时间：2023-09-15 17:32:23
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械原理讲解，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
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.
【关键词】机械设计基础 教学 改革
机械设计基础包含机械原理和机械设计两门课程，是机械类各专业重要的技术基础课，起着从基础课过渡到专业课的桥梁作用。机械设计基础是对学生进行设计能力、创新能力、工程意识训练的主要课程。因此，课程教学内容和体系改革的基本思想是既要让学生能够较扎实地掌握从事工程技术常规工作所需要的基本理论、基本技能，还要让学生了解新知识及本学科的新发展，拓宽知识面，开阔学生的思路，从而更有利于学生工程实践能力和创新能力的培养。
1 理论教学环节
理论教学环节是机械设计基础教学改革的一个重要方面，我们主要从教学内容、教学方法及教学手段三方面进行了新的尝试。
1.1 教学内容
目前高校都提出了“厚基础、宽口径、重能力”的人才培养模式，因此，理论课程的课时压缩严重。而《机械设计基础》由于融合了《机械原理》和《机械设计》两门课程，故涉及的内容多，理论性、实践性都比较强，如果面面俱到，老师讲解起来感觉力不从心，学生听课时如听天书。因此，为了适应新的人才培养模式，必须对教学内容做相应的调整。
1.1.1 对与先修课程重复的内容进行必要的精简。比如在平面机构的运动分析和力分析这两章中，很多知识都是理论力学中的重点内容。以往在讲授图解法分析机构的运动时，会花费大量学时讲有关理论力学的知识，严重影响了其他内容的讲解。可以考虑先让学生预习有关理论力学的知识，然后着重对方法进行介绍和讲解，既节约了学时，也收到了预期的教学效果。
1.1.2 在机构分析中，增加了解析法内容。以往在机构分析和设计中，因图解法形象、直观，有利于学生对问题的理解，有助于数学模型的建立，同时对某些简单的问题比解析法更有效，因此在学时安排上占有较大的比重。为了适应人才培养的需要，增加了解析法讲解的力度。
1.2 教学方法
《机械设计基础》课程主要研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，由于大多数学生缺乏实践知识，他们在学习过程中普遍感到抽象、枯燥、难学，尤其是机械原理这部分知识，认为机构运动简图与实际机器相差甚远，很难将两者统一起来。因此有必要对教学方法进行改革。
1.2.1 采用启发式教学，培养创新意识，提高教学质量。如在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时，我们就地取材，用雨伞作教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容，不仅取材简单，而且生动形象，容易与实际的机器相结合，克服结构运动简图抽象的特点。
1.2.2 采用师生互动、类比等教学方式，激发学生创造性思维。教师可将自己的工作实践及创新经历介绍给学生，这对培养学生的创新意识、提高综合素质有很大作用。并且鼓励学生自由选题开展小发明制作、软件开发和教学论文撰写等多种形式的创新活动。这种创新环境和氛围几乎能够适应每一名同学，因而有利于学生脱颖而出，做出较好的创新业绩。
1.3 教学手段
传统的教学系统是由老师、学生和教材这三个要素构成的，以教师为中心的传统教学模式，它的特点就是由教师通过讲授、板书，把教学内容传递给学生。随着机械原理教学改革地深入，教学手段也必须进行改革，否则难以完成相应的教学内容，也达不到相应的教学效果。机械原理部分有一些机构的原理比较抽象，无法用语言形象地表达清晰，学生认知困难，很难在学生中形成深刻的印象。运用计算机的动画制作技术，可将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件，在讲授相关内容时巧妙的将现有教具与多媒体课件结合使用，将那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来。
2 实践教学环节
《机械设计基础课程》教学的另一重要部分是实践性教学环节，它包括实验教学和课程设计。
2.1 实验教学
实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践性环节，是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。对机械设计基础课程实验教学的改革，应从以下几个方面进行：一是将某些验证性的实验通过电教片播放，为学生增加一些感性认识即可。二是新增设设计型机构方案构思组装实验，要求学生自己设计实验，自己动手完成，不再依赖于教师。三是设计综合性的实验，通过对实际机器的综合研究，培养学生的整体意识和工程意识。
2.2 课程设计
机械设计基础课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节，其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的不足，应在设计中逐步给予讲解和补充，使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。
3 结束语
总之，机械设计基础课堂教学的改革是一个系统工程，涉及课程教学的各个环节，全面推进教学改革措施，才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容，增加新发展的内容，拓宽学生的知识面；在教学方法上，充分利用计算机的辅助教学作用，使计算机贯穿于整个教学环节，使教学方法上一个台阶，为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。
【参考文献】
关键词： 多媒体教学机械教学应用
在机械教学中，教师在讲解机械制造技术中的加工工程、加工方法等一些动态工程时，利用板书和挂图的方法是很难讲清楚的，学生也不容易理解。采用多媒体课件就可以将这些内容形象地显示出来，比传统的教学方法更具优越性，显著强化教学效果。
一、利用多媒体激发学生的学习兴趣
多媒体技术中的Powerpoint是Office软件中的一个基本工具。它是方便的幻灯片制作平台，为教师提供了一个尽情展现才能的舞台。然而，有些教师仅用它制作一些简单的板书，大大浪费了这一宝贵的教育资源。实际上，Powerpoint还有更多的功能和作用。利用Powerpoint“插入”菜单的作用，我们可以完成很多工作。如在电脑上插入软盘和硬盘，教师可以为学生呈现各种漂亮的图片，让学生眼前一亮，对集中学生的注意力具有十分重要的作用。教师还可以在幻灯片中插入视频，效果更好。
如在机械教学中，教师在讲解《金属工艺课》中的焊接、铸造等工艺知识时，如果口头向学生解释这方面的知识，则学生不容易理解，而利用多媒体课件为学生播放一段相关的视频，将会收到意想不到的效果。多媒体教学效果比较生动、形象、直观，能够充分激发学生的学习兴趣，最大限度地调动学生的学习积极性和主动性。
二、利用多媒体进行直观、形象的教学
在机械教学中，教师利用多媒体课件教学有助于将抽象难懂、不易讲解的机械运动过程和工作原理直观、生动及形象地展示出来，学生通过观看清晰的图像、视频等更容易理解教师讲解的知识，大大强化课堂教学效果。
例如：教师在讲解平面连杆结构的相关知识时，虽然教师可以事先准备好铰链四杆机机构为学生作图、讲解和演示，能够帮助学生理解丝杆机构的运动原理，但是在讲解该机构的变化情况、基本性质和死点位置等知识时，教师就感觉到比较吃力。采用多媒体课件进行教学，教师就能将该机构的演变过程、运动特性和导杆机构不同类型杆件的相对运动情况直观演示出来。通过教师展示的多媒体课件，学生可以直观、形象地认识铰链四杆机构各个构件的位置、运动速度和整体运动情况，可以更明确地认识到机构的死点位置和极限位置。此外，学生通过多媒体课件还可以充分认识和了解到双曲柄的变速运动的全过程。可见，教师在机械教学中运用多媒体课件有助于为学生直观、形象地展示机械运动的工作原理和工作过程，大大降低了学生的学习难度，增强了学生学习的自信心，充分调动了学生学习的积极性和主动性，使学生的学习水平得到了大大提高。
三、利用多媒体有效化解教学重难点
在机械教学中，重难点内容是着重讲解的部分，也是学生很难理解和掌握的重点知识。教师在解释一些难以理解的概念性和原理性知识时，单纯地依靠口头的表达和学生的想象教学效果不太理想，而运用多媒体课件能够为学生呈现生动、形象及有趣的教学画面，使教学效果大大增强。
例如，教师在讲解开线齿轮传动方面的知识时，教学难点是渐开线的性质和形成及渐开线齿廓的啮合具有的特征。在传统的机械教学模式中，教学工具是挂图，需要学生发挥想象力。教师长时间细致讲解，学生还不能很清楚地理解教学内容，教学效率不是很高。使用多媒体课件可以将渐开线的形成过程直观、形成地展示出来，在此基础上为学生详细地讲解渐开线相关的知识内容。教师再为学生形象生动地演示两齿廓的啮合、啮合线和啮合角，中心距的变化等知识，学生理解起来比较容易，并且能够对渐开线齿廓的啮合特性有更深入的认识和了解。由此可见，在机械教学中，教师利用多媒体课件能够将教材中的重难点内容生动、形象地展示出来，使学生更易理解和掌握，大大提高了学生的学习积极性，从而提高学生的学习效率。
四、利用多媒体活跃课堂气氛
在机械教学中，教师采用多媒体课件能够激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的积极性和主动性，使学生将注意力集中在机械课程的学习上，积极地思考问题，并耐心地研究和分析问题，探寻问题的答案，强化学习效果，这源于多媒体课件具有图、文、声等相结合的效果。教师采用多媒体课件进行机械课程教学，能够将抽象、难懂的机械课程知识变得更加生动、形象，趣味十足，能够营造轻松、愉悦、和谐的课堂氛围，有助于学生更好地学习、理解和巩固课堂知识，充分激发学生的学习动力。
教师在为学生讲解数控系统方面的知识时，课本上的知识比较枯燥难懂，创新性不强，教师很难讲解，学生不愿意学习。尤其是初次学习数控技术的学生对数控系统中各组成部分的含义、功能和数控装置到底是什么设备，以及检测信号反馈的意义等一系列的问题很难理解。如果采用传统的讲授法就很难获得良好的效果。假如教师利用多媒体课件呈现这部分内容，用生动形象的图片表示数控系统的构成部分，利用动画的形式生动形象地表示一段输入信号从控制介质经数控装置输入到伺服系统，并将该信号以动画的特点说明其被放大处理后驱动机床的运动部件，进而驱动机床进行动作，学生将会对数控系统的组成部分的作用、无反馈信号的区别和作用有具体的认识和了解。利用这样的教学手段，更有利于营造轻松、愉悦及和谐的教学氛围，使学生全身心地投入到机械课程的学习中，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，从而提高了学生的学习水平。
参考文献：
［1］胡文伟.机械教学中计算机多媒体技术的应用［J］.才智，2010（29）.
关键词：《机械基础》 中职生 多媒体 生活化
中图分类号：G718.2 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.24.098
《机械基础》课程内容繁、杂、广，加上概念性、原理性较多，是典型的教师难讲学生难学的课程。同时，中职生受挫感较强，意志力薄弱，数理化基础差，学习接受能力有限，加之学生仅学习机械制图，学生对机械的感性认识不足，感觉教学与学习比较枯燥，倘若沿用传统的“以教师为主，学生为辅”的方法很难收到良好的教学效果。因此，如何在多媒体时代让中职生学好《机械基础》课程是一个值得探讨的问题，本文结合笔者多年来的教学经验对其进行教改探讨。
1 适当降低教学难度，增强内容的适用性
《机械基础》现有教材难度偏大，如果采用原有的教学方式和方法，仅凭学生现有水平，很难使他们将掌握所授内容，达不到预期的教学效果。教师要本着教学内容“深入浅出、适当够用”、教学手段“灵活多样”的原则授课，让大多数学生能听懂，学习知识能基本掌握，为学生可持续发展打下了基础。对于一些抽象概念的讲解，可适当加一些相应的肢体语言来进行解释。如在讲解运动中相对运动概念时，请两位同学站在讲台上进行演示：①一个站在原地不动，另一个向前或向后走；②两人同向一起走，一个快，一个慢；③两人速走，方向相反；④两人同向同速走；⑤两人同时站立不动。通过肢体表现，学生很快判断出前三个动作是相对运动，后两个动作不是相对运动。从而理解相对运动的概念；上课举例应符合实际、易懂。由于学生大多居住在偏远的农村，城市中常见的装置没见过，所以在讲课过程中，最好根据我校学生的生活环境和条件来举例。如讲解杆件的四种变形时，拉压、剪切、扭转及弯曲变形分别以拉压弹簧、剪刀剪纸、拧矿泉水瓶和臂力器为例，使学生轻松地了解了各种变形的特点；上课时还要善于发现和使用笑料，增加幽默感，加深记忆。如对于机械、机构、构件、零件之间的包容关系，用俄罗斯套娃等来举例（最外面的一层是机械，最里面的一层是零件），再引用相声中的一个笑话加以讲解。使学生在欢笑之余，加深理解，化难为易，达到了教学效果。
2 通过实地教学提高学习兴趣
机械基础课程理论性过强，学生缺乏相应的感性认识，对知识不能巩固记忆，很容易忘记，很难把每一个知识点联系起来，这样就给教学带来了很大的困难。对于这种情况，教师在讲解本课程每一章前，首先应该让学生，对要讲到总体知识结构有一个系统的认识。例如，告诉学生能实现机械传动的机构有哪些，然后再依次分章节逐个讲解，区分出各机构中的异同点，应用在哪些地方，以及每一章节之间的联系及其特点；使学生从整体上把握好本课程的应用特点。同时，按不同专业，到工厂、企业或网站搜集本章相关设备的视频、图片等最新信息让学生了解本章的应用，从而树立起具体的概念，使学生认识到外面的设备与我们平常学习的内容是息息相关的。必要时到教学现场，尤其是本校有的设备现场进行观察，如通过观察自动车床中凸轮机构组成及应用了解凸轮传动原理；通过观察自行车的轮系来了解轴系零部件及传动。
3 利用模型教学
利用教学模型，对每一个知识点进行边演示边讲解的方式，根据职校学生的特点，大部分学生在课堂上能精力集中的注意时间是比较短的，长时间地集中注意力，会导致他们的厌烦。而用边演示边讲解的教学手段，给学生一种具有新意的方式，可以使学生提高兴趣。如在讲铰链四杆机构时，结合教学内容，先采用直观教学，让学生通过对模型及运动进行观察，掌握其组成、名称、画法、类型及运动特点。讲其判定方法时，课前事先让学生用硬纸条作两个四杆机构模型，学生以小组为单位，选用不同的杆为机架，对铰链四杆机构进行观察与汇总，报告教师，教师再进行总结，从而得到铰链四杆机构类型判断的方法，使学生在直观印象中把握了重点；然后辅以视频、动画手段，使学生能够通过动态的画面，来加深印象，形象直观、吸引了学生。
4 教学例子生活化
只要我们留意生活中处处都是与机械有关的知识，我们在教学中列举生活有关的例子学生往往容易理解，收到意想不到的效果。如在教学节流阀时，教师抓住流量是通过改变节流阀的截流面积来调节要点，可以启发同学思考有哪种日常生活用品的原理与节流阀的类同。如此一来，同学们就展开各自的想象，有的同学联想到宿舍内的水龙头，又或者是用来淋花草的软水管。当我们塞住和放开时候，水流量和流速是不一样的。小组活跃讨论热烈。学习轴的上零件固定方式时，教师可以分别带来几根阶梯轴、光轴和齿轮让学生观察，再联系生活中运用轴的机械。这样，学生很快就理解了轴的作用。
5 适当利用多媒体
引进多媒体先进教学。在《机械基础》课程中，往往采用挂图、模型以及教师口授，这些方式对于结构复杂的机械图来说，有时要理解透彻还是相当困难的，所以容易导致学生厌学、逃学等现象，效果不理想。尤其对于一些难懂的内容，如：液压传动的原理、液压元件工作原理、平面连杆机构分类及其性质等内容，学生较难观察到内部运作情况。一节课下来，绝大部份学生容易产生视觉疲劳，走神等现象。我们可以利用多媒体设备，将生产设备播放，教会学生识别生产设置的元件。再结合动画，将油液的流向、元件的工作情况表达出来，从此动画中，学生可以观察到：油如何从液压泵的吸油阀进入经出油阀流出，到过节流阀，再经换向阀，到达执行元件，元件的工作过程我们可以多次观看，如此生动形象的动画，学生有如亲临其境的感觉，再经教师的形象化的语言、手势、板书等教学手段，使原本枯燥无味的，抽象的原理形象化，静止的变成动态化，增强教学的形象性和直观性。学生印象深刻、易懂。
1《.机械设计基础》课程传统教学体系和特点
这种从理论到实训实践的传统教学方法的最大弊端是课程理论性太强。由于学生专业基础，工程基础和知识基础都不扎实，再加上现在高职学生的学习积极性普遍不高，造成学习起来很吃力。即使听懂了也不知道怎样才能应用到工程实践上，怎样去解决实际问题。为了提高学生的学习积极性，让学生更能够听懂，达到更好的教学效果，很多人都在《机械设计基础》课程原体系的基础之上进行了教学改革研究。其课程改革综合起来包括：整合课程内容，拓宽知识面，增加信息量的改革1；采用精讲多练、加强自学、分析讨论三环节相结合，以启发式教育为主的教学方法改革2；利用现代教学手段，增强教学的直观性的改革3；重视实验教学，使学生学有所用的改革4；搞好课程设计，培养学生的综合技能的改革等等5。通过这些教学改革，教学效果得到了较大的提高。但并没有摆脱从理论到实践的框框，理论性太强，应用理论解决问题太少，学生学起来还是很吃力。
2.本教学改革的教学模式
本教学改革的基本要求是将从理论到实践的传统的《机械设计基础》课程教学模式，转变成以学生的设计项目做引导，整个教学过程都围绕着学生要解决设计项目的实际问题来进行教学。其教学过程，就是一个学生要完成自己的设计项目，老师要通过教学，指导学生完成其设计项目的过程。而学生的设计项目的内容就包含《机械设计基础》教学目标的内容。老师根据设计项目理论性的问题进行讲解，对方法性的问题进行指导。学生通过自己的努力，去完成自己的设计项目，以这种方式最大程度地去完成《机械设计基础》的教学任务和目标。具体来说学生的设计项目要包含有《机械设计基础》课程中大多数的内容。包括各种简单运动机构，如平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等机构的结构、种类、工作原理、设计计算方法及设计过程；包括各种传动机构，如带传动、链传动、齿轮传动等传动机构的结构、种类、工作原理、设计计算方法和设计过程；包括机械中的轴、轴承、联轴器、离合器、弹簧、连接件等常见通用零件的结构、种类、工作原理、设计计算方法和设计过程；包括有机械系统总体设计的设计原理和方法，如传动方案的确定、原动机的选择、总传动比及各级传动比的确定、传动装置的运动和动力参数的计算。虽然这个项目不可能把所有的机构和零件都包括进去，但可通过老师的介绍，掌握大多数的设计原理和方法后，学生可根据自己的设计项目去选择具体设计内容。这种项目引导化的教学模式具体以以下步骤来完成：
3.教学模式的实施
（1）学生的设计项目我们给学生的设计项目就是设计一个简单的将产品从一个地方转到另一个地方的产品运送机。其结构简图如图二所示。图二设计项目简图这个设计项目几乎包括了《机械设计基础》课程中的大多数内容，包括机械系统总体设计、带传动设计、齿轮设计、离合器设计、轴设计、工作机的机构设计、连接的键设计、轴承选择设计、螺钉选择设计等。学生把这个项目设计出来后，《机械设计基础》中要掌握的内容都掌握了。我们不主张分组进行设计，而是每个学生都给这样的机器产品项目设计，但每个学生工作机的运动参数，如功率、转速、工作机工作的方式不一样。这样每个学生都要去完成自己的设计项目，都学到了机械设计的原理和方法，避免了吃大锅饭的现象。（2）学生的知识储备学生拿到设计项目后，开初由于没有知识储备是不能完成设计项目的，需要老师进行教学，使学生有足够的知识储备后才能进行相关的设计。如学生获得的设计项目，都含有工作机的机构设计，传动设计中的带传动设计、齿轮设计，输入和输出轴的设计，轴轮连接的键设计，离合器设计等等设计。老师在进行教学时，先进行各种类型设计的知识介绍，让学生先进行知识的铺垫，理解和掌握了这些知识后，才进行后续相关设计。比如，在完成工作机的设计时，老师先围绕学生要完成的工作机的机构设计，介绍各种机构的组成、材料、分类、工作原理、设计原理、设计方法和设计过程，让学生了解和掌握了这方面的知识后，以进行自己的机构设计。再比如，在完成带传动和齿轮传动的设计时，老师也先围绕学生要完成的带传动和齿轮传动，介绍各种带传动和齿轮传动的组成、材料、分类、工作原理、设计原理、设计方法和设计过程，让学生了解和掌握了这方面的知识后，学生也才能进行自己的传动设计。其他的设计内容的知识储备也按照这种方法来完成。这样学生就可以知道自己的设计内容用什么原理和方法去完成，学的知识究竟用来干啥，用来怎样解决具体问题。（3）学生设计内容的选择学生通过老师对项目中的每个内容进行讲解后，就掌握了这方面的知识，就可以选择这方面的知识去解决自己的问题。比如老师讲解了机械系统总体设计的设计原理和方法后，学生就可以进行总的传动方案的设计、原动机的选择设计、总传动比及各级传动比的确定、传动装置的运动和动力参数的计算，确定出该项目机器的各基本参数。又比如老师讲解了带传动的工作原理、设计原理和设计方法后，学生根据自己项目的要求选择自己所需要的带传动的种类，进而进行具体的带传动设计。再比如，老师讲解完了机构的种类、工作原理和设计原理后，学生就可以根据自己的设计项目的工作方式和特点，选择符合自己工作机要求的运动机构，进而进行相应的运动机构的设计。（4）学生完成自己的设计项目学生选择出了符合自己项目工作特点的设计原理和方法后，就可以进行自己的具体设计。包括系统总体设计、带传动设计，齿轮设计、各轴设计、连接键设计、轴承选择设计、离合器设计等等的设计。主要是要完成其设计过程，计算出各零件相应的尺寸参数，进行各尺寸的校核，画出相应的设计零件的零件图，最后写出一部完整的、符合要求的设计说明书。学生在完成设计过程中，可以按照老师介绍的方法和过程来完成，也可以通过查阅资料，用不同的方法来完成，也可以相互讨论来完成，但最终要独立完成自己的设计说明书。（5）学生对自己的设计进行阐述、答辩学生的设计说明书完成后，可以通过主动申请或老师指定同学来进行阐述、答辩。阐述是说明自己的设计是采用什么设计思路完成的，整体和每个具体机构和零件是怎样进行设计的，采用的设计原理和设计方法是什么，最后达到了什么效果，还有哪些不足需要改进的地方等等。答辩是学生对自己的设计进行阐述后，学生和老师都可以根据他的设计过程、原理和方法提出各种问题，让他进行解答。这样，通过学生的阐述和答辩后，更加巩固了所学的理论和设计方面的知识，了解了自己哪方面需要进行改进，还需要增加哪些方面的知识，怎样改进可以达到更好的设计效果。虽然不可能每个同学都进行答辩，但参加的同学越多越好。（6）老师的点评与打分同学完成阐述和答辩后，老师都要对同学的设计、阐述和答辩进行点评，指出哪些方面是搞得好的，哪些方面需要进行改进，采用哪种方案可以获得更好的效果等等。最后根据每个同学的设计的情况和效果进行评价，评价结果作为期末成绩的主要依据。
4.效果分析
(1)改变了传统教学的弊端本教学的项目化引导的教学改革模式，实施的是一种从学生获得设计项目，到老师指导学生完成项目，再到学生具体完成设计项目，最后到学生描述自己的设计项目的过程。整个教学过程就是围绕着学生要解决设计项目的实际问题来进行的过程，就是学生要完成自己设计项目的知识准备的过程，就是一个老师要指导，学生要具体完成自己的设计项目的设计过程，就是一个有目标的有的放矢的过程。这就很大程度地改变了传统《机械设计基础》课程的空洞的理论教学模式，学生学起来就没有这样枯燥，会更感兴趣，就会有更好的效果。(2)改变了传统的学习弊端本教学改革模式改变了以老师讲解为主，学生在课堂上听老师讲解为辅的这种传统的学生被动的学习方式，而是以学生的设计项目来引导，具体的设计实践来带动学生的学习方式。这样学生的整个学习过程就是要具体去完成自己的设计的过程，就是一个有的放矢的过程。这样的学习就容易达到比较好的效果。(3)学生的作业达到了更好的效果本教改模式改变了传统的老师课后布置作业的为作业而作业的作业方式，而是将完成老师布置的设计项目作为每个学生的作业。项目完成的过程，就是作业完成的过程。在完成自己设计项目的过程中，涉及到的知识问题和方法问题，学生可以去查资料，去相互讨论，去问老师。这种边设计边掌握相关知识，边设计边进行知识积累，边设计边完成自己的“作业”的作业形式，更能达到知识的巩固的作用，更能达到作业效果。（4）达到了更好的实训实践效果本教改模式改变了传统的理论课上完后，单独进行课程设计的实训实践体系，将课程设计的内容，融合到了教学过程中。这种上课开始就将设计的实训实践项目交给学生，让实训实践过程在整个教学过程中完成，将实训实践和理论教学有机的结合起来的教学过程，更能体现在实践中完成理论的学习，更能实现理论和实践的统一，更能达到更好的实训效果和教学效果。
5结束语
苏霍姆林斯基曾经说过：点燃学生渴求知识的火花，唯一的能源就是学生在劳动过程中取得成绩的欢乐和自豪感。机械设计基础课程以设计项目为引导，以理论教学为完成设计项目的知识准备，以完成设计项目为最终目标，以学生的工程设计实践为主体的，以理论和设计实践为统一的教学改革模式，其最终达到的效果是：老师教学效果更好，学生学习起来更轻松，更能有的放矢的学习，更能主动的学习，更能将机械的理论问题应用到工程设计的实践中，更能理解和掌握抽象的机械原理、机械的设计理论、设计方法和设计过程，更能达到最好的学习效果。
作者:吕玉充单位:泸州职业技术学院机械系
关键词：多媒体技术；农业机械；课堂教学；学习兴趣；重难点；课堂氛围
农业机械教学是培养农业机械人才的重要实践。将多媒体技术与农业机械教学结合起来，能够丰富教师的教学方法，也能提高课堂教学活动的生动性与形象性。开发更多促进多媒体在农业机械教学中得到高效应用的方法，能够促进农业机械课堂教学质量的提升。
一、应用多媒体技术，激发学生学习兴趣
多媒体技术包涵许多教学工具，教师可以利用投影、电子白板与多媒体课件进行教学。针对教学内容，选择教学所需技巧，有针对性地实施现代化教学，能够让农业机械学习者眼前一亮。多媒体技术中的演示文稿给教师提供了一个设计现代化教学课件的平台，也让教师的教学能力更加灵活地表现出来。演示文稿不仅能够减少教师课堂教学中的板书量，还能使教学内容的呈现方式更加灵活，是一个快捷的教育资源。用演示文稿给学生展示图片或者视频，有利于学生接触更多农业机械专业知识，也能使学生的学习兴趣得到激发。
比如在讲解有关牵引犁、悬挂犁、半悬挂犁的使用调整方法的知识时，教师要引导学生在学习中了解每一种犁的使用技巧。在过去的课堂中，教师要引导学生读课本内容，单纯地通过理解课本中的文字描述去理解、理顺犁的使用思路。死板的教学形式影响了学生的农业机械学习兴趣。而在多媒体技术的支持下，教师可以通过演示文稿给学生展示静态图片或者动态图片，甚至可以引入小视频，让学生在动态资源的支持下理解农业机械使用方法。新知识的展示方式改变了，学生的学习方式才能得以改变，学习主动性才能有效调动。
二、应用多媒体技术，简化农业机械重难点
在农业机械教学过程中，教学的重难点在于让学生了解各种农业机械的结构原理与使用方法。对于部分学生来讲，这些农业机械远离他们的生活，其结构与使用方法的学习有些困难。当遇到学生不易理解的概念与原理性知识时，教师要转变教学观念，不要再用口头讲解的方法让学生去想象，而是要在多媒体技术的支持下，优化教学过程。用更加形象与生动的教学内容与方法，促进学生全面了解农业机械结构与原理，理清农业机械的概念，提升农业机械教学效果。
比如，在讲解有关圆盘耙、齿耙、镇压器、中耕机这些农用机械的主要结构时，教师给学生描述结构，让学生去想象，不仅费时费力，还会影响学生的学习激情。教师可以通过电子白板设置，给学生展示每一种农业机械的结构图。每展示一种农业机械的结构图，就给学生充足的时间去阅读课本内容。在形象的结构图帮助下，概念原理性学习内容的难度下降，有利于学生理解。在学生自主学习完成后，鼓励学生积极上前，在电子白板的支持下讲解具体农用机械的结构。也鼓励在下面听的学生发表自己的不同意见，而学生争论的不同意见，将成为教师需要详细讲解的内容。如此利用多媒体技术，能使学生更多地参与到课堂活动中，也能使教学方式得以创新。
三、应用多媒体技术，促进课堂教学氛围活跃
在长期的教学过程中，农业机械教学活动氛围一直是较为沉闷的。教师在讲，学生在听，久而久之，学生的农业机械学习热情会消失殆尽。给学生营造活跃的课堂氛围，促进学生成为学习的主体，将更多的注意力集中在农业机械知识上，有利于课本知识转化为学生的专业能力。促进学生思考，给学生机会表达，能使农业机械教学效果得以强化。利用多媒体对农业机械教学内容进行形象化处理，营造良好的问题情境，促进学生思维的活跃，必然能够推动教学氛围的活跃。
如在讲解有关播种机械的知识时，教师可以将多媒体作为呈现课堂问题的工具，通过问题的合理呈现，营造一个活跃的问题情境，促进学生积极思考。对于“播种机械都有哪些？”这样的问题，如果教师将播放机械作为思维导图的核心词，用多媒体去展示思维导图，更能激活学生的思维，让学生在无形的引导中完成思考行为。问题情境的有效创设是农业机械教学效率提高的重要手段。
综上所述，农业机械教学内容十分丰富，涉及农业机械制造与加工技术等。只利用黑板与粉笔进行教学，不仅对于教师的教学来说是一项挑战，对于学生来讲也是一项学习挑战。用多媒体技术打破了传统教学模式的限制，促进学生灵活学习，能够推动农业机械教学的进步。使农业机械教学在多媒体的推动下变得创新有效，这是农业机械教学现代化发展的表现。
参考文献：
[1]于悟然.关于机械教学与生产实践相结合的探析[J].科技资讯，2012（12）.
摘要：如何在机械基础课教学课堂中提高学生学习兴趣，改善教学质量一直是从事本门课程教学工作的难题，本文结合教学经验总结“整部结合”的教学方法，探讨在实践中取得较好的教学效果。
关键词 ：机械基础 学习兴趣 教学质量 整部结合
一、机械基础课教学中的困难
1.课程特点方面
机械基础是机电类专业的基础课，实用性强，涉及面广，它的知识涉及物理、数学、公差与配合等多学科知识，其内容零散，系统性较差，概念抽象，原理枯燥，历来的教学课堂都比较沉闷。
2.学生基础方面
技工学校的学生大部分缺乏学习的自信心和求知欲，文化知识基础比较差，学习自觉性差，纪律性差。加之学生缺乏实际工作经验，对机械零件、机械设备缺乏感性认识，在学习中难以理解本课程的知识内容。
3.教学条件方面
大多数学校用于教学的教具和设备相对缺乏，很多学校的教师还仅仅是依靠一本教材、一本练习，加上一张嘴和粉笔就开展本课程的教学活动，这样在某种程度上致使一些学生产生怕学或弃学的情绪。
二、“整部结合”的教学方法
目前，技工院校使用的《机械基础》教材大多数版本都是把各种传动机构从机械中抽离出来单独研究，教师很多时候也是照本宣科。如：在讲授带传动内容时，教材内容在开篇时就是简单讲述带传动机构应用于汽车、家用电器、办公机械以及各种新型机械装备中，至于应用带传动的机器是怎样工作的？带传动在机器中是如何起到传动效果的等等情况都没有详尽提及。如此一来，学生即使把带传动知识内容掌握了，但对于带传动在具体机器的工作情况却没有什么感性认识。究其原因是教师在讲授知识时没有很好地处理好整体与部分的关系（如：电梯与蜗杆传动）。学生因缺乏对机械的感性认识自然不能把知识回归到实际应用中来。
笔者结合多年的教学经验，总结出“整部结合”的教学方法。“整”是指教者将各种与授课内容相关的生活实例，结合生活学识或互联网等多种途径去充实教学素材。“部”即所讲授的教学内容，如：齿轮传动机构、凸轮机构等。“整部结合”注重教学理论与实际应用相结合，通过运用现代信息多媒体工具深入浅出讲授课程内容，旨在激发学生的学习兴趣、改善学生在课堂的专注度，从而提高教学质量。具体的做法是：在讲解机构工作原理前，教师先通过视频或图片等多媒体教学工具展现相关的一个或几个具体实例，在引发学生兴趣的同时调动他们的思维。此时学生的注意力较为集中，对即将讲授的内容接受能力较强，因而非常适合回到课本内容详细讲解理论知识。考虑到学生的注意力集中时间不长的特点，教师在讲授完机构的一个小节或几个知识点内容后，应重新调出具体实例，详细描述该内容在实例中的具体工作情况。在整个机构的理论知识讲授完毕后，教师再把机构的原理在实例中如何运行，如何与其他部件协作发挥作用串联起来，让学生能轻易把机构原理回归到现实生活。即使某些知识点在课堂内不能完全消化，但当学生在实际应用中碰到相关的实例时也能联想起该机构的工作原理。
三、“整部结合”教学方法的实例运用
1.带传动机构实例运用
以生活实例中的建筑用夯土机（图1）为“整”，讲授带传动机构这一“部”。建筑用夯土机结构简单，通过两级带传动使带有偏心块的带轮回转，在离心力的作用下，夯头以较大的冲击力夯实土壤。
整部结合法的具体运用过程是：向学生讲解完建筑用夯土机这一整体的结构与工作原理后，通过多媒体设备播放实例的工作视频，当学生表现出较大的兴趣时就回归带传动机构部分的工作原理等相关知识内容的讲解；授课过程中随时留意学生的专注程度，发现学生注意力开始分散时，就穿插讲授该知识点在夯土机中的工作情况，待学生的兴趣再被提起时再讲授下一个知识点。
2.曲柄摇杆机构实例运用
曲柄摇杆机构是平面连杆机构中的一种基本类型，由一些刚性构件用转动副或移动副相互连接而成，能够实现某些较为复杂的平面运动，其在生产和生活中广泛应用于动力的传递或改变运动形式。由于该机构的三个构件是同时运动的，且相互制约，因而其运动形式较为复杂，学生较难通过想象掌握其运动原理，更无从了解机构在生活实例中的应用情况。
在讲授曲柄摇杆机构这一部件时，教师可以结合生活中常见的颚式破碎机（图2），通过形象而具体的整体运作描述，集中学生的注意力。颚式破碎机由电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板和动颚间夹角变大，从而推动动颚板向定颚板接近，与此同时物料被挤压、搓、碾等运动多重破碎；当动颚下行时，肘板和动颚间夹角变小，动颚板在拉杆、弹簧的作用下离开定颚板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出，随着电动机连续转动破碎机动颚做周期性的压碎和排料，实现批量生产。
在讲解曲柄连杆机构这一“部分”前，教师可先播放颚式破碎机这一“整体”的工作视频（图3），让学生对曲柄连杆机构有初步的感性认识。
在播放工作视频时，教师运用“整部结合”法讲解整体与部分之间的联系与原理，以提起学生的学习兴趣。由于实例与生活贴近，工作视频直观，整体与部分的运动情况明了，学生的注意力较为集中，这时就可以把教学的重心转回到曲柄摇杆机构这一知识内容上来，具体讲述曲柄连杆机构的工作原理、如何与其他部件配合，如图4所示。这样的教学方法不但提高了学生对曲柄连杆机构的接受能力，还让学生较容易将曲柄连杆机构这一理性认识回归到实际生活中应用的感性认识，同时消除学生对颚式破碎机的神秘感，解决了实际与理论脱离的问题。
四、小结
关键词：CAD/CAM；Solidworks；教学改革
中图分类号：TP434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）010-0182-03
基金项目：湖南农业大学教学改革项目（B2010063）
作者简介：杨文敏（1968-），男，硕士，湖南农业大学工学院副教授，研究方向为农业机械创新设计、机械CAD/CAE教学与研究。
0引言
随着计算机技术的不断发展，计算机软件和硬件不断升级和更新。机械CAD/CAM课程教学也与时俱进，除了讲授CAD/CAM的基本原理和方法外，结合市场上的主流CAD/CAM软件，传授CAD/CAM的具体应用技能，将学生培养成能解决实际问题的有用之才。而配套软件的选用，不同高校各有千秋。例如，国内广泛应用的三维机械设计软件有PRO/E、UG、Solidedge、CATIA、Solidworks、Inventor等，机械系统动力学仿真分析软件有ADAMS、Patra&Nastran、DADS、SIMPACK等，有限分析软件有ANSYS、ABAQUS、Patra&Nastran、Marc等，CAM软件有MasterCAM、Cimatron、UGNX、SolidCAM等。由于学时有限，在机械CAD/CAM课程中讲授多个软件的操作方法和技能是不现实的。选用一两个软件，配套讲解CAD/CAM的原理和方法，再在实践教学环节强化训练，不失为一种好的选择。Solidworks软件具备从机械设计、分析、辅助制造到PDM的完整解决方案，并且易学易用，界面友好，操作过程直观简单，企业中应用广泛。因此，选用Solidworks软件作为配套课程讲授的主要三维软件。利用其核心模块讲解机械零部件三维特征造型和二维工程图的生成，利用COSMOSMontion插件讲解机构运动仿真分析，利用COSMOSWorks插件讲解有限元分析及优化设计，利用SolidCAM插件讲解数控加工自动编程，以Solidworks的二次开发为例讲解专业应用软件的开发技术。学生在理解CAD/CAM原理的同时，也练就用Solidworks软件解决机械CAD/CAE/CAM的基本技能。课外学习其它软件时也会举一反三、融汇贯通。
1基于Solidworks的机械CAD/CAM课程教学策略
1.1基于Solidworks的三维特征建模及图形处理技术
计算机图形处理技术和几何造型是CAD/CAM技术的重要基础。计算机图形处理技术主要研究用计算机和图形设备来输入、表示、变换、运算和输出图形的原理、算法及系统，其主要内容包括：①基本图形的生成、几何变换、投影变换、窗口剪裁等；②三维图形的处理，如线框和实体的表示方法、求交和消隐等；③曲线曲面的表示、插值、分割、光顺处理等；④分析计算结果的可视化；⑤分形和混沌算法；⑥图像处理技术。几何造型是指将物体的形状及其属性存储在计算机内，形成物体的三维几何模型。上述图形处理的原理和算法比较抽象，有的涉及到较复杂的矩阵运算，有的要经过多次变换运算后才能得到最终结果。为了将复杂的算法运算讲得通俗易懂，我们借助Solidworks的相关功能模块进行讲解和演示，从而起到事半功倍的效果。
例如，在讲授投影变换时，在Soliworks中先用特征造型工具制作好一个典型的零件模型，再用标准视图工具直接显示该零件的主视图、俯视图、左视图等标准视图，视图变换时有变换动画，直观清晰。还可利用工程图模块，方便生成标准三视图和等轴测视图，直观显示变换矩阵运算的结果。通过设置图纸属性中的投影类型，还可对比显示第一视角和第三视角的不同结果。
再如，在讲授B样条曲线的生成、性质、分割和拼接时，利用Solidworks草图模块的样条曲线工具，用鼠标在绘图窗口指点一系列的型值点，即时生成样条曲线；利用曲线工具可显示曲率、曲率半径、拐点等属性，还可插入型值点；利用分割实体工具，可将一条样条曲线分割成两条或多条，并在分割时显示相切控标；反过来，利用套合样条曲线工具，可将两条或多条样条曲线，拼接成一条样条曲线。通过这些演示，可透彻理解样条曲线的生成方法、性质、分割和拼接原理，分清特征点、型值点、插值点等几个容易混淆的基本概念。
在讲授曲面时同样可利用Solidworks的曲面工具，讲解各种曲面的生成方法，曲面的剪裁和缝合。生成时有动画显示，一目了然。这样的例子还有很多，不再一一列举。
1.2基于COSMOSMontion的机械系统运动学和动力学仿真分析
机械系统的运动学和动力学分析方法很多，有图解法、解析法和实验法等。解析法利用计算机完成，建模迅速，求解方便，计算精度高。采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程，建立机械系统的动力学方程，利用交互式动力学分析软件建立参数化的机械系统几何模型，对虚拟机械系统进行运动学和动力学求解。COSMOSMontion是Solidworks的CAE应用插件，是一个全功能运动仿真软件。它具有如下特点：
（1）功能强大，求解可靠。软件支持各种约束，可以模拟系统各种受力情况，对仿真结果可以通过多种方式来研究。其可靠性和精确性经过成千上万位工程师在各种不同行业的长期实际应用而得到验证，并且求得的结果与实际非常吻合。
（2）与Solidworks无缝集成。我们用Solidworks完成零部件的实体造型设计，不离开自己熟悉的CAD环境就可以进一步用COSMOSMotion实现运动仿真，研究所设计的机械系统的各种运动情况，感觉好像是在使用同一个软件，不需要学习新的软件界面，并且COSMOSMotion可以自动将在建模环境下定义好的装配约束映射为运动约束。另外，因为是无缝集成，不需要在不同软件间打开、传送、转换装配体文件，从而保证了设计的完整性和统一性。
（3）使用简单、操作方便。COSMOSMontion是Windows原创软件，支持拖放功能，用鼠标右键弹出快捷菜单。这些都是我们非常熟悉的标准Windows软件操作，极大地方便了使用。
1.3基于COSMOSWorks的计算机辅助工程分析
计算机辅助工程分析（CAE）是机械产品设计过程中的一个重要环节，运用计算机辅助工程分析技术可以对产品进行静态分析、动态分析、过程模拟以及优化设计，及早发现产品设计中的缺陷，减少设计的盲目性，使产品设计由经验设计向优化设计转变，从而提高产品的竞争力。狭义的CAE一般指有限元分析。在机械CAD/CAM课程中一般以平面应力问题为例，阐述有限元法的基本原理。要对一些复杂结构进行有限元分析，还是离不开有限元分析软件。经过软件的运用反过来可很好地理解有限元法的基本原理。COSMOSWorks是一个与Solidworks完全集成的设计分析系统，它集功能强大、计算精确和简单好用三大特点于一身，可对零件模型或装配体模型进行线性静态应力分析、非线性分析、频率分析、扭曲分析、热分析、优化分析、疲劳分析、跌落测试分析。其主要功能模块以标准插件形式集成在Solidworks中，整个使用界面和Solidworks的风格完全相同，按照前处理—求解—后处理的步骤或使用向导，可方便地完成各种类型的有限元分析。
1.4基于SolidCAM的计算机辅助制造
狭义的计算机辅助制造（CAM）主要指机械零件数控加工程序的编制。主要包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹及数控加工代码生成等。机械零件数控加工程序的编制方法有手动编程和自动编程。手动编程的整个编程过程由人工完成，对编程人员的要求高，不仅要熟悉数控代码和编程规则，还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力，仅适用于几何形状不太复杂的零件。自动编程时编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，由计算机自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序单和制备控制介质。自动编程包括语言式自动编程和图形式交互编程。SolidCAM就是一种图形交互CAM软件，其主要特点有：
（1）模块功能强大。提供了从2.5轴铣削、3轴铣削、多面体4/5轴定位铣削、高速铣削（HSM）、5轴联动铣削、车削和高达5轴的车铣复合加工、线切割以及三座标测量编程模块。
（2）与Solidworks无缝集成，易学易用，采用模板化加工。加工模板可随时调用、修改和自定义。
（3）通过定制化的后处理器高效产生G代码，残留毛坯和加工过程可视化。
2基于Solidworks的机械CAD/CAM课程教学案例
下面以凸轮活塞机构的CAD/CAE/CAM为例，阐述Solidworks及其插件在机械CAD/CAM课程教学中的运用。凸轮活塞机构主要由机架、凸轮轴、摇杆、摇杆轴、顶杆、滑套等零件组成，其工作原理为：凸轮轴匀速转动，通过摇杆驱动活塞顶杆上下间歇移动。通过对该机构的CAD/CAE/CAM来验证结构设计的正确性、运动的可行性，校核关键零件摇杆的强度，生成凸轮轮廓的数控加工代码。
2.1三维实体模型的建立
机架、摇杆、摇杆轴、顶杆、滑套等零件的造型比较简单，凸轮的轮廓曲线必须按照从动件的运动规律来设计。若推程按正弦规律运动，回程按等加速等减速规律运动，另外还有近休止和远休止阶段。直接采用Solidworks的Toolbox中的凸轮模块，按运动规律可快速设计出凸轮，再拉伸出两端轴肩，即得到凸轮轴的零件模型。将各零件模型装配成装配体，进行干涉检查，若有干涉可对零件模型进行编辑修改，直至消除干涉，验证结构设计的正确性。建立好的装配体模型如图1所示。
2.2凸轮活塞机构的运动仿真分析
勾选COSMOSMotion插件，打开“智能运动构建器”，装配模型地动映射为运动模型：①将机架、摇杆轴和滑套映射为静止零件，将其它零件映射为运动零件；②将装配体中的配合映射为运动约束：凸轮轴与机架之间、摇杆和机架之间映射为转动副，顶杆和滑套之间映射为移动副。我们在凸轮和摇杆之间、摇杆和顶杆之间手动添加曲线与曲线接触，设置好有关的接触参数；在顶杆和滑套之间添加线性弹簧，设置好弹簧刚度、自由长度、弹簧中径和簧丝直径等有关参数；在凸轮轴与机架联接的转动副上添加旋转运动，例如连续转动，设置好转速；设置好仿真时间、帧数目等仿真参数，运行仿真分析；仿真结束后可以录制仿真动画、测量出凸轮与摇杆之间的冲击力等运动和动力参数如图2所示。
2.3摇杆的有限元强度分析
摇杆是整个机构中受载较复杂的零件，用有限元法对其进行强度分析。勾选COSMOSWorks插件，打开摇杆的零件模型，在COSMOSWorks界面下按以下步骤进行结构有限元分析：①新建一个静态分析算例；②指定摇杆的材料；③恰当地划分有限元网格；④添加约束；⑤手动施加外载荷，也可将上述运动仿真分析结果中摇杆危险时刻所受到的外载荷导入到有限元模型中；⑥设置有关选项，运行有限元静强度分析；⑦用云图显示摇杆在危险时刻所受到的相当应力，如图3所示。
2.4凸轮轮廓的数控加工编程
凸轮的轮廓曲线为二次曲线，采用数控铣削加工，我们用SolidCAM来交互式生成其数控加工代码。①设定好工件文件、加工原点；②定义一个轮廓加工程序。包括指定要加工的轮廓，设定加工刀具参数、铣切高度、加工次数、进到和推刀方式等；③运行加工仿真；④生成数控加工的G代码，如图4所示。
3结语
基于Solidworks进行机械CAD/CAM教学，将理论和实践结合起来。既讲授CAD/CAM的原理和方法，又培养学生利用相关软件解决实际问题的基本技能。通过近几年的课程教学改革，教改成效逐渐显示出来。一是学生的创新设计能力有较大的提高；二是学生掌握了机械CAD/CAE/CAM的基本技能，并能灵活运用。从毕业设计的成果来看，机械类和农机类的学生都能采用计算机绘图，部分学生根据课题性质和课题要求，建立起机械的三维实体模型，并进行CAE分析。不可否认，学生的机械创新设计技能，不是某一门课程所能培养出来的，还得综合运用多门专业课程的知识。鉴于当前三维CAD的大量应用，从专业层面建立基于三维CAD的机械类专业课程教学体系，是今后机械类专业课程教学改革的方向。
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[4]张德强，张晓光，王海洋.机械CAD/CAM理论与实践融会教学研究[J].辽宁工业大学学报：社科版，2011（1）.
一、在中职机械专业教学中应用信息技术的重要性
信息技术是指计算机技术与电子信息技术结合在一起而形成的一种视听结合的新型技术。对于中职机械专业而言，实践是教学活动中的重要环节，但是，没有理论知识的支持和帮助，实践教学的质量则会大大降低，所以，在教学过程中，利用信息技术开展理论教学，促使学生熟练掌握力学知识和机械原理等方面的知识，不断丰富学生的理论知识，可以提高学生的实践能力，实现机械专业的教学目标[2]。机械专业的理论知识具有涉及范围广、抽象性强的特点，不利于学生理解和记忆，所以，在实际的教学过程中，借助信息技术，直观具体地展示抽象知识，帮助学生理解教学内容，充分调动学生的学习热情，可以加深学生的记忆，提高机械专业的教学效果。
二、利用信息技术，提高学生的学习热情
机械专业的教学内容以理论知识为主，本身就具有枯燥性、乏味性的特点，在课堂教学过程中，一味采用传统“灌输式”的教学模式，分析和讲解理论知识，不仅会导致课堂教学氛围枯燥、沉闷，而且会挫伤学生的学习积极性，降低课堂教学效率，所以，中职教师需要根据机械专业的实际情况，合理选择教学模式和教学方法，积极营造活跃的课堂教学环境，不断增强学生的课堂参与意识，以提高教学的有效性。在理论教学过程中，中职教师可以根据具体的教学内容，利用信息技术，营造相应的教学氛围，帮助学生理解和掌握抽象的概念和机械原理，以培养学生的学习兴趣，提高学生的学习效率[3]。例如，在机械装配的教学活动中，中职教师可以根据教学内容，利用信息技术，制作教学课件，在课堂上进行讲解，然后让学生自己复制课件，利用课余时间进行复习，以巩固学生的理论基础。同时，中职教师可以让学生根据自己的实际情况，适当补充教学内容，以拓宽学生的知识视野，提高学生的知识水平。同时，信息技术能够以动态的形式呈现教学内容，吸引学生的注意力，提高学生的学习效率，所以，在教学过程中，中职教师可以根据学生的学习能力和理解能力，通过信息技术讲解教学内容，帮助学生突破教学重难点，以提高教学效率。例如，在学习平面连杆机构方面的内容时，中职教师可以借助多媒体技术，展示铰链四杆机构的运动过程，让学生清楚地观看构件在运行中的速度变化，促使学生正确掌握平面连杆机构方面的内容，以提高学生的综合能力。
三、应用信息技术有利于培养学生的学习兴趣
无论学习还是做其他的事情，有了兴趣做事就会充满热情，自身就会努力想尽一切办法进一步?W习和了解相关信息，学习的主动性就会大幅提高。传统的机械专业教学方法通常专注于对书本知识的讲授，一些具体的实践过程也大多数在教室中进行，而机械专业教学的内容多数都是晦涩难懂、十分抽象的，这一点相信无论是从事机械专业教学的老师还是学习该专业的学生都无法否认的，加之枯燥无味的授课方式，学生的兴趣自然很难被激发出来。在这样的条件下，学生为了学习专业知识也只能接受教师的口口相传，教师在课堂上讲述的内容都要靠学生死记硬背，有些知识学生根本没有深层次理解，再加上缺乏学习兴趣，学生就会产生厌学情绪。信息技术的加入给传统的机械专业教学方式带来了巨大的冲击，具有许多传统教学方式无法具备的优点。在信息技术的加入后，运用多媒体网络等进行授课，在教师进行教学的过程中，能充分调动学生的听觉、视觉、触觉等多种感官，使教师的授课过程变得更加生动，使学生在课堂上更加专注于教师的讲授。信息技术的应用给学生在课堂上学习如同在现场操作一般的感受，很大程度上激发了学生的学习兴趣。例如，在教师对某些复杂的机械零件的装配过程进行讲解时，零部件种类多样，需要教师对每个零部件的功能和装配手法一一进行讲述，如此零散的知识，不光教师讲授需要花费很多的时间，学生在课下也需要花很多的时间进行记忆，而且很难取得一个良好的效果。但教师如果应用信息技术来进行授课，就可以通过图片将机器的外部结构和内部的各个零部件进行展示，通过幻灯片或其他软件逐一介绍各个零部件的功能和装配方法，使学生的理论知识得到丰富。在学生掌握了大量的理论知识之后，教师可应用信息技术让每一个学省都模拟机器零部件装配过程，无论是机器的装配或拆散作业，学生通过信息技术就可在课堂上完成，就像在现场操作一般，这样就能将教师所讲述的理论知识通过实践进行消化理解，让学生学习的更加透彻。信息技术的应用，提高了学生在课堂上的学习兴趣和动手能力，增加了对专业知识学习的热情。
四、应用信息技术有利于突破专业学习中的重点和难点
传统的机械专业教学由于缺少各种机械设备或零件的模型，使教学缺乏较强的实践性和直观性，再加上相关的概念多数都是空洞的、笼统的，这就使中职机械专业的教学质量水平很低。信息技术的应用大幅度提高了教学的直观性，运用多媒体网络技术、视觉技术等将以前抽象的教学内容转化为具体的表现形式，使课堂气氛更加活跃，授课内容也更加形象，可以将声音、色彩、机械设备的动态、静态等融入到学生的课堂学习中来，使学生的直观感性认知得到提升。已往专业教师用语言很难传授给学生的一些知识，现在运用信息技术都可以直观、形象地给学生进行课堂讲解，这就对突破专业学习中的重点和难点提供了良好的保障，也进一步提高了中职机械专业的教学质量。切割体视图剖后结构是机械专业教学中的重点和难点，许多机械专业的教师对如何进行该章内容的讲述表示很困难，信息技术的应用有效地为教师解决好了这个问题。教师在进行授课的过程中先在电脑上将某个物体画好，然后将事先画好的物体进行分割，运用视觉动画的方法将物体分割出去的部分移动走，放在计算机桌面不影响学生观看的其他地方，学生通过观看计算机演示的分割过程和将分割前后的图像进行对比等过程，就可以充分理解剖视图的原理，对原理的理解透彻了，相信剖视图的具体画法也会更加容易掌握。
五、结束语
当今的时代背景下，现代信息技术与中职机械专业教学的融合是一个必然趋势，要顺应潮流，创新机械专业的教学方式，利用信息技术为中职机械专业的教学注入更多的活力，培养高素质的技术型人才。
关键字：AutoCAD；Pro/E；机械制图；课程教学
Abstract: AutoCAD and pro/E are two very famous mechanical drawing software, which has the main functions and characteristics of different. The two software is applied to mechanical drawing course education, can improve the flexibility of teaching, improve teaching efficiency.
Keywords: AutoCAD; Pro/E; mechanical drawing; teaching
中图分类号：C42 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
用由图形、符号、文字和数字等图样确切地表示机械的结构、尺寸、工作原理和技术要求，用以表达设计意图和制造要求的学科叫做机械制图学科。
机械制图课程教学主要侧重于对绘图原理、绘图方法、机械图样阅读的原理和方法，是一门侧重原理与研究方法的专业基础性课程[[1] 张燕.浅谈机械制图与AutoCAD课程的整合思路[J].现代阅读.2013,01.(01):29.][1]。
现阶段高校在机械制图教学中还存在比较大的问题，由于机械制图需要比较大的空间想象能力和空间立体感，对于初学者相对比较难。学生们往往主观上可想学好，但是却无从下手，老师们也是苦于没有一个很好的方法去激发学生的兴趣和提高学生的空间想象能力。传统的机械制图课堂教学往往是老师利用多媒体教学或者利用各种类型的实物模型展示，用以增强学生的立体感。
机械制图的课程教学应该以提高效率、扩大教学范围、改变传统教学方法为主[[2] 胡元哲.信息时代传统课程工程制图的教改探索[J].高等教育研究,2001(2):33~34.][2]。可以利用AutoCAD和Pro/E等制图软件，来进行实际教学。利用软件的教学能够大大缩短学生对理论知识的理解吸收时间，为学生后续的制图相关课程学习打下良好的前期基础[[3] 李明,丁玉兴.在工程制图教学中培养学生创新能力[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2004(1):121~122.][3]。本文分块探讨了将AutoCAD和Pro/E了两款优秀的制图、三维软件与机械制图课程教学相融合的全新教学方法。
二、AutoCad与机械制图课程融合
AutoCAD是Autodesk公司开发的用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计的自动计算机辅助设计软件，。现已为国际上广为流行的绘图工具。高校教师将AutoCAD软件作为一种辅助的教学手段运用到机械制图日常课程教学中去，要求学生们把这款软件当成一款必须掌握的绘图软件来学习，能够将高校教师将AutoCAD软件与机械制图课程教学有机地融合在一起，对学生的看图、识图和绘图能力都有较大的帮助，对教学效果起到事半功倍的效果[[4] 朱冬云.AutoCAD在工程制图教学中的应用探讨[J].华南热带农业大学学报,2003(6).][4]。因此，高校教师可以通过以下几种手段将AutoCAD软件应用到机械制图课程教学去。
（1）传统的机械制图教学课程中会有很大的教学比重在画法几何与轴测图等部分，这部分往往教师都会布置大量的作业留给学生手工绘图，然而这样的效率并不高。因此教师可以将这部分内容放在AutoCAD软件的教学中进行，相关作业也可以留给学生用AutoCAD软件完成。将AutoCAD应用到机械制图课程中可以减少这部分的内容，通过AutoCAD软件的熟悉与掌握，能够让学生在动手的过程中迅速理解画法原理。这样能节省起码十个学时的授课时间，效率也会大大提高。
（2）教师在授课时，主要围绕零件图的识读与组合体视图的识读两个重点方面。在这之中，组合体视图的识读主要是为了培养学生的空间想象能力和空间立体感，有了组合体识读的基础之后才能开始后一步内容的学习。组合体视图的识读作为机械制图教学的一个大难点，要求教师必须建立比较好的三维模型，否则教学效果会大打折扣，这种条件下学生的识图制图能力是很难提高的。采用AutoCAD软件建立三维模型，与主视图、侧视图和俯视图对照讲解，会大大提高教师授课的效果。零件图的识读是学生在以后的实践中用的最多的，因此教师必须让学生掌握。零件图的讲解涉及到很多方面的内容，这些方面同业可以在AutoCAD中进行讲解。譬如视图用三维建模、尺寸结合AutoCAD中的尺寸标注、标题栏结合样板文件等来讲解，将AutoCAD始终贯穿于机械制图课程教学中，可以收到很好的学习效果。
（3）在AutoCAD的教学中，教师要以学生必须掌握的基础知识为重点，加上一些简单的三维造型设计，在此基础上的三维实体教学显得特别活泼有趣，动态的三维观察学习过程能大大提高学生的学习热情和积极性。
三、Pro/E机械制图课程教学中的应用
Pro/E强大的功能能将工业生产过程中的设计、制造、工程分析三个环节结合起来，它在三维建模方面的优越性已经被无数工程师所证明[[5] 陈秀蓉．三维Pro/E软件在《机械制图》教学中的应用[J]．首都教育学报,2011,(9)．][5]。用Pro/E建模替代传功的实物教学，直观并且生动，不仅是教师的教学手段得到简化，同时更能激发学生的学习兴趣，增强学习效果。
Pro/E可以通过快速的实体模型生成方式，根据情况随时在教学过程中根据需要，按照要求的实体模型进行建模制作，使教学变得非常灵活。例如，将圆旋转成球体、将四边形拉伸成为六面体，将几个不同的形状组合成具有一定功能的组合体等。这些丰富强大并且实用的功能，不仅解决了教师课前搜集制作实体模型的负担问题，同时也解决了由于教学器具缺乏而造成的机械制图课堂呆板无趣的困扰。结合多媒体教学的投影设备，教师可以实时向学生演示图形的建立、拉伸、翻转、再生等基本操作，使学生能够直观了解点线面三者的关系，对学生空间想象力是个很好的锻炼，促进了学生创造和构型能力的激发与提高。
传统课堂教学采用的实体模型可以在一些基几何体方面进行辅助的思维，帮助学生对空间模型的大脑认识构建。但是实体模型对于一些反应较慢、空间想象力较差的同学来说依旧有缺陷，我们应该将所有同学都顾及到，使用Pro/E软件进行模型教学有效解决了教师在人性化教育方面的困扰，灵活可变的现场建模能根据实际情景需要给学生提供最合适的模型，给教师的教学方法以更多的发挥空间，开阔了学生的视野，有效地帮学生构建出完整的机械知识体系。
关键词：机械设计 学习兴趣 教学方法 工程意识
《机械设计基础》是高职机电一体化专业的一门主要技术基础课程。高职学生虽然学习积极性、主动性较高，但基础参差不齐，总体水平相对较差。本文从以下四方面谈谈笔者的体会。
1.学生兴趣的培养。大部分学生并不清楚为何要学习《机械设计基础》，相对于其他与考证相关的课程而言，他们学习该课程的积极性不高。因此，如何提高学生学习该课程的主动性与积极性是课程教学首要考虑的问题。
一般而言，任何一门课程的"绪论"都要谈到"为什么学"、"学到什么"以及"如何学"的问题。笔者介绍在"绪论"这一章节时，以几个例子为背景，介绍机械的发展过程。如"牛拉耕田"、"拖拉机耕田"到"现代农业机械"，"马车"、"普通汽车"到"现代汽车"，"手摇纺车"、"传统纺织机械"到"现代纺织机械"等，通过这些学生容易理解且熟悉的例子，来激发学生的兴趣，使他们懂得现代机械是在传统机械的基础上集成了控制系统、测试系统及其他辅助系统等发展而来的。通过对"现代农业机械"、"现代汽车"、"现代纺织机械"等的介绍，使学生了解到现代机械仍然以机械工程为基础。作为工科学生必须具备机械设计基础知识，才能为后继专业课程的学习及日后技术革新打好基础。这样的讲解使学生懂得"为什么学"，树立"机械不会过时"及"机械是有用"的思想。
为了提高学生的学习兴趣，尽可能地加强直观教学，采用实物、模型等教学手段，利用多媒体课件教学，充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等各种器官的互相协调作用。
2.内容整体性的把握。例子是诠释理论、概念的方法之一。现行教材中例题都是给出一些已知参数，设计另外一些参数。笔者认为，这样的例题讲解不易使学生整体掌握该类设计，若将这类例题讲解扩大为该类设计的讲解，效果可能会更好。
以"一对斜齿圆柱齿轮"设计为例，题目一般给出斜齿圆柱齿轮传递的功率、输入转速、传动比等已知参数，要求设计该对斜齿圆柱齿轮。对于这样的设计题，笔者认为应当从该类零件设计的第一步做起，即为何选择斜齿轮，由此与前面所学的的直齿轮特点联系起来，使学生学习印象深刻；第二步介绍传动比，向学生提出为什么前人的经验是传动比应在一定范围内选择，且过大过小会有什么问题？当电机输入和用户的输出一定，传动比过大时，如何解决这样的问题等；然后转到齿轮材料及其热处理方式、齿轮齿数的选择等，最后根据强度条件确定其余参数。这样，使学生从整体上把握设计方向，即使条件改变，仍然能通过够举一反三解决问题。
3.关键内容的提炼。《机械设计基础》前一部分内容介绍了三大类常用机构：平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，其中各类机构又可划分为很多种类。后一部分介绍通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法等，其内容繁多，学生普遍感到没有头绪。因此，教师必须需要牢牢把握教学主线。下面笔者谈谈对各部分内容讲授的一点体会。
以"齿轮机构"为例，这部分又可分为"标准齿轮"、"变位齿轮"两个内容。它包含的基本概念和基本原理之多，是其他常用机构和常用零件不能相比的。尽管如此，笔者认为应紧紧抓住了"渐开线特点"及"齿轮齿条啮合特点"，如只要准确理解了"渐开线特点"，特别是渐开线在基圆做"纯"滚动这一特点，就容易理解渐开线齿廓啮合时"啮合线为定直线"、"定传动比传动"、"可分性"等特点，以及渐开线齿轮"正确啮合的条件"、"连续传动的条件"等内容。同样，只要准确理解了"齿轮齿条啮合特点"，特别是齿条的渐开线为直线这一特点，就容易理解齿轮的加工原理、根切现象、最少齿数及变位齿轮等内容。所谓"纲举目张"，在讲授过程中时时和"渐开线特点"或"齿轮齿条啮合特点"相联系，抓住主线、突出重点、环环相扣、层层推进，这样学生对所学内容就容易理解，不会有"繁杂"的感觉。
关键词：机械制图 CAD 一体化教学 整合
在职业院校中，机械制图为实践性较强的专业基础课程，是机械专业进一步学习其他专业知识的基础。近年来，针对机械制图课程的开设，提出的观点分为两种：一是机械制图与CAD两门课程各自独立存在，两者没有任何联系；一是机械制图课程完全能被CAD课程所取代。这两种观点都是对两门课程之间关系的一种不正确的认识。只有把两门课程有机地结合在一起工学结合，才能有效地提高机械制图的教学质量和教学效率，全面提高学生的综合素质与职业能力。
一、机械制图与CAD教学现状分析
1.机械制图的教学现状
在职业学校中，机械制图这门课程主要是对学生绘图、识图以及制图能力的培养。保证学生能够熟练准确地掌握正投影的相关理论知识，掌握绘制图样的最基本常识、读图能力、绘图的基本方法以及部分绘图技能，培养学生的空间想象能力以及养成作图的良好习惯，这些都是学习机械制图的目的。机械制图需要培养学生的空间想象力。传统的教学模型与挂图的教学方式很难调动学生的学习积极性，而且在使用模型与挂图的过程中存在着极大的局限性，使得学生的思维能力也将大大下降，在对以后学习内容和课程的学习中，学生明显在读图方面感到吃力。特别是在学时少，学习内容多的情况下，单一的机械制图教学模式，将导致学习效率下降。
2.CAD的教学现状
近来，在多数职业学校中的CAD教学中，学校仅仅重视软件功能与应用技术的系统性，缺少针对性，因而CAD的实用价值反而不能让学生真切地感受到。此外，CAD教学与相关的学科联系不紧密，而且学校中学生在识图与绘图方面的能力严重不足，对技术的要求不能很好地理解，且不能够遵守企业的需求与意图，正确地绘制零件图及装配图。同时，在教学中，很多老师并非机械专业出身，虽然知道如何操作Auto CAD，但是因为不能将机械专业知识与技能联系在一起，也不能进行清晰的讲解。再有，就是技校学生基础本身就差，因而在使用Auto CAD对零件图和装配图进行绘制的时候，很难准确地画出，更别说通过软件来设计和制造机械了。
学校在对企业和毕业学生做了大量调研的基础上，明确了机械制图课程的开设要整合机械制图与CAD进行一体化教学。
二、充分利用工学结合的教学优势
1.工学结合，通过经典案例带着目的学习
目前，我国职业教育实行“2+1”模式，就是要让学生进入工厂实践。因此，我们可以运用学校资源和校企合作的资源，选取难度适中的案例进行教学。主要考虑到以下几点：一是案例的代表性，内容的囊括性，二是难度适中，三是紧扣教学任务，体现思维力、分析力、动手能力的提升。
机械制图教学的完成需要进行实践活动，换言之就是大量的机械绘图。手工机械绘图工作太过繁重，并且效率低下，因此，需要采用高效率的CAD绘图代替手工机械制图。通过工学结合，把企业的图样引进到教学中，让学生尽早适应企业的需求。
2.通过学生参与，调动其积极性，优化学习效果
从顶岗实习的反馈来看，很多时候教师认为学生掌握得比较好的内容，在学生进入真正的岗位之后，也容易出现问题。这就让我们反思，是不是我们的检测手段太过模式化。
在教学中，我们要将机械制图与CAD两门课程实现有机地结合起来。在理论课堂中，教师要以机械制图为主，将传统的模型与图样的教学方法彻底地摒除，全部改由CAD软件来进行教学。在课后完成作业中，图纸、图板等绘图方式也应完全弃用，让学生使用计算机完成绘图。在课堂上，教师可以让学生对传统的绘图知识与理论进行了解，并适当地体验和尝试传统手工绘图的方法，以此来培养工科学生严谨认真的学习态度与工作态度。学生通过这种工学一体的模式，既能够将机械制图的宏观制图能力调动起来，同时又能够将CAD的具体操作能力结合起来，这是课堂板块教学所达不到的一种自然状态。
三、机械制图和CAD的一体化教学设计
机械制图与CAD课程是一门重点培养学生看图、识图能力与CAD软件绘图技巧有机结合的课程。在课程中，CAD软件主要作为一种工具被应用在教学中。机械制图主要是对正投影法、三视图以及草画轴测图、简单图样表达、零件图草绘等内容的讲解，也是学生学习制图所需要的最基础的技能。在CAD课程中，几何图、复杂组合体与图样表达法、零件图以及装配图等制图内容实现一体化。老师利用较少的课时就能够对机械制图有效地讲解，而将更多的时间放在CAD一体化教学中。
对此，我们结合教学实例对机械制图与CAD的整合教学进行介绍。
1.注重检测学生CAD制图的规范，加大制图原理的强化
机械制图最根本的基础正是《机械制图》国家标准，同时也作为机械工业生产中一种最根本的技术文件。把图样幅面、标题栏、字体、比例以及线型等放置在“CAD的基本设置”中进行讲解。
2.零件图的识图以及绘制需要掌握的重点
学生在参加工作之后，工作内容都离不开看图，因而在教学中，我们把识图与绘制零件图作为重点项目进行教学。在该课程中，每一个零件图被当做单一的项目，CAD软件教学主要是对绘图进行训练。一般来说，绘图训练主要是针对技巧与方法的要求。尺寸的标注内容一般放在零件图学习中，主要通过标注零件图的尺寸对如何设置尺寸标注样式和如何使用尺寸标准命令等进行详细的讲解。在技术要求中，我们对表面粗糙度的讲解，主要是按照属性设置进行，通过形位间的公差快速地对其进行设置标注，其中，极限尺寸要使用文字注释的方法进行标注。
3.在其他具体问题中的机械制图原理重点
CAD在机械制图国际标准的应用中，其重点与难点是机械制图与CAD组合的内容，第三视图的补充、图线的补缺，也是其中的重要内容。通常，在机械制图中，多是通过简单的形体例子来进行分析，复杂的形体则通过CAD建模，通过一些实体模型让学生在课堂中练习三视图，通过二维视图让学生建立三维的实体。这是一个先易后难的教学过程，采用形体分析法与线面分析法来对实体模型进行分析，通过分析与参照实体的模型进行具体的讲解。通过叠加法、切割法以及讲解与练习的结合，运用在三维实体中，很好地实现二维视图。例如，形体的前后、左右及上下视图可以通过对实体的自由旋转来实现。在课堂中，教师多采用引导的方式，让学生自己动手操作，通过具体实际案例的训练，让学生不再觉得制图课有难度，反而感到课程的生动与趣味，大大提高了学生的学习兴趣。
4.使用CAD剖视图教学
剖视图是用来表示物体内腔结构的方法。当视图中存在虚线、虚线与实线重叠，难以用视图表达机件不可见部分的形状时，或者当视图中虚线过多，影响到图形清晰、影响标注尺寸时，常常需要用剖视来表达。在讲解时，多采用一些形体简单的例子来分析，至于一些形体复杂的例子，则可以通过CAD软件进行详细的剖析。通过CAD软件的零件建模，然后运用剖切功能将零件剖开，对其中的孔、槽等结构进行分析。教师在不同位置剖切平面，逐一对形体进行剖切，分析剖切位置对剖视图画法产生的影响，由此加深学生对剖视图的理解，并熟练地掌握这种方法。使用CAD剖视图（如图1）能够为老师讲课带来很多便利，提高了课堂教学质量，并且能够引导和带动学生学习的积极性和主动性，在短时间内就能将教学任务有效完成，取得事半功倍的效果。
5.使用CAD掌握对装配体整体的认识
学生对装配体缺少整体上的认识，对装配体的结构、工作原理、零件间的装配、链接以及主零件的结构形状认识不足。在装配体的教学过程中，传统的教具模型和图例教学方式远远不能满足教学的需求，因而CAD的利用就成为一种必然地选择。教师可以将多个三维实体零件组合在一起形成装配体，并对此进行模拟装配。还可以通过零件模型（如图2），让学生了解每一个装配体的真实形状，清楚地掌握零件间的关系和动力传动的具体路径。
图2 台虎钳装配图
6.适当拓宽CAD制图的运用范围
教师根据学生的就业实际和兴趣需要，可以适当拓宽软件的应用范围，例如建筑、电子等专业，但在教学尝试中要遵循机械制图或者相关制图的标准和原理。
CAD软件为机械制图教学带来了极大的直观性与趣味性，也有效地提高了教学质量和教学效果。
四、结论
机械制图与CAD一体化教学，将不同学科中的理论知识与技能穿插在一起，并运用于整个教学过程中，让学生通过对教学项目的学习，熟练掌握相关专业知识与操作技能。随着教学项目的进行，学生的创新能力与解决问题的能力得到了极大的进步与提高，老师也得到了锻炼和提高，特别是在专业理论和专业技能的综合能力方面得到了有效提升。
参考文献：
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[2]万红，傅德月.浅谈高职专业教材的设计与编写[J]. 职业教育研究，2009（6）.
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