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機械設計知識點總結范文1
關鍵詞：機械設計 教學體系 創新
機械設計是機械類專業的一門重要技術基礎課程，能夠培養學生的工程設計能力。因此，應當加大機械設計教學體系的創新力度，培養學生具有分析、解決工程問題，設計、創造新的機械裝備的能力，為國家培養更多機械設計創新性人才。
一、目前機械設計教學體系存在問題
目前機械設計教學體系主要出在以下幾方面問題：①教學內容過于龐雜。目前，機械原理和機械設計是解析設計教學的課程內容，同時機械設計也包括材料、力學、熱處理、機械原理、公差與配合、機械零件、機械CAD等內容，所涉及到的知識面相對較廣，同時教學內容也相對零碎，且與其他課程存在較多交叉重復，例如機械設計教學中的螺紋聯接、鍵聯接等相關教學內容明顯與少而精的教學原則相悖。如減速器的類型、樣式和設計參數要求和機械制圖中的減速器設計相關知識存在著較高的重復率，既失去了機械設計的學科特點，同時又浪費了教學時間。②無法適應時代的快速發展。目前，很多院校的機械設計教材存在著內容龐雜、理念陳舊、脫離工程實踐、跟不上時展以及深度不足等問題?，F代機械設計教學應當滿足工程性和技術性需求，同時也應當具備系統性。社會性以及經濟性，并能夠隨著社會的發展，提出更多滿足實際生產需要的新設計理論和設計方法。目前，很多院校的機械設計教學對設備結構、設備的強度和運動學更新等相關技術內容較為注重，在一定程度上忽視了能源、環境方面知識在教學中的滲入以及安全、人機關系、美學等社會因素和價值工程、周期費用分析等經濟因素，導致機械設計理論教學與實踐之間出現嚴重的脫節。③教學方式過于陳舊、落后。一些院校在教學過程中在機械設計教學中仍然采用教師將書本知識和相關原理一講到底，學生對知識死記硬背的傳統灌輸式教學方式，并未在實際教學中輔以相關知識或原理的掛圖來進行補充講解，以加深學生的相關知識或原理的理解，同時缺乏案例式教學、現場教學以及討論啟發式教學，也并未留給學生進行問題獨立分析和思考的時間，在一定程度上影響學生對課堂相關知識或原理的理解和掌握，同時在一定程度上還阻礙了學生運用所學知識解決實際工程問題能力的發展。因此，應當對機械設計教學體系進行創新。
二、創新機械設計教學體系措施
（一）調整教學內容
院校開展的機械設計各項教學內容都應當緊貼實際，注重整體性、實踐性以及創新性。目前，很多院校的機械設計新生缺乏機械方面相關基礎知識，因此，機械設計在教學中應當調整教學內容，堅持適度、夠用的教學原則，避繁就簡、突出重點、深入淺出。一方面，應當做到精簡，對機械設計教學的傳統性、敘述性內容進行壓縮，盡量減少機械設計教學中相關理論知識的重復，同時在相關教學環節中，如實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業論文以及課外科技活動等教學環節，融入機械教學相關理論知識。另一方面注重知識的整合。在機械設計的實際教學中，可以將理論力學、材料力學與機械零件的相關知識點進行整合。此外，在機械設計的教學過程中還應當注重知識點的增設。在充分考慮知識點的系統性和完整性時，可以增設以電、液為動力的機構組合，結合實際的典型機械等新內容，使學生全面認識現代機械，以適當前生產實際需要，方便計算機輔助設計的應用和推廣。
（二）加強學生能力培養
機械設計是一門極具實踐性的課程，在進行過程中應當注重學生設計技能和創新能力的培養，以培養學生的技術應用能力為主要教學目的，同時注重學生工程意識、工程實踐能力、創新意識以及社會實踐能力的培養。在實際教學過程中，教師應當徹底摒棄傳統的灌輸式教學模式，在講解相關理論知識或原理時，注重培養學生總結結論的能力，同時在相關知識或原理的講解時融入其在實踐中的應用，堅持產、學、研相結合的方向，體現機械設計教學的基礎性、系統性、實踐性以及現代性。
（三）創新教學方法
目前，大多數院校都是面向全國招生，導致機械設計學生的相關實際機械知識參差不齊。因此，在機械設計的實際教學過程中，應當注重教學方法的創新。教學在教學過程中應當加強直觀教學，在學生學習相關理論知識或原理的同時，讓學生接觸各類種機械、機構、零件、部件、圖紙，提高學生相關知識或原理的實踐性。同時，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現代教學技術，并借助計算機和互聯網，利用虛擬現實技術和仿真軟件系統，來開展機械設計的現代化、立體式教學。此外，教師在機械設計的實際教學中，應當盡量減少相關知識或原理的理論推到，同時運用例證來講清思路，加深學生對相關理論知識或原理理解，提高課堂教學效率。
結束語
目前，我國機械設計教學體系仍然存在著教學內容過于龐雜、無法適應時代的快速發以及教學方式過于陳舊和落后等問題，因此，在機械設計實際教學過程中，應當調整教學內容，加強學生能力培養，同時不斷創新教學方法，為國家培養更多機械設計創新性人才。
參考文獻：
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機械設計知識點總結范文2
關鍵詞：機械設計；項目化教學；教學項目設計；課程考核
中圖分類號：G522文獻標識碼：A文章編號：1671―1580（2015）10―0085―03
“機械設計”是機械類專業的一門專業基礎課，其目的是培養學生掌握機械設計的基本理論、基本知識和基本技能，學會各種常用基本機構及零部件的分析方法，并具有按照機械的使用要求進行機械傳動系統方案設計的初步能力。 因此，本課程在學生學習相關技術基礎和專業課程中起到承前啟后的作用。然而，由于應用型本科的學生理論基礎相對較差，不愿意上純粹的理論課，但動手能力尚可，因此在課程的教學設置上，與應用型本科人才培養的特點和目的不相適應。為此提出對“機械設計”課程進行項目化教學改革。
一、課程的教學現狀
我校的機械設計課程包含機械原理和機械零件兩部分內容，96個學時。從近幾年的教學實踐和畢業設計的反饋信息來看，由于傳統的授課方式是以教師講授為主，學生只能被動地接受，在教學設計上通常只孤立地介紹各種機械零件和機構的知識及設計方法。因此給學生的印象是該課程理論性強、內容多且各章節之間沒有聯系，設計校核內容復雜，且由于學生的工程意識差，沒有實踐經驗，沒有良好的自主學習習慣和學習方法，無法綜合應用各先修課程的基礎理論知識來解決問題。而在該課程的實驗教學中主要以驗證性實驗為主，缺乏綜合性和設計性實驗?？己朔绞缴希峭ㄟ^筆試的方式進行，學生復習時只能死記硬背，并不能真正檢驗綜合能力。
二、課程項目化教學的具體內容
1.教學項目選取的基本思路
以項目為載體對“機械設計”課程內容進行重新構建，其關鍵在于選擇合適的項目，用來教學的項目必須既能達到鍛煉學生工程項目的能力，又能覆蓋機械設計課程所授的內容。選擇一個好的項目需要認真理解本課程的培養目標和教學大綱，清楚每一章節要求學生掌握的知識和能力，分析各章節之間的聯系，將項目的內容分布到各相關章節中去，讓學生掌握課程中所涉及的有關知識要點、方法和設計技能，以此提高學生專業技術應用能力和實踐動手能力。
2.教學項目的設計
根據上述基本思路，結合本校現有的設備條件，設計了8個教學項目（見表1），項目由簡到難，層層深入，逐步增加各知識點的覆蓋。
3.項目的教學過程舉例
以項目4為例，該項目所涉及到的知識點多且瑣碎，要完成此項目必須掌握標準直齒圓柱齒輪傳動的設計計算、軸的結構設計和校核、平鍵的選擇與校核及軸承的選擇與壽命計算等相關知識。因此，在開始項目前，將原教學班分成一個個的教學小組，表1 教學項目、主要知識點和教學目標項目名稱項目內容主要知識點教學目標項目1 三種典型機械模型的測繪與分析1.鄂式破碎機、內燃機、牛頭刨床的測繪與簡圖繪制；
2.三種典型機械模型的自由度計算。1.機構、機器、零件、構件、部件等機械基本名詞術語；
2.平面機構簡圖繪制、機構自由度計算等。1.具有區分機器和機構、零件和構件的能力；尤其要有具有認識構件的能力；
2.掌握平面機構簡圖繪制和自由度計算的方法；
3.具備用圖形表達運動副和幾種常見機構的能力。項目2 熱處理爐門開閉機構設計根據要求設計熱處理爐門的開閉機構1.平面連桿機構的類型、特點、基本特征；
2.用圖解法進行平面四桿機構運動原理的設計。1.平面連桿機構的設計方法；
2.能分析爐門啟閉機構的工作原理。項目3 螺旋千斤頂設計根據使用要求設計螺旋千斤頂用于提升重物1.滑動螺旋傳動的結構和特點；
2.螺紋的類型、組成、特點及應用；
3.螺紋聯接的強度計算。1.掌握滑動螺旋傳動的設計方法和過程；
2.能分析螺旋千斤頂的工作原理。項目4 單級直齒圓柱齒輪減速器的設計1.標準直齒圓柱齒輪傳動的設計；
2.軸直徑估算與結構設計；
3.平鍵的設計計算；
4.軸承的設計計算。1.標準直齒圓柱齒輪傳動的設計計算；
2.減速器中各軸的結構設計；
3.軸上平鍵的選型和強度校核計算；
4.軸承的選型和壽命計算。1.掌握一對標準直齒圓柱齒輪傳動設計計算的方法；
2.初步具備減速器中軸的直徑估算與結構設計方法；
3.掌握鍵聯接的主要類型和應用；初步具備進行平鍵選型及強度校核計算的能力；
4.掌握軸承的主要類型和應用；初步具備進行軸承選型及壽命計算的能力；
5.初步具備查閱機械設計手冊的能力。項目5 多級減速器的拆裝與設計計算1.多級定軸減速器拆裝與動力參數設計計算；
2.行星減速器拆裝與傳動比計算。1.輪系的功用；
2.定軸輪系傳動比計算及動力參數設計計算；
3.行星輪系傳動比計算及從動件轉向判斷。1.通過對兩種多級減速器的拆裝及組裝達到對多級齒輪減速器的類型、結構和組成有實際的認識；掌握多級齒輪減速器中各零件的名稱和作用；
2.掌握多級齒輪傳動的傳動比的計算；
3.掌握多級定軸齒輪傳動的動力參數計算。項目6 家用切菜機設計1.葉類長莖類蔬菜家用切菜機的方案設計；
2.切菜機切菜部分機構、夾緊機構、傳動機構的設計；
3.切菜機其他機構的設計。1.曲柄滑塊機構的設計；
2.不完全齒輪齒條的設計；
3.彈簧夾緊機構的設計；
4.帶傳動的設計；
5.自鎖機構的設計；
6.軸承的選用；
7.軸的結構設計與校核。1.掌握曲柄滑塊機構、不完全齒輪齒條機構、帶傳動、軸承、彈簧夾緊機構、軸等的設計與選用；
2.掌握通用機械零部件、機械傳動及一般機械設計的基本方法和步驟；
3.提高學生設計計算、制圖、查閱設計資料、考慮技術決策等機械設計方面的基本技能。項目7 拋射式教學用網球發球機設計1.拋射式教學用網球發球機的方案設計；
2.機械結構設計；
3.零件強度校核。1.鏈輪的特點及選用；
2.齒輪的設計及強度校核；
3.行星輪減速器的選用；；
4.離合器的選用；
5.飛輪的設計；
6.軸的設計及強度校核。1.掌握行星輪減速器、離合器、鏈輪、齒輪、軸的設計與選用；
2.通過對網球發射機的設計能靈活綜合運用所學的機構與機械傳動設計、分析的理論與方法。項目8 柔性自動化裝配教學實驗系統機械傳動裝置設計1.柔性自動化裝配教學實驗系統機械傳動裝置的設計；
2.機械結構設計。1.機構與傳動的綜合應用；
2.機械系統設計；
3.帶傳動的特點及設計；
4.減速器的設計；
5.軸的設計；
6.軸承的選用；
7.各種聯接。1.通過對柔性自動化裝配教學實驗系統機械傳動裝置的設計能掌握機械傳動系統的設計方法；
2.掌握減速器、帶傳動、齒輪、軸、軸承、聯接的設計與應用。每個小組在接到項目后必須充分討論項目，明確項目要解決哪些問題，需要哪些方面的知識，查閱哪些資料并收集信息。教師在教學過程中，可讓學生先拆裝、測繪單級齒輪減速器，初步建立感性認識，然后講解減速器中所涉及到的知識點，如齒輪、軸、軸承、鍵等，每介紹完一個內容，可將齒輪、軸、軸承、鍵的設計作為教學項目的子項目，這樣學生在學習的過程中是帶著任務在學習，可激發學生的學習積極性。在學生做項目過程中，教師巡回指導，對學生不完善的思路進行修正，以加強學生的能力訓練，提高任務完成的質量，最后要求學生課外進行討論總結，每組寫出設計報告。每一任務完成后，進行課堂交流，對項目中如何解決問題做相關介紹。在該階段，學生不僅回顧了自己設計過程中存在的問題，知道了如何改進的方法，還鍛煉了學生的語言表達能力。
4.課程考核方式
在課程的成績評定過程中，著重考查學生靈活運用所學知識分析問題和解決問題的能力，采用多元化的成績評定方式。做項目的學生平時占20%，可以不做常規作業，在每一個項目學習結束后，以小組為單位用PPT展示其學習成果，各個小組再根據每位學生在小組中的綜合表現給予評分，項目成績占50%，期末考試成績占30%。項目成績分為過程成績和最終成績，在項目進行過程中，教師根據學生的設計方案、創造性、合理性等方面來評分，項目完成后，根據完成的實際情況給予評分，兩部分的評分總和即為項目成績。此外，鼓勵學生自己立項，自主設計，參加大學生創新設計，提升學生工程創新意識、實踐能力和團隊合作精神， 促進應用型人才的培養。
三、結束語
機械設計項目化教學改革是將傳統課程中的知識點分散到各個項目中去，對培養學生的設計、計算和創新能力有很好的促進作用，能激發學生的學習興趣，提高學生解決問題的能力，讓學生清楚如何應用所學知識，切身體會理論聯系實際，對培養應用型人才有重要的意義。
[參考文獻]
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機械設計知識點總結范文3
1 機械設計多元化實驗教學模式
以機械設計理論教學為指導，優化實驗教學內容結構，壓縮驗證性實驗教學學時，增加綜合性、創新型和研究型實驗內容，對不同的實驗內容進行優化組合，變單一傳統的實驗教學模式為多元化實驗教學模式，具體執行方案體現在以下幾個方面：
1.1 制定多層次的實驗教學內容
根據學生基礎知識掌握的差異情況設計不同層次的實驗教學內容和相應層次的實驗教學目標，并制定相應的考核辦法，以激勵不同基礎層次學生的學習積極性，進而提高實驗教學質量和效果。根據高等教育的培養目標和教學大綱要求，構建以基礎實驗模塊、綜合創新型實驗模塊和科研創新型實驗模塊等不同層次內容的實驗教學體系?；A實驗模塊側重于機械設計課程基本內容的實驗技能訓練，是要求學生必須掌握的實驗課程和完成學業考核的基本內容。綜合創新型實驗模塊是在基礎實驗的基礎上開設的綜合型創新實驗項目，側重于對多個基礎知識點的創新結合與綜合運用，目的是提高學生解決復雜實際問題的能力?？蒲袆撔滦蛯嶒災K側重于實驗內容的研究性和創新性，強化對多學科知識綜合運用和科研創新能力的培養，理論聯系實際，拓展學生的創新實踐空間，進一步培養學生創新思維能力與實踐動手能力。
1.2 開展多元化的實驗教學形式
機械設計傳統實驗教學模式多以演示性和驗證性實驗教學內容為主，實驗內容單一，缺乏綜合性、創新性及研究性，忽視了學科之間知識點的聯系和交叉，導致實驗教學內容專業面較窄、層次偏低。針對這些情況，我院實施了多元化實驗教學形式[3，5]。
1.2.1 傳統實驗教學模式
該模式適用于機械設計基礎實驗模塊的實驗教學，以演示性和驗證性實驗內容為主，雖缺乏多學科交叉綜合知識內容，但能夠滿足低層次知識水平學生或低年級學生的實驗教學需要。在實驗指導教師的演示和指導下，學生在實驗室按照實驗步驟進行操作，觀察并填寫實驗結果，最后將相應的實驗目的、儀器設備、操作過程、實驗結果以及統計分析等寫入實驗報告中，從而學習相關學科知識內容，為實踐技能與研究能力的提高奠定基礎。
1.2.2 綜合創新型實驗教學模式
我院在傳統基礎實驗模塊的基礎上，對現有的機械設計機構創意組合實驗臺進行改造，融合機械創新設計、機械原理等課程內容，搭建綜合創新實驗系統平臺，增加多學科知識交叉型綜合創新性實驗項目，提高學生的學習興趣和積極性，培養學生的創新意識和創新能力。綜合創新實驗系統平臺包括鉗工臺、砂輪機、車床、鉆床、銑床、機構創新組合實驗臺、計算機以及各種計算機模擬仿真軟件等。學生可以在系統平臺上搭建各種綜合創新性實驗項目，并且可以根據實驗需要，自己加工實驗系統平臺配套零件中沒有的特殊零件。通過綜合創新性實驗系統平臺，學生鞏固了課堂上所學的理論知識，培養了解決實際問題和實踐動手的能力，拓展了綜合創新思維能力，提高了機械設計實驗教學乃至理論教學效果。
1.2.3 開放式實驗教學模式
學生在掌握基礎實驗模塊和具備綜合創新型實驗的知識及能力后，會提出一些符合生活需要的設計方案。為了培養學生主動思考和實踐動手等多方面的綜合能力，我院設立了機械設計開放式實驗室，由學生自主提出具有一定科學性和實用價值的實驗項目，自行設計實驗方案，選擇實驗儀器設備，獨立完成實驗操作，最終完成實驗報告撰寫等工作。開放式實驗教學模式有利于啟發學生的創新思維，培養其創新意識，提高其創新能力，由于完成類似實驗項目必須具備一定的基礎知識，這些項目多在高年級學生中開展。同時學生還可以以機械設計開放式實驗室為平臺，參與如機械創新大賽、電子科技大賽、挑戰杯等各類科技活動。另外，開放式實驗室的設立，提高了實驗儀器設備的利用率，打破了教學大綱和實驗學時對實驗教學內容的限制，確立了以學生為中心，以學生為主體的教學思想和教育理念，有利于提高學生學習的積極性和主動性，有利于提高學生的實驗技能、動手能力和綜合創新思維能力[6]。
1.2.4 虛擬實驗教學模式
由于實驗場地限制、資金相對短缺等原因，學院實驗室不能購買較多先進昂貴的實驗儀器供學生使用，但虛擬仿真技術、多媒體技術、數據庫技術和網絡技術等現代科學技術的飛速發展為虛擬實驗教學提供了機遇。虛擬實驗教學模式以微型計算機為系統支撐，充分利用計算機虛擬仿真等軟件技術構建虛擬實驗教學平臺。在我院CAD/CAM/虛擬仿真實驗室，學生在PC客戶端進行操作，可以直接調用服務器端實驗模塊程序進行相關仿真實驗操作，甚至可以完成一些在實驗設備上難以完成和無法完成的實驗項目。虛擬實驗教學模式不但能夠有效解決實驗設備匱乏、實驗教學資源不足等問題，還能促進學生與教師、學生與學生之間的在線互動，激發學生的學習興趣，提高實驗教學效果[3]。
1.2.5 基于項目驅動的科研創新型實驗教學模式
目前機械設計傳統實驗教學內容大多以理解課本基礎知識、驗證基本原理為目標，與實際應用聯系不夠密切，學生難以學以致用。為改變這一現狀，我院創建了基于項目驅動的科研創新型實驗教學模式，將實際生產應用與理論研究相結合，綜合運用多個理論知識點內容，精心優選與科學研究課題聯系密切的科研創新型項目，驅使學生產生強烈的好奇心、求知欲望和學習熱情，充分調動學生的學習積極性，讓學生在具體項目協作完成中掌握機械設計的相關知識點、實驗操作方法和操作技能。在培養學生實踐 動手能力、創新思維能力、理論聯系實際、發現問題、分析問題、解決問題能力的同時，其團隊協作精神也得到切實鍛煉[7]。
1.3 多元化的實驗教學考核手段
為了激發學生的自主學習能力，調動學生的學習積極性，培養其科研創新意識和創新思維能力，結合我院實驗教學條件，豐富多元化的機械設計實驗教學考核手段[8]，將實驗教學和實踐教學環節的考核分為三大類：
1.3.1 基礎實驗成績考核
基礎實驗成績考核從學生對實驗的預習情況、實驗目的明確程度、實驗操作熟練程度、實驗結果正確率、實驗報告完成等多方面情況按照百分制進行綜合成績評定。
1.3.2 綜合創新型實驗成績考核
綜合創新型實驗成績考核方式與基本型實驗成績考核方式基本相同，但二者占有不同的比重，基礎實驗成績占60%，綜合創新型實驗成績占40%，權重進行歸一化處理。
1.3.3 科研創新型實驗成績考核
對于科研創新型實驗項目，則采取實驗綜合成績加分和考核激勵相結合的形式進行?？蒲袆撔滦蛯嶒灣煽儚膶嶒灧桨浮嶒炦^程、實驗結果、總結報告和方案的創新性、方法的突破性、結果的實用性、報告的規范性進行綜合考核。對完成科研創新項目的學生計科研創新分，并以一定權重計入實驗綜合成績，但綜合成績不能超過100分。對于在科研創新型項目中表現優秀的學生，在各類評先評優以及研究生入學等方面給予優先考慮，并根據在科研項目中承擔研究內容的重要性和工作量，給予一定的物質獎勵或報酬。
2 多元化實驗教學模式實踐效果
自推行機械設計多元化實驗教學模式以來，我院已在2007級～2012級機械制造及其自動化專業學生中進行探索和實踐，并取得了良好效果，主要體現在3個方面：
2.1 多層次的實驗教學內容和多元化的實驗教學考核手段
不同層次的實驗教學目標和要求能夠滿足不同層次學生的需要，學生可以根據自己的興趣愛好進行相應選擇，以激勵不同基礎層次學生學習的積極性。多元化的實驗教學考核手段，轉變了學生對實驗教學的態度，促進了學生主動參與實驗的積極性，增強了實驗教學的靈活性，提高了實驗教學質量和效果。
2.2 綜合創新型、開放式和虛擬仿真實驗教學模式
綜合創新型實驗模式變知識點單一的傳統實驗教學模式為知識點綜合性較強、與實際應用結合緊密的綜合創新實驗，提升了實驗的趣味性，拓展了知識點的涵蓋范圍。開放式實驗教學模式調動了學生對知識探求的積極性，鍛煉了學生主動思考和創新思維能力，提高了實驗教學的靈活性。虛擬仿真實驗教學模式在一定程度上克服了實驗教學資源不足等問題，在鍛煉學生動手能力和綜合實踐能力的同時，提高了實驗教學效果，同時在一定程度上促進了理論課程的教學。學生在課余時間，利用綜合創新、開放式和虛擬仿真實驗室資源條件，在實驗教師的指導下，多次參與機械創新大賽、仿生機器人大賽和挑戰杯等全國性比賽，近三年來獲得全國性獎項11項。
2.3 基于項目驅動的科研創新型實驗模式
促進學生由被動完成實驗教學內容轉變為主動完成實驗項目，激發了學生參加科研創新實驗項目的興趣，提高了學生的文獻檢索能力、綜合設計能力、獨立操作能力，培養了學生的創新思維和工程應用能力，同時培養了學生的團隊協作精神。自2009年采用基于項目驅動的科研創新型實驗模式以來，基于該實驗模式的學生完成了國家級、省級和校級大學生創新實踐項目21項，發表學術論文12篇（含2篇EI檢索論文），申請發明專利和實用新型專利22項。
3 結束語
機械設計多元化實驗教學模式是一種新型的實驗教學模式，這種模式能夠整合實驗教學資源，解決傳統實驗教學模式中存在的問題：一方面，能夠改變傳統實驗教學的單調枯燥性，激發學生的學習興趣和自主學習能力，培養學生的創新思維能力，尤其是提高學生對機械設計綜合科研創新設計的興趣，有利于提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力；另一方面，降低了教師的實驗教學授課強度，更加專注于學生綜合能力和科研素質的培養，鼓勵學生的個性學習發展以及創新思維意識和創新創造能力的培養，使整個實驗教學模式得到充分優化，使機械設計實驗教學達到更好的教學效果。
參考文獻
機械設計知識點總結范文4
關鍵詞：機械設計基礎 教學模式 教學實踐 創新
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（b）-0000-00
基金項目：南京林業大學科研啟動項目；江蘇省高校自然科學基金（15KJB470007）。
作者簡介：李娟（1987-），女，湖北洪湖人，博士，講師，主要從事機械設計基礎方面的教學工作。
0 引言
高等教育的根本任務是輸送人才，以滿足社會和人民群眾的多元化需求。為了保證教學質量，取得良好的教學成果，課程教學模式應當與國家的發展方向相契合。如何提高課程教學質量，培養學生的創新能力，是當前我國高等教育改革轉型中的重要課題[1]。機械設計基礎是各高等院校機械類專業本科生必修的一門綜合性、實踐性很強的技術基礎課程，包括機械設計與機械原理兩部分的內容，是培養學生綜合設計能力、創新能力的重要環節，并在整個專業中起著承上啟下的作用[2]。
現有的關于機械設計基礎的教學模式主要著眼于培養學生掌握課程的理論知識，采取各種教學手段，激發學生的學習興趣[3]。然而這種教學理念只能從表面上讓學生不排斥理論知識的汲取，卻忽視了學生學習的主動性，造成了學生“不逃課但也不思考”、“眼睛盯著講臺，腦子一片空白”的現象，培養學生的創新能力難上加難。筆者根據教學過程中的實踐經驗，在傳統教學模式呈現的不足與問題的基礎上，從課程體系結構、課程設計實踐、實驗教學創新與課程考核方式四個方面改進現有的教學模式，探索培養學生創新能力的方法。
1 課程體系結構
機械設計基礎是機械原理與機械設計兩門課程的整合，要求學生了解和掌握常用機構與通用零部件的工作原理、結構特點等，教學內容繁雜、零散、抽象、枯燥。筆者在教學過程中發現，由于課程連貫性不強，學生容易產生被動、厭煩的情緒，學習效率非常低。通過與學生溝通交流后，采用互動啟發式教學模式，效果顯著。
以常用機構為例，這部分內容主要包括平面機構自由度分析、平面連桿機構、凸輪機構、輪系和間歇運動機構。課程中基礎知識點的引入十分重要，它決定了學生接受與其相關的其他知識點的難易程度。首先，教師通過圖片、動畫、視頻等教學手段列舉一些平常所常見的平面機構器械如健身器材、家用電器、鐘表、自行車等，引入平面機構的類型，與學生一起討論平面機構的組成部分、結構特點、運動特點，同時分析平面機構的自由度。
其次，引導學生思考，以小組形式討論他們對平面機構類型的判斷，形成師生之間的互動，產生共鳴。在此基礎上，發揮學生的想象力，對平面機構的結構進行演變、設計，培養學生的創新意識。對待創新能力有限的學生，可以通過講解為主，啟發為輔，使學生敢于肯定自己的想法，參與到討論中，提高分析問題和創新的能力。最后，在平面機構的知識框架上進行擴展，導入凸輪機構、輪系和間歇運動機構，同時分析比較各機構結構特點、運動特性，進行歸納總結。
與常用機構相比而言，課程后半部分的的通用零件是為后續課程提供必需機械零件的基本知識，內容更為零散。如何將螺栓等常用連接零件，齒輪、帶、鏈等傳動機械，軸、軸承、聯軸器等軸系零件這些內容連貫起來，是學好這部分內容的關鍵。學生往往對未知、新奇的事物比較感興趣，因此利用學生的好奇心，教師可以做一些視頻動畫，對大型機械設備內部進行分段、分層剖析，從而展示零件結構與運動特性，比如汽車中的齒輪變速箱，行李輸送機上的帶傳動，自行車上的鏈傳動等等。
在此基礎上，啟發引導學生探索機械零部件的作用與工作原理、失效形式，同時觀察學生的反應，并與學生互動，適當提出一些問題，擴展學生思維。其中，合理選擇并設計零件尺寸是課程教學內容的重點與難點之一。通過結合實際課題，采取小組共同分析，培養學生運用標準、手冊進行一般參數的通用零件和簡單機械裝置設計，提高學生的協作能力，激發成就感，加深對知識的掌握程度。
2 課程設計實踐
課程設計是加強實踐教學的重要途徑，可以鞏固加深對所學理論知識的理解，實現基礎理論與設計實踐的有機配合，在工科院校教學中占有十分重要的地位[4]。通過課程設計，使學生在掌握設計方法的基礎上，培養學生的繪圖能力與計算機輔助設計能力。由于接觸實際工程項目少，學生剛接觸到課程設計時往往會覺得困難。這需要通過選修課程輔助與外部教學實踐兩方面的配合來提高學生的學習效率。
機械專業的學生在大一和大二階段已經完成了輔助設計課程（機械制圖，工程制圖與CAD等）的學習，為機械設計基礎課程打下了一定的基礎。但是筆者在教學過程中發現，由于空間想象能力有限，一些學生掌握的并不好，因此在本課程的課程設計中，表現非常吃力。教師需要指導學生選修一些輔助設計的課程，如CAD程序設計，Pro/E等，幫助學生對先修課程進行必要的回顧和復習，在此基礎上，結合課程設計對象，鼓勵學生進行程序編寫，完成設計課題，提高學生機械設計創新能力。外部教學實踐是指通過積極組織和指導學生參加各種課外設計競賽活動，借助本課程的知識學習，進一步培養和提高學生的創新意識。同時，對于有科研條件的教師，可以進一步結合教師自身的科研項目與課題實踐，比如利用仿真軟件對機械零件結構進行強度分析和優化設計等，使教學內容緊跟學科前沿，培養學生的創新科研能力。
3 實驗教學創新
機械設計基礎的實驗教學是必不可少的。在課堂中沒有完全吃透、完全想明白的知識點，通過學生親身動手實踐，能夠化虛為實，提高教學效率。然而，由于設備資源、實驗課時的限制，實驗項目的開展還停留在以教師講解為主，學生重復教師示范的形式上，無法完成實驗教學的預期效果[5]。
實際上，實驗教學如果能夠走出實驗室，教學效果事半功倍。我們通過與企業合作，一方面讓學生有機會參觀機械零件實際的加工過程，將所學的理論知識和生產實踐結合；另一方面讓學生實際了解到企業生產加工機械零件過程中遇到的技術難題、局限與實際需求，啟發學生運用所學知識，開動腦筋思考問題，激發學生的創新意識，分析問題，解決問題。同時，在與企業技術工人的交流中，能夠讓學生們開擴視野，觸摸世界的前沿工程技術，使我們培養的人才能夠跟上時代的腳步。在此基礎上，學生帶著問題和想法，走進實驗室進行實驗，很大程度上提高了學生創新能力的培養。
4 課程考核方式
課程考核檢驗學生對所學知識的掌握情況，也是教師對教學質量和教學效果的檢測。課程考核方式實行以學生的綜合素質為內在基礎的能力考核[6]，包括過程考核與期末考試。在教學過程中，筆者發現課后作業的完成情況非常糟糕，這與當今電子科技的飛速發展有關。由于互聯網題庫資源十分豐富，抄襲現象很嚴重。通過調整過程考核主次，以隨堂測驗為主，課后作業為輔，效果顯著。課程進行到某一階段，安排一堂課進行隨堂測驗，測驗的形式并不局限于理論，形式包括理論知識重點、難點回顧，零件設計，傳動方案設計等。在答疑環節，安排每周固定的時間段進行答疑，并且根據學生的隨堂測驗及作業情況，指定同學答疑，這樣可以更加準確地掌握學生的學習狀態，并根據答疑情況調整課程內容和課程進度。課后作業盡量以開放式的題目為主，結合現代工程技術，引導學生充分利用互聯網與圖書館資源，進行發散思維，化不利條件為有利條件，提高學生收集整理資料的能力，鼓勵個性發展。
5 結語
新時代的人才不僅需要掌握知識，更重要的是掌握學習知識的方法，分析問題的能力以及解決問題的思路。通過摸索，筆者在機械設計基礎的課程教學工作中總結出了較合理的教學模式，學生反應良好。隨著時代的發展，為了培養符合時代需求的人才，教學方法的改進和教學效果的提高仍然是無止境的，繼續探索與時俱進的教學模式任道重遠。
參考文獻
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機械設計知識點總結范文5
【關鍵詞】機械設計技術基礎；教學改革；模塊化；理實一體化
《機械設計技術基礎》即是一門技術基礎課，也是能直接用于生產設計的課程，教學目標是培養學生運用機械原理、常用機構，通用機械零部件的基本知識，掌握基本的設計計算方法，設計步驟，分析解決機械工程實際問題的能力；通過課程設計和各種實踐教學手段，進行機械工程技術人員基本素質的訓練，培養認真負責，嚴謹細致的工作態度和工作作風，為學生進入企業從事機械設計工作打下基礎。
一、機械設計技術基礎教學中存在的問題
1、公式多、圖表多、選擇系數多、標準規定多，基本概念和基本理論比較抽象，學生缺乏耐心和學習興趣，使教學中存在著很大的難度。
2、理論性強、系統性強、實踐性強、需要掌握的知識面廣，學習難度大。
3、要成為一個合格的機械工程設計人員要求高。不僅要掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本設計方法和步驟，還要了解材料的選擇，毛坯制造，加工設備的選擇，加工工藝的確定，生產組織方式及制造成本等。
4、隨著教學的改革和課程體系的調整，課時越來越少，需要講授的內容越來越多。有的職業院校把金屬工藝學、理論力學、材料力學、機械原理、機械零件都融匯到機械設計技術基礎一門課，知識點太多，使學生很難聯系起來融匯貫通。
5、傳統的教學方法，板書加幻燈片，講完布置作業的教學方法很難適應教學的需要，傳遞的信息量少，學生被動接受，達不到理想的教學效果。
為培養高素質技能型人才，滿足社會不斷發展的要求，對教學的模式和方法有必要改進行改革。
二、機械設計技術基礎教學方法改革措施
1、調整教學內容
教學內容以適用夠用為原則。重點在機械傳動，常用機構，通用機械零部件的工作原理、結構特點、技術標準、加工工藝、材料選擇、使用維護；掌握基本的設計原理、設計方法、設計步驟。刪減那些過深、過時的理論推導和證明，高職培養的是技能型、適用型人才，沒有必要把理論的推導，公式、定理的證明搞得清清楚楚，明明白白，應重點教會學生怎樣實際運用這些基本理論、公式、定理、設計方法、技術標準、設計手冊、技術資料來計算、查找、選擇、確定所需要的參數；運用機械設計的基本原理和設計方法來進行構思和結構設計，解決工程設計的實際問題，這樣即符合高職教育的培養目標，也能取得較好教學效果。
2、改革傳統的課程設計教學模式
課程設計是重要的實踐教學環節，通過具體的機械設計，培養學生綜合運用機械設計技術基礎和其他相關課程知識進行機械設計的能力，訓練學生查閱標準、規范、手冊和相關技術資料的能力。將原來理論教學結束后兩周的課程設計溶入到理論教學的各個模塊中。第一堂課就給學生下達《課程設計任務書》，使學生明白這門課學習后要完成的具體設計任務。以帶式輸送機減速器課程設計為主線，每一個模塊給學生下達一個《學生工作任務書》，使學生知道這個模塊學習后要完成減速器的哪部分的計算和設計，讓學生帶著工作任務去學習，把課程設計大量的設計計算工作分解到整個學期，學了就用，邊學邊用，提高學生學習的積極性，訓練學生綜合應用的能力，課程學習結束的同時完成相應的課程設計任務。
課程設計完成后，讓學生把自己的設計拿來進行分組討論，講述自己的設計思路、設計方法、設計的特點，主要參數的確定，工程圖的表達，相互之間進行分析比較、歸納總結，找出不足，進行完善，提高學生設計能力和設計水平。
3、采用模塊化教學
打破教材章節的限制，把培養目標相同的相關的教學內容集中到一個模塊，每一個模塊都有培養的知識目標、能力目標、素質目標，使知識更加系統化，培養目標明確化。每一個模塊配一個《學生工作任務書》使學生知道這個模塊學習后要完成的工作任務，讓學生目標明確，有的放矢的進行學習。例如在學習帶傳動這個模塊時，把電動機的選擇加入進去，因為電機的動力往往是通過皮帶輪和聯軸器來連接輸出裝置輸出的，《學生工作任務書》要求學生學習這個模塊后，計算帶式輸送機減速器需要的輸入功率，分配各級傳動的傳動比，確定電機轉速，根據功率和電機轉速選擇電動機，V型帶型號及數量的確定，帶輪的結構形狀和尺寸的確定，帶輪工程圖的設計。
4、改革教學手段，加強實驗教學
充分利用現代化的教學手段，改善教學效果。把理論和實踐結合起來，進行理實一體化教學。利用各種軟件進行多媒體課件開發，如利用Flash軟件開發集圖、文、聲、像于一體的高質量課件，模擬演示四桿機構的運動過程，知識容量大，內容充實，生動形象，激發學生學習興趣，增強教學效果；利用實物、模型進行課堂演示教學，增強學生的感性認識；利用機原機零實驗室和實訓車間讓學生參觀了解各種機構的運動形式和特點及通用機械零件的結構；在齒輪傳動模塊學習時，讓學生進行減速器的拆裝和測繪，使學生對齒輪傳動的特點、標準中心距、齒輪側隙、頂隙更充分的理解；在學習通用機械零部件的過程中，安排學生進行一周的普通機械加工實習，加深學生對機械零件結構和加工工藝的了解；把理論教學和實踐教學有機結合起來，以機械設計為線索，以解決工程實際問題為目標，提高設計的科學性和實用性。
5、注重培養學生的工程意識和敬業精神
工程設計的目的是生產應用，設計時必須注重實用性和經濟性，設計人員必須有高度的責任心，因此要把培養學生認真負責的敬業精神，嚴謹細致的工作態度和工作作風貫穿于整個教學過程中，即注重知識的學習又注重能力和素質的培養。教師要不斷地創新、總結和完善教學方法，才能更好地進行教學，培養出適應社會需要和崗位需要的人才。
參考文獻：
[1]機械基礎與結構設計 重慶大學出版社.
機械設計知識點總結范文6
[關鍵詞]：機械設計基礎 多媒體教學 應用 意義
一、前言
信息技術的發展為多媒體與課程教學的有機結合提供了現實條件。現如今，隨著計算機的不斷發展，多媒體教學給教育領域帶來了新的動力。在機械設計基礎課程中運用多媒體進行教學，不僅能夠改變傳統教學的單調模式，充分發揮教師的主導作用，還能夠充分調動學生的學習積極性，增強學生不斷學習的興趣和主動性性。
二、多媒體在機械設計基礎教學中的應用
機械設計基礎課是機械類專業的一門重要的技術基礎課，它涉及的知識面極廣，理論性強，與實踐結合緊密。如何在機械設計基礎課程教學中更好地發揮多媒體教學的優勢，達到應有的效果，就成為擺在機械設計基礎教師面前的一個重要課題。這也需要教師在利用多媒體教學時多思考、多研究、多總結。
1.多媒體在機械設計基礎課程設計中的應用
在機械設計基礎課程中，無論是常用機構、機械運動還是軸系零件的教學內容，它們的實物、模型都非常多，而且很抽象，學生很難理解。在機械設計基礎課程設計中運用多媒體，可將課程設計的題目制成多媒體課件，更可將復雜的機械運動過程和工作原理制成多媒體課件，在講授相關內容時巧妙地將現有教具與多媒體課件結合使用，讓學生在機械設計基礎課程設計期間將工作重點放在機械設計基礎課程的設計方案的構思、分析、比較及參數的選擇和計算機制圖上，而不是放在大量的人工計算和人工制圖上。這種方式不僅可以使學生學會綜合運用以前所學的知識，大大提高他們獨立分析問題、解決問題的能力，化抽象為形象、生動，同時還可以領略高科技成果給他們帶來的樂趣。
2.多媒體在機械設計基礎課堂教學中的應用
許多學校機械類專業的的機械設計基礎課程的教學以往多是采用直觀式教學方式，換而言之就是教師主要借助掛圖、簡易實物模型等來說明機械的工作原理、結構、設計理論和計算方法。但由于以往教學方式存在的極大地局限性，使得機械設計基礎課堂教學十分呆板，教與學往往難以達到共鳴，因此，很難收到預期的教學效果。而多媒體教學正好能夠有效彌補這些不足，起到十分重要的作用。多媒體在機械設計基礎課堂教學中的應用主要體現在講授的一些具體內容上。教師在講授相關內容時，可以在詳細講解的基礎上，根據學生實際的知識水平，利用現有教具來有效配合動畫片段，使學生對一些模糊、抽象的機械運動和工作原理有一個更清晰的感性認識，這樣學生在思考時也更容易些，更容易接受教師傳授的這些知識。
比如，教師在講授用解釋法設計凸輪曲線時，由于內容過于抽象，借助傳統的教學方式很難用語言表現出來，而應用計算機的多媒體技術，把反轉法原理處理后的兩種情況制作成平面動畫片段存入計算機，通過大屏幕將動畫片段慢放，并對其兩種情況分別演示出來，然后對照分析得出結論：兩種情況下各構件的相對運動并不改變，因此可知經過反轉法處理的凸輪結構，凸輪處于相對靜止狀態，從動件尖端始終與凸輪接觸，尖端的運動軌跡便是凸輪的理論輪廓。實際上，這時凸輪輪廓的設計也就轉化為設計凸輪機構從動件尖端相對凸輪的運動軌跡，而由動畫片段已清晰看出用反轉法處理后的凸輪機構從動件尖端相對凸輪的運動，是既繞凸輪輪心轉動又沿凸輪徑向線移動。由于在機械設計基礎課程中利用多媒體教學，內容講解十分直觀、通俗易懂，使很難講解的抽象問題在很短的時間內迎刃而解，學生更容易理解，因而大大增強了學生學習的主動性和積極性。
3.多媒體在習題課和課外輔助教學中的應用
機械設計基礎課中習題課和課外輔助教學主要涉及機構的設計、零部件的設計等基本概念及計算方式，形式可以是多種多樣的，比如選擇題、判斷題、填空題等。并且可以進行現場評分以評價學生對知識掌握的情況。傳統的教學方式容易造成學生對教學內容理解的困難，使用多媒體課件后不僅沒有這些困難，還可以使學生不斷鞏固所學的基礎知識，可以提高學生分析問題、解決問題的能力，達到“一題多改”“一題多解”，在很短的時間內便可較好的解決相關問題，同時也可發揮多媒體在機械設計基礎教學中應有的作用和價值。
總地來說，多媒體在機械設計基礎教學中的應用涉及課程內容的各個方面，盡管應用多媒體教學有諸多的益處，但如果應用不當則難以發揮其應有的作用。因此，在機械設計基礎教學中要科學合理應用多媒體，使其發揮應有的作用。
二、多媒體在機械設計基礎教學中的意義
1.可激發學生的學習興趣和創造能力
由于多媒體教學課件是新技術和新知識的引用，增強了學生對機械設計基礎課堂教學內容以及計算機學習的興趣，大大擴展了學生的眼界。機械設計基礎課堂上，通過多媒體課件中圖像、聲音、動畫等的合理使用，可以大幅度調動學生的主動性，學生對下次機械設計基礎課也會有期待。同時還可給予學生足夠的想象空間，充分調動學生的學習積極性和主動性，充分發揮他們的創新能力和想象力。
2.可營造良好的課堂氣氛
多媒體教學形式活潑、新穎，再加上圖文并茂產生的效果，在機械設計基礎課堂教學中采用多媒體課件，可在擺脫傳統的教學方式毫無生氣、枯燥無味的課堂氣氛的同時，使學生的注意力更加集中，思維更加活躍，充分調動學生的主觀能動性，課上能跟隨教師講課的思路去積極地思考問題、分析問題，使學生盡可能在課堂上消化本堂課的學習重點和難點，從而提高機械設計基礎教學效果。
3.可化抽象為形象、生動
多媒體教學課件涉及文本、聲音、圖像、動畫、數字、視頻等多種媒體信息，它可以將抽象的概念變成具體的形象，將語言難以表述的知識點變成直觀的畫面，通過計算機提供的中介融進學生的大腦，學生憑借自己的聯想和想象能力就可以比較迅速的把握機械設計基礎要學的知識點著重點，這無疑就等于節省了教學用時。在機械設計基礎教學中，通過合理有效地實施多媒體教學，可以擴大課堂內的知識容量，增加學生知識信息的接收量，更充分地發揮多媒體教學的作用，從而提高機械設計基礎教學的整體效果。
三、結束語
在機械設計基礎教學中，應用多媒體課件的教學效果比較理想，可達到教得活、學得活的教學目的。同時，整個機械設計基礎教學環節的設計、安排都要由教師完成，因此，只有精心設計和巧妙使用多媒體教學，才能達到預期效果，才能使機械設計基礎教學取得良好的效果。
參考文獻：
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