机械设计基础课件十篇

机械设计基础课件篇1

关键词　机械设计基础实验　多媒体课件　开发　设计

中图分类号：G423　文献标识码：A

0　前言

随着社会信息化程度的不断提高，计算机在社会各个领域里已经得到了广泛的普及和应用。多媒体教学集声音、图像、视频和文字等为一体，具有生动形象的学习效果，作为一种有效的辅助教学手段，在课堂教学中产生了积极的作用。将机械设计基础实验用多媒体课件的形式展现，利用计算机模拟动画，将机械原理陈列柜的零件和实验室的机构模型制作成多媒体动画，灵活、逼真地展示机构运动状况，使学生可在任何时间、任何地点学习，将对机械设计基础实验课程的学习起着推动作用，教学效果将会上一个新台阶。

1　课件开发设计

1.1　开发工具的选择

PowerPoint的多媒体编辑功能较强大、内置丰富动画、过渡效果和多种声音效果，并有强大的超级链接功能，能直接调用外部文件，制作出集文字、图形、图像、声音以及视频剪辑等多媒体元素于一体的演示文稿。故此，在设计多媒体课件采用微软公司开发“PowerPoint2003”软件。选择“AutoCAD2006”和“Pro／ENGINEER”等软件作为机构的运动仿真软件。

1.2　课件的结构设计

机械设计基础实验多媒体课件结构主要以树状结构为主，如图1示，目录的大标题下是各实验的链接，每个实验都包括实验目的、实验设备、实验原理、实验步骤等。多媒体课件的结构设计主要包括以下方面：节点设计、链的设计以及由此产生的网络和学习路径的设计。

1.2.1　节点设计

根节点是学习者进入系统学习遇到的第一个节点，同时也是其它任何节点都能返回的中心节点。图2的目录页是课件设计根节点。从目录页可以进入课件中的每个实验。

1.2.2　链的设计

链的设计主要涉及节点之间的联结及其表示方式。课件中链的设计除实验一为树性链以外，其他实验的链设计均采用线性链结构。为方便学生在进行学习和实验中快速地查询，浏览各实验内容，在目录页只需点击想学习的实验标题，则可进入各实验部分。为了能使学生和老师更方便地浏览课件的各个部分，在课件的每个分页上加入了一个“目录”按钮、一个“返回”按钮和一个“后退”按钮。如图3所示。

由于实验一层次较多，所以在各页面特意设置了一个“返回上一层”按钮，使学生和教师能更方便地浏览到实验一的各部分内容。动画、外部的文件等由于格式的特殊性及其容量的限制，采用超链接的方式来处理。点击该机构，它就会播放动画页面，如图4a、b示。

1.3　课件主体的制作

课件设计中文字内容的引入采取逐步引入方式，每段文字引入时伴随有动画效果以弓起学生的注意，提高学生学习兴趣。

1.4　课件脚本设计

制作脚本是多媒体开发人员制作多媒体课件的直接依据。为增强课件的艺术气氛和感染力，采用图形、动画、声音等多种手段进行片头片尾设计。主界面设计采用菜单、图标、热区等方式，使学生对实验内容进行选择。

1.5　素材的搜集

1.5.1　文本素材

课件中文字材料通过自己编辑获得。在机械设计基础实验多媒体课件中，大部分的文字素材由原有的自编《机械设计基础实验指导书》修改筛选。在力求保证课件内容完整的同时，适当地加入一些与机械设计基础相关的知识内容。

1.5.2　图像、动画素材

形象而生动的动画能够提高学习者的学习兴趣，提高教学质量。对机械设计基础实验而言，一些机构的运动，如果只是单纯的看图形或者口头讲解，学生理解不透彻。通过插入机构运动仿真动画，让学生对对机构运动有感性了解。课件中一些复杂的动画素材直接从网上直接下载，大部分机构用“Pro／ENGINEER”软件先将机构零件画出来，然后组织装配，再使用“Pro／ENGINEER”的动画生成功能，生成该机构动画。

2　结论

机械设计基础实验课件的开发设计主要是对文字、图像和动画等素材进行处理，将原本枯燥的文字以丰富多彩的形式展现，使学生能随时学习实验课程，对激发学生对实验课程的学习兴趣，提高学生学习的主动性和积极性起到积极推动作用。

参考文献

[1]郭京波，高国生，汪西应，基于Authorware的《机械设计基础》实验CAI课件开发机械设计与制造，2D04，8(4).

[2]居毅，机械设计实验教学的创新实践和探索，实验室研究与探索。2002，21(3).

机械设计基础课件篇2

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.

机械设计基础课件篇3

根据国家机械设计制造及其自动化专业毕业培养标准中对毕业能力要求之4“具有设计机械系统、部件的能力”要求，整合现有教学内容，形成了基础知识递增和设计能力递进的机械设计类课程教学环节结构。其中先修课程包括数学类、工程力学、机械制图、公差与技术测量等基础课和专业基础课。为达到“具有设计机械系统、部件的能力”的毕业要求，设计了课程教学及课内实验、基础设计能力培养、创新设计能力培养三个能力递进培养环节。

2机械设计类课程教学及课内实验

课程教学及课内实验教学环节分为机械原理和机械设计两个部分，每部分。含课内实验，课程内容及培养目标如下：机械原理课程是一门培养学生机械机构运动设计与分析的技术基础课，主要研究机构的结构分析、运动分析和动力分析，常用机构设计的基本理论和方法，机械系统传动方案的规划与设计，其主要任务是培养学生：第一，理论联系实际的学风，设计实践能力和创新精神。第二，掌握机构运动方案设计的能力。第三，具有机械系统运动简图的绘制，计算机辅助机构分析和设计的能力。机械原理实验教学是机械原理课程教学中的实践环节。在实验中通过安排部分课程基本理论的验证性实验，使学生进一步加深对课堂教学内容的理解。通过增设一些综合性、设计性实验，培养学生基本知识、基础理论与实际项目需求的理论知识应用能力，同时培养学生创新意识和能力。通过设立较多的选修实验，促进学生的个性发展。机械设计课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课，在教学内容方面着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和创新思维，通过对本课程的学习，使学生掌握常用机构和机器中各种通用零件的基本理论和基本知识，初步具有机械结构方面的分析、设计能力，同时注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。机械设计实验教学通过设立部分验证性实验，使学生进一步加深理解课堂教学的内容；通过设立一些综合性、设计性实验，培养学生理论联系实际的能力及机械结构设计的创新意识和创新能力；通过强调学生参与实验的全过程，培养学生的动手操作能力；通过设立较多的选做实验，满足学生的求知欲，促进学生的个性发展。

3基础设计能力培养

机械设计课程设计是机械设计基础类课程的重要实践性环节，通过对机械传动装置和简单机械的设计，使学生综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，熟悉机械设计的一般规律，掌握机械通用零部件及简单机械的设计理论及设计方法。培养学生理论联系实际的正确设计思想，树立工程意识，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，为毕业设计和以后从事工程设计工作打下良好的基础。课程的教学目的：第一，学习机械设计的一般方法、步骤，掌握机械设计的一般规律。第二，学会从机器的功能要求出发，合理选择传动机构的类型，制定传动设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的结构、形状、尺寸及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力。第三，进行机械设计基本技能训练，例如计算、绘图，运用标准、规范、手册、图册和设计资料，以及使用经验数据和处理数据等。第四，通过编写设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求；培养学生运用计算机撰写论文的能力。第五，训练学生用CAD绘图的能力。机械综合课程设计是形成机械装备设计能力的重要实践性教学环节。内容以车床或铣床的主传动系统设计为主线，以所学过的机械制造装备的基础知识为支撑，完成主传动系统设计、操纵装置布置、工程分析计算等环节的训练。其目的是在相关先修课程学习后，进行机械结构设计综合训练，使学生掌握机械系统分析和设计的基本步骤和方法，培养和锻炼学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。

4创新设计能力培养

学生创新设计能力培养包括机械产品创新设计与仿真和机械创新设计与制作两个环节：机械产品创新设计与仿真是学生以项目组的形式自主开展的为期一年的研发与制作项目，在学院的统一命题下完成一项任务。提高学生自主学习、问题求解、团队协作、项目管理、综合创新等方面的能力和素质。机械创新设计与制作是结合学生已有的知识储备，充分发挥学生的创新设计思维，通过机构综合模拟现实自然界生物的动作行为，并辅以相应的控制系统达到机构的协调运动。在教师的启发和指导下，学生以组为单位自主地进行相关内容科技文献检索、方案设计、虚拟仿真、绘制加工图纸、撰写设计说明书并进行答辩，通过工程实践培养学生灵活运用所学机械设计知识的能力。

5结论

机械设计基础课件篇4

    一、课程设计中融入创新设计的提出

    《机械设计基础》课程设计是学生进行的第一次较全面的、综合性的、理论联系实际的实践性环节。即按照一个简单机械系统的给定功能要求,拟定机械系统的传动方案、结构方案,并结合生产和使用条件(如选用材料,考虑制造及装配工艺等),对其中的某些机构进行分析和设计,完成机器零部件的设计。其中总体方案设计及零部件的结构设计是整个产品设计的关键,最具创造性,它直接决定产品的性能、质量及市场竞争力,因此课程设计重点放在机械系统方案设计和结构设计上。通过培养学生机械系统方案设计能力、机械结构设计能力、运用现代设计手段绘图和工程设计计算能力,使学生树立正确的设计思想,激发学生的创新意识、创新精神,从而培养他们的创新能力和工程实践能力。

    二、课程设计中创新设计的实施

    《机械设计基础》课程设计要求学生对总体方案及结构设计进行创新设计,首先课程设计内容的编排、题目的设置上应具有一定的系统性、综合性和开放性;其次,授课安排上采取先分散再集中的教学方式,解决设计内容多而时间紧的矛盾。基于这样的思想,我们制定了一套具体的实施方法。

    (一)创新设计选题创新设计题目要具有一定的系统性和综合性,满足《机械设计基础》课程设计要求,既包含机械传动系统的设计,即按照机械预期功能和主要性能指标,确定机械工作原理、运动形式的变换,又包含了机构设计(如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构等)、传动设计(如带传动、齿轮减速器等)。以生产线上的步进式工件输送机为例(图1)。电动机通过传动装置、工作机构驱动滑架往复移动,工作行程时滑架上的推爪推动工件前移一个步长S,当滑架返回时,由于推爪与轴间装有扭簧,推爪能从工件底面滑过,工件保持不动。当滑架再次向前推时,推爪已复位,并推动新的工件前移,前方推爪也推动前一工位的工件前移。其传动装置常由减速器和一级开式齿轮传动组成。输送时滑架受到的阻力F视为常数,滑架宽度为250mm,高度H为800~1000mm,使用折旧期5年,每天二班制工作,载荷有中等冲击,工作环境为室内、较清洁,三相交流电源,工作机构效率为0.95,按一般机械厂制造,小批量生产。该题目是机械原理与机械设计综合的课程设计题,符合创新设计的要求。该题工作机构除了用曲柄摇杆系统外,也可以采用其他机构实现步进输送,如凸轮连杆(加返回弹簧)用于小行程快速推进输送等,鼓励学生多角度思考,培养他们创造性思维方式。

    (二)授课方法和时间安排从不同角度、多个方面探索对一个问题有尽可能多的答案的创造性思维形式,是创造性思维的核心。在教学中,培养学生创造性思维能力的一条有效途径是多方向练习、多角度思考、多层次变化。但这势必造成内容多时间紧的矛盾,我们将课程设计内容贯穿于《机械设计基础》课程教学中,采取先分散后集中的教学方式有效地化解了矛盾。如将执行机构设计的内容融入到《机械设计基础》课程教学中,连杆机构内容教完后就将课程设计题目布置给学生,要求学生用连杆机构将执行机构部分设计出来;以后每讲完一种机构,学生就可以在原有机构的基础上进一步改进和创新。最后,当其他常用机构讲完后,学生通过查阅资料、教师辅导和讨论等方法,可以设计出多种执行机构的运动方案,然后对各种方案进行分析和比较,选出最佳方案。当带传动、齿轮传动讲完后,就让学生进行传动方案的拟定,并对传动零件进行设计计算;当轴系零、部件讲完后,要求学生完成轴系的结构设计,同时选择电动机,进行传动装置运动和动力参数的计算。这样,既可以使学生在集中教学时间内完成减速器设计,又可以提高《机械设计基础》课程的教学质量,使基本设计能力培养循序渐进,还避免了理论与实际的脱离。在课程设计集中教学的2周时间内,主要让学生完成以下内容:第1周,完成优选的执行机构方案的运动简图的绘制,减速器箱体、润滑及附件的设计,并手绘完成装配图。在这期间,教师在现场随时指导,有问题及时解答,使学生的设计能力及技能得以提高。装配图手工绘制,方便教师对学生现场指导,设计内容的多样性和独立性限制了相互之间的抄袭,较好地反映学生的真实水平。第2周,用计算机绘制完成轴、齿轮、箱体等典型零件的图纸,完成设计计算说明书。在这期间,各位学生根据自己设计的装配图拆分零件图。学生在此基础上最后完成设计计算说明书,不仅增进了对知识的掌握,也提高了独立工作的能力,可以收到较好的教学效果。最后答辩。

    (三)辅以计算机辅助设计手段随着计算机技术的迅速发展,我们将现代三维设计、分析与制造的理论及实践全面引入《机械设计基础》课程设计的教学全过程。要求学生采用三维设计软件(如UG)进行三维实体造型设计,完成零件与系统的设计。先建立三维模型,再形成二维投影,有利于学生设计能力和创新意识的培养。

机械设计基础课件篇5

关键词：机械设计；机械传动；实践教学；教学方法

高职《机械设计基础》课程是工科类相关专业的一门重要的专业基础课，课程阐述了常用机构工作原理和通用零件的设计理论。根据近几年来对高职机电一体化专业、工程机械专业以及机械设备维修专业的毕业生跟踪调查，统计毕业生从事的工作岗位，主要是机械设备操作、设备维护保养、设备安装、调试和售后服务等岗位。这些工作对本课程知识的要求均不涉及机械零件设计方面的内容，而只要求对机械传动及其零部件熟悉即可。此外，学生缺乏生产实践经验，在课程学习中感觉抽象，难以理解，加之目前课时的不断压缩，更有必要对该课程的教学内容和教学方法进行改革。

一、课程名称更改为机械传动

《机械设计基础》无论从机械类专业角度和非专业的角度，很容易让学生产生误解，以为这门课主要探讨的是机械零件设计，好像与毕业后从事的技能型工作关系不大。实际上，《机械设计基础》主要探讨的是机械传动，零部件设计是次要的。高职机械类专业学生在学校期间要学的课程较多，用于机械设计基础课程的课时较少，一般在50～60时学时，从高职培养技能型专门人才的目标出发，学生在机械设计基础这门课程里，只要掌握机械传动方面的知识就可以了。如果在课程内容上做些调整，减除机械零件设计方面的内容，课程名称改成机械传动，使学生在学习这门课一开始就能领会到本课程的学习任务，把任何能从事施工的机械分成三大部分：动力部分（如内燃机、电动机等）、传动部分（如机械传动、液压传动等）和工作装置（如装载机装料装置、压路机的振动行走装置等）。将课程更名为机械传动，从课程体系上能体现高职机械类专业培养技能型人才的特点，也避免了非机械类专业人士对机械设计基础课程产生误解。

二、课程内容选取机械传动方面

将《机械设计基础》的主要内容进行分类，如表1所示

将表1的内容按照绝大多数企业岗位对高职机械类毕业生在《机械设计基础》课程的要求进行分类，第一部分机械传动方面，这部分在毕业生就业的工作岗位上应用比较多；第二部分机械零件设计方面，该部分在工作中能用到的很少。根据高职技能型人才培养知识够用的需求，可将第二部分内容删减。这样既保证了机械传动方面的教学课时，又减轻了高职学生学习机械设计理论计算方面的学习负担，进而可以提高学生对具体需求知识的学习效果。

三、课程教学方式方法的改革

机械传动部分的基本概念和基本理论比较抽象，如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到，又摸不着，在教学中存在着很大的难度。以往我们大多采用多媒体演示教学，虽然也能有动画演示，但毕竟抽象，学生理解起来还是不够直观。采用实践性较强的教学方法，可以很容易的解决这些教学中的困难。因此在这部分的教学中尽量多采用实践教学的方法来帮助学习和理解。将让学生通过看的理解变为直接的体验或揣摩，例如在认识平面机构的学习中，可以让学生亲自制作一个平面机构，使学生能在制作中揣摩和体会连杆机构的特性及制作要领，这个方法我在模具专业课程的教学中应用过，学生的学习兴趣大大提高，知识掌握效果比以往老师讲解效果更好。常用的实践教学法主要有实物教学法和实习教学法，这两种方法可以在具体的机械传动教学中灵活使用。

1.实验教学法。实验教学法，是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在机械传动课程教学中，由任课老师在课堂上做演示实验，以配合课堂教学。通过实验教学，可以使学生把一定的直接知识同书本知识联系起来，以获得比较完全的知识，又能够培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣，同时还可以培养他们的实际动手能力，为此，要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验，任课教师应与试验人员密切配合，根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作，提高实验的质量和效率。

2.实物教学。实物教学法是指在教学过程中，使用大量生活中真实的物体和教具，模拟生活情境来进行辅助教学的一种方法，它是一种既古老又有效的教学方法。在机械传动课程的教学中，有些教学内容离不开实物。在课堂上不易讲解透彻的机构，可以将其实物搬进课堂，对照实物进行讲解。再好的修辞，再好的演讲，也不如看到实物清楚明白。更好的教学方法，就是组织学生到工厂车间进行动态观察，从而使学生能充分地对机构的运动情况进行分析，这是课堂教学的延续和补充。例如，讲解摆动导杆机构运动简图的画法时，在牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解，则可收到事半功倍的效果。学生到工厂车间参观教学时，一定要做基本操作演示，切忌为了“保险、安全”而走马观花。在曾教过的工程机械专业的工学结合班上，便尝试过将学生直接带到工厂车间进行参观教学，学生通过眼观、手触，更直接更具体地感受到机械传动构件的应用，触发了他们极大的学习兴趣，在后面的教学中学生的配合性和主动性也显著增强，教学过程也进行得轻松自如。

3.实习教学。实习教学法是教师在校内外组织学生进行实际操作，将知识、技能运用于实践的方法。机械传动课程教学可以结合专业实习来进行，即在专业实习前，任课教师根据教学内容拟出实习思考题，让学生带着机械传动问题去实习，启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识，寻找尚未知晓的事物。例如，在齿轮传动机构拆装实习时，可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理；再通过讲解启发学生自己开动脑筋充分分析，热烈讨论，去理解该原理的现实意义，即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装，但仍然可使传动平稳的道理。因此，任课教师应充分利用好专业实习，认真加以引导，提高学生的积极性和思维能力，实习的结果要进行检查总结，以提高知识技能的运用水平。以上三种都属于实践教学法，在机械传动的教学中，还要根据学校的教学条件，学生的接受能力选择应用。

《机械设计基础》教学在整个专业教学计划中占有相当重要的地位，其课程内容应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合，更好地面向社会、面向市场，适应企业岗位需求，与生产实践紧密结合。而课程教学方法还需要教师在教学实践中不断创新、总结和完善，才能更好地推进机械类专业教学做一体化的教学模式的发展。

参考文献：

[1]陈立德.机械设计基础（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2004.

机械设计基础课件篇6

关键词：机械制图；精品课程；应用型人才培养；实践教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0094-03

机械制图课程是工科类各专业学生必修的一门技术基础课，在生产实践中充当着机械工程与产品信息的载体，在工程界起着表达、交流设计思想的语言作用。其教学目的是通过本课程的学习，培养学生以国家标准为基础绘制、阅读工程图样的能力，从而使学生掌握一般机械图纸的设计方法及步骤，培养学生一定的机械设计能力，以及对工程实际问题的分析和解决能力，在学生能力培养培养中占有重要的位置。基于《机械制图》是研究机械图样绘制和阅读规律与方法的一门科学，由于该课程的教学质量关系重大，为了提升课程教学效果，以适应社会对应用型工科高素质人才的需要，几年来，我们课程组对机械制图课程进行精品课程建设，并以加强能力培养为导向，对课程的教学及实践环节进行了多方面的改革和探索，取得了一定成效，得到了学生们及同行的认可。

一、课程教学改革措施

1.创新课程教育理念。“机械制图”是一门研究绘制和阅读机械图样的技术基础课。所谓机械图样，是指准确地表达机件（机器或零、部件）的形状和尺寸以及制造和检验该机件时所需要的技术要求的图纸。机械图样是人们表达设计思想、传递设计信息、交流创新构思的重要工具之一，也是现代工业生产部门、管理部门和科技部门中的一种重要的技术资料，在工程设计、制造、施工、检验、技术交流等方面有着极其重要的地位，因此，机械图样被喻为“工程界的语言”。设置“机械制图”课程的目的，是培养学生绘制和阅读机械图样的基本能力，即通过该课程学习，使学生掌握绘制和阅读机械图样的原理和方法，培养学生的形象思维能力，因而本课程是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。

然而，在本课程的教学中，学生普遍存在的难点是，难以建立“实物”与“图样”之间的形象思维，这样直接导致的问题是，见到机件实体难以表达出正确的图样，而见到图样后又难以想象出对应的空间实体。为培养和发展学生的空间思维和空间想象能力，在教学中，我们贯彻“从空间到平面，再回到空间”（即实物图样实物，见图1）的教育理念，即重视实体空间几何关系的分析以及空间几何元素与其投影之间的相互关系，并通过一系列绘图、看图练习，进行归纳总结与分析，使学生掌握绘制和阅读机械图样的原理和方法，取得较好教学效果。

2.改革和更新课程教学内容。为了适应应用型工科人才培养的需要，课程组对传统《机械制图》课程内容进行改革，故将传统的“画法几何”（以初等几何和正投影法为基础，把空间几何体用平面图样表达出来，从而在平面图样上解决空间几何问题）、“机械制图”（以国家标准为基础绘制、阅读工程图样的能力）与现代绘图技术“计算机辅助绘图”（以交互式计算机绘图为重点，介绍AutoCAD绘图软件，使学生通过学习能够绘制各种机械图样）三门课程进行融合，组建为新的“机械制图”课程，为此，并将新“机械制图”课程内容设计为六大模块，分别为：制图基础（介绍国家制图标准、绘图工具使用）、投影理论（介绍基本几何要素投影、组合体投影、轴测图）、表达方法（介绍视图表达、剖视剖面表达、尺寸标注）、专业制图（介绍标准件常用件、零件图、装配图）、绘图技术（介绍尺规绘图与测绘、计算机辅助绘图技术）、计算机绘图基础（介绍计算机绘图系统的组成与配置、交互式绘图软件使用等），教学实践结果表明，课程新内容的设计符合应用型工科人才培养的需要，并取得较好教学效果。

3.加强课程的直观教学。为了提高课程的教学效果，在学校的支持下，课程组建设出了“机械制图模型室”，即配设了相关的教学模具，建设了多锥体、多柱体、基本体、叠加体直观模型库和相关的典型零件与装配图挂图库，这些直观教学用具建设既为课程中的空间点、线、面投影等较为抽象问题的讲授提供了帮助，又为零件构形等直观教学提供了基础。利用这些资源作为辅助教学手段，提高了学生的认知水平和教学效果。所建设出的机械制图模型室，不仅为增强学生对正投影法原理、点线面的投影规律的理解，以及基本体与叠加体、立体表面截交线、相贯线的认识与理解提供了有效帮助，而且通过这些资源作为辅助教学手段，能够较好提高学生对机械零件的认知水平和教学效果。

4.改革课程教学方法和教学手段。改革了传统的“粉笔+黑板”授课方式，将先进的教育思想和科技含量高的现代教育手段引入课堂教学。为此，课程组先后开发出《机械制图》课程多媒体课件30余集、素材库60余件、动画片20余集。采用多媒体课件教学，能充分发挥课件容量大、密度高、信息广泛等优势，内容生动、直观逼真，有利于提高课堂教学效果。将计算机辅助教学以及多媒体课件引入课程教学中，并取得了较好的教学效果。配合本课程的省、校级精品资源共享课程建设，课程组利用多媒体和计算机网络技术建设出“机械制图”课程立体化教材和教学支撑系统，并在校园网上建设出本课程的网站，列示了本课程的各种教学资源，为学生对本课程的学习提供了较好的教学资源和环境。此外，将本课程的部分章节视频教学录像链接在校园网上，为学生学习提供帮助。

5.加强课程的实践教学。为了加强学生本课程计算机绘图能力的实践教学，在学校的支持下，我院建设了为“机械制图”课程教学专用的CAD机房和计算机辅助设计（CAD）开放实验室，为学生的绘图上机实践教学和计算机绘图能力培养提供了便利。为增强学生的动手能力和识图绘图能力，教学中还加强了课程的实验内容，先后开出了“轴套类零部件测绘”、“减速器装拆与测绘”、“虎钳的装拆与测绘”等实践教学项目，并利用CAD机房建设了三维动画库，以提高学生的机件测绘与绘图能力。

6.将计算机辅助绘图全面引入“机械制图”课程教学。为适应计算机技术的广泛应用和现代工程设计的需要，本课程将计算机辅助绘图全面引入“机械制图”课程教学中，主要以国际著名绘图软件AutoCAD使用为基础，培养学生的计算机绘图能力。同时，并将三维实体绘图软件的应用引入课堂教学，使计算机绘图技术的表达形式更加生动、直观，极大激发了学生对本课程的学习兴趣和学习积极性。为了增强学生的计算机绘图能力，课程组利用计算机辅助设计（CAD）开放实验室条件，每学期利用课外时间分别开设了AutoCAD、Solidworks等与“机械制图”课程紧密联系的选修课程，进一步培养和提高学生应用计算机绘图能力和计算机辅助设计软件的能力。

7.举办CAD技能竞赛，提高学生现代设计技能。在我院计算机辅助设计（CAD）开放实验室建成后，在工学院的支持下，从2012年开始，课程组每年举办一次“西安外事学院CAD技能大赛”，学生参赛热情高、参赛人数多，有力地促进了学生对本课程的学习兴趣，提高了学生现代设计技能。

8.促进学生获取CAD设计资格证书。为了适应计算机绘图技术的飞速发展，保证计算机绘图教学的与时俱进，以促进应用型本科技术人才的培养，在学校的支持下，2008年我院成功申办了陕西省唯一的SolidWorks考试认证中心，使我校成为陕西省唯一的Solidworks考试认证中心的主考院校，主要用于我国计算机绘图员职业技能的鉴定工作。为此，在计算机绘图教学中，除了以AutoCAD为主体教学软件以外，还向学生开出了“SolidWorks计算机辅助设计”选修课，以提高学生对CAD软件的应用能力。几年来，每年使多名学生获得“全国信息化工程师岗位技能证书”（全国信息化应用能力考试――AutoCAD机械设计考试）和“SolidWorks操作技能证书”，为学生就业提供了重要技能。

9.建设精品课程，实现优质教育资源共享。利用建设省、校级“机械制图”精品资源共享课的时机，在校园网上，建设出了“机械制图”精品共享资源，包括课程介绍、教师队伍、教学方法与手段、教学大纲、实践教学大纲（典型零部件测绘）、授课教案（电子课程教案）、多媒体课件（ppt格式）、教学资源库（课程图片库、电子挂图、三维动画库、电子模型库、视频库等）、习题集、模拟试题库、参考文献、教学法研究、教学效果与成果（校外专家评价、学校教学督导专家评价、校内同行评价、学生评价等）、教学录像、学生典型的二维CAD零件图及装配图作品集、典型CAD三维实体造型的作品集、学生获得的相关CAD操作技能证书等，为高校师生和社会学习者提供了内容丰富的优质课程教学资源，实现了优质资源的公开、共享和交流。

10.积极建设精品教材，服务课程教学。1988年11月，前国家教育委员会颁发的《高等学校教材工作规程（试行）》中指出：“高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，也是深入教学改革，提高教学质量的重要保证。”几年来，课程组一直十分重视并积极加强精品教材及其辅助教材的建设工作，以便为课程教学提供优秀的知识载体和工具。2014年，课程组主编出版教材两部：《机械制图础》、《机械制图习题集》（西南交通大学出版社，2014）；几年来，课程组还参编出版课程辅助教材三部：《UG NX4 CAD精通篇》（化学工业出版社，2006）、《AutoCAD2007机械设计实例精解》（化学工业出版社，2008）、《AutoCAD2010实例教程》（西北工业大学出版社，2010）。这些教材在“机械制图”课程教学和应用型人才培养中均发挥了重要作用。

二、课程教学的实践效果

在加强能力培养的“机械制图”精品课程教学改革与实践中，课程组先后取得的主要实践成果如下：

1.先后获得校级教学成果奖4项：《机械制图》教学内容的整合与更新（校教学成果优秀奖，2009.3）；机械制图与AutoCAD一体化教学模式研究（校教学成果优秀奖，2012.12）；紧贴应用型人才培养需要，机械基础系列专业基础课程改革与建设（校教学成果奖一等奖，2012.12）；应用型工科人才培养的课程建设与改革（校教学成果奖一等奖，2015.7）。

2.完成校级教改项目3项：《机械制图》教学内容的整合与更新（2009B5）；以教促学――以学生为中心的交互式教学法在省级精品课教学中的应用研究（2015B9）；融合第二课堂，提升CAD能力，推进工程制图教学改革与实践（2015B10）。

3.2012年4月，本课程获得校级精品课程；2013年12月经专家评选，被省教育厅批准为“陕西省省级精品资源共享课”。

4.主编出版课程精品教材两部：《机械制图基础》、《机械制图习题集》；参编出版课程辅助教材三部：《UG NX4 CAD精通篇》、《AutoCAD2007机械设计实例精解》、《AutoCAD2010实例教程》。有力支持了本课程的教学需要和学生CAD技能培养的需要。

5.建设出“机械基础系列”专业基础课校级优秀教学团队一支；课程组一位教师被表彰省级教书育人先进个人；一位教师获得校教学名师奖；先后有四名教师获校优秀教师和校先进个人。

作为应用型本科院校的一门重要技术基础课，“机械制图”课程的教学改革对培养具有较强设计实践能力和创新能力的应用型人才具有重要的促进作用。几年来，课程组在培养应用型本科技术人才的实践过程中，对“机械制图”课程的教学内容、教学方法、实践性教学环节以及增强学生能力培养上进行了一些改革与探索，已取得较好的教学效果，这不仅提高了本课程的教学质量，而且还先后获得了校级精品课程和省级精品资源共享课程，出版的精品教材和课程辅助教材已得到全国多所高校的使用，教学实践证明本课程的改革是成功的，对应用型工科人才的能力培养起到了积极作用。

参考文献：

[1]教育部.关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[R].教高[2003]1号.

[2]国家教育委员会.关于积极推进“高等教育面向2l世纪教学内容和课程体系改革计划”实施工作的若干意见[R].1997

[3]国家教育委员会.高等学校教材工作规程（试行）[R].1988.

[4]教育部：关于“十五”期间普通高等教育教材建设与改革的意见[R].2001

[5]姚恩全.高校精品课程建设的理论与实践研究[J].东北财经大学学报，2006，（6）：88-90.

[6]张鄂.“机械设计基础”省级精品课程建设的实践与探索.教育教学论坛，2015，（3）：148-150.

机械设计基础课件篇7

关键词：机械制图；CAXA；实体设计软件；课程整合；教学效果

图样是人类基于二维的平面纸张、羊皮等来表达三维立体物体的一门科学，是人类改造自然、征服自然的奋斗历史中光辉的一页，是工程界的语言。机械制图是工程技术人员必备的基本功，是机械专业一门重要的专业基础课程。中职学生从初中升入职业学校，没有平面几何和立体几何的学习基础，加上中职学生本身空间思维和空间想象能力有限，机械制图对中职学生来说一直是难度较大的一门课程。为了帮助学生克服学习机械制图的困难，我们利用CAXA实体设计软件与机械制图进行有机的整合，利用CAXA实体设计软件作为教与学的平台，提高了中职学生空间思维和空间想象力，同时，也促进了中职学生识图能力的提高。

一、CAXA实体设计软件与机械制图课程整合

整合的主要含义是综合、融合、集成、成为整体、一体化等。在哲学意义上，整合“是指由系统的整体性及其系统核心的统摄、凝聚作用而导致的使若干相关部分或因素合成为一个新的统一整体的建构、序化过程”。它揭示的是事物自身内在的机制，它的理念是从事物自身出发，着眼于自身及其各个因素、部分，最终落脚于事物自身的存在和发展变化。

CAXA实体设计软件是由北京数码科技有限公司（CAXA）开发的CAD软件，是具有自主知识版权的CAD软件，其最新版本是CAXA实体实计2008版。CAXA实体设计采用拖放图素的方式设计，就如同搭积木一样直观简单，可以随意拉伸、缩短，能轻松有趣的完成设计，并不需要花费很长时间去学习。CAXA实体设计是一种基于创新设计的三维设计软件。它以智能图素为主体，通过添加、拖放智能图素，可以高效快速的完成产品的设计。CAXA实体设计在设计方法上更加贴近设计人员的设计思路，它可以将设计人员的模糊或不成熟的想法在三维环境下直接、快速的表达出来，然后再按自己的思路做动态修改（通过智能图素的添加、拖放来实现），最终形成产品。

随着工业生产的飞速发展，传统的机械制图与机械产品的设计方式在新的形势下也呈现出新的发展态势。大量工程软件的开发与应用，工程界的设计方式也产生了巨大的变化，基于三维实体设计理念使我们的设计表达方式发生革命性的转变。因此，机械制图课程培养学生的计算机绘图能力和三维实体建模能力，是现代工程图学发展的必然趋势，也是数字化机械产品设计和制造对机械制图提出的新要求。为了适应这种发展的必然趋势，机电工程专业都纷纷开设计了相关的三维设计软件的学习课程，由于象PRO/E、UG和SolidWorks等三维软件都是基于二维草图绘制的基础上，对所绘的二维图进行拉伸、旋转、扫描或放样等特征形成实体，如此依次添加零件，形成最后产品。所以，三维软件的学习都是安排在有一定的机械制图基础之后再学习。而CAXA实体设计软件的主体建模理念是基于智能图素，其建模思想是采用搭积木的思想来构建三维模型。因此，中职生有建模理念的内化基础。CAXA实体设计软件与机械制图课程有同时学习的可能性，有整合的基础。

CAXA实体设计软件与机械制图课程整合是指把CAXA实体设计院软件与机械制图的教学有机地结合起来，帮助教师的教及学生的学。随着计算机三维软件技术在机械领域的应用实践，机械图样的绘制方法，已经发生了根本性的变化，以往在工程设计人员思想中形成设计理念后再转化成机械图样，然后进行样品制造，再修改。而现在工程设计人员可以直接利用三维软件形成三维虚拟产品，制成虚拟样机，进行虚拟的产品分析后利用三维软件的二维工程图的转化技术直接形成工程图样指导生产。制图不再从平面开始而是从立体零件开始。

作为中职层次的机械专业的学生，毕业后将在第一线从事生产实践活动，其识读机械图样的能力是其工业化生产的基础。但怎样来检测识图能力的高低或者怎么样来训练识图能力却一直没有合适的方法，因为用什么方样还原由三视图在思维中通过空间的和形体的综合能力而形成的思维立体需要用适当的方式表达出来，利用CAXA实体设计软件整合在机械制图课程中，CAXA实体设计软件恰好可以充当这种图象思维的表达工具，这样就有可能来判定这种空间和形体思维的正确与否。这样在教材的整合上，我们在安排了基础的制图基本知识之后。利用4至6个学时安排学习CAXA实体设计软件，这样在机械制图以后的教学中教师可以用CAXA实体设计软件来展示三维虚拟物体，让学生可以从不同角度来观察物体，并能立即观察到从某个角度得到的视图，另一方面，学生可以自己构建投影空间来观察，并利用CAXA实体设计软件还原头脑中的由机械图样得到的物体。

二、CAXA实体设计软件与机械制图课程整合的效果

利用CAXA实体设计软件作为工具来帮助进行机械制图的教学，最大的作用体现在CAXA实体设计软件可以帮助学生进行空间思维和空间想象。学生面对一幅三视图，他可以使用CAXA实体设计软件一步一步分析各个特征。因此其思维的过程可以呈现出来，可以让学生分类处理三视图的信息，并能检验其思维的正确与否。这样CAXA实体设计软件可以成为空间思维和空间想象的工具。就好象教人写说明文或者议论文一样，教会学生写作的方法和步骤后，如果没有学生的写作实践的训练，学生也不会立即写出好的文章。CAXA实体设计软件可以成为学生空间思维和空间想象的训练工具。

利用CAXA实体设计软件作为机械制图教学的工具，可以有效提高中职学生的空间想象力和空间思维能力，既而提高学生的三视图识读能力。也有效促进了机械制图教学改革。

参考文献

［1］ 李克东,谢幼如.信息技术与课程整合的理论与实践［M］.北京:北京师范大学出版社,2002.

机械设计基础课件篇8

关键词：机械基础课程体系；教学改革；创新

Research on teaching reform of mechanical basic course system in colleges and universities

Liu Huiling, Li Ling

Central south university of forestry and technology, Changsha, 410004, China

Abstract: In this paper, constructing mechanical basic course system; analyzing the teaching reform mode of innovation as the core, ability as a main line, reality as the starting point; researching the teaching content, teaching methods and assessment mode of the theory and practical courses.

Key words: mechanical basic course system; teaching reform; innovation

我校机械类专业包括机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、热能与动力工程、交通运输、物流工程，专业基础课程主要有机械制图、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、机械工程材料、机械基础实验及课程设计。机械制图主要培养学生的空间想象力，绘图以及读图能力；机械原理与机械设计主要培养学生掌握基础设计知识并具有创新设计的能力；互换性与技术测量主要培养学生具有机械零件加工精度的基础知识和具备机械零件几何参数检测的基本能力；机械工程材料主要培养学生合理使用和选择工程材料及成形工艺的能力；机械基础实验及课程设计主要培养学生的实践能力、综合应用能力、研究能力和创新能力。

在“宽口径，厚基础”的教育背景下，我校十分重视基础课程的教学与实践工作，但是由于概念抽象又具有较强实践性，师生普遍反映机械基础课程教师不好教、学生不好学。其实，机械制图、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、机械工程材料、机械基础实验及课程设计是前后衔接、贯穿全程的课程体系，共同成为机械专业课程的基石。

1上好绪论课，激发学生的学习兴趣

陶行知先生说：“盖治学以兴趣为主。兴趣愈多，则从事弥力，从事弥力，则成效愈著”。兴趣是最好的老师。绪论课是整个课程的开始，也是激发学生学习兴趣的重要环节，应充分利用学生对新开设课程的新鲜感和好奇心，着重从学生在生活实践中接触到的实际物体入手，让学生感受到学习内容的具体性与实践性。笔者在长期教学实践中摸索出几种行之有效的激发学生学习兴趣的方法：(1)播放视频展示机械领域的高科技产品，如加工中心、机器人等，用通俗、易懂的语言掀开高科技产品“神秘”的面纱，并暗示学生只要愿意投入到学习中来，将来就会成为这些产品的设计师。(2)案例教学法，比如制作多功能椅子，第一，我们要进行市场调研，确定椅子的功能和规格；第二，根据机械原理与机械设计课程确定实现椅子功能所需要的传动机构，根据机械工程材料课程确定椅子各个部位的材料，根据机械制图课程绘制装配图和零件图，根据互换性与技术测量课程确定椅子在制造过程中的技术要求；第三，根据图纸加工各个零件，装配、调试到产品合格。通过这样的例子，学生能够了解到即将学习的课程在实际生产中的用途，从而激发他们的学习热情。(3)绪论结束时，布置一些题目要学生课后思考。随后在讲解相关教学内容时，给学生一一解答，并与他们讨论，直到课程结束，所有解答全部完成，让学生切身感受到学有所用。例如在机械制图绪论课结束时，笔者布置了4种不同类型和结构的零件要学生思考如何绘制零件图，同时布置了4张零件图和1张装配图要学生思考如何读懂工程图。在整门课程教学过程中，有效激发了学生的学习兴趣和热情，并调动了课堂气氛，大家在轻松的氛围中完成了教与学的过程。

2精简教学内容，构建机械基础课程体系

机械专业的基础课程涉及范围广、教学内容多、课时数相对少，这就要求我们必须合理选择教学内容。第一，要明确课程的教学对象是机械类专业学生，以培养具有创新精神和实践能力的机械工程师为目的，有些太深奥的理论可以选择性地讲解，比如机械制图中的旋转法、机械工程材料中金属学方面的晶体结构理论等。第二，应不断更新课程的知识结构体系，删除当今工程技术所摒弃的理论和方法，着重介绍现代设计方法和检测手段。第三，严格根据课程教学大纲制定教学日历，严格根据教学日历备好每节课的教学内容，每节课都是由已知知识推导出待学知识，确保整个教学内容是由浅入深、循序渐进的知识体系。

其实，机械制图、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、机械工程材料课程是相互联系、密不可分的整体，共同组成机械基础课程体系。在授课过程中，不仅要注意某一门课程的完整性，还要注意本门课程与前面课程之间的衔接，让学生自然过渡到本门课程的学习中来。比如，圆柱齿轮减速箱可以作为几门基础课程之间联系的桥梁，机械制图课程教授学生如何绘制减速箱的装配图以及各个零件的零件图；机械原理课程教授学生减速箱的工作原理、如何选择合理的传动比以及确定齿轮的规格；机械设计课程教授学生如何选择减速箱的连接装置、密封装置、装置以及如何确定各个零件的结构与大小；机械工程材料教授学生如何恰当选择各个零件的材料；互换性与技术测量教授学生如何正确提出零件的技术要求。在每门课程的绪论部分，我们都可以把减速箱作为一个引子引出本门课程的教学内容，由于学生从机械制图课程开始就对减速箱比较熟悉，所以在随后几门课程的学习中更能激发学生的学习兴趣，让他们认识到每学一门课程都是在完善自己的知识结构，所有课程构成了前后衔接、贯穿全学程的课程体系。

3教学方法和教学手段多样化

由于机械基础课程实践性较强，所以在理论教学课堂上学生会觉得枯燥乏味，因此在教学过程中应采取灵活多样的教学方法，彻底改变“注入式”教育，让教与学有机地结合起来，充分调动学生的积极性，启发学生思考，培养学生的自学能力和创新能力。课堂上可采用启发、讨论等教学方法，让教与学互动起来。比如在机械制图课程中讲授读装配图时，先给学生一定时间读图，然后提出问题让学生思考并作答，再针对难点重点讲解；在机械设计课程中讲授带传动张紧、安装和防护时，让大家一起讨论都有哪些方式，使学生主动地参与到授课中，形成互动。另外，针对理论性较强的内容，可结合一些生产、生活实际，使教学内容尽可能贴近实际应用。

机械基础课程的研究内容一般比较抽象，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程实际知识而产生厌学情绪。利用现代教学手段, 积极开展多媒体教学，充分利用图片、实物来增强教学效果，充分发挥网络和电视录像的辅助教学作用。如通过多媒体动画课件和图片让学生直观地看清材料的内部组织结构和形态，或播放生产和生活中的应用录像，如齿轮的加工过程，表面粗糙度的检测过程等，变抽象为形象，增加学生感性认识。这样可将不易讲清，学生难以理解，实验中又看不到的现象直观而形象地展示出来。合理运用多媒体教学手段，能够增强课堂教学趣味性，增加课堂教学的知识容量，拓宽学生的思维空间，有效提高课堂教学效果。

4重视实践课程，培养学生创新能力

机械基础实验及课程设计主要培养学生的实践能力、综合应用能力、研究能力和创新能力。倡导以学生为主体的教学理念，改变以往以教师为中心的教学模式。在实验过程中，教师主要介绍实验背景、原理以及解决问题常用的方法和手段，主要精力放在引导、监督和检查学生的实验过程上。实验方案的选择、具体的实验步骤由学生完成，确保学生在教学活动中的主体地位。增加综合性实验，培养学生的创新能力。认知实验和验证性实验只能告诉学生结果，实验教师要积极引导学生多思考，从实验现象中认识本质，每门课程结束后，应用本课程的相关知识设计综合性实验。比如在机械设计的实验中，除了满足基本实验外，可开设轴系结构设计与分析实验、螺栓连接综合实验、机械传动性能综合测试实验、机构创新设计实验，同时鼓励学生提出新理论、新方法，培养学生的创新能力。

5建立与课程相适应的考核模式

考试一方面可以考查学生对本课程学习内容的掌握程度，另一方面可检验教师的教学效果。考核方式多种多样，不同的课程应根据课程特点选择与之相匹配的考核方式。目前，机械基础课程一般采用以笔试为主的闭卷考核方式，以常见的填空题、选择题、判断题、简答题等题型对学生进行考核，这种“一卷定成绩”的做法不仅不能从真正意义上综合评价学生的综合素质和技能水平，反而容易使学生死记硬背走入应试教育的误区。试卷不能成为衡量学生学习成绩的唯一标准，学生最终成绩可由3部分组成：试卷成绩、实验成绩和平时成绩。试卷成绩占60%，由期末考试笔试获得；实验成绩占20%，由实验教师根据学生做实验的情况以及实验报告给予评分；平时成绩占20%，由任课教师根据学生平时作业、课堂表现以及考勤等给予评定。这种考核方式贯穿整个教学过程，较全面地考核了学生的理论知识和实践能力。

6结束语

机械基础课程是机械专业课程的基石，应依据学生不同的学习阶段和学习特点，从低年级到高年级形成一个循序渐进，由单一到综合，贯穿全程的纵向课程体系。同时，坚持以创新为核心，以能力培养为主线，以贴近实际为切入点，激发学生的学习兴趣，注重各门理论课程和实验实践课程的教学内容、教学方法、教学手段、考核模式的改革，全面提高基础课程的教学质量。当然，教学改革是一项非常艰巨而漫长的工作，我们需要投入大量的精力，不断完善，才能达到预期的效果。

参考文献

[1] 雷声，吴跃波.工程材料与成形技术基础课程教学改革初探[J].合肥师范学院学报，2010，28(3)：61～63

[2] 孙志忠，汪治鹏.公差配合与技术测量课程教学现状与教学改革[J].机电产品开发与创新，2010，23(5)：192～194

机械设计基础课件篇9

关键词：任务驱动 教学模式 教学做一体化

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（c）-0135-02

“机械设计基础” 是机械类、机电类或近机类专业的一门技术基础课，在传统学科体系下，与之配套的实训部分“机械设计基础课程设计”通常安排在理论教学结束后进行，是从理论知识向模拟工程设计过渡的重要环节。要求学生能综合应用先修课程“机械制图”“金属材料与热处理”“工程力学”“互换性与技术测量”等知识完成机械传动装置的具体设计，以培养学生理论联系实际的设计思想，提高分析和解决工程实际问题的能力。但由于该课程是学生接触工科专业知识以来联系工程应用的第一门综合性课程，欠缺相应感性知识，制约了课程学习效果。如何将课程设计的实践环节与理论教学有机融合，理论与实践更好地结合，一直都是课程教师探讨的课题。

1 课程的设计思路

（1）以专业教学计划培养目标为依据，依据行业技能对课程知识能力的需求，从掌握机械常见零部件的结构、常见机构的运动形式入手，设计两条主线：一是学习机械常见零部件、常见机构的结构及运动形式，掌握常见零部件的选用及常见零部件的基本设计方法，培养解决一般常见问题的能力；二是通过实验、实训及社会调研活动，掌握常见零部件的安装与维护技能，掌握常见零部件的基本设计过程，最终两条主线汇总在课程设计上，在课程设计过程中得到全面提高。

（2）让学生在了解常用机构及零部件的基本知识及设计方法和设计理论的基础上，能进行简单机械及传动装置的设计，培养学生初步解决工程实际问题的能力。

（3）在课程实施过程中，充分利用课程特征，将课程传统的知识体系内容进行解构。按照项目（或任务）进行设计，以加大学生工程体验和情感体验，激发学生的主体意识和学习兴趣。使该课程真正成为培养具有良好职业素质和一定设计能力的高技能人才必需的一个过程。

2 课程内容的构建

该课程遵循学生职业能力培养的基本规律，以企业机械产品设计真实工作任务及其工作过程为依据，在原有《机械原理》《机械设计》及《课程设计》的教学内容基础上，整合、充实和序化成为《机械设计基础》课程的教学内容。对课程的每个教学环节，都科学地设计了学习性工作任务，在理论性较强的课堂教学和实验课中实行教、学、做结合，理论与实践一体化的教学模式，课程内容设计见表1。

3 教学方法与手段

在该课程的教学中大力改革传统的教学方法，形成“任务驱动、学生为主体”的教学方法；形成以学生“能力培养为核心”的教学理念。

（1）在教学手段上，采用多样的现代教学手段。包括多媒体动画，教学网站、多媒体课件等，资源丰富。

（2）在课程教学中综合运用比较教学法和启发式教学法。通过比较教学法的运用，在对比中提高学生的分析与评鉴能力。通过启发、提问，对学生循循善诱，体现了课堂教学主体的转变，增强了学生学习的主动性和师生间的互动，使教师及时了解学生对教学内容的理解和掌握程度，同时活跃课堂气氛。

（3）合理分组，一组一题，有效避免抄袭现象。教师要根据学生平时学习的掌握程度，合理分配课程设计任务的难度，每组学生人数在5人左右。对所学知识掌握稍差的组可以安排“一级直齿圆柱齿轮减速器”，对于所学知R掌握较好且学习愿望强烈的组，可以适当增大其难度，目的是让每位同学都能体会到学习的乐趣和设计成果的自豪感。

4 教学评价与考核方式

对学生实行以职业能力为中心的考核，通过各种不同的考试形式激发学生自主学习的积极性，在解决问题的工作能力、获取新知识及新技能的学习能力、团队活动的合作能力、职业语言表达能力等方面得到体现。以定量方式呈现评价结果，采用平时成绩和笔试、设计成绩相结合的形式。具体情况见图1。

5 结语

在教学中注重突出知识的应用性、技术性和职业性特点，以学生未来就业的职业岗位和岗位群所需的专业技能作为主线，按工作过程的不同任务和工作环节进行能力分解，细化成若干能力点，由此将其转化为由专业知识和技能训练所构成的课程内容，实现实践技能与理论知识的整合，使学生通过课程学习尽可能地获取与工作过程有关的经验和策略，以实现学习与就业零距离，收到了事半功倍的教学效果。

参考文献

[1] 范华.《机械设计基础》课程改革的思考与实践[J].内蒙古教育，2012（6）：37-40.

机械设计基础课件篇10

关键词：机械优化设计 实验 考核 Matlab

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（c）-0179-02

“机械优化设计”是机械类专业的一门专业发展的重要课程，主要内容包括优化设计的基本概念、优化设计方法和机械优化设计实例等内容。机械优化设计是将最优化原理和计算技术应用于机械设计领域，为机械设计提供一种重要的科学设计方法。采用机械优化设计方法，人们可以从众多的设计方案中找出最佳设计方案，提高设计效率和质量。

该文简要介绍了“机械优化设计”课程的作用，针对课程教学中存在的问题，从课程实验、课程考核的方式和内容等方面，提出了一系列的改革方法与措施，注重与科学计算软件Matlab的结合，从实验和考核方式的改变引导教学的改变，提高了教学效果与教学质量，取得了较好地实践效果。

1 课程作用简介

“机械优化设计”课程的目标是使学生树立优化设计的思想，掌握优化设计的概念和方法，将最优化和计算技术应用于设计领域，获得解决机械优化设计问题的能力[1]。“机械优化设计”课程是中国机械工程教育专业认证通用标准毕业要求“能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题”和“能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论”的具体体现。“优化设计”是现代设计理论和方法的重要领域，所以“优化设计”也是“现代设计方法”课程的重要组成部分。

2 课程现状

在笔者所在学院机械类专业的培养体系中，机械优化设计课程是一门实践性很强的技术基础课，重在培养学生的建模能力、编制优化程序的能力和灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。课程教学包括课堂和上机实验，通过实验，使学生进一步巩固和加深对基本知识的理解，能够独立编制计算机程序，掌握常用优化方法程序的使用方法，最终达到灵活运用优化设计方法解决工程实际问题[1]。

在近几次的大纲修订中，为了加强对学生应用能力的培养，在总学时不变的情况下，机械优化设计课程的实验学时有所增加，但实验的内容并没有本质的提升。在机械优化设计原来的教学大纲中，课程的考核以实验成绩为主，这种考核方式很难全面反映出学生对知识的掌握程度。

机械优化设计课程所采用的经典教材中常用优化方法的程序是基于FORTRAN语言完成，现在本科生基本没有学习FORTRAN语言。世界上最优秀的科学计算软件Matlab及其优化工具箱不论是在编写优化程序，还是在直接使用Matlab软件内置优化函数方面，都有较大的优势，很多学生都选修了Matlab相关课程，但优化设计与Matlab软件的结合不论是在Matlab选修课，还是在机械优化设计课程中，都没有得到很好的体现，这不利于学生知识面的拓宽和综合素质的提高[2-4]。

3 实验教学改进

机械优化设计实验是实现机械优化设计教学目标，培养学生创新意识和实践能力的重要教学环节。针对教学中存在的问题，主要从以下几方面进行教学改革的实践。

（1）在一维搜索方法和无约束优化方法课程实验中，主要内容包括基于Matlab语言的一维搜索和无约束优化方法程序的编写、调试和考核，程序能够求解相应的程序考题。同时要求会使用Matlab软件的优化函数：求一元函数极小值的函数fminbnd，求无约束极小值的函数fminunc，fminsearch。求解相同的程序考题，与Matlab语言编制程序的求解结果进行比较，验证编制程序的正确性和有效性。

（2）阅读并理解已有的基于Matlab语言的约束优化算法程序，了解程序的结构特点，会用程序求解约束优化方法的程序考题。同时要求会使用Matlab软件的优化函数――求约束极小值函数fmincon，求解相同的程序考题，与Matlab语言编写程序的求解结果进行比较，验证编写程序的正确性和有效性。

（3）在调用Matlab软件中的优化函数fminbnd、fminsearch、fminunc和fmincon时，既会使用程序调用，还要会使用Matlab软件的优化工具箱GUI直接调用，有精力的学生可以继续通过Matlab软件的帮助功能了解fminbnd、fminsearch、fminunc和fmincon函数的数学原理，了解这4个函数所使用的优化算法。

（4）对机械设计问题，如机床主轴结构优化设计、圆柱齿轮减速器优化设计、平面连杆机构优化设计、汽车悬架系统的优化设计、热压机机架结构的优化设计、月生产计划的最优安排等，参考教材中建立适当的优化设计数学模型，基于已有的程序和Matlab内置优化函数，进行优化设计计算。通过与机械专业相关的实例，激发学生的学习兴趣，增强学生分析和解决工程实际问题的能力。

4 考核方式的改进

针对以实验成绩为主的成绩考核方式很难全面的反映出学生对知识的掌握程度的问题，合理分配课程总成绩的构成，改为平时成绩20%，实验成绩40%，考试成绩40%，兼顾平时、实验和考试各个方面。平时成绩主要包括课堂表现，如学生主动参与课堂练习、讨论，创造性地提出问题的能力等，以及作业完成情况、课堂考勤等。考试环节，以课堂讲解的内容为主，主要考察学生对机械优化设计基本概念的掌握情况，优化设计方法理论的理解与运用情况。实验成绩主要包括完成自编优化方法程序的情况，考核题计算结果及分析，以及实验报告的撰写情况等。

对于有精力的学生可以布置相应的机械优化设计研究小课题，要求学生提交研究报告，根据学生收集资料能力，研究设计能力，解决实际问题能力和合作研究能力等评定成绩，作为实验成绩评定的加分项，加到实验成绩100分止。还可以向学生介绍现在工程优化的前沿――拓扑优化，建议学生去拓扑优化的权威OLE SIGMUND教授的个人主页http：//topopt.dtu.dk/下载拓扑优化相关Matlab程序运行，培养学生兴趣和科研能力。

5 结语

通过机械优化设计课程的实验和考核方式改进，使得学生不但掌握了优化设计的基础知识，而且还掌握了使用科学计算软件Matlab解决机械优化实例的初步能力。学生可以掌握基于Matlab语言编写机械优化设计程序，还能掌握Matlab软件的优化设计工具箱的使用， 为今后各门功课的学习和工作打下基础。课程教改内容在大纲修订中得到体现，取得了较好地实践效果，更好地发挥了机械优化设计在从“基础课”和“专业基础”课通向“专业应用”的桥梁作用，加深对学生综合素质的培养。

参考文献

[1] 梁迎春，孙靖民.机械优化设计[M].北京：机械工业出版社， 2014.

[2] 温建明，马继杰，程光明.基于MATLAB的机械优化设计课程数字化教学改革[J].吉林教育学院学报，2011，27（5）：81-82.