第三讲 机械原理课程的性质和学习方法
机械原理教学大纲
《机械原理》教学大纲课程编号：26011011 课程类型：学科基础课程课程名称：机械原理学分：3适用专业：机械设计制造及其自动化第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务《机械原理》是高等工科院校本科机械类专业教学计划中的一门重要的学科基础课。
本课程主要研究机构的组成原理、机构运动学及机器动力学等；研究各种机器中常用机构的运动、动力性能分析与设计。
通过本课程的学习，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，初步具有机构分析和设计机构的能力。
课程教学的主要任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生具备机构设计的基本能力，训练学生的设计构思（创新构思）和设计技能（实践技能），为后继专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。
二、课程的基本要求1．了解机械领域的新成果和发展动向；2．理解机械原理的基本理论；3．掌握关于机构的运动分析、受力分析和机器动力学方面的基本理论和基本知识。
具有初步的分析和设计能力，逐渐形成规范的设计思想和逻辑思维能力；4. 掌握运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力。
三、本课程与相关课程的联系本课程是机械设计制造及其自动化专业的必修课程，是该专业的学科基础课程，对本专业学生后续学习起着承先启后的作用。
四、学时分配本课程学分为3学分，建议开设48学时。
五、教材与参考书教材：孙桓，陈作模. 机械原理（第八版），高等教育出版社，2013年。
主要参考书：1．郑文炜，吴克坚．机械原理（第七版）．高等教育出版社，19972．王知行，邓宗行. 机械原理.北京：高等教育出版社，2006.53. 于靖军. 机械原理.北京：机械工业出版社，2013.84. 张策. 机械原理与机械设计.北京：高等教育出版社，2004.10六、教学方法与手段建议从《机械原理》课堂教学实践出发，对在新课引入、教学方法、课后思考题设计等方面与实践相结合进行探讨，提出理论与实践结合，增加课堂互动，提高教学质量,培养学生解决实际问题的能力。
《机械原理》课程教学方法的探讨
《机械原理》课程教学方法的探讨《机械原理》课程是中等职业学校机械类、机电类专业必修的一门专业基础课，通过该课程的学习，不仅要求学生能掌握一般机械的基本原理和基本操作技能，还要求学生会运用所学知识进行一些常规机械设计和处理一些常规机械中的实际问题。
因此，对于机械类和机电类专业的学生来说，本课程学习的好坏将直接影响到后面专业课的学习及将来从事本专业的实际工作能力。
笔者先后承担了我校多届学生的《机械原理》课程的理论教学任务，依据多年的教学体会及我校多届毕业生反馈的信息，本人觉得目前该课程的教学，无论从教材还是教法上均难以适应当前市场经济条件下对中职毕业生的要求。
主要反映在以下几个方面：一、教材没有反映目前中等职业学校教育特色目前所采用的《机械原理》教材，以劳动保障出版社出版的教材为例，其内容基本上与原来执行学历教育时一样，只是对部分难度较大的内容做了删减或选用，但仍以讲授纯理论知识为主，并讲究知识的完整性、连贯性，内容不仅单调、抽象、而且缺少理论与实际相结合部分，既没有考虑到目前中专生的素质，针对性也不强，更无实践、实训的内容。
其他教材也大多如此。
二、教学方法落后，难以反映职教特色由于教学大纲、教材内容及目前大多数中职学校条件的限制，教学上仍不能跳出以老师讲读为中心的旧模式，教学中学生只是被动的接受者，参与动手的时候少，感性认识较差，而在目前中职生这个年龄阶段，对事物的认识往往与感性认识有关，因此这样既影响了学生对所讲内容的理解，又忽视了对学生进行一般的、机械方面的技能训练。
三、教学要求与就业市场对中职生的要求脱节目前就业市场上对中职生的需求基本是定位在生产第一线的劳动者的岗位上，因此对他们直觉思维的要求要远大于对逻辑思维的要求，基本技能的要求要远大于理论知识要求，而按照教学大刚的要求却更注重于逻辑思维和工程设计能力的培养。
这样培养出来的学生往往动手能力不强，不仅难以达到企业对技工的要求，同时也由于他们本身素质所限，他们中的大部分也难以成为工程设计人员。
《机械原理》 学习指南
西南交通大学“机械原理”课程学习指南一、遵循大学工科课程的一般学习规律应当重视平时的预习、听课、复习和答疑、作业、实验、课程设计、测试和考试等环节，根据教学进度，安排好时间，保持与教学进度相协调的学习节奏。
尤其要克服平时松懈，考前突击的不良学习习惯，作到“大考大‘玩’、小考小‘玩’，不考不‘玩’”，平时多下功夫。
二、转变学习和思维方法机械原理课程的特点在于：相对于数学、物理和理论力学等基础科学，机械原理课程有许多内容是结合机械工程实际的，在考虑具体问题的解决方案时，不仅要从数学、力学等方面考虑，还要从工程实际考虑，比如要考虑设计的经济性、操作和使用的方便性、制造的可行性等等。
而相对于专业课程，机械原理课程的理论性、系统性又比较强，大多数教学内容都是具有比较严密的数学、力学依据的。
由于机械原理课程是大学期间第一门工程设计类课程，不少同学会感到头绪比较多，面对具体问题无从下手。
还有的同学感到课程的教学内容课堂上可以听得懂，但是做作业、或考试时就不会了。
依据我们的教学经验，出现这类问题的学生多数是由于没有注意到科学与工程技术之间的差别，在学习方法和思维习惯等方面还没有适应机械原理这门与过去大多数课程性质不同的课程。
我们认为，在学习中要尽快实现学习和思维的转变：①要意识到工程问题的多样性，学会针对不同的问题构思不同的解决思路，“具体问题具体分析”，逐渐摆脱按照老师或教材的方法“照猫画虎”的学习和思维方式；②要意识到工程问题求解方法和结果的多样性，对同样的工程设计问题，有多种解决方法可以采用，而且，最后的答案也往往不是唯一的。
要逐渐摆脱对所谓的“标准答案”的依赖，建立“只要方法符合数学、力学的基本原理，符合工程设计的实际，就是正确的解”的自信；③教材和老师讲的内容是十分有限的，要多注意观察日常生活、身边的机械装置，不要再对身边的机械“视而不见”，要认真研究、领悟设计的奥妙；④牢记“What I hear, I forget; What I see, I remember; What I do, I understand”。
机械原理 课程学习指南
〈〈机械原理〉〉课程学习指南说明：《机械原理》课程是高等学校机械类专业普遍开设的一门重要的技术基础课，是一门与专业紧密相关、培养机构设计方法和机械系统创新设计能力的重要主干课程，因此在整个教学环节中起着重要的作用。
根据武汉科技大学机械学院机械工程及自动化，机械电子工程，车辆工程本科《机械原理》课程教学大纲的要求，编写了本课程学习指南，对课程的基本情况，学习目的，教材和参考资料，考核方式，课程内容学时分配，主要内容及相关要求做了较详细的说明，目的是为了让学生能够积极主动，有的放矢的学好本课程。
一、课程的基本情况课程中文名称:机械原理课程英文名称：Mechanisms and Machine Theory课程代码：0304007课程类别：专业基础课课程性质: 必修课程学分：3总学时：72 讲课学时:54 实验学时:18 （实验单独设课18学时）授课对象：机械工程及自动化、机械电子工程、车辆工程前导课程：高等数学、理论力学、材料力学、机械制图、机械制造基础二、学习目的〈〈机械原理〉〉研究机构的型综合（结构设计）、机械系统设计等创造新机器的方法和原理；，研究常用机构运动学、动力学及其尺度综合并运用计算机进行机构优化设计的原理和方法。
它是一门运用性较强的技术基础课。
通过本课学习使学者具有对机构进行选型并能根据工艺要求进行机构尺度设计的基础知识，为专业课学习及工程机械的设计打下基础。
三、教材与参考书教材：廖汉元孔建益钮国辉主编〈〈机械原理〉〉机械工业出版社，2007参考书：[1] 孙桓主编〈〈机械原理〉〉（第七版）高等教育出版社，2006[2] 黄锡凯主编〈〈机械原理〉〉（第六版）高等教育出版社，2000[3] 陈作模主编《机械原理学习指南》(第四版) 高等教育出版社，2001[4] 孔建益主编《机械原理与机械设计实验》华中科技大学出版社2008四、考核方式《机械原理》课程采取课堂教学为主，另外辅助有课程设计的实践教学环节，还单独设立了实验课。
《机械原理》课程教学大纲(本科)
《机械原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：020*******课程名称：机械原理总学时：56学时实验学时：12学时总学分： 3.5学分课程类别：专业技术基础课课程性质：必修课先行课程：高等数学机械制图工程力学材料科学基础适用专业：机械设计制造及其自动化专业本科生责任单位：机电工程学院开课学期：第4学期二、课程简介机械原理课程是高等工科学校本科机械类专业教学计划中的一门必修的技术基础课。
本课程主要研究各种机械的一般共性问题，即机构的组成原理、运动学及机器动力学和常用机构的分析与设计，以及机械传动系统方案设计等问题。
本课程的内容包括绪论、机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、其他常用机构、机械平衡、机械系统动力学和机械传动系统方案设计等。
三、课程目标课程目标1.具有正确识别和表达常用机构并能正确选择常用机构的能力。
课程目标2.具有利用基本知识、原理、特性分析比较机构的能力。
课程目标3.具有运用基本知识、方法和原理拟定、设计机械运动方案，设计机构的能力。
课程目标4.能够按着实验要求，正确构建实验方案的能力。
课程目标5.能够选择并熟练使用常用测量工具、仪器，获取实验数据的能力。
课程目标6.能够对获得的实验数据进行分析处理、获得有效结论的能力。
四、课程目标与毕业要求指标点的支撑关系五、课程的内容及要求、教学重点与难点（一）机械原理概述（支撑课程目标1）（1）主要教学内容本课程的研究对象和研究内容，课程的地位与作用，课程的性质与学习方法。
（二）平面机构的结构分析（支撑课程目标1、2、4、5、6）（1）主要教学内容机构结构分析的内容及目的，机构的组成，机构的运动简图(在实验课中结合实验进一步讲述)，机构具有确定运动的条件，平面机构自由度的计算，计算平面机构自由度时应注意的事项，机构的组成原理、结构分类及结构分析。
（2）知识点与能力点要求知识点：掌握机器、机构的概念及组成；了解高副低代方法和杆组划分及机构的级别；理解机器、机构、零件、构件、运动副、运动链、约束、自由度等基本概念；掌握机构运动简图绘制的方法；掌握机构具有确定运动的条件、机构自由度的计算、自由度计算注意事项。
机械原理
39
40
牛头刨床
转 动 副
1、 2 1、 3 1、 4 3 '、 5 4、 6 6、 7 4、 5 7、 1
41
移 动 副
平面高副：齿轮3 平面高副：齿轮3 、 2
合理选择投影面。 ⒉ 合理选择投影面。 测出每个构件上的运动学尺寸。 ⒊ 测出每个构件上的运动学尺寸。 曲柄3 r2 ' 、、r3 ' ； lBC（曲柄3‘）、lED（导杆4）、 导杆4 连杆6 lEF（连杆6） 。
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学习目的： 学习目的：
为学习机械设计和机械类有关专业课以 及掌握新的科学技术打好工程技术的理 论基础； 论基础； 为机械的合理使用和革新改造打好良好 基础； 基础； 为产品的创新设计奠定基础。 为产品的创新设计奠定基础。
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四、机械原理课程的学习方法
注意将理论力学等课程的知识与本课程学习的 灵活结合； 灵活结合； 学习知识的同时，注重能力的培养； 学习知识的同时，注重能力的培养； 注重实践和实验，增强动手能力。 注重实践和实验，增强动手能力。 重视逻辑思维能力培养的同时， 重视逻辑思维能力培养的同时，加强形象思维 能力的培养； 能力的培养； 适应本课程的概念、术语、 适应本课程的概念、术语、特有的一些简化方 法和实用方法， 法和实用方法，将课程的分析方法和实际相结 合。
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机构运动简图的绘制方法及步骤
分析机构运动；分清机架、原动件及从动件， ⒈分析机构运动；分清机架、原动件及从动件，并按 连接顺序给构件用数字编号（ 连接顺序给构件用数字编号（1，2，3…） 。 认清运动副的类型和数目， ⒉认清运动副的类型和数目，依次用大写英文字母编 (A,B,C… 号(A,B,C…）， 合理选择投影面。 ⒊合理选择投影面。 测出每个构件上的运动尺寸。 ⒋测出每个构件上的运动尺寸。 运动尺寸（确定各运动副相对位置的尺寸， 运动尺寸（确定各运动副相对位置的尺寸，影响 机构的运动） 机构的运动）
机械原理课程学习指导书
机械原理课程学习指导书前言机械原理是机械学科的基础学科之一，是学习机械设计、工艺、制造和机器人等专业课程的基础。
在学习机械原理时需要注意以下几个问题。
一、课程学习目标本课程主要通过讲述机械原理的基本原理、基本方法和应用技术，培养学生从事机械设计、工艺、制造和机器人等领域的基本能力，达成以下的学习目标：1.掌握机械原理的基本概念、基本原理和基本方法；2.能够分析和计算机械构件的受力、运动和动力等问题；3.能够根据不同机构的机械特征，进行机构选型和设计；4.熟悉和了解机械原理的应用技术，包括机器人和数字控制等。
二、课程学习方法在学习机械原理的过程中，我们应该采取有效的学习方法，以较好地利用时间和资源。
以下是一些建议。
1.讲授课程内容时，要注重介绍基本概念和基本原理，避免过分的背诵。
2.配合练习题进行练习，巩固所学知识。
3.阅读相关课程教材和参考书籍。
4.每次课后，复习所学内容，并进行解题思考练习。
5.找到类似机械结构的实例进行学习和讨论，增强应用能力。
三、课程学习内容机械原理的学习主要包括以下几个方面：1.力的平衡与受力分析：包括静力学平衡和动力学平衡的概念和分析方法，如牛顿力学定律和达朗贝尔定理等。
2.运动分析：包括运动观察、运动参数的表示和运动分析，如刚体运动学和配合与导向法等。
3.功能元件的设计：将机构分解为功能元件，如齿轮、轴、轴承、联轴器、减速器等，进行设计和计算。
4.常见机构分析与设计：包括机构的运动和动力学分析，如平面四杆机构、活塞型机构、齿轮传动和减速器分析等。
5.机器人和数字控制：了解机器人的各种构型、路径规划和预测控制方法，以及数控机床的基本原理和设备结构等。
四、学习评估机械原理的学习过程主要通过课堂上的听讲、实验与练习、作业和期末考试等方式，来评估学生对于学习的掌握情况。
在学习过程中，学生应该注重课堂听讲，认真完成实验、练习和作业，并及时了解和解决所遇到的问题。
期末考试的目的是为了检验学生对课程的掌握程度，了解对于机械原理的基本概念、基本原理和基本方法的理解和应用能力，希望学生能够提前进行复习，积极备考。
《机械原理课程》教学方法介绍
《机械原理课程》教学方法介绍机械原理是机械类各专业的一门主干技术基础课程。
它在培养机械类高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应性和提高其开发创新能力的作用。
搞好机械原理课程建设是保证和提高机械原理教学质量的关键，对于为培养高素质机械类工程枝术人才奠定基础具有重要意义。
几年来，我们紧密结合我院的教学实际，注意加强机械原理课程建设，取得了较好的效果，我们的具体做法是：1.优化教学目标，制定切合实际需要的教学大纲教学目标是课程教学的出发点和归宿，也是课程教学的生命和灵魂。
爱因斯坦说：“学校的目标应当是培养有独立思考和独立行动的个人”。
任何一个学校都不可能给学生提供一生所必需的全部知识，重要的是培养和训练能使他们终身受益的智能，包括自学能力、综合能力、开拓创新能力、应变能力、实验动手能力、独立研究能力等。
而这些能力的培养要靠每一门课的努力。
对于我们这门课，国家机械原理教学指导委员会在《机械原理教学基本要求》中明确规定：机械原理课程的任务，是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有确定机械运动方案，分析和设计机构的能力。
同时，对增强学生的适应性和培养开发、创新能力都提出了明确的要求。
这个规定，为机械原理课程优化教学目标指明了方向，同时也说明了机械原理课程应当而且也可能为培养上述智能做出突出和独到的贡献。
问题的关键在于我们制定教节大纲和教学具体计划时, 都必须从这个教学目标出发，并力求到达最正确。
为此，我们紧紧抓住这个教学目标，从我院主要面向企业培养人才的实际出发，注重培养学生解决生产实际问题的能力，同时也重视高科技手段特别是电子计算机的应用，并注意各专业各层次的不同需要，先后几次编写和修订了高、中、低不同学生的教学大纲。
2.抓好教材建设，实行多途径教学选用一本好的教材是提高教学质量的必备条件之一。
多年来我们一直坚持采用优秀的全国统编教材、我们以内容符合教学基本要求，学生好学，教师好教，能够表达学科基本理论、基本知识和基本技能，反映本学科开展的前沿水平，有利于启发和培养设计思维和创新能力为原那么选用教材。
机械原理课程教学大纲
机械原理课程教学大纲机械原理课程教学大纲一、课程概述“机械原理”是机械工程专业的一门核心课程，它提供了关于机械系统运动学和力学的理论和实践知识，为进一步学习机械设计、制造和维护奠定了基础。
本课程的目标是培养学生的机械系统分析、设计和创新能力，以及解决实际工程问题的能力。
二、课程目标1、掌握机械系统的基本原理、组成和功能，了解各种机械元件的特性及其相互作用。
2、理解并掌握机械运动学和力学的基本理论，包括速度、加速度、力的分析，以及构件的强度和刚度计算。
3、能够根据机械设计需求，进行方案设计、机构选型、力学分析和优化设计。
4、熟悉常用机械设计软件，能够利用软件进行机械系统的模拟和优化。
5、培养学生的创新思维和实践能力，提高其解决实际工程问题的能力。
三、课程内容1、机械系统概述：机械系统的组成、功能和分类，机械元件的特性及其相互作用。
2、机械运动学：点的运动学，刚体的平移和旋转，刚体的组合运动，机构的运动学分析。
3、机械力学：力的分析，平衡方程，刚体的加速度分析，动力学方程，机构的动力学分析。
4、机构设计：机构的基本类型，机构的运动传递与变换，机构的组合与演化，机构的尺度设计与优化。
5、机械系统设计：机械系统的方案设计，机械系统的力学分析，机械系统的优化设计，机械系统的控制与调试。
6、计算机辅助设计：CAD软件介绍与操作，建模与仿真，设计优化，工程图纸生成与打印。
四、教学方法1、采用多媒体教学，通过图像、动画和视频等形式，生动形象地展示机械原理和机械系统设计的过程。
2、理论教学与实验教学相结合，通过实验验证理论，加深学生对知识的理解。
3、引入案例教学，通过实际案例的分析和解决，提高学生的实际操作能力。
4、开展课堂讨论和小组活动，鼓励学生积极参与，提高其团队协作能力。
五、评估方式1、课堂参与度：鼓励学生积极参与课堂讨论和小组活动，提出问题和建议。
2、作业和考试：布置相关作业，进行课堂测验和期末考试，检查学生的理论掌握情况。
物理学习中的机械原理
物理学习中的机械原理机械原理是物理学中最基础的部分之一。
其研究的是物体在运动或静止过程中的力学原理。
它在现代科学技术中起到了重要的作用。
在工程设计、动力机械、结构力学等方面都离不开机械原理的应用。
因此，学习机械原理对于物理学的初学者来说至关重要。
本文将从以下几个方面论述机械原理的学习方法和相关知识点。
1. 学习基本概念机械原理是研究物体运动和静止过程中所受力学的原理。
在学习机械原理之前，需要掌握以下一些基本概念：力：是造成物体加速度的原因。
力的大小用牛顿(N)表示。
质量：是物体在运动和静止过程中所具有的属性。
质量越大，物体所受的力越大。
加速度：是物体在单位时间内的速度变化量。
牛顿第一定律：物体要想保持静止或匀速直线运动，必须受到合力的作用。
牛顿第二定律：物体受到的合力与加速度的乘积等于物体的质量。
牛顿第三定律：相互作用的两个物体所受的力大小相等、方向相反。
以上基本概念是机械原理必须掌握的基础知识。
2. 掌握牛顿定律在机械原理的学习中，牛顿定律是非常重要的内容。
牛顿定律是描述力学运动的基本定理，主要包括三个定律：牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
在学习牛顿定律过程中，需要注意以下几点：①掌握概念：物体必须要有质量，力必须存在，牛顿第一定律是对质点的运动状态的描述，牛顿第二定律是对施力和运动量之间关系的描述，牛顿第三定律是对力的互相作用关系的描述。
②掌握公式：由牛顿定律可以得到许多公式，例如F= ma（牛顿第二定律），g= Gm/r²（万有引力定律）等等，掌握这些公式可以更好地理解牛顿定律。
3. 了解摩擦力和动量守恒定律摩擦力是人们在日常生活中经常遇到的力之一。
它是由于两个物体相互接触，并有相对运动而引起的。
在学习摩擦力过程中，需要注意以下几点：①了解滑动摩擦力与静摩擦力：滑动摩擦力是物体相对运动时所受到的力，静摩擦力是物体受到力作用后在静止状态下所受到的力。
②理解动量守恒定律：动量守恒定律是描述物理学中两个物体进行碰撞时动量守恒的现象，其中动量指物体的质量乘以速度。
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第三讲机械原理课程的性质和学习方法
1、程性质—技术基础课
2、课程特点
1）实践性强：本课程是一门技术基础课，其研究对象是在生产实际中广泛应用的机械，所要解决的问题大多数是工程中的实际问题（与理论力学的不同点），因此要求学生加强基本技能的训练，如简图测绘、齿轮参数测量等。
要培养工程素养，作图应严格按要求进行。
要重视实验课。
2）综合性强：本课程学习要综合运用已学过的知识，如运动学、摩擦学等。
3）独立性强：各部分内容有相对独立的体系。
4）四多：内容多、概念多、符号多、公式多
3、如何学习本课程？
1）深刻理解基本概念和基本原理，掌握机构分析与综合的基本方法。
2）注意把一般原理和方法与具体运用密切联系起来。
并用所学知识观察日常生活与生产遇到的各种机械。
3）注意培养运用所学基本理论与方法去分析和解决工程实际问题的能力。
4）注意培养综合分析、全面考虑问题的能力。
解决同一实际问题，往往有多种方法和结果，要通过分析、对比、判断和决策，做到优中选优。