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机械设计基础答案范文1
机械设计基础是高等职业院校机械类专业开设的一门必修专业课程。其教学主要目的是使学生通过了解常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识，掌握常用机构基本理论和设计方法及通用零部件的失效形式、设计准则和设计方法，最终具备机械设计的实验技能和设计简单机械及传动装置的基本技能。本课程是理论性和实践性都很强的机械类专业的主干课程之一，在教学中具有承上启下的作用。
一、目前这门课结业时采用闭卷考试的弊端分析
目前，这门课结业时一般采用闭卷考试的办法来检查学生对所学知识的掌握程度，但由于时间和篇幅的限制，测试往往局限于机械设计基础课程中的某些基本理论和几项基本技能，并不能真实和全面地反映出学生的整体知识水平和对所学知识综合运用的能力；而且这门课考试的题型和平时练习的题型基本一致，答案唯一，使学生处于被动学习、吸收的地位，缺乏主动思考的过程，不能激发学生的学习兴趣和学习的积极性，不利于学生综合素质的培养和应用技能的提高，这显然不能适应新形势下高职教育对“具有必要理论知识和较强实践能力的高素质、技能型”专门人才的要求。
二、“综合应用能力”考核教学法探索实践
随着市场经济的发展，依据职业岗位能力的需求，社会对技能型人才的素质要求越来越高，劳动者不仅应具备较高的综合素质、必要的专业理论和较强的专业技能，还应具备较强的创新意识和创新能力。本人在机械设计基础课程的教学中尝试引进了以“综合应用能力”为主的考核方法，初步取得了较好的效果。
1、独立作业——检验单项技能
机械设计基础课是一门理论性和实践性都很强的重要技术基础课，这就决定了学生在学完一项理论之后，要通过大量的作业练习来消化、巩固、掌握所学的知识和技能。为此，在教学过程中，教师应严格按照机械设计基础课内在的逻辑联系，借助于教学模型、实物等直观教具，充分利用多媒体课件动画演示等现代教学手段，将理论知识完整地演示出来，使抽象、理性的知识变得通俗易懂。这种边讲解边演示的过程既提高了学生的学习热情和学习积极性，又注重了学生观察能力的培养，注重了学生思维与想象能力的培养。学完理论之后，要针对所学内容安排学生进行独立的练习作业，对学生的作业教师要全部批改并记录作业中值得肯定的方面、存在的问题及改进措施，然后反馈给学生，纠正错误。有些问题较多的作业，还要与学生面对面地进行交流、沟通。 教师与学生通过“做作业与改作业”的方式进行交流，能够检验和改进教学方法，提高教学效果。
2、课程设计环节——检查综合应用能力
在学完全部理论课程之后，根据教学计划，可安排两个周的课程设计。机械设计基础的课程设计是通过设计典型的“单级直齿圆柱齿轮减速器”为具体方案来完成的，它是对学生所学知识综合应用能力的一种重要的检测手段。例如，在减速器传动轴的设计过程中，为了让学生对课程设计有正确的认识，明确设计的内容，在进行课程设计之前教师要先通过减速器的实物演示，让学生观察减速器的外形，了解减速器在机械传动中所起的作用、减速器的工作特点及要求等基本内容，然后通过多媒体课件的动画剖视让学生通过观察来进一步了解减速器的内部结构和工作原理。在此基础上，教师下达设计任务与设计要求，让学生带着兴趣来进行课程设计，完成课程设计任务，既达到了教学目的，提高了学生的学习兴趣，又培养了学生对所学知识的综合应用能力，培养了学生的综合设计技能，实现了教、学、做的有机结合。
3、毕业设计——考察专业知识的融会贯通能力
毕业设计是学生在学完所有课程之后进行的一项综合技能训练。它是对学生所学专业知识综合运用能力考察的一种有效途径，通常毕业设计结合机械设计基础课程设计的技术资料进行。例如，通过一个传动轴的考核可用以下方式将相关知识串联起来：
（1）编写传动轴的机械加工工艺规程——考察了机械加工工艺课的知识。
（2）加工传动轴时，应选择什么刀具、机床，理由如何——涉及车工工艺学的知识。
（3）简述减速器的工作原理——涉及机械设计基础课的知识。
（4）减速器的装配过程及注意事项——要用到钳工工艺学的知识。
教学实践证明，学生通过这种方式的教学考核，不仅加深了对专业知识的理解，而且综合技能也得到了提高，对训练学生的整体思维能力，把所学到的知识融会贯通、灵活运用，增强创新意识和创新能力，都起到了很好的作用。
参考文献
[1]苏亚军 高职《机械设计基础》教学中创新能力的培养.甘肃科技，2009，（20）。
机械设计基础答案范文2
关键词：机械设计；思维；分析
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 机械创新设计及其特点
机械创新设计就是要把设计者脑海中潜在的创造能力完全地释放出来，再借助人类已经取得的相关成果重新进行构思，设计出比以前前更加具有独特性和实用性的设备装置的一种活动。机械创新设计进行的基础就是机械设计学理论，再对一系列的相关学科进行融合，综合设计之后产生的技术方法。
机械创新设计具有许多优秀的特点： ①设计的学科比较多，比如机械、液压、电力等多学科之间进行渗透和综合。②设计过程里面很大一部分的工作不需要进行计算，而是建立在日常知识的积累上，需要大量的推理判断，还需要与创新性思维进行一定的融合。③要在多方案中将最优方案甄选出来。大型的设计中，必须根据能力进行甄选，并且对所选方案进行科学的优化。④创新设计需要不断地进行筛选，每一阶段都有着不同于其他阶段的特点，客观上还有一定的联系，又是一个整体。
2 传统设计与现代设计对比分析
机械设计是一门很古老的学科。它是设计者根据产品使用的要求对机械的结构、工作方式、控制要求、维护保养等进行思考、分析和设计的过程，最后经过机械制造进行生产。因此机械设计对一个机械产品的诞生起到了至关重要的基础作用，设计的优良直接影响产品最终的质量。
传统的机械设计多数依靠设计者的经验和直觉，经验在传统设计上占的比重较大。因此一个具有几十年设计经验的产品设计者依靠经验也可以设计出比较好的产品，但是对于直觉，因人而异。这也可以理解为传统机械设计的部分创新，直觉让每个人设计出的东西有所不同，但传统设计的本质还是经验基础。因此传统机械设计，对设计的问题考虑不够全面，只是满足了基本的使用要求，不多考虑到设计的成本减少和结构的性能可靠，更不会考虑设计的艺术美观。但是传统机械设计周期较短，使用要求基本可以满足。对于产品的安全性，一般考虑较为充裕，因此传统机械较为笨重，难以实现精密微小特点。
3 机械创新设计研究的目的和意义
开展机械创新设计研究，可以提高本身的科技发展水平， 还可以获取丰富的社会效益和经济效益。具有许多意义：
3.1 深入地进行机械创新设计的研究，可以促使人类发明更多的新机器；
3.2 机械创新设计研究可以使机械专家以更快的速度进步，有利于机械设计水平向着更高、更快的目标发展；
3.3 机械产品进行创新设计之后，可以有效提高自身的竞争力，当时的时代产品追求专利化，这样才能获取的更大的收益；
4 机械设计中创造性思维的基本形式
4.1 发散型思维
发散型思维就是在思维过程中，将已经掌握的概念重新进行整合梳理，向附近形成辐射，扩散出更多的答案或者是解决问题的方法。发散型思维没有固定的方向和固定的范围，也不仅限于传统的思想，很多时候思考问题采取的是比较新颖的想法，常常给人意想不到的效果。
发散型思维能力的高低受到好多因素的影响，最重要的一点就是迁移能力。发散型思维有许多不同的表现形式，例如立体思维、多路思维、反向思维等等。发散型思维想要得到的答案要是最多的、最具有新意的，一定要是前人没有想过、没有使用过的方法，这就给机械创新设计带来了更多的灵感。
4.2 聚合型思维
聚合型思维则是用具体的对象当做中心，从不同的角度入手，最后思维回到这个选好的中心上来，解决出现的问题，也就是在许多方案中选择最为合理、有效的那一个。
发散型思维和聚合型思维都属于创造性思维的范畴，两者之间存在着一定的联系，并且不可分割。机械创新设计一般都是由发散思维到聚合思维的过程，然后再从聚合思维到发散思维，反复进行循环，直到问题最后解决。发散型思维和聚合型思维在哲学上来说，属于辩证统一的一个过程，创造性思维整个过程都是为了最后创新的目的做准备，从五花八门的设想中选取最优质的方案。
4.3 想象思维
想象是在思维活动里面，属于抽象思维的一种，想象可以是天马行空般的任意想象，也可以是在已有的基础上进行再加工或者是局部更新的想象。想象思维一般要以客观现实作为基本的出发点，还要具有一定的概括性以及形象性。
想象是人类的思维中最神奇的一部分，也是最美丽的一部分。失去了想象，也就失去了创造，想象就是创造的精华所在。万有引力定律只是因为一个普通的苹果落下地面，牛顿据此展开想象，得到了万有引力定律；“嫦娥奔月”也是人类想象出来的神话故事，促使人类发明了可以登上天空的飞行器。想象可以推动社会不断地进步，科学不断地发展。
5 机械创新设计思维的2个原则
机械设计过程是由功能要求开始出发，再到作用原理，最后进行物理结构构思的一个过程。创新设计思维进行的过程中， 一定要将下列的原则牢牢把握好：
5.1 最短路径原则
首先要对产品具有的功能进行明确， 然后找出最佳的设计例子， 以便在最快的时间内接近目标，然后选用正确的价值工程方法，再将价值较低的极少数组件找出来，当做研究的对象，分析出对象当前存在的矛盾，尝试在最小的变动之下将矛盾解决。这种方法需要消耗的能量是最少的，也就是所说的选用的路径是最短的。
5.2 相似性联想原则
联想是要针对事物之间的相似性进行分析和归纳，联想合理与否的一点重要依据就是是否具有相似性， 相似性由产品的实例进行决定， 如果多样产品实例同时满足一种功能要求， 那么它们之间就可以说是存在着一定的相似性。
6 机械创新设计实例-新型内燃机的开发
无曲轴式活塞发动机就是机械创新设计的一种实例，它把圆柱凸轮安装于发动机的中心部位，在圆柱凸轮的附近就可以再设置多个气缸，这样就形成了多缸发动机。一旦圆柱凸轮的凸轮轮廓形状出现变动的话，输出轴的转速也会随着进行改变，就起到了减速增矩的作用。上述的凸轮式无曲轴发动机已经被广泛应用起来，船舶和机械行业都可以看到它的影子。旋转式发动机与从前的往复式发动机进行比较的话，输出功率上具有明显优点：体积小、重量轻、噪声低并且结构照比以往简单，但是在实际应用的时候还是存在着一些弊端，需要进一步进行解决。
7 结束语
创新在人类进步的过程中起到了重大的作用， 并且促进了机械设计的前进与发展， 机械结构一直以创新作为发展的动力。如今的时代是知识的时代，机械设计与制造在国民经济的发展中起到了奠定基础的作用， 创新才是推动发展的不竭动力。创新能力一旦出现缺失，就会丧失许多本来应该得到的机遇，没有创新就没有机械技术的不断前进。知识创新和技术创新在竞争中起到了决定性胜负的作用，关系到企业的兴衰成败。一定要善于吸收多方的经验，在追求最佳方案的时候，成熟的技术可以直接采用。还要具备一定的学习能力，机械设计涉及到许多学科的知识，设计者一定要具有针对问题自学进行解决问题的能力。只要对自己有信心，努力进行钻研和探索，一定会寻求到最佳的设计方案。
参考文献：
[1] 沈惠平；机械创新设计及其研究[J]；机械科学与技术；2011，（3）.
[2] 刘念聪，王银芝，李宏穆，孙未；机械创新设计的概念及其技术内涵[J]；矿山机械；2009，（8）.
[3] 王瑞芳，陈建平，周桂英；机械产品方案创新设计思维的研究[J]；机械研究与应用；2010，（3）
[4] 李才运.现代设计和传统机械设计的比较[J].工业技术，2012，（10）.
机械设计基础答案范文3
【关键词】课程设计 学习迁移 CDIO
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0250-02
前言
课程设计是机械设计基础课程重要的综合性与实践性环节。通过课程设计，可以使学生学会综合运用机械设计课程和其它相关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。
一、机械设计基础课程设计现状
减速器设计是当前机械设计基础课程设计最常选用的一个题目。内容包括：传动方案拟定、电动机选择、传动件及轴的设计、轴承选择等，学生根据设计过程，编写一份设计计算说明书，绘制装配图及部分零件图。上述过程比较全面地涵盖了机械设计基础课程中所学习的主要内容。学生按照教师或指导书指定的方案与思路，参照指导书步骤，完成计算与部分制图工作。这样的课程设计虽然针对性、实践性强，能使学生对机械设计的方法和步骤有一定程度的掌握，但单一题目趣味性不够，使学生失去新鲜感和兴趣，仅将课程设计作为任务来完成，独立思考时间少，不能发挥学生的主观能动性，不能充分激发学生的潜能、创新思维能力和解决问题的能力。如何通过传统题目使学生学到更多外延知识？如何通过课程设计更好地提高学生的综合能力是值得我们探讨的问题。
二、转变思路，切实提高课程设计效果
1.学习迁移，培养学生辩证思想能力
学习迁移是指一种学习中习得的经验对其它学习的影响。任何一种学习都要受到学习者已获得的知识、动作技能、情感和态度等的影响。只要有学习，就有迁移。迁移是学习的继续和巩固，又是提高和深化学习的条件。
课程设计的过程，不但体现了机械设计与相关先修课程之间知识的迁移，还体现了与更广泛学科领域知识，如辩证唯物主义理论之间的迁移。通过转变思路，可以通过完成传统课程设计题目提高学生辩证思维能力。
齿轮的设计是减速器设计的一个重要环节。我们知道，齿轮有五种失效形式：轮齿折断、疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合和齿面塑性变形。设计齿轮就是要针对齿轮的主要失效形式进行。对于软齿面闭式齿轮，齿面点蚀是主要失效形式。在设计计算时，通常按齿面接触疲劳强度设计，再作齿根弯曲疲劳强度校核。对于硬齿面闭式齿轮传动，轮齿折断将是主要失效形式。在设计计算时，通常按齿根弯曲疲劳强度设计，再作齿面接触疲劳强度校核。而齿面的硬度与选用的材料有关，材料不同，齿面硬度不同。同一材料，热处理方式不同，也能得到不同的表面硬度。这就告诉我们处理问题时要善于抓住主要矛盾，特别要注意矛盾的转化。齿轮大部分失效都不是突然发生的，以疲劳点蚀为例，当齿轮传动过程中接触应力超过齿面材料的接触疲劳极限时，在载荷的多次作用下，齿面表层将产生微小的疲劳裂纹。随着工作继续，疲劳裂纹逐渐扩展，致使金属微粒剥落，形成凹坑，即发生点蚀，点蚀严重将会引起齿轮失效。这个过程给学生揭示了量变与质变的辨证规律。为满足已知条件，有些同学设计的减速器需要选用斜齿齿轮，而斜齿圆柱齿轮传动可以通过当量齿轮传动转化为直齿圆柱齿轮传动来进行分析。这说明自然界一切事物既有区别又有联系，而且在一定条件下可以相互转化，引导学生认识和掌握事物转化的规律和辩证的思维方法。
带传动设计中，带轮直径取小值可使传动结构紧凑，节省材料，但其值过小又会使皮带弯曲应力过大、寿命降低，因此带轮直径的取值应大于或等于最小许用直径。通过分析，向学生阐明了事物的对立统一和一分为二的辨证规律，在机械设计中，没有最好的，只有在某些条件下最适合。因此，机械设计的答案不是唯一的，解决工程实际问题的途径是多种多样的。
通过知识的迁移，学生在学习自然科学知识的过程中，同时受到辩证唯物主义思想教育，可以学会用发展的眼光看待事物，有助于突破传统思想的束缚，有助于今后用正确的思维方式去分析和解决工作中的问题，有助于创新精神的培养和创新能力的提高。
2.引入CDl0理念，从全局出发，促进全面发展
CDIO理念以产品构思（conceive）、设计（D～Lon）、实施（Implemen）、运作（Oerate）的生命周期为载体，从全局的角度来学习工程的理论和实践。其提倡的“基于项目的教育学习”，是以工程项目设计为主线，所有教学环节都围绕项目设计这条主线展开，并与之融合在一起，形成一个有机的、系统的整体，从而调动学生学习的主动性和创造性，提高学生学习、应用理论知识的能力和实践动手的能力。
贯彻CDIO理念，合理选择课程设计题目是关键问题。所选题目要有效地建立课堂与社会的联系，如外单位协作项目、设计竞赛项目，也可以是通过鼓励“挑毛病”列举缺点和提出对产品的需求列出“希望点”方法，对已有产品的改进题目。同时，鼓励学生认真观察，勤联想，多设问，从日常生活中发掘题材，根据经验、兴趣等自拟题目。教师的作用也将发生变化，从理论知识的灌输者变为学习的辅导者。学生在学习过程中不是从教师那得到现成的知识，而是通过一些探索环节得到知识。
在课程设计的过程中，打破课程设计独立完成的局面，而是将学生分成3-5人的小组，题目选定后，小组成员既要站在全局的高度，参与到整个设计过程，又要分工明确，各尽其能，进行收集信息、设计方案、实施设计、制作，并且参与最终的设计评价。在动手制作实物之前，可以鼓励学生用计算机软件建立所设计产品的三维模型，在虚拟环境中对其结构、受力、运动特性、是否干涉等进行仿真分析，充分发挥学生自学积极性和潜能。这样，通过课程设计，能够锻炼学生多方面融入社会的能力，这些能力包括：创新能力、实践能力、观察能力、自学能力、管理能力、应变能力、交流能力等等。
三、教学实践
参加机械设计大赛，以竞赛题目作为课程设计内容，学生兴趣高，主动性强，变“让我做”为“我要做”，学习效果好。
例如，根据第五届全国大学生机械创新设计大赛主题“幸福生活——今天和明天”作为课程设计的题目，一组学生设计了娱乐机械“快乐愚公”如图1所示。
“快乐愚公”的创造灵感来自于玩具抓取机，相比之下具有体积小、可移动的特点。它以两个连动的平行四边形机构为主，模拟大臂、小臂的运动，可以灵活地完成上下俯仰动作。大臂在滑道上左右移动通过自行设计的电路板控制。
在设计的过程中，该组学生分工明确，又相互协作，共同经历了原理方案和构思拟定、原理实现、零部件设计、参数和指标确定及实物制作过程，在发展了创新能力的同时，还培养了团队合作精神。设计完成后，在评审过程中通过汇报和答辩，使学生的表达、沟通能力得到了锻炼和提高。
机械设计基础答案范文4
《机械设计》是一门实践性很强的课程，因为知识都是来源于工业生产中的经验总结。比如齿轮，早在公元前300年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。希腊有名的发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子，使它与销轮啮合。在公元前100年，亚历山人的发明家赫伦发明了里程计，在里程计中就使用了齿轮。随着社会的发展，工业革命的兴起，人们对齿轮的要求越来越高，工程师根据这些要求对齿轮进行了系统化的总结，最终形成了一套完整的知识体系。但是，在实际的课堂教学中，我们早已习惯于向学生满堂灌，灌输机械设计的理论知识，从链传动到带传动，从齿轮传动到蜗杆传动，让学生记住大量的经验公式，而不是让他们知道如何去使用这些公式[3，4]。例如，在齿轮传动的知识中，涉及到强度计算的公式有很多，而且公式当中包含大量的参数，但是，教师在课堂中只是告诉学生，这个公式用来计算什么，至于这个公式如何得来，公式中的参数有何含义，为什么要设置这样的参数，却从来不告诉学生。当然，这当中存在课时有限的问题。鉴于课时不足，教师一般不会向学生作过多解释，考试时学生知道这个公式用来算什么即可。学生连公式都不甚了解就盲目背公式，应付考试，难免会对本课程感到厌烦，而越厌烦越学不好，最后导致恶性循环———学生背公式、背知识点应付考试，教师在有限的课时内疲于赶课程进度。如此一来，学生根本无法真正掌握机械设计的知识，这一点在每年招聘季用人单位笔试中都会凸显出来。作为实践性很强的《机械设计》课程，除了理论课，还有一个机械设计课程设计需要学生完成，这一点全国高校机械专业几乎都是一致的。但是，该课程设计与理论课是完全分离开的。这里存在一个问题，正是因为学生在学习《机械设计》理论部分知识时，糊里糊涂地去背公式、背知识点，压根不知道怎么用，所以根本就掌握得不扎实，往往在期末考试结束后，都已经忘得差不多了。而机械设计课程设计恰好是在理论课结束后开始。此时，很多学生会觉得很茫然，面对课程设计的题目，无从下手。但是，不会做也得做，毕竟要拿学分，时间有限，把心一横，你抄我我抄你就这样形成了。这样一来，看似做得如火如荼的机械设计课程设计，最终一点效果也达不到，别说把理论知识用于指导实践了。
二、机械设计教学的一些建议
（一）理论知识与课程设计相结合的教学方法
《机械设计》作为一门实践性很强的专业基础课，只有把学到的知识应用到现实的机械设计中去，知识点才能掌握得扎实，才能真正达到学习本课程的目的。因此，理论知识部分不应该与实践部分———机械设计课程设计分离开。我们需要把课程设计糅合在理论教学中。我们做的课程设计的题目一般是减速箱的设计，里面会涉及到齿轮传动、带传动、轴配合、轴承配合、键连接、摩擦等知识点。那么，我们可以在课程开始前给学生布置任务，说明整个课程设计中需用到的知识点。在课程讲授过程中，讲到课程设计需要用到的知识点时，就给学生重点强调，加深印象，并引导学生课后完成课程设计相应部分的内容。这个过程有助于学生加深对知识点的理解，学生在实践过程中遇到不懂的地方也会及时反馈，教师再详细讲解。有这样一个教学、实践、反馈互动的过程，相信学生掌握知识的程度会更好。当我们以这样一种课程设计（类似于实际机械设计中的一个完整的项目）的方式作为作业布置给学生，不仅能够把整个课程零散的知识点串联起来，让学生体会到实际的机械设计会考虑很多现实因素，理论上的最优值在实际当中不一定能用得上，加深他们对经验公式的理解，也加强了他们学以致用的能力。而且，这种训练与企业实际的机械设计流程类似，当学生经历了这样一个过程以后，毕业后走上工作岗位，从事机械设计方面的工作，就不会感到茫然不知所措，不知如何下手。
（二）用实际设计项目代替课后作业
在平时的教学中，为了让学生巩固已学过的知识，任课老师一般会在课后布置相当数量的题目让他们回去做。笔者认为，这种做法，其实是高中学习的一种延续，应试教育的一种继续。对于应付考试，效果可能非常明显。但是，《机械设计》是一门专业基础课，如果日后从事机械相关工作，不可避免地要用到本课程的知识。而使用高中的学习方法学习本课程，显然是不行的，期末考试结束后，学生就已经把知识忘得一干二净，更别提在日后的工作中会把本课程的知识熟练地应用在实际的设计中。另外，课本上的很多作业题目，基本上都是好多年没有改变过，本届学生做完以后，精明的下一届学生会找师兄师姐索要这些作业的答案，他们就可以不费吹灰之力地完成作业。这样培养出来的不是人才，而是印刷机。因此，在作业布置方面，任课老师也需要花点心思。其实，如果教师自己有机械设计方面的研究项目，可以把其中一些内容整理成作业的形式，布置给学生做。这样，既避免了作业题目年年一样，一成不变，从而导致作业抄袭，也可以引导学生把理论知识应用到实际中，达到学以致用的效果。就算教师自己没有研究项目，也可以想一些与实际相关的设计题目，引导学生使用理论知识来进行设计。
（三）引导学生参加机械创新设计竞赛
学生在学习机械设计的过程中，随着知识和经验的不断积累，想象力逐渐丰富，思维也比较敏捷，但学生通常理论基础不扎实，学科知识面窄，学科之间缺乏合理的整合，思考问题缺乏灵活性和全面性，在独立解决创新设计课题方面能力不足，虽然有创新热情，但独特的创新目标不明确，从而妨碍了创新能力的培养。这一问题困扰我们多年，尤其是高校学生在学习主动性欠缺的情况下，传统的课堂教学模式基本上无能为力。为了克服这一困难，我们积极探索新的教学模式：走出课堂，积极参加机械创新设计竞赛。为了开发学生的机械设计创新能力，不少高校开展了种类繁多的机械创新设计竞赛。因此，任课老师可以结合课堂教学，正确引导学生参加此类竞赛。当然，参加这样一种活动，目的并不是为了拿奖赢得荣誉，主要是为了锻炼学生的思维能力，锻炼学生学以致用的能力。在参赛过程中，学生结合自己的想法，提出一个自己的创新设计课题，老师根据课题的实际情况对学生进行个性化的指导。这种基于项目的工程教育强调工程基础，采取独立学习、项目团队、技术讨论等教学方式，将学生置于竞赛状态下去完成实际项目，在实践中培养学生的创新精神和综合能力，形成集教学、训练和创新活动为一体的新的教学模式，达到培养创造性人才的目的。大学生所处的年龄，是创造力最旺盛的时期，他们会有各种各样的想法。他们的这些想法，看似稀奇古怪、不着边际，但是，作为老师，我们不要随意否定，扼杀他们的创新潜能，而应适当地鼓励他们，引导他们结合理论知识来实现他们的想法。
三、结语
机械设计基础答案范文5
关键词： 《机械设计基础》 教学方法 教学环节
作为职业学校机械类专业的一门重要的专业技术基础学科，《机械设计基础》的理论知识与实践结合得相当紧密。为了吸引学生的注意力，激发其思维，活跃课堂气氛，同时让学生深刻理解、灵活运用理论，产生学习动力和兴趣，具备举一反三的能力，获得较好的教学效果，选择一个正确的教学方法是很重要的。教师要深入思考和挖掘教材中的内容，找出理论在实践中应用，揭示和分析应用中存在的问题，将正确的教学方法贯穿整个《机械设计基础》课堂教学。笔者在新课引入、课堂教学展开、知识巩固、设计思考题、结束新课程等各个教学环节上，作了一些思考和探索。
一
1.“好的开端是成功的一半”。新课引入得好，可激发学生积极思考，主动学习。教师可根据需要，精心设置一个或几个疑问，以创设情境，开门见山。
例如，在讲解《螺纹的种类及应用》时，笔者如此引入：安装自来水龙头时，要在接口处裹上一层白色的生胶带才不漏水，这是为什么？安装液化气钢瓶上的减压阀要逆时针旋转才能拧紧，一般用手拧紧螺母、螺钉，顺时针拧就能拧紧，这是为什么？这些问题的答案就在今天要学的章节《螺纹的种类及应用》中。
又如，学习《链传动的类型和应用特点》时，笔者这样设问：同学们都骑过自行车，如果自行车链条掉了，我们还能骑吗？肯定不能，因为没有链条，动力就无法传到轮子上，可链条为什么会掉呢？今天我们就来共同学习《链传动的类型和应用特点》。这是实践提问引入法。
2.另一种引入法是复习提问引入法。例如在讲述《轮系》一章第一节课时，笔者设置了三个问题：（1）在齿轮传动中，一对齿轮传动的传动比一般限制在什么范围？（2）带传动的传动比有何特点？（3）根据实际工作要求，要实现远距离，且传动比准确传动，请问选哪类传动？以上三个问题中，前两个问题的答案在前两章节均已学过，是对已学知识的复习。但回答第三个问题却非易事，除非学生预习过这一章节，否则很难给出正确答案。这样复习上一次课的内容后引入新课，不仅巩固了所学知识，而且有助于知识的连续和延伸。
3.新课的引入，还有一种方法――动手引入法。在引入螺纹的概念时，可让学生用硬纸剪个直角三角形，然后以直角三角形的一条直角边为圆周，卷成圆柱形，则三角形的斜边所形成的曲线就是螺纹，若沿螺旋线做成有相同剖面的沟槽和凸起，这就是螺纹了。
讲授凸轮机构时，学生不容易理解什么是凸轮、凸轮的形状如何、凸轮的轮廓形状与从动件的运动规律之间的关系。笔者先让学生动手用硬纸片制作几个简单的凸轮，圆形的、大小圆弧过渡形的、三角形的都可以，再制作一个从动件，在黑板上演示一下运动过程，看看凸轮的形状与从动件的运动之间的关系，知道从动件的运动规律是借助凸轮的轮廓曲线来实现的。因此，能实现从动件运动规律的，具有曲线轮廓的构件就是凸轮。这时，再演示凸轮机构模型，学生更容易接受。
以上三种引入法，我们应该在吃透教材、留心观察过生活中的新型机械的基础上灵活运用，从而更好地吸引学生的注意力，激发其学习积极性。
二
1.在展开新课教学时，对于较简单的内容，我们可采用自学式教学法，即“提问+自学+回答+总结”。教师指定学习内容，提出相关问题。学生围绕这些问题进行自学。教师再提问学生，把问题引入深入。最后根据学生的回答教师进行总结，使之形成新的知识。
例如，学习《变向机构》时，提出的问题可以有：什么是变向机构？常用的变向机构有哪些？各种变向机构的工作原理是什么？有何特点？等等。
2.当遇到难点、重点内容时，我们可采取分层探究、提问发展开新课。教师必须深入钻研教材，精心设计，引导学生揭示现象的本质，深化理解知识。例如，学习《轮系》这一章时，《轮系功能》为重点之一。我们可以提出这样一系列问题：（1）一对外啮合圆柱齿轮传动的中心距等于什么？它能远距离传动吗？（2）平行轴轮系传动距离等于多少？它与每一级传动距离有什么样的关系？（3）由前两个问题我们可以得出什么样的结论？以上三问，从逻辑上看，是一种推理;从结构上看，是一种增递；从效果上看，由浅入深，自然而然得出轮系可以实现远距离传动的结论；从教学效果上看，可以避免让学生死记结论，同时活跃课堂气氛。
3.对于某些教学内容，我们还可运用类比教学法。先让学生模仿前面的方法分析，随后进行归纳总结，培养学生分析问题、解决问题的能力。如学习各种传动机构时，每种传动都是介绍结构、工作原理、参数、分类、应用特点，从详细介绍到层层递进分析，最后归纳总结。前面几种传动――摩擦轮传动、带传动、螺旋传动，教师逐一讲解。当学生渐渐熟悉了这种分析传动的方法后，让学生模仿前面的方法分析链传动，并归纳总结出链传动的应用特点和应用场合。同样，学生学完直齿圆柱齿轮传动以后，也可以用类比法学习斜齿圆柱齿轮传动。教师应有意识地强调这种层层推进、抽丝剥茧的分析、思考方法，让学生养成习惯，获得技能。
4.针对某些学习气氛不浓的班级，我们可运用记笔记教学法――培养学生做课堂笔记的习惯，能抓住学生的思维，让他们跟着教师转，使其思维与教师保持一致。此法的关键是，教师要精心设计板书。教师的板书宜分两部分：一为主干部分，即基本概念和基础理论，写在黑板醒目位置，最好不超过十句，并在下课前作总结。二为辅助部分，是一些有助于理解基础知识的示意图、公式推导、辅文字等。教师可以随写随擦，不要求学生记下来。一节课记笔记的时间要控制在十五分钟以内。否则，学生只顾抄写，听课效率就会受到影响。
5.学完一个章节，要及时地进行回顾，巩固所学知识，教师可用归纳总结教学法。几个章节学结束，教师要将主要内容进行比较和总结，找出异同点和重难点，使知识连成一个有机整体。例如：讲完“带传动和链传动”后，可以进行比较，比较其传动比的计算公式、范围、准确性、工作环境等。这样，既利于学生理清思路，又利于学生记忆。
6.利用检查提问教学法，可以进行查漏补缺，使学生加深对某些重难点知识的理解，同时，还可以将知识引用到生活、生产实践中去。例如，在讲解《轮系》第一节时，笔者提出了以下三个问题：（1）“定轴轮系”的轴一定是固定的吗？（2）“轮系”从本质上说是依靠什么来变向的？又是依据什么来变速的？（3）轮系的传动比与各级传动比之间是什么关系？拿第一个问题来说，很多学生在学习过程中不太注意这一点。教材中的概念解释为“定轴轮系的几何轴线是固定的”，很容易被误认为“定轴轮系”的轴是固定的。设置这样一个问题，引起了学生的重视，同时也加深了学生对“定轴轮系”概念的理解。
7.要真正学好一门课程，仅凭课堂四十五分钟是不够的。对机械感兴趣的学生，仅一本教材满足不了其求知欲。如果教师能运用悬念提问教学法结束新课，那么一来能让学生回顾本节课的重点知识，二来能引导学生课后自学。通过对问题的思考，学生还可以到图书馆或上网查找资料，或询问相关技术人员，或自己寻找实物来研究。这就有助于激发学生的好奇心，使他们保持兴趣，提高动手动脑能力。
例如：在《轮系》第一节课结束时，笔者设置了这样一个悬念性问题：“刚才我们从概念上分析轮系的传动比，并且我们学过一对齿轮传动比为i=12，那么轮系的传动比与齿轮齿数又有什么关系呢？请同学们课后思考。”
讲完平带传动后，笔者提问：“在平带传动中带轮的轮面为什么常做成凸弧面？”讲完V带传动后，问：“V带的截面角θ=40度，那么，带轮的轮槽角φ为多少合适呢？”学完链传动后，问：“普通26自行车的传动比是多少？脚蹬一圈，自行车前进了多少米？”
学生在对上述问题进行思索、查找答案的同时，也就知道了生活中处处有机械知识，课本知识与实践是紧密结合的，是可以解决生活的实际问题的。机械并非那么深奥，只要去探索，学习，就可以在这方面做一些小发明、小创造。
三
教师提问的五个误区：（1）低级重复的提问。这样会挫伤学生的学习积极性和学习兴趣。（2）偏离主题的提问。这将影响本次课重点、难点的掌握。（3）无层次性的提问。它起不到推理、启发的作用。（4）偏难的提问。它只能顾及学习能力较强的学生，对大多数学生是一种“漠视”。（5）含糊不清的提问。学生不知所云，只能消极对待。
针对上述种种误区，教师一定要处理好四种关系：（1）点与面的关系。课堂提问应该有较大的辐射面，以点带面，达到既培养学优生又转化学困生的目的。（2）难与易的关系。力求深入浅出，化难为易。切忌过深过难而造成冷场。（3）显与隐的关系。不能只问“是什么？”“对不对？”要有启发性，否则学生会感到单调乏味。（4）多与少的关系。教师要善问、巧问。过多过滥的提问会让学生没有充分的时间思考，影响其对知识的理解和学习兴趣；提问过少，则难以发挥学生参与教学的主动性，这势必造成学生厌倦学习、反感学习，失去教学效果。
总的来说，提高《机械设计基础》教学效果的途径多种多样。只要教师平时多留心生活和生产中的机械，潜心钻研，不断探索，将教学与实践紧密结合，就能充分调动学生的能动性，找出令教学双方都满意的教学方法，从而提高教学效果，培养出具备较强动手动脑能力的一代新人。
参考文献：
［1］纪国和.教育学（高职高专）［M］.长春：东北师范大学出版社，2005.
［2］周川.高等教育学［M］.南京：江苏教育出版社，2001.
［3］谢安帮.高等教育学［M］.北京：高等教育出版社，1999.
［4］陈立德.机械设计基础（第二版）［M］.北京：高等教育出版社，2004.
机械设计基础答案范文6
【关键词】 机械 设计 发展
Abstract :There are many deficiencies in the traditional mechanical design. This paper anlyses theinnovative design of mechanical.
1.机械设计存在的问题
传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题:零部件容易腐蚀损坏;零部件容易疲劳损坏,断裂、表面剥落等;零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现,都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。机械机械零部件设计是人类为了实现某种预期的目标而进行的一种创造性活动。传统机械机械零部件设计的特点是以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据,运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高,目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法,但是它有很多局限:在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验,通过计算、类比分析等,以收敛思维方式,过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统,不强调创新,因此很难得到最优方案;在机械零部件设计中,仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算,其他零部件只作类比设计,与实际工况有时相差较远,难免造成失误;传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现,忽略人机环境之间关系的重要性;传统设计采用手工计算、绘图,设计的准确性差、工作周期长、效率低。
2.机械设计要有新理念
机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计,要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力,利用最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,设计出更具有生命力的产品。
2.1要有创造力
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼,自觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。
2.2思路要开阔
发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题,求出多种答案的思维方式。例如,若提出“将两零部件联结在一起”的问题,常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等,但运用发散思维思考,可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
2.3有创新意识
创造力的核心是创新思维。创新思维是一种最高层次的思维活动,它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成,产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例,追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等,在求异和突破中体现创新。
3.机械零部件设计技术探析
3.1机械零部件设计的要求
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图,同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括:根据运动方案设计和总体设计的要求,明确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的结构构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的,机械零部件设计应满足的要求为:在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等;在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便;在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制,需全面综合考虑。
3.2正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;它选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种,即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中,应用最普通的是类比法,此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料,现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下,机械零部件尺寸公差要求越小,机械零部件的表面粗糙度值也越小,但是它们之间又不存在固定的函数关系。在实际工作中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下,对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零部件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性,才能作出合理的选择。
3.3搞好机械零部件的失效形式预测
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式很多,主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作,在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析,预估失效的可能性,采取相应措施,其中包括理论计算,计算所依据的条件称为计算准则,常用的计算准则有:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下,由于过度受热,会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题,使零部件失效或机械精度降低。因此,为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将改变其结构形状和尺寸,削弱其强度,降低机械精度和效率,以致零部件失效报废。因此,机械设计时应采取措施,力求提高零部件的耐磨性。
参考文献:
[1]赵冬梅.机械设计基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[2]隋明阳.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2002.
