課程教學機械設計論文范文第1篇
摘要：本文根據機械設計課程的特點和機械工程專業學生的培養目標，探討了本課程的教學內容和教學模式的改革，提出了一些有益的方法，提高了學生對學習機械設計課程的興趣。對于培養學生的自學能力、創新能力、動手能力和工程實際應用能力以及團隊協作精神都有一定的作用。
關鍵詞：機械設計；教學改革；多媒體教學
一、引言
機械設計課程是以一般尺寸通用零、部件的設計為核心的設計性課程，它是機械工程專業學生必修的最重要的專業技術基礎課程之一。通過本課程的學習，學生可以掌握通用零、部件的設計原理、方法和機械設計的一般規律，從而掌握綜合應用所學知識，開發或研究改進新的零、部件的能力，再通過后續相應課程設計的學習實踐，進而具有設計簡單的機械傳動裝置的能力[1]。機械設計課程是一門理論與實踐相結合的課程[2]。在課程的學習過程中，學生要綜合應用先修課程中所學習的有關知識與技能，結合教學中各個實踐環節進行基本的機械技術訓練，逐漸提高自己的理論水平和設計構思能力，特別是要在提出問題、分析問題和解決問題等方面的能力得到明顯提高，為順利過渡到專業課程的學習和畢業設計打下良好的基礎。隨著高等學校學生培養模式的改革，對學生素質和各方面能力的培養得到了越來越高的重視，對像機械設計這樣的傳統專業基礎課的教學課時進行了適當的縮減。因此，為了學生能在短學時內掌握本課程的主要內容，同時，為了克服本課程學習內容比較枯燥的問題，提高學生學習的興趣和主動性，我們對機械設計課程的教學內容、教學模式等方面進行了改革和實踐探索，從而使本課程的教學能夠更好地符合當代大學對機械工程專業學生素質和工程實踐能力培養的要求。
二、教學內容和教學模式改革實踐探討
針對機械設計課程的教學現狀和存在的問題，結合學校的小學期制的辦學特點和機械工程專業的實際情況，經過多年的教學實踐，對本課程的教學內容和教學模式進行了改革和實踐探討，主要體現在如下幾個方面：
1.精選教學內容與自學內容相結合。由于目前機械設計教材的內容較多，對于60學時的機械設計課程來說，無法對所有內容進行講解，因此，我們根據機械設計課程教學大綱的要求，對所用教材的內容進行了篩選，精選出了比較適合機械工程專業的章節，并根據內容的重要程度又分為講課內容和自學內容兩部分。多年來，我校采用的都是西北工業大學編著的機械設計教材，我們對其中的幾大篇內容進行篩選，具體情況是：第一篇的總論選擇了緒論和機械零件的強度這兩章；第二篇的連接選擇了螺紋連接和螺旋傳動及鍵連接和銷連接等內容；第三篇的機械傳動對機械工程專業的學生來說是非常重要的一部分內容，全部選為學習內容，主要有帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動等章節；第四篇的軸系零、部件選擇了滾動軸承、滑動軸承、聯軸器和離合器以及軸等內容；第五篇的其他零、部件不做要求，不過，其中的減速箱部分會在后續的相應課程設計中介紹和設計，而且在本課程的實驗課中也會進行熟悉和拆裝操作。上述選擇出的學習內容又分為了講課內容和自學內容兩部分。為了提高學生的自學能力，對于部分比較枯燥和理論推導比較煩瑣的內容列為了自學內容，比如在滑動軸承中的承載量系數Cp計算公式的推導過程中，需要用到高等數學中的微積分知識?？紤]到課時比較少的實際情況，在課上教師只簡單介紹一下Cp計算公式，以及推導所用到的數學模型、基本公式和推導過程，同時布置課后學生自學內容。對于微積分基礎比較好的或計劃畢業之后繼續深造機械大類的學生，建議他們可以自己具體推導一下。還有在齒輪傳動中的彎曲強度和接觸強度計算中，也采用類似的講課方式，彎曲用力和接觸用力計算公式的推導也歸為課后自學內容，其中輪齒彎曲應力的推導要用到材料力學的懸臂梁模型，而接觸應力的推導要用到彈性力學的接觸應力計算公式，并采用兩個軸線平行的圓柱體外接觸模型進行推導，然后，還要根據齒輪傳動的實際情況，添加一些修正系數。當然還有一些類似的內容也歸為自學內容，在此就不一一列出了。
2.教學內容與實驗內容相結合。為了加強實踐教學環節，增強和培養學生的動手能力和知識運用能力，機械設計課程為學生開設了四個與上課內容相關的實驗，分別是“通用零、部件和常用傳動認知”，“帶傳動的滑動和效率測定”，“機械傳動性能綜合測試”和“減速箱拆裝及其結構分析”。這些實驗的開設首先使學生對本課程的主要講解對象有了一定的宏觀感性認識，了解了本課程要講的通用零、部件的結構、類型、特點和應用。其次是通過對常用機械傳動，如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動等機械傳動裝置的轉矩、傳動比、功率和效率等機械參數的綜合測試，加深了學生對常見機械傳動性能的認知和理解。最后，通過對減速箱這類具有代表性的傳動裝置的進行拆裝，加深了學生對本課程所講知識的實用性和重要性的認知。通過開設與講課內容密切相關的實驗課，使學生在學習理論知識的同時，可以分組親自動手來驗證所學的知識，體驗所學機械零、部件的設計理論和方法對設計機器的重要性，進而增強學生對機械設計課程的重視和主動性，為以后的課程設計和畢業設計打下良好的基礎。本課程的實踐教學環節對于機械工程類的學生是非常有必要的，也是學校重點加強的一個教學環節。這樣的教學使學生學到的不僅是理論知識，而且可以培養學生具有通過理論與實際相結合來解決實際問題的思維方式和進行探索及創新設計的能力。
3.教學內容與產品設計相結合。在機械設計課程的教學過程中，為了培養學生的自學能力、團隊協作精神和把所學知識應用到實際產品設計的能力，為學生安排了產品和部件設計大作業?？紤]到上海大學采用的是每學年三個學期+暑期實踐學期的教學體制，每個學期的教學時間只有十周，因此機械設計課程的教學內容安排在了兩個學期進行，這樣我們也相應安排了兩個大作業，分別是“螺旋起重器（千斤頂）設計”和“軸系部件設計”。這兩個大作業的設計和繪圖過程，完全由學生通過自學、教師提供的參考資料來完成，同時，為了培養團隊協作精神和節省學生的課外時間，一般分為2—4人一組完成，其中指定組長一名，負責大作業的分工和提交作業結果，提交的設計說明書和裝配圖將作為評定平時成績的重要依據之一。螺旋起重器的設計是在完成了螺紋連接的教學之后進行，需要每組同學在自學有關螺旋傳動的設計資料之后開始，設計完成之后一般是用AutoCAD等軟件繪制裝配圖，然后在指定的日期之前提交設計說明書和裝配圖各一份。軸系部件設計是在完成滾動軸承、齒輪傳動和軸等內容的教學之后進行。學生需要根據老師提供的參考資料把已學的齒輪傳動的設計方法，滾動軸承的選擇與壽命計算以及軸的結構設計和強度計算等知識綜合運用之后才能完成這次大作業。要求提交的資料與螺旋起重器一樣，也是設計說明書和裝配圖各一份。通過上述兩個大作業的實踐鍛煉，可以有效提高學生的自學能力、團隊協作精神和綜合運用所學知識來設計產品的能力。
4.教學內容與創新或競賽項目相結合。大學生參加上海市或學校的創新創業項目或參加一些競賽項目，一般都是在還沒有開始學習機械設計課程之前進行的，因此他們一般是4—5人一組參加項目的設計工作，參考資料一般都是網上下載的或自學有關資料，根據資料的介紹選擇購買一些通用零、部件進行組裝，并對一些非標準件進行簡單的加工，完成的產品有些并沒有根據設計理論和方法進行設計，只要作品達到預期的功能要求就可以了。因此，在他們學習機械設計課程時，有些學生會主動對已完成的項目進行改進，或者根據剛學的設計理論與方法重新進行設計和計算。在課后或課外輔導時間也會有學生主動與上課老師探討創新或競賽項目在機械設計方面的改進問題。比如，有一個5人小組參加的上海市創新項目“全地形運動小車”，最終設計結果見圖1。這些同學在學習機械設計課程的時候，他們更加清楚了小車的傳動部分需要根據小車的受力情況，按照機械設計課程介紹的設計理論和方法來設計其中的傳動齒輪和軸等零件的大小和結構，并根據計算出的載荷來選擇其中的電動機和滾動軸承等部件的類型和型號等。同樣的情況也出現在設計各種各類的運動裝置中，比如，倉庫或商場中運載物品的設備，參加競賽的各種小型機器人等，也會有學生提出對已完成項目的改進方案并與上課教師進行討論。
通過上課內容與這些創新或競賽項目的設計過程中的互動，增加了學生對機械設計課程的興趣，增強了學生學好本門課程的主動性。同時，也讓學生體驗到了把所學知識如何綜合運用到設計實際產品中的樂趣。
5.教學內容多媒體化與動畫顯示軟件相結合。上海大學在十幾年前就基本上在所有教室配備了多媒體設備，為教師采用多媒體教學奠定了基礎。由于機械設計課程內容廣泛，設計與校核公式多、圖表多、設計計算過程復雜，采用多媒體教學可以明顯提高教學效率[3]，使同學們在短時間內學習更多的設計理論和方法。但是機械設計中的一些零、部件的工作原理、結構分析等方法在多媒體PPT上動態顯示并不是很方便和理想，因此，許多年之前在申報校級精品課程通過之后，我們就利用教改項目的經費，為機械設計課程配備了一套通用零、部件動態顯示軟件。在上課的時候，可以配合教學內容穿插播放動畫，在需要的時候也可以播放配音。這樣的教學方式既活躍了上課氣氛，又便于學生理解所學知識。比如，在講到帶傳動時，可以播放帶傳動的預緊力調節過程，帶傳動的彈性滑動和打滑過程等，使學生對彈性滑動和打滑的區別一目了然，也加深了學生對彈性滑動與打滑的理解；在講到螺紋連接時，可以播放緊螺栓連接的預緊力和工作載荷的加載過程以及螺栓與被連接件的同步彈性變形過程（被放大顯示）；在講到軸的結構設計的時候，可以播放軸上零件的裝配順序，增強學生在這方面的感性認識。如圖2所示即為軸上零件裝配順序的動畫瞬間截圖。
三、結論
通過機械設計課程的教學內容和教學模式的改革，把教學內容與自學內容、實踐內容、創新項目、產品設計以及動畫顯示軟件等相結合進行教學，在一定程度上提高了學生學習機械設計課程的興趣和主動性，培養了學生的創新能力、自學能力、團隊協作精神以及綜合運用所學知識解決實際問題的能力，也為后續的課程設計和畢業設計打下了良好的基礎。
參考文獻：
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課程教學機械設計論文范文第2篇
摘要：機械設計基礎課程是高職院校機械類或近機械類必開設的一門重要課程，高職院校擴招百萬后，該課程的教學質量保障方面即將面臨諸多挑戰，引申出了許多的問題有待去解決。針對如何提高機械設計基礎課程教學質量，分析總結高職擴招教學質量提升所面臨的挑戰入手，提出高職院校百萬擴招后提升機械設計基礎課程教學質量的對策，對今后的高職院校中開設機械設計基礎課程的院校提升教育教學質量具有一定的指導性意義。
關鍵詞：機械設計基礎;高職擴招;教學質量提升
一、背景
高職院校百萬擴招是貫徹落實《國家職業教育改革實施方案》文件精神非常重要的舉措，同時也是我國職業院校在積極響應國家在新時代大力推進職業教育改革發展的主要體現。早在2019 年 3 月的中國政府工作報中就已經明確地提出了高職院校100 萬擴招的戰略要求[1]。機械類或近機械類專業是部分高職院校擴招生源的主要專業之一，而機械設計基礎是高職院校機械類或近機械類專業的一門專業基礎必修課，為高職院校學生專業能力和人才的培養目標服務。它是聯系基礎課和專業課的重要橋梁，起著承前啟后的作用。學生通過機械設計基礎課程的學習，可以對機械構造、原理等基礎知識有全面的了解，能夠應用所學的知識，在以生產實際中解決一般問題，并為學習后續專業課程奠定基礎。
二、擴招后機械設計基礎課程教學面臨的困難
高職擴招后，職業院校的學生來源多樣，除了通過高考進入學校的學生外還有許多通過單招考進學校的學生，包括退伍軍人、企業員工、失業職員、農民工等等。這些學生主要特點為：素質參差不齊，學習時間差異大、教學場所不集中也不固定、需要采取的授課方式各不一樣、對授課師資的要求也有高有低。機械設計基礎課程是一門理論課教學與實踐教學環節密切聯系的課程，融合度要求高，而目前高職院校開設的該門課程理論課教學周期長，知識點繁多，理論性、專業性強，授課課時非常有限，往往以教師唱獨角戲為主，學生學習興趣和積極性不高[2]。結合機械設計基礎課程的特殊性及生源的多樣性勢必會對該門課程的教學質量產生較大的沖擊和影響，也將給高職院校教學管理和教學的實施帶來很多困難。
三、提高機械設計基礎課程教學質量的路徑探索
（一）因材施教，多元并進
非傳統生源群體已逐漸成為高等職業教育普及化不可或缺的組成部分。由于高考統招生與單招生、就業與未就業人員、不同年齡、不同企業等生源特點，各院校需分類編制專業人才培養方案，并制定有針對性的機械設計基礎課程標準、授課計劃，采取彈性學年制和靈活多樣教學模式;還應對下崗失業人員、退役軍人、新型職業農民等學員采取相適宜的教育管理[3]。根據不同學員學習時間的不同，采取線上、線下相結合的教學方式。線上教學以校內專任教師為主，教授內容應為簡單、易懂、實用的概括性理論知識，教學內容可上傳至職教云平臺便于工作與學習時間沖突的企業員工重復播放。線下教學教師優選企業從事機械設計和機械裝配的工程師，授課內容以現場自動化生產設備的裝調實訓為主，這樣才能更好的掌握各類機械零部件、機械傳動、機械機構的安裝等知識，有條件的地區甚至可實行多企業員工集中分時段的線下教學。
（二）虛實結合、融會貫通
高職院校擴招生源的數量在不斷的增加，而各院校實際的辦學經費有限，對于機械設計基礎這樣對實驗室場地面積和儀器設備數量有較高要求的課程，新增設備及設備損耗所需的經費投入更是相當的大，高職院校自身很難提供配套設施。隨著軟件技術、計算機技術、信息技術以及虛擬現實技術的不斷創新飛躍，構建符合真實環境的機械設計基礎實驗課程虛擬仿真實驗室可有效的降低該課程的實驗經費投入[4].本學院優秀教師可組建團隊根據實驗教學實際情況開發常用零件和機構三維實體模型，這可使不同生源的學生都能隨時隨地的上網學習常用零件的結構特點與機構運動原理，教師也可很好的采用虛實結合方式有效開展實驗教學。
（三）改革課程考核方法
以往的機械設計基礎課程教學考核，教師主要以閉卷筆試的方式來評定學生成績，這種方法對于企業學員來說是難以執行且非常低效的，根本無法評估出教學效果，還特別容易打消學員接受高等教育的積極性。生源不同，機械設計基礎課程的考核評價方式也應從“單一式”變為“多元式”。對于進入校內的統招生、單招生可采用理論考試為主、現場技能操作為主的方式考核。而對企業人員的考核成績應加大對其在從事生產實踐活動的過程性評價，如自動化非標設備的現場裝配技能考核?？己藭r間應階段化，不宜過于緊湊，學生可隨時隨地將與課程相關的實踐活動展示到職教云平臺，同時可以錄制如自身對機械傳動機構安裝的視頻作為考核的重要部分，這能激發學生自覺、主動地探索機械零部件、各種機構傳動的原理、過程、方法，達到“學中做、做中學”的效果。
四、結束語
總之，高職擴招后機械設計基礎課程的教學決不可照搬傳統教學的方式，必須貼切實際，不斷創新教學方式，因地、因材靈活多變地實施教學。
參考文獻
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湖南鐵路科技職業技術學院 羅智興
課程教學機械設計論文范文第3篇
【摘 要】為實現學院由高職高專院校向應用型本科院校的順利轉化，實現應用型本科院校以培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才的目的，需對教學制度進行相應的改革。本文從《機械設計》課程教學改革的必要性著手，分別從教學內容、教學方法、教學手段、實踐教學、考試的內容與方法等方面對《機械設計》課程教學改革進行了研究。
【關鍵詞】應用型本科 機械設計 教學改革
作為一種新的高等教育類型，應用型本科院校是本科層面的應用型大學，是我國高等教育體系中的重要組成部分。應用型本科指以應用型為辦學定位，與傳統本科院校不同，其重在“應用”二字，這就要求各專業緊密結合地方特色，注重學生實踐能力，培養應用型人才，從教學體系建設體現“應用”二字，其核心環節是實踐教學。
《機械設計》課程是我院機械設計制造及其自動化專業必修的主干課程，是機械類專業的核心專業基礎課程。為實現學院由高職高專院校向應用型本科院校的順利轉化，實現應用型本科院校以培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才的目的，需對教學制度進行相應的改革。本文從《機械設計》課程教學改革的必要性著手，分別從教學內容、教學方法、教學手段、實踐教學、考試的內容與方法幾個方面對《機械設計》課程教學改革進行了研究。
一、《機械設計》課程教學改革的必要性
應用型本科重在“應用”二字，要求以體現時代精神和社會發展要求的人才觀、質量觀和教育觀為先導，以在新的高等教育形勢下構建滿足和適應經濟與社會發展需要的新的學科方向、專業結構、課程體系，更新教學內容、教學環節、教學方法和教學手段，全面提高教學水平，培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才。
為適應學院轉型，順利實現應用型本科院校的培養目標，這就要求教師就當前《機械設計》課程教學重理論、輕實踐，前沿技術更新不足等現狀，及時改進教學方法，轉變課程以“知識傳授”為主的教育理念，逐步樹立“能力為本”的教學思想，培養學生綜合應用和實踐能力、分析和解決工程實際問題的能力。
二、《機械設計》課程教學改革的措施
（一）教學內容的改革
根據我院機械設計制造及其自動化專業學生畢業標準修訂人才培養方案，確定《機械設計》這門課程所要達到的標準。明確本課程的教學目的與要求，確定教學內容的范圍、廣度與深度。學時分配方面，縮短純理論教學學時，增加現場教學、設計實踐、實驗教學等教學環節和學時。修訂后的教學大綱，反映了本門課程在培養計劃中的地位和作用，遵循了教育教學基本規律，實現了知識、能力、素質協調發展和綜合提高。
在《機械設計》課程的講解中，一定要避免孤立地講解各章節的內容，教師要通過歸納、比較各部分內容將知識組織成一個有機整體。應用型本科教育要立足于生產過程，要緊跟現代機械的發展方向，教育者應關注行業發展前沿的新熱點，不斷地充實和豐富自己的教學內容，尋找有效激發學生求新興趣的新觀念、新事物，不斷開發學生的機械創新思路。
（二）教學方法的改革
在課堂教學中，教師需摒棄“滿堂灌”的現象，堅持啟發式教學、互動式教學、小組協作式教學等多種教學方法的應用，教師應該在教學中把傳授知識、培養能力融為一體，改進教學方法，不斷提高教學質量。
采用啟發式教學方法，通過生動的案例分析，開展積極生動的課堂討論等多種方式，引導學生主動參與、主動探討、主動思考、主動實踐，以實現學生的多方面能力的綜合發展。
采用互動式教學方法，由教師主動變成學生主動，進而形成互動，活躍課堂氣氛。具體方式可以是每周在課前由同學進行一次前沿知識介紹，即使同學們接近了當今技術前沿，又有效彌補了課本更新不及時的缺憾;定期安排學生選取章節講解，其他人提出質疑，教師亦參與其中并講評。
采用小組協作式教學方法。小組協作學習是在班級授課制背景上的一種教學方式，即在承認課堂教學為基本教學組織形式的前提下，教師以學生學習小組為重要的推動性，通過指導小組成員展開合作，發揮群體的積極功能，提高個體的學習動力和能力，達到完成特定的教學任務的目的，改變了教師壟斷整體課堂的信息源而學生處于被動地位的局面，從而激發了學生的主動性、創造性，也因此得以充分的發揮。
（三）教學手段的改革
《機械設計》課程涉及大量實際機構和結構復雜的靜態和動態過程分析，相當一部分學生在學習時因缺乏空間想象和工程實際知識，學習吃力進而產生畏難和厭學情緒。采用現代教育技術和傳統教學手段相結合，利用現代信息技術進行教學手段的改革，可以達到事半功倍的效果。
利用計算機輔助教學課件演示這些過程，再播放生產和生活中的應用錄像，例如齒輪的加工過程;帶傳動中應力變化和分布情況等。這樣可將傳統的“粉筆、教具和掛圖”講授不易講清、學生難以理解、實驗中又看不到的現象，直觀而形象地展示出來。合理運用多媒體教學手段，增強了課堂教學趣味性，使學習的認知過程更為生動和深刻;增加了課堂教學的知識容量;拓寬學生的認知、想象和思維空間，增強了教學的感染力，有效地提高了課堂教學效果和促進了學生的學習效率。
建立網絡主頁開展師生互動。受課堂授課學時的限制，教學內容不可能面面俱到。將課件、參考資料、練習題答案等掛到主頁上，并及時更新。利用網絡資源搭建平臺，進行網上師生交流。教師可以根據學生所反映的情況修訂教學計劃，改善教學效果。
（四）實踐教學改革
我院堅持以培養學生實踐能力和創新精神為核心，積極采取有效措施豐富實踐教學類型，合理統籌設計實驗、實習、實訓、社會實踐、課程設計、畢業設計（論文）、部分專業課程等各種實踐教學環節，實踐教學環節累計學分大致占總學分的28%。嚴格執行人才培養中所規定的實踐教學環節，保證各類專業實踐教學內容落到實處。
在推進實踐教學改革過程中，可以在以下方面著手：1.加大對實踐教學環節必要的財政投入，逐步健全實踐教學環節必備的教學設備與設施，配齊配強實驗室管理員、實訓指導教師，鼓勵教師實施一體化教學，更多承擔實驗實訓教學任務，提升實驗實訓教學水平。2.開放實驗室，創造學生（下轉第26頁）（上接第105頁）走進實驗室的機會。為充分發揮學生學習的主動性，打破實踐教學受實驗學時的限制，改變多年的傳統實踐教學方法，我院面向學生開放實驗室，鼓勵學生參加興趣小組，增加學生實際動手的機會，培養學生分析問題和解決問題的能力。3.對實驗內容、方法進行改革。改革重點是把傳統的示范性、驗證性實驗更新為綜合性設計實驗，使學生加深對基礎知識和設計方法的理解，同時初步掌握從明確設計任務到機構運動方案設計、機構運動參數設計、實驗驗證、模擬仿真驗證等機械產品的一般設計過程。
（五）考試內容和方法的改革
在考核評價方面，采用多元化的考核方式，將考試內容分為平時成績、閉卷考試、課程設計及實驗四大部分，比例分別為10%、50%、20%、20%。對設計、實驗各環節分別進行評分，從操作技能的掌握程度和理論知識的應用能力兩方面全面評價學生的成績。通過考試改革，考試重點從獲取知識量向知識、能力、綜合素質的評價轉移。
三、結語
《機械設計》課程在機械類專業教學計劃中占有重要地位、起著重要作用，是機械類專業的一門主干課程，內容多，課時少。研究如何解決當前《機械設計》教學中面臨的問題，培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才。我們一方面要從教學內容、教學方法不斷提高和改進上下工夫，另外還要培養大學生的機械工程的創新意識和機械設計能力，增強他們學習的主動性。通過持續開展教學改革，變“教師中心、知識中心”的傳統教學模式為“以學生中心、能力中心”的現代教學模式。
參考文獻
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課程教學機械設計論文范文第4篇
摘 要:本文從綠色制造的理念內涵,及在課程設計中的貫徹實施方面作了有益探討,將綠色制造理念和方法與傳統的機械設計課程設計實際結合做了系統敘述。引導學生從綠色設計開始,考慮產品的再回收再利用,最終實現產品的綠色制造。
關鍵詞:機械設計 課程設計 綠色制造
“機械設計課程設計“是機械類專業本科生的一個重要基礎設計訓練,是整個教學環節中的一個必不可少的實踐性教學環節。以往的“機械設計課程設計“對學生的要求更多強調按照設計對象的基本屬性指標進行設計,其設計指導原則側重于產品的功能性、制造工藝性要求和經濟性要求,而很少考慮設計與環境間的協調以及對資源的最優化配置問題,也就是說沒有將綠色制造的理念貫穿到整個設計過程中去。
1 明確綠色制造理念內涵
綠色制造的概念是美國制造工程師學會(SME)在1996年提出的。它是一個綜合考慮環境影響和資源效率的先進制造模式,其內涵是產品生命周期的全過程均具有綠色性[1]。高校應走在時代前列,充當新科學、新技術發展的先導。在高校課程中應充分體現對新理念、新知識、新技術的快速反應。將綠色理念引入機械設計課程設計中來正是基于這一考慮。
首先應讓學生明確傳統制造與綠色制造概念間的區別,理解綠色制造的理念。傳統的制造過程是:設計→制造→包裝→運輸→使用→報廢。它的弊端在于不重視制造過程的資源消耗和污染問題,不考慮報廢后的回收處理問題。而綠色制造強調產品的全生命周期,是將環境問題和資源問題加以同等重視的一種生態和諧的制造模式。綠色制造主要涉及三個方面的問題:產品全生命周期的制造問題、環保問題、資源優化利用問題,它是這三部分的交叉和集成[2]。如圖1所示。
2 在設計過程中強化綠色理念
傳統制造模式是一個開環系統,而綠色制造過程是一個封閉的循環系統.綠色設計處于綠色制造系統的上端,是實現綠色制造的第一個關鍵環節,在很大程度上決定了產品的品質。綠色設計包含的要素有:整機設計模式確定;綠色材料和潤滑的選取;各零部件連接關系的設計;機器的拆卸設計;采用新型制造技術等?！皺C械設計課程設計“主要是引導學生完成第一個環節的工作,實現整機的綠色設計。
2.1 整機設計模式確定
在課程設計中引導學生突破傳統串行設計模式的框框,在整機設計模式上采用與信息技術結合的綠色并行設計和模塊化設計。并行設計(Concurrent Design)強調各部門之間的協同工作,在設計之初就考慮生命周期全過程的各項因素,以提高產品設計、制造的一次成功率;模塊化設計是以模塊作為其構成單元,通過現有通用模塊的不同組合,形成新品種,或者對產品中某個或幾個模塊改型,形成新品種。使產品開發速度和市場響應能力大大提高,同時極大降低成本,延長產品壽命。符合綠色制造的節約性原則。綠色設計離不開信息化的支撐,在設計過程中倡導學生采用CAD軟件或Solidworks軟件。建立CAD或Solidworks的二次開發庫,整合常用的通用模塊,實現模塊化設計。
2.2 綠色設計材料和潤滑的選取
材料選擇是綠色設計的關鍵技術之一。傳統設計選材只注重材料的機械性能、加工工藝性能和經濟性能,而忽略材料對環境的影響因素。綠色設計選材重視材料與環境間的關系,并將資源的優化利用納入重要考慮。綠色設計選擇材料的原則應為:(1)優先選用儲量豐富、可再生材料和回收材料,以提高資源利用率,實現制造業可持續發展;(2)盡量選用低能耗、少污染的材料;(3)盡量選用無毒、無害和低輻射特性的材料;(4)為便于回收,材料上要標注出其型號、種類、等級等。節約材料是減少環境污染的重要途徑。產品加工時采用成型制造技術可以直接或者稍加處理即可用于組成產品,這樣就可以大大減少原材料和能源的消耗。
機器的綠色潤滑也是綠色設計應該充分考慮的內容。傳統課程設計多采用礦物基潤滑油。由于運輸、泄漏、濺射、自然更換等原因,潤滑油不可避免地被排放到環境中,從而對環境造成污染。礦物基潤滑油在自然環境中可生物降解能力又很差,滯留時間長,嚴重污染了土壤和水資源。據不完全統計,每年大約有500萬噸石油基化學品進入生物圈[3]。因此在綠色課程設計中應讓學生盡量選擇干式加工或環境友好型的可生物降解的潤滑油,以免對環境造成污染。干式加工簡化了工藝、減少成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等[4]。目前美國、日本、德國等采用干車削、干磨削、干鏜削等都取得了一定的成果,但在我國還屬于起步階段,有待學生畢業后的研究與探討。
2.3 綠色設計中的可拆卸設計
在課程設計階段,就應該充分考慮到產品中各種不同連接關系和類型的拆卸特點,將可拆卸作為綠色設計的目標之一。拆卸性好的產品,在產品的裝配、維修、檢查過程中不易造成意外損壞;也不會因拆卸過程而導致損壞;可以回收利用報廢機器中可以直接繼續使用的零部件。同時使不同材質零部件的能順利分類,為回爐重煉提供方便。CAD軟件或Solidworks軟件可以學生實現在滿足功能和使用要求的前提下,盡可能采用最簡單的結構和外形,組成產品的零部件材料種類盡可能少,采用易于拆卸的聯結方法,拆卸部位的緊固件數量盡量減少。
3 將產品回收再利用納入設計之中
產品的回收再制造是綠色產品生命周期中的重要環節。在課程設計中幫助學生建立產品全生命周期的概念,按照封閉循環的原則在設計之初就充分考慮到產品報廢后的零部件及材料回收的可能性與可行性、回收價值分析、回收結構工藝性與回收處理方法及回收經濟性等有關一系列問題,以達到零部件及材料的充分有效利用[5]。在設計中建立產品零部件的回收再制造、再利用的信息清單,對所設計的全部內容做出綠色度等級標識;提供回收再利用相關技術和方法的實用信息;讓學生參與建立回收再利用信息平臺和回收再利用數據庫,利用計算機技術和信息技術為產品的回收再利用提供信息服務。
4 結語
我國機械制造行業具有“高投入、高消耗、高污染、低水平、低效益“的特征,它的快速發展是以過度的能源消耗和對生態環境的破壞為代價的。這種發展模式給國家的能源和資源安全帶來嚴峻挑戰,也成為制約中國制造業發展的瓶頸。為了實現我國機械制造業的可持續性發展,推行綠色制造已成為刻不容緩的當務之急。因此,將綠色制造理念滲透于本科生“機械設計課程設計“成為一項重要內容。
參考文獻
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課程教學機械設計論文范文第5篇
摘要：目前，機械設計基礎課程是高職院校機械專業的專業基礎課程，是高職院校機械專業的核心課程之一。由于上課時間的限制，各大學根據其專業教育目標，開設了諸如《機械原理》、《機械零件》、《工程力學》和《金屬材料》之類的課程，以形成現有的《機械設計基礎》課程?；诖?，本文首先分析了高職機械設計基礎課程的現狀，隨后分析了改革思路最后從四個方面分析了一體化教學模式改革措施，以此來供相關人士交流參考。
關鍵詞：高職院校;機械設計;一體化教學
引言：
機械設計的基礎學科是高中大學機械專業的基礎學科，是培養機械基礎知識和提高學生實踐技能的重要學科之一。近年來，高職教育引入了“工學結合”作為人才培養模式改革的切入點，并實施了工學結合的模式，以培養社會上的工作水平的人力資源。學術知識和理論知識以及實踐技能的結合要求對機械設計基礎課程進行改革。因此，基本的機械設計課程如何在“工學結合”模式下反映人才培養的需求，是當前課程改革的主要方向和思路。這對于提高學生的專業素養與實踐能力有著非常重要的幫助，也可以使學生提前感受到未來工作的具體狀況。
一、高職機械設計基礎課程現狀分析
高職院校機械設計基礎課程的設計通常是在完成高職機械設計基礎課程后進行的，主要是基于一階段或兩階段的減速器設計。學生只需計算設計就可以了，例如，應對零件在設計相關的機械產品時會遭到學生的嚴重竊。此外，高職院校的基礎機械設計課程，特別是機械設計課程，動手時間較少，為學生提供了理論知識和實踐經驗。由于綜合能力差，對提高學生的實踐技能非常不利，傳統的機械設計基礎課主要是基于老師的課堂講解和學生的被動聽覺模式。通過向學生講解思想和計劃并為學生進行獨立設計提供必要的指導，而不是通過分析機械設計的基本過程的教學，不難發現教師的主導地位很明確[1]。
綜上所述，高職院校機械設計基礎課程存在的問題嚴重阻礙了高職院校社會工作人員的培訓。因此，需要結合機械行業對人力資源需求的現狀，為以學生的工程實踐為重點的機械設計奠定基礎課程改革體系。
二、關于高中機械設計基礎學科改革的思考
高職教育的本質特征是要求高職院校建立適應社會地位要求的課程教育體系，并以學生的工程實踐能力為中心，對機械設計基礎課程體系進行改革。在機器設計基礎課程中的教學應改變舊的老師主導的模型并激發學生的主動性。例如，教師應在課程中決定機械設計的主題，然后將學生分組并組織他們進行獨立設計。為了完成機器設計，教師不應在設計過程中直接評估和指導學生，而應充分利用學生的主觀性。當然，教師不應將基礎機械設計課程的教學局限于課堂教學方法，而應采取活動演示和學生作業報告的形式來豐富教學方法[2]。
三、一體化教學模式改革的策略
（一）建立綜合教室
包容性教育，“做”是教育的基礎。它使學生能夠有效地拆卸和組裝相關機構，例如皮帶傳動，齒輪機構，連桿機構等，從而使他們能夠實際執行和整合所學知識，以實現所需的學習效果。為了提高授課質量，該大學加強了《機械設計基礎》課程的``教授\'綜合教室的建立，并開發了機械設計創新教育平臺。這套教學設備可以覆蓋課程的所有相關機構，學生可以自組織該機構。建立。在培養學生的實踐工程技能的同時，能夠總結并發現一些有關機械設計潛在機制的一般原理和概念。通過解決實際問題，可以在運動方案的設計中納入一些基本知識點，并可以更全面地了解機械系統的運動特性。綜合教室的建設為課程改革打下了堅實的基礎[3]。
（二）綜合師資培訓
為了提高教師的整體能力，我們鼓勵專業教師參加實際生產，參加各種國內培訓，鼓勵教師舉辦各種教育和研究項目，并鼓勵教師參加各種技術競賽。通過這樣做，擴大教師的視野并加強他們的實踐能力。相關教師還以項目的形式設計開發了一體化的課堂機器設計創新培訓平臺，該項目已獲得兩項實用新型專利。同時，我們邀請具有較高學術成就和豐富實踐經驗的公司和機構的工程技術與學校的專業教師一起研究培訓計劃，培訓大綱，評估標準和課程方法，并優化培訓標準和培訓實踐，綜合專業培訓團隊為課程的綜合培訓提供了堅實的保證。
（三）課程內容優化
在課程中引入了真實的機器結構實例，并將教學內容與理論和實踐相結合。借助自己開發的機械設計創新培訓平臺相互補充，并使用現場培訓模式進行培訓。在培訓過程中，采用了六級教育模式：信息、計劃、決策、實施、檢查和評估。規劃和模塊化學習內容。每種學習情況的設計都基于典型性，有效性和漸進性的原則來進行相關設計，使學生能夠完成對相關機構的漸進式學習，并通過指導完成整個學習過程。
（四）教科書組成
以前的基礎機械設計教科書強調了基礎理論的系統性和全面性，而沒有關注那些難以滿足高職教育要求的學生的結構設計和實踐能力的創新。因此，可以在《教授與行為整合》的教學思想的指導下編輯了《機械設計基礎》綜合教材。教科書的內容與實際應用緊密聯系，并與綜合課堂深度融合，理論知識點被整合到各種項目的建設過程中，使學生學習“工作”并增進理解[4]。
四、結束語
在培養高技能應用人才的環境下，機械設計基礎課程是機械專業的重要教育環節，因此，高職院校需要深化機械設計基礎課程的改革，以培養學生的問題分析和解決能力，為培養21世紀的高端人才奠定了良好的基礎。
參考文獻
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作者姓名：王東升，1987.09，男，河北人，單位：遼寧省交通高等?？茖W校，初級實驗師，本科學歷，學士學位，研究方向：機械方向。
課程教學機械設計論文范文第6篇
【摘 要】傳統課程標準下的機械基礎分為理論力學、材料力學、機械原理、機械零件四類，但它們偏重理論且與機械基礎注重實踐以及高職培養應用型人才的初衷不符。就新課程下的機械基礎教學方法進行了研究。
【關鍵詞】新課程 機械基礎 教學方法 研究 切入點
作為機械類專業重要科目的機械基礎，以往的課程是分為四門來學習的。即理論力學、材料力學、機械原理、機械零件。這四門課程的理論性和抽象性過強，且涉及面廣，需要的學時多，其特點是偏重學術，卻對實際應用方面指導不夠，不能滿足高職對應用型人才培養的要求。針對這一現狀，提出了新課程標準。
一、新課程標準與傳統教學標準的區別
1 學習方式上的區別
新課程標準與傳統教學標準相比，在教學方式上倡導自主、探究、合作，它強調的是培養學生的創新精神和實踐能力，像搜集和處理信息、獲得新知、分析解決問題、交流合作的能力等。而這些都是傳統教學標準所欠缺的，傳統的說教式教學方式已經不能適應課改的要求。
2 教學手段上的區別
傳統課程標準以課堂教學為基礎，老師往往采取的是填鴨式、灌輸式的教學手段。新課程標準的教學則強調學生在學習知識的過程中了解知識的形成過程并掌握其規律。
3 主觀能動性的區別
新課程標準的一個最顯著的特點就是強調探究式學習，要做到探究式學習，就要發揮學生的自主學習能力，以學生為中心，這樣才能把學生的被動學習變成主動學習。而傳統課程標準以老師為中心，學生的學習是在老師的要求下被動接受的，因此就不可能記得牢，經常是到了下課，學的東西又還給了老師。
二、新課程標準下的機械基礎教學
1 傳統課程標準的弊病催生新課程標準下的機械基礎教學
由于傳統課程下的機械基礎耗時多，且學術性、理論性、抽象性過強，不適合高職培養應用型人才的需要，因此課程改革勢在必行。新的課程標準實施后，機械基礎成為機電設備維修與管理、汽車運用技術、機電一體化、數控技術、模具設計與制造等機電類專業的必修課，并具有實踐指導意義。
2 新課程下的機械基礎與傳統課程下的機械基礎比較
新課程下的機械基礎只針對有所關聯的專業進行開設，且在課程的設置上堅持改革、發展和創新，強調的是基礎過程的課程體系建設，強調教師的教學科研能力，突出的是課程內容的實用性、先進性。并以操作性為重點。而傳統課程下的機械基礎的受眾不明確，老師也多照本宣科，學生也缺乏實踐的機會，使得本來很實用的學科變成了紙上談兵。
三、新課程下的機械基礎教學的切入點
1 實現應試教育向素質教育的轉變
以前，機械基礎的課程設計之所以強調理論教學，是為了適應考試的需要，學得好是一張卷子，學得不好也是一張卷子。學生學習機械基礎就是為了應付考試，學習質量可想而知。新課程讓機械基礎這個實踐性強且實用性佳的學科回歸了本位，老師在教學實踐中強調的是學生的參與，特別是動手能力的培養，繼而使得學生的理論知識也得到了鞏固。
2 擺脫對書本的依賴，以實踐教學為主
之前的機械基礎內容難、繁、偏、1日，老師教起來費神，學生聽起來頭疼。這還不說，由于師生都以書本為唯一的獲知來源，使得書上的一些理論缺乏現實參考，有的學生，老師已講得聲嘶力竭，他還如丈二和尚摸不著頭腦。
3 注重扮演角色性質的變化
如果把機械基礎比作是一部電影劇本，里面有很多臺詞，以往是老師作為演員，按劇本里的臺詞把要說的話給念白出來，學生只要當觀眾，進行附和就行了。但是新課程則要求將老師和學生的角色換過來，變為學生當演員，讓老師來當觀眾，同時還要對學生的演技進行評判。特別是在實驗課或是校外實踐時，更是要以學生為主角，以他們真正掌握所學知識為標準。
四、新課程下的機械基礎學時設置及目的
根據新課程標準的要求，不妨將以往涉及面廣的理論知識進行模塊化分類，分為基礎知識、機械傳動、機械零部件三大模塊。對于基礎部分以理論講述為主，課時不宜過多。而其他部分則分為兩種情況，既有理論，又有實踐的，則課時均分；以實踐為主的，適當增加實驗課。這樣一來，主題就得到了突出，老師實現了教學目的，學生達到了學習目的。
新課程下的機械基礎教學強調的是輕理論、重實踐，輕說教、重自學。因此，在教學方式和手段上要適應課改的要求，在教學內容上務實且要學會運用現代教學技術，將多媒體教學等形式引入課堂，并在實踐教學中逐步形成教學體系，這樣才能使得機械基礎教學不斷推向前進。