【改革前沿】 《机械原理》是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课程，它在机械类学生培养的全局中，特别在学生创新精神和创新能力方面，占有十分重要的地位。其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、基本技能，学会常用机构的分析与综合方法，并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。经过我校机械原理教师几代人的努力，形成了良好的教育教学研究传统，在人才培养过程中发挥了重要作用。自课程开设以来，该课程主要使用西北工业大学孙桓、陈作模主编、高等教育出版社出版的全国优秀教材《机械原理》，哈尔滨工业大学，王知行主编，高等教育出版社出版的全国优秀教材《机械原理》为教材。课件以西工大多媒体课件的基础上修改而成。 【本课程的主要特色及创新点】 1．新的教学模式与实践教学体系促进人才的培养 构建了理论教学和实践教学并重的教学模式，形成了一个与理论教学体系紧密联系又相对独立的，把实践能力培养目标分解到具体的实践教学环节中去，系统地培养学生的工程意识、实践能力和创新能力。 2．双语教学有利于培养具有创新精神的复合型人才 《机械原理》双语课将美国原版教材与国内《机械原理》教学大纲结合起来备课，紧密结合原版教材中的机构理论进行讲授,在双语课堂上开展了“students show”活动，请学生提前准备一个课堂知识总结并展开应用小专题，上课时作英语展示，使学生由被动学习变为主动学习，效果很好。 3．突出培养学生创新能力的实践性教学环节 实践教学实行课内外相结合，学生创新设计成果丰硕。注重课内各实践环节，加强机械设计实践的训练；构建校级、省级、国家级“机械设计创新设计大赛”平台，创新第二课堂，学生创新设计成果丰硕。 【课程内容】 1.本课程在专业培养目标中的定位与课程目标 我校机械设计制造及其自动化专业办学定位：工程技术型；服务方向：石油石化行业和地方经济建设；业务范围：机械产品设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等；专业特色：石油机械。对于我校机械专业及近机类专业全日制本科大学生来说，机械原理是非常重要的技术基础课程，它起到了从理论基础课向专业基础课过渡的桥梁作用，对培养学生机械创新设计能力起到不可替代的作用。 本课程的目标是培养学生树立正确设计思想，掌握一般常用机构的工作原理、特点、设计理论与计算方法，初步了解机构设计的原则，使学生具有设计与分析整个机器的初步能力。锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。培养学生树立工程设计的概念和习惯，学会使用设计工具、手册和遵循国家标准。培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。 2.课程教学内容 主要内容分为四部分，前三部分为理论学习，第四部分为实践教学。第一部分为机构的运动设计，论述机构的组成和结构分析的基本原理，介绍各种常用机构的类型、运动特点、功能和运动设计的方法；第二部分为机械的动力设计，着重讲授机械在运转过程中出现的若干动力学问题，以及如何通过合理设计和试验改善机械动力性能的方法，机械中的不平衡及其对机械运转的影响，以及如何通过平衡设计和试验消除或减小不平衡所造成的危害，提高工作质量；第三部分为机械系统的方案设计，讲授机械系统方案设计在整个机械设计过程中所处的地位，以及机械系统方案设计的设计内容、设计过程、设计思维和设计方法，包括机械总体方案的设计，机械执行系统的方案设计，机械传动系统的方案设计及原动机的选择，机械控制系统简介等内容。第四部分实践教学包括课程实验、和两周的课程设计，提高学生的创新意识和机械系统设计能力。总之四个部分有机结合互为依托，既相互联系又各有侧重。 3.课程的重点、难点及解决办法 课程的重点 机构设计（如连杆 、凸轮 、齿轮、轮系等机构）和系统运动方案的设计。机构分析是机构综合的基础，因此也要强调机构分析的重要性。 难点内容 由于大部分学生对机器缺乏感性认识，导致机构的型式综合与尺度综合成为本课程的难点，解决方法主要有： 解决办法 (1)加强实践教学环节。如利用已开出的拼装创新实验，来让学生进行机构的型式综合与尺度综合的训练。本课程的创新实验室已经基本建成,配合本专业国家特色专业的建设，后面还要不断完善，本课程有了这个平台后，无疑会有助于培养、提高学生的创新设计能力。 (2)创新教学方法，努力提高教学水平。如在教学中让学生参观机械原理陈列柜，在创新实验中亲自动手拼装组合新机构，这样采用“边观察、边讲解、边动手”的方式来教学，有助于取得了好的教学效果。 (3)充分利用现代化教学手段。如将教材的例图制成计算机动画在课堂上演示，在课程设计中应用计算机完成运动与动力分析，提高设计效率。 (4)理论联系实际，重视课外创新活动。借助国家、甘肃省组织的机械创新设计大赛平台，组成课程兴趣小组，让学生们利用课余时间开展机械创新设计活动，提高动手能力，巩固理论知识。 【教学条件】 1.理论教学条件 (1)主要教材的选用 我院的机械原理课程汉语班一直采用高等教育出版社出版的国家级优秀教材，《机械原理教程》，孙桓、陈作模主编，高等教育出版社出版，普通高等教育“九五”国家 级重点教材，该教材是“十一五”国家级规划教材，教材取材恰当，内容先进，富有启发性，是机械原理课程的经典教材；《机械原理》双语课程采用的是《MECHANISMS AND MACHINE THEORY》（机械原理），叶仲和、蓝兆辉、M.R.Smith主编,高等教育出版的全英文教材。图片如下： (2)参考教材、辅助教材、自编教材 [1]《机械原理教程》，申永胜主编、清华大学与北京科技大学合编，面向21世纪课程教材、普通高等教育“九五”国家级重点教材。 [2] 李璨，张宪民．Mechanisms and machine theory，武汉理工大学出版社，2004年 [3] 孙恒,傅则绍主编．机械原理． 9高等教育出版社，1989年 [4] 德 K..洛克（Kurt Luck） K.H.莫德勒（Karl-Heinz Modler）著，孔建益译著．机械原理分析综合优化，机械工业出版社．2003年 [5]葛文杰　主编．机械原理作业集（第二版）．高等教育出版社，2011年 [6] （美）威尔逊，（美）萨德勒 著，秦伟缩编, Kinematics and Dynamics of machinery. 重庆大学出版社，2005年 [7] Robert Norton. Design of Machinery. March 30, 2011 目前给教师和学生提供的课程学习指导书、习题集、课程设计指导书、机械创新设计指导书、外文经典教材、机械设计手册等主要参考教材、辅助教材如下： [1]周传喜 黄清世编写．机械原理习题集（2版）．2011年 [2]周传喜编写．机械原理双语教学习题集（2版）．2011年 [3]周传喜、黄清世等．机械原理CAI课件． 2007获长江大学首届优秀多媒体课件二等奖 [4]机械原理课程建设小组．机械原理CAI课件（2版）．2010年 [5]周传喜、华剑制作. 机械原理双语CAI课件(4版)．2011年 [6]周传喜、黄清世编写。机械原理双语教学词汇表. 2009年 [7]机械原理课程建设小组．课程设计题目库．2011年 [8] 黄清世、周传喜编写.机械原理教学方案. 2009年 2.实践教学条件 我院目前有“兰州交通大学慧鱼创意设计大赛”“甘肃省机器人实训基地” “机电类大学生创新基地” 三大学生实践基地，本课程部分科研训练型实验在基地上进行；课程建设小组根据课程实验要求，编写了机械原理实验教学大纲和实验指导书，实验指导书内容包括机构认知实验、机构运动简图测绘、渐开线齿廓范成加工原理、标准齿轮参数测定、动平衡实验、机构创新实验、综合创新型、提高型实验等。通过实验环节，提高学生对机构的认知、基础理论的验证与深化、综合实践与创新能力的提高。 抓住国家特色专业、卓越工程师等质量工程建设机遇，加大机械原理课程实验设备投资力度，拟购置“平面机构创意组合实验台”、“三维机构创意组合实验台”、等一系列创新机构演示及操作实验设备，目前使用的实验仪器设备的套数满足教学需要。实验开出率达到100%。 实验室、陈列室实行开放式管理，满足学生自主完成创新实验制作的需要。 3. 网络教学环境 初步建设了现代化网络教学环境。利用校园网络系统学生和教师实现网上互动、答疑。课程网站包括课程概况、教学内容、教学方法与手段、实验指导、课程设计、创新实践、网上学习辅导、自我测试、师资队伍等模块以及教学大纲、实验指导书、课程设计要求、电子教案、习题及其解答、例题和试题汇编等网上资源，网站功能较齐全、运行良好、及时更新，为学生创造了良好的网络学习环境。 【教学方法】 《机械原理》是面向机类或近机类学生的一门主干专业基础课，具有上课学生规模大（11个班/届、近500人）受益面广，课程的理论性和实践性强等显著特点。我们一贯坚持围绕人才培养方案制定教学大纲和课程质量标准、精心设计教学方案、认真实施教学过程、多种教学方法与手段并用、严格课程考核与多元化评价等做法，收到了良好的效果。 ⒈ 精心设计教学方案、合理组织教学环节 教学方案和教学环节组织是保证教学质量和效果的关键。根据我校的办学定位和本专业人才培养的目标和要求。在机械原理课程教学方案设计上，注重基本知识和基本技能教育。在教学组织上，按照理论教学、课程实验和课程设计三个环节运行，理论教学为课程实验和课程设计打下坚实的理论知识基础，课程实验和课程设计即是工程设计能力训练的重要环节，同时又作为理论教学的第二课堂，起到使学生进一步加深对理论知识的理解、深化和补充作用。三个环节是一个有机的统一体，缺一不可。 ⒉ 认真实施教学过程、多种教学方法与手段并用 教学过程是教学质量和效果的最根本保证。我们按照课程大纲的要求，由课程组负责人黄清世教授牵头组织有丰富教学经验的教师制作了适合我校石油机械特色的《机械原理CAI》课件在课程组使用，有力的规范了课程组成员的教学内容和进度，体现了教学过程的严谨性和科学性，避免了教师上课的随意性。 教学过程中以学生为主体，教师为主导，教师讲授重点和难点内容，引导学生以讨论的方式学习新知识，加强师生互动，不断调动学生学习的主动性和积极性，活跃课堂气氛，培养学生的逻辑思维能力、分析解决问题能力和创新能力。 教学过程中，提倡多种教学手段(粉笔、模型、CAI课件、电教片、多媒体等)并用，传统讲授与现代教育技术手段配合，采用CAI课件教学、教具、实物等手段，启发、引导学生的思维，加强课堂互动，培养和提高学生独立思考的能力，促使学生很快建立起对机械、机构、运动副以及构件的感性认识。例如：讲授常用机构时，利用教具边演示边讲解，学生对偏心轮机构的演化很难理解，我们将偏心轮机构的演化过程做成动画片，让学生亲身感受到演化过程，同时我们还带了偏心轮机构的模型，课堂教学形象直观；讲解图解法时，采用边讲解边作图的方法，以加深学生的理解。对一些课程的重点与难点，老师不采用满堂灌的教学模式，而是采用讨论式，启发式，让学生在课堂中互相讨论，甚至让学生来到讲台上讲述自己的观点，老师向学生提问，学生也可以向老师提问，由于学生由被动变为主动，学习热情高涨，课程的重点、难点印象深刻，起到事半功倍的效果。 3．开拓第二课堂 引导学生个性发展 对于学有余力、并对创新实践有兴趣的学生通过课外科技活动立项第二课堂的形式加以引导，根据立项课题所涉及的学科和课题的大小、难易程度指定专门的老师对其进行单独辅导。鼓励学生参加全国和省内各个层次的大学生课外科技竞赛活动。近年来，由课程组老师指导的大学生课外科技创新项目“基于反馈原理的高楼缓降器”、“多功能担架车”、“跷跷板健身器”、“拖把挤水器”等多个作品荣获全国大学生课外科技作品竞赛和省级大学生科技创新大赛奖励。 4. 严格课程考核与多元化评价 对于该门课程的考试，课程组的老师们严格执行学校要求：教考分离、流水评卷制度。考卷出好后，一定要求一位不出题的教师按时间要求试做，并对试做情况进行书面说明，之后出卷教师还需根据试做的情况加以修改试卷，这样的试卷才能上考场。对于汉语班，其成绩评定严格按学校要求平时成绩占20%的比例，考试成绩占80%的比例来综合评分；对于双语班，考虑到学生们上课对全英文课件的知识接受难度，其成绩评定时平时成绩占30%的比例，考试成绩占70%的比例来进行。 机械原理课程坚持评价标准多元化，既重视考试结果，也重视学习过程评价，对学生在学习与考核过程中表现出来的“创新思维闪光点”予以加分，综合成绩则由卷面成绩、实验成绩、平时作业成绩等部分组成，充分调动学生的学习积极性。