一、在理論教學(xué)中灌輸科研項(xiàng)目研究的前瞻性

對于機(jī)械專業(yè)的本科生、研究生而言，所有機(jī)械設(shè)計類課程都具有相當(dāng)重要的理論價值，可以提高學(xué)生的理論素養(yǎng)。但是這類課程在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中往往比較枯燥，且具有一定的難度，如果純粹按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)的興趣和動力，甚至覺得所學(xué)的知識一無所用。所以迫切需要教師在教學(xué)過程中，灌輸教學(xué)內(nèi)容的理論意義、價值與應(yīng)用，要做到這一點(diǎn)，最好的也是最自然的方式就是將教師的課題引入到教學(xué)過程中來。機(jī)械專業(yè)教師所研究的課題，無論是縱向或橫向課題，在其所用的研究理論、研究方法和研究手段上，必定都存在與機(jī)械設(shè)計類課程非常貼切的內(nèi)容，需要應(yīng)用機(jī)械設(shè)計系列課程的理論和方法去解決。例如在解決某型號轉(zhuǎn)塔沖床在加工過程中的振動和噪聲問題，就要了解機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)及工作原理，需要涉及機(jī)械設(shè)計與機(jī)械原理等課程的內(nèi)容；要對機(jī)床的振動與噪聲進(jìn)行實(shí)際測量，需要掌握機(jī)械振動、機(jī)械測試與分析等課程有關(guān)的知識；為了對機(jī)床進(jìn)行減振降噪，可以在有限元分析、優(yōu)化設(shè)計等課程中提出解決這一問題的方法與思路。總體而言，任何一個課題的研究，尤其是橫向課題，都有很多可以在教學(xué)過程中值得與學(xué)生分析與探討的內(nèi)容，可以讓學(xué)生了解所學(xué)知識的重要性和工程應(yīng)用價值。

二、在研究方案制定過程中培養(yǎng)學(xué)生的研發(fā)能力

目前針對工科專業(yè)的研究性教學(xué)而言，以“項(xiàng)目和課題研究為導(dǎo)向”的教學(xué)方式非常貼切現(xiàn)行教學(xué)改革的要求和趨勢。該教學(xué)模式可以將學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生能創(chuàng)造性地運(yùn)用所學(xué)的知識和能力，通過自己的主動探索、主動思考、主動實(shí)踐，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題。首先，教師在講課內(nèi)容中要增加具體的工程實(shí)例，同時注重引導(dǎo)學(xué)生注意身邊的工程問題，鼓勵學(xué)生參與提煉工程主題，并將工程主題與教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容結(jié)合起來。在進(jìn)行項(xiàng)目研究方案的制訂與討論過程中，可以先介紹課題的來源、背景、研究需求和研究目標(biāo)，讓學(xué)生以分組的形式去查資料，閱讀查文獻(xiàn)，了解目前的研究現(xiàn)狀及研究方法，制定課題的研究方案，引導(dǎo)學(xué)生展開課堂討論，并根據(jù)所學(xué)的知識提出解決問題的方法，這樣可以將抽象的理論與具體的工程背景結(jié)合，使抽象的工程問題變得豐滿有趣，從而強(qiáng)化學(xué)生的工程概念與背景。然后，將學(xué)生帶到企業(yè)，進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場和使用現(xiàn)場，獲得對所研究課題的感性認(rèn)識，掌握和了解課題實(shí)際存在的問題，形成教學(xué)與實(shí)際結(jié)合起來的課外教學(xué)方式，通過學(xué)生親身實(shí)踐、工程技術(shù)人員的介紹以及教師的深入分析，使學(xué)生對研究的內(nèi)容和課題有較為深刻的理解，便于制定更為具體和合理的研究計劃。例如在對某型號的路燈燈桿進(jìn)行強(qiáng)度與可靠性研究時，可以運(yùn)用力學(xué)知識進(jìn)行理論計算，再進(jìn)行實(shí)際測量，最后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，這一過程幾乎會涉及到機(jī)械設(shè)計類的所有課程。

三、在項(xiàng)目實(shí)施過程中鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力

對于工科的本科生和研究生而言，我們現(xiàn)在的人才培養(yǎng)非常重視專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，畢業(yè)后學(xué)生可以掌握本專業(yè)系統(tǒng)的理論知識和一定的實(shí)踐能力。但很多畢業(yè)生在進(jìn)入工作崗位后，往往還需要2～5年時間的重新學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，才能具備較好的工程素養(yǎng)，也才能獨(dú)立解決工程實(shí)際問題，從而造成企業(yè)人力與財力的浪費(fèi)，使得企業(yè)在招聘人才時，首先考慮的不是學(xué)生的文憑和學(xué)習(xí)成績，而是工作經(jīng)歷和工作經(jīng)驗(yàn)。近幾年本科教學(xué)大綱經(jīng)歷了至少兩次修訂，修訂過程中已經(jīng)注意到這個問題，并且正在進(jìn)行較大幅度的改革，其主要做法是加大實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，實(shí)行企業(yè)與學(xué)校的聯(lián)合培養(yǎng)模式，其目標(biāo)就是在工程應(yīng)用、生產(chǎn)實(shí)際中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與解決問題的能力。如果能夠讓學(xué)生參與到教師與企業(yè)合作的課題中來，在項(xiàng)目研究與實(shí)施的過程中，讓學(xué)生將學(xué)到的知識應(yīng)用于解決具體的工程問題，就可以實(shí)現(xiàn)新大綱修訂的宗旨，滿足新大綱的要求。橫向課題是企業(yè)在生產(chǎn)過程中或客戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)和提出來的技術(shù)難題，往往具有一定的難度，課題的研究也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其研究成果可以直接提升產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益。所以首先需要對研究的對象進(jìn)行全面的了解、分析、調(diào)研與查閱資料，包括設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能、使用方法、產(chǎn)品質(zhì)量的評估等，這方面的研究可以培養(yǎng)學(xué)生畫圖、識圖、查閱文獻(xiàn)的能力。確定了詳細(xì)的研究方案之后，就要進(jìn)行課題的研究，該研究過程往往歷時幾個月，甚至一年以上。在此研究過程中，學(xué)生需要參與大量的研究工作，可以在教師的指導(dǎo)下將學(xué)到的系統(tǒng)知識應(yīng)用于理論計算，通過對理論知識的復(fù)習(xí)和應(yīng)用，了解理論研究的價值，加深對理論知識的理解；學(xué)生還可以從事實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)際測試，不但可以在實(shí)驗(yàn)室對試樣進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)室儀器與設(shè)備的使用方法和技巧，還可以到車間進(jìn)行實(shí)際測量，掌握現(xiàn)代測試儀器的操作和使用，并在試驗(yàn)和測試完成后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理工作；在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生利用先進(jìn)的計算機(jī)仿真手段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，通過學(xué)習(xí)先進(jìn)的三維設(shè)計軟件、有限元計算軟件等進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計研究工作，并將計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，及時了解優(yōu)化設(shè)計的效果，從而達(dá)到研究的目的。讓學(xué)生深度參與課題的研究過程，一方面可以使學(xué)生獲得較為全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。對機(jī)械專業(yè)學(xué)生而言，可以對實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、有限元分析、機(jī)械振動、機(jī)械結(jié)構(gòu)的測試分析以及優(yōu)化設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計類的重要課程和知識點(diǎn)有非常深刻的了解；另一方面還可以對企業(yè)的產(chǎn)品、要求、技術(shù)、研發(fā)甚至市場都有比較全面的接觸。這樣對畢業(yè)生就業(yè)而言，所提供的參與這些企業(yè)課題研發(fā)的經(jīng)歷，對企業(yè)來說無疑具有極大的吸引力。最為關(guān)鍵的是，這些學(xué)生一旦進(jìn)入相關(guān)行業(yè)，馬上可以發(fā)揮很大的作用，能夠獨(dú)當(dāng)一面解決企業(yè)面臨的具體工程問題。

四、在項(xiàng)目成果的總結(jié)中提高學(xué)生的綜合能力

1機(jī)械設(shè)計的技術(shù)

1.1機(jī)械設(shè)計初期計劃設(shè)計

對于機(jī)械設(shè)計而言，其初期計劃設(shè)計是非常重要的，并且會在很大程度上直接影響機(jī)械設(shè)計的成果和性能。為此，應(yīng)對機(jī)械設(shè)計初期計劃設(shè)計進(jìn)行分析。從內(nèi)容上來分析，機(jī)械設(shè)計的初期計劃設(shè)計，比較類似于計算機(jī)軟件設(shè)計分析的內(nèi)容，具體工作主要分為以下幾個方面：第一，機(jī)械設(shè)計在開始工作之前必須對大量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行搜集，并且在整理后開展深入分析，選擇有價值的數(shù)據(jù)和信息，為機(jī)械設(shè)計工作提供必要的參考。機(jī)械設(shè)計在精度上的要求很高，不能草率的決定如何設(shè)計，需要根據(jù)實(shí)際的需求以及技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)來開展設(shè)計工作。第二，設(shè)計人員必須充分掌握好設(shè)計的器具所具備的功能與性質(zhì)。現(xiàn)階段的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到了高度的自動化階段，機(jī)械設(shè)計工作基本上都是通過不同的器具來完成的。因此，器具的功能和性質(zhì)直接決定了機(jī)械設(shè)計的成果和應(yīng)用方向，該項(xiàng)工作在未來的發(fā)展中必須得到充分的重視。

1.2機(jī)械設(shè)計的設(shè)計方案

相對而言，機(jī)械設(shè)計在具體的工作當(dāng)中都是按照相應(yīng)的方案來進(jìn)行的。目前，機(jī)械設(shè)計方案被認(rèn)為是設(shè)計工作中的核心部分，能夠在客觀上和主觀上對機(jī)械設(shè)計的質(zhì)量和水平產(chǎn)生極大的影響。方案設(shè)計的工作必須保證貼合實(shí)際，過于理論化只會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。本文認(rèn)為，機(jī)械設(shè)計的設(shè)計方案應(yīng)從以下幾個方面出發(fā)：第一，機(jī)械設(shè)計方案必須滿足機(jī)器本身的性能和功能要求。機(jī)械設(shè)計從細(xì)小的零部件一直到較大的操作設(shè)備都要按照設(shè)計方案來執(zhí)行。但是，方案在設(shè)計的過程中應(yīng)保證其符合機(jī)器本身的功能和性能，要具有較高的匹配度，否則無法完成較多的工作。第二，機(jī)械設(shè)計方案在實(shí)際的設(shè)計當(dāng)中必須充分考慮到檢驗(yàn)者本身的因素。以目前的情況來看，檢驗(yàn)者屬于主觀上的因素，其是否掌握機(jī)器的開發(fā)、是否能夠創(chuàng)新、是否具有較高的認(rèn)知，都將影響機(jī)械設(shè)計方案的有效性，從而間接的影響后續(xù)的工作。

1.3機(jī)械設(shè)計的主要技術(shù)設(shè)計

隨著機(jī)械設(shè)計的重視程度不斷提升，很多地區(qū)都在機(jī)械設(shè)計的主要技術(shù)方面投入了大量的時間和精力，力求能夠在客觀上研究出更高的技術(shù)成果。但是，機(jī)械設(shè)計的限制性條件較多，理論化的成果多數(shù)情況僅適用于學(xué)術(shù)研究，未來的設(shè)計技術(shù)還是應(yīng)該在實(shí)踐工作中進(jìn)行較大的努力。從現(xiàn)有的工作來看，機(jī)械設(shè)計的主要技術(shù)設(shè)計過程中，對于主要技術(shù)層面這一要素具有非常高的要求。本文認(rèn)為，在機(jī)械設(shè)計的主要技術(shù)設(shè)計階段，應(yīng)達(dá)到以下兩方面的要求：第一，設(shè)計人員必須對設(shè)計圖紙信息進(jìn)行反復(fù)的核對，尤其是一些重要的信息和數(shù)據(jù)，應(yīng)認(rèn)真對待圖紙的各種數(shù)據(jù)計算，從多方面來完成總圖與部分圖的對比分析，將最終的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整理。機(jī)械設(shè)計的主要設(shè)計技術(shù)，從客觀的角度來分析就是對各種數(shù)據(jù)和信息不斷加深的過程，提高精度的同時保證機(jī)械設(shè)計的質(zhì)量和性能不受到影響。第二，機(jī)械設(shè)計主要技術(shù)的每一個環(huán)節(jié)都要進(jìn)行審慎的比對和分析，保證階段性的工作成果。社會雖然對機(jī)械設(shè)計的需求較大，但在要求方面絲毫沒有減弱。設(shè)計人員在執(zhí)行技術(shù)的時候應(yīng)保證不出現(xiàn)任何類型的疏漏，必要時應(yīng)進(jìn)行反復(fù)的校對。由此可見，機(jī)械設(shè)計主要技術(shù)在目前的發(fā)展中還有很大的提升空間，且值得研究的部分較多。

一、對“SolidWorks機(jī)械設(shè)計”課程內(nèi)容優(yōu)化與教學(xué)改革的認(rèn)識

提高大學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力是工程教育的核心問題［3］。我校是教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)［4］試點(diǎn)高校、陜西省高水平大學(xué)建設(shè)高校和陜西省大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)綜合改革試點(diǎn)學(xué)校，機(jī)械工程及自動化專業(yè)作為“卓越計劃”試點(diǎn)專業(yè)，充分發(fā)揮機(jī)械工程等特色學(xué)科的優(yōu)勢，貫徹“質(zhì)量工程30條”，落實(shí)“本科教學(xué)工程”，服從服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)和行業(yè)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的要求，支持裝備制造業(yè)、機(jī)械行業(yè)更新?lián)Q代和不斷創(chuàng)新，將提供高水平人力資源和智力支持作為自己義不容辭的任務(wù)。對“SolidWorks機(jī)械設(shè)計”課程的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，深入開展教學(xué)改革，就是以計算機(jī)輔助技術(shù)認(rèn)證為平臺，通過專業(yè)課程的認(rèn)證教學(xué)試點(diǎn)，解決教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容整合與優(yōu)化、能力培養(yǎng)中存在的問題，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型高級專門人才的預(yù)期目標(biāo)。

二、課程教學(xué)改革的思路和方法

1．主導(dǎo)思想與目標(biāo)任務(wù)

(1)主導(dǎo)思想。以行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對工程技術(shù)人才的需求為導(dǎo)向，以服務(wù)行業(yè)為主旨，依托行業(yè)優(yōu)勢，結(jié)合專業(yè)定位和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段和技術(shù)，加強(qiáng)校企聯(lián)合，改革人才培養(yǎng)模式，優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)卓越工程師后備人才。

(2)圍繞一個目標(biāo)，培養(yǎng)三種能力。以著力提高學(xué)生的工程素質(zhì)為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計能力及工程創(chuàng)新能力。

(3)搭建一個平臺，依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。以CAXC項(xiàng)目為平臺，依據(jù)統(tǒng)一的全國計算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用工程師認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課程教學(xué)。

1機(jī)械制造工藝概述

機(jī)械制造工藝是滿足產(chǎn)品設(shè)計要求、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約成本、縮減能耗的有效手段，它指導(dǎo)著企業(yè)的生產(chǎn)準(zhǔn)備、計劃調(diào)度、生產(chǎn)加工、質(zhì)量檢測等工作，它為產(chǎn)品更新、技術(shù)升級、增加經(jīng)濟(jì)效益提供了重要保障。其中，工藝流程在產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和競爭實(shí)力中發(fā)揮著重要的作用，直接指導(dǎo)著產(chǎn)品或者零件的制造過程。

1.1生產(chǎn)和工藝過程

機(jī)械制造工藝中的生產(chǎn)過程具體是指制造機(jī)械時，將原材料或者半成品制作成產(chǎn)品的過程，主要包含生產(chǎn)技術(shù)的前期準(zhǔn)備，原材料與半成品的運(yùn)輸、保管，零部件與產(chǎn)品的裝配、調(diào)試和檢驗(yàn)等。工藝過程隸屬于生產(chǎn)過程，它是指改變零部件與產(chǎn)品尺寸大小、外形、性質(zhì)、相對位置關(guān)系的生產(chǎn)操作過程，例如，毛坯制造、機(jī)械加工等。其中，工藝過程涵蓋了機(jī)械加工工藝過程，它具體是指采用機(jī)械加工方法改變毛坯的外形、尺寸大小以及表面質(zhì)量，將其變成產(chǎn)品零部件的過程，此過程通常由一個或者多個加工工序構(gòu)成，主要包含安裝、工位、公步和走刀這四道工序。

1.2零件裝夾

正式生產(chǎn)零件之前，應(yīng)將其安放在基床或者夾具等位置，此步工序?yàn)楣潭ㄎ恢茫瑸檫M(jìn)一步保障位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)對其進(jìn)行穩(wěn)固，此步工序?yàn)閵A緊，固定位置和夾緊統(tǒng)稱為裝夾。機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)中零件裝夾的科學(xué)性嚴(yán)重影響著零件的生產(chǎn)品質(zhì)，同時直接影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)速度、生產(chǎn)成本和安全性。通常包含直線、劃線找正式和用夾具裝夾式這三種零件裝夾模式。

1.3定位

一、傳統(tǒng)課程設(shè)計中存在的問題

傳統(tǒng)的機(jī)械原理課程設(shè)計教學(xué)中多以機(jī)構(gòu)的分析為主，這并不利于學(xué)生設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練與提高。該課程設(shè)計一般使用兩種類型的題目：一類題目是選用對典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析和動力分析；一類題目是根據(jù)某些功能，要求對確定的機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計，并對機(jī)械中某一機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，兩類題目的側(cè)重點(diǎn)不同，前者偏于分析，后者注重設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計；兩個指定位置的圖解法機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析；圖解法的讓刀凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計。這類課程的設(shè)計一般集中安排在兩周內(nèi)完成，時間比較短，設(shè)計過程中學(xué)生很難一次性圓滿完成，一般需進(jìn)行修改，甚至修改多次，所以手工書寫、手工繪圖圖面質(zhì)量都將難以保證。

二、課程設(shè)計內(nèi)容的充實(shí)與合理編排

如何有機(jī)整合分析與設(shè)計內(nèi)容是提高該實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。它應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力為主，機(jī)構(gòu)分析為輔而開展的一次實(shí)踐性教學(xué)，如果以機(jī)構(gòu)的分析為主，將會削弱學(xué)生在方案設(shè)計方面的訓(xùn)練。機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計是整個機(jī)械設(shè)計的第一步，也是最具創(chuàng)新性的一個環(huán)節(jié)，方案設(shè)計的好壞將直接影響到機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的性能優(yōu)劣及其在市場上的競爭力。機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計主要包括執(zhí)行系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計。其中執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計的核心，其重點(diǎn)是執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理的設(shè)計，執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計以及執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計，根據(jù)設(shè)計結(jié)果可繪制出機(jī)械工作循環(huán)圖。，圖3a為某一金屬片沖制機(jī)的工藝動作分解（分別為送料、沖制、退回等），它以主軸為定標(biāo)件，沖頭和送料以主軸的轉(zhuǎn)動角度為基準(zhǔn)繪制而成。為提高生產(chǎn)率，各執(zhí)行構(gòu)件的工作行程允許局部重疊。在課程設(shè)計教學(xué)中，為了使所有的學(xué)生都能基本完成設(shè)計任務(wù)，題目難度應(yīng)具有一定的開放性和伸縮性。在內(nèi)容上可以擴(kuò)展，進(jìn)一步延伸至后續(xù)教學(xué)的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，凸顯出教學(xué)的連續(xù)性，使學(xué)生得到更系統(tǒng)，更完整的實(shí)踐訓(xùn)練。學(xué)生通過收集資料、方案設(shè)計和課堂討論等方法，能夠得到一次較為全面的創(chuàng)新設(shè)計的初步訓(xùn)練。如設(shè)計題目可以只給出機(jī)器需實(shí)現(xiàn)的功能要求，老師可以提供一種實(shí)現(xiàn)該功能的典型機(jī)構(gòu)，讓學(xué)生對此機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，要求每個（組）學(xué)生再提供一種新的方案，可以是執(zhí)行系統(tǒng)的方案，也可以是傳動系統(tǒng)的方案，以此激發(fā)學(xué)生，充分發(fā)揮其主觀能動性，使其認(rèn)真查閱資料，獨(dú)立思考，積極創(chuàng)新。最后匯總方案，評選出幾種較好的方案，通過討論與比較方案的優(yōu)與劣，達(dá)到提升學(xué)生分析與創(chuàng)新能力的目標(biāo)。如在牛頭刨床中實(shí)現(xiàn)刨頭的慢進(jìn)快退功能可采用連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)中可采用各式各樣的滑塊機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)可以采用平面或空間凸輪機(jī)構(gòu)，還可以采用組合機(jī)構(gòu)。由此將衍生出很多傳動機(jī)構(gòu)，再從實(shí)現(xiàn)功能的難易、傳動性能的好壞、結(jié)構(gòu)的合理性以及經(jīng)濟(jì)性等方面給予評價。

三、合理利用計算機(jī)技術(shù)

在當(dāng)前的教學(xué)中，課程設(shè)計環(huán)節(jié)一般要求手工書寫計算說明書和手工繪圖。但是，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計根本離不開計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，所以在課程設(shè)計中，應(yīng)用計算機(jī)輔助分析與設(shè)計技術(shù)也是將計算機(jī)理論知識得以實(shí)際應(yīng)用的一次實(shí)踐活動。因此，要積極鼓勵學(xué)生努力將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到課程學(xué)習(xí)當(dāng)中，提高其學(xué)習(xí)興趣，同時避免手工書寫、繪圖慢且不容易保證質(zhì)量的弊端。在上述方案確定之后，機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析、工作循環(huán)圖繪制、飛輪設(shè)計及繪圖等應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)之后，可以得到精確的計算結(jié)果，分析或設(shè)計修改較為方便，可以較快地得到修改后的結(jié)果。如改變某一機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)，此改變參數(shù)對機(jī)構(gòu)運(yùn)動性能和動力性能的影響可以通過計算機(jī)技術(shù)分析快速獲得。同時，還可以進(jìn)一步利用計算機(jī)仿真對整個機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行演示和研究。當(dāng)然，做到這一步是需要較為扎實(shí)的計算機(jī)功底，所以應(yīng)用計算機(jī)完成工作量的比例應(yīng)給予認(rèn)真考慮，因材施教，避免造成以計算機(jī)應(yīng)用為主的實(shí)踐性教學(xué)。

四、考核方法

1參照專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)械設(shè)計類課程內(nèi)容的改進(jìn)

根據(jù)國家機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中對畢業(yè)能力要求之4“具有設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)、部件的能力”要求，整合現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，形成了基礎(chǔ)知識遞增和設(shè)計能力遞進(jìn)的機(jī)械設(shè)計類課程教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)。其中先修課程包括數(shù)學(xué)類、工程力學(xué)、機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測量等基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課。為達(dá)到“具有設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)、部件的能力”的畢業(yè)要求，設(shè)計了課程教學(xué)及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)設(shè)計能力培養(yǎng)、創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)三個能力遞進(jìn)培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

2機(jī)械設(shè)計類課程教學(xué)及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)

課程教學(xué)及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)分為機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計兩個部分，每部分。含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，課程內(nèi)容及培養(yǎng)目標(biāo)如下：機(jī)械原理課程是一門培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計與分析的技術(shù)基礎(chǔ)課，主要研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動分析和動力分析，常用機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本理論和方法，機(jī)械系統(tǒng)傳動方案的規(guī)劃與設(shè)計，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：第一，理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，設(shè)計實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。第二，掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(shè)計的能力。第三，具有機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動簡圖的繪制，計算機(jī)輔助機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計的能力。機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械原理課程教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)中通過安排部分課程基本理論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。通過增設(shè)一些綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生基本知識、基礎(chǔ)理論與實(shí)際項(xiàng)目需求的理論知識應(yīng)用能力，同時培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力。通過設(shè)立較多的選修實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展。機(jī)械設(shè)計課程是一門培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，在教學(xué)內(nèi)容方面著重掌握機(jī)械設(shè)計的基本知識、基本理論、基本方法和創(chuàng)新思維，通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常用機(jī)構(gòu)和機(jī)器中各種通用零件的基本理論和基本知識，初步具有機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的分析、設(shè)計能力，同時注意培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過設(shè)立部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步加深理解課堂教學(xué)的內(nèi)容；通過設(shè)立一些綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力；通過強(qiáng)調(diào)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力；通過設(shè)立較多的選做實(shí)驗(yàn)，滿足學(xué)生的求知欲，促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展。

3基礎(chǔ)設(shè)計能力培養(yǎng)

機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)類課程的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，通過對機(jī)械傳動裝置和簡單機(jī)械的設(shè)計，使學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程和其他先修課程的理論和實(shí)際知識，熟悉機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，掌握機(jī)械通用零部件及簡單機(jī)械的設(shè)計理論及設(shè)計方法。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計思想，樹立工程意識，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計和以后從事工程設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。課程的教學(xué)目的：第一，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法、步驟，掌握機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律。第二，學(xué)會從機(jī)器的功能要求出發(fā)，合理選擇傳動機(jī)構(gòu)的類型，制定傳動設(shè)計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計能力。第三，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能訓(xùn)練，例如計算、繪圖，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和設(shè)計資料，以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)等。第四，通過編寫設(shè)計說明書，提高學(xué)生文字表達(dá)能力，掌握撰寫技術(shù)文件的有關(guān)要求；培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)撰寫論文的能力。第五，訓(xùn)練學(xué)生用CAD繪圖的能力。機(jī)械綜合課程設(shè)計是形成機(jī)械裝備設(shè)計能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。內(nèi)容以車床或銑床的主傳動系統(tǒng)設(shè)計為主線，以所學(xué)過的機(jī)械制造裝備的基礎(chǔ)知識為支撐，完成主傳動系統(tǒng)設(shè)計、操縱裝置布置、工程分析計算等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。其目的是在相關(guān)先修課程學(xué)習(xí)后，進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合訓(xùn)練，使學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)分析和設(shè)計的基本步驟和方法，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題的能力。

4創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)

1我國農(nóng)業(yè)機(jī)械綜述

我國雖然是農(nóng)業(yè)大國，但并不是農(nóng)業(yè)強(qiáng)國，我國的農(nóng)業(yè)在發(fā)展現(xiàn)代化的過程中非常緩慢，這其中有較多的原因，下面將進(jìn)行詳述。我國在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面發(fā)展緩慢的原因有多方面，首先是因?yàn)樯a(chǎn)工具沒有運(yùn)用到農(nóng)業(yè)中來，最新的生產(chǎn)工具通常使用于土木建筑或者手工業(yè)生產(chǎn)。那么在這種情況下農(nóng)業(yè)機(jī)械自然得不到較好的發(fā)展。我國所使用的先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械主要包括拖拉機(jī)、不同規(guī)格的犁、不同規(guī)格的耙、插秧機(jī)、排灌機(jī)、拔秧機(jī)以及相關(guān)的育秧設(shè)備，這些農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了較多的運(yùn)用，而且極大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。我國現(xiàn)今在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計過程中主要是注重產(chǎn)品的實(shí)用性，而并沒有注重產(chǎn)品的外觀形狀。所以有的農(nóng)業(yè)機(jī)械看起來古老但確十分耐用。出現(xiàn)這種情況的原因主要是由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計人員沒有切合實(shí)際的來考慮人民群眾的需求。另外，現(xiàn)今的農(nóng)業(yè)機(jī)械還有一個顯著的特點(diǎn)就是笨重低效，農(nóng)民在使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的過程中會非常費(fèi)勁，而且操作極其不靈活。這無疑會影響農(nóng)民對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作，之所以要在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中運(yùn)用仿生設(shè)計就是要改變農(nóng)業(yè)機(jī)械傳統(tǒng)的缺點(diǎn)，使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到更多地運(yùn)用，并且切實(shí)解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過度使用人力的情況。

2仿生設(shè)計在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用意義

通常人們認(rèn)為仿生設(shè)計大多運(yùn)用于高科技產(chǎn)品中，而不會運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計與生產(chǎn)過程中，但是這種想法是錯誤的，我國屬于農(nóng)業(yè)大國，人們在耕種的過程中會非常辛苦，將仿生設(shè)計運(yùn)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計過程中將能夠很好地改善我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計現(xiàn)狀，不僅在外觀上更加美觀，而且在操作性、舒適性方面都會有很大的改善。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械對于我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要意義，所以下面將詳述仿生設(shè)計在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用意義。

2.1外觀上的仿生設(shè)計

仿生設(shè)計包含很多方面，仿生的主要目的就是使得農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠更好地使用。雖然農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作環(huán)境非常惡劣，其沾滿泥土是非常正常的一件事。但是這并不代表其不能設(shè)計的更加美觀。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械外觀非常簡陋，沒有好看的色彩也沒有突出的外觀，而且所有的農(nóng)業(yè)機(jī)械都存在這一問題，那么給人們的感覺就會很差，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也只是機(jī)械呆板的操作機(jī)器，沒有很好的感覺體驗(yàn)。但是在農(nóng)業(yè)機(jī)械的外觀設(shè)計中增加仿生元素就會使得農(nóng)民在使用機(jī)器的過程中倍感親切。不少汽車的外觀設(shè)計都是采用仿生設(shè)計，不僅是因?yàn)椴捎梅律O(shè)計能夠使得其具備更好的性能，而且還會使得其外觀給人很大的震撼。有的汽車造型類似于毒蛇，有的造型類似于鯊魚，這些造型不僅能夠在駕駛的過程中使得汽車具有更好的抓地力而且具有非常靚麗的外觀，使人眼前一亮，這樣無疑會刺激人們的購買欲望。雖然農(nóng)業(yè)機(jī)械活動的區(qū)域僅限于農(nóng)田周圍，但是這并不代表其一定不能設(shè)計的過于靚麗。欣賞美的事物是人們共同的愛好，那么農(nóng)民在使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的過程中也可以欣賞，設(shè)計師可以將農(nóng)業(yè)機(jī)械的外觀設(shè)計成牛的外觀，那么無疑會更加形象，或者設(shè)計成為類似變形金剛的形狀，這樣可以促進(jìn)用戶的購買欲望。外觀是一個產(chǎn)品的形象，如果一個產(chǎn)品沒有好的外觀那么就算其多么實(shí)用也沒有較多的人去購買，利用仿生設(shè)計就可以很好地解決農(nóng)業(yè)機(jī)械的外觀設(shè)計。

2.2功能上的仿生設(shè)計

一、課程設(shè)計當(dāng)前存在的問題

（一）當(dāng)前形勢下，由于受到各方面因素的影響，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計無論是從質(zhì)量上還是從效率上都發(fā)生了一定的變化，出現(xiàn)了下降趨勢，在一般學(xué)院當(dāng)中，師資力量或者是教學(xué)資金上都會受到一定的限制，在一定程度上也存在了不足的問題，最明顯的一個問題就是課程設(shè)計在選題上比較單一，雖然類型是相同的，但是參數(shù)通常都是各異的。我們可以看出，在以往的一些選上面都是以減速器為主，而它是機(jī)器當(dāng)中主要的機(jī)械部件，所以在覆蓋面上也就是一部分內(nèi)容，對此，學(xué)生則可以把一些知識應(yīng)用到設(shè)計當(dāng)中去，這也是最恰當(dāng)?shù)膶?shí)踐，但是，因?yàn)闇p速器它只是一個部件而已，所以學(xué)生所設(shè)計的內(nèi)容都是反復(fù)相同的，沒有創(chuàng)新，老套，缺乏一定的新鮮感。

（二）在課程設(shè)計當(dāng)中，減速器則是關(guān)鍵的一項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，一般是通過傳動、聯(lián)接和軸系等一些零部件作為主要的內(nèi)容，提高培養(yǎng)了機(jī)械工程的設(shè)計能力，可以分析機(jī)械系統(tǒng)方案，進(jìn)一步對其選擇，確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。如果在進(jìn)行設(shè)計時，過于千篇一律，而作為學(xué)生就不能發(fā)揮出更好的交流與協(xié)作關(guān)系，通常都是在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計的，而學(xué)生要參考資料，所以存在很大的模仿率，設(shè)計也是較為機(jī)械式的，缺乏積極思考，主動創(chuàng)新，沒有發(fā)揮出應(yīng)有的主動性，所以出現(xiàn)千篇一律相同的設(shè)計。

（三）CAD應(yīng)用技術(shù)在目前已經(jīng)得到了一定的普及，如果應(yīng)用該軟件所設(shè)計的產(chǎn)品具有一定的創(chuàng)新性，并且在市場上可以占有主導(dǎo)地位，影響手段也是非常重要的，對此，如果要更為充分的達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展各方面的要求，在一些設(shè)計院校當(dāng)中就必須要開設(shè)CAD技術(shù)，同時也要得到實(shí)訓(xùn)。

二、改變課程設(shè)計的傳統(tǒng)內(nèi)容

由于機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計在教學(xué)過程當(dāng)中較為繁雜，因此，必須要找到相應(yīng)的方法進(jìn)行改進(jìn)，從而來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，不再出現(xiàn)互相抄襲設(shè)計的現(xiàn)象，有自己獨(dú)特的創(chuàng)新性，從而來激勵學(xué)生的即有合作精神又有獨(dú)立創(chuàng)新精神，把知識得以所用，提升學(xué)生的設(shè)計能力。

（一）學(xué)生在傳統(tǒng)的課程當(dāng)中，學(xué)習(xí)的設(shè)計內(nèi)容一般都是定式的，沒有創(chuàng)新，也就是我們所說的減速器設(shè)計，但是，在進(jìn)行改革以后一般則會把項(xiàng)目進(jìn)行有效的創(chuàng)新，從而來調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高他們的積極性，從而對學(xué)習(xí)會起到一定的幫助作用。我們在進(jìn)行課程設(shè)計時，一般可以應(yīng)用機(jī)械運(yùn)動設(shè)計方案，選定它的內(nèi)容，從而讓學(xué)生充分發(fā)揮出主動性，通過這種方法讓學(xué)生有更多的機(jī)會與社會工作接觸，從中找到問題，更好的應(yīng)用措施來解決問題。