机械设计基础范文第1篇

关键词：机械设计基础；课程教学；培养

“兴趣是最好的老师”，学生如果对学习产生了兴趣，就会引起学习动机，推动学生学习，并在学习过程中产生一种积极的情绪状态，鼓舞学生认真而愉快地学习。而职业学校的学生受家庭、社会等方面的影响，对课程缺乏足够的兴趣，更不用说积极参与教学活动了。尤其机械设计基础这门枯燥、繁杂的课程。因此能否激发学生兴趣成为教学成败的关键之一。

兴趣的产生和发展与教师的教法培养息息相关，为此，教师应根据专业特点，结合教学内容，把对学生的兴趣培养渗透到教学的各个环节。

一、抓好绪论，首因效应

第一印象在心理学上被称为首因效应。是人与人第一次交往中给人留下的印象，在对方的头脑中形成并占据着主导地位的效应。它是通过“第一印象”最先输入的信息对客体以后的认知产生的影响作用。第一印象作用最强，持续的时间也长，比以后得到的信息对于事物整个印象产生的作用更强。因此教师与学生的第一次接触要重视入门教学。绪论课的重要性就在于它能向学生展示本学科的框架结构、研究和发展方向，可以帮助学生了解本门学科概况。笔者在上机械设计基础绪论课时，重点向学生介绍机械领域内的一些科技动态、尖端技术成果以及我国在此领域内已取得的成就和还存在的差距。如数控机床的相关知识、机械设备与电的联系、机械设备与计算机的联系、我国在机械设计、加工工艺、加工设备等与国外的差距等。并从粗加工到半精加工，再到精加工这个简单工艺流程分析，把车、铣、钻、磨、铸、焊等常见的加工方法以及今后的发展方向加以分析，这样做能使学生开拓视野，激发兴趣，培养学习动机。

二、注重导入，引出新知

导入是课堂教学重要的一步，教师只有准确把握教学主题，精心设计导入内容，才能更好地吸引学生的注意力。不仅有利于学生复习旧知识，又起着集中学生注意力，学习新知识的作用。如在讲齿轮传动时，学生已学习了带传动，此时可趁机给学生设置思考题：带传动的方式是什么？是利用什么来传递动力和运动的？适用于什么场合？若用在中速中载，是否适用，如何解决？常见的传动方式还有哪些？并举现实中的例子。这样层层设疑、层层解惑，学生可独立获取新的知识，亲身体验到学习成功的喜悦。

三、重视小结，悬念激发

在小结巩固中，激趣式的悬念设置不仅能在愉快的气氛中结束授课，而且会激发学生对下一次课的兴趣，这对提高机械设计基础课程教学效果是不无益处的。如在讲授轴承的材料时，设置这样的悬念：基本方式有哪些？在机床中如何？液的回路如何加工？就为下节课的讲授做了一个很好的铺垫。又如在讲授轴的结构设计时，可设置这样的悬念：教材中减速器简图中的齿轮如何装拆，它们的顺序是什么？让学生思考，为下节课的讲授轴的结构做铺垫。

四、强调巧练

巧练是利用较短的时间，通过做少量具有表性的典型习题，达到巩固、提高所学知识的目的。因此教师所选习题的思考性要强，使学生在练的过程中巩固所学知识，充分发挥学生的独立思考性，提高学生分析问题、解决问题的能力。

如在学习平面四连杆机构时，可以巧妙地设计综合题，如已知四杆机构四杆长分别为a=100，b=120，c=50，d=80，问以哪根杆为机架可获得曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆机构？

此题的关键字词有：曲柄与摇杆。通过对曲柄存在条件分析以及b+c

通过练习，促使学生对曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆机构基本概念进一步消化和吸收，加深对四连杆机构的理解、巩固，为四连杆机构的设计打下良好的基础。

五、强化多媒体的使用，活跃课堂气氛

要有效实现直观教学，应将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件，在讲授相关内容时巧妙地将现有教具与多媒体课件结合使用，使那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来，清晰的图像可丰富课堂教学的表现力，从而提高课堂教学效果。如在机械设计中许多运动、加工现象以及失效形式过于抽象，只靠语言无法全面、细致地表达清楚。常见如齿轮的外，内啮合，直齿与斜齿的区别，齿轮失效形式、齿轮传动方式等，如果采用多媒体形式则一目了然，同时可活跃课堂气氛。

本课程学习结束后要进行课程设计，设计减速器，在学习传动系统部分时，在讲解设计思路时，从题目到方法以及分析结构特点时，与减速器联系，以此为典型例题，使学生对减速器有深刻的认识，同时能够针对不同的条件，采用不同的设计方案，为课程设计打下良好的基础。

参考文献：

[1]王根顺，王成涛.高等职业技术概论[M].北京：民族出版社，2004.

机械设计基础范文第2篇

关键词：机械设计基础；教学设计；项目设计与制作

一、机械设计基础课程教学现状

1.内容过于理论，学生听起来费劲，兴趣不高。在教学中虽然应用到大量的图片和动画，但内容分散，学生不易贯通联系，且教学手段单一，没有趣味性，再加上当前智能手机的发展，使得学生无论在对抗学习，还是游戏的心境中，往往对手机的爱好超过课堂学习，教学效果显然不好。

2.教学方法陈旧，不利于提高学生的实践能力。在教学中，往往是通过例题、视频或实验提高学生的理解力，学生主动思考能力几乎没有得到提高，很多学校往往为了提高学生的创新意识，单独开设一门《机械创新设计》课程，舍本逐末。项目设计与制作教学法，以项目作为引领，要求学生在理论知识的学习过程中，还必须完成项目的设计和制作，注重团队协作，以学生为中心，培养学生自主学习的能力。2014年的地平线报告认为：“世界各地大学校园教学实践的焦点正在发生转移，各个学科的学生正在通过制作和创造的方式进行学习，而不再是课程内容的单纯消费者……按照工作过程的顺序开发课程，是凸显职业教育特色课程开发的突破口。”

二、机械设计基础课程制作项目的设计

以项目设计与制作的方式来解决课堂问题，通过设计合适的项目，囊括知识和技能，按照项目的实施合理的组织教学内容；设计一些带有趣味性和理论结合的专题项目，要求学生通过理论学习，对老师提出的项目任务进行分析，设计一个合理的机构，并收集材料，使用通用的工具，将机构模型制作出来，通过课堂作品，展示团队作品。为此，机械设计基础课程将知识重新整合，将知识融入雨刮器机构、塔吊机构、起重绞车、减速器轴、仿生机器人五个制作项目中。这五个项目基本按照机械设计基础知识体系的顺序展开，很好弟兼顾了机械设计基础理论知识体系的完整和实践能力的培养，如表所示。

三、项目设计与制作教学实施

1.项目设计的典型化和趣味化。项目设计首先要典型化，能阐述该项目所涵盖的知识，能利用知识点解决实际问题，最好是工程实践项目，项目设计不能过于复杂，过于复杂学生不能实现。其次，项目设计应趣味化，带有一定的趣味，更能吸引学生的注意力，更能激发学生的学习动力。

2.课堂教学的方式。由于机械设计基础是一门基础过渡课程，理论与实践并重，机械设计基础的理论将用来解释后续课程所发生的现象，在教学上可以利用更多的翻转教室的模式，理论知识部分教师制作视频与动画提前，在教室里一部分时间用来梳理知识，解答疑问。一部分时间则应在引导学生的机构设计和制作上。

3.团队分工与作品展示很重要。在学习中应该进行团队分组，项目化设计与制作单一成员完成的难度是很大的，注重团队的培养，相互磨合，取长补短；同时，作品的展示很重要，在完成项目的设计与制作之后应举行作品会，让学生展示自己的作品，叙述作品的设计、制作经过，利用了哪些知识点，如何解决问题的，过程分享在学生创造能力的培养中也非常重要。

四、结束语

将机械设计基础最终落实到一个个项目的设计和制作中，对学生、教师都是一个很高的挑战，但是兴趣是最好的老师，通过项目的推行，学生对作品的精心设计和周密实施，使得整个课程充满了分享，思维碰撞和快乐。不仅培养了学生扎实的实践能力和创新精神，锻炼了学生的语言表达、团队协作的职业能力，在教学质量和课堂效益上也得到了大幅提高。

参考文献：

[1]魏良庆，蔡友莉.基于工作过程的高职模具专业课程体系建设[J].重庆文理学院学报(自然科学版)，2010

[2]朱丹凤，姚海滨.现场教学在“机械设计基础”教学中的应用[J].扬州教育学院学报，2010

[3]李刚.“项目导入法”在机械设计基础教学中的应用[J].经济研究导刊，2010

[4]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践[J].职业技术教育，2009

机械设计基础范文第3篇

关键词：课程设计；基本目的、要求、任务；重点；难点

中图分类号：G642.3 文献标识码：A

《机械设计基础》是机械类学生的一门核心专业课，而这门课的课程设计对同学们来讲，更是尤为重要，因为它是培养机械工程专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合地运用所学的理论和实践知识，对一级圆柱齿轮减速机的所有部件进行一次系统和全面地设计。

一、课程设计的基本目的

l. 初步培养学生树立正确的设计思想和分析、解决工程实际问题的能力；掌握通用机械零件、机械传动装置设计的一般方法。

2. 复习巩固以前所学的机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合等课程的理论知识，并在实际设计中应用和深化这些知识。

3. 培养学生设计的基本技能，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范等能力，为专业设计和将来从事技术工作打下基础。

二、课程设计的基本要求

机械零件课程设计对学生总的要求是保质、保量、按时完成设计任务。具体要求：

1. 做好设计准备工作，包括收集、准备设计资料、绘图工具及用品。

2. 设计之前要认真研究课程设计任务书，分析题目，了解工作条件，明确设计要求和内容。

3. 设计中要认真复习所遇到的课程内容。如V带传动，齿轮传动，轴、轴承、联轴器和有关的联接件等。在教师的指导下，提倡独立思考，独立计算，独立绘图，独立完成课程设计。反对不求甚解，照抄数据，照搬图样，敷衍了事的行为。

4. 课程设计必须在规定教室进行，遵守学习制度和作息时间，按设计计划循序进行，以便指导教师随时掌握每个学生的情况，发现问题及时解决。

5. 注意掌握设计进度，按预订计划完成阶段性的目标。在底图设计阶段，注意设计计算与结构设计画图交替进行，采用“边计算、边画图、边修改”的正确设计方法。另外，在整个设计过程中应注意对设计资料和计算数据的保存和积累，保持记录的完整性。

6. 为了提高设计质量和降低设计成本，必须注意采用各种标准和规范，这也是评价设计质量的一项重要指标。在设计中，应严格遵守和执行国家标准、部颁标准及行业规范。对于非标准的数据，也应尽量修整成标准系列或选用优先系列。

7. 为使每个学生均能拿出一份较高质量的图样，在装配底图画出后，应呈交指导教师审查，修改无误后，再加工完成装配图。

8. 设计图样（包括装配图和零件图）和设计说明书完成之后，在有所准备的基础上参加设计答辩。

三、课程设计的基本任务

1. 设计题目：

设计一台冶金矿山胶带运输机用的单级直齿圆柱齿轮减速器。工作条件为：单方向运转、轻微冲击，工作期限为8年，每年按250天计算，每天工作8小时。传动示意图见下图1，设计分组参数见表1。

2. 设计任务

（1） 计算说明书一份

包括：⑴前言；⑵设计任务；⑶参考资料；⑷设计方案；⑸选电机确定传动比；⑹各轴运动及动力初算；⑺齿轮传动设计；⑻轴的设计；⑼滚动轴承寿命计算；⑽与密封；⑾箱体设计；⑿总结

（2）完成图纸工作量

⑴总图（装配图）一张，A1图纸；

⑵零件工作图1～2张，A3图纸。

3. 设计内容及进度

见表2。

四、课程设计过程中的重点

课程设计中的重点是编写设计说明书，课程设计说明书是课程设计的总结性文件，通过编写说明书，可以进一步培养学生分析、总结和表达的能力，巩固、深化在设计中所获得的知识，是课程设计工作的一个重要组成部分。说明书应概括地介绍课程设计的全貌，全面叙述设计中各部分的重要内容，要论证设计的合理性，特别是在有几个设计方案时，要进行比较论证，对各个计算环节要详细叙述，对数据和公式来源要注明出处以便查对。说明书要求系统性好，条理清楚，语言简练、文字通顺、字迹工整，图例清晰，图文并茂，充分表达自己的见解，尽量避免抄书，从设计一开始就应随时逐项记录设计内容、计算结果、分析意见和资料来源以及指导教师的意见、自己的见解和结论，每一设计阶段完成后，及时整理编写有关部分的说明书，待全部设计工作结束后，只要稍加整理，便可装订成册。

五、课程设计过程中的难点

课程设计中的难点一是轴的结构设计，二是减速器箱体的结构设计。

（一）轴的结构设计

轴在减速箱中是一个重要的零件，因为所有传动件都装在轴上，因此它有很多尺寸都要与其他零件的尺寸相吻合，否则就无法进行装配。所以在设计轴时，直径方向的尺寸和长度方向的尺寸的选取是同学们感到头疼的一个问题。

怎样来设计轴？按下面这个步骤来进行，可能你会觉得不那么难了。

1．初算轴的直径

联轴器和滚动轴承的型号是根据轴端直径确定的，而且轴的结构设计是在初步计算轴径的基础上进行的，故先要初算轴径。轴的直径可按扭转强度进行估算，即

式中：p为轴传递的功率(kW); n为轴的转速(r/min); C为由轴的材料和受载情况确定的系数。若轴的材料为45钢，通常取C=106～117。C值应考虑轴上弯矩对轴强度的影响，当只受转矩或弯矩相对转矩较小时，C取小值；当弯矩相对转矩较大时，C取大值。在多级齿轮减速器中，高速轴的转矩较小，C取较大值；低速轴的转矩较大，C应取较小值；中间轴取中间值。对其他材料牌号的轴，其C值参阅有关教材。

初算轴径还要考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，d增大5%;有两个键槽时，d增大10%。然后将轴径圆整为标准值。

上述计算出的轴径，一般作为输入、输出轴外伸端最小直径；对中间轴，可作为最小直径，即轴承处的轴径；若作为装齿轮处的轴径，则C应取大值。

2．轴的结构设计

（1）确定轴的径向尺寸

①轴头直径尺寸确定 轴与齿轮、带轮和联轴器配合处的轴段直径称为轴头。如图2中的 应取标准值（参阅教材）。

② 轴颈直径尺寸确定

与滚动轴承配合处的轴段直径称为轴颈。在图2中，与滚动轴承内圈配合的轴颈 、 应符合滚动轴承标准；装有密封元件直径 ，应与密封元件的内孔直径尺寸一致。轴上两个支点的轴承，应采用相同的型号和尺寸，以便轴承座孔的加工。

③ 轴肩或轴环尺寸确定

相邻轴段的直径不同即形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度，如图2中 、 尺寸变化所形成的轴肩或轴环。一般的定位轴肩，当配合处轴的直径小于80mm时，轴肩处的直径差可取7-10mm。用作滚动轴承内圈定位时，如 轴肩的直径应按轴承的安装尺寸要求确定。

如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时，两直径略有差值即可，一般取1～4mm，如图2中 、 的尺寸变化，并尽可能取整数。也可以采用相同公称直径而取不同的分差数值。

④轴肩处过渡圆角尺寸确定

为了降低应力集中，轴肩处的过渡圆角不宜过小。用作零件定位的轴肩，零件毂孔的倒角C或圆角半径 应大小轴肩处过渡圆角半径 ，以保证定位的可靠，如图3 所示。一般配合表面处轴肩和零件孔的圆角、倒角尺寸见所学教材。装滚动轴承处轴肩的过渡圆角半径应按轴承的安装尺寸要求取值（参阅所学教材）。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

⑤ 砂轮越程槽、螺纹退刀槽尺寸确定

对车削或磨削加工的轴表面，应分别留出螺纹退刀槽及砂轮越程槽。相关尺寸可参考设计手册取值。

应注意，直径相近的轴段，其过渡圆角、越程槽、退刀槽等尺寸应一致，以便于加工。

（2）确定轴的轴向尺寸

轴的各段长度主要取决于轴上零件（传动件、轴承）的宽度以及相关零件（箱体轴承座、轴承端盖）的轴向位置和结构尺寸。

①轴头处长度尺寸确定

对于安装齿轮、带轮、联轴器的轴段，当这些零件靠其他零件（套筒、轴端挡圈等）顶住来实现轴向固定时，该轴段的长度应略短于相配轮毂的宽度2～3mm，以保证固定可靠，如图2中安装齿轮和联轴器的轴段。

②轴颈处长度尺寸确定

轴颈处轴向尺寸由轴承的位置和宽度来确定。根据以上对轴的各段直径尺寸设计和已选的轴承类型，可初选轴承型号和轴承外径等尺寸。

应注意，轴承在轴承座中的位置与轴承方式有关。当采用油时，轴承应尽量靠近箱体内壁，可只留少许距离。确定了轴承位置和已知轴承的尺寸后，即可在轴承座孔内画出轴承的图形。

③ 轴的外伸段长度尺寸确定

轴的外伸段长度尺寸取决于外伸轴段上安装的传动件尺寸和轴承盖的结构。如采用凸缘式轴承盖，应考虑装拆轴承盖螺钉所需的长度L(L可参考轴承端盖螺钉长度确定)。当外伸轴装有弹性套柱销联轴器时，应留有装拆弹性套柱销的必要尺寸A（A可由联轴器型号确定)，如图4所示。

（3） 轴上键槽的尺寸和位置

平键的剖面尺寸根据相应轴段的直径确定，键的长度应比轴段长度短5～10mm。键槽不要太靠近轴肩处，以避免由于键槽加重轴肩过渡圆角处的应力集中。

当轴上有多个键时，若轴径相差不大，各键可取相同的剖面尺寸；同时，布置在轴的同一方位，以便于轴上键槽的加工。

（二）减速器箱体的结构设计

减速器箱体起着支承和固定轴组件零件，保证传动件的啮合精度和良好以及轴组件的可靠密封更重要作用，其质量约占减速器总质量的30～50。设计箱体结构时必须综合考虑传动质量、加工工艺及成本等因素。箱体按其结构形状不同分为剖分式和整体式；按制造方式不同有铸造和焊接箱体。减速器的箱体多采用剖分式结构。

剖分式箱体由箱座与箱盖两部分组成，用螺栓联接起来构成一个整体。剖分面与减速器内传动件轴心线平面重合，有利于轴系部件的安装和拆卸。立式大型减速器可采用若干个剖分面。图5为剖分式箱体。剖分接合面必须有一定的宽度，并且要求仔细加工，为了保证箱体的刚度，在轴承座处设有加强肋。箱体底座要有一定的宽度和厚度，以保证安装稳定性与刚度。

减速器箱体一般多用HT150、HT200制造。铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能，成本低。当承受重载时可采用铸钢箱体。

铸铁减速器箱体结构尺寸参阅表3。

（1）箱体要有足够的刚度 若箱体的刚度不够，在加工和使用过程中会引起变形，使轴承孔中心线过度偏斜而影响传动件的精度。为了保证轴承座的支承刚度，箱体设计应注意以下几点：

① 箱体的壁厚

箱体要有合理的壁厚，轴承座、箱体底座等处承受的载荷较大，其壁厚应更厚些。箱座、箱盖、轴承座、底座凸缘等的壁厚可参照表3确定。

② 轴承座联接螺栓凸台的设计

为提高剖分式箱体轴承座的刚度，轴承座两侧的联接螺栓应尽量靠近，为此需在轴承座旁设置螺栓凸台，如图6所示。

轴承座旁联接螺栓凸台的螺栓孔间距 为轴承盖外径。若S值过小，螺栓孔容易与轴承盖螺钉孔或箱体轴承座旁的输油沟相干涉。

螺栓凸台高度h与扳手空间的尺寸有关，如图6。查表确定螺栓直径和c1、c2，根据c1，用作图法可确定凸台的高度H。

为了便于制造，应将箱体上各轴承座旁螺栓凸台设计成相同高度。

③ 设置加强肋板。

为了提高轴承座附近箱体刚度，在平壁式箱体上可适当设置加强肋板。箱体还可设计成凸壁带内肋板的结构。肋板厚度可参照表3。

（2） 箱座高度

对于传动件采用浸油的减速器，箱座高度除了应满足齿顶圆到油池底面的距离小于30～50mm外，还应使箱体能容纳一定量的油，以保证和散热。

对于单级减速器，每传递1kW功率所需油量约为350～700cm3（小值用于低粘度油，大值用高粘度油）。多级减速器需油量按级数成比例增加。

设计时，在离开大齿轮顶圆为30～50mm处，画出箱体油池底面线，并初步确定箱座高度为： ≥ 。 为大齿轮顶圆直径， 为箱座底面至箱座油池底面的距离。

根据传动件的浸油深度确定油面高度，即可计算出箱体的贮油量。若贮油量不能满足要求，应适当将箱底面下移，增加箱座高度。

（3）箱盖外轮廓的设计

箱盖顶部外轮廓常以圆弧和直线组成。

大齿轮所在一侧的箱盖外表面圆弧半径 。 为大齿轮顶圆直径， 为箱盖壁厚。通常情况下，轴承座旁螺栓凸台处于箱盖圆弧内侧。

高速轴一侧箱盖外廓圆弧半径应根据结构由作图确定。―般可使高速轴轴承座螺栓凸台位于箱盖圆弧内侧，如图7所示。轴承座螺栓凸台的位置和高度确定后，取 ＞ ，画出箱盖圆弧。若取 画箱盖圆孤，则螺栓凸台将位于箱盖圆弧外侧。

当在主视图上确定了箱盖基本外廓后，便可在三个视图上详细画出箱盖的结构。

（4） 箱体凸缘尺寸

箱盖与箱座联接凸缘、箱底座凸缘要有一定宽度，可参照表3确定。

轴承座外端面应向外凸出5~10mm(见图7)，以便切削加工。箱体内壁至轴承座孔外端面的距离 (轴承座孔长度)为： 。

箱体凸缘联接螺栓应合理布置，螺栓间距不宜过大，一般减速器不大于150~200mm。

参考文献：

[1] 黄晓荣. 机械设计基础课程设计指导书[M]. 北京: 中国电力出版社, 2009.

[2] 林承全. 机械设计基础课程设计及题解[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2009.

机械设计基础范文第4篇

[关键词]：机械设计基础 多媒体教学 应用 意义

一、前言

信息技术的发展为多媒体与课程教学的有机结合提供了现实条件。现如今，随着计算机的不断发展，多媒体教学给教育领域带来了新的动力。在机械设计基础课程中运用多媒体进行教学，不仅能够改变传统教学的单调模式，充分发挥教师的主导作用，还能够充分调动学生的学习积极性，增强学生不断学习的兴趣和主动性性。

二、多媒体在机械设计基础教学中的应用

机械设计基础课是机械类专业的一门重要的技术基础课，它涉及的知识面极广，理论性强，与实践结合紧密。如何在机械设计基础课程教学中更好地发挥多媒体教学的优势，达到应有的效果，就成为摆在机械设计基础教师面前的一个重要课题。这也需要教师在利用多媒体教学时多思考、多研究、多总结。

1.多媒体在机械设计基础课程设计中的应用

在机械设计基础课程中，无论是常用机构、机械运动还是轴系零件的教学内容，它们的实物、模型都非常多，而且很抽象，学生很难理解。在机械设计基础课程设计中运用多媒体，可将课程设计的题目制成多媒体课件，更可将复杂的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件，在讲授相关内容时巧妙地将现有教具与多媒体课件结合使用，让学生在机械设计基础课程设计期间将工作重点放在机械设计基础课程的设计方案的构思、分析、比较及参数的选择和计算机制图上，而不是放在大量的人工计算和人工制图上。这种方式不仅可以使学生学会综合运用以前所学的知识，大大提高他们独立分析问题、解决问题的能力，化抽象为形象、生动，同时还可以领略高科技成果给他们带来的乐趣。

2.多媒体在机械设计基础课堂教学中的应用

许多学校机械类专业的的机械设计基础课程的教学以往多是采用直观式教学方式，换而言之就是教师主要借助挂图、简易实物模型等来说明机械的工作原理、结构、设计理论和计算方法。但由于以往教学方式存在的极大地局限性，使得机械设计基础课堂教学十分呆板，教与学往往难以达到共鸣，因此，很难收到预期的教学效果。而多媒体教学正好能够有效弥补这些不足，起到十分重要的作用。多媒体在机械设计基础课堂教学中的应用主要体现在讲授的一些具体内容上。教师在讲授相关内容时，可以在详细讲解的基础上，根据学生实际的知识水平，利用现有教具来有效配合动画片段，使学生对一些模糊、抽象的机械运动和工作原理有一个更清晰的感性认识，这样学生在思考时也更容易些，更容易接受教师传授的这些知识。

比如，教师在讲授用解释法设计凸轮曲线时，由于内容过于抽象，借助传统的教学方式很难用语言表现出来，而应用计算机的多媒体技术，把反转法原理处理后的两种情况制作成平面动画片段存入计算机，通过大屏幕将动画片段慢放，并对其两种情况分别演示出来，然后对照分析得出结论：两种情况下各构件的相对运动并不改变，因此可知经过反转法处理的凸轮结构，凸轮处于相对静止状态，从动件尖端始终与凸轮接触，尖端的运动轨迹便是凸轮的理论轮廓。实际上，这时凸轮轮廓的设计也就转化为设计凸轮机构从动件尖端相对凸轮的运动轨迹，而由动画片段已清晰看出用反转法处理后的凸轮机构从动件尖端相对凸轮的运动，是既绕凸轮轮心转动又沿凸轮径向线移动。由于在机械设计基础课程中利用多媒体教学，内容讲解十分直观、通俗易懂，使很难讲解的抽象问题在很短的时间内迎刃而解，学生更容易理解，因而大大增强了学生学习的主动性和积极性。

3.多媒体在习题课和课外辅助教学中的应用

机械设计基础课中习题课和课外辅助教学主要涉及机构的设计、零部件的设计等基本概念及计算方式，形式可以是多种多样的，比如选择题、判断题、填空题等。并且可以进行现场评分以评价学生对知识掌握的情况。传统的教学方式容易造成学生对教学内容理解的困难，使用多媒体课件后不仅没有这些困难，还可以使学生不断巩固所学的基础知识，可以提高学生分析问题、解决问题的能力，达到“一题多改”“一题多解”，在很短的时间内便可较好的解决相关问题，同时也可发挥多媒体在机械设计基础教学中应有的作用和价值。

总地来说，多媒体在机械设计基础教学中的应用涉及课程内容的各个方面，尽管应用多媒体教学有诸多的益处，但如果应用不当则难以发挥其应有的作用。因此，在机械设计基础教学中要科学合理应用多媒体，使其发挥应有的作用。

二、多媒体在机械设计基础教学中的意义

1.可激发学生的学习兴趣和创造能力

由于多媒体教学课件是新技术和新知识的引用，增强了学生对机械设计基础课堂教学内容以及计算机学习的兴趣，大大扩展了学生的眼界。机械设计基础课堂上，通过多媒体课件中图像、声音、动画等的合理使用，可以大幅度调动学生的主动性，学生对下次机械设计基础课也会有期待。同时还可给予学生足够的想象空间，充分调动学生的学习积极性和主动性，充分发挥他们的创新能力和想象力。

2.可营造良好的课堂气氛

多媒体教学形式活泼、新颖，再加上图文并茂产生的效果，在机械设计基础课堂教学中采用多媒体课件，可在摆脱传统的教学方式毫无生气、枯燥无味的课堂气氛的同时，使学生的注意力更加集中，思维更加活跃，充分调动学生的主观能动性，课上能跟随教师讲课的思路去积极地思考问题、分析问题，使学生尽可能在课堂上消化本堂课的学习重点和难点，从而提高机械设计基础教学效果。

3.可化抽象为形象、生动

多媒体教学课件涉及文本、声音、图像、动画、数字、视频等多种媒体信息，它可以将抽象的概念变成具体的形象，将语言难以表述的知识点变成直观的画面，通过计算机提供的中介融进学生的大脑，学生凭借自己的联想和想象能力就可以比较迅速的把握机械设计基础要学的知识点着重点，这无疑就等于节省了教学用时。在机械设计基础教学中，通过合理有效地实施多媒体教学，可以扩大课堂内的知识容量，增加学生知识信息的接收量，更充分地发挥多媒体教学的作用，从而提高机械设计基础教学的整体效果。

三、结束语

在机械设计基础教学中，应用多媒体课件的教学效果比较理想，可达到教得活、学得活的教学目的。同时，整个机械设计基础教学环节的设计、安排都要由教师完成，因此，只有精心设计和巧妙使用多媒体教学，才能达到预期效果，才能使机械设计基础教学取得良好的效果。

参考文献：

[1]卢耀舜.提高机械设计基础教学质量的探索与实践[J].中国科技信息，2007，(23).

[2]齐明俐.机械设计基础教学探讨[J].怀化学院学报，2006，(2).

机械设计基础范文第5篇

关键词：机械基础课程设计；CDIO工程理念；教学改革

CDIO是2001年由美国麻省理工学院联合瑞典的查尔姆斯技术大学、林克平大学以及皇家技术学院等高校，共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，是“基于项目学习”和“做中学”原则的有机结合[1]。CDIO在培养学生的理论知识及协作能力的同时，还强调专业技能、大系统掌控等一系列能力的培养。目前国内许多高校都在研究CDIO的先进工程理念，并根据各自学校的实际情况，探索工程教育理念的教学改革之路。

一、机械基础课程设计教学存在的问题

《机械基础》是工科类专业的主干课程和重要必修课程，具有基础性、设计性、实践性等特点，是培养学生创造性思维的主要课程。而其《课程设计》是使学生获得工程技术训练必不可少的实践教学环节，在培养学生的理论联系实际，提高机械系统方案设计以及创新构思能力和分析能力等方面起着非常重要的作用。本课程是学生首次接触的专业基础知识，其重要性不言而喻。然而，由于课程设计长期以来一成不变的设计方法和教学模式，给其教学带来很多弊端[2]。首先是设计题目陈旧，设计方法呆板，缺乏创新思维的培养和工程实践能力的训练；其次是设计内容单一，缺乏整机设计理念和系统训练，没有机械系统方案设计的机构选型设计，学生处于一种被动及按部就班状态，自主设计和发挥主观能动性的内容少，无法激发学生的创造力，不利于对学生综合能力的培养；再次是个体意识强烈，缺乏团队协作及沟通交流的能力。这样培养出来的学生将难以适应快速变化的社会需求[3]。因此，课程设计的教学改革势在必行。每年我校都有机类和近机类约十八个班的学生接受机械基础课程设计的训练，搞好机械基础课程设计，不仅是对学生动手能力和创新能力的一次全面训练，而且对后续专业课程的学习、毕业设计乃至今后的工作都有重要影响。

二、机械基础课程设计教学改革措施

（一）设计题目多样化

课程设计的题目应体现以学生为主的教育理念，针对学生的实际情况，改变以往课程设计题目单一的弊端，选择合适的设计题目，因此，在选题上应注意以下几个问题[4]。一是课程设计题目应满足综合性强、难度适中的要求，使学生能够综合运用机械基础课程所学理论知识，系统地完成一个大型机构设计课题；二是题目来源的广泛性，教师不断从文献资料、生产实际和科研工作中累积合适的题目，逐渐扩大课程设计题目的类型和数量，形成一个基本的课程设计题库，表l所示为我校近三年机械基础课程设计选题。三是题目要有一定的创新性，鼓励学生根据自己的兴趣进行选题，兴趣是学习最好的老师。

（二）采用先进工程设计方法和手段

传统课程设计结果常常是学生上交一份图纸和一份设计说明书，学生对设计出来的机器装置或机构是否可行不得而知，因此，影响了学生的设计积极性。在课程设计教学环节中，引入机械专业常用的三维设计软件Pro/E、UG、ADAMS等辅助设计功能和虚拟样机技术。要求学生在计算机上制造出虚拟机械，并对此进行运动和动力学分析，最大限度地减少设计失误。从而实现复杂问题简单化、抽象问题直观化，深化对工程实践类问题的认识，增强学生利用现代化手段进行机械创新设计的能力。为学生设计的潜艇舱盖开启机构三维图，潜艇的舱盖开启机构用于潜艇舱门的打开和关闭。开启角度为0-90°，驱动方式采用电机。舱盖的开启速度较慢，设计中采用了蜗轮蜗杆减速机构。图2为潜器天线升降机构三维图，潜艇在水下航行依靠水声导航，但在近水面航行时需要使用天线与陆上交换信号。天线的升降角度为0-90°，驱动方式采用电机。天线的升降速度较慢，需采用减速机构。潜艇的空间较小，要求所设计的机构尽量紧凑，占据较小的空间位置。设计中学生采用了蜗轮蜗杆减速机构，该机构输出轴与天线转轴间采用花键连接。设计结束后教师对优秀的作品，组织申请专利，并推荐参加各种大学生竞赛，如全国大学生机械产品数字化设计大赛、机械创新设计大赛。

（三）改革课程设计的教学方式

首先是变集中时间式教学为先部分分散，然后集中式教学，与机械基础理论教学环节有机融合起来，这样学生不仅可以有充分的时间发挥创新性设计和学习的主动性及积极性，同时指导教师通过监督和指导，能及时发现不合理的设计，并督促学生改正，这使学生有充分的时间进行思考及设计；其次是变单人一组的设计方式为多人一组的团队方式进行，充分利用学生的团队协作精神，培养学生的团队意识。具体措施如下：（1）在机械基础课程开始时，就介绍课程设计的相关内容和设计要求，布置学生按自愿组合的方式组成设计小组，一般以3-5人为一组；（2）在机械基础课程教学的中期，布置学生进行调查研究，查阅资料，分析讨论现有典型机器和同类机器的研究现状和发展历史，并以研究报告的形式成为机械基础课程设计设计说明书的一部分内容；（3）在机械基础课程教学结束后，组织学生参观讨论，进行方案设计与典型机构的分析，方案设计阶段以小组为单位，在分析机器的结构、传动方式、工作原理以及各部件的功能顺序的基础上，绘制机器运动简图，确定最佳设计方案；机构的分析与综合阶段主要是从设计方案中选取最具代表性的机构，进行机构的尺寸综合、机构运动分析和力分析，制作机构模型。最后是编写设计计算说明书，准备答辩。

三、结束语

通过近两年的课程设计改革探索，我们发现基于CDIO工程理念的机械基础课程设计体系有明显的优势，不仅能够改变学生的学习态度，激发学生的工程设计兴趣，构建工科教育中被忽视的工程价值观，而且能够培养学生的团队合作精神。基于CDIO工程理念的机械基础课程设计更加强调学生综合素质的培养，它改变了以往理论与实践相脱节的问题，学生普遍反映课程设计效果有很大提高，特别是在学生独立分析问题、解决问题的能力方面以及对机构创新设计能力等方面均有所提高。

参考文献

[1]朱玉.CDIO工程理念在“机械原理课程设计”教学中的应用[J].中国电力教育，2010（1）：139-140.

[2]宜亚丽.机械原理课程设计教学改革的探索[J].太原理工大学学报（社会科学版），2008（6）：51-53.

[3]王砚军，等.“机械原理与机械设计”课程设计的改革探索[J].中国电力教育，2011（23）：95-96.