机械传动基本知识例1

【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

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[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.

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[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.

机械传动基本知识例2

随着市场竞争的日趋激烈，社会对机械类专业人才的素质和能力提出了更高的要求，只有基本功扎实，职业能力、创新能力和动手能力强的的学生才能在市场竞争中赢得一席之地。

《机械基础》是技工学校机械类专业学生必修的专业基础课程，在机械类专业学生的学习过程中起承前启后的重要作用。笔者从事了十几年技工学校机械专业的教学工作，深切地感受到市场经济对人才的素质和能力提出新挑战，为适应教学改革和形势发展的需要，对课程进行改革已势在必行。根据形势发展对机械类专业学生提出的新要求，针对我校的教学现状、学生的特点、知识构成，从教学内容、教学方法、教学手段和教学评价等各个环节入手，做到将机械基础理论知识系统地传授给学生的同时，学生的创新能力和动手能力得到了进一步的增强。

1 更新教学内容、培养创新意识，开阔学生的视野

《机械基础》是机械类专业中研究机械共性问题的主干课程，它的任务是使学生了解和掌握常用机械的工作原理、基本理论并初步具有识别、分析和选择常用机械零件的能力。为适应市场经济的发展对对机械类专业学生提出的新要求，在保证课程体系完整性和科学性的基础上，精心挑选一些机械方面的新技术、新工艺以及机械行业发展的新趋势、新动态和研究热点等方面的内容。如在教学过程中，补充介绍普通螺纹加工生产的新技术、准直齿圆柱齿轮的新工艺、数控加工技术及其发展趋势，以及新型材料应用等相关知识。此外，还根据现行的国家标准、行业规范与技术发展特点，增加了公差与配合、测量技术、金属材料与加工等相关知识，使学生更好地掌握如键销连接、齿轮精度、轴承、齿轮失效形式等机械基础知识。上述增加的教学内容均配以生动活泼的图、表和简明扼要的文字介绍作为补充，以PPT课件的形式补充到教学当中，作为本课程知识点的延伸和扩展，使学生在对基本理论、基础知识系统理解和掌握的同时，开阔了学生的视野、扩大了知识面、提高了学习兴趣、也培养了学生的创新意识。

2 应用直观式、启发式、循序渐进式的教学方法，调动学生的学习积极性

《机械基础》是一门较为枯燥且需要记忆较多内容和知识点的课程，对于现在技工学校学生来说，具有畏难、怕苦思想的不在少数。如何培养学生的学习兴趣、充分调动学生的学习积极性和主动性是亟待解决的问题。根据该门课程的特点、学生的现状、心理差异、知识结构等因素，在教学实施过程别注意遵循直观性、启发性、循序渐进、理论联系实际等原则确保教学效果。

根据《机械基础》课程教学一般都安排在学生专业实习之前，存在认识滞后，课堂理论知识不容易理解的现象。在教学实施过程中实施直观性原则，适当增加现场授课环节，加强学生的感性认识，使复杂的问题直观简单，在现场教学过程中，不是让学生自发地看，而是要在老师指导下有目的地观察，提出问题指导学生去把握机械、结构、零件等事物的特征，发现构件间的内在联系，使同学们获得较全面的感性认识，从而更深刻地掌握机械课程的理性知识。每次现场教学后，都布置“观察笔记”，要求学生观察生活中的机械，描述其组成、特点等。通过现场观察，学生会有疑问，带着问题听课，大大提高了教学效果。

采用启发式教学法，引导学生提出自己的观点，注意调动他们的学习主动性，引导他们独立思考，自觉地掌握专业知识、提高分析问题和解决问题的能力。例如：在讲轮系传动的计算时，可先引导学生结合单级齿轮传动的知识，思考多级齿轮传动的原理，提高自己对多级齿轮传动原理的理解，然后由教师总结，归纳出正确的多级齿轮传动计算公式，并在学生记忆公式的基础上，进行典型的例题讲解，注意引导学生逐步分析题目要求，利用掌握的已知条件，运用所学公式进行计算，再通过一定数量的作业练习，使学生真正掌握轮系基础知识和相关的计算。采用这种教学方法，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，激发学生的求知欲望，效果显著。

在教学过程中，还应该注意循序渐进，按照教学的系统性进行教学。例如：渐开线标准直齿轮圆柱齿轮的讲授要由渐开线的形成―渐开线的特性―渐开线齿廓―渐开线标准直齿圆柱齿轮―各部分名称、基本参数―几何尺寸计算等循序渐进，层层深入，使学生系统地掌握机械基础知识。

此外，为使学生学懂会用、学以致用，书本知识的教学要注重理论联系实际，培养学生运用知识的能力，正确处理好知识教学与技能训练的关系。

3 加强实践教学环节，提高学生的实验动手能力

社会发展对应用性人才的需求越来越多，加强实践性环节在技工学校教学中越发显得重要。根据技工学校机械类专业对专业基础课的要求以及《机械基础》课程贴近生产实践的特点，在讲授《机械基础》课程中，笔者以必需、够用为度，以讲清概念、强化应用为教学重点，注重实践教学。如指导学生自己动手完成车床液压传动系统图线绘制，在绘出规范、完整的系统图的同时，又可以学习查阅资料，培养他们独立思考、综合利用所学理论知识解决实际问题的能力，既可以巩固已学知识，又可以激发学生立足于现有知识水平基础上勇于创新的精神。

技工学校《机械基础》课程是由机械传动、轴与轴上零件、常用机构、液压传动、气压传动等知识方块组合而成的，因此，可以在每块知识点的授课结束后，带领学生到实习现场，利用现有机械设备中的具体实例对所学知识进行现场讲解，使学生对讲授的知识清晰认识，加深理解。

4 优化考评方式，提高学生评价的科学性和准确性

针对以往对学生成绩的评价体系较为单一，以一张考卷确定最终考核成绩的情况，笔者在教学中不断摸索建立多元化的学生成绩评价模式。把“全面考核”和“过程考查”等先进理念贯彻到考核活动中，实施全学期开放式、动态式的考核管理，考核中注重考查学生的学习过程，防止学生照搬照抄的现象发生。在教学中，将平时作业、课堂提问、教学实践、单元、期末测试情况按一定权重进行综合，作为本课程的最终考核成绩，同时在考题中加大能够考核学生应用所学知识解决实际问题的能力，以及有利于培养学生全面素质和综合职业能力的相关内容，保证本课程教学评价的准确性、科学性，也使学生能自觉、自主学习本门学科，从而激发学生的学习兴趣，提高学生的自信心。

课程教学改革是一个非常复杂的系统工程，需要我们继续努力并不断实践，不断摸索，以适应市场经济对技工职业教育提出的要求。

参考文献

机械传动基本知识例3

摘要：针对高职教育压缩理论课时而教学内容并未减少的实际情况，将“工程力学”和“机械设计基础”两门课程的教学内容进行了优化整合。通过采用“并行”和“串联”方式进行授课，及时将“工程力学”课程知识应用到后续“机械设计基础”中，既节约了教学时数，又提高了教学效果。

关键词 ：工程力学；机械设计基础；课程优化整合；高职教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）07-0110-03

“工程力学”是机械类专业的一门专业基础课，研究工程构件最普通、最基本的受力、变形、破坏以及运动规律，为“机械原理”、“机械设计”等技术基础课和一些专业后续课程的学习打下必要的基础。原有“工程力学”课程内容包括理论力学和材料力学两大知识模块，“机械设计基础”课程内容则包括机械原理和机械设计两大知识模块。现在我们将“工程力学”和“机械设计基础”合并为一门“机械设计基础”课程，其中力学部分分配了约20学时，机械设计基础部分分配了约70学时（含6学时的实验）。这不仅考验教师的教学组织能力、授课方式及技巧，还考验学生的接受能力。如何在教学时数大幅减少，而教学目标和教学内容几乎没有变化的情况下，把这门整合后的课程上好，对教育工作者带来了很大挑战。近十几年来，笔者一直从事“工程力学”和“机械设计基础”等课程的教学，熟悉相关知识点之间的衔接，针对学时减少等课程整合后的问题，试着对授课方法作了一些调整，对授课内容顺序进行了优化整合，对相关知识点作并行讲授，收到了理想的教学效果。

两课程的教学内容分析

（一）工程力学

机械类专业的“工程力学”课程教学主要是为后续课程“机械设计基础”服务的，机械设计中用到的设计理论都是源于工程力学中材料力学部分，而材料力学的学习又必须以理论力学为基础，所以理论力学的静力学概念和公理、受力分析、力系及平衡是机械设计的必备知识。材料力学中的材料力学基本概念、杆件变形基本形式、轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形这些内容，在机械设计中是必不可少的，所以这些内容也是必要的教学内容。

（二）机械设计基础

“机械设计基础”课程主要是培养学生学会机构原理分析、传动参数计算及典型零件的设计或选用，为学习后续机械制造技术和机械制造工艺等专业课程进行必要的知识储备。机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、齿轮传动、轮系、螺纹联接和键联轴、轴承等内容都是必须学习的知识点。

两课程知识点的关联性分析

（一）工程力学各知识点之间的关联分析

“工程力学”课程各知识点之间是密切关联的：（1）静力学概念，这部分内容主要是对力学中相关名称的规范性定义或描述，是力学工作的“语言”，它贯穿整个力学教学和学习过程，是后续力学课程各章节的基础知识。（2）静力学公理，揭示了作用在物体上各个力之间的内在规律，是前人总结出来的规律，学习它后可以对物体进行正确的受力分析。（3）受力分析，主要介绍构件的受力分析步骤及方法。受力分析贯穿工程力学的始终。教会学生进行正确受力分析技巧在工程力学教学中显得尤为重要。（4）力系及平衡，这部分知识主要揭示在平衡状态下，作用在物体上各作用力之间存在的内在联系，为建立各个作用力之间的关系提供理论支持，进而可以利用平衡来分析和求解作用在物体上未知的力。它是我们由已知世界探索未知世界的连杆。（5）材料力学基本概念、杆件变形基本形式，是材料力学基础知识，为我们研究材料变形、受力分析提供了方法。（6）轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转变形、弯曲变形及弯扭组合变形，揭示了工程中或机械中构件最基本的变形规律、强度校核和尺寸设计方法，是后期机械零件设计的理论依托。由以上分析可见，工程力学各部分知识点之间的关系如图1所示。

（二）机械设计基础各知识点之间的关联分析

“机械设计基础”课程各知识点之间是密切关联的，共同构成一个有机的整体：（1）机构自由度是分析机构和机器运动情况的理论基础。我们设计的机构或机器一定要按照人为设定的轨迹运动，既然这样，大多数运动装置设计时就要先进行自由度计算。若自由度和机构的主动件的数目相同，则该装置就能按照设计的轨迹工作，否则该机构根本就不能动或运动过自由。（2）平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构是机器中常见的基本机构，复杂的机构和机器一般是由这些机构组成的。（3）带传动、齿轮传动、轮系是机器中常见的传动系统，设计机械时也要进行传动系统的设计。（4）轴是机器中重要的零件。轴是用来支撑机器中回转零件的，是整台机器的核心。（5）轴承也是机器中重要的零件，它是用来支撑轴的，以保持轴的回转精度。（6）联接是介绍机器中零件之间最常见的联接方法，在机器选用某一型号的此类联接时要进行轴向拉伸、挤压强度或扭转强度计算。

所以，我们在教学过程中，通过设计一整台机器将上述各知识点相互关联起来，其相互关系如图2所示。

（三）两课程各部分知识点的关联性分析

“工程力学”和“机械设计基础”两门课程之间，有许多知识点具有很强的关联性：（1）“机械设计基础”在进行机构自由度分析时，运动副的类型和工程力学中约束类型及性质有关联。（2）平面连杆机构的识图、连杆机构特性分析时压力角和传动角的确定和工程力学中的受力分析有关联。（3）凸轮机构和间歇运动机构特性分析和工程力学中受力分析有关联。（4）带传动、齿轮传动、轮系的设计所依据的是工程力学的受力分析、力系及平衡、强度计算。（5）螺纹联接和键联接和工程力学中的受力分析、轴向拉伸与压缩和剪切与挤压强度计算密切相关。（6）轴设计要进行受力分析、扭转强度设计及弯扭组合强度校核无不与工程力学相关。（7）轴承的失效分析是利用工程力学中的受力分析来进行的。

两课程教学内容的优化整合

基于以上对每门课程各个知识点及两课程之间各知识点关联性的分析，将各部分内容按照图3方式进行教学优化整合。

首先，以静力学概念和公理作为基础，将“工程力学”课程受力分析、力系及平衡两部分知识点与“机械设计基础”中机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构及间歇运动机构知识并行到一起。学生先学习受力分析和力学及平衡部分知识，再学习机构自由度、平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构等知识。

其次，因“机械设计基础”中的联接部分需要进行挤压强度、剪切强度、轴向拉伸与压缩强度计算或考虑弯曲变形和扭转变形部分的知识，所以需要“工程力学”的轴向拉伸、剪切与挤压、扭转变形和弯曲变形等知识作为铺垫。

再次，齿轮传动、轮系及带传动需要以受力分析、强度理论、机构自由度、平面连杆机构等知识为基础，所以应将这部分知识放到后面讲授。

最后，轴及轴承用到力系及平衡、扭转变形、弯曲变形、组合变形等知识，所以将这两部分知识安排到组合变形后面学习比较合理。在讲组合变形强度理论后就讲授轴的知识会收到较好的应用效果。

优化整合教学与传统教学效果比较（以我院机械制造与自动化专业为例）

机械设计基础总教学时数90学时，其中力学部分占20学时，机械设计占70学时。传统讲授顺序是先用20学时将力学内容全部先讲完，然后再花70学时从机械设计原理讲到机械零件设计。传统教学方式，在实施过程中经常会出现以下情况，即讲零件设计时用到的受力分析学生已经感觉很陌生，老师不得不又花时间将前面的知识点再请出复习一下。本来在这种教学方式下，教学时数就相对紧张。再经常花时间去温故知识点，这就让教学时数显得更加吃紧。这种现象导致的结果就是老师不停的赶进度，学生来不及消化就匆匆学习新章节。

如讲光滑接触面约束时，大概10分钟讲授，20分钟举例，讲这部分内容学生很容易理解和接受。但到后续机械设计课程中学习平面连杆机构传力特性时，要用到这部分知识，这距离上次这部分内容学习间隔至少一个月了。学生已经对光滑接触面约束力特点显得很陌生了。那么老师就得先花大概5分钟的时间去复习，然后用20分钟左右去讲压力角和传动角概念，接着再用30分钟时间去举例讲授或练习各种平面连杆机构压力角和传动角的分析。共用时85分钟。

经过优化组合后，光滑接触面约束刚讲完，就讲平面连杆机构的压力角和传动角概念，大概需用时间25分钟，然后就以平面连杆杆机构为例，练习光滑接触面约束力的方向分析、压力角和传动角分析，大概用时35分钟。这种方式共用时60分钟。

通过比较，优化整合教学可节约25分钟的教学时数。不仅如此，通过现学现用，学生做到了对知识点及时消化、吸收和应用。

这种优化整合式教学效果还可以从以下表格数据中得到启发（以2011级制造专业1班和2班为例）。

由上表不难看出，优化整合不仅在教学时间上显得宽裕，而且学生在课程堂上就能将学习内容消化吸收，及时应用，学习效果明显优于传统教学方式。

综上所述，“工程力学”和“机械设计基础”是紧密联系的两门课程，将各部分知识优化整合，不仅能节约教学时数，还能增强教学效果，为后续其他专业课程的教学奠定扎实的基础。

参考文献：

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[3]王燕楠.材料力学中提高综合素质的三点教学措施[J].中国科技创新导刊，2010（16）：71.

机械传动基本知识例4

【中图分类号】：G712

【文献标识码】：B 【文章编号】：1673-4041(2007)10-0176-01

《机械基础》是职业学校机械类专业的一门重要基础理论课，它的学习不仅关乎着相邻专业基础课的认知，也直接影响到学生对生产实习课题的理解和技术技能的掌握，从这个意义上讲，学好《机械基础》显得尤为重要。

《机械基础》这门课程具有内容广、概念多、易懂难记的特点，这使得学生在记忆方面存在诸多障碍，教师教学过程中也常常出现深浅程度难以把握的情况。概念教学在很大程度上影响到学生对本学科知识的掌握，因此，我们在教学中应注意采用多种方法，加强基本概念的教学，尽量与实践结合起来，加深学生对概念认识和理解，努力提高教学效果。

《机械基础》的内容包括机械传动，常用机械以及液压传动的工作原理、结构特点和应用特点等，其中有大量的概念需要以直观的认知做基础才能做到真正掌握，因此，我在教学过程中，就概念的讲解采取了以下措施：

1通过教具演示，帮助学生认识概念

对于以具体形象思维为主要思维方式的初中生来说，机械知识领会的起点，就在于观察，充分利用直观性原则，才能帮助学生了解，认识它们的特征。因大多机械都是运动的，属于动态概念，因而介绍各类机械结构特点的概念，如果通过教具或机械实物的演示、讲解，就能使学生在演示中能够更好地理解和掌握，在实物面前展示概念的内涵，将动态的全过程演示出来，增加学生的感性认识，给学生便于记忆的直观映象，变理性为感性，变抽象为具体，通过具体的感性认识变成抽象的理性概念，加深学生的认识和理解，从而提高教学效果。例如，在讲解四杆机构中的“曲柄”、“摇杆”；轮系中“定轴轮系”、“周转轮系”等概念时，我都是通过演示教具先让学生看明白而留下深刻的感性印象，然后再引伸出新的概念。

2借助现象看本质，帮助学生理解概念

现象是指人们对事物的大量的例证观察中，通过他人的肯定与否定所获得的表面印象。概念是指通过对现象的总结、定义而概括出来的内涵。这类概念高度精确地概括了事物的本质，是从内涵上认识事物的本质，只有在一定的表象积累的基础上，才能正确地认识事物的本质。学生思维发展的阶段性决定了其思维的经验的积累。比如“死点”这个概念，我们在教学中从“缝纫机的卡死”和“死点夹具的夹紧”等日常生活及生产实习中的现象入手，帮助学生积累充分的表象，在此基础上学习“死点”的概念，取得了较好的效果。

3在实践中学习，帮助学生掌握概念

《机械基础》是一门与生产关践紧密结合的学科，其内容是从生产实践中来的，其中的概念都是生产实践中各类机械设备的发展过程中总结概括而来的，技校学生的学习也需要与生产实际结合起来，学生对生产中直接运用的知识往往具有强烈的学习兴趣，在教学过程中选择生产实践中经常运有的具体结构来验证有关概念，往往能够激发学生更加浓厚的学习激情，形成强大的学习内在力，进一步增加学生对于基本概念的认识和理解。我们在讲解螺纹传动时，把学生带到车间里，参观车床丝杠传动以及台虎钳，让学生具体观察丝杠传动的具体结构和工作情况，然后再在课堂上讲解有关的内容，学生看到这些机构是自己在工作中经常见到和使用的，学习兴趣很浓，积极性很高，这样对概念的掌握就容易多了。

4通过比较分析，帮助学生消化概念

机械传动基本知识例5

中图分类号：G424 文献标识码：A

Brief Discussion on Vocational College Mechanical Drawing Teaching Reform

LUO Yingfei

（Wuzhou Vocational and Technical College， Wuzhou， Guangxi 543002）

Abstract "Mechanical Drawing" is the mechanical foundation courses in vocational colleges， technical theory and operating practices have a certain level of difficulty of teaching. In order to improve the teaching effect of this course， you must explore innovations in teaching methods， to create a more scientific and rational teaching methods and means， the teaching and learning organically， closely together. In this paper， vocational colleges "Mechanical Drawing" teaching reform and the specific use of innovative teaching is briefly analyzed and discussed.

Key words Mechanical Drawing； teaching methods； reform

作为目前高职院校机械类专业的基础课程，机械制图在技术理论与操作实践的双重层面都对学生提出了较高的要求；牢固掌握机械制图这门“工程语言”，对于机械类专业知识的全面学习以及该领域的应用实践都具有极其重要的意义。然而，不少学生在这门专业课的学习过程中颇感吃力，难以充分理解和熟练运用相关的机械制图知识；同时，传统的机械制图教学在方法上也存在着一些问题。针对这种现状，笔者认为亟需在教学方法上寻求创新，在结合机械制图知识的内在特点和规律的基础上，运用更加科学、合理的教学方法和手段，将教与学有机地结合起来，提高这门技术基础课程的教学效果。

1 传统机械制图教学中存在的主要问题

当前的高职院校机械制图课程还大多袭用传统的教学方式。由于这门课程知识的标准性很强，从各种图线的画法、字体的写法、尺寸的标注、图纸的规范到零件图、装配图的画图与读图，都要严格遵守国家标准与行业标准。因此，传统教学方法在课堂讲解过程中主要还是秉持这种“标准化”意识，力求通过教师标准的板书、图形，使绘图质量和操作技巧得到基本保证。但是，在传统的机械制图教学方式中，也存在着一些问题和弊端；而这些问题和弊端在相当大的程度上影响着机械制图教学的效果和质量。例如，在直接层面的课堂教学中，普遍存在着“漫灌”、“填鸭”式教学的现象，这种教学模式不仅收效甚微，还会导致学生对该课程的学习兴趣下降，甚至反过来影响到教师的授课热情，从而大大降低该课程的教学效果。再如，由于传统教学手段陈旧性、单调性的限制，采用简单的实物模具、纸质平面图等载体很难满足表现点、线、面、空间及立体图形所共同组成的知识体系的要求。加之传统教学多侧重课本内的理论知识，而较少与实际的生产活动相结合，忽视了理论知识在生产实践层面的应用以及二者相结合对于机械制图教学所具有的重要意义。正是由于这些问题的存在，传统机械制图课程教学质量大打折扣，并最终影响到素质教育的全面实施和技能型人才的培养。针对这种现状，笔者认为，必须对传统的机械制图教学方法进行变革，探索出更加科学、合理的教学方法和手段，提高这门课程的教学效果。因此，推进机械制图教学方式改革势在必行。

2 推进机械制图教学方式改革的几点做法

机械制图教学方式的改革是一项多层面的综合工程，为了切实有效地提高这门课程的教学效果，必须全面分析、探索该领域的知识构成、教学规律以及在新的时代条件下对实际教学过程所提出的具体要求。笔者认为，推进机械制图教学方式改革，可以从以下几个方面着手。

（1）从教学的最主要执行者即第一主体入手，提高教师素质与专业教学能力。具体来说，机械制图课程的任课教师应该熟悉相关的机械类理论知识内容，具备基本的几何图形绘制能力，能够科学、合理地准备课堂教学计划并有效地实施之。在此基础上，教师还应具有在教学过程中对知识理论与实践层面相结合的敏锐性；例如关于教案和教学计划的准备，需要兼顾理论的基本体系与现实教学中的可行性，以及各知识点之间的关联性和扩展性；教案的拟定则应保证在内容上条理清晰、中心明确和重点突出，并且包含与实际操作、生产应用等方面的关键结合点。另外，还需加强对教师在计算机教学和相关的高科技教学工具方面知识和操作技能的培训，以提高他们运用现代化教学工具的能力。可以说，提高任课教师的综合素质与专业教学能力，是提高机械制图教学质量的第一步。

（2）学生作为教学过程中的第二主体，他们的学习兴趣对教学效果具有直接的影响。因而，在机械制图教学的实施过程中，应该充分调动学生的学习积极性，以提高学生对该专业的热情和课程的兴趣、以互动变被动为主动作为推进机械制图教学方式改革的重要切入点。这就要求从根本上改变传统的“漫灌”、“填鸭”式课堂教学，使学生真正地变被动听讲为主动接受，提高他们的学习兴趣和在求知过程中的主观能动性。这就要求任课教师在这门课程的实际教学过程中有意识地针对学生的学习兴趣进行教学形式和授课风格的调整和变革。具体而言，教师可以通过在课堂教学中采用活跃、生动的教学方式与授课风格以及开放互动的师生交流形式，激发学生对这门课程的学习兴趣，并且切实遵循“教为主导，学为主体”的基本理念，在教学中根据教学内容的特点和学生的可接受程度（现实可行性），灵活调整教学方法，以充分调动学生的主观能动性，使他们能够自觉地、积极地、快乐地学习，变“要我学”为“我要学”。教师还需注重将课堂理论知识的教授与实际生产操作活动等相结合的方式，增加机械制图教学的趣味性、生动性，进而提高学生的学习积极性和教学质量。概言之，只有充分调动学生在课堂教学、课下作业以及实验操作等过程中的学习主动性、积极性，才能从根本上提高机械制图课程的教学效果。

（3）在教学手段和辅助设备方面，应该充分发挥现代化多媒体教学手段尤其是某些高科技三维软件的强大优势，有力地促进机械制图知识的传授效果。当今社会已经进入高科技时代，计算机、多媒体以及三维技术的发展为知识教学提供了重要的助力。诸如AUTOCAD、CAXA、3DMAX以及Solidworks等绘图软件的应用，不仅省去了繁琐的手工操作，还能大大提高图形绘制的精确性，保证机械制图课程教学的标准化、体系化水平。另外，这些现代化教学设备的应用，可以使机械制图课程的教学内容更加形象、直观，提高课程教学的效果和课后实践应用的可行性。例如，多媒体教学设备具有图、文、声并茂以及活动影像等特点，充分发挥多媒体的形象化教学，可以弥补传统教学方法在直观感、立体感等方面的不足，取得传统教学方法无法比拟的教学效果。尤其是某些先进的计算机三维软件对于展现机械制图主体教学内容具有很好的辅助效果；例如Solidworks就是一款高效能的课堂教学辅助软件，①该软件在机械制图教学中的应用突出体现了现代化科技手段对机械理论的具象化展现。在以形体为基本元素的教学中，Solidworks主要通过拉伸、旋转、扫描或放样创建形体的原理进行理论内容的展示和分析，教师借助这款软件演示形体的创建过程，可以让学生了解建立形体的基本方法和各种建模方法的优点；在此基础上，进而延伸至组合体、截交线和相贯线、视图、零件图、装配图等内容。这种辅助软件的优点正符合了机械制图教学强调培养学生实际绘图能力和读图能力的根本要求。因此，在教学过程中充分发挥Solidworks三维软件的直观性、灵活性优势，以现代化的科技手段辅助、优化理论教学的开展，有效地解决学习中遇到的某些仅凭抽象理论教学难以处理的问题，还有助于激发学生的学习兴趣和主动参与性，全面提高机械制图课程的教学效果。

（4）机械制图教学方式的改革还要注重课本理论教学与该领域生产实践的紧密结合，这也是切实推进教学方式改革、从根本上保障和提高机械制图课程教学质量的重中之重。理论联系实际是教学活动的一项基本原则，任何理论教学的根本目的都是为某种实践活动而服务的。机械制图课程教学也是如此，最终要服务于机械领域的生产实践活动。因此，在机械制图课程的教学过程中，教师应该兼顾其理论知识与实践操作并致力于二者在主要应用层面的内在结合。具体而言，在注重课本理论教学、发挥课堂教学基本作用的同时，还应有目的、有计划地组织、指导学生到校办工厂参观或到具有优化环境的制图实验室去面对实物进行实际画图，以检验学生对所学理论知识的掌握程度及将相关的理论知识转化为实践技巧和生产能力的应用过程。也可以直接将理论课放到实训车间来上，边上课边动手，使理论与实践在更直接的层面进行深度融合，起到更优化的教学效果。通过这些将理论与实践相互结合的具体计划，学生在接受了有关机械零件的基本结构及装配的基本知识、形成扎实的理论知识体系之后，进而将相关知识付诸实践操作与直接应用，并在这个过程中充分发挥想象力和创造力，使理论与实践紧密结合，最大程度地提升机械制图的教学效果及其延伸应用，也符合该课程教学的最终目的和该专业的综合要求。

3 结语

以上简要地论述了关于推进机械制图课程教学方式改革的几点做法，这些做法都紧密围绕着机械制图课程的本质规律与现实要求，注重在教与学的层面、知识理论与操作实践的层面进行全面、深入的摸索和创新，在结合机械制图知识的内在特点和规律的基础上，运用更加科学、合理的教学方法和手段，克服传统机械制图教学的弊端，切实提高机械制图课程的教学效果。因此，提倡教与学一体化、理论与实践一体化，切实推进教学方式的探索革新对机械制图教学效果的提高具有十分重要的意义。

注释

① Solidworks是法国达索公司开发的一款三维CAD软件系统，和其他三维软件相比，功能强大，易操作，设计过程简便易学，学生能很快掌握，操作过程简单明了。

参考文献

[1] 戴勇编著.高职机电一体化专业课程开发[M].北京：机械工业出版社，2004.

机械传动基本知识例6

提高质量是世界各国进入高等教育大众化阶段后面临的共同问题，也是我国高等教育发展的必由之路。面对经济社会发展的新形势与新任务，目前我国高等教育改革，已从高等教育的规模发展向高等教育的内涵式发展改变。重基础、宽口径已成为高等教育改革的方向，为适应应用型、复合型、创新型人才培养，提高学生就业创业能力，增强高校人才的适应性，就必须加强基础理论知识的学习、工程素质的培养。

机械工程基础课程作为一门非机械类专业基础课程，是以原工程制图、金属材料及热处理、机械设计基础、机械制造技术等机械类课程进行整合的一门基础课程，它向学生提供机械产品使用、设计和制造所需的基本理论、方法和技能。该课程是大学阶段培养非机械类学生工程素质的一门重要课程。但目前该课程的设置存在以下几个问题：①由于在教学过程中没有建立认同的课程目标定位标准，目前现有的教学方案仅仅是将相关机械类课程内容的简单组合，教学内容实际是分离的，没有达到课程综合的真正目的；②现有的课程教学内容过分强调内容的系统性、完整性，而没有反映应用型本科教学所要求的“应用型”特点，教学内容过于繁杂；③相关教学内容未能很好地整合，内容重复、前后颠倒、衔接不好等问题不同程度地存在， 不利于学生综合能力的培养；④未与学生的所学专业相关联，学生的学习兴趣要求不高，学习效果较差，学生的工程素质提高不明显[1]。

机械工程基础课程教学改革以盐城工学院电气工程与自动化专业为例，以培养电气工程师能力为本，以工程素质、应用能力和创新能力培养为主线，进行课程教学改革。教学改革中主要体现“一精二重三讲四会”的教学原则和方法：一精是指基础理论教学要精练，以满足专业课教学所必需的基本理论；二重是指在教学重点上强调基本概念的应用和实践能力的训练；三讲是指授课上要做到基本概念讲清楚，重点内容讲透彻，知识点讲全面；四会是指教学要求上做到基本理论会运用，基本方法会掌握，基本技能会操作，基本问题会分析解决。

根据我校电气工程与自动化专业的教学改革目标要求，机械工程基础作为该专业开设的一门唯一的机械工程类课程，我们对该课程的教学目标设置、教学内容的准备及教学方法的实施等进行了多方面研究与探讨，使其符合该专业人才培养要求，提高学生的专业素养。

1.课程教学目标设置

高等教育培养的是生产、建设、管理、服务需要的高等技术应用型人才，在全面推进素质教育的过程中，不仅要加强文化素质，更要注重工程素质教育。因此，将非机械类的机械工程基础课程性质定位成一门以“机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课，符合工程实际对应用型人才基本素质的要求，也符合我校电气工程与自动化专业人才培养目标的要求。

机械工程基础课程是将机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造等机械设计制造相关内容，经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。机械工程基础作为非机械类专业开设的一门唯一的机械工程类课程，涉及内容广泛。课程综合化不仅解决了课时有限的问题，而且使学生对机械工程有一个比较全面的了解。以专业岗位职责需求整合相关教学内容，不求原课程知识体系的完整性和系统性，突出实用性和针对性，注重对机械工程知识了解，理顺机械工程知识与专业知识之间的关系，培养学生的横向扩展能力。

对电类专业而言， 机械工程基础是一门介绍机械工程有关基本概念、基本理论及基本计算、设计方法的一门综合性技术基础课。课程围绕“机械工程材料”、“工程图样表达”、“常用机械传动装置”、“常用机械加工方法与机床”几个典型项目，将与机械设计制造相关的基本内容统筹安排、有机贯通与融合，体现“实用、够用”为度的原则。力图用较少的学时侧重于对涉及机械工程的有关基本概念、基本理论加以阐述。以理实一体教学为纽带，以理论教学与现场教学相结合的手段，培养学生学习理论、实践认识、发现问题、分析问题、解决问题的能力；为后续课程的学习打下坚实基础。

通过本课程学习，使学生的具有初步工程意识和标准化意识；能用准确、简明、规范的工程语言表达设计思想和意图。学生应达到的能力目标确定为：①能初步确认一般机械零件所用的一般工程材料；②能初步绘制和阅读简单机械工程图样；③了解机器的组成和平面机构的相关知识，了解机械传动和常用零部件的基本内容；④正确理解机械制造的相关概念，了解常用的机械加工方法，能初步确定零件的成型或加工的基本方法。

2.课程教学内容设计

根据上述的能力培养目标，确定本课程的知识点为：①常用工程材料的性能、牌号及应用；②投影原理、工程图样的绘制和阅读方法；③机械传动及其常用零部（元）件的工作原理、特点、应用、结构及标准；④零件毛坯的生产、切削加工和成型的基本方法。

本课程内容囊括机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等机械设计制造相关的诸多内容，如果追求系统的、完整的、严密的体系，则势必引起学时的不适当膨胀，这显然与“工程素质教育够用为度”的原则相偏离。所以，我们着力把课程构建成为服从整个专业知识结构体系的需要，并在专业结构中起到恰如其分的作用。因此，在教学设计中对课程内容进行模块化设计，突破学科教学的系统性和完整性，强化了针对性，针对学生所必须掌握的理论知识和操作技能进行设计。该模式以模块为教学单位，重视学生综合职业能力的培养，强调学生主体性，注重提高应用型人才的综合素质。根据机械工程基础课程教学目标要求将该课程划分为机械导论模块、工程材料基础模块、机械制图基础模块、机械设计基础模块、机械制造技术基础模块。各模块涵盖的知识单元内容如表一所示。

各模块单元内容既相对独立，自成体系，又相互联系。学生在完成某一块内容的学习后，可以形成解决分析某一类机械设计制造方面问题的能力。因此，按照教材内容的完整性和独立性原则，可划分出在内容上相互独立的知识模块，再根据不同需求组成不同的知识链，满足不同学时、不同专业层次的需要。

3.教学方法探讨

机械工程基础是普及机械合机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程，涵盖了机械设计制造过程诸多知识：机械工程材料、工程制图、常用机构、机械传动、轴系零部件及机械零件的加工制造等。其特点是内容多、信息量大、实践性强。教学过程中应注重知识性、科学性、普及性和趣味性，同时力求简单易懂、易教、易学。因此，在教学过程中可以采取以下策略。

（1）明确与专业的联系。机械基础课程是一门普及机械设计制造基本知识的课程，对非机械类学生而言，没有或较少涉及学生专业方面的知识，使学生误认为课程内容与专业无关或联系不大，从而产生不了学习兴趣。因此，在导论中说明本课程与所学专业关系，使学生明确本课程在本专业中的地位和作用，消除学生对本课程的误解。如，对于电气、自动化专业的学生，要强调机电一体化技术在现代工业产品设计中的地位和发展趋势，明确电气控制技术在机械产品中的重要地位。

（2）注重课程的工程应用性。机械工程基础是一门技术基础课程，该课程的授课对象是大一学生，尚未接触相关专业知识。因此，在教学过程中通过实践认识环节和案例教学，把枯燥的知识与生动形象的生活实例结合起来，培养学生理论联系实际的思维习惯。授课过程中，通过机械制造工厂或机械实习工厂的参观实习，使学生对机械工程全局建立初步了解，增加学生的感性认识。如以汽车车窗升降功能，剖析四杆机构，结合自行车的变速装置，介绍链传动和齿轮传动及轮系的有关内容，等等，通过系列案例讨论和分析，使理论和实际有机结合。

（3）革新课程教学方法。机械工程基础是一门工程素质培育课程。因此教学过程中要注重普及性和趣味性，激发学生学习热情。以直观感知教学方法为主，兼以讲授、实际训练等教学方法，使学生从学习中感受乐趣，感受知识的产生和发展，理解技术的进步。教学过程中所采用多媒体课件应更加形象、具体、动态、直观。如以滑盖手机的打开闭合为实例，让学生理解运动副的形式。以学生非常熟悉的汽车为例，介绍机器的组成：发动机属于动力执行元件；方向盘、刹车、油门等属于控制系统；离合器、变速箱、差速器等属于传动系统，等等。

4.结语

通过近三年的教学实践，根据非机械类学生学习特点，在机械工程基础课程教学中不照搬给机械类学生的讲课经验，准确设置课程学习目标，合理地组织教学内容，在教学手段、方法、策略上勇于创新，教学态度上更加耐心，激发学生兴趣，较好地实现教学目标，我校电气专业学生的机械工程素质较以往有了较大进步。

参考文献：

机械传动基本知识例7

0引言

汽车机械基础是笔者所在学校汽车维修类专业第一学期的一门专业基础课，是多学科交叉融合的专业基础课程，涵盖了机械制图、材料学、工程力学、常用零部件介绍、机械传动、液压传动方面的知识，涉及到高职汽车类专业人才必不可少的知识结构，对学生掌握机械专业基础，培养分析和解决工程实践问题的能力起着重要的作用。学生在本课程之前，还未学习过任何机械基础知识，不了解机械行业的工程特点和从业要求，机械通用知识基础比较薄弱，这给该门课的教学带来了一定的难度。为了保证教学效果，提升教学质量，我们加强了该课程的教学研究。

1背景

根据汽车专业类学生的从业范围、岗位能力要求，结合该专业的课程设置体系，对机械基础课程教学内容进行合理设计，包含基本机械制图、材料性能、钢铁材料及热处理、有色金属以及非金属材料、力学基础知识、构件强度计算、常用汽车零部件、齿轮传动、皮带及链传动、液压传动等内容，存在大量的公式、图表以及国家标准需要学生掌握，具有知识结构全面、内容覆盖面广、信息量大、工程实践性强等特点。而现阶段大部分专业教师的企业工程应用经验不足，只能依照教材的知识结构进行教学设计，如何贴近工程实际进行案例教学还存在很大的改进空间。以上教学现状已经不符合现代职业教育的发展理念，即要结合当今中国的机械技术发展现状，以新时代高职学生的学情特点为基础，充分利用信息化手段，重点提升学生对知识的应用理解能力，强化工程素质的培养，提升学生的学习兴趣。所以有必要对目前的汽车机械基础课程进行教学改革，制定一个科学合理的“课程标准”。

2课程改革内容及措施

2.1优化课程标准

课程讲授的内容不应该完全受到教材目录的限制，而要以满足岗位需求为目标，按照人才培养计划，制定科学合理的课程内容，要侧重对接社会经济的发展特点、紧贴最新科学技术发展趋势，邀请相关行业企业的专家对课程框架进行研讨和确认，最终编撰出来的课程内容能够适应技术发展趋势，具有发展性和先进性。目前各个职业院校在该课程的授课内容基本包含机械制图、工程力学、材料学、机械传动与计算等。要求学生必须掌握汽车零部件图纸的设计、机械零件的设计与强度校核，更加偏重于机械基础的理论学习，违背了职业院校培养高素质技能应用人才的理念。笔者学校经过对东风悦达起亚、北京现代、长安福特等汽车售后经销商企业的岗位进行调研，通过与企业技术带头人进行多方交流和研讨，认为要侧重对图样识读、机械装置的拆装方法、常用工艺知识的应用、企业标准和规范意识等方面的能力培养，而机械零件图设计、复杂传动系的设计及校核、深入的力学计算等在实际工作中应用较少，在课程教学上可以予以删除。所以，在对汽车售后维修企业及相关行业专家进行走访、调研的基础上，对教学内容进行修订，将与岗位相关的多个机械基础技术模块作为一个系统，明确各个模块在整个系统中的作用，对课程内容上与汽车发动机、底盘构造交叉重复的知识点进行精简，制定新的课程标准，将教学内容优化调整为汽车零部件识图、常用材料及热处理、构件力学分析、标准件与通用件、常用机构传动、液压传动六个模块，满足企业实际工作岗位的能力要求，降低企业重复培训的人力成本。

2.2编撰辅助教材

笔者学校已经使用的《汽车机械基础》教材近十本，但这些教材大致还存在理论性强、知识重复、实践案例少、没有弘扬工匠精神等问题，部分章节看不到与汽车有关的知识，没有突出汽车专业的特色。进行市场调研，我校与上汽大众、北京奔驰、长安福特、北京现代、起亚等多个品牌开展了深度的校企合作，各品牌旗下的经销商企业对应用型技能人才的需求很大，每年为我校汽车专业毕业生提供了丰富的就业岗位，深入企业一线岗位，了解企业对毕业生的知识、技能和素质要求，了解岗位对课程的要求，收集学生反馈的学习效果，邀请行业专家、技术骨干对岗位的知识体系进行研讨，确定任务目标和课程体系。在此基础上设计《汽车机械基础》的项目模块，对每个项目进行实践任务的分解，突出任务的主题和重难点，优化整合各种验证性、创新性、综合性实验，把理论知识有机穿插在各个实践任务中，将理论与实际相综合，促进知识向能力转化。试编校本教材，以教学项目为框架，在机械基础知识、原理、基本方法和技能等方面进行多样化展示，明确教材的知识结构主线，强化汽车机械故障的诊断与排除，并将工匠精神贯穿于教材的主要知识环节。试用校本教材，通过学生反馈、专家审阅和行业企业评议的方式，进行教材编写质量的论证，并不断修改完善，最终质量评价良好的教材可以公开出版发行。

2.3改革教学方式

汽车机械基础的传统教学方式偏重于以理论为主，教师一般通过多媒体PPT的方式进行授课，由于PPT的可复制性强，众多教师的授课PPT在内容上趋同，大量的公式推导、照片和动画等知识点的堆积，导致PPT信息化大、重点知识多。在教学过程中，教师为了完成教学任务，照本宣科和走马观花的情况严重，学生对PPT中的知识容易麻木，教学效果大打折扣。(1)摆脱单一多媒体授课的局面。以传统黑板板书的知识要点为主线，采用启发式和引导式教学讲授方式，在提出问题的教学设计上下功夫，引入学生进行思考，形成一环扣一环的讲授思路。通过实践教学环节拓展知识主线，从如何提升学生技能和创新思维的角度，根据课程教学内容的重难点，增加机械基础知识实训和工程实践环节，通过安排与汽车先进检测技术、制造工艺等相关的实验内容，按照“提出问题、分析问题、实践认知和分析总结”的教学层次，培养学生自主实践和思考工程问题的能力。适时邀请汽车制造和售后市场的行业专家走进校园，通过技能展示与现场互动，让学生体验工匠精神的底蕴和内涵，拓展学生的学习思路和专业视野，有利于培养学生良好的职业素养。(2)注重利用现代信息技术。以建立学生对机械的感性认识为目标，采用网络资源平台上的教学课件、素材、机构动画和工程视频等开展教学，将信息化资源有机融合到“案例导向－问题驱动－分析拓展－归纳总结－应用创新”的一体式教学体系中，让学生通过网络深入到自修、讨论、互动答疑等开放式的教学环节中，突破时间和空间的限制，培养其自主学习的能力。专业教研室也可利用各种技术手段，按照机械基础的模块化特性，系统搭建各种实践教学，让学生在课外获取和补充汽车机械工程实践中需要的相关知识，让教与学在资源共享中进行传递，达到事半功倍的效果。

2.4创新考核评价方式

进一步深化人才培养的考核方式，以汽车岗位的需求作为质量标准，坚持多元化的考核方式。注重在机械基础学习过程中进行考核，在调研汽车机械维修类企业一线岗位工作需要的基础上，结合行业发展对人才的新要求，与时俱进制定理论知识、技术实践能力和综合素养方面的考核标准，通过过程中的工程实践项目考核与期末理论考核相结合的方式，让学生在职业精神、工程素养和技术能力上得到培养和提高。以材料及热处理章节为例，在学习材料的机械性能、工艺性能和热处理等理论知识的基础上，根据汽车维修过程中遇到的发动机活塞磨损、螺纹孔损坏和悬架连杆变形等故障检修案例，设计相应的工程实践项目进行考核，制定技能和素养过程考核标准，并纳入相应的职业资格能力的认定中，让考核体系更加贴近实际工作岗位和技能等级认定体系。

3改革成效分析

经过我校教务处和专业教学委员会的同意，《汽车机械基础》的课程改革自2016年开始实施，校本教材在汽车检测与维修、新能源汽车技术2个专业使用，截至目前已经有两届学生完成课程学习并参加就业。从毕业生、企业和专任教师的反馈信息进行分析，课程改革具有较好的成效:

3.1学习效果

教学模式的创新在一定程度上提升了学生对该门课程的满意度，改变了该门课程理论知识繁多、学习过程乏味、实践操作性不强的印象，学生学习的积极性有所提升，部分学生还能在岗位实践中，继续就深层次的工程问题与专业老师进行探讨。新的教学模式也得到了汽车维修企业相关技术人员的认可，他们认为授课内容与企业的工作岗位更加贴合，相比之下，学生的操作技能和分析问题的能力强、职业发展速度更快，降低了企业的培训成本。

3.2后续建设方向

机械传动基本知识例8

一、机械设计基础课程的实践教学及其重要作用

机械设计基础课程属于机械工程类各专业学生必修的主干技术基础课程之一，在培养学生的机械设计综合能力方面占有重要地位。实践性教学是本课程的重要组成部分，其目的是不仅帮助学生理解课程的基本理论，更成为培养学生核心能力的至关重要的环节。因此，实践教学环节的改革是课程体系改革的着力点。

二、我院机械设计基础课程实践教学现状

1.实践教学基本情况

机械设计基础课程的实验教学内容主要是按大纲要求的基本实验包括“机构运动简图测绘”、“齿轮范成和参数测定”、“带传动”等；综合性、创新性实验项目只作为课下选做。实验考核成绩，一般以实验报告成绩占平时总成绩10-20%的比例计入平时成绩，且作为考核标准。综合性、创新性实验项目没有计入总成绩，学生参与积极性不高，一般学生只是走过场，敷衍了事，达不到实验的目的和要求。课程设计集中在课程结束后3周时间，并单独计算成绩。

2.存在的主要问题

（1）基础实验大部分为验证性实验，而作为锻炼学生自主设计和创新思维的综合性、设计性实验没有引起学生足够的重视。

（2）综合运用所学知识分析、解决实际问题的课程大作业，学生没有发挥主观能动性积极参与。

（3）与课程相关的学生课外科技活动没有充分开展，学校实验设备未得到充分利用。

因此，深化机械设计基础课程实践教学改革非常必要。无论是在实验项目的开发和研制方面，还是在实践教学的组织管理方面，存在诸多问题有待研究和解决。

三、实践教学的改革方向与改革内容

1.实践教学改革的主要方向

（1）加大作业力度，通过大作业训练学生简单的工程意识，同时培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

（2）加强综合型、设计性实验项目及与课程相关的课外科技活动的开展。能够很好地锻炼学生综合运用所学知识，开发学生设计思维和创新思维。对培养学生工程意识、设计能力和实践动手能力都有不可替代的作用。

2.实践教学改革的主要内容

为了适应当前工业技术和机械学科综合的发展步伐，实践环节增强了学生的设计动手能力。如实验中增加了联接件结构设计、传动方案综合实验、轴系结构设计、结构分析等。机械运动方案的创新设计包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等基本机构的应用扩展和组合设计等。教师也可以将科研中新的研究成果，经过适当的提炼和加工，转变为适合的学生教学实验或课程设计题目。

（1）完善认知教学，培养学生的认知能力。该实践教学主要是学生的认知过程，其主要内容是参观典型零件和机械拆装展示。通过认知实验，增加学生对机械的功能、种类、组成和各种常用零部件和运动机构的感性认识，清楚本课程所要掌握的知识结构。此外，对零部件的类型、结构等教学内容在实物模型陈列室讲解，将传统的课堂教学转到现场教学。

（2）系统的实验教学，培养学生的实践能力和创新能力。实验教学中采用传统试验和创新实验相结合。主要的实验环节有：

①机械传动试验。实验装置采用多种组合的设计模式，分动力系统、传动系统和测试系统。通过多种组合完成齿轮传动、链传动、皮带传动、蜗轮蜗杆传动。通过实验的装配组合，还可以加深学生对轴系装配的理解。

②机构创意组合综合实验。该实验通过对各种空间机构的组合实践，使学生对空间机构的组成、运动特点及其机构运动多样性等问题有更全面、更深入的理解。试验台可拼装出30种空间机构。该机构主要培养学生的创新能力、综合设计能力及实践动手能力。

③轮系创新设计实验。试验台可拼装出12种轮系，通过拼装试验，使学生对轮系结构、类型、应用、传，动比计算与自锁、周转轮系齿数的确定等问题有更清晰、更全面、更深入的理解。

④机、电、气、液创新设计综合实验。可实现机械、电子、液压、气动与启动、控制和测试等多学科知识的交叉认识。有利于拓宽学生知识领域，优化知识结构。

（3）采用现代设计技术，培养学生的综合实践能力。

①课程设计是该门课程的主要实践环节，设计中倡导学生使用计算机辅助设计、虚拟仿真设计等现代设计分析方法。在机械原理部分的教学中，开设机械系统动力学分析课程，主要讲授如何运用ADAMS软件进行机构的三维建模和运动、动力学仿真。

②在机械设计基础理论教学中，有侧重地在不同章节讲授SolidWorks的三维造型与装配、工程分析应用。在学完机械原理的部分内容后，要求学生根据机器的工作原理拟定传动方案，确定机构的运动尺寸，用ADAMS建模后，对机构进行运动和动力学分析。

四、结语

实践教学环节的设计作为教学体系改革的一部分在国家人才培养战略计划中具有深远意义。对于普通高校机械工程类本科教育而言，按照“宽口径、厚基础”的教育方针，就是要求学生具备相应的专业基础、较宽领域的基础知识、创新设计与综合实践能力。近两年的实践表明，注重实践能调动学生的学习积极性和创造性，首先，给予学生更大的选择空间，这样有利于激发学生学习的主动性和创造力：其次，有利于培养学生创新能力。通过创新组合试验和创新课程设计，有意地培养学生创新思维，在设计中既要因势利导，又要让学生学会发散思维。在实践中培养学生的创新意识和能力；再次，有利于培养学生的团队合作意识。设计中采用小组设计模式，给学生提供互相交流、互相帮助的分工合作条件，通过小组讨论，自定设计题目。让学生发挥团结协作精神，将学生的团队精神及联合攻关意识融入实验教学和课程设计的各个环节。

本文根据机械设计基础课程的教学特点，对如何改革机械设计基础课程的实践教学，提高学生创新能力方面进行了探讨，供工科类各专业教育工作者参考。

参考文献：

[1]邓宗全，束宝玉，陈明.国家工科机械基础课程教学基地建设的研究与实践[J].中国大学教学，2008（2）：12-14.

机械传动基本知识例9

作为高职机械类专业重要科目的机械基础，以往的课程是分为四门来学习的。即理论力学、材料力学、机械原理、机械零件。这四门课程的理论性和抽象性过强，且涉及面广，需要的学时多，其特点是偏重学术，却对实际应用方面指导不够，不能满足高职对应用型人才培养的要求。针对这一现状，提出了新课程标准。

一、新课程标准与传统教学标准的区别

1　学习方式上的区别

新课程标准与传统教学标准相比，在教学方式上倡导自主、探究、合作，它强调的是培养学生的创新精神和实践能力，像搜集和处理信息、获得新知、分析解决问题、交流合作的能力等。而这些都是传统教学标准所欠缺的，传统的说教式教学方式已经不能适应课改的要求。

2　教学手段上的区别

传统课程标准以课堂教学为基础，老师往往采取的是填鸭式、灌输式的教学手段。新课程标准的教学则强调学生在学习知识的过程中了解知识的形成过程并掌握其规律。

3　主观能动性的区别

新课程标准的一个最显著的特点就是强调探究式学习，要做到探究式学习，就要发挥学生的自主学习能力，以学生为中心，这样才能把学生的被动学习变成主动学习。而传统课程标准以老师为中心，学生的学习是在老师的要求下被动接受的，因此就不可能记得牢，经常是到了下课，学的东西又还给了老师。

二、新课程标准下的机械基础教学

1　传统课程标准的弊病催生新课程标准下的机械基础教学

由于传统课程下的机械基础耗时多，且学术性、理论性、抽象性过强，不适合高职培养应用型人才的需要，因此课程改革势在必行。新的课程标准实施后，机械基础成为机电设备维修与管理、汽车运用技术、机电一体化、数控技术、模具设计与制造等机电类专业的必修课，并具有实践指导意义。

2　新课程下的机械基础与传统课程下的机械基础比较

新课程下的机械基础只针对有所关联的专业进行开设，且在课程的设置上坚持改革、发展和创新，强调的是基础过程的课程体系建设，强调教师的教学科研能力，突出的是课程内容的实用性、先进性。并以操作性为重点。而传统课程下的机械基础的受众不明确，老师也多照本宣科，学生也缺乏实践的机会，使得本来很实用的学科变成了纸上谈兵。

三、新课程下的机械基础教学的切入点

1　实现应试教育向素质教育的转变

以前，机械基础的课程设计之所以强调理论教学，是为了适应考试的需要，学得好是一张卷子，学得不好也是一张卷子。学生学习机械基础就是为了应付考试，学习质量可想而知。新课程让机械基础这个实践性强且实用性佳的学科回归了本位，老师在教学实践中强调的是学生的参与，特别是动手能力的培养，继而使得学生的理论知识也得到了巩固。

2　摆脱对书本的依赖，以实践教学为主

之前的机械基础内容难、繁、偏、1日，老师教起来费神，学生听起来头疼。这还不说，由于师生都以书本为唯一的获知来源，使得书上的一些理论缺乏现实参考，有的学生，老师已讲得声嘶力竭，他还如丈二和尚摸不着头脑。

3　注重扮演角色性质的变化

如果把机械基础比作是一部电影剧本，里面有很多台词，以往是老师作为演员，按剧本里的台词把要说的话给念白出来，学生只要当观众，进行附和就行了。但是新课程则要求将老师和学生的角色换过来，变为学生当演员，让老师来当观众，同时还要对学生的演技进行评判。特别是在实验课或是校外实践时，更是要以学生为主角，以他们真正掌握所学知识为标准。

四、新课程下的机械基础学时设置及目的

根据新课程标准的要求，不妨将以往涉及面广的理论知识进行模块化分类，分为基础知识、机械传动、机械零部件三大模块。对于基础部分以理论讲述为主，课时不宜过多。而其他部分则分为两种情况，既有理论，又有实践的，则课时均分；以实践为主的，适当增加实验课。这样一来，主题就得到了突出，老师实现了教学目的，学生达到了学习目的。

新课程下的机械基础教学强调的是轻理论、重实践，轻说教、重自学。因此，在教学方式和手段上要适应课改的要求，在教学内容上务实且要学会运用现代教学技术，将多媒体教学等形式引入课堂，并在实践教学中逐步形成教学体系，这样才能使得机械基础教学不断推向前进。

参考文献：

机械传动基本知识例10

机械基础是中职学校机械加工制造类专业的一门专业基础课程，其任务是让学生掌握从事机械类工作所必须具有的基本理论、知识以及技能，并为学生学习后续专业课程打下基础。这门课程涉及知识面较广，是一门应用性和实践性均很强的课程，随着新形势的发展，传统的教学模式已经很难以适应如今这门课的教学需要，所以有必要对传统的课堂理论教学方式进行变革。

一、机械基础传统教学方法中存在的问题

1.生源质量低

中职学校教学的对象发生了变化，以前教学对象都是初中毕业生中较为优秀的学生，而现在则是初中毕业生中成绩较差的学生。他们的基础较差，而且学习能力，学习态度以及学习方法，都存在严重的问题。

2.传统理论教学难以调动学生积极性

机械基础传统教学主要以理论教学为主，而理论学习较为抽象，没有与实践相结合的话，学生往往难以理解。并且理论知识内容较为枯燥，学生学习兴趣不高，往往都是死记硬背，因此学习积极性不大。

3.配套实习实训设备缺乏

由于经济问题，很多学校机械基础这门课的教学设施以及实验实习器材相对比较短缺，没有相配套的实习实验，这门课的理论与实践结合较少，自然学生难以理解，也没有很高的学习兴趣。

二、对于《机械基础》传统教学模式的改进措施

针对以上问题，笔者对于机械基础的传统教学模式进行了一些改革，以弥补传统教学模式中存在的不足。

1.先实践教学再理论教学，以激发学生学习兴趣

中职学生大部分没进过工厂，对于机械方面的各种名词概念从未听过，也几乎没有见过机床设备。而传统教学模式一开始就是理论教学，学生对于没听过、没见过的各种较为抽象的理论知识，无法理解，在课程教学的初期就不会有很大的学习兴趣，对以后的学习更是没有积极性了。而在理论教学之前，先进行实践教学，让学生亲身去实习场地参观或者直接参加拆装实训，则能增加学生的感性认识，并且由于有新奇感，很容易激发学生理论学习的积极性。

2.理论教学与日常生活中的实际事物相结合，让学生在学习中产生兴趣

在新的教学形势下，教师上课时如果仍然按照书本照本宣科地讲解，学生由于基础较差，无法理解老师所讲的知识内容，对于学习的兴趣就会越来越小，最后产生厌学情绪，破罐子破摔，“反正听不懂，也就不学了”。

针对这种情况，教师需要想办法将书本上的知识与现实日常生活中常见的事物相结合，让学生能将理论知识与平时所见的东西相关联，这样可以激发他们的兴趣，让他们主动地去获取知识。

例如，在讲解齿轮轮系时，讲到轮系的传动比的变化，教师可以先向学生提问：坐公交时经常可以看到司机师傅用右手拨动右侧的拨杆，为什么随着拨杆位置的变化，汽车行驶的速度会时快时慢？然后让学生讨论，因为学生对汽车的兴趣一般较大，所以讨论会比较激烈。最后让学生说出讨论的结果，教师再告诉学生，司机拨动拨杆是在调整汽车变速箱里齿轮轮系中的齿轮位置，从而改变轮系的传动比，从而改变汽车行驶的速度。经过这样的过程，课堂上的气氛就被调动起来，学生的学习兴趣也增大不少，从而提高学生学习的积极性，让他们主动去学习知识。

3.改进教学方法，提高学生学习积极性

传统的教学方法是板书结合挂图以及少量的教具模型，进行课堂讲解分析。教学手段较为单调，理论知识的学习抽象并且较为枯燥，课堂气氛一般也不够活跃，学生的学习积极性不高。

对于这些传统教学方式产生的问题，可以使用新的教学方法和教学内容，来激发学生学习的兴趣和热情。

（1）合理利用现代多媒体教学方式。在传统教学模式中，老师利用板书、模型、实物以及挂图进行教学，理论知识的传授靠的是老师的仔细讲解，利用挂图和模型来比划机械零件的构造、作用和传动机构运动、传动的原理。老师在讲台上讲得很卖力、很详细，但是学生在讲台下却听得云山雾罩，完全没明白这个原理是怎么回事，效果很不理想。

多媒体教学则能克服传统教学的不足。因为多媒体课件可以将各种零件的外形以及内部结构、传动机构中各个零件的相对运动通过FLASH等计算机软件演示给学生看，学生能够通过这些三维动态的画面演示，很容易地理解各种机构的运动原理。这样可以使教材上的内容更为生动，很容易激发学生的学习积极性，让学生能主动、积极地参与课堂教学，从而提高课堂教学质量。

（2）进行“开放型”课堂教学模式的尝试。在实际生活中，学生与机械的接触不是很多，有些学生更是对机械一无所知。而在机械基础的教学过程当中，学生也没有什么动手操作的机会。但是学生一般会有强热的好奇心，并且有十分渴望动手操作的心理，因此可以尽量利用学校现有条件进行“开放型”课堂教学模式的尝试。

例如，在讲解铰链四杆机构这一章节时，因为内容较为抽象，职校生一般难以理解。对此，教师可以对学生进行分组，给他们一些长度不一的竹片，让他们用螺栓螺母将竹片组装成简易的四杆机构，然后针对课本上的四杆机构的类型以及运动原理，让他们用自己组装的四杆机构进行观察、讨论。最后，将各组的讨论结果向全班展示，这样学生学习的积极性得到了充分调动。

（3）课堂教学内容要有一定的梯度。因为职校生基础水平参差不齐，所以在设计和组织课堂教学内容时，应根据不同基础学生的实际情况区别对待，分别提出要求。例如轮系这个章节，就可以要求基础较好的学生对于周转轮系进行进一步的学习，而对基础一般的学生可以不做要求，他们只要掌握定轴轮系的知识就可以了。

4.完成理论教学后，应转入实习教学

进行完理论教学后，应当进行实践教学，这样可以让学生把所学到的理论知识应用到实践中，可以提高他们的学习兴趣，激发学习的积极性。

实践教学可以在实验室进行一些机械机构的拆装实训，以提高学生的动手能力，也可以到校外的实训基地或者工厂进行参观或者直接参与生产，这样既可以开阔学生的眼界，也能培养学生适应实际工作环境的能力。

总之，面临新的形势，任教机械基础课程的老师要具有丰富的专业知识，能利用较为先进的教学方法，理论结合实际，激发学生的学习积极性，才能为学生今后的深造或就业打下坚实的基础。

参考文献：

［1]牟玉波.怎样培养职校生学习《机械基础》的兴趣.吉林教育，2010.1．

［2]杨胜卫.《机械基础》课程一体化教学模式的探索.广西农业机械化，2005.4．

［3]张英梅.技校机械基础课堂教学如何实施探究性学习.中等职业教育，2010.1．