机械设计基础答案范文第1篇

关键词： 案例教学 机械 创新设计

1.案例教学的定义和应用

在商业、企业管理中，案例通常被译作为“个案”、“实例”之意[1]，案例教学是一种以案例为基础的启发式教学方法，通常在老师的指导下，通过教师讲授基本知识、提出问题、组织学生讨论得到不同的答案、撰写案例分析报告等过程实现教学目标，改善教学效果，从而提高学生理论知识水平和解决实际问题能力。案例教学法起源于美国的哈佛大学商学院，首先被运用于法律教学中，后来被逐渐运用于医学、管理学、教育学等学科，培养了一大批能够解决实际问题的职业老板。深圳大学钟杏云针对案例教学进行了问卷调查，研究表明，案例教学法与其他传统教学法相比优势明显，最受学生期待和欢迎[2]。

2.案例教学的基本流程及注意事项

很多人认为案例教学就是举例教学，其实不然，案例教学是一种系统的教学活动[3]，通常有四个基本环节[4]，并且每个环节都有需要注意的地方：

（1）课前准备，根据教学目的确定教学重点、难点，并结合学生的知识背景、学习现状和心理特点，选择难易适度、具有挖掘潜力的典型案例[5]。选择案例时注意精选案例并建立自己的案例库，案例要新，主题要紧跟时代和经济生活步伐，保持学生兴趣。

（2）小组讨论，首先是分组，每组成员控制在5～10人之内，讨论的问题数量不宜过多，一般3～4个，讨论时可列出问题讨论提纲，提前发给学生。然后需要意识到案例教学不是万能的，在看到它有明显优点的同时，认识到它在教学实践中存在一些缺陷，如课堂秩序难以维持、讨论占据课堂时间使传授知识效率不高。为此，教学中应注意案例教学与传统讲授教学协调配合使用，使教学内容互相补充，既可维持课堂教学秩序，又可使学生学到的知识点更多。

（3）讨论后的总结，讨论后，教师需要对案例讨论结果进行归纳、总结与点评，这是案例教学的难点，因为案例教学不注重答案，在于过程，教师能否对学生的讨论结果进行高度概括与总结对学生学习兴趣与思维方式的培养起关键作用，为了激发学生的兴趣，点评时应采用激励方式。

（4）撰写书面总结报告，写报告前可通过调查问卷进行教学评价，结合评价结果来写，这样可更有效地把握案例教学效果，并有利于教学反思与提高。

3.在机械创新设计中引入案例教学的必要性

近年来，我国机械制造业高速发展，亟须具有创新能力的机械类应用型人才，我国提出从制造大国向制造强国转变这一目标，迫切要求提高大学生的机械创新设计能力。目前，国内许多高校机械创新设计教学的教材基本就是“创新设计理论、创新设计基础、创新设计实例”三大块内容，其中，理论和基础部分主要讲述创造性思维、创造原理、常用创新技法及相关例子，实例部分重点是对典型案例进行分析，类似于填鸭式教学模式，学生学习兴趣低下，机械创新能力培养与提高受到极大影响。因此，为改善教学效果，必须改革传统教学模式，采用案例驱动方式讲授相关内容、引导学生对这些案例进行讨论的启发式教学，让学生成为课堂的真正主体。机械创新设计是一门基于机械原理、机械设计的工科课程，目前，国内外学者对案例教学的研究很多，并取得比较大的成效，但在机械创新设计方面的研究较少，当前，国内主要通过开展“机械创新设计大赛”培养大学生的机械创新设计能力，但参与人数有限，为更好地培养大学生创新思维，可以将案例教学法应用在机械创新设计课堂教学中，改变传统教学模式。

4.在机械创新设计教学中如何开展案例教学

心理学认为，新鲜的事物对学生的吸引力较大，与生活紧密关联的事物总能引发学生的兴趣。国外有的研究表明，案例一般分成3种，第1种提供答案；第2种不提供答案，通过讨论得到；第3种为理论型的，目的在于提高学生的理论水平。在机械创新设计案例教学过程中，这三种案例可交叉使用，既可让学生增长知识，又不会让学生对过多的讨论产生厌倦情绪。随着计算机发展和多媒体技术的应用推广，案例教学内容和形式变得更加多样和丰富，使文本型案例发展为文本、图片、视频一体化的案例，案例形式的改变给课堂教学注入了新生力量，有利于培养学生的学习兴趣。研究表明，人的知识八层以上来源于视觉，其次听觉，最后是其他事物的影响，故视觉事物对人的学习至关重要[6]。当今互联网发达，资源比较丰富，有效利用网络资源和合理应用多媒体教学是现代教育的重要手段。因此，为激发学生的学习兴趣，在机械创新设计教学中讲述概念时还可以借助机械创新图片案例或视频短片案例，将学生带入某种生活情境中思考问题，并提出相关问题引导学生应用理论知识解决实际问题，网络机械图片、机械视频短片、机械创新设计比赛获奖作品视频等都是很好的案例材料，比较容易收集，教学中完全可以利用起来，当然，这些案例在课堂上需要结合教学目标导入，并由问题引入引导学生思考。

5.机械创新设计案例分析实例

我校被江西省教育厅列为省内十所应用型本科试点高校之一，为加快转型发展步伐，全校不断深化课程改革，倡导案例教学。在机械创新设计课程教学当中，通过问卷调查发现，当今大学生比较喜欢生活中的机械装置，因此收集了大量贴近于生活的机械创新图片案例和视频案例，建立了案例库，并用于教学过程，通过案例讲述相关概念，取得了较好的教学效果。所用案例当中，有直接给出答案的，有不提供答案通过讨论得到的，还有发展理论型的，最终目的是增长学生的机械创新知识，开拓学生的创新思维，下面列举两个机械创新设计教学案例：

案例一：讲授组合创新设计方法时，首先提出问题“下雨的夜晚，在没有路灯的情况下，需要携带什么工具便于出行”，以这类生活问题作为教学切入点，同时引入夜晚下雨的情景图片，将学生带入这一情境之中，这时有学生想到雨伞与手电筒，然后提出疑问“雨伞与手电筒一般需要两只手操作，如果身上还有行李箱，不便于手持手电，如何解决此类问题呢”？经过十分钟的讨论，就有了结果，其中一学生提出“可把手电筒装在伞的手柄上”，话语刚落，马上又有一学生提出“将手电加上某装置固定在头上”，还有一学生说“将雨伞固定在人的肩膀上”，当然还有学生提出其余想法，这里不再一一描述，最后点评“其实解决的方法很多，这些方法都能解决实际问题，但方法1，可以将两种东西变为一种东西，方便实用”，这时学生一片欢呼，课堂气氛活跃，答对的小组都有一种成就感，感觉创新不难。通过这个案例的讲解，既开拓了学生的创新思维，又让学生懂得了机械组合创新的概念，特别是激发了学生的学习兴趣。

案例二：讲授“逆向思维”内容时，先不讲概念，而是在课件上导入动物园的老虎，并有游客观看的图片，让学生想到“一般的动物园老虎是关起来的，人在铁栏外面观看”的生活常识，然后提出问题“老虎会因为被人控制而表现不出其野性，如何让人靠近老虎使人能够接近老虎，又不惊吓到老虎，而且更好地看到老虎的本性”？这个问题激起学生的好奇心，顿时课堂讨论气氛活跃，当然这个问题可能需要点时间思考，为了节约课堂时间并启发学生思考，通过多媒体展示动物世界里老虎的相关视频，引导学生站在拍摄者的角度思考问题，很快有学生提出“可用电视剧组用的摄像装置近距离拍摄”，又有学生提出“用直升机观看”，还有同学提出“拆除限制老虎活动范围的铁栏，让人进入铁笼车中，让车开进动物园，让老虎来看人，人在铁笼车上看老虎”，最后点评“这些方法都是可行的，但是方法1和2成本较高，方法3比较可行，人可看老虎，同样又可反过来老虎看人”。通过这个问题的思考与讨论，学生懂得了逆向思维这个概念，学会了如何通过逆向思维解决实际问题，从而为讲授“创新思维”其余内容提供理论基础。为了加深学生对这部分知识的理解，并将其应用在生活中，再次提出问题“以前检修车辆一般都是人趴在车底下，那现在用什么方式？以前抢修线路人爬电线杆，现在用什么”？经过一番思考与讨论，这时有的学生根据自己的生活经验告诉大家“检修车辆时，小车一般会被架起来，修大车时人一般会在修车坑里操作”，“抢修电线现在都用升降装置将工人升到相应高度”，最后点评“从大家的答案可知，大家的生活经验不错，可以想到这些问题的答案，在这门课中，这些都是创新方法知识的应用实例”。课堂教学在这样一个案例讨论过程中进行，学生学习兴趣浓厚，都能积极思考与讨论。

通过案例教学在机械创新设计课程中的实施，可将机械创新理论知识与生活、生产实际相结合，激发学生的学习兴趣，改变枯燥的教学氛围，激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性和主动性。在近几年机械创新设计教学中实施案例教学，取得了较好的教学效果，先前的上课模式、概念和理论致使很多同学低头上课，自采用案例教学法后，上课气氛活跃，学生积极参与创新实践，学生作品在第六届全国机械创新设计大赛上获江西赛区二等奖，还获得了国家实用新型专利，在全国第七届全国机械创新设计大赛中荣获江西省一等奖两项，其中有一项被推荐参加全国赛，通过初评已确定获得全国二等奖。

6.结语

机械创新设计对学生的创新思维和创新设计能力起着关键作用，本文阐述了案例教学的意义及对机械创新设计课程的作用，并结合教学实例探讨案例教学实施过程，提出了在课堂上根据机械创新设计课程教学目标引入不同形式的与理论知识相关的案例，有效组织学生讨论的案例教学，可以激发学生的学习兴趣，有效弥补传统教学模式的不足，改善教学效果，最终提高学生的机械创新设计能力。

参考文献：

[1]李玉霞.案例教学应用研究[J].西安欧亚学院学报，2009，7（1）：55-57.

[2]辛绍杰.案例教学在机械原理课程教学中的应用研究[J].中国校外教育，2010，（8）：216-217.

[3]闫冰洁.案例教学在材料力学教学中的应用[J].科技情报开发与经济，2007，17（7）：256-257.

[4]林忠.案例教学的实践与体会[J].东北财经大学学报，2012，（5）：81-82.

机械设计基础答案范文第2篇

1.答辩式。建立具有综合性、适宜答辩的试题库，成立答辩小组，答辩小组由至少3位教师组成，可包括助课研究生。考核时每个学生按顺序先后随机抽取题目，准备10分钟。准备时可翻阅参考资料以及和同学讨论，此时学生参与讨论的积极性非常高，不仅有利于抽到考题的学生掌握该知识，也使参与讨论的学生学习掌握了考题中的知识点，每个学生表面上是考核自己抽到的有限的考题，实际上在整个考核过程中，参与了几乎全部学生的考题准备，从而将考试变成了学生积极主动的学习、交流、巩固所学内容的过程，学生不再是应付考试，厌烦、害怕考试，同时也锻炼了学生综合利用所学知识、收集资料、口头表达的能力以及答辩和应变能力等，有利于将来找工作时的面试，这使得学生的收益是全方位的。

2.笔试。笔试在课程结束后，时间由学校统一安排，主要考核基本概念和理论。创新发明必须在掌握扎实的机械设计基本概念和理论基础上，因此，掌握这些概念非常重要。例如自动机械生产率的概念、评价工作性能的指标等。

二、紧密结合实际应用的课程设计

课程设计是自动机械设计课程的一个重要教学环节，是培养学生独立运用所学知识、综合分析和解决工程实际问题能力的重要教学步骤，为学生将来从事工程技术工作和毕业设计打下良好的基础。在此教学环节中，学生可将所学的自动机械设计知识应用于设计中，这是有效的练兵和检验，同时还可以提高、巩固教学效果的环节。因此，我们要紧密结合实际应用进一步加强培养学生的机械创新能力，使学生在课堂教学环节中的创新性想法得以进一步实现，距实际应用更进一步。注重培养大学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神。

1.课程设计内容。在自动机械的四大结构组成部分，即驱动系统、传动系统、执行机构和控制系统中，驱动系统通常为选型设计，包括在总体设计的内容中，不单独作为课程设计题目，控制系统涉及电气电子液压、计算机等相关的学科知识较深，在课程设计中我们将这部分作为选做内容。因此，课程设计的主要内容包括传动系统、执行机构和总体设计三种。比较复杂的机械3个人一组，自由组合，每人主要负责一部分内容，其中总体设计的学生由小组成员推荐选举产生并担任组长，除了自己承担的内容外还要负责协调3个人的方案应能满足整机的任务书要求，完整一致。各种题目的具体内容如下是。（1）自动机械总体方案设计。①根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求的原理方案。②根据原理方案确定工艺方案。③确定工作循环时间，拟定机械的工作循环图。④确定采用的动力形式、总体布置、总体结构来设计机架。（2）执行机构设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析确定工艺操作动作、顺序、运动形式和运动规律。②拟定机构的选型与组合方案，提出多个方案分析并选择最佳的。③机构的设计计算，主要构件的运动分析、仿真等。④机构的结构设计，画机构简图，包括运动轨迹、极限位置图。（3）自动机械传动系统设计。①参与原理方案和工艺过程的设计。分析工艺操作动作、各机构运动形式和运动规律选择动力机。②确定传动机构方案和采用的传动形式，分析传动效率和传动精度，提出多个方案并分析选择最佳的。③传动比分配、设计计算，主要零件的强度校核。④传动系统结构设计，画传动系统结构图。

2.课程设计题目。笔者精心设计了多于学生人数的课程设计题目和相应的任务书，制定了课程设计大纲和指导书。学生选题具有灵活性，可从给定的题目中选题，也鼓励自选题目。学生自选题目要经过论证方可作为课程设计题目并有一定的加分，同时要与教师的科研以及各种创新竞赛题目紧密结合，有效激发学生的学习兴趣和参与的积极性、主动性。山东省大学生机电产品创新设计竞赛每年暑期进行，而自动机械课程设计正好是每学年的第二学期，可以说这个学期是学生申请准备方案、进行结构设计的阶段。采取提前选题的方法可以使学生在上课期间有目的的听课，有充分的时间酝酿设计方案，使自动机械课程设计教学环节不局限于培养方案中设置的1周时间，有效地提高了课程设计的质量和效果，有些题目最后还申请了发明专利。“用于大粒种子的精密排种器”“、家用瓜子去皮机”、“顶尖可收集式仿形棉花打顶机”等项目就获得了山东省大学生机电产品创新设计竞赛的一等奖。

三、结语

机械设计基础答案范文第3篇

关键词：OBE；工程教育；《机械原理》课程设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0057-02

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（Outcome based education，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。

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.

机械设计基础答案范文第4篇

【关键词】“Sandwich”教学法；机械制造基础；教学方法

0 引言

“Sandwich”教学法亦为在课堂教学中插入实践训练，最早源于1903年英国桑德兰技术学院[1]，旨在改变传统的以教师讲授为主体的课堂教学模式，体现 “学习―实践―再学习”的人才培养理念，“Sandwich”教学方法很好的让学生参与课堂，发挥学生的主观能动性，大大提高了课堂效率，教师在教学环节中处于引导和辅助的位置。这种教学方法弥补了传统课堂教学学生参与度不高，不易调动学生积极性的缺点。同时，为了达到更好的教学效果，教师也积极改革教学内容，精心设计教学课堂，教与学的促进使课堂气氛更加活跃，让学生真正做为课堂的主体，体会到自主学习互助学习和解决工程实际问题的乐趣。

《机械制造基础》课程是机械类各专业的一门重要的专业基础课。该课程有工程材料、热加工工艺、机械加工工艺和公差四个相互联系又相对独立的模块，具有很强的综合性、理论性和实践性，内容涉及面广并且与生产实际密切相关。将“Sandwich”教学法引入机械制造基础课堂教学，受到学生的欢迎，取得了较好的教学效果，可以认为“Sandwich”教学法是一种适合机械制造基础乃至其他机械类课程教学的新方法。

1 “Sandwich”教学法在机械制造基础课程中的实施

“Sandwich” 教学法是改变了传统的教师为主体的课堂讲授法，让学生学习、实践、再学习，教师精心设计学习的内容，准备前期知识介绍，设置难易程度有差异的不同问题，把问题的背景资料讲给学生听，然后针对资料提出问题，让学生去寻找答案，寻找答案的具体方式教师不再干预，最后教师针对学生的答案汇报进行总结，整个课堂的主要环节由学生来完成。在“Sandwich” 教学法实施之前先对学生进行分组，一般学生人数以16、25或者36人为宜，将学生分为4-6组，每个学生的编号由字母和数字组成，例如A-1，该学生既是第A组成员，将来也是第1组成员。选择机械制造基础第9章锻压的第二节内容锻压工艺基础，实施“Sandwich” 教学法（25人分为5组），因为该节内容的基础知识在前一模块工程材料部分的材料的塑性变形中有介绍，这部分内容作为基础知识的应用。

1.1 教师开场（5分钟）

教师以工程实际中的大型主轴锻造现场照片和学生熟悉的生活中的不锈钢锻压制品的图片引出本节的学习内容，并给出适当的信息，让学生观察锻压件产生缺陷的情况，趁学生意兴盎然之际，提出问题：塑性变形过程中产生这些问题的原因是什么？为了解决此问题，教师精心设计了5个问题，分配给5个小组，这些问题体现了学习目标，科学合理的问题是“Sandwich”教学设计的关键。

1.2 学生分组讨论和汇报（45分钟）

首先进行组内讨论，时间为15分钟：5个组分别就指定的问题展开学习和讨论，达成一致意见；然后进行交叉讨论，时间为15分钟，学生根据其序号重新建组，如每组的*-1号组成新的一组，以此类推。在新的小组中，除一位成员之外，其他4人均来自不同的问题小组，每个人带着自己刚才讨论的问题，要将这个问题合理的传授给其他组员，这个阶段的讨论中，每个组员不仅要传授知识，还要参与讨论其他问题，在最后的归纳总结过程中使知识点的理解得到加强。之后，学生回到最初的小组进行信息反馈和整理；这时每个同学经过与其他小组成员的讨论，对原来的问题有了新的认识，大家迅速形成统一答案，每组派代表发言，汇报各组问题的最终结果，时间为15分钟。

1.3 教师总结（25分钟）

根据学生汇报的情况，教师大致了解了学生对该节知识点的理解和掌握情况，尤其是存在的问题，因而能有的放矢地查漏补缺或分析重难点，进一步强化学习目标。在这个过程中，教师不但帮助学生系统的梳理知识点的内在联系，更对学生在学习过程中容易出现的问题和理解偏差进行纠正，强化理解记忆重点和难点，学生因为答对了某问题获得成就感，对回答的不准确的问题产生深刻记忆，达到了良好的授课效果。

1.4 金鱼缸（10分钟）

教师提出新的问题，检验学生学习效果和应用知识解决问题的能力#通常各组指派一名组员参加，但其他学生可自由地加入或退出讨论，故形象地称为“金鱼缸”，这部分的问题设置通常与工程实践联系更加紧密，学生在掌握基本原理的基础上积极思考，踊跃发言，有时甚至会产生更多的新奇的想法，课堂气氛十分活跃。

1.5 总结与反馈

教师对本次课内容进行总结，也可以提出问题启发学生进一步思考，并且对大家的表现给予反馈；学生可对本科课堂的感想写一个简单的反馈评价，帮助教师在今后的教学法实施中合理的调整。

2 “Sandwich”教学法在机械制造基础课程中的应用体会

2.1 “Sandwich”教学法形式灵活

根据授课内容的不同，“Sandwich”教学可以是多层的，本例实施为三层讨论，实际可根据情况设置五层讨论，即在第一轮讨论和汇报之后，教师提出新的问题，学生可以开展第二轮讨论和汇报。有些部分可以略去，如“金鱼缸”，在难度较大的知识章节可以不必设置。分组时若遇到到学生人数不便于分组，可以将落单的学生设置为旁听者或提问者的角色参与教学活动。

3 结语

近随着教学改革的深化和新的人才培养方案的修订，要求既要保证原有基本教学内容不能减少，又要将该领域的新技术和新成果等传授给学生，培养学生的工程素质和创新能力。与传统的课堂教学方法相比，“Sandwich”教学法可实施性强，应用在机械制造基础教学中，对提高教学效果，提高学生能力更有优势，从课后学生反馈的问卷调查来看，大部分学生对于这种全新的以学生为主体的教学模式很感兴趣，学生反应对 “Sandwich”教学法比传统的讲授方式更易于接受，因为有了一定理论基础，且课堂气氛轻松，学生参与讨论的热情较高。但是，对于理论性强，公式复杂，难以通过学生的自学掌握的课程内容，不宜使用“Sandwich”教学法，而且该方法适宜采用16-36人的小班教学，公共课因学生人数多，师资力量有限而受到限制。

【参考文献】

[1]王晓红，等.“Sandwich”教学法在药物分析课程教学中的应用[J].中国高等医学教育，2015，3：99-101.

[2]田志逢.浅析Sandwich教学法[J].现代远程教育，2012，12：72-74.

机械设计基础答案范文第5篇

关键词：创新能力；机械创新大赛；对策

中图分类号：F24 文献标识码：A

文章编号：1672―3198（2014）16―0085―02

创新不但需有强烈的创新意识，还应有创新精神。所谓创新精神就是强烈进取的思维。创新能力是学生就业、求职、创业乃至其一生事业发展过程中的一种通用能力。一个人的创新精神主要表现为进取精神、探索精神、首创精神、顽强精神、献身精神和科学精神（即求实精神）。陶行知先生在“创造宣言”中告诫我们：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人！”并对“环境太平凡不能新、生活太单调不能创新、年纪太小不能创新、我太无能不能创新”等错误观点进行了批判。创新人才需要具备宽厚的基础知识、突出的创新精神、卓越的实践能力和高度的责任心，因而需要多方面、多途径地加以培养，学校和社会应共同担负起培育的重任。心理学家认为，创新能力可以看成是产生任何一种形式的、本质上是其本人事先不知道的思维结果的能力。

1目前机械专业创新能力现状

机械专业是我国工科院校的一个传统专业，基本上所有工科院校都开设机械专业，人才培养方案经过多年的实践也已经非常成熟和系统化，能够针对不同的培养方向而有所不同，目前很多高校非常注重学生创新能力的培养，有很多具体的实施方案，比如有很多高校专门建立创新训练项目，同时鼓励学生参加机械创新设计大赛等方式来促进学生创新能力的提高，老师们也投入了大量的精力，以赛促学的方式也取得了比较好的效果，参加过机械创新设计大赛的同学的综合素质有了飞跃性的提高。但是目前本科院校机械专业人才的创新能力却并没有得到突破性的发展，通过对用人单位的走访调查，存在的问题主要表现在以下几个方面：

一是学生动手能力不足。学生的动手能力普遍比较欠缺，在以理论学习为主要学习内容的本科阶段，理论课程所占的比例要比实践课大很多，即便是机械设计课程设计这种实践课程，注重的也是绘图和计算，因此学生们的动手能力仍然缺乏锻炼，这一点在学生们参加机械创新比赛的准备过程中体现的非常明显。

二是遇到问题没有深入研究的精神和劲头。学生们从小接受应试教育，虽然在中学时期有物理实验、化学实验等实验课程，但大多是一些验证性的实验，并没有太多的创造性实验来给学生们做深入研究。因此学生们习惯了按实验步骤来做实验，最终验证的也只是前人已经验证了千百遍的公式和数据，并没有激发学生们创新的潜能。因此学生们在遇到问题时没有深入研究学习的劲头，这是一种思维惯性。

三是发现问题后不知该如何解决。同学们普遍有这样的想法，那就是发明和专利距离自己很远，自己是没有能力来实现发明和创造的。有些有潜力的学生有思维的火花出现时，也仅仅只是在脑海里闪了一下就破灭了，并没有想尽一切办法让想法变成现实，让这些灵感昙花一现的过去了。机械创新设计是指在充分发挥设计者创造性的前提下，利用人类已有的相关科技成果进行创新构思，从而设计出具有新颖性、创造性及实用性机构或机械产品的一种实践活动。机械创新能力通常包括创新基础、创新才能和创新意识。

2影响大学生创新能力的因素及对策

通过对学生的走访和了解，发现机械专业大学生具有很多优秀的特质，比如：勤奋好学，做事踏实认真，专业知识扎实、逻辑思维能力强等等，这是因为机械专业的专业课多且难，学生们需要用大量的时间来学习功课，经过长期的、系统的专业课学习使同学们积累下了良好的学习习惯。但同时，也发现机械专业学生们创新能力不足，分析其原因，主要有以下四点：其一，惯性思维。在学习《机械设计》、《机械原理》这些核心专业课时，老师都会举一些生活中的实例来帮助同学们理解各种机构，了解机构的应用。比如在讲到连杆机构时，会提到缝纫机的结构，实例讲解确实能够帮助同学们理解抽象的机构，在初学时效果非常好，但这无形中给同学们形成了一种条件反射，有时候容易形成思维定势。惯性思维是对创新活动非常有害的，常常会让学生们多走弯路。因此需要引导学生在进行创新活动时努力克服思维定势，凌驾于所学过的专业知识之上来进行思考。其二，缺乏科学的创新方法的指导。对于学生来说，一开始接触创新设计时肯定是没有目的的，他们没有实际经验做支撑，只能在学过的专业知识和见过的机构的基础上做改进和升华，缺乏科学创新方法的指导。创新活动是一项艰苦的、长期的工作，需要一个教学体系作支撑，如果在实际操作时，缺乏科学创新方法的指导，最终会导致创新活动具有很大的盲目性。学生在进行创新活动时，大多是以题目出发，拟定各种方案，最终选择一种最可行的方案。这可称之为“试错法”，这种方法很常见，但是需要走很多弯路，很浪费时间，效率比较低。这就需要指导老师引导学生多进行创新方法的学习，比如在进行创新活动之前先对之前经典的案例进行分析，并且可以进行理论性的指导，比如加入《现代设计方法》、《创新案例》等课程的讲授。其三，知识面不够宽。学生们虽然进行了专业课的学习，但在具体进行创新活动时，就出现了知识不够用的现象。比如在进行机械创新设计大赛时，就需要学生了解金属材料、加工工艺、热处理、装配等一系列的知识，还需要学生熟练掌握CAD、Pro/E等绘图软件，如果理论知识面不够宽，那么设计就只能停留在图纸上，无法成为真正的作品。其四，搜集资料和检索文献的能力不足。学生们有了创新的想法，这当然是好现象，但是闭门造车是不可取的，因为创新活动是一个集思广益的过程，需要大家集体来讨论，对比各种方案的可行性。在出现不能解决的问题时还需要查阅资料和文献，这时就反映出学生们这方面能力的严重不足了，没有搜集资料和检索文献的能力，就不能了解当今国内外研究的现状，也许大家冥思苦想的很久的方案，是前人很早就解决了的问题。

3指导机械创新大赛有感

全国大学生机械创新设计大赛是由教育部高等教育司举办的一项全国大学生重要科技竞赛活动，也是由教育部和财政部资助的全国大学生九大赛事之一。

机械创新大赛能够全面地培养学生的创新能力。机械创新大赛要经历选题、调研、提出方案确定技术途径、实物制作、总结、答辩等阶段，从中受到提出问题、检索资料、分析解决问题的各种途径及关键要素、实验验证、撰写说明书，接受答辩等基本训练，从而培养学生具有优良的思维品质，勇于实践、勇于探索和开拓的精神，这是其他教学环节不能替代的。本届机械创新设计大赛，本校也组织学生参赛，并取得了良好的成绩。在指导比赛过程中有以下几点心得：一是学生普遍兴趣浓厚。学生们都有着浓厚的兴趣，在大赛确定比赛题目之后，很多同学踊跃报名，也都提交了很多有意思的想法，这说明同学们在日常学习和生活中很细致的在观察，并时刻在思考问题，这是好现象，因为很多发明创造都来源于生活。我们应该鼓励同学们的积极性，通过参加比赛的方式来促进学生们的创新思维发展，而不是仅仅为了参加比赛而比赛。二是注意指导方法，多引导、激发学生思维。有了学生们的动力，还需要注意在日常教学中多引导学生进行创新思考，激发学生的创新思维。创新，是一项细致而系统的工作，并不是有一个想法就够了，因此，需要用科学的指导方法来引导学生，避免让学生走弯路。有时候因为考虑问题的不全面，所有方案需要从头再来，耗费精力不说，效率也非常低下。指导老师在整个过程中主要起到的作用是引导，也就是用引导的方式启发学生去思考，重点在“启发”，而不是“灌输”，大学生处在精力最旺盛的阶段，创新思维能力应该是最旺盛的时候，指导老师只需要通过引导激发出学生的灵感。那么科学的创新方法就显得至关重要了，指导老师经验丰富，从理论高度来指导学生创新的方法、技巧和策略，有时候能让学生有醍醐灌顶的感受，使得创新活动能够更有效率的顺利进行。三是需要良好的文字和语言表达能力。在比赛中，需要学生具有良好的文字和语言表达能力，参赛前，需要撰写产品设计说明书，设计制作比赛讲解时的PPT，参赛中，需要对专家讲解作品并且回答专家所提出的技术性问题，这都是对学生的考验。有不少参赛队在比赛过程中由于答辩成绩不高而没有得到好的名次。这对学生是一次全面的考验，要求学生不仅要拿出好的作品，还需要用得体的语言将创新设计思路和创新点表达出来，另外，还要接受专家组的提问，完成答辩过程。在一个团队中，往往是同学们分工合作，由表达能力最好的同学来完成作品的讲解和答辩，但同时也对每一位同学都提出了要求，那就是作为一名设计人员，光是能设计出好的产品是不够的，还需要通过完美的语言表达将它陈述出来，告诉大家你的设计思路以及作品的优点。这对同学们以后走上工作岗位也是有启示作用的，作为工科学生，将来留给社会大众的印象不再是一味埋头苦干，而是各方面素质全面发展的。四是提高逻辑思维能力。在确定产品设计方案时，由于各种不确定因素太多，一个团队会出现很多想法，多个设计方案，比如有人选择用凸轮机构，有人习惯用连杆机构，这就可能会造成设计的混乱，因此需要提高同学们逻辑思维的能力，将各种方案进行全面的考虑和计算，最后将各种设计方案综合比较，选择最优方案。五是考虑要全面。机械创新设计大赛需要用到多方面的知识，比如在设计之初，要考虑使用什么材料，包括材料的精度、寿命等，在确定设计方案之后需要进行运动仿真，检验是否存在尺寸的干涉，然后在绘制图纸时要考虑到加工工艺的可行性，有些结构加工难度大，就必须要更换，并且在绘制图纸时要考虑加工精度，熟悉加工工艺，考虑加工的成本问题，最后还需要绘制装配图纸。参加过机械创新设计大赛的学生，制图和识图水平明显提升，同时还涉及到力学、机械设计、金属材料、公差等课程，对学生专业课学习的效果是一次很好的检验，同时也提升了学生们的创新能力。通过指导机械创新设计大赛，发现了影响学生创新能力的决定性因素，同时也有了今后教学改革的方向，今后在教学中需要多增加对学生创新能力的训练，这样才能达到培养应用型创新人才的目标，学生在毕业后进入工作岗位才能更加适应企业的需要，有更广大的发展前景。

参考文献

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[2]周亚焱，程友斌.机械创新设计大赛中指导教师的“导”之探讨[J].中国电力教育，2009，（22）.

[3]周海，王黛萍.应用型本科人才的机械创新设计能力培养探索[J].机械设计与制造，2010，（10）.