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机械设计基础 课程改革 教学方法 教学手段
《机械设计基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课，它是学生在学完基础课程后必须学习的一门过渡性课程。新形势下的高职院校人才培养本着“必须、够用”的原则，强化学生的实践能力，培养高素质技能型人才。这些实际需求迫切需要先进的教学理念、合理的人才培养模式与之相适应，那么以往的教学内容和教学模式不能适应新的教学要求。因此，我们依据新的人才培养目标，对这门课的课程标准、教学内容和教学方法与手段、实践教学、考核方法等方面进行了改革研究。
一、重新确立培养目标并修订课程标准
我院机械类专业的毕业生主要面向工业企业从事机械设备的操作、安装、调试、维修和更新改造，机械制造工艺规程的编制，产品质量分析与控制，生产技术管理及营销等工作。根据就业岗位，我院对机械类专业培养目标定位为培养“服务于生产第一线职业岗位群的中、高级技能型人才”。根据培养目标对原有课程标准进行了全面修订，重新组织和完善了课程教学内容。课程目标定位为“掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及基本设计方法，具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。只有明确了教学目标，教师才能有的放矢地做好教学工作，从而提高教学质量。
二、结合人才培养要求，整合教学内容
授课内容上以“必须、够用”为度，传统的机械设计基础课程由《理论力学》、《机械原理》、《机械零件》三门课程构成，内容体系庞大，本着符合“必须与够用”的原则，新的课程教学内容，针对人才培养对机械设计基础课程的要求，按照重在基础知识，突出动手能力培养及分析能力的培养的原则。筛选了传统的理论力学、机械原理和机械零件等课程的内容，并将这些内容有机地结合在一起，优化了教学内容，突出了高职的特征。全部教学内容分为两个教学情境：
情境一：以典型的加工设备牛头刨床做载体，以分析各种常见机构的工作原理、结构特点、失效形式及使用维护为教学重点。
情境二：以带式输送机为载体，介绍常用机械零件及传动系统的结构特点、失效形式及使用维护为重点，会常用机械零件及传动系统的基本设计方法；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，去掉复杂的公式推导及验证内容，直接引用结论；把课程设计融合在课后作业中。通过教学内容整合，减轻了学生负担,避免学生对纯理论学习可能产生的厌倦心理，还可以减少理论课授课时数，为实践能力的培养和强化留出了空间。机器始终贯穿在全部教学过程之中，使学生感到课程内容清晰，且具有较强的系统性和实用性。
三、采用丰富的教学方法和教学手段
《机械设计基础》课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容，由于课时有限，教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容，学生没有实际工作经历，缺乏与此有关的感性认识。改革后，教师充分利用多种教学方法和手段，尤其是现代化的教学手段，将课程生动、直观、轻松地呈现给学生，因而增强了学生学习兴趣，提高了教学质量。具体做法如下：
1.教学方法
（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，为学生学习机械设备类专业课程打基础。
（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，再将其分解为若干个常见机构结构分析的子任务，以此贯穿常用机构部分的内容。每一部分均由教师先从牛头刨床中引出任务，再介绍相关机构。
（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，再将其分解为若干子任务，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，再介绍相关零件的基础知识、选用及基本设计方法，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。
这样做，使机构和零件不离开机器，在机器中学机构和零件，使学生对机器形成一个具体的、完整的认识，从而掌握机械系统分析和设计的一般方法。
2.教学手段
（1）采用实验室一体化教学。将课程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。在机构陈列室学习，能增强学生对机械、机构、零件、部件的认识，使深奥的知识、难以看懂的图与图纸与实物联系起来变得通俗易懂，又培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力；讲授时使用电子教案、演示系统（实物演示、投影仪、CAI课件）相结合，充分利用了教学资源，这种讲课模式受到学生好评，收到良好的教学效果。
（2）加强实践环节。为突出实践环节，新建两个机械设计实训室、一个机械原理实训室和一个拆装实验室。机械原理实训室和机械设计实训室主要面向《机械设计基础》课程教学和实验实训任务。
在机械设计基础实验这个重要的实践环节，保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》，因为这两个实验均对学生进一步掌握机械结构及设计知识，了解结构设计的原则，而且还对学生的动手能力进行了锻炼。增设了《齿轮参数测定》《齿轮范成原理》、《带传动实验》、《轴系结构设计》等实验，这些重要的实践环节，加强了学生对常用机构、零件结构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。
（3）采用灵活多样的考试方式。采取过程考评（任务考评）和期末考评（课程考评）相结合的方法。强调过程考核的重要性，过程考评占60%，期末考评占40%。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。在考核方法上强调了过程考核，使学生在学习过程中有了紧迫感，注重学习过程，从而提高了教学效果。
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，明确方向，不断地改革教学目标、教学内容、教学方法、教学手段及考核方法等环节，从实用出发，就能调动学生的学习兴趣，提高教学质量，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).
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1 优化教学内容
以就业为导向，是每个技师学院的办学宗旨。以社会职业中的需求为标准，将《机械制造技术》课程中的教学内容分成模块和项目。①始终要围绕着“零件工艺规程拟定”这个问题，将零件制定工艺规程中需要的基本知识进行整理，将《机械制造技术》这门课程的内容与《机床夹具》一类的几门课程内容进行整合，整理出《机械制造技术》这门课程中所需要的基础知识模块。②培养学生的“复杂零件工艺规程拟定和实施”的技能，需要结合市场对机械工程系学生技术的需求，设计出《机械制造技术》这门课程中所需要的技术应用模块。③在对《机械制造技术》这门课程的教学中，要注意教学内容的先进性。可以设计《机械制造技术》这门课程中所需要拓展模块，来进行学习。让学生在实际的操作中，更加全面地了解机械制造过程中的新工艺和装备的应用。要根据学生认知的规律来对课程的教学内容进行设计，教学内容需要由浅入深，让学生能够容易的理解和消化。
2 改革教学方法
2.1 构建出与社会实际工作相符合的环境，组织学习小组，共同将工作中的任务完成，解决存在的实际问题，培养学生实践中的关键能力，是现代教学方法的中心。这种教学方法被称之为行为导向教学法。在课程的教学中，不同的教学项目，就会采用不同的教学法，来提高教学的效率。①针对教学内容找出精典的案例，通过对案列的分析与讲解，找出在遇到同类问题的解决规律，可以培养学生独立思考、分析和在实际中遇到问题的解决能力。②针对教学内容，将教学的场地移至学校内的机械工程实训中心，对机床和刀具等一些进行实物示范和讲解，将抽象的理论变得形象化，更具体进一步的加深学生对知识的掌握和认识。③在对教学内容进行讲解的时候，利用新的技术和传统的技术进行对比，在对比中找出新技术的优势进行学习。④教学中，可以交给学生一些相对独立的项目让他们自己独立的完善，项目中的：项目计划、方案设计、项目实施、项目评价这些全过程都需要由学生来全权负责。在学生独立完成设计和实践的过程中，可以提高他们的实践能力和解决实际问题的能力。
2.2 教学中，以学习小组的形式，学生与教师共同完成学习任务，必须以学生为中心，教师为辅导的模式来展开合作探究学习。面对问题的时候，让学生尝试着去解决，利用所学到的知识和技能，来获取到新知识和新技能。以下是在教学中，合作探究学习模式下的实施步骤：①构建出一个实际的工作环境，将工作中的任务设计出来。在任务中可以布置典型的机械零件工艺规程设计问题，将学生的参与热情激发起来，每个人都参与到任务中。②收集关于任务的资讯。让学生对零件图进行分析，共同收集机械零件工艺规程设计的资料。③根据工作的内容制定出工作计划。学生可以自由组合成5到8人一组，选出一个小组长，组长针对工作的内容和同学实际的工作能力制定出一份工作计划，使工作任务能够合理的分配到组内的每一个成员。④任何决定需要组内每位成员进行商讨之后决策。通过所学到的知识和小组内每位成员的努力、团结协助，将机械零件工艺规程设计中的各种问题解决。每个小组可以制定出一份机械零件工艺规程，制作出一套工艺的卡片。⑤每个小组在对零件进行加工制造的过程中，学生通过对零件加工的实践，加深了对加工知识的掌握，提高了学习的积极性，会参与更多的动手操作项目，在做中学，行动中学。⑥每组零件在加工技术之后，需要检测零件的精度。之后，需要教师对优秀的工艺方案进行分析点评、不合格的零件分析出现问题的原因并告知解决的办法。⑦最后需要进行学生自我评价，小组之间评价，教师总结评价等一些方式，从多方面评价：机械零件工艺规程设计的过程和体验、小组之间的合作与探究精神、学生学习的能力。
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【关键词】高职院校 “校中厂”模式 生产工艺
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）02C-0187-03
“校中厂”模式指利用院校的教学实训设备与企业合作，在院校中建立企业零部件生产基地或零件生产线的教学工厂，达到校企合作、工学结合的教学改革目的一种教学模式。“校中厂”模式作为一种较为成功的学生专业技能顶岗实习模式，为很多高职院校所采用。但是，许多高职院校在生产实施过程中遇到很多问题，特别是在生产工艺设计上，如何达到教学需要尤为突出。笔者拟对“校中厂”模式下，高职院校教学工厂批量生产的零件生产工艺设计（以机械加工工艺为例）所遇到的一些问题作进一步探讨。
一、“工序分散”与“工序集中”问题
在机械加工行业纯粹的生产经营企业中，基于使用传统的生产设备，对大批量生产的零件，一般都采取“工序分散”原则进行加工工艺设计。其目的一是降低操作工人的技术技能水平要求，提高用工适应性，减少人力资源成本；二是有利于提高操作工人的熟练程度和生产效率，提高产品的合格率，降低废品率；三是有利于专用设备的使用，降低设备投入的资金。显然，企业采取“工序分散”原则，是以实现生产经营的经济利益最大化为目的的。作为“校中厂”模式下的教学工厂，由于其首先要实现的是教学目的，是所谓的工学结合状态下的生产，如果实施“工序分散”原则，降低学生操作的技术技能水平要求，技术含量无法达到教学的需要，学生技能操作甚至沦为简单的劳动力而失去教学意义。同时，采取过度的“工序分散”原则，适应的是专用设备的使用，但对于院校而言，为了适应教学的需要，设备多为通用设备。而为了某一个零件的生产而增加专用设备显然浪费，影响现有设备的充分利用，也不符合教学目的的实现。再者，万一该零件由于各种因素的影响而停产，也将给院校带来不必要的投资风险。
那么，在“校中厂”模式下教学工厂的零件加工工艺不能采取过度的“工序分散”，就一定要采取“工序集中”来设计加工工艺？回答是否定的。特别是学生毕竟不是工人，过度的“工序集中”虽然符合教学的技术含量要求，但必将增加生产质量的风险。同时，生产的效率也将会出现较大降低。因此，基于“校中厂”模式下教学工厂的零件加工工艺设计，应把握好“工序分散”与“工序集中”之间的“度”的问题。一般而言，“工序集中”以适应教学需要为前提，尽量做到遵循“工序分散”原则来进行工艺设计。
二、工艺装备与加工设备使用问题
在机械加工过程中，使用机床的工艺装备数量多少，投入加工设备数量多少与设备的先进性、高精性程度，都将影响加工的质量、加工的效率与加工的经济性。对于纯粹的生产经营企业而言，在工艺装备使用得当和合理的前提下，使用的工艺装备数量多，对提高零件加工的质量、减少废品率和提高加工效率是有较大帮助的。基于“校中厂”模式下的教学工厂是否也应进行这样的考虑？对于教学工厂工艺装备的使用数量，也存在把握一个“度”的问题。因为工艺装备使用多了，加工难度就相应降低，训练的技术含量也会降低，这将影响到教学效果的实现。但是，如果工艺装备使用过少，又会给加工带来过多的质量风险和过低的生产效率。因此，工艺装备数量的使用，应以加工工序的技术含量达到教学需要要求为前提，适当合理地多使用工艺装备。
在加工设备的使用上，数量投入与设备先进性、高精性问题，对于纯粹的生产经营企业而言，考虑的是降低使用成本，以实现经济利益最大化。故而，在满足工序安排与生产节拍的前提下，尽可能地少使用设备；在保证加工质量和效率的前提下，尽可能地少使用高精、高先进性的设备。教学工厂设备使用数量和先进性、高精性问题，有别于企业，存在把握一个“度”的问题。教学工厂设备使用数量需考虑：一是生产产量需要和学生实习岗位数量问题；二是生产设备与低年级学生基础技能训练设备使用的矛盾问题。生产设备使用少了，影响到生产的产量以及可容纳学生顶岗的实习岗位数；使用设备数多了，则低年级学生进行基础技能训练的设备必定会减少。解决这个问题最简单的办法就是在满足低年级学生基础技能训练设备数的前提下，尽可能多地使用设备。但是，对于高职院校来说，设备数一般是欠缺的，往往是保证了低年级学生的基础技能训练设备数后，所剩设备已经无法满足生产的设备数了。这就是为什么很多院校无法解决这一矛盾，从而放弃建立教学工厂的主要原因之一。如何解决这一矛盾？笔者认为，应充分利用零件生产的加工余量来解决生产设备与低年级学生的基础技能训练设备的矛盾。对于教学工厂使用设备的先进性、高精性问题，需考虑：一是参与生产的学生所属专业；二是要有效降低学生参与生产的质量风险。
三、教学工厂零件生产的粗加工工艺设计
机械加工的生产，一般来说，零件毛坯都有加工余量。有一些零件的毛坯，由于受到结构和毛坯加工制造方式的影响，加工余量甚至很大。对企业来说，过大的加工余量既浪费材料，又增加了加工工作量，造成生产成本和人力资源成本的提高。但是，对于教学工厂的生产却有很好的利用价值。上文提到，解决满足低年级学生基础技能训练设备使用的办法是充分利用零件生产的加工余量，就是将零件生产的粗加工余量，经过合理的工艺设计，作为低年级学生基础技能训练教学来完成。使得学生在完成基础技能训练教学的同时，为生产的零件进行有效的粗加工，既节约了基础技能训练的耗材，又服务了生产需要。因此，所有生产零件的粗加工工艺的设计，都应充分考虑与学生基础技能训练教学的有机结合。实现了这样的工艺设计，既能在很大程度上解决生产与基础技能训练教学之间设备使用的矛盾，节约基础技能训练的耗材支出，又能增加低年级学生的实战经验，为顶岗实习打下良好的基础，同时也能满足生产的需要。
四、教学工厂的工艺设计实例分析
在实际的零件加工工艺设计中应如何运用上文提到的讨论结果？笔者就柳州职业技术学院与企业合作，为其生产齿轮室盖板零件的加工工艺设计为例进行探讨。齿轮室盖板G2100-1002203零件见图1。
（一）齿轮室盖板零件的加工工艺设计
表1是柳州职业技术学院教学工厂基于数控专业学生参与生产为前提的齿轮室盖板G2100-1002203零件的生产工艺设计方案。表2是企业生产齿轮室盖板G2100-1002203零件的生产工艺设计方案。
（二）齿轮室盖板零件的加工工艺分析
齿轮室盖板零件的加工工艺，笔者着重在企业与教学工厂之间所采用工艺的不同点进行对比分析，找出基于教学工厂条件下生产工艺与企业生产工艺存在差异的原因。
1.“工序分散”与“工序集中”的差异。从教学工厂加工工艺的工序号6与企业加工工艺的工序号6、7、8，以及教学工厂加工工艺的工序号9与企业加工工艺的工序号11、12之间的不同点进行对比可以看到：教学工厂加工工艺的工序号6是企业加工工艺的工序号6、7、8的工序内容的“集中”；教学工厂加工工艺的工序号9是企业加工工艺的工序号11、12工序内容的“集中”。为什么教学工厂加工工艺采取的是“工序集中”，而企业加工工艺则是采取“工序分散”？企业的加工工艺是以有效地降低操作工人的技能水平要求、提高生产效率、降低质量事故风险为目的的。这样安排的加工工艺，操作工人只需做零件安装与卸下、将尺寸的变化保持在许可范围内即可。而作为教学的性质的生产，这些显然达不到教学目的要求。因此，教学工厂加工工艺在此采取“工序集中”，以提高加工的技术含量，从而达到教学的需要。
2.加工设备使用的差异。加工设备使用上，传统的机械加工企业使用的大多是普通机床，这有利于适应操作工人较低的技能水平，以及降低设备投入和折旧成本。而由于教学工厂的设备操作人员是数控技术专业的学生，为了达到教学目的，使用的大多是数控设备。从教学工厂的工序6、9可看到，使用的是数控加工中心VMC850和XK714C数控铣床；而企业在工序6、7、8和11、12中使用的是立式金刚镗床。
3.工艺装备使用的差异。由于教学工厂与企业在加工设备上的使用有较大的区别，特别是企业使用的普通机床较多，因而在工艺装备的使用上也相应地需要增加一些工艺装备。例如，企业在工序2、5中使用的是ZQ3025摇臂钻床，在工序9、10中使用的是ZQ3040摇臂钻床，那么就一定要配上钻模工装。教学工厂在工序2、5、7、8中虽然与企业在工序2、5、9、10工序内容一样，但教学工厂使用的是数控设备，是以达到教学要求为目的，因而不需要钻模工装的配合使用。
4.零件生产的粗加工工艺设计的差异。该零件生产的粗加工，主要体现在工序4（校与企的工艺均为工序4）零件的外形加工上。由于该零件毛坯的外形轮廓是通过火焰切割形成的，余量较大，企业的工艺设计主要考虑的是简单高效，能达到生产节拍的要求。而教学工厂则考虑充分利用余量，将加工余量作为低年级学生的基础技能训练内容。因而，企业使用的是仿型铣床投入加工，教学工厂则使用教学数控铣床，作为学生直线与曲线、曲线与曲线连接铣削的基础技能训练内容进行加工。
5.该零件生产的效果。目前，该零件生产线已经形成了日产100件的生产能力，一次可以容纳20名学生进行专业技能顶岗实习，按每2个月进行一次轮换计算，只这一生产线，每年就能为柳州职业技术学院数控技术专业120名学生提供长期稳定的专业技能顶岗实习的岗位，以及作为数控技术专业低年级学生在直线与曲线、曲线与曲线连接铣削的基础技能训练的固定训练内容。同时，节约了实训支出，获得了一定的经济效益，使学校的实训基地实现“自造血”功能。
综上所述，基于“校中厂”模式的生产工艺设计，在较大程度上与企业的实际生产工艺设计存在着差异。因此，教学工厂的生产工艺不能照搬企业的生产工艺设计。教学工厂的生产工艺设计应更多地考虑到教学的需要、学校条件下的设备资源特点和操作人员是学生等因素。教学工厂不是纯粹的生产经营企业，它首先应以服务教学需要为第一要务，其次，应不是以赢利为追求，但又要以不亏本为底线，以服务企业、服务地方经济发展为目标。
【参考文献】
［1］宋志国，陈剑鹤.高职院校建立“校中厂”意义探析［J］.江苏技术师范学院学报，2010（10）
［2］陈国方.亦厂亦校――校企合作模式的探索［J］.中国职业技术教育，2007（36）
［3］刘克锋.高等职业教育实践教学发展瓶颈问题解析［J］.教育与职业，2009（8）
【基金项目】广西壮族自治区教育厅2008年“新世纪教改工程”立项项目第四批一般资助项目（2008B130）
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近些年随着教育部门对职业教育改革的不断推进，教学目标力求提高学生的实践应用能力，因此在教学中教师需改变传统的教学方法、教学目标和教学模式，大胆尝试新的教学方法。机械类专业基础课程—《机械设计基础》的教学方法也随之发展和创新。本文以AutoCAD三维建模为载体，在教学上采用边设计零件边做零件三维模型的方法激发学生的学习兴趣， 以提升学生的设计能力及实践应用能力，从而提高机械设计的专业教学效果。
关键词：
AutoCAD；三维建模；机械设计；教学方法
一、前言
由于教育部门对职业教育的不断改革，对教学方法、教学目标和教学模式提出了新的目标和要求。这对原来机械设计基础课程内容固定、计算复杂的教学模式提出了新方法、新思路，所以我们教育工作者应该大胆尝试新的教学方法。本文以提高学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好为目的，根据多次从事机械设计基础教学的感受，在教学方法上做一些初步研究。
二、提高学生学习机械设计基础兴趣的教学方法
机械设计基础课程具有内容繁杂、理论复杂、设计公式多、应用性强等特点。如今的高职学生学习基础参差不齐，采用原来传统的教学方法极易使学生产生厌学甚至弃学的情绪。如以学生的为主体，采用“项目教学法加边设计零件边对零件进行AutoCAD三维建模”的教学方法，让每一位学生参与到教学中去。这样不仅不会影响教学进度，还能激发学生的学习热情和动手欲望，而且可以扩大学生的知识面，提高其学习能力，更重要是可以使学生的学习带有探索性[1]。
三、机械设计基础项目教学法的应用
如在机械设计基础课程中把“斜齿轮的设计”作为该课程的项目课题，采用任务驱动的方式让学生为了完成该任务去学习本课程。在采用项目教学法的同时，把传统的教学法也紧密结合、灵活运用起来，使整个课程的教学活动和谐统一、结构合理。教师讲授部分采用：提出斜齿轮的设计实例、对斜齿轮的设计进行任务分析、教师提出本设计涉及到的相关知识点、对相关知识点进行导入、有针对性地讲解知识点等环节进行。教师指导部分采用：小组讨论交流的方式，将学生分成几个小组，让学生围绕“斜齿轮的设计”问题进行讨论，研究确定本项目设计方法，这样既有利于学生团队意识和人际交往能力的培养，也能充分调动大多数学生，尤其是学习成绩较差的学生的积极性[2]。学生分组进行“斜齿轮的设计”讨论、计算，教师进行巡回指导，指出其中的不足。设计计算完成后每一组选派一名学生汇报设计计算数据，最后教师对设计计算数据进行评议。
四、根据设计计算的数据进行AutoCAD三维建模
以教师和学生平时熟悉的AutoCAD软件为载体，教师在计算机房教学生一步步根据“斜齿轮的设计”计算的尺寸数据，采用AutoCAD对斜齿轮进行三维建模，做出三维模型。通此方法，可把“斜齿轮”的各种具体尺寸含义等参数真实的展现出来，使教学内容和知识点形象，加深学生的印象，提高学生对该门课程的学习兴趣。同时还可让学习充分发挥学习的自主性，提高学生的创造思维能力。
五、对AutoCAD三维建模与机械设计课程设计教学联系的思考
在机械设计课程设计中如把“减速器的设计”作为该课程的设计课题，先按设计步骤对减速器的主要零部件进行设计计算，然后根据设计计算的数据画出零件图等二维工程图。这样做即使设计计算的数据正确，但通常学生不理解设计数据是零部件图的那个部分的参数，不能形象思维。如设计减速器箱体时，对设计的箱体各部分尺寸，很多学生不完全知道每一个设计尺寸表示箱体那个部分的尺寸。我们在教学中如能引导学生根据设计的箱体各部分尺寸数据用AutoCAD对减速器箱体进行三维建模，根据所建的三维模型再修改设计时选定的不合理参数，最后再根据三维模型用AutoCAD转换或手工绘制形成二维工程图。这样做不仅可提高学生的形象思维能力，还可以使学生提高零部件设计能力，并养成科学、严谨的工作态度，也对学习其它专业绘图软件打下坚实基础。
六、对AutoCAD三维建模与机械设计中零部件装配关系的思考
在机械设计基础课程中通常对装配体的设计需考虑零部件间的装配关系。如千斤顶设计时，学生根据所设计的装配体零件参数来设计装配体，并画出相应的二维装配图。学生如能根据所设计的装配体零件参数以AutoCAD为载体，对设计的零件进行三维建模，并对零件进行模拟装配一遍，如图3。这样学生不但可以了解每个零件在装配体重的关系与作用，还可使学生探索、研究并修改设计时选定的不合理参数。通过这一过程，学生的设计能力、探索能力、实践能力都会有所提高，最终此能力将转换成严谨的工作态度、终身学习的精神和可持续发展的能力。但上述思考存在着设计时对学生要求高，设计耗费时间长等不足之处。
七、结束语
机械设计基础课程在教学中，通过采用“项目教学法加边设计零件边对零件进行AutoCAD三维建模”法授课，对培养学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好等都起到重要的作用。此方法将理论教学与实践教学紧密地联系起来，不仅有利于学生加深理解和掌握书本上的理论知识，而且使学生懂得怎样灵活应用所学的知识去设计、制作实际零部件。
作者：张坤 单位：湖南机电职业技术学院
参考文献：
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关键词: 高职机械类专业 《机械设计基础》 课程设计 改革措施
《机械设计基础》课程设计是高职机械类专业学生的一项重要的实训环节,是针对《机械设计基础》所学专业内容进行的一项实训环节,目的是让学生了解和掌握常用机械零件、传动装置、简单机械的设计方法和步骤,是培养学生机械设计能力的一次较全面的设计训练,它对学生将来从事工程技术工作具有极其重要的意义和深远的影响。基于实训环节在高职教育中的重要地位和现行的教学方法的一些不足,我提出一些改革措施,旨在改进《机械设计基础》课程设计的教学方法,提高《机械设计基础》课程设计的教学地位,进一步提高学生进行机械设计的独立工作能力和创新能力。
1.加强思想教育和引导,引起学生重视
以往的教学过程中存在一些问题,如有些学生对课程设计重视度不够,在实训的过程中往往依赖性较重,没有充分意识到《机械设计基础》课程设计对提高学生专业技术能力的重要性。因此,在课程设计一开始,教师就应当指出该课程设计的重要性,引导学生独立完成设计任务。另外,《机械设计基础》课程内容在教材中是各自独立成章的,缺乏整机设计思想。课程设计为将这些知识有机串联,创建整机设计理念提供了一个良好的平台,将课程设计看成是学生解决实际工程问题的初始训练。因此,《机械设计基础》课程设计对学生将来进行毕业设计乃至工作实践,都会产生重大影响,可见该课程设计是机械类专业学生解决工程实际问题的第一步实践。
2.改变传统的选题方式,注重选题意义
课程设计传统的题目是减速器的设计,这是因为减速器作为机器中一个独立部件,它的设计内容很具代表性,覆盖了机械设计课程中的绝大部分内容,便于巩固所学理论知识。然而,由于减速器毕竟只是一个部件,每届学生都重复同样的设计内容,缺乏创新精神,也不具备整机设计思想。因此,我认为应该将灌输式布置任务的方式改为开放引导的方式。具体做法是:教师在课程设计任务书中只给出工作机的工作要求,而实现工作机功能的方案则由学生自己确定。教师引导学生在方案的实施过程中尽量采用课程学过的知识。课程设计选题十分重要,所选题目要注意以下几点。
1)有可行性,学生能够利用所学知识完成设计任务。
2)有一定的典型性和知识覆盖面,能够将理论学习的大部分重要知识应用在课程设计中。
3)有工程背景,能够解决一些工程实际问题。
4)有创新空间,能够调动学生的创造性。
5)有一定的趣味性,能够调动学生的积极性。
3.强化整机设计思想,提高整机设计能力
各种机械设备都是由各种传动装置和各种零件组成,在理论知识学习中是在“化整为零”,在课程设计的学习中恰恰相反,是要把“零散”的知识通过一部完整的机器把它们串连起来。所以,在课程设计中,我们需要强化学生的整机设计思想,将机械传动设计和机械零件设计有机结合起来,从原动机的选择到中间传动系统的设计,再到执行系统的分析设计,形成一个完整的机械概念。解决这一问题的关键还是选题,教师要根据学生的总体情况,深入实际,搜集与学生所学专业相关机械的原始数据,经过反复论证,编写出课程设计指导书,经过两到三届的学生试用后,逐步修改定稿。
4.注重计算机绘图,加强计算机技术应用
当下计算机绘图已经十分普及,企业对这方面的人才需求也与日俱增,目前在机械领域经常用到的绘图软件有AUTOCAD、CAXA、PRO/E、UG等。我校《机械设计基础》课程设计推荐使用AUTOCAD和UG软件,平面的图形可以用AUTOCAD绘制,立体的图形可以用UG绘制。将绘图软件引入《机械设计基础》课程设计,学生通过作零件图和装配图,强化AUTOCAD和UG的使用能力,强化读图识图的能力,也可以直接观察到机构处于不同位置时构件的运动和动力学情况。用UG建立零部件的三维立体图及零件装配过程图,这样的训练效果是其他方法难以达到的。
5.加强实训管理,重视答辩环节
《机械设计基础》课程设计一般为1―2周时间,需要完成机器的运动和动力分析,查找相关资料进行机器的传动系统设计,确定传动路线和方案,然后划分各种传动部分进行独立设计,再进行各个零件的结构设计或选择,最后要完成机器的总装图和各主要传动零件的零件图。整个过程设计内容多,时间紧,因此加强课程设计期间的管理显得十分必要。从课程设计开始就应当严格做好考勤工作,对不认真和有疑问的学生应当给予及时提醒,认真辅导,帮助他们解决设计中遇到的问题,为了提高学生独立设计能力,应当在课题布置上尽量做到“一人一题”,即使任务中要求机器完成的功能一样,也要在初始数据上加以区别,或要求学生以不同的方案来设计一样功能的机器设备。
答辩是课程设计的最后一个环节,也是课程设计中重要的考核阶段。为了避免盲目抄袭,考查学生的设计思想和对设计的各个环节的认识程度,在答辩过程中需要严格把关。首先要对确认有抄袭行为的学生予以严肃处理,对每个学生的设计说明书、图纸等认真考查后制作答辩提纲,做到对每位学生认真负责,在答辩过程中对每位学生作有针对性的提问和讨论,了解学生的想法和对相关知识的了解程度,对不正确的予以纠正,令其及时修改。因此答辩也是一个质疑和答疑的过程。同时在答辩中能发现设计的不足,作为今后改进课程设计教学的借鉴,从这个意义上说答辩又是一个总结提高的过程。认真做好答辩工作意义重大,直接影响最终课程设计的总体质量,做好这一点关键需要指导老师本着严谨的教学态度,严格要求学生,认真把好教学质量关。
总之,高职《机械设计基础》课程设计无论是对学生理论课程学习还是专业技能的提高都大有裨益,是机械类专业学生十分重要的实训环节,做好这个环节的工作是我们专业课教师的职责,以上一些改革措施对提高课程设计的教学效果有很大帮助,值得借鉴。
参考文献:
[1]胡家秀.机械设计基础.机械工业出版社,2001.
[2]匡兵.《机械设计课程设计》改革与探索[J].桂林电子工业学院学报,2005.
零基础学会计实务范文6
【关键词】高职 零件加工工艺及工装设计 教学设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450－9889(2012)03C－0186－02
零件加工工艺及工装设计是传统课程机械制造工艺与夹具设计以工学结合人才培养模式为基础开发的一门课程，是面向汽车、机械等零部件生产企业从事生产技术工作的高职学生必须掌握的一门专业技术课程。因为该课程具有实践性强、涉及面广、内容丰富、灵活性大的特点，所以要提高教学效果，在教学过程中必须注重教学环节的设置和教学方法的改进。本文就该课程的教学方法和经验进行分析。
一、课程定位
零件加工工艺及工装设计课程的核心内容是典型零件机械加工工艺规程编制及专用夹具设计，重点在于培养学生具备典型零件工艺规程编制能力、进行简单夹具设计的初步能力，为从事生产技术工作打下基础。同时，它也是对前续机械制图与测绘、机械结构分析与设计等课程在分析和解决生产实际工艺问题方面的综合应用，又为同期的零件普通车削加工、零件数控车削加工和后期的专业顶岗实习、计算机辅助设计与制造、毕业设计与制作等课程的实施与教学奠定基础。
二、教学思路
(一)充分利用资源
柳州职业技术学院拥有机电技术研究所、机械工厂。机械工厂拥有各类机械制造设备达200多台，承担东风柳汽、玉柴公司、柳工集团等企业的技术开发与产品加工。柳州职业技术学院与桂林福达公司、柳州福臻公司、柳州商泰公司等企业建立了良好的互惠双赢校企合作关系，校企联合组织学生进行专业顶岗实习。该课程与企业通过专业工作分析确定的职业能力，共同确定典型的工作任务和职业能力，共同明确教学目标、制定考核标准等。
(二)注重课程衔接
与先修课程机械制图与测绘、机械结构分析与设计的项目测绘与设计(即二级减速器)相统一，与零件普通车削加工和零件数控车削加工等实训课程同步。即在测绘和设计出典型零件(如阶梯轴、齿轮等)的基础上该课程与实训课程实现一体化教学，与专业顶岗实习结合，做到理论与实践、知识与应用的整合发展。
三、内容设计
(一)学习情境的设置
在教学内容上设计了五个学习情境：
第一个学习情境“机械制造工艺理论知识”以系部现有的教具减速器的轴和齿轮等为载体，掌握机制工艺基础理论知识、相关概念、零件加工工艺分析与计算，并能识读工艺规程卡、机床夹具总装图。在此基础上结合零件普通车削加工等实训课程完成零件的加工，实现一体化教学，对学生初步理解理论知识及应用知识解决问题奠定基础。
第二个学习情境“轴类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业东风柳汽生产的汽车传动轴等轴类零件为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握轴类零件工艺编制及夹具设计。
第三个学习情境“齿轮类零件工艺规程编制及夹具设计”以学院机械厂为柳工公司加工的变速齿轮为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。
第四个学习情境“箱体类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业玉柴公司连杆生产厂家柳州通用机械厂的连杆为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照，掌握齿轮类零件工艺编制及夹具设计。
第五个学习情境“叉架类零件工艺规程编制及夹具设计”以校企合作企业柳州五菱公司微型汽车发动机的箱体为载体，让学生独立或合作完成工艺规程的编制和专有夹具的设计，并与实际生产文件对照。掌握叉架类零件工艺编制及夹具设计
(二)学习内容的延伸
在随后的专业顶岗实习阶段将学生有计划地安排在学院机械厂齿轮加工组、轴类加工组、柳州商泰公司、东风柳州汽车公司和柳工公司等企业的连杆、箱体加工车间，以论文形式要求对岗位生产的产品进行技术分析、现场解决工艺问题的方法等进行汇报，培养学生的综合技能和职业素质，提高职业岗位竞争力。
(三)教学内容的实用
轴类、齿轮类、叉架类和箱体类四大类零件是机器的典型零件，机械加工中常见，教学载体的选取完全来自实际的生产，教学内容从企业需求和完成职业岗位实际工作任务的需要来设定，有针对性地训练学生的技能，提高学生的岗位适应能力，为学生的就业和持续发展奠定基础。
四、教学组织安排
(一)总体思路
在零件加工工艺及工装设计课程的理论学习中，学生应在会编制零件工艺规程的基础上，与实训课、专业顶岗实习结合，掌握零件加工过程中各种装备的选择和使用、零件的加工方法及零件加工质量的检测与分析。如图1所示，针对不同结构的载体零件，从易到难逐个进行工艺制定一装备设计－工件加工－质量分析的模块训练，从而实现从学徒工到熟练工、从操作员到技术人员的转变。
(二)学习情境内容组织
图2是学习情境内容组织框图。从图2中可见每个教学项目以“零件工艺性分析－工艺规程编制－专有夹具设计－加工－质量分析”步骤来组织实施。本着“学中做，做中学”的理念，通过小组合作、一体化教学等方式教学，在学习中工作，培养学生合作交流、相互沟通、自我学习的能力，提高他们的职业岗位能力和社会生存能力，从而培养学生在职场上的可持续发展能力。
(三)教学评价
