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篇1

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 應(yīng)用

中圖分類號：TU2文獻標(biāo)識碼： A

為了滿足人們對建筑功能和建筑質(zhì)量的更高要求，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)顯得尤為必要，剪力墻結(jié)構(gòu)在這種情況下應(yīng)運而生。由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗側(cè)剛度大、用鋼量小以及抗震能力強等優(yōu)點，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用，目前已經(jīng)成為我國主要的建筑結(jié)構(gòu)形式之一。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)著重要的地位。

一、關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則分析

1.樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則。在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，建筑物樓層之間應(yīng)該遵循調(diào)整最小剪力系數(shù)的原則。首先，在施工的過程當(dāng)中，為了降低房屋及構(gòu)筑物的自身重量，進一步增強建筑物的抗震能力，應(yīng)該在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩40%以內(nèi)的前提之下，盡量控制剪力墻的數(shù)量。其次，在遵循上一前提的基礎(chǔ)之上，對剪力墻進行大開間處理，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變得更好。這樣，建筑樓層之間的最小剪力系數(shù)將得到有效的控制，工程造價因此減少，有效地降低了建筑工程成本。

2.對樓層之間最大位移和樓層高之間的比例進行必要調(diào)整的原則。一般而言，對于普通建筑進行設(shè)計的時候，設(shè)計的重點主要集中在對樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形和剪切變形的處理上。我們知道，建筑物的剪切變形處理是用豎向構(gòu)件的數(shù)量進行控制的。因此，一旦豎向構(gòu)件的數(shù)量過多，剪力墻的剪重比例勢必變得偏大。這種不合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計將直接導(dǎo)致建筑樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，且變形的程度較大。在這種情況之下，剪力墻結(jié)構(gòu)同樣難以滿足建筑物樓層之間發(fā)生位移的需要。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，建筑物樓層之間的位移不能僅僅依靠豎向構(gòu)件的剛度進行調(diào)整，還應(yīng)該盡可能地減少樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，這就需要我們注意調(diào)整樓層之間最大位移和樓層高之間的比例。

3.對剪力墻連梁超限進行調(diào)整的原則。在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，如果剪力墻的跨高比小于2.5，可能會出現(xiàn)剪力和彎矩超過相應(yīng)的規(guī)定限度的現(xiàn)象。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)該遵循剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高比大于2.5的原則。應(yīng)該注意的是，剪力墻的連梁跨高比也不是越大越好，例如：在保證剪力墻連梁剛度不發(fā)生變化的前提下，當(dāng)剪力墻的連梁跨高比在5-6之間的時候，剪力墻的剪力或者彎矩就會出現(xiàn)超出規(guī)定限值的現(xiàn)象，勢必導(dǎo)致剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常。所以，在剪力墻的連梁跨度比超過5的時候，我們就應(yīng)該采用框架梁的方式進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計了?？傊?，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，必須對剪力墻連梁的超限情況進行調(diào)整，一方面保證剪力墻建筑的施工質(zhì)量，一方面實現(xiàn)對建筑工程資金成本投入的有效控制。

二、關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用

1.剪力墻的布置。剪力墻是高層建筑結(jié)構(gòu)的核心主體框架，其在平面布置時應(yīng)該盡可能地保持均勻與對稱，同時墻面結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量重心保持吻合，減少因為兩側(cè)受力不均導(dǎo)致的扭矩問題。剪力墻布置不均，造成的建筑主體出現(xiàn)沉降不均的問題也時有發(fā)生。內(nèi)外剪力墻要拉通、對直。在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分計算應(yīng)力，同時也要考慮施工難的程度，在同樣滿足業(yè)主需求的同時，降低整個項目的成本也是結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮的一項因素之一。最后剪力墻的肢截面要盡可能地簡單、規(guī)則，適應(yīng)性更強。

2.剪力墻中大墻肢相關(guān)處理。剪力墻的結(jié)構(gòu)必須具備延展性,對于呈細(xì)高狀的剪力墻(寬高比小于2)很容易被設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻, 這樣可以避免受到脆性的剪切破壞。在墻長度較長的情況下, 為滿足每墻段的寬高比均大于2 ,可以通過開洞的方式分割長墻為均勻而小的獨立墻段。另外,在墻段長度較小時其受彎產(chǎn)生的裂縫寬度較小, 能夠充分發(fā)揮墻體配筋的支撐作用。而對于剪力墻結(jié)構(gòu)中, 如果存在較少的長度大于8m的大墻肢,在理論計算中樓層的剪力大部分則將由這些大墻肢來承受。尤其在發(fā)生地震特別是超烈度等強烈震動時, 最容易受到破壞的便是這些大墻肢。而小墻肢因為沒有足夠的配筋, 使整個墻面結(jié)構(gòu)會受到全面破壞。為了防止發(fā)生這種不利現(xiàn)象,根據(jù)不同情況, 對于長度超過8m 的墻肢, 可以采取開計算洞和開施工洞處理方法,對于開計算洞, 即在進行結(jié)構(gòu)計算時設(shè)有洞, 開始施工時仍為混凝土墻,從而加強其它小墻肢的配筋能力；而對于開施工洞,就是在施工過程中使墻上留洞,施工結(jié)束時砌填填充墻,從而把長墻肢分成短墻肢。

3.剪力墻截面厚度和墻體配筋。相關(guān)規(guī)定要求剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度要根據(jù)抗震等級系數(shù)選取。為了保證剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性、剛性和穩(wěn)定性，一、二級剪力墻底部加強部位墻厚應(yīng)大于200mm，大于層高的1/17，其他部位墻厚要大于160mm，墻端頭無翼墻或暗柱的時候，墻厚要大于層高的1/12，但是這些規(guī)定不適用于低高層和八度地震區(qū)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計?？刂萍袅ε浣钣欣诮Y(jié)構(gòu)的安全性和工程的經(jīng)濟性，在1-3級抗震等級的剪力墻中，豎向、水平分布筋的最小配筋率應(yīng)大于0.3%，部分框支剪力墻底部加強部位的配筋率要大于0.35%，上述配筋率比較適用于高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計；對于低層建筑、結(jié)構(gòu)相對較矮小的建筑的剪力墻，其水平分布筋和配筋數(shù)量要適當(dāng)增加。

4.連梁設(shè)計。剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁是連接墻肢與墻肢之間的梁。當(dāng)剪力墻受到水平荷載的時候，墻肢可能會出現(xiàn)扭曲情況，連梁裝置則能夠均衡墻肢的水平負(fù)荷力，改善墻肢受力狀態(tài)，對墻肢起到了一定的約束和穩(wěn)定作用?？梢?，墻肢之間的連梁對整個剪力墻結(jié)構(gòu)都具有重要作用，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中是不可或缺的環(huán)節(jié)，一旦設(shè)計失誤或是不合理，必然會對剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計帶來不良影響。所以，在進行連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計師應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定適當(dāng)折減連梁結(jié)構(gòu)剛度和高度，適當(dāng)增加其跨度，從而降低結(jié)構(gòu)剛度，完善抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計，緩解地震作用對剪力墻結(jié)構(gòu)的影響。另外，為了進一步提高結(jié)構(gòu)的承載力和抗震性能，設(shè)計師也可適當(dāng)增加剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，增加連梁截面，使連梁裝置的作用得到最大限度發(fā)揮。

三、關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的問題

剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用主要是需要其提供對上層建筑的可靠支撐，從而加強建筑的堅固性。剪力墻結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時，能夠有效增強建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，盡量減少破壞。在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要注意幾個問題。首先要控制好剪力墻的高度與寬度的比例，剪力墻的結(jié)構(gòu)高度較高，也就是我們平時所稱的層高較大，在一些通透型建筑中剪力墻的寬度也非常大，為了減輕重點，只得在厚度方面不斷降低，也就在形式上向框架、柱子結(jié)構(gòu)靠攏。與柱子結(jié)構(gòu)不同的是，二者在厚度方面存在明顯不同，如果剪力墻的高寬比例過低時，可以按照柱子結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。剪力墻是一個平面結(jié)構(gòu)，不但需要承載水平應(yīng)力與彎矩力，還要承擔(dān)豎向壓力，所以需要滿足彈性要求。其次在進行剪力墻設(shè)計計算時，要把重力與橫向延展力結(jié)構(gòu)進行分析計算。在一些剪力墻中有門洞等情況時，更需要對其進行精確計算，避免在某處產(chǎn)生應(yīng)力弱點，影響使用，產(chǎn)生施工后的裂縫問題。

綜上所述，由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性和抗側(cè)剛度大等優(yōu)點，目前在我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了較為廣泛的應(yīng)用。為了優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，促進建筑質(zhì)量的提高，我們應(yīng)該了解剪力墻結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論，嚴(yán)格遵循剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，把握剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點，充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中的作用。

參考文獻：

[1]劉勛達，馮振鵬.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，(5).

[2]王燕． 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用［J］．科技與企業(yè)，2014，02∶173．

[3]田琦.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].中華建設(shè),2013.

篇2

關(guān)鍵詞：和諧社會；政府績效；創(chuàng)新型城市競爭力；結(jié)構(gòu)方程模型（SEM）

中圖分類號：D630；F291 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3104（2013）06?0054?08

隨著全球化趨勢的加快和知識經(jīng)濟的發(fā)展，創(chuàng)新越來越成為國家經(jīng)濟發(fā)展的核心驅(qū)動力和世界各國發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，也被公認(rèn)為是城市實現(xiàn)高速發(fā)展的重要途徑。20世紀(jì)90年代以來，城市發(fā)展的創(chuàng)新問題逐漸引起了西方國家政府部門和學(xué)術(shù)界的關(guān)注，創(chuàng)新型城市的內(nèi)涵與形成條件、創(chuàng)新集群與城市創(chuàng)新力、創(chuàng)新型城市活力評價、創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)的比較分析、城市創(chuàng)新與經(jīng)濟績效的關(guān)聯(lián)機制、創(chuàng)新型城市的規(guī)劃建設(shè)及其模式等問題的研究成為矚目的焦點[1?4]。而隨著2006年我國建設(shè)創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略的明確提出，創(chuàng)新型城市也相繼成為了我國許多城市建設(shè)的目標(biāo)與任務(wù)。

城市的發(fā)展離不開政府的參與，而政府效率的高低，對城市競爭力的提升、加快城市的發(fā)展起著不可忽視的重要作用。在創(chuàng)新型城市的發(fā)展過程中，政府的正確發(fā)展導(dǎo)向與有效的管理更是起著至關(guān)重要的作用。因此，在當(dāng)前實行科學(xué)發(fā)展觀，推動和諧社會建設(shè)的進程中，有效進行政府績效評估與管理，提升政府效率，對于更好的推動創(chuàng)新型城市的發(fā)展，提升城市競爭力有著重要的意義。本文在相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，運用結(jié)構(gòu)方程模型構(gòu)建了和諧社會政府績效指標(biāo)評價體系與創(chuàng)新型城市競爭力指標(biāo)評價體系，并建立了和諧社會政府績效對創(chuàng)新型城市競爭力影響的理論模型，以期為政府效率提升和創(chuàng)新型城市建設(shè)提供一定的理論參考依據(jù)。

一、 文獻回顧

（一） 關(guān)于和諧社會政府績效的評述

政府績效，又稱“公共生產(chǎn)力”“國家生產(chǎn)力”“公共組織績效”“政府業(yè)績”“政府作為”等，是指政府在社會管理中的業(yè)績、效果、效益及其管理工作效率、效能，是政府在行使其功能，實現(xiàn)其意志過程中體現(xiàn)出的管理能力。政府績效評估制度起源于美國，是出于提高政府行政效率、降低行政成本、構(gòu)建良好公共關(guān)系的目的，而對政府各職能部門進行優(yōu)化配置，貫徹新興的公共服務(wù)理念的重大嘗試。政府績效評估制度已經(jīng)成為現(xiàn)代政治制度和社會制度發(fā)展的主要趨勢之一，也逐漸形成為一門完善的科學(xué)。

當(dāng)前國外常用的政府績效評估方法主要有“3E”評價法、標(biāo)桿管理法[5]、平衡計分卡法、成本-收益分析法和成本-效果分析法[6]等，針對政府績效也已設(shè)計出一套比較完善的指標(biāo)評價體系。在我國，關(guān)于政府績效評估的研究則起步較晚，雖然已有部分學(xué)者進行了相關(guān)方面的理論與實證研究，但還沒有形成一套公認(rèn)的指標(biāo)體系，而關(guān)于績效評估的方法則主要有模糊平價法[7?8]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）[9]、層次分析法（AHP）[10]、因子分析法[11]、平衡計分卡[12]等。

綜合而言，在國內(nèi)學(xué)術(shù)界的研究雖然取得了一定的進展，但仍然存在著不少的問題，具體來說有：① 指標(biāo)體系不統(tǒng)一，各地研究差異較大；② 指標(biāo)設(shè)計主體單一，缺乏代表性；③ 指標(biāo)內(nèi)容泛經(jīng)濟化，扭曲平復(fù)方向；④ 指標(biāo)數(shù)據(jù)缺乏真實性，水分較大[13]；⑤ 指標(biāo)體系構(gòu)建過程中未能很好的考慮政府發(fā)展的方向與發(fā)展目標(biāo)等政府政治職能方面的因素；⑥ 指標(biāo)體系評估過程往往帶有較強的主觀性（如評價指標(biāo)體系中各指標(biāo)權(quán)重的確定），缺乏一定的客觀依據(jù)。

（二） 關(guān)于創(chuàng)新型城市競爭力的評述

創(chuàng)新型城市（Creative City）一詞主要來自于歐洲（荷蘭、英國等）的一些文獻研究，主要是指對城市面臨的問題提出具有創(chuàng)造性的解決辦法，并由此帶來城市的復(fù)興。西方國家對創(chuàng)新型城市的研究主要集中在兩個大的方面：一是創(chuàng)新型城市的基本理論，包括創(chuàng)新型城市的內(nèi)涵、構(gòu)成要素、結(jié)構(gòu)特征、評價體系 等[14?15]；二是關(guān)于創(chuàng)新型城市的實證研究[16]。近兩年來，國內(nèi)學(xué)者對創(chuàng)新型城市建設(shè)的研究不斷升溫，研究的重點主要集中在創(chuàng)新型城市的內(nèi)涵、構(gòu)成要素和建設(shè)途徑[17?20]以及創(chuàng)新型城市評價指標(biāo)體系的構(gòu) 建[21?23]等方面。

而國內(nèi)外當(dāng)前關(guān)于創(chuàng)新型城市競爭力的研究則相當(dāng)少見，僅有Barkley等構(gòu)建了區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)測評體系，并據(jù)此對南卡羅來納地區(qū)城市創(chuàng)新競爭力狀況進行評估[24]；Fung-Yee等以香港和上海為例，對FDI技術(shù)溢出的城市競爭力效應(yīng)進行了實證分析[25]；李琳等構(gòu)建了創(chuàng)新型城市競爭力評價指標(biāo)體系，并運用主成分分析法對長沙和東部主要城市進行了實證分 析[26]。

城市的發(fā)展離不開政府的參與和管理，政府績效的提升，對創(chuàng)新型城市的建設(shè)起著重要的推動作用。而當(dāng)前關(guān)于二者之間關(guān)系的理論與實證研究均十分少見，僅有金福子等[27?28]運用回歸分析方法分別對政府效率與和諧社會對城市競爭力的作用進行了實證分析。

二、和諧社會政府績效指標(biāo)體系構(gòu)建

政府績效評估是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及面廣，需要各方面的共同探索，才能使政府績效評估體系更加科學(xué)。政府績效評估價值包括一般和特殊兩個層面，中國政府績效評估既要遵循發(fā)達國家國家政府績效評估的一般價值，重視引進國外政府績效評估技術(shù)、評估方法、評估手段等，更要從中國的國情出發(fā)，按照符合中國國情的特殊價值進行政府績效評估，同時還應(yīng)充分吸收其他公共組織、社會組織的共同參與，以保證政府績效評估的公正性和公平性。和諧社會的建設(shè)則需要各種行為主體在各自的范圍內(nèi)發(fā)揮自己的優(yōu)勢和長處通過個體最優(yōu)化達到社會最優(yōu)化，通過局部最優(yōu)化達到整體最優(yōu)化，把各種形式的摩擦和沖突導(dǎo)致的社會成本降到最低的限度[29]。和諧社會的建設(shè)還需要解決收入分配差距，實現(xiàn)分配公平等問題[30]，而這些問題則只有通過提升政府績效才能有效實現(xiàn)。因此，政府績效評估與和諧社會的建設(shè)密切相關(guān)，政府績效評估指標(biāo)體系的設(shè)計必須要將社會和諧的要求納入，以體現(xiàn)人與自然、人與社會以及人與人的和諧。

本文首先根據(jù)和諧社會與政府績效的內(nèi)涵與特征，依據(jù)科學(xué)性、可比可行性、代表性、綜合性等原則，以《中國政府績效評估研究課題組》于2004年提出的一套適用于中國政府績效評估體系為主要參考準(zhǔn)則，結(jié)合和諧社會建設(shè)的要求，在同時參考王良健 等[7]、陳黎明等[8]、羅良清等[9]、陳鈺芬等[10]、崔述強等[31]、彭國甫等[32]等研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合政府職能定位，從經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展、資源和環(huán)境、公共服務(wù)、行政效果五個方面構(gòu)建和諧社會政府績效評價指標(biāo)體系（見表1）。

考慮到上述指標(biāo)體系中各指標(biāo)的度量單位和指標(biāo)屬性均不一致，因此首先對所有指標(biāo)進行無量鋼化處理，具體處理公式為：

正指標(biāo)：

（1a）

逆指標(biāo)：

（1b）

其中，為第i個指標(biāo)第j個樣本處理后的值，Xij為第i個指標(biāo)第j個樣本值；為第i個指標(biāo)的樣本最大值，為第i個指標(biāo)樣本的最小值。

三、創(chuàng)新型城市競爭力指標(biāo)體系構(gòu)建

創(chuàng)新型城市是把創(chuàng)新作為核心驅(qū)動力推動其發(fā)展的城市，是涵蓋技術(shù)創(chuàng)新、知識創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新、文化創(chuàng)新、創(chuàng)新環(huán)境等全社會創(chuàng)新的一個綜合創(chuàng)新體系，通過各種創(chuàng)新主體（企業(yè)、高校、科研機構(gòu)、創(chuàng)新服務(wù)機構(gòu)和政府）之間的交互作用而形成集聚與擴散知識與技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。作為創(chuàng)新資源高度積

表1 和諧社會政府績效評價指標(biāo)體系

潛變量 可測指標(biāo)

和諧

社會

政府

績效

評價

體系 經(jīng)濟

發(fā)展

人均GDPX11

第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重X12

非公有制經(jīng)濟所占比重X13

社會投資比重X14

居民人均收入X15

人均固定資產(chǎn)投資X16

社會

發(fā)展

每萬人中治安案件發(fā)生率*X21

城鎮(zhèn)登記失業(yè)率*X22

教育支出占財政一般預(yù)算支出的

比重X23

醫(yī)療衛(wèi)生支出占財政一般預(yù)算支出的

比重X24

居民文化娛樂消費支出比重X25

每萬人到市以上機關(guān)的集體上訪

批次* X26

環(huán)境

和資源

單位GDP能耗X31

工業(yè)“三廢”處理率X32

財政環(huán)境保護支出占GDP的比重X33

城市空氣綜合污染指數(shù)*X21

生活垃圾無害處理率X34

林木覆蓋率X35

城市綠化覆蓋率X36

公共

服務(wù)

基礎(chǔ)設(shè)施投資總量X41

基礎(chǔ)教育發(fā)展指數(shù)X42

醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)健全率X43

信息公開程度X44

行政

效果

行政經(jīng)費占財政支出的比重*X51

公眾對政府推進和諧社會建設(shè)工作

滿意程度X52

企業(yè)對政府推進和諧社會建設(shè)工作

滿意程度X53

公眾對生活幸福感測評X54

腐敗案件涉案人數(shù)占行政人員比重*X55

人均行政管理費用支出*X56

注：表中帶*符號的為逆指標(biāo)，即指標(biāo)值越高，政府績效越低，其余為正指標(biāo)。

聚于城市空間的一種城市發(fā)展形態(tài)，作為城市發(fā)展知識化和高級化的產(chǎn)物，創(chuàng)新型城市本質(zhì)上來說是城市發(fā)展理念和模式的一種創(chuàng)新。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展和知識經(jīng)濟蓬勃興起的背景下，創(chuàng)新早已成為一個國家或地區(qū)（城市）經(jīng)濟發(fā)展的第一推動力，創(chuàng)新型城市也已成為21世紀(jì)以來國際學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點。

創(chuàng)新型城市競爭力具有綜合性、動態(tài)性、相對性和差異性等基本特征。創(chuàng)新型城市競爭力是由創(chuàng)新資源整合力、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)運行力、創(chuàng)新環(huán)境支撐力和創(chuàng)新績效表現(xiàn)力四種能力要素構(gòu)成的綜合能力。在四個能力要素中，創(chuàng)新資源整合力是基礎(chǔ)，創(chuàng)新環(huán)境支撐力是保障，創(chuàng)新主體交互作用力是核心，創(chuàng)新績效表現(xiàn)力是市場競爭的顯性表現(xiàn)。其中，創(chuàng)新主體交互作用往往表現(xiàn)為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的形成以及網(wǎng)絡(luò)的良好運行狀況，故創(chuàng)新主體交互作用力亦稱為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)運行力。這四種能力要素通過有機聯(lián)系和內(nèi)在的邏輯關(guān)系，形成了創(chuàng)新型城市競爭力評價指標(biāo)體系。

本文在參考借鑒朱凌等[21]、石憶邵等[22]、李琳 等[26]研究成果的基礎(chǔ)上遵照系統(tǒng)性原則、簡明扼要原則、實用性原則和可比性原則構(gòu)建了創(chuàng)新型城市競爭力評價指標(biāo)體系（見表2），并進行相應(yīng)的無量鋼化處理，處理方法與公式（1）相同。

四、模型的選擇與構(gòu)建

目前國內(nèi)關(guān)于政府績效和城市競爭力評價所采用的數(shù)理方法主要有主成分分析法、因子分析法、回歸分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）、層次分析法（AHP）、模糊曲線法和多因素綜合評價方法等。而傳統(tǒng)的多元回歸分析、因子分析等均存在理論上的假設(shè)限制和應(yīng)用缺陷。例如，因子分析能反映變量與變量之間的關(guān)系，但無法進一步分析變量間的因果關(guān)系；路徑分析雖然可以分析變量之間的因果關(guān)系，但其基本假設(shè)變量之間的測量誤差為零、殘差之間不相關(guān)、因果關(guān)系為單向等均不現(xiàn)實。

與傳統(tǒng)方法相比，結(jié)構(gòu)方程模型有以下幾個優(yōu)點：① 鑒于政府績效和城市競爭力的復(fù)雜性，一個指標(biāo)往往會影響多個方面的內(nèi)容，這就要求其隸屬于多個潛變量，但在傳統(tǒng)的分析方法中，一個指標(biāo)往往職能隸屬于一個因子，而結(jié)構(gòu)方程模型沒有此限制，從而使政府績效和城市競爭力的評價更加合理；② 通過結(jié)構(gòu)方程模型對各變量之間的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)與總效應(yīng)的分析，可以發(fā)現(xiàn)一個變量對另一個變量的直接影響、間接影響與總體影響，從而可以幫助我們找到變量之間的影響路徑，為政策制定提供幫助和依據(jù)；③ 結(jié)構(gòu)方程模型容許自變量和因變量含測量誤差，并能同時處理多個因變量，因而有助于我們更好的分析政府績效與城市競爭力各方面的因果關(guān)系。因此，本文選擇結(jié)構(gòu)方程模型來構(gòu)建和諧社會政府績效指標(biāo)評

表2 創(chuàng)新型城市競爭力評價指標(biāo)體系

潛變量 可測指標(biāo)

創(chuàng)新型

城市

競爭力

評價

指標(biāo)

體系 創(chuàng)新資源

整合力

科技活動人員

R&D人員

科技經(jīng)費支出

R&D經(jīng)費

創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)

運行力

金融機構(gòu)年貸款余額

技術(shù)市場成交額

規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)辦

科技機構(gòu)數(shù)

大中型工業(yè)企業(yè)科技經(jīng)費來自

企業(yè)資金的比重

創(chuàng)新環(huán)境

支撐力

每百戶平均固定電話和

移動電話數(shù)

每百人平均國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用戶Y32

每百人公共藏書量Y33

高薪技術(shù)企業(yè)數(shù)Y34

年度實際到位外資金額數(shù)Y35

對外開放度Y36

創(chuàng)新績效

表現(xiàn)力

全社會工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值率Y41

每萬人發(fā)明專利授權(quán)Y42

高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占

工業(yè)總產(chǎn)值比重Y43

工業(yè)“三廢”綜合利用率Y44

科技進步貢獻率Y45

高新技術(shù)產(chǎn)品出口值占

出口產(chǎn)品總值比重Y46

價體系和創(chuàng)新型城市競爭力指標(biāo)評價體系，并建立和諧社會政府績效對創(chuàng)新型城市競爭力影響的因果關(guān)系結(jié)構(gòu)模型，從而使得分析結(jié)論更加客觀準(zhǔn)確。

（一） 結(jié)構(gòu)方程模型基本原理

結(jié)構(gòu)方程模型（Structural Equation Model，SEM）[33]是在70年代Karl Joreskog和Dag Sorbom等學(xué)者提出的統(tǒng)計理論的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。帶有潛變量的結(jié)構(gòu)方程模型可分為測量模型和結(jié)構(gòu)模型兩個部分。

測量模型描述潛變量ξ、η與測量指標(biāo)X、Y之間的關(guān)系，通常形式如下：

（2）

式（2）中：X為外生顯變量組成的向量；Y為內(nèi)生顯變量組成的向量；ξ為外生潛變量；η為內(nèi)生潛變量；ΛX為外生顯變量在外生潛變量上的因子負(fù)荷矩陣，它表示外生潛變量ξ和其顯變量X之間的關(guān)系；ΛY為內(nèi)生顯變量在內(nèi)生潛變量上的因子負(fù)荷矩陣，它表示內(nèi)生潛變量η和其顯變量Y之間的關(guān)系；δ為測量模型的殘差矩陣；ε為測量方程的殘差矩陣。

結(jié)構(gòu)模型說明外生潛變量和內(nèi)生潛變量之間的關(guān)系，通常寫成如下形式：

（3）

式（3）中：B為結(jié)構(gòu)系數(shù)矩陣，它表示結(jié)構(gòu)模型中內(nèi)生潛變量η的構(gòu)成因素之間的互相影響；Γ為結(jié)構(gòu)系數(shù)矩陣，它表示結(jié)構(gòu)模型中外生潛變量ξ對內(nèi)生潛變量η的影響；ζ為結(jié)構(gòu)模型的殘差矩陣。

一個完整的結(jié)構(gòu)方程包含ΛX、ΛY、B、Γ、Φ、Ψ、ε、δ共8個參數(shù)矩陣。前面4個矩陣已經(jīng)在測量模型或結(jié)構(gòu)模型中出現(xiàn)。Φ為潛變量ξ的協(xié)方差矩陣，Ψ為殘差項ζ的協(xié)方差矩陣，ε為ε的協(xié)方差矩陣，δ為δ的協(xié)方差矩陣。

通過上述參數(shù)，可推導(dǎo)出顯變量（Y′， X′）′的協(xié)方差矩陣為：

（4）

如果理論模型為真，則等于總體的協(xié)方差矩陣，即，從而顯變量的方差和協(xié)方差都是模型參數(shù)的函數(shù)。

（二） 和諧社會政府績效對創(chuàng)新型城市競爭力影響的模型構(gòu)建

1. 和諧社會政府績效評價指標(biāo)體系路徑分析

定義經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展、環(huán)境和資源、公共服務(wù)以及行政效果為內(nèi)生潛變量，設(shè)定如下測量模型：

（5）

式（5）中，ξ為內(nèi)生潛變量，由經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展、環(huán)境和資源、公共服務(wù)以及形成效果五個變量組成，X內(nèi)生可測指標(biāo)向量，由表1中的28個可測指標(biāo)構(gòu)成；ΛX為待估系數(shù)矩陣，是內(nèi)生可測指標(biāo)在內(nèi)生潛變量上的因子載荷矩陣；δ為內(nèi)生可測指標(biāo)X誤差項。ΛX中系數(shù)的路徑如圖1所示。

2. 創(chuàng)新型城市競爭力評價指標(biāo)體系路徑分析

定義創(chuàng)新資源整合力、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)運行力、創(chuàng)新環(huán)境支撐力、創(chuàng)新績效表現(xiàn)力為內(nèi)生潛變量，設(shè)定如下測量模型：

（6）

其中，η為內(nèi)生潛變量，由創(chuàng)新資源整合力、創(chuàng)新網(wǎng)

圖1 和諧社會政府績效評價指標(biāo)模型路徑圖

絡(luò)運行力、創(chuàng)新環(huán)境支撐力、創(chuàng)新績效表現(xiàn)力四個變量組成，Y為內(nèi)生可測指標(biāo)向量，由表2中的20個可測指標(biāo)構(gòu)成；ΛY為待估系數(shù)矩陣，是內(nèi)生可測指標(biāo)在內(nèi)生潛變量上的因子載荷矩陣；ε為內(nèi)生可測指標(biāo)Y的誤差項。ΛY中系數(shù)的路徑如圖2所示。

3. 和諧社會政府績效與創(chuàng)新型城市競爭力

政府效率是城市競爭力的重要影響因素之一，政府效率高的城市，競爭力相對會強。因此，本文提出和諧社會政府績效對創(chuàng)新型城市競爭力有正向影響的假設(shè)，具體包括：（1）經(jīng)濟發(fā)展對創(chuàng)新型城市的競爭力具有正向影響關(guān)系（具體包括圖3中H1-H4）；（2）社會發(fā)展對創(chuàng)新型城市的競爭力具有正向影響關(guān)系（具體包括圖3中H5-H8）；（3）資源和環(huán)境對創(chuàng)新型城市的競爭力具有正向影響關(guān)系（具體包括圖3中H9-H12）；（4）公共服務(wù)對創(chuàng)新型城市的競爭力具有正向影響關(guān)系（具體包括圖3中H13-H16）；（5）行政效果對創(chuàng)新型城市的競爭力具有正向影響關(guān)系（具體包括圖3中H17-H20）。

依據(jù)上述研究假設(shè)，我們可以提出一個假設(shè)模型（見圖3）作為研究的基準(zhǔn)模型，并用結(jié)構(gòu)方程進行假設(shè)檢驗。

篇3

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 教學(xué)體系 創(chuàng)新

機械設(shè)計是機械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力。因此，應(yīng)當(dāng)加大機械設(shè)計教學(xué)體系的創(chuàng)新力度，培養(yǎng)學(xué)生具有分析、解決工程問題，設(shè)計、創(chuàng)造新的機械裝備的能力，為國家培養(yǎng)更多機械設(shè)計創(chuàng)新性人才。

一、目前機械設(shè)計教學(xué)體系存在問題

目前機械設(shè)計教學(xué)體系主要出在以下幾方面問題：①教學(xué)內(nèi)容過于龐雜。目前，機械原理和機械設(shè)計是解析設(shè)計教學(xué)的課程內(nèi)容，同時機械設(shè)計也包括材料、力學(xué)、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內(nèi)容，所涉及到的知識面相對較廣，同時教學(xué)內(nèi)容也相對零碎，且與其他課程存在較多交叉重復(fù)，例如機械設(shè)計教學(xué)中的螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容明顯與少而精的教學(xué)原則相悖。如減速器的類型、樣式和設(shè)計參數(shù)要求和機械制圖中的減速器設(shè)計相關(guān)知識存在著較高的重復(fù)率，既失去了機械設(shè)計的學(xué)科特點，同時又浪費了教學(xué)時間。②無法適應(yīng)時代的快速發(fā)展。目前，很多院校的機械設(shè)計教材存在著內(nèi)容龐雜、理念陳舊、脫離工程實踐、跟不上時展以及深度不足等問題。現(xiàn)代機械設(shè)計教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求，同時也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。社會性以及經(jīng)濟性，并能夠隨著社會的發(fā)展，提出更多滿足實際生產(chǎn)需要的新設(shè)計理論和設(shè)計方法。目前，很多院校的機械設(shè)計教學(xué)對設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備的強度和運動學(xué)更新等相關(guān)技術(shù)內(nèi)容較為注重，在一定程度上忽視了能源、環(huán)境方面知識在教學(xué)中的滲入以及安全、人機關(guān)系、美學(xué)等社會因素和價值工程、周期費用分析等經(jīng)濟因素，導(dǎo)致機械設(shè)計理論教學(xué)與實踐之間出現(xiàn)嚴(yán)重的脫節(jié)。③教學(xué)方式過于陳舊、落后。一些院校在教學(xué)過程中在機械設(shè)計教學(xué)中仍然采用教師將書本知識和相關(guān)原理一講到底，學(xué)生對知識死記硬背的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方式，并未在實際教學(xué)中輔以相關(guān)知識或原理的掛圖來進行補充講解，以加深學(xué)生的相關(guān)知識或原理的理解，同時缺乏案例式教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)以及討論啟發(fā)式教學(xué)，也并未留給學(xué)生進行問題獨立分析和思考的時間，在一定程度上影響學(xué)生對課堂相關(guān)知識或原理的理解和掌握，同時在一定程度上還阻礙了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際工程問題能力的發(fā)展。因此，應(yīng)當(dāng)對機械設(shè)計教學(xué)體系進行創(chuàng)新。

二、創(chuàng)新機械設(shè)計教學(xué)體系措施

（一）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

院校開展的機械設(shè)計各項教學(xué)內(nèi)容都應(yīng)當(dāng)緊貼實際，注重整體性、實踐性以及創(chuàng)新性。目前，很多院校的機械設(shè)計新生缺乏機械方面相關(guān)基礎(chǔ)知識，因此，機械設(shè)計在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，堅持適度、夠用的教學(xué)原則，避繁就簡、突出重點、深入淺出。一方面，應(yīng)當(dāng)做到精簡，對機械設(shè)計教學(xué)的傳統(tǒng)性、敘述性內(nèi)容進行壓縮，盡量減少機械設(shè)計教學(xué)中相關(guān)理論知識的重復(fù)，同時在相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)中，如實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、社會調(diào)查、畢業(yè)論文以及課外科技活動等教學(xué)環(huán)節(jié)，融入機械教學(xué)相關(guān)理論知識。另一方面注重知識的整合。在機械設(shè)計的實際教學(xué)中，可以將理論力學(xué)、材料力學(xué)與機械零件的相關(guān)知識點進行整合。此外，在機械設(shè)計的教學(xué)過程中還應(yīng)當(dāng)注重知識點的增設(shè)。在充分考慮知識點的系統(tǒng)性和完整性時，可以增設(shè)以電、液為動力的機構(gòu)組合，結(jié)合實際的典型機械等新內(nèi)容，使學(xué)生全面認(rèn)識現(xiàn)代機械，以適當(dāng)前生產(chǎn)實際需要，方便計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用和推廣。

（二）加強學(xué)生能力培養(yǎng)

機械設(shè)計是一門極具實踐性的課程，在進行過程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生設(shè)計技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目的，同時注重學(xué)生工程意識、工程實踐能力、創(chuàng)新意識以及社會實踐能力的培養(yǎng)。在實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)徹底摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，在講解相關(guān)理論知識或原理時，注重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)結(jié)論的能力，同時在相關(guān)知識或原理的講解時融入其在實踐中的應(yīng)用，堅持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的方向，體現(xiàn)機械設(shè)計教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實踐性以及現(xiàn)代性。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方法

目前，大多數(shù)院校都是面向全國招生，導(dǎo)致機械設(shè)計學(xué)生的相關(guān)實際機械知識參差不齊。因此，在機械設(shè)計的實際教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)方法的創(chuàng)新。教學(xué)在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)加強直觀教學(xué)，在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識或原理的同時，讓學(xué)生接觸各類種機械、機構(gòu)、零件、部件、圖紙，提高學(xué)生相關(guān)知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，并借助計算機和互聯(lián)網(wǎng)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真軟件系統(tǒng)，來開展機械設(shè)計的現(xiàn)代化、立體式教學(xué)。此外，教師在機械設(shè)計的實際教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)盡量減少相關(guān)知識或原理的理論推到，同時運用例證來講清思路，加深學(xué)生對相關(guān)理論知識或原理理解，提高課堂教學(xué)效率。

結(jié)束語

目前，我國機械設(shè)計教學(xué)體系仍然存在著教學(xué)內(nèi)容過于龐雜、無法適應(yīng)時代的快速發(fā)以及教學(xué)方式過于陳舊和落后等問題，因此，在機械設(shè)計實際教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強學(xué)生能力培養(yǎng)，同時不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，為國家培養(yǎng)更多機械設(shè)計創(chuàng)新性人才。

參考文獻：

[1]韋林，陳勇棠，劉馳等.機械創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的探索與實踐[J].機械職業(yè)教育，2009，（10）：13-14，28.

[2]徐廣紅，劉靜，付群峰等.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機械設(shè)計類課程教學(xué)體系改革與實踐[J].江西理工大學(xué)學(xué)報，2009，30（2）：61-63.

[3]付曉莉，張偉杰，車江寧等.機械設(shè)計實驗教學(xué)體系的創(chuàng)新與實踐[J].實驗室科學(xué)，2009，（4）：20-22.

篇4

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 現(xiàn)代設(shè)計方法 課程教學(xué)

機械原理和機械設(shè)計等課程是工科院校機械類專業(yè)必修的重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)員機械綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力所需的知識結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位，具有很強的基礎(chǔ)性、工程性和應(yīng)用性。但是，筆者在長期的課程教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，針對如此重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣在逐漸減退，教學(xué)效果不盡如人意。雖然這一現(xiàn)象的發(fā)生可能有多種因素，但是，其中一個重要因素?zé)o疑還是教學(xué)內(nèi)容陳舊，尤其是其傳統(tǒng)的機械理論設(shè)計計算方法的教學(xué)與實際工程實踐要求相脫節(jié)，不能適應(yīng)時展的要求。這使得學(xué)員在學(xué)習(xí)中感受不到專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的有用性，感受不到該課程對其提高設(shè)計能力有多大幫助。如何使機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)適應(yīng)時展要求，筆者認(rèn)為，現(xiàn)代計算機輔助設(shè)計技術(shù)的迅速發(fā)展和普及給課程教學(xué)改革開辟了新路。通過教學(xué)實踐，將現(xiàn)代設(shè)計方法引入機械設(shè)計基礎(chǔ)課程，教學(xué)作用明顯，對提升學(xué)員的綜合設(shè)計能力、培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)機械設(shè)計課程的興趣和積極性均起到較好效果。學(xué)員在課后學(xué)習(xí)感想中寫道：“機設(shè)課讓我有機會體驗計算機設(shè)計的魅力，使我對設(shè)計產(chǎn)生了興趣，激發(fā)了我的學(xué)習(xí)熱情，以及通過實踐帶動課本理論的應(yīng)用得以體現(xiàn)?！?/p>

1 傳統(tǒng)設(shè)計方法在課程教學(xué)中存在的問題

（1）傳統(tǒng)設(shè)計方法與現(xiàn)實應(yīng)用脫節(jié)。目前大部分機械設(shè)計基礎(chǔ)類教材中呈現(xiàn)的機械設(shè)計方法是一套經(jīng)過長期理論研究以及經(jīng)驗積累形成的手工設(shè)計計算方法，該方法在特定的歷史時期對機械類人才的培養(yǎng)起到積極的作用。但隨著計算機輔助設(shè)計技術(shù)的快速發(fā)展和普及，過去要花費較長時間復(fù)雜的設(shè)計計算或繪制已被計算機輕松替代，傳統(tǒng)的手工理論設(shè)計計算方式逐漸被現(xiàn)代設(shè)計方法替代。在此情況下，再花費寶貴的課堂時間讓學(xué)員學(xué)習(xí)掌握過時的設(shè)計技術(shù)已與時展要求不相符。

（2）課時安排不能適應(yīng)教學(xué)需要。在課堂教學(xué)中，設(shè)計方法的介紹本應(yīng)需要相當(dāng)比重的學(xué)時，但隨著課時的不斷壓縮（目前機械原理和機械設(shè)計兩門課加起來的學(xué)時還不到100學(xué)時，少的甚至不到60學(xué)時），用于講授設(shè)計方法的時間比過去大幅減少。在如此少的時間里，教員通常只能泛泛地講解一下設(shè)計思路和過程，對傳統(tǒng)的理論設(shè)計計算方法無法進行更深更透地講解，學(xué)員對這部分內(nèi)容的學(xué)都是囫圇吞棗。因此，在實際操作中面對繁雜的理論設(shè)計計算過程，學(xué)員多數(shù)都呈現(xiàn)畏難情緒，對機械設(shè)計課程的學(xué)習(xí)興趣也隨著課程的不斷深入而逐漸下降。

（3）傳統(tǒng)的手工理論設(shè)計方法數(shù)據(jù)計算分析耗時，設(shè)計效率低下。例如在機械課程設(shè)計中，學(xué)員要花費大量時間在繁瑣的計算和修改上。而在對設(shè)計方案創(chuàng)新的思考，以及對設(shè)計結(jié)果的優(yōu)化和分析方面，卻由于課程學(xué)時的限制不能充分實施和展開，這違背了課程為使學(xué)員綜合設(shè)計能力提高的本意。

2 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程引入現(xiàn)代設(shè)計方法的必要性

（1）作為新一代工科學(xué)員，學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)和方法尤為重要，這符合時代對創(chuàng)新型人才的要求。而且由于計算機輔助設(shè)計技術(shù)的快速發(fā)展，以及各類仿真設(shè)計軟件的普及和易用，使得現(xiàn)代設(shè)計方法在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用能得以實現(xiàn)。

（2）運用計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以將機械設(shè)計信息和內(nèi)容生動直觀地作用于學(xué)員，拓展學(xué)員的思維和視覺的空間，使他們可以多方位、多角度地觀察研究對象；同時，利用計算機快速的解決問題，調(diào)動學(xué)員的情緒，提高其注意力和興趣，并能突出重點，有助于培養(yǎng)學(xué)員的綜合認(rèn)識和理解能力，達到較好的教學(xué)效果。

（3）對于機械設(shè)計人員而言，掌握現(xiàn)代設(shè)計方法是一項基礎(chǔ)性的能力。這一能力是學(xué)員后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)和發(fā)展的基礎(chǔ)，特別是對學(xué)員在機械課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計中提高創(chuàng)新設(shè)計能力起到很好的幫助和推動作用，同樣可以為學(xué)員今后的自我學(xué)習(xí)和研究打開視野、注入動力。

3 基于現(xiàn)代設(shè)計方法的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)實踐

（1）連桿機構(gòu)的運動仿真設(shè)計。運用三維工程設(shè)計軟件，快速建立四個不同長度的桿件，并裝配成四連桿機構(gòu)，根據(jù)曲柄存在的條件，以不同桿件做機架，演示機構(gòu)的運動情況，可以迅速直觀地讓學(xué)員理解和認(rèn)識連桿機構(gòu)的特征。然后再利用軟件的Motion組件，對曲柄搖桿機構(gòu)進行運動仿真，通過調(diào)取仿真計算后的各種數(shù)據(jù)，顯示和分析被模擬連桿機構(gòu)的運動和動力特性線圖。見圖1。此外將連桿制成多孔的板狀，運用運動仿真，顯示連桿曲線的生成及其特征，見圖2。實踐證明，與傳統(tǒng)的理論教學(xué)對比，經(jīng)由上述的教學(xué)演示，再通過學(xué)員親手操作，學(xué)員對連桿機構(gòu)特性的理解和掌握，以及對連桿機構(gòu)的設(shè)計和分析能力均有較大提高。

（2）凸輪機構(gòu)的建模及運動與動力仿真設(shè)計。如設(shè)計偏置尖頂直動從動件盤形凸輪機構(gòu)。給出凸輪轉(zhuǎn)動方向、基圓半徑，以及從動件運動規(guī)律等初始設(shè)計條件。由從動件運動規(guī)律寫出從動件位移運動方程，進而寫出凸輪廓線方程。然后在工程設(shè)計軟件中，運用“方程式驅(qū)動的曲線”繪制出凸輪輪廓曲線，并通過拉伸制作成凸輪模型，見圖3。接著將其裝配成凸輪機構(gòu)仿真模型，利用軟件的Motion組件，對凸輪機構(gòu)進行運動和動力仿真，圖4為顯示某凸輪機構(gòu)的從動件位移線圖和速度線圖，以及凸輪接觸力的方向（該方向與從動件軸線之間的夾角為凸輪機構(gòu)在該處的壓力角）。

（3）齒輪建模與強度分析及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。為獲得標(biāo)準(zhǔn)的漸開線齒輪齒廓，事先編制好齒輪廓線VBA程序ZGear.swp文件，利用設(shè)計軟件提供的應(yīng)用程序接口（API），在設(shè)計軟件中調(diào)用宏-編輯，繪制齒廓曲線，經(jīng)特征建模制作成需要的齒輪模型，見圖5。然后再利用軟件的Simulation組件，對齒輪輪齒進行彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度計算分析，見圖6，通過分析仿真計算后的各種數(shù)據(jù)，再對齒輪進行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。

（4）軸系結(jié)構(gòu)建模與剛、強度設(shè)計與分析。由軸受載轉(zhuǎn)矩計算出軸的最小軸徑，按軸的工作要求在設(shè)計軟件中由最小軸徑向中間逐漸增大構(gòu)建軸的各段直徑和長度，形成階梯軸的模型，再在軟件的Simulation組件中，設(shè)置軸的材料，按軸的支承情況設(shè)置軸的“夾具”，針對軸上零件承載對軸的影響，按遠(yuǎn)程載荷和轉(zhuǎn)矩的方式對軸進行加載設(shè)置，進行網(wǎng)格劃分并運行分析計算，即可通過仿真運算后的結(jié)果，對軸的剛、強度進行分析評估。通過應(yīng)力圖解查看軸的最大應(yīng)力所在位置，通過位移圖解查看軸的變形情況以及最大變形量及其位置，見圖7；通過疲勞檢查圖解查看軸在特定條件下的最低疲勞安全系數(shù)，見圖8。

此外，螺栓（組）連接的強度分析、鍵及花鍵連接的強度分析、滾動軸承的動態(tài)壽命仿真設(shè)計等均可借助于工程設(shè)計軟件講授該類零部件采用現(xiàn)代設(shè)計的方法和思路。

4 實踐中出現(xiàn)的問題及對策

基于現(xiàn)代設(shè)計方法的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革，給傳統(tǒng)的機械專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)帶來新的生機，也深受學(xué)員歡迎，對促進學(xué)員認(rèn)識和學(xué)習(xí)機械設(shè)計，掌握現(xiàn)代設(shè)計方法產(chǎn)生較大影響，其好的教學(xué)效果和產(chǎn)生的積極作用毋容置疑。但是在實踐中，一些新的問題也隨之出現(xiàn)。其一，此項改革的課程學(xué)習(xí)對學(xué)員計算機應(yīng)用能力有一定要求，而學(xué)員此前在該方面的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱，使得學(xué)員在有限的課堂學(xué)習(xí)中疲于應(yīng)付認(rèn)識工程設(shè)計軟件，對運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)提高設(shè)計能力的訓(xùn)練卻不足。其二，學(xué)員通過學(xué)習(xí)和實踐感受到了運用現(xiàn)代設(shè)計方法高效解決工程設(shè)計問題的驚喜，但多數(shù)學(xué)員由于其他輔助知識的脫節(jié)，對采用方法的原理和其具體的計算過程還是弄不清，只是知其然，而不知其所以然。其三，新的教學(xué)模式對教員也提出了較高要求，包括必須能熟練運用工程設(shè)計軟件，在課程講授過程中要能隨時通過軟件輔助教學(xué)，幫助學(xué)員快速掌握和理解機械設(shè)計現(xiàn)代設(shè)計方法的應(yīng)用等。而現(xiàn)階段部分教員離這一要求還存在一定差距。其四，由于學(xué)時限制，學(xué)員在上機練習(xí)現(xiàn)代設(shè)計方法中為了完成作業(yè)，往往很容易出現(xiàn)抄襲復(fù)制，這給教員正確判斷學(xué)員學(xué)習(xí)效果帶來難度。

針對上述改革實踐中出現(xiàn)的問題，筆者建議解決的方法是：一、建立與課程改革配套的課程體系，加強學(xué)員計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使學(xué)員在課程開始前已具備相關(guān)的基本技能，從而提高學(xué)員學(xué)習(xí)運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)解決問題的效率。二、適當(dāng)開設(shè)相關(guān)選修課或增加課外輔導(dǎo)時間，讓學(xué)有余力的學(xué)員能更進一步地了解現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)及其方法，幫助學(xué)員建立自我研究和自我學(xué)習(xí)的能力。三、任課教員應(yīng)積極參與工程設(shè)計實踐，提高運用現(xiàn)代設(shè)計方法解決問題的能力，并學(xué)會善于將工程實例結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入課堂，加強現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)與機械設(shè)計課程內(nèi)容結(jié)合的研究，并將研究成果應(yīng)用于教學(xué)改革中。四、從學(xué)員的學(xué)習(xí)體會反映出，學(xué)員們對運用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)上機實踐的自我要求是相當(dāng)高的，無需教員盯促。因此可以減少學(xué)員上機成績的比例，讓學(xué)員安心上機練習(xí)，上機作業(yè)課中完不成可課后完成，此外教員應(yīng)掌握和提高判改學(xué)員電子作業(yè)的技巧和能力。

5 結(jié)束語

在當(dāng)今信息時代，對已成定論的傳統(tǒng)機械設(shè)計知識的學(xué)習(xí)并不像以前那么重要，重要地是教員們在教學(xué)中如何不斷地啟發(fā)學(xué)員掌握先進的知識和技術(shù)，提升學(xué)員分析和解決問題的能力。通過實踐，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程引入現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)和方法取得了較好效果，學(xué)員通過學(xué)習(xí)和實踐感受到了運用現(xiàn)代設(shè)計方法高效解決工程設(shè)計問題的驚喜。這對于提升他們學(xué)習(xí)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的興趣以及盡快理解并掌握現(xiàn)代設(shè)計方法起到了積極作用。隨著該項課程改革實踐探索的不斷深入，必將會對傳統(tǒng)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)和發(fā)展帶來深刻影響。

參考文獻：

[1] 楊可楨，程光蘊，李仲生.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006

[2] 張策.機械原理與機械設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[3] 龔曙光.ANSYS工程應(yīng)用實例解析[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[4] 張晉西，郭學(xué)琴.SolidWorks及COSMOSMotion機械仿真設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

篇5

分析當(dāng)前《機械設(shè)計》課程設(shè)計教學(xué)中存在的問題，從提高學(xué)生興趣，課程設(shè)計前的準(zhǔn)備、設(shè)計過程以及答辯總結(jié)等方面提出了相應(yīng)對策，以切實提高課程設(shè)計教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；課程設(shè)計；問題；對策

引言

課程設(shè)計是機械類專業(yè)在完成機械設(shè)計或機械設(shè)計基礎(chǔ)課程后進行的一項重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生首次接受較全面的工程設(shè)計訓(xùn)練。該課程要求學(xué)生綜合運用已學(xué)過的多門基礎(chǔ)課程來解決工程問題，對學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想、提高綜合分析能力、培養(yǎng)良好的工程素質(zhì)具有重要作用，學(xué)生在課程設(shè)計中的收獲會直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，甚至對以后的畢業(yè)設(shè)計和實際工作都有著重要的影響。

1. 當(dāng)前課程設(shè)計中存在的問題

1.1 對課程設(shè)計興趣不高，不能積極地投入課程設(shè)計工作

部分學(xué)生認(rèn)為課程設(shè)計就是畫圖，對課程設(shè)計認(rèn)識不足，加之課程設(shè)計長期沿用減速器設(shè)計作為設(shè)計對象，使設(shè)計內(nèi)容陳舊、單一，設(shè)計過程太枯燥，學(xué)生興趣不高。

1.2 時間短，任務(wù)重；學(xué)生多，教師少

我校《機械設(shè)計》課程設(shè)計分三類：（1）一周，學(xué)生需要完成螺旋起重器設(shè)計和繪制螺旋起重器裝配圖一張（2 號圖），設(shè)計說明書計算說明書一份；（2）二周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計（單級）和繪制減速器裝配圖一張（1號圖）和零件圖二張，設(shè)計說明書計算說明書一份。（3）三周，學(xué)生需要完成減速器設(shè)計（雙級）和繪制減速器裝配圖一張（0號或1號圖）和零件圖二至三張，設(shè)計說明書計算說明書一份。課程設(shè)計的期間，學(xué)生每天要工作十個多小時，有時個別學(xué)生還需要熬夜加班。常有學(xué)生在完成課程設(shè)計后感嘆，這門課程是上大學(xué)以來學(xué)的最累的一門。由于繪圖工作量較大，繪圖占據(jù)了學(xué)生大部分的時間和精力，學(xué)生對設(shè)計理念、過程和方法的體會與思考相對較少，削弱了課程設(shè)計的教學(xué)效果。

另外，隨著招生規(guī)模的增大，教師數(shù)量相對偏少，經(jīng)常是一名教師指導(dǎo)一個班，甚至兩到三個班，教師很難在指導(dǎo)課程設(shè)計時照顧到每一個學(xué)生。

1.3 學(xué)生工程意識不強，對機械設(shè)計的過程和一般規(guī)律認(rèn)識不足

在開始階段，學(xué)生面對課程設(shè)計題目往往心中一片茫然，不知道從何處入手；在課設(shè)中，少數(shù)學(xué)生對教師指導(dǎo)過于依賴，自主性差，遇到問題，即使對一些很容易就可以從設(shè)計指導(dǎo)書或手冊中直接查到的問題，也不能主動地通過查找手冊資料和獨立思考來尋求解決方案，而是一味地詢問指導(dǎo)教師，或互相抄襲。

1.4 相關(guān)課程基礎(chǔ)不夠扎實，直接影響了課程設(shè)計的效果和進度

課程設(shè)計要應(yīng)用機械設(shè)計課程知識，還要用到工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料、加工工藝以及公差和互換性等多門課程的知識，這些課程中任何一門基礎(chǔ)不牢固，都會在課程設(shè)計中表現(xiàn)出來，影響課程設(shè)計的教學(xué)效果。在這些先修課程中，工程圖學(xué)對設(shè)計的影響尤為突出。比如，課程設(shè)計時有相當(dāng)一部分學(xué)生視圖投影概念不清，對螺紋連接、齒輪以及軸承等標(biāo)準(zhǔn)件的表達方法不能熟練運用，出現(xiàn)大量的制圖錯誤。另外，現(xiàn)行機械設(shè)計或機械設(shè)計基礎(chǔ)教材有關(guān)零件設(shè)計的內(nèi)容主要是圍繞零件的強度設(shè)計展開，對零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計言之甚少，造成學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力較弱， 而實際機械設(shè)計中結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作量要遠(yuǎn)大于強度設(shè)計的。

2. 提高課程設(shè)計教學(xué)效果采取的對策

2.1 做好學(xué)生的思想工作，提高學(xué)生對課程設(shè)計的興趣，充分調(diào)動其積極性

部分學(xué)生對課程設(shè)計興趣不高，在課程設(shè)計中不能積極主動地投入，最根本的原因是對課程設(shè)計的重要性和必要性認(rèn)識不足，不清楚課程設(shè)計的作用、地位，以及對后續(xù)課程的影響，這就需要教師在布置任務(wù)時進行充分的說明和正確的引導(dǎo)， 使學(xué)生提高認(rèn)識，端正態(tài)度，自覺地投入到課程設(shè)計工作中去。

在機械設(shè)計或機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中，介紹各種常用機構(gòu)及通用零部件的設(shè)計方法，這些內(nèi)容一般自成章節(jié)，具有一定的相對獨立性，學(xué)生對各章節(jié)之間的聯(lián)系認(rèn)識不夠明確。在此之前，學(xué)生已完成了基礎(chǔ)課程一系列先修基礎(chǔ)課程，如工程圖學(xué)、理論力學(xué)、材力力學(xué)、工程材料、加工工藝學(xué)等，但由于沒有進行綜合性的訓(xùn)練，還不能熟練地應(yīng)用這些知識解決工程問題。

2.2 強調(diào)對機械設(shè)計過程的理解與認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識

課程設(shè)計的過程比結(jié)果更重要。課程設(shè)計最根本的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決工程問題的能力，使其初步掌握解決工程問題的一般過程和方法。強調(diào)機械設(shè)計過程主要有幾個方面：

一是了解完成一項機械設(shè)計項目要經(jīng)過哪幾個階段，每個階段需要考慮哪些問題。學(xué)生在課程設(shè)計過程中之所以感到時間緊張，不完全是因為計算和繪圖的工作量太大，而在很大程度上是因為對機械設(shè)計的工作過程和一般規(guī)律理解不夠深刻，在拿到題目時一片茫然，不知道從何處著手，漫無目的的翻閱資料，或等待觀望，無謂地浪費時間；再者由于設(shè)計時考慮問題不全面，導(dǎo)致返工而浪費時間。學(xué)生若知道了機械設(shè)計的過程，也就明確了前進的方向，知道什么時候該干什么，每一步的前后有何關(guān)聯(lián)，做某項工作必須具備哪些條件，哪些是已知的，哪些是可以查到的，哪些是必須經(jīng)過必要的預(yù)先計算得到，這樣就可以有條不紊地展開設(shè)計工作，不會顧此失彼，避免無謂的返工，也就不會感到時間緊張。

二是要學(xué)會面對工程問題時的解決思路和方法。課程設(shè)計的一個重要目的，就是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計機械產(chǎn)品時對創(chuàng)意的實現(xiàn)能力，雖然課程設(shè)計一般僅設(shè)計傳動系統(tǒng)，但其內(nèi)容包含了機械設(shè)計過程的最關(guān)鍵部分：制定方案、工作能力設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和各部分的協(xié)調(diào)等。理論課程與實際工程中所要解決的問題的區(qū)別在于， 前者是要求明確、規(guī)范化了的，而后者往往是籠統(tǒng)、模糊的。如何將敘述模糊、概括的設(shè)計要求進行明確、細(xì)化，從而將一個復(fù)雜的工程問題分解為一系列條件明確易于求解的簡單問題，然后將這些問題逐個解決，最后再綜合起來，通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)，得到一個系統(tǒng)完整的解決方案，并形成規(guī)范的圖紙和計算說明書等工程文件，學(xué)生必須在課程設(shè)計過程中認(rèn)真實踐、體會，才能學(xué)到手，而掌握了這些思路和方法，對畢業(yè)設(shè)計和將來的實際工作都是非常有益的。

三是養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。設(shè)計時要重視培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的良好工作作風(fēng)，這也是工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。要求學(xué)生在課程設(shè)計過程中，每一個數(shù)據(jù)，每一條線都要有所依據(jù)，不能想當(dāng)然地隨意定，或者盲目地照搬手冊或圖例中的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。要讓學(xué)生意識到，在自己完成的說明書和圖紙上簽下自己的名字，就代表要為所提交的材料負(fù)責(zé)。

2.3 進行課程設(shè)計前做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備工作

課程設(shè)計之前，指導(dǎo)教師應(yīng)與學(xué)生互相配合，做好充分的準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾個方面：

（1）講課時復(fù)習(xí)和補充必要的相關(guān)知識，如機械制圖、公差與互換性、工程材料與機械加工工藝等。學(xué)生所提交的設(shè)計說明書和圖紙存在的問題主要包括兩類，一類是純粹的繪圖錯誤，另一類是由于對公差與互換性、加工工藝等課程相關(guān)知識理解不夠而導(dǎo)致的制圖錯誤，主要是標(biāo)注錯誤，比如形位公差、精度等級、粗糙度的選擇與標(biāo)注錯誤以及尺寸鏈閉合等。有的課程，比如機械制圖，一般在大一完成，由于在后續(xù)課程中應(yīng)用較少，到課程設(shè)計時很多知識已經(jīng)淡忘，致使課程設(shè)計中出現(xiàn)過多的繪圖問題，即使一些最基本的標(biāo)準(zhǔn)件畫法（例如螺紋連接、齒輪、軸承等），都有不少同學(xué)畫錯。在機械設(shè)計課程中講到相關(guān)章節(jié)時， 附帶將一些課程設(shè)計中容易出現(xiàn)錯誤的問題回顧一下，這樣可以使學(xué)生加深印象，從而在課程設(shè)計中少犯繪圖錯誤，以便將主要精力放在設(shè)計上。比如講到螺紋聯(lián)接的類型時，結(jié)合每種聯(lián)接型式的特點回顧螺紋聯(lián)接的畫法，指出容易出現(xiàn)的錯誤；介紹齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計時，復(fù)習(xí)齒輪嚙合位置的表達方法和齒輪零件工作圖的內(nèi)容及常見問題；講解軸承類型時，結(jié)合軸承結(jié)構(gòu)特點，回顧各種軸承的規(guī)定畫法以及特征畫法等。

（2）對課程設(shè)計中的關(guān)鍵問題，通過作業(yè)和討論課的形式，加深學(xué)生的理解和認(rèn)識。比如軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計，是課設(shè)中學(xué)生感到的難點，教學(xué)中，可通過分析減速器各種軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計，比較軸上零件的布置，固定與定位、裝拆、軸承的類型和安裝，與密封形式等，分析比較軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計的正誤，引導(dǎo)學(xué)生通過討論來糾正設(shè)計中存在的問題，幫助其加深理解，提高認(rèn)識，增進學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。

（3）熟練運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料，是機械設(shè)計人員的一項基本技能。在平時的作業(yè)中應(yīng)該注意加入這方面的訓(xùn)練內(nèi)容，以提高學(xué)生查找設(shè)計資料的能力。

2.4 重視答辯與總結(jié)

答辯與總結(jié)是課程設(shè)計的最后一個重要環(huán)節(jié)。答辯是對學(xué)生設(shè)計成果的一種肯定，也是學(xué)生間、師生間相互交流的重要方式，是教師檢查設(shè)計質(zhì)量高低的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中指正，答辯方式可以是單個學(xué)生或分小組答辯，由于教師時間緊，指導(dǎo)的人數(shù)多，采用小組答辯學(xué)生之間可以通過相互討論，培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神，提高答辯效果。答辯時通過提問和質(zhì)疑可以引發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生提高對機械設(shè)計過程的理解和認(rèn)識水平。

總結(jié)包括學(xué)生在完成設(shè)計后的個人總結(jié)和指導(dǎo)教師在答辯后所作的集體總結(jié)與點評。學(xué)生通過認(rèn)真總結(jié)，剖析自己設(shè)計中的得失、成敗，有助于進一步掌握設(shè)計方法和步驟，找出今后設(shè)計中應(yīng)注意的問題。教師也要認(rèn)真地對學(xué)生整體設(shè)計情況有一個針對性的總結(jié)，指出設(shè)計的不足，要肯定成績并給予鼓勵。通過系統(tǒng)總結(jié)和答辯，可使學(xué)生進一步發(fā)現(xiàn)設(shè)計計算和設(shè)計中存在的問題，進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而使學(xué)生有更大的收獲，圓滿地達到課程設(shè)計的目的與要求。需要特別說明的是，答辯之后教師的總結(jié)點評非常必要，學(xué)生經(jīng)過課程設(shè)計的實踐之后，對教師的點評會有更深的體會。對機械設(shè)計中有些問題的認(rèn)識，學(xué)生在課程設(shè)計過程中感覺到了，但限于實踐經(jīng)驗和知識面，不能很清楚地歸納表達出來，這時教師進行總結(jié)和點評，常使學(xué)生有醍醐灌頂之感。

3. 結(jié)束語

課程設(shè)計在工科課程體系中承上啟下的特殊地位，決定了該課程對培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新意識、使其形成初步機械設(shè)計能力和獨立處理工程問題的能力方面具有不可代替的作用。培養(yǎng)學(xué)生對機械設(shè)計的興趣是課程設(shè)計順利開展的前提，對機械設(shè)計過程的深刻理解與認(rèn)識是學(xué)會解決工程問題的思路和方法的關(guān)鍵，充分的準(zhǔn)備工作是基礎(chǔ)。只有這些工作都做好了，才能保證課程設(shè)計的教學(xué)效果。

[參考文獻]

[1]吳宗澤，羅圣國等. 機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[2]沈曉玲，平學(xué)成. 機械設(shè)計課程設(shè)計的教改探索[J]. 華東交通大學(xué)學(xué)報2007， （12）： 175-176.

[3]范學(xué)兵. 機械設(shè)計課程設(shè)計多理念融合教學(xué)改革實踐探討[J]. 中國電力教育2012， （26）： 69-70.

[4]于明禮. 當(dāng)前機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計中的問題與解決措施[J]. 科技信息2009， （35）： 163-164.

篇6

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；機械設(shè)計；課改理念；課程整合

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0241-02

《機械設(shè)計》作為一門承上啟下的基礎(chǔ)課，它要求綜合利用《機械制圖》《機制工藝》《材料力學(xué)》及《金屬材料與熱處理》等課程中的內(nèi)容，因此教學(xué)難度較大。傳統(tǒng)的教學(xué)模式片面強調(diào)教師的“主角”作用，學(xué)生在課堂教學(xué)中處于被動接受的地位，壓抑了學(xué)生思維的創(chuàng)造性和積極性，傳統(tǒng)的教具也難以實現(xiàn)動作的仿真和形象化。

在《機械設(shè)計》課程中，有許多空間變換的現(xiàn)象和過程，例如，齒輪變速箱的機構(gòu)和工作原理，利用黑板和紙筆很難將教學(xué)內(nèi)容完整準(zhǔn)確地表達出來，齒輪傳動的類型有很多種，這就需要每一種類型配一個模型，教師攜帶起來非常不方便，而信息技術(shù)能成為新的教學(xué)資源和學(xué)生活動的創(chuàng)作平臺，能激發(fā)教師和學(xué)生的創(chuàng)新能力，使得課程內(nèi)容得到擴展和深化，將信息技術(shù)與機械設(shè)計教學(xué)有機整合在一起，有助于培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計方面的能力，對發(fā)展學(xué)生主體性、創(chuàng)新性和實踐能力具有重要意義。

一、影響信息技術(shù)在《機械設(shè)計》課程中運用的因素分析

1.教師因素：教師的“信息技術(shù)素養(yǎng)”是影響機械設(shè)計課程教學(xué)效果的關(guān)鍵因素。首先，教師的教學(xué)理念直接影響著教學(xué)方法的使用，先進的教學(xué)理念對信息技術(shù)起著重要的指導(dǎo)作用，它是教師“信息技術(shù)素養(yǎng)”的靈魂。其次，教師對機械專業(yè)理論與技能的掌握影響信息技術(shù)在《機械基礎(chǔ)》課程中的全面的、系統(tǒng)的綜合運用，它是教師“信息技術(shù)素養(yǎng)”的核心。再次，教師對計算機的應(yīng)用能力，將信息技術(shù)和專業(yè)課教學(xué)相結(jié)合的能力，直接影響了《機械設(shè)計》課程教學(xué)的效果，它是教師“信息技術(shù)素養(yǎng)”的關(guān)鍵。

2.學(xué)生因素：首先，學(xué)生對信息技術(shù)重要性的認(rèn)識和創(chuàng)新意識決定學(xué)生在學(xué)習(xí)相對枯燥的機械專業(yè)課時，主觀運用信息技術(shù)的愿望，解決的是學(xué)生想不想運用、怎么運用和怎么用好信息技術(shù)。其次，學(xué)生的信息技術(shù)能力，包括CAD平面制圖、三維制圖能力，制圖軟件的掌握等，影響學(xué)生在機械設(shè)計課程中如何運用信息技術(shù)。再次，學(xué)生對機械系統(tǒng)知識和技能的掌握與靈活運用能力，都直接影響學(xué)生掌握《機械設(shè)計》課程的內(nèi)容的程度，影響學(xué)生課程設(shè)計中的課堂與實踐效果。

3.信息技術(shù)因素：信息技術(shù)在《機械設(shè)計》教學(xué)中的應(yīng)用，賦予了課程新的內(nèi)容，制圖軟件的引入，使設(shè)計方法、設(shè)計理論乃至設(shè)計內(nèi)涵都發(fā)生了巨大的改革。盡管相對于傳統(tǒng)教學(xué)方法而言，多媒體教學(xué)具有表現(xiàn)生動、信息量大等優(yōu)點，教師依照《機械設(shè)計》課程教學(xué)大綱的要求，編寫課件，為使課件儲存量大、內(nèi)容形象生動，還包含大量的文字素材，并配以相關(guān)圖片，以及經(jīng)編輯制作的視頻、音頻信息等等，對資源庫的需求量大。

二、信息技術(shù)與《機械設(shè)計》課程有效整合的啟示

1.教學(xué)模式多元化，體現(xiàn)新課改理念。在機械設(shè)計課程教學(xué)中，運用信息技術(shù)是多元化的，多采用動態(tài)的教學(xué)模式為主，把學(xué)生的機械設(shè)計某個知識點與信息技術(shù)結(jié)合起來，根據(jù)教學(xué)大綱與學(xué)生的特點，體現(xiàn)知識的系統(tǒng)性與連貫性，體現(xiàn)新課改理念，以學(xué)生職業(yè)實踐為主，對機械設(shè)計中的重點章節(jié)實施模塊化教學(xué)，通過信息技術(shù)的整合，課堂更鮮活，學(xué)生在完成任務(wù)中體驗設(shè)計的快樂，信息技術(shù)的運用并不是一味地按章將機械基礎(chǔ)課程用信息技術(shù)CAI來展現(xiàn)，應(yīng)該注重學(xué)生的個體發(fā)展，教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，例如，教師使用繪圖軟件ProE5.0巧妙設(shè)計齒輪傳動，學(xué)生能直觀地了解、掌握齒輪傳動的原理以及齒輪的參數(shù)等等，教師可以將設(shè)計的過程結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的信息技術(shù)，教會學(xué)生怎么運用，正如“授人以魚，不如授之以漁”，引導(dǎo)學(xué)生合作自主探究，突出學(xué)生主體、教師主導(dǎo)地位，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，加強學(xué)生的自學(xué)能力，由教師做課件慢慢引導(dǎo)到讓學(xué)生自己制作課件，教師指導(dǎo)，讓學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做，學(xué)生不僅能從制作過程中學(xué)習(xí)到不少機械設(shè)計的專業(yè)知識，而且學(xué)習(xí)方式也會改變，自學(xué)能力得到增強，教師與學(xué)生之間也進行合作探究，適時地編寫用信息技術(shù)整合后的《機械設(shè)計》校本教材，豐富學(xué)校教學(xué)資源。

2.教師要加強自身修養(yǎng)，提升自己掌控課堂的水平。隨著新課程改革的推進，教師要與時俱進，不斷更新教育教學(xué)觀念，特別是要結(jié)合新形勢下中職學(xué)生的特點，綜合提高自身的素質(zhì)，豐富機械專業(yè)理論知識，努力向“雙師”型過渡，并經(jīng)常到機械行業(yè)實際充電，掌握一定的技能操作，了解比較前沿的機械科技和社會機械方面的人才需求，才能有效地利用信息技術(shù)開展多種教學(xué)形式的教學(xué)，根據(jù)機械教學(xué)大綱和機械考級要求，以項目引領(lǐng)，系統(tǒng)地將《機械設(shè)計》課程分成若干模塊，將《機械設(shè)計》的各專業(yè)課《機制工藝學(xué)》《鉗工工藝學(xué)》等等通過信息技術(shù)有機整合在一起，體現(xiàn)知識的關(guān)聯(lián)性，突出重點與難點。

教師制作的課件要遵循《機械設(shè)計》教學(xué)的原理，切忌華而不實，要揭示教材內(nèi)容的重點、難點，不能讓過于花哨的圖片喧賓奪主，例如，在曲柄連桿機構(gòu)中，既要利用多媒體手段直觀地反映其工作原理，同時也要讓學(xué)生找些廢舊的材料的制作曲柄連桿機構(gòu)，讓學(xué)生從理性認(rèn)識到感性認(rèn)識，進一步鞏固教學(xué)效果；在涉及到同步齒形帶以及滾動導(dǎo)軌等精密傳動中，要反復(fù)講解難點，利用信息技術(shù)展開形象教學(xué)，讓枯燥的理論活靈活現(xiàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和趣味性。

3.要貼近生產(chǎn)實際，注重整合的實用性。在機械設(shè)計中引入信息技術(shù)應(yīng)該有助于學(xué)生理解抽象的概念和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計，在《機械設(shè)計》課堂上用的教學(xué)課件不能追求表面的生動、畫面的漂亮，而是應(yīng)該注重對學(xué)生有啟發(fā)性教學(xué)，做到師生互動。教師應(yīng)進一步豐富課程設(shè)計的課題類型，可以結(jié)合某個學(xué)生感興趣的產(chǎn)品，例如，在《機械設(shè)計》課程設(shè)計中，選用一些手機、電腦等生活用品，并分解成系列，貼近生產(chǎn)實際，從簡單問題到復(fù)雜問題，從工程背景引出理論問題，進一步提高課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生機械設(shè)的實用能力。努力拓寬技能實訓(xùn)載體，加強校外實訓(xùn)基地建設(shè)，有效地安排學(xué)生到相關(guān)機械企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)，試探性地進行產(chǎn)教結(jié)合，鞏固學(xué)生對專業(yè)知識與技能的理解和掌握，提高學(xué)生的綜合能力，為學(xué)生的頂崗實習(xí)打下扎實基礎(chǔ)。

4.現(xiàn)代教學(xué)手段要與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合，增加師生之間溝通的渠道?！稒C械設(shè)計》課程包括機械系統(tǒng)理論的傳授和零部件的課程與畢業(yè)設(shè)計，在運用現(xiàn)代化教學(xué)手段的同時，不能完全舍棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，例如，在課程與畢業(yè)設(shè)計中，學(xué)生基本的手工設(shè)計繪圖能力是必須掌握的，只有在此基礎(chǔ)上，學(xué)生靈活運用信息技術(shù)，運用一些繪圖軟件進行設(shè)計，有些機械設(shè)計的參數(shù)就是通過傳統(tǒng)的教學(xué)模式讓學(xué)生牢記于心，再加上師生之間的情感交流，才能達到教育教學(xué)雙向目標(biāo)。

篇7

關(guān)鍵詞：質(zhì)量安全；功能設(shè)計；成本；規(guī)避風(fēng)險；滿意度

隨著機械設(shè)計行業(yè)的革新，機械設(shè)計管理已經(jīng)不單純的是產(chǎn)品的功用性管理，更為主要的表現(xiàn)在產(chǎn)品的知識密度，產(chǎn)品的多個功能性，產(chǎn)品的質(zhì)量絕對安全和產(chǎn)品　的推廣價值以及規(guī)避高風(fēng)險性的實用價值管理上來。機械產(chǎn)品的設(shè)計首要考慮的是產(chǎn)品的質(zhì)量安全，其次是產(chǎn)品本身的價值所在，再有就是在設(shè)計流程中理論和實踐　的相互影響，最終形成產(chǎn)品，通過對管理資源的有效控制達到流程的節(jié)約化，直接化和實用性，更好地保證產(chǎn)品使用用戶對新產(chǎn)品的滿意度的提升。

根據(jù)當(dāng)前機械設(shè)計企業(yè)的行業(yè)特點，對于機械設(shè)計行業(yè)中存在的幾大管理問題做一個簡單的分析。

1　機械設(shè)計質(zhì)量安全管理

任何產(chǎn)品的質(zhì)量安全都是頭等大事，機械設(shè)計也不例外。在機械設(shè)計行業(yè)中，設(shè)計人員一定要有嚴(yán)謹(jǐn)，負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)格按照設(shè)計思想，嚴(yán)格排查安全隱患，　在設(shè)計中杜絕因管理疏忽而帶來的安全問題。在機械設(shè)計過程中要把安全問題落實到每個人，責(zé)任明確，分工具體使質(zhì)量得到保證，安全隱患消除與萌芽狀態(tài)。

2　設(shè)計工藝流程的規(guī)范化管理

機械設(shè)計屬于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科范疇，一切的設(shè)計行為要遵循科學(xué)，　遵循設(shè)計原理。在整個設(shè)計工藝中要考量圖紙的可行性，理論的靈活運用和靈活變通，對于設(shè)計所需要數(shù)據(jù)要進行深入的運算，確保達到數(shù)據(jù)的嚴(yán)密性。對于不確定　的數(shù)據(jù)要進行多個論增，對于不明確的，不理解的理論要加以掌握理解，確保設(shè)計工藝的規(guī)范化，科學(xué)化，工藝流程的萬無一失。只有嚴(yán)格地執(zhí)行規(guī)范化的設(shè)計工藝　流程才能保障設(shè)計成果的規(guī)范化以及它的市場價值所在。

3　機械設(shè)計中的誤區(qū)以及出現(xiàn)問題的解決

在過去的機械設(shè)計的過程中，我們往往注只是重了設(shè)計成果的使用性，但是對于設(shè)計成果的實用性以及它的多個功能，我們并沒有過多地關(guān)注。趕時髦。為求“省　事”，追蹤市場新產(chǎn)品和暢銷產(chǎn)品，對顧客的需求一片模糊，又不愿花力氣搞清，你上我也上，一轟而起，一轟而下。缺乏科學(xué)而準(zhǔn)確的市場（需求）調(diào)查、需求分　析和產(chǎn)品規(guī)劃，是一種盲動行為，失敗的可能性極大。實踐證明，好多機械設(shè)計企業(yè)經(jīng)營失敗的根本原因首先是設(shè)計人員忽略顧客、缺乏市場調(diào)查與可行性認(rèn)證，它　們將導(dǎo)致90%的企業(yè)失敗。其他導(dǎo)致失敗的原因還有：由于管理者忽略變化、過分自信、過分自信與傲慢而錯誤地估計市場接受能力、吸收了不必要的合作伙伴、　不能跨專業(yè)全面思考、企業(yè)缺乏長遠(yuǎn)的目標(biāo)與規(guī)劃，以及企業(yè)的經(jīng)驗沒有公司和產(chǎn)品的特色?！　艾F(xiàn)在供應(yīng)，以后修理”。忘記了企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品（可觸摸的）和服務(wù)（不可觸摸的）只能在被顧客接受并使其滿意的前提下才能獲得競爭勝利和實現(xiàn)經(jīng)濟與　社會效益。這是企業(yè)缺乏“信譽資本（良好的社會信譽認(rèn)同感）”的表現(xiàn)，它的嚴(yán)重后果是導(dǎo)致企業(yè)的成員沒有誠信、弄虛作假，最終使企業(yè)。所以企業(yè)的管理　層應(yīng)該清楚地知道，信譽資本有多少進展，以便即時采取擴大信譽資本的措施。對機械設(shè)計中出現(xiàn)的類似誤區(qū)，機械設(shè)計人員一定要有高度的市場敏銳感，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)　計理念，積極負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，才能徹底矯正因為設(shè)計思維而帶來的對新產(chǎn)品的影響。

4　核心技術(shù)的保護管理

機械產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)的創(chuàng)新是提高企業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素。從本世紀(jì)初到60年代，機械設(shè)計業(yè)的競爭是以成本為測度的數(shù)量擴張時代，企業(yè)核心競爭力因素是成本最低，即規(guī)模經(jīng)濟方式，在這種情況下對大多數(shù)進行工業(yè)化　的國家和地區(qū)來講，需要的不是產(chǎn)品創(chuàng)新，而是引進產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備。70年代到80年代末它轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量的競爭。幾十年的成本與質(zhì)量的競爭，使多數(shù)國家和地區(qū)　已經(jīng)實現(xiàn)或可重現(xiàn)至今仍占主流的中低技術(shù)產(chǎn)品（占80%～90%的世界產(chǎn)品）的制造，且彼此間質(zhì)量的差距越來越小，而成本的優(yōu)勢在發(fā)展中國家　與地區(qū)。在未來的市場競爭中，企業(yè)競爭力的主要因素變化為：新產(chǎn)品創(chuàng)新與改進的設(shè)計開發(fā)能力及其上市的速度；為保證新產(chǎn)品上市速度、產(chǎn)品質(zhì)量（特別是可靠　性與安全性）的控制和成本控制要求創(chuàng)新和改進制造系統(tǒng)及其運作；創(chuàng)新與改進服務(wù)及其質(zhì)量。設(shè)計產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)和制造過程控制的創(chuàng)新成為提高企業(yè)競爭力的　關(guān)鍵因素，而產(chǎn)品的設(shè)計與制造質(zhì)量、成本、開發(fā)上市速度成為企業(yè)活動的第一類核心自變量。

5　機械設(shè)計的風(fēng)險管理

機械設(shè)計是一項高風(fēng)險投資。新產(chǎn)品的成功創(chuàng)新或改進將有利于形成機械企業(yè)新的經(jīng)濟增長點，促進經(jīng)濟的發(fā)展，有助于合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形成，以及企　業(yè)競爭力的提高。但是各國多年的產(chǎn)品開發(fā)實踐證明，它是高風(fēng)險、高投資、高收益的活動。其最突出的特征是高風(fēng)險性。如何應(yīng)對這種風(fēng)險，其主要依托應(yīng)當(dāng)是對　于新產(chǎn)品的市場前景和潛在前景科學(xué)的分析，通過分析和觀察做出有利的判斷，盡可能在設(shè)計之初就規(guī)避因為設(shè)計帶來的市場風(fēng)險。

6　機械設(shè)計的成本管理

好的設(shè)機械計不但要技術(shù)先進，制造可行，操作方便，而且要經(jīng)濟合理，同樣也要求它易與管理，尤其是對成本的控制。所謂成本管理，其核心就是降低產(chǎn)品的成　本。可以說，產(chǎn)品成本的高低，在產(chǎn)品設(shè)計的階段就基本上確定了，因此，降低產(chǎn)品成本，永遠(yuǎn)是設(shè)計人員的一項主要任務(wù)，是機械設(shè)計領(lǐng)域中的一個永恒的技術(shù)經(jīng)　濟問題。設(shè)計人員進行產(chǎn)品設(shè)計時，必須牢固地樹立經(jīng)濟效益的觀念，對每一個零部件進行功能成本分析，確定合理的技術(shù)指標(biāo)和成本目標(biāo)。加強成本管理直接決定　企業(yè)參與市場競爭的成敗，這個環(huán)節(jié)至關(guān)重要，我們在成本預(yù)算中永遠(yuǎn)要把最低的成本核算到設(shè)計體系中，也就是說最低的成本就是開拓市場最大的資本，由此可見　成本管理在機械設(shè)計企業(yè)舉足輕重的作用。

7　機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量評估管理

樹立長效果的評估機制，對于設(shè)計成果的安全性能，可靠性，穩(wěn)定性要有一個明確的認(rèn)知。通過評估掌握設(shè)計過程中的問題解決方法，發(fā)現(xiàn)不足，在此基礎(chǔ)上尋求更好的解決方案。為今后的設(shè)計打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。

篇8

關(guān)鍵詞： 機械設(shè)計； 理論教學(xué)； 實踐教學(xué)； 教學(xué)改革

中圖分類號： G642.0 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）01-0155-01

《機械設(shè)計》課程是汽車維修工程教育專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。高等學(xué)校的課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，當(dāng)前《機械設(shè)計》課程的教學(xué)重理論、輕實踐，前沿技術(shù)更新不足；沒有根據(jù)社會、經(jīng)濟和科技的發(fā)展，及時改進教學(xué)方式、方法，滿足社會對一專多能專業(yè)人才的需求及學(xué)生就業(yè)需要，因此課程改革勢在必行。本文從理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進行一些探討。

1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)

1.1教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)本課程的任務(wù)，在教學(xué)內(nèi)容組織安排上，根據(jù)本專業(yè)的特點，加強知識的針對性和實用性，克服原課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)固化、偏重自身完整性和教學(xué)內(nèi)容組織缺乏彈性等問題。提到《機械設(shè)計》課程，人們素有“內(nèi)容多、難掌握；零件類型多、設(shè)計方法難于統(tǒng)一；參數(shù)、公式、圖表多，難于記憶”的“三多、三難”之感，教師認(rèn)為不好教，學(xué)生認(rèn)為不好學(xué)。我們認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以“夠用”為原則，對過深的理論推導(dǎo)和公式、公理等的推導(dǎo)、證明，可在有選擇的、不影響知識理解連貫性的前提下略減或刪除，以便學(xué)生集中精力掌握實用的結(jié)論，以解決實際設(shè)計問題。例如在齒輪傳動中，齒而接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算（或校核公式）的推導(dǎo)過程等都可刪除不講，只介紹結(jié)論。公式只要求會選用，理解公式中每個參數(shù)的含義，會計算就可以了。再比如，流體動力的基本方程的推導(dǎo)過程我們也可以選擇不講，只需要了解形成流體動力的必要條件?？傊?，要對本課程的教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度根據(jù)汽車維修工程教育專業(yè)特點進行調(diào)整。

1.2教學(xué)過程

在教學(xué)過程中，要合理設(shè)計備課――課堂講授――課后總結(jié)這一主線中的各個環(huán)節(jié)。

（1）認(rèn)真?zhèn)湔n，使課堂內(nèi)容少而精且與專業(yè)最貼切。在課程教學(xué)學(xué)時不斷減少的大趨勢下，課堂教學(xué)必須做到少而精。但是要做到這點并不容易，因為少而精并非簡單地減少教學(xué)內(nèi)容，而是要恰當(dāng)?shù)鼐x內(nèi)容，科學(xué)地組織教學(xué)內(nèi)容。而要精選和科學(xué)地組織教學(xué)內(nèi)容，首先必須明確教學(xué)要求，吃透教學(xué)內(nèi)容。因為只有這樣才能有明確的日的性和針對性，才能主次分明、邏輯嚴(yán)密，使教材由“厚”變“薄”。在教師認(rèn)真?zhèn)湔n的同時，也要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)，帶著問題來上課。

（2）課堂講授過程中，重視互動，注意教學(xué)方法的合理運用。傳統(tǒng)的以教師為中心的填鴨式的教學(xué)模式，教師教什么，學(xué)生就學(xué)什么，使學(xué)生完全處于被動地位，課堂氣氛不活躍，往往影響了教學(xué)效果。另外教學(xué)設(shè)計缺乏對崗位技能需求的分析，沒有充分體現(xiàn)“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向”的指導(dǎo)思想，教學(xué)的主觀能動性得不到充分發(fā)揮。

課堂教學(xué)不應(yīng)該是教師個人的獨角戲，而應(yīng)讓學(xué)生積極參與到教學(xué)過程中。同時，講授過程中要用貼切的詞匯和術(shù)語來表達所傳授的概念和內(nèi)容，才能使學(xué)生對機械設(shè)計一這門課不感到枯燥無味。當(dāng)學(xué)生對講解的內(nèi)容提出疑問，或者是學(xué)生提出預(yù)習(xí)過程中遇到的疑、難點后，可以先請班上其他學(xué)生試著回答，再由教師進行細(xì)致講解，印象會深刻許多，比單一的填鴨式教育效果要好。當(dāng)然，在講課過程中，可以采取傳統(tǒng)方式和現(xiàn)代方式相結(jié)合的教學(xué)方法，以提高學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解和掌握。比如說，在講解四桿機構(gòu)的應(yīng)用的時候，例如講解機構(gòu)的運動時，可以通過多媒體播放汽車上雨刮器的運動過程；講解齒輪系的時候，可以播放汽車變速器的工作過程等等。此外還可以播放一些生產(chǎn)和生活中的實際應(yīng)用錄像，這樣不僅形象生動，學(xué)生易接受和理解，同時也能引起學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（3）課后總結(jié)。對教師來說，課后總結(jié)是一種對教學(xué)過程的自我反思，帶有自我診斷，自我提高的作用。通過反思教學(xué)方法、手段以及達到的效果，檢查和記錄備課中疏漏，使以后的教學(xué)更具有合理性和針對性。

2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

2.1實驗環(huán)節(jié)

《機械設(shè)計》是一門實踐性很強的課程，因此學(xué)生要真正掌握好這門課的知識，只有理論知識是不夠的，還必須要使理論與實踐相結(jié)合。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式有其弊端，實驗大多是觀摩性、驗證性的，基本上是學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書規(guī)定的幾個項目，學(xué)會一些操作，而無實際綜合設(shè)計能力的訓(xùn)練。由于實驗課不是一門獨立的課程，不單獨給學(xué)生評定成績，造成學(xué)生對實驗課不重視，缺少積極性，而是抱著被動、敷衍式的學(xué)習(xí)態(tài)度。我們設(shè)計了帶傳動實驗、滑動軸承實驗、減速器拆裝及軸系結(jié)構(gòu)分析實驗等等。其中，帶傳動實驗中，進行平帶、v帶和圓帶的實驗，可通過計算機測試分析軟件自動繪制滑差率和效率曲線，并可進行傳動過程的模擬。

2.2課程設(shè)計環(huán)節(jié)

課程設(shè)計是《機械設(shè)計》課程的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，不少學(xué)校的《機械設(shè)計》課程設(shè)計的題目都還是集中在減速器的設(shè)計，這就難免招致一些偏見，認(rèn)為教學(xué)落后于社會發(fā)展。其實在我看來，這樣的認(rèn)知有一定的誤區(qū)。我們講解某一具體零件的設(shè)計方法的真正目的并不在于要讓學(xué)生去設(shè)計這一零件，而是要使學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握一種具體的設(shè)計方法，從而具備機械設(shè)計的一般能力。在課程設(shè)計過程中，要注意設(shè)計中的重點和難點。在課程設(shè)計之前，除了進行減速器的拆裝以提高學(xué)生的感性認(rèn)識，還可以帶學(xué)生去機電市場調(diào)研，了解減速器的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品價格，培養(yǎng)學(xué)生建立產(chǎn)品的工程實用性、成本設(shè)計思想。

對于未能集中開設(shè)課程設(shè)計的班級，我們把課程設(shè)計內(nèi)容分解成若干個小設(shè)計，結(jié)合相應(yīng)章節(jié)的知識點，作為課后作業(yè)來完成。這樣，即使在不安排課程設(shè)計的情況下，也能熟悉一臺機器的完整的設(shè)計過程，并在設(shè)計過程中學(xué)會工具書的使用，這點對于本專業(yè)的學(xué)習(xí)也非常重要。

3 考核環(huán)節(jié)

目前，汽車維修工程教育專業(yè)的《機械設(shè)計》課程的考核方法還是期末考試，通過一次性定時閉卷筆試成績來評價學(xué)生對該課程的掌握情況。這種考核方法存在一定的弊端，只是側(cè)重于基本理論和知識點的掌握，會造成學(xué)生在臨考前死記硬背、臨時突擊，不利于考核學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和解決問題的綜合能力。建議今后對學(xué)生的考核可以突破現(xiàn)有的模式，參考基本理論的掌握情況、實踐能力、課程設(shè)計的情況等多方面進行考慮，這樣的評價體系應(yīng)該能更真實的反應(yīng)學(xué)生對本課程的掌握程度。

4 結(jié)束語

《機械設(shè)計》是汽車維修工程教育專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，內(nèi)容較多，但課時相對較少。研究如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生機械大系統(tǒng)的觀念、工程意識、機械設(shè)計能力、創(chuàng)新意識是非常重要的。而教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的不斷改進，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和設(shè)計能力，為今后進行相關(guān)機械設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

篇9

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計：實驗教學(xué)：創(chuàng)新能力

科學(xué)發(fā)展的歷程表明：許多偉大的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和突破性理論的產(chǎn)生都來自實驗室。高校實驗教學(xué)是理工科教學(xué)重要的組成部分，它不僅是學(xué)生獲得知識的重要途徑，而且對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)風(fēng)和素質(zhì)、實際工作能力和科學(xué)研究能力具有十分重要的作用和意義。目前國內(nèi)的大學(xué)生由于多種原因接觸工程實際很少，缺乏機械以及和機械相關(guān)的生產(chǎn)實踐方面的知識，實踐動手能力相對較弱，學(xué)生不知道學(xué)習(xí)該類課程的目的，不知道將來如何運用所學(xué)知識解決什么樣的問題?大大挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，這從一個側(cè)面反映了國內(nèi)教學(xué)方式的不足。

機械原理、機械設(shè)計、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是高等工科院校機械類各專業(yè)的一門設(shè)計性主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過機械設(shè)計類課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握有關(guān)機械設(shè)備、制作的基本理論知識和實踐知識。課程實驗教學(xué)是教學(xué)中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際能力、分析問題和解決問題的能力，啟迪創(chuàng)新思維，開拓創(chuàng)新潛能的重要手段。為了提高實驗課程的教學(xué)效果，在實驗環(huán)節(jié)方面應(yīng)該進行具有新意的改革，從提高學(xué)生素質(zhì)能力來看，目前實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)還需要進行必要的改進。

一、機械設(shè)計類課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀分析

機械原理、機械設(shè)計、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是高校培養(yǎng)學(xué)生進行機械設(shè)計能力的最基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)節(jié)，它是一門和實踐結(jié)合非常密切的課程。在教學(xué)方法上采取了課堂教學(xué)、實驗和課程設(shè)計等方式進行，使科學(xué)研究和工程實踐相結(jié)合，盡可能地讓學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，掌握有關(guān)機械設(shè)計實踐方面的知識。

機械基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)項目大致可分為演示性實驗、驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗。

演示性實驗是通過實驗項目的進行，增加學(xué)生對機械結(jié)構(gòu)形式、種類和運動規(guī)律等認(rèn)識和理解，比如：通過參觀陳列室的各種機械零部件、簡單機構(gòu)、機械的動作和實際機械的運動等過程，增加學(xué)生的感性認(rèn)識。

驗證性實驗是通過實驗現(xiàn)象，證明課堂教學(xué)的某種理論或規(guī)律。

設(shè)計性實驗是希望學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康牡囊?，自行設(shè)計實驗項目的試驗方式、方法和步驟，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使學(xué)生對機械設(shè)計實踐知識有一個深刻的認(rèn)識。

綜合性實驗是包涵上述實驗?zāi)康?。檢查學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運用能力的實驗項目。

目前西南石油大學(xué)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與其他院?；鞠嗤?，由于實驗項目多為演示性、驗證性實驗。部分綜合性實驗，在這些試驗過程中，沒有達到讓學(xué)生理解機械設(shè)計的綜合運用知識的目的。我們曾詢問參加機械實驗課的學(xué)生，對所學(xué)的實驗課程有什么印象和體會，學(xué)生認(rèn)為目前一些實驗課程。讓學(xué)生自己動手操作的太少，因此實驗沒有達到預(yù)期的目的。這種現(xiàn)象是目前很多實驗課程中的普遍情況。我們曾翻閱、查詢相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)國外大學(xué)工科專業(yè)實驗課程學(xué)時相對較多，一個實驗可以做4個或6個學(xué)時，有的甚至8個學(xué)時，雖然實驗內(nèi)容相對多了一些，但能保證學(xué)生比較充分地參加實驗，讓他們較為深刻地了解實驗的過程、內(nèi)容和目的，其實驗效果較好。

二、實踐教學(xué)改革建設(shè)與創(chuàng)新

機械基礎(chǔ)課程是面向?qū)嵺`生產(chǎn)過程的知識，缺少工程實踐活動，很多簡單的內(nèi)容就不容易被學(xué)生理解。從提高學(xué)生實踐知識能力的目的來分析，作為機械設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)該開展能夠使學(xué)生有較多機械設(shè)計生產(chǎn)實際的實驗項目，尤其是設(shè)計性的實驗項目，學(xué)生通過自行設(shè)計制作實驗過程，可以提高學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)習(xí)效果。

為更好地提高西南石油大學(xué)機械類專業(yè)的實驗教學(xué)水平，機電工程學(xué)院廣大教師和實驗人員對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)進行了反思，對實驗教學(xué)從體系結(jié)構(gòu)、手段和方法等方面進行了廣泛的探索，并進行了積極的改革。本文從機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗課程教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)出發(fā)，分析機械設(shè)計基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)現(xiàn)狀和實驗教學(xué)改革成果，從加強學(xué)生實踐動手能力、提高學(xué)生創(chuàng)新能力出發(fā)提出教學(xué)改革辦法。

(一)培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、發(fā)現(xiàn)問題的能力

發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更加重要。由于我國教育體制原因，學(xué)生長年學(xué)習(xí)只注重書本上的理論知識，忽略實踐這一重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生只顧讀書，對身邊的事情漠不關(guān)心，當(dāng)布置設(shè)計型課題時不知道應(yīng)該做什么樣的題目，嚴(yán)重影響了學(xué)生探索知識的積極性。設(shè)計是為人服務(wù)的，設(shè)計的目的是拓展人的能力，使人生活更加舒適、工作更有效率。為人解決問題正是提高學(xué)生設(shè)計興趣的重要手段。我們在課堂教學(xué)中增加對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的相應(yīng)實例，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)的機構(gòu)、結(jié)構(gòu)在具體工作、生活中是如何應(yīng)用的。適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對案例中不滿意的地方進行改進，促使學(xué)生主動思考。

(二)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中有意識地去發(fā)展直覺思維，在實驗中“探索一發(fā)現(xiàn)”最有助于學(xué)生直覺思維能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生的操作實驗活動，發(fā)現(xiàn)新的問題、新的現(xiàn)象。一方面應(yīng)充分利用和挖掘課本上的探索性實驗，另一方面還可將一些驗證性實驗改成探索性實驗，鼓勵學(xué)生自由的思考，包括機靈的猜想，去探索去發(fā)現(xiàn)，以促進學(xué)生直覺思維向合理程度發(fā)展，使他們成為知識的主動探索者。

學(xué)生一旦發(fā)現(xiàn)問題，就會產(chǎn)生極大興趣想辦法解決?？茖W(xué)的解決辦法往往事半功倍。我們在教學(xué)中穿插一些創(chuàng)造學(xué)的內(nèi)容和方法，有時開設(shè)講座、集體討論等形式加以補充，使學(xué)生結(jié)合所學(xué)的機構(gòu)、結(jié)構(gòu)、連接等知識完善其構(gòu)想。這樣自然地引導(dǎo)學(xué)生想去將構(gòu)想變成現(xiàn)實，為開設(shè)設(shè)計動手類型的實驗項目奠定了基礎(chǔ)。

(三)在課程教學(xué)中增加動手制作類實驗項目

為了實現(xiàn)學(xué)生動手實踐的軟著陸，我們首先在課程教學(xué)中增加機構(gòu)、制作作業(yè)，例如設(shè)計制作突出產(chǎn)品特性的動態(tài)商業(yè)廣告、設(shè)計制作等。讓學(xué)生了解機構(gòu)不是枯燥無味的畫圖，而是解決運動的重要手段。在課外進行學(xué)生講評、答辯和教師評價等方式，不僅鍛煉了學(xué)生動手解決問題的能力，也提高了學(xué)生表達能力，對將來學(xué)生就業(yè)自我推薦也有積極的意義。

從提高學(xué)生實踐動手能力的目的出發(fā)。機械基礎(chǔ)課程的實驗項目應(yīng)有以下特點：

1、貼近生活。結(jié)合學(xué)生的生活實際，讓學(xué)生在生活中能夠感受到所學(xué)的知識

不是空中樓閣。

2、親自動手。增加學(xué)生親自動手操作、實踐的機會，讓學(xué)生通過實際操作，學(xué)習(xí)機械基礎(chǔ)課程的知識。

3、易于掌握。實驗的內(nèi)容不能過于復(fù)雜，因為機械基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)階段，學(xué)生的接受能力還是有一定限度的。

4、安全。實驗應(yīng)具有較好的安全性，才有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能取得較好的學(xué)習(xí)效果。

(四)結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容開設(shè)綜合設(shè)計類型實驗

目前的實驗項目，學(xué)生自主動手的機會太少，多數(shù)情況下學(xué)生只是以觀眾的身份參加實驗，因此對實驗的要求、內(nèi)容和方式方法沒有比較全面的體會。雖然實驗前作了準(zhǔn)備。但在實驗過程中由于沒有能夠獨立完成，對于整個實驗的目的、要求和作用機理沒有詳細(xì)了解，同學(xué)注意的是如何完成自己的工作；不熟悉的實驗項目，難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。開設(shè)設(shè)計型實驗項目應(yīng)注意開設(shè)既符合課程要求、學(xué)生又比較熟悉的實驗項目；機械設(shè)計類課程的實驗項目還應(yīng)注意注重基礎(chǔ)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，盡量結(jié)合學(xué)生的生活環(huán)境。學(xué)時不夠，可以增加課外學(xué)時，也可以結(jié)合開放性實驗項目完善設(shè)計實驗內(nèi)容。

(五)通過開放實驗。提倡團隊合作完成較完整的綜合性設(shè)計

機械類課程實踐環(huán)節(jié)只能培養(yǎng)學(xué)生在機構(gòu)、結(jié)構(gòu)方面的動手實踐能力。而學(xué)生希望最終能解決實際問題。解決整個產(chǎn)品設(shè)計問題需要多學(xué)科團隊，例如，工業(yè)設(shè)計、機械、電子控制等多方面人才的結(jié)合?？梢岳脤W(xué)校整體資源以開設(shè)開放性實驗的形式組成解決產(chǎn)品設(shè)計團隊，利用業(yè)余時間合作完成最終設(shè)計。對完成實驗的學(xué)時進行必要的改動，不必在固定的時間進行實驗，可以根據(jù)學(xué)生的實際情況，讓學(xué)生隨時都能到實驗室作實驗，從而達到要求的學(xué)習(xí)效果。

三、教學(xué)實踐嘗試

西南石油大學(xué)工業(yè)設(shè)計專業(yè)、機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生在2006年合作完成“癱瘓病人翻身床設(shè)計”制作就是一個典型例子。2005年工業(yè)設(shè)計專業(yè)一學(xué)生因父親癱瘓多年在床上。在開放實驗項目中提出該課題。針對醫(yī)院、療養(yǎng)院、家庭中重病人和癱瘓病人活動不便設(shè)計一款操作簡單、成本較低的癱瘓病人翻身床，要求床能抬頭、屈腿，另外，還要求側(cè)翻。而市場上產(chǎn)品只能抬頭、屈腿；或者只能側(cè)翻，故該課題有大的潛在市場。大學(xué)生對醫(yī)院病床不陌生，卻不太了解翻身床的原理及性能。學(xué)生在廣泛設(shè)計調(diào)查的基礎(chǔ)上提出參考醫(yī)療設(shè)備采用液壓傳動，將床體分為8塊，通過鉸鏈連接。為了便于兩個方向翻身，故設(shè)計8個特殊球鉸鏈連接。控制采用單片機控制，有效解決了護理癱瘓病人時遇到的困難。實驗室購置了一些標(biāo)準(zhǔn)零部件，學(xué)生自己動手制作出實現(xiàn)雙向翻身的小模型。在校有關(guān)部門的大力支持下，結(jié)合設(shè)計模型到廠家制造出樣機參加2006年全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽獲全國二等獎，四川賽區(qū)一等獎，是西南地區(qū)最好成績。學(xué)生在此基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)了病人對接床，兩項設(shè)計成功獲得實用新型專利授權(quán)。

四、結(jié)論

通過多年實踐，要提高學(xué)生動手實踐能力，還要結(jié)合學(xué)校政策、教師積極性等多方面綜合考慮，現(xiàn)總結(jié)如下：

學(xué)校政策支持。學(xué)校對教學(xué)重視程度，對指導(dǎo)教師待遇提高才能鼓勵教師積極參與課外實踐活動，帶領(lǐng)學(xué)生進行創(chuàng)造性活動。

課程教學(xué)應(yīng)該結(jié)合實驗特性加入設(shè)計制作作業(yè)，讓學(xué)生逐步習(xí)慣動手實踐。

鼓勵學(xué)生進行有創(chuàng)造性的改進實驗，讓有新的見解、想法的學(xué)生進行自己認(rèn)為符合生活要求的創(chuàng)新設(shè)計等。

篇10

卓越工程師不僅要具備上述的未來工程師的品質(zhì)，而且，還應(yīng)該兼具以下特質(zhì)：(1)對局部或整體工程價值的科學(xué)判斷力;(2)對權(quán)威工程學(xué)術(shù)或工程技術(shù)獨到的批判力;(3)對歷史工程文化承載現(xiàn)代工程文化內(nèi)涵以及未來工程文化趨勢的深刻洞察力;(4)優(yōu)秀民族工程文化傳承與世界先進工程文化吸收的責(zé)任感;(5)工程環(huán)境影響的感知與和諧意識的自覺;(6)正確理念的堅持或自我否定的勇氣。只有具備了上述15種品質(zhì)特征的工程師，才能稱得上是真正的卓越工程師。因此，形成能夠進行自我調(diào)整和更新的、面向卓越工程師培養(yǎng)體系的教學(xué)改革是值得研究的重要課題。

1面向卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)要求

卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo)是具有國際視野的行業(yè)領(lǐng)軍人才、國際認(rèn)可的高級工程技術(shù)人才和創(chuàng)業(yè)研發(fā)型高端人才。卓越工程師的核心是創(chuàng)新能力。隨著知識經(jīng)濟的到來和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，社會對人才的需求產(chǎn)生了很大的變化，更加強調(diào)實踐能力和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，面向卓越工程師培養(yǎng)計劃的教學(xué)，不僅要培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的能力，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力、思維開創(chuàng)性和創(chuàng)新能力。

2機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門理論性和實踐性較強的課程，既強調(diào)知識的綜合性、實用性，又強調(diào)創(chuàng)新能力、綜合分析和解決生產(chǎn)實踐問題的能力，這也是卓越工程師教育培養(yǎng)計劃所要求的。

但是現(xiàn)有的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)存在一些問題亟待解決。傳統(tǒng)的教學(xué)過程是一種填鴨式的教學(xué)，一切都是由教師決定，學(xué)生只能被動地參與。如機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是機械設(shè)計基礎(chǔ)課的重要教學(xué)內(nèi)容，也是過去講課的難點，由于受到傳統(tǒng)教學(xué)手段的限制，電類專業(yè)學(xué)生對此方面內(nèi)容的掌握比較困難。

現(xiàn)有課程內(nèi)容體系建立在知識的系統(tǒng)性和完整性之上，在知識點的選擇和安排上沒有脫離傳統(tǒng)的教學(xué)理念，所用教材的知識內(nèi)容體系創(chuàng)新性不夠，沒有體現(xiàn)卓越工程師教育培養(yǎng)計劃中所要求的能力主線，與生產(chǎn)實際要求的課程內(nèi)容或知識點的編排存在一定的差距。另外，教師不注意采用先進的教學(xué)手段來充實自己的教學(xué)活動，忽視案例教學(xué)、問題教學(xué)等方式的運用，導(dǎo)致教學(xué)信息量太小，無法傳授更多的知識。課程教學(xué)中只是理論知識的簡單講解，沒有結(jié)合工程實際進行教學(xué)。

3機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革

按照卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的目的和培養(yǎng)要求，以及在以往機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)過程中所發(fā)現(xiàn)的問題，借鑒皮亞杰提出的建構(gòu)主義理論，對機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)改革提出如下建議與改革措施。

3.1確定教學(xué)目標(biāo)

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程具有很強的工程性、實踐性和實用性，其主要的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生機械系統(tǒng)方案設(shè)計的能力。教師以自己制定的教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，在整個教學(xué)過程中圍繞教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生一起展開教學(xué)活動，并以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，激勵學(xué)生為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而努力學(xué)習(xí)。

機械設(shè)計基礎(chǔ)上半部分的核心內(nèi)容是各類常用機構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用。要設(shè)計和應(yīng)用機構(gòu)，首先必須認(rèn)識各類機構(gòu)，通過一些典型的機構(gòu)系統(tǒng)了解機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)、工作原理、特征和它在系統(tǒng)中的作用，從機械系統(tǒng)的總體去認(rèn)識機構(gòu)，用系統(tǒng)的觀點將各類機構(gòu)聯(lián)系起來，將系統(tǒng)的要求貫穿于機構(gòu)的設(shè)計之中。學(xué)生不應(yīng)孤立地去認(rèn)識和設(shè)計機構(gòu)，而應(yīng)以系統(tǒng)為主線來掌握機構(gòu)分析、設(shè)計的基本理論和方法，確定機構(gòu)設(shè)計的要求。

例如教師在講授機械設(shè)計基礎(chǔ)第一章機構(gòu)自由度的內(nèi)容時，首先向?qū)W生說明學(xué)習(xí)機構(gòu)自由度在實際工作中的意義，并在本章最后給出關(guān)于牛頭刨床的機構(gòu)設(shè)計錯誤的例子，讓學(xué)生通過計算機構(gòu)自由度予以改正，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，訓(xùn)練他們的創(chuàng)造性思維。

另外，在學(xué)習(xí)平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)這3大類常用機構(gòu)過程中，由于該3大類機構(gòu)又可劃分出很多種類，學(xué)生常感到各類機構(gòu)缺少聯(lián)系。由于往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機涵蓋了這3大類機構(gòu)，所以可通過介紹往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機工作過程的4個沖程運動將這3大類機構(gòu)運動作為教學(xué)背景或目標(biāo)，將3大類機構(gòu)聯(lián)系起來。

如內(nèi)燃機通過平面連桿機構(gòu)中的曲柄滑塊機構(gòu)將活塞的直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的回轉(zhuǎn)運動;通過凸輪機構(gòu)控制進氣門、排氣門開合時間的長短;通過齒輪機構(gòu)協(xié)調(diào)燃?xì)馔苿踊钊\動時，進氣門、排氣門有規(guī)律的啟閉。以往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機工作過程介紹3大類機構(gòu)各自的優(yōu)缺點和不可替代性，對增強學(xué)生的感性認(rèn)識、加深對知識的理解和掌握，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力都非常有益。內(nèi)燃機工作過程所涉及的內(nèi)容包含了機械設(shè)計基礎(chǔ)上半部分需要講授的所有主要內(nèi)容，所以應(yīng)該在第一章的授課中較詳細(xì)地介紹內(nèi)燃機的工作原理，并在以后各章的教學(xué)中加以利用。

機械設(shè)計基礎(chǔ)下半部分主要講授常用連接(螺紋連接、鍵連接等)，機械傳動(螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動)，軸系零、部件(軸、軸承)等。這部分內(nèi)容相互聯(lián)系較少，學(xué)生感到零散。這部分內(nèi)容的教學(xué)可與課程設(shè)計結(jié)合起來，課程設(shè)計題目在課程開講前布置到位，使學(xué)生帶著任務(wù)聽課。當(dāng)教師講到與設(shè)計題目中某些方面相關(guān)的章節(jié)時，學(xué)生就開始思索自己題目中相應(yīng)點的方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，不太懂的問題可及時與教師或同學(xué)進行交流探討。由于課程設(shè)計與專業(yè)結(jié)合，與理論課同步，學(xué)生興趣濃，學(xué)習(xí)效果好。

3.2加強與工程實際的聯(lián)系

由于學(xué)生對機械的感性認(rèn)識和工程實踐知識十分缺乏，不能將所學(xué)的知識與實際聯(lián)系起來，更不會應(yīng)用于工程實際，因此要結(jié)合工程背景來講解各種機構(gòu)的原理和應(yīng)用。

例如在講解曲柄搖桿機構(gòu)時，通過對比該機構(gòu)分別在游梁式抽油機和牛頭刨床中的應(yīng)用，來說明極位夾角的大小對急回運動的影響。這樣以實際工程機械為例講解曲柄搖桿機構(gòu)的特點，能使學(xué)生印象深刻。在講解四桿機構(gòu)時，分別列舉輪式抓鉤機、裝載機工作裝置、鶴式起重機吊臂等實際工程機械的例子，對比講解不同機構(gòu)的工作特點，使學(xué)生對機械的機構(gòu)既有一個整體認(rèn)識，也有對不同機構(gòu)異同點的認(rèn)識，為以后進行機構(gòu)選型、綜合機械設(shè)計打下基礎(chǔ)。

以凸輪機構(gòu)實際設(shè)計為例，首要問題不是如何設(shè)計凸輪的輪廓線，而是如何根據(jù)工作要求和使用場合，合理地選擇和確定從動件的運動規(guī)律、機構(gòu)的配置和有關(guān)基本參數(shù)，使所設(shè)計的凸輪機構(gòu)既能滿足機械系統(tǒng)的工作要求，又具有良好的運動和動力特性。此外，廣泛采用工程應(yīng)用實例，充實機械設(shè)計基礎(chǔ)教材中的例題和習(xí)題，適當(dāng)增加例題和習(xí)題的工程應(yīng)用背景及創(chuàng)造性意向說明。

3.3及時更新教學(xué)內(nèi)容

將機械設(shè)計方面的新成果、新應(yīng)用及時引入教學(xué)內(nèi)容，擴大學(xué)生信息量。例如在講解螺栓預(yù)緊方法時，介紹電測扳手、液壓拉伸預(yù)緊方式等新工具和新方法;在講解齒輪機構(gòu)時，介紹雙圓弧齒輪的優(yōu)點，反映技術(shù)發(fā)展前沿成果，增加課堂信息量，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。這樣，以實際工程設(shè)計計算問題為目標(biāo)，構(gòu)建設(shè)計基礎(chǔ)知識理論較完備，設(shè)計方法實用、多樣的基礎(chǔ)內(nèi)容體系，提高了教學(xué)效果。

3.4改進教學(xué)方法

在課堂教學(xué)中，除了傳統(tǒng)的教學(xué)方式外，需要采用其他一些教學(xué)方法與手段，以提高學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解和掌握。

機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是工程機械教育的重要課程，綜合性、實踐性強，對培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力起著重要的作用。由于機械設(shè)計基礎(chǔ)主要面向電類專業(yè)的學(xué)生講授，而電類專業(yè)的學(xué)生對機械方面知識接觸較少，對課程中涉及的各種機構(gòu)、結(jié)構(gòu)難以理解，尤其是涉及到機構(gòu)運動、齒輪嚙合等動態(tài)問題或者螺紋聯(lián)接、軸承等微變形問題，因內(nèi)容抽象，學(xué)生理解起來比較困難，因而影響了教學(xué)效果。

機械設(shè)計基礎(chǔ)多媒體CAI系統(tǒng)運用多媒體計算機技術(shù)，對機械設(shè)計基礎(chǔ)理論知識、教學(xué)方法等進行信息化處理，利用計算機強大的多媒體表現(xiàn)與信息交互功能，構(gòu)造了創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)模式。通過現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，把過去傳統(tǒng)的、靜態(tài)的書本教材形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛陕曇?、文本、視頻、動畫構(gòu)成的動態(tài)教材。多媒體集成、動畫模擬仿真和豐富的圖像信息擴展了學(xué)生認(rèn)知的深度與廣度，也使教師擺脫了時間和空間對講授內(nèi)容的束縛，清楚地顯示某些復(fù)雜的過程，有利于激發(fā)學(xué)生的觀察力、發(fā)現(xiàn)力、想象力、邏輯聯(lián)想力，有利于認(rèn)知思維的深化與發(fā)展，有利于增強工程設(shè)計能力，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。機械設(shè)計基礎(chǔ)CAI作為教學(xué)的一種重要手段，有著良好的應(yīng)用和發(fā)展前景，給機械設(shè)計基礎(chǔ)創(chuàng)新教學(xué)以有力支持。

在教學(xué)中，為達到良好的教學(xué)效果，教師應(yīng)設(shè)法使學(xué)生處于積極思維的狀態(tài)，主動、自覺地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，逐步提高分析問題和解決問題的能力，真正成為學(xué)習(xí)的主人。例如，在講授螺栓預(yù)緊力控制時，強調(diào)重要的螺紋連接必須控制預(yù)緊力，強調(diào)螺栓脫落產(chǎn)生的嚴(yán)重后果?？梢粤信e臺灣中華航空公司波音737飛機在日本沖繩那霸機場降落時因螺栓脫落刺穿油箱引發(fā)大火的例子，使學(xué)生印象深刻。又如在講授螺栓強度計算前，舉出某工廠在吊裝床身時，吊環(huán)螺栓斷裂，致人死亡的例子，借以強調(diào)螺栓強度計算的重要性，將枯燥的理論知識變得具體、形象，而且能夠使學(xué)生在主動思考的同時牢記相關(guān)概念、掌握相關(guān)原理，達到事半功倍的良好效果。