对机械设计基础的理解范文第1篇

论文摘要：《机械设计基础》是机械类专业的一门重要技术基础课，具有较强的实践性，其内容广，难度大，涉及很多抽象的理论知识，教学内容比较枯燥，学生在学习的时候缺乏耐心和兴趣，教学效果不理想。本文主要对这些问题进行分析解读，并提出了一些自己的见解，期望为培养学生的知识应用能力、创新能力和综合素质能力提供一些帮助。

[中图分类号]：TH11 [文献标识码]：A [文章编号]：1002-2139(2011)-17-0000-01

机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等，本课旨在培养学生综合运用先修课程中所学知识和技能，解决机械工程实际问题的能力，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计工作打下基础，因此在近机械类专业的教学计划中占有重要地位和作用，是高等工科院校中近机械类专业一门主干课程，在人才培养的教学计划中占有重要的地位。作为基础理论课程，其概念较繁杂，同时也具有很强的实践性和应用性，所以教学过程中必须将理论和实践紧密结合起来，注重对学生解决实际问题能力的培养。然而当前教学中确存在着一定的问题，影响了教学效果。

1.机械设计基础教学重点

机械原理教学重点要求学生掌握运动副的分类和表示方法，机构自由度的计算、机构运动简图的绘制、铰链四杆机构的基本形式及其演化、图解法绘制盘状凸轮机构、齿廓啮合基本定律、设计渐开线齿轮传动的基本尺寸以及轮系传动比的计算等。本部分的基本概念和基本理论比较抽象，如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到，又摸不着，使教学中存在着很大的难度。实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践性环节，是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。实验内容主要有：常用机构、机构运动简图绘制、齿轮范成实验、机械零件现场教学、齿轮减速器拆装等。机械设计基础实验多以验证性的实验为主，学生只需按照实验指导书所列步骤进行，缺乏主动参与意识，这样不利于学生自主学习能力的培养。

2.机械设计基础教学中存在的问题

随着教学改革的深入和课程体系的调整，《机械设计基础》课程的知识不断更新，学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展，本课程需要向学生讲授的内容越来越多。由于该课程涉及知识点多、难度大，并具有一定的实践性，致使学生对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识，学习效果差。而教学中，有些教师只满足于给学生讲道理，以为道理讲清了，任务就完成了。这样的教学过程完成后，学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点，对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。显然，传统的教学方法存在着理论与实践相分离的现象，不能很好地解决该课程的重点、难点。为培养高素质技能型人才，满足社会不断发展的要求，对教学方法的改进迫在眉睫。

3.机械设计基础教学方法改进措施

3.1改革课程设计的教学模式

传统的课程设计教学模式是集中用两周的时间要求学生就某一课题进行设计，完成机械系统总体方案设计、机构运动设计、通用零部件工作能力设计和结构设计等内容，设计性内容和计算量比重较大，时间紧、任务重。因此，在教学中，可以将课程设计的内容分解在理论教学的各个章节中，让学生带着任务去学习，而到最后课程设计就比较简单了，提高理论学习的积极性，综合应用能力也得到了提高机械设计基础不仅要培养学生掌握机械技术的基本知识、基本理论和基本技能，更要培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力。课堂教学要并注意培养目标与教学目标相适应，以更符合高等职业教育人才培养目标的要求。

3.2分利用多种教学手段

要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中，充分利用实物、模型，增强学生的感性认识；通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解，提高学生的工程意识，激发学生的学习兴趣。可以引入CAI教学课件展示各类机构的运动过程，呈现不易观察的零件内部结构与动态特征，演示实际加工机床的运动与加工过程等，使学生的视觉活动和听觉活动有机结合，变枯燥的结构内容为形象生动的内容，增强学生的感性认识，启发和引导学生积极思维，增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。

3.3加强实验教学

要有效利用实验教学，由任课老师在课堂上做演示实验，以配合课堂教学。比如在讲解四连杆机构时，运用模型做课堂演示，让学生一边观察一边听讲，能使学生很快弄清曲柄、摇杆等构件之间的实际运动情况，理解了死点、急回特性等重点知识。另外，带学生在实验室进行实验，是很好的教学方式。它可以使学生对机械的运动情况观察得更仔细、更充分，同时还可以培养他们的实际动手能力，为此，要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验，任课教师应与试验人员密切配合，根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作，提高实验的质量和效率。

3.4加强实习教学

实习教学是培养学生动手能力的主要手段。《机械设计基础》课程可以结合专业实习来进行。具体来说就是在专业实习前，任课教师根据教学内容拟出实习思考题，让学生带着机械设计基础问题去实习，启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识，寻找尚未知晓的事物。例如，在齿轮传动机构拆装实习时，可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理，再通过讲解，启发学生自己开动脑筋充分分析，热烈讨论，去理解该原理的现实意义，即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装，但仍然可使传动平稳的道理。因此，《机械设计基础》任课教师应充分利用好专业实习时，认真加以引导，提高学生的积极性和思维能力。

《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合，更好地面向社会、面向市场，适应企业需求和岗位需要，与生产实践紧密结合。《机械设计基础》课程教学方法还需要教师在教学实践中不断地创新、总结和完善，才能更好地进行教学。

参考文献：

[1]徐锦康，周国民，刘极峰.机械设计[M].机械工业出版社，2000.

对机械设计基础的理解范文第2篇

本文根据应用型本科机械工程专业人才的培养定位，对机械基础系列课程进行了改革，构建了适合培养本科应用型人才的机械基础系列课程体系。

关键词：

应用型本科；机械基础系列课程；教学改革；课程体系

一、引言

在我国高等教育已步入大众化教育阶段的背景下，要求培养出大批不同规格和层次的人才，尤其是培养出更多的应用型人才。作为一所独立学院，北京理工大学珠海学院以培养高素质应用型本科人才为目标，近两年已启动了新一轮的人才培养模式改革；机械工程专业作为我校的特色专业，一直在努力探索以培养应用能力为主线的培养方案，以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系，我院于两年前开始进行应用型本科机械基础系列课程教学内容的改革探索工作，并已取得可喜的成果。机械基础系列课程包含机械制图、工程力学、工程材料与热成型工艺、互换性与技术测量、机械设计基础（机械原理+机械设计）等5门课程。这些课程都是机械类专业学生必修的核心专业基础课，它们不仅是学生学习后续专业课程、完成课程设计和毕业设计不可缺少的基础，更是学生毕业后从事工程技术工作的基础。机械基础系列课程教学内容和课程体系的改革在专业整体课程体系中占有极重要的地位，它既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分，也是机械学科教学改革的重点和难点[1]。

二、现行机械基础系列课程的教学中存在的问题

通过独立学院近六年来的教学实践，我们发现大部分学生在学完机械基础系列课程后，对现代机械设计理论及其应用只有肤浅的认识，还没有完全具备设计机械传动装置和简单机械的能力，特别是不具备基本的工程识。究其原因，主要有以下几个方面：

（1）在大学一年级学习机械制图这门有较强实践性的课程，对刚迈入大学、习惯于逻辑思维训练的学生来说是一门较难的课程，学生缺乏的是机械设计和加工工艺方面的基本常识，对零件图和装配图中的工艺知识难于理解，对制图国家标准领会不透。三年级学习机械设计基础时，机械制图的内容已大部分忘记，增加了学习难度。

（2）工程力学、工程材料与热成型工艺、互换性与技术测量、机械设计基础4门课程，是既有系统的理论性又有很强实践性的课程，学习时，不仅依赖基础理论知识，也依赖学生对机械的感性认识，大部分学生都缺乏实践知识，加之许多内容不直观，往往增加了学生的学习难度，特别是对一些设计性、综合性强的内容更难于掌握，从而影响了学生学习的主动性和积极性。

（3）这5门课程各自单独成为一个体系，因而从整个系列课程来看，有些内容多次重复出现，而每次都没讲透；有些内容前后颠倒、脱节、衔接不好；同时实践环节的安排和内容的设计也不够合理。

三、机械基础系列课程新体系的构建

鉴于上述问题，课题组成员以“应用”为主旨，紧密联系机械工程实际，从整体优化的角度建立新的机械基础系列课程体系，将目前的5门课程融为一体，整合为“机械工程基础Ⅰ”和“机械工程基础Ⅱ”2门课程，并构建了这2门课的课程体系和教学内容，解决了原来5门课程的部分内容存在重复、教学内容的设计不够合理等问题，既提高了教师教的效益，又提高了学生学的效益。

1.“机械工程基础Ⅰ”课程体系。“机械工程基础Ⅰ”以机械制图的教学内容为主干，其中穿插互换性与技术测量和工程材料课程中的相关内容，在整体教学实施过程中以典型机械零、部件的设计表达为主线实施教学。具体课程内容包括制图基础、工程材料与产品技术要求、机械制图、零部件测绘4个基本模块，共160学时，分3个学期执行。

（1）制图基础模块。该模块56学时，包括正投影基础，组合体三视图和机件的常用表达方法，计算机绘图的内容。目标是培养绘制和阅读投影图的能力，培养使用仪器和徒手绘图、计算机绘图的能力。该模块在第二学期开课。

（2）工程材料与产品技术要求模块。该模块40学时，包括工程材料课程中的材料力学性能、金属材料基础知识、铁碳合金相图及热处理、常用工程材料、典型零件选材分析的内容；互换性课程中的一般零部件的公差与配合、几何公差、表面粗糙度的基本概念和基本知识等内容。目标是培养学生依据零件工作状况正确选择材料的能力；培养学生通过查阅相关标准合理选择一般零件的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的能力，并能够正确地标注在图纸上。该模块在第三学期开课。

（3）机械制图模块。该模块40学时，包括制图课程中的标准件和常用件、零件图和装配图，互换性课程中的常用结合件和圆柱齿轮传动的互换性等内容。目标是培养绘制和阅读零件图和装配图的基本能力，培养学生通过查阅相关标准合理选择标准件及齿轮的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的能力，并能够正确地标注在图纸上。该模块在第四学期开课。

（4）零部件测绘模块。该模块24学时，通过对机器中的常用齿轮油泵、机用虎钳、柱塞泵、球阀、减速器等典型部件的分析，使学生了解其结构和工作原理，分组测绘其中的某一部件，在测绘过程中进一步掌握零件、装配图的表达方法，理解标准件和常用件的规定画法，合理选择材料、公差及表面粗糙度并进行正确标注，进一步领会国家标准及规范。该模块同机械制图模块一起均在第四学期开课。

2.“机械工程基础Ⅱ”课程体系。“机械工程基础Ⅱ”以机械设计基础教学内容为主干，其中穿插工程力学和工程材料的相关内容，在整体教学实施过程中以典型零件和机构的设计为主线实施教学。具体课程内容包括基础力学、机械零件、机械原理3个基本模块，共168学时，分3个学期执行。

（1）基础力学模块。该模块64学时，包括静力学的基本概念和物体的受力分析、平面力系、摩擦与重心、空间力系等静力学内容，以及直杆的轴向拉伸与压缩、挤压与剪切、圆轴扭转、梁的平面弯曲、应力状态和强度条件等材料力学内容。目标是使学生能够对研究对象进行正确的受力分析、画出受力图并进行相关计算，掌握受力构件变形及其变形过程中的内部应力的分析和计算方法，掌握构件的强度、刚度和稳定性分析理论在工程设计中的应用。该模块在第三学期开课。

（2）机械零件模块。该模块64学时，包括零件设计概论、连接、轴与联轴器、离合器和制动器、支撑、带传动与链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等内容。其中，由于齿轮传动的设计涉及齿轮啮合原理的有关知识，所以将原机械原理中有关齿轮机构的基本知识纳入本模块中结合设计介绍。目标是通过学习通用零（部）件及由零件组成的联接和传动的基础知识，掌握机械零（部）件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，从而达到能正确设计和改进这些零件的目的，包括如何确定零件的最适当外形和尺寸，如何选择材料、表面质量以及规定制造上的技术要求等。该模块在第四学期开课。

（3）机械原理模块。该模块40学时，包括机构的组成及平面连杆机构、凸轮与间歇运动机构、轮系、机械速度的调节与回转件的平衡、简单机械设计方法与实例等内容。目标是通过学习机构组成的基本知识、机构的运动分析、机械的动力分析、常用的基本机构的设计等内容，使学生并初步具备拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。最后通过具体的设计实例，让学生学会综合应用基本知识进行设计的方法和步骤。该模块在第五学期开课。另外，为了让学生了解专业，在新生入校的第一学期开设了一门“机械专业导论”课，其间通过参观机械工厂、观看录像及现场讲解等环节，使学生具备机械工程的一些基本常识，对机械设计和制造所涉及的问题有初步的认识。同时在教学计划的第三学期开设了“工程实训”实践课程和“计算机辅助设计”软件应用课程。“工程实训”安排学生进行独立操作，并辅以专题讲授，学生通过实习获得机械制造的基本知识，建立机械制造生产过程的概念；“计算机辅助设计”引入三维设计及制造软件，加强了学生应用软件提高设计制造水平和效益的能力，为机械零件、机械制图、机械原理等模块的学习做好铺垫。

四、机械基础系列课程新体系的优点

1.通过“机械专业导论”课，一开始就让学生接触机械设计和制造的实际，可以紧密地结合机械工程实际知识讲解相关知识，克服了以前学生缺乏机械设计和加工工艺方面的基本常识给学习造成的困难。

2.新体系将各门课程有机地结合在一起，解决了原来5门课程的部分内容存在重复、教学内容的设计不够合理等问题，减少了学时。

3.在“工程实训”后同时开设机械制图和机械零件模块，使学生在具备了机械设计和制造的基本知识后再学习零件图和装配图的内容，并作为表达设计的零件和部件的必然内容来学习，教学效率高，效果更好。

4.这一体系各门课程的设置，紧密围绕机械工程实际，以“应用”为主旨和特征构建教学内容体系，课程实施过程中结合“计算机辅助设计”三维软件的应用，有利于培养学生的综合素质和创新能力。

参考文献：

[1]祖业发.工程制图改革与机械基础系列课程新体系的探讨[J].工程图学学报,1999,(4):88-90.

[2]柯斌清.“工程力学与机械设计基础”教学改革与实践[J].教改教法,2014,(12):56-57.

[3]韩蕾蕾,韩英英.独立学院工程材料课程教学初步改革[J].机械管理开发,2010,(4):39-142.

对机械设计基础的理解范文第3篇

【关键词】机械设计;高职教育;教学资源;教学法

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)10―0076―03

引言

高等职业教育是高等教育的重要组成部分,是以培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、生产、服务和管理第一线岗位的实用型、技能型人才为目的的教育[1]。机械设计基础是高职教育机械系列课程中的一门主干课程,对于培养学生机械设计和解决工程实际问题的能力发挥着重要的作用[2]。同时,它也是一门综合性很强的课程,涉及到力学、机械原理和机械设计等多门课程的知识,是这些基础知识的综合体现和运用。目前,机械设计教学方法的研究已经得到了广泛的关注,见参考文献[3-9]。传统的教学方法是将工程力学、机械原理和机械设计等课程分开来讲,忽视了彼此之间的联系,学生学完后难以将所学知识融合起来应用于机械设计。高职机械设计基础课程的特点是重视应用性教学,强调知识的运用,降低理论的深度,对于公式、公理等推导、证明的理解、认知不重要。教学内容以“必须够用”为原则,在不影响知识理解连贯性的前提下可以减略,以便学生集中精力掌握实用的结论,以解决实际设计问题[10]。针对传统教学存在的问题,结合高职教育的特点,提出了基于知识融合的机械设计教学法。以应用为目的,本着优化、适用、适度的原则,将工程力学、常用机构、通用机械等教学内容有机的融合,并开发了相应的教学资源,运用后取得了良好的效果。

一 教学目标

从高等职业教育培养应用型、技术型人才的总目标出发,遵循“以应用为目的”,“以必需、够用为度”,“以掌握概念、强化应用、培养技能为教学重点”的原则,提出了基于知识融合的机械设计教学法。传统的教学目标只是针对某一课程基础知识的掌握,忽视了课程之间的交叉与联系。不同的老师担任不同的课程,学生可能在学习某一门课程时掌握得很好,但是在机械设计真正的应用时,会感觉很迷茫,不知从哪里入手,所学的知识不能得以应用。原因在于学生没有从整体上把握机械设计的过程,所学的知识没有融合在一块,各自是孤立的。

机械产品的设计一般要经过产品的规划、方案设计、技术设计、施工设计等环节。通过学习,学生不仅应掌握一般机械产品设计所需的基本理论知识,还应对机械系统有一个整体的认识,并应掌握机械产品设计的基本过程。基于知识融合的机械设计教学法打破传统的工程力学、机械原理和机械设计基础等课程的界限。将理论力学、材料力学、常用机构和通用机械的知识相互融合,使力学的内容渗透到常用机构和通用机械以及与之相关的内容中,理论与实践紧密结合。不但使学生掌握机械设计所必需的基础知识,包括常用机构的结构、运动特性和工程力学方面的基本理论。更为重要的是使学生将所学的知识融汇贯通,对机械设计形成一个整体的认识。超越各门课程之间界限,随时能够灵活熟练地运用所学的知识进行机械产品的设计,具备一般通用机械的设计能力。培养学生建立初步的工程概念,对机械产品具有整体的概念和正确的设计思想,为解决实际问题打好基础。

二 基于知识融合的机械设计教学法

在有限的学时内,合理取舍课堂教学内容,是关系到能否真正实现课程目标的关键。高职院校的机械设计课程应遵循以下的原则:精选重点和难点的内容进行详解与指点,避免烦琐公式的推导和易于自学的内容占用过多的学时;拓宽学生的知识面,注重工程应用,启发学生举一反三;注重机械学科发展,将机械学科的科研成果融入教学,让学生了解机械学科的新技术、新方法[3]。

以机械系统分析和综合设计能力的培养为主线,突出工程意识和创新精神的培养,并将这一思想贯穿课程始终。从整体设计思想出发,精简烦琐的公式推导及过时的工程方法,删减各门课程重复交叉的内容,实现教学内容的整体优化。多年来机械原理和机械设计两门课程的教学内容基本变化不大,课程内容自成体系,相互之间缺少衔接,存在内容交叉和重复的问题。如齿轮传动设计,历来是机械原理和机械设计课程的重点内容,由两门课程分别讲授,不但部分内容重复,且从设计的思维过程来看,有些内容本来是紧密联系的,却被两门课程所分割。基于知识融合的机械设计教学法打破传统的工程力学、机械原理和机械设计基础等课程的界限,将这些课程有机地融为一体,如图1所示。

常用机构及其传动设计一般包括工作原理、运动设计、承载能力设计和结构设计四个方面的内容,将这些内容所涉及的基本理论进行融合。首先学习工程实际中常用机构和机械的有关力学方面的必要知识。包括力学模型的概念,对力学模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性质,平面一般力系平衡问题的解法。四种基本变形的内力和应力分析、强度计算,减速器轴的弯扭组合变形分析及强度计算等。在讲授力学方面的知识时,将一些机械设计中的常用的机构融汇进来,对后面的机构学习可以起到抛砖引玉的作用。同时,也让学生学会了如何将力学知识应用到机械设计中。再接着学习机械中常用机构及通用零部件的类型、特点、工作原理、运动特性、工作能力设计、结构设计、组合设计以及标准零部件的选用等。在讲授具体机构及零部件设计计算时,针对具体机械的工况与技术要求,进行力学性能的强度校核。又可以回顾以前所学的力学知识,真正做到知识的前后呼应,融会贯通。与目前的基于项目的教学法有异曲同工之妙。而原来的工程力学、机械原理和机械设计的课程是分开的,工程力学以受力分析为主,机械原理是以机构的分析为主,机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主。各自独立的课程配置使学生学习起来难以真正体会它们之间的联系,相互之间的应用就更无从谈起。而机械产品的设计正是融合了多学科的知识,相互之间应用起来更是融为一体,难以分割。

三 教学资源的开发

根据基于知识融合的机械设计教学法,编写了机械设计基础教材,制作了相应的教学资源,如图2所示。教材包括物体受力分析基础、常用机构、联接、传动件及传动装置、支承零部件五部分。物体受力分析基础对物体所受力进行了分析,介绍了平面力系和空间力系;常用机构介绍了机构运动简图和自由度、平面连杆机构、凸轮机构和其他常见机构;联接主要介绍了联接件的变形、螺纹连接、轴毂联接、轴间连接和弹性联接;传动件及传动装置对齿轮传动、蜗杆传动、轮系、带传动和链传动等传动装置的结构、特点、应用范围及设计计算进行阐述;支承零部件介绍了常用的支承零部件轴和轴承。

多媒体教学因其具有直观性、动态性、可重复性、针对性、图文并茂等优点,为课堂教学打开了一幅别开生面的画卷,日益受到广大教师和学生的青睐。机械设计基础课程要求学生对机械传动有较强的感官认识,懂得各种机构运动的原理和动作的顺序,而这些单凭黑板上讲解是掌握不了的,必须通过实物演示或实验操作才能获得。以螺栓联接的结构和受力分析为例。如图3所示为螺栓联接的结构和受力分析,包含了预紧前、预紧和受载三个状态。上面有正常加载、超常加载、加载和卸载四个按钮,当点击其中的任一按钮时,在右边力的坐标系中可以显示力的变化情况,同时受载状态结构图中也可模拟结构实际的变化情况。如图4所示,即为点击超常加载按钮的模拟情况,不但在力的坐标系中显示了此时力的大小,而且可以在螺栓联接的结构中呈现出结构的实际变化情况。其图文声像并茂等优势能将教学中抽象、陌生的知识直观化、形象化,创建出生动的表象,增大课堂信息量,活跃气氛,有效激发学生学习的兴趣,调动其学习的积极性,获得较好的教学效果。

四 结论

机械设计课程有着其他课程不能替代的作用,这是由课程的性质、任务、地位和内容决定的。针对传统教学存在的问题,结合高等职业技术教育的特点,提出了基于知识融合的机械设计教学法,以应用为目的,本着优化、适用、适度的原则,将多科目基础课程内容融合。完善整个机械设计过程所必要的基本知识和基本理论,增加基本设计方法和实践性内容。着力体现了高等职业教育的特色,有利于提高学生认识问题和解决问题的能力。编写了机械设计基础教材,制作了相应的多媒体教学资源,在教学中进行了实际应用,取得了良好的效果,具有重要的实际应用和广阔的推广价值。

参考文献

[1] 赵君爱.浅谈高职《机械设计》的教学改革[J].科技信息, 2009, (32):188-188.

[2] 张军,刘笑羽,孙树廷.面向21世纪“机械设计”的改革[J]. 实验室研究与探索, 2008, 27(10):168-169.

[3] 于晓红,王小群,邱丽芳.机械原理与机械设计课程体系的优化整合[J].中国大学教学,2008,(7):34-36.

[4] 高英敏, 刘庆华, 路建彩.基于工作过程的《机械设计》学习领域课程开发[J].职业技术教育, 2009, 30(14):13-15.

[5] 刘江.机械设计专业教学改革探索[J].科学咨询,2010,(1): 126-126.

[6] 蒋学华, 韩虎. 机械设计实验教学创新模式探索[J].实验室研究与探索, 2008, 27(4):89-91.

[7] 汤迎红,孙晓,吴吉平.《机械设计》课程教学中的几点体会[J].中国科教创新导刊,2009,(34):211-213.

[8] 于士军.《机械设计》教学改革的探索与实践[J]. 中国市场,2009, (26): 83-84.

对机械设计基础的理解范文第4篇

关键词： 机构组合创新设计 《机械设计基础》 理实一体化

一、引言

高职高专课程教学改革的方向是加强实践教学环节，理论教学应与实验、实训、实习等实践环节有机地结合起来。《机械设计基础》课程是高职高专机械、机电类、近机类专业的重要专业基础课，内容主要包括机械传动系统中常用机构和通用零件的组成、工作原理、结构特点、基本的机械设计理论和计算方法。我们按照专业课“应用为目的”，利用先进的理实一体化教学方法解决了《机械设计基础》课程内容的广泛性与学时的有限性之间的矛盾，效果良好。而机构组合创新设计作为《机械设计基础》课程理实一体化教学的重要组成部分，对于提高学生的动手能力、综合分析能力和创新设计能力，有极其重要的作用。

二、机构组合创新设计基本方案

1.目的

增强学生对机械系统运动方案的整体认识，加强学生的机械工程实践背景的训练，拓宽学生的知识面，培养学生的创新意识、机械设计方法及工程实践能力；通过机构的拼接，在培养机械工程实践动手能力的同时，发现一些基本机构及机械设计中的典型问题，通过解决问题，加深学生对平面机构的组成原理和结构构成的理解，了解平面机构运动特性，掌握各种机构运动方案构成的创新设计方法。

2.设备

创新组合实验台一套，包括组成机构的各种运动副、构件、动力源及一套实验工具。设备名称：HKZB-Ⅲ机构组合创新实验台。

3.教学内容

（1）自拟机构运动方案或选择实验指导书中提供的机构运动方案作为拼接实验内容。

（2）将拟定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组构成方法进行正确拆装，并用机构运动简图来表示。

（3）拼装机构运动方案，并记录由实验得到的机构运动学尺寸，创新组合设计机构。

三、理实一体化教学方案

采用理实一体化教学模式的目的是提高职业教育的教学效率，主要内涵包括：知识、理论、实践一体化，教、学、做一体化；内容、时间、地点的一体化，体现为理论课和实践课授课地点合一，基础理论贯穿于实践环节，以及多媒体、实物、实验、实训、社会调查等多种教学方式的统一。在教学效果上增强学生的感性认识，提高学生的思维能力和创造能力，调动学生的学习积极性，激发学生的求知欲。

四、机构组合创新设计是机械设计基础理实一体化教学的具体体现

“设计”从某种意义上讲就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计，只有创新设计才有可能超越过去，创造未来。《机械设计基础》是培养学生从方案选择、系统设计、机构分析、机构设计到机械零部件设计的一门设计性很强的专业技术基础课，对学生后续专业课的学习及今后的工作关系重大，是专业核心课程。在教学内容中应加强机构选型及机构创新设计的基础知识学习，重点讲授机构创造演化的基本方法，以及组合机构形成的基本原理和组合机构的类型等，自始至终都应注意培养学生的创新设计能力。

高职教育是基于生产过程职教方法的推广，理实一体化教学模式使实践教学处于更加重要的地位，使机械设计基础课的实践教学从过去教师演示讲解的教学方式逐步转向在教师的指导下学生亲自动手做，这样不但能增强学生对机械的感性认识，而且能使学生对机械设计概念的理解更加透彻，发展学生在理论联系实际中的创新思维，培养学生运用实验方法研究机械的能力，提高学生的动手能力和解决问题的能力，弥补高职学生理论基础差的不足。

机构组合创新设计内容以培养学生的创新设计能力和独立工作能力为主，强调机械系统运动方案的确定，使学生把学到的各自成章、彼此独立的各种基本机构根据应用场合和设计要求合理地运用组合到具体设计中，达到培养学生从整体角度综合考虑设计问题的能力的目的。例如在讲四杆机构的组合使用时，我们以蒸汽机机构为例，先讲解图1所示的蒸汽机机构运动简图，1-2-3-8组成曲柄滑块机构，8-1-4-5组成曲柄摇杆机构，5-6-7-8组成摇杆滑块机构。曲柄摇杆机构与摇杆滑块机构串联组合。滑块3、7作往复运动并有急回特性。如果适当选取机构运动学尺寸，可使两滑块之间的相对运动满足协调配合的工作要求。然后要求学生通过该蒸汽机的机构运动简图完成图2所示的“蒸汽机机构拼接”，把生硬的理论知识变成活生生的实物机械运动系统，使学生进一步熟悉机械零件的使用。

当然，在完成图2所示的“蒸汽机机构拼接”后，接上动力装置，让它运动，通过运动，检验运动的协调性，调节机构各构件的尺寸，验证和修改图1蒸汽机机构运动简图，加深学生对图1蒸汽机机构运动简图的理解。因此，机构组合创新设计可以使学生将所学习的知识进行综合归纳，学会将各类机构进行组合设计，既能巩固和应用所学过的基础理论知识，使学生掌握运动方案设计的初步方法，更能进一步提高学生利用技术资料和实物模型进行运算和绘图的能力。

五、结语

在《机械设计基础》课程的理实一体化教学实践中，我们感觉开发、培养和训练学生的创新思维变得越来越重要，机构组合创新设计可以使教学变得更加生动，更富有启发性，不仅有利于学生对基础理论知识的理解和掌握，而且可以提高学生分析问题、解决问题的能力，调动学生学习的主动性、自学性。高职学生普遍理论基础差，但兴趣广泛，探求新知识的好奇心强，思维不受条件的约束，蕴藏着巨大的创新潜力，关键是教育者要为他们营造宽松和谐的教学环境，启发和调动他们的学习热情和创造性，机构组合创新设计将课堂教学、创新理论和实践训练合理结合起来，是理实一体化教学模式的完美体现，学生能更好地发挥想象力和创造力，为成为技能型应用人才，适应就业岗位的需要，更好地服务于社会奠定基础。

参考文献：

对机械设计基础的理解范文第5篇

本文选取俄罗斯的莫斯科国立鲍曼技术大学（以下简称鲍曼大学）机械方向的学士培养方案，及中国的哈尔滨理工大学（以下简称哈理工）机械类方向的学士培养方案为研究对象，在对两校培养方案分别解读的基础上，对比分析两校培养方案的异同。本文的研究结果可以帮助国内相关领域的从业人员了解俄罗斯机械方向的学士培养模式及内容，为中俄两国进一步在该方向联合培养人才方面提供借鉴。 

一、培养目标比较 

（一）鲍曼大学机械方向学士培养目标 

鲍曼大学机械方向学生主要学习机械方面的基础理论，包括机械设计与机械制造；掌握微电子技术、计算机及信息处理技术的基本知识，具备现代机械工程师的基本技能，进行具有机械产品设计、制造及设备维修、生产组织管理、分析和解决实际问题的基本能力。[1] 

莫斯科国立鲍曼技术大学从综合素养及职业素养方面分别对培养目标提出要求。 

1.综合素养方面。具备良好的信息处理能力，能够领会信息，并对其进行总结、分析；善于制订近远期目标并为目标的实现进行有条理的规划；逻辑思维能力强，具备较好的口笔头表达能力；有团队合作精神，组织协调能力优秀，并勇于承担责任；在个人工作中懂得使用法律条文及标准性文件；懂得在工作中提升个人业务水平，加强个人工作能力；能够开展自我批评，对个人优缺点有清晰认识，善于取长补短；相信本专业对社会的意义，有强烈的愿望完成个人工作；在完成社会及职业任务时掌握社会、人文及经济学的方法，善于分析问题的社会意义及进程；在工作过程中运用自然科学学科的基本定律，在理论及计算实验中掌握数学及计算机现代化的方法；善于把握信息社会发展中各种信息的本质和意义，并预知此过程中可能出现的危险，遵守信息安全要求，包括保守国家秘密；学会获得、保存及加工信息的方法，会使用计算机及互联网；掌握一门外语，要求能够阅读及理解外语科技语体，用外语进行口笔头交流；掌握保护工作人员的基本知识及方法，预防自然灾害和其他可能的灾难；在工作中掌握大自然基本规律、自然科学及机械学的规律；尊重并保护俄罗斯历史遗迹及文化传统，理解其他国家的与本国社会文化差异及特点；在个人生活及职业活动中遵守有关国际关系，人与社会、人与自然的规定；能够理解社会普遍及个体的哲学问题；了解历史进程中的各项的规律；了解经济史发展进程，及过程中的各项重大事件；了解俄罗斯在人类历史及当代世界中的作用及地位；善于分析社会重大问题，社会进程，预测社会发展前景；身体健康，能够胜任社会及职业活动的需要。 

2.职业素养方面。善于发现工作中产生的科技问题的本质，并利用数学物理设备解决问题；能够使用数学物理设备，掌握理论、计算及实验的研究方法，掌握数学及计算机建模的方法；掌握最新科技成果，古典技术理论，物理数学及数学建模方法，并在此基础上解决应用力学领域的问题；善于利用现代计算方法及计算机技术（CAD/CAE、ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran等）解决应用力学领域的工作；对所完成的计算实验工作及方案进行描述，对实验结果进行加工分析，并撰写报告、文章及其他科技文本；使用计算机软件进行科研活动，撰写报告、简述，利用现代办公软件完成学术文章；利用计算机软件（CAD系统、КОМПАC、AutoCAD、 Autodesk、Inventor、SolidWorks、Solid Edge 等），结合先进的CAD技术，完成СAE计算（例如，使用CAEсистем ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran）；参与机器及设备的设计，以保障其稳固性、持久性、安全性。 

（二）哈理工机械方向学士培养目标 

哈尔滨理工大学培养目标从以下三个方面进行界定，包括业务培养目标、专业特点及要求、毕业生应获得的知识和能力。 

1.业务培养目标：培养从事机械设计制造及其自动化方面的研究、设计、制造及营销等方面工作的工程技术人才，特别是在计算机辅助设计及制造、机械与电子相结合、车辆工程研发等方面具有较强创新能力的工程技术人才。 

2.专业特点及培养要求：本专业学生主要学习机械设计制造及其自动化专业所必需的基础理论、技术基础知识和机电产品及设备的设计制造方法及营销知识。 

3.毕业生应获得以下几方面的知识与能力：较好地掌握自然科学理论基础，人文、艺术、和社会科学基础，具备口笔头表达能力；全面掌握专业领域技术基础知识，包括工程力学、电工学、机械学、测试与控制技术、机械工程材料、计算机技术、自动化技术、数控技术机械制造技术等基础知识；具备本专业必需的基本技能，如制图、实验、文献检索计算测试等及计算机应用能力；掌握本专业方向所必需的专业知识，了解学科前沿及发展动态；具有初步的独立科学研究、科技开发及一定组织管理能力；有自学能力、综合创新能力和分析能力。[2] 

（三）两所大学机械方向学士培养目标比较分析 

1.业务目标培养的异同

     相同之处：中国和俄罗斯两所高校都是以培养能够从事机械制造及其相关领域的研发、制造以及营销等方面的高级工程技术人才为培养目标。同时这些人才又必须都是新时代下能适应各种环境的高素质复合型人才，拥有在各种复杂艰难的环境中处理相关难题的能力。另外中俄两国机械人才还必须是具备较强的专业创新能力的新时代高级工程技术人才。 

不同之处：首先，中国高校对于机械类人才的培养对于其专业知识的要求更高一点，相关人文学科能力的要求要略低于俄罗斯高校；其次，中国高校的机械类人才更注重各相关领域知识的学习掌握，这点与俄罗斯也略有不同；再次，俄罗斯高校机械类人才的培养更为重视学生运用计算机建模的能力，这点中国高校要求相对要低一些。 

2.学生应获能力的异同 

相同点：中俄两国高校都要求所培养的学生掌握牢固的较强的机械类理论知识，同时又都能够根据工作需要运用计算机知识，能够熟练运用计算机解决相关机械类问题；此外，两国高校都对于汽车及其相关知识有一定的倾向，要求学生学习并掌握相应的汽车知识；再次，两国高校都很看重实验的重要作用，要求学生根据实验进行相应的力学分析得出相应的结论。 

不同点：除机械方向本专业外，中国的哈理工还要求学生还必须具备其他相应的一般社会类知识，如人际交往和相处，个人身体素质和心理素质等；其次，中国高校更为重视学生的专业素质的培养，专业类课程开设得更为多一些；再次，中国高校对于学生外语水平的要求相较于俄罗斯更高一点。而俄罗斯高校在开设相关机械类课程的同时对于人文学科也给予很大关注，开设了诸如历史、哲学等学科，注重学生的综合素质的培养；其次，在培养机械类人才方面俄罗斯高校所开设的课程相较于中国高校要更为深入一点；再次，俄罗斯的鲍曼大学更注重学生的数据分析能力，并且着重培养学生分析后下结论的能力，中国的培养方案在这方面的要求相对较低。 

二、两校课程设置比较 

（一）鲍曼大学机械方向学士课程设置 

鲍曼大学课程设置分为社科、人文、经济学，数学与自然学课程，专业课三大板块。 

1.社科、人文、经济学板块 

学科基础课（4门）：哲学、外语、历史、经济学；选修课（6选3）：政治学、社会学、法律基础、管理学、专业导论/机械史、现代科技语言/外文机械术语。 

2.数学与自然学课程板块 

学科基础课（8门）：解析几何、数学、线性代数、信息技术、变分法基础、数学物理公式、物理、生态学；选修课（8选4）：计算力学、数学实践、物理实践、信息技术实践、工程分析软件系统/计算机机械软件系统、数学/数理统计与概率。 

3.专业课板块 

学科基础课（12门）：计算机工程制表、机械理论、电阻材料、液体气体动力学、机械部件及结构基础、设计自动化、材料学、动力学分析及小波理论、弹性理论、机械制造、计算动力学、生命安全；选修课（14选7）：机械理论补充、电阻材料补充、机械部件及结构基础实践、动力学分析及小波理论实践、弹性理论实践、机械制造补充、计算动力学实践、计量、标准及认证、电子技术及电子学、热动力及热传导、机械制造技术、机械实验设备、机械系统稳定理论基础、可塑及蠕变理论基础、应力分析实验方法、实验设计及实验数据分析法/随机过程及分析、可变性固体动力实验/复合材料力学实验。 

实践性教学环节包括毕业设计及生产教学实习两方面。 

（二）哈理工机械方向学士课程设置 

哈尔滨理工大学课程设置分为公共基础课，学科基础课，人文、社科、经管类素质课，专业平台课和专业方向课5大板块。 

1.公共基础课中包含有必修课（9门）：高等数学（一）、线性代数（二）、概率论与数理统计、复变函数积分变换、外语、大学物理（一）、物理實验、C语言程序设计、体育；同时还有3门选修课。 

2.人文、社科、经管类素质课包括必修课（9门）：思想道德修养与法律基础、毛邓三概论、马克思主义原理、企业管理基础、中国近现代史纲要、技术经济学概论、军事理论、大学生就业指导及大学生健康教育；同时包含有3门选修课。 

3.学科基础课包括必修课（12门）：现代工程制图、电工学、工程力学、金属工艺学、机械原理机械设计、机械精度设计及检测基础、机械工程材料液压与气压传动等；另有选修课9门。 

4.专业平台课包括机数控技术、械制造技术基础、机械系统设计、工程测试与信息处理、CAD/CAPP/CAM这5门课程。 

5.专业方向课包括必修课和选修课。必修课包括A、B、C三组必修课，其中A组必修课包括数字化网络协同设计技术、机械现代设计方法等4门，B组必修课包括先进制造技术、现代特种加工技术等4门，C组必修课包括汽车构造、汽车设计等4门；而选修课共包括专业外语、计算机信息系统、自动机械设计、机械设计学、UG应用基础、塑料成型技术、网络制造技术、图像处理技术等一共30门。 

实践性教学环节包括的内容较丰富，包括军训、计算机实践、认识实习、金工实习、电工电子实习、课程设计、课程设计生产实习、毕业设计与社会实践、技能训练等。 

通过以上培养方案欲实现培养能够从事机械设计制造及其自动化领域内的研究、设计、制造运行等方面工作的优秀工程技术人才，特别是在计算机辅助设计及制造、车辆工程研发、机械与电子相结合等方面具有较强创新能力的优秀工程技术人才。 

（三）两国机械方向学士课程设置比较 

综上所述，两所学校培养方案的课程设置不尽相同。鲍曼大学的课程设置为3个板块，而哈理工但是5个板块，相同点是两所学校都设有人文、经济学、社科课程，都开设专业课；不同点是鲍曼大学开设了数学与自然学课程，而哈理工开设的是公共基础课及学科基础课。[3] 

在人文、经济学、社科课程方面政治、哲学、经济、法律、心理、历史等为2所学校都开设的课程，而因为本国国情，社会发展水平、文化积淀等方面的不同，哈理工的毛泽东思想邓小平理论、军事理论俄罗斯不开设，而俄罗斯的文化宗教遗产、逻辑学、神学中国不开设。[3] 

实践环节两校也体现出不同，见下表[3]： 

三、学生毕业条件 

鲍曼大学要求学生上满8640个学时，修满240个学分。[3]其中，理论学习217个学分（7812个学时），体育2个学分（400个学时），生产实习9个学分（324个学时），国考12个学分（432个学时）。 

俄罗斯教育部规定在用学分衡量高等职业教育基础教育大纲工作量时，须遵循以下几点：1.1 学分=36 学时（45分钟/学时）或27小时；2.大学生一周最大工作量为 54 学时，合 1.5 学分；3.用学分计算某门课程的工作量时，用该课程的学时工作量除以36 并将小数位四舍五入到 0.5 即可。在使用学分制的情况下，课程考查和学年设计（ 论文）计入课程学习的总工作量之中；4.一周的实践合 1.5 学分；5.一门课程的学期考试合 1 学分（包括 3 天的复习准备时间和 1 天的考试时间）；6. 毕业会考的工作量视考试的周数而定，1周=1.5 学分。[4] 

哈尔滨理工大学要求修满199学分（其中包括理论教学159学分及实践教学40学分）。[3] 

本文从培养目标、课程设置、毕业条件三个方面对中国哈理工及俄罗斯鲍曼大学机械类学士培养方案进行对比研究，揭示两校在人才培养方面的异同，为中俄联合培养机械类人才提供参考。 

[ 参 考 文 献 ] 

[1] 机械方向（151600）学士培养方案[Z].莫斯科鲍曼国立技术大学，2010：1-28. 

[2] 本科专业人才培养方案（哈尔滨理工大学2006版）[Z].哈尔滨理工大学教务处，2006：1-13. 

[3] 杨蕊. 中俄财会方向学士培养方案比较研究——以莫斯科国立交通大学与哈尔滨理工大学为例[J]黑龙江教育学院学报，2015（7）：45-47.