机械设计知识点总结精选(九篇)

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第1篇：机械设计知识点总结范文

关键词：机械设计基础；教学改革；教学研究；任务驱动

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0120-02

“机械设计基础”是近机类专业学生在学完机械制图、工程材料、材料力学等基础课程后进入专业课程学习前必修的技术基础课，包含机械原理和机械设计两部分的内容，内容多，涉及面广。因此，及时地发现学生在学习过程中的问题，并采取有效的措施改进教学方法，激发学生的学习兴趣，是教师教学方法研究的重要课题。

一、教学现状分析

1.先修课程开设不足

“机械设计基础”的主要先修课程有机械制图、工程材料、机械制造基础、理论力学、材料力学、金属工艺学、互换性与技术测量、金工实习等，只有学完这些先修课程，才能为本课程的学习打好基础。但是目前北京信息科技大学（以下简称“我校”）近机类和非机类专业上述先修课程存在开设不足问题，使本课程的授课讲解困难重重。

2.学生学习兴趣不高

“机械设计基础”课程涉及的基础理论内容较广，且相对独立，其特点是概念多，原理多，公式多，图表多，内容比较枯燥和单调，所学知识在学生以前的学习中很少接触，初学时往往会感到吃力。同时，“机械设计基础”课程是一门实践性很强的课程，学生缺乏工程意识和实践能力，容易导致学习效果不理想。

3.教学方法不当

目前尽管“机械设计基础”教学大多已采用了多媒体，在开课初期，多媒体丰富的动画的确可以调动学生的学习兴趣。但是随着教学内容的深入，由于多媒体教学提供的信息量大，速度快，学生对教学内容无法及时思考和总结，易造成填鸭式教学，便会感觉课程内容枯燥，进而失去学习的兴趣，进而影响教学质量。

4.考核方式单一

学生成绩的考核评定采用期末考试成绩（70%）+实验成绩（10%）+平时成绩（20%）作为最终的评定标准。由于“机械设计基础”是一门实践性很强的课程，这种简单评定标准无法全面反映学生的实际水平，也不能激发学生学习的积极性，因此对于学生成绩的考核评定方法应该进行适当的改革。

二、教学方法改革措施

1.优化教学内容

“机械设计基础”包含了机械原理和机械设计的两部分内容。两者的研究内容很不相同，主要内容是研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。[1]现有的教材，为了追求理论知识的系统性和完整性，致使该课程内容多，知识点散，且大多数偏重于理论分析，未考虑到近机类专业学生的先修课程开设不足的实际情况，例如带传动受力分析或齿轮传动设计的推导公式过于冗长，对于近机类专业学生不易理解和掌握，因此对教学内容进行优化，对一些复杂的的理论推导及证明予以删除，重点强调公式的实际应用。增加工程实例的讲解，同时把课程设计相关内容分解成若干任务融入课堂教学，使学生在学习“机械设计基础”课程内容的同时，能够将所学知识应用到实际设计中。

2.教学方法多样化，激发学生兴趣

为了提高学生的学习热情和效率，可根据教学内容的需要，灵活采用多种教学方法，发挥不同教学方法的长处。

（1）多媒体与板书相结合。“机械设计基础”是一门理论性和实践性都较强的课程。传统的“教师口述+ 板书”的授课方式，已不能满足现代教育的需要。适度使用多媒体教学方法，通过生动的动画、视频等多媒体手段，使学生更形象地理解机构工作原理和机器零部件的具体结构，能将抽象的、难以理解的内容变得简单直观，有利于学生理解其运动规律。在对重要知识点的公式进行讲解时，则以板书为主。通过“多媒体+板书”的授课方式，提高学生的学习主动性。

（2）现场实物教学。在教学过程中，安排学生参观机械零部件陈列室或实习中心，结合课程教学内容对照实物进行讲解，学生能够更加直接地感受到所学知识的实际应用，加深对教材内容的理解。对于比较复杂的部分，例如轴系结构的设计，可首先组织学生现场观察后亲自装拆，增加感性认识，然后再进行课堂讲解，使枯燥的教学内容变得生动。

（3）工程案例教学方法。由于“机械设计基础”各章节之间的内容自成体系，独立性强，知识点多，学生初学时很难把握课程的中心内容。采用典型、实用的工程案例方法进行教学，就能把这些独立的章节内容串联起来，同时可使学生直接接触到工程应用，激发学生的学习兴趣。例如，在讲解机械原理的内容时，可选择以冲床为例，逐步向各知识点辐射进行讲解，这样就把机构的运动简图画法、自由度计算、连杆设计、急回特性、运动分析、凸轮机构设计、齿轮机构设计和飞轮设计等知识点联系起来，课程的学习就会显得具有系统性，同时提高学生分析问题和解决工程实际问题的能力。

（4）任务驱动式教学方法。任务驱动式教学方法是以教学任务为主线，选取一个典型的项目作为总任务贯穿教学的始终，按知识点将总任务分解为若干个具体子任务，把课程教学的主要内容融入到总任务的各个阶段，使教材中各章节的零散知识有机地联系在一起，有利于帮助学生构建完整的知识体系。课程的总任务将在课程设计中得以充分体现。

在进行“机械设计基础”课程教学时，将“多媒体+板书”的授课方式贯穿始终，根据现有条件和教学进度，适时安排现场实物教学。在讲解各章知识点内容后，采用典型工程案例进行分析，在此基础上把各项子任务分配给学生，每个子任务都是总任务的一部分，并且相互关联，学生分组独立完成全部子任务后，总任务也就得以完成。通过多种教学方法的融合，充分调动了学生的积极性和学习兴趣。

三、任务驱动式教学方法的实施

任务驱动式教学方法是通过实施一个完整的任务而进行的教学活动，在此过程中把理论知识与实践活动有机地结合起来。笔者连续两年在2010级、2011级工业设计专业进行了“机械设计基础”教学改革。

1.任务的选择与设计

根据“机械设计基础”教学目标，笔者分别选取牛头刨床、带式卷扬机作为机械原理部分和机械设计部分的总任务，如表1所示，按机械原理部分的知识点把牛头刨床分为6个具体的子任务。如表2所示，按机械设计部分的知识点带式卷扬机分为8个具体的子任务，[2]在教学过程中，任务与教学内容有机地融合在一起，各个子任务之间可以是递进的，也可以是并列的，分别承载着独立的知识点。全部子任务完成后，经过合并整理也就完成了总任务，达到教学目标。

2.任务驱动式教学的实施过程

在任务驱动式教学实施过程中，教师根据教学内容编制好总任务书和各子任务书，学生每4～6人为一小组，以小组为单位完成任务。教师事先讲解教学内容的知识点，随后讲解其在典型工程案例中的应用，最后派发相关子任务，学生接到任务后，确定在各自小组内的分工及合作形式，对于学生遇到的问题，教师提供适当的指导和帮助，引导学生查找相关的设计资料，探索自行解决的方法，变被动接受知识为主动寻求知识，充分突出学生的主体性与教师的主导作用。

每一子任务完成后，各小组选择出一位同学进行试讲，展示本组任务成果，其他组同学可以对其成果提出质疑、进行评价。在这个过程中，可以培养学生分析问题和现场处理问题的能力。任务讲解完毕后，教师对出现的错误进行更正，对其成果质量进行评价，加深学生的印象，最后要求学生在进一步修改的基础上提交任务报告书和PPT。各子任务完成后，教师进行串讲，各小组在此基础上整合原有成果，完成总任务的设计。[3，4]

3.考核评价方法的确定

根据任务驱动式教学方法的特点，该课程最终的评定成绩将由平时成绩、综合能力成绩、实验成绩、期末考试成绩几部分组成，可以更全面地反映学生的实际能力和学习情况。成绩评价的重点放在过程之中，激励学生进行自主性的学习。[5]

四、结束语

任务驱动式教学方法，是在教师主导下，以典型任务为驱动，学生以组为单位独立完成一系列子任务，最终完成总任务的一种教学方法。学生通过分组讨论、查找相关设计资料、理论分析，自行寻找完成任务的方法，最后在老师的指导下完成工作。

实验证明，采用任务驱动式教学使学生学习本课程的积极性得到极大激发，取得了明显的教学效果。通过小组内成员之间以及师生之间的讨论、沟通、合作和交流，既培养了学生的团队合作精神，又使学生理论联系实际，锻炼了分析问题、解决问题的能力。课程结束后，学生普遍认为收获很大，综合素质得到了提高，随之积极参加、开展学校的各种课外科技活动。

在教学改革的过程中，也发现了一些不足之处，比如目前与任务驱动式教学相关的教材、讲义比较少；总任务的数量比较少，有待进一步开发更多典型的任务；在实施过程中，组内个别成员过度依赖其他同学。教学改革是一个动态的过程，针对上述问题，笔者将在今后的教学过程中不断改进，最终达到全面提高学生综合素质的目的。

参考文献：

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

[2]邢琳，张秀芳.机械设计基础课程设计[M].北京：机械出版社，

2008.

[3]龚厚仙.基于项目驱动的“机械设计基础”课程改革[J].职业技术教育，2011，（17）：31-33.

[4]李云松.“机械设计基础”课程教学模式探索[J].设计与研究，

2011，（2）：28-31.

第2篇：机械设计知识点总结范文

文章编号：1671-489X（2014）18-0101-02

1 引言

机械设计基础是近机类专业一门必修的主干课，是从工程制图、理论力学、材料力学等理论基础课向矿山机械等实践性很强的专业课程过渡的重要课程。正因为此，其涉及的知识内容宽泛、综合性强，学生普遍反映概念繁多，原理难懂，学习难度大[1]。如何调动学生的学习兴趣，且让学生更容易掌握这门课程，一直是该门课程改革的重点。高广娣等[2]基于ADAMS多体动力学软件，将虚拟样机技术应用于教学，将课程中的各种机构以动态的形式引入课堂教学，方便学生对课程的理解，增强了教学效果。张庆玲等[3]基于工作过程，将企业真实产品的生产过程选为教学内容，使得学生更容易掌握所学知识。以上研究改进了知识的表现形式，很好地辅助了学生对知识的学习，但沿用的仍是传统的教学观点――以传授知识为主，一切由教师决定，学生未能主动地参与[4]。如何提高学生课堂上的主动性、创造性，使其真正成为主动获取信息、积极构建知识的主体是该课程教学亟待解决的问题。

抛锚式教学是一种以建构主义学习理论为基础的新兴教学模式，在教学过程中结合相关问题，引导和强化学生的学习兴趣，让学生从问题中思考，带着问题探究，使学习的主动权掌握在学生手中[5]。如何将抛锚式教学法引入到机械设计基础课堂教学中，解决学生在课堂中的被动学习问题，是近期探索的新教学思路，并收到良好的效果。

2 机械设计基础教学中采用抛锚式教学法的必要性

机械设计基础是一门针对非机械专业学生开设的专业基础课程，是融合机械制图、理论力学、材料力学、机械工程材料等多门课程知识于一体的课程。开设这门课程的专业较多，如材料工程、采矿工程、热能工程等。这些专业背景不同，造成学生所具有的理论基础相差较大，整体水平往往不高。如采矿工程专业学生没有学过机械工程材料这门课程，又加上该门课程涉及众多概念、原理，学生学习时普遍具有畏惧感。针对这个问题，教师授课时首先需要帮助学生树立好课程学习的信心。

抛锚式教学，强调选择生活中易接触到的事件为问题，即“锚”。将这种教学方法引入机械设计基础课程教学，就可以以“锚”为导引，将抽象的机构、零件概念具体化、生活化，使学生了解到机械设计基础涉及的知识都是从生活中实际得来，同时又能帮助解释、解决生活和生产中的问题，进而消除学生对机械设计基础的畏惧心理。

课时的限制也使得抛锚式教学适合该门课程的教学。机械设计基础是针对近机类专业，将机械原理（64课时）与机械设计（48课时）两门课程整合，压缩成一门只有48课时的课程。然而课时的压缩并没有减少其涉及的知识面，这使得教师很难在较少的课时内做到将需要细致讲解的地方讲透，让学生对机械课程有着深刻的理解。教学过程中发现，学生对一些章节或某些基础知识尚存在问题，而这些问题在课本上没有详细介绍；又由于课时的原因，无法在课堂上占用大量时间给学生做详细讲解。采用抛锚式教学，可以让学生以研究小组的方式，课下提前整理相关资料、自主学习，进而节省教师课堂中的教学时间。

机械设计基础课程设计对课程的要求，也使得抛锚式教学法更合适于该门课程的教学。机械设计基础课程配套的课程设计，往往以减速器设计为题，涵盖了机械设计基础中齿轮传动、带传动、轴承、轴、螺栓等通用零件的设计与计算，具有很强的综合性。这要求学生在课程的学习中就能够关注全局。但其中所涉及的内容与《机械设计基础》教材[6]的编排顺序并不一致，且每一章都是看似相互孤立的知识体。如何科学地将这些看似零散的知识点化为一个吸引学生注意力的整体是教学的难点。而抛锚式教学法能够很好地解决这个难点。摒弃繁琐的概念堆砌，以实习过程中参观到的井下带式输送机的减速器设计需求为“锚”引出学生的好奇心，并通过镶嵌式教学将课程设计所需的各章知识无形地串联在一起，呈现给学生。

3 抛锚式教学法在机械设计基础教学中的实施

抛锚式教学在机械设计基础课程中的具体实施主要体现在以下三个方面。

创设情境、确定问题 授课过程中，根据各章节主要内容，有目的地从现实生活中抽取一些与章节知识点相关的问题。一方面，通过问题将要学习的知识有机地串联在一起；另一方面，通过增加悬念，激发学生对课程学习的兴趣。如在“齿轮机构”章节，涉及齿廓啮合基本定律、正确啮合条件、标准中心距、重合度等看似零散的知识。倘若教学上仅仅是知识的灌输，学生往往会一头雾水，很难将这些知识整合在一起。此处，首先引入这样的问题：家用轿车内变速箱的齿轮是如何传递运动的？引导性地让学生试着回答，在总结学生回答的基础上给学生讲解：齿轮是通过齿廓来实现运动传递的，在传递的过程中，为了保证传动比恒定，必须设计出专门的轮齿齿廓，如渐开线齿廓。以此引入这章课程前两节内容――“齿轮机构的特点和类型”“齿廓实现定角度比传动条件”。

在上课快要结束时，再针对性地给学生布置四个问题：什么样的曲线能够被选用制造轮齿齿廓，为什么？机械手表中的齿轮和汽车变速箱中的齿轮能否啮合传动，为什么？一对齿轮安装的时候，距离近一点儿好，还是远一点儿好，为什么？一对齿轮啮合，如何保证其轮齿的交替啮合？以此，以小组的形式让学生带着问题查找相关资料，将下一节课将要介绍的内容串联起来。这样，学生在学习过程中能够有更多的主动参与，并且有了明确的目标。在下节课，讲授“渐开线齿廓”“渐开线标准齿轮啮合”的时候，便可以以上面的问题引领学生试着回答，并采用镶嵌式教学，在解答问题的过程中引入新的知识点，学生在对这些问题的层层解答过程中逐步掌握了相关重点。

安排学生协作学习 为了锻炼学生的团队合作精神，每次课下问题都将以小组的形式来完成，采取协作式学习。课后，小组将根据问题一起讨论，并分工完成资料的查阅、问题初步答案的整理。学生在协作学习过程中，从最开始的分工，信息的收集、整理、分析，到最终结果的评价，都经过组内学生间相互交流得到。教师尽可能为其提供宽松的环境，通过QQ群的方式，课下协助他们[7]，使学生乐于主动思考。学生通过这种组内讨论，公开自己的学习成果，探讨学习疑惑，多角度寻求解决“锚”中问题的可能办法，完成对相关知识的建构，提高了分析问题、解决问题的能力。与此同时，还培养了学生团队精神和交流能力。

此外，看到不同小组对同一问题所给解答的不同，还让学生意识到思路的转变会产生很多创新性的成果，进而拓展分析问题的视角。

归纳、总结学生问题 在抛锚式教学下，知识点将随着“锚”的解决而被学生逐步掌握。但学生在此学习过程中，特别是课下小组讨论阶段，将会产生很多新的想法及问题。这些问题的及时收集及解答，对学生对知识的理解至关重要，也有利于教师准确把握教学中的薄弱环节。教师需要将相关问题收集、归纳、总结，将其中具有代表性的问题，在课堂上予以简要回答。复杂且重要的问题，可结合现代网络工具，如借助“QQ群论坛”进行解答[7]，以节省课堂教学时间。在网上讨论过程中，因不占用课时，教师可以采用讨论的形式引导学生一同逐步分析、解答问题。这样，一方面锻炼了学生的自我思维能力；另一方面，学生通过自己的努力解决了之前的问题，还会帮助他们进一步增强课程学习的信心。

第3篇：机械设计知识点总结范文

摘要：高职院校以培养学生应用型人才为目标，以培养能力为重点，突出创新设计能力。课堂教学后学生参与制作科技创新产品，可以形成教师和学生之间“乐教好学”的良好学习氛围，从而不断提高学生的机械设计能力。

关键词 ：课外产品制作 课堂教学 机械设计能力

现阶段高职高专院校机电类毕业生主要就业于生产类企业，从事产品生产、研发、设计制造等工作。高职院校以培养学生应用型人才为目标，以培养能力为重点，突出创新设计能力。如何提高职业院校机械专业学生的机械设计及创新能力，以适应企业和国家现阶段发展的需求，是当前各职业院校关心且急需解决的重要课题。更为重要的是，总书记强调要在全社会大力弘扬创新精神、提高创新能力，为坚持走中国特色自主创新道路、建设创新型国家奠定坚实的群众基础。因此各职业院校加强对大中专学生的创新能力培养，总结探索新型教学方法促进学生动手和创新能力迫在眉睫。

为提高机械类专业学生动手创新能力，笔者所在学校在教学内容改革、教学方法及手段革新及实践教学等环节都进行了一些探索和改革，但是课堂教学与学生实践需求之间没有得到很好对接，学科之间没有深入交叉融合，教学成果难以让人满意。为此笔者结合自身教学实际进行了一些探索和改革，通过课堂教学后学生参与制作科技创新产品，实现课堂教学与实践相融合，具体内容包括教师研究制订一套合理的课堂教学计划与课后实践活动安排、引导和鼓励学生课余参与机械产品设计与加工制造，进而形成教师和学生之间“乐教好学”的良好学习氛围，不断提高学生机械加工能力的提高。

一、课外产品制作与课堂教学相结合的思路

当前各职业院校日常的专业课程通常由理论和实践两大块组成。两个体系间还没有紧密联系起来，因此理论教学和实践之间存在一定的脱节，学生所学的知识点难以融会贯通，取不到举一反三的作用。根据职业学院的实际情况，教师在理论或实践教学中可以某一创新产品的研究制造过程为主线，推动理论与实践课程各知识点的相互关联，让学生在产学研教学中融会贯通，从而提高学生机械设计能力。

通过教学中产学研相结合研究项目的开展，研究制订一套合理的教学实践计划，包括教学实践方法和教学实践计划，引导学生在课堂中或课余参与机械产品设计与加工制造及材料选择。同时，教师在指导学生机械设计中，自身的设计能力及专业知识也不断强化和巩固，不断提高自身专业教学水平。

二、课外产品制作与课堂教学相结合的具体过程

首先要了解职业教育创新意识对高技能应用型人才在素质、知识、技能等方面的需求，借鉴兄弟院校的成功经验，为教学实施提供理论依据。接着将研究内容应用于教学实践中，教师教授各软件知识，学生参与具体机械产品的设计，具体过程如下。

第一，根据教学计划，对学生具有针对性地传授相关的机械基础知识，如机械制图、机械设计基础、互换性与技术测量、机械制造基础等。

第二，根据机械设计要求，帮助学生熟练掌握Inventor、AutoCAD 、Pro/e、3DS MAX、Word等产品设计软件。

第三，教师带领学生用头脑风暴法反复进行讨论，训练学生的发散思维，让学生通过思考，自己能设计出切实可行的机械产品图像模型。

第四，在教师指导下，让学生依据设计出来的产品图像模型，使用机械设备，自己动手制作出机械产品实物，并达到产品设计的目的。

教师在教学过程中及时对学生学习能力进行跟踪对比试验，评价学生的机械设计能力，使人才培养方案进一步得到完善，最后形成一整套的教学培训改革方案和科学的教学评价体系。

各职业学院师生可以紧密与附近企业合作，不断深入企业进行共同技术攻关；师生还可以产品设计科研项目申报或参加全国大学生产品创新设计大赛或省内产品创新设计为契机，不断探索研究。总的来讲，教师应以提高学生机械设计能力为主题，改变传统的教学观念，在教学中实现产学研相结合。

应用这种教学模式创新之处有二：一是将产、研与学有机结合，引导学生亲身参与到机械设计中去，引导学生由被动学习向主动学习转变；二是通过学生动手参与科技产品制作，学生能将理论知识与实践知识融会贯通。

三、小结

第4篇：机械设计知识点总结范文

机械设计具有自身的程序，图1为设计的基本程序。图1机械设计的基本程序目前，机械设计教学中主要存在以下问题。

1.1教学内容过于防范

目前，机械设计这门课程包含的内容较多，有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容，所涉及的知识层面较广，教学内容较散，且与其他课程有着很多重复，如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见，教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如，减速器的类型、样式和设计参数要求，和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率，不仅在学科的学习层次上造成混乱，还浪费了学生的学习精力。

1.2与时俱进能力不强

机械设计这门学科的实用性较强，同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以，传统的教学内容如果不进行更新，很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求，同时也应当具备系统性。因此，现代机械设计学科紧随时代的变化而改变，将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今，很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重，教学力度也较大，使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素，导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。

1.3教学方式落后

很多相关院校对机械设计的教学仍然采用讲学通用的原则，对于教学中的重点知识，让学生采取理论知识记忆的灌输性传统学习方法，而对这门学科的实际应用教学涉及较少，仅仅加深了学生的相关知识或原理的理解。同时，缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学，在学生的学习过程中没有充足的时间进行自主探索，严重阻碍学生对知识的理解与掌握，同时一定程度上阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此，应当对机械设计教学体系进行创新。

2创新机械设计教学体系措施

2.1调整教学内容

机械设计的学科教学内容应从实际出发，注重教学的整体性、实践性以及创新性。如今，很多学生对于机械设计的基础知识掌握不明确。所以，机械设计教学中应当遵循适度够用的理论知识学习原则，可采取重点学习、部分理解等方式。首先，教学内容要清晰精简，要精简机械设计这门课程的教学内容，避免学生在相关知识的学习中产生知识重复。同时，在学生的实际应用教学中，如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等注重实践运用的教学环节，不但要适度融入相关基础知识，还要增加其课程。其次，要注重知识的整合。在机械设计的实际教学中，将其中关联性与联系性较大的知识急性整合学习。最后，在机械设计的教学过程中应当注重知识点的增设。不仅要注重知识的重点性，还要考虑知识的完整性，可以增设以电、液为动力的机构组合，结合实际的典型机械等新内容，使学生全面认识现代机械，以适当前生产实际需要，方便计算机辅助设计的应用和推广。

2.2加强学生能力培养

机械设计是一门极具实践性的课程，过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养，以培养学生技术应用能力为主要教学目的，同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。实际教学过程中，教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式，在讲解相关理论知识或原理时，注重培养学生总结结论的能力。同时，在相关知识或原理的讲解时，融入其在实践中的应用，坚持产、学、研相结合，体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。

2.3创新教学方法

目前，相关院校的招生多是面向全国，导致各种学生的机械设计学习基础不一。因此，要不断创新如今的机械设计教学。教学过程中，应当加强直观教学，在学生学习相关理论知识或原理的同时，让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸，提高学生相关知识或原理的实践性。同时，教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术，借助计算机和互联网，利用虚拟现实技术和仿真软件系统，开展机械设计的现代化、立体式教学。此外，教师在机械设计的实际教学中，应当尽量减少相关知识或原理的理论推导，运用例证讲清思路，加深学生对相关理论知识或原理理解，提高课堂教学效率。

2.4增加教学实践

机械设计是一门较注重实践运用的学科，教学时教师不能仅仅注重学生的知识学习，要更加重视学生的知识运用，如绘制机构运动简图。图2为机构简图的绘制步骤。以四杆机构为例，结合日常见到的筛东西、磨豆腐等，布置设计任务。在四杆机构的讲解过程中，不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性，能转化为什么样的运动形式，现实生活中有哪些物品用到了这些机构，不断启发引导学生思考设计任务。一个机器少不了动力，因此课程中增加电动机的选用环节。学生设定自己运动机构的各种参数后，按部就班选用电动机，由此掌握效率等概念，并对整体的机器建立一个大概的认识。电动机选好后，考虑减速的问题。这时，可以引进齿轮机构（包括蜗轮蜗杆）、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用，对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的内容可忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。此外，学习过程中要加入查手册选材料环节，把时间用到应用实践上。

3结语

目前，我国机械设计教学体系仍然存在教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发展以及教学方式过于陈旧和落后等问题。因此，在机械设计实际教学过程中，应当调整教学内容，加强学生能力培养，同时不断创新教学方法，以期为国家培养更多机械设计创新性人才。

作者:李爱军 徐红芹 王红梅 单位:山东理工大学机械学院

参考文献

[1]金京，罗声.基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践[J].纺织服装教育，2012，27（6）：534-536，539.

[2]钱抗抗.创新教育模式的理论研究与改革实践——浅谈机械设计基础的微课开发与实践应用[J].职业，2016，（11）：45.

第5篇：机械设计知识点总结范文

《机械设计基础》课程所含内容较多，大多教材理论性比较强，概念较抽象，且各章节之间几乎没有联系。这对于中职本科学生来说有利的一面:不会因为没有掌握某一章节的内容，而影响其余章节的学习。也有不利的一方面:学完本课程，学生的脑海里是零散的构件，没有一个完整性机器的概念。

大量的原理分析和理论计算使得基础薄弱的中职本科学生不知道如何学，如何与实际应用相结合，因此学习本门课程热情不高，学习效果不佳。

1教学中存在的问题

1.1理论基础与学习习惯中职本科是目前部分应用型本科招收的一类本科学生。经过两年的教学实践和大量的课外接触，该部分学生理论基础较差，大多是初中毕业，且对初中基础知识的理解也很有限，日常学习自律性不强，对于课程内容总是浅尝则止，自信心不强，由于之前的学习习惯不好，大多数学生没有独立学习的习惯，课堂氛围较活跃，对于基础理论缺少兴趣，偏爱实践操作，这与之前所受教育有很大关系。高校普通本科的教学方式、教学内容均不适合中职本科学生，造成大多同学学习一年后收获少、自信心丧失、学习兴趣减弱。学生不爱动脑思考，觉得设计离自己十分遥远。

1.2教学方法与教学效果由于目前全国并没有专门的中职本科高校，中职本科只是普通高校培养的一类对象。普通高校的教师上课由于教学对象不单单是中职本科，同时兼有普通本科或高职本科，故很难划清界限。教学上按照经验讲述原理多，主要按照普本教材章节进行理论讲授，效果并不理想。近年来由于多媒体技术的发展，多媒体素材与教材的结合占据了课堂，相比之前的纯理论教学和课程设计在教学效果上有所改善，但对中职本科的学生来讲，还远远不够。

1.3培养目标与教学内容目前而言，中职本科的培养目标主要被定位为职业教育，要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，尤其是工程实践能力的培养。而实际教学内容却与此完全脱节。实验实践内容并没能有效结合，验证性实验的偏多，动手操作的较少，和课程衔接不到位，显然不适合目前的中职本科教育。课程设计题目多为经典的带式运输机减速器的设计，只有少数同学能按照手册完成设计，但是这么算却说不清楚，学生一头雾水，并不能真正理解其中的方法。

1.4成绩考核成绩考核仍然以主要期末测试为主，平时成绩和实验成绩为辅。形成了高分低能的社会现象。而中职本科的培养目标则要求学生具有理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，尤其是工程实践能力的培养。因此对于这部分的考核也该在成绩考核中占有较大的比重。我们制定的改革思路是:教学内容以行业岗位上的知识结构和能力结构以及生产实际需要为目标，以解决工程实际设计问题为指导。

2教学方法改革探索

经过对中职本科生源中职阶段培养方案、教学体系、及学生个人情况的调研，可以从以下几个方面改善学生的学习习惯，提高中职本科学生学习《机械设计基础》这门课程的教学效果:

2.1框图法教学，整合知识体系整理总结《机械设计基础》中的核心知识点，自编校内讲义或教材，结合一个综合实例，如蜂窝煤压制机、机床C 6140主轴箱，以机构、传动、零件三大部分为主线，制作框图，帮助学生快速、直观地理解整个机械设计基础的知识体系，由此知识体系展开教学单元。围绕综合实例，进行详细的分析讲解，讲解内容时重点把握能让学生了解典型机械或结构的设计思想、理解装配要点、掌握分析故障和维修。

2.2模型演示教学法采用玩具激励法(机构部分可以拆装模型，观察机构运动、计算实际的自由度、绘制机构运动简图)，来改善教学效果，提高学生学习本门课的兴趣。慧鱼组合模型可以应用于教学课堂，让学生在验证理论知识的同时，实现理论和动手实践的统一。通过对模型的研究与分析，启发学生对《机械设计基础》的认识，并能培养学生独立分析和自己查阅学习资料的能力。既满足了学生爱玩的天性，又学到了知识。

2.3设计软件在机械设计基础教学中的应用随着计算机技术的飞速发展，可使用Solidw orks等机械设计类软件在《机械设计基础》的课堂上结合典型设备进行建模、模拟装配、指导学生做一些简单的分析，或结合实验室的试验台，教师建立虚拟实验模型库，课后学生可以利用该模型库进行学习建模、装配、分析，帮助学生更好地理解复杂的机械系统。

除了大型的常用的机械设计软件CAD ,solidwokrs,网上有大量机械设计小软件，还有一些企业应用的机械设计软件，该类软件界面简单，操作方便，可以帮助学生计算参数，不需理解繁杂的公式及理论推导，教学中，指导学生应用此类软件，相当于为学生提供了一种工具，帮助学生理解机械零件的一些参数，提高学生的学习热情，为学生日后实际工作应用打下一定的基础。

2.4项目教学代替章节学习教学内容及顺序调整:分四大部分，均为先通过先讲整体一个实例，再拆分讲解，类似于项目教学，使学生更容易理解各部分。

机构部分:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，通过参观实验室机构展台通识，以分析玩具的机构组成和原理，带动学习的积极性，拆装，分析，计算。

机械传动部分:带传动、链传动、齿轮传动，通过玩具模型讲解几种传动的特点，再分别介绍具体知识点，轻参数、重结构，轻计算、重原理。 机械零件部分:齿轮、轴、轴承、联轴器、弹簧等，本部分设计先以减速器原理讲解为起点，通过动画和实验拆装，逐步进入理论学习。

增加机械维修工具、量具部分内容，学生应该进行系统学习。能在实践和工作中更快地进入角色。

2.5实践、设计成绩考核替代期末考核普通本科的专业基础课考核多以期末测试为主，以辽宁科技学院目前而言，平时成绩占3 0%期末卷面测试占7 0 %。这种测试并不能真实地体现学生的水平，尤其是对中职本科的学生。因此，本文认为对于中职本科的《机械设计基础》，应以实践考核替代目前的期末卷面测试。

2.6建立班级学习QQ群和微信群建立班级学习QQ群和微信群，改善师生关系，方便课后复习答疑，沟通情感，讨论问题。90后的学生几乎人人上网，网上的教学及互动不容忽视，以往的网上教学多为网上精品课或论坛，对于不爱学习的学生难以调动其积极性，因此，以学生最容易接受的方式去指导和教学不失为教改的一个重要环节。

第6篇：机械设计知识点总结范文

我校的机械设计课程包含机械原理和机械零件两部分内容，96个学时。从近几年的教学实践和毕业设计的反馈信息来看，由于传统的授课方式是以教师讲授为主，学生只能被动地接受，在教学设计上通常只孤立地介绍各种机械零件和机构的知识及设计方法。因此给学生的印象是该课程理论性强、内容多且各章节之间没有联系，设计校核内容复杂，且由于学生的工程意识差，没有实践经验，没有良好的自主学习习惯和学习方法，无法综合应用各先修课程的基础理论知识来解决问题。而在该课程的实验教学中主要以验证性实验为主，缺乏综合性和设计性实验。考核方式上，往往是通过笔试的方式进行，学生复习时只能死记硬背，并不能真正检验综合能力。

二、课程项目化教学的具体内容

1．教学项目选取的基本思路

以项目为载体对“机械设计”课程内容进行重新构建，其关键在于选择合适的项目，用来教学的项目必须既能达到锻炼学生工程项目的能力，又能覆盖机械设计课程所授的内容。选择一个好的项目需要认真理解本课程的培养目标和教学大纲，清楚每一章节要求学生掌握的知识和能力，分析各章节之间的联系，将项目的内容分布到各相关章节中去，让学生掌握课程中所涉及的有关知识要点、方法和设计技能，以此提高学生专业技术应用能力和实践动手能力。

2．教学项目的设计

根据上述基本思路，结合本校现有的设备条件，设计了8个教学项目，项目由简到难，层层深入，逐步增加各知识点的覆盖。

3．项目的教学过程举例

以项目4为例，该项目所涉及到的知识点多且琐碎，要完成此项目必须掌握标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算、轴的结构设计和校核、平键的选择与校核及轴承的选择与寿命计算等相关知识。因此，在开始项目前，将原教学班分成一个个的教学小组，每个小组在接到项目后必须充分讨论项目，明确项目要解决哪些问题，需要哪些方面的知识，查阅哪些资料并收集信息。教师在教学过程中，可让学生先拆装、测绘单级齿轮减速器，初步建立感性认识，然后讲解减速器中所涉及到的知识点，如齿轮、轴、轴承、键等，每介绍完一个内容，可将齿轮、轴、轴承、键的设计作为教学项目的子项目，这样学生在学习的过程中是带着任务在学习，可激发学生的学习积极性。在学生做项目过程中，教师巡回指导，对学生不完善的思路进行修正，以加强学生的能力训练，提高任务完成的质量，最后要求学生课外进行讨论总结，每组写出设计报告。每一任务完成后，进行课堂交流，对项目中如何解决问题做相关介绍。在该阶段，学生不仅回顾了自己设计过程中存在的问题，知道了如何改进的方法，还锻炼了学生的语言表达能力。

4．课程考核方式

在课程的成绩评定过程中，着重考查学生灵活运用所学知识分析问题和解决问题的能力，采用多元化的成绩评定方式。做项目的学生平时占20%，可以不做常规作业，在每一个项目学习结束后，以小组为单位用PPT展示其学习成果，各个小组再根据每位学生在小组中的综合表现给予评分，项目成绩占50%，期末考试成绩占30%。项目成绩分为过程成绩和最终成绩，在项目进行过程中，教师根据学生的设计方案、创造性、合理性等方面来评分，项目完成后，根据完成的实际情况给予评分，两部分的评分总和即为项目成绩。此外，鼓励学生自己立项，自主设计，参加大学生创新设计，提升学生工程创新意识、实践能力和团队合作精神，促进应用型人才的培养。

三、结束语

第7篇：机械设计知识点总结范文

关键词：翻转课堂；高职；机械设计基础；教学改革

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）29-0033-02

DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.29.019

一、前言

《机械设计基础》作为高职院校机械类的一门重要专业基础课，具有较强的理论性和实践性。其多是采用课堂传统教学方式，即课堂讲授理论知识，再布置课后作业，让学生下课后练习，以实现课堂知识内化的教学模式。也有教师进行教学改革，采用项目导入式或任务驱动等研讨式教学模式，即教师先提出项目问题或任务，再在课堂上组织学生研讨问题、讲授理论知识、解决问题，但由于课堂时间有限，往往只能缩短理论讲授时间，研讨问题时间也受到限制，不能很好地保证教学的实施，其本质不能避免传统课堂的弊端①。而高职院校的学生普遍存在生源多样化、学习自主性和自律性不强、上课玩手机、没有学习兴趣等问题。这就造成了教学效果差、学生学不进、教师不愿讲的恶性循环，违背了职业教育的目的。因此，采取一种新的教学模式改变这种状况为大势所需。本文对翻转课堂模式在高职《机械设计基础》教学中的设计与应用进行了具体分析。

二、翻转课堂模式简介

传统的教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段。知识传授是通过教师在课堂上的讲授来完成，知识内化往往需要学生课后通过作业、操作或者实践等形式来完成。翻转课堂则颠覆了这种形式。翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生②。其最初的构想来源于美国林地公园学校的乔纳森・伯尔曼和亚伦・萨姆斯这两位化学老师③。2007年，他们录制了课件讲解，传到网上供学生补习使用。随着这种开创性教学实践，这种方法成为了一种新的模式，得到了越来越多教师的关注。在这种教学模式下，知识传授通过信息技术的辅助在课前完成，知识内化在课堂上经教师的指导与同学的协作来完成④。即课前，学生自主进行新知识的学习、了解新知识点的应用、小组撰写学习报告、提炼问题等，进行知识传递；课堂上，学生参与研讨活动，共同解决问题，从而获得深层次的理解，进行知识内化；课堂后，学生根据学习情况查漏补缺，结合职业能力需求，进行知识拓展活动。这与传统教学中的各个环节均有区别，见表1。

三、翻转课堂教学设计实例

《机械设计基础》课程翻转课堂的实施利用免费的蓝墨云班课手机APP，按照三步骤进行：课前知识传递、课堂知识内化、课后知识拓展。本文选取《机械设计基础》中“铰链四杆机构的基本特性”这一知识点进行翻转课堂教学模式的应用。

（一）课前知识传递

课前，教师将录制的《铰链四杆机构有曲柄的条件》《急回特性》《传力特性》视频、相应的课件、动画及导学案推送到云班课平台。

设计导学案如表2所示。

2.观看《急回特性》视频，完成以下问题：

（1）连杆机构中急回特性的含义是什么？

（2）铰链四杆机构具有急回特性的条件是什么？

（3）判定下列机构是否具有急回特性？

3.观看《传力特性》视频，完成以下问题：

（1）何为连杆机构的压力角和传动角？其大小对连杆机构的工作有何影响？

（2）何为连杆机构的死点？是否所有四杆机构都存在死点？什么情况下出现死点？

（3）举出避免死点和利用死点的例子。

（二）课堂知识内化

第一步，进行课前学习效果检查、评价――根据班级分组情况，小组代表回答导学案中所列问题，并根据回答情况进行讨论、分析。第二步，引出课堂任务――如图1所示缝纫机踏板机构，已知AB=4mm，AD=11mm，BC=16mm，若BC为机构的最长构建，问：（1）CD应满足什么条件，缝纫机踏板机构才能为曲柄摇杆机构？（2）该机构在工作时，出现卡死现象如何处理？第三步，和学生一起谈论学习内容，分析任务.第四步，引导学生进行任务实施，并进行评价分析。第五步，进行“技术”闯关――学生小组讨论解决课后相关习题（在此不一一叙述）。第六步，进行总结评价，并根据考评表（表3）组间、组内同学相互打分。

（三）课后知识拓展

课后，教师在云班课平台创建各种活动，如问卷调查、头脑风暴等，实现课后交流。本知识点创建一个活动：利用Pro/E软件模拟验证铰链四杆机构有曲柄存在的条件。

四、结语

翻转课堂模式为“以学生为中心”提供了可实施途径，真正做到了“因材施教”，转变了教师和学生的角色：学生是主动内化知识的学习者，教师是学生学习的指导者、解惑者、课堂活动的组织者，并注重课前、课中的小组活动，利于培养学生的协作精神，利于职业素养的培养。总之，将翻转课堂教学模式应用于高职《机械设计基础》课程中，非常利于学生对知识的掌握、吸收，能够创建高效课堂。

注释：

① 陶冶.基于翻转课堂理念的信息化教学模式研究[J].中国管理信息化，2015（18）：250-251.

② 何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展[J].电化教育研究，2014（7）：5-16.

第8篇：机械设计知识点总结范文

摘?要：本文根据新形势下现代工业的日益发展需要及技工院校机械设计基础课程教学中的问题和经验，对机械设计基础课程整合的必要性、关键问题及对策作了探讨。

关键词 ：技工院校　机械设计基础　整合

随着新技术、新工艺的不断涌现，各专业的知识框架不断调整，以就业为导向的技工教育课程设置、教学内容、教学方法也将顺应潮流，进行不断的修整改革。机械设计基础是一门理论性、系统性较强的课程，又因涉及内容众多，设计繁复不能很好地被学生吸纳。基于此，笔者提出对该课程进行整合改革。

一、进行课程整合的必要性

1.课程整合是技工教育发展的需要

技工教育具有明确的导向性，即以学生就业为导向，以培养高技能人才为目标。它强调以能力为本位，重视学生实践动手能力的培养。现有大部分机械设计基础教材过于强调学科体系的完整性，注重学生设计、计算能力的培养，不符合当前技工院校学生整体素质偏低的基本学情；同时与工程力学的衔接不够好，一般院校两课独立设课，分开教学，不能很好地实现知识的融合，需要教师不断重复讲解，挤占了大量的课时。同时因为内容枯燥复杂，导致学生丧失学习兴趣，教学效果不佳。所以，将此等专业基础课进行合理的整合，是技工教育发展的必然趋势。

2.课程整合是行业发展的需要

随着现代工业的不断发展，机械设计中模块化趋势日益显现，标准件应用愈加广泛，使得技工院校机械设计基础的教学重点由设计向合理选用转变。同时，计算机辅助设计技术不断发展，进一步提升了机械设计项目的效率和质量，广泛为企业（行业）所采纳。为此，技工院校机械设计基础应适时进行课程整合，推陈出新，减少教育的滞后性，以期培育成果能被企业所接纳。

二、课程整合中的关键问题及对策

1.整合课程内容，建立更加科学合理的课程体系

“整合”不是简单的合并，而是通过某些方式彼此衔接，实现资源共享和协同工作，形成一个有价值有效率的整理。可见要求整合后的机械设计基础课程内容上更符合技工院校的整体学情，更贴近现代生产实际。具体做法有如下几方面。

其一，选取内容上推陈出新，去除传统教材中现实生活中已淘汰的或不适用的内容，增加新技术、新方法。如去除传统老旧过时的机械分析与设计内容，增加计算机辅助设计和运动分析。

其二，针对技工院校学生自身学习特点，压缩传统和叙述性内容，减少理论性较强内容的公式推导、理论计算，突出应用性和实用性，不过分强调知识的系统性和完整性。如弱化材料力学中强度、刚度等的计算，将一些专业理论知识有机地融入到实验、实践环节中，真正做到因材施教，为学生减负。

其三，内容整合，将机械设计基础与工程力学课程中的知识点揉为一个整体，进行集中串讲，如齿轮传动的受力分析、轴的强度计算等内容，利于学生理解和掌握。

其四，突出专业特色，目前大多数院校机电专业、机制专业、模具专业甚至是汽车专业的专业基础课程授课内容均一致，与专业形成“两层皮”割裂的状态，导致学生误以为这些课程无用，学习兴趣不浓。为此，此次整合应根据不同专业，选取不同的工程实例，组织相应的教学内容，做到学以致用。例如，针对汽车专业的学生，教师应选用汽车组件、零件作为实例讲解；针对维修专业的学生，选用各种机床部件、零件作为实例，并以这些工程机械作为分析对象，讲述工作原理，分析机构特点、进行设计等。授课内容为学生所熟悉，又关乎专业，容易引起学生兴趣，激发学习热情。

2.整合教学方法和手段，注重工程意识及实践能力的培养

传统教学中，机械设计基础课程的教学不外乎老师讲、学生听，学生进行“满堂灌”的被动式学习。学生除了熟记公式、原理，卷面上获得一个高分外别无所获。这也解释了为什么在校拿高分的学生到企业进行独立设计与开发时无从下手，不能很好地实现理实转化。因此，整合课程内容的同时还必须对教学方法、教学手段进行整合改革。

传统教学中以教师为主导，通常结合典型案例讲解知识点，学生通过例题了解某个知识点，但无法获知其在整个系统中的作用、与其他知识的链接等，以至于无法运用。由此我们将传统的“知识传授型”教学模式向“能力培养型”转化。通过学生自身动手探究、验证、获得知识和技能，强调以学为主，注重学生在教学过程中的参与性和主动性，让学生真正体会到学以致用，提高学生的职业素质和技能。

在具体实施中，以模块、项目教学的方式展开教学。例如将典型的平面机构作为一个模块来展开教学，可以选取牛头刨床作为实例，学生通过自己动手拆装，了解牛头刨的基本结构、各机构各自的特点及相互的传动关系，掌握带传动、齿轮传动、曲柄导杆机构等常用平面机构的工作原理，对机构的应用形成感性认识，再由教师讲授其中涉及的平面机构常见的理论知识，学生通过测绘、组装、试运行，使得理论知识得以升华，最终起到指导实践的作用。在这里课堂不再是常规的教室，而是设在了车间；学生也不再是规规矩矩地坐着听，而是以动手探究、小组讨论、总结的方式获得知识；教师在此过程中起到组织、管理、协调和监督的作用，学生在整个教学过程中处于主体地位，提升了其主人翁意识，使其增进了对专业的理解，培养了他们的工程实践意识。

在教学手段中，光凭粉笔、挂图、模型等传统教具进行演示的方法已无法满足当前的教学需要。以多媒体网络技术为主体的电化教学可以使抽象问题变得直观，复杂问题变得简单，动态问题变得可视，在提高教学效率的同时也提升了教学效果。例如两齿轮的啮合原理通过动画模拟，直观地将啮合过程展示给学生，使其轻松理解教师的教学意图。当前计算机辅助设计的发展也为该课程教学提供极大的便利，原先需要复杂计算、推导的内容，只要通过相应软件对某种机构进行设计计算，便可轻松获知，如齿轮传动中的受力分析、机构间的相互干涉等。

三、课程整合中的相关问题

1.实践环节的配套改革

本课程中的实践教学除配合理论教学外，主要是培养学生观察、测量、分析能力及对专业（职业）的忠诚度。因此在设立实践项目时一方面需要考虑学校自身的硬件配套，另一方面需要紧密联系市场，淘汰老旧过时、引进新技术、新发明，定期更新实践教学内容，尤其是在配套的课程设计过程中，应结合技工院校学生自身学习特点，减少计算的难度和数量，突出应用软件辅助设计，重点放在结构设计方面。

2.任课教师的素质培养

相比传统教学，改革后的教学对于教师自身素质提出了更高要求，一方面要求教师自身具备工程实践意识，有较强的动手能力去指导学生，另一方面要求教师知识更加系统化、全面性，具备熟练运用新技术的能力，如各计算机辅助设计软件的应用、全媒体的制作使用等。

参考文献：

[1]张明辉,餻宝海.机械设计基础教学改革初探[C].全国机械设计教育研讨会议,2008.

第9篇：机械设计知识点总结范文

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：

[1]孙桓，陈作模，等.机械原理[M].八版.北京：高等教育出版社，2013.

[2]黄茂林.机械原理[M].二版.北京：机械工业出版社，2013.

[3]王贤民，潘金坤.机械原理[M].广州：中山大学出版社，2014.

[4]王跃进.机械原理[M].二版.北京：北京大学出版社，2009.

[5]朱理.机械原理[M].二版.北京：高等教育出版社，2010.

[6]濮良贵，陈国定，等.机械设计[M].九版.北京：高等教育出版社，2013.