机械设计教学改革探讨

机械设计制造自动化发展

机械设计教学改革探讨:机械设计教学改革思考

摘要：《机械设计》是机械工程专业的基础课程，也是培养学生实践能力的重要课程，基于高校应用型人才培养的要求，高校要改变以往的教学模式，构建基于MOOCS的《机械设计》教学体系。

关键词：MOOCS；机械设计；应用型人才；教学改革

引言

MOOCS即大规模开放性网络在线课程，简称“慕课”。随着互联网技术的发展以及高校人才培养模式的转变，培养出符合社会经济发展的应用型人才是当前高校教育改革的主要目标之一。《机械设计》课程是机械工程专业的基础课程，也是提高学生机械实践能力的重要学科知识。由于《机械设计》内容具有较强的实践性与技术性，涵盖大量的枯燥性知识，因此传统的教学模式难以激发学生的学习兴趣，不利于学生实践技能的培养，因此，本文以MOOCS为导向对《机械设计》教学进行改革，以此适应高校教育新常态发展。

1MOOCS相比传统《机械设计》教学的优势

《机械设计》是培养学生具有机械设计实践技能的基础课程，具有较强的社会实践性和创新性，尤其是该课程具有丰富的机械设计实验知识体系，因此需要学生在学习系统理论知识的同时还要加强实践操作训练。结合教学经验，传统的授课模式难以激发学生的学习积极性，而且偏重理论教学的模式也难以提升学生的实践操作能力。MOOCS的应用对于《机械设计》教学具有明显的优势。一是MOOCS实现了资源整合与开放，有助于学生接触到优质的教育资源。机械设计与社会技术的联系较为紧密，通过实施MOOCS教学模式，可以让学生及时了解最新的机械设计技术，以此适应未来工作岗位。二是MOOCS激发了学生的学习兴趣，提高了学生的创新能力。MOOCS以模块化教学为主，通过小视频的方式学生可以就自己感兴趣的知识自主学习，并且可以在自主学习的过程中与教师、同学进行交流，学生自主学习会对机械设计知识越来越感兴趣，进而激发了学生的创新思维。三是MOOCS教学提高了学生的动手能力，实现“学生为主”的机械设计教学理念。

2基于MOOCS《机械设计》教学改革的对策

实践证明，《机械设计》实施MOOCS模式对激发学生学习积极性、提高机械设计教学质量，培养学生的实践操作能力具有重要的现实意义。

2.1人性化的设计教学内容

《机械设计》具有较强的社会实践性，虽然慕课能够激发学生的学习兴趣，但是在具体的教学中需要合理引入慕课，按照不同的教学内容选择相应的慕课内容。例如，教师在讲解“减速器传动系统设计”时，要鼓励学生观看相关的视频资料，以便更好地将实践中观测到的技术应用到课堂学习中。另外，基于《机械设计》具有较强的实践性，因此在具体的教学过程中需要根据学生的兴趣点设计教学内容，以激发学生的学习积极性。2.2创新教学手段，构建“线上+线下”模式慕课教学模式为《机械设计》教学提供了创新途径，尤其是学生可以通过网络学习相关的知识体系。因此，构建慕课教学模式应注意：首先，高校要重视课堂教学效果，虽然慕课为学生提供了学习的途径，但是毕竟机械设计需要学生具备扎实的理论基础，因此在具体的教学中需要强化理论知识教学；其次，积极融入慕课模式，构建“线上+线下”的授课模式。线上就是学生通过多媒体平台学习机械设计知识，线下就是学生深入到社会企业、实训室等锻炼实践技能。

2.3优化教学流程，激发学生兴趣

传统的《机械设计》课堂学习时间为45分钟，在紧张的教学过程中，学生难以全程集中精力学习，MOOCS教学模式实现了教学过程的最优化，大大激发了学生的学习兴趣。首先，在《机械设计》教学之前，学生按照教学内容查阅相关的资料并且带着问题融入到课堂教学中，然后教师组织学生就某问题进行集中或者分组式的讨论，实现以教师为主体向学生为主体的转变；其次，将慕课融入到《机械设计》教学中能够弥补实践教学不足的问题，而且还迎合了学生的心理需求。在互联网时代环境下，慕课教学模式为学生提供了更加丰富的机械设计知识，满足了学生的学习需求。

2.4构建多元化的考核评价体系

基于MOOCS的《机械设计》教学模式改变了以往以期末笔试考试成绩为主的考核模式，构建多元化的考核体系，实现了对学生的科学评价。首先，慕课教学模式侧重学生学习过程的考核，例如通过慕课教学可以充分发挥学生的自主性，教师可以通过交流与提问等方式对学生进行考核评价。其次，慕课教学实现了考核主体的多元化。传统的教学评价主要是以教师作为唯一的评价主体，而慕课教学模式实现了学生之间的互评、教师对学生的评价以及企业对学生的评价，以此保证了教学评价结果的准确性与公平性。

3结束语

MOOCS作为现代信息技术和教育深度融合的发展形态，对《机械设计》教学改革的促进具有重要的作用，既提升了学生学习的兴趣，也较好地提升了课程教学质量。因此，在高校人才培养转型发展的关键时期，高校要积极构建MOOCS教学模式，以此为社会培养更多的实用型人才。

作者：邓嫄媛1；张跃华1；郭翠霞2；喻洪平1；黄建峰1 单位：1、成都大学机械工程学院2、四川理工学院

机械设计教学改革探讨:机械设计课程教学改革探析

摘要：

机械设计是机械类专业的一门重要的技术基础课。本文结合作者机械设计的教学实践，详细介绍了通过教学内容、教学方法、多媒体应用及课程设计等一系列改革和探索，提高学生的创新能力，显著提高教学效果的经验。

关键词：

机械设计；创新能力；课程设计；多媒体教学；改革与探索

一、背景

机械设计课是与工程联系最为紧密的学科之一。它以机械中的常用机构和一般工作条件下的通用零部件为研究对象，研究常用机构和通用零部件的分析和设计问题，是机械类和近机械类专业的一门重要专业基础课，其理论性和实践性都很强。该课程的学习，不仅要求学生掌握常用机构和零部件的基本原理和基本设计方法，还要求学生运用这些基本理论来设计一些常规机械和处理机械中的一些实际应用。因此，在机械设计课程的教学中，不仅要渗透创新思维，培养学生的工程意识的理念，更应该把学生的动手能力和创新精神作为应用课程改革的重点。多年来，机械设计教研室的老师做了一些探索，并对成果的经验进行了总结。

二、以理论教学改革为基础，优化教学环节

理论教学是实践教学的基础。只有让学生掌握了扎实的设计理论，才有可能将这些设计理论灵活应用于工程实践。机械设计课的理论性、实践性、设计性都很强，是培养学生创新设计能力的核心课程。课堂教学不仅仅是传授理论知识，更应注重培养工程意识，启迪创造灵感，提高创新能力。

1.调整课堂教学内容，提高教学效果

调整教学内容是课程改革的基础。在对教材进行取舍的过程中，遵循突出应用与实操，在教授基本知识、基本原理和基本方法的同时，引入机械设计发展的最新成果，注意到知识点的深入浅出和主次分明，而不是面面俱到，把新型机构和现代机械设计方法与生活实践相结合，既调动了学生积极性，又将机械理论寓教于学，在丰富课堂信息量的过程中，提高机械设计的应用教学效果。学生对机械的了解只限于生活中接触的范围，还习惯于理性思维，缺少工程观念。而传统机械设计课程教学内容陈旧，联系工程实际不够，不利于培养学生的工程意识和创新思维。授课时，最好适当引入学科中比较成熟的新理论、新技术和工程技术的最新发展动态，如优化设计、全生命周期设计等。另外，通过课外自学选修课等形式，引导学生自主学习常用最新工程设计软件如Pro/Engineer，UG。这样既可以提高学生的学习兴趣，又可以开阔学生的视野。

2.改革教学方法，培养创新能力

传统的机械设计课程的教学“以教师为中心”，仅仅注重知识的灌输。这对学生的创新精神的培养是很不利的。改革传统教学方法，以学生为主体，以教师为主导，积极探索学生自主研究、自主创新式的学习方法，积极推进讨论式、探究式、问题式教学方法，既学习了知识，又能提高创新能力。课堂教学是学生课程学习的主阵地。加强教师对学生课程学习的主导作用，恰到好处地创设问题情境，可以达到师生互动。问题的提出，要具有一定的实际工程背景，以增强学生的工程素质。问题的分析要能引导学生发散思维，创造性地解决问题。问题的解决要通过启发引导给出，为学生今后解决问题指明思路与途径。这种启发式教学能够潜移默化地培养学生的创新思维，帮助学生学会学习、学会探索。

3.采用多媒体教学，增强课堂效果

机械设计传统的教学手段，如黑板、模型加挂图，无法表达零件之间的相对运动，教师授课形式单一，缺乏直观性，在一定程度上影响了学生的学习效果和学习的积极性。在机械设计课程中，充分利用现代多媒体手段，将零件的运动变化逼真地展现出来，使机器真正动起来，激发了学生的学习兴趣。另一方面，精心设计的多媒体、课件可以清楚地显示教学内容难点，提高教学效率，而且二维和三维动画形象生动，加深了学生印象。

4.注重启发教学，培养学生的自学能力

机械设计课程虽然是机械专业理论课，但是应用性极强。因此机械专业的学生要能够自主学习课程的相关内容，提高机械理论学习的实践应用主动性，掌握科学学习的思维方法。机械设计课程的教学改革必须坚持把启发式教学方法放在首位，并根据教学内容的不同特点，穿插采用讨论式和案例式教学方法。多种教学方法的应用，使学生的学习主动性和自我学习的意识得到了进一步加强，同时加深了学生对基本知识的理解与掌握，并强化了记忆，从而提高了学生的自我学习能力。

三、改革实践教学体系，构建应用教学模式

实践教学是培养学生的观察分析能力、实践动手能力、综合设计能力以及创新思维的重要教学环节。实践教学体系由实验教学、课程设计两部分组成。

1.改革实验教学

传统的课程实验如机构测绘、齿轮范成、动平衡等一般为单一的验证性实验。这些基本实验有助于对巩固学生对基础理论的理解，但整个实验过程只是根据给定实验步骤去验证结果的正确与否，学生的积极性不高，实验效果不太理想。我们在实验教学中增设了一些创新型、设计型实验，如“机构运动创新实验”，让学生根据给定的题目自行构思实验方案，将自己设计的机械系统运动方案进行运动模拟，将设计理论在实践中检验，而教师主要起引导和启发作用，给学生足够的思维空间和创作空间。这样就可以充分发挥学生的主观能动性，真正提高学生的创新意识和动手能力。

2.加强课程设计环节

机械设计课程设计是课程的一个重要的实践性环节。传统的课程设计一般以减速器为研究题目。在设计过程中，老师限定了题目和方案，还提供了比较齐全的参考资料，学生自主设计的内容较少，不利于创新能力和工程实践能力的培养。针对这些问题，我们对课程设计的教学作了相关的改革和探索，找一些工程实践性强与并且与地区经济建设紧密联系的机械作为设计题目。考虑学生个体能力的差异，既有一些基础的简单的内容，又要有一定难度和深度的内容。采用学生选择和老师指定相结合的选题原则，以学生为中心，让学生自己确定题目，教师规定设计内容和要求。老师带领学生现场参观这些机械装置，查阅相关资料，使学生对所设计的机械装置有一定的感性认识，真正了解所设计机械的基本结构，并鼓励学生在现有传动方案的基础上，充分发挥主观能动性，提出多种方案，从机构的经济性、可行性、实用性，多方面考虑作出选择，选取最优设计方案。方案确定好后，鼓励学生使用先进大型软件进行运动分析和动力分析。然后根据各构件受力情况，按照等强度设计理论，对各构件进行结构设计，对于较高水平的学生要求编制程序进行结构的设计计算，并用Pro/E等软件完成三维造型，最终完成设计任务。这样在整个设计过程，因材施教，既尊重了个体差异，又充分调动了个体主观能动性和创造潜能，不仅使课程设计与计算机应用能力有机融合，还培养了学生的创新精神和动手能力，提高了教学效果。

四、小结

机械设计通过几年的改革实践，取得了一定的教学效果。但教学改革是一个系统工程，在不断总结经验的基础上，我们在机械设计课程的教学内容、教学方法、教学手段和考核方式上进行了一系列的探索，目的是寻求一条适合笔者学院特色的课程体系与教学模式。只有在教学改革中不断总结经验，提高教学质量，把枯燥的理论教学转型发展，才能激发学生的学习兴趣，培养学生的实际应用能力，不断适应笔者学院职业应用的转型发展要求。

作者:刘刚 闫石林 单位:晋中学院

机械设计教学改革探讨:机械设计实践教学改革和创新尝试

1认知教学

机械设计有别于其他学科，它的实践性很强，课程的研究对象是常用机构和通用零部件，需要同学们对其有一定的感性认识，但是随着近几年来高校录取分数的下降，生源素质呈下降趋势，绝大多数的学生具有文化基础薄弱、学习兴趣不高、学习能力不强的特点，在现有的招生制度下各专业文理科都收，造成学生学习基础参差不齐，加上在校生且几乎都是从学校到学校，对各种机械零部件普遍缺乏感性认知的问题，所以在机械设计理论教学前我们先安排同学们进行感性认知实践，以增强学生的感性认识，如通过组织学生参观机械原理和零件陈列室、各类机械设备陈列柜、观看机器工作录像、常用机构的动画FLASH，到工训中心现场实地参观（工训中心有完整的机械类专业金工实习所要求的各类机械加工设备）等认知教学，认识具体的零部件、常用机构和机器，使学生们清楚知道机器的基本组成要素——机械零件，初步了解机器的组成、结构特点、工作过程及工作原理，使理论与实际对应起来，通过认知实践增加学生的感性认识，培养他们对机械设计基础课程学习的兴趣，使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。

2实验教学

在机械设计教学过程中，实验教学与理论教学具有同等重要的地位。通过实验，使学生熟悉掌握一些与本课程有关的实验设备的原理、使用和调试，掌握实验数据采集和处理的过程与方法，培养认真细致、一丝不苟的工作作风，提高观察问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力。不断提高实验教学效果，确保实验教学质量是机械设计实验教学改革的重要课题。课题组以“打牢基础、培养能力、增强素质、提高实践和创新能力培养”为基本要求，以机械设计学科知识平台为依据，结合学校实验教学条件，并充分考虑学生在基础、专业要求、兴趣、特长和能力发挥等方面的差异，对机械设计课程的所有实验进行了分类和整理，构建了一套加强基础、提倡创新、重在应用，多层次、多模块、开放性的实验教学新体系。

（1）尽可能利用好现有实验条件，巩固和加强传统实验传统实验在帮助学生理解机械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在机械设计实验教学改革与发展中依然需保留、巩固并加强这些实验项目和内容，例如我们保留了《带传动性能实验》、《滚动轴承性能实验》、《减速器结构装拆实验》，这些验证性实验会使学生对课堂所学的理论知识有更深刻的认识和理解，为今后研究和创新设计机构奠定良好的基础；保留了《螺栓及螺栓组连接综合实验》，综合实验使学生掌握机械系统的工作原理、承载特性、影响因素分析方法，有利于培养学生的动手能力、数据采集能力、分析与解决问题的综合能力。

（2）加强创新设计性、综合性特色实验建设2011年我校添置了机构运动创新设计方案及仿真实验台和传动机构综合实验台，有了这种机构综合实验台，学生可根据实验指导书要求，自行设计和搭建实验平台，选择适当的构件，进行测试分析，有效地开拓了学生的创新思维，提高了学生综合实践能力。

（3）课程实验实行开放性实验为了增加学生动手能力，课程实验实行开放性实验，即学生在实验课上没有弄懂的内容、没有完成的实验，可以随时补做，直到弄懂为止。本课程的考核方式是做完实验后才能参加理论考试。

（4）课堂教学与实验一体化为了更好地与课程的理论教学相配合,我们拟建设一个“机电一体化教室”。该教室为一个多功能教室。可供学生上课、实验、专周训练用。学生在该教室上课可直接观看到各种实物、模型及仿真运动，同时学生还可以自己做实验来验证自己所学的知识。将单班课安排在多功能教室进行，根据内容需要采取多媒体讲解、模型演示和实验操作相结合的方法，充分利用教学资源，提高教学效果。实验课教学的设计思想是：在内容上必须是传统实验与创新实验的协同，是认知实验、验证实验、综合实验和创新设计实验的集成。实行开放式的，贯穿学生学习全过程的，从课内一般实验到课外的自主式开放实验。在实验的开出形式上将实验项目分两个系列：必修与选修，其选修内容可让学生自由选择，从而鼓励学生个性自由发展，并可不拘一格地鼓励优秀学生脱颖而出。通过一些提高型、选修型实验的开出，极大地激发了学生的学习热情。很多学生经常在业余时间来到实验室学习和钻研，取得了良好的效果。

3课程设计

课程设计是机械设计课程的最后一个具有综合性和实践性的重要教学环节，也是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的设计能力训练。它不仅是学生获得知识的重要途径，而且对培养学生的自学能力、工作态度、实际工作能力、科学研究能力和创新能力具有十分重要的作用，对实现培养学生的知识、能力、素质起着关键的作用。课题组对机械原理课程设计和机械设计课程设计内容和选题进行了全面改革，使之由机构设计为主转变为由机械整体运动方案设计和整机设计为主。课程设计的选题更接近实际更加丰富多样，我们将以往集中时间进行课程设计教学改为部分分散然后集中的教学方法，将课题在机械设计课程教学中期就布置下去。这样，可以使学生随着机械设计课程的进行以课外作业的形式逐步完成除装配图以外的传动计算部分、标准件选择部分，并进行变速箱结构设计的草图绘制，平时老师利用课间、课后、QQ、视频等方式进行辅导，最后集中绘制装配图、进行答辩，这样一种渐进式教学过程，学生的基本设计能力的培养会更扎实，在课程设计中鼓励、引导学生创新设计，旨在帮助学生掌握机械设计的实用技能，为从事相关技术工作打下扎实的基础。

4课外科技活动

将课程建设延伸至第二课堂，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。课程组教师不仅注重课堂教学质量，而且注重大学生第二课堂的建设和成效，将课程建设以及课堂教学与大学生课外科研课题相结合（如大学生创新训练计划、大学生学科竞赛），积极承担所教课堂大学生课外科研课题的指导教师工作，旨在激发学生的学习积极性，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。从而实现多层次、多渠道培养学生能力和提高教学质量的目的。

结束语

经过几年来的教学改革的探索与实践，我们可喜的看到《机械设计》课程教学改革通过在涉及课程教学的各个环节上综合配套，全面推进改革措施，教学取得了良好的效果。经过改革后的课程实践教学，较好地受到了学生的欢迎。基于我校应用型本科人才“重基础理论、重综合素质、强实践能力、强创新精神”的培养要求，课题组将在机械设计课程实践教学改革中不断总结经验，大胆创新、勇于实践，不断取得新成绩。

作者：朱双霞单位：新余学院机械工程学院

机械设计教学改革探讨:机械设计课程教学改革探讨

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。

作者:李霞 陈建萍 魏敏 葛云 曾海峰 单位:石河子大学 新疆交通职业技术学院

机械设计教学改革探讨:机械设计系列课程教学改革论文

摘要：针对机械设计系列课程特点优化整合教学内容，改革教学方式，加强创新实践教学环节，提高学生分析问题、解决问题的能力及工程意识和创新设计能力，探索机械设计系列课程教学与培养学生能力之间的关系。

关键词：机械设计；教学改革；课程体系

《机械原理》和《机械设计》是我国高等工科院校机械类专业学生都要学习的两门重要的技术基础课程，其课程教材体系设置、教学内容、教学质量影响巨大。笔者从事《机械原理》和《机械设计》课程的教学工作多年，也多次参与相关课程的教学改革。结合我校精品本科建设项目的实施，下面分别从教学内容的优化整合、教学方式的改革、创新实践活动等角度对机械设计类课程教学作一些有益的改革探索和尝试。

一教学内容的优化整合

作为机械类专业学生都要学习的两门重要的技术基础课程《机械原理》和《机械设计》，其教材的体系和内容通常相对独立。《机械原理》主要介绍机构学以及机器动力学的知识，主体内容是各种常用机构的分析与设计；《机械设计》主要内容是通用零部件的设计计算。这两门课程的内容体系，存在如下问题：一是把机械产品的整个设计过程割裂开来；二是整个课程体系对机械系统总体方案设计和机械创新设计方面的内容较少涉及。因此，很有必要修改这样的课程结构体系以适应创新人才培养的要求。基于上述原因，我们对机械设计系列课程的教材体系和教学内容进行了较大的改革。我们编写了《机械设计基础》和《高等机械设计》两本教材，打破了传统教学的格局。教材编写依据机械设计系列课程的改革目标和实践成果，以培养学生基本设计能力和创新能力为目标。《机械设计基础》教材的主要内容为常用机构的设计、通用零部件工作能力设计与结构设计，《高等机械设计》教材的主要内容包括机械创新理论与方法、机构的组成原理与类型综合、组合机构设计、平面机构的运动分析与力分析、现代机械系统的总体方案设计以及机器动力学的内容，还有一些机械设计的专题内容，如变位齿轮与变速器设计、机械密封、机械摩擦磨损等。对教学内容进行优化整合时，注意分析机械设计的主要内容与培养学生能力的关系，合理安排课程内容。由于目前机械设计系列课程的授课现状是内容多、课时少，这就要求教师在制定教学计划时有的放矢；在教学内容的安排上围绕“需要”、“够用”、“会用”三方面的要求。授课时注重“掌握概念、突出技能、重在应用”，既要注意理论知识的学习，又要强调实际能力的培养。在教学过程中要不断学习，密切关注科技术发展的新成果、新应用并及时反映到授课当中去，激发学生的学习积极性和创造性。

二教学方式的改革

传统课堂以教师讲授为主，教与学互动不多，很难调动学生的学习积极性，更难激发其创造性。而新型的教学模式要求“以学生为主体，教师为主导，以能力培养为主线，以素质培养为目标”。这些都要求教师必须改革现有的教学方式，丰富教学方法和手段。

（一）精心设计教案

教师认真备课，设计教案。加强师生互动，课堂教学过程中灵活运用设问、延伸、小组讨论等多种教学形式。通过启发教学和知识拓展来激发学生的学习积极性创造性。教案的设计要涵盖教学目的、教学内容、重点和难点、教学方法与教学手段、作业布置、主要参考资料等方面。及时进行课后自我总结分析，找出授课过程中的学生较难理解的地方，采用新的讲课思路，协调师生间的认识理解差距，从而不断提高教师的授课水平，改善学生听课效果，并最终达到提高教学质量的目的。

（二）改进教学方法

为达到教学目的，教师在授课过程中，应调动学生的学习积极性。这要求教师必须发挥在教学中的主导作用，采用灵活的教学方法，将“教”与“学”有效结合起来，形成一个以教师为主导，学生为主体的良好教学氛围。比如项目教学法，在教学中利用一个项目引入课题，再围绕课题讲授相关知识、理论和方法，并通过设置问题、组织讨论等方式来解决问题。其它如类比式、启发式等各种教学方法都可以在课堂上灵活运用，激发学生的兴趣，加深其对相关知识的掌握与运用。学生通过积极主动思考，锻炼了发散性思维能力，也逐渐了解机械设计的多解性。这些方法都收到了良好的教学效果。

（三）丰富教学手段

充分利用现代化教学手段增强教学效果，激发学生学习兴趣。课堂讲授通常使用多媒体课件以节约时间。更重要的是多媒体课件有丰富的视听资源，可以利用图像、动画的视觉效果吸引学生的注意力，便于把抽象理论形象直观地表达出来，激发学生的学习兴趣，从而提高教学质量。例如，在平面机构运动分析部分的教学中，因抽象概念多，传统的图解法和解析法又存在繁琐或难以实际操作的缺点，学生较难理解掌握。我们在课堂教学中引入SolidWorks、ADAMS等三维建模仿真软件，利用虚拟样机技术对机构进行三维建模，动态仿真分析，从而有效地解决了学生对机构的运动特性不易理解掌握的问题，同时极大地提高了学生的学习兴趣和课堂效果。此外，我们通过制作网络课程教学平台，加强师生之间的交流沟通。学生随时能够到网上学习，实现师生实时互动交流。

三创新实践活动

对于机械类的学生来说，机械设计系列课程是启迪学生创新思维、开拓学生创新潜能、培养学生创新能力的重要课程。通过创新实践活动，学生所学的设计理论知识得到实际应用，对培养他们理论联系实际、综合设计能力和创新设计能力非常重要。要培养学生的创新能力，必须打造创新平台，使理论联系实际，知识服务实践。上海理工大学每年都会开展机械工程创新大赛，并且已经连续三届成功承办了上海市教委主办的大学生机械工程创新大赛。该赛事对推进我校“精品本科”建设，营造创新创业教育和学生创新创业的良好生态环境起到了积极促进作用。学院同时还开设了《机械创新及实践》公选课，建立了大学生课外科技创新工作室。大学生创新实践活动也得到了工程实训中心的大力支持，现在工程实训中心已经成为了学院大学生课外科技创新活动的基地。由此，我院的大学生科技创新活动蓬勃发展起来。机械工程学院充分利用这些平台，积极鼓励和组织学生参加创新大赛，培养学生的创新设计能力。上海理工大学在2012年的第五届全国大学生机械创新设计大赛决赛中，获得一等奖2项，二等奖3项；在2014年的第六届全国大学生机械创新设计大赛决赛中，又获得一等奖5项。骄人的成绩进一步成为大学生们在机械创新设计道路上前行的强大推力。

基于高等教育教学改革和创新应用型人才培养规划的提出，机械设计类课程教学改革也必须与时俱进。通过对课程体系、教学内容和教学方法以及创新实践教学等的改革探索，为更好地培养学生的工程实践能力和创新能力奠定了坚实的基础。实践证明，经过一系列的教学改革，机械设计系列课程的教学质量得到了明显的提升，学生的学习积极性被激发出来，其创新能力和分析问题、解决问题能力有了极大的提高，这在学生后续的课程设计、毕业设计以及一系列的创新大赛活动中都有显著体现，并终将为他们未来的工作带来及其深刻的影响。

作者:石云霞 沈景凤 王新华 单位:上海理工大学

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