1傳統(tǒng)機械原理課程設(shè)計中存在的問題

機械原理課程設(shè)計的內(nèi)容主要分為兩個階段:第一階段為機械系統(tǒng)的運動方案設(shè)計，要求學(xué)生通過對常用機構(gòu)的組合或創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)簡單機械系統(tǒng)的功能需求;第二階段為機構(gòu)尺度綜合，以及對機械系統(tǒng)中指定機構(gòu)進行運動分析和動態(tài)靜力分析。目前在機械原理課程設(shè)計的教學(xué)過程中主要存在問題:

(1)設(shè)計題目類型單一，實踐過程枯燥。設(shè)計任務(wù)主要以典型加工設(shè)備為對象，擬定機械傳動方案，對其主傳動機構(gòu)進行運動分析和動態(tài)靜力分析，并在此基礎(chǔ)上通過限定執(zhí)行構(gòu)件的速度波動以確定飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，最后設(shè)計其中的齒輪機構(gòu)或凸輪機構(gòu)。這樣的設(shè)計題目單一且缺乏新穎性，與學(xué)生的實際生活脫節(jié)。設(shè)計過程的枯燥使得學(xué)生無法正確認識課程設(shè)計的重要性，設(shè)計興趣不強，參與積極性不高，難以達到實踐目的。另外，由于設(shè)計題目比較成熟，與之配套的設(shè)計手冊和指導(dǎo)書等資料較多，其設(shè)計思路和模式比較程式化，因而學(xué)生不需太多思考，僅僅只是按照指導(dǎo)書的要求翻書查表，按部就班地進行模仿設(shè)計，這樣的題目不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和工程實踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

(2)設(shè)計方法陳舊，實踐重點偏移。目前，在機構(gòu)運動尺寸確定、機構(gòu)運動分析及力分析等基本知識和基本技能的訓(xùn)練中，學(xué)生主要采用圖解法或解析法。圖解法概念清晰，形象直觀，便于學(xué)生理解與分析，但設(shè)計精度差，效率低，當(dāng)學(xué)生需要分析多個瞬時的運動情況時，需要花費大量時間作圖，工作量大。解析法能獲得精確的計算結(jié)果，學(xué)生通過模型建立和程序設(shè)計可以分析任意點位置的運動情況。解析法的求解過程要求學(xué)生具備較好的數(shù)學(xué)功底和編程設(shè)計能力，但實踐證明多數(shù)學(xué)生欠缺獨立完成編程求解的能力，他們不得不把大部分精力放在程序?qū)崿F(xiàn)上，這樣機械原理課程設(shè)計就演變成了計算機語言的訓(xùn)練］，偏離了機構(gòu)綜合設(shè)計與分析的實踐目的。同時，繁瑣的程序編寫，也會影響學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計的積極性。

(3)設(shè)計時間緊張，實踐內(nèi)容縮水。學(xué)校目前將機械原理課程設(shè)計和機械設(shè)計課程設(shè)計整合為3周的“機械綜合課程設(shè)計Ⅰ、Ⅱ”。由于從內(nèi)容上設(shè)置為同一機械系統(tǒng)的不同階段性設(shè)計，因而從時間上兩者并沒有嚴格區(qū)分開。統(tǒng)計表明歷屆學(xué)生完成機械原理課程設(shè)計所需的時間約為1－1．5周，相對而言學(xué)時緊張。為了追趕進度，學(xué)生避重就輕甚至是掩蓋問題。比如在機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計階段，學(xué)生普遍采用仿型設(shè)計和改型設(shè)計的方法，照搬相近的設(shè)計案例，或是僅改變某些結(jié)構(gòu)和尺寸，更有甚者忽略創(chuàng)新構(gòu)思的環(huán)節(jié)設(shè)計直接進入常規(guī)設(shè)計，整個設(shè)計過程中，機械系統(tǒng)的方案設(shè)計和機構(gòu)的選型設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容體現(xiàn)不足乃至缺失，無法鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。

2機械原理課程設(shè)計的教學(xué)改革與實踐

摘要：在分析研究國內(nèi)機械原理課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合本校的實際教學(xué)，對現(xiàn)有教學(xué)方式及存在的設(shè)計題目類型單一、手段落后、周期短時間緊、模仿設(shè)計以及缺乏團隊合作等問題進行了分析討論，歸納了主要的教學(xué)改革方法和內(nèi)容。文章最后從師資隊伍要求和學(xué)生成績評定兩個方面對教學(xué)改革工作做了進一步分析和探討。

關(guān)鍵詞：機械原理；課程設(shè)計；教學(xué)改革；綜述

一、概述

機械原理課程設(shè)計是高等院校機械類及近機類專業(yè)的一個重要教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生第一次較全面機械設(shè)計方面的初步訓(xùn)練，為學(xué)生從事機械產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新設(shè)計打下必要的基礎(chǔ)。其核心是對機器的機械系統(tǒng)方案和機構(gòu)方案進行設(shè)計，直接決定機械系統(tǒng)設(shè)計的質(zhì)量，是機械設(shè)計中最具有創(chuàng)新力的地方[1-2]。本課程設(shè)計的內(nèi)容主要包括兩個部分：第一部分為機械系統(tǒng)的運動方案設(shè)計，要求學(xué)生對常用機構(gòu)進行組合或創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)簡單機械系統(tǒng)的功能需求；第二部分為機構(gòu)尺度綜合，對機械系統(tǒng)中指定機構(gòu)進行運動分析和動態(tài)靜力分析[3-4]。在大量查閱國內(nèi)公開發(fā)表的機械原理課程設(shè)計教學(xué)改革論文的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的教學(xué)方法及改革成果進行了匯總，對其中比較有代表性的成果進行了梳理、歸納和探討，拋磚引玉，為大家開展相關(guān)教學(xué)改革提供有益的參考和借鑒，以期達到提高教學(xué)質(zhì)量、更好地培養(yǎng)適應(yīng)新時代國家和社會發(fā)展需求的創(chuàng)新型工程人才的目標。

二、國內(nèi)現(xiàn)狀及存在的不足

（一）現(xiàn)狀。從現(xiàn)有的國內(nèi)資料和我?，F(xiàn)狀來看，機械原理課程設(shè)計的時長一般為1-2周，大多安排在機械原理理論課程教學(xué)的學(xué)期末集中進行。傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要為：在課程設(shè)計開始時，教師對設(shè)計內(nèi)容進行集中講解，布置設(shè)計任務(wù)及要求，下達設(shè)計任務(wù)書；學(xué)生參照指導(dǎo)書進行機構(gòu)組合，擬定運動循環(huán)圖，按照要求進行相關(guān)的設(shè)計計算；利用解析法對機構(gòu)進行運動分析及尺寸設(shè)計，并利用計算機編程得到運動分析結(jié)果；最后畫出功能系統(tǒng)圖和機構(gòu)運動簡圖、并利用圖解法對一些構(gòu)件如凸輪等進行設(shè)計；簡單答辯后上交設(shè)計資料，教師評分。在整個實踐環(huán)節(jié)實施過程中，教師主要負責(zé)解答學(xué)生遇到的一些問題和督促檢查學(xué)生的設(shè)計進度，學(xué)生按步驟和程序進行設(shè)計。這種傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，在歷史上曾發(fā)揮過重要作用[5]，但隨著產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和對創(chuàng)新型工程人才需求的提升，已不能適應(yīng)社會的需求。（二）存在的不足。1.設(shè)計題目類型單一陳舊教師根據(jù)指導(dǎo)書指定設(shè)計題目，多為一些加工型機械或者機床類設(shè)備的主傳動機構(gòu)[3-4]，多數(shù)情況下一個班甚至全年級共用幾個題目，同一個題目之間只是設(shè)計參數(shù)略有不同。傳統(tǒng)的題目主要有：牛頭刨床[6]、平板印刷機和壓力機等，上述題目有部分和學(xué)生實際生活完全脫節(jié)[3]、有部分是已淘汰或即將被淘汰的機械，題目類型單一陳舊[1-5，7-11]，學(xué)生創(chuàng)新性設(shè)計的空間較少，積極性不強[2，9]。由于設(shè)計題目比較成熟[3-4]，多年不變[12]，在學(xué)生之間甚至網(wǎng)絡(luò)上都有很多現(xiàn)成的資料可供參考，不可避免出現(xiàn)雷同或抄襲現(xiàn)象[6-7，13]。其設(shè)計思路和模式比較程式化，僅通過對指導(dǎo)書翻書查表[3-4]，按部就班地就可以完成設(shè)計任務(wù)。2.設(shè)計手段落后，缺乏設(shè)計驗證環(huán)節(jié)對于機構(gòu)運動尺寸確定、機構(gòu)運動分析及動力分析等方面的設(shè)計，學(xué)生仍然采用圖解法或解析法[3-5，9-10，13-15]。為了避免抄襲，大多仍用手工繪圖和手寫設(shè)計說明書的形式，設(shè)計手段落后[8，11，14-15]。圖解法精度太低已不能滿足現(xiàn)代機械設(shè)計要求[14]，解析法對學(xué)生的理論分析要求比較高，并需要借助計算機編程進行分析[14，16]，手工繪圖和理論推導(dǎo)花費學(xué)生大量的時間和精力，關(guān)鍵還缺少最重要的環(huán)節(jié)———利用現(xiàn)代設(shè)計手段對設(shè)計方案進行可行性驗證和分析[9]，造成學(xué)生對設(shè)計質(zhì)量好壞沒有清晰、定量的標準，不利于培養(yǎng)學(xué)生全局觀和整體意識。3.模仿設(shè)計/參考設(shè)計，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力本實踐環(huán)節(jié)的核心是機械系統(tǒng)方案和機構(gòu)方案設(shè)計，由于已有現(xiàn)成的教師或者指導(dǎo)書推薦的機構(gòu)形式及其組合，學(xué)生所需做的工作就是按照自己的參數(shù)進行簡單修改，屬于一種系統(tǒng)方案和機構(gòu)方案已定的模仿設(shè)計[4，8]或參考設(shè)計[2]。在整個設(shè)計過程中，受已有設(shè)計方案潛移默化地影響，思維模式被固化，很難鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。4.設(shè)計周期短時間緊，學(xué)生沒有足夠的時間反復(fù)思考完成設(shè)計創(chuàng)造性設(shè)計工作是一項艱苦的腦力勞動過程，不可能一蹴而就，需不斷地反復(fù)思考修改[2]。所以設(shè)計需要足夠多的時間去查資料、構(gòu)思及修改，反復(fù)應(yīng)用理論知識以及現(xiàn)代設(shè)計手段進行設(shè)計、評價和驗證。而課程設(shè)計工作集中安排在1-2周內(nèi)完成，要在這么短的時間段內(nèi)完成各項設(shè)計任務(wù)本來就非常困難[3-4，7，10，13，17]，有時學(xué)生還需要準備課程的復(fù)習(xí)考試，因此他們不可避免會壓縮最重要也是最具創(chuàng)新性的方案構(gòu)思和機構(gòu)選型等方面的定性分析工作，使課程設(shè)計內(nèi)容明顯縮水[3，7]。5.單打獨斗為主，缺乏團隊協(xié)作精神在國內(nèi)現(xiàn)有的教育教學(xué)模式下，在大學(xué)四年里，許多高校學(xué)生不管是完成課程作業(yè)還是做課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計，幾乎都是單打獨斗，普遍缺乏團隊協(xié)作、溝通交流能力方面的有效培養(yǎng)和訓(xùn)練[5]。

摘要：機械原理主要是圍繞機械共性問題進行探討和研究的一門基礎(chǔ)性課程，是后續(xù)機械設(shè)計學(xué)習(xí)和機械制造工作的知識和理論支撐，具有實踐性強等顯著特征。鑒于此，本文主要就提高機械原理課程教學(xué)質(zhì)量進行思考和探索，從而為機械原理課程教學(xué)質(zhì)量的提升提供重要地借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：機械原理課程；教學(xué)質(zhì)量；思考

將機械原理課程與其他課程進行對比可知，其不僅對學(xué)生的實踐性要求較高，而且還需要學(xué)生具備較強的邏輯能力。因此，在針對這一課程進行學(xué)習(xí)時，學(xué)生必須主動地參與到實踐和操作過程中，而就教師來講，則需要為學(xué)生提供更多、更豐富的實踐操作機會。

1機械原理課程概述

機械原理課程是機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)中不可或缺的基礎(chǔ)課程內(nèi)容，具有應(yīng)用性強和工程性強等特征[1]。在學(xué)習(xí)此課程時，一方面要求學(xué)生對機構(gòu)結(jié)構(gòu)、機構(gòu)運動學(xué)和機構(gòu)動力學(xué)等理論知識有充分地了解與掌握，另一方面還需要借助實踐這一載體促進其理論分析能力和水平的提升。以微觀角度來講，機械原理課程將對學(xué)生創(chuàng)新機構(gòu)運動方案設(shè)計能力進行培養(yǎng)作為立足點，以多樣化設(shè)計目的和設(shè)計任務(wù)為中心進行深入研究與分析，并依托多樣化方案的綜合比對和評價從中挑選出最優(yōu)方案，因此，從這個角度來講，機械原理課程也具有較強的實踐性特征。

2提高機械原理課程教學(xué)質(zhì)量的具體措施

摘要：基于工程教育專業(yè)認證，對傳統(tǒng)“機械原理”和“機械設(shè)計”課程設(shè)計進行教學(xué)改革探索。課程設(shè)計選題突出陶瓷機械特色，切合工作實踐，完善課程綜合性。對照專業(yè)認證標準從機械課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標和組織實施三方面提出了改革。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證；課程設(shè)計；陶瓷機械；教學(xué)改革

工程教育專業(yè)認證是針對高等學(xué)校工科專業(yè)實施的專門性認證，也是實現(xiàn)工程教育和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)[1]。高等教育質(zhì)量問題成為社會關(guān)注重點，為進一步提高工科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，對標國際標準，教育部于2006年啟動了工程教育專業(yè)認證試點工作，2013年，中國成為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會員，2016年正式加入國際工程教育組織[2]?！皺C械原理與機械設(shè)計課程設(shè)計”是機械類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生綜合機械設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)[3]。課程主要任務(wù)為簡單結(jié)構(gòu)運動分析，簡單的機械設(shè)計，旨在引導(dǎo)學(xué)生整合機械原理和機械設(shè)計的所學(xué)知識：機構(gòu)運動簡圖、基本零部件設(shè)計校核、傳動方案設(shè)計等，以期培養(yǎng)學(xué)生工科思維。如何對“機械原理”和“機械設(shè)計”課程設(shè)計教學(xué)進行改革，以適應(yīng)新時代工程教育認證的新要求，是擺在各工科院校面前的一大挑戰(zhàn)。

1對“機械原理”和“機械設(shè)計”課程設(shè)計現(xiàn)狀的分析

“機械原理”和“機械設(shè)計”作為機械專業(yè)學(xué)科非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其課程設(shè)計大綱明確了常用機械零部件、機械傳動系統(tǒng)、聯(lián)系實際設(shè)計過程、正確的設(shè)計思想、分析和解決問題能力等要求指標。但傳統(tǒng)的課程設(shè)計難以滿足新時代工程教育專業(yè)認證標準。本校目前仍存在以下問題：①機械課程設(shè)計的選題較為單一?！皺C械原理”課程設(shè)計只是對典型機構(gòu)、四桿機構(gòu)或凸輪機構(gòu)運動分析?！皺C械設(shè)計”課程設(shè)計一直以來都是以二級圓柱齒輪減速器作為設(shè)計題目。題目傳統(tǒng)單一，學(xué)生抄襲現(xiàn)象嚴重，不求甚解風(fēng)氣較重。與工程教育專業(yè)認證標準的符合學(xué)校定位、適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展需要的培養(yǎng)目標尚有差距。機械作為一門工科，理應(yīng)與實際接軌，應(yīng)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，與社會發(fā)展需要契合，充分體現(xiàn)出各地區(qū)高校的機械專業(yè)特色。②機械課程設(shè)計的相關(guān)性不足。雖然機械原理中的執(zhí)行機構(gòu)和機械設(shè)計中的零部件設(shè)計都得到了訓(xùn)練，但學(xué)生學(xué)完機械基礎(chǔ)系列課程后，缺乏對整體機械的認識，“機械原理”課程設(shè)計著重于運動分析，“機械設(shè)計”課程設(shè)計著重于機構(gòu)零部件性能參數(shù)，二者甚至不在同一機構(gòu)中，兩門課程沒有建立必要的對接點，使學(xué)生沒有形成一個有機的整體系統(tǒng)工程的認識以及掌握機器設(shè)計的完整過程。

2課程設(shè)計改革探索

一引言

為進一步促進我國工程教育的深化改革，加快建設(shè)我國向工程教育強國的轉(zhuǎn)變，更好地推進我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的升級，2017年，教育部提出了新工科建設(shè)[1]。建設(shè)與發(fā)展新工科成為我國由制造強國向創(chuàng)造強國發(fā)展的必然要求，高校培養(yǎng)新工科人才對當(dāng)今社會新經(jīng)濟發(fā)展有重要戰(zhàn)略意義。大學(xué)生是實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的人才儲備，新工科人才的培養(yǎng)是當(dāng)今社會對高等學(xué)校的迫切要求，也是高校義不容辭的職責(zé)[2]。

二機械原理課程地位

機械原理課程是機械類各專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基本課程，其知識面更寬、適用性更廣、更接近工程實際，在培養(yǎng)新工科人才中將起到不可或缺的重要作用。本課程研究的內(nèi)容主要包括機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識、機構(gòu)的運動分析、機器動力學(xué)、常用機構(gòu)的分析與設(shè)計和機械系統(tǒng)的方案設(shè)計等問題[3]。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種機構(gòu)中的一些共性問題，理解基本原理，并初步具有設(shè)計機械系統(tǒng)方案的能力。本課程的學(xué)習(xí)為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好理論基礎(chǔ)，為機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計打下良好基礎(chǔ)，為機械的合理使用和革新改造打下良好基礎(chǔ)。本課程在創(chuàng)新機械所需的知識結(jié)構(gòu)中占有核心地位，在高層次的人才培養(yǎng)中具有提升學(xué)生對機械新產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新能力的作用[4]。

三實驗教學(xué)現(xiàn)狀

機械原理實驗教學(xué)是機械原理課程整個教學(xué)過程中的一個重要部分，是學(xué)生將機械的理論知識與工程實際相結(jié)合的必要手段，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)起著關(guān)鍵作用[5]。但是，目前的實驗教學(xué)存在一定的問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。（一）考核方式不完善。傳統(tǒng)的機械原理實驗教學(xué)一般是作為理論教學(xué)的輔助手段，大多依托于相應(yīng)的理論課程。對實驗教學(xué)的考核也是依托于課程成績，沒有單獨的考核成績，只是作為最終課程考核成績的一小部分，一般占10%左右。實驗考核大多以實驗報告完成情況作為評分依據(jù)，很難體現(xiàn)出學(xué)生對知識的掌握程度。因此教師更加注重學(xué)生對課堂理論知識的掌握和理解，對實驗教學(xué)的重視程度不夠；學(xué)生為了應(yīng)對課程考試，也僅僅是注重對理論知識的學(xué)習(xí)，對實驗課程學(xué)習(xí)的重視程度也不夠。這嚴重阻滯了學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，對學(xué)生的培養(yǎng)極為不利。（二）實驗教學(xué)模式滯后。傳統(tǒng)的機械原理實驗缺乏系統(tǒng)性，沒有形成一個完整的實驗教學(xué)體系[6]。實驗教學(xué)的基本要求僅僅停留在學(xué)生加深對理論知識的理解以及對課堂上所學(xué)理論知識的驗證，沒有發(fā)揮實驗教學(xué)的真正作用。在實驗的開設(shè)過程中，往往以教師的講解為主，學(xué)生很少思考，對實驗的原理和儀器的測試方法處于一知半解，甚至完全不懂的狀態(tài)，不主動參與實驗，做實驗的積極性不高，只是照本宣科的按照實驗指導(dǎo)書的步驟和方法進行，不能充分發(fā)揮學(xué)生作為實驗課堂的主體作用。這種實驗的開設(shè)對學(xué)生自身的鍛煉意義不大，學(xué)生只是為了完成任務(wù)，不能真正參與其中，實踐動手能力差，不能滿足當(dāng)今社會對人才培養(yǎng)的要求。這些實驗的開設(shè)沒有體現(xiàn)實驗課程對學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的價值，只是加深了對理論知識的理解。（三）實驗手段簡單。傳統(tǒng)的機械原理實驗中，實驗手段比較簡單，主要以認知性和驗證性試驗為主，綜合設(shè)計性實驗沒有發(fā)揮作用[7]。例如機構(gòu)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計實驗，學(xué)生沒有設(shè)計思路，為了應(yīng)付實驗，搭建的機構(gòu)過于簡單，而且完全按照書上已有的模型進行搭建，沒有自己的思考。這種實驗由于學(xué)時有限，沒有獲得充分的重視。但這種實驗恰恰是最能鍛煉學(xué)生的，培養(yǎng)學(xué)生如何根據(jù)所學(xué)知識解決現(xiàn)實生活中遇到問題的能力，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀作用，有理論教學(xué)不可替代的作用。

【摘要】本文基于陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實驗教學(xué)平臺，結(jié)合機械原理與機械設(shè)計實驗教學(xué)概況和存在的問題，提出整合提升軟硬件建設(shè)、加大實驗室開放力度和實現(xiàn)理論實驗教學(xué)“雙師化”三個方面的教學(xué)改革思路，并進行初步成效分析，為高職院校同類課程的實驗教學(xué)改革提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】機械原理與機械設(shè)計；實驗教學(xué)改革；成效分析

隨著現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展和社會、行業(yè)對技術(shù)技能型人才的需求不斷提升，機械原理與機械設(shè)計課程的實驗教學(xué)改革面臨著諸多挑戰(zhàn)。課程涉及的實驗設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、評量方式以及學(xué)生積極性都對教學(xué)效果有著顯著的影響，如何全面提升教學(xué)效果、調(diào)動學(xué)生積極性，是機械原理與機械設(shè)計課程的實驗教學(xué)改革致力于解決的主要問題。

1課程改革背景

1.1實驗教學(xué)概況。教研室遵循人才培養(yǎng)方案要求，在機械制造與自動化、機械設(shè)計與制造兩個專業(yè)中開設(shè)機械原理與機械設(shè)計課程，共計48學(xué)時教學(xué)外加36學(xué)時（兩周）課程設(shè)計，課程涵蓋的實驗主要包括以下三類：1.1.1演示類實驗。包含機構(gòu)運動演示和機構(gòu)運動簡圖測繪，前者目的是使學(xué)生了解構(gòu)件間運動關(guān)系及主動件、從動件概念，并深化機構(gòu)及其組成概念；后者主要要求學(xué)生掌握比例尺運用、視圖選取、運動副符號及自由度計算等方面。1.1.2驗證類實驗。包括齒輪范成原理實驗和齒輪參數(shù)測繪實驗，前者要求學(xué)生使用范成儀繪制正、負變位齒輪和標準齒輪，通過觀察、分析和比較，了解標準齒輪與變位齒輪的區(qū)別；后者要求學(xué)生使用游標卡尺測量奇、偶數(shù)齒輪基本參數(shù)，了解齒數(shù)、模數(shù)、分度圓、齒頂圓、齒根圓、齒距等參數(shù)和尺寸計算基本知識。1.1.3減速機拆裝試驗。該實驗為演示性試驗，10-20人一組，部分同學(xué)拆裝，部分同學(xué)觀看，主要了解減速機的結(jié)構(gòu)、軸上零件的裝配關(guān)系、窺視孔、放油塞、油標尺、放氣孔、及吊鉤等附件的位置、尺寸大小等，為減速機設(shè)計奠定基礎(chǔ)。1.2教學(xué)改革前存在問題。1.2.1部分實驗設(shè)備老化，無法滿足實驗要求。由于實驗室搬遷和設(shè)備自身老化，部分實驗設(shè)備準確性、穩(wěn)定性和可靠性不足，此前開設(shè)的相當(dāng)一部分演示與測繪實驗已無法開出，教學(xué)效果受到了較大影響。課程相關(guān)實驗在一段時間里主要是減速機拆裝實驗，但由于設(shè)備有限，分組時每組學(xué)生較多，限制了學(xué)生實踐能力的提高。1.2.2教學(xué)方法較為模式化。多數(shù)實驗教學(xué)模式較為固定，學(xué)生嚴格按照步驟詳細、易于操作的實驗指導(dǎo)書完成實驗，教師主要指出原則性錯誤并負責(zé)學(xué)生安全。該模式在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹細致、精益求精的素養(yǎng)方面具有積極意義，但與激發(fā)學(xué)生求知欲、樹立其創(chuàng)新精神并最終解決實際工程問題的目標具有一定的矛盾。1.2.3個性化考核方式有待實現(xiàn)。目前考核內(nèi)容主要包括實驗完成度和按時到課情況。實驗內(nèi)容的設(shè)定方面未能充分反映學(xué)生的水平差異，學(xué)生完成的實驗項目以及實驗報告內(nèi)容基本相似，而考勤情況相同的學(xué)生基本會取得相同的實驗成績。評量方式與因材施教、個性化評估的初衷存在沖突。1.2.4學(xué)生的學(xué)習(xí)重視度有限。由于上述原因，外加本課程實驗為課內(nèi)實驗，并未單獨設(shè)置考核學(xué)分，學(xué)生對實驗環(huán)節(jié)的重視程度有限，直接導(dǎo)致日后進行課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計時毫無頭緒，也對學(xué)生參與各級各類機械創(chuàng)新設(shè)計大賽和學(xué)歷提升方面產(chǎn)生了一定的負面影響。

2課程實驗教學(xué)的改革思路

一、礦山固定機械及運輸設(shè)備教學(xué)現(xiàn)狀

礦山固定機械及運輸設(shè)備是一門實踐性和實用性較強的課程，課程內(nèi)容所涉及的知識面廣，包括機械原理、流體力學(xué)、礦井通風(fēng)學(xué)、地下工程設(shè)計等，著重培養(yǎng)學(xué)生分析解決實際工程問題的能力，由于其對學(xué)生的知識儲備體系要求較高，一定程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，難以達到預(yù)期的教學(xué)效果。目前，礦山固定機械及運輸設(shè)備課程在教學(xué)過程中存在的問題如下：（一）學(xué)生缺乏對采礦工程的感性認識。該課程主要的授課對象為機電學(xué)院的機設(shè)專業(yè)，學(xué)生在掌握機械設(shè)計、機械原理、流體力學(xué)等課程內(nèi)容的基礎(chǔ)之上，對掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理具有一定的理論基礎(chǔ)。但是，礦山機電設(shè)備是在特定的工作環(huán)境下運行，其選型、設(shè)計、場地布置均與采礦作業(yè)的實際工作環(huán)境、地下工程設(shè)計、開采地層的地質(zhì)條件直接相關(guān)。由于缺乏對采礦工程的感性認識，學(xué)生無法較好地結(jié)合設(shè)備的工作環(huán)境，領(lǐng)悟每種設(shè)備的設(shè)計主旨和設(shè)計要點。例如：在礦井排水設(shè)備的章節(jié)中，學(xué)生不能結(jié)合地質(zhì)方面的知識，清晰地意識到一味利用水泵將區(qū)域的地下水排空可能造成的礦區(qū)地層塌陷，地下水位下降等危害；在空氣壓縮設(shè)備的章節(jié)中，尚不能主動結(jié)合井底采礦工作面中實際工作環(huán)境，意識到氣動工具相比于電動工具在安全方面具備的優(yōu)勢，等。此外，本課程在面向采礦專業(yè)的本科生講授時，由于學(xué)生機械相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識相比機設(shè)專業(yè)較弱，在理解設(shè)備工作原理方面相對較慢。（二）部分學(xué)生缺乏對課程的足夠興趣。產(chǎn)生的原因主要有以下兩方面：一方面，本課程學(xué)時短（32學(xué)時）、內(nèi)容廣（共8章介紹近10種不同設(shè)備的工作原理）、無實驗和認識實習(xí)，少部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生，無法有效跟上教學(xué)進度，在課程后半段缺乏足夠信心學(xué)好該課程內(nèi)容；另一方面，隨著能源礦產(chǎn)行業(yè)近年來的資源整合和去產(chǎn)能改革進程的深入，以及現(xiàn)階段大學(xué)生就業(yè)形式的多樣性，大部分機設(shè)專業(yè)的畢業(yè)生并不會首選進入礦山行業(yè)從業(yè)，在心中形成了本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和就業(yè)無關(guān)，內(nèi)容在以后的生活中用不到的片面認識，一定程度上降低了學(xué)習(xí)的主動性。（三）傳統(tǒng)教學(xué)模式難以滿足教學(xué)需要。本課程專業(yè)性極強，其目標是讓學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)了解礦山固定機械及運輸設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)特點、工作原理與用途，提高學(xué)生綜合分析和解決具體實際工程問題的能力。目前，本課程的教學(xué)模式是結(jié)合教材和配套的結(jié)構(gòu)圖，以教師講授為主，然而具體設(shè)備的工作原理僅利用結(jié)構(gòu)簡圖很難直觀地給學(xué)生展示和闡述清楚，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往比較迷惑。目前尚未建立與礦山固定機械及運輸設(shè)備課程實踐教學(xué)相匹配的教學(xué)環(huán)境，難以提高學(xué)生在相關(guān)設(shè)備方面的實踐能力。由于在現(xiàn)有教學(xué)模式下講授內(nèi)容較抽象，相關(guān)知識無法吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降，教師和學(xué)生之間有效互動減少，難以達成理想的教學(xué)效果。（四）教材內(nèi)容不能緊跟時代要求。礦山固定機械及運輸設(shè)備作為一門綜合應(yīng)用課程，所授設(shè)備隨著新技術(shù)的應(yīng)用不斷地更新和發(fā)展。但是在實際的教學(xué)過程中，教材更新較慢，無法緊跟科技發(fā)展，使得課程教學(xué)不能滿足科技進步發(fā)展的需求。同時現(xiàn)有教材普遍存在內(nèi)容陳舊、章節(jié)內(nèi)容不夠精煉、難以滿足本科短學(xué)時教學(xué)的要求，亦不能很好地與實際相結(jié)合。

二、礦山固定機械及運輸設(shè)備課程教學(xué)改革探索

通過廣泛調(diào)研，結(jié)合礦山固定機械及運輸設(shè)備課程教學(xué)過程中所展現(xiàn)的特點與現(xiàn)狀，可以從教學(xué)方法、教材改革、課程考評機制、團隊建設(shè)等方面進行改進，以便學(xué)生更好地掌握和理解該課程的講授內(nèi)容。（一）加強學(xué)生對本課程的感性認識。對于機設(shè)專業(yè)的學(xué)生由于其并未學(xué)習(xí)過采礦學(xué)、礦山安全工程等采礦專業(yè)的基礎(chǔ)課程，并不清楚相關(guān)機械在煤礦井下的具體運行狀況，因此在第一次授課的課程綜述中宜增加適當(dāng)學(xué)時并結(jié)合礦山施工安全、礦井救援等相關(guān)視頻，增加學(xué)生對所授設(shè)備工況環(huán)境的感性認識，了解礦山設(shè)備對安全、可靠性的嚴格要求。在整個課程的章節(jié)講授中以如何確保設(shè)備安全、可靠為主線，結(jié)合礦山施工的實際工況針對性地講解設(shè)備的運行原理和結(jié)構(gòu)特征。隨著國家現(xiàn)階段煤炭鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能的宏觀結(jié)構(gòu)調(diào)整，針對學(xué)生就業(yè)并不定會首選礦山行業(yè)的現(xiàn)況，授課教師應(yīng)在授課之初對學(xué)生加強正確引導(dǎo)，強調(diào)本課程的重要性，應(yīng)經(jīng)常與學(xué)生交流，解決學(xué)生的疑問。本課程所授的設(shè)備例如提升機、礦用水泵、礦用通風(fēng)機、礦井空壓機等設(shè)備其工作原理與生活中的電梯、市政工程中的排水泵、大型地下公共場所及大型購物廣場的通風(fēng)系統(tǒng)具有相似之處，在生活中隨處可見。此外，設(shè)備的機械原理具有融匯貫通性，以礦山環(huán)境為應(yīng)用載體掌握本課程所授設(shè)備的工作原理，能夠為以后掌握其他類似設(shè)備工作原理打下堅實基礎(chǔ)。此外，在相關(guān)課程設(shè)置安排上宜首先開設(shè)采掘機械等課程，為本課程提供基礎(chǔ)，不宜兩門課程同時進行。（二）教學(xué)方法改進。在教學(xué)的過程中采用案例教學(xué)法，以案例為背景環(huán)境，針對性介紹課程相關(guān)設(shè)備的工作原理及不同設(shè)備對礦山正常生產(chǎn)的影響，引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握并實際運用教材中所述的知識點。1．理論教學(xué)可以采用討論式、啟發(fā)式、師生互動式等方法。每章節(jié)課程講授時選擇合適的知識切入點，激發(fā)學(xué)生主動思考問題。通過教師提問，讓學(xué)生運用已掌握的知識點分析思考、解答并幫助學(xué)生歸納總結(jié)；或者在講授的過程中著重講解其中一部分，讓學(xué)生運用已有的知識自學(xué)領(lǐng)悟另一部分，同時要求其他學(xué)生給予評價與補充等。采用這些教學(xué)方法，能夠提升課堂的師生互動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍課堂氣氛。2．實踐教學(xué)是鞏固理論知識、培養(yǎng)動手能力、提升創(chuàng)新意識的重要環(huán)節(jié)。受課程學(xué)時的限制以及目前煤礦企業(yè)從安全因素和生產(chǎn)效率等方面的考慮，學(xué)生井下實習(xí)認知的機會較少。因此，宜加強配套實驗室的建設(shè)，可配備一些礦用水泵、礦井空氣壓縮機、離心式通風(fēng)機等小型的礦山固定機械的模型或樣機供學(xué)生拆裝，提高學(xué)生的動手能力和感性認識，組織學(xué)生參觀礦井三維立體動態(tài)模型了解采礦工程的整體工作流程，形成更加深刻的直觀印象。（三）課程考評方法改進。合理的課程考核評價機制是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)主動性的重要因素。礦山固定機械及運輸設(shè)備的課程具有章節(jié)內(nèi)容相對獨立的特點，可從以下幾方面對課程考評方式進行改進。一是在每章節(jié)授課結(jié)束后增加階段性評價環(huán)節(jié)，對整個章節(jié)教學(xué)目標的實現(xiàn)程度進行評估，考查學(xué)生對本章節(jié)知識點的掌握程度，及時根據(jù)學(xué)生特點對后續(xù)章節(jié)的教學(xué)方式進行修正和完善。在進行階段性評價之前，教師將提綱下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對照提綱有目的地學(xué)習(xí)，考核時采用內(nèi)容抽考的方式進行并計入平時成績。二是在授課后期，結(jié)合實際的工程案例，串講課程所授設(shè)備在案例中所發(fā)揮的作用，幫助學(xué)生再一次梳理總結(jié)課程內(nèi)容，必要時可增加一次綜合討論課時，根據(jù)學(xué)生的作答情況作為平時成績考核依據(jù)。三是期末的考評試卷擬以討論題、分析應(yīng)用題為主，重點考察學(xué)生的綜合實際運用能力。該考核評價方法重在考察和激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和自主學(xué)習(xí)能力，體現(xiàn)以育人為本的教育理念。（四）加強教材建設(shè)。緊跟行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀編制適用于本科短學(xué)時教學(xué)的專業(yè)教材顯得尤為必要和迫切。在廣泛調(diào)研國內(nèi)外礦山設(shè)備的基礎(chǔ)之上，以闡明礦山固定機械核心設(shè)備的工作原理為主旨，從典型設(shè)備的典型結(jié)構(gòu)原理著手隨著教學(xué)的深入適當(dāng)引入介紹時下相關(guān)設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展趨勢，有利于幫助學(xué)生建立礦山固定機械的整體概念，豐富學(xué)生的視野和學(xué)習(xí)興趣。此外，受教學(xué)學(xué)時的限制，教材編寫應(yīng)適當(dāng)凝練章節(jié)內(nèi)容，注重總結(jié)歸納，增加直觀原理圖數(shù)量，簡化公式推導(dǎo)過程，精簡文字介紹部分，強調(diào)適用性和實用性并注意課程內(nèi)容的整合，避免有關(guān)內(nèi)容的重復(fù)和脫節(jié)。（五）強化教學(xué)團隊建設(shè)。目前講授該課程的教師基本上以高校畢業(yè)的年輕博士為主，實踐工作經(jīng)驗相對較少，雖具備相關(guān)理論基礎(chǔ)，但實際應(yīng)用和操作的能力相對較弱，在教學(xué)過程中，尚不能較好地結(jié)合生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的實際情況介紹相關(guān)技術(shù)最新發(fā)展?fàn)顩r，使得課堂教學(xué)與實際應(yīng)用存在一定差距。因此在師資隊伍的組成方面應(yīng)加強年齡梯度建設(shè)，形成老中青教師的合理搭配，促進經(jīng)驗豐富的老教師幫助青年教師教學(xué)能力的提升。此外，積極利用相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場培訓(xùn)不斷提升教師的教學(xué)能力，通過對礦山固定機械相關(guān)企事業(yè)單位的調(diào)研和生產(chǎn)實踐進一步提高青年教師的實踐應(yīng)用能力。

三、結(jié)語

礦山固定機械及運輸設(shè)備課程具有多學(xué)科交叉的特點，現(xiàn)有教學(xué)模式下不能完全達到滿意的教學(xué)效果。根據(jù)目前礦山固定機械及運輸設(shè)備課程在本科教學(xué)中存在的問題，本文從教學(xué)手段、教學(xué)方法、考評機制、教材建設(shè)、教學(xué)團隊組建等方面提出了一系列改進措施與方法，以期提高課程教學(xué)效果，滿足教學(xué)改革的新要求培養(yǎng)更多高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。

1目前機械設(shè)計教學(xué)體系存在的問題

機械設(shè)計具有自身的程序，圖1為設(shè)計的基本程序。圖1機械設(shè)計的基本程序目前，機械設(shè)計教學(xué)中主要存在以下問題。

1.1教學(xué)內(nèi)容過于防范

目前，機械設(shè)計這門課程包含的內(nèi)容較多，有機械原理和機械設(shè)計。機械設(shè)計包括材料、力學(xué)、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內(nèi)容，所涉及的知識層面較廣，教學(xué)內(nèi)容較散，且與其他課程有著很多重復(fù)，如機械設(shè)計學(xué)科中有一項螺紋連接的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容?？梢姡虒W(xué)范圍與機械設(shè)計這門學(xué)科的學(xué)習(xí)原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設(shè)計參數(shù)要求，和機械制圖中的減速器設(shè)計相關(guān)知識存在較高重復(fù)率，不僅在學(xué)科的學(xué)習(xí)層次上造成混亂，還浪費了學(xué)生的學(xué)習(xí)精力。

1.2與時俱進能力不強

機械設(shè)計這門學(xué)科的實用性較強，同時其教學(xué)內(nèi)容隨著科技的不斷發(fā)展而不斷變化。所以，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容如果不進行更新，很難滿足現(xiàn)代社會的需求?，F(xiàn)代機械設(shè)計教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求，同時也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。因此，現(xiàn)代機械設(shè)計學(xué)科緊隨時代的變化而改變，將傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)進行時代元素的融入。如今，很多相關(guān)院校對機械設(shè)計教學(xué)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備強度和運動學(xué)等技術(shù)的教學(xué)比較注重，教學(xué)力度也較大，使能源問題、環(huán)境問題的教學(xué)很少涉及。尤其是安全、人機關(guān)系、美學(xué)等社會因素和價值工程、周期費用分析等經(jīng)濟因素，導(dǎo)致機械設(shè)計教學(xué)無法滿足現(xiàn)代人們的生產(chǎn)需求。

摘要：闡述人才培養(yǎng)方案中突出以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向（OBE）、持續(xù)改進的指導(dǎo)思想，培養(yǎng)具備良好的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、專業(yè)能力和創(chuàng)新意識的專業(yè)人才。探討創(chuàng)新意識和工程應(yīng)用能力的融合，從而提高分析復(fù)雜工程問題的能力。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)出導(dǎo)向，創(chuàng)新意識，工程應(yīng)用

社會經(jīng)濟發(fā)展中出現(xiàn)的新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)，對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)提出了更高要求。緊緊把握世界高等教育發(fā)展的先進理念，參考工程教育專業(yè)認證的標準，在人才培養(yǎng)中遵循三大基本原則：（1）教育價值轉(zhuǎn)型，“突出學(xué)生為中心”。（2）教學(xué)模式轉(zhuǎn)型，“突出產(chǎn)出導(dǎo)向”（Outcomebasededucation，OBE）。（3）“突出教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進”。各高校專業(yè)點根據(jù)人才培養(yǎng)目標，確定相適應(yīng)專業(yè)人才畢業(yè)要求，合理設(shè)計特色鮮明的課程體系，落實產(chǎn)出導(dǎo)向的教育（OBE），培養(yǎng)適合經(jīng)濟社會發(fā)展需求的各類專業(yè)人才。地方本科高校如何按照《專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標準》要求，參考工程教育專業(yè)認證要求，對培養(yǎng)目標、培養(yǎng)標準、培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式進行相應(yīng)調(diào)整，重構(gòu)工程人才培養(yǎng)體系，提高人才培養(yǎng)的社會需求符合度，促進地方區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展，提出了新的研究課題。

1《機械制造裝備》課程教學(xué)改革的特點

《機械制造裝備》課程是高等院校機械制造類學(xué)生的一門主干專業(yè)課程，是機械制造技術(shù)的重要載體。這門課的學(xué)習(xí)需要學(xué)生有前期機械、電子和自動控制等方面較扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，同時還要能設(shè)計出滿足實際工況的機床傳動系統(tǒng)和維護各種機械設(shè)備。就需要學(xué)生具有較強的機械結(jié)構(gòu)識圖能力，對機械行業(yè)的工作現(xiàn)場、機械設(shè)備的系統(tǒng)性及工程設(shè)計制造的合作性等方面有一定的了解和熟悉，才能有很好的學(xué)習(xí)效果，真正達到該課程的教學(xué)目的。

2存在的問題

1《.機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程傳統(tǒng)教學(xué)體系和特點

這種從理論到實訓(xùn)實踐的傳統(tǒng)教學(xué)方法的最大弊端是課程理論性太強。由于學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)，工程基礎(chǔ)和知識基礎(chǔ)都不扎實，再加上現(xiàn)在高職學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性普遍不高，造成學(xué)習(xí)起來很吃力。即使聽懂了也不知道怎樣才能應(yīng)用到工程實踐上，怎樣去解決實際問題。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生更能夠聽懂，達到更好的教學(xué)效果，很多人都在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程原體系的基礎(chǔ)之上進行了教學(xué)改革研究。其課程改革綜合起來包括：整合課程內(nèi)容，拓寬知識面，增加信息量的改革1；采用精講多練、加強自學(xué)、分析討論三環(huán)節(jié)相結(jié)合，以啟發(fā)式教育為主的教學(xué)方法改革2；利用現(xiàn)代教學(xué)手段，增強教學(xué)的直觀性的改革3；重視實驗教學(xué)，使學(xué)生學(xué)有所用的改革4；搞好課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能的改革等等5。通過這些教學(xué)改革，教學(xué)效果得到了較大的提高。但并沒有擺脫從理論到實踐的框框，理論性太強，應(yīng)用理論解決問題太少，學(xué)生學(xué)起來還是很吃力。

2.本教學(xué)改革的教學(xué)模式

本教學(xué)改革的基本要求是將從理論到實踐的傳統(tǒng)的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變成以學(xué)生的設(shè)計項目做引導(dǎo)，整個教學(xué)過程都圍繞著學(xué)生要解決設(shè)計項目的實際問題來進行教學(xué)。其教學(xué)過程，就是一個學(xué)生要完成自己的設(shè)計項目，老師要通過教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生完成其設(shè)計項目的過程。而學(xué)生的設(shè)計項目的內(nèi)容就包含《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)目標的內(nèi)容。老師根據(jù)設(shè)計項目理論性的問題進行講解，對方法性的問題進行指導(dǎo)。學(xué)生通過自己的努力，去完成自己的設(shè)計項目，以這種方式最大程度地去完成《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)任務(wù)和目標。具體來說學(xué)生的設(shè)計項目要包含有《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中大多數(shù)的內(nèi)容。包括各種簡單運動機構(gòu)，如平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計計算方法及設(shè)計過程；包括各種傳動機構(gòu)，如帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計計算方法和設(shè)計過程；包括機械中的軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器、彈簧、連接件等常見通用零件的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計計算方法和設(shè)計過程；包括有機械系統(tǒng)總體設(shè)計的設(shè)計原理和方法，如傳動方案的確定、原動機的選擇、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算。雖然這個項目不可能把所有的機構(gòu)和零件都包括進去，但可通過老師的介紹，掌握大多數(shù)的設(shè)計原理和方法后，學(xué)生可根據(jù)自己的設(shè)計項目去選擇具體設(shè)計內(nèi)容。這種項目引導(dǎo)化的教學(xué)模式具體以以下步驟來完成：

3.教學(xué)模式的實施

（1）學(xué)生的設(shè)計項目我們給學(xué)生的設(shè)計項目就是設(shè)計一個簡單的將產(chǎn)品從一個地方轉(zhuǎn)到另一個地方的產(chǎn)品運送機。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖二所示。圖二設(shè)計項目簡圖這個設(shè)計項目幾乎包括了《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中的大多數(shù)內(nèi)容，包括機械系統(tǒng)總體設(shè)計、帶傳動設(shè)計、齒輪設(shè)計、離合器設(shè)計、軸設(shè)計、工作機的機構(gòu)設(shè)計、連接的鍵設(shè)計、軸承選擇設(shè)計、螺釘選擇設(shè)計等。學(xué)生把這個項目設(shè)計出來后，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中要掌握的內(nèi)容都掌握了。我們不主張分組進行設(shè)計，而是每個學(xué)生都給這樣的機器產(chǎn)品項目設(shè)計，但每個學(xué)生工作機的運動參數(shù)，如功率、轉(zhuǎn)速、工作機工作的方式不一樣。這樣每個學(xué)生都要去完成自己的設(shè)計項目，都學(xué)到了機械設(shè)計的原理和方法，避免了吃大鍋飯的現(xiàn)象。（2）學(xué)生的知識儲備學(xué)生拿到設(shè)計項目后，開初由于沒有知識儲備是不能完成設(shè)計項目的，需要老師進行教學(xué)，使學(xué)生有足夠的知識儲備后才能進行相關(guān)的設(shè)計。如學(xué)生獲得的設(shè)計項目，都含有工作機的機構(gòu)設(shè)計，傳動設(shè)計中的帶傳動設(shè)計、齒輪設(shè)計，輸入和輸出軸的設(shè)計，軸輪連接的鍵設(shè)計，離合器設(shè)計等等設(shè)計。老師在進行教學(xué)時，先進行各種類型設(shè)計的知識介紹，讓學(xué)生先進行知識的鋪墊，理解和掌握了這些知識后，才進行后續(xù)相關(guān)設(shè)計。比如，在完成工作機的設(shè)計時，老師先圍繞學(xué)生要完成的工作機的機構(gòu)設(shè)計，介紹各種機構(gòu)的組成、材料、分類、工作原理、設(shè)計原理、設(shè)計方法和設(shè)計過程，讓學(xué)生了解和掌握了這方面的知識后，以進行自己的機構(gòu)設(shè)計。再比如，在完成帶傳動和齒輪傳動的設(shè)計時，老師也先圍繞學(xué)生要完成的帶傳動和齒輪傳動，介紹各種帶傳動和齒輪傳動的組成、材料、分類、工作原理、設(shè)計原理、設(shè)計方法和設(shè)計過程，讓學(xué)生了解和掌握了這方面的知識后，學(xué)生也才能進行自己的傳動設(shè)計。其他的設(shè)計內(nèi)容的知識儲備也按照這種方法來完成。這樣學(xué)生就可以知道自己的設(shè)計內(nèi)容用什么原理和方法去完成，學(xué)的知識究竟用來干啥，用來怎樣解決具體問題。（3）學(xué)生設(shè)計內(nèi)容的選擇學(xué)生通過老師對項目中的每個內(nèi)容進行講解后，就掌握了這方面的知識，就可以選擇這方面的知識去解決自己的問題。比如老師講解了機械系統(tǒng)總體設(shè)計的設(shè)計原理和方法后，學(xué)生就可以進行總的傳動方案的設(shè)計、原動機的選擇設(shè)計、總傳動比及各級傳動比的確定、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算，確定出該項目機器的各基本參數(shù)。又比如老師講解了帶傳動的工作原理、設(shè)計原理和設(shè)計方法后，學(xué)生根據(jù)自己項目的要求選擇自己所需要的帶傳動的種類，進而進行具體的帶傳動設(shè)計。再比如，老師講解完了機構(gòu)的種類、工作原理和設(shè)計原理后，學(xué)生就可以根據(jù)自己的設(shè)計項目的工作方式和特點，選擇符合自己工作機要求的運動機構(gòu)，進而進行相應(yīng)的運動機構(gòu)的設(shè)計。（4）學(xué)生完成自己的設(shè)計項目學(xué)生選擇出了符合自己項目工作特點的設(shè)計原理和方法后，就可以進行自己的具體設(shè)計。包括系統(tǒng)總體設(shè)計、帶傳動設(shè)計，齒輪設(shè)計、各軸設(shè)計、連接鍵設(shè)計、軸承選擇設(shè)計、離合器設(shè)計等等的設(shè)計。主要是要完成其設(shè)計過程，計算出各零件相應(yīng)的尺寸參數(shù)，進行各尺寸的校核，畫出相應(yīng)的設(shè)計零件的零件圖，最后寫出一部完整的、符合要求的設(shè)計說明書。學(xué)生在完成設(shè)計過程中，可以按照老師介紹的方法和過程來完成，也可以通過查閱資料，用不同的方法來完成，也可以相互討論來完成，但最終要獨立完成自己的設(shè)計說明書。（5）學(xué)生對自己的設(shè)計進行闡述、答辯學(xué)生的設(shè)計說明書完成后，可以通過主動申請或老師指定同學(xué)來進行闡述、答辯。闡述是說明自己的設(shè)計是采用什么設(shè)計思路完成的，整體和每個具體機構(gòu)和零件是怎樣進行設(shè)計的，采用的設(shè)計原理和設(shè)計方法是什么，最后達到了什么效果，還有哪些不足需要改進的地方等等。答辯是學(xué)生對自己的設(shè)計進行闡述后，學(xué)生和老師都可以根據(jù)他的設(shè)計過程、原理和方法提出各種問題，讓他進行解答。這樣，通過學(xué)生的闡述和答辯后，更加鞏固了所學(xué)的理論和設(shè)計方面的知識，了解了自己哪方面需要進行改進，還需要增加哪些方面的知識，怎樣改進可以達到更好的設(shè)計效果。雖然不可能每個同學(xué)都進行答辯，但參加的同學(xué)越多越好。（6）老師的點評與打分同學(xué)完成闡述和答辯后，老師都要對同學(xué)的設(shè)計、闡述和答辯進行點評，指出哪些方面是搞得好的，哪些方面需要進行改進，采用哪種方案可以獲得更好的效果等等。最后根據(jù)每個同學(xué)的設(shè)計的情況和效果進行評價，評價結(jié)果作為期末成績的主要依據(jù)。