机械原理讲义

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机械原理讲义范文第1篇

关键词：汽车专业；液压传动技术；讲义编写内容；新能源汽车工程实践；困难及解决措施

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0197-04

一、背景

目前我国汽车工业蓬勃发展，为车辆工程专业学生提供了宽广的舞台，同时也对工程技术人员的综合能力提出了更高的要求。当今社会需要掌握全面工程技术知识的复合型人才，既要求对汽车理论、汽车构造和汽车设计等专业知识了解，也要对电子、流体、液压传动技术等相关技术具有一定的理论和实际工程水平。《流体力学与液压传动技术》是我校汽车学院本科生的卓越工程师核心课程之一，也是汽车学院本科生的专业必修课，涉及6个班200多人的教学工作，其教学成果直接渗透到学生专业课程的学习中，是本科生知识体系构架中重要的一环。笔者在这门课中主讲液压传动技术部分的教学工作，对这门课有一定的理解和认识，具有国外教学经验。在长期的教学过程中，通过对教学效果的自我审查以及结合学生提出的很多中肯的意见和建议，总结出目前教学过程中出现的问题主要有两点：一是讲义问题。因为目前汽车专业学生液压传动技术课程没有指定教材，使学生认为这门课或这部分内容可有可无，或者是想认真学习课程的学生摸不到头绪，无法系统地学习。二是液压传动技术与汽车相关关系的问题。因为传统液压传动技术教学应用侧重于机械方面，因此基于机械类教材教学讲授过程中不免引入很多机械方面的例子和应用，这让汽车专业学生觉得液压传动技术这部分教学内容与他们没有很大关系。但实际情况是：液压传动技术在汽车上确实有着广泛的应用，比如汽车的液压助力转向系统中液压缸助力转向机构、汽车液压悬架系统、ABS防抱死液压系统中的原理与应用、自动变速器液压系统、液压制动系统、液压减震系统、VVT-i系统中气门控制的液压执行器装置等，在汽车上的工程应用十分广泛。这些教学经历使我们深刻地认识到液压传动技术在汽车上的广泛应用空间和目前缺乏一本适合我校汽车专业学生的液压传动技术讲义这一现实情况。因此，从《液压传动技术》教学中存在的教学问题以及液压传动技术在汽车上的典型应用，编写一本液压传动技术及其工程实践应用讲义对学生和学科建设来说都是十分必要的。但目前缺乏液压传动技术及其工程实践应用这样合适的教材，即使国内有《汽车液压传动技术》（2011）这样的书，也还是侧重液压基础和机械方面，不足以说明液压传动技术及其工程实践应用的广度。而如《汽车液压气压与液力传动》（2012）也只是针对高职院校的学生，进行宽泛地介绍，而缺乏汽车上涉及的液压传动技术的应用理论深度。

作为优秀的汽车专业学生，未来汽车专业的高级人才，编撰一本侧重于汽车应用典型案例的液压传动技术讲义十分重要。这样一本讲义应该包括汽车应用上可能涉及到的液压传动技术部分知识，在内容上保留《汽车理论》、《汽车构造》、《汽车设计》等汽车类专业基础知识中涉及到的经典液压传动技术应用，增补关于液压传动技术在汽车上应用到的新的知识点和内容，包括新能源汽车中液压实验台架涉及到的液压部分知识和新能源混合动力传动中的液压节能技术知识等，突出液压传动技术在汽车应用上的特点和重点，并具有一定的深度，与汽车专业知识保持一致，保持一定的广度和深度。不应让学生仅仅局限于对一个宽泛的基础知识的了解，但在实际工程实践的应用上又不知所措。

二、讲义编写的指导思想

针对目前教学中存在的讲义和教学内容与汽车专业学生脱节，特别是缺乏一本适合同济汽车专业学生的液压传动技术讲义，作为一名授课教师，有责任和义务编撰这样一本讲义，适合教学需要，满足学生使用要求。该讲义的编撰具有十分重要的意义：编撰《液压传动技术及其工程实践应用》这样一本讲义，是高等学校讲义编撰上的一项重要工作，是讲义建设上的一部分重要内容，同时可以为学校的讲义建设积累经验。讲义主要遵循以下四条指导思想进行编写。

1.填补现有教学内容上的缺乏和不足。编撰一本在汽车上具有广泛应用，并在汽车设计上具有一定深度的液压传动技术讲义，可以为汽车专业高级人才提供一本十分适合的专业讲义。

2.讲义的编写，可以将汽车专业其他教学、实验上涉及到的液压传动技术知识集大成于一本讲义中，统一讲授。比如《汽车构造》、《汽车理论》、《汽车设计》中的液压部分知识，这样避免了汽车专业其他教师（并不对液压传动技术有深刻了解）在这部分内容的讲解上要么直接忽略掉，要么花很长时间备课讲解，对提高汽车专业的整体教学效果大有裨益。

3.在讲义编写过程中，注重培养学生工程实践应用的能力，激发学生的学习兴趣。

4.在讲义编写过程中，注意师生互动，通过教学环节与学生沟通，从学生角度审查讲义的实用性。

三、本讲义的特点

编写适合汽车专业高级人才培养要求的讲义是一项重要的工作。目前采用的讲义内容偏离工程实践应用，且大都与汽车专业内容相关度不大，难以达到教学的基本要求；有些借用的本科讲义则存在内容陈旧、理论偏深、缺乏实践环节、汽车应用实例偏少等问题；还有些讲义虽然冠以汽车专业讲义的名义，但实质上是一本浓缩型机械本科讲义，讲义内容脱离汽车专业内容。因此，在讲义的编写过程中，注重了以下几方面的内容。

（一）适应汽车专业需求，突出汽车应用特点

本讲义调整传统讲义中偏机械类的液压传动技术应用部分，增加液压传动技术在汽车专业上的应用部分内容的介绍，促进汽车专业学生对液压传动技术在汽车应用上有全面系统的认识。为此，讲义在保留汽车专业原有讲义比较成熟的液压精华内容的基础上，增添了液压传动技术在汽车应用上新的知识点与技术点。整本讲义分为三大部分：第一大部分包括液压传动技术的基本概念、常用液压关键元件的类型和特点、液压基本回路的功能与应用；第二大部分包括液压传动技术在汽车转向、悬架、制动等方面的应用，多种类型液压元件的结构和特性，常用回路的应用特点，液压系统的设计；第三大部分包括液压传动技术在新能源汽车上的应用等工程实践环节。模块化的讲义内容设计便于有选择性地开展教学活动，充实的汽车技术内容便于学生了解新技术、新信息，提高学生的学习兴趣，增强工程实践技能。

（二）根据教学要求，整合汽车专业中的“液压传动技术”知识

尽管液压传动技术工作特点和在汽车专业上应用场合明显不同，比如转向、悬架或者制动等。但主要元件工作原理阐述、图形符号制、基本回路分析等方面有许多相似之处。因此，以液压传动技术基本元件、回路原理功能为基础，重点针对汽车专业教学上的内容进行精心筛选，保留了汽车专业课其他讲义中，如汽车理论、汽车构造和汽车设计课程中关于液压部分成熟的、重要的应用，比如转向、制动等；其次，大量引入现代新能源汽车上的实用液压资料，比如液压自动能量回馈、燃料电池汽车发动机系统中的气体管路等；最后，适当增加了汽车上常见的液压故障诊断与排除方法，增强了学生解决工程实践问题的能力。

（三）内容简洁，形象生动

通过学习国外采用的讲义，特别是美国、德国的讲义，发现国外的专业讲义有以下三个特点：一是多图少文，化抽象为具体；二是内容上模块化设计，主次分明；三是一般引入工程实例介绍，激发学生的学习兴趣，便于学生理解掌握。因此，结合汽车专业的实际情况，在讲义编写过程中，尽量避免烦琐大段的文字赘述、理论性较强的公式推导和复杂的元件结构图，采用简要的文字说明、结论性的经验公式、清晰的元件回路简图和生动的典型实例来代替，可以帮助学生减轻学习负担，提高学习兴趣，增强感性认识。

（四）教学与科研相结合，增补工程实践应用实例

目前，多数讲义的课后练习仅布置了几道问答题，不利于学生全面掌握知识点和课后工程实际应用。本讲义有针对性、有选择性地提供了一定数量的汽车液压传动技术工程应用实例，比如新能源汽车的液压传动技术试验台、带蓄能器的新能源汽车能量回馈装置等，这样既便于教师在教学过程中讲练结合，又便于学生在学习过程中独立思考，提高了学习兴趣和解决实际问题的能力。

（五）大量采用图形说明，形象生动

由于液压原理图有大量管路支路线条，而且液压传动涉及流体的传动，是动态、形象的过程描述，因此，在讲义编撰上对图形提出了更多的要求。本讲义编写，对书中大量的液压元件和液压基本回路图，全部采用专业绘图软件作图。此外，还要对关键的动力元件、执行元件、控制元件和常用辅助元件，做出1/4或者1/2剖面图，采用彩色印刷。最后，为了更好地标识一些阀体的工作原理，比如先导式溢流阀，流体通过阻尼孔前后的不同压力可以用不同颜色标示出来，便于学生理解主阀芯在不同压力下的开启原理。

尽管工作量很大，但专业软件工具作图的好处是图形精准、标号注释清楚，保证图形质量，避免了学生由于图形模糊而错误理解课程内容，便于学生一目了然，抓住重点，保证教学质量。

（六）配合课程多媒体教学，讲义上网

改进讲义形式。讲义作为学生学习的一种基本工具，不只局限于书面形式，还可以制作成网络电子讲义，将书中静态、复杂的元件工作原理，比如泵、阀等液体流动用动态、直观的动画加以演示，生动展示，加深学生对问题的理解。制作相关的多媒体课件，便于学生在课后的业余时间继续学习。网络讲义更新调整内容比较方便、快捷，具有较强的时效性和灵活性，可以对书面讲义起到很大的辅助作用。

四、讲义内容编写中遇到的难题及解决措施

（一）课时的有限性

由于这门课程的课时有限，使得课堂上不能发挥更多的课堂讨论，重点概念公式的推导不能仔细讲解，在有限的课时完成教学任务达到教学目标非常重要。为了解决这一矛盾。在讲义编写的过程中，采取了模块化编写。整本讲义分为三大模块，每个模块力求“少而精”，并将知识点根据专业特点划分为重点掌握、掌握、了解三大类。重点掌握的知识点要求深入了解，强化记忆，并能够在工程实践中应用。而对于要求掌握的知识点，力求深刻领会并理解，在实际应用过程中能够熟练查阅相关资料。而了解部分的知识点需要清楚概念，在今后的工程实践应用中有印象。比如第一模块液压传动技术基础中，汽车液压系统工作原理、组成和常用液压元件图形符号，液压系统动力元件、执行元件和控制元件属于重点掌握部分。而辅助元件如密封装置、过滤器、蓄能器等属于了解的内容。

（二）专业方向差异性

液压传动技术的教学涉及6个班200多人，同时我院车辆工程专业又分为多个方向，如汽车工程、车用动力系统、汽车电子、车身与空气动力学、汽车产品管理与营销、车用新能源技术和汽车试验技术等，因此，讲义编写上应满足各专业方向的内容区别性的需要。举例来说，对课程的基本概念和基础内容，如液压传动技术原理、概念和液压传动系统组成、基本结构，强调“少而精”，这是车辆工程专业所有方向教学的共性。而对专业方向联系紧密的内容就需要区别对待了。如典型汽车液压传动系统针对汽车工程方向的学生，可以结合汽车构造课程的学习，进行悬架、转向和制动系中液压传动技术的分析；针对车用新能源技术方向的学生，进行带蓄能器的自动能量回馈液压系统的介绍；针对汽车电子方向重点叙述各种液压控制阀的结构，让汽车电子方向学生对各种被控对象有熟悉的认识和了解，以便在将来的控制中能了解其特性。

（三）学习兴趣的差异性

在课时有限的情况下，更好地开发学生的个人潜力是教学过程中应该关注的重点。笔者根据以往的授课经验，发现繁重的课后作业的形式并不能激发学生的学习动力，反而成为一种学习负担。这种情况下，课前预习更是奢谈。于是，笔者在教学过程中，尤其注重“少而精”。在每次下课时，给学生提出一个问题，对下堂课要学习的内容“抛砖引玉”。针对每个专业方向的学生提出一个与其专业密切相关的工程实际问题，结果出乎意料的好。学生准备的答案可谓“百家争鸣”，基本每个人都可以从自己的兴趣出发去收集资料，解决问题，甚至提出新的问题和答案。在这个过程中，学生不但巩固了旧知识点，也探讨了新知识点，无形中增加了学生对这门课的学习时间。一学期下来，学生和教师都从中受益匪浅。因此，这些“抛砖引玉”的问题，在本次讲义的编写过程中，也作为讲义的一部分编写进来。比如第一模块液压传动技术基础知识一章中的第四节“液压执行元件液压缸”，课后问题是利用液压缸实现汽车车门打开紧急逃生过程中，单杆活塞缸、差动连接液压缸和增压缸所需的进油压力和流量，既满足了学生对汽车的兴趣，又实现了设计汽车车门紧急逃生方案中液压缸的工程应用实例的深入剖析，达到了对液压执行元件液压缸的特性掌握和实际应用。

当然，讲义建设是一项重要而艰巨的系统工程，不能一蹴而就，只有不断总结、不断摸索专业学生特点，不断充实、不断创新，才能使讲义的内容与形式日益完善，真正成为高质量、适合本校学生使用、让本校学生喜欢的高等学校讲义。

参考文献：

[1]龚肖新.高职教材《液压传动与气动技术》编写的改进与思考[J].职业教育研究，2007，（07）.

[2]汪大鹏.试论对《液压传动》教材的研究与创新[J].机电产品开发与创新，2004，（3）.

机械原理讲义范文第2篇

机械专业的理论课教学大多理论性很强而实践性不足，学生在理论课的学习中索然无味，往往无法把理论课的知识与实践技能有机的结合起来，给教学带来了困扰。多媒体技术在机械专业教学中的运用有机的将抽象的理论通过直观的动画和视频技术展现出来。多媒体教学迅速成为机械专业课教学中的教学利器。

1 多媒体技术在机械专业教学中的优势

1.1 多媒体演示可以增强实验效果，培养学生的创造力

随着多媒体技术的不断更新，多媒体教学已经脱离了原有的计算机+投影仪的年代，而逐步拓展到三维模拟时代。以机械专业为例，多媒体技术不仅形式新颖，而且它可以将机械专业课中比较抽象的理论，通过一定的图像处理技术比较形象、直观地在课堂中展示出来。理论课不再是单纯的知识传授，更多的是能让学生直观的看到“为什么”、“怎么做”。多媒体教学有效地激发了学生的发散思维，在机械知识的学习过程中，学会主动积极地探索，课本上的知识通过直观的演示后再去实践，能够更加熟练，同时学生会有意识的去思考其运作原理，从而提高学生的创造力。理论学习不再抽象、难懂，激发了学生的学习热情。此外，在机械专业课教学中需要很多的实验进行支撑，但是由于实验设备的不完善，很多实验无法进行。通过在机械专业课教学中使用多媒体技术，可以将整个实验的过程通过多媒体向学生们演示，从而达到了教学目的。

1.2 多媒体技术可以实现资源共享，节省教学时间

机械专业课是一门实践课程，在传统的教学中，教师需要把课堂中用到的图纸画好，然后进行讲解，这需要投入大量的时间和精力，而且会影响教学的准确率。而多媒体技术的兴起，教师可以在计算机中运用专门的图像处理工具进行图纸的绘画，不仅增强了图纸的美观性，而且节省了时间，可以将这些信息及时与学生进行共享，并增强沟通和交流。此外，机械专业课教学中的教案等都可以通过幻灯片进行演示，使知识更加有条理性，有效减轻了教师的负担。并且这些课件可以提供给学生，学生如果有不懂的问题，可以在课下对课件进一步学习。

1.3 有利于促进教师综合素质的提高

在机械专业课教学中运用多媒体技术，是对教学方法的创新。教师在这个过程中，一方面应该自身熟练掌握多媒体技术的应用技巧；另一方面，在平时的教学中，注重学习资料的搜集，时刻注意知识的最新动态。通过一段时间的教学，教师的教学理念、教学方法都会跟着潮流与时俱进，有效提高了自身的综合素质。

2 多媒体技术在教学中的应用问题

多媒体教学在理论教学中显示了其独特的优势，但是学生才是教学的主体，理论内容才是教学的核心。究其根底，多媒体教学技术是教学的一种辅助手段。在我校多媒体教学应用的初期阶段，我们也发现了很多的问题。

很多教师在运用多媒体辅助教学时过分倚重多媒体技术，而忽略了与学生的交互，忽视了教师和学生、学生和学生之间交流的重要性，降低了教学中的情感和合作精神的培养。传统教学要求教师在教学前要首先熟悉课堂内容，教师在对大纲进行整理、编写教案和讲义的同时对教学内容进行把握，通过大纲、教案、讲义等多种方式来对课堂进行全盘掌控，通过板书将课堂的主旨、本节课的重点直观的表现在学生的面前。但是在应用多媒体技术教学后，我们发现很多教师往往忽视了传统教学模式的作用，无论什么课，无论什么内容均采用多媒体教学。教学用的多媒体课件往往由教研组分工合作完成整个学期的教学课件，然后在教学中讲到哪儿就用哪个课件，这样的分工合作往往导致任课教师仅对自己制作的课件有一定的掌握，对别的教师制作的课件不甚了解。更有甚者直接从网上下载或者直接用上一年的课件。讲义也是从网上或者别的渠道获得。上课往往就是打开幻灯片挨个去读，让学生去看机械运转的视频或者动画，更有甚至直接下载别的院校的教学视频来播放。忽视了教学的真正意义。

3 在教学中合理运用多媒体技术

教学是教师和学生在课堂中的“双边活动”，学生是教学的主体，教师是教学的直接引导者。不要忽视教师的示范作用，教学实际是学生在教师的引领下，通过认识问题，进而寻求问题的解决之道的过程。多媒体技术是教学中的辅助设施，可以帮助教师在教学过程中直观的向学生演示教学中的问题，帮助学生直观的去了解解决问题的路径。心理学家认为“记忆是从认识开始的，并将感知的知识保持下来，认识是从感知开始。传统的机械教学中，传统的教学模型不能直观的向学生展示其运作原理。过于抽象的概念让学生云山雾绕。多媒体技术的应用将抽象变为生动，将枯燥的知识以生动有趣的动态演示展现出来。例如，在讲授“四杆机构”的教学内容时，运用多媒体技术将机械式缝纫机、火车轮的四杆机构运动展示给学生，引导学生去主动地思索和理解，用实践去构建理论知识体系。

4 结语

机械原理讲义范文第3篇

化工机械拆装实验是一门理论知识和实践技能紧密结合的专业实践课程,它的教学目的是培养学生动手能力、创造能力,举一反三、触类旁通的本领,以促进学生专业知识、专业能力、专业素质的协调发展。学生对《工程制图》、《机械设计基础》、《过程装备设计》、《过程装备控制技术及应用》等专业课程的的完全认知需要通过机械或典型化工设备拆装实践课程来检验和加强。因此,通过机械拆装实验课程中应用专业理论与专业实践相结合教学模式是十分必要的。

随着素质教育步伐的加快,企业用人要求的提高,本科专业教育必须转变单一培养理论型员工的教学宗旨,重在培养具有基本专业理论知识和熟练操作技能,适应生产、设备管理、现场环境改善等综合素质的应用性、技能性人才。由于师资力量和教学设施等软硬件因素的影响,传统的专业理论课没有很好地和专业实验课有机的结合起来,学生对化工机械、化工设备结构、性能认知不足,不仅让授课老师感到讲课难度越来越大,而且更是让从未接触过机械或设备的学生无所适从,理论和实际不能融会贯通,使专业理论教学陷入困境。

因此,改变理论教学与实践教学脱节的情况,提高学生的学习兴趣,必须从感性认识出发,结合理论教学,开展适宜的实际操作训练―化工机械拆装实验来达到实践教学的目的。

一、注重专业理论与实践相结合教学的特点:

所谓专业理论与实践相结合教学,就是为了使理论与实践更好的衔接,将理论教学与专业实验交叉进行的的一种教学模式。其内涵主要是打破传统的学科体系和教学模式,根据素质教育培养目标的要求重新整合教学资源,体现以能力素质教育为主的特点培养教学的直观性,充分体现学生的主动参与作用。既解决了教学部分资源闲置的矛盾,又增加了学生的实践机会,提高了学生的学习兴趣和分析问题、解决问题的能力,体现专业理论与实践相结合教学的特点。

二、加强专业理论与实践相结合教学的条件:

1、提高师职水平:作为专业拆装实验的教师必须能完整把握理论与实践教学的全过程,必须具备把理论教学有效融入实践教学的综合授课能力。一方面教师要加强对自身业务能力的培养,钻研业务知识;另一方教师要具备一定的化工企业设备管理的经验,精通化工机械的安装、调试、装配技能,同时要加强理论教师与实验指导教师的业务交流,组织教师参加先进的教学培训,掌握前沿授课知识。使"双师型"师资力量成为教学的主流。现在化工学院实验室拆装实验由企业聘来的机械工程师负责学生的实践指导工作。

2、合理编写实验讲义:将实验讲义与理论教材整合。根据教学需要,将专业授课中用到的理论知识揉和在拆装实验操作过程中进行讲解,这样使学生更能直观地了解机械构造及机械原理,从而使学生产生浓厚的学习兴趣,因地制宜,充分调动学生对机械拆装实验的积极性和主动性。

3、配备相应的教学设施:要实施机械拆装实验教学,就必须有满足所需要的教学设施,它包括实验室空间的大小、拆装实验设备、教学模型、教学必备挂图等。积极创造条件配备电教设施,使用计算机制作的课件协助教学,让教学更直观、生动,用先进的教学模式推动实践教学工作向前发展。根据目前现有条件,化工学院机械拆装实验室暂时安排在机械基础实验室214,已到位拆装设备有减速器、柴油机等,设备类型单一,远远不能满足学生掌握化工机器的拆装实验操作技能,必须扩大化工机器的类别,紧跟先进化工机器的发展潮流,所以需要增加新的机器,但考虑到经费问题,学院计划与周边化工企业联系,购买部分闲置或报废的旧设备作为拆装实验的设备,既满足学生拆装实验的需要,而且也节省了实验设备的投资,可谓一举两得。具体采购计划明细见下表。

三、化工机械拆装的实验教学方式

我国普通高校工科学生就业的主要渠道还是面向基层,对于我们化工学院来说,毕业生主要被化工企业录用,为了更好地提高学生的实践能力,我们对学生进行典型化工机械、化工设备及各种阀件的拆装实验是很有必要的。

拆装试验教学的根本目的是实现理论教学与生产实践的紧密结合,因此理论联系实际、实践带动理论的交互式教学必须成为贯穿整个实验教学过程的教学思路,拆装实验一般从简单到复杂,即先拆装各种阀门,管道,然后再进行设备、机械的拆装,设备拆装实验具体分以下七个步骤进行。

第一步:演示:首先让学生进入化工专业机械拆装实验室,统一穿戴工作服,由实验教师现场讲解机械拆装的原理和具体程序及相关注意事项,使学生增加感性认识,提高学习兴趣。目前工科学生在现实学习生活中很难接触到化工机械、设备,更别说去进行亲自拆装操作。实验教师先对选定的拆装机器进行拆装演示,提高学生对机器结构的感性认识,激发学生的好奇心。

第二步:讲解;教师对演示过的拆装化工机器、化工设备进行循序渐进的讲解。对其中涉及的机械拆装工艺、拆装用工器具的使用、安全注意事项,并结合工程图纸识别、零部件之间的配合关系等理论内容进行针对性、细致性讲解。

第三步:实验:对机器拆装进行初次的感官认知和系统的理论讲解后,让学生根据所讲的工艺流程分组对机器、设备进行拆装,以达到理论与实践的有机结合,在拆装过程中要求学生做到相互协作,共同完成机械拆装任务。

第四步:零件图测绘:每个同学根据拆装的化工机械选取一种零部件进行现场测绘,然后绘制草图,记录相关数据,最后完成零件图的绘制。

第五步:检查:对学生的实验结果进行评价。针对拆装过程中存在的问题和不足,实验指导教师找出有共性的缺陷进行系统拆装演示。采用边演示边纠正的教学方法,排除学生理解的误区,从而使学生真正掌握正确的机械拆装技能。

第六步:返工:通过教师对学生拆装实验过程中存在的不足教师予以指正,并要求学生进行重新装配,达到全面掌握化工机械拆装工艺的目的。

第七步:考核:实验教师通过实验中学生的具体表现、机械拆装技能及零件图绘制等多方面进行拆装实验成绩评定,作为最终实践能力考核的依据。

管道拆装实验主要是模拟一段实际工业流程,配备泵、阀门、管道及储罐,通过拆装后通入水进行设备、管道、阀门等装配质量的检验,存在泄漏点要分析原因,并重新装配达到密封要求。

机械原理讲义范文第4篇

摘要：本文论述了我校《机械系统设计》课程改革的必要性，从课程的体系，涉及的知识点等方面论述了课程存在的问题，由此提出了编写讲义、习题集，进行教学方式和考核方式改革的一些措施。

关键词：机械系统设计；教材；内容；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0109-02

《机械系统设计》是我校机械设计及制造专业的主干必修课程之一。它不同于一些先修课程，如《液压与气压传动》、《金属切削机床设计》等，这些课程主要针对某一类型的机械或传动进行研究，而《机械系统设计》则是说明一般机械产品设计的共性规律和设计方法的课程，通过对本课程的学习，要求学生能从整机的角度和系统的观点了解一般机械产品设计的规律和特点，掌握机械产品设计的基本方法和技术。这样必然导致课程内容广泛，涉及机械系统设计的方方面面。而受课时的限制，每一方面的内容几乎都不可能深入研究，因而课程的内容缺乏完整性和系统性，这又增加了学生学习的困难。如何在有限课时内，在课程系统性不变的情况下，尽可能讲解清楚各部分内容，增加学生学习的兴趣，增强学生设计机械产品的能力，是我们目前急需解决的问题，《机械系统设计》课程教学的改革就被提上了日程。

一、课程存在的问题

1.各版本教材之间差异较大。它不同于一些传统的课程，比如《C械原理》及《机械设计》等，这类课程虽然有各种各样的版本，但总体来说，它们的体系和内容差别不大。以《机械设计》课程为例，由濮良贵主编的教材和邱宣怀主编的教材，从组成到具体内容基本相同，而且经过几代人的不断补充和完善，各部分内容也更丰富，并有大量的案例加以分析，各种辅导资料和习题也很多，这些都有利于学生学习和掌握相关的知识。《机械系统设计》作为一门专业课程，虽然也有一些相关的教材，但各个版本的教材之间差异较大，这种差异体现在各个方面，比如由赵韩、黄康主编的《机械系统设计》教材，主要是从机械系统的能量流、物料流和信息流方面来讲授机械系统的设计；而由朱龙根、黄雨华主编的《机械系统设计》教材，则是围绕着动力系统设计、传动系统设计、执行系统设计以及操纵和控制系统的设计等展开内容的讲解。而且各种教材的侧重点也不同，比如朱龙根、黄雨华主编的教材侧重于机械方面的设计，而由赵松年主编的教材则侧重于机电一体化方面的设计，对电的方面涉猎较多。

2.课程涉及的知识点多，但缺乏完整性、系统性。以朱龙根、黄雨华主编的教材为例，教材涉及的知识点较多，比如在动力系统设计方面，牵涉到动力机的选择，而动力机的种类繁多，比如电动机、内燃机、液压马达、气动马达等。以电动机为例，电动机的种类也很多，按照使用电源的不同，可分为直流电机和交流电机，交流电机又可分为同步电机和异步电机，而各类电机又可分为若干类型，每种电机的特性又不尽相同，对于机械设计专业学生来说，因为前期没有学过“电力拖动基础”的知识，单单是电机类型的选择就有一定的难度，更何况是电机的具体选择和校核。其余各章的内容也有同样的问题，虽然教材涉及的知识点较多，涉及的学科门类较多，可能因为学时限制的缘故，几乎每一部分内容都是泛泛的介绍一些，并没进行深入研究，也几乎没有详尽的例子加以讲解，所以就出现这样一种情况，如果老师照着书本讲，学生会觉得老师照本宣科，听得索然无味，会不自觉地开小差；如果要将所讲的知识彻底讲透，一方面需要教师需要具备各方面的知识，另一方面，还需要教师额外增加一些内容，才能将所讲的内容讲透，而这又受到学时方面的限制。

3.课程部分内容有重复现象。因为教材涉及面广，牵涉到许多学科的知识，部分内容出现了重复现象。比如在执行机构设计一章中，有一小节是关于机构的选型及常用执行机构的主要性能特点，这一节中的有些内容就和机械原理课程中的内容重复；伺服系统设计中的部分内容和控制工程的内容重复；传动系统设计中的转速图绘制和机械制造装备设计课程中的有关内容重复；结构设计中的许多问题和机械制造工艺学的有关内容重复。此类问题教材中还有一些，在此就不再一一列举。这些知识已经在前期课程中学习过，现在再重复来讲，没有必要，同时也浪费了学生的时间。

4.教材部分内容存在泛泛而谈的问题。因本课程偏重实际机械系统设计方面的问题，而现有的各版本教材普遍存在一些理论性强的问题，存在一些泛泛而谈的内容，对实际设计工作帮助不大，而且比较抽象。笔者翻阅了本校机械制造与设计专业学生的专业培养计划，发现学生的先修课程根本没有与之相关的振动学方面的课程。如果要讲透这部分内容，教师必然需要给学生补充许多振动学的内容，受学时的限制，根本不现实也不可能。

二、改进措施

因本专业主要是培养掌握机械设计与制造等方面的基础理论和基本知识，能够从事机械装备的设计制造的高级工程专门人才，所以专业课程的设置也要符合培养计划的要求，要为工程实践服务。为此本人对本课程的建设特提出以下一些改革措施。

1.编写适合本校学生的讲义。鉴于本课程各版本之间内容、知识点之间有较大差异，各有优缺点，所以应从本专业培养的角度选取相关的内容。因我校机械学院除设置了机械设计与制造专业外，也同时开设了机械电子工程等专业，故《机械系统设计》课程，应主要讲解机械系统设计方面的知识，同时适当地增加一些控制系统设计方面的内容。各部分内容不能泛泛而谈，要突出重点。重点部分的内容一定要讲深、讲透。大家都有体会，没有深入研究的内容，学生更不好理解，也不容易掌握。而要讲透彻，不仅需要介绍理论方面的知识，还需要结合工程实践，有一定数量的案例加以分析。并且对案例的分析一定要详尽，不能一笔带过，这样学生才能真正掌握所学的知识。与前期所学课程内容重复或相近的部分应加以删除，或简要介绍。这样才能利用有限的学时，讲解真正有用的知识，才能调动起学生学习的欲望。

2.编写习题集。知识的掌握不能只靠课堂教学，必须有一定的实践锻炼。除了进行实验和课程设计环节的设置外，还需要有课后布置的习题加深对知识的掌握。纵览各版本的教材，发现有的教材课后除了有些思考题外，别的类型的习题几乎没有，而这些思考题几乎从书本上能找到现成的答案，致使学生对之不感兴趣，也无法真正达到练习巩固所学知识的目的，故本人认为应编写一本对应教材重点知识的习题集。因课程重点是“机械系统设计”，所以侧重点应是设计方面的问题，因此习题集中不应只有思考题，还要有紧跟教材重点内容的系统方面设计的习题。所编入的习题，一定要有典型性和代表性，并且老师能够对它进行详尽地分析和解答，这样学生才能真正掌握所学知识。

3.M行课程教学方式改革。课程教学不应只局限于传统的教学方式。因本课程是专业课程，故课程的讲解过程要紧密结合工程实践，教师在讲授书本知识的时候，要结合工程实践中遇到的一些典型的设计案例，用学过的知识加以讲解分析，这样才能加深学生对知识的理解，增加学生学习的兴趣。同时，还可以布置一些系统设计的题目，让学生预先查资料进行设计，然后抽取一定的时间，由学生上讲台进行讲解，再由台下的学生加以评价，最后由老师进行总评，这样就极大地活跃了课堂的教学气氛，还可以进一步调动学生学习的积极性和主动性，加深学生对知识的掌握。

4.进行考核方式改革。因本课程是和工程实践紧密结合的课程，所以考核方式也应加以改革，除了进行传统的试卷考核外，还可以结合其他方式进行。因本课程所涉及的知识点比较多，需要记忆的内容也较多，为了减轻学生的负担和加深学生对知识的掌握，可以在课程进行中，适当地布置几次大作业，每次加以评价并给出分数。

综合以上考虑，最终学生成绩可由三部分组成：试卷、大作业和平时的考勤。因为课程结束后才进行卷面考试，考核的知识点比较全面，所以卷面成绩比重可以多一些，大约占50%左右；几次大作业可占35%左右；考勤占15%左右。这样的考核方式，既可以督促学生真正掌握所学知识，又可以减轻学生的负担，避免一考定成绩导致的学生平时不学，最后突击应付考试的现象发生。

《机械系统设计》课程的改革涉及方方面面，工作量和难度较大，相信通过课程教学小组的不断努力，一定能够推进课程的建设，提高学生对知识的掌握程度，达到专业培养计划的要求。

参考文献：

[1]朱龙根.机械系统设计（第2版）[M].机械工业出版社，2001.

[2]侯秀珍.机械系统设计[M].哈尔滨工业大学出版社，2001.

[3]胡胜海.机械系统设计[M].哈尔滨工业大学出版社，1997.

机械原理讲义范文第5篇

仪器分析是分析化学的重要组成部分,随着近代仪器分析技术的迅速发展,它在农、林、水科学中的应用与日俱增,是科学研究不可缺少的重要检测手段。仪器分析是化学类相关专业的专业基础课,是一门理论与实践密切结合的课程,仪器分析实验是学生验证分析理论、掌握仪器分析应用的重要途径。教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的文件(即4号文件)明确指出了“高等学校要重视本科教学的实验环节”,同时,根据独立学院培养实用型人才的宗旨,培养和提高学生的实际动手能力成为实践教学工作中的重要环节。

在仪器分析实验教学过程中,我们越来越发现实验内容的设计极为重要。一方面要达到设定的教学目的,使学生对仪器分析的原理和操作有深刻的认识;另一方面要适应各学院现有的仪器设备硬件条件,并且能调动学生的兴趣和实验积极性。因此,有必要根据学校的基本情况对实验内容的选择和设计进行深入地研究。

一、现状分析

仪器分析实验课程不仅涉及到相关仪器的原理和操作,还涉及有机和无机化学的基础知识以及实验室的配置,要最大程度地与仪器分析理论课配合。目前独立学院的仪器分析实验课主要以验证性实验为主,学生做实验完全按教材或教师演示进行操作,造成对实验方案的设计理解不深,对实验原理理解不够、对实验内容印象不深刻,积极性不高。就已经开展的教学工作来看,仪器分析实验主要存在以下四个方面的问题。

1.学生动手能力较差,实验积极性不高。应用化学、高分子材料与工程、环境科学等开设仪器分析实验课程的专业中,学生已经学习过有机化学和无机及分析化学等课程,仪器分析理论课与实验课通常安排在同一学期学习,这样的安排是符合循序渐进的教学规律的,但是在具体教学过程中,我们发现以下问题:第一,学生对以往所学的知识遗忘较严重,理解不深刻。仪器分析涉及部分有机化学和无机化学的基本知识,如果缺乏这些知识将会造成对仪器分析的原理理解不深刻。第二,缺乏基本的安全防护知识。学生的实验安全基本常识匮乏,造成师生人身安全及实验室安全隐患。第三,缺乏对与实验仪器相关联的设备的了解。例如计算机和电机等,动手能力参差不齐。

学生是教学中最主要的部分,学生学习的积极性高低在很大程度上决定了教学结果的成败,以上这些因素导致了学生参与实验的积极性不高,机械地模仿老师的操作,教学效果不佳。

2.教学资源有限。仪器分析使用的大多属于大型精密仪器,操作复杂且价格昂贵,这就决定了学校购买的数量有限。例如红外光谱、原子吸收光谱、气相色谱和高效液相色谱等仪器,一般独立学院的实验中心都只有一台,教学时学生只能分批分组轮流操作。

对于独立学院这种新发展起来的教学载体,很多硬件设备都处在逐步完善的过程中,实验室面积和仪器种类、数量有限,这会影响每个学生独立操作试验的时间和空间,影响教学质量。

3.教材针对性差,有使用的局限性。仪器分析和其他普通化学实验不同,仪器型号多样且更新换代较快,很难有可供不同学校共同采用的教材。市面上现成的课本是编写者根据自身环境编写,有其局限性,在实验仪器选择上,不能涵盖现有仪器,或者书中所列的实验仪器与各学院采用的不同,可能会导致误操作;有些实验的课时安排不符合各学院的教学要求;还有一些教材安排的实验多为验证性试验,由于这类实验的结果已为学生所知,往往不能引发学生的兴趣和求知欲,使课堂气氛不够活跃。

为了解决上述问题,各独立学院通常采取的方法是从不同教材上选取与该院仪器相关的部分,印制零散的讲义分发给学生,内容与实际操作不完全配套,而且不能形成完整的体系,不利于学生的学习。

4.教学效果不佳。仪器分析实验安排通常是以专业班级为单位,这样的安排对理论知识的教学来说,师资是较为合理的,但是在进行仪器分析实验教学时,往往显得不够。

例如,在电化学分析实验中,二十多组学生同时开展实验,教师一方面必须保证学生安全,时刻关注整个实验室情况,另一方面要指导各组学生进行实验,对教师而言是严峻的考验。实验室设备多面积大,使一些学生得不到教师的充分指导。而在原子吸收光谱等实验中,一台仪器二十多组学生轮流操作,参与实验的学生多,每人分配在实验操作上的时间就较少,有些实验只有一次动手机会,学生掌握实验技巧的时间不充分。

二、改进的方法

针对以上所列举的问题和困难,结合教学经验,我们从以下四个方面来改进和优化仪器分析实验课的教学:

1.调整内容,提高学生的积极性。根据各学院的硬件设施,编写合适的仪器分析实验讲义。多采用探索性试验,尽量避免验证性试验,实验结果的不确定性会增加学生对实验过程的兴趣。实验内容的选取贴近生活,如牙膏中氟离子浓度的测定、“雪碧”中苯甲酸的测定、饮料中咖啡因的测定等,引导学生将所学知识应用到生活和实践中去,培养成就感。

以气相色谱为例,该实验是科研、生产、检验等领域常用的仪器分析方法,实验内容贴近生产实际情况,要求学生掌握色谱图的分析方法,并根据实际情况调整试验参数的设置,条件允许的话从色谱柱的填充这一基本步骤开始。每位同学必须自己动手操作,而不是像以前一样仅仅观看教师演示。

2.增加设计性实验,提高实践能力。在实验内容上,除了常规的仪器分析实验,还安排两到三次设计性实验。教育部高教司的关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》(试行)对设计性实验有明确的定义:设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以完成的实验。贾素云等人认为在设计性实验中,教师给出的“实验目的与要求”要符合学科的培养目标,实验室提供必需的仪器与药品,由学生自拟实验方案并独立自主完成实验的全过程。

在设计性实验的讲义里,只提出了实验目的与要求,其他步骤都要求学生根据掌握的知识进行设计,对学生运用知识解决实际问题的能力有较高的要求。可设计提示性的问题帮助学生理清思路,然后由学生独立完成实验全过程。教师可根据教学情况自由选择,让学生两人一组设计实验步骤。学生设计实验步骤,必须深入了解实验目的,掌握实验涉及的药品和试剂以及仪器的物性和安全常识,理解实验步骤背后的理论意义,比照书本操作要求更深入地了解,这避免了以往学生机械模仿老师操作的模式,加深其对实验过程的理解记忆。

开设必修实验和选做实验两类,将会使学生在强化基本操作技能的基础上有综合性较强的训练,有普通仪器操作,也能接触到一些先进的科学仪器和方法,以开拓眼界,扩大知识面。教师可在教学过程中对各个实验有不同的级别要求,以适应不同专业的需求。

3.改进教学方法,让学生有机会动手操作。改变教学方法,引导学生独立思考,培养学生独立学习和工作能力。遵循实验教学和人才培养规律,学生实验能力的培养要循序渐进,逐步放手,逐步加强和深化。多引进生产实际案例,充分调动学生学习的积极性和主动性,以利于学生能力的培养。

每次实验前的理论课都在幻灯片上以图片的形式介绍实验仪器的基本组成和试验流程。布置学生预习实验,完成思考题。考虑仪器数量和实验室面积,可采用双实验双教师同时进行的教学方法。将学生划分为两部分,每部分学生做一个实验,每个实验一个指导老师,然后交换。这样提高了设备的利用率,使学生有更加充分的动手时间,每个学生都有机会动手,投入到实验中来。

4.改进实验室管理。建议与实验中心的老师配合,课余时间向学生开放实验室。集中组织有兴趣的学生在课余时间进入实验室,在教师监管下进行实验,这既可以作为课堂实验的补充,又可以扩展到课堂之外的内容。

三、实验内容设计的特点

各独立学院应结合专业特点和现有仪器设备,以及学生的教学和实训情况,选择合适的实验内容,编写适用于本校的实验讲义。可将全部实验分为必做实验和设计性选做实验两部分。必做实验内容包括电化学分析、红外光谱分析、气相色谱和液相色谱等多个专业试验,要求学生亲自动手操作各种大型仪器,解决实际问题,其实验内容在社会上有着极为广泛的应用;设计性选做实验由师生根据教学情况自由选择,是学生在掌握仪器分析原理和设备操作基本技能的基础上对理论和实践知识的综合运用。

讲义的主要特点是针对性强。国内现有的实验教材,每个实验针对特定的仪器,对实验条件的设置、参数的确定有固定的要求。目前分析仪器发展迅速,种类和型号多样,该讲义应针对各校所购买的特定仪器,可直接用于以后的仪器分析实验教学工作。

另外,在实验的设计上要突出强调学生的实际动手能力,要求实验内容贴近实际生产生活,一方面调动学生的学习积极性,充分发挥学生的自主学习性,另一方面培养的学生在社会上有更广阔的就业空间,满足社会对动手能力强的人才的需求。

总之,仪器分析实验在独立学院化学类相关专业的实验教学体系中有着重要的地位。随着实验室的建设和发展,各独立学院将购买更多仪器设备,在今后的教学过程中,教师应根据教学要求和硬件条件的变化,不断完善仪器分析实验内容,教学内容的编排始终以调动学生的学习积极性、充分发挥学生的自主学习为目标,根据社会对人才的需求,强调学生的动手能力及解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]李田霞,陈峰.独立学院中化学实验教学探索与实践[J].科技信息,2008(14).

[2]吴建高.选择仪器分析试验项目的看法[J].实验室研究与探索,1989(4).

[3]罗崇建,等.仪器分析的实验教学[J].化工高等教育,2002(72).