教学中的机械设计

教学中的机械设计（共12篇）

教学中的机械设计 篇1

《机械基础》对于刚刚初中毕业的技校生来说,无疑是大难度的课程。首先,他们对机械缺乏一定的感性认识;其次,他们还未曾掌握应有的读图知识;再加上课程本身繁杂的特点,都给学生学好这门课带来较大困难。因而容易出现两种极端:领悟力高一点的学生,为取得好成绩,便“死记硬背”;领悟力低一些的学生,一旦无法战胜困难,便放弃了。针对这种状况,如何组织教学?如何设计教学?本人做了一些有益的尝试。

一、导入形象直观的教学模式

心理学研究表明,人对事物感知的印象是先入为主,首次认知对后继学习能否顺利进行至关重要。课堂教学的有效导入可控制学生的非智力因素,使学生把注意力较快地集中到学习任务上来。利用学生的好奇心理,结合具体教学内容,有针对性地选择教学媒体,可体现教学的直观性原则。每当“引进”一个新的机构时,我常用该机构的模型导入,让学生首先通过有动感、有色彩、形象逼真的模型接受信息。这种方式能给学生以鲜明的感性认识,降低学生对机构的认识难度。例如,讲“凸轮机构”时,我首先以凸轮机构的模型引入,说明这就是我们今天要学的东西,然后边演示边讲解。随着机构的演示,学生的多种感观被调动起来,参与教学。借助模型,还可以完成“凸轮机构的组成”、“凸轮的形状”、“从动件的基本类型”等内容的教学。总之,利用这一年龄段学生具有强烈好奇心,凡事易凭兴趣,自我约束能力还不够强的特点,充分组织好每次课的教学导入,让学生在好奇、新鲜的兴奋中,无意识地学习某些知识,对学生学好这门课是一项不可缺少的教学手段。虽然许多知识需要有意识记忆,但作为教师,可以有意识地利用学生的“无意识”,引发其“有意识”的产生,达到教与学的目的。

二、板书层次分明

板书设计是教学设计的组成部分,根据不同教学内容,选择不同板书设计,会收到不同的教学效果。对于一些包含关系较多的内容,若采用大“一”包含小“1”,再包含小小“(1)”的形式,会因内容拉得太长、太远,使学生学了“后头”,忘了“前头”,造成不连贯概念。讲“联轴器的结构和应用”时,我曾用过这种板书,之后,提问:“说说可移式联轴器的类型”时回答时可看书、看笔记,竟没有一人完全答对。后采用以下层次结构式板书,效果截然不同。这种形式的板书,层次分明,结构美观,分类及其所属关系明确,整体感强,能较好地体现事物之间的内在联系,不会造成脱节认知,使学生一目了然。

三、情境水到渠成

教学情境是为了增强教学效果,而有目的创设的一种特殊的教学环境。在课堂教学过程中,它能使学生产生明显的情感倾向和意志倾向。通过联系生活经验或具体事例来创设情境,可活跃课堂气氛,兴奋学生的思维。例如,“联轴器、离合器、制动器”作为一次课的内容,讲到制动器时,已近“尾声”。为设计好这个“压轴戏”,保持学生的学习热情,我引入了这样一个教学情境:“尤里卡”博士做了一个实验——让一个自行车赛冠军在平地上快速骑车,然后刹车。请大家选择使自行车快速制动的最有效的方法:A刹前闸;B刹后闸;C先刹前闸,后刹后闸;D先刹后闸,后刹前闸。课堂立即活跃起来,这个情境促使学生产生竞争心理,大家立即发表意见。因为他们太熟悉自行车了,也很有刹车“经验”。结果,选“D”的同学最多。“尤里卡”博士的答案是“C”,自行车的前闸制动,后闸减速。同学们所以选“D”,是注重了减速,而问题是“制动”。接着便可以进入“制动器”的教学。制动器的形式有锥形、带状、闸瓦式,等等,可请学生结合实际,说说自己所了解的制动实例。最后得出结论:各种形式的制动器都是依靠摩擦力的作用实现制动的。根据教学需要,设计必要的教学情境,于教学活动有水到渠成的效果。

四、引导独立思考

刚刚初中毕业,学生的依赖心理还比较重,总希望老师能给出“标准答案”。为了培养学生独立思考和独立解决问题的能力,有关内容的练习,可鼓励学生“自作主张”。比如轴的结构设计,教师首先提出设计思想,再强调三个基本要求,即轴上零件能牢固可靠地相对固定;便于加工和减少应力集中;轴上零件装拆方便。之后,由学生自行设计,凡根据设计思想,满足以上三个要求者,均属合格,然后再讲评哪种结构更合理。接下来估算轴径,如各级低速轴的轴径d可按同级齿轮的中心距a来估算,其经验公式为d=0.3～0,4a。面对取值范围内的几个标准值,许多学生不敢自己决定,要求老师定答案。我的答案是:这是经验公式,是实践中产生的公式。这几个标准值都是答案,取小值经济些,取大值更安全,同学们可以根据自己的设计选择一个答案。在实际设计中,还要考虑诸如工作条件、使用材料以及设计人员的思路等多方面因素,才能最后确定设计方案。引导学生独立思考,意在把学生从单纯接受灌输的“被动人”,转变为通过引导,获得发展的“主动人”。

五、教师主导作用

教育家叶圣陶先生说:“所谓教师之主导作用,盖在善于引导启迪,迫使学生自奋其力,自致其知,非谓教师滔滔讲说,学生默默取受。”怎能要求技校生“乐在其中”呢?为唤起并始终保持学生适度的学习兴趣,创造积极活跃的学习气氛,可根据技校生活跃、好动、爱讲的特点,创设情境,启迪思维,引导学生积极主动地参与教学。比如在讲液压传动系统时,可设计出各种油路,提出诸如“本系统由哪些基本回路组成”、“说出图中各液压元件的名称和作用”、“各电磁铁通电、断电完成的动作”等问题,组织学生分组讨论,然后派代表发言。同学之间的讨论,你一言,我一语,各抒己见,可带动程度低的学生,也常启发程度高的学生。这比单独提问,效果要好得多。课程中的许多内容,可以通过不同的教学形式进行教学。由于形式不同,使得学生愿意说,愿意想,从而深化了学生对教学内容的理解。教学中,还应注意目标设置的适度问题,对所授内容,应根据难易程度,提出不同的要求。

摘要：本文以《机械基础》教学以例,从教学模式入手,对教学设计提出明确要求,并就教学情境设置、引导学生思考和教师主导地位等问题进行了阐述,具有一定的参考价值。

关键词：《机械基础》,教学,设计

教学中的机械设计 篇2

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。

教学中的机械设计 篇3

关键词：协作学习 机构分析 团队协作

在高职高专院校，机械设计基础一直是机械类专业课改的重点。这些年的课改证明：分组协作学习更有利于学习者发现并解决问题。所以笔者将协作学习理论应用到机械设计基础教学中，以充分调动学生的主动性创新能力。

一、协作学习及其特点

1.协作学习

许多院校统计，学生上课期问手机流量消耗惊人。一旦教师授课较为无趣，他们便将注意力转向网络。因而改变教学方法，丰富课堂内容，以多样化的教学形式吸引学生，已经迫在眉睫。

协作学习是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种策略。许多国家和地区在教学中都用到了协作学习，我国在推行新课改之后，协作学习方式也提上日程。由于它能有效地将学生吸引回课堂，所以现如今，它已成为高职类院校的重要教学方式。

2.基于协作理论的教学设计

基于协作理论的教学设计分为课前预习、课上协作、课后总结三部分，重在小组内和小组间协作的学习过程。具体教学环节的设计如图1所示：不同于传统的教学模式，教师和学生所扮演的角色有所改变，教师在协作学习过程中，起到的是监督和引导的作用，学生才是协作学习的中心，教师所有的活动都是为了学生，引导学生协作解决问题，提高创新的能力。

（1）创建小组。教学研究证实，在协作学习过程中，学生不可能自发地进行协作。所以在课程开始前，创建小组是关键的环节之一。分组需要注意学生的规模、性格特点、能力水平和兴趣爱好等方而问题。经过多年的企业调查发现，规模为2～4人的学习小组是最有效的协作解决问题的方式之一。

（2）课前准备。课前教师需做足功课，创立教学情境，分解任务，上传后通知学生到网站下载资源。本阶段要充分利用学生对网络依赖的特点，提供视频、动画等资料，提高学生的兴趣，明确自己的任务，积极投入到课前预习中去。

（3）课堂协作。在课堂协作环节，教师作为协作学习活动的组织者和监控者，以学生学习活动为中心，引导学生思考和答疑解惑。学生在课堂上通过协作解决问题，共享学习资源。在此环节，需要学生做好记录和资料整理工作。

（4）课后总结和评价。课后总结和评价是传统教学容易忽略的环节，这会影响学生学习的积极性。所以，在此环节，教师需用好评价和激励机制。具体方法如下：将整个任务的实施过程，纳入到学生平时成绩考核；每次任务结束都要评出优秀组，并给予一定的物质奖励。评价过程要公平公正，评价方式要多样化，主要以个人评价、小组评价和教师评价相结合的方式进行。

3.基于协作理论的教学实践

（1）功能简介。机械设计基础在实施时，主要建立的模块有：学生分组及权限管理模块、任务分配模块、资源库模块、评价模块、总结模块等。创建的表格主要有：分组及权限表、教师任务分解表、学生分工表、评分标准表、总结表等。界而如图2所示。

（2）“项目二：上料机构的实现方式”教学案例。以项目二为例，来简单说明教学实践过程。

第一步，创建小组。将学习小组分为4人一组，每班可分7～8组。

第_步，课前准备。在课前，需做好准备工作，将问题“上料机构的实现方式有哪些”上传到网站。在此期问，学生先做好预习工作，然后到网站下载资源，思考解决问题的方案。

第三步，课堂协作。

首先，任务分析（1课时）。本环节是整个教学的重点，教师应引导学生提出各种解决问题的方案。一般学生可以想到的方案有：曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构等。教师会通过生活中的机器：螺旋送料机、牛头刨床等，引导学生想到其他实现方式：导杆机构、螺旋机构、齿轮机构等。

其次，任务分配（1课时）。从每种机构的优缺点、制作实物的难度和本校的实训条件，在课堂上讨论出7种方案。

课后，教师将7种任务上传到“任务分配”模块，由每组自由选择任务，然后教师明确任务。

再次，机房仿真（4课时）。每组成员，画山方案图，方案通过后，在机房画山仿真图，验证本组方案的可行性。

要求：用Pro/E_维模型绘制。按实际定义各构件的约束关系，并进行运动仿真，如图3所示。

最后，到实训基地制作实物（8课时）。此环节是学生最有兴趣的，教师需要在注意安全的前提下，把握好实训进度。

第四步，课后总结和评价。在此环节，教师应要求学生写好各自的任务总结和PPT，组织学生进行答辩。评价的具体方法如下：评价是以个人评价、小组评价和教师评价相结合的方式进行，具体评分标准可在网站下载“评分标准表”。教师对评山的优秀组，给予一定的物质奖励，并将学生在整个过程的表现纳入平时成绩考核。

三、经验总结

在整个课程实施过程中，总结的经验如下。

第一，在第一轮实施时，因为所用的表格众多，不但学生花了大量的时间和精力，而且大量的表格打印，也造成学校资源的浪费。在后儿轮实施时，大多数表格都采用由学生网上填写的形式，不再打印。

第二，避免“搭便车”现象。虽然任务以小组为单位来完成，能有效培养学生的集体荣誉感，但个体在整个任务中发挥的作用有所不同，所以做好学生的个人评价是非常必要的。

第三，语言表达和口语交际能力是社会人应有的技能。许多新思想都是在交流时，通过思想碰撞产生的。因此，只有给学生充分的发展空间，才会有好的学习效果。

四、小结

创新思维在机械设计教学中的应用 篇4

关键词：机械原理,教学方法,创新

一、创新的概念

创新是一种繁杂的思维活动方式,他是理性思维与感性思维(直觉、灵感、顿悟等)的结合,发散思维与集中思维的联合。创新通过对现有事情的深刻理解,解决未解决或者以前未获得的新事物。在二十世纪,创新被作为一种理论。著名的经济学家Joseph Alois Schumpeter,首次把“创新理论”引入经济范畴于一九一二年。创新可以提高生产力,摆脱旧的弊端,增加效力,带来新的活力。

二、传统的机械设计教学面临的问题

(一)现今,大部分我国的院校在进行机械设计教学时,只注意该科目知识内部的整体性和逻辑性,忽视学生的接受能力和兴趣培养。

高校中所使用的课本为普通本科教材的缩订版,教材内容倾向于晦涩、繁重的理论常识而且对实践操作方面的偏重比较少,特别是缺乏一些实训教材,从而致使学生所学习机械设计的知识脱离了现实的使用,同时教材的版本更新缓慢当中的一些知识内容落后于现今机械行业急速发展和机械设计行业的要求,综上所述造成了学生知识结果的落后。

(二)在以前的机械设计授课中关于培养学生各方面实践能力的实验比较少,大都是落伍于行业发展的实验开设,绝大多数高校的大半实验是偏向于知识认识性的实验,学生仅仅做此类的实验对培养学生的创新性思堆与创新能力没有实际帮助,学生虽然已经学习了理论性的知识,理解了设计一个零件的传统方式,但是如果将一个的零件与团体的设备系统相联系,通常会有很多问题出现。

在大多数学生的主观认识中认为设计是画图,但现实是,机械设计这门课程,它结合了加工设计绘图、工艺等很多方面。

(三)教学目标难以实现是应为缺乏实践手段。

《机械设计基础》是一门实践性较强的学科,只有在学习的同时兼顾实践才可以做到增加设计能力且发挥创作性能力,但在实际教学中因为上课时间的限制,大多院校又缺少相联系实验、实习练手机会,故很难达到以上的需求。因此学生对现实机械系统的逻辑性思维认识匮乏,因此授课效果不太明显。

(四)忽略学生的主体地位,教学方法和手段较为封闭、简单,不能积极有用的激起学生对机械设计的关注。

上述的种种,导致机械设计课程教学没有很大的提升在教学效率和质量方面,因此应进行创新与改革在教学方法上,对学生的实际练手的能力重点锻炼,再结合学生的自身情况开始多条理,多样化的机械设计教学活动。

三、机械设计教学模式中融入创新思维

(一)通过实验教学以培养学生的创新能力

高校的教学中最活泼最重要的一环就是通过实验教学增加学生创新方面的能力和精神。它是连接知识传授和时间练习的极其关键枢纽,是增加学生的创新意识和能力的根本地点之一。和传统的教室授课作对比,使学生将已经学到的理论和实际相结合是其能够站上风,使学生对知识的豁然开朗和创新有新的见解,将已经学到的与所见融会贯通。它不仅有知识继承,而且有实际的练手,遵照了人的领会规律;学生通过实验去探索和了解科学理论,并在实验的查验下获得知识的真假,对已经证明的理论的使用,分析和解决细化的实际问题。实验教学具有的教育特性为直观性、实践性、综合性、创新性。目前大部分大学在教授《机械设计》这门学科时,因为教学大纲上上课时间的限定,给学生的课时相比于以前少了些许在实践方面,假如一些譬如机构创新,机构组合等的实验的配套,定会在极大程度上的拓宽学生的见识,创新思想也会得到新思维激发,在机械设计教学中的实践中施展出极大的作用。

(二)优化教育手段培养创新思维

学科整体的不断调整下,机械设计类课程上课时间逐步减少,但机械学科不停发展,新技术、新理论如雨后春笋般,学生非常渴求新知识。在教学大纲要求下完成要求授予内容而且得到明显教学效果成为一个问题,解决上述的问题除了合理化讲义内容外,还需多媒体的教学方法。尤其是计算机动画,能使学生更生动地掌握课堂语言描述不全面的机械工作复杂的原理,不但使上课信息量增添,更重要的是还能节省板书时间;教授知识的过程中着重重要的知识,与实物模型演示相联系,使问题、解决问题的思绪和方式更加明晰;引发学生的对学习的喜爱和获得知识的欲望通过介绍本课程探索发展和难题,渐渐的培养学生感性思维及立异思维能力。此外,在上课的过程中辅之以课堂讨论,采用讨论的方式,使学生参与到教学活动中,达到教授知识的目的。

(三)在机械设计教学中引入逆反思维

传统的机械设计教学仍停留在培养学生按部就班的思维模式中,故步自封,不敢越雷池一步,很大程度上束缚了学生的思维空间,扼杀了学生的创新意识的萌芽。逆反思维的培养奠定了创新发展的,是培养学生创新能力前进的脚。逆反创新使学生去思索从已有事物的方法机制的背面来发明创造。思则变化,变则通达,摆脱传统思想的枷锁,创造出崭新的事物。

(四)启发式教学

何为启发式教学呢?启发教学首先老师根据课程的知识点,有目的性的提出问题,在一个轻松、活跃的教学氛围,让学生用已学常识,解决问题,从而实现学生在教学中的发挥的主导作用,让学生在兴趣与问题的带领下,积极的介入到课堂中,让学生建立出新的知识结构通过自立的过程。

四、总结

《机械设计》是一门特别必要的工艺根本学科,学科知识多,上课时间少。作为一门特别必要的工艺根本学科,对机械设计进行教学的改善和立异十分需要。通过改善与立异教学方式能够引发学生的动力,使知识与实际更好的连合,达到理想的教学效果

参考文献

[1]温兆麟.创新思维与机械创新设计[M].北京机械工业出版社,2012,12(8):16-18.

教学中的机械设计 篇5

魏建云

（湟源职业技术学校）

【摘 要】： 本文对机械设计基础课程的教学过程中贯彻生本思想提了自己的几点见解。介绍了在实际教学过程中的具体做法以及取得的效果。同时指出生本教学对提高学生创新能力及今后适应社会的能力有很大帮助。

【关键词】： 机械设计基础 生本教育 学习兴趣

《机械设计基础》是职业院校机械类专业和非机械专业的一门重要的基础课，它的理论知识与实践结合得很紧密，也是基础课与专业课衔接的纽带，起到重要的基础作用。该课程涉及的知识点多，知识面广，理论性、实践性强。怎样使学生掌握本课程的知识，是机械设计教师在教学过程积极探讨的问题。在几年的教学过程中不断摸索，加之对生本教学的研究，总结出几点经验。

传统师本教学时，以教师为中心的填鸭式的教学模式，教师教什么，使学生完全处于被动地位，课堂气氛不活跃，往往影响了教学效果。而坚持以组讨论形式的生本教育教学，具体实施采取合作与探究相结合，激发学生学习兴趣，学以致用培养学生的综合能力，特别是创新能力，通过实践，效果较好。

本文通过培养学生的好习惯、引导学生找到合适自己的学习方法，注重学生创新能力的培养，加强实训及实验教学,激发兴趣等五大方面来提高课堂效率和教学质量，这对于培养学生解决实际问题的能力、提高教学效果具有重要的现实意义。

一、培养学生课前预习，上课讨论，课后深究的好习惯

我们从小学起就注重培养学生的自学能力，最重要的就是在课前养成预习的好习惯，反而到了中高职，学生的这些好习惯却都忘记了，不再应用了。实际上这些对于学生来说应该是一辈子都该坚持的好习惯，当然各个阶段的预习的要求和做法应该不一样，在职业学校里预习应该在读懂一个章节的主要内容外，更重要的是要学生得有自己独到的看法并提出问题，这才是我们生本教学中教师应该着重培养学生的。对概念化的内容、容易理解的内容，可以通过课前布置预习，课上简略讲解来处理。

传统课堂教学时老师在讲台上讲，学生在座位上听，一堂课下来，老师是口干舌燥，学生被动接受。生本教学时难点、重点老师集中时间讲解之后，留出时间，在老师的组织下学生能有见解的讨论，这样学生才真的把知识变成自己的，才能更主动的把所学的知识学以致

用。课后的作业不应该知识累积的做题，而是用创造性的小项目或小文章来开拓学生的思维从而来培养学生的好学，大家都明白，整个教学的目的和教学过程的终端，是学生的主动发展而不是教师善于教。著名教育家夸美纽斯在《大教学论》中写下了自己的教育理想：“找出一种教育方法，使教师因此可以少教，但是学生可以多学；使学校因此可以少些喧嚣、厌恶和无益的劳动。独具闲暇、快乐及坚实的进步”、生本教育体系希望实现这样一种理想。

二、要引导学生自己主动找出课程的特点，从而找出合适本课程并且合适自己的学习方法。

从课程整体上分析《机械设计》课程内容复杂，涉及的问题从基本介绍到后面的工作原理及计算，既包含了结构介绍又包含了力学的分析与计算，各章节内容之间相对独立，各机构之间的结构各有特点，相互之间联系少，课程重点不突出。一些学生在学习过程中不知道如何学习，往往是记住了这部分知识，其他的由于相互独立就忽略掉了。为了让学生对知识点掌握的更好，应该对所学知识进行总结，把整体的各个部分有机的联系起来。实际上吃透这门课程就不难发现这门课程的各个知识点有很多共性的东西，当然每个知识点又有各自的特点。这对于学生来说，一下子就理解出来时很难的过程，所以在教学过程中要有意识引导学生思考总结，这不仅对学生学习本门课程很有用处，在今后所有学习活动中，学生会惯性的总结与归纳，对于学习知识能力的提高是事半功倍的。在逐渐的积累过程中学生自然而然的能找到合适自己的习方法，而这些方法不但对学习这门课程有用，很可能对于学生终生学习都有益。对有利于提高设计水平的部分要仔细讲解、比较、归纳和总结来开拓学生的思路，提高学生解决实际问题的能力。

归纳总结学完一个章节，要及时地进行回顾，归纳总结出本章的主要内容，重难点是什么，使知识成为一个有机的整体。这样，既有利于学生理清思路，又有利于学生记忆所学的知识。学完几个章节后，要进行比较和总结，找出相同点与不同点。例如，讲完带传动和链传动后，可以进行一次比较，比较它们的传动比的计算公式、范围、准确性、工作环境等。

三、学生创新能力的培养

教育的最终目的是服务于社会，我们的受教育者未来要走向社会，要适应社会，做社会的主人。当今社会是竞争激烈的社会，而适应社会最重要的是要有创新精神和创新能力。

培养学生的创新能力是非常重要的。在学生走向工作之后创新能力的重要就显得更淋漓尽致了。当今社会不缺少高学历的人才，但是缺少具有很强创新能力的技术性人才。培养中职生的创新和综合设计能力是教学改革对技术性人才的一个主要目标。对于中职类院校的学生，除了牢固掌握基础知识，更为重要的是要有思想和创新能力。

创新能力的培养是机械设计基础课程教学改革和建设的根本目标，作为教学改革的核心，它贯穿于机械设计基础课程教学的各个环节。不仅在理论教学课上要培养学生的创新意识、机械系统设计的意识和综合运用各种学科知识进行机构和机械设计的意识，更要在实践教学环节培养创新和综合设计的实际能力，而后者对创新人材的培养往往更重要，也是我们以前在实践学中所欠缺的。因此在生本教学过程中重视并培养学生的创新能力是每个教师都要作到的。

培养学生的创新能力首先要得到共识，领导要重视，教师要在教学过程中有创新意识，学生要深刻认识创新能力对自己将来就业及创业的重要性并在学习过程中有意识的锻炼自己的创新能力。只有这些方面都具备，才能为创新能力的培养提供先决条件。其次，创新能力的培养要有硬件设施，学生的创新思想要有办法付于实践，这样才能使学生以致用，才能有更高的学习兴趣，才能使创新具有现实意义。

教师在教学过程中要作到以下几方面来有目的的培养学生的创新能力：

1、理论教学中运用多种教学手段来激发学生的创新兴趣。

对于不同的教学内容采用不同的教学方法。打破传统的填鸭式教学，老师站在讲台上讲，学生坐在座位上听。学生是教学活动的主体，充分调动教学主体的积极主动性，是教学成败的关键。而调动主动性和积极性最好的方法是教学方法多样化，不同的内容采用不同的教学方式，而不是千篇一律，这样才能让学生感到不枯燥不乏味，从而有兴趣去思考。然而这也是生本教育教学思想的精髓所在。

2、鼓励学生把所学知识应用到生活中，寻找创新的灵感

引导学生成立各种兴趣小组，让他们做生活的有心人，学生的潜能是可是永远开发不完的宝藏。在生活中，他们会发现很多自己有兴趣的东西，再去找办法来解决。在不知不觉中创新能力得到提升。生本教育教学要求学生提倡自己要做，主动发现，主动解决，老师的作用只是知道而已。

四、加强实训及实验教学

机械设计基础作为一门实践性很强的课程，实验教学对实现课程教学的目标起着不可或缺的关键作用，它是学生学习机械设计基础课程进行工程实践的重要途径，是培养学生理论联系实际，分析问题和解决问题的能力，以及启迪学生的创新思维、开拓其创新潜能的重要手段。传统的机械设计教学重视理论知识，而轻实践、忽略应用。在现代社会需求创新人才的情况下，在实施生本教学的教育过程中，我们加强实验教学是至关重要的。

实验与实训教学能培养学生的工程实践与动手能力。机械设计基础是一门实践性很强的

技术基础课，而现今中职生缺乏工程实践知识实际的动手能力，尽管在理论课程教学中可以尽可能地安排一些实物、模型、甚至录相，增加学生的感性认识和实践知识。但是光有这些是远远不够的。在机械设计基础实验这个重要的实践环节，加强学生对机构、零件结构和机械设计等工程实践知识和对仪器设备的动手能力的培养，是对理论课程教学不足很好的补充和完善。

实验与实训教学能培养学生进行工程实验的基本技能。这是提高学生创新能力的基本条件和保证。通过实验，学生应了解工程实验的基本原理，不同机械量测量的不同方法、实验数据采集和处理的过程与方法，了解各种不同实验仪器的原理、使用和调试，以及实验系统构建的基本要求和方法等。所有这些基本技能的掌握不仅对学生培养用现代技术解决工程设计中的实际问题的能力，对于提高学生的综合素质和创新设计能力具有重要作用，而且为学生专业课程的学习和专业人材培养目标的实现打下良好的基础。

在实验教学中学生的积极主动性会得到极大的提升，以学生为本体现的更为淋漓尽致，每个实验都是学生自己提升思考和动手能力的一次机会。

五、巧妙设计课后思考题，激发学习兴趣

要真正学好一门课程，仅凭课堂45分钟是不够的。对机械有兴趣的学生，只有一本教材是满足不了他们的求知欲的。因此，在选择一些典型习题作为课后练习的同时，巧妙地安排一些课后思考题也是必要的。学生通过对思考题的思考，可以到图书馆或上网查找资料，或询问相关技术人员，或自己寻找实物来研究，这些题目对激发学生的好奇心，保持兴趣，提高动手动脑的能力是有帮助的。

例如，讲完《齿轮的基本参数和几何尺寸的计算》一节后，可以给学生一个齿轮和游标卡尺，让学生确定这个齿轮的基本参数和几何尺寸；讲完平带传动后，问学生在平带传动中带轮的轮面为什么常做成凸弧面?讲完V带传动，问V带的截面角θ=40°，那么，带轮的轮槽角φ为多少合适呢？学完链传动后，问普通26自行车的传动比是多少？脚蹬一圈，自行车前进了多少米？

通过对上述思考题进行思索、查找答案的过程，一方面可以让学生知道，生活中处处有机械知识，书本知识是与实践紧密结合的，是可以解决生活中的实际问题的；另一方面也让学生知道，机械并非那么深奥，只要他们愿意去探索、去学习，也可以在这一方面做一些小发明、小创造。

综上所述，生本教育理论在教学中合理运用能帮助学生克服厌学心理，使学生对学习产

生心理愉悦感，提高学生学习的积极主动性，强化学生的内因，挖掘学生的潜能，逐步形成学生“愿学、想学、乐学、爱学、会学、能学”的氛围，全面提高学生的创新能力和自学能力，为学生将来能适应社会做好准备。

探索在机械设计基础教学过程中融入生本教育理念来提高教师教的质量和学生学的兴趣，改变传统教学中的许多弊端。实现了教学质量的飞跃。

参考文献：

教学中的机械设计 篇6

项目教学法作为德国双元制教学模式的一种教学方法,在我国高职教育中已得到充分重视和推广,在《机械设计基础》课程上的应用主要集中课程教学中实施问题探讨。本文就项目教学法在《机械设计基础》实训教学应用过程中,怎样提高学生的学习积极性和培育学生个体知识优势问题进行探讨,以供同行参考。

一、项目教学法

项目教学法是师生通过共同完成一个完整的项目工作而进行的教学活动。学生在项目实施过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力等。项目的实施多采用小组工作的方式,即小组共同制定计划、共同或分工完成整个项目。项目教学法一般可按照下面五个教学阶段进行:确定项目任务:通常由教师提出一个或几个项目任务设想,然后同学生一起讨论,最终确定项目的目标和任务;制定项目计划:根据项目的目标和任务,确定工作步骤和程序,并与教师经过分析讨论后最终得到认可;实施计划:学生确定各自在项目组内的分工及成员间合作形式后,按照已确定的工作方案和程序实施项目;检查评估:可采用学生自评、教师检查的方式对项目进行评估,分析评估结果。

二、项目教学法在实训教学中的实施过程

项目教学法的关键是设计和制定项目,实训教学项目的设置应当充分考虑生产实际和生活中所遇到的问题。负责实训教学的教师要注意从生产实际和生活中收集和积累素材,整理使其成为实训教学中所需要的项目以及扎实的专业知识。确定项目时,一是既要充分了解全体学生知识掌握情况,又要掌握学生个体知识差异,设置好项目完成的方法和步骤;二是要有利于调动学生学习主动性;三是有利于培养学生创新能力。另外,选用的项目应当是综合性的,能够涵盖机械类所有专业课程的主要内容,以学生在日常生活和前期课程实训中接触过的整机以及学生感兴趣的创新仪器作为实施项目。

1.确定项目任务

目前项目确定基本是由教师首先提出,尽管也同学生一起讨论项目内容,但实际上仍然是按照老师的思路进行实施。这与传统的实训教学、老师确定实训题目一样,不利于学生创新能力的培养和调动学生学习主动性。特别对于高职院校学生,他们本身的学习积极性和主动性就差,如果实训项目的题目仍然由教师确定,就很难调动学生的积极性,甚至出现互相抄袭的现象。因此,确定项目时应以培养学生能设计简单机械传动装置教学目标为前提,由教师向学生建议几个项目和学生自己提出项目两个方面确定项目题目。教师向学生提出建议项目与由教师确定项目有本质区别,前者是从学生个体差异出发,让学生考虑自己能够胜任那个项目和自己对项目内容感兴趣程度加以选择,而后者则没有考虑学生对项目的兴趣和学生实施的能力。由学生自己提出的项目主要来源于前期课程实训遇到的自己感兴趣的生产实际问题和日常生活常见的机械装置,以及易于生活的创新仪器,这样一个班级就形成了不同题目的实训项目组。通过作者实践表明后者更受学生欢迎,例如学生提出的滚动轴承拆卸装置和食堂剩饭处理装置等。无论那种方式确定下来的项目,均要根据培养方案中实训教学环节,在教师指导下以学生为主体将整个项目分成若干个与理论知识相对应的任务。通过完成具体项目,使学生对所学知识融会贯通,也使实训教学形成一个完整的体系。

2.项目组组成

由于改变了项目教学法由老师确定项目的教学模式,因此项目组成员除了学生自由组合和老师指定以外,学生提出的项目组成员由项目提出学生确定,这样有利于更好地完成项目,并且给该项目组成员优先确定权。但是,无论以哪种形式组成的项目组,老师都要注意学生个体知识的差异,将具有不同知识优势的学生组成一组,在项目分解时,考虑让具有某方面知识优势的学生负责该方面任务。这样能够充分调动学生完成任务的积极性,也实现了因材施教的教学理念。

3.制定项目计划

与全班都采用减速器为题目的项目教学法相比,由于笔者者实际教学中的班级存在不同题目的多个项目组,为了让全班学生了解每个项目组的设计内容,在每个组都制定详细的工作计划、确定工作步骤和程序,各组成员制定、确定各自项目组中的分工以及成员合作的形式。由每个项目组选派一名学生讲解完成项目的思路,其他项目组学生提问、质疑,该组学生解答,指导教师给予点拨和指导,并最终得到认可。

例如,在实施食堂剩饭处理机项目时,该项目只是由学生提出这个想法,在指导教师帮助下,项目提出学生对该装置完成这项功能应采用的原理进行分析。采用相似设计理论,提出采用豆饼压榨机的工作原理,对剩饭排除水分、制成饼状,以便保存和运输。在此基础上,提出该装置的传动系统以及相应零件的改进设计方案,实现项目分解形成一个个任务,指派学生完成任务。

4.制定任务计划

在完成班级每个项目组互评的基础上,每个任务实施如同项目实施一样,也要制定详细的工作计划,确定工作步骤和程序。在教师指导下,由负责该任务的学生制定,并确定和其他成员沟通的形式。组内互评,任务负责的学生讲解完成该任务的思路,其他组内学生提问、质疑,指导教师给予点拨和指导。为了让学生更好地完成各自的任务,在学生制定的计划基础上,提供统一的《任务进度表》,该表由教师和学生填写两部分组成。教师根据不同任务,填写的主要内容有任务名称、完成该任务最低标准和需要的参考资料、完成该任务的具体内容及步骤以及时间要求。

5.项目计划实施

在计划完成后,各项目组按照已确立的工作步骤和程序工作,按计划实施并完成。在学生有了实施项目总体思路的基础上,指导教师根据《任务进度表》对学生进行一定的引导启示,帮助学生掌握完成任务需要的知识内容,以免学生走不必要的弯路。学生在填写《任务进度表》时,要求如实填写完成计划情况和完成任务时遇到的难点问题以及知识点等。

由于将项目分解成一个个具体任务,为了避免学生各自为战,未起到锻炼学生综合能力的现象发生。在项目实施过程中,需要制度定期汇报与讨论制度,先由项目组负责人对每个任务进展情况进行简单陈述,每个学生在向同组同学汇报完成该任务所采用的知识和思路以及遇到的问题,即进行小组内阶段性答辩。这样一是保证项目顺利实施的完整性,二是让学生了解完成该项目所需理论知识和解决任务的思路以及方法。

6.项目评价与总结

每个项目完成后,都要进行集中总结、答辩,先由各项目组学生对自己组的工作结果进行自我评价和总结,再由指导教师和其他组学生进行检查、答辩、评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题和解决问题的方法。

项目教学法在实训教学中,将指导教师的引导作用和学生的主体创造力及其个体知识优势融合到具体项目实施过程中,不但能提高学生的学习主动性和积极性,也利于培养学生的专业知识特长。

教学中的机械设计 篇7

机械精度设计课程是高等工科院校中机械类专业的一门传统专业技术基础课程, 是机械设计中不可缺少的重要组成部分, 用以培养学生进行机械产品精度设计的能力。传统的机械精度设计课程教学方式主要采用教师讲解为主, 学生被动接受, 由于学生缺乏机械精度设计课程所需要的专业生产知识和经验, 给教学带来一定困难。为了提高这门课程的教学效果, 提出将项目教学法引入到课程中, 通过让学生在完成项目的过程中达到对知识点的掌握, 从而学会灵活应用所学的知识[1,2,3,4]。

1 项目教学法简介

1.1 概念

项目教学法最早由凯兹和查德等人共同提出的一种以学生为本的活动教学法。它建立在建构主义学习理论的基础之上, 以实际的工程项目作为教学对象, 项目先通过教师进行分解, 并作适当的示范, 然后让学生分组围绕各自的工程项目进行讨论、协作学习。最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种教和学的模式。项目教学法打破了传统的以课堂、教师、教材为中心的教学模式, 转变成以实际的工程项目为中心的教学模式。让学生在完成实际工程项目的过程中达到对课程内容的掌握和理解。项目教学法主要通过下面过程来实现:第一, 教师提出具体的项目, 并对项目按照难易程度进行分解;第二, 学生根据项目制订详细的计划;第三, 学生实施项目计划;第四, 教师根据学生完成项目情况进行评价。通过项目教学, 学习变成了一个学生共同参与的实践活动, 学生在项目实施过程中获得了自主学习能力、动手能力、团队合作能力。因此, 项目教学法是一种能充分锻炼学生各种能力并掌握课程理论知识的教学方法。

1.2 特点

1.2.1 教学目标:

传统教学方法的主要目标是让学生掌握所学知识, 因此在教学内容的设置上主要讲究学科的完整性和体系化;而项目教学法的主要目标是教学生如何运用所学知识解决实际问题, 所以在选取教学内容时, 通常按照实际工作项目的要求而定, 因此具有针对性、应用性。

1.2.2 教学形式:

传统的教学方法以教师讲授教学内容为主, 学生往往被动接收, 教师与学生之间缺少交流和互动;而项目教学法则以学生为中心, 学生处于主导地位, 学生在完成教师给定项目过程中主动学习。在项目教学法中, 学生从一开始就进行针对性的学习, 由传统的跟着老师学转变为自主学习, 大大提高了学习的主观能动性。

1.2.3 学生能力:

传统的教学方法只要学生掌握所需知识, 学生缺乏实践动手环节, 因此对学生能力的提高帮助不大;而项目教学法则要求学生根据所给项目制订实施计划, 提出具体的解决方案。并把方案付诸实施, 最后由教师对学生完成项目情况进行评判, 所以项目教学法充分发挥了学生的主体作用, 培养了学生的自学能力, 解决问题的能力和动手能力。同时, 项目教学法还要求项目小组成员要互相配合, 共同完成某一项目, 这也培养了学生的团队协作能力。

2 项目教学法在机械精度设计中的应用

机械精度设计课程涉及公差与配合、形状和位置误差、表面粗糙度等重要知识, 如果仅仅从理论的角度让学生去理解这些概念, 学生往往会觉得比较枯燥。为了让学生更好地掌握机械精度设计的基础知识, 又能把所学知识灵活应用到生产实践中。为此, 提出将项目教学法应用到机械精度课程的教学中。项目的选择不能过于抽象, 应该选择一些企业实际生产的零部件为宜, 因笔者在企业从事离心风机设计多年, 根据机械精度课程的教学内容, 选择离心风机所配的传动组作为项目。

传动组主要由主轴、轴承座、轴承侧盖、轴承、螺栓和螺母等零部件组成。根据教学内容让学生完成主轴的设计, 并完成主轴尺寸的标注。在此过程中, 重点让学生理解尺寸公差的概念, 学生了解清楚后再根据所学知识把几何误差和表面粗糙度标注在图纸上。主轴设计完成后, 按照同样的方法把轴承座和轴承侧盖设计好。最后让学生把自己设计好的零件图纸到机床上加工出来并进行装配, 通过这样过程, 学生对所学的知识就实现了灵活应用。

3 结论

项目教学法在机械精度设计课程中的实践, 打破了原来知识单元间的界限, 将各部分内容分解成一个个项目, 按照由浅入深的原则, 将不同的知识点组合起来完成项目。因此项目教学法不仅提高了学生的动手实践能力, 而且能够将理论知识和实践经验进行互换, 建构出个人的知识体系。使学生有一个很高的学习积极性, 培养分析和解决问题的能力。它突破了传统的教学模式, 通过解决生产中的一些现实问题来实现学生对知识和技能的掌握, 大大提高了学生学习的积极性和主动性, 并使学生的动手能力、解决实际问题的能力得到提高。

参考文献

[1]吕忠宝.项目教学法与传统教学法的比较[J].科技信息, 2007 (2) :62-64.

[2]杨叔子, 周济, 吴昌林, 等.面向21世纪机械工程教学改革[J].高等工程教育研究, 2002 (1) :11-13.

[3]任秀.对“互换性与测量技术”课程教学改革的几点思考[J].教育教学研究, 2007 (2) :5-37.

教学中的机械设计 篇8

《机械设计基础》课程属于机械方面的设计基础课程, 是高等学校非机械类或机械类专业的一门重要的技术基础课, 主要讲授关于机械常用机构和一般通用零件设计的基本知识、基本理论和基本方法, 培养学生具有设计简单的机械及相应的分析问题与解决问题的能力。这门课程的实践环节安排是2周的减速箱设计, 这个实践环节的课程设计题目陈旧、重复, 学生中存在抄袭和生搬硬套的现象, 不利于培养学生的创新和实践能力。国内很多老师将逆流式教学法、案例教学法、分层教学法、问题式教学法、行为导向教学法应用到了《机械设计基础》课程教学与实践中, 取得了一定的效果。针对此问题, 本文提出将项目教学法应用到《机械设计基础》的课程设计中。

二传统教学的不足之处

《机械设计基础》课程是一门专业基础课, 涉及材料力学、理论力学、金属材料加工工艺多门课程的知识, 书本中设计原理的内容和公式较多, 而且也是一门实践性非常强的课程。传统《机械设计基础》的授课环节主要采用“教师讲, 学生听”被动的教学模式, 这种方式导致很多学生对课程不感兴趣、不上课、作业抄袭等现象。实验环节包括8学时的实验和2周的课程设计。传统的课程设计题目是一级或二级减速箱设计, 学生往往只是按照课程设计指导书中的设计步骤, 以及《机械设计基础》教材中机构的设计计算步骤进行课程设计, 教师日常针对问题进行答疑。这种实践环节的方式存在题目陈旧、理论和实践联系少的缺点, 导致很多学生抄袭和生搬硬套, 创新能力差。

三项目教学法的定义和实施过程

项目教学法就是在老师的指导下, 将一个相对独立的项目交由学生自己处理, 信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价, 都由学生自己负责, 学生通过该项目的进行, 了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。

项目教学法一般按照以下五个教学阶段进行: (1) 明确项目任务:通常由教师提出一个或几个项目任务设想, 然后同学生一起讨论, 最终确定项目的目标和任务。 (2) 制定计划:由学生制定项目工作计划, 确定工作步骤和程序, 并最终得到教师的认可。 (3) 实施计划:学生确定各自在小组中的分工以及小组成员合作的形式, 然后按照已确立的工作步骤和程序工作。 (4) 检查评估:先由学生对自己的工作结果进行自我评估, 再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题, 学生解决问题的方法以及学习行动的特征。通过对比师生评价结果, 找出造成结果差异的原因。 (5) 归档或应用:项目工作结果应该归档或应用到企业、学校的生产教学实践中。

四项目教学法的具体实施

1. 明确项目

项目的研究内容要能激发学生的积极性, 符合机械设计基础教学大纲, 覆盖面广, 难度适中, 工作量两周能完成。通过该项目的研究, 学生能掌握机械常用机构的设计和机械原理的设计。项目一般都来自机械系老师与企业合作的一些横向课题, 例如, 混合动力履带推土机终传动的设计, 项目分成动力学分析、运动分析、关键零部件的设计三个模块。老师根据实际情况给学生6~8个项目。

2. 制定计划

老师根据项目数目将全班分成6~8个项目组, 每个项目组有一个项目经理和5个组员。项目经理负责制定项目计划和时间安排, 老师负责项目计划的审核。审核通过方可进行后续的实施。

3. 实施计划

计划制定好, 项目经理按照计划将任务分给项目成员;成员按照项目计划查阅资料和设计。成员定期碰头介绍工作进展以及执行中的困难, 项目组成员讨论。老师负责困难的答疑。

4. 检查和评估

老师根据小组的项目计划内容定期检查和提问。项目完成后, 成果以项目报告的方式提交。项目以PPT的方式进行小组汇报, 每个小组项目经理指定一人汇报, 汇报时间不超过10分钟, 汇报结束后, 老师提问5分钟。小组成员可以回答。老师根据汇报情况和项目报告内容给出评定成绩, 最终的成绩作为小组所有成员的成绩。

五结束语

第一, 项目教学法应用到机械设计基础课程设计中激发学生的兴趣。项目的题材来源于真实的项目。

第二, 项目教学法的应用培养了学生的团队意识和集体荣誉感。项目最终的成绩取决于整个项目组的完成情况, 任何一个人都会影响成绩。

第三, 项目教学法的应用锻炼了学生的创新能力和解决问题的能力。项目方案制定、方案实施都要靠自己查资料、思考、交流才能完成。

参考文献

[1]阳尧端.逆流式教学法在机械设计基础教学中的应用[J].职教与经济研究, 2008 (2) :37～40

[2]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 (1) :85～86

[3]高琳.“分层教学法”在《机械设计基础》课程设计中的应用[J].科技创新导报, 2011 (32) :183～184

[4]张宏梅、郭刚、屠义强.“问题式”教学法在《机械设计基础》教学中的应用[J].机械管理开发, 2011 (6) :173～174

教学中的机械设计 篇9

Solid Works软件的主要特点有: (1) 提供了直接绘制三维草图的功能, 在友好的用户界面下, 像绘制线架图一样不再局限于平面, 而是可以在空间直接画草图。此外, 3D草图还可作为装配环境下的布局草图进行关联设计。 (2) 提供了动画功能, 可以生成实体装配过程、爆炸过程、运动过程的动画文件, 同时也可生成各个过程的组合动画文件。 (3) 提供了友好的界面。图形菜单设计简单明快, 形象化, 一看便知。系统的所有参数设置全部集中在一个选项中, 容易查找与设置。实体的建模与装配完全符合于自然的三维世界, 特别是装配约束的概念非常简单且容易理解。对实体的放大、缩小、旋转等操作可以在任何命令过程中使用, 实体的选取非常容易和方便。 (4) 建模迅速, 操作灵活, 是一种尺寸驱动且基于特征的三维设计软件, 构造历史可供事后修改, 更加适合学生在机械制图综合实践中使用。

在《机械设计》课程教学中有大量的标准件与机构运动需要分析与讨论, 教师一般采用挂图或模型进行讲解, 采用挂图, 学生缺乏感性认识, 采用具体模型, 又缺乏变通性。因此, 如何利用新技术、新方法提高课堂教学的效果, 是教学改革亟待解决的重要课题。如果将Solid Works Animator恰当地应用于《机械设计》课程教学中, 则可以收到良好的效果。

系列零件设计表在标准件设计中的应用

Solid Works中的零件配置与系列零件设计表为在单一的文件中对零件或装配体生成多个设计变化提供了简便的方法, 可以最大限度地减少重复设计。同时, 由于系列化的操作是在同一文件下进行的, 可以大大减少繁琐设计带来的错误。因此, 合理地使用配置, 对产品系列开发与管理具有非常重要的意义。

生成系列零件设计表有两种方法: (1) 在Solid Works模型中插入一个新的空白的系列零件设计表, 然后直接在工作表中输入系列零件设计表数据, 完成后模型会自动生成新的配置; (2) 作为一个独立的操作, 在Excel中生成系列零件设计工作表, 保存该工作表, 然后将其插入到Solid Works模型文件中生成配置。

下面以较为简单的A型普通平键标准件GB/T1096—1979为例, 介绍第一种方法的应用。

首先, 在Solid Works中以一个标准件的数据建立默认的平键三维模型, 对尺寸名称作适当的修改后, 保存该零件模型, 如图1所示。然后, 在该零件文件中选择【插入】→【系列零件设计表】, 图形区域自动弹出系列设计表Excel, 为了方便选择尺寸, 右击特征管理设计树中的“注解”, 选择“显示特征尺寸”, 在图形区域双击尺寸参数。当双击尺寸参数时, 其相关数值 (尺寸名和尺寸值及配置名) 出现在第一实例行中, 如图2所示。为了使用方便, 在A列中输入系列零件的配置名称 (平键标记) 。这里应注意:名称中可包括数字, 但不能包括空格、正斜线“/”或“@”等字符。根据国家数据标准, 在后面输入相关的数据, 如图3所示, 完成添加数据后, 在表格外单击, 此时会弹出信息窗口, 如图4所示, 其中列出所生成系列零件的配置。此时, 系列零件设计表图标会出现在特征管理设计树中。应用的时候, 单击Configuration Manager标签, 会显示生成的配置, 双击任一配置的名称, 图形区域会显示当前配置的三维模型, 如图5所示。

这样的话, 就相当于在一个文件中建立了一个标准件库, 需要哪种型号的零件, 只需双击其对应的配置, 即可生成三维模型。该方法对于所有标准件 (如螺钉、螺母、垫圈等) 都是适用的。

Animator在四杆机构设计中的应用

Animator是一个与Solid Works完全集成的插件, 用于制作产品的演示, 能够方便地制作出丰富的动画效果, 以演示产品的外观和性能, 并且能及时录制产品设计的模拟装配过程、模拟拆卸过程及产品的模拟运行过程, 增强客户与企业之间的交流, 促进多方设计人员的协同工作。

在《机械设计》课程的“铰链四杆机构”教学中, 判别铰链四杆机构的类型和各杆的运动规律是一个很重要的内容。传统教学一般是从几何学的理论推导出判别的依据, 虽然该方法易懂, 结论也较简洁, 但是应用起来还是较为抽象, 不够直观、形象。而Solid Works Animator丰富的动画功能可以为我们在设计过程中提供一种较为直观、形象的方法。

例如, 图6所示为铰链四杆机构, 试分别以各边为机架, 判别该铰链四杆机构的类型和各杆的名称。

下面介绍运用Animator解决该问题的具体方法。

1.建立零件。在零件模式中, 根据各杆长度分别建立四根杆和一个销, 作为装配的零件。为了更直观和方便装配, 可在每根杆的端部附近设计两个销钉孔。

2.完成装配。在装配模式中, 根据各零件之间的配合关系建立装配体, 这里销与各杆的配合设为同轴心, 能正确反映它们之间的约束。为了能够使零件装配更加紧凑, 可以加入其他配合关系, 然后再进行压缩或删除, 这样既可保持其准确的位置, 又不会限制它们的自由度。

3.制作动画。先以AD杆为机架来研究, 因为AD杆是机架, 所以在特征结构树里面要把AD杆设为“固定”, 将其他杆设为“浮动”, 然后对主动件AB杆进行转动运动, 制作动画, 这里应该注意, AB杆绕A转动不能一次完成, 可以分为三四个“关键点”来完成, 这样是不会影响其连贯性的。由于各杆之间建立了一定的装配关系, 即约束, 所以作为从动件的BC、CD杆也会跟着一起运动。通过建立动画, 可以清楚地看到:AB杆作圆周运动, 是曲柄, CD杆作一定角度的摆动, 是摇杆, 从而可知该铰链四杆机构的类型是曲柄摇杆机构, 连杆BC的运动规律也可直观看到。如图7所示。

同理, 以AB杆为机架, 以BC杆为主动件, 建立动画, 可以发现:主动件BC、从动件AD杆都会作整周的圆周运动。因此, 可以判断, BC、AD杆均为曲柄, 该铰链四杆机构的类型为双曲柄机构。

以BC杆为机架, 以AB杆为主动件, 建立动画, 可以发现:AB杆作圆周运动, 从动件CD杆只能作一定角度的摆动。因此, 可以判断, AB杆是曲柄, CD杆是摇杆, 该铰链四杆机构的类型为曲柄摇杆机构。

以CD杆为机架, 以AD或BC杆为主动件作转动, 可以发现:AD、BC两杆都不能完成整个圆周的运动, 只能作摆动, 因此, 两杆都是摇杆, 该铰链四杆机构的类型为双摇杆机构。

4.如果四杆机构的长度根据实际情况发生了改变, 利用Solid Works的参数化技术, 只需要修改长度对应的尺寸参数, 就可轻而易举地得到新的铰链四杆机构, 因为Solid Works是一个全相关的三维参数化软件, 然后, 重复步骤3进一步加以验证即可。

该方法同样适用于凸轮机构、槽轮机构、机械传动等方面的设计, 通过动画可以验证设计的结果是否能够达到预期目的, 同时可以减少对样机的制作, 缩短设计周期, 节约设计成本, 还可以提高设计效率。

结论

将Solid Works应用到《机械设计》课程教学中, 教学效果是比较明显的, 主要表现在以下几个方面: (1) 运用三维CAD软件, 可激发学生的学习兴趣, 加深学生对重点、难点问题的理解, 增强学生对零件、运动机构的感性认识。 (2) 通过动画制作, 可使学生对机构的复杂运动规律有较清晰的印象, 可以逐步提高学生的想象力和形象思维能力, 最终提高学生的综合能力与创新设计能力。 (3) 通过接触三维CAD软件, 可以提高学生的专业素质与设计的工程理念, 使学生深刻了解到CAD/CAE/CAM技术给机械设计与制造带来的益处, 为以后CAD/CAE/CAM技术的学习与应用奠定基础。

总之, CAD作为一个辅助设计手段, 与人们的生产、生活是密切相关的。在设计过程中, 如何利用一个具有创新性的CAD设计手段, 包括高效率的人机交互手段, 使设计者在以人为中心的设计环境中更好地发挥创造性, 将是一个富有挑战性的课题。

参考文献

[1]张夕琴, 张金标.CAD/CAE技术在机械设计与模具设计中的应用[J].装备制造技术, 2007, (11) .

[2]司慧, 于文华.机械设计课程教学方法改革与学生能力的培养[A].机械类课程报告论坛文集2007.[C].北京:高等教育出版社, 2007:381-385.

[3]江洪, 陆利锋, 魏峥, 等.SolidWorks动画演示与运动分析实例解析[M].北京:机械工业出版社, 2006.

机械创新设计中的案例教学研究 篇10

1.1案例教学法的含义

案例教学法是一种新型教学方法, 起源于上个世纪20年代的美国哈佛大学商学院, 后来逐步推广到其余课程中。 案例教学是以案例为基础的一种启发式教学方法, 它是在教师的精心准备和指导下, 运用典型案例, 调动学生积极参与课堂讨论的一种互动教学, 可以有效地将理论与实践联系在一起[1]。

1.2案例教学法可有效提高学生的机械创新设计能力

随着科技的不断进步, 人才的需求出现多元化特征, 应用型本科人才培养也由此应运而生, 应用型本科以培养应用型人才为目标[2]。 我国是一个机械制造大国, 要想实现从机械大国到机械强国的转变, 就需要培养具有机械创新能力的应用型人才, 应用型人才的培养关键是要培养学生的实践能力。 机械创新设计是一门实践性很强的工科课程, 它是建立在机械原理、机械设计等专业基础课程之上的一门课程, 主要培养学生的创新思维和创新设计能力。 目前, 国内外学者对案例教学的研究很多, 但在机械创新设计方面的研究文章较少。 当前, 用于培养大学生创新实践能力的机械创新活动很多, 比如机械创新设计大赛、全国“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛等, 通过这些比赛活动, 培养了一批批优秀人才。 为更好地提高广大大学生的机械创新能力, 可以将优秀的机械创新案例带入课堂教学, 机械创新设计案例教学法是对一个或若干个具体的机械创新案例的描述[3], 研究表明, 这些案例描述可有效改革传统机械创新设计通识课程空洞的教学内容, 激发更多学生参与创新实践, 培养出更多机械创新型人才。

2.在机械创新设计课程中如何更好地实施案例教学

2.1案例教学的特点

案例教学的一般过程包括课前准备、课堂讨论、点评、总结等。 国外一般将案例分成三种类型, 第一种为问题评审型, 这种案例有问题及其解决方案;第二种为分策型, 不提供答案, 通过学生讨论得到;第三种为发展理论型, 这种案例旨在提高学生的理论水平。 案例的形式又分为多种, 有纯文字型的, 有图片型的, 有视频动画型的, 还有的是文字、图片、视频相结合的案例。

2.2案例教学中常见的问题和案例设计新思路

在众多的课程案例教学研究过程当中, 更多的是文字描述性案例, 老师给出问题, 学生分好组后参与讨论, 这种讨论更适合于法学、医学类课程。 文字案例有时比较抽象, 难以长时间吸引机械学科学生的注意力, 有时要引入一些既生动又具有挖掘潜力的案例, 这样才可以不断强化教学效果。 研究表明, 案例教学中采用多种形式的案例展现, 可以使学生保留新鲜感, 激发其兴趣, 如丰富的图片案例可有效触动学生的大脑, 使学生为课堂教学内容服务[4]。 人的知识85%来源于视觉, 10%来源于听觉, 5%来源于其他, 故视觉事物对于人的学习至关重要[5], 为此有必要在课堂上引入图片、视频案例。 机械创新设计课程文本案例基础之上引入图片、视频案例并不困难, 当今互联网发达, 资源比较丰富, 可以找到合适的机械创新图片或视频短片案例, 也可以收集机械创新设计比赛获奖作品视频作为教学案例内容, 当然, 案例比较复杂的需要有问题引入, 让学生带着问题思考, 还需要进行小组讨论、组长汇报、教师点评, 点评针对的是讨论过程的内容及其结果, 只有经历这样一个过程才能达到启发思维的目的, 同时可充分激发学生的兴趣, 使学生成为教学主体。

3.机械创新设计案例教学实例

我校为江西省应用型本科试点高校之一, 为适应转型发展, 全校不断深化课程改革, 倡导案例教学。 传统的机械创新设计教学过程中, 在依次讲完创新设计理论、创新设计方法之后进行实例分析, 在这种方法指导下, 学生创新兴趣低下。 为此, 笔者在讲授机械创新设计理论时采用“案例驱动”方式。 在机械创新设计课程教学当中, 收集并精选了近200个贴近于生活的机械创新文本、图片和视频案例, 建立了案例库, 取得了较好的教学效果。 下面列举笔者在教学中的两个机械创新设计案例:

案例一:在讲述机械创新设计中“创新思维”章节的内容时, 传统的教学方法是讲述书本的概念“想到别人没有想到的观念”, 笔者根据教学目标的要求, 首先引入有趣的简单的实用型生活案例:“生活中的红黄绿灯外壳都是圆形的, 但是对于色盲的人, 就分不清哪种颜色的灯亮, 不便于通过十字路口。 ”同时展示交通灯的图片, 图片里除了红黄绿灯外, 还有众多行驶车辆, 这样就把学生带入现实生活情境———“假设自己色盲, 应怎样识别交通信号通过马路”。 笔者为了激发学生的创新思维, 首先让学生讨论发言“如何设计一种新的红黄绿灯外壳, 使色盲的人也能辨别清楚”, 以此作为教学切入点, 让学生分组讨论, 这时课堂气氛活跃, 讨论后, 得到几种不同解决方案。 一位学生说“色盲的人不能辨别颜色, 但可分辨形状, 可从外壳的形状角度出发, 把有黄灯的地方做成三角形外壳、红灯的地方做成圆形、绿灯的地方做成方形”, 这位学生话语刚落, 就有学生提出“可以让红黄绿的灯的大小区别, 比如红灯最大, 绿灯中间, 黄灯最小”, 还有学生提出“从左到右按红黄绿顺序排列”, 笔者对各组讨论意见进行了点评“这些方法都可以, 其实答案不止一种, 只要大家认真思考, 就会有不同的结果, 大家能够想到这些方法, 说明大家有一种创新思维能力”, 这样学生就在思考中理解并运用了自己的“创新思维”。案例教学不在于答案, 而在于过程, 关键是通过这样一种讨论、分析的过程, 让学生在思考中理解“创新思维”的概念, 同时锻炼学生的观察、分析和表达能力。

案例二:在讲述机械创新设计中“组合创新”章节时, 笔者引入了生活中的自行车案例, 首先提出问题:“目前自行车形式多样, 大家能否将自行车改成更好的健身娱乐型的自行车? ”然后分组讨论, 讨论结果是, 大部分学生想到了跑步机自行车, 当然还有一种是没有链条的改装脚蹬自行车, 从字面上分析, 提到“健身娱乐”, 大部分学生想到了健身房中的健身器材, 这时将学生带入健身房运动的情境“健身房可看见哑铃、弹簧拉力器、握力器、跑步机等”, 由于自行车在学生的脑海里是用脚驱动的, 因此大部分学生想到的是跑步机, 然后笔者因势诱导地提出问题:“跑步机又怎样和自行车结合在一起? ”学生有了好奇心, 想到了但又因为没见过而产生质疑, 这时笔者导入网上已有的健身自行车图片, 让学生看后, 很多学生有一种想法得到认可的成就感, 发现创新并不难, 就积极参与思考。 图中跑步机自行车形象直观, 然而, 图片不能体现这种健身自行车能否动起来, 还有其内部传动系统的结构不清楚。 为了让学生感受其真实性, 在授课过程中笔者又展示这种健身自行车真实作品的视频, 笔者收集了第五届机械创新设计大赛作品视频, 里面有这一种自行车的视频。 通过播放这种跑步自行车的视频, 学生学习热情高涨, 感觉到了机械创新设计的新鲜感, 所以教学中笔者引导学生进入另外一个思考的问题“跑步输送带如何与自行车连接在一起, 运动是怎么传递的? ”, 这时让学生回忆学过的传动系统知识, 在课堂后面让学生分组讨论如何利用自身学过的机械原理知识画出这种跑步机自行车的结构简图时, 学生都积极参与, 画出由带传动、齿轮传动、链传动两两组合以实现跑步装置与自行车后轮连接的几种方案, 最后笔者在课堂上做了总结分析“各种方案各有优缺点, 有的简单但经济, 有的复杂但合理”。 通过这一生活中机械案例的讨论与分析的过程, 既让学生懂得什么叫“组合创新”, 又让学生用所学的知识得到运用, 增强学生的创新能力。

用传统的理论教学方法, 概念和理论内容使很多学生低头上课, 自机械创新设计课程改革采用多种案例形式的案例教学法后, 通过精心挑选案例、组织讨论案例、总结分析案例这一过程, 提高学生的兴趣, 上课气氛开始浓厚起来, 同时学生在课外积极参与创新实践, 近年来, 学生机械创新作品在华东交通大学机械创新设计比赛中获得十几项奖项, 其中 “多功能教学装置”参加第六届全国机械创新设计大赛并在江西赛区获得二等奖, 还获得国家实用新型专利。

4.结语

机械创新设计对提高学生的实践能力起着重要的作用, 其案例教学形式很多, 笔者结合自己学校的案例教学实例, 提出在课堂上引入不同形式的机械创新设计案例的举措, 有效地实施以学生为主体, 以已教师为主导的案例教学, 可以激发学生的学习兴趣和创新思维, 改变传统的单一课本内容教学模式, 可有效地提高学生的机械创新设计能力, 供同行借鉴参考。

参考文献

[1]陈国辉, 李光煜, 李阳星.案例教学法在机械设计课程教学中的实施研究[J].科技教育, 2014 (5) :75-76.

[2]刘静, 胡唬, 陈雷.《机械设计》案例式教学的研究与实践[J].科技文化, 2012 (20) :200-201.

[3]周林玉, 谢晖.机械创新设计的案例教学方法探究[J].科技信息, 2008 (34) :208.

[4]张夕琴.视频教学在机械设计基础课程中的应用[J].科技经济市场, 2010 (12) :100-101.

教学中的机械设计 篇11

【关键词】项目教学法；中职；机械专业

前言：目前，我国大部分中职院校在机械专业教学中都采用了项目教学法，这种教学法不仅能提升教学效率，增强学生的综合能力和思维能力，同时，也能带动课堂教学氛围，让学生主动参与教学过程中，从而帮助学生掌握丰富的理论知识，并使学生形成良好的操作技能。因此，在中职机械专业设计教学过程中，教师要以学生主体，将重要的机械理论知识灌输到学生的思想中，增强对学生的培训和指导。

一、项目教学法在中职机械专业教学中的现状分析

随着时代的变迁，传统的机械教学方法已无法满足现代机械教学的需要。因此，我国不断的根据实际教学情况，对教学形式进行改革，主要目的就是转变传统的教学形式，将应试教育转为素质教育，这一方案提出，得到了我国广大教育者的支持，大部分教师在教学过程中都会采用形式多样的教学手段，激发学生的学习兴趣，尤其是中职院校的教师，教师不断对教学方法创新，研究出项目教学法，并合理的应用在教学过程中，这不仅改善传统的教学模式，也有效的将机械理论知识与机械实践教学相结合。因此，项目教学法得到良好的评价和认可[1]。

尽管项目教学对机械专业教学产生巨大的影响，但就目前中职院校的教学形势来看，项目教学法在机械教学中应用的过程中仍存在许多问题，由于机械专业教师缺乏良好的教学水平和专业素养，教师在应用项目教学法时，使得机械专业的教学质量下降。而要想有些的解决项目教学在机械专业教学中应用存在的问题，教师就要不断的进行实践，从实践中得出解决问题的方案。正如俗话所说：“实践得真知”，因而，教师必须带领学生进行实践活动，从而调动学生学习的积极性，帮助学生养成良好的实践操作能力，这样教学效果就会得到显著提升，学生也会在此过程中增强自身专业技能和专业素养，在日后成为一名优秀的学生[2]。

二、项目教学法在中职机械专业教学中应用的重要性

项目教学法在机械专业教学应用的过程中，在一定程度上可以调动学生学习的积极性，让学生转变被动学习的观念，在课堂教学中主动学习，从而充分发挥自身的主体性和主观能动性。此外，对于学生而言，机械专业具有一定的学习难度，学生在学习时既要进行识图，又要完成绘图，只有学生拥有识图能力和绘图能力，学生才能完成相关的教学内容的考核，而这就需要学生在日常生活中要积累大量的机械理论知识，掌握绘图技巧。因此，部分学生在学习时都会遇到严重的阻碍和影响。由于学生的学习效果并不是十分理想，教师就要利用项目教学法，发挥学生的主体性，引导学生学习机械专业知识，让学生发现学习机制专业的乐趣，使学生积极主动的完成教学任务。当项目教学法在机械专业教学中起到实际的教学效果时，学生的试图能力和绘图能就会提升。另一方面，为了让学生更好的提升自身的操作能力，教师应帮助学生找到适合自身的学习方法，这样才能更好的发展机械教学专业，让机械教学专业受到学生的重视[3]。

当学生掌握丰富的机械教学知识后，学生就会在教师的带领下进行实践教学活动，在实践的过程中不断对教学内容进行研发和创造，最终凭借自己的努力完成实践教学任务。因此，项目教学法对培养学生的发散思维和创造能力具有重要的作用。教师要让学生自主完成项目教学，分组研究机械专业知识，激发学生的想象力，这样学生在实际实践的过程总，就会增强自身的自主学习能力和学习质量，而学生也能根据特点的项目，学会相应的知识，这深刻体现出项目教学的应用型。除了应用型外，项目教学还具有合作性，在以往的教学过程中，教师都是让学生独自完成教学任务的，而现如今，项目教学法指出，教师要培养学生的合作能力，让学生分组完成教学任务，在增加学生的学习成绩时，提升学生的团队意识，这样就能帮助学生构建良好的人际关系，使学生在和同学交流互动的过程中，形成良好的交际能力。由此得知，项目教学是一种很好的教学方法，它可以帮助机械专业的教师提升教学水平，改善教学水平，也能让学生形成良好的综合能力和文化素养，所以说，中职机械专业的教师要对此受到重视，在教学过程中巧妙的利用项目教学，让项目教学法在中职机械专业教学中突显出实际的作用[4]。

三、关于项目教学法在中职机械专业教学中应用提出的策略

（一）明确教学目标，制定教学方案

中职机械专业教师要想科学的应用项目教学法，教师就要结合教学内容，明确教学目标，按照“知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观”这三个维度制定教学方案，从而有计划和有针对性的应用项目教学方法，维护课堂教学秩序。而且，教师根据教学方案进行教学，也能让学生清楚的了解教学目标和教学顺序，这样学生就会为自己制定科学的学习计划。因此，教师要积极主动的对《机械教学大纲》进行分析和研究，从中找出科学的教学方法和教学方案，只有教学内容具有针对性，教学过程中具有规范性，教学质量才能提升[5]。

（二）根据学生的身心发展特征选择项目

学生是学习的主体，因而，教师要根据学生的身心发展特征选择项目，从而使学生准确的理解机械教学知识，并增强学生的理解能力。比如：中职院校分为不同教学阶段，每个教学阶段的学生年级各不相同，低年级学生的年龄偏小，教师要选择简单的项目，而高年级的学生以掌握基础的机械专业知识，这时教师选择项目类型就可以贴近实际生活和社会，引导学生体验真实的社会工作场景，鼓励与激励学生参与到教学过程中，帮助学生树立良好的自信心，这样学生在日后的工作过程中就会勇于面对问题[6]。

（三）改善课堂教学模式，培养学生的学习兴趣

兴趣是学生最好的良师，当学生对某种事情产生强烈的兴趣后，学生对于这种事情的研究动机就会产生，并形成充足的研究动力，在日常生活中积极主动的研究这种事物。因此，在教学的过程中，教师应改善课堂教学模式，让学生主动学习机械知识，从而培养学生对机械专业知识的学习兴趣。例如：对于刚入学生的新生而言，机械专业教学是陌生的，如果教师采用传统的教学方法，不对教学方法创新，学生将无法体会到机械专业知识新鲜感，这时学生就会认为机械专业知识的枯燥乏味，并对机械知识失去学习的兴趣。所以，教师应将培养学生的学习兴趣作为重点教学内容[7]。

（四）树立良好的师生关系，创设良好的学习环境

良好的师生关系是构建良好课堂教学氛围的基础，当教师在教学过程中尊重学生，关心学生，学生就能体会到教师对其的关爱，从而以同样的方法对待教师，在学习时认真听讲、踊跃发言、配合教师完成教学任务。因而，教师应经常与学生进行交流互动，了解学生的内心特征和心理变化，根据学生的身心发展特征制定教学方案，调动学生的积极性，从而活动课程教学氛围，这样教师的就能为学生创造一个良好的学习环境，并有效的将项目教学方法融入到教学过程中。

结束语：总而言之，项目教学方法具有推动学生主动学习的作用，机械专业教学在利用项目教学方式时，要让学生参与到整个教学过程中，从而培养学生的思维创造性，让学生利用项目教学法掌握机械操作技能。此外，教师还应培养学生的学习兴趣，让学生自主研究机械教学内容，提升学生的综合能力和自主学习能力，进而促进学生的学习效率和解决问题的能力。因而，中职院校要加强对机械教师的培训，增强机械教师的教学水平和专业素养，让机械教师在教学的过程中引导学生的学习，提升学生的学习能力。

参考文献：

[1]邓斌.理实一体教学背景下讲、范、练、导、考、评、管教学模式探索[J].产业与科技论坛，2015，（24）：12-23.

[2]李玛丽.网络空间教学背景下《大学人文基础》课程教学艺术浅论[J].长沙民政职业技术学院学报，2012，（04）：45-56.

[3]黄勇标，陆菊，罗将道.项目教学法在中职机械专业设计教学中的应用教学模式探析[J].广西教育，2015，（35）：77-88

[4]肖丽群.空间教学背景下项目教学法在中职机械专业设计教学中的应用教育探析[J].科技展望，2015，（13）：46-67.

[5]孙慧悦.项目教学法在中职机械专业设计教学中的应用翻转课堂教学[J].亚太教育，2015，（12）：45-56.

[6]李晓晔.高职院校针对《财务软件应用》课程教学的思考[J].电子制作，2014，（19）：44-55.

教学中的机械设计 篇12

一、应大胆采用以计算机软件作为数学基础的补充和支持

首先是在观念上要有一个更新。传统的教学理念一般偏重于基础知识, 这是从新中国初期全面学习当时苏联的办学理念时形成的, 在当时的具体情况下, 由于当时受过高等教育的人口比例非常低, 所以大学生是“金宝宝”, 为了满足高层次科技人才的迫切需求, 实行国家包分配的体制, 教育也偏重于基础理论的培养, 使人才具有理论钻研的“后劲”。这在当时的具体情况下无疑是正确的。但是, 随着高等教育的普及, 对高层次学历人才, 不同的单位和部门有了不同的需求。科研院所仍需要理论基础扎实的高层次人才, 而更多的生产部门、企业和公司则需要动手能力强, 知识面宽广, 能在生产一线解决实际问题的人才。 目前多数的高等学校实际上培养的也是后者。这类高等教育普及化所培养的大众化的实践型人才, 不能奢望都掌握高深的理论水平和科研能力, 而是应重点培养其动手能力, 借助于数学工具解决实际问题的能力。如果仍抱着老观念, 要求大学生都必须对所有的应用性问题要知其然且知其所以然, 则无论怎么增加学时都是不够的, 而过多增加基础的数学课时, 使学生知其所以然, 必定事倍功半。因为对大多数学生而言, 真的并不需要知道过多的数学原理, 主要是利用数学作为工具解决问题。就比如我们每天都在打电话, 可又有多少人能清楚电话的原理和具体构造。如果要求每个人知道了电话的原理和构造, 甚至会修理电话才允许使用电话, 那么电话也就不可能有目前的那么多的用户。

同样道理, 机械设计专业的本科生需要适当掌握机械振动, 自动控制等方面的知识, 而机械专业的学生较之自动控制专业的学生, 较之专门研究振动学的力学专业的学生, 在数学基础方面会有比较大的差距。如果一味强调增加数学课时是不合适也很难做到的。因为每个专业的总学时是有限的。解决的方法只有一个, 够用即可。从计算机软件着手, 让计算机软件弥补数学的不足。有的专家认为, 现在已经是一个知识可以通过买卖来进行交流和利用的时代, 这无疑是正确的。在教学实践中可以采用少量补缺, 重在运用的方法, 例如:对于积分变换等数学知识可以在讲授自动控制原理课程的前几节课程讲授具体应用查表的方法求解变换与反变换, 只要能解答出微分方程即可, 而不求学生掌握其原理。再例如在讲授机械振动学的过程中, 对于多自由度的振动系统, 要求解较复杂的矩阵以求得固有频率, 甚至要解一元三次和一元四次方程, 可以要求学生在网上下载高次方程求解的计算器, 利用MATLAB等优秀的数学软件直接求解。从而避免了再花很多时间补习高等代数, 也消除了许多数学基础不太好的同学对学习机械振动学没有信心的问题。使得许多数学基础不太好的同学克服了心理障碍, 利用数学软件解决自己本身不会求解的数学问题, 照样敢于学习和学好机械振动学, 自动控制原理。

二、MATLAB语言在机械设计教学中的应用

MATLAB软件由MATHWORKS公司开发, 是一种应用于数学计算及计算结果可视化处理的软件。它把数值计算、符号计算、矩阵计算、函数计算等诸多强大功能集成在一个便于用户使用的交叉式环境之中, 为学生解算习题、公式推导、科研及设计提供了一个易于学会、易于应用的高效率的工具。由于语句的表达很接近于高级编程语言, 一个大学文化程度的学生, 不需要花费大量时间就可以轻松学会并立刻投入使用。对于不定积分、微分方程等常用运算一般不需要编程就可以用几句语句解决问题。如果仅仅是在求解问题时遇到一个数学问题, 即使没有学习过如何求解微分方程也可以直接运用软件得到答案, 完全弥补了数学的不足。

不仅如此, MATLAB还可以通过编程计算和同步显示图形化结果。以直动滚子从动件盘形凸轮的轮廓设计为例, 理论轮廓上任意一点的坐标的具体算式为;

实际轮廓上任意一点坐标的具体算式为:

在以上的算式中, s是从动件的运动方程;η是转向系数, +1表示凸轮顺时针转动、-1表示凸轮逆时针转动。δ是从动件偏置方向系数, y轴正侧取1、负侧取-1、不偏置取0。以下是凸轮轮廓MATLAB电算程序tulun.m文件, 各形参依次为:

凸轮 (曲线方程名, 基圆半径, 偏距, 行程起始角, 行程终止角, 转向, 偏距方向, 滚子半径)

例如:一滚子直动从动件盘形凸轮机构, 已知推程h=25mm, 推程和回程都按等速运动规律。基圆半径50mm, 推程角、回程角、及远近休止角均为90度, 凸轮顺时针转动, 从动件向y轴正偏5mm, 而滚子半径5mm, 试绘制理论轮廓和可能的两条实际轮廓。

引用步骤:

既计算了凸轮的轮廓上各点坐标, 同时绘制出了凸轮的轮廓。

三、结论

通过实践, 大胆使用优秀的MATLAB数学软件, 在不花太多时间理解较深的数学理论的情况下, 运用数学软件, 解决了数学问题, 避免了复杂数学运算技巧, 消除了部分学生对数学的恐惧心理, 使绝大多数学生能够运用好数学知识解答问题, 不必大量增加数学课时却学好相关对数学要求较高的课程, 为培养综合型实用人才探索了一条教学途径。

参考文献

[1]陆宁.MATLAB语言即学既会[M].北京:机械工业出版社, 2001.