机械设计基础知识总结
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇机械设计基础知识总结范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
机械设计基础知识总结范文第1篇
关键词：机械设计基础 研究性学习 创新能力
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)02(a)-0208-01
机械设计基础课程是机电专业的一门重要的专业基础课，它不仅要求学生要掌握扎实的基础理论知识，还要具备将所学到的理论应用到工程实践中去的能力。虽然随着多媒体教学手段的完善，和立体化教学资源的逐步建设，教学效果有了一定的提高，但学生仍然是被动地接受老师讲授的知识，缺少学生自主性地参与、探究性的学习。而在本课程中引入研究性学习，在教学过程中创设一种类似科学研究的情境，让学生在教师引导下，从学习、生活及社会活动中去选择和确定研究专题，通过收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的过程，进而了解社会，学会学习，培养分析问题、解决问题的能力和创造能力。
1 开展研究性学习的工作基础
在机械设计基础的课程教学中，我们一直重视基础和实践，并不断尝试改革和创新。也取得了一定的成绩，这些正是开展研究性教学不可或缺的资源。
1.1 研究性学习的基础――立体化教学包的建立
在机械设计基础的整个教学中，我们不仅注重教材的建设，还建立了一系列与教材相配套的教学辅助资源。制作了多媒体辅助教学系统，编写了电子教案和试题库，编写了机械设计基础的学习指南与典型题解，建立了网络课程，以方便学生自学。这种立体化教学包的建立，在课堂教学中发挥了积极的作用，有助于研究性教学的开展。在学生进行探究学习的过程中，有全方位的教学资源可供参考，这无疑为学生自主学习创造了条件，起到了很好的促进作用。
1.2 研究性学习的雏形――“全课程系统课堂讨论”的教学方法一
在《机械设计基础》课程前期的教学中，我们就有一定的研究基础。我们过去在整个教学过程中，采用“全课程系统课堂讨论”的教学方法，将整机(减速器)的设计步骤中主要环节分为五个专题：即从已学过的力学知识开始，逐个讨论系数选择、受力分析、结构设计等，最后到设计出一整减速器。但在实行过程中发现还是有欠缺，总有部分学生置身于课堂讨论以外，没有积极的参与其中。而开展研究性学习后，把学生编成小组，给每个学生进行分工，让每个人有事干，则有助于改变这种部分学生“不作为”的现状。
1.3 研究性学习的促进――丰富的课外实践活动
为了培养学生的创新能力和研究能力，本课程组一直积极组织与指导学生参加我校的创新大赛、“机电杯动力小车大赛”、“全国机器人大赛等活动”，在“全国足球机器人大赛”、“游中国机器人大赛”……在活动中既培养了学生的实践能力和科研能力，也进一步激发了学生探究性学习的热情。
2 开展研究性教学的基本思路
研究性教学并不是一味地脱离基础知识的教学，而是在基础知识的教学中融入研究的理念，加入实践的训练。所以学科基础知识的理解和掌握是进行研究性学习的基础，但在研究性学习模式下，获取学科基础知识的方法要有所改变。过去的常规教学模式主要通过学生预习、同学交流、教师讲授、师生交流等方式，达到新知识的全面理解，但这是一种被动学习模式。而在研究性学习模式下，教师根据每一章节的教学计划，根据重点、难点的要求，布置相应的研究任务。该任务要难度适中，且尽可能从现实生活中寻找与现实生活息息相关的真实材料，提出挑战性问题，布置真实任务等。让学生能够利用已有相关知识和经验，去同化和旁通当前所学的知识，启发学生思考与创造。对综合性内容，通过选取“项目”来创设“情境”，通过“协作方式”开展学习讨论，通过完成“项目”实现知识的更新。
2.1 学习方式的多样性
研究性学习模式要综合多种教学方式，互相促进，而且研究性学习的方式也是依课程内容而变化的。比如：在土《机械设计基础》课程绪论时，为了激发学生的学习兴趣和了解机械方面的相关扩展知识，可布置有关“了解机械发展的历史，机械学科的新发展”方面的研究性论文；对平面四杆机构和凸轮机构等内容可以让学生在实际生活中寻找连杆、凸轮机构的应用实例，并通过实际的使用来自行研究机构的特点、种类，发现相应的缺点，撰写调查报告；比如在介绍轴的结构设计这一章时，我们准备了错误的图例让大家进行结构分析。过去都是教师先行讲解，现在我们让大家课前分组讨论，画出正确的结构图，并且让每一小组做成PPT在课堂讨论。这样在讨论中大家都能畅所欲言，也不再会出现“冷场”或教师“一言堂”的现象了。此外还可以有问卷、读书笔记等等形式，充分地将学生调动起来，通过各种研究手段来掌握所学知识。
2.2 组织形式要合理
在研究的过程中，一般以小组为单位，小组成员按学习成绩、性格特长合理搭配以进行互补。组内分工由学生自行决定，如创造能力强的可以制定计划或进行方案设计，力学好的同学可以进行运动学或动力学的分析、研究，制图好的同学可以进行画图，其余的同学可以帮忙查资料、调研等。这样可以各尽其才，也能够使每一位同学都主动参与到研究中来，享受探究带来的学习乐趣。
2.3 实施步骤要细致
由教师布置研究任务，并根据情况提供适当资料一各研究小组经研究确定相应的研究主题一组内讨论分工协作，并制定研究计划和方案一按研究任务的不同，展开项目实施工作(在学生的项目研究过程中，教师要进行适时、适当的指导，引导学生质疑、探究和创新，使他们学会思考。)一组内成员制作成果的展示或撰写研究报告等一教师点评、总结。
2.4 成绩评定要客观
对学生进行研究性学习的评价不应同于对学生的知识评价，采取以过程评价为重点，过程与结果相结合的原则。研究性学习强调的是研究过程，通过探究性的过程，达到自主学习的目的。所以成绩主要分两部分：一是平时成绩，主要依据学生收集信息、提出问题和在项目研究的的参与情况来评分，占总分的60％。为避免研究流于形式，在平时成绩的评定时，由小组和教师根据学生在小组中的参与情况共同评分；二是项目成果，主要依据项目成果的展示、介绍和答辩的情况来评分，占总分的40％。
机械设计基础知识总结范文第2篇
关键词：机械设计；教学模式；CAD技术
作者简介：徐静（1963-），女，浙江绍兴人，绍兴文理学院元培学院，副教授；董雁（1964-），男，浙江舟山人，绍兴文理学院工学院，教授。（浙江 绍兴 312000）
基金项目：本文系2012年绍兴市高等教育教学改革重点课题的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0102-01
“机械设计”是机械类专业的一门主干技术基础课，该课程的作用在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，具备一定的机械设计基本技能，为后续专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。但“机械设计”传统教学模式通常从分析各种通用零部件的失效形式开始，讨论设计准则，总结设计方法，推导设计公式，熟悉和运用手册、图册、标准和规范等设计资料。设计过程一般以计算器和绘图板为设计工具，计算和绘图过程繁杂，工作量很大。
随着CAD技术的突飞猛进，机械产品设计的传统模式发生了深刻变革，改变了工程界的设计思想及思维方式，成为现代企业必不可少的设计手段。如何适应这种设计方法和思维模式的变革，培养掌握现代设计方法的新型机械设计人才，是一个急待深入研究和解决的问题。因此，笔者一直致力于将机械类专业先修的C语言程序设计、计算机绘图及三维实体建模技术等课程知识，与“机械设计”课程的教学内容有机地融合在一起，探索并实践基于CAD技术的“机械设计”课程教学新的模式。
一、基于CAD技术的“机械设计”教学模式
“机械设计”是一门综合性、实践性很强的课程，涉及到画法几何及机械制图、AutoCAD、机械工程材料、制造技术基础、公差及技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等多门先修课程的知识。不同的老师担任不同的课程，传统的教学目标只着眼于某一课程基础知识的掌握，容易忽视课程之间的交叉和联系。基于CAD技术的“机械设计”教学模式，打破传统的机械设计、C语言程序设计、计算机绘图等课程的界限，在理论教学中穿插机械零部件的程序设计教学环节，在课程设计中引入计算机辅助设计实践环节。通过教学，不仅使学生掌握机械设计所必需的基础知识，更为重要的是使学生将所学的计算机知识融会贯通，掌握先进的现代CAD技术手段，充分利用计算机强大的信息存储与检索功能、数据分析与计算功能、图形作图与文字处理功能，极大地提高机械设计的效率和质量，以适应信息技术飞速发展的时代需求。
1.CAD技术与课堂教学内容有机融合
“机械设计”课程是以一般通用零部件设计为核心的设计性课程。在传统的教学过程中，对于某一种零件设计，要求学生掌握零件的失效形式和设计准则，能够合理地选择零件的材料及热处理方式，掌握零件的设计计算理论和结构设计方法，能够正确地选用设计过程中的各设计参数，确定零件的各结构尺寸，绘制出零件工作图。采用传统人工设计，由于在设计过程中需要检索大量技术信息，如各种线图、数表、数据和资料，并根据相关的设计公式进行计算，不仅费时费力，而且设计精度不高，而计算机强大的数据计算功能可以帮助解决这些难题。因此，在学生已学过“C语言程序设计”并具有一定编程能力的基础上，根据“机械设计”教学要求和教学进程，将机械CAD技术融入相应的课堂教学环节中，积极引导学生利用先进的CAD技术解决工程实际问题。
（1）设计资料的程序化处理。要实现机械CAD，首先要解决的问题是设计资料的计算机处理。设计资料或列成数表，或绘制成线图，常用的处理方法有直接编入设计的程序、编成独立的数据文件、建立数据库等。为此，笔者将“数表和线图的程序化处理”作为一个教学单元融入“机械设计”课堂教学中。在教学过程中，对于数表，要求学生应用C语言编程将其转化为数组，再利用查找法中的顺序法、二分法、分块法等，根据输入变量得到数组的下标获得相应的数据，最后根据精度要求通过线性插值、二次插值等方法计算得到所需要的设计参数。对于线图，有公式化和数表化两种处理方法，公式化处理要求学生根据线图的变化趋势、直线线图直接求出直线方程，曲线线图通过多项式拟合得到近似方程。数表化处理则采取等分坐标在曲线上取值转化为数表再进行程序处理。通过这一教学环节，学生不仅感受到程序设计在数据信息处理中的优越性，而且激发了学生应用计算机技术的兴趣。
（2）常用零部件的计算机辅助设计。在机械设计中，经常会涉及到螺纹联接、键联接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动以及滚动轴承等各种零部件的设计计算，手工计算工作量很大，而且容易出错。为此，笔者在教学计划中设置了计算机辅助设计大作业教学环节。编写了《机械零件CAD编程大作业》指导书，要求学生在掌握数表和线图程序化处理的基础上，根据指导书给定的任务和要求，独立地完成一种零件或部件的计算机辅助设计程序，包括各子程序及源程序流程图、数表或线图处理程序、设计计算程序及源程序编制、程序调试及实际算例验证，以及设计说明书的编写。一般学生要求使用C语言编制仅输出设计结果的简单程序；对编程能力较强且学有余力的学生，鼓励他们使用Visual Basic和Visual C++等语言编制具有人机交互功能的辅助设计软件。通过这一实践环节，学生利用所编设计程序，根据输入的参数就能计算出绘图所需的尺寸，减轻了学生的手工计算工作量，提高了设计的准确性和高效性。
2.CAD技术在课程设计中的应用
机械设计课程设计是配合“机械设计”课程理论教学的一个重要实践教学环节。绝大多数工科院校一般都选择由“机械设计”课程所学过的大部分零部件所组成的机械传动装置或结构较为简单的机械作为课程设计题目。传统的教学方法对课程设计的要求还停留在人工计算、手工绘图阶段，由于设计过程繁琐、重复工作量大，教学效果一直不够理想。因此，为了将学生从枯燥、重复的手工设计中解脱出来，集中时间和精力用于方案设计、结构设计等创造性思维训练上，笔者在机械设计课程设计中全面引入CAD技术，利用机械设计课程设计辅助设计软件在AutoCAD环境下完成零部件的计算机辅助设计并输出零件工作图，继而完成装配图。
减速器设计是“机械设计”课程设计最常用的设计题目。笔者选用的减速器课程设计辅助设计软件是嵌套在AutoCAD设计软件中，是一组在AutoCAD环境下运行的应用程序，主要功能包括：典型零部件的设计计算及校核计算；典型零部件及典型结构的设计与绘图；典型零部件的标准数据查询等。该应用程序通过复制、添加到AutoCAD设计软件中，则AutoCAD界面上方下拉式菜单可产生新的选项“机械零件设计”按钮。使用时，只要用鼠标单击所需设计零部件的菜单，即可进入此零部件的设计计算程序，完成设计、校核、绘图等设计任务，为学生进行方案对比、参数优化等创新设计提供了有力的CAD技术支持，充分调动了学生的学习积极性，极大地提高了课程设计的教学效果。
二、结论
随着计算机技术的广泛应用，同行们致力于将CAD技术的应用和开发与“机械设计”教学模式的改革和创新结合起来，意识到在“机械设计”课程教学中引入CAD技术的必要性和可行性。将CAD技术融入“机械设计”的课程教学，既有利于提高学生计算机应用能力和运用知识解决工程实际问题的能力，又有利于培养学生先进的设计思想和创新的设计理念，对提高课程教学质量将起到积极的推动作用。
参考文献：
[1]咸斌.与现代CAD技术相结合的机械设计基础教学方法研究[J].盐城工学院学报，2005，（6）：72-75.
[2]李一民.基于知识融合的机械设计教学法及资源开发[J].现代教学技术，2010，（10）：76-78.
[3]王军.运用CAD技术进行变速箱设计[J].江汉石油科技，2005，
（3）：47-50.
[4]李淼林.应用型本科《机械设计课程设计》教学改革初探[J].高校讲坛，2010，（9）：145-146.
[5]凌丹.CAD技术在《机械设计》课程设计中的应用[J].实验科学与技术，2005，（10）：51-52.
[6]濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，
机械设计基础知识总结范文第3篇
[关键词]机械设计基础 学习动机 学习兴趣
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）15-0113-02
《机械设计基础》是高职院校机械及相关专业的基础类课程，其主要要求学生掌握常用机构和机械零件的基本理论，具有初步分析、设计、运用和维护机械装置和设备的能力，在专业教学体系中有承上启下的作用。[1][2]该门课程理论知识较多，具有很强的实践性，对于基础知识薄弱、缺少实践经验的学生来说，听课时往往会觉得枯燥乏味、昏昏欲睡，容易失去学习热情和兴趣，从而影响到教学质量。
高职院校的学生理论基础比较薄弱，在学习的过程中，大部分学生存在主动性差，动力不足，对学习缺乏自信等特点，但这些学生普遍较比较活跃，好奇心强，目的清晰，具有较强的动手能力。[3]学生学习《机械设计基础》课程的动机主要表现在以下几个方面：1.通过考试获得优秀的成绩，进而可以获取奖学金，或者为了顺利毕业等；2.学习有用的知识，为将来学习专业课作准备，或者为胜任以后的工作、实现自己与机械有关的理想；3.出于对未知事物的好奇心，对机械设备的内部结构及联系，对机械设计过程方法等的好奇，为了满足自己的好奇心而主动学习；4.证明自己，获得成就感，得到教师和同学的认同，这类学生通常比较优秀和自信，能通过努力学习获得教师的表扬和嘉奖，促进自身更加投入到学习中。
在实际教学中笔者发现，大部分学生主动学习的动机很少是单一的，通常是以上几点的综合，只是主次顺序不同，并且学习动机在不同时期也会随着各种因素而改变，对《机械设计基础》课程所表现出的学习兴趣也就因人、因时而异。学习兴趣是牢固掌握知识和提升学业成绩的保障，可促进学生努力训练，推动自我终身学习，对成功成才具有特殊意义。激发和培养学生的学习兴趣，调动他们求知的积极性，是教育理论和实践中的一个重要问题，受到历代教育家的广泛重视。[4]
要增强学生对《机械设计基础》的学习兴趣，提高教学质量，促进教育教学的发展，可从以下几方面出发。
一、树立良好的职业观
职业取向与所学专业的相关度是学生对专业知识学习兴趣的重要决定因素之一。如果职业取向与专业方向一致，学生就会主动认真学习专业知识，为将来工作打好基础，从而对专业课程的学习表现出激情和浓厚的兴趣；反之，学生则主要是为了成绩而学习。因此帮助学生树立良好的职业理想，对专业知识的授课有很大帮助。
在职业取向上，大部分高职学生向往高尚、体面和有钱的职业，例如金融财务、行政管理和科技工作者等，而只有极少部分学生首选职业技术工人。这主要是因为对高薪和体面职业的追求，导致学生不太愿意从事蓝领阶层的职业技术工作。目前我国劳动市场技术工人严重缺乏，尤其是高级技工人才。在劳动力普遍出现供过于求的情况下，高级技工人才却越来越呈炙手可热之势，越来越多的高薪聘请高级技师的报道出现。从普通技术人员到拥有与管理人员地位相当的“技能型专家”，其职业发展空间巨大，并且已经得到企业和社会的尊重和肯定。[5][6][7]
因此，首先要使学生了解蓝领职业技术工人的真实现状，清楚自己的未来，引导他们走出职业取向的误区。
二、明确学习目的，消除盲目性
对于高职学生来说，《机械设计基础》课程的教学目的是使学生掌握典型机构和常用零部件的性能特点、用途和设计思路。这需要用通俗易懂的语言让学生知道《机械设计基础》这门课程在专业设置中的作用，从该门课程中可以学到哪些知识，在其他哪些课程中需要用到这些知识，并列举以后工作中可能用到的知识，消除学生对该课程学习的盲目性和应付考试的心理。
三、联系实物，学以致用
在教学过程中，通过书本、课件和教师的讲解，学生能够掌握一定的机械设计基础知识。如果只是通过课本和在课堂上理论地学习机械设计，学生对事物的好奇心和学习的兴趣将会很快流失，学生非常希望见到机械零件实物及其实际的应用场合，这样可以加深其感性认识并留下更加深刻的印象。
对于有条件展示实物的课程，可以通过直接展示零件及其在机械中的应用场合，给学生可触摸的真实感，然后通过机械零件工作场合的实际需要，引导学生自主学习进行设计。教师主要负责引导学习和解答疑问，这样既可以让学生获得记忆深刻的专业知识，又能让学生学会利用工具书解决问题，培养学生自主学习能力。
例如在带传动章节中，可以通过展示平带、V带、圆带和多楔带等实物，以及带的应用实例，并设置一相似的V带传动题目，让学生有目的地自主学习和解决问题。通过该过程的学习，学生不仅掌握了课程要求掌握的知识点，而且记忆非常深刻，还掌握了解决类似问题的基本能力。学生从中可体会到一种成就感，增强学习的自信心，对该课程的兴趣也有一定程度的提升。
四、掌握教学难度，激发学习兴趣
学习取得好成绩、获得成就感是学生克服困难的动力和求知兴趣的源泉。在学习中获得良好的成绩，学生感到满意，对学习的动力也就越大，兴趣也更加浓厚，从而产生良性循环。通过克服困难、探究事物本质及因果联系获得的良好成绩或者取得的成果，才会成为兴趣的源泉。
教师在教学时不仅要掌握教学任务及专业对本课程的要求，而且要熟悉授课班级学生的基本情况，根据学生的学习能力，设计合理的教学难度和教学节奏；在对学生进行考核时，对学生的评分、评语上，要公正、恰当。教师要随时准备给学生以肯定和表扬，这种肯定和表扬不仅仅对学习成绩好的学生重要，而且对学习有进步的差生或者在某些方面做得好的学生更为重要，影响效果更加良好。
例如在机构运动简图测绘实验中，在选择需要测绘的模型时，教师需要充分考虑学生对知识的掌握程度，选取难易程度比较适合的模型，使学生通过动手和深入思考，能完成实验内容，这样既可以让学生巩固已掌握的知识，又可以使学生对自己的能力加以肯定，让学生对学习更加有信心和兴趣。
五、创造轻松的学习氛围
课堂的学习氛围对学生的学习兴趣有很大的影响。枯燥乏味和严肃的课堂氛围容易使学生疲劳和注意力分散，而愉快轻松的课堂气氛，可以让学生在谈笑中学习到知识，让他们认为学习是一件可以很愉快的事情，这样学生就可以保持充足的学习兴趣。教师在授课时应当保持良好的精神面貌，言谈举止中表现出慈祥亲和且不失幽默感，使每一位学生都感受到自己被关爱。例如在授课过程中，对于学习较差的学生要多给予引导和鼓励，对调皮学生要耐心教育等。
总之，在教学过程中可以通过多种途径来引导学生的学习动机和提高学生的学习兴趣。《机械设计基础》同其他专业课程一样，学生学习兴趣的培养需要不断地研究、实践和总结，以此来促进教学方法的发展，提高教学质量，培养出优秀的人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 杜子文.高职《机械设计基础》教学改革的探索[J].中国成人教育，2007，（14）：158.
[2] 李国斌，桂艳.机械基础课程教学改革的研究与实践[J].职教通讯，2012，（30）：21-22.
[3] 练缤艳，黄书生.关于高职高专学生学习状况的调查[J].职教论坛，2012，（5）：90-92.
[4] 郭戈.关于兴趣教学原则的若干思考[J].教育研究，2012，（3）：119-124.
[5] 刘桂云.高职院校大学生就业竞争的比较优势分析[J].教育教学论坛，2011，（30）：136-139.
机械设计基础知识总结范文第4篇
[关键词]机械设计基础；职业需求；教学改革
[中图分类号]G718.5[文献标识码]A[文章编号]1674-893X(2012)02−0084−03
职业教育主要面向生产一线，对机械类、近机械类相关专业的学生，在现场一线往往进行一些生产设备的使用、维护、革新等，所以机械设计基础是一门非常重要的专业基础课程。“本课程主要学习常用机构和通用零部件的工作原理、运动特点、结构特点、基本设计理论和计算方法，以及机器动力学中的一些问题”。[1](5)由于牵涉到的基础知识多，科学性、综合性、实践性都比较强，而学生在学习过程中由于实践常识相对较少，理论知识往往还在巩固阶段，所以确实比较困难，特别是对高职高专学生来说，困难程度尤其突出。笔者在多年的教学中，基于职业需求，积极创新，结合高职高专学生的特点，对机械设计基础教学进行改革。
一、通过手工制作，变抽象为形象
目前，高职高专教学中，由于受教学时数的限制，机械设计基础是机械原理和机械设计两门课程的整合，学生初步接触的就是平面机构的组成及自由度的计算，但由于缺乏一定的实践知识，对自由度感觉非常抽象，无法准确确定出机构活动构件数和低副、高副的数量，对复合铰链更有难度，这样就无法计算出正确的自由度数，进而无法判断机构运动的确定与否。一般的教学方法是将有确定运动的机构通过动画或实物演示，对没有确定运动的机构或不运动的机构通过理论分析讲解。而在教学中动画的功能毕竟是有限的，实物的数量也有限，所以在教学中可以精选一些有代表的机构、相对抽象或难以理解的机构让学生动手制作手工模型。学生亲自动手做了能透彻理解构件之间的相互联接过程，学起来就变得轻松多了。例如图1所示，图（a）表示只有一个主动件没有确定运动的实例，制作此模型一方面让学生理解没有确定运动的原因，另一方面可以启发学生应该采取什么措施让运动确定下来，发挥学生的想象能力，提高解决问题的能力；图（b）表示有复合铰链的实例，学生通过制作此模型了解复合铰链到底怎么联接，缺少任意一处机构的运动将发生怎样的变化，使学生正确地确定复合铰链的约束数，以便做到准确无误；图（c）表示机构无法运动的实例，制作此模型，学生就能彻底明白无法运动的原因，并在此基础上又可以启发学生对机构如何改进后就可以使机构实现运动，理解了约束与自由度之间的关系。实践证明这些典型手工模型的制作，丰富了动画演示和教学模型的资源，变抽象为形象，帮助学生理解，激发学习兴趣，同时提高学生动手能力和想象能力。
二、用典型实例培养学生的作图习惯
在高职高专的机械设计基础教学过程中，对于连杆机构和凸轮机构的设计主要是作图法设计。但是在教学中往往会出现学生对所设计的机构参数理解不够深刻的现象，这样在作图时用心不够，设计结果与要求差距很大，而且不明确这种误差到底会导致什么结果。鉴于此，设计训练中选一些典型实例让学生设计。如图2所示用铰链四杆机构ABCD制作皮带运输机的搬运机构，显然，若所设计的铰链四杆机构的四个杆长不满足一定的杆长关系，很难在输送带1和输送带2之间将货物正好装卸。为了让学生得到相对准确的结果，先通过动画演示此装卸机构的工作原理，分析此四杆机构的杆长所满足的条件，然后让学生根据已知条件进行设计。如何判断准确性呢？用学生的设计结果还原此铰链四杆机构ABCD，看是否能达到正确装卸的效果，让学生明白数据的重要性，然后再通过AutoCAD绘图的精确性设计出正确的数据，通过两种数据的对比，学生自我检查，找出不足之处，引起高度重视，培养了学生良好的作图习惯和学习态度，进一步提高了学生的工程意识、分析问题和解决问题的能力。
三、由验证性实验向现场实验过渡
机械设计基础是一门实践性很强的课程，在教学中一般都安排有相应的实验，如平面机构运动简图的测绘与分析、带传动实验、渐开线齿廓的范成加工实验、减速器测绘实验等。一般的做法是对所有实验按部就班地在实验室操作、观察结果、书写实验报告。但实验室操作毕竟和现场是有区别的，学生操作的热情固然有，可毕竟缺乏实践经验，而且对实验的本质往往不会进一步思考，甚至会流于形式。所以根据高职高专学生的培养目标，有必要将验证性实验向现场实验过渡，教师起启发、引导作用，学生亲临现场，通过大量观察、亲自动手操作，到达理实一体的教学效果。如平面机构简图的测绘与分析，不应限于实验室中的一些模型，而应从现场入手，如分析现场牛头刨床的机构、某些健身器械的机构组成、缝纫机、修鞋机、挖掘机等的机构组成；减速器测绘，让学生观察机床减速器的组成等。学生在实践过程中还可以接触到其他许多零部件，了解它们的结构特点、装拆方法、工作原理等，甚至还接触到大量的失效损坏的零部件，扩大了知识面，全方位提高学生能力。
四、提升课程设计的重要性
课程设计是学生学完相关课程后进行的非常重要的教学环节，就机械设计基础课程来讲，课程设计是机械制图、工程力学、金属材料与热处理、加工工艺、公差配合与技术测量、机械设计基础、零部件的加工与安装等多门学科的综合应用。“以设计为载体, 要求学生将各学科的知识理解、消化、应用与升华, 让学生从教材中走出来, 并通过有效方法和途径查找相关知识, 提高获取知识的能力(包括阅读能力、听记能力和搜集资料的能力) 和运用知识的能力(包括表达能力、操作能力和分析解决问题的能力) , 建立多层次、多元化的知识结构”。[2](20-21)并加强学生理论与实践结合的能力、创新能力和团结协作能力。所以必须保质保量地完成课程设计任务。
五、抓住共性，善于总结
机械设计基础学习中牵涉到大量的运算，除和力学相关的强度计算外，还有一些和图形有关的运算，但往往和一些特殊的三角形有关，在教学中若归类总结，无疑可以帮助学生学习。如铰链四杆机构有曲柄的极限位置确定、直齿圆柱齿轮轮齿受力分析、铰链四杆机构摇杆极限位置确定、渐开线上任意一点压力角的求法等均运用了三角形关系求解，若归纳、总结，将会极大地帮助学生很快掌握，提高学习效果。如图3为其中的三个实例。
六、以课程为平台融入各种竞赛
以机械设计基础课程为平台融入形式多样的竞赛，会在一定程度上调动学生的学习积极性。其一是让学生对设计题目先进行理论计算，然后将所得理论数据亲自手工制作成模型；其二是让学生通过大量的生产实践调查，搜集资料，进行机构创新设计；其三是将枯燥的课程设计以竞赛形式组织。这些竞赛形式促进了学生的求知欲望，深层次理解了学习本课程的目的，形成自主创新、争优创先、积极探索的学习氛围。
总之，高职高专学生学习机械设计基础必须化抽象为形象，以典型实例为突破口，理论和实践互相渗透，本着职业需求，使学生既具备一定的理论知识，又能很好地指导实践，达到学习本课程的目标，并为学习后续专业课程打下坚实的基础。
参考文献：
机械设计基础知识总结范文第5篇
[关键词] 课程设计；三维模型设计；UG软件
[作者简介] 梁永江，柳州职业技术学院机电工程讲师，工学硕士，研究方向：机械设计与制造教学和设计，广西 柳州，545006
[中图分类号] G42 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2013）03-0079-0002
《机械设计基础课程设计》是高职院校机械专业设置的一项实训环节，是学生首次运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识解决工程实际问题的实践。通过课程设计，学生可初步掌握简单机械装置的设计方法和步骤，可以了解机械设计的一般程序，熟悉和掌握机械设计的基本方法及步骤，学会查找和运用有关技术信息及资料，逐步培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力。
一、高职高专机械设计课程设计的现状
目前，高职院校机械类及近机械类专业课程设计一般采用减速器为设计对象，设计题目一般为单级直齿圆柱齿轮减速器。设计内容包括电动机选型、传动方案选择、v带传动设计、传动零件设计、强度校核、减速器箱体设计、螺栓连接选型、键连接选型、方式设计、附件设计等。设计的工作量为减速器装配图一张、齿轮和轴类零件工作图各一张、设计计算说明书一份。以往的教学方式也一直沿用传统的机械设计方法：计算、查资料、图板或Autocad绘图。整个过程要求学生思路清晰，基础知识尤其是二维制图读图基本功扎实，但由于高职高专的学生理论基础与综合能力相对较薄弱，设计计算、分析、绘图能力相对较差，很多学生在绘图的过程当中对基本的三视图关系解读困难，在工程制图时对设计中零部件内容，装配关系不了解，导致信心不足及后面的胡编乱造、抄袭、敷衍了事，达不到课程设计的最终目的。
二、在课程设计中使用三维设计软件的可行性和必要性
随着CAD/CAM 技术的飞速发展和日益普及，基于三维模型的设计已日益发展和成熟，高职高专近机类的专业，在开设机械设计课程及计算机辅助绘图的同时，也开设了三维软件如Pro/E、UG、Catia等课程。笔者多年来从事机械设计基础及三维设计软件教学，从多年的教学反馈来看，由于基于三维模型的设计相对直观，解决了令很大一部分学生读图识图的困难，学生学习的兴趣很高。从教学的效果来看，学生用三维软件进行课程设计是完全可行的。但由于课程设置和学时编排困难等原因造成机械设计与三维设计软件课程的教学始终没有有效地结合起来。一方面，学生在做课程设计时普遍感觉抽象，很多学生感觉困难甚至放弃，从而出现设计抄袭现象严重，教学效果甚微的情况。另一方面，学生学完三维软件后也没有有效地加以实践。因此，应将三维软件应用于机械设计的课程设计甚至是后期的毕业设计，可以在很大程度上提高高职高专学生对课程设计的积极性，实现课程设计的最终目的，也能将三维设计软件有效应用于机械设计，培养出能适应CAD/CAM 技术的飞速发展、适应企业新技术快速发展的高技能人才。
三、UG软件为机械设计基础课程设计提供的功能
（一）三维实体建模与修改
机械设计基础课程设计强调边计算、边修改、边画图的三边设计过程，画图与计算修改是互相补充，交叉进行的，一些零件的尺寸可以通过经验公式获得，但有一些零件的尺寸则需要通过画图、即装配后根据结构才能确定。如减速器箱体的结构设计中，因为箱体中大部分尺寸的确定都是和其他零件尤其是轴系零件安装定位的整体设计要求相关联的，很容易出现严重的设计错误却难以发现的情况，发现后修改也相当困难，有时甚至需要重新画图。
UG软件的装配建模是用于产品的模拟装配，支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。即在装配过程中可以直接建立和编缉组件，一边装配一边建立组件，可以及时发现设计中的问题并进行修改，所有修改直接反映到组件部件文件；也可以独立创建单个组件部件，然后添加到装配体中，一旦对组件部件进行了修改，所有引用该组件的装配体自动更新。这就为机械设计的边画图边修改的交叉进行提供了技术便利。
（二）装配与拆装动画
UG软件的装配爆炸图能将装配体中的组件沿指定的方向和距离偏离原来的实际装配位置，用来表达装配体中各组件的装配关系。此外，UG软件提供的装配序列可以使用户控制一个装配体的装配和拆卸顺序，并可以创建动画模拟组件的安装和拆卸过程。教师可以在指导设计过程当中应用装配爆炸图对减速器箱体中的零件装配关系进行很轻松的讲解，学生做完设计后也可以对成果进行装配演示，极大程度改变了传统的二维设计中学生不理解，教师不知如何教的现状。
（三）出具装配及零件的二维工程图
课程设计的难点是在装配图的绘制上，学生由于空间与平面的思维转换能力不足，不管是手工绘图还是Autocad绘图，常出现读图制图困难的情况。而UG软件的二维工程图纸可以由三维模型自动生成，且图纸严格地与三维模型相关，设计的三维模型有修改会及时反映到二维工程图中，辅助学生进行三维与二维之间的转换，从而也巩固和提高了学生的二维平面图的读图制图能力。
四、运用UG软件进行机械设计基础课程设计的实施办法和建议
教师在课程设计中所起的作用主要是引导，引导学生综合利用所学知识进行设计，教会学生查资料的方法，培养学生独立解决问题的能力及与其他小组成员协同合作的能力。减速器的零件设计中，很多零件是标准件，教师可以引导学生运用设计软件的外挂建立如螺栓螺母齿轮的三维模型，以减轻学生建立零件的负担，从而将更多的精力放在结构设计上。
机械设计基础课程设计最终要以一定的设计结果表现出来，传统的机械设计课程设计要求学生最终上交的设计结果材料包括设计说明书、一张减速器装配图和若干张零件图，设计成绩的评定多数是以只看图纸的方式，而运用UG软件辅助进行的课程设计最大的弊端与多数应用计算机辅助绘图一样，很容易发生学生之间互相抄袭的现象。所以，在设计时应适当进行分组，每组学生给定不同的数据。此外，设计成绩的评定方式，采用成果汇报及答辩、平时设计表现相结合的方式。答辩过程中师生间的相互交流是教师评定设计质量高低最有效的手段。通过答辩老师能够发现总结设计过程中所存在的问题，同时也是学生自我检验的最有效的方式，通过答辩锻炼了学生的语言组织和表达能力，有利于培养学生宏观地看待问题的能力和总结能力。
五、结 语
在CAD/CAM技术迅猛发展的形势下，高职高专的机械设计教学方式也要相应地进行改革与创新，在课程设计中运用现代设计方法，进一步开阔学生工程设计思路，提高学生工程设计水平与设计创新能力，能够很大程度地激发高职高专学生学习机械设计的兴趣，全方位提高机械设计课程设计的教学质量，培养出真正意义上的高技能技术人才。
[参考文献]
[1] 段成燕，刘喜平，等.基于应用型本科人才培养模式下机械设计基础课程设计教学的探讨[J].价值工程，2010，（29）.
机械设计基础知识总结范文第6篇
【关键词】机械设计；课改
机械设计基础是机械类专业的一门综合性的专业基础课。它是由静力学、工程力学、机械原理和机械设计4门课整合而成。该课程的内容为典型机构和通用零件的工作原理；相应的国家标准；标准零部件的设计与选用三部分内容。本课程是学生最先接触的机械类专业课程之一，高等数学、机械制图、机械制造基础互换性与测量技术是本课程的先修课程，后继课程是普通机加实训、数控编程与操作、机床结构等，在教学中起到承上启下的作用。
本课程的任务是使学生掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、设计能力，并获得必要的基本技能训练，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。
一、课程内容构建
本课程打破了以陈述性知识讲授为主要特征的学科课程模式，将整个课程分为九个学习情境，分别为：静力学、常用机构、四杆机构、带传动、链传动、齿轮传动、轴零件、联接、减速器设计。创造性的将材料力学的内容打散引入到四杆机构、联接、带、链、齿轮、轴设计等内容中。每个学习情境是一个相对独立的工作任务，学习情境内容的设计由简单到复杂。前8个学习情境内容组合在一起就是第九个学习情境——减速器设计。整个过程基于工作过程模式对课程进行设计，采用“学、做”一体化教学。
本课程采用以过程考核为主的考核方式。对每一个学习情境进行单独考核。不再考核简单的背诵和记忆力，而是考核学生的实际设计能力、所学知识的综合应用能力，培养学生的团队协作能力。
要实现该教学目标，必须要有一定的教学资源。教学资源分为硬件和软件两个方面。硬件资源：1）校内有CAD室4个，配有专门的绘图软件。2）绘图室2个，图板、绘图工具若干，足够胜任设计任务。3）校内有机械传动实验室，普车铣加工车间，数控车铣加工车间，可以进行实际加工。软件资源：有教学资源课件，教学视频和自编的学习材料。
二、教学过程
9个学习情境都是在理论教学讲解完之后，进行设计或应用。整个教学过程的重点是设计过程，所有知识都是为了设计而服务，以适用、够用为度。
在教学过程中采用“学做一体化”。 整个教学过程分为4步即：教师讲，学生做，教师点评，学生改进。首先教师讲授设计所需基础知识和设计步骤；其次学生按照设计过程进行设计；学生设计完之后教师进行设计点评，并对设计过程中出现的问题进行重点指正，对优点进行表扬。
整个设计过程分为：各部件设计过程、讲解减速器设计过程、指导学生设计、设计答辩、总结5个步骤。其中各部件设计过程在之前的课程中已经学过；讲解减速器设计过程，以够用为度；重点讲解各部件的相互关联设计，减速器由多个部件组成，前一个零部件设计的数据是后一个零部件设计的基础；指导学生设计，重点的查阅国标和相关技术资料；设计答辩，考察学生的综合知识运用；总结针对设计中出现的问题对学生进行集中讲解，对优点进行表扬，缺点予以指出。
三、教学指导
因该课程研究的对象为机械，而我们的生活中有各种各样的机械，在日常生活和学习中，要多观察多接触一些实物，有意识的运用机械设计基础中的原理、方法进行观察、分析，有助于加深对本课程内容的理解。
本课程可以采用的教学方法主要有教师示范法、小组竞赛法、头脑风暴法、PPT展示讲解法、文献检索法、教学录相演示法等。
为了加深学生对知识的理解，本课程设置了力学和机械两次专题讨论课，要求学生理论联系实际，从实际生活中学习理论知识，分组演示讨论。每组成员通过PPT课件或者实验进行演讲。通过小组互评给出小组成绩，通过组内互评给出个人成绩。通过讨论课测试了学生对综合知识的应用、资料收集能力和团队合作能力。整个过程完全以学生为主体，教师指导。
教学是一个双向的过程，除了对课程的理解和应用，还要对学生的情况有深入了解。学生的优缺点分析如下：
学生的优点：具有一定的制图和识图知识；动手能力比较强，模仿能力强；愿意参与到实际加工中。
学生的缺点：理论知识薄弱；不能很好的查阅资料；没有足够的耐心，对需要长时间完成的工作，往往不认真；团队配合能力比较差。
针对学生的这些优缺点，给予学生不同的学习指导。多数学生对未知的东西都比较好奇，课堂上可以用课堂上采用有趣的实例来增加学生的兴趣。如以生活中常用的手表为例，很多同学都好奇为什么手表的时针、分针、秒针可以实现准确的转动。为了弄明白这一原因，甚至很多学生都有拆手表观察结构的经历。在讲课时可以引入该实例，增加了课堂的趣味性。相信很多学生对枪都很感兴趣，那么枪到底是怎么实现击发子弹的呢？我们可以用动画和视频来演示。
“因材施教”不同层次的学生采用不同的教学方法。对多数学生而言，进行减速器设计，重点指导查阅资料的能力，典型零部件的设计和选用。学有余力的学生可以在完成当前任务之后，从兴趣角度出发自己尝试设计其他机构，如无碳小车设计、达芬奇密码筒设计、火炮的设计等。
四、教学评价
本课程的考核具有多元化，以过程考核为主要考核方法，在提高学生实际设计能力的同时兼顾学生理论知识的掌握。整个成绩由3部分组成，讨论课20%，过程考核40%，综合设计40%。
其中讨论课主要考察学生的资料收集能力、团队协作能力、沟通能力。该部分成绩由学生进行组间互评和组内自评给出。整个过程完全以学生为主体，教师给予指导。
过程考核主要考核学生的设计能力和学习能力。考核学生典型零部件的设计，根据设计情况给出成绩。
机械设计基础知识总结范文第7篇
【关键词】机械设计制造；创新思维；创新思路
从目前我国机械设计的现状来看，主要还是从事常规设计，而国外的一些先进工业国家，则早已开始研究创新设计，并已从原来固有的设计模式中走出来，鼓励设计人员用新观点，新原理，新功能来设计出前所未有的产品。创新是人类文明进步、技术进步、经济发展的原动力，是国民经济发展的基础。因而，如何加强机械创新设计，挖掘创造性思维，就显得尤为重要。在历史上，创新为建立近代科学体系奠定了知识基础；在现代，也正是创新使人类的视野得到前所未有的发展。那么，到底该如何创新设计呢？下面笔者将结合机械设计制造的具体情况及其创新思路、方法等进行分析、探讨。
1.机械设计制造的创新思路
1.1合理树立机械自动化理念
为了促进机械自动化设计制造的进一步创新，我们应当转变理念，不要仅仅考虑那些大规模的农户，同时还要考虑到那些小规模的农户，毕竟中国大多数还是小规模的个体生产，而这些也是我们在推动机械自动化的过程中所要面临对象，所以在机器的研究过程中开发和投入一些价格相对较低、多功能且是针对小规模的。而在机械的改进上，要根据土壤以及农作物出发，来开发一些适合实际生产且价格相对较低的，不能停留在到对原有机械的改装上。
1.2正确选择机械自动化模式
在选择机械自动化模式方面，首先要根据当前的技术水平以及农业生产的现实条件，树立正确的理念。提高作业的精度以及作业的效率，在保证安全生产的前提下提高生产质量，节约能源。同时，要正确评价这些模式在推进机械自动化过程中的作用，根据这些作用的大小按先后顺序进行选择来推动机械自动化模式。
1.3 遵循机械设计创新的特征
由于机械设计制造是多门科学技术交叉，渗透，融合，而且部分工作为非数据性，非计算性的，必须在知识和经验积累的基础上思考，推理及判断，并运用创造性及发散思维的方法。此外，创新机械设计制造方面，在知识，经验，灵感与想象力的系统中搜索并优化设计方案。而且机械创新设计是多次反复，多级筛选的过程，每一设计阶段都有其特定内容及方法，但各阶段之间又密切相关，形成一个整体的设计系统。
2.机械设计制造创新分析
随着社会科技的不断发展，以及人们日益增长的需求，如何进一步创新机械设计制造是当前急需解决的问题。下面就机械设计制造的创新过程及创新方法等方面展开分析：
2.1机械设计制造创新过程
机械创新设计就是由所要求的机械功能出发、改进、完善现有机械或创造发明新机械实现预期的功能，并使其具有良好的工作性能及经济效益。我国技术专家提出的机械创新设计的一般过程，一般可分为四个阶段：
首先，根据设计任务及要求确定机械的基本原理，其次是机械结构类型综合及优选，再次是机构运动尺寸综合及其运动参数优选，最后是机械运动学参数综合及其动力参数优选。完成上述四个阶段，便形成了机械设计的优选方案，而后进入机械结构创新设计阶段，机械创新设计与常规机械设计相比，其过程没有多大差异，但它主要强调人在设计过程中的主导性及创造性作用。
2.2机械创新设计思维
机械设计制造创造性思维，是指突破原有的思维模式，重新组织已有的知识，经验，信息和素材等要素，在大脑思维反应场中超序激活后，提出新的方案或程序，并创造出新的思维成果的思维方式。要创造，首先要有创造性思维，创造性思维是人类大脑的特有属性，创造性思维就是想到还没有人想到的理念与想法。可以说，创造性思维是新颖独到的信息加工艺术，是人脑的各种思维活动形式和思维活动的各个要素之间相互协同进行的有机结合的高级整体过程。创造性思维不同于在设计领域常用的逻辑思维，其主要在于创造性思维有创造想象的参与，而且，逻辑思维是一维的，具有单向性和单解性的特点，而创造性思维是一种立体思维，通常没有固定的延伸方向，它更加强调直观，联想，幻想和灵感，所以创新设计不是靠逻辑推理出来的，而是靠创造性思维的激发所产生的。
2.3机械设计制造创新方法
其实，要创新，必须学习知识和技能。进入信息时代以后，知识日新月异，信息空前膨胀。一个人的知识通过大学学习只能满足其需要知识的10～20%。其余的必须通过不断地继续学习才能满足社会发展的需求。如果没有一定的数学，力学基础知识，我们就无法确定机械运动的空间轨迹，无法进行动平衡设计。在进行机械创新设计时，往往会用到以下方法，具体如下所述：
2.3.1智力合成法
这是一种发挥集体智慧的方法，通过集体讨论的形式，发散和激励创新思维。讨论时应相互启发激励，取长补短，引起创新设想的连锁反应，使思维自由奔放，新的设想激烈涌现。讨论的目标要明确，事先有准备.其原则有：鼓励自由思考，随心所欲，设想新异，不许批评别人的设想，推迟评价，不过早定论，有的放矢，不泛空谈，讨论者一律平等，不提倡少数服从多数；及时归纳，总结，纪录各种设想，留作下次再议；最后挑选最合适，最有前途的见解，并审查其可行性。
2.3.2仿生类比法
这种创新方法是通过对自然界生物机能的分析类比，从事物的千差万别，不同程度的对应和相似之处的类比中得到。随着科学技术的进步，技术产品更新的速度越来越快，技术市场将被更加新颖、功能更加齐全的技术产品所取代。实现技术进步一般通过获得新技术、新产品来实现，其途径概括起来有两条：技术引进和自主技术开发。技术引进可以使企业在短时间内获得先进技术，是企业发展的有效途径，但实施和完成技术引进却是一件非常不易的事。技术引进方完成技术引进有三个重要环节：技术引进、技术积蓄和技术普及。
技术引进环节较容易做到，但实现技术积蓄和技术普及则需付出极大的努力。我国在引进国外先进技术方面虽然取得不少成绩，但为数不少的技术引进仅仅做到了第一步，没能在引进的基础上消化、改进、发展和普及，经常发现有技术水平较高的进口设备被弃之不用，有的虽然在应用却没有发挥高水平设备的先进功能。技术转让方在技术转让时，非常担心技术转让会带来“飞去来器效应”，即技术引进者通过自己的开发，发展了引进技术，反过来向技术拥有者出口更新的技术和产品，并成为技术转让者的竞争对手。
3.小结
可以说，当前我国的机械设计制造业已有多年的发展历史，在设计方面也早已累积了相当多的经验及理论知识。其实，机械创新设计并非想象中那么难，也并非容易之事，只要你留心身边的小事，善于发现，在机械方面你就会有新的创新，中国机械的明天定会登上世界的顶峰。因此，理清其发展方向，围绕其电子、信息、材料、能源等方面内容实现高质、优越的机械设计制造目标，不断发展、创新，才能真正实现创新型的机械设计制造世界。
机械设计基础知识总结范文第8篇
关键词 创新设计能力 以教促学 讨论式学习 考核方式
中图分类号：G712文献标识码：A
创新能力则是人们改造旧事物和创造新事物的能力，它包括发现问题、分析问题、发现矛盾、提出假设、论证假设、解决问题及在解决问题的过程中进一步发现新问题、新方法从而推动事物向前发展的一种能力。创新能力的培养离不开收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、协作能力等等，也包括较扎实的基础知识、基本技能、较宽的知识面、较强的实践能力和丰富的实践经验。①②
在我国建设创新性大国的历史背景下，高职学生担负着生产一线的技术创新和管理创新的重任，即工艺流程的革新、加工方法的改良、新产品的开发试验、管理形式的变革等都是高技能型人才应具备的创新能力。机械设计基础是机械专业的专业基础课，涵盖了工程力学、机械零件、机械原理、机械设计以及机械课程设计等课程，内容广、综合性强，在机械类课程中起到了承上启下的作用。而目前的机械设计课程重视理论讲授、学生学习起来非常吃力、难以提高学习兴趣，内容过于陈旧且抽象单一、联系工程实际不够紧密、实践环节薄弱、并且忽视了对学生创新意识和创新能力的培养。因此，对该课程进行以培养学生创新能力和实践能力为目标的改革十分必要，必将对机械专业学生的创新意识和创新能力的培养起到十分关键的作用。③
1 以培养机械创新设计能力的培养为主线的项训练目整合课程内容
机械创新设计能力的提高需要一个长期的培养过程，而且需要扎实的机械设计理论知识、较强的创新意识和创新实践能力。因此，建立一个以培养创新能力为主线的机械设计课程内容，对有效培养高职学生机械创新设计能力的起着至关重要的作用。课程内容的设置遵循了学生认知、专业知识学习和创新能力成长的规律，从简单到复杂、从初级到高级，设置了一条以创新设计项目为引领、以认知项目和常规训练项目为理论知识掌握和应用的课程内容新体系，把相关理论知识的学些融入具体的项目训练中。④例如，在训练“脚踏式健身自行车的创新设计”时，先让同学们认识和操作牛头刨床和缝纫机的曲柄摇杆机构实物模型；其次，讲解与此相关的理论知识：曲柄摇杆机构的工作原理、曲柄摇杆机构的自由度计算以及弯矩强度和弯曲刚度的力学计算；然后以相关项目“颚式破碎机机构分析”训练与强化曲柄摇杆机构相关知识和分析与设计该类机构的能力；最后，让同学们分组设计“脚踏式健身自行车”，并强调其原理设计不能局限于曲柄摇杆机构，可以考虑棘轮机构、液压或气压传动系统、以及其他富有想象力的设计方案。
2 推行以教促学和讨论式学习为一体的教学方法改革
“以教促学”和“讨论式学习”均是以学习者为中心的教学方法，能够有效提高学生的独立思考能力、协作能力和创新能力，把二者融为一体，势必会产生更加有效学效果。
2.1 通过教而学的教学方法
“以教促学”的教学方法是基于建构主义理论之上的一种教学创新，基本的教学方法是真正以学习者为中心的交际教学法和以学习为中心的任务教学法。最终的目标是提高学生的自主学习和合作学习的能力，提高学生获取知识的能力、独立思考的能力和创新的能力。⑤在机械设计的教学过程中，让每组同学至少负责一节课的讲解，包括PPT制作、讲稿，该节课要求是基于项目或任务驱动，项目或任务的内容自选，应突出项目的创新性，并讲授与之相关的理论知识。
2.2 小组讨论式教学方法
小组讨论是合作学习中教学环境最宽松、学生参与度最高的互动学习方式。美国教育学家布卢姆认为：当学习转化为一种合作过程，人人都从中受益时，小组学习是十分有效的。⑥
目前的任务实施主要采用小组讨论的方法完成任务，分组往往很随意，要么是按学号分，要么按宿舍分，要么按上课时的习惯座次分，讨论后由一个学生总结。这样会使其他通同学偷懒，而且效率低，或者成绩较差的小组不讨论或讨论的进度很慢。高效的小组讨论具备这样的特征：一是分工明确，二是小组成员积极参与，三是时间被高效利用，四是学生之间能够互相帮助。这里提出通过教而学的小组学习法。在分组时，首先使每组中都有成绩差的学生和成绩好的学生，让成绩好的学生带动和指导成绩差的学生，以提高讨论的质量和效率；其次，应尽量使小组的数量比小组成员的数量多一个。在任务或项目分配时，每个小组的任务应尽量不同。当一个小组讨论完后，让该组每个的成员分别到其他小组去讲解或演示其任务内容，直至把其他小组成员全部讲会。在讲解时，要说明其任务完成的创新点和具体实施方案及结构实现。
3 以创新制作为主导改革实践环节
由于相关的零部件的强度和刚度的计算和校核在理论学习时已有训练，而且市场上大量已有成熟的相关计算软件，因此，该环节应注重方案和结构设计，掌握相关的强度和刚度的计算和校核方法和过程，但不必花费大量的时间去计算。项目的设计时给出的诸如减速器的设计范例只是参考，学生需要完成的项目应是减速器意外的其他项目，这些项目要么来自于生产实际，如旋转式多工位机械手、差速输送机、用于烟丝输送的垂直提升机等；要么是同学们感兴趣的能够解决实际生活问题的项目，如简易立体车库、健身自行车、新型高楼逃生窗帘、轻便式高楼逃生器、多功能野外手术床、自动鲜肉切片机等。在该环节，仍然要突出学生的自选自拟题目。在实物的制作过程中，对于体积较大的项目，做出模型即可，对体积较小或创新性较强的项目可做出1:1的实物。
4 建立以机械创新设计大赛内容为导向的机械创新设计协会
机械创新大赛为全国大学生提供了培养创新能力和科技转化成果能力的舞台。但以往的大赛只是少数同学参加，覆盖面很小 ，受益的同学不多。为此，我们成立了机械创新设计协会，下设十个小组，由一批有实践经验且创新能力较强的教师指导，并由组织能力、创新意识和创新意识较强的学生负责，分工协作，目的明确。以协会的形式开展活动，不仅利于学生充分合理安排时间，更能锻炼学生的组织管理能力，加强团队合作精神。每学期组织一次院内机械创新设计大赛，并给获奖的团体以奖励，比赛内容不限，比赛的题目以学生自拟为主，老师给与指导；每两年组织一次江苏省暨校内选拔赛，比赛内容以全国机械创新设计大赛的内容导向，题目可以是老师给出，也可以是学生自拟。此举极大地地激发了学生学习机械知识的热情和创新意识，较大地提高了学生的机械创新设计能力，且参与的学生数量得到了很多的提高，也取得了较好的比赛成绩，先后获得了自动黑板擦、万向液压救灾等二等奖8项、机械摩擦式高楼逃生装置、液压救灾剪等三等奖15项，并于2010年获得了江苏省机械创新大赛优秀组织奖。而且，相关机械创新设计获得发明专利2项，新型实用专利8项，并有3项正在审理中。
5 考核方式改革突出创新能力考核
考核方式的改革与课程体系、教学方法、实践教学改革相辅相成，相互促进，而且，后者是前者的基础，前者对后者具有较强的导向作用。
机械设计改变了以往重知识轻能力的“一卷定终身”考核方式，实行理论考核与实践考核相结合，采取过程评价与结果评价相结合的方式，强化学生综合实践能力，重点评价学生的职业能力，突出学生创新能力的考核。课程考核成绩包括形成性考核（60%）和期末考试（40%），其中形成性考核包括以下内容：
（1）平时成绩（10%）。主要包括平时课后作业和上课纪律考核。
（2）课堂项目或任务（30%）。针对高职生理论分析能力较差、定性分析能力和创新意识较强的特点，课堂任务考核主要包括机械设计的创新点、团队的协作精神和能力、学习态度和任务完成情况的考核其中创新点占课堂任务考核的30%。对于理论创新设计项目，其方案设计应占最大分值，其次是结构设计，最后是相关理论计算。
（3）课外实践创新项目（20%）。课外实践创新项目主要包括方案创新设计、机构创新设计、理论分析和实物制作。其中实物制作占40%，主要考察期功能是否实现、结构是否合理、制作质量是否达标；方案创新设计、机构设计和理论分析各占20%。
（4）期末考试（40%）。期末考试除了考核学生对课程知识掌握程度和一般应用能力外，还考核期创新设计能力，要求学生在规定的时间内，根据创新题目的要求，拟定出可行性方案，并画出机械系统的运动和结构简图，该题目占期末考试的20%。
6 结论
通过以培养学生创新能力为主线，对机械设计的课程内容体系、教学方法、实践环节和考核方式的的改革，提高了学生们的学习兴趣和学习效果、提高了学生的知识应用能力、增强了创新意识和创新能力。教学改革实施使我们看到，虽然高职生的理论分析和计算能力较弱，但学生们的定性分析能力、实践能力和创新思维能力是很强的。如果（下转第60页）（上接第44页）我们在借鉴他人成功经验的基础上，对机械设计教学过程中不断探索和实践，必将会摸索出更加适合培养高职生工程应用能力和创新能力的课程内容和教学方法来。
注释
① 汪刘生.教学论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996:32-45.
② 杨志勤.等机械类高职创新能力培养“2332”教学模式的探索.中国职业技术教育,2010.2.
③ 李阳星等.机械设计基础课程体系改革与学生创新能力培养的研究与实践.黑龙江教育,2007(7、8).
④ 翁蓉等.高职高专机械设计课程教学改革研究.科技信息,2010.23.