机械基础论文范文

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第1篇

关键词：职业教育；机械基础；自主实践

随着改革浪潮的推进。职业教育改革势在必行，学生学习知识不是一个被动吸收、机械记忆的过程，学生的学习过程应该是以一种积极的心态去调动原有的知识和经验解决新问题，并构建他们自己的认知的过程。这就要求老师在进行教学活动时应十分重视学生自主实践能力的培养。

那究竟什么是自主实践学习呢?

自主实践学习就是通过学生所学的知识在实践中发现问题，通过实验操作与合作交流等活动，获得知识、技能、发展情感与态度。教学理论与实践都清楚地告诉我们，所有教学效果都是以学生是否积极参与、怎样参与、参与多少来决定的。

为什么要在《机械基础》教学中注重培养学生的自主实践能力呢?

《机械基础》是技工学校机械类专业的一门专业基础课，内容涉及到“机械原理”“液压传

动”等多方面的内容。因此本课程的教学难免枯燥乏味，学生的学习兴趣低，难以达到较好的教学效果。但如果在教学中，教师尽量用教学模型及简易的模型给学生提供一些自主探索的机会，同时让学生参与制作，提高对该课程的学习兴趣，逐步形成对该课程知识的理解，使学生在自主探索的氛围中提高解决实际问题的能力。这样《机械基础》教学的课堂就不再是单调枯燥的、教学效果不显著的课堂，而是充满活力、充满智慧、充满希望的课堂。

如何在《机械基础》教学中培养学生的自主实践能力

1鼓励实践

在人的深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发明者、探究者。缘于学生内在的需要和兴趣，教师在教学过程中应注重鼓励学生大胆实践。

1．1营造实践气氛

首先，我们在课堂教学中，要努力营造一种民主、自主、愉快和谐的教学氛围，使学生能被一种愉快和谐的特殊气氛所陶冶、感染和激励，从而激起他们敢想、敢问、敢说的自信心。而技工学校的学生大都学习底子较差，学习习惯也不太好。上课喜欢趴在桌上睡觉或者和别人说话，这就需要老师在上课是首先要激发学生的学习兴趣。例如在讲《键》这一课题内容时，有一位学生对我说：“老师，你在讲台上一个劲地讲键的特征和应用，而我们一个个直想睡觉，根本就听不进去，这样的课太枯燥了。”所以教师在教学中可以利用模型演示其工作原理及其在装配过程中应当注意的一些技术问题，从而提高学生的学习兴趣。其次，要构建和谐的师生关系。教师的教育对象足具有感情、需要得到尊重的个体。因此，在课堂教学中，我们应该构建一种平等愉悦的学习氛围，在这样的氛围中学生才会消除胆怯、不信赖老师的心理，才会无拘无束地表达自己的思想。

1．2提供实践内容

民主、平等、和谐的教学气氛激发学生的实践取向，教师还应该在课堂上给学生提供实践的内容。

著名的特级教师路培琦说：“教材是什么，教材就是提供教师进行教学的素材，是给你一个思路，你利用这个素材和思路，想办法达到你制定的目标，因此你就不能照本宣科，把教材当圣经来念。”如果仅让学生简单，被动在跟着教材上规定的问题和内容，依葫芦画瓢地摹仿，然后再得出结论，到底为什么要这样做，还有没有其他办法，学生就缺少相应的思考空间，更谈不上自行设计实验对相应问题进行探究了。因此，在课堂教学中，应做到变教师讲授为自主实践，变“为结果而学”为寻求科学解决问题的方法而学，变枯燥乏味的教学内容为灵活生动的实践内容。

如在讲授“平面四杆机构”一章中“死点”的知识点时，我先让学生自行做了一个曲柄摇杆机构的模型，再让他们新手演示曲柄摇杆机构的运动。在这个过程中，同学们发现连杆与从动件共线时，从动件无法转动而且转向也不能确定，自主发现了死点位置。利用学生此时好奇，急于寻求根本的心理，我让他们探究讨论如何避免死点，通过这种方法，不但解决了问题，而且留给了他们无穷的探究乐趣，激发了学生自主探究的热情。

2教会学生“学会学习”

法国教育家第斯多惠说：“一个不好的教师奉送真理，一个好的教师则教人发现真理。”授人以鱼不如授人以渔。教师应该教会学生“学会学习”，形成自主实践的能力。

2．1培养学生的自学能力

培养学生的自学能力就是交交给学生独立地打开知识宝库的钥匙。自学能力的形式很大程度上取决于学生的自信心和自学习惯的培养。

技工学校的学生大多缺乏自信，没有好的学习习惯，所以在教学中我们要想方设法学生扶被动学转变为主动学，应指导学生养成看书的习惯，从书本上获取知识，并能追本溯源，找出规律，真正做到掌握知识。

如在讲授《变速机构》时，我让学生自己先阅读教材，理解各类变速机构的变速原理。再让学生探讨有些机构为什么只能达到有级变速，而有些机构却能做到无级变速。这样，学生提高警惕了看书的兴趣，也慢慢学会了如何去看书。

2．2加强学生的团队协作精神

合作学习是新课程提出的学习方式之一，它是学生解决问题的一种方法。俗话说：“三个臭皮匠，顶个诸葛亮。”合作学习不仅能增进同学间的友谊，更能养成探索精神，增大成功机会，并能让学生本验成功的快乐。

如在讲授《定轴轮系》时，我带学生到车间，以6人一小组为活动单位，观察车床中的减速器，并要求他们亲手动一动，数一数，算一算，讨论出轮系在这里的作用，计算同该减速器的传动比，并归纳出计算定轴轮系传动比的方法。在整节课中，我发现每一位学生都兴致高涨，都能积极参与者到工作中去，讨论中去。

2．3唤醒学生的问题意识

古人云：“学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进。”显而易见，质疑对学生的学习是多么重要，心中有了疑问，也就有了一探究竟的动力。故教师在教学中应鼓励学生敢于质疑、勇于质疑，唤醒学生的问题意识。例如在教学“键联接”时，有的学生就问：“为什么楔键只能承受不大的单向轴向力?而切向键只能随单向转矩呢?为什么花键的键槽多，但对轴的削弱反而小呢?”只有唤醒学生的问题意识，才能让学的实践能力得到提高。

3引导学生在实践中探究发现和解决问题

技工学校的教学主要是以就业为导向的，所以在平时的课堂学习之余，学校也非常注重加强学生的生产实践能力。因此，教师应引导学生在生产实践中发现、探究和解决问题。如在学习“销连接”时，文中只提到了圆锥销、圆柱销和内螺纹圆锥销三种销，当时就有学生提出来有没有内螺纹圆柱销。对于这一问题，可让学生到车间里车床上去具体找一找，量一量、查一查工具书。这样既激发了学生的探究兴趣，又提高了学生的动手能力。

总之，在《机械基础》课堂教学中，培养学生的自主实践能力，旨在使学生能自主地发现问题、解决问题，能更好地把所学知识应用到实践中去，能为将来更快地适应生产而作准备。

参考文献

[1I黄乾贵等．机械设计基础[M]。哈尔滨：哈尔滨地图出版社．2003。

[2]毛谦德等．机械设计师手册[M]．北京：机械工业出版社．2002．

第2篇

（一）启发式的理论教学在传统的教学过程中，教师讲授既成的理论知识，给学生灌输事实，学生被动接受知识，教学多以“填鸭式”的方法进行，学生在课堂上很少主动参与，只是一味地听老师讲，学习没有主动性，只是被动地完成作业、复习和应对考试，缺乏学习兴趣和内在动力。此时应该采用启发式教学，如在介绍车刀的角度时，如果采用实际刀具进行讲解，由于刀具尺寸太小，在课堂上不容易看清楚。此时可以先给出三面两刃一尖的概念，启发学生去思考，并结合多媒体课件上放大的车刀立体图，思考并讨论何谓三面两刃一尖。然后在教授讲解概念之后，针对实际使用的车刀进行指认，这样既调动了学生的积极性，又可以加深学习印象，巩固学习效果。定位也是本课程的难点与重点，在讲解定位时，可以引导学生思考在轴类加工时，为什么常采用固定顶尖和移动顶尖相结合的装夹方式，如果采用两个固定顶尖，会出现什么样的后果，应该怎么解决，这样，很自然地引出“过定位”的概念。这种启发式的教学方法可激发学生的学习欲望，帮助学生实现从要我学到我要学，从被动接受到主动探求的转变，提高教学质量和学习效率。

（二）先进的多媒体教学手段多媒体课件具有直观、生动、形象的特点，使用多媒体课件进行辅助教学是一种较为理想的现代化教学手段。利用计算机辅助教学手段，模拟现场加工场景，或者仿真、拍摄、查找与实际生产相关的图片和影像，制作多媒体课件。在教学中，多媒体课件的仿真动画和反映生产实际的影像资料，把生产中常用的工艺方法等演示得一目了然、真实生动，使学生有一种身临其境的感觉，从而既较好地理解了工艺方法，又了解了实际生产过程。如为了让学生加深对铣削这种加工方法的理解，可以放映世界杯比赛奖杯大力神杯的加工动画，学生的热情瞬间高涨，原来大力神杯上面那些立体的复杂的纹路可以在数控机床上预先规划加工轨迹，用球头铣刀进行铣削，这个过程中，学生除了学习用铣刀进行铣削这种先进的加工方法外，也提前了解了五轴半加工机床的概念。在车刀的学习过程中，车刀的六个基本角度一直是学习的难点，学生对正交平面的定义即通过主切削刃选定点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面[4]这个概念老是搞不清楚，进而不理解正负刃倾角的概念，因为书本上的车刀图中主切削刃是平行于基面的，通过对具有不同主切削刃的车刀立体图的讲解，学生会容易理解主切削刃与基面的空间的位置关系。理解了这个概念以后，可以在电脑上用不同的颜色表示车刀的不同表面，演示刀具几何角度参考系的建立，通过动画展示各平面所处的位置，并对车刀的每个角度进行动画展示，让学生清楚各个角度形成的依据，得到相关的刀具标注角度图形。再结合口诀“一俯一向两剖”，理解并掌握了车刀角度的图形表达。最后教师在黑板上，学生在自己的本子上，师生一起，一步一步把车刀的六个基本角度在二维图上表达出来，这样通过启发式的思考讨论、动画的直观演示和亲自动手绘制，学生对车刀的角度这个难点掌握得非常透彻，教学效果很好。再如，夹具也是机械制造技术基础课程的重点和难点，在学习时，可以用动画直观地表示不同类型夹具的工作原理、工件在夹具上如何被定位和夹紧，接着再介绍夹具的各组成元件，还可以用半透明的彩色区域表示出定位元件、夹紧元件，这样有助于对夹具知识的掌握。因此，采用多媒体教学后，通过集文字、图像、声音、动画和视频等为一体的多媒体教学课件，不仅可以调动课堂的积极性，提高学生的学习兴趣，促进学生对概念和知识点的理解，达到事半功倍的效果，还可以加大教学内容的信息量，拓宽学生的知识面。

（三）丰富的实践教学———实验、生产实习、课程设计机械制造技术基础不同于纯粹的理论课，它具有很强的实践性和应用性。采用实践性教学模式是学生理解本课程基本概念、基本原理以及学以致用的重要途径。在本课程教学中，本课程组根据多年的教学经验构建了实践教学体系，即实验、生产实习、课程设计三位一体的教学模式，根据学校已有或周边生产工厂的条件，将理论教学和生产实践结合起来，通过实践与学习相互穿插的方式，或者理论教学与现场教学并行的方式，不仅能很好地消化所学的理论知识，而且能培养学生的独立思考、提出问题并解决问题的综合能力[5]。实验是课堂教学有效的辅助环节，有助于学生及时加深对课程内容中抽象知识的理解，也有助于教师及时发现学生存在的问题，以便“对症下药''''，从而改进教学方法和教学手段[6，7]。对于课堂教学中的难点如车刀的角度、夹具、机床的静刚度等，可在课程学习的过程中，通过安排相应的实验内容加深理解。生产实习是课程教学的重要环节，可以使学生熟悉生产实际情况，对课堂中学习的理论知识如加工方法、刀具、加工精度、工艺规程、夹具等有感性的认识。让学生带着问题、任务去车间现场学习，结束后写出实习报告，进一步理解课堂知识。而课程设计既是对前序课程的巩固和综合运用能力的培养，又是对机械制造技术基础课程的总结与应用，针对设计任务即夹具设计和零件加工工艺规程设计，巩固课堂所学知识，培养学生解决实际问题的能力，为将来的工作奠定了一定的基础。总之，在机械制造技术基础课程理论学习的过程中，将其与实验、工厂实习和课程设计有效地结合起来，实现了学生对机械制造技术基础知识的深入理解，提高了学生的实践能力。

二、结束语

第3篇

论文摘要：在《机械设计基础》课程设计中采用UG（Unigraphics）软件指导学生进行减速器的结构设计，可以增加学生的学习兴趣，提高学生的空间想象能力。

《机械设计基础》课程是机械类专业一门重要的技术基础课程。课程设计是培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识的重要环节，是启迪学生的创新思维、开拓学生创新潜能的重要手段，将为以后的专业课程设计和毕业设计奠定基础，在教学计划中具有承上启下的重要作用。我院《机械设计基础》课程设计选用的题目是传动装置中的减速器设计，在以前的课程设计中发现，由于学生空间想象能力不足，往往照葫芦画瓢，导致学生对自己设计的减速器结构似懂非懂，影响了设计质量。笔者结合自己对UG（Unigraphics）软件技术的掌握，对教学中如何提高学生空间思维能力的问题进行了探索。

人们的认识过程建立在实践活动中，从具体到抽象，从感性认识上升到理性认识，在此过程中，如果缺乏与之有关的感性认识作为基础，理解起来很难。《机械设计基础》课程是理论性和实践性都很强的课程，内容比较抽象，减速器结构设计离不开空间想象，离不开对空间形体的分析和表达。根据心理学的观点，空间想象能力是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加工处理，从而产生新形象的一种综合性能力，主要来源于对空间形体的感性认识。课程设计能培养学生对空间形体的想象能力、分析能力和表达能力。这三种能力彼此关联，相互促进。在教学中从学生的身心发展规律和学生实际出发培养学生空间想象能力的途径有很多，利用UG软件进行多媒体教学是非常有效的方法之一。

UG系统起源于美国麦道飞机公司。多年来，UG系统汇集了美国航空航天与汽车工业的专业经验，发展成为世界一流的综合性的设计、分析和制造一体化的集成系统。可以实现从产品的概念设计、结构设计、虚拟现实到静力学及动力学强度分析，最后由CAM模块实现计算机辅助加工制造，贯穿了产品的开发和制造全过程。UG技术提供的草图功能、曲线曲面建模、基于特征的实体建模、虚拟装配建模、机构运动仿真、分析等技术手段，给机构设计提供了极大的方便。相关技术手段的结合应用不仅能快速构建出相关的机构的抽象模型，也能把这种模型快速地映射于机构的装配模型，还能对机构进行快速的运动分析仿真、运动干涉检查及动力学分析等。

在课程设计之前，为了增强学生的感性认识，最好进行轴系结构测绘和减速器结构装拆实验，因为这两个实验有利于学生进一步掌握机械结构设计知识、了解结构设计的原则，建立轴系组成的基本概念。在课程设计开始时，学生往往不知从何下手，教师首先应该介绍一下设计总体过程。采用课件比较方便，然而也有很大的局限性，因为制作好的软件不宜改动，教学内容的个性与教学过程的适宜性受到了限制，在课堂上不利于发挥教师的主观能动性，不利于最大限度地融入和体现教师的设计思想、教学特色和个人风格。笔者采用UG软件对零件直接进行三维建模和用UG建造好的虚拟模型进行教学，在课堂的动态教学中能够随机应变、按需造型以及修改模型，提高课堂教学质量。采用UG软件建造的虚拟模型比以前采用实物模型来增强学生感性认识要好，因为实物模型由于体积和重量原因会造成携带、拆卸和解剖不便，且操作较为费时。而UG软件创建的三维模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富，利用UG的局部放大、平移和翻转等工具，能够在屏幕上观察零件复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化等各个侧面和局部细节特征；可以直观地显现整个零件的结构，装配体中零件之间的连接关系，使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象；也可以根据不断变化的教学内容和不同的教学对象的需求，利用UG软件方便地进行教学模型的修改与新建，满足教学中对模型种类及数量的需要，并能显著降低教学成本。

在介绍设计过程时，如果采用机械制图方法将零件的三维实体利用投影法原理将其转化到二维平面图上，再通过二维视图想象出三维形状讲解减速器结构设计，则学生理解这些传统的二维平面图知识需要有丰富的空间想象力。即使用一些轴测图，也只能看到实体的部分表面，不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体问题。

并且学生的认识始终停留在二维图纸上，不能很好地了解结构设计对整机性能的影响以及单个零件与整机之间的关联关系，不清楚自己设计的结构是否合理。笔者在教学中采用UG软件教学，使学生看到零件的设计过程，让学生看到教师在绘图过程中的细节，并且使用UG对减速器各个零件进行装配，使学生比较容易理解。如图（轴上零件周向、径向定位）所示，在讲解对减速器轴上各个零件进行装配时，介绍装配基准，演示如何进行传动件的周向和轴向固定；轴的支承、固定；轴承类型如何选择，应考虑哪些因素，轴承如何装配，间隙如何调整等问题；各零件之间的相互位置关系、零件的布置方案、装拆顺序；图样上的尺寸和公差标注及零件的结构工艺性应注意的问题等等。这样，不仅能在较短时间内给学生提供正确的示范，培养学生的几何构思能力，同时介绍了有关结构工艺知识，培养学生合理的设计思维，有利于学生理解减速器的工作原理、装配关系、各零件的相对位置关系以及各零件的结构特点。这种视觉效果的刺激能增强学生的分析、认识和记忆能力，开拓学生的知识面，活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣，也能充分发挥计算机与教师的双重作用。

轴上零件周向、径向定位图

三维设计是工业发展的趋势，我院机械类专业学生获得UG或PRO/E三维设计技能证书是学生的毕业条件之一，这样的要求有利于提高学生实际工程设计能力，创新意识和就业的竞争能力。因为在课程设计之前，一些学生已经学习了UG或PRO/E软件，在课程设计中应鼓励学生采用三维设计。将三维设计融入课程设计，学生可以利用UG强大的参数化功能和装配功能，完成各零件的设计和装配。由于学生缺乏实际经验，往往要对某些结构不够合理的地方进行多次修改，采用UG软件只需修改零件的某个参数的数值即可完成整体修改。而采用二维设计，结构变动较大时则不得不重新设计并花费很多时间进行绘图。而采用三维设计，整个设计过程符合学生的认知规律，能使学生更加深入地理解设计的内涵，增强学生的设计想象力，启迪学生的思维，引导学生实现探究性学习。三维设计能够使学生直观地看到自己的设计成果，增强学生的成就感。而且学生在完成三维设计后，利用UG的制图转换功能，可将使用实体建模功能创建的零件或装配模型引用到工程图模块中，快速转换为二维的工程图，再进行尺寸标注、注释等等，最终完成课程设计所要求的图纸，从而提高学生的专业制图识图能力，加深学生对三维设计与二维工程图之间关系的理解。

实践表明，用UG软件讲授减速器的结构设计，可以激发学生的观察力、想象力及逻辑联想能力，能够达到“教人以渔，则终身受用无穷”的效果。不过，虽然现代教学技术开阔了学生的视野，提高了学习的趣味性与教学效率，然而教学却具有生成性，对课堂上出现的新问题，教师的板书和分析必不可少。因此，在教学实践中应当将传统教学和现代教学技术有机结合，不断地研究新的教学方法，与时俱进，注意使各种教学手段相互穿插、补充，这样才能提高学生的学习兴趣，增强他们学习的主动性，实现教学效果的最优化。

参考文献：