《机械系统设计》教学方法改革

—科教导刊（电子版）·2018年第11期/4月（中）—78机械设计课程教学方法改革与建设张丽（四川工商职业技术学院机电工程系四川·成都611830）摘要机械设计作为一门专业核心课程，提升其教学质量对培养学生的各项能力及提高人才培养质量具有非常重要的意义。本文以能力矩阵为导向，转变高职院校传统的人才培养模式，通过项目化教学方法，着重提升学生能力的培养及锻炼。关键词人才质量能力矩阵项目化教学中图分类号：G642文献标识码：A1高职院校机械设计课程的现状分析传统的机械设计课程教育重点讲述通用零件的基本理论与方法，以及相关资料的查找应用。其具体表现为：（1）传统的机械设计课程是单一的讲授型、灌输式教育，学生被动而盲目的接受知识，积极性不高，导致课堂效果不佳；（2）传统的机械设计课程将理论知识与相关设计课程分离，导致理论知识与相关能力得不到及时的应用，不利于学生专业技术及能力的提升；（3）设计题目单一且脱离实际，缺乏创新性。传统的教学模式不利于学生技能与综合素质的提升，也不能很好地体现培养应用型人才的目标。因此，探索新型教学模式，进行教学改革具有十分重要的意义。2项目化教学改革2.1能力层次导向分析职业能力与职业素养是德国双元制教育核心所在。所谓能力矩阵，如表1所示，分为专业能力和个人能力两大模块。而专业能力、个人能力是基于生产一线的企业专家、各类职业教育专家、地方产业需求等对机电专业岗位的综合调研分析而获得。表1：能力矩阵表专业能力理论能力：个体（单元）相关性(比较)概念规则（定律方法）理论体系行为能力：认识理解运用分析综合鉴定/评判个人能力社会能力：遵纪守法责任意识环保质量意识沟通合作自主能力：自主学习解决问题洞察力查阅资料素质创新2.2教学内容及方法创新与改革专业能力矩阵如图1所示，理论能力作为能力矩阵的列用B表示，行为能力作为矩阵的行用A表示，其中，（A1，B1）到（A3，B4）表示C1级能力层次，（A2，B2）到（A4，B5）表示C2级能力层次，（A3，B3）到（A6，B6）表示C3级能力层次，分为以下几个阶段：第一阶段，模拟客户需求登记，通过可行性分析后进行产品规划，明确设计要求，进行产品的方案设计。该阶段主要培养学生洞察力及沟通交流能力。第二阶段，方案设计。这个阶段主要是产品功能设计、产品整体结构、零部件结构方案和运动方案设计，采用任务驱动方式，引导学生自主学习研究探讨得出方案，学生遇到无法解决的困难时适时协助指导，指导学生学会利用资源进行有效学习。该阶段主要培养学生概念性学习、规则方法学习、相关性学习的理论能力，以及认识、理解的行为能力，团队协作的社会能力。第三阶段，技术设计。在设计方案的基础上，完成机械产品的零件设计、部件设计、总体设计。设计过程中，将通用机械零部件的设计学习融入其中，例如：螺栓及螺栓组的设计、带传动的设计、轴的结构设计、齿轮设计等，以“使用场合—失效形式—受力分析—强度计算—结构设计”为主线进行学生自主、教师引导的方式教学，学生带着问题去学习更加具有主观能动性，学习兴趣明显得到提升。该阶段培养学生的概念、规律方法、理论、理解、运用、分析的各方面专业能力，同时培养其质量意识、责任意识及环保意识。图1：专业能力矩阵第四阶段，试制及调试。经过加工、安装、调试制造出样机，在试验过程中发现问题，将产生的问题进行过程分析，及时剖析问题产生的原因，并进行修改完善，不断对产品进行优化设计。该阶段主要锻炼学生动手操作能力，实现产品的转化，培养质量意识、运用、分析能力。第五阶段，交付产品。模拟完成与客户的对接，展示产品的功能特色，推销产品，提升学生的沟通交流能力。3结论机械设计课程作为机械设计与制造类专业学生的重要学习内容，对提升学生的专业技能与综合能力具有重要的指导作用。因此，在课程改革与创新过程中要加大其改革创新力度，通过运用合适的教学内容与手段，进行改革创新，将理论知识与实践应用有机的结合起来，保障学生的专业能力及个人能力的提升，使其适应日益变化的技术与市场需求。参考文献[1]马晨波.机械设计课程的教学改革[J].中国科教创新导刊,2011(22):197-197.[2]陈立德,罗卫平.机械设计基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2013:7.课|程|教|学

哈尔滨理工大学《机械系统设计》课程设计指导

1 一、《机械系统设计》课程设计任务书

1.1 课程设计的目的

《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。

1.2 课程设计的内容

《机械系统设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。

1.2.1 理论分析与设计计算：

（1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。

（2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。

（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。

1.2.2 图样技术设计：

（1）选择系统中的主要机件。

（2）工程技术图样的设计与绘制。

1.2.3编制技术文件：

（1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。

（2）编制设计计算说明书。

1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求

1.3.1课程设计题目和主要技术参数

题目01：分级变速主传动系统设计

技术参数：

Nmin=53r/min；Nmax=600r/min；

Z=8级；公比为1.41；电动机功率P=4kW；电机转速n=1440r/min 哈尔滨理工大学《机械系统设计》课程设计指导

2 题目02：分级变速主传动系统设计

技术参数：

Nmin=45r/min；Nmax=710r/min；

- 1 - 《机械创新设计》教学方法的研究和改革

随着工业社会的不断发展，机械创新设计在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用，推动了经济的快速发展。为了更好地培训机械创新设计的高质量人才，研究人员正在不断的改革传统的教学方法。本文旨在分析《机械创新设计》教学方法的研究和改革，为提高机械创新设计课程教学质量提供参考。

首先，从教学角度讨论机械创新设计教学方法，即讨论教学法、教学模式、教学内容和教学策略。传统的教学方法主要依赖于教师传授知识和技能，把学生作为接受知识的对象，学生只需要记住专家的知识和技能即可。但是，这种传统的教学方法已经不能满足机械创新设计的教学需求，教学应当以实践为主，让学生利用他们的实际操作经验，激发学生的创新精神，加强他们的实践能力，有效的开发自身的潜力。

其次，从教学模式讨论机械创新设计教学方法，一般来说，机械创新设计教学模式可分为四类：主动学习模式、基础学习模式、认知学习模式和项目模式。主动学习模式侧重学生主动发掘和解释机械创新设计知识，鼓励学生根据自身实际情况进行思考创新；基础学习模式侧重基础理论知识，让学生能够掌握机械创新设计的基础知识；认知学习模式侧重分析、拓展和应用，让学生能够深入探究机械创新设计的本质；项目模式是机械创新设计教学最常见的模式，侧重实践，让学生能够通过实际操作经验来检验机械创新设计的实效性。

此外，教学内容也是机械创新设计教学方法的重要组成部分，一 - 2 - 般来说，机械创新设计教学内容可以分为七个方面：历史观念、数学原理、计算机辅助设计、材料制造、精密加工、机械分析仿真和装调调试。每个方面的教学内容都十分丰富，从抽象的概念到实践性的技术，从定性的理论到定量的实验，都为学生提供了一个完整的机械创新设计课程体系。

最后，从教学策略看，机械创新设计教学方法强调以学生为中心，以科学化、系统化、实用化和规范化为特点，采用多种策略，如讨论式教学、案例教学、游戏教学、实验教学、团队协作等，以提高学生的学习兴趣，增强学习的实效性和积极性。

《机械系统设计》教学方法改革

随着社会的不断发展，机械行业的快速发展需要更加完善的机械系统设计来应对市场的需求。然而传统的机械系统设计教学方法存在着不少的缺陷，如理论与实践脱节、知识点独立、缺乏创新思维等问题。为此，我们需要对机械系统设计教学方法进行改革。

一、实践与理论相结合

传统机械系统设计教学中，往往只注重理论学习，缺乏实践操作的机会。但是，机械系统设计是一个实践性较强的学科，只深入实践中，才能真正掌握相关知识和技能。因此，必须将实践与理论相结合，并且加强实际操作的比重，提高学生的实践能力。教师可以在设计课程中加入实验和实习，让学生把理论知识应用到实践中，提高其技能。

二、知识点统一

机械系统设计知识点繁多，同一知识点在不同学科中也可能存在重复教授。因此，为了让学生更好地学习机械系统设计知识体系，应该对其进行统一化处理。教师可以通过整合、衔接和加强知识点，使学生更好地掌握知识点，同时也增强学生对该学科的整体把握。

三、创新思维

机械系统设计涉及到产品市场化和专业化，每个项目都需要有新颖的想法来进行研发和设计。因此，教育机构需要在教学过程中注重发掘学生的创新思维，使学生具备独立思考和创新能力。教师可以提供一些困难的问题，让学生通过梳理知识、分析问题，提出创新的解决方案，使学生能够在实践中更好地应用所学的知识。

总之，机械系统设计教学方法需要随着社会的发展而不断地进行改革。通过实践与理论相结合、知识点的统一和创新思维的发掘，可以提高学生的专业技能和综合素质，并且为机械行业注入新鲜血液。