机械原理课程教学内容改革的探索与实践

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( 7 ) 增加了一些实验教学 内容 , 体现本课程 与机械设计 、 机械制造 、 机 电一体化等机械基础系列课程 的 和钒衔 接 和相互 关联 。
2 教 学 内容 改 革 实践
( 1 ) 课堂教学中略去了矢量方程图解法进行机构运动学分析的内容 , 将节省下来 的课 时用 以讲解与机
收稿 日期 : 2 0 1 3 4 ) 4 4 3 2
系统运 动 简 图形式 提交 运 动方 案设计 结 果 , 如 图 3为某 学 生设 计 的健 身 球 自动 检 验分 类 机 的 机械 系 统运 动 简 图。方案 确 定后 要对 系统 中的典 型机 构进 行尺 寸设 计 和运 动 分 析 , 图解 法 和解 析 法 任选 。每个 设计 题 目 提供 1 6组设 计数据 , 每 名学 生分 得 的题 目或数 据 都要 区别 于 他人 , 保 证 每 位学 生 都 有独 立 思 考 、 独立 设 计 、 独立 计算 的过程 。提 倡将 解 析法 与工 程 软件结 合进 行 机构设 计 和 分析 。例 如 , 利 用 Ma t l a b软 件 编程 运算 确
( 吉林 大学 机械科学与工程学院 ,长春 1 3 0 0 2 5 ) 摘 要: 基 于机械原理课 程在机械产 品综合设计 中承担 的重要任 务和 长期以来教 学 内容 集 中于单 一机构设 计、 分
析上的局 面, 开展 了强调机械 系统运动 方案设计 的教 学 内容 改革。改革 同时弱化 了图解 分析、 设 计机构 的教 学 内 容, 突出了可以结合现代设计 手段 的解析设计 方法。课 堂、 实验和课程 设计环 节的教 学 内容 改革 实践显 示 出改革
在增强学生学习兴趣和 学习主动性 、 提 高学生综合素质和创新 意识 、 促 进学生知识掌握 等方面效果 良好 。
关键 词 : 机械原理 ; 教 学内容 ; 改革
中图分类号 : G 6 4 2 . 0 文 献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 9— 3 9 0 7 f 2 0 1 3 ) 0 6— 0 7 7 6— 0 2
( 4 ) 加入组 合 机构介 绍 。加入多 杆 机构 、 凸轮 一连 杆 、 齿 轮 一连 杆 、 双 凸轮 等 组合 机 构 运 动 的演 示 和 介
绍。
( 5 ) 增加了功能原理分析 、 机构选型、 运动协调设计等有关机械系统运动方案设计 内容 的讲解。
( 6 ) 课程设 计 任务 由原来 的机构 运 动学和 动力学 分 析变为 简单 机械 系统 的运动 方案设 计 。
全局 出发 , 系统 地 掌握本课 程所 讲述 的基 本理论 知识 , 并 能够 将 所学 知识 进 行关 联 , 顺 利完 成 简 单 机械 系 统
的整体运动方案设计 , 同时考虑本课程基本知识同现代设计方法 、 手段 的融合 J , 在有限学 时的限制下 , 我 们将课程原有部分讲解内容去掉或弱化 , 增加了与机械系统运动方案设计相关联 的内容。具体如下 : ( 1 ) 去掉了矢量方程图解法进行机构运动学分析 的内容。该部分 内容 已在前序理论力学课程 中学习 , 无 需重 复讲解 。 ( 2 ) 弱化了图解法 , 加强了解析法设计 四杆机构内容的讲解。受限于计算能力 , 图解法设计机构一直 以 来是课堂教学和实践教学中重点讲解和训练的内容 。然而相 比图解法 , 解析法获得的设计结果精度更高 , 更
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第 6期






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2 0 1 3年 6月
J O URN AL O F CHANG C HU N UNI VE RS I T Y
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机械 原理课程教学 内容改革 的探索与实践
王聪 慧 ,熊 健
可靠 。随着计 算 机技术 、 工程 软件 和计算 数学 领域 的迅 速发 展 , 利用 解 析法 进பைடு நூலகம் 机 构 尺 寸设 计 已不成 问题 。
因此 , 我们将机构设计方法讲解和训练的重点逐渐向解析法转移 , 使教学 内容更贴近现代设计方法和手段 。 ( 3 ) 加重 了解 析法设计 凸轮机构 内容 的讲解 比例 。
机械 原理课 程是 工科 院校机 械类专 业 必修 的专业 基础 课 程 , 其 在 机械 基础 系 列课 程 中 占有 举 足 轻 重 的 作用 , 承担着培养学生机械系统整体运动方案设计 的重要任务。但是尽管 围绕机械原理课程的教学改革已
经进行了十多年, 课程的理论和实践教学内容都仍然局限于平面机构结构组成 、 机构运动学 和静力学分析 , 典型 机构设 计 和运动 特性分 析上 … , 变化 不 大 。课 程 内容缺 乏关 联性 、 系统 性 , 学 生 无法 从 机 械 系统 的 整体 观念上顺利完成系统的运动方案设计 , 无法从机械产品综合设计的角度理解本课程所讲述知识的真正用处 。
作者 简介 : 王聪慧 ( 1 9 7 9~) , 女. 辽宁法库人 , 讲师 , 博士 , 主要从事机构学和机械系统动力学方向研究。
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王聪慧 , 等: 机械原理课程教学 内容 改革 的探 索与实践
械系统运动方案设计相关的内容 , 而略去的机构运动分析 内容在课程设计和实验环节能够得以训练。如在 机构优化设计综合实验 中, 学生利用虚拟样机技术建立了牛头刨床执行系统中驱动刨刀运动的主机构一六 杆机 构 的模 型 , 如 图 1所示 。在 施 加外 力作 用后 , 可 以对 机构 中的任意 构件 或 任 意点 进行 运 动学 分 析 。图 2 为代表刨刀的滑块中心的位移 、 速度和加速度曲线图。 ( 2 ) 课程设计任务为机械系统的运动方案设计 , 四个设计题 目分别为“ 铆钉 自动冷镦机” 、 “ 健身球 自动 检验分类机” 、 “ 全自 动送料切断机” 和“ 链板加工 冲床” 。要求在 四个题 目中任选一个进行系统运动方案设 计 。在满足功能要求的前提下 , 鼓励学生勇于创新 , 积极与教师或其他学生讨论运 动方案的可行性 , 以机械
为此 , 我 们特别 在课程 的教学 内容上 作 了如 下方 面 的改革 , 并进行 了相 应 的实践 。
l 教 学 内容 改 革
机械原 理课 程 教学包 括理论 教 学和实 践教 学两 部分 , 以理 论 教学 为 主 , 实践 教 学 为辅 , 不 过 两者 的教 学
内容要协调 、 统一 、 相辅相成。为突出机械原理课程的重要地位和任务 , 使学生能够从机械产 品综合设计 的