机械基础原理范文
时间：2023-10-12 10:58:27
机械基础原理范文第1篇
关键词:机械CAD基础; 自主学习系统; 工业设计原理; 人机交互
中图分类号:G434;TP311 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)10-0069-03
Mechanical CAD Basis Self-learning System Based on Industrial Design Principle
YAN Cheng-xin
(College of Mechanical Engineering,China University of Petroleum, Dongying 257061, China)
Abstract: Because of the less consideration of personalization factors in the past design of mechanical CAD basis self-learning system, a novel thought for mechanical CAD basis self-learning system design based on industrial design principle is presented. The detailed design for the human-machine interface, color design, text design and human-machine interaction was performed in system design, in which more personalization factors were considered. New mechanical CAD basis self-learning system was developed by the aid of the industrial design principles. Students are more willing to learn by the new system. The practical learning results demonstrate that the new system is effective. The new thought is also suitable for the design of other courses′ self-learning systems.
Keywords: mechanical CAD basis; self-learning system; industrial design principle; human-machine interaction
0 引 言
《机械CAD基础》是高等学校机械基础类专业的一门重要技术基础课程,主要讲述CAD原理、数据库结构、二维图形技术、三维造型技术等内容,通过课程的学习,使学生掌握CAD技术的基础知识,为后续的CAD/CAM、机械设计、课程设计等课程学习打下基础[1-2]。
随着计算机技术的发展,越来越多的课程都使用以计算机为手段的电子教学系统。电子教学手段可以激发学生的学习兴趣,提高课程的学习效率[3]。以往的《机械CAD基础》自主学习系统大都由非工业设计专业的任课老师自己制作,较少从工业设计角度考虑人机界面、色彩设计、文字设计及人机交互设计等因素,缺乏人性化设计。本文运用工业设计原理,对原有的自主学习系统进行重新设计,取得了良好的教学效果,并为其他课程的自主学习系统设计提供了良好的思路。
1 系统结构设计
1.1 系统结构
根据课程的知识结构,共分绪论、工程数据结构与数据库、图形处理原理、工程图样的绘制、三维几何造型等内容,因此设计系统结构如图1所示。
图1 自主学习系统结构
1.2 开发工具
以往的学习系统开发使用Authorware+Powerpoint制作模式,文件占用磁盘空间大,不利于网络传输,影响了系统的在线使用。Flash技术现已经广泛用于网页、网站学习系统的制作,用它制作的网页具有如下优点[4]:
(1) 文件占用空间小,便于传输和携带;
(2) 图形、文字处理能力强;
(3) 兼容性好,交互性强。因此本文使用Flash技术作为学习系统制作的主要开发手段。
2 系统的设计原则
从工业设计角度出发,自主学习系统的设计主要应从界面设计、色彩设计、文字设计及人机交互设计等几方面进行考虑。
2.1 界面设计
界面设计是自主学习系统设计的重要部分,是用户在与计算机交互时对所用的沟通符号的设计。界面是用户与系统交互的窗口,用户通过界面向计算机输入信息进行控制、查询和操作,系统则通过界面向用户提供课程信息[5]。好的界面设计,有助于学习者对知识的理解和记忆,方便对系统的使用,激发学习兴趣。
界面设计主要应遵循以下原则:
(1) 一致性。一致性指系统界面整体上的一致感。对于具有同样功能的操作对象,在表现形式上要力求一致,起控制作用的按钮和图标也应一致。
(2) 适应性。由于用户个别差异的存在,系统设计应尽量让不同的用户均可以获得他们所需要的学习方式。对不同认知风格的用户应提供不同的学习与操作方法。
(3) 灵活性。体现灵活性的系统应允许用户能用与他的知识技能和经验相称的方式进行交流,如显示或不显示提示,允许缺省设置,建立用户记忆等。
(4) 易学易用性。一个好的学习系统应该易学易用,便于上手,否则无论采用的技术多先进,设计的功能多复杂,但用户对它都会望而生畏,这样这个系统就没有生命力,学生就不愿意使用。
2.2 色彩设计
学习系统的设计要用到各种各样的颜色,协调搭配的色彩可以吸引用户的视觉感官,从而引起用户的注意[6],只要色彩使用恰当,就能促进用户对屏幕上各部分内容的识别,突出差异,使内容显示更为醒目,更富有趣味性。
色彩的运用应注意如下原则:
(1) 避免同时使用太多颜色;
(2) 用色彩起强调作用;
(3) 视野的中心多选用红、绿色,而边沿则比较适于采用蓝、黄、黑色三种颜色。相对来说,边缘部分的色彩不易引起注意,所以必要时可采用闪烁、动画等其他技巧来配合。
2.3 文字设计
课件的文字设计应考虑以下几点因素:
(1) 文字内容要逐步引入。对于每一屏文字资料,应该随着讲课过程逐步显示,符合学习的认知规律。
(2) 要采用合适的字体、字号与字形。文字的字号要适中,选择的字体要醒目,对于中文一般宜采用宋体、黑体和隶体。对于文字内容中关键性的标题、结论、总结等,要用不同的字体、字号、字形和颜色加以区别。
(3) 文字和背景的颜色搭配要合理。文字和背景颜色的搭配要醒目,易读,长时间阅读不至于疲劳。┮话阄淖盅丈都以亮色为主,背景颜色都以暗色为主。
2.4 人机交互
人机交互指人与计算机之间使用某种对话手段,以一定交互方式,为完成特定任务而进行的人机之间信息交换的过程[7]。人机交互设计主要应遵循的原则有:友好性、灵活性、功能性、明确性、一致性、可靠性、图形化。
该系统的人机交互内容在遵循以上设计原则的基础上,选用“按钮”和“点击对象”的交互方式,支持鼠标和键盘,避免了层次太多的交互菜单,可以方便地在各章节间跳转。
3 系统的详细设计
3.1 片头动画与片尾动画模块
动画在制作过程中主要依靠动作补间技术来完成[8]。在整体的构图上主要由四部分构成。按钮层加入脚本如下:
进入主界面时:
on (press) {loadMovie(“index.swf”,0);
}
退出时:
fscommand(“quit”);
3.2 主交换模块
主交换子模块是学习系统的核心,它控制了5个学习内容的调用。根据图1的系统结构制作了7个按钮,分别是绪论、工程数据结构与数据库、图形处理原理、工程图样的绘制、三维几何造型、实例演示及退出系统。每个按钮中都写入相应的调用语句,以进入相应章节。
3.3 绪论模块
这一模块的二级制作内容包括CAD技术概论、CAD系统组成、CAD技术的应用及CAD发展趋势。
根据这部分知识的特点,采用了二层导航的方式进行动画演示。
3.4 工程数据结构与数据库模块
这一模块的二级制作内容包括工程数据概述、图形数据结构及工程数据库。
在本模块的制作方法上,主要是采用Flash本身提供的幻灯片功能加上加钮导航的方式制作的。
3.5 图形处理原理模块
这一模块的二级制作内容包括图形变换、图形的裁剪、消除隐藏线和实体的表现。
这一章在制作上主要是通过按钮的导航方式来完成的。每个知识点均放在不同的场景中,以方便修改。在这一章中使用了大量的视频文件,根据视频文件的大小,采用了直接导入视频文件的方法,使视频文件在库中以一个文件的形式存在,随时可以调用。
3.6 工程图样的绘制模块
该模块的二级制作内容包括工作界面、绘图准备、图形绘制、图形编辑、图案填充、文字处理、图形复用、尺寸标注、辅助绘图及绘图举例。
该模块中主要采用逐帧动画的方式进行演示。将演示的内容分别放置在不同的关键帧中,通过按钮来完成帧间跳转,其控制流程见图2。
图2 逐帧动画制作截图
3.7 三维几何造型模块
该模块的二级制作内容包括造型环境、三维面创建、三维实体创建、三维实体编辑、效果图的表现及特征造型法。该模块同样也采用逐帧动画的方式进行演示。
3.8 实例演示模块
实例演示模块是通过调用多个视频来完成对二维动画、三维动画的演示。在制作过程中这部分采用逐帧动画的形式来完成。
3.9 脚本语言ActionScript
ActionScript是Flash的脚本语言。正是由于Flash中增加了ActionScript语言,才使用户创作出来的动画具有很强的交互性[9]。它是从类似JavaScript,面向对象的语言扩展和重建而来的,同样需要具有事件、数据类型、对象和语法等。
ActionScript具有标准的实施方案以及灵活的图形和音频功能,该课件开发中章节的跳转,影片的调用和控制都使用到了脚本语言。使用ActionScript调用影片的程序段如下:
on (press)
{
// loadmovie("1.swf",2)
unloadMovie("mc1");
1oadMovie("1.swf","mc1");
root.mcl.x=0;
root.mcl.y=0;
root.mc1.xscale=90
root.mc1.yscale=90
// root.mc1.width=800
// root.mc1.height=600
}
4 结 语
课程的自主学习系统设计除了包含基本教学内容外,还应当考虑到人机界面、色彩设计及人机交互等技术性问题。本文基于工业设计原理对课程组原来设计的机械CAD基础自主学习系统进行了重新设计,制作了新的自主学习系统。新系统已在教学中使用了三届,学生普遍反映界面更加简洁清新,内容跳转更加容易,课件整体更加人性化,更加符合自主学习的学习规律,因此取得了良好的教学效果,深受学生的欢迎。
参考文献
[1]江帆,周漪清.机械CAD基础教学探索[J].广西广播电视大学学报,2007,18(2):4043.
[2]刘衍聪.CAD技术基础[M].北京:石油大学出版社,2001.
[3]师德明.体育课程CAI教学的应用研究[J].电化教育研究,2008(6):94-96.
[4]周曲珠,芮延年,赵俊涛.组合机床动力滑台液压系统Flas的设计与制作[J].苏州大学学报:工科版,2008,28(4):68-70.
[5]戴俊凯.网络多媒体课件界面设计经验点滴[J].中国电化教育,2002(3):54-55.
[6]王令中.视觉艺术心理[M].北京:人民美术出版社,2005.
[7]刘蓓蓓.浅析教学中多媒体课件的设计原则及要点[J].成人教育,2008(4):40-41.
[8]梁燕.应用动作补间制作Flas的特殊效果[J].中国现代教育装备,2008(8):137-139.
[9]刘志广,杨二霞,刘素花.基于外部数据传递构建综合化学实验网络虚拟实验室[J].计算机与应用化学,2008,25(1):115-119.
机械基础原理范文第2篇
【关键词】：机械原理 教学 立体思维 机构
1.引言
《机械原理》是机械类专业学生的一门主干技术基础课，它是以机器和机构为研究对象的学科。该课程的内容，归纳成机构的结构和运动学以及机构和机器的动力学两大部分。由于多数学生基本没有工程实践经验，缺乏对机构的感性认识，不少学生对此课程学习缺乏兴趣，感到费力、不好接受。
在“教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见”中，提到“改革和创新工程教育人才培养模式，创立高校与行业企业联合培养人才的新机制，着力提高学生服务国家和人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。”
作为授课教师，如何帮助学生提升的学习兴趣，降低学习难度，为国家培养高素质的人才，这是非常重要的话题。根据讲授课程的具体情况，教师本人尽力去创新拓宽，教书同时适时兼育人，无疑会给学生以示范和导向作用，一定程度上促M学生的成长，创新精神的培养。机械原理教学中，笔者经反复思考，做了如下一些尝试：
2.《机械原理》教学的思考和几点尝试：
（1） 应用立体思维，使学生立体认识《机械原理》
立体思维也叫整体思维或空间思维，是指对人们从多角度、多方位、多层次、多学科地考察研究，力图真实地反映认识对象的整体以及这个整体和其他周围事物构成的立体画面的思维方法。或者说，当人们跳出点、线、面的限制，有意识地从上下左右、四面八方各个方向去考虑问题时，就是要“立起来思考”，以期达到认识事物整体真相的目的。
大学四年课程设置情况， 《机械原理》在大学四年课程体系中，处于何种位置？若学生大概能了解，则如一人前往一陌生地前 查看交通图一样，内心不至于迷糊茫然。 故第一次课讲绪论时，先对大学四年课程作简要介绍、并解释这样安排的原因，以及《机械原理》所处位置和作用。大学课程按课程性质分为：基础课、专业基础课、专业课。如大一、大二时开设的高数、英语、物理、体育、哲学等属于基础课；而后针对机械类专业开设的课程：如机械制图、理论力学、材料力学等是专业基础课（注：机械制图一般大一时开课）；大三下学期和大四上学期会开设专业课。这样安排是基于前面的课程作为后开课程的基础，即基础课是专业基础课、专业课的基础，专业基础课是相关后续专业基础课或专业课的基础；故开设的时间不是随意定的，是有先后次序的，因为专业基础课和专业课都需要相关课程的基础。《机械原理》属于机械类的专业基础课，除了一般基础课作为它的基础，还需要用到机械制图、理论力学等知识。故机械原理在大学课程体系处于中间位置，开设的时间应在机械制图、理论力学之后，《机械原理》后一般机械类专业开设《机械设计》、《机械制造工艺学》等专业基础课、以及机械类专业课，他们都需要《机械原理》的知识。故《机械原理》在大学课程体系中处于承上启下的中间位置，是非常重要的专业基础课。
（2） 机构的概念与广义机构
《机械原理》中，机构是非常重要的概念， 教材中，“机构是能实现预期机械运动的各构件的基本组合体”，课程中只介绍了“平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等”传统机构，若不拓展，很多学生可能就会认为机构就是 平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等，容易形成对机构的狭隘认识。，实际上，机构的内涵远远不止于此。
对机构的定义，从广义机构综合的角度：机构是一个强制运动链，它能作重复的运动循环。或者说能作重复的运动循环的强制运动链，即是机构。由于运动是唯一反映机构最本质的东西，因此，机构就不应再局限于平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等传统的刚体机构，而应包括更多，如液动机构、气动机构、电磁机构、光电机构、柔顺机构等。现在随着科学技术的迅速发展，利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的这类机构应用日益广泛。这类机构统称为广义机构。而传统的机构如齿轮机构、四杆机构、凸轮机构等，为了与广义的非刚体机构区别，暂称为狭义机构。在广义机构中，由于利用一些新的工作介质和工作原理，较传统纯刚体机构（狭义机构）更能方便地实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。故机构的概念理解，不能只限于狭义机构（刚体机构），还包括更广的范围。《机械原理》中，侧重介绍“狭义机构”，但不能认为机构就是指齿轮机构、四杆机构、凸轮机构等狭义机构。
（3） 根据教学内容，适时插入一些课外话题，教书兼育人
例如，《机械原理》讲第四章凸轮机构 “从动件运动规律，”，从动件运动规律，其位移线图，一般呈现“升―停―回―停 ”，即凸轮机构的运动在一个循环中，凸轮一直转动，把从动件从离凸轮回转中心最近处推到最远处，而后从动件休止 ，之后，从动件从最远处返回到距离凸轮回转中心最近处。下一圈，凸轮回转，重复前面的运动，这样从动件的运动：升―停―回―停。俗话说，“隔行如隔山，隔行不隔理”，实际人生的轨迹莫不如此，起起伏伏乃是常理，不可能永远不变。当我们成功幸运时，不可能永远如此，如凸轮从动件，到达最高处，停歇过后就必然下降，当处于最低处时，同时蕴含着上升的希望，故幸福发达时勿得意忘形；失败低谷时切莫失去希望。变化乃是永恒的规律，没有什么能够恒常，此道理看似容易明白，但很多人并没有认真思考，更没有想到应用到自己身上。插入这种内容的时机，需把握好，需要注意一是不能时间太长免得影响授课进度，再者看学生状态，当他们状态不佳时插入，效果最好。
3、结论：
《机械原理》教学中，笔者做了如下实践：（1）绪论时，通过简要分析，旨在使学生对该课程形成立体化的认识；（2）、机构概念的拓展，使学生正确理解机构，避免对机构理解的狭隘化；（3）、适时插入一些课外话题，以育人为导向，可以一定程度地活跃课堂气氛。经与学生交流，多数同学赞同以上教学做法，其他同行们若感兴趣，不妨试一试。
参考文献：
[1] 郑文纬，吴克坚.机械原理[M].北京：高等教育出版社，1997
[2] 李学荣. 新机器机构的创造发明[M].重庆：重庆出版社，1988
作者简介：
机械基础原理范文第3篇
关键词：机械工程基础；实验教学；教学质量
中图分类号：G648.4 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）21-0057-01
21世纪要求高等工科院校培养更多高素质、高能力、有开拓进取精神的创新型人才，而实验教学是不可或缺的重要手段之一。实验教学不仅仅是学生获得知识的重要途径，而且对培养学生的学风、实际工作能力、科学研究能力和创新能力及工程师应具备的基本素质都具有十分重要的作用。
一、机械工程基础课程特点及内容
机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用；其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力，是工科类非机械类专业具有工程特色，适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势，介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识，简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习，了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。
二、机械工程基础实验内容分析
机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程，所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
1. 实验理论
（1）韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法；电测法基本原理，单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法；冲击动荷系数测定的原理和方法；现代光弹测量的基本概念。（2）组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法，机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤，部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。（3）机构运动简图测绘与结构分析，机械运动分析方法，渐开线齿轮范成加工原理，刚性转子的动平衡原理，机械动力学，典型机械零件状态测试，滑动轴承性能测试与分析的原理和方法，减速器结构分析方法和步骤，各种典型机构及典型机械的综合分析方法。（4）金相显微分析的原理和方法；试样制备方法，Fe-C状态图、C-曲线；表面强化原理和方法；焊接接头显微组织分析的原理和方法；力学性能（布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能）测试的原理和方法。（5）机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法；零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法；测量数据的处理技术的原理和方法。
2. 实验教学
着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。
3. 对学生能力培养的要求
（1）培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力，即如何从实验目的出发，根据什么原理，选择何种实验方案，配套哪些仪器设备，确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。（2）通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能；学会调试仪器和排除故障。同时，要培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生的实验技能进一步得到训练和提高。（3）通过本课程的学习，加深对相关理论课程教学内容的理解，加固理论知识。（4）通过实验过程以及完成实验报告，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。
三、实验项目的设置
1. 机构运动参数测定与分析实验
基本教学要求：初步了解电测机构运动参数的基本原理，利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计，分析机构参数对机构动态参数的影响。
2. 机构运动简图测绘与分析实验
基本教学要求：掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能；计算自由度、验证机构运动确定性；了解正确选择长度比例尺方法。
3. 轴系结构设计实验
基本教学要求：熟悉和掌握轴的结构与设计，轴上零件的常用定位与固定的技术方法，轴系结构设计的要求与常用轴系结构，为后续机械设计打下良好的基础。
4. 金相显微分析法实验（铁碳合金平衡组织显微分析）
基本教学要求：研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织；分析含碳量对组织和性能的影响，初步掌握用组织相对量来估计碳钢的大致含碳量；进一步熟悉显微镜的使用方法及组织示意图的描绘技能。
通过对机械工程基础实验实验项目的分析和开发，有利于促进学生的思考能力、动手能力、创新能力等各方面能力提高，提高了教学质量，调动了学生的学习积极性和求知欲望，达到本课程的实验教学目的。
参考文献：
[1]郭跃周.面向知识经济改革实验教学[J].实验室研究与探索，2000（03）.
机械基础原理范文第4篇
一、机械工程基础课程特点及内容
机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用;其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力,是工科类非机械类专业具有工程特色,适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势,介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识,简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习,了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。
二、机械工程基础实验内容分析
机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程,所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
1. 实验理论
(1)韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法;电测法基本原理,单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法;冲击动荷系数测定的原理和方法;现代光弹测量的基本概念。(2)组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法,机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤,部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。(3)机构运动简图测绘与结构分析,机械运动分析方法,渐开线齿轮范成加工原理,刚性转子的动平衡原理,机械动力学,典型机械零件状态测试,滑动轴承性能测试与分析的原理和方法,减速器结构分析方法和步骤,各种典型机构及典型机械的综合分析方法。(4)金相显微分析的原理和方法;试样制备方法,Fe-C状态图、C-曲线;表面强化原理和方法;焊接接头显微组织分析的原理和方法;力学性能(布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能)测试的原理和方法。(5)机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法;零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法;测量数据的处理技术的原理和方法。
2. 实验教学
着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证;如何组织实验、处理数据和分析实验现象;介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。
3. 对学生能力培养的要求
(1)培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力,即如何从实验目的出发,根据什么原理,选择何种实验方案,配套哪些仪器设备,确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。(2)通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能;学会调试仪器和排除故障。同时,要培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生的实验技能进一步得到训练和提高。(3)通过本课程的学习,加深对相关理论课程教学内容的理解,加固理论知识。(4)通过实验过程以及完成实验报告,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。
三、实验项目的设置
1. 机构运动参数测定与分析实验
基本教学要求:初步了解电测机构运动参数的基本原理,利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计,分析机构参数对机构动态参数的影响。
2. 机构运动简图测绘与分析实验
基本教学要求:掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能;计算自由度、验证机构运动确定性;了解正确选择长度比例尺方法。
3. 轴系结构设计实验
基本教学要求:熟悉和掌握轴的结构与设计,轴上零件的常用定位与固定的技术方法,轴系结构设计的要求与常用轴系结构,为后续机械设计打下良好的基础。
4. 金相显微分析法实验(铁碳合金平衡组织显微分析)
基本教学要求:研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织;分析含碳量对组织和性能的影响,初步掌握用组织相对量来估计碳钢的大致含碳量;进一步熟悉显微镜的使用方法及组织示意图的描绘技能。
机械基础原理范文第5篇
【关键词】对口高职 机械原理 课堂教学 教学改革
一、引言
《机械原理》是机械专业（对口高职）本科专业的主干课和学位课之一[1]。在机械类本科专业课程中起着从基础课过渡到专业课、从理论性课程过渡到结合工程实际的承先启后的桥梁作用[2-5]。通过该课程的学习，学生能够掌握机构学和机械动力学的基础理论、基本知识和基本技能，掌握机构结构的基本知识，常用机构的工作原理和运动特点，机构的运动学和动力学分析、机构组合基本知识，还能够了解分析与机构设计的新理论、新方法及发展趋势。
二、教学现状分析
机械设计制造及其自动化（对口高职）本科专业招生对象主要为中职院校考生。与普招本科学生相比，他们基础知识比较薄弱，其主动学习能力也相对较差。如何在有限的教学资源的前提下激发学生的学习兴趣，提高《机械原理》课程教学的质量，降低教学难度，增加学生对机构的组合及运动分析的理解能力，最终提高教学效果是摆在我们面前的一个重要的课题。
三、教学内容的改革
目前，现有的机械原理课程教材理论性偏重，缺乏实际应用知识。理论深度与机制对口高职本科专业学生的基础和能力不匹配，导致学生学习比较困难，影响学习兴趣，从而导致学习效果较差。本课程在教学过程中，以专业教学计划培养目标为依据，以岗位任务为基本出发点，以学生发展为本位，设计课程内容。充分利用课程特征，加大学生工程体验和情感体验的教学设计，激发学生的主体意识和学习兴趣。笔者结合机械原理课程的实际教学内容，对教学内容资源进行优化整合。将课程教学内容分为平面连杆机构分析与设计、凸轮机构分析与设计、齿轮机构分析与设计和轮系分析与设计四个模块。对每个模块设计学习情境。具体案例和效果如下。
在平面连杆机构急回特性的教学过程中，以牛头刨床为案例，引出急回特性的含义。让学生弄清楚急回特性的定义。由定义引出急回特性与极位夹角的关系。最后，通过定义找出行程速比系数与极位夹角之间的关系。这样大大降低了学生对急回特性的理解难度。以实际例子，使学生认识所学知识来源于生活，应用于生活，加深学生的学习印象，从而引起学生的学习兴趣。
四、教学方式的改革
机械原理课程理论较重，对前期课程理论力学的学习效果要求较高。针对对口高职的学生，由于其基础相对较差，机械原理课程处于“教师难教，学生难学”的状态。为了让学生真正掌握这一门课程的相关知识，不仅要对教学内容进行改革，还要对教学方式进行改革。传统的教学方式属于“赶鸭子上架”式的教学模式。教师不断地在课堂上进行知识点的灌输，这样往往效果较差。笔者一方面在传统教学上注重多媒体技术的运用，加大动画演示教学手段；并且在教学过程中尽量采用任务驱动式、模块化等现代教学方法。另一方面，增加学生说课环节。对教学班级学生进行小组划分，每个小组自己设计一个教学选段，进行课堂教学。每个小组课堂教学效果进行评比，结果作为期末成绩的一部分。通过这种方法，让学生由被动学习转向主动学习，增加学生对知识学习的主观能动性。
五、结束语
《机械原理》课程是机械设计制造及其自动化（对口高职）本科专业的核心课程之一。它在培养机械类高级工技术人才的过程中，具有增强学生对机械技术工作的适应性，培养其开发创新的能力，为以后学习机械设计和有关专业课程以及掌握新的科学技术打好工程技术理论基础。通过对机械原理课程教学内容和教学手段的改革，提高学生的学习兴趣，让学生从“要我学”向“我要学”的学习态度转变，从而达到满意的教学效果。
【参考文献】
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机械基础原理范文第6篇
Abstract： In order to improve teaching quality of Mechanical Principle， aimed at the characteristics of this course， this paper abstracts the generic knowledge of Mechanical Principle， grasps the continuity of the precursor and follow-up courses to apply the teaching methods in the teaching of Mechanical Principle， make classroom teaching and online education complement each other， put forward the direction and method of improving the teaching of Mechanical Principle and provide some new ideas for improving the teaching quality of Mechanical Principle.
关键词： 机械原理；教学质量；共性知识；项目教学；在线教育
Key words： Mechanical Principle；teaching quality；common knowledge；project teaching；online education
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）30-0135-03
0 引言
《机械原理》课程是机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程，其不仅担负着为学生学习后续相关技术基础课程和专业课程奠定良好基础的重要作用，而且负有培养机械类高级工程技术人才的机械技术工作能力和开发创新能力的重要任务，为学生今后从事机械设计、研究和开发创新奠定必要的基础。
通过这门课程的学习，要求学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用基本机构的分析和综合方法，初步具有进行机械系统运动方案分析和机构设计的能力，为学生学习后续课程和新的科学技术，打下坚实的基础。
这门课程通常在本科二年级时开设，机械原理课程一方面较物理、理论力学等理论课程更结合工程实际，另一方面，它又与讲授专业机械的课程有所不同，它不具体研究某种机械，而只是对各种机械中的一些共性问题和常用机构进行探讨。[1]目前的教材一般理论分析多，实践应用较少，学生在初学时普遍感到抽象难懂，难以入门，在课程设计环节往往难以将所学理论知识付诸实际。因此，如何提高机械原理教学质量一直是教研组研究的重要内容，根据多年的教学检验并结合机械原理教研成果，本文探讨了提高机械原理教学质量的几点思考。
1 课程共性知识的提炼
机械原理教材中的一些基本的研究方法和知识点通常贯穿于各章节内容中，在授课过程中将这些方法总结、归纳融会贯通形成讲授体系，帮助学生找到这些章节的内在联系，建立完整的理论体系，从而更好地掌握机械原理的基本的研究思路和方法。
例如贯穿机械原理课程始终的“反转法”，在平面连杆机构设计中，无论是刚体导引机构还是函数生成机构的设计，都可以采用“机构倒置的方法”来设计，即通过选取不同的构件为“机架”，把问题转化为求解“机架”的固定铰链点进行解决。又如在凸轮轮廓曲线的设计中，通过给整个机构加上一个与凸轮角速度大小相等，方向相反的公共角速度，将凸轮反转固定，假想为“机架”，然后按照从动件与凸轮的相对运动关系求出凸轮轮廓曲线。而在推导周转轮系传动比时，也是通过给整个机构加上一个与行星架角速度大小相等，方向相反的公共角速度，将行星架反转固定为“机架”，把周转轮系转化为定轴轮系进行求解。[2]上述的转换机架法、运动倒置法从根本原理讲是一致的，都是相对运动原理在机构分析与综合中的应用。在学生第一次碰到这个概念时，就将这个原理讲透彻，以后在应用“反转法”时又适当重复，以加深学生对这一方法的理解应用。
又例如在机械原理中压力角的概念，压力角的本质是从动件所受的力和受力点速度方向的夹角，在连杆机构、凸轮机构和齿轮机构中均是机构传力性能的一个重要指标，[3]在每一章讲到压力角时，应把连杆机构、凸轮机构和齿轮机构中的定义联系起来讲，比较它们的共性和表述的不同，从而加深学生的理解。
此外还有机械原理课程中常用到的“当量分析法”以及运动分析和动力分析中的“矢量多边形”方法等等[4]。在讲解相关的内容时，用共性知识将不同的内容贯穿起来，使学生触类旁通，逐渐理清思路，加深理解。
2 课程内容之间的联系性
机械原理与前驱课程如理论力学等的内容关系密切，前驱课程的思维方法对机械原理课程也很有帮助，授课时把前驱课程中所学过的理论与机械原理要讲述的问题和内容联系起来，有助于引导学生积极思考。例如在平面机构的运动分析一章中，采用矢量方程图解法进行机构的运动分析时，所采用的基本原理是理论力学中的刚体平面运动和点的复合运动原理；而在平面机构力分析一章中，确定运动副中的摩擦和反力，采用的是理论力学中的机构静力学模型，等等。[5]在这部分内容学习时，学生往往对“矢量方程图解法”感到困惑，可以在授课之前，布置学生将理论力学的相关内容复习一下，课上再分别帮助学生复习一下，加深学生对于这部分知识的理解，从而更好地开展机械原理部分的学习。
此外，机械原理也是后续课程机械设计的基础。例如，机构力分析确定的运动副中的反力，是机械设计中构件结构设计的依据，也是确定轴承强度、刚度的理论依据。再如机械设计课程中关于蜗杆蜗轮和螺旋传动设计时提及自锁概念也和机械原理课程中的摩擦密切相关。另外，机械原理课程中介绍的关于斜齿轮、锥齿轮等的当量齿轮也是后续齿轮强度设计的设计依据。[6]在授课时，将这些联系与应用总结、展示给学生，使学生了解各门课程之间的联系，在应用机械原理课程所学知识时注意融会贯通，培养自己运用所学的基本理论和方法去发现、分析和解决工程实际问题的能力。
3 基于项目实践的教学
普通高等学校机械类各专业的《机械原理》课程，内容通常包括三部分：机构的结构分析、机构运动学和机器动力学，从课程间的关系来看，《机械原理》课程是以《理论力学》为基础的。而在《机械原理》的教学中，也较易出现工科教学理科化的现象，传统的机械原理教学方法容易导致知识僵化，很多同学在学习之后不知道这个知识点在何种情况下使用。为了提高基础知识解决实际问题的可应用性，同时为了激发学生主动学习的兴趣，在课程理论教学的基础上增加项目教学内容，是提高课程教学质量的有效途径。项目教学是通过完成一个整体的项目而实施的教学活动，它可以是围绕一个大项目，展开一个个小项目，而每个小项目都是大项目中一个个内容的分解，最后在小项目都完成的情况下，保证大项目目标的完成。项目教学可以充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。
在机械原理授课过程中，以某一项目为主线精心设计教学，项目选择时应当尽量涵盖课程中涉及的多种典型机构和知识点，从而有利于学生通过运用所学知识完成学习内容。[7]授课伊始即将设计任务布置下去。通过教师对教学内容的分析，先将教学任务进行分解，把要讲授的知识蕴含于学生所需完成的任务之中，让学生通过项目设计从而掌握所学知识。这样，学生在学习完机械原理这门课程后，也完成了一个大的项目，在学习的过程中将各知识点联系在一起，形成了一个较完整的知识体系。
教师在授课过程中，也可引入一个项目案例进行讲解。例如：在机械原理的学习过程中，可选择内燃机作为主项目，内燃机中囊括了机械原理常用的三大机构：连杆机构、凸轮机构和齿轮机构，所以该项目又可细分为连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等多个子项目。在讲解平面机构的动力分析时，可以内燃机中的曲柄连杆机构的受力分析和配气机构的动力学分析为案例，在讲解机械的平衡时，可以单缸和多缸内燃机的曲轴的平衡为案例，等等。这样，通过一个实际的项目案例，帮助学生掌握了基础知识和技能，还可以通过案例举一反三，拓展知识，培养学生自主学习和知识应用的能力。
此外，授课教师在课程讲解时要紧扣实例，例如：在讲解连杆机构时，可结合日常生活中的雨伞，餐桌椅的折合装置，汽车上的雨刮器和转向机构、车门启闭机构、风扇摇头装置等进行讲解，讲解齿轮系的时候，可结合钟表讲解时针、分针、秒针的设计原理，还可介绍汽车变速器的工作过程等等，这些案例贴近生活，学生容易接受和理解，也能激发学生的学习兴趣和求知欲。
4 两种教学模式的交互
目前的机械原理课程授课形式大部分还停留在教师灌输、学生被动接受的模式，提不起学生学习的兴趣和动力，而且在提倡素质教育的形势下，机械原理的课时不断被压缩，这些都对基于课堂的传统教学模式提出了挑战。国家精品开放课程共享系统中心网站（即爱课程网）将在线课堂与面对面教学模式相结合，把学习效率低下的教师单向灌输的传输知识方式转变为激发学生学习兴趣，引导学生主动学习的教学模式，对提高机械原理教学质量，深化课程改革起到了积极的促进作用。
国家精品开放课程共享系统中心网站具有友好的用户界面，为师生用户提供了较完整的学习支持系统。任课教师可通过在线咨询、QQ群、个人邮箱等将教学信息及时、准确地传达给学生，包括课前要求学生观看视频和相应知识点预习，布置一些简单练习，课后布置学生完成在学习平台上每一个知识点配备的对应在线的自测题和离线作业，另外，学生在观看视频、完成练习时如果遇到问题，可以在系统中实时咨询老师或与同学进行讨论。[8]利用在线教学中灵活组合的丰富的功能模块，将课堂深度教学与在线自主学习结合。一方面，学生的学习不再局限于有限的课堂教学时间，可自由支配学习时间，完成基础内容的自学和自测；另一方面，与传统的教学模式相比，完成一个知识点的学习，学生要付出更多的自主学习的时间。在线教育使学生成为教学过程的参与者，使学生从被动接受变为主动学习。
部分学生缺乏较强的自我约束能力，常常会在网络学习中出现拖延症。为了促进学生自主学习，规定学生需要完成一系列学习活动，才可获得相应的学分，比如，学生需要在截至时间之前完成系统中相关的预习、自测和练习，及时提交，否则当次练习为0分，累计一定次数，则无法取得本课程的学分，同时系统对学生的学习过程进行实时记录。
作为任课教师，在机械原理共享课程建设时，首先要保证教学资源的完整性，教学资源应包括教学录像、PPT讲义，课程教案、备课笔记、教学设计及知识点汇总、思考题、作业参考答案、题库或卷库、学科前沿研究的热点等。其次是教学资源的丰富性，丰富性是指尽可能增加不同种类的教学资源，不仅有文本资源、图片和动画、还有视频资源等，丰富的教学资源有助于开阔学生视野，激发学习的热情和兴趣。
现代机械工业对创造型人才的需求与日俱增，机械原理课程在培养创造型人才的过程中起着不可或缺的重要作用。提高机械原理课程教学质量的关键是激发学生的学习主动学习的能力。教师的教学应当重视培养学生的创造性思维以及知识应用的能力，调动学生的主观能动性，使教与学融为一体。从多年的教学实践中，笔者体会到教师一定要深入理解教学内容，提炼出教材的共性知识，重视课程之间的联系性，同时授课时要紧密联系实际案例，科学地混合运用不同的教学媒介，多方面、多渠道地激发学生主动学习的热情，真正做到有的放矢，从而提高机械原理的教学质量。
参考文献：
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机械基础原理范文第7篇
【关键词】多媒体技术 机械基础 教学效果
兴趣是最好的老师。对该门课程的教学效果有着至关重要的作用。机械基础这门课程是以机械学为基础，包含了理论力学、材料力学、金属材料等多种内容。这些内容概念性的词汇较多，原理抽象，学生很难学懂。而这门课又是中等职业学校石油专业类的学生必须要掌握的一门基础课。教学中充分利用多媒体技术，把难以想象的机械原理用电脑动画直观地展示出来，收到了很好的教学效果。
一、运用多媒体能提高学生学习机械基础的兴趣
多媒体技术的优势就在于它能把图、文、声像、动画、视频有机地结合，它表达出传统教学方法所不能表现出来的内容，展示现声不易观察清楚的画面，使课堂教学更直观、易懂，学生更有兴趣学习和接受。
中原油田职业中等专业学校采油班的学生，到采油田厂去现场实习。为了增加他们学习机械基础课程的兴趣和激情，实习的过程中，我们机械基础教师不仅录下了他们在采油站巡井时的身影，我还重点录下了抽油机工作时的视频。回到学校后，在讲到平面连杆机构的曲柄摇杆机构时，我们首先用动画演示了什么是曲柄摇杆机构，在讲到应用实例时，我就利用多媒体先播放了他们在采油厂实习时的画面，然后接着放出了抽油机工作的视频。在我用电脑放他们在抽油机旁工作的身影时，学生全都目不转睛地看着那些画面，精力特集中。这个时候出示抽油机工作视频，再出示其工作原理的动画，收到了意想不到的效果。为了更好地增加学生的兴趣，我还制作了汽车雨刷器的动画、家用缝纫机的动画，这些都是曲柄摇杆机构的应用实例，学生通过这种教学，很快就掌握了曲柄摇机构的应用实例和原理。
二、运用多媒体技术能加快突破机械基础教学的重难点
机械基础课程对于中等职业学校的学生来说，难度是可想而知的。如何把枯燥的机械原理活灵活现地展现于课堂，突破教学重难点，让学生轻松学习，只有兴趣也是不够的，还要运用多媒体技术的辅助。运用多媒体动画的演示，我们可以边讲解边演示动画，让学生直观地观察机械原理的动画工作过程，就能达到很好的教学效果。
三、运用多媒体技术教学能提升教师的综合素质
机械基础原理范文第8篇
【关键词】机械原理课程；科学方法；科学思维
高等学校机械类专业在对学生进行教育时，不仅需要学生掌握基础理论知识，还需要学生具备机械设计创新能力，因此需要加强科学方法及科学思维教育。如何培养学生机械创新设计能力是机械专业教师最为关注的问题。机械原理课程作为机械类专业学生必须要学习的技术基础课程，其包含机构学和机器动力学等基本理论，且需要培养学生具有初步设计能力，使学生在以后深入学习和工作中，具有更好的理论基础和创新能力。
一、机械原理课程教学现状
机械原理课程涉及到机构学、机器动力学、机构设计等，对学生数学、物理、力学等基础知识要求较高，而且机械原理课程具有理论性强、实践性强，涉及内容广泛等特点，因此学生在学习过程中会具有一定的困难，给教师带来一定的教学困扰。
在传统机械原理课程的教学中，教师为了提高教学效率，往往会直接将机械原理课程的问题、内容及结论直接传递给学生，并让学生通过反复应用和死记硬背的方式，强行记住课程内容。然而这种教学方法会让学生无法明白结论的缘由以及课程内容中涉及到的公式从何而来，从而导致学生在学习和应用所学内容时，只懂得生搬硬套，不知道结论和公式的意义，不利于培养学生的主观能动性，并会让学生渐渐失去学习机械原理课程的热情。学生被动接受知识的教学方式，且在学习过程中缺乏主动思考，会影响学生的创新能力，与如今我国机械制造业需要创新性人才的要求不符。如今我国主张素质教育，致力于培养学生的创新意识和创新能力，因此机械原理教师需要加强对课程教学结构和教学方法的改进。
二、机械原理课程科学方法及科学思维教育途径
（一）研究教学法
机械类专业学生在进行机械原理课程的学习时，不仅需要注重掌握课本知识，还需要注重掌握学习过程，从而获得自主学习的能力。研究教学法主要是通过设置问题，并引导学生进行研究和探讨，从而让学生自主掌握相关知识的教学过程。在设置问题时，要注重问题的新颖性，确保可以引起学生的学习兴趣。
如教师在进行机构组成教学时，首先可以引导学生了解机构组成原理，让学生明确基本结构加若干个基本杆组可以组成任何平面机构。随后教师可以通过多媒体播放一张机械机构的结构图，并让学生通过观看该结构图，分析此机构能否完成其工作，符合机械机构设计师的设计要求。这种通过将理论与实际结合起来的教学方法，可以很快提起学生的学习兴趣，让学生利用所学知识及课程知识，对该结构图进行分析和讨论，从而活跃了课堂氛围，并让学生进入主动思考模式中。教师需要引导学生分析该机构图存在哪些问题，如何进行改进，让学生有明确的思考方向，并在该方向中应用发散性思维进行教学内容的思考，并用于在课堂上发表自己对结构图问题的看法，并提出改进措施。学生学过思考和讨论之后，会更加具有学习热情。
另外教师还可以让学生通过参观机构模型，让学生将课本知识与实际机构模型结合在一起，从而将思维中比较模糊和抽象的知识，形成具象、生动的知识。学生在谈论学习和参观学习之后，会逐渐认识到机械原理是从机械应用逐渐发展而来，在提起学生学习兴趣的同时，使学生的思维更加灵活和实际。
（二）理论与实践结合
机械原理课程具有理论性强、实践性强等特征，教师不仅需要让学生掌握理论知识，还需要让学生通过动手实践，在提高动手能力的同时，巩固理论知识。另外学生通过动手实践，可以针对实际工程中存在的问题进行分析，使学生的思维更加灵活。
如教师在进行连杆机构的解析法运动教学时，如果只进行公示推导和求解，往往会让学生不知所云，感到教学的枯燥和乏味。此时教师可以让学生自主进行连杆机构的运动分析，并结合软件编程，让学生自主绘制出运动曲线，从而提高学生的实际应用能力，让学生更加具有学习热情。
（三）机械创新大赛
我国很多地区和学校都有机械创新大赛，教师可以组织学生成立创新设计小组，让学生通过自主创新和实践，设计出具有新颖性和实用价值的机械。为了让设计小组有更加全面的思考方向，可以让不同专业的学生给出设计意见，从而有效培养学生的思维创新能力和动手实践能力。
如2012年曾有学生利用行星齿轮的自传和公转，设计出能够全面无死角清洗鞋面的鞋面清洗机。该机械设计不仅具有创新性，还具有一定的实用价值，并可以让其他学生进行参考和学习。
（四）论文考核
为了培养学生自主思考能力和创新能力，教师可以学生撰写科研报告的形式，作为考核方式。学生可以根据教师提供的方向，自主进行课题的研究，并通过查阅相关资料和自主实验获得数据，从而撰写科研报告。该种考核方式可以有效让学生主动学习和探讨，有效培养学生的创新能力，且学生在撰写科研报告过程中，可以进一步巩固课本知识。
结束语
综上所述，机械原理课程需要学生完善掌握理论知识，具备良好的实践能力和创新能力，因此需要加强科学方法和科学思维教育。通过上述分析可知，机械原理课程教师在教学中需要注重理论与实践的结合，通过让学生自主学习和设计，起到培养学生的创新意识和创新能力的效果。
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机械基础原理范文第9篇
关键词 机械原理 实例教学 课程改革
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.03.047
Abstract "Principle of Mechanical" is an important professional basic course in teaching plan of mechanical professional in higher industrial school， occupying the trunk status in the entire mechanical professional curriculum system， playing an important role in cultivating students' ability to analyze and solve problems and improve their innovation . In this paper， we combine and summary the preliminary work we have done in the content of the mechanical principle course reform and teaching methods in the North China University of Technology in recent years， mainly introducing "driven by instance teaching"， which aims to arouse the students' learning positivity and closely combines the principle with engineering practice to make students have a better understanding of the course， exercising the ability to apply the theory to solve practical engineering problems.
Key words principle of mechanical； instance teaching； curriculum reform
0 引言
“机械原理”是一门专业基础课，主要研究内容包括机器与机构的分析与设计的原理，机构与机器的运动与动力学分析，对机械系统运动方案给出初步的设计。通过“机械原理”的学习，使学生掌握、了解机器与机构分析与设计的基本原理与方法，锻炼学生运用所学基本原理与方法分析、解决工程实际问题的初步能力。①
机械原理以往的课程体系主要体现的是一种学科体系，该体系对系统掌握机械原理的理论与方法是有益的，但这对初学者是有一定学习要求的，具体来说只对部分学习能力强的学生适用，而对部分学习能力较弱的学生将存在一定的难度，对该部分学生来说若不付出较大的努力，则机械原理课程的内容难以完全掌握。这种情况对于普通高校的机械专业学生具有一定的普遍性，针对这种情况需要在教学内容的安排与教学方法进行改变；而实例教学就是针对工程中的设计问题与工程案例而组织的一种教学方法，这种教学方法的实施也可以达到机械原理课程教学的基本要求。
1目前机械原理教学存在的主要问题
1.1 学生的课堂参与度不高
机械原理的知识体系是建立在高等数学、普通物理、机械制图和理论力学等先修课程的理论基础之上，而且本课程的许多理论知识又直接为学习机械设计及相关专业课等后续课程建立理论基础，②虽然本课程的教学具有专业基础课的性质，但同时在一定程度上又具有专业课的性质。
对于普通高等院校而言，部分学生的理论学习能力相对下降，再加上总体课业存在较重的情况，学生很难预先进行课程内容的预习，随着课程内容的增加与深入，与要达到的课程教学目标也渐远，造成进一步的学习困难，主动参与课程学习的积极性更低，如若授课人数过多，客观上也不利于学生主动参与课堂教学，再加上移动网络的广泛应用，吸引了部分同学的注意力。课堂教学如何最大程度地吸引学生，提高学生的参与度与积极性是一个现实的问题。
1.2 工程背景薄弱
一般机械基础研究除了具备基础性、科学性和创新性以外，也应具有应用型的本质特征，③而对于本科学生来讲，由于大多数学生缺乏工程实践知识和经验，对所讲的机构结构学、运动学和机器动力学等内容缺乏必要的感性认识，在一定程度上感到抽象、难学，实际机器与表达其运动特征的机构运动简图之间存在较大差距，很难将两者有机地联系起来，对于现实生活的机械产品也难有较好的感性认识，这就致使学生在机械系统运动方案创新设计环节中和完成习题时经常出现和所学理论脱节，甚至感到无从下手的状况。所提出的运动机构设计方案过于简单，或者作业完成耗时过长，教学效果不够理想。
因此，在讲授课程原理与方法时，应着力加强讲清相关的工程实例或工程应用背景，明确设计要求与具体的设计任务，这样有助于提高学生的注意力与兴趣。在教学过程中以学生为中心，结合工程实例与应用背景，不但可以丰富课堂教学内容，对提高学生学习的积极性，也具有积极的意义。
2实例教学在机械原理教学中应用
以实例教学为驱动的教学方法是一种将具体工程实例应用于教学，在此过程中能够提高学生理论水平和实践能力的教学方法，能够较有针对性地运用理论知识去分析问题，从而可以加深对课堂教学内容的理解。
2.1合理设计教学实例
机械原理课程不仅表现专业基础课的性质，而且会更多地表现专业课的性质，无论是概念设计还是方案设计，机械原理课程都起重要作用，对于创新设计机械原理的作用更加突出。从实际问题中提取出课程的教学实例，对于实现课程的教学目的，将起到支撑的作用。教学实例可来自工程案例、工程的设计问题、科研的实践过程中，该教学实例应尽可能涵盖机械原理课程多个教学知识点，应具有一定的综合性，不脱离现有的教学内容体系，而是将其融入其中。实际工程问题往往是复杂的，进行教学实例设计时，应在不失真的前提下，进而合理简化，形成规范的机构运动简图，明确已知条件和分析、设计任务，解决该任务所涉及的理论与方法，由于这种实际分析与设计任务的驱动，从而带动机械原理课程的教学。
在设计教学实例中应注重与其他机械基础学科的联系，要从机械系统的角度去分析机构的工作原理、特点及其在系统中的作用，确定机构设计的要求，要将整个机械课程为基础来研究机械问题。因此对工程实例的选择要尽量选择围绕本专业知识、技能与技能培养方向的实例，围绕该实例中所涉及的知识、能力、技能培养等重点；再有就是要选择贴合工程实际的实例，选择在生产生活中比较容易接受的、学生认可并容易理解的实例，最后就是工程实例的内容要对课程教学重点、难点有所侧重，利于学生快速把握关键问题，能够提出自己的见解。
2.2实例教学的实施
（1）实例1：压力机六杆运动与力分析。压力机六杆机构可用于冲裁成形、剪切成形等成形加工。该机构要求分析其滑块输出的速度、加速度，在受到成形阻力后，作用于曲柄轴上的驱动力矩的大小，为了要得到成形机的运动、受力、运转平稳及效率等性能，要对其进行图解法的运动与受力分析，为了要得到杆的合理尺寸及机械效率，要对整个成形过程进行解析法的运动与力分析，结合压力机六杆机构的设计分析要求，通过图解法与解析法进行运动与受力的分析的讲解，对压力机六杆机构再布置作业，要求学生课下完成。在这种项目驱动下，去分析讨论学习机械的运动分析，机械运动与力分析，会增强真实性与目的性，提高学习效率。
（2）实例2：牛头刨六杆机构的运动与力分析。牛头刨是一种常见的六杆机构形式，对该机构的设计包括有机构的速度、加速度、考虑摩擦与不考虑摩擦的受力分析等。从机构的结构的设计上根据六杆机构的综合方法可以设计出多种的六杆机构类型。对该六杆机构的分析可以分解为两种较简单的机构形式，导杆、连杆与滑枕组成摆杆滑块机构、曲柄、滑块与导杆组成摆动导杆机构，进行机构的运动分析时，对摆杆滑块机构的速度分析是一种典型的基点法，对摆动导杆机构的速度分析是一种典型的复合运动分析方法，这两种方法是图解速度分析的基本方法，同时设计要求给出切削全过程的速度分析，这时候可以采用矢量分析解析法，进行受力分析时，实施采用考虑摩擦的静力分析方法，不考虑摩擦的考虑惯性动态静力方法。同时还可以对机构的机械效率进行分析，对它的传力特性（压力角）进行分析。通过这个教学项目的实施把课程中的运动、力及效率的知识理论方法融在一个实际的问题当中，学生接受起来相对直观一些。
（3）实例3：成形机的动力学分析。成形机是一种由伺服电机驱动，通过减速器，滚珠丝杠带动滑台，滑台上装有辊膜，靠辊模实现对钢板的连续弯曲成形，辊模相当于数控机床的刀具。在成形过程中，辊模带载沿机床横向左右运动，其移动的位置有严格的要求，为此要对其进行运动力学分析，分析其稳态响应时间等，此项目的形成带动了机械运动方程分析的等效动力学方法教学，如何进行等效量的变换，如何建立等效动力学模型，如何对模型进行求解，理论与实践达到了较好的统一，也说明了理论对实践的指导意义。
（4）汽车雨刷器的机构设计：汽车雨刷器的机构设计可简化为根据雨刷的摆角范围进行四杆机构的设计。结合按急回特性要求设计四杆机构的方法，获得曲柄铰链中心的位置，讨论曲柄铰链中心的位置对该四杆机构的传力性能与连续性的影响，结合雨刷器无急回特性的要求，令极位夹角等于零获得曲柄铰链中心的位置。通过这个实例使学生加深了对四杆机构急回特性、传力特性及运动连续性的理解。
2.3实例教学驱动的教学方法的效果与问题
通过这种教学方法，能够使课堂上比较单一的理论、方法与工程实际有机联系起来，吸引了学生的注意力，并且提高了学生的积极性，从而提高了学生对课程教学内容的接受程度，由于工程实例的设计分析大多带有一定的综合性，对于提高学生的分析问题与解决问题的能力有较大帮助作用。实例驱动教学法的实施对工程实例设计还需要更加深入，特别是应带有一定的综合性，与其它课程内容的融合，不一定一次讲完，结合教学内容分次讲解，另外对学生布置作业完成实例的分析设计任务。
3 总结
通过一些工程实例教学，提高了学生的注意力与学习兴趣，调动了学生的学习积极性，使原先课程上较单一的理论、方法有了应用背景，加深了学生对课程理论、方法的理解，同时结合工程实例讲解课程内容，通常还带有一定程度的综合性，这种综合性的教学与实际的工程设计过程更为接近。对工程实例进行更深入的设计和引入更多的工程实例，相信对机械原理课程的教学会提供更大的帮助。
注释
① 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006：2-4.
② 潘存云，唐进元.机械原理[M].长沙：中南大学出版社，2011：5-7.
机械基础原理范文第10篇
【关键词】《机械设计基础》；《汽车构造》；结合教学；教学改革
本文的研究以高职高专《机械设计基础》教学改革为导向，结合汽车类专业课程《汽车构造》教学过程，在分析汽车类学生实践教学现状的基础上，结合高职高专人才培养目标及实践教学目标、教学要求及教学特点，遵循以职业能力为本位的原则，探讨高职高专《机械设计基础》教学中教学方案的设计、教学方法与手段的创新。积极探索《机械设计基础》和《汽车构造》结合教学的教学新模式。以教学实证研究为基础，探讨如何改革实践教学模式，全面提高学生的理论修养和实践动手能力。
一、教学方法和手段改革
针对高职院校汽车工程专业的培养目标和教学目的是以认知为目标，我们提出两点改革意见：
（1）要轻文字描述，重图片、模型和实物的认识，把机械设计基础课程中大量的概念和工作原理等利用多媒体软件转换成汽车构造中具体的图片演示、生动的三维立体动画演示，以及丰富的视频演示等。例如在讲解轮系原理和结构时，在授课中利用多种汽车变速器的挂图和动漫视频资料。使学生对汽车变速器构造、设计目的、使用效果等产生非常深刻的印象，符合汽车工程专业培养的基本目标。
（2）部分内容采取在专业教室授课的手段，借助教学模具和实物进行结构和原理的讲解。专业教室与普通多媒体教室的主要区别是布置了汽车各部分总成及零部件陈列架。在专业教室授课时，可随时针对具体的实物讲解理论知识，使学习的过程直观和简单，可以很好地提升课堂教学效果。如讲解万向联轴器时，借助万向节实物可以使学生一下认识到十字轴万向节运动的不等式性和准等速、等速万向节的结构特点，使课本中的难点变简单。
二、实践教学环节改革
机械设计基础和汽车构造课程除了设置理论课之外，还有机械原理、汽车构造实训课程，理论和实践分开授课，机械原理和汽车构造实训课程各自为政，非常不利于教学质量的提高。为此针对课程实践教学，提出理论实践一体化授课，机械原理和汽车构造实训交叉结合进行，开放性实验室的实践教学改革思路，为全面提高学生实践效果创造条件。
（1）理论实践一体化授课，机械原理和汽车构造实训交叉结合进行是指机械设计基础和机械原理认知实验，汽车结构拆装实验与理论教学进度同步安排，交叉结合，按各部分结构总成为单元，每完成一个部分的理论授课，就安排一次实验课程。如在讲解完平面连杆机构原理后，先到机械原理认知实验室，认识各种平面连杆机构的原理和结构，再到汽车构造实训室，了解汽车构造中相关的平面连杆机构的实际应用和结构，使得学生认识到枯燥难懂的理论知识的应用价值，提高其学习的积极性和学习效果。
（2）完善实验室开放制度，并切实落实实验室开放。机械原理、汽车结构等实验室除在课内教学时间供学生使用外，更应在学生课余时间定时、定员向本专业的学生开放。并安排专业实验教师定期指导，使学习主动性好的学生有更多时间深入学习，增强实际操作能力。开放实验室可以使学生根据自己的时间自由参观学习，避免不必要的重复学习。在实验课堂上不解的疑难问题，没有掌握的操作要领，都可以利用课后到实验室加深体会，简单的可以对照课本利用实物自学，弄不懂的，每个实验室都有实验教师，可以随时请教。并且不受课堂上单一实验的限制，学生可以自由出入每一个实验教室，把前后章节的知识联系起来。最后学生可以到整车模型实验室把全书内容连贯到一起，对所学知识有一个系统的了解，促使学生对所学知识由感性认知上升到理性认识，培养了学生的自学能力和学习兴趣。学生可以根据自己的特点由浅入深地学习，这种集知识性、趣味性、实用性于一体的学习方式，大大激发了学生学习的积极性，使他们的学习水平很快提高。当然实验室的开放对实验室管理和实验教师安排提出了更高的要求。
三、教学设备和师资队伍建设
（1）教学设备 机械设计基础和汽车构造课程的结合教学，将理论教学引入实验室现场，首先要解决的关键问题就是必须要有与教学内容相配套的结构设备。该问题的解决可以通过整合汽车工程实训中心已有的汽车构造结构设备资源来解决。
（2）师资队伍 机械设计基础和汽车构造课程的结合教学，还需要专业教师具有比较丰富的理论和实践经验（既要熟悉机械设计又要懂汽车构造），较强的实践能力。在本课题的主要成员中，有2位教师曾经在研究所和企业从事过30多年车辆产品研究开发工作，具有比较丰富的工程实践经验；另有1位教师曾经在实验室工作多年，具有很强的实践动手能力。通过课题组成员的优势互补和老教师对青年教师的培训，可以构建一支既有比较深厚的基础理论，又有较强的实践能力的教学团队，解决师资队伍问题。
四、教学改革的成效
（1）学生更具体的理解了各种机械原理极其应用，更加重视了每一个教学环节，提高了学习乐趣。实现了从“要我学”向“我要学”的转变，以端正的态度、良好的学风来配合任课教师，锻炼自身的综合能力，培养了学生的创新精神、创新能力及团队协作意识。
（2）教师更加注重了每一个教学环节的质量标准，提高了教师参与教学改革的积极性与主动性，使《机械设计基础》与《汽车构造》教学相长，实践类课程教学与理论类课程教学活动融为一体，各类教学活动相互促进、相互补充、相得益彰，在学校的整体教育、教学过程中发挥了更大的作用。
（3）有力的促进了理论课教师、实践课教师及实验室人员、学生之间的沟通与交流。
（4）通过对课程教学条件、教学师资、学生状况、教学管理等各方面的考察，及时发现和解决教学过程存在的问题，保证了课程教学各环节处于良性循环状态。
【参考文献】
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[2]刘步丰.汽车构造多媒体教学与实践[J].无锡职业技术学院学报，2005（12）：16-17.
[3]彭育辉.汽车构造课程教学改革的探索与实践[J].中国现代教育装备，2012（1）.