对机械原理课程的认识篇1
1特色教学总体思路
机械制造技术基础课程特色教学，首先，应以机械设计制造及其自动化专业的培养目标为导向，在该专业总体课程体系结构中，合理确定该课程教学目标和主要教学内容。其次，在课程教学实施中，应注重发挥理论教学和实践教学（包括实验教学）的协同效应，注重现代教育理念和手段的应用，注重发挥学校（学院）的传统教学优势和科研优势以及当地企业和科研单位的环境优势等因素对教学的支持作用，注意学生生源地地域特点和招生层次对学生学习兴趣、学习习惯和学习能力的影响等，在理论教学、实验和实践教学中，从教学方法、教学重点等方面体现特色，达到良好的教学效果。
以笔者所在学校为例，机械设计制造及其自动化专业的培养目标是，培养具备机械设计、制造、机电一体化技术和计算机基础知识与应用能力，面向工业生产第一线从事机械设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的德智体美全面发展、具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。该专业的主要课程包括高级语言程序设计、理论力学、材料力学、液压与气压传动、电工与电子技术、控制工程基础、机械原理、机械设计、测试技术、机械制造技术基础、高等机构设计、数控技术、微机控制技术、机床电控与PLC、先进制造技术等。机械制造技术基础课程的教学目标是，使学生了解机械加工系统特别是机床和刀具的基本知识，掌握切削原理的基本理论，掌握分析机械加工的精度以及表面质量的方法，掌握机械加工和装配工艺规程的制订方法与步骤，了解先进制造技术与制造系统的基本概念，培养学生的工程素养以及分析、解决实际工程问题的能力和创新能力。课程的主要内容是以机械制造工艺为主线，将机械加工机床、切削原理与刀具以及先进制造技术等知识和理论有机地结合起来，形成低重心、宽结构、重素质、宽面向、强实践的知识体系。考虑到与机械制造装备设计课程在内容上的协调，本课程不包含夹具设计内容，但包含关于夹具在机械加工系统中的作用介绍等内容。在课程教学实施中，将实验和实践教学与理论教学相结合，利用多媒体教学手段生动直观、信息量大的优势，利用学校所在城市机械制造类大型企业多、科研机构多的地域环境优势，利用学校在轴承、齿轮等机械基础件和大型装备方面的科研优势，利用机械设计制造及其自动化专业是学校历史悠久的老牌专业的传统教学优势，针对学生大部分来自河南省县城，且均为一本录取的生源特点，在理论教学、实验和实践教学的各个环节，开展特色教学实践与探索。
2理论教学
理论教学是整个课程教学的灵魂。我校从教学内容的合理选择和教学实施两方面开展有特色的理论教学。
我们根据机械制造技术内容丰富而学时有限的特点，精心选择教学内容。机械制造技术所依托的机械制造及其自动化学科具有悠久的历史，在现代科学技术快速发展的新形势下又取得了长足的发展，因而，现代机械制造技术是传统机械制造技术融合现代计算机技术、信息技术、新材料技术、环保技术、管理技术等众多技术发展起来的综合技术，其内容非常丰富。此外，由于课程体系的变化和学时的限制，机械制造技术基础课程浓缩了传统的机械制造工艺学、金属切削原理与刀具和机床概论3门课程的内容，而学时只相当于原来的1门课程。在此背景下，如何安排课程理论教学内容和教学重点是需要认真研究和探索的。我们认为，现代机械制造技术是对传统机械制造技术的继承和发展，现代机械制造技术与传统机械制造技术相比，一方面，有一些基本的内容没有变化，另一方面，也有许多内容发生了变化。不变的方面，如机械加工精度和表面质量问题、加工效率问题、加工成本问题等，既是传统机械制造技术面对的主要问题，也是现代机械制造技术所要解决的基本问题；又如，机械加工工艺系统由机床、刀具、夹具和工件构成，这一点在现代机械加工中并没有改变。变化的方面，如现代机械制造对技术宗旨的理解，其侧重点与传统上的理解有所不同，传统机械制造强调提高加工精度和质量，而现代机械制造则强调在保证机械产品制造质量的前提下，尽量降低制造成本并减少制造时间，即以尽量低的成本，用尽量短的时间制造出合格的产品，而这种理念的变化，反映在机械加工工艺规程制定中，会引起工序安排、设备选择以及工时定额等变化；又如，数控技术的发展，使得现代机械加工机床普遍实现了数控化，因此，在机械加工工艺规程的制定中，工序的集中和分散问题以及粗加工与精加工工序划分等问题的处理，与传统非数控加工条件下有很大不同；再如，材料技术的发展使得现代机械加工刀具的切削能力大幅提高，同时，数控技术又使得机床主轴和进给机构的转速大大提高，因此，传统高速加工概念发生了较大改变，难加工材料的概念也改变了。综上所述，理论教学应该是机械制造技术中最基本的内容，包括切削原理、机械加工精度、质量、效率、成本等方面的基本理论以及分析问题的基本方法等，同时，还应包括一些有助于学生了解先进制造技术的基本概念和特点以及建立先进制造技术的理念的内容，此外，由于该课程总体上具有内容庞杂的特点，为使课程内容杂而不乱，那些有助于各部分内容衔接，从而强化课程的系统性和整体性的内容，也是必不可少的。
理论教学实施方面，应重点从多媒体运用、课堂互动、举例选择等方面进行有特色的理论教学[7]。
运用多媒体教学手段提高教学效率和效果。机械制造技术基础课程内容较多，且有大量的图表，运用多媒体教学手段，呈现的图形更加丰富多彩，可使课程信息量大幅增加，使理论教学生动直观，让学生容易理解，接受的信息量也大，可大大提高教学质量和效率。
通过课堂互动使授课更有针对性。课堂互动可使教师及时了解学生学习中遇到的问题，从而使授课更有针对性，同时，互动也可以使学生上课时注意力更加集中，有利于提高教学效果。机械制造技术基础课程中的许多内容看起来并不难理解，但要真正理解得比较深入并能够灵活应用却不容易。互动教学可提高这部分内容的教学质量，因为与这些内容相关的问题学生感觉比较容易回答，与教师互动的积极性比较高，但实际上学生的发言往往不全面、不准确，教师要对学生发言中正确的地方给予表扬，同时引导学生把问题考虑得更全面、更深入，这样的教学方法可以锻炼学生的思维能力，收到良好的教学效果。
精心举例，帮助学生理解重点难点内容。举例有很大的灵活性，也能够体现教学特色，举例是否恰当对学生理解和掌握教学重点、难点也有很大的影响，教师应该精心选择实例。举例不必完全拘泥于教材，应该针对学生特点，并发挥教师科研对教学的支持作用，通过有特色的举例，帮助学生理解重点和难点内容。笔者所在学校的学生对机械制造和机械加工的感性认识比较少，但在理论课讲授之前，学生进行了金工实习和认识实习，在课堂举例时，我们尽量选择生活中常见或实习中见过的机械产品或零件，如生活中常见的自行车、摩托车、汽车，实习中见过的齿轮、轴承、拖拉机、柴油机等产品和零件。此外，我校在齿轮、轴承加工方面科研力量较强，学生毕业后工作中也经常会接触到这些机械基础件。因此，笔者选择齿轮和轴承方面的实例，将内容讲得更细致更深入，学生对此也比较感兴趣，增强了理解问题的深度。
3实践教学
机械制造技术基础课程是一门实践性很强的课程，实践教学是课程教学的必要组成部分，对达到教学目标具有重要作用，应高度重视。值得注意的是，实践教学要与理论教学协调配合，在理论教学主导下进行，不能将实践教学变成学生感性认识的散乱堆积过程。
我校与该课程相关的实践环节包括实习、实验、课程设计和毕业设计。
实习分3次进行。首先是金工实习，在学校内部实习训练中心进行，具有实习地点稳定、教学人员经验丰富的优点。学生通过实习对金属材料加工的主要工艺方法和工艺过程形成初步感性认识。其次是认识实习。主要是到不同机械制造类企业的生产现场参观，使学生对生产实践中使用的各种机械加工方法以及工艺过程、机床、刀具、夹具、检具甚至输送和贮存工具形成感性认识。该实习在洛阳进行，可以发挥洛阳机械制造实力雄厚、企业众多、机械产品类型代表性强的地域优势。前两次实习都是在课程理论教学之前进行的，可为理论教学打下坚实的感性认识基础，也可提高学生在课堂上的学习兴趣。再次是生产实习。本次实习在理论教学之后进行，是更加深入和全面的实习。学生经过理论课学习之后，带着验证理论观点以及用所学理论去分析问题的愿望和要求，到生产现场实习，可以很好地巩固所学知识和理论，实习地点主要是在东风汽车商用车公司，有时也到洛阳一拖公司等企业进行。
实验共有5个，配合课堂理论教学内容安排在同一学期进行，起到及时巩固课堂知识，加深对理论知识的理解，提高课堂知识应用能力的作用。
课程设计安排在理论教学之后，主要是通过让学生亲自编制给定零件的机械加工工艺规程，提高学生对机械零件几何特征和技术要求的综合分析能力，加深学生对工艺规程编制原则的理解，提升学生对这些原则的综合应用能力，最终达到提高学生编制工艺规程能力的目的。该项任务与夹具设计任务结合在一起构成一个课程设计项目。
毕业设计是一项综合实践项目，对机械设计制造及其自动化专业的许多学生来说，毕业设计题目涉及的训练内容，与机械制造技术基础课程的内容关系密切，实际上起到了该课程实践环节的教学作用。毕业设计指导教师一般结合毕业设计任务，要求学生认真复习课程有关内容，将有关理论和方法用于分析和解决毕业设计中的问题，起到了对这门课程又一个综合性更强的实践教学环节的良好作用。
4结束语
机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业的一门核心专业课，搞好该课程的特色教学，是将该专业办出特色的重要组成部分。笔者以所在学校为例，介绍了机械制造技术基础课程特色教学的实践探索，供相关教学工作者参考。
参考文献
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[3]周彦伟，夏新涛，马伟.工科高校办学特色的思考与实践[J].中国高教研究，2004（12）：81-83.
[4]刘岚.论特色专业的特色”及其建设[J].理工高教研究，2009（5）：50-52.
[5]牛国庆，王海娟.对高校特色专业建设的思考[J].河南理工大学学报：社会科学版，2009，10（2）：29-32.
对机械原理课程的认识篇2
课程群优化实践能力民办高校由现代工程图学、机械原理、机械设计、机械设计基础、互换性与技术测量等系列课程构成的机械类主干技术基础课程群，对培养具有本科层次的应用型人才，构建具有民办高校自身特色的人才培养模式起着关键作用。学生在这些课程中所掌握的知识、所培养的能力和素质将为日后从事机械工程领域的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础。
一、传统的机械基础课存在的问题
传统的机械基础课程教学模式中各门课程的教学内容相对独立，强调自身的科学体系、完整性，缺乏与相关课程的总体联系与配合，在教学思想上重视理论知识传授，轻视应用能力和创新能力的培养，使传授知识和能力培养相脱节。
1.传统的机械基础课程自成体系。传统的教学体系将完成一项完整工作任务所需用到的知识和技能按学科分为不同的课程，再按课程进行理论和实践教学，缺乏一条主线将各门课程的知识和技能联系起来，学生在各门课程自成体系和分阶段的学习过程中却很难将这些相关课程的知识联系起来，综合应用这些知识和技能来解决实际工作问题困难。
2.部分课程内容不适应发展的需要。各课程的教学内容一般都存在知识陈旧的部分，有些内容很少反映现代科技水平，有些内容在相关课程间重复，是多年来一直存在的问题，各课程的教学内容的顺序衔接都不同程度的存在不利于学生能力培养的问题，需要进行适当调整。
3.实验及工程实践性环节薄弱，综合应用能力、创新能力和工程实践能力差。现有的实验主要为验证性实验，缺少综合性和设计性实验，实践课内容缺乏创造性和工程实践性，不利于学生能力的培养。
学生参加“辽宁省大学生机械创新设计大赛”和“辽宁省大学生工程训练综合能力竞赛”，取得了不错成绩。但学生在参赛过程中表现出的课程知识综合应用能力、创新能力和工程实践能力，使指导教师很不满意。
4.缺乏学习兴趣。学生在这些专业基础课程学习的时候经常反映课程内容多，难理解，上课听不进去，只能死记硬背，学生学习缺乏兴趣。
二、机械基础课程群的优化
课程体系与教学内容改革是人才培养模式改革的主要落脚点，也是教学改革的重点和难点。课题组成员在总结多年教学经验的基础上，反复讨论最后形成如图1所示的机械基础课程群优化方案。
1.根据课程定位，整合课程内容。把课程置身于大学科的范围内，按培养目标及课程在大学科体系内的定位，来确定教学内容的取舍和学生应掌握程度。
现代工程图学教学内容上进一步削减画法几何内容，只保留后续课程必须的点、线、面部分，画法几何培养空间概念的方法可由三维软件等代替。对于尺寸公差、粗糙度、形位公差等内容的详细讲解以互换性与技术测量为主，降低现代工程图学课程对该部分内容的讲解。将应用绘图软件绘制工程图样及进行三维造型设计的能力作为课程的一个重点。拓宽了原来工程图学课程的范围。
机械原理是产品设计的灵魂，是通向产品的桥梁，教学中将大部分内容由图解法改为解析法，删减了机械原理中分析部分的学时。
加强了互换性与技术测量课程与其他课程的联系。在课堂举例、习题作业中，尽量用制图课和机械设计课程中学过的或将要学到的例子。
机械设计教学加强结构设计的内容，是强化工程意识、提高设计能力的重要措施，加强系统设计的观念，从只着重典型通用零、部件设计为主的格局向适度兼顾机械系统综合设计的方向发展。
2.创新能力和工程实践能力的培养。加强理论教学与实践教学的有机结合，按照“认识——理解——实践——创造”的规律及理论与实践相结合的原则来设置课程和环节。为满足不同学生的需求，拟开设机械创新大赛方面的选修课，并组织学生参加创新大赛，以提高学生的创新能力和工程实践能力。将机械设计的实践教学分为三个模块：即实验教学、课程设计及工程综合实践三个方面，用以增强学生的实践能力。并通过参加机械创新设计大赛、全国信息技术大赛和工程训练技能竞赛来检验和提高学生的综合能力。
3.将课程内容与CAXC考试认证相结合。教育部认证是国内最权威的教育方面的认证体系，得到了社会和企业的广泛认可。全国计算机辅助技术（CAXC）认证紧跟国际先进技术和高端企业的需求设立课程和培训。我们将课程内容与培训内容有机结合：开设相应的选修课，并在《制图实践》和《机械设计课程设计》中增加计算机绘图和三维建模的内容。
三、总结
我院是刚刚由独立学院转设为独立设置的省属本科普通高等学校，虽然招生分数较以往有较大提高，但仍属二本末端。随着生源减少和不断扩招的影响，学生整体素质提升有限。仍然有基础相对薄弱、自卑感强、表现欲强的特点。我们通过机械基础课程群的优化，削减陈旧知识，避免重复，尽量克服其基础相对薄弱、自卑感强的缺点；利用各种大赛和考证调动学生表现欲强的特点。
机械基础课程群优化有利于建立适合民办高校培养模式的专业教学体系，解决原各门课程自成体系、对象单一与知识零碎割裂，不能有机联系和综合应用的弊端。有利于学生对专业基础课的系统学习和相应创新能力和实践能力的提高；有利于提升民办高校整体办学水平和社会竞争力；有利于将课程经典内容与CAD、CAM、CAE等现代化设计和制造手段融合。初步解决课程内容枯燥，学生学习兴趣不高的问题。
参考文献：
[1]许致华.构建适应民航需求的机械基础课程教学体系的设想[J].南京航空航天大学学报，2003，（9）.
对机械原理课程的认识篇3
一、CAD制图、机械制图、电气制图的课程描述
1.机械制图描述及其重要性
根据投影原理、国家标准及有关规定，表示工程对象，并有必要的技术说明的“图”，称为“图样”。在现代工业生产中，无论机械制造、电气工程、建筑工程或仪器设备，都是根据图样进行制造和施工的。设计者通过图样了解机器设备的结构和性能，进行操作、维修和保养。因此，图样是工程界通用的“技术语言”。中等职业教育的培养目标是应用型人才，作为生产、管理第一线的工程技术人员，必须学会并掌握这种语言，具备识读和绘制工程图样基本能力。
机械制图是研究“机械图样”的一门课程，是学习识读和绘制机械图样的原理和方法的技术基础课。
2.电气制图描述及其教学内容
电气制图是对电气技术领域中各种图的总称，主要用来表达电气系统、装置或设备的功能、用途、原理、装接和使用等信息。
主要教学内容有：
（1）图形符号、文字符号、项目代号的基本知识；
（2）电气制图的一般规则、电气图的基本表示方法和连接线的基本表示方法。
3.CAD制图在制图领域的发展前程
（1）计算机的发展和普及给CAD制图带来了更广泛的应用，CAD制图可实现精准的建模需求，更有效地画出三维立体图。
（2）CAD技术发展，画图员可实现无纸化制图，可以提高产品质量和竞争能力、降低生产成本、提高工作效率。
此外CAD绘图有降低劳动强度、保持图面清洁、绘图精度提高、资料保管方便等优势。
二、结合机械制图、电气制图和CAD软件的教课模式
1.课程安排和教学定位
进行CAD教学时，教师会遇到这样一个问题：通过CAD课程的学习，学生们能够绘制到何种难度的图纸，是简单的二维平面图，还是复杂的三维立体图。我通过教学发现机械加工类专业的学生对机械零件图感兴趣、建筑学专业对建筑效果图感兴趣、土木工程专业对施工图感兴趣。这就要求教师要根据不同的专业来选择教学内容。
机械制图是中等职业技术院校机械、电气类专业必修的一门主干技术基础科，它是工程界进行设计思想、技术交流的共同语言。先让学生学会这个共同语言是学习CAD的关键所在，所以安排课程时我先安排机械制图课程，再通过实习的形式进行CAD软件的讲解。
2.教学目标与课时分配
授课时采用了理论课程与实习课程相结合的形式，一年级上半学期理论课程比实际课程多一倍，机械制图主要讲解三视图、轴测图的基本知识、组合体的识图等，教学重点是识图与绘图，教学难度以基本知识为主避开了专业性较强的例题和练习题。CAD课程通过实习的形式进行授课，前两个月没开实习课，等学生有了一定的机械制图基础之后再让学生了解CAD软件，讲课以几何画法为主，让学生认识更简便的画图方式。
三、教学方法与实际教学过程
1.电气专业以往的教学模式
很多学校的电气专业都采用分段式授课模式：先讲机械制图、电气制图，再讲CAD，这些课程分开讲，按各自方向讲解、各自理解接受，这种教学模式特点是，分别学习各自理论较多，对各自主要命令及功能掌握较多，但是这种教学模式理论和实习没有融合在一起，理论课一直讲到底，大部分的学生在机械制图课还没有结束时就失去了学习兴趣。学CAD时也会出现学生忘掉大多机械制图图标等问题。
2.对口中职类电气专业学生的教学模式
为了减少遗忘对教学带来的负面影响，我采用了融合式教学模式，把理论内容较多的机械制图跟实践性较强的CAD制图融合在一年级的教学中。教学时先讲简单的机械制图理论知识，再做画板绘图练习，从让中学生认识到画板制图的优缺点，对以后的CAD制图进行铺垫。
机械制图的教学难度和内容局限在最基本的教学单元中，中职类电气专业的学生因为制图课时有限，无法一一讲解所有的机械制图内容，我讲课时对机械制图课程进行了删减，从教学计划中删掉学生较难理解的“常用几件及结构”“零件图的试图与绘制”“装配图的试图与绘制”“零部件测绘”等内容。
机械制图、电气制图、CAD制图的联合授课模式在实际教学中得到了较好的效果，理论和电脑操作相结合减少了学生的厌学率。讲CAD时学生忘掉机械制图理论的现象也得到了明显的控制。
参考文献：
［1］姜毅平.《CAD》与《机械制图》课程的有机融合.
［2］钱克强.机械制图.高等教育出版社.
对机械原理课程的认识篇4
关键词：机械原理；卓越工程师；改革与实践；综合能力
作者简介：顾文斌（1980-），男，江苏连云港人，河海大学常州校区机电学院，讲师；王怡（1979-），女，安徽芜湖人，河海大学常州校区组织人事部，讲师。（江苏常州213022）
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）16-0100-02
为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2022年）》，推动我国工程系列人才的培养，促进我国迈向工程教育强国，教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”，并在全国范围内的高等院校进行推广实施。[1]卓越工程师教育培养计划的核心思想是要求高校继续深化教学改革，建立落实创新人才培养模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力培养具有良好创新意识和工程实践能力的新时代工程人才，为我国建设创新型国家提供坚实的智力支持和人才保障，以提高我国的综合国力和在国际上的核心竞争力。[2]
“机械原理”是我国高校机械类学科必修的研究机械构成原理、工作原理、设计原理与方法的一门重要的技术基础课，是一门与生产实际紧密相连的“桥梁”性课程，更是学生学习机械设计创新思想和方法的最重要阶段。[3-5]为了更好地顺应卓越工程师计划，培养学生的创新能力和工程实践能力，本文结合笔者多年教学实践经验，主要从课堂教学、实验操作、课程设计、课外实践等环节，针对“机械原理”课程中如何更好地将理论教学与实践环节相融合的问题，进行了探讨、改革与实践。
一、建立基于卓越工程师培养计划的“机械原理”课程教学体系
培养在校大学生的科技创新能力及其实际动手能力是卓越工程师教育培养计划的核心目标，河海大学机电学院结合“机械原理”的精品课程建设项目，以创新教育为重点，以培养和发展学生的综合素质和实践能力为目标，以“激发学生自主创新兴趣，引导学生自主创新实践”为原则，认真细致规划了“机械原理”教学改革的课程建设体系。
如图1所示，“机械原理”课程教学体系根据教学需要分为两大模块：理论教学模块和实践教学模块。理论教学模块主要包括以机构设计为主线的课堂理论教学和基础理论作业两部分，在此过程中，主要侧重于在传授知识的同时，培养学生的创新的意识和创新的思维方式。而实践教学环节则主要包括实验教学模块、课程设计模块和课外科技创新活动模块，这部分则主要侧重于训练和提高学生的创新能力、工程实践能力。
二、理论教学结合工程实例，激发学生学习兴趣，培养学生的创新意识
“机械原理”课程是一门研究机械共性问题的主干技术基础课程，其主要研究的对象是机构，在现有教材中对于机构的组成元素的很多描述和分析过于抽象化和理论化，许多概念对于初学者来说理解有困难，并且学生由于缺乏实践经验，无法将实践经验与课堂上的理论知识联系起来，从而导致教学效果较差。我国生产制造企业对机械类专业技术人员综合素质的要求越来越高，其中尤以创新设计能力与新产品的开发能力最为重视，因此，高等工科院校中的“机械原理”课程教学内容以及教学模式也应与时俱进，做出针对性的改革。
由于“机械原理”这门课既涉及机械学科的基础理论，又具有很强的实践性特征，因此，在构建“机械原理”课程体系和组织教学内容时，应对机构方面的理论知识及各种机构应用特点加强介绍，在课堂教学中根据讲解的具体机构，选择日常生活中一些合适的实际运用案例和工程生产机械的结构实例，全面系统讲授实际问题中各机构的结构特点、运动特性和动力性能等。讲授时可以先通过生活中常见的一些应用实例导入，然后再引入实际工程生产机械的实际结构来进行深入学习，这样既可以提高学生对机构的直观认识，又可以使学生能够很方便地将理论知识和感性认识结合起来，以便加深对于机构的理解。
同时，在课堂授课的手段上，也应充分利用现代化的教学手段，结合教学内容建立内容丰富的多媒体教学课件，以便增加课堂授课的信息量。通过三维动画来直观、生动对不同机构的运动、特性分析及应用进行演示，可以创造出活泼生动的教学环境，吸引学生的注意力，从而提高学生的学习兴趣。对于机构简单的三维动画绘制可以布置给学生作为作业，从而促进学生自主学习三维实体软件，这样既可以将三维实体软件的应用与专业理论学习结合起来，还可以拓宽学生面对实际问题的思路，培养学生自主寻找并选择学习有用的工程软件去解决具体工程问题的能力，对其创新意识的提高具有良好的促进作用。
三、充分发挥实践教学模块的优势，培养学生创新和工程实践能力
卓越工程师教育培养计划要求培养出来的“卓越工程师”不仅仅是成绩良好，理论素养高深，更加重要的能力是能够针对各种工程实践问题自如运用所学专业知识去研究、实践和解决问题的实际动手能力。因此，想要培养“卓越工程师”工程实践能力，就必须改变长久以来实践教学的附属地位，从“机械原理”课程的实验教学、课程设计和课外科技创新活动等方面入手，强化学生的理论知识综合应用能力和解决问题的实际动手能力，培养具有创新能力和工程实践能力的新时代大学生。
1.改革实验教学，提高学生创新的实践能力
为了顺应卓越工程师教育培养计划中所强调的工程实践能力，在2010年的机械自动化专业学生培养计划中，针对“机械原理”课程实验课时偏少问题进行了调整，提高实验课程的课时量至10学时。同时，随着不断深化的机械类学科课程的教学改革，“机械原理”课程所使用的教材以及相关的教学内容都不可避免增加一些新的内容，一些传统的“机械原理”课程实验内容已经无法适应现在的新教材，这就要求教师必须相应调整实验教学的内容。近几年，学院加大了对机械专业实验室的投入，组织教师进行论证，通过结合企业生产实际过程选购合适的实验设备，并专门购进了创新实验所需的一些设备。
当前，“机械原理”课程中的实验教学环节多是以演示性、验证性实验为主，学生很难发挥自己的主观能动性和创新的积极性，因此，在实验教学环节中，在保留了原有的机构认知实验、运动简图测绘及齿轮齿廓范成原理实验等基本实验外，新增加了一些以综合性和设计性实验为主的实验教学环节，如机构运动方案创新设计实验以及各种创意组合实验等。另外，在不增加实验学时的前提下，增加了一些选修实验和学生自行设计实验。通过这一举措，不仅学生参与实验的热情得到了提高，其实验仪器的综合操作技能也得到了锻炼。同时，由于提高了实验内容的开放性与综合性，使得学生的独立思考能力及分析解决问题能力得到了锻炼，还培养了他们的协作创新精神。
2.改革课程设计，鼓励学生创新
为了体现机械类学科的专业特色，同时又兼顾培养机械类学生创新能力的目的，我们对“机械原理”课程设计的题目、内容及其考核方法进行了改革，以专业特色为导向，以设计过程为载体，全面探索基于项目形式的课程设计教学模式，培养学生从问题全局出发，综合运用多学科知识、技术和现代工程工具解决工程实际问题的综合素质。[6]
在课程设计的设计内容上，不再局限于有设计说明书和设计图纸就可以完成任务，同时，还积极鼓励学生要采用计算机软件（比如Pro/E、3Dmax、UG等三维设计软件）设计自己所提出的方案，绘制出虚拟的三维造型，并通过软件自带的工具对方案进行仿真验证。经过这样的锻炼，学生不仅可以提高对相关工程应用软件的熟悉程度，而且在设计构思的过程中还可以拓展自身的思考空间，调动了创新积极性，培养了实践创新意识。
在课程设计过程中，教师通过对课程设计题目的意义、原理和思路的讲解，引导学生积极进行自主创新，鼓励其设计方案的独特性、新颖性，不对学生设计的具体结构做过多的干涉；在成绩评定上，不纠缠细节错误，对独立思考、结构独特、设计新颖的学生，只要没有大的原理错误，尽量予以高分鼓励，以便突出“机械原理”课程设计培养学生创新能力与解决实际工程问题能力的教学目的。
3.结合课外科技创新活动，促进学生综合素质提高
卓越工程师教育培养计划要求在培养学生工程实践的过程中做到课堂上的教学理论与课堂外的生产实践相结合，而工程实践问题也最好与教师的生产、科研项目相结合，从而可以充分调动教师带队和学生参与实践的热情与积极性。围绕这个方针，将“机械原理”课程实践教学与学生的课外科技创新活动结合起来，不仅制定了各种课外学分认定和管理办法，给予一定奖励，大大提高了学生学习的创新意识，还积极鼓励并组织学生参与各个级别的科技创新比赛，其中三维设计大赛、机械创新设计大赛等活动都直接跟“机械原理”课程有关。很多科技创新比赛的最后成果都是要求要做出具体的外观模型或者模拟样机，这就对参赛学生提出了更多的要求，使得学生除了要针对具体问题进行方案构思，还需要对设计出来的方案亲自进行实施，从而使得学生必须将创新构思与实践动手能力紧密结合起来，只有这样才能较好地完成比赛。因此，学生们的创新能力及其实践能力均在竞赛过程中得到了全方位的锻炼。同时，河海大学制定政策，鼓励学生参与到教师的科研项目中，学习教师在科学研究过程中的经验与成果，以便强化学生工程意识和工程素质，并通过帮助教师解决实际问题，锻炼了学生们的工程能力，从而可以更好地培养出具有工程实践意识和能力的“卓越工程师”，顺应我国工科教育的长远规划。
四、结论
结合卓越工程师培养计划的要求，经过近几年的教学实践，我们在利用“机械原理”课程的教学平台培养学生创新思想和实践动手能力上获得了不少经验，取得了一定的成效，并为后续的课程改革提供很多有意义的参考方向。总的来说，培养学生的创新思维方式和动手实践能力关键还是在于有效调动学生的学习热情，结合工程实例和实验环节，将教学内容、创新方法和实际操作有机结合起来，这样才可以充分发挥出学生的创新能力，培养出学生的工程实践能力。
参考文献：
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对机械原理课程的认识篇5
关键词：石油;矿场;机械;教学改革
石油矿场机械是石油院校机械类专业的一门主干专业课，在学生学完机械类基础课的基础上及生产实习前，培养学生对石油勘探开发的生产工艺过程及重要的钻井和采油设备有一个系统全面的了解，并让他们掌握一定的设备选型计算及维护保养方面的知识，可以为他们今后从事石油钻采技术工作时正确地选择、操作、维护及设计改进钻采机械设备奠定基础。
一、石油矿场机械课程教学现状分析
1.沿袭传统教学模式
目前，石油矿场机械课通常由一位教师讲授，但是石油矿场机械概论这门课涵盖的内容较广，往往一个章节就是一个相对独立且完整的研究对象，[1]且理论知识和实践内容相结合的内容比较多，而一位老师不一定能完全满足这门课程的教学需求，这对该课程的教学提出了更高的要求。
2.教学内容量大，学生接受困难，学生实践机会少
目前石油矿场机械专业使用的课本涵盖的内容量比较大，课时安排相对内容来说较少，教师要将教学内容全面地讲解只能采取“填鸭式”的教学，学生接受的知识有限，教学效果较差，[2]同时很多知识是与实际相结合的，但学生实践机会少，对知识的理解困难，也不利于学生提高实际操作能力。
二、提升石油矿场机械课程教学质量的措施
为给我国石油企业培养石油矿产机械专业“能力型、素质型”人才，石油矿产机械这门课具有非常重要的影响。[3]
针对目前石油矿产机械这门课程的现状和存在的不足，提出了一些新的教改方案。主要包括以下几部分：
1.必须提高对石油矿场机械课程重要性认识
学生和教师都应该充分认识到，石油矿产机械这门课的意义不仅仅是使学生对石油矿产机械基本了解，更重要的是对石油矿产机械实践乃至走上工作岗位后胜任工作都有着极其重要的影响。
2.强化小组教学和师生互动
随着时代的发展，对素质教育的要求也有所变化，需要改变“以教师为中心”的教学模式。应用教学环节促使“师生互动”和“生生互动”良好地进行，[4]倡导小组式教学，培养学生探究与合作的学习方法，激发学生学习的兴趣和热情，使学生成为课堂的主角。
3.增加实践环节，切实提高学生实践能力
在条件允许的情况下，在课程学习的过程中可以安排学生到石油作业现场实践，并在实践的过程中穿插部分石油机械设备的优化设计或创新设计等设计过程，切实提高学生的实践能力，缩短学生进入企业后的适应时间。
4.加强课程的合理组织与指导
由于本课程知识点多，内容庞杂，需要记忆的东西很多，课程的讲解需要合理安排，增强学生感性认识和学习兴趣。课程的讲授可以请石油矿场机械现场高工或该领域知名专家进行课程内容的专题讲座，配合现场的技术服务、设备技术革新和改造、设计计算方法等内容进行。
三、石油矿场机械课程教学的目标
通过学习学生能够了解石油勘探、开发、储运及炼制等四个阶段的生产工艺过程，熟悉石油钻采设备的主要组成及基本工作原理，初步具备选择和调整维护钻采设备的能力。课程具体内容包括，①钻井机械：钻机总论、起升系统工作原理、旋转系统工作原理、循环系统工作原理、钻井工具及仪表。②采油机械：有杆抽油设备、无杆采油设备。③油气集输、计量及分离设备。
参考文献：
[1]祝效华，刘少胡.石油机械工程现代设计理论与方法课程教改探索[J].石油教育，2010（03）.
[2]范舟，王斌，郭小阳.材料科学与工程引导性专业实践教学体系探索[J].西南石油大学学报（社会科学版），2009（02）：91―93.
[3]张鹏.机械工程学科大学生科技素质培养模式的研究[J].石油教育，2009（04）：73―75.
对机械原理课程的认识篇6
关键词：机械原理；教学改革；面向设计
中图分类号：G642.0？摇文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）36-0213-03
机械原理课程一直是我国机械类专业的一门重要的技术基础课，从机械类课程的体系来看，机械原理课程起着承上启下的作用。力学、机械制图和金工实习等课程使学生有了机械设计的理论基础和初步工程背景，从机械原理课程开始步入培养设计能力和创新意识阶段。因此在面向应用型人才培养的教学改革中，机械原理课程的教学改革一直处于前沿和热点的地位，起着举足轻重的作用。机械原理课程是机械系统设计和机器人技术的重要基础，与现代机械设计密切相关。显然长期以来以机构分析为主的教学模式已不能适应时代对人才培养的要求，尽管人们已经意识到这一点，但目前在机械原理课程中，存在的普遍问题是对设计能力和创新意识培养效果不够明显。
因此，通过对专业培养目标及机械类课程的分析和研究，根据机械原理课程地位、内容和特点，我们提出面向设计的机械原理教学改革的指导思想，即以机构设计为主，具有机械系统方案设计能力为目标。
一、以机构设计为中心，重构教学体系，组织教学内容
由于我国过去传统机械行业主要是以引进先进技术消化吸收为主，机械设计是以经验加经典理论分析计算的模式，因此机械原理课程一直是以机构分析为主的教学体系，它的优点是可以培养学生扎实的机构学理论基础，而忽视了对学生综合设计能力和创新意识的培养。突出问题是学生到了机械系统设计课程及毕业设计时还不具备应有的机构设计能力，21世纪已进入技术创新的时代，现代机械设计需要的是设计和创新能力。过去机械原理课程体系的弊端在近年来应用型人才培养中日显突出。为此，机械原理课程以机构分析为基础，机构设计为主来构建教学体系和组织教学内容。
围绕机构设计展开教学。机械原理课程的重点内容是各种常用机构的设计及应用，以机构设计为中心组织教学内容，对于典型机构，加强机构特性、应用特点讲解，重点讲解机构的组成、演化变异，培养学生的分析问题和创新思维能力。减少和理论力学重合的分析部分内容，系统讲解机构的运动分析和动力分析。避免过去机构设计建模时，单一强调数学方法，善于考虑实际要求和条件，学会运用工程化的建模方法，解决设计问题。机构设计有图解法和解析法，图解法在过去的工程设计中起到过重要的作用。随着计算机技术的发展，现代机械工程设计已进入建模加计算机辅助设计时期，解析法越来越得到人们的重视和认可。但图解法简便直观，有助于学生对基本概念、基本理论的理解。因此，在教学中机构设计以解析法为主，图解法主要用来进行机构分析，为设计服务。现代机械设计发展较快，机械原理课程应能反应机械设计的新成果、新技术，而课程有些内容已显陈旧、没有实际意义。我们针对机械原理课时少、内容多的矛盾，删去课程中一些陈旧、过时的内容，如对连杆机构设计的图解法，删去实验法和图谱法，保留实用的、对机构分析有用的内容。对新成果和新技术的讲解，采用介绍性的方法，让学生了解所学知识的发展前沿，开阔视野、培养学习兴趣和创新意识。
在课堂中适时引入现代设计的技术和方法，使教学改革跟上发展的步伐。现代工程技术中已有多种对机械系统进行计算机辅助设计的方法，解析法是建模加计算机辅助设计。一般课堂教学中，解析法一般讲到建模，学生对解析法的学习处于方法原理阶段。在教学中通过典型机构例子演示编程及工程软件的应用。如在曲柄连杆机构教学中，用解析法建模后，演示用matlab编程，输出构件的运动和动力学分析曲线，向学生讲解机构设计过程。引入动力学分析软件（ADAMS），采用交互式的图形环境，创建参数化的机构模型，再对模型进行运动学和动力学仿真分析。机构设计通过教师快速建模、生动的动画及分析图形的输出，使学生进一步理解机构动态参数化设计过程，认识工程新技术的应用，提高学习的兴趣，增强设计能力。
二、培养工程意识和系统观念
机械原理课程使学生开始接触专业及机械设计类问题，对培养工程意识和系统观念至关重要。
机械原理课程机构内容部分，各章是一种不同的、独立的机构。在课程中，机构是由线段和符号构成的平面图形、机构分析和设计多为数理计算，内容是孤立的、静止的。由于学生又缺乏实践知识和工程背景，学习起来感觉枯燥，机械原理课程一直以来被认为是难学的课程。机构来源于机械，因此，我们在教学中采用从机械系统入手，提取和分析常用机构，进而设计机构的教学思路。在每种机构的讲解前，先搜集并放映一些典型机构系统的动画实例，使学生先了解该种机构在机械系统中的位置和作用，进行机构分析时，单一、静止和孤立的机构变为机械系统中动态的机构，通过机械系统学习机构，了解机构的工作原理、作用，不但有助于分析理解机构，重要的是认识了系统中的机构。再进入机构设计环节时，学生容易用动态开放的思维、系统的观念进行思考，有利于培养学生机构运动方案设计能力。另外在教学中，尽可能多的引进相关的工程实例，介绍机构的应用，开阔视野。同时启发学生到生活中找机构应用实例和需要设计或改进的小课题，通过讨论课、小作业等形式，从多环节培养学生工程意识。
三、合理安排实践教学，培养工程实践能力
实践教学是培养学生工程设计能力的重要环节。机械原理课程由理论教学、实验教学和课程设计三部分构成。应注意机械原理教学中理论教学与实践教学的关系，合理安排实践教学。
实验教学是培养学生动手能力和工程实践能力的重要环节，还有助于形象思维能力的培养。以前实验课时间由实验老师安排，没有注意实验的时效性，实验应该与理论课同步进行，才能保证教学效果。例如：机构运动简图绘制是难点内容，“机构的测绘和分析实验”应尽量安排在课后尽快进行，学生是刚开始接触这门课程，及时配合实验，对教学能起到事半功倍的作用。机械原理课程设计是培养学生设计能力的重要环节，内容主要有机构运动方案的选择和设计计算，要求用解析法完成。机构运动方案设计最能体现灵活性和创新性的关键所在。过去机械原理课程设计安排在课程之后，时间较紧，学生主要时间和精力用于建模、编程等内容，一些学生对计算机编程不熟，更是草草了之。课程设计达不到培养设计和创新能力的目标。为此我们将课程设计的题目从开课就布置给学生，让学生带着问题去学，有充分的时间进行机构运动方案设计的思考，鼓励学生进行开放性思维，提出较多机构方案进行比较和选优。改革后的课程设计教学，从教和学的层面都从系统机构设计问题展开，且贯穿于整个教学过程中，有效保证了设计质量。另外，在教学过程中，鼓励学生观察实际生活和工程实践中的机构，根据教学节奏自拟课程设计题目，培养观察和发现问题的能力的同时，有效提高了学生的兴趣并激发出设计冲动和创新意识。
四、将培养创新能力贯穿教学始终
创新是设计的灵魂。在教改中将创新能力培养确定为我校机械原理课程教改的主要目标之一，着重研究创新思维方式的培养。通过分析影响大学生创新思维的教育学因素，在机械原理的教学中，将创新思维方式的培养贯穿于理论教学、实践教学整个教学环节，从教学内容、教学方法多方面改革，全方位营造创新环境，通过改变传统继承式教育模式，避免满堂灌的套路式教学，多用启发式、讨论式教学方法，激活学生的思维。将创造性思维方式贯穿于教学过程中，培养学生创新意识和发散思维能力等。运用多媒体立体化教学培养学生形象思维能力。给实践性教学环节提供足够的时间和空间，为学生营造创新环境，激发创新兴趣。鼓励学生参加机械设计竞赛，提高、彰显和检验创新能力。我校自浙江省第一届机械创新设计大赛开始参赛，且连年在大赛中获奖。近两年来，在我校学生“全国三维数字化创新设计大赛”中取得一等、二等和三等奖的好成绩。图1为2010年全国一等奖作品风火队—“大力水手”号挖掘机的虚拟样机，图2为2011年全国一等奖作品“开拓者探险车”的总体设计图。
五、小结
面向设计的机械原理的教学改革在我校已进行多年了，几年来，学生学习兴趣不断提高，学生越来越能接受新的教学模式，从学生的学习热情和考试成绩，以及连年机械设计大赛中逐年取得的好成绩，证明我校机械原理课程教学改革在培养学生的设计能力方面是有效和成功的。
参考文献：
[1]申永胜.机械原理教程[M].北京：清华大学出版社，1999.
[2]黄昌华，郭庚田，白彩勤.采用三层次培养方案进行机械原理课程教学改革[J].清华大学教学研究，1995，（01）：47-49.
[3]郭卫东.机械原理课程教学方法和手段的改革与实践[J].太原理工大学学报（社会科学版），2008，（26）：56-59.