机械教学设计（通用4篇）

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机械设计课程设计【第一篇】

目前本校没有专门适用于非机械类专业进行相关课程设计的教材，对于食品机械与设备课程设计的教学，我们先是根据学生是兴趣与爱好，列举一些食品加工行业中常见的食品机械进行分类、归纳、分组，如输送设备、浓缩设备、干燥设备等等。然后，针对同类的食品机械原理及结构的不同进行具体课程设计题目的确定。比如对于液体输送设备，安排不同学生进行齿轮、离心泵、水环式真空泵的课程设计。然后，简要介绍这些机械在设计中着重考虑的关键因素及需要注意到问题。最后，鼓励学生结合食品科学与工程专业的特点，对设备关键点的设计进行创新性考虑。这样，不仅大大减少了学生需要掌握的知识量，明确了设计需要掌握的关键内容，而且在课程设计过程中，最大限度的给与学生自主能动性，使之与其专业特色及以后工作方向有一定的联系。

二、合理运用教学手段，培养和提高学生的设计能力

课堂讲授

由于在学习本课程之前也没有进行课程设计方面的教学与训练，因此根据本课程的特点及教学计划安排，我们先是组织学生观看食品机械相关光盘了解各种食品机械，然后讲解有关食品机械课程与设备设计的基本方法、设计步骤，以及在课程设计需要注意的事项，使学生对食品机械与设备课程设计的整体性、科学性有一个初步的认识。同时强调食品机械课程设计的规范性，让学生深刻体会到食品机械与设备课程设计的严谨性。特别地，对于设计内容中的有关计算与推导，如物料、热量衡算等，采用板书方式，引导学生进行思考。

组织课堂讨论，激发学生兴趣

在食品机械与设备课程设计教学中，精心组织课堂讨论能够启发学生思考问题，激发学生学习兴趣，实行教学互动。由于受专业知识及培养要求所限，食品类专业学生普遍对流体力学、热力学、传质学等方面的知识带有一定的畏难情绪。指导老师对食品机械与设备课程设计过程的讲解对他们来说还是难以有深刻的体会。因此，我们在食品机械课程设计教学中，安排学生以3~5人为小组，就具体食品机械的设计过程组织课堂讨论，让学生思考食品机械设计的依据和设计亮点，然后及时点评学生的分析，用这种方式激发学生高质量完成食品机械与设备课程设计的自觉性和积极性。

分析设计案例，提高教学效果

对于食品机械与设备课程设计，在介绍各种设计知识的同时，还要注重叙述设计方法和对设计过程的把握。为了加深学生对食品机械课程设计过程的理解，我们采用多媒体课件对一国内著名高校的食品机械课程设计案例进行分析，引导学生进行形象思维，从而提高课堂教学效果。首先，我们指导学生对这个食品机械课程设计进行讲解和分析，然后让同学们发言自己面对同一课题该如何设计，并分析自己课程设计和设计案例有哪些相同与不同的地方。这样，以分析设计过程为线索，由浅入深，循序渐进，让学生一边理解一边设计，在充分理解的基础上完成食品机械与设备课程设计。

三、建立科学考核机制，锻炼和培养学生的创新能力

课程考核是高校教学活动中的重要环节，它既有一定反馈功能，即对教师的教学效果和学生的学习结果进行评价和检验；又有一定导向功能，不同的考核方法会促使教师对教学内容和方法做出不同的安排和选择。在食品机械与设备课程设计教学中发现，由于不同学生对食品机械与设备基础知识的掌握程度相差甚远，同时对待课程设计的态度也有问题。有些学生对课程设计不是闭卷考试，几乎没有补考的可能，所以对课程设计满不在乎，以致最后成文的设计错误百出；有些学生掌握了较好的食品机械理论知识，但对食品机械的空间想象能力差，在设计过程中基本上只会按图索骥；有些学生对食品机械比较熟悉，却对其基础理论知识掌握不够，特别是涉及一些零部件设计计算就茫然不知所措：而有些学生既熟悉食品机械基础理论知识，又具有较强的机械理解能力和设计能力，而且还会运用课程内容中多种应用软件。另外，有些学生课程设计做得不错，但在最后的课程设计答辩环节中出现比较大的失误。在这种情况下，若采用同样的方式对学生进行考核，将不能做到因材施教、因人考核。因此，在评定学生食品机械与设备课程设计成绩时，我们制定了比较合理的考核评价指标体系，达到了既能调动学生的积极性和主动性，又能因材施教、因人考核，教学相长的效果。

四、结语

机械设计课程设计【第二篇】

关键词：机械设计课程设计；项目；学生主体；创新性探索

一、前言

在《机械设计课程设计》教学实践环节中，大部分院校以圆柱齿轮减速器为课程设计题目。减速器是一种典型并广泛应用的机械传动装置，作为课程设计内容有其适用性。在课程设计安排上，一般安排在理论教学之后，由教师统一布置，再要求学生用两周左右完成设计。但是程式化过程缺少创新意识培养，学生极易敷衍了事。朱玉[1]提出结合企业、科研、兴趣、大赛等课程设计题目的新设想。唐锐[2]等提出开发购置有关生产实际的计算机软件开展电化教学。郝秀红[3]等提出不同专业不同题目的因材施教新思路，培养专业特色工程设计。张日红[4]提出改革内容，接近实际，调动学生积极性，培养整体设计意识和创新意识；加强计算机能力。蔡晓君[5]等在变桨距机构设计和建模过程中对机械设计课程设计的新视角做出了探索。本文针对课程设计的教学内容进行了新方法的探索，加入了创新课题设置与三维软件教学等，促进了学生创新能力和专业技能的培养。

二、机械设计课程新方法

1.课设选题。机械设计课程设计探索的方针为：“学生主体、教师辅助；规范指导、创新目的”。在课程设计的创新探索中，由教师制定实践项目题目，例如：机械原理创新教具、管道维抢修机器人装备设计、管道检测机器人装备设计等。设计以《机械设计手册》为依据，学生3人一组，任选一个主题。由教师给予技术指导，鼓励新想法、新创意，开展实践项目的设计。2.课设方法。机械设计课程设计创新探索过程中，增加的教学环节与方法如下：（1）项目技术背景拓展。教师增加对技术背景特别是石油装备的讲解，让学生明确技术现状与优缺点。（2）三维软件教学。课程设计除了AutoCAD软件，鼓励使用Solidworks、PROE等三维软件。（3）先进制造方法。教师增加对3D打印机、激光切割机的介绍，学生亲手制作零部件，组装中反思设计不足。让学生体会机械加工过程，加深理解。

三、两位三档变速器的设计

下面以两位三档变速器为例，说明课程设计探索新方法。1.题目设置。如图1所示，该两位三档变速器教具使用铝制材料，重量大且不宜携带。在课程设计中，以此为项目，由学生设计制作轻量化三档齿轮变速箱。2.三维模型设计。课程设计之初，教师讲授了Solidworks软件的使用，新型三档齿轮变速箱通过该软件进行结构设计。通过装配对尺寸、外形、装配、外观进行修改，装配图如下页图2所示。3.加工制作。利用3D打印机、激光切割机进行制作和装配。加工后的实物图如图3所示，可视化的变速箱体利于展示齿轮机构，亚克力板和PLA材料轻便易携。4.传动原理分析。教具中的齿轮通过激光切割制作，模数，面宽3mm，压力角20°，齿数为Z2=Z3=Z6=20、Z1=Z4=Z5=40。设手摇杆输入转速为ni、变速轴转速nc、输出轴转速n0。设输入轴转速ni不变，通过改变齿比来改变输出轴转速。变速轴的转速：nc=niiic=ni•Z1Z2=2ni（1）滑动变速手柄，得到三种不同传动比，即：i′co=Z4Z3=2i″co=Z6Z5=12i苁co=!#######"#######$0（2）得到三种转速：no1=nci′coni———低速档位no2=nci″co=4ni———高速档位no3=0———空档！#######"#######$位（3）因此，输出轴具有三种转速，实现了变速功能。5.测试。在测试过程中，新型三档齿轮变速机构具有以下特点：（1）再现变速箱的变速功能。（2）透明化，便于观察内部结构。（3）轻量化，解决了传统教具重量大的不便。

四、结论

机械设计课程设计创新探索中，学生选题踊跃，完成出色。同时熟练掌握了3D建模软件操作、3D打印、激光切割操作，锻炼了三维绘图和动手能力。项目作品可用于后续机械原理、机械设计课程教学，提供轻便美观的课程教具，具有现实意义。课程设计创新探索，依托项目，以课程知识为基础，培养学生动手能力，提升创新思维。

作者：王文明 马可 彭鹤 宋强 单位：中国石油大学

参考文献：

[1]朱玉。CDIO工程教育模式下“机械设计课程设计”教改的探讨[J].中国电力教育，2010,(19):98-99.

[2]唐锐，党玉春。机械设计课程设计的教改探索[J].攀枝花学院学报：自然科学研究，2004,21(6):112-120.

[3]郝秀红，邱雪松，王琼，白文普。机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究，2011,34(3):51-54.

[4]张日红，朱立学，韦鸿钰。机械设计课程设计教学改革初探[J].黑龙江科技信息：文化教育，2008,(29):184.

机械设计课程设计【第三篇】

机械设计课程设计是机械类专业的一门主要基础课程，也是非常重要的实践教学环节。结合我校应用型本科人才的培养目标，指出目前机械设计课程设计存在的问题，并提出改革的具体措施，对提高教学效果具有重要意义。

关键词：

应用型本科；机械设计课程设计；改革

1引言

机械设计课程设计是机械类专业的主要基础课程之一，也是非常重要的实践教学环节。机械设计的课程设计环节将《机械制图》、《工程力学》、《机械原理》、《机械零件》、《工程材料》、《互换性与技术测量》等课程的知识进行综合运用，同时在进行课程设计过程中需要查阅机械设计手册等相关资料。因此，机械设计的课程设计使学生能够掌握对通用机械零部件、机械传动及一般机械设计的基本方法与步骤，并能培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识［1］［2］.对于机械设计课程设计的实践教学，需要进一步探索改革方法，以适应我校应用型本科人才培养目标的要求。

2机械设计课程设计的内容及存在的问题

我校机电工程学院开设机械设计课程设计的对象为机械设计制造及其自动化专业的学生，时间安排一般为两周，目前仍然采用传统设计模式。

机械设计课程设计的内容

目前，国内大多数高校机械相关专业的机械设计课程设计题目都是以齿轮减速器为主的机械传动装置设计，主要包括传动件（如齿轮、带轮）的设计，零部件（如轴、键）的设计以及箱体的结构设计。而我校机电工程学院机械设计制造及其自动化专业的机械设计课程设计内容是对一个二级齿轮减速箱进行结构设计，具体主要内容一般包括以下几个方面［3］：

（1）拟定、分析传动装置的设计方案；

（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；

（3）进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器等；

（4）绘制减速器装配图；

（5）绘制零件工作图；

（6）编写设计计算说明书。

目前存在的主要问题

从上面描述我校机电工程学院开设的机械设计课程设计内容来看，主要存在以下几个问题［4］：

（1）设计题目成熟，与之配套的教材、指导书等相关资料都比较齐全，而且网络上有很多相关的整套资料，这些资料都已将设计过程规范化，因此，部分学生会以此作为机械设计课程设计的参照，根据设计指导书，按照样板书上的步骤进行设计计算，并根据样板书编写设计说明书。这种情况下，无法体现学生的设计理念，严重制约学生创新思维的发展。

（2）大部分学生专业课程知识不扎实，尤其是《机械制图》、《工程力学》、《机械原理》、《机械零件》、《工程材料》、《互换性与技术测量》等课程，因此，在进行机械设计课程设计过程中，学生对专业课程知识的综合应用能力比较薄弱，造成整个设计过程进度较慢，到最后大部分学生都靠加班加点，很多问题都没有考虑严谨，就匆匆忙忙完成课程设计，整体的设计质量不高。

（3）设计手段主要是手工计算和手工绘图，由于设计计算比较繁琐，在进行设计计算和手工绘图的过程中，需要修改很不方便。因此，学生在设计计算和手工绘图上浪费了大部分时间，这种模式下，与专业相关软件（如CAD、UG、ProE等）的应用脱节，也对整个设计方案和结构创新设计的考虑比较少。根据我校应用型本科人才培养目标，机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案中，一直开设有CAD、UG两门课程，但是没有把CAD、UG与机械设计课程设计结合起来，因此，不利于学生对专业软件知识的掌握及将专业软件应用于工程设计的能力培养。

3机械设计课程设计改革的具体措施

针对目前我校机电工程学院开设的机械设计课程设计存在的三个问题，为了结合我校应用型本科人才的培养目标，提出以下几个改革举措［5］：

（1）对机械设计课程设计题目进行改革在工作量、任务要求、设计难易程度等大致相同的情况下，结合学科竞赛的设计主题，比如广东省大学生创新创业训练计划项目、广东省大学生工程训练综合能力竞赛、广东省机械创新设计大赛等，或参考具有生产实践背景的工程项目，以此扩大选题范围，增加学生自主选题的可能性。由于设计内容来源于生产实际，因此可以大大激发学生对机械设计课程设计的兴趣，更能提高学生对工程设计的创新能力。

（2）利用CAD、UG等专业软件第一，在设计计算方面，可利用数学软件（MATLAB、Mathematica和Maple），利用这些专业数值计算软件，在设计计算过程中，一旦出现修改某个参数值的情况，直接修改此参数，后续计算的结果直接更新而无需再进行逐个公式的计算。第二，在机构设计和绘图方面，由于已开设CAD、UG课程，学生对这两个专业软件有一定的了解，因此，在进行机械设计课程设计过程中，要求学生利用UG、ProE等专业软件进行三维实体建模，并通过模拟装配和干涉检查检验零部件设计的合理性，同时UG具有强大的工程制图功能，可以制作出符合国家标准的工程图。

（3）加强主要专业课程知识的学习由于机械设计课程设计综合运用多门专业课程的知识，如《机械制图》、《工程力学》、《机械原理》、《机械零件》、《工程材料》、《互换性与技术测量》等，因此，在进行这些课程的教学过程中，不管是理论教学还是实践教学，老师对学生应当更加严格要求，同时老师在教学过程中应多结合工程实际案例，使学生更容易掌握好专业课程知识，为后续进行机械设计课程设计打下坚实基础。

4结束语

我校机电工程学院机械设计课程设计的改革要从学生的实际出发，既要结合我校应用型本科人才的培养目标，又要顺应社会发展对专业 技术人才的需求。因此，机械设计课程设计的改革，使机械设计课程设计与工程实际更加紧密结合，更利于培养学生的工程设计能力和创新设计能力。

作者：李俊文 陈玉莲 单位：广东技术师范学院天河学院

参考文献：

［1］董丽琴。三维CAD在机械设计课程设计中的应用［J］.煤炭技术，2009,28(9):16-18.

［2］米丽萍。三维ProE在机械设计课程设计中的应用［J］.课程教学研究，2013,19:191-192.

［3］陈立德。机械设计基础课程设计指导书（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2007.

［4］莫海军，黄华梁，徐忠阳。《机械设计课程设计》教学方法改革与探索［J］.装备制造技术，2009,7:188-190.

机械设计课程设计【第四篇】

关键词：课程内容设计；模块核心内容；核心知识体系

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）05-0174-02

一、前言

“机械工程基础”课程是非机械类专业大学生了解机械工程知识的重要课程之一，随着全世界对机械工业的重新认识，该课程得到了全国范围内各大院校的重视。但是，由于该课程涉及面非常广，如有机械识图、机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等内容，且受课程学时限制，课程内容设计比较难于让学生接受。经过相关的调研，该课程的内容设计存在的如下的不足：（1）课程内容模块化划分不够明显。该课程内容涉及的知识点内容繁多，目前的课程实施情况是没有对各个知识点内容进行有效的分解，结果给学生造成了课程内容繁杂和难以接受的现象，也就难以在42学时内完成相关的教学任务。例如课程包括的机械识图和机械制图，工程材料和热处理等，都没有进行有效的划分，这些问题都一定程度上影响到了学生对课程的兴趣和学习积极性。（2）课程每块内容内部没有进行有效地梳理。例如工程材料部分内容知识，金属材料宏观、微观结构和铁碳相图等知识点更是相互交错，没有明显的主线；例如热处理部分内容知识，等温冷却转变曲线和过冷冷却转变曲线等，更是无法清晰的描述。因此，对本课程内容进行有效地梳理是非常有必要的。（3）课程的核心知识点不够明确。没有对核心知识点的明确，就会给学生形成一个错误的引导，从而又会导致学生更加的抵制本课程。因此，课程的核心知识点明确也是非常重要的。本文针对目前本课程内容设计存在的不足，提出一种基于每个内容模块核心知识点的“机械工程基础”课程内容设计方案，通过近三年的实际教学应用，得到了大学分学生的认可。

二、具体教学内容设计实施方案

具体教学内容设计方案，采用理论讲授、实践演练和相关知识点视频相结合的形式，以“卓越工程师培养计划”的目标为准绳，探索一套能提高学生机械工程实践能力的课程内容设计方案。具体实施方案包括：课程内容模块划分、模块内容内部知识点梳理、核心知识点明确和强化三部分。

1.课程内容的模块化划分。针对本课程内容囊括机械识图、机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等诸多内容，可以将课程内容模块化划分为机械制图模块、工程材料及热处理模块和冷热加工模块。（1）绪论。该部分说明学习本课程的必要性和重要性。（2）机械识图与制图。该部分说明机械工程图纸的具体过程。（3）工程材料及热处理。该部分说明机械工程材料的性能优化方法及过程。（4）冷加工和热加工。该部分说明获得具体机械产品的方法及过程。

2.课程模块内容内部的知识点梳理。针对课程内容的模块化设计，具体44学时的课程模块内部内容的知识点梳理如图1所示。第一部分“绪论”，主要讲述机械工程学科知识的涉及范围以及相关的实际应用意义，共2学时；第二部分“机械识图和机械制图”，主要讲述机械结构零部件图纸的绘制基础知识，平面图纸的识图看图方法，12学时，CAD计算机制图基础知识，3学时，该部分共15学时；第三部分“工程材料及热处理”，主要讲述金属材料的晶体结构和结晶过程等微观结构3学时，金属材料宏观力学性能及结构3学时，铁碳相图6学时和奥氏体转变图6学时，共18学时；第四部分“冷加工和热加工”，主要讲述相关的压力成型加工方法及设备3学时，铸造方法及相关设备3学时、焊接方法及设备3学时，共时。

3.课程核心知识点的明确和强化。有了课程内容的具体梳理，课程内容核心知识点还必须有所突出，以保证学生对本课程的重点了解。（1）核心知识点一：机械识图。该知识点主要培养学生的看图和图纸设计表达能力，即便是对经济管理类等非机械类学生来说，也是非常实用的。它既可以拓宽学生的工程识图及制图方面的知识面，又可以为学生提供机械工程专业的专业背景知识，从而提高不同专业学生的综合素质。（2）核心知识点二：三条曲线。该知识点由应力应变曲线、铁碳相图和热处理C曲线组成。这三条曲线覆盖了整个工程材料及热处理课程内容，既可以拓宽学生的工程材料方面的知识面，又可以为学生提供工程材料专业的专业背景知识，从而提高不同专业学生的综合素质。

三、教学模式改革后的效果

经过近三年的实际应用，以本人承担的教学班级（80名学生）为例，实际得到的课程评价效果如下：（1）课程内容设计实施第一学期，课程教师的学生学评教成绩提高30%；第二学期以后，课程教师的学生学评教成绩稳定在学院前10%；（2）64%的学生认为课程内容，特别是机械识图和制图部分，对自己的今后发展是有用的；（3）78%的学生认为课程内容拓宽了自己的知识视野，认为课程是有意义的；（4）52%的学生对机械工程专业有了新的认识；（5）82%的学生会自发来上课。

本文提出了基于每个内容模块核心知识点的“机械工程基础”课程内容设计方案。该课程内容设计经过近三年的实际应用，得到了大部分学生的认可。

参考文献：

[1]全小平，潘玉良。机械工程基[M].杭州：浙江大学出版社，2005.

[2]包海涛。应用型本科院校“机械工程基础”教学改革的研究[J].机械管理开发，2008，2：170-173.

[3]曹立文。谈谈如何在非机械类专业学生中进行《机械工程基础》课程教学[J].机械管理开发，2011，4：179-184；

[4]王世刚。机械工程基础教学模式改革[J].中国科技信息，2006，10：258-259.