機械設計基礎知識范文第1篇
【摘 要】傳統課程標準下的機械基礎分為理論力學、材料力學、機械原理、機械零件四類，但它們偏重理論且與機械基礎注重實踐以及高職培養應用型人才的初衷不符。就新課程下的機械基礎教學方法進行了研究。
【關鍵詞】新課程 機械基礎 教學方法 研究 切入點
作為機械類專業重要科目的機械基礎，以往的課程是分為四門來學習的。即理論力學、材料力學、機械原理、機械零件。這四門課程的理論性和抽象性過強，且涉及面廣，需要的學時多，其特點是偏重學術，卻對實際應用方面指導不夠，不能滿足高職對應用型人才培養的要求。針對這一現狀，提出了新課程標準。
一、新課程標準與傳統教學標準的區別
1 學習方式上的區別
新課程標準與傳統教學標準相比，在教學方式上倡導自主、探究、合作，它強調的是培養學生的創新精神和實踐能力，像搜集和處理信息、獲得新知、分析解決問題、交流合作的能力等。而這些都是傳統教學標準所欠缺的，傳統的說教式教學方式已經不能適應課改的要求。
2 教學手段上的區別
傳統課程標準以課堂教學為基礎，老師往往采取的是填鴨式、灌輸式的教學手段。新課程標準的教學則強調學生在學習知識的過程中了解知識的形成過程并掌握其規律。
3 主觀能動性的區別
新課程標準的一個最顯著的特點就是強調探究式學習，要做到探究式學習，就要發揮學生的自主學習能力，以學生為中心，這樣才能把學生的被動學習變成主動學習。而傳統課程標準以老師為中心，學生的學習是在老師的要求下被動接受的，因此就不可能記得牢，經常是到了下課，學的東西又還給了老師。
二、新課程標準下的機械基礎教學
1 傳統課程標準的弊病催生新課程標準下的機械基礎教學
由于傳統課程下的機械基礎耗時多，且學術性、理論性、抽象性過強，不適合高職培養應用型人才的需要，因此課程改革勢在必行。新的課程標準實施后，機械基礎成為機電設備維修與管理、汽車運用技術、機電一體化、數控技術、模具設計與制造等機電類專業的必修課，并具有實踐指導意義。
2 新課程下的機械基礎與傳統課程下的機械基礎比較
新課程下的機械基礎只針對有所關聯的專業進行開設，且在課程的設置上堅持改革、發展和創新，強調的是基礎過程的課程體系建設，強調教師的教學科研能力，突出的是課程內容的實用性、先進性。并以操作性為重點。而傳統課程下的機械基礎的受眾不明確，老師也多照本宣科，學生也缺乏實踐的機會，使得本來很實用的學科變成了紙上談兵。
三、新課程下的機械基礎教學的切入點
1 實現應試教育向素質教育的轉變
以前，機械基礎的課程設計之所以強調理論教學，是為了適應考試的需要，學得好是一張卷子，學得不好也是一張卷子。學生學習機械基礎就是為了應付考試，學習質量可想而知。新課程讓機械基礎這個實踐性強且實用性佳的學科回歸了本位，老師在教學實踐中強調的是學生的參與，特別是動手能力的培養，繼而使得學生的理論知識也得到了鞏固。
2 擺脫對書本的依賴，以實踐教學為主
之前的機械基礎內容難、繁、偏、1日，老師教起來費神，學生聽起來頭疼。這還不說，由于師生都以書本為唯一的獲知來源，使得書上的一些理論缺乏現實參考，有的學生，老師已講得聲嘶力竭，他還如丈二和尚摸不著頭腦。
3 注重扮演角色性質的變化
如果把機械基礎比作是一部電影劇本，里面有很多臺詞，以往是老師作為演員，按劇本里的臺詞把要說的話給念白出來，學生只要當觀眾，進行附和就行了。但是新課程則要求將老師和學生的角色換過來，變為學生當演員，讓老師來當觀眾，同時還要對學生的演技進行評判。特別是在實驗課或是校外實踐時，更是要以學生為主角，以他們真正掌握所學知識為標準。
四、新課程下的機械基礎學時設置及目的
根據新課程標準的要求，不妨將以往涉及面廣的理論知識進行模塊化分類，分為基礎知識、機械傳動、機械零部件三大模塊。對于基礎部分以理論講述為主，課時不宜過多。而其他部分則分為兩種情況，既有理論，又有實踐的，則課時均分；以實踐為主的，適當增加實驗課。這樣一來，主題就得到了突出，老師實現了教學目的，學生達到了學習目的。
新課程下的機械基礎教學強調的是輕理論、重實踐，輕說教、重自學。因此，在教學方式和手段上要適應課改的要求，在教學內容上務實且要學會運用現代教學技術，將多媒體教學等形式引入課堂，并在實踐教學中逐步形成教學體系，這樣才能使得機械基礎教學不斷推向前進。
機械設計基礎知識范文第2篇
摘要：在新工科背景和應用型本科對機械類專業創新人才提出的新要求下，針對機械設計基礎這一門傳統的專業基礎課，結合應用型人才培養、創新案例，豐富機械設計基礎課程教學;采用計算機仿真技術，從產學研的角度，使學生認識現代機械工程中新技術的應用與發展，培養學生利用機械設計理論及技術解決工程應用的能力。
關鍵詞：新工科;機械設計基礎;探索;實踐
Key words： new-engineering discipline;Mechanical Design Foundation;exploration;practice
0 引言
新工科的理念是對工程教育的創新與升級，同時新工科建設要求堅持問題導向，著力提升學生工程實踐能力和創新能力[1]。新工科的建設提出要重點培養學生的實踐能力，使其具備較強國際競爭力的復合型“新工科”人才;也就是說“新工科”人才不僅僅在自己的專業學科領域拔尖，更要融合“學科交叉”，力爭培養綜合型應用型人才。教育部在2017年對現代工科教育教學改革提出了新的要求，并指出要圍繞著“新理念、新結構、新模式、新質量、新體系”開展[2]。課程教學以因材施教為主，而作為培養人才的重要環節，要結合當下新工科的理念，在原有教學方法的基礎上進行改革，增加適應時代發展的新教學方法[3]。
機械設計基礎是機械類專業的重要專業基礎課，該課程重點培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力，要求畢業生具備在工業生產第一線從事機械工程領域內的設計制造、創新發展、應用研究、運行管理和經營銷售等綜合方面工作的高級技術人才。在實際授課中，該課程概念和公式多，內容難度比較大，對數學等基礎要求高。因此在新工科建設的背景下，積極開展機械設計基礎課程的教學改革，適應當下應用型創新型人才的培養，更好的適應區域經濟的發展需求。本文從教學內容及方法、工程實踐及產學研等幾個方面就機械設計基礎課程教學改革進行了一些探討。
1 提升教學大綱質量
教學大綱是機械設計基礎課程教學活動的綱領，同時也是落實課程教學目標達成的基石[4]。在傳統教學大綱以學時、教材為依據，確定課程內容和教學目標的基礎上，提出適應新工科建設的方案，其制定過程如圖1所示。
根據圖1中課程大綱制定流程，對機械類專業的機械設計基礎課程大綱進行全面修訂，包括以自評和外評兩種方式的聯動機制去明確每學年的課程目標，并以多種形式來支撐自評和外評方案。這種聯動機制很好的保障了評價方案的適應性，很好的滿足了新工科的建設要求。
機械類相關專業機械設計基礎的課程目標具體如下：
①知識與技能目標：樹立正確的設計思想和創新意識，了解國家當前的有關技術經濟政策;掌握常用機構和通用零部件的設計原理和設計方法，掌握機械設計的一般規律，具有設計機械傳動裝置和簡單機械的能力;掌握典型機械零件的結構設計和承載能力計算;培養運用標準、規范、手冊、圖冊，查閱和使用有關技術資料的能力;掌握典型常用機構和機械零件的實驗方法，獲得實驗技能和創新技能的基本訓練。
②過程與方法目標：在學習常用機構和通用零件的結構特點、工作原理、設計理論和計算方法等內容的過程中，使學生的思維和分析方法盡可能聯系實際工程問題得到一定的訓練，培養學生綜合分析和處理實踐工程問題的能力。
③情感、態度與價值觀發展目標：通過本課程的系統學習，同時要培養學生嚴謹的科學態度和積極向上的價值觀。
2 以虛擬仿真技術培養核心能力
隨著互聯網與計算機虛擬仿真技術的飛速發展，同時也為工程機械類專業的教育教學豐富了一個新的途徑[5]，同時也可豐富課堂色彩及效果。應用型人才所具備的核心能力有以下幾點：
核心能力1：應用數學、基礎科學和機械工程專業知識的能力。
核心能力2：設計、執行和創新實驗，以及分析與解釋數據的能力。
核心能力3：具備從事機械工程領域所需專業技能與技術，以及較強的動手能力。
核心能力4：機械產品、工藝流程以及機械系統的設計能力;
核心能力5：積極參與學科競賽，并具備較強溝通協調與團隊合作能力;
核心能力6：具備分析與解決復雜機械工程問題的能力。
例如在講授平面連桿機構時，連桿機構的運動學和動力學是連桿機構教學中的一個難點問題，所以在講授中引入簡單的PUMA機器人的運動控制和建模實例。首先引導學生通過3D建模軟件建立PUMA機器人運動控制模型，如圖2所示，對工業機器人運動學、動力學以及軌跡的規劃進行了詳細分析。其次用D-H方法建立機器人手臂的動力學方程并建立其速度雅可比矩陣，掌握了PUMA機器人的運動學分析方法。最后運用運動學反解法在MATLAB中編程計算其余五個關節的位置、運動軌跡。
課程引導結束時，學生經推導可以得出的結論有：
①建立機器人手臂的動力學方程，并通過求解動力學方程得到各構件隨時間變化的力與運動的關系。
②根據運動學和逆解方程在MATLAB中編程求解得到末端位姿矩陣和各關節的轉動角度。
③根據PUMA機器人末端的目標位姿，以及有關運動軌跡的約束條件與簡單描述規則，計算出按照描述所要求的軌跡，簡化了系統中復雜的數學問題的編程步驟。
④通過程序得到機器人正解，運用繪圖繪制出了各關節的運動平滑曲線，如圖3～圖4所示為具有典型特征關節的轉動角隨時間的變化曲線。
⑤結合虛擬仿真軟件NX8.0的運動仿真模塊，通過UG的建模功能建立3D實體模型，利用UG的運動仿真功能設定3D模型的各個部件的運動學特性。其運動仿真如圖5所示。
3 以產學研增強學生的創新能力
機械設計基礎課程的根本任務是分析、解決機械工程中遇到的實際問題，因此在實際授課中要引入產學研的案例來提升學生的創新能力;產為企業生產中的問題，學為課堂授課相關知識和設計思路，研為對具體的問題通過虛擬仿真、試驗樣機等手段對設計的裝置進行研究論證方案。
實例：某型號的電機滾筒在實際輸送煤炭的過程中端蓋和滾筒之間的焊縫失效斷裂，導致其分離的問題。
在課堂上講授現代機構設計應用法時，引入該實例目的是設計一種自動焊接裝置來解決手工焊接出現焊縫不均勻導致電機滾筒失效的問題，同時給出學生思路，讓學生分組實施;首先引導學生通過搜集相關信息了解滾筒電機的原理，然后通過分組擬定自動焊接裝置的方案，通過各個小組的方案對比選出較優的2～3個方案;然后根據方案設計出3D圖樣，通過虛擬仿真軟件對自動焊接裝置的運動學及動力學等特性進行研究，驗證方案的可行性;其次將方案提交企業，企業通過現有技術生產制造試驗樣機，開展試產前的實驗，進一步驗證確定該失效問題是否得到優化解決;最后通過試驗研究后得到可行的結論后再將最終的方案應用到解決實際問題中。在整個解決問題的過程中，學生的各項能力也得到了提高，同時鼓勵學生將自己設計的裝置申報專利和科研論文。在解決問題和教學的同時，也實現了產學研整個流程。
在課程教學改革中，以解決問題實例和培養應用型創新人才為主線，通過產教融合、校企合作、協同培養等多種模式來實現產學研的整個過程，以此來增強學生的創新能力。通過與實踐相結合的模式，讓課堂教學進入到企業實踐應用中，這樣就形成了應用創新型人才的新模式。
4 與時俱進的課程教學內容
機械工程是一門蓬勃發展的學科，涉及到國計民生的方方面面，隨著科學技術的進步，各行各業涌現出越來越多的新的機械工程問題，這也激勵著作為這門課程的教師，要有與時俱進的思想，同時在課程教學內容中也要隨著不斷變化的科技進步與時俱進，同時不斷地豐富機械設計基礎的研究內容。
這就要求教師在上每一節課之前對教學內容、體系、結構要不斷補充和優化，在課堂教學中一方面要清楚的講授機械設計基礎的基礎知識和理論，同時對傳統講授的內容要精簡;另一方面將精簡出來的課堂時間用來不斷更新知識體系，穿插講授學科發展中的新方向、新問題：比如月球探測小車的設計案例，這是我國在探月工程中遇到的前所未有的新問題，怎么去設計，怎么去論證？在課堂中將這些問題拋給學生，積極引導學生的課外學習興趣，設計方案;同時結合虛擬仿真技術，讓同學們學以致用，將探測車用3D的方式呈現出來，在通過工程軟件將所學知識應用于工程實際問題中，并大膽的提出創新方案并且有效的應用。
5 結語
在新工科背景的要求下，應用型創新人才的培養要求通過改革教育教學方式，提高應用型人才的運用新技術解決工程問題的能力。本文結合機械設計基礎的教學過程，從課程教學內容、教學手段入手，通過虛擬仿真技術、工程機械案例，使學生充分認識機械工程學科中新技術的應用與發展，同時培養學生使用新技術手段解決分析機械工程問題的能力。
參考文獻：
[1]高曉娟，牟莉.新工科背景下以學科競賽為載體培養創新能力[J].黑龍江教育（理論與實踐），2021（04）：37-38.
[2]劉劍平，夏換.共生理論視角下“新工科”融合創新發展研究[J].黑龍江高教研究，2021，39（04）：19-24.
[3]郝亮亮.基于鑄造實驗室開放平臺的應用型人才培養探索[J].鑄造設備與工藝，2020（03）：58-61.
[4]劉小勇，李榮麗，楊慧香，等.新工科背景下基于OBE理念的機械原理改革研究[J].機械設計，2020，37（S2）：23-26.
[5]王龍庭，石永軍，姜浩，等.工程機械虛擬仿真實驗教學平臺設計[J].實驗技術與管理，2019，36（09）：116-119.
[6]李建強.大型鑄鋼件凝固過程數值模擬參數值優化[D].哈爾濱工業大學，2011：11-12.
機械設計基礎知識范文第3篇
摘要：針對工業設計專業機械基礎課程現有教學模式的不足，本文提出課程改革，并分別闡述了改革目標、思路、內容與實現方式。結合實踐表明，該課程的教學改革具有積極作用。
關鍵詞：工業設計；機械基礎課程；教學模式
我校機械學院的工業設計專業，是順應了浙江省經濟發展的需求而逐漸完善建立的。這個專業的生源普遍有藝術繪畫的修養，但是學生普遍數理課程的基礎相對薄弱?？紤]到專業需求的特殊性，有必要制定不同的教學目標與教學方式以區別其他機械專業，推進符合浙江省經濟發展需求的高教改革。
一、工業設計專業機械基礎課程現狀
我校工業設計專業的“機械基礎課程”安排在大一下學期，目前教學過程中存在的主要問題包括：
1.工業設計專業學生普遍理科基礎較差，畏懼數理化教學內容。在上“機械基礎課程”前期沒有理論力學、材料力學的課程基礎做鋪墊，沒有基本的機械概念。
2.該課程僅安排了32學時，教學內容囊括了機械原理、機械設計兩門課程的基本內容。同時課程沒有安排同程的實驗教學環節。
3.同其他藝術類課程的開放式教學模式相比，學生認為本課程枯燥乏味、深奧難懂，缺乏興趣、學習動力不足。
二、改革理念、思路及目標
課程改革理念、建設思路與目標如下：
1.明確教學定位，確立教學大綱。適應浙江省機械行業發展對工業設計的需求，確定我校工業設計專業學生對機械基礎知識的認知程度與深度，建立相適應的教學大綱與教學內容。
2.探索立體化教學模式和方法。鑒于工業設計專業的藝術類特性，在教學環節中更需要精心設計為學生們的個性化發展提供足夠的機會和空間來培養學生的綜合能力。設計“教師講授+基于團隊的實驗討論互動課+基于團隊的實驗研究項目”于一體的教學模式和多方位的課程考核指標體系。
3.構建理論與實踐緊密結合的實驗教學新體系。體現理論、技術、實踐有機融合的工程教育理念，形成以“課堂教學+討論互動+動手實驗+項目研究+課程設計”立體融合的實驗教學新體系。
4.將工程中的典型案例引入教學內容，并借助教師的引導、學生的動手實踐和課堂討論，使學生掌握機械設計的思路和基本方法；提高學生分析問題和綜合設計的能力。
5.培養團隊協作精神，形成良好的職業能力和職業素養。分組進行教學，按組分配任務，進行討論、查閱資料、分工合作，培養團隊協作精神。
6.強化能力、過程考核，提高學生的學習興趣。加大學生平時成績比重，將期末考核轉變為章節考核。實踐考核與理論考核相互結合，形式上做到有機統一、相互滲透。
三、課程改革內容
首先，工業設計專業學生對機械產品僅進行外觀設計而非結構設計與功能設計。該專業需要了解機械產品的運動原理與設計原理，而非原理性的設計機械產品。因此該專業的機械基礎課程應普及常見機械結構的運動原理及相關的實際產品形式。更多地體現對機械部件的科普介紹，而非進行機械原理的理論公式化推導。同時要灌輸機械設計及機械產品質量的把關參數，如剛度、強度、安全系數等。其次，以學生為主體，教師為主導，實現了對學生知識、能力和素質協調培養的教學思想。鍛煉學生綜合應用所學知識的能力，鞏固所學的專業知識；團隊配合，增強學生的團隊協作能力；培養學生機電系統的綜合設計能力；實際過程中，針對具體設計目標開放性加入工業設計元素，使學生真正體驗理論與自身專業實踐相結合，改善教學效果。再次，在已有的實驗課程基礎上，進一步深化提出相關的具體實踐項目，結合項目實施過程完成教學任務，熟悉工程項目的一般流程，培養鍛煉學生團隊精神，有效地培養學生的實踐能力、分析能力及其他關鍵能力。這一模式可突破傳統的實驗教學模式，強調實用技能和知識創新，建立課堂實驗教學與工程實踐的聯系，展示“以能力為本”的價值方向和“做中學”的教學理念。最后，體驗型討論課互動實驗教學方式，讓學生主動參與教學過程，讓機械類課程教學方式接近藝術類課程的教學形式，消除學生對數理化課程的枯燥感?；趫F隊的討論互動課貫穿于整個實驗教學過程中，基于已有的實驗器件，結合實際運用需求確定項目主題，查閱資料、分組討論，上臺講演、提問答辯和評價考核等環節，學生可主動參與教學，體驗整個教學過程，分享學習的樂趣和成果。通過兩個小組同題進行競賽，師生互動提問答辯，可以激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性和主動性，充分發揮學生的主體作用，使學生成為課堂上學習知識的主人?；谝陨险n改內容，其重點大多也是難點，主要包括以下幾個部分：（1）工業設計專業機械基礎課程的實驗教學方法是針對工業設計特點增加的教學環節，其教學模式教一般實驗課程更具有開放性，這對于教師提出了更高的要求。機械設計基礎理論體系豐富，且具有很強的工程技術針對性，其教學過程需要教師與學生綜合運用抽象與具體、邏輯與感性、演繹與歸納等多種思維方式。然而工業設計專業學生在理論推導、抽象概念的接受能力相對薄弱。故而要求授課教師采用有靈活多變的教育教學方法，能夠化枯燥為生動，化抽象為具體，以激發學生學習的積極性、主動性，提高學生的感性認識和深入探究意識。（2）開放式與項目型實驗教學模式的實施對現有的實驗內容和實驗條件提出了更高的要求。以往的實驗課往往是驗證性的課題，老師演示居多，學生模仿為主。這樣的實驗課對學生的鍛煉與吸引力很差，因此需要在鍛煉學生實驗基本能力的基礎上提出綜合性與設計性的實驗內容，這將是教師團體需要花費巨大精力的環節。所提出的新型實驗還需要綜合考慮學?，F有的實驗條件與能夠投入的實驗經費等多種因素。（3）考核方式的改進需要引導學生注重平時的學習和技能的訓練，同時對教師提出了更高的要求。教師必須圍繞學生的學習開動腦筋，不斷研究、創新教學，這將大大增加教師的工作勞動強度，對教師、對學生都將是一種挑戰。
工業設計專業的機械基礎課程的革新是順應浙江省經濟發展對多層次高等教育的需求。我們從實際出發，分析了現有工程材料及熱處理課堂教學中的普遍問題?；诠I設計專業學生學習機械基礎課程時出現的難以“消化”現象，提出課堂教學改革思路與改革內容，并對其改革的實現提出了相應的方法。其次，針對不同層次要求的教學過程，增加相關實驗課程相輔的教學模式，積極探索如何在現有教學和管理制度背景下，積極尋求教學創新和教學改革的策略。通過我們為期近一年的課堂實踐，發現在工業設計專業的機械基礎課程教學過程中實施課堂教學的相關改革，對提升我校機械工程人才培養質量具有重要的現實意義。
參考文獻：
[1]高為國，董麗君，吳安如.基于卓越工程師培養的“機械工程材料”課程建設[J].湖南工程學院學報學報，2010，20（3）：74-77
[2]陳國金.工科類大學生創新教學實踐[J].實驗室研究與探索，2010，（3）.
[3]紀華剛.卓越計劃校企聯合機制的研究與實踐[J].長春工業大學學報（高教研究版），2011，（9）.
基金項目：本文為杭州電子科技大學機械工程學院師范中心2012年度教改項目、杭州電子科技大學2013年度高等教育研究課題（No.ZC1301）、杭州電子科技大學機械工程學院2013年本科教學質量工程項目（No.2013-5）的專項論文。
作者簡介：李蓉（1979-），女，講師，博士。
機械設計基礎知識范文第4篇
摘要：機械設計基礎課程是高職院校機械類或近機械類必開設的一門重要課程，高職院校擴招百萬后，該課程的教學質量保障方面即將面臨諸多挑戰，引申出了許多的問題有待去解決。針對如何提高機械設計基礎課程教學質量，分析總結高職擴招教學質量提升所面臨的挑戰入手，提出高職院校百萬擴招后提升機械設計基礎課程教學質量的對策，對今后的高職院校中開設機械設計基礎課程的院校提升教育教學質量具有一定的指導性意義。
關鍵詞：機械設計基礎;高職擴招;教學質量提升
一、背景
高職院校百萬擴招是貫徹落實《國家職業教育改革實施方案》文件精神非常重要的舉措，同時也是我國職業院校在積極響應國家在新時代大力推進職業教育改革發展的主要體現。早在2019 年 3 月的中國政府工作報中就已經明確地提出了高職院校100 萬擴招的戰略要求[1]。機械類或近機械類專業是部分高職院校擴招生源的主要專業之一，而機械設計基礎是高職院校機械類或近機械類專業的一門專業基礎必修課，為高職院校學生專業能力和人才的培養目標服務。它是聯系基礎課和專業課的重要橋梁，起著承前啟后的作用。學生通過機械設計基礎課程的學習，可以對機械構造、原理等基礎知識有全面的了解，能夠應用所學的知識，在以生產實際中解決一般問題，并為學習后續專業課程奠定基礎。
二、擴招后機械設計基礎課程教學面臨的困難
高職擴招后，職業院校的學生來源多樣，除了通過高考進入學校的學生外還有許多通過單招考進學校的學生，包括退伍軍人、企業員工、失業職員、農民工等等。這些學生主要特點為：素質參差不齊，學習時間差異大、教學場所不集中也不固定、需要采取的授課方式各不一樣、對授課師資的要求也有高有低。機械設計基礎課程是一門理論課教學與實踐教學環節密切聯系的課程，融合度要求高，而目前高職院校開設的該門課程理論課教學周期長，知識點繁多，理論性、專業性強，授課課時非常有限，往往以教師唱獨角戲為主，學生學習興趣和積極性不高[2]。結合機械設計基礎課程的特殊性及生源的多樣性勢必會對該門課程的教學質量產生較大的沖擊和影響，也將給高職院校教學管理和教學的實施帶來很多困難。
三、提高機械設計基礎課程教學質量的路徑探索
（一）因材施教，多元并進
非傳統生源群體已逐漸成為高等職業教育普及化不可或缺的組成部分。由于高考統招生與單招生、就業與未就業人員、不同年齡、不同企業等生源特點，各院校需分類編制專業人才培養方案，并制定有針對性的機械設計基礎課程標準、授課計劃，采取彈性學年制和靈活多樣教學模式;還應對下崗失業人員、退役軍人、新型職業農民等學員采取相適宜的教育管理[3]。根據不同學員學習時間的不同，采取線上、線下相結合的教學方式。線上教學以校內專任教師為主，教授內容應為簡單、易懂、實用的概括性理論知識，教學內容可上傳至職教云平臺便于工作與學習時間沖突的企業員工重復播放。線下教學教師優選企業從事機械設計和機械裝配的工程師，授課內容以現場自動化生產設備的裝調實訓為主，這樣才能更好的掌握各類機械零部件、機械傳動、機械機構的安裝等知識，有條件的地區甚至可實行多企業員工集中分時段的線下教學。
（二）虛實結合、融會貫通
高職院校擴招生源的數量在不斷的增加，而各院校實際的辦學經費有限，對于機械設計基礎這樣對實驗室場地面積和儀器設備數量有較高要求的課程，新增設備及設備損耗所需的經費投入更是相當的大，高職院校自身很難提供配套設施。隨著軟件技術、計算機技術、信息技術以及虛擬現實技術的不斷創新飛躍，構建符合真實環境的機械設計基礎實驗課程虛擬仿真實驗室可有效的降低該課程的實驗經費投入[4].本學院優秀教師可組建團隊根據實驗教學實際情況開發常用零件和機構三維實體模型，這可使不同生源的學生都能隨時隨地的上網學習常用零件的結構特點與機構運動原理，教師也可很好的采用虛實結合方式有效開展實驗教學。
（三）改革課程考核方法
以往的機械設計基礎課程教學考核，教師主要以閉卷筆試的方式來評定學生成績，這種方法對于企業學員來說是難以執行且非常低效的，根本無法評估出教學效果，還特別容易打消學員接受高等教育的積極性。生源不同，機械設計基礎課程的考核評價方式也應從“單一式”變為“多元式”。對于進入校內的統招生、單招生可采用理論考試為主、現場技能操作為主的方式考核。而對企業人員的考核成績應加大對其在從事生產實踐活動的過程性評價，如自動化非標設備的現場裝配技能考核?？己藭r間應階段化，不宜過于緊湊，學生可隨時隨地將與課程相關的實踐活動展示到職教云平臺，同時可以錄制如自身對機械傳動機構安裝的視頻作為考核的重要部分，這能激發學生自覺、主動地探索機械零部件、各種機構傳動的原理、過程、方法，達到“學中做、做中學”的效果。
四、結束語
總之，高職擴招后機械設計基礎課程的教學決不可照搬傳統教學的方式，必須貼切實際，不斷創新教學方式，因地、因材靈活多變地實施教學。
參考文獻
[1]劉戈.高職擴招背景下提升教學質量的探索[J].河北能源職業技術學院學報，2020，20（03）：23-25.
[2]陳碩.《機械設計基礎》融入課程設計研究與探討[J].河北農機 ，2017（11）：59.
[3]何騰飛，韓自強，單武斌.高職機電專業機械設計基礎課程設計教學現狀與對策探索[J].中國教育技術裝備，2019（09）：99-100.
[4]張文穎.虛擬實驗平臺在“機械設計基礎”實踐環節中的應用研究[J].教育教學論壇，2020（34）：145-146.
湖南鐵路科技職業技術學院 羅智興
機械設計基礎知識范文第5篇
1 教學內容的創新
1.1 教學內容以“應用為目的、以必需和夠用為度”的原則, 將相關教學內容進行整合
職業教育《機械設計基礎》教學內容改革, 一方面要貫徹“必需和夠用”的原則, 即為學生學習后續的專業課程和終身學習奠定堅實基礎;另一方面要突出機械設計主題, 即培養學生綜合分析和解決工程實際問題的能力、動手能力、合作能力和創新能力以及從業能力, 實現應用性人才培養目標。于是, 從以下三個方面對教學內容進行改革。
(1) 刪減過時的、重復的內容以及過深的、不必要的理論推導和證明。高職業教育培養的是應用性人才, 其畢業后所從事的崗位, 決定了沒有必要對定理、公式、理論分析等的來龍去脈等進行分析, 而應著重弄清基本概念、掌握機械分析的基本方法, 注重如何運用這些定理、公式、方法等來解決實際工程問題。因此, 對一些過時的、重復的內容以及過深的、不必要的理論推導和證明都應予以刪除, 以便學生集中精力掌握這些定理、公式、方法的意義和實際應用, 解決實際工程問題。
(2) 結合相關專業培養目標整改教學內容。由于各個專業的培養目標不同, 所安排的課程和教學要求也不相同, 可將與其相關的工程力學、液壓傳動、金屬材料與熱處理、互換性與測量技術基礎等教學內容與本課程進行整合。因此《機械設計基礎》課應根據各個專業專業課的學習情況, 以及從業崗位的要求和學生終身學習的要求整改教學內容。
(3) 注重內容的融會貫通。本課程的內容應自成體系并有其規律性, 同時完善設計所必要的基本知識和基本理論, 各部分內容要有其特性和共性, 增加基本設計方法和實踐性內容, 緊密結合工程實際且多樣化的設計方法, 是培養機械設計能力的根本保證, 也是實施終身教育、發展和創造的基礎。
1.2 教學內容的銜接, 進行相應的調整
機械設計基礎課程都要進行課程設計, 在講授完“工程力學”、“機械原理”部分之后, 開始講授“機械零件”部分之前, 就提前將課程設計的題目布置給學生。這樣教師講授“機械零件”部分時就按設計的內容和步驟進行講解, 講解前布置相關內容的作業 (如電機的選擇與動力參數的分配、帶傳動、齒輪傳動、軸的強度計算與設計, 軸承的選擇和鍵的選擇與強度校核, 還有聯軸器的選擇和校核等) , 學生帶著任務、帶著問題在聽, 學習的目標明確了, 上課的內容是為課程設計服務的, 因此學生上課有了興趣, 就會主動去學、去思考, 教學質量得到了提高;另外由于時間充足, 就只給出設計要求, 而不給定具體的設計方案, 由學生根據設計要求自定設計方案, 這樣給學生留出了自由發揮的空間, 可以培養學生的獨立思考問題的能力。這樣將課程設計的計算內容放在本課程的教學中, 作為課后的作業, 促使學生主動有目的學習。同時教師在日常授課期間, 適時批改學生的作業, 及時發現學生設計計算中的錯誤并督促他們改正與完善。采用這種方法, 使得大部分工作都是在課后時間完成的, 這樣有利于消化和吸收知識。周期長, 教師和學生有很多的交流和溝通機會, 學生遇到問題可以有足夠的時間思考, 教師也可以慢慢地指導學生通過查閱相關書本資料以及網絡資料和學生一起解決設計中遇到的問題, 提高學生發現、思考、分析問題和解決問題的能力。
2 教學模式的創新
高職院校多數課程目前還是在延用傳統的教學模式, 即強調教師傳授知識的主導性、忽視學生學習的主體性。這種教學模式, 看似合理, 實際上沒有培養學生學習的主動性以及應用知識、拓寬知識面和創新能力的機會。這對于應用性人才的培養非常不利?！稒C械設計基礎》屬于技術基礎課程, 比其它基礎課程更接近工程實際, 與專業課相比, 又具有更寬廣的研究面和適應性, 學習這門課程不僅要求具備扎實的基礎知識, 還需學會綜合運用其它課程知識。針對課程的這一特征, 通過“學以致用”的教學模式, 使學生能夠積主動積極地學習并掌握課程知識以及能夠應用知識。
3 教學方法的創新
教學工作不僅僅是傳授學生知識, 更重要的是要教會他們如何獲取知識的方法, 這就是“授人以魚, 不如授人以漁”的道理。在教學過程中要以學生為中心, 以能力培養為理念, 結合高等職業教育的特點改變課堂教學方法, 不要把所有的知識都在課堂上灌輸給學生。在《機械設計基礎》課程的講解中, 應避免把各章節的內容分割開來、孤立地學習, 避免脫離實際地生搬硬套書本知識;應注重所學知識的內在聯系, 并將其與工程實際緊密聯系起來、融會貫通、靈活運用以收到舉一反三效果, 這樣更易于學生掌握鞏固知識。教師要不斷地充實和豐富自己的教學內容, 尋找有效激發學生學習興趣的新觀念、新事物, 不斷開發學生的機械創新思路。
4 教學手段的創新
在教學過程中要培養學生積極主動的學習能力, 如何使學生更好地掌握該課程, 提高教學的實效性, 教學手段是關鍵。教學, 教是外因, 學是內因, 如果沒有學生積極主動的學, 教師教得再“好”也是徒勞, 優化教學手段, 使“教師帶著知識走向學生”轉變為“教師帶著學生走向知識”。在《機械設計基礎》課程教學中, 我們的教學手段方面已經從實物、模型、錄像等方式, 逐漸向多媒體教學課件、校內外實訓基地、網絡課堂等方向發展。采用現場教學、課堂討論、理實一體化、做學合一及綜合能力訓練等教學手段相結合, 形象直觀。在教學過程中著重開發培養學生的創新意識, 如在講平面連桿機構類型時, 改變過去羅列式的教學方法, 以鉸鏈四桿機構基本機構為引子, 從創新的角度去講各種變異方法, 通過從不同的角度和思路變異出各種常用的機構, 同時, 用大量的工程實例讓學生對生產和生活中的機械裝置和機構有了更廣泛的認識, 開闊了眼界, 從而提高學生的學習興趣和積極性?！稒C械設計基礎》這門課程有其固有的特點, 學生必須自己動手才能更深刻地理解所學習的一些原理知識, 掌握一些機構的特點。隨著職業教育的不斷發展, 要想更好地提升教學效果, 在原有教學教具、模型的基礎上, 還必須建立機械設計基礎課程一體化教室, 將相關的機械模型、實物配置齊全, 使學生在聽完理論教學知識, 立刻觀察模型、實物, 同時進一步親自動手進行拆裝, 這樣不僅使學生有了現場操作的體驗, 幫助學生消化理解知識, 提高學生學習興趣和動手能力;同時也豐富了課堂教學的信息量, 有利于提高該課程的教學水平, 更有利于激發學生的創造性思維。
5 考核方式的創新
本課程常用的考核方式為學生課程考試成績或者平時作業成績+考試成績綜合核定。而且考試內容一般不允許超出教學大綱規定的知識內容。學生從讀書以來, 這種教學模式幾乎成為一種定勢, 教師認為理所當然, 學生則是習以為常。但《機械設計基礎》是一門技術基礎課程, 這樣傳統的考核方式制約了學生創新設計能力。因此, 為了更好發揮學生的主體性以及創新能力的培養, 將課程知識應用于實踐, 并通過實踐鞏固課程知識, 考核方式改為設計產品和課程考試, 學生自愿進行選擇。選擇產品設計的同學要根據知識點內容設計產品, 在設計產品的過程中, 進一步理解、吸收和消化知識;另外學生在構思設計對象的過程中, 必須充分發揮其觀察能力和想象力, 由此培養他們的創新設計能力和應用知識的能力;而選擇課程考試的同學, 還是要做課后習題, 以消化和吸收知識。凡選擇設計產品作為考核方式的學生無需參加考試, 但上課時幾乎沒有缺席者, 而且聽課注意力非常高。在缺少制作產品所需材料、場地和設備的情況下, 為了展示和表達設計作品, 學生還必須自學三維建模軟件。因此, 從另一個角度看, 這種考核方式, 還培養了學生的自學能力和團隊合作設計能力 (由于進行產品設計的工作量比較大, 為了減輕學生的學習負擔, 規定幾個人自愿組合組成一個設計小組) 以及交流能力 (選擇產品設計的同學會在一起相互交流、溝通和學習軟件的使用方法與技巧) , 這樣, 學生的自主學習、相互交流以及團隊精神在產品設計過程中得到鍛煉和提高。
6 結語
《機械設計基礎》是一門綜合性較強的課程, 它綜合了機械制圖、工程力學、金屬材料、公差配合、機械加工工藝等知識, 對教師授課要求較高。只有在授課時根據不同的內容, 采用不同的教學手段和教學方法, 才能激發學生學習興趣, 鍛煉學生的思維方式, 提高教學質量和教學效果。
摘要：本文通過對高職《機械設計基礎》課程教學內容、教學模式、教學方法、考核模式的創新教育來談這門課程的教學, 從而尋找研究和創造相結合的創新教學模式來適應高職教育, 培養具有創新能力的高素質應用型人才。
關鍵詞：高職,機械設計基礎,創新,教育
參考文獻
[1] 陳立德.機械設計基礎課程設計指導[M].北京:高等教育出版社, 2000.
[2] 柴鵬飛, 王晨光.機械設計課程設計指導書[M].北京:機械工業出版社, 2009.
[3] 龐興華.機械設計基礎[M].北京:機械工業出版社, 2009.
[4] 黃頸枝, 程時甘.機械分析應用基礎[M].北京:化學工業出版社, 2006.
機械設計基礎知識范文第6篇
1 整合教學內容
將課程內容分為兩大塊:機械基礎和機械設計。機械基礎部分主要講述機械設計所必須的基本知識、基本理論, 內容包括機械工程材料、公差與配合基礎、工程力學基礎、常用機構、聯接、彈簧等;機械設計部分主要講述通用零部件和常用機械傳動的選用和基本設計方法, 內容包括摩擦輪傳動和撓性傳動、齒輪傳動、齒輪系與減速器、軸承和軸、機械的潤滑與密封、機械設計與創新等。
2 改變教學方法
2.1 講好緒論、激發學生學習課程的興趣
愛因斯坦有句名言:“興趣是最好的老師”。興趣對學習有著神奇的內驅動作用, 能變無效為有效, 化低效為高效。要使學生對《機械設計基礎》課感興趣, 講好緒論是關鍵, 緒論是整本書的中心思想, 主要介紹本課程的研究對象、課程性質、任務、內容、基本要求、學習方法和課程的發展概況。很多教師在講述緒論時要么簡單介紹, 要么是“王婆賣瓜, 自賣自夸”, 無非是說該課程怎么怎么重要, 大多流于形式, 不能激發學生學習該課程的興趣。緒論課應以一系列問題作為開篇, 如:自行車采用什么機構實現只能前進不能后退?為什么車刀可以切金屬, 而菜刀只能切菜?教室上方的梁為什么是矩形截面且豎著安裝?通過這些問題引出本課程的研究對象、課程內容等, 同時激發學生探究機械設計基礎的興趣。
2.2 每次課要為下次課設置任務
每次課結束時不僅要對本次課進行小結, 還要結合下次課的教學內容設置任務, 如下次課講螺紋聯接, 可以設置如下任務:日常生活中哪些地方用到螺紋聯接?螺紋聯接的類型有哪些?螺紋為什么要預緊, 如何防松?螺紋聯接的強度如何計算?通過任務的設置不僅可以激發并保持學生預習和研究新知識的興趣, 還可以養成學生自主學習的能力和分析問題、解決問題的能力。
2.3 充分利用實物和現代教學手段展示教學內容
隨著高職教學理念的更新, 教學改革不斷深入, 課程體系不斷調整, 課程內容不斷優化, 《機械設計基礎》課程的教學內容相應增加, 而學時數卻越來越少。如何在有限的課時內完成必須的教學內容, 同時又要達到預期的教學效果, 我認為除了對教材適當增減、修改教學內容, 完善必需的基本知識和基本理論, 另外對一些過深的、不必要的理論推導、證明予以刪除, 讓學生主要掌握公式、定理、方法的實際應用外, 還要充分利用實物、教學模型和現代教學手段展示教學內容。在課堂教學中利用實物和教學模型對學生進行展示, 例如在講齒輪設計時, 通過向學生展示新齒輪和各種報廢的齒輪, 從而讓學生自己總結出齒輪的失效形式和設計準則, 這樣既增加了學生的感性認識, 又吸引學生的注意, 激發學生的學習興趣, 調動學生的學習積極性。在課堂教學中還要充分利用現代教學手段, 特別是利用多媒體課件演示各類機器和機構的運動過程, 各種機械零件在實際中的應用, 各種機器、機構、部件和零件的內部機構, 以此增加課堂信息量, 增加學生的感性認識, 啟發和引導學生積極思維, 激發學習興趣, 增強教學效果。
2.4 加強實踐教學
職業教育特別強調課程的實踐性、開放性和職業性, 因此在注重理論教學的同時, 也要加強實踐教學。在實踐教學中摒棄驗證性的實驗, 增加應用型實驗, 如開設螺紋拆裝實訓、聯軸器拆裝實訓、減速器拆裝實訓、內燃機拆裝并繪制機構運動簡圖實訓等, 另外還可以增加到工廠參觀實習, 通過這些實訓不僅能增強學生對相關知識的理解, 還能強化學生的動手能力, 對學生形成工程意識和職業能力也會起到重要作用。
3 將課程設計與理論教學融合
機械設計基礎課程一般在學期末都安排有一到二周的課程設計, 傳統教學是在理論教學后進行課程設計, 導致課程設計與理論教學脫節。我們的做法是將課程設計融合到理論教學中, 在講機械設計部分之前下發設計任務書 (減速器的設計) , 設計任務結合教學內容分解為八個單元:傳動裝置的總體設計、帶傳動設計、齒輪傳動設計、軸的設計、聯軸器的選擇、軸承的選擇、潤滑與密封、繪圖并編寫計算說明書。在理論教學中穿插安排幾次課程設計專題講座以及在講與設計單元相對應的內容時先布置單元設計任務, 讓學生在教中學、學中做, 從而實現“教、學、做”一體化。這樣做既能保證設計時間、設計質量, 又能使學生在設計中領會基礎知識、在理論教學中掌握基本設計方法。
4 課程教學內容向其他課程延伸
將課程內容向其他課程延伸, 使課程之間橫向打通, 我們具體做法如下:我院《機械制圖》課程的綜合訓練項目是減速器模型的測繪與畫圖, 這為機械設計基礎的課程設計打下基礎;將機械設計基礎課程設計中的零件圖和裝配圖作為《CAD》課程的作業;課程設計中的零件 (如輸入軸、輸出軸、箱體、端蓋等) 作為《機械制造技術》課程工藝規程制定和《數控加工與編程》課程的訓練題目;利用應用軟件對課程設計的零件、成品進行三維造型、仿真加工和裝配。這樣就保證機械設計基礎課程教學內容、學生的設計成果貫穿到其他課程中, 既為其他課程提供訓練題目, 又能促進學生對機械設計基礎課程的持續學習, 從而使學生長期保持對課程和專業的學習興趣。
總之, 機械設計基礎課程的改革是以提高學生的實踐能力、創造能力、就業能力和創業能力為出發點, 讓學生在有限的課時內既掌握一定的理論知識, 又在實踐能力、設計能力等方面得到鍛煉。
摘要：本文從整合后的高職機械設計基礎課程內容、課程特點出發, 提出了對機械設計基礎課程的一些改革思路和具體實踐辦法, 從教學內容的整合、教學方法的改變、課程設計的變革到課程內容向其他課程延伸等方面進行了探索, 并提出了具體可行的辦法。
關鍵詞：機械設計基礎,教學改革,教學內容,課程設計,實踐教學
參考文獻
[1] 隋明陽.機械設計基礎[M].北京:機械工業出版社, 2009.