《机械设计基础》课网上教学系统设计和应用设计

摘要： 《机械设计基础》课是高等职业院校机械类和近机类各专业的一门重要专业基础课程，它的教学对培养学生正确认识机械、设计机械、生产机械和使用机械具有非常重要的指导作用。作者针对教学现状，结合多年的教学经验，利用现代计算机技术开发设计了课程网上教学系统，对目前的高职高专机械设计基础课教学具有一定的指导作用。
关键词： 《机械设计基础》网上教学应用型人才

一、研究的背景

《机械设计基础》是高等职业院校机械类和近机类各专业的一门重要专业基础课程，本课程的主要研究内容涉及机械系统中常用机构和通用零部件设计的基本概念、基本理论和基本设计计算方法，以及与此相关的标准、规范、图表等技术资料的运用，它的教学直接影响学生对专业的兴趣，对培养学生正确认识机械、设计机械、生产机械和使用机械具有非常重要的指导作用，对培养当今社会急需的大量应用型人才尤为重要。经过调研发现，目前高职院校的机械设计基础课教学存在以下问题。
1.绝大部分还是以传统教学模式为主，即使部分借助了多媒体教学，但是教学课件不够完善，存在不够直观、不够形象、与学生实际脱节等问题。

2.教学资源不够丰富，查找资料困难。

3.不能及时解决学生学习过程中遇到的问题。

4.学生不能随时检查自己的学习效果。

5.由于学生多、设备少，大部分学生在课程设计的实践环节中不能充分联系实际，致使设计不够灵活。

二、研究的目标和依据

主要研究目标是：开发机械设计基础课网上教学系统资源，以期达到培养学生的学习兴趣、提高学生的学习能力、扩展学生的学习知识面，特别是提高高等职业院校学生联系实际、应用知识解决实际问题的能力的目的，使高职院校能培养出更多更好的社会急需的高技能应用型人才。
主要研究依据有：

1.总结回顾多年教学经验，形成课题资源基本资料。

2.根据当今实际教学体验和对学生的问卷调查，改进、丰富课题资源。

3.到企业对毕业生进行，使课题资源更贴近生产实际。

三、研究方法

1.经验总结法：依据教育实践所提供的事实，按照科学研究的程序，分析概括教育现象，从而揭示内在的联系和规律，把感性认识转化为理性认识。
2.资料法：通过系统学习、收集、鉴别、整理资料，并通过对资料的研究形成对事实的科学认识。
3.问卷调查法：采用无记名的方式问卷调查，进行个案研究，对收集到的信息进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的东西。

4.法：对部分毕业生进行全面、系统、深入具体的追踪调查研究，形成设计步骤和方法。

四、研究内容及步骤

1.开发机械设计基础CAI课件和编写电子教材。两项工作交叉进行，相互补充。电子教材编写是在参阅多部高职高专教材，吸取其各自优点的基础上，联系实际，结合多年的教学经验，重视学生动手能力的培养，添加多个实例编写而成，而课件制作又以电子教材为基础，紧扣教材大纲要求，添加易于学生接受的动画和现场视频实例，利用计算机技术开发而成，它使课堂更加形象、生动，也能进一步增强学生的学习兴趣。
2.开发机械设计基础资料数据库。数据库内容包括：机械制图标准；公差与配合标准；形状与位置公差标准；表面粗糙度标准；常用工程材料；零件结构设计工艺性；连接与紧固；带传动和链传动；减速器和变速器；齿轮传动；轴承；联轴器、离合器和制动器；轴；常用电动机；常用低压电器；液压传动；气压传动与控制等。其中搜集了机械设计所需的各种资料数据，师生进入网站就可以非常方便地查阅，同时也可以拓宽学生的知识面。
3.编写电子教案。电子教案编写根据教材和大纲要求，区分重难点，精选课程内容，合理安排学时等设计而成，具有鲜明的实践指导意义。
4.选择、制作大量机构运动动画。机构运动动画包括各种连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动机构、齿轮系传动和螺旋传动等。这些动画形象直观地展示了机构的运动情况，使学生学起来感到轻松有趣，提高了学生学习的主动性和积极性，也丰富了学习内容。
5.试题库建设。试题重在用于检测学生对课程基本理论和方法的掌握程度及应用知识解决实际问题的能力，对当今高职高专学生应用能力检测具有一定的准确性。
6.虚拟实验室建设。虚拟实验室建设了五个项目：一是零件展览室建设，包括螺纹连接与螺旋传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器、弹簧等零件；二是常用机构运动模拟动画建设，有泵、冲床、发动机、内燃机、颚式破碎机、缝纫机、机械手、牛头刨、抛光机、曲柄滑块机构等；三是几种机构组合搭接建设，包括摇块机构、导杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等；四是齿轮加工模拟建设，包括模拟插直齿、插斜齿、滚直齿、滚斜齿、仿形法加工直齿、斜齿等；五是减速器拆装模拟建设，包括直齿、人字齿、蜗杆、锥齿、两级减速器拆装模拟等。
7.虚拟设计室建设。虚拟设计室建设项目包括螺纹连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轴、键连接、滚动轴

摘自：毕业论文标准格式www.udooo.com

承设计等。
8.工程案例建设。工程案例包括挖掘机、飞机起落架、内燃机、起重机等50个工程案例。将这些案例视频用于课堂教学，使学生在课堂上就能看到大量实际生产案例，产生很多对日常生产和生活的联想，增强观察问题、思考问题的能力，提高学习兴趣。
9.机械设计基础网上教学平台建设。包括开发机械设计基础网上答疑系统和网上考试系统。网上答疑系统使学生很方便地与老师进行在线交流，及时解决学生学习过程中遇到的困难，加强老师与学生的互动；根据课程学习要求，网上考试系统设计开发了五套网上测试题，试题形式全为单选题，学生可方便、快速地进行自测，及时检查学习效果，改进学习方法，提高学习成绩。

五、研究的意义

笔者针对教学现状，结合多年的教学经验，利用现代计算机技术，借鉴国内外成功经验开发设计机械设计基础网上教学系统，该系统教学课件形象、生动、贴近实际，可使课堂气氛活跃，提高学生的学习兴趣；教学资源丰富，使用方便，可调动学生学习的积极性和主动性，提高学习效率；能实现网上答疑和自测，增强学生的学习效果。总之，该系统设计适应学生学习的心理需求和生产实际，对目前的高职高专机械设计基础课教学具有强有力的推动作用，也将对培养国家急需的应用型人才作出重要贡献。
参考文献：
［1］邱宣怀等主编.机械设计.高等教育出版社，1994.
［2］葛中编.机械设计基础.广播电视大学出版社，1991.
［3］机械设计手册.机械工业出版社，2004.
［4］陈立德主编.机械设计基础.高等教育出版社，2004.
［5］卢玉明主编.机械设计基础.高等教育出版社，1997.