时间：2022-06-27 15:44:10
序论：在您撰写机械设计实训总结时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
学科课程体系已不能适应新的培养模式和教学改革的需要。学校、企业和行业专家合作对机械岗位群工作任务和相关职业标准进行分析、归纳、总结，确定机械岗位群行业通用职业能力和机械设计与制造专业方向职业能力，根据职业能力设置课程。即根据行业通用职业能力设置机械设计与制造专业群平台课程，专业群内各专业共享课程建设成果，根据专业方向职业能力设置机械设计与制造专业方向课程。职业能力项目课程是课程体系的主体，再加上公共基础课程和专业拓展课程即构成机械设计与制造专业的整个课程体系结构。根据人的认知规律和实践专家的成长规律，安排课程设置先后顺序，根据实施情况进行课程体系整体优化完善，如表1所示。
二、项目化课程的开发
根据企业职业能力要求，以机械设计与制造能力为主线，确定“机械制图”、“机械设计基础”、“机械CAD/CAM”、“机械制造工艺”和“数控加工技术”5门课程进行校级重点建设，与徐州机械行业、企业合作开发适合学校条件的项目课程。目前5门课程标准、教学方案、课件、校本教材及网络课程成果已通过专家组验收，并付诸实施。以“数控加工技术”课程开发思路为例。首先，应进行课程调研。召开三方人员组成的实践专家座谈会，研究数控中高级职业资格标准，确定数控加工综合职业能力要求。其次，按照行动导向的教学方法，基于人的认知规律和专家的成长规律，从简单到复杂，从新手到行家，选择或设计项目载体，且载体要体现综合性、实践性，项目的数目不宜多。基上述理念，该课程设计了台阶轴的编程与加工、成型螺纹轴的编程与加工、轮廓零件的编程与加工和型腔零件的编程与加工四个项目。第三，进行项目的教学详细设计。该课程在数控加工实训车间实施教学。每个项目教学分为工艺规划、程序编制、零件实际加工、质量检测与评价4个教学环节；以学生为主体，任务驱动，学做合一。
课程考核以过程评价为主，结果评价为辅。课程结束后，学生经后续复杂零件数控加工实训强化，数控工艺设计与编程能力可达高级工水平。此外，技能训练课程是机械设计与制造专业课程体系的重要组成部分，是培养学生职业素质和实践动手能力的主战场，目前均实施项目教学。确定测绘与计算机绘图实训（绘图员）、机械加工实训（车工中级）、复杂零件数控加工实训（数控高级）、机械CAD/CAM（机械CAD应用师）为课证融合课程，课程结束时学生技能水平达到有关职业标准要求，可考取中、高级职业资格证书。校内技能训练课程项目教学由企业技术专家和专任教师共同指导，校外就业实习学生已是企业的准员工，培养准员工是企业的内在要求，联合培养学生变为现实。
三、实训基地建设
1.校内实训基地建设
培养模式改革必须要有硬件作支撑才能实现。为此，学校投资300余万资金建设机电工业中心，满足了机械设计与制造专业教学改革的硬件要求。在建设实训室时，原则是专业群资源共享与课程建设相对应，以避免实训室利用率不高。硬件是基础，软件是灵魂，为此我院大力加强校内实训基地内涵建设。具体做法如下：
（1）采用企业化的运行管理模式，教学环境融合企业职场环境。
（2）引入企业真实产品作为技能训练项目载体，兼职教师和专任教师共同指导实训，实现了教产结合，合作育人。
（3）定期举办机械技能大赛，以赛促学，以形成良好的学习氛围。
（4）依托工业中心积极开展教科研工作和技术服务。上述做法取得了好的效果，近两年，“机电类创新创业教育实习实训基地建设研究”作为我院的“江苏大学生创业教育示范校”建设子项目通过验收，获得专家的肯定；校级以上各类项目立项12项，多次为企业承办机械维修技能大赛和员工能力提升培训，获得了企业的认可。
2.校外实训基地建设
关键词: 高职机械类专业 《机械设计基础》 课程设计 改革措施
《机械设计基础》课程设计是高职机械类专业学生的一项重要的实训环节,是针对《机械设计基础》所学专业内容进行的一项实训环节,目的是让学生了解和掌握常用机械零件、传动装置、简单机械的设计方法和步骤,是培养学生机械设计能力的一次较全面的设计训练,它对学生将来从事工程技术工作具有极其重要的意义和深远的影响。基于实训环节在高职教育中的重要地位和现行的教学方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改进《机械设计基础》课程设计的教学方法,提高《机械设计基础》课程设计的教学地位,进一步提高学生进行机械设计的独立工作能力和创新能力。
1.加强思想教育和引导,引起学生重视
以往的教学过程中存在一些问题,如有些学生对课程设计重视度不够,在实训的过程中往往依赖性较重,没有充分意识到《机械设计基础》课程设计对提高学生专业技术能力的重要性。因此,在课程设计一开始,教师就应当指出该课程设计的重要性,引导学生独立完成设计任务。另外,《机械设计基础》课程内容在教材中是各自独立成章的,缺乏整机设计思想。课程设计为将这些知识有机串联,创建整机设计理念提供了一个良好的平台,将课程设计看成是学生解决实际工程问题的初始训练。因此,《机械设计基础》课程设计对学生将来进行毕业设计乃至工作实践,都会产生重大影响,可见该课程设计是机械类专业学生解决工程实际问题的第一步实践。
2.改变传统的选题方式,注重选题意义
课程设计传统的题目是减速器的设计,这是因为减速器作为机器中一个独立部件,它的设计内容很具代表性,覆盖了机械设计课程中的绝大部分内容,便于巩固所学理论知识。然而,由于减速器毕竟只是一个部件,每届学生都重复同样的设计内容,缺乏创新精神,也不具备整机设计思想。因此,我认为应该将灌输式布置任务的方式改为开放引导的方式。具体做法是:教师在课程设计任务书中只给出工作机的工作要求,而实现工作机功能的方案则由学生自己确定。教师引导学生在方案的实施过程中尽量采用课程学过的知识。课程设计选题十分重要,所选题目要注意以下几点。
1)有可行性,学生能够利用所学知识完成设计任务。
2)有一定的典型性和知识覆盖面,能够将理论学习的大部分重要知识应用在课程设计中。
3)有工程背景,能够解决一些工程实际问题。
4)有创新空间,能够调动学生的创造性。
5)有一定的趣味性,能够调动学生的积极性。
3.强化整机设计思想,提高整机设计能力
各种机械设备都是由各种传动装置和各种零件组成,在理论知识学习中是在“化整为零”,在课程设计的学习中恰恰相反,是要把“零散”的知识通过一部完整的机器把它们串连起来。所以,在课程设计中,我们需要强化学生的整机设计思想,将机械传动设计和机械零件设计有机结合起来,从原动机的选择到中间传动系统的设计,再到执行系统的分析设计,形成一个完整的机械概念。解决这一问题的关键还是选题,教师要根据学生的总体情况,深入实际,搜集与学生所学专业相关机械的原始数据,经过反复论证,编写出课程设计指导书,经过两到三届的学生试用后,逐步修改定稿。
4.注重计算机绘图,加强计算机技术应用
当下计算机绘图已经十分普及,企业对这方面的人才需求也与日俱增,目前在机械领域经常用到的绘图软件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我校《机械设计基础》课程设计推荐使用AUTOCAD和UG软件,平面的图形可以用AUTOCAD绘制,立体的图形可以用UG绘制。将绘图软件引入《机械设计基础》课程设计,学生通过作零件图和装配图,强化AUTOCAD和UG的使用能力,强化读图识图的能力,也可以直接观察到机构处于不同位置时构件的运动和动力学情况。用UG建立零部件的三维立体图及零件装配过程图,这样的训练效果是其他方法难以达到的。
5.加强实训管理,重视答辩环节
《机械设计基础》课程设计一般为1―2周时间,需要完成机器的运动和动力分析,查找相关资料进行机器的传动系统设计,确定传动路线和方案,然后划分各种传动部分进行独立设计,再进行各个零件的结构设计或选择,最后要完成机器的总装图和各主要传动零件的零件图。整个过程设计内容多,时间紧,因此加强课程设计期间的管理显得十分必要。从课程设计开始就应当严格做好考勤工作,对不认真和有疑问的学生应当给予及时提醒,认真辅导,帮助他们解决设计中遇到的问题,为了提高学生独立设计能力,应当在课题布置上尽量做到“一人一题”,即使任务中要求机器完成的功能一样,也要在初始数据上加以区别,或要求学生以不同的方案来设计一样功能的机器设备。
答辩是课程设计的最后一个环节,也是课程设计中重要的考核阶段。为了避免盲目抄袭,考查学生的设计思想和对设计的各个环节的认识程度,在答辩过程中需要严格把关。首先要对确认有抄袭行为的学生予以严肃处理,对每个学生的设计说明书、图纸等认真考查后制作答辩提纲,做到对每位学生认真负责,在答辩过程中对每位学生作有针对性的提问和讨论,了解学生的想法和对相关知识的了解程度,对不正确的予以纠正,令其及时修改。因此答辩也是一个质疑和答疑的过程。同时在答辩中能发现设计的不足,作为今后改进课程设计教学的借鉴,从这个意义上说答辩又是一个总结提高的过程。认真做好答辩工作意义重大,直接影响最终课程设计的总体质量,做好这一点关键需要指导老师本着严谨的教学态度,严格要求学生,认真把好教学质量关。
总之,高职《机械设计基础》课程设计无论是对学生理论课程学习还是专业技能的提高都大有裨益,是机械类专业学生十分重要的实训环节,做好这个环节的工作是我们专业课教师的职责,以上一些改革措施对提高课程设计的教学效果有很大帮助,值得借鉴。
参考文献:
[1]胡家秀.机械设计基础.机械工业出版社,2001.
[2]匡兵.《机械设计课程设计》改革与探索[J].桂林电子工业学院学报,2005.
关键词：心智技能；机械设计；机械设计基础；教学研究
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）01-0196-02
一、概述
高职教育的侧重点在于学生技能的培养，《机械设计基础》又是一门从理论到实践过渡的课程，因此，其教学评价应该以学生的机械设计技能掌握程度为标准。目前，相关研究表明，高职院校的《机械设计基础》教学普遍存在着学生理论知识弱、动手能力差、知识运用能力差等问题，教学没有能够很好地提高学生的技能水平。机械设计技能属于创造性技能。根据教育心理学的相关理论，创造性技能的获得依赖于心智技能的提高，因此必须在教学中重点进行心智技能的培养，培养学生的创造性思维，提高学生的创造能力以及解决实际问题的能力。
二、心智技能的基本理论
技能分为操作技能和心智技能。操作技能是一种动作技能，由特定的动作方式构成，比如在机械设计的活动中测量齿轮的各种参数、拆装机械装置等。而心智技能是一种思维的技能，是调节和控制心智活动的经验，主要由观察、分析、判断和决策的能力构成，比如在机械设计的活动中计算机械参数、设计机械结构等。心智技能能够指导操作技能的应用。因此，对于《机械设计基础》教学而言，不仅要培养学生的操作技能，还更应该注重心智技能的培养。提高心智技能，可以帮助学生学会分析问题与解决问题的方法，在实际工作中有更高的效率。
三、《机械设计基础》教学中存在的问题分析
目前，《机械设计基础》教学大部分仍以讲授法为主，在教学的过程中，以各种机构设计的理论知识为主要内容进行讲解。由于学生普遍缺乏实际机械结构的工程经验，单纯的讲授方式往往使学生感到茫然不知所措，学生对各种设计理论的适用场景和条件不甚了解，不能真正做到学以致用，在独立进行机构设计任务时会有无从下手的感觉。笔者经过课堂观察、与学生交谈及实训指导等方式进行调查之后发现，学生在独立进行机构设计时存在一些共性问题，主要体现在以下几个方面：
1.理论知识没有形成系统。主要有两个方面：一是先修课程的理论知识没有跟《机械设计基础》联系起来。《机械设计基础》的课程学习，要综合运用到《工程材料》、《工程制图》、《工程力学》、《互换性与技术测量》及《机械原理》等课程的知识，由于这些课程学习时是分开单独学习的，学生在独立进行设计计算时，往往无法运用这些知识，比如不能运用力学知识去校核齿轮、轴及轴承等零件的强度；不能运用互换性原理中的公差知识去设计轴孔配合公差；不能运用工程材料的知识选择零件材料等。二是本课程内各章节知识没有形成有机整体。由于各章节基本上是以机器中不同类型的机构来进行划分的，学生在碰到多机构组合的装置时，往往不知道如何进行设计，比如不知道轴承设计的输入参数应该从轴的设计结果中获取。
2.缺乏查阅资料解决问题的能力。查阅资料解决问题是进行机械设计必备的技能之一。在实际教学过程中，由于教材一般不会强调这方面的知识，学生在这方面的能力相对匮乏。比如在查阅机械设计资料时，遇到图表不能根据横纵坐标查到所需的参数，或者遇到表格不知道表头所指代的参数，遇到新的问题不知道从目录中找到参考资料的位置等。
3.缺乏思考、生搬硬套。学生在进行设计计算时，生搬硬套比较多，机械地套用公式，或者完全按照例题参数进行设计，不考虑自己的设计任务与现有方案的差异，缺乏独立的思考。比如在进行带传动设计时，未直接给出转速（需要用其他参数计算得出），有的学生直接将例题中的转速带入计算。甚至有些学生直接照抄别人的设计结果，数据计算和结构设计都相同。
4.对设计参数缺乏宏观把握。对设计参数缺乏宏观把握主要表现在课程设计的过程中。由于学生缺乏工程经验，对所设计的机构没有在大脑中形成一个宏观的概念，对其尺寸和参数也没有感性的认识，因此在设计出现明显不合理，甚至错误时，不能及时发现，直到设计后期，甚至绘图时才发现问题，已经没有足够的时间修改，影响设计成绩。比如在设计减速器时传动比分配不合理，导致制图时发现结构比例不协调等。
5.制图能力弱。制图能力弱同样是主要表现在课程设计的过程中，课程设计的最后都要求学生把自己设计的装置按照国家标准要求的工程制图样式表达出来，在这一过程中出现了很多问题。主要是因为学生对工程制图的标准掌握不够，比如标题栏格式、零件简化画法、螺纹的绘制、壳体相贯线的绘制等经常出现错误。
综合上述问题分析可以看出，学生在创造能力及设计思维上相对较弱，实际上通过平时作业和操作实践，学生基本都能完全掌握单一零件的设计，比如设计带传动、设计齿轮机构、轴的结构设计等，但却在需要整合运用这些知识技能时出现了问题。这实际上就是因为心智技能的匮乏，因此，培养心智技能是提高学生机械设计能力的关键。
四、心智技能培养在《机械设计基础》教学中的应用
1.机械设计心智技能形成分析。根据冯忠良教授的研究，心智技能的形成是阶段性的，其过程分为原型定向、原型操作和原型内化三个阶段。原型定向阶段以理论知识传授为主，让主体掌握技能操作的原理；原型操作阶段通过实践让主体熟练掌握操作技能，为原型内化奠定基础；原型内化阶段在主体大脑中形成内化的思维模式，使主体能够灵活运用操作技能解决实际问题。
根据上述理论，结合《机械设计基础》教学的实际情况，机械设计心智技能的形成阶段如图1所示。
机械设计心智技能的形成分为三个阶段：掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段。在整个学期的教学过程整体上按照三个阶段进行划分，同时每个章节的教学同样按照三个阶段进行，甚至具体到每次课都尽可能遵循心智技能形成的过程进行，如此不断反复强化，才能提高心智技能。
在整个学期的教学过程中，掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段的主要教学内容是：（1）讲授常用机构和通用零部件的工作原理、设计、应用等知识；（2）讲授常用机构和通用零部件的设计步骤，通过课内实训，大作业等方式加以巩固；（3）指导学生综合运用所学知识，独立进行机构设计，总结设计中出现的问题，形成经验反馈。
而在具体某个机构或零件设计的教学过程中也应遵循三阶段原则，教师首先讲授机构或零件的工作原理。然后按照设计步骤让学生动手练习，在此过程中不断发现和改正出现的问题，再通过针对性布置大作业及课内实训进行巩固。最后提出一些设计案例，组织学生进行分组讨论，培养独立设计的能力。
2.教学内容及教学模式。在前述理论研究的基础上，《机械设计基础》的教学内容分为理论教学内容、实训教学内容和讨论教学内容。其中，理论教学内容针对机械制造专业学生必须具有通用零部件和常用机构的初步分析能力和设计能力而设置，对教材中的内容进行简化，重点讲授平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、减速器等内容。实训教学内容与理论教学的重点相呼应，包括平面运动简图的测绘、机构的结构及特性分析、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定、轴系结构设计、机械传动装置的拆除和结构分析、机械创新设计。讨论教学内容则针对常用机构和零件的设计中存在不确定性的部分，例如平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、轴等，这些机构或零件的设计往往需要学生在一定范围内去选取参数，经常会让学生不知如何进行，因此进行讨论和总结是有必要的。
五、小结
笔者通过教学实践发现，结合心智技能形成的阶段性理论进行《机械设计基础》课程教学，起到了积极效果，一方面在心智技能培养理论的指导下，教师在教学过程中会注重培养学生的心智技能，另一方面学生的学习兴趣更浓，效果也更好。但由于课时限制、教师经验等因素，教学质量仍有很大的上升空间。在后续教学过程中，仍需要不断地进行尝试和总结，探索更高效的心智技能教学方法，培养出更高素质的高技能人才。
参考文献：
[1]冯忠良.教育心理学[M].北京：人民教育出版社，2000.
[2]陈军民.高职生心智技能培养探讨[J].新课程学习，2012，（03）：77.
[3]徐德利.学生心智技能培养初探[J].职业教育研究，2007，（10）：150-151.
1.理论知识没有形成系统。主要有两个方面：一是先修课程的理论知识没有跟《机械设计基础》联系起来。《机械设计基础》的课程学习，要综合运用到《工程材料》、《工程制图》、《工程力学》、《互换性与技术测量》及《机械原理》等课程的知识，由于这些课程学习时是分开单独学习的，学生在独立进行设计计算时，往往无法运用这些知识，比如不能运用力学知识去校核齿轮、轴及轴承等零件的强度；不能运用互换性原理中的公差知识去设计轴孔配合公差；不能运用工程材料的知识选择零件材料等。二是本课程内各章节知识没有形成有机整体。由于各章节基本上是以机器中不同类型的机构来进行划分的，学生在碰到多机构组合的装置时，往往不知道如何进行设计，比如不知道轴承设计的输入参数应该从轴的设计结果中获取。
2.缺乏查阅资料解决问题的能力。查阅资料解决问题是进行机械设计必备的技能之一。在实际教学过程中，由于教材一般不会强调这方面的知识，学生在这方面的能力相对匮乏。比如在查阅机械设计资料时，遇到图表不能根据横纵坐标查到所需的参数，或者遇到表格不知道表头所指代的参数，遇到新的问题不知道从目录中找到参考资料的位置等。
3.缺乏思考、生搬硬套。学生在进行设计计算时，生搬硬套比较多，机械地套用公式，或者完全按照例题参数进行设计，不考虑自己的设计任务与现有方案的差异，缺乏独立的思考。比如在进行带传动设计时，未直接给出转速（需要用其他参数计算得出），有的学生直接将例题中的转速带入计算。甚至有些学生直接照抄别人的设计结果，数据计算和结构设计都相同。
4.对设计参数缺乏宏观把握。对设计参数缺乏宏观把握主要表现在课程设计的过程中。由于学生缺乏工程经验，对所设计的机构没有在大脑中形成一个宏观的概念，对其尺寸和参数也没有感性的认识，因此在设计出现明显不合理，甚至错误时，不能及时发现，直到设计后期，甚至绘图时才发现问题，已经没有足够的时间修改，影响设计成绩。比如在设计减速器时传动比分配不合理，导致制图时发现结构比例不协调等。
5.制图能力弱。制图能力弱同样是主要表现在课程设计的过程中，课程设计的最后都要求学生把自己设计的装置按照国家标准要求的工程制图样式表达出来，在这一过程中出现了很多问题。主要是因为学生对工程制图的标准掌握不够，比如标题栏格式、零件简化画法、螺纹的绘制、壳体相贯线的绘制等经常出现错误。综合上述问题分析可以看出，学生在创造能力及设计思维上相对较弱，实际上通过平时作业和操作实践，学生基本都能完全掌握单一零件的设计，比如设计带传动、设计齿轮机构、轴的结构设计等，但却在需要整合运用这些知识技能时出现了问题。这实际上就是因为心智技能的匮乏，因此，培养心智技能是提高学生机械设计能力的关键。
二、心智技能培养在《机械设计基础》教学中的应用
1.机械设计心智技能形成分析。根据冯忠良教授的研究，心智技能的形成是阶段性的，其过程分为原型定向、原型操作和原型内化三个阶段。原型定向阶段以理论知识传授为主，让主体掌握技能操作的原理；原型操作阶段通过实践让主体熟练掌握操作技能，为原型内化奠定基础；原型内化阶段在主体大脑中形成内化的思维模式，使主体能够灵活运用操作技能解决实际问题。根据上述理论，结合《机械设计基础》教学的实际情况，机械设计心智技能的形成阶段如图1所示。机械设计心智技能的形成分为三个阶段：掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段。在整个学期的教学过程整体上按照三个阶段进行划分，同时每个章节的教学同样按照三个阶段进行，甚至具体到每次课都尽可能遵循心智技能形成的过程进行，如此不断反复强化，才能提高心智技能。在整个学期的教学过程中，掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段的主要教学内容是：（1）讲授常用机构和通用零部件的工作原理、设计、应用等知识；（2）讲授常用机构和通用零部件的设计步骤，通过课内实训，大作业等方式加以巩固；（3）指导学生综合运用所学知识，独立进行机构设计，总结设计中出现的问题，形成经验反馈。而在具体某个机构或零件设计的教学过程中也应遵循三阶段原则，教师首先讲授机构或零件的工作原理。然后按照设计步骤让学生动手练习，在此过程中不断发现和改正出现的问题，再通过针对性布置大作业及课内实训进行巩固。最后提出一些设计案例，组织学生进行分组讨论，培养独立设计的能力。
2.教学内容及教学模式。在前述理论研究的基础上，《机械设计基础》的教学内容分为理论教学内容、实训教学内容和讨论教学内容。其中，理论教学内容针对机械制造专业学生必须具有通用零部件和常用机构的初步分析能力和设计能力而设置，对教材中的内容进行简化，重点讲授平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、减速器等内容。实训教学内容与理论教学的重点相呼应，包括平面运动简图的测绘、机构的结构及特性分析、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定、轴系结构设计、机械传动装置的拆除和结构分析、机械创新设计。讨论教学内容则针对常用机构和零件的设计中存在不确定性的部分，例如平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、轴等，这些机构或零件的设计往往需要学生在一定范围内去选取参数，经常会让学生不知如何进行，因此进行讨论和总结是有必要的。
三、小结
关键词机械设计制造及其自动化专业实践教学多维创新能力
1基于CDIO工程教育模式的机制专业教学改革与创新实践措施
1.1探索机械设计制造及其自动化专业
“产教融合、校企合作”学生实践能力和创新能力教学改革方式对课程实验、课程设计、行业见习与企业实习、毕业设计和课外实践活动等实践教学环节进行系统研究，探索出其各自有效的改革途径，如何通过引入企业案例，或者进入企业实际工作岗位进行培养，提高学生实践能力和创新能力，使学生成为具有行业知识基础和创新能力的高级工程技术人才。
1.2面向行业重构和优化机制专业课程体系结构
机械行业涵盖范围比较广，不同的企业需求人才能力不同，如何在不同企业的人才需求中归纳出共性的人才培养目标，既保证人才培养的共性，又具备不同企业的人才个性能力。基于CDIO工程教育理念，立足于“中国制造2025”对机械设计制造及其自动化专业人才培养的跨学科、综合化等新要求，在机械制造类专业课程教学中要既追求学科知识的广博性，又注重专业技能的精深程度，[3]把传统的以基础理论知识为导向的课程结构转型为以学科综合应用能力发展为主的课程结构，构建完整的理论加实践的机械制造课程体系结构，同时通过课程整合形成跨学科的课程群，使之与“中国制造2025”战略实施过程中的经济转型和产业升级的需求相匹配。一方面，通过广泛地调研相关企业在“中国制造2025”的新形势下对于机械设计制造及其自动化专业毕业生知识和能力的需求，并立足于实际生产过程，根据行业企业所需的知识和技能适当调整课程内容，使培养的学生更好地满足社会经济发展的需要。另一方面，专业教师要密切关注制造行业特别是量大面广的核心制造业中的新技术、新工艺，并将这些内容及时引入到机械制造课程教学中来，使教学内容紧扣行业发展趋势，让学生紧跟本专业先进技术的发展形势。
1.3依据CDIO工程教育模式的理念，构建与培养目标相适应的实践教学体系
根据机械设计制造及其自动化专业的特点，实践教学体系包含课程实验、课程设计、金工实习、各类实训、顶岗实习、毕业综合训练、职业资格培训以及学科竞赛等多个方面。同时考虑“阶段性与系统性相结合，理论与实践相结合”的原则，又可以将机械设计制造及其自动化专业实践教学体系分为三个模块，分别为基本技能模块、专业技能模块、实践与创新能力模块。基本技能模块包括基础实验、专业实验、综合性实验；专业技能模块包括认识实习、生产实习、顶岗实习、毕业实习、金工实习、课程设计及毕业综合设计；实践与创新能力模块包括社会调查、专业技能训练及认证、创新性实验、参与教师科学研究项目、参加教育行政主管部门和行业主办的各类学科竞赛、“互联网+”大赛以及大学生挑战杯竞赛。[4]
2实施过程
（1）顶层设计阶段。为成果形成做好顶层设计，明确实施目标，制定实施方案。在梳理机制专业人才培养前期积淀的基础上，组织教师和行业专家开展广泛讨论，制定课程体系和实践教学体系建设的实施方案。（2）具体实施阶段。对接行业需求，明确能力标准，从人才培养方案制定、课程体系优化、实习实训改革、课堂教学革命、教学团队建设等方面全面落实学生能力培养。（3）总结提炼阶段。对成果的实施进行总结、修正，并加以提炼。在成果实施的不同阶段，依据成果实施的阶段性成果组织分析，指出不足，并在后期加以修正。收集、整理项目实施过程中产生的各种资料（研究数据、教案资料、论文资料等），并总结提炼，同时以书面形式呈现，并转化为论文。（4）交流推广阶段。通过媒体报道、、著作出版及经验交流等方式对成果进行应用推广。
【关键词】 机械设计 创新能力 教学方法
《机械设计基础》作为高职高专机械类和近机类专业一门重要的技术基础课，其主要任务是培养学生掌握常用机构和通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具备设计一般简单机械和应用标准、规范、手册、图册等技术资料的能力。如何激发学生的学习热情，使学生具备良好的创新意识和一定的机械创新设计能力，为将来的工作打下坚实的基础，一直是我们教学改革和研究的重点内容。通过近几年的教学探索和实践，笔者总结了几点行之有效的教学方法。
1 案例分析法
“兴趣是最好的老师。”创新能力的培养首先是激发学生的创新兴趣。我们通过在课堂上引入工程实例及全国大学生机械创新设计大赛的优秀作品，并在实践教学环节开放实训基地及实验平台，很好地调动了学生的积极性。
《第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛作品选集》中收录了沈阳工业大学机械工程学院设计的便携式万向千斤移。该千斤移巧妙地利用了可控双向棘轮的特点，设计了平移和旋转重物的机构[1]。在间歇运动机构这一章的教学中引入该实例，并在实训实验环节让学生对比分析普通千斤顶和该便携式万向千斤移，丰富了教学案例，拓展了学生视野，提高了教学效果。
通过对大量成功的机械创新设计实例的分析来介绍机械创新设计方法是我们在教学过程中的具体做法。因为这些方法正是通过这些成功的创新设计实例表现出来的，通过对这些具体、生动实例的分析，使学生能够更容易理解和掌握这些创新方法，也更容易激发大家参与创新实践活动的兴趣和自信心。学生认识到以自己的知识技能水平进行创新设计是完全有可能的，学习主动性大大增强。
2 类比总结法
传动装置作为机械系统中最重要的组成部分之一，其传动形式分为机械传动、流体传动（液压及气压传动）和电力传动。而《机械设计基础》主要学习各种常用机械传动机构的原理及设计。机械传动能适应各种运动和动力的应用要求，得益于各种机构的各类演变。把握了运动及动力传递的各种机构的特点，就能从根本上学好《机械设计基础》。因此从传动的本质入手，让学生在运动及动力传递形式的类比总结中对所学知识系统吸收，是学好本门课程，培养创新设计能力最有效的方法之一。
《机械设计基础》中机械原理的部分主要包括平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、齿轮机构、蜗轮蜗杆及螺旋机构等。从运动形式的转换来看，能实现往复直线运动和圆周转动之间相互转换的机构有曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮齿条、蜗轮蜗杆和螺旋机构等。然后在这些机构中，分析比较传动角与压力角，很容易看出每种机构在传动中的优缺点。比如：铰链四杆机构有最小传动角的要求，凸轮机构要求最大压力角小于或等于许用压力角等。
从传力的大小来看，凸轮和齿轮这样的高副机构因为是点或线接触，易磨损，所以没有铰链四杆机构在传力大的场合应用广泛。
从运动速度的方面研究，曲柄摇杆机构有急回特性，为了定量研究，就引入了行程速比系数和极位夹角的概念。凸轮机构从动件的运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律、摆线运动规律等。齿轮机构则有适用的速度和功率范围广的特点。
还可以从是否可以实现空间传动及传动的角度、传动比、传动效率等不同方面进行总结分析。让学生在庞杂零碎的知识点中间找到一条线索，理清思路。可以采用同学们喜闻乐见的形式，比如就传动比这一个单项对所学传动形式进行比较排序。采用类比总结法对于带传动和链传动、齿轮传动和蜗轮蜗杆这样的章节，教学效果尤为明显。教师可根据实际情况给学生布置专题研究。通过类比总结法可以有效培养学生思维的开放性、多向性及自由性，而这些正是创造性思维的基本特征[2]。
3 逆向思维法
通过逆向思维的训练，让学生灵活应用基本机构。逆向思维对于培养创新能力极为重要。在《机械设计基础》这门课程中，很多机构的演变都是逆向思维的结果。螺旋传动的实例最为明显。普通螺旋传动的应用形式有：螺母不动螺杆回转并作直线运动，如台虎钳；螺杆不动螺母回转并作直线运动，如千斤顶；螺杆回转螺母作直线运动，如机床工作台；螺母回转螺杆作直线运动，如应力实验机观察镜螺旋调整装置。
曲柄摇杆机构中一般都是曲柄做主动件，如果逆向思维，让摇杆做主动件，则会出现死点位置。死点虽然不利于传动，因为其压力角α=90°，即传动角γ=0°。然而运用逆向思维，利用死点的特性来工作，就有了夹紧机构。
4 “三最”法
通过“三最”法，即课程学习中涉及到的有关最大、最小、最优的问题，发散学生思维，培养学生的创新能力。曲柄滑块机构就是由曲柄摇杆机构中的摇杆长度增至无穷大演变而来的，还有齿轮齿条中的齿条也是将齿轮半径增至无穷大演变而来。这是“最大”的例子。而曲柄摇杆机构中极位夹角θ最小为0°时，行程速比系数为1，即说明该机构不再具有急回特性。最优的问题，恰恰是机械设计的核心。机械创新设计包括两个部分：一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、实用性等；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产或生活需要[3]。而机构的优化设计就是推陈出新的法宝。通过“三最”法，让学生在所学普通问题中发现特殊情况，对特殊情况进一步研究，找到普遍与特殊的关系，寻求突破口，找到创新点。
机械创新设计是推动人类文明进步的事业。从事机械创新设计工作需要掌握一定的机械设计知识，需要了解创新设计的方法，需要有克服困难的勇气，更需要有对追逐成功的兴趣。提高创新设计的水平需要不断学习新的知识和方法，更需要不断地参与创新设计的实践活动，从实践中学习和领悟。能够通过《机械设计基础》的教学激发学生的创新热情，培养学生的创新意识，开发学生的创新潜能，对于学生学习后续课程和将来的工作实践都有着至关重要的意义。“想象力比知识更重要。”如何在教学中形成一整套系统的创新设计理论方法，将是我们以后的努力方向。
参考文献：
[1]王晶.第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛作品选集[M].北京：高等教育出版社，2012.
关键词：一体化教学；单元设计；实验实训；课程设计
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1005-1422（2013）11-0103-03
一、引言
根据全国高职院校的教学改革经验，工学结合、教学做一体化是目前高职院校广泛推崇的一种教学模式。但是，这一教学模式的实施必须具备一定的师资力量、物质设备、实习场地等条件。要做到每一个专业、每一门课程都全面实行一体化教学模式，实施起来难度较大，这就需要有一个循序渐进的过程，即一个过渡期。在这一过渡期，我们该如何做？就目前大部分高职院校的现状来看，课堂教学仍然占了较大的比重，在这种情况下，如何设计教学内容和教学模式，是每一位教育工作者值得深思和探讨的问题。
二、从实际出发，积极推进课程教学的单元、整体设计（一）课程教学的整体规划与设计
机械设计基础不仅是一门技术基础课，而且也是一门能直接用于生产的设计性课程。本课程的教学目标不仅在于传授常用机构和通用零件的基本知识、基本理论和基本设计方法，更重要的是培养学生的实际机械设计能力。高等职业教育要办出特色，就应按职业岗位所需的知识结构和能力结构以及生产实际需要来构建以职业技术能力为主的课程体系。据此，应将机械设计基础以章节划分的课程内容设计成为若干个教学单元：机械的组成及特性、联接、机械传动、支承零部件、机械设计综述等。本课程新的课程结构，首先从机械的整体出发，从宏观上使学生了解机械整体的基本知识和要求，把握每个模块和整体的关系，从简易的联接入手，到各种机械传动、支承结构；以机械传动为课程重点，把握各种机械传动的特点，为培养学生机械安装和调试能力奠定良好基础。
（二）教学单元内容设计
高职教育教学内容及课程体系强调理论知识的应用，要求按照一线生产实际需要授课，其课程体系突出能力与素质的培养，教学内容应摆脱学科系统性、完整性的束缚。按照这一思路，需对教学内容进行调整：（1）机械设计都是以机构运动简图为研究模型的，建立机械运动简图是机械设计的基础，因此，应把机构的结构分析，机构运动简图的定义、性质和常用运动副的代号，机构运动简图的建立作为重点讲授内容。（2）对机构设计部分的内容，过去是以讲授图解法为主，随着计算机辅助机械设计的广泛应用，其教学内容应该逐渐转换为以讲授解析法为主。（3）对于机械传动和零件设计部分，应减少计算公式的推导过程，增加零部结构设计的内容和一些设计参数的选取原则，并加强对机械运行的介绍，比如多种传动方式的组合、原理、特点以及工程实际中的应用、维护等，多向学生介绍机械方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。
在过去的教学中，通常只重视设计计算，认为学生只要会计算就达到要求了，而轻视结构设计，以及结构设计与工程实际技术问题紧密结合的部分，导致教学与实际脱节。如滚动轴承这一章，轴承装置设计在教学中往往不作为重点，但却是生产一线技术人员接触最为广泛的内容。因此，可以把这章内容进行重新整合，把轴承装置设计作为重点，要求学生重点掌握轴承的安装、配合、紧固、调节、、密封等实践性很强的技术问题。在学习了这些基本知识的基础上，再举一些工程实例，如CA6140车床主轴支撑的例子，通过这个实例，使学生重点掌握轴承的组合结构、轴承的调整以及轴承的精度对机床主轴传动的影响。通过整合，使学生既学会了轴承的基本知识，又掌握了轴承的应用技术，同时使学生明确了轴承在工程实际中的重要地位。
1对课程单元、整体设计及一体化教学的思考
（三）单元设计要坚持“必须够用”原则
进行单元教学设计时，需坚持“必须够用”原则，删除不必要的理论推导和证明。高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性，毕业生所从业的岗位决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等的来龙去脉像研究型人才那样了解得清清楚楚，而应注重于如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际问题。
如机械设计基础中凸轮机构从动件运动规律中的速度、加速度方程的推导过程；带传动即将打滑时紧边拉力与松边拉力之间的关系式的推导过程等都应删除或略讲。与先前所学课程重复的内容、偏深偏难而又不实用的内容、因科学技术发展进步而落后的内容也应删除。
（四）单元设计需不断完善
进行单元教学设计时，不断完善必要的基本知识和理论，增加基本设计方法和实践性内容。机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法，是培养学生机械设计能力的根本保证。而以往的教材对此注意不够，具体表现为：（1）基本设计计算原理和设计方法介绍得较少，致使学生解决实际问题的思路少、方法少。例如：平面四杆机构的设计，一般教材只介绍按给定连杆的2个（或3个）位置设计，以及按行程速比系数设计等两三种方法；轴上零件的定位固定，一般也只介绍轴肩、轴环、套筒等几种方法。（2）对设计方法和步骤缺少分析、总结和归纳，不利于学生整体设计思想方法的形成。（3）实用性、实践性内容少，不利于学生应用所学理论知识和方法解决工程实际问题能力的培养。
（五）单元设计的评价
一堂职业教育的好课既要看教师是否认真进行了突出职业能力培养的单元教学设计，又要看是否圆满地按照设计进行了实施，取得预定的教学效果。综合起来，主要应从以下几个方面进行评价。
1.单元目标的评价。单元目标包括职业能力目标和知识目标。单元目标一经设定，应当严格遵照执行，不能随意更改。但可以将其进一步分解细化，确定重点、难点及解决办法，使之更加明确、具体，更具可检验性。另外，还可结合课程教学内容的实际，适当添加德育或人文目标，但不能盲目拔高或扩张。
职业能力目标同知识目标一样，不能随意更改。必须对训练项目实施步骤、方式、训练素材、所需场地器材及工具、安全事项、考核方法等做出规划与安排。
2.单元教学过程的评价。单元教学过程的设计与实施是实现培养目标的途径，是提高课堂教学效果和效率的重要环节，也是单元教学设计和现场实施中最重要、最难、最能体现教师教学能力的环节，因此，这是单元教学评价的重要方面。应重点考核职业能力训练过程、步骤、方法、手段的设计与实施是否符合学生职业能力提高和知识认知的规律，是否能够激发学生的学习兴趣和内在动力，重点是否突出，难点是否得到有效化解，实训条件是否准备充分，教师操作是否熟练，指导学生是否得法，各步骤时间分配是否合理等等。
三、推进“教、学、做”一体化模式，提高教学效率和质量针对机械设计基础课程的特点，真正实现“教、学、做”一体化教学模式，提高教学效率和质量，需做好以下几方面的工作：
（一）理论联系实际，激发学习动力
机械设计基础是与工程实际联系紧密的课程，教学过程中应特别注重理论联系实际。如讲解平面机构时，可列举实际机器（内燃机、汽车等）和日常生活中（缝纫机的踏板机构、农用水井压水机构等）的应用实例，并介绍与专业有关的金属切削机床――牛头刨床的应用实例，增强基础课与专业课之间的联系，使理论知识和实际应用有机地结合起来，激发学生学习的动力。
（二）讲练结合，精讲多练
对机械设计基础基本概念的讲解要强调联系实际，讲练结合，即在各章节安排相应的练习，还安排一些阶段性的综合练习，提高练习的综合程度，注重方法的运用和掌握，注意对各种理论、方法的综合应用进行总结。使学生学牢学活知识，并具有应用知识解决问题的能力。
分析讨论是开发学生智能，锻炼学生胆量，培养学生科学思维能力的有效教学方法。讨论的内容可以是概念题讨论、综合题讨论、自选题讨论。例如，经常布置一些较重要的概念性思考题，让学生课外思考，下一次上课进行提问。适当讨论，这样可以促进学生课外自学，加深对基本概念的理解。
（三）建立必备的实验、实训条件
机械设计实验、实训是学生职业技能培养的重要环节，因为实验项目是以机械工程技术为背景的，如通过渐开线直齿圆柱齿轮参数测定和减速器的结构分析、装配实验等，使学生学习和掌握具体的测试技术、测量方法，熟悉测量工具与设备。教师在指导过程中还可进行一些创新，设计并提出一些新的实验内容，如可选用一些磨损过的齿轮和使用过的减速器，通过分析，提出一些具体的修理、调整、改进的意见和解决问题的方案。这样，既巩固和加深了理论知识，又使理论知识与实践能力培养有机结合起来，同时使学生觉得学有所用。
（四）搞好课程设计，培养学生综合技能
机械设计基础的课程设计是把学生学过的各学科知识较全面地综合应用到实际工程中去，力求从课程内容上、从分析问题和解决问题的方法上，从设计思想上培养学生的工程设计能力。首先，在选题上要考虑培养目标，有针对性，有侧重面：可选二级减速传动装置作为设计题目，其中，一级为v带传动，另一级为单级斜齿圆柱齿轮传动。这样的选题，既包括本课程的主要内容，又使学生得到较为全面的训练。在设计之前，应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装，使学生熟悉装置的基本构造，整体组成结构及各部分结构、功能、装置和调整；各个零件之间的连接关系与特点，然后找出标准件与非标准件，明确传动装置布置形式与空间位置的关系，建起一个立体的概念，避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计，与生产实际相脱节。在设计过程中，许多参数不可能完全由计算决定，需要借助画图、初选或初估等手段，并且通过画图、计算、修改交叉进行，同时要求学生认真阅读参考资料，学会查阅相关手册等。
参考文献：
