发布时间：2023-10-13 15:37:01
绪论：一篇引人入胜的机械传动基本知识，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
《机械设计基础》是高职高专数控技术专业必修的一门主干职业基础课。数控技术专业学生就业领域主要面向制造业，主要就业岗位（群）是数控机床的操作、编程、工艺规程编制与实施；相近就业岗位（群）是生产管理等。本课程的先修职业基础课程为机械制图、计算机绘图、工程力学、金属材料与成型工艺，并进行了金工实习。后续课程为有机械制造技术、液压与气动技术等职业技术课程。本课程为学生毕业后从事上述工作岗位打下坚实的基础，对学生完成整个专业的学习，起到承上启下的重要作用，是学生获得职业基础能力的桥梁与纽带，因此教好本课程具有十分重要的意义。
1.课程教学目标
本课程使学生掌握常用机构与通用零件的基本原理、性能特点、使用、维护的基础知识和设计方法，培养学生具备选用、维护和改造简单传动装置及零部件的初步能力，培养学生正确的设计思想与严谨的工作作风。《机械设计基础》课程与实践联系非常紧密，学生毕业后走向工作岗位做实际工作，参与设备的论证、预研制、改造或维修的工作，难免做设计一类的工作，接触到各式各样的运动机构或各种通用零部件，课程的学习为将来的职业发展奠定了基础。
2.课程内容分析和课时分配
2.1本课程主要包括两方面的内容。
在机械设计的基本知识和机械中常用的机构包括平面连杆机构、凸轮机构、间隙运动机构、齿轮系；机械传动包括螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动。通用零部件包括轴和轴毂连接、轴承、其他常用零部件，并简要介绍了国家标准。
2.2课时分配。
根据教学大纲，本课程总共70个教学课时，其中机械设计的基本知识部分占12个课时，在机械中常用机构部分占22课时，机械传动部分占23课时，通用零部件部分占13课时。
教师在制订具体的教学进度计划时，须安排四次观察与认知实验配合教学，每次实验占用2课时，共8个课时。第一次为综合性认知实验，第二次重点是常用机构的认知实验，第三次重点是机械传动的认知实验，第四次重点是通用零部件的认知实验。
3.教学设计与实施
3.1学情分析。
3.1.1不利条件
目前高职高专学生入学分数较低，理论基础较差，学习的积极性、主动性不强，缺乏抽象思维，自律性差。
3.1.2有利条件
根据数控技术专业教学计划，本课程开在第三学期，在学完了《机械制图》、《计算机绘图》、《工程力学》、《金属材料与成型工艺》，并进行了金工实习和数控机床认识实习之后，学生已经具备了比较扎实的力学、制图、金工、材料等先修课程的良好基础，具备了一定的识图、计算能力，对生产实践有了初步的了解，为本课程的学习奠定了一定的基础，且学生好奇心强，容易被新鲜事物吸引。
3.2课程特点。
在本课程中各章相对独立性较强，学生一接触本课程，就会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等错觉，因此为本课程的教学带来一定的难度。然而在本课程中，虽然不同的研究对象涉及的理论基础不同，相互没有多大的联系，但最终的研究目的只有一个，即设计出能够应用的机构、零件等。
根据以上分析，本课程的教学中心为机构和零件的原理及选择，教学的重点和难点是培养学生的独立思考和设计能力。
3.3教学模式、教法选择和师资条件。
3.3.1教学模式
本课程教学可采用“文字教材、多媒体教材、机械原理与机械零件的实物观察实验和学习指导”四位一体模式。
文字教材是本课程教学的基本指南，教学内容符合本课程教学大纲的要求，但其内容不能代替多媒体一体化全部教学内容，特别是涉及生产实际、感性认知、形象思维等方面，必须有多媒体教材补充。
多媒体教材内容包括各章节基本内容的讲解、归纳，重难点内容的专题讲解，现场录像教学，动画及图表、图形的形象演绎等。借助于计算机图形学技术和多媒体技术，加强直观性教学，做到教学内容直观形象。
机械原理与机械零件的实物观察实验：通过机械中常用机构与通用零部件的实物或模型展示，并借助电脑控制技术系统形象地解说，增强真实感，身临其境，提高学习兴趣、降低学习难度。
学习指导主要包括各章节的基本要求、学习指导、典型例题、习题提示和自我测验。
3.3.2教法选择
教师在本课程的教学过程中，供选择的教学方法有很多种，可以灵活地加以串用或并用。
3.3.2.1讲授法教学。对于机械设计的基本知识、涉及设计计算部分的教学主要采用讲授法。例如对于“定轴轮系传动比”计算公式的推导，以讲授为主，课件感知引导为辅。讲授法可使学生在有限时间内尽快地掌握新知识，加深理解。
3.3.2.2演示法教学。对于常用机构、机械传动和通用零部件的基本原理、基本知识部分的教学，以演示法教学为主，讲授引导为辅。在多媒体演示和实物模型演示的过程中，通过提问和讨论的方式让学生主动、思考，在直接观察中分析问题，增强感性认识，从而突破难点。
3.3.2.3压力教学法。对于应知应会的基本知识、重点内容，通过课堂提问和让学生上黑板做题等方式，人为地给学生制造一些学习压力，有利于知识的掌握、消化和吸收。
例如：在讲《螺纹连接和螺旋传动》这一章中，螺纹的类型、特点和参数，常用螺纹连接（螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和坚定螺钉连接）的基本特点和选用等基本知识可用提问的方式加以巩固；在平面机构自由度的计算、标准直齿圆柱齿轮外形尺寸的计算、齿轮系传动比的计算等教学过程中，在公式和典型例题讲解之后，出几道典型习题，让学生集体思考，并让几名学生上黑板计算，再让其他学生纠错，最后老师讲解。这样可提高学生的注意力，增强教学效果，也可作为对学生考核的一部分。
3.3.2.4讨论法。积极开展师生的双向互动活动，调动学生的学习主动性和积极性，培养学生举一反三和综合运用所学知识的能力。例如：在机械传动的设计常用机构和通用零部件的选用的教学中，老师提出问题，让大家开展讨论，可大大增强学生的学习兴趣。
3.3.3教学条件和师资力量
3.3.3.1我院拥有充足的供教学使用的多媒体教室，主教学楼28间，实训楼10间，信息大楼计算机教室10间。
3.3.3.2可供数控技术专业学生实训的实训室有钳工实训室、车工实训室、数控实训室、数控仿真实训室、机械基础实训室等。
3.3.3.3机械设计基础课程教学团队有专任教师4人、兼课教师2人、外聘教师4人，其中高级职称1人，中级职称9人，均具有丰富的实践和教学经验。
3.4课程教学设计的做法
3.4.1在课堂教学中，可以观看在生活中常见机构和工程运用较广机构的录像片及动画，使学生对该课程萌发浓厚的兴趣，认识其重要性，使他们感觉到机械设计并非遥不可及，通过努力学习就能达到。
3.4.2在教学组织上，根据高职教学的特点，“必需、够用”的原则，强调应用性，可以简化公式的数学推导过程，避免知识内容过深过细。有些推导过程只是为了加深对本概念的记忆，不做掌握要求。把重点放在结论具体应用上，一般性的内容在广度方面适可而止，节约课时用于实践性环节。
3.4.3在每章内容讲解时，不仅要讲清内容和基本原理，而且要通过举例、多媒体教学手段、实物或模型观察实验，讲清其在工作中的用途。
3.4.4每次课后均有思考题和习题，并有课外作业，课后教师定期辅导和答疑，有助于学生抓住课程重点，加深对课程难点内容的复习和理解。
3.4.5在每章或每个单元内容教学完毕后，及时进行阶段性小结，承前启后，让学生对课程的诸多内容有整体认识和系统化意识。
3.4.6为加强重难点的消化吸收，在整个教学过程中阶段性地安排习题课，以学生为主体，以习题为平台，积极开展分组讨论活动。在练习过程中，结合生产实践中的实例，增强学生“举一反三”、“灵活运用”的能力，讲清具体应用的方法，培养学生的实际工作能力，激发学习热情。
3.4.7在教学实践中，应遵循以教师为主导，学生为主体的教学原则，注重对学生能力的培养，采用鼓励式教育，让学生在宽松、愉快的气氛中吸收知识、获取营养。
3.5考核方式和教学效果。
3.5.1考核方式
根据我院“2+1”教学改革和数控技术专业中本课程教学大纲要求，本课程考核类型为“考试”课。平时成绩占50%，包括出勤及课堂纪律占20%、课堂回答问题、作业、平时测验和期中考试占30%；期末考试成绩占50%，主要以闭卷考试的形式进行。
3.5.2教学效果评价
通过学生网上评教、教师评学、学院教学督导员抽查、系部或教研室主任听课、教师相互听课等形式反馈，提出教学建议。通过上课提问、作业批阅、平时测验、期中考试等形式，教师掌握教学效果，适时改进教学的方式、方法。
4.课程教学特色描述
4.1基本思路。
以课程目标为主线，打破传统的课程界限，从实现各专项能力的需要出发，以“必需、够用”为原则组织相应的课程内容并进行必要的教学内容整合，使课程内容服务于目标能力，注重人的思维方式，重点培养创新思维，使学生在学习过程中学习目的明确，学习兴趣浓厚。
4.2教学手段。
本课程在教学中都采用了先进的多媒体教学手段，表现方式上体现了多元化的现代教育技术方法与手段，充分利用现代化教学设备和PPT教学课件，将CAI课件、录像插播片、实物模型及现场参观等多种手段科学组合，使教学形象、生动、高效、学生喜闻乐见。计算机辅助教学的形象化特点和生动性、趣味性大大激发了学生主动学习的积极性，加深了对所学内容的理解，从而提高了整体教学质量和水平，也增加了教学信息量，提高了教学效益。我们的感受是现代教育技术最能在本课程的教学中发挥作用，多媒体手段的采用为教师的教和学生的学大大提供了方便。
4.3教材建设。
从高职教育的特点出发，选用贴合高职院校学生实际的教材，更加突出理论联系实际，有利于学生应用所学知识分析问题、解决实际问题的综合能力，将传统教学方法与现代多媒体教学手段有机结合，扬长避短。
4.4实验和现场参观实习。
以机械设计基础课程教学内容为背景，继金工实习和数控机床的认知实习之后，加强培养学生理论与实际联系和动手能力，开设实验课，并利用业余时间组织学生去工厂现场参观。此外，我们结合课程，积极开展机械设计兴趣小组活动，为学生的创新设计提供了施展才华的舞台。
5.教学改革
5.1在教学上。
5.1.1在课堂讲授之后，创造条件组织学生到工厂参观，观看、分析、讨论各种机器上的各种常用机构和零件。
5.1.2组织学生开展简单典型机构、机器和零部件的设计大赛或开展兴趣小组活动，激发学生的学习热情、培养学习的应用能力和设计兴趣。
5.1.3利用现有的机械原理与机械零件实验室，在学生认知、观察、听取讲解之后，结合实训中的机器和学生日常生活中的机械，理解和掌握课堂内容。
5.2在考核上。
在考核方式上，实行学习阶段的全程性考核制，改变过去的一次性终结考试，成为将阶段性的考核与期末综合考试相结合的办法。
这样有利于教师及时发现教学中的不足并加以改进，减少学生学习的功利性，有利于加强教师对学生的日常学习管理，引导学生掌握良好的学习方法，从根本上改变应试教育制约学风、考风的状况，促进学生良好品质的形成，全方位多角度地准确反映出一个学生的真实成绩和综合能力。
参考文献：
牵伸计算一直是棉纺工艺计算的重要内容，教材中虽然列出了内容和公式，但篇幅较小且讲解不够系统。因各种设备传动、构造繁杂往往让学生眼花缭乱手足无措，如果教学中不能及时摸索到规律，总结技巧，往往是前面还未搞懂后面又有新的问题，造成恶性循环。虽然棉纺设备的工艺传动因机型的不同差异很大，计算的内容也十分丰富，既然棉纺机的传动形式多为机械式传动，那么机械的传动和计算理论便是解决这一问题的关键，下面就谈谈对牵伸计算的规律和技巧在教学中的一些感悟。
所谓牵伸是纺纱设备将喂入品抽长拉细，使其中的纤维伸直、平行、分离的工艺过程。牵伸计算中的机械牵伸是一个难点，它的定义式为：
下面就有关机械牵伸的问题分两种情况阐述如下：
一、当牵伸元件都属同一传动系统时（同一电机传动）
此种情况占纺纱设备的绝大多数，根据：
而i前后的计算可依据传动系统图，通过齿数，传动轮直径的比值求得。
先看下面的例子，有一牵伸装置须条由后罗拉（d2）输入，前罗拉（d1）输出，求e12。
牵伸装置须条前进方向
由此，我们可以看出，e12由两部分相乘而得，第一部分（ ）第二部分（ ）则是以喂入件（后罗拉）轴端齿轮数比上它相对应的另一齿轮的齿数之值构成。
由机械传动原理，我们可以得到同一传动系统中机械牵伸的计算式中，第二部分以喂入件轴端齿轮（或其他传动轮）为起始点，该传动轮作主动轮，相应的确定各传动副中的主、被功能，将喂入件―输出件的各主动轮连乘作分子，各被动轮连乘作分母，两者比值就是第二部分所需计算的值，即机械牵伸的方法为：
教学中，应用这一规律计算时必须强调的求解步骤：
（1）应首先确定d1、di的传动必须由同一电动机传动，即属同一传动系统。
（2）确定喂入件、输出件的位置，并由喂入件作起始点，判明传动系统图中自喂入件―输出件的传动路径。
（3）以喂入件轴端齿轮（或传动轮）为主功能，确定i1传动副中的各主、被动轮，将它们分别代入上式计算即可。
下面仍以国产FA506A细纱机为例，计算前后罗拉之间的总牵伸倍数，以说明其简便与正确：
国产FA506A型细纱机传动系统图
二、当牵伸元件不在同一传动系统时
这种情况只有少数纺纱设备中存在，如，梳棉机中，此时根据定义式：
1.板书、板画的应用
在机械基础教学中，板书、板画仍起着不可忽视的作用，恰当的板书有助于教学内容的主次分明。如基本概念、计算公式、工作原理等，使学生易于掌握重点；又如机械传动中各种传动的特点在简练板书的基础上配以简洁的板画，能明确地指出所要观察的对象。如螺旋传动中螺杆原地回转，螺母往复运动，省去繁琐的结构，用简洁的示意图画出来，既直观、形象，又能说明问题。如下图
所示：
2.实物模型与示教板的应用
用机械模型演示可加强教学的直观性，利用模型及示教板除了可以演示机器机构的构造和工作原理外，还可以看清它们的立体形象及可动部分，使运动原理及基本特性得到了验证。如在间歇运动机构的学习中，当机构主动件作连续回转时，从动件产生周期性的间歇地“运动—停止—运动”，通过棘轮机构模型的演示得到验证。在“轮系”教学中，如滑移齿轮组成的变速机构通过示教板的演示将滑移齿轮实现多级变速情况展示无余。
又如在“凸轮机构”的教学中，笔者先以凸轮机构的模型引入课题，然后把学生分成若干个学习小组，要求学生A操作模型，学生B观察凸轮的形状及转向，学生C观察从动杆的运动情况。在教师指导下，学生边演示边观察。通过机构模型演示的教学手段与方法，学生的学习积极性被极大地调动起来。借助模型，引导学生自己去分析凸轮机构的组成、凸轮形状及从动杆的类型，让学生体会到了成功学习的喜悦。这样，学习效果明显提高。
二、现代化教学在机械基础教学中的应用
1.多媒体教学
机械基础课程的特点是概念多、原理多、公式多、图表多。带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等工作原理与实际联系比较紧密，采用多媒体课件进行动画演示，可以把枯燥高深的理论通过生动、直观的形式充分展现，同时使教学内容和方法充满新颖性、多样性、趣味性，使他们带着一种好奇心进入教学中，从而使他们在感性认识的基础上掌握知识要点。
在液压传动基本回路的教学中，笔者采用讨论法与视频教学相结合。笔者先设计出各种回路，提出问题，如本系统属于哪一种基本回路？说一说图中各元件的名称和作用？如何完成预定的动作？组织学生分组讨论，然后要求各小组派代表发言，最后播放视频进行验证。这样，学生实践在前，教师概括在后；学生评论在前，教师评判在后，既调动了学生的学习积极性，又保证了教材所具有的科学性。
2.机械电动模拟教学
机械电动模拟教学在机构与机械传动教学中将电动机接通电源后，带动各类机械的运动，它更加形象地反映了机械传动及常用机构的工作原理及在实践中的应用，缩短了课堂教学与工厂实际的差距。如曲柄滑块机构中自动送料装置，曲柄旋转一周，滑块即从料槽中推出一个工件。在凸轮机构中，自动车床走刀机构、火柴自动装盒机构等的演示，生动形象，趣味性强，学生乐看乐学，便于掌握这些机构的工作原理。
三、安排实践环节，培养学生的动手能力
机械基础课程实践性强，在教学中安排一定的实践环节，发挥学生的主体作用，调动学生的参与意识，增强学生的动手能力。
1.动手能力的培养
教学时，学生在教师的指导下，对模型及有关设备进行拆装或让学生动手制作模型。通过动手拆装或制作，实际上是教学过程中从理论到实践，再从实践到理论的认识过程，对学生学习和理解机械知识起到了巩固作用，从而也避免了有些学生因对理论不甚了解而作枯燥的死记硬背。如在讲授机械的基本概念（机器、机构、构件、零件）时，学生在教师的指导下，分组拆装单缸内燃机等，从而进一步理解这些基本概念。
在“平面连杆机构”的教学中，笔者采用任务教学，提前给学生分组分配学习任务，要求每个小组用竹片或木片做一个铰链四杆机构，通过测量判断属于哪种基本形式。在学生自主学习和团队学习的过程中，教师也积极参与，协助指导并监督学生完成学习任务，最终以学习成果展示和自评、互评及老师点评的方式让学生充分展示自我、发现知识、创新思维、建立自信。令笔者感到欣喜的是，学生的想象能力、活动策划能力和动手制作能力远远超出了我的想象，他们不仅通过个体学习、同伴式学习和团队合作学习之后掌握了知识的重点、难点，而且还分团队进行了学习成果展示。
2.现场参观教学
把学生带进工厂，让学生身临其境，亲身感受机器、机构为何物，把理论与实践有机地结合起来，现场教学形式可由课堂到工厂，也可由工厂到课堂。如本课程第一堂课就安排学生下工厂参观，对各种生产机械的名称、用途、运动情况有一个初步的感性认识；而对“机构传动”“轮系”等知识的学习，则可先在课堂学习，后下工厂参观，在现场打开CA6140车床主轴箱，观察齿轮传动，固定齿轮与滑移齿轮实现多级变速的方法，主轴变向的方法（多片式摩擦离合器实现主轴正反转的要求）。通过现场教学开拓了学生的视野，激励了学生学习的积极性，培养了他们观察问题、解决问题的能力，让学生在课本所学到的知识在实践中巩固提高。
综上所述，在机械基础教学中实施“理实一体化”教学，能增强学生的观察能力和分析能力，加深学生对书本知识的理解、巩固和对书本知识的记忆。通过一系列的参观和拆装实践，学生能够将书本的抽象定义、原理转化为看得见摸得着的具体实例，学得更加轻松愉快。
参考文献：
