機械基礎論文范文
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第1篇
隨著改革浪潮的推進。職業教育改革勢在必行，學生學習知識不是一個被動吸收、機械記憶的過程，學生的學習過程應該是以一種積極的心態去調動原有的知識和經驗解決新問題，并構建他們自己的認知的過程。這就要求老師在進行教學活動時應十分重視學生自主實踐能力的培養。
那究竟什么是自主實踐學習呢?
自主實踐學習就是通過學生所學的知識在實踐中發現問題，通過實驗操作與合作交流等活動，獲得知識、技能、發展情感與態度。教學理論與實踐都清楚地告訴我們，所有教學效果都是以學生是否積極參與、怎樣參與、參與多少來決定的。
為什么要在《機械基礎》教學中注重培養學生的自主實踐能力呢?
《機械基礎》是技工學校機械類專業的一門專業基礎課，內容涉及到“機械原理”“液壓傳
動”等多方面的內容。因此本課程的教學難免枯燥乏味，學生的學習興趣低，難以達到較好的教學效果。但如果在教學中，教師盡量用教學模型及簡易的模型給學生提供一些自主探索的機會，同時讓學生參與制作，提高對該課程的學習興趣，逐步形成對該課程知識的理解，使學生在自主探索的氛圍中提高解決實際問題的能力。這樣《機械基礎》教學的課堂就不再是單調枯燥的、教學效果不顯著的課堂，而是充滿活力、充滿智慧、充滿希望的課堂。
如何在《機械基礎》教學中培養學生的自主實踐能力
1鼓勵實踐
在人的深處有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個發明者、探究者。緣于學生內在的需要和興趣，教師在教學過程中應注重鼓勵學生大膽實踐。
1．1營造實踐氣氛
首先，我們在課堂教學中，要努力營造一種民主、自主、愉快和諧的教學氛圍，使學生能被一種愉快和諧的特殊氣氛所陶冶、感染和激勵，從而激起他們敢想、敢問、敢說的自信心。而技工學校的學生大都學習底子較差，學習習慣也不太好。上課喜歡趴在桌上睡覺或者和別人說話，這就需要老師在上課是首先要激發學生的學習興趣。例如在講《鍵》這一課題內容時，有一位學生對我說：“老師，你在講臺上一個勁地講鍵的特征和應用，而我們一個個直想睡覺，根本就聽不進去，這樣的課太枯燥了。”所以教師在教學中可以利用模型演示其工作原理及其在裝配過程中應當注意的一些技術問題，從而提高學生的學習興趣。其次，要構建和諧的師生關系。教師的教育對象足具有感情、需要得到尊重的個體。因此，在課堂教學中，我們應該構建一種平等愉悅的學習氛圍，在這樣的氛圍中學生才會消除膽怯、不信賴老師的心理，才會無拘無束地表達自己的思想。
1．2提供實踐內容
民主、平等、和諧的教學氣氛激發學生的實踐取向，教師還應該在課堂上給學生提供實踐的內容。
著名的特級教師路培琦說：“教材是什么，教材就是提供教師進行教學的素材，是給你一個思路，你利用這個素材和思路，想辦法達到你制定的目標，因此你就不能照本宣科，把教材當圣經來念。”如果僅讓學生簡單，被動在跟著教材上規定的問題和內容，依葫蘆畫瓢地摹仿，然后再得出結論，到底為什么要這樣做，還有沒有其他辦法，學生就缺少相應的思考空間，更談不上自行設計實驗對相應問題進行探究了。因此，在課堂教學中，應做到變教師講授為自主實踐，變“為結果而學”為尋求科學解決問題的方法而學，變枯燥乏味的教學內容為靈活生動的實踐內容。
如在講授“平面四桿機構”一章中“死點”的知識點時，我先讓學生自行做了一個曲柄搖桿機構的模型，再讓他們新手演示曲柄搖桿機構的運動。在這個過程中，同學們發現連桿與從動件共線時，從動件無法轉動而且轉向也不能確定，自主發現了死點位置。利用學生此時好奇，急于尋求根本的心理，我讓他們探究討論如何避免死點，通過這種方法，不但解決了問題，而且留給了他們無窮的探究樂趣，激發了學生自主探究的熱情。
2教會學生“學會學習”
法國教育家第斯多惠說：“一個不好的教師奉送真理，一個好的教師則教人發現真理。”授人以魚不如授人以漁。教師應該教會學生“學會學習”，形成自主實踐的能力。
2．1培養學生的自學能力
培養學生的自學能力就是交交給學生獨立地打開知識寶庫的鑰匙。自學能力的形式很大程度上取決于學生的自信心和自學習慣的培養。
技工學校的學生大多缺乏自信，沒有好的學習習慣，所以在教學中我們要想方設法學生扶被動學轉變為主動學，應指導學生養成看書的習慣，從書本上獲取知識，并能追本溯源，找出規律，真正做到掌握知識。
如在講授《變速機構》時，我讓學生自己先閱讀教材，理解各類變速機構的變速原理。再讓學生探討有些機構為什么只能達到有級變速，而有些機構卻能做到無級變速。這樣，學生提高警惕了看書的興趣，也慢慢學會了如何去看書。
2．2加強學生的團隊協作精神
合作學習是新課程提出的學習方式之一，它是學生解決問題的一種方法。俗話說：“三個臭皮匠，頂個諸葛亮。”合作學習不僅能增進同學間的友誼，更能養成探索精神，增大成功機會，并能讓學生本驗成功的快樂。
如在講授《定軸輪系》時，我帶學生到車間，以6人一小組為活動單位，觀察車床中的減速器，并要求他們親手動一動，數一數，算一算，討論出輪系在這里的作用，計算同該減速器的傳動比，并歸納出計算定軸輪系傳動比的方法。在整節課中，我發現每一位學生都興致高漲，都能積極參與者到工作中去，討論中去。
2．3喚醒學生的問題意識
古人云：“學貴有疑，小疑則小進，大疑則大進。”顯而易見，質疑對學生的學習是多么重要，心中有了疑問，也就有了一探究竟的動力。故教師在教學中應鼓勵學生敢于質疑、勇于質疑，喚醒學生的問題意識。例如在教學“鍵聯接”時，有的學生就問：“為什么楔鍵只能承受不大的單向軸向力?而切向鍵只能隨單向轉矩呢?為什么花鍵的鍵槽多，但對軸的削弱反而小呢?”只有喚醒學生的問題意識，才能讓學的實踐能力得到提高。
3引導學生在實踐中探究發現和解決問題
技工學校的教學主要是以就業為導向的，所以在平時的課堂學習之余，學校也非常注重加強學生的生產實踐能力。因此，教師應引導學生在生產實踐中發現、探究和解決問題。如在學習“銷連接”時，文中只提到了圓錐銷、圓柱銷和內螺紋圓錐銷三種銷，當時就有學生提出來有沒有內螺紋圓柱銷。對于這一問題，可讓學生到車間里車床上去具體找一找，量一量、查一查工具書。這樣既激發了學生的探究興趣，又提高了學生的動手能力。
總之，在《機械基礎》課堂教學中，培養學生的自主實踐能力，旨在使學生能自主地發現問題、解決問題，能更好地把所學知識應用到實踐中去，能為將來更快地適應生產而作準備。
參考文獻
[1I黃乾貴等．機械設計基礎[M]。哈爾濱：哈爾濱地圖出版社．2003。
[2]毛謙德等．機械設計師手冊[M]．北京：機械工業出版社．2002．
第2篇
（一）啟發式的理論教學在傳統的教學過程中，教師講授既成的理論知識，給學生灌輸事實，學生被動接受知識，教學多以“填鴨式”的方法進行，學生在課堂上很少主動參與，只是一味地聽老師講，學習沒有主動性，只是被動地完成作業、復習和應對考試，缺乏學習興趣和內在動力。此時應該采用啟發式教學，如在介紹車刀的角度時，如果采用實際刀具進行講解，由于刀具尺寸太小，在課堂上不容易看清楚。此時可以先給出三面兩刃一尖的概念，啟發學生去思考，并結合多媒體課件上放大的車刀立體圖，思考并討論何謂三面兩刃一尖。然后在教授講解概念之后，針對實際使用的車刀進行指認，這樣既調動了學生的積極性，又可以加深學習印象，鞏固學習效果。定位也是本課程的難點與重點，在講解定位時，可以引導學生思考在軸類加工時，為什么常采用固定頂尖和移動頂尖相結合的裝夾方式，如果采用兩個固定頂尖，會出現什么樣的后果，應該怎么解決，這樣，很自然地引出“過定位”的概念。這種啟發式的教學方法可激發學生的學習欲望，幫助學生實現從要我學到我要學，從被動接受到主動探求的轉變，提高教學質量和學習效率。
（二）先進的多媒體教學手段多媒體課件具有直觀、生動、形象的特點，使用多媒體課件進行輔助教學是一種較為理想的現代化教學手段。利用計算機輔助教學手段，模擬現場加工場景，或者仿真、拍攝、查找與實際生產相關的圖片和影像，制作多媒體課件。在教學中，多媒體課件的仿真動畫和反映生產實際的影像資料，把生產中常用的工藝方法等演示得一目了然、真實生動，使學生有一種身臨其境的感覺，從而既較好地理解了工藝方法，又了解了實際生產過程。如為了讓學生加深對銑削這種加工方法的理解，可以放映世界杯比賽獎杯大力神杯的加工動畫，學生的熱情瞬間高漲，原來大力神杯上面那些立體的復雜的紋路可以在數控機床上預先規劃加工軌跡，用球頭銑刀進行銑削，這個過程中，學生除了學習用銑刀進行銑削這種先進的加工方法外，也提前了解了五軸半加工機床的概念。在車刀的學習過程中，車刀的六個基本角度一直是學習的難點，學生對正交平面的定義即通過主切削刃選定點并與主切削刃在基面上的投影相垂直的平面[4]這個概念老是搞不清楚，進而不理解正負刃傾角的概念，因為書本上的車刀圖中主切削刃是平行于基面的，通過對具有不同主切削刃的車刀立體圖的講解，學生會容易理解主切削刃與基面的空間的位置關系。理解了這個概念以后，可以在電腦上用不同的顏色表示車刀的不同表面，演示刀具幾何角度參考系的建立，通過動畫展示各平面所處的位置，并對車刀的每個角度進行動畫展示，讓學生清楚各個角度形成的依據，得到相關的刀具標注角度圖形。再結合口訣“一俯一向兩剖”，理解并掌握了車刀角度的圖形表達。最后教師在黑板上，學生在自己的本子上，師生一起，一步一步把車刀的六個基本角度在二維圖上表達出來，這樣通過啟發式的思考討論、動畫的直觀演示和親自動手繪制，學生對車刀的角度這個難點掌握得非常透徹，教學效果很好。再如，夾具也是機械制造技術基礎課程的重點和難點，在學習時，可以用動畫直觀地表示不同類型夾具的工作原理、工件在夾具上如何被定位和夾緊，接著再介紹夾具的各組成元件，還可以用半透明的彩色區域表示出定位元件、夾緊元件，這樣有助于對夾具知識的掌握。因此，采用多媒體教學后，通過集文字、圖像、聲音、動畫和視頻等為一體的多媒體教學課件，不僅可以調動課堂的積極性，提高學生的學習興趣，促進學生對概念和知識點的理解，達到事半功倍的效果，還可以加大教學內容的信息量，拓寬學生的知識面。
（三）豐富的實踐教學———實驗、生產實習、課程設計機械制造技術基礎不同于純粹的理論課，它具有很強的實踐性和應用性。采用實踐性教學模式是學生理解本課程基本概念、基本原理以及學以致用的重要途徑。在本課程教學中，本課程組根據多年的教學經驗構建了實踐教學體系，即實驗、生產實習、課程設計三位一體的教學模式，根據學校已有或周邊生產工廠的條件，將理論教學和生產實踐結合起來，通過實踐與學習相互穿插的方式，或者理論教學與現場教學并行的方式，不僅能很好地消化所學的理論知識，而且能培養學生的獨立思考、提出問題并解決問題的綜合能力[5]。實驗是課堂教學有效的輔助環節，有助于學生及時加深對課程內容中抽象知識的理解，也有助于教師及時發現學生存在的問題，以便“對癥下藥''''，從而改進教學方法和教學手段[6，7]。對于課堂教學中的難點如車刀的角度、夾具、機床的靜剛度等，可在課程學習的過程中，通過安排相應的實驗內容加深理解。生產實習是課程教學的重要環節，可以使學生熟悉生產實際情況，對課堂中學習的理論知識如加工方法、刀具、加工精度、工藝規程、夾具等有感性的認識。讓學生帶著問題、任務去車間現場學習，結束后寫出實習報告，進一步理解課堂知識。而課程設計既是對前序課程的鞏固和綜合運用能力的培養，又是對機械制造技術基礎課程的總結與應用，針對設計任務即夾具設計和零件加工工藝規程設計，鞏固課堂所學知識，培養學生解決實際問題的能力，為將來的工作奠定了一定的基礎。總之，在機械制造技術基礎課程理論學習的過程中，將其與實驗、工廠實習和課程設計有效地結合起來，實現了學生對機械制造技術基礎知識的深入理解，提高了學生的實踐能力。
二、結束語
第3篇
論文摘要：在《機械設計基礎》課程設計中采用UG（Unigraphics）軟件指導學生進行減速器的結構設計，可以增加學生的學習興趣，提高學生的空間想象能力。
《機械設計基礎》課程是機械類專業一門重要的技術基礎課程。課程設計是培養學生機械綜合設計能力、創新能力和工程意識的重要環節，是啟迪學生的創新思維、開拓學生創新潛能的重要手段，將為以后的專業課程設計和畢業設計奠定基礎，在教學計劃中具有承上啟下的重要作用。我院《機械設計基礎》課程設計選用的題目是傳動裝置中的減速器設計，在以前的課程設計中發現，由于學生空間想象能力不足，往往照葫蘆畫瓢，導致學生對自己設計的減速器結構似懂非懂，影響了設計質量。筆者結合自己對UG（Unigraphics）軟件技術的掌握，對教學中如何提高學生空間思維能力的問題進行了探索。
人們的認識過程建立在實踐活動中，從具體到抽象，從感性認識上升到理性認識，在此過程中，如果缺乏與之有關的感性認識作為基礎，理解起來很難。《機械設計基礎》課程是理論性和實踐性都很強的課程，內容比較抽象，減速器結構設計離不開空間想象，離不開對空間形體的分析和表達。根據心理學的觀點，空間想象能力是形象思維與抽象思維兩種思維活動的分析、綜合、加工處理，從而產生新形象的一種綜合性能力，主要來源于對空間形體的感性認識。課程設計能培養學生對空間形體的想象能力、分析能力和表達能力。這三種能力彼此關聯，相互促進。在教學中從學生的身心發展規律和學生實際出發培養學生空間想象能力的途徑有很多，利用UG軟件進行多媒體教學是非常有效的方法之一。
UG系統起源于美國麥道飛機公司。多年來，UG系統匯集了美國航空航天與汽車工業的專業經驗，發展成為世界一流的綜合性的設計、分析和制造一體化的集成系統。可以實現從產品的概念設計、結構設計、虛擬現實到靜力學及動力學強度分析，最后由CAM模塊實現計算機輔助加工制造，貫穿了產品的開發和制造全過程。UG技術提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實體建模、虛擬裝配建模、機構運動仿真、分析等技術手段，給機構設計提供了極大的方便。相關技術手段的結合應用不僅能快速構建出相關的機構的抽象模型，也能把這種模型快速地映射于機構的裝配模型，還能對機構進行快速的運動分析仿真、運動干涉檢查及動力學分析等。
在課程設計之前，為了增強學生的感性認識，最好進行軸系結構測繪和減速器結構裝拆實驗，因為這兩個實驗有利于學生進一步掌握機械結構設計知識、了解結構設計的原則，建立軸系組成的基本概念。在課程設計開始時，學生往往不知從何下手，教師首先應該介紹一下設計總體過程。采用課件比較方便，然而也有很大的局限性，因為制作好的軟件不宜改動，教學內容的個性與教學過程的適宜性受到了限制，在課堂上不利于發揮教師的主觀能動性，不利于最大限度地融入和體現教師的設計思想、教學特色和個人風格。筆者采用UG軟件對零件直接進行三維建模和用UG建造好的虛擬模型進行教學，在課堂的動態教學中能夠隨機應變、按需造型以及修改模型，提高課堂教學質量。采用UG軟件建造的虛擬模型比以前采用實物模型來增強學生感性認識要好，因為實物模型由于體積和重量原因會造成攜帶、拆卸和解剖不便，且操作較為費時。而UG軟件創建的三維模型精度高、質感好、形象逼真、色彩豐富，利用UG的局部放大、平移和翻轉等工具，能夠在屏幕上觀察零件復雜形體的外形與內腔、相貫體中相貫線的變化等各個側面和局部細節特征；可以直觀地顯現整個零件的結構，裝配體中零件之間的連接關系，使教學中的知識難點更加清晰、生動、形象；也可以根據不斷變化的教學內容和不同的教學對象的需求，利用UG軟件方便地進行教學模型的修改與新建，滿足教學中對模型種類及數量的需要，并能顯著降低教學成本。
在介紹設計過程時，如果采用機械制圖方法將零件的三維實體利用投影法原理將其轉化到二維平面圖上，再通過二維視圖想象出三維形狀講解減速器結構設計，則學生理解這些傳統的二維平面圖知識需要有豐富的空間想象力。即使用一些軸測圖，也只能看到實體的部分表面，不能解決教學中向學生講解清楚空間幾何體的形體問題。
并且學生的認識始終停留在二維圖紙上，不能很好地了解結構設計對整機性能的影響以及單個零件與整機之間的關聯關系，不清楚自己設計的結構是否合理。筆者在教學中采用UG軟件教學，使學生看到零件的設計過程，讓學生看到教師在繪圖過程中的細節，并且使用UG對減速器各個零件進行裝配，使學生比較容易理解。如圖（軸上零件周向、徑向定位）所示，在講解對減速器軸上各個零件進行裝配時，介紹裝配基準，演示如何進行傳動件的周向和軸向固定；軸的支承、固定；軸承類型如何選擇，應考慮哪些因素，軸承如何裝配，間隙如何調整等問題；各零件之間的相互位置關系、零件的布置方案、裝拆順序；圖樣上的尺寸和公差標注及零件的結構工藝性應注意的問題等等。這樣，不僅能在較短時間內給學生提供正確的示范，培養學生的幾何構思能力，同時介紹了有關結構工藝知識，培養學生合理的設計思維，有利于學生理解減速器的工作原理、裝配關系、各零件的相對位置關系以及各零件的結構特點。這種視覺效果的刺激能增強學生的分析、認識和記憶能力，開拓學生的知識面，活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣，也能充分發揮計算機與教師的雙重作用。
軸上零件周向、徑向定位圖
三維設計是工業發展的趨勢，我院機械類專業學生獲得UG或PRO/E三維設計技能證書是學生的畢業條件之一，這樣的要求有利于提高學生實際工程設計能力，創新意識和就業的競爭能力。因為在課程設計之前，一些學生已經學習了UG或PRO/E軟件，在課程設計中應鼓勵學生采用三維設計。將三維設計融入課程設計，學生可以利用UG強大的參數化功能和裝配功能，完成各零件的設計和裝配。由于學生缺乏實際經驗，往往要對某些結構不夠合理的地方進行多次修改，采用UG軟件只需修改零件的某個參數的數值即可完成整體修改。而采用二維設計，結構變動較大時則不得不重新設計并花費很多時間進行繪圖。而采用三維設計，整個設計過程符合學生的認知規律，能使學生更加深入地理解設計的內涵，增強學生的設計想象力，啟迪學生的思維，引導學生實現探究性學習。三維設計能夠使學生直觀地看到自己的設計成果，增強學生的成就感。而且學生在完成三維設計后，利用UG的制圖轉換功能，可將使用實體建模功能創建的零件或裝配模型引用到工程圖模塊中，快速轉換為二維的工程圖，再進行尺寸標注、注釋等等，最終完成課程設計所要求的圖紙，從而提高學生的專業制圖識圖能力，加深學生對三維設計與二維工程圖之間關系的理解。
實踐表明，用UG軟件講授減速器的結構設計，可以激發學生的觀察力、想象力及邏輯聯想能力，能夠達到“教人以漁，則終身受用無窮”的效果。不過，雖然現代教學技術開闊了學生的視野，提高了學習的趣味性與教學效率，然而教學卻具有生成性，對課堂上出現的新問題，教師的板書和分析必不可少。因此，在教學實踐中應當將傳統教學和現代教學技術有機結合，不斷地研究新的教學方法，與時俱進，注意使各種教學手段相互穿插、補充，這樣才能提高學生的學習興趣，增強他們學習的主動性，實現教學效果的最優化。
參考文獻：
