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浅谈基于数字化设计制造能力培养的课程群规划论文

时间：2024-04-19 07:31:36 论文收藏本文下载本文

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篇1：浅谈基于数字化设计制造能力培养的课程群规划论文

浅谈基于数字化设计制造能力培养的课程群规划论文

当代机械工程领域迈进了数字化制造的时代，在产品制造活动的全生命过程中利用数字化的信息实现产品和制造活动的表达、组织和运行，数字化制造大大地提高了产品的质量和企业的生产经营效率。企业的数字化制造水平和应用能力已经成为企业的核心竞争力。

应用型本科院校机电专业的人才培养特色是“工程教育，职业取向”，培养的学生是既不同于普通高等教育的研究型人才，也不同于高职高专院校的技能操作型人才，而是具有够用的机械和电子专业理论知识，一定的人文、科技和艺术素质，较强创新精神的高等应用型机械工程领域的复合性应用型人才。从就业反馈来看，企业认为学生的理论泛泛而实践技能不足，理论与当代的企业技术脱轨，就业后工作适应能力差，需要经过相当长时间的培训和培养才能胜任岗位。因此，需要改革人才培养方案和课程，以数字化设计制造的综合工程能力为主线、基于企业实践培养人才。

一、以数字化设计制造为主线的培养方案规划

基于我校机械专业近几年的就业和定向培育就业客户群调研，我院总结形成了企业的岗位能力需求指标，并分解指标，形成知识体系，根据知识体系修改了培养方案。

沈阳工程学院为以工为主的培养技能应用型人才的地方高校，办学战略依托电力行业，服务先进装备制造行业和现代服务业，培养创新应用型人才。机械电子工程专业主要培养德、智、体、美全面发展，较系统地掌握机械制造及自动化、计算机应用、自动控制和电子技术应用等复合型的专业知识，以机床数控系统的应用与开发，机电一体化产品的设计、调试和管理等能力为特色的机械电子工程领域高级应用型人才。

课程群规划遵循“三面向、三服务”的理念，即面向学生就业、面向企业界、面向未来，课程改革要服务于职业能力需求、服务于工程实践能力培养，理论课程要服务于实践课程。

我院综合美国ABET 工程专业认证的标准和企业需求确定了机电专业工程素质能力的培养包含自然人文能力、工程应用能力、机械产品设计能力、机械产品制造能力、机械设备控制能力和企业实践能力等模块。课程群体系要体现“理实交融、分为层递进”的原则，分为基本技能层次、提高应用层次和综合创新层次三大类。

二、课程群建设方法

( 一) 以课程群为基础，结合教师科研，组建教学科研团队，争创精品课程。建立同典型企业的校企密切合作关系，按照典型企业的数字化生产流程规划工程软件，软件分必修和选修两部分，对于必修课程，学生必须掌握; 而选修课程，学生可课后自学。必修软件有AUTOCAD、UG、ANSYS 和Matlab，选修软件有机械工程师、Amesim、VERICUT、CAXA工艺图表、PC DMIS、VNUC、Autoform、GeomagicQualify 和Imageware 等。在工程软件课程体系中，AUTOCAD 主要培养学生的机械和电子平面制图能力，在机械制图与CAD 课程中学习，在机械原理、机械设计、机械测绘、机械原理课程设计和机械设计课程设计中应用; UG 主要培养三维设计和数控编程能力，在三维设计基础、CAD/CAE 技术与应用和数控加工工艺与编程中按模块讲授，在模具设计与制造、数控加工工艺与编程课程设计和机械装备课程设计中应用; Matlab 主要培养数学分析和控制系统分析能力，在高等数学、线性代数和机电工程控制基础中学习，在机电一体化系统课程设计、机械工程测试技术和液压与气压传动课程设计中应用;ANSYS 主要培养有限元分析能力，在工程力学和CAD/CAE 技术与应用中学习，在材料成形技术和CAD/CAE 实训中应用。

( 二) 贯彻工程软件培养，注重对必修软件的系统培训，安排好自学选修软件的知识点，规划好各课程中软件的知识点讲授和知识的递进，以使学生掌握数字化设计制造能力。比如: 对于数字化制造能力的培养，重点培养数控机床的`加工能力，在三维设计基础课程中讲授UG 软件的基本操作和三维实体造型; 在模具设计和制造课程中讲授模具的三维设计; 在机械制造装备设计课程中讲授夹具的设计; 在机械制造技术基础课程中讲授CAXA 工艺图表软件编制数控加工工艺规程; 在数控加工工艺与编程课程中讲授利用UG 软件编制数控程序; 在先进制造技术课程中讲授利用VERICUT 软件进行数控程序加工仿真，利用PC DMIS 软件生成数字化测量程序，利用Geomagic Qualify 软件进行检测结果分析，最后这些技能在独立实践环节数控加工工艺与编程课程设计中得到全面应用。学生利用前述这些工程软件，从产品的图纸出发，独立分析并设计数控加工工艺规程，编写数控加工程序，分组加工零件并检测。

( 三) 为体现数字化设计和制造能力培养，对课程群的能力体系进行分解，得到详细的能力和目标矩阵。设置40 周的独立实践环节，包括课程设计、实训、实习和毕业设计，侧重综合问题的解决，体现工程实践性和创新性，培养学生的企业实践技能，使其能够综合应用专业知识进行产品的数字化设计和制造，解决实际工程问题。突出实践教学的地位，实践教学不仅仅是理论教学的演示、验证和补充，还是工程能力培养的决定性环节，培养目标的实现应以能否从事生产实践作为评判基准。加大专业化、数字化设计制造素质教育，对于取得相关学科证书的学生将给予学分加分或课程减免的激励，包括数控车床和铣床的中级工和高级工操作等级证书、制图员证书、三维设计证书、数控工艺员证书、各种省级以上相关比赛证书等。此类课程也可以帮助学生考取职业资格等级证书，增加就业资本。

( 四) 加强数字化设计制造教学资源库建设，选择企业经典案例进行课件、图片、动画等教学资源的信息化建设; 加强虚拟实验室建设，建造虚拟材料成型实验室、虚拟数控加工仿真实验室和网络化制造实验室等。在进行数字化教学资源建设和虚拟实验室建设中吸收学生参与，既激发了其学习的兴趣，又锻炼了其数字化设计和制造能力。

( 五) 加大教材建设，特别是综合实践类教材，编写反映企业数字化设计制造技术的教材，对企业的典型零件和流程进行凝练，形成具有代表性的教学案例。教材应言简意赅，图例形象，还要便于进行启发性教学，便于课后思考和进一步的知识扩展。

( 六) 开放数字化设计制造相关实验室。将数控机床实验室、CAD/CAM 实验室开放，接受课外实验和创新制作，提高学生的学习能动性。利用好教务网络教学平台，将数字化设计和制造的教学资源放到网络上，开展网络答疑，增加与学生间的互动，利用当代大学生的信息获取手段促进其学习兴趣的提高。

篇2：数字化设计与制造技术课程论文

数字化设计与制造技术课程论文

数字化测量技术是数字化制造技术中的关键技术之一。开发亚微米、纳米级高精度测量仪器，提高环境适应能力，增强鲁棒性，使精密测量装备从计量室进入生产现场，集成、融入加工机床和制造系统，形成先进的数字化闭环制造系统，是当今精密测量技术的发展趋势。

数字化精密测量仪器的新动向――进入生产现场，非接触扫描测量倍受重视

三坐标测量机作为精密测量仪器的基本型主导产品，继续在机械制造业中得到重视和发展。以三坐标测量机为代表的精密测量仪器进入车间、服务于生产现场是发展的一个重要趋势。例如，LEITZ公司的精密三坐标测量机在车间用于测量大型齿轮就是一例。将数字化测量系统集成到数控加工机床上是另一个发展趋势。例如，秦川机床厂的CNC成型齿轮磨床集成了在机齿轮测量系统。与光学/激光非接触式扫描测量技术相结合，实现多功能、多种传感器的集成和融合，使坐标测量技术的应用更加丰富，更适用于生产现场。

①汽车大型覆盖件的非接触扫描测量精确而快速

配备有光学/激光式非接触扫描传感器的水平臂三坐标测量机实现了对汽车大型覆盖件的快速精密检测。德国ZEISS公司和瑞典HEXAGON集团等世界著名三坐标测量机制造厂在该领域进行了开发。瑞典HEXAGON集团所属DEA公司的PRIMAC1系列水平臂测量机在CW43L型连续伺服关节测座上，可配备触发式测头、连续扫描测头、光学或激光扫描测头等多种测头，以适应不同测量环境和任务的要求。德国ZEISS公司的PRORPremium坐标测量机配备有EagleEye导航系统和可控测座，能够在汽车车身大型覆盖件尤其是车身分总成的质量过程控制中，对工件的几何参数、表面和边缘的特征点、间隙和贴合性等实施高速精密测量。

②带激光扫描测量系统的便携式柔性关节臂测量机功能增强

美国CIMCORE公司推出了配备有先进激光扫描测量系统的关节臂测量机。该仪器采用碳纤维材料制造，重量轻而刚性好，其中INFINITE系列的还具有无线通讯功能。仪器采用PC-DMIS软件，测量功能强。配上管件测量系统附件，还可实现对管件的长度、弯曲度、回弹等多种数据的测量和比较。测量范围为1.2m的仪器点测重复精度达0.010mm，空间精度达0.015mm。用于反求工程时，不仅测量速度快，而且可实现测量过程的实时显示和补漏测量数据的无缝拼接。该仪器可用于三坐标测量、三维造型、产品测绘、反求工程、现场测量以及模具设计制造等涉及到设计、制造、过程检测、在线检测以及产品最终检测等测量工作。美国FARO技术公司的FaroARM系列便携式三坐标测量臂具备类似的技术指标和性能。我国西安爱德华测量机公司也公开展示了自主开发的柔性关节臂测量机的样机。

③轴类零件光电非接触测量仪器发展迅速

汽车制造业的需求大大推进了轴类精密零件非接触测量技术的发展。瑞士TESA公司的TESAScan系列轴类零件快速扫描测量仪采用2个线阵CCD组件，通过工件的回转和轴向移动对工件进行投影扫描，可实现对轴类零件位置误差和形状误差的.精确检测、对截面形状和轮廓度的评估比较以及统计质量分析，还能对零件的局部（如过渡曲线、微小沟槽等）进行放大测量。由于工件立柱可以倾斜，因而能对螺纹、蜗杆、丝杆等进行全参数精度的精确测量，这是该仪器PLUS系列的一大特色。仪器在直径方向上的分辨力为0.0003mm，精度2 （0.01D）m，重复性0.001mm。德国SCHNEIDER的WMM系列轴类及工具测量仪操作简单、测量速度高，特别适用于车间检查站。仪器采用高分辨力的Matrix摄像头，可以快速获取测量数据。仪器数显分辨力为0.0001mm，长度测量不确定度为E2=（2.0 L/200）m（L单位为mm）。

④中小尺寸平面类精密零件的二维、三维非接触测量仪器应用广泛

带CCD数字摄像头、激光测头、触发测头的多传感测头光学坐标测量仪器得到了快速发展。除德国MAHR公司的MARVISION系列三维光学坐标测量机、瑞士TESA公司的三坐标成像测量系统TESAVISIO、德国SCHNEIDER公司的SKM系列3D多测头坐标测量机等典型产品外，美国OGP公司等著名厂商也有相应产品展示。日本三丰公司CNC视像测量系统系列产品中的SV350-pro型测量机采用了自制的超高精度、高分辨力、低膨胀玻璃光栅基准尺，仪器分辨力0.01m，X、Y轴测量精度为（0.3 L/1000）m，Z轴测量精度为（1 2L/1000）m。三丰公司的HyperMF型测量显微镜的X、Y轴测量精度超过日本标准规定的0级，达±(0.9 3L/1000)m，仪器分辨力0.01m，是用于精密模具、精密切削刀具以及超小半导体电子元件（如芯片和集成电路等）精密检测的理想选择。国内西安爱德华、东莞万濠、苏州怡信、深圳鑫磊以及北京天地宇等公司也开发了类似产品。贵阳新天光电公司近年注重新品开发，成功推出了JX13C图像处理万能工具显微镜，采用金属光栅和高分辨力的CCD摄像头，仪器测量精度达到（1.0 L/100）m，采用半导体激光导向快速确定测量位置。JX15A/B型视频测量显微镜同样采用了CCD数字成像技术，将采集到的被测工件图像送入计算机进行处理，进行相应几何精度的检测，产品技术指标和水平上了一个档次。深圳智泰公司VMT系列的3D影像量测仪，在CCD视觉测量系统上配备上高精度触发式测头，实现了多功能测量。

数控机床精度检测用激光测量技术的新进展

为确保数控切削加工的质量，除了在加工过程中和加工完成后对数控切削加工系统（包括工件在内）进行可行的监控检测外，在加工前对数控机床的精度和性能进行检测，以便确切了解掌握机床质量现状，进而进行必要的调整补偿，使其达到最佳运行性能，是一项非常重要的质量控制措施。

众所周知，国外著名厂商Renishaw、API及HP等公司生产的激光干涉仪测量系统和球杆仪等在数控机床的几何精度和运动精度的检测和监控中，无论在机床制造厂还是机床使用厂，都得到了广泛的应用。Renishaw公司的金牌M10激光干涉测量系统，配备了高精度、高灵敏度的温度、气压、湿度传感器及EC10环境补偿装置，在工作环境下测量精度得到进一步提高；API公司的Rmtea六维激光测量系统可同时测量6个数控机床精度项目的误差，缩短了检测时间，为生产现场数控机床的检测和诊断提供了更为快速高效的精密测量手段。成都工具研究所的MJS系列双频激光干涉仪，分辨力0.01m，测量软件覆盖了我国和世界主要工业国的数控机床精度标准评定方法和指标，动态采样功能可用于自动补偿。

美国光动（Optodyne）公司近年推出的基于体对角线的激光矢量测量技术是快速测量和补偿数控机床、加工中心三维空间位置误差的一个新途径。该技术由美国光动公司发明并获得专利，它遵循了ASMEB5.54（1）和ISO0230-6（2）机床测量标准中对体对角线误差测量的要求。对于构成（X，Y，Z）直角坐标系的三轴机床的21项几何误差，采用传统激光干涉仪等来进行检测相当费时。基于分步体对角线矢量测量原理，光动公司采用专利的激光多普勒位移测量仪，借助大平面反射镜完成四条对角线空间位置误差的测量，获得12组数据。通过计算确定机床12项基本误差（3项位移误差，6项直线度误差和3项垂直度误差），最终得到数控机床三维空间位置（定位）误差。该公司曾介绍了在加工中心上进行实际测量和补偿的应用实例，借此表明该测量新技术在数控加工机床的精度检测和精度补偿上的可行性。对该项测量技术的认识、推广应用的实际效果和前景值得行业关注。

结束语

数字化制造技术是先进制造技术的基础。在数字化制造技术的基础上，通过计算机技术、通讯技术将数控机床、数控刀具、数控测量仪器和加工对象（工件）以及相应的信息集成融合在一起，构成了的一个数字化闭环切削加工系统。可以认为这是CIMS理念中的一种具体实施形式。CIMS应该具有多样性，即具有不同水平和不同层次。从近年数控刀具闭环制造系统和圆柱齿轮、锥齿轮制造闭环系统的发展，可以得到启示：应结合实际，大处着眼，小处着手。专项（产品）数字化闭环制造系统也许是当前CIMS领域的一条切实可行的发展途径。

要提高我国机床工具行业的技术水平，增强竞争力，根本途径就是提高自主创新能力，发展具有自主知识产权的产品和技术。从近几届我国举办的国际机床展览会来看，我国精密工具行业的创新意识不断加强，创新能力不断提高，创新技术成果和产品不断出现。但是，我国精密工具制造行业的发展相比于我国机床制造行业数控机床的发展，无论在规模上还是技术先进程度上都差距较大，远远不能满足和适应先进制造行业如轿车制造业、航空航天制造业、微电子制造业等的需求。工具行业需要紧跟机床制造行业，加强合作，加快发展。

篇3：字体设计课程教学中的实践能力培养论文

字体设计课程教学中的实践能力培养论文

摘要：字体设计课程是视觉传达设计专业课程体系中的核心基础课程，应对社会商业发展和分工的细化，字体设计课程教学也随着社会需要变化不断改革。文章针对字体设计教学中学生实践应用能力的培养，提出字体设计课程教学组织的创新与实践思路，并结合项目实践应用等教学方式，探索字体设计实践应用型人才培养的方法与途径，让字体设计课程教学更好地服务于现实设计需要。

关键词：字体设计;课程教学;项目实践

引言

韩国著名平面设计大师安尚秀先生曾说过：“文字设计是平面设计的脊梁”。字体设计在现今信息化时代，已深刻地渗透到设计领域的各个细节中，无论在标志、广告、网页、书籍、电视媒体等专业方向中都可以发现优秀的字体设计。字体设计教学过程中可以通过各种途径，收集优秀的字体设计，积累大量的素材，给予学生种类繁多的研究对象。结合案例分析，使学生对所研究的对象有更深刻更全面的认识和理解，得出更大可能的创造性结果。

一、案例教学

首先以视觉图形作品的观赏引导学生对优秀字体设计进行辨析，教师提出关联案例作品设计的重点对象及特点，点明其优秀的意义、创作的效果及设计方法。在之后的理论知识教授中，学生会根据需要吸收自己的关键知识，开拓后期字体创作正确思路，这就调动了学生学习的主动性和积极性，激发学生努力做到优秀字体设计作品的欲望。接着让学生通过出版物、计算机和互联网等媒介，尽最大可能收集所见到的认为优秀的字体设计作品，将搜集到的资料保持下来，进行分类别的讨论、审理、判断和评价。收集到的案例：如最美中国字体设计中，对中国各大省份和城市名称的设计，主要根据地域的内涵、文化、理念等对字体进行结合和创造，使名称变得形象、生动、并具有个性和艺术感。再如日本设计师杉崎真之助先生，在给教授字体设计技艺时，用投影的方式把设计好的字体投射到纸上，请学生们直接在投影字体的纸上进行描摹改造，鼓励每位学生以不同的方式创造独特字体设计作品，这种方式使学生更深刻地理解了字体设计的创造性思路，达到出乎意料的效果。

二、情境设置

随着近年来字体设计竞赛的兴起，出现了许多优秀的字体设计作品,特别是一些字体设计竞赛的大奖作品，都呈现出明显的字体创意设计的特质。其中也不乏一些优秀的学生字体设计作品。课程教学过程中把学生带入如设计竞赛等相关的体验，带入设计命题，从中选取某一典型案例，作为学生观察的客体，并以仿真提炼、模拟案例设计过程的情境教学模式，鲜明地展现在学生眼前。教师在字体命题相关的情境或气氛中引导学生思考各种问题，展开自己的字体设计意识和思维，寻求设计途径，分辨正误。在此方式指导下的教学，思维的“过程”与“结果”同样重要，目的在于使学生把思考字体设计创作方法和发现创造作为一种快乐，在探究的乐趣中持续地激发字体创作的动机，为学生提供良好的创作暗示，锻炼学生的创造性思维，变被动学习为自我需要，从而起到唤醒或启迪字体设计智慧的作用，顺利地过渡到字体创作阶段，解决命题实践问题。例如在GDC(平面设计在中国)设计大赛,曾专门开辟的《字运动》相关主题的海报竞赛中，毕学锋先生的《字运动——网》结合奥运主题，在上下留白的版面中放入一个大大的“网”字，把汉字“网”图解成球网的形状，形象地表现出网球场的图像，巧妙地体现出汉字和体育运动的关系，以直观的形式传递东西方文化能够共同交流理解的视觉符号。假如将学生带入此命题情境，可以在一定程度上激发学生对字体进行创意设计的兴趣，字体创意的思维也将得到开发，并获得创意字体设计方面的想象力以及进行实验性字体创作的尝试勇气。

三、项目实践应用

课程的学习最终是为了使学生能将所学知识合理有效地应用到视觉传达设计的各个领域，将课程与现实实际项目相结合的方式，不止让学生深入了解商业字体设计和字体概念设计的区别,更让学生在学习过程中更加贴近实战，获得更强的实践应用能力。

（1）字体骨架字体的结构即是支撑字体的内在骨架，骨架的确定是在对字体内涵分析理解的基础上，对字体单字基本型的确定。这些结构，使组成字体的各个部分之间存在着相对应的比例关系。不同内涵的字体可以设置不同的.高低、大小、上下等不同的面积比例，只要不影响受众对字体的识别和理解，保持基本的可识别性，就可对字体原本的结构规律进行创新和再设计，调整结构的位置、主次关系、疏密变化关系以及空间的分布，在视觉上进行突破创造。

（2）笔画规则字体设计的外在形态，是在把握字体本身骨骼构架的基础上，根据字体意义、语言习惯关系，或者文字视觉图形化的表述方式等，对字体关联元素的提炼，进行字体笔画规则变化的创意设计。字体需要经营的笔画规则，包括基本笔画的确定、调整笔画的粗细变化、衬线转角的设计等。单字笔画上的规则确立好后，就应严格按照规则贯穿整个字体，之后如涉及到字体组合后的整体效果问题，再从细节入手，细致调整。如图2字体设计作品《辛亥1》，字体中的“辛”“亥”“年”三字借鉴草书的形式内涵，在设定骨架之后，找到了这三个字“折叠状”的共性，通过这个共性形成的类似叠加转折的笔画规则，严格地贯彻“辛”“亥”“年”三字，营造出了辛亥革命者奔赴的气势，成功地将百年前辛亥前辈前仆后继的气概再现。但由于涉及到“100”的数字，比较难以用同样的折叠规则来统一，所以对“100”的细节进行调整，将其中“1”的横划变成了竖条状。教师在教学过程中，引导学生开拓思维开发创造，用感性的眼光去观察感受字体，用理性的眼光去审查探究内涵，并鼓励学生以自己擅长和喜欢的方式去实验设计字体的笔画规则，让字体以个性化的设计方式表达情感性，使字体在识别性等底线上尽量做到具有更加鲜活的个性和独特的神韵，达到视觉愉悦感和视觉冲击性的平衡。

（3）装饰变化创意和个性是当代艺术领域的精神核心，字体设计也当如此，在确定好骨架和笔画规则之后，可以根据字体本身的内涵、文化、行业特点以及字体的词义，在字体的纹理、材质、色彩、立体化效果等方面加以变化尝试和强化修饰，使字体更具有独特的性格特点，达到字体设计与字词内容的有效结合。这里的装饰变化根据字体的特点有许多的创意方式，作品的形式也是多种多样的。例如教师针对新媒介迅猛发展环境下设计的相关字词,可以请学生尝试用基于屏幕显示的点阵字体开发与设计的纹理效果，来对相关字词进行笔画规则统一后的装饰。又可以鼓励学生将富有立体内涵的字体模拟出三维形态,或尝试用二维平面笔画规则来表现三维空间层次,也可以用不同的材质来表现字体不一样的空间感，探索字体的各种可能性，让学生的字体设计作品呈现出丰富的意境，达到形、意、体的统一。项目实践以真实的商业委托设计为依据，引导学生从探究文字内涵的理解开始，对文字的字形、笔画、结构大胆突破创想，结合打散重构、形意结合、以图创字、以字为图、多维度设计、实物肌理材质组合等方式，创造新颖独特，富有生命力、感染力的字体作品。因此，字体设计课程也变得更加丰富，充满趣味和诱惑，学生也变得更加愿意更加主动积极地参与到字体设计中。

结语

随着社会商业的不断发展和分工的细化，字体设计课程教学也追随社会动态，更加注重遵循商业需要和消费核心发展的规律，根据商业设计的需求，将课程设置与大量的社会实践项目相结合，使字体设计课程教学呈现与时俱进的多元化发展趋势。字体设计课程教学亦在使学生将所传授的基础理论知识与技能融汇贯通的同时，鼓励学生及时运用现代科学技术，尝试开辟创新创意新途径，以期使字体在信息传递基本功能的基础上，展现出新的视觉体验和新的生命力，使字体设计具有较强的应用性、艺术性和感染力。

篇4：浅论基于能力培养的高职机械设计基础课程教学改革探索论文

浅论基于能力培养的高职机械设计基础课程教学改革探索论文

课程是随着社会发展而演变的，《机械设计基础》作为高职机械类专业主干课程也是如此。传统的《机械设计基础》教学内容，是将大学本科的机械原理、机械零件、液压传动等课程经删减合并而成，教学体系强调课程形态的系统性、完整性和深刻性，基本上是为从事设计工作而准备的理论知识。而高等职业教育培养面向生产一线的应用型、技能型人才，更多地强调学生的实践操作能力。此外，随着新技术的不断发展，如计算机辅助设计、计算机辅助制造的广泛应用，其内容也必然要在课程体系中有所体现。显然，传统的《机械设计基础》课程教学模式与高等职业教育人才培养的目标相悖。为适应时代发展和科技的进步，为高职院校更好地培养和造就适应我国21世纪经济建设需求的技术应用型人才，对高职《机械设计基础》课程教学进行改革尤为必要。本文结合教学实践，主要从课程体系和教学内容、教学方式和手段、实践环节和课程设计三个方面，对高职《机械设计基础》课程的教学改革做了有益的探索。

1课程改革的总体思路

针对目前高等职业教育的发展趋势，笔者认为：在教学理念上，可以打破“以学科为中心、以理论知识为本位”的传统学科体系，摆脱学科系统性、完整性的束缚，紧紧围绕高等职业教育人才的培养目标，以就业为导向，以学生为主体，以能力培养为中心，牢固树立“知识——能力——素质”三位一体、辩证统一的教育质量观，优化课程体系，改革教学方式、方法，促进教学手段，将现代化设计理念和方法融入传统课程，加强实践教学，注重个性发展，突出岗位实践能力和创新精神的培养。

2课程体系和教学内容的改革

2.1构建新型课程体系

根据柳州职业技术学院对机电类专业人才培养目标的定位，确定《机械设计基础》课程目标为：具有对一般的工程实际问题进行受力分析的初步能力，掌握机械设计中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点以及设计方法，具有设计机械传动装置和简单机械的能力。新的课程体系以此为依据，按照机械设计的基本程序为主线，结合高职教育特点，形成了工程力学——金属材料学——机械设计理论基础——常用机构——联接——机械传动——通用零部件——机械系统设计综述——计算机辅助设计这一新的课程体系。该体系将传统的理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等几门单列课程有机结合在一起，突出实用性和针对性。

2.2整合教学内容

按照教学效果总体最优的原则进行合理取舍，按照“重基础知识，突出应用能力培养;重工程意识，突出分析能力培养”的原则，确定课程教学内容。在具体做法上，删除枯燥的理论证明、公式推导，注重如何运用这些公式、定理、方法来解决实际设计问题，同时兼顾传统课程在内容上的连贯性。如齿轮机构和齿轮设计部分，删除了繁琐的公式推导，而直接引用结论，完善设计所必须的基本知识和基本理论，增加基本设计方法和实践性内容;如对机械设计部分，把齿轮传动的设计计算应用、轴的设计、滚动轴承的选择及设计、螺纹联接的强度计算及螺栓联接的受力分析、机械零件的疲劳强度设计等内容列为重点。对生产一线技术人员较多碰到的机械工程问题，以实例形式补充到教学内容中，以突出课程教学的工程实用性，学生学以致用，兴趣大增。

2.3增加创新设计内容，灌输现代设计理念

随着时代的进步和科技的发展，生产方式已发生重大变化，机械设计学科涌现了许多新的前沿知识，一些新的设计理念与设计方法也不断涌现。如计算机辅助设计(大批量定制技术中的产品模块设计、产品变形设计、产品配置设计;新的设计理念中的绿色设计、产品全生命周期设计等)，现代设计理念和设计方法与传统设计理念和方法相比，发生了很大变化。本课程应紧跟现代科学技术发展，及时介绍一些新的设计理念和方法、技术、拓宽学生视野，培养学生创新思路。

3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，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，更由于课时减少，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，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。

3.1合理利用多媒体技术与教学课件提高教学效果

多媒体课件能将抽象、复杂的知识直观化、形象化，创建生动的表象。课件精选了一些机械产品的应用实例的视频、flash动画文件，借助这些课件，学生可以在屏幕上看到各种各样的零件，较易了解熟悉机构工作原理、组成与特征。还可利用多媒体课件设计高度逼真的虚拟情境，例如带传动中弹性滑动现象、四杆机构的运动特征及各种间隙运动机构原理、行星轮系与差动轮系的区别等，将一些黑板不易表达清楚、学生难于理解、实验中又看不到的现象，通过多媒体课件直观而形象的展示出来。

3.2采用实体模型、实例教学、现场教学

教学中，根据教学内容的需要，适时采用实体模型、教具、实例教学、现场参观等教学手段，可以极大的增强学生感性认识。例如：在讲四杆机构时，要求学生观察缝纫机利用飞轮度过死点位置的生活实例，组织学生到现场参观，让学生观察内燃机、牛头刨床、汽油自动翻卸料装置、公共汽车开关门装置;又如，讲授齿轮加工方法时，组织学生到齿轮加工车间观察滚齿、插齿机的工作过程，了解课本内容在生产中的实际情况，这样极大增强学生感性认识，拓展学生的思维能力和创造能力，调动学习积极性，激发求知欲。

3.3建设天空网络课堂

随着网络技术的发展，校园网络的普及，硬件和软件的不断健全，利用网络进行辅助教学已日益彰显其优越性和重要性。教师将教学要求、教学内容以及教学测验等材料，编制成多种形式的文档存放在网络服务器上，学生在课后时间可自行访问网站，通过浏览网页来达到学习、复习的目的。学生遇到疑难问题时，可以利用电子邮件、留言等方式向与教师交流，教师在网上给予解答，进行有针对性的个性化指导。

4改革课程设计，加强实践能力培养

培养高职学生的实践能力，是当前高职教育改革的一个重心，而机械设计课程设计是对学生的动手能力和创新能力的'一次全面训练。因此，改革机械设计课程设计的指导思想是加强学生实践能力的培养。通过课程设计，培养学生理论联系实际的设计思想，提高分析和解决工程实际问题的能力，对后续专业课程学习、毕业设计乃至今后工作具有重要影响。

4.1根据专业特点，结合实际创新选题

机械专业的课程设计，多年来基本上沿用传统的齿轮减速器装置设计。实际上，不同专业学生接触的工程设备不同，各行业对于机械设备的使用也各有侧重。因此，教师在选题时根据专业特点，结合各行业典型实际机构，选择有生产背景的实践课题，突出针对性和实践性。另外，还可通过两个途径确定课题：一是引入一些较新的题目，如机械式无级变速器，齿轮连杆式步进机械等;二是与毕业设计联系起来，从毕业设计中挑选出合适的传动装置部分，稍加修改作为课程设计的实际题目。

4.2教师有的放矢，悉心指导

我们改革了课程设计题目后，首先抛开了设计指导书，只给学生必要提示和列出参考书目，鼓励学生去查资料，翻手册，分组提出设计方案。教师组织方案研讨会，让学生各抒己见，充分展示研究和解决问题的过程和结论，分析比较各方案的优劣，最后由老师做出点评和总结，给出指导性意见，确定方案。通过这样的过程，学生改变了以往照搬指导书、机械模仿的习惯，知其然又知其所以然，思路清晰，目的明确，对所要设计的对象、方法、任务要求、时间安排等非常清楚。在后续的设计计算、草图设计、装配图设计、零件工作图设计、编写设计说明书等几个阶段，教师应悉心指导学生从设计的工程实际出发，正确采用各种技术标准和规范，教会学生借助于类比、初估等方法，边绘图、边计算、边修改、边比较，交叉进行，树立整体设计意识和创新意识。

4.3CAD技术的运用

熟练掌握CAD技术，已成为工科院校学生必须具备的基本技能。我们在课程设计中，将CAD技术设计理念引入到教学过程中，要求学生用CAD软件绘制零件图及装配图，提倡学生利用三维造型软件如PRO/E、UG、CAXA等构建三维模型，建立虚拟样机，实现运动和装配仿真。从而对自己的设计有了直观认识，并可验证各部件各机构之间的位置和运动是否正确。运用CAD技术，节省了时间，增强了学生创新设计能力和计算机绘图水平。

5结束语

《机械设计基础》课程改革是一项系统工程。课程的改革与建设必须树立“能力本位”思想，正确“定位”，体现和突出高职教育的特征，符合培养具有创新精神和实践能力的应用型人才的要求。基于此，我们的课程改革以高职教育为基本点，以提高学生的实际知识应用能力和实践活动能力为出发点，以教学方法改革为主旨，以工程实际为主线，不断摸索更适应社会发展和区域经济发展需求的教学模式，开展一系列卓有成效的教学改革，不断提高课程教学效率和质量，激发学生掌握更多更新的理论技术，增强学生创新意识和创造性思维能力。

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