機械原理主要內容
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機械原理主要內容范文第1篇
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0180-03
Reform and Practice of the Mechanical Principle Course Based on the Innovative Talent Training
Wang Min Luo Xiaolin
（College of Mechanical Engineering， Guangdong Polytechnic Normal University， Guangzhou Guangdong ， 510665， China）
Abstract： As a backbone professional basic course of machinery majors，the mechanical principle course has a pivotal position in training students’engineering practice and innovation ability.With science innovation center and off-campus practice teaching base as linkages， the teaching reform and practice of the mechanical principle course were promoted and the students’ project practice ability and innovation ability were cultivated through restructuring the teaching content， optimizing the teaching means， constructing piecewise practice teaching and strengthening the construction of innovative teachers.
Key Words： Innovative talents； Mechanical principle； Educational reform
《機械原理》作為機械類及近機械類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎課，承擔著培養(yǎng)學生機械系統(tǒng)整體運動方案設計的重要任務，在培養(yǎng)大學生工程實踐及創(chuàng)新能力方面具有其他課程所無法比擬的優(yōu)勢。但該課程內容缺乏關聯性、系統(tǒng)性，學生無法從整體上順利完成系統(tǒng)的運動方案設計，也無法從機械產品綜合設計的角度理解該課程所述知識的真正用處。并且由于課時壓縮及學生整體素質的下滑，使得學生普遍反映該課程內容枯燥難懂，機構運動費解難明，于是產生了嚴重的厭學、畏難情緒，期末考試不及格率大，學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力培養(yǎng)更無從談起。
多年來，研究人員結合機械原理課程理論教學和實踐教學兩大模塊，通過合理整合教學內容，優(yōu)化理論教學；改進教學方式、方法；改進作業(yè)方式；構建分段實踐教學模式；鼓勵、支持學生參加科研活動及各種科技競賽；強化創(chuàng)新型教師培養(yǎng)等方面的改革，以期激發(fā)學生學習興趣，提高學生自主學習能力。近年來初見成效，學生學習主動性提高，不及格率明顯降低，學生在各級各類有關機械創(chuàng)新的大賽中也獲得了較好成績。
1 重組教學內容，優(yōu)化理論教學
為培養(yǎng)學生的分析能力、綜合能力及創(chuàng)新設計能力，研究人員將《機械原理》課程按照“機構分析”“機構設計”和“綜合設計”的模塊進行劃分，如圖1所示[1]。機構分析模塊主要內容包括：機構的結構分析、平面機構的運動分析、平面機構的力分析、機械的效率與自鎖、機械的平衡、機械的運轉及其速度波動的調節(jié)等，通過該模塊的學習提高學生分析問題的能力。機構設計模塊主要內容包括：平面連桿機構及其設計、凸輪機構及其設計、齒輪機構及其設計、齒輪系及其設計、其他常用機構、工業(yè)機器人機構及其設計等。綜合設計模塊主要內容為機械系統(tǒng)的方案設計[2]。學生通過對機構設計及綜合設計模塊的學習，在結合自身實踐經驗與理論知識的基礎上，實現機械系統(tǒng)的設計，從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維及綜合設計能力。
2 改革教學方式、方法，優(yōu)化教學手段
近年來，由于專業(yè)基礎課學時受到不同程度的核酰所以在有限的課堂教學時間內，教師基本需“滿堂灌”才能完成教學計劃，學生完全是被動地接受。這種單一的灌輸式填鴨式教學方式，嚴重束縛了學生的創(chuàng)新意識。為改進這種現狀，機械原理課堂教學過程中加強啟發(fā)式、討論式及案例式等先進教學方式的應用[3]，并借助現代信息技術，采用“多媒體課件+黑板+教具”三位一體的教學手段，強化大學生進行自主學習和自我教育的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。
課堂講授過程中，采用“多媒體課件+教具+黑板”三位一體的教學手段，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，提高教學質量。首先，采用多媒體教學不僅能節(jié)省板書時間，而且可根據教材內容，將文字、圖片、聲音、動畫等結合起來，使教學更形象、生動，激活課堂氣氛，提高學習效果。特別是機構的運動等一些難以用語言來描述的教學內容，采用多媒體教學具有突出的優(yōu)勢。其次，將一些機構的實物模型和教學用具帶入課程輔助教學，使原本枯燥、抽象的教學難點變得形象生動。比如在講授齒輪時，將齒輪模型帶入課堂，針對實物進行講解，學生更容易接受[4]。最后，教學過程中，授課教師也要注意板書教學的合理運用。講解課程習題的具體運算過程時，使用板書教學效果更好。比如用矢量方程圖解法求解機構的速度和加速度時，采用板書教學，雖然耗時，但教學效果好。
3 構建分段實踐教學模式
構建以培養(yǎng)學生的工程實踐和創(chuàng)新能力為目標的分段實踐教學體系[5]，主要包括實驗教學、課程設計和科技創(chuàng)新三部分[6]，如圖2所示。實驗教學除包括“機構運動簡圖測繪”“齒輪參數測定”等一些驗證性實驗外，增設開放性實驗室，學生可利用課余時間在實驗室進行機械創(chuàng)新設計；課程設計中鼓勵學生采用計算機進行輔助設計及三維建模、分析、優(yōu)化，并動手制作實物樣機模型，以提高他們的綜合分析能力及實踐能力；以機械創(chuàng)新大賽和工程訓練綜合能力競賽為契機，積極鼓勵學生參加各級各類競賽，激發(fā)他們的學習積極性、主動性和創(chuàng)造性。
（1）增設開放式實驗，構筑學生創(chuàng)新實踐平臺。
把示范性、驗證性的實驗，變?yōu)樵O計型、綜合型的實驗，并實行開放式教學，為學生進行科技制作提供必要的工作條件[7]。在W院現有大學生科創(chuàng)中心的示范作用下，爭取創(chuàng)建機械創(chuàng)新設計實驗室，組建機械創(chuàng)新小組、機械設計小組等。
（2）改革課程設計，鼓勵學生創(chuàng)新。
對“機械原理”課程設計的題目、內容及考核方法進行改革，探索基于項目形式的課程設計教學模式[8]。課程設計過程中，以學生為主，教師只做適當的引導；課程設計成果也不再局限于設計說明書和圖紙，鼓勵學生采用計算機軟件（比如Pro/E、3Dmax、UG等三維設計軟件）設計自己所提出的方案，繪制虛擬的三維造型，并通過軟件對方案進行模擬仿真。
（3）以機械創(chuàng)新大賽為契機，強化學生創(chuàng)新能力。
積極鼓勵并組織學生參與各種機械創(chuàng)新大賽，如國家機械創(chuàng)新大賽、省機械創(chuàng)新大賽、校機械創(chuàng)新大賽，使學生在競賽中鍛煉交流，有意識地更新和夯實基礎知識，培養(yǎng)學生的自主意識和創(chuàng)新能力。同時，學院也制定了相關政策，鼓勵學生參與到教師的科研項目中，學習教師在科學研究過程中的經驗與成果，以強化學生的工程意識和工程素質，并通過幫助教師解決實際問題，鍛煉學生的工程能力和創(chuàng)新能力。實踐證明，讓學生參與各項科技創(chuàng)新競賽是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的最有效途徑。機電學院的學生在近幾年的國家級、省級機械創(chuàng)新設計大賽中均獲得較好的成績：第四屆“機械創(chuàng)新”比賽全國總決賽二等獎；第五屆“機械創(chuàng)新”比賽廣東省賽二等獎3項；第六屆“機械創(chuàng)新”比賽廣東省賽二等獎3項。
4 加強基礎作業(yè)，增加課程小論文
機械原理教學過程中除完成常規(guī)習題作業(yè)外，適當布置幾篇小論文。例如：在講授機械原理緒論部分涉及到機械發(fā)展的歷史，雖然這不是機械原理課程的核心內容，但了解機械發(fā)展的歷史對學生進一步學習相關課程是有幫助的，故該部分內容可布置相應的課程論文。讓學生完成課程小論文，一方面可培養(yǎng)學生撰寫科技論文的能力，另一方面又能夠使學生從被動學習轉化為主動學習，學生在進行相關資料檢索、整理、分析的過程中，既加深了對機械原理課程的了解，又能從中體會到機械原理課程的奧妙與樂趣，從而激發(fā)學生學習的興趣。
5 加強創(chuàng)新型師資建設，促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)
俗話說“嚴師出高徒”，所以，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)關鍵在教師，只有建立一支創(chuàng)新型指導教師隊伍，才能培養(yǎng)出合格的創(chuàng)新人才。本著“請進來，走出去”的原則，建立專任教師和兼職教師相結合的高水平師資隊伍。一方面聘請企事業(yè)單位具有豐富經驗的工程技術人員出任兼職教師，開設專題講座，講授專業(yè)概論、學科前沿，指導學生實踐實習、課程設計和畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié)。另一方面，更為重要的是制定相關激勵政策，鼓勵教師主持參與教研和科學項目研究，組織教師到企事業(yè)單位或科研院所學習、培訓、工程現場實踐等，以提高教師自身的工程實踐能力和創(chuàng)新思維能力。教師在教科研中形成的新思想、新方法，及創(chuàng)造的新成果會潛移默化地滲透給學生，進而激發(fā)起學生們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新欲望。只有教師的教學能力和創(chuàng)造性思維能力活躍起來，才能保證創(chuàng)新教育的順利開展，促進創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
6 結語
《機械原理》課程在培養(yǎng)學生機械綜合設計能力、創(chuàng)新能力和解決實際問題的動手能力中占有十分重要的地位。采用“多媒體課件+教具+黑板”三位一體的教學手段，保證教學效果。以機電學院大學生科技創(chuàng)新中心為紐帶，鼓勵學生參加各級各類大學生科技創(chuàng)新競賽；鼓勵學生參與教師的教學和科研項目，以多元化的實踐模式促進學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以校外大學生實踐教學基地為依托，加強創(chuàng)新型師資建設，開展創(chuàng)新性教育，提高學生運用現代科學技術解決工程實際問題的能力和實踐動手能力，促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。
參考文獻
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機械原理主要內容范文第2篇
關鍵詞：擬實制造；車削過程；仿真
擬實制造技術是指模擬產品從設計到制造再到裝配的全過程，其能夠發(fā)現產品制造過程中可能存在的問題，及時預測與分析問題原因，并提出改進措施，對于優(yōu)化制造流程、減少產品開發(fā)風險、提高經濟效益具有十分重要的意義。機械加工過程仿真作為擬實制造技術的重要組成部分，能夠通過對機床—工件—刀具等一系列工藝系統(tǒng)的模擬、監(jiān)測，獲得加工信息，進而對實際加工的問題進行預測與優(yōu)化，提升實際加工過程的智能化水平。
一、擬實制造技術簡介
（一）擬實制造系統(tǒng)的構成。
擬實制造是產品開發(fā)中不可或缺的內容，其具體是指借助計算機技術對產品從設計到制造再到裝配等全過程進行全面仿真、模擬。擬實制造系統(tǒng)的流程涵蓋了實際產品生產的全生命周期，具體來講，其主要由五個階段構成：
（1）概念設計階段。
這一階段主要完成對產品的運動學仿真分析，為下一階段提供總體思路。
（2）詳細設計階段。
這一階段需要對產品加工的全流程進行仿真模擬，包括分析與預測加工過程中的各項物理參數、物理仿真過程、工件幾何參數，校驗幾何仿真過程、對產品的裝配進行仿真等等。
（3）加工制造階段。
這一階段是前期設計階段的理論驗證階段，是擬實制造系統(tǒng)的核心，包括作業(yè)計劃與生產計劃調度、工廠設計、制造車間設計以及控制器設計等。
（4）測試階段。
運行仿真加工過程，監(jiān)測其同實際生產的差距，發(fā)現其中存在的問題。
（5）培訓與維護階段。
對仿真器使用者進行培訓，包括生產過程培訓以及二級維護培訓。由上述擬實制造系統(tǒng)的五個運行階段我們可以看出，擬實制造按流程可劃分為五個工作層級，即工廠級、車間級、調度級（含具體仿真加工過程）、各制造單元。
（二）擬實制造技術的國內外發(fā)展情況。
現階段，擬實制造技術的研究重點仍集中于技術理論研究以及對各級仿真環(huán)境的構造與實踐嘗試。具體來講，技術理論研究的主要內容包括整個擬實系統(tǒng)的建模方法、模型構成與集成方式以及近年來流行的虛擬制造技術、虛擬制造系統(tǒng)的應用與衍伸等。對各級仿真環(huán)境的構造與實踐則主要包括具體加工過程、加工單元的仿真以及實驗室角度的虛擬工程與虛擬車間設計、對工廠級設備的調度、對車間級設備的管理、信息的集成處理等等。目前，在國內，虛擬制造技術得到了制造業(yè)的高度重視，許多科研機構、企業(yè)投入到了虛擬制造技術生產過程模擬、建模方法等方面的研究當中，與此同時，人工智能以及神經網絡等高端新興科技也被引入到了虛擬制造系統(tǒng)中，虛擬工廠級、車間級的設計與調度得到優(yōu)化與提升。
二、機械加工過程仿真
（一）機械加工過程仿真的現狀與問題。
目前，機械加工過程仿真主要有以下兩種情況：
（1）以加工過程仿真為系統(tǒng)主要內容，構造完整擬實制造系統(tǒng)。
（2）采用金屬切削方式，對機械加工過程中各內部因素的變化與作用情況進行仿真模擬，研究其切削原理，為實際生產提供理論基礎。上述兩種機械加工過程仿真所基于的原理是相同的，都是根據實際需求對機械加工工藝系統(tǒng)建立連續(xù)變化模型，而后采用數學離散法計算出其中的斷續(xù)點，再通過對這些斷續(xù)點的物理因素變化來仿真加工過程。機械加工過程仿真存在的問題主要有：
（1）物理仿真同實際生產差距較大。現階段的機械加工過程仿真是基于理想狀態(tài)展開的，其中有大量人為的假設因素。這種理想狀態(tài)不能將所有可能存在的情況考慮進來，因而不能真實反映實際生產的狀況。
（2）加工范圍與形式仍不能滿足需要。國內機械加工過程仿真仍主要以銑、磨為主，仿真技術對這兩種工藝的應用范圍仍然很窄。
（3）仿真手段仍較為低端。由于計算機軟硬件的限制，仿真技術的精確度不高，發(fā)展速度也較慢。
（二）機械加工過程仿真系統(tǒng)的結構。
機械加工過程仿真系統(tǒng)屬于擬實制造的第二階段———詳細設計階段，這一階段需要對機床—工件—刀具所構成的仿真系統(tǒng)中的參數與信息進行分析、預測。
（三）數控車削過程仿真的方法。
車削加工是目前應用最廣泛的機械加工方式，數控車削加工仿真能夠實現多種情況的模擬，具有十分重要的應用價值。具體來講，數控車削過程仿真能夠完成外圓、端面、倒角、螺紋、曲線等各種加工形式的模擬與預測，其實現過程包含三個環(huán)節(jié)：
（1）建立完善的數控車床車削仿真系統(tǒng)，優(yōu)化NC代碼，實現車削智能加工。
（2）綜合考慮實際加工中可能存在的問題，盡可能還原實際生產過程。
（3）對仿真過程中檢測出的問題進行收集與分析，從而為實際生產提供依據。結語：機械加工過程仿真能夠逼真地模擬車削加工過程，最大程度減少實際加工過程中可能出現的異常現象，簡化了加工過程中檢測及診斷設備，降低了企業(yè)成本，提高了加工安全性與經濟效益。
參考文獻：
機械原理主要內容范文第3篇
機械原理是機械系一門重要的專業(yè)基礎課，它主要研究機械的設計以及力學分析，為機械設計過程中的方案設計階段服務。由于方案設計在機械設計中占據著舉足輕重的地位，所以機械原理就成為機械類學生一門十分重要的課程，也成為考研的專業(yè)課之一。
但是在幾年的教學過程中，筆者發(fā)現，機械原理的講授內容有很多已經過時，在工程設計實踐中幾乎沒有用處，而我們卻花費了大量的時間來做仔細的講解；而對于工程急需的部分內容，我們卻很少涉及；另外，我們過于強調分析而忽視了設計，導致學生學完機械原理以后，甚至簡單地以為機械原理只是理論力學的延伸，是理論力學的一種應用；最后，課程設計內容幾十年來都在做牛頭刨床的力分析。雖然我們也追加了某種機器的方案設計部分，但是因為課程設計時間少，學生實際上把大量的精力耗費在力分析上面，而對于方案設計只是匆匆?guī)н^，這實際上混淆了機械原理的主要目的，又起到一種誤解作用。
針對上述情況，許多機械原理一線教學的老師都提出了自己的改革方案，有些老師把許多計算機軟件如AutoCAD，PRO/E，ADAMS，RecurDyn， MATLAB等引入機械原理的教學中，[1-3]有的對機械原理的內容進行重新組合分塊而加強學生的動手部分，[4]有的對于課程設計給定了多種題目，并采用先進的計算機虛擬設計手段來進行課程設計。[5]筆者在上述方法的啟發(fā)下，也進行了一些教學改革，改革的主要目的是面向工程，希望機械原理能夠真正地為工程設計服務。下文對筆者的一些改革進行簡要介紹。
一、設計與分析地位的界定
機械原理總體上分為兩塊內容：機構的設計以及力學分析。機構的設計包括連桿機構、凸輪機構、齒輪機構和輪系的設計。而力學分析部分包括：運動分析、速度波動分析、力分析、機械效率、機構的平衡。
在工程師的實際設計中，我們發(fā)現，他們很少用到分析的內容，如果用到機械原理，主要是在進行機構的設計。所以，從工程實際應用而言，機構的設計部分應該占據主導地位。但是我們的傳統(tǒng)教學卻習慣于從分析開始，在介紹了機構的結構分析以后，就花費了很多時間介紹運動分析、力分析、機械效率、機械平衡、速度波動的調節(jié)，讓學生感覺好像在學習理論力學，只不過把解析法換成了圖解法；而對某些內容只是感覺比理論力學處理的對象更多一些，方法都來自于理論力學。學生要到第8周才開始進入機構的設計部分，此時學期已經過半。這給學生造成一種強烈的感覺，機械原理就是理論力學的延伸。顯然，這是一個誤區(qū)，對于學生正確地理解機械原理的核心是不利的。
傳統(tǒng)的教學方法對分析部分花費了太多的精力，而實際上，這些內容在實踐中用處不大。運動分析這一部分，是當機構處于某個位置時，用作圖法把構件的速度和加速度求出來。在實踐中需要面對的一般都是整個周期，需要得到整個周期內的加速度，用圖解法會相當困難，所以在工程設計中幾乎都不會用到這種方法。對于力分析更是如此，力分析要求在運動分析結束后拆分桿組，再用動靜法來進行靜力分析，過程十分繁瑣，在設計實踐中不可能使用。換一句話說，這種方法只具有理論上的意義。但這并不意味著這些內容不需要，應該盡量簡化，只闡述其思路就足夠，并不需要花費很多時間。
對于運動學花費太多的教學時間的結果，導致機構設計部分這個主體內容課時被壓縮，學時顯得相當緊張。因為沒有充足的時間來講解這部分內容，最后的方案設計部分有些老師甚至都來不及展開，就進入了課程設計階段。這樣，學生甚至都沒有弄清楚機械原理就是用來做方案設計的，這對于他們理解機械原理的作用顯然是不利的。
有鑒于此，筆者以為，從為工程服務的觀點出發(fā)，機械原理應該強調設計而適當降低分析的地位。在機構的結構分析介紹完以后，應該馬上進入機構的設計部分，以便讓學生明白機械原理就是來做機構設計的。應花費11周左右的時間后，對于力學分析部分用3周共6次課左右結束，基本上相當于一次課結束一章的內容。這樣，就有充足的時間用來講解機構的設計內容，使得機械原理的教學內容能夠真正對工程設計發(fā)揮作用。
二、機構設計部分的講解方式
機構設計包括兩塊：簡單機構的設計及機械系統(tǒng)的方案設計。簡單機構的設計包括：連桿機構、凸輪結構、齒輪機構的設計以及輪系傳動比的計算。對于每一塊內容，應該分成三個部分來講解：理解、設計與分析。
理解，就是迅速接受前人在這種機構設計方面所積累的經驗。比如連桿機構，第一步就是理解，弄清楚各種連桿機構的關系以及它們在工程實際中的應用；對于凸輪機構，弄清凸輪機構的類型及其應用；對于齒輪機構而言，理解占據最重要的地位，因為齒輪機構的正確嚙合條件、無側隙嚙合條件、定傳動比條件都是很重要的內容，通常老師都會花費不少精力在這一塊內容上面。
設計是主體。連桿機構的設計，是機械原理的重頭戲。傳統(tǒng)的設計方法是老師用粉筆+直尺+圓規(guī)進行的，這實際上很不方便。在實際工程設計中，設計人員不大可能用鉛筆、直尺來設計，而AutoCAD是他們最常用的工具軟件，所以，用AutoCAD來進行機構的結構設計是最合適的方式，這使得他們日后在需要時，很自然地就用AutoCAD來做方案設計。另一個方面，用AutoCAD進行連桿機構的設計比直尺、圓規(guī)要優(yōu)越很多。如剛化反轉法是連桿機構設計的重要方法，手工操作十分麻煩，而用AutoCAD則輕而易舉。基于AutoCAD的種種優(yōu)越性，筆者強烈建議，教師在上課時就直接用AutoCAD來進行連桿機構設計的教學，何況在使用多媒體以后，用AutoCAD可以放大比例看清楚其中的每一個細節(jié)，這都具有黑板教學不可比擬的優(yōu)越性。
凸輪機構的設計，也建議以圖解法為主，此時仍舊是用AutoCAD教學。以圖解法為主的原因是，這種方法能夠清晰地說明原理。而對于凸輪機構的設計而言，弄清楚原理相當重要。至于解析法，把公式推出來后，說明其意義就可以了。齒輪機構的設計則強調是根據中心距和傳動比來設計齒輪機構的，這也是設計中最經常出現的問題。
三、課程設計的處理
課程設計通常包括兩個內容：牛頭刨床的動 力分析和飛輪的設計，以及某機構的方案設計。課程設計一般是一周的時間，前者在課程設計中通常要花費4-5天左右，由于時間關系，方案設計只能草草地做兩個機構運動示意圖。顯然，這并不符合機械原理教學的主要目的。
機械原理教學的主要目的是教會學生做方案設計。最后的課程設計內容應該強化這一點，但是現有的教學方式卻沒有突出這一點。由于把主要時間花費在牛頭刨床的動力分析上面，讓學生誤以為機械原理的主要目的是做機構分析的，這顯然并不利于學生對于機械原理主要內容的把握。另外，由于時間的限制，學生對于所做的方案設計基本上只是畫出一個示意圖，都沒有確定一些主要尺寸，這使得方案設計做得很草率。
課程設計同樣應該強化機構設計部分，對于傳統(tǒng)的牛頭刨床的力分析部分，建議使用ADAMS來做輔助計算，這是比較實際的方式，一般學生建模結束后，最多一天的時間就可以用ADAMS做完飛輪的設計，從而有足夠的精力來做機械系統(tǒng)的方案設計。至于方案設計本身如何處理，許多研究者已經提出了較為成熟的改革方案，這里不再贅述。
四、結語
機械原理作為一門重要的專業(yè)基礎課，從其根本意義上來說，是為方案設計服務的，但是傳統(tǒng)的教育模式并沒有突出這一點。在授課時強調設計而弱化分析，在設計時突出用AutoCAD來繪圖而少用手工繪圖，在課程設計中加強方案設計而用ADAMS來進行牛頭刨床的機構分析，這會加強設計的成分，而且所用的方法可以切實在工程設計中發(fā)揮作用。本文采用上述方法進行了機械原理的教學改革，取得了較好的效果。
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機械原理主要內容范文第4篇
根據山西師范大學的“3.5+0.5”的培養(yǎng)模式和食品科學與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，教師在掌握機械基礎教學大綱的前提下，明確教學目的、任務和要求，結合學生認知特點和生產實際，精選教材。教材選用魏兵主編的“十一五”國家級規(guī)劃教材《機械基礎》。該課程教學計劃安排51課時，課時少，內容廣，必須對教材內容進行優(yōu)化。合理選擇教學內容，以“必需、夠用”為原則。精講基礎知識和基本設計方法，強化公式應用，弱化公式推導。工程力學主要講解理論力學和材料力學的基本概念、機械零件基本變形形式和強度計算，熟悉構件的受力分析和計算方法；互換性與技術測量重點講授極限與配合，緊密聯系實際；工程材料主要講解工程材料的種類、牌號、性能和應用，以金屬材料和塑料為主，結合食品行業(yè)的發(fā)展，增加食品行業(yè)當前采用的新材料、新技術和新工藝；機械設計部分包括常用機構、連接、機械傳動、軸系，這部分內容和后續(xù)課程及生產實際聯系密切，工程應用多，屬于課程的核心內容，機械傳動中的帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動突出基礎知識和設計方法，強化設計方法和公式應用；機械加工基礎以毛坯的制造工藝和切削加工方法為主要內容；液壓與氣壓傳動重點是液壓傳動的原理、組成和特點，常用液壓元件的功用及常用的液壓回路。介于課程學時少，結合課程的特點，部分教學內容采用自學加輔導或講座的方式，引導學生多途徑學習。
2多種教學方法結合
機械基礎課程實踐性強，傳統(tǒng)的理論教學采用“填鴨式”的教學方法，教學過程中教師和學生之間缺乏互動，學生被動接受知識，學生感到枯燥乏味，不利于學生的學習。采用多種教學方法，激發(fā)學生學習積極性，變被動學習為主動學習。對于工程力學基礎、工程材料基礎知識、基本概念等采用講授式教學法。教學過程中教師要注意和學生的良好互動，避免注入式教學。機械設計中的常用機構、機械傳動、軸系難度大和實際聯系密切，采用討論式教學。理論知識講解前，選擇和生產實際常見的議題，在學生充分討論后，教師再講解，調動學生學習的積極性，避免了“教師教、學生被動學”的單一教學模式，達到事半功倍的效果。采用典型案例教學法，如以齒輪軸為典型案例，通過材料的選擇、結構設計、強度校核、公差與配合的選擇、機械加工工藝制定等環(huán)節(jié)，可以把工程力學、工程材料、互換性與技術測量、機械設計、機械加工的相關知識聯系在一起，架起了課程的橋梁，知識結構相互銜接，課程體系更加完善。
3采用多種教學手段提高教學效率
機械基礎課程的研究內容比較抽象，相當一部分學生在學習時因缺乏空間想象力和工程設計而產生厭學情緒[4]。課程學時少，內容多，采用現代教育技術方法，通過運用多種媒體，提高課堂效率，有效提高教學效果。講解平面連桿機構、機械傳動、金屬切削機床、輪系、液壓系統(tǒng)原理時，由于學生沒有實際生產經歷，缺乏相應的想象能力，采用動畫技術，生動形象，讓零部件運動起來，使抽象理論直觀化；講解連接、軸系、切削加工方法、液壓元件時，采用實物、幻燈片、圖片展示教學內容，生動形象，增加學生感性認識，拉近書本知識和生產實際的距離，加深學生對理論知識的理解，更好地突出教學重點和難點。
4增加綜合設計實驗教學內容
課程的實驗課時為4學時，傳統(tǒng)的實驗為認知實驗，實驗設備是機械基礎陳列柜和模型，以演示講解為主，時間多集中安排在課程中期。改革后，開放實驗室，學生自主實驗，不占實驗課時，時間安排每個模塊的理論課講授之前，學生遞交實驗報告。通過認知實驗使學生建立機械零配件的結構、機械加工、液壓傳動系統(tǒng)的感性認識，對機械基礎知識有一個初步了解。增加綜合設計實驗內容[5]。①軸系結構設計實驗。軸系結構是回轉機械的重要組成部分，軸系結構的性能決定機械的性能和壽命。軸系結構設計實踐性強，涉及內容多，靈活性大，是課程的重點和難點。通過拆卸、結構分析、裝配、調整、結構設計的全過程，學生掌握軸系設計的步驟和方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。②機械傳動方案的創(chuàng)新組合設計、分析實驗。傳動方案的設計是創(chuàng)新設計的主要內容，學生根據教師的要求，選擇傳動類型、自行設計傳動方案，根據設計方案自行組裝，以培養(yǎng)學生的綜合設計能力和動手能力。通過開設綜合設計實驗，在創(chuàng)新實驗的環(huán)節(jié)中，學生通過方案構思和改進、實驗操作和觀察，達到培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新設計能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的實踐教學環(huán)節(jié)
增加工程訓練，訓練時間安排在理論課開課后第6周。工程的本質是一種社會實踐，在科學的基礎上增加工程訓練的內容。學生知識面窄、面向工程實際不足，沒有足夠的工程訓練，現代工程設計思想、方法和綜合應用多方面的知識解決工程實際問題的能力不足。工程訓練中，學生學習金屬加工工藝知識，自己動手操作各種設備，使用多種量器具，增強動手能力，激發(fā)創(chuàng)新欲望，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。增加課程設計，時間安排在理論課結束后進行。課程設計是實踐教學的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生運用所學的知識分析和解決問題及獨立思考的能力。課程設計時間1周，工作量大、時間緊。采用接近工程實際的題目：一級減速器設計或小型食品加工機械等。每個學生的任務書各不相同，設計方案和設計思路完全由學生組織設計，充分發(fā)揮以學生為主的教學理念。學生基本具備機械傳動系統(tǒng)的設計計算、材料的選擇、會查閱資料，能夠正確使用國家標準，繪制工程圖的能力。通過課程設計鞏固所學知識，掌握機械方面的設計方法和步驟，培養(yǎng)學生工程意識、分析問題和解決問題的綜合能力。
6考核方式
改革課程考核方式，實行教學全過程多次考核和考查，提高平時成績在總成績中的比例[7]。理論考核采用閉卷考試，成績占課程成績的70%；實驗考核成績占課程成績的30%。細化實驗考核內容，從實驗準備、實驗過程、實驗效果、實驗報告多方面考核，注重實驗過程和創(chuàng)新能力的考核；工程訓練、課程設計單獨考核。
7結論
機械原理主要內容范文第5篇
關鍵詞：“工程機械”；學習平臺；教學改革
一、“工程機械”課程內容
“工程機械”是針對機械及土木工程類專業(yè)學生開設的一門理論與實踐相結合的技術基礎課。該課程的主要內容包括三方面：工程機械主要組成部件的特點、作用和工作原理；以推土機、裝載機、鏟運機、挖掘機和起重機為例，介紹“工程機械”的分類、組成、特點、工作原理和作業(yè)方式；大型施工機械作業(yè)方式、施工特點等。課程的目的是在培養(yǎng)學生自學能力的同時，使學生樹立工程意識，為學生將來從事機械制造等相關行業(yè)奠定基礎。
二、課程存在的問題
1.教材內容更新較慢
“工程機械”主要涉及的是一些理論基礎，其中相當一部分內容已經不適合現代社會中工程機械的發(fā)展；對于一些大型施工機械的相關內容，教材很少涉及，這與目前國家大規(guī)模的鐵路與基礎設施建設中大型施工機械的充分應用形成矛盾。
2.教學過程單向，教學手段單一
教學過程中主要以教師的單邊教授活動為主，學生被迫強制接受；教師僅滿足于學生模仿和最大限度地記憶，學生實踐應用大多采用傳統(tǒng)的習題訓練來完成，缺少研究型、綜合型的實踐應用。
隨著計算機技術和信息技術的普及，計算機輔助教學手段已使傳統(tǒng)的教學方法發(fā)生革命性的變化。但本課程的教學仍然以幻燈片為主，對于機械的工作特點、工作過程不能直觀地展現在學生的面前，學生理解有很大的局限性。
3.課時壓縮和教學內容擴充之間的矛盾
由于教學改革的深入和素質教育的實施，人才的培養(yǎng)由知識型人才培養(yǎng)模式轉變?yōu)槟芰π腿瞬排囵B(yǎng)模式，導致出現授課學時不斷壓縮的現象，而教學內容卻在不斷豐富，這就要求必須盡快解決這一矛盾。
三、多渠道教學平臺建設
1.優(yōu)化教材內容
在教材內容設置上，博傳統(tǒng)課程精華，采現代技術特色，加強先進性，體現基礎性；打破傳統(tǒng)教材系統(tǒng)性差、內容陳舊、科技含量低等弊端。授課時，注重從施工現場收集最新資料，結合國內外最新技術補充教學，保證授課內容與時俱進，注重理論教學與實踐應用相結合的原則。
2.加強多樣化實踐教學
課堂教學和實踐教學是“工程機械”教學的兩個不可偏廢的分支。因此，除加強課堂教學多樣化建設外，在實踐教學中，我們還可引進工程機械的電動模型以及一些工程機械的典型零部件，通過觀察、動手拆裝使學生的認識思維與實踐達到統(tǒng)一；制作動畫仿真效果圖、逼真的模擬機械部件以及液壓系統(tǒng)的工作過程，使授課內容活潑生動；播放現場施工錄像，了解施工機械具體工作過程，教學內容與實際應用相結合。
3.制作課程主頁，搭建網絡溝通平臺
“工程機械”課程的教學內容僅有48學時，課時安排比較緊張，可通過制作的課程主頁來開拓學生視野，增加學生學習興趣。主頁包括課程的簡介、授課大綱、教學日志、學習方法、授課錄像、教案以及與課程內容相關的網站鏈接等內容。通過開設網絡溝通平臺、論壇等方式，校內外學生可以進行交流，牢固其自身知識體系。學生可通過網絡留言的方式與教師進行課后答疑，教師也可以通過某一固定時間進行在線答疑解惑。
4.改革考核手段
“工程機械”對學生學習成績的考核主要分為兩部分：平時成績和考試成績，側重于記憶模仿能力的考核，具有一定的片面性，也不利于學生對工程機械更深層次學習。
改革后，在考核中我們注重實際應用與理論知識相結合、平時成績與期末考試成績相結合的考核方式。對于考核內容，增加具有啟發(fā)性、理解性的題目，考核時除了單一筆試之外，兼有實物提問、根據動畫仿真圖提問等多種形式，提高學生潛能，調動學生學習積極性、主動性，全面提高學生的素質。
綜上所述，對“工程機械”課程進行的教學改革，一是促進教師與學生交流、溝通；二是促使教學內容靈活多變、教學手段豐富，提高教學質量；三是使得考核手段全面，激發(fā)學生學習動力。
參考文獻：
