機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)方式及內(nèi)容是專門(mén)為用戶解決疑難問(wèn)題的，非常具有代表性，在客戶進(jìn)行產(chǎn)品選型前，我們一般建議用戶先看下機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)方式及內(nèi)容。這樣能對(duì)用戶選型有非常大的幫助。
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是高等學(xué)校機(jī)械類各專業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)課，是一門(mén)綜合性的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。由于它包括的內(nèi)容廣而散，縱橫關(guān)系復(fù)雜，幾乎每一章都包括工作原理、類型特點(diǎn)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)選擇等內(nèi)容，涉及機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、金屬工藝學(xué)等多門(mén)課程，而章與章之間聯(lián)系不緊密。該課程包含的內(nèi)容廣，主要表現(xiàn)在關(guān)系多、門(mén)類多、公式多、圖形多和表格多等現(xiàn)象。該門(mén)課程與工程實(shí)際聯(lián)系緊密，要學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，自己選擇參數(shù)自己設(shè)計(jì)，同一個(gè)設(shè)計(jì)題目所選擇的參數(shù)不只一個(gè)，每個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)該是不同的，因而給教學(xué)帶來(lái)一定難度。特別是在課程設(shè)計(jì)中，不僅要繼承前人已有的經(jīng)驗(yàn)，還要去創(chuàng)新，這又給教學(xué)提出了一個(gè)難題�；谝陨显颍瑢W(xué)生認(rèn)為難學(xué)，教師認(rèn)為難教。隨著教學(xué)改革的深入、課時(shí)的壓縮，使得《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》成為了機(jī)械類課程的一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。我們?cè)诮鼛啄甑慕虒W(xué)和課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)中, 采用了綱要框圖法教學(xué), 取得了一定成效。
一、綱要框圖的制作
綱要框圖教學(xué)法又稱沙塔洛夫教學(xué)法，由前蘇聯(lián)學(xué)者沙塔洛夫發(fā)明，1983年況平和同志將該法介紹到我國(guó)。綱要框圖法就是把教學(xué)內(nèi)容經(jīng)過(guò)加工整理, 用簡(jiǎn)單的文字和符號(hào)以框圖圖表的形式直觀地顯示出來(lái)�？v的方向, 反映各部分內(nèi)容的因果關(guān)系、轉(zhuǎn)化關(guān)系；橫的方向, 建立起并列關(guān)系、條件關(guān)系、比較關(guān)系等, 形成一個(gè)便于學(xué)生理解的邏輯關(guān)系網(wǎng)。這樣每一個(gè)內(nèi)容用一張框圖直觀地表示出來(lái)，包含工作原理、計(jì)算公式、參數(shù)選擇，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，充分體現(xiàn)“提綱挈領(lǐng)、簡(jiǎn)明扼要、信息集中、思維對(duì)號(hào)”的特色。
在制作綱要框圖圖表過(guò)程中，首先根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱的要求，將每章的教學(xué)內(nèi)容制作成框圖圖表，并裝訂成冊(cè)，在各框圖內(nèi)列出各部分教學(xué)內(nèi)容中的知識(shí)要點(diǎn)，用線條和箭頭標(biāo)出它們之間的關(guān)聯(lián)；其次，在課堂上，教師可以根據(jù)框圖圖表展開(kāi)教學(xué)，在黑板上邊講邊畫(huà)，學(xué)生可在圖表上記錄相關(guān)內(nèi)容，這里重點(diǎn)提醒教師在編制框圖圖表時(shí)，要故意把相關(guān)知識(shí)點(diǎn)空出，讓學(xué)生做筆記添上內(nèi)容，養(yǎng)成記筆記的習(xí)慣；最后復(fù)習(xí)總結(jié)階段，學(xué)生教師可按圖表進(jìn)行。框圖圖表的設(shè)計(jì)制作應(yīng)注重簡(jiǎn)捷明了、條理清晰，它不應(yīng)是教材內(nèi)容的目錄，而應(yīng)是機(jī)構(gòu)分析設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)的流程。框圖圖表設(shè)計(jì)制作與教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有密切的關(guān)系，教師應(yīng)仔細(xì)研究、反復(fù)推敲修改。另外，圖表的制作也并非一成不變，教師應(yīng)該與其他教師交流經(jīng)驗(yàn)、反饋信息，并經(jīng)過(guò)多次修改完善框圖。
在框圖法教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，有以下幾種方法進(jìn)行教學(xué)。一是在上課之前把綱要框圖圖表發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可根據(jù)教師所講內(nèi)容添加必要的內(nèi)容，這種方法可以使學(xué)生在上課之前就知道這章的重點(diǎn)。二是教師可在黑板上邊講邊畫(huà)，學(xué)生抄記框圖圖表，讓學(xué)生了解研究問(wèn)題的基本思路，明確教學(xué)的目的和任務(wù)。三是在每章講完之后，進(jìn)行總結(jié)繪制框圖圖表。這樣學(xué)生在對(duì)這章內(nèi)容基本掌握之后，有一個(gè)鞏固和加深所學(xué)知識(shí)的作用，也可嘗試讓學(xué)生自己歸納出相應(yīng)的框圖圖表。
二、框圖法教學(xué)的特點(diǎn)
1.具有較強(qiáng)的邏輯性、概括性，提高了備課效率�？驁D圖表可以把每一章零散的知識(shí)內(nèi)容經(jīng)過(guò)整理有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，起到提綱挈領(lǐng)的作用。因框圖圖表是經(jīng)過(guò)多次修改提煉出來(lái)的，具有條理清晰、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，知識(shí)通過(guò)框圖圖表再現(xiàn)出來(lái)，講稿也就基本準(zhǔn)備好了。
2.調(diào)動(dòng)了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。采用綱要框圖教法后，可以做到學(xué)生思考與教師的講解思路同步。學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)，能準(zhǔn)確抓住重點(diǎn)。
3.可以方便學(xué)生的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。
4.可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，養(yǎng)成記筆記的習(xí)慣，培養(yǎng)善于總結(jié)歸納的能力和創(chuàng)新思維的能力。
三、機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)計(jì)教學(xué)方法：
1、問(wèn)答法
問(wèn)答法是教師根據(jù)學(xué)生已有知識(shí)或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)，有目的、巧妙地提出問(wèn)題，請(qǐng)學(xué)生來(lái)回答，激發(fā)學(xué)生積極思考，從而引導(dǎo)學(xué)生獲取新知識(shí)的行之有效的教學(xué)方法，它能使課堂呈現(xiàn)出一種濃厚的探討氣氛。這種緊張愉快的智力活動(dòng)不僅能開(kāi)啟學(xué)生的思維，使他們對(duì)所學(xué)的知識(shí)理解深刻、記憶牢固，還有利于學(xué)生口頭表達(dá)能力的提高。問(wèn)答法給教師提供了多方面了解學(xué)生的機(jī)會(huì)和教師與學(xué)生互動(dòng)的平臺(tái)。教師還可根據(jù)問(wèn)答情況調(diào)整教學(xué)廣度和深度，補(bǔ)充必要的知識(shí)內(nèi)容。
問(wèn)答法有三種形式：（1）啟發(fā)式。這種方法一般用于傳授新知識(shí)。如在導(dǎo)入新課時(shí)可提出問(wèn)題，制造懸念，啟發(fā)學(xué)生的思維。例如在講授漸開(kāi)線齒廓時(shí)，先復(fù)習(xí)齒輪傳動(dòng)的基本類型中按齒廓曲線的分類，再提出問(wèn)題：什么叫漸開(kāi)線？為什么大多數(shù)齒輪的齒廓曲線用漸開(kāi)線而不用其他曲線？漸開(kāi)線有哪些性質(zhì)？這就引出了本堂課的內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生的求知欲。要想知道原因，只有認(rèn)真聽(tīng)講，靜心思索，才能理解和掌握所學(xué)的新知識(shí)。（2）直接問(wèn)答式。主要用于鞏固已學(xué)知識(shí)或檢查評(píng)定學(xué)生掌握概念、工作原理、計(jì)算法則等情況。（3）講授問(wèn)答式。一般是在講授過(guò)程中，為突出重點(diǎn)，引起學(xué)生的注意而提出問(wèn)題，以增強(qiáng)教學(xué)效果。
當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生注意力不集中或某些學(xué)生有打瞌睡的苗頭時(shí)，可隨時(shí)提問(wèn)，以使學(xué)生重新振奮精神。教師在備課時(shí)要備提問(wèn)的要點(diǎn)或提綱，提問(wèn)內(nèi)容要有邏輯性、系統(tǒng)性、針對(duì)性，要面向全體學(xué)生，給時(shí)間讓他們思考，然后根據(jù)問(wèn)題難易程度指定學(xué)生回答。問(wèn)話的方式要有藝術(shù)性、多樣性，學(xué)生回答出現(xiàn)卡殼時(shí)，嚴(yán)禁諷刺挖苦，要給予肯定和鼓勵(lì)。
2、練習(xí)法
練習(xí)法（包括測(cè)驗(yàn)法）是按教材的規(guī)定和要求，在教師的指導(dǎo)下反復(fù)去做某些練習(xí)題，從而鞏固所學(xué)知識(shí)，提高技能技巧，找出薄弱環(huán)節(jié)的教學(xué)方法。嚴(yán)格的練習(xí)和測(cè)驗(yàn)還能使學(xué)生養(yǎng)成堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)習(xí)慣和嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。練習(xí)法用在用圖解法設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)，斜齒圓柱齒輪和蝸桿傳動(dòng)的受力分析。通過(guò)反復(fù)的練習(xí)，能鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生作圖設(shè)計(jì)能力和齒輪傳動(dòng)受力分析的能力，使學(xué)生做到舉一反三，觸類旁通，從而提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在課時(shí)允許的情況下，每章結(jié)束時(shí)應(yīng)該采用測(cè)驗(yàn)法，以此來(lái)檢查學(xué)生掌握知識(shí)的程度和存在的問(wèn)題。練習(xí)法也是自我檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，反饋教學(xué)信息的一種方法。練習(xí)和測(cè)驗(yàn)可用一堂課的時(shí)間，也可用部分時(shí)間完成。對(duì)學(xué)生的練習(xí)結(jié)果和測(cè)驗(yàn)中存在的問(wèn)題要及時(shí)分析，及時(shí)處理。
3、演示法
演示法是通過(guò)在教室（或?qū)嶒?yàn)室）向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)教具（或演示板），或教師做示范性實(shí)驗(yàn)等方式，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)觀察展示、演示效果，獲得感性知識(shí)的一種教學(xué)方法。這種教學(xué)方法能使學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上分析研究，把感性知識(shí)與課本知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，有利于提高學(xué)生的觀察能力、思維能力和創(chuàng)新能力。例如在講授螺紋的參數(shù)時(shí)，先讓學(xué)生觀察鉗工用的虎鉗，分析哪些地方有螺紋結(jié)構(gòu)，虎鉗與工作臺(tái)是怎樣連接的。然后轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使活動(dòng)鉗身移動(dòng)把工件夾緊或松開(kāi)。通過(guò)這一演示，學(xué)生對(duì)螺紋的兩個(gè)主要作用——連接和傳動(dòng)產(chǎn)生深刻印象。然后講解幾個(gè)螺紋模型，有三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋等。教師一邊用手觸摸內(nèi)、外螺紋的表面（手指觸到的是螺紋的牙頂，觸不到的溝槽底部是螺紋的牙底），一邊說(shuō)明：螺紋本質(zhì)上是在圓柱（或圓錐）的表面加工出的機(jī)械結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，再把螺紋模型分給學(xué)生仔細(xì)觀察并讓學(xué)生分析這些螺紋模型之間的區(qū)別，學(xué)生自然就會(huì)得出這些螺紋的最大區(qū)別在于：牙型、直徑、線數(shù)、螺距和導(dǎo)程、旋向等方面。教師在講清五個(gè)概念之后，總結(jié)如下：（1）不同結(jié)構(gòu)的螺紋運(yùn)用于不同的場(chǎng)合，三角形螺紋多用于連接，梯形螺紋、矩形螺紋和鋸齒形螺紋用于運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力的傳遞。（2）內(nèi)、外螺紋都是成對(duì)使用的，它們的五個(gè)參數(shù)必須完全相同，這樣內(nèi)外螺紋才能旋合在一起。
4、實(shí)驗(yàn)法
實(shí)驗(yàn)法是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，利用儀器設(shè)備和材料進(jìn)行實(shí)際操作，觀察研究實(shí)驗(yàn)對(duì)象的發(fā)生和變化，從而獲得新知識(shí)或驗(yàn)證已學(xué)知識(shí)的教學(xué)方法，要求學(xué)生動(dòng)手操作，手腦并用，通過(guò)獨(dú)立運(yùn)用儀器實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和研究科學(xué)的興趣。實(shí)驗(yàn)法可分為課前實(shí)驗(yàn)和課后實(shí)驗(yàn)，也可分為小組實(shí)驗(yàn)和個(gè)人獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)法是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，在整個(gè)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)過(guò)程中有著特殊的意義。在講述機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖是這一章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。它是用符號(hào)和線條清晰簡(jiǎn)明地表達(dá)機(jī)器或機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析以及設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)的一種基本工具，在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中貫穿始終。通過(guò)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)照機(jī)構(gòu)實(shí)物畫(huà)簡(jiǎn)圖后，再計(jì)算自由度檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖或機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖的正確性。這樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生依照實(shí)際機(jī)構(gòu)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的能力，熟悉常用機(jī)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)副的代表符號(hào)，加深對(duì)自由度計(jì)算方法的印象。
三、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)模型
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》示教陳列柜是根據(jù)教育部高職高專規(guī)劃教材設(shè)計(jì)的電化教學(xué)設(shè)備。本陳列柜共分十三個(gè)柜和一個(gè)電腦控制臺(tái)，并配有一臺(tái)功率放大器，DVD機(jī)和激光片，聲控同步演示，采用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)由電子設(shè)備控制演示，可由DVD控制順序自動(dòng)運(yùn)行講解；又能根據(jù)教材，教學(xué)需要而遙控任意選擇進(jìn)行單獨(dú)演示。模型材料采用進(jìn)口有機(jī)板和硬聚氯；板面附有必要的圖表和文字說(shuō)明，演示形象逼真，運(yùn)行可靠，制作工藝美觀，使用本陳列柜可提高教學(xué)效果，節(jié)約學(xué)時(shí)，是一套現(xiàn)代化機(jī)械課程教學(xué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)備。本套陳列柜有第一代和第二代兩種形式。
一、主要特點(diǎn)：
1、控制臺(tái)配置：DVD機(jī)1臺(tái)；控制硬件一套；攻放機(jī)1臺(tái),控制臺(tái)1臺(tái)、喇叭1對(duì)、遙控器1只,激光碟片1張（內(nèi)含103個(gè)機(jī)構(gòu)語(yǔ)音說(shuō)明）
2、控制軟件：微電腦DVD程序控制系統(tǒng)，用DVD程控臺(tái)實(shí)現(xiàn)全柜順序播音動(dòng)作和單柜順序播音動(dòng)作，
實(shí)現(xiàn)聲音、圖像、模型三位一體同步動(dòng)作，采用多種播放方案（如前進(jìn)、后退、停止、步進(jìn)、循環(huán)等）；也可實(shí)現(xiàn)任選和順序動(dòng)作。
3、控制方式：可實(shí)現(xiàn)全柜遙控和手動(dòng)順序播音、單個(gè)模型播音動(dòng)作，或只動(dòng)作不播音等功能。
4、控制動(dòng)作過(guò)程：選中某號(hào)模型按遙控器上的數(shù)字鍵，按確認(rèn)后,陳列柜上對(duì)應(yīng)該號(hào)碼的機(jī)構(gòu)就開(kāi)始動(dòng)作運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)DVD機(jī)開(kāi)始播放語(yǔ)音講解此模型機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及功能，講解完畢后等待下一步動(dòng)作。
二、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》示教陳列柜，每個(gè)柜詳細(xì)內(nèi)容如下：
三、主要技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：AC220V±10%（單相）50HZ
2、工作環(huán)境：-10℃±40℃
3、功率：0.5kw
4、第一代陳列柜結(jié)構(gòu)：上柜采用鋁合金制作，下柜柜式結(jié)構(gòu)。
5、第二代陳列柜結(jié)構(gòu)：上下柜整體框架全部采用彩色鋁塑鋼制作，外形美觀，堅(jiān)固耐用。
陳列柜內(nèi)容：
第1柜、機(jī)器的組成特征
第2柜、平面連桿機(jī)構(gòu)
第3柜、凸輪機(jī)構(gòu)
第4柜、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
第5柜、帶傳動(dòng)
第6柜、鏈傳動(dòng)
第7柜、齒輪的傳動(dòng)
第8柜、齒輪的基本性質(zhì)
第9柜、齒輪系
第10柜、其它常用零件、部件
第11柜、螺紋聯(lián)接和螺旋傳動(dòng)
第12柜、軸和軸轂聯(lián)接
第13柜、軸承