浅析机械设计基础课程教学改革研究论文

第一篇：浅析机械设计基础课程教学改革研究论文

“机械设计基础”课程是北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的一门重要专业基础课程，其任务是培养学生对机械机构的分析与设计能力，使学生初步掌握基本的设计理论和设计方法。课程在基础课与专业课之间起承上启下的作用，与后续课程衔接紧密，为今后学习专业课程以及工作打下必要的基础，可增加学生的专业适应能力，使其能满足市场经济对人才的需求，有利于学生就业选择。

“机械设计基础”课程因其具有分散性、综合性及实践性和公式多、概念多及图表多等特点，给教学工作带来不小的困难，因此怎样充分地利用现有教学资源调动学生的学习积极性，变被动学习为主动学习，实现北京信息科技大学高素质应用型人才的培养目标，在本课程教学中研究与探索新的教学方法就显得更加迫切和必要了。

一、教学现状分析

1.工业工程、工业设计专业的学生在开始学习机械设计基础课程的时候，大多数学生以前极少关注机械的结构，对机械缺乏一定的感性认识，或对机械的整体认识是模糊的。

2.课程涉及的基础理论内容较广且相对独立，其特点是概念多、原理多、公式多、图表多，内容比较枯燥和单调，所学知识在学生以前的学习中很少接触，初学时往往会感到吃力。在传统教学中，以教师讲授知识为主，学生只是被动地听讲;教学方法单一，无法吸引学生的注意力。

3.部分教学内容陈旧。教师过于注重单个机械零部件的讲解，而对实际工程的机械设计方法介绍不多，忽略了学生的能力与素质培养，使学生容易出现厌学、惧学、弃学的情绪，或为取得好成绩而“死记硬背”，出现“高分低能”的现象。

二、丰富教学方法，完善教学手段

1.教学方法多样化。采用图示教学法与任务驱动教学法相结合进行教学。

(1)图示教学法。图示教学法是乌克兰教育家沙塔洛夫经过30多年的潜心试验与研究，提出的一种新的教学方法。该教学方法的核心是“纲要网络”图表，此图表是一种由文字、图形、公式、方框、流程线和表格等组成的教学辅助工具。在讲解各章内容时，利用图表将各个概念、知识点、公式有机串联起来，使其相互关系形象直观地表达出来，有利于学生对所学知识的理解和记忆。

按内容和应用可将图表分为“讲授型”和“概括总结型”。例如，在讲授“带传动和链传动”的知识时，当讲解到离心拉力Fc，并加以解释，如“当带作圆周运动时，带本身的质量将在圆周方向产生离心力Fc，而Fc将作用在带的全长上，因此在带各处的横截面上均产生离心拉应力σc;σc过大，将带来不良后果：

①降低带的寿命;

②带与带轮表面的正压力下降，导致最大摩擦力下降，从而降低带的传动能力。因此应限制带的速度。”在对带传动进行小结时，可知带是处于变应力状态下工作的，带中产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕向小带轮处。通过图表可将相关内容有机串联起来，让学生从烦琐的笔记中解脱出来，减轻了学生的学习压力，加深了学生对知识的理解和记忆。

(2)任务驱动教学法。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，其特点是“学中用，用中学，以用促学”，改变了以往“教师讲，学生听”的被动教学模式，创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心工作是根据教学内容设计任务。如在讲授“平面连杆机构”一章时，教师先提出一些与平面连杆机构相关的问题，然后为学生设计了一项任务为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计”，设计的机械必须包含平面连杆机构，并对设计任务进行了一定的解释与提示，如休闲娱乐机械可以是小区活动场所的健身器材;家庭用机械可以是与生活密切相关的家庭用机电产品，包括窗户的开启机构、折叠桌椅、家用折叠梯子、雨伞等。此外，还要求工业设计专业的学生应用本专业知识对产品进行造型设计，工业工程专业的学生应用本专业知识进行产品进行成本核算，等等。

在实施过程中，采用企业产品设计模式进行，由学生根据自身专长和兴趣爱好组队，每组3~5名学生，选出1名组长，领导本小组成员进行产品设计。鼓励小组成员进行实地调研，且每位成员均须提出自己的设计方案，由组长组织小组展开讨论，选择最佳设计方案。例如，有小组学生通过调研设计了一款新型家用折叠人字梯，应用了平行四边形机构使踏板同时展开或收起。伴随着一个接着一个的成就感，可培养学生对机械的学习兴趣，提高学生自主学习及与他人协作的能力，为将来工作岗位上的团队合作奠定基础。

2.完善教学手段。

(1)利用多媒体与实物模型相结合的教学手段。多媒体课件具有信息量大、图文并茂、声光色结合的立体效果，能扩宽学生的眼界，便于理解，实物模型的示教能起到直观形象的作用。同时，在讲解重点内容时辅以传统的板书，使重点突出、要领清楚，达到教与学的互动效果。通过多种教学手段的应用，对提高学生的学习能力收到了较好的效果。例如，将雷达天线、缝纫机踏板、汽车前窗刮雨器、搅拌机、飞机起落架、牛头刨床等机构以动画形式显示，使死气沉沉的课堂变得生动活泼，增加了学生的感性认识。让一些难以想象的机构生动地呈现在学生面前，便于学生理解。

(2)引入计算机辅助工程技术。学生学习计算机软件的积极性普遍比较高，尤其是工业设计专业的学生。因此，在“机械设计基础”课程中将计算机辅助工程技术引入课堂教学，收到了良好的教学效果。例如，在讲解凸轮机构时，可演示如何应用ADAMS软件解决问题;在讲解轴系零部件时，可采用Pro/Engineer建立虚拟的减速器装配体，并将其演示给学生，使学生产生好奇心，萌发急于寻求答案的求知欲望，增强学习的自觉性。为了便于学生学习，开设了多项关于相关软件应用的开放性实验。

3.丰富考核方式。为了增强学生对机械的总体认识，在开学之初便将机械发展史作为一项大作业布置给学生，并计入总评成绩。让学生自行学习查找相关资料，写出相关机械的发展历史，如中国机械发展史、世界机械发展史、汽车发展史、飞机发展史、机器人发展史等，让学生在查找资料的过程中，对机械及其发展有一个总体的认识。同时，在应用任务驱动教学法教学过程中安排了设计任务，将根据学生完成的作品质量计算平时成绩并计入总评。

三、精练教学内容，进行教材建设

1.精练教学内容，挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材，可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连，挖掘生活中的“机械设计基础”课程教学素材，可以使枯燥的机械生动化，单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例，并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题，让学生感到所学内容有用、有趣。例如，应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。

2.建设课程教材。因材施教，积极进行教材建设。课程组在老教师的带领和指导下，虚心向兄弟院校取经学习，以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究，应用图示教学法进行了教学实践，将积累的经验和教学成果固化进教材，正式出版了《机械设计基础》教材，并编写了《机械设计基础实验指导书》。

四、加强实践教学

1.引导学生进行大学生科技创新计划项目。以大学生科技创新计划项目为载体，引导学生进行主动实践、自主学习的实践教学模式。为了扩大学生的视野，提高他们实践动手能力，鼓励学生课余时间走进实验室进行学习与研究，使得学有所需的学生都有机会参与其中，充分利用实验室的各种资源，得到有益的锻炼和提高。

工业工程、工业设计专业的学生先后开展了“基于人因工程学的超市货架设计”、“节·阅——公共绿色照明阅读桌创新设计”、“模块化组合式家具设计”等多项大学生科技创新计划项目的研究。有工业设计专业学生参与的捷能车队更是通过大学生科技创新计划项目的研究收获了多项成果，该团队设计的节能车多次获得Honda中国节能竞技大赛最佳技术奖、最佳设计奖、最吸引眼球奖等。

2.积极组织学生参加竞赛。组织学生参加机械创新设计大赛、三维数字化创新设计大赛，让学生真刀实枪的去干，利用课堂上教授的理论知识，品尝创新的滋味。工业设计专业学生参与设计的“家用多功能折叠购物车”、“防反光可调节黑板”等作品先后获得首都高校机械创新设计大赛的奖项。“农用翻土机设计”、“自动选种机”、“按摩椅设计”等作品获得了全国三维数字化创新设计大赛的奖项。

3.设置开放性实验。为了使课程实践环节得到进一步充实，增加实验学时，课程组开发了多项开放性实验，如“典型机构运动仿真分析与验证”、“典型机械拆装测绘与结构分析实验”、“小型机器人创意设计与制作实验”、“机械方案创新创意设计模拟实施与分析改进”、“常见机械传动系统建模与仿真分析实验”等，完成实验的学生可以获得创新学分，鼓励学生课余时间走进实验室。

五、结论

经过几年的研究与实践，北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的“机械设计基础”课程教学效果得到了改善，学生的学习兴趣得到了激发，学生的实践能力获得了锻炼。课程教学的改革与研究使学生能学以致用，增强了学习的自觉性，促使学生从“要我学”向“我要学”转变。

第二篇：机械设计课程教学改革探讨论文

网络信息日益发达的今天，传统教学的信息量很难满足学生对知识探索的需求。传统的教师讲授方式以老师讲为主，学生被动地接受的知识，填鸭式的教学方式已经不适合目前学生对知识的需求。“互联网+教育”自2012年兴起后，发展速度和规模都非常迅速。针对机械设计教学内容的特点，采用互联网的模式教学改变传统课堂的教学方式从而促进教学改革的发展，培养学生机械创新能力。

一、互联网基础下机械设计教学方式

1.互联网在机械设计课堂中的应用

“互联网+教学”改变了原来单一的教学环境，使得传统的教育展现出新的生机；从原来的课堂时间地点方式固定、一名教师多多个学生的状态转变为随时随地、教师和学生多对多交流的新形态。针对学生喜欢上网这一现象，上课之前列出专题，让学生根据自己的兴趣查阅资料，在上课时可用根据自己的问题和老师一起探讨。教师不仅把书本知识传授给学生，而且将自己的研究成果融会贯通于课堂教学中，充分调动学生的学习积极性，激发学生的求知欲望。适时地将新知识、新技术、新理论以专题的形式引入课程教学内容，如结合教师产学研过程中与机械制造相关的典型实例开发的专题之一工厂里的创新。一方面拓宽了学生的知识面，另一方面加深了学生对理论结合实际的理解。机械设计教学中，在齿轮传动一章讲解时，首先让学生在上课之前在网上或是实例中看到的有齿轮传动的机器介绍一下，介绍齿轮传动的应用和原理，教师根据学生的讲解补充齿轮传动的原理及特点、分类时用讲授法，讲解具体时利用观察启发式；分析结构上的特点件时利用和其他传动机构对比讨论法等。

2.互联网在机械设计课程中课后的应用

“互联网+”时代的到来为突破名师资源不足，又快又好地全面提高高等教育质量提供了新的思路，带来了新的机遇。多年来课后学生对机械设计的学习仅限于课后作业题，这样极大的限制了学生创新能力的培养。互联网教学从课堂教学、答疑、习题课、审批作业、讨论互动课、小测验、期中测验到期末考试等，都在网上进行。这种“互联网+机械设计”教育模式使得机械设计课程在课后教学中吸取这种网络教学的方式，极大的提高学生学习的主动性。

3.互联网在机械设计创新能力培养中的应用

机械设计课程的主旨是培养学生创新设计能力，机械设计本身就是一种创新性的工作,我们的目标是使学生在校期间就应具备初步的创新设计能力及动手能力，为此我们在教学过程中注重启发学生的创新思维，课下积极指导学生参加多项机械设计创新大赛。提高了学生的积极性，也激发了学生的创新能力。网络中机械创新实例很多，学生可以自己上网查阅相关资料，并根据自己的理解和同学老师分析讨论。教师在课堂上对学生分析的实例点评，主要让学生发言讨论。并对学生发言的表达能力、对问题的理解能力等记作平时分作为考核的一部分。同时老师可以带领学生实地调研，根据调研的情况，对目前看到的机械存在的问题做设计分析。

二、网络教学中存在的负面影响及解决措施

一些大学生由于缺乏自制力，迷恋网络世界，挤占了正常的学习时间。提倡网络教学的同时跟随着也出现了一些负面影响，比如“网络上瘾症”、“网络孤独症”等对青少年的身心健康构成危害与威胁。对网络产生心理依赖，一旦无法上网，就焦躁不安；极个别的学生沉迷网络，逃课，不交作业，不参加考试，走路吃饭都在玩手机APP、游戏或者阅读小说和各种信息。网络带来了很大的方便同时也给一些自制力不高的学生带来了负面的影响，这就需要教师正确的引导，老师一定要分析学生上网的根源，适当将学生对上网游戏的热情引导到学习上来，通过网络查阅资料和创新设计的案例，吸引学生对机械设计兴趣，并且要采取适当的措施，限制学生对网络游戏等的迷恋。将网络上好的信息及时传达给学生，让同学们意思到，不急游戏有趣，学习中也有很多有趣的设计，让同学们树立好学习的态度和意思，最终实现网络教学的目的。

三、结论

“互联网+机械设计教学”使传统的教育焕发出新的活力；从原来的学习时间地点固定、教师学生一对多的状态转变为随时随地、移动网络、教师学生多对多的新形态。改变填鸭式的教学拟制了学生的学习兴趣，将学生的精力不是放在考上而是放在学上。教学资源能实现国内外资料的共享，学生通过网络可以了解学习国内外著名高校教学资源，能及时更新教学内容。丰富的网络教学资源为学生提供了课外学习环境，激发了学生自主学习的兴趣，也促进了教学质量的提高。

参考文献：

[1]林业.“互联网+”时代教育教学改革的原因和突破口[J].新课程(下),2015,07:59.[2]李刚龙.《机械设计基础》教学改革的思路和方法[J].产业与科技论坛,2012,23:200-201.

第三篇：基于三维CAD的《机械设计基础》课程教学改革探索论文

《机械设计基础》课程是高职机械类专业的核心课程之一，该课程知识涉及面广，实用性强，也是学生今后在工作单位从事制造、装配、检测和维护机械设备等工作所必需具备的基本知识。我们通过与天地(唐山)矿业科技有限公司的校企合作，依托企业资源，和现场专家共同开发该课程，将牛头刨床、插床和减速器等机器设备融入课程项目，并通过ProE软件的应用将三维CAD技术与机械设计基础课程相结合，对课程内容进行了重组与整合，实现了该课程教学模式向能力本位的转换。

一、课程目标的确定

本专业工作领域多为产品加工、机械设备的装配、调试、检测、维护和维修，以及简单机构和工装零部件的设计等，这些工作首先需要认识机械零部件及各种运动机构，在此基础上根据零件结构及特性调配组装，对于机械设计方面的技能，像零件承载能力计算、校核等，在工作中逐渐被计算机辅助设计软件所替代，因此我们将课程定位为“以机械传动和零部件分析及其参数化的三维造型设计为主，以设计计算为辅”，注重学生对机器的认识和对实际问题的分析和解决能力的培养。

二、课程整体设计思路

本课程以服务社会，对接岗位技能为目标，课程设计以能力培养为核心环节，将能力培养目标任务化、项目化，任务设置尽量以达到教学目标为基本原则，同时选择合适的载体承载教学目标。因此，本课程按照由简单至复杂的认知过程，依托机器实物载入教学项目，让学生在真实的情境中去学和做，学生通过具体任务的完成可以逐步认识和建立产品质量意识、安全意识、经济意识和社会意识，并认识到完成工程任务中非技术因素(意志品质、团队精神)的重要性。这样，课程的设计不但使学生达到既定的知识、技能的培养目标，也有助于学生工程实践能力的培养。所以，为了让学生尽快进入职业角色，我们构建以实践为导向、项目引领、任务驱动课程教学模式。

三、课程项目开发与设计

从课程整体内容来看，本课程既有系统的机械设计基础理论知识、又有较强三维CAD实践技能。在机械设计中主要研究机械传动和通用机械零部件设计，在三维CAD课程中不仅可以研究各类机械零部件建模的方法，而且还能进行相关的分析、运动仿真。那么如何将这两门课程有机的融合到一起，是我们在项目设计时重点考虑的内容。因此，根据本课程培养目标的要求及我院现有条件，利用和天地(唐山)矿业科技有限公司的校企合作，课程组成员根据现场职业岗位需求，反复推敲、不断比较，最终根据本课程所包含的教学内容制定出3个通用性好、操作性强、趣味性高、难易适中的教学项目，并依托牛头刨床、插床和减速器3台完整的典型机器，将多种机构和零部件的零散知识有机地联系在一起，通过ProE软件参数化的造型展示出不同的三维模型。在3个项目的基础上设置了15个学习情境，制定了36个学习任务，其中项目一和项目二为并行项目，每个工作任务紧密联系，共同服务于整个项目，当任务逐一完成时，工作项目也就得以完成。

四、课程教学组织与实施

在教学过程中，学生依据任务单进行学习，每个学习内容都是以“学生工作任务单”的方式接受，按照任务单的指导要求，学生分小组完成工作任务，每4～6人为一组，学生在工作过程中学习操作技能和必需的理论知识，学生是行动的主体，教师是学习过程的组织者和协调人，起到答疑解惑的作用。学生以任务书为指导完成工作任务，并按检查评价办法进行自我评价和互相评价，然后教师按照“检查评估评价表”的内容对学生工作过程进行过程考核和量化考核。课程具体实施环节如下:

(一)任务布置，建立感性的认识

机械设计内容比较抽象，因此在实施任务前应先使学生建立感性的认识，布置任务时首先展示三维CAD的效果图，通过视觉刺激来激发学生的求知欲，再进一步到实训车间拆装机械零部件，观察认识其结构和作用，促使学生在探究中学习，锻炼学生的动手能力和实际操作能力，通过实践的感性认识，奠定理论学习的基础，有助于专业知识的更好掌握。

(二)通过资讯获得任务知识点

学生接受任务后，带着实践的认知和任务的问题去接受教师的课堂理论讲授，进而能更有效的获取完成任务相关的知识点。比如在“传动轴结构的设计计算及三维CAD造型设计”任务中，如果直接讲阶梯轴的结构设计和参数计算，学生们会感到很枯燥，可能会出现上课注意力不集中等现象，如果有了第一个环节的认知情况，明白了轴上零件的装配顺序、轴及轴上零件需要定位与固定等，很快就会分析该轴系结构的特点，他们的学习兴趣和积极性被调动起来后，会很快地投入到完成任务的自主学习中去。

(三)根据任务要求制定计划

当学生们获得任务相关知识点后，以小组为单位制定完成本次任务的实施计划，并通过组内成员充分讨论与论证后确定可行方案。

(四)按计划进行任务实施

由于本课程融合了机械设计基础和三维CAD的内容，所以在本环节中学生们除了需要完成设计相关的任务外，还需要完成该设计的三维造型，所以本环节的工作量比较大，同时还会出现许多不可预知的问题，因此教师要控制好进度，并及时指导学生们分析问题、解决问题，监控学生们按规定时间完成任务。

(五)检查展示

学生们按照老师提供的评分标准，对自己完成的任务进行自检、互检，检查完毕以小组为单位进行任务成果的汇报展示。

(六)评估反馈

根据汇报展示结果及任务实施过程中学生们的综合表现，教师对学生们完成任务情况进行点评，并对其进行综合能力评估。对于学有余力的同学，启发他们课后运用CAD技术构造一些课堂内未作演示的机构模型，这样既启发学生的学习本课程的兴趣，又能保持正常的课程进度。

教学过程中，每个步骤所采用的教学方法，因情况、因学习项目、因需完成的任务的具体情况而定。现以任务3-3-2传动齿轮的设计计算及三维CAD造型说明课程具体实施环节。

五、总结

这几年课改后，我们经常组织和指导学生参加比赛，在参加的全国三维数字化创新设计大赛和河北省电子信息技能大赛计算机辅助设计项目中，我们多次取得省级一等奖和二等奖的好成绩，并有多名学生获得“河北省电子信息行业技术能手”的称号，取得的这些成绩，见证了我们课改的历程，也给予了我们继续前进的动力和奋斗的目标，同时，我们深深的体会到培养与训练学生的工程实践能力是高职重要任务。可见，本次课程的改革，是适应社会需求的，不仅促进了课程理论与实践的结合，提高了学生的学习兴趣，而且培养了学生分析问题、解决问题的能力，充分调动了学生求知的主动性，培养了学生的团队精神和职业能力。

第四篇：机械设计基础论文

德州职业技术学院

第三届优秀论文评选参评论文

浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的

创新意识和实践能力

作者姓名

刘有芳

系部

机械系

教研室

机械模具

浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生 的

创新意识和实践能力

摘 要：《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，以大量典型生产实例启发引导学生，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。

关键词：机械设计基础 课堂教学 实践 创新

浅谈在《机械设计基础》教学中培养学生创新意识和实践能力

《机械设计基础》是高职高专机械类各专业重要的技术基础课，内容包括机械传动，常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、使用维护及基本的设计计算方法，是培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题、具有创造性思维和设计能力的重要课程。因此，我们在教学中要以培养高级技能型人才为目标，注重设计构思和设计技能的基本训练，突出学生的实践能力和创新意识的培养。

一、培养学生学习的兴趣

兴趣是求知的先导，兴趣是最好的老师。孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。在当前的高考政策下，进入职业学校学习的学生大多基础理论知识较为薄弱，只所以进入职业学校学习，目的是想学一技之长，而《机械设计基础》公式多，系数多、图表多，概念多，内容抽象，具有理论性、系统性、实践性强等特点，学习难度大，学生不太爱学，因此培养学生学习的兴趣显得尤其重要。

为了使学生对《机械设计基础》产生兴趣，在课程的绪论部分，我都要生动讲述该学科的产生、发展、应用及由此产生的影响；讲清该课程的课程体系、学习规律，使学生知道应该学什么，怎样学；讲学科热点问题，使学生了解学科发展动态，从而产生强烈的求知欲望，和浓厚的兴趣。每次授课前我精心设计一个与主要内容相关的导入案例，创设一个良好的问题情景，让学生带着问题去学习和思考。比如学习螺旋传动时，让学生观察水杯的杯体与杯盖之间的配合，并思考用的是单线螺纹还是多线螺纹以及为什么；学习自锁现象时问学生卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖引人入胜的导入，像一块磁铁一样，一下子把学生的心吸引过来，可以唤醒学生的求知欲，激发学习兴趣。同时结合课堂教学，也要把机械优化设计和现代设计方法及大学生创新设计的相关知识灌输给学生，使学生了解学科前沿知识，对学习发生兴趣，而这种兴趣，又将转化为学生继续去创新的一种动力。

我们在教学中要善于发掘每个学生身上的闪光点，及时表扬与鼓励，使学生时时尝到成功的快乐。如学完四杆机构，一个同学根据折叠伞的防风性能差设计了防风伞，虽有不少缺陷，但他的构思很有创意，我及时表扬了他，从此这名同学自觉预习课堂内容，并养成勤于动手、善于思考、勇于创新的好习惯。因此教师应帮助学生树立学习自信心，在学习过程中获得成功感。教师要把握好答问对象，让各层次的学生都能表现自

己，均有回答问题获得成功的机会，感受成功的喜悦，增强学习兴趣的稳定性，变“要我学”为“我要学”。

二、灵活运用教材处理知识点，使教学内容符合学生实际

现用教材理论内容多，有些内容不太符合学生实际，一些举例离学生的生活和生产实际较远，学生不易理解。如齿轮机构及设计这部分的内容论证较多，有关实践方面的内容却介绍得较少，这就要求我们不唯“本”，只唯“实”，通过企业专家的指导和毕业学生的反馈，及时修订教学内容，灵活处理教材知识点，满足行业的需求。

我在备课时通过参阅参考书、网络查询等方法积累大量学习素材，根据教学目标及重难点并结合学生实际，改变知识的呈现方式，把要讲的理论内容变为适合学生探讨、研究的案例，向学生传授大量信息并加以操练和巩固。比如学习轮系时，我以古人设计的指南车和计里鼓车为例子，讲完后让学生或独立完成或自由组合，对指南车和计里鼓车进行改进，引导学生进行创新构思，学生非常感兴趣，学习积极性很高，提交了一些有创意的构思方案。通过以学生为主体、以教师为引导、以具体工作任务为载体组织教学，使课堂学习融“教、学、做”为一体，激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的实践能力，达到传统教学难以比拟的效果。

三、采用自主、合作、探索的教学模式

传统教学中教师与学生的关系是演员与观众的关系，教师的角色是单纯“传道、授业、解惑”的“讲师”。在以创新能力为核心、实践能力为目的的高职教学中，教师与学生的关系应是“导演与演员”的关系，教师的角色也变成重在引路的“导师”。学生不是填充知识的容器，而是认识和思考的主体，是知识的应用实践者。教学有法，教无定法，贵在得法。在课堂教学中我采用“教为主导、学为主体、练为主线”的原则。对于例题经常采用“先练后讲”的方法，让学生广开思路、大胆尝试，让学生自己发现问题，通过同学之间的讨论交流寻找解决问题的方法。在整个过程中，教师只起点拨、指导的作用，给学生发现、思考及解决问题的时间和机会。同时教师在教学中要巧妙设计疑问，让学生讨论，激励学生质疑，积极引导学生去探索学习。在学习变速机构时，向同学们询问如何使汽车行驶速度时快时慢，有时还要倒车或转弯等；学习制动器时问学生自行车的前闸后闸有何不同，哪个制动，哪个减速？在讨论过程中，教师还要善于捕捉学生创造的火花，及时鼓励，及时引导。在做练习时，先做完的同学去指导其他同学，使同学之间团结互助、共同进步。正如一位哲人所说：两个苹果互相交换还是两个苹果，4

两种思想互相交流却能激发新的思想。师生之间、学生之间的多边交流是引发学生认识突变、进而闪现创新思维的基础。

四、利用多种教学手段，提高课堂教学效率

以我院为例，传统的教学模式是“粉笔+挂图+模型演示”在教室里上课，后来发展为“板书+幻灯机+录像”。为了增强实践性教学环节，将工作现场的情形制成录像，组织学生参观机械零件陈列室和各类机械设备陈列及模型动态演示。现在，以多媒体技术为代表的现代教育手段广泛应用于教学中。我们开发了质量较高的多媒体课件，集声、文、图、像于一体，知识容量大，内容充实形象，更具吸引力，教学地点变成多媒体教室。比如学生通过Flash课件可以看到铰链四杆机构运动的全过程、各构件的运动速度及位置；导杆机构的课件则让学生能看到相对运动着的各个杆件及不同导杆机构的运动状况。为了提高实践教学质量，也可把课堂放在校内实习工厂、实习实训车间及与我们有校企合作关系的企业。

同时，网络教学环境建设也不断完善，网上有许多《机械设计基础》的精品课程供我们借鉴，我们也要自主研发该课程的教学网站，教师针对课程难题与技术难点，利用多样化的应用实例和教学视频对学生加以指导，通过在线讨论进行网上答疑、辅导；学生可以下载各种教学资源，进行产品的设计和虚拟装配，使用在线学习、在线测试，可以突破时空的限制，实现教师与学生、学生与学生之间交流新的思想和解决学习中遇到的难题。通过传统的教学手段与现代化教学手段相结合，使课堂教学形式由单调呆板变得丰富生动，实现了抽象理论直观化、枯燥内容形象化、实践知识现场化，同时也增添内容的趣味性，开拓学生思路，培养学生对实际问题的分析和解决能力。

五、改革《机械设计基础》课程设计

课程设计是学好该门课程的重要实践性教学环节，课程设计的目的是配合课程教学，通过具体机械的设计，把机械设计基础及其他相关课程的知识在实践中加以综合运用，达到巩固、加深和拓宽课程的内容，进一步加强工程意识、培养机械设计能力的目的，为学生的毕业设计奠定基础，同时也是培养学生 构思与表达能力、设计与创新能力、分析与综合运用知识能力、用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力的一个重要教学环节。

开展以工学结合、任务驱动和项目导向模式的课程设计。学生的课程设计与学科竞赛、工程实际、顶岗实习、大学生科研课题相结合。在课程设计实训中，除了传统的减 5

速器设计外，以输送带传动装置设计和机械创新设计为项目，也可以让学生去工厂自己找题目，并鼓励学生利用CAD/CAM应用软件进行设计，学生课程设计的自觉性和兴趣得到了提高，同时加强了设计的岗位针对性。

六、营造课外课堂，增强学生的实践能力

知识的积累不仅在于课堂，更在课外。每个学生都蕴藏着巨大的潜能，关键在于怎样去发掘这一“宝藏”。每次上完课我都给学生布置与生产生活紧密联系的课外作业。讲完四杆机构，我让学生去学校旁边的工地观察起重机、挖掘机、搅拌机、翻斗车等机器的工作，掌握不同四杆机构的组成和运动特性；组织学生到实习工厂参观，认真观察牛头刨床、往复式运输机和插床等设备的工作原理，更进一步了解曲柄摇杆机构的急回特性；在讲自锁现象时，让学生观察阳台上的晾衣架；讲齿轮加工的仿形运动时让学生课后观察配钥匙的机器；学完本书后我让学生利用业余时间拆装旧自行车、减速器等。通过课后实践引导学生勤于观察、善于思考、乐于动手，使学生明白机械设计的原理和方法来源于生活并服务于生活。此外，为进一步提高学生的创新意识和实践能力，可在学院成立机械设计兴趣小组，利用课外时间去工厂实践；组织社会调查、公益劳动；开展模拟设计、旧物维修改造；进行小发明、小制作、小竞赛等，既丰富了学生的业余生活，也给学生创造了接触社会、接触实际工作的良好环境，全面提高学生的综合素质和实际动手能力，使学生体会到成功的快乐，并能在各方面迅速适应社会。

总之，《机械设计基础》是从生产实践中发展起来，而又直接为生产实践服务的学科。教师在教学中有意识地引导学生理论联系实际，多应用工程实例，由此实现以学生为主体，教、学、做结合，提高学生的创新意识和实践能力，使学生到具体工作岗位后能够更快解决实际的设计问题。

第五篇：《机械设计基础A》课程教学大纲

《机械设计基础A（1）》课程教学大纲

Foundation of Machine Design A（1）

课程代码：10100231 课程性质：专业基础理论课、必修 适用专业：机自、材料加工、模具 开课学期：3 或4 总学时数：48 总学分数：3

编写年月：2004年6月 修订年月：2007年6月 执 笔：甘慧庆、林怡青

一、课程的性质和目的

《机械设计基础A（1）》课程是机械类各专业的一门重要技术基础课，理论性和实践性都很强，通过本课程各个教学环节的学习，使学生获得机械工程常用机构和通用零件的基本知识，并得到有关机械设计方面的基本技能训练，为学生学习后续课程的机械部分奠定必要的基础。

本课程的任务是：

1．培养学生掌握机构的结构分析、运动分析和动力分析的基本理论、基本知识和基本技能；

2．培养学生掌握机构设计的一般规律，并初步具有机械系统运动方案设计和简单机构设计的能力。

二、课程教学内容及学时分配

第一章 绪论（1学时）

了解机械原理课程研究的对象和内容，了解机械原理课程的地位和学习方法，了解机械原理的现状和展望。

本章知识点：机械、机器、机构、机械原理学科发展。第二章平面机构的结构分析（6学时）

了解机构组成要素，熟练掌握机构运动简图的绘制、机构自由度的计算、机构运动确定条件的判定；了解平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。

本章知识点：运动副、运动链、约束、自由度、机构运动简图、复合铰链、局部自由度、虚约束等。

第三章平面机构的运动分析（4学时）

了解机构运动分析的目的和方法，掌握瞬心法对简单机构进行速度分析，了解矢量方程图解法和解析法在平面机构运动分析中的应用。

本章知识点：相对运动、速度瞬心、三心定理、矢量方程、矢量多边形、数学模型建立等。第四章平面机构的力分析（2学时）

了解运动副中摩擦力的确定及其考虑摩擦时机构的受力分析，了解平面连杆机构力分析特 1 点，本章知识点：摩擦角、摩擦圆、动态静力分析。第五章 机械的效率和自锁（2学时）

了解机械的效率和自锁现象，掌握简单机械装置自锁条件的确定和简单机械系统效率的计算。

本章知识点：效率、自锁。第六章 机械的平衡（2学时）

了解机械平衡的基本概念，了解刚性转子的静平衡及动平衡原理和方法，了解刚性转子的许用不平衡量和动、静平衡实验方法。

本章知识点：刚性转子、静平衡、动平衡 第七章 机械的运转及其速度波动的调节（4学时）

了解等效运动方程的建立方法，了解周期性速度波动及非周期性速度波动的区别及其调节方法，掌握飞轮转动惯量的简易计算方法。

本章知识点：等效运动方程式及四个等效量、速度波动及调节方法、飞轮简易计算 第八章平面连杆机构及其设计（6学时）

熟悉平面四杆机构的基本型式及其演化方法，掌握平面连杆机构的基本知识，掌握按已知几何条件和运动条件的要求设计平面连杆机构（包括刚体导引、函数综合、急回机构设计）。了解按照预定轨迹求解铰链四杆机构的图表方法，了解连杆机构设计的实验方法。

本章知识点：平面四杆机构的基本型式及其演化、曲柄存在条件、急回运动特性、传力性能、死点、运动连续性、平面四杆机构的设计。

第九章 凸轮机构及其设计（5学时）

了解凸轮机构的应用和分类，掌握推杆几种常用运动规律的特点及其适用场合。掌握盘形凸轮轮廓曲线的设计，了解从动件运动失真的原因和处理方法，了解凸轮机构基本尺寸的确定方法。

本章知识点：运动规律、基圆、压力角、效率与自锁、反转法原理、凸轮轮廓的设计。第十章 齿轮机构及其设计（7学时）

了解齿轮机构的应用和分类，了解齿廓啮合基本定律及其共轭齿廓，理解渐开线齿廓的啮合特性，深入理解渐开线特性、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件等，掌握渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸计算。了解渐开线齿廓的加工、根切现象及齿轮变位修正。了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点以及几何尺寸计算，了解蜗杆传动和圆锥齿轮传动的类型、特点和应用，掌握普通圆柱蜗杆传动和圆锥齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算。

本章知识点：齿廓啮合基本定律、渐开线特性、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算、渐开线齿轮的啮合传动、渐开线齿廓的加工、根切、变位齿轮。斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动和圆锥齿轮传动等。

第十一章 齿轮系（5学时）

了解齿轮系及其分类的概念，掌握定轴轮系的传动比计算，掌握周转轮系的传动比计算，掌握复合轮系的传动比计算。了解轮系的功用。

本章知识点：定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比计算。第十二章 其它常用机构（2学时）

了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等间歇运动机构的工作原理，了解万向联轴节、复式螺旋传动、差动螺旋传动、超越离合器等常用机构的工作原理。

本章知识点：棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构，凸轮间歇运动机构。第十四章 机械系统的方案设计（2学时）

了解机械系统设计的一般过程。了解执行构件的运动设计、运动循环图拟定、机构的选型与组合、机械系统运动方案的拟定及其评价。

本章知识点: 运动循环图、机构的选型，组合方式，机械系统运动方案。（教学内容完）

三、课程教学的基本要求

本课程是机械类及相关专业的专业技术基础课，涉及的内容较多、较广，并且是一门工程实践很强的课程。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。

（一）课堂讲授

由于本课程比较抽象，在讲述的过程中，教师应尽量展示各种机构模型，结合课件的动画等进行授课，以增加感性认识，帮助学生加深理解；采用结合实例讲解，或者引入工程实例进行教学，以激发学生的学习兴趣。教学中，应注意重点，由浅入深，着重学生实际动手能力的培养。

本课程可采用双语教学，但必须保证教学内容按质按量完成，不降低要求。在采用英文课本的同时可以加设中文参考书，以便于英语基础较差的学生顺利完成学习。

（二）课后自学

为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，选择一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。

（三）课堂讨论和答疑

课堂讨论的目的是活跃学生思维，解决同学疑难问题，培养学生兴趣。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，并做好相关的总结工作。

（四）习题课

习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。

（五）课外作业

合理布置作业习题，以巩固和加深学生对所学知识的理解。

（六）平时测验

为及时了解教学情况，教师可适当安排平时的课堂测验，每次测验不超过30分钟。

（七）考试

本课程主要采用闭卷考试方式，主要考核学生对基本概念、基本原理和方法的理解和掌握程度，应涵盖所有自学和讲授内容。试题一般不涉及繁琐的计算，但必须包括知识和原理的运用。试卷若涉及难记难背的公式与数据，应直接给出。

总评成绩：考勤、课外作业、平时测验30%；期末闭卷考试占70%。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：高等数学、画法几何与机械制图、理论力学 后续课程：机械设计、专业课、毕业设计

五、建议教材及教学参考书

［1］叶仲和编，《Mechanism and Machine Theory》，高等教育出版社，2001年出版 ［2］孙桓，陈作模，葛文杰编，《机械原理》，高等教育出版社，2006年出版 ［3］申永胜主编，《机械原理》多媒体教材．北京：清华大学出版社．2005出版 ［4］邹慧君编，《机械原理》，高等教育出版社，2006年出版