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第1篇

關(guān)鍵詞：UG 機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì) 新模式

機(jī)械原理課程是車輛工程專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，在專業(yè)課程體系中處于承上啟下的重要地位，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，其目標(biāo)是提高學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用能力并增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí)[1]。隨著時(shí)代的進(jìn)步，賦予傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)新教學(xué)手段的教學(xué)改革勢(shì)在必行，作為目前流行的集成化系統(tǒng)軟件UG，憑借其卓越的設(shè)計(jì)分析應(yīng)用功能，可為課程設(shè)計(jì)教學(xué)提供十分強(qiáng)大的支持。針對(duì)我院車輛工程專業(yè)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)存在的瓶頸，基于專業(yè)特點(diǎn)，提出了基于UG平臺(tái)的課程設(shè)計(jì)新模式，并通過實(shí)例分析探討了具體實(shí)施方法，為機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革提供了新思路。

1 當(dāng)前課程設(shè)計(jì)在教學(xué)中面臨的瓶頸

1.1 設(shè)計(jì)思路單一，技術(shù)手段滯后

設(shè)計(jì)思路以參照機(jī)械原理課程教學(xué)中機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的知識(shí)體系進(jìn)行，每名學(xué)生針對(duì)所選機(jī)械系統(tǒng)提出設(shè)計(jì)方案，通過對(duì)比方案選出最優(yōu)設(shè)計(jì)，最終通過二維設(shè)計(jì)軟件AutoCAD將設(shè)計(jì)構(gòu)思表達(dá)出來。顯然，這種基于傳統(tǒng)圖解法的二維設(shè)計(jì)已無法有效激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)熱情，使本應(yīng)生動(dòng)的實(shí)踐過程變得枯燥。

1.2 專業(yè)特色不突出，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

課程設(shè)計(jì)選題仍以通用機(jī)械為主，且學(xué)院各專業(yè)選題內(nèi)容沒有區(qū)別，車輛工程專業(yè)學(xué)生在設(shè)計(jì)中很難將本課程與車輛工程聯(lián)系起來，這種有效關(guān)聯(lián)學(xué)生難以構(gòu)建，因而難以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

1.3 缺乏現(xiàn)代工程軟件應(yīng)用能力

我院隸屬于農(nóng)科院校，先進(jìn)設(shè)計(jì)手段在教學(xué)中的應(yīng)用還較為滯后，尤其是在現(xiàn)代工程軟件的應(yīng)用方面，至今學(xué)生還未系統(tǒng)地學(xué)習(xí)一款三維設(shè)計(jì)軟件。先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具凝聚著先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，如何借助現(xiàn)代工程軟件平臺(tái)，最大化地將現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想灌輸給學(xué)生，是我院亟待解決的問題。

1.4 缺乏設(shè)計(jì)分析一體化的整體思維能力

由于缺乏現(xiàn)代工程軟件的應(yīng)用支撐，學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中往往只是一些機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)易拼湊，對(duì)方案的可行性、合理性、工作是否會(huì)相互干涉等問題無法進(jìn)行深入思考與切實(shí)驗(yàn)證，從而無法有效獲得機(jī)械系統(tǒng)整體思維能力。

2 課程設(shè)計(jì)新模式

為了改變目前我院車輛工程專業(yè)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，提出了基于UG平臺(tái)的課程設(shè)計(jì)實(shí)施新模式，通過將現(xiàn)代工程軟件融入課程設(shè)計(jì)中，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。

2.1 工程設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)的選擇

針對(duì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)特點(diǎn)，選擇的軟件平臺(tái)應(yīng)具有三維建模、機(jī)構(gòu)仿真、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)分析功能，另外，考慮到本科階段學(xué)生能力和精力有限的特點(diǎn)，不宜涉及多款專業(yè)軟件，盡量以學(xué)習(xí)一款能解決設(shè)計(jì)中諸多問題的集成化軟件為佳， UG正是集CAD/CAE/CAM一體化的大型系統(tǒng)軟件，而且實(shí)用性好，越來越受到中國(guó)高校及企業(yè)用戶的青睞，而且UG每個(gè)版本的更新都能同步反映當(dāng)代最新的設(shè)計(jì)方法和理念，為學(xué)生今后的知識(shí)更新與擴(kuò)容奠定基礎(chǔ)。

2.2 具有專業(yè)特色的課題選擇

在課程設(shè)計(jì)題目的選擇上，緊緊圍繞車輛機(jī)械這條主線，針對(duì)車輛工程領(lǐng)域常見的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)仿真以及動(dòng)力分析。選題基本方針是將各種車輛機(jī)械中相應(yīng)的常見機(jī)構(gòu)作為優(yōu)選課題，并且為避免課題單一，必須在題目設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)多樣化、個(gè)性化。例如同一機(jī)構(gòu)類型在不同車輛類別、不同型號(hào)車輛、不同設(shè)計(jì)參數(shù)下進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣既能保證學(xué)生設(shè)計(jì)不重題，又能有效促進(jìn)學(xué)生之間的討論與交流。以專業(yè)特點(diǎn)為導(dǎo)向的課題選擇，不僅實(shí)現(xiàn)了課程學(xué)習(xí)與專業(yè)學(xué)習(xí)的融合，達(dá)到了學(xué)以致用的效果，而且也很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

2.3 分層次的設(shè)計(jì)與指導(dǎo)

分層設(shè)計(jì)與指導(dǎo)從兩個(gè)層面展開，其一，擴(kuò)大選題范圍并增加選題層次；其二，基于因材施教的原則，將3～6人作為一個(gè)小組，新模式下的分層設(shè)計(jì)是將一個(gè)大課題細(xì)化為若干層次的小課題，組員根據(jù)自身能力和興趣選擇一個(gè)，小課題難度分層次且關(guān)聯(lián)遞進(jìn)，整個(gè)大課題只有在每個(gè)小課題都完成的情況下才能完成。這種模式不僅便于指導(dǎo)教師的分類指導(dǎo)，也有利于學(xué)生獨(dú)立思考與團(tuán)隊(duì)合作。

2.4 新模式的實(shí)施框架與目標(biāo)

通過框架圖可以看出，新模式的技術(shù)載體是UG軟件，UG軟件工具運(yùn)用的熟練程度直接決定了整個(gè)課程設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況。因此，新模式的前期準(zhǔn)備階段至關(guān)重要，為了在課程設(shè)計(jì)正式開始之前使學(xué)生對(duì)軟件有一定的了解，需要教師將工程軟件有效引入整個(gè)機(jī)械原理課程教學(xué)中，這方面已有許多教學(xué)工作者將之引入機(jī)械原理課程教學(xué)中，并在提高教學(xué)效果的同時(shí)就如何提高學(xué)生軟件運(yùn)用能力方面作了有益的研究和實(shí)踐[2，3]，值得借鑒。教師指導(dǎo)重點(diǎn)是把握課題的分層次布置、設(shè)計(jì)方法的引導(dǎo)以及軟件使用技巧的點(diǎn)撥。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，小組成員共同討論方案的擬訂，然后根據(jù)能力層次分工完成機(jī)構(gòu)建模、運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)在獨(dú)立設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上又離不開團(tuán)隊(duì)合作，在設(shè)計(jì)完成后以期每名學(xué)生既能對(duì)所選課題建立起系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，又能熟練掌握相應(yīng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的軟件運(yùn)用。

通過這種新模式的實(shí)施，所要達(dá)到的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)如圖2所示。借助UG平臺(tái)進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)，基本目標(biāo)是使學(xué)生同時(shí)獲取綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和軟件應(yīng)用能力，理想目標(biāo)是學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后能形成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維，創(chuàng)新能力有所提高。

3 新模式實(shí)施案例

以具有車輛工程專業(yè)特點(diǎn)的典型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)為例說明，新模式的實(shí)施。三維虛擬設(shè)計(jì)模型框圖如圖3所示。

3.1 針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)挖掘設(shè)計(jì)課題

挖掘具有專業(yè)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)題目，發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛的心臟，透徹了解它的結(jié)構(gòu)是車輛工程專業(yè)相關(guān)課程教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。如圖3所示，將發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)作為一個(gè)大課題，以發(fā)動(dòng)機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)仿真與分析a、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門運(yùn)動(dòng)仿真與分析b、發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)仿真與分析c為子課題，其中a對(duì)應(yīng)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，b對(duì)應(yīng)于凸輪機(jī)構(gòu)，c對(duì)應(yīng)于齒輪機(jī)構(gòu)，這些常用機(jī)構(gòu)建模、裝配及仿真，教師在前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)中，都應(yīng)通過UG軟件平臺(tái)將其融入機(jī)械原理課程教學(xué)中。類似的課題還可以從車輛傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)轉(zhuǎn)向機(jī)械系統(tǒng)、制動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)等中挖掘，車輛類別可從普通汽車擴(kuò)展到農(nóng)用車輛、鐵路車輛等。

3.2 分層次地設(shè)計(jì)指導(dǎo)

本課題可根據(jù)學(xué)生能力和成績(jī)，按分層教學(xué)思想和模式分配給3～6名學(xué)生共同完成。其中對(duì)于成績(jī)差的學(xué)生，指導(dǎo)重心應(yīng)放在運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)創(chuàng)建典型機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案上，如活塞運(yùn)動(dòng)、氣門運(yùn)動(dòng)、氣閥聯(lián)動(dòng)的工作原理擬定及運(yùn)動(dòng)尺寸的確定，并學(xué)會(huì)運(yùn)用UG創(chuàng)建單個(gè)零件的三維模型；對(duì)于成績(jī)較好的學(xué)生，指導(dǎo)重心應(yīng)是學(xué)會(huì)運(yùn)用UG進(jìn)行單一機(jī)構(gòu)的裝配設(shè)計(jì)和干涉檢查；對(duì)于成績(jī)好、能力強(qiáng)的學(xué)生，指導(dǎo)側(cè)重點(diǎn)放在整機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真及方案優(yōu)化上。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，每個(gè)層次的指導(dǎo)又不是割裂的，每個(gè)子課題相互關(guān)聯(lián)遞進(jìn)，強(qiáng)調(diào)每名學(xué)生在有所側(cè)重的基礎(chǔ)上共同參與，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)思維的構(gòu)建、綜合能力的培養(yǎng)。

3.3 基于UG的設(shè)計(jì)過程

在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中，UG軟件平臺(tái)主要借助建模、裝配和運(yùn)動(dòng)仿真三大模塊功能。首先，學(xué)生要對(duì)UG建模模塊中的常見操作命令熟練掌握，領(lǐng)會(huì)三維建模思想，這是每一名學(xué)生在課程設(shè)計(jì)開始之前必須達(dá)到的要求；其次，學(xué)生進(jìn)入U(xiǎn)G裝配模塊進(jìn)行機(jī)構(gòu)的裝配設(shè)計(jì)并進(jìn)行干涉檢查，這一環(huán)節(jié)需要教師進(jìn)行示范演示并穿插上機(jī)強(qiáng)化；最后，在機(jī)構(gòu)裝配完成后進(jìn)入U(xiǎn)G運(yùn)動(dòng)仿真模塊，學(xué)生通過仿真結(jié)果，給出方案評(píng)價(jià)或方案優(yōu)化。

4 結(jié)束語

UG軟件平臺(tái)背后的CAD/CAE技術(shù)已逐步成為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主流技術(shù)，我們必須樹立新的教育質(zhì)量觀念，調(diào)整和改進(jìn)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和手段，提高課程設(shè)計(jì)的技術(shù)含量和設(shè)計(jì)質(zhì)量。如何更有效地發(fā)揮諸如UG這一類現(xiàn)代工程軟件在工科教學(xué)中的作用，是我們教學(xué)工作者面臨的一個(gè)重要課題。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳奇，朱家誠(chéng)，公彥軍.將計(jì)算機(jī)軟件引入機(jī)械原理教學(xué)的探索與研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2011（1）：145-148.

[3] 華劍，晏亮.工程軟件在機(jī)械原理教學(xué)中的應(yīng)用 [J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008（3）：363-365.

第2篇

【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)；團(tuán)隊(duì)；現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法；創(chuàng)新

0 引言

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生進(jìn)入大學(xué)以來第一次真正意義上的課程設(shè)計(jì)，是利用已學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行比較全面地、具有實(shí)際內(nèi)容和意義的設(shè)計(jì)，也是機(jī)械原理課程學(xué)習(xí)的一個(gè)必要實(shí)踐環(huán)節(jié)[1]。為了適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的企業(yè)對(duì)具有高素質(zhì)工程人才的需求，有關(guān)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革如課程設(shè)計(jì)的方式、內(nèi)容、組織形式、探索如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及團(tuán)隊(duì)合作的能力等，一直在各高校中進(jìn)行[2-3]。

目前國(guó)內(nèi)高校對(duì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的選題一般采用兩種做法：一種是選用已有的典型機(jī)械（如牛頭刨、壓床等），進(jìn)行比較系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析、力分析等，重點(diǎn)在于加深學(xué)生對(duì)機(jī)械原理課程各章節(jié)的理解和掌握；另一種是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，學(xué)生自選課設(shè)題目以小組為單位進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，亦或是在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中引入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等[4-5]。

這些以提高學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)開展的多形式改革，打破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問題和不足，建立起了傳統(tǒng)課設(shè)中缺乏的工程價(jià)值觀，能充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，均值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。

1 傳統(tǒng)“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”中存在的弊端

1.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)題目單一，時(shí)間短、任務(wù)重

我學(xué)院十幾年來一直延用同一個(gè)課設(shè)題目――小型精刨機(jī)主切削運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，每位設(shè)計(jì)者采用圖解法完成機(jī)構(gòu)在兩個(gè)瞬時(shí)位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)分析和力分析，手繪在A1的圖紙上，并編制相應(yīng)的設(shè)計(jì)說明書。一方面教師指定了課設(shè)內(nèi)容和課設(shè)題目，學(xué)生只要按照要求按步驟進(jìn)行即可，造成學(xué)生因有完整現(xiàn)成資料參考而缺少方案創(chuàng)新，達(dá)不到訓(xùn)練學(xué)生收集和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料的能力，與時(shí)展和要求特別是與面向工程實(shí)際應(yīng)用的卓越人才培養(yǎng)有了不小的距離[6]。

另一方面，課程設(shè)計(jì)安排在課程講授完，大概十四周之后，由于班級(jí)較多，可用教室較少，需要串聯(lián)進(jìn)行，其中總會(huì)有四個(gè)～八個(gè)班將被安排在考試周或考試周的前一兩周進(jìn)行，正值各科考試（電工技術(shù)、工程材料、材料力學(xué)）陸續(xù)進(jìn)行，學(xué)生忙著應(yīng)對(duì)考試，加上真正用于課設(shè)的時(shí)間不足四天，時(shí)間短任務(wù)重，留給學(xué)生思考的時(shí)間不多，便會(huì)導(dǎo)致學(xué)生著急趕進(jìn)度，一味追求進(jìn)度而忽視了設(shè)計(jì)的質(zhì)量，出現(xiàn)投機(jī)取巧的現(xiàn)象。往往學(xué)生還沒有太明白是怎么一回事，課設(shè)就結(jié)束了，來不及對(duì)方案進(jìn)行思考和分析，更談不上鍛煉和提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。

1.2 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段落后，理論脫離實(shí)際

教育部高等學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)2009年制定了“關(guān)于深化機(jī)械原理課程實(shí)踐教學(xué)改革的意見”，其中明確指出目前機(jī)械原理課程實(shí)踐教學(xué)改革應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的問題之一是商業(yè)軟件（如ADAMS、Pro/E等），在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用的相關(guān)問題。計(jì)算機(jī)三維虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為社會(huì)對(duì)工程技術(shù)人員一項(xiàng)必不可少的需求條件。而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法無論是用圖解法還是解析法，設(shè)計(jì)中都是過于側(cè)重理論，偏重知識(shí)的積累，這種模式是中國(guó)傳統(tǒng)的高等教育的人才培養(yǎng)模式，在歷史上曾發(fā)揮過重要作用。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式暴露出了許多缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)過程與工程實(shí)踐完全脫節(jié)，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中僅是被動(dòng)地接受知識(shí)，無法真正培養(yǎng)工程應(yīng)用能力，對(duì)工程意識(shí)建立、工程應(yīng)用能力培養(yǎng)等都有不利影響，根本談不上培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想，也訓(xùn)練不了學(xué)生編輯計(jì)算機(jī)程序來輔助解決問題的基本技能。

1.3 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)差別不大，缺乏創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)課設(shè)過程中，教師給每個(gè)班級(jí)分配三個(gè)方案，一個(gè)小組完成其中一個(gè)方案，對(duì)于同一小組的各成員，其設(shè)計(jì)參數(shù)僅限于原動(dòng)件的角位移的區(qū)別，其它一概相同。而且一般是幾個(gè)班同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而各不同班級(jí)之間的區(qū)別也僅在于行程速比系數(shù)的差別，雖然各學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)中的結(jié)構(gòu)尺寸有差異，然而差異卻不明顯。這便使得部分學(xué)生有了可乘之機(jī)，借助復(fù)印手段，學(xué)生從設(shè)計(jì)開始手頭就有了往屆學(xué)生的設(shè)計(jì)說明書作為參考，他們只需要將其中相應(yīng)的數(shù)據(jù)加以簡(jiǎn)要改動(dòng)，照著說明書的步驟照貓畫虎開始畫圖，自然說明書中的錯(cuò)誤也將被一并帶入新的設(shè)計(jì)，甚至有的學(xué)生為了交差，說明書全盤照抄別人的，使得說明書數(shù)據(jù)與圖紙對(duì)不上也是時(shí)有發(fā)生。這樣的課程設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生理論知識(shí)的鞏固起不到多大作用，沒有主動(dòng)參與和思考的熱情，體會(huì)不到設(shè)計(jì)的樂趣所在，更不要說對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)了。

1.4 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)個(gè)人意識(shí)強(qiáng)烈，缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神

由于全班同學(xué)課程設(shè)計(jì)的方案和內(nèi)容相同，每位同學(xué)完成從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到運(yùn)動(dòng)分析、力分析一項(xiàng)完整的任務(wù)，不需要同學(xué)間的協(xié)作，最多涉及到同學(xué)間幫帶的關(guān)系，大多學(xué)生自己埋頭做自己的，團(tuán)隊(duì)之間相互協(xié)作的精神也很難發(fā)揮，體現(xiàn)不出團(tuán)隊(duì)合作中的榮譽(yù)感和責(zé)任感。

2 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》改革實(shí)踐

2.1 提前布置課設(shè)題目，建立工程意識(shí)

目前的課設(shè)任務(wù)均是課程設(shè)計(jì)周的第一天布置，學(xué)生直到課程設(shè)計(jì)開始才明白要完成的任務(wù)，一些接受能力差一些的學(xué)生或者基礎(chǔ)理論不扎實(shí)的學(xué)生很難在第一時(shí)間進(jìn)入設(shè)計(jì)狀態(tài)。

為給學(xué)生留出較多時(shí)間來查閱相關(guān)資料，課程設(shè)計(jì)的任務(wù)布置應(yīng)安排在學(xué)生開始上課后的前面階段，這樣一方面使得學(xué)生有了更多的時(shí)間來收集相關(guān)資料，為課程設(shè)計(jì)的進(jìn)行積累更多的理論基礎(chǔ)；另一方面，學(xué)生帶著課設(shè)任務(wù)進(jìn)行平時(shí)課程的學(xué)習(xí)，使得學(xué)習(xí)過程有了目標(biāo)性和針對(duì)性；同時(shí)可以將學(xué)到的理論知識(shí)用于指導(dǎo)實(shí)踐，有助于學(xué)生從平日的生活和工程實(shí)踐入手選題，以產(chǎn)品為導(dǎo)向，使傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)理論實(shí)踐相脫離的問題得以改善，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、建立工程意識(shí)。

2.2 引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)主動(dòng)性

將現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)方法和手段融入課程設(shè)計(jì)，更新課程設(shè)計(jì)的方法，改變傳統(tǒng)的手繪制圖的落后方式，不僅可以鞏固對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件的掌握程度，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)，同時(shí)，使課程設(shè)計(jì)中遇到的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等復(fù)雜問題變得簡(jiǎn)單、直觀和精確，彌補(bǔ)學(xué)生力學(xué)知識(shí)的薄弱和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，增加學(xué)生的成就感，可以提高學(xué)生創(chuàng)新的積極性，建立傳統(tǒng)教育中缺乏的工程價(jià)值觀，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度，有助于營(yíng)造獨(dú)立創(chuàng)新、自由探索的良好環(huán)境，提高學(xué)生設(shè)計(jì)的主動(dòng)性。

2.3 擴(kuò)大設(shè)計(jì)題目類型，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

從日常生活、工程實(shí)際中廣泛搜集合適的課程設(shè)計(jì)題目，擴(kuò)大題目的數(shù)量和類型，提高學(xué)生的興趣，也給學(xué)生以充分的想象和發(fā)揮的空間，使他們學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、積極創(chuàng)新。特別是前期學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館，有的還討教自己的親朋好友。搜集資料的過程中，不僅增長(zhǎng)知識(shí)，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生檢索文獻(xiàn)的能力。

2.4 以小組為單位，激發(fā)團(tuán)隊(duì)責(zé)任感

為更好地體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的目的，鞏固學(xué)生的理論知識(shí)，更清楚認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)的概念，同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力，采用研究設(shè)計(jì)小組形式，發(fā)揮每個(gè)人的特長(zhǎng)，集思廣益，互相合作，能夠比較全面有效地解決問題，使知識(shí)的掌握更加準(zhǔn)確和深刻培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，增強(qiáng)每個(gè)學(xué)生的參與意識(shí)和設(shè)計(jì)的積極性。同時(shí)也可避免互相抄襲現(xiàn)象，調(diào)動(dòng)后進(jìn)學(xué)生的積極性，使其體會(huì)到團(tuán)隊(duì)的力量是無窮的，形成協(xié)作意識(shí)，增強(qiáng)責(zé)任感，有利于發(fā)展良好性格，為將來工作崗位上的合作奠定基礎(chǔ)。

3 課程設(shè)計(jì)改革的實(shí)施內(nèi)容

3.1 制定課程設(shè)計(jì)實(shí)施規(guī)范

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)改革首先要明確的是統(tǒng)一整體操作規(guī)范，若每位教師都有各自的實(shí)施方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，沒有形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系，這對(duì)所有學(xué)生來說是不負(fù)責(zé)任的，容易造成不良影響，甚至是教學(xué)事故。為了規(guī)范課程設(shè)計(jì)，需制訂實(shí)施規(guī)范，主要包括實(shí)施方式、實(shí)施步驟、考核及評(píng)分方式等內(nèi)容。

3.2 搜集課程設(shè)計(jì)題目

課程設(shè)計(jì)題目的制定是課程設(shè)計(jì)順利開展的關(guān)鍵。一方面鼓勵(lì)學(xué)生自選課題開展研究，另一方面教師從日常生活、工程實(shí)際中廣泛搜集合適的課程設(shè)計(jì)題目供學(xué)生挑選。不管哪種方式，教師均需從可實(shí)施性方面考慮，從整體上把握課題的難度及工作量；同時(shí)從課題的內(nèi)容上考慮，讓學(xué)生覺得既有興趣又不陌生；還要從創(chuàng)新角度考慮題目的新穎性，給學(xué)生以充分的想象和發(fā)揮的空間，鍛煉創(chuàng)新能力。“設(shè)計(jì)也是一種創(chuàng)新”，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí)，典型機(jī)械的分析和設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生來說也是不能缺少的，可以要求學(xué)生在現(xiàn)有傳統(tǒng)方案基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

3.3 編制“基于SolidWorks的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”指導(dǎo)書

為改變傳統(tǒng)的手繪制圖的落后方式，適應(yīng)現(xiàn)代工程的需要，我們將三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks引入課程設(shè)計(jì)，由于學(xué)生對(duì)該軟件比較陌生，教師需編寫相對(duì)應(yīng)的基于SolidWorks的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書來輔助學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)工作。指導(dǎo)書內(nèi)容以一種典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（例如小型精刨機(jī)）為例，詳細(xì)介紹基于SolidWorks對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及運(yùn)動(dòng)仿真的詳細(xì)步驟，一方面包含參數(shù)化機(jī)構(gòu)的創(chuàng)建，另一方面為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真，即通過SolidWorks Motion 和SolidWorks Simulation 模塊對(duì)方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析。

4 結(jié)束語

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》改革實(shí)踐，通過以小組協(xié)作形式完成課程設(shè)計(jì)，改變了以個(gè)體為單位的傳統(tǒng)模式，更有利于調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

課程設(shè)計(jì)題目從生活實(shí)踐入手選題，以產(chǎn)品為導(dǎo)向，使傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)理論實(shí)踐相脫離的問題得以改善，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)引入課程設(shè)計(jì)，更新課程設(shè)計(jì)的方法，不僅鞏固對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件的掌握程度，同時(shí)提高學(xué)生創(chuàng)新的積極性，建立傳統(tǒng)教育中缺乏的工程價(jià)值觀，可以推廣至機(jī)械相關(guān)專業(yè)。

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第3篇

關(guān)鍵詞 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程優(yōu)化

機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程開設(shè)歷史悠久，兩門課程始終作為全國(guó)各工科院校機(jī)械類專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。近年來，隨著機(jī)械學(xué)科的飛速發(fā)展、我國(guó)高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)施寬口徑化、21 世紀(jì)人才綜合能力培養(yǎng)的需求，再次審視兩門課程的教學(xué)體系、課程內(nèi)容和教學(xué)方法，認(rèn)為依舊存在問題需要探究與改革。

一、存在的問題

（一）內(nèi)容有交叉與重復(fù)現(xiàn)象。機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課程的教學(xué)內(nèi)容基本變化不大，課程內(nèi)容自成體系，相互之間缺少銜接，存在內(nèi)容交叉和重復(fù)的問題。

（二）缺少系統(tǒng)性。兩門課程缺少對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的介紹，學(xué)生學(xué)完了兩門課程，仍對(duì)機(jī)械沒有整體的認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現(xiàn)。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)不足。兩門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)難以適應(yīng)對(duì)學(xué)生工程意識(shí)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求，缺少主動(dòng)性實(shí)踐的環(huán)境。

二、理論教學(xué)體系的整合與優(yōu)化

機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一般要經(jīng)過產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，通過機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅應(yīng)掌握一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需的基本理論知識(shí)，還應(yīng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，并應(yīng)了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過程。為此筆者嘗試突破“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”兩課程的界線，將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重組、融合及整體優(yōu)化，合并為“機(jī)械設(shè)計(jì)課程。

（一）課程目標(biāo)。通過本課程理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新精神；使學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設(shè)計(jì)思想；掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，初步具備一般機(jī)械方案設(shè)計(jì)和分析的能力；掌握常用機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)和工作能力設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，掌握通用零部件設(shè)計(jì)計(jì)算和選用的基本知識(shí)，初步具備一般通用機(jī)械的設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)學(xué)生查閱和運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)及網(wǎng)絡(luò)息等技術(shù)資料的能力。

（二）理論教學(xué)體系。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，合理取舍課堂教學(xué)內(nèi)容，是關(guān)系到能否真正實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵。經(jīng)過多年的仔細(xì)斟酌、反復(fù)探究，提出精、寬、新的授課原則：精——精選重點(diǎn)和難點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行詳解與指點(diǎn)，避免煩瑣公式的推導(dǎo)和易于自學(xué)的內(nèi)容占用過多的學(xué)時(shí)；寬——拓寬學(xué)生的知識(shí)面，注重工程應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；新——注重機(jī)械學(xué)科發(fā)展、將機(jī)械學(xué)科的科研成果融入教學(xué)，讓學(xué)生了解機(jī)械學(xué)科的新技術(shù)、新方法。

三、實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

實(shí)踐教學(xué)體系由實(shí)驗(yàn)教學(xué)、機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)（大作業(yè)）、典型機(jī)械設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)）三部分組成。三個(gè)模塊均以加強(qiáng)自學(xué)能力、研究能力、動(dòng)手能力及工程意識(shí)與創(chuàng)新精神為培養(yǎng)目標(biāo)。

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代實(shí)技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性與設(shè)計(jì)性，如增開了典型機(jī)器與機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)創(chuàng)意組合、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)意組合等綜合性實(shí)驗(yàn)，對(duì)啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力起到非常積極的作用。

（二）機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)。本課程傳統(tǒng)的課外作業(yè)內(nèi)容雖然對(duì)一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對(duì)獨(dú)立、就題論題、解題方法千人一面等問題，讓學(xué)生感到枯燥無味，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。為了解決此問題，將“書本習(xí)題”大大減少，增加數(shù)個(gè)綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的機(jī)械實(shí)例分析大作業(yè)。

（三）課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是很重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)決定了它在對(duì)學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和設(shè)計(jì)能力等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。原來的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)是分開的，相互之間沒有聯(lián)系，機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)是以機(jī)構(gòu)的分析為主，機(jī)械設(shè)計(jì)是以零件的強(qiáng)度分析和繪制圖紙為主，教師不僅限定了設(shè)計(jì)題目和方案，還給學(xué)生提供了非常齊全的參考資料，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得不到發(fā)揮。將兩門課程的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化整合，從題目的選擇到實(shí)施過程，更加符合現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)思路，即把過去僅進(jìn)行機(jī)構(gòu)和零部件的尺度綜合、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，改變?yōu)檫M(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)。使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到了發(fā)揮，提高了設(shè)計(jì)的能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力、形象思維的能力。

四、教學(xué)方法與手段的改革

近年來，隨著兩門課程體系的改革和深化，課程內(nèi)容不斷更新和增加，但教學(xué)學(xué)時(shí)相對(duì)減少，學(xué)時(shí)與內(nèi)容成了突出矛盾。如何激發(fā)學(xué)生興趣、啟迪學(xué)生的潛能, 提高學(xué)習(xí)的自主性和能動(dòng)性,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論與方法；如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新精神和設(shè)計(jì)能力，是教學(xué)方法和教學(xué)手段研究的重要課題。

（一）從培養(yǎng)興趣入手。興趣是成才的起點(diǎn)，是成就事業(yè)的沃土。學(xué)習(xí)興趣能激勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

（二）開放式教學(xué)。開放式的教學(xué)方法，一是要打破傳統(tǒng)的“一本書”，大力提倡課外閱讀，讓學(xué)生了解教科書之外相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，更要讓學(xué)生了解新理論、新方法和新技術(shù)。二是打破“一言堂”，給學(xué)生適當(dāng)?shù)摹白杂伞保膭?lì)學(xué)生向老師提出問題，幫助學(xué)生樹立“不唯書、不唯師、只唯實(shí)”的實(shí)事求是精神；三是教師不要把所有的知識(shí)點(diǎn)得“完美無缺”，要給學(xué)生的自學(xué)留有余地和空間。

（三）倡導(dǎo)主動(dòng)實(shí)踐。被動(dòng)實(shí)踐是指實(shí)踐的對(duì)象、方法、程序等關(guān)鍵要素都是由老師制定的, 學(xué)生在老師規(guī)定的框架中, 沿著老師制定的路線去完成實(shí)踐任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇

摘要：本文以六桿機(jī)構(gòu)牛頭刨床為例，在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Matlab軟件編程實(shí)現(xiàn)了牛頭刨床的位移、速度和加速度的變化曲線，完成了對(duì)牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)仿真，通過使用Matlab，為機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供了一個(gè)新的思路。

關(guān)鍵詞：Matlab；機(jī)械原理；課程設(shè)計(jì)；六桿機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)仿真

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）52-0077-02

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的初步能力。目前機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的方法有圖解法和解析法兩種，圖解法需要學(xué)生列出矢量方程式，作圖求解，其優(yōu)點(diǎn)是幾何概念清晰、形象，缺點(diǎn)是作圖比較煩瑣、精度不高[1]。解析法需要學(xué)生針對(duì)給定機(jī)構(gòu)建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，求解出位移方程、速度方程和加速度方程、編程求解，根據(jù)求解結(jié)果繪制相應(yīng)曲線。解析法需要學(xué)生具有一定的編程能力，其優(yōu)點(diǎn)是求解精度高，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代化的手段解決設(shè)計(jì)問題的能力。

Matlab是美國(guó)Mathworks公司開發(fā)的大型科學(xué)計(jì)算軟件，本文以機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中常見的牛頭刨床為例，首先利用矩陣法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，然后利用Matlab編程求解，繪制仿真曲線，直觀再現(xiàn)牛頭刨床從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

一、牛頭刨床工作原理概述

牛^刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床，圖1所示為牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5帶動(dòng)刨頭5及其上的刨刀作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí)，刨刀速度較低，刨刀進(jìn)行切削，為工作行程。刨頭左行時(shí)，刨刀快速退回，刨刀不切削，有急回特性，為空回行程。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。在工作行程中，牛頭刨床受到很大的切削阻力（在切削前后各有一段約0.05H的空刀距離，H為行程距離），而空回行程中則沒有切削阻力[2]。

二、Matlab仿真分析及參數(shù)測(cè)量

當(dāng)牛頭刨床六桿機(jī)構(gòu)中導(dǎo)桿CD處于左極限位置時(shí)，曲柄與x軸夾角為194.84度，刨頭上E點(diǎn)坐標(biāo)為（796.52，-495.5），為便于分析，以此位置作為曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和刨頭位移的起始位置，在Matlab中編寫程序，首先定義各桿長(zhǎng)度及曲柄旋轉(zhuǎn)角速度，然后根據(jù)先前推導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程編程實(shí)現(xiàn)[3]，其源代碼如下：

n1=72；w1=2*pi*n1/60；Lac=430；

Lcg=796.52；Lab=110；Lcd=810；Lde=291.6；

dy1=[]；ddy1=[]；Pos=[]；

for theta1=（194.82/180*pi）：-pi/100：

（194.82/180*pi-2*pi）

S3=sqrt（（Lab*cos（theta1））^2+（Lac+Lab*sin（theta1））^2）；

theta3=acos（Lab*cos（theta1）/S3）；

theta4=pi-asin（（Lcg-Lcd*sin（theta3））/Lde）；

Se=Lcd*cos（theta3）+Lde*cos（theta4）；

SS=[theta1，theta3，theta4，S3，Se]'；

Pos=[Pos，SS]；

A=[cos（theta3），-S3*sin（theta3），0，0；

sin（theta3），S3*cos（theta3），0，0；

0，-Lcd*sin（theta3），-Lde*sin（theta4），-1；

0，Lcd*cos（theta3），Lde*cos（theta4），0]；

B=[-Lab*sin（theta1）*w1，Lab*cos（theta1）*w1，0，0]'；

dy=A＼B；

dy1=[dy1，dy]；

dA=[-dy（2）*sin（theta3），

-dy（1）*sin（theta3）-S3*dy（2）*cos（theta3），0，0；

dy（2）*cos（theta3），

dy（1）*cos（theta3）-S3*dy（2）*sin（theta3），0，0；

0，-Lcd*dy（2）*cos（theta3），-Lde*dy（3）*cos（theta4），0；

0，-Lcd*dy（2）*sin（theta3），-Lde*dy（3）*sin（theta4），0]；

dB=[-Lab*cos（theta1）*w1^2，-Lab*sin（theta1）*w1^2，0，0]'；

ddy=A＼（dB-dA*dy）；

ddy1=[ddy1，ddy]；

end

theta1=-1*（Pos（1，：）*180/pi-194.82）；

theta3=Pos（2，：）*180/pi；

theta4=Pos（3，：）*180/pi；

S3=Pos（4，：）；

Se=Pos（5，：）+495.5；

Ve=-1*dy1（4，：）；

Acc=ddy1（4，：）；

plot（theta1，Se），grid on

xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角（^o）'）；

ylabel（'刨刀位移（mm）'）；

axis（[0，360，0，450]）；

title（'位移曲線'）

plot（theta1，Ve（1，：）），grid on

xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角（^o）'）；

ylabel（'刨刀速度（mm/s）'）；

axis（[0，360，-2250，1500]）；

title（'速度曲線'）

plot（theta1，Acc（1，：）），grid on

xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角（^o）'）；

ylabel（'刨刀加速度（mm/s^2）'）；

axis（[0，360，-20000，20000]）；

title（'加速度曲線'）

編好程序后，可調(diào)用繪圖函數(shù)繪制相應(yīng)的位移、速度和加速度曲線。

三、結(jié)束語

將Matlab引入機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)中，能夠使學(xué)生掌握利用解析法計(jì)算公式設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的實(shí)際技能，提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力均得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫恒，作模.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2012.

第5篇

關(guān)鍵詞：卓越教育；機(jī)械原理；機(jī)械設(shè)計(jì)；精品課程；課程改革

作者簡(jiǎn)介：張洪雙（1976-），男，吉林梅河口人，河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，講師；樓力律（1973-），男，浙江湖州人，河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，副教授。（江蘇 常州 213022）

基金項(xiàng)目：本文系2013年江蘇省高等教育教改研究立項(xiàng)課題（課題編號(hào)：2013JSJG121）、面向“卓越計(jì)劃“的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究和實(shí)踐（項(xiàng)目編號(hào)：XZX/13A001-25）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）05-0067-03

我國(guó)提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。河海大學(xué)是首批卓越計(jì)劃的試點(diǎn)高校，同批的高校包括清華、北航、浙大、南大等重點(diǎn)高校，目前國(guó)內(nèi)各高校在機(jī)械原理和設(shè)計(jì)課程上主要從課程的教學(xué)體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、課程的配套教材、課程的師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)管理等方面進(jìn)行努力和嘗試，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。[1]國(guó)外和國(guó)內(nèi)“卓越計(jì)劃”相近的工程教育模式為CDIO：[2]構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）。該工程教育模式由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)自2000年起，經(jīng)過四年的探索研究后提出的，是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果。

機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)是以高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、理論力學(xué)、普通物理、材料力學(xué)和工程材料等先修課程為基礎(chǔ)的，并為學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械類專業(yè)課程奠定必要基礎(chǔ)的一門課程。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能；初步具有擬定機(jī)械系統(tǒng)方案、分析和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的能力；掌握通用機(jī)械零、部件的設(shè)計(jì)原理、方法和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，具有設(shè)計(jì)通用機(jī)械零件和簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置的能力；具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力等。因此本課程具有從理論性課程過渡到結(jié)合工程實(shí)際的設(shè)計(jì)性課程，從基礎(chǔ)課程過渡到專業(yè)課程的承先啟后的橋梁作用。機(jī)械原理及設(shè)計(jì)課程理論性較強(qiáng)和實(shí)踐結(jié)合緊密，且各章節(jié)相對(duì)較獨(dú)立，內(nèi)容多，因此在其教學(xué)過程中應(yīng)注重貫徹少而精原則，不強(qiáng)調(diào)面面俱到，知識(shí)點(diǎn)要突出，適當(dāng)增加寬廣度，注重機(jī)械發(fā)展的新概念和新方向。

國(guó)家提倡的精品課程建設(shè)是以一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理等為特點(diǎn)的示范性課程。面向卓越工程師的機(jī)械原理及設(shè)計(jì)精品課程建設(shè)的目的是針對(duì)卓越教育的特點(diǎn)，從教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革、先進(jìn)的教學(xué)方法和手段、教材建設(shè)、理論與實(shí)踐結(jié)合、課程建設(shè)全面規(guī)劃等方面進(jìn)行努力和發(fā)展，使卓越教育的機(jī)械原理課程教育教學(xué)在各方面符合國(guó)家示范性課程的要求。[3]

一、課程建設(shè)方法

根據(jù)精品課程建設(shè)的要求，并結(jié)合河海大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┳陨淼陌l(fā)展和基礎(chǔ)條件，從以下幾個(gè)角度進(jìn)行了相關(guān)工作：

1.面向工程應(yīng)用的課程設(shè)置

機(jī)械原理及設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)和課程體系中具有十分突出的地位，是從基礎(chǔ)課過渡到專業(yè)課、從理論性分析為主過渡到工程實(shí)踐為主的一門課程。該課程是學(xué)生接觸工程化的第一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此如何深化工程化的概念對(duì)于機(jī)械原理的教學(xué)十分重要。

隨著各高校的擴(kuò)招，年輕教師的數(shù)量越來越多，而且具有博、碩士學(xué)位的比例越來越高。目前各校新引入的年輕教師主要是從學(xué)校到學(xué)校，缺少工程經(jīng)驗(yàn)；企業(yè)導(dǎo)師具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但在理論高度和課程教育上又有所欠缺，所以工程化教育的師資隊(duì)伍建設(shè)成為時(shí)展的需求。結(jié)合國(guó)家級(jí)“河海大學(xué)—寶菱重工卓越工程實(shí)踐中心”的建設(shè)，為增加年輕教師的工程實(shí)踐經(jīng)歷，在學(xué)生進(jìn)駐企業(yè)的同時(shí)，各專業(yè)指導(dǎo)教師需要全程陪同，參與到企業(yè)的實(shí)踐項(xiàng)目建設(shè)中。建立企業(yè)內(nèi)實(shí)踐的各學(xué)習(xí)模塊，為各模塊配備校內(nèi)教師和企業(yè)導(dǎo)師，采用雙導(dǎo)師制，企業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)實(shí)踐教育，校內(nèi)教師負(fù)責(zé)理論教育，相互學(xué)習(xí)，既提高了校內(nèi)教師的實(shí)踐能力，也為企業(yè)帶來了較新的理論分析方法。而為了提高課堂教學(xué)時(shí)課程中工程應(yīng)用的比例，進(jìn)一步借鑒了蚌埠學(xué)院的相關(guān)做法：[4]優(yōu)先引進(jìn)同時(shí)具有高學(xué)歷和工程實(shí)踐背景的師資人才，聘請(qǐng)企業(yè)內(nèi)高級(jí)技術(shù)人員做校外兼職導(dǎo)師；集合學(xué)院乃至校區(qū)的力量，積極參與常州市及周邊地區(qū)的建設(shè)，增強(qiáng)校企聯(lián)合；鼓勵(lì)專利、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和技術(shù)服務(wù)，而不僅僅是理論研究和科技論文。

2.課程實(shí)施條件

在課程建設(shè)的具體實(shí)施過程中，主要從教師隊(duì)伍建設(shè)、教材規(guī)劃、教學(xué)條件保障等方面入手。

（1）主講教師：從機(jī)械原理及設(shè)計(jì)的教學(xué)人員構(gòu)成來看，任課教師中有1名教授、1名副教授、3名講師，學(xué)歷均在碩士以上，年齡從35歲到50歲，結(jié)構(gòu)合理、年富力強(qiáng)，形成了一個(gè)教師梯隊(duì)。課程的主講教師在本科教育教學(xué)、教改研究等方面具有十分豐富的經(jīng)驗(yàn)。為了提高教育教學(xué)效果，全體任課教師定期召開教學(xué)例會(huì)、集中備課、針對(duì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)處理和分析，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

（2）教材規(guī)劃：理論課教學(xué)選用了由東南大學(xué)出版、吳克堅(jiān)編著的《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材。該書是教育部“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”的研究成果，是面向21世紀(jì)課程和普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。該教材以機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線，將機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行有效的整合。精品課程建設(shè)中，教材規(guī)劃參考天水師范學(xué)院的立體化教材建設(shè)方法。[5]立體化教材包括主教材、教師參考書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、電子教案、CAI課件、網(wǎng)絡(luò)課程、試題庫等。該教材的建設(shè)與機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容、改革體系相結(jié)合，電子教案和課件能夠及時(shí)反映教學(xué)改革的要求，網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)促進(jìn)教學(xué)改革的嘗試，逐步提高機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)水平。

（3）教學(xué)保障：卓越機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)的教育依托于本科教學(xué)平臺(tái)，能夠充分保障課程教學(xué)的教學(xué)要求。20多年來，學(xué)校不斷加大投資力度，完善建設(shè)，學(xué)院的教學(xué)設(shè)備先進(jìn)、設(shè)施齊全。學(xué)院設(shè)有本科教學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、河海大學(xué)常州校區(qū)工程訓(xùn)練中心、機(jī)械基礎(chǔ)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，其中省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在2007年立項(xiàng)建設(shè)，2010年順利通過江蘇省驗(yàn)收；專用與通用儀器和設(shè)備價(jià)值達(dá)2000余萬元；學(xué)院實(shí)驗(yàn)室占地4000余平方米，擁有實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器1200余臺(tái)套。目前實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程主要包括：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪、齒輪參數(shù)測(cè)量和范成、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)、螺栓連接、軸系零件組合、減速器拆裝和自行車拆裝等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)拼接和機(jī)構(gòu)組合實(shí)驗(yàn)等多個(gè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠加深對(duì)課程內(nèi)容的理解和把握；通過創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以進(jìn)一步提供學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。除了校內(nèi)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，還依托“河海大學(xué)—寶菱重工卓越工程實(shí)踐中心”，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的設(shè)備、設(shè)計(jì)、工藝和檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤學(xué)習(xí)，讓學(xué)生深入到車間生產(chǎn)一線，切身體會(huì)和了解企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)流程，為更好地適應(yīng)企業(yè)環(huán)境打下良好的基礎(chǔ)。

（4）網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)：為了提供一個(gè)自主的學(xué)習(xí)平臺(tái)，提高教師對(duì)學(xué)生的教學(xué)管理能力，增強(qiáng)學(xué)生全方位的素質(zhì)，完善了網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式。[6]我校機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)的精品課程網(wǎng)站內(nèi)容（圖1）主要包括課程簡(jiǎn)介、教學(xué)管理、教師隊(duì)伍介紹、教學(xué)資源等。其中教學(xué)資源主要包括助學(xué)式課件、思考題、練習(xí)題、習(xí)題答案、課程重點(diǎn)及難點(diǎn)解析等。網(wǎng)站中設(shè)有留言信箱，方便同學(xué)對(duì)于課程的疑問和問題能夠及時(shí)與老師溝通、聯(lián)系。

3.課程評(píng)價(jià)體系

課程評(píng)價(jià)圍繞課程培養(yǎng)目標(biāo)，不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生掌握的知識(shí)與技能，而且還要評(píng)價(jià)學(xué)生課堂的表現(xiàn)、出勤率和學(xué)習(xí)過程。評(píng)價(jià)時(shí)以課程考試為主要的評(píng)價(jià)方式，并輔助以課堂表現(xiàn)和出勤率等，力求評(píng)價(jià)方式的多樣化。[6]單純的期末考試不能完全反映學(xué)生對(duì)課程的掌握程度，目前各高校大多都采用多種方式，如課后作業(yè)、報(bào)告、實(shí)驗(yàn)、小測(cè)驗(yàn)、考試等進(jìn)行考核，表1所示為根據(jù)我校卓越教育的特點(diǎn)采用的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和比例。多樣化的考核方式使學(xué)生必須注重平時(shí)的學(xué)習(xí)積累，不能通過突擊的方式完成課程考試，學(xué)生有了積極學(xué)習(xí)的壓力和動(dòng)力，更能均衡地反映學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際水平和學(xué)習(xí)效果，符合正態(tài)分布。

表1 多樣化的考核方法

考核項(xiàng)目

作業(yè) 實(shí)驗(yàn) 隨堂測(cè)驗(yàn) 企業(yè)實(shí)踐 期末測(cè)試

20% 15% 20% 15% 30%

4.課程改革與創(chuàng)新

機(jī)械原理及設(shè)計(jì)課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和可動(dòng)性的特點(diǎn)。即課程研究的所有問題都來源于生產(chǎn)和生活中實(shí)際的機(jī)構(gòu)與機(jī)器。因此學(xué)習(xí)方法要注意課程的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過程中尤其應(yīng)注意理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的相結(jié)合、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與具體實(shí)物的結(jié)合、機(jī)構(gòu)的靜態(tài)分析與動(dòng)態(tài)分析相結(jié)合、形象思維與邏輯思維相結(jié)合，將理論分析內(nèi)容和工程軟件的應(yīng)用相結(jié)合。

機(jī)械原理及設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)、教學(xué)方法與手段等方面力求創(chuàng)新改革，探索適合卓越計(jì)劃學(xué)生學(xué)習(xí)的課程體系和教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

（1）教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新：針對(duì)卓越計(jì)劃教育中學(xué)生的理論學(xué)習(xí)時(shí)間壓縮而需要提高實(shí)際應(yīng)用能力的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求，在機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)課堂教學(xué)中的主要內(nèi)容為：機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案選型設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與尺寸綜合、機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)、常用零部件的選擇、常用機(jī)構(gòu)選擇及設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。此外還要重視介紹學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)態(tài)、新方向、新內(nèi)容，注重激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生了解更多更新的理論、技術(shù)與方法。實(shí)踐教學(xué)方面主要包括小項(xiàng)目和專題、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、課外創(chuàng)新等。[7]近年來國(guó)家以及江蘇省組織了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃、機(jī)械創(chuàng)新大賽等，在創(chuàng)新競(jìng)賽的過程中提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生得到了實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，開闊了眼界。

（2）教學(xué)方法的創(chuàng)新：機(jī)械原理及設(shè)計(jì)教學(xué)方法配合教學(xué)內(nèi)容的改革，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，將以教師為主的‘灌輸式’教學(xué)向以啟發(fā)式、問題式、討論式教學(xué)為主的新的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，真正成為教學(xué)活動(dòng)的主體。

鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用成熟的工程軟件進(jìn)行相關(guān)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中。例如在原理部分章節(jié)中涉及到的圖形法采用AutoCAD軟件來分析和設(shè)計(jì)，既可以得到比手工繪圖精確得多的解，又可以鍛煉利用AutoCAD軟件繪圖的能力。在解析法中可以結(jié)合matlab軟件教學(xué)，既可以直接利用matlab編程的方法，具有豐富的庫函數(shù)、編程簡(jiǎn)單、可視化功能強(qiáng)，又可以采用simulink和simMechanics進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。[8]如圖2所示，某曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，各桿件長(zhǎng)度分別為l1=120mm，l2=40mm，l3=70mm，l4=100mm，在曲柄運(yùn)動(dòng)角速度250rad/s，利用simulink分析得到桿件BC和CD的角速度曲線。零件的強(qiáng)度分析是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要內(nèi)容，應(yīng)用有限元軟件可以得到非常直觀的應(yīng)力及位移圖形。[9]如圖3所示為應(yīng)用ANSYS 13.0對(duì)某齒輪進(jìn)行強(qiáng)度分析的應(yīng)力和位移圖，其中齒輪模數(shù)mn為2mm，齒數(shù)z為24，螺旋角β為10°，材料45鋼，在輪齒上受到20Mpa的力。對(duì)于這類專業(yè)軟件有時(shí)學(xué)習(xí)起來比較困難，耗時(shí)間，可以采用一些其他三維造型軟件自帶的一些插件進(jìn)行近似的分析，如Solidworks Simulation等，雖然結(jié)果上有一定的差異，但對(duì)于受力的整體變形趨勢(shì)的分析仍然有很大的參考價(jià)值。

（3）教學(xué)手段的創(chuàng)新：在教學(xué)手段上，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)，突出課程重點(diǎn)，有效分析課程難點(diǎn)，課堂教學(xué)過程能夠吸引學(xué)生的注意力，注重學(xué)生的參與，啟發(fā)學(xué)生的思考和聯(lián)想，加深學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)理論的理解。培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)應(yīng)用課程所學(xué)內(nèi)容，鍛煉其獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力。教學(xué)方法得當(dāng)，充分利用多媒體教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。[10]多媒體課件中除了課程的文字性內(nèi)容外，還要包括自制的動(dòng)畫課件和機(jī)械相關(guān)的視頻信息，如企業(yè)內(nèi)各種設(shè)備、工具和零部件及加工錄像等。此外，在機(jī)械原理及設(shè)計(jì)課程中有關(guān)結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、常用零部件選型、強(qiáng)度分析和計(jì)算等方面的教學(xué)還應(yīng)該注意多媒體和板書的綜合利用。

二、總結(jié)歸納

機(jī)械原理及設(shè)計(jì)課程在“卓越計(jì)劃”教育的課程體系中處于承上啟下的地位，因此加強(qiáng)卓越班級(jí)機(jī)械原理及設(shè)計(jì)的精品課程建設(shè)具有非常重要的意義和作用。在課程建設(shè)過程中，從面向工程化、保證課程實(shí)施、課程評(píng)價(jià)體系以及課程改革和創(chuàng)新等方面采取不同的措施和方法，可進(jìn)一步提高卓越計(jì)劃的教育教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主性，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠牢固掌握機(jī)械原理及設(shè)計(jì)中的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和內(nèi)容，為機(jī)械類后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

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第6篇

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；課程；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

0.前言

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是人類社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力，自19世紀(jì)工業(yè)革命以來，創(chuàng)新推動(dòng)著機(jī)械工業(yè)不斷發(fā)展。特別是近十余年來，包括信息科技在內(nèi)的高新科技與傳統(tǒng)機(jī)械科技的融合，形成了新的概念與思想、新的結(jié)構(gòu)與功能，新產(chǎn)品新工藝不斷涌現(xiàn)。機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步促進(jìn)了機(jī)械工程學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展，同時(shí)對(duì)機(jī)械工程教育提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在我國(guó)，高職院校機(jī)械類專業(yè)均開設(shè)了《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程，它為一般的機(jī)械類產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了基本原理和設(shè)計(jì)方法，而設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新同產(chǎn)品綜合性能的創(chuàng)新是一脈相承。因此，對(duì)于機(jī)械類大學(xué)生而言，如何在課程教學(xué)中加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新知識(shí)、創(chuàng)新人格的培養(yǎng)就體現(xiàn)的尤為重要。本文將分析目前高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新教育存在的問題，通過創(chuàng)新教學(xué)思想、創(chuàng)新理論教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新綜合課程設(shè)計(jì)等，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行了有益的探索。

1.目前高職院?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》創(chuàng)新教育存在的問題

1.1教學(xué)方法與手段方面

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，提倡在教學(xué)中充分利用多媒體技術(shù)的背景下，受教育資源等客觀因素的影響，相當(dāng)一部分學(xué)校的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)仍處于傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，即教師借助于掛圖、簡(jiǎn)易的實(shí)物模型等來說明機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法。由于教師語言的表達(dá)能力的差異和學(xué)生知識(shí)水平的參差不齊，這種教學(xué)方式很難達(dá)到教與學(xué)的共鳴，理論與實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)，部分學(xué)生聽完也只能知其然但不知其所以然，導(dǎo)致學(xué)生在下面被動(dòng)聽的應(yīng)試教育，把設(shè)計(jì)看作是自己遙遙不可及的頂點(diǎn)，甚至認(rèn)為和自己沒有關(guān)系，被動(dòng)學(xué)習(xí)，沒有創(chuàng)新意識(shí)。

1.2人才培養(yǎng)的目標(biāo)不明確，影響創(chuàng)新教育

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的靈魂，教學(xué)要以目標(biāo)為起點(diǎn)，又要以目標(biāo)為歸縮。我國(guó)在很早就提出建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，所以高等學(xué)校都具有培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任，即把培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力作為重要的質(zhì)量目標(biāo)，重點(diǎn)是提高學(xué)生的發(fā)展能力。什么是學(xué)生的發(fā)展能力？我們認(rèn)為它應(yīng)該具備適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，既適應(yīng)當(dāng)前又適應(yīng)未來的能力，而一些專業(yè)教師對(duì)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和未來趨勢(shì)陌生，對(duì)企業(yè)發(fā)展人才需求及崗位能力要求缺乏應(yīng)有了解，對(duì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和科技發(fā)展前沿、新技術(shù)應(yīng)用缺乏足夠的了解、認(rèn)識(shí)和掌握，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，這些因素往往會(huì)造成他們對(duì)所承擔(dān)的專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)定位不準(zhǔn)，從而也就無創(chuàng)新能力教育可談。

1.3教學(xué)內(nèi)容的選擇不合理，忽視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

目前，我國(guó)的高等教育由精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娊逃?，高職生源素質(zhì)有了很大的變化，其高考文化成績(jī)大都位于考生群體的中間層，邏輯思維智能優(yōu)勢(shì)不突出；另一方面隨著社會(huì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn)，催生了特殊功能的零件，出現(xiàn)了許多新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。因此在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)增加新知識(shí)、新方法和新理論。

1.4客觀條件的利用和創(chuàng)造存在局限性

雖然有的學(xué)生具有創(chuàng)新動(dòng)機(jī)，能積極尋找新的學(xué)習(xí)方法，但由于學(xué)校創(chuàng)造性學(xué)習(xí)條件的局限以及學(xué)生自身不善于利用學(xué)校的現(xiàn)有條件，缺乏向知識(shí)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師或同學(xué)請(qǐng)教的勇氣，往往不能把握本學(xué)科最新發(fā)展的動(dòng)態(tài)和相關(guān)學(xué)科知識(shí)的橫向關(guān)系，由此制約了學(xué)生創(chuàng)新能力的進(jìn)一步發(fā)展。

2.本課程教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路

2.1教學(xué)思想的創(chuàng)新

2.1.1教師要有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)

自古以來，我國(guó)教師的職責(zé)被限定為“傳道，授業(yè)，解惑”，它對(duì)教師所持的“以傳授知識(shí)為中心”的教學(xué)觀念，有著根深蒂固的影響。如果教師本身缺乏對(duì)認(rèn)知理論的學(xué)習(xí)和研究，自身沒有建立起創(chuàng)新教育的意識(shí)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性天賦和行為所表現(xiàn)出來的個(gè)性特征了解的十分有限，缺少促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展所需的具體教學(xué)策略和技能。只停留于替學(xué)生“解惑”，而沒有讓學(xué)生學(xué)會(huì)和掌握“解惑”。一個(gè)創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力方面的欠缺的老師，如何對(duì)學(xué)生所進(jìn)行創(chuàng)新能力教育。

2.1.2創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)的一個(gè)重要目的

傳統(tǒng)的課程教學(xué)的目標(biāo)只是要求學(xué)生掌握，機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本原理和基本方法。創(chuàng)新教育只是作為其中一個(gè)內(nèi)容而非目的。實(shí)踐證明培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力比單純讓學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)更為重要。機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法是機(jī)械創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而創(chuàng)新能力是學(xué)生進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)造活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)在動(dòng)力。這就需要把對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與正常的教學(xué)活動(dòng)有機(jī)的融為一體。需要把這兩者都作為教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行考核和評(píng)估。

2.2創(chuàng)新理論教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

2.2.1構(gòu)建有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的課程教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)課程是以工作原理—常見類型—失效形式—結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)—參數(shù)的合理選擇—必要強(qiáng)度、剛度及壽命計(jì)算為教學(xué)路線，這種教學(xué)內(nèi)容突出是機(jī)構(gòu)分析和機(jī)械設(shè)計(jì)理論，邏輯性較強(qiáng)，但學(xué)生一旦遇到工程實(shí)際問題就會(huì)茫然不知所措，也即解決實(shí)際問題能力十分有限，因此我們要改變傳統(tǒng)的以機(jī)構(gòu)分析為主線的課程體系，構(gòu)建以機(jī)械設(shè)計(jì)為主線、創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)、基于工作過程的新課程體系。該體系可將教學(xué)內(nèi)容劃分為三大模塊十三大項(xiàng)目（如上圖），積極采用項(xiàng)目教學(xué)法，以工程事例為任務(wù)起點(diǎn)，以解決實(shí)際問題為歸宿，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)活動(dòng)之間的聯(lián)系。新課程體系更加貼合工程實(shí)際和人才培養(yǎng)的規(guī)律，充分體現(xiàn)了學(xué)生設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的循序漸進(jìn)性，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)建立了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

第7篇

Abstract： The mechanical design is based on practice and application of a highly basic course. On the one hand, this paper proposed to develop and apply a set of courseware system with modern teaching methods to improve teaching effectiveness, on the other hand, to enhance four abilities of students in basic courses of mechanical design.

關(guān)鍵詞： 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程；能力；培養(yǎng)

Key words： the basic course of mechanical design; ability; training

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2010）35-0282-01

1加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)優(yōu)化

1.1 改善現(xiàn)有的教學(xué)手段，研究開發(fā)出一套新型適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的課教系統(tǒng)，提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其相關(guān)課程的教學(xué)效果電化教育是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)，科學(xué)技術(shù)與教育發(fā)展的產(chǎn)物，是實(shí)施教改和開展課題研究的需要，是提高教師自身業(yè)務(wù)素質(zhì)的需要，是加強(qiáng)教師備課程度，優(yōu)化課堂教學(xué)過程的需要。使用電化教學(xué)要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：①要有利于創(chuàng)造生動(dòng)和諧的教學(xué)情境；②要有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；③要有利于學(xué)生智力發(fā)展和能力培養(yǎng)。而不論是傳統(tǒng)教學(xué)方法還是現(xiàn)代電化教學(xué)方法，都應(yīng)堅(jiān)持“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”，要有效地發(fā)揮學(xué)生的主體作用，真正突出學(xué)生的主體地位，防止電教為“電灌”。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)上，預(yù)先估計(jì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中心理上會(huì)發(fā)生變化，適時(shí)合理運(yùn)用電教媒體，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的優(yōu)化。媒體使用的最佳時(shí)機(jī)，主要有以下幾種情況：重點(diǎn)內(nèi)容尚未引起學(xué)生注意時(shí)，學(xué)生思維展開尚缺少形象材料時(shí)，復(fù)雜機(jī)械動(dòng)作的運(yùn)行方式難以想象時(shí)。投影片的使用方式，可以是老師先演講，后播放，再概括；也可是先設(shè)疑，后播放，再演講；還可以邊播放邊講解等。為獲得課堂電化教學(xué)的最佳效果，必須先進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，然后再動(dòng)手制作教學(xué)課件。

1.2 利用新型的動(dòng)態(tài)模型展示，提高學(xué)生實(shí)踐感受力華裔諾貝爾獎(jiǎng)得主楊振寧等人也多次對(duì)我國(guó)教育不重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性提出批評(píng)。提倡死記硬背，實(shí)行題海戰(zhàn)術(shù)，使用標(biāo)準(zhǔn)答案，壓制學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，把教學(xué)過程單純理解為對(duì)現(xiàn)有知識(shí)傳透和積累，在教學(xué)方法和考試制度上也是重繼承輕創(chuàng)新、重灌輸輕發(fā)現(xiàn)等等，這是當(dāng)前我國(guó)教育包括高等教育普遍存在的流弊。

2提高教師自身實(shí)踐創(chuàng)新素質(zhì)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是一門創(chuàng)新實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，年輕一代的創(chuàng)新能力要靠教師的創(chuàng)造力去培養(yǎng)。而教師要想勝任自己的教學(xué)工作，不僅要善于不斷地更新和擴(kuò)充自己的知識(shí)，還要能交給學(xué)生獲取新知識(shí)的方法；而這些不斷更迭的新知識(shí)、新技能，又難有召之即來的現(xiàn)成的教科書提供答疑和咨詢；只能靠教師本人在豐富多彩的實(shí)踐中去摸索、去探討、去學(xué)習(xí)、去掌握。當(dāng)前部分教師在認(rèn)識(shí)上有“重理論、輕實(shí)踐”、“重課堂、輕課外”的思想，有些人片面的認(rèn)為只有增加投入才能提高實(shí)踐教育能力；另外，在教師能力方面，存在部分教師專業(yè)實(shí)踐能力不足，不能積極主動(dòng)地參與實(shí)踐教育活動(dòng)，一些從校門到校門的青年教師扎在的小圈子里，缺乏從事專業(yè)實(shí)踐教育的底氣。通過探討機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程理論教學(xué)與增強(qiáng)實(shí)踐相結(jié)合的過程中，促進(jìn)教師對(duì)自身實(shí)踐創(chuàng)新素質(zhì)提高的思考。這就要求教師必須具有相應(yīng)的獨(dú)立思考、自主意識(shí)和懷疑精神，具有學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力；要注重自身的知識(shí)積累；要樂于參加實(shí)踐活動(dòng)，教師的教學(xué)實(shí)踐能力不僅表現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的方面，而且更體現(xiàn)在對(duì)自己教學(xué)活動(dòng)的反思上。這種反思是教師教學(xué)實(shí)踐的重要內(nèi)涵。不能及時(shí)反思自己的教師不是好教師，而這種反思是教師不斷提高自身素質(zhì)的一個(gè)重要途徑。

3在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中加強(qiáng)培養(yǎng)高職學(xué)生的四種能力

3.1 將四種能力的培養(yǎng)貫穿課程教學(xué)過程中高職高專教育是培養(yǎng)面向生產(chǎn)第一線的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。從職業(yè)教育、專業(yè)、職業(yè)的關(guān)系來看，職業(yè)教育課程應(yīng)以工作過程為導(dǎo)向。既工作過程導(dǎo)向課程的名稱和內(nèi)容不是指向科學(xué)學(xué)科的子區(qū)域，而是來自職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域的工作過程，且以項(xiàng)目、任務(wù)、工藝、范例、案例、設(shè)備、產(chǎn)品、實(shí)驗(yàn)、廠家等作為課程的實(shí)踐形式。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容包括機(jī)械原理和機(jī)械零件兩大部分，理論性強(qiáng)、概念抽象，涉及的基礎(chǔ)理論和知識(shí)面廣、系統(tǒng)性強(qiáng)，各自成體系。這種學(xué)術(shù)型的教學(xué)模式顯然不能適應(yīng)高職高專教育對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。根絕從職業(yè)群眾歸納整合出的典型的職業(yè)工作過程。結(jié)合歷屆畢業(yè)生的調(diào)查反饋信息及用人單位對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)的要求，可對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程進(jìn)行全面改革，將原機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容按一般通用機(jī)械的設(shè)計(jì)過程來安排。

3.2 加強(qiáng)教學(xué)方法和教學(xué)手段的創(chuàng)新研究在教學(xué)過程中，堅(jiān)持教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革，施行“精講多練”及啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、案例教學(xué)等等，突出學(xué)生四種能力的培養(yǎng)/如對(duì)于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容采用討論式教學(xué)，將工程案例引入課堂中，由教師提出案例問題，學(xué)生分組討論，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。采用理論教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等教學(xué)手段相結(jié)合，形象直觀，用大量的應(yīng)用實(shí)例讓學(xué)生對(duì)生產(chǎn)和生活中的機(jī)械裝置和機(jī)構(gòu)有更廣泛的了解，開闊了眼界。

3.3 大力開展第二課堂圍繞課程教學(xué)內(nèi)容的改革，大力開展第二課堂活動(dòng)，如舉辦科技文化藝術(shù)節(jié)、科技人文講座等，同時(shí)積極組織學(xué)生參加全國(guó)性競(jìng)賽活動(dòng)，如全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、大學(xué)生"挑戰(zhàn)杯"創(chuàng)業(yè)大賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力。如機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，學(xué)生可自由報(bào)名、自選課題參加比賽，在此過程中教師僅起到拋磚引玉的作用，組后學(xué)生將自己完成的作品在大賽演示并參加評(píng)獎(jiǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力。此外，還可積極引導(dǎo)學(xué)生參與教師承擔(dān)的部分科研或科研項(xiàng)目，學(xué)生能夠從中或得許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)的感性認(rèn)識(shí)和理論知識(shí)，學(xué)到許多書本中沒有的東西，并可以綜合運(yùn)用到已學(xué)過的知識(shí)，解決實(shí)際問題，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。

第8篇

針對(duì)當(dāng)前《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)現(xiàn)狀，分析其不足，并基于OBE工程教育理念，對(duì)《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式改革進(jìn)行了探討并付諸實(shí)踐。《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)《機(jī)械原理》課程后進(jìn)行的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其模式的改革為適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)機(jī)械類學(xué)生機(jī)構(gòu)選型、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)提供了良好的平臺(tái)和借鑒，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：

OBE；工程教育；《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)

為了推進(jìn)工程教育改革，促進(jìn)中國(guó)工程教育的國(guó)際互認(rèn)，培養(yǎng)與國(guó)際接軌的中國(guó)工程師，由專門的職業(yè)或行業(yè)協(xié)會(huì)（聯(lián)合會(huì)）、專業(yè)學(xué)會(huì)針對(duì)高等教育機(jī)構(gòu)開設(shè)了工程類專業(yè)實(shí)施專門性認(rèn)證，工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量達(dá)到行業(yè)提出的基本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種合格性評(píng)價(jià)[1，2]。工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)的三個(gè)核心理念：產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcomebasededu-cation，簡(jiǎn)稱OBE）、學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)，這些理念代表了工程教育改革的方向，是一種先進(jìn)的教育理念[3]。我國(guó)若要成為《華盛頓協(xié)議》正式簽約組織，就必須基于OBE理念，深化我國(guó)的工程教育改革和工程教育認(rèn)證體制?！稒C(jī)械原理》是機(jī)械類專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是研究機(jī)械的工作原理、構(gòu)成原理、設(shè)計(jì)原理與方法的一門學(xué)科，而《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)是緊隨《機(jī)械原理》課程之后的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是《機(jī)械原理》課程的延伸[4]?；贠BE工程教育認(rèn)證的12條畢業(yè)能力要求及課程規(guī)劃，《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)需培養(yǎng)的主要能力包括：1）掌握工程基礎(chǔ)理論知識(shí)并能將其應(yīng)用于工程問題（畢業(yè)要求1）；2）具有分析和解釋數(shù)據(jù)，得到合理、有效結(jié)論的能力（畢業(yè)要求2）；3）具有綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)、部件和過程的能力（畢業(yè)要求3）。本文基于OBE工程教育理念對(duì)《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)課程能力的上述四條要求，結(jié)合近年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述我校《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)改革模式，并為其《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)改革提供參考。

一、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力

《機(jī)械原理》內(nèi)容包括兩部分，其一是對(duì)現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)，包括構(gòu)型分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的學(xué)習(xí)；其二是針對(duì)具體任務(wù)，利用所學(xué)機(jī)構(gòu)學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案。前者稱為分析，后者稱為型綜合，《機(jī)械原理》學(xué)習(xí)的最終目的，就是要達(dá)到型綜合的高度，《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)正是鍛煉綜合能力的實(shí)踐教學(xué)。遺憾的是，傳統(tǒng)的《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)，體現(xiàn)不出OBE所要求的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力，復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)更無從談起，因此，改革勢(shì)在必行。基于OBE教學(xué)理念的課程設(shè)計(jì)改革使設(shè)計(jì)題目多樣化，調(diào)動(dòng)學(xué)生設(shè)計(jì)的積極性而不限制其思維，并且課程設(shè)計(jì)只提出最終要求而不限制方法，為了讓學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，題目不宜太深太復(fù)雜，其原則為：題目具有綜合性，以運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)為主；題目要覆蓋《機(jī)械原理》課程的主要內(nèi)容；題目應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，是學(xué)生在日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐中所熟悉的；題目的設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)包括兩到三種基本機(jī)構(gòu)，也允許選用其他常用機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)；題目要有一定的靈活性和創(chuàng)新性，有利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。在設(shè)計(jì)題目確定后，需對(duì)已選題目提出三種運(yùn)動(dòng)方案，并經(jīng)反復(fù)論證，確定一種最佳運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。這種自由選題的模式可大大提高同學(xué)的興趣。設(shè)計(jì)方案由學(xué)生獨(dú)立提出，經(jīng)獨(dú)立地分析、比較后確定最佳方案，以發(fā)揮其主觀性、創(chuàng)造力，使學(xué)生受到一次真實(shí)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，進(jìn)而提升其機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。此外，改革后的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生們可以自由組合，每個(gè)小組自由選擇設(shè)計(jì)題目，小組成員分工協(xié)作，共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。從選題、論證、設(shè)計(jì)到最后提交設(shè)計(jì)成果，共同討論、研究，各自發(fā)揮自己的長(zhǎng)處，不僅培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，也使他們體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的作用。這也符合OBE培養(yǎng)大綱中工程畢業(yè)生個(gè)人能力和人際團(tuán)隊(duì)能力培養(yǎng)的要求。

二、工程基礎(chǔ)理論知識(shí)應(yīng)用能力

傳統(tǒng)的《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)中，方案確定之后，其相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)也隨之給定，每個(gè)學(xué)生需要做的就是繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，利用圖解法和解析法對(duì)所選機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度及力進(jìn)行分析，并繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)線圖和作誤差分析，最后編寫課程設(shè)計(jì)說明書。從本質(zhì)上來說，這樣的設(shè)計(jì)僅能算一次作業(yè)，效果并不理想。盡管學(xué)生都能按部就班地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，但卻調(diào)動(dòng)不了學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣，對(duì)工程基礎(chǔ)理論知識(shí)的應(yīng)用缺乏深刻理解，談不上對(duì)學(xué)生的畢業(yè)能力的培養(yǎng)。基于OBE教學(xué)理念的課程設(shè)計(jì)改革使設(shè)計(jì)題目多樣化，只提出最終要求而不限制方法，學(xué)生可以充分地利用所學(xué)的理論知識(shí)去解決實(shí)際的問題?？紤]到《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)時(shí)間較短，教師在《機(jī)械原理》課程教學(xué)中，需提前做出安排，如現(xiàn)代工具的使用、軟件的學(xué)習(xí)、各種方法的比較、綜合性作業(yè)安排等。任務(wù)的不確定性導(dǎo)致解決方法的多樣性。學(xué)生需要根據(jù)所選擇任務(wù)，基于所學(xué)的機(jī)構(gòu)學(xué)知識(shí)，甚至查閱相關(guān)文獻(xiàn)去設(shè)計(jì)解決方案，當(dāng)多個(gè)設(shè)計(jì)方案確定后，需要比較各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，必然會(huì)深入了解每個(gè)所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案，最終方案確定后，需對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，因有了方案設(shè)計(jì)的深刻理解，設(shè)計(jì)的目的已非常清楚，在相應(yīng)分析時(shí)，對(duì)方法的選擇和掌握自然水到渠成，加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，明確了理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，從而不至感覺學(xué)無所用。

三、分析和解釋數(shù)據(jù)能力

在我國(guó)的工程教育認(rèn)證中，第二條畢業(yè)要求學(xué)生能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論[5]。傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)整個(gè)傳動(dòng)方案為教師所指定，分析方法固定，無需學(xué)生深入了解，只需按部就班完成畫圖和分析即可，可見，傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)在第二條畢業(yè)能力要求上基本沒起到培養(yǎng)作用。改革后的課程設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)任務(wù)到設(shè)計(jì)方案的確定，均需要學(xué)生根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，然后根據(jù)所學(xué)知識(shí)，自己設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案，并需要通過多方案的比較而得出可行方案。在方案確定后，詳細(xì)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際任務(wù)確定各參數(shù)，最后對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析。為了更真實(shí)地讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)的意義和正確性，要求學(xué)生對(duì)所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案進(jìn)行全部或者部分的搭接實(shí)驗(yàn)，通過搭接實(shí)物并測(cè)量參數(shù)，再與理論分析數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，找出誤差存在原因，從而得出相應(yīng)結(jié)論。

四、考核方式的改進(jìn)

評(píng)估學(xué)習(xí)產(chǎn)出是OBE教育模式中十分重要的環(huán)節(jié)，如何合理地對(duì)各項(xiàng)能力進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，對(duì)課程的改革及持續(xù)改進(jìn)有非常重要的作用，與課程設(shè)計(jì)所培養(yǎng)能力相對(duì)應(yīng)，《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)成績(jī)分為四部分：選題成績(jī)、平時(shí)成績(jī)、設(shè)計(jì)成績(jī)及答辯成績(jī)。各部分成績(jī)分值及考核依據(jù)如下。選題成績(jī)占總成績(jī)的30%。主要考查設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案能力。每個(gè)團(tuán)隊(duì)均需通過PPT形式，結(jié)合參考文獻(xiàn)查閱或調(diào)研情況，對(duì)自己團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行說明，根據(jù)所定任務(wù)設(shè)計(jì)兩到三種機(jī)械傳動(dòng)方案，每個(gè)方案中必須包含兩至三種典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且必須包含四桿以上連桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)傳動(dòng)方案是否合理、考慮是否周全、有無創(chuàng)新點(diǎn)、是否實(shí)用進(jìn)行綜合考核。平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的10%，主要依據(jù)設(shè)計(jì)階段的出勤情況和態(tài)度評(píng)定，這是設(shè)計(jì)正常進(jìn)行的基本保證，也是初步對(duì)畢業(yè)要求9中個(gè)人與團(tuán)隊(duì)能力的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)成績(jī)占總成績(jī)的40%，主要評(píng)估工程基礎(chǔ)理論知識(shí)應(yīng)用能力與分析和解釋數(shù)據(jù)能力，根據(jù)所選擇分析方法、數(shù)據(jù)分析的正確性、模型建立、運(yùn)動(dòng)仿真、簡(jiǎn)圖繪制等進(jìn)行評(píng)價(jià)。答辯成績(jī)占總成績(jī)的20%，各組將集中設(shè)計(jì)階段的工作及成果以PPT形式作匯報(bào)，主要介紹組員分工及完成情況，組員自評(píng)分，搭接視頻等，并回答提問，據(jù)此評(píng)判答辯成績(jī)。通過此類考核方式，對(duì)畢業(yè)生的能力9（個(gè)人與團(tuán)隊(duì)）和10（溝通，包括撰寫報(bào)告和陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令）也起到初步培養(yǎng)的效果。此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式對(duì)教師的教學(xué)投入提出很高要求。例如：教師需要投入較多的精力和心血研究繁瑣的教學(xué)目標(biāo)分解和教學(xué)方法選擇，要求其自身具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)、較廣博的基礎(chǔ)知識(shí)面、較強(qiáng)的動(dòng)手能力及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。對(duì)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的各種方案及其特點(diǎn)要有充分認(rèn)識(shí)，能夠正確引導(dǎo)學(xué)生，使他們經(jīng)過認(rèn)真思考和分析比較后，可以選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆桨?。這樣才能適應(yīng)當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的需要，從而有效引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

五、結(jié)束語

經(jīng)過近兩年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)根據(jù)OBE教學(xué)理念改革后的《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)，為學(xué)生機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、工程基礎(chǔ)理論知識(shí)應(yīng)用能力、分析問題和解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作和工程實(shí)踐能力的鍛煉和提高提供了很好的平臺(tái)，并確實(shí)取得了較好的效果。然而，OBE工程教學(xué)模式是一個(gè)系統(tǒng)的工程，無論是在設(shè)計(jì)內(nèi)容，還是在設(shè)計(jì)方法和評(píng)估方式上，還有很多需要完善之處，需要進(jìn)一步的改革和探索，持續(xù)改進(jìn)，以更好地培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的畢業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)與國(guó)際接軌的中國(guó)工程師的目標(biāo)。

作者：曾達(dá)幸 李飛 侯雨雷 宜亞麗 鄭立娟 張芳芳 單位：燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

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第9篇

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要分為兩個(gè)階段:第一階段為機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，要求學(xué)生通過對(duì)常用機(jī)構(gòu)的組合或創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單機(jī)械系統(tǒng)的功能需求;第二階段為機(jī)構(gòu)尺度綜合，以及對(duì)機(jī)械系統(tǒng)中指定機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析。目前在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中主要存在問題:

(1)設(shè)計(jì)題目類型單一，實(shí)踐過程枯燥。設(shè)計(jì)任務(wù)主要以典型加工設(shè)備為對(duì)象，擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，對(duì)其主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析，并在此基礎(chǔ)上通過限定執(zhí)行構(gòu)件的速度波動(dòng)以確定飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，最后設(shè)計(jì)其中的齒輪機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。這樣的設(shè)計(jì)題目單一且缺乏新穎性，與學(xué)生的實(shí)際生活脫節(jié)。設(shè)計(jì)過程的枯燥使得學(xué)生無法正確認(rèn)識(shí)課程設(shè)計(jì)的重要性，設(shè)計(jì)興趣不強(qiáng)，參與積極性不高，難以達(dá)到實(shí)踐目的。另外，由于設(shè)計(jì)題目比較成熟，與之配套的設(shè)計(jì)手冊(cè)和指導(dǎo)書等資料較多，其設(shè)計(jì)思路和模式比較程式化，因而學(xué)生不需太多思考，僅僅只是按照指導(dǎo)書的要求翻書查表，按部就班地進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)，這樣的題目不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

(2)設(shè)計(jì)方法陳舊，實(shí)踐重點(diǎn)偏移。目前，在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸確定、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及力分析等基本知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練中，學(xué)生主要采用圖解法或解析法。圖解法概念清晰，形象直觀，便于學(xué)生理解與分析，但設(shè)計(jì)精度差，效率低，當(dāng)學(xué)生需要分析多個(gè)瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，需要花費(fèi)大量時(shí)間作圖，工作量大。解析法能獲得精確的計(jì)算結(jié)果，學(xué)生通過模型建立和程序設(shè)計(jì)可以分析任意點(diǎn)位置的運(yùn)動(dòng)情況。解析法的求解過程要求學(xué)生具備較好的數(shù)學(xué)功底和編程設(shè)計(jì)能力，但實(shí)踐證明多數(shù)學(xué)生欠缺獨(dú)立完成編程求解的能力，他們不得不把大部分精力放在程序?qū)崿F(xiàn)上，這樣機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)就演變成了計(jì)算機(jī)語言的訓(xùn)練］，偏離了機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)與分析的實(shí)踐目的。同時(shí)，繁瑣的程序編寫，也會(huì)影響學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的積極性。

(3)設(shè)計(jì)時(shí)間緊張，實(shí)踐內(nèi)容縮水。學(xué)校目前將機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)整合為3周的“機(jī)械綜合課程設(shè)計(jì)Ⅰ、Ⅱ”。由于從內(nèi)容上設(shè)置為同一機(jī)械系統(tǒng)的不同階段性設(shè)計(jì)，因而從時(shí)間上兩者并沒有嚴(yán)格區(qū)分開。統(tǒng)計(jì)表明歷屆學(xué)生完成機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)所需的時(shí)間約為1－1．5周，相對(duì)而言學(xué)時(shí)緊張。為了追趕進(jìn)度，學(xué)生避重就輕甚至是掩蓋問題。比如在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)階段，學(xué)生普遍采用仿型設(shè)計(jì)和改型設(shè)計(jì)的方法，照搬相近的設(shè)計(jì)案例，或是僅改變某些結(jié)構(gòu)和尺寸，更有甚者忽略創(chuàng)新構(gòu)思的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)直接進(jìn)入常規(guī)設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容體現(xiàn)不足乃至缺失，無法鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

2機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革與實(shí)踐

教育部高等學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員機(jī)械原理課指組2009年制定了《關(guān)于深化機(jī)械原理課程實(shí)踐教學(xué)改革的建議》，明確提出了新形勢(shì)下機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)問題。近年來，學(xué)校針對(duì)相關(guān)內(nèi)容也開展了一系列的改革，主要集中在設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法及組織管理等方面。

2．1設(shè)計(jì)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)“理實(shí)一體”，避免紙上談兵

考慮到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是對(duì)前期所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用的階段性檢查，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)盡量包含各種運(yùn)動(dòng)形式和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本技能訓(xùn)練，同時(shí)為了提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，在題目的選擇上強(qiáng)調(diào)了“理實(shí)一體”的原則。結(jié)合專業(yè)方向，突出特色，如包裝工程專業(yè)選用石蠟疊摞包裝機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)制方向選用沖床和插床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)設(shè)方向選用往復(fù)式物料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具方向選用造型機(jī)翻箱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等。這樣將題目與專業(yè)有機(jī)結(jié)合起來，使設(shè)計(jì)過程充滿現(xiàn)實(shí)感，可以有效激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)興趣，端正其設(shè)計(jì)態(tài)度;借鑒學(xué)科競(jìng)賽主題，推動(dòng)學(xué)賽融合，學(xué)科競(jìng)賽的特點(diǎn)在于規(guī)定競(jìng)賽主題的前提下為學(xué)生提供更大的創(chuàng)作空間，更符合工程設(shè)計(jì)的實(shí)際情況。因而在題目選擇時(shí)，也借鑒了學(xué)科競(jìng)賽中有關(guān)無碳小車、家居機(jī)械、環(huán)保機(jī)械以及康復(fù)機(jī)械等方面的設(shè)計(jì)主題，一方面能讓更多的學(xué)生了解和參與到學(xué)科競(jìng)賽中，加強(qiáng)其在自主設(shè)計(jì)方面的鍛煉，激發(fā)其創(chuàng)造力，另一方面也能發(fā)掘和培育優(yōu)秀的學(xué)生和作品，為后續(xù)的學(xué)科競(jìng)賽做準(zhǔn)備;貼近實(shí)際生產(chǎn)生活，倡導(dǎo)學(xué)生自主選題，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)人或小組結(jié)合學(xué)習(xí)和生活中遇到的問題，自主擬定課程設(shè)計(jì)題目，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題這一較為系統(tǒng)的實(shí)踐過程，全面培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力。

2．2圍繞機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)綜合，注重“虛實(shí)結(jié)合”的設(shè)計(jì)方法

對(duì)機(jī)械類學(xué)生而言，當(dāng)通過機(jī)械原理學(xué)習(xí)了常用機(jī)械的工作原理、組成原理和設(shè)計(jì)原理后，為滿足工程實(shí)際需要或功能需求，首先面臨的是如何構(gòu)想出一些新的機(jī)械系統(tǒng)，或是如何對(duì)熟知機(jī)構(gòu)構(gòu)造出新的集成。因此，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)應(yīng)注重機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)綜合，再輔以對(duì)主體機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)態(tài)靜力分析。但是由于設(shè)計(jì)方法和學(xué)時(shí)等問題，現(xiàn)有課程設(shè)計(jì)過程中對(duì)運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行優(yōu)化比較以及對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的變參數(shù)分析存在諸多局限性，因而將CAD/CAE技術(shù)引入課程設(shè)計(jì)中，通過“虛實(shí)結(jié)合”的方式提升學(xué)生運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力，加強(qiáng)其對(duì)機(jī)構(gòu)的分析和綜合訓(xùn)練。當(dāng)經(jīng)過初步分析擬定傳動(dòng)方案后，要求學(xué)生利用UG、Pro/e等軟件對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模，并借助ADAMS等仿真軟件對(duì)主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或力分析，學(xué)生通過對(duì)理論分析結(jié)果和仿真分析結(jié)果進(jìn)行比較，檢驗(yàn)其傳動(dòng)方案的合理性。接下來學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，自己動(dòng)手對(duì)主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)際搭接并測(cè)試主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過分析實(shí)際測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步證明傳動(dòng)方案的正確性，從而輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過這樣的實(shí)踐過程，學(xué)生可以直觀地體會(huì)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，而CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用也讓學(xué)生可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤和問題，使其可以將更多地精力投入到改良設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)中去，更有利于學(xué)生設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2．3加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的組織和過程管理，強(qiáng)調(diào)互助學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作

為了克服學(xué)時(shí)短、任務(wù)重的矛盾，在理論課程開始階段，就將課程設(shè)計(jì)任務(wù)書在課程網(wǎng)站上，使學(xué)生有充分時(shí)間熟悉設(shè)計(jì)題目，思考設(shè)計(jì)內(nèi)容。同時(shí)在授課過程中，將設(shè)計(jì)內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)講解結(jié)合起來，既用實(shí)例引導(dǎo)加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，又能讓學(xué)生提前開展方案的構(gòu)思。考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)能力存在差異，在設(shè)計(jì)過程中不能一味強(qiáng)調(diào)獨(dú)立完成，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生互助學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作。要求學(xué)生以小組的形式選定設(shè)計(jì)題目，然后根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣特點(diǎn)將設(shè)計(jì)內(nèi)容任務(wù)化。在設(shè)計(jì)過程中，指導(dǎo)老師把控該小組的總體任務(wù)框架，負(fù)責(zé)解決團(tuán)隊(duì)所遇到的共性問題，具體任務(wù)則由學(xué)生通過交流討論，利用合作與他人共同完成。而設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，小組須采取答辯的形式來匯報(bào)其設(shè)計(jì)成果，老師則通過面對(duì)面的問答來檢驗(yàn)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，了解學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)中相關(guān)問題的掌握程度。最后在成績(jī)?cè)u(píng)定環(huán)節(jié)，老師根據(jù)小組的任務(wù)難度、設(shè)計(jì)結(jié)果和水平給定該團(tuán)隊(duì)成績(jī)范圍，然后各小組根據(jù)組員的工作量大小、團(tuán)隊(duì)參與程度等進(jìn)行自評(píng)，兩者相結(jié)合客觀地評(píng)定每個(gè)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)成績(jī)。

3結(jié)論