機械工程課程設計精選(九篇)

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第1篇：機械工程課程設計范文

關鍵詞：工程機械設計；教學；方法；實踐；創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）18-0089-02

隨著我國鐵路、公路等重大建設項目的不斷展開，大型工程專用機械的市場需求急劇增加，亟須大量專業的設計人才。“工程機械設計”課程作為我校工程機械專業的核心課程之一，目的通過對工程機械系統的深入學習和研究，讓學生理解并初步掌握常見工程機械的設計思路和方法，培養學生的設計能力。它的課程教學成功與否，從個體層次來講涉及到學生個人設計能力和工程素質的培養，從社會層次來講可能會影響工程機械設計人才后備力量。但是由于本課程復雜廣泛的課程內容與有限的課時之間存在的矛盾，限制了學生掌握深層次的有關工程機械設計知識，再者傳統的教學模式單一，缺乏必備的實踐經驗，因此對于這門理論性和實踐性兼顧的課程，學生普遍認為學習這門課程感覺吃力，從而影響了學習效果和工程素質的培養質量。

本文針對“工程機械設計”教學中遇到的問題，并結合多年的“工程機械設計”課程教學經驗，從教學內容、教學方法等方面進行了深入探討與研究，以期培養具有工程意識、設計能力及創新精神的合格人才。

一、教學內容注重系統性、實踐性、拓展性、創新性

在教學內容的選擇上，突出表現在系統性、實踐性、拓展性、創新性等幾個方面，不僅內容選擇合理，難度程度適中，重點突出基本理論和分析設計方法，密切聯系實際應用，還注重對教學內容的取舍和更新，根據最新科研成果，補充一些教材中未包括的新技術。[1]

1.系統性。“工程機械設計”課程內容多而雜，各個章節相對獨立，相互聯系疏松，重點不突出。各個部件的知識和設計方法缺乏共性介紹和系統闡述，缺少工程應用實例和應用背景。為了解決這一問題，在組織教學活動中逐步歸納總結，在授課之初強調系統性，不僅是對課程內容進行優化組合，還要促使學生具備系統性思維以理解掌握工程機械設計知識。首先簡要但系統地介紹其總體設計和計算原理，讓學生僅需在頭腦中建立一個工程機械設計的相對完整概念。可以這么認為，學生在這個階段學習可“不求甚解”，但是肯定會促使學生產生“知識空白”，自然會激發學生將后期學到的各個章節的知識自動“填空”。這種改變，徹底顛覆了以往教學中首先介紹相關概念，然后講述主要零部件的設計方法，最后才進行整機設計的教學內容，避免了在學生在聽課過程中將學到的知識視為“無的之矢”，逐步就失去了繼續學習的興趣和愿望。近年來的教學實踐表明，這種“本末倒置”的教學內容確實激發了學生的學習興趣，促進了學生工程機械設計能力的提高。

2.實踐性。實踐教學是高等教育人才培養系統工程中不可缺少的組成部分，是非常重要的教學環節之一，是實現高等工程院校培養人才目標的重要途徑和手段。由于課程的教學環節實踐性較強，在教學內容安排上，要求在實踐教學基礎上完成理論教學，并以實踐來驗證理論。因為學生此前對于工程機械的作業特點、工作原理、施工工藝技術等并不十分了解，必須適當補充一些必要的背景知識。授課前組織學生通過對校內實訓基地的鏟土機、挖掘機等常規工程機械進行課前實習，使學生真實地了解工程機械的用途、結構組成、工作原理等，這樣可保證學生在對各章節的設計理論學習中，能夠將所學知識“對號入座”，便于知識的消化和吸收。并且在授課期間，該實訓基地及其他相關實訓室全程開放，學生可動手進行發動機、變速箱、離合器、泵、閥等主要部件的拆裝，以此鍛煉學生實踐能力與創造能力，提高分析問題與解決實際工程問題能力，促進學生知識、能力、素質的協調發展。

3.拓展性。筆者在課程設計和畢業設計中發現，很多學生對于工程機械的整機和部件設計中有關強度和剛度的理解并不是很深入。為了彌補該缺陷，在授課意加入部分“鋼結構”設計知識，盡管這部分知識沒有納入工程機械設計專業的教學計劃，但是從學生整體把握和設計工程機械的角度來說顯然是必要的。并且引導學生應用三維設計軟件進行相關繪圖和仿真計算，例如，學生們前期課程學過SolidWorks軟件，在工程機械設計的相關課程設計和畢業設計中，鼓勵學生應用該軟件進行產品“樣品設計”和“虛擬設計”，進行模擬裝配和運動仿真，這將大大減少設計錯誤。并且應用專業軟件對零件的三維模型進行有限元分析。此外，還向學生們講授了MIDAS軟件進行簡單的鋼結構計算。經多次課程設計和畢業設計實踐表明，學生們對于此類擴展性的知識很感興趣，收到很好的教學和應用效果。

4.創新性。從工程機械發展趨勢來看，全球工程機械將向著環保、智能、大型化方向發展，誰掌握核心技術，誰就掌握工程機械的生命線。在“工程機械設計”授課中，引領學生堅持從實際出發，從生產需要出發，尊重前人的知識和經驗，不“閉門造車”，創造性地學、創造性地用，在理論研究和創新取得良好成果的基礎上爭取技術研發和創新。課上以徐工集團設計制造的“鋼鐵蜘蛛俠”ET110步履式挖掘機為例，講解其步履、輪式驅動結合的符合式結構，能全輪驅動、全輪轉向、輪腿復合，以實現跋山涉水如履平地，靈活機動操控自如的目的，并強調自主創新是工程機械設計的生命力。

二、教學方法突出范例教學、實例講解、案例實踐

為了保障在“工程機械設計”課程的教學過程中，將教學內容的系統性、實踐性、實用性、拓展性、創新性一一體現出來，并且能夠讓學生們輕松接受，需采用突破常規的教學方法，突出范例教學、實例講解、案例實踐這三種授課方法，它們并非相互獨立，而是環環相扣構成一個完整的教學方法體系。

1.剔除冗雜臃腫，講求范例教學。由于“工程機械設計”課程課時有限，而內容繁多冗雜，教學內容中著重提出了系統性的概念。采用范例教學的方法，對輪式工程機械和履帶式工程機械各個系統設計的共性介紹和闡述，例如：對輪式工程機械的傳動系計算傳動比時，包括總傳動比的計算，傳動比的分配，以及變速箱檔位數和中間傳動比的確定，這些是經過精選的基本性的基礎性的知識，以起到示范窗口作用，從這個窗口可以看到全室。通過范例教學，首先達到“個”的認識，進而達到“類”的認識，再者達到規律性的認識，最后還要達到通過自己的體驗，提高對各個系統及整體結構的完整認識。

2.現場理論教學，實現實例講解。“工程機械設計”這門課程本身內容具有很強的實踐性特征，因此，很有必要帶領學生到學校實驗室、訓練中心，或距離學校較近的工程施工現場，進行部分課時的現場理論教學，對典型工程機械的種類、特點、工作原理及運用進行集中合理的直觀教學。例如，對鏟土機、挖掘機等工程機械的類別、組成構造、現場布置、運用等內容，可以按照課程大綱要求，結合教學進度，合理安排施工現場理論教學，讓學生更直觀地學習工程機械的有關內容，能夠對課堂教學中學生理解困難或吃力的內容起到彌補的作用。

此外，還提出引入科研成果以提高學生的學習興趣。近十多年來，我校在大噸位架橋機、造橋機、全斷面隧道硬巖掘進機、大斷面隧道盾構機等設備的研制與施工領域承擔了一批重大科研項目，取得了多項國際先進和國內領先的科研成果。我們通過篩選、整理，將這些最新的研究成果引入到教學中，不但豐富了課堂教學內容，使枯燥知識變得生動具體，而且同學們感到學習“工程機械設計”課程的實用性，增加了學習興趣，調動了學習積極性。

3.改革實踐環節，倡導案例實踐。本課程理論性較強，實踐性也較強，本科生學習的目的是：將所學的工程機械設計方法和理論應用到實際問題中去。在授課結束后安排為期一周的“工程機械課程設計”，使用案例法進行實踐教學，突出“學生為主，教師為輔”的教學指導思想，以達到以下目的[2-3]：（1）通過設置工程需求，將學生置身于真實復雜的工作環境中；（2）讓學生練習使用在課堂所學及其拓展的知識和技能來進行設計決策；（3）幫助學生獲得解決工程機械領域內實際問題的能力，并培養學生創新意識。

根據我校專業特點，近幾年開設的工程機械設計范疇的課程設計題目主要有：有軌平板運輸車設計、起重機主結構設計、挖掘機工作裝置設計等，課程設計內容既與課堂教學內容銜接，又有所擴充。

三、改革的效果

在“工程機械設計”課程的改革和實踐中，為實現從“知識傳授”轉向“能力培養”的教育目的，對課程教學內容、教學方法進行一系列改革，深入探索提高學生學習積極性、培養學生創新能力的新型教學模式。

多年的教學實踐表明，本次改革不僅有助于學生深入理解課堂所學的基本理論和方法，掌握工程機械設計中的關鍵技術，而且激發了學生的學習熱情和積極性，明顯提高了教學質量，是培養知識面寬、動手能力強、能很快適應社會需求的高素質學生的有效途徑，近幾屆學生的專業知識及能力都有顯著的提高，深受用人單位的歡迎。

參考文獻：

[1]靳玉樂.理解教學[M].四川教育出版社，2006.

第2篇：機械工程課程設計范文

關鍵詞:工作過程 機械制圖與CAD 學習領域

基于工作過程導向的課程設計是近年來高等職業教育課程改革的一個重要內容,同時也越來越受到各高等職業院校的高度重視。在職業教育中要實現工作過程導向的課程開發,則是指按工作過程來序化知識,即以工作過程為參照系,將陳述性知識與過程性知識整合、理論知識與實踐知識整合。目前基于工作過程導向的課程改革較為流行的是學習領域(Lernfield)課程模式,學習領域是一種理論與實踐教學一體化的現代職業教育課程模式,是以職業任務和行動過程為導向,由能力描述的學習目標、任務陳述的學習內容和基準學時所構成的課題單元。

該文以機電一體化專業的“機械制圖與CAD”學習領域課程為例,從課程定位、教學設計理念和思路、教學內容、載體選定、學習情境設計、課時安排、教學進程表設計、教學組織形式、考核方案設計及教材選用等方面來談基于工作過程導向的機械制圖課程設計方案,該方案經過一段時間的教學實踐取得良好的教學效果。

一、課程定位

“機械制圖與CAD”主要是介紹如何繪制和識讀灌裝機械圖樣的原理和方法,以及如何使用CAD軟件繪制灌裝機械工程圖的一門學習領域課程。該學習領域是機電一體化專業根據從業崗位所確定的多個學習領域中的一個,它屬于機電一體專業崗位的基本領域,也是機電一體化學生必修的專業基礎課程之一,與其他領域一起構成學生在機電一體化專業崗位所需的知識和技能,為培養高素質的技能型人才打下堅實的基礎。

本課程的前期學習課程有《計算機應用基礎》,為本課程中的計算機繪圖學習奠定了基礎。后續課程有《機械設計》《機械基礎》《傳動零部件及機械分析實訓》以及畢業設計,本課程是這些專業領域的基礎。通過本課程學習可為后續的專業主干課和今后的就業崗位起到重要的鋪墊作用。

二、課程教學設計理念和思路

1.以機電一體化崗位為出發點

通過對機電一體化相關企業的調研和對畢業生的追蹤,確定機電一體化專業崗位所需的典型工作任務是:零件的識圖、測繪與繪圖,計算機軟件繪制零件圖、零件的公差要求標注和識讀、機械圖樣的三維造型、裝配圖的識讀與繪制,以這些典型工作任務為依據選取教學內容。

2.以能力培養為主

教學培養目標打破傳統的以知識目標為唯一目標,建立以能力培養為主要目標。教學模式由學科型為主要特征的教學模式,轉變為“基于優化項目,以任務驅動”的教學模式。讓學生在完成具體項目的過程中學會自己查閱資訊,通過討論定出工作計劃,通過思考合作完成相應工作任務,并構建相關理論知識,掌握一定的專業能力,發展其一定的社會能力和方法能力。

3.典型工作任務為載體

本學習領域在教學方法上,采用以測繪典型部件減速器為載體,實行引導文教學法、項目教學法、討論教學法、頭腦風暴教學法、激勵教學法,調動學生的積極性;鼓勵學生參加社會實踐和課外科技活動;充分利用現代教育手段,提高教學質量和效益,促進教學內容和課程體系改革進一步深化。

4.以測繪工作過程為導向

本學習領域以測繪減速器的工作過程為導向,把教學和工作過程結合,建設“邊教邊學邊做”的教學情境,重組學生的基礎知識結構。在知識、能力和素質三方面,構建理論教學和實踐教學為一體的培養方案。

5.實現職業資格考證與教學一體化

將中、高級制圖員職業資格考核標準納入教學內容中,實現實現資格證考試與教學一體化。改革考核方法和內容,注重學生的工作過程和結果的考核,加強學生運用知識解決問題的能力考核。

三、課程教學內容

教學內容分為五大知識模塊。

1.制圖基本知識和技能模塊:制圖基本知識和技能、投影法、基本立體投影、截交線與相貫線、組合體視圖、機件表達方法

2.制圖應用模塊:標準件和常用件、零件圖、裝配圖

3.CAD繪圖:AUTOCAD二維繪圖、AUTOCAD三維繪圖

4.基本技能訓:線型練習、平面圖形分析、組合體三視圖測繪、機件表達方案綜合運用、螺栓和螺柱連接、圓柱齒輪嚙合、零件測繪、由裝配圖拆畫零件圖、由零件圖拼畫裝配圖

5.綜合測繪訓練:部件測繪

四、載體的選定

學習領域采用以測繪典型部件減速器為載體。原因有二:一是減速器結構典型,且包含了軸類零件、盤蓋類零件和箱體零件,常用件和標準件等幾乎所有機械制圖涉及的零件,零件類型較齊全。二是測繪減速器的最終目的是畫裝配圖和畫零件圖,而要畫好裝配圖和零件圖則需要一定的制圖知識和繪圖技能。如:畫零件圖要求掌握投影法、點線面的投影和機件表達方法、尺寸標注和技術要求等知識點。畫裝配圖要求掌握標準件和常用件的畫法和裝配圖的畫法等知識點。

五、學習情境設計

在教學內容的組織上,在考慮項目的實用性、趣味性、可拓展性及可操作性等因素,以減速器的測繪過程為主線設置4個主教學情境,分別是拆裝減速器、零件測繪(分三個子教學情境:軸類零件測繪、盤類零件測繪和箱體測繪)、計算機繪制零件圖及三維建模、畫減速器裝配圖。在主教學情境下又可設置若干個子教學情境(在子教學情境中又可分為不同的教學設計),在教學領域的教學過程中采用各種不同的教學方法進行教學,使學生成為學習的主體,學生是“演員”角色,教師在課堂上起主導作用,是“導演”。在教學中培養學生的專業能力、社會能力和方法能力。

六、教學課時安排

七、教學進程表設計

教學進程表如下:

八、教學組織形式

本學習領域采用基于工作過程的教學模式,把教學和工作過程結合在一起,建設“教、學、做”合一的教學環境,開發理論與實踐相結合的學習情境。

在學習情境的教學過程中,采用行動導向教學法。實施按照一個實際工作完整的“六步法”來進行,即獲取資訊、制訂計劃、做出決策、實施、檢查(控制)、評估。

九、考核方案設計

在考試方法上改變傳統的重視期末鑒定性考試,輕視平時形成性考試的思想,加大了平時形成性考試占的比重。各項學習情境評價占80%,期末考核占20%。

考試與行業認證相結合,為了提高學生的實踐能力和就業機會,改變傳統的考核方法,計算機繪圖期末考試采取中級繪圖員認證考試題目。

十、教材

高等職業教育的教材建設不同于本科教材,絕對不能套用本科教材的思路。高等職業教育的教材建設要突出高等職業教育的特點,要理論和生產實際相結合,突出動手能力的培養,要適應新的教育技術和教育思想的發展需要,要從多個方向、多個角度和多個層面上開展教材建設。

為了進一步實現工學結合的教學改革,我們還希望能與企業技術人員合作開發真正適合機電一體化專業的工學結合的教材。

基于工作過程為導向的課程設計,先確定其學習領域內容,以適當的任務為載體,通過學生自主的行動和教師有效的組織、合理引導實施教學進程,這是培養學生實踐技能和學習能力的重要手段,是能力本位教育模式的體現。本課程的設計經過一學年的實踐取得了很好的效果。

參考文獻:

[1]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京:教育科學出版社,2007.18~19.

第3篇：機械工程課程設計范文

關鍵詞：卓越工程師；專業課；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）18-0021-03

“機械制造裝備設計”是工科院校機械工程自動化專業學生必修的一門專業課，不僅需要溫習前期所學多門基礎理論課知識，而且要接受新的專業課理論知識，另外它還是一門實踐性很強的課程，它要求以機械制造過程所需的裝備為對象，闡述機床設計、夾具設計、刀具設計、物流倉儲裝置設計、專用工業機器人等搬運工具設計和自動化生產線設計的基本理論，使學生能夠將理論應用于典型的案例工作中，初步具備機械制造裝備的設計能力、實踐動手能力、綜合分析和解決實際問題的能力。

“卓越工程師”培養計劃是教育部2009年推出的一項教育改革項目，旨在培養工科專業各類層次學生，使其達到知識、能力與素質等新的要求，需要以實際工程為背景，以工程技術為主線，培養造就一大批創新能力強、適應企業發展需要的多種類型的優秀工程師。

我校自2010年開始，以鐵路部門需求專業為對象，實施了依托產學研合作的“3+1”培養模式改革試點，幾年來的實踐表明，我們的產學研合作“3+1”培養模式具有鮮明的獨特性，專業課教授采取傳統的形式或方法已經不適應新的培養要求，故必須進行有針對性的教學改革，才能切實支撐“3+1”培養模式的實施和人才培養目標的實現。

一、課程現狀及存在的問題

“機械制造裝備設計”課程強調知識綜合性和實用性，培養綜合分析解決生產實際問題的能力，這正是“卓越工程師”培養計劃所要求的，但是目前傳統的教學方式或方法并不易達到這一目的，存在的主要問題如下：

1.現有課程內容體系是建立在知識的系統性和完整性之上的，沿用傳統的教學理念，新材料、新技術和新工藝方面的知識點較少，所用教材缺乏生產實際要求的內容。

2.現有課程實驗教學多為演示性內容，學生缺少自己動手和動腦思考的機會，難于通過實驗悟出機械制造裝備中有關部分的結構、力學性能、熱性能和實際應用之間的內在聯系。

3.企業的就業需求決定了我們學校的“卓越工程師3+1”的培養模式具有其獨特性，每家企業需要多個專業的學生構成一個培養班，而且每個專業的學生數是動態變化的，有時兩三個，有時八九個，這樣采用集中大課講授方式已經不妥。

4.現行的課程教學限于課時安排和教學大綱的要求，靈活性不足，缺少學生自主的研究性學習內容，主動積極學習的能力培養方面比較欠缺。

二、課程建設與教學改革

課程建設是一項長期而艱巨的工作，需要不懈的努力和不斷的改革，才能取得良好的效果。“機械制造裝備設計”是一門歷史發展悠久的專業課程，幾十年來其教學內容、形式一直在不斷地變化與改革中，而卓越工程師培養計劃要求其適應社會需求而再進行教學改革，我們對此進行了如下的教改工作。

（一）教學內容更新

結合當前高等教育的改革形勢和卓越工程師培養計劃的目標要求，我們走訪了五家具有代表性的企業，收集意見和建議，了解其對課程教學內容的需要，并且查閱了國內外有關本課程的教學資料，通過調研討論等一系列活動，明確了課程的最新基本目標和任務，提出了強化教學內容的先進性和應用性，明確了重要知識點，形成了新的各章教學內容體系。

（1）機械制造裝備設計方法，主要講授機械制造裝備設計的類型、方法和評價。

（2）金屬切削機床設計，主要講授與金屬切削機床設計有關的基礎理論知識，如機床運動學原理、工件表面形成方法、機床功能原理圖設計、剛度、抗振性、熱變形、噪聲、磨損和低速運動平穩性，金屬切削機床總體設計方法和總體結構方案設計及機床主傳動系統、進給傳動系統、主軸部件、支承件、導軌、機床刀架和自動換刀裝置的設計。

（3）工業機器人及其作業線設計，主要講授工業機器人及其分類、工業機器人運動學設計、動力學設計方法、工業機器人機械系統設計和控制系統的設計方法。

（4）機床夾具設計，主要講授機床夾具設計的要求、夾具功能、夾具機構、刀具導向機構，分析典型機床夾具結構。

（5）物流系統設計，主要講授物流系統的功能和應滿足的要求、物流系統總體及上料裝置設計、機床間工件傳送裝置設計和倉儲系統設計方法。

（6）機械加工生產線總體設計，主要講授機械加工生產線設計應遵循的原則、基本組成、生產工藝方案設計、生產線工藝方案制定原則、總體設計方法、加工設備的選型、生產率及經濟性核算和柔性制造系統的設計特點。

（二）教學方法和教學手段改革

（1）從國家戰略需求的高度激發學生學習熱情。為使學生充分認識到裝備制造業是國家的重要支柱產業，在緒論中以近幾年鐵路高速發展所需重大裝備為例，詳細講解動車制造所需重大裝備設計制造中的關鍵技術與難點問題，激發學生的學習興趣，鼓勵學生學好機械制造裝備設計這門課程，面對強大的市場和國家戰略需求，學生有責任和義務發展中國自己的制造裝備產業，搶占技術的制高點。

（2）引入最新研究成果豐富授課內容。①在講解《機床支承件》這一單元時，主講老師結合自己的科研成果，分析目前常用支承件材料性能，總結其各自的優缺點，提出應用復合混凝土技術制造精密機床支承件的優越性，其不但技術性能優良，而且制造成本低廉環保，符合國家發展綠色制造的戰略要求。②在講授機床夾具設計環節時，引入教師科研工作中經典的機床夾具實例，圖文并茂地講解夾具定位布局優化技術以及設計中應注意的問題，開拓學生的視野，增強學生對實際工作的感知力，同時吸引學生對今后實際工作的向往。③在講授《物流》這一章時，鑒于課本上的內容非常凝練和概括，為便于學生直觀理解，結合工程中的實際案例“汽車生產廠新線物流系統設計思路和方法”進行有針對性的講解，使學生的印象加深，更加符合學生的認知規律。④緊跟機械制造裝備的發展趨勢，在增大演示實驗比例的同時，讓學生們盡可能動手參與實驗，引發學生的深度思考與理解。

鑒于數控加工和工業機器人裝備的廣泛應用，開設工業機器人和五軸數控加工演示實驗的同時，讓學生盡可能在指導教師的引導下動手參與實驗，使學生了解這些先進裝備的基本原理、國內外差距以及結構設計、自動控制和運動幾何規劃在先進裝備開發與操作中的重要性。

（4）應用現代教育技術和現代化教學手段。由于講授內容增加和學時減少，促使我們改進傳統授課方式。針對教材自制了內容豐富的多媒體課件，在電子教案中，不僅有大量的機床單元部件等實物圖片，還有刀庫自動換刀、部分加工中心、自動立體倉庫的錄像演示。采用板書、多媒體、視頻與網絡等多種教學手段完成教學。

（5）教學方法、作業、考試等教改措施。作業形式多樣化，除了常規作業以外，還要有學生進工廠的參觀學習心得、參加工程實際項目的總結報告等。考試由實驗成績、作業和筆試三部分組成。根據每章節內容的不同，分別采用直觀感知教學法、抽象思維和形象思維并行教學法、啟發式教學法、師生互動教學法、交互分析教學法、多彩描述突出重點法和個性表述法等。

上述教學方法在每個教學環節中分別不同程度地得到了體現，以形象逼真的啟發式教學，為學生創造了一種分析理解問題、歸納和推理、聯想或想象的思維空間，并輔以精心設計的題目，包括課堂作業、課程設計、實驗各個教學環節的題目，找到了一條達到教學目標的有效途徑。它具有交互性、集成性、自適應性和可編輯等特點，大大地提高了教學效果及效率。

三、結束語

本文通過“機械制造裝備設計”專業課的教學改革，針對傳統教學中不適應卓越工程師培養計劃要求的問題，提出了該課程的教學改革的思想和在工作中實施的教學改革方式與方法，經過幾年的實踐，不僅提高了教師系統化并多樣化教學能力，而且使學生的學習積極性和主動性有了較大提高，綜合分析和解決實際問題的能力培養環節也得到了進一步加強，通過調研就業于社會的幾屆“3+1”卓越工程師畢業生及所在單位的反饋意見，證明我們的專業課教學改革是成功的，收到了良好的效果。

參考文獻：

[1]林健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）：1-9.

[2]梁利東，許德章，于華.機制專業卓越工程師培養模式下的教學內容和實施方案的研究[J].科技創新導報，2011，（29）：187-188.

第4篇：機械工程課程設計范文

摘?要：本文根據新形勢下現代工業的日益發展需要及技工院校機械設計基礎課程教學中的問題和經驗，對機械設計基礎課程整合的必要性、關鍵問題及對策作了探討。

關鍵詞 ：技工院校　機械設計基礎　整合

隨著新技術、新工藝的不斷涌現，各專業的知識框架不斷調整，以就業為導向的技工教育課程設置、教學內容、教學方法也將順應潮流，進行不斷的修整改革。機械設計基礎是一門理論性、系統性較強的課程，又因涉及內容眾多，設計繁復不能很好地被學生吸納。基于此，筆者提出對該課程進行整合改革。

一、進行課程整合的必要性

1.課程整合是技工教育發展的需要

技工教育具有明確的導向性，即以學生就業為導向，以培養高技能人才為目標。它強調以能力為本位，重視學生實踐動手能力的培養。現有大部分機械設計基礎教材過于強調學科體系的完整性，注重學生設計、計算能力的培養，不符合當前技工院校學生整體素質偏低的基本學情；同時與工程力學的銜接不夠好，一般院校兩課獨立設課，分開教學，不能很好地實現知識的融合，需要教師不斷重復講解，擠占了大量的課時。同時因為內容枯燥復雜，導致學生喪失學習興趣，教學效果不佳。所以，將此等專業基礎課進行合理的整合，是技工教育發展的必然趨勢。

2.課程整合是行業發展的需要

隨著現代工業的不斷發展，機械設計中模塊化趨勢日益顯現，標準件應用愈加廣泛，使得技工院校機械設計基礎的教學重點由設計向合理選用轉變。同時，計算機輔助設計技術不斷發展，進一步提升了機械設計項目的效率和質量，廣泛為企業（行業）所采納。為此，技工院校機械設計基礎應適時進行課程整合，推陳出新，減少教育的滯后性，以期培育成果能被企業所接納。

二、課程整合中的關鍵問題及對策

1.整合課程內容，建立更加科學合理的課程體系

“整合”不是簡單的合并，而是通過某些方式彼此銜接，實現資源共享和協同工作，形成一個有價值有效率的整理。可見要求整合后的機械設計基礎課程內容上更符合技工院校的整體學情，更貼近現代生產實際。具體做法有如下幾方面。

其一，選取內容上推陳出新，去除傳統教材中現實生活中已淘汰的或不適用的內容，增加新技術、新方法。如去除傳統老舊過時的機械分析與設計內容，增加計算機輔助設計和運動分析。

其二，針對技工院校學生自身學習特點，壓縮傳統和敘述性內容，減少理論性較強內容的公式推導、理論計算，突出應用性和實用性，不過分強調知識的系統性和完整性。如弱化材料力學中強度、剛度等的計算，將一些專業理論知識有機地融入到實驗、實踐環節中，真正做到因材施教，為學生減負。

其三，內容整合，將機械設計基礎與工程力學課程中的知識點揉為一個整體，進行集中串講，如齒輪傳動的受力分析、軸的強度計算等內容，利于學生理解和掌握。

其四，突出專業特色，目前大多數院校機電專業、機制專業、模具專業甚至是汽車專業的專業基礎課程授課內容均一致，與專業形成“兩層皮”割裂的狀態，導致學生誤以為這些課程無用，學習興趣不濃。為此，此次整合應根據不同專業，選取不同的工程實例，組織相應的教學內容，做到學以致用。例如，針對汽車專業的學生，教師應選用汽車組件、零件作為實例講解；針對維修專業的學生，選用各種機床部件、零件作為實例，并以這些工程機械作為分析對象，講述工作原理，分析機構特點、進行設計等。授課內容為學生所熟悉，又關乎專業，容易引起學生興趣，激發學習熱情。

2.整合教學方法和手段，注重工程意識及實踐能力的培養

傳統教學中，機械設計基礎課程的教學不外乎老師講、學生聽，學生進行“滿堂灌”的被動式學習。學生除了熟記公式、原理，卷面上獲得一個高分外別無所獲。這也解釋了為什么在校拿高分的學生到企業進行獨立設計與開發時無從下手，不能很好地實現理實轉化。因此，整合課程內容的同時還必須對教學方法、教學手段進行整合改革。

傳統教學中以教師為主導，通常結合典型案例講解知識點，學生通過例題了解某個知識點，但無法獲知其在整個系統中的作用、與其他知識的鏈接等，以至于無法運用。由此我們將傳統的“知識傳授型”教學模式向“能力培養型”轉化。通過學生自身動手探究、驗證、獲得知識和技能，強調以學為主，注重學生在教學過程中的參與性和主動性，讓學生真正體會到學以致用，提高學生的職業素質和技能。

在具體實施中，以模塊、項目教學的方式展開教學。例如將典型的平面機構作為一個模塊來展開教學，可以選取牛頭刨床作為實例，學生通過自己動手拆裝，了解牛頭刨的基本結構、各機構各自的特點及相互的傳動關系，掌握帶傳動、齒輪傳動、曲柄導桿機構等常用平面機構的工作原理，對機構的應用形成感性認識，再由教師講授其中涉及的平面機構常見的理論知識，學生通過測繪、組裝、試運行，使得理論知識得以升華，最終起到指導實踐的作用。在這里課堂不再是常規的教室，而是設在了車間；學生也不再是規規矩矩地坐著聽，而是以動手探究、小組討論、總結的方式獲得知識；教師在此過程中起到組織、管理、協調和監督的作用，學生在整個教學過程中處于主體地位，提升了其主人翁意識，使其增進了對專業的理解，培養了他們的工程實踐意識。

在教學手段中，光憑粉筆、掛圖、模型等傳統教具進行演示的方法已無法滿足當前的教學需要。以多媒體網絡技術為主體的電化教學可以使抽象問題變得直觀，復雜問題變得簡單，動態問題變得可視，在提高教學效率的同時也提升了教學效果。例如兩齒輪的嚙合原理通過動畫模擬，直觀地將嚙合過程展示給學生，使其輕松理解教師的教學意圖。當前計算機輔助設計的發展也為該課程教學提供極大的便利，原先需要復雜計算、推導的內容，只要通過相應軟件對某種機構進行設計計算，便可輕松獲知，如齒輪傳動中的受力分析、機構間的相互干涉等。

三、課程整合中的相關問題

1.實踐環節的配套改革

本課程中的實踐教學除配合理論教學外，主要是培養學生觀察、測量、分析能力及對專業（職業）的忠誠度。因此在設立實踐項目時一方面需要考慮學校自身的硬件配套，另一方面需要緊密聯系市場，淘汰老舊過時、引進新技術、新發明，定期更新實踐教學內容，尤其是在配套的課程設計過程中，應結合技工院校學生自身學習特點，減少計算的難度和數量，突出應用軟件輔助設計，重點放在結構設計方面。

2.任課教師的素質培養

相比傳統教學，改革后的教學對于教師自身素質提出了更高要求，一方面要求教師自身具備工程實踐意識，有較強的動手能力去指導學生，另一方面要求教師知識更加系統化、全面性，具備熟練運用新技術的能力，如各計算機輔助設計軟件的應用、全媒體的制作使用等。

參考文獻：

[1]張明輝,餻寶海.機械設計基礎教學改革初探[C].全國機械設計教育研討會議,2008.

第5篇：機械工程課程設計范文

Abstract： The basic idea of the Mechanical Design curriculum reform is analyzed from the perspective of value engineering， its effective teaching research and practice based on the problem solving model is proposed to improve the teaching efficiency of Mechanical Design， fully develop students' knowledge application capacity and ability to solve practical problems， improve the students' engineering practical ability and design ability and enhance the quality of students' creativity and innovative thinking.

關鍵詞：價值工程；機械設計；問題教學模式；創造性；有效教學

Key words： value engineering；mechanical design；problem—based teaching model；creativity；effective teaching

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006—4311（2012）27—0013—02

0 引言

《機械設計》課程是機電類學員的一門重要的專業基礎課程，課程的目標是使學生掌握正確的設計方法，設計思想，掌握機械設計的一般規律。培養學員的機械綜合能力、機械設計能力、解決工程實際問題的能力和創新能力，培養學員善于發現問題，解決問題，勇于創新的能力。然而，在《機械設計》課程教學中存在許多問題，導致課程教學效率較低，不能按預期完成教學任務。價值工程是一門發展中的新型學科，在工程設計、產品設計和分析，經濟技術等領域得到廣泛的認可，為許多問題的解決提供了的方法和基礎。本文從價值工程的角度，分析《機械設計》課程教學的效率，并提出以培養學生創造力為中心，問題解決的教學模式為主導的《機械設計》課程有效教學體系，提高教學效率，最大可能的完成預期的目標。

1 價值工程的課程教學表述

1.1 價值工程的基本原理 價值工程（VE）和價值分析（VA）是美國設計師麥爾斯在石棉材料的替代問題研究中于1947年提出，他總結出一套保證相同功能的前提下降低成本的比較完整的科學技術方法，其后發展到工程設計、工藝和生產領域，完善成為一種技術經濟方法，統稱價值工程。1978年價值工程的概念由日本傳入我國，至今已經在很多領域地到應用和發展。

價值工程基本的內涵就是以最低的壽命周期成本，可靠地實現產品的必要功能，著重于功能分析的有組織的活動，這是價值工程的廣義定義。價值工程的一般表達式為：

V=■

式中，V表示價值系數；F表示價值化了的功能；C表示壽命周期成本。

價值工程的實質就是一個提出問題、分析問題、解決問題的過程。價值工程著眼全壽命成本，以提高價值為目標，以功能分析為核心，是有組織的集體創造活動。價值工程的分析重點是選擇對象與資料分析、功能分析和方案的創新設計。

1.2 價值工程原理在課程教學中的表述 有效教學的基本原則是用最少的代價，最少的干預獲得最大效益，教學的有效性表達為：

教學效率=有效教學時間/實際教學時間

如果我們把課程教學理解為一項工程時，實際教學時間是成本，有效教學時間是功能，教學效率便是教學工程的價值。教學效率中最關鍵的因素是有效教學時間。有效教學時間取決于學生的有效學習。學生的有效學習是學習時間、結果和體驗。

有效教學時間∝有效學習=f{學習時間，學習結果，學習體驗}

學習時間指學習特定內容所花費的時間，它意味著學習效率，即學習速度的快慢，顯然，學習速度快，學習特定內容所花費的時間就少，效率也就高。學習結果指學生經過學習所發生的變化、獲得的進步和取得的成績。學習體驗指的是學生的學習感受，即學習活動所伴隨或生發的心理體驗。

2 利用價值工程原理，改革《機械設計》教學，提高教學效率

第6篇：機械工程課程設計范文

    1可靠性設計及其發展

    為了了解可靠性設計技術,我們必須首先了解什么是產品的可靠性。可靠性的經典定義是:“產品在規定條件下和規定時間內,完成規定功能的能力。”定義中的“產品”是作為單位研究和分別試驗對象的任何元件、器件、設備或系統,甚至可以把人的作用也包括進去。在產品設計中,應用可靠性的理論和技術、根據需要和可能、優先考慮可靠性要求。在滿足性能、費用、時間等條件下,使設計的產品具有滿意的可靠性要求,這就是產品的可靠性設計。可靠性設計不僅涉及傳統設計技術,而且還與系統工程、價值工程、環境工程、工程心理學、質量控制技術和計算機技術等密切相關。因此,它是一個多學科、多技術相融合的新興技術。它不但應用于產品的設計過程,而且還廣泛應用于產品的制造生產、試驗、使用、維護、管理等各個環節。因此,這項新興技術在軍工、航空、航天、電子、機械等工業領域得到廣泛的應用。

    1.1可靠性的發展史

    人類從開始研究可靠性技術至今,大約經歷了60余年的歷史。研究其發展過程,可歸納為初期研究、形成發展和進一步國際化三個階段。

    (1)初期研究階段(20世紀30~4O年代):二次世界大戰爆發后,美國參戰的飛機、軍艦等重要軍事裝備常因故障貽誤戰機,為此軍事裝備的可靠性問題逐漸引起了人們的關注,開始著手研究如何避免和減少這些“意外”事故的發生并最早提出了產品的定量可靠性問題。接著美國、德國的專家針對飛機、V一Ⅱ火箭誘導裝置的可靠性又提出了相應的指標。1942年美國麻省理工學院的一個研究室對真空管的可靠性進行了相當深入的研究。所有這些都表明可靠性研究已進入了定量研究的初期階段。

    (2)形成發展階段(2o世紀50—60年代):在這一時期,世界上一些工業發達的國家,如美國、前蘇聯、原西德、日本等對可靠性開始了有組織的研究工作,并取得了許多重要成果,基本上確定了可靠性研究的理論基礎和研究方向,使可靠性研究進入了一個新的發展階段。這一時期,研究范圍不斷擴大,從電子產品擴展到機械產品,從軍工產品擴展到民用產品,可靠性技術進一步完善,理論研究不斷深入,為可靠性設計技術的進一步國際化奠定了基礎。(3)國際化階段(20世紀70年代后):隨著可靠性技術的不斷發展和廣泛應用,其優越性越來越受到世界各國的高度重視,并相繼投入了大量的人力物力開展這項研究工作。各種國際學術會議的召開、國際可靠性和可維護性技術委員會的成立,標志著可靠性設計技術已經進入了國際化時代。

    1.2我國可靠性研究現狀

    我國對可靠性的研究起步較晚,直到20世紀80年代才得到了較快發展,個別行業還成立了可靠性學術組織,開展了對可靠性技術人才的培養,制定了一系列的可靠性標準。但從總體來看,理論研究較多,實際應用較少,與工業發達國家相比還有較大差距。

    2可靠性設計在機械中的應用

    產品的可靠性貫穿于其整個壽命周期,目前機械工程設計中的可靠性設計主要應用在產品的設計、制造、使用和維修等方面。

    2.1機械產品的設計

    機械產品設計包括整機產品設計及其零部件設計。對整機產品可將其作為一個系統進行設計,設計的方式主要有以下兩種:第一種方式是根據零部件的可靠性預測結果,計算產品系統的可靠性指標,這就是系統的可靠性預測,其結果只要滿足指標要求即可,如果不能滿足要求就要按第二種方式進行設計;第二種方式是對零部件進行可靠性分配,即把系統指標分配到各個零部件上,可靠性分配方法主要有等分配法、再分配法、比例分配法和綜合評分分配法四種。零部件設計時,應盡量采用標準件或質量成熟的零件,一般零部件可按類比法設計,重要的零件按概率法設計,對一些關鍵零部件還應進行可靠性試驗。對產品的可靠性應進行評審、修改、再評審、再修改,直到滿足指標要求為止。另外,還要進行人機系統的設計,這方面主要包括操作性和適應性設計。

    2.2制造過程可靠性設計

    制造過程的可靠性設計是保證產品質量的關鍵,除了要選用可靠性好的先進加工設備和工藝裝備外,重點是對工藝方案和工藝流程的設計。產品的工藝流程相當于一個系統,每一個工藝方案或工序相當于一個子系統。每一個子系統的可靠度設計都要綜合考慮設備、工藝裝備、工藝材料及操作人員的素質等因素,確定出合理的子系統可靠度指標,然后按子系統之間的關系(串聯、并聯或混聯)得出系統的預測可靠度(如自動線、流水線等的設計)。

    2.3使用維修的可靠性設計

    產品以可靠性為中心維修應采用邏輯分析決斷法,科學地制定維修內容和優選維修方式,合理確定使用期,以控制機械設備使用的可靠性。機械產品的可維修性與可靠性一樣,其是機械設備本身的一個可靠性指標。在對產品進行可靠性設計時就要考慮其維修性,使設計的產品在使用過程中做到故障易發現、易檢查、易修復,力求防患于未然。對產品進行維修性設計時要以最低的費用來維護和提高設備的可靠性水平,盡量減少排除故障所用的維修時間。因此,要在可靠性理論的基礎上制定合理、經濟的維修規則,采用先進的故障診斷技術和合理的維修方式(如視情維修方法、監控事后維修方法),使用標準的維修工具及設備,提高維修人員的技術水平,使機械維修工作進一步走向科學化和現代化。

第7篇：機械工程課程設計范文

關鍵詞：化工設備機械基礎；教學方法；任務驅動教學法；綜合職業能力

俗話說：“教學有法，教無定法。”教學的課程、教師自身專業能力和業務素質、學生特點和培養目標、教學資源配置等不同，教學方法的選擇和效果會有很大差異。

一、教學方法及其選擇

教學方法是為實現既定的教學目標，在教學過程中師生共同活動時所采用的一系列辦法和措施。其中包括：以教為主的教學方法，如講述教學法、演示教學法、練習教學法；以學為主的教學方法，如自主學習教學法、合作學習教學法、探究學習教學法；教與學并重的教學方法，如角色扮演教學法、討論教學法、問題教學法等。

一般來講，教學方法的選擇要綜合考慮以下幾個方面。

1.分析教學內容

2.確定教學目標

3.了解學生的特征

4.了解教師自身的特征

5.認識和利用教學資源

6.確定教學組織形式

7.選擇適宜的教學媒體

二、化工設備機械基礎課程教學方法

該課程是石油化工專業的必修專業課程。主要學習化工裝置中主要設備的結構、功能；機械傳動的一般知識；化工設備的維護、維修與管理；化工材料、化工腐蝕與防護等內容。

一般來說，課程內容涉及兩大類知識：一類是涉及事實、概念以及規律、原理方面的“陳述性知識”，如，換熱設備主要類型和結構、塔設備主要構件的結構、傳動系統的組成等；另一類是涉及經驗以及策略方面的“過程性知識”，如，多級篩板精餾塔精餾提純酒精的操作過程以及維護塔設備；用薄板式換熱器冷卻熱麥汁并對設備進行適當清洗維護。

對于前者，可以適當采取提示型教學法，如，講解、敘述、呈示靜態的教學手段，如掛圖、模型等。通過講述提示課程內容，學生接受并內化這些內容。提示型教學法的教育價值在一定條件下具有其他教學方法、手段所不可替代的教育功能，可以在短時間內傳授大量理論知識。但是對于后者“過程性知識”采用提示型教學法就顯得抽象和枯燥了。目前，職業教育對象的學習自覺性和自制力比較薄弱，教學目標應著重培養學生的綜合職業能力。

下面結合化工設備機械基礎中化工管道與閥門章節的教學，談談任務驅動教學法及其實踐運用。

1.任務驅動教學法的概念

任務驅動教學法是基于建構主義學習理論的一種教學方法，教師把一學期或一堂課要完成的教學內容設計成一個或多個具體的任務，讓學生通過完成一個個具體的任務，掌握教學內容，達到教學目標。它強調學生在真實情景的任務驅動下，在探究完成任務或解決問題的過程中，在自主和協作的環境中，在討論和會話的氛圍中進行操作學習活動。

2.結合“化工管道拆裝”的任務驅動，完成化工管道與閥門的教學

任務驅動法的教學過程是以教師為主導，以學生為主體的雙主模式的教學。任務驅動教學法大致可分為五個階段。

第一階段，教師主要是提出具體任務：按圖“施工”——鋪設管道，包含管、泵、閥及流量計等的安裝連接。明確要求：美觀、操作方便、連接嚴密無滲漏。

這一階段的特點是教師主要進行方法上的指導，還可結合實際應用做一些啟發性的提問：如連接方向、安裝步驟等，使學生知道從哪里入手做。這一階段的關鍵是教師引而不發，充分調動學生的操作欲望和好奇心。

第二階段，以學生具體操作為主。在教師引導后，很多學生已經躍躍欲試了。教師可以根據實際情況，將學生分成若干個小組，引入小組之間的競爭，這樣促進小組內互相討論、互相幫助。這時候，教師應留給學生充足的操作時間，讓學生大膽去試，使他們在使用中體會、感受和領悟。

這時，學生充分調動各種感官，發揮動手能力、交流合作能力、協調能力等。這個階段在時間上可占整個教學進度的一半左右，在教學進程中是一個緊張的期。

第三階段，交流討論期，對于施工完成后的管道進行水壓試漏實驗，主要是教師查漏補缺。

引導學生口述自己的安裝步驟，闡述連接件組裝的步驟等。引導學生思考問題，如，是否注意到截止閥上的箭頭方向；閥門操作盤（柄）朝向是否便于操作；閘閥與截止閥在管道中的位置能否互換；管法連接采用的法蘭由哪幾部分構成的，分析漏點的原因、交流安裝法蘭的技巧等。

這一階段的特點是教師點評為輔，盡可能開展一些熱門問題的討論，讓學生在思路上得到一些啟發。看一看其他組同學是如何完成的，在方法技巧上和自己有什么不同。在教學節奏上給學生一個放松的時間。

第四階段，鞏固調整期。在熱門問題的討論之后，學生又會涌起再度調整的欲望。討論交流后再進行改進、完善。

第五階段，總結期。在完成實際情形的具體任務之后，進行課堂小結和知識點回顧，梳理應該掌握的理論知識點，以達成知識目標。

3.任務驅動教學法的作用

任務驅動教學法使學生學習的目標更明確、具體，有助于學生更容易地掌握專業知識。在課堂教學中學生學習的積極性高、氣氛活躍，既培養了學生自主動手的能力，又培養了學生交流合作的能力和團隊協作精神。

現在倡導的“國家核心技能”包含：與人交流、數字應用、信息處理、與人合作、自我學習、解決問題、創造革新、應用外語等模塊。只有采取合適的教學方法，才能讓中職學生在校期間更加全面協調地發展。

參考文獻：

［1］朝輝.教學論.北京：清華大學出版社，2010.

第8篇：機械工程課程設計范文

關鍵詞：機械工程；設計；可靠性；新技術

由于科技在不斷的發展，此時我們不單單對功能多樣化的產品有需求，更重要的是希望此類物品可以真正的將其存在的功效展現出來。所以，將產品的可靠性當成是發展追求的設計就出現了，而且得到了非常快速的推廣。

1 關于可靠性設計

要想對該設計技術有一定的掌握，第一要明白的就是何為可靠性。具體的說，它是指產品在要求的背景下，完成其特定功效的水平。此處講到的產品是指的研究和測試中的所有的零件或是體系或是裝置等等。在設計的時候，應用可靠性的理論和技術、根據需要和可能、優先考慮可靠性要求。在合乎性能以及時間等的背景下，確保設計得到的產品有著較高的可靠性規定，即我們此處講到的可靠性設計。它不單單牽扯到平時我們應用的設計內容，同時還和體系工程以及品質控制科技等等內容有著非常緊密的關聯。所以，其實一個綜合性的技術。其不單單用到設計步驟中，還用到產品生產以及測試等等的多個步驟里。目前該項技術被大量的應用到工業活動中。

1.1 關于可靠性

從最初開始探索到至今差不多用了六十多年的時間。通過分析它的發展步驟可以將其概括為三個階段。

1.1.1 初期研究階段（20 世紀 30～40 年代）：二次世界大戰爆發后，美國參戰的飛機、軍艦等重要軍事裝備常因故障貽誤戰機，為此軍事裝備的可靠性問題逐漸引起了人們的關注，開始著手研究如何避免和減少這些“意外”事故的發生并最早提出了產品的定量可靠性問題。接著美國、德國的專家針對飛機、V-Ⅱ火箭誘導裝置的可靠性又提出了相應的指標。1942 年美國麻省理工學院的一個研究室對真空管的可靠性進行了相當深入的研究。所有這些都表明可靠性研究已進入了定量研究的初期階段。

1.1.2 形成發展階段（20 世紀 50～60 年代）：在這個階段，國際上的一些經濟發展速率較快的國家，比如美蘇等都積極的開始了可靠性方面的研究工作，而且獲取了非常顯著的成就，大體上明確了該項探索工作的理論基礎以及探索趨勢，由此而使得該項研究工作發展到一個全新的時期。這一時期，研究范圍不斷擴大，從電子產品擴展到機械產品，從軍工產品擴展到民用產品，可靠性技術進一步完善，理論研究不斷深入，為可靠性設計技術的進一步國際化奠定了基礎。

1.1.3 國際化階段（20 世紀 70 年代后）：隨著可靠性技術的不斷發展和廣泛應用，其優越性越來越受到世界各國的高度重視，并相繼投入了大量的人力物力開展這項研究工作。各種國際學術會議的召開、國際可靠性和可維護性技術委員會的成立，標志著可靠性設計技術已經進入了國際化時代。

1.2 關于我國在該方面的探索狀況簡述

該項探索活動在我們國家開始的比較晚，一直到上個世紀末期的時候才開始快速的發展，一些領域還專門的設置了研究組織，不斷的培養人才。不過從總的發展態勢來看，目前的理論方面的知識比較充足，但是具體的應用卻是少之又少，和一些發達國家比對來看還是有距離的。

2 關于可靠性設計的發展方向

可靠性存在于產品的整個使用階段，如今的該項設計主要是用到產品最初設計以及后續生產和隨后的維護等層面中。

2.1 機械產品的設計

該項設計涵蓋了整機以及部件兩類設計。對于前者來講，可以把它當成是一個總的體系來設計，其方式有如下的兩個類型。首先是結合部件的穩定性預測內容，分析體系的穩定性指標，即我們講到的可靠性預測，只有結局合乎指標的規定就行，假如無法合乎規定的話就要按照第二類措施來開展工作。這種措施是對零件進行分配，也就是說把體系指標均攤到所有的零件上，可靠性分配方法主要有等分配法、再分配法、比例分配法和綜合評分分配法四種。在設計的時候，要使用標準件，通常的零件可以按照類比措施來設計，關鍵的部件則要按照概率措施來設計。要對可靠性多次的評審，一直到其合乎規定才可以。除此之外，還應該開展人機體系設計工作。

2.2 生產過程中的可靠性設計

該時期的設計是確保產品品質優秀的重點，除了要選取穩定性優秀的設備之外，還要注重方案以及步驟的設計工作。工藝步驟本身就可被看成是一個體系，所有的方案工序都可被當成是一個小的體系。在進行這些小體系的設計的時候要全方位的分析到機械以及工藝物質和工作者的素養等等方面的要素，明確出可靠性指標，進而結合體系間的關聯得到預測可靠度（如自動線、流水線等的設計）。

2.3 使用維修的可靠性設計

產品以可靠性為中心維修應采用邏輯分析決斷法，科學地制定維修內容和優選維修方式，合理確定使用期，以控制機械設備使用的可靠性。機械產品的可維修性與可靠性一樣，其是機械設備本身的一個可靠性指標。在對產品進行可靠性設計時就要考慮其維修性，使設計的產品在使用過程中做到故障易發現、易檢查、易修復，力求防患于未然。對產品進行維修性設計時要以最低的費用來維護和提高設備的可靠性水平，盡量減少排除故障所用的維修時間。因此，要在可靠性理論的基礎上制定合理、經濟的維修規則，采用先進的故障診斷技術和合理的維修方式（如視情維修方法、監控事后維修方法），使用標準的維修工具及設備，提高維修人員的技術水平，使機械維修工作進一步走向科學化和現代化。

3 結束語

我們都知道，在之前使用的一般的設計方法中，沒有認真的分析到可靠性內容，所以它們是不能夠精準的體現產品本身的運作狀態的。文章中講述的這個可靠性的設計措施在設置的時候沒有將成本以及規模等要素放到設計內容中。對于一些設計，假如只是使用優化方法或是僅僅的使用文章講述的該項設計措施的話，都是無法獲取完美的設計意義的，因此要想獲取較好的效果就要將兩個措施有效的融合統一到一起，只有這樣才可以彌補本身的缺陷。

由于機械產品如今不斷的朝著大規模，繁瑣化的方向發展，此時的可靠性優化設計方法在機械工程產品設計中的應用將會越來越廣泛。

參考文獻

[1]天津工程機械研究所.國外機械工業基本情況[M].北京：機械工業出版社，1990.

[2]萬耀青，等.機電工程現代設計方法[M].北京：北京理工大學出版社，1994.

[3]幅爾 G，拜茨 W.工程設計學[M].北京：機械工業出版社，1992.

[4]章二平.工程機械的綠化設計[J].工程機械與維修，2002.

[5]崔健.錨固工程設計與應用[J].鐵道建筑，2006.

[6]宋慶德.工程機械產品可靠性統計模式設計[J].工程機械，2002.

第9篇：機械工程課程設計范文

關鍵詞：基于工作過程 化工設備機械基礎 學習情境 設計

一、問題的提出

化工設備機械基礎課程是化工類專業的核心技術課程之一，也是一門與生產密切相關的工學結合課程。但在課程的教學實踐中，存在著諸多的問題，如學科體系編排的課程內容、課堂教學脫離生產實踐的教學模式，重視知識記憶而忽視過程的評價方式，這些問題的存在偏離了本門課程的學習目標，也偏離了職業教育的培養目標。因此，必須對課程進行工作過程導向的重新構建，而工作過程導向的學習領域課程開發的重點就是學習情境設計，以設計出用于教學的職業活動情境。通過創設基于工作過程的學習情境，有效設計該課程的教學內容、教學載體、教學方式，從而提高學生職業能力，為學生的就業奠定堅實基礎。

二、基于學科導向與基于工作導向的學習情境的比較

基于學科導向的課程，以學科邏輯為主線構架知識體系，以掌握學科知識為目的，其內容以學科知識點為主線，情境是傳授式的課堂教學，教學方式以陳述說理為主，多以知識點的記憶或理解程度的書面考核作為評價。

基于工作過程的課程，以工作要求為主線構建學習情境，目的是掌握工作過程中必需的理論知識與實踐技能，其內容以工作流程為框架，情境是理實一體的實踐教學，評價主要考核必需知識與實踐技能的掌握程度。

三、化工設備機械基礎課程的學習情境設計

1.調研工作崗位，定位課程培養目標

化工設備機械基礎課程主要培養學生具備基本的化工設備操作、維護和管理的專業能力，同時養成“科學操作、安全管理”的職業素養，為今后工作打下扎實的專業基礎。

通過與合作企業共同探討，以及對往屆生就業的跟蹤調查，學校醫藥化工類專業的主要就業崗位群定位為從事化學品生產領域的生產操作和化學分析崗位，生產操作崗位主要工種為化工總控工、有機合成工等。在化工生產崗位職責中，任何一項典型工作任務的完成都離不開化工設備和機械的操作、維護和管理。通過對本課程的學習，應達到以下課程目標。

（1）專業能力目標――能夠正確認識工藝流程中常用設備的結構和功能，能夠掌握化工設備的操作步驟和維護常識，能夠具備化工設備管理的相關知識，能夠查閱和應用相關技術資料，能夠運用所學知識解決一些實際問題，以適應將來的工作崗位。

（2）方法能力目標――使學生具有一定的工程分析能力、運用知識的能力、分析解決問題的能力、信息處理能力、自我管理與發展能力。

（3）社會能力目標――使學生初步形成認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風，養成良好的職業素養。

2.分析職業能力，明確學習情境目標

課程必須與職業建立緊密的關系，才能滿足企業對人才的要求。因此，課程要依據所面向的職業標準和能力要求進行開發和設計，把職業標準和能力要求轉化成課程目標。學習領域是經職業工作過程分析，由職業行動體系中的職業“行動領域”導出的，致力于開發學生的職業行動能力。學習情境作為學習領域的具體化，應緊密圍繞學習領域課程的學習目標、內容及總學時，進行具體化的分解和設計，進而形成每一個學習情境的明確的能力目標、內容要求和學時限制。學習情境的目標要以職業行動能力來描述，以職業能力分析為基礎，面向整個工作過程，把職業需要的技能、知識、素質有機地整合到一起。

化工設備機械基礎課程的功能是培養學生能夠正確地使用化工設備進行操作，并且能進行安全維護、管理以及質量監控等，適應化工行業的發展的能力。根據職業崗位能力分析所確定的學習情境目標內容如下。

職業崗位：有機合成工、無機反應工、化工總控工。

職業能力：能認識常用化工設備的結構和功能，對設備進行操作和日常維護，能進行生產自動控制操作，對設備進行簡單的故障分析及管理，具有一定的機械設備操作安全常識。

學習情境目標：能識讀化工工藝流程圖，能操作典型化工設備和機器，能根據工藝條件合理選用設備，能對常用化工設備進行日常維護，能進行簡單故障分析和管理，能進行設備運行質量監控，能嚴格執行相關標準、工作程序與規范以及安全操作規程，有環保、安全、質量意識。

3.遵循認知順序，重構課程學習內容

（1）基于學科導向的課程內容是以知識傳授為目標，按照學科知識本身的內部邏輯結構展開的，體現的是以 “教”為中心的平行體系。在內容排序上，雖然在一定程度上考慮了學習者認知的心理順序，但是知識排序的方式與學習者知識習得的方式是分割的、不一致的。基于工作過程的課程內容是以培養能力為目標，按工作過程的不同任務的相關性來實現知識和實踐技能的整合的“串行”體系，體現的是以學生的“學”為中心。在內容排序上，依據行動順序的每一個工作過程環節來傳授相關的課程內容，使學生把循序漸進學習課程的過程，變成符合或接近企業工作過程的過程。

（2）基于工作導向重構課程學習內容，需要對教學內容進行選擇和序化。我們使用任務調查法，通過對學生、一線工人、技術專家、行業專家幾個層面的調查，結合相關的國家標準及學校的教學條件，在確定典型工作任務的基礎上，確定工作任務中涉及的實踐知識和理論知識，以及工作過程的排序，見表1。

表1 課程教學內容和排序的比較表

原有的課程內容和排序 基于工作過程的重構

第一章 化工設備基礎知識 學習情境1：識讀化工工藝流程圖

第二章 化工設備結構（換熱器、塔設備、反應釜、加熱爐等） 學習情境2：化工設備操作

（換熱器操作、精餾塔操作、反應釜操作等）

第三章 機械傳動基礎及運轉設備 學習情境3：化工機器操作

（干燥器、離心機、泵等操作）

第四章 化工設備維護、維修與管理 學習情境4：流體輸送

第五章 化工設備材料 學習情境5：化工設備安全

4.選擇任務載體，創設工作學習情境

每個專業面向的是不同的崗位，每個學習領域內容又比較復雜，就需要承載學習領域的物質形體，也就是創設學習情境的載體。化工設備機械基礎課程依據企業典型工藝流程及其工作過程，對教學內容進行整合序化，并轉化為與職業崗位相適應的課程學習情境。學習情境既涵蓋傳統課程體系的知識點，又使學生在 “工作情境”下進行學習，以完成典型工作任務全過程為目標，以具體實際工藝為載體，教、學、做相結合，理論與實踐一體化，實現由工作過程向教學過程的轉化。本課程學習情境劃分見表2。

表2 學習情境劃分表

工作過程 學習情境 子情境 教學載體

認識設備 識讀化工工藝

流程圖 工藝識圖 阿司匹林工藝流程

規范操作

簡單維護

質量監控 化工設備操作 換熱器

操作 乙苯氣-反應混合氣換熱工藝

精餾塔

操作 酒精回收蒸餾工藝

反應釜

操作 合成氨工藝

蒸發設備 濃縮果汁工藝

結晶設備

操作 制鹽工藝

化工機器操作 干燥器

操作 奶粉干燥工藝

離心機

操作 結晶砂糖分離工藝

泵、閥門操作 流體輸送過程

事故預防 化工設備安全 化工設備防護 化工事故案例

5.理實一體教學，突出學生學習主體

基于工作過程的學習情境設計，目的就是培養學生的綜合職業能力。傳統的課堂教學很難將理論和實踐緊密結合，理實一體的教學才能突出學生學習主體，有效地落實“做中學”，“學中做”的教學理念。為了使教學活動能夠逐步有序展開并推進，化工設備機械基礎課程的實施過程是理實一體的。教學實施主要是在模擬企業真實職業場景的校內化工仿真實訓室和實訓車間中進行。在教學活動中，首先通過視頻、實物、仿真軟件讓學生獲得與教學相關的工作環境感性認識，激發學生的學習興趣，進而獲得與工作崗位和工作過程相關的專業知識和技能。各學習情境的教學過程，真正體現學生作為學習主體的地位。學生帶著任務和問題有目的地去學習，查閱相關資料，聽取教師的理論講解，與教師在進行交流的過程中獲取資訊，在教師的幫助下進行決策。在計劃、實施的過程中，教師給予學生適當的輔導，最后教師參與學生工作成果的檢查與評估。學生在教學過程中，始終處于主體地位，通過真實的工作成果激發學生的學習積極性，改善教學效果。

下面以精餾塔操作學習情境為例。

學習子情境：精餾塔操作，學時：10課時。

學習目標：熟悉塔設備的結構、功能和使用原理；理解各類塔設備的工作特點和適用場合；掌握塔設備操作規程及DCS質量監控；初步進行簡單故障分析和安全事故

分析。

教學任務：通過教師引導、學生自學、討論等方式理解塔設備的結構和工作原理；理解各類塔設備的結構特點和使用特點；能根據工藝條件，合理選用塔設備；利用仿真軟件，掌握塔設備操作規程及DCS質量監控。

步驟：

（1）資訊――了解酒精回收蒸餾工藝，熟悉精餾塔結構，掌握工作原理。

（2）決策――分析精餾塔工作時的工藝條件，理解精餾塔的操作規程，并對相關故障和安全案例進行分析。

（3）計劃――討論操作規程，事故案例分析。

（4）實施――每組設置不同工藝參數，進行仿真操作，實訓操作，并對工作過程進行質量監控。

（5）檢查――實訓過程反饋和控制。

（6）評價――根據學生的實訓情況、學習態度、參與程度，對學生進行評價，教師進行總結和指導。

在職業教育過程中，只有嚴格按照基于工作導向學習情境創設的標準，才能更好地實施基于工作導向的課程改革，使學生在學習情境下，能夠對工作過程有一個完整而深刻的體驗，從而培養學生的職業技能，形成終身受益的職業素養，完成知識能力的建構與遷移。

參考文獻：

[1]嚴中華.職業教育課程開發與實施[M].北京：清華大學出版社，2009.