段，技術(shù)人員要保證減少廢水、廢氣及廢物的排放，降低工作人員的操作難度，這是提高資源利用率的有效表現(xiàn)形式。在產(chǎn)品使用時，還要對消費情況進(jìn)行監(jiān)督和控制，體現(xiàn)綠色設(shè)計的理念。消費者也應(yīng)樹立環(huán)境保護(hù)意識，共同推進(jìn)環(huán)境保護(hù)理念的形成。
2機(jī)械制造質(zhì)量控制
2.1質(zhì)量控制概念
機(jī)械制造企業(yè)在社會各個領(lǐng)域的發(fā)展下得到了極大提升，機(jī)械制造所面臨的選擇也是多方面的，不管機(jī)械制造的種類有多少，永遠(yuǎn)是用產(chǎn)品的質(zhì)量說話，也就是說產(chǎn)品的質(zhì)量才是影響消費者選擇的首要因素。產(chǎn)品的質(zhì)量控制一般都是通過機(jī)械制造的質(zhì)量控制實現(xiàn)的，單從這個層面來說，機(jī)械制造的質(zhì)量控制在整個機(jī)械制造中所起的作用是非常關(guān)鍵的。
2.2質(zhì)量控制的影響因素分析
第一，精度影響。機(jī)械產(chǎn)品對精度的要求是非常高的，而精度是對所加工產(chǎn)品質(zhì)量的一種直接體現(xiàn)，一般來說產(chǎn)品的精度與生產(chǎn)成本是成正比的，精度越高就說明生產(chǎn)成本越高，但是產(chǎn)品的精度與生產(chǎn)效率之間存在反比關(guān)系，也就是說生產(chǎn)產(chǎn)品的精度越高，其生產(chǎn)效率就會越低。設(shè)計人員一定要根據(jù)產(chǎn)品的實際使用需求，制定出合理的精度，只要達(dá)到生產(chǎn)需求即可，過高的精度不僅不會對需求產(chǎn)生變化，而且還會影響施工的生產(chǎn)效率。因此只有制定科學(xué)合理的精度標(biāo)準(zhǔn)，才能保證較高的生產(chǎn)率。第二，生產(chǎn)工藝。在機(jī)械加工過程中，由于生產(chǎn)產(chǎn)品不同，因此所使用的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)也存在很大差別。一般來說，須按照一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工藝系統(tǒng)流程的調(diào)節(jié)，這樣能有效避免系統(tǒng)出現(xiàn)生產(chǎn)誤差，對機(jī)械生產(chǎn)過程影響深遠(yuǎn)。第三，外部因素。在機(jī)械生產(chǎn)過程中，機(jī)械設(shè)備的零部件可能會因為一些外部因素而導(dǎo)致變形，無法正常工作，再加上受生產(chǎn)過程中加工部件自身慣力以及重力的影響，使得最終的加工精度也會出現(xiàn)一定的誤差。
2.3質(zhì)量控制方法
第一，測算。這一控制方法主要針對的是已經(jīng)加工完成的零部件成品的精度測算，主要是對成品的位置、尺寸以及形狀進(jìn)行對比和分析，通過一系列的測算程序來達(dá)到提高機(jī)械精度的目的。我們的技術(shù)人員主要是通過對尺寸精度的把握來提高形狀和位置的精度。第二，抵消外界因素。我們的技術(shù)人員要在制造產(chǎn)品的過程中，針對機(jī)械設(shè)計中可能會出現(xiàn)的問題，認(rèn)真落實工序檢測系統(tǒng)，及時調(diào)整問題，將出現(xiàn)的和可能出現(xiàn)的問題都了解清楚，及時處理這些問題，盡可能的避免外界因素對機(jī)械設(shè)計產(chǎn)生的影響。第三，工藝整合。要求設(shè)計人員對設(shè)計工藝進(jìn)行分析和管理，制定出科學(xué)合理的工藝生產(chǎn)路線，有效減少系統(tǒng)出現(xiàn)的誤差。
3結(jié)語
本文主要對機(jī)械行業(yè)的發(fā)展及技術(shù)手段進(jìn)行簡要分析，指出機(jī)械設(shè)計及機(jī)械制造質(zhì)量控制在機(jī)械制造中的重要地位，在此基礎(chǔ)上提出了機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和綠色設(shè)計兩種設(shè)計體系，希望能為我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展提供相應(yīng)的理論指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn):
［1］鄭伯偉.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計的指導(dǎo)和答辯改革［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷1•教學(xué)論文).2015.
［2］朱龍根.建設(shè)好專業(yè)課，把機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)辦成特色鮮明的新型專業(yè)［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷1•教學(xué)論文).2015.
［3］全國高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會第七次工作會議紀(jì)要［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷2•教學(xué)史志).2015.
［4］張奉祿，魯墨武.加強(qiáng)課程間的聯(lián)系和管理搞好機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)的改革［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷1•教學(xué)論文).2014.
［5］陶金玉.精心組織課程設(shè)計，加強(qiáng)培養(yǎng)設(shè)計能力［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷1•教學(xué)論文).2015.
［6］全國高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會第六次工作會議———實驗教學(xué)工作會議紀(jì)要［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷2•教學(xué)史志).2014.
［7］全國高等工業(yè)學(xué)校機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會第一次工作會議紀(jì)要［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷2•教學(xué)史志).2015.
［8］賈寶賢，何風(fēng)梅.機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)中的多元化手段［C］//第五屆全國機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)教學(xué)研討會議論文集(卷1•教學(xué)論文)．2016.
關(guān)鍵詞：研究性學(xué)習(xí)；CDIO工程教育模式；機(jī)械實踐；融合
實踐教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力都有著十分重要的作用，近年來，也受到了教育界相關(guān)專家學(xué)者的重視，機(jī)械設(shè)計這門專業(yè)已經(jīng)在我國各個高校中廣泛的開設(shè)，這門專業(yè)的教學(xué)也一直是教學(xué)中的重點和難點，為了提高機(jī)械設(shè)計教學(xué)的有效性，各個高校也相繼開設(shè)了關(guān)于機(jī)械設(shè)計教學(xué)的改革，并將實踐教學(xué)的改革放在重要位置，一些學(xué)校在機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)中融入了創(chuàng)新的主題，另一些學(xué)校則在教學(xué)過程中引入了TRIZ等相關(guān)理論，總之，各個學(xué)校的機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)改革大多圍繞創(chuàng)新發(fā)展來改革，均收到了良好的改革成效。CDIO工程教育模式是近年來興起的一種新型教學(xué)模式，這種教學(xué)模式可以讓學(xué)生積極主動的投入實踐過程中，從而調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，也成為工程教育發(fā)展的新方向。下面就探討研究性學(xué)習(xí)與CDIO機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)的融合模式，并將其應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計教學(xué)過程中，希望可以在一定程度上促進(jìn)教學(xué)水平的提高。
1.CDIO工程教育模式簡介
CDIO工程教育模式是近些年來國際工程教育改革的成果之一，該種教育模式最早由瑞典皇家學(xué)院、麻省理工學(xué)院等四所大學(xué)的教育專家提出，經(jīng)過多年的探索，形成了完善的CDIO工程教育理念，該種理念不僅是對歐美20余年改革教學(xué)理念的繼承，也提出了檢驗測評的標(biāo)準(zhǔn)。CDIO即構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate），該種教育理念是以產(chǎn)品研發(fā)到運行周期作為載體，讓學(xué)生可以積極主動的進(jìn)行學(xué)習(xí)。CDIO的培養(yǎng)大綱是以學(xué)生的能力為基準(zhǔn)，按照學(xué)生的能力分為工程系統(tǒng)能力、工程基礎(chǔ)知識、個人團(tuán)隊能力以及個人能力四種，CDIO的培養(yǎng)大綱要求學(xué)生需要通過這四個能力來達(dá)到既定的目標(biāo)。
2.研究性學(xué)習(xí)與CDIO的融合
CDIO教育模式能夠為學(xué)生提供一種理論與實踐課程間有機(jī)知識相關(guān)聯(lián)的教學(xué)背景，其計劃的主旨就是為學(xué)生提供真實的工作情景，并在這種情景中傳授給學(xué)生扎實的基礎(chǔ)理論知識。就現(xiàn)階段來看，已經(jīng)有芬蘭、丹麥、法國、新加坡、南非、中國在內(nèi)的五十余所大學(xué)加入至CDIO教育合作計劃之中，共同完善該種教學(xué)模式。
研究性學(xué)習(xí)即在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生從社會、自然和生活中選擇適宜的課題進(jìn)行研究，同時在研究的過程中積極的來汲取知識、應(yīng)用知識的一種學(xué)習(xí)活動。通過研究性學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在實踐過程中獲取到豐富的經(jīng)驗，也可以參與到知識的創(chuàng)造過程中，并從中養(yǎng)成一種良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，掌握好相關(guān)的研究方法，提升自己提出問題和解決問題的能力。研究性學(xué)來已經(jīng)在我國的各個高校中得到了廣泛的應(yīng)用，也取得了良好的教學(xué)效果，受到教師和學(xué)生的歡迎。
3.傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)中存在的問題
目前，我國高校機(jī)械設(shè)計實踐的主要內(nèi)容是機(jī)械課程設(shè)計、減速箱拆卸、機(jī)械傳動設(shè)計等模塊，在實踐過程中主要存在以下的問題：
3.1 學(xué)生缺乏主動性
以減速箱拆卸課程為例，該項課程是一門驗證性課程，學(xué)生僅僅可以在課程中學(xué)習(xí)到減速箱的安裝方式，難以主動的投入到方案設(shè)計過程中，且由于學(xué)生在生活中很少會涉及到相似的裝置，因此，大部分學(xué)生難以對機(jī)械設(shè)計的課程產(chǎn)生興趣，這也是教學(xué)水平難以提升的重要因素。
3.2 學(xué)生實踐能力難以提升
由于各種因素的影響，現(xiàn)行的課內(nèi)實驗和課程設(shè)計對學(xué)生的思想產(chǎn)生了一種束縛，大多數(shù)的實驗設(shè)備都是模型，學(xué)生雖然可以了解到模型的結(jié)構(gòu)，但是難以動手實踐，這就在很大程度上限制了學(xué)生實踐水平的提升，加上組織形式的限制，學(xué)生的實踐能力往往難以得到本質(zhì)的提升。
3.3 學(xué)生的創(chuàng)造能力有限
現(xiàn)行的實踐組織形式、教學(xué)內(nèi)容和考核方式都難以帶動起學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，很多學(xué)生對于設(shè)計的對象都不熟悉，加上考核方式的限制，學(xué)生之間很容易出現(xiàn)抄襲的情況，更談不上創(chuàng)造能力的提升了。
為了提升機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)的有效性，可以將研究性學(xué)習(xí)模式與CDIO教育模式相結(jié)合，以便提升學(xué)生的創(chuàng)造能力和學(xué)習(xí)的主動性。
4.融合研究性學(xué)習(xí)與CDIO的機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)的融合思路
4.1 實踐教學(xué)項目的確定
機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)的內(nèi)容的確定是將融合研究性學(xué)習(xí)與CDIO的機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)相融合的基礎(chǔ)，根據(jù)我國高校機(jī)械設(shè)計教學(xué)的現(xiàn)狀，具體的教學(xué)內(nèi)容包括以下幾個方面：
4.1.1 自動執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計
自動制定機(jī)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容以伺服電機(jī)模塊為主，學(xué)生可以自行選擇設(shè)計領(lǐng)域，并確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，教師可以為學(xué)生提供搭建實物和設(shè)計方案參考，在設(shè)計完成后，要求學(xué)生交出完善的分析報告，以便更好的考察學(xué)生求解和分析的能力。
4.1.2 機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計
機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計是實踐教學(xué)項目的重要內(nèi)容，教師需要要求學(xué)生構(gòu)思好機(jī)構(gòu)方案，并按照結(jié)構(gòu)簡圖，根據(jù)動力學(xué)和運動學(xué)的分析報告做好設(shè)計，提升學(xué)生的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新能力。
4.1.3 小型銑床設(shè)計
小型銑床設(shè)計包括控制方案設(shè)計、總體方案設(shè)計、進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計以及傳動方案設(shè)計，在實際的教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)該僅僅局限在銑床的設(shè)計中，也可以使用其他類型的機(jī)床，這樣就可以給學(xué)生提供多個選擇。
4.1.4 工業(yè)機(jī)器人設(shè)計
工業(yè)機(jī)器人設(shè)計能夠為學(xué)生提供一定的實踐機(jī)會，教師可以要求學(xué)生提供零部件的設(shè)計方案、控制分析方案等等，讓學(xué)生能夠通過這類訓(xùn)練，掌握相關(guān)的零部件設(shè)計知識。
5.機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)的組織方式
研究性教學(xué)模式與CDIO工程教育模式有一個共性，就是在教學(xué)過程中需要將學(xué)生放在第一位置，充分發(fā)揮出學(xué)生的主體地位，因此，在機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)的過程中，教師必須要采取各種方式激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。為此，可以根據(jù)研究性教學(xué)模式與CDIO工程教育模式的要求，將學(xué)生分為不同的小組，每個小組甄選不同的課題進(jìn)行單獨研究。
在實踐開始前教師要擬定好教學(xué)內(nèi)容和研究目標(biāo)，幫助學(xué)生明確教學(xué)的計劃，同時教師也要設(shè)計好問題，以便引導(dǎo)學(xué)生積極的進(jìn)行思考，提升學(xué)生的創(chuàng)新性思維。選題也要嚴(yán)格根據(jù)研究內(nèi)容和研究方案進(jìn)行，并要求學(xué)生按照這些選題來尋找資料，以小組為單位開展研究，相互提出疑問，教師進(jìn)行輔助解答，這樣就可以激勵學(xué)生以不同角度來看待問題，強(qiáng)化對課題內(nèi)容的理解。在開展實踐的過程中，教師要對學(xué)生進(jìn)行全程指導(dǎo)，防止代工偷懶行為的發(fā)生，此外，也要控制好實踐的時間，防止學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)逆反心理。
6.結(jié)語
研究性學(xué)習(xí)和CDIO教育模式都是以學(xué)生實踐為主的新型教學(xué)模式，在CDIO不同階段中融入研究性學(xué)習(xí)能夠有效的提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和機(jī)械設(shè)計的教學(xué)效果，在兩者融合的過程中，教師必須要尊重學(xué)生的主體地位，尊重學(xué)生的差異，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主探討和學(xué)習(xí)，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)，以便實現(xiàn)實踐教學(xué)水平的提高。
參考文獻(xiàn)：
[1] 江帆； 張春良； 孫驊； 王一軍； 區(qū)嘉潔.融合研究性學(xué)習(xí)與CDIO的機(jī)械設(shè)計實踐教學(xué)，實驗室研究與探索[期刊論文].2010，08（15）
[2] 楊會霞； 楊文堤.研究性學(xué)習(xí)模式與機(jī)械設(shè)計類課程的教與學(xué)[期刊論文].武漢科技學(xué)院學(xué)報，2006，08（30）
突出工程觀點機(jī)械設(shè)計課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，而學(xué)生缺乏實踐經(jīng)驗和感性認(rèn)識，因此我們充分利用實驗課、課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用工程觀點提高分析問題和解決問題的能力。實驗課在傳授知識和技能方面有著理論課無法替代的作用，它的特點是觀察目標(biāo)明確、清晰，原理結(jié)構(gòu)易懂、有針對性，可動手操作等。我們要求學(xué)生仔細(xì)觀察、分析，并將實際結(jié)果和有關(guān)原理進(jìn)行分析、對比和歸納總結(jié)。如動平衡實驗、螺栓組連接實驗等幾個驗證性實驗，目的就是驗證理論知識，培養(yǎng)實驗動手能力，同時提高學(xué)生應(yīng)用工程觀點分析問題的能力。課程設(shè)計是本課程及相關(guān)課程知識的一次綜合運用，是學(xué)生第一次較全面的設(shè)計訓(xùn)練，是對學(xué)生設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計能力的一次鍛煉和檢查。在此過程中，前一階段教學(xué)中存在的問題會顯露出來，因此這是系統(tǒng)培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生工程觀點的一次難得的機(jī)會。
將單個零部件的設(shè)計與整機(jī)設(shè)計結(jié)合起來在實際的工業(yè)應(yīng)用中，零部件往往不是單獨使用的，它們要相互連接、配合形成系統(tǒng)進(jìn)行工作。因此，機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)的目標(biāo)決不僅僅是為了能夠進(jìn)行單個零部件的設(shè)計，而是面向?qū)嶋H機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計。但目前國內(nèi)高校機(jī)械設(shè)計課程的內(nèi)容在編排上都是以零部件進(jìn)行分塊講解，各個零部件之間沒有很好地建立有機(jī)的聯(lián)系，學(xué)生在學(xué)完整個課程之后雖然能夠進(jìn)行單個零部件的設(shè)計，但面臨整機(jī)設(shè)計中的零部件之間相關(guān)問題設(shè)計往往無所適從。為此，我們在教學(xué)中每講到某一個零部件的設(shè)計時總要抽出一定的時間詳細(xì)介紹一下該零部件與其他零部件之間的關(guān)系、設(shè)計中如何進(jìn)行相互協(xié)調(diào)等。
合理使用教學(xué)方法與教學(xué)手段
1采用多媒體教學(xué)，提高教學(xué)效果學(xué)校在多個校區(qū)建立了設(shè)備先進(jìn)，條件優(yōu)越的多媒體教室，能保證全校機(jī)械設(shè)計課程的多媒體教學(xué)。從2000年開始研究利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革，進(jìn)行多媒體課件的研制工作，完成了《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機(jī)械工程基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計》三門課程的多媒體課件，所用素材內(nèi)容豐富、經(jīng)典生動，學(xué)生反映良好，使用方便省時高效；使教師授課空間由二維的黑板擴(kuò)展到了更真實、自然的多維空間，為改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段提供了新的發(fā)展機(jī)遇。
2多樣化的課堂教學(xué)幫助學(xué)生掌握重點、克服難點理論課加強(qiáng)啟發(fā)式，采用多媒體和黑板相結(jié)合，并輔以配套電子版教材，幫助學(xué)生聽課與復(fù)習(xí)；習(xí)題課通過抓住典型習(xí)題，舉一反三，以點帶面；討論課以實際工程為背景，使學(xué)生在分析能力提高中理解重點；實驗課充分發(fā)揮開放實驗室的作用，使學(xué)生在自主動手能力提高中突破難點。
3建設(shè)“機(jī)械設(shè)計”省級精品課程網(wǎng)站利用校園網(wǎng)提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,為學(xué)生提供了教學(xué)課件、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、復(fù)習(xí)思考題、練習(xí)題等大量的學(xué)習(xí)資源，節(jié)省了學(xué)時，提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，也培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
3開放主題的小論文，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力
由于學(xué)時的限制，在講授機(jī)械發(fā)展史等內(nèi)容時，只能給學(xué)生一些很粗淺的認(rèn)識。我們嘗試讓學(xué)生對這部分內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)，并且給學(xué)生獲取比教材上內(nèi)容更豐富和具體的知識的途徑，要求學(xué)生以“各種機(jī)械的發(fā)展史”為主題寫成學(xué)習(xí)小論文。學(xué)生通過查閱相關(guān)資料，對各種機(jī)器的相關(guān)技術(shù)及發(fā)展有了較深入的認(rèn)識，并完成了諸如“機(jī)器人的發(fā)展”“、抽油機(jī)的發(fā)展”、“聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展”、“輪式拖拉機(jī)的發(fā)展”等小論文的寫作，并編輯成冊，培養(yǎng)了學(xué)生主動獲取知識的能力。
工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
以機(jī)械設(shè)計課程體系的教學(xué)內(nèi)容為背景，以強(qiáng)化設(shè)計型、綜合型和加強(qiáng)學(xué)生動手能力培養(yǎng)為目標(biāo)，我們將原“機(jī)械設(shè)計”的實驗環(huán)節(jié)從課程中剝離出來，于2006年構(gòu)建了單獨設(shè)置、學(xué)分單列的機(jī)械設(shè)計實驗課程,并新編了“機(jī)械設(shè)計實驗指導(dǎo)書”和“機(jī)械設(shè)計實驗教學(xué)大綱”，按五大模塊體系設(shè)置了5個實驗項目，其中：創(chuàng)新設(shè)計型實驗1個，綜合型實驗3個，驗證型實驗1個。對每個實驗項目規(guī)定了難度等級，要求每位學(xué)生至少完成3個實驗項目，其中包括2個必做項目和1個選做項目，便于因材施教和培養(yǎng)學(xué)生個性發(fā)展。為進(jìn)一步提高本科生科研能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新熱情，依托西南地區(qū)較早建立的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實驗室，我校每年都舉辦大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽，學(xué)生可根據(jù)自身的興趣愛好和創(chuàng)新需求自由申請項目，也可申請參加教師從現(xiàn)有教學(xué)、科研、生產(chǎn)和管理研究課題中細(xì)化出來的項目或企業(yè)界設(shè)立的項目，學(xué)校給予經(jīng)費支持，機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)部配備指導(dǎo)教師。近幾年來，學(xué)生的科技創(chuàng)新活動如火如荼的進(jìn)行，優(yōu)秀作品曾多次獲得四川省“挑戰(zhàn)杯”、全國“挑戰(zhàn)杯”、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽獎項以及全國機(jī)器人足球錦標(biāo)賽冠、亞軍。
加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)
機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)組鼓勵和支持青年教師在職提高學(xué)位，實行指導(dǎo)教師責(zé)任制，安排富有教學(xué)經(jīng)驗的老教師在教學(xué)和科研上對新進(jìn)教師進(jìn)行指導(dǎo)和幫助，實行一對一的傳、幫、帶，并訂有明確具體的培養(yǎng)計劃，幫助他們提高教學(xué)能力，過好教學(xué)關(guān)。要求新進(jìn)教師必須經(jīng)過聽課、輔導(dǎo)答疑、批改作業(yè)、指導(dǎo)實驗、指導(dǎo)課程設(shè)計、試講、點評、講近機(jī)類課程等階段后，才能講機(jī)類課程。經(jīng)常開展有關(guān)本課程的教改與建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)方法與手段運用以及老教師示講、試講等教學(xué)法活動；鼓勵青年教師在教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面勇于創(chuàng)新，創(chuàng)造條件鼓勵教師參加各種學(xué)術(shù)會議。鼓勵青年教師積極參與本課程組主持或參加的校級及省教育廳立項的課程建設(shè)與教改研究項目。另外，加大引進(jìn)具有豐富實踐經(jīng)驗的高級工程技術(shù)人才，把不同經(jīng)歷的教師融為一個有機(jī)整體，使教師間共同磋商，相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。
英文名稱：Machinery Design & Manufacture
主管單位：遼寧省經(jīng)濟(jì)委員會
主辦單位：遼寧省機(jī)械研究院
出版周期：月刊
出版地址：遼寧省沈陽市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1001-3997
國內(nèi)刊號：21-1140/TH
郵發(fā)代號：8-131
發(fā)行范圍：
創(chuàng)刊時間：1963
期刊收錄：
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
中科雙效期刊
聯(lián)系方式
期刊簡介
《機(jī)械設(shè)計與制造》（月刊）創(chuàng)刊于1963年，是由遼寧省機(jī)械研究院主辦的學(xué)術(shù)刊物。中文核心期刊，中國期刊方陣雙效期刊，科技論文統(tǒng)計用刊，每期發(fā)行量萬余冊，讀者人數(shù)超百萬。幾十年來多次受到國家機(jī)械部、中國機(jī)械工程學(xué)會、新聞出版局、科委等主管部門的表獎，是我國機(jī)械行業(yè)最有影響的專業(yè)刊物之一。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 教學(xué) 改革
機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)包含機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計兩門課程，是機(jī)械類各專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，起著從基礎(chǔ)課過渡到專業(yè)課的橋梁作用。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)是對學(xué)生進(jìn)行設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、工程意識訓(xùn)練的主要課程。因此，課程教學(xué)內(nèi)容和體系改革的基本思想是既要讓學(xué)生能夠較扎實地掌握從事工程技術(shù)常規(guī)工作所需要的基本理論、基本技能，還要讓學(xué)生了解新知識及本學(xué)科的新發(fā)展，拓寬知識面，開闊學(xué)生的思路，從而更有利于學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)
理論教學(xué)環(huán)節(jié)是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)改革的一個重要方面，我們主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段三方面進(jìn)行了新的嘗試。
1.1 教學(xué)內(nèi)容
目前高校都提出了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”的人才培養(yǎng)模式，因此，理論課程的課時壓縮嚴(yán)重。而《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》由于融合了《機(jī)械原理》和《機(jī)械設(shè)計》兩門課程，故涉及的內(nèi)容多，理論性、實踐性都比較強(qiáng)，如果面面俱到，老師講解起來感覺力不從心，學(xué)生聽課時如聽天書。因此，為了適應(yīng)新的人才培養(yǎng)模式，必須對教學(xué)內(nèi)容做相應(yīng)的調(diào)整。
1.1.1 對與先修課程重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行必要的精簡。比如在平面機(jī)構(gòu)的運動分析和力分析這兩章中，很多知識都是理論力學(xué)中的重點內(nèi)容。以往在講授圖解法分析機(jī)構(gòu)的運動時，會花費大量學(xué)時講有關(guān)理論力學(xué)的知識，嚴(yán)重影響了其他內(nèi)容的講解。可以考慮先讓學(xué)生預(yù)習(xí)有關(guān)理論力學(xué)的知識，然后著重對方法進(jìn)行介紹和講解，既節(jié)約了學(xué)時，也收到了預(yù)期的教學(xué)效果。
1.1.2 在機(jī)構(gòu)分析中，增加了解析法內(nèi)容。以往在機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計中，因圖解法形象、直觀，有利于學(xué)生對問題的理解，有助于數(shù)學(xué)模型的建立，同時對某些簡單的問題比解析法更有效，因此在學(xué)時安排上占有較大的比重。為了適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要，增加了解析法講解的力度。
1.2 教學(xué)方法
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程主要研究常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本的設(shè)計理論和計算方法，由于大多數(shù)學(xué)生缺乏實踐知識，他們在學(xué)習(xí)過程中普遍感到抽象、枯燥、難學(xué)，尤其是機(jī)械原理這部分知識，認(rèn)為機(jī)構(gòu)運動簡圖與實際機(jī)器相差甚遠(yuǎn)，很難將兩者統(tǒng)一起來。因此有必要對教學(xué)方法進(jìn)行改革。
1.2.1 采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高教學(xué)質(zhì)量。如在講授“鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化”內(nèi)容時，我們就地取材，用雨傘作教具。采用學(xué)生熟悉的生活工具模擬學(xué)習(xí)內(nèi)容，不僅取材簡單，而且生動形象，容易與實際的機(jī)器相結(jié)合，克服結(jié)構(gòu)運動簡圖抽象的特點。
1.2.2 采用師生互動、類比等教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。教師可將自己的工作實踐及創(chuàng)新經(jīng)歷介紹給學(xué)生，這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高綜合素質(zhì)有很大作用。并且鼓勵學(xué)生自由選題開展小發(fā)明制作、軟件開發(fā)和教學(xué)論文撰寫等多種形式的創(chuàng)新活動。這種創(chuàng)新環(huán)境和氛圍幾乎能夠適應(yīng)每一名同學(xué)，因而有利于學(xué)生脫穎而出，做出較好的創(chuàng)新業(yè)績。
1.3 教學(xué)手段
傳統(tǒng)的教學(xué)系統(tǒng)是由老師、學(xué)生和教材這三個要素構(gòu)成的，以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，它的特點就是由教師通過講授、板書，把教學(xué)內(nèi)容傳遞給學(xué)生。隨著機(jī)械原理教學(xué)改革地深入，教學(xué)手段也必須進(jìn)行改革，否則難以完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，也達(dá)不到相應(yīng)的教學(xué)效果。機(jī)械原理部分有一些機(jī)構(gòu)的原理比較抽象，無法用語言形象地表達(dá)清晰，學(xué)生認(rèn)知困難，很難在學(xué)生中形成深刻的印象。運用計算機(jī)的動畫制作技術(shù)，可將一些難以想象和無法用語言表達(dá)的機(jī)械運動過程和工作原理制成多媒體課件，在講授相關(guān)內(nèi)容時巧妙的將現(xiàn)有教具與多媒體課件結(jié)合使用，將那些難以想象的機(jī)械運動過程和工作原理演示出來。
2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程》教學(xué)的另一重要部分是實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它包括實驗教學(xué)和課程設(shè)計。
2.1 實驗教學(xué)
實驗教學(xué)也是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的一個重要的實踐性環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和工程意識、檢驗知識的重要手段。對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)的改革，應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行：一是將某些驗證性的實驗通過電教片播放，為學(xué)生增加一些感性認(rèn)識即可。二是新增設(shè)設(shè)計型機(jī)構(gòu)方案構(gòu)思組裝實驗，要求學(xué)生自己設(shè)計實驗，自己動手完成，不再依賴于教師。三是設(shè)計綜合性的實驗，通過對實際機(jī)器的綜合研究，培養(yǎng)學(xué)生的整體意識和工程意識。
2.2 課程設(shè)計
機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)的最后一個環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)理論知識的能力、工程分析能力和運用資料等基本設(shè)計能力。對于學(xué)生中普遍存在的工藝知識和公差知識的不足，應(yīng)在設(shè)計中逐步給予講解和補(bǔ)充，使學(xué)生通過設(shè)計全面掌握和鞏固機(jī)械設(shè)計的相關(guān)知識。
3 結(jié)束語
總之，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課堂教學(xué)的改革是一個系統(tǒng)工程，涉及課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，全面推進(jìn)教學(xué)改革措施，才能取得良好的效果。必須刪掉陳舊或重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，增加新發(fā)展的內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面；在教學(xué)方法上，充分利用計算機(jī)的輔助教學(xué)作用，使計算機(jī)貫穿于整個教學(xué)環(huán)節(jié)，使教學(xué)方法上一個臺階，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和走向工作崗位打下堅實的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化；實踐教學(xué)；產(chǎn)品實現(xiàn)過程；項目設(shè)置；項目集成
作者簡介：范彩霞（1976-），女，河南澠池人，黃河科技學(xué)院工學(xué)院，講師。（河南?鄭州?450063）
基金項目：本文系河南省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃2010年課題（課題編號：[2010]-JKGHAG-0325）的研究成果。
中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）25-0083-03
一、機(jī)械實踐類課程概述
日本機(jī)械工程教育基于產(chǎn)品部件展開，體現(xiàn)了以機(jī)器部件為中心的知識體系，不僅包含了畫圖、讀圖等一系列制圖本身的內(nèi)容，還包含了互換性、零件設(shè)計、金屬材料學(xué)、加工工藝等諸多學(xué)科內(nèi)容，涉及方案、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)等與設(shè)計相關(guān)的專業(yè)知識。[1]在課程設(shè)置上將設(shè)計表達(dá)能力的培養(yǎng)課貫穿于整個學(xué)習(xí)期間，但具體實施方案尚未見報導(dǎo)。美國機(jī)械工程教育注重學(xué)科與數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的溶合，認(rèn)為工程設(shè)計制造技能是一門實踐性很強(qiáng)的培養(yǎng)人的右腦的學(xué)科，需要大量的實踐。[2]
我國圖學(xué)課程全程教育的新思路提出拓寬教學(xué)領(lǐng)域，[3，4]與相關(guān)課程整體優(yōu)化的思路大體上獲得同行專家的認(rèn)同，但全程教育體系的具體構(gòu)建實施一直是制約該項改革實效的重要環(huán)節(jié)，因為專業(yè)知識的拓展外延多寬沒有進(jìn)行深入探討。[5]范彩霞提出數(shù)字化設(shè)計制造能力的培養(yǎng)方案，[6]可以看作是以數(shù)字化設(shè)計技術(shù)為主線的整合圖學(xué)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理、機(jī)械工藝裝備設(shè)計、數(shù)控加工等專業(yè)理論實踐環(huán)節(jié)的實例，但也只是從宏觀上理順了機(jī)械圖學(xué)基礎(chǔ)及綜合提高階段所涉及的主要環(huán)節(jié)，并未從微觀上詳述如何關(guān)聯(lián)知識點與實踐應(yīng)用技能的培養(yǎng)流程。
現(xiàn)有機(jī)械實踐類課程有如下四個特點：第一，三維機(jī)械設(shè)計在教學(xué)中僅僅起到輔助學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識的作用。在機(jī)械原理與設(shè)計課程教學(xué)中，用于傳動機(jī)構(gòu)的演示動畫，在軟件操作上，多屬于了解的層次。第二，有些院校僅側(cè)重軟件操作能力的培養(yǎng)，不注重與專業(yè)設(shè)計制造知識融合，培養(yǎng)的人才屬于“造型派”而非“設(shè)計派”，造成學(xué)生學(xué)了課程和幾門軟件后，仍不能勝任一些工作任務(wù)，例如用常見的三維軟件設(shè)計工藝裝備（Computer Aided Fixture Design，CAFD）、計算機(jī)輔助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）在軟件操作上比較熟練，但CAM生成的數(shù)控代碼由于缺乏生產(chǎn)實踐設(shè)計訓(xùn)練無法直接控制數(shù)控機(jī)床（Computer Numerical Control，CNC）加工工件。第三，在高校中，計算機(jī)工程分析（Computer Aided Engineering，CAE）的教學(xué)主要在研究生階段，實踐中，CAE能力是作為工程設(shè)計一個必要階段而存在，高層次的應(yīng)用型人才培養(yǎng)應(yīng)將其作為重要內(nèi)容融入教學(xué)體系建設(shè)中。第四，各門實踐教學(xué)課程各自獨立，知識與技能的培養(yǎng)孤立進(jìn)行。
本論文在前期研究基礎(chǔ)上，拓展機(jī)械制圖與其他專業(yè)課程設(shè)計、金工實習(xí)和數(shù)控實訓(xùn)等實踐環(huán)節(jié)的聯(lián)系，加強(qiáng)了學(xué)生相關(guān)實踐環(huán)節(jié)工程圖學(xué)能力的深層次應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生為設(shè)計、為工程、為項目、為創(chuàng)新、為交流服務(wù)為目標(biāo)，對機(jī)械類實踐課程重新整合，形成基于產(chǎn)品實現(xiàn)過程和項目驅(qū)動相結(jié)合的機(jī)械類實踐課程體系。
二、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化數(shù)控方向?qū)嵺`課程體系建立
在基于產(chǎn)品實現(xiàn)過程（Product Realization Process，PRP）的課程教學(xué)體系設(shè)計中，實施以項目為中心的實踐教學(xué)，將產(chǎn)品的實現(xiàn)過程劃分為一個個有邏輯關(guān)系的項目，將項目實施主線貫穿于專業(yè)實踐教學(xué)的全過程，強(qiáng)調(diào)課程之間的關(guān)聯(lián)及理論學(xué)習(xí)和實踐集成，使課程體系符合工程教育規(guī)律。
圖1為機(jī)械實踐類課程基于項目式教學(xué)體系結(jié)構(gòu)示意圖，其總體設(shè)計以各級項目實施為主線，以強(qiáng)化學(xué)生工程實踐能力特別是CAD/CAE/CAFD/CAM/CNC（以下簡稱CAx）集成應(yīng)用能力為總體目標(biāo)，通過一種一級項目、三種二級項目和若干種三級項目集成機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)數(shù)控方向的主要實踐環(huán)節(jié)，建立專業(yè)知識、圖學(xué)設(shè)計實踐技能、工程應(yīng)用三者之間的有機(jī)聯(lián)系。
圖1中一級項目的設(shè)置目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生綜合運用專業(yè)知識和機(jī)械設(shè)計圖學(xué)技能設(shè)計復(fù)雜產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力。一般分為畢業(yè)設(shè)計項目和小型綜合項目，其中小型綜合項目重點與工程實踐和教師的科研結(jié)合，主要面向大學(xué)生課外創(chuàng)新實踐項目，包括大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃、大學(xué)生工程創(chuàng)新訓(xùn)練、大學(xué)生科研立項、大學(xué)生校內(nèi)科技競賽，該類項目主要為學(xué)有余力的學(xué)生設(shè)置。
二級項目的設(shè)置目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)的核心知識模塊的能力。每個核心知識模塊對應(yīng)特定的課程群，每個課程群都有一個綜合性的設(shè)計實踐項目，使學(xué)生認(rèn)識到關(guān)聯(lián)的知識群而不是孤立的知識點，課程群的建設(shè)與實踐結(jié)合起來，避免重復(fù)內(nèi)容。二級項目通常在若干個三級項目的基礎(chǔ)上完成。
1.1課程教學(xué)體系現(xiàn)狀
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程開設(shè)在大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院的能源與動力工程專業(yè)，共有三個模塊，分別為理論教學(xué)模塊60學(xué)時、實驗教學(xué)模塊4學(xué)時以及課程設(shè)計1周。
1.2教學(xué)體系中存在的問題
課堂教學(xué)模式陳舊，重講輕練。課堂教學(xué)中，教師常過分強(qiáng)調(diào)知識的全面性，造成課堂教授內(nèi)容過多，與學(xué)生互動較少，同時沒有給學(xué)生留下足夠“學(xué)”的時間。例如在講平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計時，課堂時間大部分在講授其設(shè)計基本思路與方法，很少講習(xí)題，更沒有時間讓學(xué)生練習(xí)，嚴(yán)重阻礙知識體系的掌握。實驗教學(xué)條件和內(nèi)容不完善，學(xué)生缺乏參與感。受實驗教學(xué)條件的限制，現(xiàn)有實驗教學(xué)內(nèi)容僅包括機(jī)械原理認(rèn)識實驗與機(jī)械零件認(rèn)識實驗，均為參觀性實驗。學(xué)生在實驗過程中只能對常用機(jī)械零件產(chǎn)生感性認(rèn)識，而沒有實際動手操作，致使參與感嚴(yán)重缺失。課程設(shè)計時間短，題目單一，且與實際脫節(jié)。課程設(shè)計的時間為一周，只能做一個題目，即二級變速器的設(shè)計。在這一周的時間內(nèi)，需對設(shè)計的各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、計算、選型和作圖等，時間非常倉促，學(xué)生非常吃力。加之設(shè)計題目與實際脫節(jié)，學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容不感興趣，阻礙了學(xué)生設(shè)計能力的提高。課程考核方式單一，偏重于理論知識的考核，實驗等實踐內(nèi)容幾乎不在考核之列，造成學(xué)生對實驗課程和課程設(shè)計不重視，專心于理論知識的學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生機(jī)械設(shè)計綜合設(shè)計能力的提高。
2教學(xué)體系改革措施
課堂教學(xué)、課程設(shè)計、實驗教學(xué)是機(jī)械設(shè)計課程整個教學(xué)體系中不可忽略的三個重要環(huán)節(jié)，本課程的教學(xué)改革也應(yīng)從這三個環(huán)節(jié)入手。課堂教學(xué)應(yīng)提高教學(xué)效率，課程設(shè)計應(yīng)提高學(xué)生的工程設(shè)計能力，實驗教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力為目的。同時理順課堂教學(xué)、課程設(shè)計與實驗教學(xué)之間的關(guān)系，建立多元化的教學(xué)體系。
2.1改革課堂教學(xué)方法，整合教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率
針對教學(xué)模式陳舊、重講輕練的現(xiàn)狀，課堂教學(xué)應(yīng)遵循精講多練的原則。在理論授課時精講基本概念、基本理論和基本方法，使知識易于理解、掌握和記憶。同時給學(xué)生留出一定的思維空間，避免滿堂灌和填壓式的教學(xué)方法。同時課堂教學(xué)應(yīng)多采用現(xiàn)代教學(xué)手段，例如對于一些較為復(fù)雜的空間模型和機(jī)械運動規(guī)律的講授，應(yīng)采用幻燈片、動畫或錄像等方式，更有利于對常用機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)和特點的認(rèn)識和掌握。在課程教學(xué)體系改革的大背景下，課程教學(xué)內(nèi)容需要整合，應(yīng)以機(jī)械零件設(shè)計為主線，以基礎(chǔ)理論側(cè)重實用為原則。機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計都是以機(jī)構(gòu)運動簡圖為研究模型建立機(jī)械運動簡圖，因此應(yīng)把結(jié)構(gòu)分析，機(jī)構(gòu)運動簡圖的定義、性質(zhì)和常用運動副的代號，機(jī)構(gòu)運動簡圖的建立作為重點講授內(nèi)容。對于機(jī)構(gòu)原理部分的內(nèi)容，過去主要是采用講授圖解法。隨著計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計的應(yīng)用與推廣，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以講授解析法為主，并增加計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計的內(nèi)容，向?qū)W生簡單介紹AutoCAD的操作知識以進(jìn)行機(jī)械設(shè)計，課后要求學(xué)生利用計算機(jī)完成簡單機(jī)構(gòu)的設(shè)計任務(wù)。對于機(jī)械傳動和零件設(shè)計，應(yīng)盡量減少理論計算公式的推導(dǎo)，增加零件細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計介紹和常用設(shè)計參數(shù)的選取原則的介紹，并加強(qiáng)對機(jī)械組合的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應(yīng)用、維護(hù)等。多向?qū)W生介紹機(jī)械方面的新發(fā)展、新思路，以開闊學(xué)生的眼界。此外，參考教材的選用應(yīng)著眼應(yīng)用性和先進(jìn)性。將版本較老、內(nèi)容較難的教材改為內(nèi)容較為簡單、學(xué)生感興趣、應(yīng)用型強(qiáng)的教材。
2.2完善實驗條件，注重實驗教學(xué)，重點培養(yǎng)學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力
針對學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)積極性很高，但學(xué)習(xí)很吃力的現(xiàn)狀，分析其原因，主要是因為學(xué)生對理論推導(dǎo)的課程內(nèi)容有所排斥。但學(xué)生對事物的感性認(rèn)識能力較強(qiáng)，且比較愛動手操作。應(yīng)對實驗條件和實驗教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整。例如建設(shè)機(jī)械設(shè)計綜合實驗室，購買機(jī)械設(shè)計課程相關(guān)教學(xué)儀器設(shè)備，用于滿足教學(xué)實驗條件，并在維持總學(xué)時（64學(xué)時）不變的情況下，大幅加大實驗學(xué)時所占的比例。其中，理論學(xué)時由60學(xué)時壓縮至36學(xué)時，實驗學(xué)時由4學(xué)時增加至28學(xué)時。為增加學(xué)生對機(jī)械機(jī)構(gòu)的操作能力和創(chuàng)新能力，實驗教學(xué)在課程教學(xué)中所占的比例大幅增加，實驗教學(xué)內(nèi)容也有了相應(yīng)的調(diào)整，包括認(rèn)識實驗、操作實驗和創(chuàng)新實驗。其中，認(rèn)識實驗主要是參觀機(jī)構(gòu)工作原理，4個實驗共8學(xué)時；操作實驗主要是常用機(jī)械模型的制作，3個實驗共14學(xué)時；創(chuàng)新實驗主要是根據(jù)學(xué)生的興趣進(jìn)行機(jī)械模型創(chuàng)新設(shè)計，1個實驗共6學(xué)時。
2.3健全課程設(shè)計內(nèi)容，全面提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計能力
機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是提高學(xué)生機(jī)械零件設(shè)計能力的一個重要環(huán)節(jié)。課程設(shè)計給定的時間短，涉及知識面廣，完成的內(nèi)容多，計算量大，繪圖工作繁重，有時一個普通的傳動方案就需要幾個小時甚至幾天的時間。鑒于該現(xiàn)狀，應(yīng)使課程設(shè)計的題目多樣化，并給出設(shè)計功能要求，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選題并擬定結(jié)構(gòu)方案，指導(dǎo)教師給出合理建議，并盡量借助于現(xiàn)代設(shè)計手段、設(shè)計方法指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計任務(wù)。在課程設(shè)計過程中，要求學(xué)生在手工計算的基礎(chǔ)上，完成裝配草圖設(shè)計，并運用CAD軟件完成裝配工作圖和零件工作圖的繪制。這樣不僅能使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間接觸和掌握計算機(jī)輔助繪圖技巧，又可以加深學(xué)生對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范的理解掌握，全面提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力，為其今后從事設(shè)計工作打下良好基礎(chǔ)。
2.4考核形式多樣化，全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計課程的課堂教學(xué)多，考核多以閉卷考試為主，因而導(dǎo)致學(xué)生對實驗、設(shè)計不感興趣，偏重于書本知識的掌握，形成了“高分低能”的不良現(xiàn)象。而社會的發(fā)展要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，因此，課程的考核形式應(yīng)多樣化，以全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為目的，不能單純以書面考試為主。按照這一思路，課程的考核形式也應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整。例如新制定的考試方案中，閉卷（或開卷）考試占30%，實驗完成情況占30%，課程小論文占20%，平時表現(xiàn)占20%。其中，閉卷（或開卷）考試內(nèi)容為課堂教學(xué)的重點及難點；實驗成績包括實驗?zāi)Ｐ椭谱魉健嶒灧e極性及實驗團(tuán)隊合作情況；學(xué)生可自行擬定課程小論文題目及內(nèi)容，但論文中必須能反應(yīng)學(xué)生對本課程結(jié)構(gòu)體系的認(rèn)識及學(xué)習(xí)感受（需對課程教學(xué)提出合理建議或意見）或?qū)φn程某一典型章節(jié)（典型機(jī)械結(jié)構(gòu)）的深入理解；平時表現(xiàn)包括課堂教學(xué)及實驗教學(xué)出勤率、學(xué)習(xí)積極性及作業(yè)完成情況。
3結(jié)論
3.1《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)體系的改革應(yīng)從課堂教學(xué)、課程設(shè)計和實驗教學(xué)三個環(huán)節(jié)著手，應(yīng)理順課堂教學(xué)、課程設(shè)計和實驗教學(xué)之間的關(guān)系，建立多元化且結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)體系。
