机械制造课程设计范文第1篇

【关键词】传统教学；案例化；课堂教学；关键问题

1“机械制造装备设计”课程教学现状

“机械制造装备设计”是一门历史发展悠久的专业课程，是机械类专业一门重要理论实践专业课程，主要是教授学生机械制造装备设计方法、金属切削机床设计，典型部件设计，工业机器人设计、机床夹具设计以及物流系统设计和机械加工生产线总体设计等的基本理论与方法，为学生从事制造业工作打下基础，现已成为众多高等学校机械工程学科本科教学中量大面广的重要的一门专业课。其包含知识面广、专业性强、实践性高等特点，使得学生在学习时难度较大，教师的教学效果不太理想。目前，由于本课程书本上的繁琐理论使学生无法理论联系实践，对学生的学习兴趣产生极大的冲击，逐渐对机械缺乏感性认知，便造成了以下弊端：1）教学模式相对单一或不足，在对其讲述中仍旧采用的是传统教学过程，即教师通过系统细致的讲解，使学生掌握大量知识的教学方法，形式比较单一，学生只是一味地接收教师的知识灌输；2）课堂气氛不活跃，目前由于网络的发达，很多学生处于老师在上面讲，学生在课堂上玩手机、睡觉等的现象比较多，学生主动参与课堂讨论的机会太少，学生创新性思维难于得到有效培养；3）学生的学习效果及考核方式比较单一，考试只注重书中基础理论的考察，而较少注重学生的设计分析能力的考察；4）实践环节太少，导致学生没有实践经验和动手能力差，甚至有些高校所开的实验课与课堂重要的结构原理方面的相关联程度太少，从而影响力学生对相关理论知识的充分理解，甚至使培养的学生与社会需求脱节。可见，现今的传统教学模式很难兼顾到这两个方面，在一定程度上，这种教学模式导致了理论与实践相脱离，学生的创新性思维得不到有效锻炼，这就很难培养出学生的实际操作能力与解决实际问题的能力。随着计算机的广泛应用及互联网的普及，“翻转式课堂教学”在全国各所学校逐步慢慢推广，其教学模式逐渐变得可行和现实，可以将专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践，以加强大学生创新能力的培养、提高大学生的实践能力，完善大学生实践平台，为进一步深入地进行工科专业课程体制改革，以及推进应用型人才培养模式改革奠定基础。

2教学方法改革研究

针对上述问题的存在，该课程改革的总体理念与思路就是将通过翻转式教学将实践、理论和设计三者相互融合，交叉进行，使得三个方面能够相辅相成，并相互促进，从而能够实现对该课程知识体系的完全理解与把握。具体说来，包括以下几个方面：2.1基于翻转式教学的“机械制造装备设计”课程混合式教学设计研究。基于翻转式课堂教学就要综合考虑教学目标、教学环节、教学内容、知识点难易等方面的因素，通过对课程体系进行优化重组，明确指出哪些内容需要使用传统教学方法，哪些内容需要以案例化为载体的翻转式教学，哪些内容是需要让学生进行深入讨论的部分，最后在教学活动中以传统教学和“微课-讨论-实践”相结合的方式为主线，对整门课程进行混合式教学设计。2.2“机械制造装备设计”课程案例化、专题化研究。对“机械制造装备设计”课程混合式教学中需要以微课为载体的翻转式教学和需要让学生进行深入讨论的部分，考虑实践以及实习现场或者是实验室的相关设备和实物分析图，或者用用三维软件对某些难以理解的结构进行三位运动装配模拟仿真，对相关知识点进行重构组合，结合理论讲授部分，将其相关部分以制作短小视频的方式制作成案例、专题，可以利用相关的平台让学生提前进行观看预习或者以点播式的方式先在课堂上让学生自主学习，而后让学生进行分组讨论，培养学生的自主学习能力、提高学生学习的灵活性。2.3基于网络平台的实践环节加强研究。通过大学生科技竞赛、技能培训基地和校企合作研究，以及设置开放性、设计性和综合性实验项目，打造学生真正的实践环节平台。在对课堂上没讨论完或没讨论彻底的问题或者课后遇到新的难题留在结合相关的实践环节在网络平台上进行探讨，以便进行充分的探讨达到更深层次的认知。教师可将课堂上问题与解决方案，甚至精彩的讨论环节进行资源整合并上传网络，学生们永久可以下载保留。利用互联网将实践过程中的经验体会结合案例化和专题化内容整理成微视频，通过论坛，微信以及微博、云空间等平台共享，让更多的人进来讨论，批评改正，优化提升。2.4教学改革课程考核方法改进研究。通过尝试改变以往课程考核集中在期末，一卷定成绩的古老方法。在学习评价方法上可以做如下考虑：增加课堂提问环节10分、课堂分组讨论环节10分、实践与试验环节20分、基础知识理论考试50分、附加分制10分（学生根据自己学习的程度，选择一个与课程相关的问题进行分析，并提出带有自己的思考的设计或解决方案来）

3改革方法分析

3.1改革目标。通过对“机械制造装备设计”专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践，提高大学生的创新与实践能力，完善相关教学实践平台。激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的科学精神和创新思维习惯，切实提高教学质量。并加强了学生们学习时自主规划能力与探索能力，让学生们的思维得到更灵活的运用，尤其是工科学生的实践能力得到明显提升。从而为郑州轻工业学院作进一步深入地进行工科专业课程体制体制改革，以及推进我校应用型人才培养模式改革奠定良好基础。3.2改革中的关键问题。3.2.1“机械制造装备设计”混合式教学体系设计及评价问题一方面，“机械制造装备设计”课程强调理论的讲解，但要与案例分析和软件工具紧密结合，最后要落实到专业技能的提高上来。另一方面，作为应用型本科院校的学生不仅要掌握软件操作，更要掌握一些其它深层次知识，如何建立具有可操作性、可评价性的混合式课程体系是本课题的关键性问题。3.2.2“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课堂模块设计问题在对“机械制造装备设计”课程相关知识点进行案例化、专题化的过程中，如何结合交叉学科知识把短小精悍的视频设计的生动易懂，使学生把应该掌握的必要知识及能力融入。而课堂活动模块设计翻转课堂的课堂教学环节,实际上是帮助学生进行知识内化的环节。教师课堂活动模块的设计直接影响教学效果。在“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课程教学中，如何进行课堂活动模块设计是本课题的关键问题。3.3主要特色。3．3．1构建新的教学理念与教学模式，将理论教学与实践教学有机的结合在一起，实现在互联网新时代下对创新实践型人才的培养；突出“以基于翻转式教学的交互式教学模式、强化实践环节、以教师为主导、以学生为主体”的专业课程核心教学理念。3.3.2打破传统教学过程中的“以老师为中心、以教材为中心”的教学模式，采取提出问题、分析问题、解决问题的方式授课，可以充分调动学生的学习积极性，活跃课堂气氛，使学生的学习过程由被动接受变为主动思考。3.3.3通过整合优化教学内容，极构建网络教学平台，进而加强实践环节建设，体现课程的先进性和实用性。

4结语

“机械制造装备设计”的案例化是一种新的教学理念与教学方法的教学改革，虽然看起来过程繁琐，但是本课程的专业学科知识点明确，每一章一个侧重点，可以按章节来编排制作案例化素材，也可以侧重于一类结构、一类设计方案、一类方法的应用。这样做的主要目的是把一些重要的，较难理解的知识点将它们案例化、专题化后展现给学生（可通过视频或动画），以有效的提高课堂效率，帮助学生高效地完成课堂学习任务，提供学生进行学科专业学习的平台和渠道，积极实行启发式和讨论式教学，激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的科学精神和创新思维习惯，切实提高教学质量。相信这种教育方式可以加强学生们学习时自主规划能力与探索能力；通过这种混合式和探究式的教育方法，由于让学生们参与其中，可以使其思维得到更灵活的运用，尤其是工科学生的实践能力得到提升。

作者:都金光 李晓忆 何文斌 马 军 单位:1.郑州轻工业学院机电工程学院 2.郑州轻工业学院国际合作交流处

【参考文献】

［1］李永春.关于机械制造装备设计课程教学的改革研讨[J].现代企业教育,2014(20):355-356.

［2］危卫华,连小莹,等.机械制造装备设计课程建设与教学改革探讨[J].价值工程,2013(27):258-259.

［3］丁江民，魏延刚.面向卓越工程师培养的“机械制造装备设计”专业课的教学改革[J].教育教学论坛,2013(18):21-23.

机械制造课程设计范文第2篇

机械制造工程是机械设计制造及其自动化专业学生必须学习的一门主要专业必修课，其为专业核心课程。课程内容涵盖刀具的结构与材料，金属切削加工的基本要素和基本规律以及机械加工设备的基本结构、工作原理等方面的专业知识。教学内容覆盖面广，技术原理及其方法的论述较多。如果按照传统教学方式按部就班地讲解各个知识点，学生学习主动性和动力不足，教学效果不佳。因此需要采取相应措施改进教学方法，增强学生的学习积极性，提高教学质量。

一、教学中存在的几个问题

（1）机械制造工程课程内容枯燥，知识点较多，知识点与知识点之间缺乏衔接，且比较零碎。如果以简单的讲授法上课，学生课上很快就会失去兴趣。所以提高学生的学习兴趣，课上吸引学生注意力，这是改善教学质量的关键。

（2）一些学生已有一定的专业基础，自认为老师所讲的都已学过，于是思想懈怠，不愿认真听讲。技本学生在入校时已学习与机械相关的专业知识，对机床的结构和金属切削要素等相关理论知识有了一定的了解；部分拥有车工中级证书或高级证书的学生在实训过程中对机床的实际操作和结构比较了解，具备较好的专业基础；前期的学习使学生们更容易接受和理解机械制造工程课程中的知识点和专业词汇，如“进给量”“切削深度”“积屑瘤”“机床的刚性”等。但是，很多学生认为自己对课本上的内容已有所了解，因此上课时不注意认真听讲、玩手机等情况较多。殊不知，在技校中学习的机械知识内容一般比较浅显，而大学专业课程教学中的学习内容更加深入和系统。

（3）基础理论知识缺乏，学习兴趣不高。在技校学习过程中，学生以练习实际操作为主，基础理论课程如高等数学、物理等学习不够深入，稍微遇到有点理论深度的知识点，学生就难以接受。如在讲解如何理解切削力经验公式时，大部分学生表示很难理解单因素法和对数坐标系。此外，部分学生养成了不重视理论知识学习和学习不求甚解的习惯，而这会直接导致其专业知识掌握不扎实，对复杂、深入的专业知识无法理解。

二、改进措施

1.结合教学内容，采用启发式教学

机械制造工程课程中，阐述切削加工设备及加工工艺的基本概念、组成及原理的内容较多，内容冗杂，比较枯燥。教师可采用启发式教学引导学生课上思考，调动学生的主动性和积极性。采用这种方式不但可以使学生学好基本概念和原理，还可以培养学生的推理能力和分析问题的能力。如在讲解切削热时，教师可先给学生讲解古人钻木取火的实例，然后提问切削热是怎样产生的，学生很容易就能想到切削热是由于机械能转化为热能而产生的。随后再提问学生机械能主要通过哪两种方式转变为热能的。这就要求学生结合前面学习的“切削力产生的两种方式”进行思考。通过这种教学方式，学生可主动参与教学环节，发展了逻辑思维能力，同时将前后知识点衔接起来，理解更加深刻。

2.采用多媒体和三维绘图软件进行辅助教学

教师采用多媒体和三维绘画软件进行辅助教学可使各知识点循序渐进地出现，使上课内容层次鲜明、生动，学生更容易接受。另外，教师还可以利用多媒体播放实际加工过程中的高速摄影、录像，丰富课堂内容。如在讲“积屑瘤的生长为一个动态过程，同时生长，同时剥落”这一特点时，给学生播放积屑瘤的高速摄影录像，学生就能很容易地理解积屑瘤的生长动态过程。另外，在讲解积屑瘤对切削过程的影响时，通过播放实际加工录像，学生就能理解积屑瘤具有增大刀具的前角和增大切削厚度等作用。

3.采用教具进行辅助教学

机械制造工程是一门实践性很强的课程，课上仅通过语言表达和视频播放方式对某个知识点进行阐述则很难达到很好的效果。而配合实物对某些知识点进行讲解能使教学更加直观、形象，提高学生的感性认识，同时增强学生的学习兴趣。例如，在讲解车刀和麻花钻的结构及标注几何角度时，借助录像或三维软件教学，学生基本上能够准确掌握各角度的概念。在此基础上，再对实体刀具如45°外圆车刀、切断刀等知识进行讲解，引导学生在实物上建立坐标系，在黑板平面（通过旋转使其与基面或切削平面或主剖面平行）上进行投影，这样学生能够较快地画出刀具的各个角度，如前角、后角、主偏角、刃倾角等，对这些角度的概念理解更加透彻。

4.结合工程实例和实验实训，讲授理论知识

机械制造工程课程与实际生产结合紧密，实用性强，课上结合工程实例来讲解，宏观上可使学生了解制造技术的现状和发展趋势，明白制造科学知识源于生产实践又服务于生产实践的道理。此外，可让学生感受到知识的实用性，增强学习兴趣和主动性，同时可使学生提前了解各种机械企业和企业中的工作环境，提前做好人生规划。例如，在讲解拉床的特点与原理时，为学生播放哈量集团加工游标卡尺时游标尺上的键槽加工过程，学生就能很明确地理解拉床的加工过程和特点，增强感性认识。教师课上还可向学生介绍哈量集团的生产状况以及企业对人才素质的要求，让学生明白课上学习的内容与就业息息相关，只有认真学习，才能发挥自身竞争优势。进行工程实例讲解可以拓宽学生的视野，使知识学习变得具体化、形象化，激发学生学习该课程的动力和兴趣。

另外，实验实训一方面可以增强学生动手能力，另一方面可加深学生对基本知识的理解。如在讲解切削力理论公式的建立时，刚开始大部分学生不明白什么是单因素法和对数坐标系。在完成切削力测量和测力系统标定实验后，学生通过实验建立了工艺条件下的切削经验公式，对单因素法和对数坐标系有了一定的了解。

三、小结

教学是一个不断探索、逐步完善的过程。为提高教学质量，教师需要针对学生的特点，因材施教。针对技本学生在学习过程中存在的一些问题，采用启发式教学方式，结合多媒体、教具、工程实例和实验实训，使枯燥、抽象的专业知识生动化、具体化、形象化、实用化，能够提高学生的学习兴趣，激发学生内在学习主动性，锻炼学生的逻辑思维能力，为我国的职业院校培养出合格的双师型教师。

参考文献：

机械制造课程设计范文第3篇

关键词：机械制造装备设计；多元化；课程教学；创新能力

一、机械制造装备设计传统课程教学现状及存在的主要问题

机械制造装备设计是一门知识面广、综合性、实践性很强的专业主干课，它将机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人等内容合为一门课程，构成新的课程体系[1]。随着装备制造业的迅猛发展，机械制造装备设计传统课程教学越来越不能满足创新人才培养的需要，存在的主要问题如下：

1.传统的课程教学内容泛而不精，不能紧跟时代步伐，缺少新装备、新技术和新材料方面的知识，不利于学生创新研究能力的培养。

2.传统的教学模式相对单一或不足，主要仍然是以教师的填鸭式灌输为主，学生被动接受。由于一部分教师自身实践能力较弱，理论教学的效果很差，学生学习兴趣不高。

3.传统的课程教学中对实践环节的重视不够，学生缺少亲自动手实践的训练，导致学生缺乏实践经验和动手能力弱。这又反过来影响了学生对课程内容的理解和掌握。

4.传统的课程教学考核方法相对简单，一般将平时考勤、作业和期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。这种考核方法不能有效地激励学生努力提高机械制造装备设计的能力，学生只会在考前突击背概念，无助于学生创新能力的培养。

基于上述问题，我院机械教研室全体老师总结多年的任教经验，贯彻以人为本的教育理念，将各种日益涌现的教学方法进行优化组合，形成了一套机械制造装备设计多元化课程教学模式，以弥补传统课程教学模式的不足，从多角度多方位激发学生学习兴趣和潜能[2]。

二、机械制造装备设计多元化课程教学模式

以培养学生的创新能力为目标，通过增加专业特色内容和学科前沿知识，优化课程教学的内容；通过应用多种现代化教学方法和增加综合实践环节，优化课程教学方法；通过引入多种评价体系，完善课程考核模式，从而变单一的传统课程教学模式为多元化课程教学模式，具体执行方案分为以下几个方面：

（一）制定多层次的课程教学内容

1.重视理论基础知识

理论基础知识不会因新装备、新技术的产生而过时，坚实的理论基础是我们一切工业生产活动的最根本的条件，因而是我们学习的重点。例如在讲授机床设计时，金属切削机床设计的基本理论，如机床的工作原理、几何表面的形成原理和机床的成形运动等，是我们学习的重点。在讲授夹具设计时，机床夹具的六点定位原理，完全定位、不完全定位、过定位和欠定位等基本概念是我们讲课的重点。

2.增加专业特色内容

我院于2011年购买慧鱼模型，建立了机器人创意实验室。根据我院的实际情况，在工业机器人设计模块，增加了慧鱼模型教具内容的学习，主要讲述如何利用慧鱼模型进行机器人的制作和控制。慧鱼模型是由德国发明家Arthur Fischer 博士在1964 年从其专利“六面拼接体”的基础上发明的[3]。慧鱼模型采用模块化设计，可无限扩充，可反复拆装，可逼真表现机械系统的构成和控制的过程及其控制的原理，便于对机器人原理、组成、控制的全面认识。

3.加强学科前沿知识

机械制造装备的知识日新月异，学生毕业以后会碰到非常先进的机械制造装备，为了紧跟时代步伐，加强学科前沿知识变得非常重要。通过请工厂一线的工程技术人员开设讲座和组建学习小组，与我院老师一起申报学生科研立项等方式，了解最新的机械制造装备动态，主动参与学科科研研究，激发学生学习的兴趣和主动性，培养学生的创新能力。

（二）开展多元化的课程教学模式

课程教学由理论教学环节和实践教学环节组成。传统的机械制造装备设计课程教学，在理论教学环节上，以教师的“填鸭式”教学为主，而且授课内容重点不突出；在实践教学环节上，认识上轻视实践教学环节，主要以一些验证性实验为主。针对这种情况，我院实施多元化课程教学模式有：

1.启发式理论教学模式

机械制造装备设计的教学内容非常多，如果照本宣科地讲，不仅老师和学生很累，而且授课的效果很差。如果换一种讲课的方式，采用启发式教学，引导学生独立思考，通过课堂讨论，师生互动等方式，传授解决实际工程问题的思维方式，提高学生自主学习的能力，有利用创造性思维的培养。例如在机床夹具设计模块，讨论过定位这种方式是否合理时，可以提出我们日常生活中使用的八仙桌为什么常采用四条腿？学生互相讨论的结果，可能认为八仙桌用四条腿比较稳。这时可以进一步问这是一种什么定位方式？过定位！通过启发式教学，同学们对于过定位的优点有了很直观的认识：过定位可以提高稳定性。

2.课程网站式理论教学模式

机械制造装备设计的教学内容非常丰富，为了调动学生课外学习的积极性，我们在学校校园网的天空教室处，建立了机械制造装备设计的课程网站。课程网站上不仅包含老师上课的PPT电子教案、动画、视频等，还有大量扩充的资料，比如典型机床传动系统与结构动态演示flas、加工中心刀库及换刀动作等视频资料、组合机床夹具方案图库、慧鱼模型作品展示，学生科技作品图片及PPT等。课程网站还进行网上作业布置与批改，远程作业辅导与讨论，并设有习题库，方便学生自我学习与提高。课程网站式理论教学模式有效缓解了目前教学内容多，而课时相对不足的矛盾，促进了学生对机械制造装备课程内容广度和深度的拓展。

3.双语教学式理论教学模式

双语教学既可以让学生掌握扎实的专业知识，又较好地提高专业英文阅读和写作能力[4]。目前我们学校与英国南威尔士大学合作办学，办有机械设计制造及其自动化专业3+1国际班，前3年在我校学校，最后1年在南威尔士大学学习。为了适应新的发展需要，开展双语教学变得非常迫切。目前，对国际班学生，我们制作了双语教学的多媒体课件进行理论教学；请南威尔士大学的教授和我院英文水平高的教授做学科前沿的专题英文报告；要求学生完成了一个全英文的报告，自选题目，任选一个本课程教学模块内容相关的题目，并要求学生针对自己的论一个PPT，在课堂进行陈述。双语教学开拓了学生的视野，提高了学生的英文阅读写作能力和口语表达能力，为学生以后的发展奠定了很好的基础。

4.综合创新型实践教学模式

我院结合工业机器人设计教学的要求与慧鱼模型的特点，组建了慧鱼模型综合创新实践平台，增加综合创新实践项目，为学生提供广阔的思维空间，提高动手能力，激发学生学习兴趣、提高学生学习积极性，培养学生的创新能力。慧鱼模型综合创新实践平台包括机械构件、电气构件、气动构件、传感器、电脑控制器和配套计算机应用软件。以全国大学生机械创新设计大赛主题为创新设计的选题方向，学生自己利用慧鱼模型综合创新平台，搭建自己的机器人来完成创新设计大赛主题说要求的功能。通过使用慧鱼模型综合创新平台，学生不仅更好地理解和掌握了课堂知识，而且应用所学知识解决实际问题的能力大大增强，提高了学生的综合创新思维能力，也提升了机械制造装备设计实践教学的质量。

5.基于项目驱动的科研创新型实践教学模式

项目驱动教学法来源于构建主义学习理论，是实施探究式教学模式的一种教学方法[5]。基于项目驱动的科研创新型实践教学模式是以科研项目为载体，培养学生的创新实践能力。这一教学模式尤其适合对科研有兴趣的同学。在实践教学过程中，按照自愿和优势互补的原则，将有科研兴趣的同学每3-4人组成一个科研小组，每个小组通过自己查询资料，提出所要研究项目的题目，教师负责判断这个题目是否具有研究的可行性和必要性。教师把每个小组比较可行的题目，报学校的学生科技立项。有了一定的经费支持，以项目为载体，在指导老师的帮助下，充分激发学生的学习热情和兴趣，充分培养了学生的创造力、独立分析和解决问题的能力以及小组组员间的团队合作能力。

（三）多元化的课程教学考核手段

多元化的机械制造装备设计课程教学考核手段，有利于调动学生学习的兴趣和积极性，有利于提高学生自我学习的意识和能力，有利于学生个性的培养和发展，从而提高了学生的创新意识和创新能力，结合我院课程教学情况，对课程教学考核分为五大类：

1.日常课堂教学考核

日常课堂教学考核从上课出勤、课堂问题回答，课堂讨论，课后作业等方面进行综合评定，按百分制给出分数。日常课堂教学考核，重点考查学生上课的纪律性、讨论的积极性和创造性、学习的认真程度等。

2.英文论文大作业考核

英文论文大作业考核是双语教学效果的考核，主要从英文论文内容的深度和广度、英文写作是否有语法问题、课堂陈述等方面进行综合评定，按百分制给出分数。英文论文大作业考核，重点考查学生英文检索的能力，英文写作的能力和英语的口语表达能力等。

3.综合创新型实践考核

综合创新型实践考核从实践题目的拟定、实践操作、实践总结、实践报告等方面进行综合评定，按百分制给出分数。综合创新型实践考核，重点考查学生的创新思维和创新能力，实践动手能力等。

4.科研创新型实践考核

科研创新型实践考核只针对部分有科研兴趣的同学，因而考核成绩作为平时成绩的加分因素。科研创新型实践考核从实践题目的创新性和先进性、实践装置、方法的合理性、实践结果的实用性，论文的规范性等综合评定。对于科研创新性实践考核中表现突出的同学，可推荐参加各类竞赛，在学校奖学金评定中得到加分，甚至直接参与教师的科研项目。

5.期末考试考核

机械制造装备设计作为一门核心专业课，期末考试是非常重要的一个考核方式。期末考试考题包括理论基础知识题、综合实践分析题和考查学生创新能力的一些开放式、探究式的题目。通过加大对实践环节在期末考试考核中所占的比例，提高学生对实践环节的重视程度，提高理论知识应用于实践的能力。

三、结语

机械制造装备设计多元化课程教学模式是一种新的课程教学模式。这种模式通过利用课堂启发式教学、课程网站教学，双语教学、综合创新型实践教学和基于项目驱动的科研创新型实践教学，整合了多种教学要素，解决了传统课程教学模式中存在的问题。这种模式通过建立多元化的课程教学考核手段，大大激发了学生学习的积极性和主动性，提高了学生分析问题和解决问题的能力，促进了学生创新意识和创新能力的发展。通过教学与科研的结合，重视学生科研素质的培养，提高了学生的综合能力。

[参考文献]

[1]关慧贞，冯辛安.机械制造装备设计[M].北京：机械工业出版社，2009，11.

[2]王立达.成人教育多元化实验教学模式的探讨[J].宁波大学学报（教育科学版），2011，1：120-122.

[3]肖晓萍，廖青.“慧鱼”教具在大学生创新教育中的探索性研究[J].高教研究，2006，79（2）：36-37.

[4]林颖，曾志新，朱敏，刘其洪.双语教学的探索与实践[J].高教探索，2007，6：1-2.

机械制造课程设计范文第4篇

关键词：NX系统；机械设计；课程设计；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0215-02

随着国家推进“中国制造2025”，“互联网+”与传统制造业全面融合，制造业信息化技术不断深入制造企业，对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目，其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节，涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计，将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力，培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单，大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘图，难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革，制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案，任务指导书，形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作，利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐，使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上，从而提高学生的学习兴趣，培养学生先进的设计理念[1，2]。

一、信息化技术在机械设计中的应用

融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造：三维软件智能造型―>实体零部件数控机床加工―>产品组装调试，许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程图生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术，功能强大。制造业信息化技术的应用，提高了机械产品设计的效率，在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中，智能化设计的优势更加显著，与传统机械产品设计相比，产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化，通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工，使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的独立性并行，基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如图1所示。

二、借助信息化技术开展机械设计课程设计

1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计，也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广，如结合教师科研课题，融合学生机械创新项目，参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致：①理解机械产品的工作原理，对产品的零部件进行三维造型设计，运动学仿真、结构受力分析，完成机械产品二维装配工程图1张；②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程图各1张；③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照，学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数，对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同，以个人或小组团队为单位进行，各单位课程设计不同题，或者同题不同数据规格，以常见的减速器课程设计为例：根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型，经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数，计算轴径、选择轴承等，各单位完成各自课程设计任务[3，4]。

2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校，NX系统软件是机械类专业学生必修课程，经NX系统软件教学课程的训练学习，学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤，能够独立熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计，可以将学生的机械产品设计意图用虚拟三维模型形象的表达出来，当设计过程中发现产品零部件需要修改时，方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改，在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时，也便于实现学生间的分工设计，团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计，综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识，零部件三维智能造型如图2所示。在NX系统软件上，将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配，通过装配爆炸图分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能，查看减速器总成设计是否合理，如存在干涉现象，则需优化设计参数，修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸图如图3所示。

3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块，可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析，验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下，使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数，进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析，可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象，尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间，进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。

4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致，分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后，即可根据减速器的设计参数，计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析，进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时，需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算，优化受力结构，从而使任务产品符合设计要求。

5.二维工程图的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型，及所有定型的零部件，经NX系统软件的工程图模块，智能转换生成包含三视图、轴测图等的二维工程图。对自动生成的尺寸标注进行检查修改，或手动添加尺寸标注，然后根据实际机械加工需要，标注相关加工信息、技术要求、工程图编号等，完成所有零部件及装配总成的二维工程图制作。

NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件，将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中，符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求，改善了机械设计专业课程的教学质量，激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范，仍有很多工作等待完善，如：如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量？如何评价学生的创新设计能力？等等，都需要进一步实践、探索，开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。

参考文献：

机械制造课程设计范文第5篇

关键词 卓越工程师 课程体系 教学内容

中图分类号：G424 文献标识码：A

“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020 年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为我国走新型工业化发展道路、 建设创新型国家和人才强国战略服务，对促进高等教育面向社会需求培养人才、全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。①②2011年，上海理工大学“机械设计制造及其自动化”专业被确定为“教育部卓越工程师教育培养计划”试点专业。遵循卓越工程师“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，为实现教育部提出的卓越工程师培养目标，在知识、素质、能力方面使普通培养对象完成向卓越工程师的完美转变，上海理工大学坚持以促进学生全面发展为目标，突出工程教育和工程实践，强化创新创业教育，增加国际化教学与交流，实现机械工程技术人才培养高质量要求“卓越计划”指导思想，按照“拓宽口径、夯实基础、强化应用、激励创新、提高素质、增加选择、分层培养、因材施教”的指导原则，针对“机械设计制造及其自动化专业”重构课程体系，对教学内容进行改革和实践。在课程体系建设和教学内容改革方面的做法主要包括以下几个方面。

1 紧扣培养目标，建立科学卓越工程师培养课程体系

1.1 建立创新实践平台，注重培养创新意识和创新能力，完善卓越工程师课程体系

上海理工大学“机械设计制造及其自动化”专业是“部级特色专业”、“教育部和上海市机械设计制造及其自动化专业综合改革试点专业”和“部级大学生创新创业训练计划”实施专业。尽管该专业具有完备的课程体系，但仍与“卓越计划”提出的坚持以促进学生全面发展，突出工程教育和工程实践，强化创新创业的人才培养高质量要求指导思想有差距。在“卓越计划”的培养目标制订阶段，专业突出学生的创新意识和创新能力的培养，在原有的课程体系中增加“创新实践平台”，形成由“通识平台”、“学科基础平台”、“课程专业平台”、“创新实践平台”、“企业实践与国际交流平台”等五大平台组成的卓越工程师课程体系。

创新实践平台约10～16学分，安排时间从第1学期到第7学期。通过创新平台，鼓励和组织学生通过创新实践学分，开展形式多样的课外科技活动、志愿者活动、大学生专项科技竞赛、创新实践、创业活动。鼓励学生积极参与教师和企业的联合项目，优先结合企业选题开展“国家大学生创新性实验计划”项目、“上海市大学生创新活动计划”项目、学校大学生创新实践训练计划（SITP）项目等。要求每个学生在四年期间至少要有一次参加创新性实践计划或者大学生科技竞赛活动的体验，参与并完成一项院级（或校级、市级、全国）的创新性实践计划项目或者参加一项院级（或校级、市级、全国）的科技竞赛活动，并获得学分。

1.2 突出“拓宽专业基础、提高专业素养、重视工程能力”思想，进一步优化课程体系

依据机械设计制造及其自动化卓越工程师计划培养标准，遵循工程的集成与创新特征，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，对课程体系结构进行优化。

为突出卓越工程师宽厚的学科知识基础，将“学科基础平台”基础课程学分要求由54学分提高到55～60学分，增加概率论、数学建模、数学物理方法、复变函数与积分变换等选修课程，奠定学业发展的基石，“学科基础平台”除按学校划分的学科大类设置外，卓越工程师课程以基础性和公共性兼顾为设置原则，增加普通化学、普通化学实验、生命科学等选修课程，进一步实现同一学科大类中不同专业基础课程的互通交叉。

“专业课程平台”着重培养学生在机械工程领域里扎实的专业知识以及实践动手能力、创新技能，同时为了对接企业需求和全国见习机械设计工程师资格认证，在原有“测试与控制”，“机械设计”，“制造技术”等3大课程组基础上，增设了“企业需求课程”和“全国见习机械设计工程师资格考试培训项目”等课程组，形成5大专业的课程组。“专业课程”教学平台共约40～45学分，每位学生除了完成课程组1、2、3中所规定的学分外，可在课程组4或课程组5中选6学分。

1.3 课程体系体现“面向世界和拥有国际视野”的上海理工大学卓越工程师培养特色

上海理工大学机械设计制造及其自动化专业注重引进德国等国外工程教育理念和优质教育资源，共同培养具有国际视野及专业知识背景的工程应用型人才。专业自1985年开始与德国汉堡应用工程技术大学合作，联合培养中德机械工程专业学生，该联合办学项目作为上海与汉堡友好城市合作项目得到了德国DAAD基金会的资助。学生在一年级集中学习德语，后三年每学期均有两名德国教授授课。该合作办学的突出特色是，学生的外语能力与实践动手能力强，毕业生深受德资企业的欢迎。2004年9月，机械设计制造及其自动化专业（中德合作），以优异的成绩通过了德国权威评估机构ASIIN（德国工程技术、信息科学、自然科学及数学类学士与硕士专业评估协会）的专业水平评估，办学水平、培养模式及学生质量得到德国专家的充分肯定，学校成为国内第一所通过该权威组织评估的院校，机械设计制造及其自动化专业（中德合作）的毕业生可获得德国学校相关的学士学位，在中国高等教育中初步探索出一条引进国外优质教学资源，共同培养高级工程应用型技术人才的教学之路。③

在国际化办学和丰富的国际交流经验，无疑为“面向世界和拥有国际视野”的上海理工大学“卓越计划”办学特色的实践提供坚实的基础。在“国际交流平台”课程体系平台中，确定数控技术、先进制造技术等5门双语的专业教学课程，均由具有海外留学背景的教师授课。

2 适应培养要求，促进教学内容改革

要达到“卓越工程师计划”的最终目标，“机械设计制造及其自动化”的教学内容的先进性和科学性是必须的，教学内容的改革主要有以下做法：

（1）以人才的知识、能力、素质结构为依据，以创新课程内容为目标，重组理论课程内容。淘汰低水平重复、陈旧性内容，采用新思维、新方法；吸纳新知识、新技术；整合课程内容，减少理论学时将时间让给学生，使学生有更多的时间自主学习，更多的时间参与创新活动。以专业基础课机械控制工程基础为例，专业组织成立了主讲教师负责的课程改革攻关小组，对机械控制工程基础授课内容按照“卓越计划”的突出创新，突出工程应用的要求，对教学内容进行重组、增减。在保持理论框架完整的基础上，对推导过程冗长、对学生理解基础理论帮助不大的内容进行删减，减少课堂单纯的理论传授比重，在每一单元后增加与授课内容紧密的工程案例分析，突出工程背景的应用，理论联系实际，避免了以往课程授课中存在的理论比重偏大，学生学习兴趣不高，学习效果不佳的弊端。

（2）突破实践教学只限于验证性、演示性和动作技能训练的低档运行状况，开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实验项目，实现实践教学装备的先进性和实践教学环境的真实性，强调理论与实践一体化教学。“卓越计划”要求课程设计和毕业设计的课题要来自生产、科研第一线，真题真做。同时强化岗位技能培训，及时引进本专业领域科技发展新成果融入到相关课程的教学，保持授课内容的先进性。

（3）企业深度参与教学计划和课程大纲的制订以及主干核心专业课程的授课。在制订和修改教学计划、课程大纲阶段，邀请知名生产企业人员对拟实施教学文件进行论证，针对培养计划和课程大纲提出宝贵意见。对于机械设计制造及其自动化专业核心主干课程中与企业生产联系密切、实践性较强的课程内容，由聘请的相关企业专家进行讲授，如液压与气动技术、数控技术、机械制造技术等分别聘请来自上海电气自动化研究所、上海机床厂、上海通用汽车的专家作为课程指定章节的授课人。

3 结束语

“卓越计划”旨在探讨和实践如何提高工程专业创新型人才培养质量，提高毕业生的实践能力，培养面向世界、面向未来的创业、研发型高端人才和行业领军人物。④当然“卓越工程师”的培养是一个系统工程，也是一个探索工程，没有一个固定的模式，但具有完善的课程体系和科学教学内容的工作方案是基础。为确保“卓越计划”的顺利实施，有利于培养学生的学习能力、工程实践能力、创新能力、交流能力、社会适应能力和国际竞争能力的培养模式和包括对制度、资源的质量监控与保障体系必须要逐步完备。

注释

① “卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-30.

② 王勇，李剑峰.培养机械专业卓越工程师的探讨[J].现代制造技术与装备，2010.199（6）：69-70.