机械设计基础说课稿最终定稿.docx

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机械设计基础说课稿最终定稿

机械设计基础说课稿

一、机械设计基础在专业中的的定位

（一）、数控设备应用与维护专业人才培养目标

本专业领域方向面向制造业，培养德、智、体、美全面发展，具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业领域方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟悉掌握数控国工工艺和数控加工程序编制，熟练进行数控加工设备的操作和维护的生产第一线高级技能型应用人才。

能够获得部级数控车工、数控铣工或加工中心中级职业资格证书，部分学生能获得高级职业资格证书。

（二）本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

《机械设计基础》课程是面对我校近机械类各专业开设的一门重要的专业基础课，该课程是一门理论与实际紧密结合的课程，是一门以一般机械中常用机构和通用零（部）件的设计为核心的设计性课程，讲述其工作原理﹑结构特点﹑基本的设计理论和计算方法，培养学生具有设计通用零件和简单机械传动装置的能力，并获得实验技能的基本训练。

与此同时，通过该课程的学习，将培养学生分析问题和解决问题的能力、动手能力以及创新思维能力。

因此，《机械设计基础》不仅是高等学校工科机械类各专业的一门十分重要的必修的专业基础课程，在教学计划中具有承上启下的重要地位，同时，又是一门重要的素质教育课程，在培养高级应用型人才的过程中具有十分重要的作用。

通过本门课程的学习，可为工科类各专业的专业课学习奠定必要的理论基础，为满足现代所需求的高水平工程技术人才奠定必要的素质基础。

（三）该课程在我院的建设情况（教学条件）

1、课程的总体介绍

本课程针对高职教育对本专业技能的要求，以专项能力目标为主线，构建了新的课程体系、教学内容、考核办法；开展了实践教学改革，从各专项能力要求出发，重新设计实验实训及具有独创性的综合能力训练的内容及考核指标；完成了与课程改革相配套的文字教材、立体化教材；从专业技能要求考虑，将本课程学习、培训和职业资格证书相结合，以提高学生的就业竞争能力。

本课程组拥有一支一流的高素质教师队伍，具有一定的学术研究水平，在教学研究方面取得了优异的成绩；担任本课程的师资队伍（包括外聘教师），由3名教师（副教授、工程师、讲师）组成。

副教授2人，讲师1人、有工程师职称2人，教学队伍中双师型教师3人，双师素质型教师3人。

2、教材选用与建设情况：

教材建设是课程建设的重要一环。

目前已实现了教材由“选“到”编“的飞跃。

目前使用教材：

　　72学时教材：

　　刘美玲、雷振德主编，.机械设计基础，科学出版社，2007.4

为配合国家机电专业的教学改革，从高等职业教育培养应用型人才的总目标出发，遵循“以应用为目的”、“以必需、够用为度”，以及“以掌握概念、强化应用、培养技能和创新意识的基本要求，机械教研室开始着手自编教材，我们对教材的内容和体系结构进行了多次讨论，我们的教学改革思路及教材在西安交通大学出版社的教材审定会了得到了出版社领导的肯定，也获得了与会的各高职院同行认可，故在今天的七月份由西安交通大学出版社正式出版。

除以上的教材外，还提供给学生有网络教学资源，包括《机械设计基础》立体化教材，在线试题库、在线虚拟实验、奇思妙想课堂等。

促进学生主动学习的扩充性参考资料

　　六、参考资料

1、机械设计主编：

孙志礼等东北大学出版社200.9

2、机械原理主编：

邹慧君等高等教育出版社1999

3、机械设计课程设计主编：

巩云鹏等东北大学出版社2000.12

1.杨可帧、程光蕴主编.机械设计基础（第五版），高等教育出版社，2006年

　　2.杨家军等主编.机械设计基础，华中科技大学出版社，2004年

　　3.程光蕴等.机械设计基础学习指导书,高等教育出版社,2004年

　　4.YeZhonghe、LanZhaohui、M.R.Smith.MechanismsandMachineTheory,HigherEducationPress,2001

　　5.杨明忠主编.MachineryDesign,武汉理工大学出版社,2004年

　　6.机械设计基础能力训练，武汉工业学院，2005年

　　7.机械设计基础课程设计，武汉工业学院，2008年

　　配套教材的内容丰富，还包括供学生选用的英文教材，可促进学生主动学习的积极性以及个性发展，能够满足学生对《机械设计基础》课程的学习要求。

配套实验教材的教学效果

　　[1]机械设计基础实验指导书，武汉工业学院，2007年

　　[2]陈亚琴、孟梓琴主编.机械设计基础实验教程，北京理工大学出版社，2003年

　　《机械设计基础》可开出实验项目6个，安排实验学时6个，安排必做实验3个，其余的3个为选做实验。

配套实验教材，其内容非常丰富，可满足实验教学环节中教师对实验的选择以及学生自主学习的要求，效果优良。

3、实践性教学环境

我们结合国家试点专业教学改革的要求，针对高职院校在职业教育中的定位，从高等职业教育培养应用型人才、技能型人才的总目标出发，针对机械设计基础课程对实验实训教学的要求，进行了本课程的实验实训项目与内容的改革，积极开展实验实训室建设。

在实践教学过程中，以专业为背景，以课程教学内容为支撑，强化技能型、自主设计型实验和创新实验，加强学生动手能力培养。

机电系拥有2880m2数控实训室、电工实验室、PLC实验室、汽修实训室、CAD/CAM实训室，多种类、多型号的机械加工设备为本专业的学生提供了良好的实训条件，学生可以看见真实工作场景下的常用机构，常用零件，了解常用齿轮的加工方法，各种机械传动的工作原理和特点以及轴系零部件的拼装。

4、促进学生主动学习的扩充性资料使用情况

本课程在教学中，均要求教师在第1次课上要向学生介绍学习参考资料，除使用的教材外，还有其他参考教材、电子资料（如工程力学、机械原理、机械设计CAI、机械设计基础系列教学软件，机械原理、机械零件陈列柜等）、杂志文献及期刊网等检索工具。

指导学生自学的学习指南、课程大纲；使学生对自已应掌握的知识点及通过学习应具备的各专项能力有一个清晰的认识，学习目的明确，对于学有余力的学生，根据教学内容，布置小设计课题，通过上网检索，可以检索有关文献进行自主学习和研究，完成论文。

5、网络教学环境

为学生提供内容丰富，运行顺畅，能够保证对外开放，具有良好的网络学习环境网站，学生在网站上查阅资料，拓展知识面。

我们在逐渐完成机械设计基础电子教材及立体化教案。

二、课程的教学目标

（一）、课程的任务

1、掌握机械的结构、运动特性和机械动力学的基础知识、为学生将来从事机械产品的设计、开发提供必要的理论知识。

2、掌握通用零件的工作原理、特点、维护和设计计算的基本知识。

3、具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料及编写设计说明书的能力，为学习后续专业课程打好基础。

（二）教学目标：

本课程通过理论教学使学生掌握与机构学、机械动力学、机械零件设计相关的基本知识。

学会常用机构的分析与设计方法；通过学习以通用零件设计计算为核心的设计性课程，掌握通用零件的设计理论、方法和机械设计的一般规律；通过课程设计的训练，使学生具有运用标准和规范、设计手册以及查阅有关资料进行设计的能力。

根据企业数控人员职业岗位实际工作需要的知识、能力和素质要求，来确定本课程的三大目标：

知识目标、能力目标和素质目标。

1、知识目标

（1）、通过对基础的学习，能够认识机械的一般构成，理解机械的工作原理。

（2）、通过理论力学的学习掌握物体的受力分析方法和步骤。

（3）、通过材料力学的研究，掌握物体受力时的变形情况及如何进行强度计算。

（4）、掌握常用机构的工作原理、类型、运动特性及其应用。

（5）、掌握各种机械传动的特点，了解机械传动方案设计过程。

2、能力目标

（1）、具有系统概括知识的能力、学会应用知识的能力。

（2）、初步具备对一般常用机械的选用及设计能力。

（3）、具有对机械受力分析的能力。

（4）、具为机械设备的零部件确定合适的材料、形状和尺寸，以达到安全及经济的目的。

（5）、会选用V带的结构、型号，会进行V带设计。

能安装和维护链传动。

（6）、使用齿轮机构进行机械设计。

（7）、能进行传动方案设计。

（8）、会进行轴的结构设计和工艺性分析。

3、素质目标

（1）、培养学生分析、应用能力；

目的：

培养学生运用有关的科学原理、技术去处理在组织、实施、保障生产过程中所遇到的各种较为复杂的技术性问题，善于理解、善于分析。

（2）、培养学生表达能力、与人沟通、合作共事的能力；

目的：

培养学生团队精神，懂得关心、尊重、爱护别人，培养善于表达自己的思想（包括口头和书面）；善于与人沟通等。

（3）、加强相关技术，人文、自然基础科学教育。

目的：

适应不同工作岗位，满足现场处理的人、事、物过程中需要具有的多种学科知识的交叉。

（4）、重视经验知识的学习，强化职业技能的训练。

目的：

重视实务知识的学习，强化职业技能的训练。

三、教学内容及重难点以及解决措施

（一）教学内容

1、教学基本内容

机械设计基础的主要内容。

机械设计的一般原则和程序。

平面机构的结构分析。

平面连杆机构，凸轮机构、齿轮机构、轮系、其它常用机构。

机械运动方案的选择。

机械调速，刚性回转件平衡。

机械零件的工作能力和计算准则，机械零件常用材料选择原则，机械零件工艺性、标准化。

联接件设计：

螺纹联接，键、花键联接等。

传动件设计：

带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。

轴系零、部件设计：

轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。

其它零、部件设计：

弹簧，减速器等。

创新设计：

简介，实例分析。

2、习题课，课外习题和设计作业

根据教学需要，要适当安排习题课（讨论课）、课外习题和设计作业。

学生必须独立、按时完成课外习题和设计作业。

习题和作业完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

3、课程设计

设计能力的培养要求包括下列内容：

（1）能根据设计任务拟定总体方案。

（2）能按机器的工作状况分析和计算作用在零件上的力，合理选择零件材料正确计算零件的工作能力和确定其主要尺寸。

（3）能考虑制造工艺、使用、维护，经济性和安全等问题，进行零件的结构设计。

（4）绘制机器或部件的装配图以及零件图等。

每个学生必须在教师的指导下独立完成课程设计。

设计题目为机械传动装置、简单的机械或机构设计。

设计题目要灵活多样，教师要加强指导，注意培养和发挥学生的创新精神和独立工作能力。

设计工作量的最低要求应相当于以单级圆柱齿轮减速器为主体的机械传动装置，每个学生至少应完成：

部件装配图1张，零件工作图1张，设计说明书1份。

课程设计完成后，每个学生应进行答辩，答辩情况应作为评定成绩的一部分。

4、实验

每个学生要做4个实验，实验内容如下：

实验1：

机械设计及创新展示与分析

实验2：

机构运动简图测绘

实验3：

齿轮范成实验

实验4：

机械拆装实验

实验后应写出实验报告。

（二）、课程重点

1、运用力学基础知识解决工程中有关力学问题的能力；

2、正确选用和设计常用机构和通用零件的能力；

3、掌握通用机械零件和机械传动的基本知识、基本理论和基本技能，初步具有分析、设计、运用和维护机械传动装置的能力；

4、通过实验实训观察识别常用机构组成、工作特性和通用机械零件结构特点的能力；

5、创新意识的培养及创新设计方法。

（三）、课程难点

1、理论联系实际进行力的分析、机构的运动特性的分析及一般平面机构的设计；

2、机械零件的结构工艺性、强度计算及结构设计；

3、将课程的内容讲解与工程实际有机的结合；

4、课程的生动讲解，培养学生的创新意识和动手能力；

（四）、解决办法

首先教师一定要把握每章的重、难点，其它部分可以简讲或让学生自学，以提高课堂教学效率，在授课的过程中，分别采用了“启发式教学法”、“问题教学法”以及“例题教学法”等，由具体到抽象，由特殊到一般，启发学生思考问题的本质。

课堂上应适时采用师生互动的形式，引导学生开展讨论。

并及时随堂收集学生学习信息，调整授课的速度、内容及表达的方式。

在布置和讲授习题时要精选，从各个不同角度涉及到每章的基本理论、基本知识，讲清重点，突破难点。

与此同时，合理采用现代化教学手段以及各种辅助教学手段，以取得良好的效果。

对于难以讲解或表达的内容，可以运用动画、影片、实物或模型等手段把难以理解的概念形象化，进行直观教学，以激发学生的学习积极性，加深学生的印象和理解。

进一步完善和丰富网络课堂，使学生能随时在线访问与学习。

1、向学生介绍学习参考资料，除使用的教材外，还有其他参考教材、电子资料（如工程力学、机械原理、机械设计CAI、机械设计基础系列教学软件，机械原理、机械零件陈列柜等）、杂志文献及期刊网等检索工具。

指导学生自学的学习手册、课程大纲；指导学生完成课程综合能力训练的指导手册，课程实验实训指导书等，学生人手一册，使学生对自已应掌握的知识点及通过学习应具备的各专项能力有一个清晰的认识，学习目的明确。

2、在整个课程的教学过程中，注重理论的应用，按照课程目标能力分解表中各专项能力，组织教学内容中学生应掌握、理解、了解的知识点，使学生了解要获得某项能力应掌握的知识点和方法，做到教、学目的明确。

3、联系工程实际，重结论，重应用。

用大量常见的实例，启发学生去思考，并同时从反面提出问题，请学生回答并解释，以此来培养和提高学生独立思考的能力。

4、在简述创新思维及法则的基础上，结合具体章节（如机械结构设计的变异、轴的结构设计等）介绍机械创新设计的方法，旨在培养学生的创新意识，提高创新设计能力。

5、对传统内容精简压缩，避免重复，简化公式推导，重结论、重应用。

材料力学中按照各种变形的内力分析和应力分析的思路组织内容，在常用机构和通用零件篇中，按照工作原理——承载能力设计——结构设计的原则组织教学内容，避免重复（如齿轮传动、蜗杆传动）。

6、理论教学、现场教学、实验实训、课堂讨论、综合实践训练等教学手段相结合，形象直观，用大量的应用实例让学生对生产和生活中的机械装置和机构有更广泛的了解，开阔眼界，从而提高学生的学习兴趣和积极性。

7、采取学生提问，教师提问，课堂讨论等方法调动学生的主观能动性，教与学融为一体，使学生成为课堂的主体。

8、在教学中采用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，自制了完整的ppt教学课件，将CAI课件，录像插播片，实物模型及现场教学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、趣味性也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。

同时也增加了教学信息量和提高了教学效益，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。

四、教学方法与手段

（一）学生情况分析

1、高职一年级入学新生，文理兼收。

2、学生学习基础较差，呈现出大幅度阶梯式分层；

3、有努力学习的愿望，但学习习惯不好，表现出学习动机与学习行为的不统一、不一致状态；

4、有较强的求知欲望，但由于学习基础差，缺乏信心，有较强的自尊心，又伴随着较强的自卑感，表现在学习上极其矛盾的心理状态；

5、理论基础与实践技能不成正比，反应出智力因素和非智力因素的不统一性。

（二）教学方法

针对这样的情况，以及16号文件的精神，在教学过程中，以课程能力目标为主线，打破传统的理论力学、材料力学、机械原理课程和机械零件课程的界限，从实现各专项能力的需要出发，以“必须”、“够用”为度组织相应的课程内容并进行必要的教学内容整合，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，通过创新设计能力的培养训练，使学生获得基本的创新素质和创新能力。

采用如下的教学方法。

1、启发引导式

机械设计基础是一门理论性和实践性很强的课程，我们在讲授理论知识的同时非常重视联系工程实际，重结论，重应用。

例如，在讲受力分析时，我们以南京某桥梁设计为例，由于设计人员在进行受力分析时漏掉了水对桥基的抑压力，致使桥梁发生断裂，造成重大责任事故，以此例告诫学生对待工作应有强烈的责任心和严谨的工作态度，做到教书育人；在讲述摩擦的自锁概念时，列举大量常见的实例，启发学生去思考，并同时从反面提出问题，请学生回答并解释，以此来培养和提高学生独立思考的能力。

2、多种教学方式组合式

采用理论教学、现场教学、实验教学、课堂讨论、做学合一及综合能力训练等教学手段相结合，形象直观，如将过去在黑板上进行的机构简图绘制及自由度计算，搬到实验室进行，使学生在两个课时中将过去感到很难的内容轻松掌握。

轴承的组合设计通过现场教学与多媒体教学相结合，使学生对结构有了感性认识，加深了对教学内容的理解。

在教学过程中注意开发和培养学生的创新意识，如在讲平面机构类型时，改变过去罗列式的教学方法，以基本机构铰链四杆机构为引子，从创新的角度去讲各种变异方法，通过从不同的角度，不同的思路变异出各种常用的机构，同时，用大量的应用实例让学生对生产和生活中的机械装置和机构有了更广泛的了解，开阔了眼界，从而提高学生的学习兴趣和积极性。

 3、课题讨论式

采用学生提问，教师提问，课堂讨论等方法调动学生的主观能动性，教与学融为一体，使学生成为课堂的主体。

例如在讲授轴的设计时，先给出各种轴的结构，由学生从加工工艺、装配工艺、承载能力、承载类型上讨论分析各种结构的轴的特点，再给出不同的条件让学生自行确定轴的结构类型，然后组织学生讨论，发表自己的意见，在教师的引导下，最终得出正确、合理的结构。

这样做使学生真正参与到教学中来。

在课程综合能力训练中也采用了这种教学方法。

教师们在授课中注重与学生交流，经常提出一些问题，引导学生的思路，使台上、台下融为一体，课堂气氛活跃。

轴的结构设计结合课程综合能力训练进行，采用三维实体设计软件进行形象生动的立体设计，效果非常好。

4、创新思维训练

在课程综合能力训练中我们将课程综合能力训练的重点放在创新意识及创新能力的培养上，引入贴近人脑思维方式的现代设计理念，采用创新设计的思路和方法进行课程综合能力训练，在高职类院校首创了由三维设计到二维设计，即贴近人的感觉方式由立体的实物到平面图形的建立的全新教学模式，学生能基于CAXA等软件快速转换立体与平面的关系，实现机件建模与创新设计，既提高了学生应用计算机的能力，同时进一步增强了专业技能，也为学生将来的就业创造了增加了更多的机会。

    我们的这种课程综合能力训练教学模式，在机械工业出版社的教材审定会上，得到了兄弟院校的一致好评，机工出版社已指定我们按照我们的新思路主编与机械设计基础教材配套的机械设计基础课程设计指导书。

（三）、教学手段

多元化的现代教育技术手段有机结合，将传统教学方法（黑板加粉笔）与现代多媒体教学手段有机结合，扬长避短，完成一套与课程教材配套的多媒体立体化教案。

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，自制了完整的ppt教学课件，将CAI课件，录像插播片，实物模型及现场参观、网络化教学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、趣味性也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。

同时也增加了教学信息量和提高了教学效益，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，多媒体手段的采用及网络化教学环境，为教师的教和学生的学大大提供了方便。

《机械设计基础》课程目标能力实施表

序号

专项能力

能力知识点

能力获得方法

1

具备把常见工程构件抽象为力学模型的能力

力学模型的概念，对力学模型的受力分析方法，力、力矩、力偶的概念及其基本性质。

常见工程构件的分析

多媒体课堂教学

2

具备运用理论力学的知识解决常见机构中简单力学问题的能力

平面一般力系平衡问题的解法。

分析常见机构和结构的受力情况。

多媒体课堂教学

3

对常见力学仪器进行操作及数据分析的能力

各种材料应力—应变图的分析，脆性材料和低碳钢、圆轴扭转试验比较。

在力学实验中实际操作并获得实验数据及对实验数据进行分析，总结。

实验或演示实验

4

具备运用力学知识解决实际工程中三类问题的能力

四种基本变形的内力和应力分析、强度计算；减速器轴的弯扭组合变形分析及强度计算。

各种常见机构和结构的受力分析及实际解决方案，在减速器设计中的轴的强度校核。

多媒体课堂教学和实物分析相结合

5

常见机器和机构的观察、分析和识别能力

机器、机构的概念，构件、零件的概念，机器总体与局部的关系分析。

观察机器组成，分析其中各机构的功用及特点；区分构件和零件，了解支承部件的结构；分析机器的工作特点及优缺点。

课堂教学、实际现场教学与学生实际操作相结合。

6

平面机构的运动简图的识读和绘制能力

机构自由度的概念，运动简图的绘制方法。

对照机构运动简图观察机构，分析机构的运动特点并绘制机构运动简图。

实验室现场教学。

7

平面机构运动特性及传力特性的分析能力及一般平面连杆机构的设计能力

机构的运动特性分析的方法，平面四杆机构的基本设计方法，及计算机辅助图解法设计方法

观察机构，分析机构运动特性、传力特性及机构间运动的协调，观察运动副的结构。

课堂与现场教学相结合

8

各种联接类型选择及结构设计的能力

螺纹联接的基本形式，键联接，销联接的应用范围及特点。

拆装螺纹联接、分析结构特点和防松方法；拆装键联接，分析结构特点；拆装销联接，了解应用场合。

教学与实际现场操作相结合。

9

利用计算机设计凸轮机构的能力

凸轮从动件常用运动规律分析，计算机辅辅助图解法设计方法

根据实际生产要求的从动件运动规律，利用计算机辅助设计凸轮轮廓并出图。

多媒体教学与计算机实际应用相结合。

10

齿轮传动机构的设计能力

齿轮的形状、参数、加工及传动特点，受力及失效分析，设计准则建立及设计计算。

根据齿轮传动的失效形式，由给定的原始条件设计齿轮传动机构。

多媒体教学与实物教学

11

普通V带设计的能力

带传动的工作特点及V带传动的设计计算方法。

结合课程综合能力训练进行多媒体课堂教学

12

正确选用联轴器及安装、调整的能力

联轴器的类型和选用方法。

拆卸、安装、调整联轴器、掌握对中方法。

实物教学和学生实际操作相结合。

13

正确选择轴承类型和型号的能力及拆装能力

最新国家标准介绍，轴承类型和型号的选用方法，轴承的组合设计及拆装。

观察各种类型轴承的结构和工作情况，对几种典型的轴承组合设计进行实际考察并分析其特点，获得感性认识。

结合课程综合能力训练多媒体课堂教学与实物教学

14

轴的结构设计及分析能力

轴的类型和功用，轴的结构设计及强度计算。

分析轴系结构并绘制结构草图，重新装配、调整齿轮传动装置。

结合课程综合能力训练多媒体现场教学

15

运用计算机辅助设计传动机构的能力

传动机构设计的基本方法，减速器中各机构及箱体零件的结构特点，工作要求，机械CAD软件功能介绍。

学习计算机辅助机械设计的专用软件，在计算机上完成机械零件课程综合能力训练的总装图和零件图。

在课程综合能力训练周完成

16

创新思维能力

创新者素质，创造技法。

创造、发明、制作及竞赛活动、兴趣小组、课外活动、第二课堂

通过对专项能力目标的具体实现，