平面设计零基础课程篇1
关键词：教材；教材内容；组织形式；编写模式
0引言
“机械设计基础”课程是工科院校机械类及近机类各专业的一门综合性、应用性和实践性很强的专业基础课程。通过本课程知识的学习，使学生对机械的概念有清楚的认识，掌握机构和通用零部件设计的基本知识和设计技能，培养学生机械设计能力及分析、解决工程实际问题的能力。由于该课程实践性强，许多知识点都有一定的工程实际背景，对于没有工厂实践经验，缺少机械方面知识的学生而言，课程学习具有一定的难度。而教材是开展教学活动的主要资源，是学生系统地获取知识的最重要的平台。因此，为了更好地帮助学生建立机械概念，尽快掌握机械设计基础方面的知识和设计能力，课程团队在积累多年教学改革与课程建设的成功经验，认真分析汲取其他高等院校机械设计基础课程教学改革成果的基础上，面向应用型本科人才培养，精心编写了有特色，适用于机类、近机类专业的《机械设计基础》教材，已由北京大学出版社出版。本教材在保持其原学科的系统性和科学性的前提下，在教材内容、组织形式、编写模式等方面进行了改进。
1教材内容
应用型本科教育在于其“应用性”，为此，教材以机械设计为主线，从实际应用出发，着重介绍基本知识、基本理论和设计方法内容；着重介绍公式建立的前提和意义，强调公式在工程设计中的实际应用，淡化计算公式的理论推导；强调学生的应用能力的培养。在机械零部件设计部分，遵循零部件的“结构特点—工作原理—失效形式—设计准则—材料选择—受力分析—强度计算—结构设计”的规律性加以介绍，使内容脉络更清晰，便于学生对教学内容的理解。因为零部件设计最终结果要反映在零件图上，而目前较多的机械设计基础教材已将原有的零件工作图删除掉。为了使学生掌握标准、规范的零件工作图的表达，教材中对带传动、齿轮传动、轴等各典型零件的设计，都附有相应的最新国家标准的零件工作图示例。教材中还增设了结合工程实际应用的工程案例导入内容和课后阅读材料，即突出了教学内容与工程实际的结合，又开拓了学生的工程视野。
2教材组织形式
为了使学生对机械整体有个清楚的概念及认识，了解机械设计的一般过程，教材在机械零件设计部分，以项目为牵引、以设计为主线，按照从整体到局部，从认识到分析表达，再到设计这样的思路来构建教材体系的。首先以典型机械—带式输送机为项目载体，让学生认识机械的全貌，然后围绕其结构组成逐一分解展开教学内容。将带式输送机分解，分析机器的结构组成，初步了解机器中的传动零件（带传动、齿轮传动等）、支承零件（轴、轴承）、联接件（螺纹联接、轴毂联接及联轴器和离合器）的作用及相互联系，然后再逐一分析各组成零部件的基本知识、设计理论和设计方法。内容最终落在设计上，通过设计例题，系统地完成带式输送机从电动机的选择，到机器中各典型零部件的设计，将理论知识点穿插在项目教学中，有利于学生掌握整部机械的设计过程，也引导学生树立工程意识，增强实践能力，也便于理论教学和课程设计同步进行。对教材中的各种零部件及定位装置、装置、密封装置等的类型和特点等内容均以图表的形式清晰地列出，把零散的知识内容进行归纳整理，使内容简明扼要、信息集中、条理清晰，便于不同结构间的区分比较。以往教材中的机构和零件结构都用简图形式表达，学生较难读懂其结构特点、工作原理等。本教材则大量采用了机构和零部件的三维实体图和实物照片图，其直观性较强，增强了学生对机构、机械、零部件的感性认识，降低了学生的学习难度。
3教材编写模式
教材内容按模块设置。传统教材是以学科逻辑为基础组织教材知识结构的，本教材按照常用机构及其各通用零部件在机械中所起的作用不同，将全部内容归纳为机械设计基础知识、常用机构及其设计、机械动力学基础、机械传动设计总论、传动零件及其设计、支承件及其设计、联接件及其设计等7个模块。符合人们认识问题的一般规律，也使学生对常用机构及其各通用零部件在机械中的功用、类型的划分有了更明确的认识，做到主题明确、条理清晰。为了使学生了解各模块的主要教学内容及其在工程实际机械中的应用，在教材各模块的开篇，分别以蜂窝煤成型机、曲柄压力机、带式输送机等工程实际应用案例为教学导入，在认识机械的全貌及工作过程情况下引出模块的教学内容，引导学生进入学习情景，提高学生的学习兴趣。在各模块教学内容结束后，还增设了项目实训大作业等内容，以培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力及设计能力。在各章内容开始，安排有教学提纲和教学目标，使学生充分了解教学重点，通过学习以达到的教学要求。各章内容结束，还配有教学内容在工程实际中应用的阅读材料，以引导学生树立工程意识，拓宽工程视野。
4结束语
本教材编写本着知识化、项目化、应用化、工程化的理念，力求在原有教材基础上有所改进，使学生在使用本教材学习时易读、易懂，尽快掌握知识并应用知识，提高工程实践能力及设计能力。通过在教学中对本教材的使用，感觉效果良好。
参考文献：
[1]苗淑杰，刘喜平.机械设计基础[m].北京：北京大学出版社，2012.
[2]李书环，等.《机械设计基础》教材中存在的几个问题及建议[J].天津农学院学报，2016（6）.
平面设计零基础课程篇2
关键词：机械设计基础教学内容教学方法教学手段课程改革
《机械设计基础》课程是机械类专业的一门重要技术基础课，它的教学直接影响到学生对专业课程的学习兴趣。随着高职教育的不断发展，客观上要求我们去完善和创新，加快高职《机械设计基础》课程改革，以满足人才培养的需要。
一、机械设计基础课程存在的问题
1.培养目标不明确
对于高职学生而言，将来所从事的职业大多是面向生产第一线。所以，学生应具有解决生产实际问题并在实际工作中应用的能力，而不需要像本科生那样，重点培养学生的创新和综合设计能力。因此，在教学中应加强学生对工程实际中常用机构、零件等知识的学习和结构的拆装等动手能力的培养。
2.教学内容应做相应的调整
课程所选用的教材普遍存在内容不符合“必须与够用”的原则，高等职业技术教育培养的是高级技术应用型人才，必须要求实践性教学环节的课时数高于理论教学课时数。
3.教学方法、手段需进一步改进
由于教学内容较多，学时有限，教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容。教师处于主动，学生处于被动，所以不利于调动学生的积极性以及培养他们的独立思考问题、独立解决问题的能力。我们的学生没有实际工作经验，对机械的了解只限于生活中接触的范围。虽然传统教学手段和现代化教学手段已经实现了并重，但是这些手段还不足以使学生真正地了解现实的工程实践以及具有较强的感性认识，对学生工程意识的培养还存在一定的不足。
4.考核方式单一，不能突出能力培养
期末考试成绩定终身是沿用至今的成绩评定制度。然而，它并不能全面反映学生的学习态度和实际水平，有的学生平时不学习，靠考前突击，仍然可以通过考试。因此，这种成绩评定制度不利于激发学生的学习积极性，也不利于知识的理解和掌握。
二、课程改革的基本思路
在教学理念上，强调“理论联系实际”“理论为实践教学服务”，内容上以“必须、够用”为度。《机械设计基础》课程的教学改革应紧紧围绕着以学生为主体，以能力培养为中心，以专业必备要求为知识基本点，加强实践教学。以现代教育技术为手段，优化课程体系，改革教学和考试方式、方法，培养学生综合应用能力和为专业教学服务为目标，建立全新的机械设计基础课程教学体系。
三、课程内容改革与实践
1.培养目标定位、修订教学大纲
根据专业定位对原有教学大纲进行了全面修订，重新组织和完善了课程教学内容。课程目标为“掌握机械设计中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及设计方法，具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。
2.建立全新课程内容体系
新的课程教学内容，选择牛头刨床和带式输送机这两个典型的设备为载体，把有关常用机构和通用零件的内容融合在载体分析中。将力学中的扭转、弯曲强度计算与轴的设计结合，将剪切和挤压强度计算结合在螺栓联接、键联接当中，以利于学生将力学的理论知识与实际应用相结合，避免学生对枯燥的纯理论学习可能产生的厌倦心理。
四、教学方法和教学手段的改革
《机械设计基础》是一门理论性和实践性都很强的课程，学生没有实际工作经历，缺乏与此有关的感性认识。因此，教师应充分利用多种教学手段，将课程生动、直观、轻松地呈现给学生。教学方法、教学手段如下：
1.现场教学
以牛头刨床这个典型的机械加工设备为载体进行现场教学，介绍机器的组成和工作原理，以此训练学生分析机械系统的的能力。
2.案例教学法
在进行常用机构的教学时，以牛头刨床的机构分析为总任务，再将其分解为机器的认知、平面机构结构分析、平面连杆机构结构分析、凸轮机构结构分析、间歇机构结构分析等子任务，以此贯穿常用机构部分的内容。每一部分教师均先从牛头刨床中引出问题，再介绍相关机构，最后举例讨论。
3.任务驱动法
在通用零件部分教学时，以带式输送机传动装置的设计为总任务，再将其分解为电动机选择、带传动件设计、齿轮传动设计、联接设计、轴的构设计、轴承设计等子任务，以此贯穿通用零件部分的内容。每一部分教师均先从设计任务中引出问题，再介绍相关零件设计的理论和方法，最后举例讨论。设计任务就是学生的作业，学生边学边练，课程结束时完成其主要的设计计算。
4.采用实验室一体化教学
将课安排在机械原理实训室进行，采取多媒体课件讲解、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。
5.增设实验、实训项目，提高学生的实践及动手能力
在机械设计基础实验这个重要的实践环节，加强学生对机构、零件结构和机械设计等工程实践知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养，是对理论课程教学不足很好的补充和完善。保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》。增设了《齿轮范成原理》是为了验证“范成法加工齿轮的原理以及齿轮加工中的根切现象”；《带传动实验》是为了验证理论课教学中的“带的弹性滑动及带传动的效率变化情况”。《轴系结构设计》实验，学生根据所提供的原始条件（如齿轮传动类型、齿轮圆周速度、蜗杆跨度等），自行选择合适的零件（如轴承、轴承盖、密封件、轴套类型），按照轴系结构设计的思路进行模拟设计或装配。
通过建立开放式的机构、零件陈列室和机械装拆实验室，使学生有更多的自主时间来安排学习，以期发挥学生在实验教学中的积极性与主动性，从而加强学生对机构、零件结构等工程实践知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养，确保对理论课程教学不足的补充和完善。
五、采用灵活多样的考试方式，提高学生的综合应用能力
在考试方法上采用开卷与闭卷相结合，笔试、口试与讨论相结合，以增强考试内容的综合性与灵活应用性，突出对能力的考核。
综上所述，根据高职教育的特殊性，机械设计基础课程的教学应瞄准市场对人才的需求目标，不断地改革教学目标、教学内容、教学方法、教学手段等环节，从实用出发就能调动学生的学习兴趣，使他们学有所得、学有所长，能更好地为后续课程打下良好基础，机械设计课程改革需要我们不断地在实践中创新、总结和完善。
参考文献：
[1]郭攀成.机械设计基础课程教学内容和改革与实践[J].中国电力教育，2009，(4).
平面设计零基础课程篇3
p键词：机械设计基础；教学改革；大作业
基金项目：攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目（JJ1364）
攀枝花学院教育教学研究和改革青年项目（JJ1409）
《机械设计基础》课程是高等学校机械类专业开设的一门专业基础课，其包括了机械原理和机械设计两大部分，研究的是机械的基本理论问题和机械零件的设计与计算。《机械设计基础》课程在课程教学设置中起承上启下的作用，是学生在学完《高数》、《工程力学》、《机械制图》等课程后进入专业课程学习前必须学习的一门课程。学好《机械设计基础》课程对学生学好后续的专业课程起着重要作用[1]。
1《机械设计基础》课程教学过程中增加大作业环节的必要性
《机械设计基础》课程的实践性和综合性都极强，传统的《机械设计基础》课程教学已很难满足现在的教学要求，学生很难理解并掌握所学的《机械设计基础》课程要求及知识内容，因此在教学过程中增加大作业环节，使学生边学边设计计算，学的过程中理论联系实际，学生既能充分掌握理解理论知识，又能提高实践能力、动手能力，并为后续的课程设计、毕业设计做准备，有助于提高学生参加学科竞赛、创新实验的积极性及参与过程的能动性。
2《机械设计基础》课程大作业的设置方案
2.1方案设计思想
《机械设计基础》课程分为机械原理和机械设计两大部分，故分别在机械原理与机械设计部分设置2-3个大作业，以分组的形式进行，最后以小组考核结论为每个成员的考核成绩[1]，也可根据具体情况，每个学生设置不同的题目。在大作业设计过程中，可根据学院专业特色，大作业题目与专业特色相结合，与学生专业相结合，使知识系统化，并提高学生学习兴趣。大作业题目也可根据学生情况，在难易程度上分层布置。具体大作业设置如下。
2.2机械原理大作业设置
《机械设计基础》的前半部分是机械原理部分，其内容主要包括了机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。该部分内容比较抽象，学生如果只是通过单纯的听课、作业，不能很好的理解各种机构的工作原理并与实际应用结合[1]。因此分别在连杆机构及其设计和凸轮机构及其设计章节设置大作业环节。
连杆机构的应用十分广泛，在工程机械、农业机械及汽车工业中都有广泛应用，如起重机、转向机构、车门开闭系统等都有连杆机构的应用。因此选择连杆机构设计为《机械设计基础》课程的第一个大作业题目。学生通过对题目的分析，按照课堂所学理论知识，首先对平面机构的运动进行分析，然后建立包含各尺度参数和运动变量在内的解析式，最后根据已知的运动变量求机构的尺度参数[2]。
凸轮机构广泛应用于自动化和自动控制装置中，常见的凸轮机构应用如内燃机配气机构、自动机床进给机构等。因此选择凸轮机构设计为《机械设计基础》课程的第二个大作业题目。学生根据大作业题目，首先根据工作要求、结构条件选定凸轮结构的形式、基本尺寸、转向及推杆的运动规律后，就可根据凸轮设计方法对凸轮轮廓曲线进行设计[2]。
2.3机械设计大作业设置
在《机械设计基础》课程的后半部分为机械设计部分，其主要讲述通用零件的工作原理和设计过程，其内容主要包括了机械零件的工作能力和计算准则、螺纹联接、轴承、轴等。这部分内容庞杂，各章节似乎独成体系，互不关联。传统的在课堂上进行陈述性的知识学习的教学方法，学生在学习过程中，学习没有系统性，对于零件的设计知识，只有大致的了解，知识掌握并不深入[1]。因此，在机械设计部分布置2-3个大作业题目。
机械设计部分主要是零件的设计，大作业题目可结合专业实验室进行实验设备装置的改进与设计，传统学生做实验时，只是按照实验步骤进行，很多学生对实验目的不明确，学生在做实验时，鼓励学生多思考，不按部就班的按实验步骤做实验，可对实验设备装置进行改进与设计，如此既使学生对实验内容、目的等理解透彻，同时提高学生的实验能力。大作业题目也可设计小型的机械，设计小型机械或结合专业实验室实验设备装置的改进与设计都可运用项目式教学法，利用师生创新项目等实践环节，强化学生动手能力，将有利于提高学生的工程实践能力，提高教学质量，形成地方高校教育特色[3]。如学生参与的机械创兴大赛，相应的设计就可融合到大作业中，学生很好的把实际与课堂理论联系在了一起，即可以鼓励学生多参与创新项目，又提高学生的学习能动性；同时指导学生参与教师科研项目，大作业题目与项目内容契合，通过科研项目逐步提高学生机械设计的能力，学生在学习的同时提高自己的科研能力。
2.4引入三维设计方法
为补充课堂教学，并联系实际提高学生的设计能力，在大作业过程中，鼓励学生借助计算机设计，引入三维设计方法补充课堂教学。要求学生在完成参数选择、计算校核的基础上，根据计算机绘制出装配图和主要零件的零件图，同时要求学生应用pro-e、UG等三维设计软件，进行三维实体建模，强化学生的三维设计能力，开拓学生就业渠道[3]。
3结论
通过在《机械设计基础》教学过程中增加大作业的环节，使学生进一步加深对《机械设计基础》中的机构原理及设计、零部件设计方法等理论知识的理解，显著提高学生的设计水平，提高学生的学习积极性，学生的实践能力及其学生的科研能力，为学生增强就业竞争力打下基础[3]。
参考文献
[1]起雪梅，张健，张敬东.机械设计基础课程考核方式改革与实践[J].牡丹江大学学报，2016，（8）：168-170
平面设计零基础课程篇4
关键词：项目教学法；机械CaD；教学方法；职业技能
[微软用户1]
机械CaD设计基础课是机械类专业的一门重要的基础课，同时也是高职高专机械类专业学生必修的技能课。本课程兼具工程制图与计算机应用类课程的特点，是一门集知识与技能于一体的实验性很强的课程。其基本教学任务是使学生了解机械CaD制图的一般方法，基本掌握autoCaD绘图软件的基本绘图操作环境，熟练掌握绘图命令、编辑命令、尺寸标注、图层使用、图块使用及三维命令的一般操作，重点掌握工程图的绘图方法并能应用于企业工程制图的实际。通过该课程的学习，使学生能成为具有应用性技能的人才。为了更好的实现这一目的，本人根据多年的教学经验，采用项目驱动教学法，调动学生的学习积极性和创造性，培养学生的应用能力。
一、项目驱动教学法的实施
1、项目驱动教学法的特点：是以项目为主线、教师为引导、学生为主体的方式，改变了以往“教师讲、学生听”的被动教学模式。创造了学生学习主动参与、自主协作的探索创新的新型教学模式。它适用于学习各类实践性和操作性强的课程，有利于培养学生的分析问题和解决问题的能力。
2、项目驱动教学法的方式：根据教材的内容、学生的实际水平设计和制定工作项目，以实际项目来驱动学生的学习。把基本知识和练习题用项目联在一起，增强学生学习的系统性和完整性。
3、科学的设定项目：把本课程的主要知识点提取出来并融入到每个项目中，（注意分散难点、重点），师生都围绕着项目开展。并对每个项目进行任务要求、教学内容、技能目标及学时分配等方面进行整体设计。具体设计如下：
项目名称任务要求教学内容技能目标学时分配
组合体平面图形基本体视图组合体视图
1.了解autoCaD软件的基本运行环境2.学习并熟练掌握绘图命令的基本操作3.学习编辑命令、标注命令的基本操作
能熟练画出组合体三视图10学时
零件图轴类零件图盘类零件图箱体零件图
1.复习并熟练掌握绘图命令的基本操作2.学习并熟练掌握编辑命令的基本操作3.学习标注命令、图层与图块使用操作
能熟练画出零件图（包括尺寸标注、技术要求、标题栏等）10学时
装配图螺栓连接机用虎钳
1.复习并熟练掌握绘图、编辑命令操作2、学习并掌握标注命令、图层与图块使用3、机械工程图的综合绘制
能画出简单的装配图10学时
三维图形基本体视图简单组合体
1、了解三维绘图的操作2、学习三维图形的创建能画出三维视图6学时
二、项目驱动教学法的教学过程
1、设计教学案例和工作任务：教学案例和工作任务的选定、编排是决定教学效果的关键问题。项目设计要有总体目标，工作任务的设定要符合学生的实际水平，要考虑知识点含量、任务的连续性等多方面因素。在设置教学案例时，要根据学生的工作任务，选择知识点、难点类似的图形，尽量选择配有真实零件的工业图纸，按照绘制工程图纸的标准要求学生，使学生如同在进行工作一样，有真实感，并能尽快熟悉企业环境，从而培养学生的应用技能。本课程结合专业特点、突出专业性和职业化来设置工作任务，如把机用虎钳作为项目的主线，根据组成机用虎钳零件的复杂程度不同，分别设置在不同的工作任务中。如销钉、垫圈这些比较简单的零件设置在平面图形中，固定钳身放在箱体类零件图项目中。在前三个项目教学完成后，由学生根据自己完成的工作任务（组成机用虎钳的11个零件图）组成装配图。这样的设置既考虑知识的系统性和连续性，也使学生在最后完成任务时有成就感。
2、教学模式：根据高职学生的特点，采用在完成工作任务的过程中学习课程知识，培养学生的实际动手能力。在实施教学的过程中，由教师带领学生分析例图，让学生了解教学目标、工作任务、基本命令的使用，掌握绘图的基本方法，然后在教师的指导下，独立完成工作任务。目的是在教学中，把基本理论知识与实际操作有机的结合起来，发挥学生的潜能，提高学生解决实际问题的综合能力，并拓展学生思考问题的深度和广度。具体教学案例如下：
教学案例1
项目名称：组合体—平面图形
工作任务：销的主视图
教学内容：了解autoCaD软运行环境
技能目标：掌握软件的启动工作界面、
功能键和控制键、命令的启动方式、
了解autoCaD设计的一般方法、初
步了解直线命令的基本操作方法。
教学案例2
项目名称：零件图—轴类零件图
工作任务：螺杆的主视图
教学内容：复习并熟练掌握绘图命令的基本操作
学习标注命令、图层与图块使用操作
技能目标：掌握轴类零件图的画法、尺寸标注、技术要求
三、通过项目教学法的教学，更好地培养学生的学习能力：在完成本课程的学习任务后，由教师与学生共同总结、回顾探讨学习方法，总结经验，为以后自学打下基础。
1、培养综合分析问题的能力：本课程的学习目的是使学生利用autoCaD软件，熟练绘出工程图。但是，只掌握绘图技巧是远远不够的，要准确画出工程图纸，必须具有工程制图、计算机基础、金属工艺学、公差与配合、金属加工等一系列知识，必须具有一定的生产实践经验。在本课程的学习过程中，教师有意识的融合相关知识，开阔学生思维，培养学生的综合能力。
2、培养自学能力：autoCaD是一款计算机辅助设计软件，它的特点是二维绘图功能强大，性能优越、简单易学、体系结构开放等。同时，它具有这类应用软件共同的特点。（1）计算机软件通用的工作界面（标题栏、下拉菜单、工具栏、通用存储命令等）。（2）通用的操作方式。点击图标启动命令，输入参数执行命令等。（3）软件特有的绘图功能。在清楚的了解软件的特点后，掌握学习方法，为今后学习Solidworks、UG等软件打下基础。
四、考核方式：基于项目驱动教学法的特点，注重工作过程的考核及评价。在《机械CaD》课程考核中，设置常规考核和职业技能证书考核。常规考核是根据每个项目完成情况，给出相应的分数，占总评成绩的大部分，其中，四个项目成绩占百分之六十，期末考核占百分之二十。职业技能证书考核是指在平时教学中，融入职业资格考试标准规定的知识和能力，鼓励学生参加职业技能证书考试。职业技能证书成绩占百分之二十。
实践证明，采用项目驱动教学法，使学生在学习过程中，不断获得成就感，极大地激发学习欲望，提高了学习效率，有利于培养学生的独立分析问题和解决问题的能力。为学生尽快适应工作岗位打下基础。
[参考文献]
[1]胡可.建筑CaD设计基础课程工学结合教学模式浅探[J].中国职业技术教育2010（23）：86-87
[2]金莹，张小粉.项目驱动教学法在高职模具专业中的应用与研究[J]模具工业2012（4）65—72
[3]劳文薇，刘俊.项目驱动教学法在《电子CaD》课程教学中的应用[J].机械职业教育2011（3）33—35
平面设计零基础课程篇5
1.理论知识没有形成系统。主要有两个方面：一是先修课程的理论知识没有跟《机械设计基础》联系起来。《机械设计基础》的课程学习，要综合运用到《工程材料》、《工程制图》、《工程力学》、《互换性与技术测量》及《机械原理》等课程的知识，由于这些课程学习时是分开单独学习的，学生在独立进行设计计算时，往往无法运用这些知识，比如不能运用力学知识去校核齿轮、轴及轴承等零件的强度；不能运用互换性原理中的公差知识去设计轴孔配合公差；不能运用工程材料的知识选择零件材料等。二是本课程内各章节知识没有形成有机整体。由于各章节基本上是以机器中不同类型的机构来进行划分的，学生在碰到多机构组合的装置时，往往不知道如何进行设计，比如不知道轴承设计的输入参数应该从轴的设计结果中获取。
2.缺乏查阅资料解决问题的能力。查阅资料解决问题是进行机械设计必备的技能之一。在实际教学过程中，由于教材一般不会强调这方面的知识，学生在这方面的能力相对匮乏。比如在查阅机械设计资料时，遇到图表不能根据横纵坐标查到所需的参数，或者遇到表格不知道表头所指代的参数，遇到新的问题不知道从目录中找到参考资料的位置等。
3.缺乏思考、生搬硬套。学生在进行设计计算时，生搬硬套比较多，机械地套用公式，或者完全按照例题参数进行设计，不考虑自己的设计任务与现有方案的差异，缺乏独立的思考。比如在进行带传动设计时，未直接给出转速（需要用其他参数计算得出），有的学生直接将例题中的转速带入计算。甚至有些学生直接照抄别人的设计结果，数据计算和结构设计都相同。
4.对设计参数缺乏宏观把握。对设计参数缺乏宏观把握主要表现在课程设计的过程中。由于学生缺乏工程经验，对所设计的机构没有在大脑中形成一个宏观的概念，对其尺寸和参数也没有感性的认识，因此在设计出现明显不合理，甚至错误时，不能及时发现，直到设计后期，甚至绘图时才发现问题，已经没有足够的时间修改，影响设计成绩。比如在设计减速器时传动比分配不合理，导致制图时发现结构比例不协调等。
5.制图能力弱。制图能力弱同样是主要表现在课程设计的过程中，课程设计的最后都要求学生把自己设计的装置按照国家标准要求的工程制图样式表达出来，在这一过程中出现了很多问题。主要是因为学生对工程制图的标准掌握不够，比如标题栏格式、零件简化画法、螺纹的绘制、壳体相贯线的绘制等经常出现错误。综合上述问题分析可以看出，学生在创造能力及设计思维上相对较弱，实际上通过平时作业和操作实践，学生基本都能完全掌握单一零件的设计，比如设计带传动、设计齿轮机构、轴的结构设计等，但却在需要整合运用这些知识技能时出现了问题。这实际上就是因为心智技能的匮乏，因此，培养心智技能是提高学生机械设计能力的关键。
二、心智技能培养在《机械设计基础》教学中的应用
1.机械设计心智技能形成分析。根据冯忠良教授的研究，心智技能的形成是阶段性的，其过程分为原型定向、原型操作和原型内化三个阶段。原型定向阶段以理论知识传授为主，让主体掌握技能操作的原理；原型操作阶段通过实践让主体熟练掌握操作技能，为原型内化奠定基础；原型内化阶段在主体大脑中形成内化的思维模式，使主体能够灵活运用操作技能解决实际问题。根据上述理论，结合《机械设计基础》教学的实际情况，机械设计心智技能的形成阶段如图1所示。机械设计心智技能的形成分为三个阶段：掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段。在整个学期的教学过程整体上按照三个阶段进行划分，同时每个章节的教学同样按照三个阶段进行，甚至具体到每次课都尽可能遵循心智技能形成的过程进行，如此不断反复强化，才能提高心智技能。在整个学期的教学过程中，掌握基本理论、熟悉常用设计和综合设计计算三个阶段的主要教学内容是：（1）讲授常用机构和通用零部件的工作原理、设计、应用等知识；（2）讲授常用机构和通用零部件的设计步骤，通过课内实训，大作业等方式加以巩固；（3）指导学生综合运用所学知识，独立进行机构设计，总结设计中出现的问题，形成经验反馈。而在具体某个机构或零件设计的教学过程中也应遵循三阶段原则，教师首先讲授机构或零件的工作原理。然后按照设计步骤让学生动手练习，在此过程中不断发现和改正出现的问题，再通过针对性布置大作业及课内实训进行巩固。最后提出一些设计案例，组织学生进行分组讨论，培养独立设计的能力。
2.教学内容及教学模式。在前述理论研究的基础上，《机械设计基础》的教学内容分为理论教学内容、实训教学内容和讨论教学内容。其中，理论教学内容针对机械制造专业学生必须具有通用零部件和常用机构的初步分析能力和设计能力而设置，对教材中的内容进行简化，重点讲授平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、滚动轴承、轴、减速器等内容。实训教学内容与理论教学的重点相呼应，包括平面运动简图的测绘、机构的结构及特性分析、渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定、轴系结构设计、机械传动装置的拆除和结构分析、机械创新设计。讨论教学内容则针对常用机构和零件的设计中存在不确定性的部分，例如平面连杆机构、凸轮机构、带传动、齿轮传动、轴等，这些机构或零件的设计往往需要学生在一定范围内去选取参数，经常会让学生不知如何进行，因此进行讨论和总结是有必要的。
三、小结
平面设计零基础课程篇6
【关键词】机械制图一体化教学设计
机械制图的教学一般是按照“制图的基本知识正投影作图立体表面交线投影轴测图组合体机械图样表示法机械图样特殊表示法零件图装配图”的顺序进行，使学生逐步掌握了制图的基础知识后，再来绘制和识读零件图和装配图。但由于近年来，进入技工院校的生源素质每况愈下，传统教学方式已不能适应当前的教学形势发展的需要。学生不仅读图能力差，绘制图样更不必说了。为了适应人才培养模式和课程体系的要求，笔者对《机械制图》课程教学进行探究，提出如下教学设计。
一、机械制图一体化教学设计的思路
根据机电一体化专业人才培养方案和课程调研的有关内容，充分考虑学生后续课程学习、职业能力培养的需要，对原有的机械制图课程教学内容加以提炼和整合，确定新的课程目标。针对学生的实际水平和具体教学条件，运用“任务驱动”的教学模式，从实际工作过程出发，本着从简单到复杂、由浅入深的认知规律，颠覆传统的教学内容体系，在介绍完物体正投影作图基础后直接引入四大类典型零件。围绕课程目标预先设计出的学习任务，以完成一个个小任务为线索，把所要学习的知识和技能隐含在每个任务之中，通过不同的任务载体引领学生对知识和技能的学习。学生在教师的指导下提出解决问题的思路和方法，从而达到预定的教学目标。
二、机械制图一体化教学设计
（一）课程目标设计
根据本校的机电一体化专业学生就业来看，大部分毕业生主要从事生产加工和机械零件设计的工作，所以识读和简单的绘图技能对学生今后的发展显得尤为重要。现将课程目标简单概括以下几点：
1．使学生能严格执行机械制图国家标准。
2．能运用正投影法的基本原理作图。
3．能识读和绘制中等复杂程度的零件图、装配图。
（二）教学方法和手段设计
随着技工教育的发展和深入，各种教学方法也不断地出现，不管什么样的教学方法都需要有好的方式对教学内容进行说明和表达。在教学方法和手段设计上实现从书面化、板书化到网络信息化的转变；在教育者方面实现由单一化向行为引导化转变；在学生方面实现从被动学习到主动探索的转化；提高整个教育教学活动的实际效果。多媒体课件、虚拟仿真教学系统用影像、图片、动画、声音等多媒体表现形式，形象、生动、直观的将课本中的一些抽象的概念、复杂的变化过程、形态各异的运动形式形象化，从而调动学生的眼、耳、脑，使他们兴奋并唤起更多的学习兴趣。在变被动学习为主动学习的同时也拓展了学生思维空间，减轻了认知难度，使教学重点突出，教学难点得到突破，从而达到提高教学效果的目的。
（三）教学内容设计
为了充分体现任务课程设计思想，以任务为载体实施教学，任务选取要科学，要体现技工教育的特征，联系社会实际。同时要符合该门课程的工作逻辑，能形成一个前后衔接的完整工作任务。所设计的“任务”是学生学习和应用知识时可能会遇到并需要解决的问题，使学生在完成任务的过程中逐步提高职业能力。同时要考虑可操作性，加强学生实际动手能力的培养，使学生能熟练的识读和绘制机械图样。本课程教学内容共设计九个任务，下面进行具体的分析说明。
任务一，绘制平面图形。此任务主要是分析并绘制平面图形，穿插一些机械制图国标规定的基本知识，如图幅、比例、字体、线型、圆弧连接的画法等，然后学生练习，教师指导。
任务二，绘制和识读三视图。此任务共设置了三个小任务即绘制和识读基本体三视图、绘制和识读组合体三视图、标注组合体尺寸。目的是让学生能熟练利用正投影作图规律，正确分析和绘制组合体三视图组合方式并加以绘制和标注。
任务三，绘制轴套类零件图。此任务包括四个小任务，即轴套类零件认知、轴套类零件的视图表达、轴套类零件的标注、识读和绘制传动轴零件图。其目的是让学生先对轴套零件有个感性的认识，使学生知晓什么零件是轴类零件；然后通过ppt展示，学生能快速地了解轴套类零件常用的视图表达方式，再通过对典型零件传动轴进行具体的分析，加深对轴套类零件的理解。
任务四，绘制盘类零件图。此任务包括四个小任务，即盘类零件认知、盘类零件的视图表达、盘类零件的标注、识读和绘制带轮零件图。
任务五，绘制叉架类零件图。此任务包括四个小任务，即叉架类零件认知、叉架类零件的视图表达、叉架类零件的标注、识读和绘制支架零件图。
任务六，绘制箱体类零件图。此任务包括四个小任务，即箱体类零件认知、箱体类零件的视图表达、箱体类零件的标注、识读和绘制减速器箱体零件图。
任务七，绘制标准件与常用件。主要内容包括螺纹及螺纹紧固件表示法、齿轮、键连接和销连接、弹簧、滚动轴承等，由于学生在日常生活中见过这些零件，可以通过实物展示和视频教学的形式，加深学生对常用件和标准件的印象，梳理常用件和标准件的作用，然后在教学中让学生懂得识别标准件的标记，正确识读和绘制标准件的图样。
任务八，识读简单的装配图。其目的很明确，就是能看懂装配图，包括装配图的组合，因此对这部分的教学就是利用多媒体和视频教学的形式先和学生一起分析两三个例子，然后通过各种装配图让学生进行看图和分析。
任务九，制图综合测绘。以减速器为载体，对其各个零件进行测量和绘制。学生可以通过最后的综合测绘，巩固所学的相关内容，系统地掌握测量方法、图形的表达方法及绘制技能。
平面设计零基础课程篇7
关键词：工作过程；数控加工工艺；教学改革
中图分类号：G712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2015）06-0057-04
基于工作过程的教学方法是一种能较好地适应职业教育与培训的教学方式。不来梅大学技术与教育研究所劳耐尔（Rauner）教授认为“一个职业所以能够成为一个职业，是因为它具有特殊的工作过程，即在工作方式、内容、方法、组织以及工具的历史方面有它自身的独到之处”，把工作过程定义为“在企业里为完成一件工作任务，并获得工作成果，而进行的完整的工作程序”，该过程“是一个综合的、时刻处于运动状态但结构相对固定的系统。”
基于工作过程是教学方式由理论推导的学科教学方法向情境式教学适应职业教学方法的转变，目的是避开高职学生理论推导能力不足的弱点，通过情境教学的刺激，激发学生学习兴趣。数控加工工艺是指使用数控机床加工零件所采用的各种加工方案和工艺手段，它是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，是人们进行大量数控加工实践的经验总结，数控加工工艺技术具有综合性、系统性的特点，是高职数控技术专业学生核心知识与技能，也是高职数控技术专业学生未来岗位必备核心能力。培养学生机械零件制造工艺能力是本门课的主要任务。
根据职业教育的特点，很多高职院校都在进行基于工作过程的项目教学工作，在取得一定进展的同时也存在很多问题，如理论准备不足，项目积累不够充分，教学平台不能体现生产情况，没有基于工作过程的整套项目教学教材，教师团队不适应项目教学，企业教师对教学理解不够而学校教师又没有深刻的企业体验，学生因很少进入项目工作与学习的环境而难于完成有难度的数控工艺项目等。
我院数控技术专业根据自身所处地区现代制造企业情况，对“数控加工工艺”课程进行基于工作过程的项目教学建设，并开始工作过程情境教学设计与教学实践。我院在整合教师、实验室、企业资源的基础上，通过构建基于工作过程情境的教学平台，建设模拟企业数控工艺员工作的学习情境，应用典型企业项目牵引教学并辅之以综合考评方法，经过几年实践取得了一定成效，积累了一些经验。
一、构建基于工作过程情境的教学平台
由于职业教育与普通教育教学过程和方法区别较大，且高职院校原有教学设施大多是按照注重理论教学设计的，故按照职业教育的特点建设职业教育教学平台十分重要。特别是专业课程，教学平台应能反映学生未来就业岗位企业工作过程。“数控加工工艺”课程主要培养数控技术专业学生现代机械制造工艺技术能力，能完成企业基层工艺员所承担的工艺规程与工装设计任务，初步解决生产中的工艺问题的能力，要为这一目标实现构建基工作过程的情境教学平台。
（一）构建基于工作过程课程的教学环境
“数控加工工艺”课程基于工作过程的教学设计，是以企业典型工艺项目为牵引展开，学生在教师指导下完成若干项目，在实践中学会完成工作任务。学习情境设计应能充分体现企业工艺设计过程，教学环境应能体现相关要求。根据对企业深入调查，构建模拟企业工艺室（厂或车间）的环境，在学校建设“教学做”一体化工作室。工作室主要资源包括：典型零件的工艺规程样本、样件，典型零件夹具样本、实物，典型零件加工录像，各种工艺资料手册，国内外相关标准，机床手册和样本，企业的各种规章制度，以及模拟工厂或车间。这些资源能够使学生更加便利地接触到所需的工艺资源与信息，从而更好地融入工艺工作的氛围与情境中。
（二）引入企业工艺师作为兼职教师
设计零件的数控加工工艺，必须以经验丰富的工艺师作为支撑，如果学校没有具备企业经验的工艺师作为教学指导，则很难体现工艺设计工作过程。特别是由于行业不同，制造工艺不同，企业氛围亦有所不同，应按学生就业岗位要求，引进熟悉行业工艺的工艺师作为兼职教师，才能形成企业氛围。
在教学过程中，根据企业工艺师特点开辟专门特色工艺单元，介绍工艺的开发与实验情况，使学生知道新工艺的产生与不断革新的重要性，提升学生学习工艺知识与技能的自豪感。自觉钻研工艺，为在工作岗位施展才能打好基础。
企业工艺师兼职教师可以带来最新的行业工艺技术，在教学中融入企业的思维方式、市场对技术的要求、最新的工艺案例，能够使学生日后更容易融入社会。专任教师应发挥自己对教学环境熟悉的优势，与企业教师优势互补，完成教学任务。实践证明，只有充分协调好专任教师与兼职教师的教学安排，才能形成优良的教学情境，对学生也最为有利。
（三）建设“数控加工工艺”网上资源
目前，计算机作为学习终端已经普及，在教学过程中及时提供网上资源十分必要，在建设“数控加工工艺”学校精品课的基础上，我院同步建设了网上资源，将教学视频、企业制造过程视频、工艺文件样本等资源上传至网络，在工作室“教学做”时，学生随时可以取得相关资源，使得教学过程更加通畅。
二、构建模拟企业数控工艺员工作的学习情境
构建模拟企业数控工艺员工作环境，模拟行动领域数控工艺员工作过程，在教师的示范和指导下，学生边学边做，构建出便于学生学习的学习情境。
（一）梳理工艺员工作过程，使学生进入岗位角色
根据涂尔干（eDurkheim）的社会学功能理论，教育的目的“在于使年轻一代系统性的社会化”，“使出生时不适应社会生活的个体成为崭新的社会的我”。依据上述理论和工作过程的教学方法理念，基于工作过程的教学方法实际上是为学生进入专业角色（社会）的一种实践和模拟。学习情境是学生掌握工作过程知识与能力的便捷方式。
通过梳理工艺员工作过程、选择典型工作任务、将典型工作任务转化为学习领域、设计学习情境，使工艺员工作过程展现在学习领域，学生在角色扮演中逐步掌握工艺员的工作能力。
（二）建构基于工作过程便于认知的学习情境
以瑞士教育学家皮亚杰（Jpiaget）为代表的建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助他人（包括教师和学习伙伴）帮助，利用必要的学习资料通过意义构建的方式而获得。建构基于工作过程学习情境，应按照工艺工作过程内容对课堂教学内容进行序化，将学习领域细化成学习情境进行教学。
建构学习情境必须根据学生认知规律展开，先使学生熟悉教学情境的逻辑关系，认识基本工作工具；再从简单零件工艺设计开始，逐步过渡到中等难度的零件，到特殊零件工艺设计。在教学过程中，应建立学生学习小组，以便于构成协作情境。这不仅有利于学生间相互协作、会话和意义建构，攻克认知难点，而且可形成良好的学习氛围，使学习更具现场感。
（三）建立“现代师徒制”教学方法
教师与学生的角色是基于工作过程教学的关键，传统师徒培养方式是从实践中学习知识与技能，解决了传统手工业技术的传承问题。现代大工业技术复杂，知识与技能领域广，按传统师徒培养方式效率不能保证。要更好地利用学校形式，发挥现代师徒教学方式优点，基于工作过程教学方法为此提供可能。
教师在基于工作过程教学中承担师傅的角色，学生角色为徒弟，在模拟的学习情境中，完成知识与技能提升，这样学生更容易掌握教学内容、提升能力，而且便于师生间、学生间的沟通，使学生在学习时更有情境感和成就感。
三、典型企业项目牵引的教学实施
实际生产中机械零件非常多，必须选出典型类型零件。我们主要以缝纫机零件为主，提供给学生整台机械各类零件制造工艺，使每个学生受到各类常见典型零件工艺的训练，在教学过程中我们主要做了以下工作。
（一）梳理典型机械零件工艺过程，建立典型项目库
根据机械零件的特点，采用成组技术的原理，将机械零件分为轴类零件、盘类零件、箱体类零件、齿轮类零件、叉架类零件和型腔壳体类零件等典型零件类型。将每种类型的零件工艺方案进行典型化，并根据工件的难易程度建设项目库。
到企业收集相关的典型零件工艺规程，逐渐丰富典型零件工艺项目资源，建立各种技术文件档案，方便学生查找。将学生毕业设计优秀作品等作为资料储存起来，作为学生学习的样本。企业的零件工艺规程可以使学生感受真实的企业工作情境，使学生工作更认真。
（二）编写典型零件工艺教材
典型零件工艺的教材是十分必要的。为了能够编写更加符合企业实际的教材，我们深入企业解析工艺流程，测绘工艺装备。将企业工艺流程拍摄成录像，把企业典型零件工艺整理成教材内容，并按工作过程和教学情境序化成教学单元。
在教材编写中，按照成组技术的原理，即按零件类型设置工艺项目，在项目中穿插相关知识点，使学生举一反三，融会贯通，更加深入全面地掌握工艺知识与能力。我院首先编写校本教材，并在几年教学修改的基础上出版，为展开基于工作过程教学提供了教学资源。
（三）建立模拟企业工艺设计流程的组织
为真实地反映企业工作情境，课程教学之初，在教学班成立工厂化的工艺技术组织，即成立工艺研究所。该研究所下设数个工艺小组，每个小组由4～5名学生组成，并任命一个组长（相当于工厂车间工艺组）。任命课代表为所长助理，教师与兼职工艺师为所长或副所长。
每个工艺小组负责不同零件类型的车间，全班共同完成一个产品的各类工艺规程，班级学生共同协作，形成团队，完成整个产品的工艺规程及部分夹具设计，遇到问题共同协商。为使学生得到较全面的锻炼，学生在下一个产品中每组学生的零件类型加以轮换，以完成不同类型零件工艺能力的培养。
（四）以企业典型项目牵引，学生学中做、做中学
零件工艺规程和夹具设计是本课主要教学项目，对于没有长期工厂工作经验的学生来说是十分棘手的问题。采用“我做、你看，你做、我看；我再做，你再看；你再做，我再看”的学中做、做中学的方式，逐步提升学生的工艺能力及工艺感觉，使其逐步进入角色。
课程之初给每个工艺小组若干个企业项目为任务，要求学生在课程中完成工艺规程和部分夹具，并以这些项目作为牵引进行教学，使学生带着任务和问题学习，在课程教学中逐步解决。在以企业典型项目牵引过程中，把学生带到企业参观生产线，熟悉企业设备和工艺装备十分必要，这时企业兼职教师显得更为重要。校中厂无疑是最好的教学场所，条件具备的可以将部分学生的工艺规程（包括数控程序）在厂中实现。我校开展“卓越技师”培养工程，对优秀学生重点培养。数控技术专业将机械零件工艺规程与夹具实现作为其中一部分。经过两届学生的实践，效果较好，形成了部分实用作品，经过该项培养的毕业生在工作中工艺能力也受到了好评。
四、以项目为基础的考评方法
以往以考试为主的考评体系很难适应基于工作过程的教学，建立以项目为基础，过程和考试相结合的考评体系。将学生学习过程取得的成果计入学生课程总成绩，注重学习过程评价，使学生更注重平时学习、注重细节，学生之间配合更主动，培养了学生团队精神。
学生期末做完项目，组织项目答辩会，请部分优秀学生和企业工艺师组成答辩小组，对各组成果进行答辩，学生在答辩会上可以充分展示自己的成果，以培养学生自信心。通过答辩学生也可以提高项目表达能力、项目分析能力。
考试作为评价的一部分不可或缺，通过考试可以评价学生基础知识掌握情况，也可以促进部分学生全面掌握工艺知识。这样的评价方式，促使学生明确学习目的，学习主动性有所提高。2010、2011、2012级学生几乎没有旷课现象，听课效果也明显提高，数控加工工艺课程通过率达96%以上，学生数控工艺规程与夹具设计能力明显提升，毕业设计指导量明显减少，学生设计的工艺规程质量较高。通过基于工作过程的课程教改与实践，学生对教学内容和教学方法比较认可，避免了过去由于学生没有实践经验对教师授课不知所云的情况，教学过程更活泼生动。基于工作过程的教学方法，可以把以往的学习难点分散到过程当中，学生更容易掌握。
基于工作过程的教学方法提升了学生工艺设计能力，使学生对相关工艺知识的认识更加深刻。课程学习培养了学生的严谨工作作风，使其熟悉了未来工作岗位的工作情况，提高了职业认知度。
教学改革是一项复杂的系统工程，需要完成的工作很多，尤其在培养学生的创新能力和实践能力方面仍需教师不断尝试探索。高职“数控加工工艺”课程教学应进一步提升学做一体教学平台层次，构建企业真实环境的综合工作室，使学生更好地体会企业工作过程，做到与企业岗位无缝连接，真正培养出适应社会发展的高素质的技术技能型人才。
参考文献：
[1]马明娟.基于工作过程的理实一体化教学探索[J].职业教育研究，2014（2）：99-101.
平面设计零基础课程篇8
关键词：《机械设计基础》课程；教学过程；学科指导思想
《机械设计基础》课程是工科类院校相关专业的一门重要的专业基础课，课程阐述了常用机构和通用零件的设计理论。通过长期的教学实践，我们总结出一套进行该课程教学的学科指导思想，具体内容是：在实施《机械设计基础》课程的教学过程中，要始终围绕培养学生设计能力这一中心，夯实学生设计计算和结构设计两个基础，搞好课程设计这一综合训练环节，做好理论授课、现场教学、动画演示、实验教学与制作“五位一体”的教学模式。课程组的教师在教学过程中，认真贯彻其学科指导思想，收到了满意的结果。现将本课程的学科指导思想阐述如下。
围绕一个中心：培养学生的设计能力
在开设本课之前，学生只学过制图、公差、金属材料及热处理、工程力学等课程。本课程的目的就是向学生讲授如何进行机械设计，教师要指导学生如何将前述课程的知识用于机械设计中，为后续专业课的学习奠定基础。设计过程是一个创新的过程，即设计是为了达到预期目的改进旧机械，创造新机械的过程。机械工程上涉及的零件、构件错综复杂。所以《机械设计基础》包含门类繁多的构件、机构、零件。如果没有一条清晰的主线，极容易使学生听得无头绪，造成理解上的混乱。所以在讲授该课程时，要紧紧围绕培养学生设计能力这条主线。不管是什么类型的零件，都遵循着相同的基本设计程序，即按工况选择零件类型，对零件进行受力分析，选择材料，确定是否热处理，分析失效形式，计算关键尺寸，直到进行结构设计。如果教师按这条主线讲授，学生按着这条
主线学习，就可以在繁多的理论中理出一条鲜明的脉络，使教师讲授有章可循，学生学习也带有明确的条理性。
夯实两个基础：设计计算与结构设计
《机械设计基础》课程有两大基础知识需要夯实：其中一个基础知识是设计计算的基础知识，其核心是针对设计对象的主要设计形式，确定设计准则，再通过相关的理论，或对未知的设计对象进行设计性计算，或对已知的设计对象进行校核性计算。无论是设计性计算还是校核性计算，都是围绕着设计对象的关键尺寸展开的。比如轴的危险剖面直径、带传动中带的根数、链传动传递的功率、齿轮齿面接触疲劳强度计算中的主动轮分度圆直径、齿轮齿根弯曲疲劳强度计算中的模数等。另一个基础知识是设计对象的结构设计，其核心是针对设计对象的定位、装拆、加工、改善工作条件等大量的工艺以及其他诸方面的知识。在学习时，学生往往只注意（或过分注意）机械零件的设计计算，忽略（或轻视）机械零件结构方面的设计，造成的结果是零件的关键尺寸或参数计算能力强，而零件结构设计能力弱，错误频出。比如普通螺栓联接的过孔问题，轴上零件与轴的定位问题，轴承和轴系的定位问题，主从动带（链）轮的相互位置问题，轴开卸荷槽以及减少零件的应力集中的问题等，在学生的毕业设计中全暴露了出来。以上问题，虽显得细小繁杂，但对机械设计至关重要。
把握一个综合训练环节：课程设计
《机械设计基础》课程是由基础课向专业课过渡的桥梁课，多门课均交汇于该课程上。故讲完本课程后，应对学生进行一次综合性训练，这个环节就是课程设计。通过课程设计，可以使学生将机械设计基础和相关课程的知识融会在一起，利用手册、查阅资料，使用标准、规范自行设计简单机械。教师通过讲座，将设计任务下达给学生，指导学生按机械设计步骤进行计算，画草图、装配图、零件图，编制说明书最后完成答辩。这个过程还是围绕培养学生设计能力这个中心开展的，也是为将来学生的毕业设计以及参加工作后的实际设计进行的首次演练。通过编写说明书锻炼学生的设计计算能力，通过绘制装配图和零件图锻炼学生的结构设计能力，并且要把对学生这两种能力的锻炼有机地结合，用以提高学生的综合设计能力。所以课程设计是继《机械设计基础》课程之后对学生设计能力的再提高。我们在指导学生课程设计中做到单题单做、手绘和机绘结合、教师指导与学生自行设计结合、参考资料与创新设计结合，取得了较好的效果。
实施“五位一体”的施教模式：理论讲授、
现场教学、动画演示、实验教学及制作
通过长期的探索改革，我们走出了一块黑板一只粉笔式的单一课堂讲课的圈子，归纳出一套“五位一体”的施教模式，提高了教学质量。
理论授课这是《机械设计基础》课程的基本讲授方式。由教师利用合适的教学方法（如比较法、归纳法、空白艺术等）在课堂上讲授课程的基本概念、重点、难点。
现场教学刚刚接触机械设计课的学生对课程中所涉及的各种机构和零件缺乏感性认识。若在理论授课的同时，安排必要的现场教学，则会起到事半功倍的效果。比如让学生现场观察牛头刨床的工作过程，同时介绍曲柄摇杆机构、棘轮机构及螺旋传动机构组成的牛头刨床工作台横向进给机构的工作原理，由摆动导杆机构组成的牛头刨床滑枕移动机构的工作原理，然后再讲授这些机构相应的理论知识。如不能去现场，尽量将实物摆在学生面前进行讲授。这样的教学可使学生接受迅速、理解透彻、掌握牢固。
动画演示现代教学已非常广泛地融入了多媒体课件技术。在《机械设计基础》课程的教学中，应将某些重点、难点制成Flash课件，用动画的形式演示给学生。比如槽轮机构的工作原理、带传动的弹性滑动、链传动的多边形效应、齿轮啮合过程的相对滑动等等。这些内容若只靠课堂讲授，则显得空乏费解，利用Flash技术，将其转换成动画演示，由此将空洞的静态教学变为形象的动态教学，让学生听得自然贴切，其思路会立刻融入到教师所讲授的知识中。
实验教学机械设计基础本身就是一门实践性很强的课程。教师一定不要仅局限于课堂教学，还应该重视课堂外的实践教学环节。除前面已陈述的现场教学外，实验教学亦是一种重要的实践教学方式。通过实验教学，一方面使学生印证课堂上所讲的理论知识，比如减速器装拆及性能实验、弹簧的示性线测试实验等。另一方面也是更重要的是教会学生掌握一套完整的机械设计的实验方法，即掌握一套机械设计领域的基本的科学研究的手段，比如通过摩擦、磨损性能实验，由学生自行设计实验程序，制作试件，调整实验设备，采集相关参数的数据。像这种综合性、设计性实验将为学生的今后提供可持续发展的动力。
平面设计零基础课程篇9
论文摘要：在《机械设计基础》课程设计中采用UG（Unigraphics）软件指导学生进行减速器的结构设计，可以增加学生的学习兴趣，提高学生的空间想象能力。
《机械设计基础》课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。课程设计是培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识的重要环节，是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段，将为以后的专业课程设计和毕业设计奠定基础，在教学计划中具有承上启下的重要作用。我院《机械设计基础》课程设计选用的题目是传动装置中的减速器设计，在以前的课程设计中发现，由于学生空间想象能力不足，往往照葫芦画瓢，导致学生对自己设计的减速器结构似懂非懂，影响了设计质量。笔者结合自己对UG（Unigraphics）软件技术的掌握，对教学中如何提高学生空间思维能力的问题进行了探索。
人们的认识过程建立在实践活动中，从具体到抽象，从感性认识上升到理性认识，在此过程中，如果缺乏与之有关的感性认识作为基础，理解起来很难。《机械设计基础》课程是理论性和实践性都很强的课程，内容比较抽象，减速器结构设计离不开空间想象，离不开对空间形体的分析和表达。根据心理学的观点，空间想象能力是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加工处理，从而产生新形象的一种综合性能力，主要来源于对空间形体的感性认识。课程设计能培养学生对空间形体的想象能力、分析能力和表达能力。这三种能力彼此关联，相互促进。在教学中从学生的身心发展规律和学生实际出发培养学生空间想象能力的途径有很多，利用UG软件进行多媒体教学是非常有效的方法之一。
UG系统起源于美国麦道飞机公司。多年来，UG系统汇集了美国航空航天与汽车工业的专业经验，发展成为世界一流的综合性的设计、分析和制造一体化的集成系统。可以实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学及动力学强度分析，最后由Cam模块实现计算机辅助加工制造，贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段，给机构设计提供了极大的方便。相关技术手段的结合应用不仅能快速构建出相关的机构的抽象模型，也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型，还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。
在课程设计之前，为了增强学生的感性认识，最好进行轴系结构测绘和减速器结构装拆实验，因为这两个实验有利于学生进一步掌握机械结构设计知识、了解结构设计的原则，建立轴系组成的基本概念。在课程设计开始时，学生往往不知从何下手，教师首先应该介绍一下设计总体过程。采用课件比较方便，然而也有很大的局限性，因为制作好的软件不宜改动，教学内容的个性与教学过程的适宜性受到了限制，在课堂上不利于发挥教师的主观能动性，不利于最大限度地融入和体现教师的设计思想、教学特色和个人风格。笔者采用UG软件对零件直接进行三维建模和用UG建造好的虚拟模型进行教学，在课堂的动态教学中能够随机应变、按需造型以及修改模型，提高课堂教学质量。采用UG软件建造的虚拟模型比以前采用实物模型来增强学生感性认识要好，因为实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和解剖不便，且操作较为费时。而UG软件创建的三维模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富，利用UG的局部放大、平移和翻转等工具，能够在屏幕上观察零件复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化等各个侧面和局部细节特征；可以直观地显现整个零件的结构，装配体中零件之间的连接关系，使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象；也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求，利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建，满足教学中对模型种类及数量的需要，并能显著降低教学成本。
在介绍设计过程时，如果采用机械制图方法将零件的三维实体利用投影法原理将其转化到二维平面图上，再通过二维视图想象出三维形状讲解减速器结构设计，则学生理解这些传统的二维平面图知识需要有丰富的空间想象力。即使用一些轴测图，也只能看到实体的部分表面，不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体问题。
并且学生的认识始终停留在二维图纸上，不能很好地了解结构设计对整机性能的影响以及单个零件与整机之间的关联关系，不清楚自己设计的结构是否合理。笔者在教学中采用UG软件教学，使学生看到零件的设计过程，让学生看到教师在绘图过程中的细节，并且使用UG对减速器各个零件进行装配，使学生比较容易理解。如图（轴上零件周向、径向定位）所示，在讲解对减速器轴上各个零件进行装配时，介绍装配基准，演示如何进行传动件的周向和轴向固定；轴的支承、固定；轴承类型如何选择，应考虑哪些因素，轴承如何装配，间隙如何调整等问题；各零件之间的相互位置关系、零件的布置方案、装拆顺序；图样上的尺寸和公差标注及零件的结构工艺性应注意的问题等等。这样，不仅能在较短时间内给学生提供正确的示范，培养学生的几何构思能力，同时介绍了有关结构工艺知识，培养学生合理的设计思维，有利于学生理解减速器的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。这种视觉效果的刺激能增强学生的分析、认识和记忆能力，开拓学生的知识面，活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣，也能充分发挥计算机与教师的双重作用。
轴上零件周向、径向定位图
三维设计是工业发展的趋势，我院机械类专业学生获得UG或pRo/e三维设计技能证书是学生的毕业条件之一，这样的要求有利于提高学生实际工程设计能力，创新意识和就业的竞争能力。因为在课程设计之前，一些学生已经学习了UG或pRo/e软件，在课程设计中应鼓励学生采用三维设计。将三维设计融入课程设计，学生可以利用UG强大的参数化功能和装配功能，完成各零件的设计和装配。由于学生缺乏实际经验，往往要对某些结构不够合理的地方进行多次修改，采用UG软件只需修改零件的某个参数的数值即可完成整体修改。而采用二维设计，结构变动较大时则不得不重新设计并花费很多时间进行绘图。而采用三维设计，整个设计过程符合学生的认知规律，能使学生更加深入地理解设计的内涵，增强学生的设计想象力，启迪学生的思维，引导学生实现探究性学习。三维设计能够使学生直观地看到自己的设计成果，增强学生的成就感。而且学生在完成三维设计后，利用UG的制图转换功能，可将使用实体建模功能创建的零件或装配模型引用到工程图模块中，快速转换为二维的工程图，再进行尺寸标注、注释等等，最终完成课程设计所要求的图纸，从而提高学生的专业制图识图能力，加深学生对三维设计与二维工程图之间关系的理解。
实践表明，用UG软件讲授减速器的结构设计，可以激发学生的观察力、想象力及逻辑联想能力，能够达到“教人以渔，则终身受用无穷”的效果。不过，虽然现代教学技术开阔了学生的视野，提高了学习的趣味性与教学效率，然而教学却具有生成性，对课堂上出现的新问题，教师的板书和分析必不可少。因此，在教学实践中应当将传统教学和现代教学技术有机结合，不断地研究新的教学方法，与时俱进，注意使各种教学手段相互穿插、补充，这样才能提高学生的学习兴趣，增强他们学习的主动性，实现教学效果的最优化。
参考文献：
平面设计零基础课程篇10
关键词：工程教育认证；机械设计基础；轮机工程；工程案例；项目化教学
0前言
《机械设计基础》课程是我国高等院校机械类和近机械类工科专业开设的基础必修课程之一，也是浙江海洋大学轮机工程专业开设的一门重要专业基础课，本课程注重多学科基础理论和实践知识的综合运用[1][2]。近年来，国家对轮机工程专业人才培养提出了更高的要求[3]。而传统的“机械设计基础”课程的教学方式存在机械式灌输，课堂气氛沉闷，学生活跃性低，教学效果差等问题[4]。导致原有的教学模式已经无法满足现在国家和社会对轮机工程毕业生的需求。为了适应全球化的时代需要，培养工程技术人才的高等工程教育的学制与质量必须进行多方互认，即开展工程教育认证[5]。工程教育认证作为国际上公认的工程教育质量保证制度，是实现我国高等工程教育和工程师资格与国际互认的关键基础[6]。本文则基于工程教育认证的基本理念，通过修订教学大纲，增配教学资源，改进理论与实践教学方法，完善考核方式，建立闭环教学反馈系统等措施，完成了对《机械设计基础》课程的教学改革探索。可为相近的工程类专业工程教育认证提供一定的经验，促进我国高级应用型工程人才的培养。
1工程教育认证背景下《机械设计基础》课程教学要求和目标
《机械设计基础课程》是连接轮机工程基础课和专业课之间的桥梁，涵盖多学科理论、知识点散而杂、理论性强，要求理论与实践的综合运用。工程教育认证对本课程的理论和实验教学都提出了新的更高的要求[7]。理论教学应一改传统的满堂灌、机械式教学，运用灵活、新颖的方式，理论教学的内容包括：一是“机构的组成和机械设计概论”等机构和机械设计的共性基础知识；二是连杆、凸轮、轮系等“常用机构”的工作原理、应用和运动设计方法；三是带传动、链传动、齿轮和蜗杆传动等“机械传动”的工作原理、标准规范和设计计算方法；四是轴承、轴、联轴器、离合器和制动器等“轴系零部件”的工作原理、组合设计和选用计算方法；五是常用机械静联接和弹性联接的工作原理、标准规范和计算方法[8]。实验教学应改变以往单一性验证实验的机械套路，在实验的安排上，将原本的单一知识点验证性实验改为三级阶梯式实验教学。分别为要求学生掌握实验基本方法的第一级基础实验；强化学生动手操作能力和解决工程实际问题，融入项目化教学并要求理论与实践结合的第二级核心实验；要求学生独立设计并完成的第三级突破创新型实验，通过三级实验教学的递进式培养，逐步实现机械设计基础实验由理论知识点到工程运用实践的过渡[9]。该课程的教学目标是让学生掌握对机械结构原理的认知，培养学生良好的操作动手能力、灵活的创新思维以及分析、解决实际工程问题的能力。为培养出能够从事轮机系统的设计、制造、监修与监造、设备维护和管理等工作的综合性应用型工程技术人才打下良好的专业基础[10]。
2《机械设计基础》课程存在的问题
2.1大纲制定不合理
原本的教学大纲对课堂理论教学和实验、实践教学的课程量规划不合理。理论教学时长占比过大，达到了90%，导致实验和实践教学的学时被大量挤压。《机械设计基础》这门课程的目标是让学生在熟练地掌握常用机构和零件知识的同时，具备良好的实践操作能力和解决实际工程问题的能力。实验和实践环节的课时过少，直接导致无法有效的锻炼学生的实践操作能力。原有的考核方式为学期末笔试占总成绩的60%，平时分占总成绩的40%（20%的课堂出勤、20%的实验报告组成），存在无法准确评价学生的实际成绩，不能通过考核反向刺激学生主动学习以达到教学目标等问题[11]。多数学生通过期末短时间的突击便可以达到较高的最终考试成绩，成绩的水分过高，不能准确地对学生的实际成绩进行评价。而课堂教学的平时成绩仅将课堂出勤率作为评定标准，无法驱动学生主动学习，实验成绩占比过少，则无法改善学生对实验课的轻视现状。
2.2理论教学枯燥无味
目前教室理论知识教学仍然采用黑板板书加多媒体课件的教学方式[12]。这种传统的教学方式，有其优点，但缺点更甚。首先，这种教学方式对老师的教学水平要求极高，大多数老师都无法将课堂气氛调动起来，只是按部就班地机械式灌输，导致学生大都提不起学习兴趣。其次，多媒体课件内容没有及时更新，且重要的机构和零件的内容没有做到图文并茂，通俗易懂。
2.3实验教学与理论知识脱节
实验教学一向都是教学效果较不理想的环节。一方面，通常实验教学和课堂教学分别是由两个老师负责，实验课老师往往应付了事，对学生的实验学习效果要求不高，且二者之间没有做到无缝对接。另一方面，实验教学依旧采用传统的单一性验证实验，还未形成系统规范的实验教学体系，实验对学生能力的锻炼与实际工程需求不符[13]。这就导致实验环节和理论教学脱节，无法有效训练学生的创新思维和动手能力，学生不能在实践中主动学习理论，做到理论和实践相结合。大多数学生随大流做完实验，却并不知道做的实验是在证明什么或有什么实质性意义。
2.4教学资源匮乏
教学资源紧缺不光是浙江海洋大学面临的问题，也是众多高校面临的共同窘境。《机械设计基础》教材章节中，包含众多的典型机构和重要零件。这需要学生有较强的立体空间思维能力和想象力，而能够轻松理解这些机构和零件的立体形状和运动状态的学生少之又少。课堂教学缺少可用的立体教学素材，比如典型的机构和零件三维模型。学生无法形成一个直观的感受，理解不了书本的内容，也自然丧失了学习兴趣。实验教学中仪器设备资源的短缺问题更加明显。实验仪器和设备一方面数量严重不足，另一方面仪器和设备老旧，部分零件丢失。导致实验课时，一部分学生在做，一部分学生在旁边看，另一部分学生则完全脱离了实验课堂。
2.5师资力量不足
学校缺少可以同时担任理论和实践教学的双向老师，理论课老师缺乏实践经验，而实验课老师理论知识又储备不足。导致理论教学与实践教学之间没有相互衔接、相互促进，理论无法指导实践，实践也不能反作用于理论。
3《机械设计基础》课程教改探索
3.1教学大纲的修订
第一，针对学时占比不合理的问题，对大纲中的课堂理论教学时长和实验教学时长进行了调整。实验教学学时由原来的10%增加到25%，其中包括5%的校外企业参观实践时长。第二，根据轮机工程专业人才培养目标和行业要求，对《机械设计基础》课程的五大部分内容以及各章节的教学时长进行适当的增加和删减。突出课程的重点内容，让学生掌握得更牢靠，缩减不必要的课程内容，以减小学生不必要的学习压力，提高整体的学习效率。最后，考虑到原有的考核方式无法准确地体现学生的实际成绩，对考核方式进行了修改和完善。其中，期末闭卷笔试占40%，课堂成绩（课堂出勤与问答情况15%，工程案例报告15%）占30%，实验、实践成绩（实验成绩占25%，校外参观实践占5%）占30%。
3.2理论与实践教学方式改革
针对课本和多媒体课件内容陈旧，与当今实际工程问题和科技前沿相距较远的问题。在课堂教学中引入当前行业相关的前沿科技成果，以多媒体课件展现给学生，拓展学生的专业视野，将课本知识与前沿科技接轨。同时及时更新多媒体课件，在重要的机构和零件的章节，加入直观的实物、动画视频和三维模型，帮助学生理解机构的工作原理和运动状态。《机械设计基础》课程知识点具有范围广、数量多、内容杂、原理难的特点，相邻章节的内容相差很大，学生很难将前后章节的知识点联系到一起。而在课堂理论教学中融入工程案例，则可以较为有效改善这个问题[14]。例如汽车的自动变速箱，由行星齿轮机构、轴系等组成[15]。它将齿轮、轴系的传动、摩擦与润滑等知识点综合于一体，学生在学习案例的过程中，自然将各部分的知识点融合到一起，以变速箱为载体加强对知识点的理解。对每一个工程案例都设置相应的学习任务，并要求学生撰写案例报告。融入工程案例既可以让学生见识到实际工程中基础零部件的应用，又能拓宽学生视野，提高学生的实际应用与工程创新能力。建立三级阶梯式实验教学。第一级是基础，锻炼学生基本的实验操作，要求学生掌握实验原理一般性方法。第二级是核心，要求学生能拓展书本的理论，独立完成实验操作，锻炼学生的实践操作能力，做到实践与理论结合，理论指导实践，在实践中学习理论。为了达到第二级的教学目的，在这一级中融入项目化教学，以学生为主体，从计划、实施到总结都由学生独立完成，老师作为项目的引导者和指导者[16]。例如：设立内燃机的拆装和性能分析项目，将项目分为齿轮机构、凸轮机构、曲柄滑块机构三个部分，并在每个部分设置几点相应的工作学习任务。因为一个项目涵盖的课程内容不够全面，可在全班设立不同的项目，将学生分组完成不同的项目，最后在课堂上一起交流汇报。第三级是突破，要求同学能够自己独立地设计并完成实验，强化学生的创新设计能力。三级阶梯式实验教学从基础到核心到突破，层层递进，以达到锻炼学生实践动手和解决实际工程问题的能力。