浅谈机械设计与机械原理的教学改革

浅谈机械设计与机械原理的教学改革（17篇）

1.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇一

基于功能原理创新的《机械设计学》课程教学改革

功能原理设计是产品具有市场竞争力的关键性设计环节之一,其实质就是创新构思.<机械设计学>课程教育的`一大特色就是围绕功能原理设计进行创造性教育.对该课程的创新教育特色、教学内容、教学方法和考核方法等方面进行了探讨,在培养学生创新意识和创新能力方面进行了有益的尝试,取得了较好的效果.

作 者：张小明 陈东海 罗静 作者单位：河南理工大学机械与动力工程学院,河南,焦作,454000刊 名：长江大学学报(自然科学版)理工卷英文刊名：JOURNAL OF YANGTZE UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：7(1)分类号：N4关键词：机械设计学 创新教育 功能原理设计

2.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇二

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定, 一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展, 对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才, 提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下, 对《机械原理课程设计》进行改革, 将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3,4]———型综合———尺度综合———运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》, 势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点, 进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上, 选用文献[5]作为主要参考教材, 并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1. 设计的目的及任务。

设计型《机械原理课程设计》的目的在于:使学生巩固理论知识, 并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念;掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤, 培养机构选型与组合和确定运动方案的能力;培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为:针对某种简单机器 (它的工艺动作过程比较简单) 进行机械运动简图设计, 包括机械系统运动方案的设计与评定, 机构尺度综合等。

2. 设计题目。

本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成, 其各组成机构必须动作协调, 方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目, 将学生分为2~4人一组, 每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下, 还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析 (动力分析部分为选作) 。因此, 任意一名学生的工作均需各自完成, 不可能“拷贝”他人成果。

3. 设计内容及要求。

设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成: (1) 全组讨论及提出两个以上系统设计方案; (2) 经比较、选优, 确定系统最终方案; (3) 每个学生设计分析总体系统中的一个机构; (4) 每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析;运用解析法选作机构受力分析; (5) 每个学生运用软件选作机构的仿真与验证; (6) 完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。

《机械原理课程设计》为期两周, 为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容, 做好先期准备工作, 我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料, 重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识, 讨论方案, 主动找老师答疑等, 教师也插空到班级辅导, 收到良好的效果。

2. 集思广益, 确定机械系统运动方案。

各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论, 集思广益, 优选机械系统运动方案。具体做法为:每组选派一名学生主讲, 其他学生补充, 借助PPT介绍本组初定的几种设计方案, 指出各方案的优缺点及筛选原因, 其他学生提出问题及建议。通过讨论, 学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解, 巩固了课堂教学中学到的知识, 并且各组学生取长补短, 相互学习, 开阔了思路, 对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3. 理论联系实际, 完成机构设计。

由于所承担的任务不同, 每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计, 难度较大。指导教师与实验室老师一道, 带领学生参观各类机构模型, 演示各类机构动画, 讲解各类机构的优缺点及适用场合, 一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4. 综合运用知识, 对机构进行运动分析和力分析。

教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解, 对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导, 使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5. 在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。

教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养, 并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养, 效果较为理想。许多学生感慨, 这次课设虽经历了许多困难, 但收获了知识, 获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”, 收效明显:

1. 使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解, 并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2. 调动了学生学习的主动性和积极性, 使学生动手实

践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3. 促进了师资的培养, 教师自身的业务水平得到提高, 队伍得到了锻炼。

摘要：《机械原理课程设计》为工科机械类专业本科生的一个重要实践性教学环节。为加强学生机械运动方案设计能力的培养, 课题组尝试将该课程设计由以往的“分析为主”改变为“设计为主”。实践表明, 此项课程设计在提高学生学习兴趣, 培养学生综合运用所学知识独立解决有关本课程的实际工程问题的能力和创新能力等方面效果显著。

关键词：机械原理课程设计,机械系统运动方案设计,机构尺度综合,机构仿真

参考文献

[1]孙桓, 陈作模, 葛文杰.机械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社, 2006.

[2]谢进, 万朝燕, 杜立杰.机械原理[M].第二版.北京:高等教育出版社, 2010.

[3]孟宪源, 姜琪.机构构型与应用[M].北京:机械工业出版社, 2004.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京:高等教育出版社, 1998.

3.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇三

关键词：机械原理教学；现状；问题；考核制度

我国在1952年正式实行高考政策，满足了中国学生迈入更

高学府学习知识的梦想，当时正值我国建设的新时期，对有着专业知识的文化人需求很大。我国作为生产大国，大学很早就开设了机械方面的专业，以满足社会的需求。现如今，我们已经迈入了21世纪，在这个依靠科技创新的社会，应用型人才越来越缺乏。就我国的教育来说，大学的门槛越来越低，我国大部分学生都能够上大学，大学的生源素质参差不齐，严重缺乏自主创新能力。针对此现状，我国也在不断实行教育改革，大力发展职业教育，把职业教育摆到更加突出、更加重要的位置。这样做有利于缓解当前技能型、应用型人才紧缺的矛盾，也有利于农村劳动力转移和扩大社会就业，但这些做法也只停留在表面，不能从根本上解决问题。

一、机械原理课程包含的内容

在职业学校机电类专业中，机械原理课程贯穿整个机电专业的学习，是专业学习的基础。针对机械原理的定义来说，机械原理是研究机器的机构组成、运动方式、质量的一门基础性学科，在整个机械行业中，由于人类已从手工时期迈入了工业时代，对机械的要求越来越多，机械的种类也随之多样化，每种机械都有自己独特的用途，但组成的结构大体相同。在机械原理教学中主要包括对机械动力学和机构学的教学。从理论知识面上来说，机械是由机器和机构两个大方面组成，而机构是用来

改变或传递运动形式的装置。在机械原理理论课中详细地介绍了机构的分类以及具体的分析。

二、机械原理与创新设计相结合在教学中出现的问题

根据对部分五年制高职教育院校的课程进行调查可以发现，许多学校的机电工程系相关的机械专业，机械原理教学中对于课本知识普遍只注重“教”，老师在课堂上对于机械理论知识讲解得非常仔细，但学生缺乏自主学习能力，又因为课本知识比较抽象，往往不能够及时掌握，导致课堂效率出现问题。在机械原理教学中主要有以下几个问题：

1.理论知识与实践严重脱节

现阶段，职业学校的课程模式造成了理论与实践的分离，针

对性与应用性较差，学习内容交叉重复，职业技能培养缺乏，不能彰显职教特色，在教学中普遍理论性偏强，导致学生难以理解。在机电专业中，机械原理课程也不例外，学生在课堂上对老师传授的知识理解得不透彻，久而久之就很难将这门课程学好。理论课上完之后集中进行实验，学生都已经忘记前面的知识，实验课的效果很不理想，而且知识不能得到巩固，导致学生考试挂科，最主要的是不能学到专业知识。同时实验课的实验器材配备也往往不能满足学生的要求，实验设备比较老套，不适合现行的机械教育。

2.在课堂教学中不能很好地与创新设计相结合，缺少对学生创新能力的培养

教师在课堂上依然喜欢用自己的一套方式教学生，在学校，

大部分担任机械类专业课程的老师年龄普遍较高，不能将课程与创新设计完美地结合在一起，课堂授课无法提起学生的兴趣，导

致学生在课堂上昏昏欲睡，同时不注重学生创新能力的培养。学生的自主创新能力是机械原理教学的重点培育部分，而老师在教学中往往会忽视对学生创新能力的培训，总是认为学生会在休息时间组成科研小分队，对机械进行科研，从而来培养创新能力。然而，根据调查得出，如今的职业学校的学生更多的是在课外打打游戏，对知识的求知欲望不高，且自主创新能力方面的技能相对缺乏。

3.考核制度不完善

机械原理课程的考核制度不够完善，在机械原理课程的考核中对理论知识的考核比重非常大。从客观上来看，更使学生只注重理论知识。学生在课堂教学中对于理论知识的学习兴趣不大，因此，往往在考试时喜欢临时抱佛脚，更有甚者，在考试中抄袭别人的试卷。这样的因果循环就会导致在课堂上认真听课的人因为某些原因挂科，而经常不学习的，在考试中抄袭却过了，造成不良影响。同时也会导致学生认为自己课程过了就代表自己学会了，但事实并非如此。

三、机械原理教学与创新设计相结合的实践和策略

上述在机械原理教学与创新设计中出现的种种问题表明，我们在这门课程中确实存在着许许多多的不足，需要努力去改正，经过仔细推敲，可以得出以下几点策略：

1.理论知识与实验紧密结合

有理论而无相对应的实验是不能使理论知识得到巩固的，在现阶段的职业学校五年制高职教学中，应该将理论知识与实验课紧密地连接在一起。机械设计原理是一门理论性较强的课程，在课程中往往会对连杆机构进行详细的介绍，因此，必须在此理论课结束后通过实验课对课堂上所学的知识进行巩固加深，这样既能够提高学生对理论知识的认识度，也能够提高学生的动手能力，从而奠定培养学生自主创新能力的基础。

2.提高学生的创新能力，将创新设计与教学结合在一起

学生是否有很强的创新能力决定着以后工作的成功与否。在当代五年制高职学生中，特别是机械专业的学生，更应该注重创新能力的培养。任课老师应该将创新设计的思维能力融入教学中，对教学中的难点问题列举实例给学生进行讲解，例如：曲柄连杆机构，生活中的门和窗很多都是利用了连杆机构的原理，这样学生一目了然，也能激发学生的学习兴趣。尽可能地开发学生的自主学习能力，在实验课上，要求学生对机械的零部件进行深入了解，弄清机械由哪几部分组成，在课余时间开展机械原理方面的创新知识竞赛，对学生的创新设计进行详细的辅导，对学生设计的作品的优点给予鼓励，对不足点加以更正，使学生的创新意识能够得到极大地提高。

3.完善考核制度

完善考核制度，不能只注重理论知识，还要对机械原理的实验课及创新设计加强考核，使学生注重对自己动手能力和创新意识的培养，为以后的工作打下坚实的基础。

总而言之，将创新设计的理念与机械原理相结合进行教学有利于提高学生的创新能力，不断地完善机械原理教学中的不合理因素，也让学生能够真正学到知识，为国家培养技术型人才。

参考文献：

[1]段巍.机械原理课程改革实践与创新能力的培养.中国电力教育，2008.

[2]徐淑珍.机械类专业学生创新能力培养的研究与实践.石油教育，2008.

4.机械原理课程设计格式 篇四

目录

一、设计题目

1、题目及设计要求

2、基本数据

二、功能分解

三、机构选型

实现每个工艺动作机构的选型

四、机械运动方案的拟定

1、机构组合方式

2、机械运动方案的拟定（拟定2～3个方案，并画出相应的运动方案示意图）

3、方案的评价

4、方案的确定（在图纸上画出机械运动方案简图）

五、运动循环图

六、机构尺寸的确定及设计计算

1、传动比计算

2、机构尺寸的确定

3、连杆机构的设计（进行运动分析，并画出运动线图）

4、齿轮机构的设计（几何参数设计）

5、凸轮机构的设计（根据选定从动件的运动规律设计凸轮轮廓线图，在图纸上单独绘制轮廓线图，保留作图轨迹）

注意：如果采用解析法进行设计，如果是用计算机编程，建立数学模型，写出流程框图，程序列在附录，附录附在设计说明书后面。

七、总结

八、参考文献

格式：罗洪量主编.《机械原理课程设计指导书》（第二版）.北京：高等教育出版社，1986年。2 JJ.杰克（美）主编.《机械与机构的设计原理》（第一版）.北京：机械工业出版社，1985年。

注意事项：

1、设计说明书用钢笔、中性笔书写，书写要规范、认真，采用统一的课程设计用纸；

2、对自成单元的内容应有大小标题，做到层次分明醒目突出；

3、编写说明书时应做到条例清楚、叙述简明、重点突出、计算正确、文句通顺、书写整洁；

4、所用的公式和数据应注册来源（参考资料的编号和页次）；

5、全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致、不能混淆；

6、绘制机械运动简图时应采用规定的符号、按比例作图；

5.机械原理课程设计仿生水母 篇五

设计说明书

设计题目：仿生水母 机电学院：08-713班

小组成员：2008071315张玉涛

2008071329刘 琦 2008071302高 爽

专 业：机械设计制造及其自动化 指导老师：孔凡凯

2010年7月10日 哈尔滨工程大学

目录

1.设计简介 ………………………………………………１

1.1设计题目 ………………………………………………１ 1.2设计目的 ………………………………………………１ 1.3水母的生物模型研究 ………………………………… 1 1.4国内外研究成果 ……………………………………… 2

2.设计方案 ………………………………………………4 2.1外部动力传递部分设计…………………………………4 2.2主动力部分设计…………………………………………4 2.2.1方案一………………………………………………4 2.2.2方案二………………………………………………5 2.2.3方案三………………………………………………6 2.2.4方案四………………………………………………7 3.分析总结………………………………………………… 7 4.心得体会………………………………………………… 8 5.设计者及机构模型图片………………………………… 9

机械原理课程设计报告

一、设计简介：

1、题 目：《仿生水母》

2、设计目的：

I.我们国家海域辽阔，防御和侦察起来比较困难。可将仿生水母安装上传感器或微型摄像头并将其投放到远海，进行侦查监控工作，并通过卫星将数据及时传送到陆地指挥部。

II.在仿生水母身上还可以装上次声波探测器，用于预报海啸、台风等自然灾害的到来。

III.在仿生水母上面加装搜索、救援装置，发生灾难时可进行水下搜救工作。IV.目前常规动力推进存在噪声大、效率低等缺陷，可在此基础上进一步研究访水母动力推进器。

3、水母的生物模型研究：

水母，是海洋中重要的大型浮游生物。水母寿命很短，平均只有数个月的生命。水母是无脊椎动物，属于腔肠动物门中的一员。全世界的海洋中有超过两百种的水母，它们分布于全球各地的水域里。水母身体外形像一把透明伞，伞状体直径有大有小，大水母的伞状体直径可达2米。从伞状体边缘长出一些须状条带，这种条带叫触手，触手有的可长达20米～30米，相当于一条大鲸的长度。浮动在水中的水母，向四周伸出长长的触手，有些水母的伞状体还带有各色花纹。在蓝色的海洋里，这些游动着的色彩各异的水母显得十分美丽。水母的种类有很多，但运动机理都大致相同，都是通过腔体的收缩，将水挤出产生推力。本文采用的水母是隶属于立方水母纲的黑星海刺水母。如下图所示。

4、国内外研究成果： 多年来，国内外做水母研究的机构有很多，也取得了很多令人兴奋地成果。下图一所示为美国最近研制成功的一种仿生水母，利用直流电机提供动力，采用双曲柄机构实现急回，并利用巧妙杆结构将运动传递给触手，使其做平稳的周期急回运动，推动水母前进。下图二所示为哈尔滨工程大学学生于2007年研制成功的仿生水母机器人。此机器人采用仿生材料制成，动力主要由SMA（形状记忆合金丝）和ICPF（高分子聚合物材料），机械结构方面设计简单。下图三为哈尔滨工程大学张立勋老师研制成功的仿生水母，主要靠皮囊的排水推动前进，动力由电磁铁的吸合提供。

图一

图二

图三

二、设计方案：

此仿生水母机械结构部分主要由两部分组成：

一、外部动力传递部分。

二、主动力提供部分。详细介绍如下：

1、外部动力传递部分：

机构运动简图：

L1:L2:L3:L4:L5=35:25:30:32:35

2、主动力提供部分：

此部分有以下几种设计方案： 方案一：。

机构运动简图：

原理：1带动2上升到上极限位置后，触发装置使1与2分离，在弹簧的拉力作用下将2及与2连接的外力传动部分的相应机构迅速下降，从而使触手收缩，推动水母运动。下图为实验模型：

机构优缺点分析：结构复杂，稳定性差 方案二：

机构运动简图：

原理：此机构为棘轮、曲柄、四杆机构的组合，主轴带动棘轮、几轮带动曲柄逆时针旋转，当曲柄端部运动到顶端后，根据棘轮离合特性，在弹簧拉力作用下去并迅速回转，实现急回；四杆机构实现运动的形成放大使滑块的行程等于四个曲柄半径。

机构优缺点分析：还是利用弹簧提供迅速收缩力，与方案一相比省去触发装置，与方案三相比曲柄半径减小节省空间，但结构复杂、不易加工。

方案三：偏心曲柄机构

机构运动简图：

原理：

利用偏心曲柄的急回特性实现触手的迅速收缩。下图为实验模型：

机构优缺点分析：结构简单但急回特性不明显。方案四：双曲柄机构

机构运动简图：

原理：

利用双曲柄机构急回特性实现触手迅速收缩。机构优缺点分析：

机构复杂、加工有一定困难，但急回特性明显。

三、分析总结:实践证明方案一机构过于复杂、笨重，且稳定性、可靠性较差，基本运动可以实现，但存在无法变速的缺点；方案二与方案一相比，虽然依然很复杂但比较巧妙，仍然存在无法变速的缺点；方案三结构虽然简单，但急回特性不是很明显；方案四结构复杂，急回特性明显，可以实现自由调速。现在拟选用方案二或方案四。

四、心得体会：

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。

说实话，课程设计真的有点累。然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这一段时间的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一种”春眠不知晓”的感悟。通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有两次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来。但一想起老师平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯。这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。短短几天的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了。老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．

最后，我要感谢我的老师，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪

6.机械原理课程设计心得体会 篇六

通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西，领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质，更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。

在社会这样一个大群体里面，沟通自然是为人处世的基本，如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会。在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大，有些人很有责任感，把这样一种事情当成是自己的重要任务，并为之付出了很大的努力，不断的思考自己所遇到的问题。而有些人则不以为然，总觉得自己的弱势…。。

其实在生活中这样的事情也是很多的，当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的，这当然也会影响我们的结果。很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态，而不是看我们过去的能力到底有多强，那是一种态度的端正和目的的明确，只有这样把自己身置于具体的问题之中，我们才能更好的解决问题。

在这种相互协调合作的过程中，口角的斗争在所难免，关键是我们如何的处理遇到的分歧，而不是一味的计较和埋怨。这不仅仅是在类似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力，面对分歧大家要消除误解，相互理解，增进了解，达到谅解…。。也许很多问题没有想象中的那么复杂，关键还是看我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为毕竟我们的`出发点都是很好的。

7.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇七

一、引导学生,激发学生学习兴趣

《机械原理》课程教学中,为了使学生掌握机械原理知识,同时增强学生运动方案设计能力,首先就要向学生介绍课程研究对象、内容。但更为重要的是向学生传输以下内容:

其一,课程除了讲解各种机构之外,更重要的任务是设计,机构运动方案设计。

其二,此项课程作为一项技术基础,在课程学习的过程中,要求学生细心观察生活中平常的事物,利用所学的知识对各种事物进行分析,以便学生可以灵活的运用知识。

通过以上内容的讲解及对学生提出的要求,最终的目的是让学生能够相对深入的了解机构运动方案设计及其重要性,即它与我们的生活息息相关,科学、合理的进行机构运动方案设计,可以解决日常生活问题。当然,机构运动方案设计是比较枯燥的,不采用正确的方法来趣味的、愉悦的、轻松的讲解和说明,可能使学生处于被动学习状态,那么学生将难以了解机构运动方案设计的重要性, 并投身其中[2]。所以,在 《机械原理》课程教学开始时,应当注意巧妙的运用教学方法或教学手段来激发学生的学习兴趣,进而讲解机构运动方案设计方面的内容,使学生真正认识到机构运动方案设计的重要性。例如,某教师在组织学生进行机械原理课程教学时, 首先是利用多媒体技术来播放日常生活中公共汽车、轿车及其他汽车车门开关糗事视频,激发学生的兴趣,让学生对比各种汽车车门开关方法,进而教师给出不同汽车运动方案设计,对比了解不同汽车运动方案设计的优缺点及其对汽车使用的影响,如此学生可以清楚的认识到机构运动方案设计的重要性。

二、合理设置教学环节,初步锻炼学生

出于学生实际情况的考虑,在组织学生进行 《机械原理》课程教学中,应当循序渐进的引导学生进行运动方案设计,逐步培养学生运动方案设计能力。所以,在课程开始2周或3周后,最好设置 “机构运动方案小设计”的教学环节,引导学生进行简单的运动方案设计,让学生逐步掌握运动方案设计过程、设计重点、设计技巧等。对于 “机构运动方案小设计”教学环节的设置,教师可以结合生活实际,引导学生进行相关问题思考,进而进行运动方案设计, 如思考自动打开而不能自动合拢的二折伞; 用链条链轮传动的自行车; 固定角度范围内摇动的电风扇等。通过对以上生活实际的思考,引导学生结合所学知识来绘制二折伞、自行车链条链轮、电风扇工作的机构运动简图,进而探究优化方案; 再组织学生进行优化方案讨论、总结,如此可以使学生在简单的机构运动方案设计中, 逐渐锻炼自身[3]。

三、合理进行课程设计,培养学生的能力

为了真正强化学生的机构运动方案设计能力,需要科学合理的进行课程设计,系统化的培养学生。对于课程设计的开展,首先是课程设计开展伊始,教师提出设计主题和设计要求,组织学生观看主题课程设计短片,并在观看过程中具体讲解课程设计的要点、技巧等。其次,让学生对所学的各种机构的运动形式、特点进行分析与比较,结合短片内容,分析在机构运动方案设计中可能存在的问题或方案难以实现的情况等,进而合理选择机构类型来进行机构运动方案设计,并且在方案设计完成后,写出方案设计的理由、方案设计的优缺点。最后,组织学生共同讨论每个学生的方案,最终选择最优的方案,教师进行总结,使学生知道自己机构运动方案设计不足之处,以便在以后学习中吸取教训,良好的进行机构运动方案设计[4]。

四、结束语

在综合型人才培养成为学校教学目标的情况下,为了培养优秀的机械设计人才,在组织学生进行 《机械原理》课程教学中一定要采取有效的教学方法或教学手段来培养学生的机构运动方案设计能力。

摘要：现代科学技术的迅速发展,在一定程度上推动了机械进步。为了使学生能够准确的掌握机械运动原理、了解新型机械等,需要提高机械相关专业课程教学质量。就以《机械原理》课程教学来说,需要优化调整机械运动方案设计这部分教学,使学生不仅能够掌握知识,还能提升学生机械运动方案设计能力。基于此,本文重点分析《机械原理》课程教学中如何培养学生运动方案设计能力。

关键词：《机械原理》课程教学,运动方案设计能力,机械运动,学生能力

参考文献

[1]武丽梅.浅谈在机械原理课程设计中培养机械创新设计能力[C].机械设计教学研究,2010(1):190-191.

[2]郑甲红,王宁侠,周志明等.在机械原理教学中培养学生创新意识的探索[J].高教论坛,2012,(1):43-45.

[3]曹学民,张立红,任宏涛等.机械设计课程内容及体系的思考与改革[J].洛阳工业高等专科学校学报,2001,11(3):48-49.

8.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇八

【摘要】在我国的工科学业类当中，机械原理则是作为一门基础专业课，它也是一门重要的衔接课程，在学习的过程当中，理论与实践学习是非常紧密的。在这门专业课当中，它会涉及到很多方面的课程，是需要应用贯通的，同时在学习时也要让学生从工程建设的理论角度来应用和理解这方面的知识，从而来培养他们应用机器设计理论知识来解决实际问题，并且也能够更为深入的研究其中的仿真实验设计，来提高学生的实践能力。

【关键词】机械原理 虚拟仿真实验 教学设计

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）08-0184-02

在机械原理课程当中，最重要的一个学习环节就是课程设计，是通过在实验过程中学习完成的。在我国的高等院校中，它是作为工科类学生必修的一门课程，属于机械设计类的，也是一门主要的技术课程，占有主导地位，所以，如果要不断的提高对这类人才的培养，就必须要注重学习质量，建设在机械原理实验中的教学实验，把虚拟仿真设计融入其中，注重对这方面的培养学习，有效的分析研究在这门课程当中存在的问题以及实验设计的方法，把虚拟仿真实验充分的引入机械原理教学当中，从而提高教学效率，达到教学目标。

一、什么是虚拟实验

在我国高等教学当中，由于虚拟实验的发展起步较晚，因此，在高校的教学当中也比较匮乏在这方面的经验，并且在教学内容以及在模式当中都会存在一定的问题。我们都知道，虚拟仿真实验这门技术是非常先进的，虽然其发展是短暂的，然而在使用范围当中却是非常广泛的，在虚拟仿真实验的过程当中，可以让学生充分的了解和选择实验模型，并且更为深入的分析虚拟仿真技术的重要意义，应用在机械原理当中它的主要目的是什么，在分析机械原理的教学内容当中，更为有效的求证机械的综合创新，设计，金属材料，液压气压以及热处理等方面的技术问题，并且有着很大的帮助，通过虚拟仿真实验来达到教学的目的，在这个过程当中，一般学校会设立相应的实验机构，从而把所需要的实验设备进行集中管理，在这种模式下，它不仅丰富了实验性，同时也满足了教学的要求。对此，我们也可以看出，在虚拟教学中应用仿真技术，不仅提高了教学的视觉性，也更清晰的学习到机械原理的设计和工作效率。

二、当前实验教学的重要性以及问题

在机械原理的课堂教学当中由于会有很多的理论分析讨论，也会存在一些有关设计的问题，所以在进行机械原理教学时就必须要掌握好课程的理论知识，这也是最重要的基础环节，同时在基础教学中，我们不仅要掌握好这些基本概念，也是掌握好一些有关动力学和分析机构的相应功能性，通过在实践教学中，在设计课程实践的环节当中，这不仅可以提高学生设计实践能力，也可以完成一些较为复杂的综合设计，这对于全面培养复合型人才有着至关重要的意义，也是对实验教学提出了一个新的挑战，对此，改革实践教学是非常必要的。

1.在机械原理教学当中，通常进行实验时，主要是以示范和讲解为主，而学生只是以听为主，很难参与到实验当中，所以在这个过程当中学生并没有积极创新性，更没有机会参与到设计实验当中，而我们都知道，实验教学的目的就是为了有效的达到动手设计能力，并且让学生有认识和了解该门课程的具体操作实验，然而却受到了实验的限制，在一些教学中，学生没有机会对机械进行拆装研究，从而也就降低了学生在这其中的原理认识。

2.在机械原理的教学当中，一般是以课堂教学为主，而讲解理论知识时却占用一定部分的时间，对于学生来讲又难全部消化，所以并没有达到良好的教学目的，从而也就导致学生对这门课程的积极性越少。我们了解在机械原理学习过程当中一般主要是对其内部機构进行分析研究，其中的很多原理都是具体的理论化以及更为抽象的描述，这对于初学者来讲是非常困难的，如果不通过有效的实验来讲解其中的原理知识，学生不能有良好的衔接也就达不到理想的教学成效。

3.我们在为学生设计该门课程的思路时必须要有新奇的想法，从而来提高学生求知的积极性，一方面我们可以设计题目，把单一的题目有趣化，可以让学生通过题目要求来进行组合设计。另一方面我们也可以通过图解的方法来设计实验，但是由于设计的工作量较大，所以不能很好的训练学生在这方面的能力。通过课程设计可以有效的来升华机械原理实验的过程，也可以总结在这门课当中所遇到的问题以及难点，让学生通过实验来解决和认识机械原理理论知识，提高他们在工程实践方面的综合能力。对此我们可以看出，在机械原理教学过程当中，必须要把综合设计与理念有效的相结合，并且把理念知识与实践密切的融入到其中，可以更为直观的分析出机构综合性能，解决教学中的问题。

三、在教学当中的具体应用

1.在机械原理的教学过程当中，制图是最基本的一门应掌握的技能。在过去的学习模式当中，学生一般是通过手工进行绘图的，并且在这个过程当中，可以逐渐的了解机械机构的组成以及它的部分构造.从而可以充分的了解和掌握机构功能。然而在现如今的教学模式中，已经发生了很大的改变，可以应用计算机进行测绘实验了，可以不再应用手工绘画，通过计算机软件可以进行操作，并可以达到理想的效果，在这种教学过程当中，与时代同步，学生不仅融入了一些先进的应用方法，同时也掌握了虚拟仿真技术这门较为先进的应用方法，只是应用计算机便可描绘动态的机械制图，让学生在提高机械原理知识，还可以精算出机械的自由度，可谓一举两得。

2.在虚拟实验当中，机械机构组成是作为最重要的一个认知实验，在实验过程当中学生通过观察它的空间、平面以及齿轮结构，从而有效的确定设备是否在正常情况下进行有效的运行，而我们所应用的虚拟仿真实验恰恰就可以把它的组成变为一种图像，此外，也可以把它制作成动画的效果进行演示，更为立体的表现出它效果。由于在机械设备当中，基础的装置机构一般是用来维持机械运行重要元件，而它的原理与状态也是非常有影响意义的，对此，如果让学生更为充分具体的掌握机械原理的实验，就必须要了解虚拟仿真技术，因为它的作用是非常明显的，这也是有助于提高教学目的的重要手段。

3.在近些年以来，通过在机械原理教学当中，老师为了提高学生的四杆运动原理知识，便研发了一种新型的运动技术，在这个实验当中我们可以发现两方面特点，第一，可以让学生充分了解运动规律以及机构类型，也让学生掌握了机械的运行特点，怎样有效的研究机构在运动时的规律以及各种类型特点。第二，在设计四杆机构时，设计合理的四杆机构是有助于学生掌握专业知识以及操作的，由于系统在运行当中会存在很多问题，所以在进行设计时就必须要考虑到它的稳定性，安全性，具有牢固的理论基础。

四、结论

机械原理则是作为一门基础专业课，它也是一门重要的衔接课程，在学习的过程当中，理论与实践学习是非常紧密的。在这门专业课当中，它会涉及到很多方面的课程，是需要应用贯通的，对此，在学习当中就必须要提高其质量，建设在机械原理实验中的教学实验，把虚拟仿真设计融入其中，有效的分析研究在这门课程当中存在的问题以及实验设计的方法，把虚拟仿真实验充分的引入机械原理教学当中，从而提高教学效率。

参考文献：

[1]万朝燕.雷蕾.刘彦奎等《机械原理课程设计》改革的探索与实践[J].教育教学论坛.2013（2）

[2]姚智华.易勇.陈丰等.应用型本科院校机械原理课程改革与实践[J].安徽工业大学学报.2013（1）

[3]顾文斌.王怡.庄曙东.基于卓越工程师计划的机械原理课程改革与创新[J]. 中国电力教育.2013（16）

[4]孙志宏.单洪波.庄幼敏等.提高学生创新能力改革机械原理课程设计[J].实验室研究与探索.2007（11）

9.《机械原理》教学大纲 篇九

Syllabus of Theory of Machines and Meachanisms

一、课程性质与任务

1．课程性质

机械原理是为工科各专业而开设的一门专业技术基础课，它是以高等数学、普通物理、机械制图及理论力学等课程为基础，同时又为以后学习机械设计和有关专业课程以及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础，并能受到一些必要的严格的基本技能和创造思维的训练，为二十一世纪祖国的腾飞，为现代化建设创造条件。

在高等工业学校开设本课的目的是在于使学生们学到有关机械的结构分析、运动分析和综合的能力，为学习后续课程：机械设计、机床等有关专业课程，以及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础，并能使学生受到一些必要的严格的基本技能和创造思维的训练。

2．课程主要任务 《机械原理》课程是机械专业本科学生的一门主干技术基础课。着力培养和提高大学生的创新意识和能力。它具有很强的工程性、实践性和应用性。不仅是机械类专业，就是近机类专业也要学习该课程，不但为学生后续机械类专业课程打下坚实的理论基础，而且还将增强学生对机械技术工作的适应性，提高其开发创新能力。

二、课程教学目的与要求

1．教学目的

本课程教学目的在于使学生学到有关机构的结构分析，运动分析和机器动力学方面的某些基本理论和基本知识，初步具有机构分析和综合的能力，并受到有关机械的设计计算和实验研究等某些必要的技术技能的初步训练，为学生学习有关的后续课程和掌握专业知识及新的科学技术成就打好工程技术基础。

2．教学要求

1．熟悉平面机构的组成原理，及运动分析方法。2．熟练掌握各种常用机构的工作原理，特点和应用以及各种常用机构的运动设计方法。3．了解机构造型的组合概念，能对简单机械系统具有初步确定方案的能力。4．了解机械动力学的有关原理和减轻机械震动的基本知识。

三、学时分配计划

本课程3.5学分，64学时，其中理论教学60学时，实验教学4学时，课程设计1周。具体学时分配表如下表：

章次 1 2 3 4 5 6 7

教学内容

绪 论

平面机构结构分析平面机构运动分析平面连杆机构及设计 凸轮机构及其设计 齿轮机构及其设计 轮系及其设计

学时 1 4 5 5 4 14 6

实验1 8 9 10 11 12 13 1其它常用机构 机构运动方案的拟定平面机构力分析平面机构平衡 机器的机械效率

机器运转及其速度波动的调节 计算机在机构分析和综合中的应用 合计学时 课程设计 1 4 4 3 3 4 2 60 1周

四、教学中应注意的问题

1．注意机械原理课程的特点，树立工程观点，即“选择与比较”“理论分析与实验根据相结合”的观点。

2．用心观察，仔细分析，逐步熟悉各种机构，“动态”地学习本课程。

五、课程教学内容

绪

论

(一)基本内容

1．本课程研究的对象和内容 2．学习本课程的目的 3．如何进行本课程的学习(二)教学基本要求

1．明确本课程的研究对象及教学内容。2．明确学习本课程的目的及教学基本要求

3．了解本课程的性质、特点及学习时应注意的事项。

(三)教学重点难点

本课程研究对象及内容(四)教学建议

为弥补同学的感性认识缺乏的弱点，建议安排一次电教片《机器的组成》，以使同学们能通过认识具体的机器来加深对本课程研究的对象及内容的理解。

第一章

平面机构的结构分析

(一)基本内容

1．机构结构分析的内容及目的 2．机构的组成 3．机构运动简图

4．机构具有确定运动的条件 5．平面机构自由度的计算

6．计算平面机构的自由度时应注意的事项 7．机构的组成原理及平面机构的结构分类* 8．平面机构中的高副低代*(二)教学重点难点 重点：

1．运动副及其分类。

2．平面机构运动简图。

3．掌握机构运动简图的概念及其绘制方法。难点：机构中的虚约束的判定问题。(三)教学基本要求

1．各种平面运动副的一般表示方法，搞清运动副，运动链、约束和自由度等重要概念 2．机构运动简图的概念及其绘制方法。

3．熟练掌握平面机构的自由度的计算。能识别平面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和经常见的虚约束?会运用自由度计算公式，计算平面机构的自由度。并判断其运动是否确定。

(四)教学建议

1．为使同学掌握重点内容，应安排一次机构运动简图测绘实验

2．对于本章难点可在搞清什么是机构中的虚约束这一概念基础上，进一步介绍在什么情况下会有虚约束存在，但要注意此难点非本章的重点，不能占过多的精力。

3．本章主要研究平面机构的结构分析，重点是看懂和绘制平面机构运动筒图，并计算平面机构的自由度。判断虚约束是个难点，只要求掌握教材中列举的几种实例，不宜对此花费过多精力。

第二章

平面机构的运动分析

（一）基本内容

1．机构运动分析的目的和方法

2．速度瞬心及其在平面机构的速度分析中的应用 3．用相对运动图解法求机构速度、加速度 4．用解析法作机构的运动分析(二)教学重点难点

重点：速度瞬心及“三心定理”的运用，速度多边形、加速度多边形作法。

难点：机构处于特殊位置时，其速度多边形及加速度多边形的作法。(三)教学基本要求

了解速度瞬心的有关概念及其在速度分析中应用。掌握相对运动图解法对一般平面机构进行速度、加速度分析。能以解析法写出一般平面机构的位置方程式、速度、加速度方程式。

熟练掌握速度瞬心以及“三心定理”、相对运动图解法的综合分析。(四)教学建议

1.本章平面机构速度分析和加速度分析的方法，理论基于《理论力学》中的运动学，在学习本章前应布置学生复习理力中的运动学部分，特别是点的复合运动和刚体有平面运动部分，务必把点的相对运动，牵连运动和绝对运动，速度合成定理和加速度合成定理，哥式加速度，瞬时转动中心等概念搞清楚。

2．建议安排一次课堂讨论，通过讨论及练习突破难点，突出重点。

第三章平面连杆机构及设计(一)基本内容

1．平面连杆机构的特点及设计的基本问题 2．平面四杆机构的类型和应用 3．平面四杆机构的主要工作特性 4．平面四杆机构运动设计(二)教学重点难点

重点：四杆机构形式及演化，四杆机构的一些基本知识及设计方法。难点：四杆机构工作特性。(三)教学基本要求

1．了解有关四杆机构的一些基本概念，了解四杆机构设计的基本方法

2．掌握平面四杆机构的基本类型及其演化和平面四杆机构设计中的一些共性问题。3．熟练掌握平面四杆机构的主要工作特性及根据给定的运动和几何条件设计平面四杆机构的基本原理和方法。

(四)教学建议 1．“四杆机构的基本形式与演化”安排看—次展柜，上课时可带一定的教具模型。2．如果条件和时间允许，建议带学生到农机库看一看农机具，以了解连杆机构在农业机械中的广泛应用。

3．建议上一次多媒体课。4．建议安排一次习题讨论课。

第四章 凸轮机构及其设计

(一)基本内容

1．凸轮机构的应用和分类。2．推杆的运动规律。3．凸轮轮廓曲线的设计。4．凸轮机构基本尺寸的确定。(二)教学重点难点

重点：从动件运动规律，压力角和机构尺寸和受力关系，轮廓曲线设计。

难点：基本尺寸的确定与受力关系。从动件常用运动规律的特点，凸轮机构压力角与机构尺寸的关系，盘形凸轮机构的设计。

(三)教学基本要求

了解了解凸轮机构应用及分类，了解从动件常用运动规律，了解凸轮机构基本尺寸确定及设计方法。

掌握推杆常用运动规律的特性及推杆运动规律的选择原则。熟练掌握凸轮机构基本尺寸确定的方法。能够根据选定机构型式和推杆运动规律设计出常用凸轮的轮廓曲线。

(四)教学建议 1．“凸轮机构的应用和分类”可安排一次展柜参观，不作课堂讲授。2．“用解析法设计凸轮的轮廓曲线”课堂讲授时只简单介绍，解析方程式的推导方法，留待课程设计再作编程，上机，练习。

第五章 齿轮机构及其设计(一)基本内容

1.齿轮机构的应用及分类。2.齿廓啮合基本规律。3.渐开线及渐开线齿廓。

4.渐开线齿轮的各部分名称及标准齿轮尺寸。5.渐开线齿轮的啮合传动。

6.渐开线齿轮展成法加工及根切现象。7.变位齿轮及其传动。

8.平行轴斜齿圆柱齿轮机构。9.蜗杆机构及圆锥齿轮机构。(二)教学重点难点

重点：渐开线直齿园柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。

难点：渐开线齿轮传动的基本理论中一些概念的理解和区分。变位齿轮。(三)教学基本要求

了解齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓等基本概念。了解渐开线及其性质，掌握渐开线齿轮的啮合特性。了解齿轮变位和变位齿轮传动的概念。

掌握渐开线齿轮各部分的名称，基本参数及各部分的尺寸关系，能对渐开线齿轮传动(包括直齿及斜齿圆柱齿轮，直齿圆锥齿轮，一般蜗轮蜗杆)进行几何计算，了解基本参数的选择，会计算基本尺寸。

熟练掌握熟悉渐开线齿轮传动的正确啮合条件，连续传动条件及有关啮合参数。能对齿轮传动进行几何设计。

(四)教学建议

1．本章重点是渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算，其他类型的齿轮及其啮合传动对照直齿圆柱齿轮来讲，除介绍它们与直齿圆柱齿轮啮合传动的共同点以外，着重介绍它们各自的特点。

2．渐开线齿轮传动的基本理论的一些概念既是难点又是本章的重点，建议在讲直齿圆柱齿轮外啮合传动及变位齿轮传动的基本概念之后，安排一次课堂讨论，以加深对一些容易混淆概念的理解，如分度圆与节圆，啮合角和压力角，正负变位与正负传动等。

3．本章内容较多，其特点有“三多”，名词术语参数多，计算公式多，各种图表多，在教学中要引导学生切实搞清楚各符号参数的意义，一些重要的图例要强调动态地去看，要看懂，搞熟。

第六章 轮系及其设计

(一)基本内容

1.轮系及其分类。

2.定轴轮系传动比及应用。3.周转轮系传动比。

4.复合轮系传动比及应用。

5.行星轮系各轮齿数及行星轮数的选择。

(二)教学重点难点

重点：周转轮系及复合轮系传动比计算。难点：复合轮系传动比计算。(三)教学基本要求 了解了解轮系的类型及功用。掌握各种轮系传动比的计算方法。

熟练掌握复合轮系的正确划分及传动比的计算。(四)教学建议

本章内容较单一，主要就是传动比的计算，而且又是重点。就传动比的计算来说本身并不复杂，关键是如何正确区分轮系，所以建议精讲多练，在讲完计算方法后，安排一次习题讨论课，通过课堂讨论及较多的课堂练习来突破难点，掌握重点。

第七章 其它常用机构

(一)基本内容 1．棘轮机构。2．槽轮机构。

3．凸轮式间歇运动机构。4．不完全齿轮机构。5．螺旋机构。6．万向铰链机构。(二)教学重点难点

重点：万向节、螺旋机构、槽轮机构、棘轮机构的介绍。难点：各种常用机构基本参数的确定。(三)教学基本要求

了解不完全齿轮机构，凸轮式间歇运动机构，非圆齿轮机构的工作原理，应用。各种常用机构的特点及工作原理。

掌握棘轮机构和槽轮机构的工作原理，传动特点及其参数的确定。熟练掌握棘轮机构和槽轮机构的工作原理，传动特点及应用。(四)教学建议

1．本章教学要求在于向学生介绍一些其它型式的也还比较常用的传动机构，以开阔视野和思路，故对于它们的传动性能和设计问题将不作过多的讨论，而着重介绍它们的传动特点和应用实例。

2．组合机构的内容不作课堂讲授，安排观看展柜。有条件时可安排一次多媒体课程。3．不完全齿轮机构，凸轮式间歇运动机构，非圆齿轮机构安排提示性自学，然后简单小结。

第八章 机械运动方案的拟定

(一)基本内容

1．机构组合方式及有关的设计方法。2．机构选型。

3．机器执行机构的协调和运动循环图。(二)教学重点难点

重点：机构选型，机构组合方式及有关设计方法。难点：组合机构设计方法。(三)教学基本要求

了解机构选型和组合的基本概念。掌握机械传动系统方案设计的思路和方法。

熟练掌握运动循环图的绘制与机械传动系统方案的设计。(四)教学建议

本章内容可安排一次多媒体课并参观展柜，能使学生拓展思路。讲解时重点介绍设计的思路和方法。

第九章平面机构力分析

(一)基本内容

1．机构惯性力的确定及运动副中摩擦力确定。2．不考虑摩擦力的机构力分析。3．速度多边形杠杆法。(二)教学重点难点

重点：动态静力分析，运动副反力的确定。难点：运动副反力的确定。(三)教学基本要求

了解动有关基本概念。了解机构中作用的各种力及机构力分析的方法。掌握态静力分析的方法。

熟练掌握运动副反力的确定。(四)教学建议

本章的教学目的就是要使学生掌握对机构进行力分析的常用的工程方法和力分析的过程，其教学的要求是能使学生掌握对一般平面机构进行动态静力分析的过程。在教学时数允许的情况下，最好要求学会运用茹科夫斯基杠杆法（速度多边形杠杆法）确定加于机械上的平衡力或平衡力偶短。因为这在理论力学中未讲过，而且又有实用价值。

第十章平面机构平衡

(一)基本内容

1．机械平衡的目的及内容。2．常用刚性转子的平衡计算。3．刚性转子的平衡实验。4．挠性转子动平衡简述。6．平面机构的平衡。(二)教学重点难点

重点：回转体的动、静平衡方法。难点：动平衡计算，机架上的平衡。(三)教学基本要求

了解平衡问题在机械工程中的重要性及挠性转子平衡的概念及平面四杆机构的平衡方法。

掌握刚性转子静、动平衡的计算方法。

熟练掌握其静、动平衡基本原理及平衡方法。(四)教学建议

鉴于本章课堂教学只安排两个学时，介绍刚性转子静、动平衡的计算方法。如果能开平衡实验，建议将中有关刚性转子静、动平衡实验的内容穿插到实验课中讲。

第十一章 机器的机械效率

(一)基本内容

1．机器的运动和功能关系。2．机器的机械效率和自锁。(二)教学重点难点

重点：机械效率和自锁。

难点：确定效率和自锁的方法。(三)教学基本要求

了解机器的运动和功能关系，机械效率和自锁情况。(四)教学建议

重点讲解机器的运动和功能关系，机械效率和自锁情况。至于瞬时效率的计算分析，主要讲清概念。

第十二章 机器运转及其速度波动的调节

(一)基本内容

1．研究机器运转及其速度波动调节的目的。2．机器等效动力学模型。3．机器运动方程式的建立。4．飞轮的设计。

5．两类速度波动的调节。(二)教学重点难点

重点：机器的等效方法，两类速度波动及调节方法，飞轮的设计。

难点：等效质量等的确定，机器运动方程式的建立及求解，飞轮的有关设计。(三)教学基本要求 了解调节的目的，机器运动方程式的建立，两类速度波动的调节方法以及一些基本概念。掌握建立单自由度机械系统等效动力学模型及运动方程式的方法。等效质量，等效转动惯量和等效力，等效力矩的意义，并能根据转化的需要进行计算。

熟练掌握机械运动周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因，性质的区别以及它们各自的调节方法，并掌握飞轮转动惯量简易计算方法。

(四)教学建议

本章主要介绍速度波动的调节方法以及一些基本概念。重点讲解等效动力学模型及运动方程式的建立，以及飞轮转动惯量简易计算方法。至于飞轮的解析法设计可根据学时情况灵活掌握。

第十三章 计算机在机构分析和综合中的应用

(一)基本内容 1．概述。

2．单杆及杆组运动分析。3．单杆及杆组力分析。4．平面机构综合分析。(二)教学重点难点

重点：各种杆组的数学模型建立，程序框图的绘制。难点：数学模型的建立及求解。(三)教学基本要求

了解计算机在机构分析中应用。掌握运动分析和力分析程序框图。熟练掌握各种机构的数学模型的建立。(四)教学建议

由于课时的原因，该章教学时主要讲解各机构数学模型的建立方法。有条件时让学生编程上机调试，输出机构综合分析的各主要参数。

六、教材及参考文献：

10.机械隔膜计量泵工作原理与选型 篇十

1、机械隔膜计量泵是电机通过直联传动带动蜗轮蜗杆作变速运动，在曲柄连杆机构的作用下，将旋转运动转变为往复直线运动。滑杆与膜片直接连接，工作时滑杆往复运动时直接推（拉）动膜片来回鼓动，通过泵头上的单向阀启闭作用完成吸排目的，达到输送液体的功能。

2、是可以计量输送液体的机械，也叫定量泵、比例泵。通常描述为：机械隔膜计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100%范围内无级调节，用来输送液体（特别是腐蚀性液体）一种特殊容积泵。机械隔膜计量泵计量泵的选型参数

1.被计量液体的流量。

2.被计量液体的主要特性，例如化学腐蚀性、黏度和比重等。

3.系统的背压。

4.合适的吸升高度。

11.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇十一

关键词 单片机；考核方式；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)03-0040-02

1 引言

单片机原理与接口技术课程是计算机、自动化、机械等多个工科专业基础课，也是一门理论和实践性均非常强的课程。但目前由于教学资源、教学方法、实验设备等原因，大多数学生感觉该课程难学，学生的学习积极性不高。因此，如何调动学生学习兴趣，使学生摆脱枯燥记忆理论知识的困境，优化教学效果，使学生能学以致用，以致主动学习，是授课教师需要重点思索的问题。

2 教学现状

2.1 理论教学特点

单片机原理与接口技术是一门软硬件结合得非常紧密的课程。目前，大多数院校在该课程上的学时分配不足，导致部分教学内容无法完成。

采用先进的教学手段，在一定程度上提高了教学质量。但是目前，过多采用多媒体进行教学，反而使得教学效果很差。只有部分教师能综合使用各种教学手段，如辅助声音、图像、视频等方式，方可保证教学效果。

2.2 实验特点及现状

在教学改革过程中，各高校都相当重视实践教学，但是由于重理论、轻实践观念的长期影响, 改革的效果并不明显，实践教学仅仅作为理论教学的验证与补充的状况并没有得到根本的转变。单片机实验不仅可以让学生建立起单片机应用系统的完整概念，还可以让学生真正体会到单片机的应用价值，激发学生学习和实践的兴趣。然而由于实验学时和实验条件的限制，类似这样的综合性实验很难开展。由于实验学时、硬件条件、评价体系等方面的限制，这类综合性的实验实际上难以达到预定的效果。

3 改革措施

3.1 选择合适的教材

如何选择一本好的教材是学生学好这门课、教师教好这门课的前提。由于本专业学生自身的特点，在选择课程内容时要紧密结合机电类产品。比如，机电控制类的产品是由单片机来控制的，结合实际进行讲解，内容会更生动、更具吸引力。通过实例学习，让学生了解单片机，学到单片机的知识，还掌握在具体实践过程中如何进行方案的设计和分析、具体的实施以及后期的扩展等技能。因此在教材建设方面，一直紧扣本专业的发展方向，并编写适合学生的教材及辅导教材。理论教材从课程教学目的出发，突出课程重点，突出基本原理，覆盖本课程最基本的内容。辅导教材切合实际，注重培养学生的应用能力和创新能力。

3.2 改进教学方式和方法

通常单片机课程的教学过程是：先介绍单片机的组成和内部结构、存储器、指令系统、寻址方式、程序设计方法，然后介绍芯片的外部引脚功能，然后讨论单片机定时/计数、中断、串行口等功能应用，最后介绍外部扩展及键盘、显示器、A/D、D/A等接口技术。大多数学生在学习指令系统和汇编语言程序设计时常常感到很头疼。由于该课程是机械专业学生第一次较多地接触硬件方面的知识，较为抽象。加上汇编语言直接与系统硬件有关，并且指令较为烦琐，给学生造成该课程比较难学、枯燥的感觉。因此，教师需要不断地改进教学方法和教学手段，以实现生动、形象地传授知识，提高学生的学习兴趣。同时注重研究传授知识与培养能力的关系。

1）完善电子教案，利用多媒体课件提高直观性和趣味性，培养学生的学习兴趣。并且为减轻教师制作课件的工作强度，使教师将主要精力放在深入究教学法上面，建设多媒体教学资源库，为该课程的多媒体教学提供一个共享思想与资源的信息平台。

2）了解学生对内容的掌握情况，随时调整授课进度与方法。

3）授课中有意识地渗透科研意识，培养、激发学生创造兴趣。

3.3 改革考核方式

改革单片机原理与接口技术课程的考核方式，有助于对学生实践能力的考核，同时也将有助于单片机原理与接口技术的学习。以前的考核只以期末考试一次成绩作为定论，而实践只是作为平时成绩。现在把单片机原理与接口技术课程成绩为3个部分测试：第一部分是笔试，主要考核学生对于单片机原理与接口技术课程基本理论的掌握程度，占总成绩的40%；第二部分是基本实验的考核，在学生做过的十几个实验中，随机抽取一个进行单独考核，主要考核学生对单片机原理与接口技术基本操作能力，占总成绩的30%；第三部分是布置学生一次综合大作业，让学生完成硬件布置、软件设计，最后调试全过程，以答辩形式给出成绩，主要考核单片机原理与接口技术课程的综合能力，占总成绩的30%。最后，3个部分的总和作为课程的最终成绩。这是对学生的一个全面考核，达到使学生全面掌握单片机原理与接口技术的目的。

4 结束语

单片机原理与接口技术课程在机械专业有着非常重要的地位。无论是理论教学内容的改革，还是实验教学体系的改革，其目的是要切实提高单片机课程的教学质量，丰富和完善单片机教学内容，使学生真正能够引起浓厚的兴趣，变被动性实验为主动性实验，从而掌握单片机的本质内容，提高学生单片机的实际应用能力。单片机教学的改革只是做了一定的尝试，进一步的教学改革任重而道远。随着教学改革的深入，各方面的不足也会显现出来，但只要抓住以学生为本的基本思路，就能使实践教学改革不断地完善，切实体现实践教学应有的地位，促进高等教育的改革。

参考文献

[1]曹巧嫒.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2008

[2]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009

[3]何立民.单片机高级教程应用与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008

12.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇十二

关键词：机械原理,课程设计,PRO/E,改革

1现阶段机械原理课程设计中存在的问题

机械原理课程设计是学习机械原理的重要实践性环节,也是机械类学生大学四年中接触“工程设计”的第一个环节,对学生树立工程设计的观点,培养自学能力、独立工作能力、创新能力,应用现代工程工具的能力有着不可替代的巨大作用。

我校机械原理课程设计从原来一个题目:锁梁自动成型机,以图解法进行运动分析为主,发展到今天10个题目以上,以计算机解析法VB编程进行运动分析为主,可以说有了非常巨大的进步。但由于各方面原因,目前我校机械原理课程设计与现代工程的实践与应用开始出现差距和不足,主要表现在以下几点:

1.1 VB编程对机械类一般学生难度过大,很多连主程序都弄不清,更不可能自己编写子程序。而掌握计算机编程技术是一个长期过程,兴趣是关键,如果学生没有编程基础和兴趣,此方法很难推广应用。此外,指导书中包含的基本杆组运动分析子程序只有3个,许多学生在设计机构时很受限制,许多想法都因为缺乏相应杆组子程序而不能实现,只能按“套路”重新设计,严重束缚了学生的创造能力。

1.2机械原理的教学已经从传统的以机构运动和动力分析为主,转向以机械系统运动方案设计、机构的综合为主。因此,机械原理课程设计应该更多的侧重方案的选择和拟定,而在现行课程设计过程中,学生必须花大量的时间熟悉编程进行运动分析,有些学生为了赶进度,没更多时间考虑并优化方案,草草定案反而成为主流。

1.3随着现代工程技术的不断迅猛发展,以Pro/E、UG、CATIA等为代表的CAD/CAE/CAM软件已经成为现代机械工程行业中不可或缺的工具,作为机械类学生如果不了解、不会应用现代工程软件就会与时代脱轨,就会在社会求职中缺乏基本的竞争力,也不符合地方高等院校“培养社会需要人才”的办学理念。

2新模式下机械原理课程设计的内容与过程

基于上述原因,对原有机械原理课程设计方法与内容进行革新,在设计过程中引入现代工程软件的应用,使学生在设计中更着重于机构运动方案的研究,提高学生的工程实践能力成为我校机械原理课程设计的改革重点。现以我校“09级机自专业机械原理课程设计”为例进行说明。

以”旋转型灌装机”设计为例,首先根据设计任务书中的要求确定并绘制最终的机构运动方案草图,初步估算各构件的基本尺寸。其次,根据所得相关尺寸参数利用PRO/E进行各个零件的构造,再依次组装,完成后利用PRO/E自带的机构运动分析模块对机构进行运动仿真及分析并输出结果。整个构建及分析步骤如图1-4所示。

3结论

原有机械原理设计在完成机构运动方案设计和计算后,学生进入上机操作阶段,需要花费大量时间用VB编写机构运动分析相关程序才能进行相关的运动分析。而新模式下应用PRO/E等现代工程软件对机构运动方案中涉及到的构件进行构建和组装,完成后可以随时运行机构分析,还可以观察机构的整体运动轨迹和各构件之间的相对运动,输出各构件的运动轨迹和运动速度图,并且能进一步对机构的运动方案进行对比分析和参数分析,实现机构的创新设计,从而使机构方案设计更加直观、生动、高效,大大提高了学生的积极性、主动性和创造性。

参考文献

[1]牛鸣岐,王保民,王振莆.机械原理[M].重庆:重庆大学出版社,2001.

[2]二代龙震工作室.PRO/ENGINEER wildfire4.0机构运动分析[M].北京:电子工业出版社,2008.

13.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇十三

3基于网络的机械设计教学工具的组建要素

伴随着网络技术的成熟，信息技术在现阶段的机械设计领域得到广泛采用，如前所述，出现了较多的能够进行高效率设计分析的教学工具及软件。通过机械设计的不同阶段，这个工具或软件能够实现对多种设计方案的对比，此外，借助网络技术，还可以实现设计的虚拟化，并做出可行性分析。一定程度上说，网络技术与机械设计的结合，大大改变了机械设计的原始进程，达到了机械设计效率与质量的双向提高。综合分析这些机械设计教学工具，它们都具备了以下几个基本要素。

3.1CAD技术

CAD技术由两个部分构成，一为软件系统，一为硬件系统，软件系统是CAD技术的核心系统，它的性能表现决定了整个技术系统具备的功能，硬件系统是CAD技术的外在表现，以物质形态呈现。软件系统又可分为系统软件、辅助软件及应用软件三个层次，系统软件能够实现自动控制及调配计算机资源，是软件系统的核心构成。辅助软件起到支撑辅助计算机进行开发的作用。应用软件可以结合系统软件及辅助软件，进行相应问题的编制处理。CAD技术是指是信息网络技术的重要组成部分，借助计算机系统的快速绘图技术及超强运算功能，CAD技术能有效辅助机械设计的全过程，改变传统且复杂的人工绘图模式，提高了机械产品的精度，促进了机械设计生产效率。CAD技术就是在综合了人们相关设计智慧和创造能力的基础上，将计算机具备的高精度、强运算、高记忆与高质量的图形显示相结合，简化了设计流程，解放了劳动力，缩短了机械生产的运转周期，机械设计的精度、效率也相应得到了增强。

3.2运用数据库技术，构建实例库

数据库技术，借助于应用程序层的接口，能够做到用户的便捷使用。数据库技术来源于OLEDB技术，虽然OLEDB技术能够提供数据资源的高性能访问，数据源中也包含了关系数据库、电子邮件、文件系统以及各种文本和图形等内容，但本身的复杂性限制了较为简单的设计需求，数据库技术则可以完美衔接OLEDB与应用程序之间的关系，加上操作方式简单、磁盘痕迹小、速度快捷，能够有效节省网络流量。将数据库技术与机械设计相结合，一方面能够筛选机械设计所需的各类数据，提高数据库的存取性能，另一方面能够将机械设计加以简化，更为重要的一点是，数据库技术可以预留出一定的接口，从而为设计平台的扩展提供空间。机械设计教学工具，就是利用数据库技术建立了工程的实例库，并不断加以补充。在实例库里进行关键词的搜索，就能得出相近或相似的设计方案，用户在得到结果反馈后，可以实现在线观看设计流程的幻灯片或阅读设计的相关报告。在具体的设计图纸浏览上，借助网络技术的密码技术进行加密提供，一方面涉及到知识产权范畴，另一方面也分流浏览人群，做到资源使用的高效性。

3.3WEB结构及公式、手册查询

浏览器结构，也称WEB结构，由传统层面上的二层服务器发展而来，依托网络技术得以开发。WEB结构可以将计算机服务器加以分解处理，形成一个应用服务器及多个不同的`数据库服务器，构成三层结构样式的服务器模式。使用这个模式，可以简化客户端，借助通用的浏览器即可浏览形式丰富的文本语言，这些多样的文本语言又能够有效提供机械设计所需的各项手册信息及数据，并从一定程度上简化了信息的检索查询工作。涉及到较为高级的文本形式，如设计图片、设计表格等，一般化的控件难以完整显示出来，较易发生文本崩溃现象，而超文本语言的使用可以完美解决此问题，超文本WEB结构能够凭借自身丰富的表现形式将相应的设计资料更加完整加以显示，方便人们开展设计流程。值得注意的是，很多的机械设计方案最终无法达到设计产品的完美性能，这很大程度上是因为公差和配合在制定时不够充分，或产生错误所致。设计图纸即时具备了较好的创意结构，但生产设计出的机械原型还是与期望性能表现相去甚远，主要原因也是没有在公差制定上予以仔细考虑。这就需要，在进行基于网络的机械设计教学工具开发时，要相应提供简要的公差计算工具。另外，基于网络的机械设计教学工具开发利用，面临着一定的版权和知识产权保护问题，因此，在进行相关的机械设计教学工具开发时，如需发布网络，要与版权拥有者进行协商，并采取相应的密码保护措施，加强新型教学工具的网络安全性。

4结语

14.《动能变化与机械功》教学设计 篇十四

课 型：新授课（1课时）

一、教学目标 1．知识与技能：

(1)理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的因素．(2)掌握功的公式：W=Fscos，会计算恒力的功，掌握计算总功的方法．

(3)知道功是标量，认识正功、负功的含义． 2．过程与方法：

通过学习功的概念及其公式导出的过程，让学生体会并学习物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作 3．情感、态度与价值观：

在学习功的概念和求解功的数值的过程中，培养科学严谨的态度。

二、教学的重点和难点

(1)重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念和机械功的计算公式．

(2)物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆，这是难点．(3)要使学生对负功的意义有所认识，也较困难，也是难点．(4)如何判定各个力做功的正负和各个力所做的总功的计算

三、教学方法

依据教学标准的要求和教材内容的特点（本节课是概念课，分析、推理成份居多，而演示实验或学生实验则没有），在本节教学中，教师利用多媒体电脑提出问题，引导学生分析问题，学生通过自己的分析、推理，总结得出结论。这样把学生从被动学习转化为主动学习，充分体现了“学生主体、教学主导”的教学模式。讲授法、引导分析法、总结法、启发式教学法

四、教学工具 计算机、投影仪、课件

五、教学活动

（一）引入新课

教师活动：功这个词我们并不陌生，初中物理中学习过功的一些初步知识，今天我们又来学习功的有关知识，绝不是简单地重复，而是要使我们对功的认识再提高一步。

导入：在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。

（二）教学过程设计

1、功的概念

初中我们已学过功，同学们先概括什么是功？然后做如下总结并板书：

（1）如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功

教师活动：通过两个例子，让同学们得出力做功的两个因素是什么?（2）学生思考并回答：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。教师扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。

2、推导功的表达式

教师活动：如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？

投影问题一：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲示，求力F对物体所做的功。

学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。

在问题一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。W=Fs 教师活动：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？ 投影问题二：物体m在与水平方向成角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。

教师活动：在学生分析的基础上和同学们一起评析。在问题二中，由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：

据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1S。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1+W2=W1=F1s=FScos

教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。

力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：W=FScos 的理解： 对W =FScos(1)、公式中各物理量的含义:示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，S物体所发生的位移，力F和位移之间的夹角

(2)、用此公式计算功时，F必须为恒力。

(3)、做功与物体运动形式无关，也就是说，力对物体做功具有独立性。(4)、计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠李戴。教师活动：接下来给出F=100N、s=5m、=37°，与同学一起计算功W，得出W=400N·m。就此说明1N·m这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为J，即1J=1N·m。在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。最后明确板书为：在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)1J=1N·m

3、对正功和负功的学习

教师活动：引导学生分析力对物体不做功时，力与位移的位置关系？从而得出正功和负功。学生活动：从cos①当=90°时，cos的可能值入手讨论，=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。

>0，W>0。这表示力F对物体做正功； <0，W<0。这表示力F对物体做负功。②当0°≤③当90°<<90°时，cos≤180°时，cos教师活动：点评、总结。点评：培养学生分析问题的能力。

教师活动：指导学生阅读课文。提出问题，力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明。

学生活动：阅读课文，理解正功和负功的含义。回答老师的问题。教师活动：倾听学生回答，点评、总结。

①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功

功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用。②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志

功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。

一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。打个比喻，甲借了乙6元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人。例如：一个力对物体做了-10J的功，可以说成物体克服这个力做了10J的功。

4、几个力做功的计算

教师活动：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解这几个力对物体所做的功呢? 投影例题：

学生活动：认真审题，解决问题。教师活动：投影学生解题过程，点评总结。

解析：物体受到滑动摩擦力f、重力G、支持力N的作用。支持力不做功，因为它和位移的夹角为90°；滑动摩擦力f所做的功为：Wf=fscos180°=–fs，重力所做的功为：WG=mgscos(90°–)=mgssin,而f=mgsin,N=mgcos

各个力对物体所做功的代数和为：W= Wf + WG+WN =0 合力所做的功为：W=F合scos

=0 总结：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解

（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。

教师活动：投影例题：一个质量m=2kg的物体，分别受到水平方向拉力F=2N和与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=2N，在水平地面上都移动的距离s=2m。分别求拉力对物体所做的功。

学生活动：认真审题，解决问题。

解析：拉力F1对物体所做的功为W1= F1scos0°=4J。拉力F2对物体所做的功为W2= F2scos37°=3.2J。

点评：通过实际问题的应用，培养学生独立分析问题的能力。

（三）课堂总结

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

通过本节课的学习，明确功的初步概念，掌握功的计算公式W=Fscos做总功的两种方法。知道功是一个有正负的标量，它的正负是由cos了正功和负功的含义。

一、功 1 功的概念及二因素2 功的计算W=Fscos

二、正功与负功：

所谓正功负功，是反映力对物体做功性质的，若为正功，表明该力促进了物体的运动，若为负功，表明力阻碍物体的运动。

三、总功的计算W总=W1+W2+W3+……+Wn或总=F合S cos

（四）板书设计 §3.1功

及求解力对物体所的正负决定的，理解 作用在物体上的力

1、做功的因素

物体在力的方向上的位移

2、功的计算 W=Fscos(1)、F必须为恒力

(2)、S一般为对地的位移(3)、力与位移方向的夹角

三者有关，与物体的运动状态等无关。

(4)、W只与F、和

3、功是标量，但有正负。正功代表动力，负功代表阻力。

4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也就是合力对物体所做的功。

（五）教学反思

功的概念学生在初中已经接触过，但是只局限在方向间夹角为0或90度的情况。在这节课的教学中，我们必须从特殊到一般，不但将任意角的功的计算融进去，同时也把科学研究的方法：从特殊到一般交给学生。

（六）巩固练习

15.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇十五

《机械设计基础》课程是由理论力学、材料力学、机械原理和机械零件四门课程整合而成的。是机械类、近机类专业学生从基础课到专业课学习的桥梁和纽带。学生必须在先修机械制图、工程材料及热加工技术、公差及技术测量的基础上才能学习《机械设计基础》。《机械设计基础》是机械类、近机械类专业的专业基础课。课程设计是《机械设计基础》课程的实训环节, 课程设计的内容包含了《机械设计基础》的主要内容, 是学生学习《机械设计基础》课程必不可少的重要环节。提高课程设计的教学质量对培养学生分析问题和解决问题的能力、顺利完成毕业设计任务、提高就业质量等起着十分重要的作用。因此, 分析课程设计的现状, 改革课程设计的教学方法十分必要。在目前全国轰轰烈烈建设示范性高职院校过程中, 有必要强调和重新认识高职《机械设计基础》课程设计的必要性和重要性。不可否认, 近几年随着生源数量的下降, 高职学院生源质量随之下降。据笔者了解一些高职院校机械类、近机类专业取消了课程设计或者减少了课程设计课时, 或者降低了课程设计标准要求。这些做法有悖于高职院校人才培养方案目标的要求。现就高职《机械设计基础》课程设计的现状与改革与各位同仁进行探讨。

一、课程设计的现状及主要问题

1、课程设计的现状

目前, 高职院校机械类及近机械类专业课程设计一般采用减速器为设计对象, 设计题目一般为单级直齿圆柱齿轮减速器、单级斜齿圆柱齿轮减速器、单级圆锥齿轮减速器等。设计时间为两周。一般安排在《机械设计基础》教学学期期末分组进行。在设计过程中, 指导教师对学生进行指导和答疑, 同时对学生进行阶段性检查, 设计结束后指导教师根据学生的平时表现以及完成任务的质量评定综合成绩。成绩采用四级计分制:优秀、良好、及格、不及格。设计内容包括电动机选型、传动方案选择、V带传动设计、传动零件设计、强度校核。减速器箱体设计、螺栓连接选型、键连接选型、润滑方式设计、附件设计等。设计的工作量为减速器装配图一张、齿轮和轴类零件工作图各一张、设计计算说明书一份。通过课程设计, 大多数学生的设计动手能力有一定的提高。

2、课程设计中存在的问题 (1) 选题单一

设计题目数量有限, 多人一题, 不能做到一人一题, 存在一定的抄袭现象。尤其采用计算机绘图, 抄袭现象更为严重。不少学生忽略了设计方案的论证、确定, 忽略了设计资料的查找。

(2) 制图基本功较差

主视图、俯视图、左视图, “长对正、高平齐、宽相等”等基本知识的掌握还有一定的问题。尺寸标注、公差配合、表面粗糙度标注不规范。照搬指导书, 作机械模仿, 知其然不知其所以然。

(3) 学生对课程设计的重要性和必要性认识不足

不重视课程设计, 缺乏积极性和主动性。他们认为课程设计是一门考查课, 无非是将学过的知识再串一遍, 没有多大意义, 对课程设计敷衍了事, 持应付的态度;以查阅资料为名逃课、旷课、迟到、早退;为完成任务东拼西凑, 有的甚至同学间相互抄袭或抄袭上届学生作品等。忽视了知识体系的系统性和完整性。

(4) 教师对课程设计过程管理不严

教师对课程设计不像对毕业设计那样管理严格, 缺乏对课程设计的管理文件, 缺乏统一的评定标准, 仅凭指导教师来处理课程设计成绩的评定, 影响课程设计评定的公平性。

(5) 教师的辅导不到位

指导教师人数少, 一般情况下一位老师指导一个班 (30—50) 人, 在课程设计过程中, 很难照顾到全班同学, 不能对每位同学的设计进行详细指导。

(6) 学生对先修课程掌握不牢或不会应用

课程设计的时间安排不尽合理, 学生忙于准备考试, 不少学生难于集中精力认真搞课程设计, 采取应付的做法。

二、课程设计改革的措施

为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和机械设计能力的目的, 改变目前现状提高教学质量, 努力培养面向一线的高端技能型人才, 结合我院实际情况, 机械设计课程组, 采取了以下几种具体措施。经过两学期的实施, 取得了良好的效果。

1、举办机械设计大赛由金工教研室、学生会牵头, 在机械

工程学院、汽车学院、机电工程学院、数控工程学院大二学生中举办机械设计大赛, 通过举办机械设计大赛, 充分地调动了广大学生的积极性, 同学们热情高涨。

2、建立课程设计试题库

保留减速器的设计, 增加了车床进给箱、单缸式内燃机、冲床传动装置、电力紧线夹具等项目。分小组进行设计 (三人一组) , 选题由学生自己选, 充分发挥学生的主动性和积极性, 激发学生的兴趣。

3、组织课程设计答辩

在课程设计结束后组织答辩, 答辩的内容主要为学生的设计方法和应用能力方面, 如齿轮、轴、箱体材料的选择;按标准绘图方面;精度等级的选择、公差配合以及粗糙度标注、零件结构的设计、设计方案等。答辩的目的一是为了督促学生对相关知识进行及时的复习, 搞懂设计中的各个细节, 避免抄袭;二是锻炼学生的口语表达能力。答辩后确定学生的课程设计成绩。

4、合理安排课程设计的时间

课程设计任务书提前下发, 针对以前课程设计时间安排问题, 我们采取在机械设计课程讲授后不久就让学生自己选择设计题目, 教学过程中, 适时布置学生阅读设计指导书中有关内容, 并完成相应的课程设计内容。

5、教师利用晚自习时间给予辅导及抽查

当课程的主要部分讲完后, 学生的设计计算部分也基本完成, 这样学生能较容易地初步感受到工程设计的特点。在设计周期间学生主要进行计算部分整理、修改和图纸绘制, 这样学生就有较为充裕的时间复习先修课程和完成课程设计。

三、结论

在努力建设示范性高职院校过程中, 在培养高端技能型应用人才的环境下, 《机械设计基础》课程设计是机械类、近机类专业一个重要的实训环节。在这个环节中, 要培养学生分析问题和解决问题的能力, 就必须充分发挥学生在课程设计中的主观能动性, 改革课程设计模式和成绩评定方式, 合理安排课程设计时间。只有这样才能提高机械设计实训的教学效果, 切实增强学生的工程设计能力和知识应用能力, 为培养面向21世纪的高端技能型人才打下良好的基础。

摘要：提高课程设计的教学质量对培养学生分析问题和解决问题的能力、完成毕业设计任务、提高就业质量等起着十分重要的作用。因此, 探索课程设计的改革与实践十分必要。

关键词：课程设计,现状,改革实践

参考文献

[1]卜新民, 等.机械设计基础[M].西安电子科技大学出版社, 2011.[1]卜新民, 等.机械设计基础[M].西安电子科技大学出版社, 2011.

[2]刘建华.机械设计课程设计改革的探索与实践[J].湖南农机, 2011.[2]刘建华.机械设计课程设计改革的探索与实践[J].湖南农机, 2011.

16.《机械原理》教学中的思考和尝试 篇十六

【关键词】：机械原理 教学 立体思维 机构

1.引言

《机械原理》是机械类专业学生的一门主干技术基础课，它是以机器和机构为研究对象的学科。该课程的内容，归纳成机构的结构和运动学以及机构和机器的动力学两大部分。由于多数学生基本没有工程实践经验，缺乏对机构的感性认识，不少学生对此课程学习缺乏兴趣，感到费力、不好接受。

在“教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见”中，提到“改革和创新工程教育人才培养模式，创立高校与行业企业联合培养人才的新机制，着力提高学生服务国家和人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。”

作为授课教师，如何帮助学生提升的学习兴趣，降低学习难度，为国家培养高素质的人才，这是非常重要的话题。根据讲授课程的具体情况，教师本人尽力去创新拓宽，教书同时适时兼育人，无疑会给学生以示范和导向作用，一定程度上促進学生的成长，创新精神的培养。机械原理教学中，笔者经反复思考，做了如下一些尝试：

2.《机械原理》教学的思考和几点尝试：

（1） 应用立体思维，使学生立体认识《机械原理》

立体思维也叫整体思维或空间思维，是指对人们从多角度、多方位、多层次、多学科地考察研究，力图真实地反映认识对象的整体以及这个整体和其他周围事物构成的立体画面的思维方法。或者说，当人们跳出点、线、面的限制，有意识地从上下左右、四面八方各个方向去考虑问题时，就是要“立起来思考”，以期达到认识事物整体真相的目的。

大学四年课程设置情况， 《机械原理》在大学四年课程体系中，处于何种位置？若学生大概能了解，则如一人前往一陌生地前 查看交通图一样，内心不至于迷糊茫然。 故第一次课讲绪论时，先对大学四年课程作简要介绍、并解释这样安排的原因，以及《机械原理》所处位置和作用。大学课程按课程性质分为：基础课、专业基础课、专业课。如大一、大二时开设的高数、英语、物理、体育、哲学等属于基础课；而后针对机械类专业开设的课程：如机械制图、理论力学、材料力学等是专业基础课（注：机械制图一般大一时开课）；大三下学期和大四上学期会开设专业课。这样安排是基于前面的课程作为后开课程的基础，即基础课是专业基础课、专业课的基础，专业基础课是相关后续专业基础课或专业课的基础；故开设的时间不是随意定的，是有先后次序的，因为专业基础课和专业课都需要相关课程的基础。《机械原理》属于机械类的专业基础课，除了一般基础课作为它的基础，还需要用到机械制图、理论力学等知识。故机械原理在大学课程体系处于中间位置，开设的时间应在机械制图、理论力学之后，《机械原理》后一般机械类专业开设《机械设计》、《机械制造工艺学》等专业基础课、以及机械类专业课，他们都需要《机械原理》的知识。故《机械原理》在大学课程体系中处于承上启下的中间位置，是非常重要的专业基础课。

（2） 机构的概念与广义机构

《机械原理》中，机构是非常重要的概念， 教材中，“机构是能实现预期机械运动的各构件的基本组合体”，课程中只介绍了“平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等”传统机构，若不拓展，很多学生可能就会认为机构就是 平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等，容易形成对机构的狭隘认识。，实际上，机构的内涵远远不止于此。

对机构的定义，从广义机构综合的角度：机构是一个强制运动链，它能作重复的运动循环。或者说能作重复的运动循环的强制运动链，即是机构。由于运动是唯一反映机构最本质的东西，因此，机构就不应再局限于平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇机构等传统的刚体机构，而应包括更多，如液动机构、气动机构、电磁机构、光电机构、柔顺机构等。现在随着科学技术的迅速发展，利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的这类机构应用日益广泛。这类机构统称为广义机构。而传统的机构如齿轮机构、四杆机构、凸轮机构等，为了与广义的非刚体机构区别，暂称为狭义机构。在广义机构中，由于利用一些新的工作介质和工作原理，较传统纯刚体机构（狭义机构）更能方便地实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。故机构的概念理解，不能只限于狭义机构（刚体机构），还包括更广的范围。《机械原理》中，侧重介绍“狭义机构”，但不能认为机构就是指齿轮机构、四杆机构、凸轮机构等狭义机构。

（3） 根据教学内容，适时插入一些课外话题，教书兼育人

例如，《机械原理》讲第四章凸轮机构 “从动件运动规律，”，从动件运动规律，其位移线图，一般呈现“升—停—回—停 ”，即凸轮机构的运动在一个循环中，凸轮一直转动，把从动件从离凸轮回转中心最近处推到最远处，而后从动件休止 ，之后，从动件从最远处返回到距离凸轮回转中心最近处。下一圈，凸轮回转，重复前面的运动，这样从动件的运动：升—停—回—停。俗话说，“隔行如隔山，隔行不隔理”，实际人生的轨迹莫不如此，起起伏伏乃是常理，不可能永远不变。当我们成功幸运时，不可能永远如此，如凸轮从动件，到达最高处，停歇过后就必然下降，当处于最低处时，同时蕴含着上升的希望，故幸福发达时勿得意忘形；失败低谷时切莫失去希望。变化乃是永恒的规律，没有什么能够恒常，此道理看似容易明白，但很多人并没有认真思考，更没有想到应用到自己身上。插入这种内容的时机，需把握好，需要注意一是不能时间太长免得影响授课进度，再者看学生状态，当他们状态不佳时插入，效果最好。

3、结论：

《机械原理》教学中，笔者做了如下实践：（1）绪论时，通过简要分析，旨在使学生对该课程形成立体化的认识；（2）、机构概念的拓展，使学生正确理解机构，避免对机构理解的狭隘化；（3）、适时插入一些课外话题，以育人为导向，可以一定程度地活跃课堂气氛。经与学生交流，多数同学赞同以上教学做法，其他同行们若感兴趣，不妨试一试。

参考文献：

[1] 郑文纬，吴克坚.机械原理[M].北京：高等教育出版社，1997

[2] 李学荣. 新机器机构的创造发明[M].重庆：重庆出版社，1988

作者简介：

17.浅谈机械设计与机械原理的教学改革 篇十七

日期: 2007-4-26 18:04:19 浏览: 267 来源: 学海网收集整理 作者: 泰兴职业高级中学 吴震峰

摘要:传统的教学模式注重对对的知识的传授,而忽视对学生的自主学习、创新意识和实践能力的培养。在中等职业学校课程教学中实施研究性学习，改变学生以单纯的接受教师知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识,并将所学知识运用与实践,从而培养学生的创新精神和社会实践能力,进而实现职业教育的培养目标。关键词:机械基础;研究性学习;探究;创新

在中等职业学校课程教学中实施研究性学习是新课程改革中的一个“亮点”，是极富生机活力的课程形态和学习方式。“研究性学习”就是在教师的指导下，学生用类似科学研究的方法，从自然、社会和学科领域中发现问题并选择研究课题，通过亲身体验，发现问题，调查研究，动手操作，表达交流等探究性活动获取知识、形成理念、提高技能、优化思维、培养情趣、习得方法的学习过程。它是以学生的自主性、实践性、探索性学习为基础的一种学习方式。研究性学习的目的在于改变应试条件下学生以单纯的接受教师知识为主的学习方式。为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识，并将学到的知识运用与实践，从而培养学生的创新精神和实践能力,进而实现职业教育的培养目标。

笔者就在机械基础课程教学过程中尝试了研究性学习,取得了一定的成效:

一、结合教学内容，开展研究性学习，有利于充分培养学生自主学习的积极性。

传统的教学模式注重知识的传授，偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用,仅仅立足于被动地接受教师的知识传授,学生在学习过程中无学习兴趣可言，因而也就别谈对学生进行科学思维能力的培养，更谈不上对学生进行创新意识和创造才能的培养了。为了充分培养学生的学习兴趣，提高课堂教学效率，我尝试在《机械基础》课程教学中实施研究性学习，帮助学生在开展有效的接受学习的同时，创设环境,在课程教学的章节中设置研究性学习课题,使学生形成一种对知识进行主动探求，并重视解决实际问题的主动积极的学习方式。通过让学生开展自主学习，学生自己提出问题、分析和解决问题，使学生真正体会到“获得成功”的乐趣。如在学习习近平面四杆机构知识时，知识点为绘制机构运动简图、判别机构的类型、画机构受力图.我让学生根据知识点，通过自主学习、分组讨论的方式归纳出机构运动简图和构件受力图的画法,判别机构的类型。课堂教学中布置学生设计三折叠伞的机构运动简图,通过小组研究讨论,初步认识研究性学习的方法,帮助学生建立自主学习的积极性.课后布置这样一个课题：

图示为一电炉的炉门，关闭的位置为E1，开启的位置为E2，试设计一四杆机构来操作该炉门。要求:1)明确四杆机构的基本形式是什么？它是由什么样的机构演化而来的？2)该机构中存在曲柄吗？3)画出该机构的极位夹角;4)如何避免平面连杆机构的死点？5)机构设计方案如何实现优化?6)你还能想出其它的设计方案吗?等等.通过这一系列的问题，先让学生初步明确如何进行研究性学习，为后面放手让学生进行研究性学习作好准备。当学生在近一周的准备、实施、讨论、查阅资料、教师指导等这些工作后，进行分组总结时，每组的总结报告都很精彩。虽设计方案相对粗糙，通过研究性的学习学生不仅实现了机构基础课程教学目标,而且培养了学生的综合职业能力,突出了学科的技能性、实践性和应用性.学习活动中05(4)班的汪黎明同学通过研究性学习中小组讨论、交流合作的方式克服了自身的语言障碍,赢得了学生们的一片掌声。课后,很多同学都围着我表示乐于上我的课,希望以后多采用这种教学方式，一是让他们能真正学到点东西,学习的内容与社会应用联系密切；二是能充分体现自我,在整个学习过程体现学生了的主体地位,让每个学生都得到发展；三是也能从中融洽师生之间的感情，同时使他们之间学会合作交流，为今后走向社会，并能立足于社会打下基础。

二、结合学科特点,发掘研究性学习的课题，有利于学生获得亲身参与研究探索的体验。

研究性学习围绕的问题一般来源于学生的学习和生活实际，来源于学生生活的现实世界。它远比学生在课堂和课本中所面临的世界更广阔、深远而且更生动。具有较强的现实性，有助于开阔学生的视野，积累知识。《机械基础》是基于实验(训)基础上的一门专业技能基础性学科，很多概念、机构都与实验(训)、实例有关。课堂教学中若能正确、适时地组织学生进行实验(训)探究，不仅能极大调动学生的学习积极性，同时还能化解难点、理清思路，更好地掌握概念和规律等。如平面机构在折叠椅、折叠伞等方面的应用、极位夹角的绘制、四杆机构的应用等等,通过让学习观察、探索、讨论等方式去亲身体验和研究探索,最终让学生逐步弄清课程教学内容。通过这种方式的教学，并且能长期坚持下去，则可以充分培养学生的动手操作能力、实验观察能力、科学探究能力，获取信息、传递信息、处理信息的能力，分析和判断的能力及团结协作的能力。

三、围绕“问题”展开研究性学习，利于培养学生发现问题和解决问题的能力。

研究性学习的开端要选择课题，即提出问题。我国著名的教育学家陶行知先生说过：“发明千千万，起点是一问”。因此，从发现问题、提出问题、分析问题到解决问题，其中提出问题是关键。因为，一方面，问题的提出是建立在一定的知识积累和方法运用的基础上的，没有一定的知识积累和恰当的方法运用，就不可能提出有价值的问题。另一方面，一个好的问题的提出，能有效的激发学生探究问题、解决问题的兴趣，也能在主动探究的过程中学习新知识，积累解决问题的新方法。例如,在学习力的平移定理时,学生联想到人在单手骑自行车时平衡的情况,进而联系到大型机动车行驶中单手操纵的平衡问题,有学生提出用类似于铰链四杆机构的装置(主动力施加在摇杆)来代替力偶的作用;在学习非金属材料时学生联想到眼镜的材料;在研究上图示作业时学生能够提出炉门如何自身旋转180°的问题;等等。这些问题提出后,鼓励学生通过研究性的学习去解决问题,大大的培养学生发现问题和主动解决问题的能力.四、研究性学习是以学生的自主性、实践性、探索性学习为基础，从而培养学生收集、分析、处理及利用信息的能力的学习方式。

研究性学习一改传统被动的接受式教学模式，强调对所学知识、技能的实际应用，注重学习的过程和学生的实践与体验。特别强调学生的自主探究学习。当学生选定研究课题后，自己收集并处理信息；自己动手实验，自己分析、归纳，同时进行讨论、交流、辩论既可以在学生间进行，也可以在师生间进行。在《机械基础》课程教学中,由于课程的综合性特点,鼓励学生开展学科间综合.如在学习绘制极位夹角、力在轴上投影时,学生就需要运用机械制图中的投影和作图法来完成;在设计炉门方案、解决国产农用点播机种子播种不流畅问题时,学生通过到图书馆翻阅资料、查阅杂志、上网搜索等方式收集信息,把收集到的材料和调查研究所得到的信息进行归类汇总，小组内或同学之间充分交流，并进行比较分析，思考那些信息有用，还有那些信息缺漏，找出与研究性学习题目相关联的信息材料，然后对信息进行加工整理。我们从中不难发现在“研究性学习”过程中，这将会进一步培养了学生收集、分析、处理及信息的能力。

五、研究性学习实现了学生学习方式的改变，激发了学生探索、创新的欲望。

传统教育中评价学生好坏的唯一标准就是期中、期终考试，即考试分数高，被称为好学生，否则就是差生。而研究性学习，在传统教材学习理解的基础上，注重过程考核，通过学生平时的积累和综合职业能力的体现来综合评价学生。我是通过学生参加研究性学习活动时记录下每一位学生自己在研究性学习过程中的操作步骤、与他人合作和交流的过程、就某课题在实施过程中的成败得失以及进行这项活动的心得体会、有待改进和提高的方方面面或提出自己的一些看法等来综合评价学生的。

每一次研究性学习课题中,学生在完成老师布置的学习任务时，会把社会、图书馆、阅览室、互联网当作主要渠道寻找信息，进行广泛的阅读，参与社会实践，他们主动地提出问题，敏锐地发现问题，不断地寻求解决问题的方法，获得研究探索的亲身体验，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的思维品质，对在研究性学习中突现的“灵感”或“创新”的想法或做法，也可以提出来与其他同学进行探讨和延伸，从而产生积极的情感，激发起探索、创新的欲望。因此他们能以积极创新的态度对待学习，用批判性思维方式来看待已有的文献资料，用创造性的态度与行为方式去经营今后漫长的人生。

六、注重学生探究学习的过程，培养学生对社会的责任心和使命感，使学生学会分享与合作。

在《机械基础》中开展研究性学习,是一个参与社会实践活动的过程，在课程教学研究中，创设有利于人际沟通与合作的教育环境，使学生学会交流和分享研究成果，尊重他人的想法，发展乐于合作的团队精神。加强了学生对社会市场的了解和认识，增进了学生与本专业、行业的交流。培养了学生的对社会的责任感和使命感。