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机械设计基础教案范文1
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.189
[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）12-0-01
1 机械设计基础教学的新形势
1.1 生源质量的下降
近年来，高职生源质量下降，部分高职院校的平均成绩在200分以下，从教学实践中发现学生学习主动极差，社会能力和方法能力也在逐年下降。按照传统的教学模式，采用已有的教学方法，教师施教困难，学生接受困难，因此基于生源特点的教学方案势在必行。
1.2 信息化水平提高
随着信息化水平的提高，大数据时代初步形成，学生的认知方式也充满“微特征”，出现了“碎片化学习”。在教学中要采用信息技术手段和计算机辅助设计，融合现代教育理论，重构教学内容。微课程、翻转课堂重新定义课堂教学，为现代教学提出了新目标，指明了新方向，提供了新方法，拓展了新思路。
2 基于生源特点的信息化教学实施方案
2.1 更新教学理念
课堂教学已采用CAI多媒体课件，但只是将书本中的教学内容重现，没有重构教学内容，也没有提升教学效果，教师依然是课堂的主角，而作为课堂主体的学生处于被动地位。通过微课程和翻转课堂，教师由施教者变为指导者，由课堂的主角变成课堂导演。学生在课堂中分组协作，自主学习，积极探讨，有效锻炼其职业方法能力和社会能力。
高职学生的实操能力远高于理论学习能力，要强化实践教学。部分高职院校的实验设备不足，实践教学课时不多，且缺乏连续性和创新性，影响教学质量的提高。要采用理实一体化教学，用理论指导实践，用实践验证理论。
2.2 优化教学计划
目前高职院校的机械设计基础教学基本分为“两段式”：60～80学时的理论教学，衔接集中的1～2教学周的课程设计实践教学，部分院校穿插6～10学时的验证性试验。从学时比例分析，实践教学学时仅占10%（课程设计学时不包括在内），远不能达到高职理实一体化教学的要求。要将课程总学时调整为64学时，包含32学时的理论学时，28学时的实践学时，4学时的机动学时。
2.3 革新教学内容
对专业岗位群的典型工作任务进行分析，该课程的主要内容选取把握4点原则：（1）以实际应用选取知识点；（2）围绕实际项目选取知识点；（3）以产品设计选取知识点；（4）以创新能力培养及软件的应用选取知识点。
解构和重构课程的学科体系，首先将课程划分为机械设计概论、运动机构、传动件、联接件、轴系零件5个模块；其次以对象、现象、机构、零部件为载体，设计30个学习情境，将知识点的学习融入到学习情境中；最后采用任务驱动将每一个教学情境具体化，设置不同的教学情景，例如将课程设计的设计计算内容划分为5次大作业。从具体到抽象，从现象到本质，从局部到总体，从简单到复杂，有序安排符合学生成长规律的教学内容和项目。
2.4 创新教学方法
为更好实现理实一体化教学，应采用多元化的现代教育技术方法与手段。（1）采用模块划分，以任务驱动为载体的项目教学法；（2）采用CATIA和ADAMS（运动学和动力学仿真软件）的计算机辅助设计教学法；（3）采用微课程和翻转课堂。
在教学中充分应用信息化教学手段，形成课件、动画视频、微课程视频、实物模型、计算机辅助仿真、教学挂图及机械陈列室参观等多种手段科学组合的立体教学模式，使教学形象、生动、高效，激发学生兴趣，加深对所学内容的理解，提高教学的信息量和整体质量。
2.5 开发教学资源库
为更好的辅助教学，要根据生源特点和信息化教学条件开发教学资源库，采用基于工作过程的课程开发模式，建设和开发教学资源库，主要包括：（1）开发教学大纲、课程标准、教学计划、教学实施方案等教学文件；（2）采用Adobe Captivate 开发交互式课件，包括视频、测验等；（3）将课程设计的设计计算内容开发为5次大作业；（4）编写包括ADAMS、DIY、机械创新设计等在内的实验指导书1册，包含14实验项目；（5）开发理实一体化的项目任务书16个；（6）开发典型机构的教学挂图10幅；（7）制作微课程视频44个。
2.6 拓展评价方式
采用多元化的学生考核评价方式，主要分为3种考核方式：（1）考试考核：考核成绩采用实验成绩30%+项目任务书考核成绩30%+理论成绩40%。（2）技能竞赛：参加全国大学生机械创新设计大赛或全国信息技术应用水平大赛中的“高端设备安装与制造―CAD-CAE-CAM”，获奖后可替代本课程学分。（3）免试考核：学生正常参加上课，通过申请免试课题，相关的创新性设计和课题研究通过答辩，即可替代修的本课程学分。
机械设计基础教案范文2
关键词：机械设计基础；“1+N”评价体系；教学改革
中图分类号：G624.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0039-02
“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》，并适应当前模块化教学改革的需要而开设的，目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才，是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识，常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法，各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节，对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用，着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力，为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。
一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状
1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点，这些机械知识点不仅涉及的内容多，涉及面广，并且在知识结构体系上，是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限，只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍，缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识，更不用说工程实例的实际应用，这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分，不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。
2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下，用传统的教学模式已经不能满足需求了，现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学，但它的知识结构烦琐复杂，基础理论内容较多，多图表、多公式、多原理，内容单调枯燥，信息量大，学生没有实际的运用和接触，只会觉得学的吃力，学到的知识没有及时思考和总结，难以消化。并且课程中的实验课程开设较少，让学生联系课程中的知识点，自己动手做实验的内容也不多，学生的学习兴趣就会下降。
3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中，学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩（70%）、实验成绩（10%）、平时成绩（20%）三个部分组成在一起，作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程，它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力，注重理论联系实际，体现应用特色，最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平，也不能激发学生学习的积极性。
4.与工程实践结合少，实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理，能够进行简单的机械结构设计，选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用，但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少，学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入，在以后走向工作岗位时，就会出现学得多、用得少，学得广、用得不精的情况。
二、“机械设计基础”的教学改革
针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求，在教学观念上，将先进性与实用性有机结合，注重“理论联系实际”；在教学的内容上，以“必需”、“够用”为度，淡化公式推导，注重强调理论联系实际，以机械系统结构为中心，内容上相互联系，结合机械工程实例，加以实际运用；在教学模式上，以学生为中心，辅助利用现代的多媒体教学，联系实际运用的实验课程和课程设计，改进教学手段；通过新型“1+N”的考核方式，建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式，全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。
1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分：（1）知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节，主要介绍工程力学的基本知识，常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法，各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法；在这些原有的理论基础上，优化整合理论教学内容，对于基础的机械系统整体认识，在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学，将理论与实际结合，拓宽学生的知识面和眼界。（2）实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设，从教学实验、课程设计开始，锻炼学生运用所学的知识完成设计方案，再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习，培养学生独立思考、学习的能力，以及培养学生的创新精神和创新能力，为参加机械创新设计类大赛奠定基础。
2.教学模式建设。现代在教学课堂上，教学过程以学生为中心，辅助利用现代的多媒体教学，但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大，学生在课前若没有预习，课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革，提高学生的自主学习能力，使之能够对知识点进行系统地把握，增强学生的学习兴趣。
新型的教学模式的内容分为四个模块，不仅满足教学大纲对于教学的基本要求，也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一，主要还是以老师的教学为主，在教学课堂上，以学生为中心，辅助利用现代的多媒体教学，多用机械动画演示，联系实际运用，让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示，并进行记忆，这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二，主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱，学生课堂上难消化，需要提前预习的问题，在教学模式中设计小型课堂教学，针对于课程中的知识点进行提前预习，由学生自发的组织学习，以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课，将课堂交给学生，结束后，由学生提问，老师点评，进行辅助的补充。模块三，基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性，需要做到及时的复习，在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分，在老师讲课结束后，给出复习时间，在一章结束后，出1～2个练习题，在课堂上，用10～15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点，也可以让学生有学习的紧迫感，起到及时复习消化知识点的作用。模块四，实验课程和课程设计。在后期的课程设计中，课程设计的内容广泛，而且所涉及问题的答案不是唯一的，可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。
改革教学模式，增加教学手段，通过新型“1+N”的考核方式，综合培养学生的应用能力，以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段，整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法，将课程的理论和实践在内容上统一规划。
3.评价体系建设。改革考核方法，实际上就是针对新型的教学模式，在课堂上，以学生为主体，进行多样的评价、考核。考核的内容：考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中，基本知识点散乱，学生课堂上难消化，需要提前预习的问题，在教学模式中设计小型课堂教学，考核占15%，以及在课程中知识结构的复杂性，需要做到及时的复习，在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。
这种新型的“1+N”考核模式，加大了行程性考核，需要完善各项目的考核办法，设计各环节的考核标准和相应的考核表格，形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养，与新型教学模式，相互补充，形成一个有机的整体，完成课程的教学改革。
三、结语
由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多，并且在知识结构体系上，是相互独立、零散的，缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革，得到改善。
在“机械设计基础”课程教学改革过程中，还有可以继续补充和深化的内容。例如，课程设计的题目内容可以进行细化的分类，有针对机械机构的设计以及机械零件的设计；结合具有企业特点的案例，例如走访芜湖奇瑞的模具厂，设计院等，对于车身结构、悬架进行设计和分析，以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例，在课堂上进行分析讲解，丰富教学改革的内容，在今后的教学过程中不断改进，以期培养学生自主学习的兴趣，增加学生对于机械机构的触感，培养学生对于机械总体设计以及分析能力，最终达到全面提高学生综合素质的目的，建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。
参考文献：
[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉：华中科技大学，2011.
[2]陆萍，宋可总，栾莹，孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育机械，2006，（1）.
机械设计基础教案范文3
关键词：机械设计课程群组优化改革
21世纪科学技术的发展突飞猛进，对专业技术人员综合素质水平的要求越来越高。为更好地适应经济快速发展对专业技术的需求，在高等教育领域，我国已普遍掀起了与学科专业结构调整相适应的课程体系改革。教学中不仅应该加强人文教育、理想信念教育，也应该更加注重学生的学习能力、职业技能实践能力和创新能力的培养。因此，不断将新的科学教育研究成果吸收到专业建设中来，立足院校办学特色，对高等工科院校机械类专业建设进行了有益的探索。
机械类（对口）专业
机械设计课程群组的构成及现状
教学型本科院校中承办的高职类生源的本科教育以“高级应用型技术人才”为培养目标，紧密地依靠市场需求设置专业，面向生产、管理和服务的第一线，突出实践能力的职业本色。在传统的机械类专业课程设置中，机械设计课程群组由金属工艺学、画法几何与机械制图、机械原理、机械设计、公差与配合等课程组成，各部分内容追求学科体系的完整性，相互独立，不可避免地出现了内容交叉、知识点衔接不紧密等问题。鉴于课程知识需求，教师对知识点滞后部分的处理，大多采取蜻蜓点水式的介绍，致使高职类生源学生感觉内容繁冗、思路不连贯、理解不透彻，学习效果较差。在机械类专业主干学科机械原理、机械设计课程教学过程中，普遍存在着“重局部、轻综合，重理论、轻实践”的现象。机械设计课程作为机械零件结构设计和强度、刚度设计的综合学科，紧密地与机械制图、公差与配合等课程相联系。由于课程传统框架的制约和授课学时的限制，课程的改革只能是局部的，往往造成机械设计实训环节内容单一，涉及诸多交叉课程综合知识的运用问题暴露无遗，尤其突出的是与精度设计内容有关的知识运用，学生只是一味地照抄照搬，缺乏独立思考、综合分析问题和解决问题的能力，在机械设计课程设计作品中几乎看不到机器整体协调性较强的精度设计思想和工程设计创新意识，达不到设计目的，更没有余力充分利用计算机软、硬件来提高设计能力和效率，使机械设计教学处于进退两难的境地。
在强调个性发挥、提高职业技能的人才目标发展趋势下，在课时不断压缩的现实条件下，要保证良好的教学效果，选择先进的教学方法和手段，对传统课程体系和教学内容进行整合，不断探索、研究新的教学改革思想与对策已势在必行。
课程群组优化改革的探讨
（一）课程改革优化的原则
本课程群组的改革，适应国家的教育政策，符合我院教学型大学的定位与发展规划，适应机械设计制造及其自动化（对口）专业面向环渤海及京津唐地区工业经济快速发展的需求，满足本专业培养目标要求。
本专业机械设计课程群组优化侧重《机械设计》及《公差与配合》课程整合研究，使理论与实践相互渗透，突破人为的基础课、技术基础课和专业课设置模式，更加强调知识点的内在衔接与联系，在保证教学大纲实施的可行性与科学性的同时，达到促进学生知识、能力、素质协调发展的目的，真正培养出本科层次的专业对口的应用型人才。
以学生为主体，注重教学法研究，激发学生创新意识与竞争意识，不断丰富教学改革成果，提高学生解决实际问题的能力。
（二）课程群组优化思想
机械设计课程群组优化,即以机械设计制造及其自动化（对口）专业指导性教学计划中有关机械设计的核心内容为线索，以机器中典型零部件为载体，从零部件功能要求出发，着重研究《机械设计》及《公差与配合》课程的教学大纲，打破课程内容界线，重新精炼课程群组交叉内容，、确定各章节的教学时数与顺序，采用著名的“纲要信号网络法”，把典型零部件的运动设计、结构设计、强度设计、刚度设计及精度设计作为纲要，具体设计方法为信号，将《机械设计》课程的图表、系数、符号、公式及《公差与配合》课程的几何量（尺寸、形状、位置、表面粗糙度等参数）公差与检测内容按图索骥，建立机械设计信息图库，充分发挥多媒体声像并茂的立体演示环境，及时与学生进行信息交流，在保证教学内容连贯的同时，加强了教学重点，彰显了机械设计知识的综合性与整体性。在我院，该课程体系的教学以“一级直齿圆柱齿轮减速器”的设计为例，在编写电子教案的基础上，进一步优化了该课程群组的实验环节，采用了三坐标测量机等先进实验教学设备和手段，增加了开放式、设计式实验学时，精选课程群组综合习题作为训练，使“作业”成为减速器设计的一个环节，作业内容深入且前后连贯、呼应。通过教学改革，课堂上完成机器设计中技术设计阶段的全部学习任务。在进入《机械设计》课程设计中，即可进入现场调研环节，搜集资料，确定小型机器设计题目及技改项目，又可结合人机工程、绿色环保设计等理念，采用优化设计方法，运用AutoCAD及Pro/E等绘图软件进行复杂机器设计和创新设计，使传统设计方法不是创新设计的瓶颈而成为阶梯，为该专业《数控技术》、《制造技术基础》等后续课程的工程实践环节及毕业设计打下坚实基础，充实学生的职业技术能力。
（三）实现优化改革的方法与手段
教学是在教师指导下学生主动掌握知识、技能，发展思维的实践活动。教学方法是教法与学法的统一。但实际工作中，教学改革更多地注重教法研究和应用，在学生如何学习，如何引导学生学习方面探讨较少，甚至存在没有必要对大学生进行学习方法教育的倾向。前苏联教育家赞柯夫说：“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域，触及学生的精神需要，这种方法就能发挥高度有效的作用。”由此可见，教学法同样是教改成败的关键。在我院机械类（对口）专业机械设计课程群组教学中，针对高职生源理论基础薄弱，学习主动性、积极性较差的实际情况，教师采用了启发、引导式教学方法，精心设计，更多地给学生提供机械设计知识的“纲要信号网络”，充分运用多媒体设备和优秀的课件，向学生提供声像并茂的活跃课堂，增大信息量和专业技术前沿知识，激发学生的学习兴趣和渴求知识的热情。同时，采取将学生带到实习基地现场讲解、学生亲自动手进行拆装实验、结合实验加以理论指导等方式，引导、帮助学生主动迎合市场经济对职业技能的高标准要求。
课程改革实践效果
课程群组优化以培养学生具有“应用型高级人才”的职业技能为目标，牢牢地把握了工程设计的主线，通过此次整合、优化，彻底打破了两课程间的界线，使机械设计内容体系衔接得更加紧凑、顺畅。学生开始接触专业就了解了科学、严谨的设计思想。教师在授课过程中充实了与精度有关的加工方法、加工工艺等“一体化”的内容，在设计过程中，学生基于对精度设计作用的较高认识，对每一个精度指标的理解与选择，必然会达到“学有所用”的要求。在学生掌握了坚实的设计知识基础上，教师可采用更加先进的设计方法和手段，帮助学生全面提高动手能力。本课程群组的优化改革在我院03机制（对口）本科专业教学实践中，取得了明显的教学效果。教改前，在机械设计任务方面，各设计小组设计题目大方向基本是相同，一般只是设计参数不同；课程优化改革后，有关机械设计的技术设计知识使学生在课堂教学中就接受了全面的训练，因此，各设计小组的设计任务结合了学生的兴趣点和学生的专业特长，实现了更加灵活、多样的个性化设计方案。有的设计题目结合现场实例，充分运用了计算机技术和软件技术的优势，彰显了现代优化设计方法与理论在机械设计中的重要作用。
参考文献：
机械设计基础教案范文4
关键词 Pro/E三维设计；机械制图；机械设计
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）03-0099-03
Mechanical Foundation Course Teaching Reform and Practice based on Pro/E 3D Technology//He Qiumei， Sun Lijun
Abstract In view of the contradiction between current enterprise’s demand for qualified personnel and high quality innovative talents shortage， pro/E 3D design project curriculum was developed based on the systematization of working process. Network teaching platform was created with distinctive characteristic. Combined with the actual situation of students in higher vocational colleges and the immanent connection between each course， pro/E technology was integrated into the mechanical drawing， mechanical design basis course on the training of students’ engineering ability and occupation quality of occupation. Experience proves that teaching resources quality and teaching effect are improved obviously. Students’ engineering practice ability and innovative ability are strengthened through research training， skills competition and innovation works.
Key words Pro/E 3D design； mechanical drawing； mechanical design basis
国家大力推动自主创新、实现从“制造大国”到“创造大国”转变的新时代，体现了科技进步和产业升级的要求。为适应新时代3D技术大众化的要求，大力推动3D技术应用与创新型专业人才培养，提出在高职院校树立起新的教育质量观念，引入三维CAD等现代科技发展的新成果，对机械基础类课程进行融入3D技术的教学改革，对学生创新素质与实践能力的培养进行认真系统的研究和创造性实践，取得一定的成效。
1 开发与建设Pro/E软件课程
从企业对人才的需求出发，尊重学生个性化发展和自主学习的需要，按照当今先进职教理念，对Pro/E三维设计课程进行教学改革，将其建设成为高职院校中具有一定影响力的精品课程。
1.1 基于工作过程系统化、项目化开发课程
参照三维数字建模师相关职业资格标准，突出岗位职业能力的培养，以机械行业中典型机械产品设计生产过程中的工作任务及其工作过程为基点进行课程内容的重组，体现课程的职业性；通过分析职业岗位所需的知识、能力和素质需求，设计综合性学习项目，采用合适的教学载体，将课程内容任务化、项目化，强调整体的连贯性和系统性。并不断根据时代的变化探索制定最适合学生学习的、形式多样的教学方法和手段，让学生在做中学、学中做，通过机械产品设计过程的思考培养学生的创新思维能力。
1.2 充分利用网络教学平台
依托网络教学平台，把网络课程作为实施传授知识、培养能力、提高素质等人才培养的重要载体和手段。Pro/E三维设计网络课程建成之后，应根据需要不断更新和完善，形成丰富多样的教学资源和开动式的交流互动答疑系统，包括课程标准、教学课件、电子教案、动画、图片、视频、习题库、试题库等。特别突出职业考证与技能竞赛、学生作品的展示，使学生形成基于网络的开放式主动学习的方法。
1.3 课程融入职业资格标准，开展技能考证
课程融入三维数字建模师相关国家职业资格标准，开展职业技能考证的培训和鉴定工作。该项目由中国图学学会和国际几何与图学学会在全国系统内联合组织展开，并按《CAD技能等级考评大纲》进行考核。实践证明，通过考证培训，增强了学生的职业技能，促进就业。
2 利用Pro/E三维设计技术提升机械基础类课程质量
结合学生的实际情况以及各课程之间的内在联系，从培养学生的工程职业能力和工程职业素质出发，将Pro/E三维设计技术引入机械基础类课程教学中，取得较好的效果。按照优质课程的要求进行建设，紧扣当前学习环境网络化、学习资源数字化、学习方式多样化的特点，提升课程建设水平和精品课程辐射示范作用。
2.1 引入Pro/E三维设计技术到机械制图课程中
一方面，利用Pro/E软件制作大量的教学模型供机械制图课程教学使用，如零件模型、装配体、工程图、分解动画、装配动画、运动仿真视频等，便于学生的认识和理解，而且使用方便，教学效果显著增强；另一方面，在Pro/E软件教学过程中，教师应该有意识强化学生对零件图和装配图的表达方法、尺寸标注以及公差与配合、表面粗糙度等基本知识，引导学生在使用Pro/E软件进行三维建模的同时生成二维工程图，强化学生的空间想象能力和形象思维能力，提高识图能力和工程制图能力。
2.2 引入Pro/E三维分析技术到机械设计基础课程中
首先，利用功能强大的Pro/E软件建立教学资源库，运用于机械设计基础课程教学。同时也用于完善该课程的网络教学平台中的虚拟装配平台、运动仿真平台、机械设计动画教学系统等，为学生提供丰富的立体的学习环境、虚拟实训，进行个性化学习，提高学习效率。
其次，Pro/E软件是实现机械产品设计任务的工具，因此应注重Pro/E软件操作能力与机械设计知识相结合。通过项目教学，让学生掌握Pro/E的装配设计和运动仿真技术，并引导学生将这些技术应用于机械设计的机构综合、机械零件及整机的分析计算、设计审查与评价、设计信息处理等。设置综合性项目，让学生综合运用多门课程的知识进行实践。学生在进行机械结构设计时，利用Pro/E的虚拟装配与分解，加深对组件的结构和特征的认识，检查装配体中是否存在干涉现象，学会解决干涉问题。通过利用Pro/E的运动仿真功能，学生能更直观地了解自己的设计是否符合要求，并能尽早发现设计中的不合理之处，及早修改设计方案，从而防止后期修改时消耗更多的资源和时间。这就为学生掌握传动机构的设计提供了有力的实验环境。
将Pro/E应用到机械设计基础课程中，首先是具有较大的新颖性，改变了原有相对较为陈旧的分析技术和分析方法，实现了教学创新；其次是改变了原来学生用图解法或解析法进行机械原理课程设计的传统做法，实现机械的计算机化辅助设计和分析。
3 促学生出成果，重在创新作品与参加技能竞赛
Pro/E三维设计课程与机械基础课程之间的关系紧密，在教学中应相互渗透、相互促进，并进一步向专业化发展，以适应社会经济产业的发展和国家大赛的要求。
3.1 注重培养学生的工程实践能力，丰富学生作品
注重培养学生的职业技能和创新思维能力，鼓励学生组团参加工程实践活动，进行面向生产制造等工程应用目的的作品设计，如专用精压机的设计、纸杯机的设计等，并利用Pro/E技术进行仿真与展示。还可以以顶岗实习的方式或兼职参与企业的设计项目。
3.2 高度重视技能竞赛，以赛促教、以赛促训、以赛促用、以赛促新
全国三维数字化创新设计大赛和“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛已成为我国图学界中规模大、规格高、水平强、影响广的赛事。对于大赛，各职业院校应广泛动员、积极参与、扎实准备、精心组织，把大赛作为对日常培训、教学工作和实践水平的检阅，把培训和应用作为大赛的前期准备和根本目标，工作重点落在人才培训、教学改革、课程建设和实践应用上。宣传贯彻技术标准，以“三维数字化”与“创新设计”为特色，重点体现现代三维设计制造方法与实际应用流程，以创意、创新、创造为核心，突出三维技术对创新实践的支持和推进，引导参赛选手面向实际应用需求，积极开展实用创新，解决实际的市场需求或产品研发中的重要或关键技术问题。
3.3 把大赛纳入教学体系，做好宣传工作，办好竞赛培训班，形成长效机制
在全省和全国职业技能大赛的影响下，把3D大赛纳入教学体系，从院系政策、指导教师、强化培训、参赛组织、后备选手、教学经验等多方面，形成保证质量的长效机制。针对竞赛开办强化训练班，以优化参赛团队的结构层次，提升整体技术水平和创新水平。充分利用网络教学平台，开设专门的竞赛模块，为参赛团队、选手搭建更为便捷的交流、分享平台。组织优秀作品展、大赛经验交流研讨会、学生社团活动等系列活动，让更多人群积极加入进来。进一步通过互联网，全方位、立体化加大竞赛的宣传力度，让大赛优秀作品和团队引起学校和社会更加广泛的关注和认可，营造良好的氛围，由此带动的平台作用突显。
4 注重师资队伍建设，编写与出版配套教材
优良的教学团队是教学改革成功的重要保障，可以通过派教师下企业锻炼、到国外学习西方发达国家的职业教育理念、进修、培训、提升学历、技能竞赛等途径，加强教学团队的实力。通过加强校企合作，让教师到企业参与技术开发，同时让企业参与教学，实现互利共赢。
通过建立有效的团队合作机制，促进教学内容、方法的改革，加强教学研讨和经验交流，建设一支人员结构合理的教学团队，提高教师的教学水平，使得团队思想开放和具有创新开拓精神，具有较高职业教育理论和实践水平。同时，注重教学经验的积累与分享，与企业生产第一线的研发人员和实际工作经验丰富的能工巧匠共同开发配套的教材，按照基于工作过程系统化教学模式开发，根据项目实施情况对校本教材作进一步修正，同时根据技术的不断革新，调整教学内容，保证教学内容的前沿性。
5 结束语
当前创新型人才紧缺的状况，促使教育工作者思考和尝试Pro/E三维设计课程开发，注重培养学生的工程实践能力，开展职业资格考证，鼓励学生参与企业项目设计，创新作品，勤出成果，参与技能竞赛。实践证明，效果良好。广东水利电力职业技术学院学生近3年在省级和国家级“高教杯”产品信息建模大赛中荣获一、二等奖，全国3D创新设计大赛二、三等奖。
Pro/E三维设计课程与机械基础课程之间的关系紧密，在教学中相互渗透、相互促进，并进一步向专业化发展。构建Pro/E软件课程与机械基础课程相结合的课程核心框架，拓宽专业基础。以“质量工程”系列精品建设为着力点，建设相关联的1门省部级精品课程，每年为全系5个专业700余名学生提供系列优质课程，精品课程的示范和辐射带动作用持续提升。
参考文献
[1]程萍，惠相君.利用Pro/E进行机械设计基础教学的研究[J].职业教育研究，2012（2）：168-169.
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[4]戴进，钟定铭.Pro／ENGINEER课程创新教学实践探讨[J].装备制造技术，2008（4）：160-162.
机械设计基础教案范文5
《机械设计基础》是高职院校机械设计制造类专业必修的一门技术平台课。主要是为了培养学生的工程计算能力和利用相关的标准及手册进行简单机械零部件的设计能力。高职《机械设计基础》课程的教学一直以来都是沿用学科体系的教学模式，内容上重视理论体系的完整性，方法上注重理论知识的讲授，实践操作也仅限于作业。而高等职业教育是以就业为导向的教育，以培养学生职业岗位或行业技术需要的综合职业能力为主要目标，课程则是以能力为本位的。随着高等职业教育改革的不断深入与发展，课程的改革及综合化等问题也就应运而生，必然会要求职业教育课程体系的设置跳出学科体系的藩篱。我院机电工程系在科学分析办学定位，明确专业群发展方向的前提下，通过对机械设计制造专业群职业岗位的整体调研与分析，采用了基于工程与需求的课程体系开发方法，将《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》与《机械零件》等课程内容就行了整合、衔接与渗透，打破了传统的课程理论体系，构建了一门新的课程———《机械结构设计与装配》。
1课程的整体设计思路
本课程以典型机械零部件的设计为载体，按照工作过程的顺序，即以工作过程为参照，够用适度为原则，对相关的知识内容进行重新序化，将涉及事实、概念以及理解、原理方面的陈述性知识与涉及经验以及策略方面的过程性知识整合、理论知识与实践知识整合、专业能力培养与职业素质培养整合、工作过程与学生认知心理过程整合，重构了体现机械零部件设计（分析、计算及图形绘制）的工作过程性知识与技能体系的学习领域，实现了理论与实践的一体化和“教、学、做”的一体化。
1.1课程的设计理念
采用基于需求系统化的理念进行课程的开发与设计，要求学生通过学习所获得的能力应该与工作岗位所需要的一致。为了实现人才培养目标（培养高技能创新型人才）与企业需求的零距离对接，课程组以职业能力培养为重点，以机械零部件中最为典型、设计知识面也最为广泛的减速器的设计为工作任务、以设计过程为基点进行课程内容的重组，科学设计各教学单元，让学生在真实的设计工作中掌握利用相关标准、手册对典型及常用机械零部件进行分析及工程计算的知识和技能，并引导学生通过对典型及常用零部件的设计过程进行思考，从而实现对学生的创新思维能力的培养。本课程的教学单元设置主要依据就业岗位的具体工作项目，并融入相关专业理论和工作对象、工具、工作方法、工作规范等工作过程要素。借助于系部专业调研数据，提出实现课程教学目标最基本的课程实训设备及环境配置方案，在此基础上设计课程实施方案，力争使各教学单元的教学设计能在大多数高职院校实施。
1.2课程开发的流程及思路
首先对机械设计制造专业群所包含的机械设计与制造专业进行调研，得到相关行业领域人才需求信息以及相关工作任务，对工作任务进行分析得到课程结构，在此基础上制定相关课程标准，从而进行项目的教学设计。
1.2.1课程开发突出岗位职业能力培养
我院机电工程系的机械设计与制造专业（以下简称机制专业）主要是面向机床设备制造业、机械加工业、刀具制造业、汽车行业，培养适应社会主义现代化建设需要，适应电子信息行业和四川及广元地区的机械制造企业的生产、管理和服务第一线需要，德、智、体、美全面发展，掌握机械制造工艺及设备应用所需的基础理论及专业技能，有创新意识，具备较强的职业发展和职业综合能力的“懂工艺、能设计、会操作、知检验”高技能人才，培养其具备一定的创新能力。主要就业岗位为机械加工工艺编制员、机械加工工艺装备设计员、机械加工设备操作员、机械加工质量检验与质量管理员。从专业培养目标定位中可以看出，这一专业的所有就业岗位都要求工作人员熟练掌握常用及典型零部件的相关知识，同时具备相应的工程计算及零部件的设计能力。本课程对应的核心职业能力是能够利用相关的手册及标准进行典型零部件的工程计算及设计。
1.2.2基于职业典型工作任务构建课程
根据高等职业技术教育的总体要求和专业人才培养的具体要求，紧紧围绕学生能力培养与素质提高，把企业提供的减速器等典型零部件作为主要教学载体，融入企业岗位工作流程、文件资料、职业纪律要求，按照基于检验工作过程的“资讯、计划、实施、检查评价”四步法在实训室中组织教学，学生通过“学中做、做中学”获得零部件中相应机构、标准件等的相关知识及参数选择及计算方法，结合学生现有设计手段，灵活巧妙地组织教学，充分体现课程职业性、实践性和开放性的要求。
2课程内容的设计
课程围绕核心就业岗位的典型工作任务，将工作对象（典型机械零部件）、工具（相关标准、手册）、方法（工程计算、零部件设计）、工作要求（遵循工作规范与技术标准）等要素融入课程学习与工作的全过程，实现教学做一体化。课程针对“机械结构设计与装配”这一典型工作任务，以源于企业、经过教学改造的典型零部件为载体，依据认知规律，借鉴机械机构设计与装配的基本过程，形成教学及实践模块。课程选择典型零件、常用件及标准件组装而成的减速器为载体，体现专业学习领域内容的普遍性及针对性。具体的教学内容设置如表1所示。
3课程教学方法设计
通过对企业典型零部件为项目载体的课程设计教学，使教师从教学传授者转为教学活动组织者，从一个单纯的教学演示角色转变为一个复合型的教学导演角色。在教学改革中，将重点放在教案与教学方法的设计上，教师将更多精力放在教学活动的组织上，重点强化学生设计思维的启发，鼓励学生的个性与独创。由单纯的教师讲学生听，变成教师组织策划、学生自主学习、师生共同讲评，以项目学习法的形式把学生融入有意义的任务完成过程中，让学生积极、自主地进行知识与能力的构建。本课程采用“资讯—计划—实施—检查评价”四步法使学生形成普适性的工作思路和方法，教师则采取相应的教学方法。
3.1任务引导教学法
多用于“资讯”。明确：要做什么，明确工作任务、工作要求，提供学习情境所需要的工具条件，提供信息资讯途径及方法指导。
3.2过程导向教学法
多用于“计划”。明确：怎么做，主要讨论工作方案与步骤。学生按工作小组进行准备并派出代表发言，就不同观点展开讨论，最后教师进行归纳总结，允许存在不同的观点，留待以后继续讨论，例如对零件表达方案的讨论，在学生学完整门课程后再讨论。
3.3教、学、做一体教学法
多用于“实施”。教师在教中做，学生在学中做，边做边教，边做边学。
3.4案例解析教学法
多用于“检查评估”。分析点评学生工作成果，如传动方案的设计，原动机的选择，机构参数的计算与确定，轴的结构设计与计算等。
3.5实验室教学法
实验室就是培养学生实践的试验场，在实验室教师要指导学生进行综合性、创新性实验，教师和实验室教师应为学生提供有效的实验操作仪器和场地。例如，在“减速器的拆装与轴系结构分析”实验中，教师可以与学生一起动手合作，经过拆卸、轴系结构的分析及装配，完成减速器的拆装与轴系结构的测试与分析。结合实际零部件的拆装案例进行《机械结构设计与装配》现场教学，让学生进行实际操练，提高其职业素质。
3.6实践教学法
机械设计基础教案范文6
关键词： 《互换性与技术测量》 教学大纲 教学方式 考核方式
《互换性与技术测量》这门课是高等院校机械类及其相关学科各专业必修的一门重要的专业技术基础课[1]。这门课主要包括公差与配合及公差与配合的检测两大部分，目的是培养学生进行机械产品精度设计和技术检测能力，两者相辅相成，缺一不可[2]。由于这门课国家标准多，名词概念多，内容抽象，实践性强，知识之间的逻辑性不强，学起来枯燥无味，大部分同学学习兴趣不高，必须通过实验加强理论知识的学习[3][4]。尤其我校现在的办学方针是培养应用型人才，所以我们根据社会需求和学校的人才培养目标，必须及时地改进互换性与技术测量的实验教学。
1.实验教学改革的必要性
高等教育主要包括理论教育和实践教育，其中实验教育是实践教育中的一个重要部分，与理论知识的学习是相辅相成的，也是高等教育中的一个重要环节。实验课上好，有利于提高学生的综合素质，启发学生的创新思维，提高学生的动手能力，培养学生的协作精神。在以前的实验课中我们的弊端主要有三点：一是实验大多是验证性实验，这样同学们做实验时热情不高，对学生的创新性培养不够。二是上课方式不好，考核不严谨，导致学生不好好做实验。以前都是教师提前备好课，做好教案。课前准备好实验设备。上课时首先由授课老师按照教案的内容把本次实验的内容、实验的设备、实验的原理、实验数据的处理等一一告诉学生，然后学生只要按照老师说的去做即可，最后写好实验报告，老师根据实验报告情况打分。在这种教学模式下学生大多不用动脑，得出的结果差不多，所以在分组实验后，部分学生偷懒，最后抄袭同组同学的数据。三是新的人才培养方案对课时量大减，互换性与技术测量原来总学时是56个学时，期中实验是24个学时，可现在总学时被减到40个学时，实验只有8个学时，在新的课时量里如何教好这门课值得深思。必须实行教学改革，充分调动学生学习的积极性，提高课堂效率。
2.修改实验大纲
以前的实验大纲全部是验证性实验，不能充分调动学生的上课积极性。所以我们对实验大纲进行重新修订，首先根据人才培养方案的要求把实验由原来的24个学时改为8个学时。如何让学生在这个有限的学时内掌握机械上常用的测量器具的使用方法，实验内容设计非常重要。综合性实验是指在学生具有一定基本操作技能的基础上运用某一课程或多种课程的综合知识，对学生实践技能和实验方法进行综合训练。综合性实验的目的在于通过实验内容、方法，掌握综合的知识，培养综合考虑问题的思维方式，运用综合的方法、手段分析问题、解决问题，实现能力和素质的综合培养[5]。所以我们增设了“典型零件的测绘”这个综合性实验，在这个实验里学生可以练习使用机械上常用的线性测量工具，可以练习使用机械上常用的几何误差测量工具的使用，也可以使用一些光学测量器具测量。这样可以更充分地培养学生的应用能力和创新精神，提高学生对实验课的兴趣。
3.开放实验室，给学生提供更多的实践机会
由于新的人才培养方案实验课学时大减，在这种情况下如何保证学生的实践操作的时间值得深思。因此院领导与相关老师商量之后决定开放实验室，为大家的学习提供方便。这样感兴趣的学生就可以在业余时间去实验室测量，尤其是参加学科竞赛、课程设计、毕业设计的学生，他们可以随时来实验室测量。开放实验室调动了学生的学习积极性和创造性[6]。
4.改变教学方式和考核方式
以前实验课教学方式是老师在上课之前把实验课需要用到的实验器具全部提前准备好，放在桌子上。上课时学生先签到，然后由老师把实验目的、实验内容、实验方法、数据处理先讲解一遍，然后大家根据老师的讲解分组做实验，最后写好实验报告上交。最后老师根据学生的签到和实验报告给学生打分。在这一过程中经常会出现一些学生不认真做实验，最后抄袭同学的实验报告。新的教学方式改为第一步，学生上课之前必须预习且写预习报告，预习报告占实验成绩的20%；第二部，上课时先签到，签到占实验成绩10%；第三部，然后我们抽学生讲解实验目的、实验原理、实验方法、数据处理，其他学生可以订正其中的错误，可以补充说明，最后由老师把大家说得不明确的地方再补充完整。这一环节中表现积极的学生可以加分；第四步，分组做实验，实验器材老师不再事先准备好，而是由各小组自己选择。在这一步中老师会让各个小组成员根据各自在实验中的贡献给自己和本组成员打分，实现多劳多得。这一步占实验成绩的50%；第五步，大家做完实验写实验报告，这一步占实验成绩的20%。通过这五步方法可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的应用能力和创新能力，为日后走上工作岗位独立工作打下良好的基础。
在应用型人才培养模式下，在我校机械设计制造与自动化专业的教学实践中，通过对《互换性与技术测量》实验教学大纲的修改，实验室的开放，实验教学方式和考核方式的改进，激发学生的学习热情，调动学生学习的积极性和主动性，为培养机械创新性人才打下坚实的基础。上课时学生积极主动地做实验，一个实验内容不同的组往往有不同的测量方法，实验教学改进效果明显。
参考文献：
[1]韩凤霞.公差配合与测量技术试验教学的改革与研究[J].中国教育技术装备，2014（20）：150-152.
[2]马宪婷.高职《互换性与技术测量》课程综合性实验教学改革实践[J].职业教育研究，2011（7）：130-131.
[3]杨莹.转型背景下《互换性与测量技术》实验教学改革[J].科技资讯，2015（18）：185-186.
[4]谢文涓.《互换性与测量技术》实验教学改革的探讨[J].实验科学与技术，2013，11（2）：111-113.
