時間：2023-09-22 17:05:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械原理課程總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]機械原理 卓越工程師計劃 教學內容與課程體系 CDIO 教學方法改革
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）01-0132-03
機械原理是機械類和近機類專業十分重要的主干技術基礎課程，是理論課程向工程實踐課程轉換的過渡性環節，具有增強學生對機械技術工作的適應能力和開發創造能力的作用，在機械類高級工程技術人才培養的基礎系列課程中是不可替代的。[1]但是，傳統機械原理教學存在目標單一、內容陳舊、方法死板、考核簡單片面等不足，與理論力學、機械設計等相關課程間存在教學內容重復或脫節、整體協調性不足等問題[2] [3]，導致教師講課費力，學生聽課乏力，教與學的效果不理想，甚至造成對立的師生關系。
學校針對機械設計制造及其自動化專業國家級“卓越工程師教育培養計劃”項目的實施需要，進行了基于項目的CDIO教學模式、基于網絡資源和創意興趣的自主學習模式等教學方法改革探索與實踐。本文從機械原理的課程體系、教學方法等角度進行全面介紹。
一、面向卓越工程師教育培養計劃的教學內容體系構建
處理好機械原理與理論力學、機械設計等專業基礎課間分工和銜接，不同于機械制圖與建模、剛體運動與力分析、零部件強度計算與校核、材料成型與加工等專一知識和能力的培養[4]，機械原理以培養學生面向機械系統的機構設計與分析能力為主，在機構學、機器動力學和常用機構等基本知識學習基礎上，更加注重機械系統的設計和綜合創新能力培養。[5]處理好機械原理課程內部各章節間內在關系，機械原理教學內容可劃分為機械系統、基本原理和常用機構三大模塊，構建各教學模塊間有機聯系，課程體系與教學模塊關系如圖1所示。
機械系統模塊是培養學生系統觀念的重要途徑，利用完整的機械系統實例把課程知識點串聯，貫穿緒論、機器人機構及其設計、機械系統方案設計等章節的教學全過程，形成閉環。
基本原理模塊包括結構分析、運動分析、力分析、效率與自鎖、機械平衡、機械運轉速度波動調節等章節，重點講授：1.機構結構分析中機構組成、自由度計算、組成原理和型綜合等知識點;2.機構運動分析中解析法;3.平面機構力分析中運動副總反力和機構受力分析;4.機械自鎖和速度波動調節。而與理論力學等前期基礎課聯系緊密的運動分析圖解法采用實例化教學，在學生自學、練習、討論基礎上，點明速度影像和加速度影像等知識點;實踐性較強的機構運動簡圖、機械平衡以實驗教學為主線。
常用機構模塊包括連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、齒輪系和其他常用機構等章節，重點講授：1.連桿機構中平面四桿機構設計的圖解法和解析法;2.凸輪機構中輪廓曲線設計解析法;3.齒輪機構中漸開線直齒圓柱齒輪嚙合定律、嚙合傳動、變位齒輪和斜齒圓柱齒輪;4.齒輪系的傳動比和效率計算。而常見多桿機構、凸輪基本尺寸確定、漸開線特性、其他常用機構等知識點以自學、調研等自主學習方式為主。
二、基于認知規律的“以生為本”教學方法改革與實踐
國內眾多高校長期開展機械原理精品課程建設，使教學理論、課程體系、教學內容、教學方法與手段等研究工作不斷深入，在教材、電子教案、電子教具、教輔參考資料、教學視頻和網絡平臺等教學資源建設方面進展顯著，為機械原理課程教學方法改革奠定基礎。
（一）基于慧魚組合模型的機械系統概念強化與貫穿
課程學習前，利用工程訓練中心慧魚創意組合模型，讓學生按照已有拼裝路線親手搭建典型的機械系統模型，如各種類型機器人，使課程教學從“積木游戲”場景中開始，逐步了解機械原理所學的連桿、凸輪、齒輪及齒輪系等機構;課程教學結束前，要求學生根據學習內容，自主搭建一個新型的綜合型機械系統。學生能夠全程深度參與課程教學，實現寓教于樂，激發學生學習興趣和熱情。
以學生自主搭建典型機械系統模型為課程學習對象，貫穿機構結構分析、運動分析和連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、齒輪系等教學全過程。引導學生發現并解決其隱藏的科學問題，包括概念理解、問題分析、問題求解等主要的學習環節，教師承擔定義闡述、提出問題、思路引導、方法總結和疑難解答等輔工作，激發學生主觀能動性，真正實現學生自主學習、教師輔助指導的教學模式。
（二）基于網絡教學資源的自主學習模式實踐
隨著互聯網技術的發展，大學校園內學生上網便捷快速，機械原理課程的網絡教學資源十分豐富，如國家精品課程資源網[6]、江蘇科技大學課程建設與輔助教學平臺[7]、第一視頻教程網[8]等，為機械原理課程的自主學習模式探索奠定基礎。同時，在學校課程建設與輔助教學平臺上開設相應的同步網絡教學班級，實現課上課下同步進行。隨著基于網絡教學資源的自主學習模式推廣，學生對機械原理課程的學習主動性和積極性逐步得到加強。
由于網絡資源自主學習的時間、地點具有很大程度的自由，且學生對自主學習的效率存在差異，教師需做好前期引導和后期考核工作：每次課結束前，應明確下次課教學內容和對應的網絡資源材料;每次課開始時，需通過提問、課堂練習等方法檢查學生課后自主學習效果，對共同存在的疑難問題要及時解釋，強化理解。基于網絡教學資源的自主學習模式，不但調動了學生的主動性和積極性，而且自主學習環節實際上是一次學習階段，課堂提問與檢測環節則是二次學習階段，課后作業、答疑等環節則是三次學習階段，三者具有一定的時間差，對課程知識點的理論和吸收具有良好效果，尤其是課程教學。
（三）基于計算機和編程技術的項目式教學模式改革
項目式教學分為科技論文寫作與課外大作業兩類。在機械原理學科發展方向調研和文獻查閱基礎上，每位學生選擇一個自己感興趣的方向，如機械發展史、醫療機器人、生物機械、仿生機構、微小機械等，嚴格按照國家科技論文寫作要求和規范撰寫報告，包含題目、中英文摘要、中英文關鍵詞、引言、正文、結論和參考文獻等部分。
課外大作業是項目式教學的重點，引入計算機技術和Matlab軟件進行機械原理課程課外大作業的解析法分析。課外大作業包括運動分析、力分析、連桿機構設計、凸輪輪廓曲線設計、齒輪輪廓曲線設計和速度波動調節這六種類型，要求全體學生自行分成3-4人一組，從六類大作業題目中分別選擇三項，共同完成分析建模、編程求解、報告撰寫、演示答辯等環節，各團隊成員必須有明確的分工與協作，禁止以逸待勞現象。完成后要求提交大作業實踐報告、Matlab程序源文件及分析建模的關鍵草稿紙等材料，實踐報告應達到內容完整全面、字跡圖標工整清晰、格式符合國家科技論文規范等要求，Matlab程序源文件應達到運行流暢、注釋合理充分、格式整齊美觀等要求。
項目式教學實施過程中，以學生為主體，教師起引導答疑作用，實現科研基本思路和規范的訓練，培養學生運用計算機和編程技術進行學習、研究的能力，為學生后繼其他課程的學習、課程設計、畢業設計以至畢業后科研創新打下良好的基礎，培養學生進行科學研究或工程設計的良好習慣。
三、課程綜合改革實踐效果與注意事項
通過機械原理課程教學改革與實踐，在掌握課程基本理論、基本知識和基本技能基礎上，學生的機構設計、綜合、創新等專業能力和系統性工程意識、基本的科研素養得到顯著提高，在后續的專業課程、第二課堂（如課外科技制作、機械創新設計大賽等）、畢業設計等學習環節中充分發揮作用，尤其是第二課堂，機械類專業學生興趣濃厚，積極主動，上手快，創意多，動手實踐能力強。
由于機械原理課程教學改革涉及內容體系、課堂教學、課內實驗、課外大作業和期末考試以及相應的考核方法，存在面廣、點多、工作量大等問題。為保證課程教學與考核方法綜合改革實踐的效果，應注意以下幾個事項：
（一）學生的興趣與投入。課程學時不斷壓縮，課堂教學時間越來越短，但教學內容與要求反而提高，而課余活動（尤其是網絡普及帶來的網絡活動）不斷豐富，導致學習時間減少。針對現狀，必須全面激發學生的學習興趣，自主投入一定的課外時間用于課外學習，包括項目驅動式課外大作業、課外科技創新與制作等內容。
（二）教師的鉆研與投入。目前高校普遍存在“重科研、輕教學”的問題，使職稱評審、考核獎勵等活動的科研成果要求不斷提高，導致教師對教學的專研精神和精力投入不足，需從學校制度上做適當引導，如我校職稱評審中的教學綠色通道和重金獎勵的教學模范獎，將教學成績、學生評價作為考核指標。
（三）課外學習資源的建設與應用。課外學習的硬件資源包括場地（如開放教室、實驗室、機房等）和慧魚組合模型、常用工具、常規機床等設備設施;軟件資源包括課外大作業的項目和本科生創新計劃、機械設計創新大賽等活動。
四、結束語
為從知識、能力和素質三個層次上提高機械原理課程教學質量，進行了課程體系梳理、教學方法改革與實踐，構建有機統一的課程教學模塊，實踐基于慧魚組合模型、網絡教學資源、計算機和編程技術的新型教學方法，有效提高了學生知識水平、專業能力、工程意識和科研素養。
[ 注 釋 ]
[1] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2013.
[2] 于曉紅，王小群，邱麗芳.機械原理與機械設計課程體系的優化整合[J].中國大學教學，2008（7）：34-36.
[3] 趙京，賴德華，門淑貴.以認知學習理論指導機械原理和機械設計課程的教學改革[J].大學教育科學，2004（2）：50-52.
[4] 陳文華，陳秀寧.“機械原理”課程改革的實踐與探索[J].機械工業高教研究，2001（1）：71-74.
[5] 于曉紅，韓建友，邱麗芳，等.深化機械原理課程教學改革[J].中國大學教學，2005（4）：25-26.
[6] http：// / details？uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac9291e8-0636 / 2014-02-20.
【關鍵詞】微課；機械原理；課程改革
現代教學觀主張教學應該是在教師指導下，以學生為主體，以實現培養目標和職業技能為導向，師生共同探討交流的過程。《機械原理》作為一門培養工科學生能力的專業基礎課，兼具任務性和邏輯性。通過對學生的調查發現，許多知識點難于理解和記憶。而傳統的教學方式重共性不重個性，不能體現“做中學，學中做”的教學理念，因此學生往往是被動接受知識點，這不僅抑制了學生的學習興趣，而且教師在教學過程中也會感到“身心疲憊”。為了發揮學生主觀能動性，培養學生學習興趣，提高學生學習能力，筆者在教學中引入了微課教學法。
1 微課及其特點
2008年，美國新墨西哥州圣胡安學院高級教學設計師David Penrose首次提出“微課程”這一概念。美國一個教育信息化專業研究機構Educause于2012年11月分享關于微課（Micro- lecture）的介紹。根據Educause報告的定義，微課（Micro-Lecture）指的是單一、嚴格界定的教學主題的簡短的教學音頻（視頻）。微課常用于面對面教學或混合學習、在線學習等。目前，微課已成為各類學生學習活動的重要組成部分。
微課的主要特點包括：
（1）時間“微”：微課視頻時間較短，一般不超過10分鐘。
（2）含量“微”：微課主要是為了重點講解某個學科知識點（一般是重點、難點、疑點），或是反映某個教學策略或教學主題的教與學的活動。并不是所有知識點的羅列。
（3）資源容量“微”：微課的視頻格式一般是支持網絡在線播放的流媒體格式（如wmv、flv、rm等）。加上與教學主題相匹配的微教案、微課件及微反思等資源一共也就幾十兆。
由以上論述可知，微課便于學生進行個別化的學習探究。它具有指向明_，資源多樣，短小精悍，易于擴充，可交互性強等特點。
2 微課在機械原理教學中的作用
2.1 有利于調動學生學習《機械原理》的積極性
在農業院校《機械原理》教學過程中，存在有學生群體的特殊性。因此教學過程中經常出現的情況就是學生學得苦，教師教得累。這直接影響了良好的課堂氛圍。如果運用“微課”的方式進行教學，學生就會在好奇心的驅使下，積極、主動接受參與性、開放性、娛樂性更強的課堂形式。所以應用微課進行教學的模式，在很大程度上提升了學生的學習積極性。
2.2 有利于學生對《機械原理》知識的全面掌握
由于農業類院校學生的文化水平參差不齊，加之在開始課程的時候，又是以專業課為主。種種原因導致學生不能很好地掌握《機械原理》基本知識。微課可以在網絡、多媒體的幫助下，對一些難懂、抽象、復雜的知識點進行整合和總結，然后以短視頻的方式播放講解。這在很大程度上增加了課程的趣味性，極大調動了學生的學習積極性。通過這種教學方式，學生就可輕松、愉快地學習《機械原理》知識。
2.3 有利于提高課堂效率和課堂質量
隨著高校課程改革的展開，《機械原理》教學課時越來越少。在此形勢下，教師有可能通過降低課程難度以適應學生的學習能力；也會刪掉部分晦澀、乏味的知識點，而把更多的時間用在學生容易理解、感興趣的知識點上。其結果是教學變得相對輕松，但是往往達不到預期的教學效果。由于授課時間的缺乏，導致學生知識點不能得到及時總結；也很難熟練掌握課堂內容。為了達到教學目的，教師還需進行二次授課。而微課恰好可以彌補教師上課時間不足的缺陷。教師沒時間在課堂上講解的內容，學生可以選擇課余時間在網上進行自主學習。
3 建設《機械原理》微課平臺的方法
3.1 微課教學片段的設計
微課的課程容量較少，每小節課的內容在10分鐘左右。在短短10分鐘之內要解決《機械原理》課程中某些章節的重點和難點問題，因此微課內容中不應包含淺顯、易懂的知識點，更不是所有知識點的簡單羅列。這些重點和難點知識之間的聯系、內容之間的相互融合可以通過傳統多媒體教學方式來實現。譬如可在PPT中插入微課的一些片段等。總之在微課教學片段的設計過程中要保證內容的邏輯性、完整性。
3.2 微課資源建設
微課建設的關鍵是資源建設。以農科院校《機械原理》課程為例，首先要以教學大綱為依據，結合本專業特點，確定課程重點和難點。其次要確定微課資源建設的方式。微課實現的方式有多種，但無論那種方式都要體現出學生的主動性及課堂上教師和學生之間的互動性。譬如在介紹不同機構應用時，可采用視頻的方式。形象、生動的視頻有可能引起學生巨大的學習興趣；對于“四桿機構設計”，可運用“flash”進行講解。用此方法可以把復雜的運動分解成幾個簡單的運動，從而使得一些晦澀的問題變得簡單明了。為了解學生對本小節重點內容的掌握情況，可在微課附注中添加測試題。學生在做題過程中可以相互探討，也可和老師交流。在探討和交流中就掌握了知識。如在機構自由度計算、輪系傳動比計算等知識點后面，可進行小測試，以便了解學生的知識掌握情況。最后，使用Camtasia Studio和PPT等多種設備和軟件進行教學過程配錄制，具體操作過程如下：（1）針對所選定教學主題，搜集教學材料和媒體素材，制作PPT課件；（2）通過中控臺，同時打開視頻錄像和教學PPT，教師戴好擴音器后，調整好話筒音量和位置、PPT界面和錄屏界面的位置后，單擊“錄制桌面”按鈕，開始錄制。教師一邊講解一邊演示，可以配合標記工具或其他多媒體軟件或素材，盡量使教學過程生動有趣；（3）對已錄制的教學視頻進行必要的處理、美化；（4）將《機械原理》課程的微課學習材料放到學校搭建的課程學習平臺上。
3.3 微課課堂實踐研究。
微課開展不能只停留在形式上，更重要的要注重微課開設后的效果。形式再好的微課如果起不到好的教學效果只能說是人、才、物的浪費。對微課效果的評價方式有以下幾種：（1）問卷調查。可向參加微課學習的學生發放問卷，提問一些問題，還可讓學生主動提出一些微課建設的好建議，得到反饋后老師可以迅速改進課程內容和形式。（2）網絡反饋。隨著信息技術的發展，老師和學生的交流越來越多地借助于網絡，而非面對面的交流。可以通過網絡和相關軟件統計一門微課的點擊率，從而使老師知道微課的實際效果，以便做進一步改進。
【參考文獻】
[1]田文娟.淺析微課在《機械設計》課程改革中的應用[J].經營管理者，2015（10）：407.
關鍵詞：獨立學院；機械原理；教學改革；創新能力
中圖分類號：K826.16文獻標識碼：A
0前言
就目前而言，獨立學院的的培養目標大都定位于應用型本科人才的培養，人才的培養模式必須與人才培養的目標相適應。應用型本科人才的培養模式，除了包括理論課程體系和實踐教學環節的設置外，更重要的在于課程的優化，從而達到應用型本科人才培養的預設目標。目前，獨立學院學生有上課遲到、曠課，除了學生自身的原因，還存在課堂教學不能滿足學生發展需要這個主要矛盾。
1教學內容的改革
目前，《機械原理》的教材偏向于對現有的各種工程機構的分析，為了提高學生的設計能力和創新能力，在課時不變的情況下（48學時），必須對教學內容做相應的調整。
獨立學院有必要聯合編寫特色教材。首先對理論力學中重復的內容進行刪減。獨立學院教師在教學過程中可以根據自己院校的特點在內容的選擇上，有所側重，有所選擇。近些年來,隨著機械原理教學改革的深入和課程體系的調整,面對獨立院校學生的現狀,如何使學生在較短的時間內掌握好基本內容,并具有機械設計意識和提出問題、分析問題及解決問題的能力,需要我們去認真思考、勇于探索和敢于嘗試。其次，同學們對現實生活中的工程機械非常感興趣，對理論性很強的知識則學習積極性下降很多，先看實驗錄像，再通過實驗錄像來分析原理，最后總結知識要點及其重要性，從而收到良好的教學效果。
2教學方法的改革
2.1教學手段的靈活化
要將計算機技術和網絡技術與現代實驗技術相結合，靈活應用。我院機械系的學生大一開始學習CAD平面設計軟件，大二開始學習solidworks軟件。學生有了軟件和設計概念的基礎，在上《機械原理》課程時，可以將三維軟件引入《機械原理》課程教學改革的方法，通過將三維引入課堂教學，把枯燥的機械專業理論轉化為直觀動態的仿真模擬，讓學生獲得直觀感性認識，提高學習興趣，也提高了課堂教學質量。
2.2教學場所的多樣化
教學場所作為教學手段應用的環境，不必總是拘泥于教室。實驗室和學生生產實習的工廠都是良好的現場教學手段，讓學生走出課堂、步入工程現場，讓理論聯系實際。
3創新能力的培養
創新來自觀察，來自實踐，可以有計劃地設置主體（例如機械創新設計大賽、慧魚大賽），引導學生的課外科技創新活動。我們的目的在于通過這一主體活動，引導更多的學生進行應用型學習。我校新引進了慧魚的一系列產品，目的在于讓學生在拼裝各種模型的過程中，不斷思索不斷創新。
4考核方法的改革
為了更好的落實本專業 “一線工程師” 的人才培養目標， 所以提高學生的動手能力勢在必行。在考核方式上，根據我校實際情況， 在40分的平時成績中， 改變過去以點名和教師對學生的大概印象來評分的模式。即：出勤考核占10分，回答問題和作業占10分，實驗占20分。 實驗包括操作和撰寫實驗報告， 操作增加了學生的動手能力， 撰寫實驗報告對培養學生主動學習能力、 熟悉和深化某一專業知識點大有益處， 同時對于專業知識的學習和綜合素質的提高作用明顯。
5結語
只有將教學內容、教學方法、考核方法等教學改革應用到《機械原理》中，才能更好地為教學服務，才能顯著提高教學質量。
參考文獻：
關鍵詞： Solidworks 課程設計 工程圖
1.概述
課程設計是非常重要的教學實踐環節，通過課程設計的鍛煉，學生可以綜合運用專業課知識。通過課程設計培養學生機械綜合設計能力、創新能力和工程意識，是啟迪學生創新思維、開發學生創新潛能的重要手段，并為以后專業課程設計和畢業設計奠定基礎，在教學計劃中具有承上啟下的作用[1]。
根據學校機械專業的培養方案，可將專業課課程設計分為機械類課程設計和電類課程設計，機械類包括：機械原理課程設計，機械設計課程設計，夾具設計課程設計等；電類的包括：PLC原理與應用課程設計，控制工程基礎課程設計等。然而，對于機械類課程設計來講，主要是對機構的原理設計、結構設計和工藝卡片設計等。然而不管是哪一個機械類的課程設計，都離不開三維模型的建立。本文主要針對機械類課程設計中的三維軟件的應用做探討和研究。
2.目前課程設計中存在的問題
目前幾個機械類課程設計都還是在采用傳統手工繪圖或者二維CAD繪圖的方式進行設計[2]，老師在前期講解的時候，也是用一些已經做好的設計的動畫和基本原理講解的方式給學生講解。具體問題如下：
（1）《機械原理課程設計》基本都是采用手工原理圖的形式進行設計，學生從手冊或課本中了解每種機構的工作原理，然后根據老師布置的課題要求進行原理設計，通過手工繪圖方式，繪出機構原理圖。
（2）對于《機械設計課程設計》來講，我們的題目還是使用傳統課題，設計一級或者二級減速器。設計步驟基本跟傳統設計步驟一樣，學生先觀察實際減速器模型的結構，然后進行拆裝，詳細了解減速器的結構。在了解了減速器結構后，學生再一步步進行軸的設計、齒輪設計、軸肩、箱體等零件的設計。這種設計步驟看似非常合理，但是學生是觀察成品減速器，很難理解每個零件在整個產品中的作用。如果能將減速器是如何設計出來的，讓學生直接參與設計過程中，學生就會更有興趣，理解更容易。
（3）《機械設計課程設計》是已知產品的結構，然后進行設計，然而《夾具設計課程設計》只知道功能和設計要求，需要學生將所學《夾具設計》知識進行綜合運用，設計一套完整的夾具。傳統設計步驟是學生通過實習，參觀實際的夾具結構，然后老師給出跟參觀相似的課題，學生進行設計。在設計過程中，主要采用手工或者二維CAD軟件進行結構設計。
以上幾種設計都采用二維設計，學生直觀上不便于掌握和理解。而且二維設計的后期修改工作非常繁瑣。
3.三維軟件Solidworks在課程設計中的應用
（1）三維造型技術的優點
三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎。它是建立在平面和二維設計的基礎上，讓設計目標更立體化、更形象化的一種新興設計方法。三維CAD系統有較好的造型工具，能應用“自頂向下”和“自底向上”等設計方法，實現裝配等復雜設計的難度遠比用二維圖形系統增加得快。
（2）三維軟件Solidworks在課程設計中的應用實例
為了適應現代工業4.0人才培養需要，學生應該首先能使用現代化技術手段進行產品設計，然后具備能出一套標準的符合機械設計規范的工程圖的能力。學生需要掌握至少一款三維軟件的使用，并能熟練使用三維軟件進行產品設計和出工程圖。然而，將三維軟件應用于課程設計中，一方面使學生充分理解所做課題的具體情況，另一方面學生的三維設計過程是對軟件使用的鍛煉。
2014年在修訂機械設計制造及自動化培養方案中，考慮到三維軟件在機械專業課中的重要地位，將三維軟件課程設置在第三學期，也就是在所有課程設計開設之前就已經開設了三維軟件課程。
下面以Solidworks軟件在《夾具設計課程設計》中的使用為例，在基本確定定位元件和夾緊機構以后，結構設計步驟如下：
（1）夾具的三維結構設計
夾具由定位元件、夾緊機構和夾具體等一些輔助元件組成。Solidworks在裝配體設計中有一種自上而下的設計方法，這種方法可以在設計過程中，一邊設計一邊建模。只需要畫好第一個基礎零件，其他零件可以根據需要直接在裝配體中建模，可以非常方便地確定設計的零件的位置和大小。本實例就是采用這種自上而下的方式進行裝配體的設計。現將撥叉零件鉆孔專用夾具體三維結構設計出來，然后設計心軸并將被加工零件撥叉裝配進來，依此方法，將需要的零件都一一設計出來，最后成為一個完整的夾具。
老師在講解完理論知識以后，再以一個實例為例，一邊設計一邊繪圖，這樣學生對整個設計步驟就非常清楚，也容易理解。
（2）由三維結構圖出工程圖
對于機械專業學生來講，出一套標準的工程圖是最基本的要求。很多學生做設計時更重視方案設計，不重視出圖。而且課程設計老師進行課程設計指導時，主要對學生的設計方案進行指導。然而，課程設計一方面是對專業課知識的綜合運用，設計正確的方案，另一方面是對學生出圖能力的加強和鍛煉。
三維Solidworks軟件具備零件和裝配體出工程圖的功能，學生可以利用Solidworks軟件進行三維結構設計，在結構設計方案最終確定以后，先用Solidworks軟件輸出工程圖，再到CAD中進行修改。
4.總結和展望
課程設計是使學生具備綜合運用專業知識能力，學生通過課程設計，了解實際產品的設計過程，達到理論聯系實際的效果。
參考文獻：
[1]李可楨，程光蘊，李仲生.機械設計基礎（第五版）.高等教育出版社，2011.
關鍵字：多媒體CAI課件應用
信息技術下如何借助現階段的多媒體技術，從而是教育教學服務，成為當前教育工作者思考的重點。機械教學作為一門實踐性很強的課程，其必須使得學生具備扎實的理論與實踐的基礎。因此，通過多媒體技術加強教育教學的效果成為當前機械教學改革的重大的嘗試。
1多媒體技術對機械教學的優勢
1.1可有效的提高學生對課程的興趣
多媒體技術作為當前信息技術的代表，通過其視覺、聽覺等方面的綜合沖擊，使得原本枯燥的課堂變得更加生動和有趣。如PPT軟件，作為幻燈片的制作，從而為教師提供廣闊的，可發揮其想象的教學平臺。然而在實踐當中很多老師只是簡單的將其看成是一個板書的地方，讓原本枯燥的機械課程變得更加的枯燥。通過PPT軟件我們可以加入很多的圖片和視頻，從而給學生更為亮麗的課堂體驗，如在機械教學中的焊接和鑄造工藝講解中，如果單純的采用口頭教學的方式，學生對該課程的印象不深，不利于以后的實踐教學環節。而利用多媒體課件為學生播放一段相關的視頻，將會收到意想不到的效果，使得課堂跟更加的生動和形象，增強學生對該課程的興趣，最大限度的調動學生的積極性。
1.2更為直觀的呈現機械教學內容
在機械教學當中存在很多的理論性比較強的知識，這些理論知識通常都很抽象，如果簡單地采用講解機械原理的方式，則很難讓學生明白。但是通過采用多媒體的方式，可直觀的將原理轉變為清晰的圖像或者是視頻，并結合具體的應用讓學生更容易理解該原理，從而大大的加強了教育教學的效果。如在講解平面連桿結構章節的時候，教師則通常準備會讓學生作圖，但是單純的作圖很難，需要對其原理等進行深入的理解，對此采用多媒體的方式讓學生更為直觀的查看其原理，從而知道其基本的性質和其死點的位置。同時通過多媒體課件還可以充分認識和了解到雙曲柄的變速運動的全過程。
1.3可有效的化解其中的教學的難點和重點
針對機械教學中存在的難點和重點，是機械課程教學的關鍵。對此，針對這部分的難點和重點，如何更好地實現和加強學生對這些知識點的理解是關鍵。如在講解開線齒輪傳動方面的知識時，其教學難點是漸開線的性質和形成及漸開線齒廓的嚙合具有的特征。傳統的方式則通過掛圖的方式，同時發揮學生的想象。但是，通過多媒體則可直觀的將漸開線的形成過程直觀的體現出來。在這個基礎之上，教師再給學生詳細的講述漸開線的知識，從而使得該知識點更形象和具體。
1.4可有效的活躍課堂的氣氛
多媒體課件可激發學生對機械課程學習的興趣，并充分的調動學生對學習的積極性和主動性，使得學生能全心全意的將注意力轉移到對機械課程的學習當中，并積極的在課堂開動腦筋思考。而這些效果的取得都是采用多媒體技術的結果。通過多媒體課件的聲、文、圖等的沖擊，從而讓課堂變得更加的有趣、融洽，并使得原本枯燥的知識在這種氛圍中更有利于學生學習。
2CAI課件的制作
要充分的發揮多媒體技術在教育教學上的優勢，從而使得學生能夠獲取更大的收益，還必須要最好對課件的設計和制作。對此，本文對CAI的制作進行了分析和闡述。
2.1選題
設計作為任何的多媒體課件制作的第一件事情，其關鍵在于做好對其設計主題的設計和制作。而在機械教學當中，我們要明白不是任何的教學內容其都要放到多媒體課件上面。因此，選題成為關鍵，如果稍微選擇不當，則很可能出現宣兵奪主的可能，并在教學中帶來反面的效果。在對課件進行設計的時候，其首先要充分的明確其教學的目標和教學的內容，深入的分析這部分的內容其是否有必要做課件，同時與傳統的教學相比，可取得的教學效果。而不是為了追求多媒體而采用多媒體。通過對教學的總結，在機械課程當中本文以為以下幾種情況適合：第一，抽象的用一般教具表現效果不佳的，如《機械制圖》中的“旋轉剖”、“斜剖”、“復合剖”、“圓柱相貫”；《機械基礎》中的“液壓傳動”、“平面連桿機構…‘棘輪機構”；《工程力學》中的剛體受力斷裂情景等。第二，教學中的重點和難點用傳統方法學生難以理解的，如《機械基礎》中的“急回特性”和“死點位置”以及各種機構的運動形式等。第三，受時間、場地、空間等約束的，如《數控車床的技術及應用》中數控車床的編輯、空運行、自動、手動、換刀、對刀等面板操作部分等。
2.2設計流程
課件設計的流程主要中其設計的環節。對課件的設計環節主要包括兩個階段：第一根據選題和教學大綱的要求，將教材中的各個難點、重點等分成不同的細小的基礎單元；第二，更具其不同的單元的內容，從而確定應該采用什么樣的媒體進行呈現、呈現的順序和時間等，并確定各個單元銜接的地方，從而形成一個交互的網狀的課件。而對學生系統的設計，其主要包括教師、教學環境和教學內容等因素組成，因此，我們可以將其看成為一個系統的設計的過程。對課件的設計也必須要緊緊的結合目標、大綱和對象等設計，從而充分發揮其在教學當中的輔助作用。
2.3腳本的編寫
腳本作為課件設計的主要的依據，編寫的好壞將直接決定課件的應用情況。因此，在對腳本進行編寫的時候，其必須要結合自己的教學的思路來進行，并充分考慮教學的目標和獨對象，將教學內容劃分成若干單元，然后將各單元要表現的內容劃分為若干頁，各頁的內容可由圖、文、聲、視、動畫等組成，最后根據教學設計，選擇教學結構，設計各單元之間的鏈接，從而合成一個完整的課件。
2.4制作平臺的選擇
對CAI課件制作的軟件較多，如我們常見的PowerPoint，Authorware，Flash，Director，Actional，ToolBook、幾何畫板、方正奧思、宏圖等。但是總結起來對平臺的選擇必須要滿足以下的幾點原則：第一，必須滿足對課件設計的功能要求；第二則是操作要簡單；第三則為可節省設計的時間；第四則是其必須要有很強的交互性。
3結語
總之，對多媒體技術作為信息技術的代表，對其應用要充分認識其定位，不要以為的為了多媒體課件而進行設計，要充分將多媒體技術作為杜機械教學的輔助的工具，其不能作為主要的手段，只有這樣才能更好的應用多媒體。
參考文獻
[1]孫艷紅.淺談多媒體技術在機械專業教學中的應用[J].吉林工程技術師范學院學報,2008,06:10-11.
[2]王利華.運用信息技術推動產學研一體化在機械教學當中的實踐[J].中國信息技術教育,2014,02:51.
[關鍵詞]實踐創新;機械原理;教學方法
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0111-03
機械原理是一門介紹機械中常用機構和一般工作條件下常用參數范圍內的通用零部件設計的基本知識、基本理論和基本方法的重要的專業基礎課，是機械類及相關工程類專業的必修課程。在機械原理這門課程中，學生要掌握“三大機構”和“三大分析”。“三大分析”即機構結構分析、機構的運動學分析和機構的動力學分析的基本知識;“三大機構”即連桿機構、凸輪機構和齒輪機構的設計與綜合。機械原理課程的培養目標是使學生具有創新機構運動方案的設計能力，即針對不同的設計任務，綜合運用多學科的相關知識，提出多種機構運動方案，并進行綜合評價確定最優方案。因此，它又是一門多學科、實踐性很強的學科。[1]
一、機械原理教學中存在的問題
當今世界，科技發展日新月異，技術快速發展，而我們的教材一直是經典教材，課程的內容跟不上科學研究的發展，也跟不上技術的實際應用，甚至存在有些知識點是實際應用中多年棄之不用的技術等問題。結合這幾年授課經驗，筆者發現，機械原理教學中存在如下幾點不足：
第一，缺少實踐教學環節，缺少學生創造性思維能力和實際設計能力的培養。
第二，重理論知識系統性而輕工程應用背景的介紹。如連桿機構中轉動副（鉸鏈），學生從書本上見到的只是桿是直線和鉸鏈是圓組成的機構運動簡圖，對于現實生活的機械產品難有較好的感性認識。特別是在大四做畢業設計結構設計的時候，構件與構件之間的實際的鉸鏈的裝配關系容易出錯。
第三，缺少對機械設計新技術、新發展和新成果介紹，以及機構解析法設計的內容。
第四，與其他課程聯系少，往往是就機構分析而機構分析，可通過設立綜合性強的課題，將機械原理與工程力學、機械設計結合進行綜合性設計，或結合設計比賽進行串接。
第五，在實踐環節，每年都做同一個題目“減速器的課程設計”，只是每個學生的數據不同而已，沒有體現“以學生為中心”的教育理念，使得該環節程序化，制約了學生的創新能力。
以上問題的存在，使得本來是創新性強、思維發散靈活、創作激情澎湃的機械原理教學，有可能變成理論實際脫節、教學過程枯燥、學習目標盲目、學習激情減退、教學質量下降的灌輸式教學。[1]
二、要善于提出問題，引導學生主動思考
在教學過程中，需要將學生的地位至于教學的核心。讓學生參與到教學活動里，在進行教學之前可以設置多重問題，讓學生在問題的引導下層層深入，自主進行深入學習，提高學習的興趣和效率。
機構自由度計算是機械原理教學中的重點內容之一，教師要做到深入淺出地講授構件和運動副產生約束作用，由此自然給出平面機構自由度計算公式。不僅加入了理論知識，還使用一些簡短視頻和動態圖，讓學生了解各個運動副之間的關系，便于理解和識別復合鉸鏈、虛約束等特殊情況。增加一些趣味性和實際生活中常見并且熟悉的機構進行分析，或者對看起來復雜的機構進行簡化。引領學生在計算自由度的時候建立對機械原理的最初理解以及興趣。鼓勵學生將學到的機構進行應用。建立簡化機構和對機構原動件到從動件進行順序分析的解題思路。提出機構，讓學生自由分析和進行計算，再進行講解。培養學生分析和解決問題的能力。
齒輪機構在各種機器中應用廣泛，在講授這部分知識時，利用在實驗室不同類型齒輪機構的模型和視頻、聯系實際進行理論知識的講解，可以加強學生知識的理解。首先要建立對一般齒輪類型的認知。了解齒輪傳動在實際應用中的重要性，再提取最普通的直齒圓柱齒輪進行分析。可以讓學生自己探索分度圓，齒根圓，模數等的意義。通過對齒廓的研究了解漸開線各個參數的意義，了解為什么漸開線是最常用的齒廓，從而了解漸開線的優點。再通過實際嚙合狀態，提出嚙合相關的問題，包括嚙合規律、傳動比、重合度等疑問。在研究斜齒輪、蝸輪蝸桿傳動時，讓學生類比齒輪的公式，進行公式的推斷，從而了解其與漸開線直齒圓柱齒輪的異同。通過讓學生研究對不同齒輪加工方法的異同，了解齒輪的加工過程。按照從實際到理論，從設計到制造的順序，提出不同階段的問題，引領學生建立系統的齒輪方面的知識。了解不同階段不同的公式以及公式的來源。[2]
三、注重實踐創新
我校教師帶領學生連續參加第四、五、六、七屆全國大學生機械創新設計大賽（慧魚組）。2014年我校學子一舉斬獲一等獎，不僅取得了我校在此項賽事中的最好成績，還實現了我校在該賽事一等獎獎項的零的突破，為學校贏得了榮譽。還帶領學生參加了江蘇省第五屆機械創新設計大賽暨第六屆全國大學生機械創新設計大賽獲省二等獎，不僅要求學生設計出作品，并且要做出實物，進行現場模擬。據悉，全省獨立學院獲得的最高獎項為二等獎，且只有三項，我校即占其中之一。今年我們爭取再接再厲取得好名次。
第七屆（2016年）全國大學生機械創新設計大賽的主題為“服務社會――高效、便利、個性化”;內容為“錢幣的分類、清點、整理機械裝置;不同材質、形狀和尺寸商品的包裝機械裝置;商品載運及助力機械裝置”。我們選擇關于錢幣的分類、清點、整理機械裝置的設計。
在當今的社會生活中，人們越發注重綠色出行，因此公交車出行越來越成為人們優先選擇的公共交通設備。然而，現如今公交車上錢幣分類主要依靠人工或者簡易的投幣裝置，這樣的方式成本高并且效率低下。這都預示著新型的多功能投幣機械將會被人們廣泛使用，其需求量將會越來越大。作品一設計的是新型公交車投幣箱。利用簡單的滑道及杠桿機構進行紙幣及硬幣的分離，再以簡單的滑道機置對不同面值的硬幣進行分類，如圖1所示。由兩個滑道構成主要結構，上面一個滑道兩點固定，主要是給硬幣和紙幣一個下落的初速度，下面的滑道是一個杠桿結構，硬幣的質量完全可以壓下杠桿落入硬幣箱，人們把硬幣從投幣口投入，經過一系列物理反應，達到分離的目的。此結構簡單，不需要能源輸入，只需要小小的改動就能更便利。主要創新點：1.沒有科幻元素，處處體現實用化。簡單的機械結構容易制造，并且出現故障容易修理。2.無須通電和供能，因此投幣機十分安全并且節能、受到的使用限制也會大大縮小。3.設計制造成本低，可批量生產，便于推廣。此設計不僅功能齊全、可靠性高，并且機械裝置簡單，大大降低了公交公司的生產成本，價格的低廉也將會贏得廣泛的客戶群。由于成本低，可以批量生產，具有廣泛的市場性和實用性。
作品二是根據公交車上的投幣特點（需要人們一個一個投）設計了該產品，如圖2所示。我們根據硬幣的直徑不同，給它們在軌道上安排了不同的出幣口，使得不同面額的硬幣進入不同的空間內。由于目前我國新版人民幣有三種圓形硬幣，其直徑依次為：一元硬幣25mm、5角硬幣22.5mm、1角硬幣20.5mm。所以我們將第一個出口處的擋板與軌道的間距設置為21mm（先將一角錢分出），將第二個出口處的間距設置為23mm（再將五角錢分離），最后的出口的間距設置為26mm。這樣，不同的硬幣就會不同的出口處落出，原理如圖3所示。我們在每一個出幣口搭建了一個容器，使它的開口直徑不超過它所盛裝的硬幣的直徑（裝一元的容器直徑為40mm，五角的為40mm，一角的為30mm）的兩倍;我們又測量出每一種硬幣的厚度（一元為1.85mm，五角為1.65mm，一角為1.67mm），然后根據計算，在容器外表面標出刻度（不同的高度對應不同的數量，如：在一元容器外，每隔18.5mm，畫一刻度線，標出數字十;在五角容器外，每隔16.5mm，畫一刻度線，標出數字十;在一角容器外，每隔16.7mm，畫一刻度線，標出數字十）。主要創新點： 1.可進行硬幣的分類。2.可計數根據測量硬幣堆積的厚度，從而計算出硬幣的數量。3.將軌道分段銜接。4.原理簡單，結構簡單。5.系統還具備升級和擴展的潛能。本作品結構簡單，可后續添加其他功能，較好地滿足了硬幣發展的需求。
作品制作歷時四個月，經過多次改造。從剛開始產品設計的構思到最后整個作品的制作完成都充分發揮了學生的創新意識，培養了學生綜合設計能力與團隊協作能力，提高了學生針對實際需求進行機械創新、設計、制作的實踐能力。[3]
四、總結
通過這次研究課題的實踐，不僅讓學生學到了許多了專業知識，而且培養了其解決問題的能力。其次，團隊管理也是很重要的，一個團隊核心就是通過合作去開展工作，這樣才能發揮最大的效益。合作就需要良好的管理，對于不同的問題需要設立討論小組，對問題進行研究，集眾人之力去解決問題。最后筆者認為，本次研究關鍵就是不斷反思問題，從反思中取得突破。研究是個連續的過程，在每個階段發現問題才能確定接下來工作的方向，這樣不斷進行反思總結，才能取得突破，取得最后的勝利。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 孫亮波.在機械原理教學中引入機械創新設計項目的研究與實踐[J].機械，2010（12）：21-23，33.
[2] 殷勇輝，高志，章蘭珠.提高機械原理課程教學質量的思考與實踐[J].中國大學教學，2014（6）：57-59.
機械設計有別于其他學科，它的實踐性很強，課程的研究對象是常用機構和通用零部件，需要同學們對其有一定的感性認識，但是隨著近幾年來高校錄取分數的下降，生源素質呈下降趨勢，絕大多數的學生具有文化基礎薄弱、學習興趣不高、學習能力不強的特點，在現有的招生制度下各專業文理科都收，造成學生學習基礎參差不齊，加上在校生且幾乎都是從學校到學校，對各種機械零部件普遍缺乏感性認知的問題，所以在機械設計理論教學前我們先安排同學們進行感性認知實踐，以增強學生的感性認識，如通過組織學生參觀機械原理和零件陳列室、各類機械設備陳列柜、觀看機器工作錄像、常用機構的動畫FLASH，到工訓中心現場實地參觀（工訓中心有完整的機械類專業金工實習所要求的各類機械加工設備）等認知教學，認識具體的零部件、常用機構和機器，使學生們清楚知道機器的基本組成要素——機械零件，初步了解機器的組成、結構特點、工作過程及工作原理，使理論與實際對應起來，通過認知實踐增加學生的感性認識，培養他們對機械設計基礎課程學習的興趣，使學生對于學習本科程的具體內容及學習方法做到心中有數。
2實驗教學
在機械設計教學過程中，實驗教學與理論教學具有同等重要的地位。通過實驗，使學生熟悉掌握一些與本課程有關的實驗設備的原理、使用和調試，掌握實驗數據采集和處理的過程與方法，培養認真細致、一絲不茍的工作作風，提高觀察問題、分析問題、解決問題的能力和創新能力。不斷提高實驗教學效果，確保實驗教學質量是機械設計實驗教學改革的重要課題。課題組以“打牢基礎、培養能力、增強素質、提高實踐和創新能力培養”為基本要求，以機械設計學科知識平臺為依據，結合學校實驗教學條件，并充分考慮學生在基礎、專業要求、興趣、特長和能力發揮等方面的差異，對機械設計課程的所有實驗進行了分類和整理，構建了一套加強基礎、提倡創新、重在應用，多層次、多模塊、開放性的實驗教學新體系。
（1）盡可能利用好現有實驗條件，鞏固和加強傳統實驗傳統實驗在幫助學生理解機械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在機械設計實驗教學改革與發展中依然需保留、鞏固并加強這些實驗項目和內容，例如我們保留了《帶傳動性能實驗》、《滾動軸承性能實驗》、《減速器結構裝拆實驗》，這些驗證性實驗會使學生對課堂所學的理論知識有更深刻的認識和理解，為今后研究和創新設計機構奠定良好的基礎；保留了《螺栓及螺栓組連接綜合實驗》，綜合實驗使學生掌握機械系統的工作原理、承載特性、影響因素分析方法，有利于培養學生的動手能力、數據采集能力、分析與解決問題的綜合能力。
（2）加強創新設計性、綜合性特色實驗建設2011年我校添置了機構運動創新設計方案及仿真實驗臺和傳動機構綜合實驗臺，有了這種機構綜合實驗臺，學生可根據實驗指導書要求，自行設計和搭建實驗平臺，選擇適當的構件，進行測試分析，有效地開拓了學生的創新思維，提高了學生綜合實踐能力。
（3）課程實驗實行開放性實驗為了增加學生動手能力，課程實驗實行開放性實驗，即學生在實驗課上沒有弄懂的內容、沒有完成的實驗，可以隨時補做，直到弄懂為止。本課程的考核方式是做完實驗后才能參加理論考試。
（4）課堂教學與實驗一體化為了更好地與課程的理論教學相配合,我們擬建設一個“機電一體化教室”。該教室為一個多功能教室。可供學生上課、實驗、專周訓練用。學生在該教室上課可直接觀看到各種實物、模型及仿真運動，同時學生還可以自己做實驗來驗證自己所學的知識。將單班課安排在多功能教室進行，根據內容需要采取多媒體講解、模型演示和實驗操作相結合的方法，充分利用教學資源，提高教學效果。實驗課教學的設計思想是：在內容上必須是傳統實驗與創新實驗的協同，是認知實驗、驗證實驗、綜合實驗和創新設計實驗的集成。實行開放式的，貫穿學生學習全過程的，從課內一般實驗到課外的自主式開放實驗。在實驗的開出形式上將實驗項目分兩個系列：必修與選修，其選修內容可讓學生自由選擇，從而鼓勵學生個性自由發展，并可不拘一格地鼓勵優秀學生脫穎而出。通過一些提高型、選修型實驗的開出，極大地激發了學生的學習熱情。很多學生經常在業余時間來到實驗室學習和鉆研，取得了良好的效果。
3課程設計
課程設計是機械設計課程的最后一個具有綜合性和實踐性的重要教學環節，也是高等工科院校機械類專業學生第一次較全面的設計能力訓練。它不僅是學生獲得知識的重要途徑，而且對培養學生的自學能力、工作態度、實際工作能力、科學研究能力和創新能力具有十分重要的作用，對實現培養學生的知識、能力、素質起著關鍵的作用。課題組對機械原理課程設計和機械設計課程設計內容和選題進行了全面改革，使之由機構設計為主轉變為由機械整體運動方案設計和整機設計為主。課程設計的選題更接近實際更加豐富多樣，我們將以往集中時間進行課程設計教學改為部分分散然后集中的教學方法，將課題在機械設計課程教學中期就布置下去。這樣，可以使學生隨著機械設計課程的進行以課外作業的形式逐步完成除裝配圖以外的傳動計算部分、標準件選擇部分，并進行變速箱結構設計的草圖繪制，平時老師利用課間、課后、QQ、視頻等方式進行輔導，最后集中繪制裝配圖、進行答辯，這樣一種漸進式教學過程，學生的基本設計能力的培養會更扎實，在課程設計中鼓勵、引導學生創新設計，旨在幫助學生掌握機械設計的實用技能，為從事相關技術工作打下扎實的基礎。
4課外科技活動
將課程建設延伸至第二課堂，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。課程組教師不僅注重課堂教學質量，而且注重大學生第二課堂的建設和成效，將課程建設以及課堂教學與大學生課外科研課題相結合（如大學生創新訓練計劃、大學生學科競賽），積極承擔所教課堂大學生課外科研課題的指導教師工作，旨在激發學生的學習積極性，培養學生的創新能力以及科研聯合攻關的意識。從而實現多層次、多渠道培養學生能力和提高教學質量的目的。
結束語
關鍵詞：機械原理；雙語；教學模式
作者簡介：趙世田（1979-），男，山東日照人，鹽城工學院機械工程學院，講師；周海（1965-），男，江蘇濱海人，鹽城工學院機械工程學院，教授。（江蘇 鹽城 224051）
基金項目：本文系江蘇省高等教育學會教育科學規劃項目（項目編號：JS184）、鹽城工學院教學研究與改革課題項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0055-02
自加入WTO以來，我國的對外交流日益頻繁。如何汲取國外的先進高科技知識，成為我國面臨的一個重要課題。科技接軌的前提是教育接軌，只有培育出優秀的人才，才能無障礙地進行科技交流與合作。2001年，國家教育部提出了加強本科教學的12項措施，其中為了提高我國高等教育的國際競爭力，適應國際化和全球化的發展趨勢，要求各高校開設5%～10%的雙語課程。[1]如今國內各高校大力開展中外合作辦學，如何卓有成效地培養出高素質的中外合作教育產品，是各個高校急需探索的課題，此外，雙語教學也是我國教育改革的熱點。[2]
“機械原理”是機械工程類各專業的一門重要的專業基礎課，它對機械工程類各專業人才基礎能力的培養具有非常重要的意義，也是大學生從公共課邁入專業課學習所接觸到的入門課程。針對如何教好這門課，尤其是該課程的雙語教學，提高學生對后續專業課學習的興趣，國內很多高校教師進行了有益的探索。[3-7]
筆者從教材選擇、教學模式和存在的問題等三方面對“機械原理”課程的雙語教學進行了深入的總結，以期能為國內機械類各課程的雙語教學同行提供一些有益的探索。
一、“機械原理”雙語教學教材的選擇
為了保證教學質量，達到雙語教學目的，選擇合適的教材是保證教學質量和教學效果的基礎，也是教學改革成功的必要基礎。國內選擇的機械原理方面的雙語教材可以分為兩種類型。第一種是國內專家學者根據優秀中文版機械原理，翻譯成英文，已知的有高等教育出版社出版的《Mechanisms and Machine Theory》（葉仲和等編），武漢理工大學出版的《Mechanisms and Machine Theory》（李璨等編）。第二種是國外優秀原版教材，如，《Kinematics and Dynamics of Machines》（Second Edition，Georgh H.Martin，1982）；《Design of Machinery：An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machine》（Second Edition， Robert L.Norton， McGraw-Hill，2001），其中Robert L.Norton教授的著作在美國廣泛使用，已經譯為多種語言并出版，最新版本為第五版，但是國內尚未見到原版教材。
第一種類型教材內容與現階段中文教材內容大體相一致，學生如果有不明白的地方，可以直接查閱中文機械原理進行參考和理解，許多高校的雙語教學與中文教學錯開，學生可以去聽中文機械原理，然后聽雙語教學，[5]但是這樣極大地增加了學生學習負擔。國外原版教材內容體系與國內不同，其內容涵蓋較寬，知識體系龐大，如Robert L.Norton教授編寫的教材分為兩門課來教授，一門課是Kinematics of Mechanisms，主要講授1～9章機構運動學，另一門課是Dynamics of Machinery，主要講授10～16章，機械動力學。相比國外的機械原理教材，國內教材內容幾十年改革不大。國外教材講連桿機構內容較多，分析與綜合并重；圖解法與解析法并重；綜合齒輪和輪系為一部分內容等，與國內稍有不同。
筆者講授的對象是國際合作班，學生將來主要任務是出國留學，國內課程的學習為他們進入國外的專業領域學習奠定堅實的基礎；學校已經對他們進行了英語強化訓練，他們的英語水平已很高，如果不引進原版教材的學科理念，也就無法做到真正與國際接軌。為了學生能更好地、盡快適應國外教學環境與教學內容，學校選擇Robert L.Norton教授的英文原版教材為主，在具體教學內容上會有適當刪減和調整，然后以國內教材為輔，進行適當地補充。
二、“機械原理”教學模式
好的教學模式使得教師和學生雙方共同協作，既可以提高教學效果，又可以提高學生的學習效果。
1.適當調整教學內容
關鍵詞：機械基礎課程；創新教育；能力培養；教學探索
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1009-0118（2012）-03-0-02
隨著普通高中的擴招，職業學校特別是中等職業學校生源數量下降，學生整體素質滑坡，個體差異也較大：不同年度入學新生成績總體呈下降趨勢，同一年度內入學新生的成績差距也很明顯，即使同一個專業、同一個班級學生的個體差異也很大。因此，在這種情況下要進行教學改革，細分教材，細化教學目標，針對不同層次學生，制定不同的教學目標和要求，采用不同的教學方法。
一、以培養創新能力為主線，改革課程內容和課程體系
教學體系的改革要保證學生創新能力的培養，尤其是建立以培養學生的工程意識和創新設計能力為主的新體系。機電產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計、施工設計等幾個階段。學生通過機械基礎系列課程的學習，不僅要掌握這些階段所需的基本理論知識，還應掌握其現代設計的基本方法與創新設計的基本思路。因此，需要明確各課程在培養學生工程意識和綜合創新設計能力方面的任務。如畫法幾何及機械制圖課程注重培養空間形象和創造性構形的設計能力；工程材料及機械制造基礎課程注重培養工程意識和實踐動手能力；機械原理和機械設計課程注重培養創新設計的能力等。
各門課程要根據自身在系列課程中的地位和作用，從培養創新能力出發，對教學內容進行重組和優化。如在工程制圖教學中穿插形體設計、構件設計等內容；機械原理課程由傳統的以機構分析為主轉向以培養學生綜合能力為主，突出執行系統設計的思想，加強機械運動方案設計的內容，強化機電一體化思路，介紹氣、液、電驅動的機構和機電一體化的執行機構，以開闊學生的思路。
二、加強機械系統整體觀念，以工程實踐為目標，改革實踐教學體系
（一）實踐教學體系和內容的改革
過去的教學體系重理論，輕實踐，加之教育經費投入不足，實驗較少，效果較差。經過多年探索，我們更新了實踐教學內容，完善了實踐教學體系，增加了實驗課學時，改善了過去教學的不足之處。比如，為培養學生的工程實踐能力，配合機械制圖課程零件圖和裝配圖教學，我們開設了“典型機器拆裝及分析實驗”。通過實驗，使學生對某些機構有了感性認識，對公差配合工具使用和裝配工作的一般規范有所了解，增強了學生的工程意識，提高了學生學習機械的興趣，為零件圖和裝配圖的學習打下了良好的基礎，使學生順利地從純幾何構形過度到機械零件構形設計。
（二）課程設計與實踐教學新體系
工程意識和創新能力的培養，關鍵在于將許多學科知識與經驗綜合應用，強調實踐性，重視解決問題。為了提高這一環節的教學效果，我們對原課程的“大作業”和“課程設計”等環節進行了以下改革。
1、增加“幾何造型與構形設計”
為了培養學生的空間形象和創造性構形的設計能力，工程制圖將教學重點從制圖方法轉向工程設計思想和創新意識的圖形表達，啟發學生學會觀察生活實際中接觸到的常見物體的構形和表達方法，并要求學生設計出具有創意的作品，將幾何體的截交線、相貫、組合體構形等上升到實際應用中，真正將工程設計與工程制圖結合在一起，培養學生創造性思維和用圖形表達設計思想的能力，為后續的產品造型設計奠定基礎。
2、增加“零件金工工藝設計”
該設計用一周的時間完成兩項內容，一是單工種的工藝設計。將鑄造、鍛壓和切削加工工藝分開進行，以考察學生對某一工種的工藝設計掌握的情況。內容包括材料加工方法的選擇，零件的結構工藝性分析，主要工藝過程和工藝參數的確定和計算，工藝圖的繪制和工藝卡的編制。二是綜合性工藝設計。讓學生完成一個零件從毛坯到成品的全部工藝過程設計，來考察學生綜合運用工藝知識的能力。內容包括毛坯成形工藝的確定，材料的選擇，工序及工藝的確定，機加工方法的確定，工藝參數的計算，工藝圖的繪制及工藝文件的編制等。
3、改革機械設計課程大作業
針對原課程側重于典型零部件分析的機械設計大作業，我們改為以設計為主的簡單機械設計訓練。如千斤頂的設計，學生通過調查、查閱資料，設計出了多種千斤頂的方案：汽車用千斤頂、圓錐螺旋千斤頂、蝸桿螺旋千斤頂、單一螺旋千斤頂和壓力機等。通過千斤頂多方案的設計比較，學生不僅掌握了傳動方案的設計方法，開闊了眼界，同時培養了創新設計的能力。
4、將機械原理、機械設計的課程設計整合
將機械原理、機械設計的課程設計整合，通過一個有生產背景的實踐課題，以設計對象為主線，使學生通過原理方案的設計、執行機構的設計、傳動方案的設計、結構設計等過程，加深對機械系統的整體認識，加強設計中的工程意識，這樣就培養了學生的綜合創新設計能力。
三、進行創新性教育，營造培養創新能力的環境
機械創新設計課程改變了以教師為中心的教學方式，讓學生積極主動地參與教學的全過程。在導學上下功夫，注重學習方法的指導，教會學生思維方法，突出教學方法的多樣性，努力嘗試將問題教學法、情景教學法、范例教學法、探索教學法引入課堂；教師向學生講授創造性思維、創造原理、常用創新技法、機械創新設計方法及創新設計典型實例分析等內容；讓學生了解機械領域發展的現狀和趨勢，找出有創意的機械產品進行分析；激發學生對周圍所熟悉的問題或物品進行分析、探索，提出改進的思路，如“不影響別人的叫醒裝置的設計”“自行車的改進”等等；對典型的有創意的產品進行拆裝實驗，分析其創新點，總結創新的思路和方法；完成小論文、研究報告、創新作品。學生對這些問題充滿好奇和求知欲，因此會積極地去發現問題、提出問題、解決問題。學生在這種環境中充分發揮自己的想象力，激發創新設計的興趣和欲望，提高了創新設計的能力。
參考文獻：
[1]柳義皎.機械基礎教學中學生創新能力的培養[J].中國職業技術教育,2006,(8).
一、教師應從培養合格勞動者的目標出發，選取合適的教學內容進行教學
按照這一思路，我們可以對教學內容進行適當調整。機械原理和機械零件設計都是以機構運動簡圖為研究模型，建立機械運動簡圖應該是機械設計的基礎，因此應把機構的結構分析、機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號、機構運動簡圖的建立作為重點講授內容。對于機械傳動和零件設計部分，應減少計算公式推導過程的介紹，增加零件細部結構的設計介紹和一些設計參數選取原則的介紹，并加強對機械運行的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點以及工程實際中的應用、維護等。可增加一些本專業最新動態的介紹，多向學生介紹一些機械的新發展、新思路，以開闊學生的眼界。在過去的教學中，通常只重視設計計算，認為只要會計算就達到要求了，而輕視了結構設計以及與工程實際技術問題緊密結合的部分，使教學與實際脫節。如軸承這一節：軸承裝置設計這部分內容在教學中往往不作為重點，而這部分內容是生產一線技術人員直接接觸最為廣泛的實際問題。因此，可以把這章內容進行重新整合，把軸承裝置設計這部分內容作為重點，要求學生重點掌握軸承的安裝、配合、緊固、調節、、密封等實踐性很強的技術問題。在學習了這些基本知識的基礎上，再舉一些工程實例，如ca614oa車床主軸支撐的例子，通過這個實例，使學生重點掌握軸承的組合結構、軸承的調整以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響。通過這樣的整合，使學生既學會了軸承的基本知識，又掌握了軸承的應用技術，同時使學生明確了軸承在工程實際中的重要地位。
二、提高學習興趣，增強教學效果
現在職業學校面臨的問題是：學生基礎知識差，不少人對學習失去了興趣。但是我們也應該看到這樣一個事實：這些學生思想活躍，求新求奇思想重，對周圍世界十分敏感好奇，他們喜歡觀察事物，凡是覺得新鮮的就想了解，凡是自己喜歡的就會去做。因此我認為，要想讓學生能夠主動學習，就要使其對專業感興趣、對課程感興趣甚至對任課教師感興趣，而這些興趣的培養可以通過教學過程中實施趣味教學來實現。
因為職業學校學生文化基礎較差，雖然學校所開設的課程已相對簡化，但由于學生理論水平比較薄弱，《工程力學》和《機械制圖》學得不夠扎實，加上缺乏基本的機械常識，所以在機械基礎的學習過程中，想象不出一些零件的結構，受力情況分析不透。因此教學中應首先降低難度，讓學生有學習本課程的興趣。
若照本宣科，不進行教學信息的雙向交流，必然會學之無味、學之困難。為喚起并始終保持學生的學習興趣，創造和諧的學習氣氛，可根據學生活躍好動的特點，在教學中采用趣味教學法，創設情境，啟迪思維，引導學生積極主動地參與教學。要做到這些，教師必須思路清晰，善于歸納和表達，能夠把復雜的內容轉化為綱目了然、脈絡分明、易于理解和掌握的知識。《機械基礎》對于剛剛初中畢業的職校生來說，無疑是有較大難度的課程，容易出現兩種極端：程度高一點的學生為了取得好成績便“死記硬背”；程度低一點的學生，一旦無法戰勝困難，就會放棄學習以致產生厭學情緒。針對這些情況，我認為教學中關鍵要上好第一節課。俗話說“興趣是最好的老師”，如果能讓學生對本門功課產生濃厚的興趣，可以講在本課程的教學任務中已完成了40%。這就要求教師具有淵博的知識良好的口才，能引導學生在有趣的談吐中學到有用的知識，與學生進行有效的交流。
三、重視理論聯系實際，提高教學效果
《機械基礎》是各個工種的專業基礎課，與各工種專業課聯系緊密。作為機械專業的教師，應當不僅具有機械方面的理論知識，而且對于在生產中使用的各種加工方法，機床及設備的有關知識，也要有一定程度的掌握和了解、也就是說我們應努力成為“雙師型”教師。只有這樣，才能在教學中熟練地將理論與實踐結合，上課時才能得心應手。
例如在舉例講解時應盡可能使用見過或使用過的設備，如講解四桿機構，可以結合家用縫紉機的踏板機構。如果有可能的話，理論課教師應主動與實習老師聯系，組織學生到生產現場或學院實訓基地進行現場教學。現場教學前事先布置一些思考題，讓學生帶著問題一邊參觀一邊討論。在參觀實習中，教師可以對學生提出的問題進行有針對性的講解，告訴學生這臺設備采用了哪些機構、某個零件采用了什么機構，把課堂理論知識和實踐知識有機地結合起來，使學生具體地領會各種機構在機器中的應用。這樣，學生上課時就有了一定的感性認識，就不會覺得抽象，就會產生學習興趣。我們再因勢利導，使學生的感性認識上升為理論，教學效果就會大大提高。
摘要：如何在機械基礎課教學課堂中提高學生學習興趣，改善教學質量一直是從事本門課程教學工作的難題，本文結合教學經驗總結“整部結合”的教學方法，探討在實踐中取得較好的教學效果。
關鍵詞 ：機械基礎 學習興趣 教學質量 整部結合
一、機械基礎課教學中的困難
1.課程特點方面
機械基礎是機電類專業的基礎課，實用性強，涉及面廣，它的知識涉及物理、數學、公差與配合等多學科知識，其內容零散，系統性較差，概念抽象，原理枯燥，歷來的教學課堂都比較沉悶。
2.學生基礎方面
技工學校的學生大部分缺乏學習的自信心和求知欲，文化知識基礎比較差，學習自覺性差，紀律性差。加之學生缺乏實際工作經驗，對機械零件、機械設備缺乏感性認識，在學習中難以理解本課程的知識內容。
3.教學條件方面
大多數學校用于教學的教具和設備相對缺乏，很多學校的教師還僅僅是依靠一本教材、一本練習，加上一張嘴和粉筆就開展本課程的教學活動，這樣在某種程度上致使一些學生產生怕學或棄學的情緒。
二、“整部結合”的教學方法
目前，技工院校使用的《機械基礎》教材大多數版本都是把各種傳動機構從機械中抽離出來單獨研究，教師很多時候也是照本宣科。如：在講授帶傳動內容時，教材內容在開篇時就是簡單講述帶傳動機構應用于汽車、家用電器、辦公機械以及各種新型機械裝備中，至于應用帶傳動的機器是怎樣工作的？帶傳動在機器中是如何起到傳動效果的等等情況都沒有詳盡提及。如此一來，學生即使把帶傳動知識內容掌握了，但對于帶傳動在具體機器的工作情況卻沒有什么感性認識。究其原因是教師在講授知識時沒有很好地處理好整體與部分的關系（如：電梯與蝸桿傳動）。學生因缺乏對機械的感性認識自然不能把知識回歸到實際應用中來。
筆者結合多年的教學經驗，總結出“整部結合”的教學方法。“整”是指教者將各種與授課內容相關的生活實例，結合生活學識或互聯網等多種途徑去充實教學素材。“部”即所講授的教學內容，如：齒輪傳動機構、凸輪機構等。“整部結合”注重教學理論與實際應用相結合，通過運用現代信息多媒體工具深入淺出講授課程內容，旨在激發學生的學習興趣、改善學生在課堂的專注度，從而提高教學質量。具體的做法是：在講解機構工作原理前，教師先通過視頻或圖片等多媒體教學工具展現相關的一個或幾個具體實例，在引發學生興趣的同時調動他們的思維。此時學生的注意力較為集中，對即將講授的內容接受能力較強，因而非常適合回到課本內容詳細講解理論知識。考慮到學生的注意力集中時間不長的特點，教師在講授完機構的一個小節或幾個知識點內容后，應重新調出具體實例，詳細描述該內容在實例中的具體工作情況。在整個機構的理論知識講授完畢后，教師再把機構的原理在實例中如何運行，如何與其他部件協作發揮作用串聯起來，讓學生能輕易把機構原理回歸到現實生活。即使某些知識點在課堂內不能完全消化，但當學生在實際應用中碰到相關的實例時也能聯想起該機構的工作原理。
三、“整部結合”教學方法的實例運用
1.帶傳動機構實例運用
以生活實例中的建筑用夯土機（圖1）為“整”，講授帶傳動機構這一“部”。建筑用夯土機結構簡單，通過兩級帶傳動使帶有偏心塊的帶輪回轉，在離心力的作用下，夯頭以較大的沖擊力夯實土壤。
整部結合法的具體運用過程是：向學生講解完建筑用夯土機這一整體的結構與工作原理后，通過多媒體設備播放實例的工作視頻，當學生表現出較大的興趣時就回歸帶傳動機構部分的工作原理等相關知識內容的講解；授課過程中隨時留意學生的專注程度，發現學生注意力開始分散時，就穿插講授該知識點在夯土機中的工作情況，待學生的興趣再被提起時再講授下一個知識點。
2.曲柄搖桿機構實例運用
曲柄搖桿機構是平面連桿機構中的一種基本類型，由一些剛性構件用轉動副或移動副相互連接而成，能夠實現某些較為復雜的平面運動，其在生產和生活中廣泛應用于動力的傳遞或改變運動形式。由于該機構的三個構件是同時運動的，且相互制約，因而其運動形式較為復雜，學生較難通過想象掌握其運動原理，更無從了解機構在生活實例中的應用情況。
在講授曲柄搖桿機構這一部件時，教師可以結合生活中常見的顎式破碎機（圖2），通過形象而具體的整體運作描述，集中學生的注意力。顎式破碎機由電動機驅動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板和動顎間夾角變大，從而推動動顎板向定顎板接近，與此同時物料被擠壓、搓、碾等運動多重破碎；當動顎下行時，肘板和動顎間夾角變小，動顎板在拉桿、彈簧的作用下離開定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出，隨著電動機連續轉動破碎機動顎做周期性的壓碎和排料，實現批量生產。
在講解曲柄連桿機構這一“部分”前，教師可先播放顎式破碎機這一“整體”的工作視頻（圖3），讓學生對曲柄連桿機構有初步的感性認識。
在播放工作視頻時，教師運用“整部結合”法講解整體與部分之間的聯系與原理，以提起學生的學習興趣。由于實例與生活貼近，工作視頻直觀，整體與部分的運動情況明了，學生的注意力較為集中，這時就可以把教學的重心轉回到曲柄搖桿機構這一知識內容上來，具體講述曲柄連桿機構的工作原理、如何與其他部件配合，如圖4所示。這樣的教學方法不但提高了學生對曲柄連桿機構的接受能力，還讓學生較容易將曲柄連桿機構這一理性認識回歸到實際生活中應用的感性認識，同時消除學生對顎式破碎機的神秘感，解決了實際與理論脫離的問題。
四、小結
1.《物流機械與設備》課程特點分析
1.1教學難度較大
一方面，本課程涉及的知識范圍廣、內容十分豐富。物流機械設備涉及運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送和信息等現代物流活動的各個環節，在本課程課堂教學中主要對包裝設備、集裝單元化設備、倉儲設備、裝卸搬運設備、運輸設備、流通加工設備、物流信息采集與傳輸設備的類型、性能參數、工作原理、適用條件及選用和配置等內容進行講解，知識點多且跨越度較大，是物流管理專業教學大綱中為數不多的與機械專業知識關聯性較強的課程。
另一方面，國內目前高校設置有物流管理專業的院系多為管理類、商學院類（參見表1），且大多數物流管理專業為文理兼收，導致物流管理專業學生缺失力學、制圖基礎、機械原理等前設課程的基礎，兼之欠缺對物流機械設備的感性認識，致使學生在課堂教學過程中普遍反映學習有難度，進而難以提高學習興趣。
1.2校內實訓條件有限
基于前述情況，《物流機械與設備》課程教學中結合直觀演示法、參觀教學法或者實訓法等教學方法更有利于學生接受和掌握。然而物流機械設備種類繁多，隨著物流機械設備技術朝著自動化、智能化、信息化、集成化、柔性化和標準化方向發展，新裝備、新技術層出不窮，設備更新速度很快，一所高校往往無法同時具備各式各樣的設備作實訓之用，同時建設校內實驗室或實訓場地，占地面積大、設備購置成本花費不菲，使在校內開展實訓條件受限（參見圖1）。
1.3校外實習安排困難
安排學生到企業實習，通過實習驗證和掌握課程內容，是一種很好的教學方法。目前國內高校物流管理專業的實習基地呈現多元化，涵蓋物流企業、生產制造企業、商貿流通企業，符合物流是復合型生產服務業的特點（參見表2）。但反映出一些問題，如單個企業的實習基地提供的有效崗位不足；單個物流企業擁有的物流設備種類有限，導致實習內容與教學內容不銜接，不利于學生系統學習和掌握課程內容；學生到企業實習，對企業正常生產秩序形成一定干擾，導致有的企業不愿意接收學生實習。以上因素導致安排學生到企業實習面臨諸多困難。
2.《物流機械與設備》課程教學改革措施
2.1教學內容改變
在《物流設施與設備》課程開始講授時，應充分考慮物流管理專業學生的專業背景和知識結構基礎，適當為學生補充部分識圖和機械基礎知識，為后面教學做好鋪墊。在教學過程中應充分利用物流機械設備的圖片和視頻，增強學生感性認識和提高學生學習興趣。同時，應通過就地取材、網絡收集、與設備廠商聯系等手段逐步建立豐富的教學資源庫并及時更新。
2.2適當引入案例教學
案例教學法是一種以案例為基礎的教學法，有利于鼓勵學生獨立思考、舉一反三，引導學生變注重知識為注重能力，加強教與學的雙向交流。筆者從與企業的科研合作項目中歸納凝練出若干案例，如郵政快遞企業郵件處理流水線設計、制藥企業成品倉庫設備系統設計等，通過案例教學，學生在對企業實際問題的分析與解決過程中，加深對物流機械設備在物流企業生產實踐中的具體功能和作用的實踐認知，取得良好的教學效果。
2.3引入研究性學習
學生自愿組合，一般4～5人為一組，由教師設置任務場景，學生通過自主分工，獨立完成資料收集與分析、關鍵信息提煉、解決方案設計及整合工作，最后撰寫書面報告并形成PPT，最后由教師在課堂上進行講評并打分，以此作為本課程平時成績。研究性學習不局限于對學生進行純粹書本知識傳授，而是讓學生參加實踐活動，在實踐中學會學習和強化各種能力，通過分析和解決問題，加強學生對知識的聯系和運用，充分調動學生學習積極性。
2.4校內外實訓基地建設
在校內實訓實驗室建設方面，應充分利用現有實驗條件，緊密結合教學內容，制定切實可行的實驗實訓內容。在場地和資金有限的情況下，可考慮引入物流機械設備模擬操作實訓軟件和仿真教學，在模擬實訓和仿真教學中，提高學生對物流機械設備的操作和管理能力。
在校外實訓基地建設方面，應充分發揮高校智力資源優勢和企業物質資源優勢，探索建設“校企合作”辦學合適模式，結合企業需求和教學要求，與校外企業聯合建設長期穩定的實訓基地。
