機械結構設計基礎知識精選(九篇)

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第1篇：機械結構設計基礎知識范文

[關鍵詞]機械原理；機械設計；課程設計；內容

[中圖分類號]G632 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432（2013）34-0179-02

機械原理和機械設計是職業學校機械專業的一門專業基礎課，它是溝通學生理論課和專業課的橋梁。機械基礎課程設計是課程學習之后進行的綜合性，實踐性很強的課程，如何搞好課程設計，如何通過課程設計使學生的設計能力，實踐能力，協作能力等綜合能力得到提高，基礎知識得到鞏固，是從事本課程教師值得探討的問題。筆者在從事機械基礎課程設計的教學實踐中，為了培養學生的綜合能力和工程素質，進行了一些有益的改革嘗試，使學生受益匪淺。

1 機械基礎課程設計的內容改革

1.1 課程設計的目的

機械基礎課程設計是職業學校機械類專業的學生在學完課程后獨立進行的一次工程實踐。該課程的最終目的是讓學生進行一次較全面的設計訓練，培養他們理論聯系實際，提高綜合應用理論知識和生產實踐知識去分析和解決有關工程實際問題的能力，為以后的專業課程設計打下堅實的基礎。

1.2 課程設計的內容改革

選題是課程設計內容的關鍵，教師的選題應盡可能把教學過程中涉及的知識在課程設計中得到綜合體現，同時要保證學生能夠按時完成。改革前，江蘇省張家港工貿職業高級中學機械原理和機械設計課程設計是分別進行的，互相之間沒有聯系。機械原理課程設計在第4學期開設，內容以機構的運動分析為主；而機械設計課程設計在第五學期開設，以零件的強度分析和繪制裝配圖，零件圖為主。不論是機械原理還是機械設計，課程設計的題目和設計方案都是教師給定的，而且有設計題目的樣機，機械原理題目是插齒機插刀系統基本運動設計，機械設計課程設計的題目是減速器的設計。這樣的選題都有一定的依據。插齒機插刀系統的方案設計中涉及連桿機構，凸輪和齒輪等機構，能夠很好地反映教學的內容，學生通過參觀樣機基本能夠在較快的時間內完成規定的任務，所以兩周的設計過程顯得很輕松，真正能夠設計不同方案的學生并不多見，這樣在創新能力的培養方面得不到很好的鍛煉。而減速器作為傳統的設計題目，其零件的選擇包括電機、皮帶、螺栓、齒輪、軸、軸承、鍵、銷、聯軸器、、密封以及箱體等，它的設計結合書本知識最多，而且難度適中，能夠較全面地反映機械設計課程內容的教學要求。作為學生機械設計的題目在較長時間都沒有得到改變。而且單獨進行機械原理和機械設計的課程設計，最大的弊端是學生缺乏對整體機械的認識和系統工程的認識。為了使學生各方面的能力得到綜合提高，我們將機械原理和機械設計課程設計整合為機械基礎課程設計，設計題目暫時定為包裝機械（包括液體包裝機和固體包裝機）的設計。設計時間由原來的“兩周”加“三周”改為現在的“四周”，設計方式也做了相應的調整，原來不管機械原理還是機械設計均為三人一組，三人的設計題目，已知條件均相同，這樣可能會導致三人互相抄襲，而且多年的課設結果也反映出這樣安排的弊端；改革后仍為三人一組，但是三人是負責整機的設計，他們之間相互聯系而又互不相同。他們必須按照給出的設計任務，商定設計方案，其中一人的不合作就會影響整個小組的設計，導致方案失敗。這樣，學生在相互協作能力和創新能力方面均可得到相應的鍛煉。從總體的工作量來看，原來機械原理課程設計包括機構運動簡圖的繪制（1#）；插刀的位移，速度，加速度線圖的繪制；凸輪的位移線圖和對應的凸輪工作圖；和編寫設計說明書。機械設計課程設計包括裝配圖的繪制（0#），軸和齒輪的設計，以及編寫設計說明書。改革后，機械基礎課程設計總體工作量基本保持不變，但同一組三人各有側重，把包裝系統分成三部分（輸送部分，熱封部分，裝料部分），每人負責其中一部分的設計，最后要求學生繪制出整個機械系統的機構運動簡圖（1#），相應的部件圖（0#），軸和齒輪（或凸輪）零件圖，和編寫設計說明書。經過幾輪的嘗試后，打算每一組人數增加到6～8人，能夠在四周的課程設計過程中，相互分工，做出液體包裝機（或固體包裝機）的整機設計。

2 改善教學方法，注重能力培養

2.1 注重設計能力的培養

設計能力的培養是一個循序漸進的過程，要完成一個好的設計，需要各門課程之間的相互支撐，相互融合。而目前許多課程的學習是孤立的，一門課程考核完成后即告結束。而針對機械類專業的特點，在課程的教學過程中不同知識的融合給課程設計提供了一次有益的嘗試。其中設計計算和結構設計是設計能力的兩個主要方面，我們將后者作為課程設計的重點。結構設計是確定零部件形體的主要階段，是一個難點。對于機械類專業的學生來說，由于機械基礎知識比較扎實，欠缺的是工程實踐經驗，所以在進行結構設計時，思維局限在書本知識上。為此要求學生提出結構設計合理，表達清楚的設計意圖有一定的難度。所以，在實踐過程中要求學生設計產品時要考慮到產品的造型、制造、市場等生命周期，即學生的設計能夠解決工程實際問題，這樣首先可以激發學生的設計熱情。課程設計的全過程都要突出結構設計，鼓勵設計新穎結構，以結構合理性和工藝合理性作為評價結構設計部分的主要方面。同時在課程設計過程中，教師應善于給學生創造一個能夠發揮最大想象力的空間，在布置任務時，只給出設備能夠最后實現的功能，而不規定具體是如何實現的，這樣有利于學生在設計過程中最大限度地發揮自己的想象空間。教師在設計過程中還應注意引導學生發現問題，進而分析問題，解決問題。鼓勵學生大膽創新，在想象和創新中提高學生的自信心和設計能力。

2.2 注重實踐能力的培養

課程設計的題目應能夠符合工程實際的需要，一般設計的題目盡量選用真題。在以往的課程設計中，教師給出設計參數，布置設計任務以后，學生一般參考樣圖進行繪制，這樣思維必然局限于教師的設計思路，對學生創新意識的培養非常不利。在改革后，學生可以到機械廠和實驗室去參觀小型的裝置，這樣對機器有一個總體的印象，可以觀察機器的運動情況，同時學校還給學生提供了兩臺包裝機供學生裝拆，這樣學生可以從不同角度了解機器的結構，整個機器的組裝過程和零部件的形狀，立體感強，層次清楚，學生基本能夠從視覺角度感知機器內外部的情況。而且，在實際項目的設計過程中，學生必須根據實際情況，從資料收集，設計計算和結構設計等方面考慮，提出合理的設計方法，這對于學生綜合設計能力的培養有一定的促進作用。

2.3 注重協作能力的培養

各同學之間協作能力的培養在課程設計過程中占有重要的地位。改革后在機械基礎課程設計中，一般以3人為一組。小組成員之間在形成具體的方案時要求各成員之間相互討論，在設計方案基本確定以后，組織一次小組間的討論，提出每組方案中存在的優缺點。這樣既可以培養學生與他人之間的協作，又有獨立的構思和設計，分組設計帶來的一個意外收獲是形成了小組之間的良性競爭，這種競爭增加了學生的工作熱情，體現了學生是教學設計主體的原則。在課程設計過程中，教師是每組的一個成員，在教學過程中和學生共同討論設計方案的可行性，在關鍵的問題上對學生進行指導，掌握每位學生的設計進度。

3 改革考核方式，提高課程設計質量

最初課程設計的考核方式比較單一，一般是“師評”，即教師根據圖紙的質量和平時的印象給學生打分，這樣存在一定的不合理性，教師可能只關注圖紙的質量和課程設計的進度，存在一定的片面性。為了克服這種不合理性，在隨后的課程設計中作了一定的修改，但原則上還是每位同學均參加答辯，答辯的最后成績分階段給出，總共由四部分組成（平時考勤占10%，設計計算部分占20%，草圖和最后圖紙質量占40%，答辯30%）。經過這樣的改革后，發現同學們在設計階段思維會更加活躍，自主性會得到更充分的發揮。而且由于答辯時面臨的是全班同學和老師，準備答辯和答辯的過程對每位同學的心理承受能力和口頭表達能力都得到了鍛煉。

通過從教學內容，教學方式和考核方式的改革，學生才能從全方位真正提高課程設計質量，真正鍛煉同學們的能力，與課程設計目標相一致。

參考文獻：

第2篇：機械結構設計基礎知識范文

關鍵詞：機械設計基礎　研究性學習　創新能力

中圖分類號：G4　文獻標識碼：A　文章編號：1672-3791(2012)02(a)-0208-01

機械設計基礎課程是機電專業的一門重要的專業基礎課，它不僅要求學生要掌握扎實的基礎理論知識，還要具備將所學到的理論應用到工程實踐中去的能力。雖然隨著多媒體教學手段的完善，和立體化教學資源的逐步建設，教學效果有了一定的提高，但學生仍然是被動地接受老師講授的知識，缺少學生自主性地參與、探究性的學習。而在本課程中引入研究性學習，在教學過程中創設一種類似科學研究的情境，讓學生在教師引導下，從學習、生活及社會活動中去選擇和確定研究專題，通過收集、分析和處理信息來實際感受和體驗知識的過程，進而了解社會，學會學習，培養分析問題、解決問題的能力和創造能力。

1　開展研究性學習的工作基礎

在機械設計基礎的課程教學中，我們一直重視基礎和實踐，并不斷嘗試改革和創新。也取得了一定的成績，這些正是開展研究性教學不可或缺的資源。

1.1　研究性學習的基礎――立體化教學包的建立

在機械設計基礎的整個教學中，我們不僅注重教材的建設，還建立了一系列與教材相配套的教學輔助資源。制作了多媒體輔助教學系統，編寫了電子教案和試題庫，編寫了機械設計基礎的學習指南與典型題解，建立了網絡課程，以方便學生自學。這種立體化教學包的建立，在課堂教學中發揮了積極的作用，有助于研究性教學的開展。在學生進行探究學習的過程中，有全方位的教學資源可供參考，這無疑為學生自主學習創造了條件，起到了很好的促進作用。

1.2　研究性學習的雛形――“全課程系統課堂討論”的教學方法一

在《機械設計基礎》課程前期的教學中，我們就有一定的研究基礎。我們過去在整個教學過程中，采用“全課程系統課堂討論”的教學方法，將整機(減速器)的設計步驟中主要環節分為五個專題：即從已學過的力學知識開始，逐個討論系數選擇、受力分析、結構設計等，最后到設計出一整減速器。但在實行過程中發現還是有欠缺，總有部分學生置身于課堂討論以外，沒有積極的參與其中。而開展研究性學習后，把學生編成小組，給每個學生進行分工，讓每個人有事干，則有助于改變這種部分學生“不作為”的現狀。

1.3　研究性學習的促進――豐富的課外實踐活動

為了培養學生的創新能力和研究能力，本課程組一直積極組織與指導學生參加我校的創新大賽、“機電杯動力小車大賽”、“全國機器人大賽等活動”，在“全國足球機器人大賽”、“游中國機器人大賽”……在活動中既培養了學生的實踐能力和科研能力，也進一步激發了學生探究性學習的熱情。

2　開展研究性教學的基本思路

研究性教學并不是一味地脫離基礎知識的教學，而是在基礎知識的教學中融入研究的理念，加入實踐的訓練。所以學科基礎知識的理解和掌握是進行研究性學習的基礎，但在研究性學習模式下，獲取學科基礎知識的方法要有所改變。過去的常規教學模式主要通過學生預習、同學交流、教師講授、師生交流等方式，達到新知識的全面理解，但這是一種被動學習模式。而在研究性學習模式下，教師根據每一章節的教學計劃，根據重點、難點的要求，布置相應的研究任務。該任務要難度適中，且盡可能從現實生活中尋找與現實生活息息相關的真實材料，提出挑戰性問題，布置真實任務等。讓學生能夠利用已有相關知識和經驗，去同化和旁通當前所學的知識，啟發學生思考與創造。對綜合性內容，通過選取“項目”來創設“情境”，通過“協作方式”開展學習討論，通過完成“項目”實現知識的更新。

2.1　學習方式的多樣性

研究性學習模式要綜合多種教學方式，互相促進，而且研究性學習的方式也是依課程內容而變化的。比如：在土《機械設計基礎》課程緒論時，為了激發學生的學習興趣和了解機械方面的相關擴展知識，可布置有關“了解機械發展的歷史，機械學科的新發展”方面的研究性論文；對平面四桿機構和凸輪機構等內容可以讓學生在實際生活中尋找連桿、凸輪機構的應用實例，并通過實際的使用來自行研究機構的特點、種類，發現相應的缺點，撰寫調查報告；比如在介紹軸的結構設計這一章時，我們準備了錯誤的圖例讓大家進行結構分析。過去都是教師先行講解，現在我們讓大家課前分組討論，畫出正確的結構圖，并且讓每一小組做成PPT在課堂討論。這樣在討論中大家都能暢所欲言，也不再會出現“冷場”或教師“一言堂”的現象了。此外還可以有問卷、讀書筆記等等形式，充分地將學生調動起來，通過各種研究手段來掌握所學知識。

2.2　組織形式要合理

在研究的過程中，一般以小組為單位，小組成員按學習成績、性格特長合理搭配以進行互補。組內分工由學生自行決定，如創造能力強的可以制定計劃或進行方案設計，力學好的同學可以進行運動學或動力學的分析、研究，制圖好的同學可以進行畫圖，其余的同學可以幫忙查資料、調研等。這樣可以各盡其才，也能夠使每一位同學都主動參與到研究中來，享受探究帶來的學習樂趣。

2.3　實施步驟要細致

由教師布置研究任務，并根據情況提供適當資料一各研究小組經研究確定相應的研究主題一組內討論分工協作，并制定研究計劃和方案一按研究任務的不同，展開項目實施工作(在學生的項目研究過程中，教師要進行適時、適當的指導，引導學生質疑、探究和創新，使他們學會思考。)一組內成員制作成果的展示或撰寫研究報告等一教師點評、總結。

2.4　成績評定要客觀

對學生進行研究性學習的評價不應同于對學生的知識評價，采取以過程評價為重點，過程與結果相結合的原則。研究性學習強調的是研究過程，通過探究性的過程，達到自主學習的目的。所以成績主要分兩部分：一是平時成績，主要依據學生收集信息、提出問題和在項目研究的的參與情況來評分，占總分的60％。為避免研究流于形式，在平時成績的評定時，由小組和教師根據學生在小組中的參與情況共同評分；二是項目成果，主要依據項目成果的展示、介紹和答辯的情況來評分，占總分的40％。

第3篇：機械結構設計基礎知識范文

關鍵詞：金屬結構；課程教學；教學內容；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0098-02

“金屬結構設計”課程是三峽大學為材料成型及控制工程專業和機械設計制造及其自動化專業學生開設的一門專業主干課程。課程的主要目的與任務是使學生掌握金屬結構的基本設計計算方法，培養學生的金屬結構設計計算能力。該課程的教學內容對學生后期的課程設計、畢業設計等都能起到主導作用的影響。但以往采用單一傳統的教學方法往往使學生產生厭倦和疲勞，導致學生學習積極性不高，教學效果不好。本文在分析探討“金屬結構設計”課程教學過程中出現的諸多問題基礎上，結合課程特點，提出了課程教學改革措施，并付諸實施，取得了良好教學效果。

一、課程教學存在的問題與分析

1.課程知識點多，內容涉及的理論深而廣，學生學習感到困難。“金屬結構設計”課程主要講述金屬結構基本理論和基本構件的設計方法，內容包括：緒論、金屬結構材料和性能、金屬結構的連接、軸心受力構件、受彎構件、拉彎和壓彎構件等。通過課程的學習，要求學生掌握金屬結構的基本概念、基本理論和基本構件的設計方法。要達到這個要求，學生必須能熟練運用力學、金屬材料學、焊接等學科和領域的諸多相關知識點。因此，這門課程要求學生具有較好的專業基礎知識和綜合分析能力，這對于那些專業基礎知識掌握不太好和綜合分析能力較弱的學生來說，學習該課程有一定難度。此外，課程中有很多公式推導內容，推導公式過程中，有時會涉及學生以前少有接觸的相關理論知識，遇到這種情況時，學生就會感到很茫然，影響了學生對課程內容的理解。

2.課程章節內容相對獨立，邏輯關系不強，學生學習很吃力。“金屬結構設計”課程內容是由多個章節組成的，每章的內容都相對獨立，前后無嚴密的邏輯關系，導致課程內容顯得繁雜零亂。因此，要學好該課程，學生必須具備一定的綜合分析、總結、歸納和理解能力。這對于已經習慣于學習理論體系好、邏輯關系強的公共基礎課專業基礎課的學生而言，學習該課程就非常吃力，久而久之就會產生厭煩情緒，影響教學效果。

3.課程研究對象與工程實際緊密相關，學生實踐知識匱乏，缺少對課程研究對象的認識，增加了學習難度。課程研究對象直接來自于工程實際，如課程講述的焊縫連接、螺栓連接和三大基本構件等都是工程實際中使用的連接和構件，其構造和尺寸幾乎沒作簡化，課程講授的設計和理論計算內容都是針對這些真實的連接和構件的。因此，要學好該課程，就必須對實際工程中的連接和構件的構造形式及使用條件等有一定的了解，這對于缺乏實踐知識的學生來說，無疑加大了學習難度。

二、課程教學改革措施

第4篇：機械結構設計基礎知識范文

1.1課題內容要盡可能多地涉及本專業的教學內容

(1)不同于科研和工程的實際需要，畢業設計的課題首先考慮滿足教學要求。因為，學生沒有多少實踐經驗，與實際生產接觸機會很少。因此，課題內容要貼近本專業的教學內容，盡可能地通過畢業設計，來總結學生在大學四年內所學的理論基礎知識，把這些專業知識有效的結合起來，不能讓學生僅僅停留在課本內容基本上都懂，作業也都會做，考試也都不掛科，但就是不能做到應用的狀態。(2)課題不能太大、太空。例如，提高機械效率的優化設計、世界先進機械的研究等，類似課題學生的經驗和能力暫時還無法把握。

1.2難易程度適中、工作量適宜、適當提前畢業設計開始時間

黃河科技學院工學院的畢業設計安排的是12周時間。但實際上，對于學生來說，真正用來做畢業設計的時間也就一兩個月甚至更少，因為在這個時間里，有的學生已經開始去找工作，或者進入工作實習期，不能很好地保證用于畢業設計的時間。因此，如果課題難度太難，或者工作量太大，會造成學生失去信心，進而出現隨便抄襲應付的現象。不能達到畢業設計的真正目的。所以，為了保證學生保質保量完成畢業設計，所選的項目難度、工作量要適中。畢業設計的開始時間，可以安排在機械設計的課程結束后。這時候，學生基本具備了設計的初步知識，可以選擇適當難度的課題，讓部分學生開始試住做些大體跟畢業設計內容基本一致的工作，到真正畢業設計的時候，一是可以把課題做深，二是學生也不感到時間緊張，三是有可能的話還做出實物。給學生的創造性的發揮空間，留夠申請專利和論文的時間，提高畢業生的整體素質能力。近年來，我校每年有數十名學生，是用這種方式完成畢業設計的，畢業時他們已經申請好國家實用新型發明專利，并做出了實物。從創意、設計、制造到裝配調試和改進過程，對學生來說收獲很大，畢業后，學生在企業很快就進入崗位角色，企業也比較歡迎這樣的學生。

1.3選題要靈活

課題所涉及的行業要多種多樣。例如，裝備制造、礦山設備、農業機械、食品加工及特種設備等。這樣既滿足了不同學生的興趣要求，又減少了雷同現象，指導教師也可以把難度相對大的課題，按照工藝或結構分成幾個小課題再分配給不同的學生，使他們之間既有明確分工又有合作，增加學生的團隊協作能力。除指導教師按照自己的工作經驗和要求命題之外，可以與企業聯系，設計一些在現實工作過程中實際應用的課題，增加項目實用性的同時，也允許學生根據自己的觀察與愛好，由自己提出課題。部分學生已經參加了工作，也可以根據其所在的企業的行業性質和產品特點，設計有關產品。最后由教師和學生商議共同提出課題，以提高學生的學習興趣，對其將來或現有的工作有著直接的幫助。

1.4減少論文在整個畢業設計課題中所占比例，增加機械結構設計的要求

國家教育部2014年教育改革的一項重要內容，就是將600多所大學本科學校轉向職業技術教育。因此，大部分大學本科生將來的就業崗位將是生產一線。因此，傾向于理論研究的論文題目在課題中的比例應當減少，更多地增加和體現生產實踐中實際應用的課題。同時，也是由于論文內容是學生更容易抄襲，降低了教學質量，達不到學校開展畢業設計的真正目的。

2機械專業畢業設計過程中的幾個具體問題

2.1參考資料的收集

拿到設計題目后，學生最直接想到的是從網絡中搜集資料。學生無疑能夠很快地找到與自己題目相關的各種資料，但涉及到具體技術問題和具體結構問題的內容，網絡中可參考的資料很少，能夠具體解答的更少，這時學生就會感到很茫然，無從下手，這就是現代大學生的通病。之所以有這種慣性的思維，是由于現代的教學模式和教學理念不當造成的。在大學學期期間，學生們遇到問題后就去查找課本上的現在公式，只要套用就可以了，然后實際的設計卻并非這樣簡單，要靠學生自己去思考，去查找相關文獻。因此，在此期間建議學生到圖書館，到企業去，更廣泛地搜集資料。另外，隨著標準化的完善，有許多設備的設計制造都已經有了國家或行業標準和規范設計。例如，特種設備、食品加工設備、制藥設備和計量設備等其設計方法和過程，甚至結構等都有詳細的規定和要求，建議學生在查閱有關資料的過程中，學會查閱相關的國家標準或行業標準。

2.2設計方案的確定

學生在經過了資料的搜集和總結后，根據自己的課題的要求，繪制出機構運動簡圖。然后對機構的運動部分進行初步的設計計算。此時，機構的選擇，前提是要滿足課題要求和機器功能的實現。但是，很多學生不重視這個過程，基本上在這個階段都是畫草圖，懶于計算，導致在真正的結構設計過程中出現返工的現象。而且在方案設計時，要設計出不同的方案進行比較，甚至要做一些簡單的模型進行實驗比較。比較的過程中，不僅考慮機構是否達到生產率的要求，還要考慮機構的運動的平穩性，最終確定出更合理的方案，并繪制出正規的機構運動簡圖。

2.3設計計算

畢業設計中的計算主要包括執行機構和原動機所需的功率、運動學計算、動力學計算。

2.3.1類比法確定執行機構所需功率

首先，確定直接參與工作的執行機構所需要的力、力矩、速度、加速度和位置等技術參數，從而計算出執行機構的功率;然后，計算出整個傳動系統中的傳動功率。很多種情況下，執行機構所需的功率比較容易確定，例如，起重機起吊重物所需要的力、鋼筋的彎曲切斷所需要的力等。然而有時，這些重要的參數無法用簡單的方法來確定，因為這些參數與其機器加工的對象和加工工藝有關，例如，壓球機的設計。壓球機壓制過程中的徑向壓力是要通過模型試驗而測定的，對于學生來說，這個環節有困難。因此，這種情況下，就要去找似的工況所耗用的功率，總之就是要用類比的方法來確定執行機構所需要的功率。確定了使用功率就可以確定原動機的功率，按國家相關標準選取電機類型，如三相(或單相)交流異步電機、直流調速電機、步進電機、伺服電機等。其中步進電機和伺服電機的主要參數是根據扭矩確定的。

2.3.2運動學計算

在確定了電機轉速之后，設計者需要對傳動系統的各機構進行速比的分配。在速比分配的過程中，學生一般是按照課本推薦的數據來分配的，例如，帶傳動，課本上推薦的傳動比是2～7，但在大功率帶傳動的機器中，小帶輪基準直徑確定后，如果按照傳動比2～7來設計大帶輪時，大帶輪的直徑會很大，有可能不滿足實際的結構要求。在實際的設計過程中，速比的大部分應該是由減速器來承擔，所以先確定減速器的型號。具體的步驟是:首先根據速比，對應的功率查到減速器型號，再根據型號(一般其主要結構參數是中心距)查得其聯系尺寸。機器其余的速比部分再由其傳動形式來補充。

2.3.3動力學計算

在載荷計算中有時候會遇到較復雜的力的分析，如風載荷，雪載荷，地震載荷等，學生有時候不能夠很好地將這些力進行簡化，做出受力分析。因此，在此時建議學生去查找相關國家或行業標準里有無所規定的計算過程要求，若設計題目屬于特種設備的卷揚機，起重機設備等，國家標準里都規定有計算內容和推薦公式，以及各種參數的選擇，這時學生就必須按照標準進行;若標準里沒有規定的就得查閱相似情況有沒有其他設計人員發表的論文或者專著等，作為計算時的參考;若沒有標準規定的，沒有資料的，就得做模型試驗，來確定相關參數。學習程度比較好的學生建議借助于分析軟件進行計算，如Ansys、Creo、Adams、Recdyn等，其計算的目的是確定結構主要零件的尺寸，同時還是要保證機器運動過程中的平穩性與可靠性，為下一步的機構設計打下基礎。在此階段里，許多學生甚至個別老師誤解地認為設計就是計算，也就是要把包括結構在內的所有零部件的尺寸都計算出來，才能開始繪圖，其實這是錯誤的。計算是基礎，有了基礎計算數據，就可以開始繪制結構圖，很多結構和一些零件的尺寸是在繪圖的過程中去確定的。

2.4結構設計

作為機械專業的畢業生，常見機械和機構的設計與機械識圖和制圖的能力是最基本的要求，但由于繪圖過程相對比較繁瑣，需要一定的三維透視能力，學生們害怕畫圖已成為一種普遍現象。如果在此之前沒有進行充足的繪圖訓練，所畫的機械圖紙問題較多，與正規圖紙的要求有很大差距。雖然此階段必要的計算已經結束，但大部分學生對繪圖仍然感到茫然，無從下手。這個階段指導老師應該在與學生共同分析結構的特點、視圖的合理布置、標準件和外購件的選用、的選用以及安全措施的應用等，重點指導結構設計和圖紙的繪制。結構設計一般從執行機構先繪出，然后，逐漸向其他部分展開，邊畫圖邊修改，直到完成整個裝配圖的繪制。相對于裝配圖的設計，零件圖的繪制設計、更多的要求是視圖的正確表達、尺寸及加工要求的準確標注、零件材質的合適選擇、合理加工工藝性等。所以，零件圖要求的完整性和準確性更高。大部分畢業生覺得零件圖好畫，但結果往往不令人滿意。有許多學生仍然還是畫了幾張在課程設計時的零件圖，比如傳動軸、齒輪、帶輪等，反應出學生對零件設計工作的欠缺和不自信;也有一些同學，先用三維軟件建立一個三維的模型，讓軟件自動生成二維的工程圖紙，又不加于修正，致使零件圖表達不完善，不能作為實際生產用圖紙。所以，在整個結構設計階段，指導教師要不斷地檢查學生的進度情況，及時指出圖紙表達中的錯誤和不合理，避免設計出現重大的返工現象。

3結束語

第5篇：機械結構設計基礎知識范文

[關鍵詞]化工設備機械基礎；課程改革；教學質量

《化工設備機械基礎》是我校化學工程與工藝專業一門綜合性的機械類基礎課，它涉及多個學科，主要側重化工機械設備的基本原理和實際工業應用[1-3]。通過學習該課程，可使學生了解和掌握中低壓容器的設計標準和規范，包括中低壓力容器的結構、材質以及應力分析，了解和熟悉管殼式換熱器、攪拌反應器、填料吸收塔、減壓精餾塔的結構設計和工作原理，在化工工藝課程的學習過程中認知這些化工機械設備的實際應用與操作方法；了解和掌握化工過程機械設備的基本原理，增加學生對化工機械設備工業應用的認知，培養學生在實際化工生產中善于分析和解決問題的能力，并能應用最新的化工設備設計規范和標準對化工工藝過程中的機械設備進行基本的選型，初步建立起完整的化工設備機械設計思想。本課程的知識點零散、工程概念多、實踐性強，要想突出教學重點、提高教學效果、保障教學質量、培養出拔尖的應用型人才，則須注重課程教學的改革與創新。

1課程教學中存在的問題

《化工設備機械基礎》課程內容涉及到化工、機械設計、材料力學等多個學科，傳統教學方式存在一定的不足，例如教學內容陳舊；教學方式單調，缺乏對學生的引導；理論教學與工程實踐聯系不緊密；學生工程倫理意識薄弱等問題。因此，為了提高學生分析能力、工程意識、解決工程設計及工程問題的能力，培養出新工科背景下拔尖的應用型人才，有必要進行《化工設備機械基礎》課程的改革與創新。

2課程改革探索

2.1教學內容及時更新。隨著化工過程工業的進步與發展，教師在授課過程中應該結合現在實際生產中應用的先進化工設備介紹課程中的知識點。例如，在機械傳動章節中可以引入新型齒輪傳動、主動磁軸承等原有課程內容缺乏的新知識[4-5]。通過調研最新的文獻資料，保證教材中知識點的及時更新，使課程內容跟上化工過程工業的快速發展，使學生們了解和熟悉化工機械裝備結構設計的更新換代過程。這樣既能夠打開學生們的視野，也能使學生們了解和熟悉化工過程工業中的新工藝、新技術以及新裝備。同時，能夠調動學生們學習的積極性，提高學生們的學習興趣和熱情。2.2教學方式的革新。教師在教學過程中需要結合現代教學手段，通過視頻動畫將復雜的機械設備構造分解，讓學生們能夠較好了解和掌握化工機械設備內部的構件，更好地理解化工機械設備的工作原理和操作方法。此外，除開課堂教學以外，可讓學生們通過在線課程或者微課對教學內容進行進一步的學習理解。同時，可采用對分課堂，將學生們分組，在讓每組學生提出組內同學沒弄明白的問題，讓其它組弄明白問題的同學進行解答，使學生們主動能夠參與課堂教學，誘導學生們進行思考，激發學生們的探索求知欲。2.3感性認識的培養。由于學生們缺乏化工生產的工程實踐，加之學生們對化工機械設備的感性認識比較薄弱，這無疑加大了教學的難度，降低了學生們對課程的學習興趣，教學質量也得不到保障。因此，在本課程教學過程中，教師需要注重學生們對化工機械設備感性認知的啟發和培養。同時，教師還需注意理論聯系實際，適當增加一些化工過程工業中的生產實例，這樣不僅能引發學生們的思考，還能調動學生們學習的主觀能動性。2.4實踐能力的強化。教師需注意增加實踐教學環節，讓學生們能夠有機會參加工程實踐，做到在“做”中“學”。教師需要充分利用我校化工原理實驗室中的化工機械設備，如化工原理實驗室的填料吸收塔、套管換熱器、減壓精餾塔、板框壓濾機以及干燥設備等，可以結合化工原理實驗教學進行講解。同時，可結合學生們的生產實習，對學生們講解化工實際生產過程中所遇到的化工機械設備，使學生們理論聯系實際，在感性認識的基礎上，對課程內容進行理解消化，掌握化工機械設備的操作原理及應用范圍。

第6篇：機械結構設計基礎知識范文

機械設計基礎 課程改革 教學方法 教學手段

《機械設計基礎》是機械類專業的一門重要的技術基礎課，它是學生在學完基礎課程后必須學習的一門過渡性課程。新形勢下的高職院校人才培養本著“必須、夠用”的原則，強化學生的實踐能力，培養高素質技能型人才。這些實際需求迫切需要先進的教學理念、合理的人才培養模式與之相適應，那么以往的教學內容和教學模式不能適應新的教學要求。因此，我們依據新的人才培養目標，對這門課的課程標準、教學內容和教學方法與手段、實踐教學、考核方法等方面進行了改革研究。

一、重新確立培養目標并修訂課程標準

我院機械類專業的畢業生主要面向工業企業從事機械設備的操作、安裝、調試、維修和更新改造，機械制造工藝規程的編制，產品質量分析與控制，生產技術管理及營銷等工作。根據就業崗位，我院對機械類專業培養目標定位為培養“服務于生產第一線職業崗位群的中、高級技能型人才”。根據培養目標對原有課程標準進行了全面修訂，重新組織和完善了課程教學內容。課程目標定位為“掌握機械中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點及基本設計方法，具備通用機械正確使用、維護及分析常見故障的能力”。只有明確了教學目標，教師才能有的放矢地做好教學工作，從而提高教學質量。

二、結合人才培養要求，整合教學內容

授課內容上以“必須、夠用”為度，傳統的機械設計基礎課程由《理論力學》、《機械原理》、《機械零件》三門課程構成，內容體系龐大，本著符合“必須與夠用”的原則，新的課程教學內容，針對人才培養對機械設計基礎課程的要求，按照重在基礎知識，突出動手能力培養及分析能力的培養的原則。篩選了傳統的理論力學、機械原理和機械零件等課程的內容，并將這些內容有機地結合在一起，優化了教學內容，突出了高職的特征。全部教學內容分為兩個教學情境：

情境一：以典型的加工設備牛頭刨床做載體，以分析各種常見機構的工作原理、結構特點、失效形式及使用維護為教學重點。

情境二：以帶式輸送機為載體，介紹常用機械零件及傳動系統的結構特點、失效形式及使用維護為重點，會常用機械零件及傳動系統的基本設計方法；將力學中的扭轉、彎曲強度計算與軸的設計結合，將剪切和擠壓強度計算結合在螺栓聯接、鍵聯接當中，以利于學生將力學的理論知識與實際應用相結合，去掉復雜的公式推導及驗證內容，直接引用結論；把課程設計融合在課后作業中。通過教學內容整合，減輕了學生負擔,避免學生對純理論學習可能產生的厭倦心理，還可以減少理論課授課時數，為實踐能力的培養和強化留出了空間。機器始終貫穿在全部教學過程之中，使學生感到課程內容清晰，且具有較強的系統性和實用性。

三、采用豐富的教學方法和教學手段

《機械設計基礎》課程內容中涉及到大量的機械傳動過程、機械零件構造、機械工作原理等難于用粉筆和語言來描述清楚的內容，由于課時有限，教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學習內容，學生沒有實際工作經歷，缺乏與此有關的感性認識。改革后，教師充分利用多種教學方法和手段，尤其是現代化的教學手段，將課程生動、直觀、輕松地呈現給學生，因而增強了學生學習興趣，提高了教學質量。具體做法如下：

1.教學方法

（1）現場教學。以牛頭刨床這個典型的機械加工設備為載體進行現場教學,介紹機器的組成和工作原理，以此訓練學生分析機械系統的的能力，為學生學習機械設備類專業課程打基礎。

（2）案例教學法

在進行常用機構的教學時，以牛頭刨床的機構分析為總任務，再將其分解為若干個常見機構結構分析的子任務，以此貫穿常用機構部分的內容。每一部分均由教師先從牛頭刨床中引出任務，再介紹相關機構。

（3）任務驅動法

在通用零件部分教學時，以帶式輸送機傳動裝置的設計為總任務，再將其分解為若干子任務，以此貫穿通用零件部分的內容。每一部分教師均先從設計任務中引出問題，再介紹相關零件的基礎知識、選用及基本設計方法，最后舉例討論。設計任務就是學生的作業，學生邊學邊練，課程結束時完成其主要的設計計算。

這樣做，使機構和零件不離開機器，在機器中學機構和零件，使學生對機器形成一個具體的、完整的認識，從而掌握機械系統分析和設計的一般方法。

2.教學手段

（1）采用實驗室一體化教學。將課程安排在機械原理實訓室進行，采取多媒體課件講解、模型演示和實驗操作相結合的方法。在機構陳列室學習，能增強學生對機械、機構、零件、部件的認識，使深奧的知識、難以看懂的圖與圖紙與實物聯系起來變得通俗易懂，又培養了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力；講授時使用電子教案、演示系統（實物演示、投影儀、CAI課件）相結合，充分利用了教學資源，這種講課模式受到學生好評，收到良好的教學效果。

（2）加強實踐環節。為突出實踐環節，新建兩個機械設計實訓室、一個機械原理實訓室和一個拆裝實驗室。機械原理實訓室和機械設計實訓室主要面向《機械設計基礎》課程教學和實驗實訓任務。

在機械設計基礎實驗這個重要的實踐環節，保留了《軸系結構測繪》和《減速器結構裝拆實驗》，因為這兩個實驗均對學生進一步掌握機械結構及設計知識，了解結構設計的原則，而且還對學生的動手能力進行了鍛煉。增設了《齒輪參數測定》《齒輪范成原理》、《帶傳動實驗》、《軸系結構設計》等實驗，這些重要的實踐環節，加強了學生對常用機構、零件結構知識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養，是對理論課程教學不足很好的補充和完善。

（3）采用靈活多樣的考試方式。采取過程考評（任務考評）和期末考評（課程考評）相結合的方法。強調過程考核的重要性，過程考評占60%，期末考評占40%。在考試方法上采用開卷與閉卷相結合,筆試、口試與討論相結合，以增強考試內容的綜合性與靈活應用性，突出對能力的考核。在考核方法上強調了過程考核，使學生在學習過程中有了緊迫感，注重學習過程，從而提高了教學效果。

綜上所述，根據高職教育的特殊性，機械設計基礎課程的教學應瞄準市場對人才的需求目標，明確方向，不斷地改革教學目標、教學內容、教學方法、教學手段及考核方法等環節，從實用出發，就能調動學生的學習興趣，提高教學質量，需要我們不斷地在實踐中創新、總結和完善。

參考文獻：

[1]郭攀成.機械設計基礎課程教學內容和改革與實踐[J].中國電力教育，2009,(4).

第7篇：機械結構設計基礎知識范文

【關 鍵 詞】 機械基礎；教學設計；課程

本課程的教學目標是：使學生具備所必需的機械基礎知識和基本技能，初步形成解決實際問題的能力，為學生學習后續專業課程，參加技能鑒定，提高全面素質，增強職業應變能力、團隊合作能力和繼續學習的能力打下一定的基礎。

傳統的《機械基礎》教學，已經不能適應現代學生的學習，課題組通過各類教師討論會（專業教師、基礎課程教師、兼職教師等）、深入企業施工一線調研走訪等形式，征集專業課教師和施工一線工程機械技術人員的寶貴建議，考慮學生技能鑒定需要的知識點等，總結前兩級學生的理實一體化教學改革，以工作崗位需求來構建基于工作過程的理實一體化教學模式，對教材編制、教學內容、實施性教學大綱修訂、教學課時進行有效的調整和選擇。

一、教學模式的改革及培養學生專業興趣

（一）以工作崗位需求來構建基于工作過程的理實一體化教學模式

首先，認真進行企業調研，工程機械運用與維護專業就業方向通常為各大型工程機械企業的工程機械和工程機械配件的操作、運用與維護，管理銷售及售后技術服務等。按照工作崗位所應完成工作任務來了解所需的各項技能。然后，針對畢業生選取適合的工作崗位，將該崗位所涉及的理論與實踐的內容進行梳理編訂，制定滿足該崗位需求的教學內容，根據所需技能的特點，設計全新教學模式。經過不同階段的學習，學生最終可以達到部分崗位頂崗實習的目標和需求。真正發揮提升理實一體化的作用。

（二）穩定學生情緒，培養學生專業興趣

在傳統的教學模式中，更多的是以課堂為中心，輔以不成比例的實驗或實訓類的課程，學生不“知其所以然”，自然就無法真正“知其然”。如何由教師的一言堂轉變為學生能積極參與的教學活動？課程建設小組各位教師結合豐富的教學經驗，針對學習單元內容、教授班級、專業的迥異，將多媒體教學、實驗教學、行動導向教學、問題探究式法、小組討論法、實驗操作與理論教學理實一體化等各種教學方法靈活運用，按照基于工作過程的職業學校課程改革思路，真正做到“做中學，練中學，學中做”，學以致用。其目的只是實現――興趣是學生最好的老師。

（三）密切聯系實例，將學生興趣持續下去

教育是一門藝術，“教學成功的藝術就在于使學生對你所教的東西感興趣”。那么，如何把這種興趣持續下去，這就需要教師付出大量的心血。

在教學中，教師要密切聯系生產和生活中的具體實例，將學生興趣持續下去，使學生在教學中一直堅持興趣的持久性。

如在教學齒輪這部分內容時，教師會在上新課之前，先給他們看一個圖片――三國馬鈞所造的指南車，告訴學生，他就是用這個東西在大霧彌漫的戰場上打敗敵人的，在學生的注意力被調動后，馬上引出正題――這個車就是利用齒輪傳動系統和離合裝置來指示方向。然后讓學生想想生活里還有什么東西是有齒輪的呀？學生會熱烈地討論“鐘表、水表、汽車”等等，教師夸獎他們喜歡思考的同時，告訴一些他們不清楚的，如汽車里的變速器里的行星齒輪結構，車床主軸箱里的齒輪結構等。同時給他們看大量汽車、飛機、輪船、機床等機器中齒輪的圖片，在大量的實例面前，教師勿需多言“同學們，這章很重要呀，齒輪很有用呀”，學生就已經領悟了“齒輪的設計與制造水平將直接影響到機械產品的性能和質量。在工業發展中有突出地位，齒輪被公認為工業化的一種象征。”課堂效果很好。

（四）結合后續專業課，爭取興趣的發展性

《機械基礎》是一門從基礎課向專業課過渡的專業基礎課程，故授課中還應注意其承上啟下作用 ，引導學生注意本課程與其他課程知識的相互聯系，啟發學生將相關聯的知識結合起來綜合學習，對學習過的知識及時復習，溫故而知新。爭取學生學習興趣的發展性。

授課中遇到學生在后續專業課中將會用到的知識時，要特別強調，提醒學生注意。如講授向心角接觸軸承的兩種安裝形式時，強調正安裝和反安裝在后繼專業課程《土方機械》等將會應用；講授形位公差的標注時，聯系《CAD》的相關內容。這樣，當學生在學習《土方機械》《CAD》等專業課相關內容時，將不會無的放矢。各學科知識的相互綜合，有利于學生靈活應用各學科知識，改善知識結構，增加知識積累，提高學生的綜合分析能力和解決問題的能力。對把學生對專業學習的濃厚興趣繼續下去，有非常重要的意義。

二、教學內容的改革及模塊化處理

課程的教學內容直接影響到該課程是否能在專業課程體系中發揮應起的作用。課程建設小組的教師，熟悉本課程內容，在教研活動中與基礎課教師、專業課程教師積極進行教學探討，充分了解涉及的前段和后繼課程，對將要教授專業的所有課程進行了較清晰的系統了解。結合企業調研中的崗位需求，與兄弟院校開展合作，于2012年8月由人民交通出版社編制出版了新教材《機械基礎》，同時靈活制定出實施性教學大綱。從以下幾個方面進行：

（一）系統了解各個專業的課程，具體進行教學內容的取舍

對機械和機電專業，會同期開設專門的《金屬工藝學》，專業課中有《液壓和液力傳動》課程，因此制定這2個專業的實施性大綱時，就可以把《金屬工藝學與熱處理》和《液壓》兩章完全刪除，并且告知學生原因。

數控專業沒有《金屬工藝學》課程，“金屬工藝學與熱處理”這部分內容在本課程中就必須學習，但對他們的要求沒有機械類學生高，故只要求學生掌握簡單的常用材料和基本熱處理方法即可。

汽運專業學生，有《金屬工藝學》課程，沒有《液壓和液力傳動》課程，在制定大綱時需要去掉前者，但加入后者。“液壓”部分的要求也低于機械類學生。

這樣的課程安排，既防止學生學習的盲目性和重復性，又可以節省大量課時，還保證了學生知識體系的完整性，可謂一舉多得。

（二）方便學生接受，制定教學順序

為方便學生理解接受，打亂多年舊教材的教學順序，重新制定教學順序。按照從小到大：連接（零件）――機構――傳動-軸系（零部件）――最后總體裝配：減速器（機器）；由淺到深：機械零件的結構、特點、應用――機械零件的精度與技術測量；由動到靜：由機械部分到材料部分。學生在理解上可以更好地由直觀到主觀，由易到難，學生在學習中更容易接受，不會產生畏難情緒。

（三）教學內容以學生興趣為導向，注重理實結合

“興趣是最大的動力。”在新編排教材中，本著以學生興趣為導向的基本原則，采用大量生動形象的實例圖畫，注重生產和生活實際與機械基礎知識點的融合，練習計算等通過“卡通小螞蟻”的歸納總結、例題導入，活潑地實現教學意圖，并首次將“常用量具測量”與“機械零件的精度”歸入一個模塊單元，知識難點的有機結合，克服教學難點。

（四）按“出口”定方案，簡化《工程力學》的學習

考慮到現階段學生畢業生的崗位性質，《工程力學》中的相關計算可能用途不大，對專業課的學習亦無影響，所以，只需要講授給學生最基本的力學基礎，并且這些內容針對各個專業實際，在不單獨使用專門章節講解的專業中，可以將力學部分常識放在機械零件、機構、傳動部分中涉及到的相關內容中講解：

如在機構運動簡圖學習中，介紹鉸鏈等概念；在學習鍵聯結時，簡單解釋剪切和擠壓；在螺紋聯結章節中，簡要介紹拉伸和扭轉等概念。這樣不僅能節省大量課時，而且很利于學生對抽象力學概念的理解和接受。

（五）根據學生狀況，有目的地刪減或增加部分內容

在教學中重點強調最基本，必須掌握的理論知識，簡化原理闡述，剔除無用的陳舊內容和繁冗計算。講究針對性、實用性和直觀性。

為方便各個專業學習，故將教學內容模塊化，分為除緒論外七大單元：緒論、連接、常用機構、機械傳動、軸系零部件、機械零件的精度與技術測量、工程材料、力學。其中將“機械零件的精度與技術測量”“工程材料”和“力學”部分劃為帶“*”部分，各個學校、不同專業，可以視具體情況靈活選用。

三、教學方法的改革及多元化教學方式的靈活運用

基于工作過程的職業學校課程改革要求對教學方式進行大膽變革，教學方法改革的根本目的是：體現以學生為中心的教學氛圍，激發學生學習的主動性，傳授基礎知識、基本理論與實踐能力培養緊密結合，加強學生的工程意識、實踐能力和創新能力的培養。

課程建設小組堅持育人為中心，十分重視教學方法的改革和先進教學手段的應用，形成了一套以形象式、啟發式、問題探究式、小組討論式等互動式教學為主，以多媒體動畫、圖片演示、模型演示、實驗課、習題課等為輔助的多元化教學模式，注重多媒體理論教學、實驗教學、行動導向教學的理實一體化結合，有效調動了學生的自學與創新積極性，大大提高了教學效果和效率。

（一）了解學生，建立良好的師生關系，合理分配學習小組

充分了解學生，與學生互信互動是課堂傳播知識的良好途徑。課程建設小組成員教學中堅持首先與學生建立良好的互信關系，并了解和掌握基礎較好的學生和學習有一定困難的學生基本情況，包括學生的基礎知識、思想動態、身體狀況、個人愛好、家庭境遇、在校表現及社會活動情況等，合理分配學習小組，為學習中的互信互動建立良好基礎。

（二）充分利用緒論課，激發學生求知欲和學習興趣，發揮學生學習潛能

《機械基礎》是本專業學生接觸的第一門專業基礎課程。緒論，是這門學科的伊始。首先，教師簡單講解機械的發展史，讓學生了解自己所學的專業――機械，對整個國家的發展是起著舉足輕重的作用。

從中國談起，遠在五千年前，我國就使用了簡單的紡織機械；晉朝的連機碓和水碾就是應用了《機械基礎》中提到的凸輪機構的原理。再到世界：到國外――舉世聞名的埃及金字塔的建成也是使用了機械工具。

從古代公元前2500年，歐亞地區使用兩輪和四輪的木質馬車就是機械開始談起，講到到現代：航天飛機、焊接機器人、智能機器人等等。最后回到現代日常生活，自行車、鐘表、冰箱、空調機、洗衣機等等這些都是機械。

這和以往傳統教學中直接給出機械和機器的概念相比，學生克服懼怕心理，興趣盎然，順利為后期專業課程奠定了基礎。

（三）采用形象直觀的多媒體演示教學方法，激發學生的學習興趣

《機械基礎》課程內容與生活實際和生產現場緊密相連，涉及的課程和知識多，而且課程本身包含的內容豐富，初學的學生大多感覺凌亂、頭緒多，甚至摸不清頭腦，常常有學生會感覺不知如何學好本門課程。

針對本課程內容多、涉及面廣，在編制教材和電子課件制作中，課程建設小組大量應用各類生產和生活中的照片、圖片、動畫、錄像等形象手段，有效激發學生的學習興趣，增加課堂信息量，培養學生的形象思維能力。

（四）采用啟發式、問題探究式教學方法，激發學生的主動思維能力

為了提高學生的主動思維能力和創新能力，調動學習的積極性，課堂教學中，運用啟發式教學，通過適當地設計一些教學環節，如適當的設問，誘導思維方向，以達到鼓勵學生積極思考、敢于提出問題、積極回答問題的目的，營造出健康活躍的課堂氛圍。

如在“凸輪機構”中對“易磨損”的特點，先問，“大家小時候，是不是幫媽媽繞過毛線嗎？”把學生注意力吸引過來，再看“繞線機構”的動畫，讓學生們通過思考及短暫的課堂討論來回答老師所提出的問題，通過這一環節之后，學生的腦海中已經有了相關的知識及概念，這時老師再剖析上述問題時，他們的注意力就會格外集中，對知識的獲取效果也較好。

采用啟發式教學方法，極大地激發了學生積極主動思維的自覺性，實踐證明，采用啟發式教學法，學生的邏輯推理能力、分析判斷能力、解決問題能力、想象力、總結歸納力，都得到了鍛煉和提高。由于思維能力的提高，無形中對基礎知識、基礎理論的學習也起到了推動作用，這一切為學生創新思維的形成奠定了堅實的基礎。

（五）采用互動式、討論式的教學方法，培養學生的創新意識

教學過程設計在教學活動中極其重要，它能影響學生的學習興趣、主動性、參與性及創造性。大到整門課程、小到每一節甚至每個小知識點的教學過程，都必須精心設計，達到激發學生學習興趣，培養學生創新意識的目的。

采用互動式、討論式的學習中，組織學生討論，發表自己的意見，在教師的引導下，最終得出正確、合理的結構。這樣做使學生真正參與到教學中來。

教師們在授課中注重與學生交流，經常提出一些問題，引導學生的思路，使臺上、臺下融為一體，課堂氣氛活躍，調動學生的主觀能動性，教與學融為一體，使學生成為課堂的主體，創造條件讓優秀學生有機會發表自己的學習體會和研究成果。

（六）注重多媒體理論教學、實驗教學、行動導向教學的理實一體化結合

課堂教學中，堅持以學生為中心，教師的作用主要為引導學生的方針，任課教師根據教學內容，靈活地將啟發式、互動式、討論式等教學方法運用于教學中。根據課程需要和現有條件，將課堂教學與現場教學相結合，如在課程講授之前，組織學生參觀機械零部件陳列室，使學生對各類通用零部件有一個直觀的認識；在講授軸的結構設計時，組織學生觀看軸系零部件的組成、組裝動畫演示及進行軸系零部件實物拆裝，通過動畫和實物拆裝，熟悉軸上零件的軸向和周向定位方法及特點，明確軸結構設計中應注意的問題，學會軸結構設計的方法。

平面連桿機構的繪制與觀測實驗、凸輪機構的觀測實驗、V帶傳動的安裝、調試和張緊、滾動軸承、聯軸器、離合器的構造與拆裝實驗、齒輪減速器的構造認識和拆裝實驗等都安排在專業教室內，實驗操作與相關理論學習有效結合；理論難點部分：“機械零件的精度”與操作部分“常用量具測量”有機結合，即游標卡尺測內外徑和檢驗孔軸尺寸精度、配合精度、外徑千分尺測外徑和檢驗軸尺寸精度不單獨開設，分別與尺寸精度、配合精度理論學習設置為一個學習情境項目，采用理實一體化教學，有效克服教學難點；金屬材料的性能測試也與金屬材料的性能理論設置為一個學習情境項目；漸開線齒輪各部分的名稱及標準直齒圓柱齒輪尺寸的計算練習采用行動導向，有效培養學生理論聯系實際的能力和工程意識。

四、教學手段的改革及專業教室、多媒體教室、實驗室建設

學校在教學資源上大力投入，教師積極應用有效資源，改變傳統教學模式。利用配備齊全的專業教室和各個教室的多媒體設備，多媒體投影機和大屏幕可以給學生明顯的視覺效果；音頻控制臺可以靈活調節功放、音響等設備，可收到良好的聽覺效果；視頻展示臺可以方便展示各類零件、實物的大小、顏色和形狀。

充分調動學生的視聽感覺，滿足學生全方位感知的需求，使教學生動活潑，學生認識深刻、記憶持久，從而大大提高學生的學習興趣，增強學生的學習主觀能動性。我們結合學校和學生的特點，開發研制《機械基礎》多媒體課件。

積極采購必備實驗設施，教學中將現代化教學手段和模型、實物、機械設計陳列柜、黑板等傳統手段有機結合。

對于重點、難點內容，通過動畫演示、機械設計陳列柜、模型、實物講解、學生小組討論，深入淺出，多媒體課件信息量大、圖像和動畫直觀性強，使學生形象直觀地理解問題的實質。

如教學凸輪機構、四桿機構等各類機構的運動，帶傳動、齒輪傳動等各類機械的傳動，螺紋連接的預緊與防松、齒輪諸多失效形式、輪系的張緊、軸承的內部結構、公差配合中的配合關系等等，均是教學環節中不易掌握的難點，也是教學必須掌握的重點內容，對沒有太多實際生產經歷的學生，很難通過想象加以理解，通過多媒體課件、三維動畫的直觀演示，使學生一目了然，順利克服難點，很容易理解和掌握。多媒體課件合理、有效的使用，激發了學生主動學習的積極性，促進了學生創造思維的培養，推動了機械基礎教學質量的提高。

五、考核方式的改革及有效激勵

為適應一體化教學模式，考慮本課程在專業中的重要性及課程特點，突出課程學習中，學生為學習的主體原則，課程考核評價方式采用“過程評價（即情境綜合評價）+課程終結評價（即期末成績）”，考試課60+40（分），考查課70+30（分）。建議機械類專業本課程為考試課，部分近機類專業如數控專業等為考查課。

（一）過程評價（情境綜合評價）

過程評價（情境綜合評價）主要考察學生的課堂學習情況、團隊協作情況、練習頁完成情況、工作任務完成情況四個方面。為體現學生為主體，評價主體引入學生、小組和教師參與。評價方式包含自評、組評、師評三種。對不同的學習情境，教師可對評價內容一欄各項的分值自行設置，總分70，可參考《成都鐵路工程學校工程機械運用與維修專業教學標準暨課程標準機械基礎》中具體給定的學習情境分別評價，再根據情境評價權重（%），即每個學習情境在所有學習情境（100分）中的百分比，綜合計算出該課程的情境綜合評價得分。

考試課的過程評價（情境綜合評價）占總分的60%，考查課的過程評價（情境綜合評價）占總分的70%。

（二）課程終結評價（期末成績）

課程終結評價是對學生所學知識和技能進行總結性考核的方法。根據機械基礎課程的特點和需要，課程終結評價（期末成績）采用筆試，由教務科統一組織，安排在該課程結束后或學期末，集中時間考試。筆試時間一般為90分鐘。

考試課的期末評價占總分的40%，考查課的期末評價占總分的30%。

（三）有效激發學生的學習主動性

這樣的評價方式，充分體現以學生為學習中心的考核體系，有效激勵學生在《機械基礎》學習中的主觀能動性，大大提高學習興趣，實現大綱中的教學目標。

【參考文獻】

[1] 魯昕. 中國發展高層論壇講演[J]. 中國教育結構調整和現代職業教育，2014.

第8篇：機械結構設計基礎知識范文

        一、教師應從培養合格勞動者的目標出發，選取合適的教學內容進行教學

        按照這一思路，我們可以對教學內容進行適當調整。機械原理和機械零件設計都是以機構運動簡圖為研究模型，建立機械運動簡圖應該是機械設計的基礎，因此應把機構的結構分析、機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號、機構運動簡圖的建立作為重點講授內容。對于機械傳動和零件設計部分，應減少計算公式推導過程的介紹，增加零件細部結構的設計介紹和一些設計參數選取原則的介紹，并加強對機械運行的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應用、維護等。可增加一些本專業最新動態的介紹，多向學生介紹一些機械的新發展、新思路，以開闊學生的眼界。在過去的教學中，通常只重視設計計算，認為只要會計算就達到要求了，而輕視了結構設計以及與工程實際技術問題緊密結合的部分，使教學與實際脫節。如軸承這一節：軸承裝置設計這部分內容在教學中往往不作為重點，而這部分內容是生產一線技術人員直接接觸最為廣泛的實際問題。因此，可以把這章內容進行重新整合，把軸承裝置設計這部分內容作為重點，要求學生重點掌握軸承的安裝、配合、緊固、調節、、密封等實踐性很強的技術問題。在學習了這些基本知識的基礎上，再舉一些工程實例，如ca614oa車床主軸支撐的例子，通過這個實例，使學生重點掌握軸承的組合結構、軸承的調整以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響。通過這樣的整合，使學生既學會了軸承的基本知識，又掌握了軸承的應用技術，同時使學生明確了軸承在工程實際中的重要地位。

        二、提高學習興趣，增強教學效果

        現在職業學校面臨的問題是：學生基礎知識差，不少人對學習失去了興趣。但是我們也應該看到這樣一個事實：這些學生思想活躍，求新求奇思想重，對周圍世界十分敏感好奇，他們喜歡觀察事物，凡是覺得新鮮的就想了解，凡是自己喜歡的就會去做。因此我認為，要想讓學生能夠主動學習，就要使其對專業感興趣、對課程感興趣甚至對任課教師感興趣，而這些興趣的培養可以通過教學過程中實施趣味教學來實現。

因為職業學校學生文化基礎較差，雖然學校所開設的課程已相對簡化，但由于學生理論水平比較薄弱，《工程力學》和《機械制圖》學得不夠扎實，加上缺乏基本的機械常識，所以在機械基礎的學習過程中，想象不出一些零件的結構，受力情況分析不透。因此教學中應首先降低難度，讓學生有學習本課程的興趣。

若照本宣科，不進行教學信息的雙向交流，必然會學之無味、學之困難。為喚起并始終保持學生的學習興趣，創造和諧的學習氣氛，可根據學生活躍好動的特點，在教學中采用趣味教學法，創設情境，啟迪思維，引導學生積極主動地參與教學。要做到這些，教師必須思路清晰，善于歸納和表達，能夠把復雜的內容轉化為綱目了然、脈絡分明、易于理解和掌握的知識。《機械基礎》對于剛剛初中畢業的職校生來說，無疑是有較大難度的課程，容易出現兩種極端：程度高一點的學生為了取得好成績便“死記硬背”；程度低一點的學生，一旦無法戰勝困難，就會放棄學習以致產生厭學情緒。針對這些情況，我認為教學中關鍵要上好第一節課。俗話說“興趣是最好的老師”，如果能讓學生對本門功課產生濃厚的興趣，可以講在本課程的教學任務中已完成了40%。這就要求教師具有淵博的知識良好的口才，能引導學生在有趣的談吐中學到有用的知識，與學生進行有效的交流。

        三、重視理論聯系實際，提高教學效果

        《機械基礎》是各個工種的專業基礎課，與各工種專業課聯系緊密。作為機械專業的教師，應當不僅具有機械方面的理論知識，而且對于在生產中使用的各種加工方法，機床及設備的有關知識，也要有一定程度的掌握和了解、也就是說我們應努力成為“雙師型”教師。只有這樣，才能在教學中熟練地將理論與實踐結合，上課時才能得心應手。

        例如在舉例講解時應盡可能使用見過或使用過的設備，如講解四桿機構，可以結合家用縫紉機的踏板機構。如果有可能的話，理論課教師應主動與實習老師聯系，組織學生到生產現場或學院實訓基地進行現場教學。現場教學前事先布置一些思考題，讓學生帶著問題一邊參觀一邊討論。在參觀實習中，教師可以對學生提出的問題進行有針對性的講解，告訴學生這臺設備采用了哪些機構、某個零件采用了什么機構，把課堂理論知識和實踐知識有機地結合起來，使學生具體地領會各種機構在機器中的應用。這樣，學生上課時就有了一定的感性認識，就不會覺得抽象，就會產生學習興趣。我們再因勢利導，使學生的感性認識上升為理論，教學效果就會大大提高。

第9篇：機械結構設計基礎知識范文

關鍵詞：機械制造 模具 研究

中圖分類號：TG316 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

作者簡介：趙偉豐（1993-），男，浙江省臺州市，本科，學生。

前言

機械模具的設計與制造已經成為我國制造業的主要的研究課題，在機械制造模具成型階段的模具設計是至關重要的，在我國的機械制造模具設計主要就是塑料模具、沖壓模具、壓鑄模具等，在上述的三種模具類型中，塑料模具的設計是比較受關注的，在塑料模具設計的研究中主要是注射成型模具的設計與研究被作為重點來研究，注射成型：是塑料先在注塑機的加熱料筒中受熱熔融，而后由往復式螺桿將熔體推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。現在我國對注射模具設計的研究比較關注，對于機械制造模具設計的研究有利于機械制造業乃至我國工業企業的飛速發展[3]。

1 模具設計與制造的研究現狀

目前，我國模具設計主要有三種形式：沖壓模具約占50%，塑料模具約占43%，壓鑄模具約占4%，其他類型的模具約占3%。現在塑料模具設計已經占有模具設計的重要方向。雖然，我國的模具設計總量已經達到了一定的規模，模具的設計水平也達到很高的水平，但是與世界發達國家比較模具的設計水平總體還是落后于美、日等科學技術發達的國家。在國內很多的大型、精密的模具占設計總比例不足25%，而其它發達的國家對于模具大型、精密的模具設計占總量的50%，針對這種情況國家對于塑料模具的設計水平深入的研究，近年來，雖然我國模具進出口結構在不斷完善，制作水平也不斷提高，但相對發達國家而言，我國的設計和制造水平在整體上還處于落后的狀況[4]。

2 機械制造模具成型設計

機械制造模具成型設計對于機械加工業是至關重要的，應該進行仔細的設計研究與分析，在模具設計階段接受任務書后就應該對模具設計圖紙和模具原材料進行審核，并注明采用塑料的牌號、透明度等。對于機械制造模具的技術要求進行仔細的研究，生產出來的模具能夠滿足設計要求，保證生產出來的產品能夠滿足加工和設計的要求，機械模具生產出來的零件的尺寸和技術要求能夠滿足其自身的要求。

3 注射模具設計

（1）注射模具設計中應考慮哪些問題：

考慮冷卻過程中塑料收及補問題。如何通過模具設計來控制塑料在模具內結晶、取向和改善制品的內應力。如何選擇澆口和分型面。制件的橫向分型抽芯及頂出的問題。模具的冷卻或加熱問題。模具有關尺寸與所用注射機的關系，包括與注射機的最大注射量、鎖模力、裝模部分的尺寸等的關系問題。如何使模具總體結構和零件形狀更加簡單合理，使模具具有適當的精度、表面粗糙度、強度和剛度，以便于制造和裝配。

（2）注塑模具的設計步驟

（a） 塑件分析

需要明確兩點：塑件設計要求和塑件生產批量。明確塑料設計要求時，要仔細閱讀塑件制品零件圖，考慮成型工藝的可行性和經濟性時，要圍繞制品的塑料品種、塑件形狀、尺寸精度、表面粗糙度等進行，如果有必要修改材料種類和結構時，可以產品設計者進行商討，看有無可能性。明確塑件的生產批量，如果生產量少，可使用簡單模具，以節約成本；如果生產量大，首先要保證塑件質量，其次要考慮怎樣縮短生產周期，提高生產率，此時可考慮盡量采用一模多腔或高速自動化生產，因此管理者要對模具的推出機構，塑件和流道凝料的自動脫模機構提出嚴格要求。除以上兩點外，還需要計算塑件的體積和質量，這是為了選用注塑機，提高設備利用率，確定模具型腔數[5]。

（b） 注塑機選用

首先要確定模具的結構，可以根據塑件的體積或重量來完，其次初步確定注塑機型號，并了解它與設計模具有關的技術參數，如：注塑機定位圈的直徑，噴嘴前端孔徑及球面半徑，注塑機最大注塑量，鎖模力，注塑壓力，固定模板和移動模板面積大小及安裝螺孔位置，注塑機拉桿的間距，閉合厚度，開模行程，頂出行程等。

（c） 模具設計的有關計算

計算凹、凸模零件工作尺寸；確定型腔壁厚，底板厚度；確定模具加熱、冷卻系統。

（d） 模具結構設計

塑件成型位置及分型面選擇；模具型腔數的確定，型腔的排列和流道布局以及澆口位置設置；模具工作零件的結構設計； 側分型與抽芯機構的設計；頂出機構設計；拉料桿的形式選擇； 排氣方式設計。確定模具總體尺寸，選購模架。模架已逐漸標準化，設計者可根據生產廠家提供的模架圖冊，選定模架，在上述設計的基礎上初步繪出模具的完整結構圖[6]。

（f） 模具結構總裝圖和零件工作圖的繪制

繪制模具總圖時，必須符合機械制圖國家標準。其繪制原則與一般機械圖畫法相同，目的都是為了更清楚地表達模具中成型制品的形狀、澆口位置的設置。在模具總圖的俯視圖上，可將定模拿掉，只保留動模部分的俯視圖。模具總裝圖應該包括模具閉合尺寸，外形尺寸，特征尺寸（與注塑機配合的定位環尺寸），裝配尺寸，極限尺寸（活動零件移動起止點）及技術條件，編寫零件明細表等，這些都是必要總裝圖是必須具備的。

4 結語

在社會信息化和經濟全球化的時代背景下，模具行業呈現出以下發展趨勢：產品更大型、更精密、更復雜、更經濟；生產技術正向著專業化、數字化、信息化、自動化、無圖化、精細化方面發展；整個行業則向著產品品牌化、設備精良化、技術集成化、管理信息化、經營國際化的方向發展。

為了適應國際市場以及滿足我國工業產業的發展需求，在現代工業發展技術水平的要求下，應該在機械模具設計與制造的技術方面加大研究的力度和發展的方向。我國的模具設計和制造水平在不斷的發展和提高，我國未來的機械制造模具設計和制造的發展方向就是向更大型、更精密、更環保、更多技術含量的方向發展[7]。

參考文獻

[1] 伍先明，王群. 塑料模具設計指導[M]. 北京： 國防工業出版社， 2006.

[2] 朱光力， 萬金保. 塑料模具設計[M]. 北京： 清華大學出版社， 2003.

[3] 劉缽， 陳利民. 熱塑性塑料注塑工藝參數優化設計[J]. 工程塑料應用， 2005，36（4）： 8-11.

[4] 翁其金. 塑料模塑成型技術[M]. 北京：機械工業出版社， 2001.

[5] 許發樾. 實用模具設計與制造手冊[M]. 北京： 機械工業出版社， 2005