《机械设计基础》课程设计教学初探

《机械设计基础》课程设计教学初探（精选12篇）

《机械设计基础》课程设计教学初探 篇1

关键词：机械设计基础,专业基础课,理论知识,课堂教学改革

0 引言

《机械设计基础》是机电工程学院机电一体化专业的一门主干技术基础课, 对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。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;为今后解决生产实际问题及学习有关新的科学技术打下基础。该课程是理论知识和实践知识综合运用的课程, 在整个课程体系中担负着从理论性课程过渡到结合工程实际的重任。为了提高该课程的课堂教学质量, 本文从教学内容、教学方法、教学手段等方面提出一些探讨意见。

1 教学内容以够用为原则, 将相关内容进行整合

《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。高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性, 其毕业生所从业的岗位, 决定了他们没有必要对计算公式、定理、方法等的来龙去脉像高等学历教育培养研究型人才那样搞得清清楚楚, 而应注重于如何运用这些公式、定理、方法等来解决实际设计问题。因此, 对一些过深的、不必要的理论推导、证明都应予以删除, 以便学生集中精力掌握这些公式、定理、方法的实际应用, 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;将润滑与磨损、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、润滑、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。还应根据本专业专业课的学习要求, 本专业毕业生从业岗位的要求和本专业学生终身教育的要求整合教学内容, 可将与其相关的工程力学、金属材料与热处理、公差与配合等教学内容与本课程进行整合。

2 教学方法以有利于培养学生的实际机械设计能力和应用能力为原则

通过本课程的学习, 学生应掌握常用机构和通用零件的类型、结构、工作原理和应用, 初步具有设计简单机械装置的能力, 这就要求学生不但要掌握形成实际机械设计技能必不可少的基本知识和基本理论, 其中也包含了分析和解决工程实际问题的思路和方法, 这些对培养学生的自学能力、分析和推理能力、观察和想象能力至关重要, 同时也是学生发展和创新知识的基础, 甚至终身受用。所以, 在教学中要遵循由简到难, 由表及里, 循循善诱, 层层剥皮的方法, 讲解清楚, 力求切实掌握。

同时可采用理论教学、多媒体教学、课堂讨论及综合能力训练等多种教学手段相结合的方法。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。采用课堂讨论方法充分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。例如在讲授平面四杆机构时, 先给出各种铰链四杆机构, 然后组织学生讨论它们的形成条件, 在教师的引导下逐步得出正确、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。还要注意与工程实际紧密联系, 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 (客车车门启闭机构、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。

3 利用现代教学手段, 激发学生学习兴趣

本课程是一门综合能力的培养课, 包括运用强度、刚度等理论进行计算的能力、运用手册资料的能力, 和对机械结构设计能力的培养。学生在这三项能力中结构设计的能力最差。许多学生想象不出各类轴毂联接的结构形式, 看不懂联轴器、离合器的结构图, 更难理解其动作过程。为此, 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。我们充分利用动画、虚拟现实等多种方式, 突出零部件的结构实质, 演示零部件的结构和装配过程, 增加学生对零部件的感性认识。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运动方向和受力分析, 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。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。总之, 凡涉及机械结构的内容, 先看实体动画, 在学生有了感性认识的基础上, 再讲解工作原理和特点, 使枯燥、乏味的结构内容转化为形象、有趣的动感内容, 取得了很好的课堂效果, 而且通过多媒体的教学环境, 给学生以亲切自然的感觉, 真正做到了寓教于乐, 受到学生的普遍欢迎。

在现代教育思想教育理论和教学设计理论等方面的指导下, 机械设计基础课堂教学改革将在探索中不断完善, 将会更加符合教学规律, 取得更好的教学效果。

参考文献

[1]教育部.关于加强高等学校本课教学工作提高教学质量若干意见[R].教高[2001]4号.

[2]陈立德.机械设计基础.[M]普通高等教育“十五”国家级规划教材.第三版.高等教育出版社.2007-8.

[3]濮良贵, 纪名刚.主编.机械设计[M].西北工业大学.第六版.1997.3.

《机械设计基础》课程设计教学初探 篇2

【关键词】高职 工程力学 机械设计基础 课程整合

根据机械行业的从业要求，高职的机械类、近机械类毕业生在从业的过程中，主要是面对实际的机械设备，解决其使用、维护、维修、故障诊断、改造、仿制等过程中一些工程实际问题，因此，要求学生需具备对机械的综合分析能力；同时，面临制造技术的突飞猛进和制造业的快速发展，还需适应岗位变换和职业转向。因此，高职毕业生需要掌握分析实际机械的基本的知识、理论、方法和技能技术，并用来分析、解决工程实际问题；需要培养和提高技术应用能力、解决工程综合问题的能力以及合作能力、创新能力、对择业的适应能力和综合素质。

而《工程力学》与《机械设计基础》是高职的机械与近机械类专业重要的两门专业技术基础课程，在整个教学计划中起着承上启下的作用。在以往的教学中，《工程力学》与《机械设计基础》独立设课，分开教学。在教学中，我们常常发现，基于学习基础与能力较弱的高职学生来说，《工程力学》中抽象又深奥的理论是难以接受与掌握，花了大力气好不容易弄懂的这些理论，在学《机械设计基础》的时候，针对具体的设计，不是忘记了就是不知道该选用哪些力学原理及计算方法来进行设计计算，教学过程中不得不重复讲解。这不仅耗费大量学时，而且教学效果不佳，其结果将导致学生对专业基础课程丧失了学习兴趣。

因此，按照高等职业教育从培养技术应用性人才出发，按照“必需、够用”为度的原则，在教学过程中适当减少理论教学课时，增加实践环节和实训课时，为此，必须对《工程力学》与《机械设计基础》两门课程进行有效整合。

一、必须调整教学内容，选择“必需、够用”内容进行课程整合

从整机的角度精选已整合的 “机械原理”“机械设计”等的有关内容而成的机械设计基础上的及并融合了“工程力学”等的有关内容，以完善机械设计全过程，并增加了生产现场所需的典型机械设备使用与维护方面的常识、技能训练或实操方面的内容以及机构创新基础等知识。

经大幅度整合后，一方面，使课程内容不再是“工程力学”与“机械设计基础”传统课程的简单合并，而是从理论到应用更具连贯性，更符合教学规律和适应工程实际，具体做法是精简，压缩传统和叙述性内容，减少了一些课程上的理论重复，将一些专业理论知识有机地融入实验、实习、课程设计、社会调查、毕业设计（论文）和课外科技活动等教学环节中进行，为课堂教学减轻一些负担；同时内容整合，将理论力学、材料力学与机械零件的知识点揉合为一个整体，如理论力学与机械设计中的运动与力的分析，材料力学与机械设计中强度与刚度的计算等内容可进行知识整合串联讲授；另一方面，不再过于强调理论知识的系统性和完整性，精简了繁杂的理论分析、公式推导，力求设计方法简明实用，着重突出应用性、实用性。

二、必须改进教学方法，选择多种教学手段

整合教学内容的同时，也进行了改进教学方法的尝试。

把课程中典型的机械的设计内容分解成几个具体的工作项目，通过师生共同实施每一个完整的项目而进行的教学活动的一种教学方法。即采用项目教学的方法。例如设计家用缝纫机的拆装项目，让学生自己动手，了解缝纫机的基本结构及构件的名称，功用，以及引线、勾线、挑线、送布等四大机构的工作原理和结构特点，对曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、凸轮机构等常用平面机构的工作原理、机构应用形成感性认识。再由教师将其中涉及的平面机构必需的理论知识进行讲授，最后由学生自己通过每种机构的组装，试运转，对理论知识进行深化学习，这样在项目实施过程中进行，可根据具体的项目内容，选择与之相关的工程力学，机构设计方法进行详细、深入的学习，而不是一定要学完完整的学科知识，这样理论知识的学习，能真正掌握，而且更有用。

另外整合教学内容的同时，也进行了改进教学手段的尝试。

大多数高职学生从高中校门直接进入高职院校门，机械方面的知识基本上是空白， 毫无感性认识，以往教师用粉笔、黑板、模型、实物、挂图进行教学，由于模型、实物、挂图灵活性差，使用不方便，靠教师仔细地讲解比划来讲授机械零件的结构、作用和传动机构的原理，尽管教师讲得很卖劲，学生却听得云里雾里，与教师的期望值有很大的距离。这种传统的教学手段已无法满足课程整合的少课时教学要求。多媒体课件可以将各种零件的外形、内部结构、零件间的相互运动通过多媒体系统展示给学生，使学生能够通过动态的画面，轻松地理解教师的教学意图。既增强学生的感性熟悉，又提高他们的学习兴趣，达到事半功倍的效果。

三、结语

机械设计基础课程教学大纲(6) 篇3

课程编码： 学分：3

总学时：48学时 适用专业：非机械类

一、课程的性质、目的与任务

本课程是一门介绍常用机构和通用零件的基本知识和基本方法的技术基础课，其主要任务在于培养学生掌握机构和机械零部件方面的基本知识、基本理论和设计方法，使其在设计构思和设计技能方面得到基本训练。

二、先修课程

画法几何及机械制图、材料力学、理论力学、工程材料和金工实习等。

三、教学基本要求

了解：课程的研究对象、内容、性质和任务，机械零件设计应满足的要求与方法，螺纹联接的类型和应用，常用机构的类型、工作原理、特点和应用，设计准则，通用零件的材料、构造、主要类型和特性、失效形式和设计准则和选用方法。

掌握：机械的组成和特性和机械设计的一般原则，掌握平面机构自由度计算，简单机构运动简图的画法，常用机构的受力分析、强度计算及参数选择，掌握周期性速度波动和非周期性速度波动的原因及调节方法，通用零件的设计和计算。

理解：机械专有名词的概念。

四、教学内容

（一）绪论

1学时

1.本课程研究的对象和内容 2.本课程在教学计划中的地位 3.机械设计的基本要求和过程

（二）平面连杆机构 4学时

1.平面机构的运动简图和自由度 2.平面四杆机构的基本类型

3.平面四杆机构的特点及其设计简介

（三）凸轮机构

4学时

1.凸轮机构的应用和分类 2.从动件的常用运动规律

3.按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓

（四）间歇运动机构

2学时

1.槽轮机构 2.棘轮机构

3.不完全齿轮机构 4.凸轮间歇运动机构

（五）机械的调速和平衡

2学时

1.机械速度波动的调节 2.机械的平衡

（六）机械零件设计和计算概论

2学时 1.机械零件的工作能力准则 2.机械制造中常用材料及其选择 3.许用应力和安全系数

4.机械零件的工艺性和标准化

（七）联接 6学时

1.螺纹联接 2.键联接 3.铆接 4.焊接

（八）带传动和链传动 6学时

1.带传动的特点 2.带传动的主要形式 3.带传动的受力分析 4.带的耐久性

5.带传动的弹性滑动及传动比 6.普通V带传动的设计计算

7.张紧力、张紧装置和带传动的维护 8.链传动的特点

9.链传动的主要参数及其选择 10.链传动的使用维护

（九）齿轮传动 71.齿轮传动的应用和分类 2.齿廓啮合的基本定律 3.渐开线及渐开线齿轮

4.渐开线标准齿轮的各部分名称及其基本尺寸 5.一对渐开线齿轮的啮合 6.轮齿切削加工方法的原理

7.根切、最少齿数及变位齿轮的概念 8.齿轮的材料

9.轮齿的实效形式及计算准则

10.直齿圆柱齿轮轮齿表面的接触疲劳强度计算11.直齿圆柱齿轮轮齿的弯曲疲劳强度计算 12.斜齿圆柱齿轮传动

13.斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 14.锥齿轮传动

15.锥齿轮传动的强度计算 16.齿轮的构造

（十）蜗杆传动

1.概述

2.圆柱蜗杆传动的几何参数及尺寸计算 3.蜗杆传动的运动学及效率 4.蜗杆、蜗轮的材料及结构 5.蜗杆传动的强度计算 6.蜗杆传动的热平衡计算

（十一）轮系、减速器和无级变速传动 41.定轴轮系

学时

2学时

学时

2.行星轮系的传动比 3.少齿差行星齿轮传动 4.减速器

5.各种机械传动的比较

（十二）轴

2学时

1.概述

2.轴的结构和材料 3.轴的计算

（十三）轴承 6学时

1.概述

2.滑动轴承的结构 3.滑动轴承的材料 4.润滑剂和润滑装置

5.非全液体摩擦滑动轴承的计算 6.滚动轴承的机构 7.滚动轴承的代号

8.滚动轴承的主要类型及其选择 9.滚动轴承的失效形式及选择计算 10.滚动轴承组合设计

11.滚动轴承和滑动轴承的比较

（十四）联轴器、离合器和制动器

五、教学参考书

[1] 卢玉明.机械设计基础.第六版.北京：高等教育出版社，1998 [2] 杨可桢.机械设计基础.第四版.北京：高等教育出版社，1999 [3] 孙桓.机械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2000 [4] 濮良贵.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2000

《机械设计基础》课程设计教学初探 篇4

一、课程的教学目的和基本要求

机械制造技术基础课程设计是在学完了该课程后，对机械加工工艺过程、夹具结构进一步了解的教学环节。通过该课程设计，使学生达到以下目的：

1． 初步掌握编制机械加工工艺规程的方法，学会查阅有关资料； 2． 掌握设计机床专用夹具的基本原理的方法，提高结构设计能力。

二、相关教学环节安排

完成本课程教学后，并在本学期集中进行，时间为3周。

三、课程设计主要内容

1． 制定零件机械加工工艺规程；

2． 设计指定工序的专用夹具。

3．具体内容

（1）零件机械加工工艺规程的制订

1）对零件进行工艺分析，画零件图

了解零件的性能、用途和工作条件； 对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等进行分析； 对零件的材料、热处理及机械加工的工艺性进行分析。

2）拟订工艺路线

正确选择基准； 确定加工方法和划分加工阶段；安排加工顺序。

3）选定各工序所采用的设备，既要保证加工质量，又要经济合理。

4）确定指定工序的加工余量、工序尺寸和公差。

5）确定指定工序的切削用量。

6）计算代表性工序的单件工时。

7）填写工艺文件。

(2)设计指定工序的专用夹具

1）准备阶段

分析指定工序的加工技术要求、工艺特点、毛坯情况、所用机床刀具加工余量及切削用量；收集有关设计制造同类型夹具的资料，吸收其中合理部分；

2）确定工件的定位方案

根据零件尺寸要求，分析需限制的第一类自由度，确定工件的定位方案和定位元件，制定夹具方案、绘草图和刀具的对刀、导向方式。

3）确定夹紧方案。

根据零件的结构和所需的夹紧力，确定夹紧方案。4)确定夹具结构。

（3）绘制夹具装配工作图及零件图

四、课程设计要求

1．制定机械加工工艺规程

（1）制定一个成批生产的（或中批或者大批生产）、中等复杂程度零件（不少于10道工序）的机械加工工艺规程。

（2）填写工艺文件

（3）填写若干个工序卡

2．专用夹具设计

（1）设计某道工序的一个专用夹具，画出符合要求的夹具装配图（由15～20个零件组成。

（2）绘制夹具中两个零件的零件图。

3.撰写课程设计说明书。

《机械设计基础》课程设计教学初探 篇5

机械设计基础课程是高职院校机械类专业一门重要的专业基础课程，是使学生了解与掌握机械工作的基本原理和机械设计的基本方法，拓宽学生的知识面，为专业课的学习打基础的课程。该课程在基础课和专业课之间起到了桥梁作用，在学生的知识结构中具有承上启下的关键地位。学生通过该课程的学习，认识和了解机械系统的组成与结构、机械系统的功能与工作原理，能正确选择和使用通用机械，了解机械设计的基本内容、基本要求和基本方法。通过机械设计基础课程设计的训练，达到能设计简单机械和机械结构的目的。高等职业教育的培养目标是培养高技能应用型人才，这就要求课程的教学也必须与培养目标相适应，同时对机械设计基础课程的教学提出了新的要求。

工程思想就是基于课程的本质特点，把教材中的基本概念、理论和方法与工程实际相联系，以达到实用、高效、经济为目的的思想观念。机械设计基础是一门综合性、实践性、设计性很强的课程，根据课程培养目标并针对课程特点，运用工程思想指导教与学的全过程，在教学内容上优化课程体系，在教学方法上抓主干，在教学手段上采用多媒体教学。引导学生认识和领会建立工程思想对于高职院校人才培养所具有的重要性，既是深化课程教学改革的必然要求，也有利于实现人才培养目标。

1 在教学内容上，整合教学资源使其得到优化

既注重“实”，强调知识的实用性，又力求“新”，把握知识的前沿性。去掉一些过时的实用性不强的课程内容，删掉一些繁杂的理论及公式推导，去除一些不能作为后续课程基础的部分内容。集中精力和时间保证课程重点内容的学习和训练。如教材中间歇运动机构、变位齿轮、锥齿轮机构等部分作为供学生阅读的自学材料;强度理论等内容改为简述，直接给出各项计算公式，等等。按照重点优先、循序渐进的原则组织教学。课程教学的主要内容可概括为：平面机构的结构分析——平面机构的机械原理——机械传动(齿轮传动、带传动)——轴系零件——课程设计。为了让学生感到课程内容条理清晰，重点突出，且具有较强的系统性和实用性，提高学生的学习兴趣。在教学过程中，从机械的组成、机器的特征及功用等基本概念入手，再到用平面机构运动简图来表达平面机构的结构方式，及齿轮传动、带传动、键销联接、联轴器、轴承等内容，各章从介绍其组成、结构原理、特点、适用场合及主要功用，参数及公式的选用等为重点，为培养学生原理方案设计能力和结构设计能力打基础。把握并处理好课程的教学内容、教学重点和教学难点之间的关系是设计教学内容的关键，要结合专业培养目标精心设计。在教学过程中，既要注重机构的基本原理和零部件的基本特点、应用场合的介绍，又要合理淡化设计计算部分的内容;既要通过引入专业机械使用的具体实例，重点介绍各典型机构在应用中的工艺动作特点，又要科学规划全部教学任务的安排，避免出现顾此失彼的情况发生。因此，教师必须在课前结合课程内容准备好教案，通过模拟和仿真手段，将机构或机器的工作过程展示给学生，加深学生对机构工作原理的理解，掌握机械零部件的应用特点和适用的场合。

2 在教学方法上，抓住主干组织教学

“抓主干”就是针对课程公式多、系数多、图表多、概念多的特点，从教学内容中找出带有规律性的东西，以此作为一条教学的主干。一般来说，人们对逻辑性强的知识容易掌握和记忆，对只需机械记忆的东西难以掌握、容易忘却。本课程研究的是机械中常用机构和通用零件的设计，内容繁多且看起来比较零碎，逻辑性相对较差，但实质上其中有很多规律性的东西。在教学过程中，我们尽量理出一条线索，形成教学的一条主干，将有关知识联系起来，使学生在潜移默化中提高了掌握工程设计一般规律的能力。

如在讲解各传动设计时，其教学主线是：工作情况分析——受力分析——失效形式分析———选择设计准则——设计计算。

先进实用的教学方法是提高教学效果的重要手段，可以获得举一反三的良好效果。教学方法是指教学活动的外部形式，与教学目的、教学内容、教学对象和教学活动主体有着必然的内在联系。因而教学方法的选择应科学并应适应教学需要。

教学中要根据学生工程知识薄弱的实际及机械设计基础课程的特点，发现学生比较习惯和适合感性认知的教学方式。因此，在课堂教学中，采用精讲多练，以启发式教育为主的教学方法，同时注重采用“对比分析式”、“例题式”、“讨论式”“案例式”和“现场教学”等多种教学方式，注重以知识为载体，培养学生理解问题、分析问题的思维方式与方法。

3 在教学手段上，运用现代教育技术，保证教学效果

教学中涉及的图例、图表、规范、实物模型较多，显现出较强的演示性和应用性特点。受条件限制，传统的教学模式是“黑板+粉笔”式的教师讲授，辅之以普通教具的演示。这一授课方式的弊端表现为学生对所学内容不易理解，易遗忘，教学效果差，效率低。同时还面临着学时减少，教授内容增多的矛盾。另外，一方面教学对象来自高中，未接触过生产实际，对机械和机械零件的结构、类型接触较少，工程知识薄弱，而课程中的常用机构、机械传动、联接件等知识在课堂上讲，既费时又费力，效果较差，给理论课程教学带来很大困难。要达到好的.教学效果，完成教学任务，在课程体系改革的过程中，学时又在减少的同时，教学手段一定要改革。多媒体课件以其图文并茂、形象直观、内容丰富等特点，使单位学时的信息量扩大，教学内容更加形象生动，学生印象深刻并易于理解和掌握。先进的教学手段，在一定程度上，辅助了教学，教学效率得到提高，学生在学习的过程中学习兴趣得到提高。

组织安排学生到机械设计与制造课程专用教室上课，专门课程教室是融现代手段和传统手段为一体的教学场所。教室里除配有计算机、录像机、投影仪等设备外，还设置有按体系分类、陈列机构和零部件的实物或模型以及图片的橱窗(柜)，各种机械应用的录相和实例照片。这些教具不仅有静态的，也有动态的，有手动的，还有电动的。它能使学生看清结构及其内部构造，在教师的引导下，自觉地观察、认识、思考、逐步形成概念，掌握原理、结构。进而理解机构和零部件的工作原理、组成等，为课程后续内容的学习打下基础。

4 结 语

“机械设计基础”课程教学改革 篇6

本文提出一些改革措施,旨在改进 “机械设计基础”课程的教学方法,提高 “机械设计基础”课程的教学质量, 进一步培养学生独立完成机械设计的能力和创新意识。

一、中职学生的特点

中职学生的特点在综合素质方面表现为: 文化基础薄弱,探究、记忆、思维能力不高,对理论知识的学习不感兴趣,缺乏学习热情,没有自信心,不愿动脑,缺乏良好的学习习惯; 在行为习惯方面表现为: 意志不顽强,自制能力差,懒散,学习马虎,害怕困难,但动手能力强。

二、传统教学存在的弊端

( 1) 在传统教学中,教师只注重知识的讲解,忽视学生在教学活动中主体作用的发挥、综合能力的培养和专业素质的提高。传统的 “填鸭式” 教学方法使学生对知识学习缺乏应有的热情,导致课堂气氛沉闷,让学生失去学习兴趣,甚至厌恶学习,使得课堂教学过程中尤为重要的学科认知目标不能有效地完成。

( 2) 传统的教学内容重理论、轻实践,忽略了动手能力的培养,学生实践操作能力差,不能解决实际问题。另外,理论与实践相脱离,不能有效地呈现课程的教学重点和难点。基础薄弱、 学习意志不坚定的学生很难理解教学内容,无法完成知识的巩固和运用。

三、教学改革

( 1) 帮助学生建立系统的知识结构。“机械设计基础”课程由于理论性较强,教学内容缺乏逻辑性,学生缺乏相应的感性认识,难以建立系统的知识结构,很难将各章节的知识点有机地结合起来,这样给教学带来很大困扰。因此,教师在讲授每一个章节前,一方面,应让学生对要讲到的教学内容形成系统的认识,应该介绍每一章节之间的关系及其应用,以及该课程要重点讲授的理论知识和方法; 另一方面,应在实践操作能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等,使学生从整体上把握学好本课程的方法,让学生对该课程有一个总体的认识,帮助他们建立一个系统的知识框架。

( 2) 采用讲、学、练一体的教学方法。采用事例教学、任务驱动教学、 项目教学等教学手段引导学生进行自主探究,突出教学过程的实践操作性,强化实训环节,注重教学目标与工作岗位要求相一致,采用理实一体化教学模式,使理论教学环节与实践教学环节有机结合,着重培养学生的实践能力。

( 3) 现代化教学手段的应用。积极采用现代化技术,制作易于学习和理解的教学素材,综合应用多种教学载体和教学模式,从教材到挂图、教具到实物,从板书到多媒体视频,从教室到实训室,以达到最佳的教学效果。利用计算机的视频、动画功能,向学生展现形象、直观、生动的视频材料,充分调动学生的多种感官进行学习,激发学生学习热情,增进学生的感性认识,提高课堂效率。将教学课件、网络资料、教学素材库等教学资源有效地应用到教学过程中,合理安排理论教学内容与实训内容的比例,形成最优化的教学过程。

四、结束语

“机械设计基础”课程的教学质量的好坏关键在于教师是否能发挥主观能动性,积极参与教学改革,大胆地去探索新的教学方法。只有大胆创新,我们才能提高教学质量,为相关行业培养出高素质的技能型人才。

摘要：“机械设计基础”是中职学校机械专业的核心专业课,对机械专业的学生而言至关重要。但是,中职学生的基础知识薄弱,行为习惯、学习习惯较差等诸多特点导致该课程教学质量不高。本文针对传统教学方法的弊端,提出了一系列“机械设计基础”课程教学改革的措施,旨在提高该课程的教学质量。

关键词：“机械设计基础”,教学改革,教学质量

参考文献

[1]任国强,罗啸峰.案例教学法在《机械设计基础》教学中的应用[J].四川职业技术学院学报,2011(01):85—86.

《机械设计基础》课程设计教学初探 篇7

关键词：机械设计基础；项目化；教学设计

中图分类号：G423.1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）01-0241-04

一、引言

自上世纪90年代以来，我国高等职业教育有了很大的发展，已经占有我国高等教育的“半壁江山”。当前，高等职业教育成为社会关注的热点，面临大好的发展机遇。同时，经济、科技和社会发展也对高等职业教育人才培养工作提出了许多新的、更高的要求。从高等职业教育人才培养工作的全局看，还存在着办学特色不甚鲜明、教学基本建设薄弱、课程和教学内容体系亟待改革等问题。

为整体推进高职高专教学建设与改革，解决好高职高专教育在人才培养方面存在的上述三个突出问题，必须花大力气积极探索应用型人才培养模式。课程的教学改革正如火如荼地在各个高等职业院校中开展起来。作为教师的一员，就从自己熟悉的课程做起，进行课程的教学改革，项目化教学得到大家一致的认可。下面就将笔者所教课程《机械设计基础》的项目化教学设计做一介绍。

二、项目化教学设计的几个理念

为了更好地进行《机械设计基础》课程的项目化教学设计，首先提出以下几个理念。

1.从我做起，从现在做起。一门课程的教学改革，应服从整个专业的建设和改革。然而，如果针对全系（院）的所有专业全面开展改革和建设将是一个十分庞大而复杂的系统工程，需要全系（院）教师乃至学院多个部门的协调和共同努力，制订完善的实施计划，而在短期内制订出周全的计划也是十分困难的。因此，我们认为：先从任课老师自己熟悉的课程领域做起，分模块地进行课程改革的研究和探索，积累经验，将来逐渐纳入全系（院）的整体改革和建设。反过来，全系（院）专业的课程改革和建设也正是由各部分模块叠加而成的，是各个老师的成果积累和综合。

2.循序渐进，逐步完善。教学改革是高等教育的永恒课题，需要广大教师的积极参与和坚持。同时，教学改革本身也不是一蹴而就的事情。我们不必指望一次教学改革就会提出十分完善的方案，并完全成功定型，在其后的教学中就固定不变了，这是不可能的，也是不必要的。

3.不等不靠，立足现有。一门课程的教学改革大部分内容取决于主讲教师自己，但是同时也会涉及学校的方方面面，如教材建设、实验实训平台建设、教学管理与质量监督等多个方面和学校的多个管理部门，甚至会出现部门间的协调不一致等问题。我们广大教师不要抱有“等到条件具备了，我再进行课程改革，我现在的教学不是很好吗？”的观点，应积极行动起来，不等不靠，立足现有条件，开始课程的教学改革。

4.搁置争议，求同存异。一门课程的教学改革，特别是专业基础课程，内容繁杂、头绪众多，再加上每个老师的专业背景、工作经历的不同，每人都会提出自己的教改方案。另外，对工学结合、项目化教学等概念又可能会有不同的理解，在课程的教学中又可能形成自己的风格和习惯。所有这些，都可能产生一定的争议和分歧。我们的观点是：争议是难免的，而且争议还会有利于方案的进一步完善。然而，我们不能陷入争议或等统一意见后再行改革，搁置争议，求同存异，各自在自己的课程中，提出并实践自己的教改方案。一段时间后，再进行交流提高，相互取长补短。

三、课程的项目化教学设计

1.《机械设计基础》课程的总体设计。课程的总体设计重点围绕“两构”—“机构和结构”来进行，即常用机构的基本分析与综合能力、常用机械零部件的结构设计与选型能力的培养和训练。此外，再通过常用机械传动装置结构与设计项目、综合实训项目的实施，形成小型机械及简单机械传动装置的设计能力。同时，强调综合应用能力和设计基本技能的训练。

综合应用能力主要包括：培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用本课程和有关先修课程的理论，结合生产实际分析和解決工程实际问题的能力；制订合理的设计方案，选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面的考虑制造工艺、使用和维护等要求，进行结构设计，达到掌握机械零件、机械传动装置的设计过程和方法等方面的能力。设计基本技能主要包括：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力等。

2.《机械设计基础》课程的项目化单元设计。课程的单元设计主要以将常用机构的基本分析与综合、常用机械传动装置结构与设计、常用机械零部件的结构设计与选型、综合实训这四个大项目再分解成小项目（任务）来进行，每个项目（任务）以“能力目标、项目载体、能力实训”为原则。表1是机类专业多学时的教学内容项目分解一览表，其他专业可以在这个基础上酌减。

3.课程的项目化教学流程。课程的项目化教学一般流程，见图1。

4.第一堂课的教学设计。摒弃传统的、教师从头讲到尾的、拖拖拉拉的“绪论”，开门见山，让学生对课程的整体有个鲜明的第一印象，对课程的进行充满兴趣和期待。第一堂课的任务是“机器的认知”，具体设计如下：（1）课程的引入。机械是现代社会的基础，在生产和生活中都起着非常重要的作用，机械举例（生产、生活、战争中用到的）。（2）提出问题。任何机器都是为实现某种功能而设计制造的。什么是机器？机器的特征是什么？机器和设备的区别？机器由几个部分组成？机器的定义？机构的定义？机械的定义？（3）布置项目。机器是通过执行部分的机械运动来实现相应功能的。找出你所知道的机器。（4）能力实训。划分你找出的机器的组成：原动部分、传动部分、执行部分和控制部分，分析该机器的执行部分的运动形式（工作原理）、原动部分的运动形式。全班同学要找出不同的机器。（5）评价总结。不同的执行部分运动形式和原动部分运动形式形成了不同机器的工作原理。机构的作用是用来传递与变换运动，所以研究机构问题是本课程的一个重要任务。

机器工作时，其零件会受到力的作用而破坏或失效，所以零件必须选择合适的材料、确定合理的形状和尺寸（结构）、保证较好的表面质量。零件都是制造后安装再使用的，在保证实现预定功能的前提下，尽可能做到经济合理，力求投入的费用小、工作效率高、使用维护简便。现代社会对环境保护、劳动保护格外重视，对舒适性要求也很高。所有这些都是设计者需要综合考虑的问题，是本课程的学习内容，通过本课程的学习，我们能够进行小型机械及其传动装置的设计。

四、理实一体化教室的建设

全面实施项目化教学，必须有理实一体化的专业教室做为物质保证。我们将前三个大项目合并为两个，建设两个实训平台和理实一体化教室，分别为：《常用机构的基本分析与综合实训平台及理实一体化教室建设》、《机械传动装置与零件结构实训平台及理实一体化教室建设》。综合实训利用系里共用绘图室和CAD机房。

五、结束语

课程的教学改革是高等院校的永恒课题，课程的教学设计也是一个在教学改革中逐步完善的过程，在这里主要是和大家进行交流，起到一个抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009.

[3]邓昭铭，张莹.机械设计基础（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4]叶伟昌，陈辽军.机械工程及自动化简明设计手册（上册）——机械工程专业课程设计指导（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2008.

作者简介：陈辽军（1963-），男，副教授，江苏阜宁人，主要从事机械设计制造及其自动化、CAD/CAM、图形图像等方面的教学和研究。

机械设计基础课程设计说明书 篇8

原始数据：

传送带卷筒转速nw(r/min)= 78r/min 减速器输出功率pw(kw)=3.2kw 使用年限Y（年）=6年设计任务要求：

1， 主要部件的总装配图纸一张 2， A1,典型零件的总做图纸2张

3， 设计说明书一份（20页左右）。

计算过程及计算说明：

一，传动方案拟定。

设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。

1，使用年限6年，工作为双班工作制，载荷平稳，环境有轻度粉尘。 2、原始数据：传送带卷筒转速nw(r/min)=78 r/min 减速器输出功率pw(kw)=3.2kw 使用年限Y（年）=6年 方案拟定：1

采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。

1.电动机 2.V带传动3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒

二、运动参数和动力参数计算

（1）电动机的选择

1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。

2. 、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为：

式（1）：Pd＝PW／ηa

由电动机至运输带的传动总效率为： η=η1×η22×η3

式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、轴承、齿轮传动。η1=0.96 η2=0.99 η3=0.987η η总=0.91

所以：电机所需的工作功率：

Pd＝PW／ηa =3.2/0.91=3.52 kw 3.额定功率ped=5.5 . 查表 二十章 20-1

4. 根据手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’=3～6。

取V带传动比I1’=2～4 。则总传动比理论范围为：Ia’＝6～24。 则电动机转速可选为：

N’d=I’a×n卷筒=78*（2-4）*（3-6）=468-1872r/min 则符合这一范围的同步转速有：1000、1500 （2）分配传动比I总=1420/52=11.1

总

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格 和带传动、减速器传动比，可见此方案比较适合。 此选定电动机型号为Y132M1-6，其主要性能：

电动机主要外形和安装尺寸：

电动机轴伸出端直径38K6。 电动机轴伸出端安装长度80

电动机中心高度132

电动机外形尺寸长*宽*高=515*345*3155 启动转矩：2

三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：

由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n 1、可得传动装置总传动比为： I总=nm/n=nm/n =960/78=12.30

总传动比等于各传动比的乘积 分配传动装置传动比

i总=i1×i2（式中i1、i2分别为带传动

和减速器的传动比） 2、分配各级传动装置传动比：

根据指导书P7表1，取i1=3.5（普通V带 i1=2～4） 因为：i总＝i1×i2 所以：i2＝I总／i1 ＝12..3/3.5 ＝4.39

四、传动装置的运动和动力设计：

将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及 i0,i1，......为相邻两轴间的传动比

η01，η12，......为相邻两轴的传动效率 PⅠ，PⅡ，......为各轴的输入功率 （KW） TⅠ，TⅡ，......为各轴的输入转矩 （N・m） nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩 （r/min）

可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数 1、运动参数及动力参数的计算 （1）计算各轴的转数：

0轴：n0= nm=960（r/min） Ⅰ轴：nⅠ=nm/ i1

=960/3.5=274（r/min）Ⅱ轴：nⅡ= nⅠ/ i2 =274/4.39=62.4r/min （2）计算各轴的功率： 0轴：P0=P ed=4（KW）

Ⅰ轴： PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1 =4*0.6=3.84（KW）

Ⅱ轴： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3

=53.84*0.99*0.97=3.64（KW） （3）计算各轴的输入转矩： 电动机轴输出转矩为：

0轴：T0=9550・Pd/nm=9550×4/960=39.79 N・m Ⅰ轴： TⅠ= 9550*p1/n1=9550*3.84/343=106.91N・m

关于机械设计基础课程的学习体会 篇9

Hefei University

论文题目 关于机械设计基础课程的学习体会 课程名称机械设计基础 指导教师

韩成良

系别/班级 化工系粉体材料科学与工程（2）班 姓名（学号）周桃磊

1403012003

关于机械设计基础课程的学习体会

作者：周桃磊

合肥学院，化工系，安徽，合肥，230601 摘要：机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。

关键词：机械设计 机械工程 粉体工程 正文

一：机械设计基础课程学习状况

1.学习意义：机械设计基础课程是粉体材料科学与工程专业的一门重要的专业课，它的任务是使我们掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、应用、设计能力，并通过必要的基本技能训练，培养我们正确的设计思想和严谨的工作作风，为培养高素质技能型人才奠定基础。

机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，本课程主要研究内容：

1、阐述常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。

2、阐述常用零部件的工作原理、结构特点及设计方法。

3、介绍机械系统的设计思路和设计方法。

2.学习方法：（1）学会综合运用知识 本课程是一门综合性课程，综合运用本课程和其他课程所学知识解决机械设计问题是本课程的教学目标，也是设计能力的重要标志。

（2）学会知识技能的实际应用 本课程又是一门能够应用于工程实际的设计性课程，除完成教学大纲安排的实验、实训、设计训练外，还应注意设计公式的应用条件，公式中系数的选择范围，设计结果的处理，特别是结构设计和工艺性问题。

（3）学会总结归纳 本课程的研究对象多，内容繁杂，所以必须对每一个研究对象的基本知识、基本原理、基本设计思路方法进行归纳总结，并与其他研究对象进行比较，掌握其共性与个性，只有这样才能有效提高分析和解决设计问题的能力。

（4）学会创新 学习机械设计不仅在于继承，更重要的是应用创新，机械科学产生与发展的历程，就是不断创新的历程。只有学会创新，才能把知识变成分析问题与解决问题的能力。

二：机械设计基础课程内容更新

机械设计基础是高等学校机械类各专业的一门主干技术课，是一门综合性的专业技术基础课。由于它包括的内容广而散，纵横关系复杂，几乎每一章都包括工作原理、类型特点、机构设计或结构设计、参数选择等内容，涉及机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学等多门课程，该课程包含的内容广，主要表现在关系多、门类多、公式多、图形多和表格多等现象。该门课程与工程实际联系紧密，要学生发挥自己的主观能动性，自己选择参数自己设计，同一个设计题目所选择的参数不只一个，每个同学设计的结果应该是不同的，因而给教学带来一定难度。特别是在课程设计中，不仅要继承前人已有的经验，还要去创新，这又给教学提出了一个难题。基于以上原因，学生认为难学，教师认为难教。随着教学改革的深入、课时的压缩，使得《机械设计基础》成为了机械类课程的一个教学难点。我们在近几年的教学和课程设计的指导中, 采用了纲要框图法教学, 取得了一定成效。

三：机械设计基础课程应用 机械设计基础应用广泛，例如粉体设备中的分离选粉机：高效三分离选粉机将物料“一分为三”，即“粗粉（d＞150um）、中粗粉（60um＜d＜150um)、细粉。”粗粉返回一仓，中粗粉经高速绞刀送入磨机研磨仓（也可随粗粉进入一仓），细粉即成品直接输送入库。

2、Sepax高效三分离选粉机与尺寸相近的离心式、旋风式、转子式选粉机相比，产量要高得多，因而更适应大规模生产的需要。先进合理的结构允许选粉风量、产量和喂料量在较大范围变化而不影响选粉效率，其分级性能十分稳定。

3、高效三分离选粉机分级原理先进。结合多种选粉原理，采用航空空气动力学分析方法对整个流场进行了优化设计，使得设备阻力显著减小，选粉效率更高。节能降耗非常明显。选粉机转子内装有获得国家专利的涡流整流器，转子内的气流相对转子只上升不旋转，利用气流进转子后内因动量矩减小对转子的推动力，节省驱动功率和减少磨损。物料经过两次选粉区选粉，分级精度更高、更精确。

总结：机械基础作为一门基础性学科，其应用广泛，内容繁杂，在当今机械化，自动化，信息化的生产生活应用中有着举重若轻的地位。

参考文献：

机械设计基础课程项目教学法浅议 篇10

[关键词]机械设计基础项目教学法案例导入一体化

基于高职教育的培养目标。笔者在教授机械设计基础课程时采用项目教学法，利用案例导入，理论与实践相结合，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。教学实践证明，项目教学法在机械设计基础课中应用后，学生的知识应用能力得到了提高，取得了良好的教学效果。

一、机械设计基础课程传统教学模式的不足

高素质的应用型技能人才应该具有创新能力，而机械设计基础课程在培养学生的创新能力方面具有其他课程不可替代的作用，因此，如何激发学生的学习兴趣，挖掘潜能，达成提高学生创新能力的教学目标就显得尤其重要。目前的传统教学属于知识传授型教学模式，以知识为目标，以教师讲授为主，由概念引入，以逻辑推理为中心，以教师为主体。课堂上基本没有学生能力的训练，这对培养学生的创新能力起不到应有的作用。而且，传统的教学模式是先理论后实践，很容易导致理论与实践相分离。因此，在对该课程进行教学设计时，笔者采用了“以职业活动为导向、突出能力目标、以项目为载体、以学生为主体、理论实践一体化教学”的原则。

二、如何在机械设计基础课程中应用项目教学法

结合目前的教育实际，在机械设计基础课程中可以“带式运输机”(方案简图见下图)的设计作为该课程的总项目载体，驱动学生为了完成该任务去学习本课程。当然，在采用项目教学法的同时，传统的教学法也不可能摒弃，只有把两者有机结合、灵活运用才能使整个课程的教学活动结构合理、和谐统一，不至于产生理论或实训倾斜。具体可参考以下方式：

(一)教学设计：总项目和分项目相结合

“总项目”是需要结合课程的大部分知识点，融会贯通，采用系统思维来达成的综合项目，它是学生在学习完所有课程内容之后，必须完成的项目。“分项目”是针对某个固定知识点的具体项目，它是“总项目”顺利完成的必要条件，是基础。在整个教学过程中，“总项目”是“分项目”的延伸和拓展，是“分项目”的综合应用，对学生学习机械设计基础起到一个行为导向作用，两者紧密联系、相辅相成。教师可在该课程授课之始即将“总项目”布置给学生，使学生带着明确的任务去学习，汲取相关的理论知识，减小学习的盲目性；而后，随着教学内容的展开，教师所讲授的子项目内容都是围绕总项目的要求进行设计，为之服务；最后，在进行总项目设计时，指导学生以个人或小组的形式利用所学过的子项目知识进行项目扩展和延伸，完成总项目的内容，这样可以让学生有一种成就感，增强他们的自信心。

例如，笔者在该课程教学之始即把本课程的综合设计题目布置给学生，同时列清各项目的要求及相关的知识点(见下表)，使学生明确学习任务，有目标地去学习。接着，依据该综合设计题目开展教学，所有相关知识点的子项目设计都围绕着综合项目进行并且注意各分项目之间的先后顺序及衔接：如讲授带传动时，子项目设计要求学生掌握如何设计带传动，如带型的选择、根数和带轮的结构型式选择等。如此一来，学生在学完该单元知识之后即可以设计总项目中的带传动，依次类推，学生最后只需将各子项目的内容稍做修改，再做必要整合、衔接，即可以实现总项目的设计。

(二)案例导入与问题驱动相结合

采用日常生活中可见的各种机器导人。展示各个分项目的教学目标。如在讲授轴设计分项目时，让学生观察日常生活中常见的摩托车、自行车的前后轮轴、刹车软轴、里程表和速度表软轴等，这样学生的脑海里可以形成关于轴的概念，并且感受自身周围都有机械设计课的例子，接着教师可通过创设问题导入轴设计的项目，让学生提起学习的兴趣。

(三)启发诱导教学与自主学习结合

传统的填鸭式教学难以激发学生学习的主观能动性，而且不利于培养学生的独立思维能力、创新能力。教师在采用项目教学法时可通过提出项目问题，让学生根据问题到教材中寻求答案，必要时还可以让学生陈述自己的见解。使学生有新鲜感和成就感，增强他们的自信心。当学生在自主学习过程中碰到困难时，教师可适当地诱导、启发，帮助他们顺利找到解决问题的方法，这样既发挥了学生的主观能动性，也培养了他们分析问题、解决问题的能力。

(四)讨论交流与自主学习相结合

对于一些简单的项目设计，可以让学生通过个人自主学习解决。但是对于一些复杂的项目设计，可采用小组讨论交流的方式，让学生围绕中心问题进行讨论，研究确定解决办法或项目实施方案，这样既有利于学生团队意识和人际交往能力的培养，也能充分调动大多数学生，尤其是学习成绩较差的学生的积极性。如在带式运输机的总体方案设计项目教学中，将学生分成几个小组，指导学生先自定传动方案，然后讨论交流、筛选后由各小组进行阐述，教师在学生阐述后进行点评，同时引导学生在优选方案时，既应考虑方案的技术性，也应考虑方案的经济性。

(五)理论与实践一体化教学

无论是设计单元教学还是课程的整体教学设计，都应遵循理论实践一体化教学原则，以项目为载体，通过案例导入，引导学生完成项目和任务，使学生在巩固知识的同时能力也得到训练。如在讲述如何测绘机构运动简图项目时，先通过教师行动演示某个机构的运动简图测绘过程。然后由学生自己动手去测绘另外的机构运动简图，这样既可加深学生对知识的理解，还可以培养动手能力。

综上所述，在机械设计基础课程教学中，通过采用项目教学法授课，对培养学生的系统思维能力、分析能力、综合设计能力和创新能力等都起到十分重要的作用。项目教学法将理论教学与实践教学有机地结合起来，不仅有利于学生加深理解和掌握书本的理论知识，而且使学生懂得怎样灵活应用所学的知识与技能去解决实际问题。

《机械设计基础》课程设计教学初探 篇11

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

一、教学现状分析

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

2. 课程涉及的基础理论内容较广且相对独立, 其特点是概念多、原理多、公式多、图表多, 内容比较枯燥和单调, 所学知识在学生以前的学习中很少接触, 初学时往往会感到吃力[1]。在传统教学中, 以教师讲授知识为主, 学生只是被动地听讲;教学方法单一, 无法吸引学生的注意力。

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

二、丰富教学方法, 完善教学手段

1.教学方法多样化。采用图示教学法与任务驱动教学法相结合进行教学。

(1) 图示教学法。图示教学法是乌克兰教育家沙塔洛夫经过30多年的潜心试验与研究, 提出的一种新的教学方法。该教学方法的核心是“纲要网络”图表, 此图表是一种由文字、图形、公式、方框、流程线和表格等组成的教学辅助工具[2]。在讲解各章内容时, 利用图表将各个概念、知识点、公式有机串联起来, 使其相互关系形象直观地表达出来, 有利于学生对所学知识的理解和记忆。

按内容和应用可将图表分为“讲授型”和“概括总结型”。例如, 在讲授“带传动和链传动”的知识时, 当讲解到离心拉力Fc, 可列举如图1所示的“讲授型”图表, 并加以解释, 如“当带作圆周运动时, 带本身的质量将在圆周方向产生离心力Fc, 而Fc将作用在带的全长上, 因此在带各处的横截面上均产生离心拉应力σc;σc过大, 将带来不良后果:①降低带的寿命;②带与带轮表面的正压力下降, 导致最大摩擦力下降, 从而降低带的传动能力。因此应限制带的速度。”

在对带传动进行小结时, 可采用如图2所示的“概括总结型”图表, 由图表可知带是处于变应力状态下工作的, 带中产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕向小带轮处。

通过图表可将相关内容有机串联起来, 让学生从烦琐的笔记中解脱出来, 减轻了学生的学习压力, 加深了学生对知识的理解和记忆。

(2) 任务驱动教学法。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法, 其特点是“学中用, 用中学, 以用促学”[3], 改变了以往“教师讲, 学生听”的被动教学模式, 创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。任务驱动教学法的核心工作是根据教学内容设计任务[3]。如在讲授“平面连杆机构”一章时, 教师先提出一些与平面连杆机构相关的问题, 然后为学生设计了一项任务为“休闲娱乐机械和家庭用机械的设计”, 设计的机械必须包含平面连杆机构, 并对设计任务进行了一定的解释与提示, 如休闲娱乐机械可以是小区活动场所的健身器材;家庭用机械可以是与生活密切相关的家庭用机电产品, 包括窗户的开启机构、折叠桌椅、家用折叠梯子、雨伞等。此外, 还要求工业设计专业的学生应用本专业知识对产品进行造型设计, 工业工程专业的学生应用本专业知识进行产品进行成本核算, 等等。

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

2.完善教学手段。

(1) 利用多媒体与实物模型相结合的教学手段。多媒体课件具有信息量大、图文并茂、声光色结合的立体效果, 能扩宽学生的眼界, 便于理解, 实物模型的示教能起到直观形象的作用。同时, 在讲解重点内容时辅以传统的板书, 使重点突出、要领清楚, 达到教与学的互动效果。通过多种教学手段的应用, 对提高学生的学习能力收到了较好的效果。例如, 将雷达天线、缝纫机踏板、汽车前窗刮雨器、搅拌机、飞机起落架、牛头刨床等机构以动画形式显示, 使死气沉沉的课堂变得生动活泼, 增加了学生的感性认识[4]。让一些难以想象的机构生动地呈现在学生面前, 便于学生理解。

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

3.丰富考核方式。为了增强学生对机械的总体认识, 在开学之初便将机械发展史作为一项大作业布置给学生, 并计入总评成绩。让学生自行学习查找相关资料, 写出相关机械的发展历史, 如中国机械发展史、世界机械发展史、汽车发展史、飞机发展史、机器人发展史等, 让学生在查找资料的过程中, 对机械及其发展有一个总体的认识[5]。同时, 在应用任务驱动教学法教学过程中安排了设计任务, 将根据学生完成的作品质量计算平时成绩并计入总评。

三、精练教学内容, 进行教材建设

1.精练教学内容, 挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材, 可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连, 挖掘生活中的“机械设计基础”课程教学素材, 可以使枯燥的机械生动化, 单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例, 并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题, 让学生感到所学内容有用、有趣[6]。例如, 应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。

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

四、加强实践教学

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

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

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

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

五、结论

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

参考文献

[1]刘相权.“机械设计基础”课程任务驱动式教学改革研究[J].中国电力教育, 2014, (11) :120-121.

[2]滕启.机械设计基础[M].北京:中国电力出版社, 2013.

[3]刘相权.基于任务驱动教学法的《机械设计基础》教学研究[J].中国科技信息, 2012, (24) :177.

[4]李国珍.机械设计基础教学中的几点体会[J].辽宁师范大学学报, 2009, 32 (8) , 增刊:197-198.

[5]宋瑞银, 张美琴.应用型院校机械原理教学中的创新能力培养[J].辽宁师范大学学报, 2009, 32 (8) , 增刊:170-172.

机械基础教学设计 篇12

一、课题名称

硬质合金

二、教材版本

高等教育出版社

李世维主编

三、教学目标

1、能力目标

培养学生研究新生事物的能力，激发学生的创造潜能以及对新生事物的好奇心。

2、情感目标

激发同学们利用自己的所学为祖国贡献才干的热情与豪情。

3、知识目标

能使学生认识硬质合金，了解它的特点和应用，掌握几种最常见的硬质合金的牌号和用于。

四、教学重点

硬质合金的分类和牌号

五、教学难点 硬质合金的加工

六、教学过程

1、通过小说人物引出主题

2、讲授新课

一、定义

是将一种或多种难熔的金属碳化物粉末与粘结剂混合，加压成型，再经烧结而成的粉末冶金材料。即将高硬度、难熔的碳化钨（WC）、碳化钛（TIC)、碳化钽（TAC)等和钴（Co）、镍（Nie）等粘结剂金属，经制粉、配料（按一定比例混合）、压制成型，再通过高温烧结而成。

二、特点



1、硬度高（86～93HRA，相当于69～81HRC）



2、红硬性好（温度达900～1000℃时，仍保持60HRC）

3、耐磨性好。硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿命高5～80倍。制造模具、量具，寿命比合金工具钢高 20～150倍。可切削50HRC左右的硬质材料



4、硬质合金脆性大。不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

 被誉为“工业牙齿” 

三、用途



1、硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。



2、硬质合金还可用来制作矿山工具（如凿岩工具、采掘工具、钻探工具）、量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具（如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具）等。 3 日常用品，钨钢手表等

四、分类 

1、钨钴类硬质合金

（1）主要成分：碳化钨（WC）和粘结剂（Co）

（2）牌号：是由“YG”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。



例如，YG8，表示平均含Co=8%其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。常用牌号，YG3YG6YG8YG15YG20等。

（3）用途：适用于加工铸铁等脆性材料，如，YG3含钴量少，适合精加工；YG8含钴量多，适合粗加工。

2、钨钴钛类硬质合金

（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛（TiC）及钴

（2）：牌号:由“YT”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成. 例如，YT15，表示平均含TiC=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钴钛类硬质合金.常用牌号，YT5YT15YT30 (3)用途：适用于加工钢或其他韧性较大的塑性材料。如，YT5含钴量多，适合粗加工，YT15含钴量少，适合精加工。

3、钨钛钽（铌）钴类硬质合金

（1）主要成分：是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴，这类硬质合金又称“通用硬质合金”或“万能类硬质合金”。

（2）牌号：由“YW”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如 YW1 ,YW2，YW3等。

（3）用途：既可以加工钢又可以加工铸铁及有色金属等，主要用于加工高温合金、高锰钢、不锈钢以及可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等难加工的材料。

4、钢结硬质合金

（1）主要成分：碳化钛和高速钢（粘剂）

（2）特点：性能介于高速钢与硬质合金之间，可以锻造、焊接、切削加工和热处理，韧性好。

（3）用途：适用于制造各种形状复杂的刀具，如麻花钻头、铣刀等，也可制造较高温度下工作的模具和耐磨零件。 小结



一、定义

 碳化物+粘结剂-------------硬质合金 

二、特点 

1、硬 

2、红硬 

3、耐磨 

4、脆 

三、用途 

1、高速刀具 

2、矿山工具 

3、钨钢手表 

四、分类

 1钨钴类硬质合金       YG3(精）

YG8

（粗）

2、钨钴钛类硬质合金

YT15

(粗）

YT30（精）

3、万能硬质合金 YW1