谈《机械设计基础》的教学方法教育论文

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文（精选10篇）

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 篇1

【摘 要】《机械设计基础》是机械类专业的一门重要技术基础课，具有较强的实践性，教师应根据这门课的特点和要求，钻研教材内容，合理安排教学，把实践与理论有机结合起来，激发学生的学习积极性，提高课堂教学效率和改善教学效果。

【关键词】机械设计基础 教学 实践环节

《机械设计基础》主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等。作为基础理论课程，其概念较繁杂，同时也具有很强的实践性和应用性，所以教学过程中必须将理论和实践紧密结合起来，注重对学生解决实际问题能力的培养。教学手段是为教学目的服务的，该课程应使学生掌握应有的实践技能，为了提高学生的学习积极性，笔者努力钻研教学方法，提出如下观点。

1 教学中存在的问题

由于该课程涉及知识点多、难度大，并具有一定的实践性，致使学生对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识，学习效果差。而教学中，有些教师只满足于给学生讲道理，以为道理讲清了，任务就完成了。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。显然，传统的教学方法存在着理论与实践相分离的现象，不能很好地解决该课程的重点、难点。为培养高素质技能型人才，满足社会不断发展的要求，对教学方法的改进迫在眉睫。

2 教学方法改进措施

2.1现代化教学

本课程实践性、综合性较强，各部分教学均应注意同生产实际相结合，利用教具、挂图、幻灯片等直观教学手段教学，做到课上精讲精练，除此以外，还应借助现代化的`教学手段，采用多媒体课件教学，利用计算机的图形、动画等功能，向学生展现具体、形象、直观、声画并茂的视听材料，充分调动学生的多种感官参与学习，将难于理解的内容形象、生动地表现出来，激发学生学习兴趣，提高课堂效益，增加学生的感性认识。通过多媒体课件教学，有针对性地讲解概念及其区别，使教学过程更形象生动，可以使学生感到直观易于接受。

2.2实验教学

要有效利用实验教学，由任课老师在课堂上做演示实验，以配合课堂教学。比如在讲解四连杆机构时，运用模型做课堂演示，让学生一边观察一边听讲，能使学生很快弄清曲柄、摇杆等构件之间的实际运动情况，理解了死点、急回特性等重点知识。另外，带学生在实验室进行实验，是很好的教学方式。它可以使学生对机械的运动情况观察得更仔细、更充分，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。

2.3实物教学

有些教学内容离开实物在课堂上不易讲解透彻，因此可以将机构实物搬进课堂，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。 2.4实习教学

实习教学是培养学生动手能力的主要手段。《机械设计基础》课程可以结合专业实习来进行。具体来说就是在专业实习前，任课教师根据教学内容拟出实习思考题，让学生带着机械设计基础问题去实习，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，《机械设计基础》任课教师应充分利用好专业实习时，认真加以引导，提高学生的积极性和思维能力。

2.5巩固教学

布置一定数量的大型作业，每次大作业都应有设计任务书或设计说明书，并注意培养学生按“三化”(标准化、系列化、通用化)进行设计的思想。大型作业的选题应根据教学要求并紧密联系生产实际，它可使学生理论联系实际的学好《机械设计基础》。如选择四连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、轴系部件等设计为题，使学生通过大型作业来巩固机械设计理论，并复习与设计有关的其它基础理论知识，从而使学生在学完本课程后能进行一些简单机械的设计。教师应在作业布置前，把作业先试做一遍。写出设计计算步骤并绘制零部件图，作为学生修改设计的参考。此时任课教师应认真进行指导。辅导学生正确查阅《机械设计基础》，学会按国家标准选取设计参数。

2.6课程设计

综合考察学生掌握机械设计知识程度的重要手段是课程设计，它也是《机械设计基础》课程实践性教学的最后一个环节。课程设计应认真选题，并准备好设计任务书。一般可选齿轮传动的有关实际内容为题。课程设计的过程中，因材施教。对基础较好的学生工作量适当加大，基础较差的学生则可以适当降低工作量，尽量让他们能独立完成或在辅导下独立完成设计任务，掌握必要的机械基础知识和动手能力，并在原有基础上得到提高。课程设计能培养学生综合运用有关专业知识进行机械设计的能力，为今后在生产实际中参加设计或技术改造工作打下良好基础。它是一项既重要又繁重的教学工作，指导教师对其工作应持有严肃、认真、诚恳的态度，给学生在工作作风上起到表率的作用。

适当的教学方法对提高教学效果和教学质量起着十分重要的作用，实践环节是《机械设计基础》课程教学中不可忽视的重要组成部分，学校要尽力提供条件，任课教师应认真探索，不断创新，努力提高教学中实践环节的质量和效果，从而激发学生的学习兴趣，加速他们对知识的理解及运用，满足社会对高素质技能型人才的需求。

参考文献：

[1]徐锦康，周国民，刘极峰.机械设计[M].机械工业出版社，.

[2]邓昭铭，张莹.机械设计基础[M].高等教育出版社，.

[3]徐锦康.机械设计[M].机械工业出版社，.

[4]洪伟龙.关于技术基础课教学理论联系实际的新途径[J].职业教育研究，，(4).

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 篇2

一、课程整合

针对高职的特点，教学内容以“必需够用”为原则，最大限度整合教学资源。明确本课程教学目标和要求是能够进行常用机械零部件的设计;内容处理上，以需要为准绳，够用为尺度，会用为目标，将理论力学、材料力学、机械原理、机械零件等课程内容有机结合为机械设计基础，其教学目的是为学生学习专业课程提供必要的理论基础;为学生从事机械设备的操作、安装、调试、维修和管理等职业岗位提供必要的知识储备。机械设计基础是学生进入专业领域学习的“先导”课程，内容涉及了机器组成的重要部分———常用机构及零部件，承担着对学生基本技能培训、机械传动装置设计与应用知识获取，以及工程意识、创新意识、创新能力的培养，在整个专业能力培养中起着重要的承上启下作用。

二、创新教学方法

1. 教学场所的拓展

采用不同层次的实验实训。在开放式的教学环境下满足学生的自学实验，如常用机构和通用零件实例展示实验;基础性实验，如带传动、液体动压滑动轴承、减速器拆装等实验;以学生自己动手为主的综合性、设计性实训，如创新机构的搭接。

教学场所及教学手段从课堂扩展到实验室和实训车间，充分利用模型、零件、机床及其他机械设备等进行现场直观教学、形象教学，甚至到建筑工地观察机器的运转。

2. 实例法学习

适用于零件的结构部分的学习，即“先实践，后理论”，学生在观察实物中发现问题，并试图用已掌握的知识分析和解释问题，然后带着疑问，怀着一种想解决问题的欲望在理论学习中认识解决问题。

同时，在教师的引导下，通过小组讨论，试分析类似零件的区别、特点及用途等，培养训练学生观察分析问题的能力和自学能力。

3. 强化多媒体教学

机械设计基础课程中有很多动态的结构内容，使用多媒体则可使这些内容的展示变得简单、容易。通过多媒体课件中的动画演示、运动模拟清楚地看到各种机器、机构的外观及整个运动过程，相当于把工程上常用的机构、零部件和设备的结构及运动搬到课堂，使学生更形象地了解机械的真实结构、运动关系、加工制造方法和工艺等内容。因此，在此课程教学中要注重先进教学手段的应用，充分发挥多媒体教学的优势。

4. 感官体验法学习

充分利用直观性较强的教学模型、实物教具及具有声控的教学陈列柜，使学生增强实感，降低学生对机构、零件的认识难度，提高课堂的教学效果。例如，传动机构的学习中，要求每个学生必须动手转动机构模型，感受力的传递，观察机构的运转，并分析讲解机构的组成及其运动原理，训练学生专业知识的口头表达能力。

实践证明，在机械设计基础的课堂教学中，打破课程间的界限，打破理论教学与实践教学的界限，不仅使学生对所学知识印象深刻，易于接受和掌握，使理论学习收到事半功倍的效果，而且对培养训练学生形成综合应用所学知识技术解决生产实际问题的岗位专项能力也是极为有利和有效的。

三、改革考核方式

按照“打破课程界限，重在能力培养”的思路，结合职业岗位所需机械工程设计专项能力要求来确定考核标准，采用了“变单一为多元”的方法：考核内容由单科(机械设计)扩展到多科(机械设计、机械制图、互换性与测量技术、金属材料、计算机绘图等);考核方式由闭卷考试改为“闭卷考试+减速器设计+答辩”，成绩由单一的闭卷分改为由“试卷+图纸+设计计算说明书+答辩”综合评定。成绩评定由单科教师改为多科教师共同评定。通过这种考核方式，引导学生为解决生产实际问题而学习。反之，通过对生产实践中具体工程设计技术问题的解决，复习巩固了相关课程的知识，促进了知识向能力的转化。

教学实践说明：高职教育体系下的机械设计基础的教学内容、教学方法以及学习方法有利于学生掌握知识、启迪创造性思维，形成工程设计能力，有利于学生对专业课的学习并提高从业能力，更符合高等职业教育人才培养目标的要求。

参考文献

[1]李丽云.高职机械设计基础课程创新教育初探[J].科技教育, 2010 (26) .

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 篇3

[关键词]研究性学习 探究 创新

一、研究性学习概述

根据教育部[2001]6号文件印发了《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》，其中将研究性学习定义为：“学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题产学习活动。”它给出了研究性学习的4大类型，即课题探究类、项目设计性学习类、体验性学习类和实践性学习类；3种主要组织形式，即小组合作研究、个人独立研究、个人研究与全班集体讨论相结合；4个主要步骤，即指导确定选题、制订研究计划、实施研究、处理撰写研究成果；5个主要性，即整体性、实践性、开放性、生成性、自主性；6个主要目标，即培养发现问题和解决问题的能力、获得亲身参与研究探索的体验、学会分享与合作、培养科学态度和科学道德、培养对社会的责任心和使命感、培养激活各科学习中的知识储存，尝试相关知识的综合运用。毫无疑问，实施研究性学习对于改变学生的学习方式、促进教师教学方式的变化、培养学生的团体、创新精神和实践能力具有重要的作用。

二、研究性学习策略

在中等职业学校课程教学中实施研究性学习是新课程改革中的一个亮点，是极富生机活力的课程形态和学习方式。我在机械设计基础课程教学过程中尝试了研究性学习，取得了一定的成效。

1.结合学科特点，发掘研究性学习的课题，有利于学生获得亲身参与研究探索的体验。研究性学习围绕的问题一般来源于学生的学习和生活实际，来源于学生生活的现实世界。它远比学生在课堂和课本中所面临的世界更广阔、深远而且更生动。具有较强的现实性，有助于开阔学生的视野，积累知识。机械设计基础是基于实验（训）基础上的一门专业技能基础性学科，很多概念、机构都与实验（训）、实例有关。课堂教学中若能正确、适时地组织学生进行实验（训）探究，不仅能极大调动学生的学习积极性，还能化解难点、理清思路，更好地掌握概念和规律。通过这种方式的教学，并且能长期坚持下去，则可以充分培养学生的动手操作能力、实验观察能力、科学探究能力，获取信息、传递信息、处理信息的能力，分析和判断的能力及团结协作的能力。

2.研究性学习是以学生的自主性、实践性、探索性学习为基础，从而培养学生收集、分析、处理及利用信息的能力的学习方式。研究性学习一改传统被动的接受式教学模式，强调对所学知识、技能的实际应用，注重学习的过程和学生的实践与体验，特别强调学生的自主探究学习。当学生选定研究课题后，自己收集并处理信息，自己动手实验，自己分析、归纳。同时讨论、交流、辩论，既可以在学生间进行，也可以在师生间进行。在机械设计基础课程教学中，由于课程的综合性特点，教师可鼓励学生进行学科综合。如在学习绘制极位夹角、机构运动简图时，学生就需要运用机械制图中的作图法来完成;减速器中轴传动图也需要机械制图中的识图知识，这将会进一步培养了学生收集、分析、处理及信息的能力。

3.研究性学习实现了学生学习方式的改变，激发了学生探索、创新的欲望。传统教育中评价学生好坏的唯一标准就是期中、期末考试，即考试分数高，被称为好学生，否则就是差生。而研究性学习，在传统教材学习理解的基础上，注重过程考核，通过学生平时的积累和综合职业能力的体现来综合评价学生。我是通过学生参加研究性学习活动时记录下每一位学生自己在研究性学习过程中的操作步骤、与他人合作和交流的过程、就某课题在实施过程中的成败得失以及进行这项活动的心得体会、有待改进和提高的方方面面或提出自己的一些看法等来综合评价学生的。

每一次研究性学习课题中，学生在完成老师布置的学习任务时，会把社会、图书馆、阅览室、互联网当作主要渠道寻找信息，进行广泛的阅读，参与社会实践，他们主动地提出问题，敏锐地发现问题，不断地寻求解决问题的方法，获得研究探索的亲身体验，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的思维品质，对在研究性学习中突现的“灵感”或“创新”的想法或做法，也可以提出来与其他同学进行探讨和延伸，从而产生积极的情感，激发起探索、创新的欲望。

4.注重学生探究学习的过程，培养学生对社会的责任心和使命感，使学生学会分享与合作。在机械设计基础中开展研究性学习，是一个参与社会实践活动的过程，在课程教学研究中，创设有利于人际沟通与合作的教育环境，使学生学会交流和分享研究成果，尊重他人的想法，发展乐于合作的团队精神，加强了学生对社会市场的了解和认识，增进了学生与本专业、行业的交流。培养了学生的对社会的责任感和使命感。

“授之以鱼，不如授之以渔。”单靠传统教师给予知识的传授，学生得到的知识是有限的，我们还需要通过在职业学校各类课程教学中实施研究性学习的方式，充分发挥学生的主体地位，培养学生的动手能力、科学探究能力、观察实验能力、获取信息、传递信息、处理信息的能力、分析和判断的能力及团结协作的能力。

参考文献

机械基础教学设计 篇4

机电组 陈章 09普专 机电专业

2011年5月

一、设计思想

09普专班级的学生作为一个职业中专学生，从幼儿园开始到现在已经在学校进行了10年左右的学习，基本的学习习惯已经养成，但是学习专业课的才刚刚开始，需要从新养成良好的学习习惯，我的教学理念是为学生养成良好的专业课学习习惯而服务，为培养学生自主学习而服务，为学生的专业发展而服务，为学生培养良好的团队精神而服务。对于本节课理论性和实践性都很强的内容，要通过演示，试验，观察，思考，分组讨论，才能得到最后正确的结果，而得到的结论又能指导具体的生产，能真正的实现理论与实践相结合。通过分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于认知水平较高的同学，教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起带头作用，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长，各有所得，共同进步。

二、教材分析

1、本节的作用和地位

本节课选自陈海魁主编，中国劳动社会保障出版社出版的全国中等职业技术学校机械类通用教材（第四版），第三章，第6节。本节主要阐述以下四个方面：渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理，齿轮根切现象，根切现象产生的原因，标准齿轮不产生根切的最少齿数，这几方面对齿轮的加工，应用和生产实践有着重要的指导意义，同时也为变位齿轮的提出做好了基础，所以本节内容是本章重点和难点之一。

2、重点难点分析

教学重点：引导学生理解展成法加工齿轮的原理，刀具，工件的运动关系；

教学难点：对于齿轮根切原因学生理解起来有难度，需要用课件直接演示出齿轮被根切后，再去寻找发生根切的原因，接着引导学生思考如何避免根切现象，从而解决不产生根切的最少齿数这个问题。

3、课时要求：2课时

三、学情分析

学生为中等职业学校二年级学生，已经学习了机械制图、工程力学等专业基础课程，对齿轮的画法，齿轮的常用材料和齿轮的受力都已经有所了解，具备了进一步学习齿轮加工方法的基础，经过分析得知学生可以掌握本次课的知识目标，为能力目标和情感德育目标的实现也打下了基础。学生在学习过程中可以采取理解的基础上进行分析记忆，通过实际与理论相结合得出结论，再让结论指导以后的生产生活。

四、教学目标

根据大纳要求，结合学生特点，我将教学目标定为知识目标，能力目标，情感德育目标三个方面。

1、知识目标

（1）理解渐开线齿轮轮齿的加工方法及原理；

（2）掌握展成法加工齿轮的原理，刀具，工件的运动关系。（3）理解齿轮根切现象和根切现象产生的原因；（4）理解避免根切现象的办法，不产生根切的最少齿数。

2、能力目标

（1）培养学生观察、分析及综合归纳能力。

（2）激发学生学习兴趣，提高对机械基础的学习积极性。

3、情感德育目标

(1)使学生积极参与演示、观察、分析、探索，全身心地投入课堂教学的双边活动中，专注听讲，集中精力，主动接受。

(2)通过联系生产实际，使学生明确学习意义，进行专业教育，树立服务宗旨。

五、重点难点

1、教学重点：齿轮的加工方法，根切现象和最少齿数。

2、教学难点：根切现象产生的原因和对策。

六、教学策略

主要采用直观演示法、对比法、讲解法、项目驱动法等教学方法，通过创设问题情境－提

出问题－分析问题－解决问题等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。

1、通过教师创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究，善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。

2、采用提取旧知－积极思维－实验探究－构建新知－巩固深化的学法：

3、坚持理论联系实际，让学生先观察各种齿轮加工方法，最后比较出各自的优点，缺点。最后完成本节课的项目任务。

七、课前准备

1、学生的学习准备：准备好课本，笔记本，课前预习。

2、教师的教学准备：准备模型，网络搜索视频，制作课件，准备好根切实验模型。

3、教学环境：利用多媒体教室。

八、教学过程

1、复习提问

1、直齿锥齿轮的标准模数是？

2、齿条传动具有那2个特点？

2、创设情境，提出问题，导入新课

由齿轮模型演示引导学生思考，齿轮是怎么加工出来的，然后讲授齿轮加工方法。

3、明确教学目的：

齿轮的加工方法，根切现象和最少齿数，通过项目实验分析产生根切现象的原因。

4、典型分析

借助教学模型和多媒体课件，对仿型法与展成法加工齿轮的原理，方法，运动进行详细分析

仿形法适合于单件加工，展成法加工主要用于成批、大量生产。

1.仿形法

仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽，从而得到渐开线齿廓。

2.展成法

范成法是利用一对齿轮（或齿轮和齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种：齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。

滚刀加工是连续切削，而插刀加工有进刀和退刀，是间断切削。所以，滚刀加工生产

率较高，是目前应用最为广泛的加工方法

5、展开分析

观察多媒体动画演示，提出问题：如果刀具齿顶线过了理论啮合点N1点，当刀具跟被加工齿轮啮合到这一点以后，会发生什么现象？分析问题：齿轮根本被切除；再提出问题：根部被切以后，对齿轮传动有什么影响？分析问题：齿轮根部变窄，轮齿强度削弱，还会使齿轮传动重合度减小，影响齿轮传动的平稳性；再提出问题：如何避免根切？分析解决问题：增加齿数，采用变位齿轮。

6、项目任务

学生分组完成项目任务单（通过根切试验器在白纸上画出刀具不同位置情况下被切削齿轮产生根切的情况）

7、任务总结

学生通过实验分析出根切产生的根本原因

8、练习巩固

利用简单练习题，巩固已经讲授的重点内容

9、加深强化

介绍不产生根切的最少齿数，引导学生如何变位，为后面的变位齿轮教学打下伏笔。

10、小结布置作业

九、板书设计

一、齿轮的加工方法

1.仿形法

仿形法是铣床上用与齿槽形状相同的盘形铣刀或指形铣刀逐个切去齿槽，从而得到渐开线齿廓。

2.展成法

范成法是利用一对齿轮（或齿轮和齿条）互相啮合的原理来加工齿轮的。用展成法切齿的常用刀具有三种：齿轮插刀、齿条插刀及滚刀。

滚刀加工是连续切削，而插刀加工有进刀和退刀，是间断切削。所以，滚刀加工生产

率较高，是目前应用最为广泛的加工方法

仿形法适合于单件加工，展成法加工主要用于成批、大量生产。

二、根切现象和最少齿数

1.用范成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数太少，则切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分，这种现象称为根切

2.不发生根切的最少齿数为

zmin2ha

2sin当 ha*=1,20o时，zmin=17；当 ha*=0.8,20o时，zmin=14。

十、作业设计

利用填空题考察学生对基本概念的理解，比如展成法原理，展成法分类，利用计算题考察学生对不发生根切的最少齿数的掌握，特别是公式zmin2ha的理解。2sin

十一、教学评价设计

学生通过模型演示和观看视频，对齿轮加工方法有一个具体而感性的认识，消除了部分学生对机械加工的神秘感，激发了他们对专业课程的学习兴趣。评价围绕本节的教学目标进行，重在对知识与技术，过程与方法，情感态度与价值观的综合反映。教师可以结合练习内容引导学生开展自我评价活动，通过适当的练习，以及让学生参与在线的课堂教学效果反馈调查，了解课堂的教学效果，可以通过课后练习，了解学生对于齿轮加工基本概念的掌握情况。

十二、教学反思

机械设计基础教学大纲 篇5

《机械设计基础》课程教学大纲...................................................1 《机械设计基础》课程教学大纲...................................................6

《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称（中文/英文）：机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类型：学科基础课

课程性质：必修课 适用专业：高分子、无机、印刷、纺织、包装 学时数： 48 其中：实验/上机学时：6

学分数： 3 考核方式：考试 预修课程：高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书：初嘉鹏等编.机械设计基础.中国计量出版社.2009

宋育宏等编.机械设计基础.北京理工大学出版社.2012 毛炳秋编.机械设计基础.高等教育出版社.2010 开课单位：机械工程与自动化学院 机原机零教研室

课程简介：

本课程是轻化工各专业的一门主干技术基础课。作为高分子、轻化、无机、印刷、纺织、包装等专业必修的专业基础课程，本课程是介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法，培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力的技术基础课。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。使学生具备选用、分析基本机构和简单机械传动装置的能力以及运用标准、规范等有关技术资料的能力。

第一章 绪论（2学时）

教学目的和要求

了解机械设计的一般步骤，掌握有关的基本概念，了解零件的常用材料。教学重点和难点

机器、机构等有关概念。教学内容

一、本课程研究的对象和内容

二、机械设计的基本要求和一般步骤

三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念

四、机械零件的强度

第二章平面机构的自由度（4学时）

教学目的和要求

掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点平面机构的运动简图；平面机构自由度计算及注意事项。教学内容

一、运动副及其分类

二、平面机构运动简图

三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

第三章平面连杆机构（4学时）

教学目的和要求

掌握铰链四杆机构的基本形式和特征，了解铰链的类型判定及其演化，掌握四杆机构的设计。教学重点和难点

曲柄摇杆机构的工作特性：按给定的从动件行程速比系数K图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容

一、铰链四杆机构的应用

二、铰链四杆机构的基本型式和特征

三、铰链四杆机构的演化

四、铰链四杆机构的运动设计

第四章 凸轮机构（4学时）

教学目的和要求

掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点

盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容

一、凸轮机构的分类和应用

二、从动件的常用运动规律

三、凸轮轮廓的设计

四、设计凸轮机构应注意的问题

五、间歇运动机构和组合机构

第五章 齿轮机构（4学时）

教学目的和要求

以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点、参数计算为主要内容，简介最少齿数。教学重点和难点

各种齿轮传动的啮合特点、受力分析及标准直齿圆柱齿轮的强度计算。教学内容

一、齿轮传动的特点和分类

二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线

三、渐开线齿廓

四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸

五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

六、渐开线齿轮的切削原理

七、根切、最少齿数和变位齿轮

八、斜齿圆柱齿轮机构

九、圆锥齿轮机构

十、蜗杆蜗轮机构

第六章 轮系（4学时）

教学目的和要求

了解轮系传动比计算，减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点

轮系传动比的计算。教学内容

一、轮系的类型

二、定轴轮系及其传动比

三、周转轮系及其传动比

四、混合轮系及其传动比

五、轮系的应用

第七章 齿轮传动（4学时）

教学目的和要求

了解轮齿的失效形式，掌握齿轮传动的设计准则，能应用直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算，掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点

齿轮的强度设计、受力分析。教学内容

一、齿轮的失效形式及设计准则

二、齿轮材料和许用应力

三、齿轮传动的精度

四、直齿圆柱齿轮的强度计算

五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算

六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算

八、蜗杆传动的强度计算

九、齿轮的结构与润滑

第八章 带传动（2学时）教学目的和要求

掌握带传动中各力、应力的关系，带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则，掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。教学重点和难点

带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容

一、带传动的类型和特点

二、V带和V带轮

三、带传动的工作情况分析

四、V带传动的设计计算

第九章 链传动（2学时）

教学目的和要求

掌握链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点

链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容

一、链传动的类型和特点

二、链传动和链轮

三、链传动的运动特性和参数选择

四、链传动的设计计算

五、链传动的布置及润滑

第十章 联接（4学时）

教学目的和要求

掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁；了解螺纹联接的基本类型及结构特点；了解螺纹联接的预紧和防松；掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点

螺旋副的效率和自锁；紧螺栓的强度计算。教学内容

一、螺纹的主要参数及类型

二、螺旋副的受力分析、效率和自锁

三、螺纹联接的基本类型和联接件

四、螺纹联接的强度计算

五、螺纹联接的预紧和防松

六、螺旋传动

第十一章 轴（2学时）教学目的和要求

了解轴的类型、材料；掌握轴的结构设计。教学重点和难点

掌握轴的强度计算方法 教学内容

一、轴的类型和材料

二、轴的结构设计

三、轴的强度计算

四、轴毂联接

第十二章 轴承（4学时）

教学目的和要求

了解向心滑动轴承的结构，掌握非液体摩擦滑动轴承的计算，掌握滚动轴承的主要类型、特点和选用及轴承组合结构，了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点

非液体摩擦滑动轴承的计算；滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容

一、轴承的分类

二、滑动轴承的典型结构

三、非液体摩擦滑动轴承的计算

四、润滑剂和润滑装置

五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用

六、滚动轴承的失效形式及选择

七、滚动轴承的组合设计

八、滚动轴承的润滑和密封

第十三章 联轴器和离合器（2学时）

教学目的和要求

了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点；了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点

常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容

一、联轴器

二、离合器

三、联轴器和离合器的选用

执笔人：胡建忠 审核人：初嘉鹏

《机械设计基础》课程教学大纲

课程名称（中文/英文）：机械设计基础/ the basics of machinery design 课程类别：自然科学基础课

课程性质：必修课 适用专业：工业工程 学时数： 48 其中：实验/上机学时：6

学分数： 3 考核方式：考试 预修课程：高等数学、机械制图、工程材料、理论力学、材料力学等 教学参考书：初嘉鹏等编.《机械设计基础》.中国计量出版社.2009

尚久浩编.轻工机械设计基础.中国轻工业出版社.1996 喻怀正编.机械设计基础.高等教育出版社.2000 开课单位：机械工程与自动化学院 机原机零教研室

课程简介：

本课程是服工专业的一门主要自然科学基础课。作为服工专业的必修课程，本课程主要介绍常用机构和通用机械零件的基本知识和基本设计方法，培养学生初步具备设计简单机械传动装置能力。内容涉及常用机构的结构、特性以及通用机械零件的工作原理、特点、应用和简单设计计算方法等基本知识和基本设计方法。

第一章 绪论（2学时）

教学目的和要求

了解机械设计的一般步骤，掌握有关的基本概念，了解零件的常用材料。教学重点和难点

机器、机构等有关概念。教学内容

一、本课程研究的对象和内容

二、机械设计的基本要求和一般步骤

三、机械零件的常用材料及钢的热处理概念

四、机械零件的强度

第二章平面机构的自由度（5学时）

教学目的和要求

掌握平面机构运动简图的绘制及机构自由度计算 教学重点和难点

平面机构的运动简图；平面机构自由度计算及注意事项。教学内容

一、运动副及其分类

二、平面机构运动简图

三、平面机构的自由度及其具有确定运动的条件

第三章平面连杆机构（5学时）

教学目的和要求

掌握铰链四杆机构的基本形式和特征，了解铰链的类型判定及其演化，掌握四杆机构的设计。教学重点和难点

曲柄摇杆机构的工作特性：按给定的从动件行程速比系数K图解法设计平面四杆机构的方法。教学内容

一、铰链四杆机构的应用

二、铰链四杆机构的基本型式和特征

三、铰链四杆机构的演化

四、铰链四杆机构的运动设计

第四章 凸轮机构（4学时）

教学目的和要求

掌握按给定运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线方法及设计中应注意的问题。教学重点和难点

盘形凸轮轮廓曲线的绘制。教学内容

一、凸轮机构的分类和应用

二、从动件的常用运动规律

三、凸轮轮廓的设计

四、设计凸轮机构应注意的问题

五、间歇运动机构和组合机构

第五章 齿轮机构（3学时）

教学目的和要求

以渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点，简介最少齿数。教学重点和难点

直齿圆柱齿轮尺寸计算。教学内容

一、齿轮传动的特点和分类

二、齿廓啮合基本定律和齿廓曲线

三、渐开线齿廓

四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸

五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

六、渐开线齿轮的切削原理

七、根切、最少齿数和变位齿轮

八、斜齿圆柱齿轮机构

九、圆锥齿轮机构

十、蜗杆蜗轮机构

第六章 轮系（4学时）

教学目的和要求

了解轮系传动比计算，减速器结构可进行现场教学。教学重点和难点

轮系传动比的计算。教学内容

一、轮系的类型

二、定轴轮系及其传动比

三、周转轮系及其传动比

四、复合轮系及其传动比

五、轮系的应用

第七章 齿轮传动（4学时）

教学目的和要求

了解轮齿的失效形式，掌握齿轮传动的设计准则，了解直齿圆柱齿轮传动的强度公式进行强度计算，掌握各种齿轮的受力分析、齿轮的结构等。教学重点和难点

受力分析。教学内容

一、齿轮的失效形式及设计准则

二、齿轮材料和许用应力

三、齿轮传动的精度

四、直齿圆柱齿轮的强度计算

五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算

六、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

七、直齿圆锥齿轮传动的强度计算

八、蜗杆传动的强度计算

九、齿轮的结构与润滑

第八章 带传动（2学时）

教学目的和要求

了解带传动中各力、应力的关系，带的弹性滑动和打滑现象。了解带传动的失效形式及设计准则，掌握带传动的主要参数选择并了解设计步骤。教学重点和难点

带传动的弹性滑动现象、打滑现象及影响带传动能力的因素、带的应力分布、主要失效形式及设计准则。教学内容

一、带传动的类型和特点

二、V带和V带轮

三、带传动的工作情况分析

四、V带传动的设计计算

第九章 链传动（2学时）

教学目的和要求

了解链传动的特点及多边形效应、了解链传动的主要参数选择。教学重点和难点

链传动的多边形效应、影响链传动工作平稳性的因素及参数选择。教学内容

一、链传动的类型和特点

二、链传动和链轮

三、链传动的运动特性和参数选择

四、链传动的设计计算

五、链传动的布置及润滑

第十章 联接（4学时）

教学目的和要求

了解螺旋副的受力分析、效率和自锁；了解螺纹联接的基本类型及结构特点；了解螺纹联接的预紧和防松；掌握螺栓联接的强度计算。教学重点和难点

螺旋副的效率和自锁；紧螺栓的强度计算。教学内容

一、螺纹的主要参数及类型

二、螺旋副的受力分析、效率和自锁

三、螺纹联接的基本类型和联接件

四、螺纹联接的强度计算

五、螺纹联接的预紧和防松

第十一章 轴（2学时）

教学目的和要求

了解轴的类型、材料、结构设计。教学重点和难点 轴的结构设计 教学内容

一、轴的类型和材料

二、轴的结构设计

三、轴的强度计算

四、轴毂联接

第十二章 轴承（4学时）

教学目的和要求

了解向心滑动轴承的结构，掌握滚动轴承的主要类型、特点，了解向心轴承的选择计算。教学重点和难点

滚动轴承的主要类型、特点、代号、选用及组合结构。教学内容

一、轴承的分类

二、滑动轴承的典型结构

三、非液体摩擦滑动轴承的计算

四、润滑剂和润滑装置

五、滚动轴承的结构、类型、代号和应用

六、滚动轴承的失效形式及选择

七、滚动轴承的组合设计

八、滚动轴承的润滑和密封

第十三章 联轴器和离合器（1学时）

教学目的和要求

了解刚性联轴器和弹性联轴器的主要类型及特点；了解常见离合器的类型及特点。教学重点和难点

常见联轴器和离合器的类型与特点。教学内容

一、联轴器

二、离合器

三、联轴器和离合器的选用

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 篇6

曾德江（广东中专教育.2002(6）)

【摘要】本文首先论述了目标教学的涵义，并根据目标教学的过程设计教学内容，教学过程表明效果良好。【关键词】目标教学；编制；方法策略

在传统的教学模式中，课堂教学主要是依靠教师向学生传授知识，教师主宰了整个教学活动，而学生在整个教学活动尤其是理论教学中，则常处于被动状态，往往是教师满堂灌，学生死记硬背，不求甚解，应用所学知识分析、解决实际问题的能力较差。为了丰富课堂教学，改变传统的教学模式，使学生掌握科学的学习方法，以提高学习的积极性和主动性，在《机械设计基础》教学中尝试进行目标教学，取得较好教学效果。

所谓目标教学就是把人认识目标的过程，按照逻辑思维发展的先后顺序划分成不同阶段应用于教学。人认识目标按照逻辑思维发展的先后顺序可分为感知、理解、巩固、应用、反馈五个阶段。根据本门课的教学任务和特点，认识目标五个阶段的含义如下：

感知——通过人的感官去观察、理解有关资料如挂图、录相、教具等实物,而对名词、定理、定律等各种单一的知识，先产生简单机械的印象和记忆，储存在脑海中的过程。

理解——在感知的基础上，领会单一的知识的特征，如对定理、定律、特性的内容及一些重要公式的推导，进行整理、分析，以确定他们不同的表现形式、应用范围、物理意义及不同参数的选择等过程。这个阶段即把握知识的实质，加深对知识的全面理解。

巩固——指学习者把知识输入大脑后，通过理解记忆，使知识融会贯通，而存储于大脑中不致于遗忘又易于提取的阶段。

应用——在理解的基础上，能把已学过的定理、定律、特性、公式等知识应用到实际之中，解决相关的问题，以便形成需要的技能和技巧。如将所学的知识用于分析和推理中，分析不同机械、零件产生失效的原因、工作的原理、工作特点，掌握常用机构、通用零件的设计方法和设计步骤。这个阶段即在深刻理解和熟练掌握知识的基础上，将知识灵活应用。

反馈——检查教学目标实施情况，取得反馈信息及时调整教学活动，使得教学达到教学目标的要求。

由于目标教学是以人为本，遵循人认识目标的规律，所以是一种科学、实用的教学方法。一般在进行目标教学前教师要认真钻研和深刻理解教学大纲，然后根据人认识目标的五个阶段制订出恰当的教学目标和恰当的教学方法，分阶段进行教学。在实施目标教学时，要把目标教学各阶段的划分、要求、重点及难点给学生交代清楚，使得学生在学习过程中可以根据自己的实际情况制订学习计划。在整个目标教学活动中，还应及时进行教学评估，取得反馈信息，以便调整教学活动，真正达到教、学的统一的目的。但有一点值得注意，由于各阶段的教学要求不同，教学过程中要根据教学内容和任务，灵活的采用不同的教学方法和教学手段。

下面以“平面四杆机构”这一教学内容为例，具体说明目标教学的编制

一、感知

1、铰链四杆机构的曲柄、连杆、摇杆、摆角、极位夹角、行程速度变化系数，滑块四杆机构的滑 块、导杆、行程等基本概念。

2、铰链四杆机构、滑块四杆机构的分类、特性及机构存在曲柄的条件。

3、机构的压力角、传动角的概念及两者的关系。

此阶段主要采用讲授法，所谓讲授法是通过教师的口头表述、讲解、演示等形式传授知识方法，讲授法最适宜于教与事实有关的知识。

二、理解、巩固

1、铰链四杆机构、滑块四杆机构类型的判断？

2、四杆机构急回特性的物理意义？急回特性与极位夹角、行程速度变化系数的关系？

3、机构压力角的大小对机构传动性能的影响？机构的死点位置与压力角、传动角的关系？ 此阶段采用讲授法和讨论法相结合，所谓讨论法是指以加深对所学内容认识、辨明是非或获得新的结论为目的，把学生组织起来，激发思维，各抒己见以取的共识的教学方法。讲授法是单向，而讨论法是双向，它可以激发学生就要讨论的问题进行积极的思考，提高学生的思维能力和智力，加深学生对所学知识的理解。

三、应用

1.如何按给定的行程速度变化系数设计四杆机构？ 2.如何按给定连杆位置设计四杆机构？

3.如何利用四杆机构的基本特性死点位置设计夹具、飞机起落架等等？ 4.四杆机构出现死点位置应如何克服？缝纫机脚踏机构为何种四杆机构？ 5.是否有死点位置？它是怎样克服的？

6.牛头刨床是否具有急回特性？为什么？具有急回特性的目的是什么？ 7.根据铡刀铡草的动作，拟定一台铡草机的机构，其设计思路如何？设计方 案有几种？

8.插齿机都有哪些四杆机构？它们在机器中实现何种运动？

9.怎样以四杆机构为基础设计出具有较复杂运动形式和综合动力性能的机构？

此阶段主要采用讨论法和自学法相结合的形式，所谓自学法是在指导教师的指导下，学生自学教材和参考资料以及进行实验并通过思考和研究而获得知识、掌握技能的一种教学方法。采用讨论法和自学法相结合的形式，迫使学生深入地钻研某一问题，综合地运用已经学过的知识对问题进行解答，并通过选择、搜集和提出资料，从中获得研究的经验。同时，学生在自学的过程中也会培养自信心、责任心、忍耐力和独立思考的习惯。

四、反馈、教学评估

为了检查教学效果，了解教学目标的实施情况，教师在教学过程中或教学结束后，可利用十几分钟的时间对学生进行教学评估，教学评估试题应紧紧围绕教学目标的要求进行编制。题型可多样性，如填空题、选择题、判断题、计算题、作图题等。只有通过教学评估的方式才能及时与学生沟通，反馈信息，并根据反馈的信息及时调整教学方法和教学内容，使教学真正达到因材施教。

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 篇7

关键词：CDIO,教学模式,综合设计,创新设计

1 概述

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的成果, CDIO代表构思 (Conceive) -设计 (Design) -实现 (Implement) -运作 (Operate) 。CDIO工程教育的理念是:充分利用大学学科齐全、学习资源丰富的条件, 以尽可能接近工程实际, 涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计大项目为主要载体, 结合专业核心课程的教学, 使学生在学习中不断地在理论知识、个人素质和发展能力、协作能力和对大系统的适应与调控能力四个方面得到全面的训练和提高。

2 CDIO教育模式下机械设计基础教学改革实践

为了顺应时代科技发展的需要, 增强自主创新能力, 实现把我国建设成为创新型国家的目标。必须重视机械类创新型人才的培养。机械设计基础是我院机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、车辆工程、汽车服务工程等八个专业的基础课。它不仅具有很强的理论教学体系, 而特别强调工程实践能力, 此课程实践教学水平如何, 将直接关系到学生专业课的学习及学生创新设计意识的培养。

机械设计基础作为一门主干技术基础课, 其教学的目的和意义显得尤为重要。在我院推行CDIO教学培养模式的改革试点下, 我机械设计基础部的全体教师在深入研究国内外机械设计基础教学模式的基础上, 结合我院教学实际条件, 对机械设计基础课程的教学理念、教学方法提出了新的大胆的尝试, 提出了理论、实验和工程实践相结合的机械创新人才培养方案, 尤其是针对课程实验和实践教学环节提出了新的探索。

为了改变以往在人才培养上, 以知识为本而不是以人的全面素质提高为本, 重视知识能力, 重视理论轻视实践, 对于创新设计理念的培养不够等现实问题的存在, 如何改变教学理念, 成为培养创新型应用人才所要解决的瓶颈问题。

2.1 在教学理念上, 应改变过去的以知识为

重点的教学方法, 向以知识为主干向能力和综合素质全面辐射的教学方式转变。学生既要掌握本门课程基本概念、知识和技能, 又要了解与本门课相关学科的新知识和相关交叉学科的前沿应用。重视学生获取知识的能力、工程实践能力和创新能力的培养。强调学生的工程素质教育, 实施培养卓越工程师计划。这就要求从系列课程出发, 构建理论和实验教学、创新设计和工程实训体系;建立教与学、理论和实践相联系的课程教学体系。建立相配套的系列化、立体化和实用化的教材体系和开放式的教学实验环境。

2.2 在教学方式上, 改变过去的以教师为中

心、以课堂为中心、以教材为中心的教学方式。倡导以学生为主体、以教师为主导、以课堂教学为主线、以学生课外自主实践作为理论和实践相结合为主的体现方式。学生在教师的指引下, 根据已掌握的知识, 充分应用现有的教学实验资源和实习实训场地, 积极地进行实践创新设计。为了实践以上教学目标, 在课程教学体系中应适当地降低课堂理论教学的比例, 适当地增大实验教学和课程设计训练的比例, 加强教师在整个课程教学中的指导地位, 加大课程优质资源建设, 建立网络化、开放型的教学与实验环境, 促进学生自主参与实践的积极性, 使学生成为实践的主体, 激发学生参与创新设计的激情, 从而实现培养创新设计人才的远大目标。

2.3 在实验教学环节上, 根据本课程的特点,

改变以往的传统的先理论后实验的固定模式, 而是根据各章节的不同特点, 采用多种形式将理论教学和实验教学有机地结合起来。例如在讲完绪论, 还没有讲机构之前, 我们开设了机构认知实验, 通过带领学生参观机械原理陈列柜展示室, 使学生对本门课有了一个整体的认识。并结合专业的特点, 针对不同专业的学生, 介绍与专业相关的典型机械, 介绍其功能、组成原理、典型零件及相互间的运动传递关系, 让学生知道本门课学有所益、学有所用, 激发学生自主学习的兴趣。在讲完机构一章后, 安排机构运动简图实验, 实行先理论后实验, 对所讲解机构知识进行验证性实验。在四杆机构及其运动特性的分析一章, 我们则将课堂设在实验室, 一边讲解一边实验, 在讲解四杆机构的基本类型时, 利用机构创新设计试验台, 把学生分成四人一组, 充分发挥学生的想象力, 利用实验箱中的常用零部件搭接典型的曲柄摇杆机构、偏置的曲柄滑块机构、对心曲柄滑块结构, 针对不同机构逐一分析其运动特性。

2.3.1 急回特性

针对同学所搭接的曲柄滑块机构, 介绍急回特性的概念, 运动特点, 观察几组同学自己动手设计的曲柄滑块机构, 回答所观察到的现象, 增强对急回特性的理解, 通过问答反馈的信息看, 同学对急回特性的本质理解很透彻。研究其原因, 第一, 当同学看到自己动手设计机构能够运动时, 有一种发自心底的成就感。第二, 在观察事物运动时所产生直观感, 是从书本上无法领悟到的。第三, 通过对相似机构的类比, 得出机构是否具有急回特性, 取决于极位夹角, 其值越大, 急回特性越明显。并结合常见的偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、转动导杆机构观察其是否具有急回特性。

2.3.2 死点位置

以曲柄摇杆机构为例, 当曲柄为原动件且做匀速转动时, 从动件摇杆能够完成往复的摆动。若同样的曲柄摇杆机构, 以摇杆为原动件, 当连杆和从动件曲柄处于共线 (拉直共线或重叠共线) ) 位置时, 从动件曲柄将无法运动, 这就是死点位置。并让学生自己亲自动手曲操作曲柄滑块机构的运动, 来验证此条特征。

2.3.3 传动角和压力角

压力角是指从动件上力的方向和速度方向所夹的锐角。传动角是指压力角的余角。为了便于测量和观察, 通常用传动角的大小来表征机构传动性能的好坏, 传动角越大对机构的传动越有利。让学生直接观察机构在运动时传动角的变化和最小传动角是在的位置。

过去在讲解以上机构运动特性时, 只能靠老师的在黑板上以图形的形式来讲解, 加之学生的想象来理解, 如果学生的空间想象力稍差就很难理解了, 只有靠死记硬背了, 往往效果很差。现在可以让学生亲自动手设计机构并通过演示机构的运动来边观察边理解, 这种把教室和实验室的空间交叉, 是理论和实践相结合的交点, 是实现CDIO教育模式的很好典范, 这种教学方法深受学生的欢迎, 提高了教学效果。

3 结论

在CDIO教育模式的指导下, 我们在机械设计基础的教学中提出了理论、实验和工程实践相结合的机械创新人才培养方案, 通过两年的教学实践, 深受学生的欢迎, 取得了很好的教学效果。学生能够通过理论、实验和工程实践过程的交融方式, 真正地掌握书本上的理论知识, 通过动手实验能够加深对知识的理解和动手能力及工程实践能力, 在理论和实验的基础上进行创新设计训练, 培养学生的创新设计能力, 增强创新设计意识, 学生通过对机械设计基础教学理念的指引下, 成功地申请了学院大学生科技创新基金项目, 并在学生的自主设计和教师的指导下, 现已完成了小型庭院式除雪机的主体部分设计及加工, 在今年哈尔滨降下第一场雪时有望进行实地试验, 尽管设计中还有一些不妥之处, 但对于学生来说第一次全新意义的创新设计, 是第一次理论和工程实践的相互交融, 对于今后走向工作岗位是第一次真正意义上的实践体验, 也是我院CDIO教育模式下机械设计基础教学改革的一次大胆的实践与探索。

参考文献

[1]孙建东, 李春书.机械设计基础[M].北京:清华大学出版社, 2007, 1.

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 篇8

关键词：项目设计与制作；创客式教育；创新创意

创客运动轰轰烈烈地发展到现在已有10年之久，在这个全民喊创业、创新的时代，这个概念似乎已经被淹没，创客教育也在这个基础上应运而生。

2014年的地平线报告认为：“世界各地大学校园教学实践的焦点正在发生转移，各个学科的学生正在通过制作和创造的方式进行学习，而不再是课程内容的单纯消费者……之前一直没有实验室或者实践学习环节的某些大学院系，也开始将实践学习环节集成进来，作为课程的一个有机组成部分。”据不完全统计，中国已经有数十所高校建立了创客空间，这些创客空间的建立有效地满足了有创新想法并且爱好动手的学生的需求，便于引导学生从消费者转变为创造者，这些创客教育空间做的主要是为培养创客而开展各种培训与活动。

现今的课堂老师不再是知识的灌输者，而应该是思维的引导者，机械设计基础课程将创新创意引入教学课堂，使学生能够对课程产生兴趣，并培养学生的创造兴趣，以创客的理念和方式来改造日常的教育教学。

一、现有课堂教学存在的问题

目前虽然教改活动做得很多，但大部分都是项目化、任务化课程，依旧是教师知识讲解，操作步骤，重点难点，项目要求，随之学生完成项目或任务，这些项目和任务也基本属于纸上谈兵，在这种教学模式下，学生作为一个知识的复制者，虽然参与了教学活动，但是由于实验设备和教师精力的原因，全员参与的概率较低，学生属于被动学习，缺乏主动性、趣味性，积极性受到限制，创新能力和设计思想等方面的能力无法得到很大的提升。

二、如何进行创客式教育

1.设计可实现的教学项目

教学项目不仅要贴合课程知识点，而且要有趣味性和可行性，明确项目要求，在教学上让学生组成团队，不仅仅是将创意停留在纸面和作业本中，而是要完成一个可以看得见的创意作品，正如创客那样，将创意付诸实施制成作品。

2.创意思维方法引导

学生对制作很有兴趣，但是却总是觉得自己不知道怎么去设计，这是教学进程中的一个很大的难点，而教学过程中如果仅仅只是出题，剩下的让学生冥思苦想，而不提供帮助，取得的作品效果也会乏善可陈，所以，不仅要让学生主动思考，主动学习，还得引导思考，引导学习。在本课程中思维导图的方式就应用得很成功，学生针对项目要求，分析本项目需要具备的功能，哪些机构可以实现此功能，一一列表图示，很快学生就能找出一条途径，确定一种方案，接下来就是寻找材料制作成品。在此过程中，团队的智慧就显得非常重要，所以组团就尤为重要。

3.项目进程与理论学习并行

在每个项目学习开始，教师就向学生发布任务，边学理论知识边设计作品，遇到什么问题就解决什么问题，知识的学习与问题的解决是同步进行，不仅可以让学生单纯地做东西，还得让学生了解该零件的工作原理，应用在哪些机构中，承担什么样的工作，起到什么样的作用，既解决理论，又解决实践。

4.持续分享，推出作品发布会

创客都是一群热爱分享的人，我们把新建构主义分享式学习理念引入课堂教学中，每个项目结束时举行作品发布会，不仅让学生说出作品的特点，应用哪些原理，怎么实现动作，还要做出解说PPT，分享制作过程的欢乐与辛酸，以创业企划书的格式，推出团队作品，最后还需要当场答辩，应对质疑与指责。作品发布会不仅让学生勇于展示自己，获得关注，还能训练学生有逻辑地说服他人的能力，这正是目前工科大学生缺乏而又需要的一项能力。

5.翻转课堂不可缺少

如果课堂上大部分时间用来进行作品设计与制作，那么如何解决理论知识的巩固呢，这就需要用到当前的信息技术，教师将理论知识通过各种途径发布给学生，其一是建立微信公众号开设微信课堂，及时将知识发布在微信课堂中，学生可以非常方便地获得知识；其二是建立网络教学平台，发布知识的同时推出在线作业，纳入成绩考核，学生在通过学习之后可以很大程度上提高理论水平。

将创客理念引入课堂我们做得还比较浅显，还有很多路需要走，如引入3D技术，提高设计手段，提升作品质量；还有跨学科学习，我们将要求学生的作品包含跨学科知识在内，也不宜局限在某一学科领域。

参考文献：

[1]郑剑春.创客教育与课程开发[J].中国信息技术教育， 2014（11）.

[2]黄兆信，赵国靖，洪玉管.高校创客教育发展模式探析[J].高等工程教育研究，2015（4）.

[3]王蔚.面向创客教育的学习环境构建研究[J]江苏开放大学学报，2015（4）.

作者简介：颜志勇（1982—），湖南涟源人，湖南机电职业技术学院汽车工程学院教师，讲师，研究方向为机械设计和模具设计。

谈《机械设计基础》的教学方法教育论文 篇9

课程编号： 适用专业：工业设计（本科）专业 学时数：78(72+6)学分数：

执笔者：龚建春 编写日期：2005年10月

一、课程的性质、教育目标及任务

《机械设计基础》是高等学校工业设计专业一门技术基础课，是培养学生了解和掌握机械基础知识、具备机械设计初步能力的重要课程。本课程在教学内容方面应着重基本知识、基本理论和基本方法，在培养能力方面应着重设计构思和设计技能的基本训练。

通过本课程的各个理论环节和实践环节的教学，学生应能达到以下目标：

1、使学生明确机械设计在经济建设中的重要作用和在机器设计中的重要地位；了解本课程的性质、特点、内容及与先修课程和后继课程之间的关系；

2、熟悉常用机构的结构组成特点、运动特性和动力特性，初步掌握简单机构的设计方法；

3、熟悉通用机械零件的类型、结构、特点、工作原理、应用场合、常用材料、有关标准和工艺要求；

4、掌握机械零件的失效形式和基本设计理论、设计要求、设计方法和设计步骤，综合应用所学知识初步具备机械设计的能力。

本课程的主要任务是：

1、培养学生具有常用机构的结构组成、运动特性和机器动力学方面的基本知识；

2、培养学生具有通用零件的工作原理、特点和维护方面的基本知识；

3、使学生初步学会运用设计手册对一般参数的通用零件和简单传动装置进行设计；

4、培养学生初步具有分析机械零件失效的原因和提出改进措施的能力。

二、课程的教学内容和学时分配

（一）教学基本要求

1、要求掌握的基本知识: 机械设计一般知识、机械零件的主要类型、性能、结构特点、应用、材料和标准等。

2、要求掌握的基本理论和方法: 机械设计基本原则、机械零件的失效形式、工作能力计算准则、受力分析、应力分析和提高零件强度的措施。

（二）教学内容及重点

绪论（2学时）教学内容：

1、课程的性质和任务、研究的对象和内容；

2、本课程在教学中的地位；

3、机械、机器、机构、构件及零件（部件）的基本概念；

4、机械设计的基本要求和一般过程。教学要求：

1、了解本课程的性质、特点、机器设计的基本要求和一般过程。

第一章：平面机构的构成分析（4学时）教学内容：

1、运动副及其分类；

2、平面机构运动简图；

3、平面机构自由度的计算； 教学要求：

掌握运动副的分类及平面机构自由度的计算；了解机构运动简图的绘制方法；

第二章.机构的运动分析与磨擦、效率（4学时）

基本内容：

1、速度瞬心及其在机构速度分析上的应用；

2、摩擦机理与摩擦定律；

3、磨损：磨损类型，磨损过程，磨合；

4、润滑：润滑的分类，润滑剂与添加剂，润滑剂的粘度；

5、运动副的效率。

教学要求：

1、掌握机构速度分析的方法；

2、理解磨擦机理，了解磨损的类型及其过程；

3、了解润滑的分类；

4、掌握运动副的效率。

第三章：平面连杆机构（4学时讲授，2学时实验）

教学内容：

1、铰链四杆机构的基本形式和特性；

2、铰链四杆机构的曲柄存在条件；

3、铰链四杆机构的演化；

4、铰链四杆机构的的设计。教学要求：

1、了解四杆机构的类型和演化；

2、掌握有关四杆机构的基本知识；

3、理解四杆机构的作图法设计；

4、了解四杆机构解析法设计原理。附实验

1、机构运动简图测绘：

内容：对实际的机械设备，由教师指定具体机构，学生自己动手绘制运动 简图，并计算自由度。

目的：掌握正确绘制机构运动简图的方法、技能。要求：①会把实际机械的联接抽象成简单的运动符号。

②能对机构运动简图做自由度计算，并判别机构是否有确定的运动。

第四章： 凸轮机构（4学时）教学内容：

1、凸轮机构的应用和类型；

2、从动件的常用运动规律；

3、图解法设计凸轮轮廓；

4、解析法设计凸轮轮廓；

5、设计凸轮机构应注意的问题。教学要求：

1、了解凸轮机构的类型和特点；

2、掌握凸轮轮廓线的作图法设计；

3、了解解析法设计原理；

4、理解从动件常用运动规律及其选择原则。

第五章： 齿轮机构（8学时讲授，2学时实验）教学内容：

1、齿轮机构的特点和类型；

2、齿廓啮合基本定律；

3、渐开线齿廓；

4、齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸；

5、渐开线标准齿轮的啮合；

6、渐开线齿轮的切齿原理；

7、根切现象、最少齿数及变位齿轮；

8、平行轴斜齿齿轮机构；

9、圆锥齿轮机构。教学要求：

1、掌握直齿圆柱齿轮传动的啮合特性及尺寸计算；

2、理解齿廓啮合基本定律及斜齿轮机构的特点；

3、了解根切原理及变位齿轮等概念；

4、了解圆锥齿轮的特点。

附实验

2、渐开线圆柱齿轮范成实验：

内容：学生用渐开线齿廓范成仪，模拟范成法切制渐开线齿轮的加工过程，并对有关齿轮参数进行计算。

目的：①了解范成法切制渐开线齿轮的原理。②了解齿轮根切现象。

要求：能用变位方法来避免根切现象。

第六章 ：轮系（2学时）教学内容：

1、轮系的类型；

2、定轴轮系及其传动比；

3、周转轮系及其传动比；

4、混合轮系及其传动比；

5、轮系的应用。教学要求：

1、了解轮系的功用；

2、掌握各种轮系传动比的计算方法。

第七章： 其它常用机构（2学时）教学内容：

1、棘轮机构；

2、槽轮机构；

3、不完全齿轮机构；

4、凸轮间歇运动机构；

5、组合机构。

教学要求：了解其它常用机构的组成、特点及设计要求。

第八章： 回转件的平衡（2学时）教学内容：

1、回转件平衡的目的；

2、回转件的平衡计算；

3、回转件的平衡试验。教学要求：

1、掌握回转体平衡的计算方法；

2、理解回转体平衡实验原理。

第九章： 机械零件设计概论（4学时）教学内容：

1、机械零件设计概述；

2、机械零件的强度；

3、机械零件的接触强度；

4、机械零件的耐磨性；

5、机械制造常用材料及其选择；

6、机械零件的工艺性和标准化。教学要求：

1、理解机械零件设计的基本要求、机械零件的工作能力和计算准则、机械其标准的意义。

2、理解零件设计有关强度、刚度计算公式；

3、了解机械零件的结构工艺性及其标准的意义。

第十章： 联接（4学时）教学内容：

1、螺纹参数；

2、螺纹副的受力分析、效率和自锁；

3、机械制造常用螺纹；

4、螺纹联接的基本类型和螺纹紧固件；

5、螺纹联接的预紧和防松；

6、螺栓联接的强度计算；

7、螺栓的材料和许用应力；

8、提高螺栓联接强度的措施；

9、键联接和花键联接；

10、销联接。教学要求：

1、掌握螺纹联接的受力分析和强度计算方法；

2、了解螺纹联接的类型和特点；

3、掌握键联接的类型及选择计算；

4、了解花键联接、销联接的特点。

第十一章： 带传动及链传动（6学时）教学内容：

1、带传动的类型和应用；

2、带传动的受力分析；

3、带的应力分析；

4、带传动的弹性滑动和传动比；

5、普通V带传动的计算；

6、V带轮的结构；

7、传动用滚子链、链轮；

8、链传动的运动特性；

9、滚子链传动的设计；

10、链传动的布置、张紧和润滑。教学要求：

1、了解带传动的特点及使用场合；

2、理解带传动弹性滑动特性，带传动的受力分析和运动分析；

3、掌握带传动的设计方法及各项参数的选择原则；

4、了解滚子链的规格及标识；

5、理解链传动的运动不均匀性。

6、了解链传动的布置、张紧和润滑方式。

第十二章： 齿轮传动（6学时）教学内容：

1、轮齿的失效形式；

2、齿轮材料及热处理；

3、齿轮传动的精度；

4、直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷；

5、直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算；

6、斜齿圆柱齿轮传动；

7、直齿圆锥齿轮传动；

8、齿轮的构造；

9、齿轮传动的润滑和效率。教学要求：

1、掌握直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的受力分析方法；

2、掌握直齿圆柱齿轮强度计算过程及各基本参数选择的基本要求。附实验3：齿轮参数的测定

内容、目的：通过对模数制正常齿渐开线直齿圆柱齿轮的测绘（如公法线长度、齿顶圆直径、齿根圆直径等），计算并确定齿轮的基本参数（模数、压力角、基节等），同时了解测量量具的使用方法。

第十三章： 蜗杆传动（4学时）教学内容：

1、蜗杆传动的特点和类型；

2、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸；

3、蜗杆传动的失效形式、材料和结构；

4、蜗杆传动的受力分析；

5、蜗杆传动的强度计算；

6、蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。教学要求：

1、理解蜗杆传动的特点和失效形式、热平衡的条件和计算方法；

2、掌握蜗杆传动的受力分析方法。

第十四章：轴（4学时）教学内容：

1、轴的功用和类型；

2、轴的材料；

3、轴的结构设计；

4、轴的强度计算。教学要求：

1、掌握轴的结构设计原则；

2、理解轴的强度计算方法。

第十五章：滑动轴承（4学时）教学内容：

1、滑动轴承的结构形式；

2、轴瓦及轴承衬材料；

3、非液体摩擦滑动轴承的计算；

4、动压润滑的形成原理。教学要求：

1、理解滑动轴承的特点和适用场合；

2、掌握非液体摩擦滑动轴承的计算方法；

3、了解动压油膜形成的机理。

第十六章：滚动轴承（6学时）教学内容：

1、滚动轴承的基本类型和特点；

2、滚动轴承的代号；

3、滚动轴承的失效形式剂选择计算；

4、滚动轴承的润滑和密封；

5、滚动轴承的组合设计。教学要求：

1、掌握滚动轴承的类型、代号及尺寸选择计算；

2、理解轴承寿命计算方法；

3、理解轴承装置的设计方法。

第十七章：联轴器、离合器和制动器（2学时）教学内容：

1、联轴器、离合器的类型和特点；

2、固定式刚性联轴器；

3、可移式刚性联轴器；

4、弹性联轴器；

5、牙嵌离合器；

6、圆盘摩擦离合器；

7、磁粉离合器定向离合器；

8、制动器

教学要求：了解联轴器和离合器的类型、特点、应用场合及选择计算。

三、课程教学的基本要求

1、本课程以课堂讲授、课程设计、实验相结合的方式进行教学。实验是本课程的重要实践性环节，通过实验，学生应掌握典型的机械原理和机械零件实验的基本方法，要求学生亲自动手，并认真完成实验报告。

2、课外作业与电化教学 作业习题内容要多样化，要有典型性、代表性，要能达到巩固理论，掌握基本计算方法，提高分析和解决问题的能力、熟悉标准、规范的作用。学生必须独立按时完成作业，除教材外，教师应给学生指定相关参考书，以拓宽学生知识面。

根据教育发展的趋势和教学教改的要求，要积极开展电化教学，充分利用演示、幻灯、投影、CAI等现代化教学手段，提高教学效果和课堂效率。

3、课程设计

课程设计是对本课程及先修课程知识的综合运用，是培养学生设计能力的重要环节。每个学生必须独立完成课程设计。设计题目一般为机械传动装置。课程设计用时3周，其基本要求及安排详见《机械设计课程设计教学大纲》。

四、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课程是：《机械制图》；《工程力学》；《AutoCAD》；《公差及技术测量》等。

五、建议教材及教学参考书

1、杨可桢主编，机械设计基础，高等教育出版社，2000

2、朱家诚，王纯贤主编，机械设计基础，合肥工业大学出版社，2003

3、程光蕴主编，机械设计基础学习指导书（第三版），高等教育出版社，1996

4、杨可桢，程光蕴主编，机械设计基础.(第4版)，高等教育出版社，1999

5、吴瑞祥，王之栎，郭卫东，刘静华主编，机械设计基础（下册），北京航空航天大学出版社，2005

6、申永胜主编，机械原理教程，清华大学出版社，1999

7、龚桂义主编，课程设计图册（第3版），高等教育出版社，1989

机械设计基础课程教学大纲(8) 篇10

考试科目名称：机械设计基础 考试科目代码：[944]

一、考试要求：

机械设计基础课程是一门技术基础课。它为学习专业课程提供必要的理论基础，学生毕业后无论从事机械设计还是作为设备管理、运行工作，课程都提供了常用机构、通用零部件及其传动的原理，设备的正确使用、维护及设备的故障分析等方面所必要的基本知识。通过本课程的学习和课程设计实践，可以培养学生初步具备设计普通机械传动装置和简单机械的能力，为日后创造性的活动打下坚实的基础。

考试具体要求：

1）答案写要在答题纸上；

2）要求考生自带直尺、圆规、三角板、计算器等。

二、考试内容： 1）绪论

a:机器的组成，研究对象、内容及概念，机器与机构的区别、联系。2）机构运动简图及自由度的计算

a:机构的组成、运动副的类型、平面机构运动简图的绘制。平面机构自由度的计算。速度瞬心及其在机构速度分析上的应用。

b:重点掌握平面机构自由度的计算；

c:重点掌握速度瞬心及其在机构速度分析上的应用。3）平面连杆机构

a:平面四杆机构的基本类型及其应用。铰链四杆机构的演化、曲柄存在条件、四杆机构的基本特性。平面四杆机构的设计；

b:重点掌握铰链四杆机构的演化、曲柄存在条件、四杆机构的基本特性。4）凸轮机构

a:凸轮机构的应用和类型。凸轮机构的概念。凸轮轮廓设计。b:重点掌握凸轮机构压力角。5）齿轮机构

a:齿轮机构的特点和类型，齿廓啮合基本定律。渐开线形成及性质。齿轮各部分名称及渐开线齿轮的几何尺寸计算。渐开线标准齿轮的啮合。齿轮加工。根切、最少齿数及变位齿轮。斜齿圆柱齿轮齿廓形成及参数关系，当量齿轮、当量齿数，几何尺寸计算。直齿圆锥齿轮齿面形成、背锥、当量齿数，几何尺寸计算。

b:重点掌握齿轮各部分名称及渐开线齿轮的几何尺寸计算。5）轮系

a:定轴轮系传动比的计算。周转轮系传动比的计算。混合轮系传动比的计算。轮系的应用。

b:重点掌握混合轮系传动比的计算。6）机械设计概述

a:机械零件的主要失效形式。机械零件设计的一般步骤，机械零件的工作能力和计算准则。机械零件的强度。机械零件的耐磨性。机械零件的常用材料。机械零件的工艺性、标准化

b:重点掌握机械零件的强度。7）联接

联接的类型和应用，平键联接的选用、校核和计算。花键联接。销联接。螺纹的参数。螺旋副的受力分析、效率和自锁。常用螺纹。螺纹连接的基本类型及紧固件。螺纹连接的预紧和防松，螺栓联接的强度计算。材料及许用应力。提高螺栓联接强度的措施。

b:重点掌握螺栓组联接的强度计算。

c: 重点掌握自锁、当量摩擦角、当量摩擦系数概念及螺旋副自锁条件。8）齿轮传动

a:齿轮的失效形式及计算准则。齿轮材料及热处理。直齿圆柱齿轮的受力分析。直齿圆柱齿轮齿面接触强度及齿根弯曲强的计算。斜齿圆柱齿轮受力分析及强度计算。直齿圆锥齿轮受力分析及强度计算。齿轮的结构设计、齿轮传动的润滑。

b:重点掌握直齿圆柱齿轮齿面接触强度及齿根弯曲强的计算。c:重点掌握:斜齿圆柱齿轮受力分析、圆锥齿轮受力分析。9）蜗杆传动

a:蜗杆传动的类型和应用。蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算。蜗杆传动的受力分析和强度计算。蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。

b:重点掌握蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。c:重点掌握蜗杆传动的受力分析和强度计算。10）带传动和链传动

a:带传动的类型和应用。带传动的运动分析。带传动的受力分析。带的应力分析。弹性滑动与打滑。普通∨带传动计算。带轮结构。

链传动的特点和应用。链传动运动的不均匀性。链传动的受力分析。链传动的主要参数及其选择。滚子链传动的设计计算。链传动的布置和润滑。

b:重点掌握弹性滑动与打滑。链传动运动的不均匀性。c:重点掌握普通∨带传动计算。滚子链传动的设计计算。11）轴

a:轴的功用和类型、轴的材料。轴的结构设计，轴的强度计算。轴的刚度计算。

b:重点掌握轴的结构设计。12）滑动轴承

a:摩擦状态。滑动轴承的结构型式。轴瓦及轴承材料。润滑剂及润滑装置。非液体润滑轴承的计算。动压润滑形成原理。液体动压向心轴承设计简介。

b:重点掌握轴瓦及轴承材料，非液体润滑轴承的计算，动压润滑形成原理。13）滚动轴承

滚动轴承类型和特点。滚动轴承的代号。滚动轴承的失效形式。滚动轴承的选择计算。滚动轴承的组合设计。

b: 重点掌握滚动轴承的选择计算。14）联轴器

a:联轴器的类型、特点和应用。联轴器的选择方法。15）弹簧

a:内圆柱螺旋弹簧的主要参数。特性曲线。圆柱螺旋弹簧的应力与变形。

三、参考书目