機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學方式及內(nèi)容是專門為用戶解決疑難問題的，非常具有代表性，在客戶進行產(chǎn)品選型前，我們一般建議用戶先看下機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學方式及內(nèi)容。這樣能對用戶選型有非常大的幫助。
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是高等學校機械類各專業(yè)的一門主干技術(shù)課，是一門綜合性的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。由于它包括的內(nèi)容廣而散，縱橫關(guān)系復雜，幾乎每一章都包括工作原理、類型特點、機構(gòu)設(shè)計或結(jié)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)選擇等內(nèi)容，涉及機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學等多門課程，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、門類多、公式多、圖形多和表格多等現(xiàn)象。該門課程與工程實際聯(lián)系緊密，要學生發(fā)揮自己的主觀能動性，自己選擇參數(shù)自己設(shè)計，同一個設(shè)計題目所選擇的參數(shù)不只一個，每個同學設(shè)計的結(jié)果應該是不同的，因而給教學帶來一定難度。特別是在課程設(shè)計中，不僅要繼承前人已有的經(jīng)驗，還要去創(chuàng)新，這又給教學提出了一個難題�；谝陨显�，學生認為難學，教師認為難教。隨著教學改革的深入、課時的壓縮，使得《機械設(shè)計基礎(chǔ)》成為了機械類課程的一個教學難點。我們在近幾年的教學和課程設(shè)計的指導中, 采用了綱要框圖法教學, 取得了一定成效。
一、綱要框圖的制作
綱要框圖教學法又稱沙塔洛夫教學法，由前蘇聯(lián)學者沙塔洛夫發(fā)明，1983年況平和同志將該法介紹到我國。綱要框圖法就是把教學內(nèi)容經(jīng)過加工整理, 用簡單的文字和符號以框圖圖表的形式直觀地顯示出來�？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, 形成一個便于學生理解的邏輯關(guān)系網(wǎng)。這樣每一個內(nèi)容用一張框圖直觀地表示出來，包含工作原理、計算公式、參數(shù)選擇，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計等，充分體現(xiàn)“提綱挈領(lǐng)、簡明扼要、信息集中、思維對號”的特色。
在制作綱要框圖圖表過程中，首先根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學大綱的要求，將每章的教學內(nèi)容制作成框圖圖表，并裝訂成冊，在各框圖內(nèi)列出各部分教學內(nèi)容中的知識要點，用線條和箭頭標出它們之間的關(guān)聯(lián)；其次，在課堂上，教師可以根據(jù)框圖圖表展開教學，在黑板上邊講邊畫，學生可在圖表上記錄相關(guān)內(nèi)容，這里重點提醒教師在編制框圖圖表時，要故意把相關(guān)知識點空出，讓學生做筆記添上內(nèi)容，養(yǎng)成記筆記的習慣；最后復習總結(jié)階段，學生教師可按圖表進行。框圖圖表的設(shè)計制作應注重簡捷明了、條理清晰，它不應是教材內(nèi)容的目錄，而應是機構(gòu)分析設(shè)計、零件設(shè)計的流程。框圖圖表設(shè)計制作與教師的教學經(jīng)驗有密切的關(guān)系，教師應仔細研究、反復推敲修改。另外，圖表的制作也并非一成不變，教師應該與其他教師交流經(jīng)驗、反饋信息，并經(jīng)過多次修改完善框圖。
在框圖法教學的實施過程中，有以下幾種方法進行教學。一是在上課之前把綱要框圖圖表發(fā)給學生，學生可根據(jù)教師所講內(nèi)容添加必要的內(nèi)容，這種方法可以使學生在上課之前就知道這章的重點。二是教師可在黑板上邊講邊畫，學生抄記框圖圖表，讓學生了解研究問題的基本思路，明確教學的目的和任務。三是在每章講完之后，進行總結(jié)繪制框圖圖表。這樣學生在對這章內(nèi)容基本掌握之后，有一個鞏固和加深所學知識的作用，也可嘗試讓學生自己歸納出相應的框圖圖表。
二、框圖法教學的特點
1.具有較強的邏輯性、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內(nèi)容經(jīng)過整理有機地聯(lián)系起來，起到提綱挈領(lǐng)的作用。因框圖圖表是經(jīng)過多次修改提煉出來的，具有條理清晰、邏輯性強的特點，知識通過框圖圖表再現(xiàn)出來，講稿也就基本準備好了。
2.調(diào)動了學生課堂學習的主觀能動性。采用綱要框圖教法后，可以做到學生思考與教師的講解思路同步。學生學習時，能準確抓住重點。
3.可以方便學生的學習和復習。
4.可以培養(yǎng)學生科學的學習方法。學生在學習過程中，養(yǎng)成記筆記的習慣，培養(yǎng)善于總結(jié)歸納的能力和創(chuàng)新思維的能力。
三、機械基礎(chǔ)設(shè)計教學方法：
1、問答法
問答法是教師根據(jù)學生已有知識或?qū)嵺`經(jīng)驗，有目的、巧妙地提出問題，請學生來回答，激發(fā)學生積極思考，從而引導學生獲取新知識的行之有效的教學方法，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不僅能開啟學生的思維，使他們對所學的知識理解深刻、記憶牢固，還有利于學生口頭表達能力的提高。問答法給教師提供了多方面了解學生的機會和教師與學生互動的平臺。教師還可根據(jù)問答情況調(diào)整教學廣度和深度，補充必要的知識內(nèi)容。
問答法有三種形式：（1）啟發(fā)式。這種方法一般用于傳授新知識。如在導入新課時可提出問題，制造懸念，啟發(fā)學生的思維。例如在講授漸開線齒廓時，先復習齒輪傳動的基本類型中按齒廓曲線的分類，再提出問題：什么叫漸開線？為什么大多數(shù)齒輪的齒廓曲線用漸開線而不用其他曲線？漸開線有哪些性質(zhì)？這就引出了本堂課的內(nèi)容，引發(fā)學生的求知欲。要想知道原因，只有認真聽講，靜心思索，才能理解和掌握所學的新知識。（2）直接問答式。主要用于鞏固已學知識或檢查評定學生掌握概念、工作原理、計算法則等情況。（3）講授問答式。一般是在講授過程中，為突出重點，引起學生的注意而提出問題，以增強教學效果。
當教師發(fā)現(xiàn)學生注意力不集中或某些學生有打瞌睡的苗頭時，可隨時提問，以使學生重新振奮精神。教師在備課時要備提問的要點或提綱，提問內(nèi)容要有邏輯性、系統(tǒng)性、針對性，要面向全體學生，給時間讓他們思考，然后根據(jù)問題難易程度指定學生回答。問話的方式要有藝術(shù)性、多樣性，學生回答出現(xiàn)卡殼時，嚴禁諷刺挖苦，要給予肯定和鼓勵。
2、練習法
練習法（包括測驗法）是按教材的規(guī)定和要求，在教師的指導下反復去做某些練習題，從而鞏固所學知識，提高技能技巧，找出薄弱環(huán)節(jié)的教學方法。嚴格的練習和測驗還能使學生養(yǎng)成堅持不懈的學習習慣和嚴肅認真的學習態(tài)度。練習法用在用圖解法設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)，斜齒圓柱齒輪和蝸桿傳動的受力分析。通過反復的練習，能鞏固學生所學知識，提高學生作圖設(shè)計能力和齒輪傳動受力分析的能力，使學生做到舉一反三，觸類旁通，從而提高學生分析問題和解決問題的能力。在課時允許的情況下，每章結(jié)束時應該采用測驗法，以此來檢查學生掌握知識的程度和存在的問題。練習法也是自我檢驗學習效果，反饋教學信息的一種方法。練習和測驗可用一堂課的時間，也可用部分時間完成。對學生的練習結(jié)果和測驗中存在的問題要及時分析，及時處理。
3、演示法
演示法是通過在教室（或?qū)嶒炇遥┫驅(qū)W生展示實驗教具（或演示板），或教師做示范性實驗等方式，引導學生系統(tǒng)觀察展示、演示效果，獲得感性知識的一種教學方法。這種教學方法能使學生獲得豐富的感性認識，并在此基礎(chǔ)上分析研究，把感性知識與課本知識聯(lián)系起來，有利于提高學生的觀察能力、思維能力和創(chuàng)新能力。例如在講授螺紋的參數(shù)時，先讓學生觀察鉗工用的虎鉗，分析哪些地方有螺紋結(jié)構(gòu)，虎鉗與工作臺是怎樣連接的。然后轉(zhuǎn)動手柄，使活動鉗身移動把工件夾緊或松開。通過這一演示，學生對螺紋的兩個主要作用——連接和傳動產(chǎn)生深刻印象。然后講解幾個螺紋模型，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），一邊說明：螺紋本質(zhì)上是在圓柱（或圓錐）的表面加工出的機械結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，再把螺紋模型分給學生仔細觀察并讓學生分析這些螺紋模型之間的區(qū)別，學生自然就會得出這些螺紋的最大區(qū)別在于：牙型、直徑、線數(shù)、螺距和導程、旋向等方面。教師在講清五個概念之后，總結(jié)如下：（1）不同結(jié)構(gòu)的螺紋運用于不同的場合，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動或動力的傳遞。（2）內(nèi)、外螺紋都是成對使用的，它們的五個參數(shù)必須完全相同，這樣內(nèi)外螺紋才能旋合在一起。
4、實驗法
實驗法是學生在教師的指導下，利用儀器設(shè)備和材料進行實際操作，觀察研究實驗對象的發(fā)生和變化，從而獲得新知識或驗證已學知識的教學方法，要求學生動手操作，手腦并用，通過獨立運用儀器實驗操作，培養(yǎng)其嚴謹求實的學習態(tài)度和研究科學的興趣。實驗法可分為課前實驗和課后實驗，也可分為小組實驗和個人獨立實驗。實驗法是理論聯(lián)系實際的橋梁，在整個《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學過程中有著特殊的意義。在講述機構(gòu)自由度時，機構(gòu)運動簡圖和機構(gòu)運動示意圖是這一章的重點和難點。它是用符號和線條清晰簡明地表達機器或機構(gòu)的運動情況，是機構(gòu)運動分析、動力分析以及設(shè)計新機構(gòu)的一種基本工具，在機械設(shè)計課程教學中貫穿始終。通過機構(gòu)運動簡圖測繪實驗，讓學生對照機構(gòu)實物畫簡圖后，再計算自由度檢驗機構(gòu)運動簡圖或機構(gòu)運動示意圖的正確性。這樣進行實驗可培養(yǎng)學生依照實際機構(gòu)繪制機構(gòu)運動簡圖的能力，熟悉常用機構(gòu)及運動副的代表符號，加深對自由度計算方法的印象。
三、機械設(shè)計基礎(chǔ)教學模型
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》示教陳列柜是根據(jù)教育部高職高專規(guī)劃教材設(shè)計的電化教學設(shè)備。本陳列柜共分十三個柜和一個電腦控制臺，并配有一臺功率放大器，DVD機和激光片，聲控同步演示，采用單獨驅(qū)動由電子設(shè)備控制演示，可由DVD控制順序自動運行講解；又能根據(jù)教材，教學需要而遙控任意選擇進行單獨演示。模型材料采用進口有機板和硬聚氯；板面附有必要的圖表和文字說明，演示形象逼真，運行可靠，制作工藝美觀，使用本陳列柜可提高教學效果，節(jié)約學時，是一套現(xiàn)代化機械課程教學應用實驗設(shè)備。本套陳列柜有第一代和第二代兩種形式。
一、主要特點：
1、控制臺配置：DVD機1臺；控制硬件一套；攻放機1臺,控制臺1臺、喇叭1對、遙控器1只,激光碟片1張（內(nèi)含103個機構(gòu)語音說明）
2、控制軟件：微電腦DVD程序控制系統(tǒng)，用DVD程控臺實現(xiàn)全柜順序播音動作和單柜順序播音動作，
實現(xiàn)聲音、圖像、模型三位一體同步動作，采用多種播放方案（如前進、后退、停止、步進、循環(huán)等）；也可實現(xiàn)任選和順序動作。
3、控制方式：可實現(xiàn)全柜遙控和手動順序播音、單個模型播音動作，或只動作不播音等功能。
4、控制動作過程：選中某號模型按遙控器上的數(shù)字鍵，按確認后,陳列柜上對應該號碼的機構(gòu)就開始動作運轉(zhuǎn)，同時DVD機開始播放語音講解此模型機構(gòu)的特點及功能，講解完畢后等待下一步動作。
二、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》示教陳列柜，每個柜詳細內(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，堅固耐用。
陳列柜內(nèi)容：
第1柜、機器的組成特征
第2柜、平面連桿機構(gòu)
第3柜、凸輪機構(gòu)
第4柜、間歇運動機構(gòu)
第5柜、帶傳動
第6柜、鏈傳動
第7柜、齒輪的傳動
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
第12柜、軸和軸轂聯(lián)接
第13柜、軸承