机械设计教程精选(九篇)

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第1篇：机械设计教程范文

在CAD/CAE软件课程翻转课堂教师课前准备阶段，教师的一个主要任务是进行教学资源设计与开发；在CAD/CAE软件课程翻转课堂课前自主学习阶段，教师提供教学视频或者优秀教学资源帮助学生完成课前知识的传授。之后，利用交流平台对课前学习中的收获和疑问进行记录和整理。同时，教师为学生提供CAD/CAE软件课程的针对性课前练习，以对学生课前学习内容进行强化和巩固，并全面了解学生学习中遇到的疑难之处；在CAD/CAE软件课程课堂知识内化阶段，利用课堂平台，教师应对学生的学习效果进行测评、交流、答疑和指导，完成课堂知识的进一步内化，提高学生的学习质量；课后进行教学总结和反思，根据反馈效果进一步改进教学资源设计和课堂内化效果。

二、CAD/CAE软件课程教学设计

基于图1所示的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学模型，制定切实可行的CAD/CAE软件课程翻转课堂教学设计。

1.教师课前准备：

①制定教学目标。CAD/CAE软件课程教学目标是否明确、具体和规范，直接影响到教学能否实现预期的效果，因此确定CAD/CAE软件课程教学目标是教学设计的首要任务。CAD/CAE软件课程，主要目的是培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力。②分析学习对象特征。了解学生的原有知识水平、心理发展水平及学习风格是分析学习对象特征的主要内容，是开展教学的必要工作。在教学设计时必须考虑影响学生学习过程和结果的各种因素或特征，以设计出符合学习者自身特点的个性化、具有针对性和实用性的教学方案。CAD/CAE软件课程，主要分析学生的先修课程体系，以及学生的基础知识的掌握程度，为制订合理的教学方案做准备。

2.课下知识获取：

①选定教学内容，整理教学资源。通过对教学目标的制定和学习对象特征的分析，就可以确定学生起始能力和终点能力之间的差距。为填补学生学习前后的差距，达到既定的教学目标，需要选定合理的教学内容，提供合适的教学资源供学生学习。针对CAD/CAE软件课程，需要制作优秀的教学课件和视频资料，搜索大量的学习资料，并推荐合适的教学参考书供学生使用。②设计学生课下自主学习环境。翻转课堂中学生通过课下的自主学习获取新知识，为此为学生设计个性化、协作式自主学习环境是非常必要的，利用该环节来支撑学生顺利完成课下“知识获取”。信息技术为学生自主学习环境的建立提供了条件，可以将优秀的教学资源传到大容量的云盘中，利用互联网技术和云服务技术，进行教学资源的传播，便于学生课下自主学习。③设计课下自主学习效果评价。以CAD/CAE软件课程教学目标为依据，设计一些针对性的练习题目，对学生的学习活动过程及知识掌握效果进行检测，并对测评结果给予评价分析，查找知识漏洞，以了解学生知识掌握的程度，最后根据评价效果提供相应的帮助资源。

3.课堂知识内化：

①课堂探究活动设计。根据学生课前对CAD/CAE软件课程知识的获取程度，基于课堂平台，设计有探究意义的问题情境，供学生在课堂上探究学习。②学习成果交流展示设计。基于交流互动平台，在教师的指导下开展CAD/CAE软件课程学习成果交流展示活动，通过互动交流实现思想的碰撞升华。

4.课后总结反思：

第2篇：机械设计教程范文

关键词： 机械设计 课程设计 教学改革

机械设计课程设计是机械类专业和近机类专业学生在学完机械设计及同类课程后所设置的一个重要的教学实践环节，也是工科院校学生第一次较全面、规范地机械设计的应用实训环节。通过课程设计这一教学环节，力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上、从设计思想上培养学生工程设计能力。其主要目的是培养学生综合应用机械设计基础课程及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，并使所学知识得到巩固、加深和融会贯通，协调应用；使学生学习和掌握一般机械设计的基本设计方法，设计步骤，培养独立设计能力，为今后专业课程设计及毕业设计打下基础；使学生在设计中得到基本技能训练，如计算、绘图、使用相关资料（手册、图册、标准和规范等），以及正确使用经验数据、公式，等等。

为了有效利用课程设计提高学生各种能力，我们针对传统课程设计进行了一些教学改革，具体措施如下。

一、设计任务改革

1.设计题目改革。将学生分组，传统的课程设计一般一个组一个设计数据，个别学生有依赖思想，不动脑筋，仿照甚至照抄别人的设计。改革后每个组设计任务不同（如有的组要求设计直齿轮传动，有的组要求设计斜齿轮传动），组内每个学生的设计数据也略有差异，这样基本上是一人一个设计题目，但组内成员设计题类似，既杜绝学生想照搬别人的思想，又利于组内讨论和学习，通过设计每个人的水平都会上一个台阶。

2.设计内容改革。在设计题目中添加一些限制条件，如要求一级圆柱齿轮减速器两齿轮中心距在90—130之间，在设计过程中如果学生传动比分配不好就难于达到这个要求，需返回重新设计计算强调设计过程中“三边”设计理念（即边计算，边画图，边修改），也使学生形成了优化设计方案的理念。

二、设计时间安排改革

传统的课程设计一般放在机械设计课程学完后二周进行，改革后将课程设计穿插于机械设计课程教学中，将课程教学内容分为两个项目，项目一为牛头刨床机械传动系统分析，项目二为带式输送机传动装置设计。课程设计的内容就穿插于项目二中教学，增加了原来课程教学中没有的电动机选择、传动方案选择、运动和动力参数计算等部分，这样学生可以根据运动和动力参数计算的结果进行带传动、齿轮传动、轴系结构等的设计。这样使学生通过设计这个主线把所学知识串起来，感受本课程各部分内容的有机联系，从而提高学习兴趣，自觉地投入学习，避免过去经常出现课程设计做完了才明白机械设计学的是什么的情况，课程学习更有目的性。

三、设计内容的变化

传统的课程设计都是把一些定式的设计作为内容，如带式运输机传动装置中的减速器设计。改革后将项目一机械传动系统分析应用作为一个创新项目的辅助设计，对培养学生创新意识、调动学习积极性和培养创造力有很大的作用。在课程设计中机械系统运动方案、设计内容等都可以自行选定，充分发挥学生的主观能动性。如学生设计的多功能灯罩、多用厨灶、吸尘黑板刷、玩具熊猫吐泡泡等都是非常具有创意的作品。这种与社会工作相接轨的设计模式能极大培养学生分析问题解决问题的能力，学生毕业后能快速适应社会。

四、绘图方式改革

传统的课程设计一般采用手工绘图，而且零件图一般选用轴或齿轮类零件，改革后采用手工绘制装配草图，用CAD软件绘制正式装配图及零件图，而且零件图要求每组有一套完整的非标准件零件的零件图。对个别CAD软件应用有难度的学生也允许用手工绘图。

五、答辩方式改革

传统的做法是设计完毕后统一答辩，其弊端是要留出答辩的时间较多，另外答辩中的问题学生没弄清的答辩后可能也不会再去探究了。改革则采用教师在辅导过程中就提出问题，要求学生回答，作为一个过程考核，这样在设计过程中老师能利用闲暇时间了解学生掌握知识的程度，学生也能通过问题弄清设计过程中要注意的一些细节及必须掌握的知识，达到课程设计的目的。

机械设计课程设计是相对比较繁杂的，通过采取以上改革措施可以在一定程度上调动起学生的积极性，并使抄袭的现象得到有效遏制，同时也激励大家既进行竞争又加强合作，最重要的是提高了学生应用所学知识解决问题的能力。模具0811班春同学在设计小结中写道：“通过两周时间的课程设计，我从中学到了很多东西，平时课堂上教师讲的知识点在课程设计过程中我们需要认真的连成‘线’，综合起来后才能将自己的减速器完整地、正确地设计出来，远比多上几节课更让我获益的多，希望今后能够多些此类型的课程，让我们所学的知识能够有一个大综合，既可以巩固知识、增长见识，更是为今后的工作进行的实战训练，同时，也让我们拾起了即将遗忘的大一的知识，让我们真正认识到复习巩固的重要性，远比老师叮嘱几遍来得更真切实在。”模具0811班冯灵同学则说：“啊！好累！好烦！好紧张！这是我心中的感慨。每天在跟时间赛跑，与自己的耐心相对抗。我发现人的潜力是无尽的，只要你去努力，那些不可想象的事情就没有那么难了。一分付出一分收获，这两周的课程设计我过得很充实，也学了很多。”

参考文献：

［1］景华荣，杭佑庭.高职机械设计教学与创新设计能力的培养［J］.中国教育技术装备，2009，（9）：43-44.

［2］刘建华，庞姗.《机械设计课程设计》改革的探索与实践［J］.湖南农机，2011，（09）.

［3］张健，起雪梅.基于加强教学环节的“机械设计课程设计”教学改革与实践［J］.长春理工大学学报，2011，（09）.

［4］何秀媛，张健，起雪梅.高职“机械设计课程设计”教学改革的几点建议［J］.现代交际，2009，（09）.

第3篇：机械设计教程范文

（一）对教学的探索过程

1.初期的教学过程。对这部分内容初次教学时，本人认为给学生把所有的内容讲透讲清楚，把所有知识点的来龙去脉介绍给学生，学生就能掌握好。结果由于讲的内容多，没有突出重点，方法不当，学生学习该内容没有达到教学大纲要求的目标。学生不能用所学知识进行设计计算，不会查取参数，各公式在什么样条件下运用心里没有底。在讲例题过程中，我不得不把所学内容再讲一遍，虽然是结合例题又一次讲解，但效果还是不好。

2.寻求方法和总结经验的过程。初期的教学过程中，我虽然经历了很多失败，但没有气馁，而是向有经验的教师请教，向他们学习教学方法，多听他们的课，吸取他们的经验。同时查阅有关资料，学习其他学校教师在机械设计课程教学方面的案例，另外对本课程教学大纲及课程内容进一步深入研究，找出各节课的重难点及达到的目标。通过学习教学方法和研究课程内容，使自己在教学过程中的思路清晰了，所讲的内容学生也容易掌握了。但我并没有以取得这么一点成绩感到满足，而是在教学过程中进一步探索和研究，在对齿轮设计计算内容的每一次教学中都有目的地采用不同的教学手段，并从中总结出一些好的教学方法，取得了一定的教学效果。

（二）通过探索总结出的教学方法

1.对公式正确说明。齿轮设计计算部分公式很多而复杂，有些公式来自其它课程中，由于学生知识面有限，所以学起来不好理解。针对这种情况，我采取了对公式推导和来源进行淡化处理，而对公式里的参数重点讲解。比如，齿面接触应力计算公式怎么推导出来的，不要求重点讲解，而是让学生知道该公式来自弹性力学，用于两圆柱体承受正压力时，求两圆柱体接触处的最大应力，因此也可以通过该公式求两齿轮齿面接触处的应力。学生明白为什么要用这个公式后，对公式里的各参数要进行详细说明，特别是公式用于齿轮计算时，一些参数的变化要重点说明，比如载荷系数、齿宽系数、传动比、材料系数、节点啮合系数等。除了齿面接触应力公式外，还有很多其他公式，同样，这些公式的推导不是重点，但对这些公式的用法、公式里的参数也要详细说明，使学生切实掌握。

2.正确使用公式。学生了解公式后，要学会正确使用公式，特别是一些公式的使用场合，使用时有什么条件，使用中要注意些什么等内容必须讲清楚。比如，齿面接触强度计算公式和齿根弯曲疲劳强度计算公式适用场合是不一样的，在不同条件下用不同方法计算。闭式软齿面齿轮传动主要失效形式是齿面疲劳点蚀，设计计算时应按齿面接触强度计算公式进行计算，按齿根弯曲疲劳强度计算公式进行校核；闭式硬齿面齿轮传动主要失效形式是齿根疲劳折断，设计计算时应按齿根弯曲疲劳强度计算公式进行计算，按齿面接触强度计算公式进行校核。让学生掌握这个原则，在实际设计计算中，要根据材料热处理情况判别软硬齿面，从而正确使用公式进行设计计算。其它公式也是一样，在搞清楚使用场合，附加条件的情况下应用于实际计算中。

3.正确选用参数。齿轮设计计算公式中使用的参数很多，除了掌握参数意义外，还要正确选用参数。因此在教学中让学生重点掌握选取参数的方法，对于每一种参数都要举例说明参数应怎样选取，特别是通过图表选取参数的方法要详细讲解。比如，齿面接触疲劳极限和齿根弯曲疲劳极限查取时，必须注意齿轮所用的材料是什么，根据所用材料来查图和查曲线，要防止查取的图形或曲线不对，而得出错误的取值；又如，查取齿形系数时要注意标准齿轮和变位齿轮，一般是按标准齿轮查图选取，如果是变位齿轮，要注意变位系数，按变位系数曲线查取；再如，动载荷系数和载荷分布系数，查取时要注意齿轮精度和齿轮的布置情况，要按对应的曲线查取；学生只有学会了参数的选取方法，才能正确选取参数并套入计算公式进行设计计算。

4.通过实例进行巩固训练。通过以上教学过程，学生虽然初步掌握了设计计算方法，但不通过实例进行强化训练，在实际设计计算中，就达不到运用自如的目的。因此，必须通过实例进行设计计算过程的说明，在实例讲解过程中，必须使用互动式教学模式，要让学生参与进来，让学生动脑思考，把所学理论内容用于实际设计中，而教师不要讲的太多，只给学生起引导的作用。通过学生动手设计计算，可以提高学生设计计算的熟练程度，也进一步巩固学生学到的设计计算知识，同时也可以提高学生的学习热情，培养学生敢于应对挑战的能力和创新能力。

5.在实践中得到运用和强化。学生所学的知识如果不和实践紧密结合，学生会认为所学知识没有多大用处，会使学生失去学习的热情，而机械设计课程为学生创造了这个平台，就是学了这门课后有一个课程设计的过程。机械零件课程设计是机械设计课程非常重要的实践性环节，学生通过课程设计，达到理论与实践相结合的目的。课程设计中，齿轮设计计算也是很重要的部分，学生为了完成课程设计任务，会再一次运用所学的齿轮设计计算知识。如果学生在学习齿轮设计计算内容时又不清楚的地方，那么在课程设计中，通过教师指导，同学之间的讨论，会得到解决。另外，通过理论与实践相结合，使学生所学的齿轮设计计算知识进一步得到强化。同时也能使学生认识到自己所学的知识是有用的，只有掌握好了这些知识，才能运用它对机械零部件进行设计计算，才能成为一名设计工作者，从而进一步激励学生努力学习专业知识。

以上是本人在多年教学过程中的初步探索，通过应用，使学生学习热情提高了，学生参与教学的互动性明显增长，学习的主动性也有了显著提高，掌握的齿轮设计计算知识比较牢固，能把所学的齿轮设计计算知识较熟练地运用于实际设计计算中。

参考文献：

[1]季明善.主编机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2005.

第4篇：机械设计教程范文

关键词: 《机械设计基础》新课引入课堂教学课后思考题

《机械设计基础》是中等职业学校机械类专业的一门重要的技术基础课,它的理论知识与实践结合得很紧密,对于教材中的内容,教师需要进行深入思考和挖掘,把理论在实践中的应用找出来,对应用中存在的问题进行揭示和分析。只有用理论解决实际问题,才能使学生深刻理解、灵活运用理论,产生学习的动力和兴趣,并进一步具有举一反三的能力。笔者现结合近年我校实际教学情况,对新课引入、课堂教学、思考题设计等方面进行探讨。

一、重视新课引入

新课引入是课堂教学的第一环节,教师对新课引入得好,能激起学生的求知欲望,活跃课堂气氛,使学生积极开动脑筋进行思考,主动地获取知识。

教师运用实践引入法引入新课需要精心设计,根据需要,可把实践中的问题先提出来,一开始就开门见山地揭示主题,立即把学生的思维和兴趣引向对问题的探讨。例如,在讲解《螺纹的种类及应用》时,笔者这样引入:“一般用手拧紧螺栓,顺时针拧就能拧紧螺栓,可液化气钢瓶要逆时针才能拧紧,这是为什么?家里安装水管接水龙头时,要在接口处裹上一层白色的密封绳,才不漏水,这又是为什么?这些问题的答案就在今天要学的章节《螺纹的种类及应用》中。”

教师运用动手引入法时要鼓励学生动手动脑,让学生参与制作简单的模型,这有利于活跃课堂气氛,促使学生轻松愉快地接受知识。例如,导入螺纹的概念时,教师可让学生剪一个直角三角形,然后以直角三角形的一条直角边为圆周,卷成一个圆柱形,则三角形的斜边所形成的曲线就是螺旋线,若沿螺旋线做成有相同剖面的沟槽和凸起,这就是螺纹了。再比如,讲授凸轮机构时,对于什么是凸轮、凸轮的形状是怎样的、凸轮的轮廓形状与从动件的运动规律之间的关系等学生不容易理解的问题,在讲解前,教师可先让学生动手用硬纸片制作几个简单的凸轮,形状如圆形、大小圆弧过渡形、三角形等,再制作一个从动件,在黑板上演示运动过程,看看凸轮的形状与从动件的运动之间的关系,得出从动件的运动规律是借助凸轮的轮廓曲线来实现的。那么,能实现从动件运动规律的具有曲线轮廓的构件就是凸轮。这时教师再出示凸轮机构的模型进行演示,学生就会更容易接受。

上述各种引入方法可以灵活运用。只有吃透教材,留心观察生活中的机械知识,特别是一些新型机械的应用,注重积累,才能更好地吸引学生的注意力,激发他们的学习积极性。

二、灵活进行课堂教学

教师采用好的教学方法,课堂教学对教学双方都是一件愉快的事情。教师不能墨守成规,必须根据教学的任务、对象和条件,大胆尝试新的教学方法,发挥学生的主体作用,培养学生独立思考和自主学习的能力。学好《机械基础》,不但可使学生在今后的工作中合理地使用、维护机械设备,而且可为学生进行技术革新提供必要的理论知识。因此,在教学中培养学生独立思考和自主学习的能力很有必要。

1.自学式教学方法。在教学过程中,对于较简单的教学内容,教师可采用自学式教学方法。自学式教学方法就是“提出问题+自学+回答问题+总结”,其操作步骤如下:第一步,教师指定学习内容,并提出相关问题。第二步,学生围绕问题进行自学,明确学习目标。第三步,提问学生,可以多问几个学生,并对学生的回答进行追问,把问题引向深入。第四步,根据学生的回答进行总结,使学生形成新的知识。

2.类比教学法。《机械设计基础》讲述了各种传动机构,如摩擦轮传动、带传动、螺旋传动、链传动、圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动、蜗杆传动、液压传动等,每种传动都是介绍结构、工作原理、分类、参数、应用特点。前面几种传动可以详细介绍以上各项内容和层层递进的分析方法,最后归纳总结出应用特点和应用场合。当学生渐渐熟悉了这种分析传动的方法后,教师可用链传动来做一次类比法教学。教师可先让学生模仿前面的方法分析链传动的结构、工作原理、分类、参数,再归纳总结出链传动的应用特点和应用场合。同样,学完直齿圆柱齿轮传动以后,也可以用类比法学习斜齿圆柱齿轮。教师在教学中有意识地强调这种层层推进、抽丝剥茧的分析问题、思考问题的方法,学生就会养成习惯,以后碰到新的设备,先看看设备的结构,再分析其工作原理和参数,归纳这种设备有哪些特点,可以运用在什么场合,从而培养分析问题和解决问题的能力。

3.记笔记教学法。针对一些学习气氛不浓的班级,在课堂教学中,除了要提高知识的趣味性、实践性来吸引学生的注意力和主动性外,教师还要有意识地培养学生做课堂笔记的习惯。教师教会学生做课堂笔记,坚持手脑并用,才能抓住他们的思维,让他们跟着自己转,使他们的思维与自己保持一致。学生做好课堂笔记的关键是教师要精心设计板书。教师的板书应分两部分:一部分为主干部分,即本次课的基本概念和基础理论,要写在黑板的醒目位置,这也是这次课的重难点内容,最好不要超过十句,并且要保持到下课前做总结用。另一部分为辅助部分,是一些有助于理解基础知识的示意图、公式推导和辅文字,这一部分要与第一部分明显区分开来,可以随写随擦,不要求学生记下来。学生一节课记笔记的时间不要超过十五分钟,这样学生在记笔记的同时也能注意听教师讲课;若笔记内容太多,学生可能就只注意抄写而不关注抄写的内容,对所学知识的理解就不充分了。

4.归纳总结法。学完一个章节,要让学生及时地进行回顾,归纳总结出本章的主要内容,重难点是什么,使知识成为一个有机的整体。这样,既有利于学生理清思路,又有利于学生记忆所学的知识。学完几个章节后,还要进行比较和总结,找出相同点与不同点。例如,讲完带传动和链传动后,学生可以进行一次比较,比较它们的传动比的计算公式、范围、准确性、工作环境等。

三、巧妙设计课后思考题

要真正学好一门课程,仅凭课堂45分钟是不够的。对机械有兴趣的学生,只有一本教材是满足不了他们的求知欲的。因此,在选择一些典型习题作为课后练习的同时,教师巧妙地安排一些课后思考题也是必要的。学生通过对思考题的思考,可以到图书馆或上网查找资料,或询问相关技术人员,或自己寻找实物来研究,这些题目对激发学生的好奇心,保持兴趣,提高动手动脑的能力是很有帮助的。

总之,提高《机械设计基础》教学效果的途径是多种多样的,只要教师平时多关注生活和生产中的机械,用心钻研,不断探索,把教学与实践紧密结合,充分调动学生的能动性,就能找出一个令教师和学生都满意的教学方法,从而提高教学效果,培养学生动手动脑的能力。

参考文献:

[1]陈海魁主编.机械基础.中国劳动社会保障出版社,2001.

第5篇：机械设计教程范文

现代大学生多已是年满十八周岁的成年人，心理和生理都迅速走向成熟，已具有一定的生活阅历，对事物初具独立的判断和处理能力，他们具有积极的探索精神和强烈的好奇心。《机械设计基础》课程作为机械类学科的一门基础课程，其教学目的不仅在于传授学生一定的机械基础知识，更重要的是培养学生对机械学科的兴趣，激发学生在机械方面的创造能力。例如，在讲授齿轮的相关知识时，“齿轮”这个名词对于每一位大学生都不陌生，不管是儿时的玩具汽车还是现在随处可见的轿车上，都有它的存在。之前，学生对齿轮的认识只是主观上的“知道”。现在，在课堂上我们要教会学生从原理上认识齿轮、学会齿轮的特点、使用或设计齿轮。所以，我们要充分利用大学生的生活阅历和强烈的好奇心等特点进行分组讨论式教学，给学生思考的机会，让他们产生对齿轮的第一映像和最初认识。可以先让学生分成小组，相互讨论大家见过的齿轮，总结其特点和使用等，然后老师充当揭秘者，对齿轮的相关知识进行总结和介绍。如此，不仅活跃了课堂气氛，避免课堂上打瞌睡等现象出现，还能激励学生积极思考，发展思维，培养学生对机械学科的兴趣。“齿轮”这个名词会在学生的脑海中留下具体的形象，对知识的掌握更加牢固。另外，现代社会已是一个分工明确、团队合作的社会。个人能力固然重要，但要完成一个项目更重要的是集合团队的力量。在各种招聘会现场，“善于沟通，团队协作”的字样频现，由此可见，团队合作不仅是社会发展的趋势也是现代企业需求。现在的大学生是未来各行各业的精英，学校应该肩负起培育精英的重担，让他们走出校园为社会创造更多的财富。分组讨论式教学，能够让学生定位自己在团队中的地位，协调与组员之间的关系，发现别人的优点与自己的不足，培养自己的团队合作能力。

2.自学检测式教学

大部分的大学生都经过高考的洗礼，对新知识具有一定的自学能力。学生大学毕业后，不管是继续深造还是进入企业工作，必须要有更强的自学能力。我国大学生的培养模式正逐渐向“产学研联合培养”模式转变：（1）以科研项目为依托，以开发成果为目的与企业进行联合；（2）在学校（科研院所）或企业设立人才培养基地进行大学生的联合培养；（3）聘任企业的高端人才作为联合导师进行联合培养[5]。而企业更是以“产”为主，所以，为了适应未来的发展，学生必须具有较好的收集信息、整理信息、学习新知识的能力，这时，自学能力显得尤为重要。在《机械设计基础》课程的课堂上，再优秀的老师也不能教给学生他们以后全部要用的东西，能传授的只是冰山一角。所以，我们要在教授机械学科基础知识的同时，把重心放在培养学生的自学能力上。例如，在讲授“螺旋传动”的知识点时，我们可以采用自学检测式教学。首先，让学生借助课本和参考资料进行自学，然后老师按照教学要求对他们进行测试，并纳入成绩考核范围。如此，不仅锻炼了大家的自学能力，同时，督促学生积极主动的去学习，避免学生敷衍了事现象的出现。

3.实践教学

《机械设计基础》是一门偏向于实际应用的课程，理论学得好并不意味着学生能把所学的东西应用于实践，去为社会创造财富，空谈理论没有意义。为了加强课堂理论教学与实际应用的联系，必须在《机械设计基础》课程的教学环节中增加实践环节。有条件的学校可以带领学生到工厂、学校的加工中心、实验室等地点参观学习，看看课堂上学的轴承、齿轮、联轴器等零件是用在机器的什么地方、起什么作用等，深化对课堂理论的理解。理论与实际的综合联系能够让学生对机械学科有更好的认识。老师还可以给学生提供一些组件，让大家动手拆卸组装，锻炼动手能力。《机械设计基础》课程设计的设计题目一直比较单一，均为一级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一个非常典型的机器，包括了大部分理论课程中给学生讲授的内容，比较符合学生的课程设计任务要求。但符合要求的典型零部件不只是减速器一种，题目的单一往往使一些学生抄袭他人成果，极大限制了学生的创新思维。此外由于学生的基础参差不齐，如工程制图、工程力学（理论力学，材料力学）、工程材料、公差配合等这些课程的成绩差别很大，有些非专业的学生甚至没有学过这些课程，导致做出的课程设计水平千差万别，极大的影响了课程设计的质量。针对不同层次的学生，选择不同的设计题目，使每个学生都有适合自己的目标，教师则可以根据学生个体目标因材施教。

4.改进成绩评定方式

传统的通过卷面考试来评定课程学习成绩的方法只能在短时间内强化学生对部分知识点的掌握，它只是让学生对《机械设计基础》课程的知识点进行一次总结和记忆，对机械相关基础知识的掌握情况，短期效果良好，但从长远看并没有意义。这种记忆式的知识掌握，将随着时间的迅速淡忘。为了更好地让学生真正掌握机械设计基础知识，巩固课程学习成果，可适当取消课程结束后的卷面考试，将自学测试环节的测试成绩与最终的设计实验环节相结合，对学生综合评价。课程即将结束时，老师应该让每位学生开拓自己的思维，设计一种具有一定实际意义的简单机械，提交设计报告，以设计报告的完整性，创新性等为标准评定每位学生的课程学习成绩。按照设计实验的要求，不管学生是对已有的机械结构进行改进还是原始创新设计，这都将促使学生将所学的理论知识应用到实际中去。学生将以一位机械设计工程师的身份去体会机械行业从业者该有的素质，培养学生的整体素养。在设计实验过程中，学生需要复习已修课程《机械设计基础》等相关课程的知识、需要查阅《机械设计手册》等工具书、需要绘图，甚至是三维建模。这将使学生在很好地掌握书本知识的同时学会收集整理信息，独立解决问题。这种能力是未来发展中必不可少的。

5.总结

第6篇：机械设计教程范文

1课程教学的现状及存在的主要问题

机械设计基础课程是机械类专业学生的一门重要的技术基础课，目前该系列课程的设置主要由以下几大模块组成：

(1)公差与配合

研究机械设计中是怎样正确合理的确定各种零部件的几何精度及相互间的配合关系，研究测量工具和仪器的测量原理及正确使用方法，掌握一定的测量技术。

(2)理论力学

研究质点、刚体的静力学、运动学及动力学。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律;运动学研究物体运动的几何性质;动力学研究物体在力作用下的运动规律。

(3)材料力学

研究杆件材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度以及导致各种材料变形与破坏的规律;为受力构件提供强度，刚度和稳定性计算的理论基础条件;解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。

(4)机械原理

研究机械中机构的结构组成、运动、以及机器结构的受力和设计。

(5)机械设计

研究通用机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、方法的选择与设计。

这些课程设置的目的是为了使学生具有机械设计的初步能力和为专业课程的学习起到铺垫的作用。但是这些课程理论性强、概念抽象，涉及的基础理论和知识面广、系统性强、学时多，如果在教学过程中过分强调知识的系统性和理论的完整性，这种教学模式不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。如果按照课程设置的方式，以教为中心，以知识的传授为主要目的，可能会出现如下情况：忽视了学生创新意识、创造能力和创造个性的培养，往往学生理论考试成绩较高，但实际设计和应用能力不强，这与企业需求脱节;课堂教学与实践教学环节脱节;重视学习者知识的接受与理解，不重视知识建构和发现的方法;没有充分发挥先进的实验技术和网络在支持个别化学习、发现学习、合作学习以及教学管理方面的巨大优势。

2课程教学模式探索

2.1学生学习兴趣的激发

兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向，当一个学生对某门学科发生兴趣时，他总是愉快地学习，积极主动获取知识。但在课堂上学生的注意力的集中时间是有限的，长时间集中注意力会引起他们思维疲劳，甚至厌烦。

针对本课程可从以下来展开学习兴趣的激发：

在学生刚刚接触该课程的时候，首先让学生明白这门课程设立的目的;对后面其他的专业课程的学习有什么作用;对今后工作中可以用来解决那些技术上的问题。这样以来学生就会意识到这门专业基础课程的重要性，从而在学生心目中树立起该课程在专业知识体系中的重要地位。通过动态的多媒体电子课件，利用现代教育媒体的表现力，给学生一种具有新意的刺激，使学生从原来抑制状态转化为兴奋状态，从而提高学生学习的积极性;将书本知识还原于生活实践，能够激发学生参与探索的欲望，通过观察生活中的各种常见机械、机电设备中的动作、工作原理，让学生找到其存在和应用了那些平面机构，进一步增强学生的学习兴趣;通过实例来提出问题，让学生思考，讨论，最后教师进行归纳总结。例如，在讲解间歇运动机构时，向学生提问：为什么大家在看电影的时候，总感觉画面有停顿感?学生开始各种各样的思考和讨论，多数同学的意见是不完全正确的，这时老师再给予正确的引导式归纳总结：为了适应人们的视觉暂留现象，要求影片作间歇运动，所以放映机采用四槽槽轮机构，当传动轴带动圆销每旋转一周，槽轮相应地转过90，因此能使影片的画面作短暂的停留，这样以来使学生听了以后兴趣盎然。采用这些方法不仅能提高了学生的学习兴趣和学习积极性，而且还拓展了学生的思路。

2.2创新能力的培养

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮，因此，在学习专业课程的过程中应不时地培养学生的创新能力。就机械设计基础而言，以培养学生综合设计能力为最终目标，以学生能应用所学知识来解决工程中的实际问题为目的，以必须、够用为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;通过引入现代设计理论和设计方法，以基本知识、原理部分作为基础，发展平台，注重设计与制造有机结合、机电液有机结合、理论与实践有机结合，大胆创新。

在教学及实践教学过程中，不断地培养学生的创新意识。通过变传统的、被动的、低效的实物模型来实现机构及装置设计为先进的、主动的、高效的可视化CAD三维参数化建模来实现装置乃至产品的创新设计;带动学生一起分析如何实现机构及零部件的优化设计，从一些实际的问题入手，来考虑那些部件的结构可以实现优化设计，创新设计，分析新的设计会带来机械装置实现其功能方面具有哪些好处;改变传统的考核模式促进学生创新能力的培养，在学生做课程设计时，让学生利用所学基本原理对日常生活中的机器、装置的原理进行分析，通过文献查阅，加以改进，或者提出自己的想法，并把自己的构思用论文或专利的形式加以表达，发挥学生的自主性和创新能力;在实验课的讲授方式上，着重培养学生的工程实践能力，让学生知道某种结构为什么是这样，动力是否可以通过其他的传动方式实现。这样既有助于学生认识事物的本质规律，又使学生的实际能力得到锻炼;通过开展创新设计实践活动来提高学生的创新能力，例如，在讲授挠性传动时，给学生提出问题，大家都知道自行车采用了链传动的方式来驱动车轮前进。链传动具有瞬时的传动比不稳定、工作时有噪声、易脱链等缺点，带传动有承载能力不大、弹性滑动和打滑现象的缺点。而它们的各自的缺点都是对方的优点，那么能不能设计出一种挠性传动方式使得它们的特点得以均衡呢?因此就以此为作业任务让学生自己去按所学的知识和创新的理念给出它们的设计方案来。教学效果表明，就出现了带式链条比较好的创新方案。于此同时可以结合本课程的教学内容开展机械设计竞赛、鼓励并指导学生参加全国的创新设计大赛。这样以来学生的创新意识和创新能力将在很大程度上得到加强。

2.3理论联系实践的教学方法

从机械设计基础的课程设置模块来看，公差与配合、理论力学及材料力学、机械原理这些内容大多为理论性较强的知识内容，而机械设计则是研究机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、方法的选择与设计。机械设计部分的特点在于各章内容看似相互没有关联，如联接中的键、销、螺栓、联轴器;带传动、链传动;齿轮传动、轴、轴承等各类零件，但运用机械原理方法、理论及材料力学知识以及公差配合规则将这些零件汇合才能设计出一个完整的机械装备。如果在给学生讲解理论知识的时候，能将其对应的机械零部件的设计、机器设备中标准件的选择和应用，让学生自己通过实践来完成，真正实现理论用于实践、实践巩固理论，这样效果将会更好。

以培养学生机械系统方案创新设计能力为目标，以设计为主线，建立理论教学和实践教学为主体的新教学模式。

该教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合，合理地确定课堂和实践重点，着眼于学生综合素质的培养。该教学模式提倡学生带着问题学习的理念，突出以学生为主体的教育模式，以工程设计实例为载体，贯穿教学过程始终，体现学习-设计-再学习-再设计的循环渐进的学习过程。在机械设计基础课程教学中只有密切联系工程实际，不断加强对机构及机器的研究和分析能力，才能更有效地激发出学生的学习兴趣，培养和提高学生的设计与创新能力。在教授的过程中通过更新教材内容、增加实践环节，使理论教学的第一课堂与实践教学的第二课堂有机结合，相互协调，从而营造理论学习-设计实践-实验三维一体的学习氛围，以培养综合素质高、专业面宽广、创新设计能力强的实用性、技能型机械工程专业复合型人才。

第7篇：机械设计教程范文

关键词：机械设计基础 课程教学 探讨

《机械设计基础》是高职高专机械类、近机械类专业的一门重要的技术基础课，具有内容杂、知识点多、综合性、实践性强的特点。近几年来，由于生源质量下降，学生基础知识比较薄弱，在学习中他们普遍感到吃力。本人针对学生的特点，结合教学实践，对该课程的教学作了一些有益的探索，取得了一定的效果。

一、注重概念教学

概念多，是本课程的一个特点。难理解、难记、难区分是学生对概念的共识。怎样能把握概念？首先应给概念进行分类，一般可按识记、理解、应用三个层次列出所有概念，这样做，能使概念一目了然、主次分明，便于学生学习。其次，避免错误理解概念。由于新知识学习时对概念理解不透，或者由于知识间的相互联系，使学生对某些概念产生模糊、错误的认识，教学中必须澄清。如：构件与零件、机器与机构、螺距与导程、压力角与啮合角及分度圆与节圆等概念，教学中不能作简单处理。第三，注重概念的导入艺术。考虑学生认识的渐进性，有些概念不宜直截了当地介绍给学生。如：讲“ 死点”时，可由缝纫机为什么有时踩不动而引出，其效果迥然不同。如果再进一步引出死点在夹具及折叠桌椅上的应用，更加深了学生对死点这个概念的认识。第四，力求从本质上把握概念。如在凸轮机构、螺纹、蜗杆与蜗轮传动等都讲到“自锁”；连杆机构、凸轮机构及齿轮机构中都讲到“压力角”，从本质上看，这些概念都是一致的。从本质上把握概念，能提高学生的认识效率。

二、串接知识点

串接知识点就是以某一条主线将分布于不同章节的知识点联系起来。学生一接触《机械设计基础》就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉，这是由于学生习惯了基础课的系统性所造成的。本课程中，虽然不同的研究对象所涉及的理论基础不同，且相互之间没有多大关系，但最终的研究目的只有一个，即设计出能应用的机构、零件等。本课程的各部分内容都是按照工作原理、结构、强度计算、设计、使用维护的顺序介绍的，有其自身的系统性。另外，串接知识点也要注意递进过程，遵循学生认知的习惯。如讨论轮系传动比计算时，应先讨论由圆柱齿轮组成的平面齿轮系，再讨论包含锥齿轮和蜗杆蜗轮传动的空间齿轮系。学习齿轮传动时，同样首先介绍直齿圆柱齿轮传动，再讲斜齿圆柱齿轮传动，最后讲锥齿轮传动及蜗杆蜗轮传动。

三、注重讲评环节

讲评是纠正学生错误认识，形成能力的一个重要教学环节。适时讲评有利于学生掌握解题策略、补缺知识的遗漏点、理清思路、建立严密的逻辑思维方式。讲评内容一般以综合性和实践性较强的题目为主（如：带传动的设计、齿轮传动的设计或轴的结构设计等）。讲评时，要鼓励学生大胆发表自己的观点，可调动学生的积极性、培养发散思维的能力，避免传统的“一言堂”授课方式，同时要实施因材施教、分层次指导。对成绩好的学生要给予独立思考、大胆创新、分散思维的空间，对成绩差的学生要给予反馈、补偿的机会。

四、采用直观教学手段

直观教学，是理论教学的极有效的辅助手段。在教学中，为了有助于学生学习，提高学生的理解力，尽量采用直观教学手段。在授课时，除了最大限度地利用现有教具外，还可以用简单材料做一些简单的“教具”。如：把硬纸板剪成条状，用铁丝做铰链，做成了“四杆机构”，借此启发学生分析铰链四杆机构曲柄存在的条件、铰链四杆机构类型的判断及其演化等内容，并要求学生课下亲手做四杆机构的模型，学生通过动手，使抽象内容具体化，不仅调动了学生学习的积极性，而且加深了对四杆机构的理解。在讲凸轮机构的工作情况时，我除了让学生观看凸轮模型外，还可用厚纸板剪出一个盘形凸轮模型，并用它画出凸轮在不同转角时从动件的运动情况，另外，也使学生较快地掌握了运用“反转法”设计凸轮轮廓曲线的方法，收到了较满意的教学效果。在讲螺纹时，用两张A4白纸，把一张沿长边卷成一个圆柱形纸筒，另一张沿对角线折成一个直角三角形，然后将直角三角形长的直角边与圆筒的底面对齐绕到圆筒的表面，直角三角形的斜边在圆筒表面形成的即为螺旋线，将直角三角形反一下面就改变了螺旋线旋向。这些方法非常简单，但是很适用，对学生了解基本概念和原理很有帮助。

五、加强与实践结合环节

《机械设计基础》是一门实践性很强的课程。为了使学生掌握好本课程所学的内容，提高学生分析问题和解决问题的能力，课后适时安排一些大作业和实验教学，以加强实践环节。讲了平面机构运动简图和机构的自由度后，安排学生做平面机构运动简图的绘制与分析实验，使学生初步掌握正确绘制一般平面机构运动简图的方法和步骤，并应用机构自由度的方法分析平面机构运动的确定性。讲了齿轮加工后，安排学生做渐开线齿廓的范成实验，使学生了解范成法加工渐开线齿轮齿廓的原理、齿廓产生根切现象的原因及刀具径向变位对齿轮齿形和几何尺寸的影响。做渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定实验，学生可掌握用简单量具测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法，并加深理解渐开线的性质及齿轮各参数之间相互关系的知识。学习了轴和轴承后，做减速器的拆装实验，通过拆装减速器，使学生熟悉减速器的结构，了解减速器的用途、特点及装拆的基本要求；可观察减速器中各零件的结构形状和功用，并分析其结构工艺性；了解减速器中零件的装配关系及安装调整过程；了解和密封的方法；学习减速器基本参数的测量方法；熟悉和掌握轴的结构及其设计；学习轴上零件常用的定位和固定方法；熟悉并掌握轴系结构设计的要求与常用的轴系结构；提高学生对轴的设计能力和轴承组合的设计能力。

学习了齿轮传动、带传动及轴后，分别布置设计齿轮传动、带传动和轴的大作业。全部课程学完后，安排一周时间进行课程设计，设计题目是：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。学生通过这些实验、做大作业及课程设计，既能把相关各章所学知识通过大作业中的不同环节进行应用和技能训练，又通过大作业把各章内容相互联系起来。克服了过去学生会做作业而不会设计的毛病。通过带式输送机的结构设计和运动计算，学生对带式输送机如何由高速旋转的电动机带动，经带传动和齿轮减速器两次减速，最后要求的输送带的速度就一目了然了。又因轴的结构设计必须考虑轴上零件的安装和固定要求，所以，带轮、齿轮、轴承、联轴器应放在轴的什么部位，如何与轴固定都很清楚，轴的结构设计也变的好解决了。由于带传动设计时计算出对轴的压力，齿轮传动设计计算了齿轮的受力，以上各力如何作用在轴上，各力的方向如何，学生都很和清楚，弄清楚了问题的来龙去脉，所以取轴为分离体，求轴承的支反力，这个教学难点也就解决的比较好。

六、运用多媒体课件，提高空间思维能力

运用多媒体技术进行《机械设计基础》课的辅助教学，是目前机械设计教学中有效的现代化教学手段。多媒体技术具有声文并茂、二维动画和三维动画的特点，能祥尽形象地表示难点和重点及机构的运动过程，可以形象逼真地展示机构的运动过程及其结构特点。尤其是分析机构的运动情况时，利用多媒体课件教学，直观、形象并且一目了然，将抽象问题形象化。如果机构的某处结构不清楚时，可采用：“定格”和“特写”的方法，将活动的机构停下来并放大，详细观察和分析机构。运用多媒体课件，还可以随时讲解理论知识，演示机构运动过程，高效而省时。

参考文献：

[1]钟丽萍：《〈机械基础〉实验实训指导书》，北京大学出版社，2006.12。

[2]申志荣：《中专〈机械设计基础〉课程教学探讨》，《机械职业教育》，2000.11。

第8篇：机械设计教程范文

关键词 案例教学 功能原理设计 商品化设计 创新设计

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.10.040

Teaching Research of Machine Design Science Based on Cases

LI Keqin

（School of Mechanical Engineering， Hubei University of Technology， Wuhan， Hubei 430068）

Abstract Machine design science is an important major course of machine design and automation specialty. This course enlightens student's innovation design thought and potential， improves their practice ability. Many cases are selected. Teaching and methodology is discussed， included function principle design， practical design and commodity design.

Key words case-based teaching; function principle design; commodity design; innovation design

21世纪的世界，国际间的经济竞争日益激烈突出，主要的表现为世界市场的商品竞争。每一个国家的生存与发展都不可能离开这个全球市场。市场竞争的生命力源自产品的创新。任何先进的高科技成果要想转化为有竞争力的商品，这其中设计起着至关重要的决定作用。

然而，设计与科学研究又有很大的区别。设计区别于科学研究的本质是更加需要人们的创造力，创造出世界上还没有的东西，实现人们的构思，实现人们希望实现的的功能的产品;设计的结果是创造一个更好的新世界，永不停歇。

1 功能原理设计之教学实践

“功能”是机器的灵魂。①功能原理设计的重点在于提出有创新的构思，是对后续的产品设计起着决定性作用的工作，使机器的品质发生根本性和革命性的变化。

好的功能原理设计既应该有创新构思，同时，又应周全考虑其市场的竞争潜力，脱离国际国内市场需求的盲目创新是死路一条、没有任何意义的。

“综合”是功能原理设计的良策。“综合”是不可能有现存的、任何约定方法的;即：不可能只需按某种“方法”去做，就可以寻找到好的解法;功能原理设计的问题往往是有多解的问题，既不可能只有唯一解，也不可能绝对无解。这是如何教与如何学的难点所在。

广义功能原理设计的思想引入学习中。千百年来人们洗衣都是靠手工搓，擦板擦、刷子刷，更原始的方法是用棒打或脚踩。洗衣的目的是解决附着在衣物表面的污垢脱落问题。为了分离污垢和衣物物料，可以设计多种功能原理来实现，搅拌式洗衣机就是常见的解决方案：即在洗衣筒中心装上一竖直的立轴，在其轴上部靠筒底处安置摆动翼，由传动机构带动，使它周期地正反向转动，使水流和皂液能与衣物不断相互摩擦、碰撞冲击、翻搅等，这样就能达到洗涤的目的。人们总希望洗衣机的功能越全越好，后来又出现了集洗涤、漂洗和脱水功能于一身的全自动洗衣机。近年来，洗衣机家族越来越庞大，种类越来越多，新出现的洗衣机有：冷沸腾洗衣机（绿色环保，不需要洗涤剂）、烘干洗衣机、电磁洗衣机、气流洗衣机、仿生搓板式洗衣机、模糊逻辑洗衣机等。这些都是广义功能原理的设计成果。

在打印机的打字功能发展的历史上，原来的纯机械式打字机由于受惯性作用的约束而难以提高打字速度，一开始人们只从纯机械的角度来解决问题，于是出现了字球式打字功能原理和瓣式字盘打字功能原理的打字机;这两种纯机械式的打字功能原理在提高打字速度方面的潜力是很有限的。其后出现了针式打印功能原理的打字机，这种针式打印功能原理引进了电磁对针的控制，基本还是纯机械的，但是它却是作为一种纯机械向广义物理效应过渡的类型，因为它打破了字头打印方式的局限而采用了点阵方式，这就为随后的喷墨打印和激光打印开辟了成功的途径。喷墨打印和激光打印则是典型的广义物理效应的应用。打印机的发展历史很好地证明了广义功能原理以及广义设计学思想的成功运用。

2 案例教学实践

案例教学法②起源于美国。案例教学有助于培养和发展学生主动参与课堂讨论，颇具绩效。

在机械设计过程中，实用化设计是在功能原理的基础上，将原理方案进行结构化、转化为实体，使原理构思一步一步地转化为有实用价值的实体机械产品，达到实用的目的要求。对于机械产品来说，工作原理确定后，首先要进行工艺动作构思和分解，初步拟定各执行构件大动作和各动作的相互协调关系，即进行机械运动方案设计和机械简图设计。

总体布局的原则主要有：（1）有利于功能的实现;（2）结构紧凑;（3）动力传递路线力求简短、直接、提高传动效率;（4）各零、部件的位置安排布局应该方便拆卸、装配、调整、维修等，提供高度可靠的安全保护。

总体布局此时引入案例教学恰到好处。如轮式装载机、开式压力机的案例。轮式装载机（见图1）的总体布局为水平方向，工作头在前部、发动机在后部、中间是司机室，布局非常合理，有利于提高作业稳定性、有利于作业准确、有利于安全生产。而开式压力机（见图2）则为垂直上下的总体布局形式，该机的动力布置在上部，下部有机身和工作台，便于操作，整机的稳定性好，方便冲压成型作业。

在机械运动协调设计方面，不同行业的作业机械大有不同。如起重机械广泛应用于企业、港口码头、建筑工地等;起重机械不仅可以作为典型的辅助生产设备，完成原料、半成品、制成品的装卸搬运作业，还可以完成机电设备的安装、维修等，而且也是一些流程作业（如钢铁冶金生产）中的必需关键重点设备;而起重机械一般由四大机构（起升机构、变幅机构、运行机构、回转机构）、金属结构、动力设备等组成;四个独立的机构只能采用“集中控制、分散驱动”的设计。而在比较小型的机器设备中，如点钞机、家用缝纫机、蜂窝煤成型机等，一般均采用“集中驱动、分散控制”的设计，设计的重点和难点就是分配轴设计。

3 商品化设计教学实践

竞争是商品经济和市场经济的客观规律，也是促进技术进步的动力和源泉，机械设计要提出创新构思并使之迅速转变为有竞争力的产品，要在市场竞争中具有强大的竞争能力和生命力。检验设计成功的唯一标准是市场。

设计的产品进入商品市场：（1）首先给人以直觉印象的就是其外观造型和色调。普遍心理选择是先入为主。在市场经济的竞争背景下，某商品的外观一旦被看得“入眼”，极大可能地通过“预选”、获得参加“决赛”的资格。如林林种种的各色轿车和城市SUV，均有各自的拥磅者和消费群。（2）要使设计的产品胜于其它，获得较高的市场占有率，就要力求做到“价廉、物美”。价廉必须降低成本;物美必须保证质量和优越的性能，就要运用“价值工程原理”进行价值优化设计。（3）产品的通用性是现代产品不可忽视的问题。为缩短设计周期，使设计的产品以高速度、高质量、多品种去参与竞争，产品的结构件和组合件要实现三化：标准化、系列化、模块化。（4）适用性是争取用户的重要手段，可以拓宽面向，考虑一机多用和具备多功能，更新产品以满足市场不同需求。（5）绿色环保的要求、可回收设计，资源利用率最高，能源消耗最低的机械产品。

以前的机械设计教学不太重视机械产品的实用化、商品化，现在尤其应该改变这种固有的观念，要让学生懂得功能原理设计、实用化设计、商品化设计都是同样重要的。

4 结束语

工程教育本质上是一种创造性教育，③设计和科学研究这两者的基本区别在于设计是“创造（Innovation）”，而科学研究则是“发现（Discovery）”，设计教育是贯彻创造性教育的最理想的阵地，过去的设计教育在创造性培养方面几乎没有注意，以至使我国目前很多企业几乎难以适应当前急需研发有市场竞争力产品的任务。

机械设计学结合案例教学，极大地调动和激发学生学习的主观能动性和创造性，从感性认识上升到理性认识，全局观念逐渐得到锻炼和升华，为未来的机械设计工程师打下了坚实的基础。

注释

① 黄靖远，高志，陈祝林.机械设计学[M].北京：机械工业出版社，2006.

第9篇：机械设计教程范文

以机械设计课程设计为载体实施项目教学法，将传统的理论教学和实验教学内容整合成八个项目，通过项目教学内容要求学生完成对应阶段的设计任务，使工程设计始终融于理论教学中，强化学生工程意识，激发学生参加各类工程实践活动的热情，进而探索出一条集创新意识和具有卓越工程师素质于一体的人才培养教学模式。

关键词：

项目教学法;机械设计;机械设计课程设计

《中国制造2025》标志着共和国制造业向智能制造的战略转变。高等院校作为国家人才培养基地，如何通过自身改革与创新，培养更多具有工程实践能力和创新意识的卓越人才，是共和国实现制造大国向智造强国奋进的人才基础。机械设计自身的课程性质决定了它在机械类和近机类专业教学中占据重要的一环，是工科院校学生后续进行专业课学习、课程设计、毕业设计及步入工作岗位，快速实现与工程接轨的一门实践性较强的基础课程，因而在机械设计课程教学中实施项目教学，既有理论教学独有的理论体系，又有承载实践项目教学的设计载体。本课题基于项目教学法，将机械设计课程设计分成若干个项目单元融于理论教学和实验教学中，基于CDIO“做中学”的理念，强化工科院校服务于工程实践的意识，引导学生参与科研与工程项目，建立合理评价体系，并在2~3年通过项目教学法在机械设计课程设计中的实施，不断强化工程设计与理论教学的有机融合，进而探索出培养合格工科人才的途径。

一、项目教学的实施路线

本项目教学法实施路线如图1所示。在期初理论教学中，将课程设计任务书下发给学生，教师根据教学安排，将课程设计计算部分分解成若干个项目单元，通过分段评估学生各阶段项目的完成情况，适时发现项目实施过程中出现的问题，保证分阶段设计项目的合理性，提高机械设计课程设计质量，将CDIO“做中学”的工程理念和项目教学法有机融合①，实现理论教学与工程实践的高度统一。课程设计的结构设计项目，拟放在“减速器拆装”实验中同步进行。在拆装实验中，通过让学生认真、细致地观察剖分式减速器的箱体结构，明确上、下箱体之间标准零部件的功用和定位方法；清晰传动原件的方式；掌握在轴系零部件的结构设计中各种标准件的安装顺序、定位方法以及轴承设计时应采取的方式、固定方法等，使学生在获取足够的感性认知后，为后续轴的结构设计和箱体结构的合理布局奠定基础，并要求学生在完成实验报告的同时，完成轴和箱体的结构设计。最终使学生能够根据所掌握的知识设计出符合工程实践要求的完整项目解决方案。以此为契机，在机械设计课程设计中引入多个设计题目，引导学生从单一理论知识的学习转化为多知识融合，从而为工程实践服务。在项目教学中，教师通过对案例项目的实施，有针对性地组织学生对相关问题进行深入探讨，明确该设计项目中，共性设计和个性设计中所拟对的方案差异，扩充学生在掌握该知识点时能够根据工程实际做出正确的判断，切忌采用照抄照搬不顾工程实际的设计思想，进而达到培养学生能够灵活运用所学知识于工程实践的目的。

二、实施方法

期初下达课程设计任务书后，将所在班级同学进行分组，每组成员2~3人。将理论教学和实验教学成若干个实施项目，每个项目都针对课程设计的一个环节，课后要求学生上交该项目应完成的设计内容，通过小组同学互评和教师点评方式，对每个同学完成项目质量作一评价，明确在本项目实施中应注意的关键节点，强调学生注重学会能够正确处理理论教学与工程实践应用之间的关系，引导学生在学好理论基础的同时，更加关注在工程设计中的应用。通过小组成员之间的点评，可以使学生充分了解机械设计课程本身的“一题多解”的博大精深，激发学生创新意识和自我探究学习的乐趣，让学生成为教学的主体；教师的点评让学生清楚设计意识的培养应具有全局观念，在保证设计质量的同时，综合机械设计、制造、安装、拆卸、经济性等诸多环节，明确机械设计的理念不光是单纯设计一个合格的产品，还应更多地考虑诸多的人文因素和相关的法律法规。

三、考评方式

将机械设计课程设计作为项目教学的内容引入到机械设计理论课教学中，将理论课教学划分成对应课程设计的若干个教学项目，分段实施和检查每个理论环节完成后学生应该完成的设计内容，使原本集结在两周课程设计中，只能用近乎1.5天所应完成的全部设计计算任务，分解在整个理论教学环节中，既缓解了原本紧张的设计周期，又能使教师和学生具有充足的时间来讨论设计计算中出现的问题和解决方法。因而项目教学法更关注于学生在平时教学过程中，如何能够将理论和实验所学内容恰当地反映在机械设计课程设计中。在本课程设计考评环节中，将设计计算、图纸质量和答辩成绩按4∶4∶2设计，通过小组互评和教师点评方式，给出学生在项目教学法实施中应完成设计计算部分的成绩，使学生在理论课程完成后，两周时间全部用于计算机绘图，鼓励有能力的同学对自己所设计的内容进行相关程序的编写或进行虚拟装配，成绩量化时给予这部分同学好的成绩来表彰他们的实际工作能力，以此为契机，培养学生具有工程理念，引导更多的学生参与科研，参加各类机械创新设计大赛，参与各类工程项目的研究，进而实现CDIO理念在机械类专业教学中的运用，为国家培养高素质、能够快速适应于工程实践型的合格人才。

四、结语

1.教育的目的是为社会输送合格人才，教师的职责是作为人才的“催化剂”，通过科学的教学方法，最大限度激发学生的发展潜力。“以教师为主导，以学生为主体，以项目为媒介，以职业能力为目标，以社会需求为背景”②的项目教学法，学习过程更强调学生的主体地位，通过学生自身的实践活动，提高理论知识应用于工程实践的能力，体味理论教学中，常规教育方法和工程实践中的灵活运用之间的关系，亲历应对实践过程的艰难选择和成功后的快乐，培养团队意识和协作精神，进而培养学生提高工程实践的应对能力。

2.以机械设计课程设计为契机，不断改进教学方法，进而探索在机械类专业学生课程设计中引入科研、工程项目，助力学生的创新思维和科研热情，实现工科院校人才培养与工程实践的零距离对接。

3.将机械设计课程设计项目教学引入到理论课教学环节中，通过引导学生独立完成相关项目的研究，以此为契机，探索出一种新的教学模式引入到其它课程教学中，培养学生工程意识；强调学生作为学习过程中的主体地位，通过教师合理的引导，加深学生对理论理解和工程实践的运用能力，进而走出一条培养符合21世纪人才需求、实现理论教学与工程实践零对接的教学模式.

注释：

①刘桂珍，于影等.项目教学法在机械设计课程教学改革与实践的研究[J].经济师，2016（7）