对机械设计基础的理解精选(九篇)

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第1篇：对机械设计基础的理解范文

关键词 Pro/E 机械设计基础 生态课堂

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.08.039

Study on Ecological Classroom Teaching Basic Mechanical

Design Construction Based on Pro/E

LI Guoqin， SHI Yan， ZHANG Pengcheng

（Hebei Engineering and Technical College， Cangzhou， Hebei 061001）

Abstract In the basis of mechanical design in Higher Vocational College Classroom， aiming at the existing problem of the traditional teaching， examine the classroom teaching from the perspective of ecology， the construction of ecological classroom is proposed based on Pro/E software， and points out the concrete method of constructing basic mechanical design of ecological classroom.

Key words Pro/E; basis of mechanical designing; ecological classroom

0 概述

机械设计基础是工科院校历史悠久的传统专业基础课程，但大多数学校教育教学观念较落后，部分教师实践经历较少，新的教育教学理念缺乏，与企业行业标准脱轨，知识技能得不到更新，与当今机电行业的飞速发展产生了严重脱节;教学方法以讲授为主，形式单一，导致学生的学习兴趣低，动手能力差，觉得这门课太难学了，甚至有部分学生到课程的后半部分失去学习的信心，进入得过且过的状态。机械设计基础课程传统教学具体现状如下：

现在大部分学校机械设计基础课程的课堂教学以老师的讲授为主，学生主要作被动的倾听者，老师与学生在课堂上的地位不平等，课堂的舞台基本都被老师占用;课堂教学的辅助手段陈旧、不灵活，比如在讲解各类机械零件、部件、运动机构组成、结构特点及工作原理时，老师主要借助实物教学模型或挂图，加上现在高职高专的学生基础差，实践少，三维想象力差，识图能力低，老师需要花费大量时间和精力，讲解零件图、装配图和原理图，并且很多图并不能完整地表达机械部件、机构的所有结构，给学生的看图、理解带来很大困难。学生一旦跟不上，就失去信心，懈怠下来，教学效果可想而知;实物教学模型存在很多不足，一是上课老师携带来、放回去麻烦，二是一些机构内部的很难看到或观察不清楚，给分析机构运动特性带来困难，三是做不到现场方便的拆装，因拆装需要时间长，课堂时间不足用，学生没法看零件结构、机构连接、组件的装配组合，老师只是作运动演示和运动分析，学生观看，听个一知半解，打击了学生对课程的学习兴趣，另外在拆装的过程中难免损坏零件，零件损坏后影响装配合使用;四是大多数学校很难配齐机械设计基础所涉及到的所有实物模型，模型不可能做到及时更新，因成本太大，所有的实物模型需要管理、存放，也得需要成本，损坏的模型影响使用，过时的模型没有了使用价值，造成资源浪费。

从目前的课堂教学现状来看，很难培养出具有实践能力和开拓创新能力的技术实用型人才，面对社会需求的变化和教育改革的不断深化，必须从课堂教学的改革入手，构建一个和谐的“生态课堂”，以适应不断发展变化的企业，使学生自身建设提高到一个新的水平。

1 构建“生态课堂”的理念

在自然生态系统中，影响生物的分布、形态和生理等因素叫生态因素。课堂教学的“生态因素”是指影响课堂教学中“教师的教”和“学生的学”的一切事物的总和，它包含了物质因素、制度因素、文化因素和心理因素，作为教师需要思考的是如何将这些“生态因素”综合、联系、平衡成为生态课堂。①生态课堂应该是生活化的课堂，高度尊重学生，减少对学生学习的时空占领，老师是指导者、启发者，学生是主要的表演者，老师一定要转变自己的行为和教育观念，时刻记着与学生地位平等，想方设法创设情境，鼓励学生主动参与课堂讨论，有想法勇于提出，遇到问题主动思考、积极发问，勇于探索，提倡培养学生大胆质疑的精神，注重培养学生协同合作的能力，使老师和学生在一个平等、和谐、不断求索的生态课堂氛围中积极快乐地学习。创设好的课堂情境，营造生态课堂氛围，需要有更新快捷，跟上企业不断发展变化的辅助教学手段为支撑，笔者提出用Pro/E软件制作非常容易改变的教学模型库，代替不易更新的实物教学模型，为构建机械设计基础课程的生态课堂提供了一个很好的平台。

2以Pro/E为支撑构建机械设计基础课程的生态课堂

在构建机械设计基础生态课堂教学中，我校选择Pro/E教学软件做支撑。因此软件操作容易、使用方便，造型、工程出图以及3D装配等方面基于特征的参数化设计、单一数据库下的全相关性，可动态修改性强。笔者在教学中感到Pro/E非常适用于构建机械设计基础生态课堂。

2.1 基于Pro/E构建机械设计基础生态课堂的教学模式

现在大部分学校机械设计基础课程的课堂教学，在教学过程中依旧是一种单向传输结构，其表现形式就是记忆水平的教学。学生对教师的传授只是简单的模仿，完全处于被动、受教的地位，缺乏主观能动性和创造性。②以Pro/E为支撑的机械设计基础课程教学，可以从课程学习一开始就让学生进入到一个生活化的“生态课堂”。在课堂上，老师采用启发、引导式的教学模式，老师以问题为原点推动教学，学生在兴趣的牵引下，关注教学的重点、难点;老师采用与学生互动、研讨式教学模式，老师与学生、学生与学生一起探究问题，老师引导学生积极思考，创造性地运用知识去发现问题、分析问题和解决问题。同时学生会给教师的教学提供新思路，老师获得新启迪，使课堂教学向更好的方向发展。

在机械设计基础的生态课堂教学中，让学生自己使用Pro/E软件对课本上各种机构所对应的三维实体模型进行建模、装配、运动仿真和性能分析，从感性上理解三维实体的结构与相对位置，有效地培养学生思维、想象、创造、构形的能力，同时让学生真正理解、掌握各个零件的结构、参数对装配有何影响？对机构的运动、各个构件的受力有何影响？当同学仿真机构出现不合理的情况时，考虑与机构的那个参数有关，还是什么地方结构设计的不合理？同学自己思考、自己找原因，从而锻炼学生积极思考、分析问题、解决问题的能力。生态课堂的教学模式改变了机械设计基础课堂教学理论化、程序化的模式，激发学生学习兴趣，调动起学生积极性，发挥学生主动性，使学生真正成为课堂舞台上的扮演者。

比如学习铰链四杆机构。老师只介绍明白什么是铰链四杆机构？铰链四杆机构的类型有哪些？曲柄存在的条件，铰链四杆机构运动类型与机架和杆长的关系，然后将学生分成三组，每小组分别自己设计一个曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，利用Pro/E在计算机上制作各个构件模型，然后进行装配，仿真分析机构的运动，验证自己设计的机构是否合理？假如不合理，分析原因，找解决问题的办法，通过小组合作方式，最终设计出满意的机构，这样学生会对机构理解掌握得很透，学生在这平等和谐的生态课堂中体验到了学习的乐趣！

在这样平等合作、互动学习过程中，专业知识掌握深刻，能迅速提高学生的空间想象能力，机械设计基础课程课堂教学的改革取得重大突破。更重要的是，这门学生公认很难学的机械设计基础实现了从传统教学模式到“生态课堂”的教学模式根本转变。

2.2 基于Pro/E构建机械设计基础生态的课堂教学手段

在机械设计基础课程的生态课堂教学中，让学生做课堂的主动扮演者，学生主动使用Pro/E软件亲自动手制作各种零件模型，真正掌握零件的结构及应用。比如齿轮类型较多，传动形式多样，啮合原理抽象较难理解，大部分现有的学校不可能提供所有的齿轮模型，因此这块内容学生学起来十分枯燥，很难真正理解，只是简单地套用公式。而以Pro/E为支撑，通过学生亲手制作各种的齿轮模型，并能方便地改变同类型齿轮的各个参数，感性认识到各个参数对齿轮模型影响，齿轮结构搞明白了，很有成就感，可以继续使用软件进行各种齿轮间的传动仿真，就这样激发起学生强烈的学习欲望，很快进入主动的学习状态，学习变成了一件轻松快乐的事。对于凸轮机构，从动件的运动规律和凸轮轮廓的画法是学生的难点，使用Pro/E软件程序功能，根据从动件运动规律方程，创建参数关系，生产凸轮的轮廓曲线，建立凸轮三维模型，这一制作过程让学生真正明白了从动件的运动规律与凸轮轮廓之间的联系，凸轮机构的传动才能真正学懂。

在生态课堂教学中，教学手段的改变，使学生从单纯受教者的角色转变为主动学习者，自觉地、积极地、主动地参与到课堂活动中来，让死气沉沉、枯燥无味的课堂变成了生机勃勃的“生态课堂”。

3 小结

Pro/E软件在构建机械设计基础课程生态课堂教学中，起了重要的支撑作用。经过实践应用，此软件辅助的生态课堂教学，又激发了学生对机械设计基础的学习兴趣，不仅让学生真正理解和掌握课程内容，还使学生学会思考，提高了学生分析问题、解决实际问题的能力，激发了学生学习课程的积极性、主动性和创造性，彻底转变了教学理念，优化了课堂教学环境，提高了教学效果，提升了学生的生命质量。

校级基金资助项目：项目编号xs1203

注释

第2篇：对机械设计基础的理解范文

在对“机械设计基础和课程设计”现状分析的基础上，进行机械基础课程教学内容与课程设计综合课程体系改革的研究与实践应用;采用“翻转课堂”新型教学模式，充分利用计算机软件的辅助设计作用，能够使课程设计质量上一个台阶;通过课程体系改革的研究与实践建立有利于应用型人才培养实施方案以及考评标准，切实推动高校应用型人才培养的教育质量与作用。

关键词：

综合课程体系；改革；机械设计基础

1在实际教学过程中,我们逐步发现了以下问题

1.1课程设计以齿轮减速器为内容，通常安排在理论课程结束三、四周之后单独进行，有的专业甚至在下个学期才安排课程设计。这就造成了一个体系中的理论和实践的分离。使学生对理论分单元的理解缺乏系统的概念，忽视各个部分间的联系。机械设计基础课程体系。

1.2课程设计时间共2周，除去教师开始布置任务、专题辅导(结构工艺设计计算和CAD绘图)和学生做必要的准备工作之外,学生要在1周多的时间内完成所有的结构设计计算和绘图工作非常困难,没有时间进行系统消化和思考。

1.3学生对课程设计（齿轮以减速器设计为例）的内容缺乏系统理解。设计时很难和理论内容建立直接联系，老师讲一步，学生跟着做一步。对相关技术标准、手册、设计准则不熟悉,依葫芦画瓢的不在少数,没有达到课程设计与实际结合、强化工程概念的目的;课程设计内容难以强化学生在制图和综合应用基本原理、标准及设计准则进行设计的能力,而这种综合能力是目前企业界真正需求的。

1.4设计内容陈旧，设计方法呆板，设计手段落后。学生对课程设计的重要性认识不足，参与的积极性不高，对设计中存在的问题不认真思考，而且将错就错，掩盖问题。这样的学生即使通过了课程设计，也收效甚微，达不到课程设计的预期目的。

1.5上述问题也影响到学生后续专业课程的学习及生产实践,甚至影响到创新人才的培养。以上现状就要求我们通过机械设计基础及其课程设计综合课程体系改革，将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合，提出适合应用型创新人才培养目标的实施方案。

2具体改革内容

根据社会对人才所需知识、能力和素质结构的要求，对机械设计基础的教学内容进行精选、融合和相互渗透，形成理论教学体系和实践教学体系有机融合的新体系，充分体现理论与实践相结合的目的。

2.1改革教学目标

坚持“应用为本，学以致用”的教学理念，面向职业岗位，强化“教学做”一体化模式，构建动态教学目标。

2.2改革教学内容

①时间整合：通过机械设计基础课程改革，加强学生创新能力培养。把机械设计基础和课程设计时间由原来的分开设计整合为一，同时增加设计时间，真正做到“做中学，学中做”，提高学生实际设计能力。②内容整合：以设计对象为主线，在设计过程中引入相应课程基本知识点，使理论与实践设计工作真正对接。将机械原理、机械设计与课程设计贯通，由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计)，再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计)，并在各个设计环节以理论知识作为支撑，在设计过程中以任务引领使学生主动掌握相应基础理论，加深对机械系统的整体认识，加强设计中的工程意识，培养综合创新设计的能力，使学生在原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程中掌握相应的理论课程内容。目前各高校都在进行机械设计基础和课程设计改革实践，但两门课程合在一起的教材和指导书还很少见。因此，根据我校实际情况，编写适合于机械类各专业的机械设计基础课程综合设计的教材和指导书也是课程体系改革中重要的一个环节。

2.3设计手段改革

传统的人工手动设计计算及绘图的方式已经跟不上现代化飞速发展的科技。现代化综合设计手段的应用与设计能力和创新能力都是高素质机械工程技术人才的重要素质。在设计过程中加强CAD、UG以及虚拟样机技术的运用。虚拟样机技术可以大大缩短产品的开发周期，受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常著名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具，让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真，真实地仿真机构的运动过程，观察设计对载荷分布和强度的影响。改革设计手段，与现代化设计技术接轨，同时给课程设计赋予新的活力。

2.4改革教学组织形式

采用“翻转课堂”组织授课，先通过现代信息技术的应用，把过去传统的、静态的书本教材形式转变为由声音、文本、视频、动画构成的动态教材-微课。微课集成动画、模拟仿真和丰富的图像信息扩展了学生认知的深度与广度，再通过“翻转课堂”课后在线讨论和课堂师生面对面讨论答疑，内容层层递进，加深同学们对知识的理解和运用，在课堂上安排任务，让同学们以学习小组形式进行讨论，提出解决办法，每个小组长将讨论结果反馈给老师，老师针对学生们在学习中遇到的问题进行集中答疑，及时纠正同学们的理解错误。

2.5改革考评方式

第3篇：对机械设计基础的理解范文

    机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。

    二、存在问题探讨与分析

    在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。

    1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。

    2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。

    3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。

    三、教学改革思考与实践

    针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。

    1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。

    2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。

    3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。

    4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。

第4篇：对机械设计基础的理解范文

1教学中存在的问题

1．1在专业教学计划中，有的仍保留着传统机械类课程的学科，《机械设计基础》课程的讲解需要有《高等数学》、《工程制图》、《金属工艺学》、《几何量公差与检测》、《理论力学》、《材料力学》等先修课程的知识作为基础，但各门课程的教学时数较少，采用传统单一内容的学科型体系教材，上述先修课程安排在《机械设计基础》课程之前开设，为学习《机械设计基础》课程作好充分的知识准备。

1．2在专业教学计划中．有的虽将传统的机械类课程进行了综合．内容多．涉及面广．但实际教学中，很多教材在内容上追求理论知识的系统性和完整性．授学时存在随意压缩．教学内容随意增减教学内容取舍不当。《机械设计基础》包含《机械原理》和《机械设计》两部分的内容．教材配套不到位．未达到课程综合的真正目的。

1．3工程性和实践性不够突出。《机械设计基础》课程有很强的工程性和实践性．讲解时以工程应用为背景．通过理论讲解与工程实践相结合．使学生灵活运用各章节所学的知识．消除由于章节多而带来的“繁杂”感：保证在今后的实际工作中自觉运用所学知识指导机械设计．提高设计能力．培养创造精神。目前在理论教学与工程性和实践性方面有严重脱节现象。

1．4课程未能弓I入“现代机械学”的教学内容及设计思想随着科学技术的发展，现代机械的应用范围不断扩大。目前，大多数《机械设计基础》教材没有“现代机械学”这方面的内容，若适当增加这方面的相关内容，可以加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解。

1．5教学方法不够多样．教学手段比较单一。由于受传统教学思维的影响或者受到教学设施的限制，目前《机械设计基础》课程的教学主要是依靠教师的课堂讲解．缺乏实践训练教材．尽管大部分学校采用了多媒体辅助教学．但效果却不明显。

1．6教学手段落后。总之这门课程的教学''''由于无明确的课程开设目的定位、导致了教材无一套与所给教学时数相适应的系列教材，也无与教育培养目标相一致的课程内容。从而达不到教学目的：由于无开设这门课程的学要求．导致了各学校、各专业开设该课程的差异性、随意性很大从而其重要性也受到了严重忽视。因此，这门课程的教学改革研究迫切性和重要性也就不言而喻了。

2问题产生的原因与解决办法

2．1先修课程不足的问题，为保证《机械设计基础》课程体系的完整性和知识的连续性对学好该课程有重要的作用．因此．在制定人才培养方案时要经过充分的讨论如果实在没办法开足先修课程．也要留一定的学时供任课教师在讲解时补上先修课欠缺的内容．确保课程体系的完整性和知识的连续性。

2．2将传统的机械设计基础’按高校教育的要求进行综合，制定出新的、与高校教育的培养目标相适应的课程标准，编写出具有特色的新系列教材。

2．3工程性和实践性不够突出的问题主要是教师受到实际条件的限制或者教师未能深刻认识到实践教学对本课程的重要性。学校要为本课程的工程实践和实验创造必要的条件．保证实践和实验的顺利进行。通过增加实践性教学内容和习题，增加应用性的设计方法、经验数据和公式、图表，增加零、部件结构设计方面的方案比较与优化等内容．将学生引向实际设计．培养学生的设计能力和创新精神。

第5篇：对机械设计基础的理解范文

课程设计可以统整多门课程知识，提高学生的知识运用能力．由于课程设计不只是对本门课程的知识综合运用，还用到前面已学课程中的许多知识．如，机械设计基础、液压传动等课程设计进行时，用到学生以前学习的机械绘图、计算机绘图、机械制造基础等课程的知识，并且这部分知识也是学生以后工作中必不可少的知识．课程设计，可以促进各门学科知识的联系，加深学生对知识的理解，提高学生知识运用能力．课程设计可以促进学科内知识的统整与联系．如，机械设计基础课程中所涉及到的V带传动、齿轮传动、轴、轴承、联轴器等零件的内容既有联系，又有相对的独立性．将这些零件组成一台机器，将综合运用这些知识，因此，课程设计可使学生更清楚它们之间的相互关系，并明确各自的作用，同时巩固课堂上学过的这些知识

对于高职学生来说，毕竟以后从事设计，哪怕是辅设计工作的人是极少数，再加上现在实践性课时的增多，理论课学时的减少，所以，课程设计的安排，需与培养目标(技能性人才)相符合，需与教学内容的深浅程度相一致，需考虑到与理论学时的协调．具体地，有下面一些做法．

选择相对小的设计项目，提高课程设计的可行性。以往课程设计的项目，相对较大，需要安排较多的时间进行．机电专业的机械设计基础的课程设计，以往安排学生用二个或三个专用周的时间设计减速器．这样相对大的题目，由于时间紧、基础知识不扎实等原因，学生设计起来十分困难，并且多数只能依葫芦画瓢，起不到课程设计应有的效果．所以机械设计基础的课程设计，可以改为用一个专用周的时间来设计手动螺旋千斤顶、手动螺旋压力机、小型钻床这类设计量不大的项目．通过设计这样一个简单的机械设备，使学生知道机械设计的全过程、掌握设计方法和建立设计思想．选用这样的项目是与高职的教学课时、培养的目标相适应的．

借助现代化的设计手段，提高课程设计的效率。以往课程设计时，学生计算都是用计算器手工进行的，绘图都是用三角尺、圆规等绘图工具手工完成的，设计说明书也是手写的．现在由于计算机的普及，学生在课程设计前基本上都具有用Word软件处理文字的能力、用AotuCAD等绘图软件进行绘图的能力，因此课程设计时完全可用这些先进的设计手段．这一方面与工厂现在的设计手段相一致，另一方面可以节省大量的设计时间．

选择性地将作品制作出来，在实践中检验作品的功能。由于课程设计的项目小，因此，将作品制作出来也就有了可能．为此，在教学计划中，应选择某些课程设计项目，安排制作这些设计项目的实践时间，让学生将作品制作出来．这样可以提高了学生的动手能力，特别是在制作、调试过程中能发现设计中的错误，找出产生错误的原因，并进行改进．这对机电一体化专业的学生以后从事装配、检测、维修工作会有极大的帮助．

第6篇：对机械设计基础的理解范文

[关键词]CAD技术，机械工艺设计，应用

中图分类号：TH162；TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0358-01

引言：CAD技术主要是以计算机、电子技术作为基础的建模技术，随着社会的不断发展，这项技术已经被用于各个领域，其中包括了机械、电子、服装、建筑等领域。而在这些领域中，机械设计对于CAD技术的应用十分必要，在设计过程中使用该技术能够将人力、材料和物理的效能最大程度发挥出来，提升机械产品质量。

1.CAD技术在机械设计中的应用作用

1.1 使作品更加形象直观

在机械设计过程中，以往大多是在平面图纸上进行设计，但是，这种方式所设计出来的效果比较抽象，一般人很难对其有直观的感受或者是理解。而在应用CAD技术之后，其设计产品就更加的形象直观，客户就能更加直观地观看设计作品。

1.2 减轻了工作量

在机械设计过程中应用CAD技术就能将复杂的集合造型变得简单明了，这样设计人员在工作过程中，其工作量也会明显减轻，同时还能缩短设计周期，真正提高机械设计的效率。

1.3 极大方便了零件设计

在机械设计过程中应用CAD技术就能在装配过程中对零件进行设计，这样设计人员就可以按照零件具体形状和位置对其进行设计，进而就能确保零件设计的精准性。在这个过程中，如果设计人员还需要对零件进行修改，也十分的方便，只需要进入修改环境中就可以直接对其进行修改。除此之外，应用CAD技术还能使零件装配变得更加的直观，这样就能在一定程度上降低产品报废率，提高生产效益以及产品的技术含量。

2.CAD技术在机械设计中的具体应用

2.1 应用CAD技术进行零件和装配图的实体生成

在应用CAD技术进行机械设计的过程中，该技术二维建模主要有三种形式，其分别是线框模型、表面模型以及实体模型。该技术在使用过程中，其本身就具有实体建模这一功能，在应用该软件时，还具有一些基本体系，例如在CAD三维实体建模中，系统就为设计人员提供了几种基本体系，分别是圆柱体、立方体、楔形体、球体、圆锥体、环状体。因此，在应用CAD技术进行机械设计的过程中，对于一些较为简单的零件，我们可以对其结构进行适当的分析，然后再将其分成几个基本体，之后对这些基本体进行三维实体造型设计，最后再对其进行布尔运算，这样就能得到机械零件的三维实体模型。但是，在应用过程中，如果所要设计的零件是较为复杂的机械零件，可以在二维几何元素构造过程中，首先对零件的截面轮廓进行定义，然后则可以在二维实体造型中对其进行旋转拉伸，以此来得到新的基本体，之后就可以通过运算得到设计人员所需要的三维实体模型。在零件实体模型构建完成之后，设计人员就可以使用CAD技术中所存在的三维编辑功能实现对零件所在坐标进行装配。

2.2 应用CAD技术进行多维几何绘图

在机械设计过程中，大多要对图形和数据进行处理，在这个信息处理的过程中图形处理工作任务较为繁琐，几乎能够占据70%左右，但是，在应用CAD技术之后，该技术就存在较多的绘图软件，并且功能也十分强大，因此，在进行多维几何绘图的过程中就可以应用CAD技术。在应用CAD技术进行绘图的过程中，其自身存在很多的功能，具体包括以下几点：图形编辑、填充剖面、交互式绘图、图形交换、标准尺寸、文字、调用图块、区分层次等，因此，在机械设计过程中，应用CAD技术能蛴行У靥嵘多维几何绘图效率和质量。

2.3 应用CAD技术进行模具集成制造

随着科学技术的不断发展，我国制造行业也得到了很大的发展，其生产技术也在发展过程中得到了明显的提升，在设计绘图过程中就经常使用CAD技术，并且也渐渐走向了信息化。在这种情况下，模具激光快速成型技术以及模具CAD/CAM技术也包含了机械制造技术，由此可见，在模具集成制造过程中，也使用到了CAD技术。在一个完整的CAD/CAM系统中，有很多模块，其中包括了图形编辑、三维绘图、仿真模拟等方面，而这些模块的基础都是工程数据库。

2.4 机械CAE的应用

机械CAE系统在使用过程中也有着较多的功能，其中就包括了工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价、寿命评估等，在应用该系统的过程中，需要使用CAD技术解决造型问题，之后才能解决刚度、合理性、寿命等问题。

3.CAD技术在我国工程设计领域的发展前景

3.1 图形交互技术

CAD已经成为设计办公软件的主要创新工具，不仅能够为设计者提供广阔的思路，解放认识上的束缚，情境引入到创造性活动中，而且成为设计者的专业小帮手，如智能化图标菜单、动态导航器等，方便了我们的生活应用。随着信息化水平的不断提高与体系的完整，五笔输入法、语言识别功能以及特征手势建模等新型技术，正丰富、改变着人类世界的生活。

3.2 智能化操作

智能化CAD操作技术服务于人类的控制活动，是一项体现高智能化的人类创造性活动，同时也是高速发展经济社会的必然方向。智能化操作水平以信息化、知识化理念为载体，及时向设计者提供精确的数据分析，并达到一定的技术帮助。智能化操作还体现在理解设计者的设计意图、自动检测设计失误状况、智能化回答问题以及提出解决方案并进行推理等。现代化设计水准以创新为核心概念，如何把创新应用融入到CAD技术，是一项具有深远意义的操作技能。因此，采用智能化系统去优化新产品、工程、系统的设计理念，才能符合现代化要求的创新理念。

4 结语

CAD技术是时展的产物，也是对传统设计手段的改革和创新，在机械设计过程中应用CAD技术能够使设计的作品更加形象直观，同时还极大方便了零件设计，减轻了工作量，在机械设计过程中有着非常显著的作用。

参考文献：

第7篇：对机械设计基础的理解范文

[关键词]培养目标；课程设计；能力培养；实践

[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2016. 06. 152

作为一所中职院校，一直以来青海省工业职业技术学校的培养目标都是为企业培养技术型的人才。近几年来，我们也确实为企业输送了大量的毕业生。可是，从随后企业反馈的信息来看，我们培养的学生拥有一定的理论知识，但是实际动手能力很差，面对生产实际中的众多机械时表现得无从下手，无所适从。经过分析我们发现，出现这种问题的原因是，我们一直固守着数千年来的“传道、授业、解惑”的信条，忽视了对学生创造能力的开发和培养，致使我们培养出来的人才特点是“墨守成规、死记硬背、唯书至上、高分低能”。一方面企业要发展，需要学校为其输送合格的技能人才，另一方面学校在对人才培养的基本要求中，没有把能力培养作为一项基本技能来要求。目前，随着对素质概念的深入理解和素质教育的实施，在教学中如何注重能力培养是整个教学思想中应该着重考虑的问题。把培养能力放在教学目标的首位，已经成为多数专业课教师的自觉认识，但在教学过程中如何培养能力呢？文章试以机械设计基础这门课程中知识向能力的转化过程来探求培养能力的基本途径。

1 明确机械设计基础课程在工程教育中的作用和地位，确立教学改革的指导思想

机械设计基础是机械类专业的一门重要的技术基础课，其主要任务是学生学习本学科（包括邻近学科）的科学技术理论，掌握处理有关工程实际问题的基本概念、基本方法和基本技能，它同各类基础课和其他技术基础课一起，构成了学生能力发展的基础，因此在工程教育中占有重要地位。

近年来，随着工业现代化的发展，新的机器不断出现，机械设计基础作为机械类专业的一门重要的专业基础课，与工业发展水平密切相关，在机械工业发展中的作用是不可忽视的。而对于机械设计基础的教学，我们一直采用加以分析，也就是认识机械为主的教学体系，偏重培养学生分析问题的能力，忽视了对学生能力的培养。本来可在实践中学习的知识，却要大量占用理论学时来讲述；旧的知识舍不得丢掉，新知识又要增加，理论学时压缩不下来，实践环节自然无法增加。尤其是“传道、授业、解惑”的信条根深蒂固，没有把传授知识和培养能力有机地结合起来，没有将能力的培养贯穿在整个教学过程的始终，考试考的是学生的记忆力和理解推理能力，而不是学生的应用能力和创造能力。因此，无法建立起合理的知识能力结构，很难做到整体优化，很难在规定的学习年限内取得人才培养的最佳效果。

根据以上认识及对人才市场的分析，笔者认为我们应根据企业对应用型人才的需求和培养应用型人才的特点，修订机械设计基础课程的基本要求，对课程体系和教学内容进行调整。以设计为中心，以培养能力为目的，安排教学内容，按设计的顺序安排教学顺序。目的是使学生通过本课程的学习，能满足工厂产品更新换代和技术革新对人才的需求，增强学生解决实际问题的能力。

2 以培养能力为目的，开展课程设计教学改革

能力是人顺利完成某种活动的比较稳定的心理特征。“知识是能力的基础，能力只有在掌握知识与运用知识的过程中才得以发展……能力的高低又反过来制约着知识掌握过程的速度、深浅和成效……必须寓能力培养于知识传授之中，而知识的传授又必须着眼于培养能力”。对于机械设计基础这门课来说课程设计是学生将所学知识转化为能力的重要实践环节，因此，我们对课程设计的改革倾注了较大的精力。比如，为了使学生能受到比较全面的锻炼，我们围绕“增强机构设计能力”这个中心选择题目的标准是：要求执行构件有两种或两种以上运动的协调配合，其中必须有一种运动要经过运动形式的变换，而且主体机构必须能够承受较大外载荷。经过几轮的设计和实践，我们现在的题目有牛头刨、插床、型煤成型、步进输送机四种类型10个规格。这些题目包含有连杆机构、凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋机构等基本机构的设计和组合，以及定轴轮系、行星轮系、有级变速传动等传动设计。在辅导设计时，主要引导学生能根据运动协调关系、构件条件或参考现有机器来分析确定各基本机构设计的原始参数。这样，学生基本上学会了简单机器的运动原理设计，巩固了课堂所学知识。

为了使机械设计基础课程设计和机械零件课程设计结合起来，对传统的机械零件课程设计进行改革，我们选择了机械设计基础课程中所设计的机器运动简图一部分，作为机械零件课程设计的题目，进行了圆柱齿轮减速机和机床主传动装置的设计。这样两个课程设计首次有机地结合起来，共同使学生经历了机器设计全过程的锻炼。由于和机器运动设计结合起来，从而使机械设计基础课程设计变得形式多样，丰富多彩，学生设计水平明显提高，构思活跃，思路清晰。

通过这样两个情同骨肉的课程设计，学生的设计水平将提高一个档次，为学生毕业设计能适应现代科技的发展，综合应用机、液、电、光等先进技术打下基础。再加上计算机辅助设计等现代设计方法的推广与应用，使学生的创新意识和创新能力得到充分的发挥，加快实现从学生到劳动者的角色转换。

3 通过实践环节的改革和建设培养能力

第8篇：对机械设计基础的理解范文

【关键词】机电一体化 机械设计基础 教学方法 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）01C-0046-02

对于机电一体化专业的学生来说，机械设计基础课程是一门重要的专业技术基础课，对后续课程的学习有非常重要的影响，学生在此期间如果没有学好甚至出现厌学情绪将有可能出现弃学的现象，对其日后的学习和在从事相关机电类工作当中解决实际问题都将产生非常恶劣的影响。因此，教师非常有必要认真思考如何针对高职学生存在学习态度不端正、学习兴趣不浓厚、缺少良好的学习方法等普遍现象进行教学改革，以提高教学质量。本文从新课程导入、一体化教学、第二课堂建设、开放式教学四个方面来阐述如何激发学生的学习兴趣，培养自主学习的能力和实践创新的精神。

一、新课程导入

高职机电一体化专业把机械设计基础课程大都安排在入学后的第三个学期开课，在此之前的机电类专业课主要有机械制图与CAD及机械制造基础。学生在经历了一年的大学生涯后对大学生活和学习的热情在减退，还有较大部分学生在大学第一学年中由于种种原因，专业基础课的学习并不理想甚至出现厌学情绪。如果教师在此门学科的绪论中不作适当的引导，学生可能从一开始就觉得没有兴趣，之后再想让其改变观念就更难了。因此，笔者在绪论中是以提问的形式作为开头的。比如：了解自己日后的工作环境或工作内容吗？知道自己毕业后应具备哪些基本的技能吗？这个时期的学生开始关注毕业后的情形，这是可以提起他们兴趣和注意力的问题。围绕这个问题的展开把机械设计基础课程的作用及重要性讲解清楚，让学生自己去感受。

接着把本课程的授课方式与以往的不同之处告诉学生，这时要注意一定要有新意才能吸引住学生，比如：本课程的授课方式是将每个知识点的学习用实物模型加装配图的形式展示出来，先是理解图中每个零件的实物样式，然后讲零件的装配顺序与装配工艺要求，再接着讲机构的工作原理，最后是要求小组成员运用所学知识开展创新设计或改造设计，每一环节的学习都要求学生组成团队进行自主分析、参与、团队间进行竞赛，而且在这个学习过程中还将学到CAXA三维实体设计软件的应用，同时学生可自带电脑进行创新设计，为配合大家的学习，在第二课堂还开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛。

笔者这样的授课方式比传统的纯理论满堂灌更受学生的欢迎，比赛活动的开展也极大提高了学生的学习热情。教育实践和教育心理学实验都表明，学习动机推动着学习活动，能激发学生的学习兴趣，保持一定的唤醒水平，指向特定的学习活动。因此，为引导学生的学习由最初的兴趣到自主学习，教师一方面要注意正确引导与传授知识，使学生持续感受到学有所用的快乐感和成就感，另一方面还要注意与学生保持一种健康快乐的交流方式，参与学生的学习创作过程，师生之间处于一种平等的共同进步的状态。

二、一体化教学

以培养高端技能型人才为培养目标的高职教育，首先要培养的目标之一就是学生的谋生能力即有理论基础的操作技能。因此，教师讲课应不拘泥于在教室进行，也可以在实训中心或车间进行，有些内容转移到实训室内对着实物进行讲解更容易让学生理解，同时还可以让学生动手拆装或操作，这种直观的感受是在教室内用多媒体教学无法实现的。机械设计基础是一门实践性很强的课程，高职学生毕业后更多的是成为生产、建设、管理和服务一线的技术能手和业务骨干，从事设计工作的相对较少，他们工作当中需要的是知识的运用而非设计。设计人员在完成设计任务时普遍的思维过程是从设备的输出件要完成的任务开始倒推至动力输入件，而其他工作人员在最先读图或看实物时更多的是从寻找动力输入件、物料输入端开始顺序延伸到设备的输出件。

因此，教学顺序设计为先到实训中心认识电动机、联轴器、平键、齿轮传动、带传动、轴、轴承、螺纹联接等，让学生在脑中建立起这些实物的模型、特征及功能，形成感性认识。而后再回到教室，根据实物模型、装配图来分析其中的构造原理，最后让学生根据所学的知识点进行相关内容的小范围设计。比如：讲解凸轮机构时以凸轮的作用、可实现的功能、各组成部件间的装配关系及结构上的关键点的学习为主，弱化凸轮轮廓曲线的求解。授课时先展示一凸轮夹紧机构，还让学生亲自推动手柄感受一下，然后再播放一段不同形状的凸轮工作的视频，给学生在脑中先形成一个感性认识，接着问学生哪个是输入件？哪个是输出件？让学生再看一遍视频，接着把视频中的机构装配图展示出来，学生组成小团队进行分组讨论如上问题，这时笔者通常会利用CAXA实体设计软件对各个零件进行3D建模，以帮助学生更好地理解实物构造，然后由各团队分别讲述各个零件的装配顺序及动作原理，与此同时教师根据学生的描述运用CAXA实体设计软件即时拖动各个零件到相应的位置进行装配，这样学生会很容易理解或发现自己存在的问题，接着教师再根据学生的描述进行动画设计，以帮助学生正确理解机构的工作原理。利用CAXA实体设计软件很好的实现了教师与学生的相互学习，建立了良好的沟通方式，学生通过此过程的描述极大增强了对知识点的理解和个人表达能力。最后再要求各团队分头完成一项改造设计任务，例如：请设计一个自动舂米机。已知条件：利用原有的手动式舂米装置进行改装，工作场所内只有电源。要求学生能绘制出一个完整的机构简图，这其中要包括动力输入装置、中间转换联接、输出装置等。经过这样的反复练习，学生在脑海中能建立一个完整的知识体系，以往的教学只讲凸轮机构自身，不提及相关的其他配套装置，这样会让学生很难理解接受，更谈不上做改造设计。在教学上由于有了最早的感性认识，学生即使还不懂得如何选择电动机，但是他们已经知道了电动机的动力输出后是要通过一个联轴器传递到减速装置，可选择的减速装置有：齿轮减速、带轮传动、链轮传动等，这些实际上就是一个装配工人、设备维护人员应该掌握的理论知识。至于电动机的参数应该如何选择，不清楚也没有多大的关系。在教学上更多的是先想办法让学生掌握这些基本知识，然后再考虑教授一些简单的具体设计。

三、发挥第二课堂的作用

面对高职教育中课时一减再减的压力，如何保证学生学到的知识总量不减，教学质量、教学效果更好更令人满意是目前被大多数教师关注的问题。笔者是充分利用第二课堂的作用来带动学生继续学习，以弥补课时不足。先是利用课余时间带领学生走向机电市场、生产厂家，让学生们尽可能地广泛接触、认识各类机电产品，在头脑中形成感性认识。带领学生把在课堂上完成的创新设计进行模型创作评比，这种手与脑的结合更好地促进了学生对知识的掌握和理解。由系部牵头在全系内开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛，形成了月月有比赛，以赛促学习的良好局面。这期间教师的参与非常重要，教师要真正参与学生的团队创作、比赛准备等具体工作中，给学生以恰当的指引和关怀，这样学生对专业课的学习及参与比赛的热情才不会减退，才能最大化地激发学生的自主学习和创新能力的发挥。

四、开放式教学

一方面可在有序管理的前提下对学生实行“开放式实训教学”，校内综合实训基地可接受学生课后应个人要求对部分设备机台、实验内容进行开放。要求学生先写申请、制订具体实验方案，经相关人员审批后，在实验管理人员的监管下进行相关作业，这样由学生自己制订方案，综合运用所学的机、电、液等专业知识独立作业，对培养学生的职业技能和综合素质大有好处。

另一方面充分利用CAXA三维实体设计软件辅助教学，笔者预先设计了大量的机械零件三维模型并形成元器件库，交给学生存贮在他们自己的电脑中，课堂创新设计环节允许学生用自带的电脑打开CAXA三维实体设计软件进行创作，学生可调用库中元件快速搭建模型，实现动画演示，各创作团队将设计结果进行评比，这种教学方法能极大满足学生求学心切的心理需求，从而提高学习兴趣。而且体现了教师与学生人格上的平等性，不再是谁主谁次的地位。只有真正尊重学生，把学生当成一个成熟的、理性的社会个体来看待，充分相信学生有自觉管理、自觉遵守课堂纪律的能力，才能形成良好的学风、和谐的学习氛围。

总之，面对高职学生生源差异性日渐增大，教学学时减少的环境，积极运用各种教学方法努力提高教学效果，培养学生的学习兴趣，积极开拓学生的创新能力是当下教师刻不容缓的责任。提倡以工作过程为导向的教学改革思路能更好地贴近学生日后的实践活动，采用灵活多变的教学方法本身就体现了教师的创新精神，这为积极引导、鼓励学生创新做出了良好的表率作用。这同时对教师综合素质也提出了更高的要求，教师能力的不断提高才能更好地开创新的教学局面，以满足社会日新月异的人才需求。

【参考文献】

[1]袁忠，耿文霞.基于工作过程系统化的课程教学内容重构[J].职业技术教育，2011（2）

[2]龚厚仙.基于项目驱动的机械设计基础课程改革[J].职业技术教育，2011（17）

[3]张锦明.对机械设计基础教材编写的思考与探索[J].职业教育研究，2010（8）

[4]马学友，廖建刚.机械设计基础[M].北京：科学出版社，2009

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

第9篇：对机械设计基础的理解范文

机械控制工程基础是机械类专业的必修课，是一门非常重要的专业基础课，在机械类专业的人才培养体系中起着承上启下的作用。①它基于经典控制理论，结合机械工程中的实际控制应用，介绍经典控制理论的基本概念、控制系统的数学模型、频率特性、稳定性分析、快速性分析、准确性分析及控制系统性能校正等。通过该课程的学习，使学生了解机械控制系统的基本结构和工作原理，掌握自动控制理论在机械工程中的具体应用；学会分析机械工程系统的稳定性、准确性、快速性等基本性能，掌握系统设计和校正的本方法；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续学习专业课以及从事相关工作打下基础。②机械控制工程基础是数理基础课程与专业课程之间的一道桥梁，课程中有大量的公式、定理、判据，涉及时间域、频率域和复数域，课程内容较枯燥。笔者通过多年的教学经验发现：学生感到该课程难度较大，对所学内容不易消化和吸收。这使得一部分学生在学习中的主动性变差，产生厌学情绪，从而严重影响到了课程的教学质量。这导致学生整个机械专业知识体系不完善，出现了中断，从而影响了人才培养质量。因此，结合机械控制工程基础的课程特点进行教学改革，对于提高该课程的教学质量，是十分必要的。本文根据机械控制工程基础课程特点，结合我校机械类专业特色，从课程的教学内容、教学手段及实验教学等方面开展了一定的探索和研究，对于促进学生学习的主动性和学习效果有一定的参考作用。

1我校机械类专业特色

长沙理工大学的“机械设计制造及其自动化”专业是学校的骨干专业，其起源于原湖南交通学校1956年创办的“船舶技术管理”专业和随后开设的“筑路工程机械”专业。1978年经国务院批准，在湖南交通学校的基础上创办长沙交通学院，归通部直接管理。自1979年始，筑路工程机械专业面向全国招收四年制本科生。1987年长沙交通学院开设机械制造工艺与设备专业，当年开始面向全国招收三年制大专班。1996年经教育部批准，在原机械制造工艺与设备专科专业的基础上创办“机械电子工程”四年制本科专业。1998年，“筑路工程机械”和“机械电子工程”两专业合并为“机械设计制造及其自动化”，设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来，已培养了近三千名主要在机械和交通领域相关行业就业的毕业生，具有鲜明的机械行业和交通行业特色，形成了“立通和工程机械行业，传承‘铺路石’精神；夯实基础知识，突出机电一体化；强化工程实践与动手能力，培养面向基层的高级应用型人才”的专业特色。

2改革措施

根据机械控制工程基础课程特点，结合我校“机械设计制造及其自动化”专业特色，从教学内容理论联系实际、优化教学内容、实践环节注重虚实结合、多样化的教学手段、将CDIO教学理念引入教学等方面采取了措施进行了课程改革。

2.1教学内容理论联系实际

机械控制工程基础所讨论的问题源于工程实践，是进行自动控制系统性能分析和设计所面临的共性问题。随着工业化进程的不断加快和科学技术水平不断提高，控制理论的应用面越来越宽，知识体系越来越成熟。但由于本课程偏重理论基础的介绍，往往使学生在学习中对实际的控制系统缺乏感性知识，他们感到学习的内容比较抽象，和他们接触的控制系统差距很大，影响学习效果。因此，教师在教学过程中应注重理论联系实际。比如，讲到机械控制系统的组成时，多举一些工程机械控制系统和数控机床控制系统的实例，很容易提高学生的学习兴趣。这样既克服了该门课程的理论性和抽象性，又增加了学生的学习能动性，开阔了学生视野，从而很好地促进教学效果。

2.2优化教学内容

机械控制工程基础内容比较多而且也比较抽象，我校“机械设计制造及其自动化”专业培养计划中机械控制工程基础安排为2.5学分，40学时。由于课程知识点较多，在规定的时间难以把所有内容讲完。所以，我们必须加强课程知识体系的研究，对教学内容进行优化。根据我校机械工程专业状况，我们把课程教学内容重放在控制理论的基本概念、控制系统的数学模型、系统稳定性分析、系统快速性分析、系统准确性分析及系统性能校正等几部分，而对于要求较高的内容，如非线性控制系统、离散控制系统系统及根轨迹法等只作简要阐述，感兴趣的学生可以在课下和老师进行交流。

2.3实践环节注重“虚”、“实”结合

机械控制工程基础是一门注重实践、实践性很强的专业课程。实践环节对于培养学生分析问题并运用所学知识解决问题的能力起着非常重要的作用，有利于学生工程实践能力的提高。很多高校机械控制工程基础的实践环节一般借助MATLAB软件实施，通常是上机实验。③④然而，单纯采用MAT-LAB软件进行虚拟实验，不够直观，与工程实际有些脱节，激发不起学生兴趣，实验效果不是很理想。为此，我们对传统实验方式进行了改革，采取了“虚”、“实”结合的实验方式，一部分实验借助MATLAB软件平台上机进行，同时还开设了实物实验。学院为本课程购买了自动控制工程基础试验台，可以进行控制系统的时域响应分析、频率特性测试、校正设计等实物实验。相对于软件实验，利用真实的控制器件，更能激发学生的学习兴趣，提高学生主观能动性，学生也普遍反映更加喜欢这种实验形式，取得了较好效果。

2.4多样化的教学手段

机械控制工程基础课程中的许多概念和原理等内容，学习过程中需要大量复杂的计算、分析、作图，这使得传统的常规的课堂授课方法很难使学生充分消化吸收。要想获得较好的教学效果，必须对传统教学方法进行改革，采用多样化教学手段。为此，我们在课堂教学中采用“以多媒体教学为主，板书为辅”的方法，改变传统“板书教学”方式。同时，针对该课程理论性强、计算复杂、绘图工作量大的特点，将MATLAB软件引入教学中。MATLAB软件中有专门的控制系统分析和设计工具箱，比较容易绘制系统的时间响应曲线、Nyquist图、Bode图等，利用Simulink模块可以方便地进行控制系统的性能分析和设计，获得了良好的教学效果。

2.5将CDIO教学理念引入教学

CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Imple-ment）、运作（Operate）等四个英文单词的缩写，⑤代表了产品、系统或过程的整个生命周期的所有环节。CDIO工程教育教学模式的核心思想是把整个学习过程利用“工程项目”来组织，以学生在项目实施不同阶段的知识需求为驱动来安排教学内容和方法。由于机械控制工程基础这门课程系统性强，适合借助工程案例借助CDIO模式进行教学。作者针对机械控制工程基础课程特点提出的CDIO教学模式包括四个过程：构思、设计、实施和考核。老师针对所讲授的知识点结合具体的工程实例，提出了几个适合机械控制工程基础的“工程项目”，并力争把本门课程的主要知识点融入到“工程项目”中。在实施过程中，把学生分成若干小组，给每个小组分配不同的“工程项目”，针对所要学习的知识点，查阅资料，进行分组讨论，加深对知识的理解，并提出解决“工程项目”的具体方案。然后，合理综合课程内容，通过综合性实验或模拟仿真加以验证。最后，改革传统考核方式，加大学生在“工程项目”实施过程中和实践部分的考核分值，根据学生的考试成绩、“工程项目”实施中的表现、实践动手能力、创新能力等来综合评分。

3结语