時間：2022-11-20 05:37:01
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械設計基礎知識，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
機械設計具有自身的程序，圖1為設計的基本程序。圖1機械設計的基本程序目前，機械設計教學中主要存在以下問題。
1.1教學內容過于防范
目前，機械設計這門課程包含的內容較多，有機械原理和機械設計。機械設計包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及的知識層面較廣，教學內容較散，且與其他課程有著很多重復，如機械設計學科中有一項螺紋連接的相關教學內容。可見，教學范圍與機械設計這門學科的學習原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設計參數要求，和機械制圖中的減速器設計相關知識存在較高重復率，不僅在學科的學習層次上造成混亂，還浪費了學生的學習精力。
1.2與時俱進能力不強
機械設計這門學科的實用性較強，同時其教學內容隨著科技的不斷發展而不斷變化。所以，傳統的教學內容如果不進行更新，很難滿足現代社會的需求。現代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統性。因此，現代機械設計學科緊隨時代的變化而改變，將傳統的設計技術進行時代元素的融入。如今，很多相關院校對機械設計教學中的設備結構、設備強度和運動學等技術的教學比較注重，教學力度也較大，使能源問題、環境問題的教學很少涉及。尤其是安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計教學無法滿足現代人們的生產需求。
1.3教學方式落后
很多相關院校對機械設計的教學仍然采用講學通用的原則，對于教學中的重點知識，讓學生采取理論知識記憶的灌輸性傳統學習方法，而對這門學科的實際應用教學涉及較少，僅僅加深了學生的相關知識或原理的理解。同時，缺乏案例式教學、現場教學以及討論啟發式教學，在學生的學習過程中沒有充足的時間進行自主探索，嚴重阻礙學生對知識的理解與掌握，同時一定程度上阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發展。因此，應當對機械設計教學體系進行創新。
2創新機械設計教學體系措施
2.1調整教學內容
機械設計的學科教學內容應從實際出發，注重教學的整體性、實踐性以及創新性。如今，很多學生對于機械設計的基礎知識掌握不明確。所以，機械設計教學中應當遵循適度夠用的理論知識學習原則，可采取重點學習、部分理解等方式。首先，教學內容要清晰精簡，要精簡機械設計這門課程的教學內容，避免學生在相關知識的學習中產生知識重復。同時，在學生的實際應用教學中，如實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業論文以及課外科技活動等注重實踐運用的教學環節，不但要適度融入相關基礎知識，還要增加其課程。其次，要注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，將其中關聯性與聯系性較大的知識急性整合學習。最后，在機械設計的教學過程中應當注重知識點的增設。不僅要注重知識的重點性，還要考慮知識的完整性，可以增設以電、液為動力的機構組合，結合實際的典型機械等新內容，使學生全面認識現代機械，以適當前生產實際需要，方便計算機輔助設計的應用和推廣。
2.2加強學生能力培養
機械設計是一門極具實踐性的課程，過程中應當注重學生設計技能和創新能力的培養，以培養學生技術應用能力為主要教學目的，同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創新意識以及社會實踐能力的培養。實際教學過程中，教師應當徹底摒棄傳統的灌輸式教學模式，在講解相關理論知識或原理時，注重培養學生總結結論的能力。同時，在相關知識或原理的講解時，融入其在實踐中的應用，堅持產、學、研相結合，體現機械設計教學的基礎性、系統性、實踐性以及現代性。
2.3創新教學方法
目前，相關院校的招生多是面向全國，導致各種學生的機械設計學習基礎不一。因此，要不斷創新如今的機械設計教學。教學過程中，應當加強直觀教學，在學生學習相關理論知識或原理的同時，讓學生接觸各類種機械、機構、零件、部件、圖紙，提高學生相關知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現代教學技術，借助計算機和互聯網，利用虛擬現實技術和仿真軟件系統，開展機械設計的現代化、立體式教學。此外，教師在機械設計的實際教學中，應當盡量減少相關知識或原理的理論推導，運用例證講清思路，加深學生對相關理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。
2.4增加教學實踐
機械設計是一門較注重實踐運用的學科，教學時教師不能僅僅注重學生的知識學習，要更加重視學生的知識運用，如繪制機構運動簡圖。圖2為機構簡圖的繪制步驟。以四桿機構為例，結合日常見到的篩東西、磨豆腐等，布置設計任務。在四桿機構的講解過程中，不斷提醒雙曲柄機構、曲柄搖桿、雙搖桿機構分別有什么運動特性，能轉化為什么樣的運動形式，現實生活中有哪些物品用到了這些機構，不斷啟發引導學生思考設計任務。一個機器少不了動力，因此課程中增加電動機的選用環節。學生設定自己運動機構的各種參數后，按部就班選用電動機，由此掌握效率等概念，并對整體的機器建立一個大概的認識。電動機選好后，考慮減速的問題。這時，可以引進齒輪機構（包括蝸輪蝸桿）、帶傳動、鏈傳動。齒輪機構重點講傳動比的分配、計算及選用，對于漸開線的形成等和現場應用聯系不密切的內容可忽略不講。帶傳動、鏈傳動重點講傳動特點和應用。此外，學習過程中要加入查手冊選材料環節，把時間用到應用實踐上。
3結語
目前，我國機械設計教學體系仍然存在教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發展以及教學方式過于陳舊和落后等問題。因此，在機械設計實際教學過程中，應當調整教學內容，加強學生能力培養，同時不斷創新教學方法，以期為國家培養更多機械設計創新性人才。
作者:李愛軍 徐紅芹 王紅梅 單位:山東理工大學機械學院
參考文獻
[1]金京，羅聲.基于創新能力培養的機械設計類課程教學改革與實踐[J].紡織服裝教育，2012，27（6）：534-536，539.
[2]錢抗抗.創新教育模式的理論研究與改革實踐——淺談機械設計基礎的微課開發與實踐應用[J].職業，2016，（11）：45.
關鍵詞： 機械設計基礎 課程特點 教學方法 教學內容 考核方式
機械設計基礎課程是高等學校工科非機類專業學生一門很重要的基礎課，其中材料專業、電器專業、工業工程和工業設計，甚至管理類的某些專業等均會學習應用該課程的相關知識。這些專業的學生不具備機械專業相關的基礎知識，進行該課程的教學對于老師和學生都是不小的挑戰。目前對于該課程教學方式已經進行多方面的研究[1-5]，對相關課程的教學具有一定的指導意義。筆者根據多年從事機械設計基礎課程教學的體會，分析該課程的特點，然后了解相關專業學生的特長，從以下幾個方面對該課程的教學方式進行探討。
1.機械設計基礎課程的特點
機械設計基礎課程包括機械原理和機械設計兩門課基礎知識的綜合，內容多，知識面廣，主要研究機械中的常用機構的運動副、自由度計算、一些專用術語、通用零部件的工作原理、結構特點及基本的設計理論和計算方法等。
2.相關專業學生的特點
機械設計基礎課程主要是針對非機類專業學生的一門很重要的基礎課，這些專業的學生不需要對機械設計的相關理論和方法深入學習只需掌握構件之間的連接、各種傳動的結構及工作原理等知識。比如對管理類的學生，偏重文科知識的學習，對于首次接觸機械通用零件和常用機構，常常會比較迷茫和不知所措。專業老師也很頭疼，認為很簡單的專業知識，花很長時間講解，學生理解還是很困難。但是機械設計基礎課程涉及的內容在生活中隨處可見，比如一些常用的健身器材四桿機構腳踏器等，無論什么專業的學生在工作和學習中均避免不了會碰到。針對這些情況，根據多年機械設計基礎課程教學的體會，在教學方法、教學內容及考核方式上進行改進，因材施教，從而達到比較好的教學效果。
3.教學方法的改進
（1）激發學生的興趣
機械設計基礎課程的內容對于工業工程和工業設計及管理類的某些專業的學生而言比較枯燥，如何激發學生的興趣呢？首先借助多媒體技術展示一些生活中常見的一些機構比如拖把擠干器、手壓抽水機、飛機起落架、畫板支撐機構和雨傘等每個人都會接觸的常用機構。同時結合機械設計基礎的專業術語講解，學生就相對容易接受和掌握，而且印象深刻。在教學過程中把近幾年湖北省學生機械創新大賽的作品展示給學生，同時講解各種機構設計的巧妙之處，機械設計并不枯燥，也是很有趣的，從而調動學生學習課程的積極性。
（2）加強實驗教學
理論講解對于學生來講過于抽象，常常如墮五里霧中。結合學生情況，多組織學生到機械實驗室參觀各種常用機構和通用零件，對一些常用零件分別命名，使學生走近零件和常用機構，并且認識它們，結合處于東風公司專業廠所在的城市，尋找一些汽車零部件及各種不同失效形式的零件，讓學生有一個感性認識，結合理論知識從專業的角度對失效方式進行總結和講解，使學生感覺學有所用。針對一些常用機構，引導學生多動手，讓一些機構動起來，然后先讓學生尋找原動件，以及運動傳遞路線和執行構件，分析構件與構件的連接方式。結合課本內容老師演示一步一步講解，這樣學生就會學得有意思。
4.教學內容的改革
針對不同的專業學生，提煉關鍵內容，有重點地授課。比如對于工業設計專業的學生，畢業后主要從事工業產品創新設計及相關的服務模式和商業模式設計、平面廣告設計等領域的開發、研究、策劃。對于機械設計基礎課程，學生只需掌握各構件之間的連接、一些常用傳動機構及相關工作原理等知識，因此重點不在各構件的受力分析、具體設計和詳細的理論計算，而是知道生活中有這些機構和通用零件，以及這些機構的工作原理，在具體地進行工業產品創新設計時，在不影響產品的主要功能下，對產品進行有創意的外觀設計。
5.考核方式的改革
對于機械類專業的學生，機械原理和機械設計主要是以閉卷考試的方式進行考核，使學生對理論知識有一個深刻的掌握和理解。但是，對于非械機類專業的學生機械設計基礎課程的考核方式要有所改變。先要明確學生學這門課的目的是熟悉和了解一些常用機構和通用零件的工作原理，具備最基本的機械設計基礎知識。因此在考核方式上可進行如下方面的改革。
（1）課堂考核
當學習一些認為學生需要的知識點時，可課前告訴學生這部分要課堂考核，講解后出一至二個題目讓學生做，交上后，再講一次，以加深學生對知識點的理解。舉個簡單的例子，公交車門開閉機械傳動部分，先放動畫，講解工作原理，指出原動件，以及傳動路線和執行構件和構件間的連接方式，讓學生畫出機構示意圖，并且計算機構自由度，然后交上來，最后把正確的機構簡圖一步一步畫出來進行詳細講解。根據學生所交資料的情況給相應的成績。
（2）課堂討論和講解
當講解到某一個與生活密切相關的零件或者機構，就讓學生自由發言并相互討論。比如火車上常用的拖把擠干器，把照片和工作過程放過以后，問學生坐火車注意到了沒有，有沒有其他形式的拖把擠干器，同時鼓勵學生在生活中要多觀察和思考。同時讓每一個同學準備自己感興趣的知識點給五分鐘時間到講臺上講解。這樣學生由被動到主動學習課本知識，并且鍛煉學生面對多人的敢于表現自己的能力，最后根據學生的表現情況給出成績。
（3）制作模型
讓學生根據觀察分析生活中的常用機構，制作實物模型，這讓學生興趣很高。特別是工業設計專業的學生，盡情發揮專業特長，制作出各種各樣形狀和不同顏色的作品，而且具備機械常用機構的功能。這比一些機械專業的學生做的還要精致和漂亮。而且不同專業，不同的思維方式，常常誘發學生不同的創新思維。根據作品情況給一個成績。
（4）開卷考試
利用最后一節課，出幾道題，開卷考試并結課。結合幾部分考核，給一個綜合成績。
6.結語
通過對機械設計基礎課程特點及學生的專業特點進行分析，從教學方法、教學內容和考核方式上進行改革。在具體的教學實施過程中，激發學生的興趣，發揮學生的特長，提高學生的能力。因此，教育工作者要不斷探索出更多適合學生的教學方法，切實提高該課程教學質量，培養學生的工程意識，使所培養的學生更貼近、滿足社會的需求。
參考文獻：
[1]趙海賢，孫占剛.工業設計專業《機械基礎》課程改革與實踐[J].承德石油高等專科學校學報，2014，16（1）：39-42.
[2]閆存富，孔令云，張崇杰.機械設計基礎課程設計教學研究[J].中國電力教育：2014，297：125-126.
[3]張珂.機械設計基礎課程數字化設計能力培養的教學改革思考和探討[C].第二屆心理學、國際會議管理和社會科學國際會議，2014，31：35.
關鍵詞：3+4；機械設計制造及其自動化；人才需求
作者簡介：黃小璜（1968-），男，江蘇常州人，常州劉國鈞高等職業技術學校高級教師，研究方向為職業教育教學管理；陳勇將（1982-），男，江蘇鹽城人，常州工學院講師，博士，研究方向為機電系統精密控制技術。
基金項目：2015年常州教育重點改革創新項目“現代職業教育體系建設――‘3+4’中高職銜接模式”，主持人：黃小璜；2015年江蘇省高等教育教改研究課題“中職與普通本科‘3+4’分段培養技術技能型人才的研究與實踐”（編號：2015JSJG115），主持人：李俊生、潘雪濤。
中圖分類號：G715 文獻標識碼：A 文章編號：1001-7518（2016）26-0086-03
目前，我國機械制造業勞動隊伍中，高技術技能人才的比例遠遠低于發達國家，嚴重地制約了產業轉型升級和制造業的國際競爭力。傳統的學徒制培養高技能人才的方式已不能完全適應經濟社會發展的需要，必須通過地方職業學校、高等學校正規學制系統培養高技術技能型人才。機械設計制造及其自動化專業“3+4”中職與本科分段培養模式，即學生通過中職3年的文化基礎與專業技能學習，平時考試成績達到本科學校的要求，并通過第三年的轉段考核，就可以直接升入本科學校進行4年的機械設計制造及其自動化專業學習，成為未來的工作現場技術工程師和技師“雙師型”技術技能人才。
一、機械設計制造及其自動化專業人才需求調查分析
（一）調查內容
調查內容為機械制造與自動化專業人才需求狀況，主要包括人才結構現狀、人才需求的數量與質量、企業對從業人員的能力要求、對學校教學的意見與建議等。
（二）調查對象
調查對象設定為制造業企業一線工人、技術人員、技術管理人員（含研發部、制造部、車間主任等）、技術負責人、人力資源負責人、營銷人員。本次機械制造與自動化專業人才需求調查問卷共發出83份，收回72份；其中國有企業4家，占此次反饋問卷的5.9%，外資和合資企業25家，占此次反饋問卷的35.3%，民營企業43家，占此次反饋問卷的58.8%。
（三）調查結果
1.機制專業畢業生需求數量逐年遞增。企業近三年對機制專業畢業生的需求狀況中，逐年遞增的有42家，占58.80%，基本持平的有30家，占41.20%，數據及其分布如表1。
2.機制專業畢業生相應技能證書被看好。對企業關于機制專業畢業生獲得數控操作技能證書的態度展開的調查數據如表2所示，其中企業對機制專業畢業生獲得數控操作技能證書看好和較看好占主流，無所謂和不看好僅占小部分，這可能是因為調查企業的崗位的不同，對待操作技能證書側重不同。
3.研發、操作與維護崗位需求度較高。企業對于機制專業畢業生最需要的崗位調查數據（其中包含多選）如表3所示。由表3可知，企業對機制專業畢業生最需要的崗位是產品研發和設備的操作與維護，部分企業對產品銷售崗位占有一定比例，根據問卷反饋，少數企業對機制專業畢業生的技術儲備和工藝設計有需求。
4.企業青睞機制專業畢業生的專業技術能力。在調查中，企業對機制專業畢業生能力要求調查數據（其中包含多選）如表4所示。從表4中可以看出，企業對機制專業畢業生的專業技術能力很重視，同時對學習、溝通、解決問題、計算機能力等也較為看重，創新、外語、職業道德、文化素質等也成為人才篩選的重要條件之一。
二、機械設計制造及其自動化專業“3+4”人才培養思考
隨著社會經濟迅速發展與產業轉型升級，制造業對高素質的技術技能型人才需求逐步增加。傳統職業教育培養出來的人才有較強的實際操作能力，但是由于缺乏扎實的專業理論知識與持續學習能力，已經遠遠不能滿足企業對高技術技能人才的需要。而普通高等教育培養出來的學生專業理論知識較強，卻由于缺乏足夠的專業技能訓練，導致操作能力不足，無法滿足企業的需要。高級技術型人才的缺乏已經逐漸成為了制約我國企業技術進步、技術創新能力提高的瓶頸[1]。因此，機械設計制造及其自動化專業“3+4”人才培養模式是一種必要的大膽嘗試，以期培養出既有扎實理論基礎，又有較高實際操作能力，滿足社會發展的機制類高技術技能人才。
（一）夯實專業基礎，提高學生專業素養
傳統的職業教育過于注重學生操作能力的形成，對專業基礎知識要求不高，往往停留在“必須、夠用”的程度。通過調查發現，企業比較看重學生的專業基礎與專業技術能力。相關行業專家也認為學生的基礎知識要扎實，理論分析能力要加強。通過對以往畢業生的調查也發現，專業理論知識對他們的工作影響較大，占43.01%，如表5所示。因此，“3+4”培養模式在實施過程中，一定要在培養學生實際操作能力的同時夯實專業基礎，提高學生的專業素養。在課程設置時，一定要注意保證機械制圖基礎、機械原理、工程力學、機械制造工藝裝備、先進制造技術、常見機械加工設備等專業基礎知識，讓學生具有較寬泛的專業基礎知識，以適應社會產業結構調整與轉型升級的需要。
（二）貼近生產實際，增強學生實踐能力
機械工程實踐性很強，如車床操作、數控機床操作與編程、車間現場工藝設計、產品質量檢驗等崗位對學生的實踐操作能力要求很高。實踐能力是機械設計制造及其自動化專業學生一項核心技能，是培養分析能力、解決問題能力、創新能力的有效手段之一。通過對以往畢業生的調查也發現他們更看重在校實踐能力的形成，具體如表6所示。因此，“3+4”在設計培養方案時應注意：一是設置長學時的課程，訓練學生具有扎實的識圖、繪圖能力。二是加大工程力學、機械原理和機械設計的學時投入和學分占比，配合課程設計，訓練學生分析能力。三是中職階段應加大對各類實習和技能的考核，使學生獲得多維的感性認識、增強動手操作的能力。四是本科階段要充分保證一整個學期的頂崗實習，培養學生較強的分析問題、解決問題能力以及團隊協作能力。
（三）關注核心能力，考慮學生整體發展
職業能力是人們從事某種職業的多種能力的綜合，可分為一般職業能力和專業能力。一般職業能力也稱為核心能力或軟能力，包括與人交流合作能力、創新能力、發現與解決問題能力、外語應用能力等。有調查顯示企業最看重畢業生的工作態度，如責任心、敬業精神、工作主動性等，其次就是畢業生解決問題的能力、學習能力和與人交流合作等核心能力[2]。如今，非專業能力在學生的整體、長遠發展中的作用越來越大。核心能力強的學生能夠善于與人合作，處理好與同事、領導的人際關系，在解決問題的同時能夠對技術進行創新，發揮自己的潛能優勢。在對企業進行調查時也發現，企業除了看重學生的專業技術能力，其次就是解決問題能力、學習能力、團隊協作能力。因此，機械設計制造及其自動化專業“3+4”培養模式在人才培養時不僅要使學生學到專業知識和專業技能，更重要的是讓學生學會如何適應新的環境并具備在新環境中不斷學習、創新、自我發展的能力。
（四）準確定位目標，把握學生發展方向
根據行業咨詢和調研，企業對制造業技術技能人才的技術能力要求主要體現在機械創新設計、機械設備操作與維護、數控機床編程、機械設備質量檢驗上。企業需要一大批不僅具有技術分析能力、推理能力、系統集成能力，而且能夠懂工藝、會操作、能維護的高技術技能型生產一線技術人才。此外，企業對畢業生的非專業能力也提出了更高的要求。因此，“3+4”培養目標的準確定位顯得尤為重要，根據目標在一定程度上把握學生發展方向。可以按照以實踐導向，以校企合作為支撐，專業與課程相互銜接的思路，突出高技術技能人才培養的要求。其人才培養目標可以定位為：以科學發展觀為指導，以改革創新為動力，基于“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，滿足區域經濟建設需要與機械行業企業發展需求，主要培養掌握機械設計制造及其自動化專業基礎知識與技能，具有創新意識與創新能力，能夠在機械行業生產第一線從事機械制造工藝設計、機械設備維修、數控加工編程、機械行業運行管理和經營銷售的高層次技術技能型人才。
參考文獻：
關鍵詞 機械電子學 項目驅動課程 課程群
中圖分類號：G712.3；TH-39 文獻標識碼：A
1研究背景
2012、2013、2014、2015連續這四年以來，高職機械電子學專業的畢業生的工作與所學專業的相關性均低于全國其他高職專業的平均水平。換句話來說就是近四年來的高職機械電子學專業的畢業生在畢業之后大部分人從事著與學校所學專業幾乎無關的工作。因此，高等機械電子學專業的人才供給與市場需求之間還存在很大的偏差。分析出現這種偏差的原因，在很大程度上是因為高職院校機械電子學專業的課程設置已經不能適應當今的經濟發展與社會需求了。所以各個高職學院的機械電子學專業要根據目前的市場和社會需求、重新確定專業定位，全面的整合教學內容， 選擇能夠提升學生就業潛力的課程內容。
2高職機械電子學專業教學內容的選擇與課程體系的構建
2.1選取專業課程內容的方法與原則
2.1.1選擇不同的課程模式來安排專業課程
在課程安排中可采用“以專業化生產過程為課程安排主線”、“圍繞生產項目組織課堂教學和實訓”以及“以職業實踐為導向安排課程”等不同的模式來安排專業課程內容、在教學過程中采用案例式或者實例式教學。
2.1.2在課程選擇過程中遵循實用原則
在課程選擇過程中要安排好“描述性知識”和“程序性知識”這兩部分的教學內容。“描述性知識”主要用來說明事物的各種性質、特征以及狀態，通常用來區別和辨別事務。“程序性知識”是只能借助某種具體的作業形式間接推論其存在的知識。“描述性知識”用來解決“是什么”的問題而“程序性知識”解決“為什么”的問題。
2.1.3要改變課程內容選擇的標準
高職機械電子學專業的課程選擇要從原來力求單一學科知識的完整性逐漸向諸多相關學科知識的綜合性轉變。例如《機械設計基礎》這本教材的課程內容可綜合機械原理、機械設計、接口技術、機械工程材料等內容，在課程實施過程中按機械設計的過程組合上述內容的教學。
2.2專業課程內容綜合模式
2.2.1綜合基礎專業課程
高職機械電子學專業的課程包含了機械制造、電子技術、計算機技術等模塊的基礎知識。傳統高職機械電子學專業的課程安排中每個模塊的基礎知識都要由幾門相關專業基礎課程來完成。具體分析這些相關專業的教材，會發現其具有將這些課程綜合的條件。例如機械制造技術這個模塊的基礎知識一般由機械制圖、計算機基礎、計算機繪圖、機械設計基礎、公差配合與技術測量、電工學及工業電子學、工程力學、機械原理、等課程組成。基礎專業課程綜合中可將計算機基礎和計算機繪圖這兩門課程綜合；將機械原理、機械設計基礎以及機械制圖這三門課程綜合。
2.2.2綜合核心技術課程
高職機械電子學專業在新的就業形勢下要做到針對職業崗位安排教學內容。核心技術課程的課程內容安排要以核心技術為主線緊密的結合起來，綜合為一門新的技術課程。由核心技術組合的課程不僅包含基礎含理論知識，也包括理論與實踐相結合的教學內容，具體如何組合就要根據各個高職院校的具體情況而定。例如：數控機床操作這個崗位是所有機械制造企業比較重要的崗位之一，以數控機床操作為核心技術可供綜合的課程有：機械材料基礎知識、零部件加工及裝配工藝、計算機編程設計。如果高職學生能夠認真學完這一綜合課程之后，在企業的生產實踐環節進行練習操作，畢業之后就能勝任數控機床的編程以及操作工作。
2.2.3綜合核心技術與支撐技術課程
核心技術是專業技術的核心，而支撐核心技術的支撐技術普遍屬于專業基礎。如果將核心技術與支撐技術以及其他的相關課程綜合，打破高職機械電子學專業傳統的三段式課程設置，形成一種新的課程設置模式，或許會為高職院校學生的培養提供新的方向。目前國內外有不少學者在探討打破基礎課、專業基礎課以專業課這三段式的傳統課程結構的可能性以及利弊。許多學者主張將專業課與專業基礎課綜合起來，形成基礎課和專業課的模式。這種綜合核心技術與支撐技術課程模式的教學能夠使學生投入更多時間學習專業課。
3實施高職機械電子學專業課程建設的措施
3.1重視課程的個體差異， 實行開放式教學
在機械電子學專業的課程安排中選擇應用性、操作性以及技術性強專業課程，在專業課程的教學計劃中針對市場需求的某種能力進行有目的的培養，根據培養目的組合課程模式。這樣高職院校畢業生就能夠滿足社會上的職業需求，從事與所學專業相關的職業。
3.2 在教學過程中要嚴格控制教學質量
由機械電子學產業界、機械電子學專家、學校的管理層、相應專業的教師等編寫機械電子學課程大綱，然后由專業任課教師根據課程大綱實施教學。在教學過程中，要有完整的嚴格的教學管理制度來保證教學質量。
3.3實施措施控制課堂教學質量
各高職院校要加強對專業課教學質量的監督和評估。建立一套適合本院校的、有理論依據的、具體可行的評價機制，并通過考試等各項措施及時反饋專業課的教學質量信息。
3.4積極發揮教師在專業課程建設中的作用
在高職機械電子學專業課程的建設中，不僅要有效發揮教師隊伍的帶頭作用，而且要培養大量的能夠把理論知識與實踐過程結合起來的教師隊伍，鼓勵他們積極投入到課程建設和課程改革中。
參考文獻
關鍵詞：機械基礎 課程教學內容 課程體系 綜合設計
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0226-03
機械原理和機械設計兩門課程是學習機械基礎課程綜合設計的基礎，相關專業的學生在進入大學兩年后才能開始實踐操作機械設計，在開始動手設計一般機械之前，學生必須熟練掌握相關的機械工程材料、原理、設計等理論知識，能夠在實踐過程中靈活應用理論力學、材料力學和工程圖學等的相關知識。
1 機械基礎課程設計存在的問題及分析
1.1 機械原理課程設計存在的不足
多年來，很多高職院校傳統的課程設計有3個步驟：（1）制定設計題目。機械原理課程設計的題目基本一致，都是分析機器中的導桿系統的動態靜力情況和運動狀況，常見的機器就是用于機械制造和自動化設計的插床和刨床等。（2）觀察轉動過程中的飛輪。在設計題目的基礎上，觀察飛輪的轉動情況，從而計算出它在運動過程中的慣性力量。（3）設計機器結構。通過對機器導桿和飛輪的分析，實現能夠為這些機器設計凸輪和齒輪結構并使之相適應的最終目的。
教學體制設計的手段和方法上均上存在不足。通常情況下，教學過程中學生的設計題目幾乎都一致，這些大同小異的題目暴露了學生在操作實踐過程中敷衍了事，以完成任務的學習態度對待整個課程設計，沒有及時糾正以往設計的課程中的錯誤，在自己的課程設計中依舊重犯這些錯誤，使用乏味的設計題目單一的設計方法、手段，即使勉強通過了有關考核，學生的實際知識能力也沒有得到提高。
其次，培養體系缺乏全局性和準確性。以往的課程設計中，學生只注重分析機器的執行程序，忽略可機器的原動機和中間傳動系統，無法實現機器3個部分的協調統一，沒有經過全面系統的機械設計訓練，以至于設計理念不完整，設計結果不盡人意。
最后也是最主要的問題，學生的積極性、主動性和創造性不足。傳統的機械操作實踐往往為學生準備好了要設計的機器機構和設計方案，學生只需要按照既定的方案完成操作，不需要發揮過多的主觀能動性。我國21世紀的教育戰略是培養創新型人才，所以必須改變學生在傳統設計過程中創造性思維和自主設計能力得不到提高的局面，增強學生的理論知識教育和動手能力。
1.2 機械操作實踐設計現狀分析
隨著科學技術的不斷進步和市場需求的不斷發展，高職院校機械設計的傳統課堂已經不能滿足時代進步的需要，必須對舊的機械設計課堂進行改革，現將傳統的教學現狀分析如下。
教學方法和教學內容都無法為學生的實踐能力服務。教學過程中多采用“填鴨式”的教學方法，教學內容中的設計題目和設計目標都在老師事先限定的范圍，題目離不開對機器齒輪減速器的分析，學生完全按照老師講授的經驗完成整個設計過程，不積極發揮自己的主觀能動性，老師的主要職責也僅僅是為學生提供設計的模板，監督設計過程是否和自己的要求一致，在整個設計過程中，學生只需要掌握相關的設計公式和應用原理，將公式和原理死搬硬套進自己的課程設計中，并利用圖解法參考其他機器的減速器設計，沒有將減速器的設計與所用的機器聯系起來，只要完成經驗型的手工設計就相當于此次機械設計的圓滿完成。
機器的設計說明書的準確度和可信度不高。機器的說明書需要解釋清楚機器各個零部件和它們之間的相關關系，而傳統模式下的機器說明書顯示出，學生不完全知曉自己所設計機器的零部件之間的運動和裝配關系，甚至連零部件的形狀和性能也不清楚，說明書上的內容也只是參閱其他機器的說明書，只知道說明書上描述的是這樣卻不知道為什么要這樣描述。
機械操作實踐的要求不夠嚴格，上課過程沒有達到專業化和專門化。一方面，教室無法滿足許多個機械設計課堂同時上課，阻礙了正常的設計程序，影響了機械設計的最終結果，另一方面，許多學生的自我約束能力不高，在機器的數據記錄和編寫過程中存在造假行為，這一行為盡管節省許多設計時間、加快了設計進度，但是學生的課程設計質量和實踐能力都沒有得到提高。
綜上3種現狀，都嚴重阻礙了機械操作實踐的變革，必須加大力度培養學生的專業理論素養和實踐操作能力，以改變當前的落后現狀。
2 課程體系綜合設計研究
根據山西師范大學的“3.5+0.5”的培養模式和食品科學與工程專業的培養目標，教師在掌握機械基礎教學大綱的前提下，明確教學目的、任務和要求，結合學生認知特點和生產實際，精選教材。教材選用魏兵主編的“十一五”國家級規劃教材《機械基礎》。該課程教學計劃安排51課時，課時少，內容廣，必須對教材內容進行優化。合理選擇教學內容，以“必需、夠用”為原則。精講基礎知識和基本設計方法，強化公式應用，弱化公式推導。工程力學主要講解理論力學和材料力學的基本概念、機械零件基本變形形式和強度計算，熟悉構件的受力分析和計算方法；互換性與技術測量重點講授極限與配合，緊密聯系實際；工程材料主要講解工程材料的種類、牌號、性能和應用，以金屬材料和塑料為主，結合食品行業的發展，增加食品行業當前采用的新材料、新技術和新工藝；機械設計部分包括常用機構、連接、機械傳動、軸系，這部分內容和后續課程及生產實際聯系密切，工程應用多，屬于課程的核心內容，機械傳動中的帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動突出基礎知識和設計方法，強化設計方法和公式應用；機械加工基礎以毛坯的制造工藝和切削加工方法為主要內容；液壓與氣壓傳動重點是液壓傳動的原理、組成和特點，常用液壓元件的功用及常用的液壓回路。介于課程學時少，結合課程的特點，部分教學內容采用自學加輔導或講座的方式，引導學生多途徑學習。
2多種教學方法結合
機械基礎課程實踐性強，傳統的理論教學采用“填鴨式”的教學方法，教學過程中教師和學生之間缺乏互動，學生被動接受知識，學生感到枯燥乏味，不利于學生的學習。采用多種教學方法，激發學生學習積極性，變被動學習為主動學習。對于工程力學基礎、工程材料基礎知識、基本概念等采用講授式教學法。教學過程中教師要注意和學生的良好互動，避免注入式教學。機械設計中的常用機構、機械傳動、軸系難度大和實際聯系密切，采用討論式教學。理論知識講解前，選擇和生產實際常見的議題，在學生充分討論后，教師再講解，調動學生學習的積極性，避免了“教師教、學生被動學”的單一教學模式，達到事半功倍的效果。采用典型案例教學法，如以齒輪軸為典型案例，通過材料的選擇、結構設計、強度校核、公差與配合的選擇、機械加工工藝制定等環節，可以把工程力學、工程材料、互換性與技術測量、機械設計、機械加工的相關知識聯系在一起，架起了課程的橋梁，知識結構相互銜接，課程體系更加完善。
3采用多種教學手段提高教學效率
機械基礎課程的研究內容比較抽象，相當一部分學生在學習時因缺乏空間想象力和工程設計而產生厭學情緒[4]。課程學時少，內容多，采用現代教育技術方法，通過運用多種媒體，提高課堂效率，有效提高教學效果。講解平面連桿機構、機械傳動、金屬切削機床、輪系、液壓系統原理時，由于學生沒有實際生產經歷，缺乏相應的想象能力，采用動畫技術，生動形象，讓零部件運動起來，使抽象理論直觀化；講解連接、軸系、切削加工方法、液壓元件時，采用實物、幻燈片、圖片展示教學內容，生動形象，增加學生感性認識，拉近書本知識和生產實際的距離，加深學生對理論知識的理解，更好地突出教學重點和難點。
4增加綜合設計實驗教學內容
課程的實驗課時為4學時，傳統的實驗為認知實驗，實驗設備是機械基礎陳列柜和模型，以演示講解為主，時間多集中安排在課程中期。改革后，開放實驗室，學生自主實驗，不占實驗課時，時間安排每個模塊的理論課講授之前，學生遞交實驗報告。通過認知實驗使學生建立機械零配件的結構、機械加工、液壓傳動系統的感性認識，對機械基礎知識有一個初步了解。增加綜合設計實驗內容[5]。①軸系結構設計實驗。軸系結構是回轉機械的重要組成部分，軸系結構的性能決定機械的性能和壽命。軸系結構設計實踐性強，涉及內容多，靈活性大，是課程的重點和難點。通過拆卸、結構分析、裝配、調整、結構設計的全過程，學生掌握軸系設計的步驟和方法，培養學生的創新能力和工程實踐能力。②機械傳動方案的創新組合設計、分析實驗。傳動方案的設計是創新設計的主要內容，學生根據教師的要求，選擇傳動類型、自行設計傳動方案，根據設計方案自行組裝，以培養學生的綜合設計能力和動手能力。通過開設綜合設計實驗，在創新實驗的環節中，學生通過方案構思和改進、實驗操作和觀察，達到培養創新意識、創新設計能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的實踐教學環節
增加工程訓練，訓練時間安排在理論課開課后第6周。工程的本質是一種社會實踐，在科學的基礎上增加工程訓練的內容。學生知識面窄、面向工程實際不足，沒有足夠的工程訓練，現代工程設計思想、方法和綜合應用多方面的知識解決工程實際問題的能力不足。工程訓練中，學生學習金屬加工工藝知識，自己動手操作各種設備，使用多種量器具，增強動手能力，激發創新欲望，培養創新能力。增加課程設計，時間安排在理論課結束后進行。課程設計是實踐教學的重要環節，培養學生運用所學的知識分析和解決問題及獨立思考的能力。課程設計時間1周，工作量大、時間緊。采用接近工程實際的題目：一級減速器設計或小型食品加工機械等。每個學生的任務書各不相同，設計方案和設計思路完全由學生組織設計，充分發揮以學生為主的教學理念。學生基本具備機械傳動系統的設計計算、材料的選擇、會查閱資料，能夠正確使用國家標準，繪制工程圖的能力。通過課程設計鞏固所學知識，掌握機械方面的設計方法和步驟，培養學生工程意識、分析問題和解決問題的綜合能力。
6考核方式
改革課程考核方式，實行教學全過程多次考核和考查，提高平時成績在總成績中的比例[7]。理論考核采用閉卷考試，成績占課程成績的70%；實驗考核成績占課程成績的30%。細化實驗考核內容，從實驗準備、實驗過程、實驗效果、實驗報告多方面考核，注重實驗過程和創新能力的考核；工程訓練、課程設計單獨考核。
7結論
隨著我國的改革開放，我國的機械制造業有了迅猛的發展，它支撐著這個國家的工業和國家經濟的發展。在國家對經濟的宏觀調控，機械行業呈現穩步上升的發展趨勢于機械行業的發展越來越趨向于高度自動化、高標準質量、現代信息管理技術等方向發展，需要具有專業素質高的應用性、創新型人才。通過調查分析，高校專業人才培養模式仍然停留在以前的傳統模式，人才培養方案不健全、不完善，教學內容、課程設置等沒有形成系統，教學方法和手段落后，同時對學生缺乏創興能力的培養，不能理論與實踐相結合等，這些都阻礙了對機械設計專業人才的培養，也使得大學生畢業后無法滿足社會的需求，這些都對專業教學進行改革，建立適應社會發展的機械設計人才培養模式。
二、確定專業人才培養目標與規格
21世紀，對人才的需求不僅僅需要專業知識與技能，更需要在此基礎上具備信息技術應用能力、實踐能力和合作能力等。通過對專業教學改革背景的分析，對機械設計制造及其自動化專業人才培養的目標是：
（1）人才培養規格的定位
對機械設計的基礎理論進行系統地學習，同時學習計算機信息技術和微電技術，接受現代機械工程師的訓練并具備各種專業基本技能，培養應用型人才。
（2）人才培養目標的定位
人才培養的核心是人才整體素質的培養，除了具備過硬的專業技能，還要具備良好的人文素養和社會實踐能力，能有較強的適應能力和分析解決實際問題的能力。市場經濟的特點是競爭，專業技術人才要有競爭意識和創新精神，這樣才能適應我國新世紀對人才的需求。
三、改革機械設計制造及其自動化專業人才培養模式的建議
（1）制定合適的教學計劃，建立科學的課程體系
為了更好地實現專業人才培養的目標，適應社會經濟的發展需求，改革人才培養模式，全面提高專業人才的素質，轉變更新教育觀念，既注重基本技能的訓練又要加強對學生綜合能力的培養，注重學生的個性發展和創新意識，因材施教，充分調動學生的積極主動性。制定合理的教學計劃，對人才培養的專業方向和規格有明確的指導，教學內容要與時俱進，以達到整體教學計劃的最優化。建立科學的現代課程體系，注重課程之間的聯系，專業課程和非專業課程有機結合。通過系統的理論學習和專業技術基礎技能培訓的專業課程學習，使學生掌握扎實的專業基礎知識，獲得各種基礎能力的培養。非專業課程包括專業的選修課和學校的公共課，這些課程從橫向對學生的知識進行補充，對學生的政治思想、人文素質適應社會的能力等各方面進行培養，學生可根據自己的興趣愛好和優勢，有選擇的進行學習。
（2）加強對專業人才培養的環境與條件的建設
良好的教學環境和條件是培養學生的綜合素質的基礎，不斷加強教學管理制度的建設，完善教學條件。學校通過對教學資源進行整合，通過與科研平臺的緊密結合，積極調動學生參與科技創新活動，拓展學生的實踐能力，培養創新精神。學校多組織一些科技設計大賽和科技宣傳活動，既能讓學生感受到科技創新和工程文化的氛圍，也能讓更多的學生又鍛煉和展示實踐的機會。對學生的評價機制采取多樣化方式，不僅考核學生的基礎知識，還要注重對綜合能力的考核，促進學生的全面發展。
（3）注重實踐教學，培養學生的創新能力
實踐教學是機械設計專業教學的重要部分，是學生把理論進行應用的關鍵環節，在加深理論感性認識的同時，更好地培養了學生的實踐能力和創新能力等綜合能力。所以應該加強實踐教學和實踐條件的建設，不僅僅要在實驗室進行學習，還要把課堂搬到工廠，在教師的指導下，讓學生獨立的去完成實驗項目。同時開展多種多樣的課外活動，培養學生的創新意識和創新精神。
四、結束語
關鍵詞：機械設計與制造；“2+1”人才培養模式；人才培養規格；人才質量
隨著第四次工業革命智能制造的時代到來，國家提出了中國制造2025，裝備制造業迎來了新的變革和升級。然后裝備制造業對機械方面高級技術技能型的人才需求也是日益增多，機械設計與制造專業作為高職機械類的一個傳統專業備受重視。高職院校有責任培養能從事制造業生產、建設、管理、服務第一線需要的德、智、體、美全面發展的技術技能人才。這類人才在社會可以成為從事機械制造領域設計制造、應用創新等工作。如何培養高職機械設計與制造專業的高質量人才，如何提高教學和課程質量，如何優化人才培養模式，這是機械專業的人才培養領域重視的問題。
1專業背景
機械工程技術的發展對交通運輸、農業、國防、航空、航天、通訊等所有工業和科學技術部門都很有比較大影響，機械工業是各種工業的心臟和核心。機械設計與制造專業是一個傳統機械學科專業，與這個專業相似的專業有機械制造及其自動化、機械制造工藝及設備等。這個專業主要包括機械設計和機械制造兩方面。機械設計方面是根據機器的用途和要求，先確定合理的驅動和傳動方案，要求寬廣的專業知識，以便針對不同情況做出不同的選擇，然后繪在圖紙上。機械制造方面主要是通過各種加工方法保質保量地加工出圖紙上的零件，并把它們裝配成合格的產品。專業的傳統人才培養模式是與就業崗位匹配的“訂單式”人才培養模式，該模式也在不斷改革和優化，迭代出新的模式[1]。
2人才培養模式
2.1實行工學結合的“2+1”人才培養模式
專業實行理論教學與實踐教學并重的工學結合的“2+1”人才培養模式，模式如圖1所示。即在保證理論教學和實踐教學1：1的前提下，前兩年以理論教學、校內、外實踐教學為主，第三年安排綜合實訓與企業頂崗實習，最終實現本專業的人才培養目標。
2.2培養目標
搭建基礎的機械人才平臺，以服務機械工業為目標，以學生最終就業為導向，廣泛開展校企合作，明確崗位職能，特別加強實踐技能的培養，按照“2+1”人才培養模式的校內實踐和校外實踐要求安排從技能實訓-校內實踐-模擬綜合實訓-頂崗實習（符合機械設計與制造專業的真實工作崗位標準）[2]。具體目標在于培養適應社會主要現代化經濟建設需要，德、智、體全面發展，具有從事機械產品的設計制造、編制實施機械加工工藝、輔助設計機械加工工藝設備、檢驗與控制產品質量，能夠管理企業生產以及現代化機床的操作、調試等方面的高素質人才。
3培養規格和標準
將“2+1”人才培養模式展開看通過三層結構的搭建構成專業人才的培養規格，以技能職業證書為考核機械設計與制造專業人才的標準。
3.1素質結構
機械設計與制造專業的人才應具備一定的基本素質，這里包括思想道德素質、心理素質、身體素質、文化素質。基本素質是作為各種人才培養的基本能力要求，比如具有良好的身體素質才能勝任現場工作與操作的要求。此外，還要求有職業素質，具體來講要由好的專業知識和扎實的專業技能，具有良好的社會活動能力等。
3.2知識結構
按照企業崗位任職要求和自己今后不斷學習的基本要求，機械設計與制造專業的人才應有一套完整的知識結構。第一，要有一定的基礎知識，比如科學文化常識等；第二，要有專業知識，專業知識就包括如機械工程圖的繪制、閱讀；機械加工工藝的設計；普通機床、數控機床的知識等[3]。
3.3能力結構
根據培養方案需求，能力結構主要有方法能力和專業能力。方法能力主要包括自我學習能力、信息處理數字應用能力和實踐動手能力。自我學習能力是要有一個良好的學習習慣來自主學習，信息處理數字應用能力是能根據專業領域的需要，運用多種媒介、多種方式采集、提煉、加工、整理信息。實踐動手能力是能綜合運用所學專業知識，及時、正確地處理生產中存在的各種問題。專業能力特指機械設計與制造專業人才應具備簡單機械產品的設計能力、機械技術方面基礎理論知識以及三維造型、自動編程、自動加工能力等能力[4]。此外，加強校企合作，通過校內校外的實驗實訓不斷增強學生的專業實踐能力[5]。機械設計與制造專業的人才的應該具備一定的技能培養標準，要求機械設計與制造專業學生考取中級工技能證書，并且以技能大賽為導向，來將能力充分展現。證書如表1所示。
4結束語
基于機械行業迅猛飛速發展和對人才的迫切需要，機械設計及制造專業對于培養機械類人才尤為重要。本文這種以“2+1”人才培養模式培養的機械技能型的人才，在陜西高職類工科院校得以實施，通過學生在校內學習專業基礎理論和專業核心知識，在校外企業頂崗實習來實踐鍛煉，這可以使學生的理論和實踐能力不斷加強；最終學生就業率接近百分之百，就業之后企業社會反應良好，培養的學生更能適應企業的需要，滿足社會的需求。以實際數據證明該模式培養的人才質量較高[6]。未來機械設計及制造專業將會呈現多元化、信息化和實用化的特點，該專業人才培養模式在學生畢業走向職業崗位后通過調研反饋可以進行評估和改進，逐步探索和創新，使人才培養的方向動態實時地更新，為機械行業培養更多有用的人才。
作者:韓韜 單位:陜西國防工業職業技術學院
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關鍵詞：機械制造基礎；教學改革；高職院校
1概述
《機械制造基礎》課程不僅具有較強的理論性，更具有較強的實踐性，是高等職業技術院校機械類專業學生的必修課程，對培養學生機械設計能力、機械加工工藝制定能力、設備質量管理與維修能力具有重要的作用。但高職院校《機械制造基礎》課程的實際教學存在重理論輕實踐、學生學習積極性不高等問題，這與高等職業教育側重培養高等技術應用型人才的理念不相符合。針對這樣的教學現狀和培養目標，本文將主要論述高職院校《機械制造基礎》課程的改革問題。
2當前高校機械制造基礎課程教學存在的問題
當前高職院校《機械制造基礎》課程教學方面存在重理論輕實踐的問題。機械制造基礎課程理論教學和實踐教學聯系不夠緊密，這主要表現在多數高職院校將該門課程的教學機械的劃分為理論教學和實踐教學兩個部分，而實踐教學又分為校內實踐教學和校外生產實習，各部分分別由不同的老師承擔教學任務。由于每個老師都有自己的教學思路，這樣就難免導致理論教學和實踐教學在教學進度、課程安排、教學資源等方面協調上缺乏一致性，對某個知識點而言，實踐教學很可能在理論教學之前進行，學生在對理論知識不了解和實踐目的理解不透徹的情況下就開展實踐，違反了事物的發展規律，這就難免無法提高學生的動手能力，導致實踐教學達不到理論、實踐相結合的理想教學效果。高職院校《機械制造基礎》課程教學質量的評價體系不夠完善。當前高等職業技術院校主要通過期末考試考核學生的理論水平，通過課程設計的形式考核學生的實踐能力，用具體的分數或者成績等級評價學生的水平。隨著素質教育在我國的實施，本來就十分有限的教學課時被進一步的壓縮，在這樣的情況下為了達到教學任務，不少高等院校將《機械制造基礎》課程設計與《機械制造工藝》、《機械設計基礎》等課程的課程設計環節合并，通過一次課程設計考核學生對幾門課程的掌握情況。由于考核本來就不能覆蓋全部的教學要點，雖然課程設計成績評定方面針對機械制造基礎課程設置了幾個得分點，但是這進一步的削弱了《機械制造基礎》課程教學質量評價的針對性。
3信息化背景下高校機械制造基礎教學改革的措施
探索理論教學和實踐教學由一個教師任課的教學模式，合理劃分教學工作量，多個教師配合完成《機械制造基礎》課程教學任務。在制定學生的培養方案時，將《機械制造基礎》課程劃分為幾個不同的階段，比如讓三個老師分別負責機械金屬材料及熱處理模塊教學、鑄造等熱加工和車削等金屬切削加工模塊教學、機械加工工藝模塊教學，每個教師分別承擔相應模塊的理論教學和實踐教學任務，給每個模塊分配相應的教學課時和任課周次，通過三個老師協同配合同樣能完成《機械制造基礎》課程的教學任務。由于這樣的教學模式下每名教師不必承擔整門課程的授課任務，還樣有利于提高任課教師的教學水平。通過這樣的教學方法能有效的解決《機械設計基礎》課程理論教學和實踐教學聯系不緊密的問題。制定更加合理的高職院校《機械設計基礎》課程教學質量評價體系，探索將課程設計放在教學任務的后半部分，在每門課程的最后安排時間完成該門課程的課程設計。課程設計是對機械類專業學生機械制造基礎知識和能力的全面檢驗、鞏固和提高，是《機械設計基礎》課程至關重要的教學環節。將《機械設計基礎》課程的課程設計與其它課程的課程設計合并，應對教學課時不足的情況是不可取得，學生對《機械制造基礎》課程教學感到枯燥，應該充分認識到課堂教學效率還有很大的提升空間，任課教師應該想方設法的提高學生學習的積極性，對階段性的教學任務都應該安排相應的小型考核，并將作為平時成績計入期末成績，作為課程考核的一個環節，通過這樣的評價方式提高《機械設計基礎》的教學效果。加強對高職院校學生自學能力的培養，充分利用學時壓縮給學生提供的自主學習時間。在國家大力倡導素質教育的背景下，高校各學科課時都被極大的壓縮了，任課老師的授課時間少了，向學生傳授的專業知識并沒有一點減少，教師不得不加大單位時間內專業知識的傳授量，這直接導致教師不得不面對教學任務難以完成的事實。針對這樣的情況，教師應重點傳授給學生學習的方法，更多的發揮領路人的作用，將學生學習的主觀能動性調動起來，主動利用課余時間學習理論知識，在實踐課程學習的過程中主動發現問題并解決問題。學生把自主學習過程中遇到的問題歸納起來，在課上反映給任課老師，這樣老師就能集中講解學生不懂的問題，提高理論課程的課上授課效率和實踐課程的教學效率。
4結論
《機械制造基礎》課程是一門理論性和實踐性都很強的課程，但在高職院校教學過程中卻存在很多問題，課上教學效果并不是很理想。本文在介紹《機械制造基礎》課程性質、培養目標的基礎上，概括性的指出了當今高職院校課程教學中普遍存在的重理論輕實踐、課程教學質量評價體系不夠完善的問題，并針對這些問題，重點提出了信息化背景下高校計算機教學改革的措施，為當前高等職業院校課程的教學改革提供了參考。
作者:屈科科 解軍艷 單位:濟源職業技術學院
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關鍵詞 機械制造 自動化
中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A
1 21世紀我國實現農業現代化對農業行業人才的需求
國家“十一五”規劃強調裝備制造業要努力實現由“中國制造”走向“中國創造”，該專業的專業背景是裝備制造業，加強該專業建設具有重要性、必要性和緊迫性。隨著科學技術的發展，農業機械的內涵也在不斷擴大。農業機械已不僅僅局限于拖拉機和耕耙播收等田間作業機械，而是農業生產過程中使用的各種機器設備的總稱。從世界各發達國家的農業現代化發展歷史可以看出，任何先進的農業技術要大面積推廣、高效率規范化實施，都必須使用農業機械。農業機械是實現農業現代化的重要手段。改革開放以來，隨著農村經濟體制改革的不斷深入，農業機械制造企業和農機服務業象雨后春筍般地不斷涌現，并呈快速發展態勢。農業機械產品質量不斷提高，性能不斷完善，新產品不斷涌現，市場競爭也日趨激烈。但從國內目前情況來看，農業機械發展水平還比較低，設計制造技術相對落后，普及應用程度不高，與發達國家相比還落后幾十年。在農機行業中，現有工程技術人員的比例嚴重偏低，人才斷層現象嚴重，人才接續困難。此外，專業不對口，知識老化，學歷層次低等現象也很嚴重。許多農機企業迫切期望大學畢業生前去工作。
2 加強專業建設，發揮優勢，突出機械學院校機械設計制造及其自動化專業的專業特色
本專業牢牢把握裝備制造業發展方向，將機械、電子、計算機、自動控制等學科有機交叉、滲透、融合，形成了以“機電結合為核心，以數控技術為龍頭，以機械CAD、CAPP、CAM、CAT、CG有機交叉模塊為主線”，以“產學研結合、理論教學與科研實踐案例相結合、課內教學與課外輔導素質拓展相結合”的教學特色，凸現出高素質復合型高級工程技術人才的培養特色。從我校機械設計制造及其自動化專業的發展歷史、現有的學科水平、辦學條件和師資隊伍結構，以及農機行業發展對人才的需求態勢可以看出，機械設計制造及其自動化專業的發展基礎在農業機械，專業的學科優勢也在農業機械。因此，在加強基礎、拓寬專業面和保證本專業人才培養基本質量的前提下，仍應堅持以農業機械設計制造為本專業自身的特點和辦學特色。只有這樣，才能在現有條件的基礎上，調動起各方面的積極性，揚長避短，在很短的時間內迅速建成高水平的學科體系；才能充分利用現有辦學條件和發揮學科優勢，培養出高質量的、獨具特色的工程技術人才。
3 優化課程體系，加強實踐教學
機械設計制造及其自動化專業的課程體系主要由必修課和選修課以及實踐性教學環節組成。其中必修課包括公共課、基礎課、技術基礎課和專業課。選修課包括柔性專業方向課（限選課）、專業任選課、人文社科類公共選修課等。課內總學時為2520。實踐性教學環節37周，主要包括教學實習、生產實習、課程設計、畢業實習和畢業設計等。優化課程體系，應體現加強基礎、拓寬專業面和突出專業特色。課程設置中，以機為主，機、電、液、氣、材相結合的技術基礎課程是核心，是從事機械設備設計、制造、試驗研究工作的知識基礎。專業課時的比例控制在10%以內，既要體現專業特色，也要體現淡化專業。專業課程設置為：測試與傳感技術、機電一體化技術、機械制造工藝、農業機械設計、機械系統設計等。
在專業任選課中，設置有關農學、生物學、經濟學等方面的選修課程，以適度拓寬專業面，體現專業特色。這種適度擴大選修課種類和數量，適度放寬柔性專業方向選擇權的做法，有利于調整學生的知識結構和能力結構，擴大專業知識面和增強素質培養。在實踐性教學環節中，仍保留2周的農業機械生產實習，為農業機械及其裝備的使用、維護、性能及結構設計奠定實踐基礎。尤其在專業課程設計與實踐和畢業設計教學環節中，可根據學生所選柔性專業方向，分農業機械、農用運輸機械、通用機械和其他一般機械進行設計與實踐。這樣既充分利用了現有條件，發揮了辦學優勢，又突出了專業特色，體現了人才培養的多樣性，改變了相同專業的學生在知識結構和能力結構上千人一面的狀況。
總之，學習機械設計制造及其自動化專業，擁有扎實自然科學基礎、機械工程技術基礎和較好人文社會科學基礎，了解本學科前沿發展動態，具備較強的工程實踐能力、自我獲取知識能力、創新創業能力、組織管理能力、團隊協作能力。成為擁有國際視野的復合型高級工程研究及工程應用型人才，為人類的發展繁衍做出貢獻。
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關鍵詞:機械設計基礎;課程體系;課程教學
《機械設計基礎》是新疆交通職業技術學院汽車制造與裝配技術專業的一門介于基礎課和專業課之間的重要的設計性技術基礎課程,通過本課程的學習,可為學生學習后續專業課程提供必要的基礎知識;為學生將來從事產品設計、開發提供必要的理論基礎;為將來從事工藝、運行、管理工作時,能對所使用機械傳動原理有正確的了解,獲得對設備正確使用、維護和故障分析的能力;使學生具有運用標準、規范、手冊和圖冊查閱有關技術資料及編寫說明書的能力。《機械設計基礎》是理論知識和實踐知識綜合運用的課程,在整個課程體系中從理論性課程過渡到結合工程實際的設計課程,起到橋梁作用。該課程體系目前仍延續過去的模式,新體系尚處于探索之中。為了突出高職高專的教學特點,提高教學質量,本文就該課程在課程體系、教學內容、教學方法和教學手段、實踐環節等方面的問題,提出一些探討意見。
一、《機械設計基礎》傳統教學模式存在的突出問題
(一)教學方法單一落后
《機械設計基礎》是機械原理和機械零件的綜合,主要討論機械設計的常用方法和一般過程。傳統教學方法,授課內容多,而實際教學課時安排不足;講述原理多,結合實際偏少;縱向論述多,橫向比較較少;講述常規原理多,介紹行業最新技術成果不夠;課堂講授多,課堂課外討論少。實踐教學,仍以勞動性操作為主,對學生獨立獲取知識能力和自主學習、創新思維能力培養不夠。教學手段也不盡如人意,課堂教學仍沿襲粉筆板書、掛圖和簡單的教具,很難取得好的教學效果。
(二)課程沒有針對專業要求合理設置
《機械設計基礎》課的知識點非常豐富、繁雜,如不精心組織、把握重點,全部灌輸給學生,將適得其反。因此,教學前,教師要對所教的內容加以精選與提煉,把握教學重點,豐富教學內容,以激發學生的學習興趣。例如,在組織齒輪傳動教學時,并不是把教材上所有內容都教給學生,而是根據高職學生的特點和各專業不同的要求,選擇不同的側重點進行教學。工程機械運用與維護專業的學生,就業崗位是銷售及維修,因而對他們的教學注重的是應用方面,如齒輪傳動的原理、分類、特點、失效形式、齒輪參數的測量及齒輪傳動的、密封等;而對于機電一體化專業和汽車制造與裝配技術專業的學生,就業崗位主要是機械加工操作、機械加工工藝編制及機床設備的維護等工作,因而對他們的教學重點,除了齒輪傳動的原理、分類、特點、失效形式、齒輪參數的測量及齒輪傳動的、密封外,還要把齒輪的切齒原理作為重點,同時應了解變位齒輪的基本概念。只有針對不同專業組織教學內容,才能有的放矢,取得好的教學效果。
(三)實驗教學比重偏低,學生動手能力的培養欠缺
實驗及實踐教學是幫助高職學生理解課堂理論教學內容的必要手段,也是提高他們動手能力的重要途徑。傳統的實驗課在實驗室中進行,由于實驗器材陳舊、缺少,不能保證每位學生的動手操作機會,為此,可將實驗與生產實踐結合起來。在課余時間可至校辦工廠和校外實習基地進行有關實踐,如參與維修設備、加工簡單的零件等。
二、《機械設計基礎》課程體系的設計
(一)改革內容
1.改革思路
本課程組以企業需求為基本依據,按照生產一線實際需要,結合高職教育的特點,強調基本知識,注重實際應用,從機械的組成及特性出發,形成工程力學――材料及熱處理――公差與配合――常用機構――聯接――機械傳動――支承零部件――機械系統設計綜述這一新課程體系。該體系將以往的理論力學、材料力學、公差與配合、機械原理和機械零件幾門單列的技術基礎課程有機地融為一體,理論分析以適度夠用為限,突出了針對性和實用性。
2.整合教學內容
在教學內容整合上,刪除繁瑣的公式推導、理論證明,注重如何運用這些公式、定理、方法等來解決實際設計問題。例如將齒輪、軸、滾動軸承等工程實踐性很強、并對工程設計與應用能力有很大幫助的章節作為教學重點內容;將與磨損、螺紋連接、彈簧等章節安排作為學生自學的內容,通過答疑的方式對學生進行輔導;將教材中介紹很簡略,但與生產第一線聯系很緊密的一些工程知識比如軸承的安裝、拆卸、、組合設計以及失效形式、齒輪加工、蝸輪蝸桿加工等知識內容進行補充。
3.結合專業培養目標取舍教學內容
由于各專業的培養目標不同,所安排的課程和教學要求也不同。因此《機械設計基礎》課應根據工程機械運用與維護專業、機電一體化專業和汽車制造與裝配技術專業課的學習要求,對各專業畢業生就業崗位的要求選取適合的教學內容,使學生能把有限的時間和精力花在學習掌握有用的知識上。
4.增加創新設計內容
《機械設計基礎》課程需適應現代科技發展的要求,牢牢把握住本學科的發展脈絡,及時補充新型機構、傳動零件知識,介紹新的設計理論、方法、技術、計算機輔助設計等內容,以拓寬視野,培養創新設計的思路和方法。在課程設計實訓中加強對學生在課程中應用計算機CAD/CAM主流軟件(如MATLAB、AutocAD、UG和Pr∥Engineer)的工程實訓。專周設計實訓的課題主要包括從動件、軸、滾動軸承和聯接件等的設計計算、三維造型裝配、二維工程圖和設計說明書等內容,使學生能夠綜合運用多門專業課程的知識和技能,在計算機輔助下完成,提高了專業素質和工程應用能力。
5.通過設計培養學生的自學能力和獨立工作能力
《機械設計基礎》教學中常用機構的設計、通用零件的選擇和設計是教學中的重要內容。在教學中可以通過設計作業,如“凸輪機構設計”、“齒輪機構設計”及“軸系部件設計”等,使學生對常用機構和通用零件設計獲得必要的工程實戰訓練,培養學生嚴謹的學習態度。“機械零件課程設計”是《機械設計基礎》課程教學的重要環節。課程設計要讓學生一方面加深對已學知識的掌握,培養自身綜合運用所學知識和技能獨立、靈活地分析問題和解決問題的能力,另一方面,課程設計也要讓學生掌握使用工具書的方法和使用技術資料的技能,培養自身的設計能力和獨立工作能力。此外,課程設計還要有利于學生形成良好讀書習慣和自學能力,以滿足自身的終身教育的需要。
(二)課程體系設計思路
1.整體教學設計
按照典型減速器設計的流程所必須的知識和能力結構,歸納《機械設計基礎》課程學習領域的主要工作任務,選擇一級直齒圓柱齒輪減速器設計作為載體,構建主體學習單元(學習情境),按照資訊、決策、計劃、實施、檢查與評估六步法,工學交替、任務驅動、項目導向,將真實生產過程和產品融入教學全過程,設計學習情境。并根據行業、企業標準建立《機械設計基礎》課程教學體系,選定合適的載體,設計教學單元,完成教學設計。
本課程遵循學生職業能力培養的基本規律,以真實工作任務及其工作過程為依據整合、序化教學內容,設計了4個學習主情境,分別以減速器機械聯結的設計、減速器機械傳動的設計、減速器軸系的設計和減速器的與密封為載體。4個學習情境包含17個學習性工作任務,把理論學習和實踐訓練貫穿其中。
2.單元教學設計
學習情境1:減速器機械聯結的設計通過螺紋聯結、鍵聯接、銷聯結的設計計算,讓學生熟悉機械零件的受力分析,熟悉桿件拉壓變形、剪切變形、擠壓變形的強度計算,熟悉螺紋聯結、鍵聯接、銷聯結的選用方法和工作原理,并掌握相應聯結的設計與安裝方法和工藝要求。
學習情境2:減速器機械傳動的設計通過圓柱齒輪的設計計算,讓學生熟悉齒輪失效形式、材料選擇、熱處理方法、各類齒輪受力分析和設計準則,并掌握相應的齒輪的選用方法。通過帶傳動的設計計算,讓學生熟悉帶傳動的組成、工作原理、特點、類型和應用;V帶傳動;V帶輪的常用材料和結構;帶傳動的安裝、張緊和維護;了解同步齒形帶傳動簡介。
學習情境3:減速器軸系的設計計算通過減速器軸的設計計算,讓學生熟悉軸的材料及選擇;軸的結構設計;軸強度的粗略計算;按扭轉強度計算;按彎扭合成強度計算。通過減速器軸承的設計選擇,讓學生熟悉軸承功用、類型;滑動軸承類型、結構;軸瓦的結構及材料;液體與非液體摩擦軸承簡介;滾動軸承類型、特點、精度及代號;滾動軸承失效形式;滾動軸承組合設計。通過減速器輸出端的聯軸器的設計選擇,讓學生熟悉聯軸器的功用,類型、結構、特點和選擇;離合器主要類型及其結構。
學習情境4:減速器的與密封通過減速器的與密封的設計,了解機械中有關與密封的基本知識。
減速器專用周:通過對減速器整體的設計,讓學生掌握整個機械設計過程。教、學、做有機融合,把理論學習和實踐訓練貫穿其中。
三、教學方法和教學手段的改革
(一)啟發引導式
機械設計基礎是一門理論性和實踐性很強的課程,我們在講授理論知識的同時非常重視聯系工程實際,重結論,重應用。例如在講述摩擦的自鎖概念時,列舉大量常見的實例,啟發學生去思考,并同時從反面提出問題,請學生回答并解釋,以此來培養和提高學生獨立思考的能力。
(二)多種教學方法進行組合
采用理論教學、多媒體教學、現場教學、實驗教學、課堂討論、做學合一及綜合能力訓練等教學手段相結合,常用機構講解改變過去羅列式的教法,從創新的角度用大量的應用實例讓學生對生產和生活中的機械裝置有更廣泛的了解,開闊眼界,學以致用。
《機械設計基礎》課程實驗是高職學生職業技能培養的重要環節,學生通過實驗,可直接接觸到生產一線的技術問題和操作技能問題。因此,該課程實驗具有很強的針對性。如通過漸開線直齒圓柱齒輪參數測定實驗和減速器的結構分析和裝配實驗等,使學生學習和掌握具體的測試技術,測量方法,從而接觸和熟悉測量工具與設備。
采用課堂討論方法調動學生的主觀能動性,教與學融為一體,使學生成為課堂的主體。例如在講授軸的設計時,先給出各種軸的結構,由學生從加工、裝配、承載上討論分析軸的特點,給出條件然后組織學生討論,在教師的引導下,得出正確、合理的結論。使學生真正參與到教學中來,課堂氣氛活躍,教學效果明顯。
《機械設計基礎》是與工程實際聯系緊密的課程,在教學過程中應特別注重理論聯系實際。例如,在講解機構時,列舉了實際機器(汽車、內燃機等)和日常生活中(客車上的折疊椅、縫紉機的踏板機構等)的應用實例,又特別介紹了與專業有關的金屬切削機床(車床、銑床、牛頭刨床等)應用實例,因而增強了基礎課與專業課之間的聯系。
(三)利用現代教學手段,激發學生學習興趣
將多媒體教學手段引進課堂教學。在遵循教學基本規律和學生認識規律的基礎上,恰當地制作CAI課件可以將傳統教學手段難以表現的內容、教材中的重點和難點表達清楚。
利用生產現場拍攝的錄像,再現范成法加工齒輪的過程及根切現象;利用多媒體動畫片展現帶傳動中的彈性滑動現象、展現四桿機構的演化、展現各種間歇運動機構的原理、展示行星輪系與差動輪系的區別、齒輪的失效機理等等。通過多媒體課件直觀而形象的展示出來。
如在齒輪一章授課過程中,學生對漸開線的形成等內容的理解較困難,若利用相關軟件,編制并演示漸開線的形成過程,然后對漸開線上各點進行齒形角和受力分析,學生很快就理解了什么是漸開線,為什么通常采用基圓附近的一段漸開線作為齒廓。同樣通過兩齒廓的嚙合、嚙合線和嚙合角的動態顯示、中心距的變化等又能使學生對漸開線齒輪的嚙合特性有更深刻的理解,從而大大提高了課堂教學的效率和效果。
四、搞好課程設計,培養學生的綜合技能
《機械設計基礎》課程設計是綜合本課程以及相關課程的理論知識、基本技能,獨立完成機械傳動裝置或簡單機械設計任務的一種途徑,具有較強的實踐性、綜合性,是一次提升和整合知識的過程。通過課程設計培養學生分析問題和解決機械設計問題的能力,同時教會學生查閱和使用各種資料和手冊,熟悉國家有關標準和規范,掌握常用的設計方法和手段(如計算機繪圖和計算機輔助設計等)。在選題上,仍以單級或兩級直(斜)齒圓柱齒輪減速器設計為主。在課程后期,組織學生對該傳動裝置進行拆卸、安裝和到減速器生產廠家現場參觀,提前下發設計任務書,讓學生進行一些前期的計算工作,最后通過編寫設計計算說明書和答辯,提高學生對設計的論證能力和可行性分析能力。
課程結構決定課程功能。課程能否體現出它的創新價值,在一定程度上取決于課程結構是否有利于師生創造性的發揮和培養,能否為學生的創新提供寬松適宜的時空條件和環境,使學生積極、主動地創造性地學習和發展。教師應在教學中注重提高學生處理實踐中具體問題的能力,形成課程知識與實踐的連貫溝通,使學生逐步具備適應社會的能力,盡快成為國家需要的高技能應用型專業人才。
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教學內容延伸的方法
第一、以互動討論式教學代替填鴨式教學模式。講相應內容前留給學生要查的相關資料及了解該內容的最新動態的作業。老師要大量查閱相關資料,仔細篩選與該內容相關的有必要讓學生掌握的知識。上課時講完教材基本內容的前提下留時間討論相關內容的發展狀態及生產實踐中的應用情況。討論的時間老師根據課堂內容及學生的互動情況靈活掌握,有必要時基本內容的講解和討論交叉進行。
根據學生討論的情況結合老師課前準備總結本次課堂內容,強調需掌握的基本知識及相應的新技術新理論以及這些知識在生產實踐中的應用。
第二、對教學內容的合理布局。講授不是把教材內容一成不變的講給學生,而是以教材為參考重新組織內容,多一些參考書和資料。比如濮良貴,紀名剛主編的《機械設計》教材中把螺旋傳動放在第二篇聯接里跟螺旋聯接一起講解。而卜炎主編的《機械設計》教材中把這部分內容放到機械傳動里講解而且講解也較詳細。對機制專業來說機械傳動是重要內容,所以講授這部分內容時放到機械傳動講解較合適,講解這部分內容時可參考卜炎主編的《機械設計》教材的螺旋傳動部分。
第三、教師的知識儲備及實踐經驗。首先、教師單純以課本為準講解,跟學生自己學沒什么區別。
這種教學使學生對課堂失去的興趣、對老師失望。作為專業基礎課教師,必須時刻充實完善自己的專業知識,讓自己的專業知識始終更新保持活力。方法有讀研讀博,或跟自己的導師及原來的科研團隊時刻保持聯系,隨時掌握最新專業動態。具備條件可申請課題,科研教學并行,以科研促進完善教學。
其次、機制設計是實踐性很強的學科。這要求教師要有一定的實踐經驗,教授時理論聯系生產實際,這樣講解不僅課堂效果好、學生的知識掌握更有目的性,提高學生的課堂熱情。老師多參觀生產一線,多跟企業聯系。有條件利用假期可以到優秀的先進的的制造行業去進修,提高自己的實踐水平。
注意的問題
首先、內容的延伸必須以掌握機械設計基本知識為前提。我院用的教材是濮良貴,紀名剛主編高等教育出版社出版的“十五”國家級規劃教材。該教材從1906年開始由人民教育出版社出版第一版,到現在的第八版,經歷了40多年的教學實踐和先后七次精心修訂,該書的內容體系得到了不斷提高和錘煉。
內容是介紹整臺機器機械部分設計的基本知識,重點討論一般尺寸和常用工作參數下的通用件的設計,培養學生設計一般機械的能力,該課程在整個教學計劃中有承上啟下作用。所以內容的延伸必須以教材為基礎,在掌握基本知識的前提下延伸,好比地基打好才能建高樓大廈。特別注意的是內容的延伸不能把機械設計課的教學變成新技術新方法介紹的概述性教學。
其次在內容延伸時講究方法策略,根據教學內容適當延伸,充分考慮學生的接受程度和課時允許范圍內。比如講齒輪傳動時,一般情況下齒輪傳動不易用于傳動距離過大的場合,講這部分內容時可以簡單介紹齒輪傳動自行車,學生易理解而且與實際聯系緊密。齒輪傳動自行車的原理結構詳細講解的話課時就不夠了,想進一步了解的同學們自己查找資料,有問題可以課后討論。
結語
