机械设计基础知识理论篇1

【关键词】机械设计;高职教育;教学资源;教学法

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)10―0076―03

引言

高等职业教育是高等教育的重要组成部分,是以培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、生产、服务和管理第一线岗位的实用型、技能型人才为目的的教育[1]。机械设计基础是高职教育机械系列课程中的一门主干课程,对于培养学生机械设计和解决工程实际问题的能力发挥着重要的作用[2]。同时,它也是一门综合性很强的课程,涉及到力学、机械原理和机械设计等多门课程的知识,是这些基础知识的综合体现和运用。目前,机械设计教学方法的研究已经得到了广泛的关注,见参考文献[3-9]。传统的教学方法是将工程力学、机械原理和机械设计等课程分开来讲,忽视了彼此之间的联系,学生学完后难以将所学知识融合起来应用于机械设计。高职机械设计基础课程的特点是重视应用性教学,强调知识的运用,降低理论的深度,对于公式、公理等推导、证明的理解、认知不重要。教学内容以“必须够用”为原则,在不影响知识理解连贯性的前提下可以减略,以便学生集中精力掌握实用的结论,以解决实际设计问题[10]。针对传统教学存在的问题,结合高职教育的特点,提出了基于知识融合的机械设计教学法。以应用为目的,本着优化、适用、适度的原则,将工程力学、常用机构、通用机械等教学内容有机的融合,并开发了相应的教学资源,运用后取得了良好的效果。

一 教学目标

从高等职业教育培养应用型、技术型人才的总目标出发,遵循“以应用为目的”,“以必需、够用为度”,“以掌握概念、强化应用、培养技能为教学重点”的原则,提出了基于知识融合的机械设计教学法。传统的教学目标只是针对某一课程基础知识的掌握,忽视了课程之间的交叉与联系。不同的老师担任不同的课程,学生可能在学习某一门课程时掌握得很好,但是在机械设计真正的应用时,会感觉很迷茫,不知从哪里入手,所学的知识不能得以应用。原因在于学生没有从整体上把握机械设计的过程,所学的知识没有融合在一块,各自是孤立的。

机械产品的设计一般要经过产品的规划、方案设计、技术设计、施工设计等环节。通过学习,学生不仅应掌握一般机械产品设计所需的基本理论知识,还应对机械系统有一个整体的认识,并应掌握机械产品设计的基本过程。基于知识融合的机械设计教学法打破传统的工程力学、机械原理和机械设计基础等课程的界限。将理论力学、材料力学、常用机构和通用机械的知识相互融合,使力学的内容渗透到常用机构和通用机械以及与之相关的内容中,理论与实践紧密结合。不但使学生掌握机械设计所必需的基础知识,包括常用机构的结构、运动特性和工程力学方面的基本理论。更为重要的是使学生将所学的知识融汇贯通,对机械设计形成一个整体的认识。超越各门课程之间界限,随时能够灵活熟练地运用所学的知识进行机械产品的设计,具备一般通用机械的设计能力。培养学生建立初步的工程概念,对机械产品具有整体的概念和正确的设计思想,为解决实际问题打好基础。

二 基于知识融合的机械设计教学法

在有限的学时内,合理取舍课堂教学内容,是关系到能否真正实现课程目标的关键。高职院校的机械设计课程应遵循以下的原则:精选重点和难点的内容进行详解与指点,避免烦琐公式的推导和易于自学的内容占用过多的学时;拓宽学生的知识面,注重工程应用,启发学生举一反三;注重机械学科发展,将机械学科的科研成果融入教学,让学生了解机械学科的新技术、新方法[3]。

以机械系统分析和综合设计能力的培养为主线,突出工程意识和创新精神的培养,并将这一思想贯穿课程始终。从整体设计思想出发,精简烦琐的公式推导及过时的工程方法,删减各门课程重复交叉的内容,实现教学内容的整体优化。多年来机械原理和机械设计两门课程的教学内容基本变化不大,课程内容自成体系,相互之间缺少衔接,存在内容交叉和重复的问题。如齿轮传动设计,历来是机械原理和机械设计课程的重点内容,由两门课程分别讲授,不但部分内容重复,且从设计的思维过程来看,有些内容本来是紧密联系的,却被两门课程所分割。基于知识融合的机械设计教学法打破传统的工程力学、机械原理和机械设计基础等课程的界限,将这些课程有机地融为一体,如图1所示。

常用机构及其传动设计一般包括工作原理、运动设计、承载能力设计和结构设计四个方面的内容,将这些内容所涉及的基本理论进行融合。首先学习工程实际中常用机构和机械的有关力学方面的必要知识。包括力学模型的概念,对力学模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性质,平面一般力系平衡问题的解法。四种基本变形的内力和应力分析、强度计算,减速器轴的弯扭组合变形分析及强度计算等。在讲授力学方面的知识时,将一些机械设计中的常用的机构融汇进来,对后面的机构学习可以起到抛砖引玉的作用。同时,也让学生学会了如何将力学知识应用到机械设计中。再接着学习机械中常用机构及通用零部件的类型、特点、工作原理、运动特性、工作能力设计、结构设计、组合设计以及标准零部件的选用等。在讲授具体机构及零部件设计计算时,针对具体机械的工况与技术要求,进行力学性能的强度校核。又可以回顾以前所学的力学知识,真正做到知识的前后呼应,融会贯通。与目前的基于项目的教学法有异曲同工之妙。而原来的工程力学、机械原理和机械设计的课程是分开的,工程力学以受力分析为主,机械原理是以机构的分析为主,机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主。各自独立的课程配置使学生学习起来难以真正体会它们之间的联系,相互之间的应用就更无从谈起。而机械产品的设计正是融合了多学科的知识,相互之间应用起来更是融为一体,难以分割。

三 教学资源的开发

根据基于知识融合的机械设计教学法,编写了机械设计基础教材,制作了相应的教学资源,如图2所示。教材包括物体受力分析基础、常用机构、联接、传动件及传动装置、支承零部件五部分。物体受力分析基础对物体所受力进行了分析,介绍了平面力系和空间力系;常用机构介绍了机构运动简图和自由度、平面连杆机构、凸轮机构和其他常见机构;联接主要介绍了联接件的变形、螺纹连接、轴毂联接、轴间连接和弹性联接;传动件及传动装置对齿轮传动、蜗杆传动、轮系、带传动和链传动等传动装置的结构、特点、应用范围及设计计算进行阐述;支承零部件介绍了常用的支承零部件轴和轴承。

多媒体教学因其具有直观性、动态性、可重复性、针对性、图文并茂等优点,为课堂教学打开了一幅别开生面的画卷,日益受到广大教师和学生的青睐。机械设计基础课程要求学生对机械传动有较强的感官认识,懂得各种机构运动的原理和动作的顺序,而这些单凭黑板上讲解是掌握不了的,必须通过实物演示或实验操作才能获得。以螺栓联接的结构和受力分析为例。如图3所示为螺栓联接的结构和受力分析,包含了预紧前、预紧和受载三个状态。上面有正常加载、超常加载、加载和卸载四个按钮,当点击其中的任一按钮时,在右边力的坐标系中可以显示力的变化情况,同时受载状态结构图中也可模拟结构实际的变化情况。如图4所示,即为点击超常加载按钮的模拟情况,不但在力的坐标系中显示了此时力的大小,而且可以在螺栓联接的结构中呈现出结构的实际变化情况。其图文声像并茂等优势能将教学中抽象、陌生的知识直观化、形象化,创建出生动的表象,增大课堂信息量,活跃气氛,有效激发学生学习的兴趣,调动其学习的积极性,获得较好的教学效果。

四 结论

机械设计课程有着其他课程不能替代的作用,这是由课程的性质、任务、地位和内容决定的。针对传统教学存在的问题,结合高等职业技术教育的特点,提出了基于知识融合的机械设计教学法,以应用为目的,本着优化、适用、适度的原则,将多科目基础课程内容融合。完善整个机械设计过程所必要的基本知识和基本理论,增加基本设计方法和实践性内容。着力体现了高等职业教育的特色,有利于提高学生认识问题和解决问题的能力。编写了机械设计基础教材,制作了相应的多媒体教学资源,在教学中进行了实际应用,取得了良好的效果,具有重要的实际应用和广阔的推广价值。

参考文献

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机械设计基础知识理论篇2

关键词： 机械工程基础 教学研究 工程素质

提高质量是世界各国进入高等教育大众化阶段后面临的共同问题，也是我国高等教育发展的必由之路。面对经济社会发展的新形势与新任务，目前我国高等教育改革，已从高等教育的规模发展向高等教育的内涵式发展改变。重基础、宽口径已成为高等教育改革的方向，为适应应用型、复合型、创新型人才培养，提高学生就业创业能力，增强高校人才的适应性，就必须加强基础理论知识的学习、工程素质的培养。

机械工程基础课程作为一门非机械类专业基础课程，是以原工程制图、金属材料及热处理、机械设计基础、机械制造技术等机械类课程进行整合的一门基础课程，它向学生提供机械产品使用、设计和制造所需的基本理论、方法和技能。该课程是大学阶段培养非机械类学生工程素质的一门重要课程。但目前该课程的设置存在以下几个问题：①由于在教学过程中没有建立认同的课程目标定位标准，目前现有的教学方案仅仅是将相关机械类课程内容的简单组合，教学内容实际是分离的，没有达到课程综合的真正目的；②现有的课程教学内容过分强调内容的系统性、完整性，而没有反映应用型本科教学所要求的“应用型”特点，教学内容过于繁杂；③相关教学内容未能很好地整合，内容重复、前后颠倒、衔接不好等问题不同程度地存在， 不利于学生综合能力的培养；④未与学生的所学专业相关联，学生的学习兴趣要求不高，学习效果较差，学生的工程素质提高不明显[1]。

机械工程基础课程教学改革以盐城工学院电气工程与自动化专业为例，以培养电气工程师能力为本，以工程素质、应用能力和创新能力培养为主线，进行课程教学改革。教学改革中主要体现“一精二重三讲四会”的教学原则和方法：一精是指基础理论教学要精练，以满足专业课教学所必需的基本理论；二重是指在教学重点上强调基本概念的应用和实践能力的训练；三讲是指授课上要做到基本概念讲清楚，重点内容讲透彻，知识点讲全面；四会是指教学要求上做到基本理论会运用，基本方法会掌握，基本技能会操作，基本问题会分析解决。

根据我校电气工程与自动化专业的教学改革目标要求，机械工程基础作为该专业开设的一门唯一的机械工程类课程，我们对该课程的教学目标设置、教学内容的准备及教学方法的实施等进行了多方面研究与探讨，使其符合该专业人才培养要求，提高学生的专业素养。

1.课程教学目标设置

高等教育培养的是生产、建设、管理、服务需要的高等技术应用型人才，在全面推进素质教育的过程中，不仅要加强文化素质，更要注重工程素质教育。因此，将非机械类的机械工程基础课程性质定位成一门以“机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课，符合工程实际对应用型人才基本素质的要求，也符合我校电气工程与自动化专业人才培养目标的要求。

机械工程基础课程是将机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造等机械设计制造相关内容，经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。机械工程基础作为非机械类专业开设的一门唯一的机械工程类课程，涉及内容广泛。课程综合化不仅解决了课时有限的问题，而且使学生对机械工程有一个比较全面的了解。以专业岗位职责需求整合相关教学内容，不求原课程知识体系的完整性和系统性，突出实用性和针对性，注重对机械工程知识了解，理顺机械工程知识与专业知识之间的关系，培养学生的横向扩展能力。

对电类专业而言， 机械工程基础是一门介绍机械工程有关基本概念、基本理论及基本计算、设计方法的一门综合性技术基础课。课程围绕“机械工程材料”、“工程图样表达”、“常用机械传动装置”、“常用机械加工方法与机床”几个典型项目，将与机械设计制造相关的基本内容统筹安排、有机贯通与融合，体现“实用、够用”为度的原则。力图用较少的学时侧重于对涉及机械工程的有关基本概念、基本理论加以阐述。以理实一体教学为纽带，以理论教学与现场教学相结合的手段，培养学生学习理论、实践认识、发现问题、分析问题、解决问题的能力；为后续课程的学习打下坚实基础。

通过本课程学习，使学生的具有初步工程意识和标准化意识；能用准确、简明、规范的工程语言表达设计思想和意图。学生应达到的能力目标确定为：①能初步确认一般机械零件所用的一般工程材料；②能初步绘制和阅读简单机械工程图样；③了解机器的组成和平面机构的相关知识，了解机械传动和常用零部件的基本内容；④正确理解机械制造的相关概念，了解常用的机械加工方法，能初步确定零件的成型或加工的基本方法。

2.课程教学内容设计

根据上述的能力培养目标，确定本课程的知识点为：①常用工程材料的性能、牌号及应用；②投影原理、工程图样的绘制和阅读方法；③机械传动及其常用零部（元）件的工作原理、特点、应用、结构及标准；④零件毛坯的生产、切削加工和成型的基本方法。

本课程内容囊括机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等机械设计制造相关的诸多内容，如果追求系统的、完整的、严密的体系，则势必引起学时的不适当膨胀，这显然与“工程素质教育够用为度”的原则相偏离。所以，我们着力把课程构建成为服从整个专业知识结构体系的需要，并在专业结构中起到恰如其分的作用。因此，在教学设计中对课程内容进行模块化设计，突破学科教学的系统性和完整性，强化了针对性，针对学生所必须掌握的理论知识和操作技能进行设计。该模式以模块为教学单位，重视学生综合职业能力的培养，强调学生主体性，注重提高应用型人才的综合素质。根据机械工程基础课程教学目标要求将该课程划分为机械导论模块、工程材料基础模块、机械制图基础模块、机械设计基础模块、机械制造技术基础模块。各模块涵盖的知识单元内容如表一所示。

各模块单元内容既相对独立，自成体系，又相互联系。学生在完成某一块内容的学习后，可以形成解决分析某一类机械设计制造方面问题的能力。因此，按照教材内容的完整性和独立性原则，可划分出在内容上相互独立的知识模块，再根据不同需求组成不同的知识链，满足不同学时、不同专业层次的需要。

3.教学方法探讨

机械工程基础是普及机械合机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程，涵盖了机械设计制造过程诸多知识：机械工程材料、工程制图、常用机构、机械传动、轴系零部件及机械零件的加工制造等。其特点是内容多、信息量大、实践性强。教学过程中应注重知识性、科学性、普及性和趣味性，同时力求简单易懂、易教、易学。因此，在教学过程中可以采取以下策略。

（1）明确与专业的联系。机械基础课程是一门普及机械设计制造基本知识的课程，对非机械类学生而言，没有或较少涉及学生专业方面的知识，使学生误认为课程内容与专业无关或联系不大，从而产生不了学习兴趣。因此，在导论中说明本课程与所学专业关系，使学生明确本课程在本专业中的地位和作用，消除学生对本课程的误解。如，对于电气、自动化专业的学生，要强调机电一体化技术在现代工业产品设计中的地位和发展趋势，明确电气控制技术在机械产品中的重要地位。

（2）注重课程的工程应用性。机械工程基础是一门技术基础课程，该课程的授课对象是大一学生，尚未接触相关专业知识。因此，在教学过程中通过实践认识环节和案例教学，把枯燥的知识与生动形象的生活实例结合起来，培养学生理论联系实际的思维习惯。授课过程中，通过机械制造工厂或机械实习工厂的参观实习，使学生对机械工程全局建立初步了解，增加学生的感性认识。如以汽车车窗升降功能，剖析四杆机构，结合自行车的变速装置，介绍链传动和齿轮传动及轮系的有关内容，等等，通过系列案例讨论和分析，使理论和实际有机结合。

（3）革新课程教学方法。机械工程基础是一门工程素质培育课程。因此教学过程中要注重普及性和趣味性，激发学生学习热情。以直观感知教学方法为主，兼以讲授、实际训练等教学方法，使学生从学习中感受乐趣，感受知识的产生和发展，理解技术的进步。教学过程中所采用多媒体课件应更加形象、具体、动态、直观。如以滑盖手机的打开闭合为实例，让学生理解运动副的形式。以学生非常熟悉的汽车为例，介绍机器的组成：发动机属于动力执行元件；方向盘、刹车、油门等属于控制系统；离合器、变速箱、差速器等属于传动系统，等等。

4.结语

通过近三年的教学实践，根据非机械类学生学习特点，在机械工程基础课程教学中不照搬给机械类学生的讲课经验，准确设置课程学习目标，合理地组织教学内容，在教学手段、方法、策略上勇于创新，教学态度上更加耐心，激发学生兴趣，较好地实现教学目标，我校电气专业学生的机械工程素质较以往有了较大进步。

参考文献：

[1]包海涛. 应用型本科院校《机械工程基础》教学改革的研究[J].机械管理开发，2008，（23）.

[2]杨德勇，朱长顺. 《机械工程基础》课程的教学改革[J]. 教育教学论坛，2014，（41）.

机械设计基础知识理论篇3

关键词:机械设计基础;课程体系;课程教学

《机械设计基础》是新疆交通职业技术学院汽车制造与装配技术专业的一门介于基础课和专业课之间的重要的设计性技术基础课程,通过本课程的学习,可为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识;为学生将来从事产品设计、开发提供必要的理论基础;为将来从事工艺、运行、管理工作时,能对所使用机械传动原理有正确的了解,获得对设备正确使用、维护和故障分析的能力;使学生具有运用标准、规范、手册和图册查阅有关技术资料及编写说明书的能力。《机械设计基础》是理论知识和实践知识综合运用的课程,在整个课程体系中从理论性课程过渡到结合工程实际的设计课程,起到桥梁作用。该课程体系目前仍延续过去的模式,新体系尚处于探索之中。为了突出高职高专的教学特点,提高教学质量,本文就该课程在课程体系、教学内容、教学方法和教学手段、实践环节等方面的问题,提出一些探讨意见。

一、《机械设计基础》传统教学模式存在的突出问题

(一)教学方法单一落后

《机械设计基础》是机械原理和机械零件的综合,主要讨论机械设计的常用方法和一般过程。传统教学方法,授课内容多,而实际教学课时安排不足;讲述原理多,结合实际偏少;纵向论述多,横向比较较少;讲述常规原理多,介绍行业最新技术成果不够;课堂讲授多,课堂课外讨论少。实践教学,仍以劳动性操作为主,对学生独立获取知识能力和自主学习、创新思维能力培养不够。教学手段也不尽如人意,课堂教学仍沿袭粉笔板书、挂图和简单的教具,很难取得好的教学效果。

(二)课程没有针对专业要求合理设置

《机械设计基础》课的知识点非常丰富、繁杂,如不精心组织、把握重点,全部灌输给学生,将适得其反。因此,教学前,教师要对所教的内容加以精选与提炼,把握教学重点,丰富教学内容,以激发学生的学习兴趣。例如,在组织齿轮传动教学时,并不是把教材上所有内容都教给学生,而是根据高职学生的特点和各专业不同的要求,选择不同的侧重点进行教学。工程机械运用与维护专业的学生,就业岗位是销售及维修,因而对他们的教学注重的是应用方面,如齿轮传动的原理、分类、特点、失效形式、齿轮参数的测量及齿轮传动的、密封等;而对于机电一体化专业和汽车制造与装配技术专业的学生,就业岗位主要是机械加工操作、机械加工工艺编制及机床设备的维护等工作,因而对他们的教学重点,除了齿轮传动的原理、分类、特点、失效形式、齿轮参数的测量及齿轮传动的、密封外,还要把齿轮的切齿原理作为重点,同时应了解变位齿轮的基本概念。只有针对不同专业组织教学内容,才能有的放矢,取得好的教学效果。

(三)实验教学比重偏低,学生动手能力的培养欠缺

实验及实践教学是帮助高职学生理解课堂理论教学内容的必要手段,也是提高他们动手能力的重要途径。传统的实验课在实验室中进行,由于实验器材陈旧、缺少,不能保证每位学生的动手操作机会,为此,可将实验与生产实践结合起来。在课余时间可至校办工厂和校外实习基地进行有关实践,如参与维修设备、加工简单的零件等。

二、《机械设计基础》课程体系的设计

(一)改革内容

1.改革思路

本课程组以企业需求为基本依据,按照生产一线实际需要,结合高职教育的特点,强调基本知识,注重实际应用,从机械的组成及特性出发,形成工程力学――材料及热处理――公差与配合――常用机构――联接――机械传动――支承零部件――机械系统设计综述这一新课程体系。该体系将以往的理论力学、材料力学、公差与配合、机械原理和机械零件几门单列的技术基础课程有机地融为一体,理论分析以适度够用为限,突出了针对性和实用性。

2.整合教学内容

在教学内容整合上,删除繁琐的公式推导、理论证明,注重如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际设计问题。例如将齿轮、轴、滚动轴承等工程实践性很强、并对工程设计与应用能力有很大帮助的章节作为教学重点内容;将与磨损、螺纹连接、弹簧等章节安排作为学生自学的内容,通过答疑的方式对学生进行辅导;将教材中介绍很简略,但与生产第一线联系很紧密的一些工程知识比如轴承的安装、拆卸、、组合设计以及失效形式、齿轮加工、蜗轮蜗杆加工等知识内容进行补充。

3.结合专业培养目标取舍教学内容

由于各专业的培养目标不同,所安排的课程和教学要求也不同。因此《机械设计基础》课应根据工程机械运用与维护专业、机电一体化专业和汽车制造与装配技术专业课的学习要求,对各专业毕业生就业岗位的要求选取适合的教学内容,使学生能把有限的时间和精力花在学习掌握有用的知识上。

4.增加创新设计内容

《机械设计基础》课程需适应现代科技发展的要求,牢牢把握住本学科的发展脉络,及时补充新型机构、传动零件知识,介绍新的设计理论、方法、技术、计算机辅助设计等内容,以拓宽视野,培养创新设计的思路和方法。在课程设计实训中加强对学生在课程中应用计算机CAD/CAM主流软件(如MATLAB、AutocAD、UG和Pr∥Engineer)的工程实训。专周设计实训的课题主要包括从动件、轴、滚动轴承和联接件等的设计计算、三维造型装配、二维工程图和设计说明书等内容,使学生能够综合运用多门专业课程的知识和技能,在计算机辅助下完成,提高了专业素质和工程应用能力。

5.通过设计培养学生的自学能力和独立工作能力

《机械设计基础》教学中常用机构的设计、通用零件的选择和设计是教学中的重要内容。在教学中可以通过设计作业,如“凸轮机构设计”、“齿轮机构设计”及“轴系部件设计”等,使学生对常用机构和通用零件设计获得必要的工程实战训练,培养学生严谨的学习态度。“机械零件课程设计”是《机械设计基础》课程教学的重要环节。课程设计要让学生一方面加深对已学知识的掌握,培养自身综合运用所学知识和技能独立、灵活地分析问题和解决问题的能力,另一方面,课程设计也要让学生掌握使用工具书的方法和使用技术资料的技能,培养自身的设计能力和独立工作能力。此外,课程设计还要有利于学生形成良好读书习惯和自学能力,以满足自身的终身教育的需要。

(二)课程体系设计思路

1.整体教学设计

按照典型减速器设计的流程所必须的知识和能力结构,归纳《机械设计基础》课程学习领域的主要工作任务,选择一级直齿圆柱齿轮减速器设计作为载体,构建主体学习单元(学习情境),按照资讯、决策、计划、实施、检查与评估六步法,工学交替、任务驱动、项目导向,将真实生产过程和产品融入教学全过程,设计学习情境。并根据行业、企业标准建立《机械设计基础》课程教学体系,选定合适的载体,设计教学单元,完成教学设计。

本课程遵循学生职业能力培养的基本规律,以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容,设计了4个学习主情境,分别以减速器机械联结的设计、减速器机械传动的设计、减速器轴系的设计和减速器的与密封为载体。4个学习情境包含17个学习性工作任务,把理论学习和实践训练贯穿其中。

2.单元教学设计

学习情境1:减速器机械联结的设计通过螺纹联结、键联接、销联结的设计计算,让学生熟悉机械零件的受力分析,熟悉杆件拉压变形、剪切变形、挤压变形的强度计算,熟悉螺纹联结、键联接、销联结的选用方法和工作原理,并掌握相应联结的设计与安装方法和工艺要求。

学习情境2:减速器机械传动的设计通过圆柱齿轮的设计计算,让学生熟悉齿轮失效形式、材料选择、热处理方法、各类齿轮受力分析和设计准则,并掌握相应的齿轮的选用方法。通过带传动的设计计算,让学生熟悉带传动的组成、工作原理、特点、类型和应用;V带传动;V带轮的常用材料和结构;带传动的安装、张紧和维护;了解同步齿形带传动简介。

学习情境3:减速器轴系的设计计算通过减速器轴的设计计算,让学生熟悉轴的材料及选择;轴的结构设计;轴强度的粗略计算;按扭转强度计算;按弯扭合成强度计算。通过减速器轴承的设计选择,让学生熟悉轴承功用、类型;滑动轴承类型、结构;轴瓦的结构及材料;液体与非液体摩擦轴承简介;滚动轴承类型、特点、精度及代号;滚动轴承失效形式;滚动轴承组合设计。通过减速器输出端的联轴器的设计选择,让学生熟悉联轴器的功用,类型、结构、特点和选择;离合器主要类型及其结构。

学习情境4:减速器的与密封通过减速器的与密封的设计,了解机械中有关与密封的基本知识。

减速器专用周:通过对减速器整体的设计,让学生掌握整个机械设计过程。教、学、做有机融合,把理论学习和实践训练贯穿其中。

三、教学方法和教学手段的改革

(一)启发引导式

机械设计基础是一门理论性和实践性很强的课程,我们在讲授理论知识的同时非常重视联系工程实际,重结论,重应用。例如在讲述摩擦的自锁概念时,列举大量常见的实例,启发学生去思考,并同时从反面提出问题,请学生回答并解释,以此来培养和提高学生独立思考的能力。

(二)多种教学方法进行组合

采用理论教学、多媒体教学、现场教学、实验教学、课堂讨论、做学合一及综合能力训练等教学手段相结合,常用机构讲解改变过去罗列式的教法,从创新的角度用大量的应用实例让学生对生产和生活中的机械装置有更广泛的了解,开阔眼界,学以致用。

《机械设计基础》课程实验是高职学生职业技能培养的重要环节,学生通过实验,可直接接触到生产一线的技术问题和操作技能问题。因此,该课程实验具有很强的针对性。如通过渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验和减速器的结构分析和装配实验等,使学生学习和掌握具体的测试技术,测量方法,从而接触和熟悉测量工具与设备。

采用课堂讨论方法调动学生的主观能动性,教与学融为一体,使学生成为课堂的主体。例如在讲授轴的设计时,先给出各种轴的结构,由学生从加工、装配、承载上讨论分析轴的特点,给出条件然后组织学生讨论,在教师的引导下,得出正确、合理的结论。使学生真正参与到教学中来,课堂气氛活跃,教学效果明显。

《机械设计基础》是与工程实际联系紧密的课程,在教学过程中应特别注重理论联系实际。例如,在讲解机构时,列举了实际机器(汽车、内燃机等)和日常生活中(客车上的折叠椅、缝纫机的踏板机构等)的应用实例,又特别介绍了与专业有关的金属切削机床(车床、铣床、牛头刨床等)应用实例,因而增强了基础课与专业课之间的联系。

(三)利用现代教学手段,激发学生学习兴趣

将多媒体教学手段引进课堂教学。在遵循教学基本规律和学生认识规律的基础上,恰当地制作CAI课件可以将传统教学手段难以表现的内容、教材中的重点和难点表达清楚。

利用生产现场拍摄的录像,再现范成法加工齿轮的过程及根切现象;利用多媒体动画片展现带传动中的弹性滑动现象、展现四杆机构的演化、展现各种间歇运动机构的原理、展示行星轮系与差动轮系的区别、齿轮的失效机理等等。通过多媒体课件直观而形象的展示出来。

如在齿轮一章授课过程中,学生对渐开线的形成等内容的理解较困难,若利用相关软件,编制并演示渐开线的形成过程,然后对渐开线上各点进行齿形角和受力分析,学生很快就理解了什么是渐开线,为什么通常采用基圆附近的一段渐开线作为齿廓。同样通过两齿廓的啮合、啮合线和啮合角的动态显示、中心距的变化等又能使学生对渐开线齿轮的啮合特性有更深刻的理解,从而大大提高了课堂教学的效率和效果。

四、搞好课程设计,培养学生的综合技能

《机械设计基础》课程设计是综合本课程以及相关课程的理论知识、基本技能,独立完成机械传动装置或简单机械设计任务的一种途径,具有较强的实践性、综合性,是一次提升和整合知识的过程。通过课程设计培养学生分析问题和解决机械设计问题的能力,同时教会学生查阅和使用各种资料和手册,熟悉国家有关标准和规范,掌握常用的设计方法和手段(如计算机绘图和计算机辅助设计等)。在选题上,仍以单级或两级直(斜)齿圆柱齿轮减速器设计为主。在课程后期,组织学生对该传动装置进行拆卸、安装和到减速器生产厂家现场参观,提前下发设计任务书,让学生进行一些前期的计算工作,最后通过编写设计计算说明书和答辩,提高学生对设计的论证能力和可行性分析能力。

课程结构决定课程功能。课程能否体现出它的创新价值,在一定程度上取决于课程结构是否有利于师生创造性的发挥和培养,能否为学生的创新提供宽松适宜的时空条件和环境,使学生积极、主动地创造性地学习和发展。教师应在教学中注重提高学生处理实践中具体问题的能力,形成课程知识与实践的连贯沟通,使学生逐步具备适应社会的能力,尽快成为国家需要的高技能应用型专业人才。

参考文献:

[1] 史新民,高飞.高职《机械设计基础》课程教改与研究[J].常州信息职业技术学院学报,2005,(3).

[2] 程帆,王洪飞.机械设计教学中的改革与实践[J].杭州电子工业学院学报,2003,(5).

[3] 王世辉,韦林.高职《机械设计基础》课程教学改革[J].高教论坛,2007,(3):

[4] 陈立德.机械设计基础课程设计指导书[M].北京:高等教育出版社,2004.

[5] 姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].北京:清华大学出版社,2007.

[6] 江凌云.机电一体化专业机械设计基础课程教学改革初探[J].职业教育研究,2007,(6).

机械设计基础知识理论篇4

现代大学生多已是年满十八周岁的成年人，心理和生理都迅速走向成熟，已具有一定的生活阅历，对事物初具独立的判断和处理能力，他们具有积极的探索精神和强烈的好奇心。《机械设计基础》课程作为机械类学科的一门基础课程，其教学目的不仅在于传授学生一定的机械基础知识，更重要的是培养学生对机械学科的兴趣，激发学生在机械方面的创造能力。例如，在讲授齿轮的相关知识时，“齿轮”这个名词对于每一位大学生都不陌生，不管是儿时的玩具汽车还是现在随处可见的轿车上，都有它的存在。之前，学生对齿轮的认识只是主观上的“知道”。现在，在课堂上我们要教会学生从原理上认识齿轮、学会齿轮的特点、使用或设计齿轮。所以，我们要充分利用大学生的生活阅历和强烈的好奇心等特点进行分组讨论式教学，给学生思考的机会，让他们产生对齿轮的第一映像和最初认识。可以先让学生分成小组，相互讨论大家见过的齿轮，总结其特点和使用等，然后老师充当揭秘者，对齿轮的相关知识进行总结和介绍。如此，不仅活跃了课堂气氛，避免课堂上打瞌睡等现象出现，还能激励学生积极思考，发展思维，培养学生对机械学科的兴趣。“齿轮”这个名词会在学生的脑海中留下具体的形象，对知识的掌握更加牢固。另外，现代社会已是一个分工明确、团队合作的社会。个人能力固然重要，但要完成一个项目更重要的是集合团队的力量。在各种招聘会现场，“善于沟通，团队协作”的字样频现，由此可见，团队合作不仅是社会发展的趋势也是现代企业需求。现在的大学生是未来各行各业的精英，学校应该肩负起培育精英的重担，让他们走出校园为社会创造更多的财富。分组讨论式教学，能够让学生定位自己在团队中的地位，协调与组员之间的关系，发现别人的优点与自己的不足，培养自己的团队合作能力。

2.自学检测式教学

大部分的大学生都经过高考的洗礼，对新知识具有一定的自学能力。学生大学毕业后，不管是继续深造还是进入企业工作，必须要有更强的自学能力。我国大学生的培养模式正逐渐向“产学研联合培养”模式转变：（1）以科研项目为依托，以开发成果为目的与企业进行联合；（2）在学校（科研院所）或企业设立人才培养基地进行大学生的联合培养；（3）聘任企业的高端人才作为联合导师进行联合培养[5]。而企业更是以“产”为主，所以，为了适应未来的发展，学生必须具有较好的收集信息、整理信息、学习新知识的能力，这时，自学能力显得尤为重要。在《机械设计基础》课程的课堂上，再优秀的老师也不能教给学生他们以后全部要用的东西，能传授的只是冰山一角。所以，我们要在教授机械学科基础知识的同时，把重心放在培养学生的自学能力上。例如，在讲授“螺旋传动”的知识点时，我们可以采用自学检测式教学。首先，让学生借助课本和参考资料进行自学，然后老师按照教学要求对他们进行测试，并纳入成绩考核范围。如此，不仅锻炼了大家的自学能力，同时，督促学生积极主动的去学习，避免学生敷衍了事现象的出现。

3.实践教学

《机械设计基础》是一门偏向于实际应用的课程，理论学得好并不意味着学生能把所学的东西应用于实践，去为社会创造财富，空谈理论没有意义。为了加强课堂理论教学与实际应用的联系，必须在《机械设计基础》课程的教学环节中增加实践环节。有条件的学校可以带领学生到工厂、学校的加工中心、实验室等地点参观学习，看看课堂上学的轴承、齿轮、联轴器等零件是用在机器的什么地方、起什么作用等，深化对课堂理论的理解。理论与实际的综合联系能够让学生对机械学科有更好的认识。老师还可以给学生提供一些组件，让大家动手拆卸组装，锻炼动手能力。《机械设计基础》课程设计的设计题目一直比较单一，均为一级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一个非常典型的机器，包括了大部分理论课程中给学生讲授的内容，比较符合学生的课程设计任务要求。但符合要求的典型零部件不只是减速器一种，题目的单一往往使一些学生抄袭他人成果，极大限制了学生的创新思维。此外由于学生的基础参差不齐，如工程制图、工程力学（理论力学，材料力学）、工程材料、公差配合等这些课程的成绩差别很大，有些非专业的学生甚至没有学过这些课程，导致做出的课程设计水平千差万别，极大的影响了课程设计的质量。针对不同层次的学生，选择不同的设计题目，使每个学生都有适合自己的目标，教师则可以根据学生个体目标因材施教。

4.改进成绩评定方式

传统的通过卷面考试来评定课程学习成绩的方法只能在短时间内强化学生对部分知识点的掌握，它只是让学生对《机械设计基础》课程的知识点进行一次总结和记忆，对机械相关基础知识的掌握情况，短期效果良好，但从长远看并没有意义。这种记忆式的知识掌握，将随着时间的迅速淡忘。为了更好地让学生真正掌握机械设计基础知识，巩固课程学习成果，可适当取消课程结束后的卷面考试，将自学测试环节的测试成绩与最终的设计实验环节相结合，对学生综合评价。课程即将结束时，老师应该让每位学生开拓自己的思维，设计一种具有一定实际意义的简单机械，提交设计报告，以设计报告的完整性，创新性等为标准评定每位学生的课程学习成绩。按照设计实验的要求，不管学生是对已有的机械结构进行改进还是原始创新设计，这都将促使学生将所学的理论知识应用到实际中去。学生将以一位机械设计工程师的身份去体会机械行业从业者该有的素质，培养学生的整体素养。在设计实验过程中，学生需要复习已修课程《机械设计基础》等相关课程的知识、需要查阅《机械设计手册》等工具书、需要绘图，甚至是三维建模。这将使学生在很好地掌握书本知识的同时学会收集整理信息，独立解决问题。这种能力是未来发展中必不可少的。

5.总结

为了进一步提高《机械设计基础》的教学质量，《机械设计基础》课程应建立以实际机械设计能力培养为主线，基本知识完备、基本理论适当、方法多样性，实用性、实践性突出，实用、先进、科学的课程内容体系。本文从以上几个方面对《机械设计基础》的教学改革进行了一些浅析，提出了一些相应的改革措施。但培养机械设计创新型人才是一个系统工程，需要一个漫长的过程，不可能一蹴而就，仍需不断地探索。

机械设计基础知识理论篇5

(一)理论基础

项目驱动法的理论基础主要是杜威(JohnDewey)的做中学与陶行知的教学做合一。美国教育家、心理学家杜威指出，学校即社会，学习就是经验的连续不断的连接。也就是说，学生是学习的主体，我们应该重视其学习兴趣与爱好，让其参与活动，从活动、实践中学习。中国教育家陶行知结合中国教育实践提出，教师的教、学生的学、教学的具体行为应该是一体的，我们需要将三者统一起来，从而提高教学效果和实践能力。项目驱动法正是在这两个理论的基础上诞生的。

(二)内涵

项目驱动法是一种以学生学习兴趣为基础，将课程教学目标与项目任务相结合，师生共同完成项目，使教材的理论知识转化成实践技能的教学方法和教学模式。

与其他教学法相比，项目驱动法具有以下几个特点。第一，实践项目既是激发学生学习的重要动力，也是学生学习的主要途径，贯穿教学过程的始终;第二，以学生的做为主，以教师的教为辅，教与做统一于学生的实践行动中;第三，教师引导学生学习，给学生提供实践方法和思路，而具体的项目操作则由学生自己完成;第四，明确的学习目标和项目任务，一切行动以完成目标和任务为导向。

二、项目驱动法在机械设计基础课程教学中的重要意义

(一)有助于实现高等职业教育教学的培养目标

高等职业教育教学的培养目标是通过专业理论教学，引导学生树立正确的服务意识，熟练掌握生产技术，并根据生产实践的具体情况进行合理的技术指导和组织管理，从而提高企业经济、社会效益。随着企业集约化的不断深化，产品生产周期不断缩短，项目生产就成为了众多企业的主旋律，这就要求企业必须大量储备专业基础过硬、项目生产能力强、项目生产理念新的技术人员。所以，在高职教育教学中推行项目驱动法，既是顺应现代企业发展的必然趋势，也吻合了高职教育的最终培养目标。

(二)有助于重新定位机械设计基础课程

作为机械类专业的主干课程之一，机械设计基础是一门应用性与理论性兼备的课程。现有的教材仍然只设计了原理的解释、运动分析和技能训练等模块，而忽视了具体项目的学习，这严重违反了高职教育的原则。而项目驱动法的引入则解决了这一问题，重新确立了机械设计基础课程的性质与地位，这有利于应用性教学的开展，也有利于降低理论难度，从而使学生在项目操练中学习专业知识与专业理论，并提高自身专业技能。

(三)有助于实现学生最近发展

著名心理学家维果茨基(LevVygotsky)指出，学生的发展关键看两个因素：一个是学生的现有基础，一个是通过指导或努力所能达到的发展。这两者之间的差距被维果茨基称为最近发展区。由此看来，高职教育教学中，学生的最近发展尤为重要，它可能直接决定着教育目标的实现。

从高中和中等学校分流到高职院校的学生往往存在思维能力较差、理论感不强、学习热情不高等现象。传统的教学方式已经不能引起这些学生的注意和兴趣，机械设计基础课程的教学问题越来越突出。所以，我们必须引入项目驱动法，使学生在项目制作中重获信心，以实践形式强化理论知识，做到学会学习、快乐学习。

三、机械设计基础课程教学现状

(一)没有形成三维教学目标

随着课程理念、教学方法的不断更新，作为机械专业学生的一门必修课，机械设计基础课程改革势在必行，而首先需要改革的则是教学目标。所谓三维教学目标，就是教师在教育教学时应该既注重学生专业知识和专业技能的获得，也要重视学生学习过程与学习方法的培养，还要重视学生学习态度与学习情感的培养。从现有的教育教学情况看，许多教师只注意高职学生专业知识与专业技能的获得，而忽视学生学习动力的维持，以致许多学生学习热情不高、主动性难以发挥。

(二)缺乏可行性操作

许多教师已经注意到实践项目的重要性，也开始有意识地进行实践性的教学。但是，受众多条件的限制，他们的实践性教学缺乏可行性操作，不利于激发学生主动参与实践项目。一方面，教师还没有多媒体教学的意识，仍然采用板书教学，并以简单的二维图形式呈现机械原理;另一方面，抽象的讲解使制图基础较弱的学生看不懂原理图，这一定程度上阻碍了实践项目的有效开展。同时，许多教师设计的实践项目没有可探讨性，只是简单地验证前人的研究成果，这使整个实践项目变得浅显和简单，不利于学生创造性的开发。例如，教师在讲解牛头刨床时，许多学生没有看到真正的实物，仅仅靠黑板上的二维图，学生不能完全理解刨床的内部结构。又如，长期的一级圆柱齿轮减速器的相关实验大大降低了学生对实践项目的兴趣度。

(三)实践项目的局限性较大

许多高职院校还没有相对完备的实践设施，即使在实验课中，许多学生也没有机会动手实验。同时，学校的设备设施破损较为严重，实验的精准度不足，学校的相关设备与工厂的设施相差较远，型号、规格等都存在较大差距。另外，校企合作还没有完全建立起来，大部分实践项目只能在校内进行，而具体的实践效果却没有得到检验，所以，实践项目还没有从学校的小范围实践拓展到工厂企业的一线生产实践中，其局限性较大。

(四)教学评估体系不健全

在机械设计基础课程教学中，许多教师习惯性地通过闭卷考试来检测学生对知识的掌握情况，以致学生机械记忆书本中的理论知识，甚至直接背诵教师事先制定的考试内容。许多教师忽视了学生的实践操作，或直接以固定的一级圆柱齿轮减速器设计作为唯一的实践项目。这种评估方式大大地影响了学生的创造性，不利于学生机械设计能力的培养。所以，高职院校有必要建立健全教学评估体系，让学生注意实践项目，使其在实践中学习，在实践中提高自身的专业技能。

四、运用项目驱动法的基本原则

(一)综合性原则

综合性原则是指教师应该将机械设计基础课程与其他课程相互融合，从而达到突出重点和难点的目的，使学生从做中学、在学中做。项目驱动法不是让学生盲目地操练项目，而是让学生在具体项目中理解和体会机械基础的专业理论，并以理论指导项目实践，在实践中不断深化理论的过程。为解决理论教学与实践教学的矛盾冲突，我们可以将机械设计基础课程与三维软件课程相结合，整合成一门新的课程，实现课程与课程之间的融通，提高综合课程的比例，这样既可以缩短课时，使教师在有限的时间内完成教学内容，也减轻了学生的学习负担，同时还为复合型人才的培养奠定了基础。

(二)实践性原则

实践性原则，就是教师以实践项目引出课题，以实践项目为理论知识讲解的基础和条件，在实践操练中反观专业理论知识，并以实践项目为主要评估方式。首先，教师在引出机械设计基础课程的相关理论时，应该以实际项目作为切入口，这样可以降低理论知识的难度，也有助于提起学生的学习兴趣，使机械设计基础课程的课堂教学灵活而生动。其次，在具体讲授专业理论知识之前，应该将相关课程项目化、模块化，这样既可以降低讲授内容的重复率，也有利于树立实践性的指导思想。再次，具体操作项目时，可以通过学生拆卸和装配相关机械来培养学生的动手能力。最后，以实践项目检验学生的学习情况，让学生将每一个模块的相关知识运用于一个具体项目中，使学生完全掌握机械设计的相关技能。总之，从引出理论知识、讲授专业理论、具体操作实践项目到以实践项目检验学生的学习情况，我们都应该以项目为中心，突出项目实践的重要性，实现实践与理论的高度融合。

(三)探索性原则

探索性原则，就是教师在引导学生进行实践项目操练的过程中，要启发学生，让其全面认识现有的机械设计知识与技能，并在此基础上有所突破、有所创新。在具体的实践项目中，学生会对某些零部件的参数选择、数据处理等产生不同观点，而这些观点和疑问正是学生发现问题和提出问题的重要环节。因此，教师应该鼓励学生进行合理的自我探讨，从发现问题、提出问题、分析问题到解决问题，逐一推进，培养学生的创新精神和创新能力。

五、基于项目驱动法的机械设计基础教学改革途径与方法

(一)树立正确的培养目标

第一，树立好三维教学目标观。学生专业知识与技能、学习过程与方法、学习情感和态度同等重要，都不可偏废。既要让学生掌握一定量的理论知识，也要让学生获得专业技能，同时还要让学生具备持续学习和探索的动力。

第二，树立项目驱动教学观。在开展机械设计基础教学过程中，教师应该以实际项目为中心，使学生在做中学，以做带学，从而培养学生的实践意识和实践能力。

(二)合理设计实践项目

第一，教师应该将教学内容分成若干个项目，每个项目应该体现学生的现有水平和能力，使学生能在真实的环境中合理迁移相关知识与技能。例如，在设计齿轮传动这一模块时，教师可设计制作一个齿轮传动机构，使其包含直齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动三个部分，学生通过拆卸和装配了解传动的本质，学会齿轮参数的计算方法、齿侧间隙的测量，从而实现这一模块的教学目标。

第二，设计项目应该实用而明确。高职学生的年龄特征和学习特点决定了他们不可能在同一时间解决许多问题。所以，教师在设计实践项目的过程中应该充分考虑到学生的实际情况，有的放矢地设计项目，使其在实践中提高机械设计能力。

第三，项目的设计应该围绕着学生创造力而展开。随着机械的不断发展，新技术、新产品不断涌现，原有的机械就面临着淘汰的趋势。教师应该引导学生了解机械行业的前沿动态，以最新的工艺和设备操作实践项目。

(三)合理开展实践项目

第一，合理设计实践项目。在进行项目操作之前，教师应该合理设计好实践项目，介绍本实践项目的相关内容，提前涉及相关理论知识，使学生明确项目操作内容和实施步骤，从整体上了解实践项目;指导学生阅读操作指导书，让学生提前查阅相关资料，准备好项目操作时所需的工具;引导学生按照操作指导书进行合理操作，使其形成正确的职业技能;引导学生根据实践项目完成相应的书面作业，使实践经验上升为理论知识，教师根据学生的操作情况及时验收，完成本模块的教学。

第二，合理实施实践项目。一方面，教师应该让学生了解实践项目的具体操作步骤，使其严格按照项目指导书的相关规定熟悉整个项目的运行;另一方面，教师还应该给学生足够的空间，让其共同讨论和思考，鼓励学生提出问题和解决问题，探究项目实施的其他途径与方法。

(四)建立健全机械设计基础教学评估体系

第一，树立理论与实践相互结合的评估观念。机械设计基础课程包含了许多前人的研究成果，而这些成果往往以理论的方式呈现于教材中，而单纯的理论学习并不能提高学生的机械设计能力。所以，教师应该树立理论与实践相结合的评估观念，让学生在理论学习与实践操作中获得发展。

机械设计基础知识理论篇6

【关键词】机类机械制图 新课程体系 研究 实践

一、机械制图课程的培养目标

通过对高职院校机械制图课程教学的研究，制定了适合高职教育机械制图课程的培养目标，这个目标包括三个方面，分别是素质培养、基础培养、后续课程。素质培养注重对学生创造能力、思维能力、图形表达能力的培养。丰富的想象力是学生构图的前提，培养工科生的创造能力与思维能力才有助于提高其科学素质。根据机械制图课程的教学特点，图形表达能力是学生必须具备的基础素质，学生设计图形的理念与思想，只有依靠自身绘画的能力才能实现，因此，学生的图形表达能力是学好机械制图课程的根本。机械类专业的学生必须要学习机械制图这门课程，只有充分掌握了机械制图的设计理念，才有助于学生更好地走入社会。由于机械制图课程占整体课程时间比较少，现阶段主要将机械制图分为基础、提高这两部分，基础是面向所有机械类学生，让学生通过学习此门课程，了解计算机构图设计的理论知识，表达思想的方法与手段，为今后其他相关课程打下良好的基础，体现出机械制图课程的前沿性、创新性。机械制图主要是用于教授机械或其他设计的课程，具有很强的实践性与理论性，只有学好了机械制图，才能更好地学习相关课程，注重各科知识间的融合，保证知识的连贯性、完整性、系统性。

二、机械制图课程体系结构

构建集科学性、合理性为一体的机械制图课程体系，是实现教学目标的前提，现阶段机械制图课程的培养目标是素质培养、基础培养以及后续课程。由于机械制图课程主要以培养形体构造、图形表达能力为主，其中涵盖了正投影、二维视图等内容，在表达方式与理念的基础上，设计与创造轴测草图。机械制图课程是一门比较前沿的课程，支持计算机绘图、集成三维实体模型等，利用投影将设计草图、设想、构思与表达方式联系在一起，实现徒手绘图、仪器绘图、计算机绘图的共存，其中心是形体构造、图形表达，形象思维是最主要的指导方向，从而提高理论知识与技能，培养学生的科学素质，为以后的相关课程打下良好的基础。机械制图课程体系结构分别为基本理论、基础知识、基本方法、基本技能，其中基本理论是机械类工科生必须掌握的，例如投影、图示、图解、计算机绘图概念与方法等，基础知识有机械制图的基本概念、基本规范、基本方法和基本技术。基本方法包括构形方法及表达方法、二维建模及表达方法、三维建模及表达方法等，基本技能包括徒手绘图、仪器绘图、计算机绘图。机械制图课程体系结构，见下图1。

图1 机械制图课程体系结构

三、机类机械制图新课程体系的教学实践

（一）培养构形能力与图形表达能力

机械制图课程以培养学生创新能力、表达能力为中心，学生将学到的知识与实践联系在一起，从而有效解决问题。在此过程中，专业技能与水平得到全面提高，机械制图课程需要学生具备构形能力、图形表达能力，因此，从培养这两方面能力出发，制定出合理的教学内容，通过营造宽松、自由、愉快的课堂氛围，减少学习的枯燥感，教师可提出一些开放性题目，便于学生思考。如教师在讲到画法几何这一章节的时候，点、线、面、相对位置作为构图的重要元素，学生了解到单视图表达，教师结合计算机绘图的概念与方法，给学生出一道训练题，并且鼓励学生创新，对训练题目展开思考，培养构型能力、图形表达能力，还能掌握到计算机绘图基础运用的方法。通过一边学一边制作，与同学们建立交流、自由讨论，这类具有开放性的题目，使学生思维能力不再被局限，从而能够创造性的完成整个画图的构造与表达。

（二）应用组织教学

以往的机械制图课程教学模式比较单一，其组织也过于严密，过于关注理论知识的完整性，而不注重实践制图的能力。学生往往比较被动，致使有极大部分学生在完成整个课程教学后，只会设计不会画图。机械制图以创造为主，制图是表达创造的手段，两者存在密切的联系。例如以往的组织教学在讲到合体三视图后，就会继续讲六面视图、断面图、剖视图等，学生在学习这么多画法后，一时无法吸收，也就不懂得如何表达形体，通过合理的教学组织，将众多知识进行优化，使学生便于理解和吸收，下次再遇到问题时，也能自己解决。

结束语

机械设计基础知识理论篇7

关键词:项目导入法;教学;机械设计基础

中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)21-0248-02

引言

机械设计基础课程是高等职业学校机械类专业一门重要的技术基础课,它涉及的知识面广,理论性强,与实践结合紧密。长期以来,由于受传统教学方法的影响,这门课的教学效果一直不尽如人意,究其原因,是由于理论与实践结合不紧所致。在认真研究高等职业教育的培养目标后,弄清机械设计基础的教学基本要求,在机械设计基础教学中实施项目导入法,能使教师教得轻松,学生学得愉快,达到高级应用型人才培养目标的要求。

一、项目导入法

项目导入法的理论基础是教育家陶行知先生所提倡的“在学中做,在做中学”的教育理论。它以“项目驱动”为主要形式,将实践项目贯穿在教学的始终。用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力;传授知识时紧密结合实践项目,让学生学有所用;让学生进行项目制作,使学生学以致用;让学生在操作中进行项目相关参数的选择和计算,使学生在实践中巩固所学理论知识,并做到融会贯通;最终通过项目的成功制作,使学生获得成功的体验,培养理论与实践的综合应用能力和分析问题、解决问题能力,达到全面提高学生综合职业素质的目的。

二、项目导入法在机械设计基础教学中的重要

意义

1.培养高级技术应用型人才的客观要求。高等职业教育是培养面向生产和服务第一线的高级技术应用型人才。他们不但要懂得某一专业的基础理论与基本知识,更重要的是他们应具有某一岗位群所需要的生产操作和组织能力,善于将技术意图或工程图样转化为物质实体,并能在生产现场进行技术指导和组织管理,解决生产中的实际问题,是一种专业理论够用,生产技术操作熟练和组织能力强的复合型人才。除了要有复合的专业知识和技能外,更要有项目生产的理念,参与项目生产的能力,以及适应项目变化的潜力。因此,在教学中运用项目导入法,树立项目意识,注重知识的实用性和应用性,加强学生动手能力的培养,提高学生项目制作的综合应用能力,这应是高等职业教育教学目标所追求的。

2.项目导入法是机械设计基础课程教学改革的必然趋势。机械设计基础是一门理论性和实践性都很强的机械类专业的技术基础课程,在教学中具有承上启下的作用,是机械技术人才的必修课程。若干