導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇機(jī)械原理講解，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

采掘機(jī)械教學(xué)特點(diǎn)存在問(wèn)題改革探索《采掘機(jī)械》是采礦專業(yè)、機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)必修課程，其關(guān)鍵性對(duì)于此專業(yè)學(xué)生的重要性不言而喻，但隨著科技的發(fā)展，采掘機(jī)械發(fā)展迅速，新產(chǎn)品不斷涌出。采掘機(jī)械產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新與滯后的教學(xué)課程之間的矛盾、采掘機(jī)械產(chǎn)品獨(dú)立講解與采煤整體工藝脫節(jié)之間的矛盾越來(lái)越突出，如何在課堂教學(xué)中彌補(bǔ)課本中的不足，是目前教學(xué)中存在的一個(gè)重要問(wèn)題。

一、知識(shí)重組

《采掘機(jī)械》課程所用教材內(nèi)及順序?yàn)椋翰擅簷C(jī)械、支護(hù)設(shè)備、掘進(jìn)機(jī)械。此順序的布置并不符合井下煤炭開采工序，并且各個(gè)內(nèi)容之間是獨(dú)立的，不利于學(xué)生全面掌握煤炭開采工序及設(shè)備間的關(guān)系?；诖?，我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)增加了緒論部分，內(nèi)容主要包括采煤工序介紹、煤巖力學(xué)性質(zhì)等；其次，講解時(shí)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了改變，在介紹井下煤炭開采工序的基礎(chǔ)上，進(jìn)行掘進(jìn)機(jī)的講解。進(jìn)而，補(bǔ)充礦壓知識(shí)的同時(shí)講解液壓支架、采煤機(jī)，并將本不屬于本課程講解的刮板機(jī)也進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹；最后，進(jìn)行“三機(jī)”：液壓支架、采煤機(jī)、刮板機(jī)之間關(guān)系的講解及注意事項(xiàng)。此順序可使學(xué)生對(duì)井下采煤工序清楚認(rèn)識(shí)，并可根據(jù)礦企所需生產(chǎn)能力進(jìn)行簡(jiǎn)單的“三機(jī)”選型及配套，為學(xué)生今后工作打下基礎(chǔ)。

二、知識(shí)擴(kuò)展

對(duì)于采礦學(xué)生而言，《采掘機(jī)械》《采礦學(xué)》同時(shí)學(xué)習(xí)，使得學(xué)生清楚的認(rèn)識(shí)井下工作環(huán)境以及采掘機(jī)械所在煤炭開采過(guò)程的位置，但機(jī)械學(xué)生不學(xué)習(xí)《采礦學(xué)》，學(xué)習(xí)完全部課程后，雖然掌握了《采掘機(jī)械》中所講述的采煤機(jī)、液壓支架、掘進(jìn)機(jī)等機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工作原理，但卻不知該機(jī)械產(chǎn)品在井下的運(yùn)行狀況?；诖?，針對(duì)機(jī)械學(xué)生我們補(bǔ)充了井下采煤工藝、采煤視頻以及新產(chǎn)品等內(nèi)容。

通過(guò)補(bǔ)充采煤工藝，使得學(xué)生對(duì)于所學(xué)機(jī)械產(chǎn)品在整個(gè)采煤工藝中的位置、順序有了清楚的認(rèn)識(shí)，對(duì)與《采掘機(jī)械》同時(shí)開設(shè)的《運(yùn)輸與提升》課程也起到輔助作用。采煤視頻的播放有助于學(xué)生對(duì)于采煤機(jī)械在井下實(shí)際運(yùn)行情況的掌握起到促進(jìn)作用。圖3為鉆式采煤機(jī)三維圖，目前國(guó)內(nèi)外滾筒采煤機(jī)所采煤層高度下限在0.8米左右，而對(duì)于0.8米以下煤層無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采，鉆式采煤機(jī)的研發(fā)成功可以實(shí)現(xiàn)0.4米煤層的機(jī)械化開采，有效解決了極薄煤層的機(jī)械化開采問(wèn)題，該機(jī)型內(nèi)容的補(bǔ)充有助于學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)對(duì)我國(guó)煤機(jī)行業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀。三維模型的課堂呈現(xiàn)可以為學(xué)生清楚的講解各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)及該零件與其他部件的連接關(guān)系，對(duì)于機(jī)械制圖學(xué)習(xí)較差的學(xué)生提高其識(shí)圖能力提供幫助。同時(shí)，對(duì)于采礦專業(yè)學(xué)生采掘機(jī)械本身并非講解重點(diǎn)，在讓學(xué)生掌握機(jī)械工作原理基礎(chǔ)上，我們補(bǔ)充了采掘機(jī)械常見故障及維修方法等內(nèi)容，使得學(xué)生工作后可以初步判斷機(jī)械故障。

三、學(xué)觀結(jié)合

采掘機(jī)械是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，涉及機(jī)械、液壓、采煤、礦壓等，其內(nèi)容涉及面廣，學(xué)習(xí)難度大，所以講解相關(guān)的內(nèi)容時(shí)要注意講解采掘機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)、基本原理和基本方法。這樣不僅能夠讓學(xué)生更好的掌握課本中的內(nèi)容，還能夠在未來(lái)的發(fā)展中更好的發(fā)揮自身潛力。在以后的教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。在進(jìn)行實(shí)際教學(xué)時(shí)，要做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，從而讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)保持更高的積極性，保證最佳的教學(xué)效果。為達(dá)到此目的，我們采用學(xué)觀結(jié)合方式，課堂主要講授課本知識(shí)，輔之視頻、圖片、三維模型等。課堂之外，利用學(xué)生閑暇時(shí)間，帶學(xué)生到工廠去觀摩，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的裝配，使得學(xué)生好奇心倍增，在現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)真實(shí)的產(chǎn)品給學(xué)生講解，學(xué)生隨時(shí)可以提出問(wèn)題，互相交流，達(dá)到事半功倍的效果。

圖4為我校三機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)，其包括采煤機(jī)、液壓支架、刮板機(jī)、反沖過(guò)濾器、乳化液泵站、變壓器等設(shè)備，學(xué)生不僅通過(guò)該平臺(tái)可以真實(shí)的感受到設(shè)備的形狀、工作原理，更可深入了解設(shè)備間的配合關(guān)系以及它們之間的啟動(dòng)順序，為今后參與相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。

篇2

1 運(yùn)用先進(jìn)教學(xué)手段

目前，隨著教學(xué)技術(shù)的不斷更新，大部分學(xué)校使用多媒體技術(shù)以豐富教學(xué)課堂。教師利用多媒體設(shè)備進(jìn)行機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)時(shí)，能夠增加課堂的生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地參與到課堂中來(lái)。教師利用多媒體技術(shù)可以將機(jī)械基礎(chǔ)的相關(guān)內(nèi)容直觀地表現(xiàn)出來(lái)，并通過(guò)圖片、影像等形式展現(xiàn)機(jī)械基礎(chǔ)中相關(guān)的原理和結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生深入理想相關(guān)知識(shí)。例如，教師對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)知識(shí)進(jìn)行講解時(shí)，可以播放該部分運(yùn)動(dòng)的視頻，以動(dòng)態(tài)的模式表現(xiàn)出該部分的原理和其他相關(guān)知識(shí)，而學(xué)生可以通過(guò)直觀的視頻了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，掌握該結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)速度，讓學(xué)生易于理解急回特性、死點(diǎn)等相關(guān)知識(shí)。再如，教師對(duì)液壓回路知識(shí)進(jìn)行講解時(shí)，可以將該部分知識(shí)制成動(dòng)畫的模式，加深學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的印象和理解程度?？傊處熆梢岳枚嗝襟w技術(shù)將機(jī)械基礎(chǔ)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)以多種形式表現(xiàn)出來(lái)，增加課堂的趣味性，營(yíng)造良好的課堂氛圍，讓學(xué)生能夠積極學(xué)習(xí)。

2 增加實(shí)踐性教學(xué)

機(jī)械基礎(chǔ)的理論知識(shí)較多，知識(shí)內(nèi)容較枯燥，且教師通過(guò)課堂的形式不斷地講解理論知識(shí)容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，降低了教學(xué)效果。而實(shí)踐教學(xué)能夠增加學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，且實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí)相結(jié)合的模式有利于學(xué)生深入理解和運(yùn)用理論知識(shí)。對(duì)此，中職機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)課程的需求，與相關(guān)企業(yè)互動(dòng)，讓學(xué)生到企業(yè)中實(shí)習(xí)并參觀機(jī)械制造現(xiàn)場(chǎng)。教師在實(shí)踐教學(xué)中，可以向?qū)W生講解相關(guān)的機(jī)械原理和結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生理解機(jī)械知識(shí)。通常情況下，學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)，主要對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)中常用機(jī)構(gòu)和軸系零件、機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)的工作原理、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用進(jìn)行學(xué)習(xí)，觀察機(jī)械工作人員操作的過(guò)程，掌握機(jī)械的工作特征，并向機(jī)械工作人員學(xué)習(xí)課堂上難以學(xué)習(xí)到的實(shí)踐性知識(shí)和技能。例如，教師對(duì)定軸輪系進(jìn)行講解時(shí)，可以帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)普通車床的主軸箱進(jìn)行觀察，了解該機(jī)器內(nèi)部齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)際情況，讓學(xué)生確定奇偶值對(duì)方向性的作用，進(jìn)而加深對(duì)i1k=n1/n2=(-1)m的理解。

3 重視學(xué)生思考能力的培養(yǎng)

中職機(jī)械課程主要是為社會(huì)培養(yǎng)機(jī)械類技能型的人才，而不是讓學(xué)生空有理論知識(shí)而不會(huì)運(yùn)用。中職機(jī)械課程培養(yǎng)的學(xué)生只有符合社會(huì)企業(yè)的要求，才能發(fā)揮學(xué)生的作用，使學(xué)生能夠在社會(huì)中利用牢固的知識(shí)開展各項(xiàng)工作。而在機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)在該基礎(chǔ)性的教學(xué)課程中重視培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，讓學(xué)生能夠從基礎(chǔ)知識(shí)開始思考，培養(yǎng)學(xué)生敢于提問(wèn)的習(xí)慣。教師進(jìn)行機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行思考，或者提出探究性的問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行解決，提高學(xué)生參與課堂以及主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生在解決相關(guān)問(wèn)題的同時(shí)，教師可以從旁協(xié)助學(xué)生，輔助學(xué)生利用更好的辦法解決相關(guān)問(wèn)題。

教師進(jìn)行機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)前，應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱，結(jié)合機(jī)械基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用情況，規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，對(duì)相關(guān)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解。教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，重視討論環(huán)節(jié)的設(shè)置，可根據(jù)課堂知識(shí)設(shè)置開放性的問(wèn)題，讓學(xué)生主動(dòng)對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行探討，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。在討論環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行思考時(shí)，可以加深對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的理解，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)以往沒(méi)有注意的問(wèn)題，有利于學(xué)生思考能力的培養(yǎng)。學(xué)生對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行探討時(shí)，教師應(yīng)起到輔助作用，對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，幫助學(xué)生打開思路，引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心問(wèn)題進(jìn)行討論，不讓討論偏離主題，并對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)。例如，教師對(duì)棘輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行講解時(shí)，可以先講解該機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)，并讓學(xué)生對(duì)日常生活中反踏自行車踏板而自行車不動(dòng)的原因進(jìn)行思考，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，之后對(duì)棘輪機(jī)構(gòu)的原理進(jìn)行講解，讓學(xué)生理解該部分基礎(chǔ)知識(shí)。這種方式能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，幫助學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，有利于學(xué)生綜合能力的提高，為學(xué)生未來(lái)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）33-0054-02

機(jī)械原理是機(jī)械類學(xué)生的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，它具有豐富的基礎(chǔ)理論和一定的工程實(shí)踐知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生如何利用這些基礎(chǔ)理論來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。由于該門課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，需要學(xué)生具有一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而目前學(xué)生普遍地存在著實(shí)踐能力差，經(jīng)驗(yàn)少，對(duì)機(jī)械的感性認(rèn)識(shí)不足的現(xiàn)象。這就要求采用某種手段與方法，在課堂教學(xué)中逐漸滲透，在實(shí)際應(yīng)用來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量。本文主要探討應(yīng)用提高機(jī)械原理教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

一、提高機(jī)械原理教學(xué)質(zhì)量的改進(jìn)方法

1.機(jī)械原理課程是研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、組成、運(yùn)動(dòng)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容的專業(yè)基礎(chǔ)課程。由于當(dāng)前的大學(xué)生生活實(shí)踐能力弱，動(dòng)手能力不足，對(duì)機(jī)構(gòu)及機(jī)器等現(xiàn)代化設(shè)備缺乏足夠認(rèn)識(shí)，所以對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與實(shí)際機(jī)器的理解較難，特別是機(jī)構(gòu)的具體運(yùn)動(dòng)機(jī)組成上，對(duì)缺乏立體感的同軸都構(gòu)件情況更難理解。在教學(xué)方法上，應(yīng)主要采用如下激勵(lì)學(xué)生的方法：①采用啟發(fā)式教學(xué)。結(jié)合機(jī)構(gòu)的三維模型講解機(jī)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)或機(jī)器的理解，提高創(chuàng)新意識(shí)。②采用師生互動(dòng)，類比等教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。讓學(xué)生講解生產(chǎn)生活中曾經(jīng)遇到過(guò)的機(jī)器或機(jī)構(gòu)。

2.在教學(xué)手段上采取新老教學(xué)手段相結(jié)合的方式。①采用先進(jìn)的數(shù)字化教學(xué)形式。應(yīng)用三維實(shí)體造型軟件，例如Solidworks、Adams、動(dòng)畫編輯軟件以及實(shí)踐動(dòng)作的視頻技術(shù)，使各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)變化及運(yùn)動(dòng)形式形象地顯示出來(lái)，使原來(lái)二維的抽象問(wèn)題直觀化、形象化，有利于認(rèn)知深化，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，很生動(dòng)地突破了教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，提高了教學(xué)質(zhì)量。另外，在這一階段采用與學(xué)生軟件操作上的互動(dòng)的方式，使學(xué)生了解軟件建模技術(shù)，逐步掌握并運(yùn)用軟件建立模型，完成部分課后作業(yè)，深刻認(rèn)識(shí)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特點(diǎn)。②保留傳統(tǒng)的板書講解。媒體講解方式固然使學(xué)生能夠形象地理解抽象問(wèn)題，但在關(guān)鍵問(wèn)題的講解與剖析，特別是具體方法的實(shí)現(xiàn)、公式的推導(dǎo)等方面顯示出了嚴(yán)重的不足。多媒體教學(xué)提高了教學(xué)效率，但在方法及公式的推導(dǎo)上講解過(guò)快，未給同學(xué)留出思考時(shí)間。所以在教學(xué)手段上，要兩手抓，兩手還要配合默契，從而達(dá)到事半功倍的效果。

二、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)與鍛煉

“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”。作為培養(yǎng)人才的基地，各高校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)高度重視。因此，在教學(xué)中不僅要使學(xué)生具備堅(jiān)實(shí)的原理基礎(chǔ)知識(shí)，還要重視鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。具體方法和措施如下。

1.以競(jìng)賽為引導(dǎo)，課堂上努力聯(lián)系實(shí)際講解各種創(chuàng)新實(shí)踐。積極開展和承辦各種機(jī)械創(chuàng)新大賽，例如國(guó)家機(jī)械創(chuàng)新大賽、省機(jī)械創(chuàng)新大賽、校級(jí)機(jī)械創(chuàng)新大賽，使學(xué)生在競(jìng)賽中鍛煉交流，有意識(shí)地更新和夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主意識(shí)。組織教師對(duì)其設(shè)計(jì)的項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而活躍學(xué)術(shù)氛圍。在課堂上也要盡可能地結(jié)合創(chuàng)新大賽作品開展學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。結(jié)合典型的創(chuàng)新案例，分析創(chuàng)新亮點(diǎn)，講解創(chuàng)新實(shí)例，進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的同時(shí)，也培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.作業(yè)形式創(chuàng)新，以創(chuàng)新意識(shí)創(chuàng)新能力來(lái)評(píng)判作業(yè)。努力改革作業(yè)模式，盡量不留固定模式作業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)答案作業(yè)。留以小組調(diào)研及創(chuàng)新為目的的培養(yǎng)學(xué)生研究興趣的作業(yè)。例如，根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的管道污染嚴(yán)重，提出清污措施及具體機(jī)構(gòu)；根據(jù)汶川地震的嚴(yán)重災(zāi)害，設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)可以減小傷害或幫助救援；等等。類似的題目不僅鍛煉了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，而且使學(xué)生更關(guān)注周邊環(huán)境，關(guān)注我們的社會(huì)，從而幫助學(xué)生建立起關(guān)愛社會(huì)、為社會(huì)服務(wù)的大局觀、世界觀。更可貴的是，學(xué)生可以更加清醒地認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)知識(shí)如何用，有多大用處，從而建立自信，產(chǎn)生興趣，使創(chuàng)新能力及水平逐步提高。

3.硬件措施與組織結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有的開放性的機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，我校建成了一個(gè)開放的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室具有小型加工與裝配設(shè)備，學(xué)生能夠利用簡(jiǎn)單設(shè)備加工并裝配自己設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)模型，使設(shè)計(jì)更直觀化，同時(shí)也有助于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。組建面向?qū)W校學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新俱樂(lè)部、學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)小組，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作用。課堂上，教師進(jìn)行創(chuàng)新范例講解，課后師生互動(dòng)，并指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)設(shè)計(jì)軟件并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，只有學(xué)生理解和參與了整個(gè)實(shí)踐過(guò)程，才能使創(chuàng)新能力有質(zhì)的提高。

三、虛擬樣機(jī)技術(shù)在教學(xué)與創(chuàng)新中的應(yīng)用

ADAMS是一款動(dòng)力學(xué)仿真軟件可以快速方便地創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)仿真，而且運(yùn)動(dòng)真實(shí)形象，學(xué)生易于掌握，使學(xué)生有更充足的時(shí)間進(jìn)行方案，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。ADAMS軟件與機(jī)械原理課程緊密相連，給軟件注重的原理及參數(shù)分析，而不用更多的去設(shè)計(jì)零件的具體形狀，完全可以只設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)臉?gòu)件、適當(dāng)?shù)某叽鐓?shù)，就可以建立起模型，對(duì)學(xué)生理解機(jī)構(gòu)的組成、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力有很大幫助。在上課過(guò)程中適當(dāng)講解虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程，而不僅僅局限在講解整個(gè)機(jī)構(gòu)，逐漸讓學(xué)生掌握或初步掌握該軟件，并可以利用該軟件完成課后作業(yè)，制作動(dòng)畫及設(shè)計(jì)參數(shù)。并在課程設(shè)計(jì)階段完成整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在大賽中應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)方案，分析機(jī)構(gòu)合成運(yùn)動(dòng)，通過(guò)在ADAMS軟件下的動(dòng)力學(xué)仿真，可以清楚地看到各個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)特性及效果，便于更改設(shè)計(jì)方案，特別是尺寸綜合，在虛擬環(huán)境下模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，直到滿足運(yùn)動(dòng)要求。這樣可以在很短時(shí)間內(nèi)且不浪費(fèi)材料制作樣機(jī)的前提下，獲得最佳的設(shè)計(jì)方案，提高效率的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)能力，創(chuàng)新能力和分析能力，提高了學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

通過(guò)教學(xué)討論與工程實(shí)踐，在利用機(jī)械原理教學(xué)平臺(tái)及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面我們獲得了一些成功的經(jīng)驗(yàn)，取得了一定的效果。而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，特別是當(dāng)前大學(xué)生普遍存在著實(shí)踐能力弱、動(dòng)手能力差的特點(diǎn)，這就需要老師與學(xué)生的良好互動(dòng)與配合，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段方法及技術(shù)提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。在教學(xué)過(guò)程中將傳統(tǒng)方法與新方法結(jié)合，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)技術(shù)相結(jié)合，課堂教學(xué)與創(chuàng)新大賽相結(jié)合，創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實(shí)踐能力訓(xùn)練相結(jié)合，走一條綜合教學(xué)與培養(yǎng)的改革創(chuàng)新之路。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：多媒體；機(jī)械模具教學(xué)；中職機(jī)械工藝

近年來(lái)取得了較大的發(fā)展，同時(shí)機(jī)械模具在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用也日漸活躍。如何培養(yǎng)一大批具備過(guò)硬理論知識(shí)和較強(qiáng)動(dòng)手能力的人才隊(duì)伍，關(guān)系到我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展。傳統(tǒng)的中職機(jī)械模具教學(xué)中，學(xué)生的掌握程度難以達(dá)到要求，原因在于舊的教學(xué)模式存在很大弊端。

1中職機(jī)械模具教學(xué)分析

1.1中職機(jī)械模具教學(xué)現(xiàn)狀分析

我國(guó)模具專業(yè)的學(xué)生所學(xué)習(xí)的內(nèi)容比國(guó)外要落后，從多層面來(lái)看，我國(guó)中職學(xué)生的基礎(chǔ)比較薄弱，對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)不高，模具學(xué)習(xí)的客觀環(huán)境對(duì)學(xué)生的影響也比較大。另一方面從學(xué)校方面來(lái)看，學(xué)校的老師很少是學(xué)習(xí)模具理論的，加上實(shí)踐非常少，以至于對(duì)模具生產(chǎn)的流程和生產(chǎn)中可能遇到的問(wèn)題缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)階段多數(shù)的中職機(jī)械模具教學(xué)仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，黑板、粉筆、掛圖、標(biāo)本仍然是教師講解的主要手段，學(xué)生只能看到機(jī)械的表象，難以理解內(nèi)在的原理。講課的過(guò)程需要繪制大量的板書，但是在進(jìn)行課堂總結(jié)的時(shí)候，往往板書已經(jīng)被擦掉了。與此同時(shí)教學(xué)內(nèi)容隨著時(shí)代不斷發(fā)展，教具的更新速度卻明顯滯后，這樣對(duì)于生產(chǎn)中已經(jīng)廣泛使用的機(jī)械，無(wú)法進(jìn)行講解，學(xué)生不能接受到最新的知識(shí)。

1.2多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)分析

多媒體技術(shù)是現(xiàn)階段教育教學(xué)工作中重要的手段，在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)取得了令人矚目的成績(jī)?，F(xiàn)結(jié)合中職機(jī)械模具教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)，分析多媒體技術(shù)在其中應(yīng)用的巨大優(yōu)勢(shì)。首先，多媒體技術(shù)具有較為豐富的表現(xiàn)手段。機(jī)械模具教學(xué)抽象概念較多，是一件較為枯燥的教學(xué)內(nèi)容，從這一角度考慮，多媒體技術(shù)的自然逼真的表現(xiàn)手段正好能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。多媒體技術(shù)可以將微小的或是巨大的機(jī)械模型展示給學(xué)生，同時(shí)對(duì)于機(jī)械內(nèi)部零部件的運(yùn)動(dòng)和原理也能很好的呈現(xiàn)。將原本乏味的教學(xué)變得充滿活力。其次，多媒體教學(xué)能夠形成學(xué)生會(huì)教師之間的良性互動(dòng)。在中職機(jī)械模具教學(xué)中，形象生動(dòng)的動(dòng)畫和三維立體展示能夠幫助教師與學(xué)生建立良好的互動(dòng)，能夠幫助教師了解每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)，做到因材施教。最后，多媒體技術(shù)具有巨大的共享性，以前收到經(jīng)濟(jì)條件和通訊手段的制約，好的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和方法只能在一定區(qū)域內(nèi)傳播和交流，但是多媒體技術(shù)具有信息技術(shù)相同的可復(fù)制性和巨大的傳播性，不同地區(qū)的教師能夠方便地進(jìn)行機(jī)械模具教學(xué)工作交流。

1.3在中職機(jī)械模具教學(xué)中應(yīng)用多媒體的必要性

（1）多媒體技術(shù)能顯著提升課堂學(xué)習(xí)效率。中職機(jī)械專業(yè)的學(xué)生在模具學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)常遇到很多難以理解的內(nèi)容，導(dǎo)致這一問(wèn)題的原因在于機(jī)械模具的概念和原理相對(duì)較為抽象，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板教學(xué)難以達(dá)到直觀展示的目的。但是多媒體技術(shù)能夠輕松解決這一問(wèn)題，例如在聯(lián)軸器和離合器的教學(xué)中，其安裝和工作過(guò)程通過(guò)多媒體課件，用動(dòng)態(tài)的形式講解這些抽象的內(nèi)容，一改往日掛圖教學(xué)教師費(fèi)勁、學(xué)生懵懂的弊端。最終在提升學(xué)生技能的同時(shí)，提高的課堂學(xué)習(xí)的效率。（2）多媒體技術(shù)將抽象知識(shí)進(jìn)行直觀化的展示。傳統(tǒng)中職機(jī)械模具教學(xué)中機(jī)械動(dòng)作和工程原理的展示是一大難題，通過(guò)使用多媒體技術(shù)，能夠?qū)⑦@些抽象的、難以理解的內(nèi)容生動(dòng)直觀的展現(xiàn)出來(lái)，能夠在一定程度上提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。例如在平面連桿結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，多媒體技術(shù)能夠?qū)q鏈四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)能體現(xiàn)各部分的速度和位移等情況，達(dá)到直觀教學(xué)的目的。（3）多媒體技術(shù)能夠活躍課堂氣氛。在機(jī)械課堂中應(yīng)用多媒體技術(shù)，將原本枯燥的機(jī)械模具教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N圖文并茂的活躍教學(xué)過(guò)程。能夠讓學(xué)生主動(dòng)的去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題，對(duì)于最終問(wèn)題的解決有很大幫助。例如在數(shù)控系統(tǒng)的講解中，學(xué)生的理解問(wèn)題一直是困擾教師的一大難題，但是一旦加入了多媒體動(dòng)畫，就能夠?qū)⒃緱l條框框的內(nèi)容，變得生動(dòng)起來(lái)，活躍了課堂氣氛。

2多媒體技術(shù)在中職機(jī)械模具教學(xué)中的應(yīng)用

2.1傳統(tǒng)教學(xué)模式存在問(wèn)題

中職機(jī)械專業(yè)模具教學(xué)是一門圖像處理較為復(fù)雜的課程，傳統(tǒng)的黑板和粉筆的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)新課改需要。單純進(jìn)行表象的分析會(huì)令學(xué)生感到困惑，掛圖儀器照片和標(biāo)本不能滿足學(xué)生對(duì)于機(jī)械的好奇心和求知欲。如果進(jìn)行大面積的繪圖作業(yè)，一方面耗費(fèi)大量時(shí)間，另一方面也容易令學(xué)生產(chǎn)生消極抵觸情緒。但是在傳統(tǒng)模式下，如果不進(jìn)行大面積繪圖作業(yè)，更加無(wú)法進(jìn)行深入的講解。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，中職教師無(wú)法全過(guò)程演示模具生產(chǎn)制造的過(guò)程，更不可能將所有涉及的模具都拿到教室進(jìn)行講解，無(wú)法完場(chǎng)拆解和反轉(zhuǎn)等操作。

2.2使用多媒體技術(shù)應(yīng)注意的事項(xiàng)

多媒體技術(shù)可以相對(duì)很好的解決這些問(wèn)題，課堂上用多媒體技術(shù)進(jìn)行演不教學(xué)，仿真性比較強(qiáng)，可以用虛擬化的多媒體技術(shù)進(jìn)行分析，這樣會(huì)對(duì)模具教學(xué)的不斷提高產(chǎn)生重要輔助作用。但是在多媒體技術(shù)的使用過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：（1）不能盲目開展多媒體技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)中職機(jī)械專業(yè)教學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，并不是所有的模具教學(xué)都適用使用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)任務(wù)。適合使用多媒體技術(shù)的課程總結(jié)起來(lái)主要有兩大類，首先是教學(xué)內(nèi)容較為抽象的，其次是傳統(tǒng)的教學(xué)手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，只有在符合這兩個(gè)前提下的課程才建議使用。（2）突出教師的教學(xué)主體地位。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，不少中職學(xué)校在使用多媒體技術(shù)進(jìn)行模具教學(xué)之后，教師的地位降低，有的課程只進(jìn)行多媒體的放映，教師反而顯得無(wú)所適從。建議在教學(xué)中，還是應(yīng)該以教師為中心，教師才是整堂課程的總導(dǎo)演，教師的發(fā)揮如何直接影響到學(xué)生的知識(shí)理解和接受情況。（3）審查多媒體課件的可操作性。多媒體技術(shù)的應(yīng)用最終落腳于使用何種多媒體課件，對(duì)課件的考察重點(diǎn)應(yīng)放在課件是否突出了教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)、知識(shí)體系和結(jié)構(gòu)建設(shè)是否合理、是否達(dá)到了將抽象轉(zhuǎn)化為具體的目的。

2.3三維成型技術(shù)的應(yīng)用

利用三維造型技術(shù)創(chuàng)造出來(lái)的三維模型就能很好的解決這個(gè)問(wèn)題，三維技術(shù)能讓學(xué)生直觀的全面的看到模具各個(gè)方面的圖像，讓課堂教學(xué)更有質(zhì)量，有效率。甚至利用多媒體技術(shù)讓學(xué)生可以再虛擬的網(wǎng)絡(luò)空間里自己制作模具，既減少了教學(xué)成木又增加了教學(xué)的可操作性，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加全面準(zhǔn)確。例如激光燒結(jié)技術(shù)對(duì)模具的生產(chǎn)中，在其底部鋪上一層模具粉末，壓實(shí)，然后對(duì)底層的粉末進(jìn)行逐層的激光掃描、燒結(jié)，將粉末逐層的鋪好進(jìn)行逐一的燒結(jié)，反復(fù)進(jìn)行，最后將多余的支撐部分清除掉，能得到完好的模型，在這個(gè)過(guò)程中由計(jì)算控制激光的掃描路徑。目前該技術(shù)已經(jīng)在部分學(xué)校應(yīng)用起來(lái)，尤其是在鍛造和熔融階段領(lǐng)域，取得了較好的效果。

2.4多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用

制作FLASH動(dòng)畫和錄制視頻是多媒體技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)輔以音頻等現(xiàn)代化的教學(xué)手段，能夠?qū)⒃緩?fù)雜乏味的原理和知識(shí)點(diǎn)講解變得形象起來(lái)。另一方面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠打破時(shí)間和空間的制約，不僅能夠還原機(jī)械的機(jī)械動(dòng)作和內(nèi)部零部件的位移、速度等參數(shù)，還能夠保證學(xué)生能夠隨時(shí)隨地的進(jìn)行學(xué)習(xí)。該技術(shù)能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的理解和認(rèn)識(shí)，為該專業(yè)學(xué)生未來(lái)從事機(jī)械設(shè)計(jì)和操作打下良好的基礎(chǔ)。

2.5多媒體技術(shù)在中職機(jī)械模具教學(xué)中具體課程的應(yīng)用

課堂教學(xué)使用的模型有限，一些大型的設(shè)備無(wú)法在教師展開，即使是帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入車間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，往往不能隨意進(jìn)行反轉(zhuǎn)、拆裝等操作，學(xué)生理解起來(lái)有一定難度。例如在《塑料模塑工藝設(shè)計(jì)》這門課程的教學(xué)中，分析該課程的主要內(nèi)容在于塑料成型設(shè)備工作原理的講解、塑料膜結(jié)構(gòu)和零配件的認(rèn)識(shí)兩大部分內(nèi)容。教材使用了400多張視圖進(jìn)行展示，在課堂教學(xué)中教師也采用掛圖和小型標(biāo)本進(jìn)行講解。但是學(xué)生仍然難以理解其中的內(nèi)容。這樣直接導(dǎo)致后續(xù)的模具設(shè)計(jì)無(wú)法進(jìn)行或達(dá)不到預(yù)期效果，總感覺學(xué)生掌握情況不是很理想，最終學(xué)生設(shè)計(jì)出的模具零件完整性和合理性不高。針對(duì)上述問(wèn)題，已經(jīng)有部分學(xué)校和教師采用了多媒體技術(shù)進(jìn)行《塑料模塑工藝設(shè)計(jì)》課程的教授。多媒體課件是一種“有型能動(dòng)”的技術(shù)，將原本靜態(tài)的枯燥的原理生動(dòng)形象的展示在學(xué)生面前，讓學(xué)生有一種身臨其境的感覺。如果在使用多媒體的同時(shí)結(jié)合模具仿真技術(shù)，能夠取得事半功倍的效果。多媒體技術(shù)有利于學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的領(lǐng)悟和掌握，最終轉(zhuǎn)化為模具設(shè)計(jì)的高質(zhì)量完成。在《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于小型零配件的理解很不扎實(shí)。學(xué)生在平面的展示中很難對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理有深入的理解。如果使用PPT結(jié)合FLASH技術(shù)，制作新型的多媒體課件，將機(jī)械每一步的動(dòng)作展示出來(lái)，同時(shí)完成三維的、可控的運(yùn)動(dòng)。這樣的直觀性是中職機(jī)械模具教學(xué)所需要的。

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UG 基礎(chǔ) 傳統(tǒng) 興趣 平面連桿機(jī)構(gòu) 仿真 教學(xué)模式

一、引言

《機(jī)械原理》是機(jī)械類專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)課程，也是學(xué)生解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的專業(yè)核心課程。但這門課程涉及面廣，理論性強(qiáng)，各章節(jié)又相對(duì)獨(dú)立。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)令才剛剛接觸機(jī)械類學(xué)科的學(xué)生，聽著枯燥，學(xué)著費(fèi)力，無(wú)法理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。教師課堂教學(xué)效果也不佳，事倍功半。

時(shí)至今日，先進(jìn)的CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。Unigraphics(簡(jiǎn)稱UG)軟件是美國(guó)UGS公司開發(fā)的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)前最為先進(jìn)的面向制造業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造高端軟件之一。是一種CAD／CAE／CAM一體化的機(jī)械工程計(jì)算機(jī)軟件。三維CAD進(jìn)入課堂，輔助教學(xué)，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，用動(dòng)態(tài)直觀的教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。筆者通過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐，利用近年來(lái)在機(jī)械設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)中常用的UG軟件，在《機(jī)械原理》課程教學(xué)中，利用UG軟件，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模擬分析與演示，加強(qiáng)學(xué)生的直觀認(rèn)識(shí)及參與，提高課堂教學(xué)效果。筆者以教學(xué)中的一些實(shí)踐為例，加以說(shuō)明。

二、在平面連桿機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用

在平面連桿機(jī)構(gòu)講解中，重點(diǎn)是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的判別，學(xué)生初學(xué)時(shí)，對(duì)于曲柄連桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)類型不容易分析和掌握，如果僅僅依靠課堂講解，很難把運(yùn)動(dòng)的變化及相互關(guān)系表達(dá)清楚。筆者在教學(xué)中，通過(guò)UG三維模擬，動(dòng)態(tài)仿真演示機(jī)構(gòu)變化情況，有非常直觀的效果，令學(xué)生一目了然。講解中，根據(jù)參數(shù)，創(chuàng)建四桿機(jī)構(gòu)模型，裝配如圖1所示，動(dòng)態(tài)拖動(dòng)連桿觀察運(yùn)動(dòng)方式，一連桿能做整圈轉(zhuǎn)動(dòng)為曲柄，另一連桿只能繞機(jī)架在小于360度范圍內(nèi)作往復(fù)擺動(dòng)，此為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，由仿真演示學(xué)生直觀看到運(yùn)動(dòng)過(guò)程，理解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變化。修改各連桿的長(zhǎng)度參數(shù)，拖動(dòng)連桿再來(lái)觀察運(yùn)動(dòng)方式，左右兩邊連桿都可進(jìn)行整圈轉(zhuǎn)動(dòng)，即為雙曲柄機(jī)構(gòu)，同理，重新調(diào)整參數(shù)，還可得到雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。

教學(xué)中，還可通過(guò)學(xué)生自已對(duì)參數(shù)的修改觀察機(jī)構(gòu)的變化，讓學(xué)生參與到設(shè)計(jì)中來(lái)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)，結(jié)合實(shí)際案例，理論聯(lián)系實(shí)際，如碎石機(jī)、雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，縫紉機(jī)踏板為雙曲柄機(jī)構(gòu)等案例分析來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

三、在離合器工作原理中的應(yīng)用

離合器、聯(lián)軸器、制動(dòng)器在《機(jī)械原理》課程中，是較難掌握的教學(xué)內(nèi)容，主要難點(diǎn)在于工作原理的理解，學(xué)生平時(shí)對(duì)機(jī)器、機(jī)構(gòu)接觸較少，對(duì)零部件沒(méi)有直觀印象，無(wú)法真正理解其工作過(guò)程和工作原理。而利用UG軟件能很好地體現(xiàn)其工作過(guò)程及各自特點(diǎn)。以摩擦式離合器為例。如果學(xué)生僅依賴于教材中的工作原理圖學(xué)習(xí)離合器的工作過(guò)程和原理，很難真正理解離合器的工作情況，而利用UG建模，創(chuàng)建摩擦式離合器運(yùn)動(dòng)仿真圖，在講解中，動(dòng)態(tài)仿真演示離合器的工作過(guò)程，并進(jìn)行工作原理分析，可以使學(xué)生盡快掌握離合器的工作原理，理解主動(dòng)、從動(dòng)盤產(chǎn)生的摩擦力如何來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的過(guò)程。將枯燥的理論原理學(xué)習(xí)用直觀的三維CAD完成，這在學(xué)習(xí)中，對(duì)學(xué)生也是一種促進(jìn)和提高。同時(shí)使學(xué)生建立現(xiàn)代設(shè)計(jì)的理念，全面熟悉設(shè)計(jì)的技能，了解計(jì)算機(jī)輔助分析制造的效果，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、在其他方面的應(yīng)用

UG在教學(xué)中的應(yīng)用很廣，在教學(xué)中可隨時(shí)利用該軟件輔助課堂教學(xué)，比如在講授“受力圖”時(shí)，可利用UG軟件進(jìn)行受力分析和受力圖的繪制，直觀明了。教材中，“零件的變形及強(qiáng)度計(jì)算”也是教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)，應(yīng)力分析、強(qiáng)度校核部分理論性非常強(qiáng)，學(xué)生缺乏實(shí)踐基礎(chǔ)，不容易理解零件的受力形式和破壞情況。教學(xué)時(shí)，可利用UG軟件，完成零件受力分析的模擬，直觀觀察零件的受力和變形破壞情況，從而更易學(xué)習(xí)掌握強(qiáng)度計(jì)算。

UG軟件其他方面的應(yīng)用很多，這里不作敘述。

五、結(jié)束語(yǔ)

將UG軟件應(yīng)用于《機(jī)械原理》教學(xué)，是對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行了較大的改革，使學(xué)生從被動(dòng)的灌輸式記憶學(xué)習(xí)到培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代設(shè)計(jì)的意識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，也適應(yīng)現(xiàn)代人才培養(yǎng)模式的要求。

讓學(xué)生學(xué)有所得，學(xué)有所獲，促進(jìn)學(xué)生持續(xù)自主學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。教師只有深入鉆研教材，在教學(xué)中不斷變換教學(xué)模式，激發(fā)當(dāng)代學(xué)生極強(qiáng)的表現(xiàn)欲和成就感。保持學(xué)生學(xué)習(xí)的濃厚興趣，讓他們不斷提高注意力，從而才能真正掌握高效的學(xué)習(xí)方法。教師也才能在課堂教學(xué)中收到事半功倍的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[3]曹巖，UC NX4數(shù)控加工（實(shí)例精解).機(jī)械工業(yè)出版社，2007，2．

篇6

1.課程說(shuō)明?！稒C(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》是我?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)的一門專業(yè)課。該課程將《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)》[5]作為主要教材，整合了《機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)》[6]的部分內(nèi)容，以“產(chǎn)品”為研究對(duì)象，以“功能設(shè)計(jì)”、“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”和“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”為核心內(nèi)容，其目的是使學(xué)生掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法、促進(jìn)設(shè)計(jì)過(guò)程中機(jī)械制圖、力學(xué)以及機(jī)械設(shè)計(jì)、制造等方面基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用，啟發(fā)創(chuàng)造性，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力?！肮δ茉O(shè)計(jì)”是《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》的核心內(nèi)容之一，也是教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，它要求學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用“功能”的觀點(diǎn)來(lái)看待產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能分析。然而學(xué)生對(duì)于功能分析比較陌生，他們往往習(xí)慣于對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此在教學(xué)過(guò)程中，需要多方面探索，加強(qiáng)“功能原理設(shè)計(jì)”教學(xué)內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的“功能”觀點(diǎn)，改變學(xué)生只重視產(chǎn)品“結(jié)構(gòu)”、忽視“功能”和不習(xí)慣對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行“功能思考”的現(xiàn)狀，強(qiáng)化“功能設(shè)計(jì)”方面的訓(xùn)練。

2.科學(xué)素質(zhì)教育的動(dòng)因。《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》涉及到許多關(guān)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，如系統(tǒng)工程方法、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程、解決問(wèn)題的邏輯步驟、黑箱法、功能分解、物場(chǎng)分析法、技術(shù)矛盾分析法等。學(xué)習(xí)和掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般性、通用方法是課程的主要教學(xué)目標(biāo)之一。然而，這些方法理論性較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生往往感到比較枯燥、不容易理解，從而影響學(xué)習(xí)效果。實(shí)際上，《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》課程中講述的關(guān)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法，不僅是指導(dǎo)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)的有效方法，還可以幫助我們正確、科學(xué)地思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，從而指導(dǎo)日常生活、學(xué)習(xí)、工作中一些問(wèn)題的有效解決。因此，如果將機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題及其設(shè)計(jì)方法，映射為日常生活、學(xué)習(xí)、工作中的有關(guān)問(wèn)題與解決方法，進(jìn)行類比講解，將科學(xué)與人文相融合，教學(xué)內(nèi)容會(huì)更加豐富、充實(shí)和生動(dòng)，學(xué)生也會(huì)豁然開朗，促進(jìn)所學(xué)知識(shí)的理解、掌握和實(shí)際應(yīng)用。與此同時(shí)，學(xué)生也在潛移默化中學(xué)會(huì)了舉一反三、觸類旁通，并能夠在今后的日常生活、學(xué)習(xí)、工作中，自覺地運(yùn)用機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相關(guān)科學(xué)思想方法去思考、分析和解決問(wèn)題。由此可見，《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》課程為結(jié)合專業(yè)課教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想方法提供了豐沃的土壤。設(shè)計(jì)的本質(zhì)是革新和創(chuàng)造。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必須突出“創(chuàng)新”的原則，通過(guò)直覺、推理、組合等途徑，探求創(chuàng)新的原理方案和結(jié)構(gòu)，做到有所發(fā)明，有所創(chuàng)造，有所前進(jìn)。此外，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，也是一項(xiàng)嚴(yán)肅的科學(xué)活動(dòng)，需要一絲不茍的求實(shí)精神。因此，教師在《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》的教學(xué)過(guò)程中，有責(zé)任和義務(wù)有意識(shí)地結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)精神教育，注重啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神，同時(shí)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)做事、做學(xué)問(wèn)必須本著嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)待科學(xué)工作和科學(xué)研究一絲不茍的求實(shí)精神。綜上所述，結(jié)合《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》專業(yè)課教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思想方法的訓(xùn)練以及科學(xué)精神和價(jià)值觀的熏陶，是對(duì)大學(xué)生進(jìn)行全方位科學(xué)素質(zhì)教育的良好途徑。

二、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想方法

在《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》這門課中，學(xué)生將學(xué)習(xí)和掌握很多有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本、一般性、通用方法。在教學(xué)過(guò)程中，本課程教師注意結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，有意識(shí)地將機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的相關(guān)知識(shí)上升到觀點(diǎn)、精神、方法、思想的層次上，在培養(yǎng)和提高學(xué)生產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，也使學(xué)生受到科學(xué)思想方法的訓(xùn)練，從而使學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)的過(guò)程中潛移默化地接受到科學(xué)素質(zhì)教育，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，并將一些方法自覺用于思考、分析和解決日常生活、學(xué)習(xí)、工作中的有關(guān)問(wèn)題。下文結(jié)合系統(tǒng)工程思想方法和功能分解這兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容，介紹本課程教師如何通過(guò)專業(yè)教學(xué)與科學(xué)素質(zhì)教育的融合來(lái)提升大學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

1.系統(tǒng)工程的思想和方法。為了使學(xué)生能夠正確、全面地理解“設(shè)計(jì)”，同時(shí)也促進(jìn)學(xué)生更好地開展機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)，課程教學(xué)一開始就從多個(gè)角度向?qū)W生闡釋講解“設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵”。設(shè)計(jì)活動(dòng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，這是設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵之一。然而對(duì)于“系統(tǒng)工程”，機(jī)械專業(yè)的學(xué)生并不了解。于是，我們進(jìn)行了如下的延伸教學(xué)：首先，介紹了系統(tǒng)工程的概念，說(shuō)明它是以大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)為對(duì)象的一門交叉學(xué)科，而大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)由許多相互作用、相互依賴、關(guān)系密切的子系統(tǒng)所組成。其次，舉例說(shuō)明載人航天工程、登月工程等都是典型的系統(tǒng)工程。再次，說(shuō)明系統(tǒng)工程思想的核心是整體觀念，就是要用系統(tǒng)的方法研究系統(tǒng)的對(duì)象，立足整體，統(tǒng)籌全局，全面規(guī)劃，協(xié)調(diào)處理，使系統(tǒng)的總體與部分之間、部分之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間達(dá)到辯證統(tǒng)一。然后，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，尤其是大規(guī)模復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)，需要以系統(tǒng)工程思想和方法作為指導(dǎo)，這樣才能處理好產(chǎn)品局部與整體之間的關(guān)系，通過(guò)協(xié)調(diào)配合實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)，并有利于綜合考慮產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)以及人（產(chǎn)品使用者）－機(jī)（產(chǎn)品）－環(huán)境的大系統(tǒng)關(guān)系。接著，說(shuō)明系統(tǒng)工程方法是一種現(xiàn)代的科學(xué)決策方法，也是一門基本的決策技術(shù)，可以幫助我們科學(xué)、全面地分析和處理問(wèn)題，也能夠有效指導(dǎo)解決日常生活、學(xué)習(xí)、工作中遇到的一些問(wèn)題。例如，考研是高年級(jí)大學(xué)生面臨的一個(gè)重大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，專業(yè)教師應(yīng)該積極加以引導(dǎo)。事實(shí)上，考研的準(zhǔn)備及其整個(gè)過(guò)程涉及到方方面面，完全就是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。因此，可以引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地運(yùn)用系統(tǒng)工程的思想和方法進(jìn)行分析、決策和實(shí)施，對(duì)整個(gè)考研活動(dòng)進(jìn)行全局規(guī)劃，對(duì)各方面需要解決的問(wèn)題和矛盾進(jìn)行協(xié)調(diào)考慮和處理，從而幫助學(xué)生順利、成功地完成考研。最后，借助講解閃耀著系統(tǒng)工程思想的杰出典范———都江堰水利工程，讓學(xué)生在人文知識(shí)的學(xué)習(xí)中進(jìn)一步體會(huì)系統(tǒng)工程的思想和方法。

2.由“功能分解”學(xué)會(huì)“任務(wù)分解”?！肮δ茉O(shè)計(jì)”是《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》的核心內(nèi)容之一，也是教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。所謂“功能設(shè)計(jì)”是指“功能原理設(shè)計(jì)”，包括“功能分析”和“工作原理設(shè)計(jì)”兩個(gè)方面?！肮δ芊纸狻笔恰肮δ芊治觥钡闹匾獌?nèi)容，是指由產(chǎn)品的總功能分解得到各個(gè)分功能?！肮δ軜洹北硎玖丝偣δ艿姆纸馇闆r，是描述產(chǎn)品的總功能、分功能以及對(duì)總功能進(jìn)行逐層分解的一種圖形工具，它既體現(xiàn)了功能分解的過(guò)程，也是功能分解的結(jié)果。因此，“功能分解”這一教學(xué)內(nèi)容的講解和學(xué)習(xí)是圍繞“功能樹”進(jìn)行的。教學(xué)過(guò)程中，“功能樹”的教學(xué)從什么是功能樹（What）、為什么要對(duì)總功能進(jìn)行功能分解得到功能樹（Why）以及如何進(jìn)行功能分解（How）這三個(gè)方面逐步展開。對(duì)于“功能樹”的“What”方面，除了相關(guān)定義、概念的講授外，重點(diǎn)是通過(guò)類比，講解功能樹中“上級(jí)功能”和“下級(jí)功能”之間“目的”和“手段”的關(guān)系，使學(xué)生能夠輕松理解和很好地把握“功能樹”的概念，在幫助學(xué)生學(xué)會(huì)看懂“功能樹”的同時(shí)，也啟發(fā)了功能分解的思路。在講解“Why”的時(shí)候，首先從“抽象和具體”、“復(fù)雜和簡(jiǎn)單”的關(guān)系出發(fā)，向?qū)W生說(shuō)明：功能分解是將產(chǎn)品抽象的總功能逐步具體化的過(guò)程，從而使得產(chǎn)品的功能易于實(shí)現(xiàn)；并且通過(guò)功能分解得到的各個(gè)分功能，其復(fù)雜程度相比總功能小得多，更容易實(shí)現(xiàn)。其次，通過(guò)舉例，進(jìn)一步說(shuō)明功能分解的目的和意義，也讓學(xué)生在直觀講解中更好地理解。最后，說(shuō)明“功能分解是設(shè)計(jì)過(guò)程從抽象到具體的一種體現(xiàn)”，讓學(xué)生更好地理解設(shè)計(jì)過(guò)程和進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。“功能分解”既是教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。為此，在“How”的教學(xué)中，為了幫助學(xué)生適應(yīng)和逐步習(xí)慣“功能思考”方式，掌握功能分解的方法，并能夠靈活運(yùn)用，我們反復(fù)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)掌握分解思路的重要性，也非常重視思路、方法的啟發(fā)教學(xué)，并注意多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用。例如，通過(guò)各種典型功能分解的案例分析，歸納總結(jié)出4條思路，幫助學(xué)生根據(jù)不同產(chǎn)品的特點(diǎn)，按照一定的邏輯步驟完成分解工作；通過(guò)大量案例教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握功能分解方法。此外，在“how”的教學(xué)中，注意采用師生互動(dòng)的教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)習(xí)熱情。首先，布置開放式作業(yè)，選取學(xué)生比較熟悉的產(chǎn)品對(duì)象和日常生活中的小家電產(chǎn)品，如減速器、吸塵器、榨汁機(jī)、咖啡壺、加濕器等，讓學(xué)生進(jìn)行功能分析，畫出功能樹，并了解和分析產(chǎn)品的工作原理。然后，鼓勵(lì)學(xué)生制作PPT和走上講臺(tái)，以PPT的形式對(duì)作業(yè)進(jìn)行匯報(bào)，并組織同學(xué)們一起討論。在匯報(bào)、討論的過(guò)程中，教師注意捕捉學(xué)生思維中的閃光點(diǎn)，對(duì)于新穎、巧妙的解答方案及時(shí)鼓勵(lì)。設(shè)計(jì)問(wèn)題不同于計(jì)算問(wèn)題，具有多解性，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案。開放式作業(yè)可以促進(jìn)學(xué)生開動(dòng)腦筋、積極思考，通過(guò)查閱資料、產(chǎn)品拆裝、咨詢討論等多種途徑探求解答方案，通過(guò)自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和趣味學(xué)習(xí)，進(jìn)一步鞏固掌握所學(xué)的知識(shí)、方法，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析的能力。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生們普遍反映，開放式作業(yè)和匯報(bào)、討論的師生互動(dòng)教學(xué)激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，也為他們提供了自我展示的機(jī)會(huì)，各方面能力得到了綜合鍛煉。“功能分解”是將抽象、復(fù)雜的總功能逐層分解得到具體、簡(jiǎn)單的各個(gè)分功能，從而使產(chǎn)品的功能更容易實(shí)現(xiàn)，其思想實(shí)際上體現(xiàn)了“任務(wù)分解”的思想：對(duì)于一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，直接對(duì)它進(jìn)行求解往往很困難，一個(gè)通常的辦法是先將原來(lái)的任務(wù)進(jìn)行逐層分解，得到多個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單、具體的子任務(wù)，然后對(duì)這些子任務(wù)進(jìn)行求解，從而完成對(duì)原來(lái)復(fù)雜問(wèn)題的求解。由此，在教學(xué)過(guò)程中，教師會(huì)很自然地由“功能分解”聯(lián)想和引出“任務(wù)分解”，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“任務(wù)分解”的思想、方法分析和解決日常生活、學(xué)習(xí)、工作中的一些復(fù)雜問(wèn)題。例如，考研不僅是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，也是一項(xiàng)十分復(fù)雜的重大任務(wù)，如果同學(xué)們?cè)趯?duì)考研進(jìn)行全局規(guī)劃的基礎(chǔ)上，利用“任務(wù)分解”的思想，將考研任務(wù)逐層分解為若干個(gè)子任務(wù)，然后各個(gè)擊破，考研過(guò)程將會(huì)更加科學(xué)、有序。從上述“功能分解”知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程中可以看出，教師十分注意思路、方法的分析、歸納和引導(dǎo)，同時(shí)也注意將知識(shí)上升到觀點(diǎn)、精神、方法、思想的層次上，從而結(jié)合專業(yè)教學(xué)，很好地對(duì)學(xué)生實(shí)施了科學(xué)素質(zhì)教育。

三、提升學(xué)生的科學(xué)精神

科學(xué)精神是指由科學(xué)性質(zhì)所決定并貫穿于科學(xué)活動(dòng)之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式，是體現(xiàn)在科學(xué)知識(shí)中的思想或理念?？茖W(xué)精神的提升不僅能夠幫助大學(xué)生培養(yǎng)正確的科學(xué)觀，與此同時(shí)也影響著大學(xué)生的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。事實(shí)上，科學(xué)精神和人文精神是有機(jī)融合、相互滲透的。結(jié)合專業(yè)教學(xué)，以人文知識(shí)、人文精神為橋梁，讓學(xué)生體會(huì)和感受科學(xué)精神、受到熏陶，是提升學(xué)生科學(xué)精神的良好途徑。創(chuàng)新是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的本質(zhì)要求，而嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、一絲不茍則是設(shè)計(jì)者所必須具備的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)，其二者都是科學(xué)精神的重要體現(xiàn)。下文以創(chuàng)新精神和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)精神為例，介紹本課程教師在《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》的教學(xué)過(guò)程中，如何有目的地結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)引入學(xué)生感興趣的人文知識(shí)，使學(xué)生通過(guò)人文精神和科學(xué)精神的有機(jī)融合，在開闊眼界、豐富知識(shí)、陶冶情操的同時(shí)，體會(huì)和感受科學(xué)精神并進(jìn)行自我提升。

1.培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”是《機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)》的核心內(nèi)容之一，而啟發(fā)創(chuàng)造性、訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力是課程的重要教學(xué)目標(biāo)。圍繞“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，本課程教師在教學(xué)過(guò)程中注意深入淺出、循序漸進(jìn)，專業(yè)教學(xué)與創(chuàng)新教育融為一體。首先，從設(shè)計(jì)內(nèi)涵出發(fā)，說(shuō)明“設(shè)計(jì)的本質(zhì)是革新與創(chuàng)造”，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的地位和重要性。其次，講解考慮產(chǎn)品的不同屬性（包括功能、原理方案、結(jié)構(gòu)、外觀等），從不同的角度和方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并強(qiáng)調(diào)功能創(chuàng)新、工作原理創(chuàng)新，這是產(chǎn)品創(chuàng)新的根本所在。鑒于學(xué)生對(duì)“功能原理”以及“功能原理創(chuàng)新”的教學(xué)內(nèi)容比較陌生，在對(duì)比分析講解了激光加工機(jī)床和金屬切削機(jī)床的工作原理之后，梳理分析講解了火車和打印機(jī)功能原理的演進(jìn)過(guò)程，接著對(duì)各種鐘表、顯示設(shè)備的不同功能原理進(jìn)行發(fā)散、分析，從而在生動(dòng)活潑的趣味講解中，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解和鞏固掌握“功能原理”的概念，同時(shí)啟發(fā)思維，開闊思路。然后，結(jié)合典型創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例的分析，對(duì)創(chuàng)新思維特點(diǎn)、創(chuàng)造性思維方法、創(chuàng)造技法等進(jìn)行講解，讓學(xué)生對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)、原理、方法、思想獲得整體、全面的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)通過(guò)案例分析法，深入淺出、虛實(shí)結(jié)合，讓學(xué)生對(duì)理性的知識(shí)、思想、方法獲得直觀、感性的認(rèn)識(shí)，提高講授效果。最后，補(bǔ)充講解全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的相關(guān)內(nèi)容。通過(guò)介紹歷屆大賽的主題、內(nèi)容以及比賽程序，使學(xué)生對(duì)全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽有比較全面的了解和認(rèn)識(shí)，便于學(xué)生為參加比賽做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。此外，選取部分獲獎(jiǎng)優(yōu)秀設(shè)計(jì)作品，分析其設(shè)計(jì)目的、工作原理、設(shè)計(jì)方案、功能及特點(diǎn)、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，并播放作品演示的視頻錄像，從而使學(xué)生獲得對(duì)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的感性認(rèn)識(shí)，消除對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的神秘感，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新熱情，同時(shí)在一定程度上為學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)提供啟發(fā)思路。

創(chuàng)新教育的目的是提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，使他們能夠打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)，具有敏銳的洞察力、直覺力、豐富的想象力、預(yù)測(cè)力和捕捉機(jī)會(huì)的能力等等，從而使思維具有一種超前性、變通性?？茖W(xué)家的故事可以幫助人們了解科學(xué)家的成長(zhǎng)經(jīng)歷和科學(xué)研究以及科學(xué)發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)思維方法，感受和學(xué)習(xí)科學(xué)家的情感、品德和價(jià)值觀，受到鼓舞。在“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，和學(xué)生一起分享科學(xué)家的故事，這是結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)開展創(chuàng)新教育、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神的重要途徑。為此，我們?cè)谑谡n過(guò)程中穿插講解了許多科學(xué)家關(guān)于創(chuàng)新的故事。例如，分享德國(guó)科學(xué)家魏格納的個(gè)人經(jīng)歷，以及他面對(duì)世界地圖，通過(guò)奇妙聯(lián)想提出了著名的“大陸漂移學(xué)說(shuō)”，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和重視聯(lián)想、想象等感性思維對(duì)于創(chuàng)新的重要性。分享了富蘭克林揭示雷電秘密、發(fā)明避雷針的過(guò)程以及著名的“費(fèi)城實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到強(qiáng)烈的好奇心和濃厚的興趣對(duì)于創(chuàng)新的巨大推動(dòng)力，感性地了解到通過(guò)聯(lián)想、推想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證等一系列步驟進(jìn)行發(fā)明、創(chuàng)造的創(chuàng)新思維方法和過(guò)程，強(qiáng)烈感受到科學(xué)家不畏艱難、勇于探索、執(zhí)著追求真理的科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新意識(shí)。又例如，iPhone、iPad等是風(fēng)靡全球的電子產(chǎn)品，也深受大學(xué)生喜愛。于是分享了美國(guó)蘋果公司創(chuàng)始人、前首席執(zhí)行官斯蒂夫·喬布斯這位貼上“創(chuàng)新”標(biāo)簽的傳奇人物的人生經(jīng)歷，展示了他給現(xiàn)代通訊、娛樂(lè)、生活方式等帶來(lái)的深刻改變，并通過(guò)他對(duì)世界的貢獻(xiàn)以及世人對(duì)他的評(píng)價(jià)，讓學(xué)生強(qiáng)烈認(rèn)識(shí)到喬布斯擁有的那種全人類共同珍視和稀缺的財(cái)富：“創(chuàng)新精神和富有想象力的心靈”，由此激發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新。

篇7

1電動(dòng)機(jī)的基本控制線路

在講解由低壓電器元件邏輯連接的電氣線路前，要簡(jiǎn)要介紹電氣控制系統(tǒng)圖（電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖）的識(shí)圖以及繪圖規(guī)則。而后開始介紹電動(dòng)機(jī)的基本控制線路。每種控制線路應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用說(shuō)明?；究刂凭€路教學(xué)過(guò)程如下：（1）講解各個(gè)拖動(dòng)線路的基本控制環(huán)節(jié)的工作原理，如自鎖、點(diǎn)動(dòng)、聯(lián)鎖、電氣互鎖、多地點(diǎn)啟停、自動(dòng)往返等；（2）電氣原理圖的識(shí)讀，電器布置圖的識(shí)讀，電氣安裝接線圖的識(shí)讀；（3）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)控制線路所給低壓電器元件及電器布置圖進(jìn)行低壓電器元件的布件；（4）按照電氣原理圖或電氣安裝接線圖進(jìn)行電氣接線；（接線要符合安裝工藝，更要符合現(xiàn)有生產(chǎn)實(shí)際。對(duì)于所用導(dǎo)線的選擇學(xué)生應(yīng)該掌握，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行導(dǎo)線截面、類型、顏色的選擇；也可以通過(guò)常用線口訣進(jìn)行。）（5）所安裝電力拖動(dòng)控制線路的調(diào)試。對(duì)于簡(jiǎn)單基本運(yùn)行電路可以應(yīng)用萬(wàn)用表（數(shù)字萬(wàn)用表或者指針萬(wàn)用表），利用電阻測(cè)量法（選用歐姆檔，要注意歐姆檔位要合理選用，需要考慮線路中負(fù)載阻值。）進(jìn)行檢測(cè)，判斷所安裝拖動(dòng)控制電路能否正常運(yùn)行。如果測(cè)試現(xiàn)象表明可以正常運(yùn)行，再上電試驗(yàn)，用以驗(yàn)證檢測(cè)是否正確，并觀察拖動(dòng)控制電路運(yùn)行是否正確。而當(dāng)檢測(cè)現(xiàn)象表明安裝電力拖動(dòng)線路不能正常運(yùn)行時(shí)，要能夠根據(jù)現(xiàn)象判斷上電可能出現(xiàn)故障，分析故障點(diǎn)并排除。這樣可有效避免盲目上電試驗(yàn)，可能造成元件或設(shè)備的損壞，甚至擴(kuò)大性事故及不安全因素。（6）電力拖動(dòng)線路的故障排除。該步驟是在步驟5電力拖動(dòng)控制線路調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，我們可以在已經(jīng)安裝完畢的，試驗(yàn)好的拖動(dòng)線路上面人為的設(shè)計(jì)故障（如元件損壞、壓接導(dǎo)線絕緣、導(dǎo)線露銅過(guò)長(zhǎng)、導(dǎo)線虛接、電源故障（缺相、不送電模擬停電）、不按電氣原理圖接線、漏接或多接線等），鞏固學(xué)生用萬(wàn)用表測(cè)試控制線路能力，準(zhǔn)確檢測(cè)故障，并排除故障。

2典型生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路

講解典型生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路的安裝調(diào)試與維修。需要介紹各個(gè)生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制要求及機(jī)床功能、結(jié)構(gòu)（最好學(xué)生具備簡(jiǎn)單操作典型機(jī)械的能力，更有助于教學(xué)）。識(shí)讀電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖，對(duì)于典型機(jī)床而言，其電氣原理圖一般包括電源電路、主電路、控制電路、保護(hù)電路、照明電路，在圖面上還包括電磁元件的觸點(diǎn)索引等，這是有別于基本電力拖動(dòng)電路圖的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的具體電氣控制要求、機(jī)械性能要求，進(jìn)行所有電氣設(shè)備、低壓電器元件的選擇；或能根據(jù)給定的電氣設(shè)備，低壓電器元件，按照電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖進(jìn)行線路的安裝。當(dāng)然，電氣控制盤或控制柜，走線要符合機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝調(diào)。同樣，在完成電氣接線后，要進(jìn)行調(diào)試與檢測(cè)，仍然要不帶電測(cè)試、校驗(yàn)。在準(zhǔn)確排除故障后再試驗(yàn)。當(dāng)然也可以參照基本拖動(dòng)線路進(jìn)行設(shè)計(jì)故障訓(xùn)練，所設(shè)計(jì)故障可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可能常出現(xiàn)的故障進(jìn)行。以上是電力拖動(dòng)控制線路一體化教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)，在電力拖動(dòng)控制線路學(xué)科整個(gè)學(xué)與做過(guò)程中，每個(gè)操作項(xiàng)目均應(yīng)給出教師考核標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)生自我考核標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際表現(xiàn)評(píng)分，學(xué)生能結(jié)合實(shí)際評(píng)價(jià)自己對(duì)電力拖動(dòng)控制線路的學(xué)習(xí)及訓(xùn)練項(xiàng)目情況，學(xué)生的自我評(píng)價(jià)可以給教師在日后的教學(xué)作為參考，哪些項(xiàng)目和哪些環(huán)節(jié)是學(xué)生學(xué)習(xí)和訓(xùn)練過(guò)程中容易疏漏或是不易掌握的內(nèi)容，可以有輕重的、有層次的講解和訓(xùn)練，也可通過(guò)重復(fù)訓(xùn)練進(jìn)行鞏固和加強(qiáng)。

作者：王艷 謝德慶 單位：大慶油田技術(shù)培訓(xùn)中心

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關(guān)鍵詞 機(jī)械原理 實(shí)例教學(xué) 課程改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.03.047

Abstract "Principle of Mechanical" is an important professional basic course in teaching plan of mechanical professional in higher industrial school， occupying the trunk status in the entire mechanical professional curriculum system， playing an important role in cultivating students' ability to analyze and solve problems and improve their innovation . In this paper， we combine and summary the preliminary work we have done in the content of the mechanical principle course reform and teaching methods in the North China University of Technology in recent years， mainly introducing "driven by instance teaching"， which aims to arouse the students' learning positivity and closely combines the principle with engineering practice to make students have a better understanding of the course， exercising the ability to apply the theory to solve practical engineering problems.

Key words principle of mechanical； instance teaching； curriculum reform

0 引言

“機(jī)械原理”是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究?jī)?nèi)容包括機(jī)器與機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)的原理，機(jī)構(gòu)與機(jī)器的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案給出初步的設(shè)計(jì)。通過(guò)“機(jī)械原理”的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握、了解機(jī)器與機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的基本原理與方法，鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)基本原理與方法分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的初步能力。①

機(jī)械原理以往的課程體系主要體現(xiàn)的是一種學(xué)科體系，該體系對(duì)系統(tǒng)掌握機(jī)械原理的理論與方法是有益的，但這對(duì)初學(xué)者是有一定學(xué)習(xí)要求的，具體來(lái)說(shuō)只對(duì)部分學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生適用，而對(duì)部分學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生將存在一定的難度，對(duì)該部分學(xué)生來(lái)說(shuō)若不付出較大的努力，則機(jī)械原理課程的內(nèi)容難以完全掌握。這種情況對(duì)于普通高校的機(jī)械專業(yè)學(xué)生具有一定的普遍性，針對(duì)這種情況需要在教學(xué)內(nèi)容的安排與教學(xué)方法進(jìn)行改變；而實(shí)例教學(xué)就是針對(duì)工程中的設(shè)計(jì)問(wèn)題與工程案例而組織的一種教學(xué)方法，這種教學(xué)方法的實(shí)施也可以達(dá)到機(jī)械原理課程教學(xué)的基本要求。

1目前機(jī)械原理教學(xué)存在的主要問(wèn)題

1.1 學(xué)生的課堂參與度不高

機(jī)械原理的知識(shí)體系是建立在高等數(shù)學(xué)、普通物理、機(jī)械制圖和理論力學(xué)等先修課程的理論基礎(chǔ)之上，而且本課程的許多理論知識(shí)又直接為學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)及相關(guān)專業(yè)課等后續(xù)課程建立理論基礎(chǔ)，②雖然本課程的教學(xué)具有專業(yè)基礎(chǔ)課的性質(zhì)，但同時(shí)在一定程度上又具有專業(yè)課的性質(zhì)。

對(duì)于普通高等院校而言，部分學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力相對(duì)下降，再加上總體課業(yè)存在較重的情況，學(xué)生很難預(yù)先進(jìn)行課程內(nèi)容的預(yù)習(xí)，隨著課程內(nèi)容的增加與深入，與要達(dá)到的課程教學(xué)目標(biāo)也漸遠(yuǎn)，造成進(jìn)一步的學(xué)習(xí)困難，主動(dòng)參與課程學(xué)習(xí)的積極性更低，如若授課人數(shù)過(guò)多，客觀上也不利于學(xué)生主動(dòng)參與課堂教學(xué)，再加上移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，吸引了部分同學(xué)的注意力。課堂教學(xué)如何最大程度地吸引學(xué)生，提高學(xué)生的參與度與積極性是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。

1.2 工程背景薄弱

一般機(jī)械基礎(chǔ)研究除了具備基礎(chǔ)性、科學(xué)性和創(chuàng)新性以外，也應(yīng)具有應(yīng)用型的本質(zhì)特征，③而對(duì)于本科學(xué)生來(lái)講，由于大多數(shù)學(xué)生缺乏工程實(shí)踐知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)所講的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和機(jī)器動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容缺乏必要的感性認(rèn)識(shí)，在一定程度上感到抽象、難學(xué)，實(shí)際機(jī)器與表達(dá)其運(yùn)動(dòng)特征的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖之間存在較大差距，很難將兩者有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活的機(jī)械產(chǎn)品也難有較好的感性認(rèn)識(shí)，這就致使學(xué)生在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中和完成習(xí)題時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)和所學(xué)理論脫節(jié)，甚至感到無(wú)從下手的狀況。所提出的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案過(guò)于簡(jiǎn)單，或者作業(yè)完成耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，教學(xué)效果不夠理想。

因此，在講授課程原理與方法時(shí)，應(yīng)著力加強(qiáng)講清相關(guān)的工程實(shí)例或工程應(yīng)用背景，明確設(shè)計(jì)要求與具體的設(shè)計(jì)任務(wù)，這樣有助于提高學(xué)生的注意力與興趣。在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為中心，結(jié)合工程實(shí)例與應(yīng)用背景，不但可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也具有積極的意義。

2實(shí)例教學(xué)在機(jī)械原理教學(xué)中應(yīng)用

以實(shí)例教學(xué)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法是一種將具體工程實(shí)例應(yīng)用于教學(xué)，在此過(guò)程中能夠提高學(xué)生理論水平和實(shí)踐能力的教學(xué)方法，能夠較有針對(duì)性地運(yùn)用理論知識(shí)去分析問(wèn)題，從而可以加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。

2.1合理設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)例

機(jī)械原理課程不僅表現(xiàn)專業(yè)基礎(chǔ)課的性質(zhì)，而且會(huì)更多地表現(xiàn)專業(yè)課的性質(zhì)，無(wú)論是概念設(shè)計(jì)還是方案設(shè)計(jì)，機(jī)械原理課程都起重要作用，對(duì)于創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)械原理的作用更加突出。從實(shí)際問(wèn)題中提取出課程的教學(xué)實(shí)例，對(duì)于實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目的，將起到支撐的作用。教學(xué)實(shí)例可來(lái)自工程案例、工程的設(shè)計(jì)問(wèn)題、科研的實(shí)踐過(guò)程中，該教學(xué)實(shí)例應(yīng)盡可能涵蓋機(jī)械原理課程多個(gè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)具有一定的綜合性，不脫離現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容體系，而是將其融入其中。實(shí)際工程問(wèn)題往往是復(fù)雜的，進(jìn)行教學(xué)實(shí)例設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在不失真的前提下，進(jìn)而合理簡(jiǎn)化，形成規(guī)范的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，明確已知條件和分析、設(shè)計(jì)任務(wù)，解決該任務(wù)所涉及的理論與方法，由于這種實(shí)際分析與設(shè)計(jì)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械原理課程的教學(xué)。

在設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)例中應(yīng)注重與其他機(jī)械基礎(chǔ)學(xué)科的聯(lián)系，要從機(jī)械系統(tǒng)的角度去分析機(jī)構(gòu)的工作原理、特點(diǎn)及其在系統(tǒng)中的作用，確定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，要將整個(gè)機(jī)械課程為基礎(chǔ)來(lái)研究機(jī)械問(wèn)題。因此對(duì)工程實(shí)例的選擇要盡量選擇圍繞本專業(yè)知識(shí)、技能與技能培養(yǎng)方向的實(shí)例，圍繞該實(shí)例中所涉及的知識(shí)、能力、技能培養(yǎng)等重點(diǎn)；再有就是要選擇貼合工程實(shí)際的實(shí)例，選擇在生產(chǎn)生活中比較容易接受的、學(xué)生認(rèn)可并容易理解的實(shí)例，最后就是工程實(shí)例的內(nèi)容要對(duì)課程教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)有所側(cè)重，利于學(xué)生快速把握關(guān)鍵問(wèn)題，能夠提出自己的見解。

2.2實(shí)例教學(xué)的實(shí)施

（1）實(shí)例1：壓力機(jī)六桿運(yùn)動(dòng)與力分析。壓力機(jī)六桿機(jī)構(gòu)可用于沖裁成形、剪切成形等成形加工。該機(jī)構(gòu)要求分析其滑塊輸出的速度、加速度，在受到成形阻力后，作用于曲柄軸上的驅(qū)動(dòng)力矩的大小，為了要得到成形機(jī)的運(yùn)動(dòng)、受力、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)及效率等性能，要對(duì)其進(jìn)行圖解法的運(yùn)動(dòng)與受力分析，為了要得到桿的合理尺寸及機(jī)械效率，要對(duì)整個(gè)成形過(guò)程進(jìn)行解析法的運(yùn)動(dòng)與力分析，結(jié)合壓力機(jī)六桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析要求，通過(guò)圖解法與解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)與受力的分析的講解，對(duì)壓力機(jī)六桿機(jī)構(gòu)再布置作業(yè)，要求學(xué)生課下完成。在這種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下，去分析討論學(xué)習(xí)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)分析，機(jī)械運(yùn)動(dòng)與力分析，會(huì)增強(qiáng)真實(shí)性與目的性，提高學(xué)習(xí)效率。

（2）實(shí)例2：牛頭刨六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與力分析。牛頭刨是一種常見的六桿機(jī)構(gòu)形式，對(duì)該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括有機(jī)構(gòu)的速度、加速度、考慮摩擦與不考慮摩擦的受力分析等。從機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上根據(jù)六桿機(jī)構(gòu)的綜合方法可以設(shè)計(jì)出多種的六桿機(jī)構(gòu)類型。對(duì)該六桿機(jī)構(gòu)的分析可以分解為兩種較簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)形式，導(dǎo)桿、連桿與滑枕組成擺桿滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄、滑塊與導(dǎo)桿組成擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，對(duì)擺桿滑塊機(jī)構(gòu)的速度分析是一種典型的基點(diǎn)法，對(duì)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的速度分析是一種典型的復(fù)合運(yùn)動(dòng)分析方法，這兩種方法是圖解速度分析的基本方法，同時(shí)設(shè)計(jì)要求給出切削全過(guò)程的速度分析，這時(shí)候可以采用矢量分析解析法，進(jìn)行受力分析時(shí)，實(shí)施采用考慮摩擦的靜力分析方法，不考慮摩擦的考慮慣性動(dòng)態(tài)靜力方法。同時(shí)還可以對(duì)機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率進(jìn)行分析，對(duì)它的傳力特性（壓力角）進(jìn)行分析。通過(guò)這個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施把課程中的運(yùn)動(dòng)、力及效率的知識(shí)理論方法融在一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題當(dāng)中，學(xué)生接受起來(lái)相對(duì)直觀一些。

（3）實(shí)例3：成形機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析。成形機(jī)是一種由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)減速器，滾珠絲杠帶動(dòng)滑臺(tái)，滑臺(tái)上裝有輥膜，靠輥模實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板的連續(xù)彎曲成形，輥模相當(dāng)于數(shù)控機(jī)床的刀具。在成形過(guò)程中，輥模帶載沿機(jī)床橫向左右運(yùn)動(dòng)，其移動(dòng)的位置有嚴(yán)格的要求，為此要對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析，分析其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)時(shí)間等，此項(xiàng)目的形成帶動(dòng)了機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程分析的等效動(dòng)力學(xué)方法教學(xué)，如何進(jìn)行等效量的變換，如何建立等效動(dòng)力學(xué)模型，如何對(duì)模型進(jìn)行求解，理論與實(shí)踐達(dá)到了較好的統(tǒng)一，也說(shuō)明了理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義。

（4）汽車雨刷器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：汽車雨刷器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)化為根據(jù)雨刷的擺角范圍進(jìn)行四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。結(jié)合按急回特性要求設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的方法，獲得曲柄鉸鏈中心的位置，討論曲柄鉸鏈中心的位置對(duì)該四桿機(jī)構(gòu)的傳力性能與連續(xù)性的影響，結(jié)合雨刷器無(wú)急回特性的要求，令極位夾角等于零獲得曲柄鉸鏈中心的位置。通過(guò)這個(gè)實(shí)例使學(xué)生加深了對(duì)四桿機(jī)構(gòu)急回特性、傳力特性及運(yùn)動(dòng)連續(xù)性的理解。

2.3實(shí)例教學(xué)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法的效果與問(wèn)題

通過(guò)這種教學(xué)方法，能夠使課堂上比較單一的理論、方法與工程實(shí)際有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，吸引了學(xué)生的注意力，并且提高了學(xué)生的積極性，從而提高了學(xué)生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的接受程度，由于工程實(shí)例的設(shè)計(jì)分析大多帶有一定的綜合性，對(duì)于提高學(xué)生的分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力有較大幫助作用。實(shí)例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的實(shí)施對(duì)工程實(shí)例設(shè)計(jì)還需要更加深入，特別是應(yīng)帶有一定的綜合性，與其它課程內(nèi)容的融合，不一定一次講完，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容分次講解，另外對(duì)學(xué)生布置作業(yè)完成實(shí)例的分析設(shè)計(jì)任務(wù)。

3 總結(jié)

通過(guò)一些工程實(shí)例教學(xué)，提高了學(xué)生的注意力與學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使原先課程上較單一的理論、方法有了應(yīng)用背景，加深了學(xué)生對(duì)課程理論、方法的理解，同時(shí)結(jié)合工程實(shí)例講解課程內(nèi)容，通常還帶有一定程度的綜合性，這種綜合性的教學(xué)與實(shí)際的工程設(shè)計(jì)過(guò)程更為接近。對(duì)工程實(shí)例進(jìn)行更深入的設(shè)計(jì)和引入更多的工程實(shí)例，相信對(duì)機(jī)械原理課程的教學(xué)會(huì)提供更大的幫助。

注釋

① 孫恒，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2006：2-4.

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1.1突出概念的重要性

課程授課開始時(shí)，在講解緒論之前首先對(duì)課程題目進(jìn)行重點(diǎn)講解。開始時(shí)，首先設(shè)置一個(gè)問(wèn)題“機(jī)械原理主要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容?或者說(shuō)是機(jī)械原理是一門什么樣的課程?”在學(xué)生回答問(wèn)題前，我會(huì)和學(xué)生說(shuō)你們只要理解了“機(jī)械原理”這四個(gè)字，那么這門課要講什么內(nèi)容你們就會(huì)非常清楚，在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中也就會(huì)有的放矢。開始的時(shí)候大多數(shù)同學(xué)都不能給出一個(gè)較好或者是接近的答案。隨后，筆者將“機(jī)械原理”分解成“機(jī)械”和“原理”，給出類似的問(wèn)題，“機(jī)械是什么?原理是什么?”這個(gè)時(shí)候大多數(shù)同學(xué)都能給出較貼切的答案。通過(guò)進(jìn)一步的引導(dǎo)，學(xué)生對(duì)機(jī)械原理的含義和機(jī)械原理所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容就有了大概的理解。此時(shí)，會(huì)再次向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，所有新的概念都是有學(xué)生前修的概念所組成，只要對(duì)前修的概念掌握了，新的概念學(xué)習(xí)就迎刃而解了。比如說(shuō)，要想理解“機(jī)械原理”，首先必須明白什么是機(jī)械，什么是原理。

1.2強(qiáng)調(diào)思考在概念學(xué)習(xí)中的重要性

專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和通俗讀物的閱讀不一樣，字面意思有時(shí)候不能充分說(shuō)明這個(gè)概念的表示，需要對(duì)概念進(jìn)一步的理解，這就需要學(xué)生學(xué)會(huì)思考，并且要知道怎么樣思考。比如說(shuō)，機(jī)械原理課程中運(yùn)動(dòng)副的概念。“有兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)的連接稱為運(yùn)動(dòng)副。”那么，什么是運(yùn)動(dòng)副?有兩個(gè)構(gòu)件就可以有運(yùn)動(dòng)副嗎?答案肯定是否定的。這就需要對(duì)運(yùn)動(dòng)副這個(gè)概念進(jìn)行進(jìn)一步的思考，或者說(shuō)對(duì)其進(jìn)行分解。從運(yùn)動(dòng)副概念的表述來(lái)看，可以對(duì)這句話進(jìn)行如下分解:首先是有兩個(gè)構(gòu)件;再次，這兩個(gè)構(gòu)件的關(guān)系是直接接觸(間接接觸可以嗎?肯定不行);還要滿足一個(gè)要求就是這兩個(gè)構(gòu)件經(jīng)過(guò)直接接觸連接以后還要必須能動(dòng)，如果不能動(dòng)的話，那它們就組成了第三個(gè)新的構(gòu)件，就不能稱為運(yùn)動(dòng)副了。通過(guò)上面的思考過(guò)程來(lái)看，判斷是否存在運(yùn)動(dòng)副，只要看是否同時(shí)滿足如下三個(gè)條件:①有兩個(gè)構(gòu)件;②直接接觸;③有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如果這三個(gè)條件同時(shí)滿足，那么就存在運(yùn)動(dòng)副。這個(gè)例子看起來(lái)簡(jiǎn)單，但是學(xué)生如果對(duì)三個(gè)條件中的任何一個(gè)不能理解的話，就有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)副的概念形成錯(cuò)判。從形式來(lái)看，這三個(gè)條件與運(yùn)動(dòng)副形成了一個(gè)二級(jí)金字塔的樣式。所以說(shuō)，學(xué)生在思考的過(guò)程中要掌握思考的方法，那就是，從塔尖塔底一步步的對(duì)概念進(jìn)行分解，并且要理清哪些是同層概念，以及這些概念與其上下層概念直接的聯(lián)系。

1.3概念表述盡量公式化

機(jī)械原理是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和機(jī)構(gòu)原理設(shè)計(jì)遵循的依據(jù)，在概念講授的過(guò)程中如果能夠以圖形的形式展示概念，那么對(duì)后續(xù)機(jī)械設(shè)計(jì)將有很大的幫助。再者，機(jī)械原理是一門承前啟后的課程，對(duì)基礎(chǔ)課畫法幾何、理論、材料力學(xué)和數(shù)學(xué)等知識(shí)要求比較高，自身內(nèi)容的連貫性也特別強(qiáng)。所以說(shuō)，在概念講解的時(shí)候能夠結(jié)合公式和圖形的方式對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行表述，將會(huì)加深學(xué)生對(duì)概念的理解，有助于學(xué)生對(duì)概念的掌握。下面以公式化表述概念為例。在教材中速度瞬心的概念，“互做平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的重合點(diǎn)，即為此兩構(gòu)件的速度瞬心。”在這個(gè)概念的理解上如果單純就字面意思來(lái)看比較抽象，并且在實(shí)際的授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)同學(xué)理解起來(lái)特別困難，這個(gè)時(shí)候可以利用對(duì)表述公式化有助于對(duì)此概念的理解。首先，重合點(diǎn)代表的意義可以用公式表示為V1=V2，這里V1、V2分別代表構(gòu)件1和構(gòu)件2在重合點(diǎn)的速度;然后，以ω1和ω2分別表示構(gòu)件1和構(gòu)件2繞重合點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)速度，并記ω1≠ω2，或者是二者相等但反向。通過(guò)如此的公式化表述后，學(xué)生對(duì)瞬心的理解相對(duì)來(lái)說(shuō)就容易一些，最后可以達(dá)到從繁入簡(jiǎn)。換句話說(shuō)，用通俗的語(yǔ)言來(lái)表示瞬心的話就是“速度瞬心是一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)出兩個(gè)構(gòu)件的速度相等，并且這兩個(gè)構(gòu)件繞著這個(gè)點(diǎn)做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。”

1.4對(duì)概念的強(qiáng)化方法

在課堂上通過(guò)講課的過(guò)程中學(xué)生能夠逐步的體會(huì)到概念的重要性，并且有意識(shí)的學(xué)會(huì)了對(duì)一些概念進(jìn)行相應(yīng)的思考，但是在作業(yè)和實(shí)踐等環(huán)節(jié)往往還存在一些問(wèn)題，通過(guò)了解發(fā)現(xiàn)，學(xué)生可能在課堂上理解了，或者是思考過(guò)了，但是沒(méi)有較系統(tǒng)的對(duì)相應(yīng)的概念去總結(jié)。所以在后續(xù)的教學(xué)課程中，除了隨堂的習(xí)題作業(yè)以外，建議學(xué)生對(duì)當(dāng)天所學(xué)的概念進(jìn)行總結(jié)并以作業(yè)的形式進(jìn)行考核。主要的做法是這樣的。一個(gè)概念為一個(gè)序號(hào)，直接把教材上針對(duì)此概念的敘述一字不差的抄寫下來(lái)，下面要做的就是此項(xiàng)工作的重點(diǎn)，另起一行寫本人對(duì)這個(gè)概念的認(rèn)識(shí)。比如說(shuō)(1)壓力角:作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力F與該力作用點(diǎn)絕對(duì)速度Vc之間所夾的銳角。個(gè)人認(rèn)識(shí):壓力角是一個(gè)角，對(duì)于角度來(lái)說(shuō)是有一個(gè)頂點(diǎn)和兩條邊，那么就壓力角來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)力F的作用點(diǎn)就是壓力角的頂點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)力F的作用線和從動(dòng)件絕對(duì)速度Vc所在的直線就是壓力角的兩條邊。如果能夠理解到這種程度，不管是作平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)還是齒輪機(jī)構(gòu)的壓力角都是很容易的事情。通過(guò)對(duì)學(xué)生對(duì)概念的總結(jié)情況來(lái)看，書寫比較認(rèn)真，并且能夠做到很好理解的同學(xué)，習(xí)題的正確性非常高，期末的考試回答的也特別好，相反就比較差。

2注重現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)的結(jié)合

2.1現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)缺點(diǎn)

目前的教學(xué)基本上采用多媒體教學(xué)，這種現(xiàn)代的教學(xué)手段對(duì)教學(xué)質(zhì)量的促進(jìn)和教學(xué)效率的提升確實(shí)起到了較大的作用，但是就機(jī)械類課程教學(xué)來(lái)說(shuō)，全程采用多媒體教學(xué)有其一定的缺點(diǎn)，并且影響到最終的教學(xué)質(zhì)量。

2.2采取傳統(tǒng)教學(xué)方法的必要性

通過(guò)與學(xué)生的多次溝通交流，大多數(shù)學(xué)生反映的情況是，利用多媒體教學(xué)在動(dòng)畫演示、視頻播放方面可以很好的展示所講授機(jī)械的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)、作業(yè)情況，但是針對(duì)一些原理性的講述，比如說(shuō)是在機(jī)械原理課程中，就凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)過(guò)程、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制等，如果是通過(guò)多媒體進(jìn)行展示，學(xué)生的普遍反映是效果比老師在黑板上手工演示要差得多。所以說(shuō)，在機(jī)械類課程，特別是涉及一些應(yīng)用性的內(nèi)容時(shí)要注重現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法的相結(jié)合，這樣可以很好的兼顧到學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解，取得較好的教學(xué)效果。

3強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性

3.1機(jī)械類課程的特點(diǎn)

從畫法幾何開始，機(jī)械類所開設(shè)的課程都基本要求學(xué)生要具有較強(qiáng)的生活觀察能力、動(dòng)手能力和理論與實(shí)踐相結(jié)合的融會(huì)貫通的能力。再一個(gè)，機(jī)械類課程的理論性特別強(qiáng)，數(shù)學(xué)、力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)等要求比較高。

3.2實(shí)踐能力培養(yǎng)的方法

鼓勵(lì)學(xué)生多注重觀察周圍的事物，特別是與機(jī)械相關(guān)的物件，養(yǎng)成一種愛觀察、勤思考的習(xí)慣，這是決定學(xué)生能否實(shí)現(xiàn)實(shí)踐能力培養(yǎng)的一個(gè)保證。再就是學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)期間全程向?qū)W生開放，鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)機(jī)械模型進(jìn)行多觀察、多思考，對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具多拆卸和組裝，培養(yǎng)自己的動(dòng)手和操作能力。并提醒學(xué)生在實(shí)踐的過(guò)程中注重理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合課程理論內(nèi)容的學(xué)習(xí)進(jìn)度，有計(jì)劃的進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐的實(shí)施。

4注重團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)

4.1培養(yǎng)學(xué)生善于思想交流的習(xí)慣

機(jī)械設(shè)計(jì)沒(méi)有最好，只有最合適，所以設(shè)計(jì)的過(guò)程中有仁者見仁，智者見智的韻味，只要能夠滿足設(shè)計(jì)的功能要求，可以說(shuō)基本上就是合適的。在概念理解方面鼓勵(lì)同學(xué)間互相交流，并就同一個(gè)概念的理解給出自己不同的認(rèn)識(shí)，使大家得到在不同的角度對(duì)同一個(gè)概念的理解，這樣可以優(yōu)化自己的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)。交流的過(guò)程本身是一個(gè)分享的過(guò)程，任何一個(gè)設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō)不是單個(gè)人能夠完成的，需要幾個(gè)人或者是很大的一個(gè)團(tuán)隊(duì)才能實(shí)現(xiàn)，作為一名設(shè)計(jì)人員不僅要具有較強(qiáng)的專業(yè)素養(yǎng)，更需要有良好的交流溝通能力。

4.2培養(yǎng)學(xué)生的整體意識(shí)

學(xué)生的整體意識(shí)培養(yǎng)主要包括兩方面的內(nèi)容，一是，學(xué)生對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械要有一個(gè)整體的概念，這是從專業(yè)的層面對(duì)學(xué)生的基本要求。再一個(gè)就是，學(xué)生在協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程中要注重團(tuán)隊(duì)的整體，不能顧己不顧彼，不考慮自身與團(tuán)隊(duì)成員間的設(shè)計(jì)部分的銜接問(wèn)題，最后可能會(huì)出現(xiàn)銜接不上或者是相互干涉。

5結(jié)語(yǔ)

篇10

關(guān)鍵詞：中國(guó)制造2025；虛擬樣機(jī)；Adams；機(jī)械原理；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）28-0112-02

當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)正處于結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，同時(shí)面臨著日益加劇的來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略和其他新興經(jīng)濟(jì)體的加快成為承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移新陣地這樣的“雙向擠壓”挑戰(zhàn)[1]。為此，2015年5月19日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)制造2025》規(guī)劃，旨在通過(guò)推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變，從而加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的中國(guó)夢(mèng)。新形勢(shì)下，工業(yè)企業(yè)對(duì)機(jī)械類畢業(yè)生的創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力等綜合素質(zhì)提出了更高的要求?！皺C(jī)械原理”作為機(jī)械類相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程面對(duì)中國(guó)制造2025的強(qiáng)國(guó)目標(biāo)，也迎來(lái)了與時(shí)俱進(jìn)的挑戰(zhàn)[2]。

一、虛擬樣機(jī)技術(shù)與Adams軟件

虛擬樣機(jī)技術(shù)以多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和控制理論為核心，借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、交互式用戶界面技術(shù)、集成技術(shù)等，從外觀、功能和空間關(guān)系上模擬真實(shí)產(chǎn)品，模擬在真實(shí)環(huán)境下系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性，為物理樣機(jī)的設(shè)計(jì)和制造提供參數(shù)依據(jù)，是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表[3]。Adams是虛擬樣機(jī)技術(shù)的集大成者，是公認(rèn)的優(yōu)秀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析軟件，已被越來(lái)越多的機(jī)械工程人員應(yīng)用。Adams軟件可以將機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析結(jié)果以更加形象的動(dòng)畫和直觀的圖表呈現(xiàn)出來(lái)，彌補(bǔ)復(fù)雜和抽象的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及分析給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)的困難。因此，如何將Adams軟件學(xué)習(xí)融入到“機(jī)械原理”課程教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，能增強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐效果、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，是本課題組重點(diǎn)研究的問(wèn)題[4，5]。為此，本課題組開展了以下工作。

二、教學(xué)實(shí)踐

（一）理論知識(shí)形象化

根據(jù)教學(xué)安排，機(jī)械原理課程安排在第四學(xué)年。這個(gè)階段學(xué)生們已經(jīng)進(jìn)行完理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械制圖和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，有了一定的理論基礎(chǔ)和軟件操作能力，但這理論知識(shí)相對(duì)抽象，并且是靜態(tài)的、平面的，與實(shí)際的工程問(wèn)題還有很大的差距。這個(gè)時(shí)候加入Adams軟件的學(xué)習(xí)，會(huì)給學(xué)生耳目一新的感覺。在講第二章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析中，利用Adams對(duì)課程設(shè)計(jì)到的機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模并演示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，讓平面的機(jī)構(gòu)立體化，并運(yùn)動(dòng)起來(lái)，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)軟件應(yīng)用的興趣。在第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析中，通過(guò)Adams軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，將分析結(jié)果與圖解法和解析法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，并通過(guò)一些教學(xué)案例的演示解決實(shí)際工程問(wèn)題，使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到軟件應(yīng)用的好處，并建立起自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

（二）理論、實(shí)踐教學(xué)融合

在典型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)章節(jié)中，先將設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行講解，緊接著進(jìn)行平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)課中，指導(dǎo)教師先講授Adams軟件基本操作，接著進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)（如圖1所示）、凸輪機(jī)構(gòu)（如圖2所示）、齒輪機(jī)構(gòu)（如圖3所示）建模與仿真分析的內(nèi)容講解。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為典型的機(jī)構(gòu)的建模，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析，得到相關(guān)參數(shù)值，并以曲線圖和動(dòng)畫的方式顯示仿真結(jié)果。實(shí)驗(yàn)總共6課時(shí)，分三次課。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先由教師講解并通過(guò)虛擬樣機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的建立和仿真，對(duì)所涉及的機(jī)構(gòu)問(wèn)題給予直觀生動(dòng)的演示。學(xué)生則利用課余時(shí)間，通過(guò)上機(jī)練習(xí)來(lái)熟悉和掌握軟件的操作。

每次相關(guān)內(nèi)容講授完畢后，由學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書提供的典型機(jī)構(gòu)，同時(shí)開放機(jī)房，學(xué)生可利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)。這樣理論和實(shí)踐緊密的結(jié)合到一起，讓學(xué)生們即刻體驗(yàn)到軟件設(shè)計(jì)帶給他們的快樂(lè)。

（三）轉(zhuǎn)換自主學(xué)習(xí)模式

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)主要采用圖解法和解析法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)分析方法，使得學(xué)生花費(fèi)大量的時(shí)間和精力在繪圖和計(jì)算過(guò)程中，很難開發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新意識(shí)。為此，我們?cè)凇皺C(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”指導(dǎo)書中加入Adams軟件的應(yīng)用，并將設(shè)計(jì)的題目多樣化，且更貼近實(shí)際需要（如圖4所示）。設(shè)計(jì)中引導(dǎo)學(xué)生利用Adams軟件，發(fā)揮創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)比多種設(shè)計(jì)方案，同學(xué)間討論、分析問(wèn)題，對(duì)比結(jié)果，充分調(diào)到學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，從而體現(xiàn)學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的教學(xué)思想。

三、結(jié)論

在“中國(guó)制造2025”制造業(yè)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)的背景下，本文在“機(jī)械原理”課程中引入虛擬樣機(jī)這一先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)運(yùn)用Adams軟件對(duì)課程中機(jī)構(gòu)進(jìn)行演示以及與機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析等內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合，使靜止的機(jī)構(gòu)圖形運(yùn)動(dòng)起來(lái)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)對(duì)問(wèn)題的深刻理解，為培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與分析的能力奠定基礎(chǔ)。

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