数控机械基础知识点篇1
在近几年，科学技术发展的越来越快，无论是发达国家还是发展中国家，对于数控加工机械基础都比较重视，我国也是如此。数控加工机械的应用加快了我国在技术领域的进步，同时还带动了社会的发展。但由于学习数控加工机械基础的学生之前并未接触到数控加工机械方面的知识，学习难度较大，学生也不了解数控加工机械基础的学习内容和学习方法。所以，这种情况对于学生学习数控加工机械基础造成了困难。根据调查显示，有一部分学习对于数控加工机械基础学习提不起兴趣，是由于数控加工机械基础的授课教师在讲课时教学模式过于单一，不懂得创新，一味地采取传统的教学模式和教学方法。学生认为教师的教学方式和方法并不适合现代数控加工机械基础的学习。所以对于数控加工机械基础的学习失去了积极性和主动性。还有一部分高校的学生反映，学生现在使用的数控加工机械基础的教材还是几年前的老教材，学校并没有根据时代的变化和改革以及科学技术的进步，及时调整教材，采用适当的教材进行教学。目前状况下，学生的教材并不适合。由于学生没有合适的教学进行学习，这自然会影响到学生的学习效率。学校方面应该根据学生实际情况和需求，及时采用合适的教材，对于数控加工机械基础的教师也应该做出严格的要求。由于数控加工机械基础的学习内容较单一，学生在学习的过程中容易失去兴趣。教师应该根据学生的实际情况，制定合理的教学方案和教学模式，采取情景教学模式，使学生能够在轻松、有趣的环境下进行学习，从而提高学生学习的积极性和主动性。
2教师要联系实际生活采取情景教学方法
在数控加工机械基础的学习中，教师可以采取情景教学模式，使学生了解到数控加工机械基础与我们的实际生活是密不可分的。数控加工机械基础与我们的实际生活有一定的联系，但是又与我们的生活有所不同。数控加工机械基础是来源于我们生活中的机械加工制造行业。专业人士把机械加工制造业从新整合并完善后，产生了数控加工机械基础专业。教师应该让学生明白这一点，学生在了解了自己所学内容的具体来源后，可以和实际生活更好地结合起来。这也就是所谓的情景教学。情景教学就是将所学的专业知识与实际生活联系起来，使学生在学习相关知识时可以在生活中找到案例。这样可以增加学生的记忆能力，开阔学生的思维。可以提高学生的学习效率。由于大部分的学生对于数控加工机械基础的专业知识并不是很了解，数控加工机械基础的书本知识又比较枯燥、乏味，如果教师只是单纯的采取传统的教学方法和教学模式，会严重影响学生对于数控加工机械基础的学习。在这时，教师采取情景教学模式，可以将所学的专业知识与实际生活中的例子联系起来，为学生创造一个真实的学习场景。这样的教学模式可以调动学生学习的积极性，还可以使全员都参与到数控加工机械基础的学习中来。通过情景教学模式，学生会了解到数控加工机械基础知识与生活是紧密相连的，学习数控加工机械基础在生活中是可以应用到的，也是具有一定意义的，会给我们的生活带来很大的便利。
3情景教学模式在数控加工机械基础中的作用分析
在我国目前的教育环境下，无论是学生还是教师，都受应试教育的影响，过于在乎学习成绩，反而忽略了学习的过程和学习中的乐趣。这样的情况导致了学生学习压力较大。无法在一个轻松的环境下进行学习。在数控加工机械基础学习中采取情景教学模式，可以使学生将所学的专业知识与实际生活中的例子联系起来，为学生创造一个真实的学习场景。这样的教学模式可以调动学生学习的积极性，还可以使全员都参与到数控加工机械基础的学习中来。比如在数控加工机械基础的学习中，学习到“认识链传动”这一课时，如果教师没有采取情景教学模式，而是让学生简单的学习书面知识，对于没有经验的学生来说，很难理解书面知识所讲的实际内容。对于认识链传动的整个知识结构也是很难理解，更是很难记忆。因为学生在之前并未接触过这一学科的相关知识，单单的靠接触一些简单的书面知识很难学习到其中的重点知识。所以这时教师应该采取情景教学模式进行教学，使学生将专业知识和生活联系起来，提高学生的学习效率。
4结语
根据研究调查显示，在数控加工机械基础教学中，采取情景教学模式可以调动学生学习的积极性和主动性。数控加工机械基础知识在生活中有很大的实用性，将数控加工机械基础与生活联系起来，可以使学生在学习时感受到一个真实的生活场景。使学生在学习数控加工机械基础知识时，更加容易理解数控加工机械基础知识的重点和难点。还可以在以后的实际生活中灵活运用数控加工机械基础知识，这样才可以发挥学习数控加工机械基础知识的真正意义。
参考文献:
［1］王光明．情景教学在数控加工机械基础中的应用［J］．中国校外教育，2015(24):103．
数控机械基础知识点篇2
近年来，伴随着互联网环境下新一代大学生的成长，传统高等教育的授课模式已经不能引起新时代大学生的学习兴趣。而以互联网为载体的慕课教学模式，可提高学生的学习兴趣和教学效率。“机械控制工程基础”是机械工程专业重要的专业基础课，是机械、控制和信息领域的交叉学科［1］，其理论性强，涉及大量数理知识，并且比较抽象，具有一定的深度和难度，往往使得学生学习兴趣较差，学习的主动性不强。应用互联网载体创建一个“机械控制工程基础”慕课教学平台，使学生不再局限于传统的课堂，在可以使用互联网的任何地点和时间，借助任何通信手段参与到虚拟课堂的教学活动中来，以此来提高学生的学习兴趣和教师的教学质量。
1慕课的发展及特点
慕课（MassiveOpenOnlineCourse，MOOCs）意为“大规模在线开放课程”，由戴夫•科米尔与布赖恩•亚历山大［2］联合提出，慕课首先在美国崛起，《纽约时报》发文将2012年称为慕课元年。美国先后出现了Coursera，Udacity，edX等线上课程慕课平台，欧盟推出了“教育平台”（OpenupEd），法国政府推出了“法国数学大全”（FranceUniversityNumerique），印度有“卡特教育”（EduKart），日本则有“学校”（School），2013年，清华大学推出“学堂在线”，是中国本土的首个慕课网站，也是全球首个中文版慕课平台［3］。慕课是一种教师和学习者通过教与学联系起来的大规模线上虚拟教学方式，不受时间和空间限制。具体来说其特点可以概括如下。
1.1规模大
学生可能来自世界各地，同时数量也不受限制［4］，可以为许多在职和全日制学生提供学习的机会，使教育资源扩大化。
1.2教学模式为互动教学
与线上学习相匹配的是论坛或者学习交流社区，老师和同学们可以在其中自由地交流关于学习的问题。
1.3授课形式多样，成本低廉
学习方式除了视频学习外，老师会提供相应的动画和测试等，提高学生的学习兴趣。只要拥有电脑和网络，学习者就可通过注册进行学习。慕课由于其特点及优势，在某些课程教学方面已经有了相关的应用［5］，能对“机械控制工程基础”的教学改革发展有所帮助。
2“机械控制工程基础”课程的特点及存在的问题
“机械控制工程基础”是机械工程专业一门专业基础课，是适应机电一体化的技术需要，针对机械对象的控制，基于经典控制理论形成的课程。该课程主要突出讲解控制系统的基本组成及其概念、系统的数学模型、系统时域和频域分析方法、系统的稳定性及其误差分析、控制系统的综合与校正。目前该课程的教学模式还是传统的老师课堂讲授为主、课下作业与实验为辅，是一种有限互动式教学模式。而且作为一门专业基础课，学校通常会安排以大班制教学进行，导致学生与教师之间的交流减少，学生对课程的反馈不足；另外实验也多为集成式模块实验，学生只是在模块实验平台上接线，无法掌握实验本质，达不到实验的目的。再者，该课程是一门基于数学的专业基础课，涉及有关高等数学与复变函数等多方面的数理知识，在有限的课时内要求机械工程专业学生掌握机械系统数学模型建立、其时域和频域分析方法、稳定性分析等相关重点与难点是十分困难的。这往往使得学生在学习的过程中，感到难学、乏味，对所学内容难以消化、吸收和巩固，尤其对一些难点、重点内容，要掌握好就更不容易。无疑，这样最终使得一部分学生学习的主动性变差，产生厌学情绪，从而影响到该课程的教学质量，这样会导致学生整体机械知识体系链出现断链，制约其整个知识结构的和谐建立［6］。
3基于慕课的“机械控制工程基础”课程教学设计
针对“机械控制工程基础”课程的特点，慕课课程从内容上可分为两部分，如图1所示：线上内容和线下交流［7］。线上内容由教师负责准备制作的部分和学习者参与构建的部分组成的。而线下交流比较常见的形式有3种：面对面线下答疑，只能面向学校附近的少数学习者，不可能覆盖到所有学习者；学习社区是由某些网站牵头组成的，或者由学习者自主成立的，是学习者们互帮互助的场所，也是慕课课程传播口碑的重要途径；翻转课堂是指学生在看完视频、完成小题之后，到教室参加教师主导的讨论课，也算线下内容。慕课内容建立的关键在于教师对“机械控制工程基础”课程教学体系的熟练掌握，对整个教学环节非常熟悉，以及对相关网络化新技术的熟练开发等。
3.1通过慕课建立课程知识群
针对“机械控制工程基础”课程的特点，建立相应的上下游课程联动慕课教学知识群。“机械控制工程基础”课程向上涉及“高等数学”“积分变换及复变函数”“大学物理”“工程力学”等基础课程，向下涉及“机械设计”“电力拖动”“机械工程测试”“机电一体化”“毕业设计”等专业课程。根据“机械控制工程基础”课程知识体系，将总体知识分为控制理论的基本概念、系统数学建模、时间响应分析、频率特性分析、系统稳定性分析及系统性能校正五大知识群［8］，并且合并上下游课程涉及的知识内容，然后再依次细化成相应的教学知识点，详细讲解。此基于慕课教学知识群建立的关键在于教师对“机械控制工程基础”课程系统的整体掌握，对机械控制工程涉及的课程内容的重点和难点都有非常清楚的认知，以此非常突出地建立基于慕课的教学知识群。
3.2通过慕课建立以“学”为本的教学模式
慕课反映的是以“学”为本的教学价值取向，进而调动了学生学习的积极性。倡导学生探究式学习，教师要在教学中创设一种类似于开辟学术研究的情境和氛围。通过学生自主、独立地发现问题，获得知识、技能，特别是探索精神和创新能力的提高。在慕课中，“机械控制工程基础”课程被分割成若干相联系的知识点，慕课视频课程被切割成10分钟甚至更小的“微课程”，在其中嵌入随堂测试，满足学生随时随地的学习需求。通过慕课平台的论坛、交流社区等途径，学习者就自身存在的关于知识的盲点和教师进行探讨，同时也可以向教师反映教师在教授过程中存在的不足，达到师生共同进步的目的。
3.3通过慕课增加与课程相关的创新项目
教师从日常生活、生产实践中挖掘出与课程章节相关的创新项目，例如针对“机械控制工程基础”课程的特点，基于慕课平台，为提升学生创新性和独立学习能力，建立基于MATLAB创新项目设置等。将它们到“机械控制工程基础”课程的慕课平台，学生可以根据自身的学习情况和兴趣爱好进行选题，与教师进行网络交流。教师对项目进行从始到终的全程指导，并不断进行项目进度跟踪：从项目开始到结束，教师可以查看学生提交到慕课平台的项目进度、数学模型、其相关性能分析及系统校正各个环节的材料。教师进行项目设置环节的关键在于要选取大量的相应知识水平的机械控制工程实际例子，适当超前于本科生水平，以此来提升学生自我学习能力，并且教师应投入相应的精力进行全程指导。
3.4通过慕课进行互动式课程教学评价
学习成绩是学习者关心的问题，也是引导学习者们不断努力学习的动力。慕课由于是网络平台，虚拟不可见，对于教学效果评价则与以往有所不同。因此，在慕课教学效果评价过程中，应倡导开放的评价原则，采用线上学习评价系统，如随堂测验、考试等。慕课平台可以将过程性评价与终结性评价相结合。通过慕课平台，对学生学习的全过程进行跟踪与评价，评价内容包括网络学习任务、创新项目设计、分阶段考试、课堂练习等环节，通过过程性评价引导学生自主学习，最终在期末阶段对学生的学习状况进行终结性评价。由于慕课平台能将过程性评价与终结性评价相结合，进行全程的互动式课程教学评价，使“机械控制工程基础”课程的成绩评定更加合理。
4基于慕课的“机械控制工程基础”课程教学实施
针对“机械控制工程基础”课程的特点，慕课的具体教学实施如下［9］。
4.1微课程的建立
将“机械控制工程基础”课程分割成若干相联系的知识点，将每个知识点录制成10分钟左右的微视频，将微视频放在慕课平台上。4.2微视频对应练习题慕课平台一个很重要的环节就是学生学习完教师录制微视频后，必须完成相应的练习题，才能够进行下一个阶段的学习。
4.3教师与学生互动式教学，学生学习相应的视频，并完成相应的练习
教师通过慕课平台可以获取每个学生的学习进展以及学习教学视频的反馈情况，能够及时进行互动式教学。
4.4创新设计项目设置及跟踪
教师从日常生活、生产实践中挖掘与课程章节相关的创新项目，到机械控制工程基础课程的慕课平台，教师和学生可通过慕课平台互动完成创新项目的具体设计内容。教师可以查看学生提交到慕课平台的项目进度、数学模型、其相关性能分析及系统校正各个环节的材料，对设计项目进行跟踪。
4.5过程性评价与终结性评价相结合
通过慕课平台，对学生学习的全过程进行跟踪与评价，评价内容包括网络学习任务、创新项目设计、分阶段考试、课堂练习等环节，通过过程性评价引导学生自主学习，最终在期末阶段对学生的学习状况进行终结性评价，通过慕课平台能够将过程性评价与终结性评价相结合。
5结语
基于互联网的慕课是一种新兴的在线课程模式和创新平台，具有传统教学所不具备的优势。而“机械控制工程基础”是机械专业重要的一门专业基础课，应用慕课尝试对该课程进行教学改革探索适应了“互联网+”的教学模式，有助于多元化的教学模式的发展，有助于提高学生的学习兴趣。
参考文献
［1］杨叔子，杨克冲.机械工程控制基础［M］.武汉：华中科技大学出版社，2011.
［2］DAVEC，BRIANA.MassiveOpenOnlineCourses（MOOCs）：Disruptingteachingandlearningpracticesinhighereducation［J］.BritishJournalofEducationalTechnology，2015（3）：451-454.
［3］吕中华.“慕课”（MOOC）对高校教育的影响和启示［J］.长春工业大学学报（高教研究版），2014（2）：25-26.
［4］任红卫，刘美.慕课背景下的教学模式变革———以“电力系统分析”为例［J］.中国电力教育，2014（31）：40-41.
［5］张晓玲.微课、慕课在医学影像技术教学中的应用［J］.中国医药导报，2014（36）：130-131.
［6］王芳.“机械控制工程基础”课程教学改革探讨［J］.西安航空技术高等专科学校学报，2008（5）：76-77.
［7］陈江.慕课的建设与实施策略［J］.北京广播电视大学学报，2014（1）：33-42.
数控机械基础知识点篇3
2 课程特点及教学过程中存在的问题
“机械工程控制基础”这门课程理论性较强，内容较抽象、涉及知识面较广、要同时具有良好的数学、力学、电学、机械学等多方面的专业知识做基础，而对于数理知识相对薄弱的独立学院的学生来说，无疑更是增加了学习的难度，学生普遍感到难学、乏味。围绕应用人才培养目标，该课程教学中主要存在下述问题：
2.1 理论性、实践性、应用性有机结合的问题。
学生从书本上获得的知识是间接的、抽象的，运用这些理论解决生产实际问题是我们的最终目的，也是检验学生基本功的根本途径。但大部分学生对该课程认识不足，很多学生觉得它与生产实际关系不大。“为什么要学控制基础，那么难学，学了有什么用处”这是很多独立院校学生的困惑。再加上独立学院的学生数学逻辑推理能力较弱，由此导致学习积极性不足，普遍感到难学、乏味。学生完全是为了通过考试而学习，在考试的指引下游弋在各知识点之间，所学知识只是一堆死记硬背的现成结论。
2.2 课程涉及知识面广的问题。
“机械工程控制基础”先修课程较多，除了要掌握机械设计、机械原理等机械专业基础课外，还要有液压传动、电工电子技术、力学等相关课程做基础。如果学生专业基础没有打好，老师又不能在课堂上花过多的时间帮大家复习或补充所需知识，这就要求学生复习较多的数理知识，让学生感觉学习很吃力。
2.3 课程理论性太强，与工程实例结合不紧密的问题。
学生很难将控制基础中的问题与工程实际相结合，比如根轨迹分析、伯德图及奈奎斯特图等跟工程实际的哪一个环节联系在一起。鉴于学校教学条件有限，有时上课只能找一些结构简单、针对性强的、便于理解、计算与分析的实例作为案例，这样又引发了另一问题——“只见树木，不见森林”，如通过引入数控机床进给系统动态特性分析实例，讨论系统阻尼比和频率对系统动态性能的影响等。
3 教学面临问题的解决思路
3.1 针对课程抽象的特点，深入浅出，将复杂的原理简单化。
“机械工程控制基础”不是一门技术学科，而是一门卓越的方法论，研究的对象是“系统”，系统“可大可小，可繁可简，甚至可实可虚”。教师在讲授该门课程时，应将复杂的原理简单化，在较短的时间内让学生掌握基本原理，知道原理如何应用，调动学生学习的积极性。例如，在讲到奈奎斯特稳定稳定判据一节时，其理论的推导过程十分复杂，涉及到幅角原理、开环传递函数、闭环传递函数以及奈奎斯特轨迹之间的复杂关系，一般要花上约40分钟时间才能完成整个推导过程。基于此种原因，教师可以先讲简化的原理“奈奎斯特稳定判据是几何判据，它的基本原理是画出开环函数的奈奎斯特图，然后根据该轨迹绕复平面特定点的圈数来判别对应闭环系统的稳定性”。至于说如何判断稳定性就是该原理应用的问题，只需要进行以下三个步骤：求出开环函数在右半平面的极点数目p；开环奈奎斯特逆时针包含(-1，j0)点的圈数p1；如果p与pl相等，则闭环系统稳定，反之不稳定。然后才开始向学生讲解如何一步步证明奈奎斯特稳定判据。
3.2 引入仿真软件，提高教学效率。
前面提到“机械工程控制基础”理论性较强，讲授过程中需要大量的数学推导。在以往板书教学中，数学模型的建立、根轨迹、频率特性等章节，往往需要大量的数学公式，画根轨迹图，为了表示清楚，经常借助彩色粉笔来表示。单是绘图就花费很长时间，一节课下来，学生总是感觉像是“雾里看花”，一片朦胧。
基于这种情况，可以引进matlab软件。借助matlab软件的相关模块，不但可以准确的画出图形，计算相应的性能指标，还大大提高了工作效率：比如在讲频域分析的时候，仅通过几个简单的命令，就可以绘制出伯德图，还可以进一步改变性能参数来影响图线的变化，进而来了解影响图线的控制指标。这些模拟实验给学生以真实、具体的感性认识，然后引导学生对控制系统进行评析。在这种模拟的情况下，学生就必须积极思考，充分利用掌握的知识来处理计算机模拟的实际问题，这样就把抽象的讨论变成了具体的分析。这种方法使学生的角色发生了转变，增加了学生理解、掌握理论并加以运用的动力和积极性，有助于改进他们消极被动接受知识的不良习惯，提高教学效率。
3.3 因材施教，合理选择教学内容。
针对独立学院学生的特点，合理选择教材。独立学院是我国教育领域近年来出现的一种新型、独特的办学形式，高考分数线平均低于二本线20-30分。由此可见，独立学院的学生知识的理论性较差，再加上教学计划中又弱化了数学的掌握程度。针对这一特点，工科教师应及时和数学教师相沟通，针对在“机械工程控制基础”课程中涉及到的数理知识应重点讲解，以保证专业基础课的顺利进行。工科教师也应适当的降低专业基础课的教学要求，选择适合学生学习水平的教材。教材内容要紧跟时展、不断更新，适当的结合工程实例来提高学生理解和掌握能力。
3.4 建立实践教学体系，增强学生的动手能力。
围绕以应用型人才为培养目标，独立学院更应加强实践教学，尤其是对于工科院校的学生来说。结合“机械工程控制基础”的课程特点，实践教学可以培养学生应用控制论的方法解决实际问题、将实际问题抽象为理论问题的能力。在实验室建设不足的情况下，我们可以借助网络平台，通过图片、录像的方式介绍一维机械平台位置控制系统、倒立摆的基本组成，并将其抽象建立系统数学模型。介绍当控制参数变化时，观察系统时间响应的变化情况，从而让学生更形象的掌握实际控制系统的设计与校正方法，使实践教学环节真正做到“以虚拟仿真实验为主，以实际控制系统演示为辅，虚中有实，虚实结合”的实践教学模式。
数控机械基础知识点篇4
一、机械制图课在数控专业的重要性
机械制图是数控专业学生的必修课程，其对本专业的学生的全面发展发挥不可替代的作用。下面就对机械制图课在数控专业的重要性进行分析。机械制图课程的主要目标是培养学生的识图能力，并对提升学生的空间想象力有着重要作用。由于数控专业需要技术人员通过图纸来进行编程加工，这对学生的机械制图能力提出较高的要求。本专业需要培养出德、智、体、美的全面应用型人才，以此才能更好的适应当前市场经济的需求。假如学生无法掌握机械制图相关的知识，这对学生将来从事数控方面的生产、管理、产品营销等工作都会带来不利的影响。因此，机械制图课在数控专业发挥重要作用。另外，在学习过程中还需提升学生的实践操作能力。大多数学生在刚接触这门课程时存在一定的难度，主要是由于学生的空间想象力不够，另外，基本知识的理解与掌握存在不足所导致，再加上学生在学习中时常处于被动的状态，影响了学生的学习效率。而当前社会市场上需要的高素质的应用型人才，其不仅要掌握相关的理论知识，在数控机床的操作、维修等方面有着较高的要求。因此，机械制图课的学习，有助于提升学生的绘图能力，促进理论与实践的结合。
二、机械制图课的教学探讨
从高职院校机械制图课程的现状来看，其中还存在着一些问题，比如，不够重视教学方法等，直接影响机械图课的质量。因此，为了使机械制图课的教学质量得到提升，培养学生的空间想象能力，提高学生的实践操作能力。下面就对机械制图课的教学展开深入探讨。1．优化教学内容，改进教学方法机械制图课程的内容较广，其中包括基本概念、看图，等等。而且数控专业的学生将来所从事的工作需要应用较多的图纸，因此优化教学内容十分有必要。应当将识图能力作为课堂的重点内容。在教学中教师应当采用有效的教学方法，如采用启发式教学法，以此使学生更好的理解与掌握相关的知识。或者采用多媒体进行教学，让学生生动形象学习到相关的知识。比如，在讲授模型与挂图等内容时，传统的教学方法使学生很难掌握相关的知识，这时教师则可以采用多媒体辅助教学，生动的为学生演示立体平面的转换等内容，使学生更直接地学习相关的知识，有效弥补传统教学的不足。2．采用现代教育技术在进行机械制图的教学中，教学方法多种多样，且涉及的知识较多。然而从实际教学来看，教师还在使用较为传统的教学方法，这对教学效果带来一定的影响。因此，教师在教学中应当学习多种方法，在了解各种教学方法的基础上，结合教学软件将重点知识详细讲解。在讲解机械制图中的标注等相关知识时，教师要采用教育技术讲授具体的使用方法与案例，让学生更好的掌握相关的知识。这样不仅提升学生的绘图能力，且能够激发学生的学习兴趣，使教学质量得到提升。3．注重计算机绘图基本技能知识的讲解在教学中，教师应当将计算机绘图作为重点内容之，以此更好的培养学生的识图能力、绘图技能。不仅要详细讲解计算机绘图的基本知识，还应当结合实际操作进行教学，以此使学生能够掌握计算机绘图的操作方法，同时促进学生的积极性，为提升教学质量奠定基础。
三、结语
总而言之，机械制图课是数控专业学生的必修课，其对提升学生的识图、绘图能力有着很大提升。因此，机械制图课在数控专业具有重要意义。然而实际教学中，学生在学习机械制图中具有一定的难度，教学质量无法得到提升。因此，教师在教学中应当优化教学内容，改进教学方法;采用现代教育技术;注重计算机绘图基本技能知识的讲解。不断完善与优化教学方法，并努力探索出新的教学方法，以此激发学生的学习兴趣，使学生积极主动参与到教学中，以此使学生的科学素养不断提升，为提升教学质量奠定良好基础。
参考文献:
［1］李东．计算机软件辅助教学在机械制图课程中的应用及利弊［J］．科学之友，2009，(02):122－123．
［2］任晓耕．基于“工程背景”的机械制图教学方法探索［J］．职业教育研究，2004，(S1):73－74．
数控机械基础知识点篇5
matlab是矩阵实验室(matrix laboratory)的简称,是美国mathworks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括matlab和simulink两大部分。matlab作为现代数学计算和计算机模拟仿真的应用软件,将高性能的数值计算可视化,提供了大量的内置函数．从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域,已经成为工科学生一门必备的数学工具。本文将机械工程控制的数学建模问题通过matlab来实现,将传统的问题通过现代化的工具实现,以显示matlab在机械控制工程中处理问题的快捷性与优越性。
2 机电控制课程特点
机械控制工程基础是一门多学科交叉的基础课程,机电控制工程基础的基本问题是:建立系统的数学模型;系统分析计算;综合校正确定控制规律。本课程的基本任务,是使学生获得机电控制系统的基本理论,掌握系统的基本分析方法和计算方法。为设计机电控制系统及后继课程的学习和进一步研究学习控制理论打下一定的基础。本课程中应用的数学较多,在控制理论书籍中使用了大量的数学,使得大多数机械类学生学习控制工程感到抽象和困难,对学习这些理论的目的性缺乏认识,影响了学习兴趣,学习效果欠佳。为帮助学生更好地理解基本概念,掌握基本理论和基本方法,将matlab先进控制软件工具以及教改和教学研究成果及学科最新发展引入教学,使学生加深对经典控制理论的理解。仿真实验内容丰富灵活,弥补了传统实验的不足。学生可不受实验室的限制,只要有计算机,何时何地就能进行。从应用情况看,基于matlab的自动控制原理仿真起到了很好的辅助教学的作用,能把抽象的理论知识与可视的图形结合起来,深化理论知识。
3 运用matlab实现系统分析范例
matlab作为一种高性数值能计算软件,其系统控制工具箱主要处理以传递函数为主要特征的经典控制和以状态空间为主要特征的现代控制中的问题。该工具箱对控制系统的建模、分析和设计提供了一个完整的解决方案,是matlab最有力和最基本的工具箱之一。其功能包括系统建模、系统分析、系统设计。在工程控制中有很重要的影响。而早期的控制系统分析过程复杂而耗时,如想得到一个系统的冲激响应曲线,首先需要编写一个求解微分方程的子程序,然后将已经获得的系统模型输入计算机,通过计算机的运算获得冲激响应的响应数据,然后再编写一个绘图程序,将数据绘制成可供工程分析的响应曲线。所以matlab控制系统工具箱和simulink辅助环境的出
转贴于
现,给控制系统分析带来了福音,只需要几个命令就可实现复杂的人工工作,如图1所示的伯德图与奈奎斯特图的绘制。
4 实践课程教学改革的实施
为了突出重点,突破难点,在课程教学中尽量运用matlab进行范例解析,形象地向学生展现机械控制工程中生硬晦涩的数学内容。为了让学生加强对教学重点的掌握和难点的理解,实现教学目标,由浅入深分阶段实施实践教学。
首先是范例分析阶段:由任课教师提供典型范例,进行深入细致的讲解,并针对不同知识点设计课程作业,深入浅出的帮助学生完成从理论到实践的过渡,使学生掌握最基本的专业技能和基本理论。
数控机械基础知识点篇6
1.机械工程控制涵盖面大，需要有较好的前导课程基础。首先，机械工程控制基础在研究系统数学模型时，需要用到一些力学、电学甚至是磁学等前导知识，这就要求学生具有较好的前导课程基础，但现在很多学生对这些前导知识不甚了解，导致机械工程控制基础课程学习吃力，久而久之就产生了厌学等不良情绪；其次，在系统的模型推导、变换及分析等方面，机械工程控制基础和数学结合非常紧密，不仅要求学生有较好的数学基础，还要求有一定的分析与综合能力，而这也恰恰是很多学生所欠缺的。
2.机械工程控制侧重理论，与工程实践结合较少。控制论本身就是一门理论性很强的科学，机械工程控制也不例外。我们从机械工程控制的知识体系来看，其主要教学内容有系统的数学模型、系统的时间响应分析、系统的频率特性分析、系统的稳定性、系统的性能指标与校正等，这些内容的理论性都很强。尽管在建立系统数学模型阶段，可能是针对具体的机电系统，但是后续的时间响应分析、频率特性分析等都是基于理论分析，学生在学习过程中，不清楚这些理论分析的依据和作用所在，脱离了工程实践，只知道套公式，影响了教学效果。由以上机械工程控制的教学现状，我们可以看出，目前的机械工程控制教学不能充分激发学生的学习兴趣，使其处于被动接受知识而不是主动求知，教学效果不好。因此，机械工程控制课程改革势在必行，必须改革教学模式，才能适应工程教育的目的，培养学生的实践能力。
二、课程模式改革的理念、思路本文由收集整理及实施方法
工程教育是为国家经济建设提供工程技术与企业管理人才的主要渠道。已成为高等工程教育大国的中国，正以实施卓越工程师教育培养计划为突破点，加快高等工程教育改革创新。机械工程控制课程改革正是契合了工程教育改革的时机。在工程教育的大背景下，如何巩固和加强机械工程控制技术体系，在有限的时间内使学生在这个体系里循序渐进地学习和掌握机电系统控制理论和方法，掌握基于matlab的辅助分析方法以及在教学实践过程中培养他们的控制论知识实际应用能力，这是目前机械工程控制课程亟待解决的问题。拟采取的实施方法及内容主要为以下几方面。
1.加强机械工程控制绪论的讲解及学习。一门课程的第一堂课，往往是学生最有兴趣的，因为学生想知道这门课学的是什么，有什么用途，这将在很大程度上影响他们今后对这门课学习的态度。机械工程控制第一堂课主要是简介控制论的发展，以及系统、控制系统等基本概念，应该多举一些控制论应用的实例，简明扼要地让学生接受控制论的作用，以及日常生活中一两个控制论简单应用的实例，让他们参与到控制过程的设计中来，明白控制论也不是如此深奥和复杂，而是和日常生活紧密结合在一起的。
2.控制论前导课程知识的复习和巩固。如上所述，学生学习机械工程控制的一大障碍是前导课程知识遗忘较多。所以在正式学习机械工程控制之前，建议先有针对性地复习和巩固相关前导知识，主要包括：机械动力学相关的一些直线运动、圆周运动等相关概念和定律，如牛顿定律、库克定律等；电工电子学相关概念和定律，如欧姆定律、基尔荷夫定律等；电磁学相关概念和定律，如电磁感应定律等。数学相关前导知识可以放到系统数学模型一章中再进行复习和巩固，主要包括微分方程、laplace变换等。
3.在理论教学的过程中，引入一些机电系统相关实例及matlab辅助教学环境。机械工程控制课程密切贴合工程实践，这就要求在讲解及学习过程中，多设计及引入一些相关机电系统的具体实例，围绕这些具体实例进行数学模型的构建、时间响应的分析、频率特性的分析及系统稳定性等。此外，在理论教学过程中，引入基于matlab的虚拟仿真环境，让一些设计、分析及结果所见所得，增强学生学习兴趣。在机械工程控制课程教学的每个环节，都可利用matlab，尤其是理论性特别强的章节，如频率特性分析、性能校正等。
数控机械基础知识点篇7
一、目前中等职业学校数控专业教学的现状
现阶段的中等职业学校一般仍旧沿袭普通中学常用的以教师讲授知识为主的教学模式，强调理论知识体系的完整性、严密性。而中等职业学校的学生对于理论知识的学习普遍存在着严重的厌学情绪，使得老师抱怨现在的学生越来越难教了，学生抱怨老师讲的理论知识枯燥乏味，什么都没听懂。现在，精密机械制造业广泛采用先进的数控技术，劳动力市场出现数控技术应用型人才的严重短缺的局面。中职学校作为“蓝领”——生产第一线技术工人的培养基地，应针对传统教学模式不能适应教学需要的事实，及时合理地调整教学模式，快速高效地培养出符合社会需要的高质量技术工人。
二、打破传统的教学模式，逐步引入“一体化，模块式”教学模式
一体化模块式教学就是在教学中，理论和实践相结合，打破传统的课程体系，遵循“实用为主，够用为度”的原则，根据培养目标的职业标准要求，以技能训练为核心，确定该项技能所需要的知识内容，按照技能的特点和分类，建立若干个教学功能模块，将理论教学和技能训练有机地结合在一起，完成教学任务的一种教学模式。数控加工技术教学的目标是使学生全部达到中级操作工技能水平，使部分优秀学生达到高级工技能水平。围绕这一总目标，根据工作过程导向，将工作项目与工作任务进行整合，然后将任务层层分解，按其包含的基本技能，将数控加工技术教学划分为五个模块：制图技能模块、机加工操作实训模块、CAD/CAM软件应用模块、数控设备操作实训模块、数控设备的维护与保养实训模块。
1、制图技能模块
制图技能模块主要包括机械制图、公差与测量、机械设计基础、Auto CAD等相关知识。机械制图是机械工程人员的语言，是从事机械工程非常重要的一项基本技能。数控专业是非常典型的机械专业，从事该专业的人员将长期与机械制图接触。因此制图模块的技能培养要在中职数控专业重视起来，并成为中职学校学生的内在基本职业素质。制图技能模块对数控专业学生的培养重点应放在看图、识图及测量的技能上。为了能使制图技能模块的培养目标充分实现，该模块应在整个知识内容讲授后，设计一个制图模块综合实训项目，以提高学生对该技能的掌握水平。
2、机加工操作实训模块
机加工操作实训模块主要包括钳工实训模块、普通车工实训模块、普通铣工实训模块及刨工和磨工实训模块等相应机加工技能操作实训。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的，但是自动化的数控机床却离不开传统的车、铣、刨、磨等加工技术。因此，传统的金属加工理论与实践技能，是学习先进制造技术的基础。为此，从数控技术应用型人才培养的角度出发，构建以金工实习为重点，机械制图、机械设计基础、机械制造基础等课程相结合的机加工操作技术训练模块，通过机加工操作技术训练模块的训练，使学生初步具有识图、绘图、工件测量与精度检验、普通机床操作、工艺分析、切削用量选择等机械加工工艺能力。
3、CAD/CAM软件应用模块
CAD/CAM软件应用模块主要包括Auto CAD、CAXA及数控仿真等几个方面实训。CAD/CAM是数控技术发展的方向，对学生进行CAD/CAM的教学及技能培训是数控技术教学中不可缺少的环节，通过CAD/CAM教学软件，学生能够在计算机上进行机械制图和零件工艺分析，在计算机上通过仿真软件模拟实际，掌握数控车、铣、加工中心的基本编程和基本操作，初步掌握数控加工工艺，培养学生对数控机床的感性认识。目前可用于CAD/CAM设计的软件有CAXA、Master CAM、Pro-Engineer、UG等，学校可根据具体情况合理选择其中的两种软件。
4、数控设备操作实训模块
经过前面几个模块的训练后，学生具备了机械绘图、识图和工量具的使用和读数能力，并掌握了一定的机械设计、制造工艺的知识和数控技术应用的基础知识。在此基础上，构建以数控中级工认证强化训练为重点，数控机床、数控加工编程与操作等课程相结合的数控设备操作实训模块：以数控车床为主体，具有数控铣床、电火花、线切割等数控实训；通过数控机床基本操作，数控车削加工，数控铣削加工，数控电火花、线切割机床等项目的学习与训练，能熟练掌握数控机床的面板操作、零件程序的编辑和对零件的自动加工，能读懂绘制中等复杂零件图与装配图；能制定数控加工工艺；能正确选择和安装刀具，并确定切削参数；通过对各种典型零件的加工，达到数控中级工认证的能力要求。
5、数控设备的维护与保养实训模块
数控设备的维护与保养实训模块主要包括有机械部件的维护、液压气压系统维护、数控系统的维护等相关知识。目前企业对员工的要求不仅是只会操作数控设备，还要求员工们具备一定的数控设备维护与保养的能力，而数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。做好日常维护保养，可使设备保守良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。因此，在实训课教学中要做到理论与实践相互交叉的一体化教学，同时引入企业对设备的维护与保养等相关内容，使学生在“学中做，做中学”的环境下掌握数控设备的维护与保养的相关知识，能解决日常使用中出现的一般故障。
三、引入一体化，模块式实践教学体系的初步成效
数控专业教学中一体化模块式教学法的引入，改变传统的“教师讲，学生听，满堂灌，先理论，后技能”的教学模式，积极开展“教、学、做一体化”教学模式，将理论课的课堂搬到车间，实现“车间”即“课堂”，采用现场教学法，边教边学边做，边听边看边练，有针对性地解决课堂教学中存在的重点和难点问题。同时有效激发学生对操作技能课的兴趣，极大地提高学生学习的积极性，让学生学习更主动、更用功，使教学质量有很大幅度的提升。可使学生就业后能迅速适应企业对技能型人才的要求，充分体现职业教育为学生、为企业服务的宗旨。实训中模块式教学法的引入，可加强相关科目教师的协调配合，从根本上避免重复教学；教学模块选择目的性强，可强化教学针对性，要求教师必须根据教学模块要求开展教研、教改，使教学更贴近企业和学生需求。
参考文献
[1]王增杰：《构建职校数控专业“模块化”实践教学体系》。《机械职业教育》2007年第12期。
[2]李海欧，刘军华：《浅谈焊接专业实训教学中的模块化教学》。中国论文下载中心。
[3]《“任务引领教学法”在数控技术应用专业中的应用》。论文先生网。
数控机械基础知识点篇8
一 基于所学理论培养学生的逻辑分析能力
《机械基础》是应用数学手段，基于物理学、电工电子学、力学、机械原理等知识建立系统数学模型，将机械系统抽象为数学模型的形式，进行性能分析和设计计算。因此，要求本专业的学生具有良好的数学、物理、力学、电学、机械学的基础，有一定的机械方面的专业知识，而且具备多学科的知识积累。要想学好这门课程，如果学生之前没有学习工程数学，这里需要有针对性地补充与本课程直接相关的知识，尽量做到教会学生怎样应用定义、定理，而不是定理的证明过程。有些涉及到物理学、电工电子学、力学知识，学生们虽然学过相关课程，但是时间一长就印象不深刻，因此，在每次课程结束前把下次课程会用到的有关知识点给学生一一列出，让学生课后提前复习已学过的基础知识，在下次课堂上只需对要用到的基础知识作些简单的提示或回顾，在旧知识与新知识之间架起一座桥梁，新旧知识有效衔接，达到事半功倍的效果。例如：在机械建模这章中，用到"牛顿第三运动定理"、"基尔霍夫定律"等知识，在系统时域性能分析这章中用到一阶微分方程和二阶微分方程的求解知识。这时老师要及时提醒学生，或者点到为止地重复这部分内容，这样学生在建立数学模型时就会很清楚地知道这些数学模型是建立在哪些理论基础之上，并且知道如何应用原来学过的定理或定律去分析问题、解决问题，构建一个完备的知识框架，也能够从中体会到原来各门学科之间是相互联系、相互衔接的，只有融会才能贯通，学生自然逻辑清晰，分析能力自然提高。
二 将抽象的内容具体化、实践化、工程化
《机械基础》中大部分定义、理论和方法都是比较抽象的，在教学过程中如果仅限于理论的介绍和论述，学生不仅会感觉空洞乏味，而且有无本之木、无源之水的感觉。如果教师能够结合一些具体而又形象的例子会产生事半功倍的效果。例如：在机械系统的稳定性这一章中，讲到系统稳定性和不稳定性定义的时候，笔者就列举两个实例，一个是倒立摆试验台，一个是起重机的起升机构的末端部分--钢丝绳、吊钩和货物组成的正摆机构。倒立摆源于火箭发射瞬间的状态，是一种不稳定的系统通过稳定控制手段，使其稳定倒立的一个典型教学实例；而起重机货物摆动是在受到外界干扰作用下在铅垂方向附近摆动，最终在空气阻力作用下恢复到铅垂方向，这个铅垂向下的方向就是它的平衡位置；而倒立摆的平衡位置是铅垂向上的位置，在外界干扰作用下离开平衡位置，如果无外力作用再也无法恢复到它的平衡位置。通过这两个机械实例形象直观地介绍了系统稳定性与不稳定性这两个抽象的概念，不需要太多的解释。
三 从生活实例中发现问题、分析问题，培养学生的洞察力
减少抽象模型例题，增加生活实例和机械典型案例，同时把机械领域的前沿课题以及研究结果作为实例引入到教材之中。例如：在讲解机械摆动性能分析这章中的二阶振荡环节的时域响应这部分内容时，涉及到振动频率、系统激励、系统响应、响应幅值的概念，将货郎担振动现象作为典型实例。货郎行走就是系统激励，货郎担的上下振动就是系统响应，振动的大小就是振动幅值。不同材质、不同尺寸、不同截面形状的货郎担振动的频率不同，如果货郎行走的频率与货郎担的频率一致，这样就发生共振，货物按照货郎行走的频率，在随着货郎向前运动的同时，做上下振动，这样货郎挑着货物就省力，这也是人们不把货郎担做得太硬，而是有一定弹性的原因。例如：在二阶欠阻尼系统中介绍无阻尼固有频率、有阻尼固有频率和阻尼系数等概念时，列举行驶在马路上的汽车发生上下颠簸的现象。汽车底盘下都有减振弹簧和阻尼器，目的是为了降低由于路面起伏引起的车体上下振动问题。汽车的质量是m，减振弹簧刚度为k，阻尼器阻尼系数是b，则系统固有频率，阻尼比，如果弹簧太硬、阻尼系数太小起不到减振的作用；如果弹簧太软、阻尼系数太小消振太慢，路面没有起伏的情况下，车体还在振动。因此，如何设计、计算汽车的减振弹簧和阻尼器参数。使汽车有合理的振动频率和阻尼比，得到缓冲减振的效果，同时，还要避免汽车振动频率与路面起伏频率相一致的情况。介绍从具体生活实例或工程实例到各个环节模型，最后到数学模型的过程，培养了学生从具体实例到数学模型的建模能力。
四 培养学生用创新的思维方式解决机械实践问题
要实现机器运动可以通过机构驱动的方式，也可以通过控制手段，还可以通过机构与控制系统相结合的方式。不同的机器具有不同的固有特性，只有在掌握了其动力学特性的基础上，才能确定驱动方案，其中必有一种方案是最佳的。学生在机械原理课程中学习了各种机构，掌握了机构的运动规律。而本课程教会学生除了应用机构驱动机器，还可以应用控制手段实现机器更加复杂的运动，让学生了解如何将经典控制论应用于机械实践中，根据"时域性能分析和频域性能分析"的知识分析系统的动态性能，根据"系统性能校正"的知识设计控制系统，改变系统的运动特性，达到期望的运动目的。
参考文献
[1] 杨叔子:《机械基础》(第三版）,华中科技大学出版社，2011年
数控机械基础知识点篇9
Abstract To solve the problems in the teaching of "Mechanical Control Engineering Foundation"， such as the insufficient enthusiasm of students， the poor teaching effect， and the deviation between the theory and the engineering practice， the present paper proposes some suggestions and measures from the aspects of teaching methods and teaching contents. Mobilizing the enthusiasm of students， diversified teaching methods including the usage of group discussions， increasing teaching contents including the cases of mechanical engineering and research paper are suggested to carry out the curriculum reform of Mechanical Control Engineering Foundation.
Key words Mechanical Control Engineering Foundation； practical engineering case； group discussion； research paper
0 引言
“机械控制工程基础”是机械类专业学生的一门专业理论基础课及专业必修课，在机械工程学科的课程建设中具有举足轻重的作用。该门课程以经典的控制理论知识及方法为基础，旨在解决机械工程系统的动力学问题以及控制论问题；同时，该课程也是机械专业“测试技术”“机电一体化技术”“过程控制与装备”以及“机器人技术”等后续课程的理论基础。因此，该门课程的教学效果一方面关系着机械类专业学生后续技术课程的学习，另一方面直接关系着学生解决实际机械工程问题的能力。
然而，在“机械控制工程基础”该门课程的实际教学过程中，由于该课程具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味、学科交叉明显等诸多特点，使得该门课程的教学难度较大，学生学习的热情及积极性不高。同时，目前国内该课程主要的教学还是以传统的讲授结合少量实验的形式为主，在整个学习过程中学生都处于知识点的被动接收层面，学习主动性和自主性不高、学习效果极差。另外，大多数国内高校在“机械控制工程基础”的教授过程中，理论脱离工程实际，使得学生严重缺乏利用控制理论知识解决实际工程问题的能力，学生在完成本门课的学习之后，所具备的能力往往只是停留在应试和解题的层面，大多数情况下并没有掌握或是领悟学习这门课的目的是什么，具体应用又如何，更难以利用所学知识合理有效地解决工程实际问题。为此，本文针对目前国内高校在“机械控制工程基础”这门课教授方面存在的问题，提出以下几点建议及措施。
1充分激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性
如前所述，“机械控制工程基础”该门课具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味等特点，因此学生在最初接触该门课程时，通常表现出学习兴趣不大，积极性不高等问题。同时，目前网络技术和计算机技术已经得到广泛发展和普及，学生们可以较为容易地从网络上获取大量的学习资源，甚至是国内外知名高校所的该门课程的优秀教学视频和资料，因此如果教师只是简单地照本宣科，会使得学生感觉教师在课题上传授的知识点简单乏味，难以激发学生的学习兴趣，使得学生学习热情不高。因此，教师在教学过程中，如何充分调动学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣就成为能否顺利达到该门课程既定教学效果和目的的关键。笔者认为要想培养学生的学习兴趣和积极性，可以从以下几个方面着手：一是重视首堂课教学内容和方案的设定。在首堂课中合理设定教学方案，介绍并讲解该课程在工业、农业、航空航天等诸多方面的应用案例，使得学生充分认识到该门课的重要性；二是针对学生特点，合理选用教学案例。在实际的教学过程中切忌理论脱离实际，因此在知识点的讲解过程中可以充分利用案例，首先通过引入对学生来说较为新颖且易于理解的案例吸引学生，在案例的讲解过程中合理引导学生探寻、领悟并学习知识点。
2采用多样化教学方式与手段，使学生成为教学过程的主体
目前，“机械控制工程基础”这门课普遍存在着教师灌输、学生被动接收的教学现状，大多数情况下教师才是教学过程的主体，而学生只是知识的被动接收者。为此，可以采用多样化的教学方式和手段，改革传统的教师讲授加少量实验的教学形式，增加学生的参与性，使得学生成为教学学习过程的主体。例如教师可以选取合适的章节或知识点，设定适当的教学主题或工程题目，将教师教授改变为学生小组讨论的形式或者目前较为新颖的对分课堂的形式，在这一过程中教师首先安排学生查阅拓展材料或文献，自主学习获取知识；随后，教师合理地组织学生进行小组讨论，引导学生主动获取知识点，增加学生的积极性。这种形式的教学方式一方面可以充分调动学生学习的主动性和学习兴趣、增加学生思维的灵活性，另一方面可以使学生成为知识的发现者和探索者，成为教学过程的主体。但是需要指出的是，在采取小组讨论或对分课堂这样多样化的教学手段中，教师的作用同样重要，教师需要在小组讨论或对分课堂过程中合理设定题目或主题，使其难度适中。同时，要合理引导学生进行讨论，完成对知识点的探索，并保证学生注意力的集中，而不是信马由缰。
3改革教学内容，增加工程实际案例的讲解
“机械控制工程基础”最终的教学目的是为了培养学生利用控制理论知识解决机械工程实际问题的能力，如果只是泛泛地学习或者传授理论知识，而不能很好的做到理论联系实际，那么学习效果会很差，所能达到的教学目标也会很低。而目前在大多数情况下，学生学习完“机械控制工程基础”这门课程之后，往往表现出对课程的茫然，不明白也不能领悟学习这门课有什么用，学习的目的是什么，这门课又能解决什么样的工程实际问题，更谈不上利用理论知识解决实际问题。因此要想通过“机械控制工程基础”这门课的教授真正培养学生解决机械工程实际问题的能力、达到培养工程型人才的目标，需要对传统的教学内容进行必要的改革，而笔者认为“机械控制工程基础”教学内容改革的一个重要方面是在教学内容或是教材中增加与“机械控制工程基础”这门课知识点相关联的机械工程实际问题。通过讲解这些工程实际问题以及控制理论知识在这些实际工程问题中的应用，使得学生一方面可以充分认识到课程的重要性，培养学生学习的热情；更重要的是让学生了解“机械控制工程基础”这门课有什么用，用什么知识点解决问题以及怎么用的问题。使得学生通过课程的本门课程的学习真正做到理论联系实际，培养学生解决工程实际问题的能力。
另外，教师可以充分鼓励和指导学生参加相关的机电产品创新大赛等活动，一方面可以通过参加该类竞赛等相关活动让学生检验自己的学习成果，培养自己利用所学知识解决实际问题的能力；另一方面还可以培养学习的积极性和主动性，增强学生学习的自信心和成就感。
4增加科研论文选读，帮助学生了解课程发展最新的动态
此外，在具体的教学过程中，笔者认为教师可以选取并提供给学生一些较为新颖或经典的有关“机械控制工程基础”这门课程工程应用的科研论文，指导学生阅读并学习这些文献，同时要求学生课下检索并增加相关拓展材料的阅读，让学生们通过“机械控制工程基础”相关科技论文的了解和学习，加深对这门课程重要性及其在工程实际中应用的认识，让学生们了解哪些领域在应用所学课程的知识点、在应用哪些知识点、解决什么样的工程实际问题以及如何解决这些工程实际问题。通过科研论文的选读，一方面可以使学生领悟课程的重要性，把握最新的课程发展动态；另一方面可以激发学生自我学习的主动性和积极性，充分激发学生的学习兴趣。
5结语
本文针对目前“机械控制工程基础”教学过程中存在的学生积极性不高、被动接收以及理论脱离工程实际等一些问题，从激发学生兴趣、改革教手段以及优化教学内容等方面提出了一些“机械控制工程基础”课程教学改革的措施和意见。具体举措上，要求教学过程中应采用小组讨论或对分课堂等形式实现教学过程的主体由教师转变为学生；而在教学内容方面应增加机械工程实际案例，并指导学生阅读学习最新的相关科研论文及成果。以此调动学生学习的主动性、积极性，并能够真正做到学以致用，实现理论与实际的结合，培养学生解决实际工程问题的能力。
参考文献
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数控机械基础知识点篇10
(1)内容抽象。首先课程本身就是以控制理论为基础,研究的是在工程实践的基础上抽象出来的问题。既是说,其先天就是以数字、公式以及数学模型等数学语言在描述一个实际的系统或生产过程。因而学生在学习中一直会感觉是在公式、定理模型中游离,是在学习一门数学。其次课程开设在二年级第二学期,这个阶段可以说学生还没有学习专业课程,专业知识的缺乏,必然导致学生对教学中所描述和提及的系统以及生产过程难以理解,极其抽象。
(2)数学知识薄弱。机械工程控制基础课程中几乎所有的定论和原理都是由很多不同的数学工具推导出来的,必然就要求其学习必须建立在良好的数学基础之上。然而工科院校学生的数理基础却又相对薄弱,尤其现行的教学计划中对数理教学内容的删减和选择所带来的变化,更是加剧了这一问题,因此,对大多数数学基础掌握一般的学生来说,几乎无法适应,普遍学生都会反映“很难,听不懂”。
(3)课程的衔接。从目前学校执行的教学计划中,机械工程控制基础的教学时间安排可以说是承上启下,介于基础课和专业课之间,是典型的专业基础课的。但最大问题也就出于此,机械工程控制基础所涵盖的知识内容涉及到很多课程,除要求学生熟练掌握许多数学方法和知识外,还要掌握电学、力学、机械设计等方面的知识,由此可见现行计划中出现了专业课程知识的严重脱节。
1.2解决方法
(1)为克服内容抽象,建议在今后课堂教学中以相关的典型工程实例(最好是学生身边所能看到,能摸到的系统)为介入点来引入重要知识点。例如,我们在一开始介绍自动控制系统的概念、组成要素、类型和工作原理等知识时,完全可以将洗衣机、空调、烤箱等实例引入,采取由“教师启发—学生讨论—教师总结”的方式进行教学,逐步提高培养学生对抽象事物的概括能力和逻辑分析能力,进而在后续章节学习中逐步引入一些较为常见的典型工业控制系统和生产过程对象。
(2)数学知识的缺失短时间是很难弥补的,但是必要的数学知识的简要复习和讲解仍然十分必要(例如,复变函数和积分变换等)。此外在利用数学工具及相关电、力、液等知识进行控制论原理教学推导时,切忌不要使推导过程变成一种数学解题的氛围,一旦这样,学生的上课注意力和吸收消化知识点将随之也将转变成数学思维,头脑中将一直浮现“公式,数据,结果”,而完全忽视了期间所要求掌握的系统控制论的物理概念的明晰性和数学结论的适用性和准确性。因此,教师要特别注意引导学生将注意力集中在系统问题的提出,解决的办法和最终的结论之上,对数学的推导过程只要做到会用即可,注意本末的适当处理。
(3)课程的衔接好坏可以说直接影响课程的教学效果,前述引入典型工程实例的教学方法虽然很好,但选择怎样的实例却又是个大问题。现实中机械工程实例中基本上都是具体的技术研究和开发问题,比如数控机床的伺服系统,机械手的自动控制等已经涉及到了后续很多的专业知识,在现行教学计划下现阶段的学生是无法理解的。所以目前,教师只能是用一些结构简单、针对性强、便于理解、计算与分析的实例作为课堂的首选,但同时也割裂了课程内容在实际系统设计中的整体联系,学生很难建立起一个各部分(环节)相互联系、相互作用、系统在不断经历动态变化的全系统控制概念。因此,下一步如何修改现行教学计划,提高课程间的衔接度将是提高机械工程控制基础教学质量的关键之一。
数控机械基础知识点篇11
（二）以新的科学技术知识为中心，对原有的课程内容进行改革。
在当今的机械制造行业中，出现了那些最有价值的新知识呢？高等工科院校中机类、近机类专业的学生在机械制造基础这门课中应当掌握哪些新知识呢？目前，数控加工技术、快速成型技术、纳米材料等新材料，新技术，新工艺在行业中占据了重要地位，并已进入了实际应用。高职院校所培养的学生，如果不具备这方面的相关知识，当他走上社会时，就无法满足本行业的要求，这会给他们再就业以及今后的工作造成困难。对于高职院校的相关课程而言，如果落后于时代，不能满足社会需求，就会失去了生命力。因此，《机械制造基础》课程的内容应该也必须选取本学科中较成熟的新材料、新技术、新设备的相关知识。从这一需要出发，近年来，各高校修改了机械制造基础教程的教学大纲。在新的教学大纲中，加入了纳米材料和数控机床知识及操作。例如，新的教学大纲要求：了解数控机床的工作原理、加工特点及应用范围；基本掌握数控车床数控铣床的程序编制方法。在教材的编写和选用方面，编著者也注意了这方面的问题。在新的国家规划教材中，金属材料篇内加入了纳米材料的内容；焊接篇中，加入了焊接机器人、光电跟踪切割、激光焊接与切割等内容；切削加工篇中，增加了数控机床和自动机床、柔性制造系统和智能制造、快速成型制造技术等。现用的教材也都包含有各种加工的先进技术介绍的内容。
二、机械制造基础课程内容的设置应面向学生，适应学生的特点
在机械制造基础课程的教学中，不少教师和学生认为，这门课包罗了金属材料、热处理、铸造、锻造、焊接以及金属切削加工等内容，学习者一般都是大一、大二学生，以前从未接触过这些机械加工知识，所以“死记硬背”的现象普遍存在。殊不知，这种学习方法对学生牢固掌握知识，学好这门课程不但不会有多大帮助，相反会养成一些不好的学习习惯，更不利于学生的全面发展。在机械制造基础课程的内容安排和教学过程中，应该紧密衔接各各部分内容和知识。例如，我们的学生在学习这门课程这前，都进行过“金工实习”这一机械制造的实践课，在实习中有自己动手操作并制造简单的工件的感性知识。讲授机械制造基础课的教师，授课前应当了解学生金工实习的过程和实际操作的内容。在理论课讲到相关知识时，要紧密联系金工实习中的操作知识，做到理论联系实际，使学生在理解的基础上掌握理论知识，这样就可以做到“融会贯通”，扬弃“死记硬背”。再例如，机械制造基础课中的各篇章如果各自孤立讲解，将涉及到五个专业的知识内容，繁杂而不易讲好也不利于学生掌握。所以各项内容孤立设置和讲解是失败的教学方式。笔者认为，课程中所包含的多种加工过程，加工的对象主要是针对铁碳合金，而在铁碳合金中，碳元素对其热处理工艺，铸造性能，可锻性，可焊性以及切削加工性都有举足轻重的影响。所以在各种加工方法的教学内容设置和讲授中，可以此把看起来互不相干的内容联系起来。这样就改善了课程各部分知识之间的衔接。
数控机械基础知识点篇12
一、机械控制工程课程改革基本内容
（一）优化、整合教学内容
机械控制工程涉及物理、数学、力学及电工学等学科知识，教学内容多、理论性强，教学中容易重视理论设计与计算，轻视工程实际应用，导致教学与实际脱节。按照应用型本科教学强调理论知识应用于实际这一思路，对教学内容进行调整优化，按实际需要传授基本理论知识，通过工程实例介绍理论知识和设计方法的实际应用，使学生明确机械控制工程的重要性，提高学习积极性。
（二）改革教学方法
针对机械控制工程课程的特点，采用课堂精讲、自学讨论、复习多练的方式，介绍紧密联系实际的工程实例。注重启发式教学方法，加强学生应用能力和素质的培养。课堂上精讲机械控制工程基础理论、方法及工程应用，讲解内容要容易理解、掌握及记忆。课后安排相应的作业题。开展学生讲堂活动，通过学生登讲台和讨论，加深对理论知识的理解，锻炼学生的语言组织能力。敦促学生课外查找资料、归纳总结和制作PPT，即强调讲练结合，提高学生的逻辑思维和综合分析能力。
（三）采用现代教学手段
机械控制工程课程知识点多而抽象，多媒体教学具有直观、形象、信息量大的特点，通过录像及三维动画可以演示机构的控制过程，使没有实践经历的学生很容易理解和掌握机械装备控制原理。编制多媒体教学和模拟实验课件，实现形象化教学，增强学生的感性认识，为教师教学和学生自主复习提供便利。同时，去粗取精、扬长避短，利用现代化教学手段挖掘现有教学方法的使用价值，促进各种教学手段之间的互补作用，提高学生的理论应用和工程实践能力。
（四）重视实践教学环节
机械控制工程实验是以控制理论在机械工程中的应用为背景，培养学生理论应用于实际及实践能力的重要环节[4]。实践教学改革的重点是通过集中、整合和充实现有资源，适时补充新的教学资源，将教学模型、实验设备、工具及实物等课程教学资源向学生开放，创造一个能让学生开展科技活动、动手实践、激发学习热情的实验平台，最大限度满足学生实践能力培养中对教学资源的需求。增加研究性、设计性、综合性实验，加强科研成果向教学实验转化；同企业合作建设实践基地，为实践教学提供优质资源。
（五）加强教师队伍建设
机械控制工程是专业技术基础课。长期从事基础课教学的教师接触企业实际较少，相关领域知识薄弱，解决实际问题能力较弱。随着信息技术的发展和全球经济一体化，知识更新速度加快，对教师知识水平和能力提出了更高要求。因此，需要建设一支理论联系实际、教学与科研并重的教学队伍。一是要求教师了解本学科和相关学科前沿领域，参与学科建设，争取各类科研项目，提升自身科研能力，并将科研成果转化为教学内容。二是通过密切联系企业，承担学生科技活动、社会实践、毕业设计等指导工作，加强理论知识与工程实践的结合，提高实际工作和服务社会的能力。
二、转变教学理念
（一）教学面向工程实际
从应用型本科的培养目标出发，审视机械控制工程课程在学生知识体系构成中的作用及与其它课程之间的关系，按基本概念、理论计算、系统设计、工程实例4个模块组织教学。突出理论与实际结合，培养学生应用机械控制技术解决实际问题的能力。前两个模块构成课程的理论基础，后两个模块构成课程的工程分析及应用能力。模块间相互融合贯通、相辅相成，达到夯实理论基础、拓宽知识点、提高实践能力的培养目标。
（二）更新教学观念
沿承的经典教学是以显性知识传授为中心，这与应用型人才的培养目标不一致。应用型人才的培养要树立知识、能力和素质三位一体的观念。在课程结构上，建立理论、实验及实践活动3部分构成的课程体系。理论教学由基本概念、理论计算、系统设计、工程应用4部分组成，采用适应本校学生能力的应用型教材。实验教学由必修的验证实验、选修的设计实验及开放式的自主设计实验组成，加强对学生实际动手能力及工程能力培养。实践活动由科技创新、企业实践及课程作业组成，提高实际教学效果，促进学生实践能力培养和个性发展。
（三）转变课堂教学中心
课堂教学由教师讲授、学生探索及研究对象3部分构成，是师生相互交流、共同提高的过程[5]。教学的目的是教师有效引导学生通过自主学习、合作探索掌握事物发展运动规律，教师的任务是引导学生，学生的任务是掌握重要知识点、研究方法及工程应用。这就要求课程教学以学生能力和发展为中心，形成教师引导、学生主动求知的氛围，提高学生学习质量和效率。
（四）采用案例教学方式
工科教育的本质是面向工业界，突出理论联系实际的工程应用背景。在机械控制工程的数学模型、理论计算、系统设计、工程应用4部分授课内容后增加与授课内容密切相关的案例教学，如机械系统的数学模型、电气系统的数学模型、机电液控制系统的数学模型、基于MATLAB的系统分析、电液伺服控制系统设计、静压轴承控制系统设计、金属切削过程的控制、数控机床进给系统的控制等。这些实例在机械工程领域常见，对理论知识的实际应用具有普遍指导意义。通过实例教学，使理论知识与工程实际相结合，激发学习动力，加强学生工程应用能力培养[6]。
参考文献：
[1]王芳.“机械控制工程基础”课程教学改革探讨[J].西安航空技术高等专科学校学报，2008，26（5）：76-77.
[2]黄华存.创建精品课程的思考[J].河池学院学报，2008，28（2）：46-48.
[3]蒋强，米林，冯文杰，等.地方高等院校机械设计制造及其自动化专业建设探讨[J].教育教学论坛，2011（18）：164-165.
[4]刘吉轩，杨培林.“机械工程实验”教学研究与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（12）：90-92.
[5]吴艳.大班课堂师生合作有效性的研究[J].江西教育学院学报，2009，30（3）：123-125.
数控机械基础知识点篇13
中高职贯通培养是中职教育和高职教育“化学变化”后形成的五年期学制[1]，初中毕业生入学，学生在学习合格后可取得高职文凭，它区别于以往的“3+3”中高职贯通模式，课程设置不能简单的叠加，教学内容亦不可简单搬用高职，教学方法、教学手段及考核方式需根据中高职贯通学生的特点做适当调整和创新。
《机械零件与典型机构》课程是中高职贯通数控技术专业的一门重要的专业基础课程，其承接互换性与测量技术、工程图学等课程，又对学生后续深入学习数控加工工艺及设备、数控加工与编程、数控机床故障诊断与维修等专业核心课程打下基础。本课程理论性强，需要学生具有较强的思维能力和知识迁移能力。如何根据中高职学生特点，设置教学内容、选用教学方法和手段，以提高教学效果是一项重要举措，本文结合自身教学实践以及课程特点，从教学内容、教学方法和教学手段等多方面进行了探索，取得了良好的教学效果。
1 学情分析
《机械零件与典型机构》这本课程在5年制中高职贯通培养的4、5学期，此时学生已修过工程图学、互换性与测量技术、工程力学、机械制造基础、金属切削原理与刀具、机制工艺与夹具及车削与铣削相关的实训课程，为本课程的学习打下了机械相关的基础。
学习该课程的中高职贯通学生年龄处在17岁左右，比高职生学习类似课程的年龄低了3岁左右，逻辑思维、抽象思维及想象力相对较差[2]；同时，中高职贯通学生的自我管理能力相对较差、心理不够成熟，上课不专心听讲、不能及时完成作业的现象更普遍，行为偏激、易冲动及感情用事，容易产生逆反心理，自制力和辨别能力不足。
如何根据中高职学生的知识基础和心理特点，设置难度适中且满足专业需求的教学内容、选择适于中高职学生的教学方法与手段、制订公平合理的考核方式显得尤为重要。
2 教学现状
《机械零件与典型机构》包括典型机构和零件的工作原理和结构设计两部分内容。现有教材多为高职高专适用教材，该类教材的突出理论知识的系统性和完整性，内容多、知识点分散、偏重理论分析[3]，对中高职贯通培养班学生的知识基础、心理特点及数控技术专业岗位需求的关注较少，导致学生对“为什么学”、“学什么”、“怎么学”、“学了怎么用”存在很大的疑惑。
此外，本课程的教学多为课堂讲授，配以多媒体教学，教师是课堂的主角，学生的参与度很低，多媒体提供大量的知识点使学生无法消化，使学生上课不专心听讲的情况进一步加剧。课程考核注重结果考核，对学生学习过程要求很低，导致学生偏好考前突击而忽视知识点的应用。因此，根据数控专业中高职学生的岗位需求、知识基础和心理特点对本课程进行教学改革迫在眉睫。
3 教学探讨
3.1 教学内容
《机械零件与典型机构》是数控技术专业的一门技术基础课，为更进一步的突出本课程对本专业的服务性特点，笔者将本课程中所涉及到机械零件和典型机构与数控技术专业常见的机床及生活中常见的机器等联系起来：如数控机床的主轴传动方式即为本课程所学的齿轮传动、带传动，数控机床主轴的支撑元件为本课程所学的轴承，数控机床的进给传动是本课程所学的滚珠丝杠等，以机床实物促进学生对抽象机构及零件理解的同时加深学生对数控机床的认识。
联系数控机床的机械结构部分和生活中常见的汽车、自行车将本课程的具体内容设置如图1所示：
图1 教学内容设置图
3.2教学方法与手段
教学方法与手段以“讲做结合，以做促学”为指导，加强学生的课堂参与度。具体方法如下：
（1） 讲做结合教学 在教学过程中设置与讲授知识点相对应的小任务，在课堂上适时的让学生动手去找一找、标一标、画一画，使学生能听讲的同时及时做练习，恰当的设置阶段性的综合训练让学生做一做，形成到“讲做结合，以做促学”的模式，既使学生学到的理论知识点及时运用巩固，又能增加学生的课堂参与感。
不同知识点所对应的任务形式不同，以齿轮传动为例，课堂任务及综合训练的设置如表1：
表1 齿轮传动知识点与学生任务设置
任务编号
任务名称
任务实施
1
找一找：
识别齿轮传动类型
根据齿轮及齿轮传动的特点，找出数控机床的内/外啮合直齿圆柱齿轮传动、外啮合斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动及蜗杆传动
2
标一标：
认识齿轮各部分名称和符号
将外齿轮、内齿轮、齿条的轴向图给学生，提示学生标出齿顶圆、齿根圆、齿高、齿距等
3
算一算：练习标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算
根据已知条件，利用尺寸计算公式，计算齿轮各部分的几何尺寸
4
画一画：
范成法绘制渐开线齿轮
利用实验室范成绘制仪绘制出标准齿轮、正变位齿轮及负变位齿轮的齿形轮廓
5
核一核：
校核齿轮强度
对以齿面疲劳点蚀为失效形式的齿轮进行接触疲劳强度校核，对以齿根断裂为失效形式的齿轮进行弯曲疲劳强度校核
6
做一做：
设计直齿圆柱齿轮
根据齿轮的工作条件确定设计准则，在此基础上选择齿轮的主要参数，并计算齿轮各部分尺寸，然后校核齿轮强度、绘制齿轮零件图
（2） 现场教学 我校有上海市级数控实训中心，领学生进实训工厂间参观轴、轴承、齿轮传动机构、滚珠丝杠等机械零件和典型机构在数控机床主轴传动及进给传动系统中的应用。如引导学生观察小型数控机床上所用的带传动型式，同时对比讲解V带、多楔带及同步带的特点和如何根据工况条件来选择带的类型；将数控机床主轴箱打开，让学生直观的认识齿轮传动实际应用，对比不同型号机床中齿轮传动的类型，引导学生理解根据传递载荷的大小选择齿轮的类型；展示主轴的实物剖切图，让学生动手去感受系统中的轴、轴承、垫片、螺栓等典型机械零件如图，同时将轴的特点、角接触球轴承与圆柱滚子轴承的区别、螺栓与垫片的选用规则讲解给学生，力求达到感性认识与理性认识的同步推进。给学生操作数控机床的进给机构的机会，使学生直观的感受滚珠丝杠副的运动过程。另外，带学生进入机械设计实验室，实际装拆典型机构和零件的模型，便于理解相关机构的内部构成。
（3） 对比教学 由于中高职贯通班的学生在学习本门课程之前，已经完成金切、车削、铣削实训课程，因此在教学时，引导学生对比实训车间的实际零件、机构与课程中抽象零件和机构，从而加强学生对知识点的理解。如结合本课程中的齿轮系对比讲解普通机床与数控机床的主轴传动系统，普通机床中主轴转速时靠多级齿轮传动来实现的，而数控机床中变速是靠变频与机械齿轮箱配合实现的，由此让学生理解齿轮系的多样应用。
（4） 讨论式教学 对凸轮轮廓设计、V带设计、齿轮设计等应用性模块处设置阶段性训练，将全班36人分成6-7个小组，给予一定的时间让每一小组学生讨论，同时要明确分工以保证每一名学生参与训练，给每一小组讲述其设计思路的机会，鼓励学生发散思维、多样化尝试，进而激发学生的创造性及创新思维。
（5） 现代化教学 巧妙运用多媒体教学，呈现给学生多样化教学信息，如课前的视频导入、课中模型动画加强、课后利用网络资源库自主学习。利用视频导入时，引用实时新闻视频，使行业最新应用带到课堂上，让学生所学与技术前沿接轨；课中运用的机构动画和零件模型，是数控机床中的实际机构和零件模型，力求学生知晓“为什么学”及“学了怎么用”。课后提供给学生与本课程和专业紧密贴近的网站，解决学生“学什么”、“怎么学”的问题。
3.3 考核方式
本课程强调过程考核和结果考核并重同时，鼓励学生进行自主创新性。结合本课程的系统性、抽象性和实践性的特点，学习过程的考核占50%，学习结果的考核占40%，创新成绩占10%。具体分布如下：
（1）学习过程考核 过程考核包括平时表现成绩10%、平时作业成绩20%、阶段训练成绩20%。平时表现成绩涉及到学生的纪律、课堂参与的积极性及回答问题是否有见解，平时作业成绩涉及学生作业是否独自思考、内容的准确度及书面整洁度，阶段训练成绩涉及学生对典型机构运动分析、设计成果展示及团队协作能力。
（2）学习结果考核
为了最终检验学生对知识的综合应用能力，在课程结束时，我们要进行综合性考核评价， 其中涉及到本课程学习的平面机构、带传动、齿轮传动等机械零件和典型机构，强调知识点的应用考核，占总评的40%。
（3）创新性考核
为鼓励学生发散思维、积极创新，在课程考核中设置创新考核项，占总评成绩的10%，学生能对本课程所学的知识点或对应的训练提出自己独到的见解并能以一定成果展示即可获得创新分数。
4 结论
中高职贯通培养作为中职教育和高职教育“化学变化”后形成的五年期学制培养模式，根据学生的认知特点、心理特性、知识基础及数控专业岗位需求设置教学内容、选取教学方法及手段、合理评价学习效果对本课程的教学质量的提高非常重要。
笔者在对数控技术专业中高职贯通学生特点认真分析的基础上，初步探索了《机械零件与典型机构》课程的教学，以数控机床的组成及传动机构为载体设置教学内容，以“讲做结合，以做促学”为主要的教学方法，以学习过程考核、学习结果考核及创新性考核为一体的考核方式，突出了本课程数控技术专业技术基础课性质的同时鼓励学生创新。将这些教学改革在实际教学中进行实践，由学生的反馈可知，这些教学尝试对学生学习本课程有很好的促进作用，取得良好的教学效果。
参考文献
