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《機械設計基礎》課程診改報告 機制專業(yè)教研室 鄭芬 （一）課程設置的必要性 《機械設計基礎》是模具和機械專業(yè)的必修專業(yè)基礎課程。主要介紹了機械設計的基本知識、基本理論和基本方法，重在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和工程設計能力。 本課程的前導課程有：《機械制圖》、《工程力學》、《公差配合與技術測量》。后續(xù)課程有：《機械制造技術》、《冷沖壓工藝與模具設計》、《塑料成型工藝與模具設計》、《數(shù)控加工》等。 通過學習本課程，可以達到以下知識目標： 1、掌握一般機械中常用機構和通用零件的工作原理、組成、性能特點，初步掌握選用和設計方法。 2、具有對機構和零件進行分析計算的能力、一定的制圖能力和使用技術資料的能力。 3、能綜合運用所學知識和實踐技能，具有設計簡單機械和簡單傳動裝置及分析、解決一般工程問題的初步能力。 能力目標： 1、認識《機械設計基礎》課程學習的一般過程，注重激發(fā)學生的學習動機，通過理論教學、實驗課程、課程設計、課外綜合實踐等多種形式的教學活動培養(yǎng)學生的機械設計能力。 2、認識《機械設計基礎》課程學習的基本方法，注重理論聯(lián)系實際，善于觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、并能運用所學知識解決有關工程實際問題。 3、養(yǎng)成踏實、嚴謹、進取的品質(zhì)及獨立思考的學習習慣。 素質(zhì)目標 1、使學生了解我國人民在機械歷史上的巨大貢獻，并同時認識到我國機械設計與世界發(fā)達國家的差距，增強學生的競爭意識。 2、感受機械設計成果的美感，培養(yǎng)學生運用知識進行創(chuàng)新設計的能力，并以此增強學生的審美情趣。 3、在以實際操作過程為主的項目教學過程中，鍛煉學生的團隊合作能力、制定工作計劃的方法能力，獲取新知識、新技能的學習能力和解決實際問題的工作能力，為今后走上實際工作崗位打好堅實的基礎 （二）課程建設規(guī)劃 1、教學資源建設 建設與發(fā)展共享優(yōu)質(zhì)課程資源。根據(jù)行業(yè)發(fā)展需求，通過優(yōu)質(zhì)專業(yè)核心課程及精品課程、網(wǎng)絡課程的建設，帶動專業(yè)整體課程的建設； 成立模具設計與制造專業(yè)教學資源庫，主要包括專業(yè)教學目標與標準、課程體系、教學內(nèi)容、模擬實驗實訓、教學指導、學習評價等要素。通過這一平臺建設，規(guī)范專業(yè)教學要求，共享優(yōu)質(zhì)教學資源，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量提供基礎平臺。 2、發(fā)展教學隊伍 逐步提高教師的執(zhí)教能力，使教學交過逐步提升。尋求與企業(yè)合作的機會，使帶課老師能夠在企業(yè)一線學習，了解行業(yè)發(fā)展的動態(tài)，及時的調(diào)整教學方法與內(nèi)容。另外，引進一些在企業(yè)任職的兼職教師，加強學生實踐課的教學效果。 3、教學模式方面，重視學生在學校學習與實際工作的一致性，做好理實一體化教學 在理論課教學過程中，能夠使用一些教學模型或?qū)嵨镞M行演示，課程設計過程中注重所學知識的應用。在信息技術的應用方面，將一些新的設計理念和設計方法引入教學，優(yōu)化教學過程，提高教學質(zhì)量和效率 4、加強學校與企業(yè)合作 把學生帶到實踐工作中去，讓學生邊學邊做，推行工學結合的培養(yǎng)模式，也是高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式的基本要求， （三）教學內(nèi)容的選取與序化 1、主要教學內(nèi)容 6 8 8 8 8 6 帶傳動和鏈傳動 平面(連桿)機構 凸 輪 機 構 重點：齒輪機構 軸 和 軸 承 重點教學內(nèi)容 學習目標 參考學時 平面（連桿）機構 了解機構的組成，掌握運動副、自由度和約束的概念及分類。能夠繪制平面機構運動簡圖。掌握機構自由度的計算。了解復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。 6 了解鉸鏈四桿機構的基本形式及演化，掌握其存在曲柄的條件，急回特性，壓力角和傳動角，死點位置，能夠靈活運用圖解法設計平面四桿機構。 凸輪機構 了解凸輪機構的應用和組成和分類，掌握凸輪機構運動分析的基本概念，從動件的常用的運動規(guī)律，了解用圖解法設計盤形凸輪輪廓，凸輪常用材料及結構，凸輪機構設計中應注意的幾個問題。 6 帶傳動 了解帶傳動的工作原理、類型、特點和應用；識別帶和帶輪的結構；能進行帶傳動的工作能力分析；列舉帶傳動的安裝及維護方法；了解同步帶傳動。聯(lián)系實際設計普通V帶傳動。 4 鏈傳動 了解鏈傳動的特點和應用，說出滾子鏈的結構，理解鏈傳動的運動分析。 4 齒輪傳動 了解齒輪傳動的類型、特點和應用；掌握齒輪嚙合的基本定律；漸開線的形成和性質(zhì)以及漸開線齒輪的特性；掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件、連續(xù)傳動的條件；掌握漸開線圓柱齒輪的加工原理和方法、根切的原因及不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)；掌握漸開線標準直齒輪及斜齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算；了解直齒圓錐齒輪的傳動特點；了解不同條件下齒輪傳動的失效形式、設計準則及參數(shù)選擇原則。掌握齒輪的主要結構形式和選用、齒輪傳動的潤滑方式和選用、了解齒輪傳動的維護；了解齒輪變位的原理；掌握常用齒輪材料及其選用原則。具備傳動裝置中齒輪傳動的正確選用和設計計算能力。 6 軸 了解軸的分類、材料選擇，掌握軸在結構設計時應注意的各種問題，掌握軸設計計算的基本步驟與方法。 2 軸承 了解滑動軸承的類型、結構和材料；了解滾動軸承的類型和代號，掌握滾動軸承類型的選擇，理解滾動軸承的失效形式，掌握滾動軸承的壽命計算，了解滾動軸承的靜載荷能力計算，掌握滾動軸承的組合設計。 2 2、教學方式 校內(nèi)課堂教學、啟發(fā)互動式、啟發(fā)探討式、講授、實驗法等。 （四）實踐性教學 1、校內(nèi)建立機械基礎實驗室 2、產(chǎn)學合作開發(fā)課程資源，充分利用本行業(yè)典型的生產(chǎn)企業(yè)的資源，進行產(chǎn)學合作，建立實習實訓基地，實踐“工學”交替，滿足學生的實習實訓，同時為學生的就業(yè)創(chuàng)造機會。 目前模具學院為培養(yǎng)人才，學院和騰日國際投資過億元購買國際最先進的五軸加工設備（僅單臺設備價值超過一千萬元），計劃將建成無塵，恒溫，低噪的國際化物聯(lián)網(wǎng)智能制造示范基地，是全國所有大學中第一個智能制造示范基地！ （五）課程資源 教材目前選用的是李靖宇、史同坤等主編由大連理工出版社出版的《機械設計基礎》，該教材內(nèi)容緊扣高職高專教育的特點，注意選材的可用性和實用性，注重培養(yǎng)學生理論知識的應用和解決實際問題的能力，是新世紀高職專教材編審委員會組編的機械類規(guī)劃教材之一。 數(shù)字化教學資源方面，目前已準備有教學課件和教學視頻以及試題庫供學生參考學習。 （六）教學方法與教學手段改革 一、教學方法與手段改革的指導思想 1．以培養(yǎng)適應社會需求的復合型、創(chuàng)新型的高素質(zhì)美術專業(yè)人才為標準，根據(jù)以往的教學經(jīng)驗，研究新的適用性教學方法，不斷提高教學質(zhì)量。 2.教學手段的使用必須與教學內(nèi)容緊密相結合。要通過有效的現(xiàn)代化教學手段，使教學內(nèi)容得到充分的解釋，使之在規(guī)定的時間內(nèi)給學生提供最大的信息量，能夠收到較好的教學效果。 3.以正確的教育思想為指導，了解學生學習特點，研究學生的學習過程和方法，研究教學規(guī)律，不斷改進教學方法，較好實現(xiàn)教學目的。 4．課堂教學方法改革服從于人才素質(zhì)培養(yǎng)，以全面積極提高教學質(zhì)量為根本目標。通過改革建設應逐步實現(xiàn)教學方法的三個轉(zhuǎn)變：以教師教為主轉(zhuǎn)向既要發(fā)揮教師主導作用，又要充分發(fā)揮學生主體作用；從只重視學習結果轉(zhuǎn)向既重視學習結果，又重視學生學習過程和方法；從只研究教法轉(zhuǎn)向既研究教法、又研究學法。 二、教學方法與手段的形式 結合專業(yè)特點，教學方法與手段的形式因地因時有多種變化。常用的形式有：討論式、啟發(fā)式、演示式、合作式、體驗式、提問式、創(chuàng)意式等。近年來，隨著教學改革的深入和現(xiàn)代化技術的普遍運用，又增添了觀摩課教學、多媒體課件輔助教學、網(wǎng)絡資料結合教學、現(xiàn)場優(yōu)質(zhì)課教學、互動創(chuàng)新式、專業(yè)課程的考核等教學方式。 1．觀摩課教學。是一種為了更好地開展教學交流活動，是一個教師有課其他教師聽課的教學形式 2．多媒體課件輔助教學。是一種在課堂上運用多媒體課件手段進行授課的教學形式，綜合利用計算機技術，將文字、聲音、圖像、圖形、動畫等媒體有機地結合，完成特定教學任務的教學。是根據(jù)不同的教學內(nèi)容的需要，選取適合本教學內(nèi)容的課件的教學方式，最終達到更好的教學效果。 3．網(wǎng)絡教學。是指通過網(wǎng)絡技術手段，進行在線教學，目前我們還沒有條件完成這種教學方式，只能通過網(wǎng)絡下載相關資料，作為教學的輔助材料。 4．現(xiàn)場優(yōu)質(zhì)課教學。是指依據(jù)美術教學的特點，在選定的教室或班級聽 課、現(xiàn)場開展各類評比、討論的教學活動。 5．互動創(chuàng)新式教學。是指在教學中師生間、學生間互動性開展教學活動。例如，組織學生專題創(chuàng)作、開展專題討論、進行提問解答等。 6.專業(yè)課程的考核。凡列入教學計劃的課程必須進行一定的考核，有的通過過關考核，有的運用作業(yè)考核，有的運用試卷考核，使之促進和提高教學效率。 課程教學方法和教學手段的改革建設工作是一項復雜的工作，我們通過在教學實踐中不斷研究，有了一些經(jīng)驗和體會，但是，還存在許多不足之處，有待今后的教學中不斷充實和提高。 （七）課程考核方式改革 本課程原來的考核方式為：總成績中，期末考試占40%，考勤占30%，作業(yè)占30%。 為突出平時實訓操作的重要性，今后的考核方式將改為：總成績中，期末考試占30%，考勤占20%，作業(yè)占20%，實習表現(xiàn)占30%。 （八）自主進程課程建設 1．利用形象化模具教學培養(yǎng)學生的形象思維在《機械基礎》課的教學中培養(yǎng)學生的形象思維能力，有助于學生理解抽象概念，提高教研專區(qū)全新登場思維效率，有利于學生發(fā)揮創(chuàng)造性。 在教學活動中，有許多概念理論的教學需要借助于形象思維來進行，教師在組織教學活動中應該善于引導學生以形象思維手段來理解和把握一些概念和理論，就會收到化難為易、事半功倍的效果。例如：在《機械基礎》課的教學過程中，各種機械的運動形成，齒輪輪系傳動及液壓傳動，符號繁多，傳動圖線復雜，學生初學時沒有這方面的感性認識，很難想象其中的運動和力的傳遞情況，若利用形象化教具，可以啟發(fā)學生進行積極思維；還比如液壓油的傳力問題和靜壓帕斯卡原理的理解是非常抽象的，但曾經(jīng)有本雜志記載：有些學校的教師通過在透明管道中乒乓球相互地擠壓和運動實驗來理解油分子之間的傳力和壓力方向，這就顯得容易了，而且又豐富了學生對該種問題的想象力，使學生比較透徹地把握這些概念。因此教師在教學過程應善于運用形象思維手段，有助于概念的理解，簡化問題的層次，縮短認識過程，提高思維效率。 2．合理運用多媒體教學 隨著現(xiàn)代教育技術的進一步推廣以及素質(zhì)教育的深入實施，多媒體技術已廣泛進入課堂。它以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現(xiàn)形式，以跨越時空的非凡表現(xiàn)力，大大增強人們對抽象事物與過程的理解與感受，從而將課堂教學引入全新的境界，把學生帶進了一個聲、像、圖、文并茂的新天地?？偠灾?，運用多媒體技術進行教學，可以調(diào)動學生的視聽感覺，滿足學生全方位感知信息的需求，使教學生動活潑，學生認識深刻，記憶持久，從而提高學生的學習興趣，增強學生學習的能動性。 例如，通過一個多彩鮮艷的齒輪傳動全過程，再配上重點文字、聲音的描述，使齒輪傳動系統(tǒng)的元件、功用及在系統(tǒng)的安裝位置呈現(xiàn)在學生的視覺感官中，從而增強了學生對傳動系統(tǒng)的感性認識。進而提高了學生的學習積極性。這比老師過去在課堂上用多少語言去反復描述都要有用得多，使難以講授的課簡明易懂，起到事半功倍的作用。 3．變“以教師為中心”為“以學生為主體” 課堂教學的實質(zhì)首先就在于它不僅是“教”或“學”的過程，而且是一種全體參與的過程。要充分發(fā)揮學生的主體性，讓他們參與到你的整個教學中去，激發(fā)他們的學習興趣，才能提高教學質(zhì)量。其次，教學的本質(zhì)是一種師生交往、交流、互動、對話的活動。在這樣的活動中，老師作為一種知識資源出現(xiàn)在學生面前，應成為學生學習的合作者、促進者，而不是教材的代言人。 老師在旁邊做適當引導、點撥鼓勵學生去動手、去思考、去歸納和總結，使學生成為學習的主人，形成師生互動的教學模式，活躍課堂氣氛，加深對知識的印象，取得良好的教學效果。 另外教師善于提出問題，會影響學生養(yǎng)成“發(fā)現(xiàn)——提出”問題的好習慣，培養(yǎng)學生批判性思維，進而不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。所以教師應該學會在適當?shù)臅r候設計適當?shù)膯栴}，從而有效地提高學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習動機，提高教學效果。 4．加強實踐教學，培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì) 實踐是知識的源泉，實踐性教學對于知識的獲取、能力的形成與發(fā)展起重要的作用。 在本課程教學中，要創(chuàng)造條件讓學生更多的接觸生產(chǎn)實際。例如：參觀實驗室、實習車間，組織現(xiàn)場教學等等，不斷積累實踐知識，激發(fā)求知欲。如對平面機構運動簡圖的繪制及分析，可進行現(xiàn)場教學拆裝一些機械設備，讓學生測繪。對漸開線齒輪的范成，可組織去工廠現(xiàn)場參觀齒輪加工，對插齒、仿形加工過程進一步加深理解。對減速器的結構分析及裝配，可使用生產(chǎn)實用減速器進行結構分析、拆裝實驗等。這樣可有效的激發(fā)學生學習的興趣及創(chuàng)造性。 5．注意培養(yǎng)學生的自學能力 學生沒有一定的自學能力，不能對現(xiàn)有的知識進行更新，就無法把學校學到的知識運用到生產(chǎn)實踐中去，解決生產(chǎn)中的實際問題，必將被社會所淘汰。例如，對于一些通俗易懂，簡單明了的課程內(nèi)容，可安排學生自學。老師可以把有關問題寫在黑板上，規(guī)定適當?shù)臅r間，讓學生帶著這些問題去閱讀，找出問題的出處，然后對學生進行提問，看其是否找到了問題的答案，最后由老師和學生一起歸納總結出知識要點。 （九）課程建設存在的主要問題，今后改進的具體內(nèi)容、路徑與內(nèi)容 目前本課程建設中存在的最大問題是實踐不足。作為純課堂授課的專業(yè)基礎課，對教師的課堂授課方式依賴性極大。雖然教室都有多媒體和模型供教學演示，但是如果能夠引入實踐操作課程，讓學生親手在機器上觀察和操作，可一方面加強學生對課堂上學到的有關書面知識，另一方面也有了實際的認識與檢驗，對本課程的深入學習理解和理論聯(lián)系實際將起到巨大幫助，使學生成為一個不但會動腦還能動手的全能型人才！ 本課程在多媒體教學建設上雖然有一些必備的基礎設備，但是視頻資料，多媒體課件和演示模型等數(shù)量都還不足夠，期待今后的補充和加強。