机械原理基本知识点篇1
关键词：机械设计基础课程特点教学方法教学内容考核方式
机械设计基础课程是高等学校工科非机类专业学生一门很重要的基础课，其中材料专业、电器专业、工业工程和工业设计，甚至管理类的某些专业等均会学习应用该课程的相关知识。这些专业的学生不具备机械专业相关的基础知识，进行该课程的教学对于老师和学生都是不小的挑战。目前对于该课程教学方式已经进行多方面的研究[1-5]，对相关课程的教学具有一定的指导意义。笔者根据多年从事机械设计基础课程教学的体会，分析该课程的特点，然后了解相关专业学生的特长，从以下几个方面对该课程的教学方式进行探讨。
1.机械设计基础课程的特点
机械设计基础课程包括机械原理和机械设计两门课基础知识的综合，内容多，知识面广，主要研究机械中的常用机构的运动副、自由度计算、一些专用术语、通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和计算方法等。
2.相关专业学生的特点
机械设计基础课程主要是针对非机类专业学生的一门很重要的基础课，这些专业的学生不需要对机械设计的相关理论和方法深入学习只需掌握构件之间的连接、各种传动的结构及工作原理等知识。比如对管理类的学生，偏重文科知识的学习，对于首次接触机械通用零件和常用机构，常常会比较迷茫和不知所措。专业老师也很头疼，认为很简单的专业知识，花很长时间讲解，学生理解还是很困难。但是机械设计基础课程涉及的内容在生活中随处可见，比如一些常用的健身器材四杆机构脚踏器等，无论什么专业的学生在工作和学习中均避免不了会碰到。针对这些情况，根据多年机械设计基础课程教学的体会，在教学方法、教学内容及考核方式上进行改进，因材施教，从而达到比较好的教学效果。
3.教学方法的改进
（1）激发学生的兴趣
机械设计基础课程的内容对于工业工程和工业设计及管理类的某些专业的学生而言比较枯燥，如何激发学生的兴趣呢？首先借助多媒体技术展示一些生活中常见的一些机构比如拖把挤干器、手压抽水机、飞机起落架、画板支撑机构和雨伞等每个人都会接触的常用机构。同时结合机械设计基础的专业术语讲解，学生就相对容易接受和掌握，而且印象深刻。在教学过程中把近几年湖北省学生机械创新大赛的作品展示给学生，同时讲解各种机构设计的巧妙之处，机械设计并不枯燥，也是很有趣的，从而调动学生学习课程的积极性。
（2）加强实验教学
理论讲解对于学生来讲过于抽象，常常如堕五里雾中。结合学生情况，多组织学生到机械实验室参观各种常用机构和通用零件，对一些常用零件分别命名，使学生走近零件和常用机构，并且认识它们，结合处于东风公司专业厂所在的城市，寻找一些汽车零部件及各种不同失效形式的零件，让学生有一个感性认识，结合理论知识从专业的角度对失效方式进行总结和讲解，使学生感觉学有所用。针对一些常用机构，引导学生多动手，让一些机构动起来，然后先让学生寻找原动件，以及运动传递路线和执行构件，分析构件与构件的连接方式。结合课本内容老师演示一步一步讲解，这样学生就会学得有意思。
4.教学内容的改革
针对不同的专业学生，提炼关键内容，有重点地授课。比如对于工业设计专业的学生，毕业后主要从事工业产品创新设计及相关的服务模式和商业模式设计、平面广告设计等领域的开发、研究、策划。对于机械设计基础课程，学生只需掌握各构件之间的连接、一些常用传动机构及相关工作原理等知识，因此重点不在各构件的受力分析、具体设计和详细的理论计算，而是知道生活中有这些机构和通用零件，以及这些机构的工作原理，在具体地进行工业产品创新设计时，在不影响产品的主要功能下，对产品进行有创意的外观设计。
5.考核方式的改革
对于机械类专业的学生，机械原理和机械设计主要是以闭卷考试的方式进行考核，使学生对理论知识有一个深刻的掌握和理解。但是，对于非械机类专业的学生机械设计基础课程的考核方式要有所改变。先要明确学生学这门课的目的是熟悉和了解一些常用机构和通用零件的工作原理，具备最基本的机械设计基础知识。因此在考核方式上可进行如下方面的改革。
（1）课堂考核
当学习一些认为学生需要的知识点时，可课前告诉学生这部分要课堂考核，讲解后出一至二个题目让学生做，交上后，再讲一次，以加深学生对知识点的理解。举个简单的例子，公交车门开闭机械传动部分，先放动画，讲解工作原理，指出原动件，以及传动路线和执行构件和构件间的连接方式，让学生画出机构示意图，并且计算机构自由度，然后交上来，最后把正确的机构简图一步一步画出来进行详细讲解。根据学生所交资料的情况给相应的成绩。
（2）课堂讨论和讲解
当讲解到某一个与生活密切相关的零件或者机构，就让学生自由发言并相互讨论。比如火车上常用的拖把挤干器，把照片和工作过程放过以后，问学生坐火车注意到了没有，有没有其他形式的拖把挤干器，同时鼓励学生在生活中要多观察和思考。同时让每一个同学准备自己感兴趣的知识点给五分钟时间到讲台上讲解。这样学生由被动到主动学习课本知识，并且锻炼学生面对多人的敢于表现自己的能力，最后根据学生的表现情况给出成绩。
（3）制作模型
让学生根据观察分析生活中的常用机构，制作实物模型，这让学生兴趣很高。特别是工业设计专业的学生，尽情发挥专业特长，制作出各种各样形状和不同颜色的作品，而且具备机械常用机构的功能。这比一些机械专业的学生做的还要精致和漂亮。而且不同专业，不同的思维方式，常常诱发学生不同的创新思维。根据作品情况给一个成绩。
（4）开卷考试
利用最后一节课，出几道题，开卷考试并结课。结合几部分考核，给一个综合成绩。
6.结语
通过对机械设计基础课程特点及学生的专业特点进行分析，从教学方法、教学内容和考核方式上进行改革。在具体的教学实施过程中，激发学生的兴趣，发挥学生的特长，提高学生的能力。因此，教育工作者要不断探索出更多适合学生的教学方法，切实提高该课程教学质量，培养学生的工程意识，使所培养的学生更贴近、满足社会的需求。
参考文献：
[1]赵海贤，孙占刚.工业设计专业《机械基础》课程改革与实践[J].承德石油高等专科学校学报，2014，16（1）：39-42.
[2]闫存富，孔令云，张崇杰.机械设计基础课程设计教学研究[J].中国电力教育：2014，297：125-126.
[3]张珂.机械设计基础课程数字化设计能力培养的教学改革思考和探讨[C].第二届心理学、国际会议管理和社会科学国际会议，2014，31：35.
机械原理基本知识点篇2
[关键词]化工设备机械基础；课程改革；教学质量
《化工设备机械基础》是我校化学工程与工艺专业一门综合性的机械类基础课，它涉及多个学科，主要侧重化工机械设备的基本原理和实际工业应用[1-3]。通过学习该课程，可使学生了解和掌握中低压容器的设计标准和规范，包括中低压力容器的结构、材质以及应力分析，了解和熟悉管壳式换热器、搅拌反应器、填料吸收塔、减压精馏塔的结构设计和工作原理，在化工工艺课程的学习过程中认知这些化工机械设备的实际应用与操作方法；了解和掌握化工过程机械设备的基本原理，增加学生对化工机械设备工业应用的认知，培养学生在实际化工生产中善于分析和解决问题的能力，并能应用最新的化工设备设计规范和标准对化工工艺过程中的机械设备进行基本的选型，初步建立起完整的化工设备机械设计思想。本课程的知识点零散、工程概念多、实践性强，要想突出教学重点、提高教学效果、保障教学质量、培养出拔尖的应用型人才，则须注重课程教学的改革与创新。
1课程教学中存在的问题
《化工设备机械基础》课程内容涉及到化工、机械设计、材料力学等多个学科，传统教学方式存在一定的不足，例如教学内容陈旧；教学方式单调，缺乏对学生的引导；理论教学与工程实践联系不紧密；学生工程伦理意识薄弱等问题。因此，为了提高学生分析能力、工程意识、解决工程设计及工程问题的能力，培养出新工科背景下拔尖的应用型人才，有必要进行《化工设备机械基础》课程的改革与创新。
2课程改革探索
2.1教学内容及时更新。随着化工过程工业的进步与发展，教师在授课过程中应该结合现在实际生产中应用的先进化工设备介绍课程中的知识点。例如，在机械传动章节中可以引入新型齿轮传动、主动磁轴承等原有课程内容缺乏的新知识[4-5]。通过调研最新的文献资料，保证教材中知识点的及时更新，使课程内容跟上化工过程工业的快速发展，使学生们了解和熟悉化工机械装备结构设计的更新换代过程。这样既能够打开学生们的视野，也能使学生们了解和熟悉化工过程工业中的新工艺、新技术以及新装备。同时，能够调动学生们学习的积极性，提高学生们的学习兴趣和热情。2.2教学方式的革新。教师在教学过程中需要结合现代教学手段，通过视频动画将复杂的机械设备构造分解，让学生们能够较好了解和掌握化工机械设备内部的构件，更好地理解化工机械设备的工作原理和操作方法。此外，除开课堂教学以外，可让学生们通过在线课程或者微课对教学内容进行进一步的学习理解。同时，可采用对分课堂，将学生们分组，在让每组学生提出组内同学没弄明白的问题，让其它组弄明白问题的同学进行解答，使学生们主动能够参与课堂教学，诱导学生们进行思考，激发学生们的探索求知欲。2.3感性认识的培养。由于学生们缺乏化工生产的工程实践，加之学生们对化工机械设备的感性认识比较薄弱，这无疑加大了教学的难度，降低了学生们对课程的学习兴趣，教学质量也得不到保障。因此，在本课程教学过程中，教师需要注重学生们对化工机械设备感性认知的启发和培养。同时，教师还需注意理论联系实际，适当增加一些化工过程工业中的生产实例，这样不仅能引发学生们的思考，还能调动学生们学习的主观能动性。2.4实践能力的强化。教师需注意增加实践教学环节，让学生们能够有机会参加工程实践，做到在“做”中“学”。教师需要充分利用我校化工原理实验室中的化工机械设备，如化工原理实验室的填料吸收塔、套管换热器、减压精馏塔、板框压滤机以及干燥设备等，可以结合化工原理实验教学进行讲解。同时，可结合学生们的生产实习，对学生们讲解化工实际生产过程中所遇到的化工机械设备，使学生们理论联系实际，在感性认识的基础上，对课程内容进行理解消化，掌握化工机械设备的操作原理及应用范围。
机械原理基本知识点篇3
关键词：中职；机械基础；感性认识；互动性
中职机械基础的主要内容包括常用机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动四个部分，在教学中要求学生应熟悉和掌握这四个方面的基本知识、工作原理和应用特点，以达到为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用、维护机械设备以及进行技术革新提供必要的理论基础知识的目的。但中职学生对理论学习缺乏兴趣，同时由于本课程知识具有形散、繁杂、抽象、枯燥等特点，使学生难以学好这门课程。如能在该课程教学中，合理使用互动性教学原则，是解决这种现象的一种很好的途径。
一、互动性原则在机械基础教学中的实践
互动性作为一种教学方法、手段，只有经过不断实践、应用、总结，才能真正获得其有价值的内容，在活动中的实用价值才能不断提升，合理性、完善性也才能得到进一步增强。笔者根据多年来的教学实践总结出一些应用互动性教学方法的实例。
1.学生提问众人答
提问是常用的教学手段，但通常都是老师提出问题、学生回答问题。这种方式使学生的思考具有不连续性和被动性，其目的往往也只是为了得到正确答案，其过程也不能使学生有所收获，只是检验学生是否拥有了与问题相关的知识。而反过来由学生提出问题，先由其他学生来回答，再由老师来总结解答，这样在提出问题和回答问题两个过程中都会使学生主动思考并有所收获，而且使问题更有针对性。特别是提出问题的过程，当然提出的问题不应是对某个现有题目的不会解或书本中某段内容的不明白，而应是深入思考后对概念、方法和原理的疑惑，提出这样的问题是不容易的，因此它需要教师的积极引导。
2.用好模型提效果
模型在中职机械基础教学中应用较多，但如何用好模型使教学效果更显著，则是值得探讨的问题。在模型演示中应不只是教师演示给学生看，还可由学生动手操作观察，效果会更直接。如在讲涡轮蜗杆传动机构的“三向”判定中，要用到“左右手定则”，但这个定则比较抽象，学生不易理解，应用容易出错，这个问题就可以用蜗杆传动机构模型来解决。先把模型按设定位置静放并设定“三向”中的两向，如已知蜗杆的螺旋方向和转动方向，判定涡轮的转向。然后由学生用“左右手定则”判定出结果后，以转动蜗杆来验证结果的正确性。当验证的结果完全正确时，会给学生深刻的印象，也使得学生对“左右手定则”的掌握更牢固，更准确。
3.主动观察强直感
《机械基础》中所讲的各种机构的工作原理，往往需要有众多实际机器工作过程的直观感性知识积累才能理解，这对于中等职业学校的学生更是如此。
二、互动性原则在机械基础教学应用中的注意点
1.科学设计问题
机械基础内容具有很强的知识性，每节教学内容都有一定的难点和重点，教师要在重点上作强调，在难点上寻突破，找准知识传授的切入口，合理、科学地设计问题。即按照学生的认知能力、该课程的知识特点和活动的达到目标，精心设计层次性问题，把对知识的掌握、理解、运用做整体运作，培养学生分析、解决问题的能力，并逐步培养学生的创新、创造能力。合理分配活动时间，合理设定活动内容，合理选择活动方式，科学地对活动行为进行评价，目的是让学生对机械基础知识乐学、活学，钻研探讨，学以致用，真正掌握专业理论，为专业技能的培训打下扎实的理论基础。
2.遵循教学规律
中职生有着各自特有的学习特点,其因基础差,在学习上存在一定障碍。教师应因材施教，发挥学生长处，回避其弱点，但教师不能只顾营造气氛，创设情境，一味地满足学生需要，把教学变为说笑过程，更不能一开始就让学生独立学习，这需要一个过程，况且机械基础知识具有系统性、科学性。
3.整合其他方法
教学无定法，根据教学内容，围绕教学目标和达到目标，优先选择适宜的教学方法，或一种，或多种，互动性教学手段是一种整合手段，在教学中把几种教学方法彼此联系，突出学生的主体行为，符合中职生的学习特点，挖掘学生的内在潜能，对其可塑加以培养，培养其创新、创造能力，真正为地方经济发展培养一批“实际、实用、实效”的机械操作人才。
互动性教学方法在教学中还有待于进一步探讨和研究，针对机械基础课程的特点，让其在理论教学中发挥更大、更好的作用，真正解决教学中的难点问题，为中职机械专业课程改革提供有效的教学措施。
参考文献：
［1］陈海魁.机械基础.3版.中国劳动社会保障出版社，2001-01.
机械原理基本知识点篇4
关键词：多媒体技术；中职机械教学；应用
机械专业学科有着非常强的专业性，从教学内容来看，内容以机械为主，内容比较抽象，单纯依靠书本图片和文字解释，难以有效进行理解，而且中职院校学生基础课程本就比较薄弱，学习机械课程更是难上加难。因此，中职院校必须采取有效的方式，提升机械专业教学效果。多媒体技术的应用便很好地解决了机械专业知识过于抽象的方式，通过多媒体技术，让学生更好地看到机械的内部构造，结合实践教学，让学生更好地理解和掌握专业知识。因此，研究多媒体技术在中职机械专业教学的应用有着积极意义。
1多媒体技术在中职机械教学应用的必要性
多媒体技术作为现代化技术的一种，在教学中的应用有着积极的作用。目前，多媒体技术已经成为教学必不可少的手段。中职机械教学应用多媒体教学方式，有着一定的必要性。
1.1机械专业学科特性的必然要去
机械专业学科知识有着抽象性的特点，学生在学习时理解起来比较抽象，如果教师只是通过知识的讲解，让学生发挥想象力的话，学生很难掌握机械内部的构造，影响了学生的学习。中职机械专业还有着内容多、课程紧的特点，众多的教学难点和重点内容，对学生而言是一项巨大的挑战。机械专业知识大多以机械零件的制造和加工为基础，学生都是零基础学习，对于机械结构、运作原理等知识的学习，既是学习重点，也是学习难点，熟练掌握这些知识内容，才能更好地应对岗位需要。借助多媒体技术，采取动画、图片、二维模型、三维模型的展示方式，让学生更加直观地看到机械内部构造、运作原理，既可以激发学生的学习兴趣，又可以帮助学生更好地理解教学内容，提升教学的效率和质量。
1.2学生基础薄弱
中职院校学生不同于普通院校学生，学生底子较薄，学习兴趣、学习能力较差。加上学生都是零基础来学习，对于机械知识并不了解。因此，学生在学习机械专业课程时，必然要面临很大的挑战。这就要求教师必须采取多样化的教学方式，改变中职机械课堂浮躁乏味、晦涩难懂的情况，提升机械课堂的曲沃县，借助多媒体的方式，以图片文字、视频、三维模型的方式，激发学生的兴趣，帮助学生学习和理解机械专业知识。
1.3教学条件限制
机械专业教学离不开一定的实践，而是为了方便学生更好地理解机械的内部构造，需要建设实训基地，让学生反复进行机械的拆装操作，让学生更好地理解知识。但是许多院校受到经费、场地等方面的限制，无法确保每一个学生或者每一个知识都有专门的机械设备，让学生进行现场拆装。为了保证教学效果，必然要借助现代化的多媒体设备，打破实训设备不足的情况，让学生可以通过机房上机的方式，更好地掌握机械内部的构造，实现模拟+实践相结合的教学方式，帮助学生更好地掌握专业知识。
2多媒体技术在教学中的应用原则
2.1指导性原则
多媒体技术在教学中的应用主要是为了更好地激发学生的学习兴趣，是一种教学的辅助设手段，可以让抽象、枯燥的课堂变得更加地丰富多彩。利用多媒体技术开展指导性教学，帮助学生更好地理解和掌握专业知识，从而保证学生的学习效率。多媒体技术在教学应用中的要求如下：利用多媒体技术进行教学重点难点知识的总结归纳，课堂上开展指导演示教学，让学生更好地理解重点和难点内容；教学内容应该做到丰富、有趣，通过添加动画效果，激发学生的学习兴趣；利用多媒体技术拓宽学生视野，也就是学生的知识面，可以通过讲解小故事、小视频的方式，让学生指出其中与专业知识相关的原理和内容，鼓励学生积极回答，并给予学生一定的奖励，提升学生课堂参与度。
2.2可操作性原则
教师利用多媒体设计教学课件时，需要考虑到课件的可操作性，也就是保证课件可以在课堂上简单快速地完成操作。多媒体只是辅助教学的工具，不能过分的依赖，也就是不能过分地追求多媒体的播放效果，太过花哨容易让教学重点转移，反而影响教学效果。因此，设计教学课件，需要做到简单有效，可操作性强，做到以学生为中心，以帮助学生学习和理解专业知识为中心，才能保证教学效果。
3中职机械专业教学中多媒体技术应用策略
3.1利用视频或者动画的方式进行教学演示
笔者结合自己的教学实践，认为多媒体在机械专业教学中最大的应用价值在于多媒体的演示功能。学习机械专业必须多机械的构造和运作原理有着清晰的认识，利用多媒体软件，提前进行教学课件设计，在课堂通过视频或者动画的方式，讲解机械运作原理和内部构造、机械拆装操作等内容，这种视频演示的方式，帮助学更好地理解和记忆专业知识。教师也可以搜集一些网络教学资源，在课堂上进行分享，充分利用多媒体技术辅助教学活动。
3.2培养学生自主学习能力
多媒体技术在教学中的应用，一方面激发学生的学习兴趣；另一方面培养学生自主学习的能力。课堂教学的时间毕竟是有限的，在课堂利用多媒体技术开展教学活动。课下可以借助网络，分享提前制作好的教学视频，让学生课下自主学习。例如，微课教学模式，教师提前制作教学视频，分享到学校网络，学生可以利用碎片时间自主学习。除此之外，可以在机房安装必要的学习软件，比如，三维绘图软件，学生在机房可以自主学习，利用教师的课件和教学软件，自主学习，巩固专业知识。
3.3借助多媒体营造教学情景
中职机械专业讲究教学的实用性，学生需要有着良好的实践能力，才能适应工作的要求。学生既要掌握机械专业知识，也要有着利用多媒体技术学习的能力。借助多媒体技术，为学生营造一个模拟的车间，学生在模拟车间内，成为一名技术人员，体会车间的工作，给学生一种身临其境的感觉。部分院校受到教学条件的限制，没有实训基地或者实训的机会比较少，借助多媒体技术弥补教学实训方面的不足。
机械原理基本知识点篇5
关键词：项目驱动；机械制造工程学；教学改革
中图分类号：G642.423文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）06-0164-02
机械制造工程学是机械类专业的一门重要专业课，是研究机械加工系统组成与功能，将传统制造技术与现代制造技术相贯通，并与生产实际紧密结合的应用技术。在该课程的教学过程中发现，大多数学生感觉这是一门枯燥难学的课程，往往产生惧怕的障碍心理，从而导致传统的由浅入深的灌输式教学方法在实际的教学中效果并不理想，学生的实际工程能力没有得到较好的训练，无法实现现代人才的培养目标[1]。随着社会、企业对人才培养提出的新要求，机械制造工程学课程改革迫在眉睫。通过教学实践探索，提出在传统教学方法上融入项目驱动教学法，以有效克服传统教学方法的不足，提高人才培养质量。
一、机械制造工程学课程的特点
1.综合性强。机械制造工程学课程以典型机械产品制造为主线，以质量为中心，以效益为出发点，研究机械制造过程中的基本原理、基本知识和基本方法。该课程主要包括金属切削的基本原理、机械制造装备及其加工表面、机械制造工艺规程设计、机床夹具设计原理、机械加工质量分析、典型零件加工工艺和机械制造装配技术基础等七部分内容，涵盖了材料科学、制造科学、测量学等多个学科，具有涉及知识面宽、综合性强的特点。
2.实践性强。机械制造工程学课程具有很强的实践性。在教学过程中，必须通过理论教学和实践教学相结合，才能使学生更好地掌握相关理论知识。教学实践表明，采取先实践-再理论-再实践-再理论的教学模式，可有效激发学生的学习兴趣，取得更好的教学效果。
二、项目驱动教学法的理论依据
项目驱动教学法起源于20世纪80年代，其理论基础是建构主义学习理论。建构主义认为，知识并不是通过教师传授得到，而是学习者在一定情境即社会文化背景下，借助在学习时其他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构方式而获得[2-3]。建构主义的学习理论强调：学习活动必须与任务或问题进行结合，以探索问题的方式，来引导、维持学习者的学习兴趣和学习动机，创建真实的教学环境，让学生带着真实的学习任务进行学习，从而使学生拥有学习的主动权。学生的学习不仅是知识由外到内的转移和传递，更应该是学生主动建构知识经验的过程，通过新经验和原有知识经验的相互作用，充实和丰富学生自身的知识和能力[4]。
项目驱动教学法是指在教学过程中，以项目为中心，通过完成项目的过程，来学习相关的知识和技能。具体而言，项目驱动教学法就是在学习的过程中，在教师主导下，学生围绕一个共同项目活动中心，在问题动机的驱动下，自主探究和协作学习，并在完成项目的同时，使学生获得知识和技能，更好地培养学生的自主学习、探究学习和协作学习的能力[2，4]。
三、机械制造工程学课程教学项目设计
在机械制造工程学课程教学中实施项目驱动教学法，其中教学项目的选择与设计是最为关键的环节，教学项目设计的合理与否，将会对教学效果产生直接影响。项目是在一定的时间范围内，为了达到特定的目标，而调集到一起的资源组合，是为了取得特定成果而开展的一系列相关活动。项目驱动教学法主要包含三层含义：项目是一项有待完成的任务，且具有特定的环境与要求；在一定的组织机构内，利用有限资源，在规定的时间内完成既定任务；任务要满足一定的性能、质量、数量、技术指标等要求[2，5]。
在进行机械制造工程学课程的项目设计时，主要遵循以下几个原则：
1.项目的综合性。综合项目的实施，有助于使学生把已掌握知识和即将学习知识交融结合、融会贯通，从而提高学生的综合应用能力[6]。因此，在机械制造工程学课程的教学过程中，除了设计和实施基本项目以使学生掌握基本知识和基本理论外，还设计了“轴类零件的加工”、“箱体类的加工”等综合性项目，以培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。如在讲授《金属切削加工的基本术语和定义》一章内容时，设计了如下项目：怎样获得如图1所示的阶梯轴零件？它由一些外圆柱面、圆锥面和平面组成，并有尺寸精度和表面粗糙度要求。怎样才能获得这些表面？需要哪些运动？需要用什么机床、刀具、夹具和量具？怎样把它装在机床上？精度怎样？该项目可涵盖本章几乎所有的重要知识点。
2.项目的典型性。典型的教学项目，不仅要有利于承载相关基本知识和基本
理论，而且有助于学生的理解和掌握。例如在机械制造工程学课程的教学过程中，将“Ca6140车床主轴的加工”作为一个教学项目，承载了金属切削原理和机械加工工艺设计教学任务。通过本典型项目的实施，可使学生掌握金属切削加工的基本条件、切削运动的组成、切削用量三要素、外圆车刀的几何角度和机械加工工艺规程设计等相关知识。
3.项目的可行性。项目的可行性是项目驱动教学法顺利实施的基本要求。所设计的教学项目必须难易适中、切实可行，且实施过程中要按照由简到繁、由易到难的原则进行。在机械制造过程学课程教学过程中，对于各模块的教学，基本按照基本项目-典型项目-综合项目的顺序进行实施，以适应学生的认知规律。
四、项目驱动教学法的实施步骤
在机械制造工程学课程教学过程中，采用图2所示的流程图实施项目教学。总体思路是以实践为导向，以教师为主导，以学生为主体，通过设计和选择教学项目完成课程的教学目标。学生在教师的指导下，通过独立研究和小组协作相结合，完成项目涉及的各项任务。最后，师生共同进行学结和效果评价，并将项目内容进行延伸、改进和完善，以适应以后教学的需要。
五、结束语
黑龙江科技大学机械工程学院把项目驱动教学法引入到机械制造工程学课程的教学过程中，将教师的角色由过去课堂教学的主导地位变成课堂教学的组织者、主持者，而把学生被动听讲变成主动参与操作，积极参与新知识的探索，激发了学生的学习兴趣和主观能动性，培养了学生的团结协作精神，提高了教学效果。
参考文献：
[1]周莉.基于项目驱动的机械制造工艺学课程改革与实践[J].中国科教创新导刊，2012，（35）：221-223.
[2]何克抗，李文光.教育技术学[m].北京：北京师范大学出版社，2005.
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[4]张琳.浅析建构主义理论指导下的合作学习模式[J].科技创新导报，2008，（35）：141.
机械原理基本知识点篇6
关键词：能力培养；机械；创新；人才培养；思考
中图分类号：g632文献标识码：a文章编号：1000－8136（2010）33－0139－02
1机械基础教育课程现状与人才培养思路
1.1机械基础教育课程现状中国
目前我国有关机械教育课程虽然侧重对学生动手和理论知识的培养，但在实际教学过程中效果并不好，用人单位也普遍反映当前一些通过机械教育相关专业知识培养出来的学生进入企业后动手实际操作能力较弱，相关的实践经验也十分匮乏，甚至许多机械技术相关基础常识都了解模糊，且相应的协作能力较差。之所以出现这种状况，主要是当前在一些机械基础教育课程中内容多，且枯燥乏味，学生难以理解，导致学习热情不高，从而在实际操作过程中无从下手。
这种现状和问题的出现与人才培养模式有关，这种模式侧重于采用学科本位教学体系。在这一体系中，课程的内容侧重于理论知识阐述，教学方式也采用传统的课堂教授的形式，学生学起来非常被动，在课堂中师生没有互动，学生主体意识不强，教师对学生技能训练不够重视，这造成学生动手能力差，无法达到真正的机械教学目的，同时也无法满足用人单位的要求。此外，由于在实际教学过程中，缺乏相应的实践教学，导致原本具体的动手程序和方法变得难以理解，学生只能通过死记硬背的方法来应付相关知识，学生学习枯燥，缺乏兴趣。
1.2机械基础教育人才培养思路
要解决机械教育相关机构出现的以上问题，避免这种“理论知识不过硬，动手能力不过关”的状况，必须提高学生的综合能力。这要求在教学过程中将理论知识学习和动手能力培养有效结合起来。笔者认为，在这一过程中应该构建以能力培养为目标的机械创新人才培养模式，而要做到这一点需要在机械教育过程中引导学生以用人单位的工作岗位为导向，努力夯实学生理论知识和提高其动手能力。
这一模式要求在机械教育过程中在理论内容讲授和实际动手能力培养过程中尽可能地结合用人单位的实际工作要求，尽量做到机械教育机构与用人单位的接轨，注重两者的合作。这同时还要求机械教育要以能力培养为本位来构建培养模式，而这一方面尤其体现在与相关制造企业的合作培养上。制造业的运作主要以产品制造为主线，经过样品设计、根据设计图纸制定制造程序，然后进行实际操作制造产品，之后进行组装和检验等流程。所以，机械教育在理论和实践教学过程中也应该严格遵守这方面的相关流程和程序，形成一套完整的操作程序，取消原来那种独立的机械制图、设计、金工实习、制造等课程教学与实践。努力构建一套“一条主线，两套系统，多个教学模块”的机械教育人才培养模式。
2构建以能力为本位的机械专业基础教育模式
上文提到目前我国机械教育存在的问题，以及要建立相应的以能力培养为目标的机械教育人才培养模式，那么该如何具体展开相关程序和措施呢？“一条主线”即要求同学们以一台典型机器的制造作为主要流程，将学生的理论知识和实践能力串联起来；“两套系统”则为理论教学系统和实践教学系统结合原则；“多个教学模块”则是根据具体的产品制造流程，从样品设计，到制造流程的确定，到产品的制造，再到产品的装配和检验等多个教育模块的设立。为了使学生达到真正的能力培养目标，笔者以机械产品制造的流程作为线索，对该模式的构建进行简要论述。
2.1任务下达阶段
首先可以在课堂上对学生进行理论知识教授，介绍机械产品的相关类型、组成、特点和功能等，让学生先了解产品生产的基本方法和过程。之后，教师可以带领学生到与本校合作的机械制造企业参观，让学生对制造企业的生产设备、流程和管理有直观的认识，在此基础上下达相关工作任务，其重点是要求学生初步了解机械制造的基本流程和方法，同时提出与机械制造生产有关的问题，让学生自觉主动地去思考相应的问题，并激发学生对知识的渴求及其动手的欲望。
2.2图纸设计阶段
任务下达之后，首先要求学生分组对相关机械产品进行拆装，根据相关零件进行测量绘图的动手训练，此基础上完成零部件图纸的设计及零件组织流程的设计。此阶段，教师一方面要通过相关理论课程教授学生相关的设备拆装知识，以及相关的基本技巧实训；引入相关制图软件和设备，引导学生动手操作相关计算、测量的工具。为了完成各零部件图纸的设计，教师需要在理论知识上讲授相关的常用机构原理与应用和常用零部件结构的设计知识原理，在动手方面要求学生分组合作，通过组与组之间的竞争来进行产品图纸设计。
2.3零件机械制造阶段
此阶段的机械教育要根据之前的图纸设计来分析零件所需要的原材料及其辅助的设备和工具，要求学生分析其原理的机械性能和工艺性能，在此过程中引入机械工程原理相关理论知识的教学，同时引入机械制造流程制定的规程和方法等知识的教学。在动手能力培养方面，教师在这一过程中需要带领学生在学校实训基地进行相关机械生产的具体操作练习，包括磨、车、铣、铸、焊、热、钻等。同时，在此阶段，教师还可以带领学生到相关企业的生产车间进行现场观摩，通过企业技术人员的现场解说，让学生自觉地将企业正规的产品制造流程与自己设计的流程进行对比，从而使得学生对机械产品制造工艺和流程有进一步的认识。最后，教师对学校这一阶段的能力培养需要进行相应的考核和评价，并进行相应的总结。
2.4零件加工和装配阶段
当零件被制造出来后，需要对零件进一步加工以保证零件符合相关要求。在这一阶段教师要教会学生对机械零件标准测量与检验方面的相关理论知识，包括零部件尺寸、表面粗糙度和行位公差等。同时要求学生在检验过程中运用这些理论知识进行实践。当零件检验合格之后，就需要对零部件进行装配以形成最终的机械产品，这一过程教师需要引入相关的装配钳工等理论知识。在此基础上学生进行零部件装配的实际操作，同时在装配完了之后再对整机进行相关检验和调试。整个阶段，教师需要注重对学生产品装配工艺能力的培养。中国
reflectiononmodelconstructionofmachineryinnovativepersonneltraining
songjianjun
abstract：thispaperfirstlydiscussesthestatusofchina’smachineryeducationcoursesandtheneededpersonneltrainingideas.onthisbasis,theauthortakestheproducingprocessofmachineryproductsasthemainline,andspecificallydiscusseshowtobuildamachineryeducationalpersonneltrainingmodeltargetingincapacity－building.
机械原理基本知识点篇7
关键词：m-CDio项目教学体系；工程教育；CDio；项目
中图分类号：G642.0文献酥韭耄a文章编号：1674-9324（2017）29-0152-03
“大众创业，万众创新”是现时代的鲜明主题，创业创新离不开扎实的工科基础，高等工程教育则为创业创新提供理论基础和人才储备。CDio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。如何将这个工程教育界的最新成果引入国内，并本土化服务于我国的工程教育，国内学者做了大量的研究和工作。潘柏松等提出的S-CDio培养模式，该教育模式是基于协同理论的CDio工程教育模式，参与各方必须通力协作，在合作共赢的基础上致力于学生工程知识和能力的培养。吴鸣等提出以工程能力培养为导向的CDio培养模式，认为工程能力是工科毕业生最重要、最基本的素质之一，工程教育从内容组织、培养方式、实施过程都要着力于培养学生的工程能力，借以提高工科学生的就业适应面。以上的研究成果对CDio工程教育模式的本土化起了很大的引领作用，加速了CDio工程教育理念在我国的进程和发展，推动了我国工程教育的发展。但是，纵观以上的研究成果，只就CDio工程教育模式本土化过程提出相应的框架、课程体系、实施过程以及评价体系，鲜有将CDio工程教育模式与具体专业知识、专业技能传授过程有机结合的本土化CDio培养模式，因此，在我国CDio工程教育模式本土化进程中，有必要研究CDio工程教育理念与具体专业教学内容的深度融合。笔者在深入研究CDio工程教育模式的理念、内涵和实施过程后，将CDio工程教育模式与机械本科专业的基本知识与基础理论传授过程深度融合，提出了机械工程领域的CDio（mechanicalCDio，简称m-CDio）项目教学体系，并对m-CDio项目教学体系的内涵、特征以及实施过程进行了详细的阐述。
一、CDio工程教育模式与机械本科专业教学的嵌合
1.CDio工程教育模式。CDio工程教育模式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革团队提出、并持续发展和倡导的全新工程教育理念。CDio代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（implement）、和运作（operate），它是以工程能力培养为目标，将工科毕业生的能力分为工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面，涵盖17种不同的主要能力，在执行操作层面细分为更具体的73种不同的技能。国外高等工科院校的实践证明：实施CDio工程教育模式的学校，这4个层面得到充分培养和训练的工科学生，就业前景普遍看好，大都供职于大型的跨国公司。
2.机械工程本科专业的CDio项目教学体系。以“厚基础，强能力”为人才培养目标的应用型技术大学，更重视学生工程能力的培养。CDio工程教育模式的实施必须与专业教学内容深度融合，赋予它新的内涵与特色，图1（见下页）表示了CDio工程教育模式与机械本科专业的有效嵌合。
由图1可知：机械领域产品开发的四个环节（模糊前端、设计阶段、制造阶段和产品销售）与CDio工程教育的四个阶段（构思阶段、设计阶段、实施阶段和运作阶段）不谋而合。这样，在机械本科专业的教学中，以CDio工程教育模式为纲领，以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体，以学生为中心，以工程能力培养为目标，以“项目”、“微项目”为手段，将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思，装配图、零件图设计，零件制作实施和产品销售、售后四个阶段，赋予CDio工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵，实现CDio工程教育模式与机械领域教学的有机结合，形成了机械工程领域的CDio（mechanicalCDio，简称m-CDio）项目教学体系，并具有以下特征。
1.良好的工程能力培养。在m-CDio项目教学体系中，随着糅合了机械领域的基本知识和基础理论的“项目”、“微项目”实施，学生的工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练，培育满足现代社会和现代工程需要的、具有较强工程能力的工程技能型人才，符合我国应用型高校的办学定位和人才培养目标。
2.“情境式”、“体验式”学习工程理论知识的环境。在m-CDio项目教学体系中，学生组成学习小组，通过相互分工、协作完成“项目”、“微项目”的形式学习机械领域基本知识和基础理论，改变了传统以“记忆、考试、拿证”为目的的工程理论知识学习模式，为学生提供了在学中用，在用中学的情境，实现理论与实践的有机联系和良性互动，使知识从实践中来，又回到实践中去，符合哲学领域的认识实践观。
3.“学生中心，教师主导”的授课模式。在m-CDio项目教学体系中，需以学生为中心，以“项目”、“微项目”为抓手，针对机械工程专业每门课程的特点，设置若干个糅合了课程的基础知识和基本技能不同的“项目”、“微项目”。课程的学习，先通过教师授课，讲解本课程的基本概念、知识点，然后让学生完成这些“项目”、“微项目”来再现、巩固课程知识，使一些抽象的概念具体化，使过去从实践中抽象而获得的知识、理论重新回到工程实践中，指导实践，学生在实践中主动、积极地学习课程知识。
二、m-CDio项目教学体系在机械工程本科专业的实施过程
机械系统一般由动力系统、传动系统、执行和控制系统等子系统组成。机械类本科专业毕业生应该具备根据机械系统的功能，能够独立地完成机械系统构思、设计、制造和运作的基本能力，为社会、企业提供优质高效、物美价廉的机械产品。如果将机械系统功能、结构的完整呈现看作是一个大“项目”，则系统中的子系统功能、结构的呈现可以看作是一个“微项目”。m-CDio项目教学体系的实施，关键在于对“项目”、“微项目”的具体落实和完成，大致要经过以下过程。
1.“目”总体方案原理设计。根据机械系统的功能要求，确定机械系统的基本工作原理，进而获得完成该功能的技术系统，确定总体的主要参数和结构布局设计，形成机械系统总体方案设计图和结构布局图，同时编写总体设计报告及技术说明书，为“项目”的顺利实施和完成奠定基础。
2.“微项目”方案原理设计。根据图的机械系统组成，设计实现各个子系统功能的方案原理，确定实现各个功能的具体机构，形成机构原理图，编写“微项目”方案设计报告及技术说明书。比如原动机采用电动机还是内燃机，传动系统、执行系统采用什么样的机构来实现，是集中驱动还是分散驱动等。“微项目”的功能原理与结构设计服务于“项目”的总体功能，受“项目”的总体结构布局约束。
3.“项目”、“微项目”的工程图设计。根据前面二步形成的图纸和设计报告，对“项目”、“微项目”进行详细的技术设计和结构设计，最终得到“项目”、“微项目”的总装配图、子装配图和零件图及设计技术说明书等资料。
4.“项目”、“微项目”制造工艺、工装设计。根据现有的制造工艺水平和设计的技术要求，设计零件的制造工艺和装配工艺以及相应的工装夹具。形成“项目”、“微项目”完整的制造工艺过程，并编写制造工艺规程及技术文件，比如绘制工序图，制定工序卡，确定切削参数等。最终得到能完成预定功能的机械产品。
5.“项目”、“微项目”过程管理与运作。由于团队的分工和协作，上述过程离不开“项目”、“微项目”的过程管理与运作。过程管理与运作可以使“项目”、“微项目”按顺序、有步骤、有目的地齐头并进，而不至于出现“短腿”现象，缩短“项目”、“微项目”进程。同时，过程管理与运作还与机械产品后期的营销与售后服务等业务流程有关，也与学生个人的组织、沟通、交流与协作能力息息相关。
上述过程中，第一、二步为“项目”的方案设计阶段，属于m-CDio项目教学体系中的C阶段，即构思阶段；第三步为“项目”的图纸结构设计阶段，属于m-CDio项目教学体系中的D阶段，即设计阶段；第四步为“项目”的生产制造阶段，属于m-CDio项目教学体系中的i阶段，即实施阶段；第五步为“项目”的营销与售后服务阶段，属于m-CDio项目教学体系中的o阶段，即运作阶段。在m-CDio项目教学体系中，随着糅合了机械专业基础知识和基本技能的一系列“项目”、“微项目”的实施和完成，学生不仅在工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练，而且熟悉了“项目”、“微项目”的操作流程，模拟企业项目的运作过程，使学生毕业后能更好的了解和融入企业，寻找到理想的工作。
三、机械本科专业实施m-CDio项目教学体系的成效
自我校成为全国首批试点学校以来，机械学院在教学上始终坚持CDio工程教育模式，经过七八年的摸索和实践，形成了自己特色的m-CDio项目教学体系，具体体现在学生补考率、参加学科竞赛和学生就业率等硬指标上。机械专业自从实施了m-CDio项目教学体系，专业基础课比如理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等都是学生补考率很高的科目，近4年来学生补考率逐年下降，学生组队参加学科竞赛获奖数逐年增加，获奖质量也得到改善，2012年部级获奖为0，2013年获得0的突破，到2015年获得部级奖项7项，省级获奖也在逐年增加，2015年达到52项，历年最高；机械工程本科专业毕业生的平均就业率不仅从2012年的86.6%上升到2015年的95.69%，提高了近10个百分点，成效相当可观。
四、总结
CDio工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果，也是我国高等工程教育改革的方向。m-CDio项目教学体系是以CDio工程教育模式为纲领，以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体，以学生为中心，以工程能力培养为目标，以“项目”、“微项目”为手段，将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思，装配图、零件图设计，零件制作实施和产品销售、售后四个阶段，赋予CDio工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵，实现CDio工程教育模式与机械领域教学的有机结合。m-CDio项目教学体系不仅系统地解决了学生重知识学习，而轻知识运用的问题，而且学生通过做“项目”、“微项目”对知识认识深化，进而固化为学生的能力，符合应用型本科高校“厚基础，强能力”的人才培养目标。因此，m-CDio项目教学体系的实施和应用为我国高等工程教育的改革提供了借鉴与参考的案例。
参考文献：
[1]朱高峰.中国工程教育的现状与展望[J].清华大学教育研究，Vol.36，no.1，2015.（2）：13-20.
[2]潘柏松，胡珏，秦宝荣.基于协同理论的CDio工程教育模式探索[J].中国大学教育，2012，（05）：35-38.
[3]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，Vol.29，no.3，2010，（6）：54-59.
机械原理基本知识点篇8
［关键词］机械原理教学改革探究式教学
［中图分类号］G642［文献标识码］a［文章编号］2095-3437（2014）09-0141-03机械原理课是机械工程专业的主干课，是学习机械工程专业所必须要掌握的重要课程，国内外高校的机械工程专业对这门课也相当重视。[1]针对机械原理的教学现状，基于探究式教学原理对本课程实施探究式教学[2][3][4]，探究本课程学习的内容、学习侧重点、学习方法、知识点之间的内在机理、联系与应用以及机构学的学术前沿，将有助于激发学生的学习兴趣，让学生更好地理解、掌握与应用本课程知识，实现教与学的目标，也有助于实现教学相长。
一、机械原理探究式教学的设计思路
在课程教学过程中，由于时间、教师自身对知识的把握能力、学生学习负担、学习素材等条件的限制，不可能对所有的内容进行探究式教学与学习。因此，我们采用有所选择的原则，实行部分教学内容探究，主要围绕知识点探究、知识的内在机理探究、分析设计方法，基于问题或者基于项目探究进行教学。
（一）机械原理教学中探究的内容
1.知识点的探究。主要探究机械结构自由度分析及应用、自锁的利用、齿轮传动特点、杆传动特点、机构死点的应用。
2.知识点内在机理的探究。主要探究常见移动运动与转动运动的实现形式以及优缺点、常见的输入为移动输出为转动、输入为转动输出为移动、输入为移动输出为移动以及输入为转动输出为转动的机构实现形式、不平衡产生的原因及后果。
3.分析设计方法的探究。连杆机构分析与设计的图解法与解析法各自的优缺点，以连杆机构优化设计为例探究数值优化法的优势。
（二）机械原理探究式教学的一般步骤
1.提出问题。借鉴项目陈述式思路介绍问题的背景，目的是提高学生的兴趣与积极性。
2.相关资料查询与分析。查询相关的资料，了解所探寻问题的外在表象与内在机理。（1）推测与假设。对所探究问题进行推测假设，寻找可能的原因以及解决问题的办法。（2）设计实验。对所研究的问题进行实验方案的设计，进行探索分析。（3）寻求证实。通过分析或者实验探索，验证推测与假设的合理性。（4）信息和数据处理。处理探究过程中产生的信息与数据。（5）结论与表达。形成研究问题的结论。
二、机械原理探究式教学实施过程与教学目标检验
本课程的学习目标之一是掌握平面机构结构分析能力。因此，在探究式教学中以机械结构自由度计算公式为切入点，探究机械结构构成、机构自由度计算及现状。针对课堂教学中讲述知识点时学生不感兴趣、讲述知识点的用途及现状时学生往往很感兴趣的现象，我们把机械原理探究式教学讲述思路调整如下：1.提出问题。机构自由度分析是机械结构分析与设计的基本工具，完成机械装备的开发首先要根据功能的需求完成机械结构的分析与设计。2.知识点的讲述与推导。以书本上的内容为基础介绍平面机构与空间机构自由度的计算公式，解释公式的各个要素的组成。3.知识点的应用及现状。通过对平面机构与空间机构自由度计算公式的学习，分析普通平面机构与简单空间机构的自由度，实现本课程中有关机械结构分析与设计内容的教学目标。4.教学目标检验。布置开放性作业题目，检验对知识点的掌握程度。具体的探究过程如下。
（一）提出问题
什么条件下机构具有确定的运动？机械装置需要驱动器的数目是多少？机械系统自由度分析在这一问题中所起到的作用是什么？机构自由度分析是机械结构分析与设计的基本工具，完成机械装备的开发首先要根据功能的需求完成机械结构的分析与设计。
1.分析现有的机构的自由度数目与驱动器数目的关系，分析其中的原因。（1）四连杆机构需要安装一个电机。（2）五连杆机构需要两个电机。
2.说明机构具有确定运动的条件。
（二）相关资料查询与分析
布置任务查阅资料，经过查阅资料分析，所探究的问题属于机械系统构型设计问题，解决这一问题的途径为机械自由度分析与设计。
1.机构自由度计算公式。
平面机构自由度计算公式：F＝3n-（2p1+pn）
空间机构自由度计算公式：F＝6n-（5p5+4p4+3p3+2p2+p1）。解释：n活动构件数，p运动副数，下标表示运动副级数即约束数。
探究自由度公式推导。（1）平面机构自由度公式构成要素。①自由不受约束的构件在平面上具有3个自由度，2移动+1转动。②运动副的作用是将机械系统引入约束，约束构件只能完成特定的运动，转动副限制机构只能沿某一转轴转动，移动副限制机构只能沿导轨方向移动。③平面机构自由度数目=活动构件自由度数目-运动副提供的约束数目。
（2）空间机构自由度公式构成要素。①自由不受约束的构件具有6个自由度，3移动+3转动。②运动副的作用是将机械系统引入约束，约束构件只能完成特定的运动，转动副限制机构只能沿某一转轴转动，移动副限制机构只能沿导轨方向移动。③空间机构自由度数目=活动构件自由度数目-运动副提供的约束数目。
机构自由度分析与知识点的应用，目标是加深对机构自由度计算公式的理解，掌握其应用。（1）内燃机机构自由度计算。利用平面机构自由度计算公式，计算内燃机机构的自由度等于1。（2）空间四杆机构自由度计算。利用机构自由度计算公式，计算空间四连杆机构的自由度等于1。
2.知识点的应用及现状。通过对平面机构与空间机构自由度计算公式的学习，分析普通平面机构与简单空间机构的自由度，实现本课程中有关机械结构分析与设计内容的教学目标。
机构自由度计算。（1）计算一般机构自由度数目，主要包括平面四连杆、五连杆、三角形机构、空间四连杆等，目标是掌握一般机构自由度计算公式的应用。（2）计算工业机器人、机床自由度数目，目的是提高学生的学习兴趣。（3）比较特殊机构自由度计算：平行四边形机构、Gough平台等。
自由度公式的现状。（1）可计算数目，不能确定自由度的性质。（2）容易被工程师掌握，可以用来发明创造新机构。（3）适用于刚体机构、柔顺机构、绳索机构等，需要具体问题具体分析。（4）驱动器的位置发生变化时机构的运动将发生变化，自由度公式对此类问题无能为力。（5）机构学上存在欠秩机构与冗余驱动机构，自由度数目不等于驱动器数目。（6）一些特殊机构不适用自由度的计算公式。
设计创造新机构。根据操作任务对机构运动要求，依据自由度公式进行机构结构创新设计。（1）四连杆机构不能实现精确的口型折线运动。（2）五连杆机构可以实现精确的口型折线运动。（3）机构的运动特征取决于机械结构，通过机构自由度计算分析机构的运动特征。
（三）推测与假设
机构具有确定运动的条件是：1.机构的原动件数目应等于机构的自由度数目。2.如果驱动器数目小于机构自由度数目,则机构的运动将不完全确定。3.如果原动件数大于机构自由度数目,则会导致机构最薄弱环节的损坏。
（四）设计实验
以平面四连杆机构与平面五连杆为研究对象，分析其自由度数目，分析驱动器数目与机构自由度数目不相同时可能发生的情形，课堂中可以纸板为例进行实验。1.通过计算机动画演示，四连杆机构给定一个独立运动，即安装一个电机，机构运动完全确定，给定两个独立运动，机构最薄弱的地方损坏。2.通过计算机动画演示，五连杆机构给定一个独立运动，机构运动不确定，给定两个独立运动，机构运动完全确定。3.推断机构设计的要求应该满足，机构自由度数目等于驱动器的数目。
（五）寻求证实
根据机构自由度计算公式，平面四连杆机构的自由度等于1。平面四连杆机构的驱动器数目应该为1个时，机构具有确定的运动。平面五连杆机构的自由度为2，平面五连杆机构的驱动器数目为2个时，机构才具有确切的运动。调查研究证实：结构为平面四连杆的机械装备需要一个电机驱动，结构为平面五连杆的机械装备需要两个电机驱动，常见机构的驱动器数目应该等于机构自由度数目。
（六）信息和数据处理
所探索问题的核心知识为：
1.平面机构自由度计算公式：F＝3n-（2p1+pn）
2.空间机构自由度计算公式：F＝6n-（5p5+4p4+3p3+2p2+p1）
3.机构具有确定运动的条件是机构的驱动器的数目等于机构自由度的数目。
（七）结论与表达
为使机械装备具有确定的运动，应该使得机构的驱动器的数目等于机构自由度的数目。
（八）教学目标检验
为检验学习效果，设计课外习题：1.分析10种自由度等于1的常见机构。2.设计两种自由度等于2的机构。3.分析3种输入为转动输出为转动的机构。4.分析3种输入为转动输出为移动的机构。5.分析3种输入为移动输出为移动的机构。6.分析3种输入为移动输出为转动的机构。
探究式教学结果：作业显示，只要认真对待作业①,③,④,⑤,⑥都能做出答案，②的内容属于超越教学大纲的内容，部分同学也能做出正确答案。
三、学生学习效果的评估
机械原理课程的期末考试为闭卷考试，在期末考试中设置含虚约束的较复杂平面机构自由度计算的题目。期末考试总共有48人参加，其中45人能够完全正确求解本题目，3人不能得满分。这3人能解释平面机构自由度计算公式的构成要素，但对图示机构自由度的计算结果错误。考试结果显示：通过探究式教学可以使学生较好的掌握机构自由度计算，其中93.75%（45/48）的学生能够应用机构自由度计算公式分析比较复杂机构的自由度。
四、机械原理探究式教学中的注意事项与教学反思
1.探究式教学对教师的要求：知道知识的来龙去脉。为上好探究式教学，教师要主动学习，用专业知识与学术前沿知识武装自己。2.探究式教学对教材的要求：教材内容的编排格式需要修改，可按照提出问题，讲述知识点，解决问题，分析问题的思路进行编写教材或进行教学。3.课堂教学中探究的深度与范围：尽可能在教学大纲内探究，且探究的广度、深度要跟教学目标相结合，注意跟学生的学习兴趣相结合。4.仔细选择素材，防止学生产生疲倦。
本文针对机械工程专业的主干课程机械原理进行探究式教学改革与探索，提出了机械原理课程教学中探究的内容与探究式教学的一般步骤，并以机构自由度分析与设计为例介绍探究式教学的实施过程，指出机械原理探究式教学中需要注意的事项。教学目标检验与学生学习效果评估证实，通过探究式教学可以取得满意的学习效果。
［参考文献］
［1］孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理（第七版）［m］.北京：高等教育出版社，2006.
［2］温・哈伦，韦钰.科学教育的原则和大概念［m］.科学普及出版社，2011.
机械原理基本知识点篇9
论文关键词：高职；机械设计基础；教学方法
《机械设计基础》课程是工科专业一门重要的专业基础课，是对学生进行设计能力、创造能力、工程意识训练的主要课程，对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。该课程具有较强的理论性与实用性，旨在培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。但是该课程涉及理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、机械零件、液压气压传动等多方面内容，知识面宽，理论性强，而学生对这些知识和理论却很生疏。因此，在教学中学生缺乏学习兴趣，教学难以取得较好的效果。为此，笔者着重对《机械设计基础》课程的教学方法进行了探讨和研究。
帮助学生建立总体的知识框架
在几年的《机械设计基础》教学实践中，笔者深有感触，该课程由于理论性过强，实践性缺乏，学生缺乏相应的感性认识，难以建立一个整体的知识框架，难以将各章节的知识点有机地结合起来，给教学带来了很大的困难。鉴于此，教师在讲解本课程每一章节前，首先应让学生对要讲到的知识结构体系有一个系统的总体认识，强调每一章节之间的联系及其应用，以及本课程在教学内容方面应着重讲哪些基本知识、基本理论和方法；其次，应在实践能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等，使学生从整体上把握好本课程的特点，帮助学生对本课程有一个总体的认识，从而建立一个总体的知识框架。
利用现代教学手段提高学生的学习积极性
在教学实践中，教师应充分利用实物、模型及挂图，通过在课堂中演示，增加学生的感性认识。学生在课堂上集中注意力的时间是比较短的，长时间地集中注意力，会引起他们的思维疲劳甚至厌烦。如果能利用现代多媒体教学手段，给学生一种具有新意的刺激，可以使学生的大脑皮层从原来的抑制状态转化为兴奋状态，从而提高学生的学习积极性。如讲到带轮时，播放带轮传动动画，可使学生有实际生活感，讲到轴系零件时，可适时地给学生在大屏幕上展示轴、键和轴上零件（比如一个带轮）配合的动画。利用现代教学手段的强大表现力吸引学生的注意力，必然会激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。
处理好教师与学生的角色
学生是信息加工的主体，是知识的主动建构者；教师是学生的帮助者、促进者和指导者。对高职教学而言，学是矛盾的主要方面，教是矛盾的次要方面。因此，教师应注意在“学”字上多做文章。
《机械设计基础》课程具有实践性强的特点，在传统灌输式课堂模式下，其内容的广泛性与学时的有限性之间的矛盾影响了学生的知识掌握和分析设计能力的培养，远远不能适应素质教育的要求。该课程有些内容是对现实的抽象概括，有些则是现实相关内容的直接描述。在教学中，教师对直接描述实践的内容可采取现场教学、模型演示、光盘观摩、动画模拟、课后作业、操作性实验等多种形式，提出问题让学生自己探究解决。在学生解决问题的过程中，教师予以启发和引导，这样就在不知不觉中完成了师生间的互动。在活动中，可将学生分成几个小组，让各小组成员共同完成某项任务，并进行小组团体考核，从而加强学生的团体协作能力、相互学习能力和探究能力的培养。
注重学生对教师教学的反馈
教师教学的目的是让学生获得知识和能力。对教师教学效果的评价，学生最有发言权。学生是教学活动的主体，教师要关注学生的教学评价。
《机械设计基础》课程教学存在一定的难度。由于其理论性和抽象性比较强，一部分学生可能在学习过程中存在这样或那样的问题，为了使自己的教学有的放矢，教师必须注重学生的反馈信息。教师应加强与学生沟通，采取多种形式了解学生。针对学生学习中存在的问题，不断改进自己的教学方法，使自己的教学适应学生，适应课程，进而更好地达到教学目的。
充分利用多种教学手段
随着教学改革的深入和课程体系的调整，《机械设计基础》课程的知识不断更新，学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展，本课程需要向学生讲授的内容越来越多。要想在有限的教学课时内完成规定的教学内容，同时取得比较好的教学效果，教师必须精选教学内容，做到实用、够用。讲授时应突出重点和难点，结合本课程特点，重点讲清原理、设计方法、结构与应用。
要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中，充分利用实物、模型，增强学生的感性认识；通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解，提高学生的工程意识，激发学生的学习兴趣。可以引入cai教学课件展示各类机构的运动过程，呈现不易观察的零件内部结构与动态特征，演示实际加工机床的运动与加工过程等，使学生的视觉活动和听觉活动有机结合，变枯燥的结构内容为形象生动的内容，增强学生的感性认识，启发和引导学生积极思维，增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。
总之，采用行之有效的多种教学手段，不但可以改变传统的教学方式，使课堂教学变得生动活泼，提高学生的学习兴趣与热情，同时可节省大量的讲授时间，使教师在同样的时间内给学生传授更多的相关知识和信息，使教学效果与质量都得到提高。在教学实践中，要认识到各种教学手段都有其自身的特点，在课程教学中应充分发挥各种教学手段的长处，使其相互补充，以取得良好的教学效果。
加强实践教学活动
《机械设计基础》课程是一门实践性很强的专业基础课，加强学生的实践教学，可以使学生的认识得到升华，从知识型到思考型再上升为创新型。应多让学生进入实验室开阔视野，通过实验和实践，使原来抽象的理论鲜活起来，从而激发学生的学习兴趣和创造力。另外，开设新的实训组合有利于使学生掌握机械工程领域常用的实战手段和方法，培养他们的分析与综合能力及运用现代技术手段解决工程实际问题的能力。
机械原理基本知识点篇10
【关键词】高职教育机械设计基础课程改革
0引言
高等职业技术教育是为社会培养高等应用性实用型技能综合式人才，让学生充分就业。而《机械设计基础》是高职机械类专业一门很重要的主干基础课，主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等，但它同时也是一门能直接用于生产的设计性课程，旨在培养学生综合运用选修课程中所学知识和技能，解决机械工程实际问题的能力，为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。因此，它的教学直接影响到学生后续课程的学习，对培养学生具有机械设计知识、设计技能和创新设计的能力尤为重要。因此，如何教好这门课，是当前高职院校机械类专业需要认真研究探讨和解决的问题。
1机械设计基础教学中存在的问题
随着教学改革的深入和课程体系的调整，《机械设计基础》课程的知识不断更新，需要学生掌握的东西越来越多，既要学生掌握必要的理论知识，又要能对知识点进行运用，由于该课程涉及知识点多、难度大，并具有一定的实践性，高职学生自身基础知识的薄弱使他们对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识，学习效果差。如果只满足于给学生讲道理，这样的教学过程完成后，学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点，对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。传统的教学经常把理论与实践相分离来进行教学，这样的结果是学生到上设计课的时候已经忘记了前面学习的理论知识，不能很好地突破该课程的重点、难点，学生大多只是为了一时完成任务，勉强交上一份设计，但对于机械设计的实践运用能并没得到真正的提高。为了更好地帮助学生解决就业，培养社会需要的技能型人才，对教学方法的改进迫在眉睫。
2整合课程内容，调整课程结构
2.1对于教材中过深的、不必要的理论知识，予以大胆删除
高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性，其毕业生所从业的岗位，决定了他们没有必掌握计算公式、定理、方法等的推导过程，而更应注重于如何运用这些公式、方法等来解决实际设计问题。因此，对教材中一些过深的、不必要的理论推导、证明都应予以删除，以便学生集中精力掌握这些公式、定理、方法的实际应用，解决实际设计问题。这样更符合培养目标的要求。例如：平面四杆机构的设计方法中的解析法；齿轮传动中按轮齿齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计计算公式的推导过程；凸轮机构常用的从动件运动规律的推导过程等等都应删除。而以机械传动、机械零件的设计为重点，保证实用性。
2.2落实课程设计所必要的基本知识和基本理论，侧重基本设计方法和实践性内容
机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法，是培养机械设计能力的根本保证，教学时应以设计为线索，以解决实际问题为目标，构建起设计基本知识和基本理论比较完备，设计方法实用、多样的基本内容体系。精讲“带传动设计”“齿轮传动设计”“轴的设计”等这些关乎减速器设计质量的课程内容，特别要增加实用性、实践性内容和习题，增加应用性的设计方法、经验数据和公式的使用、查图表等内容。突出应用性，将学生引向实际设计。
3改革教学方法，提高教学效率
《机械设计基础》课程主要研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，由于大多数学生缺乏实践知识，他们在学习过程中普遍感到抽象、难学，尤其是机械原理这部分知识，认为机构运动简图与实际机器相差甚远，很难将两者统一起来。因此有必要对教学方法进行改革。
3.1注重理论联系实际
在讲解机构时，列举了实际机器和日常生活中的应用实例，又特别介绍了与专业有关的金属切削机床等应用实例，因而增强了基础课与专业课之间的联系。在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时，我们就地取材，用雨伞作教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容，不仅取材简单，而且生动形象，容易与实际的机器相结合，克服结构运动简图抽象的特点。还可以组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学时，事先布置一些思考题，让学生带着问题一边参观一边讨论，把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来。
3.2适当运用现代教学手段
机械原理部分有一些机构的原理比较抽象，无法用语言形象地表达清晰，很难在学生中形成深刻的印象。如四杆机构的演化、死点位置的应用和危害及机构通过死点的方法，各种间歇运动机构的原理等，是教学环节中不易掌握的难点，由于学生没有太多的实际生产经历，很难通过想象加以理解。而Cai教学和传统的教学相比，具有直观、形象、信息量大等优势。运用计算机的动画制作技术，将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件，在讲授相关内容时巧妙地将现有教具与多媒体课件结合使用，使那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来，可以提高学生的学习兴趣，拓展延伸了实验教学空间，也提高教学效率，改善教学效果。
3.3以实验教学促技能
机械设计实验是学生职业技能培养的重要环节，因为它的实验课题是以机械工程技术为背景的。因此，在丰富多彩的教学实验教学过程中，我们可以从注重实验室环境布置开始，自制一些文字、图片和教学挂板，介绍减速器的分类、发展趋势、加工过程及设计方法。还可以在课程设计期间全面开放实验室，学生可在实验室没课的任意时间进入实验室，针对自己选定的研究课题，进行探索性实验。一方面极大激发了学生的学习热情，培养了学生的实践动手能力、设计能力及科研能力。
3.4搞好课程设计，培养学生的综合技能
机械设计基础课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节，其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。要求学生从总体方案的布局到零部件结构设计一起完成，使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新，应要求学生自己设计多套方案，进行比较选择，充分发挥学生的想象力和创造性。在设计前应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装，使学生熟悉装置的基本构造，整体组成结构及各部分结构、功能和调整；各个零件之间的连接关系与特点，然后找出标准件与非标准件，明确传动装置布置形式与空间位置的关系，建起一个立体的概念，避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计，与生产实际相脱节。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的不足，应在设计中逐步给予讲解和补充，使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。
4结语
总之，《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合，更好地面向社会、面向市场，适应企业需求和岗位需要，与生产实践紧密结合。全面推进教学改革措施，才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容，增加新发展的内容，拓宽学生的知识面；充分利用计算机的辅助教学作用，使计算机贯穿于整个教学环节，使教学方法上一个台阶，为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。
【参考文献】
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