对机械设计基础的认识精选(九篇)

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第1篇：对机械设计基础的认识范文

关键词：机械设计机械制造技术分析

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

机械设计和机械制造技术具体包括了机械产品的设计技术以及机械产品的生产、制造和销售技术等。但就目前我国机械加工方面的相关产品而言，其并不能较好地满足市场和人们的相关需求。因此，本文以机械设计与机械制造作为研究对象，在结合当前我国机械设计与机械制造技术发展现状的基础上，对机械设计和机械制造相关方面的技术进行了详细研究。

一、机械设计的技术分析

1、机械设计的初期计划设计分析

机械设计要进行初期的计划设计，其在工作方面和计算机软件的设计需求分析比较类似，在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析，在分析要求的过程中，对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础，然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。

2、机械设计的设计方案分析

在机械设计中，方案设计是关键的部分，方案也是设计的灵魂，其决定着设计的成败。在设计阶段，会遇到很多的问题，主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能，同时，在功能方面也要进行满足。在方案设计方面，对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视.在设计阶段，主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。

3、机械设计的主要技术设计分析

机械设计中，对技术层面的要求最为严格，在这个阶段要对设计图纸进行校对，同时，要对图纸进行计算，对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计，设计时要进行非常严格的核对，不能出现疏漏的情况，同时，在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械，在设计时，要根据产品进行定型设计。

二、机械制造的技术分析

1、以计算机设备为基础的机械制造技术

作为二十世纪机械制造领域最为杰出的成就之一，计算机的机械辅助设计与制造是将计算机应用到机械制造技术后得到的最显著的成果。以计算机辅助设备为基础的机械制造技术是一门集数学科学、应用科学和计算科学等多门学科为一体的综合性技术。现阶段，计算机机械辅助设计与制造技术已经被广泛应用到我国社会生产的各个领域，并有效促进着我国经济和科技的发展，其中CAD和CAM等计算机辅助技术在机械制造业方面的应用对机械制造产业的经营模式与市场运营形式均产生重大的影响[3]以CAD技术为例，在CAD进入机械制造业以前，机械产品无论是在设计、加工还是制造方面均是以手工为主要工作方式的，CAD制图的应用不仅为机械制造提供了可靠而准确的图纸和数据信息，而且对于机械制造资源的优化与整合与具有积极的促进作用。

2、数控加工技术

为了确保相关的机械产品具有较高的质量，并从整体上提高机械产品的制造效率，机械制造过程中所利用的机床不仅要对各类产品在制造的过程中具有较高的通用性和灵活性，而且还要具备较高的自动化水平。作为当前机械制造过程中应用到的主要技术，数控技术一方面可以用于精度较高、零件内部构造和外部性状较为复杂的单间产品的制造，另一方面，也可以用于机械零件的批量生产，进而在提高机械生产效率的同时，也有效提高了机械产品生产的自动化水平。此外，数控技术在机械制造中的应用还体现在机床制造以及航天制造等领域，从整体上带动了国家机械制造产业的发展。

3、精密加工技术

随着计算机科学、材料科学以及工程科学和自动控制系统等众多学科领域的发展，机械制造的加工精度目前已经达到了0.01um亚纳米级，而未来必将继续向纳米级的精度发展。作为现代机械制造中应用最为广泛的技术，精密加工技术不仅可以有效提高机械制造零件的精密度，而且还可以将机械产品在制造过程中出现的误差对产品质量的影响降至最低，从而根本上提高机械产品的质量，并提高机械加工制造企业的经济效益。此外，精密加工技术作为机械制造在国际竞争中能否取得优势的核心技术，其对高科技尖端产品以及先进武器的制造方面又具有重要的指导意义。由此可知，精密加工技术在机械制造中的应用对于我国经济、科技和军事实力的整体发展均具有重要的影响。

三、发展趋势分析

1、针对当前机械设计发展

当前我国科学技术水平不断提升，机械制造业迅猛发展，对机械设计提出了更高要求，在技术层面发生了很大转变。首先，当前机械设计发展越来越趋向智能化，这是现代科学技术发展的必然要求，机械设计人员需要充分利用电子技术和通讯技术完成设计工作。机械设计智能化就是利用现代化电子技术手段，对所需要制造的机器以及产品进行模拟设计，将产品性能、操作以及结构进行具体模拟演示。其次是机械设计系统化，即设计环节环环相扣，有一套完备的体系和操作流程，与传统设计相比，现代机械设计更加系统、完备，系统化的操作更便于设计实施，有利于发现问题并解决问题。再次是版块化，及将机械设计分为若干个版块，每个版块同时进行，也可随具体情况进行任意拼接、组合，确保机械设计有效进行。最后是机器性能设计，即所要制造的机器必须具备一定优势性能，在这一过程中要求设计人员根据具体要求，利用相关知识进行预算和推理，构造机械结构，并加以创新，最终完成机械设计方案。

2、未来机械设计发展

以当前机械设计发展为基础，未来机械发展会更加智能化和系统化。除此之外，未来机械设计发展还会更加具备竞争力、性能更加优化、设计理念更加完备等发展趋向。在竞争力方面，机械设计是为了机械制造出的产品能够形成，而最终目的是为了投放市场，因此市场竞争力对于机械制造以及机械设计而言非常重要。根据当前发展趋势，只要机械设计能够抓住机遇、充分利用现有先进技术和资源，不断创新，就一定能够在未来发展中更加具备竞争实力。在性能优化方面，我国当前机械设计行业正不断提高设计产品的性能优良性，对各种设计层面都作出了新的规划和要求，因此在性能方面，未来机械设计将会更加优化。在设计理念方面，当前构建生态文明已经被纳入我国和谐发展的主要工作中，在机械设计和制造领域也应该具备这一意识。未来机械设计发展过程中，一定会加强环保设计理念，在机械设计过程中，以绿色环保为基础，充分利用可再生能源，在提高效率的同时注重环境保护，循环利用等理念将会被纳入未来机械设计中。

结束语

综上所述，不难看出我国机械设计制造发展水平与发达国家而言，仍存在很大的差距和距离。外部的生产环境不仅仅给我国机械制造业带来了一定的挑战，同时也带来了新的发展机遇。为了适应时代社会发展的需要，我国必须加强对技术管理水平的提高，利用先进的信息技术不断提升机械制造业的科技信息水平，同时也要结合相应的实际，共同促进我国机械设计制造业的发展。

参考文献

[1]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013（6）.

第2篇：对机械设计基础的认识范文

摘要：本文从技工院校机械制造与自动化专业的培养目标出发，提出了机械基础课程教学以创新能力为主线的构想，即从创新教学内容、创新教学方法、创新教学手段、充分利用教学资源、创新实践教学等方面对机械基础课程进行改革。

关键词 ：机械制造 机械基础课程 技工院校

一、创新教学内容

技工院校机械制造与自动化专业的培养目标是培养能够从事机械产品制造以及机械设备维护等方面的高技能人才。为了提高学生的创新能力，有必要将原机械基础课程中的内容进行重新编排，按照基础设计、零件设计、系统设计和创新设计四大模块重新编排，并且将培养学生创新能力贯穿于四大模块中。通过对机械制造与自动化基础课程中的机械制图和CAD制图等课程的学习，提高学生空间思维能力和形象表达能力；通过对基础课程中的机械原理和机械设计等课程构成的零件设计模块的学习，提高学生机械零件的设计能力；通过对基础课程中的工程图学和机械装备设计等课程组成的系统设计模式学习，提高学生机械设备设计能力；通过对基础课程中的机械设备拆装、创新设计等内容教学，提高学生的创新能力。

二、创新教学方法

1.实行理实一体化教学方法

在授课时，教师先对即将讲授的知识以及工程实际情况进行简单介绍，引入新课；然后提出问题，激发学生的兴趣。学生带着问题观摩实物，形成初步的感性认识。比如在组织学生学习齿轮传动知识时，老师首先把减速器拆解，让学生对实物的内部结构有一定的感性认识，同时讲授传动原理等知识，然后结合实例让学生明确知识在生活中应用的意义，最后引入实践环节，让学生在实践中强化对所学知识的理解与应用。教学实践证明，采用理实一体化教学方法，能够很好地提高教学效果。

2.采用多种教学方法，提高学生创新能力

教师在教学过程中，可以运用类比教学法，把具有关联性的知识放在一起进行类比，使学生能够正确区分，以加深知识的了解。比如在学习直齿圆柱齿轮传动知识时，老师可以把圆锥齿轮的相关内容与所学知识放在一起，让学生通过类比掌握知识。此外，教师可以利用头脑风暴法、项目教学法等多种教学方法进行教学，最大限度地调动学生学习积极性，有针对性地对不同基础的学生进行教学，以提高每位学生分析问题和解决问题的能力。

三、创新教学手段以及教学资源

在机械基础课程教学中，教师应该充分利用课件、视频、动画、挂图、教具等教学手段丰富教学课堂，使复杂的机械零件结构通过直观的形式表现出来，从而突破教学难点，提高教学质量。可以建设创新设计实验室，将实验课程引入专业教学中，让学生在实验室组织活动，提高创新能力。还可以在创新实验室内，准备一些试题库、项目材料以及能够辅助创新设计的模型、教具等教学资源，学生可以在创新设计实验室内组织创新设计大赛，从而提高设计能力、动手操作能力和创新能力。

四、创新实践教学

机械基础课程中实践环节的教学，可以将原来主要讲授机械设计基础的教学内容整合成机械创新设计教学内容，改变以前老师布置任务，学生被动模仿操作的情况。根据学生的实际情况，教师把学生分成两个小组，把设计能力较弱的学生编排在一组，把设计能力强的学生编排在一组。设计能力较弱的一组完成的教学任务有：课程设计中所规定的理论基础内容；轴、端盖等零件的加工制造；典型零件工艺设计，并且完成工艺设计卡片；零件加工、装配和调试。设计能力较强的一组完成实际产品的改进，比如重力小车的设计改进，电气化门窗的设计改进等内容，让学生在实践中发现问题并解决问题，提高创新设计能力。

在顶岗实习教学环节，教师把培养和提高学生创新能力，培养和提高学生解决问题的能力作为主线，通过企业师傅和学校实习老师共同指导的学生顶岗实习教学，使学生在校外实习的过程中了解企业的生产过程，加深对专业理论知识的理解，提高动手能力和创新实践能力。

五、小结

实践证明，以创新能力为主线，创新教学内容、创新教学方法、创新教学手段，充分利用教学资源创新实践教学，进行机械基础课程改革，对提高学生创新能力是一条可行之路。

参考文献：

[1]刘利国.机械基础课程群系统教学法研究[J].广西教育，2011(11).

第3篇：对机械设计基础的认识范文

1机械设计基础课程设计的现状

从教学过程和教学效果分析，机械设计基础课程设计还存在以下一些问题和不足：

（1）部分学生对课程的重要性及意义认识不足，存在应付“差事”的错误态度，缺乏积极性，而且对设计中出现的问题，不能积极主动思考解决方法，反而敷衍了事，导致问题越积越多，设计无法进行。

（2）实验课时少，学生实践动手能力缺乏锻炼所需的时间上的安排和支持。实践教学条件和内容不完善，学生缺乏参与感，学习兴趣不高。受学科发展和实验室建设经费制约，学校机械类的实验室一直缺乏，这也造成了学生实践条件比较匮乏。实践教学内容也表现单一，实践方面没有包含学生应掌握的基本内容。这导致了学生在听理论讲解的时候，只能凭借抽象概念去理解，尤其对于学生来说理解起来就显得特别困难，学生学了一段时间后就对课程失去兴趣。

（3）学生自身基础较差，对先修课程的综合应用能力也较差，前后知识孤立，无法活学活用，进行创新设计，特别是机械制图课程，由于间隔时间较长，许多学生在看图、读图、绘图等方面都存在一定困难，绘制的图纸不规范、质量不高。

2机械设计基础课程教学模式

2.1转变课程教育理念

为适应应用型本科创新人才培养的需要，我们在本课程的教学过程中进行了如下指导思想上的转变：首先，转变教学观念，树立以学生为中心的思想，正确认识学生为主体，教师为主导的内涵，充分调动学生的学习主动性、积极性。其次，在课堂教学中，坚持理论联系实际的学风，把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合，根据应用性技术人才培养的实际需要，对基本理论以“必需”、“够用”为度，淡化公式推导，不断将新技术、新成果引入课堂，开阔学生设计视野。

2.2做好课程内容设计

人们常常以为机械设计基础课程只是涉及一些机械常识，其实机械设计基础课程主要是让学生学会设计，掌握创造性设计思维和设计方法。现在设计的理念已经渗透到各行各业的领域，学会了机械设计，必然可以举一反三，将设计理念和思维迁移到各个生产和生活领域，启发人的创造性思维和创造性活动。比如，服装造型设计，也采用衣片组合方式或各种变异法进行。各种产品设计的设计理念和方法是相通的。联系起来，就可以调动学生的学习兴趣，提高学习效果。

2.3课程设计题目多样化

在编写课程设计教材时，可设计多种典型设计题目，明确设计任务及设计步骤，明确设计思路；此外，还可以只给出设计功能要求，让学生根据自己的兴趣选题并拟定结构设计方案在老师的指导下完成设计任务。在学生设计过程中，强化学生设计的思维的锻炼，如何一步步合理安排好自己的设计以达到机械结构设计的要求；要求学生经常自我总结。

2.4优化课程教学方法

针对常用机构类型多、运动特点复杂和通用零部件类型多、结构复杂，我们常常将教学安排在“机构、机械零件陈列室”中进行，使学生能面对面观察实物与结构，直接体会有关机构的组成及其运动特点、有关零部件的组成及结构特点，并可进行实际操作，使学生与教师、学生与学习对象之间进行交互式的教学方式，使得学生的学习变得直观、易懂、高效。此外，应开发课程CAI多媒体课件，制作了课程教学图片库、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、录像片和课程测试题库等。

2.5加强理论与实践结合

由于其本身是一门与实践结合非常紧密的课程，所以教学上也要求采用理论教学和工程实践相结合的授课方式，在课堂讲授中要淡化繁琐的、过深的、不必要的理论推导和证明，本课程的教学目的就是使学生能够运用机械设计理论中最基础的知识和实际经验来分析工程中问题，并且还要比较熟练地运用这些公式、定理、方法等来解决现实中的具体设计问题。因此，在教学内容上的重点是要真正教会学生完全掌握分析问题和解决问题的思路和方法，不强调公式定理的死记硬背，而是注重如何针对具体问题，找到并运用这些公式、定理、方法等来完成一个实际模型的设计以及零部件选用、分析。通过以上的措施，使教学更符合培养目标的要求，也相应取得了更好的教学效果、学生通过本门课程的学习，尽可能地让掌握较多的有关机械设计实践方面的知识。

第4篇：对机械设计基础的认识范文

《机械设计基础》课程所含内容较多，大多教材理论性比较强，概念较抽象，且各章节之间几乎没有联系。这对于中职本科学生来说有利的一面:不会因为没有掌握某一章节的内容，而影响其余章节的学习。也有不利的一方面:学完本课程，学生的脑海里是零散的构件，没有一个完整性机器的概念。

大量的原理分析和理论计算使得基础薄弱的中职本科学生不知道如何学，如何与实际应用相结合，因此学习本门课程热情不高，学习效果不佳。

1教学中存在的问题

1.1理论基础与学习习惯中职本科是目前部分应用型本科招收的一类本科学生。经过两年的教学实践和大量的课外接触，该部分学生理论基础较差，大多是初中毕业，且对初中基础知识的理解也很有限，日常学习自律性不强，对于课程内容总是浅尝则止，自信心不强，由于之前的学习习惯不好，大多数学生没有独立学习的习惯，课堂氛围较活跃，对于基础理论缺少兴趣，偏爱实践操作，这与之前所受教育有很大关系。高校普通本科的教学方式、教学内容均不适合中职本科学生，造成大多同学学习一年后收获少、自信心丧失、学习兴趣减弱。学生不爱动脑思考，觉得设计离自己十分遥远。

1.2教学方法与教学效果由于目前全国并没有专门的中职本科高校，中职本科只是普通高校培养的一类对象。普通高校的教师上课由于教学对象不单单是中职本科，同时兼有普通本科或高职本科，故很难划清界限。教学上按照经验讲述原理多，主要按照普本教材章节进行理论讲授，效果并不理想。近年来由于多媒体技术的发展，多媒体素材与教材的结合占据了课堂，相比之前的纯理论教学和课程设计在教学效果上有所改善，但对中职本科的学生来讲，还远远不够。

1.3培养目标与教学内容目前而言，中职本科的培养目标主要被定位为职业教育，要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，尤其是工程实践能力的培养。而实际教学内容却与此完全脱节。实验实践内容并没能有效结合，验证性实验的偏多，动手操作的较少，和课程衔接不到位，显然不适合目前的中职本科教育。课程设计题目多为经典的带式运输机减速器的设计，只有少数同学能按照手册完成设计，但是这么算却说不清楚，学生一头雾水，并不能真正理解其中的方法。

1.4成绩考核成绩考核仍然以主要期末测试为主，平时成绩和实验成绩为辅。形成了高分低能的社会现象。而中职本科的培养目标则要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，尤其是工程实践能力的培养。因此对于这部分的考核也该在成绩考核中占有较大的比重。我们制定的改革思路是:教学内容以行业岗位上的知识结构和能力结构以及生产实际需要为目标，以解决工程实际设计问题为指导。

2教学方法改革探索

经过对中职本科生源中职阶段培养方案、教学体系、及学生个人情况的调研，可以从以下几个方面改善学生的学习习惯，提高中职本科学生学习《机械设计基础》这门课程的教学效果:

2.1框图法教学，整合知识体系整理总结《机械设计基础》中的核心知识点，自编校内讲义或教材，结合一个综合实例，如蜂窝煤压制机、机床C 6140主轴箱，以机构、传动、零件三大部分为主线，制作框图，帮助学生快速、直观地理解整个机械设计基础的知识体系，由此知识体系展开教学单元。围绕综合实例，进行详细的分析讲解，讲解内容时重点把握能让学生了解典型机械或结构的设计思想、理解装配要点、掌握分析故障和维修。

2.2模型演示教学法采用玩具激励法(机构部分可以拆装模型，观察机构运动、计算实际的自由度、绘制机构运动简图)，来改善教学效果，提高学生学习本门课的兴趣。慧鱼组合模型可以应用于教学课堂，让学生在验证理论知识的同时，实现理论和动手实践的统一。通过对模型的研究与分析，启发学生对《机械设计基础》的认识，并能培养学生独立分析和自己查阅学习资料的能力。既满足了学生爱玩的天性，又学到了知识。

2.3设计软件在机械设计基础教学中的应用随着计算机技术的飞速发展，可使用Solidw orks等机械设计类软件在《机械设计基础》的课堂上结合典型设备进行建模、模拟装配、指导学生做一些简单的分析，或结合实验室的试验台，教师建立虚拟实验模型库，课后学生可以利用该模型库进行学习建模、装配、分析，帮助学生更好地理解复杂的机械系统。

除了大型的常用的机械设计软件CAD ,solidwokrs,网上有大量机械设计小软件，还有一些企业应用的机械设计软件，该类软件界面简单，操作方便，可以帮助学生计算参数，不需理解繁杂的公式及理论推导，教学中，指导学生应用此类软件，相当于为学生提供了一种工具，帮助学生理解机械零件的一些参数，提高学生的学习热情，为学生日后实际工作应用打下一定的基础。

2.4项目教学代替章节学习教学内容及顺序调整:分四大部分，均为先通过先讲整体一个实例，再拆分讲解，类似于项目教学，使学生更容易理解各部分。

机构部分:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，通过参观实验室机构展台通识，以分析玩具的机构组成和原理，带动学习的积极性，拆装，分析，计算。

机械传动部分:带传动、链传动、齿轮传动，通过玩具模型讲解几种传动的特点，再分别介绍具体知识点，轻参数、重结构，轻计算、重原理。 机械零件部分:齿轮、轴、轴承、联轴器、弹簧等，本部分设计先以减速器原理讲解为起点，通过动画和实验拆装，逐步进入理论学习。

增加机械维修工具、量具部分内容，学生应该进行系统学习。能在实践和工作中更快地进入角色。

2.5实践、设计成绩考核替代期末考核普通本科的专业基础课考核多以期末测试为主，以辽宁科技学院目前而言，平时成绩占3 0%期末卷面测试占7 0 %。这种测试并不能真实地体现学生的水平，尤其是对中职本科的学生。因此，本文认为对于中职本科的《机械设计基础》，应以实践考核替代目前的期末卷面测试。

2.6建立班级学习QQ群和微信群建立班级学习QQ群和微信群，改善师生关系，方便课后复习答疑，沟通情感，讨论问题。90后的学生几乎人人上网，网上的教学及互动不容忽视，以往的网上教学多为网上精品课或论坛，对于不爱学习的学生难以调动其积极性，因此，以学生最容易接受的方式去指导和教学不失为教改的一个重要环节。

第5篇：对机械设计基础的认识范文

矿山机电专业是培养能从事矿山机电设备安装调试、操作及维修、检修、矿山机电设备管理等专业技术工作。要求矿山机电专业毕业生要获得以下几方面的知识和能力:1.较系统的掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。2.熟知并掌握机电设备零件图、装配图、电气原理图和安装图的阅读和绘制相关知识。熟知矿山机电设备构造、原理和故障原因及分析的相关知识，并了解本专业领域的现状与发展趋势。3.熟知矿山机电设备操作、维护、故障检修、安装调试及运行管理的能力。4.初步掌握室矿山机电设备选型、选参数及相关的设计方法。5.了解安全和文明生产的管理制度、技术规范、管理知识等。

二、矿山机电专业的《机械设计基础》课程安排

从该专业的特点来看，对于机械设计基础的要求比较高，主要是识图、读图、绘图、选型计算及机械设备安装与维护的能力要求比较多，掌握矿山机电及系统的设计，学会运用手册、标准、规范等资料。因此，在理论授课时要突出这方面的特点。1.理论环节本校该专业机械设计基础课程，理论教学为50学时，实验为10学时，根据这个学时来安排，理论知识突出与矿山机电专业相吻合的知识点。理论授课主要讲以下内容:①平面机构的结构分析，在这部分主要包括平面机构的运动简图以及平面机构的自由度分析及运动的确定;②凸轮机构。主要包括从动件的凸轮的几种形式及运动规律;③轴毂连接，主要包括键连接、花键连接和销连接的几种形式以及运用的环境;④带连接和链传动是重点，因为涉及井下运输。这部分包括带的分类、带传动的工作情况分析、普通V带的设计计算及V带传动的张紧、正确安装与维护;链传动主要有几种形式及应用场合;⑤齿轮传动。主要讲减速器设计；齿轮失效的形成、形式及措施等。⑥蜗杆传动，主要是蜗杆传动的散热计算;⑦齿轮轮系。主要是定轴轮系和周转轮系的传动比计算;⑧滚动轴承和滑动轴承。主要是分类和应用场合。2.实验环节针对专业的特点以及理论课授课的分配，在实验环节主要设计了下面几个实验:①金工工厂参观实习。让实习工厂的老师讲解设备的种类以及每种设备可以加工的零件类型，典型零件的示范加工。让学生对工厂内的设备大概了解，清楚有什么样的设备及该设备可以加工什么零件。这有助于学生在学习理论知识时加深理解。②机构认识实验。该实验可以增强学生对机构与机器的感性认识。陈列室展示各种常用机构的模型，通过对模型动态展示，并以四连杆机构的变化情况，提出液压支架中四连杆的作用的问题，让学生思考，使学生对常用机结构及类型与相应的设备建立起关联。③齿轮范成原理实验。该实验是了解用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，要指导学生注意观察齿廓渐开线部分及过渡曲线部分的形成过程，使其了解渐开线齿轮在制造过程中产生根切现象的原因，以及避免根切现象的方法，并会比较标准齿轮和变位齿轮各部分尺寸的异同点。实验老师做演示实验，学生参观。另外在进行完该实验后，还应进行减速器的拆装。④带传动的滑动率和效率的测定。该实验主要是观察带传动的弹性滑动和打滑现象，并了解外载荷对传动效率的影响，让学生结合矿井运输了解皮带运输的原理和结构。

三、结语

第6篇：对机械设计基础的认识范文

机械设计是机械类专业的一门重要的技术基础课。本文结合作者机械设计的教学实践，详细介绍了通过教学内容、教学方法、多媒体应用及课程设计等一系列改革和探索，提高学生的创新能力，显著提高教学效果的经验。

关键词：

机械设计；创新能力；课程设计；多媒体教学；改革与探索

一、背景

机械设计课是与工程联系最为紧密的学科之一。它以机械中的常用机构和一般工作条件下的通用零部件为研究对象，研究常用机构和通用零部件的分析和设计问题，是机械类和近机械类专业的一门重要专业基础课，其理论性和实践性都很强。该课程的学习，不仅要求学生掌握常用机构和零部件的基本原理和基本设计方法，还要求学生运用这些基本理论来设计一些常规机械和处理机械中的一些实际应用。因此，在机械设计课程的教学中，不仅要渗透创新思维，培养学生的工程意识的理念，更应该把学生的动手能力和创新精神作为应用课程改革的重点。多年来，机械设计教研室的老师做了一些探索，并对成果的经验进行了总结。

二、以理论教学改革为基础，优化教学环节

理论教学是实践教学的基础。只有让学生掌握了扎实的设计理论，才有可能将这些设计理论灵活应用于工程实践。机械设计课的理论性、实践性、设计性都很强，是培养学生创新设计能力的核心课程。课堂教学不仅仅是传授理论知识，更应注重培养工程意识，启迪创造灵感，提高创新能力。

1.调整课堂教学内容，提高教学效果

调整教学内容是课程改革的基础。在对教材进行取舍的过程中，遵循突出应用与实操，在教授基本知识、基本原理和基本方法的同时，引入机械设计发展的最新成果，注意到知识点的深入浅出和主次分明，而不是面面俱到，把新型机构和现代机械设计方法与生活实践相结合，既调动了学生积极性，又将机械理论寓教于学，在丰富课堂信息量的过程中，提高机械设计的应用教学效果。学生对机械的了解只限于生活中接触的范围，还习惯于理性思维，缺少工程观念。而传统机械设计课程教学内容陈旧，联系工程实际不够，不利于培养学生的工程意识和创新思维。授课时，最好适当引入学科中比较成熟的新理论、新技术和工程技术的最新发展动态，如优化设计、全生命周期设计等。另外，通过课外自学选修课等形式，引导学生自主学习常用最新工程设计软件如Pro/Engineer，UG。这样既可以提高学生的学习兴趣，又可以开阔学生的视野。

2.改革教学方法，培养创新能力

传统的机械设计课程的教学“以教师为中心”，仅仅注重知识的灌输。这对学生的创新精神的培养是很不利的。改革传统教学方法，以学生为主体，以教师为主导，积极探索学生自主研究、自主创新式的学习方法，积极推进讨论式、探究式、问题式教学方法，既学习了知识，又能提高创新能力。课堂教学是学生课程学习的主阵地。加强教师对学生课程学习的主导作用，恰到好处地创设问题情境，可以达到师生互动。问题的提出，要具有一定的实际工程背景，以增强学生的工程素质。问题的分析要能引导学生发散思维，创造性地解决问题。问题的解决要通过启发引导给出，为学生今后解决问题指明思路与途径。这种启发式教学能够潜移默化地培养学生的创新思维，帮助学生学会学习、学会探索。

3.采用多媒体教学，增强课堂效果

机械设计传统的教学手段，如黑板、模型加挂图，无法表达零件之间的相对运动，教师授课形式单一，缺乏直观性，在一定程度上影响了学生的学习效果和学习的积极性。在机械设计课程中，充分利用现代多媒体手段，将零件的运动变化逼真地展现出来，使机器真正动起来，激发了学生的学习兴趣。另一方面，精心设计的多媒体、课件可以清楚地显示教学内容难点，提高教学效率，而且二维和三维动画形象生动，加深了学生印象。

4.注重启发教学，培养学生的自学能力

机械设计课程虽然是机械专业理论课，但是应用性极强。因此机械专业的学生要能够自主学习课程的相关内容，提高机械理论学习的实践应用主动性，掌握科学学习的思维方法。机械设计课程的教学改革必须坚持把启发式教学方法放在首位，并根据教学内容的不同特点，穿插采用讨论式和案例式教学方法。多种教学方法的应用，使学生的学习主动性和自我学习的意识得到了进一步加强，同时加深了学生对基本知识的理解与掌握，并强化了记忆，从而提高了学生的自我学习能力。

三、改革实践教学体系，构建应用教学模式

实践教学是培养学生的观察分析能力、实践动手能力、综合设计能力以及创新思维的重要教学环节。实践教学体系由实验教学、课程设计两部分组成。

1.改革实验教学

传统的课程实验如机构测绘、齿轮范成、动平衡等一般为单一的验证性实验。这些基本实验有助于对巩固学生对基础理论的理解，但整个实验过程只是根据给定实验步骤去验证结果的正确与否，学生的积极性不高，实验效果不太理想。我们在实验教学中增设了一些创新型、设计型实验，如“机构运动创新实验”，让学生根据给定的题目自行构思实验方案，将自己设计的机械系统运动方案进行运动模拟，将设计理论在实践中检验，而教师主要起引导和启发作用，给学生足够的思维空间和创作空间。这样就可以充分发挥学生的主观能动性，真正提高学生的创新意识和动手能力。

2.加强课程设计环节

机械设计课程设计是课程的一个重要的实践性环节。传统的课程设计一般以减速器为研究题目。在设计过程中，老师限定了题目和方案，还提供了比较齐全的参考资料，学生自主设计的内容较少，不利于创新能力和工程实践能力的培养。针对这些问题，我们对课程设计的教学作了相关的改革和探索，找一些工程实践性强与并且与地区经济建设紧密联系的机械作为设计题目。考虑学生个体能力的差异，既有一些基础的简单的内容，又要有一定难度和深度的内容。采用学生选择和老师指定相结合的选题原则，以学生为中心，让学生自己确定题目，教师规定设计内容和要求。老师带领学生现场参观这些机械装置，查阅相关资料，使学生对所设计的机械装置有一定的感性认识，真正了解所设计机械的基本结构，并鼓励学生在现有传动方案的基础上，充分发挥主观能动性，提出多种方案，从机构的经济性、可行性、实用性，多方面考虑作出选择，选取最优设计方案。方案确定好后，鼓励学生使用先进大型软件进行运动分析和动力分析。然后根据各构件受力情况，按照等强度设计理论，对各构件进行结构设计，对于较高水平的学生要求编制程序进行结构的设计计算，并用Pro/E等软件完成三维造型，最终完成设计任务。这样在整个设计过程，因材施教，既尊重了个体差异，又充分调动了个体主观能动性和创造潜能，不仅使课程设计与计算机应用能力有机融合，还培养了学生的创新精神和动手能力，提高了教学效果。

四、小结

机械设计通过几年的改革实践，取得了一定的教学效果。但教学改革是一个系统工程，在不断总结经验的基础上，我们在机械设计课程的教学内容、教学方法、教学手段和考核方式上进行了一系列的探索，目的是寻求一条适合笔者学院特色的课程体系与教学模式。只有在教学改革中不断总结经验，提高教学质量，把枯燥的理论教学转型发展，才能激发学生的学习兴趣，培养学生的实际应用能力，不断适应笔者学院职业应用的转型发展要求。

参考文献：

[1]陈立德.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2005.

第7篇：对机械设计基础的认识范文

现如今有―种先进的产品开发方法叫做虚拟样机技术，它对农机产品的研发有重要的作用，开辟了一条新的发展道路。本文讲述了虚拟样技术的特点以及其概念内容，并且联系农业机械设计的相关内容，研究了一下如何在农业机械设计中加入虚拟样机技术。又介绍了现在一些在农业机械中的虚拟样机技术，提出了一种联合仿真的方案。最后分析了虚拟样机技术在农业机械设计中的发展前景，展望了虚拟样机技术在农业机械设计上的发展方向。

农业机械化是我国建设农业现代化强国的必由之路，农业机械要实现现代化需要先进的农业机械，好的产品需要先进的设计理念和方法，随着计算机技术的应用，机械设计方法和理念发生着巨大的转变，过去靠笔和纸绘图设计机械的过程：用纸笔设计、做模型、生产样机、反复试验、修改设计、定型后生产成品，如此的设计制造过程的规律正在改变，农机的设计紧跟其后，先进的设计思想理念正在不断的应用和实施，目前多种现代机械设计方法论正被采用。如技术预测法、创造性设计法、系统设计法信号分析法、相似设计法、模糊设计法、动态分析设计法、有限元和边界元分析设计法、优化设计法、可靠性设计法、计算机辅助设计CAD法和艺术造型设计法。这些方法为我国的农机设计制造快速发展，起到了十分重要的作用，为我国在2012年成为世界的农机制造大国，起到了技术支撑和保障。

1.对虚拟样机的认识

1.1虚拟样机的概念

在机械产品研发的过程中，机械设计是至关重要的一个环节，是进行机械生产的前提和基础，并且决定了机械性能的高低。科学技术不断发展的过程中，各种试验方法也随之得到迅速的发展，新兴的学科、技术不断地涌现出来，各学科之间开始进行交叉、融合。而虚拟样机技术就是在这种技术背景下发展起来的试验手段。虚拟样机技术也可以称之为机械系统动态仿真技术，它是指机械设计师在计算机上设计出样机模型，然后针对模型作出各种动态性能的分析，将传统的实物样机试验利用数字形式取而代之，然后针对性能欠缺的地方作出改进，对设计方案作进一步优化，最终设计出性能优良的机械产品。

1.2虚拟样机的优势

和传统的物理样机设计方法相比，虚拟样机技术具有明显的优越性，其具体表现在以下几个方面：①就虚拟样机技术的本质而言，其属于模拟仿真技术的范畴，因此与多体运动学、动力学建模理论及技术实现等多个领域均有密切的相关性，是一项以先进的建模技术、信息管理技术、仿真技术以及虚拟现实技术和交互式用户界面介绍为基础的综合性应用技术。②虚拟样机具备智能性的特点，因此可以实现人机交互，严格说来它是起到辅助设计的作用，而非由计算机对产品设计做出程式化的分析。③尽管虚拟样机是虚拟的，但是在功能方面和物理样机的作用并没有太大差别，它在特定的范围内和物理样机的功能是相似的，因此利用该技术进行检测的真实度具备可信性。④虚拟样机技术通过相关的分析软件，与机械设计的知识相结合，对虚拟模型进行分析就可以对产品的性能作出预测，为产品的进一步优化提供可靠依据。

2.虚拟样机技术在农业机械中应用现状特点

2.1农机企业发展存在滞后性虚拟样机技术

依托计算机技术而存在和发展，因此我国的农机设计行业计算机技术应用相对于其他如航空和汽车等设计制造业有一定的滞后性，原因有以下几点：由于行业的资金实力不够，农业机械类院校发展重视不够，学习农业机械专业的积极性不高，导致农业机械专业院校投入不足、发展缓慢，因而高技术农机设计开发人才规模小，农机企业的销售方式单一，销售量及利润低，技术人员待遇低，导致企业壮大困难，缺少足够的资金投入研发，引进、留住人才困难。农机企业上市较少，目前一拖股份，吉峰农机等十余家上市公司，很多农机企业还是作坊式企业，科研和先进制造技术运用较少。因此制约了虚拟样机技术的应用和推广实践。

2.2在农业机械装备中的应用

在高校研究机构中逐渐形成团队化，对农业机械装备的研究成果转化步伐加快。如中国农业大学，华南农业大学，广西大学，分别在不同的应用方向取得了显著的效果，华南农业大学首次把虚拟样机技术应用到机械手的研究中，并相继开展机械手在水稻抛秧机和水果采摘机器人等方面的应用，实现了整体设计方案的优化：广西大学对甘蔗收获机整机及关键部件的虚拟样机模型进行了一系列连续深入的研究后，建立了基于产品数据管理（PDM）的甘蔗收获机可视化虚拟设计平台，涉及整个产品生命周期的描述、控制和管理，基于虚拟样机技术的农业机械装备正逐渐从对虚拟样机模型的理论研究指导物理样机试制阶段发展到产品化生产阶段，并取得了一定的经济效益。

3.虚拟样机技术对农业机械设计的助推作用

第8篇：对机械设计基础的认识范文

关键词：机械设计 实践教学 创新能力 工程实践能力 教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A

文章编号：1004-4914（2013）07-234-02

引言

《机械设计》是机械工程专业一门应用性和实践性较强的专业技术基础课，该课程在机械工程专业课程体系中占有十分重要的地位，是衔接公共基础课和专业课的桥梁与纽带，担负着为后续专业课程奠定基础的重要角色。实践教学是教学链条中极其重要的一个环节，是培养学生创新能力及工程实践能力的重要途径。

《机械设计》课程的实践教学包括实验及课程设计两方面内容，笔者以提高学生创新设计能力及工程实践能力为出发点，以能力培养为主线，对这两方面实践环节分别进行教学改革与探索，构建与理论教学相辅相成的实践教学新体系。

一、《机械设计》课程的实践教学现状

现行的教育“重知识、轻能力”，重视理论知识的教学，轻视实践能力的培养，在教学安排上，理论教学时数偏多，实践教学课时总体偏少。

目前能开设的实验项目很有限，一般都是常规的验证性实验和演示性实验，在一定程度上虽有助于学生对理论知识的了解，但学生缺乏感性认识，不能很好地调动学生的积极性，不能达到提高和培养学生的动手能力的目的，更谈不上创新能力的培养。

课程设计在选题、设计方法、设计手段、考核方式等方面都比较单一。传统的《机械设计》课程设计，设计内容多为带式输送机二级圆柱齿轮减速器设计，采用传统的设计方法，借助计算机进行二维设计。该课程设计对于学生学习《机械设计》课程有着一定的促进作用，但还不能更大程度上提高学生综合设计能力及创新能力。

为提高学生创新能力，达到工程应用型人才培养要求，对实践教学进行改革刻不容缓，必须将《机械设计》课程实践教学摆在与理论教学同等重要的位置，构建实践教学新体系。

二、实验教学改革与探索

实验教学的目的在于提高学生的综合设计能力、工程实践能力和创新思维能力，实验教学是重要的实践性教学环节，在实验教学中，除了要增加实验学时外，还可以采取以下改革措施及方法。

1.更新实验内容，改进实验项目。在实验教学内容上注意与相关课程关联，及时更新实验内容，减少验证性与演示性实验，增加与工程实际联系密切的综合性、设计性及创新性实验，吸收科研新成果，研究并开发实践性强的工程实验项目，增加学生对机械的感性认知，提高对基础理论实际运用能力。

教学中，要增加一些轴的测绘、减速器等机械的拆装等实验项目，有利于增强学生学习的趣味，激发学生学习热情，较大程度上提高学生的动手能力，使学生对工艺方面的要求及结构设计有一定的了解，为提高学生整体设计能力打下基础。

2.改革实验教学方法，提升实验教学质量。为了培养学生的动手能力，运用所学知识的能力、解决问题的能力和创新意识，实行分阶段、多层次实验教学，以满足不同层次学生的需求，强化学生的实践动手能力。第一阶段：感性认知实验，带领学生参观零件陈列室，掌握常用机构和常用零件的原理、结构及其基本功能，增加学生的感性认知。第二阶段：验证型实验，要求学生掌握实验原理及实验设备的基本操作，运用所学理论知识，能进行相关数据的处理，如传统的带传动实验，培养学生的实验基本操作能力。第三阶段：综合设计型实验，要求学生掌握《机械设计》课程所涉及的知识进行综合设计型实验，如机械传动方案设计性综合实验，培养学生的综合设计能力。第四阶段：创新型自主性实验，在机械创新实验室，让学生通过专业基础知识结合具体的工程实践自己动手创新机械，如轴系创新组合实验，培养学生创新意识及创新能力。

前三个阶段是面对所有学生展开进行的，最后阶段是针对学有余力的学生进行的。在实验环节中，给学生提供更多的参与动手的机会，让学生多动手、多实践，培养他们的实践动手能力{1}。

3.开放实验室及实验设备。为了使得学生有尽可能多的机会锻炼动手实践能力，可以拓展教学实践时间和空间，应当对学生全天候开放实验室和实习工厂，便于学生利用业余时间来锻炼动手能力，有利于增强学生的学习兴趣，提高学生学习的积极性和创造性。扩大实验室开放时间和范围，实验室的开放逐步从课外实验的开放过渡到课内实验的开放，从有时间的开放到预约开放，从局部实验的开放到全部实验的开放{2}。

三、课程设计教学改革与探索

课程设计是高等工科院校学生第一次较全面的设计能力训练，是检验和培养学生设计能力和工程实践能力的重要教学环节，完成课程设计需要有运用理论知识的能力和一定的创新思维。通过课程设计，可以将机械设计和相关课程的知识融合在一起，利用手册、查阅资料，使用标准、规范自行设计简单机械，这个过程是围绕培养学生设计能力这一中心展开的。

1.改革课程设计题目。在课程设计选题上要改变以往题目的单一性，除保留减速器这一传统的设计题目外，还要选取与工程实际关系密切的课题（如一些科研子课题）作为课程设计的课题，比如，各种简单类型的行星齿轮传动设计等。根据学生各方面的综合素质和表现分配题目，最大限度地调动学生的积极性，激发学生的创新意识。

2.改革设计方法及设计手段。设计中要尽量采用现代设计方法，比如优化设计、可靠性设计等。实现设计手段现代化，在课程设计中引入计算机技术手段，选用目前企业运用较广的计算机辅助设计软件Ansys、Pro/E、UG等，比如，采用Pro/E对零件进行三维建模，并用建造好的虚拟模型进行CAE分析，然后修改模型，对满足创新设计要求的产品进行虚拟制造。选题结合工程实际，加之辅以现代设计方法，给学生以较大的创作空间，可调动学生的学习积极性，也使所培养的学生更符合企业对设计人员的需求{3}。

3.改革考核方式。（1）把机械设计课程设计当作一门必修独立课程进行考核，具有单独学分，这样可增加学生的重视程度{4}。（2）对于课程设计答辩，应成立有效的课程设计答辩小组，不能流于形式，教师事先针对设计题目拟定多个答辩问题，学生随机抽取进行回答，根据回答结果给出答辩环节的成绩，严格答辩考核是机械设计课程培养目标实现的最主要方式之一。（3）采用综合评价标准，全面评价学生课程设计质量，真实评价课程设计教学效果，把成绩分成几大块，包括平时出勤情况，计算说明书，零件图及装配图，现场答辩情况。

四、结论

机械设计课程实践教学改革对提高学生分析解决问题的能力，创新能力及工程实践能力具有重要意义。本文从实验环节、课程设计环节两方面对机械设计课程实践教学进行教学改革与探索，在实验内容、实验教学方法、课程设计选题、设计方法及手段、考核方式等方面给出了具体改革措施及方法，并进行实践教学，取得较好的教学效果，达到了培养学生创新能力及工程实践能力的目的。

[基金项目：佳木斯大学教研课题（JYA2011-049）]

注释：

{1}李秀红，张明.改革机械设计教学，培养学生的创新能力[J].太原理工大学学报（社会科学版），2010.28（2）：80-82

{2}袁健.应用型人才实践教学体系的构建[J].黑龙江教育，2009（7，8）：164-165

{3}崔大伟.《机械设计》教学改革与学生创新能力培养[J].潍坊学院学报，2010.10（2）：146-147

{4}李淼林.应用型本科《机械设计课程设计》教学改革初探[J].科技信息，2010（9）：561-562

第9篇：对机械设计基础的认识范文

文章编号：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

“卓越工程师教育培养计划”是我国高等工程教育的重大教学改革项目，该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的高质量工程技术人才，即“卓越工程师”。“卓越计划”是在教学中通过各门课程加以落实的，而课堂教学是课程的核心，其教学内容、教学方法和教学手段直接影响着卓越计划人才培养的质量，只有将卓越工程师的培养标准融入课堂教学中，才能保证培养目标的顺利实现[1]。

机械设计课程是高等学校工科机类、近机类专业学生的一门主干专业基础课。该课程具有很强的工程性、实践性和应用性，在培养学生专业知识体系和增强学生对机械技术工作的适应能力、工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力等方面具有很重要的作用，对卓越工程师的培养具有重要的意义。

兰州交通大学（以下简称我校）机械设计课程是省级精品课程，教学已经达到较高水平，但针对“卓越计划”的课程教学还在探索中。

机械设计课程是研究机械共性问题的一门技术基础课，不可能用大量的篇幅去讲授专业知识，但是如果仅仅以教材上的内容来讲授，学生很难将本课程与工程实际联系起来。因此，针对我校特色专业车辆工程（参与教育部卓越计划的专业之一），结合多年的教学实践，在机械设计课堂教学中以“卓越计划”为导向，引入工程概念，并融入铁路行业特色，丰富教学内容，以提高学生的工程素质，为培养卓越工程师奠定基础。

2 更新教学理念，强调学生主体地位

课堂教学是整个教学环节的核心，是目前学校对学生进行教育的主要形式，是教学实施过程中最基本、最基础的工作，在整个教学实施过程中起着主导作用。

课堂教学是生命与生命的交流、心灵与心灵的碰撞、情感与情感的交融，在这种相互交流、碰撞、交融的过程中，学生始终是主体，必须以学生为本，把提高学生的学习积极性作为重点。

教师和学生是影响课堂教学质量最重要的两个因素。教师是课堂教学的组织者、教学内容的呈现者和教学理念的倡导者。教师在课堂上既是导演，也是演员，教师的教学态度、教学的组织都直接影响着课堂教学效果。因此，教学质量的高低在很大程度上系于教师的教学理念，教师只有全心投入课堂教学，精心设计和组织教学环节，创设适宜的教学情境、营造宽松和谐的教学氛围，在教学中切实关注学生的学习状态，以学生为本，注重学生的个性需求，鼓励学生积极主动参与教学活动，才能保障教学质量的不断提高。

以学生为本不同于传统教学中的“满堂灌”，而是要突出学生的主体地位，把以教师为中心转变为以学生为中心、教师“独白”为主转变为“对话”为主，变传授教学方式为讨论式、启发式教学，激发学生的学习兴趣，调动学生的主观能动性。

以学生为本虽然强调学生的主体作用，但是不能否定教师的主导作用。只有充分发挥教师的主导作用，运用创新的教学手段，调动学生的求知欲，才能实现学生知识的获取、应用、创新及综合素质的提升。

3 拓展教学内容，突出工程应用知识

认真备课是一个教师必须具备的优秀品质，备好课才能上好课。备课时教师应当充分研究和探求如何在机械设计课堂教学中落实“卓越计划”，从而达到卓越工程师的培养标准。

1）了解学生的学习状况以及对机械设计课程中将要用到的相关基础知识的掌握情况，并把这些相关知识作为备课的内容，增强教学的针对性，做到从学生的实际水平出发，因材施教，有的放矢地教学。

2）深入钻研教材、了解教材体系和基本内容，分析清楚各个章节的结构、重点、难点以及章节之间的联系，确立授课的主线，组织好教学环节和教学顺序，处理好内容间的呼应，使复杂的教学内容规律化、系统化。

大学课堂教学上，教师传授的不仅包括书本上已有的知识，而且要紧跟学术动态，注重教学内容的拓展和更新，向学生介绍学术前沿，开阔学生的视野，鼓励学生的探究意识。教材的更新永远赶不上科技的发展和知识的更新，这就要求教师搜集教学资料并在教学实践过程中将新知识、新技术、新器件等引入课堂，使学生及时了解科技发展的新动向、科研成果的新发展。通过广博的教学内容，开发、挖掘学生身上不同的潜质与精神气质，培育复合型工程技术人才。

3）以学生为本的课堂教学，学生自由度更大，课堂教学中可能出现的各种不确定性的情况也更大，学生更渴望了解所学知识与将来从事专业的联系，这就要求教师有更多的知识储备。

教师要广泛查阅最新科技资料，掌握铁路机车车辆的发展动态，给学生带来最新、最实用的专业知识，把以教材内容为主转变为教材与工程应用实例相结合、理论与实际问题互为补充，激发学生的学习兴趣，使学生对专业保持一定的敏感性，培养学生的创新意识和科学精神，为今后的发展奠定良好的基础。

4 明确学习目标，理论与实践合理衔接

机械设计课程理论性强，概念多，公式推导多且抽象，学生难以抓住重点。因此，教师在与学生第一次交流的绪论课就让学生清楚该课程的学习要点和主线，对该课程的知识框架有整体的认识，对教学思路有准确的把握。

对于课程的学习，兴趣的培养莫过于从绪论开始，精心组织和设计绪论课不仅能给学生留下深刻的印象，而且能激发学生的学习兴趣和求知欲望。通过介绍我国机械设计方面取得的成就，唤起学生的学习热情和民族自豪感；让学生了解我国机械设计方面包括铁路行业尚不及世界发达国家，激发学生的使命感。如国内少部份企业可以制造时速200公里级别的动车轴承，但仍然是瑞典SKF、德国FAG、日本NTN等国际巨头在牢牢占据着中国的市场，我国高端轴承领域只有攻坚克难才能取得进步，以此激发学生的责任感，使学生认识到学好机械设计等专业基础课程，打下坚实的理论基础，才能为祖国机械工业及铁路的发展做贡献。

目前学生学习目的性很强，只有知道该课程跟自己的目标一致，才会花大量的时间和精力去学习。因此，为了激发学生的求知欲，增强他们对机械技术工作的适应，教师应当从学生的角度去看问题。

1）在竞争日益激烈的现代社会中，具有专业知识的人更具优势，专业知识是学生今后从事各种工作的基石，而机械设计学习的最终目标就是使学生能够创新设计机械，成为创造性的工程设计人才。在这种想要成为“卓越工程师”的目标驱动下，学生自然由被动学习转为主动的求知。

2）我校是一所具有铁路行业背景的工科院校，车辆工程专业的学生除了少部分考研，其余90%以上会进入轨道交通领域工作。本专业培养的是从事机车车辆的设计、制造、检修、运用以及技术开发等工作的基础扎实、适应性强、具有创新精神和实践能力的应用研究型高级工程技术人才。而机械设计课程恰恰是涉及轨道交通领域中设计、制造、开发、创新的基础。因此，学生为了能在进入车辆工程领域前打下宽广而坚实的理论基础，将来成为轨道交通领域的一名卓越工程师，首要的任务就是学好机械设计课程。

5 强化案例教学，培养工程设计能力

将案例作为课堂教学的基本素材，把学生引到机械设计工程问题的现场，调动学生参与讨论，并对案例进行深入分析，领会案例涉及的工程领域中的重要理论，使学生将机械设计课程中通用机械零、部件的原理、结构、作用与案例中的实际应用相对应，实现理论教学与工程实际的有机结合。

例如：2002年5月17日，英国的一列火车由于道轨螺丝钉松动，火车出轨；2004年9月，俄罗斯航天专家在拜科努尔发射场对“联盟TMA-5”载人飞船进行系统测试时，飞船对接系统的一个螺栓突然爆裂，飞船发射被迫推迟两天；2008年3月，美国航空公司一架波音757客机由于一个螺丝钉松动，导致驾驶舱内加热器起火，挡风玻璃上出现无数裂缝。通过这样的案例，学生认识到一个小小螺栓的设计对机器是至关重要的，从而加强学生在工程设计中的安全意识。

结合DF4内燃机车柴油机连杆螺栓断裂失效的实物，让学生了解断裂的部位、断口的形貌以及断裂造成的严重后果，在学生真切感性认识的基础上深入分析断裂原因，思考避免断裂的办法，从而培养他们的科学态度和严谨的工作作风。

通过内燃机车启动变速箱，让学生学习齿轮、轴、轴承等重要零、部件的原理、结构和设计方法，弥补机械设计课程的离散性、零碎性，让学生感受到课程各部分之间的联系，实现课程的统一。学生不仅对减速器有了深入的了解，而且与机械设计课程设计进行了很好的融合，培养了学生的工程设计能力。

将案例教学应用于机械设计课堂教学中，为理论知识与工程实际的结合找到了最佳的切入点，有利于“卓越计划”的实施，更有利于高素质应用型人才的培养[2]。

6 多种教学方法并用，强化学生思维能力

由于机械设计课程内容多、涉及面广，要真正学好这门课程，不仅教师要讲好，更要鼓励学生主动思考，引导学生自主学习。在有限的课堂中引导学生自主学习，主要取决于教师的主导作用。

以往的接受式教学方法忽略了学生的主体地位，忽视了学生的个性需求，课堂上教师与学生之间缺乏互动和沟通，学生难以积极主动地参与教学活动，造成实践能力不足、创新精神缺乏、团队意识淡薄。为了更好地实现卓越工程师培养标准的要求，多种教学方法并用，实现学生知识的获取、应用、创新以及综合素质的养成和提升[3]。

教师讲授，突出要点 课堂讲授是高校重要的教学方法之一，教师在讲授时不能照本宣科，要对教材的核心内容、难点内容以及教材之外的重要内容进行分析和讲解。

启发、讨论式教学，注重学生参与、互动 教师精心设计和选择在课堂教学中用于引导学生分析和讨论的问题，或者根据授课情况在课堂教学中及时提出问题，引导学生思考、发表自己的见解，提出不同的观点，培养学生的创新思维。

课堂教学中教师应当重视师生间的互动，注重学生参与课堂教学过程。如讲授链传动时，首先根据课前设计的问题提出：骑自行车时链条出现过什么情况？如何解决？在问题的情境中开展探索性学习，强化学生的思维能力，调动学生的学习积极性。在此期间教师要关注学生的反应，鼓励学生参与讨论。如果能让所有的学生在课堂上勇敢地表达各自的想法和观点，这将是最好的课堂教学，也是教师和教育的成功。

探究式教学，强调学生课后自主学习 课堂上教师给学生布置课后需要思考和研讨的题目，让学生课后查找资料。这些题目是探索式和开放式的，可以开阔学生的思维空间、培养学生的创新能力。如让学生课后了解机车车辆用齿轮的应用场合、失效形式等，并要求在课堂上进行交流。不甘示弱的心理会驱使学生下功夫、花时间去阅读文献资料，以赢得满意的评价。这样，学生切实参与到教学活动中，学习积极性提高了，教学效果也得到了增强。

教师在教学过程中还可以选择工程实际问题作为研究对象，通过网络教学平台布置给学生，给予学生富有挑战性和自主性的研究机会，激发学生解决实际工程问题的兴趣，调动学生的主观能动性，培养和提升学生的创新能力。

探究式教学是一种符合工程能力培养规律、综合素质形成的教学组织形式和教学方式，最适合卓越工程师的培养，它得到了“卓越计划”的大力提倡和着力推行[4]。

7 多元化的教学手段，引领学生创新能力

机械设计课程实践性强，但是学生工程实践经验少，对机械的感性认识不够，对课程中遇到的一些工程实际问题，如零件的装拆顺序、齿轮的固定、轴承的装配以及间隙的调整等难以理解。要讲清楚这些问题，使用传统的教学手段教师往往需要花费大量的时间和精力，即使这样，很多学生仍然理解不深。

采用多媒体教学，将这些问题动态地演示出来，使抽象变得具体、复杂变得简单，难以用语言表达的教学难点迎刃而解，取得传统教学手段无法比拟的效果，极大地提高了授课效率，激发了学生学习兴趣。另外，多媒体教学还特别适合知识的更新和随时在课堂教学中增补学术前沿的内容。

在多媒体教学中，适当的视频和生动的动画可以有效地激发学生的兴趣，拓宽学生的视野，但是信息量增大的同时节奏太快，学生没有思考的空间；而且多媒体教学在公式推导、例题讲解等方面还是弱项，所以必须保留必要的板书。如斜齿轮、蜗杆蜗轮的受力分析，教师在黑板上边画图、边讲解，加强学生的理解、记忆和掌握，增强教学效果。因此，多媒体终究不可以代替板书。

板书设计是教师的基本教学技能之一，板书作为一种重要的教学手段直接影响教学效果。教师的板书是将所讲授的材料浓缩成纲要的形式，有条理地呈现给学生，体现了课堂教学内容的整体性，使主要内容一目了然，有利于学生的理解、巩固。

另外，采用板书还可以将教师从电脑前面解脱出来，走到学生面前或学生中间，吸引学生的注意力，拉近和学生的距离，发挥教师和学生面对面交流、沟通的优势，利于增强教学效果，提高教学质量。

只有将多媒体教学与传统的板书有机结合，拾遗补缺，并合理地分配他们在课堂教学中的比重，充分发挥各自的优势，才能取得良好的课堂教学效果。

8 丰富实践教学，加强对技术工作适应能力

课堂教学虽然是目前学校对学生进行教育的主要形式，没有哪一种教学形式能够取代课堂教学，但是仅仅利用课堂教学来培养卓越工程师远远不够，必须要通过工程实践，才能培养学生的工程意识和工程设计能力。

铁路行业的迅速发展对学生提出更高的要求。我校肩负着为铁路部门培养高级工程技术人才的重任，如何使培养的学生成为满足行业发展需要的铁路工程师，是教师在教学工作中必须思考的问题。