机械原理主要内容精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的机械原理主要内容主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：机械原理主要内容范文

1．专业认知学习阶段

在第一学年第一学期开设的“机械专业导论”为所有机械专业本科生的必修课(32学时)。该课程保证有8学时的关于纺织机械的授课内容，重点介绍纺织机械行业的情况、纺织机械的分类、纺织机械的主要设备，使学生对纺织机械有初步的感性认识。

2．专业基础课学习阶段

纺织机械门类繁多、性能各异，有纺纱机械、织造机械、化纤机械、针织机械、非织造机械、染整机械、服装机械、纺织器材与仪器8大类，分别对应8个纺织机械子行业，仅纺织机械的主流机型就超过200种。这些门类繁多的纺织机械几乎涵盖了所有的机械结构、光机电控制系统及工程材料。因此，在通用机械类课程教学中，以纺织机械为载体，将纺织机械的案例融入到如“机械原理”“机械设计”“机械工程材料”“机械制造技术基础”“微机原理及应用”“测试技术”“液压气动技术”等相关课程中，尽可能以纺织机械为案例进行授课。

3．专业课学习阶段

对于实行学分制的高校来说，学生有一定的选课自由，但由于专业课的学时有限，因此，纺织机械类选修课不宜开设太多，以免因选课人数太少而导致课程设置流产。我校(东华大学)机械工程学院机械工程及自动化专业设有4个专业方向:机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程、幕墙工程与机械。在机械设计及理论专业方向开设3门纺织机械类课程:(1)“纺织机械概论”，64学时，基于大纺织范畴，涉及纺纱机械、织造机械、针织机械、化纤机械、染整机械、非织造机械等内容，使学生了解纺织机械的工作原理、基本构成。(2)“纺织机械设计(1)”，48学时，使学生掌握纺纱机械、织造机械、针织机械的共性关键机构及系统的设计原理和方法。(3)“纺织机械设计(2)”，48学时，使学生掌握化纤机械、染整机械、非织造机械的共性关键机构及系统的设计原理和方法。机械设计及理论专业方向的选修课设置如表1所示。要求学生至少选修12学分。选课组合方案如下:(1)偏“通用机械”的选课方案:纺织机械概论、现代设计方法、机械优化设计、机械动力学基础、机械噪声控制。(2)偏“纺织机械”的选课方案:纺织机械概论、现代设计方法、纺织机械设计(1)、纺织机械设计(2)。(3)“通用机械+经典纺织机械”的选课方案:纺织机械概论、现代设计方法、纺织机械设计(1)、机械优化设计、机械动力学基础(或机械噪声控制)。(4)“通用机械+新型纺织机械”的选课方案:纺织机械概论、现代设计方法、纺织机械设计(2)、机械优化设计、机械动力学基础(或机械噪声控制)。

4．实践教学

在机械类实验教学、工程实践教学、课程设计、毕业设计中，以纺织机械为载体，设计相关题目或课题;在专业实习(实验)阶段，确保有4个学时的参观实习，要求撰写参观实习报告。

二、编写适应新形势的纺织机械类教材

(1)首次出版“十二五”省部级规划教材《纺织机械概论》(陈革、杨建成主编，中国纺织出版社，2011年5月出版)。该教材基于“大纺织”的概念，介绍纺织机械的分类，分析纺纱机械、织造机械、针织机械、化纤机械、染整机械、非织造机械的基本工艺原理、核心技术、关键设备、产品分类等;还简要介绍了国内外纺织机械制造业的现状、光机电一体化技术在各类纺织机械上的应用情况及现代纺织机械设计的发展趋势。

(2)出版“十二五”省部级规划教材《织造机械》(陈革主编，中国纺织出版社)，获2011年中国纺织服装教育学会优秀教材奖、2012年中国纺织工业联合会科技进步二等奖。

(3)出版“十二五”省部级规划教材《纺纱机械》(毛立民、裴泽光主编，中国纺织出版社)。教材介绍了纺纱机械的分类、机构组成、工艺过程和工作原理，以及近年来纺纱机械的新装备和新技术，特别是机电一体化技术在纺纱机械上的应用。

(4)正在编写“十二五”部委级规划教材《机械专业导论》。该书为面向纺织特色高校机械工程及自动化专业的概论性教材，其中包含纺织机械概论的相关内容。主要内容有:机械工程概述、机械工程中的力学、机械设计、机械制造基础、机电一体化技术、新材料及其工程应用、纺织机械导论。

(5)正在编写“十二五”部委级规划教材《纺织机械设计》。教材从各类纺织机械中提炼出关键共性机构(装置或系统)，强调对机构(装置或系统)的综合设计。主要内容有:梳理机构的设计、牵伸机构的设计、卷绕机构的设计、往复运动机构的设计、同步传动机构的设计、烘干装置的设计、纺丝成型装置的设计、自调匀整系统的设计、针织成圈机构的设计、立体织物编织机构的设计。

三、编写《机械类课程的纺织机械案例集》

《机械类课程的纺织机械案例集》拟收集各类纺织机械的典型机构(装置或系统)案例，可用于“机械原理”“机械设计”“机械制造技术基础”“液压与气动技术”“测试技术”“机电控制系统”“机械工程材料”等机械类课程的教材编写、课件制作、授课举例等，从而将纺织机械的案例融入到相关课程中。表2为机械类课程的知识点与纺织机械典型机构(装置或系统)的对照表。

四、编写《纺织机械课程设计(毕业设计)选题集》

从以往的毕业设计或课程设计题目中，精选出包括各类纺织机械典型机构、典型系统的题目，在此基础上修改、扩展，设计新的课程设计或毕业设计题目;从所承担的纺织机械类科研项目中，提炼出一些典型机构或共性技术，设计出适合本科生毕业设计或课程设计的选题，同时编写《纺织机械课程设计(毕业设计)选题集》。

五、结语

第2篇：机械原理主要内容范文

数控技术在现代制造技术中的应用，最具代表性的是数控机床，所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一，数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心，这3种机床的数量多，具有代表性。对于一台数控机床来说，包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主，增加学生的感性认识为主要目的。

1.1合理安排数控机床实训的时间由于机械工程实训总学时的限制，青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多，在训练时间的安排上，数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天，这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术，和普通机床的实训相比，讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2，让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2，使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之，实训的重点虽为实践，数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法在数控机床实训中，操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解，只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等，然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一，机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念，它们的作用是什么，必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的，刀具沿程序指令的刀路运动切削工件，刀路的位置必须使用坐标系描述。所以，首先讲清各种坐标系的概念，进而才能讲清对刀等关键的概念，才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成，各有侧重，通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容，重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习，学生可具备基本的编程和操作能力，为了提高学生的实训兴趣和创新意识，可以让学生自己设计一个简单的零件，自己编程，经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字，如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程数控编程分手工编程和自动编程，形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上，应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容，通过手工编程加工简单的小零件，是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展，CAD/CAM在机械加工中的广泛应用，计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制，这部分的内容较多。所以，可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看，边演示边讲解，讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程，然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的，常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。

1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限，数控机床价格较贵，配备的数控机床的种类和数量有限，平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾，可以安排一定的时间，让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排，让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多，时间相对较少，一定要制订详细可行的实训计划，明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然，教师指导学生也会有条不紊，顺利完成实训任务。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法由于机械工程实训总学时的限制，学生不可能自己动手操作每一种机床，特别是一些比较危险、贵重和精密的设备，比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾，基于学校的实际情况，采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法，然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法，解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾，还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例电火花线切割属于特种加工，特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中，加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同，一般不是采用机械力加工，在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始，应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床，用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时，一定感到吃惊，想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理，举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时，会发现有时有电火花放电，严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹，甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后，再讲电火花线切割的加工原理，学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法，整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展，计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动，但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到，在学生实习完基本的内容后，可利用多媒体技术补充和总结，会起到良好的教学效果。

4结束语

第3篇：机械原理主要内容范文

关键词：机械原理；教学模式；研究型教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0077-02

一、机械原理课程教学模式改革背景

《机械原理》是机械工程类本科专业的一门重要专业基础课，有着极为广泛的工程应用背景。它在培养学生创造性思维以及机械工程实践能力训练等方面发挥着重要作用[1]。如何在《机械原理》课程的教学过程中，加强对学生工程设计能力的训练，提高学生的知识应用能力，开拓学生的思维空间，提高学生的创新设计能力，是培养机械专业应用型人才的关键[2]。

传统的机械原理教学模式主要存在如下几个问题：（1）一直以成熟、单一的理论知识传授为中心，缺乏对学生创新思维启发、创新能力培养的有效途径，学生被动地接受，限制了其主观能动性的调动和创造性思维的培养。（2）理论教学之后的实践环节通常按照规定的课程设计题目开展，这种理论与实践相互分离的教学模式，导致学生在课程学习过程中缺乏渐进式的设计训练，在之后面对课程设计时普遍感觉无从下手，简单模仿、甚至照搬照抄，在提高知识应用能力和创新能力方面的效果不够理想。

二、机械原理课程教学模式改革的理论基础及改革思路

建构主义的认知论认为：人的认识不是被动接受的，而是通过个体的经验建构起来的[3-5]。近年来，由MIT、瑞典皇家工程学院等发起并得到工程教育界及产业界积极肯定的CDIO工程教育模式，它是基于产品研发到产品运行全生命周期的教学，让学生以主动的，实践的和联系的方式学习工程，培养学生的四大能力（即工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力）[6]。实践证明，CDIO“做中学”的理念和方法是先进可行的。《机械原理》是一门技术基础课程，其最显著的特点是基础理论与工程实际的结合。显然，CDIO“做中学”的理念和方法值得机械原理课程教学借鉴。

在机械原理课程改革过程中，我们提出从更新教学理念入手，变“师教生学、学生被动接受”的教学模式为“以学生为主体、以教师为主导”的教学模式。淡化技术细节，注重知识的系统性和应用性。以知识传授为基础，以能力培养为目标，建立“研究型”教学模式――把学习、研究、实践有机的结合，使学生成为学习的主体。学生在研究中积累知识、培养能力和锻炼思维，同时养成科学研究的精神和科学态度，在研究中完成课程学习，实现知识与能力的建构。具体实践过程中，我们探索和建立了基于设计专题的研究型“教”、“学”模式，即在理论教学过程的不同阶段，穿插基于实际工程问题的设计专题，建立面向教师的“研究性”教学模式和面向学生的“研究性”学习模式；最后，改革实践环节，即改变传统单纯按照既定题目开展课程设计的实践教学模式，提倡因材施教，规定题目和自选开放性题目并重，促使优秀学生脱颖而出。自选的开放性题目可以是理论教学过程中设计专题的延伸和拓展，也可以来自学生的课外创新实践活动。

三、机械原理课程研究型教学模式的主要内容和实施方法

机械原理课程“研究型”教学模式的主要内容是将理论教学与历年机械创新设计大赛的主题内容相结合，将工程实际问题进行提炼、分解，结合理论知识点确立设计专题。

1.以教师为主导的研究型“教学”模式中，主要由课堂理论授课和组织学生针对机械创新设计大赛的主题展开调研两个部分组成。理论授课采用“启发式”教学，针对学生的调研结果，通过分析实际工程应用问题，引出相关的理论知识点。在组织学生调研过程中，指导学生按照不同的机械类型将调研结果进行整理分类。通过分类引导学生发现不同机械类型中存在的问题，继而有目的地针对不同问题设定相应的设计专题。比如，功能原理设计、运动规律设计、机构型式设计、系统协调设计等。同时结合理论教学的知识点讲授，以及后期学生的课堂讨论，设计作品的课堂点评等手段充分调动学生的主观能动性，使其主动参与到学习的进程中，启发其创新思维，改变传统教师理论授课的“我要教”为学生的“我要学”。

2.以学生为主体的研究型“学习”模式中，学生通过实地考察、网络搜索等手段进行调研、结果整理分类以及根据调研结果发现问题的过程中，可以充分调动和发挥其自身主观能动性，激发其对于课程的学习兴趣。同时，教师要适时鼓励学生独立思考，大胆质疑，引导其多方位、多角度地发现问题，继而针对设定的设计专题运用理论知识进行解决问题的多方案创新构思、展示和讨论，找出存在的问题并加以改进；掌握设计专题中蕴含的基本概念，扩展课堂所学知识，学会设计原理的灵活运用，在这一自身逐步探索的研究型学习模式中，学生的积极性得以全面调动，创造性思维得以进一步训练和拓展。

3.完成了基于设计专题的理论教学过程之后，学生的创新思维、实际设计能力和综合能力均得到了一定程度上的训练，改变了传统的到了课程设计环节没有头绪，无从下手的状况。此时，针对课程设计的实践环节，可以灵活把握。即课程设计的题目可以来自教师规定的题目，但更加鼓励学生继续综合、修改和完善理论教学过程中基于设计专题的设计成果，进而从中筛选出优秀的设计作品，并进一步进行后期的改进、制作及创新性试验等工程实践活动，为参加机械创新设计大赛做准备。在这一实践过程中，学生的工程实践能力和团队合作意识得以锻炼和提高。

四、结语

1.研究是一种实践活动，实践是实现知识向能力转化的主要途径。知识的建构不仅仅是对单个知识的掌握，更主要的是要将所学知识联系起来加以系统化，并最终形成能力。传统教学模式存在的较大问题就是给学生灌输了一大堆缺乏联系的知识，导致知识的碎片化，而往往又缺乏将这些碎片化的知识系统化的手段。《机械原理》课程研究型教学模式的核心是学生通过自己的努力完成知识和能力的建构，这种建构是在教师指导下，学生针对特定课程内容的研究中完成的，是典型的“做中学”模式。

2.《机械原理》课程“研究型”的教、学相辅模式，促使学生将理论知识与工程实践有机结合，大大激发了他们的学习兴趣，使其能够主动探索、思考问题。同时便于培养学生的团队协作精神，提高了他们的综合实践能力和创新设计能力。在这一过程中，学生成为教学实践过程中的主导者，而教师则成为引导者、咨询者和评价者。学生不再是被动地接受知识，而是主动获取知识，主动完成知识和能力的自我建构。

总之，希望本次对于《机械原理》课程”研究型“教学模式的改革，能探索出一条以能力培养为核心的新的课程教学模式，并且通过今后实际教学过程中的实践，“研究型”教学模式不断获得完善，以此来更好地完成教学目标。

参考文献：

[1]孙亮波，孔健益，黄美发，等.在机械原理教学中引入机械创新设计项目的研究与实践[J].机械，2012，12（37）：21-23.

[2]李志义.我国工程教育改革的若干思考[J].中国高等教育，2012，（10）：30-34.

[3]David Jonassen et al.，，Constructivism and Computer-MediatedCommunication in Distance Education，The American Journal of DistanceEducation Vol.9 No.2，1995.

[4]Brent G.Wilson，Metaphors for Instruction：Why We Talk About LearningEnvironments，Educational Technology，Sept-Oct 1995.

[5]Chris Dede，The Evolution of Constructivist Learning Environments：Immersion in Distributed Virtual Worlds，Educational Technology，Sept-Oct1995.

[6]陶勇芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006，（11）：81-83.

第4篇：机械原理主要内容范文

1.1合理规划理论教学，精选教学内容根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标，教师在掌握机械基础教学大纲的前提下，明确教学目的、任务和要求，结合学生认知特点和生产实际，精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”国家级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时，课时少，内容广，必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容，以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法，强化公式应用，弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算，熟悉构件的受力分析和计算方法；互换性与技术测量重点讲授极限与配合，紧密联系实际；工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用，以金属材料和塑料为主，结合食品行业的发展，增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺；机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系，这部分内容和后续课程及生产实际联系密切，工程应用多，属于课程的核心内容，机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法，强化设计方法和公式应用；机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容；液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点，常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少，结合课程的特点，部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式，引导学生多途径学习。

1.2多种教学方法结合机械基础课程实践性强，传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法，教学过程中教师和学生之间缺乏互动，学生被动接受知识，学生感到枯燥乏味，不利于学生的学习。采用多种教学方法，激发学生学习积极性，变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动，避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切，采用讨论式教学。理论知识讲解前，选择和生产实际常见的议题，在学生充分讨论后，教师再讲解，调动学生学习的积极性，避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式，达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法，如以齿轮轴为典型案例，通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节，可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起，架起了课程的桥梁，知识结构相互衔接，课程体系更加完善。

1.3采用多种教学手段提高教学效率机械基础课程的研究内容比较抽象，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪。课程学时少，内容多，采用现代教育技术方法，通过运用多种媒体，提高课堂效率，有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时，由于学生没有实际生产经历，缺乏相应的想象能力，采用动画技术，生动形象，让零部件运动起来，使抽象理论直观化；讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时，采用实物、幻灯片、图片展示教学内容，生动形象，增加学生感性认识，拉近书本知识和生产实际的距离，加深学生对理论知识的理解，更好地突出教学重点和难点。

1.4增加综合设计实验教学内容课程的实验课时为4学时，传统的实验为认知实验，实验设备是机械基础陈列柜和模型，以演示讲解为主，时间多集中安排在课程中期。改革后，开放实验室，学生自主实验，不占实验课时，时间安排每个模块的理论课讲授之前，学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识，对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分，轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强，涉及内容多，灵活性大，是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程，学生掌握轴系设计的步骤和方法，培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容，学生根据教师的要求，选择传动类型、自行设计传动方案，根据设计方案自行组装，以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验，在创新实验的环节中，学生通过方案构思和改进、实验操作和观察，达到培养创新意识、创新设计能力。

1.5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节增加工程训练，训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践，在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足，没有足够的工程训练，现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中，学生学习金属加工工艺知识，自己动手操作各种设备，使用多种量器具，增强动手能力，激发创新欲望，培养创新能力。增加课程设计，时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节，培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周，工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目：一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同，设计方案和设计思路完全由学生组织设计，充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料，能够正确使用国家标准，绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识，掌握机械方面的设计方法和步骤，培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。

1.6考核方式改革课程考核方式，实行教学全过程多次考核和考查，提高平时成绩在总成绩中的比例。理论考核采用闭卷考试，成绩占课程成绩的70%；实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容，从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核，注重实验过程和创新能力的考核；工程训练、课程设计单独考核。

2结论

第5篇：机械原理主要内容范文

关键词：教学改革与实践 机械原理 创新能力培养

1 概述

《机械原理》是机械类学生必修的一门重要专业技术基础课程，在培养学生的机械设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位[1]。近年来，随着机械原理课程体系的改革与深化，课程内容不断更新和增加，教学学时相对减少，教学目标不但没有降低，反而有所提高[2]。因此，如何紧扣学科发展脉搏，切实提高学生学习的自主性和能动性，使学生在较短时间内既能掌握主要内容，又有一定的基本技能训练，培养和提高学生的实践和创新设计能力，成了教学改革的重要课题[3]。

2 我校《机械原理》教改的实践措施

我校机械专业在办学伊始就参照教育部机械基础课程教学指导委员会颁布的最新《机械原理课程教学基本要求》[1]，密切跟踪国内先进的教学理念，进行了相应的改革和实践，取得了较好地教学效果。

2.1 构建合理的课程理论教学内容体系 通过对相关高校、企事业单位的对人才的实际需求以及对学生学习基础和学习能力方面的调研，深入探讨了本课程同其先修课程和后续课程之间的内在联系，进一步细化本课程各内容所应体现的基本应用技能，力求将机械原理的基本知识、专业理论知识和实际操作技能有机地结合起来。在此基础上，结合最新《基本要求》的指导原则修订编写原有教学大纲，围绕培养学生的机械系统综合设计能力这个中心构建合理实用的课程内容体系，将理论教学的内容分为五大专题：机构结构分析、机构运动分析和力分析、常用机构及其设计、机械系统运动方案设计、机械系统动力学。将某些应用理论力学知识就应该能解决的内容或某些难度较大的内容不再列入本课程的基本要求中，并且增加了一些适合于学科发展和人才培养的新内容，删除了一些过时陈旧的内容；另一方面，在要求的层次上对某些内容也进行了适当调整。

实践证明，这种教学内容体系使得本课程的知识结构层次上显得更为清晰和规范，更符合机构学及机器动力学自身的发展规律。

2.2 精选授课教材，编写配套讲义 目前市面比较有代表性的本课程参考教材有西北工业大学孙恒主编的《机械原理》、东南大学郑文伟主编的《机械原理》、清华大学申永胜主编的《机械原理教程》以及上海交通大学邹慧君主编的《机械原理》等。这些教材各有其特点，但都是按照《基本要求》的教学内容编写的。我校根据自身的特点以及教学的便利性选择了国家级规划教材—孙恒主编的《机械原理》[4]，并根据授课的基本内容并结合我校的近年教学实际情况，借鉴兄弟院校的经验，从培养生的工程创新思维能力的角度出发，从2006年下半年起开始陆续编写了《机械原理习题练习册》、《机械原理实验指导书》以及《机械原理课程设计指导书》等讲义，作为我校机械专业学生的教学辅导用书，使用效果良好。

2.3 优化教学方法，提高教学质量 积极探索灵活多样的课内外、校内外以及各种时间与空间相结合的机构分析与机构创新技能训练的教学新模式，开发完善了立体化教学资源，包括授课所用的多媒体课件、功能较齐全的课程学习网站等，充分有效地利用网络多媒体技术将原来集中统一理论讲授、现场参观的方式改为现在的由教师边讲解、边动画演示的方式，使学生在学习时可直接观察到机构的运动过程及其产生的现象，激发起学生的好奇心，加深对抽象概念和各种机构的原理、特性的理解，提高了学习效率，并培养了学生的自学能力、观察能力、动手能力、研究和分析问题能力。

2.4 加强实践教学环节，突出工程创新特色 通过实验教学和课程设计这些实践环节，使学生更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机等能力，特别是加强培养学生创新意识和分析问题、解决问题的能力。

因此，我们根据选定的课程内容和必需的应用技能要求，征求企业中专业人员的意见，将来源于企业实际工作实践中的项目，进一步分解成子项目让学生完成，并且内容包含激发学生兴趣的亮点，任务呈现在复杂背景之中，使学生在实现任务的过程中，既培养学生分析问题、解决问题的能力，又能有效地锻炼创新思维能力。

2.5 积极开展第二课堂，提高学生的创新实践能力 为激发学生学习《机械原理》和工程创新设计的兴趣，我们在课堂以外开设了众多的“第二课堂”，也即学习兴趣小组。每一小组有2~3位指导教师，机械专业的学生可以自由随意加入，定期开展知识讲座、学习探讨、技术交流、作品展示等。在这些“第二课堂”中我们给学生讲授了Matlab、Adams等虚拟仿真软件的基本用法及其在《机械原理》课程学习中的应用；我们结合三维设计软件、反求设备以及逆向造型软件的使用，向同学们进一步介绍了创新设计的基本原理及实现方法。

通过这些第二课堂的开设，加深了学生对《机械原理》课程学习内容的理解，极大地激发了他们的学习兴趣、提高了他们的工程创新能力。近年来，我校的机械专业的学生在全国各大赛事中屡屡获奖就是我们教学成果的最好证明：参加“全国第二、三、四、五届大学生机械创新设计大赛（安徽赛区）”竞赛共获一等奖4项、二等奖7项、三等奖8项、“全国三维数字化创新设计大赛”（安徽赛区）特等奖等。

2.6 建立多元化的考核评价模式 目前《机械原理》课程的考核评价方式一般为平时成绩加上实验成绩约占30％，闭卷考试的卷面成绩占70％。这种考核方式不能真实的反映学生实际应用技能的掌握，因此，近年来，对于《机械原理》课程的考核，我们在以下方面做了一些有益的尝试：

2.6.1 增加与实践相结合的内容，重点考核实践操作技能、解决实际问题的能力以及综合创新能力，鼓励学生创造性地发现问题及解决问题。

2.6.2 摒弃传统的闭卷考试，采取开卷、闭卷、操作、口试、专题报告以及学习成果汇报等多种考核形式来展现学生学习的过程和结果，同时在可能的情况下引进企业评价作为考核参考。

2.6.3 在开课时就公开地告诉学生课程考核评价方案，让学生能够积极主动地参与评价，及时了解其在学习过程中取得的进展和成功，又能真实知晓其不足，以便找到进一步努力的方向，使考核评价成为一个继续学习的过程，充分体现学生在自主学习中的主体地位。

3 结束语

当今我国已纳入国际经济竞争与发展的大环境中，这就要求我国的工业界必须拥有一大批具有创造性的研究开发型工程师。作为培养机械工程师设计能力主要课程之一的《机械原理》也应该体现创新意识和创新设计能力的培养。本文主要介绍了我校在《机械原理》的教学实践中的一些有益的尝试，实践表明，这种基于工程创新理念的教学改革举措，大大激发了学生的学习兴趣，提高了学生的创新实践能力。然而，作为机械专业核心课程《机械原理》的执教教师，我们任重而道远，在接下来的教学工作中还要结合机械工程学科的发展需要及教学实践的总结，不断改进教学方法，力求与时俱进，进一步提高教学质量。

参考文献:

[1]教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会.高等学校机械原理课程教学基本要求及其研制说明. 2009年12月：mechf.省略/show.asp?id=200.

[2]王红志，李积彬，费跃农.基于CDIO能力培养的机械原理课程项目实践[J].高教论坛，2009，（4）:25-28.

[3]王志伟，孟玲琴. 基于创新能力培养的《机械原理》教学[J]. 农机化研究，2004，（2）：270-271.

第6篇：机械原理主要内容范文

《机械创新设计》是高职院校机械类专业的专业选修课。该课程实用性非常强[1]。然而，《机械创新设计》的教学内容一直强调机械创新方法理论的教学。授课方法以讲课为主，过于简单、实践环节少。与高职教育要突出应用性和实践性的教学特点相差甚远，不符合中国实现“中国制造”到“中国创造”的战略转型要求[2]。本文探讨了CDIO工程教育理念在《机械创新设计》课程改革中的使用，研究内容涵盖教材和教学方法的改革，努力培养机械类专业学生创新能力，以及提高他们在实际工作岗位中的创新能力。

1教材改革与创新

1.1基于CDIO理念重新设计教学内容和教学顺序

CDIO理念是近几年来国际工程教育改革的最新成果，由麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔默斯技术大学和瑞典林雪平大学共同创立的工程教育改革模式[3]。其愿景是为学生提供一种强调工程基础并且建立在真实环境背景下产品和系统的构思——设计——实施——运行的工程教育模式[4]。现行《机械创新设计》教材的主要内容是机械创新方法[5]。课程教学中学生很难掌握机械创新方法，更难以将其应用于实际工作，形成创新能力。这样的教材不利于以学生为中心的教学方法应用。经过两年的教学实践，笔者重新设计了本课程的主要内容和顺序。

如图1所示，第一部分是构思，其主要内容是获得创新主题思想。主题可以根据社会需求、科技进步、生产发展来定。为学生提供一些可供选择的主题，如历届全国大学生机械创新设计大赛的主题，或其他与学生紧密相关的身边主题。团队成员可以使用头脑风暴法、提问法、集思广益法、类比发明法确定一个新颖的主题。一旦课题确定了，每个小组都可以使用各种新颖的方法进行创新活动。

第二部分是设计。学生可以运用各种新颖的设计方法来进行所提出的“构思”设计。创新技术有多种，如方案创新设计、机构创新设计、结构创新设计、建模（造型）创新设计和逆向设计等。然后每个小组讨论创新活动的结果，并记录下报告、修改和完善的结果。

第三部分是实施。该方案被细化，然后产生创新产品、原型或模型。这部分的课程是开放式教学，大部分的工作需要课堂后完成，主要依托深圳信息职业技术学院国家数控技术应用专业领域技能型紧缺人才培养培训基地、国家制造业信息化中心之三维CAD教育培训基地、广东省数控技术高职教育实训基地、深圳市高技能人才培训基地、学校教师工作室和各类开放实训室。这些地方为创新设计实践提供了场所和实验。团队成员协作完成创新产品的生产，每个人都有自己负责的任务，这也是在训练团队成员的实际工作能力和团队协作能力。产品生产完成后，编写说明书，必要时对部分产品进行知识产权保护，撰写实用新型专利申请书。

第四部分是运行。这一部分包括报告、学生互评和教师评价。团队成员向同学们展示创新作品，并汇报工作计划、工作原理、设计理念、工作流程等。其他团队成员可以在报告过程中提问，并表达他们的意见和问题，报告组成员将解释这些问题。每个小组选出一名队员作为评委，根据报告和问题的解释进行评分。最后，教师评语。展示创新的作品和报告，训练学生的团队合作技巧、表达技巧和书面沟通，并鼓励学生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技竞赛、机械创新设计大赛，申请专利。

1.2以全国大学生机械创新设计大赛作品充实教材案例

现有的《机械创新设计》教材中的大多数教学案例都是成熟的产品。这些产品一般都是技术水平较高，远离学生的生活环境，这使高职院校的学生感到恐惧、难以企及，感到很难做这样的创新。被誉为TRIZ之父的G.S.Altshuler统计表明：最小的发明、小发明和中型发明三种发明占了人类总发明的95%[6]。这些发明是利用人类现有的多学科知识体系而实现的。全国高校大学生创新设计大赛的一些作品被选为教材案例可以使学生感到创新并不是遥不可及的，这些案例都是既有创新性又有可行性的；另一方面，它也能使学生产生一种紧迫感的信心：“其他人可以做的我也能同样做到，并且我可以再做得好一点”。

另外，还需提高知识产权的培训。现有的《机械创新设计》教程没有介绍知识产权方面的内容，但创新产品设计需要保护。为了提高学生的知识产权知识、行使知识产权的能力和专利撰写技能，知识产权作为补充的知识在《机械创新设计》教材中也应要有所增加。

2教学方法改革与创新

传统的教学方法强调机械创新方法的教学，主要以课堂讲授为主。学生是被动接受的，整个教学过程是以教师为中心的，参与教学活动的学生较少。这种教学方法忽视了培养学生独立思考能力，不利于学生创新能力的培养，阻碍了学生的创新性创造性的发挥。即使学生掌握了创新设计方法的理论，也很难转化为创新创作的能力。这种教学方法使学生處于被动地位，学生主动性和创造性的发展是压抑和有限度的，同时，学生的学习乐趣也下降了。所有这些都大大降低了教学效果。本文探讨的《机械创新设计》课程教学方法改革，可以改变这种现象。针对不同内容采用不同的教学方法。比如在“构思”部分，采用以学生为中心的集思广益教学方法，团队班子成员利用团队的各种技术、群策群力来选择创新的主题；在“设计”部分，可以采用项目式驱动的教学法；在“运行”部分，采用开放式教学法，给学生更多的主动权，学生可以自主完成自己的项目。

3阶段性的实际成果

本课程教学改革在深圳信息职业技术学院两个公选课班的《机械创新设计》课程上进行了测试体验，学生的创新作品参加了各类各级比赛。知识产权保护和学生科技项目创新设计已初见成效。近一年来这两个班学生学习《机械创新设计》课程后的主要成果有：①参赛作品获奖：1件作品参加“挑战杯”广东省创新创效创业大赛终审决赛荣获高职组创意设计竞赛一等奖；2件作品参加广东大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛分别荣获科技发明制作类一等奖和二等奖；②研究成果和知识产权：在教师的指导下，3项实用新型专利得到授权；③项目立项资助：2个项目在深圳市科创委个人创客项目申报中获得了共计10万元的立项资助。

4结语

第7篇：机械原理主要内容范文

关键词：冲压模具；课程改革；教学模式

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）29-0022-02

随着我国经济的发展，企业对模具和模具人才需求量不断增长，同时对这类人才提出了更高的要求。因此，应用型本科教学模式也需与时俱进，进行相应的新模式探索。冲压模具课程是材料成型及控制工程专业的一门实践性和综合性很强的专业主干课程。在教学过程中，教师和学生普遍反映本课程教学难度大，内容抽象、模具结构复杂、模具结构图与实际工程模具实物很难联系在一起，且模具的工作原理和动作很难想象。这些问题致使“教与学”和“理论与工程实践”分离，最终导致学校培养的应用型本科学生毕业后很难即刻适应企事业单位工作的需要，同时也没用达到本科院校的培养目标。因此，本文结合“教与学”和“工程项目”的经验对“核心实例贯穿式”的冲压模具课程建设研究，进行了一些改革探索。

一、教学内容和课程设计创新探索

1. 教学内容探索

冲压模具设计涉及模具设计、加工制造、安装试制、维护及生产操作工艺流程等各环节，是模具工程师所必备的知识。在课程设计和教学过程中，应充分体现上述提到的知识，同时注重学生的模具设计能力、计算机辅助设计能力、实践动手能力及解决实际问题的能力的培养。因此，在人才培养计划和教学课程设计时，需要在传统的设计上进行改革探索。教学内容主要对如下四个模块进行增减探索：

（1）科学基础平台。主要内容包括：模具产品认知模块。让学生刚一跨入大学学习的第一、二学期就让他们参观，测绘塑料、钣金产品和相应的模具，使学生对所学的专业有一个感性认知。

（2）专业基础平台。主要内容包括：机械制造、材料力学、机械原理，模具计算机辅助设计等的能力培养。在第二、三，四学期通过计算机辅助绘图设计，使学生掌握企业目前主要的设计工具。

（3）专业方向平台。主要内容包括：模具的设计原理，材料的成型机理等，同时开设CAE有限元辅助分析等内容，使学生在原来感性认知的基础上提升到理性认知的高度。

（4）实践教学平台。内容包括：CAD辅助设计实训、CAE仿真分析实训、模具实践综合实训及毕业设计等内容，目的是使学生把理论的知识转变成一种设计能力，理论与实践相结合。

2. 课程设计内容探索

为了使材料成型及控制工程专业学生在学习过程当中不产生厌学的反感情绪，提高并激发学生的学习兴趣，课程的设置应该进行优化和探索。应用型大学本科除了基础课程和公共课程外，应开设与工程项目为指导的模具专业联系密切的课程：模具产品认知实训、机械制图及实训、计算机辅助绘图（二维）及实训、机械CAD（三维）及实训、CAE有限元分析及实训、工程力学、逆向工程、冷冲模设计及实训、塑料模设计及实训等专业骨干课程。与传统的大学本科相比，课程设计更加突出了学生的工程项目能力、实践实训和动手能力、模具的实战设计能力及与计算机紧密结合的有限元分析等能力的培养。通过以上的课程设计，使学生在校期间就能培养出具有“卓越工程师”的能力，就能即刻满足企业人才的需要，使学生一毕业就能胜任相应工作岗位。

二、教学方法探索

由于模具设计是理论和工程实践结合严谨的课程，抽象难懂，特别是模具结构原理复杂，概念抽象较难理解。因此，在教学方法有必要进行改革和探索。从桂林电子科技大学2005级至2008级的教学实践经验基础上得出：应用多媒体技术教学、计算机仿真技术、实物案例讲解相结合的教学方法，可望取得良好的效果。

第一，针对一些概念，例如“起皱”一词，定义是：在拉深时，凸缘材料存在着切向压应力σ3，当这个应力大到一定程度时，板料切向将因失稳而拱起，这种想象称为“起皱”，讲解起来很费劲，但是通过图片展示就变得通俗易懂了，也可以采用CAE有限元仿真展示，见图1、图2：

图1 （零件起皱） 图2 （零件起皱）

第二，对于结构复杂的模具结构，在讲解原理和动作过程时，可以结合动画仿真演示讲解，这样学生易于掌握和理解。

第三，牵涉理论公式计算讲解时，可以引进案例讲解。例如，在讲授弯曲，拉深成形、修边等工艺计算时，引入案例分析，见图3所示弯曲零件，图4所示拉深零件。

图3 弯曲零件图 图4 拉深零件图

第四，教学中尽量采用多图片少文字的教学模式，例如，采用实物图片、三维图片、二维图片进行授课，使得教学不再枯燥，抽象化的理论变得更加通俗易懂。

通过采用上述几种多样化的教学方式，使课堂教学取得了良好的效果。

“冲压模具设计”是一门多学科、实践性很强的课程，为了使学生易于学习和掌握，需要教师和学生共同努力，在教学实践中不断积累经验，不断完善理论教学、实验教学和实训教学。同时，要充分利用好软硬件教学条件，培养高质量的模具设计人才，服务于社会。

参考文献：

第8篇：机械原理主要内容范文

[关键词]液压系统 调试 准备 检查 空载 负载

引言：液压设备调整试车的主要内容如下

（1）检查生产机械各运动部件的力（或力矩）、速度、加速度、运动长度、运动起点等参数，并将它们调整到设计所规定数值。

（2）检查各运动部件的运动协调性和整个工作循环时间，并将它们调整到符合设计要求。

（3）检查液压系统的功率损失、油液温升和噪声是否符合设计要求，达不到要求的则采取措施予以解决。

（4）检查液压系统使用上的稳定性和操纵上的可靠性，发现问题应予以纠正。

一、液压系统调试分调试准备和正式调试两步骤。

（一）液压系统调试准备阶段

1.熟悉生产设备，确定调试内容

在进行生产设备液压系统调试之前，力求全面地了解被调试设备的用途、性能、使用要求和操作方法；掌握液压系统的工作原理和主要液压元件的结构；明确机械、液压和电器三者的关系及联系；仔细分析液压系统工作循环压力变化、速度变化及功率利用分配情况。在此基础上确定调试内容、步骤及测试方法，准备好测试用仪表，并考虑到调试过程中可能发生的设备和人生事故的应变措施。

2.调试前检查

调试前的检查可以避免许多事故和故障的发生，主要的检查内容有：

1）各个液压元件的管道连接是否正确可靠；油泵或马达的进出油口是否与标定的旋转方向一致；各种阀类的进出油口和泄漏口的位置是否正确。

2）选用的油液是否符合设备说明书的要求。

3）油箱中的油液液面是否达到标准规定的高度。

4）防止铁屑、冷却液、磨粒、灰尘等脏物进入的油箱盖、防护罩等装备安装是否牢固。

5）人身安全用的防护装置是否具备，接地零线是否安装。

6）各控制手柄是否在关闭位置、空档位置和卸荷位置。

3.加油和

根据说明书的规定，将指定牌号的系统用油液注入油箱，并让油面达到规定高度；将指定牌号的油或脂注入应当的设备的各个部位。注油与完成后，还应当用手转动油泵，使油泵吸进一些油液，避免油泵起动时因干摩擦烧伤或咬死。

（二）液压系统的调试

液压系统的调整和试车一般不能截然分开，往往是试中有调，调中有试。调试的主要内容有空载调试和负载调试。大部分的生产机械既要作空载调试又要作负载调试，有部分生产机械尽作空载调试如机床。

1.空载调试

空载调试是生产机械在无负载运转时所作的调试，调试步骤如下：

1）首先多次点动油泵，使机械系统中有相对滑动的部位都得到，再使油泵运转，但整个系统处于卸荷状态，检查油泵卸荷后系统压力的大小、系统状态是否正常、有无刺耳噪声、油面位置是否正常、油面泡沫是否过多。

2）将液压系统在无负载下运转，让液压缸的活塞顶在缸盖上或让运动部件顶死在挡铁上，慢慢地将溢流阀调节到规定值（对着压力表调节），检查溢流阀在调节过程有无振动、噪声或其它不正常现象；让液压缸以最大速度和最大行程往复运动（对于液压马达则是转动），打开系统的排气阀，将空气排出，在此基础上调节安全防护装置并检查它们工作的可靠性；检查系统及各液压元件的内泄漏和外泄漏情况及其泄漏量；空运转30分钟后检查油箱油面下降位置，油面低于标定位置应立即补油。

3）调整生产机械作自动循环动作或顺序动作，检查各动作是否协调和顺序是否正确，同时检查起动、换向和变速是否平稳，有无爬行、抖动和冲击现象。

4）在生产机械运行一段时间（一般是30分钟）后，仔细测量油温是否在规定范围之内（一般工作油温限制在35度至60度之内为佳）。

2.负载调试

负载调试是使液压系统在规定负载下的工作过程中所进行的调试。调试时应让系统先在低于最大负载的情况下调试，如情况正常才能进行最大负载下的调试。通过负载调试检查系统能完成预定的工作要求（如工作部件运动的力、力矩或运动特性方面的要求）：检查噪声和振动是否在允许的范围内；检查各液压元件和管道的内外泄漏情况；检查工作部件运动、起动、换向和变速的平稳性、有无振动、爬行和跳动现象；检查功率损失及油液温升情况。

结论：液压系统作为机械设备的重要组成部分，调试时要注意调试部位、调试内容、调试方法、调试记录结果分析及调试过程中的应变处理。

[参考文献]

[1]《液压与气压传动控制技术》 梅荣娣 北京理工大学出版社

[2]《液压与气动技术》王晓方 中国轻工业出版社

[3]《液压与气动技术》张利平 化学工业出版社

第9篇：机械原理主要内容范文

人才培养模式受到本国社会、经济和科技的发展以及历史文化背景等多种因素的制约和影响。不同的教育理念和培养模式支配着相应的教学内容的调整,教学资源的配备以及教学方法的改革。专业知识的传授是教育的主要内容之一,而创新意识、思维和能力的开发、培养则是教育更本质,更核心的内容。创新意识、思维与能力的培养是提高人才培养质量工作中不可回避的问题,也是对教学改革的深层次研究与探索。因此在教学中,不应出现重书本轻实践、重知识轻能力、重传授轻创新的情况,而应是“基础、实践、创新”教育的和谐统一。机械原理课程属于机械专业的学科基础课,通过对当前社会的人才需求进行分析,结合其课程以及授课对象的特点,从教学内容、教学方法、教学手段等几个方面对机械原理教学的创新模式进行探讨和诠释。

一、教学内容的创新

创新教育的目的就是培养和提高受教育者的创新素质和创新精神。要实现此目的,首先从改变教学内容入手,重视介绍学科发展的新动态、新方向、新内容,注重激励学生的学习欲望,调动学生的积极性,让学生了解更多更新的理论、技术与方法。例如,在绪论部分的讲述中,以往的内容主要是针对本课程的研究对象、基本概念、课程的地位和作用以及本课程的学习方法等展开的。但是,为了培养学生的创新意识,调动学生的创新积极性,除了经典部分的阐述外,还有必要结合现代科学技术的飞速发展,重点阐述机械原理学科的发展动向。如在机构的结构理论发展发面,可以让学生了解:为了广泛应用机电一体化技术,当今社会也迫切希望开展包括对液压、电磁、光电等非机械传动元件的广义机构设计。在对机构的平衡问题进行介绍时,引申到机构的动力学研究,进而让学生了解到大型机械设备的故障诊断和在线监测都是现代研究者关注的重点。有意识地将一些机械原理学科前沿的研究引入教学内容中,如微型机械的研究,它不是将传统的机械直接微型化,而是已经远远超出了传统机械的概念和范畴,是涉及多学科的综合技术的应用,也推动了处于机械原理学科前沿的微型机构学分支的产生。结合一些相关视频资料,学生在课堂上获取到这些知识的同时,兴趣也被调动了起来,拓宽了知识面和视野。让学生意识到“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”,“一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界民族之林”[3]。

此外,在教学内容的创新改革中,还可以尝试重心的转移,强调创新设计能力的培养,突出计算机的应用。教师在教学过程中逐渐实现淡化图解计算分析,强化解析法内容的教学,进一步加强学生对机械系统设计的综合认识。这种重心转移体现在:由图解法为主向解析法为主转变,使计算理论与计算机技术统一起来,提高机构设计的效率和正确性;由手动设计计算向计算机自动计算转变,提高学生计算机应用能力;由过去重机构分析计算向重机构综合转变,提高学生机构方案构思与设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。在教学中不断地营造创新环境,大大提高了学生的创新积极性。

二、教学方法的创新

教学方法应该能够配和教学内容的改革。创新素质就是指由知识结构、智慧品质、人格品质三种成分有机结合构成的综合素质。创新教育就是要培养具有这种综合创新素质的学生。在当前课堂教学中,以知识传授为主导的教学方法并未根本改变,教与学的关系是以教师为主导、为中心的,这种方式在某种程度上制约了学生的学习主动性及其创新潜能的发挥。在机械原理课程的教学方法上,应加强与学生的互动,要将以教师为主的“灌输式”教学向以启发式、问题式、讨论式教学为主的新的教学方法转变,让学生从被动学习转变为主动学习,真正成为教学活动的主体。以学生为本的创新教育教学方法可以通过以下几个方面来实现:鼓励学生不迷信书本知识、不迷信权威观点,敢于提出问题,无论课堂内外,对于任何问题都应多问几个为什么。如对“极位夹角”的概念解释,大部分教材上的定义是“摇杆处于两极限位置时,相应的曲柄位置线所夹的锐角”。在教学中可以引导学生进行思考,对这个广泛应用的定义提出质疑———是否所有的“极位夹角”都是锐角,是否有钝角的情况存在,而不是直接给出学生更完善的定义。在这个过程中,学生开始学会发现问题,也开始尝试如何自己解决问题。

鼓励学生的求异思维和发散思维,开阔学生的思路。当然,创新离不开科学的根基,引导学生要坚持科学的思维,在提出自己独特见解的同时,也应该能用科学的理论对其进行解释和验证。鼓励学生多参加亲身实践,只有亲自动手验证了创新思维的正确性,才能真正达到创新的目的。机械原理是一门既有高度的抽象性,又有很强实践性的课程。如机构运动简图、机构运动分析与力分析模型等都是从实际机械中抽象出来的,许多的概念需要通过动态过程才能得到准确描述。原来的教学方法大多通过教师手工绘制或将静态图展示给学生,教学效果并不理想。因此,现在的教学方法中采用多媒体手段教学,课件中涵盖了丰富的三维动画、趣味的图片、简洁的文字等。通过教师讲解、动态演示与板书相结合的方式,使学生在学习中可直观地了解机构的运动过程及其所具有的特性、产生的各种现象,加快了学生对诸如“死点”、“急回特性”等概念、原理的理解速度,激发起学生的好奇心,强化了直觉思维,加深了学生对这些概念所表达物理意义的理解程度。

三、教学手段的创新

在教学手段上,着重培养学生对机械系统的整体认识,注重学生的参与,与机械原理课程设计、机械原理创新实验相结合,加强学生对所学基础理论知识的理解。培养学生应用所学过的知识,独立解决工程实际问题的能力,培养学生的创新设计能力,使学生得到一次较完整的设计方法的基本训练。在机械原理课程设计中,教师通过介绍创新设计的方法和展示创造发明实例,启迪学生创新的思维,让学生了解设计过程,掌握设计方法。在设计过程中,能在认真思考的基础上提出自己的见解,充分发挥自己的创造性,不是简单的抄袭或没有根据的臆造。教师仅指明设计思路,主要启发学生独立思考。设计方案确定后,安排学生向小组成员介绍自己的方案,并与其他成员讨论,这样既提高了学生学习兴趣,调动了学习主动性,又破除学生对创新设计的神秘感,有助于让学生对自己的设计方案有全面的认识,使学生受益匪浅。

机械原理创新实验是一个针对机械类或相关专业学生的开放性动手实验。它是一个很好地培养学生主动学习能力、独立工作能力、创造能力以及团队协作能力的平台。学生自己拟定、设计机构运动方案,根据机构组成原理对杆组进行拆分,再将构件正确拼装实现机构的运动,这个过程就要求学生必须将所学的理论知识充分地运用到具体的实验中去。例如,学生要设计并实现一个具有急回特性的送料机构,该机构就有多种搭建方案,实验过程中学生首先提交自己根据要求拟定的设计方案,绘制该平面机构的运动简图,再计算所有的杆长、角度、位移等数据,然后在此基础上将运动简图搭建为能够正确运动的实验机构。设计过程中学生将会接触到机械原理的各大机构,也会进一步深入了解各大机构的运动特点,而搭建过程又会涉及到机械设计及零件的知识。将学生分为多组,同组学生共同拟定实验方案、协同完成实验,最后各自撰写实验报告。在设计和拼接过程中学生会遇到各种在理论学习中很少遇到的问题,在发现问题、解决问题的过程中学生各方面的能力也得到了很好的综合培养。该创新实验用问题法、探究式教育来培养学生的创新意识和科研能力,让学生学习到了许多课本上学不到或曾经被忽略的知识,参加过创新实验的学生都深有体会。