基于创新能力培养的《机械原理课程设计》改革实践

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1、基于创新能力培养的《机械原理课程设计》改革实践　　【摘要】为适应当今社会对高素质工程人才的需求，机械原理课程设计改革势在必行。在分析传统课程设计中存在弊端的基础上，提出基于创新能力培养的机械原理课程设计改革实践措施及实施的主要内容。新形式的课程设计体现以人为本，以学生为主的理念，扩大题目的数量和类型，将现代设计方法引入机械原理课程设计，以团队协作形式完成课程设计，更能激发学生的创新意识，提高设计主动性。　　【关键词】机械原理课程设计；团队；现代设计方法；创新　　0引言　　机械原理课程设计是机械类学生进入大学以来第一次真正意义上的课程

2、设计，是利用已学过的知识进行比较全面地、具有实际内容和意义的设计，也是机械原理课程学习的一个必要实践环节[1]。为了适应竞争日益激烈的企业对具有高素质工程人才的需求，有关机械原理课程设计的教学改革如课程设计的方式、内容、组织形式、探索如何培养学生的创新设计、计算机辅助设计以及团队合作的能力等，一直在各高校中进行[2-3]。　　目前国内高校对机械原理课程设计的选题一般采用两种做法：一种是选用已有的典型机械（如牛头刨、压床等），进行比较系统的运动分析、力分析等，重点在于加深学生对机械原理课程各章节的理解和掌握；另一种是以培养学生的创新能

3、力为目标，学生自选课设题目以小组为单位进行课程设计，亦或是在机械原理课程设计中引入创新实验等[4-5]。8　　这些以提高学生创新能力为目标开展的多形式改革，打破了传统设计中的问题和不足，建立起了传统课设中缺乏的工程价值观，能充分调动和发挥学生的主动性，均值得我们学习和借鉴。　　1传统“机械原理课程设计”中存在的弊端　　1.1传统设计题目单一，时间短、任务重　　我学院十几年来一直延用同一个课设题目――小型精刨机主切削运动机构设计，每位设计者采用图解法完成机构在两个瞬时位置时的运动分析和力分析，手绘在A1的图纸上，并编制相应的设计说明书

4、。一方面教师指定了课设内容和课设题目，学生只要按照要求按步骤进行即可，造成学生因有完整现成资料参考而缺少方案创新，达不到训练学生收集和运用设计资料的能力，与时代发展和要求特别是与面向工程实际应用的卓越人才培养有了不小的距离[6]。　　另一方面，课程设计安排在课程讲授完，大概十四周之后，由于班级较多，可用教室较少，需要串联进行，其中总会有四个～八个班将被安排在考试周或考试周的前一两周进行，正值各科考试（电工技术、工程材料、材料力学）陆续进行，学生忙着应对考试，加上真正用于课设的时间不足四天，时间短任务重，留给学生思考的时间不多，便会导

5、致学生着急赶进度，一味追求进度而忽视了设计的质量，出现投机取巧的现象。往往学生还没有太明白是怎么一回事，课设就结束了，来不及对方案进行思考和分析，更谈不上锻炼和提高学生的设计能力。　　1.2传统设计手段落后，理论脱离实际　　教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会2009年制定了“8关于深化机械原理课程实践教学改革的意见”，其中明确指出目前机械原理课程实践教学改革应当重点关注的问题之一是商业软件（如ADAMS、Pro/E等），在实践教学中应用的相关问题。计算机三维虚拟设计技术的应用已经成为社会对工程技术人员一项必不可少的需求条件。

6、而传统的设计方法无论是用图解法还是解析法，设计中都是过于侧重理论，偏重知识的积累，这种模式是中国传统的高等教育的人才培养模式，在历史上曾发挥过重要作用。随着产业结构的转型升级，传统的教学模式暴露出了许多缺点，设计过程与工程实践完全脱节，学生在设计过程中仅是被动地接受知识，无法真正培养工程应用能力，对工程意识建立、工程应用能力培养等都有不利影响，根本谈不上培养学生理论联系实际的思想，也训练不了学生编辑计算机程序来辅助解决问题的基本技能。　　1.3传统设计参数差别不大，缺乏创新能力8　　传统课设过程中，教师给每个班级分配三个方案，一个小

7、组完成其中一个方案，对于同一小组的各成员，其设计参数仅限于原动件的角位移的区别，其它一概相同。而且一般是几个班同时进行设计，而各不同班级之间的区别也仅在于行程速比系数的差别，虽然各学生设计任务中的结构尺寸有差异，然而差异却不明显。这便使得部分学生有了可乘之机，借助复印手段，学生从设计开始手头就有了往届学生的设计说明书作为参考，他们只需要将其中相应的数据加以简要改动，照着说明书的步骤照猫画虎开始画图，自然说明书中的错误也将被一并带入新的设计，甚至有的学生为了交差，说明书全盘照抄别人的，使得说明书数据与图纸对不上也是时有发生。这样的课程

8、设计对于学生理论知识的巩固起不到多大作用，没有主动参与和思考的热情，体会不到设计的乐趣所在，更不要说对创新能力的培养了。　　1.4传统设计个人意识强烈，缺乏团队协作精神　　由于全班同学课程设计的方案和内容相同，每位同学完成从结构设计到