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机械工程课程设计范文1
针对当前《机械原理》课程设计的教学现状，分析其不足，并基于OBE工程教育理念，对《机械原理》课程设计的教学模式改革进行了探讨并付诸实践。《机械原理》课程设计是机械类各专业学生在学习《机械原理》课程后进行的一个重要的实践性教学环节，其模式的改革为适应新形势下对机械类学生机构选型、机械系统运动方案设计和创新设计能力的培养提供了良好的平台和借鉴，具有重要意义。
关键词：
OBE；工程教育；《机械原理》课程设计
为了推进工程教育改革，促进中国工程教育的国际互认，培养与国际接轨的中国工程师，由专门的职业或行业协会（联合会）、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证，工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求，是一种合格性评价[1，2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念：产出导向（Outcomebasededu-cation，简称OBE）、学生为中心、持续改进，这些理念代表了工程教育改革的方向，是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织，就必须基于OBE理念，深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科，而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节，是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划，《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括：1）掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题（毕业要求1）；2）具有分析和解释数据，得到合理、有效结论的能力（毕业要求2）；3）具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力（毕业要求3）。本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求，结合近年实践经验，阐述我校《机械原理》课程设计改革模式，并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。
一、机械传动系统设计能力
《机械原理》内容包括两部分，其一是对现有机构的学习，包括构型分析、运动学和动力学的学习；其二是针对具体任务，利用所学机构学知识，设计传动方案。前者称为分析，后者称为型综合，《机械原理》学习的最终目的，就是要达到型综合的高度，《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。遗憾的是，传统的《机械原理》课程设计，体现不出OBE所要求的设计系统的能力，复杂机械系统更无从谈起，因此，改革势在必行。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，调动学生设计的积极性而不限制其思维，并且课程设计只提出最终要求而不限制方法，为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务，题目不宜太深太复杂，其原则为：题目具有综合性，以运动方案设计为主；题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容；题目应结合生产实际，是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的；题目的设计结果应包括两到三种基本机构，也允许选用其他常用机构或组合机构；题目要有一定的灵活性和创新性，有利于发挥学生的创造力。在设计题目确定后，需对已选题目提出三种运动方案，并经反复论证，确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出，经独立地分析、比较后确定最佳方案，以发挥其主观性、创造力，使学生受到一次真实的设计训练，进而提升其机械传动系统设计能力。此外，改革后的课程设计，学生们可以自由组合，每个小组自由选择设计题目，小组成员分工协作，共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果，共同讨论、研究，各自发挥自己的长处，不仅培养了创新意识和创新能力，也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。
二、工程基础理论知识应用能力
传统的《机械原理》课程设计中，方案确定之后，其相关运动参数也随之给定，每个学生需要做的就是绘制机构运动简图，利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析，并绘制机构运动线图和作误差分析，最后编写课程设计说明书。从本质上来说，这样的设计仅能算一次作业，效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务，但却调动不了学生的设计兴趣，对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解，谈不上对学生的毕业能力的培养。基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，只提出最终要求而不限制方法，学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短，教师在《机械原理》课程教学中，需提前做出安排，如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务，基于所学的机构学知识，甚至查阅相关文献去设计解决方案，当多个设计方案确定后，需要比较各方案的优缺点，必然会深入了解每个所设计的传动方案，最终方案确定后，需对其进行结构、运动学和动力学分析，因有了方案设计的深刻理解，设计的目的已非常清楚，在相应分析时，对方法的选择和掌握自然水到渠成，加深了对所学理论知识的认识，明确了理论知识的实际应用，从而不至感觉学无所用。
三、分析和解释数据能力
在我国的工程教育认证中，第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定，分析方法固定，无需学生深入了解，只需按部就班完成画图和分析即可，可见，传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。改革后的课程设计，从设计任务到设计方案的确定，均需要学生根据具体情况进行分析，然后根据所学知识，自己设计传动方案，并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后，详细设计传动系统时，需要根据实际任务确定各参数，最后对机构进行分析，并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性，要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验，通过搭接实物并测量参数，再与理论分析数据进行对比，找出误差存在原因，从而得出相应结论。
四、考核方式的改进
评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节，如何合理地对各项能力进行客观评价，对课程的改革及持续改进有非常重要的作用，与课程设计所培养能力相对应，《机械原理》课程设计成绩分为四部分：选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式，结合参考文献查阅或调研情况，对自己团队的设计任务进行说明，根据所定任务设计两到三种机械传动方案，每个方案中必须包含两至三种典型传动机构，并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。平时成绩占总成绩的10%，主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定，这是设计正常进行的基本保证，也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。设计成绩占总成绩的40%，主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力，根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。答辩成绩占总成绩的20%，各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报，主要介绍组员分工及完成情况，组员自评分，搭接视频等，并回答提问，据此评判答辩成绩。通过此类考核方式，对毕业生的能力9（个人与团队）和10（沟通，包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令）也起到初步培养的效果。此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如：教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择，要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识，能够正确引导学生，使他们经过认真思考和分析比较后，可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要，从而有效引导学生积极思考，培养他们的创新能力。
五、结束语
经过近两年的实践，发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计，为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台，并确实取得了较好的效果。然而，OBE工程教学模式是一个系统的工程，无论是在设计内容，还是在设计方法和评估方式上，还有很多需要完善之处，需要进一步的改革和探索，持续改进，以更好地培养学生相应的毕业能力，实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。
作者：曾达幸 李飞 侯雨雷 宜亚丽 郑立娟 张芳芳 单位：燕山大学机械工程学院
参考文献：
[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京：教育科学出版社，2015.
[2]余天佐，刘少雪.从外部评估转向自我改进—美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究，2014，（6）：28-34.
[3]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式———汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
机械工程课程设计范文2
关键词：工程教育认证；专业课程建设；能力产出
培养具有影响力的国际工程界认可的工程师是我国工程教育改革与发展的方向。中国工程教育认证制定的标准与国际标准紧密对接，对工科毕业生所应具备的能力提出了具体要求。现阶段专业课程教育教学模式、教学方法及教学效果评价存在局限性。随着社会对工科毕业生能力要求的提高，建设和完善专业课程教学势在必行。北京联合大学（以下简称“我校”）机械工程专业是国家级特色专业，一直秉承将提高学生能力产出为教育目标的理念。该专业以工程教育认证标准为导向，突出专业特色和优势，开展了规范化专业课程建设的教育教学工作。
1.专业课程教育教学存在的问题
目前专业课程教育存在以下几个方面的问题：①课程教学与能力产出脱节，学习知识点和知识点应用不匹配。部分学生的学习成绩很优异，但在专业实验实践环节中表现出了动手能力、独立思考能力、团队协作能力以及创新能力等方面的欠缺。对于工程教育来讲，专业知识点学习一定要与知识点应用或者能力产出相互对应。②专业课程教学中往往出现学生学习目的性不强或学习意愿不强的现象，主要是因为学生没有建立起专业基础知识和知识应用之间的联系。③学习效果考核方法过于笼统，用期末考试试卷成绩来评价已经不具备科学性。④模具式复制毕业生的教育教学，无法真正实现以学生为中心，以学生兴趣为导向的目标，不能充分发掘学生的潜力。
2.专业课程建设思路
针对专业课程教育教学存在的以上几个方面的问题，依据工程教育认证标准，我校明确了专业课程建设的一般思路。以提高学生的能力产出为目标，强化师资队伍教学理念，改革教学模式、教学方法及考核评价方法，培养具有综合能力和工程师素养的应用型人才。
（1）在师资团队建设过程中，通过教学研讨、对外交流学习，最终达成以提高学生能力产出为导向的教育理念共识。教师在开展教学工作过程之前，将每次教学内容的知识点进行细化分解，并明确各知识点所对应的能力产出目标。
（2）以一个典型项目来贯穿课程教学，甚至衔接课程教学与实践教学。让学生明确学习的目的性，提高学习兴趣。以单片机原理及接口技术课程为例，该课程选用单片机的LED灯控制项目，围绕项目去学习单片机的工作原理、结构、接口方式、程序编程等，并让学生完成自己的设计方案。然后在下次单片机课程设计实践课上，要求学生完成实际的电路连接、软硬件调试等， 最终完成设计作品。
（3）根据专业课程特点设置阶段性考核方法。以PLC工业自动化课程为例，结合课程讲授各种PLC元器件模块，采用仿真软件实现器件的功能化连接及对动作工程进行学习考核。有利于学生基础学习的强化和学生学习效果的提高。
（4）在专业课堂学习和实践课程学习基础上，指导学生参加不同级别相关专业科技竞赛，体现以学生兴趣为主导，挖掘学生潜力，分层次分类培养。我校机械工程专业学生积极参加全国大学生西门子大赛、智能车竞赛、挑战杯等竞赛，并取得了优异成绩。
以工程教育认证标准为导向，突出专业特色和优势，开展规范化专业课程建设的教育教学工作。通过学习研讨和实践，探索出机械工程专业课程建设的一般思路和方法。以学生的能力产出为教育教学目标；强调专业基础知识学习，将教学内容的知识点细化，使知识点与产出能力对应；以项目贯穿课程教学，并通过项目紧密衔接课程教学与实践实验教学；强化阶段性成果考核，多方面能力考核；通过各级别专业竞赛促进分层次教学和兴趣教学。北京联合大学以单片机原理及接口技术、液压与流体传动和PLC工业自动化三门专业课程为试点，根据本文论述的一般思路，结合各专业课程自身特点，完成了专业课程建设，经过两年的教学实践表明，学生的综合能力得到了显著提升。
参考文献：
机械工程课程设计范文3
关键词：工程教育认证；机械设计基础；轮机工程；工程案例；项目化教学
0前言
《机械设计基础》课程是我国高等院校机械类和近机械类工科专业开设的基础必修课程之一，也是浙江海洋大学轮机工程专业开设的一门重要专业基础课，本课程注重多学科基础理论和实践知识的综合运用[1][2]。近年来，国家对轮机工程专业人才培养提出了更高的要求[3]。而传统的“机械设计基础”课程的教学方式存在机械式灌输，课堂气氛沉闷，学生活跃性低，教学效果差等问题[4]。导致原有的教学模式已经无法满足现在国家和社会对轮机工程毕业生的需求。为了适应全球化的时代需要，培养工程技术人才的高等工程教育的学制与质量必须进行多方互认，即开展工程教育认证[5]。工程教育认证作为国际上公认的工程教育质量保证制度，是实现我国高等工程教育和工程师资格与国际互认的关键基础[6]。本文则基于工程教育认证的基本理念，通过修订教学大纲，增配教学资源，改进理论与实践教学方法，完善考核方式，建立闭环教学反馈系统等措施，完成了对《机械设计基础》课程的教学改革探索。可为相近的工程类专业工程教育认证提供一定的经验，促进我国高级应用型工程人才的培养。
1工程教育认证背景下《机械设计基础》课程教学要求和目标
《机械设计基础课程》是连接轮机工程基础课和专业课之间的桥梁，涵盖多学科理论、知识点散而杂、理论性强，要求理论与实践的综合运用。工程教育认证对本课程的理论和实验教学都提出了新的更高的要求[7]。理论教学应一改传统的满堂灌、机械式教学，运用灵活、新颖的方式，理论教学的内容包括：一是“机构的组成和机械设计概论”等机构和机械设计的共性基础知识；二是连杆、凸轮、轮系等“常用机构”的工作原理、应用和运动设计方法；三是带传动、链传动、齿轮和蜗杆传动等“机械传动”的工作原理、标准规范和设计计算方法；四是轴承、轴、联轴器、离合器和制动器等“轴系零部件”的工作原理、组合设计和选用计算方法；五是常用机械静联接和弹性联接的工作原理、标准规范和计算方法[8]。实验教学应改变以往单一性验证实验的机械套路，在实验的安排上，将原本的单一知识点验证性实验改为三级阶梯式实验教学。分别为要求学生掌握实验基本方法的第一级基础实验；强化学生动手操作能力和解决工程实际问题，融入项目化教学并要求理论与实践结合的第二级核心实验；要求学生独立设计并完成的第三级突破创新型实验，通过三级实验教学的递进式培养，逐步实现机械设计基础实验由理论知识点到工程运用实践的过渡[9]。该课程的教学目标是让学生掌握对机械结构原理的认知，培养学生良好的操作动手能力、灵活的创新思维以及分析、解决实际工程问题的能力。为培养出能够从事轮机系统的设计、制造、监修与监造、设备维护和管理等工作的综合性应用型工程技术人才打下良好的专业基础[10]。
2《机械设计基础》课程存在的问题
2.1大纲制定不合理
原本的教学大纲对课堂理论教学和实验、实践教学的课程量规划不合理。理论教学时长占比过大，达到了90%，导致实验和实践教学的学时被大量挤压。《机械设计基础》这门课程的目标是让学生在熟练地掌握常用机构和零件知识的同时，具备良好的实践操作能力和解决实际工程问题的能力。实验和实践环节的课时过少，直接导致无法有效的锻炼学生的实践操作能力。原有的考核方式为学期末笔试占总成绩的60%，平时分占总成绩的40%（20%的课堂出勤、20%的实验报告组成），存在无法准确评价学生的实际成绩，不能通过考核反向刺激学生主动学习以达到教学目标等问题[11]。多数学生通过期末短时间的突击便可以达到较高的最终考试成绩，成绩的水分过高，不能准确地对学生的实际成绩进行评价。而课堂教学的平时成绩仅将课堂出勤率作为评定标准，无法驱动学生主动学习，实验成绩占比过少，则无法改善学生对实验课的轻视现状。
2.2理论教学枯燥无味
目前教室理论知识教学仍然采用黑板板书加多媒体课件的教学方式[12]。这种传统的教学方式，有其优点，但缺点更甚。首先，这种教学方式对老师的教学水平要求极高，大多数老师都无法将课堂气氛调动起来，只是按部就班地机械式灌输，导致学生大都提不起学习兴趣。其次，多媒体课件内容没有及时更新，且重要的机构和零件的内容没有做到图文并茂，通俗易懂。
2.3实验教学与理论知识脱节
实验教学一向都是教学效果较不理想的环节。一方面，通常实验教学和课堂教学分别是由两个老师负责，实验课老师往往应付了事，对学生的实验学习效果要求不高，且二者之间没有做到无缝对接。另一方面，实验教学依旧采用传统的单一性验证实验，还未形成系统规范的实验教学体系，实验对学生能力的锻炼与实际工程需求不符[13]。这就导致实验环节和理论教学脱节，无法有效训练学生的创新思维和动手能力，学生不能在实践中主动学习理论，做到理论和实践相结合。大多数学生随大流做完实验，却并不知道做的实验是在证明什么或有什么实质性意义。
2.4教学资源匮乏
教学资源紧缺不光是浙江海洋大学面临的问题，也是众多高校面临的共同窘境。《机械设计基础》教材章节中，包含众多的典型机构和重要零件。这需要学生有较强的立体空间思维能力和想象力，而能够轻松理解这些机构和零件的立体形状和运动状态的学生少之又少。课堂教学缺少可用的立体教学素材，比如典型的机构和零件三维模型。学生无法形成一个直观的感受，理解不了书本的内容，也自然丧失了学习兴趣。实验教学中仪器设备资源的短缺问题更加明显。实验仪器和设备一方面数量严重不足，另一方面仪器和设备老旧，部分零件丢失。导致实验课时，一部分学生在做，一部分学生在旁边看，另一部分学生则完全脱离了实验课堂。
2.5师资力量不足
学校缺少可以同时担任理论和实践教学的双向老师，理论课老师缺乏实践经验，而实验课老师理论知识又储备不足。导致理论教学与实践教学之间没有相互衔接、相互促进，理论无法指导实践，实践也不能反作用于理论。
3《机械设计基础》课程教改探索
3.1教学大纲的修订
第一，针对学时占比不合理的问题，对大纲中的课堂理论教学时长和实验教学时长进行了调整。实验教学学时由原来的10%增加到25%，其中包括5%的校外企业参观实践时长。第二，根据轮机工程专业人才培养目标和行业要求，对《机械设计基础》课程的五大部分内容以及各章节的教学时长进行适当的增加和删减。突出课程的重点内容，让学生掌握得更牢靠，缩减不必要的课程内容，以减小学生不必要的学习压力，提高整体的学习效率。最后，考虑到原有的考核方式无法准确地体现学生的实际成绩，对考核方式进行了修改和完善。其中，期末闭卷笔试占40%，课堂成绩（课堂出勤与问答情况15%，工程案例报告15%）占30%，实验、实践成绩（实验成绩占25%，校外参观实践占5%）占30%。
3.2理论与实践教学方式改革
针对课本和多媒体课件内容陈旧，与当今实际工程问题和科技前沿相距较远的问题。在课堂教学中引入当前行业相关的前沿科技成果，以多媒体课件展现给学生，拓展学生的专业视野，将课本知识与前沿科技接轨。同时及时更新多媒体课件，在重要的机构和零件的章节，加入直观的实物、动画视频和三维模型，帮助学生理解机构的工作原理和运动状态。《机械设计基础》课程知识点具有范围广、数量多、内容杂、原理难的特点，相邻章节的内容相差很大，学生很难将前后章节的知识点联系到一起。而在课堂理论教学中融入工程案例，则可以较为有效改善这个问题[14]。例如汽车的自动变速箱，由行星齿轮机构、轴系等组成[15]。它将齿轮、轴系的传动、摩擦与等知识点综合于一体，学生在学习案例的过程中，自然将各部分的知识点融合到一起，以变速箱为载体加强对知识点的理解。对每一个工程案例都设置相应的学习任务，并要求学生撰写案例报告。融入工程案例既可以让学生见识到实际工程中基础零部件的应用，又能拓宽学生视野，提高学生的实际应用与工程创新能力。建立三级阶梯式实验教学。第一级是基础，锻炼学生基本的实验操作，要求学生掌握实验原理一般性方法。第二级是核心，要求学生能拓展书本的理论，独立完成实验操作，锻炼学生的实践操作能力，做到实践与理论结合，理论指导实践，在实践中学习理论。为了达到第二级的教学目的，在这一级中融入项目化教学，以学生为主体，从计划、实施到总结都由学生独立完成，老师作为项目的引导者和指导者[16]。例如：设立内燃机的拆装和性能分析项目，将项目分为齿轮机构、凸轮机构、曲柄滑块机构三个部分，并在每个部分设置几点相应的工作学习任务。因为一个项目涵盖的课程内容不够全面，可在全班设立不同的项目，将学生分组完成不同的项目，最后在课堂上一起交流汇报。第三级是突破，要求同学能够自己独立地设计并完成实验，强化学生的创新设计能力。三级阶梯式实验教学从基础到核心到突破，层层递进，以达到锻炼学生实践动手和解决实际工程问题的能力。
机械工程课程设计范文4
1.课程整合是技工教育发展的需要
技工教育具有明确的导向性，即以学生就业为导向，以培养高技能人才为目标。它强调以能力为本位，重视学生实践动手能力的培养。现有大部分机械设计基础教材过于强调学科体系的完整性，注重学生设计、计算能力的培养，不符合当前技工院校学生整体素质偏低的基本学情；同时与工程力学的衔接不够好，一般院校两课独立设课，分开教学，不能很好地实现知识的融合，需要教师不断重复讲解，挤占了大量的课时。同时因为内容枯燥复杂，导致学生丧失学习兴趣，教学效果不佳。所以，将此等专业基础课进行合理的整合，是技工教育发展的必然趋势。
2.课程整合是行业发展的需要
随着现代工业的不断发展，机械设计中模块化趋势日益显现，标准件应用愈加广泛，使得技工院校机械设计基础的教学重点由设计向合理选用转变。同时，计算机辅助设计技术不断发展，进一步提升了机械设计项目的效率和质量，广泛为企业（行业）所采纳。为此，技工院校机械设计基础应适时进行课程整合，推陈出新，减少教育的滞后性，以期培育成果能被企业所接纳。
二、课程整合中的关键问题及对策
1.整合课程内容，建立更加科学合理的课程体系
“整合”不是简单的合并，而是通过某些方式彼此衔接，实现资源共享和协同工作，形成一个有价值有效率的整理。可见要求整合后的机械设计基础课程内容上更符合技工院校的整体学情，更贴近现代生产实际。具体做法有如下几方面。其一，选取内容上推陈出新，去除传统教材中现实生活中已淘汰的或不适用的内容，增加新技术、新方法。如去除传统老旧过时的机械分析与设计内容，增加计算机辅助设计和运动分析。其二，针对技工院校学生自身学习特点，压缩传统和叙述性内容，减少理论性较强内容的公式推导、理论计算，突出应用性和实用性，不过分强调知识的系统性和完整性。如弱化材料力学中强度、刚度等的计算，将一些专业理论知识有机地融入到实验、实践环节中，真正做到因材施教，为学生减负。其三，内容整合，将机械设计基础与工程力学课程中的知识点揉为一个整体，进行集中串讲，如齿轮传动的受力分析、轴的强度计算等内容，利于学生理解和掌握。其四，突出专业特色，目前大多数院校机电专业、机制专业、模具专业甚至是汽车专业的专业基础课程授课内容均一致，与专业形成“两层皮”割裂的状态，导致学生误以为这些课程无用，学习兴趣不浓。为此，此次整合应根据不同专业，选取不同的工程实例，组织相应的教学内容，做到学以致用。例如，针对汽车专业的学生，教师应选用汽车组件、零件作为实例讲解；针对维修专业的学生，选用各种机床部件、零件作为实例，并以这些工程机械作为分析对象，讲述工作原理，分析机构特点、进行设计等。授课内容为学生所熟悉，又关乎专业，容易引起学生兴趣，激发学习热情。
2.整合教学方法和手段，注重工程意识及实践能力的培养
传统教学中，机械设计基础课程的教学不外乎老师讲、学生听，学生进行“满堂灌”的被动式学习。学生除了熟记公式、原理，卷面上获得一个高分外别无所获。这也解释了为什么在校拿高分的学生到企业进行独立设计与开发时无从下手，不能很好地实现理实转化。因此，整合课程内容的同时还必须对教学方法、教学手段进行整合改革。传统教学中以教师为主导，通常结合典型案例讲解知识点，学生通过例题了解某个知识点，但无法获知其在整个系统中的作用、与其他知识的链接等，以至于无法运用。由此我们将传统的“知识传授型”教学模式向“能力培养型”转化。通过学生自身动手探究、验证、获得知识和技能，强调以学为主，注重学生在教学过程中的参与性和主动性，让学生真正体会到学以致用，提高学生的职业素质和技能。在具体实施中，以模块、项目教学的方式展开教学。例如将典型的平面机构作为一个模块来展开教学，可以选取牛头刨床作为实例，学生通过自己动手拆装，了解牛头刨的基本结构、各机构各自的特点及相互的传动关系，掌握带传动、齿轮传动、曲柄导杆机构等常用平面机构的工作原理，对机构的应用形成感性认识，再由教师讲授其中涉及的平面机构常见的理论知识，学生通过测绘、组装、试运行，使得理论知识得以升华，最终起到指导实践的作用。在这里课堂不再是常规的教室，而是设在了车间；学生也不再是规规矩矩地坐着听，而是以动手探究、小组讨论、总结的方式获得知识；教师在此过程中起到组织、管理、协调和监督的作用，学生在整个教学过程中处于主体地位，提升了其主人翁意识，使其增进了对专业的理解，培养了他们的工程实践意识。在教学手段中，光凭粉笔、挂图、模型等传统教具进行演示的方法已无法满足当前的教学需要。以多媒体网络技术为主体的电化教学可以使抽象问题变得直观，复杂问题变得简单，动态问题变得可视，在提高教学效率的同时也提升了教学效果。例如两齿轮的啮合原理通过动画模拟，直观地将啮合过程展示给学生，使其轻松理解教师的教学意图。当前计算机辅助设计的发展也为该课程教学提供极大的便利，原先需要复杂计算、推导的内容，只要通过相应软件对某种机构进行设计计算，便可轻松获知，如齿轮传动中的受力分析、机构间的相互干涉等。
三、课程整合中的相关问题
1.实践环节的配套改革
本课程中的实践教学除配合理论教学外，主要是培养学生观察、测量、分析能力及对专业（职业）的忠诚度。因此在设立实践项目时一方面需要考虑学校自身的硬件配套，另一方面需要紧密联系市场，淘汰老旧过时、引进新技术、新发明，定期更新实践教学内容，尤其是在配套的课程设计过程中，应结合技工院校学生自身学习特点，减少计算的难度和数量，突出应用软件辅助设计，重点放在结构设计方面。
2.任课教师的素质培养
机械工程课程设计范文5
Abstract： The basic idea of the Mechanical Design curriculum reform is analyzed from the perspective of value engineering， its effective teaching research and practice based on the problem solving model is proposed to improve the teaching efficiency of Mechanical Design， fully develop students' knowledge application capacity and ability to solve practical problems， improve the students' engineering practical ability and design ability and enhance the quality of students' creativity and innovative thinking.
关键词：价值工程；机械设计；问题教学模式；创造性；有效教学
Key words： value engineering；mechanical design；problem—based teaching model；creativity；effective teaching
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0013—02
0 引言
《机械设计》课程是机电类学员的一门重要的专业基础课程，课程的目标是使学生掌握正确的设计方法，设计思想，掌握机械设计的一般规律。培养学员的机械综合能力、机械设计能力、解决工程实际问题的能力和创新能力，培养学员善于发现问题，解决问题，勇于创新的能力。然而，在《机械设计》课程教学中存在许多问题，导致课程教学效率较低，不能按预期完成教学任务。价值工程是一门发展中的新型学科，在工程设计、产品设计和分析，经济技术等领域得到广泛的认可，为许多问题的解决提供了的方法和基础。本文从价值工程的角度，分析《机械设计》课程教学的效率，并提出以培养学生创造力为中心，问题解决的教学模式为主导的《机械设计》课程有效教学体系，提高教学效率，最大可能的完成预期的目标。
1 价值工程的课程教学表述
1.1 价值工程的基本原理 价值工程（VE）和价值分析（VA）是美国设计师麦尔斯在石棉材料的替代问题研究中于1947年提出，他总结出一套保证相同功能的前提下降低成本的比较完整的科学技术方法，其后发展到工程设计、工艺和生产领域，完善成为一种技术经济方法，统称价值工程。1978年价值工程的概念由日本传入我国，至今已经在很多领域地到应用和发展。
价值工程基本的内涵就是以最低的寿命周期成本，可靠地实现产品的必要功能，着重于功能分析的有组织的活动，这是价值工程的广义定义。价值工程的一般表达式为：
V=■
式中，V表示价值系数；F表示价值化了的功能；C表示寿命周期成本。
价值工程的实质就是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程。价值工程着眼全寿命成本，以提高价值为目标，以功能分析为核心，是有组织的集体创造活动。价值工程的分析重点是选择对象与资料分析、功能分析和方案的创新设计。
1.2 价值工程原理在课程教学中的表述 有效教学的基本原则是用最少的代价，最少的干预获得最大效益，教学的有效性表达为：
教学效率=有效教学时间/实际教学时间
如果我们把课程教学理解为一项工程时，实际教学时间是成本，有效教学时间是功能，教学效率便是教学工程的价值。教学效率中最关键的因素是有效教学时间。有效教学时间取决于学生的有效学习。学生的有效学习是学习时间、结果和体验。
有效教学时间∝有效学习=f{学习时间，学习结果，学习体验}
学习时间指学习特定内容所花费的时间，它意味着学习效率，即学习速度的快慢，显然，学习速度快，学习特定内容所花费的时间就少，效率也就高。学习结果指学生经过学习所发生的变化、获得的进步和取得的成绩。学习体验指的是学生的学习感受，即学习活动所伴随或生发的心理体验。
2 利用价值工程原理，改革《机械设计》教学，提高教学效率
机械工程课程设计范文6
由于我国的特殊历史原因,机械工程制造业与西方发达国家机械制造业相比,显得相对落后,尤其是在可靠性设计的研究方面更是显得滞后。直到二十世纪八十年代,我国在机械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效,在某些个别的行业还成立了专门从事可靠性优化设计研究的组织与团体,并为社会培养了大批的可靠性优化设计研究的技术人才,制定出了整套可靠性优化设计的规范标准。从总体上来看,过去的可靠性优化设计研究比较偏重于理论,但在生产实践中,对于理论的应用则是比较少,就这一点而言,与制造业相对较为发达的国家相比较,存在着许多不足之处。
机械制造产业在进行可靠性设计时,应该在满足产品生产成本、效率的基础上,尽可能地保证产品的设计能够达到可靠性的程度。当前所说的可靠性设计涉及的范围是比较广泛的,除了一些传统的设计技术之外,还与很多学科有联系,例如计算机工程、环境工程等,所以我们应该尽可能地集中多方面的学术学科来发展可靠性设计。可靠性设计不仅在产品设计的过程中被应用,在生产的过程中也会有所涉及。所以,可靠性设计不仅在工业中被应用,在航空、军事等领域也被广泛使用,取得了很好的效果。
2可靠性设计在机械中的应用
机械工程产品的可靠性优化设计在产品的生产与使用周期的各环节都起着重要作用。这些环节主要有产品的设计、制造、使用及售后维修等。以下就机械工程产品的设计、制造及使用三个环节展开讨论可靠性优化设计问题。
2.1 设计环节的可靠性设计
机械产品设计是一个很复杂的过程,主要包括两个方面,一个是整体装配设计,一个是组装零件设计。对于整个产品来说可以被当做一个整体设计,具体有两种设计方法:一种是先对产品的整个系统进行全面的了解,并对产品每个零件的可靠性进行细致地分析,进而推测出整个产品的可靠性,而且必须保证整体设计的可靠性能够满足相关设计的标准;一种是把对整体可靠性的分析分别落实到各个零件的设计中去,当零件的可靠性设计满足相关指标,就能够保证整个产品的可靠性。当我们进行单个零件设计时,我们应该选择使用那些符合国家相关规定的或者在市面上大量使用的零件,同时还要对不同重要性的零件使用不同的设计方法,特别是关键部位的零件一定要进行可靠性测试。为了保证产品的质量和可靠性,我们应该多次的进行测试直到达到标准。
2.2 制造过程的可靠性设计
制造环节是保证整个产品质量的关键,所以我们必须重视对制造环节的可靠性设计。在进行制造环节可靠性设计时,我们不仅要重视对加工设备的可靠性设计还要重视加工工艺和流程的科学选择。如果我们把整个产品加工过程理解为一个系统的话,那么加工中的任何一个工艺和流程都是系统中的子系统。产品制造工艺流程是一个完整的系统,其中的各个方案与工序是工艺流程系统中的子系统,对每个子系统进行可靠性优化设计时,都要综合考虑各方面的因素,如工艺装备、加工设备、加工材料与工作人员素质等;只有这样才能为各个子系统设计出可靠性与合理的指标;最后,整合分析各个子系统的指标,并通过合理的方法将总系统的可靠性及优化指标整理出来。针对每个子系统的可靠性设计都应该全方位的去考虑,这样才能够保证子系统的可靠性满足相关规定的要求,这些子系统通过科学的组装整理,形成一个完整的整体。然后由专业人员通过科学的统计方法来计算出整体可靠性指标。
2.3 使用及维修的可靠性设计
以可靠性优化设计理论作为维修设计的基础,是非常合理的,也是非常重要的;制定经济合理的维修设计在现代化与科学化的进程中意义重大。使用符合标准的维修设备进行维修,提高维修工作人员的技能水平,使机械产品的维修工作能够朝现代化与科学化的方向发展。维修在一个产品的寿命周期中占有举足轻重的作用,一个在售后上有着良好口碑的公司必然有着光明的前景,所以公司在产品整个周期内必须认真的对待售后维修问题,采用逻辑分析决断法,科学地制定维修内容和优选维修方式,制定出合理的使用寿命周期。机械产品的可维修性与可靠性具有很大的相似性,可维修性也是产品的可靠性指标之一。产品的维修性能必须在对产品进行可靠性设计的时候就应当考虑到,以使得设计出的产品达到故障容易发现、故障零件易于更换的目的。产品在进行维修性设计时必须考虑到维修费用问题,设计者在设计中应当考虑到以最低费用换取更高的可靠性水平,尽可能减少故障发现时间。因此,基于可靠性理论的维修性显得尤其重要,一个合理、经济的维修规则的制定在产品设计的科学化和现代化进程中具有巨大的意义。
3我国机械工程可靠性研究目前所存在的不足
3.1 国内教育部门大多未设置可靠性研究方面的课程
经调查分析,我国目前只有为数很少的高等院校有设置可靠性研究方面的课程,绝大多数院校都没有这方面的相关课程,这就造成了我国可靠性研究人才的大量缺乏。可靠性研究在现代制造业中具有很重要的作用,它不仅应当是一门系统科学,而且应当作为一门独立式学科。目前,很多企业开始寻求可靠性研究方面人才,但却很难招募到这方面的人才,所以这应当引起当今教育界的足够重视,及时设立一些可靠性研究方面的课程,聘请一些专家教授进行授课,为我国未来的工业发展做出应有的贡献。
3.2 国内企业对可靠性研究不够重视
目前,我国国内很多企业对可靠性研究并未足够重视,觉得可靠性研究可有可无,对整个生产制造产生不了多大影响。但是,一些国际上的发达国家都把可靠性研究作为生产上的重要部分,如果我们国内企业还对可靠性研究不够重视,势必会导致在未来的竞争上输给对手,从而彻底丧失与之竞争的能力。可靠性是个系统工程,它涉及广泛且较为复杂,没有一个机构来统筹考虑和贯彻实施,是无法使产品可靠性得到保障。因此,我国企业不仅要开始重视可靠性研究,而且应当成立相关独立研究部门,进行专门的产品可靠性设计研究及可靠性试验,从而确保产品在各环节上的可靠性,使得产品质量往更高的水平发展,从而可以在国际上占有足够的竞争优势。
4结束语
