机械手设计论文

机械手设计论文（精选6篇）

机械手设计论文 第1篇

摘要：主要从工业机械手的发展现状、机械手的应用、机械部分的设计对工业机械手设计研究等方面进行阐述。

关键词：工业机械手;设计;研究;

工业机械手在工业生产中起到重要作用, 工业机械手在实际工作过程中, 必须提高机械手设计的职能, 根据企业的实际需要进行科学, 合理的进行工业机械手设计, 能为企业的发展提供服务职能。工业机械手是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。采用工业机械手是提高产品质量与劳动生产率, 实现生产过程自动化, 改善劳动条件, 减轻劳动强度的一种有效手段。它是一种模仿人体上肢的部分功能, 按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。工业机械手的发展现状

1.1 驱动方式发展现状

现在的工业机械手驱动方式, 大多采用电机驱动。电机驱动的工业机械手, 具有精度高、驱动力大、响应快等优点。同时采用电机驱动, 必须使用减速机构, 因此, 采用电机驱动方式的机械手的成本, 会大大高于其他方式驱动的, 因而限制了电机驱动机械手的应用。随着气动技术的高速发展, 又由于气压驱动具有其他驱动方式所没有的一些优点, 如成本低、高性价比、无污染、结构简单、抗干扰能力强等, 因而越来越多的工业机械手, 采用气动控制, 因而气动技术也得到了迅速发展。

1.2 定位精度发展现状

在气动技术发展初期, 由于技术的不成熟, 利用气压驱动的工业机械手的定位精度很低, 更无法实现在任意位置的起停, 只能靠气缸两个终点位置来实现定位, 或者采用多位气缸, 而多位气缸的定位长度, 也已经由气缸的行程确定, 同样无法实现机械手在任意位置的起停。如果要多加一个定位位置, 或者是要改变预先确定的两个定位位置之间的距离, 则需要另外再设计一个多位气缸, 这样就会导致气缸的滑块导向机构更加复杂。所以, 早期的气动工业机械手不能实现任意位置的定位, 因此限制气动工业机械手的发展。机械手的应用

2.1 合单机实现自动化

生产上出现的许多高效专用加工设备(如各种专用机床等), 如果工件的装卸等辅助作业, 继响人工操作, 不仅会增加工人劳动强度, 同时亦不能充分发挥专用设备的效能, 必然会影响劳动生产率的提高。若采用机械手代替人工上、下料, 则可改变上述不相适应的情况, 实现单机自动化生产, 并为实现多机床看管提供了条件, 如:自动机床及其上下料机械手、冲压机械手、注塑机及其取料机械手等。

2.2 组成自动生产线

在单机自动化的基础上, 若采用机械手自动装卸和输送工件, 可使一些单机连接成自动生产线。目前在轴类和盘类工件的生产线上, 采用机械手来实现自动化生产尤为广泛。如:轴类加工自动生产线及其上下料机械手、盘类加工自动生产线及其机械手、齿轮加工机床的上下料机械手等。机械部分的设计

3.1 手部

机械手的手部, 是用来抓持工件(或工具)的部件。手部抓持工件的迅速、准确和牢靠程度, 都将直接影响到机械手的工作性能, 是机械手的关键部件之一。

1)手部总体确定。手部是承担抓取刀具的机构, 由手指传力机构和驱动装置等组成, 是机械手的重要组成部分之一。根据被抓起部件的材料、形状、尺寸以及一些特性的不同, 此机械手部分为手指式。2)驱动力的计算。手指夹持工件所需要驱动力的大小, 在同一夹紧力的条件下, 随所采用的传动结构的不同而异。但其计算方法都是按照具体的传动机构进行力的分析, 根据力系平衡原理来进行的。

3.2 手腕

机械手的手腕连接于手和手臂之间, 用于调整手的方向。此机械手能旋转任何角度, 所以手腕能分别独立的绕X、Y、Z轴向实现转动, 即实现手×腕的任何角度的伸缩和转动。

手腕回转的驱动力距M通常计按下式计算:

M摩———手腕支撑处的摩擦阻力矩(N·m);

M偏——工件重心偏置的偏置力矩(N·m);

M惯——手腕运动的惯性力矩(N·m)。

3.3 手臂

手臂部是机械手的主要执行部件, 其作用是支承手部, 主要用来改变刀具的位置。手部在空间的活动范围, 主要取决于臂部的运动形式。手臂部的运动和结构形式, 对机械手的工作性能有着较大的影响。设计时应注意下列几点:

1)刚度要好。要合理选择臂部的截面形状和轮廓尺寸。实践证明, 空心杆比实心杆刚度大得多。常用钢管作臂部和导向杆, 用工字钢和槽钢作支承板, 以保证有足够的刚度。2)偏重力矩要小。偏重力矩是指臂部的总重力对其支承或回转轴所产生的力矩。其对臂部的升降运动和转动, 均将产生影响, 设计时应使臂部各部分的质量分布合理, 以减少其偏重力矩。3)自重要轻, 惯量要小。由于机械手在高速情况下经常起停和换向, 为了减少在运动状态变化时所产生的冲击, 除了必须采取有效的缓冲装置外, 还要力求结构紧凑, 自重轻, 以减少惯性力。

参考文献

[1]何兰.工业机械手研究及应用[J].电子世界, 2013(23):141.[2]刘少丽.浅谈工业机械手设计[J].机电工程技术, 2011(7):186.[3]姚二民, 王新杰, 蒿洛山.轻质杆套类物品传送用工业机械手[J].机械研究与应用, 1996(2):35.[4]转子加工线应用工业机械手[J].中小型电机技术情报, 1975(6):2.[5]日本对工业机械手的研究应用简况[J].科技简报, 1978(7):29.

机械手设计论文 第2篇

在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。

本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。

关键词：机器人，示教编程，伺服，制动

ABSTRACT

In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality.As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises.The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc., which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch.First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot.On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software.Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running.The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point.KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake

目 录

第1章 绪论…………………………………………………………………… 3 1.1 机器人概述…………………………………………………………… 4 1.2 机器人的历史、现状………………………………………………… 4 1.3 机器人的发展趋势…………………………………………………… 4 第2章 机器人实验平台介绍及机械手的设计……………3 2.1自由度及关节…………………………………………………………… 4 2.2 基座及连杆…………………………………………………………… 4 2.2.1 基座……………………………………………………………… 7 2.2.2 大臂……………………………………………………………… 7 2.2.3 小臂……………………………………………………………… 7 2.3 机械手的设计……………………………………………………………4 2.4 驱动方式…………………………………………………………………4 2.5 传动方式…………………………………………………………………4 2.6 制动器……………………………………………………………………4 第3章 控制系统硬件……………………………………………………………4 3.1 控制系统模式的选择……………………………………………………4 3.2 控制系统的搭建……………………………………………………… 4 3.2.1 工控机……………………………………………………………4 3.2.2 数据采集卡………………………………………………………4 3.2.3 伺服放大器………………………………………………………4 3.2.4 端子板…………………………………………………………… 4 3.2.5电位器及其标定………………………………………………… 4 3.2.6电源……………………………………………………………… 4 第4章 控制系统软件………………………………………………………… 4 4.1预期的功能…………………………………………………………… 4 4.2 实现方法………………………………………………………………4 4.2.1实时显示各个关节角及运动范围控制 ………………………4 4.2.2直流电机的伺服控制………………………………………………4 4.2.3电机的自锁…………………………………………………………4 4.2.4示教编程及在线修改程序…………………………………………4 4.2.5设置参考点及回参考点……………………………………………4 第5章 总结……………………………………………………………………… 4 5.1 所完成的工作………………………………………………………… 4 5.2 设计经验……………………………………………………………… 4 5.3 误差分析……………………………………………………………… 4 5.4 可以继续探索的方向………………………………………………… 4 致 谢……………………………………………………………………………… 4 参考文献………………………………………………………………………… 4

第5章 总结

5.1 所完成的工作

5.2 设计经验

5.3 误差分析

5.4 可以继续探索的方向

致 谢

本次毕业设计，是于德弘老师考虑到学生日后的研究方向而特意为我安排的。通过这次训练，提高了自己的动手能力、设计能力和编程水平，为学生日后顺利进入机器人这一深邃的科研领域作下了铺垫。本次毕业设计，学生收获颇多，这与于老师的悉心指导是分不开的。于老师身体状况欠佳，且公务繁忙，但是还是经常抽时间来视察学生毕业设计进度，就毕业设计过程中遇到的问题给予耐心指导，敦敦教诲，身体力行，实在令学生钦佩感动不已！特此，学生郑重向于老师表示感谢！

另外，学生还要感谢何玉成师兄和任小刚师兄，他们在学生毕业设计的过程中给出了许多有益的建议，特此表示感谢！

参考文献

[1] Craig, John J.Introduction to robotics.北京 机械工业出版社，2006 [2] Basilio Bona and Aldo Curatella.Identification of IndustrialRobot Parameters for Advanced Model-Based Controllers Design Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation.Barcelona, Spain, April 2005 [3] 索罗门采夫.工业机器人图册.北京 机械工业出版社，1993 [4] 周伯英.工业机器人设计.北京 机械工业出版社，1995

机械手设计论文 第3篇

河南科技大学 (原洛阳工学院) 的工科机械类专业已有五十多年的办学历史, 面向机械行业培养了大批高级工程技术人才。学校所在的洛阳市是新中国建设的装备制造业基地, 机械类大型企业和科研院所林立, 为产学研合作办学提供了有利的契机。近年来, 学校充分利用形成的产学研合作办学优势, 结合机械类专业的人才培养目标, 着眼于创新能力的培养, 采取了多种旨在提高毕业设计 (论文) 质量的措施, 取得了良好的教学效果。下面就该方面的具体做法做一介绍。

一、增加与科研、生产实际相结合题目的数量

机械类专业是典型的技术应用性专业, 有大量的实践性知识包含于其中, 所以毕业设计选题应本着科学性、实践性、创新性、前瞻性和综合性的原则, 尽量从科研、生产和社会的实际问题中选定, 达到培养学生综合运用所学基础理论与专业知识, 提高分析解决实际工程问题能力的目的。具体来讲, 对于机械类专业的毕业设计题目中应有相当数量的结合科研课题和生产一线的机电产品的开发与改造、数控加工、工艺装备的设计, 并特别注重结合现代工程软件CAD/CAM/CAE的应用。

近年来, 我院积极鼓励学生参加教师的科研工作, 并创造条件使学生较早参加科研活动。我院机械设计制造及其自动化专业 (下设机制、机电、机设、液压和轴承五个专业方向) 毕业设计 (论文) 结合教师科研课题、生产实际的题目比例逐年提高, 达到了85%以上。毕业设计与科研、生产相结合就是采用真题真做, 能让学生体验到毕业设计将来要付诸实际, 不得马虎, 这样可以激发学生创新设计的热情、做事的严谨及自主学习的主动性。例如, 典型的毕业设计与科研课题相结合的题目“准双曲面齿轮加工的CAM软件设计”, “圆柱度自动化测量系统”, “主从分布式计算机数控系统设计”, “多路电力参数交流采样系统”, “喷射机械手设计”, “图像处理技术在产品在线检测技术中的应用”, “滚动轴承CAD/CAPP集成系统”, “无心夹具定量调整机构模型研制”等;典型的毕业设计与结合生产实际的题目“门架式凿岩台车设计”, “拉床液压系统改造”, “10米车床数控改造”, “T70系列拖拉机覆盖件逆向工程”等均已得到推广应用, 取得了很好的经济和社会效益。毕业设计与科研、生产相结合不仅培养和提高了学生解决实际工程技术问题的能力, 而且也提高了学生走向社会的自信心。

二、校企联合指导毕业设计

按照目前机械专业的就业趋势, 许多学生在毕业设计开始前, 就已与用人单位签订了就业协议。为了使学生尽快熟悉企业, 提前结束培训, 许多用人单位希望学生能到单位去一边做毕业设计, 一边进行培训, 而越来越多的学生也愿意到单位进行毕业设计。多年的实践表明, 在企业做毕业设计的积极意义主要表现在以下几个方面:1.通过毕业设计, 加深了学生和企业双方的了解;2.缓解了校内教学资源紧缺的矛盾;3.密切了教师和企业间的联系, 有利于产学研的实施, 促进了双方的教学、科研、生产等方面的全面合作;4.有利于提高学生的综合能力;5.使学生上手快, 有利于学生就业。

通过这种形式的毕业设计, 使学生将平时学习的理论知识与实践更加紧密地结合起来, 特别是参加单位某一项目或课题的研制工作, 这种作用是在校内进行毕业设计很难达到的。更重要的是, 在整个毕业设计的工程实践能力训练中, 学生经历的是真实的情景和过程, 强化了学生将抽象的理论转化为实际工作的能力, 从而提高了他们将来适应现实社会和为现实社会作贡献的综合实力。例如:04届毕业生赵文胜同学签约于人本集团有限公司, 结合该公司研究所的科研课题, 撰写了《电机轴承漆锈问题研究及其控制》论文, 既有理论公式推导又有大量的实验数据和结果分析, 在04届我院毕业设计成果展中荣获得了一等奖。签约于美国实用动力公司 (上海) 的05届毕业生尹海兵同学, 承担了南通体育馆顶盖开闭台车实验装置的毕业设计任务, 其设计的系统方案合理、实用, 被单位采用, 给单位带来了可观的经济效益。06届毕业生黄建祥同学签约于厦门工程机械股份有限公司, 毕业设计题目结合企业的技术改造项目《挖掘装载机液压系统改进设计》, 在企业进行毕业设计期间, 能够吃苦耐劳, 深入到生产第一线和作业现场, 详细了解液压系统的工作状况, 在消化吸收系统原方案的基础上, 提出了改进建议方案, 并被企业接受, 受到了企业领导的好评, 毕业设计答辩成绩为优秀。

三、课外科技制作与毕业设计相结合

开展大学生课外科技制作活动, 是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一。特别是对机械类专业学生来说, 是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。近年来, 结合“全国大学生机械创新设计大赛”、“中南六省创新设计与制作大赛”、全国和河南省“挑战杯”大赛, 组织机械类专业学生开展了各类机器人、手腕康复训练器、轴承滚动体及铆钉缺失在线检测仪等作品的课外制作活动, 并将这种制作活动延续到毕业设计, 不但使毕业设计的质量明显地提高, 而且还代表学校在全国和河南省大学生科技作品课外制作竞赛中获奖16项, 为学校争得了荣誉。如03届机电专业学生毕业设计制作的“六足行走小型智能机器人”和“线追踪小型智能机器人”分别获“中南六省区港澳特区首届大学生创新设计与制造大赛”一等奖和三等奖, 其中科技论文《基于PIC单片机的小型六足机器人制作》, 发表在2003年第六期《机器人技术与应用》杂志上;06届液压专业学生制作的“气动人工肌肉并联驱动手腕康复训练器”获第二届全国大学生机械创新设计大赛三等奖;07届测仪专业学生制作的“轴承滚动体及铆钉缺失在线检测仪”和07届工业工程专业学生制作的“系统全局最短路径规划的可视化装置”分别获第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖和三等奖。

结合各类大赛的“设计与制作”的毕业设计题目, 极大地调动了学生毕业设计的积极性。为了把作品制作的更好, 同学们主动放弃周末与节假日的休息时间, 无论白天和晚上学生都在实验室与制作室埋头苦干, 主动到生产企业中请教工人师傅和工程师。通过设计与制作, 学生理论联系实际的水平、动手能力、团队精神与协作能力明显提高。

四、毕业设计成果展

为了展示同学们在毕业设计中取得的成绩, 加强相互交流和学习, 进一步提高毕业设计的质量, 学院每年举办一年一度的毕业设计成果展。邀请教务处、科技处、学生处、电信学院等相关院系与本院的教师组成评委会对参展项目进行分组评审。评审中首先由学生就设计项目的整个方案、关键技术、特色以及创新点等内容进行讲解、演示, 然后由评委就该项目进行提问、考察, 并由学生根据提问问题进行现场回答或操作演示。最后评委根据设计项目所用知识涵盖课程的多少、工作难度、工作量、创新点、课题是否结合科研、生产实际、实用性等评审标准, 评出一、二、三等奖。并规定每个一等奖项目选出一名学生, 其毕业设计成绩自然为优秀。2003年以来, 我院连续举办了五届毕业设计成果展, 参展项目多达120多项, 其中一等奖21项。

通过毕业设计成果展, 不仅展示了同学们取得的成果, 获得成就感与自信心, 更重要的是吸引了众多低年级同学前来观摩、学习, 激发了他们的创造、创新欲望, 有利于形成良好的学习风气, 从而促进毕业设计质量的进一步提高。

五、结束语

高校工科类毕业设计 (论文) 是培养人才的重要实践教学环节, 是学生对所学知识进行深化、升华、拓展、综合应用的过程, 对促进学生的综合素质与创新能力的培养提高具有重要的作用和意义。近年来对毕业设计 (论文) 的指导实践过程中, 我校机械类专业通过采取增加结合科研和生产实际的题目、结合各类课外制作大赛、校企共同指导以及毕业设计成果展等措施, 增加了题目的实践性、综合性、创新性与理论性, 充分调动了学生参与毕业设计的积极性, 提高了学生分析问题、解决工程问题的能力, 增强了创新精神和动手能力, 保证了毕业设计质量的逐年提高, 提升了学校的办学水平与学生走向社会的竞争能力。

参考文献

[1]孙政荣.提高工科院校学生毕业设计质量的措施[J].浙江理工大学学报, 2005, 2

机械手设计论文 第4篇

关键词：机械手；虚拟设计；仿真；图像识别

1.前言

随着科技的不断发展进步，农业机械也朝着自动化和智能化的方向发展。最早研究智能机器人的国家是日本。上个世纪七十年代以来，工业机器人开始发展。而农业机器人的研究和应用也逐渐开始启动。随着我国人口老龄化的比例不断加大，人工采摘在农业生产成本中占据相当大的比例。如何通过设计和完善农业机器人成为我国当前面临的一个重大问题。本文基于对农业果蔬采摘机器人的研究，将农业机器人的识别和定位做了深入研究，并呈现了智能参数与虚拟仿真相结合的研究成果，通过将先验知识纳入农业水果采摘机械手的系统设计中，实现了重用性，缩短了开发周期，具有一定的参考价值。

2.机械手虚拟设计与仿真系统搭建

机械手虚拟设计与仿真系统主要由机构设计、误差分析、立体视觉、机械仿真以及数据库五个子模块构成。如图1所示。机构设计主要是将底座、手臂以及末端执行器三部分按照功能进行搭建。误差分析是从视觉误差、机械误差方面分析立体视觉是通过使用图像的一系列处理算法对视觉图像进行分析，使用EON仿真软件处理机械手的三维视觉，并将解决倒入机械手中进行其行为控制。机械手仿真包含正运动和负运动两方面。而数据库则是通过实际的先验知识构成的。

3.机械手的虚拟设计

3.1 虚拟样机技术简介

虚拟样机是基于智能技术、仿真工程以及网络技术的先进制造技术。通过计算机的仿真和建模为支撑来对实际的产品进行性能和功能预测，进而对设计的方案进行评估和优化，最终达到产品最优的目的。这里使用的虚拟样机软件为ADAMS软件。

3.2 虚拟样机的建立

ADAMS软件具有强大的运动学及其分析能力功能。通过使用ASAMS和Pro/E之间的接口程序，从而将三维的机械手实际模型倒入到ADAMS。此次设计使用Pro/E建立起机械手的三维模型，并导入至ADAMS进行动力学分析。进行动力学的分析之后，使用MECH/Pro中的Interface下拉子菜单进行模型的转化。由此，就完成了模型的建立。最后，使用ADAMS/Views中的信息按钮显示信息工具库，在Tool菜单中选择Modify Verfiy命令显示信息窗口，完成对模型的验证工作。

3.3知识库的建立

通过在计算机中存储、组织和使用相互关联的知识的集合，进而解决某一领域需求就叫做建立知识库。具体来讲，机械手设计中的知识库包含实例库和规则约束。由于科学的数据库使得系统有组织，更容易操作和管理，因而能够使构件的机械手具有一定的智能性。总的来讲，机械手臂的模型数据库中应当含有知识库的链接、规则映射表以及知识属性等。为此，首先，使用SQL语言创建代码，将系统中零件的属性加入表中，并设置主键及数据表中的字段。其次，零件与零件之间的关系映射到数据表中。一个部件可以有多个零件组成，因而在关系数据库中是一对多的形式。再次，部件与部件之间的关系映射到数据表中，并根据方案的不同设置不同的权值。当用户所给的数据模糊时，就可以根据知识库中的知识进行分析判断，从而给用户提供最合适方案的参考。最后，根据具体的需求进行数据库中的增添查改等操作。从而为方案的制定提供更多的便利。

3.4系统仿真与误差分析

通过对机械手建立数学模型，并通过迭代算法最终求得机械运动过程中的各个参数，进一步就可以通过矩阵运算算出机械手的各个关节的运动表达式。系统的仿真就是建立在表达式和参数的基础之上。这里使用MATLAB作为编程工具，构建系统界面，输入目标参数，进而由MATLAB进行矩阵运算，求得所需的运动参数，进而控制机械手按照规定的运动轨迹仿真。其中的反解程序是编写M文件进行的。同时通过EON仿真软件对机械手的三维视觉进行分析和处理。然后，通过将VC++与MATLAB的混合编程技术，调用M文件，执行运动方程的求解和模型的仿真。

当前，机械手系统的误差存在于其识别和定位的精度。系統通过立体视觉来对目标进行识别和定位，从而指导机械手的运动轨迹。因而，在识别与控制机械手相连接的过程中存在一定的误差。通过仿真数据的计算可以得到误差结果。为了缩小误差范围，这里采用神经网络的方法，通过多次训练，使结果最趋近真实的运动轨迹。

4.结论

综上所述，机械手的虚拟设计和仿真系统的研究对于农业机械智能化有着重要的意义。通过将智能化与参数化的知识相结合，并使用多次训练的神经网络方法，构建起机械手的虚拟设计与仿真系统。该虚拟产品符合一定的标准，但还有待进一步加工和完善。机械手控制单元的可重用性是其一大创新点，这样的重用特点能够大大降低生产成本，达到设计的最优化。最后，还要充分考虑到误差的来源，做好误差分析，进一步通过神经网络的方法减低误差，从而为机械手的立体视觉定位和识别提供更稳定的帮助。

参考文献：

[1]吴建伟，张卫红，秦献疆.基于simulink的机械控制系统的仿真设计[J].软件.2013（01）.

[2]徐苏，李想.基于嵌入式控制芯片在机械控制系统的应用[J].制造业自动化.2010（11）.

作者简介：

机械设计课程设计论文 第5篇

第一篇：机械设计课程设计论文

创新教育在机械设计课程设计教学中的运用

摘要：素质教育中，创新教育属于重要环节，能够让整个教育过程赋予生命，让学生不再沉溺于传统的书本学习，而是将理论知识创新应用于实践。在创新教育的培养下，学生可以养成主动创造、探索、思考、实践、参与的习惯，提升学习效率。本文以机械设计课程为例，研究了创新教育的具体应用方式。

关键词：机械设计课程；创新教育；应用

创新教育是一种具有实践性与创造性的教育形式，以学生主体活动为主，教师予以引导，让学生充分发挥主观能动性，主动思考、主动动手实践，让理论与实际的结合更为紧密[1]。机械设计这门课程需要学生提升动手能力以及思维能力，通过对各类通用机械传动装置的抽象化思考创造出具象化作品，利用齿轮、链、带等传动装置设计出创新机械，能够进一步提升学生对各类传动装置的理解能力以及运用能力，为其毕业后走向社会动手实践打下坚实基础[2]。本文以机械设计课程教学为主线，研究了创新教育的具体应用方法。

1改革教学理念

在传统机械设计课程教学过程中，教师的教育理念在于让学生接受书本上的知识，属于灌输式教学模式，教学内容缺乏重点且存在一定繁琐性。学生在上课过程中无法抓住有限课堂时间中的重点内容以及重点环节，因此在知识的具体应用上能力略显不足[3]。在创新教育背景下，要求教师转变教育观念，让学生成为课堂的主体，以学生主动思考、主动动手、主动参与、主动实践为出发点，将自己作为引导者，充分利用课堂时间让学生参与到教学内容的思考之中，让教学更具连续性。帮助学生思考每个环节之间的实际联系，提升学生对机械传动装置的应用能力。

2优化教学内容

机械设计课程所涉及到的知识点较多，例如机械制图、机械工程材料工艺学、材料力学、机械制造公差与技术测量、金属材料及热处理等等，需要学生将各个知识点融会贯通、综合思考。在教学内容的优化上，教师首先应认识到机械设计课程对学生学习的要求，例如需要学生掌握基础工程技术知识并打下稳定的理论基础，让学生了解到机械设计中涉及到的工业生产相关技术、新成就以及发展趋势等，让学生认识到机械设计课程具有较强生命力以及科学性，激发学生主动学习积极性以及对课程的兴趣。具体而言，教师可通过课堂比较让学生认识到不同机械传动装置存在的差异。例如在进行齿轮这一环节的教学时，在教学内容中加入示范教学，教师可通过教学模型让学生认识到齿轮与齿轮之间的紧密转动所带来的传动性，并且利用不同大小、不同颜色、不同位置的齿轮让学生清楚的观察到当第一个齿轮运转时所带来的其他齿轮转动影响，分清齿轮之间的区别与联系。其次，教师可运用正例与反例方式，备课时准备丰富的教学素材，例如机械传动装置的例子。教学过程中通过正例让学生了解到学习的规则与概念，利用反例将无关特征影响排除，令学生加深对规则与概念的本质认知。最后，教学内容与教学语言也应丰富多彩，通常机械设计教学相对于文科类课程而言较为枯燥，若能够在教学内容上加以创新，可提升学生的学习兴趣。

3多元化教学方式

在教学方式上，由于机械课程设计这门课的逻辑性，因此教学方式无法像文科类课程一样通过情境设置等方式让学生讨论。但可利用机械设计课程的特点，通过动手实践实现探究式教学、小组式教学等方法，让每位学生参与其中[4]。首先，教师应在教学顺序上合理设计，在备课过程中深入分析知识结构，让学生对各个理论知识的理解循序渐进，从普通性到特殊性，从整体性到部分性，在不断分化的下位结构原则组织上展开教学。教学内容的编排方面，教师应遵循让教材网络化、一体化、结构化的原则。网络化指的是利用网络知识，让学生了解更多的机械设计相关案例。例如机械传动装置可应用于哪些方面，首先让学生思考，接着在课堂上利用多媒体向学生详细展示传动装置在不同产品中的运用原理。一体化和结构化指的是让每个知识点融会贯通，加深学生对知识点的理解。除此之外，教师也应向学生阐明教学目标以及学习目标，让学生了解在一学期的学习过程中需要掌握哪些知识、达到怎样的标准、如何将知识运用到具体实践之中，令其学以致用。

4强化实践环节

机械设计课程偏向于理科类，因此更注重学生的动手实践能力以及逻辑思维分析能力，让学生对每个机械零部件、机械传动装置、机械的基本组成以及机械的具体应用详细了解、深入了解。利用课堂时间及课后时间进行实验教学可提升学生对机械相关方面的知识及实践积累，培养学生分析问题、理论联系实际、解决问题、创新思维的能力。以传动机构归类的教学内容为例，传动机构可分为三种，首先为凸轮机构，其次为偏心轮传动，最后为曲柄连杆机构。教师首先可安排学生在课余时间利用网络及计算机了解关于手动压力机的相关信息及资料，整理归类资料后以实践训练的机床为例，安排手动压力机相关课题的讨论，通过小组讨论学习及探究式学习等方式确定以齿轮齿条传动机构作为项目设计方案，展开实践教学。

5结束语

综上所述，教师在实施机械设计课程教学设计过程中应将创新教育理念融入其中，设计的课程具有实用价值并让学生了解到价值所在。在课程设计方案上也不应具有唯一性，可通过令学生主动思考找出多个问题解决方式。教学设计可从机器功能为出发点，让学生通过讨论和自主探索选择适合的电动机和相关零件及传动机构，全面考虑机器的造型、安装调整、制造工艺、经济可靠、使用维护等问题，提升其实践能力，让创新教育理念真正对课程教学设计有所帮助。

参考文献：

[1]杜永英，陈雪娇，鄢利群，王丽艳，李铁军，宁建荣.应用型大学本科课程机械类创新设计教学探索与研究[J].机电产品开发与创新，2016，v.29;No.15601:106-108.[2]李天箭，丁晓红.创新创业教育在机械设计课程设计环节中的探索实践[J].实验技术与管理，2016，v.33;No.23504:22-24.第二篇：机械设计课程设计论文

《机械设计基础》课程教学方法探讨

摘要：《机械设计基础》作为机械专业一门必修的专业基础课，在课程体系中占有重要的地位，文章结合河南工业技师学院《机械设计基础》课程的特点及教学要求，针对传统教学中存在的问题，讨论了多媒体教学与项目教学法的在该课程中的应用，提出对于具体的内容应该具体分析，应根据实际教学目标采用适当的教学方法与手段，设定合理的项目，不能够简单依赖于某种单一的教学模式和拘泥于固定的教学项目。

关键词：机械设计基础；多媒体教学；项目教学法

机械设计基础课程是机械专业一门必修的专业基础课，它融合理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等有关内容为一体，专业性强，且教师教学的难度和学生学习理解的难度也都比较大。此外，它的学习过程中还综合运用高等教学、机械制图、金属材料与热处理、互换性原理与技术测量等知识，无论是教材还是教学安排，都有较强的系统性和实践性。在教学大纲修订后，该课程的课时缩减至60课时，更增大了教与学的难度。因此，采取什么样的教学方式才能取得有效的教学效果，是目前河南工业技师学院在本课程教学过程中迫切需要解决的问题。通过近两年的教学实践，文章结合河南工业技师学院机械设计基础课程的特点及教学要求，对该课程的教学方法和手段进行探讨。

1多媒体教学的应用

多媒体常见的文件格式有图像、音频和视频等。在《机械设计基础》课程教学中采用多媒体手段，将严谨的机械机构模拟动画或视频等与学生的思维过程和接受能力进行有机结合，更好地提高学生的接受和理解能力，同时也减少教学过程中采用传统的教学方式所耗费的时间，达到良好的教学效果。通过两年来对多媒体教学的应用，发现多媒体课件所展示的内容比较新颖，信息量大，学生兴趣也比较大，取得了一定的教学效果，但是并不是所有的内容都适合采用多媒体课件来进行教学。结合教学实践，就多媒体在各章节的应用总结如下：

（1）理论力学、材料力学及常用通用零件的强度设计———多媒体图像启发引导，黑板式教学为主。这些部分的内容主要是针对零件在使用过程中的受力分析及应力分析、计算及强度校核为主，教学中可以利用实例图片来启发引导学生认识零件的受力情况，但是对于力的计算方法，应力的产生及计算，强度校核的理论应用还是适合采用传统的黑板式教学。通用零件如齿轮、轴的强度设计，是学生对相关强度计算理论有一定理解之后的一个实际应用，同时这些内容也是学生在本课程学习结束之后所进行的机械设计基础课程设计时所必需会应用的一个重要内容和环节。因此，由学生和教师共同来完成：选题、设计、运算、校核，这样效果会比只看一页一页的课件理解要深得多。（2）机械原理的机构部分———动画演示、启发、思考、讲解与实验相结合。各种常用传动机构在日常生活中也会见到许多应用，比如说缝纫机、补鞋机和公交车车门。因此在教学中可以利用多媒体课件中丰富的传动机构的动画、视频，通过演示，启发学生产生疑问，为什么会产生这样的运动？如何执行的？运动由谁产生？又能够实现怎样的运动？随着学生的思考、分析，最终会得出结果，然后可以将简化后的机构运动简图展示给学生，在轻松的气氛中，学生就会对所学内容有比较形象直观的理解和掌握。

（3）轮系及其设计计算———多媒体教学与黑板教学相结合。轮系是由一系列齿轮组成的传动系统。各种不同类型的齿轮能够组成什么样的轮系呢？不同轮系的功用又有什么不同呢?在教学开始，笔者先给学生提出问题，让学生带着问题学习后面的相关知识。教学中，将各种齿轮组成的轮系动画及其在实际生产生活中的应用实例展示给学生看，引导他们思考分析的同时再逐步解释轮系的分类及其能够实现的功用，结合前面齿轮机构的基础知识让学生判断轮系中齿轮的转动方向。在学生对轮系有了一定感官认识的基础上，引导学生计算轮系中各对啮合齿轮的传动比，并将其计算的结果逐一展示在黑板上，再根据学生的计算结构逐步得出定轴轮系传动比的计算公式。

2项目教学法

项目教学法是通过“项目”的形式来进行教学，它能较好地将理论与实践结合在一起，是典型的以学生为中心的教学方法。项目教学法最大的特点就是教学过程与实际工作相结合，二者互相融合，既让学生在实践中体会了理论的用途、用处，又让学生从实践中发现问题，返回书本寻找理论知识，进而达到更好地理解理论知识的作用。采用“项目教学”的方法将是职业学校机械设计基础教学的必然趋势。

（1）教学项目的设定。教学项目可以选择学生感兴趣的项目入手，一开始抓住学生的注意力，提高学习的兴趣。由于长期以来学生习惯于接受老师讲授的既定知识，即被动学习的过程，没有形成主动参与主动实践的学习氛围。此外机械设计课程系统性较强，要涉及机械专业多方面的内容，不同机构、零部件的设计原理及方法不同。因此在设计项目时，还要本着先入门再巩固提高的原则。局限于课时的限制，教学项目选择不宜过大，但应使机构与零部件设计贯穿于《机械设计基础》学习的全过程。例如对于齿轮传动基础知识这一模块，可设计制作一齿轮传动机构，其中可包含直齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动，通过对其拆卸和装配，让学生在操作中学会齿轮参数的计算，了解传动的特点、失效形式、选择齿轮材料、热处理方式并重点学会齿侧间隙的测量和调整，从而达到该模块的教学目的。

（2）知识点的建构与整合是项目内容综合的关键。精讲常用机构、突出相互联系。在实施项目教学法时应精讲带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、轴的设计、轴承的选择与寿命验算等内容，突出各章节之间的联系。以关联知识为核心，整合相关课程内容。可通过对装配体的认识展开对标准件常用件的选用、传动零部件的设计和装配体机件表示方法的讨论，培养学生科学的思维方法和分析问题、解决问题的实践能力。

（3）教师的正确引导是项目教学法成功实施的保证。《机械设计基础》课程需要学生有系统的机械专业知识储备和较强的设计分析能力，具有综合应用机械专业知识、整合专业知识的能力，而要想在一两次课堂教学过程中完全掌握无疑是不太现实的，因此，作为教师就必须对知识点进行有效地细化、分解，以此做成课前预习模块、课内练习模块、课后复习模块，并建立有效的激励机制。

3结语

在教学中应该对课程内容具体分析，把多媒体课件作为一种有效的工具，并采用适当的其他教学方法和手段，才能够充分发挥多媒体作用，也才能够更好的实现课程的教学目标。项目教学法根据课程特点，选择合适的教学项目，教师进行正确适当的引导，项目教学法可以调动学生学习的主动性和积极性，培养学生的创新能力和就业能力。大量的教学实践也表明，项目教学法确实是提高学生综合设计能力的好办法。

第三篇：机械设计课程设计论文

《机械设计基础》课程教学改革与实践

近几年我国高职教育发展迅猛，形势喜人，但透过繁荣表象的背后，当前高职教育实则面临诸多困难，不少问题与矛盾有愈演愈烈之势，不仅直接困扰到高职教育的健康有序发展，而且对国民经济发展也将产生不小的影响，所以必须引起各方高度的关注。对于时下高职教育存在的问题，业内外说法很多，建议也不少，可谓仁者见仁，智者见智。对高职的认同度不高，是当今社会的主流思想。我国没有高等职业教育的专门法律，现行的高等职业教育的相关法律规定多为目标性和原则性，具体操作性欠缺，致使很多涉及高职发展的实质问题都因缺乏法律依据而无从落实。随着高职教育在发展中不断涌现出的问题，国家对高职教育也越来越重视，不断提出一些路线方针，大力度投入人力物力扶植高职院校发展，特别是民办高职院校。自从2015年，国家开始实行高职高专院校单独招生政策，允许高职院校尤其是民办高职院校参与自主招生以扩大生源，民办院校要想生存生源是关键，只有生源不断扩大，学校才会发展壮大。那么，国家运用行政手段在生源上为民办高职院校解决了生存问题，但是学生入学后，后续的培养教育问题就需要我们进一步探索，探索出一条适合高职教育的教学模式，让高职学生更好的适应社会的发展需求。《机械设计基础》是机电类专业一门重要的专业技术基础课，也是一门能直接用于生产的设计性课程，它将机械原理与机械零件的内容有机地结合在一起，通过实训课程，培养学生的机械设计能力。

一、民办高职院校教学中问题

(一)学生基础薄弱

民办高职院校的学生普遍存在基础薄弱的特点，由于从小没有养成良好的学习习惯，导致基础知识掌握不牢。进入大学后，课堂教学知识点无法展开，由于学生对以前的基础知识掌握不牢，所以经常会出现听不懂的现象，导致知识点无法衔接。《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要掌握《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合进行教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就需要学生要有一定的理论基础知识作为储备。

(二)学生学习积极性不高

民办高职院校的学生普遍学习动力不足，学习没有目标，很少有学生做到课前预习、课后复习，课下作业完成效果不是很好，敷衍了事现象普遍，作业准确率非常低。机电类专业的学生除了在课堂上进行理论学习外，配套的实训教学是必不可少的，实训及实验课程可以帮助学生将理论与实践相结合。《机械设计基础》课程就是一门需要有充分的理论作为基础，然后通过实验环节加以认证，培养学生的设计思维能力的专业性课程。例如，带传动特性的测定及分析实验、齿轮机构的设计计算校核等。尤其是课程设计环节必不可少。例如，一级直齿圆柱齿轮减速器的拆装实验，要求学生必须动手完成减速器的拆装，但是学生操作时普遍动手能力较差，思考并解决实际问题的能力不强，学生自己独立考取相关资格证书及相关岗位证书的合格率较低。

(三)师资力量不足

民办高职院校普遍教师队伍落后，教师水平参差不齐，本科及以上学历的教师相对较少、教师普遍没有职称、部分教师没有高校教师资格证书、个别教师知识点讲解不到位、一些专业基础课常常聘用校外教师兼职。

(四)学校硬件设施不全

高职院校的教学主要应注重学生的动手能力，但是学校普遍没有相应的硬件设施与其配套，即使拥有一些实训设备，设备也普遍存在老、旧，少等特点，几台机床设备根本无法满足学生的教学需要，学生常常只能靠听和看来学习，根本没有机会自己动手操作，学校每学期都会安排学生进行金工实习，包括钳工、焊接、普车、普铣、数控车、数控铣几种实训内容，学生普遍不爱动手操作。这样会使学生的理论无法与实践紧密的结合。

二、《机械设计基础》课程理论教学改革

(一)合理分配课堂学时

目前高职教学的课堂学时为一个半小时，与本科的教学时间一致，但是高职学生的理论学习能力与本科学生是有一定差距的，理论学时不宜过长，学生注意力完全集中的时间大概为40分钟左右，如按照正常理论学时，一个半小时来计算，剩余的50分钟时间学生很难集中注意力，因此学习效率必然很低。针对课堂教学时间分配的问题，笔者认为，应将一个半小时的学时分为两部分来实施教学，将前45分钟学生注意力较集中的时间段，进行理论教学;后45分钟，学生听课较为疲倦，可以安排实训教学，将刚学完的理论知识，马上付诸实践，即调动了学生学习的积极性，又提高了学生的动手能力。例如:学生在课堂上学习完齿轮机构，应马上进行齿轮机构的拆装实训，这样学生的学习兴趣和效率都会得到提升。

(二)注重概念的分析

对于概念，不能一带而过，必须进行分析与讲解，适当举一些简单易懂的例子便于学生理解概念。例如，在讲解机构与构件两个概念时，就可以针对二者的区别进行讲解，构件是一个个体，而只有两个或两个以上的构件组合在一起，并能产生相对运动时，我们才称之为机构。

(三)温故知新

在课堂讲解过程中，如果讲到的知识点涉及到之前讲过的知识，就要带领学生进行复习，要做到新旧知识有机结合、融会贯通。例如，第三章铰链四杆机构中其运动副为回转副，涉及到第二章运动副的知识点，这就需要教师在讲解过程中复习到运动副的概念及相关知识，使学生更好的掌握第三章的知识。

(四)多学科交织教学

《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要学完《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就要求教师在教学中，有目的的将各个学科的知识串成线，让学生把学到的知识联系在一起，为今后的毕业设计打下基础。例如:一级直齿圆柱齿轮减速器的设计实验，其中齿轮的材料选择涉及到《机械工程材料》课程，受力分析计算涉及到《工程力学》，零件图与装配图的设计涉及到《CAD绘图》和《公差与配合》等课程。因此，在教学过程中，凡是涉及到的各学科知识点教师都要为学生穿线讲解。

(五)让学生带着问题去学习

课上要求每名学生提出一个问题，以抽签的方式，相互提问，对于回答上来并且准备无误的学生给与加分的奖励，对于没有回答上来并且不准确的学生给与一次补救机会，下节课继续回答，并且还要回答一个新问题。通过这样的方式，其一，给学生一定的压力，课堂必须听讲，认真准备，否则无法回答出同学们提出的知识问题;其二，可以活跃课堂气氛，增强学生们的学习兴趣，提升自信心，学到真本领。

(六)作业模式要改革

改变以往敷衍了事的作业模式，提倡作业改革。以往教师布置作业都会采取课后习题的方式，学生用作业本书写或计算课后题，教师进行批改，学生相互抄袭、敷衍了事，作业对于教学的验收意义体现不大。笔者认为，对于《机械设计基础》这门课程，单一的课后习题根本满足不了教学的要求，教师课后会布置给学生一些实际问题，让学生6人一组，进行讨论和设计，每半个月上交一篇设计方案。在设计过程中，如果遇到问题或困难可以随时向老师请教。这种方法可以提高学生的团队意识、锻炼学生的思考和动手能力，有效的将理论与实践相结合。

三、加强实训课程的技能训练

高职教育要想真正发挥出其培养技能人才的职能，就必须要注重“职”的培养，职业技能的高低直接影响着学生们的就业能力，高职院校的学生动手能力逐渐退化，这不得不与实训设备老化、设备数量少、学生实训课时少等因素有关，要想从根本上解决问题，还得从实践上着手。《机械设计基础》是一门实践性非常强的专业课，课堂上的理论教学根本满足不了教学的要求，理论与实践的完美结合才是学好课程的硬道理，设计课程需要学生亲自动手进行拆装与设计校核，如果没有相应的教具与设备供学生实践，那么理论学习毫无意义，学生听过即忘，没有起到学会并掌握的目的。因此，笔者认为要加大实训课程的学时;配备专门的机械设计实训室;利用假期时间为教师进行定期的技能培训，提高教师的实训能力，或者派教师去企业中学习实践技能，从教师和学生两方面加大实训的投入力度。

参考文献:

［1］李娟，孙见君，马晨波．机械设计基础教学模式与创新能力培养方法的探索［J］．科技资讯，2015，13(23):157-158．

［2］龙建雪．机械设计制造及其自动化的发展方向［J］．橡塑技术与装备，2015(24):119-120．

［3］濮筱薇．情景教学在机械设计基础教学中的运用［J］．职业，2015(35):102．

第四篇：机械设计课程设计论文

机械设计课程教学改革研究

为满足国家经济社会发展对高层次应用型人才的迫切需求，我国已经开始大力推进应用型本科高校建设。机械工程类专业作为典型的应用型专业，应该在应用型人才培养方面发挥排头兵和先锋的作用。以湖南城市学院机电工程学院为例，学院以能力培养为本位，坚持并发展为工程机械、汽车制造等行业服务为主的目标，按照“厚基础、宽口径、重实践”的教学指导方针，培养符合企业需要、社会认可的应用型高级专门人才。应用型人才的培养应该着重“厚基础+强素质+个性化”培养，也就是需要在培养学生扎实的基础知识的前提下，注重学生实践动手能力、创新能力、团队协作能力等方面的培养，同时注重因材施教，进行个性化培养。要实现应用型人才培养的目标，归根结底还是要落到课程教学这一实处上来。作为机械工程类本科专业的核心技术基础课，机械设计课程的教学需要在现有基础上大力推进全方位的改革，以满足机械类专业的应用型人才培养目标。

1课程教学现状

机械设计课程主要介绍通用零件的设计理论与方法，具有很强的理论性和实践性。课程内容涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。该课程旨在为学生提供构思能力、工程分析能力以及解决实际工程问题的能力等方面的基本训练[1]。当前，机械设计课程教学过程中存在课程内容繁杂、过于重视理论计算而忽视实践、课程教学内容与工程联系不够紧密、教学内容与学科领域最新发展脱节、教学方法单

一、学生学习效果一般等现象和问题，亟待改进。

1.1课程覆盖面广、内容繁多。作为专业技术基础课，机械设计课程涵盖零件及机器设计的基本原则与设计计算理论以及连接部分、传动部分、轴系部分等。课程的具体内容从机械零件的设计方法、机械零件的强度计算、摩擦与磨损理论，到具体的螺纹连接、销连接、键连接、齿轮传动、蜗杆传动、挠性件传动、轴、联轴器、滚动轴承、滑动轴承等具体零部件的设计，内容繁多，且各部分内容自成一体，不具备系统性，给教师授课和学生学习带来较大的难度。

1.2课程教学内容与工程实际联系不够紧密。机械设计课程不仅理论性强，而且很强调其在实际机械零部件设计中的应用，具有很强的实践性。机械设计课程的基本理论大多直接来源于机械设计实践活动中的经验总结，如果在理论教学过程只是照本宣科而不能结合实际阐述其计算原理与来龙去脉，使学生只知其然而不知其所以然，缺乏对知识点的深刻认识，在学习过程中也会觉得枯燥乏味，甚至影响其对知识的理解、掌握[2]。

1.3教学方法单一，缺乏创新性。合理的教学方法对于教学效果的提高至关重要。受限于教学内容理论知识偏多，机械设计课程在教学方法方面往往创新性不足，主要以教师教授为主，学生在课堂上主要是被动接受知识，其积极性和主观能动性得不到充分发挥，这对于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新思维都存在不利影响。

2教学内容改革研究

在机械类专业应用型人才培养目标的指导下，明确了本课程的教学目的是要切实提高学生理论联系实际的能力，以及分析和解决实际工程问题的能力。鉴于此，需要在此教学目标的基础上，进一步优化课程内容，确定教学内容的范围、广度与深度，使学生在掌握基本概念和基本理论的基础上，突出应用能力的提升。将一些繁琐复杂、难度较大的公式推导等内容适当删除，为不致知识点脱节，代之以公式背景的介绍和运用的说明。适当压缩纯理论教学学时，特别是对于类似结构与零部件的设计，可以适当安排学生自学，培养学生举一反

三、学以致用的能力。此外，还应增加设计实践、实验教学等环节教学内容的创新性，从而提高学生的学习积极性。在引导学生建立机械设计知识体系的基础上，结合应用型人才培养的需要，深入调查研究机械类专业学生毕业后从事的工作对于机械设计课程知识的需求，并立足于实际生产过程，根据机械行业的发展方向有针对性、有侧重点地对学生在实际工作中广泛应用的知识点进行深入讲解。例如，考虑到部分学生今后可能进入汽车生产企业工作，可以在教学内容中适当多以汽车零部件作为实例讲解，培养学生对汽车设计制造的兴趣，也可以使学生将来在工作岗位上尽快进入角色。

3教学方法改革研究

3.1运用启发式、讨论式教学方式。传统的机械设计课程教学往往采用灌输式的教学方式，没有重视学生主动性的引导和发挥。采用启发式教学方法和讨论式教学方法，以问题为基础，组织学生参与课堂讨论，启发学生的思维。例如在讲授齿轮传动时，给出有齿轮元素的高校校徽图案，以论述齿轮传动的重要性，并引导学生思图案中的结构错误，从而加深学生对齿轮结构的理解，使教学效果得到明显改善。

3.2计算机辅助教学课件和实验器材的使用。机械设计课程实践性强，涉及大量复杂零部件、结构的静态、动态过程分析，部分学生在由于工程实际认知匮乏，空间想象能力较差，学习时将存在一定的困难。利用计算机辅助教学课件特别是体线运动特征的动画，结合适当的教学器材进行演示，可将传统方法讲授时不易讲清楚、学生难以理解的内容直观形象地展示出来，从而提高教学效果。

3.3实践教学改革。机械设计课程设计是机械设计课程重要的综合性与实践性教学环节。通过课程设计，将理论与工程实际结合起来，加强学生的技能训练，提高学生的综合应用能力。传统的机械设计课程设计往往都是二级减速器的设计，在设计题目中给出明确的设计数据和设计方案，内容几乎是千篇一律，制约了学生的思维。为培养学生独立分析、解决实际工程问题的应用能力，采用开放式的综合性设计实验，使学生初步掌握从明确设计任务到机构运动方案设计、机构运动参数设计、结构设计等机械产品的一般设计流程，形成良好的设计习惯。同时，以机械创新设计大赛和“慧鱼”模型组合大赛为契机，一方面借鉴大赛参赛项目的成功经验，学习设计思路和方法；另一方面，鼓励和指导学生参加比赛，使学生获得更多机械设计实践的机会。

4结论

本文从机械设计课程教学内容、方法、手段以及实践教学等方面着手进行课程改革研究，转变以知识传授为主的教育理念，更新教学内容，改进教学方法，逐步树立以能力为本的应用型人才培养思想，提高学生理论联系实际，分析和解决实际工程问题的能力。

参考文献:

[1]濮良贵，陈国定.机械设计[M].北京:高等教育出版社，2013，1-4.[2]李延斌，高有华，田方等.面向培养卓越工程师的机械设计基础课程改革[J].实验技术与管理，2012，29(4):231-233.第五篇：机械设计课程设计论文

机械设计理论教学研究

一、引言

机械类专业的教学不像其他专业教学一般，多以理论为主，机械类专业较为偏重的是实际操作，多上手才能得到更多的锻炼，才能对本专业有更好的认识。由于扩招政策的推行，导致了现今大学生的可以动手操作的机会显著减少，这对于学生以后的发展也有一些小小的影响。在以往的教学过程中，总是先进行机械设计的理论课教学，待理论课教学进行两到三周之后，再加入实践设计课程。这种教学课程安排虽有其可取之处，但也有其不足之处，例如会造成知识的断层，为解决这一问题，提出了理论教学与课程设计并行的教学模式。

二、对传统教学模式的分析

传统的机械设计教学模式是将理论教学与实操教学分开进行的，这是一种分离式的教学模式。在这种情况下，即使带教老师有着长达数年的教学经验，在课堂上可以让学生学到扎实的基础知识，但实际操作的欠缺仍旧是一大硬伤。这是现今人才培养过程中普遍存在的重学轻用现象。正因为这种分离式的教学模式，使得理论课程与实践课程看起来好像完全不同的，没有联系的样子。开展这两门课程的初衷是为了使他们相辅相成，使得学生通过实践课程可以更好的理论知识，所学到的理论知识也能很好的指导实践操作。但这一目的似乎并未达到，反而有所背离，致使学用脱节。学用脱节是导致学生尽管很好的学习了理论知识，但仍不能很好的应用理论知识指导实践操作的根本原因。当学生开始课程设计时，因为前面所提到的这些原因，他们并不能很好的将自己所学到的知识应用到课程设计中去，也不知道该从那个点着手，不能深究问题，最后只能仓促了事，着实令人惋惜。这便是这种分离式教学所带来的不好之处，虽然就这种教学模式也有其存在的必要性，也有其可取之处，但笔者认为，瑕不掩瑜，只有进行完善与整改，才能使的教学模式变得更加的科学合理。

三、对并行教学模式的探索

任意选取一班学生，进行机械设计理论教学与课程设计并行模式的试点班级，以下为主要做法:

(一)同时进行理论教学与课程设计

以往传统教学模式理论教学与课程设计的开展是有时间差的，在本次探索实践中，打破了传统的桎梏，两项教学工作同时进行，即开课就开始布置课程设计，使得课程设计与理论教学结合的更为紧密。这将以往的课程设计进行了拆分重组，目的是为了更符合这种两者同时进行的新模式。

(二)以具体项目为主线进行教学工作

设计项目的选取要选取涉及面较广，最好可以综合机械设计的基础知识及其进阶。减速器设计极为符合这一要求，这一项目包括了教材中的诸多内容，比如教材中所提到的零件的传动，连接部分以及零件承受外界压力的程度等［1］。选取这一项目作为主线，能够使得学生对于基础知识的掌握更加深入，对一些通用常用的设计方法也可以有所了解，有所掌握。将减速器设计作为主线来进行教学是很可行的。除此之外，对于教学设计，笔者认为，应该整合课程与项目，确保项目设计中所涉及到的一些设计知识尽可能都的包括在教学内容当中，在进行教学安排时也应考虑项目的工作进展，争取“知”与“行”可以达到高度统一。此外，在教学的过程中也应该根据实际需要，进行讲解。

(三)以学习任务的形式促使学生产生兴趣

将全班进行分组，并将减速器设计的项目进行拆分，拆分所得的几个小项分别分配给各个小组，并保证小组内成员人人都可以参与到此项目的设计当中来，并在设计当中均能起到一定的作用。这种任务分配的方式，更能激发学生学习的动力，使得每个学生都参与到这项活动中来，这对于学习兴趣的培养也是极有益处的。此外，还可以增加答辩之类的项目，让每一位同学都能站到讲台上阐述自己的想法与设计，这对激发学生创新思维有很大的帮助。

四、模式变革的效果

通过模式变革的实验，所得结果多积极向上，改善较大多体现在以下几个方向:

(一)学生主导学习，学习兴趣明显提高

传统学习模式多由老师主导学习进度，进行模式变革，采用理论教学与课程设计并行教学的模式后，学习进度变为由学生主导，增强了灵活性，也大大提升了学生的学习兴趣，使得学生学习更为主动，之前所出现的一些不好的现象例如开小差，打瞌睡等小动作［2］也有所减少。

(二)师生之间交流增多，效果显著

理论教学与课程设计并行教学模式，极大程度的激发了学生深入探究的积极性，越深入，发现的问题便也越多，此时便会主动向老师请教，和老师进行交流，师生之间的思想碰撞也能给对方带来灵感的火花，无论是对于教师还是学生，都极有帮助。

(三)拥有足够设计时间，质量得到明显提升

传统教学模式留给学生进行课程设计的时间并不充裕，经过变革之后，课程设计的时间被大大拉长，也给了学生能够深入探究的机会，这对设计质量的提升起到了不可忽视的作用。

五、结论

虽然本次实验只是初步尝试且还有一些不足之处，但机械设计理论教学与课程设计并行教学模式所带来可以的好处是显而易见的，笔者认为可以将这一模式同样也应用到机械类专业的其他课程中去，唯有使知行合一，才能更好的应用所学到的知识，最不应该空怀宝藏却不知其应用之法。知理论，懂实践，才是上佳之道。

参考文献：

［1］迎春，王利华．机械设计理论教学与课程设计并行教学模式的探索［J］．时代教育，2015，12(21):14－16．

［2］庞兴华，解芳．CDIO教学模式在机械设计教学中的研究和实践［J］．教书育人:高教论坛，2015，22(33):134－138．

第六篇：机械设计课程设计论文

机械设计课程中零件材料教学研究

一、引言

机械设计是大学工科类专业基础课，主要讲授通用零件设计，包括零件的特点、应用以及零件强度刚度的设计计算等内容。设计一个零件，首先是确定零件材料。以材料为标志的人类文明的发展史，先后经历了石器、青铜器和铁器时代。每经历一个时代，意味着人类文明向更高级的层次迈进。材料是人类社会发展的物质基础和先导，是社会生产力和科学技术水平的重要标志，而新材料更是人类社会进步的催化剂。如今，随着材料科学的迅速发展，具备各种性能和功能的高分子材料和复合材料层出不穷，极大地改变了人们的生产和生活方式。因此，在机械设计教学中运用材料科学发展最新成果提升机械设计水平，使其跟上时代发展步伐，已经成为发展机械工程设计的一个大的突破口。目前，尽管大学机械工程本科专业开设了工程材料类课程，但仍旧是以钢和铁为代表的金属材料占绝对主导，其他材料课程仅简单介绍，内容显然无法适应新时代科技发展。另外，以零件设计为核心的工程思维不突出，与机械零件设计过程的后续步骤衔接不够，无法满足现代机械设计人才的培养要求。强化材料在机械设计中的地位和作用，是我们不得不面对的课题。

二、材料在机械设计中的作用

（一）材料是机械设计的重要基本要素之一

机械设计是对一个设想的或有市场需求的机器在运动、结构和能量传递等方面进行构思、分析和计算，并将其转化为具体信息，以作为制造依据的工作过程。作为构成机器基本单元的零件有质量、有形状、承担载荷、传热和导电、经受磨损或腐蚀。这些决定了机械零件乃至整个机器的性能指标，都和零件材料直接相关。材料不但决定零件的结构性能，还影响加工，从而决定零件的尺寸、精度和成本。设计越复杂，要求越严格，材料对机械零件设计的影响越强、越复杂。而且，这种关系体现在材料选择过程中，几乎贯穿了零件设计的全过程。没有合适的材料，无论多么好的设计也不能变成现实的产品，正所谓巧妇难为无米之炊。可见，材料是机械设计的粮食。[1]机械零件材料选择合适与否，主要从材料的强度、刚度、磨损、工艺性和经济性[2]，以及可持续性等方面进行取舍，是机械设计中最重要的决定。

（二）材料选择的创新是机械设计创新的重要源泉

对产品性能的要求，促进了材料的发展和在产品中的应用。新材料发展越快，产品设计时材料选择范围就越大，机械设计人员就有更大可能设计出更多性能、更加优异的创新性产品来。例如，具有高强度、低密度和耐辐射性能材料的问世，使得人们可以设计一些在极端环境下工作的机械产品，如航天器。[3]纳米材料技术极大拓展了机械产品在微小尺度方面应用的范围。复合新材料特别是复合高分子材料的出现，更是革命性地促进了机械行业的发展。[4]例如，聚四氟乙烯是迄今为止发现的摩擦系数最低的固体材料，相对于铜等各类软金属具有无毒、耐腐蚀、节约和低摩擦等优点，在轴承等接触类零部件上得到广泛的应用。今后材料的发展方向是材料特性随外界条件变化的智能材料，它将支持未来高科技的发展，也给机械领域的进一步发展和创新提供了更加广阔的机遇和更坚实的基础。随着材料科学在科技发展中的先导地位和基础作用日趋明显[5]，选择性能更加优异的新材料设计零部件对机械设计的创新作用无疑会越来越重要。可见，新材料的应用是机械设计构想得以实现和拓展的重要基础，机械设计的创新很大程度上是以材料创新为基础的。

三、机械设计中零件材料教学改革

零件材料的选用最终是服务于机器或零件设计的。如何依照机械零件的使用要求和设计零件的基本原则，有根据地、合理地选出最优的材料，是机械设计中零件材料内容教学改革的根本出发点。我们认为，传统机械设计课程中零件材料的内容存在以下两个需要改进的问题：一方面，涉及材料选择的内容偏少且仅仅是材料性质的罗列，没有真正体现为设计服务的思想。机械设计教材中的零件材料部分，经常只是泛泛地介绍材料种类以及常用材料的特点，至于零件设计过程中的材料选择如何进行等关乎零件设计优劣的重要方法信息却很少提及。学生虽然了解材料的性能特点，但在后续零件设计计算时，还是不知道材料选择该如何进行。国际上的经典教材给了我们许多启示。

四、结论

材料不但是机械零件设计的基本要素，而且随着材料科学技术的不断发展，越来越多的新型材料进入机械设计领域，成为机械设计创新的重要来源之一。加大利用新材料的广度和深度，将从根本上促进机械领域的再发展再振兴。培养有意识地使用新材料的机械设计人才是实现这一任务的基础和前提。这就要求机械设计课程在内容和方法上改进传统的零件材料选择教学，坚持以设计为主线的材料教学，在整个设计过程中体现材料对设计的基础作用，使机械设计更优化、更合理，以适应科学技术以及社会发展要求。

第七篇：机械设计课程设计论文

职业中学机械设计制造专业教学研究

摘要：在专业中学教学中，机械设计制造及自动化教学是一门十分重要的专业性课程，它主要的对机械设置制造，自动化，教控技术与应用等方面的探索与研究，所涉及的内容十分广泛，充分提高学生机械设计，加工自造的能力，为其今后能够迅速的适应未来的机械制造专业技术岗位，开辟有效的途径。结合多年来机械设计制造及自动化教学的经验，如何有效开展机械设计制造及自动化教学，提出了一些看法和建议。

关键词：职业中学；机械设计制造及自动化教学；问题对策

1职业中学机械设计制造专业教学中存在的问题

目前，随着科学技术的不断发展，社会分工越来越细化，各个职业对职业中学毕业生需求量越来越大，尤其是职业中学机械设计制造专业的学生更受到了广大企业的青睐，通过机械设计制造及自动化的教学，学生能够有效地掌握机械制造技术的基础知识，迅速适应岗位要求，为企业的发展作出贡献。但通过对现阶级某些职业中学设计制造专业的教学进行分析，我发现了一个问题，主要表现以下几个方面。1.1课本理论知识存在的问题分析机械中学教学大纲，我发现学生使用的机械制造课本教材内容相对陈旧，学生所学的理论知识无法与目前机械制造设计中的新技术，新理论相接轨，教学与社会需求严重脱节，缺乏真正的实践经验，使学生在学习中感到十分盲目。

1.2教学方法存在的问题

在机械设计教学中，某些老师缺少对教学方式和方法的探究。使用的教学方式过于模式化，教学方法过于简单，教学方式相对死板，在教学过程中只注重对教学内容的讲解。而忽略学生的认识能力和认识特点。缺乏对学生主观能动性的开发和兴趣的培养，使学生对机械设计制造感到十分空洞，学习起来感到枯燥乏味，逐渐失去学习的动力。

1.3实践教学存在问题

由于目前机械设计制造的需求量很大，生源严重超标，由于人数众多，实习部门的实习岗位有限，部分学生只能以观摩和传授的形式进行实践教学，即使偶尔有动手实践的机会，也难以正确对待，往往敷衍了事。这种情况大大降低了学生实际上机动手的能力，使他们很难将理论与实际进行有效的结合，严重影响到教学效果，很难培养出具有创新性的高素质机械制造人才。

2改进机械设计制造及自动化教学的对策

2.1积极转变观念，找好教学中的定位

在机械设计制造教学中，老师要积极转变传统落后的教学观念，改变枯燥乏味、简单、单一的单向性的讲授模式，采用以学生为主体的教学模式。老师要有效地发挥自己在教学中的主导作用，采取各种先进的教学方式和方法，激发学生的主观能动性，调动起学生对机械设计制造学习的积极性，将理论知识很好地运用到实际问题中，让学生得到深刻理解，从而提高学生在机械制造教学中的自主学习的能力，同时培养其创造性思维的发展。

2.2理论与实际紧密结合，开展实践性教学

机械设计制造专业是一门实践性很强的专业课程，因此在教学过程中，老师要敢于将机械设计制造的相关理论知识与实际技能有机地结合在一起，开展实践性的教学，让学生通过到工厂内从事实践类的实习操作，迅速地将学到的理论知识运用到实践生产中，及时发现在学习中存在的问题，通过现场操作和老师的引导讲解，学生的机械制造思维能很快地从课本上的表面知识上升为深层次的理解，大大加快学生专业知识技能和岗位职责的形式，提高解决机械职责实际问题的动手能力，促进创造性思维的发展。那么在机械设计制造中，如何有效开展实践性教学呢？可以从以下几个方面展开。（1）课堂实践性教学。这种教学方式一般在职业中学内部完成，一方面，在课堂理论知识讲授的过程中，老师根据课程的内容，尽可能选择一些机械实物、机械模型、带到课题上来，或者利用多媒体教学软件制作课件，让学生对理论知识感到看得到、摸得着，使学生不再感到空间乏味，同时提高学生的学习兴趣。另一方面，老师要将理论课程学习与实验课程紧密地联系在一起，在教学课程安排上，多安排一些实验课程。要结合教材大纲的内容，精心设计一些实验课题，使学生能够将学习到的理论知识迅速地运用到实验教学中，通过根据设计的要求和条件，进行分析和判断，制定实验的方案，使学生对实验的原理有透彻的理解。（2）车间实践性教学。这种教学一般是在校企合作模式下进行的，因此要建立起适合学校和企业公司实际情况的校企合作模式。职业中学与机械制造厂家签订学生的实习合同，共同制订人才培养机会，共同组织教学，学校与机械制造厂家定期合作，按照教学大纲的要求，根据工厂业务内容，组织学生进工厂车间参与工厂制订的各种机械制造项目的设计工作。车间实践性教学一方面可以使学生迅速地将所学的理论知识运用到实践生产中，彻底地掌握知识，另一方面能够使学生熟悉对应的岗位职责范围，为以后的上岗做好充分的准备。

3结论

在职业中学机械设计制作专业的教学中，老师要敢于转表传统的教学观念，完善教学方式和方法，将理论知识与实际有机地结合在一起，开展实践性教学，从而有效地提高教学质量。

参考文献：

[1]刘文明.《机械制造技术》课程特点与现场教学[J].西安航空职业中专教学报，2007（3）：65-66.[2]赵宏平，职业中专《机械制造技术》课程的教学改革[J].苏州市职业中专报，2007（2）：89-99.[3]翟燕南.《机械制造技术》课程及主要实践环节的教学改革[J].南京工程学院报，2003（12）：42-43.[4]吴光华.《机械制造技术》课程教学改革[J].机械职业教育，2006（3）：44.一、我院机械设计课程设计的背景

我院建校前几年由于师资力量有限，主要依赖兼职教师指导课程设计，这些兼职老师大多来自一本院校，他们时间有限，指导方法基本沿袭一本院校的指导方法，每天集中一两个小时在教室集中指导，而三本学院的学生依耐性强，老师走后基本是放鸭子，因此抄袭现象特别严重。此外，在教学指导过程中也存在一系列问题，比如必须掌握的知识点、知识群、关键内容都没有明确，指导过程因老师而异，随意性较大，标准不统一。因此，进一步规范课程设计的内容、指导方法、达到的目标、必须掌握的知识点和知识群，显然是提高实践教学质量的重要内容和措施。后来随着一些青年教师的引进，我们对机械设计课程设计的题目、应该完成的内容及进度要求、考核方法等进行了一系列的研究与实践，使学生达到掌握知识点的目的。

二、针对机械设计课程设计题目、指导方法，进度安排及考核方法进行改革

（一）设计题目的改革

以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的，鉴于我院学生的基本条件，我们把课程设计的题目统一标准化了，传动方案也已经给定，目的是让学生熟悉课程设计的一般方法，掌握应该掌握的知识点，并对机械设计的理论课的知识加以巩固，并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下：设计题目：带式运输机的传动装置；初始条件：带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作，连续单向转动，有轻微振动，输送带的速度允许误差为±5%，使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%，减速器批量生产。要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。

（二）指导方法改革

在课程设计之前，负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会，对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求，要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时，这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段，尤其是课程设计的设计计算初步完成时候，要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查，并要在草稿本上签字，才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草图时候发现错误，又要反过来重新计算浪费大量的时间，并且可以避免了个别学生抄袭的现象。

（三）进度安排改革

以前兼职老师指导课程设计时候，一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完，这样内容太多，学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点，将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次，学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段，主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括：选择电动机；计算总传动比和分配传动比；传动装置的运动和动力参数计算；传动件计算；初算轴的最细处直径；选择联轴器（型号、孔径、孔长等）；初选滚动轴承及其相关参数，轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行，不要颠倒。第二阶段是草图绘制。设计计算完毕后，我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验，主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解，其内容包括：减速器的结构；减速器的润滑；设计装配图的准备；减速器铸造箱体的结构尺寸；减速器装配草图设计；轴和键的强度校核，滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配图，在完成减速器装配草图后，校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时，在此基础上继续完成装配图。要求注意两个方面的设计：轴系零件的结构设计；减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配图的检查。给学生主要讲解的内容包括：检查装配草图；标注主要尺寸与配合；编写减速器的技术特性；编写技术要求；零件编号；编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件图的绘制。零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件，应包括图形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件图从装配图上测绘下来，形状应与装配图一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生，学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间，周末时间不计，具体的进度安排我们设计了一个表。

（四）考核方法进行改革

课程设计结束后，我们会现场答辩，在答辩时候，会先给个预成绩，这个成绩非常重要，因为通过答辩，可以看出学生对课程设计掌握的情况，是否有抄袭，一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。

三、结束语

机械设计课程设计论文 第6篇

近几年我国高职教育发展迅猛，形势喜人，但透过繁荣表象的背后，当前高职教育实则面临诸多困难，不少问题与矛盾有愈演愈烈之势，不仅直接困扰到高职教育的健康有序发展，而且对国民经济发展也将产生不小的影响，所以必须引起各方高度的关注。对于时下高职教育存在的问题，业内外说法很多，建议也不少，可谓仁者见仁，智者见智。对高职的认同度不高，是当今社会的主流思想。我国没有高等职业教育的专门法律，现行的高等职业教育的相关法律规定多为目标性和原则性，具体操作性欠缺，致使很多涉及高职发展的实质问题都因缺乏法律依据而无从落实。随着高职教育在发展中不断涌现出的问题，国家对高职教育也越来越重视，不断提出一些路线方针，大力度投入人力物力扶植高职院校发展，特别是民办高职院校。自从，国家开始实行高职高专院校单独招生政策，允许高职院校尤其是民办高职院校参与自主招生以扩大生源，民办院校要想生存生源是关键，只有生源不断扩大，学校才会发展壮大。那么，国家运用行政手段在生源上为民办高职院校解决了生存问题，但是学生入学后，后续的培养教育问题就需要我们进一步探索，探索出一条适合高职教育的教学模式，让高职学生更好的适应社会的发展需求。《机械设计基础》是机电类专业一门重要的专业技术基础课，也是一门能直接用于生产的设计性课程，它将机械原理与机械零件的内容有机地结合在一起，通过实训课程，培养学生的机械设计能力。

一、民办高职院校教学中问题

(一)学生基础薄弱

民办高职院校的学生普遍存在基础薄弱的特点，由于从小没有养成良好的学习习惯，导致基础知识掌握不牢。进入大学后，课堂教学知识点无法展开，由于学生对以前的基础知识掌握不牢，所以经常会出现听不懂的现象，导致知识点无法衔接。《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要掌握《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合进行教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就需要学生要有一定的理论基础知识作为储备。

(二)学生学习积极性不高

民办高职院校的学生普遍学习动力不足，学习没有目标，很少有学生做到课前预习、课后复习，课下作业完成效果不是很好，敷衍了事现象普遍，作业准确率非常低。机电类专业的学生除了在课堂上进行理论学习外，配套的实训教学是必不可少的，实训及实验课程可以帮助学生将理论与实践相结合。《机械设计基础》课程就是一门需要有充分的理论作为基础，然后通过实验环节加以认证，培养学生的设计思维能力的专业性课程。例如，带传动特性的测定及分析实验、齿轮机构的设计计算校核等。尤其是课程设计环节必不可少。例如，一级直齿圆柱齿轮减速器的拆装实验，要求学生必须动手完成减速器的拆装，但是学生操作时普遍动手能力较差，思考并解决实际问题的能力不强，学生自己独立考取相关资格证书及相关岗位证书的合格率较低。

(三)师资力量不足

民办高职院校普遍教师队伍落后，教师水平参差不齐，本科及以上学历的教师相对较少、教师普遍没有职称、部分教师没有高校教师资格证书、个别教师知识点讲解不到位、一些专业基础课常常聘用校外教师兼职。

(四)学校硬件设施不全

高职院校的教学主要应注重学生的动手能力，但是学校普遍没有相应的硬件设施与其配套，即使拥有一些实训设备，设备也普遍存在老、旧，少等特点，几台机床设备根本无法满足学生的教学需要，学生常常只能靠听和看来学习，根本没有机会自己动手操作，学校每学期都会安排学生进行金工实习，包括钳工、焊接、普车、普铣、数控车、数控铣几种实训内容，学生普遍不爱动手操作。这样会使学生的理论无法与实践紧密的结合。

二、《机械设计基础》课程理论教学改革

(一)合理分配课堂学时

目前高职教学的课堂学时为一个半小时，与本科的教学时间一致，但是高职学生的理论学习能力与本科学生是有一定差距的，理论学时不宜过长，学生注意力完全集中的时间大概为40分钟左右，如按照正常理论学时，一个半小时来计算，剩余的50分钟时间学生很难集中注意力，因此学习效率必然很低。针对课堂教学时间分配的问题，笔者认为，应将一个半小时的学时分为两部分来实施教学，将前45分钟学生注意力较集中的时间段，进行理论教学;后45分钟，学生听课较为疲倦，可以安排实训教学，将刚学完的理论知识，马上付诸实践，即调动了学生学习的积极性，又提高了学生的动手能力。例如:学生在课堂上学习完齿轮机构，应马上进行齿轮机构的拆装实训，这样学生的学习兴趣和效率都会得到提升。

(二)注重概念的分析

对于概念，不能一带而过，必须进行分析与讲解，适当举一些简单易懂的例子便于学生理解概念。例如，在讲解机构与构件两个概念时，就可以针对二者的区别进行讲解，构件是一个个体，而只有两个或两个以上的构件组合在一起，并能产生相对运动时，我们才称之为机构。

(三)温故知新

在课堂讲解过程中，如果讲到的知识点涉及到之前讲过的知识，就要带领学生进行复习，要做到新旧知识有机结合、融会贯通。例如，第三章铰链四杆机构中其运动副为回转副，涉及到第二章运动副的知识点，这就需要教师在讲解过程中复习到运动副的概念及相关知识，使学生更好的掌握第三章的知识。

(四)多学科交织教学

《机械设计基础》是一门承上启下的课程，需要学完《高等数学》《机械工程材料》《机械制图》《公差与配合》等几门课程后才能开设，开设期间还需要与一些课程相配合教学，例如《工程力学》《CAD绘图》《机械制造技术》等课程。这就要求教师在教学中，有目的的将各个学科的知识串成线，让学生把学到的知识联系在一起，为今后的毕业设计打下基础。例如:一级直齿圆柱齿轮减速器的设计实验，其中齿轮的材料选择涉及到《机械工程材料》课程，受力分析计算涉及到《工程力学》，零件图与装配图的设计涉及到《CAD绘图》和《公差与配合》等课程。因此，在教学过程中，凡是涉及到的各学科知识点教师都要为学生穿线讲解。

(五)让学生带着问题去学习

课上要求每名学生提出一个问题，以抽签的方式，相互提问，对于回答上来并且准备无误的学生给与加分的奖励，对于没有回答上来并且不准确的学生给与一次补救机会，下节课继续回答，并且还要回答一个新问题。通过这样的方式，其一，给学生一定的压力，课堂必须听讲，认真准备，否则无法回答出同学们提出的知识问题;其二，可以活跃课堂气氛，增强学生们的学习兴趣，提升自信心，学到真本领。

(六)作业模式要改革

改变以往敷衍了事的作业模式，提倡作业改革。以往教师布置作业都会采取课后习题的方式，学生用作业本书写或计算课后题，教师进行批改，学生相互抄袭、敷衍了事，作业对于教学的验收意义体现不大。笔者认为，对于《机械设计基础》这门课程，单一的课后习题根本满足不了教学的要求，教师课后会布置给学生一些实际问题，让学生6人一组，进行讨论和设计，每半个月上交一篇设计方案。在设计过程中，如果遇到问题或困难可以随时向老师请教。这种方法可以提高学生的团队意识、锻炼学生的思考和动手能力，有效的将理论与实践相结合。

三、加强实训课程的技能训练

高职教育要想真正发挥出其培养技能人才的职能，就必须要注重“职”的培养，职业技能的高低直接影响着学生们的就业能力，高职院校的学生动手能力逐渐退化，这不得不与实训设备老化、设备数量少、学生实训课时少等因素有关，要想从根本上解决问题，还得从实践上着手。《机械设计基础》是一门实践性非常强的专业课，课堂上的理论教学根本满足不了教学的要求，理论与实践的完美结合才是学好课程的硬道理，设计课程需要学生亲自动手进行拆装与设计校核，如果没有相应的教具与设备供学生实践，那么理论学习毫无意义，学生听过即忘，没有起到学会并掌握的目的。因此，笔者认为要加大实训课程的学时;配备专门的机械设计实训室;利用假期时间为教师进行定期的技能培训，提高教师的实训能力，或者派教师去企业中学习实践技能，从教师和学生两方面加大实训的投入力度。

参考文献:

[1]李娟，孙见君，马晨波.机械设计基础教学模式与创新能力培养方法的探索[J].科技资讯，，13(23):157-158.

[2]龙建雪.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].橡塑技术与装备，2015(24):119-120.