浅议基于项目驱动法的机械设计基础课程教学改革探索论文

第一篇：浅议基于项目驱动法的机械设计基础课程教学改革探索论文

一、项目驱动法概述

(一)理论基础

项目驱动法的理论基础主要是杜威(JohnDewey)的“做中学”与陶行知的“教学做合一”。美国教育家、心理学家杜威指出，学校即社会，学习就是经验的连续不断的连接。也就是说，学生是学习的主体，我们应该重视其学习兴趣与爱好，让其参与活动，从活动、实践中学习。中国教育家陶行知结合中国教育实践提出，教师的教、学生的学、教学的具体行为应该是一体的，我们需要将三者统一起来，从而提高教学效果和实践能力。项目驱动法正是在这两个理论的基础上诞生的。

(二)内涵

项目驱动法是一种以学生学习兴趣为基础，将课程教学目标与项目任务相结合，师生共同完成项目，使教材的理论知识转化成实践技能的教学方法和教学模式。

与其他教学法相比，项目驱动法具有以下几个特点。第一，实践项目既是激发学生学习的重要动力，也是学生学习的主要途径，贯穿教学过程的始终;第二，以学生的“做”为主，以教师的“教”为辅，“教”与“做”统一于学生的实践行动中;第三，教师引导学生学习，给学生提供实践方法和思路，而具体的项目操作则由学生自己完成;第四，明确的学习目标和项目任务，一切行动以完成目标和任务为导向。

二、项目驱动法在机械设计基础课程教学中的重要意义

(一)有助于实现高等职业教育教学的培养目标

高等职业教育教学的培养目标是通过专业理论教学，引导学生树立正确的服务意识，熟练掌握生产技术，并根据生产实践的具体情况进行合理的技术指导和组织管理，从而提高企业经济、社会效益。随着企业集约化的不断深化，产品生产周期不断缩短，项目生产就成为了众多企业的主旋律，这就要求企业必须大量储备专业基础过硬、项目生产能力强、项目生产理念新的技术人员。所以，在高职教育教学中推行项目驱动法，既是顺应现代企业发展的必然趋势，也吻合了高职教育的最终培养目标。

(二)有助于重新定位机械设计基础课程

作为机械类专业的主干课程之一，机械设计基础是一门应用性与理论性兼备的课程。现有的教材仍然只设计了原理的解释、运动分析和技能训练等模块，而忽视了具体项目的学习，这严重违反了高职教育的原则。而项目驱动法的引入则解决了这一问题，重新确立了机械设计基础课程的性质与地位，这有利于应用性教学的开展，也有利于降低理论难度，从而使学生在项目操练中学习专业知识与专业理论，并提高自身专业技能。

(三)有助于实现学生“最近发展”

著名心理学家维果茨基(LevVygotsky)指出，学生的发展关键看两个因素：一个是学生的现有基础，一个是通过指导或努力所能达到的发展。这两者之间的差距被维果茨基称为“最近发展区”。由此看来，高职教育教学中，学生的最近发展尤为重要，它可能直接决定着教育目标的实现。

从高中和中等学校分流到高职院校的学生往往存在思维能力较差、理论感不强、学习热情不高等现象。传统的教学方式已经不能引起这些学生的注意和兴趣，机械设计基础课程的教学问题越来越突出。所以，我们必须引入项目驱动法，使学生在项目制作中重获信心，以实践形式强化理论知识，做到学会学习、快乐学习。

三、机械设计基础课程教学现状

(一)没有形成三维教学目标

随着课程理念、教学方法的不断更新，作为机械专业学生的一门必修课，机械设计基础课程改革势在必行，而首先需要改革的则是教学目标。所谓三维教学目标，就是教师在教育教学时应该既注重学生专业知识和专业技能的获得，也要重视学生学习过程与学习方法的培养，还要重视学生学习态度与学习情感的培养。从现有的教育教学情况看，许多教师只注意高职学生专业知识与专业技能的获得，而忽视学生学习动力的维持，以致许多学生学习热情不高、主动性难以发挥。

(二)缺乏可行性操作

许多教师已经注意到实践项目的重要性，也开始有意识地进行实践性的教学。但是，受众多条件的限制，他们的实践性教学缺乏可行性操作，不利于激发学生主动参与实践项目。一方面，教师还没有多媒体教学的意识，仍然采用板书教学，并以简单的二维图形式呈现机械原理;另一方面，抽象的讲解使制图基础较弱的学生看不懂原理图，这一定程度上阻碍了实践项目的有效开展。同时，许多教师设计的实践项目没有可探讨性，只是简单地验证前人的研究成果，这使整个实践项目变得浅显和简单，不利于学生创造性的开发。例如，教师在讲解牛头刨床时，许多学生没有看到真正的实物，仅仅靠黑板上的二维图，学生不能完全理解刨床的内部结构。又如，长期的一级圆柱齿轮减速器的相关实验大大降低了学生对实践项目的兴趣度。

(三)实践项目的局限性较大

许多高职院校还没有相对完备的实践设施，即使在实验课中，许多学生也没有机会动手实验。同时，学校的设备设施破损较为严重，实验的精准度不足，学校的相关设备与工厂的设施相差较远，型号、规格等都存在较大差距。另外，校企合作还没有完全建立起来，大部分实践项目只能在校内进行，而具体的实践效果却没有得到检验，所以，实践项目还没有从学校的小范围实践拓展到工厂企业的一线生产实践中，其局限性较大。

(四)教学评估体系不健全

在机械设计基础课程教学中，许多教师习惯性地通过闭卷考试来检测学生对知识的掌握情况，以致学生机械记忆书本中的理论知识，甚至直接背诵教师事先制定的考试内容。许多教师忽视了学生的实践操作，或直接以固定的一级圆柱齿轮减速器设计作为唯一的实践项目。这种评估方式大大地影响了学生的创造性，不利于学生机械设计能力的培养。所以，高职院校有必要建立健全教学评估体系，让学生注意实践项目，使其在实践中学习，在实践中提高自身的专业技能。

四、运用项目驱动法的基本原则

(一)综合性原则

综合性原则是指教师应该将机械设计基础课程与其他课程相互融合，从而达到突出重点和难点的目的，使学生从做中学、在学中做。项目驱动法不是让学生盲目地操练项目，而是让学生在具体项目中理解和体会机械基础的专业理论，并以理论指导项目实践，在实践中不断深化理论的过程。为解决理论教学与实践教学的矛盾冲突，我们可以将机械设计基础课程与三维软件课程相结合，整合成一门新的课程，实现课程与课程之间的融通，提高综合课程的比例，这样既可以缩短课时，使教师在有限的时间内完成教学内容，也减轻了学生的学习负担，同时还为复合型人才的培养奠定了基础。

(二)实践性原则

实践性原则，就是教师以实践项目引出课题，以实践项目为理论知识讲解的基础和条件，在实践操练中反观专业理论知识，并以实践项目为主要评估方式。首先，教师在引出机械设计基础课程的相关理论时，应该以实际项目作为切入口，这样可以降低理论知识的难度，也有助于提起学生的学习兴趣，使机械设计基础课程的课堂教学灵活而生动。其次，在具体讲授专业理论知识之前，应该将相关课程项目化、模块化，这样既可以降低讲授内容的重复率，也有利于树立实践性的指导思想。再次，具体操作项目时，可以通过学生拆卸和装配相关机械来培养学生的动手能力。最后，以实践项目检验学生的学习情况，让学生将每一个模块的相关知识运用于一个具体项目中，使学生完全掌握机械设计的相关技能。总之，从引出理论知识、讲授专业理论、具体操作实践项目到以实践项目检验学生的学习情况，我们都应该以项目为中心，突出项目实践的重要性，实现实践与理论的高度融合。

(三)探索性原则

探索性原则，就是教师在引导学生进行实践项目操练的过程中，要启发学生，让其全面认识现有的机械设计知识与技能，并在此基础上有所突破、有所创新。在具体的实践项目中，学生会对某些零部件的参数选择、数据处理等产生不同观点，而这些观点和疑问正是学生发现问题和提出问题的重要环节。因此，教师应该鼓励学生进行合理的自我探讨，从发现问题、提出问题、分析问题到解决问题，逐一推进，培养学生的创新精神和创新能力。

五、基于项目驱动法的机械设计基础教学改革途径与方法

(一)树立正确的培养目标

第一，树立好三维教学目标观。学生专业知识与技能、学习过程与方法、学习情感和态度同等重要，都不可偏废。既要让学生掌握一定量的理论知识，也要让学生获得专业技能，同时还要让学生具备持续学习和探索的动力。

第二，树立项目驱动教学观。在开展机械设计基础教学过程中，教师应该以实际项目为中心，使学生在做中学，以做带学，从而培养学生的实践意识和实践能力。

(二)合理设计实践项目

第一，教师应该将教学内容分成若干个项目，每个项目应该体现学生的现有水平和能力，使学生能在真实的环境中合理迁移相关知识与技能。例如，在设计齿轮传动这一模块时，教师可设计制作一个齿轮传动机构，使其包含直齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动三个部分，学生通过拆卸和装配了解传动的本质，学会齿轮参数的计算方法、齿侧间隙的测量，从而实现这一模块的教学目标。

第二，设计项目应该实用而明确。高职学生的年龄特征和学习特点决定了他们不可能在同一时间解决许多问题。所以，教师在设计实践项目的过程中应该充分考虑到学生的实际情况，有的放矢地设计项目，使其在实践中提高机械设计能力。

第三，项目的设计应该围绕着学生创造力而展开。随着机械的不断发展，新技术、新产品不断涌现，原有的机械就面临着淘汰的趋势。教师应该引导学生了解机械行业的前沿动态，以最新的工艺和设备操作实践项目。

(三)合理开展实践项目

第一，合理设计实践项目。在进行项目操作之前，教师应该合理设计好实践项目，介绍本实践项目的相关内容，提前涉及相关理论知识，使学生明确项目操作内容和实施步骤，从整体上了解实践项目;指导学生阅读操作指导书，让学生提前查阅相关资料，准备好项目操作时所需的工具;引导学生按照操作指导书进行合理操作，使其形成正确的职业技能;引导学生根据实践项目完成相应的书面作业，使实践经验上升为理论知识，教师根据学生的操作情况及时验收，完成本模块的教学。

第二，合理实施实践项目。一方面，教师应该让学生了解实践项目的具体操作步骤，使其严格按照项目指导书的相关规定熟悉整个项目的运行;另一方面，教师还应该给学生足够的空间，让其共同讨论和思考，鼓励学生提出问题和解决问题，探究项目实施的其他途径与方法。

(四)建立健全机械设计基础教学评估体系

第一，树立理论与实践相互结合的评估观念。机械设计基础课程包含了许多前人的研究成果，而这些成果往往以理论的方式呈现于教材中，而单纯的理论学习并不能提高学生的机械设计能力。所以，教师应该树立理论与实践相结合的评估观念，让学生在理论学习与实践操作中获得发展。

第二，以项目为驱动，以理论测评为辅助，健全教学评估体系。在实际教学中，教师可以采取实践项目操作占80%、理论测评占20%的评估模式，让学生既注重理论知识的掌握，又重视实践项目的具体操作。

第二篇：基于三维CAD的《机械设计基础》课程教学改革探索论文

《机械设计基础》课程是高职机械类专业的核心课程之一，该课程知识涉及面广，实用性强，也是学生今后在工作单位从事制造、装配、检测和维护机械设备等工作所必需具备的基本知识。我们通过与天地(唐山)矿业科技有限公司的校企合作，依托企业资源，和现场专家共同开发该课程，将牛头刨床、插床和减速器等机器设备融入课程项目，并通过ProE软件的应用将三维CAD技术与机械设计基础课程相结合，对课程内容进行了重组与整合，实现了该课程教学模式向能力本位的转换。

一、课程目标的确定

本专业工作领域多为产品加工、机械设备的装配、调试、检测、维护和维修，以及简单机构和工装零部件的设计等，这些工作首先需要认识机械零部件及各种运动机构，在此基础上根据零件结构及特性调配组装，对于机械设计方面的技能，像零件承载能力计算、校核等，在工作中逐渐被计算机辅助设计软件所替代，因此我们将课程定位为“以机械传动和零部件分析及其参数化的三维造型设计为主，以设计计算为辅”，注重学生对机器的认识和对实际问题的分析和解决能力的培养。

二、课程整体设计思路

本课程以服务社会，对接岗位技能为目标，课程设计以能力培养为核心环节，将能力培养目标任务化、项目化，任务设置尽量以达到教学目标为基本原则，同时选择合适的载体承载教学目标。因此，本课程按照由简单至复杂的认知过程，依托机器实物载入教学项目，让学生在真实的情境中去学和做，学生通过具体任务的完成可以逐步认识和建立产品质量意识、安全意识、经济意识和社会意识，并认识到完成工程任务中非技术因素(意志品质、团队精神)的重要性。这样，课程的设计不但使学生达到既定的知识、技能的培养目标，也有助于学生工程实践能力的培养。所以，为了让学生尽快进入职业角色，我们构建以实践为导向、项目引领、任务驱动课程教学模式。

三、课程项目开发与设计

从课程整体内容来看，本课程既有系统的机械设计基础理论知识、又有较强三维CAD实践技能。在机械设计中主要研究机械传动和通用机械零部件设计，在三维CAD课程中不仅可以研究各类机械零部件建模的方法，而且还能进行相关的分析、运动仿真。那么如何将这两门课程有机的融合到一起，是我们在项目设计时重点考虑的内容。因此，根据本课程培养目标的要求及我院现有条件，利用和天地(唐山)矿业科技有限公司的校企合作，课程组成员根据现场职业岗位需求，反复推敲、不断比较，最终根据本课程所包含的教学内容制定出3个通用性好、操作性强、趣味性高、难易适中的教学项目，并依托牛头刨床、插床和减速器3台完整的典型机器，将多种机构和零部件的零散知识有机地联系在一起，通过ProE软件参数化的造型展示出不同的三维模型。在3个项目的基础上设置了15个学习情境，制定了36个学习任务，其中项目一和项目二为并行项目，每个工作任务紧密联系，共同服务于整个项目，当任务逐一完成时，工作项目也就得以完成。

四、课程教学组织与实施

在教学过程中，学生依据任务单进行学习，每个学习内容都是以“学生工作任务单”的方式接受，按照任务单的指导要求，学生分小组完成工作任务，每4～6人为一组，学生在工作过程中学习操作技能和必需的理论知识，学生是行动的主体，教师是学习过程的组织者和协调人，起到答疑解惑的作用。学生以任务书为指导完成工作任务，并按检查评价办法进行自我评价和互相评价，然后教师按照“检查评估评价表”的内容对学生工作过程进行过程考核和量化考核。课程具体实施环节如下:

(一)任务布置，建立感性的认识

机械设计内容比较抽象，因此在实施任务前应先使学生建立感性的认识，布置任务时首先展示三维CAD的效果图，通过视觉刺激来激发学生的求知欲，再进一步到实训车间拆装机械零部件，观察认识其结构和作用，促使学生在探究中学习，锻炼学生的动手能力和实际操作能力，通过实践的感性认识，奠定理论学习的基础，有助于专业知识的更好掌握。

(二)通过资讯获得任务知识点

学生接受任务后，带着实践的认知和任务的问题去接受教师的课堂理论讲授，进而能更有效的获取完成任务相关的知识点。比如在“传动轴结构的设计计算及三维CAD造型设计”任务中，如果直接讲阶梯轴的结构设计和参数计算，学生们会感到很枯燥，可能会出现上课注意力不集中等现象，如果有了第一个环节的认知情况，明白了轴上零件的装配顺序、轴及轴上零件需要定位与固定等，很快就会分析该轴系结构的特点，他们的学习兴趣和积极性被调动起来后，会很快地投入到完成任务的自主学习中去。

(三)根据任务要求制定计划

当学生们获得任务相关知识点后，以小组为单位制定完成本次任务的实施计划，并通过组内成员充分讨论与论证后确定可行方案。

(四)按计划进行任务实施

由于本课程融合了机械设计基础和三维CAD的内容，所以在本环节中学生们除了需要完成设计相关的任务外，还需要完成该设计的三维造型，所以本环节的工作量比较大，同时还会出现许多不可预知的问题，因此教师要控制好进度，并及时指导学生们分析问题、解决问题，监控学生们按规定时间完成任务。

(五)检查展示

学生们按照老师提供的评分标准，对自己完成的任务进行自检、互检，检查完毕以小组为单位进行任务成果的汇报展示。

(六)评估反馈

根据汇报展示结果及任务实施过程中学生们的综合表现，教师对学生们完成任务情况进行点评，并对其进行综合能力评估。对于学有余力的同学，启发他们课后运用CAD技术构造一些课堂内未作演示的机构模型，这样既启发学生的学习本课程的兴趣，又能保持正常的课程进度。

教学过程中，每个步骤所采用的教学方法，因情况、因学习项目、因需完成的任务的具体情况而定。现以任务3-3-2传动齿轮的设计计算及三维CAD造型说明课程具体实施环节。

五、总结

这几年课改后，我们经常组织和指导学生参加比赛，在参加的全国三维数字化创新设计大赛和河北省电子信息技能大赛计算机辅助设计项目中，我们多次取得省级一等奖和二等奖的好成绩，并有多名学生获得“河北省电子信息行业技术能手”的称号，取得的这些成绩，见证了我们课改的历程，也给予了我们继续前进的动力和奋斗的目标，同时，我们深深的体会到培养与训练学生的工程实践能力是高职重要任务。可见，本次课程的改革，是适应社会需求的，不仅促进了课程理论与实践的结合，提高了学生的学习兴趣，而且培养了学生分析问题、解决问题的能力，充分调动了学生求知的主动性，培养了学生的团队精神和职业能力。

第三篇：浅析机械设计基础课程教学改革研究论文

“机械设计基础”课程是北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的一门重要专业基础课程，其任务是培养学生对机械机构的分析与设计能力，使学生初步掌握基本的设计理论和设计方法。课程在基础课与专业课之间起承上启下的作用，与后续课程衔接紧密，为今后学习专业课程以及工作打下必要的基础，可增加学生的专业适应能力，使其能满足市场经济对人才的需求，有利于学生就业选择。

“机械设计基础”课程因其具有分散性、综合性及实践性和公式多、概念多及图表多等特点，给教学工作带来不小的困难，因此怎样充分地利用现有教学资源调动学生的学习积极性，变被动学习为主动学习，实现北京信息科技大学高素质应用型人才的培养目标，在本课程教学中研究与探索新的教学方法就显得更加迫切和必要了。

一、教学现状分析

1.工业工程、工业设计专业的学生在开始学习机械设计基础课程的时候，大多数学生以前极少关注机械的结构，对机械缺乏一定的感性认识，或对机械的整体认识是模糊的。

2.课程涉及的基础理论内容较广且相对独立，其特点是概念多、原理多、公式多、图表多，内容比较枯燥和单调，所学知识在学生以前的学习中很少接触，初学时往往会感到吃力。在传统教学中，以教师讲授知识为主，学生只是被动地听讲;教学方法单一，无法吸引学生的注意力。

3.部分教学内容陈旧。教师过于注重单个机械零部件的讲解，而对实际工程的机械设计方法介绍不多，忽略了学生的能力与素质培养，使学生容易出现厌学、惧学、弃学的情绪，或为取得好成绩而“死记硬背”，出现“高分低能”的现象。

二、丰富教学方法，完善教学手段

1.教学方法多样化。采用图示教学法与任务驱动教学法相结合进行教学。

(1)图示教学法。图示教学法是乌克兰教育家沙塔洛夫经过30多年的潜心试验与研究，提出的一种新的教学方法。该教学方法的核心是“纲要网络”图表，此图表是一种由文字、图形、公式、方框、流程线和表格等组成的教学辅助工具。在讲解各章内容时，利用图表将各个概念、知识点、公式有机串联起来，使其相互关系形象直观地表达出来，有利于学生对所学知识的理解和记忆。

按内容和应用可将图表分为“讲授型”和“概括总结型”。例如，在讲授“带传动和链传动”的知识时，当讲解到离心拉力Fc，并加以解释，如“当带作圆周运动时，带本身的质量将在圆周方向产生离心力Fc，而Fc将作用在带的全长上，因此在带各处的横截面上均产生离心拉应力σc;σc过大，将带来不良后果：

①降低带的寿命;

②带与带轮表面的正压力下降，导致最大摩擦力下降，从而降低带的传动能力。因此应限制带的速度。”在对带传动进行小结时，可知带是处于变应力状态下工作的，带中产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕向小带轮处。通过图表可将相关内容有机串联起来，让学生从烦琐的笔记中解脱出来，减轻了学生的学习压力，加深了学生对知识的理解和记忆。

(2)任务驱动教学法。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，其特点是“学中用，用中学，以用促学”，改变了以往“教师讲，学生听”的被动教学模式，创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心工作是根据教学内容设计任务。如在讲授“平面连杆机构”一章时，教师先提出一些与平面连杆机构相关的问题，然后为学生设计了一项任务为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计”，设计的机械必须包含平面连杆机构，并对设计任务进行了一定的解释与提示，如休闲娱乐机械可以是小区活动场所的健身器材;家庭用机械可以是与生活密切相关的家庭用机电产品，包括窗户的开启机构、折叠桌椅、家用折叠梯子、雨伞等。此外，还要求工业设计专业的学生应用本专业知识对产品进行造型设计，工业工程专业的学生应用本专业知识进行产品进行成本核算，等等。

在实施过程中，采用企业产品设计模式进行，由学生根据自身专长和兴趣爱好组队，每组3~5名学生，选出1名组长，领导本小组成员进行产品设计。鼓励小组成员进行实地调研，且每位成员均须提出自己的设计方案，由组长组织小组展开讨论，选择最佳设计方案。例如，有小组学生通过调研设计了一款新型家用折叠人字梯，应用了平行四边形机构使踏板同时展开或收起。伴随着一个接着一个的成就感，可培养学生对机械的学习兴趣，提高学生自主学习及与他人协作的能力，为将来工作岗位上的团队合作奠定基础。

2.完善教学手段。

(1)利用多媒体与实物模型相结合的教学手段。多媒体课件具有信息量大、图文并茂、声光色结合的立体效果，能扩宽学生的眼界，便于理解，实物模型的示教能起到直观形象的作用。同时，在讲解重点内容时辅以传统的板书，使重点突出、要领清楚，达到教与学的互动效果。通过多种教学手段的应用，对提高学生的学习能力收到了较好的效果。例如，将雷达天线、缝纫机踏板、汽车前窗刮雨器、搅拌机、飞机起落架、牛头刨床等机构以动画形式显示，使死气沉沉的课堂变得生动活泼，增加了学生的感性认识。让一些难以想象的机构生动地呈现在学生面前，便于学生理解。

(2)引入计算机辅助工程技术。学生学习计算机软件的积极性普遍比较高，尤其是工业设计专业的学生。因此，在“机械设计基础”课程中将计算机辅助工程技术引入课堂教学，收到了良好的教学效果。例如，在讲解凸轮机构时，可演示如何应用ADAMS软件解决问题;在讲解轴系零部件时，可采用Pro/Engineer建立虚拟的减速器装配体，并将其演示给学生，使学生产生好奇心，萌发急于寻求答案的求知欲望，增强学习的自觉性。为了便于学生学习，开设了多项关于相关软件应用的开放性实验。

3.丰富考核方式。为了增强学生对机械的总体认识，在开学之初便将机械发展史作为一项大作业布置给学生，并计入总评成绩。让学生自行学习查找相关资料，写出相关机械的发展历史，如中国机械发展史、世界机械发展史、汽车发展史、飞机发展史、机器人发展史等，让学生在查找资料的过程中，对机械及其发展有一个总体的认识。同时，在应用任务驱动教学法教学过程中安排了设计任务，将根据学生完成的作品质量计算平时成绩并计入总评。

三、精练教学内容，进行教材建设

1.精练教学内容，挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材，可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连，挖掘生活中的“机械设计基础”课程教学素材，可以使枯燥的机械生动化，单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例，并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题，让学生感到所学内容有用、有趣。例如，应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。

2.建设课程教材。因材施教，积极进行教材建设。课程组在老教师的带领和指导下，虚心向兄弟院校取经学习，以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究，应用图示教学法进行了教学实践，将积累的经验和教学成果固化进教材，正式出版了《机械设计基础》教材，并编写了《机械设计基础实验指导书》。

四、加强实践教学

1.引导学生进行大学生科技创新计划项目。以大学生科技创新计划项目为载体，引导学生进行主动实践、自主学习的实践教学模式。为了扩大学生的视野，提高他们实践动手能力，鼓励学生课余时间走进实验室进行学习与研究，使得学有所需的学生都有机会参与其中，充分利用实验室的各种资源，得到有益的锻炼和提高。

工业工程、工业设计专业的学生先后开展了“基于人因工程学的超市货架设计”、“节·阅——公共绿色照明阅读桌创新设计”、“模块化组合式家具设计”等多项大学生科技创新计划项目的研究。有工业设计专业学生参与的捷能车队更是通过大学生科技创新计划项目的研究收获了多项成果，该团队设计的节能车多次获得Honda中国节能竞技大赛最佳技术奖、最佳设计奖、最吸引眼球奖等。

2.积极组织学生参加竞赛。组织学生参加机械创新设计大赛、三维数字化创新设计大赛，让学生真刀实枪的去干，利用课堂上教授的理论知识，品尝创新的滋味。工业设计专业学生参与设计的“家用多功能折叠购物车”、“防反光可调节黑板”等作品先后获得首都高校机械创新设计大赛的奖项。“农用翻土机设计”、“自动选种机”、“按摩椅设计”等作品获得了全国三维数字化创新设计大赛的奖项。

3.设置开放性实验。为了使课程实践环节得到进一步充实，增加实验学时，课程组开发了多项开放性实验，如“典型机构运动仿真分析与验证”、“典型机械拆装测绘与结构分析实验”、“小型机器人创意设计与制作实验”、“机械方案创新创意设计模拟实施与分析改进”、“常见机械传动系统建模与仿真分析实验”等，完成实验的学生可以获得创新学分，鼓励学生课余时间走进实验室。

五、结论

经过几年的研究与实践，北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的“机械设计基础”课程教学效果得到了改善，学生的学习兴趣得到了激发，学生的实践能力获得了锻炼。课程教学的改革与研究使学生能学以致用，增强了学习的自觉性，促使学生从“要我学”向“我要学”转变。

第四篇：机械设计课程教学改革探讨论文

网络信息日益发达的今天，传统教学的信息量很难满足学生对知识探索的需求。传统的教师讲授方式以老师讲为主，学生被动地接受的知识，填鸭式的教学方式已经不适合目前学生对知识的需求。“互联网+教育”自2012年兴起后，发展速度和规模都非常迅速。针对机械设计教学内容的特点，采用互联网的模式教学改变传统课堂的教学方式从而促进教学改革的发展，培养学生机械创新能力。

一、互联网基础下机械设计教学方式

1.互联网在机械设计课堂中的应用

“互联网+教学”改变了原来单一的教学环境，使得传统的教育展现出新的生机；从原来的课堂时间地点方式固定、一名教师多多个学生的状态转变为随时随地、教师和学生多对多交流的新形态。针对学生喜欢上网这一现象，上课之前列出专题，让学生根据自己的兴趣查阅资料，在上课时可用根据自己的问题和老师一起探讨。教师不仅把书本知识传授给学生，而且将自己的研究成果融会贯通于课堂教学中，充分调动学生的学习积极性，激发学生的求知欲望。适时地将新知识、新技术、新理论以专题的形式引入课程教学内容，如结合教师产学研过程中与机械制造相关的典型实例开发的专题之一工厂里的创新。一方面拓宽了学生的知识面，另一方面加深了学生对理论结合实际的理解。机械设计教学中，在齿轮传动一章讲解时，首先让学生在上课之前在网上或是实例中看到的有齿轮传动的机器介绍一下，介绍齿轮传动的应用和原理，教师根据学生的讲解补充齿轮传动的原理及特点、分类时用讲授法，讲解具体时利用观察启发式；分析结构上的特点件时利用和其他传动机构对比讨论法等。

2.互联网在机械设计课程中课后的应用

“互联网+”时代的到来为突破名师资源不足，又快又好地全面提高高等教育质量提供了新的思路，带来了新的机遇。多年来课后学生对机械设计的学习仅限于课后作业题，这样极大的限制了学生创新能力的培养。互联网教学从课堂教学、答疑、习题课、审批作业、讨论互动课、小测验、期中测验到期末考试等，都在网上进行。这种“互联网+机械设计”教育模式使得机械设计课程在课后教学中吸取这种网络教学的方式，极大的提高学生学习的主动性。

3.互联网在机械设计创新能力培养中的应用

机械设计课程的主旨是培养学生创新设计能力，机械设计本身就是一种创新性的工作,我们的目标是使学生在校期间就应具备初步的创新设计能力及动手能力，为此我们在教学过程中注重启发学生的创新思维，课下积极指导学生参加多项机械设计创新大赛。提高了学生的积极性，也激发了学生的创新能力。网络中机械创新实例很多，学生可以自己上网查阅相关资料，并根据自己的理解和同学老师分析讨论。教师在课堂上对学生分析的实例点评，主要让学生发言讨论。并对学生发言的表达能力、对问题的理解能力等记作平时分作为考核的一部分。同时老师可以带领学生实地调研，根据调研的情况，对目前看到的机械存在的问题做设计分析。

二、网络教学中存在的负面影响及解决措施

一些大学生由于缺乏自制力，迷恋网络世界，挤占了正常的学习时间。提倡网络教学的同时跟随着也出现了一些负面影响，比如“网络上瘾症”、“网络孤独症”等对青少年的身心健康构成危害与威胁。对网络产生心理依赖，一旦无法上网，就焦躁不安；极个别的学生沉迷网络，逃课，不交作业，不参加考试，走路吃饭都在玩手机APP、游戏或者阅读小说和各种信息。网络带来了很大的方便同时也给一些自制力不高的学生带来了负面的影响，这就需要教师正确的引导，老师一定要分析学生上网的根源，适当将学生对上网游戏的热情引导到学习上来，通过网络查阅资料和创新设计的案例，吸引学生对机械设计兴趣，并且要采取适当的措施，限制学生对网络游戏等的迷恋。将网络上好的信息及时传达给学生，让同学们意思到，不急游戏有趣，学习中也有很多有趣的设计，让同学们树立好学习的态度和意思，最终实现网络教学的目的。

三、结论

“互联网+机械设计教学”使传统的教育焕发出新的活力；从原来的学习时间地点固定、教师学生一对多的状态转变为随时随地、移动网络、教师学生多对多的新形态。改变填鸭式的教学拟制了学生的学习兴趣，将学生的精力不是放在考上而是放在学上。教学资源能实现国内外资料的共享，学生通过网络可以了解学习国内外著名高校教学资源，能及时更新教学内容。丰富的网络教学资源为学生提供了课外学习环境，激发了学生自主学习的兴趣，也促进了教学质量的提高。

参考文献：

[1]林业.“互联网+”时代教育教学改革的原因和突破口[J].新课程(下),2015,07:59.[2]李刚龙.《机械设计基础》教学改革的思路和方法[J].产业与科技论坛,2012,23:200-201.

第五篇：关于《机械设计基础》课程教学模式探索论文

高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设。目前国内高教界正在积极探索培养学生创新思维、创新能力的方法和途径，提高工科学生的综合竞争能力，培养工程意识、创新意识和综合设计能力。机械设计基础这门课程是各高校培养机械类以及近机类专业学生的一门技术基础课，是由理论基础课程的学习通向专业课程学习的桥梁和纽带，是了解和掌握工程设计计算的开端;它既有丰富的理论知识、同时也有利用这些知识解决工程实际问题的方法，是工科院校的学生具有设计一般机械能力的重要实践环节(实验教学、课程设计，机械创新设计大赛、毕业设计)，是学生第一次较全面、综合性的、理论联系实际的设计能力训练。针对目前的人才教育的培养目标，突出工程意识、综合设计能力与创新意识，将此作为课程体系改革的总思路对机械设计基础课程教学模式进行探索和思考。

1课程教学的现状及存在的主要问题

机械设计基础课程是机械类专业学生的一门重要的技术基础课，目前该系列课程的设置主要由以下几大模块组成：

(1)公差与配合研究机械设计中是怎样正确合理的确定各种零部件的几何精度及相互间的配合关系，研究测量工具和仪器的测量原理及正确使用方法，掌握一定的测量技术。

(2)理论力学

研究质点、刚体的静力学、运动学及动力学。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律;运动学研究物体运动的几何性质;动力学研究物体在力作用下的运动规律。

(3)材料力学

研究杆件材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度以及导致各种材料变形与破坏的规律;为受力构件提供强度，刚度和稳定性计算的理论基础条件;解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。

(4)机械原理

研究机械中机构的结构组成、运动、以及机器结构的受力和设计。

(5)机械设计

研究通用机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、润滑方法的选择与设计。

这些课程设置的目的是为了使学生具有机械设计的初步能力和为专业课程的学习起到铺垫的作用。但是这些课程理论性强、概念抽象，涉及的基础理论和知识面广、系统性强、学时多，如果在教学过程中过分强调知识的系统性和理论的完整性，这种教学模式不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。如果按照课程设置的方式，以“教”为中心，以知识的传授为主要目的，可能会出现如下情况：忽视了学生创新意识、创造能力和创造个性的培养，往往学生理论考试成绩较高，但实际设计和应用能力不强，这与企业需求脱节;课堂教学与实践教学环节脱节;重视学习者知识的接受与理解，不重视知识建构和发现的方法;没有充分发挥先进的实验技术和网络在支持个别化学习、发现学习、合作学习以及教学管理方面的巨大优势。

2课程教学模式探索

2.1学生学习兴趣的激发

兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向，当一个学生对某门学科发生兴趣时，他总是愉快地学习，积极主动获取知识。但在课堂上学生的注意力的集中时间是有限的，长时间集中注意力会引起他们思维疲劳，甚至厌烦。

针对本课程可从以下来展开学习兴趣的激发：

在学生刚刚接触该课程的时候，首先让学生明白这门课程设立的目的;对后面其他的专业课程的学习有什么作用;对今后工作中可以用来解决那些技术上的问题。这样以来学生就会意识到这门专业基础课程的重要性，从而在学生心目中树立起该课程在专业知识体系中的重要地位。通过动态的多媒体电子课件，利用现代教育媒体的表现力，给学生一种具有新意的刺激，使学生从原来抑制状态转化为兴奋状态，从而提高学生学习的积极性;将书本知识还原于生活实践，能够激发学生参与探索的欲望，通过观察生活中的各种常见机械、机电设备中的动作、工作原理，让学生找到其存在和应用了那些平面机构，进一步增强学生的学习兴趣;通过实例来提出问题，让学生思考，讨论，最后教师进行归纳总结。例如，在讲解间歇运动机构时，向学生提问：为什么大家在看电影的时候，总感觉画面有停顿感?学生开始各种各样的思考和讨论，多数同学的意见是不完全正确的，这时老师再给予正确的引导式归纳总结：为了适应人们的视觉暂留现象，要求影片作间歇运动，所以放映机采用四槽槽轮机构，当传动轴带动圆销每旋转一周，槽轮相应地转过90°，因此能使影片的画面作短暂的停留，这样以来使学生听了以后兴趣盎然。采用这些方法不仅能提高了学生的学习兴趣和学习积极性，而且还拓展了学生的思路。

2.2创新能力的培养

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮，因此，在学习专业课程的过程中应不时地培养学生的创新能力。就机械设计基础而言，以培养学生综合设计能力为最终目标，以学生能应用所学知识来解决工程中的实际问题为目的，以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;通过引入现代设计理论和设计方法，以基本知识、原理部分作为基础，发展平台，注重设计与制造有机结合、机电液有机结合、理论与实践有机结合，大胆创新。

在教学及实践教学过程中，不断地培养学生的创新意识。通过变传统的、被动的、低效的实物模型来实现机构及装置设计为先进的、主动的、高效的可视化CAD三维参数化建模来实现装置乃至产品的创新设计;带动学生一起分析如何实现机构及零部件的优化设计，从一些实际的问题入手，来考虑那些部件的结构可以实现优化设计，创新设计，分析新的设计会带来机械装置实现其功能方面具有哪些好处;改变传统的考核模式促进学生创新能力的培养，在学生做课程设计时，让学生利用所学基本原理对日常生活中的机器、装置的原理进行分析，通过文献查阅，加以改进，或者提出自己的想法，并把自己的构思用论文或专利的形式加以表达，发挥学生的自主性和创新能力;在实验课的讲授方式上，着重培养学生的工程实践能力，让学生知道某种结构为什么是这样，动力是否可以通过其他的传动方式实现。这样既有助于学生认识事物的本质规律，又使学生的实际能力得到锻炼;通过开展创新设计实践活动来提高学生的创新能力，例如，在讲授挠性传动时，给学生提出问题，大家都知道自行车采用了链传动的方式来驱动车轮前进。链传动具有瞬时的传动比不稳定、工作时有噪声、易脱链等缺点，带传动有承载能力不大、弹性滑动和打滑现象的缺点。而它们的各自的缺点都是对方的优点，那么能不能设计出一种挠性传动方式使得它们的特点得以均衡呢?因此就以此为作业任务让学生自己去按所学的知识和创新的理念给出它们的设计方案来。教学效果表明，就出现了“带式链条”比较好的创新方案。于此同时可以结合本课程的教学内容开展机械设计竞赛、鼓励并指导学生参加全国的创新设计大赛。这样以来学生的创新意识和创新能力将在很大程度上得到加强。

2.3理论联系实践的教学方法

从机械设计基础的课程设置模块来看，公差与配合、理论力学及材料力学、机械原理这些内容大多为理论性较强的知识内容，而机械设计则是研究机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、润滑方法的选择与设计。机械设计部分的特点在于各章内容看似相互没有关联，如联接中的键、销、螺栓、联轴器;带传动、链传动;齿轮传动、轴、轴承等各类零件，但运用机械原理方法、理论及材料力学知识以及公差配合规则将这些零件汇合才能设计出一个完整的机械装备。如果在给学生讲解理论知识的时候，能将其对应的机械零部件的设计、机器设备中标准件的选择和应用，让学生自己通过实践来完成，真正实现“理论用于实践”、“实践巩固理论”，这样效果将会更好。

以培养学生机械系统方案创新设计能力为目标，以设计为主线，建立理论教学和实践教学为主体的新教学模式。

该教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合，合理地确定课堂和实践重点，着眼于学生综合素质的培养。该教学模式提倡学生带着问题学习的理念，突出以学生为主体的教育模式，以工程设计实例为载体，贯穿教学过程始终，体现学习-设计-再学习-再设计的循环渐进的学习过程。在机械设计基础课程教学中只有密切联系工程实际，不断加强对机构及机器的研究和分析能力，才能更有效地激发出学生的学习兴趣，培养和提高学生的设计与创新能力。在教授的过程中通过更新教材内容、增加实践环节，使理论教学的第一课堂与实践教学的第二课堂有机结合，相互协调，从而营造理论学习-设计实践-实验三维一体的学习氛围，以培养综合素质高、专业面宽广、创新设计能力强的实用性、技能型机械工程专业复合型人才。

3小结

通过对机械设计基础课程的现状及教学中存在的问题分析，提出了几种课程教学模式的探讨：从学生学习兴趣的激发、教学方法的改革以及在教学过程中对学生创新能力的培养方面加以重视和探索。教学实践表明，这些教学举措在激发学生的学习兴趣和提高教学质量、培养学生实际动手能力、创新能力及综合知识运用的能力方面取得了良好的效果。如果能将其余后续专业课课程教学方法同该门基础课程教学模式结合起来，使整体的教学计划形成通畅脉络，学生的思维方式和学习模式将得到进一步巩固和实践，有利于提高学生的创造性思维、形成专业领域的综合的设计能力，能够为进一步培养学生工程实践能力和创新设计能力奠定基础。