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序論：在您撰寫機械設計基礎課程設計時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
中圖分類號：G4
文獻標識碼：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.09.075
《機械設計基礎課程設計》作為《機械設計基礎》課程的延續，機械設計基礎課程的一個重要實踐教學環節，是工科院校機械類學生第一次獨立自主設計，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。也是一次對理論與實踐相結合的新教學模式的探索。
隨著社會和企業對人才需求的變化，要求機械類工程應用人才具有扎實的理論知識基礎、良好的動手操作能力、獨立思考能力，具有發現、分析和創新性的解決實際工程問題的能力。這也對我國大中專院校的教學質量提出了新的要求和目標。與此同時，機械設計基礎課程設計作為一個重要的實踐環節也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養與企業需求相符合的工程應用型人才這一目標，從機械設計基礎課程設計的教學內容、教學方法和考核制度等方面進行改進和實踐。
1“機械設計基礎課程設計”現階段存在的問題
1.1題目單一，束縛學生創新力
機械設計基礎課程設計設計題目多為以減速器為主體的傳動機械裝置。主要包括對傳動參數計算、齒輪傳動設計、帶傳動設計、軸的設計、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機械設計基礎課程教學內容，成為各大高校常用的典型課程設計題目。采用“教師隨機輔導，學生自主作業”的教學模式，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。題目單一帶來的后果就是網上參考資料泛濫，或者往屆學生設計資料外流等各種原因造成的學生抄襲情況嚴重的現象。導致與學校開設這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現象嚴重束縛了學生的創新力。
1.2設計任務大，時間緊
機械設計課程設計實踐周期大多為三周，通常在理論課程后進行，根據學生專業基礎知識差異，可分為單級齒輪減速器和二級齒輪減速器。課程設計設計大量的參數計算，需要學生在掌握理論知識的基礎上能夠熟練使用設計手冊，而且在設計過程中還需要全面考慮強度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問題，學生在缺乏實際設計經驗的情況下很難順利完成設計計算。同時在整個設計過程中還融合了工程力學和幾何公差與測量方面的知識。這些課程開始時間與課程設計間隔過長，很多學生無法快速學會將這些知識運用到課程設計當中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設計說明書。種種原因都導致學生時間緊迫，無法在有限的時間里面完成優秀的設計。
1.3管理方式存在差異
理論教學主要在課堂進行，有教師主導，嚴格按照教學計劃進度教學。而課程設計一般指定一個固定教室，以班級為單位。在課程設計期間，要求學生按照教學時間集中在教室進行學習，在此期間，教室隨機進教師對學生進行輔導和考勤。這種管理模式對學生的自律性要求極高，事實證明，大部分學生并不能嚴格按照要求時間節點完成設計任務，導致整個設計過程延后，設計質量下滑。
1.4學生態度不端正
課程設計考核以答辯形式為主，很多學生認為不管過程如何，都不會出現不及格的情況。這種心理使得大部分學生態度不端正，缺乏對該課程的重視。導致的后果就是最終的設計成果質量較差，甚至為學生抄襲提供的正當的借口。這與機械設計基礎課程設計開設的目的是相背離的。
1.5缺乏團隊合作精神
機械設計基礎課程題目大多為減速器傳動裝置，要求學生獨立完成。為了保證每位學生數據不會重復，一般可根據結構和數據不同劃分，這樣也可以減少抄襲現象。然而，機械設計基礎課程設計時間長，工作量大；涉及的理論知識相對寬泛，且學生又都缺乏實踐經驗。這樣問題都會影響設計進度和質量。一般課程設計都會安排教師進行指導，為培養學生獨立思考和分析問題的能力，教師一般都其監督和引導作用。一旦遇到疑難問題，而指導教師又不能及時出現并予以解答，學生只能束手無策。作者通過對學生觀察，發現大部分學生在設計過程中獨自為營，遇到問題只會埋頭思考，反復琢磨卻無處求解，對很多設計過程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個環節的收獲也是寥寥無幾。
1.6考核標準存在差異
機械設計基礎課程設計的最后成績主要由課堂考勤、進度檢查、數據計算準確與否、作圖質量和答辯等幾部分組成，分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式沒有一個明確的評分標準。由于每位指導老師評估成績時的側重點不一樣，導致考核時上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產生的影響就是經常有學生對自己獲得的成績與預期有所偏差。這種現象也極大地打擊了部分學生的積極性，對該課程環節在全校的印象產生消極作用，不利于對下一屆學生課程的開設和管理。
2提高“機械設計基礎課程設計”水平的方法
2.1從題目改革入手，培養學生創新力
國外高校注重實踐創新能力的培養，建立創新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創新活動。培養學生創新能力是世界上許多科技強國高等教育改革的目標。日本把科學技術中創造力作為一個重要的發展戰略。德國將學生開拓創新能力作為新世紀教育的重要部分之一。我國的高等教育也提出深化教育改革，加強素質教育，開展提升創新的教育。提高學生的實踐能力，培養求異思維；注重個性發展，是培養他們的創新精神和創新能力的必要途徑。傳統的機械設計基礎課程目的是鞏固所學理論知識，重在引導學生將課堂所學融入到設當中。因此，減速器設計基本滿足這一要求，這也是課程設計題目常年不變的原因所在。題目和數據不變導致的后果就是學生思維受限，缺少對新事物的好奇心以及解決問題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規中矩，缺少創新點。
21世紀的人才培養模式是：“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強機械設計課程設計的改革和建設，著重培養學生的協同創新能力。為達到這樣一個目標，我們可率先從課程設計題目改革開始。減速器傳動裝置所包含的設計內容確實能全面的概括機械設計基礎這門課的是知識點，不需要刻意回避對改題目的選用，但參與課程設計的學生專業各有不同，包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、工業工程和材料專業的學生。我們可以從學生的專業不同入手，結合各專業的學習重點對題目適當調整，例如車輛工程專業主要培養的是與汽車工程有關的設計人才，學生對汽車的認識和興趣也相對較大。為此我們刻意將減速器設計改為變速器的設計，這樣既能與學生所學專業聯系起來，也能考核學生對機械設計基礎課程理論知識掌握情況，以此類推，對材料專業可在考核機械傳動零件的設計同時側重考核對減速器的材料選擇和結構優化。這些細微的改動既符合課程設計開始的目的，又能結合學生專業的特點。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學生的大學生創新比賽的題目引入課程設計當中去，讓學生又更多的選擇空間。同時，這些新題目參考資料較少，更能激發一部分學生對未知的挑戰，激勵學生發散思維，提出更多有創新的想法，最終設計出具有創新力的優秀作品。
2.2合理安排設計時間，保證設計質量
課程設計題目通常都是幾個學生做一個題目，只在數據上有所不同。課程設計的開設一般都在機械設計基礎課程之后，理論與實踐環節相對獨立，而對于在設計過程中需要運用的其他相關課程的知識，也與課程設計開設的時間相距較大。這些客觀原因都給學生的設計帶來不便，除去設計所花費的時間，學生還要花費大量的時間來回顧以前學習的課程知識。這樣造成的后果就是r間不夠，最終只能敷衍了事。
解決這個問題的關鍵在于如何安排時間。首先，傳統課程設計的任務下達時間較晚，學生準備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學和實踐環節脫節而導致的。為此可將課程設計任務融入理論教學當中，分階段的穿插在教學過程中，使學生能夠明確設計要求，帶著設計任務進課堂。既有利于學生掌握課程內容，又能培養學生理論聯系實際的能力。同時，學生還可以利用課余時間研究課程設計任務，及時請教老師。這樣既能縮短設計時間，也能減輕教師的指導任務。逐步培養學生發現問題并解決問題的能力。其次，就作者觀察，大部分學生在接到設計任務開始，或是埋頭思考，或是無所適從，缺乏交流和溝通。而現代企業對人才的需求上更多的是要求協同合作，在實際生產中，任何一個機械設備也不可能單靠一個人設計完成，也不可能單靠一個人的設計方法完善所有功能，必須融合團隊所有人員的思想。因此，必須在學生階段培養學生協同合作的能力。最后，課程設計任務中要求學生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現代企業的設計模式存在差異，為避免學生與企業脫軌，可適當引入計算機輔助軟件，培養學生的繪圖能力。
2.3改革考核制度，啟發學生創新思維
傳統的課程設計考核方式主要是答辯形式，一方面考核學生對設計任務完成的情況，一方面考核學生的語言表達能力。由于指導教師不同，每個人心中的考核標準存在一定差異，導致最終學生的成績也各有不同。解決方法之一是統一考核標準，在組織答辯之前，所有的指導教師可以集中討論，對評分標準有一個統一認識；其二是根據學生選題難度劃分不同評分標準，如：選擇常規題目和自選題目的學生在創新性上存在差異，可將創新能力作為評分標準；個別學生在繪圖過程中使用的計算機輔助工具，可將對軟件的操作作為評分標準；或者由學生組織團對設計并參與相關賽事，可將團隊合作作為評分標準。這些新型的評分標準可極大地激勵學生靈活應用計算機工具，創新性的分析和解決工程實際問題。最終培養出適應企業模式的綜合性機械類應用人才。
3結論
本文結合了我國經濟發展和現代企業的對人才的需求，對機械設計基礎課程設計這一實踐課程存在的題目單一、設計任務大、時間緊、理論是實踐脫節、學生態度不夠端正、缺少團隊合作精神、考核標準存在差異等方面的問題提出相關的解決方法，為提高機械設計基礎課程設計水平提供一定借鑒。
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關鍵詞：機械設計基礎；課程設計；題目探索
作者簡介：石永軍（1973-），男，山東東營人，中國石油大學（華東）機電工程學院，副教授。（山東 青島 266580）
基金項目：本文系中國石油大學（華東）教學改革項目（項目編號：JY-B201011）的研究成果。
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）32-0055-02
機械設計基礎主要面向中國石油大學機類和近機類本科學生，是石油工程、過程裝備與控制、油氣儲運工程等專業的重要專業基礎課，在教學體系中具有承上啟下的作用。近年來，為了培養學生的動手能力與工程意識的養成，工科院校越來越重視實踐教學。機械設計基礎課程設計是機械課程教學中重要的實踐教學環節，它涵蓋了工程制圖、機械CAD、機械設計基礎、理論力學、材料力學、工程材料與機械加工基礎等課程的知識。通過該課程的學習，以培養學生學會運用所學知識解決實際工程問題，逐步提升其動手能力、綜合設計能力與創新能力。[1]但目前機械設計基礎課程設計題目單一的問題比較突出，不利于學生工程意識的養成和激發大學生開展科學探索的興趣。因此，探究柔性化的課程設計題目以提升課程設計的教學質量對于學生綜合知識運用能力與創新能力的培養具有重要意義。[2]
一、目前課程設計分析
目前高等工科院校常用的機械基礎課程設計題目是單級圓柱齒輪減速器和展開式二級圓柱齒輪減速器。減速器是工業中常用的典型傳動裝置，在油田抽油機、帶式運輸機、起重機和卷板機等有著廣泛的應用。減速器設計過程需要查閱相關標準、規范、手冊等技術資料，涵蓋了機械設計基礎中齒輪傳動、帶傳動、軸承、軸、螺栓等主要通用零件的設計與計算，[3]包含了多門理論課程的內容，體現了一般機械系統的常用設計方法，具有很強的綜合性。減速器設計的主要任務包括：進行傳動方案的制訂；電動機的選擇、傳動裝置的運動和動力參數的計算；帶傳動與齒輪傳動的設計計算；軸的結構設計以及低速軸的彎、扭組合強度校核；軸承的組合設計與壽命計算；鍵的選擇及強度校核；聯軸器的選擇；減速器的與密封選擇等。[4]減速器設計的一般過程是：首先，指導老師布置任務；然后，學生完成減速器裝配草圖一張、減速器總裝圖一張、軸與齒輪等零件圖以及6000～8000字設計計算說明書一份；最后進行課程設計答辯，按照圖紙、設計說明書與答辯情況評定成績。
減速器設計題目主要存在以下問題：題目單一，只是設計參數略有不同，學生可借鑒的資料很多，課程設計雷同現象比較嚴重，甚至出現一些抄襲現象；課程設計時間一般為2周，學生設計期間非常緊張，大多學生需要晚上加班才能完成。學生忙于應付完成課程設計，很少有學生主動去圖書館查閱相關的資料；老師一般需要指導2個班，工作量很大，老師很難保證照顧到每一位同學；課程設計的設計內容與傳動方案長期不變，學生可以根據設計指導書按部就班地進行，無法調動學生的積極性與激發學生的創造性思維，不能滿足現代工程教育創新訓練的要求；每一個同學單獨完成一個題目，同學之間的交流與討論較少，團隊協作精神難以培養。
二、課程設計題目探索
關鍵詞：機械設計基礎；課程設計；教學方法；研究
作者簡介：閆存富（1972-），男，河南安陽人，黃河科技學院工學院，副教授，工程師；孔令云（1966-），男，河南安陽人，黃河科技學院工學院，教授。（河南 鄭州 450063）
基金項目：本文系鄭州市重點實驗室建設項目（項目編號：121PYEZX179）、鄭州地方高校新世紀教育教學改革及人才培養工程（項目編號：ZZJG-C6022）、河南省重點學科建設（項目編號：豫教高[2012]186號）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0125-02
機械設計基礎課程是高等學校機械類專業學生的一門很重要的專業基礎課，其課程設計是在學生機械設計基礎課程結束之后，進行的一項綜合性課程設計，是機械類專業學生一個重要的實踐教學環節。
課程設計是使學生根據老師給定的題目和要求，通過自己查閱相關資料，進行結構設計、理論計算、繪制相關圖紙并最后寫出設計說明書。以培養學生機械設計能力、獨立運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力，提高基本技能為目的。在課程設計中，不僅要使學生得到基本技能的訓練，還需提高他們的工程設計及創新設計能力，為后續課程的學習、畢業設計及畢業后從事科學研究奠定基礎。
一、當前課程設計中存在的問題及原因
結合教學經驗，總結當前機械設計基礎課程設計教學中主要存在的幾方面問題。
1.學生先修課程基礎較差，課程設計質量得不到保證
在課程設計中，要涉及到工程力學、工程制圖、互換性與技術測量及機械原理等先修課程的知識，由于這些課程學習時是分開單獨學習的，在設計中則需要綜合應用，此時問題就會暴露出來了。該方面問題在圖紙上表現特別突出，主要表現為制圖時不知道先畫中心線、標題欄位置不對、圖中箭頭畫法和一些零件的簡化畫法錯誤等，其他如正確標注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯誤，圖上的技術要求臨時湊上一些內容等問題；工程力學方面的問題主要表現為不能很好地應用工程力學知識去對軸、軸承及其他零件進行強度校核，有些學生在設計計算時不知道什么是截面法等；機械原理方面則主要表現為對有些常用機構的特點不清楚，如有的學生在設計時將蝸輪設計為主動件去帶動蝸桿轉動，根本就不知道蝸輪蝸桿傳動具有自鎖性。另外說明書書寫不規范，有些圖、表和相關符號標注不符合相關規定等問題也是很常見的現象。
上述問題常見的原因主要是學生先修課基礎知識掌握較差。學生反映說是在學習時有些知識點老師沒有講或沒有重點講，再去問老師，老師則說課時太少，沒時間講，此類問題就需要指導老師在設計前給學生補充講解一下。
2.學生在課程設計過程中缺少思考，盲目照抄現象嚴重
目前我?！皺C械設計課程設計”課題都采用減速器作為設計題目。指導老師給出已知數據，由學生完成擬定傳動方案、選擇電動機、計算相關參數、設計主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設計說明書。課程設計的題目單一，設計過程大同小異。雖然在課程設計結束時，大部分學生都能完成設計任務，但學生大多是機械式的模仿設計，缺乏主動思考。加上多數學校都是將課程設計集中安排在2～3周內完成，學生又是初次接觸設計，沒有經驗，在時間安排上不重視，到后面真正去做時才發現很多問題。如果老師又催得緊，這時候有些學生就會去拷貝、復制別人的東西。有些學生還會有選擇地作一些輕微改動，而有些學生則干脆完全照搬過來，只改紙上的姓名、學號，其他數據計算和結構設計都相同，抄襲現象特別嚴重。
3.學生對課程設計不重視，學習態度不夠端正
筆者在教學過程中發現，大部分學生都能完成工作任務，但是有一部分學生根本就不重視課程設計。他們認為反正自己將來不從事這個專業，所以就沒必要下功夫去做，只把課程設計看成是一次大作業。而且由于學生是初次接觸這種設計型任務，在剛開始設計時，往往不知如何入手，時間安排上很松散，效率不高。而等學生慢慢入門以后，時間已經所剩無幾，以至于在最后幾天加班加點，隨便抄襲別人或一些書中的現有設計來應付交差。有些老師把關不嚴，使得這種現象更為嚴重，這種做法就會影響到下一屆的學生，造成惡性循環。
4.課程設計學生多，指導教師偏少，影響課程設計質量
隨著招生規模的增大，學生人數比以前增加了許多。而在設計過程中負責指導的專業課教師有限，經常是一名教師指導一個班或兩個班的學生，教師在指導課程設計時很難照顧到每一個學生。教師在設計時也就很難發現學生存在的問題，直到課程設計結束，交圖紙和說明書時才發現問題。而有的學生在設計過程中不懂裝懂，老師不催，他們也懶得做，直到最后老師催繳課程設計時，才匆匆整理一下，湊出一個設計交上來。這樣的課程設計，其質量可想而知，學生的綜合設計能力很難得到提高，課程設計的目的也就難以實現。
二、課程設計教學改進措施
針對課程設計中存在的上述問題，在課程設計教學中提出如下改進措施：
1.加強與前修課任課教師溝通，夯實基礎，保證課程設計質量
通過與前修課的任課教師進行溝通，將課程設計中發現的專業課問題適當提出來，在上課時作為重點來講，提前為課程設計奠定一個扎實的基礎；在課程設計開始前要將設計過程中容易出錯的部分給學生提前強調一下，將錯誤消除在萌芽狀態；在課程設計過程中教師要勤于檢查學生的進度和質量，發現問題及時提出，督促學生改正。
2.課程設計題目多樣化，杜絕抄襲現象
數十年來，課程設計的選題大同小異，都以減速器或皮帶機為設計題目，每屆學生都重復同樣的設計內容，會影響教師的創新精神。而有的學校在制圖課的測繪練習時也選擇減速器，使得課程設計的題目過于重復。所以指導老師最好能深入現場發掘新的題目，給學生提供多個題目，盡量避免設計題目的重復，從源頭上杜絕抄襲。
3.加強師資培訓，提高指導老師專業水平
課程設計實際上是學生第一次獨立的將所學理論知識應用到實際中的一次演練，在此之前學生對實際工程設計了解很少，作為指導老師自身應該具有較高的設計水平和一定的設計經驗，這樣在給學生指導時才能直奔主題，使學生少走彎路。而現實中由于近幾年學校擴招，有工作經驗的老師相對較少，所以有些學校就只有讓一些剛出校門的畢業生去帶學生的課程設計。而這些教師自己就對實踐設計知之甚少，只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”，可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設計效果。即便是湊合著帶著學生做出來了，課程設計的質量又如何得到保證。
4.嚴格設計進度，保證設計質量
另外機械設計課程設計是一項較復雜的工作，包括大量的計算、設計、繪圖及編寫說明書等，需要查閱有關設計手冊和資料，并綜合運用多學科的知識。設計進度過快，在設計過程中就會缺乏深入細致的研究工作，出現不求甚解的現象，難以保證設計質量；若設計進度過慢，就會出現前松后緊現象，到后期會出現抄襲現象，同樣也無法保證課程設計質量。所以應由教師提出一個設計進度計劃，明確設計過程中各階段應完成的內容，要求學生基本上按著該進度計劃進行設計。
5.端正學生學習態度，改進考核方式
那些認為反正自己將來不從事這個專業，所以就沒必要下功夫去做，不重視課程設計的學生，可以給他們解釋課程設計不僅僅是讓他們完成一次設計任務，根本目的是培養學生對所學知識的綜合應用能力、創新能力和獨立做事的能力；同時通過獨立完成課程設計，可以培養學生獨擋一面的能力，為學生的將來奠定基礎。由此提醒學生，那種將課程設計僅僅看成是一次大作業的看法是極端錯誤的。
由于各個學校的具體情況不一樣，當前各個學校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學校采用指導老師一人說了算的考核方式，而有些老師平時又對各個環節把關不嚴，在最后驗收時又沒有詳細審查設計內容就匆忙給個成績了事。這樣致使比較努力的學生得不到好成績，而有些完全照抄過來的學生卻能得到好的成績，造成部分學生存在僥幸心理，認為即使不認真做最后也能合格。所以筆者建議對課程設計的考核采用分段給分制，即可將總成績分為平時成績、成果的質量和答辯成績三部分。其中平時成績包括平時的考勤及設計過程中與設計的計劃進度的符合程度，成果的質量包括設計說明書和繪圖，答辯成績即最后由答辯評委給出的成績。
三、結束語
機械設計課程設計作為機械類專業學生的重要實踐教學環節之一，具有承上啟下的作用，無論機械設計課程設計采用何種方法和手段，但目標是統一的。學生先修課程基礎差、在課程設計中缺少思考、對課程設計不重視、參與課程設計的學生多、指導教師偏少等是影響課程設計質量的主要因素。采用提高先修課程的上課質量、課程設計題目多樣化、提高指導老師專業水平、嚴格設計進度、端正學生學習態度及改變傳統的考核方式等措施能有效提高教學質量。
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［關鍵詞］課程設計 綜合實踐 創新
［中圖分類號］G712［文獻標識碼］A［文章編號］1009-5349（2010）11－0199－01
機械設計基礎課程的課程設計一直以傳統的單級圓柱齒輪減速器為核心設計課題。盡管大多數減速器可以在市場上方便地購得，不過，減速器作為與機械設計課程結合最為緊密的典型實例，仍然可以在課程設計中充當重要的角色。但是，我們也深刻地意識到，以減速器為核心設計課題，在培養學生遵循標準和規范等意識方面綽綽有余，而在培養學生的創新意識方面有所不足。一部分學生由于基礎較差等原因，對課程設計沒有給予足夠的重視。而機械設計基礎課程，恰恰是一門非常有利于激發學生創造能力的課程，應當讓學生在本課程學習過程中逐漸積累的創造性火種，在最后一個教學環節中得到充分燃燒。因此，我們認為，機械設計基礎課程設計的題目，應當是基于減速器，但不限于減速器；基于本課程，但不限于本課程。要靈活多樣，因人而宜，適當綜合，開展綜合實踐，從知識性、趣味性、實用性相結合的選題思路入手，在達到教學目的同時，激發學生創新的熱情，鼓勵學生創新的勇氣。
近幾年，我們在機械專業的綜合實踐中，在培養學生創新意識和創造性構思能力、社會調查和分析問題能力、獨立思考和協作能力、計算繪圖和運用工具書能力、審核設計說明書和圖樣能力、語言和文字表達能力等方面，進行了大膽的嘗試，收到了預期效果。
綜合實踐與傳統的課程設計相比，最大的變化體現在課題的確定上。在仍然保留減速器為核心題目的前提下，適當擴展設計課題。
首先，公布具體的課程設計題目，并由相應的指導教師對每個課題的性質、涉及的相關知識、設計工作量和對學生能力的要求等方面的情況略加闡述。為接近生活和生產實際，訓練學生發現問題、研究問題、解決問題的能力，題目中的設計參數和原始數據只有少數是完整給出的，大多數是部分給出的，個別的甚至根本沒有給出，區別度大，模糊性強，試圖為不同程度的學生留有充分的選擇余地。
然后，由學生根據自己的興趣、愛好、特長、志向、自由組合、自主選題。為充分發揮學生的積極性、體現對學生的信任和支持，也允許少部分學生自己選題。實際情況表明，自己選的題目都有一定難度，學生對課程設計很重視，對自己很負責任。
綜合實踐大致劃分為以下類型：
1.以單級圓柱齒輪減速器為核心的傳動裝置設計
這是傳統的設計題目，設計指導書和參考資料完備，教師也有一定的指導經驗，因此仍然保留，也可以同其他題目相對照。
2.教具設計制作題目
由于學生熟悉教具的工作原理，清楚教具的作用，所以積極性很高。他們克服困難，自己動手，先后制作了平面連桿機構連桿曲線演示板、含一個移動副的平面四桿機構演化規律演示板、飛機起落架機構死點位置演示模型等。其中，含一個移動副的平面四桿機構演化規律演示板的制作難度較大，學生想出了許多好辦法，保證了質量，也有很大收獲。學生還設計制作了壓桿穩定演示裝置等材料力學教具。
3.校園小機械設計
這類題目趣味性強，有實用價值，因此吸引了大多數學生。如：旗桿及附屬裝置設計；禮堂幕布自動啟閉裝置；校門啟閉裝置；多孔試卷裝訂機等。這些題目有的雖然看上去并沒什么難度，但是隨著設計的深入問題便不斷出現。有些題目本身就具有一定的難度，在有限的設計時間內無法完全解決，但是仍然可以使學生受到設計訓練。比如，申報校門啟閉裝置題目的學生，首先對自動伸縮門的結構、特性、品牌進行調查，然后，提出了對校門的改進意見，進行了相應的設計計算。
4.動態廣告牌設計
目前市場上各種動態廣告牌爭奇斗艷，許多是依靠機械傳動裝置工作的，我們要求設計多畫面翻轉式動態廣告牌，有一定的難度。有的同學選用了課堂上沒有介紹的蝸桿凸輪間歇機構實現四畫面的轉換；有的同學還對吉林市的室外廣告進行了詳細的調查和分析，并提出了建設性的建議；有些同學除了選擇正確的傳動方案外，還完成了細節設計。通過這類題目的設計，打開了學生的思路，使他們看到了機械設計基礎課的應用價值。
5.吉林市標準機械零部件市場銷售情況調查
安排這個題目，一是考慮到現場機械維修人員應當了解市場，不僅能夠設計，也要學會選用，要有經濟意識和價格概念，跑市場的同時也可以學習一些書本上學不到的知識；二是考慮到近年來機械專業畢業生有從事營銷活動的趨勢，接觸吉林市標準機械零部件銷售市場，對機械產品的價格、質量、競爭情況有所認識也是必要的，學生終究要走向社會。有些學生原來以為這一組輕松，實際情況恰恰相反，寫出一份好的調查報告也不是很容易的事。令人欣喜的是，申報市場調查題目的同學十分認真，最長的一份調查報告達2萬字，是從近百家標準件商店搜集來的數據，學生收獲很大。
6.自選題目
《機械設計基礎課程設計》是機械設計基礎課程實踐環節的一個必不可少的環節，旨在通過學生自主設計，培養工程類人才的分析能力、實踐能力、動手能力、應變能力、語言表達能力和團隊合作精神。針對現在課程設計中存在的一些問題，提出幾點改進的建議，以期學生能從課程設計環節取得更大的收獲，培養出更適應社會發展的工程應用人才。
關鍵詞：
機械設計基礎；實踐環節；工程應用
《機械設計基礎課程設計》作為《機械設計基礎》課程的延續，機械設計基礎課程的一個重要實踐教學環節，是工科院校機械類學生第一次獨立自主設計，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。也是一次對理論與實踐相結合的新教學模式的探索。隨著社會和企業對人才需求的變化，要求機械類工程應用人才具有扎實的理論知識基礎、良好的動手操作能力、獨立思考能力，具有發現、分析和創新性的解決實際工程問題的能力。這也對我國大中專院校的教學質量提出了新的要求和目標。與此同時，機械設計基礎課程設計作為一個重要的實踐環節也凸顯出了更大的意義。本文圍繞培養與企業需求相符合的工程應用型人才這一目標，從機械設計基礎課程設計的教學內容、教學方法和考核制度等方面進行改進和實踐。
1“機械設計基礎課程設計”現階段存在的問題
1．1題目單一，束縛學生創新力
機械設計基礎課程設計設計題目多為以減速器為主體的傳動機械裝置。主要包括對傳動參數計算、齒輪傳動設計、帶傳動設計、軸的設計、軸承和鍵等常用零部件的選用。該裝置比較全面地反映了機械設計基礎課程教學內容，成為各大高校常用的典型課程設計題目。采用“教師隨機輔導，學生自主作業”的教學模式，主要考核學生分析查表、分析實際問題、繪圖和語言表達等方面的綜合能力。題目單一帶來的后果就是網上參考資料泛濫，或者往屆學生設計資料外流等各種原因造成的學生抄襲情況嚴重的現象。導致與學校開設這門課程的目的有所偏離，更重要的是這種現象嚴重束縛了學生的創新力。
1．2設計任務大，時間緊
機械設計課程設計實踐周期大多為三周，通常在理論課程后進行，根據學生專業基礎知識差異，可分為單級齒輪減速器和二級齒輪減速器。課程設計設計大量的參數計算，需要學生在掌握理論知識的基礎上能夠熟練使用設計手冊，而且在設計過程中還需要全面考慮強度、剛度、密封、以及加工工藝等方面的問題，學生在缺乏實際設計經驗的情況下很難順利完成設計計算。同時在整個設計過程中還融合了工程力學和幾何公差與測量方面的知識。這些課程開始時間與課程設計間隔過長，很多學生無法快速學會將這些知識運用到課程設計當中。初次之外，繪圖工作量較大，一般要求學生手工繪制一張A1的裝配圖和兩張A3的零件圖，書寫一本課程設計說明書。種種原因都導致學生時間緊迫，無法在有限的時間里面完成優秀的設計。
1．3管理方式存在差異
理論教學主要在課堂進行，有教師主導，嚴格按照教學計劃進度教學。而課程設計一般指定一個固定教室，以班級為單位。在課程設計期間，要求學生按照教學時間集中在教室進行學習，在此期間，教室隨機進教師對學生進行輔導和考勤。這種管理模式對學生的自律性要求極高，事實證明，大部分學生并不能嚴格按照要求時間節點完成設計任務，導致整個設計過程延后，設計質量下滑。
1．4學生態度不端正
課程設計考核以答辯形式為主，很多學生認為不管過程如何，都不會出現不及格的情況。這種心理使得大部分學生態度不端正，缺乏對該課程的重視。導致的后果就是最終的設計成果質量較差，甚至為學生抄襲提供的正當的借口。這與機械設計基礎課程設計開設的目的是相背離的。
1．5缺乏團隊合作精神
機械設計基礎課程題目大多為減速器傳動裝置，要求學生獨立完成。為了保證每位學生數據不會重復，一般可根據結構和數據不同劃分，這樣也可以減少抄襲現象。然而，機械設計基礎課程設計時間長，工作量大；涉及的理論知識相對寬泛，且學生又都缺乏實踐經驗。這樣問題都會影響設計進度和質量。一般課程設計都會安排教師進行指導，為培養學生獨立思考和分析問題的能力，教師一般都其監督和引導作用。一旦遇到疑難問題，而指導教師又不能及時出現并予以解答，學生只能束手無策。作者通過對學生觀察，發現大部分學生在設計過程中獨自為營，遇到問題只會埋頭思考，反復琢磨卻無處求解，對很多設計過程要么不求甚解，要么抄襲其他人。最終在這個環節的收獲也是寥寥無幾。
1．6考核標準存在差異
機械設計基礎課程設計的最后成績主要由課堂考勤、進度檢查、數據計算準確與否、作圖質量和答辯等幾部分組成，分為優、良、中、及格和不及格五個檔次。與筆試形式的考核不同，這種考核方式沒有一個明確的評分標準。由于每位指導老師評估成績時的側重點不一樣，導致考核時上述各部分所占的比重也不盡相同。為此而產生的影響就是經常有學生對自己獲得的成績與預期有所偏差。這種現象也極大地打擊了部分學生的積極性，對該課程環節在全校的印象產生消極作用，不利于對下一屆學生課程的開設和管理。
2提高“機械設計基礎課程設計”水平的方法
2．1從題目改革入手，培養學生創新力
國外高校注重實踐創新能力的培養，建立創新激勵機制和多渠道、多層次開展實踐創新活動。培養學生創新能力是世界上許多科技強國高等教育改革的目標。日本把科學技術中創造力作為一個重要的發展戰略。德國將學生開拓創新能力作為新世紀教育的重要部分之一。我國的高等教育也提出深化教育改革，加強素質教育，開展提升創新的教育。提高學生的實踐能力，培養求異思維；注重個性發展，是培養他們的創新精神和創新能力的必要途徑。傳統的機械設計基礎課程目的是鞏固所學理論知識，重在引導學生將課堂所學融入到設計當中。因此，減速器設計基本滿足這一要求，這也是課程設計題目常年不變的原因所在。題目和數據不變導致的后果就是學生思維受限，缺少對新事物的好奇心以及解決問題的新方法的探索。最終完成的作品大都中規中矩，缺少創新點。21世紀的人才培養模式是：“低重心、寬口徑、重實踐、強能力”。為此我們必須更新教育思想和觀念，加強機械設計課程設計的改革和建設，著重培養學生的協同創新能力。為達到這樣一個目標，我們可率先從課程設計題目改革開始。減速器傳動裝置所包含的設計內容確實能全面的概括機械設計基礎這門課的是知識點，不需要刻意回避對改題目的選用，但參與課程設計的學生專業各有不同，包括機械設計制造及其自動化、車輛工程、工業工程和材料專業的學生。我們可以從學生的專業不同入手，結合各專業的學習重點對題目適當調整，例如車輛工程專業主要培養的是與汽車工程有關的設計人才，學生對汽車的認識和興趣也相對較大。為此我們刻意將減速器設計改為變速器的設計，這樣既能與學生所學專業聯系起來，也能考核學生對機械設計基礎課程理論知識掌握情況，以此類推，對材料專業可在考核機械傳動零件的設計同時側重考核對減速器的材料選擇和結構優化。這些細微的改動既符合課程設計開始的目的，又能結合學生專業的特點。除此之外，教師還可以自主擬題，或者將一些適合學生的大學生創新比賽的題目引入課程設計當中去，讓學生又更多的選擇空間。同時，這些新題目參考資料較少，更能激發一部分學生對未知的挑戰，激勵學生發散思維，提出更多有創新的想法，最終設計出具有創新力的優秀作品。
2．2合理安排設計時間，保證設計質量
課程設計題目通常都是幾個學生做一個題目，只在數據上有所不同。課程設計的開設一般都在機械設計基礎課程之后，理論與實踐環節相對獨立，而對于在設計過程中需要運用的其他相關課程的知識，也與課程設計開設的時間相距較大。這些客觀原因都給學生的設計帶來不便，除去設計所花費的時間，學生還要花費大量的時間來回顧以前學習的課程知識。這樣造成的后果就是時間不夠，最終只能敷衍了事。解決這個問題的關鍵在于如何安排時間。首先，傳統課程設計的任務下達時間較晚，學生準備不充足，容易手忙腳，這是由理論教學和實踐環節脫節而導致的。為此可將課程設計任務融入理論教學當中，分階段的穿插在教學過程中，使學生能夠明確設計要求，帶著設計任務進課堂。既有利于學生掌握課程內容，又能培養學生理論聯系實際的能力。同時，學生還可以利用課余時間研究課程設計任務，及時請教老師。這樣既能縮短設計時間，也能減輕教師的指導任務。逐步培養學生發現問題并解決問題的能力。其次，就作者觀察，大部分學生在接到設計任務開始，或是埋頭思考，或是無所適從，缺乏交流和溝通。而現代企業對人才的需求上更多的是要求協同合作，在實際生產中，任何一個機械設備也不可能單靠一個人設計完成，也不可能單靠一個人的設計方法完善所有功能，必須融合團隊所有人員的思想。因此，必須在學生階段培養學生協同合作的能力。最后，課程設計任務中要求學生手工繪制裝配圖和零件圖，工作量較大。而且與現代企業的設計模式存在差異，為避免學生與企業脫軌，可適當引入計算機輔助軟件，培養學生的繪圖能力。
2．3改革考核制度，啟發學生創新思維
傳統的課程設計考核方式主要是答辯形式，一方面考核學生對設計任務完成的情況，一方面考核學生的語言表達能力。由于指導教師不同，每個人心中的考核標準存在一定差異，導致最終學生的成績也各有不同。解決方法之一是統一考核標準，在組織答辯之前，所有的指導教師可以集中討論，對評分標準有一個統一認識；其二是根據學生選題難度劃分不同評分標準，如：選擇常規題目和自選題目的學生在創新性上存在差異，可將創新能力作為評分標準；個別學生在繪圖過程中使用的計算機輔助工具，可將對軟件的操作作為評分標準；或者由學生組織團對設計并參與相關賽事，可將團隊合作作為評分標準。這些新型的評分標準可極大地激勵學生靈活應用計算機工具，創新性的分析和解決工程實際問題。最終培養出適應企業模式的綜合性機械類應用人才。
3結論
本文結合了我國經濟發展和現代企業的對人才的需求，對機械設計基礎課程設計這一實踐課程存在的題目單一、設計任務大、時間緊、理論是實踐脫節、學生態度不夠端正、缺少團隊合作精神、考核標準存在差異等方面的問題提出相關的解決方法，為提高機械設計基礎課程設計水平提供一定借鑒。
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高職機械設計基礎課程設計一般選用一級圓柱齒輪減速器，減速器是一般機械里最具代表性的一個機械，筆者一般要求學生設計帶式輸送機中的減速器。
2設計任務分析
設計任務給定已知參數，讓學生更加明確設計理念、熟悉設計過程。設計任務應有一定的難度，設計是一個“邊計算、邊畫圖、邊修改”的過程，稱為“三邊”原則，筆者一般給設計任務增加一些限制條件，比如要求設計的減速器中心距在90～130mm，設計出來的減速器可在A1圖紙上按1:1繪出。按這個條件設計可能就會有一個反復計算和修改的過程，從而讓學生知道為什么要進行修改、如何修改參數來達到設計要求。
3設計計算要求
機械設計課程設計計算包括傳動裝置的運動和動力參數計算、帶傳動設計計算、齒輪傳動設計計算、軸系結構設計計算等，這些計算在機械設計課程中都有，但要學生將其綜合應用起來，并能明白為什么要進行這些計算，以及計算的過程如何達到設計任務的要求等。在設計計算中有許多經驗參數需要查表查圖，教師要正確引導學生利用這些數據，另外設計過程中必須遵循國家標準，如帶輪直徑及帶長、齒輪模數、軸的直徑系列、滾動軸承、鍵、聯軸器等都有相應的國標，選用或計算數據都必須符合國家標準。這個計算就有3個限制條件，在第4、6、7步分別限制了帶速（5～25m/s）、包角（1≥1200）及V帶的根數（z≤7），如果不滿足要求，則需回到前面重新選定參數、重新計算。齒輪傳動的設計計算也有一個關鍵的數據中心距，若沒在任務書規定的范圍內也要重新計算，有的甚至要回到第一步運動和動力參數計算部分，重新分配傳動比等，讓學生深入體會設計過程的“三邊”設計原則。通過設計計算，學生更加明白為什么要計算這些數據、怎樣處理這些計算數據，從而將知識的運用達到一個新的高度。
4裝配圖設計
裝配圖設計一般要求先繪草圖，再根據草圖繪制正式裝配圖。圖紙鋪開，一般學生都不知從何下手，這時教師的引導就非常重要了，筆者一般分階段引導，讓學生在畫圖過程中掌握減速器的結構及運用前面的計算數據設計減速器尺寸。學生通過以下步驟能較好完成裝配圖的繪制，教師在學生繪圖過程中多作指導，及時指出繪圖過程中的錯誤。第一步，初步分配圖紙3個視圖的位置，主、俯視圖占的空間要大些，并注意留出標題欄和明細表的位置。第二步，初步繪制俯視圖，在黑板上演示繪圖步驟：繪中心線（兩齒輪中心距）繪一對嚙合的齒輪繪箱體內壁線繪箱體外壁線。這里要注意齒輪的嚙合畫法，內壁線距齒輪的端面及齒頂的距離由經驗確定，一般為10～15mm。小齒輪端的內壁線要設計主視圖時才能確定。第三步，繪制俯視圖上的輸入軸和輸出軸（在繪圖過程中可修正計算出的二軸尺寸），確定滾動軸承的位置，繪制二對滾動軸承，繪制軸系結構的定位零件，繪制端蓋、油溝等。注意滾動軸承的正確畫法，軸肩、套筒或封油環定位要注意方便軸上零件的拆卸。第四步，繪制主視圖，先繪二條中心線（注意主、俯視圖長對正）繪二齒輪分度圓確定油面高度確定箱底位置繪制內壁、外壁線確定軸承連接螺栓凸臺高度，確定螺栓位置，繪制螺栓連接繪制觀察孔繪制油標尺繪制放油螺塞繪制吊環吊鉤等。第五步，繪制左視圖，注意對應的繪圖關系：高平齊、寬相等。第六步，尺寸標注（總體尺寸、性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸）零件編號標題欄和明細表技術要求等。
【關鍵詞】課程設計 學習遷移 CDIO
【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0250-02
前言
課程設計是機械設計基礎課程重要的綜合性與實踐性環節。通過課程設計，可以使學生學會綜合運用機械設計課程和其它相關先修課程的理論，結合生產實際知識，培養分析和解決一般工程實際問題的能力，并使所學知識得到進一步鞏固、深化和擴展。
一、機械設計基礎課程設計現狀
減速器設計是當前機械設計基礎課程設計最常選用的一個題目。內容包括：傳動方案擬定、電動機選擇、傳動件及軸的設計、軸承選擇等，學生根據設計過程，編寫一份設計計算說明書，繪制裝配圖及部分零件圖。上述過程比較全面地涵蓋了機械設計基礎課程中所學習的主要內容。學生按照教師或指導書指定的方案與思路，參照指導書步驟，完成計算與部分制圖工作。這樣的課程設計雖然針對性、實踐性強，能使學生對機械設計的方法和步驟有一定程度的掌握，但單一題目趣味性不夠，使學生失去新鮮感和興趣，僅將課程設計作為任務來完成，獨立思考時間少，不能發揮學生的主觀能動性，不能充分激發學生的潛能、創新思維能力和解決問題的能力。如何通過傳統題目使學生學到更多外延知識？如何通過課程設計更好地提高學生的綜合能力是值得我們探討的問題。
二、轉變思路，切實提高課程設計效果
1.學習遷移，培養學生辯證思想能力
學習遷移是指一種學習中習得的經驗對其它學習的影響。任何一種學習都要受到學習者已獲得的知識、動作技能、情感和態度等的影響。只要有學習，就有遷移。遷移是學習的繼續和鞏固，又是提高和深化學習的條件。
課程設計的過程，不但體現了機械設計與相關先修課程之間知識的遷移，還體現了與更廣泛學科領域知識，如辯證唯物主義理論之間的遷移。通過轉變思路，可以通過完成傳統課程設計題目提高學生辯證思維能力。
齒輪的設計是減速器設計的一個重要環節。我們知道，齒輪有五種失效形式：輪齒折斷、疲勞點蝕、齒面磨損、齒面膠合和齒面塑性變形。設計齒輪就是要針對齒輪的主要失效形式進行。對于軟齒面閉式齒輪，齒面點蝕是主要失效形式。在設計計算時，通常按齒面接觸疲勞強度設計，再作齒根彎曲疲勞強度校核。對于硬齒面閉式齒輪傳動，輪齒折斷將是主要失效形式。在設計計算時，通常按齒根彎曲疲勞強度設計，再作齒面接觸疲勞強度校核。而齒面的硬度與選用的材料有關，材料不同，齒面硬度不同。同一材料，熱處理方式不同，也能得到不同的表面硬度。這就告訴我們處理問題時要善于抓住主要矛盾，特別要注意矛盾的轉化。齒輪大部分失效都不是突然發生的，以疲勞點蝕為例，當齒輪傳動過程中接觸應力超過齒面材料的接觸疲勞極限時，在載荷的多次作用下，齒面表層將產生微小的疲勞裂紋。隨著工作繼續，疲勞裂紋逐漸擴展，致使金屬微粒剝落，形成凹坑，即發生點蝕，點蝕嚴重將會引起齒輪失效。這個過程給學生揭示了量變與質變的辨證規律。為滿足已知條件，有些同學設計的減速器需要選用斜齒齒輪，而斜齒圓柱齒輪傳動可以通過當量齒輪傳動轉化為直齒圓柱齒輪傳動來進行分析。這說明自然界一切事物既有區別又有聯系，而且在一定條件下可以相互轉化，引導學生認識和掌握事物轉化的規律和辯證的思維方法。
帶傳動設計中，帶輪直徑取小值可使傳動結構緊湊，節省材料，但其值過小又會使皮帶彎曲應力過大、壽命降低，因此帶輪直徑的取值應大于或等于最小許用直徑。通過分析，向學生闡明了事物的對立統一和一分為二的辨證規律，在機械設計中，沒有最好的，只有在某些條件下最適合。因此，機械設計的答案不是唯一的，解決工程實際問題的途徑是多種多樣的。
通過知識的遷移，學生在學習自然科學知識的過程中，同時受到辯證唯物主義思想教育，可以學會用發展的眼光看待事物，有助于突破傳統思想的束縛，有助于今后用正確的思維方式去分析和解決工作中的問題，有助于創新精神的培養和創新能力的提高。
2.引入CDl0理念，從全局出發，促進全面發展
CDIO理念以產品構思（conceive）、設計（D～Lon）、實施（Implemen）、運作（Oerate）的生命周期為載體，從全局的角度來學習工程的理論和實踐。其提倡的“基于項目的教育學習”，是以工程項目設計為主線，所有教學環節都圍繞項目設計這條主線展開，并與之融合在一起，形成一個有機的、系統的整體，從而調動學生學習的主動性和創造性，提高學生學習、應用理論知識的能力和實踐動手的能力。
貫徹CDIO理念，合理選擇課程設計題目是關鍵問題。所選題目要有效地建立課堂與社會的聯系，如外單位協作項目、設計競賽項目，也可以是通過鼓勵“挑毛病”列舉缺點和提出對產品的需求列出“希望點”方法，對已有產品的改進題目。同時，鼓勵學生認真觀察，勤聯想，多設問，從日常生活中發掘題材，根據經驗、興趣等自擬題目。教師的作用也將發生變化，從理論知識的灌輸者變為學習的輔導者。學生在學習過程中不是從教師那得到現成的知識，而是通過一些探索環節得到知識。
在課程設計的過程中，打破課程設計獨立完成的局面，而是將學生分成3-5人的小組，題目選定后，小組成員既要站在全局的高度，參與到整個設計過程，又要分工明確，各盡其能，進行收集信息、設計方案、實施設計、制作，并且參與最終的設計評價。在動手制作實物之前，可以鼓勵學生用計算機軟件建立所設計產品的三維模型，在虛擬環境中對其結構、受力、運動特性、是否干涉等進行仿真分析，充分發揮學生自學積極性和潛能。這樣，通過課程設計，能夠鍛煉學生多方面融入社會的能力，這些能力包括：創新能力、實踐能力、觀察能力、自學能力、管理能力、應變能力、交流能力等等。
三、教學實踐
參加機械設計大賽，以競賽題目作為課程設計內容，學生興趣高，主動性強，變“讓我做”為“我要做”，學習效果好。
例如，根據第五屆全國大學生機械創新設計大賽主題“幸福生活——今天和明天”作為課程設計的題目，一組學生設計了娛樂機械“快樂愚公”如圖1所示。
“快樂愚公”的創造靈感來自于玩具抓取機，相比之下具有體積小、可移動的特點。它以兩個連動的平行四邊形機構為主，模擬大臂、小臂的運動，可以靈活地完成上下俯仰動作。大臂在滑道上左右移動通過自行設計的電路板控制。
在設計的過程中，該組學生分工明確，又相互協作，共同經歷了原理方案和構思擬定、原理實現、零部件設計、參數和指標確定及實物制作過程，在發展了創新能力的同時，還培養了團隊合作精神。設計完成后，在評審過程中通過匯報和答辯，使學生的表達、溝通能力得到了鍛煉和提高。
