机械设计专业课程设计

机械设计专业课程设计（精选8篇）

1.机械设计专业课程设计 篇一

针对机械设计课程设计的普遍程式化，缺少创新意识的培养，我们对课程设计进行了基于实践项目的新方法探索。在课程设计过程中，基于一系列给定主题的实践项目，以学生为主体，对题目设置与教学过程做出了讨论与创新改良探索。下面小编为你整理了机械设计课程设计论文，希望能帮到你！

第一篇：机械设计课程设计论文

创新教育在机械设计课程设计教学中的运用

摘要：素质教育中，创新教育属于重要环节，能够让整个教育过程赋予生命，让学生不再沉溺于传统的书本学习，而是将理论知识创新应用于实践。在创新教育的培养下，学生可以养成主动创造、探索、思考、实践、参与的习惯，提升学习效率。本文以机械设计课程为例，研究了创新教育的具体应用方式。

关键词：机械设计课程；创新教育；应用

创新教育是一种具有实践性与创造性的教育形式，以学生主体活动为主，教师予以引导，让学生充分发挥主观能动性，主动思考、主动动手实践，让理论与实际的结合更为紧密[1]。机械设计这门课程需要学生提升动手能力以及思维能力，通过对各类通用机械传动装置的抽象化思考创造出具象化作品，利用齿轮、链、带等传动装置设计出创新机械，能够进一步提升学生对各类传动装置的理解能力以及运用能力，为其毕业后走向社会动手实践打下坚实基础[2]。本文以机械设计课程教学为主线，研究了创新教育的具体应用方法。

1改革教学理念

在传统机械设计课程教学过程中，教师的教育理念在于让学生接受书本上的知识，属于灌输式教学模式，教学内容缺乏重点且存在一定繁琐性。学生在上课过程中无法抓住有限课堂时间中的重点内容以及重点环节，因此在知识的具体应用上能力略显不足[3]。在创新教育背景下，要求教师转变教育观念，让学生成为课堂的主体，以学生主动思考、主动动手、主动参与、主动实践为出发点，将自己作为引导者，充分利用课堂时间让学生参与到教学内容的思考之中，让教学更具连续性。帮助学生思考每个环节之间的实际联系，提升学生对机械传动装置的应用能力。

2优化教学内容

机械设计课程所涉及到的知识点较多，例如机械制图、机械工程材料工艺学、材料力学、机械制造公差与技术测量、金属材料及热处理等等，需要学生将各个知识点融会贯通、综合思考。在教学内容的优化上，教师首先应认识到机械设计课程对学生学习的要求，例如需要学生掌握基础工程技术知识并打下稳定的理论基础，让学生了解到机械设计中涉及到的工业生产相关技术、新成就以及发展趋势等，让学生认识到机械设计课程具有较强生命力以及科学性，激发学生主动学习积极性以及对课程的兴趣。具体而言，教师可通过课堂比较让学生认识到不同机械传动装置存在的差异。例如在进行齿轮这一环节的教学时，在教学内容中加入示范教学，教师可通过教学模型让学生认识到齿轮与齿轮之间的紧密转动所带来的传动性，并且利用不同大小、不同颜色、不同位置的齿轮让学生清楚的观察到当第一个齿轮运转时所带来的其他齿轮转动影响，分清齿轮之间的区别与联系。其次，教师可运用正例与反例方式，备课时准备丰富的教学素材，例如机械传动装置的例子。教学过程中通过正例让学生了解到学习的规则与概念，利用反例将无关特征影响排除，令学生加深对规则与概念的本质认知。最后，教学内容与教学语言也应丰富多彩，通常机械设计教学相对于文科类课程而言较为枯燥，若能够在教学内容上加以创新，可提升学生的学习兴趣。

3多元化教学方式

在教学方式上，由于机械课程设计这门课的逻辑性，因此教学方式无法像文科类课程一样通过情境设置等方式让学生讨论。但可利用机械设计课程的特点，通过动手实践实现探究式教学、小组式教学等方法，让每位学生参与其中[4]。首先，教师应在教学顺序上合理设计，在备课过程中深入分析知识结构，让学生对各个理论知识的理解循序渐进，从普通性到特殊性，从整体性到部分性，在不断分化的下位结构原则组织上展开教学。教学内容的编排方面，教师应遵循让教材网络化、一体化、结构化的原则。网络化指的是利用网络知识，让学生了解更多的机械设计相关案例。例如机械传动装置可应用于哪些方面，首先让学生思考，接着在课堂上利用多媒体向学生详细展示传动装置在不同产品中的运用原理。一体化和结构化指的是让每个知识点融会贯通，加深学生对知识点的理解。除此之外，教师也应向学生阐明教学目标以及学习目标，让学生了解在一学期的学习过程中需要掌握哪些知识、达到怎样的标准、如何将知识运用到具体实践之中，令其学以致用。

4强化实践环节

机械设计课程偏向于理科类，因此更注重学生的动手实践能力以及逻辑思维分析能力，让学生对每个机械零部件、机械传动装置、机械的基本组成以及机械的具体应用详细了解、深入了解。利用课堂时间及课后时间进行实验教学可提升学生对机械相关方面的知识及实践积累，培养学生分析问题、理论联系实际、解决问题、创新思维的能力。以传动机构归类的教学内容为例，传动机构可分为三种，首先为凸轮机构，其次为偏心轮传动，最后为曲柄连杆机构。教师首先可安排学生在课余时间利用网络及计算机了解关于手动压力机的相关信息及资料，整理归类资料后以实践训练的机床为例，安排手动压力机相关课题的讨论，通过小组讨论学习及探究式学习等方式确定以齿轮齿条传动机构作为项目设计方案，展开实践教学。

5结束语

综上所述，教师在实施机械设计课程教学设计过程中应将创新教育理念融入其中，设计的课程具有实用价值并让学生了解到价值所在。在课程设计方案上也不应具有唯一性，可通过令学生主动思考找出多个问题解决方式。教学设计可从机器功能为出发点，让学生通过讨论和自主探索选择适合的电动机和相关零件及传动机构，全面考虑机器的造型、安装调整、制造工艺、经济可靠、使用维护等问题，提升其实践能力，让创新教育理念真正对课程教学设计有所帮助。

参考文献：

[1]杜永英，陈雪娇，鄢利群，王丽艳，李铁军，宁建荣.应用型大学本科课程机械类创新设计教学探索与研究[J].机电产品开发与创新，2016，v.29;No.15601:106-108.[2]李天箭，丁晓红.创新创业教育在机械设计课程设计环节中的探索实践[J].实验技术与管理，2016，v.33;No.23504:22-24.第二篇：机械设计课程设计论文

《机械设计基础》课程教学方法探讨

摘要：《机械设计基础》作为机械专业一门必修的专业基础课，在课程体系中占有重要的地位，文章结合河南工业技师学院《机械设计基础》课程的特点及教学要求，针对传统教学中存在的问题，讨论了多媒体教学与项目教学法的在该课程中的应用，提出对于具体的内容应该具体分析，应根据实际教学目标采用适当的教学方法与手段，设定合理的项目，不能够简单依赖于某种单一的教学模式和拘泥于固定的教学项目。

关键词：机械设计基础；多媒体教学；项目教学法

机械设计基础课程是机械专业一门必修的专业基础课，它融合理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等有关内容为一体，专业性强，且教师教学的难度和学生学习理解的难度也都比较大。此外，它的学习过程中还综合运用高等教学、机械制图、金属材料与热处理、互换性原理与技术测量等知识，无论是教材还是教学安排，都有较强的系统性和实践性。在教学大纲修订后，该课程的课时缩减至60课时，更增大了教与学的难度。因此，采取什么样的教学方式才能取得有效的教学效果，是目前河南工业技师学院在本课程教学过程中迫切需要解决的问题。通过近两年的教学实践，文章结合河南工业技师学院机械设计基础课程的特点及教学要求，对该课程的教学方法和手段进行探讨。

1多媒体教学的应用

多媒体常见的文件格式有图像、音频和视频等。在《机械设计基础》课程教学中采用多媒体手段，将严谨的机械机构模拟动画或视频等与学生的思维过程和接受能力进行有机结合，更好地提高学生的接受和理解能力，同时也减少教学过程中采用传统的教学方式所耗费的时间，达到良好的教学效果。通过两年来对多媒体教学的应用，发现多媒体课件所展示的内容比较新颖，信息量大，学生兴趣也比较大，取得了一定的教学效果，但是并不是所有的内容都适合采用多媒体课件来进行教学。结合教学实践，就多媒体在各章节的应用总结如下：

（1）理论力学、材料力学及常用通用零件的强度设计———多媒体图像启发引导，黑板式教学为主。这些部分的内容主要是针对零件在使用过程中的受力分析及应力分析、计算及强度校核为主，教学中可以利用实例图片来启发引导学生认识零件的受力情况，但是对于力的计算方法，应力的产生及计算，强度校核的理论应用还是适合采用传统的黑板式教学。通用零件如齿轮、轴的强度设计，是学生对相关强度计算理论有一定理解之后的一个实际应用，同时这些内容也是学生在本课程学习结束之后所进行的机械设计基础课程设计时所必需会应用的一个重要内容和环节。因此，由学生和教师共同来完成：选题、设计、运算、校核，这样效果会比只看一页一页的课件理解要深得多。（2）机械原理的机构部分———动画演示、启发、思考、讲解与实验相结合。各种常用传动机构在日常生活中也会见到许多应用，比如说缝纫机、补鞋机和公交车车门。因此在教学中可以利用多媒体课件中丰富的传动机构的动画、视频，通过演示，启发学生产生疑问，为什么会产生这样的运动？如何执行的？运动由谁产生？又能够实现怎样的运动？随着学生的思考、分析，最终会得出结果，然后可以将简化后的机构运动简图展示给学生，在轻松的气氛中，学生就会对所学内容有比较形象直观的理解和掌握。

（3）轮系及其设计计算———多媒体教学与黑板教学相结合。轮系是由一系列齿轮组成的传动系统。各种不同类型的齿轮能够组成什么样的轮系呢？不同轮系的功用又有什么不同呢?在教学开始，笔者先给学生提出问题，让学生带着问题学习后面的相关知识。教学中，将各种齿轮组成的轮系动画及其在实际生产生活中的应用实例展示给学生看，引导他们思考分析的同时再逐步解释轮系的分类及其能够实现的功用，结合前面齿轮机构的基础知识让学生判断轮系中齿轮的转动方向。在学生对轮系有了一定感官认识的基础上，引导学生计算轮系中各对啮合齿轮的传动比，并将其计算的结果逐一展示在黑板上，再根据学生的计算结构逐步得出定轴轮系传动比的计算公式。

2项目教学法

项目教学法是通过“项目”的形式来进行教学，它能较好地将理论与实践结合在一起，是典型的以学生为中心的教学方法。项目教学法最大的特点就是教学过程与实际工作相结合，二者互相融合，既让学生在实践中体会了理论的用途、用处，又让学生从实践中发现问题，返回书本寻找理论知识，进而达到更好地理解理论知识的作用。采用“项目教学”的方法将是职业学校机械设计基础教学的必然趋势。

（1）教学项目的设定。教学项目可以选择学生感兴趣的项目入手，一开始抓住学生的注意力，提高学习的兴趣。由于长期以来学生习惯于接受老师讲授的既定知识，即被动学习的过程，没有形成主动参与主动实践的学习氛围。此外机械设计课程系统性较强，要涉及机械专业多方面的内容，不同机构、零部件的设计原理及方法不同。因此在设计项目时，还要本着先入门再巩固提高的原则。局限于课时的限制，教学项目选择不宜过大，但应使机构与零部件设计贯穿于《机械设计基础》学习的全过程。例如对于齿轮传动基础知识这一模块，可设计制作一齿轮传动机构，其中可包含直齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动，通过对其拆卸和装配，让学生在操作中学会齿轮参数的计算，了解传动的特点、失效形式、选择齿轮材料、热处理方式并重点学会齿侧间隙的测量和调整，从而达到该模块的教学目的。

（2）知识点的建构与整合是项目内容综合的关键。精讲常用机构、突出相互联系。在实施项目教学法时应精讲带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、轴的设计、轴承的选择与寿命验算等内容，突出各章节之间的联系。以关联知识为核心，整合相关课程内容。可通过对装配体的认识展开对标准件常用件的选用、传动零部件的设计和装配体机件表示方法的讨论，培养学生科学的思维方法和分析问题、解决问题的实践能力。

（3）教师的正确引导是项目教学法成功实施的保证。《机械设计基础》课程需要学生有系统的机械专业知识储备和较强的设计分析能力，具有综合应用机械专业知识、整合专业知识的能力，而要想在一两次课堂教学过程中完全掌握无疑是不太现实的，因此，作为教师就必须对知识点进行有效地细化、分解，以此做成课前预习模块、课内练习模块、课后复习模块，并建立有效的激励机制。

3结语

在教学中应该对课程内容具体分析，把多媒体课件作为一种有效的工具，并采用适当的其他教学方法和手段，才能够充分发挥多媒体作用，也才能够更好的实现课程的教学目标。项目教学法根据课程特点，选择合适的教学项目，教师进行正确适当的引导，项目教学法可以调动学生学习的主动性和积极性，培养学生的创新能力和就业能力。大量的教学实践也表明，项目教学法确实是提高学生综合设计能力的好办法。

第三篇：机械设计课程设计论文

《机械设计基础》课程教学改革与实践

近几年我国高职教育发展迅猛，形势喜人，但透过繁荣表象的背后，当前高职教育实则面临诸多困难，不少问题与矛盾有愈演愈烈之势，不仅直接困扰到高职教育的健康有序发展，而且对国民经济发展也将产生不小的影响，所以必须引起各方高度的关注。对于时下高职教育存在的问题，业内外说法很多，建议也不少，可谓仁者见仁，智者见智。对高职的认同度不高，是当今社会的主流思想。我国没有高等职业教育的专门法律，现行的高等职业教育的相关法律规定多为目标性和原则性，具体操作性欠缺，致使很多涉及高职发展的实质问题都因缺乏法律依据而无从落实。随着高职教育在发展中不断涌现出的问题，国家对高职教育也越来越重视，不断提出一些路线方针，大力度投入人力物力扶植高职院校发展，特别是民办高职院校。自从2015年，国家开始实行高职高专院校单独招生政策，允许高职院校尤其是民办高职院校参与自主招生以扩大生源，民办院校要想生存生源是关键，只有生源不断扩大，学校才会发展壮大。那么，国家运用行政手段在生源上为民办高职院校解决了生存问题，但是学生入学后，后续的培养教育问题就需要我们进一步探索，探索出一条适合高职教育的教学模式，让高职学生更好的适应社会的发展需求。《机械设计基础》是机电类专业一门重要的专业技术基础课，也是一门能直接用于生产的设计性课程，它将机械原理与机械零件的内容有机地结合在一起，通过实训课程，培养学生的机械设计能力。

一、民办高职院校教学中问题

(一)学生基础薄弱

民办高职院校的学生普遍存在基础薄弱的特点，由于从小没有养成良好的学习习惯，导致基础知识掌握不牢。进入大学后，课堂教学知识点无法展开，由于学生对以前的基础知识掌握不牢，所以经常会出现听不懂的现象，导致知识点无法衔接。《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要掌握《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合进行教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就需要学生要有一定的理论基础知识作为储备。

(二)学生学习积极性不高

民办高职院校的学生普遍学习动力不足，学习没有目标，很少有学生做到课前预习、课后复习，课下作业完成效果不是很好，敷衍了事现象普遍，作业准确率非常低。机电类专业的学生除了在课堂上进行理论学习外，配套的实训教学是必不可少的，实训及实验课程可以帮助学生将理论与实践相结合。《机械设计基础》课程就是一门需要有充分的理论作为基础，然后通过实验环节加以认证，培养学生的设计思维能力的专业性课程。例如，带传动特性的测定及分析实验、齿轮机构的设计计算校核等。尤其是课程设计环节必不可少。例如，一级直齿圆柱齿轮减速器的拆装实验，要求学生必须动手完成减速器的拆装，但是学生操作时普遍动手能力较差，思考并解决实际问题的能力不强，学生自己独立考取相关资格证书及相关岗位证书的合格率较低。

(三)师资力量不足

民办高职院校普遍教师队伍落后，教师水平参差不齐，本科及以上学历的教师相对较少、教师普遍没有职称、部分教师没有高校教师资格证书、个别教师知识点讲解不到位、一些专业基础课常常聘用校外教师兼职。

(四)学校硬件设施不全

高职院校的教学主要应注重学生的动手能力，但是学校普遍没有相应的硬件设施与其配套，即使拥有一些实训设备，设备也普遍存在老、旧，少等特点，几台机床设备根本无法满足学生的教学需要，学生常常只能靠听和看来学习，根本没有机会自己动手操作，学校每学期都会安排学生进行金工实习，包括钳工、焊接、普车、普铣、数控车、数控铣几种实训内容，学生普遍不爱动手操作。这样会使学生的理论无法与实践紧密的结合。

二、《机械设计基础》课程理论教学改革

(一)合理分配课堂学时

目前高职教学的课堂学时为一个半小时，与本科的教学时间一致，但是高职学生的理论学习能力与本科学生是有一定差距的，理论学时不宜过长，学生注意力完全集中的时间大概为40分钟左右，如按照正常理论学时，一个半小时来计算，剩余的50分钟时间学生很难集中注意力，因此学习效率必然很低。针对课堂教学时间分配的问题，笔者认为，应将一个半小时的学时分为两部分来实施教学，将前45分钟学生注意力较集中的时间段，进行理论教学;后45分钟，学生听课较为疲倦，可以安排实训教学，将刚学完的理论知识，马上付诸实践，即调动了学生学习的积极性，又提高了学生的动手能力。例如:学生在课堂上学习完齿轮机构，应马上进行齿轮机构的拆装实训，这样学生的学习兴趣和效率都会得到提升。

(二)注重概念的分析

对于概念，不能一带而过，必须进行分析与讲解，适当举一些简单易懂的例子便于学生理解概念。例如，在讲解机构与构件两个概念时，就可以针对二者的区别进行讲解，构件是一个个体，而只有两个或两个以上的构件组合在一起，并能产生相对运动时，我们才称之为机构。

(三)温故知新

在课堂讲解过程中，如果讲到的知识点涉及到之前讲过的知识，就要带领学生进行复习，要做到新旧知识有机结合、融会贯通。例如，第三章铰链四杆机构中其运动副为回转副，涉及到第二章运动副的知识点，这就需要教师在讲解过程中复习到运动副的概念及相关知识，使学生更好的掌握第三章的知识。

(四)多学科交织教学

《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要学完《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就要求教师在教学中，有目的的将各个学科的知识串成线，让学生把学到的知识联系在一起，为今后的毕业设计打下基础。例如:一级直齿圆柱齿轮减速器的设计实验，其中齿轮的材料选择涉及到《机械工程材料》课程，受力分析计算涉及到《工程力学》，零件图与装配图的设计涉及到《CAD绘图》和《公差与配合》等课程。因此，在教学过程中，凡是涉及到的各学科知识点教师都要为学生穿线讲解。

(五)让学生带着问题去学习

课上要求每名学生提出一个问题，以抽签的方式，相互提问，对于回答上来并且准备无误的学生给与加分的奖励，对于没有回答上来并且不准确的学生给与一次补救机会，下节课继续回答，并且还要回答一个新问题。通过这样的方式，其一，给学生一定的压力，课堂必须听讲，认真准备，否则无法回答出同学们提出的知识问题;其二，可以活跃课堂气氛，增强学生们的学习兴趣，提升自信心，学到真本领。

(六)作业模式要改革

改变以往敷衍了事的作业模式，提倡作业改革。以往教师布置作业都会采取课后习题的方式，学生用作业本书写或计算课后题，教师进行批改，学生相互抄袭、敷衍了事，作业对于教学的验收意义体现不大。笔者认为，对于《机械设计基础》这门课程，单一的课后习题根本满足不了教学的要求，教师课后会布置给学生一些实际问题，让学生6人一组，进行讨论和设计，每半个月上交一篇设计方案。在设计过程中，如果遇到问题或困难可以随时向老师请教。这种方法可以提高学生的团队意识、锻炼学生的思考和动手能力，有效的将理论与实践相结合。

三、加强实训课程的技能训练

高职教育要想真正发挥出其培养技能人才的职能，就必须要注重“职”的培养，职业技能的高低直接影响着学生们的就业能力，高职院校的学生动手能力逐渐退化，这不得不与实训设备老化、设备数量少、学生实训课时少等因素有关，要想从根本上解决问题，还得从实践上着手。《机械设计基础》是一门实践性非常强的专业课，课堂上的理论教学根本满足不了教学的要求，理论与实践的完美结合才是学好课程的硬道理，设计课程需要学生亲自动手进行拆装与设计校核，如果没有相应的教具与设备供学生实践，那么理论学习毫无意义，学生听过即忘，没有起到学会并掌握的目的。因此，笔者认为要加大实训课程的学时;配备专门的机械设计实训室;利用假期时间为教师进行定期的技能培训，提高教师的实训能力，或者派教师去企业中学习实践技能，从教师和学生两方面加大实训的投入力度。

参考文献:

［1］李娟，孙见君，马晨波．机械设计基础教学模式与创新能力培养方法的探索［J］．科技资讯，2015，13(23):157-158．

［2］龙建雪．机械设计制造及其自动化的发展方向［J］．橡塑技术与装备，2015(24):119-120．

［3］濮筱薇．情景教学在机械设计基础教学中的运用［J］．职业，2015(35):102．

第四篇：机械设计课程设计论文

机械设计课程教学改革研究

为满足国家经济社会发展对高层次应用型人才的迫切需求，我国已经开始大力推进应用型本科高校建设。机械工程类专业作为典型的应用型专业，应该在应用型人才培养方面发挥排头兵和先锋的作用。以湖南城市学院机电工程学院为例，学院以能力培养为本位，坚持并发展为工程机械、汽车制造等行业服务为主的目标，按照“厚基础、宽口径、重实践”的教学指导方针，培养符合企业需要、社会认可的应用型高级专门人才。应用型人才的培养应该着重“厚基础+强素质+个性化”培养，也就是需要在培养学生扎实的基础知识的前提下，注重学生实践动手能力、创新能力、团队协作能力等方面的培养，同时注重因材施教，进行个性化培养。要实现应用型人才培养的目标，归根结底还是要落到课程教学这一实处上来。作为机械工程类本科专业的核心技术基础课，机械设计课程的教学需要在现有基础上大力推进全方位的改革，以满足机械类专业的应用型人才培养目标。

1课程教学现状

机械设计课程主要介绍通用零件的设计理论与方法，具有很强的理论性和实践性。课程内容涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。该课程旨在为学生提供构思能力、工程分析能力以及解决实际工程问题的能力等方面的基本训练[1]。当前，机械设计课程教学过程中存在课程内容繁杂、过于重视理论计算而忽视实践、课程教学内容与工程联系不够紧密、教学内容与学科领域最新发展脱节、教学方法单

一、学生学习效果一般等现象和问题，亟待改进。

1.1课程覆盖面广、内容繁多。作为专业技术基础课，机械设计课程涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。课程的具体内容从机械零件的设计方法、机械零件的强度计算、摩擦与磨损理论，到具体的螺纹连接、销连接、键连接、齿轮传动、蜗杆传动、挠性件传动、轴、联轴器、滚动轴承、滑动轴承等具体零部件的设计，内容繁多，且各部分内容自成一体，不具备系统性，给教师授课和学生学习带来较大的难度。

1.2课程教学内容与工程实际联系不够紧密。机械设计课程不仅理论性强，而且很强调其在实际机械零部件设计中的应用，具有很强的实践性。机械设计课程的基本理论大多直接来源于机械设计实践活动中的经验总结，如果在理论教学过程只是照本宣科而不能结合实际阐述其计算原理与来龙去脉，使学生只知其然而不知其所以然，缺乏对知识点的深刻认识，在学习过程中也会觉得枯燥乏味，甚至影响其对知识的理解、掌握[2]。

1.3教学方法单一，缺乏创新性。合理的教学方法对于教学效果的提高至关重要。受限于教学内容理论知识偏多，机械设计课程在教学方法方面往往创新性不足，主要以教师教授为主，学生在课堂上主要是被动接受知识，其积极性和主观能动性得不到充分发挥，这对于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新思维都存在不利影响。

2教学内容改革研究

在机械类专业应用型人才培养目标的指导下，明确了本课程的教学目的是要切实提高学生理论联系实际的能力，以及分析和解决实际工程问题的能力。鉴于此，需要在此教学目标的基础上，进一步优化课程内容，确定教学内容的范围、广度与深度，使学生在掌握基本概念和基本理论的基础上，突出应用能力的提升。将一些繁琐复杂、难度较大的公式推导等内容适当删除，为不致知识点脱节，代之以公式背景的介绍和运用的说明。适当压缩纯理论教学学时，特别是对于类似结构与零部件的设计，可以适当安排学生自学，培养学生举一反

三、学以致用的能力。此外，还应增加设计实践、实验教学等环节教学内容的创新性，从而提高学生的学习积极性。在引导学生建立机械设计知识体系的基础上，结合应用型人才培养的需要，深入调查研究机械类专业学生毕业后从事的工作对于机械设计课程知识的需求，并立足于实际生产过程，根据机械行业的发展方向有针对性、有侧重点地对学生在实际工作中广泛应用的知识点进行深入讲解。例如，考虑到部分学生今后可能进入汽车生产企业工作，可以在教学内容中适当多以汽车零部件作为实例讲解，培养学生对汽车设计制造的兴趣，也可以使学生将来在工作岗位上尽快进入角色。

3教学方法改革研究

3.1运用启发式、讨论式教学方式。传统的机械设计课程教学往往采用灌输式的教学方式，没有重视学生主动性的引导和发挥。采用启发式教学方法和讨论式教学方法，以问题为基础，组织学生参与课堂讨论，启发学生的思维。例如在讲授齿轮传动时，给出有齿轮元素的高校校徽图案，以论述齿轮传动的重要性，并引导学生思图案中的结构错误，从而加深学生对齿轮结构的理解，使教学效果得到明显改善。

3.2计算机辅助教学课件和实验器材的使用。机械设计课程实践性强，涉及大量复杂零部件、结构的静态、动态过程分析，部分学生在由于工程实际认知匮乏，空间想象能力较差，学习时将存在一定的困难。利用计算机辅助教学课件特别是体线运动特征的动画，结合适当的教学器材进行演示，可将传统方法讲授时不易讲清楚、学生难以理解的内容直观形象地展示出来，从而提高教学效果。

3.3实践教学改革。机械设计课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性教学环节。通过课程设计，将理论与工程实际结合起来，加强学生的技能训练，提高学生的综合应用能力。传统的机械设计课程设计往往都是二级减速器的设计，在设计题目中给出明确的设计数据和设计方案，内容几乎是千篇一律，制约了学生的思维。为培养学生独立分析、解决实际工程问题的应用能力，采用开放式的综合性设计实验，使学生初步掌握从明确设计任务到机构运动方案设计、机构运动参数设计、结构设计等机械产品的一般设计流程，形成良好的设计习惯。同时，以机械创新设计大赛和“慧鱼”模型组合大赛为契机，一方面借鉴大赛参赛项目的成功经验，学习设计思路和方法；另一方面，鼓励和指导学生参加比赛，使学生获得更多机械设计实践的机会。

4结论

本文从机械设计课程教学内容、方法、手段以及实践教学等方面着手进行课程改革研究，转变以知识传授为主的教育理念，更新教学内容，改进教学方法，逐步树立以能力为本的应用型人才培养思想，提高学生理论联系实际，分析和解决实际工程问题的能力。

参考文献:

[1]濮良贵，陈国定.机械设计[M].北京:高等教育出版社，2013，1-4.[2]李延斌，高有华，田方等.面向培养卓越工程师的机械设计基础课程改革[J].实验技术与管理，2012，29(4):231-233.第五篇：机械设计课程设计论文

机械设计理论教学研究

一、引言

机械类专业的教学不像其他专业教学一般，多以理论为主，机械类专业较为偏重的是实际操作，多上手才能得到更多的锻炼，才能对本专业有更好的认识。由于扩招政策的推行，导致了现今大学生的可以动手操作的机会显著减少，这对于学生以后的发展也有一些小小的影响。在以往的教学过程中，总是先进行机械设计的理论课教学，待理论课教学进行两到三周之后，再加入实践设计课程。这种教学课程安排虽有其可取之处，但也有其不足之处，例如会造成知识的断层，为解决这一问题，提出了理论教学与课程设计并行的教学模式。

二、对传统教学模式的分析

传统的机械设计教学模式是将理论教学与实操教学分开进行的，这是一种分离式的教学模式。在这种情况下，即使带教老师有着长达数年的教学经验，在课堂上可以让学生学到扎实的基础知识，但实际操作的欠缺仍旧是一大硬伤。这是现今人才培养过程中普遍存在的重学轻用现象。正因为这种分离式的教学模式，使得理论课程与实践课程看起来好像完全不同的，没有联系的样子。开展这两门课程的初衷是为了使他们相辅相成，使得学生通过实践课程可以更好的理论知识，所学到的理论知识也能很好的指导实践操作。但这一目的似乎并未达到，反而有所背离，致使学用脱节。学用脱节是导致学生尽管很好的学习了理论知识，但仍不能很好的应用理论知识指导实践操作的根本原因。当学生开始课程设计时，因为前面所提到的这些原因，他们并不能很好的将自己所学到的知识应用到课程设计中去，也不知道该从那个点着手，不能深究问题，最后只能仓促了事，着实令人惋惜。这便是这种分离式教学所带来的不好之处，虽然就这种教学模式也有其存在的必要性，也有其可取之处，但笔者认为，瑕不掩瑜，只有进行完善与整改，才能使的教学模式变得更加的科学合理。

三、对并行教学模式的探索

任意选取一班学生，进行机械设计理论教学与课程设计并行模式的试点班级，以下为主要做法:

(一)同时进行理论教学与课程设计

以往传统教学模式理论教学与课程设计的开展是有时间差的，在本次探索实践中，打破了传统的桎梏，两项教学工作同时进行，即开课就开始布置课程设计，使得课程设计与理论教学结合的更为紧密。这将以往的课程设计进行了拆分重组，目的是为了更符合这种两者同时进行的新模式。

(二)以具体项目为主线进行教学工作

设计项目的选取要选取涉及面较广，最好可以综合机械设计的基础知识及其进阶。减速器设计极为符合这一要求，这一项目包括了教材中的诸多内容，比如教材中所提到的零件的传动，连接部分以及零件承受外界压力的程度等［1］。选取这一项目作为主线，能够使得学生对于基础知识的掌握更加深入，对一些通用常用的设计方法也可以有所了解，有所掌握。将减速器设计作为主线来进行教学是很可行的。除此之外，对于教学设计，笔者认为，应该整合课程与项目，确保项目设计中所涉及到的一些设计知识尽可能都的包括在教学内容当中，在进行教学安排时也应考虑项目的工作进展，争取“知”与“行”可以达到高度统一。此外，在教学的过程中也应该根据实际需要，进行讲解。

(三)以学习任务的形式促使学生产生兴趣

将全班进行分组，并将减速器设计的项目进行拆分，拆分所得的几个小项分别分配给各个小组，并保证小组内成员人人都可以参与到此项目的设计当中来，并在设计当中均能起到一定的作用。这种任务分配的方式，更能激发学生学习的动力，使得每个学生都参与到这项活动中来，这对于学习兴趣的培养也是极有益处的。此外，还可以增加答辩之类的项目，让每一位同学都能站到讲台上阐述自己的想法与设计，这对激发学生创新思维有很大的帮助。

四、模式变革的效果

通过模式变革的实验，所得结果多积极向上，改善较大多体现在以下几个方向:

(一)学生主导学习，学习兴趣明显提高

传统学习模式多由老师主导学习进度，进行模式变革，采用理论教学与课程设计并行教学的模式后，学习进度变为由学生主导，增强了灵活性，也大大提升了学生的学习兴趣，使得学生学习更为主动，之前所出现的一些不好的现象例如开小差，打瞌睡等小动作［2］也有所减少。

(二)师生之间交流增多，效果显著

理论教学与课程设计并行教学模式，极大程度的激发了学生深入探究的积极性，越深入，发现的问题便也越多，此时便会主动向老师请教，和老师进行交流，师生之间的思想碰撞也能给对方带来灵感的火花，无论是对于教师还是学生，都极有帮助。

(三)拥有足够设计时间，质量得到明显提升

传统教学模式留给学生进行课程设计的时间并不充裕，经过变革之后，课程设计的时间被大大拉长，也给了学生能够深入探究的机会，这对设计质量的提升起到了不可忽视的作用。

五、结论

虽然本次实验只是初步尝试且还有一些不足之处，但机械设计理论教学与课程设计并行教学模式所带来可以的好处是显而易见的，笔者认为可以将这一模式同样也应用到机械类专业的其他课程中去，唯有使知行合一，才能更好的应用所学到的知识，最不应该空怀宝藏却不知其应用之法。知理论，懂实践，才是上佳之道。

参考文献：

［1］迎春，王利华．机械设计理论教学与课程设计并行教学模式的探索［J］．时代教育，2015，12(21):14－16．

［2］庞兴华，解芳．CDIO教学模式在机械设计教学中的研究和实践［J］．教书育人:高教论坛，2015，22(33):134－138．

第六篇：机械设计课程设计论文

机械设计课程中零件材料教学研究

一、引言

机械设计是大学工科类专业基础课，主要讲授通用零件设计，包括零件的特点、应用以及零件强度刚度的设计计算等内容。设计一个零件，首先是确定零件材料。以材料为标志的人类文明的发展史，先后经历了石器、青铜器和铁器时代。每经历一个时代，意味着人类文明向更高级的层次迈进。材料是人类社会发展的物质基础和先导，是社会生产力和科学技术水平的重要标志，而新材料更是人类社会进步的催化剂。如今，随着材料科学的迅速发展，具备各种性能和功能的高分子材料和复合材料层出不穷，极大地改变了人们的生产和生活方式。因此，在机械设计教学中运用材料科学发展最新成果提升机械设计水平，使其跟上时代发展步伐，已经成为发展机械工程设计的一个大的突破口。目前，尽管大学机械工程本科专业开设了工程材料类课程，但仍旧是以钢和铁为代表的金属材料占绝对主导，其他材料课程仅简单介绍，内容显然无法适应新时代科技发展。另外，以零件设计为核心的工程思维不突出，与机械零件设计过程的后续步骤衔接不够，无法满足现代机械设计人才的培养要求。强化材料在机械设计中的地位和作用，是我们不得不面对的课题。

二、材料在机械设计中的作用

（一）材料是机械设计的重要基本要素之一

机械设计是对一个设想的或有市场需求的机器在运动、结构和能量传递等方面进行构思、分析和计算，并将其转化为具体信息，以作为制造依据的工作过程。作为构成机器基本单元的零件有质量、有形状、承担载荷、传热和导电、经受磨损或腐蚀。这些决定了机械零件乃至整个机器的性能指标，都和零件材料直接相关。材料不但决定零件的结构性能，还影响加工，从而决定零件的尺寸、精度和成本。设计越复杂，要求越严格，材料对机械零件设计的影响越强、越复杂。而且，这种关系体现在材料选择过程中，几乎贯穿了零件设计的全过程。没有合适的材料，无论多么好的设计也不能变成现实的产品，正所谓巧妇难为无米之炊。可见，材料是机械设计的粮食。[1]机械零件材料选择合适与否，主要从材料的强度、刚度、磨损、工艺性和经济性[2]，以及可持续性等方面进行取舍，是机械设计中最重要的决定。

（二）材料选择的创新是机械设计创新的重要源泉

对产品性能的要求，促进了材料的发展和在产品中的应用。新材料发展越快，产品设计时材料选择范围就越大，机械设计人员就有更大可能设计出更多性能、更加优异的创新性产品来。例如，具有高强度、低密度和耐辐射性能材料的问世，使得人们可以设计一些在极端环境下工作的机械产品，如航天器。[3]纳米材料技术极大拓展了机械产品在微小尺度方面应用的范围。复合新材料特别是复合高分子材料的出现，更是革命性地促进了机械行业的发展。[4]例如，聚四氟乙烯是迄今为止发现的摩擦系数最低的固体材料，相对于铜等各类软金属具有无毒、耐腐蚀、节约和低摩擦等优点，在轴承等接触类零部件上得到广泛的应用。今后材料的发展方向是材料特性随外界条件变化的智能材料，它将支持未来高科技的发展，也给机械领域的进一步发展和创新提供了更加广阔的机遇和更坚实的基础。随着材料科学在科技发展中的先导地位和基础作用日趋明显[5]，选择性能更加优异的新材料设计零部件对机械设计的创新作用无疑会越来越重要。可见，新材料的应用是机械设计构想得以实现和拓展的重要基础，机械设计的创新很大程度上是以材料创新为基础的。

三、机械设计中零件材料教学改革

零件材料的选用最终是服务于机器或零件设计的。如何依照机械零件的使用要求和设计零件的基本原则，有根据地、合理地选出最优的材料，是机械设计中零件材料内容教学改革的根本出发点。我们认为，传统机械设计课程中零件材料的内容存在以下两个需要改进的问题：一方面，涉及材料选择的内容偏少且仅仅是材料性质的罗列，没有真正体现为设计服务的思想。机械设计教材中的零件材料部分，经常只是泛泛地介绍材料种类以及常用材料的特点，至于零件设计过程中的材料选择如何进行等关乎零件设计优劣的重要方法信息却很少提及。学生虽然了解材料的性能特点，但在后续零件设计计算时，还是不知道材料选择该如何进行。国际上的经典教材给了我们许多启示。

四、结论

材料不但是机械零件设计的基本要素，而且随着材料科学技术的不断发展，越来越多的新型材料进入机械设计领域，成为机械设计创新的重要来源之一。加大利用新材料的广度和深度，将从根本上促进机械领域的再发展再振兴。培养有意识地使用新材料的机械设计人才是实现这一任务的基础和前提。这就要求机械设计课程在内容和方法上改进传统的零件材料选择教学，坚持以设计为主线的材料教学，在整个设计过程中体现材料对设计的基础作用，使机械设计更优化、更合理，以适应科学技术以及社会发展要求。

第七篇：机械设计课程设计论文

职业中学机械设计制造专业教学研究

摘要：在专业中学教学中，机械设计制造及自动化教学是一门十分重要的专业性课程，它主要的对机械设置制造，自动化，教控技术与应用等方面的探索与研究，所涉及的内容十分广泛，充分提高学生机械设计，加工自造的能力，为其今后能够迅速的适应未来的机械制造专业技术岗位，开辟有效的途径。结合多年来机械设计制造及自动化教学的经验，如何有效开展机械设计制造及自动化教学，提出了一些看法和建议。

关键词：职业中学；机械设计制造及自动化教学；问题对策

1职业中学机械设计制造专业教学中存在的问题

目前，随着科学技术的不断发展，社会分工越来越细化，各个职业对职业中学毕业生需求量越来越大，尤其是职业中学机械设计制造专业的学生更受到了广大企业的青睐，通过机械设计制造及自动化的教学，学生能够有效地掌握机械制造技术的基础知识，迅速适应岗位要求，为企业的发展作出贡献。但通过对现阶级某些职业中学设计制造专业的教学进行分析，我发现了一个问题，主要表现以下几个方面。1.1课本理论知识存在的问题分析机械中学教学大纲，我发现学生使用的机械制造课本教材内容相对陈旧，学生所学的理论知识无法与目前机械制造设计中的新技术，新理论相接轨，教学与社会需求严重脱节，缺乏真正的实践经验，使学生在学习中感到十分盲目。

1.2教学方法存在的问题

在机械设计教学中，某些老师缺少对教学方式和方法的探究。使用的教学方式过于模式化，教学方法过于简单，教学方式相对死板，在教学过程中只注重对教学内容的讲解。而忽略学生的认识能力和认识特点。缺乏对学生主观能动性的开发和兴趣的培养，使学生对机械设计制造感到十分空洞，学习起来感到枯燥乏味，逐渐失去学习的动力。

1.3实践教学存在问题

由于目前机械设计制造的需求量很大，生源严重超标，由于人数众多，实习部门的实习岗位有限，部分学生只能以观摩和传授的形式进行实践教学，即使偶尔有动手实践的机会，也难以正确对待，往往敷衍了事。这种情况大大降低了学生实际上机动手的能力，使他们很难将理论与实际进行有效的结合，严重影响到教学效果，很难培养出具有创新性的高素质机械制造人才。

2改进机械设计制造及自动化教学的对策

2.1积极转变观念，找好教学中的定位

在机械设计制造教学中，老师要积极转变传统落后的教学观念，改变枯燥乏味、简单、单一的单向性的讲授模式，采用以学生为主体的教学模式。老师要有效地发挥自己在教学中的主导作用，采取各种先进的教学方式和方法，激发学生的主观能动性，调动起学生对机械设计制造学习的积极性，将理论知识很好地运用到实际问题中，让学生得到深刻理解，从而提高学生在机械制造教学中的自主学习的能力，同时培养其创造性思维的发展。

2.2理论与实际紧密结合，开展实践性教学

机械设计制造专业是一门实践性很强的专业课程，因此在教学过程中，老师要敢于将机械设计制造的相关理论知识与实际技能有机地结合在一起，开展实践性的教学，让学生通过到工厂内从事实践类的实习操作，迅速地将学到的理论知识运用到实践生产中，及时发现在学习中存在的问题，通过现场操作和老师的引导讲解，学生的机械制造思维能很快地从课本上的表面知识上升为深层次的理解，大大加快学生专业知识技能和岗位职责的形式，提高解决机械职责实际问题的动手能力，促进创造性思维的发展。那么在机械设计制造中，如何有效开展实践性教学呢？可以从以下几个方面展开。（1）课堂实践性教学。这种教学方式一般在职业中学内部完成，一方面，在课堂理论知识讲授的过程中，老师根据课程的内容，尽可能选择一些机械实物、机械模型、带到课题上来，或者利用多媒体教学软件制作课件，让学生对理论知识感到看得到、摸得着，使学生不再感到空间乏味，同时提高学生的学习兴趣。另一方面，老师要将理论课程学习与实验课程紧密地联系在一起，在教学课程安排上，多安排一些实验课程。要结合教材大纲的内容，精心设计一些实验课题，使学生能够将学习到的理论知识迅速地运用到实验教学中，通过根据设计的要求和条件，进行分析和判断，制定实验的方案，使学生对实验的原理有透彻的理解。（2）车间实践性教学。这种教学一般是在校企合作模式下进行的，因此要建立起适合学校和企业公司实际情况的校企合作模式。职业中学与机械制造厂家签订学生的实习合同，共同制订人才培养机会，共同组织教学，学校与机械制造厂家定期合作，按照教学大纲的要求，根据工厂业务内容，组织学生进工厂车间参与工厂制订的各种机械制造项目的设计工作。车间实践性教学一方面可以使学生迅速地将所学的理论知识运用到实践生产中，彻底地掌握知识，另一方面能够使学生熟悉对应的岗位职责范围，为以后的上岗做好充分的准备。

3结论

在职业中学机械设计制作专业的教学中，老师要敢于转表传统的教学观念，完善教学方式和方法，将理论知识与实际有机地结合在一起，开展实践性教学，从而有效地提高教学质量。

参考文献：

[1]刘文明.《机械制造技术》课程特点与现场教学[J].西安航空职业中专教学报，2007（3）：65-66.[2]赵宏平，职业中专《机械制造技术》课程的教学改革[J].苏州市职业中专报，2007（2）：89-99.[3]翟燕南.《机械制造技术》课程及主要实践环节的教学改革[J].南京工程学院报，2003（12）：42-43.[4]吴光华.《机械制造技术》课程教学改革[J].机械职业教育，2006（3）：44.一、我院机械设计课程设计的背景

我院建校前几年由于师资力量有限，主要依赖兼职教师指导课程设计，这些兼职老师大多来自一本院校，他们时间有限，指导方法基本沿袭一本院校的指导方法，每天集中一两个小时在教室集中指导，而三本学院的学生依耐性强，老师走后基本是放鸭子，因此抄袭现象特别严重。此外，在教学指导过程中也存在一系列问题，比如必须掌握的知识点、知识群、关键内容都没有明确，指导过程因老师而异，随意性较大，标准不统一。因此，进一步规范课程设计的内容、指导方法、达到的目标、必须掌握的知识点和知识群，显然是提高实践教学质量的重要内容和措施。后来随着一些青年教师的引进，我们对机械设计课程设计的题目、应该完成的内容及进度要求、考核方法等进行了一系列的研究与实践，使学生达到掌握知识点的目的。

二、针对机械设计课程设计题目、指导方法，进度安排及考核方法进行改革

（一）设计题目的改革

以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的，鉴于我院学生的基本条件，我们把课程设计的题目统一标准化了，传动方案也已经给定，目的是让学生熟悉课程设计的一般方法，掌握应该掌握的知识点，并对机械设计的理论课的知识加以巩固，并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下：设计题目：带式运输机的传动装置；初始条件：带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作，连续单向转动，有轻微振动，输送带的速度允许误差为±5%，使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%，减速器批量生产。要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。

（二）指导方法改革

在课程设计之前，负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会，对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求，要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时，这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段，尤其是课程设计的设计计算初步完成时候，要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查，并要在草稿本上签字，才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草图时候发现错误，又要反过来重新计算浪费大量的时间，并且可以避免了个别学生抄袭的现象。

（三）进度安排改革

以前兼职老师指导课程设计时候，一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完，这样内容太多，学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点，将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次，学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段，主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括：选择电动机；计算总传动比和分配传动比；传动装置的运动和动力参数计算；传动件计算；初算轴的最细处直径；选择联轴器（型号、孔径、孔长等）；初选滚动轴承及其相关参数，轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行，不要颠倒。第二阶段是草图绘制。设计计算完毕后，我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验，主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解，其内容包括：减速器的结构；减速器的润滑；设计装配图的准备；减速器铸造箱体的结构尺寸；减速器装配草图设计；轴和键的强度校核，滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配图，在完成减速器装配草图后，校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时，在此基础上继续完成装配图。要求注意两个方面的设计：轴系零件的结构设计；减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配图的检查。给学生主要讲解的内容包括：检查装配草图；标注主要尺寸与配合；编写减速器的技术特性；编写技术要求；零件编号；编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件图的绘制。零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件，应包括图形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件图从装配图上测绘下来，形状应与装配图一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生，学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间，周末时间不计，具体的进度安排我们设计了一个表。

（四）考核方法进行改革

课程设计结束后，我们会现场答辩，在答辩时候，会先给个预成绩，这个成绩非常重要，因为通过答辩，可以看出学生对课程设计掌握的情况，是否有抄袭，一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。

三、结束语

通过对机械设计课程设计题目、指导方法、进度安排、考核方法等改革与实践，学生课程设计的质量明显体高，从学生课程设计的总结体会看到，每个学生都收获颇多。不仅对《机械设计》课程的内容有了更深入了理解，也为今后的学习和工作奠定了基础。

2.机械设计专业课程设计 篇二

1 课程设计目的

机械设计基础课程设计是一个重要教学环节, 也是学生一次综合能力的训练。其基本目的有三个方面: (1) 使学生进一步巩固、深化本课程所学到的理论知识, 并能灵活运用有关先修课程的理论, 结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力。 (2) 学习和掌握设计的一般步骤和方法。通过制定设计方案合理选择传动机构和零件类型, 正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料, 以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求, 进行结构设计, 达到了解和掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法。 (3) 进行设计基本技能的训练。例如计算、绘图、熟悉和运用设计资料手册、图册、标准和规范等。

2 课程设计内容

根据教学大纲及教学计划, 本学期在学习完机械设计基础内容之后, 要进行一次具有实践性的课程设计。机械设计基础课程设计选择圆柱齿轮减速器作为设计题目, 因为减速器的设计基本包括了机械设计基础理论课程的具有典型性、代表性的通用零件。设计内容包括7个部分:总体方案确定、传动方案确定、传动装置的总体设计、零件的设计计算和选择、箱体及其附件的设计、装配图和零件图的绘制和编写设计说明书。

3 实施方式

机械基础课程设计一般安排在学期未进行, 时间为1周, 时间短, 课程设计期间学生还要复习, 参加其他科目的考试, 不能全身心的投入到课程设计中来, 针对目前存在的问题, 我在教学和实践环节进行了一些初步尝试。为避免以往教师指导过细、设计作品千篇一律的弊端, 对课程设计的辅导重点在于方法, 教会学生从原理方案的设计和论证、各系统的实施到系统总成的整个过程能够自主进行, 加深对减速器系统的整体认识, 培养他们的创新设计能力, 充分发挥学生的创新潜能。

3.1 设计前准备工作

由于本门课程理论教学学时数较少, 而且内容抽象, 对于生产实践能力欠缺的学生来说, 激发他们的学习性趣很难, 而课程设计安排在考试前一周内完成。作为指导教师为了使学生能顺利地完成所布置的任务, 在设计过程中要加以指导。在设计开始时, 轴的结构设计和减速器的外形尺寸的确定对于学生来说是难点, 所以对减速器的设计专门进行了一次多媒体授课。首先让学生看减速器设计和制造录像片, 了解减速器产品及其设计过程。然后做减速器的装拆试验, 形象地认识减速器的结构。本课程设计之前, 指导教师根据课程设计指导书进行了具体安排, 并且制定了具体的设计安排计划和详细的设计任务书。对全体学生就设计的步骤、要求、说明书的书写格式等进行总体的指导, 在设计过程中, 指导教师坚持每天都到现场进行指导。

由于课程设计工作量大, 为了确保设计工作的顺利进行, 要求学生制定大致的设计时间分配表, 同时, 指导教师在设计开始时要对学生进行集中讲解和辅导, 帮助学生明白设计任务及要求.同时对学生掌握程度不够的设计工具的使用方法进行集中辅导.本课程设计集中1周进行, 但在实施的过程中发现时间不够, 实际执行时, 应在机械设计基础课程结束后就布置设计任务, 要求学生早做前期准备, 查找相关的资料和手册, 但是从最后的结果来看, 大部分学生都没有做好这部分工作, 都是临到课程设计的一周来做, 结果未能在规定的时间内完成任务。

3.2 结构设计

研究设计任务书, 分析设计题目, 了解原始数据和工作条件, 明确设计内容和要求。结构设计是确定零部件形状和尺寸的主要阶段。重点是设计齿轮的结构和轴的结构, 对于小齿轮的设计, 应采用较小模数和较多齿数, 这样, 即可以增加重合度, 又减少了小齿轮的齿顶圆直径, 从而使箱体外廓尺寸变小, 节省了材料, 减轻了重量。对于轴的结构设计, 为了便于轴上零件的装拆, 轴一般做成中间粗两端细的阶梯轴, 然后设计成合理的形状和尺寸。为了清楚的表达设计意图, 装配草图的绘制尤其重要。该阶段不仅要确定减速器的结构和尺寸, 更重要的是通过装配草图的设计过程体会边计算、边画图、边修改的设计方法。

装配草图设计阶段从时间分配和学生成绩考核方面都占较大比例, 为保证装配草图的设计质量, 学生自检后必须教师签字审核草图, 然后才能在图纸上画图。设计过程中教师严格检查、记录和掌握每个学生的设计进度和质量, 并适时地给予学生指导。学生在设计过程中必须做到: (1) 随时复习教科书、听课笔记及习题。 (2) 及时了解有关资料, 做好准备工作, 充分发挥自己的主观能动性和创造性。 (3) 认真计算和制图, 保证计算正确和图纸质量。

4 几点体会

教师每天到教室指导学生设计、计算、绘图以便及时发现问题和解决问题。要求每位学生在设计过程中充分发挥自己的独立工作能力及创造能力, 对每个问题都应进行分析、比较并提出自己的见解, 反对盲从、杜绝抄袭。在课程设计过程中, 发现学生主要存在以下问题: (1) 学习态度不够认真, 不能按进度计划表执行。少数同学刚开始时, 手忙脚乱, 第二天才进入状态。不能按时在规定的教室设计, 出现迟到, 矿课现象, 虽然一再强调平时出勤记入课程设计总成绩。 (2) 独立工作能力差, 设计时不能或不进行独立思考, 学生的依赖性太强, 碰到什么问题都来问老师。 (3) 图纸质量较差, 特别是标准画法、尺寸标注, 出现问题较多, 表达不清楚。 (4) 说明书内容不够完整、工整。设计说明书是对整个设计过程的总结和提升, 要求文字简明、通顺, 尽量使用专业术语。

5 结语

如何把专业课教学与工程实际联系起来, 一直是工程教育者努力的方向.目前高校的专业课教学存在与工程实际脱节的问题, 坚持理论教学与实践教学并重, 可大幅提高教学效率和教学质量。

参考文献

[1]杨可桢, 程光蕴.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社, 1999.

[2]吴宗泽, 罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社, 2011.

3.机械设计专业课程设计 篇三

关键词：《机械设计基础》；课题；课程设计；问题

《机械设计基础》课程设计是机电类专业学生的主要专业基础课程之一，是培养学生机械设计能力的重要环节。课程设计是一项实践性教学，是基础课与专业课知识学习的交接点，起着承上启下的作用。通过课程设计，可以把《机械设计基础》、《机械制图》、《工程材料》、《力学》等所修课程的知识进行综合运用。在课程设计时需要查阅大量的国家标准、企业标准手册等相关资料，通过课程设计，可以掌握一套完整的设计原则、步骤和方法。

通过机械设计课程的学习，使学生做到：（1）掌握机械运动方案设计、通用零件的结构设计。（2）根据机器的结构和使用要求能够进行外观造型设计。（3）使学生通过绘图及运用设计资料等方面的训练，达到提高基本技能的目的。

课题的选用和课程设计的内容

课程设计课题的选用必须从职业教育的培养目标着手，课题应具有普遍性和实践性。所谓普遍性是指能够充分反映课程的理论教学内容，即通过课题的完成能够将课程大部分知识加以应用；实践性是指课题的选择要符合生产实际和尽可能与专业相结合。此外，设计工作量应当适合教学计划中规定的学时。鉴于上述要求，以常规减速器为主的机械传动装置的设计课题符合上述两个条件，所以此设计课题是一个较为理想的课题，可以检验学生学习的效果，巩固、提高和拓展所学内容。然而经常采用这样的课题无法调动教师和学生的积极性，因此，在课程设计的选题上既要科学，切合实际，又要具有多样性。

课程设计的学时安排为两周。对于整体的设计内容，以齿轮减速器的设计为例，通常采用“带式运输机”，设计输入为运输机所输出的基本数据，要求学生完成以下工作：（1）拟定、分析传动设置的设计方案。（2）选择电动机、计算传动装置的运动参数和动力参数。（3）进行传动的设计计算，即带传动、齿轮传动的计算；两根轴的结构设计、校核以及选用轴承、键和联轴器的计算；减速器的润滑和密封等。关于设计输出的内容有：装配图（A1）；轴或齿轮零件图（A3）；技术和使用维护说明书（大约20页）。最后环节为学生的设计答辩，陈述课题设计的目的和意义，讲清整体的设计思路。

课程设计应当注意的问题

（一）设计的质量

以往的程序是这样的：在设计任务下达之后，前三天的计算工作量相当大，教师和学生需要加班赶任务，有时甚至通宵达旦，十分劳累。学生没有思考的时间和余地，随之会出现应付心态，出现问题马上就问，过分依赖指导教师。也有一部分学生急于求成，做事马虎，设计计算时喜欢照搬照抄，一错都错，问题成堆。这对学生的设计质量和学习成绩都会产生一定的影响。对于教师来讲，课程设计的前三天，几十位学生争相提问，教师要不停地答疑讲解，疲惫不堪。如此以往，学生的设计质量和工作进度都难有太大的进展。为此，我们采取“化整为零”的方法进行课程设计，并收到了良好的效果。

所谓“化整为零”就是根据教学大纲，在不减少学生设计任务的前提下，把课程设计和课程的讲授结合在一起，即在学期初就将设计任务书下达给学生，让学生带着任务，有针对性地学。可以将课程设计的部分计算内容（如带传动、齿轮传动、轴的强度计算，轴承的选择和键的强度校核，还有联轴器的选择和校核等）放在机械设计基础课程的教学中，作为课后的作业，促使学生主动学习。同时教师在日常授课期间，通过批改学生的作业，适时发现学生计算中的错误并敦促他们及时纠正。课程设计的结构部分可以放在学生“装拆减速器试验”一节中同步进行。在装拆试验中，让学生仔细观察剖分式减速器的结构，轴的结构，轴承的安装和固定方法，为以后对轴和箱体的结构设计和画装配图打下基础，并要求学生在完成试验报告的同时，完成轴和箱体的结构设计。课程设计采用这种方法，使得大部分工作都是在学生的课后时间完成的。周期长，学生和教师都有了很大的回旋余地，学生遇到困难可以有足够的时间思考，教师也可以从容不迫地指导学生通过查阅有关资料和学生一起解决设计中遇到的问题，提高学生发现、思考、分析问题和解决问题的能力。同时还可以循序渐进地进行设计、绘制装配图和编制设计说明书，对于装配图的绘制通常用AutoCAD软件，可以帮助提高学生计算机绘图的能力。这里应当注意的是，软件有拷贝性特点，因此，在具体的实施过程中，教师应鼓励、监督学生自觉、独立地完成设计任务，防止个别学生的拷贝行为。

（二）多样化的设计内容

几十年来，课程设计的选题千篇一律，都是以减速器为题，这是因为减速器作为机器中的一个独立部件所包含的零件覆盖了机械设计课程中的绝大部分内容，便于学生将所学的知识灵活地运用到设计实践中去，适合学生学习。另外，减速器的类型和原始数据的不同，便于学生设计出不同的结果。因此，选择减速器是可行的。然而，减速器只是一个部件，每届学生都重复同样的设计内容，会影响教师的创新精神。另外，有些学校关于制图课的测绘练习也选择减速器，这就使得课程设计的题目过于重复。鉴于此，笔者认为必须拓宽课程设计的选题。比如带领学生到建筑工地参观，观察卷扬机的结构和功能，将其作为设计课题；还可以把起吊重量分成多个参数供学生分组设计，这样就把带式输送机构改为提升机构，增加减速器以外的如卷筒、钢丝绳等零件的设计。学生的兴趣增强了，尽管做起来存在一定的难度，但是适当延长一些时间，并辅以教师的精心指导，可以收到好的效果。对于数控专业的学生可以设计普通机床的传动系统，例如，给出电动机的转速和功率，通过皮带传动到主轴箱，在这样的传动中，可以让学生练习带传动和减速器传动的设计，内容拓宽了，效果也提高了。实践证明，适当拓宽课程设计的选题不仅能够让学生得到更多的工程设计训练，而且能发挥学生的主观能动性，对于开拓设计思维，可起到事半功倍的效果。

（三）实践教学

实践教学是学生获得感性知识的重要内容，课程设计也不例外。就传统设计题目减速器而言，在设计之前必须让学生有一次装拆减速器实物（不是模型）的机会，条件允许的，还可以让学生去减速器生产厂家参观或观看录像。目的在于让学生了解减速器内部零部件的形状、结构和装配关系，对加工制造的工艺过程形成初步的认识。装拆的重点是轴系零部件的结构及装配关系，便于学生在设计中结合实际，选择合适的结构和尺寸。这一环节非常重要，凡是没有认真参加这一过程的学生在结构设计方面遇到问题就会束手无策。

总言，课程设计的改革方向应以提高学生的能力为出发点。在学生获得一定的理论知识之后，到生产实际现场进行教学，选取现场中的机器典型机构作为设计课题，然后再回到课堂教学中来。课程设计就是要将理论知识和实际设计密切结合，使所学知识得到巩固和加深，并进一步培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]陈立德.机械设计基础课程设计指导[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]张建中，黄达忠.机械设计基础课程设计[M].徐州：中国矿业大学出版社，1998.

[3]陈立德.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2000.

作者简介：

黄瑷昶（1952—），男，副教授，研究方向为机械设计与现代制造技术。

4.机械设计课程设计论文 篇四

摘要：素质教育中，创新教育属于重要环节，能够让整个教育过程赋予生命，让学生不再沉溺于传统的书本学习，而是将理论知识创新应用于实践。在创新教育的培养下，学生可以养成主动创造、探索、思考、实践、参与的习惯，提升学习效率。本文以机械设计课程为例，研究了创新教育的具体应用方式。

关键词：机械设计课程;创新教育;应用

创新教育是一种具有实践性与创造性的教育形式，以学生主体活动为主，教师予以引导，让学生充分发挥主观能动性，主动思考、主动动手实践，让理论与实际的结合更为紧密[1]。机械设计这门课程需要学生提升动手能力以及思维能力，通过对各类通用机械传动装置的抽象化思考创造出具象化作品，利用齿轮、链、带等传动装置设计出创新机械，能够进一步提升学生对各类传动装置的理解能力以及运用能力，为其毕业后走向社会动手实践打下坚实基础[2]。本文以机械设计课程教学为主线，研究了创新教育的具体应用方法。

1改革教学理念

在传统机械设计课程教学过程中，教师的教育理念在于让学生接受书本上的知识，属于灌输式教学模式，教学内容缺乏重点且存在一定繁琐性。学生在上课过程中无法抓住有限课堂时间中的重点内容以及重点环节，因此在知识的具体应用上能力略显不足[3]。在创新教育背景下，要求教师转变教育观念，让学生成为课堂的主体，以学生主动思考、主动动手、主动参与、主动实践为出发点，将自己作为引导者，充分利用课堂时间让学生参与到教学内容的思考之中，让教学更具连续性。帮助学生思考每个环节之间的实际联系，提升学生对机械传动装置的应用能力。

2优化教学内容

机械设计课程所涉及到的知识点较多，例如机械制图、机械工程材料工艺学、材料力学、机械制造公差与技术测量、金属材料及热处理等等，需要学生将各个知识点融会贯通、综合思考。在教学内容的优化上，教师首先应认识到机械设计课程对学生学习的要求，例如需要学生掌握基础工程技术知识并打下稳定的理论基础，让学生了解到机械设计中涉及到的工业生产相关技术、新成就以及发展趋势等，让学生认识到机械设计课程具有较强生命力以及科学性，激发学生主动学习积极性以及对课程的兴趣。具体而言，教师可通过课堂比较让学生认识到不同机械传动装置存在的差异。例如在进行齿轮这一环节的教学时，在教学内容中加入示范教学，教师可通过教学模型让学生认识到齿轮与齿轮之间的紧密转动所带来的传动性，并且利用不同大小、不同颜色、不同位置的齿轮让学生清楚的观察到当第一个齿轮运转时所带来的其他齿轮转动影响，分清齿轮之间的区别与联系。其次，教师可运用正例与反例方式，备课时准备丰富的教学素材，例如机械传动装置的例子。教学过程中通过正例让学生了解到学习的规则与概念，利用反例将无关特征影响排除，令学生加深对规则与概念的本质认知。最后，教学内容与教学语言也应丰富多彩，通常机械设计教学相对于文科类课程而言较为枯燥，若能够在教学内容上加以创新，可提升学生的学习兴趣。

3多元化教学方式

在教学方式上，由于机械课程设计这门课的逻辑性，因此教学方式无法像文科类课程一样通过情境设置等方式让学生讨论。但可利用机械设计课程的特点，通过动手实践实现探究式教学、小组式教学等方法，让每位学生参与其中[4]。首先，教师应在教学顺序上合理设计，在备课过程中深入分析知识结构，让学生对各个理论知识的理解循序渐进，从普通性到特殊性，从整体性到部分性，在不断分化的下位结构原则组织上展开教学。教学内容的编排方面，教师应遵循让教材网络化、一体化、结构化的原则。网络化指的是利用网络知识，让学生了解更多的机械设计相关案例。例如机械传动装置可应用于哪些方面，首先让学生思考，接着在课堂上利用多媒体向学生详细展示传动装置在不同产品中的运用原理。一体化和结构化指的是让每个知识点融会贯通，加深学生对知识点的理解。除此之外，教师也应向学生阐明教学目标以及学习目标，让学生了解在一学期的学习过程中需要掌握哪些知识、达到怎样的标准、如何将知识运用到具体实践之中，令其学以致用。

4强化实践环节

机械设计课程偏向于理科类，因此更注重学生的动手实践能力以及逻辑思维分析能力，让学生对每个机械零部件、机械传动装置、机械的基本组成以及机械的具体应用详细了解、深入了解。利用课堂时间及课后时间进行实验教学可提升学生对机械相关方面的知识及实践积累，培养学生分析问题、理论联系实际、解决问题、创新思维的能力。以传动机构归类的教学内容为例，传动机构可分为三种，首先为凸轮机构，其次为偏心轮传动，最后为曲柄连杆机构。教师首先可安排学生在课余时间利用网络及计算机了解关于手动压力机的相关信息及资料，整理归类资料后以实践训练的机床为例，安排手动压力机相关课题的讨论，通过小组讨论学习及探究式学习等方式确定以齿轮齿条传动机构作为项目设计方案，展开实践教学。

5结束语

综上所述，教师在实施机械设计课程教学设计过程中应将创新教育理念融入其中，设计的课程具有实用价值并让学生了解到价值所在。在课程设计方案上也不应具有唯一性，可通过令学生主动思考找出多个问题解决方式。教学设计可从机器功能为出发点，让学生通过讨论和自主探索选择适合的电动机和相关零件及传动机构，全面考虑机器的造型、安装调整、制造工艺、经济可靠、使用维护等问题，提升其实践能力，让创新教育理念真正对课程教学设计有所帮助。

参考文献：

[1]杜永英，陈雪娇，鄢利群，王丽艳，李铁军，宁建荣.应用型大学本科课程机械类创新设计教学探索与研究[J].机电产品开发与创新，，v.29;No.15601:106-108.

5.机械设计课程设计辅助系统 篇五

《机械设计课程设计辅助系统》使用说明

《机械设计课程设计辅助系统》是一组在autocad环境下运行的应用程序，主要功能包括：

1．典型零部件的设计计算及校核计算；

2．典型零部件及典型结构的设计与绘图；

3．典型零部件的标准数据查询。

使用这组程序需要按一下步骤操作：

1．将文件复制到一个专门的文件夹；

2．启动autocad；

3．通过下拉菜单——工具——选项——打开选项对话框如下图

4．点击“支持文件搜索路径“

5．点击“添加”按钮

6．将辅助设计软件所在的文件夹输入新添加的搜索路径

7．点击“应用”，“确定”关闭对话框

8．在命令行输入“menu”命令，打开选择菜单文件对话框如下图，“文件类型”选择菜单源代码文件（*.mns）,根据所使用的autocad版本选择相应的菜单文件并打开。使用auto2006版本的用户应选择acad2006.cui。

6.机械设计基础课程设计作业要求 篇六

《机械设计基础课程设计》的期末作业考核由两部分组成。一部分是三张图纸即：减速器装配图，大齿轮零件图和输出轴零件图。另一部分是该设计的说明书。下面就这两部分分别进行说明。1，对图纸的要求：

1.1 绘图方式：请使用计算机绘制图纸。

1.2 图纸的幅面：在计算机上以“零号”图纸的幅面绘制图纸，图纸绘制好以后，以A3幅面的复印纸输出图纸。

1.3 标识：以A3幅面输出图纸后，请在每张图纸的右上角以签字笔写好学习中心，院校学号，姓名等能够标识本人图纸的信息。2，对说明书的要求

同学们可以采用手写或计算机打印的方式完成设计说明书的撰写。说明书的页数在25页左右。无论是手写说明书或打印说明书都必须使用A4幅面的复印纸，并且必须在说明书的封面上写清楚学习中心，院校学号，姓名等信息。（说明书的封面请见视频演示）3，对学生装订作业的要求：

同学们完成了三张图纸和说明书之后，必须将图纸和说明书装订好才能够向学习中心提交。装订的顺序：说明书在上，三张图纸在下（图纸的顺序是减速器装配图、大齿轮零件图、输出轴零件图），左侧装

订，要钉两枚订书钉。装订好以后，请将三张图纸分别向内折叠一次，（注意必须是先装订，后折叠，不然图纸就打不开了）使你的作业成为A4幅面复印纸大小一致的一册。如果学生因为装订的不牢固而出现缺页，缺图的问题学生本人负责。4，对学生提交作业的要求：

同学们将装订好的作业提交学习中心的同时，必须在考生签到表上签字。

5，对学习中心提交作业的要求：

学习中心收集全了学生的作业以后，请按照考生签到表上学生姓名的顺序，将所有作业排列；填写好试卷袋上的考试信息；将考生签到表装入试卷袋中；将试卷袋放到作业的最上面；将试卷袋和作业捆扎在一起，10册作业为一捆，第一捆作业的最上面是试卷袋，其余捆作业的最上面请用一张白纸写明作业名称，学习中心名称，和第几捆的字样；捆扎好的作业同试卷一并寄回东北大学。请清点作业的册数并将考场记录单复印一份自留。

东北大学继续教育学院教学部

7.机械设计专业课程设计 篇七

关键词：机械设计,课程设计,教学改革

机械工业的发展, 现代化大规模的机器的产生, 都是生产力高度发展的重要标志。适应这一趋势的基本条件就是培养出更多优秀的机械工程师, 作为高校机械专业就要培养出专业基础知识扎实、综合能力强的学生, 向社会输送这些人才。在机械设计制造及其自动化专业的教学中, 综合性的课程设计对于培养学生的设计能力和创新能力起到了举足轻重的作用, 同时也是学生进行实际设计的实践性环节。

《机械设计》课程是一门多学科知识的综合运用, 综合了理论力学、材料力学、机械制图、机械原理、金属工艺学及热处理等系列机械基础课程的知识, 解决通用机械零部件的设计问题, 因而具有综合性、设计性, 是学生对机械工程产品的运动原理分析、结构制造、强度综合的一次实践性训练。在技术基础课、专业课程以及市场需求上, 课程设计起到了承上启下的作用, 为培养具有工程意识、创新意识和综合设计能力的机械人才打下了扎实的基础。

课程设计的研究与实践

《机械设计》课程设计是辅助机械设计课程教学的一个重要实践环节。通过课程设计可使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识, 起到巩固、深化、融会贯通及扩展相关机械设计方面知识的作用, 树立正确的设计思想。

课程设计内容及研究分析长期以来, 国内各个院校所采用的设计题目为“减速器的设计”。它涵盖了机械设计中所有基本通用零件的设计, 而且体现了通用典型部件设计计算、机械系统设计概念及方法, 是所学机械基础系列课程的总结, 综合性较强, 课程题目已经很成熟, 与之相配套的图册、手册及课程设计的指导书也很全面, 对于第一次接触课程设计以及自己动手进行具体设计的学生来说, 都有很大的帮助。对于提高学生自身的系统学习能力, 也是一次很好的实践机会。依据我校机械专业的实际情况, 结合其他高校的课程设计, 教师将题目确定为“减速器设计”, 其中涉及的主要内容为:A、传动方案设计;B、电动机选择;C、传动装置设计计算;D、轴的设计计算;E、联轴器的选择计算;F、减速器附件的选择计算;G、润滑与密封方式的选择计算。“守成式”的教学是让学生按照课程设计指导书的范例一步一步地进行设计, 教师定期检查进度, 最后根据学生绘制的图纸以及答辩来确定得分。这样学生的基本知识能力可以得到训练, 模仿课程设计指导书, 但缺少对学生创新设计的训练。为了改变这种教学模式, 应对《机械设计》课程设计的教学方案进行改造, 其目标就是将学生专业知识与相关专业知识并重, 基本专业能力与创新设计能力并重。

课程设计的改革与实践在有关减速器的课程设计中, 要求学生把各种基本常用的机械零件加以综合, 使学生初步掌握机械设计的方法, 了解设计的计算过程。在《机械设计》课程设计中, 要求学生完成装配图、常用零件的零件图以及整个设计中所涉及的计算, 编写出设计计算说明书。最后, 通过教师与学生一对一的答辩形式, 对设计过程中学生的设计思路和绘制的图纸进行综合, 对学生的成绩进行最终评分。在教学课程设计中, 根据要达到的目标, 制定了具体的实施方法。

1. 将以往的二级斜齿 (或直齿) 变速

器设计改为单级变速器设计。从本质上来说, 单级变速器的设计与二级变速器设计无区别, 设计方法和思路都相同。二级减速器只是比单级减速器多了一级齿轮传动, 考虑到课程设计学时的安排, 题目改为单级齿轮减速器, 更符合实际情况, 安排更为合理紧凑。

2. 将模仿式的设计变成思考式设计。

本次课程设计时间为期两周, 其中包括总体思路设计、传动零件设计计算、装配图绘制、典型零件图绘制以及编写设计计算说明书。设计的题目共为10项, 每4～5人为一个小组, 对所分到的题目方案进行设计。选择“减速器”作为课程设计的主要内容, 通常是以计算联接、传动及轴系零件为主, 以加强基础机械工程能力的培养, 但对机械系统总体方案的分析、选择, 包括执行机构的确定都考虑不多。为使学生对机械系统整体设计有一个较为清晰的思路, 了解机械系统设计的一般规律, 可考虑要求学生从实现某一功能原理出发, 拟定产品的机械运动方案, 完成运动方案设计、结构设计以及相关的设计计算, 并绘出所拟机械系统的运动简图、装配总图、零件工作图 (计算机绘图和手工绘图) , 编写设计计算说明书。学生依据提供的参数, 经过方案论证、总体设计、零部件强度计算、结构设计等一系列环节, 培养理论联系实际、解决工程实际问题的能力。每个学生可自行拟定设计方案, 然后进行小组讨论。特别在设计方案确定和关键零部件的结构设计时, 可辩论, 阐明理由, 以确立最佳可行方案。这样可提高学生的机械设计素养和理论思维能力, 使学生学以致用, 激发起对课程的兴趣, 能更主动地去寻找解决实际问题的方法。

3. 将课程设计的主要内容分散到平

时教学中进行。以往的课程设计只是集中在规定时间内完成, 并未在平时教学中体现出来。改革后的课程设计, 将减速器的相关内容及时穿插在平时的课程教学中, 让学生逐渐掌握需要设计的机器功能原理、机构运动情况等。在进行设计前, 提前把设计要用到的数据参数分发给大家, 让学生有充足的时间准备设计, 搜集相关的资料进行课程设计。这种渐进式的教学, 可以使学生对设计的题目了解得更为深入, 前期工作准备得更加充分, 对所设计的题目搜集的资料更加充足。这样就不会在课程设计已经开始的情况下还不知道第一步该怎么进行。将课程设计穿插到教学中, 可以大大改善《机械设计》课程的教学质量, 使学生在学习理论课程内容时结合实际设计问题, 从而活学活用, 避免理论与实际脱离的现象。

4. 电脑软件的应用。在课程设计中,

要求学生对图纸进行手工绘制, 若学生对软件AutoCAD绘图较熟悉, 可以采用电脑绘图。早在大一时期, 本专业便已经将计算机辅助绘图软件应用于教学中, 要求学生在课程设计时进行手工绘制, 可以强化学生基本绘图功底。现代企业 (公司) 也开始逐步使用软件进行绘图, 因此, 让学生采用AutoCAD软件, 不仅可以锻炼学生操作软件的能力, 提高绘图速度, 而且可以为学生今后进入企业工作打下应用软件的基础。

5. 建立有关《机械设计》课程设计的

网络课堂, 学生可以在网络课堂上分析三维减速器的结构。网上附有的减速器的拆分和组装过程, 可使学生更加深入地了解减速器的原理以及每个传动机构的运动, 有助于设计的顺利进行。

改革中遇到的问题在进行课程设计的过程中, 存在这样一些问题。首先, 要求学生会使用工具手册。在设计时, 学生在查找相关的资料及参数时, 不知如何对参数进行选取。选用参数后, 只经过计算, 并未对机械零部件进行校核和检验。其次, 整体教学的学时数较少, 课堂理论教学后, 对于实践的课程设计所安排的时间更加紧促, 在短时间内, 要求学生完成复杂的课程设计题目, 相对来说难度较大。再次, 课程设计中, 以往的设计要求学生手工绘图, 目前的教学中均要求采用软件进行图纸绘制, 目的在于绘图过程中掌握应用软件能力, 但很容易在学生之间产生拷贝图纸的现象。应用软件进行辅助绘图, 主要目的还是要完成机械零部件的设计, 而不是软件的具体操作, 有些学生很容易将重点放在软件学习上, 偏离了课程设计的主要目标。

改革成效依据教学改革方案, 对我校机械设计制造及其自动化专业2006级和2007级学生进行了实践。在整个课程设计过程中, 学生去图书馆查找相关资料, 搜集、讨论、设计、计算等都十分认真。从图书馆到设计教室, 从食堂到教室, 学生们很少休息, 全身心地投入到设计之中。最后在答辩过程中, 学生带着自己设计的图纸和设计计算说明书, 有明显的成就感。

课程设计期望

结合我院机械专业的现状, 目前还是以“减速器”为课程设计的主要题目, 现在国内的一些大学已经在课程设计题目上进行了创新, 引入了综合性更强的课题, 与其他学科比如自动化、电子技术等结合。将题目综合化, 也就要求在相应的学科范围内添加理论学习的课程, 能够在理论教学中引入新的课程, 比如《机械系统创新设计》、《机械系统设计》等课程, 这对课程设计创新有很大的帮助。

在软件应用上, 希望逐步加入二维、三维软件的使用。目前, 我院机械专业已经将绘图辅助工具AutoCAD添加进平时的课程教学, 但要学生熟练掌握还有一定的距离。三维软件的应用作为选修课程也应让学生有所学习, 逐渐引入三维软件, 可以有助于学生加深理解。虽然对本科阶段的学生不做硬性要求, 但对于拓宽学生的设计分析能力, 还是有很大的帮助, 也是软件应用多元化的需要。

随着计算机科学技术的迅猛发展, 世界机械制造业已经进入数字化设计与分析制造的新时代, 先进的三维设计及其制造方式正在全面地开展。所以, 在平时的机械教学中, 应该将三维软件设计、分析与制造的理论与实践引入《机械设计》课程设计当中。针对现在机械行业不断应用熟练的三维软件, 我院机械专业早在2007～2008学年就开设了有关三维软件的教学, 如UG、Soliedge、ProE等软件, 通过让学生选修这些课程, 及早了解和掌握软件的应用, 并应用这些软件进行简单的机械零部件绘制。三维软件的应用可以将二维图纸表达的信息转换为感官上更能直接接受的立体模式, 可以让学生更加清晰地了解机械产品或者零部件, 再将三维模型转化为二维投影图, 更加符合一般人的思维习惯。加强机械专业学生软件应用的能力, 不仅可以加深对机器的认识, 而且有了应用软件的基础, 今后才能更加深入地分析零部件的机构情况、受力分析等。

现在, 三明市将冶金及金属压延、机械及汽车零配件、林产加工业和生物医药等列为重点发展产业, 同时, 我院与永安车辆厂的技术合作也将作为福建省重点项目的产学研基地, 这对于机械专业进行课程设计无疑提供了很好的机遇以及外部环境。在进行《机械设计》课程设计过程中, 应用软件技术有助于培养学生综合分析机构设备的能力, 但在主次上不能偏颇, 才能提高学生进行机械设计的综合能力。

参考文献

[1]于惠力, 向敬忠, 张春宜, 等.机械设计[M].北京:科学出版社, 2007.

[2]程帆, 王洪飞.机械设计教学中课程设计的改革与实践[J].杭州电子工业学院学报, 2003, 23 (5) :43-45.

8.机械设计专业课程设计 篇八

关键词：非机械专业；机械设计基础；教学研究

TH122-4

机械设计基础是一门技术基础课。随着机械化生产规模的日益扩大，除机械制造部门外，在能源动力、石油化工、冶金、采矿、轻纺、食品等诸多生产部门工作的工程技术人员，都会经常接触各种类型的通用机械和专用机械。这要求他们必须对机械的基础知识，如机构的基本组成和工作原理、零件的受力和失效形式、设备的选购、正确使用和维护及故障分析等具有一定的了解。

机械化生产对国民经济进步和社主主义现代化建设的发展具有重要意义，机械设计基础这门课程发挥的作用也愈来愈大[1]。对原有的机械设备进行全面的改造和技术升级，能够充分发挥企业的潜力，为企业带来更多利润；设计各种高质量、先进的成套设备来装备新兴的生产部门，促进经济的多元化；研究、设计高度智能化的机械设备，实现空间探索、海底开发和生产过程的自动化。同时，在经济发展和社会进步过程中，机械设计基础这门课程自身也将得到更大的发展。

一、非机械专业本课程的教学特点及现状分析

机械设计基础这门课程是机械类的专业必修课，同时也是工程学科非机械专业的一门重要的技术基础课程，国内许多高校中具有工程性质的非机械专业都开设有本门课程，比如南京航空航天大学的材料科学与工程、能源动力与工程、自动化工程、航空宇航工程等。本门课程最显著的特点是基础理论与工程实际的结合，学习本门课程要用到物理、数学、力学、机械制图和工程材料以及机械制造基础等先修课程的知识，尤其是理论力学课程的知识。但并不是这些课程的简单重复，而是要引导学生如何运用所学的知识解决工程实际中所遇到的问题。

由于非机械专业学生的基础知识与机械类专业有所不同，因此本门课程对非机械专业的教学具有一定的独特性。首先是教学目的，本课程不是研究某种具体的机械，而是着重研究一般机械的共性问题，即机构的结构分析和综合的基本理论和基本方法，这些基本理论和方法是紧密为工程服务的，为进一步学习专业机械的课程打下理论基础，为从事工艺、运行和管理工作的技术人员提供一定的基础知识。其次是教学内容，非机械专业与机械类专业学生对本门课程内容的要求不同，非机械专业注重对内容的一般了解，因此削减了大量的公式推导与证明等内容，添加了部分工程实际的案例。但是具体的教学知识点并无明显差别，都包含机械设计的基本理论，如结构学、运动学和动力学等；常用机构及其传动设计，如连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等；通用零部件设计，如机械连接、机械传动和轴系零件等。最后是教学过程，由于知识背景不同，对非机械专业的教学过程中需要简单引入机械类的专业基础知识，如在讲授机械设计的工艺性要求时需要简单介绍机械加工的基本知识，以便于学生理解工艺性的含义。然而，由于许多任课教师没有注意到非机械专业和机械类专业的教学特点的异同，在教学内容和教学方法上不区别对待，导致教学中出现了一些问题，学生在理解教學内容上有一定的困难，感觉枯燥、抽象，进而厌学甚至弃学，教学效果不够理想。

二、非机械专业本课程的教学方法与手段

1.适当调整教学内容

机械设计基础这门课程是以多门先修课程为基础的[2]，而由于种种原因，非机械专业学生并没有学习过某一门或某几门先修课程，这给本门课的教学带来一定的困难。为达到良好的教学效果，教师必须根据教学要求和目的，对教学内容进行适当调整。非机械专业注重对机械设计基础知识的一般了解，是为了学习专门机械奠定基础，而并不注重设计机器，因此教学内容应删减难度较大的公式推导和定理证明等，而是直接给出实用性的公式或定理，重点讲授它们的工程应用及使用方法。如在校核机械零件的接触强度时用到赫兹公式，它属于弹性力学的知识，在讲授时直接给出赫兹公式的具体形式，讲明其中各个参数的含义，重点讲述该公式在校核计算零件的接触强度，如齿轮传动的齿面接触强度计算中的应用和注意事项，而不必要介绍该公式的推导过程。如果强制讲授，则学生会觉得枯燥、难以理解，且占用宝贵的课时，教学效果差。

2.以工程需求为导向，加强学生学习兴趣

兴趣是最好的导师。机械设计基础这门课程的基本理论和方法是紧密为工程服务的，以工程需求为导向的教学方法必然激起学生的学习兴趣，加快加深对知识的理解，达到良好的教学效果。这种方法改变了传统的教师按部就班地讲、学生被动听的教学模式，有利于学生主动思考，激起学生强烈的求知欲。以工程需求引出教学内容，如以汽车后桥差速器为例讲授差动轮系的分解运动，由于汽车是日常生活中常见的机器，而大部分学生对汽车转弯过程中机构的运动原理并不了解，这就激发了他们学习的乐趣。在课堂之外，当他们看到汽车时，仍能主动回忆起所学内容，加深了对知识点的理解。教学过程多引入工程案例或日常案例，能帮助学生理解所学内容。如在讲授平面四杆机构的死点位置时，以家庭常用的缝纫机的踏板机构为例进行讲解。

3.与知识背景相结合，提高学生学习热情

机械设计基础课程中的许多名词和符号是机械类专业中学习过的，对于非机械类专业的学生来说比较陌生，导致他们对学习本门课程的目的不清楚，觉得学习本门课的意义不大，因而厌学甚至弃学。若能将该课程与他们的专业知识背景相结合，必将提高学生的学习热情。针对航空航天类学校的学生，将机械设计基础知识与航空航天应用相结合，教学过程中引入航空航天应用案例，如在讲授齿轮的失效形式和设计计算准则时，以航空发动机用齿轮为例进行讲解，由于航空发动机用齿轮的特殊工作环境及应力状态，设计时应选取合适的材料、加工精度，并注意校核强度等参数。

4.多媒体与传统教学手段相结合，增强直观性教学

机械设计基础所研究的对象多为运动的机构和机械，而多媒体能够将文字、图像、动画和声音等教学素材进行合理编排，使原本枯燥难懂的知识点形象化、趣味化，因此多媒体技术在本门课的教学中非常重要。但是在利用多媒体技术教学时，由于信息量增大，教学速度加快，易导致学生的思路难以跟上教师的讲解进度，学生没有思考时间，不利于对知识点的掌握。将多媒体与传统教学手段结合则可有效解决这一问题。由于非机械专业学生的理论基础薄弱，缺乏实践经验和空间想象力，因此使用多媒体技术教学可以变静为动，帮助学生理解。如使用动画演示机构的运动过程，可以帮助学生理解各构件间的相对运动，培养了学生的空间想象力；同时在黑板上对输出构件进行受力分析，使学生将力与运动结合起来，激发他们主动思考。

5.加强实践教学，注重学以致用

实践教学是培养学生工程实践能力的重要环节，在讲授机械设计基础理论内容的同时，要加强对学生工程实际应用能力的培养，提高学生工程实践能力，为将来走上工作岗位打下基础。实践教学包括多种形式，首先是实验教学，这是理论教学的补充和深化，实验教学过程能够培养学生思考问题、解决问题的能力[3]，消化课堂上所学知识，动手解决生产中出现的问题。比如齿轮参数测定实验和减速器拆装实验，使学生产生对齿轮及轮系、轴类零件等的直观认识，同时学习和掌握了具体的测量技术和方法。其次是参观实习，带学生进入生产企业参观，现场讲解所看到的机构、零件等，扩展学生的空间思维，加深对课堂知識的印象。最后是创新比赛，如指导学生参加大学生机械创新设计大赛，充分发挥学生的创新能力，提高他们的动手能力，学以致用。

三、结束语

本文对机械设计基础这门课程对非机械专业的教学特点和现状进行了分析，对教学方法和手段进行了研究。由于本课程内容多，涉及先修课程多，这就要求教师必须不断创新教学方法，与时俱进，充分调动学生学习的积极性，切实提高学生的工程实践能力，培养学生的动手能力和创新思维能力。

参考文献

[1]郭攀成，穆玺清.机械设计基础课程教学内容的改革与实践[J].中国电力教育，2009，134：129-130.

[2]黄小龙，杨洋，刘相权.“机械设计基础”课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2016，04：112-114.

[3]田君，韩立发.基于卓越工程师培养目标下机械设计基础课程教学的改革[J].东莞理工学院学报，2013，20：100-104.

作者简介：