前言：中文期刊网精心挑选了关于机械原理的问题范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
关于机械原理的问题范文1
关键词：机械原理课程设计；虚拟样机技术；ADAMS；教学研究
作者简介：黄小龙（1977-），男，广西梧州人，北京信息科技大学机电工程学院，高级实验师。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学2010年度高教研究课题资助项目（项目编号：2010GJZD02）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0102-02
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出：高等教育须提高人才培养质量，其措施之一就是强化实践教学环节。在工程技术人才的培养中，实践教学的意义是不言而喻的。“机械原理课程设计”是机械原理课程教学的一个重要实践环节。而“机械原理”课程是高等学校工科机械工程类本科生必修的“机械设计系列课程”之一，是一门主干技术基础课程，在学生的知识、能力和素质培养体系中占有十分重要的地位。[1]因此，为了提高机械类人才培养的质量，充分调动学生学习积极性和主动性，十分有必要对“机械原理课程设计”这一实践教学环节进行建设。
一、教学现状分析
“机械原理课程设计”的任务是使学生更好地理解和掌握“机械原理”课程的基本理论和方法，进一步提高学生查阅技术资料、绘制工程图和应用计算机等能力，特别是加强培养学生创新意识和分析问题、解决问题的能力。课程设计实施基本要求是按照一个简单机械系统的功能要求，综合运用所学知识，拟定机械系统的运动方案，并对其中某些机构进行分析和设计。[1]
目前，北京信息科技大学（以下简称“我校”）在“机械原理课程设计”教学过程中遇到了以下几个问题：
1.设计题目单一
课程设计的选题主要是插床或牛头刨床导杆机构的运动分析与动态静力分析，这也是很多高校在“机械原理课程设计”中的选题。设计方案及参数往往已给定，课程设计过程中学生只是按照设计说明书上的设计步骤对拟定好的执行机构进行运动和动力分析设计，没有机械系统的方案设计和机构的选型设计。从知识层面上说，学生缺乏进行系统设计创新的机会和能力锻炼的机会，也导致了学生处于被动的学习状态。课程设计中，让学生自主设计和发挥主观能动性的内容少，无法激发学生的创造力，不利于创新思维和工程实践能力的培养和训练。
2.设计方法陈旧
目前学生课程设计所采用的方法主要是图解法，少数学生还应用了解析法。不管是图解法还是解析法均是传统“机械原理课程设计”通常采用的设计方法。图解法形象直观、清晰，便于学生理解与分析检查，但作图复杂、工作量大、准确性差、效率低，[2]一张图只能反映一个位置的情况，当全班或半个班同学同做一个题目，只是机构的运动参数有所区别时，一部分同学存在依赖或抄袭他人的情况，这样导致了这些学生只是按照设计说明书走过场的情况。解析法可以获得精确的计算结果，且可以获取任意点位置的情况，但建立数学模型以及编制计算程序较为烦琐复杂，[3]计算结果不便于分析，同时学生往往不具备独立完成编程求解的能力，他们几乎不得不把全部精力都放在提高计算机编程能力上，这样使“机械原理课程设计”变成了计算机语言课的训练，[4]偏离了课程设计的目的。而若指导教师将已编好的计算程序交给学生，由学生上机输入并调试程序，进行计算，将计算结果与图解法所得结果相比较，它只是起到对图解法的结果进行检验的作用，[2]学生应用计算机解决实际问题的能力没有得到有效的锻炼。若想进一步对机构方案进行对比分析或深入探讨，以上两种方法很难实现，这在很大程度上影响到课程设计的教学效果，不利于培养学生的工程应用能力以及创新能力，也不易调动学生的学习积极性。
3.学时相对较少
《机械原理课程教学基本要求（机械类专业适用）》中要求“机械原理课程设计”时间不应少于1.5周。[1]我校目前设置的课程设计时间为1周，并且根据教学计划“机械原理课程设计”安排在学期末最后1周，若除去设计准备和答辩的时间等，实际工作日不到四天，并且学生此时心思往往不在学校，急于回家，从时间跨度来说学生主动思考和解决问题的机会较少，完全处于被动的地位，他们很少有机会进一步优化设计或方案，与教学指导委员会制定的基本要求有一定的距离。学生课程设计的成果仅仅是一份图纸和书面报告，体会不到学习的乐趣，更不能提高创新能力。
二、虚拟样机技术
虚拟样机技术是随着当代科学的飞速发展在设计领域新兴的一种计算机辅助工程技术，是一种用来代替真实的物理样机设计、基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。虚拟样机技术涉及机械、电子、计算机图形学、协同仿真技术、系统建模技术、虚拟现实技术等多个领域、多项技术，其本质是以计算机支持的仿真技术和生命周期建模技术为前提，以多体系统运动学、动力学和控制理论为核心，借助计算机图形技术、交互式用户界面技术、并行工程技术、信息技术、集成技术等，从外观、功能和空间关系上模拟真实产品，模拟在真实环境下系统的运动学和动力学特性并根据仿真结构优化系统，为物理样机的设计和制造提供参数依据。[5]虚拟样机技术改变了传统的设计思想。
借助于虚拟样机技术，设计工程师可以在计算机上建立机械系统的模型，伴之以三维可视化处理，模拟在现实环境下系统的运动学和动力学特性，并根据仿真结果对整个系统进行不断改进，直到获得最优设计方案。这极大地缩短产品的开发周期，节约产品的开发成本。目前，国外虚拟样机相关技术软件的商业化过程已经完成。其中美国MSC公司的软件产品ADAMS就是虚拟样机技术平台的杰出代表，该软件可以对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，并且方便快捷地可视化输出位移、速度、加速度和反作用力曲线等。随着虚拟样机技术在机械工程领域的应用和发展，ADAMS已成功应用于航空航天、汽车工程、铁路车辆、工业机械、工程机械等领域。
三、将虚拟样机技术引入“机械原理课程设计”教学
1.必要性
教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会2009年制定了“关于深化机械原理课程实践教学改革的意见”，其中明确指出目前机械原理课程实践教学改革应当重点关注的问题之一是商业软件（如ADAMS、Pro/E等），在实践教学中应用的相关问题，比如是否有必要对学生提出在软件应用方面的要求等。[6]面对新形势下“机械原理课程设计”教学出现的问题，有必要探索一种可激发学生学习兴趣、提高实践能力的新教学方法。
ADAMS软件具有快捷的、形象的动画展示等功能，采用ADAMS软件可快速方便地创建完全参数化的机构模型，快速对各种设计方案进行仿真分析，结果以曲线图和动画显示的方式形象展示，使机构运动学、动力学问题的分析变得简单、直观和精确，可弥补学生实践经验的不足，使学生有更充足的时间进行方案设计，方便学生对各种设计方案进行对比分析以及参数优化等，有利于激发学生的好奇心，提高学生自主学习的积极性，培养学生进行创新设计的能力，以及营造支持学生独立思考、自由探索的良好环境。在近几年，国内已有多所高校将ADAMS软件应用到“机械原理课程设计”中。[2-4，7-9]
2.实施过程
将ADAMS软件引入“机械原理课程设计”教学中，将会改变传统的教学模式，为了能增强教学实践效果、真正提高课程设计质量，笔者进行了以下的工作：
（1）课堂引导。根据教学计划，课程设计安排在第二学年，此时了解ADAMS软件的学生相对较少，基本上没有学生使用过，其原因一方面是由于该软件被引入国内的时间比较晚，另一方面是由于该软件的专业性强。学习和掌握ADAMS软件是关系到“机械原理课程设计”改革实践的关键，因此笔者在“机械原理”课程理论教学课堂中有意识地引导学生关注该软件，并在一些教学案例中演示如何应用ADAMS软件解决问题，使学生自主学习的目标得以明确。
（2）设置开放实验。在学生学习“机械原理”课程过程中，同时设置“典型机构运动仿真分析与验证”开放实验，实验内容为应用ADAMS软件建立一些简单、典型的连杆机构、凸轮机构以及齿轮机构模型，进行仿真分析，得到相关参数值，并以曲线图和动画等方式显示仿真结果。开放实验为选修实验，由学生自愿报名参加。在开放实验中，指导教师讲授并演示ADAMS软件基本操作以及连杆机构、凸轮机构、齿轮机构建模与仿真分析的内容和操作步骤，分3次讲授，每次3课时。每次相关内容讲授完毕后，由学生自主完成实验指导书提供的典型机构，同时开放机房，学生可利用课余时间学习。通过开放实验的锻炼，学生掌握ADAMS软件的基本操作，并对此产生浓厚的兴趣，同时为学生应用ADAMS软件进行“机械原理课程设计”打下基础。
（3）实际指导。编制一本应用ADAMS软件进行“机械原理课程设计”的指导书，明确课程设计的内容与要求。在课程设计周指导学生上机操作，与学生讨论、分析问题，引导学生与应用图解法的同学相互讨论、检验结果，从而体现学生主体、教师主导的教学思想。
3.应用实例
笔者连续两年在2009级、2010级机械设计制造及其自动化专业和车辆工程专业进行了“机械原理课程设计”试点教学。
2011年，首次将虚拟样机技术引入“机械原理课程设计”教学，在设置“典型机构运动仿真分析与验证”开放实验时，面向2009级机械设计制造及其自动化、车辆工程专业共8个班，采取学生自愿报名的方式。考虑到第一次进行尝试，为保证实验质量及效果，开课之前通知学生每班限额5名，但实际报名情况超出预想，达到了74人，择优选择52名同学。在开放实验过程中，学生学习了ADAMS软件基本操作以及连杆机构、凸轮机构、齿轮机构建模与仿真分析的内容和操作步骤，为下一步进行机械原理课程设计打下了良好的基础。在机械原理课程设计周，笔者指导其中一个班，在该班参加过开放实验的同学中选择了部分有意向的同学进行试点，要求这些同学除了完成图解法的课程设计内容之外，还须运用ADAMS进行机构建模、仿真分析，并验证图解法的结果等。试点的结果是仅有少数同学能达到要求，即利用图解法进行课程设计之外，还能运用ADAMS软件，经调查获知原因是时间紧、工作量大。试点后同学对运用ADAMS软件进行课程设计产生了兴趣，有自主学习的积极性。
2012年，结合2011年经历并为保证教学效果，仅从2010级机械设计制造及其自动化专业其中2个班选择31名同学参加开放实验。由于人数得到控制，指导教师有更多的时间与精力辅导学生，因此学生对ADAMS软件的掌握更为熟练。在机械原理课程设计周，笔者同样是指导其中一个班并选择了有意向的同学进行试点。根据2011年经验，这次允许学生不使用图解法，而是直接运用了ADAMS进行机构建模、仿真分析，但须对设计方案进行比较分析，并优化各个设计参数。这样，学生有更多的时间相互讨论并设计各种方案，对计算结果分析得更为透彻，能独立思考问题，真正锻炼分析问题、解决问题的能力，变学生被动学习变为主动学习。
四、结束语
将虚拟样机技术引入课堂使教学效果有了明显的提高，真正体现了学生主体、教师主导的教学思想，学习的兴趣较浓。经过课程设计锻炼后，学生普遍认为收获较大，实践能力得到了提高，随之积极参加、开展各种课外科技活动。实践中也发现了一些新的问题，如指导教师工作量大大增加、知识面不足等，这样就对指导教师提出了更为严格的要求。如何解决这些新问题以及如何将试点普及到整个专业所有同学，使更多的同学受益，需进一步研究与探索。
参考文献：
[1]教育部高等学校机械基础教学指导分委员会.高等学校机械基础系列课程现状调查分析报告暨机械基础系列课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]宜亚丽.机械原理课程设计教学改革的探索[J].太原理工大学学报（社会科学版），2008，26（s1）：51-53.
[3]朱玉.Pro/E和ADAMS在《机械原理课程设计》教学中的应用[J].江苏教育学院学报（自然科学版），2006，23（4）：112-114.
[4]席本强，王琦，曲辉.机械原理课程设计的创新型教学模式[J].中国现代教育装备，2010，（21）：94-95.
[5]陈德民，槐创锋，张克涛，等.精通ADAMS2005/2007虚拟样机技术[M].北京：化学工业出版社，2010.
[6]教育部高等学校机械基础教学指导分委员会机械原理组.关于深化机械原理课程实践教学改革的意见[J].辽宁师范大学学报，2009，
32（8），增刊：14-17.
[7]孙志宏，单洪波，庄幼敏，等.提高学生创新能力改革机械原理课程设计[J].实验室研究与探索，2007，26（11）：98-99.
关于机械原理的问题范文2
关键词：机械原理；课件；课程设计；教学方式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0058-02
“机械原理”课程是高等学校工科机械工程类高年级本科生的一门必修课，也是主干技术基础课程之一，主要培养学生的机械设计综合能力。其研究对象是机械，研究内容是有关机械的基本理论问题，主要包括：[1]机构的结构分析、运动分析和力分析、机械的效率、自锁、平衡和速度波动的调节、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构的基本知识和设计方法、其他常用机构的基本知识、机械系统的方案设计。本课程的主要任务是使学生掌握各种基本机构及由它们组成的机械系统的基础理论、基本知识、分析和设计方法，并具备进行简单机械系统运动方案设计的初步能力，它在培养学生创造性思维以及机械工程实践能力训练等方面均具有极其重要的作用。[2]
可见，该课程的理论性、实践性都很强。由于教材中使用了大量的公式论述和图片展示，使得传统教学中的教师虽然工作非常辛苦，但依然很难把课程讲得生动形象。本文就如何提高“机械原理”课堂的教学有效性进行了一些探索和实践。
一、提高“机械原理”课堂教学质量的一些探索和实践
1.改进课件
教师向学生传授知识除了依靠语言讲授让学生听之外，还要通过上课用的课件让学生看。课件是教师和学生之间沟通并进行知识传递的一个很重要的桥梁。制作“机械原理”课件时，要选择不同的多媒体手段来展示不同的知识点和教学内容。采用信息量大、节奏较快的视频，来展示课程开篇、部分章节的技术应用实例和展望等相关内容，以激发学生的学习兴趣，扩大学生的视野。根据学生的兴趣和专业特点有所区分地收集展示信息、选择应用实例。除通用的实例外，物流机械设备专业学生可优先选择如分拣机、包装机等方面的实际案例。由于含有大量公式和理论性较强的教学内容，所以不太适合使用视频。因此使用幻灯片来展示“机械原理”课程理论部分。在原理分析、理论推导、例题讲解时，采用节奏较慢、可以逐页显示的PPT方式（Powerpoint演示），模仿板书教学的情景，把推理的每一步逐行显示出来，[3]公式每一步用不同的颜色予以区别。为使得学生在课堂上能清楚听到教师讲课的声音，也为了让学生能安静思考，尽量不要用太多的背景音乐和动画效果。
课堂演示中，还可用三维绘图软件把教材中提到的某些重要机构的三维模型显示出来，并自由地将其旋转、缩放、拆分，让学生从多个角度观察。对各种机构进行运动仿真演示，并可以自由控制仿真的速度、显示的比例和视图的方向。用锁定命令，分别把铰链四杆机构中不同位置的连杆固定进行仿真，即可清楚地展示曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构间的转化，说明倒置机构的概念。通过软件的后处理，精确绘制摇杆的位移、速度、加速度曲线，可更为有效地讲述曲柄摇杆机构的急回特性。
当然，课堂的主题依然是教师讲授及师生互动，课件只是多媒体教学的一种载体和辅助工具。对于课件的使用方法、播放速度，教师应根据课堂的实际进展情况尤其是学生的反应进行把握。对课件的改进示例如图1所示。
2.改革教学方式
在教学过程中，笔者认为“机械原理”课程有六个核心知识点：机构自由度计算、机构运动分析计算、机构力分析计算、连杆机构、齿轮机构、凸轮机构，即简称为三大计算和三大机构。对“机械原理”课程的基本知识如六个知识点，宜采用系统讲授法，在一个相对较短的时间，大容量、高效率地传递丰富的知识；对重要章节如机构设计等，可设置习题课，使得学生能综合运用所学知识并系统掌握；对某些知识点如适用于产品设计的，要求学生分析产品特征和运动特征并练习设计产品，实现课程知识点的融会贯通，以便学生进一步消化吸收所学知识。
课堂上要多采用讨论法教学，引导学生积极主动参与，学生每四名组成一个小组并自愿选择章节内容，到图书馆或上网搜集相应的信息和材料，然后组织和整理，形成课前五分钟内容介绍的PPT文件。学生演示后，教师再详细讲解相关知识。这样可以使学生更深刻、更准确地掌握知识。一些重要的理论采用实验教学与课堂教学相结合的方式，通过实验和现场教学培养学生理论联系实践的能力；聘请专家讲授一些相关的前沿问题，激发学生的求知欲望和责任感。充分利用网络媒体和多媒体课件的优点进行辅助教学，[4]活跃课堂气氛，增加教学信息量，开阔学生的视野，便于学生理解和掌握课程的重点、难点，提高课堂的教学质量。
3.改革课程设计
传统的“机械原理”课程设计题目主要局限于牛头刨床机构、蜂窝煤冲压成型机及自动打印机等。[5]为了兼顾课程教学要求又体现专业特色，有必要对课程设计题目进行改革，对于具有物流特色的机械设计制造及其自动化专业，主要采用起重机、分拣机、自动升降台等能体现物流特色的典型机构和设备进行课程设计。在四年内每年课程设计的题目不重复，每位学生的设计参数规定完全不同，尽量避免学生相互抄袭。
在课程设计之前要求学生必须参加一些实验课，如“机械创新实践教学”。实验课上利用学校提供的“慧鱼”模型，要求学生把各种组件适当的组装起来，从而得到不同的机构。比如组装成将曲柄的匀速转动转化成摇杆的变速摆动的曲柄摇杆机构、组装成将曲柄的匀速转动转化成滑块的直线移动的曲柄滑块机构，以及组装成运动形式更加多样和复杂的五杆机构、六杆机构等。通过这些锻炼，明显增加了学生动手实践的机会和学生学习的积极性，因而课程设计效果也明显增强。[5]
4.作业的设计
培养创新能力要循序渐进，需要平时的勤学苦练以获得坚实的基本功，这不是短期内就能达到的。对于六大知识点的习题，尤其如图解法和解析法等，需要学生多加练习。比如“机构的运动分析”章节的内容，学生学习起来往往感到有些困难。教师就可采用课前安排复习理论力学相关内容，课堂讲授运动分析的解题步骤和方法，课后习题练习和辅导的方式教学。对于解析法可安排一些编程训练，逐步熟悉相关设计。以上方式，有效锻炼了学生的综合能力。除了教材上的作业外，还应适当布置来源于实际生活的大作业题，这相当于小型的课程设计。这种大作业题目要因人而异，使不同层次的学生都能进行设计并有所收获。[6]
5.课堂教学中的问题设计
让学生提出问题可有效培养学生的创新能力，问题可激发灵感。在课堂教学中，引进基于问题驱动的教学方式，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，使学生的科学素养和学以致用的能力得到锻炼。教师往往给定问题，也可让学生自己提出问题，引导学生从不同角度理解所讲述的知识要点。
（1）解释性问题。[7]例如在讲解“连杆机构”之前，先告诉学生公交车的车门就是一个连杆机构，然后提出问题：“这个开关门机构是如何由连杆组成的？为什么采用这种机构？能采用别的连杆机构吗？”然后带着问题进行授课。在学习相关内容之前给学生抛出有实际应用的问题，能激起学生强烈的好奇心和兴趣；在授课完成之后，再让学生回答前面提出的问题，这样学生可以更加深刻地理解、吸收并消化相应知识。
（2）启发性问题。采用启发式提问教学，学生先思考，再请教师更正、补充，启发学生思维，循序渐进，最后教师小结，对各个回答进行比较，这样可以引导学生积极主动地参与到课堂互动教学中，不断思考和探索新知识，从而加强创新思维训练。例如在讲解机构的动力学分析时，给出一道带有机构的运动简图的题目，要求学生用刚学过的相关知识把该机构的各个加速度求出来。
二、结论
对提高“机械原理”课堂的教学有效性和教学质量的问题进行了探索，包括对课件的改进、教学方式改革、课程设计改革、作业的设计、基于问题的教学设计等。理论和实践均证明：这些措施可明显促进教师和学生之间的交流与互动，扩大学生视野，激发学生学习兴趣，加强创新思维训练，提高学生的科学素养和学以致用的能力，从而有效提高“机械原理”课堂教学质量和教学有效性。
参考文献：
[1]孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].第七版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会机械原理课题组.关于深化“机械原理”课程实践教学改革的建议[EB/OL].[2010-03-07].http：///wyta_9650/20100307/t20100307_454601.shtml.
[3]李绍青，魏常武.利用多媒体技术提高《机械原理》教学质量[J].装备制造技术，2009，（10）：175-176.
[4]王卫民.《机械原理》课程改革探索及实践[J].科技创新导报，2011，（6）：177.
[5]管锋，周传喜.《机械原理》课程实践性环节的教学改革与实践[J].长江大学学报（社会科学版），2011，34（4）：121-122.
关于机械原理的问题范文3
关键词：机械原理；双语教学；实践与思考
中图分类号： TH111 文献标识码： A
0前言
随着中国加入WTO后，参与科技竞争和经济全球化的进程不断加快，与国际交流更加频繁，社会对高等院校培养的专业人才的英语能力、特别是英语应用能力，提出了更高的要求。21世纪的人才必须具有能用英语处理业务、收集信息和交流信息的能力，这是参与国际竞争和赢得国际竞争的必备素质之一。为了适应国际化和全球化的发展趋势，教育部于2001年下发了《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》，提出要“积极推动使用英语等外语进行教学”，明确要求高校要积极开展双语教学，指出:“按照‘教育面向现代化、面向世界、面向未来’的要求，为适应经济全球化和科技革命的挑战，本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”。
1 开展双语教学的必要性和重要性
当前，经济全球化进程不断加快，中国参与科技竞争发展迅速，知识信息网络化日益广泛，国内外高校之间竞争激烈，学生就业和发展面临严峻挑战。所有这些都要求高等教育应从对学生将来负责、对学校生存负责、对国家发展负责的高度，认真研究双语教学、创造条件有效地开展符合学校实际的多层次的双语教学，切实提高学生的综合英语素质，使学生成为有竞争能力的更加适应社会需求的人才。实施双语教学是我国高等教育适应社会发展和国际化发展需要的必然趋势，也是素质教育进一步深化的必然要求，已成为培养高层次专业人才的重要教学方法。推行双语教学可以加快教学内容、教学方法的改革，更好地借鉴国外先进的教学理念和教学方式。双语教学可以使学生能够利用英语掌握专业知识，养成用英语进行思维、求知、交流的习惯，以便熟练地用英语来解决实际问题。在世界经济全球化的背景下，越来越多的外国企业和公司与中国打交道，他们需要懂专业的双语人才，同样走向世界的中国企业和公司也需要这样的双语人才。在某些专业课和专业基础课中开展双语教学，就是要让学生尽快熟悉、掌握专业英语，在语言上与国际接轨，培养和提高学生参与国际竞争的能力。同时，双语教学在沿用已久的传统教材的基础上，增加了本学科的许多前沿知识，对于开阔学生的视野，提高学习的兴趣大有裨益。双语教学是逐步实现“使用英语等外语进行公共课和专业课教学”的有效的过渡手段，也是目前使学生的英语学习学以致用的关键一步，可以帮助学生逐步实现用英文进行专业知识学习和技术交流的目标，在更高的层次上掌握和应用英文。
2 机械原理中英文教材内容对比
所采用的英文教材与我国现有教材比较内容上有如下特点:
(1)连杆机构内容较多。(2)分析与综合并重。(3)图解法与解析法并重。(4)齿轮与轮系内容较少且合并为一章，讲法上多有不同。(5)动力学内容较多，包括动力分析基础及连杆机构的动力分析与平衡，速度波动与调节一章的内容放在动力分析一章讲授且内容很少，与我国现在流行的多种版本比较讲法不同。
就机械原理内容而言，国外教材有些内容确实与国内教材不同，但并不都是新东西，主要是讲法、信息量、侧重点、深浅程度等方面的差异。我们所采用的原版教材更注重所讲内容的系统性和连贯性，信息量很大，主要培养学生的设计思路和能力。国外英语教材版本很多，每本教材的内容和侧重点不同。学生使用教材仅仅是做为参考书，而学生要看很多参考书才能完成一门课的学习。但我国的教材内容差别很少，学生几乎找不到内容与讲法上具有新鲜感的参考书。鉴于目前学生英语水平参差不齐，因此全面推开仍有困难，采取自愿报名的方式在合适的范围内开展双语教学较好，这样既可以调动学生学习的积极性，又可以取得较好的教学效果。
3 机械原理双语教学的几点思考
机械原理双语课堂自开始实施就站在了一个高起点，即基本采用全英文授课。在任课教师和学生的共同努力下，虽取得了良好教学效果，但还存在一些值得深入思考的问题。
3.1教学内容与学时之间的矛盾
由于机械原理双语学时与中文课堂学时完全相同，这样很难做到在相同学时内完成相同的教学内容，从而导致双语课堂教学内容的“缩水”。笔者选用的教材，已经去掉了平面机构的力分析、机械的效率和自锁这两章。在其它章节讲授时有时也会做相应的精简。对于双语课堂中没有讲述的内容，让学生自学或到正常课堂去上课，但这势必会造成学生对双语课堂的质疑。如何解决双语教学在内容、难度与正常课堂的一致性是今后亟待解决的首要问题。
3.2原版教材的选用
在教材的选择上，虽然目前选用的教材从内容上保持了与中文教材的一致性。但原汁原味的原版教材无论是从语言上还是问题引入方面，解题思路与方法多有不同，如何真正做到与国际化接轨，如何逐渐过渡到使用原版教材进行授课也是值得探讨的问题。
3.3教学效果的巩固
机械原理双语课堂是在大二第二学期开设的，通过该课堂的学习，学生在专业英语方面的听、说和写作都有了一定的提高。当课程结束后，如学生不能坚持阅读和听说训练，则双语教学效果很难维持与提高。如何在后续专业课中适时开设双语课堂，巩固教学效果，真正达到双语教学的目的还需继续探索。
4 结语
在双语教学实践中所遇到的突出问题使我们深刻地感受到，双语教学尝试是一项长期且艰巨的任务。就学生方面而言，在我国多年英语应试教育的特殊情景下，再加上高校扩招，学生的英语水平参差不齐，要达到双语教学的最终目标，并不是一朝一夕的事。就教师方面而言，教师必须有相当扎实的英语表达能力，并具有丰富的学科知识，否则极易将学科课上成英语辅修课，影响学生其它学科知识的理解和掌握。因此，在追求双语教学最终目标的进程中，为了使学科知识的获取和语言的学习更有效，双语教学一定要以科学求实的态度，从实际出发，循序渐进，因材施教，进行积极的实践与探索，师生齐心协力，一步一个脚印地朝着目标奋进。
参考文献
关于机械原理的问题范文4
关键词：机械原理；机构创新设计；应用；案例
设计是把各种先进科学技术成果转化为生产力的一种方法和手段，是人类征服自然改造世界的基本活动之一，是人们为满足一定的需求而进行的一种创造性活动的实践过程。就机械设计而言，它是从给定的合理的目标参数出发通过各种手段和方法创作出一个所需的优化的机器或机构的过程。机械设计理论和方法是随着人类无止休的需求及科学技术的进步而发展和成熟的。近几十年来电子技术、信息技术、计算机技术的突飞猛进让机械设计发生了翻天覆地的变化，出现了有限元分析、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计等新方法，使设计质量和速度有很大提高。作为将来的机械工程师十分有必要了解机械设计理论和方法的发展历程、研究现状、未来发展趋势，熟悉和掌握现代机械设计方法，应用于实际[1]。
一、机械设计原理概述
机械设计理论与方法论是关于机械设计本质和设计方法的系统理论，目的在于揭示机械设计过程的本质规律，探索各种有效的设计方法，为实际的设计工作提供指南。现代设计理论和方法在现场生产实际中具有广阔的应用天地，它覆盖了所有机械产品的设计及制作过程，对于提高生产率，加快国民经济的发展有着重要的意义。
二、机械创新设计中的机构创新
把含有3个构件以上、且不能再进行拆分的闭链机构称为基本机构，其要素是闭链且不可拆分性。基本机构可以直接应用在机械装置中，只有一些简单机械中才包含一个基本机构，如空气压缩机中包含一个曲柄滑块机构。若干个互不连接、单独工作的基本机构可以组成复杂的机械系统。各基本机构之间进行运动协调设计。各基本机构通过某种连接方法组合在一起，形成一个较复杂的机械系统，这类机械是工程中应用最广泛、也是最普遍的[2]。
1.机构的创新设计
机构组成原理：把基本杆组依次连接到原动件和机架上，可以组成新机构。机构组合原理为创新设计一系列的新机构提供了明确的途径。机构的创新设计分为以下几种形式：（1）机构的串联组合与创新设计：前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件刚性连接在一起，称之为串联组合。前一个机构称为前置机构，后一个机构称为后置机构。其特征是前置机构和后置机构都是单自由度的机构。（2）机构的并联组合与创新设计：可以将几个单自由度的基本机构的输入构件组合起来，保留单自由度构件的输出运动；可以将几个单自由度机构的输出构件组合起来，保留单自由度构件的输入运动；也可以将几个单自由度基本机构的输入构件和输出构件分别都组合起来；均称为并行连接。其特征是各基本机构均是单自由度机构。（3）机构的叠加组合与创新设设计：机构叠加组合是指在一个基本机构的可动构件上再安装一个以上基本机构的组合方式。把支撑其它机构的基本机构称为基础机构，安装在基础机构可动构件上面的基本机构称为附加机构[3]。（4）机构的封闭组合与创新设设计：一个两自由度机构中的两个构件用单自由度的机构连接起来，形成一个自由度的机构系统，称为封闭式连接。其特征是基础机构为二自由度机构，附加机构为单自由度机构。
2.基于原机构的再生创新和综合
基于现有装置的再生创新综合，其设计全过程可分如下5步：（1）明确所设计机器的功能要求，并作相关调研；（2）运动链一般化，把原有机构通过抽象化，转化为只含有只含转动副和构件的运动链；在转化过程中要注意不要改变自由度、转动副和构件的邻近关系；（3）运动链数综合：通过运动链综合的作用，使原有一般化的转动副和构件综合为新的全部可能的一般化运动链。在综合过程中可以利用拓扑理论和图论的相关理论。（4）运动链再生：就是根据设计要求与约束条件，选取满足条件的一般化的运动链；（5）最后进行机构的结构化设计，得到机械装置的运动简图[4]。
三、机构创新设计的应用
机构创新设计有多方面的应用，以凸轮控制机构的机械设计为例，讲解其应用价值。要求根据机械设计的创新路径和方法，设计一个凸轮控制机构，其能够使一个质量为M，并在规定的路程D中作循环往复运动，并要求比原机构能获得更大的机械效益。
首先应明确机械设计的核心问题是如果怎样设计能够使凸轮控制机构去驱动连接点P，并获取最大化的机械效益，同时机构的自由度应为1。为了把复杂的问题简单化，可以忽略次要问题仅关注驱动点P之前的传动机构，它是F=1的凸轮摇杆机构，其对应运动链如图1所示。
其次设计好运动链后，要进行运动链数综合。由于机械设计创新设计的出发点是为了获取较大的机械效益，可以通过增加机构杆件数来满足上述要求，考虑的自由度不能发生变化，增加机构杆件数应不少于两个，设计好新的装置具有六杆运动链，2种独立异构型式，即斯蒂芬森链与瓦特链。比如在进行斯蒂芬森链的设计过程中，需要根据结构与功能相适应的原则对斯蒂芬森链进行结构的改变[5]。由于该装置是一种凸轮控制机构，需要进行运动副的更替，也就是说必然进行运动副的替代，即用一个凸轮副去替代运动链中的一个二元素杆与2个转动副，故得到演化后运动链。
四、结论
进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。运用机构学原理进行机械设计创新，首先要学习掌握相关的机构理论与已有的结构，才能在创新思维的指导下进行创新设计。
参考文献：
[1]魏三平.机械原理与机械零件课程设计的关系[J].教育理论与实践.2008（S2）：59-61.
[2]李笑，刘福利，陈明.改革机械原理课程设计注重培养创新设计能力[J].教书育人.2001（02）：79-81.
[3]李法新，王金凤，王利红.机械类专业大学生综合创新能力的培养[J].河南教育（高校版）.2008（04）：89-92.
关于机械原理的问题范文5
【关键词】微课；机械原理；课程改革
现代教学观主张教学应该是在教师指导下，以学生为主体，以实现培养目标和职业技能为导向，师生共同探讨交流的过程。《机械原理》作为一门培养工科学生能力的专业基础课，兼具任务性和逻辑性。通过对学生的调查发现，许多知识点难于理解和记忆。而传统的教学方式重共性不重个性，不能体现“做中学，学中做”的教学理念，因此学生往往是被动接受知识点，这不仅抑制了学生的学习兴趣，而且教师在教学过程中也会感到“身心疲惫”。为了发挥学生主观能动性，培养学生学习兴趣，提高学生学习能力，笔者在教学中引入了微课教学法。
1 微课及其特点
2008年，美国新墨西哥州圣胡安学院高级教学设计师David Penrose首次提出“微课程”这一概念。美国一个教育信息化专业研究机构Educause于2012年11月分享关于微课（Micro- lecture）的介绍。根据Educause报告的定义，微课（Micro-Lecture）指的是单一、严格界定的教学主题的简短的教学音频（视频）。微课常用于面对面教学或混合学习、在线学习等。目前，微课已成为各类学生学习活动的重要组成部分。
微课的主要特点包括：
（1）时间“微”：微课视频时间较短，一般不超过10分钟。
（2）含量“微”：微课主要是为了重点讲解某个学科知识点（一般是重点、难点、疑点），或是反映某个教学策略或教学主题的教与学的活动。并不是所有知识点的罗列。
（3）资源容量“微”：微课的视频格式一般是支持网络在线播放的流媒体格式（如wmv、flv、rm等）。加上与教学主题相匹配的微教案、微课件及微反思等资源一共也就几十兆。
由以上论述可知，微课便于学生进行个别化的学习探究。它具有指向明_，资源多样，短小精悍，易于扩充，可交互性强等特点。
2 微课在机械原理教学中的作用
2.1 有利于调动学生学习《机械原理》的积极性
在农业院校《机械原理》教学过程中，存在有学生群体的特殊性。因此教学过程中经常出现的情况就是学生学得苦，教师教得累。这直接影响了良好的课堂氛围。如果运用“微课”的方式进行教学，学生就会在好奇心的驱使下，积极、主动接受参与性、开放性、娱乐性更强的课堂形式。所以应用微课进行教学的模式，在很大程度上提升了学生的学习积极性。
2.2 有利于学生对《机械原理》知识的全面掌握
由于农业类院校学生的文化水平参差不齐，加之在开始课程的时候，又是以专业课为主。种种原因导致学生不能很好地掌握《机械原理》基本知识。微课可以在网络、多媒体的帮助下，对一些难懂、抽象、复杂的知识点进行整合和总结，然后以短视频的方式播放讲解。这在很大程度上增加了课程的趣味性，极大调动了学生的学习积极性。通过这种教学方式，学生就可轻松、愉快地学习《机械原理》知识。
2.3 有利于提高课堂效率和课堂质量
随着高校课程改革的展开，《机械原理》教学课时越来越少。在此形势下，教师有可能通过降低课程难度以适应学生的学习能力；也会删掉部分晦涩、乏味的知识点，而把更多的时间用在学生容易理解、感兴趣的知识点上。其结果是教学变得相对轻松，但是往往达不到预期的教学效果。由于授课时间的缺乏，导致学生知识点不能得到及时总结；也很难熟练掌握课堂内容。为了达到教学目的，教师还需进行二次授课。而微课恰好可以弥补教师上课时间不足的缺陷。教师没时间在课堂上讲解的内容，学生可以选择课余时间在网上进行自主学习。
3 建设《机械原理》微课平台的方法
3.1 微课教学片段的设计
微课的课程容量较少，每小节课的内容在10分钟左右。在短短10分钟之内要解决《机械原理》课程中某些章节的重点和难点问题，因此微课内容中不应包含浅显、易懂的知识点，更不是所有知识点的简单罗列。这些重点和难点知识之间的联系、内容之间的相互融合可以通过传统多媒体教学方式来实现。譬如可在PPT中插入微课的一些片段等。总之在微课教学片段的设计过程中要保证内容的逻辑性、完整性。
3.2 微课资源建设
微课建设的关键是资源建设。以农科院校《机械原理》课程为例，首先要以教学大纲为依据，结合本专业特点，确定课程重点和难点。其次要确定微课资源建设的方式。微课实现的方式有多种，但无论那种方式都要体现出学生的主动性及课堂上教师和学生之间的互动性。譬如在介绍不同机构应用时，可采用视频的方式。形象、生动的视频有可能引起学生巨大的学习兴趣；对于“四杆机构设计”，可运用“flash”进行讲解。用此方法可以把复杂的运动分解成几个简单的运动，从而使得一些晦涩的问题变得简单明了。为了解学生对本小节重点内容的掌握情况，可在微课附注中添加测试题。学生在做题过程中可以相互探讨，也可和老师交流。在探讨和交流中就掌握了知识。如在机构自由度计算、轮系传动比计算等知识点后面，可进行小测试，以便了解学生的知识掌握情况。最后，使用Camtasia Studio和PPT等多种设备和软件进行教学过程配录制，具体操作过程如下：（1）针对所选定教学主题，搜集教学材料和媒体素材，制作PPT课件；（2）通过中控台，同时打开视频录像和教学PPT，教师戴好扩音器后，调整好话筒音量和位置、PPT界面和录屏界面的位置后，单击“录制桌面”按钮，开始录制。教师一边讲解一边演示，可以配合标记工具或其他多媒体软件或素材，尽量使教学过程生动有趣；（3）对已录制的教学视频进行必要的处理、美化；（4）将《机械原理》课程的微课学习材料放到学校搭建的课程学习平台上。
3.3 微课课堂实践研究。
微课开展不能只停留在形式上，更重要的要注重微课开设后的效果。形式再好的微课如果起不到好的教学效果只能说是人、才、物的浪费。对微课效果的评价方式有以下几种：（1）问卷调查。可向参加微课学习的学生发放问卷，提问一些问题，还可让学生主动提出一些微课建设的好建议，得到反馈后老师可以迅速改进课程内容和形式。（2）网络反馈。随着信息技术的发展，老师和学生的交流越来越多地借助于网络，而非面对面的交流。可以通过网络和相关软件统计一门微课的点击率，从而使老师知道微课的实际效果，以便做进一步改进。
【参考文献】
[1]田文娟.浅析微课在《机械设计》课程改革中的应用[J].经营管理者，2015（10）：407.
关于机械原理的问题范文6
【关键字】施工工程，机械管理，机械维护，存在的问题，解决对策
中图分类号：U673.38文献标识码： A 文章编号：
一．前言
施工机械是建筑工程的重要组成部分，对建筑工程的良好的管理具有至关重要的作用和意义。同时施工机械还是现代化建筑工程的支撑。因此，施工机械对保障建筑工程的正常运转和有效管理具有重要的作用。对建筑工程机械的维护和管理，不仅仅要提供高质量、高性能、高科技的施工机械设备，而且还要提高设备运行过程中的维护管理，这些维护管理就取决于管理的人员以及环境。加强建筑工程机械的管理和维护，对于建筑工程来说意义重大，而如何进行维护和管理，就成为了建筑工程机械管理的重中之重了。
二．施工机械设备管理和维护中常见的问题分析
1．施工机械设备使用不合理
工程机械的主要特点有露天作业、技术结构复杂、购买施工机械投资额大、工地流动性大。如果一台发动机的使用寿命为1万小时，使用得合理会延长上千小时。否则，将提前损坏。平时使用过程中要注意油的质量和数量;在任务变化和条件影响，必须停机封存时，必须妥善管理，严防风吹、日晒、雨淋，造成锈蚀和损坏;防止机械事故是延长使用寿命的重要措施。在工程项目结束后设备要按要求进行认真的保养、维护，这样就可以防止机械设备常常出现故障，既节约了大量的精力和高额的维修费用，又保证了正常的施工工期。
例如变速器在运转过程中，由于齿轮设计、加工等本身原因或缺油，油料腐蚀、修理装配间隙等使用条件的原因，往往会造成各种故障如输出功率不足，有异常噪音和振动等，甚至不能换挡。其原因可能是某一部件的，如齿轮组干涉，也可能是某一零件的，如齿轮轮齿磨损严重等。针对原因，我们采取相应的措施，如进行等。
2. 施工机械的管理机制不健全
在工程施工过程中，机械设备管理顺利进行的组织保证是要搞好机械设备管理工作，这就需要适当建立和健全管理机构。但是在生产过程中，企业却普遍存在着管理班子不全，人员力量薄弱等现象。虽然大部分施工企业都根据自己企业的实际情况，设立了设备管理部门，但在施工中只重视进度.对工程机械的工作状态和运行效率往往没有给以适当的关注。致使对工程机械的管理粗放，维护失控，没有充分发挥现代施工设备的优势和效率。正是因为这样，就算有再先进的设备，管理跟不上，也是很难提高效益。
3．施工机械设备的维修落后，机械设备的更新较慢
由于大部分企业还不能有效地实行保养措施，对于设备的管理，也往往是出现了问题再维修。企业管理对于设备的故障及老化现象也不能够早期发现、预防、修理，最终导致了不必要的影响及浪费。并且，有个别维修人员只注重短期经济效益，为了贪图方便，对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用．任凭其随意地报废，更有严重者，不考虑其它设备的整体性能，得过且过，只要机械能动就交差了事，结果也只会严重影响了工程机械的正常工作，导致工程收益大大降低，最后也影响了整个企业的发展。
4．施工机械的维护和管理方式落后
大量的机械，在工程工作中，经过长期工作运转，已经磨损。但是，企业有时不能发现问题之所在，不了解设备的生命周期。导致利益的损失。其实，设备的使用，保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分，且是设备真正发挥和体现其使用价值的保障阶段。
三．提高施工机械管理及其维护的对策措施分析
1．健全施工机械设备的管理和维护机制
建立并完善机械设备管理机构，实行统一规划，专人负责，进行全面的综合管理。建立健全机械设备使用统计制度，加强机械设备的统一管理。另外，实行绩效制度，充分发挥程机械管理、操作、维修人员的工作积极性。为了延长施工机械的使用寿命，在实际工作中，必须实行“三定一包”制度(即定机、定人、定岗位，包维护)。正确使用机械，严格执行安全操作规程。对机械进行定期保养，采用合理的维修方法可以有效的延长工程机械的使用寿命。
2．增强施工机械操作人员的技术操作水平和素质
随着现代科技的不断发展，机械设备也在不断更新换代，技术含量也越来越高。这就要求我们的设备管理和操作人员不断学习新的知识和技术，科学地使用机械设备。操作人员不仅要懂得工程机械的结构组成、原理、性能，掌握操作技巧，还要有工程机械故障的快速诊断和维修能力。对机械的日常检查工作是必不可少的。检查结果应详细记录，不但要包含以往的维修保养记录、换件记录，而且要包含口常使用情况和工作量的记录，以便分析和判断机械故障，及时准确地消除故障隐患。
另外，操作人员的工作态度和工作积极性、责任感对工程机械的使用性能有很大的影响，职业道德不仅是个人修养的问题，它与企业的经济效益也息息相关，可以说是一种无形的资本。施工企业也需不断加强政治思想和职业道德教育，让广大职工树立爱惜设备的良好风气，使机械设备发挥最佳效能。
3．健全施工机械设备的保护措施
（一）使用方面
为了延长工程机械的寿命，在使用方面必须坚持实行“二定三包”制度(定人、定机、包使用、包保管、包保养)。机械操作人员要做到“三懂”（懂构造、懂原理、懂性能)；“四会”(会使用、会保养、会检查、会排除故障)：正确使用机械，严格执行安全技术操作规程，并对机械设备实行目标成本管理，将操作者经济效益与机械使用费(如燃料费，维修费，保养费，工具费等)挂钩。
（二）保养方面
对机械实施定期、到位和及时的保养是延长机械寿命的关键。工程机械常年工作在恶劣的野外环境，重载作业对各部油品质要求极高，否则就不能保证各机件的正常工作。由于油在使用过程中会使各种添加剂逐渐耗损，品质逐渐下降，所以对机械实施定期、到位和及时的保养工作至关重要。
（三）维修方面
维修工作是延长机械设备使用寿命的重要手段，采用合理、可靠的维修方法，先进的修理工艺，可以有效地延长工程机械的使用寿命。由于现在工程机械技术含量高，机构复杂。涉及机械、电子、液压和计算机等各个方面的专业知识，给机械用户带来了许多修理上的困难。这就要求从事机械修理人员，不但具有传统的机械知识，还要具备一定程度的电子、液压和计算机知识，了解各种机械的工作原理、技术参数。对故障现象仔细观察，冷静分析，准确判断，避免错误的分解和人为损坏。作为机械修理人员应尽量修复损坏件，不应以换代修，尽量避免总成件的更换。
4. 提高施工机械的管理
（一）设计与制造方面
对于机械用户而言，不可能直接参与机械设计和制造，但是在采购机械选型中，要充分考虑各方面的因素，如海拔、气候、用途等。侧重于实力强，信誉度高的厂家。同时，也可以把工程机械在施工中的不足之处反映给设备供应商，间接参与机械设计更新和制造革新。
如我对2004年从日立公司购进EXl900―5挖掘机时。针对我们的实际工作环境和以往使用情况，在技术谈判时特别要求制造厂商对其铲斗油缸防尘封前另加一道防尘封，以增加防尘性能，防止卤水随油缸杆的伸缩进入液压系统结晶造成损伤。多年来，就对于挖掘机的铲斗油缸油封损坏频繁和液压系统进水问题，我们曾多次和日立公司探讨，始终没有得到完善解决，这次EXl900―5技术谈判时我们提出了这一想法，得到了日立公司技术人员的赞同，并付诸实践，取得了一定的效果。
（二）操作人员的技术水平
机械制造技术的持续发展和新技术、新材料、新工艺的普遍使用，使得工程机械的种类日益齐全，控制越来越完善，结构越来越复杂，对工程机械人员的要求也越来越高。操作人员既要对工程机械的结构组成、原理、性能、掌握操作技巧充分了解，又要能够快速诊断工程机械故障并对其维修。操作人员良好的技术水平可以使工程机械的利用率和完好率得到很大的提高，进而提高企业的经济效益。
四．结束语
建筑工程的施工机械的维护和管理是建筑工程的重要组成部分，并且随着建筑工程的规模发展而不断加大，其职能和作用在建筑工程施工运行中越发的重要。随着现代化建筑工程的发展，建筑工程施工机械的维护管理质量是摆在我们面前一个重要课题，并且随着智能化建筑的建设，这个课题必将向更深更广的范畴探讨。
参考文献：
[1]唐柽云 詹康 筑路机械的管理与维护 [会议论文]，2010 - 中国公路学会筑路机械分会2010年学术年会
[2]王会春 加强工程机械管理与维护的措施 [期刊论文] 《中国对外贸易（英文版）》 -2010年19期
[3]程淑娟 刘佳成 张闯英 关于工程机械管理维护问题的探讨 [期刊论文] 《中国科技财富》 -2011年10期
[4]王秀丽 赵春 浅谈施工工程机械的管理与维护 [期刊论文] 《内蒙古石油化工》 -2010年21期
[5]刘积文 论加强施工工程机械的管理与维护 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年14期
[6]朱登洪 浅谈工程机械的管理与维护 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2011年34期
