机械工程的认识篇1
机械制造技术基础是理论与实践紧密相结合的一门机械类基础课程,是机械类专业、车辆工程和材料加工工程专业的必开课程。目前西华大学的《机械制造技术基础》课程由原来的公差与配合、金属切削原理、金属切削机床概论、机械制造工艺等课程内容精简组合而成，课程综合了公差与配合、典型机床传动与结构、加工工艺和制造技术等综合技术，知识面宽，内容丰富，是实践性很强的机械类专业学科[5-6]。机械制造基础包涵知识点多，内容比较丰富，它具有以下特点：1.知识点多。课程章节多，每个章节都是独立的专题，前后章节联系不紧密。每个章节的新知识点在前面所学的课程中很少涉及，必须一次性建立。2.实践性强。机械制造技术基础是一门实践性非常强的专业基础课，学生如果对所学内容没有感性认识和实践知识，仅仅是在课堂学习，往往感到难学。3.综合性强。从这门课程内容上看，课程包括了机械专业多门专业课知识。每一部分内容既有基础理论知识，又有理论的综合应用。
教学改革实施方案
针对机械制造技术基础的课程特点以及学生的具体情况，基于CDIO模式对机械制造基础进行了一系列教改探索。由于这门课程知识点多，所以在教学中要注意讲与练相结合。讲授的方面，应当在教学过程中贯穿相关录像，这样可以把教学内容化抽象为具体。每当讲解到一个新的加工方式时，教室如果用相关机床的加工录像导入，让学生首先通过有动感、有色彩、形象逼真的录像接受信息。这样的方式能给学生以鲜明的感性认识，从而降低学生的认识难度[7]。例如，讲磨床”时，笔者首先以磨床机构的实际加工录像引入，说明这就是我们今天要学的内容，然后边看磨床的实际加工方式边讲解，使学生的多种感官被调动起来，参与教学。要做到这一点就需要把多媒体教学手段落到实处，收集大量教学资源，建立图片和影像资源库。机械制造基础课程中各种机床、量具、刀具、夹具实物照片和影像的应用可以使学生对所学知识有个较好的感性认识。所以教室在平时的教学过程中要注意收集图片和影像资料、整理并对其进行分类。
在机械制造技术基础教学过程中，多媒体技术的应用突破了传统的教学手段，它使得教学生动形象，化抽象为具体，增强学生的理解。当然多媒体课件只起辅助作用，在课堂教学中，教师的讲解依然起到主导作用，多媒体只是一种教学工具。教师要认真钻研教育学、教育心理学知识，充分运用科学的教育观去教书育人，努力提高教学水平。为了加深学生对一些难点内容的理解，可以利用实物模型辅助教学。实物教学法可把生涩的理论通过直观的形式展现出来，增强学生的理解和学习兴趣。如在讲解刀具的时候，教室如果使用刀具模型来演示，可使学生很直观地掌握课程知识点，清楚地了解车刀的基本结构，即三面、两刃、一刀尖；以及相关的几何角度：前角、后角、副偏角、刃倾角及主偏角。课内课外的练习在教学中非常重要，这些练习是通过做少量具有代表性的典型习题用以巩固所学知识，这就要求教师在选择具有代表性的习题方面多下工夫。所选习题要注意三个特点：1）思考性要强；2）具有合适的梯度；3）具备一定广度和灵活性。习题的选择要使学生在练习的过程中，掌握解题的技能和技巧，从而能够在运用所学知识的过程中巩固课堂内容。习题要防止学生一味地生搬硬套，要让学生能够充分发挥独立思考能力。如在复习传动时,巧妙设计一道综合性的作业题,有齿轮传动、齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆传动、离合器控制等，在讲授时可采用遮盖法逐步展开，由浅入深，步步推进，既能使学生掌握知识点，又能够培养学生分析问题和解决问题的能力。机械制造技术基础的课堂教学与实践密切相关，机械类专业大多数都设有金工实习和参观实习。
在我校机械类专业,第一学期有两周的金工实习；第六学期有三周机械制造综合实习。金工实习不仅能培养学生最基本的操作技能,还能让学生多接触一些机床种类,并且初步了解这些机床的结构和工艺范围等。而综合实习则应结合某一零部件深入探讨生产全过程,这样可以加深学生对工艺部分学习的理解。例如，在企业参观实习时，对学生看到某个机床，针对性地讲解该机床结构的工作原理，告诉学生这个设备采用了哪些机构，这样学生上课时就有了一定的感性认识，抽象的内容就变得形象、生动起来，教学效果也会得到提高。在教学中也要注重实践性环节，只有通过实践，将理论与实践良好地结合起来，才能使学生对所学知识有一个感性认识，使他们在此基础上巩固课堂知识，积极思考、深入理解。由过去的以教师为主体”的教学方式，转变为以学生为主体”的教学方式。所以在教学中，要认真完成大纲中规定的实验。如通过做公差试验，可使学生进一步理解尺寸公差和形位公差的配合原则；通过机床调整实验，可以使学生对金属切削加工和机床结构级传动基础知识的理解上升到一个新的高度。
机械制造技术基础是一门综合性很强的实践性学科，尤其是工艺设计部分的教学目的在于使同学能够通过学习真正解决生产中的技术问题。在这部分的教学中，如果采用项目引领，任务驱动的课程教学模式，会增强学生的实际应用能力[8]。教学所用的项目应该技术含量比较高,并且贴近企业生产实际,并能够包容课程教学知识[9]。由于汽车的变速箱外壳的加工工艺设计这个项目来构建课程的理论和实践教学内容,选择这样的一个题目，可以促使学生充分调动这门课程所学的大部分知识，并将这些知识综合运用，并且同实践经验相结合，培养自觉查手册，设计遵循行业标准的习惯，以及生产不仅要考虑质量还要考虑经济性等等，这些都是一个技术人员必须具备的素质，有利于加快学生适应生产岗位的步伐，也有利于高等教育和企业人才需求的衔接。通过这种项目引领、任务驱动的教学模式能使学生更好地掌握和巩固所学的书本知识，同时能够加强读图、熟悉图纸、分析图纸的能力，这是从理论到实际的一个过渡，也为毕业后走上工作岗位适应具体工作要求做准备。
机械工程的认识篇2
随着社会和科学技术的发展，土木工程业也越来越成为现代国民经济的支拄产业，突出表现为建筑物的规模、功能.造型再有建筑的高度等方面。而机械自动化技术的发展迅猛，它也逐渐成为建筑、铁路等工程施工的主要技术手段。对我国的工业建设的发展具有很重要的意义。
1、机械自动化技术的基本内容
在施工中，施工机械多半是在地形复杂、作业环境恶劣的施工现场从事土、石方作业，要达到自动化作业，该设备在施工现场上要有确认自已位置的能力，即识别位置机能；保证不与施工现场上其它设备、车辆发生碰撞的能力，即安全性机能；在施工时，要严格按照既定的路线移动，即为诱导机能；具有认识和评价作业对象土、砂、岩石等的位置、形状、大小以及它们特性的能力，既作业对象的认识、评价机能；具有选择最佳作业方式的能力。另外，在多台机械、车辆联合作业时，由中央控制室给各机械、车辆发出作业指令，控制各机械、车辆相互配合、进行各自的作业（机群控制）；各作业机械、车辆还应具有自身独立的判断能力等。
（1）识别位置能力是指机械设备具有自动辩认所处位置的能力，郎机械本身安装有自动识别系统。当前大多采用外部位置识别法和内部位置识别法。前者是在施工现场的几处设定基准点，借助于超声波或电磁波测定机械设备位置的方法；后者是不依赖现场设定的基准点，而是用速度测定传感器和回转式角度传感器等测定车辆行走数据，从而确认自身运动和方位变化的。
（2）位置诱导能力是在自动化施工作业中，机械设备必须按照设定路线作业，假如位置识别机能确认它在施工中已偏离了既定路线，机械设备要具有自动复位的控制机能，即称位置诱导控制机能，该机能使机械设备的位置、速度、方向始终按设定路线行走（施工）。
（3）认识和评价施工对象的能力。机械设备在施工中，要随时了解、掌握施工对象的位置、形状、大小等信息，既具有对施工对象的认识机能。一般大多采用超声波传感技术或画像处理技术来识别施工对象。应用平面超声波信号感知器在无人液压挖掘机上，通过安装在液压挖掘机铲斗上的超声波传感器来识别施工对象（土、砂石等）的形状。
（4）安全管理机能。在施工现场.多种机械和多种作业同时进行，建筑材料及其它施工设备的存放等将会给施工机械运行带来困难，成为施工机械（车辆）无人化作业的障碍物。所以，机械本身要有感知一警告一机械停止一安全域诱导等机能。障碍物感知机能有超声波感知，光、电波感知以及画像处理方法等本文由论文联盟收集
（5）机群控制机能。在多种机械设备相互配合旄工情况下.要实现自动化.就应该有一个能把各种作业机械（车辆）位置、工作状况传送到中央控制室，再由中央控制室指令各机械设备施工方式的控制系统。
2、自动化控制技术在施工机械中的应用
具有不同机能的自动化控制技术在工程施工机械中得到了广泛的应用。如摊铺机上安装的自动调平装置可实现摊铺作业的纵向、横向自动找平；有一些摊铺机还安装有混合料自动供料装置，对铺层厚度进行自动控制与管理；有的还实现了摊铺机转向自动化在推土机上安装电子监测监控系统，实现了推土机的自动监控和工作装置的微机自动控制、液压挖掘机的电子载荷传感系统、故障监控系统、自动怠速装置和工作模式电控系统等，实现了挖掘机局部功能自动化控制。近年已出现了无线遥控挖掘机和全自动液压挖掘机，压实机械的压实控制系统、随车监测系统等，平地机铲刀实现自动调平控制.清扫车上采用可编程序控制器以实现其智能化等。
3、推土机、挖掘机作业的自动化
推土机、挖掘机等土方机械作业的自动化.将会大大提高作业质量和作业生产率。最早实现推土机铲刀和挖掘机铲斗位置控制的是一种以开关系统为基础的反馈控制系统。利用激光实现推土自动化系统的研究是从70年代中期开始的。1976年开发研制了推土机铲刀的激光控制装置一激光测平装置.它由投光器、感光器、控制装置等组成，由于控制系统存在着速度响应问题，当时并未用于实际施工作业。随后，由于电子技术的发展促进了自动控制系统的开发研究。日本开发研制的激光自动掘削系统该系统由自动直线加工系统和激光系统组成。激光感光器测出加工面的激光位置，激光系统测得挖掘机车体高度，将信号传送到自动掘削系统。系统根据这些情报及各传感元件的信息，将处理后的信号传给控制控掘轨迹的各电磁比例控制阀，实现动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸的自动控制。这种控制比一般的施工作业提高加工精度3倍，提高施工能力1.6倍。
4、工程施工机械自动化研究展望
一些国家在施工机械自动化方面进行了大量的研究开发工作，取得了较大的成果。日本在建筑业中实现了钢筋配置、预制水泥混凝土板、喷涂、地面磨光等自动化；在土方机械施工中实现了推土作业、挖掘作业的自动控制，11-70t自卸车的无人驾驶搬运作业；实现了隧道开挖、加固、管道铺设机械的自动化。澳大利亚也成功地开发了无人驾驶自卸车，实现了在千米以下坑道施工作业的无人化等。
在施工机械向自动化发展的道路上，具有单个或多个自动化功能的施工机械已开发成功并得到应用，单台机械无人化已进入实用阶段。今后此领域的研究将具有以下特点：
（1）研究开发高精度、高性能，具有感知性能的传感元件，如：载荷传感器、红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、视觉传感器、行程传感器、车速传感器（具有移动功能）以及车体倾斜计、滑移控制器、扭矩计、操纵控制器、回转式编码器、地基情报采集系统等；
（2）开发具有最佳行走操纵的自动控制系统，以提高机械的作业能力、作业效率以及提高机械的操作简便化、机动化、安全化等；
（3）开发具有深水、海底施工作业功能的钻探机、管线埋设机、机器人等、以满足大型水下作业无人化施工的需要：
机械工程的认识篇3
关键词工程教育；专业认证；机电一体化系统设计；教学改革
中图分类号：G642.3文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2017）03-0080-02
1前言
为了促进机械专业的跨越式发展和国际化进程，进一步提升机械设计制造及其自动化专业的教学质量、社会声誉和国际视野，促进本科毕业生的国际交流，为工程师执业资格认证奠定基础[1]，从2013年下半年开始，贵州大学机械工程学院机械制造及其自动化专业开始着手准备进行工程教育认证，于2014年顺利通过该认证。在以“认证”为目标，不断促进教学改革的过程中，全院教师始终坚持以能力为导向，重在加强学生的培养质量和利用学科知识分析解决工程实际问题的能力[2]；同时以学生为中心，以不断优化和改进的培养目标和毕业要求，建立、建设优质的课程体系和师资队伍，配备必要的教研设备。
在“迎接认证”、不断改进的过程中发现一些专业课程存在的问题，以培养目标和毕业要求的工程性不强为代表，主要体现有教学内容缺乏实际工程拓展，课程教学方法有待拓宽，特别是工程实践能力的培养还需要进一步加强。机电一体化系统设计作为机械电子工程方向一门重要的专业课，亟待相关教学改革，以适应工程教育认证的要求。
2现状与问题
基本现状机电一体化系统设计是机械制造及其自动化专业机械电子工程方向的一门重要的R悼纬蹋目的是培养学生对机电一体化系统的应用和设计能力，掌握机械系统元部件设计和微机控制系统及其接口设计方法，培养机电结合的专门人才。本课程的基本任务是使学生掌握对机电一体化系统的分析应用和设计基本方法。该课程涉及的机械传动部件、电机、微机接口技术和机电一体化设计思路等，可以说是对本专业前期所学专业课程进行融合、需要实践深入消化和提高认识的一个重要环节。并且贵州大学机械工程学院不仅是机械电子工程方向开设本课程，机械制造和农业机械化专业方向也开设了本课程，学生普遍反映教学枯燥，工程实践性不强，部分知识无法理解。
为了使机电一体化系统设计课程与“工程教育认证”要求相适应，更好地帮助学生掌握本门课程知识内容和加强工程实践能力培养，达到学以致用的目的，需要对机电一体化系统设计课程的教学内容和方法进行改革研究。
主要存在的问题贵州大学机械工程学院于21世纪初开始在机械电子工程专业方向的本科班开设机电一体化系统设计，随着十多年教学经验的积累，已形成一套较为完善的教学方案和体系。但是随着技术的不断革新，社会和工作岗位对学生要求的不断提升，越发觉得本课程的传统教学中存在一些问题，主要表现在以下几个方面。
1）教学内容陈旧，过于侧重机械结构的讲解。通过工程教育认证评估，充分和企业沟通后，发现一些课程所教授的内容和技术已经在当下机电产品中被新技术所取代。另外，由于在教授本课程前有单片机原理、接口技术和机械控制工程等课程，在机电一体化系统设计的教学中都会以典型机电系统的传动结构为主，使“机”和“电”在教学过程中不能充分结合。
2）实验教学设施不足，实验内容受到限制。本专业拥有的机电一体化教学设备较少，有的仅仅停留在十字工作台、单片机和传感器方面，对于机电系统的稳定性和优化部分的实验暂时空缺，这不利于学生提高感官认识。
3）教学方法单一，缺乏与工程实际的联系。现有教学基本上是以课堂教学为主，辅以少量实验，大多采用讲授法通过多媒体教学平台进行授课，而且大多是纸上谈兵，课程教学与实验教学同工程实践联系甚少，与“工程教育认证”的要求存在差距。
4）学生反映学习难度大，应用能力不强。在教学过程中，一些学生反映部分知识点难以理解，不清楚这些知识能“干什么”，能解决什么问题。另外，从考试反馈来看，学生对综合应用机电技术的能力还有待提高，特别是不能将一些来自工程实际的问题和书本知识结合起来分析。
3教学改革
教学内容的改革
1）树立“机电结合”的系统教学思路。机电一体化的目的是提高产品或系统的附加价值，实现多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小化方向发展。因此，机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑，应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程，都要贯彻系统设计的思想[3]。机电一体化系统设计课程的教学也是如此。在课程讲述过程中，如果只是根据教材的章节顺序进行讲解，会在学生脑海中形成一个个的知识孤岛。因此需要将整个课程用几个典型案例把所有章节贯穿起来，做到前后呼应。如在教学“机械结构”中的“机架和支撑稳定性”时，可以和“元部件特性分析”中的“静、动态特性分析”结合起来，在讲机械结构时就引入控制工程中的一些知识点。
另外，教材的最后一章有很多案例，可以根据这些案例的特点，将其穿前面的章节讲解，在讲授每一部分内容时都结合案例，并将系统设计方法融于其中，不仅利于学生对知识的掌握，还可以举一反三、加深理解。
机械工程的认识篇4
根据机械工程专业的特点，围绕专业人才培养目标，本着“厚基础、宽口径、高素质、富有工程实践和创新能力”的总体人才培养要求，提出了“四层十四模块”的课程体系。“四层”是指综合素质培养层、专业能力培养层、创新能力培养层和工程实践能力培养层，这4个层次的培养通过通识教育、专业知识教育、专业特色教育、创新知识教育、工程知识教育5个阶段完成。“十四模块”是指人文管法社会知识模块、质量安全环保意识模块、基本技能模块、自然科学知识模块、专业基础模块、专业应用模块、专业训练模块、工程机械模块、起重与运输机械模块、创新知识模块、创新训练模块、工程认知实践模块、工程项目实践模块、工程岗位实践模块。“四层十四模块”的课程体系如图2所示。程体系课产学研合作教育平台合素质培养综新能力培养创业能力培养专程实践能力培养工通识教育（1-4学期）专业知识教育（4-6学期）专业特色教育（5-7学期）创新知识教育（1-8学期）工程知识教育（3-8学期）人文管法社会知识质量安全环保意识自然科学知识基本技能专业基础专业应用专业训练工程机械创新知识创新训练工程认知实践工程岗位实践工程项目实践思想政治、法规政策、文体卫生、艺术修养课程群质量控制管理、可持续发展、绿色设计与制造课程群外语类、计算机类、信息检索、企业经营管理课程群数学、物理、化学、力学、电工电子学课程群机械制图、机械原理与设计、机械制造基础、液压与气动、控制理论课程群机械设计、机电系统设计、控制技术、工程测试技术、机器人、CAD/CAM课程群各门课程设计、综合实验周、毕业设计等TRIZ创新理论与方法、专利写作与申请课程群结构力学、工程机械概论、工程机械设计与制造、混凝土机械课程群起重机与运输机械、电梯设计原理、电梯控制技术课程群教授讲坛、企业家讲坛、各类工程认知实习、实验、设计等前沿知识讲座、各类工程项目训练、实践、各类竞赛等企业管理讲座、工程岗位生产实训、岗前培训、实习等起重与运输机械各类创新实践、科研项目等。
14个模块对应着不同的课程群，通过课程群的建设完成对学生不同阶段的培养。人文管法社会知识模块是培养学生的法律意识和人文修养，通过这个课程群的学习，使学生具有较扎实的自然科学基础和人文社会素养，具有较强的社会责任感和良好的职业道德，较好的表达能力和交流能力。质量安全环保意识模块是使学生了解本专业相关的方针政策、法律、法规和技术标准，具有环境保护和可持续发展意识。基本技能模块是通过大学英语、专业英语、双语教学课程的设置，培养学生能较熟练地应用英语进行专业交流的能力，尤其是口头和书面表达能力；通过计算机文化基础、技术基础课程及其应用实践，使学生具备应用计算机解决一般技术问题的能力，为今后应用计算机进行辅助设计、分析、模拟和计算夯实基础；通过信息检索课程的学习，掌握运用现代信息技术获取相关知识的基本方法，使学生具有持续学习和独立获取知识的能力。自然科学知识模块是通过数学、物理、化学、力学、电工电子学等课程的学习，培养学生建模求解、设计计算、系统分析与预测能力，为后续专业基础课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础，这是工科学生应具备的基本功底。专业基础模块是通过机械制图、机械原理、机械工程控制基础等课程的学习，使学生具有本专业必需的机械制图、设计、计算、实验、测试、工艺、操作等基本能力。专业应用模块、专业训练模块是通过机械设计、机电系统设计等课程的学习，掌握机械工程设计、制造、性能检测、质量管理的原理与方法，通晓机械工程领域的专业技术标准、安全技术规范等，使学生基本掌握本专业的分析问题、解决问题的能力。工程机械模块、起重与运输机械模块是在综合掌握机械工程专业知识基础上，通过工程机械、起重与运输机械、电梯控制技术等课程的学习，加强工程机械、起重与运输机械的设计制造、检测控制、组织管理等知识的学习与实践，使学生具备本行业产品的研发、设计、制造及管理能力。创新知识模块、创新训练模块是通过TRIZ理论与方法、专利写作与申请等课程的学习，培养学生的创新意识，使学生初步具备机械工程专业创新设计与创新制造能力，能够跟踪本领域科技发展前沿和发展趋势。工程认知实践模块、工程项目实践模块、工程岗位实践模块是通过各种教授讲坛、企业家讲坛、前沿知识讲座、企业管理讲座，使学生积累一定的机械工程企业和经济社会环境下的综合工程实践经验，初步培养学生从事机械工程领域新产品开发、生产组织管理、市场经营工作的能力。
根据学校自身学科特色和优势，以及人才培养目标，结合地方经济社会发展状况，在产学研合作教育背景下进行教学改革，提出产学研合作教育模式下“四层十四模块”的课程体系，建立与产学研合作教育相匹配的课程群，推进人才培养与企业相结合的模式，利用企业高技能人才和专家参与实践教学，从而培养出高质量能适应地方经济社会发展需求的机械工程专业应用型创新人才。
本文作者：董明晓李瑞川张明勤张瑞军工作单位：山东建筑大学机电工程学院
机械工程的认识篇5
周济在2006年国际机械工程教育大会上就曾经说过：机械很重要，没有机械就无所谓工业；创新很重要，没有创新就没有发展；设计很重要，设计决定产品的成本、功能和使用寿命。工业技术创新特别是机械创新推动了历史车轮的向前发展，因此有的专家也指出机械是一个“万能专业”。
正因为机械专业的通用性和万能性，在当前毕业生就业形势不太理想的情况下，机械类专业仍保持了较高的就业率和可观的就业旺势，因此成为了理工科考生报考的热点专业之一。几乎所有的工科院校都在招收数量不等的机械类学生，在同一学校、同一招生批次中，机械专业的学生入学分数较高，因而机械类学生具有更好的前期学习基础。
机械类专业大学生学习内容较多，既要学习基础的人文知识、数学知识、物理知识和理论力学知识，还要学习机械创新设计、机械加工制造和机械理论等专业基础知识，同时根据方向还要学习一些更加深入的专业知识，如优化设计、精密加工、机器人技术、机械电子技术等等。特别是机械类专业学生还要进行工程训练知识的学习和实践。工程训练的目的就是要使学生走出课堂走进工厂，亲自动手操作机器，生产产品，以期在实践中锻炼真知，在锻炼中磨练意志，在磨练中提升能力。
因此机械类学生具有较好的学习能力和基础，具有广泛的基础理论和扎实的专业知识，具有创新的潜质，具有开拓的精神，能够将理论和实践主动联系。
二、机械类学生工程实践与创新竞赛能力培养途径
美国麻省理工学院（MIT）在教学计划中明确规定学生必须从低年级开始参加科研创新活动，努力培养学生的独立工作能力、创新能力和组织能力。虽然机械类学生有比其他专业学生更加强烈的创新意识，我们教育工作者还要积极倡导创新精神，营造创新氛围，积极探索符合机械类大学生创新竞赛能力教育的新方法、新途径，培养学生的创新思想。
笔者在从事教育教学的工作中努力结合本校实际，积极探索，认真实践，在培养大学生创新竞赛能力方面进行了深入的理论探讨，积累了一些实践经验和做法，希望能为同行提供借鉴。
1、激发学生创新兴趣，培养学生创新竞赛意识
根据认识论的观点，人的认识不是凭空产生的，正确的思想来源于大量感性材料的基础上的科学思考，人的认识是由感性认识上升到理性认识的，在认识的发展过程中，情感的因素是认识发展的催化剂和助推器。因此要激发学生的创新兴趣，就要让他们接触大量有关创新的活动，在实际教育工作中我们通过现场参观、聆听讲座和深入讨论三种途径来激发学生的创新兴趣，培养学生的创新意识：
第一、现场参观，由感知激发创新兴趣。在新生入学之初，带领学生参观工程训练中心、机械创新实验室和历次科技创新大赛获奖作品展，用创新竞赛辅导老师、工人师傅和学长实际的生产场所、现代化的实验设备来促进大学生对机械及科技创新的情感认同，激发他们的创新兴趣。
第二、聆听讲座，由案例激发创新兴趣。大学生富有较强的思维能力，但是其思想有时又具有一定的随意性和盲目性，在接触了大量的感性材料后，要想增强其创新意识必须要进行思想上的引导。因此，要不定期地邀请专家、学者或者比较突出的获奖学生代表进行讲座，讲座内容如针对某一次科技创新大赛的赛情介绍、一般的创新思维方法介绍、获奖学生代表成功历程介绍等，从科技创新的历史发展、机械创新思维方法和创新实践过程三个维度来培养学生的创新意识。
第三、深入讨论，让学生成为主角。经过现场参观和聆听讲座，学生接触到了大量的创新元素和创新素材，这时需要我们教育工作者创造一定的空间和氛围来发挥学生的主观能动性去思考总结，只有这样才能将创新意识深入人心。在讨论中要让学生成为发言的主角，通过点拨来揭开其深层的思想火花，可以利用头脑风暴来促进学生创新观念的内化。
2、通过工程实践平台，培养学生创新竞赛能力
在《实践论》中指出：实践、认识、再实践、再认识，这种形式循环往复以至无穷，而实践和认识之每一次循环的内容，都比较地进到了高一级的程度。这是辩证唯物论的知行统一观。这一精辟的论断阐明了实践对于人的认识和思想发展的重要作用。在机械类大学生创新竞赛能力的培养过程中，同样需要发挥实践创新的教育作用。同时为了保证实践创新教育环节的顺利实施和创新教育功能的发挥要必须加强引导，将课堂理论与实践相结合。在实际教育工作中我们为学生提供了三个实践平台的锻炼机会：
机械工程的认识篇6
分析当前《机械设计》课程设计教学中存在的问题，从提高学生兴趣，课程设计前的准备、设计过程以及答辩总结等方面提出了相应对策，以切实提高课程设计教学效果。
关键词：机械设计；课程设计；问题；对策
引言
课程设计是机械类专业在完成机械设计或机械设计基础课程后进行的一项重要的实践教学环节，是学生首次接受较全面的工程设计训练。该课程要求学生综合运用已学过的多门基础课程来解决工程问题，对学生树立正确的设计思想、提高综合分析能力、培养良好的工程素质具有重要作用，学生在课程设计中的收获会直接影响到后续专业课程的学习，甚至对以后的毕业设计和实际工作都有着重要的影响。
1.当前课程设计中存在的问题
1.1对课程设计兴趣不高，不能积极地投入课程设计工作
部分学生认为课程设计就是画图，对课程设计认识不足，加之课程设计长期沿用减速器设计作为设计对象，使设计内容陈旧、单一，设计过程太枯燥，学生兴趣不高。
1.2时间短，任务重；学生多，教师少
我校《机械设计》课程设计分三类：（1）一周，学生需要完成螺旋起重器设计和绘制螺旋起重器装配图一张（2号图），设计说明书计算说明书一份；（2）二周，学生需要完成减速器设计（单级）和绘制减速器装配图一张（1号图）和零件图二张，设计说明书计算说明书一份。（3）三周，学生需要完成减速器设计（双级）和绘制减速器装配图一张（0号或1号图）和零件图二至三张，设计说明书计算说明书一份。课程设计的期间，学生每天要工作十个多小时，有时个别学生还需要熬夜加班。常有学生在完成课程设计后感叹，这门课程是上大学以来学的最累的一门。由于绘图工作量较大，绘图占据了学生大部分的时间和精力，学生对设计理念、过程和方法的体会与思考相对较少，削弱了课程设计的教学效果。
另外，随着招生规模的增大，教师数量相对偏少，经常是一名教师指导一个班，甚至两到三个班，教师很难在指导课程设计时照顾到每一个学生。
1.3学生工程意识不强，对机械设计的过程和一般规律认识不足
在开始阶段，学生面对课程设计题目往往心中一片茫然，不知道从何处入手；在课设中，少数学生对教师指导过于依赖，自主性差，遇到问题，即使对一些很容易就可以从设计指导书或手册中直接查到的问题，也不能主动地通过查找手册资料和独立思考来寻求解决方案，而是一味地询问指导教师，或互相抄袭。
1.4相关课程基础不够扎实，直接影响了课程设计的效果和进度
课程设计要应用机械设计课程知识，还要用到工程图学、理论力学、材料力学、工程材料、加工工艺以及公差和互换性等多门课程的知识，这些课程中任何一门基础不牢固，都会在课程设计中表现出来，影响课程设计的教学效果。在这些先修课程中，工程图学对设计的影响尤为突出。比如，课程设计时有相当一部分学生视图投影概念不清，对螺纹连接、齿轮以及轴承等标准件的表达方法不能熟练运用，出现大量的制图错误。另外，现行机械设计或机械设计基础教材有关零件设计的内容主要是围绕零件的强度设计展开，对零件的结构设计言之甚少，造成学生的结构设计能力较弱，而实际机械设计中结构设计的工作量要远大于强度设计的。
2.提高课程设计教学效果采取的对策
2.1做好学生的思想工作，提高学生对课程设计的兴趣，充分调动其积极性
部分学生对课程设计兴趣不高，在课程设计中不能积极主动地投入，最根本的原因是对课程设计的重要性和必要性认识不足，不清楚课程设计的作用、地位，以及对后续课程的影响，这就需要教师在布置任务时进行充分的说明和正确的引导，使学生提高认识，端正态度，自觉地投入到课程设计工作中去。
在机械设计或机械设计基础课程中，介绍各种常用机构及通用零部件的设计方法，这些内容一般自成章节，具有一定的相对独立性，学生对各章节之间的联系认识不够明确。在此之前，学生已完成了基础课程一系列先修基础课程，如工程图学、理论力学、材力力学、工程材料、加工工艺学等，但由于没有进行综合性的训练，还不能熟练地应用这些知识解决工程问题。
2.2强调对机械设计过程的理解与认识，培养学生的工程意识
课程设计的过程比结果更重要。课程设计最根本的目的是培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，使其初步掌握解决工程问题的一般过程和方法。强调机械设计过程主要有几个方面：
一是了解完成一项机械设计项目要经过哪几个阶段，每个阶段需要考虑哪些问题。学生在课程设计过程中之所以感到时间紧张，不完全是因为计算和绘图的工作量太大，而在很大程度上是因为对机械设计的工作过程和一般规律理解不够深刻，在拿到题目时一片茫然，不知道从何处着手，漫无目的的翻阅资料，或等待观望，无谓地浪费时间；再者由于设计时考虑问题不全面，导致返工而浪费时间。学生若知道了机械设计的过程，也就明确了前进的方向，知道什么时候该干什么，每一步的前后有何关联，做某项工作必须具备哪些条件，哪些是已知的，哪些是可以查到的，哪些是必须经过必要的预先计算得到，这样就可以有条不紊地展开设计工作，不会顾此失彼，避免无谓的返工，也就不会感到时间紧张。
二是要学会面对工程问题时的解决思路和方法。课程设计的一个重要目的，就是培养学生设计机械产品时对创意的实现能力，虽然课程设计一般仅设计传动系统，但其内容包含了机械设计过程的最关键部分：制定方案、工作能力设计计算、结构设计和各部分的协调等。理论课程与实际工程中所要解决的问题的区别在于，前者是要求明确、规范化了的，而后者往往是笼统、模糊的。如何将叙述模糊、概括的设计要求进行明确、细化，从而将一个复杂的工程问题分解为一系列条件明确易于求解的简单问题，然后将这些问题逐个解决，最后再综合起来，通过统一协调，得到一个系统完整的解决方案，并形成规范的图纸和计算说明书等工程文件，学生必须在课程设计过程中认真实践、体会，才能学到手，而掌握了这些思路和方法，对毕业设计和将来的实际工作都是非常有益的。
三是养成严谨细致、认真负责的工作作风。设计时要重视培养学生养成严谨细致、认真负责的良好工作作风，这也是工程技术人员的基本素质。要求学生在课程设计过程中，每一个数据，每一条线都要有所依据，不能想当然地随意定，或者盲目地照搬手册或图例中的数据和结构。要让学生意识到，在自己完成的说明书和图纸上签下自己的名字，就代表要为所提交的材料负责。
2.3进行课程设计前做好充分的技术准备工作
课程设计之前，指导教师应与学生互相配合，做好充分的准备工作，主要包括以下几个方面：
（1）讲课时复习和补充必要的相关知识，如机械制图、公差与互换性、工程材料与机械加工工艺等。学生所提交的设计说明书和图纸存在的问题主要包括两类，一类是纯粹的绘图错误，另一类是由于对公差与互换性、加工工艺等课程相关知识理解不够而导致的制图错误，主要是标注错误，比如形位公差、精度等级、粗糙度的选择与标注错误以及尺寸链闭合等。有的课程，比如机械制图，一般在大一完成，由于在后续课程中应用较少，到课程设计时很多知识已经淡忘，致使课程设计中出现过多的绘图问题，即使一些最基本的标准件画法（例如螺纹连接、齿轮、轴承等），都有不少同学画错。在机械设计课程中讲到相关章节时，附带将一些课程设计中容易出现错误的问题回顾一下，这样可以使学生加深印象，从而在课程设计中少犯绘图错误，以便将主要精力放在设计上。比如讲到螺纹联接的类型时，结合每种联接型式的特点回顾螺纹联接的画法，指出容易出现的错误；介绍齿轮结构设计时，复习齿轮啮合位置的表达方法和齿轮零件工作图的内容及常见问题；讲解轴承类型时，结合轴承结构特点，回顾各种轴承的规定画法以及特征画法等。
（2）对课程设计中的关键问题，通过作业和讨论课的形式，加深学生的理解和认识。比如轴系结构设计，是课设中学生感到的难点，教学中，可通过分析减速器各种轴系结构设计，比较轴上零件的布置，固定与定位、装拆、轴承的类型和安装，与密封形式等，分析比较轴系结构设计的正误，引导学生通过讨论来纠正设计中存在的问题，帮助其加深理解，提高认识，增进学生结构设计的能力。
（3）熟练运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，是机械设计人员的一项基本技能。在平时的作业中应该注意加入这方面的训练内容，以提高学生查找设计资料的能力。
2.4重视答辩与总结
答辩与总结是课程设计的最后一个重要环节。答辩是对学生设计成果的一种肯定，也是学生间、师生间相互交流的重要方式，是教师检查设计质量高低的有效手段，也是对暴露出来的共性问题进行的一次集中指正，答辩方式可以是单个学生或分小组答辩，由于教师时间紧，指导的人数多，采用小组答辩学生之间可以通过相互讨论，培养学生的团队精神，提高答辩效果。答辩时通过提问和质疑可以引发学生思考，帮助学生提高对机械设计过程的理解和认识水平。
总结包括学生在完成设计后的个人总结和指导教师在答辩后所作的集体总结与点评。学生通过认真总结，剖析自己设计中的得失、成败，有助于进一步掌握设计方法和步骤，找出今后设计中应注意的问题。教师也要认真地对学生整体设计情况有一个针对性的总结，指出设计的不足，要肯定成绩并给予鼓励。通过系统总结和答辩，可使学生进一步发现设计计算和设计中存在的问题，进一步搞清不甚理解的或未曾考虑到的问题，从而使学生有更大的收获，圆满地达到课程设计的目的与要求。需要特别说明的是，答辩之后教师的总结点评非常必要，学生经过课程设计的实践之后，对教师的点评会有更深的体会。对机械设计中有些问题的认识，学生在课程设计过程中感觉到了，但限于实践经验和知识面，不能很清楚地归纳表达出来，这时教师进行总结和点评，常使学生有醍醐灌顶之感。
3.结束语
课程设计在工科课程体系中承上启下的特殊地位，决定了该课程对培养学生的工程意识、创新意识、使其形成初步机械设计能力和独立处理工程问题的能力方面具有不可代替的作用。培养学生对机械设计的兴趣是课程设计顺利开展的前提，对机械设计过程的深刻理解与认识是学会解决工程问题的思路和方法的关键，充分的准备工作是基础。只有这些工作都做好了，才能保证课程设计的教学效果。
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