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机械设计基础课程教案范文1
摘要：智能化产品的普及，催生了“低头族”。他们的出现，让部分大学课堂教学成了教师的独角戏。如何激发学生的学习积极性，发挥其主观能动性，是当今教育工作者面临的首要问题。本文提出在机械基础课程中实施任务驱动的翻转课堂教学方法。课前通过微课等方式完成课程内容的学习，课堂上小组合作共同完成简单工程项目的设计方法，思路的选择，课后通过qq群等通讯平成设计细节部分的答疑和讨论。最终实现课堂教学和实践环节的无缝结合，充分调动学生的学习积极性，培养具有良好素质的工程师。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0103-02
随着智能化产品的普及，社会上出现了一种特殊的种族――低头族。他们的出现，让部分大学课堂教学成了教师的独角戏。因而如何改进教学方法，以提高学生的学习兴趣，充分发挥其主观能动性是教学实践中亟待解决的问题。在起源于美国科罗拉多州林地公园高中的“翻转课堂”教学模式中，知识传授通过信息技术的辅助在课前完成，知识内化则经老师的帮助与同学的协助在课堂上完成。通过将教师和学生的角色及课外和课堂教学内容的“翻转”将原来的消费式课堂变成了生产式、创造式课堂，引起教学方法和理念的大更新[1，2]。机械设计基础是机类和近机类专业学生的技术基础课和主干课，主要解决的是机械装备设计中方案和技术设计阶段的问题，是学生成长为合格工程师所必须夯实的技术基础之一。本课程重在培养学生的思维能力，创新能力，动手能力，需要大量的实践环节来辅助课堂教学。然而传统的教学方法中实践环节，由于时间，场所等环节的多种限制，常常集中安排在本门课理论教学开课前或教学全部完成以后，达不到学完一个环节的理论课程就去实践的理想化排课。这样的分块化的教学使学生的知识体系支离破碎，无法融会贯通。因而在机械设计基础课程中推行项目驱动[3]的翻转课堂模式的教学改革理论具有实际意义。
一、机械设计基础课程特性分析
从教学内容体系来看，机械设计基础课程分为机械原理部分和机械零件部分。前半部分讲述连杆、凸轮、齿轮、间歇等常用机械的结构、运动特性；后半部分讲述螺栓连接、齿轮传动、带传动、链传动、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器等通用机械零件的工作原理、结构、特点、维护和设计计算的基础知识。
从教材[2]的编排结构可以看出：①机械设计基础课程的内容各部分间相对独立，且自成章节，呈现平行发展趋势；②对于常用的机构或零件同一用途的一般会讲2―3种，例如传动，分为齿轮、蜗杆、绕性传动3种；轴承分为滑动轴承和滚动轴承2种。这个课程体系非常适合全部或部分采用翻转课堂教学。原因在于：①视频录制非常利于采用微课的方式；②网上丰富的精品课程教学资源也可直接共享，因为各章节所讲述的对象不同，关联性不强，直接利用精品课程的资源，不会因为不同老师的不同讲课思路而使教学内容衔接不好。③平行的章节也可采用不同的教学方式，进行教学效果的对比。
针对以上特点，以项目为驱动的翻转课堂的教学模式以微课为载体，以来源于工程实际的具体设计项目为驱动，正好可以缓解学生学习工科专业课程枯燥等问题。学生在课前通过现代化信息手段自主完成课程基本知识的学习，在课堂上教师以实物或者动画三维模型为引导，和同学们展开研究与讨论，逐步解决课前学生学习视频时产生的疑惑以及完成设计项目过程中所遇见的问题，课后再通过网络讨论平台对课上问题进行深层次的讨论，这样可以大大增强学生学习兴趣，提高学习效率，进而培养学生解决问题的能力。
二、机械设计基础课程翻转课堂的教学设计
教学最根本的出发点，是激发学习者的兴趣，充分发挥其主观能动性，去收集有用的信息，探索未知的领域。为了提高学生的学习兴趣，本课程采用项目引导式教学设计法。因本校以“水电”为特色，机类专业的学生多走向水利电力行业。故在专业教育中多突出工程机械背景。为此，以某输送机的机械式传动系统的结构设计为例，进行教学内容的引入。①将学生分成约5―8人一组，给定设计参数后，指导学生进行传动系统的方案设计。因在该输送机的传动系统中，涉及到链传动，带传动，齿轮传动等多种传动方式的选择和布置问题。为协助学生完成方案设计，采用翻转课堂的方式开始进行齿轮传动，带传动，链传动，螺旋传动部分内容的教学。利用网络资源，收集一些必要的视频资料，资料不足的情况下自录少量微课视频，通过QQ群，精品课程网络课堂等平台发给学生，让学生完成教学内容的学习。而课堂教学则以检查学习效果，完成设计任务为主。学生和学生，学生和老师之间开展互动讨论，发现问题并解决问题。每次课预留10―15分钟针对学生在学习中遇到的共性问题进行集中点评讲解。②当学生完成齿轮，带，链等零件基本参数的设计计算时，很自然会涉及到该类零件的安装问题。教学内容自然过渡到轴及轴系零件的结构设计问题。于是采用翻转课堂的教学方法完成轴承，联轴器，轴等部分内容的教学。再次，随着设计工作的进行，齿轮的及防护问题会引出变速箱箱体的设计问题，该问题自然也会引出连接件的设计。顺应设计任务需要，完成螺纹连接，键连接，销连接等内容的教学。③根据学生的需要，进行少量的专题教学。至此，整个课程教学基本完成，以项目驱动，任务逼近的方式，可以充分调动学生的求知欲，让学生的求知欲和兴趣来推动教学内容的进行，从根本上摆脱传统的“灌输式”教学法。学生不但能充分吸收老师所提供的教学视频中的内容，还会积极调动各类资源以解惑。课堂上的讨论，因视角不同，学生的问题有的非常新颖，此举也无形中给教师施加学习压力，最终实现教学互长的良性循环。
三、机械设计基础课程翻转课堂的实施效果考核
进行机械设计基础课程翻转课堂的实施效果考核的目的，是为了检查教学设计是否合理，为教案的修订提供依据。实施效果考核主要通过横向和纵向比较来实现。横向比较包括平行章节内容、不同的教学方法的学习效果比较，及不同教学方法的平行班的成绩的比较。例如，在教学时，带传动部分内容采用翻转课堂的教学方式，链传动部分采用传统的课堂讲述的方式。在学生进行设计任务时，可以观察并评价学生的设计情况，以检查学习效果。纵向比较，是指将本届学生的学习效果与采用传统的教学方法的往届学生的学习效果进行比较。同时，可以通过对学生后期的跟踪和回访，学生评教来深层次地了解学生的感受和学习心得，用以优化教学设计，从而由“点”到“面”的逐渐将任务引导式翻转课堂教学法在机械设计基础课程的教学中铺开。
四、结论
机械设计基础翻转课堂教学法充分利用目前智能化设备普及，电子化信息共享便利的优势，以微课为载体，以任务为驱动，充分调动学生的积极性，利用学生的求知欲来推动课程教学内容的进行，彻底摆脱“灌输式”课堂所造成的教师唱独角戏的现状。该种教学模式，不但可以使“教师主导、学生主体”的思想得以充分体现，学生的实践能力和协作能力得到明显提升，而且还能实现教学互长的良性循环。各个学校可以在充分利用耶鲁公开课、可汗学院微视频[6]、TED视频，以及精品课程资源，外加自己录制的微课视频的情况下，由“点”到“面”的逐渐将任务引导式翻转课堂教学法在机械设计基础课程的教学中展开。
参考文献：
[1]王彩霞，刘光然.翻转课堂优化中职课堂教学探析[J].职教论坛，2013，（06）：41-44.
机械设计基础课程教案范文2
机械设计基础 课程改革 教学方法 教学手段
《机械设计基础》是机械类专业的一门重要的技术基础课，它是学生在学完基础课程后必须学习的一门过渡性课程。新形势下的高职院校人才培养本着“必须、够用”的原则，强化学生的实践能力，培养高素质技能型人才。这些实际需求迫切需要先进的教学理念、合理的人才培养模式与之相适应，那么以往的教学内容和教学模式不能适应新的教学要求。因此，我们依据新的人才培养目标，对这门课的课程标准、教学内容和教学方法与手段、实践教学、考核方法等方面进行了改革研究。
一、重新确立培养目标并修订课程标准
我院机械类专业的毕业生主要面向工业企业从事机械设备的操作、安装、调试、维修和更新改造，机械制造工艺规程的编制，产品质量分析与控制，生产技术管理及营销等工作。根据就业岗位，我院对机械类专业培养目标定位为培养“服务于生产第一线职业岗位群的中、高级技能型人才”。根据培养目标对原有课程标准进行了全面修订，重新组织和完善了课程教学内容。课程目标定位为“掌握机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点及基本设计方法，具备通用机械正确使用、维护及分析常见故障的能力”。只有明确了教学目标，教师才能有的放矢地做好教学工作，从而提高教学质量。
二、结合人才培养要求，整合教学内容
授课内容上以“必须、够用”为度，传统的机械设计基础课程由《理论力学》、《机械原理》、《机械零件》三门课程构成，内容体系庞大，本着符合“必须与够用”的原则，新的课程教学内容，针对人才培养对机械设计基础课程的要求，按照重在基础知识，突出动手能力培养及分析能力的培养的原则。筛选了传统的理论力学、机械原理和机械零件等课程的内容，并将这些内容有机地结合在一起，优化了教学内容，突出了高职的特征。全部教学内容分为两个教学情境：
情境一：以典型的加工设备牛头刨床做载体，以分析各种常见机构的工作原理、结构特点、失效形式及使用维护为教学重点。
情境二：以带式输送机为载体，介绍常用机械零件及传动系统的结构特点、失效形式及使用维护为重点，会常用机械零件及传动系统的基本设计方法；将力学中的扭转、弯曲强度计算与轴的设计结合，将剪切和挤压强度计算结合在螺栓联接、键联接当中，以利于学生将力学的理论知识与实际应用相结合，去掉复杂的公式推导及验证内容，直接引用结论；把课程设计融合在课后作业中。通过教学内容整合，减轻了学生负担,避免学生对纯理论学习可能产生的厌倦心理，还可以减少理论课授课时数，为实践能力的培养和强化留出了空间。机器始终贯穿在全部教学过程之中，使学生感到课程内容清晰，且具有较强的系统性和实用性。
三、采用丰富的教学方法和教学手段
《机械设计基础》课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容，由于课时有限，教师一般常采用“满堂灌”的方法讲授学习内容，学生没有实际工作经历，缺乏与此有关的感性认识。改革后，教师充分利用多种教学方法和手段，尤其是现代化的教学手段，将课程生动、直观、轻松地呈现给学生，因而增强了学生学习兴趣，提高了教学质量。具体做法如下：
1.教学方法
（1）现场教学。以牛头刨床这个典型的机械加工设备为载体进行现场教学,介绍机器的组成和工作原理，以此训练学生分析机械系统的的能力，为学生学习机械设备类专业课程打基础。
（2）案例教学法
在进行常用机构的教学时，以牛头刨床的机构分析为总任务，再将其分解为若干个常见机构结构分析的子任务，以此贯穿常用机构部分的内容。每一部分均由教师先从牛头刨床中引出任务，再介绍相关机构。
（3）任务驱动法
在通用零件部分教学时，以带式输送机传动装置的设计为总任务，再将其分解为若干子任务，以此贯穿通用零件部分的内容。每一部分教师均先从设计任务中引出问题，再介绍相关零件的基础知识、选用及基本设计方法，最后举例讨论。设计任务就是学生的作业，学生边学边练，课程结束时完成其主要的设计计算。
这样做，使机构和零件不离开机器，在机器中学机构和零件，使学生对机器形成一个具体的、完整的认识，从而掌握机械系统分析和设计的一般方法。
2.教学手段
（1）采用实验室一体化教学。将课程安排在机械原理实训室进行，采取多媒体课件讲解、模型演示和实验操作相结合的方法。在机构陈列室学习，能增强学生对机械、机构、零件、部件的认识，使深奥的知识、难以看懂的图与图纸与实物联系起来变得通俗易懂，又培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力；讲授时使用电子教案、演示系统（实物演示、投影仪、CAI课件）相结合，充分利用了教学资源，这种讲课模式受到学生好评，收到良好的教学效果。
（2）加强实践环节。为突出实践环节，新建两个机械设计实训室、一个机械原理实训室和一个拆装实验室。机械原理实训室和机械设计实训室主要面向《机械设计基础》课程教学和实验实训任务。
在机械设计基础实验这个重要的实践环节，保留了《轴系结构测绘》和《减速器结构装拆实验》，因为这两个实验均对学生进一步掌握机械结构及设计知识，了解结构设计的原则，而且还对学生的动手能力进行了锻炼。增设了《齿轮参数测定》《齿轮范成原理》、《带传动实验》、《轴系结构设计》等实验，这些重要的实践环节，加强了学生对常用机构、零件结构知识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养，是对理论课程教学不足很好的补充和完善。
（3）采用灵活多样的考试方式。采取过程考评（任务考评）和期末考评（课程考评）相结合的方法。强调过程考核的重要性，过程考评占60%，期末考评占40%。在考试方法上采用开卷与闭卷相结合,笔试、口试与讨论相结合，以增强考试内容的综合性与灵活应用性，突出对能力的考核。在考核方法上强调了过程考核，使学生在学习过程中有了紧迫感，注重学习过程，从而提高了教学效果。
综上所述，根据高职教育的特殊性，机械设计基础课程的教学应瞄准市场对人才的需求目标，明确方向，不断地改革教学目标、教学内容、教学方法、教学手段及考核方法等环节，从实用出发，就能调动学生的学习兴趣，提高教学质量，需要我们不断地在实践中创新、总结和完善。
参考文献：
[1]郭攀成.机械设计基础课程教学内容和改革与实践[J].中国电力教育，2009,(4).
机械设计基础课程教案范文3
关键词：工学结合，理实一体化，教室，建设
中图分类号：G424.21 文献标识码：A 文章编号：
一、“一体化教室”建设的必要性
教学改革的关键是专业建设，专业建设的核心是课程改革。高职院校课程改革的重点是如何激发学生学习的主观能动性，如何提高学生的实践技能。因此，工学结合的教学模式是职业教育课程改革的必然要求。这种教学模式打破传统学科教学模式，也打破了相对独立的理论教学体系和实践教学体系,取而代之的是理论教学与实践教学完全融合在一起的全新的教学模式,。学生不再向以往坐在固定座位上单纯听老师讲课，学生要在课堂上“动”起来。以学习性的工作任务为载体，实现在“做中教，做中学”，为学生具备良好的职业技能和素养打下坚实基础。
机械设计基础课程在全系六个专业开设，是涉及面最广的一门专业基础课程。机械设计基础课程的特点是与工程实际联系比较紧密，而我们的学生又缺乏实践经验，对各种机械的结构、特点及应用不甚了解。因此，需要在讲解理论知识的同时，配上各种机械实物、模型以及视频，形象、直观，便于学生理解和掌握，可以在学的过程中完成学习性任务，这样才能激发学生的学习兴趣，锻炼其动手能力。目前教学现状是理论教学与实践教学分离，理论教学在普通的班级教室进行，试验单独在实验室上，造成学生在各种教学场所“赶场”，无法实现理论与实践相结合。
因此，传统的理论课教室和实践教学场所相分离的局面已不能满足新的教学模式的需要,迫切需要一种将教室与实训、实习场所相融合的“一体化教室”来承载相应的教学工作。这样的“一体化教室”既是学生学习理论知识的教室,又是学习操作技能的实训车间,又是进行实践锻炼的企业,又是学生进行科技制作和竞赛的基地。
二、“一体化教室”建设原则
1.教学性原则 一体化教室的构建必须突出教学目标,能够实现对学生的专业、方法、社会能力的培养，只是通过实际工作任务来完成教学。
2.与专业结合原则 一体化教室的建立必须根据专业的培养目标而建，根据专业职业岗位群的共同需要统一建立“一体化”教室，注重与相关课程的融合，这样有利于师生对其它相关工种岗位知识技能的了解，学生受益面广；也能做到资源共享、提高资源利用率和投资效益。培养学生的专业核心能力,。
3.长期性原则。一体化教室要有稳定的工作、研究方向,要长期坚持运行,能实现可持续发展,逐渐形成特色、形成亮点,逐步取得标志性成果。
4.实用性原则。采用工学结合的模式，一边进行生产一边使学生通过实习操作学会技能，生产实习两不误。要因地制宜、因时制宜,结合实际情况采取灵活的方式构建教室。同时还要有合适的师资力量来承担指导工作。
三、“一体化教室”功能
“一体化教室”主要结合专业核心课《机械设计基础》的教学建立，以提高学生的机械设计、创新设计和动手能力为培养目标，主要用于完成以下教学内容：
教学项目 学习任务
常用机构的基本分析与综合 任务1 台式钻床拆装与组成分析
任务2 常用机械设备模型的机构运动简图绘制
任务3 机械中常用平面四杆机构的设计
任务4 平面机构创意组合（常用平面四杆机构）
任务5 凸轮机构轮廓设计
常用机械传动装置结构与设计 任务1 螺旋千斤顶设计与加工制造
任务2 V带性能分析及设计
任务3渐开线齿轮范成原理剖析
任务4渐开线圆柱齿轮参数的测定与分析
任务5齿轮传动设计
任务6 各种轮系结构认知与应用
任务7 减速器选择计算
常用机械零部件结构设计与选型 任务1 滚动轴承类型选择与计算
任务2 联轴器类型选择与计算
任务3轴系结构分析与拼装
任务4轴系结构创意组合设计
任务5 减速器的拆装
此外，该教室还可用于：
机械零部件测绘实验通过实验室的实物或模型，让学生正确使用工具拆卸机器部件，使用量具测量零件，训练徒手绘制草图的能力，掌握相关知识综合应用，培养学生团队合作精神。
机械创新设计 实验室配有平面连杆机构创意组合、轴系结构创意组合等试验设备，为学生提供“机械创新”课外活动的研究场地、设备等。
专业综合实训综合实训是专业学习的综合性项目，对学生专业能力的培养起着重要的支撑作用。综合实训的项目之一是机构三维造型与设计制造，利用实验室的实物或模型为基础，让学生设计出新的机构并亲自加工制造出来。这些机构可做为教具使用。
三、“一体化教室”布局
根据学校实验室实际情况，“一体化教室”布局如图所示。在教室里布置理论教学区和实训工作区，将理论教学和实践教学融合在一起。
理论教学区配有多媒体投影仪，采用多媒体教学使抽象的内容更加直观、形象，使教学手段和教学方法多样化，大大提高教学效果和效率。
实训工作区配有实物或模型，用于学生分组完成各种学习任务，锻炼学生的实践技能、提高团队合作精神，促使学生主动学习。
《机械设计基础》教学做一体化教室布局图
四、“一体化教室”建设的几点思考[1]
1.“一体化”教室的建设是基于工学结合、教学做一体的教学模式。这种教学模式的特点是理论教学与实践教学的界限不再明显，而是融合到一起，因此，需要一批适应一体化教学模式、能驾驭一体化教学的的“双师型”教师，即教师是推动一体化教学改革的关键。“双师型”教师的培养需要采取一定措施：（1）学校、各教学系别要制定专业教师培养计划，鼓励教师参加各种技能培训和技能大赛，并通过技能鉴定成为技师或高级技师。（2）专业教师要定期深入生产一线，参加企业的生产活动，提高实践能力。
2.专业教师要深入行业和企业进行调研，对学生所学专业相应职业岗位和任务进行分析，明确教学目的，从而制定详细的一体化教学计划、课程标准、教学内容、教学手段、教案、评估方法等。
3.利用“一体化教室”进行教学时，教学过程要体现职业性，学习过程与工作过程一体化；体现实践性，理论教学与实践教学一体化；要体现开放性，教师与学生实现多重角色一体化。
4.“一体化教室“建设需要有教室场地、实验实训设备、多媒体环境、必要的工具等，所以需要学校给予资金支持。
机械设计基础课程教案范文4
Abstract: The re-combination of curriculum system and teaching content is the demand for applied personnel training. Aiming at teaching situation of domestic mechanical curriculum, problems of original teaching materials are analyzed, curriculum system reform is achieved, and related contents of the construction of teaching materials are discussed.
关键词： 人才培养；课程体系；教材建设
Key words: talents training；course system；construction of teaching material
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）11-0186-02
0 引言
专业教学改革以培养学生的数字化设计与制造能力和基本工程素质为主线，以培养学生操作技能、实验技能、工艺设计技能为目标；以基础、工艺、设计、计算机技术、电气控制技术五类知识为模块，对课程体系和教学内容进行重新组合。由于教改的成果固化在教材上，所以应用型本科高校教材的建设也应充分体现自身特色，以适应不断发展的新技术对人才培养的要求。
1 原有教材的问题分析
通过对过去使用的教材进行反复调研、分析，认为机械类教材主要存在以下问题：
1.1 教材内容陈旧，缺乏特色 随着社会的发展, 知识更新逐渐加快，致使一些新知识、新技术未能及时在教材中反映出来。由于教材的知识内容相对陈旧，缺乏特色，导致学生在课堂上学习的内容与生产实际脱节；另外，随着教学改革地不断深入，专业结构地不断调整，教材建设与教学改革相脱节，也使一些新开课程尚无相对应的教材[1]，只好选用过去的老教材，使得一门课程有时需选用两本以上的教材，才能满足教学内容。
1.2 教材重理论，轻实践，不利于学生创新能力的培养 大多数工科的教材里面充满了大量的定义、公式和定理，忽视了现场应用及学生创新能力的培养，学生只能被动地去接受教材的内容而无法主动去“学习”，这无形中限制了学生的思维，束缚了学生创新能力和动手能力的培养[2]，使学生走上工作岗位后，感觉学非所用，这与教材重理论，轻实践，不能将实践融入教材有关，因此这种传统的教材编写方式不利于学生创新能力的培养。
1.3 教学手段落后，计算机和多媒体的运用不够 教材内容较为刻板，教学手段落后，计算机和多媒体的运用不够，未能体现现代教育的教学理念。随着信息与网络技术的不断发展，单纯的纸质教材已不满足现代教学的需求，因此，应用先进的手段开发立体化教材已迫在眉睫，如多媒体教材，可使呆板的教学内容动态再现；网络教学平台的开发可实现教学资源的共享和信息的快速传递，使老师和学生在课堂以外进行互动[3]。
2 课程体系改革
机械类专业应用型人才培养规格为“重基础、宽口径、多方向、强应用”。在教材的建设上，按照知识能力模块构造课程体系，打破了过去按学科系统性、完整性的“老三门”构建教学体系的旧框框。对于机械设计制造及其自动化专业的专业课程中，经过重组、整合和新增的课程有21门，使课程理论教学体系和课程得到优化，增加了新技术内容，注重了知识应用性。设计类课程中，将传统课程中“机床概论、切削原理及刀具、机械制造工艺学”等内容构建成《机械制造技术基础》课程；将“夹具、刀具、常用机构、专机设计”等内容组建成《机械制造装备设计》；将“机械原理”、“机械设计”二门课合并成《机械设计基础》课程；同时，根据职业能力的培养需要，每门课程都设置相应的课程设计环节，理论与实践相结合，形成了一种反映应用性人才培养要求的全新设计类课程体系。新的课程体系做到了教学内容与实际工作项目一一对应；课程设计（或实训项目）与实际工作项目流程一一对应；按照实际工作过程的要求，来进行课程设计，选取知识点，形成了一一对应关系。做到了按照“工学结合”模式培养学生，实现专业学习与职业能力的无缝对接[4]。
3 教材的建设情况
3.1 注重教材的应用能力的培养 加强应用能力的培养，必须是在理论指导下，解决实际工作中新的问题的能力，而不能局限于简单的应用能力，通俗地说让学生具有一定的“后劲”和本钱。例如在编写《机械设计基础》教材的过程，为突出应用能力的培养，加强了结构与结构设计，并强调在现场中常用的设计计算方法；为增强学生的分析问题、解决问题的能力，尽量做到各章设有“设计”这一节，并增设了“实例分析”内容；另外还加强了复习题与练习题部分，并在有关章节中适当地加入“思考与分析”，以深化教学内容，加强应用理论知识解决实际问题能力的培养。
3.2 立体化教材群的建设 立体化教材着重于课程的一体化建设，贯穿于教和学整个过程，即服务教师和学生，应用于课前、课堂和课后各个环节。根据新的课程体系，我们组成机械专业设计类课程系列教材编写组，经过几年的努力形成了高质量的系列化、多层次的立体化教材群，大致涵盖了机械专业设计类课程的理论与实践教学。出版了《机械设计基础》、《机械制造技术基础》以及《机械制造装备设计》三本骨干课程的教科书。这套系列教材作为教育科学“十五”国家级规划课题的研究成果。教材以立体化的形式呈现包括学习指南、习题题解、电子教案及多媒体课件。多媒体课件画面活泼生动，使学生的思维活跃，积极性大增；极大地提高了教学效率与教学效果。目前《机械设计基础多媒体教学系统》已由高等教育出版社配合教材出版，《机械制造技术基础》以及《机械制造装备设计》课程的多媒体辅助教学系统已完成等待出版。与教材配套的课程设计指导丛书――《机械设计基础课程设计》、《机械制造技术课程设计》、《机械装备设计课程设计》是对教材的进一步深化和巩固，起到了强化实践设计能力的培养、实践与理论充分结合的作用，这些教材已由高等教育出版社出版[4]。立体化教材群的建立，不仅提高了教学效率和教学质量， 也方便了学生的自学。
3.3 网络课程的建设 教育部在2007年就明确提出，要加强课程优质网络资源建设，并把信息技术作为提高教学质量的重要手段，广泛采用信息技术，改变高校人才培养模式，不断推进教学资源的共建共享，逐步实现教学及管理的网络化和数字化。在2008年我们完成了“机械设计基础”课程网站的建立。在此之后，我们不断地对其进行完善与改进。该网站包括该课程的教学大纲、课程电子教案、课程实验指导书、学习指南、课程网上答疑系统、课程部分现场教学录像、课程样卷等。
4 结语
教材建设对于高校的发展，对于人才的培养是至关重要的。随着信息技术的不断发展，教材建设的手段也需不断更新，才能适应现代教学的发展，当然，多媒体教学系统、网络课程不会代替课堂教学，目前纸质教材还是占有主导地位。但是通过现代化教材的建设可以实现由“以教师为中心”向“以学生为中心”的教学模式转变[5]，使教学效果明显得到提高，增长了学生自主学习的能力。
参考文献：
[1]沈成凤，张蕴琨，杨丽丽.关于我院教材建设与改革的思考[J]．南京体育学院学报，2008，22（2）:40-41.
[2]徐金娥，周婷，张鸽盛.从人才培养看我国高校教材建设[J]．大学出版，2010，8:61-63.
[3]顾晓峰，刘婷婷，胡春潮.论高校教材建设，立体化教材的开发及应用研究[J]．职教论坛，2002，20:33.
机械设计基础课程教案范文5
机械原理教学课件：
机械原理教案
第一章 绪论
基本要求:
1.明确机械原理课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。
2.了解机械原理在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。
3.了解机械原理学科的发展趋势。
教学内容:
1.机械原理课程的研究对象
2.机械原理课程的研究内容
3.机械原理课程的地位及学习本课程的目的
4.机械原理课程的学习方法
重点难点:
本章的学习重点是机械原理课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械原理课程的性质和特点。
1.1机械原理课程的研究对象
机械是人类用以转换能量和借以减轻人类劳动、提高生产率的主要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。机械工业是国民经济的支柱工业之一。当今社会高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发展为基础建立起来的，人类生活的不断改善也与机械工业的发展紧密相连。机械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是机器和机构理论的简称。它以机器和机构为研究对象，是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。 机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和抽象 内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看，都具有一些共同特征：
（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
（3）能完成有用机械功或转换机械能。
凡同时具备上述3个特征的实物组合体就称为机器
内燃机和送料机械手等机器结构较复杂，如何分析和设计这类复杂的机器呢？我们可以采取“化整为零”的思想，即首先将机器分成几个部分，对其局部进行分析。机构是传递运动和动力的实物组合体。最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。它们的共同特征是：
（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
可以看出，机构具有机器的前两个特征。机器是由各种机构组成的，它可以完成能量的转换或做有用的机械功；而机构则仅仅起着运动传递和运动形式转换的作用。在开发设计新型机器时，我们采用“积零为整”的设计思想，根据机器要完成的工艺动作和工作性能，选择已有机构或创新设计新机构，构造新型机器。内燃机就是由曲柄滑块机构(由活塞、连杆、曲轴和机架组成)、凸轮机构(由凸轮、顶杆和机架组成)和齿轮机构等组成。
随着科学技术的发展，机械概念得到了进一步的扩展：
1．某些情况下，机件不再是刚体，气体、液体等也可参与实现预期的机械运动。我们将利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的机构统称为广义机构。由于利用了一些新的工作介质和工作原理，较传统机构更能方便地实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。
利用液体、气体作为工作介质，实现能量传递和运动转换的机构，分别称为液压机构和气动机构，它们广泛应用于矿山、冶金、建筑、交通运输和轻工等行业。利用光电、电磁物理效应，实现能量传递或运动转换或实现动作的一类机构，应用也十分广泛。例如，采用继电器机构实现电路的闭合与断开；电话机采用磁开关机构，提起受话器时，接通线路进行通话，当受话器放到原位时断路。
2．机器内部包含了大量的控制系统和信息处理、传递系统。
3．机器不仅能代替人的体力劳动，还可代替人的脑力劳动。除了工业生产中广泛使用的工业机器人，还有应用在航空航天、水下作业、清洁、医疗以及家庭服务等领域的 "服务型"机器人。例如Sony公司新近推出的SDR-3X娱乐机器人。
1.2 研究内容
机械原理课程的研究内容分为以下三部分：
（1）机构的运动设计
主要研究机构的组成原理以及各种机构的类型、特点、功用和运动设计方法。通过机构类型综合，探索创新设计机构的途径。主要内容包括机构的组成和机构
分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和间歇运动机构等一些常用的机构及组合方式，阐述满足预期运动和工作要求的各种机构的设计理论和方法。
（2）机械的动力设计
主要介绍机械运转过程中所出现的若干动力学问题，以及如何通过合理设计和实验改善机械动力性能的途径。主要包括求解在已知力作用下机械的真实运动规律的方法、减少机械速度波动的调节问题、机械运动过程中的平衡问题、以及机械效率和摩擦问题。
（3）机械系统方案设计
主要介绍机械系统方案设计的设计内容、设计过程、设计思路和设计方法。主要内容包括机械总体方案的设计和机械执行系统的方案设计等内容。
通过对机械原理课程的学习，应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法，以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。
1.3 机械原理课程的地位和作用
机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的，研究各种机械所具有的共性问题；它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。因此，机械原理是机械类各专业的一门非常重要的技术基础课，它是从基础理论课到专业课之间的桥梁，是机械类专业学生能力培养和素质教育的最基本的课程。在教学中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位。
其目的在于培养学生以下几点：
1.掌握机构运动学和机械动力学的基本理论和基本技能，并具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力，为学习机械设计和机械类有关专业课及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础。
2.掌握机构和机器的设计方法和分析方法，为现有机械的合理使用和革新改造打基础。
3.掌握创新设计方法，培养创造性思维和技术创新能力，针对原理方案设计阶段，为机械产品的创新设计打下良好的基础。
1.4 机械原理课程的学习方法
1. 学习机械原理知识的同时,注重素质和能力的培养。
在学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于创新性思维的能力和创新意识的培养。
2．重视逻辑思维的同时,加强形象思维能力的培养。
从基础课到技术基础课，学习的内容变化了，学习的方法也应有所转变；要理解和掌握本课程的一些内容，要解决工程实际问题，要进行创造性设计，单靠逻辑思维是远远不够的，必须发展形象思维能力。
3．注意把理论力学的有关知识运用于本课程的学习中。
机械设计基础课程教案范文6
关键词：连杆机构；基本特性；行动导向；探究
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）26-0085-03
说课是教师通过对教育目标本身的分析，表述具体课题的教学设想及其理论依据。通俗地讲，就是要说清教什么、怎么教、为什么这么教。“说课”以说为主，是教师对教案本身的分析和说明，是一种口头叙述为主的教案分析。实践证明，说课有利于提高教研活动实效、备课质量、课堂教学效率和教师素质。
《机械设计基础》是高职数控技术专业在第三学期开设的一门综合性与实践性较强的专业基础课。本课程按行动导向教学分为两个学习情境，本次课是学习情境一“牛头刨床机械传动系统分析”中的学习单元4“牛头刨床连杆机构分析”中的任务3――连杆机构的基本特性分析，这是连杆机构中的重要内容，需四课时完成，本文从教材、教法、学法、教学过程四个方面进行设计。
一、说教材
1.地位与作用
本课程的主要任务是培养学生常用机构与通用零件的分析、选用、设计能力，以及机械设备安装与维护的能力，是学习后续课程和从事机械工程工作的基础，对学生职业能力培养和职业素养的养成起到关键的支撑作用。本次课主要阐述常用机构中的四杆机构的运动和传力特性，即急回特性和死点现象。它是设计四杆机构的基础，对于生产实践有着重要的理论指导意义，所以本次课内容是本学习单元的重点之一。
2.学情
高职数控专业学生都是从高中直接升学的，入学成绩相对较低，理论基础薄弱，但对新鲜事物有较强的好奇心，并且乐于动手实践。经过金工实习对机械设备有一定的感性认识，但对机构的分析能力尚未形成。通过学生亲自动手，联系生活实际，教师引导探究，发现问题、分析问题，最终解决问题。
3.确定教学目标
根据课程标准的要求并结合学生的特点，将教学目标细分为：知识目标、能力目标与素质目标三个方面。
（1）知识目标。掌握四杆机构急回运动特性的判定方法及强弱的评定指标，熟悉四杆机构传力特性的校核公式及最小传动角的位置，了解死点产生的机理及应用。
（2）能力目标。能够根据极位夹角判定四杆机构是否具有急回特性，能够找出曲柄摇杆机构最小传动角的位置，能够分析死点产生的条件并能利用死点工作。
（3）素质目标。培养学生的观察、分析及归纳能力，主动探究、团结协作精神，树立正确的世界观。
4.重点与难点
急回运动特性的判定方法及强弱评定指标、死点产生的条件对于指导生产实践有着重要的意义，所以把它作为教学的重点。而机构出现最小传动角的位置和死点产生的原因对高职生而言有一定的难度，所以把它作为教学的难点。
5.教学准备
为了更好地完成行动导向教学，教学安排在机械设计基础实训室，并准备好曲柄摇杆机构模型、对心曲柄滑块机构模型、偏置曲柄滑块机构模型、牛头刨床摆动导杆机构模型、多媒体课件、量角器等。
二、教法
本次课主要采用直观演示法、任务驱动法、分组讨论法、头脑风暴法等，实行“教、学、做”一体化教学。学习任务以“工作任务单”的形式下达，学生在“任务书”的引导和教师指导下，查阅资料、收集信息、制定计划，小组协作，完成工作任务，提交工作成果。在完成具体工作任务的过程中，让学生掌握基本的方式方法，训练学生的基本设计技能和操作技能，学生始终处于教学过程的主体地位，充分体现“教为主导，学为主体”的教学原则。教师对学生完成的任务进行总结与点评，肯定成绩、找出存在的问题及解决的方法，让学生在学习的过程中体会成就感。
三、学法
综合运用归纳整理、小组合作学习和自主探究的学法。学生通过任务完成过程寻求解决问题的方法，自主学习相关知识；讨论工作任务，学会与人合作，培养动手能力、职业素质和创新能力；通过汇报、答辩、演示等方式，进一步巩固所学知识，培养组织表达等能力。
四、教学过程
为了更好地完成本次课的教学目标，将教学过程分为以下几步：
1.复习旧知，设置问题
通过模型演示曲柄摇杆机构的运动情况，提出问题1：说出机构中各构件的名称及四杆机构的类型。通过观察机械原理陈列柜中的模型，提出问题2：四杆机构可以演化成哪些形式？这两个问题都与本节课密切相关，且有实际的模型，简单易答，让学生在轻松的学习氛围中巩固相关知识。
2.布置任务，导入新课
复习提问后，大多数学生已进入学习状态，此时可播放牛头刨床切削工件的动画，让学生观察切削速度和退刀速度是否相同，引出急回特性的概念，进而提出本次课的任务要求：①刨刀急回特性分析（即说明如何实现慢速切削、快速返回）；②牛头刨床摆动导杆机构传力性能分析。
3.资讯讲授，引导探究
知识点1：急回运动特性的判定方法及强弱评定指标，此为本节的第一个重点。通过课件并配合模型演示，分析曲柄摇杆机构的空回行程和工作行程的平均速度，从而得出急回特性的判定方法及强弱评定指标（行程速比系数）的计算公式。为突出重点，讲解完此部分内容后安排练习：利用实训室的模型，分析对心曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构是否具有急回特性。
知识点2：机构出现最小传动角的位置，此为本节的第一个难点。采用引导探究的方式，教师演示曲柄摇杆机构模型，学生观察连杆与摇杆之间的夹角（传动角）的变化，测量几个特殊位置的传动角，提出问题：何时传动角最小？通过学生分组讨论，教师引导，师生共同推导出结论：即机构出现最小传动角的位置是曲柄与机架共线。将难点分解，探究过程步步深入，使学生轻松掌握所学知识。
知识点3：死点。结合学生的生活经验，提出问题：缝纫机的脚踏板机构是一典型的曲柄摇杆机构，脚踏板即为摇杆，若踩脚踏板的速度很快，会出现什么现象呢？通过学生的回答自然导出第三个知识点：死点。这样设计的目的是：激发学生的学习兴趣，培养学生在生活中的观察能力。
死点产生的原因是本节的又一难点，通过分组讨论，引导学生利用已有力学知识对曲柄进行受力分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。然后，由死点产生的原因，师生归纳总结，共同得出死点产生的条件，即本节的第二个重点。最后，通过多媒体直观演示说明死点在实践中的利弊，培养学生树立正确的世界观。
4.制定计划，决策方案
以小组讨论的方式，协商成员分工，制定工作计划，确定工作步骤和程序，决策完成任务的理论依据及分析方法。由学生自主完成，教师要审核学生制定的计划与决策方案，提出指导意见，接受学生咨询并参与学生讨论。
5.任务实施，结果检查
按照既定工作步骤及程序，画出牛头刨床摆动导杆机构的机构运动简图，根据急回运动特性的判定方法分析刨刀急回特性；根据牛头刨床摆动导杆机构的传动角大小分析其传力性能。教师应观察学生的操作，对较困难处重点指导，回答学生的问题并对学生的分析结果进行检查。
6.自我展示，评估讨论
让各组代表展示本组的分析成果，通过分组讨论和学生的自我展示，让学生相互学习，使学生在讨论中发现问题、解决问题，增强自主探究、合作学习的能力和团队合作意识。最后由教师进行评价和总结，指出成功与不足，达到完善认知结构的目的，从而实现教学目标。
7.布置作业，巩固提高
布置课后思考题，提高学生灵活运用所学知识的能力，并完成机构分析书面报告。
8.设计板书，加深印象
（1）急回运动特性 判定方法
强弱评定指标（重点）
（2）传动角校核公式及最小传动角位置（难点）
（3）死点 产生原因（难点）
产生条件（重点）
这样设计层次分明，重难点突出，同时对本次课的内容进行梳理总结。整节课的教学设计遵循教师主导、学生主体、行动导向的原则，学生通过自己的观察、分析、讨论、归纳、总结和教师的因势利导最终完成任务，培养了学生的综合职业能力。
参考文献：
[1]张夕琴.《机械设计基础》的一次说课体会[J].科技咨询导报，2007，（19）.
