机械基础课程设计精选(九篇)

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第1篇：机械基础课程设计范文

［关键词］课程设计 综合实践 创新

［中图分类号］G712［文献标识码］A［文章编号］1009-5349（2010）11－0199－01

机械设计基础课程的课程设计一直以传统的单级圆柱齿轮减速器为核心设计课题。尽管大多数减速器可以在市场上方便地购得，不过，减速器作为与机械设计课程结合最为紧密的典型实例，仍然可以在课程设计中充当重要的角色。但是，我们也深刻地意识到，以减速器为核心设计课题，在培养学生遵循标准和规范等意识方面绰绰有余，而在培养学生的创新意识方面有所不足。一部分学生由于基础较差等原因，对课程设计没有给予足够的重视。而机械设计基础课程，恰恰是一门非常有利于激发学生创造能力的课程，应当让学生在本课程学习过程中逐渐积累的创造性火种，在最后一个教学环节中得到充分燃烧。因此，我们认为，机械设计基础课程设计的题目，应当是基于减速器，但不限于减速器；基于本课程，但不限于本课程。要灵活多样，因人而宜，适当综合，开展综合实践，从知识性、趣味性、实用性相结合的选题思路入手，在达到教学目的同时，激发学生创新的热情，鼓励学生创新的勇气。

近几年，我们在机械专业的综合实践中，在培养学生创新意识和创造性构思能力、社会调查和分析问题能力、独立思考和协作能力、计算绘图和运用工具书能力、审核设计说明书和图样能力、语言和文字表达能力等方面，进行了大胆的尝试，收到了预期效果。

综合实践与传统的课程设计相比，最大的变化体现在课题的确定上。在仍然保留减速器为核心题目的前提下，适当扩展设计课题。

首先，公布具体的课程设计题目，并由相应的指导教师对每个课题的性质、涉及的相关知识、设计工作量和对学生能力的要求等方面的情况略加阐述。为接近生活和生产实际，训练学生发现问题、研究问题、解决问题的能力，题目中的设计参数和原始数据只有少数是完整给出的，大多数是部分给出的，个别的甚至根本没有给出，区别度大，模糊性强，试图为不同程度的学生留有充分的选择余地。

然后，由学生根据自己的兴趣、爱好、特长、志向、自由组合、自主选题。为充分发挥学生的积极性、体现对学生的信任和支持，也允许少部分学生自己选题。实际情况表明，自己选的题目都有一定难度，学生对课程设计很重视，对自己很负责任。

综合实践大致划分为以下类型：

1.以单级圆柱齿轮减速器为核心的传动装置设计

这是传统的设计题目，设计指导书和参考资料完备，教师也有一定的指导经验，因此仍然保留，也可以同其他题目相对照。

2.教具设计制作题目

由于学生熟悉教具的工作原理，清楚教具的作用，所以积极性很高。他们克服困难，自己动手，先后制作了平面连杆机构连杆曲线演示板、含一个移动副的平面四杆机构演化规律演示板、飞机起落架机构死点位置演示模型等。其中，含一个移动副的平面四杆机构演化规律演示板的制作难度较大，学生想出了许多好办法，保证了质量，也有很大收获。学生还设计制作了压杆稳定演示装置等材料力学教具。

3.校园小机械设计

这类题目趣味性强，有实用价值，因此吸引了大多数学生。如：旗杆及附属装置设计；礼堂幕布自动启闭装置；校门启闭装置；多孔试卷装订机等。这些题目有的虽然看上去并没什么难度，但是随着设计的深入问题便不断出现。有些题目本身就具有一定的难度，在有限的设计时间内无法完全解决，但是仍然可以使学生受到设计训练。比如，申报校门启闭装置题目的学生，首先对自动伸缩门的结构、特性、品牌进行调查，然后，提出了对校门的改进意见，进行了相应的设计计算。

4.动态广告牌设计

目前市场上各种动态广告牌争奇斗艳，许多是依靠机械传动装置工作的，我们要求设计多画面翻转式动态广告牌，有一定的难度。有的同学选用了课堂上没有介绍的蜗杆凸轮间歇机构实现四画面的转换；有的同学还对吉林市的室外广告进行了详细的调查和分析，并提出了建设性的建议；有些同学除了选择正确的传动方案外，还完成了细节设计。通过这类题目的设计，打开了学生的思路，使他们看到了机械设计基础课的应用价值。

5.吉林市标准机械零部件市场销售情况调查

安排这个题目，一是考虑到现场机械维修人员应当了解市场，不仅能够设计，也要学会选用，要有经济意识和价格概念，跑市场的同时也可以学习一些书本上学不到的知识；二是考虑到近年来机械专业毕业生有从事营销活动的趋势，接触吉林市标准机械零部件销售市场，对机械产品的价格、质量、竞争情况有所认识也是必要的，学生终究要走向社会。有些学生原来以为这一组轻松，实际情况恰恰相反，写出一份好的调查报告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申报市场调查题目的同学十分认真，最长的一份调查报告达2万字，是从近百家标准件商店搜集来的数据，学生收获很大。

6.自选题目

第2篇：机械基础课程设计范文

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.

关键词: 机械设计基础课程设计;综合性设计;教学方法;教学改革

Key words: mechanical design basic course design;comprehensive design;teaching methods;teaching reform

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0201-02

0引言

机械设计基础课程设计是机械设计课程体系中的一个重要的实践教学环节,它是工科院校机械类专业学生进行的第一次较全面、较系统、工程设计性很强的综合性设计训练。通过该环节的实践训炼,不仅能使学生巩固加深扩展己学过的知识,并且能使其综合应用这些知识去解决实际问题。机械设计基础课程设计是理论和实践相结合的第一次初探,是一次真正意义上的工程应用能力的培养,是培养学生的工程创新设计思维方式在实践中的验证所迈出的真正意义上的第一步。

近几年,随着社会对人才需求类型的改变,进行教学改革改变人才的培养模式,培养应用型本科人才,作为我校培养人才方案的重点以成为必然,为实现这一人才培养目标的要求,相应的教学体系也在进行适应性调整。机械设计基础作为工科院校的一门重要的技术基础课,它将为这些专业的学生学习专业机械设备课程提供必要的理论基础,使其在了解各种机械的传动原理、设备的正确使用和维护及设备的故障分析等方面获得必要的基本知识,机械设计基础课程所占的教学比重在逐年增加。机械设计基础课程设计是机械设计基础课程最重要的综合性与实践性教学环节,其在实践教学中的意义越加显现出了其重要性。我们围绕着培养具有一定的实践能力和创新设计理念的应用型本科人才的目标,从教学内容、教学方法和手段、设计成果展现形式等方面进行了教学改革和探讨,指导学生从工程应用的角度,结合创新设计思维,应用先进的现代设计方法及设计手段去解决工程实际问题,考虑相关的工程技术要求,逐步树立正确的设计思想,增强设计创新意识和竞争意识。

1教学内容的改革

长期以来减速器作为机械设计基础课程的设计的经典设计题目,这是由于减速器自身的特点决定的。减速器作为机器中一个相对独立的部分,组成减速器的零部件覆盖了机械设计基础课程的绝大部分内容,便于学生在设计实践中应用检验所学的知识,实现理论和实践的结合。另外,不同类型的减速器和参数的设计参数要求,所设计出的减速器的结果是不同的,因此, 选择减速器作为机械设计基础课程设计的题目是可行的。然而, 减速器只是一个部件, 每届学生都重复同样的设计内容, 势必会影响教师的创新设计的积极性。另外, 我校制图课的测绘练习也选择减速器, 这就使得课程设计的题目过于重复,使学生缺乏新奇感,势必会影响学生的设计积极性,影响设计成果。因此,结合学生所学的相关专业和学生对本门课的掌握程度,适当地拓宽课程设计的选题势在必行。

鉴于我校的机械设计、材料成型、车辆工程、汽车服务、材料科学、机电一体化、工程机械、数控等专业的学生都要进行课程设计,其专业跨度大、学生人数多以及减速器涉及的设计问题的经典性,故减速器齿轮减速器设计题目仍予以保留,但根据不同的专业特点适当地增加了设计题目,例如,对于数控专业的学生可以设计普通机床的传动系统, 给出电动机的动力参数, 通过带传动,带动主轴箱的运动。在这样的传动设计中, 学生可以通过参观相关机床,这样既进行相关的带传动和减速器传动设计,也结合学生的自身专业知识,增加了学生的设计兴趣,使学生真正体会到什么叫学以致用。 对于汽车专业的学生,不再进行传统的一级圆柱齿轮减速器设计,而是结合其专业特点,设计汽车用变速器,这样,需要考虑的因素更多了,同时也符合专业培养的特色。实践证明, 适当拓宽课程设计的选题不仅能够让学生得到更多的工程设计训练, 而且能发挥学生的主观能动性, 对于培养创新设计思维和进行创造性设计, 可起到事半功倍的效果。

对于机械专业等为期三周的机械设计课程设计,要求学生在提交一份装配图、一到两张零件图和一份设计说明书外,还要提交箱座和箱盖的零件图。这样更能较全面地考查学生对《机械制图》、《互换性与技术测量基础》、《机械制造基础》、《机械设计基础》等几门课的掌握程度。

2教学方法和手段的改革

现代的教育要求“以人为本”,学生是教学的主体,教师则是教学过程中的主导者。课程设计作为教学中的重要部分,在设计过程中也要充分激发学生设计的主动性和创造性。要达到以上教学目的,首先应重视实践教学的环节,实践教学是学生获得感性知识的重要手段,课程设计也是如此,为了让学生在设计过程中能有一个整体的设计观念,我们在进行课程设计之前,让学生应用机械设计基础理论课上所学的知识,自行设计一个具有一定创新性的实验,来实现预定的运动规律。然后,让同学进行减速器的拆装实验,通过这次实验让大家对减速器的常见类型有一个直观的认识,使学生了解减速器内部零部件的类型、结构和装配关系, 对加工制造的工艺过程形成初步的认识。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系, 再此基础上让学生应用已有零部件设计一个合理的轴系,使学生能在课程设计中结合实际的参数要求设计出合理的轴系结构和尺寸。

在课程设计过程中也要重视老师的指导作用,一次成功的课程设计与教师的悉心指导是分不开的。为此应改变以前过于集中的指导方式,变“集中式指导”为“集中与分段相结合式指导”,设计前通过集中式的讲解交待清楚所要完成的设计任务,针对具体的设计任务如何入手去做,通过教师已有的设计经验,引导学生解决设计初期的入手难得问题,对于设计中的主要注意事项应交待清楚避免在设计过程中学生走弯路,在设计过程中教师应经常到教室中去,发现共性问题要及时地集中讲解,对个别底子薄的同学应进行个别指导,及时解决存在的障碍性问题,便于设计的如期完成,在设计的后期主要是检查与纠正细节。在具体的指导过程中要求教师要以学生的设计思想为主线,在不改变学生原有总体设计方案的前提下,进行指导完善此设计,让学生能真正地进行应用所学的知识进行创造性设计,让学生能够真正成为设计的主体,在完成此设计的基础上,让学生能够真正地领会完成一次设计的总体设计思路和收获自己的设计成果的成就感。总而言之,课程涉及的改革方向应以培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力为出发点。

3设计成果的展现形式

采用现代先进的机械设计手段,改变传统的纯手工绘图的方式。要求学生提交的设计成果为手绘的设计草图,手写版的设计说明书,以及电子版的设计总体装配图和典型的轴类、齿轮类和箱体类零件图。随着科技的进步,计算机在设计、生产、试验各领域发挥越来越重要的作用。为了顺应社会对人才的需求,必须重视学生的应用和掌握计算机的能力,在我院的机械设计专业率先试点要求总体装配图利用CAD完成。对于基础较好的同学要求应用SolidWorks、CATIA等三维绘图软件完成齿轮、轴、箱体、端盖等所有机械零件的结构设计,完成整机的装配,然后进行机构的运动仿真和干涉检验。

设计成果的评定方式,改变原有的只看图纸的评定方式,采用答辩与平时的设计表现相结合的方式,以图纸、计算说明书和答辩成绩为主,兼顾设计态度、准备情况、出勤率、进度、协作、总结等表现。答辩过程中师生间的相互交流是教师评定设计质量高低最有效的手段,通过答辩老师能够发现总结设计过程中所存在的问题,同时也是学生自我检验的最有效的方式,通过答辩锻炼了学生的语言组织和表达能力,有利于培养学生的宏观地看待问题和总结能力,能够强有力地督促学生及时地解决设计过程所存在的细节问题,防止懒散和懈怠现象的发生。

4结束语

机械基础课程设计是机械类专业重要的实践教学环节之一,对培养学生分析和解决工程实际问题的能力起着十分重要的作用。经过全体机械设计基础教师的努力,在课程设计过程中所进行的相关改革和实践,在组织教学内容方面加强专业特色适当地改变教学内容,在设计手段上应用现代的设计方法,在成果的展现形式上突出了实时动态的考核方式,能够全方位提高机械设计基础课程设计的质量,提高学生的综合能力。随着应用型本科教育改革的进一步深入,如何再提高教学质量,保证应用性本科人才培养模式的实现是我们全体机械教师不断努力地探索和奋斗的目标。

参考文献:

[1]朱宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京: 高等教育出版社,2005,(11).

第3篇：机械基础课程设计范文

【关键词】机械设计基础 实践课程 行为导向法

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）09C-

0052-02

一、实践课程的地位及重要性

在机械设计基础的教学中，理论教学对于高职类的学生来说是比较难于接受与理解的环节。在以往的教学环节里，对于较为简单的理论，学生还能理解，但一旦牵涉到较复杂的计算或者结构，学生立刻就表现出迷茫与排斥，教学效果不理想。学生们总在问一个问题：现在学的东西以后能干什么？这正是我们要仔细思考的问题。理论是为实践服务的，再高深的理论，如果不能应用于实践，也是没有意义的。因此，如何把理论应用于实际，然后再通过实践理解和深化理论，是我们课程改革中思考得比较多的问题。

在我们以往的课程安排中，有专门的实践环节课程设计，但课程设计是在理论教学结束后才开始，有的学生往往在设计过程中完全忘记了曾经学过的相关知识，需要重新对知识进行梳理，效率很低。因此，我们改革了以往的教学方法，让设计的思路和理念贯穿于教学过程，让学生在做中学、学中做，力图使学生学得轻松、有趣。

二、课程设计思路

我们考虑怎样把入门的门槛做到最低，让同学们不要对设计抱有神秘感和畏难的情绪。我们的课程切入点从学生们最常见的简单物体入手。机械无处不在，我们要找到简单的机械非常容易。在绪论里，我们不谈要学习哪些理论知识，而是发动大家找机械，学生开始还觉得很神秘、难度大，经过引导，他们发现原来机械就在我们身边，门上的铰链、屋顶的电扇、自行车，比如说日常常见的磨豆腐、打年糕……原来这些都是依靠机械，我们想想办法都可以实现，我们都可以对这些简单的东西加以设计。以后要做的是怎么样一步步把我们想要的东西用设计的语言表达出来。

一个机器的构成，分成原动机等五个部分（图1）。对于学生来说，最直接感受到的，就是执行部件，我们的思路就是从易到难，环环相扣，先从执行部件开始设计，然后就生产要求选用原动机，再就原动机和执行部件的传动比来设计和选用传动装置，最后是辅助系统和控制系统。设计思路就如同是一根主线，把机械设计基础的内容有机集合起来，学生的学习过程就是设计过程，机构的学习就是为了设计和选用，每一步目的明确，任务清晰。

三、思路的实践过程

绪论时我们重点介绍了这门课程的特点及用途，且加入了零件、构件等概念，并且拆解简单机器，让同学们有个初步认识。接着是绘制机构运动简图。然后我们先从四杆机构出发，结合日常见到的筛东西、磨豆腐等，布置设计任务，在四杆机构的讲解过程中，不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性，能转化为什么样的运动形式，现实生活中有哪些物品是用到了这些机构的，启发引导学生往设计任务上思考，学完四杆机构，学生也能就自己的任务作出简单的设计和构想。

一个机器少不了动力，因此我们在课程中增加了电动机的选用环节。学生设定了自己的运动机构的各种参数后，按部就班选用电动机，由此掌握了效率等概念，并且对整体的机器有了一个大概的认识，见到了轴承、联轴器、变速箱等词汇，虽然了解不深，但因为拆解了一个机器，学生们基本还是能接受。

电动机选择好了以后，就牵涉到减速的问题，这时我们就可以引进齿轮机构（包括蜗轮蜗杆）、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用，对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的，我们忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。在学习过程中就加入查手册选材料环节。把时间用到应用实践上。

齿轮有了，传动比有了。谁可以把运动和动力传递给齿轮呢？于是联轴器和联接就出场了，齿轮是靠键连接与轴传递运动和动力，电动机的运动和动力就是由联轴器联接电动机轴和带传动的。各类联接重点也是放在选择应用。

各类零部件都选用设计好后，轴就上场了，轴的结构设计是重点，我们通过举例比较分析，搞清楚什么样的轴结构是合理的，并且通过讲解和改错，明白为什么要有细节上的处理（这些机械制造基础已经有过讲解）。

最后是轴承，支撑轴的零部件。轴承的选用、轴承寿命计算是花时间较多的环节。

每一步就是一个设计环节，做的作业就是为自己设计的执行机构选用配套的运动机构和辅助系统。大家自己设计了一个机器，一个设计过程就完成了，同时完成的还有大部分的课程学习任务。对于凸轮、间歇机构等就放在了最后，由于前面已经学习过常用零部件的设计、选用，因此同学们学起来也并不吃力。

四、新思路实行的效果

课程改革前，由于内容之间相对独立，各机构之间的结构各有特点，相互之间联系少，课程重点不突出。学习时没有细化的明确任务和目标，学生接受很被动， 学生普遍反映这门课“难学”“不太理解”“听不懂”，通过率也是各类课程里面最低的。学生上课积极性不高，课堂气氛低沉，学习效果不好。

改革后，由于章节环环相扣，第一步就是学生为自己设计喜欢或相关的机构，后面的每一步都是为了实现机构的运动目标而实践，学生学起来有方向、有程序，特别是小组讨论方案，气氛非常活跃。教师在其中只是起到引导和帮助解决问题的作用，学习的主体是学生，思考的主体是学生，实践的主体还是学生，收到了较好的学习效果。

五、不足与思考

一是实践环节场地和师资有限。在学习过程中，我们很需要实物拆解的环节。但这些既需要各类机器，更重要的是需要较大的场地，还有就是需要有教师指导和协助，但场地和教师人手都是我们的瓶颈，这就使得拆解效果大打折扣，有人甚至只是看一眼（因为一个教师在这个环节没办法管理四五十个学生）。这个问题目前我们还没有太好的解决办法。

二是学生学习主动性不够。基本就是完成了任务就行，有的学生跟着小组混，学到的知识并不扎实。

三是还没有编撰校本教程。编写一本合适的教材，一直是我们的计划，但这个工程工作量较大，我们计划在近两年完成。

【参考文献】

[1]高晓丁.机械设计基础[M].北京：中国纺织出版社，2007

[2]陈玲.谈行为导向教学法的教学设计[J].职业教育研究，2007（9）

[3]罗红专，易传佩.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2010

【基金项目】2011年度新世纪广西高等教育教学改革过程立项项目（2011JGB250）

第4篇：机械基础课程设计范文

关键词:机械设计基础 理论与实践 创新能力 教学方法

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0212-01

《机械设计基础》是高等院校近机械类专业为培养现代化工程技术人才而设置的一门专业基础课程,主要任务是加强学生对机械零件设计理念的认识,培养学生的创造思维和实践应用能力,在学生的培养环节中占有重要地位。本课程在教学过程中需要应用大量的先修课程知识,具有较强的综合性和实践性,覆盖面广,教学难度较大。从以往教学效果来看,存在学生对所学知识理解不够透彻,设计能力不强、创新设计能力薄弱等问题。因此,改进本课程现有的理论教学与实践教学相结合的模式,加强课堂教学与工厂实际生产要求的联系,培养学生面向产品制造的思维理念,加强学生的创新意识以及动手能力,具有十分重要的意义。

1 加强理论教学与实践教学的结合

实践教学是培养学生运用理论知识解决实际问题、提高学生工程技术能力的重要环节。《机械设计基础》针对机械产品的运动、失效形式和零件加工过程进行讲解,课程实践性较强,知识涉及面广,在讲授时必须注意对课程进行宏观把握。通过近几年的教学过程体会,总结出以下几个方面来加强教学过程中理论学习和实践学习的结合。

1.1 引用实例分析讲解

在课堂教学过程中,多引用实例设计分析,加强学生对各个知识点的理解。在课堂上,通过展出一些典型失效的零部件,如胶合的齿轮,疲劳断裂的轴等,引导学生应该注意观察哪些要点,通过对零件断面的分析,了解零件的失效是怎么形成的,应该采取什么样的措施避免,以此加深学生对理论知识的掌握程度,并应用于实际的零件设计当中。同时,结合多媒体等有效途径,通过播放三维动画或视频资料,使学生更直观的看到机械零件的工作原理及在实际中的应用。

1.2 加强机械设计基础实验环节

机械设计基础实验教学环节包括课程实验和课程设计,对提高学生的工程设计能力有着非常重要的作用。通过亲自动手进行一些机构的拆装,让学生弄清一些构件和机构的概念及构成。例如在讲授完机构分析设计部分后,安排学生进行机构运动试验,通过对实验室的“慧鱼”创意组合模型进行拆装和分析,展示常见机构的工作原理。运用设计构思和实验分析,实现特定运动规律的合成与分解,进一步掌握了课程的理论知识。

课程设计如同一条线,把机械设计基础课程中各个相对独立的环节贯穿起来,使学生能够将理论与实际更好的结合。在指导学生课程设计过程中,除了介绍传统的电动机选择、传动比分配及计算、传动装置运动参数及动力参数计算等内容外,还对学生灌输了优化设计等内容。在设计中对学生进行分组,对同一任务要求的不同设计方案进行分析讨论,比较每种方案的优缺点,并要求学生进行改进,在不断的修正过程中锻炼了学生的分析计算、设计和绘图能力,懂得根据实际情况对方案进行取舍和变通。通过课程设计,使学生积累了工程实践经验,同时消化了书本的知识,锻炼学生的创新能力和工程实践能力。

1.3 组织学生积极参加实践环节

引入企业项目,开展第二课堂,组织学生到企业加工车间参观,使学生面对实际生产技术问题,学会灵活运用课程所学知识予以解决。鼓励学生参加省、市、校等举办的机械创新设计大赛、“挑战杯”、全国方程式赛车等竞赛,在任课教师的指导下,利用本课程所学的运动学知识和机械零件设计知识,完成竞赛作品设计。通过参加专业性的实践和竞赛,培养学生理论联系实际的作风,在实践活动中锻炼学生的工程设计能力和产品开发能力。

2 注重学生创新精神与能力培养

2.1 培养学生的创新能力

学生接受书本知识是一方面,如何能运用所学知识进行新的思考和创造,则是创新。因此在课程教学中,除了培养学生思考问题的一般性方法,还应对学生加强创造性思维的训练。

首先,要启发学生的思路。大多数学生是在教师的引导下学习,对于教师所讲的知识仅停留对该知识点的接受阶段,缺乏深入理解和举一反三的外延。因而,在授课过程中要主动启发学生的思维,增加发散性和开放性的习题和讨论,引导学生对问题有更深入和广泛的认识,甚至能联系到交叉课程和交叉学科,使学生对所学知识活学活用。同时,通过讨论也能提高学生的学习兴趣,迸发出新的思想火花,有助于学生思维方法的锻炼和创新方法的培养。

其次,要引入现代化的设计理念和方法。在科学技术日新月异的今天,现代化的设计理念和加工设备,如一股清泉源源不断为机械设计注入新的活力。作为教师,要把握最新动态,不断将新思路、新方法、新设备介绍给学生,结合现代工业产品设计理念,重点培养学生的产品创新能力。

最后,要锻炼创新实践能力。学生只有参加创新实践,才能综合运用所学知识解决问题,形成创造能力。在授课过程中,通过案例分析—提出问题—解决问题—新方案设计这条途径,可以启发学生的创新思维,提高学生的创新能力。通过课程设计、参与科研课题、参加竞赛、工程实习等多种方式,激发学生的创新热情,提高学生的创新设计技能,培养学生理论联系实践的能力。

2.2 重视学生其他能力的培养

在教学过程中,还应注重学生其他能力的培养。比如获取新知识的能力、团队协作精神和语言表达能力。通过小组讨论、项目训练、竞赛等多种形式,培养学生查阅资料、获取新知识的能力,培养学生团队合作,集体智慧的精神,培养学生语言提炼、表达和思考的能力。

3 结语

《机械设计基础》作为一门综合性、实践性较强的专业基础课程,要求教师在工作中不断探索创新,改进教学方法,研究适合培养学生创新能力的教学途径,加强与学生的沟通配合,充分利用好学校和社会搭建起来的实践平台,为现代化社会发展需要培养出具有扎实的基础理论知识、良好的动手实践能力和较强的创新精神的人才。

参考文献

[1] 许玢,钟礼东．机械设设计基础[M]．北京:化学工业出版社,2011．

[2] 黄纯颖．机械创新设计[M]．北京:高等教育出版社,2000．

第5篇：机械基础课程设计范文

关键词：三维设计软件；机械设计基础；课程改革

淮阴工学院是一所培养应用型人才的普通高等学校，“机械设计制造及其自动化”本科专业被江苏省教育厅授予“江苏省品牌专业”，被教育部遴选为“第二批高等学校特色专业建设点”。机械设计基础类课程包括《工程制图》、《机械原理》、《机械设计》及其课程设计等，是该专业主要的专业基础课。本文根据专业人才培养目标和课程的特点，从教学内容、教学方法、教学手段方面进行了探索，引入三维设计软件在机械设计基础课程教学中应用，提高学生工程设计能力，培养适应企业需要的应用型人才。

一、机械设计基础课程传统教学方法的弊端

机械设计基础类课程主要研究机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计原理和计算方法，是学习进程上从理论性课程过渡到结合工程实际的设计性课程。本课程在教学方法和教学手段上常利用多媒体、教学模型和挂图，再辅以教具在黑板上绘制结构图形。而多数学生没有太多的工程实践经验，且零部件设计都是二维图设计，多以设计计算为主，因而学生学习感到比较枯燥，设计零部件时缺乏全面考虑，绘制工程图错误较多且自己很难查出问题。

二、机械设计基础课教学实践

随着机械CAD技术的成熟，众多三维设计软件广泛应用于社会各个领域，极大地提高了设计、绘图的质量与效率。为此，高校的机械设计基础课程急需进行教学体系改革，建立以三维设计为主线的机械设计模式。

1.整合教学内容，制定教学计划

要使学生具备较强的三维设计能力，根据本院教学条件和学生情况，必须整合课程的教学内容、修改教学计划、提高师资质量，建立符合本院实际情况的应用型机械类本科人才的培养体系。在学生接触机械设计初期引入三维设计的概念，在机械设计基础课程的教学各环节应用，并在四年学习过程中，不断地应用，提高学生的工程设计能力。三维设计能力培养体系如图1所示。

2.三维设计软件应用于教学

机械设计基础类课程大多在低年级开设，学生刚接触机械专业知识，缺乏实践经验，对实际生产中的一些零件及结构不太了解，因此对教学内容难以掌握。用SolidWorks软件进行辅助教学，改变传统的教学方法和手段，提高学生的学习兴趣，提高教学质量。

《工程制图》课程难点和重点就是正确绘制工程图，以往教学要用许多学时使学生掌握机件的投影关系，学生要有很强的空间想象力，而用SolidWorks软件的零件模块可以方便直观地进行零件的三维造型，在工程图模块中自动生成二维工程图，并随三维模型的尺寸变化而变化，这样能使教学的重点放到工程图的表达和零件的技术要求标注，提高绘图质量。《机械原理》主要讲解各种常用机构，运用SolidWorks软件的运动仿真功能，可以把各种复杂的机构以三维的形式，通过形象、生动、逼真的动画演示直观地展示给学生；利用其参数化设计，将修改自动反映到所有的相关对象。例如讲解平面四连杆机构时，利用模型仿真不仅可以验证所设计的机构是否满足要求，同时还可以改变相应的参数，或以不同的构件为机架或调用不同长度的连杆进行装配，让学生参与设计并对设计结果进行现场演示加以验证。《机械设计》中在讲轴的结构设计时，对轴上零件的定位和固定，可预先绘制出各类轴上零件固定件，利用SolidWorks软件装配模块对轴系各个零件进行装配，演示如何进行齿轮的周向和轴向固定，轴的支承与固定，轴承如何装配如何调整间隙，各零件之间的相互位置关系、零件的装拆顺序及零件的结构工艺性应注意的问题等，使学生掌握轴结构和轴上零件的固定结构，改变了以往单纯的教学方式，在课堂上真正实现教学的互动。

3.三维设计软件应用于课程设计

齿轮减速器是最常见的一种典型传动装置，由许多零件组成，如轴上传动零件、轴承、联轴器、轴承盖和箱体等。机械设计基础课程的课程设计主要内容是根据减速器的主参数（如输入功率与转速、输出功率与转速等）对每个零件进行设计、绘图。首先根据设计数据，利用零件模块绘制减速器各个零件的三维建模，对于标准件和齿轮，可以利用Solidworks中的插件直接生成。利用装配模块对绘制好的零件进行装配，装配过程中可以直观地发现零件的尺寸是否有误，各部分的结构是否合理，各零件的固定是否准确，装配好的结构可以进行干涉检查，发现问题可适时修改零件模型，在装配结构中重新生成即可。装配正确的装配结构可以进行运动仿真，检查减速器的运动状况，对重要的零件进行受力分析等等。利用三维软件设计，有限的在2周时间内，使学生将重点放在减速器的结构设计上，可以较全面地考虑整体结构（包括油沟结构，油杯的选择等），使设计贴近实际的工程设计，掌握正确的工程设计基本理念，而不是把时间用在绘制图纸上，从而提高机械设计效率和质量，提高学生的工程设计能力。

三、结 论

通过以三维设计为主线的机械基础课程教学，使学生初步具有用三维设计软件设计机械产品的能力。在后续的机械加工等专业课学习中，可以利用三维设计软件的加工模块生成NC程序进行模拟或机床加工，可对三维软件开发产品的全过程有较深刻的了解；在大学生课外创新设计或毕业设计中可以灵活利用三维设计软件进行设计，做到大学四年不间断，提高学生的工程设计能力，适应企业对人才的需求。

参考文献：

［1］　曹岩，赵汝嘉.Solidworks2007基础篇［M］.北京：化学工

业出版社，2007.

第6篇：机械基础课程设计范文

然而，随着我国经济的快速发展，对人才培养提出了更高的要求，不仅要让学生打好扎实的基础知识，更要重视能力和素质的培养。加之课程教学学时的普遍减少与教学内容增多的矛盾日益尖锐，使机械基础课程的教学改革与课程建设又面临新的挑战。如何使课程教学适应新时期人才培养的要求，如何进一步提高课程教学质量，对此，根据我们的改革实践，谈谈自己对机械基础课程教学改革与课程建设的思路。

一、新时期高等工程教育教学改革的方向与机械基础课程的教学改革目标

高等工程教育作为培养工程技术高级专门人才的摇篮，培养既有宽厚基础知识和专业知识，又有国际化视野和外语能力，特别是具有工程实践能力和创新能力的高素质专门人才，是当前教学改革的方向。

机械制造业是国家的支柱产业，机械制造装备和机电产品的高技术化又代表了国家的综合实力，培养机械类高素质的创新人才就显得尤为紧迫，所以机械基础课程的教学改革至关重要。当前机械基础课程教学现状与国家经济的发展，特别是与知识经济时代的要求仍存在着不相适应，这集中表现在：较窄的基础知识及专业教育人才培养模式与社会经济的发展不相适应；长期形成的重理论轻实践的课程体系与现代工业高技术化对人才的综合素质要求不相适应：相对封闭、陈旧的教学内容与学科技术的发展不相适应；以传授知识为中心的继承教育与知识经济时代要求的具有创新精神的教育不相适应。

要改变这些“不适应”，就必须从世界经济的发展和国家经济建设以及信息化、网络化技术的发展对人才培养需求来审视课程的教学体系、教学内容和教学方法。因此，机械基础课程的教学改革目标应该是：根据新时期机械类创新性人才应具备的知识、能力及素质的要求，深化机械基础课程的课程体系、教学内容和教学方法的改革，进一步推动系列课程的教材、教学与实验条件和教师队伍建设，构建系列课程教学新体系与教学平台，使系列课程教学适应新时期高等教育与教学发展的需要，促进高素质创新人才的培养。

二、新时期课程教学理念与机械基础课程的教学改革

新时期高等工程教育目标就是要培养适应国际化的复合型高素质创新性工程技术人才。机械基础课程教学改革必须围绕这一人才的培养目标，以转变教育观念为先导，深化课程体系、教学内容及教学方法改革。

第一，要转变以知识传授为中心的传统教学观念，树立知识、能力和素质三位一体，强化实践训练和创新能力培养的教学新理念，深化机械基础系列课程教学体系改革。

首先是课程体系的改革。建立由理论教学体系、实验教学体系和设计训练体系三部分构成的系列课程教学新体系。理论教学体系由基础教学、提高教学、创新教学和双语教学等多层次、多模块教学组成，其中基础教学模块为各课程“教学基本要求”和“教学大纲”所要求的基本内容，提高教学模块为机械动力学、机械系统设计、机器人等不同专题内容，创新教学模块是以机械创新设计原理及方法为内容的教学，双语教学模块采用国外优秀英文教材组织的课程教学。实验教学体系是由基础实验系列、提高实验系列和创新设计实验系列构成，形成必修、选修及开放式的实验教学体系，并实行独立设课，从而体现加强对学生用实验方法研究机械的实践动手能力以及工程素质培养。设计训练体系主要从平时作业、大作业、课程设计和第二课堂的机械创新设计竞赛活动等教学环节入手，构建侧重由课程基本技能训练和机械CAD、机械系统综合设计与应用、机械创新设计能力等多方位的设计训练体系，促进学生能力培养和个性发展。

其次是课程教学的安排。要将提高内容教学安排在课程设计中进行，而将创新内容教学与创新设计竞赛活动相结合，以提高实际教学效果，同时不增加理论教学学时。

再次是教学学时安排。要在保持课程教学总学时不增加的情况下，适当减少教师理论讲授学时，而逐步加大实验教学的学时比例，强化学生在实践动手过程中自主学习知识，同时有利于缓解教学学时少与教学内容多的矛盾。

第二，要转变过去基础课程教学只强调教学内容的基础性的传统观念，以既重视教学内容的基础性和经典性，又注重教学内容的先进性和时代感的教学理念，推进课程教学内容的改革。在课程教学内容的更新上，既要确保课程“基本内容”教学，让学生首先要打好扎实的基础理论知识，又要让学生了解当前学科的最新发展和最新成果，拓宽知识领域，开阔视野，活跃思维，增强创新意识。同时还要加强教学内容的工程实践性，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。因此机械基础课程教学内容的更新要适应现代机电产品设计、制造及其自动化技术发展的需要，要正确处理课程教学内容的经典性与现代性、基础性与先进性之间的关系。可通过各课程教学内容整合、协调和优化，进一步明确各课程教学内容的分工与定位，处理好内容的互补关系；通过教材内容、例题、习题以及实践性展示内容的更新，适当引入和扩展反映当代机械学科发展的新材料、新工艺、新理论、新方法、新技术和新产品等内容，体现教学内容的时代感；通过典型实物案例展示教学和设计训练环节的内容设计，突出教学内容的工程实践性、系统性及创新启迪性，促进学生的工程素质与实践创新能力培养，体现课程教学内容之间的联系贯通和机、电、液等多学科内容的融合，让学生感受到科技综合化发展趋势的要求。

第三，要转变当前以教师为中心的课程教学方式。坚持“以学生为中心，教师为主导”，推进课程教学方法改革，变学生在教学过程中被动接受为主动学习。这就要求将当前以教师课堂教学为中心向以课堂教学为主导、学生课外自主学习为中心的教学模式转变，改变当前学生被动学习的局面。要求将当前仅就一本教材内容的课程教学模式，向以教材内容学习为主导、学生利用各种课程教学资源学习为中心的教学模式转变，改变“一本教材包打天下”的教学局面。让学生在掌握本门课程的“三基内容”的基础上，引导学生更多了解学科的新发展和新知识，加强对原著的学习，解决学生的知识量过少、知识面过窄的被动状况，培养学生认知、理解和

归纳能力，提高学生学习的质量和效率。

三、新时期大学教学的特点与机械基础课程教学资源的建设

在当今信息化与网络化的知识经济时代，学生主要是在教师的指导下，学会利用学校提供的各种教学资源和学习条件以及现代教育手段进行自主学习，发展个性，实现因材施教，这已成为当今大学教学的特点。因此，为学生创造优质的教学资源和学习环境是非常重要的。机械基础课程教学应根据这一教学特点，着力加强课程教学资源建设。

第一，要采用优质教学资源组织课程教学。一流的人才培养和一流的教学质量，必须要有流的师资、一流的教学内容、一流的教材、一流的教学条件和先进的教学方法来支撑。首先要选用优质教学资源组织教学，开展教学研究；其次要加大精品课程建设，大力建设和丰富优质课程教学资源。这是当前教师教学的核心工作。我校已有多年的机械基础课程教学沉淀和丰富的教材建设经验积累，有历经数十年教学考验和锤炼的精品教材。我们基于这一教学优势，以精品教材建设为龙头，充分运用现代信息化、网络化的教育技术手段，改造传统的教学内容、教学方法与手段，配套新的课程教学体系和各教学环节，建设了系列辅助纸质教材、电子教材及网络教学资源等，为机械基础课程教学提供了丰富的优质教学资源。

第二，要加大实验教学资源的建设。当前机械基础课程实验教学资源严重不足是实验教学改革的瓶颈，特别是缺少真正能让学生动手实践和激发学生自主研究和创新的综合型、研究型和设计型等新实验平台。因此，实验教学资源的建设是当前机械基础课程实验教学建设的重要任务和目标。为此，我们以提高学生科学实验素质、实验设计能力以及动手实践能力为核心，帮助学生将知识融会贯通，对学生进行全面的知识与技能训练，着力研发机械认知测绘及反求设计系列实验、机械综合性能测试系列实验和机械创新设计与制作系列创新实验，加强科研成果向教学新实验转化，为实验教学提供优质的实验教学资源。

第三，要实施教学资源的开放式管理。将课程教学的各种教学资源如教学模型、实物、教具、实验、课外学习参考资料以及网络教学资源等，通过资源整合，面向学生开放。创造一个能让学生随到随用并可用多种学习手段和途径进行多层次学习的开放式教学环境，最大限度地满足学生个性发展对教学资源与条件的需求。为此，我校基于数十年来课程建设积累的丰富教学资源，依托国家教学基地建设，通过资源集中、整合和充实，创建了机械基础系列课程学习室、网络教学环境、机械创新设计教学与实验中心等开放式教学环境，并由研究生负责实行开放管理，效果显著，同时也大大提高了教学资源利用率。

四、新时期对教师的要求与机械基础课程教师队伍的建设

第7篇：机械基础课程设计范文

关键词：《机械设计基础》课程；教学过程；学科指导思想

《机械设计基础》课程是工科类院校相关专业的一门重要的专业基础课，课程阐述了常用机构和通用零件的设计理论。通过长期的教学实践，我们总结出一套进行该课程教学的学科指导思想，具体内容是：在实施《机械设计基础》课程的教学过程中，要始终围绕培养学生设计能力这一中心，夯实学生设计计算和结构设计两个基础，搞好课程设计这一综合训练环节，做好理论授课、现场教学、动画演示、实验教学与制作“五位一体”的教学模式。课程组的教师在教学过程中，认真贯彻其学科指导思想，收到了满意的结果。现将本课程的学科指导思想阐述如下。

围绕一个中心：培养学生的设计能力

在开设本课之前，学生只学过制图、公差、金属材料及热处理、工程力学等课程。本课程的目的就是向学生讲授如何进行机械设计，教师要指导学生如何将前述课程的知识用于机械设计中，为后续专业课的学习奠定基础。设计过程是一个创新的过程，即设计是为了达到预期目的改进旧机械，创造新机械的过程。机械工程上涉及的零件、构件错综复杂。所以《机械设计基础》包含门类繁多的构件、机构、零件。如果没有一条清晰的主线，极容易使学生听得无头绪，造成理解上的混乱。所以在讲授该课程时，要紧紧围绕培养学生设计能力这条主线。不管是什么类型的零件，都遵循着相同的基本设计程序，即按工况选择零件类型，对零件进行受力分析，选择材料，确定是否热处理，分析失效形式，计算关键尺寸，直到进行结构设计。如果教师按这条主线讲授，学生按着这条

主线学习，就可以在繁多的理论中理出一条鲜明的脉络，使教师讲授有章可循，学生学习也带有明确的条理性。

夯实两个基础：设计计算与结构设计

《机械设计基础》课程有两大基础知识需要夯实：其中一个基础知识是设计计算的基础知识，其核心是针对设计对象的主要设计形式，确定设计准则，再通过相关的理论，或对未知的设计对象进行设计性计算，或对已知的设计对象进行校核性计算。无论是设计性计算还是校核性计算，都是围绕着设计对象的关键尺寸展开的。比如轴的危险剖面直径、带传动中带的根数、链传动传递的功率、齿轮齿面接触疲劳强度计算中的主动轮分度圆直径、齿轮齿根弯曲疲劳强度计算中的模数等。另一个基础知识是设计对象的结构设计，其核心是针对设计对象的定位、装拆、加工、改善工作条件等大量的工艺以及其他诸方面的知识。在学习时，学生往往只注意（或过分注意）机械零件的设计计算，忽略（或轻视）机械零件结构方面的设计，造成的结果是零件的关键尺寸或参数计算能力强，而零件结构设计能力弱，错误频出。比如普通螺栓联接的过孔问题，轴上零件与轴的定位问题，轴承和轴系的定位问题，主从动带（链）轮的相互位置问题，轴开卸荷槽以及减少零件的应力集中的问题等，在学生的毕业设计中全暴露了出来。以上问题，虽显得细小繁杂，但对机械设计至关重要。

把握一个综合训练环节：课程设计

《机械设计基础》课程是由基础课向专业课过渡的桥梁课，多门课均交汇于该课程上。故讲完本课程后，应对学生进行一次综合性训练，这个环节就是课程设计。通过课程设计，可以使学生将机械设计基础和相关课程的知识融会在一起，利用手册、查阅资料，使用标准、规范自行设计简单机械。教师通过讲座，将设计任务下达给学生，指导学生按机械设计步骤进行计算，画草图、装配图、零件图，编制说明书最后完成答辩。这个过程还是围绕培养学生设计能力这个中心开展的，也是为将来学生的毕业设计以及参加工作后的实际设计进行的首次演练。通过编写说明书锻炼学生的设计计算能力，通过绘制装配图和零件图锻炼学生的结构设计能力，并且要把对学生这两种能力的锻炼有机地结合，用以提高学生的综合设计能力。所以课程设计是继《机械设计基础》课程之后对学生设计能力的再提高。我们在指导学生课程设计中做到单题单做、手绘和机绘结合、教师指导与学生自行设计结合、参考资料与创新设计结合，取得了较好的效果。

实施“五位一体”的施教模式：理论讲授、

现场教学、动画演示、实验教学及制作

通过长期的探索改革，我们走出了一块黑板一只粉笔式的单一课堂讲课的圈子，归纳出一套“五位一体”的施教模式，提高了教学质量。

理论授课这是《机械设计基础》课程的基本讲授方式。由教师利用合适的教学方法（如比较法、归纳法、空白艺术等）在课堂上讲授课程的基本概念、重点、难点。

现场教学刚刚接触机械设计课的学生对课程中所涉及的各种机构和零件缺乏感性认识。若在理论授课的同时，安排必要的现场教学，则会起到事半功倍的效果。比如让学生现场观察牛头刨床的工作过程，同时介绍曲柄摇杆机构、棘轮机构及螺旋传动机构组成的牛头刨床工作台横向进给机构的工作原理，由摆动导杆机构组成的牛头刨床滑枕移动机构的工作原理，然后再讲授这些机构相应的理论知识。如不能去现场，尽量将实物摆在学生面前进行讲授。这样的教学可使学生接受迅速、理解透彻、掌握牢固。

动画演示现代教学已非常广泛地融入了多媒体课件技术。在《机械设计基础》课程的教学中，应将某些重点、难点制成Flash课件，用动画的形式演示给学生。比如槽轮机构的工作原理、带传动的弹性滑动、链传动的多边形效应、齿轮啮合过程的相对滑动等等。这些内容若只靠课堂讲授，则显得空乏费解，利用Flash技术，将其转换成动画演示，由此将空洞的静态教学变为形象的动态教学，让学生听得自然贴切，其思路会立刻融入到教师所讲授的知识中。

实验教学机械设计基础本身就是一门实践性很强的课程。教师一定不要仅局限于课堂教学，还应该重视课堂外的实践教学环节。除前面已陈述的现场教学外，实验教学亦是一种重要的实践教学方式。通过实验教学，一方面使学生印证课堂上所讲的理论知识，比如减速器装拆及性能实验、弹簧的示性线测试实验等。另一方面也是更重要的是教会学生掌握一套完整的机械设计的实验方法，即掌握一套机械设计领域的基本的科学研究的手段，比如通过摩擦、磨损性能实验，由学生自行设计实验程序，制作试件，调整实验设备，采集相关参数的数据。像这种综合性、设计性实验将为学生的今后提供可持续发展的动力。

第8篇：机械基础课程设计范文

高校教学原则的内涵是根据教育规律和一定社会的教育目的，在总结教师先进教学经验的基础上，结合高校的特点而制定的，是高等学校教学工作必须遵循的基本要求，包括科学性与思想性相结合、理论联系实际、统一要求与因材施教相结合、知识传授与能力培养相统一、教学与科研相结合、系统性与循序渐进相结合、专业性与综合性相结合原则等诸多方面。

《机械设计基础》是机械类及近机类专业的一门主要技术基础课程，对学生学习专业课程起着重要作用。它的主要任务是使学生掌握各种常用机构及通用零件的工作原理、特点和应用的基本知识，使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范，选用机构及零件类型，并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核，从而具有设计简单机械传动装置的能力。该课程的综合性和实践性都很强，它要求学生不仅要掌握扎实的基础理论知识，更重要的是理解那些从工程实践中得来的知识经验，还要具备将所学知识应用到工程实践中去的能力。在当前《机械设计基础》教学过程中，存在一些问题，比如教学方法不被重视，教学方法改革难以突破；传授知识的教学方法多，忽视发展学生智力的教学方法；运用单一的讲授法多，而运用多种有利于大学生独立学习的方法少；在课堂讲授中，灌注式多，启发式少，讨论式少，学生参与度低；注重集体教学方式，忽视个别教学方式，不能很好的进行因材施教；不能将现代化教学手段与教学方法改革有机结合等现象。

随着教学思想和理念的变化，社会对人才培养质量要求越来越高，现代科技迅速发展，教学时间和内容矛盾越来越尖锐，这就要求我们提高效率，改变低效率的陈旧落后的教学方法；进一步转变教学思想和教学观念，坚持主体式、互动式、启发式教学思想，以学生为本，重视调动学生的学习积极性，重视培养学生的创新精神和探索、研究能力；同时，教学技术的发展及其广泛运用，学生获取知识技能的途径增加，促使教学方法与之适应，科学技术手段的发展，对教学方法的改革提出了新的要求。比如废止注入式或填鸭式教学方法，提倡灵活采用启发式、讨论式、探索式、研究式等教学方法；实行师生互动，课内外结合，集中教学和个别化教学结合，理论教学方法改革与实践教学方法改革相结合，充分发挥各种教学方法的整体功能，根据不同的教学内容和目标来选择与使用不同的教学方法，注意发挥多种教学方法所构成的方法体系的综合整体功能；把教学方法与学习方法统一起来，教师在选择和设计教法时，不能脱离学生的实际，应加强学习方法的研究，把教法建立在学法的基础上，将教法与学法进行统一设计和安排，使学生获得与教法相适应的学习方法等。在《机械设计基础》课程的教学过程中，笔者认为可以从教学对象、教学思路、教学内容、教学方法等方面贯彻高校教学原则。

教学对象。根据专业设置和本、专科、高职的不同层次的现况，按不同专业、不同层次实施教学，注重课程的教材建设，分别制定相应的教学大纲，编写和选用不同的教材。

教学思路。任何一门知识都具有系统性，《机械设计基础》亦如此。确定教学思路尤为重要，因此课堂教学应围绕一定的主线展开，这样学生在学习时能对所学内容有一个整体认识，不会产生杂乱的感觉，有助于学生对知识的灵活应用。

《机械设计基础》上半部分主要介绍了三大类常用机构：平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，其中各类机构又可划分为很多种类。由于种类众多，容易使学生感到内容繁杂。为了使学生从总体上把握各类常用机构，在讲解时以常见的往复式四冲程内燃机作为这一部分的教学背景或主线。使学生在学习某种常用机构时，联想到其它常用机构，并进一步引导学生主动分析各种常用机构的异同点。

往复式四冲程内燃机利用平面连杆机构变换运动形式（移动形式与转动形式之间的变换），实现可燃气体的进气、压缩及排放；利用齿轮机构变换运动速度；利用凸轮机构变换运动形式（将转动形式变换为移动形式），实现进气阀与排气阀的开关；最后通过飞轮实现输出转速波动的调节。内燃机工作过程所涉及的内容包含了《机械设计基础》上半部分需要讲授的所有主要内容。应该在第一章中给学生较详细地介绍内燃机的工作原理，并在以后各章的教学中加以利用。如在讲解曲柄滑块机构时，讲到该机构有两种类型，即对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构。然后提问：在内燃机中的曲柄滑块机构究竟采用哪种类型？接下来讲解这两种类型的区别，即对心曲柄滑块机构没有急回运动，而偏置曲柄滑块机构存在急回运动。然后解释内燃机的输出要求尽可能匀速输出，故选用对心曲柄滑块机构。这样以实际工程机械为例讲解对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构的特点，能使学生印象深刻。这样学生在学习时能有一个清晰的工程应用背景。在同一个实际工程机械中，对比讲解不同机构的工作特点，使学生既对所学各种常用机构有一个整体认识，也加深了对机构间异同点的认识。为以后针对不同应用场合进行机构选型、机构综合和机械设计打下基础。

《机械设计基础》下半部分是关于通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。通用零部件种类较多，如有螺纹联接、键联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器等，学生对这部分内容普遍感到“繁杂”。在介绍这部分内容时可考虑与对应的课程设计内容相联系，如与带式输送传动装置（减速器）的设计相联系。众所周知，课程设计是高等工科院校相关专业学生运用所学相关理论知识解决工程实际问题的第一次较全面的设计训练，是机械设计课程的一个重要教学环节。因此在《机械设计基础》下半部分教学中以工程设计为目标，以减速器为主线。使学生在学习各种通用零部件时能够密切联系实际，同时能从全局高度理解各零部件间的关系。如齿轮传动设计，通常已知传动方案、转速比、传递功率及输入轴转速。在讲解时告诉学生，传动方案是根据使用情况及各种传动方式的特点首先确定的。传动方案可以包括齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动或它们的组合。而在齿轮传动部分，转速比的选择一方面与齿轮传动类型、齿轮精度、方式有关，另外也与整个系统各部分传动比的分配有关。传动比的不同分配，决定了齿轮所受到的力的大小和齿轮的尺寸，同时对齿轮所在主轴的结构尺寸和滚动轴承的选择产生影响。

因此齿轮传动设计不是孤立的，它对整个系统各零部件的设计都有影响，设计时应综合考虑。这样将齿轮设计放在一个大系统进行讲解，有助于学生理解已知条件和设计结果间的关系，当已知条件变化时，也能根据具体情况进行设计，而不是机械地模仿。

教学内容。由于《机械设计基础》所介绍的常用机构及通用零部件众多，为了不使学生感到“繁杂”，合理安排各章顺序是很重要的。一般可按书上所编章节的顺序讲，也可根据讲授内容予以调整。“轴”在课程中是很重要的一章，轴的设计涉及到轴上的所有零部件。如联轴器为标准零部件，在选择时，其轴孔直径影响到轴的最小直径；齿轮的尺寸影响到齿轮所在位置处转子的直径；在进行轴的结构设计时，轴上传动零部件的受力情况，影响到滚动轴承或滑动轴承型式的选择，进而影响支承所在位置处轴的直径及轴的结构。因此在讲授时，将“轴”的内容安排在最后讲。先介绍各种联接、传动及支承零部件的工作原理及其设计，然后通过介绍“轴”的设计，将各种联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、滚动轴承及滑动轴承等零部件综合在一起。这样做容易使学生感到系统性强、条理清晰。教材中的内容需要教师的分析和挖掘，从各个方面对问题进行深入揭示和细致分析，才能使学生深刻理解，灵活应用。

教学内容中注重创新思维培养。“设计”从某种意义上讲就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计，只有创新设计才有可能超越过去，创造未来。只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地，才有可能超越对手。《机械设计基础》是培养学生从方案设计、机构分析、机构设计，直到机械零部件设计的一门设计性很强的技术基础课，它对学生专业课的学习及今后工作关系重大。在教学内容中自始至终都应注意培养学生的创新设计能力。机械原理部分增加“机构创新设计法导论”章节，着重讲授机构选型及机构创新设计的基础知识。重点培养学生创造性思维的意识及能力，重点讲授机构创造演化的基本方法，以及组合机构形成的基本方法和组合机构的类型等。这些内容都有利于学生创新设计能力的提高。同时在教学各个环节中始终鼓励学生热心于发明制作，要求学生在课程设计中不断有所创新，同时结合课程学习阶段不定期举办创新设计大赛。

教学方法。将现代设计方法引入课程教学内容，并注重应用与实践在教学内容上，正确处理好传统内容与现代设计理论知识的关系。

根据国家教委有关“《机械原理》、《机械设计》课程教学改革指南”精神，《机械原理》课堂教学淡化原来简化的、近似的计算法及图解法，强化了精确的解析法及机构创新设计方案设计、多自由度机构、优化设计等内容，为学生计算机编程打下良好基础，扩大了学生的知识面。在传授机械原理知识时，适当加入一些电和控制的知识。在《机械设计》课堂教学中逐步引入现代设计方法及理论，如创新设计、计算机辅助设计等内容，以及与本课程有关的新结构、新材料、新技术，从而扩大学生的知识面。

在课程教学中尤其是课程设计教学等环节中，注重对学生现代设计方法应用能力的培养与实践。教学中除引入现代设计方法及理论知识外，还适当介绍当今先进的设计分析软件，如Workingmodel，Ansys等；并在作业、课程设计中加强学生计算机辅助设计的训练及相关软件的应用。课程中每次安排学生上机时数为10～15小时，通过电算编程，既加深了学生对教学内容的理解，又在计算机应用方面得到了锻炼。在大作业和课程设计中，起逐步实行了计算机辅助设计，收到了较好的效果。当然受到机房条件的限制，计算机辅助设计还没有完全实现，希望在以后加大这方面的工作。

改革课程教学手段——多媒体教学在教学手段上，积极开展多媒体教学及多媒体教学软件的开发。

《机械设计基础》课程是实践性较强的课程，由于学生的工程实践知识薄弱，在教学中加强学生的感性知识显得相当重要，为此应利用多媒体课件用于教学，在此基础上利用VC、VB、Authorware、AutoCAD、3DSMAX、Powerpoint等软件工具自制开发了该课程的教学软件，分别用于课堂教学、实验教学、课程设计等环节中。既充分发挥教师自主建设课程的作用，又能把课程中重点、难点以及讲起来吃力听起来困难的地方表现得形象生动。

创新思维能力的培养随着知识经济时代的到来，把培养有创新能力的新一代工程技术人才摆到非常重要的战略高度。

第9篇：机械基础课程设计范文

关键词 机械设计基础；创新能力：TRIZ理论

中图分类号 G642.0

文献标识码 A

文章编号 1005-4634（2012）05-0081-03

0 引言

《机械设计基础》是天津城市建设学院非机类专业学生所学的一门专业基础课，主要研究机械的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法，具有较强的理论性、实践性和应用性。现代社会需要具有创新能力的人才，所以结合天津城市建设学院非机类专业特点，并针对本课程特点，提出具体的改革方式来加强学生创新能力的培养。

1 《机械设计基础》课程中存在的问题

《机械设计基础》课程通常采用课堂教学、实验和课程设计方式实施教学。如今的教学中存在以下问题。

1）教学内容多，课时少；

2）教学模式比较陈旧，现代教育手段得不到正确使用；

3）学生的自主性和创新性差；

4）实验教学环节重理论、轻实践；

5）学生对课程设计的重视度不够、依赖性强，无创新性。

总体而言，现在的学生会背书、有技能，但缺乏创新能力。因此，在《机械设计基础》课程教学中，培养学生掌握设计的基本原理和最新方法，还应注重培养学生的创新能力。创新思维的探索在国内外从没有停止过，并已取得许多可喜的成果，如试错法、头脑风暴法、形态分析法、焦点对象法、多角度思考法、检核表法等。但上述创新方法基本以心理机制为基础，且逻辑性不严密。TRIZ是前苏联G.enrich S.Altshuller和他的同事，经过50多年对数以万计的专利文献和自然科学知识进行研究、整理和归纳，最终建立的一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系。TRIZ理论的原理、法则、程序、步骤、措施等，来源于人类长期探索与改造自然的实践经验的总结，具有严密的逻辑性，而且应用的有效性较高。ZLOTIN把知识从0级到4级分为了5个等级（0级最低，4级最高），不同级别的知识可以用于解决不同级别的问题，如表1所示。使用TRIZ理论解决问题时，其步骤如图1所示。

2 《机械设计基础》课程改革措施

充分考虑天津城市建设学院教学的实际情况和本课程特点，基于TRIZ，对《机械设计基础》课程提出具体的改革措施。

1）优化教学内容，构建培养创新能力的教学体系。（1）选取来源于现实生活的教学素材，并使教学内容贴近非机类各专业方向；（2）传统和现代技术手段相结合，注重教师的引导作用，采用学生的融入式教学；（3）融入TRIZ理论，如讲解齿轮机构在当今国内外的发展状况时，引导学生采用TRIZ理论中40个发明原理中的问题模型进行分析：应用最广的是直齿渐开线齿轮，但其寿命短、承载能力有限。因此，人们尝试在同样厚度的齿轮上，增加接触线长度的斜齿，即斜齿轮。但斜齿轮在传动过程中，易产生对传动系统不利的轴向分力，所以，诞生了人字齿轮，可是人字齿轮的加工复杂。同时，讲解齿轮机构的设计及其在生活中的应用时，穿插TRIZ理论及其有关的创新实例，并让学生在课堂及课后应用TRIZ理论进行思考，启发学生在原有基础上不同角度的创新。

2）优化实验内容，培养学生创新能力。（1）组织学生拆装与专业相关的机器，为学习专业课打下良好基础；（2）开设创新性和综合性实验…，如机构创意设计实验，主要对常见的机构进行创意组合，由学生自己设计机构用途和机构简图，再根据其机构简图搭建机构，并分析其合理性。在实验中，学生可使用TRIZ理论中的合并、分割、嵌套、替代等发明原理，解决设计的机构如何达到机构功能的要求；（3）从各自专业出发，鼓励学生构想出一些新的机构、机器或对现有机器的不合理部分提出改革设想，然后进行设计并付诸实施。

3）改革课程设计的教学模式，加强学生创新设计能力的培养。（1）组成兴趣设计小组，让学生在设计过程中对现有的问题提出创新性解决方案；（2）TRIZ理论中的39个标准工程参数与机械产品有着非常密切的关系，所以，课程设计中要以学生为主，教师只起指导作用，引导学生将TRIZ理论中的39个标准工程参数应用到课程设计中，为以后的实践性工作打下基础；（3）重视答辩。

4）构建第二课堂，培养学生的创新能力。结合专业优势，鼓励学生积极参与教师课题和各级挑战杯及创新大赛。（1）参与教师课题，使学生接触学术发展的尖端知识，并增加他们的求知欲和探索欲；（2）对于各种竞赛活动，采用自主研究模式，即由教师指导学生应用TRIZ理论提出问题和解决问题，搜集资料制定研究计划，最后提交研究成果（论文或生产成品）。自始至终，指导教师不应直接参与其中，更不应把自己的观点强加给学生，只在必要时给予一定的技术指导。

在参加天津市高校第二届机械创新设计大赛的时候，学生提出问题：出门需带东西多时，只有拉杆箱和塑料袋为伴，可是塑料袋提东西重了手会疼，拉杆箱拖东西轻松，但是不方便携带。这个问题属于TRIZ理论中的物理冲突，即为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但是同时出现了与该特性相反的特性。现在要求既能载重物，又要携带方便。在TRIZ理论中，Mann曾经提出：解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系，对于一条分离原理，可以有多条发明原理与之对应，如表2所示。

所以，上述问题属于时间分离，根据表2中的发明原理15动态化：使一个物体或其环境在操作的每一个阶段自动调整，以达到优化的性能。按照此原理，学生设计了多功能小拖车，铝合金材料，折叠前尺寸为95×35cm，折叠后尺寸为40×35cm，如图2所示。小拖车功能如下：

（1）拉杆的伸缩设计（如图3）。伸缩设计可自由调节拉杆长度，当老人使用时，调节到拐杖的长度，用于老人暂时的站立休息；

（2）底板旋转设计（如图3）。底板沿水平面旋转90度与拉杆成一条直线，拖车可被折叠；

（3）底板腿的伸缩设计（如图4）。底板腿的伸缩设计使拖车折叠成小板凳，走路累的时候可以坐在上面休息。

3 结束语

将上述改革措施应用到天津城市建设学院各专业的《机械设计基础》课程教学中，经过近两年的实践，取得了良好的效果。

1）充分调动了学生学习《机械设计基础》课程的积极性和求知欲，提高了教学质量；

2）提高了学生分析问题与解决问题的能力，为专业课程的学习打下了良好的基础；