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机械设计基础课件精选(九篇)

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机械设计基础课件

第1篇:机械设计基础课件范文

关键词:《机械设计》;实践环节;实验

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)22-0028-02

由于历史的原因,目前传统的《机械设计》课内实验是以对某些重要理论的验证为主而设置的,这些实验对于学生巩固和深入了解教师在课堂上所讲授的知识有着重要的作用,但随着科学技术的进步,过去单一的以验证性实验为主的模式日益表现出不足的一面,主要表现在偏理论,轻实践,对提高学生动手能力和主观创新性思维帮助不大。《机械设计》是高等工科院校机械类专业的一门重要的技术基础课程,就课程的内容而言,本身就是一门实践性很强的课程,具有创新性、实践性、综合性的特点。在整个课程体系中起着承上启下的重要作用。从课程内容及教学要求看,涉及前期的数学、机械制图、物理等课程的基础知识,要综合运用这些知识才能进一步学习本课程的内容。而本课程对后续专业课程的学习也具有重要意义和作用。要培养学生初步具有独立设计机械产品的能力,就必须在教学环节中有效利用有限的时间科学合理的安排学生的教学和实践环节。在这方面,本校机械设计教研室的老师们通过多年的探索,开发了一批综合性、创新性试验,达到培养和提高学生的实际动手能力、创新能力、综合设计能力和团队合作精神的目的,从而培养高素质的卓越工程师。

一、完善和改革传统实验

《机械设计》是一门传统课程,在历史上漫长的教学实践中,前辈教师们已经开设了一系列行之有效的实验,这些实验都很重要,部分实验是需要保留的,但也需要根据现在的教学实践进行改进和完善,特别是随着多媒体技术的发展,这些实验过去是采用单一的纸、笔记录数据,再加以分析的方法,而现在已经发展为声、光、电一体,数据与图形结合的高效而形象的实验。在具体的《机械设计》课程的实验中,要充分利用这些科学技术的新成果,改进和完善传统实验。在具体实践中保留了若干重要的传统实验。带传动弹性滑动与传动效率实验是机械设计课程中非常重要的验证性实验,在实验中要求学生在张紧初拉力不变和主动轮转速不变的情况下,在五种不同的负载作用下,测得主从轮转速并计算弹性滑动率和效率,绘制出效率和弹性滑动曲线,验证教师在课堂上讲授内容,从而加深并进一步理解相关的概念。减速器拆装实验使学生具体形象地了解轴系结构,通过拆装和简单测绘加深对滚动轴承,轴上零件的定位方法的理解,为后续的课程设计打下一个良好的基础。其他一些传统实验如机构运动简图测绘等重要认知实验也作了保留。

二、开设机械设计综合设计实验,加强结构设计实验

为进一步巩固和加深学生所学的本门课程的理论知识,培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力,使学生从原理上对于机械的运动学、动力学分析,并通过机械零件设计将原理上的设计转化成实际的结构,并且使其具有合理的结构和较高的效率。本校教师购置和开发了机械系统创新搭接及运动测试实训平台4台,在此基础上再自主设计了搭建若干种新型机构的组合方案,使学生建立一套完整的、系统的从原理到实际结构的设计体系。我们可以在学习中就对学生提出机械系统方案设计的有关要求,题目也可提前布置。为开阔学生思路,选题实现了多样化,老师可以给每个学生布置不同的题目。题目中要求学生作多种方案的对比,能提出不同方案并进行分析对比,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生具有一定的机构和机械系统创新设计的能力。可让学生在设计中学会运用设计手册及其他参考资料,但也要防止学生生搬硬套或抄袭等情况发生。鼓励学生独立完成设计,但也要注意团队精神的培养。具体措施有:①采用教师指导与学生自主学习相结合的方法,教师要将实践课上要思考和解决的问题提前布置给学生,要求学生必须通过案例分析、企业实践、仿真模拟对机械原理相关知识进行深化理解,以便达到很好的学习效果;②学生上讲台展示自己的实践课程作业,其余小组同学也参与到对其作业的讨论中,最后由指导教师统一集中进行实践作业的课堂点评和升华;③采取指定答疑时间和答疑教师的方式进行定时定点辅导,采用网络答疑的方式进行一对一的专题辅导;④课内实验课评价与考核依据实验报告,要求学生以书面形式完成实验报告,实验报告内容应包括测试数据、数据处理结果及分析、思考题等。考核方式是考查实验过程及实验报告。实验课考核成绩确定以五级制计算,并以10%比例计入课程总成绩。通过近两年的实践,学生自主搭接各类万向连轴节,带传动,齿轮传动及各种机构,理论联系实际,收到了良好的教学效果。

三、编制多媒体参数化模拟实验

近年来,随着计算机多媒体技术的发展,使教学实现形象化成为可能,在教学实践中,编写动画课件,尤其是可参数化的课件,使学生在课余时间可以随时打开电脑学习,许多过去难以讲解的内容,在运用了多媒体技术后都变得不再那么困难了。在近几个学期,先后编制出了齿轮范成、铰链四杆机构、带传动、螺栓连接等多方面的参数化课件,使教学两方面都得到了许多的便利。以铰链四杆机构为例,有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构,究竟是哪一种机构,取决于四杆的长度比,而双摇杆机构中两连架杆摇动的范围是在两死点之间,编制了动画课件后,学生只要输入不同杆长,软件就自动判断出活动范围,把机构的类型和活动情况真实地以动画表现出来。这就为教师课堂演示和学生的自主复习提供了便利和直观的方式。目前,本校教师正继续开发一些能用于学生课外完成作业和自主学习的参数化动画课件。从以上这些从实践中得来的体会不难看出,培养卓越工程师的教学方式应该更能加强动手能力和创造能力的锻炼,同时引进新的教学手段,保留传统教学中的优良实践环节,使学生在大学四年的学习中增长知识,提高动手能力和创新能力。

四、注重课程设计实践环节

课程设计是提高学生工程设计能力的首个环节,也是学生理论联系实际的初次尝试。在教学上,要使学生初步掌握自己使用技术资料的能力。教师应在课堂上讲清楚课程设计的步骤和作法,引导学生自行计算,查资料,同时要注意学生的差异性。由于学生之间的能力差异,有些同学制图纯熟,设计中理论联系实际的能力强,上手很快;而有的同学由于前期课程掌握不够优秀,眼见别人快完成了,自己却进度很慢,从而产生烦躁和焦虑的不良情绪,甚至觉得自己天生就不是学机械的料,干脆抄别人的。因此,教师要根据学生不同的学习情况进行分组,对有些同学要鼓励其做得更好,充分发挥想象空间;而对有的同学只要求掌握基本内容,会模仿即可,要因材施教。

参考文献:

[1]胡恩明,等.人才培养模式改革研究与实践[M].北京:高等教育出版社,2004.

第2篇:机械设计基础课件范文

关键词:高职 微课资源 机械制造基础

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)07(b)-0103-02

现代信息技术的迅猛发展使人们在不知不觉中步入了“微时代”。利用移动通信终端的短时间、碎片化的学习方式被越来越多的现代人接受,一种新颖的资源表现形式“微课”,因其“主题突出、情境真实、方式灵活、便于传播、应用简单”等优点,已经成为我国信息化教育的重要焦点之一。本文基于高职《机械制造基础》课程特点,探索建设适合高职院校课程教学的微课资源,能有效推动了教学资源的共享与应用。

1 微课的定义

佛山市教育局胡铁生认为:“微课”是由多种资源有机构成、以微视频为主要载体和呈现方式、基于网络运行的、支持多种学习方式的微型网络课程资源[1]。黎加厚认为:“微课”(亦称“微课程”)是指有着明确的教学目标,内容短小,时间在10分钟以内,集中说明一个问题的小课程[2]。焦建利则认为:“微课是以阐释某一知识点为目标,以学习或教学应用为目的,以短小精悍的在线视频为表现形式的教学视频[3]。

本文借鉴胡铁生对微课的界定:微课是以微视频为核心,围绕一个独立的知识点、技能点、疑难问题等进行分析讲解的一种学习资源。其核心是长度为5~15min的微型教学视频,并包含与该视频内容相对应的“微教案、微课件、微练习、微反思”等辅教与学的资源。

2 《机械制造基础》微课资源的建设目的

《机械制造基础》是高等职业技术学院机械类专业一门重要的、涉及面广、实践性强的技术技能课程,对应于机械加工工艺员、机床操作员等岗位。课程涉及的资源信息庞大,内容形式多样,主要包括冷热加工方法的原理、工艺及设备,课程紧密联系工程实际,实践性强。对于实践加工经验缺乏的学生来讲,该课程内容缺乏严密的逻辑性,略显枯燥难懂,很容易让学习者失去学习的兴趣和耐心。

在Web 3.0迅猛发展的今天,笔者尝试着利用计算机、网络、多媒体等技术,为《机械制造基础》课程的学习者学习开发一系列的微课资源,使教学资源的展示变得更加短小、精致、生动、形象,使教学跨越时间、空间的限制,提高学习者的学习兴趣和学习效率,提高课程教学质量。

3 《机械制造基础》微课资源建设的原则

3.1 以学生为本

学生是学习的主体,微课资源建设一定要把学生作为首要受众。建构主义学习观认为:知识是学习者在一定的情境下,利用必要的学习资料,借助教师和学习伙伴的帮助,通过意义建构的方式而获得。因此,在建设微课资源过程中应为学习者构建既符合教学主题又接近真实的学习情境,创设既能激发学习者的学习兴趣又有利于学习者对所学内容进行意义建构的问题,建设配套的微课资源,通过练习、测试、学习反思、在线讨论等活动,将授课过程真实地展现在学习者面前,为学习者提供真正意义上虚拟课堂,使学生在已有认知结构的基础上,实现意义的建构。

3.2 突出“微”特性

生活在Web3.0时代的学生,他们的注意力稳定性在变弱、持续注意力时间在变短、认知注意力呈现碎片化。为适合碎片化学习、泛在学习等学习方式的需求,微课的核心要素“微视频”相对精品课、资源共享课中的视频时间更短(通常为5~15min),其容量也较小(不足百兆),有利于网络的传播和分享。其教学设计必须严格遵循微型化原则,减少学习者的认知负担。微课的教学与传统意义上的课堂讲解相比,其教学主题更突出,教学内容更具体、精炼,通常情况下一节微课只讲一个知识点,力求通过短小精悍的教学视频让学生学到最关键的知识。

3.3 注重实效性

高职类课程的培养目标是:在工学结合的基础上,培养适应当前市场需要,服务于社会生产、管理和服务,具备一技之长的高技能人才。因此高职类微课资源建设一定要注重实效性。理论讲授型微课应以知识点讲解为目标,切实解决教学重点、难点与关键点;实践演示型微课应注重程序性知识的传授,以全真(或仿真)工作任务驱动教学,拍摄时要充分利用校内、校外实训基地,构建真实的学习情境,清晰的展示操作要领与工作流程。

4 《机械制造基础》微课资源的设计

4.1 前端分析

4.1.1 学习内容分析

《机械制造基础》课程的内容主要包括:金属材料与热处理、金属冷热加工和机械加工工艺等相关知识。我们根据培养目标要求,以“必需、够用”的原则对该课程进行适当的整合,开发了基于工作过程的任务驱动学习方式:把课程内容分解为三个学习情境(11个课业),主要讲解工程材料相关知识、金属切削的基本规律及控制、金属切削刀具、机加工工艺理论。通过本课程的学习,学生可较全面地了解机械产品的生产过程和与机械制造相关的基础知识;能根据工程要求正确选用常用材料及热处理方式;能根据工艺要求正确选用金属切削机床和加工工艺方法;掌握安全生产、节能环保和先进制造技术的相关知识;具备分析和检测机制产品质量的初步能力。

4.1.2 学习者的需求分析

学习对象是湖南化工职业技术学院机械工程系相关专业二年级的学生,其主要特征为:他们是在网络影响下成长起来的一代,对新事物的接受能力非常强,喜欢寻求刺激、追求新鲜感,可以乐此不疲地从网上下载音乐,随时自拍并上传照片,在QQ和微信等社会媒体上发表自己的观点,但难以坐下来专心读书,甚至难以专心面对面地与人聊天。他们思维活跃、创造性强。经常求新、求变,不能安于现状,善于从网络上接受新信息、学习新东西,所以欢迎能方便自学的学习媒体。

4.1.3 学习者的初始能力分析

高职层次的高校录取门槛低,学生的整体素质不够高,理解能力差异较大。学校的学生有的来自中职,有的来自普通高中,学习基础和素质参差不齐,要求学习媒体能够因材施教。

4.2 细化知识点

知识点的概念,从不同的视角可得到不同的理解。在本文中,笔者认为:知识点是教学活动过程中传递教学信息的基本单元,是意义相对完整的媒体(如视频、声音、文字、动画、图画等)相互协调以表达一个局部的逻辑意义的知识的集合。一门课程的学习可以看成是学习者对一系列知识点的学习过程。

根据知识内容的粒度大小,知识点可分为元知识点和复合知识点,元知识点是指内容结构不可再分的知识点,复合知识点是由两个或两个以上元知识点构成,多个知识点构成一个知识模块(或主题单元)。以学习情境2“加工可调支座”中的课业2.2为例,在保持知识点内容的完整性和一致性的前提下;依据知识点属性和规律及学习者的学习特点,遵循教学规律,将“车刀”这一教学内容分为:车刀的结构、车刀的组成、车刀的几何角度3个知识点(如图1所示),车刀的组成又细分为前刀面、后刀面等6个元知识点(如图2所示)。每个知识点的讲解是相互独立的,又是循序渐进的,具有一定的逻辑性,笔者可以在10min左右将每个知识点讲解透彻。

4.3 确定微课的类型

在对知识点进行细分之后,微课资源开发者应该根据学科特点和知识点的类型选择合适的方法、步骤和组织形式,综合运用视频、音频、文字、图片等多媒体素材对知识点进行表现,这样才能使其更加贴近学习者,更易于被理解。目前,我们根据课程特点主要开发了“理论讲授型”和“实践演示型”两种微课,分别讲解陈述性知识和程序性知识。

以学习情境2“加工可调支座”中的课业2.2为例,“车刀的结构”“车刀的组成”“车刀的几何角度”等微课为“理论讲授型”微课,这类微课通常以语言传递信息,可采用讲授法、启发法、讨论法等方式,围绕单一知识点,以教师为主导展开教学。在教学过程中应创设适合学生的知识编码情境,采用适当突出、强调、重复等呈现方式。“装夹套类零件”“钻中心孔”“钻孔”“车削内孔”“攻螺纹”等微课为“实践演示型”微课,主要讲解程序性知识。这类微课应以活动为载体,以直接感知或实践训练为主,其设计思路为:呈现教学目标呈现正例引导学习者发现关键特征。可现场拍摄高级技师(教师)的示范操作,亦也拍拍学生的正确(错误)操作,经后期剪辑、编辑而成。

4.4 微课资源要素设计

微课的资源要素构成,应突破单一资源类型的限制,形成以微视频为核心,包含微视频、微教案、微学案(或任务单)、微实验、微练习、微课件等支持性资源,以及微反思、微点评、微反馈等基于网络平台衍生出来的扩展性资源,形成一个的半结构化、网页化、开放性、情景化的完整的、动态生成的交互性教学应用环境,如图3所示。

第3篇:机械设计基础课件范文

关键词:机械基础;探索

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)04-018-01

机械基础是机电类专业学生的一门重要的技术基础课,是对学生进行创新能力和工程意识培训的主要课程,随着现代工业技术的不断发展,也要求我们培养的学生具备较高的综合素质,工程素质是其中重要的一环。而作为在机械基础课程教学中占重要地位的实验教学,则因为场地及职业技术院校基础学科学时压缩等问题得不到较好的开展,如何在较少学时下建设高效、实用的机械基础课程实验室是我们目前亟待需要解决的问题。

一、在功能设置上,应坚持理论牵引、实验验证、兼顾研发

建设符合少学时机械基础课程教学要求的实验室,明确其功能十分重要。专业基础实验室可以满足哪些基本教学需求,可进行哪些方向的拓展训练,可支撑哪些创新型、应用型实验等都是我们需要考虑的问题。针对这些问题,在专业基础实验室的建设上,归纳起来一是要坚持以理论教学为牵引。职业院校的实验室一般以对已知的理论和原理进行验证为主,其目的是为帮助学员巩固和深化学到的理论知识,培养其操作和实践能力,因此在建设时因充分考虑教学的哪些是重点内容,尽量对重点内容能进行多种手段的验证及原理的展示,如趣味自动机械系统展示、齿轮范成原理、凸轮轮廓检测、曲柄摇杆动态测试、带传动效率测试等;二是注重学生的操作性。实验室的实验项目不仅仅是展示给学生看,也需要学生亲自动手实践,这是对其实际动手能力的培养,如通过机构运动创意组合、平面机构创意组合等获得一定的安装技能;在进行分级变速、齿轮传动实验的安装、调试过程中了解齿轮减速器等常见设备工作的基本原理和调试方法;通过四杆机构、凸轮机构、带链传动的搭接掌握其机构运行的基本原理和规律;三是注重实验室的研发性。实验室既是学生动手实践的场所,也是教师展开科研的场所,同时还是学院兴趣俱乐部活动的场所,实验室在建设过程中要充分考虑这三方面的结合,在学时减少的情况下创建开放性的实验场所,为学生开展俱乐部活动,开展创新性实验提供平台。

二、在运行模式上,坚持高效为主,实现课内课外的有机结合

建设实验室是为了使用,如何将建好的实验室和实验设备最大限度发挥作用是我们目前要解决的首要问题。经过调查发现目前部分职业院校实践学时占到总课时量的40%,以“实操、实案”为理念的实践教学已经深入机械类课程教学,能在实验场所解决的问题就不带入理论课堂,能让学生动手解决的问题就尽量让学生动手。如在部分职业院校了解到,机械基础课程30%都可以在实验室完成,采用边讲边看、边看边做的形式,抽象理论与实际运动不脱节,理论计算与动手构建不脱节,利用最短时间最大限度的培养学生的工程意识。同时,在解决了认知实验,验证实验开设问题的基础上,综合和创新性实验在实验课的学时内仍然不够,必须要采取课内与课外相结合的形式,充分利用学生的课余时间,开设兴趣课堂,举办专题讲座性实验,大大提高实验室的使用效率。

三、在建设方式手段上,采用场地建设与虚拟互补的形式

第4篇:机械设计基础课件范文

【关键词】机械基础 资源库 多媒体

【中图分类号】C41 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0238-02

信息技术与课程整合是我国面向21世纪教育改革的新视点,它与传统的学科教学有着密切的联系和继承性关系,同时又具有一定的相对独立性特点。研究并实施信息技术与课程教学的整合,对发展学生的学习个性,构建学生的知识结构,培养学生的实践能力和创新精神均具有十分重要意义。教育信息化的主要任务是为学校的教育服务,而建设一个丰富、优质、适合本地教育所需要的资源库是教育信息化的重要保证,其中资源建设是教育信息化的核心问题,也是教育信息化工作的重点和难点。

校园网络在各级学校的广泛建立,为教学现代化提供了坚实的硬件基础。缺乏教学资源已严重制约着学校网络教学的发展,成为学校教育信息化的巨大障碍。学校网上教学资源库的建设已迫在眉睫。

1 机械基础教学资源库的建设内容

机械基础教学资源库为教学活动提供了资源共享的平台,它的最大的优势就在于资源的共享和再运用。机械基础系列课程教学资源库,包括了《机械制图》、《金属工艺学》、《工程材料》、《互换性与测量技术》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》等课程的多媒体教学资源。资源库包括多媒体素材库、课件库、自测试题库、案例库、资料库等。

(1)资源库教学支撑环境建设。教学支撑环境可为远程教育的施教者和学习者提供完整的教学辅助与辅导工具,包括素材收藏夹、网络课件协作工具、多媒体集成软件和网上答疑、网上讨论、网上作业等教学辅助软件及各类教学及管理的数据库软件。

(2)多媒体素材库建设。教学素材库是一个具备科学性、实用性、方便性特征的大型知识库,服务于网络课程建设,是现代远程教育教学资源建设的重要内容。素材库的类型主要有图片素材库、动画素材库、音频和视频素材库、教案库。库中有大量常用机构的工作原理及运用零部件结构的动画、图像、知识点的介绍、机械加工工艺过程等。

(3)课件库建设。这是通过网络表现的机械基础系列课程的教学内容及实施的教学活动的总和。该库以网络课程建设为主体,网络课程建设要按照一定的教学目标、教学策略去组织教学活动,并搭建相应的教学平台和媒体素材库,实现开放性、交互性、自主性、研究性和协作性学习。课件库有机械基础系列课的网络课程、电子教案、学生自学自测CAI课件、实验MCAI课件、各门课的学习指导等内容。

(4)其他专题资源库建设。专题资源库为学习者提供一个自主学习、研究性学习的平台,主要有自测试题库、案例库、资料库、网上答疑、互动交流等。自测试题库有各门课的自测试题。案例库有各种零部件的失效原理分析及图像、优秀设计、典型结构的分析。资料库介绍各种国家标准、材料(金属、非金属材料)、各种型材、教学论文等内容。网上答疑和互动交流平台可以实现课程辅导答疑,师生交流互动。

通过对教学资源的整理、归纳并集成入库,可成为教师教学活动的资源平台,减少了教师备课和教学活动的难度,提高了教师的教学效率,增加了学生学习兴趣,促进了教育教学活动的改革。

2 机械基础教学资源库的特点

机械基础系列课程资源库全面支持自主学习、合作学习、研究性学习等多种学习模式,培养学生的创新精神和实践能力。特别是多媒体教学素材,主要包括图片、声音、动画、视频等,对课程的基本概念、规律和原理进行科学模拟,对各种现象、过程运用多媒体技术进行描绘,深入、深刻、生动、细腻地展示认知过程,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和对知识的综合运用能力。资源库教学内容完备,创意新颖,科学性强,制作精美,具有可选择、可组合、可再创造等特点和功能,为教师利用多媒体和网络进行教学提供了有力的资源和工具支持,不仅能够减轻教师自己制作课件的负担,更能帮助教师扩开思维,提高教学水平,突破了传统教学方式和时空对教师学生的活动限制。

资源库整体结构和内容严谨科学,充分发挥信息技术的交互与智能化优势,在教学思想和资源库的构建技术上具有先进性;体现教学改革方向,满足教学实际需求,资源库界面友好,操作方便,具有实用、易用的特点;学科的相关概念、原理与规律,经过科学模拟、构建出“虚拟的真实”情景,实现认知过程中感知、想象、推理、思想、观念的“可视化”;根据教材内容与教学需求的变化,实时更新和充实资源库内容,不断增强资源库功能,具有较强的开放性。

遵循各门课程的教学大纲,与教材完全配套,并跟踪新教材及时更新。形式多样,包含各种媒体的资源;所有资源可以有效分离,可以重新组合,形成了一个海量的知识库。精心组织和筛选,与学校的教学研究联系紧密,并可以动态增加。多种学科结合,学科之间的资源可以交叉和综合,有利于培养学生综合使用知识的能力。

3 多媒体资源建设体会和应注意问题

(1)从实际出发,避免追求表面,处处滥用。多媒体资源的作用是辅助教师的“教”;促进学生自主地“学”;用来突破课堂教学中的重点、难点;提高课程教学质量与效率。多媒体资源虽具有多媒体、超媒体的功能,但在教学过程中它仅仅是一种媒体的作用。多媒体功能的发挥是有赖于一定的条件的,并不是说在教学中采用了多媒体就一定能改善教学,更不是说多媒体用得越多越好,还需多考虑在什么条件下用,如何使用,而不是处处滥用。

既然多媒体是为课堂教学服务的,故资源的好坏应该体现在其使用效果上,使用资源时,必须从实际出发,注重实效。那种为了赶时髦,为运用而运用的做法将会造成教学的失误。媒体的使用不再于多而在于精,恰当运用多媒体手段还需钻透教材,找准最佳作用点进行有的放矢,起到画龙点睛的作用。

(2)紧扣教材重点,避免随意呈现,喧宾夺主。课程教学过程中,多媒体的运用能够把被感知的对象形象直观地呈现出来,通过音响、色彩、动态画等刺激学生的多种感官,不断激发学生的兴趣,使他们的注意力更为集中、稳定、持久,思维更为积极活跃,从而达到预期的教学目的。但在许多课堂实践中,有些课件却或多或少地偏离了教学目标。适当地引用是必要的,但如果引用过多就会冲淡教学主题。在不失时机发挥媒体作用的同时,还需考虑展示媒体的最佳时机,以最佳的方式呈现,从而帮助学生解决问题,切不可随意呈现,喧宾夺主。

合理使用多媒体教学,能有效地弥补传统教学的不足,化抽象为具体,把难以理解的内容或不容易观察到的事物用媒体充分显示出来,调动学生的视觉直观功能,为突破难点创造出良好的氛围。这样使静态的知识动态化,而动态的画面与学生的思维活动紧密相联,学生的学习主动性得到发挥,思维能力和空间想象力得到发展。

参考文献

[1] 赵莹,邰亚峰.高校校园网与教学信息资源库的建立与研究.长春中医药大学学报,2006,(3):87-88.

第5篇:机械设计基础课件范文

摘要:工业设计机械基础在高等院校中属于工业设计专业的一门技术基础课程,这门课程具有很强的理论和实用性,但是在高校日常的教学中比较重视理论知识的讲述,轻视技术以及实践方面的教学,为此在新形势下对《工业设计机械基础》教学进行改革,不仅提高学生们对《工业设计机械基础》学习的兴趣,而且提高了学生们的实践能力。

关键词:《工业设计机械基础》;课程教学改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0085-02

一、《工业设计机械基础》课程的作用

《工业设计机械基础》课程的内容有工程力学基础、机械设计基础等内容,在工程力学基础上又包含了机械零件基础、机械设计的概述、机械传动以及产品机构的图例和剖析等。学习《工业设计机械基础》课程,除了要了解一些器械零件外,更关键的在于设计,需要通过对客观事物的观察,用一定的设计技巧来将工业机械中的空间和审美表现出来,可以锻炼学生的创造力,将自身的思想用设计表现出来。虽然有的学生在之前没有绘画的基础,所以需要通过该课程的学习来提高自身的设计基础,提高自己的设计和实践能力。在改革后的《工业设计机械基础》的课程教学,学生们培养了自己的工程意识,对自身的设计思维和方式进行创新,提高了自身对工业机械设计的方案。

二、《工业设计机械基础》的课程教学存在的问题

1.工程意识薄弱,对机构及零部件认识不足。在高校的《工业设计机械基础》的教学中没有为学生安排参观的课程,因此学生对机械的了解知识通过生活中偶尔的接触,在思想里并没有形成较深的意识,也缺少有关工程的概念。高校的《工业设计机械基础》的教学没有将理论的知识与实际进行有效的结合,进而使得教学内容与实际产生脱节的现象,不利于学生的实际操作。

2.教学内容应做相应调整。《工业设计机械基础》是一项设计基础的课程,很多内容比较经典,但是由于近几年来计算机的普及使得机械设计的学习和设计方法都有了很大的提升和进步,人们运用计算机来进行工业设计,用图解的方法来使得教学的方式更加形象、易懂,会把解析的方法留给学生来进行。但是在实际的教学中,教师的教学内容都是已经设定好的,并没有考虑到学生们的学习情况,进而导致理论知识较多,实践和实验较少,会导致学生重理论轻实践。

3.教学方法和手段有需进一步改革。传统的《工业设计机械基础》的教学内容多,而且学习的时间也比较紧张,因此教师们会采用“满堂灌”的方法进行教学,进而让学生没有时间去对所学的内容进行深刻的反思。虽然现在的教学中已经结合了现代化的方式,但是也没有让学生更好的接触到工程的实践,进而就会使得学生没有教好的感性认识,造成自身工程意识不足,需要提高。

4.实践环节学时偏少。《工业设计机械基础》课程的实践环节一般是4个学时,2周的课程设计,从中可以看出实践的环节所占的时间较少,而且在实践课程中的实验都是一些演示性的,缺少相应的创新,所以需要增加实践课程的学时,在课程上也需要让学生多接触一些机械的模型或者是实物,这样就可以将学生学习到的理论与实际结合,增加学生们学习的动力,培养学生们的操作感。

三、新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革

根据表可以得知课程教学改革后该课程教学方式的区别,以下是对改革后《工业设计机械基础》课程教学方法描述。

1.加强工程教育,引入工程实例。在《工业设计机械基础》的课程改革中,加强了课堂教学和工程之间的联系,而且在新形势下该课程的大纲中也引进了一些比较典型的工程实例,将机械的创新设计加入到了教学的方法中,主要采取了一些大的工程为教学例子,着重要培养学生们的工程意识与工程的实践能力,并且将这种教育方式与科学相融合,让学生们可以通过工程的教学来提高自身对工程的意识,而且也可以让学生有解决问题的能力。

2.精选和更新教学内容。新形势下的课程改革的思路是让教学的内容注重基本知识、原理和方法,在此基础上增加了一些实际的课程,将近期产生的一些有关机械设计中的最新成果适当的添加到课程中,向学生们介绍与生活相关的一些新的现代的机械设计方法,最重要的是可以反映出最前沿的知识面,进而增加课堂中所传授的知识信息量,进而调整学生们学习的态度,可以反映出改革后的教学效果。在之前的机械设计n程中基本上都是通过教师一人来完成的,从侧面上可以看出缺少相应的科学技术,进而会影响学习的效果。因此,在改革后的教学中加入了CAD的技术,先用图纸来设计然后逐渐的CAD化,这样的改革可以让学生们的学习兴趣得到提高,而且也培养了学生计算机的应用能力。

3.教学方法的改革。为了让学生通过改革后的《工业设计机械基础》学习后提高自己设计的创新能力和工程的实践能力,需要教师们的教学方法进行改进,通过“精讲多练、自我学习以及课内外相结合”的方式,加强学生们的自主学习能力。首先,在理论内容的讲解上要精简。本课程具有很强的实践性,因此在理论知识的讲授时需要把握住其中的精华,将重要的基本知识进行讲解,总结其中的窍门进而让学生能更加容易的掌握,给学生们预留出更多的时间。其次,要安排相应的练习,在课堂上需要为学生们预留出一定的练习时间,这样可以加深学生所学的内容,进行综合的练习可以让学生们学会对所学的知识进行总结,进而提高学生对知识的综合运用。最后,要加强培养学生的自主学习能力。教师要将新旧知识进行衔接,提出更多的新的想法,让学生激发自身的新思想和新思维,用启发的教学方式来代替生搬硬套的方式,让学生的思维得到锻炼。

4.加强实践环节,培养动手能力。实践教学是新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革后最重要的环节,因为工业机械的设计课程本来就是强调了学生们的动手能力。针对该课程中应用极强与实践薄弱的不相对应,应该从以下几个方面来提高实践的薄弱。首先要增加相应的实验室,在之前所设置的基础的机械设计的陈列室上来增加一些新型的以及典型的实物,可以和相应的工厂联系,对一些零部件进行收集,增加学生对机械零件的接触机会,进而提高自己的感性认识。将验证性的实验教学内容上增加一些综合型较强的设计实验,开设相应实用性的方案,让学生将自身学习的兴趣提高,通过动手设计、组装来制定相应的设计方案,进而提高学生的工程实践和创新能力。

四、总结

《工业设计机械基础》课程是一门注重技术和实践的课程,在新形势的趋势下对课程教学进行有效的改革,结合机械中常用的一些机构和零件进行分析、设计和计算。通过改革要求学生更加注重自身实践能力的培养,在教学内容、方法以及手段上都进行了有效的改革,进而使得教学中加入相应的工程实例,将教学的方法进行更新,挑选精选的课程,注重实践环节的应用,最终使学生提高自身的动手能力,为设计提高新的思路。

参考文献:

第6篇:机械设计基础课件范文

[关键词] 课程设计;三维模型设计;UG软件

[作者简介] 梁永江,柳州职业技术学院机电工程讲师,工学硕士,研究方向:机械设计与制造教学和设计,广西 柳州,545006

[中图分类号] G42 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2013)03-0079-0002

《机械设计基础课程设计》是高职院校机械专业设置的一项实训环节,是学生首次运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识解决工程实际问题的实践。通过课程设计,学生可初步掌握简单机械装置的设计方法和步骤,可以了解机械设计的一般程序,熟悉和掌握机械设计的基本方法及步骤,学会查找和运用有关技术信息及资料,逐步培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力。

一、高职高专机械设计课程设计的现状

目前,高职院校机械类及近机械类专业课程设计一般采用减速器为设计对象,设计题目一般为单级直齿圆柱齿轮减速器。设计内容包括电动机选型、传动方案选择、v带传动设计、传动零件设计、强度校核、减速器箱体设计、螺栓连接选型、键连接选型、方式设计、附件设计等。设计的工作量为减速器装配图一张、齿轮和轴类零件工作图各一张、设计计算说明书一份。以往的教学方式也一直沿用传统的机械设计方法:计算、查资料、图板或Autocad绘图。整个过程要求学生思路清晰,基础知识尤其是二维制图读图基本功扎实,但由于高职高专的学生理论基础与综合能力相对较薄弱,设计计算、分析、绘图能力相对较差,很多学生在绘图的过程当中对基本的三视图关系解读困难,在工程制图时对设计中零部件内容,装配关系不了解,导致信心不足及后面的胡编乱造、抄袭、敷衍了事,达不到课程设计的最终目的。

二、在课程设计中使用三维设计软件的可行性和必要性

随着CAD/CAM 技术的飞速发展和日益普及,基于三维模型的设计已日益发展和成熟,高职高专近机类的专业,在开设机械设计课程及计算机辅助绘图的同时,也开设了三维软件如Pro/E、UG、Catia等课程。笔者多年来从事机械设计基础及三维设计软件教学,从多年的教学反馈来看,由于基于三维模型的设计相对直观,解决了令很大一部分学生读图识图的困难,学生学习的兴趣很高。从教学的效果来看,学生用三维软件进行课程设计是完全可行的。但由于课程设置和学时编排困难等原因造成机械设计与三维设计软件课程的教学始终没有有效地结合起来。一方面,学生在做课程设计时普遍感觉抽象,很多学生感觉困难甚至放弃,从而出现设计抄袭现象严重,教学效果甚微的情况。另一方面,学生学完三维软件后也没有有效地加以实践。因此,应将三维软件应用于机械设计的课程设计甚至是后期的毕业设计,可以在很大程度上提高高职高专学生对课程设计的积极性,实现课程设计的最终目的,也能将三维设计软件有效应用于机械设计,培养出能适应CAD/CAM 技术的飞速发展、适应企业新技术快速发展的高技能人才。

三、UG软件为机械设计基础课程设计提供的功能

(一)三维实体建模与修改

机械设计基础课程设计强调边计算、边修改、边画图的三边设计过程,画图与计算修改是互相补充,交叉进行的,一些零件的尺寸可以通过经验公式获得,但有一些零件的尺寸则需要通过画图、即装配后根据结构才能确定。如减速器箱体的结构设计中,因为箱体中大部分尺寸的确定都是和其他零件尤其是轴系零件安装定位的整体设计要求相关联的,很容易出现严重的设计错误却难以发现的情况,发现后修改也相当困难,有时甚至需要重新画图。

UG软件的装配建模是用于产品的模拟装配,支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。即在装配过程中可以直接建立和编缉组件,一边装配一边建立组件,可以及时发现设计中的问题并进行修改,所有修改直接反映到组件部件文件;也可以独立创建单个组件部件,然后添加到装配体中,一旦对组件部件进行了修改,所有引用该组件的装配体自动更新。这就为机械设计的边画图边修改的交叉进行提供了技术便利。

(二)装配与拆装动画

UG软件的装配爆炸图能将装配体中的组件沿指定的方向和距离偏离原来的实际装配位置,用来表达装配体中各组件的装配关系。此外,UG软件提供的装配序列可以使用户控制一个装配体的装配和拆卸顺序,并可以创建动画模拟组件的安装和拆卸过程。教师可以在指导设计过程当中应用装配爆炸图对减速器箱体中的零件装配关系进行很轻松的讲解,学生做完设计后也可以对成果进行装配演示,极大程度改变了传统的二维设计中学生不理解,教师不知如何教的现状。

(三)出具装配及零件的二维工程图

课程设计的难点是在装配图的绘制上,学生由于空间与平面的思维转换能力不足,不管是手工绘图还是Autocad绘图,常出现读图制图困难的情况。而UG软件的二维工程图纸可以由三维模型自动生成,且图纸严格地与三维模型相关,设计的三维模型有修改会及时反映到二维工程图中,辅助学生进行三维与二维之间的转换,从而也巩固和提高了学生的二维平面图的读图制图能力。

四、运用UG软件进行机械设计基础课程设计的实施办法和建议

教师在课程设计中所起的作用主要是引导,引导学生综合利用所学知识进行设计,教会学生查资料的方法,培养学生独立解决问题的能力及与其他小组成员协同合作的能力。减速器的零件设计中,很多零件是标准件,教师可以引导学生运用设计软件的外挂建立如螺栓螺母齿轮的三维模型,以减轻学生建立零件的负担,从而将更多的精力放在结构设计上。

机械设计基础课程设计最终要以一定的设计结果表现出来,传统的机械设计课程设计要求学生最终上交的设计结果材料包括设计说明书、一张减速器装配图和若干张零件图,设计成绩的评定多数是以只看图纸的方式,而运用UG软件辅助进行的课程设计最大的弊端与多数应用计算机辅助绘图一样,很容易发生学生之间互相抄袭的现象。所以,在设计时应适当进行分组,每组学生给定不同的数据。此外,设计成绩的评定方式,采用成果汇报及答辩、平时设计表现相结合的方式。答辩过程中师生间的相互交流是教师评定设计质量高低最有效的手段。通过答辩老师能够发现总结设计过程中所存在的问题,同时也是学生自我检验的最有效的方式,通过答辩锻炼了学生的语言组织和表达能力,有利于培养学生宏观地看待问题的能力和总结能力。

五、结 语

在CAD/CAM技术迅猛发展的形势下,高职高专的机械设计教学方式也要相应地进行改革与创新,在课程设计中运用现代设计方法,进一步开阔学生工程设计思路,提高学生工程设计水平与设计创新能力,能够很大程度地激发高职高专学生学习机械设计的兴趣,全方位提高机械设计课程设计的教学质量,培养出真正意义上的高技能技术人才。

[参考文献]

[1] 段成燕,刘喜平,等.基于应用型本科人才培养模式下机械设计基础课程设计教学的探讨[J].价值工程,2010,(29).

第7篇:机械设计基础课件范文

关键词:机械设计基础;教学目标;分层分类;运用分层教学

在教学活动中倡导学生主动参与,倡导在教师的正确引导下,学生通过体验、参与和实践,提升对机械专业的认知程度,逐步形成正确的机械思维。机械专业教学面向不同层次的学生,因此在机械设计基础课程教学中应针对学生的接受能力以及个性特点,采取分层分类的教学方法开展教学,不再过于强调理论推导、论证和知识的灌输性,而是强调学生的教学感受,只有这样才能够有效提升机械设计基础课程的教学效果。

一、机械设计基础课程教学目标

开设机械设计基础课程的目的是让学生掌握最基础的机械知识,提升学生的机械思维能力与机械运用能力。为了实现高等教学机械人才的培养目的,教师要明确技术应用能力培养要求,还原机械设计基础课程最原本的特征,让学生理解机械经验转化成知识的过程。同时根据企业对于机械人才标准的反馈,进一步明确机械设计基础课程的教学要求,实现课程设置的优化。将机械设计基础课程涉及到的机械原理、机械设计、材料力学、理论力学等课程教学内容进行重新安排,实现机械理论与实践教学相结合,将掌握基础知识、理论运用以及机械技能作为教学的重点,实现机械基础课程教学的发展。

二、机械设计基础课程分层分类教学方法

机械设计基础课程是较为专业、复杂的课程,涉及到知识面较为广阔,对于学生的学习能力要求较高。但由于不同的学生学习能力是不相同的,因此有必要针对不同水平的学生开展分层分类教学。例如,机械设计基础课程分层分类教学分班是按学生上学期或上学年的综合排名分A、B班,A班为学习能力接受较好的学生,B班为学习能力接受一般的学生。对于B班教学主要以基础知识教学为主。以齿轮教学为例,让学生掌握齿轮的定义、常见的损坏形式、齿轮中心距和传动比的计算,要求学生对于这些基础内容要熟练地掌握。对于A班教学主要以能力提升为主,要求学生掌握基础知识的前提下进行能力拓宽,能够运用知识去解决实际的工程问题。同样以齿轮教学为例,要求学生熟练掌握基础内容前提下,能够结合实践完成齿轮传动的设计计算。

三、分层分类教学法在机械设计基础课程教学中的具体运用

(一)针对不同水平的学生开展启发式教学

启发式教学在任何教学阶段都应该放在首位,这是因为人的认知影响着人对事物的看法和观点,机械制图、机械设计基础、极限测量、机械制造技术等课程都可以采用启发式教学。教师设计问题时应根据班级学生的实际情况,将教学内容中的关键问题提出来让学生多加思考,并针对不同水平的学生开展教学设计,引导学生沿着教学主线进行开放性思考。例如在进行齿轮知识教学时,教师可以让B班学生们学习思考齿轮有哪些种类,不同类型的齿轮有哪些特性?常见的齿轮损坏类型有几种,分别发生在什么样的场合?什么情况下齿轮可以和轴做成一体?齿轮的安装定位方式有哪些,怎样才能保证齿轮的安装定位准确可靠?对于B班学生主要是帮助学生理解最基本的齿轮知识,让学生能够对于齿轮形成较为直观的认识。对于A班学生则在B班教学的基础上,提问大齿轮和小齿轮的强度计算以及如何进行设计?设计过程中遇到的相关问题如何解决?教师通过层层设问,将学习主动权交给学生,学生根据老师设置的问题进行思考,让学生主动去发现问题、思考问题,最终解决问题。同时也提出了按学生学号个位数分组的教学方法,教学效果很好。

(二)增设多样化教学,激发学习动机

太过单一的教学形式以及教学方法会让学生产生一种疲惫。学生有自己的思考方式、对于社会、学习都有自己的想法,会形成一种自我认知的心理。学生学习的动机已经不再是对于更广阔知识的追求,更多的是看重一些实际的应用。教师需要运用多样的教学方法,尽可能激发学生的学习动机,想办法让学生去挑战、去探索难题,增添学习动力,提高自身的学习水平。对于B班学生教学来说,要以学生为中心,将学生作为教育的出发点和落脚点,把握住学生的学习动态。站在学生的立场,去精心地编排课件,用心构思教学方式。运用情景教学,让学生自己准备课件或者学习课题,上台来讲述自己的学习观点,使学生参与到教学中去,作为学习主体存在;对于A班学生来说要注重引导学生发散思维,激发学生的求知欲与探索欲,以平面四杆机构知识学习为例,以四杆机构四杆长度之间的关系来判断四杆机构属于双曲柄机构、双摇杆机构还是曲柄摇杆机构,让学生去分析四杆机构在运动时如何冲过死点,每个杆件在运动中的速度、角速度以及受力情况都是怎么样的,增设多样化教学,激发学生学习兴趣。

(三)改革目前的考核方法

教师要注重考核检验学生知识掌握情况,监测教学成果的重要环节。在教学中不仅要让学生掌握最基本的理论知识,更要让学生具备较强的实践能力、思考能力、自我总结能力以及创新能力,这些综合能力才能体现出学生综合素质。为了更好地提升考试的作用效果,应该针对不同水平的学生进行有针对性的测试。对于B班学生的测试要以书本上的基础知识为主,要求学生对于基本知识、概念、理论能够掌握,并能够将基础知识与生活生产实际联系起来,熟练运用基本知识;对于A班学生的测试,应该包含各个方面的考核,才能体现出学生对于知识的掌握程度以及运用程度。可以包括实验报告、大作业、实践创新能力等,这样才能体现出教学过程中的以人为本思想,提高学生的创新能力。在考试中,应该加大开放性试题以及实验性试题在总分数中的比例,引导学生不断在学习过程中注意观察,不断思考,细心总结。提高学生发现问题以及解决问题的能力,培养学生创新思维能力。

(四)加强绘图软件分层教学

绘图软件是机械类专业必须掌握的软件,只有学生掌握了CAD、UG、CAXA、SolidWorks等绘图软件后,才能够对机械件有更为清楚的认知。对于B班学生可以要求其必须掌握CAD的基本操作,对CAD绘图的快捷键、图层的设置、线型线宽的调整、块插入等命令要熟练掌握。在学生掌握基本的绘图命令后,可以让学生去绘制一些较为复杂的机械零件,再结合绘图中的全剖、旋转剖、半剖、阶梯剖、向视图等内容,从而以一种循序渐进的情感教学方式帮助学生掌握CAD绘图技术;对于A班级学生则不仅要求其掌握CAD,同时要求其对SolidWorks、ProE、CATIA等三维软件也能够熟练运用,并能够运用三维软件进行机械件的设计。通过零部件相互之间的位置以及配合关系,在保证零部件之间配合的前提下,完成零部件设计。除此之外在通过施加装配约束以及装配分析,可分析装配体各零部件之间的关系,同时通过隐藏(显示)某些零部件,进而清晰地显示出装配体内部结构。机械专业是制造行业的基础专业,机械专业人才不仅要拥有专业的机械理论知识,而且还需要丰富的实践经验,这就对于机械设计基础课程教学提出了较高要求。通过运用分层分类教学法,有针对性地帮助学生提升机械理论实践能力,加快学生对于机械新理论、新方法的掌握,从而有效促进机械人才的培养。

作者:王宏臣 单位:淮安信息职业技术学院

参考文献:

[1]陆萍,董玉平.机械设计课程CAI系统设计探讨[J].山东工业大学学报(社科版),2009.

第8篇:机械设计基础课件范文

关键词:机械设计基础;教学方法;教学质量;教学改革

Reform and practice on experiment teaching of independent colleges

Tang Keyan, Zheng Fei

Chengdu University of Technology, Leshan, 614000, China

Abstract: Aiming at the contradiction between the more teaching contents of basis of mechanical design and the less class time, and meanwhile combined with the talents training objective, the teaching methods were discussed by putting forward some effective means as following: strengthening the introduction class, using the heuristic and interactive teaching, fully using the multimedia technology, summing up and summarizing well, using contrast method reasonably and so on. The students’ initiative and enthusiasm were stimulated. And the teaching effects and teaching quality have been improved.

Key words: basis of mechanical design; teaching methods; teaching quality; teaching reform

高等教育肩负着人才培养、服务社会的重要责任,为了适应21世纪国家经济建设和社会发展的需要,各高校必须培养更多的应用型、创新型人才,使之具备一定的专业技术技能和新产品的设计与研发能力。21世纪初,教育部启动了“新世纪高等教育教学改革工程”项目,其目的是深化教育改革,全面推进素质教育,开展人才培养战略规划研究[1]。机械设计基础是一门介绍机械设计基础知识和培养学生机械设计能力的课程,它是以组成机器的常用机构及通用零部件为研究对象的学科[2]。课程的主要任务是培养学生设计通用零件和机械传动装置的能力,掌握重要机械参数的测定以及运用标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料进行初步的工程设计的能力,培养学生分析问题、解决问题、动手实践和创新设计能力[3,4]。机械设计基础作为机械专业一门重要的专业基础课,是学生由基础课转向专业课学习的重要桥梁和纽带,具有承前启后的重要作用,在人才培养中占有举足轻重的地位。

机械设计基础课程涉及内容繁杂,且具有较强的实践性和应用性。经过多年的教学改革和课程体系调整,机械设计基础课已成为我院的一门优秀课程。随着科学技术的不断发展和教学改革的进一步深化,课程教学内容也在不断更新和增加,但课时却在不断减少,导致课程内容多和学时少之间的矛盾愈加突出。因此,如何采用灵活多样的教学方法和教学手段提高学生的学习兴趣,激发学习的主动性和积极性,使他们在较短的时间内更好地掌握基本理论和基础知识,同时又具有一定的基本技能,是当前教师在课程教学过程中亟待解决的问题。

1 重视绪论课教学,激发学生学习兴趣

在绪论课中,需要阐述课程的重要性,重点是介绍本课程的研究内容,即机器中常用的机构和通用零部件的工作原理和设计方法。如果仅采用传统的挂图或教学模型,难以全面展现出机器和机构的特征,因此,应综合运用动画、视频、录像等现代教学手段,将具体的机械产品,如内燃机、缝纫机、起重机等的结构组成及运动过程清晰地展示给学生,从而在课程讲授之初,激发学生对课程的学习兴趣,调动其积极性,后续学习的效果将大大提高。

2 认真备课,精心组织教学内容

机械设计基础具有“内容多,零件类型多,公式、参数、图表多”以及实践性强的特点,但课程学时数却在不断减少,这就要求教师必须认真备课,精炼教学内容,精心组织教学过程。教学内容的少而精并不是单纯地减少教学内容,而是要针对学科发展趋势,以人才培养目标和市场需求为导向,恰当地精选教学内容,科学地组织教学内容,因材施教。因此,必须明确课程的基本教学要求,有目的性和针对性地精选教学内容,各章内容看似相互独立,实则存在一定的联系,在讲授时可打破教材章节的先后次序,对教学内容合理调整,做到主次分明、逻辑严密,教学效果会更好。教师要认真备课,精心组织教学过程,重点考虑如何引出问题,怎样分析问题,如何解决问题并得到什么结论,以问题吸引学生的注意力,注重培养学生理论联系实际并将理论知识用于解决实际问题的能力。

教师讲授时,既要做到胸有成竹、信心满满,也要注重语言简明扼要、生动活泼,语调抑扬顿挫、缓急有度,多引用生活中常见的事物或现象说明问题,同时还要恰如其分地使用肢体语言,活跃课堂气氛,学生自然就会觉得生动、形象、有趣,提高学习兴趣和效果。

3 采取启发式、互动式教学方法

学生是教学过程的主体,而教师起主导作用,因此,传统的灌输式教学难以激发学生的主动性和积极性。启发式、互动式教学则能使师生之间由单向的传授关系转变为双向互动关系,教师通过设置启发性问题能够激发学生学习的积极性和主动性,变“要我学”为“我要学”,从而提高学生分析和解决问题的能力,使学生的主体地位得以充分体现,真正实现教与学的互动。启发式、互动式教学要求教师在整个教学过程中要精心设计问题,如在讲解曲柄摇杆机构的死点特性时,可以先采用模型或动画演示,让学生有一定的感性认识,然后提问学生:踩踏缝纫机脚踏板时,为什么有时会踏死呢?以此调动学生积极思考,找出问题的原因和本质。在讲解齿轮传动能将回转运动转变成直线运动时,可以提问其他传动形式是否也能够实现相同的运动功能。采用启发式、互动式教学方法,拉近了师生之间的距离,学生会觉得更加自然和亲切,心情更加愉悦,更容易理解和掌握课程教学内容。

4 合理运用多媒体辅助教学

多媒体教学以其信息量大、形象直观、交互性强,课堂教学轻松活泼、效率高等优点,而广泛应用于各类课程的教学过程中。多媒体教学已成为一种重要的现代教育手段,对于促进教学改革,提高教学质量具有重要作用。如在讲授平面连杆机构时,可通过多媒体课件和相关的动画,生动形象地演示杆长的变化、机架的改变与四杆机构类型的变化规律。又如在讲解机构运动简图的绘制时,通过形象逼真的动画,可将原本难以理解的机构运动状态与运动关系生动地展示出来,使学生更容易理解和接受。再如在介绍四杆机构的设计时,多媒体教学能将设计结果通过动态仿真演示所设计机构的运动情况,以验证所设计的结果是否满足设计要求,提高学生的学习兴趣。在介绍设计凸轮机构的轮廓曲线时,多媒体教学可以将设计的轮廓曲线展示成实际的凸轮机构,并演示机构的工作过程,帮助学生从理论向实践转变,不但提高学生理论联系实际的能力,而且增加学生的成就感[5]。

采用多媒体手段进行教学时,多媒体课件作为教师与学生之间的重要信息传递载体,其质量直接影响教学效果。多媒体课件应能正确表达课程基本知识内容,突出重点和难点,具有一定的艺术性,但应避免过于花哨和凌乱,以免影响教学效果。图片素材应按照教学内容进行设计,并尽可能自己动手绘制;动画素材要使抽象复杂的问题变得形象、直观,演示效果要好。最重要的是要将多媒体教学与黑板板书有机地结合起来,教师在讲解的过程中,不能一直对着屏幕念教案,对重点和难点内容、重要的概念及公式等,应用板书加以阐述和强调,同时,多媒体课件应随着学科知识的发展适时增加新的内容,便于学生及时了解学科发展趋势。

5 做好归纳总结和合理对比

机械设计基础各章节内容比较独立,学生难以系统地理解和掌握。实践证明,对各章节内容进行简要的归纳总结,使学生对本章知识有一个宏观的理解和把握,能够大大提高学生的学习兴趣和学习效率,能够产生良好的教学效果,是一种十分有效的教学方法。如可将常见的机构归纳总结为:机构基本组成―分类与联系―工作原理及运动规律―特点与应用场合―设计方法(图解法和解析法);而对于各种机械传动零部件,则可总结为:功能特点、类型、工作原理―失效形式―受力分析―设计准则―强度计算、结构设计等。通过归纳总结,一些原本看似凌乱无关的知识内容变得富有逻辑和条理,不仅提高了课程内容的系统性和整体性,也有助于加深学生的理解。

机械设计基础课程每一章内容都有新的概念、公式等,而且公式繁多,学生在学习时容易产生厌倦和畏难情绪,难以有效地消化吸收,学习效果不佳。采用对比法进行教学,对照学生已熟悉的知识进行新知识的讲授,学生在学习新知识的同时,又复习巩固了已学过的知识,能够有效地帮助学生在学习过程中建立有机的知识体系。例如:在讲解蜗杆传动时,将新授知识与斜齿轮传动进行对比可发现,普通蜗杆传动可看做是斜齿轮传动―螺旋传动―蜗杆传动演变得到的,从而使学生理解斜齿轮传动与蜗杆传动的异同点,对蜗杆传动的结构参数、失效形式、选材原则有清晰的轮廓[6]。教师进行讲解时,只需针对蜗杆传动的特点,重点讲清蜗杆传动设计应注意的事项即可,而无需过多地介绍设计公式。

6 改革实验教学内容

实验教学是课程体系的重要组成部分,机械设计基础课程具有很强的实践性,其实验教学既有助于学生深刻理解和掌握所学的理论教学内容,又有利于培养和提高学生的工程意识和实践能力。

传统的实验教学内容和设备比较陈旧,大多是演示性和验证性实验,学生基本是被动地做实验,缺乏积极性和主动性,对实验失去了兴趣。因此,必须积极改革实验教学方法,更新实验仪器设备,合理设计实验内容,对原有的实验项目重新优化组合,删除落后的、不合时宜的演示性和验证性实验项目,只保留一些必要的项目,同时针对人才培养目标设计一些综合性、创新性的实验项目,构建新的实验教学体系。新体系主要包括基础认知实验、验证性实验、综合性实验和创新设计性实验(见表1)[7]。

表1 机械设计基础实验层次与项目

除上述教学方法外,还有很多行之有效的教学方法。如在讲解齿轮范成法加工实验时,可以采用现场教学方法,带领学生到校内实习工厂参观齿轮的加工过程,现场解答学生的疑问,帮助学生更好地掌握这一知识点。此外,还应注重加强课程学习与工程实际的结合,多将工程实际问题作为例题进行讲解,重点讲授结构的设计及影响因素,对公式的应用简单介绍即可。开放实验室也是一种有效的方法,学生可根据实验条件及自身的兴趣爱好和知识水平,在教师指导下,自主设计实验项目,自行拟定实验方案,经指导教师审查通过后,自己选择实验设备,搭建实验系统,完成实验操作,并进行总结,这样不但锻炼了学生的实际动手能力,而且提高了学生分析问题、解决问题的能力,也有利于学生创新能力的培养。师生之间建立平等和谐的关系对提高教学质量具有重要意义,教师与学生之间是一种相互学习、相互启发、共同探索、共同进步的关系,建立两者之间的新的更富现代气息和人文精神的共处关系,才能真正实现教学相长[8]。

7 结束语

教学方法是保证教学具有鲜活生命力的关键,只有不断地在教学实践中探索总结、改进和提高,才能进一步提高教学效果和教学质量。机械设计基础课程教学方法灵活多样,教师在讲授时应根据授课内容、授课对象等的不同,合理采用教学方法,使学生的学习兴趣和主观能动性得到最大限度的激发,学生的主体地位得到充分展现,提高分析和解决问题的能力。为了进一步提高教学质量,实现培养21世纪高素质工程应用型、创新型人才的培养目标,需继续努力探索,进一步深化教学改革。

参考文献

[1] 马晓丽.面向应用型技术人才培养的机械设计基础教学改革与实践[C].全国机械设计教学研讨会议,2007.

[2] 杨恩霞,应丽霞.机械设计基础课实践研究型教学模式的探讨[J].黑龙江高教研究,2008(11):165-167.

[3] 杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.

[4] 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].第八版.北京:高等教育出版社,2007.

[5] 李衡燕,曹义忠,王凤娟.利用现代教育手段进行机械设计基础教学[J].中国科教创新导刊,2008(13):54.

[6] 杨元凤,鄢利群,杜永英.机械设计课程教学方法研究与实践[J].沈阳工程学院学报:社会科学版,2006,2(1):97-99.

第9篇:机械设计基础课件范文

关键词:造型 仿真 虚拟模型库

1 概述

机械制图、机械设计基础是工科类各专业的重要技术基础课,为了直观教学,使学生更快掌握学习内容,扩展学生的思维,一般教学中普遍采用实物教具模型、多媒体课件辅助教学,这些教学手段虽然可以在一定程度上增强教学的直观性,但还存在许多不足。随着虚拟现实技术的不断发展,搭建计算机软件平台,构建虚拟模型库,建立虚拟实验室,将在教学中发挥更大的作用。应用虚拟模型库,学生既可以在虚拟实验平台上动手操作,也可以自己设计实验。与传统的教学方式相比,学生能够更加直观地理解学习内容,提高学习兴趣,得到更好的学习效果。

2 课程的教学现状

目前,机械制图、机械设计基础课程教学中,利用实物教具模型、多媒体课件等手段辅助教学,这些教学手段存在以下几方面的问题:①实物模型不易携带,且易损坏,不便于保管[1],课堂上不可能学生人手一件,由于课时的原因,学生不可能仔细研究模型,不利于提高学生的学习兴趣,教学效果不佳。②实物模型更新速度慢,成本高,旧模型基本没有再利用的价值,造成很大浪费[2]。③机械部件组成、结构特点及工作原理的教学中,对于教材中静态的装配图、原理图,不能完整地表达机械部件的所有结构,不能进行运动演示,学生看图、读图困难[3],不利于学生准确掌握教学内容。

3 虚拟模型库的特点

与实物教具模型、挂图和多媒体课件相比,虚拟模型库有以下特点:①虚拟模型库储存在虚拟实验室的电脑或U盘中,比实物模型、挂图携带方便,不易损坏,便于保管,学生不仅可以在课堂中观看,课下还可以在自己的电脑中观看。②虚拟模型库比教学实物模型和挂图更新换代容易,且可以根据需要实时改变虚拟模型的结构,既避免了因旧模型没有利用价值而造成的浪费,又可以提高学生的想象力和创造力。③虚拟模型库能够完整地表达机械部件的所有结构,给学生的学习提供方便。

4 虚拟模型库的构建

构建基于造型与仿真软件的虚拟模型库需要有一些的软、硬件条件的支持,硬件需要一个具有50台计算机的机房作为教学课堂,软件需要UG.NX、Pro/E/、ADAMS等软件。利用三维造型软件的实体造型功能,把教学中的截割体、相贯体、常用件、标准件及部件等汇聚起来,将实体造型的各构件装配成各种机构,建立起虚拟模型库。建立的模型库不仅模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富、能够进行机构运动演示、运动分析、动力分析、仿真干涉检查,而且可直接调用实体模型,实时修改实体模型的结构、机构结构,大大提高了学生的空间思维能力、想象力和创新能力。构建虚拟模型库可以充分利用网络资源,实现资源共享。模型库能够通过网络传输,学生在课后学习中遇到困难,可以通过网络打开模型库,寻找相同、相似的模型进行观察,巩固课堂的知识。另外,学生可以通过将自己的绘图与模型库中对比,检验自己的读图、绘图能力,有助于学生从被动学习变为主动学习,从而提高学习效果。

4.1 建立基础模型库。在UG.NX、Pro/E/、ADAMS软件的支持下建立基础模型库,库中的图形文件成为零件库的原形零件文件。

4.2 创建衍生模型库。创建形状结构相似而略有不同的模型库,其特点是便于学生比较不同形状结构的图形绘制和机构运动情况。如创建剖切面位置不同的剖切零件、不同的叠加情况下的零件、构件不同组合的机构(两种不同插秧机、牛头刨床、颚式破碎机等),利于学生观察实际零件和机构,观察不同情况下图形的绘制情况和机构的运动状态。

4.3 创建新模型库。在教学中,教师可以根据学生的想象力实时改变零件、机构的结构,快速制作教学模型,提高学生的空间想象能力和创新能力。

4.4 机械教学模型库的应用。学习相贯线、截交线和组合体时,为帮助学生想象,一般利用模型辅助教学,每个实物模型是固定的结构,难以实时地、任意地控制,利用模型库不仅可以观察模型的结构、组合体的形成过程、截交线或相贯线的形成及变化趋势等,而且可以实时改变模型库中模型的结构,帮助学生举一反三,提高空间想象力;学习标准件、常用件、零件图、装配图,学生按照实物想象装配体内部结构的绘制比较困难,利用模型库可以动态演示装配体的装配过程,使学生仔细观察装配体中零件之间的装配关系,把握装配体的特点和要求,必要时还可剖切模型,让学生观察模型的内部结构。

5 结论

基于造型和仿真软件的虚拟模型库,具有成本低、操作灵活、修改更新方便、便于观察模型内部结构和装配关系、易于进行运动和动力分析等优点,改变了传统教学模式,克服了传统实物教具模型和普通多媒体课件的不足。在教学中,教师利用模型库组织、指导学生观察和学习,学生由被动学习转变为主动思考,激发学生的学习积极性,提高学生的空间想象力、观察能力和创造力。随着计算机技术的发展,造型与仿真软件的广泛应用,虚拟模型库在机械制图、机械设计基础课程中的应用将更加广泛。

参考文献:

[1]陈静.基于VB环境下的教学模型库的开发与研究[J].辽宁工学院学报,2007,4:115-120.