时间：2023-06-06 09:31:05
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械原理课程设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
机械原理是机械类课程中的专业基础课程，是培养学生运用所学理论知识、综合分析能力、解决工程实际问题能力的重要课程，是学生获取工程技术训练的实践教学环节。机械原理课程设计通过实践训练使学生更好的掌握理论知道，进一步提高收集技术资料和绘图、设计的能力，特别是对提高学生的创新意识和解决工程实际问题具有非常重要的作用。
一、课程设计教学现状和存在的问题
传统的《机械原理课程设计》在设计过程中，设计的题目各类过于单一，而且实践过程较为死板枯燥，缺少对学生创新性、综合能力进行培养的问题。比如题目往局限于机床刀架传动系统、牛头刨床等几个题目，训练内容大体上都是围绕系统方案的设计、绘制机构运动简图、设计运动循环图、对凸轮或连杆机构进行设计等。方案设计完成后，缺少验证环节，学生无论方案正确与否，只要完成任务就可以了，学生的积极性不仅没有得到调动。由于课程设计题目种类单一，往往出现全班或者半个班级的学生同时做同一个课程设计，这样导致部分同学自己并没有拟定机构或系统的运动方案，甚至有部分学生自己根本没有动脑而是直接抄袭，缺少主动参与的热情，更不用说通过机械原理的课程设计能培养学生创新能力。
二、课程设计教学的改革思路
针对传统教学的优点和不足，拟从机械原理课程设计的选题、设计过程以及鼓励学生大胆创新等方面探讨教学改革，引导创新设计，应用现代设计方法及设计手段去解决实际问题，逐渐形成以创新意识和实践能力培养为目标的开放式机械原理课程设计模式及方法。
(一)选题的多样化与生活化
选题是课程设计教学环节的核心部分，不仅需要满足教学的基本要求，而且要在有限的时间内使设计得以顺利完成。在《机械原理课程设计》的教学改革中，我们需要改变以往学生的设计题目均由教师给定的方式，采取教师引导部分能力较强的学生自主选题，培养学生独立思考和积极创新的能力。另外，教师可以根据指导书上的一般方法，规定几个大的方向，引导学生如何来进行选题。学生最熟悉的就是日常生活中的一些机械装置，可以适当的举些例子如来源于生活又能使生活更便捷的一些小的机械装置。比如为了解决城市或小区中家用车停车难的问题，设计一套节约场地、低投入、免维护等小型停车机械装置，达到空间利用率高、安全、便捷的目的。考虑农产品或水果采摘过程中存在劳动工作量大、作业范围广、触碰的力度控制要求高等一系列问题，可以展开辅助人工采摘草莓、菠萝、桔子等水果的小型机械装置的创新设计。这样不仅能提高水果的采摘效率而且可以降低作业人员的劳动强度与采摘的投入成本。教师抛砖引玉，提高学生的想象力与创造力。当然教师需要规定机构选型需要涉及几类机构。限制一定的时间，如一天内需要选好题目并制定初级运动方案，经过学生分组讨论后交由老师修改确认。对于没有选好题的学生不能打消学生的积极性，而且由指导老师为其给定一个题目，确保每位学生都可以积极参与到课程设计，课程教学中的基本技能能得到一定的训练与进一步巩固一些基本专业知识。
(二)以小组或团队形式共同完成课题
要完成《机械原理课程设计》的全部目标与要求，总的工作量是非常大的，如果规定某位学生在一周内独立完成，这挑战无疑是非常严峻的。此外，现代制造企业对员工的团队协作能力日益看重，一个项目的完成住往是一个大团队全体员工的共同努力，所以锻炼学生的团队协作能力也迎合了现在制造企业的需求。因此，在课程设计的过程管理中，不再强调独立完成任务。我们的设计方式为:根据自愿原则将学生分为4-5人一组的设计团队，每组确定一个设计题目。选题结束后，每一个组员都必须独立完成几项任务，各自完成的任务最终作为学生成绩考核的主要依据。指导老师对其题目、方案以及任务分配的合理性进行审核。从资料收集、选题、运用创新方法设计以及报告提交和电子版设计、计算机绘制图纸、PPT答辩每位学生需要各自发挥自己的长处。
(三)鼓励学生积极创新
为了更好的的发扬学生的创新积极性，肯定其创新成果，对创新较好的课程设计进一步进行跟踪指导与完善，逐步引导学生形成作品并可以参加比赛。对创新较好的方案可以申报实用或发明专利，学校或学院可以进行适当的奖励，如果经费充足可以将实物制作出来参赛或展览等。学生的创新性想法或思维老师要大力支持，引导学生注意平时积累，学以致用，如此将理论与实践相结合，学生的收获更大。此外，通过课程设计的训练也将为我院参加一年一度的“机械创新设计大赛”、“无碳小车比赛”或其它类型的比赛奠定一定的基础。
三、总结
《机械原理课程设计》一改以往设计统一题目的模式，鼓励学生从日常生活中广泛搜集合适的课程设计题目，将实际生活中的问题引入到课程设计中，既迎合学生的好奇心理又有利于引导学生结合创新设计思维解决实际问题。倡导学生自主选题，通过发现问题、分析问题、解决问题全面培养学生的主动实践能力。以小组为单位的分工合作、共同完成方式培养了学生的“团队合作”精神，满足现在企业需求。对创新好的方案鼓励学生动手加工出实物，使学生对机械制图、机械加工、互换性公差与配合有更深入的认识，书本上的知识得以巩固，学生收获巨大。
参考文献:
［1］孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理［M］．第八版．北京:高等教育出版社，2013．
［2］邹慧君．机械原理课程设计手册［M］．北京:高等教育出版社，1998．
关键词：OBE；工程教育；《机械原理》课程设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0057-02
为了推进工程教育改革，促进中国工程教育的国际互认，培养与国际接轨的中国工程师，由专门的职业或行业协会（联合会）、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证，工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求，是一种合格性评价[1，2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念：产出导向（Outcome based education，简称OBE）、学生为中心、持续改进，这些理念代表了工程教育改革的方向，是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织，就必须基于OBE理念，深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。
《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科，而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节，是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划，《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括：1）掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题（毕业要求1）；2）具有分析和解释数据，得到合理、有效结论的能力（毕业要求2）；3）具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力（毕业要求3）。
本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求，结合近年实践经验，阐述我校《机械原理》课程设计改革模式，并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。
一、机械传动系统设计能力
《机械原理》内容包括两部分，其一是对现有机构的学习，包括构型分析、运动学和动力学的学习；其二是针对具体任务，利用所学机构学知识，设计传动方案。前者称为分析，后者称为型综合，《机械原理》学习的最终目的，就是要达到型综合的高度，《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。
遗憾的是，传统的《机械原理》课程设计，体现不出OBE所要求的设计系统的能力，复杂机械系统更无从谈起，因此，改革势在必行。
基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，调动学生设计的积极性而不限制其思维，并且课程设计只提出最终要求而不限制方法，为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务，题目不宜太深太复杂，其原则为：题目具有综合性，以运动方案设计为主；题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容；题目应结合生产实际，是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的；题目的设计结果应包括两到三种基本机构，也允许选用其他常用机构或组合机构；题目要有一定的灵活性和创新性，有利于发挥学生的创造力。
在设计题目确定后，需对已选题目提出三种运动方案，并经反复论证，确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出，经独立地分析、比较后确定最佳方案，以发挥其主观性、创造力，使学生受到一次真实的设计训练，进而提升其机械传动系统设计能力。
此外，改革后的课程设计，学生们可以自由组合，每个小组自由选择设计题目，小组成员分工协作，共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果，共同讨论、研究，各自发挥自己的长处，不仅培养了创新意识和创新能力，也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。
二、工程基础理论知识应用能力
传统的《机械原理》课程设计中，方案确定之后，其相关运动参数也随之给定，每个学生需要做的就是绘制机构运动简图，利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析，并绘制机构运动线图和作误差分析，最后编写课程设计说明书。从本质上来说，这样的设计仅能算一次作业，效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务，但却调动不了学生的设计兴趣，对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解，谈不上对学生的毕业能力的培养。
基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，只提出最终要求而不限制方法，学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短，教师在《机械原理》课程教学中，需提前做出安排，如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。
任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务，基于所学的机构学知识，甚至查阅相关文献去设计解决方案，当多个设计方案确定后，需要比较各方案的优缺点，必然会深入了解每个所设计的传动方案，最终方案确定后，需对其进行结构、运动学和动力学分析，因有了方案设计的深刻理解，设计的目的已非常清楚，在相应分析时，对方法的选择和掌握自然水到渠成，加深了对所学理论知识的认识，明确了理论知识的实际应用，从而不至感觉学无所用。
三、分析和解释数据能力
在我国的工程教育认证中，第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定，分析方法固定，无需学生深入了解，只需按部就班完成画图和分析即可，可见，传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。
改革后的课程设计，从设计任务到设计方案的确定，均需要学生根据具体情况进行分析，然后根据所学知识，自己设计传动方案，并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后，详细设计传动系统时，需要根据实际任务确定各参数，最后对机构进行分析，并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性，要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验，通过搭接实物并测量参数，再与理论分析数据进行对比，找出误差存在原因，从而得出相应结论。
四、考核方式的改进
评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节，如何合理地对各项能力进行客观评价，对课程的改革及持续改进有非常重要的作用，与课程设计所培养能力相对应，《机械原理》课程设计成绩分为四部分：选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。
选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式，结合参考文献查阅或调研情况，对自己团队的设计任务进行说明，根据所定任务设计两到三种机械传动方案，每个方案中必须包含两至三种典型传动机构，并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。
平时成绩占总成绩的10%，主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定，这是设计正常进行的基本保证，也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。
设计成绩占总成绩的40%，主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力，根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。
答辩成绩占总成绩的20%，各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报，主要介绍组员分工及完成情况，组员自评分，搭接视频等，并回答提问，据此评判答辩成绩。
通过此类考核方式，对毕业生的能力9（个人与团队）和10（沟通，包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令）也起到初步培养的效果。
此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如：教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择，要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识，能够正确引导学生，使他们经过认真思考和分析比较后，可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要，从而有效引导学生积极思考，培养他们的创新能力。
五、结束语
经过近两年的实践，发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计，为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台，并确实取得了较好的效果。然而，OBE工程教学模式是一个系统的工程，无论是在设计内容，还是在设计方法和评估方式上，还有很多需要完善之处，需要进一步的改革和探索，持续改进，以更好地培养学生相应的毕业能力，实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。
参考文献：
[1]中国工程教育专业认证委员会.工程教育认证一点通[M].北京：教育科学出版社，2015.
[2]余天佐，刘少雪.从外部评估转向自我改进―美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究，2014，（6）：28-34.
[3]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式――汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
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1.5mm，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.
随着中国制造2025不断加快的步伐要求和专业发展的需要，机械原理课程作为机械基础骨干课程，面向工程能力的教学改革刻不容缓。本文介绍了应用型本科院校机械原理课程的教学改革及成果，将课设与现场结合，开发了基于项目的课程设计题目，将授课内容与课程设计结合，激发了学生的实战潜力。
关键词：
机械原理课程；教学改革；基于项目
一、前言
随着计算机技术的飞速发展和各类机械设计分析应用软件的不断进步，机械工程师越来越离不开各种应用软件的辅助。而机械原理作为机械技术基础课，面对中国制造2025的强国目标，也迎来了与时俱进的挑战。如何将机械原理的教学与实践相结合，建立“服务制造”的教学理念，已成为应用型本科一线教师重要的研究课题。课程组全体教师在全局规划、分段攻克、宽严结合的原则指导下，对机械原理课程进行了整合和改革。
二、改革授课内容，与课程设计并轨
随着多媒体教学手段的应用，大幅的文字板书，受学时压缩的限制，学生无暇去记录，渐渐失去对学习的兴趣。如何调动学生的积极性，充分利用课余时间，变被动教学模式为自主学习模式，显得尤为重要。
1.调整教学内容顺序。课程组在充分调研的基础上，根据课程设计所需，调节教学内容和授课重点，向解析法倾斜。制作生动的案例进行讲授，提高学生的学习兴趣。
2.改革大作业，承接课程设计。将课程设计的内容分解，融于大作业题目，解决课设的设计难点。如讲解连杆机构的综合时，给出课程设计原始设计数据，按要求对杆机构进行设计；讲齿轮机构和凸轮机构时，布置机构尺寸计算、零件图绘制、齿轮啮合图的绘制等任务。这一举措，不仅解决了课设学时不足的问题，而且提升了学生的成就感。
三、课后训练与建模、分析软件有机结合
课后作业要求学生采用解析法编程实现。因此，学生需要课外自学或选修一种三维建模软件和一种分析软件，教师对其进行编程指导。结合授课内容，布置各种常见机构三维建模训。教师负责讲授机构装配时在三维软件中所需连接的类型和模拟适用条件，并与原理教材中的运动一一对应，为机构的运动分析和仿真奠定基础。对有能力的学生额外增加零件静力有限元分析的任务。
四、借助课程设计契机，转换自主学习模式
传统的课程设计题目为某种六杆机构的运动分析电算程序编制，而这些程序在网上可以方便的获取，难以达到挑战的目的。为此，以最常用的三维建模软件Creo作为建模平台，将机械原理课程设计与具体机械系统的设计有效结合，对机械原理课程设计进行改革。采取双向选择，对机械非常感兴趣的学生和能够熟练使用应用软件的学生，自主确定适合的机械系统设计题目，并进行尝试性设计，充分发挥主观能动性。课设题目多样、更贴近实际需要，给了学生更多选择的空间。采取小组打分的策略，激励团队合作意识，结合自身特点选择不同类型和难易程度的题目。鼓励自主学习模式，勇于承担设计任务。要求学生充分发挥创新意识，采用机械系统创新设计方法，独立完成系统多种设计方案的设计。如在“卧式下肢康复机器人执行机构的设计分析”中，学生自行提出的运动方案分析和报告。对各运动方案进行运动分析模拟，并制作成运动仿真动画在答辩会上进行演示，作为评价课设成绩的判据之一。该项改革强化了自主学习能力的训练，培养了学生独立解决工程问题的能力和创新能力。
五、工程案例教学，培养创新创业型人才
教师结合实际课题，进行机构简图与实物转换训练，同时布置学生进行零部件有限元分析训练，以期达到与现场相结合、综合提高工程素质的目的。专用汽车部件托圈的强度分析。学生既了解了实际工程结构，又对工程分析模型结构和受载等问题的简化方法有了初步认知。学生以课后现场题目训练为契机，在课程设计和毕业设计中优先选择该类题目，既可以节省调研的时间，顺利切入，又可以借助课后实训的研究成果，深入探索，获得高质量的毕业设计，提高解决工程问题的能力。将学生所做的课设或毕业设计整理成工程案例，说明设计的背景、现场应用等情况，挂在校园网上供学生学习和借鉴，让更多人受益，为应用型本科院校培养创新创业型人才奠定了工程基础。
六、结论
以机械原理课程为平台，以Cro/E软件为工具，以方案设计、零部件设计、装配、运动和有限元分析为终极目标的课程教学改革与一系列探索，使学生对现场工程问题有了切身的了解，初步拥有了机械工程设计与研究能力，为应用型本科学生适应社会实际需求，尽快与社会接轨奠定了坚实的理论基础和工程基础。
作者：张雪雁 冯立艳 单位：华北理工大学机械工程学院
参考文献：
[1]闫茹，郑甲红，王宁侠，等.机械基础课程改革与创新型工程人才培养探究[J].中国电力教育，2014，（8）：132-133.
关键词：机械原理；课件；课程设计；教学方式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0058-02
“机械原理”课程是高等学校工科机械工程类高年级本科生的一门必修课，也是主干技术基础课程之一，主要培养学生的机械设计综合能力。其研究对象是机械，研究内容是有关机械的基本理论问题，主要包括：[1]机构的结构分析、运动分析和力分析、机械的效率、自锁、平衡和速度波动的调节、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构的基本知识和设计方法、其他常用机构的基本知识、机械系统的方案设计。本课程的主要任务是使学生掌握各种基本机构及由它们组成的机械系统的基础理论、基本知识、分析和设计方法，并具备进行简单机械系统运动方案设计的初步能力，它在培养学生创造性思维以及机械工程实践能力训练等方面均具有极其重要的作用。[2]
可见，该课程的理论性、实践性都很强。由于教材中使用了大量的公式论述和图片展示，使得传统教学中的教师虽然工作非常辛苦，但依然很难把课程讲得生动形象。本文就如何提高“机械原理”课堂的教学有效性进行了一些探索和实践。
一、提高“机械原理”课堂教学质量的一些探索和实践
1.改进课件
教师向学生传授知识除了依靠语言讲授让学生听之外，还要通过上课用的课件让学生看。课件是教师和学生之间沟通并进行知识传递的一个很重要的桥梁。制作“机械原理”课件时，要选择不同的多媒体手段来展示不同的知识点和教学内容。采用信息量大、节奏较快的视频，来展示课程开篇、部分章节的技术应用实例和展望等相关内容，以激发学生的学习兴趣，扩大学生的视野。根据学生的兴趣和专业特点有所区分地收集展示信息、选择应用实例。除通用的实例外，物流机械设备专业学生可优先选择如分拣机、包装机等方面的实际案例。由于含有大量公式和理论性较强的教学内容，所以不太适合使用视频。因此使用幻灯片来展示“机械原理”课程理论部分。在原理分析、理论推导、例题讲解时，采用节奏较慢、可以逐页显示的PPT方式（Powerpoint演示），模仿板书教学的情景，把推理的每一步逐行显示出来，[3]公式每一步用不同的颜色予以区别。为使得学生在课堂上能清楚听到教师讲课的声音，也为了让学生能安静思考，尽量不要用太多的背景音乐和动画效果。
课堂演示中，还可用三维绘图软件把教材中提到的某些重要机构的三维模型显示出来，并自由地将其旋转、缩放、拆分，让学生从多个角度观察。对各种机构进行运动仿真演示，并可以自由控制仿真的速度、显示的比例和视图的方向。用锁定命令，分别把铰链四杆机构中不同位置的连杆固定进行仿真，即可清楚地展示曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构间的转化，说明倒置机构的概念。通过软件的后处理，精确绘制摇杆的位移、速度、加速度曲线，可更为有效地讲述曲柄摇杆机构的急回特性。
当然，课堂的主题依然是教师讲授及师生互动，课件只是多媒体教学的一种载体和辅助工具。对于课件的使用方法、播放速度，教师应根据课堂的实际进展情况尤其是学生的反应进行把握。对课件的改进示例如图1所示。
2.改革教学方式
在教学过程中，笔者认为“机械原理”课程有六个核心知识点：机构自由度计算、机构运动分析计算、机构力分析计算、连杆机构、齿轮机构、凸轮机构，即简称为三大计算和三大机构。对“机械原理”课程的基本知识如六个知识点，宜采用系统讲授法，在一个相对较短的时间，大容量、高效率地传递丰富的知识；对重要章节如机构设计等，可设置习题课，使得学生能综合运用所学知识并系统掌握；对某些知识点如适用于产品设计的，要求学生分析产品特征和运动特征并练习设计产品，实现课程知识点的融会贯通，以便学生进一步消化吸收所学知识。
课堂上要多采用讨论法教学，引导学生积极主动参与，学生每四名组成一个小组并自愿选择章节内容，到图书馆或上网搜集相应的信息和材料，然后组织和整理，形成课前五分钟内容介绍的PPT文件。学生演示后，教师再详细讲解相关知识。这样可以使学生更深刻、更准确地掌握知识。一些重要的理论采用实验教学与课堂教学相结合的方式，通过实验和现场教学培养学生理论联系实践的能力；聘请专家讲授一些相关的前沿问题，激发学生的求知欲望和责任感。充分利用网络媒体和多媒体课件的优点进行辅助教学，[4]活跃课堂气氛，增加教学信息量，开阔学生的视野，便于学生理解和掌握课程的重点、难点，提高课堂的教学质量。
3.改革课程设计
传统的“机械原理”课程设计题目主要局限于牛头刨床机构、蜂窝煤冲压成型机及自动打印机等。[5]为了兼顾课程教学要求又体现专业特色，有必要对课程设计题目进行改革，对于具有物流特色的机械设计制造及其自动化专业，主要采用起重机、分拣机、自动升降台等能体现物流特色的典型机构和设备进行课程设计。在四年内每年课程设计的题目不重复，每位学生的设计参数规定完全不同，尽量避免学生相互抄袭。
在课程设计之前要求学生必须参加一些实验课，如“机械创新实践教学”。实验课上利用学校提供的“慧鱼”模型，要求学生把各种组件适当的组装起来，从而得到不同的机构。比如组装成将曲柄的匀速转动转化成摇杆的变速摆动的曲柄摇杆机构、组装成将曲柄的匀速转动转化成滑块的直线移动的曲柄滑块机构，以及组装成运动形式更加多样和复杂的五杆机构、六杆机构等。通过这些锻炼，明显增加了学生动手实践的机会和学生学习的积极性，因而课程设计效果也明显增强。[5]
4.作业的设计
培养创新能力要循序渐进，需要平时的勤学苦练以获得坚实的基本功，这不是短期内就能达到的。对于六大知识点的习题，尤其如图解法和解析法等，需要学生多加练习。比如“机构的运动分析”章节的内容，学生学习起来往往感到有些困难。教师就可采用课前安排复习理论力学相关内容，课堂讲授运动分析的解题步骤和方法，课后习题练习和辅导的方式教学。对于解析法可安排一些编程训练，逐步熟悉相关设计。以上方式，有效锻炼了学生的综合能力。除了教材上的作业外，还应适当布置来源于实际生活的大作业题，这相当于小型的课程设计。这种大作业题目要因人而异，使不同层次的学生都能进行设计并有所收获。[6]
5.课堂教学中的问题设计
让学生提出问题可有效培养学生的创新能力，问题可激发灵感。在课堂教学中，引进基于问题驱动的教学方式，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，使学生的科学素养和学以致用的能力得到锻炼。教师往往给定问题，也可让学生自己提出问题，引导学生从不同角度理解所讲述的知识要点。
（1）解释性问题。[7]例如在讲解“连杆机构”之前，先告诉学生公交车的车门就是一个连杆机构，然后提出问题：“这个开关门机构是如何由连杆组成的？为什么采用这种机构？能采用别的连杆机构吗？”然后带着问题进行授课。在学习相关内容之前给学生抛出有实际应用的问题，能激起学生强烈的好奇心和兴趣；在授课完成之后，再让学生回答前面提出的问题，这样学生可以更加深刻地理解、吸收并消化相应知识。
（2）启发性问题。采用启发式提问教学，学生先思考，再请教师更正、补充，启发学生思维，循序渐进，最后教师小结，对各个回答进行比较，这样可以引导学生积极主动地参与到课堂互动教学中，不断思考和探索新知识，从而加强创新思维训练。例如在讲解机构的动力学分析时，给出一道带有机构的运动简图的题目，要求学生用刚学过的相关知识把该机构的各个加速度求出来。
二、结论
对提高“机械原理”课堂的教学有效性和教学质量的问题进行了探索，包括对课件的改进、教学方式改革、课程设计改革、作业的设计、基于问题的教学设计等。理论和实践均证明：这些措施可明显促进教师和学生之间的交流与互动，扩大学生视野，激发学生学习兴趣，加强创新思维训练，提高学生的科学素养和学以致用的能力，从而有效提高“机械原理”课堂教学质量和教学有效性。
参考文献：
[1]孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].第七版.北京：高等教育出版社，2006.
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[4]王卫民.《机械原理》课程改革探索及实践[J].科技创新导报，2011，（6）：177.
[5]管锋，周传喜.《机械原理》课程实践性环节的教学改革与实践[J].长江大学学报（社会科学版），2011，34（4）：121-122.
关键词 机电综合课程设计 教学模式 工程实践
目前，机电一体化技术在诸多行业中获得了广泛的应用，机电一体化产品也达到了一个崭新的水平，社会对机电复合型技术人才的需求量越来越大。因此，培养高素质的机电工程类专业人才，是广大工科院校面临的重要任务。
为了培养出既有知识又有实践能力的高等技术人才，工科院校在教学中不断增加实践环节的课程和学时。课程设计是工科专业大学生在校学习过程中一个非常重要的环节，也是学生工程设计思想和实践能力培养的主要途径。作为机械工程及自动化专业机电方向学生在毕业设计之前的最后一次大型综合的机电综合课程设计显得尤为重要。学生在这个时期已经完成大学期间所有专业理论课程的学习，对机械知识和电气化技术有了相当程度的掌握。机电专业课程设计就是给学生搭建起一个实际操练和能力培养的平台，把知识向能力方面进一步转化，并能综合培养学生对机电系统设计和实施的能力，进一步培养学生的工程意识，为学生进行毕业设计和未来从事专业工作打下坚实的实践基础。
近年来，作者结合“突出工程实践能力培养的机电专业课程设计教学改革”教研项目一直对课程设计的教学模式进行研究和探索，从教学模式的构建、教学内容的确定、教学的组织实施等方面开展了深入的探索和实践，取得了一定的成果。
1 提出以工程实践能力培养为目标的机电综合课程设计教学模式
传统的课程设计为课程性课程设计，一般只隶属于某门课程。各门课程中安排的各种课程设计之间衔接性比较差，内部逻辑关系不够紧密，学生难以从中学到完整的知识。学时的利用率也受到一定的影响，而且普遍采用“参照指导书，查阅手册，进行模仿设计”的模式，不利于调动学生的积极性。课程设计时间普遍较短，学生在设计中是“姗姗而来、匆匆而去”，还没正式开始，一晃又结束了。 学生进行这样的课程设计往往容易流于形式，应付交差。为克服传统课程设计的不足，机电综合课程设计被安排在大学学习的第七学期放假前这个时段进行，即在机电专业方向所有理论课程学习之后、毕业设计开始之前，利用三周集中时间进行大型的机电综合课程设计。
机电综合课程设计是不隶属任何一门课程的课程设计，采用了一种“以系统化专业知识为主线，以开放的教学实验室为基地，以开放式管理为前提，以实际动手为基础，以激发学生兴趣、主动求知为动力，以培养工程应用能力为目的”的全新型综合课程设计模式。 具体思路是：将电子技术、自动控制理论、液压与气压传动、机电一体化系统设计、机械设计基础等课程联系起来，以机电控制实验室和机械制造实验室为实验基地，以工程实际为背景开设多个选题，将方案设计、功能设计、评价设计、系统调试融为一体，要求学生针对某一选题，在教师提供的设计平台上进行自主设计，独立实践。为此设计了图1所示的机电综合课程设计的过程和方法。
这一教学模式始终强调理论学习与工程实践相结合，注重培养学生的自学能力和动手能力，引导学生解决相关工程实际问题。
2 制定机电综合课程设计的选题原则，丰富了题目的数量和类型
研究机电综合课程设计的选题是整个课题得以顺利实施的保证，选题不恰当不仅达不到课程设计的要求，而且挫伤学生的学习积极性及学习热情。在选题时遵循以下原则：
（1）课程设计的内容应属课程范围，应能满足课程设计的教学目的与要求，能使学生得到较全面的综合训练。
（2）课程设计的题目和内容要与实际相联系，结合最新技术知识，满足专业教学计划要求，有正确完整的技术参考资料。
（3）课程设计题目的难度和工作量应适合学生的知识和能力状况，使学生既能获得充分的实践锻炼，又能在规定的时间内经过努力完成任务。
机电综合课程设计选题既要结合前修课程，以巩固教学内容，又要有较强的实践性和新颖性。因此主要通过借鉴教师的科研课题、典型的机电一体化产品，同时结合汽车行业特点和本校实验室的设备情况，设置成熟的、有特色的、适合教学的题目作为课程设计内容。以下是课程设计的部分选题：
①机床工作台传动机构和控制系统设计；②液压滑台的PLC控制；③X—Y数控工作台机电系统设计；④数控车床自动回转刀架机电系统设计；⑤卧式车床数控化改造设计；⑥上料机械手机电与气动控制系统设计；⑦机床主轴部分机构和电气控制系统设计。
上述每一个课程设计题目均为综合性应用题目，涉及到该专业方向多门课程的知识，包括总体方案的确定、机械系统的结构设计、主要零部件的计算和选型、控制系统的电路原理分析、电子元器件的接线和调试。选题的控制系统包括现今常用的控制方式：数控系统、单片机、PLC、计算机+运动控制卡，传动部分包括了电气传动、液压与气压传动、机械传动。选题强调综合与集成，不限定设计结果，不规定具体的实现过程。通过合理选题能让学生将大学里几年来学习的知识点“串”起来，形成有机的整体。
3 完善组织实施方案，提高课程设计教学质量
（1）合理安排设计进度，加强课程设计的教学管理。由于机电综合课程设计工作量大，为了确保设计工作的顺利进行，制定了详细的工作计划，进度安排：①教师讲课、布置任务、学生选题、学生查阅资料，完成电气原理设计和机械结构设计：2～3天；②检查通过之后进入实验室，认识电器元件原理和使用方法。进一步修改完善设计内容，继续机械结构的设计和CAD图的绘制：5～6天；③搭建、连接硬件系统并进行系统的初步调试：3～4天；④撰写课程设计说明书：2～3天；⑤整理资料和答辩：1天。
课程设计期间，采取集中管理与开放式管理相结合的模式，前期布置任务，中期实验调试，后期答辩进行集中讲解和辅导，其他环节进行开放式管理。课程设计中会安排3～4次检查，主要检查学生设计方案、机械图纸的绘制、电气系统原理图的绘制、电器元件的选择、程序的编写和调试等内容。
（2）改革课程设计学生成绩评定方式，增加答辩成绩。总成绩由平时表现（10%）、课程设计说明书和图纸（50%）、答辩成绩（40%）三部分组成。成绩分为优、良、中、及格和不及格。增加答辩成绩的目的就是避免少数同学的抄袭现象。答辩成绩包括设计过程中阶段答辩成绩和最终答辩成绩两个部分。其中平时成绩包括前期计算检查、机械图、装配图、电气图检查、实际接线或程序调试检查、平时考勤等几部分。
（3）编写机电综合课程设计指导书。由于本身专业发展时间较晚，除了合肥工业大学主编的《机电一体化系统设计课程设计指导书》外，很难找到适合本课程设计使用的教材，但该书也是根据本校实际情况编写，没有那样的硬件条件，要实现起来非常困难。许多学校采用自编教材，而我校连自编的课程设计指导书也没有。因此，结合本校的课程设计内容和现有实验条件，重新编写与教改相适应的课程设计指导电子书。
（4）建立了课程设计与综合实验周交互进行的实践环节实施模式。以前综合试验周和课程设计由于归属不同的教学单位，各自为阵，使课程设计和实验周的衔接性较差，不能很好达到教学目标。课程设计没有后续实践支撑，往往搞成纸上谈兵。近年来，实验教学设备和环境有了较大的改善，完全可以利用实验室平台，通过课程设计加强对学生工程实践能力的培养。因此，机械工程教研室与机械基础实验室联手，根据课程设计的需要，在机电控制实验室和机械制造实验室形成开放实验区域，学生根据题目需要集中进行调试。这样，一方面实现了资源的共享，学科交叉，避免学校重复投资造成的设备浪费；另一方面整合了教学内容，有效增加学生动手实践的机会，提高了教学效果。
（5）加强现代设计手段和网络资源的运用。采用先进的现代化设计手段，可大大提高工作效率。绘制机械结构时，可以采用AutoCAD 软件直接绘制装配图，部分学生还可使用三维软件直接进行结构设计。电气原理图的设计有的直接用CAD绘制，有的采用PROTEL软件。但由于课程设计时间有限，每个学生的具体情况又不同，所以对计算机辅助设计能力不作强求，指导教师可根据学生情况灵活掌握。
设计时鼓励学生充分利用网络资源，浏览一些在机电一体化领域有较高知名度的网站，及时了解国内外机电一体化领域的最新动态，并可学到很多实用的工程设计方法，快速获取课程设计所需信息。课程设计所用到的主要机械部件和电气零部件产品，相应企业都有网站介绍，需要的技术数据一般在互联网上都能查到，因此，学生可顺利完成元器件的选型。
4 结束语
在2007、2008级学生的教学中，我校对机电综合课程设计改革进行了实施，吸引了学生积极参与，受到学生的好评。机电综合课程设计教学改革具有以下特点：
关键词：中、高职衔接；机械加工技术；模具设计与制造；课程衔接方案；教学实施
分类号：G622，G42 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0250-02
一、中职机械加工技术专业和高职模具设计与制造专业的课程衔接方案
1.中、高职课程衔接的课程体系。在高职阶段侧重人文素质培养、岗位核心能力、专业拓展能力的培养，以及对新知识、新技术、新工艺、新标准、新方法、新设备的掌握。中、高职阶段的能力递进式课程体系框架如图1、图2所示。
2.课程衔接方案。根据中、高职各职业岗位的要求来设置相关专业课程，以实现岗位与专业课程的对接，同时实现中、高职院校专业课程教学内容的无痕衔接，中职机械加工技术专业和高职模具设计与制造专业的课程衔接方案见表1。
3.中、高职衔接课程核心课程。根据中、高职院校各自的专业优势，以及中、高职衔接班技术技能型人才的培养需求，现确定6门中、高职衔接课程的核心课程：《模具制造技术与实训》（含数铣、加工中心，综合实训）、《特种加工》（含电火花、慢走丝）、《模具制造工艺编制与实施》（含课程设计）、《塑料模设计》（含课程设计）、《冷冲模设计》（含课程设计）、《模具装配调试与维护》，这6门中、高职衔接核心课程均在高职阶段完成。（1）中、高职衔接核心课程《模具制造技术与实训》（含数铣、加工中心，综合实训）是模具设计与制造专业开设的衔接中职《机械零件普通车削加工》（含金属切削原理与刀具）、《机械零件普通铣削加工》、《数控编程与仿真》、《机械零件数控加工》（数车）等课程的一门专业核心能力课程。（2）中、高职衔接核心课程《特种加工》（含电火花，慢走丝）是模具设计与制造专业开设的衔接中职《机械零件线切割加工》（快走丝）课程的一门专业核心能力课程。（3）中、高职衔接核心课程《模具制造工艺编制与实施》（含课程设计）是模具设计与制造专业开设的衔接中职《机械制造工艺》的一门专业核心能力课程。（4）中、高职衔接核心课程《塑料模设计》（含课程设计）是模具设计与制造专业开设的衔接中职《机械原理与机械零部件设计》（含课程设计）、《AutoCAD》、《模具拆装与测绘》的一门专业核心能力课程。（5）中、高职衔接核心课程《冷冲模设计》（含课程设计）是模具设计与制造专业开设的衔接中职《机械原理与机械零部件设计》（含课程设计）、《AutoCAD》、《模具拆装与测绘》的一门专业核心能力课程。（6）中、高职衔接核心课程《模具装配调试与维护》是模具设计与制造专业开设的衔接中职《钳工工艺与实训》、《机械零件手工制作》的一门专业核心能力课程。
二、中、高职阶段课程的设置
按照教学设计分层递进、教学组织梯度推进、教学内容编排由简到繁的总体思路，根据图1、图2所示课程体系，分中职阶段、高职阶段安排中、高职衔接课程。中、高职公共课程依据湖南省中职机械加工技术专业和高职模具设计与制造专业课程结构标准的要求设置。中、高职阶段按一体化设计和开设专业课程。
三、中、高职衔接课程的教学实施
按照教学设计分层递进、教学组织梯度推进、教学内容编排由简到繁的总体思路，将中职阶段机械加工技术专业课程和高职阶段模具设计与制造专业的课程安排如表2所示。该中、高职阶段课程的教学达到了中、高职阶段课程不重复开设、重点突出、难易适当的要求。目前，已经在合作的中职学校中实施了四个学期，效果良好。
参考文献：
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The Design and Implementation of the Joint Project of the Mechanical Processing Technology in the Secondary Vocational School and the Design and Manufacture of Mold Design and Manufacturing
SUN Zhong-gang，XIONG Jian-wu，GONG Yan-li，YI Jie，JIAN Zhong-wu
（Hunan Industry Polytechnic，Changsha，Hunan 410208，China）
[关键词]《机械原理》；机械运动；教学设计；学生能力
1 前 言
中职机械专业教学的现状不容乐观，主要是其专业自身存在不足，但为了促进机械专业的发展，使其教学质量得到可靠的保障，中职机械专业在教学方法等均展开了研究。
《机械原理》课程是机械专业的一门基础课，其任务之一就是为后续的专业课打好基础，因此在教学计划中占有重要地位。而机械运动方案设计是整个机械设计工作的第一步，它对于机械性能的优劣及其在市场上的竞争能力都具有决定性的作用。在机械类各专业学生的整个教学计划中，只有《机械原理》这门课讲授机构运动方案设计的内容。因此，在教学过程中注重培养学生运动方案设计的能力，使学生得到这方面的锻炼，是《机械原理》课程的一项重要任务。
在以往的《机械原理》教学过程中，机构运动方案的设计是一个比较薄弱的环节，为了使学生及早地树立工程设计观点，培养学生独立工作能力，近年来，我们在教学过程中采取了若干措施，力图加强这一环节，取得了可喜的成果。
2 提高学生对机构运动方案设计重要性的认识及学习兴趣
课程开始，除了介绍本课程的研究对象、内容，它在教学及国民经济中的地位和本课程的学习方法外，有意识地强调以下两方面的内容：
（1）本课程除了讲解各种机构进行分析以外，最主要的任务是设计，而分析是设计的第一步，也是设计的基础。
（2）本课程是与工程密切联系的一门技术基础课，在学习本课程的过程中，对日常生活中司空见惯的东西要注意观察，注意用所学的知识对其加以分析，不仅能达到对所学知识的加深理解，灵活运用，举一反三的目的，而且可以启发创造灵感。例如，我们通过公共汽车车门和小轿车车门开、闭方法的对比以及载重汽车和人力平板三轮车实现转弯方法的对比，使学生对运动方案设计和工程实际应用背景间的密切关系以及运动方案设计的重要性有了较初步的认识，所有这些都激发了对机构运动方案设计的兴趣。
3 通过“机构方案小设计”的教学环节，使学生得到运动方案设计的初步锻炼
在本课程开始2～3周后，等学生对机械原理课程有了初步的了解后，开始这一教学环节。向学生提出几个日常生活中司空见惯的用具，如：能自动打开而不能自动合拢的二折伞；只能用双手打开而不能自动打开的三折伞；普通的用链条链轮传动的自行车；只能在固定角度范围内摇头的电风扇等。要求学生在学习本课程的过程中，结合所学知识对他们的优缺点进行分析，研究做进一步改进设计。要求学期末每个学生交一张在A4图纸上按比例绘制的、改进了的、用具的机构运动简图和一份简单说明书，在课程进行过程中，组织适当的辅导、讨论。实践结果表明，虽然有些改进设计还比较粗糙，存在一些缺点，但也确有一些设计构思巧妙，有一定的独创性和实用价值。
由于这个教学环节是在机械原理讲课过程中进行的，教学内容与改进设计有密切联系，需要改进的用具既是学生们日常生活中司空见惯的，又具有实用价值，因此是一次密切联系实际的实践性教学环节，大大激发了学生们的学习兴趣。课堂设计是学生将所学知识转化为能力的重要实践环节。以设计为中心，以培养能力为目的，安排教学内容，按设计的顺序安排教学顺序，目的是使学生通过课程学习，提出问题和解决问题的能力得到很好的锻炼。可以说这一教学环节对培养学生运动方案设计的能力打下了一定的基础。
4 开阔学生视野，帮助学生较系统地了解和掌握机构运动方案设计的知识
在讲述各种常用机构的分析和设计后，安排了一章“机构的组合及机构总体方案设计”的教学，目的在于使学生较系统地了解和掌握机构运动方案设计的知识。这一章的内容从基本机构固有的局限性讲起，讲述了机构的组合方式，通过工程实际中的若干实例，介绍了常用组合机构的类型及应用，使学生们开阔了视野，明白了机构的组合是发展新机构的重要方法，在此基础上介绍了各种常用组合机构的设计方法。
在机构总体方案设计一节中，我们结合具体实例从工艺动作的分解讲到机械运动方案的选择，机构选型应遵循的原则及注意事项。如尽量简化和缩短运动链；尽可能选择较简单的机构；尽量减少机构尺寸，选择合适的运动副形式；选择合理的动力源形式；合理安排传动机构的顺序；合理分配传动比；使机械具有有利的传力条件和良好的动力特性；使机械具有调节运动参数的能力，保证机械安全运转，等等。此外，还介绍了机械中各执行构件之间的运动协调配合和机械运动循环图，并举例说明了机械总体运动方案设计的步骤。
如果说“机构方案小设计”这一教学环节还只是一个单一机构运动方案设计的锻炼的话，那么这一步就是为向综合性的机械运动方案设计打基础，为进一步在机械原理课程设计中进行机械总体运动方案设计作准备。
5 在课程设计中进一步加强对机械运动方案设计能力的培养
作者：惠兆文 单位：长春汽车工业高等专科学校
1.未来机械制造工程发展研究
1.1设计工具广泛使用。当前我国采用CAD/CAM技术的比例仍比较低，必然在未来几年迅速发展，大型企业应探索开始无图纸的设计和生产。
1.2制造工艺不断精细。未来我国制造工艺必将采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。
1.3自动化技术不断推进。我国自动人技术方面尚显迟后，未来将向发达国家学习，普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现柔性自动化、知识智能化、集成化。
1.4管理方法日趋科学。未来发展中，计算机辅助管理必将逐步应用，准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术将广泛应用。
2.高职机械类专业教学改革建议
分析了未来机械制造工程发展特点后，对高职机械类专业教学必将产生一定影响。在专业教学方面也须进行相应革新。
2.1注重可持续发展能力培养教学中应加强新技术、新工艺的渗透，目前学校里讲授的技术通常滞后于生产实践，但教师需不断探索新技术，将内容渗透在教学当中，并不断开发新课程，以适应专业的不断发展。另外，在教学方法选择上，也应注重培养学生吃苦耐劳、开拓创新、自主学习、团队合作等可持续发展能力，以便其在未来专业飞速发展时，能够不断提高专业水平，适应技术发展的需要。
2.2加强实践教学环节高等教育长期的教学实践表明，工程实践是学生了解理论知识的社会意义和人生意义的重要条件，是创新型人才培养过程中贯穿始终的、不可缺少的重要组成部分，是提高工科学生综合素质的最好课堂。以培养直接面向基层生产技术人员为主的地方高校，实践教学尤为重要，它能够促进学生理论联系实际、学以致用，培养实际动手能力。机械类专业的实践教学一般包括课程实验、金工实习、机械设计课程设计、生产实习、专业课程设计、CAD/CAM技能训练、毕业实习和毕业设计等。这样的设置是高等工科院校多年的积累形成的，对学生工程实践能力的培养起到很大的作用。但是其在教学实施过程中仍然暴露出一些问题，突出表现为：1）有些实践环节模块相互独立、自成体系，内容的安排上忽略各自的联系，层次性差；2）有些实践环节之间内容简单重复，浪费教育资源；3）有些内容是为了完成教学任务机械操作，综合性、工程性的实践项目少，限制学生工程能力和创新能力的培养；4）近年来不断发展的先进制造技术没能够有效地填充到工程实践教学中。为解决上述问题，从系统的观点对机械专业工程实践教学进行协同设计，充分考虑各环节之间的衔接、交叉与融合，使基础工程训练、先进技术训练、创新实践训练、综合素质训练有计划、分阶段地融入各个实践环节中，对于培养工程应用型人才的综合素质、工程实践能力以及创新能力具有重要的意义。
2.3有效把握三个关键环节生产实习、专业课程设计、CAD/CAM技能训练是机械制造工程相关专业建设中需要着重关注的三个环节。当前各高职高专院校普遍注重生产实习，部分校企合作院校可以在生产实习阶段，使学生深入企业，进行顶岗实习，从而了解机械产品的生产流程，了解企业的生产管理，通过参与机械产品的制造过程，加深对机械制造技术课程中的基本理论和基本知识的理解，使课堂上一些不太明晰的知识点通过实习得以解决。但部分院校忽略专业课程设计。专业课程设计是根据机械专业的特点，在相关专业课程完成后安排的实践性训练。地方高校机械专业的专业课程设计一般都安排工艺与夹具设计。在安排专业课程设计时，要注意与生产实习的协同。生产实习一般安排在机械制造技术课程之后进行，而专业课程设计安排在生产实习之后。因为机械制造技术课程中所讲授的机械加工工艺设计中定位基准的确定、加工方法的选择、加工阶段的划分、机床和刀具的选择、工序的集中与分散的安排等基本原理、夹具的定位原理、夹紧原理等在生产实习阶段都得到应用和锻炼，在此基础上安排专业课程设计，进行给定零件的机械加工工艺设计和夹具设计，可综合运用机械制造技术课程的基本理论与生产实习所获得的实践技能，使课程设计不再是纸上谈兵，可设计出更为合理、实用的工艺规程与工艺装备。CAD/CAM技能训练一般安排在专业课程设计与生产实习之后进行，为了保证实践训练的协同性，在CAD/CAM技能训练中，可把专业课程设计中所设计的夹具零部件，利用数控技术的编程知识，在计算机上进行数控仿真加工和实际训练，然后利用Pro/E或UG三维设计软件，把各个零件组装起来，成为一个完整的夹具。有条件的学校，在CAD/CAM技能训练中，学生可把组成夹具的所有零件在数控机床上加工出来，然后亲手组装成一整的装备。通过生产实习、专业课程设计及CAD/CAM技能训练的协同设计，一个设计任务在3个模块中有效实施，使3个实习模块有机联系起来，增强学生机械专业知识的系统性。
【关键词】创新能力 机械原理 实践环节
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）12C-0163-02
机械原理是本科机械类专业和近机类专业的一门重要的技术基础课，是研究机械的工作原理、组成原理、设计原理和方法的一门学科，在培养学生的机构分析能力和设计能力、工程素质和综合能力等方面起着重要作用，在机械类创新型人才培养中也占有重要地位，学生综合素质的提高和创新精神的培养依赖于教学各个环节的支撑。《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》中提出要强化实践教学环节，突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力，培养拔尖创新人才。可见，实践教学是启发创新思维、开拓创新的重要手段，是进行工程实践的必要途径，对培养学生的综合素质和创新能力起着关键作用。
通过对我校机械类专业用人单位的调查，反馈的主要意见是：大多数学生的独立工作能力和解决实践问题的能力较差；缺乏创新精神等。而要提高学生独立工作的能力、处理和解决实际问题的能力、培养学生的创新意识，其核心就是让学生参与到工程实践中去。本文从机械原理课程的实验教学、课程设计和课外科技活动等实践环节入手，分析了目前存在的问题以及改革的内容和方法，为机械原理实践教学的改革提供参考。
一、机械原理实践教学存在的问题
我校机械原理课程传统的实践教学环节主要存在以下几个问题：课程知识与创新实践结合不够，实验课未能在教学中和理论教学融合在一起，没有发挥实验教学的作用，忽视了将知识内化为学生的能力与素质的培养。实践教学与科技创新活动结合不够，不能很好地培养学生的创新和设计能力。课程设计独立设课，与理论课脱节，忽视了整体设计的理念，未能体现知识的整合和连贯性。因此，实践教学不能很好地反映学生综合应用知识的能力和创新能力，难以达到对创新型人才培养的需要。
二、改革实验的内容和方式，培养学生的创新意识
（一）开发虚拟仿真实验，虚实结合，线上线下互动，激发学生的学习兴趣，培养主动意识。充分利用智能制造系统虚拟仿真实验教学中心，新增机构运动运动简图测绘虚拟仿真实验、刚性转子动平衡虚拟仿真实验，学生可以根据自己的学习时间预约后进行自主实验。机构运动运动简图测绘虚拟仿真实验与实际开设中的实验相对应，但实验机构更丰富，学生可以先在虚拟实验中心反复训练，熟能生巧，为学生参加实际的综合实验打下基础。而刚性转子动平衡虚拟仿真实验克服了实验室设备稳定性差和台套数少的缺点，通过虚拟实验帮助学生学习和理解重点和难点知识。
（二）实验内容与工程实际应用相结合，培养学生的观察分析能力和创新意识。学生通过机构运动运动简图测绘仿真实验后，要求学生去实地考察、调研现实中的机器或设备，至少完成一种设备的分析，并提交照片、视频和分析结果等相应的资料，将实验内容应用到工程实践中去，让学生更好地接触工程实际，激发学生的学习兴趣和产品创新意识，也为认知实验积累了丰富的素材。
（三）将认知实验贯穿到整个教学过程中。认知实验主要是进入实验室进行参观学习，其仪器设备主要是机械原理陈列柜、科技竞赛作品、先进的科研设备、科研成果转化设备以及往届学生搜集的一些机构的视频资料等。认知实验穿插在理论课的课前、课后或是课中，让学生了解相关机构的知识、设备的工作原理和应用领域等，增强学生的感性认识和对参加科研项目的渴望，更好地促进对课程知识的理解。
三、改革课程设计的内容和考核形式，培养学生的创新实践能力
（一）课程设计以项目或任务的形式驱动，穿插到理论教学的始终，鼓励学生主动创新。课程设计不再独立设课，而是在理论课开始时教师就将一些设计要求布置给学生，主题侧重于工程应用，可以是课外科技创新活动或科技竞赛主题，也可以是生产实际中的产品改造等，学生可以是以个人或团队的形式，自主选题和设计，通过查阅科技文献、到生产实际中调研等，完成总体方案设计结构设计计算分析三维建模相应功能的动画演示的全过程。学生在完成课程设计的过程中，充分发挥主观能动性和创造性，不但可以培养学生的创新思维、独立思考和分析解决问题的能力，也在一定程度上提升了学生的创新实践能力，还可以引起学生对课程的重视，激起学生的求知欲。
（二）考核侧重学生实践能力和素质的评价。机械原理课程考核的目的就是让学生把知识点学会并能应用，改变以往理论考试定结果的形式，将理论知识融入到相应的实验和课程设计环节中，如将“机构自由度计算”的理论考核融入到“机构运动运动简图测绘实验”中，“齿轮参数的计算分析”理论考核融入到“齿轮范成原理及参数测定”实验中，“机构运动分析”理论知识考核融入到“机械运动参数的测量与分析实验”中。学生在实验室于规定的时间内完成考核内容。考核内容设置不同等级的题目供学生选择，完成后就可以得到相应的考核成绩，如果学生对考核成绩不满意，可以继续选课并完成相关考核内容，直到满意为止。这样更好地促进了学生对知识的理解和掌握，提高了实践能力和自主学习的兴趣。在课程设计方面，除了要提交文字资料和图纸外，还要进行小组或是个人答辩，通过答辩锻炼学生的交流表达能力等。
四、以课外科技创新活动和教师科研活游契机，拓展创新实践的途径
创新能力是通过不断学习、思考、实践逐步培养出来的。课外科技创新活动和教师科研活动是机械原理课程创新设计的延续，是培养学生知识应用能力和综合设计能力的另一种实践途径。利用开放实验室，加强实验室的软硬件建设，并配备相应的指导教师，营造良好的学习氛围，为学生参加科技创新活动和科研活动提供实践平台。由于活动不受年级的限制，只要学生愿意并有能力和兴趣，都鼓励学生到实验室，积极参与各种科技活动和科研活动，进一步促进科教协同发展。
通过对机械原理实践教学环节的改革，学生的学习兴趣和实践动手能力得到了增强；学生参加科技创新活动和创业创新项目的积极性得到了提高，综合素质也得到了一定的提升。由于学生创新思维和创新能力的培养贯穿大学的整个学习生涯，是一个不断学习、实践的过程，需要不断地改革和探索。
【参考文献】
[1]孙亮波，孔建益，黄美发，桂慧.在机械原理教学中引入机械创新设计项目的研究与实践[J].机械，2010（12）
[2]顾文斌，王怡，庄曙东.基于卓越工程师计划的“机械原理”课程改革与创新[J].中国电力教育，2013（16）
【基金项目】2016年度广西高等教育本科教学改革工程项目（2016JGB217，2016JGB224）；广西壮族自治区教育教学改革项目（2015JGA212）
机械设计基础课程是工科院校的重要技术基础课，本文通过对各教学环节教学资源的整合与优化，丰富教学内容，改善教学实践环节，实现课堂开放、实验室开放，引导大学生参加机械设计创新大赛，并借助网络平台实现资源共享。
关键词：
机械设计基础；资源优化与共享；机械创新设计；网络平台
机械设计基础课程包括机械原理、机械设计、实验及课程设计，机械设计基础是工科院校中机械类、近机类专业的重要技术基础课，在本科教学工作中占据相当重要的地位。通过学习这些课程，培养学生的“工程综合”和“工程应用实践”能力［1，2］。近年来，随着普通高校的扩招，学生的个性差异较大，许多高校本科生为多批次录取，虽为本科，但学生的学习水平参差不齐。在社会培养应用型人才的方针指导下，以学生为本，进一步推进教学改革，把教学资源进行整合优化，借助多媒体网络平台的实用性和时效性等特点实现资源共享。
1.课程教学资源的优化与共享
机械原理、机械设计为技术基础课程，属于本科生的必修课程，该课程与工程应用联系紧密，具有公式多、图表多、图形多等特点，由于学生学习能力差异的存在，过去单一的教学方法已无法满足培养需求［3］，因此，机械基础课程教学方式应由过去以教师和教材为中心向以教师为主导、学生为主体，课堂为主导、学生自主学习为中心，教材为主导、课程资源为中心转变。新时期的大学生应在教师的指导下，充分利用课程资源实现自主、自助学习。为此，课程组充分利用网络资源及兄弟院校的优良经验，从教学方法、教材建设、课件设计等方面进行资源的优化整合。随着多媒体技术的深入发展，教学方法要改革，要综合分析运用。传统教学中教师与学生心与心的碰撞与情感交流，是任何媒体不及的；借助多媒体，可以节省时间，信息量大，利用动画功能，形象、直观地反映机构的运动关系，较静态图片易于理解，使不便于描述的难点有所突破。为此，课程组进行大量调研，借助课程研讨会与兄弟院校交流经验，合理制定教学大纲，编写教学要求，制作多媒体课件，为适应不同专业、不同层次学生的要求，同时考虑不同教师的教学特点，教学课件以求大同存小异为原则。同时，在课件的制作过程中，让不同层次的学生参与，使学生在学习中便于理解和掌握，制作满足不同层次和不同教学需要的教学课件，提高资源共享率。多媒体技术的运用可以刺激学生的感官，动画部分可以激发学生的好奇心，进一步调动学生学习的积极性，尤其突出的是连杆机构和凸轮机构和轮系等。如果整个授课过程全部采用多媒体课件，时间长了，学生容易产生视觉疲劳，产生教学形式过于单一的感觉，可采取例题用黑板讲述，或讲课过程中增加实例讨论，实践证明多种教学方法的综合应用会产生良好的效果。总之，在课堂教学过程中，教师将多媒体课件与板书有机的结合运用，将增进师生间的情感交流和良好互动，使得学习气氛和谐，达到比较理想的教学效果。大学生的学习不仅仅局限于课堂学习，尤其是每年有许多学生要参加研究生入学考试，机械基础课程作为专业技术基础课是所考科目之一，学生需要课下学习和巩固所学知识。为此，课程组编写了相应的教材，有《机械原理》、《机械设计》和《机械设计基础》，教材中增加了实践环节的内容，即在每章后附加实践环节练习，此练习通过学生动手、动脑熟悉和应用所学知识的一个过程练习，比如在学完“链传动”一章之后，设计的一个实践环节为：“观察一辆变速自行车的滚子链传动，分析有几种传动比，松紧边的位置，链接头形式，并观察张紧轮的位置，如何调整链条的松紧程度。”这个环节可以由老师带着做，也可以由学生课下自己做。同时，为方便学生自学，课程组专门为学生制作多媒体课件，该课件模拟教师课堂教学流程，深入浅出地详细讲解，例题量大且题型多，并附加基础知识测试，重点、难点明确，放置于我校网络平台上“机械原理”、“机械设计”精品课中，学生可以借助网络平台的辅助学习功用实现自主、自助学习。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，通过教学资源的优化与共享，学生方便灵活地广泛涉猎知识，提高能力，激发学习兴趣，为应用型人才的培养打下良好的理论基础，以便更好地服务社会。
2.改革工程实践教学体系，实现资源的优化与共享
实践教学是高等学校实现培养人才目标的重要环节，知识来源于实践，能力来自于实践，各种实践教学环节对培养学生的实践能力和创新能力尤其重要。我国的某些理工科重点高等院校如清华大学、华中科技大学、武汉大学、武汉理工大学，针对“重实践”提出的教学理念、教学方式和方法及教学内容的改革已经全面展开。因此，应针对我校特点对实践教学资源进行优化整合，实现共享，为应用型人才的培养打下良好的基础。
2.1对实验资源整合优化，加快实验室建设。
我校是由几所学校合并而成的，许多实验资源重复，如机构动态演示台就有多套、同类减速器若干台、动平衡机多台、齿轮范成仪多台等，并且多而杂的教学模型占据大量的实验室空间，为此，对实验室进行整合，淘汰落后和多余的模型和仪器，改进现有设备，对“机器与机构陈列柜”研发配置声控装置，并与机构的测绘实验实现互补，使实验内容更翔实、有趣。为丰富实验内容，加强实践训练，购置一些新型的实践教学设备，更新实验教学内容，完善实践教学体系，开设出能够培养工程意识和综合能力的实验。购置了QM-ZXI型组合式轴系结构设计与分析实验箱，通过此套设备学生可以自主设计拆装轴系。通过购进HK2B-Ⅱ型机构组合创新实验台，开设了“机构系统创新综合实验”，利用此平台，学生可以进行创新设计，再到实验平台上搭接组装，然后对机构进行分析改进，加深对所学理论知识的理解和运用。实验课程增强了自选性、综合性、设计性实验，增强了学生的想象力、创造力，充分调动了学生学习的积极性和创造性，提高了学生独立开展科学研究工作的素质。实验室向全校师生开放，鼓励学生学而优则创，在教师的指导下由学生自主研发设计的“高压电线除冰装置”获得2010年河北省首届大学生机械创新设计大赛河北省一等奖，“火灾逃生地震避险多用桌”、“救援千金顶”获得2010年河北省首届大学生机械创新设计大赛河北省三等奖，“社区太阳能路灯电池板清洁装置”获得2012年河北省大学生机械设计创新大赛三等奖；“自行车一体化链式充气筒”获得2012年河北省大学生机械设计创新大赛二等奖。
2.2建立网络实践教学系统。
多媒体技术的发展，为网络实践教学提供了便利条件。利用计算机技术、三维造型技术，虚拟现实技术、仿真技术等创建虚拟实验室，进一步丰富精品课网络实践教学的内容。如“杆机构动态分析”可以改变构件尺寸观察运动轨迹变化，“轴系装配工艺”可以清楚说明零件间的相互位置关系、零件装配工艺等，“轴系结构改错”指出尺寸的合理性及如何修正错误结构。将大量的实例分门别类，不但在不增加教学设备的情况下加大了实践教学比重，而且实现了学习环境的灵活性，激发了学生的学习兴趣。
2.3完善课程设计实践教学内容。
课程设计是非常重要的实践环节，能够培养学生的工程意识。以往课程设计安排在课程教学结束后进行，现在将课程设计任务安排在相应课程的教学过程中，将任务书下发给每一位学生，教师以课程设计为主线组织教学，让学生在学习的同时利用课外时间收集资料和考虑各种复杂问题，充分发挥学生的主观能动性进行创新思维。学生在学习的过程中设计方案，利用实验室资源，不断完善自己的设计方案，通过课程设计主线，使学生感受到本课程各部分内容的有机联系。同时，将学生合理的设计方案补充到实践教学中，使课堂教学不再停留在课本上。根据我校的实践教学特点，结合国内外高校应用型人才培养战略，编写《机械原理课程设计》、《机械设计课程设计》、《机械设计基础课程设计》教材，并将有关内容置于网络平台上，方便学生自主学习，也为毕业设计提供有益的帮助，深受学生的好评。
3.结语
通过对机械设计基础课程资源优化与共享的研究，提高教学信息资源收藏质量,对现有资源进行整合和深加工，丰富教学内容，完成网络平台建设，多手段、多方法地调动学生的学习积极性和创造性，最终达到实现教学信息资源的共建、共知与共享的目的。今后将不断地总结经验，对教学内容进行补充和完善，为人才的培养提供更优质的资源，进行交流与共享。
作者：张君彩 陈青果 单位：河北科技大学机械工程学院
参考文献：
［1］于雷.面向应用型人才培养的机械类实践教学体系的构建［J］.制造业自动化，2010，32（3）：90-92.
［2］高慧琴.机械原理［M］.北京：国防工业出版社，2009.
［3］濮良贵，纪名刚.机械设计［M］.北京：高等教育出版社，2006.
［4］毛平淮.互换性与测量技术基础［M］.北京：机械工业出版社，2011.
关键词：机电一体化；本科教学；人才培养；项目教学法
作者简介：王昊（1972-），男，安徽泗县人，上海电力学院能源与机械工程学院，副教授；吴懋亮（1970-），男，山东莱芜人，上海电力学院能源与机械工程学院，副教授。（上海 200090）
基金项目：本文系2011年上海市教委重点课程机电一体化原理项目（项目编号：20115301）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0075-02
为了满足电力行业对机械类专门人才的需求，各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年，该专业毕业生的就业形势喜人，但是，由于制造类相关行业广受金融危机的影响，导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势，作为专业教师，应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。
机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科，在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习，能明显提高学生素质，从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题，以“机电一体化原理”教学为基础，论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题，提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路，并辅以项目教学法的教学改革方案，以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。
一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性
学生在学习“机电一体化原理”的时候，由于缺乏实际经验，加上该课程牵涉面很广，学习难度较大，因而学习热情不足。因此，在教学过程中，教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性，从而激发学生的学习热情。
首先，应使学生明确，机电一体化是多学科交叉，相互渗透的综合性课程，广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”（计算机信息处理与控制），极大限度地延伸了机械的概念，使机电一体化产品几乎无处不在。例如，“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一，已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1]
其次，针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点，认真学习“机电一体化原理”这门课程，将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段，学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。
最后，机电一体化的重要性还体现在很多产品，特别是高科技产品，难以将机械和电子部件完全分开。例如，机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识，又要精通电子方面的知识。因此，掌握机电一体化原理，并将其应用到解决实际工程问题当中，已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。
二、增加实验课时、加强实验室建设与整合
“机电一体化原理”理论学习固然重要，实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中，实验教学所占学时明显偏少，而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此，现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。
此外，很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上，广泛开拓思路，整合、组合、创造出新的机电一体化实验，以实现锻炼学生动手能力的目的。而且，实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面，进行广泛市场调研，根据需要进行采购和扩充。
因此，必须在加强实验室建设的基础上，适当增加机电一体化的实验课时，才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握，体会机电一体化应用的目的。
三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路
激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法，是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法，才会产生学好“机电一体化原理”的动力。
目前，机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业，但就业机会终归有限。由于能力的欠缺，择业的时候，面对机电一体化行业广泛的就业机会，学生更多的是无奈。鉴于此，任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。
引导学生领悟，若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养，将会拓宽自己的就业面，从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业，若是在机电一体化方面有比较扎实的基础，也会开拓自己的视野，何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段，完全分开的机械和电子几乎没有。
因此，在教学过程中，应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说，可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例，引导和激发学生的学习热情。另外，在教学过程中，也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路，引导学生如何跨越机械专业的局限，尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式，学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣，从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。
四、开展项目教学法、培养学生综合能力
为了使学生加强对机电一体化领域的认识，启发他们在机电一体化行业内就业的热情，“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多，目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域，教师提出使用项目教学法。
项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式，这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计，履行和管理项目的全过程，在项目实施的过程中完成教学任务，培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心，以教师为中心，以教材为中心”的教学模式，强调使用的技能和知识创新，有效地交流课堂与社会生活的联系，充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2，3]
项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系，加强理论联系实际，有助于培养学生的多方面能力，更重要的是展示学生的创造性，培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段：
1.拟定题目
学生自主分组或教师分组，查阅资料、主动思考，充分发挥主观能动性，拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预，要求学生选定的题目具有创新性或实用性，特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性，又要切实可行、经过学生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案设计
通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划，要求该进程安排基本与课堂教学进度并行，即：按照课堂教学的进度安排项目的实施进度，即首先是机械机构、执行机构，然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。
3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结
这一阶段，对于学生在项目研究所用到的内容，有可能在课程学习中没有学到，要求教师指导学生进行再学习，以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中，学生将有大部分工作需要在实验室中完成，因此，在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。
4.项目考评
以小组为单位，认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。
5.项目拓展
建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。
项目教学法可以极大提高学生的兴趣，激发学生的学习热情，挖掘学生的创造性思维，同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验，发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码，将成为机电一体化行业的敲门砖。
五、增设“机电一体化原理”课程设计环节
现有的教学手段，还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充，还可以通过增加机电一体化原理设计环节，从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。
课程设计时，要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点，分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中，进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。
课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题，学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程，加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中，注意培养学生的创新设计能力，充分发挥学生的创新潜能。此外，还要注意课程设计必须与项目教学法互补，对于项目教学法中没有涉及的部分，要适当加强。[4]
课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准，全面掌握机电一体化产品设计规范和过程，并培养学生扎扎实实的工作作风。
六、结论
本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标，针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题，进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础，论述该课程对学生的重要性，以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设，增加学生动手实践的机会，以拓宽学生的就业面为目的，激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案，着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力；该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
参考文献：
[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：北京理工大学出版社，2006.
[2]曾励.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2004.
