机械设计基础论文实用13篇

机械设计基础论文
机械设计基础论文篇1

1实验项目在机械设计课程中暴露的问题

1.1实验过于偏重验证性

我国机械设计课程的教材中虽设计有多项实验,例如带传送实验、机械运动的图像绘画、机械的参数测量等。但是这些实验绝大部分都是作为验证性试验出现在课本之上,且具有很强的理论性。学生认为课本上的这些设计实验往往对自己今后的工作并没有什么太大的用处,因此,当前高校的机械设计教材中的实验部分很难引起学生的学习热情,学生也很难将这些知识与自己今后的工作相结合。

1.2实验内容缺乏综合性

高校中的机械设计课程设计实验,往往在单个的实验中缺乏对机械设计理论知识的综合运用,每个实验设计均是围绕了单一的理论知识点,没有进行综合性的理论知识运用。单纯注重实验对理论基础知识的验证,无法有效增强学生的创新能力,只会让学生在实验当中枯燥地证实教材中的相关理论。

1.3实验类项目在机械设计课程的评定之中分数比例较低

在对学生进行机械设计课程能力的综合评定时,各大高校往往都较为重视学生理论知识的掌握,但往往忽略了最为重要的学生的实践操作能力的培养。实验课程在学生成绩的评定之中,往往得分只占其中的三成左右,绝大多数得分均在于理论知识的书面表达。这样偏重记忆的教学方式,背离了机械实验课程重视实验的初衷,无法真正做到培养学生的自主创新意识,也不能起到增强学生职业技能的作用。并且受到这种“重视理论,轻视操作”的思想的影响,很多学生在实验课上往往不愿意亲自动手做实验,更加无法增强机械设计课程中学生的个人技能的使用能力。

2机械设计课程中对于实验教学的改革对策

2.1实验课程中教学方式的改革

改变现有的以老师作为机械设计实验中核心的教学方法,使用开放式的机械设计实验教学,让学生作为课堂的主导。老师利用学生已经掌握的机械设计的相关理论知识,提出相应的实验设计要求,让学生自行查阅相关档案,并独立设计实验模型。老师根据学生的完成进度,进行发问,并提出相关的修改意见和评价。这样既可以杜绝学生之间验证性机械设计实验的实验报告抄袭的现象发生,同时也可以有效增强学生自主动手能力和实践能力。例如,实验课上,老师公布实验课题为“水平结构的运动数据的综合测试试验”,要求学生利用当前所学的机械设计相关理论知识,自行设计一套传动系统,如曲柄的滑块结构。在设计好这个结构之后,故意改变该结构中的一个参数,查看该参数的变化对整个实验数据会产生怎样的影响。例如改变曲柄的长短的影响,连杆长短的影响。并让学生记录于自己的实验报告之中,并浅谈在该实验中如何选择最佳的参数,并通过相关的理论验证自己的观点。这样的实验设计,既锻炼了学生的动手操作能力,又可以让学生的技能水平有所提升,增强了学生对于机械设计实验的重视程度和学习热情。

2.2考核办法的改革

当下我国的机械设计课程的考核办法依旧是“重视理论而轻视实践”,造成了机械设计课程就好像高中的物理一样。只要学生会相应的计算方法,就可以取得好成绩,这往往与机械设计课程的教学初衷背道而驰。所以,需要改进当下机械设计课程的考核办法,让机械课程的教学目的回归正轨。例如,在考核标准中,应让学生在规定时间内,按照老师提供的要求,独立完成一套机械设计项目,如连杆机构等。根据老师提供的相关要求作出相应的实验实物和实验报告,并根据该实验提出相关课题,让学生通过理论知识进行有关的阐述,这个考核占学生总成绩的60%。另外,平时的课堂表现占学生总成绩的20%,期末成绩占学生总成绩的20%。这样设计的好处在于学生在掌握理论知识的同时,也要注重个人的动手操作,让机械设计课程的教学初衷得以实现。真正让学生做到重视实验的目的,也为学生今后的职业技能打下了良好的基础。

2.3补充

机械实验课程在进行相关的改革之后,伴随着而来的是对教学工作者的要求提高。相关教师要对改革后的机械设计课程有更高的重视,领会新教材的创新内涵,将自己的教学重心从理论教学逐步偏向实验指导。

3结束语

当前我国的机械设计课程在教学过程当中,依旧过于保守,并且不利于学生在进入社会工作后的发展。学生无法在该课程之中培养自己的个人技能素养,针对这一些问题,有关教育工作者必须要严肃重视起来。实验的课程改革,相关的考核办法,都需要进行更详细的打磨。这一切的目的,都是为了将学生的能力培养做到最好,完成这一目的,需要所有教育工作者不懈的努力。

作者:赵迎珍 单位:西安航空职业技术学院

参考文献

机械设计基础论文篇2

技工教育需要传授理论性知识,更重要的是要教会学生职业技能以及提高学生的动手实践能力。技工教育中的理论教学应以够用和必需为前提,将更多时间留给学生校内与校外实习。为此,机械设计基础课程应该根据学生的认知水平选择教学内容,对于理论性强以及实践中较少利用的内容,如静平衡、变位齿轮等知识删去不讲;对于以前学过的内容少讲;对于实践常用的知识,如带传动设计、螺纹链接、齿轮设计、轴的结构设计、轴承拆装等内容应该多讲与精讲。总之,技工教学中要以应用为目标,够用为度,以概念与应用为重点组织教学。

三、区别对待,分层教学

新学期开始,学生对新学年的激情比较高,上课比较认真。但由于学生基础知识以及接受能力的不同,在开学后3周左右学习的层次性就会表现出来,这时还用“一刀切”的教学法,就会出现有些学生吃不饱、有些学生吃不好的情况。为此,在机械设计基础课程教学中应该使用“分合相接”法:“合”指的是集中讲授与归纳,“分”指的是分类指导与练习。其中,集体讲授面向全班同学,分类指导面向学习有困难的学生或者学习一般的学生,集中归纳起着点睛作用,使学习有困难以及成绩一般的学生加强理解,分类练习指的是根据学生学习不同层次安排识记、理解、简单应用与综合应用四个层次的课外练习,让不同层次的学生都能有适合自己难易程度的练习可做,这些练习可尽量选择实践性强的题目,以培养学生解决实际问题的能力,通过练习真正使学生学以致用。

四、采用多种教学方法,加深学生的理解

采用多种教学方法,提高教学效果。机械设计基础课程中设备种类比较多、结构比较复杂,比如四杆机构以及齿轮等,仅仅依靠老师口述,学生很难理解教学内容,采用多媒体课件,特别是三维动画,能轻松地解决这个问题,从而提高学生学习的积极性,提高教学效果。

五、理论和实践相结合,提高感性认识

机械设计基础课程与机械工业生产实践密切相关,因此在教学中应该注重理论与实践相结合,以提高感性认识。学院学生除了在机电机械专业实验室内进行动手实践操作外,还可到学院内的实习工厂进行实习,从而使学生真正领悟到“学中做”和“做中学”的真正内涵。比如,为了完成“曲柄摇杆机构”和“急回特性”原理的教学,可以组织学生到实习工厂内观看牛头刨床机构的运行情况,从而加深对“曲柄摇杆机构”运行原理的认识,在观看牛头刨床机构的运动过程中,可以看到加工过程中存在进刀慢、退刀快的情况,就能很容易理解“急回特性”原理。

机械设计基础论文篇3

1.3鼓励创新,大胆设计中职生在进行设计的过程中,教师要随时激励他们进行大胆的想象,不怕想象错误,只怕中职生没有想法。教师在对中职生设计的评价过程中,时刻对于那些有着创新思想的学生给予积极性的鼓励,这些都是为了确保中职生能够真正地形成独立创新的能力,这些能力的养成对于他们未来的生存、工作和发展都具有实际化的帮助和意义。

机械设计基础论文篇4

1 概述

在知识经济与经济全球化的今天,培养具有创新精神和创新能力的高素质人才是社会对高校的要求和期望。①机械工业作为制造业的基础行业,为国民经济建设提供技术装备,它的发展更是需要大量全面发展、综合素质优秀的专业人才,机械工程教育模式必须与快速发展的机械工程技术相适应。从事机械工程高等教育必须创新教育理念和运行机制,跟上时代前进的步伐,大力推行以发展学生创新能力为核心的创造教育。

机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业非常重要的一门专业技术基础课,该课程内容覆盖面广、信息量大,包含金属切削原理与刀具设计、金属切削机床概论与设计、机械制造工艺学、机床夹具设计原理等多门学科的内容。②③同时机械制造技术基础也是一门重在实践的课程,教材中的很多知识需要在实践中学习和掌握,仅凭根据教材进行理论讲解和习题练习远远达不到教学效果,学生不能真正地感受到所学知识的用途,更谈不上如何应用。

为了适应现代社会对机械专业人才创新能力提出的新要求,培养学生既有动手能力、创新能力又要具备一定的理论深度,本文针对机械制造技术基础课程进行了一系列的教学改革,构建了实践教学体系,将理论教学与金工实习、课程实验、专业课程设计、生产实习等实践环节有效结合,提高学生在接受知识信息、综合分析问题及工程实践等方面的能力。

2 改革内容与举措

针对机械制造技术基础课程的上述特点,为达到创新能力培养的预期目标,本文从以下几方面进行了课程教学的改革。

2.1 加强金工实习教学

金工实习是机械类专业学生学习机械制造技术基础及工程材料等课程必不可少的实践基础课,是机类与非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。④机械金工实习包括车工,铣工,特殊加工(线切割,激光加工),钳工,砂型铸造等实践环节,它对于培养学生的动手能力有很大的意义,同时可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。

按照本校本专业学生的教学计划,金工实习在前,机械制造技术基础理论教学在后,由于没有针对性地建立两者的有机联系,导致学生们的学习是孤立、片面的进行,无法真正达到金工实习的教学效果。本文将机械制造课程的教学任务提前,在进行金工实习时,安排专业教师详细讲述金工实习与机械制造技术基础课程的内在联系,并向学生介绍课程的主要内容,在金工实习的整个过程中,指定专业教师对学生进行理论讲解、辅导和答疑,深化实习内涵,使学生清楚地认识到金工实习并不是孤立的,提高实习的积极性和主动性,从而为将来的理论课程学习打下良好的基础。

2.2 优化改革课堂教学体系

为实现学生创新能力的提高,首先要让学生深入、扎实地掌握理论知识,考虑到该课程知识面广、信息量大、理论性强的特点,本文运用先进的计算机技术,建立机械制造技术基础课程的电子教案、多媒体课件等教学素材,在保持原有核心教学内容的基础上,辅助以大量的图片、三维动画与实际加工影像等,丰富形象教学内容,增强学生学习的积极性;同时进行创新性教学模式的探讨,变单一教学模式为多样化教学模式,提高学生学习的主动性,达到较好的课堂教学效果。

2.3 构建实验教学新模式

目前本课程的实验内容包括:刀具几何角度测量、工艺系统静刚度测定、机床主轴箱拆装实验等,多半是传统的验证性实验。⑤通常是由专门的实验员教师进行题目的下达、内容的指导和成绩的评定,实验员教师无法了解课堂教学的进度和深度,专业课教师不能真正掌握学生实验操作情况,同时验证性实验的目的是使学生掌握课程基本原理,通过亲自动手操作验证并加深学生对理论的认识,但没有设计性实验相辅助,就会欠缺了对学生研究创新能力的培养。

针对本课程的实验教学进行以下改革:(1)对传统的验证性实验(如刀具角度测量等)进行方法和手段的改进,让专业课教师参与到学生的实验过程中,结合课堂的讲解情况与实验员教师进行内容的协调与安排,由实验员教师提前下达任务,学生在动手操作验证后讲解自己的实验过程和结果,并给出必要的理论支持,变被动学习为主动学习,大大提高了实验教学的效果。(2)增设创新性实验环节,根据课堂所学知识和实验室现有设备设计实验,由学生自主搭建实验平台,在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等,激发学生的创造性思维,提高学生的创新能力。

2.4 改革生产实习和课程设计

机械制造技术基础生产实习和课程设计是对该课程进行实践教学的两个重要环节,⑥通过这两个实践环节,将学生们的课堂理论在实践中加深理解和进一步验证,可更好培养学生实践创新能力。在生产实习过程中,学生可以进一步接触到真正的企业生产,将对零件、刀具、夹具、机床等装备的认识实现从理论到实物的转换,借助课程设计中进行的机械制造技术基础课程的总结与应用,实现对学生理论知识的考查、巩固和加深。

本文针对机械制造技术基础课程设计进行题目选编、时间进度改革、典型零件和夹具的建模与仿真等多项内容改革,⑦并将课程设计融合到机械制造技术基础理论课程的教学和生产实习中,提前下达设计题目,让学生在课程学习和生产实习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识。

3 总结

学生创新能力的培养是各高校面临的一项重要任务,不仅涉及到教师的创新素质、学校的创新环境,还和学生自身的创新思维有关,目前在这方面的工作仍处于起步和探索阶段。为配合创新能力培养的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2010-2011级本科生十个班级为试点班级,从理论教学和实践环节等多个方面对机械制造技术基础课程的教学改革进行了初步尝试,并取得了一定的效果。

基金项目:本文系“山东科技大学群星计划项目”(项目编号:QX2013224)的研究成果;本文系“2013年山东省特色名校工程建设―机械制造技术基础课程资源库”的研究成果

注释

① 刘秀莲.培养机械专业大学生创新能力的方法探索[J].中国电力教学,2013(16):30-31.

② 王素玉.机械制造技术基础[M].北京:清华大学出版社,2012.

③ 张树森.机械制造工程学[M].沈阳:东北大学出版社,2001.

④ 傅水根.创建有中国特色的工程实践教学体系[J].中国大学教学,2004(7):24-26.

机械设计基础论文篇5

(一)鲍曼大学机械方向学士培养目标 

鲍曼大学机械方向学生主要学习机械方面的基础理论,包括机械设计与机械制造;掌握微电子技术、计算机及信息处理技术的基本知识,具备现代机械工程师的基本技能,进行具有机械产品设计、制造及设备维修、生产组织管理、分析和解决实际问题的基本能力。[1] 

莫斯科国立鲍曼技术大学从综合素养及职业素养方面分别对培养目标提出要求。 

1.综合素养方面。具备良好的信息处理能力,能够领会信息,并对其进行总结、分析;善于制订近远期目标并为目标的实现进行有条理的规划;逻辑思维能力强,具备较好的口笔头表达能力;有团队合作精神,组织协调能力优秀,并勇于承担责任;在个人工作中懂得使用法律条文及标准性文件;懂得在工作中提升个人业务水平,加强个人工作能力;能够开展自我批评,对个人优缺点有清晰认识,善于取长补短;相信本专业对社会的意义,有强烈的愿望完成个人工作;在完成社会及职业任务时掌握社会、人文及经济学的方法,善于分析问题的社会意义及进程;在工作过程中运用自然科学学科的基本定律,在理论及计算实验中掌握数学及计算机现代化的方法;善于把握信息社会发展中各种信息的本质和意义,并预知此过程中可能出现的危险,遵守信息安全要求,包括保守国家秘密;学会获得、保存及加工信息的方法,会使用计算机及互联网;掌握一门外语,要求能够阅读及理解外语科技语体,用外语进行口笔头交流;掌握保护工作人员的基本知识及方法,预防自然灾害和其他可能的灾难;在工作中掌握大自然基本规律、自然科学及机械学的规律;尊重并保护俄罗斯历史遗迹及文化传统,理解其他国家的与本国社会文化差异及特点;在个人生活及职业活动中遵守有关国际关系,人与社会、人与自然的规定;能够理解社会普遍及个体的哲学问题;了解历史进程中的各项的规律;了解经济史发展进程,及过程中的各项重大事件;了解俄罗斯在人类历史及当代世界中的作用及地位;善于分析社会重大问题,社会进程,预测社会发展前景;身体健康,能够胜任社会及职业活动的需要。 

2.职业素养方面。善于发现工作中产生的科技问题的本质,并利用数学物理设备解决问题;能够使用数学物理设备,掌握理论、计算及实验的研究方法,掌握数学及计算机建模的方法;掌握最新科技成果,古典技术理论,物理数学及数学建模方法,并在此基础上解决应用力学领域的问题;善于利用现代计算方法及计算机技术(CAD/CAE、ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran等)解决应用力学领域的工作;对所完成的计算实验工作及方案进行描述,对实验结果进行加工分析,并撰写报告、文章及其他科技文本;使用计算机软件进行科研活动,撰写报告、简述,利用现代办公软件完成学术文章;利用计算机软件(CAD系统、КОМПАC、AutoCAD、 Autodesk、Inventor、SolidWorks、Solid Edge 等),结合先进的CAD技术,完成СAE计算(例如,使用CAEсистем ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran);参与机器及设备的设计,以保障其稳固性、持久性、安全性。 

(二)哈理工机械方向学士培养目标 

哈尔滨理工大学培养目标从以下三个方面进行界定,包括业务培养目标、专业特点及要求、毕业生应获得的知识和能力。 

1.业务培养目标:培养从事机械设计制造及其自动化方面的研究、设计、制造及营销等方面工作的工程技术人才,特别是在计算机辅助设计及制造、机械与电子相结合、车辆工程研发等方面具有较强创新能力的工程技术人才。 

2.专业特点及培养要求:本专业学生主要学习机械设计制造及其自动化专业所必需的基础理论、技术基础知识和机电产品及设备的设计制造方法及营销知识。 

3.毕业生应获得以下几方面的知识与能力:较好地掌握自然科学理论基础,人文、艺术、和社会科学基础,具备口笔头表达能力;全面掌握专业领域技术基础知识,包括工程力学、电工学、机械学、测试与控制技术、机械工程材料、计算机技术、自动化技术、数控技术机械制造技术等基础知识;具备本专业必需的基本技能,如制图、实验、文献检索计算测试等及计算机应用能力;掌握本专业方向所必需的专业知识,了解学科前沿及发展动态;具有初步的独立科学研究、科技开发及一定组织管理能力;有自学能力、综合创新能力和分析能力。[2] 

(三)两所大学机械方向学士培养目标比较分析 

1.业务目标培养的异同

     相同之处:中国和俄罗斯两所高校都是以培养能够从事机械制造及其相关领域的研发、制造以及营销等方面的高级工程技术人才为培养目标。同时这些人才又必须都是新时代下能适应各种环境的高素质复合型人才,拥有在各种复杂艰难的环境中处理相关难题的能力。另外中俄两国机械人才还必须是具备较强的专业创新能力的新时代高级工程技术人才。 

不同之处:首先,中国高校对于机械类人才的培养对于其专业知识的要求更高一点,相关人文学科能力的要求要略低于俄罗斯高校;其次,中国高校的机械类人才更注重各相关领域知识的学习掌握,这点与俄罗斯也略有不同;再次,俄罗斯高校机械类人才的培养更为重视学生运用计算机建模的能力,这点中国高校要求相对要低一些。 

2.学生应获能力的异同 

相同点:中俄两国高校都要求所培养的学生掌握牢固的较强的机械类理论知识,同时又都能够根据工作需要运用计算机知识,能够熟练运用计算机解决相关机械类问题;此外,两国高校都对于汽车及其相关知识有一定的倾向,要求学生学习并掌握相应的汽车知识;再次,两国高校都很看重实验的重要作用,要求学生根据实验进行相应的力学分析得出相应的结论。 

不同点:除机械方向本专业外,中国的哈理工还要求学生还必须具备其他相应的一般社会类知识,如人际交往和相处,个人身体素质和心理素质等;其次,中国高校更为重视学生的专业素质的培养,专业类课程开设得更为多一些;再次,中国高校对于学生外语水平的要求相较于俄罗斯更高一点。而俄罗斯高校在开设相关机械类课程的同时对于人文学科也给予很大关注,开设了诸如历史、哲学等学科,注重学生的综合素质的培养;其次,在培养机械类人才方面俄罗斯高校所开设的课程相较于中国高校要更为深入一点;再次,俄罗斯的鲍曼大学更注重学生的数据分析能力,并且着重培养学生分析后下结论的能力,中国的培养方案在这方面的要求相对较低。 

二、两校课程设置比较 

(一)鲍曼大学机械方向学士课程设置 

鲍曼大学课程设置分为社科、人文、经济学,数学与自然学课程,专业课三大板块。 

1.社科、人文、经济学板块 

学科基础课(4门):哲学、外语、历史、经济学;选修课(6选3):政治学、社会学、法律基础、管理学、专业导论/机械史、现代科技语言/外文机械术语。 

2.数学与自然学课程板块 

学科基础课(8门):解析几何、数学、线性代数、信息技术、变分法基础、数学物理公式、物理、生态学;选修课(8选4):计算力学、数学实践、物理实践、信息技术实践、工程分析软件系统/计算机机械软件系统、数学/数理统计与概率。 

3.专业课板块 

学科基础课(12门):计算机工程制表、机械理论、电阻材料、液体气体动力学、机械部件及结构基础、设计自动化、材料学、动力学分析及小波理论、弹性理论、机械制造、计算动力学、生命安全;选修课(14选7):机械理论补充、电阻材料补充、机械部件及结构基础实践、动力学分析及小波理论实践、弹性理论实践、机械制造补充、计算动力学实践、计量、标准及认证、电子技术及电子学、热动力及热传导、机械制造技术、机械实验设备、机械系统稳定理论基础、可塑及蠕变理论基础、应力分析实验方法、实验设计及实验数据分析法/随机过程及分析、可变性固体动力实验/复合材料力学实验。 

实践性教学环节包括毕业设计及生产教学实习两方面。 

(二)哈理工机械方向学士课程设置 

哈尔滨理工大学课程设置分为公共基础课,学科基础课,人文、社科、经管类素质课,专业平台课和专业方向课5大板块。 

1.公共基础课中包含有必修课(9门):高等数学(一)、线性代数(二)、概率论与数理统计、复变函数积分变换、外语、大学物理(一)、物理實验、C语言程序设计、体育;同时还有3门选修课。 

2.人文、社科、经管类素质课包括必修课(9门):思想道德修养与法律基础、毛邓三概论、马克思主义原理、企业管理基础、中国近现代史纲要、技术经济学概论、军事理论、大学生就业指导及大学生健康教育;同时包含有3门选修课。 

3.学科基础课包括必修课(12门):现代工程制图、电工学、工程力学、金属工艺学、机械原理机械设计、机械精度设计及检测基础、机械工程材料液压与气压传动等;另有选修课9门。 

4.专业平台课包括机数控技术、械制造技术基础、机械系统设计、工程测试与信息处理、CAD/CAPP/CAM这5门课程。 

5.专业方向课包括必修课和选修课。必修课包括A、B、C三组必修课,其中A组必修课包括数字化网络协同设计技术、机械现代设计方法等4门,B组必修课包括先进制造技术、现代特种加工技术等4门,C组必修课包括汽车构造、汽车设计等4门;而选修课共包括专业外语、计算机信息系统、自动机械设计、机械设计学、UG应用基础、塑料成型技术、网络制造技术、图像处理技术等一共30门。 

实践性教学环节包括的内容较丰富,包括军训、计算机实践、认识实习、金工实习、电工电子实习、课程设计、课程设计生产实习、毕业设计与社会实践、技能训练等。 

通过以上培养方案欲实现培养能够从事机械设计制造及其自动化领域内的研究、设计、制造运行等方面工作的优秀工程技术人才,特别是在计算机辅助设计及制造、车辆工程研发、机械与电子相结合等方面具有较强创新能力的优秀工程技术人才。 

(三)两国机械方向学士课程设置比较 

综上所述,两所学校培养方案的课程设置不尽相同。鲍曼大学的课程设置为3个板块,而哈理工但是5个板块,相同点是两所学校都设有人文、经济学、社科课程,都开设专业课;不同点是鲍曼大学开设了数学与自然学课程,而哈理工开设的是公共基础课及学科基础课。[3] 

在人文、经济学、社科课程方面政治、哲学、经济、法律、心理、历史等为2所学校都开设的课程,而因为本国国情,社会发展水平、文化积淀等方面的不同,哈理工的毛泽东思想邓小平理论、军事理论俄罗斯不开设,而俄罗斯的文化宗教遗产、逻辑学、神学中国不开设。[3] 

实践环节两校也体现出不同,见下表[3]: 

三、学生毕业条件 

鲍曼大学要求学生上满8640个学时,修满240个学分。[3]其中,理论学习217个学分(7812个学时),体育2个学分(400个学时),生产实习9个学分(324个学时),国考12个学分(432个学时)。 

俄罗斯教育部规定在用学分衡量高等职业教育基础教育大纲工作量时,须遵循以下几点:1.1 学分=36 学时(45分钟/学时)或27小时;2.大学生一周最大工作量为 54 学时,合 1.5 学分;3.用学分计算某门课程的工作量时,用该课程的学时工作量除以36 并将小数位四舍五入到 0.5 即可。在使用学分制的情况下,课程考查和学年设计( 论文)计入课程学习的总工作量之中;4.一周的实践合 1.5 学分;5.一门课程的学期考试合 1 学分(包括 3 天的复习准备时间和 1 天的考试时间);6. 毕业会考的工作量视考试的周数而定,1周=1.5 学分。[4] 

哈尔滨理工大学要求修满199学分(其中包括理论教学159学分及实践教学40学分)。[3] 

本文从培养目标、课程设置、毕业条件三个方面对中国哈理工及俄罗斯鲍曼大学机械类学士培养方案进行对比研究,揭示两校在人才培养方面的异同,为中俄联合培养机械类人才提供参考。 

[ 参 考 文 献 ] 

[1] 机械方向(151600)学士培养方案[Z].莫斯科鲍曼国立技术大学,2010:1-28. 

[2] 本科专业人才培养方案(哈尔滨理工大学2006版)[Z].哈尔滨理工大学教务处,2006:1-13. 

机械设计基础论文篇6

“机械设计基础”是根据教育部颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》,并适应当前模块化教学改革的需要而开设的,目的是为了培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型人才,是机械类专业的一门非常重要的专业基础课程。“机械设计基础”课程主要包括工程力学基本知识,常用的平面机构基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法等。“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用,着重培养学生分析选用和设计常用机构、机械传动装置和简单机械的能力,为学生从事机械的研究开发和设计打下必要的基础。

一、“机械设计基础”课程现阶段的教学现状

1.教学内容的繁多、知识点专业性强。“机械设计基础”课程主要介绍工程力学、机械原理、机械设计的各种机械基本概念、基本知识点,这些机械知识点不仅涉及的内容多,涉及面广,并且在知识结构体系上,是相互独立、内容零散、孤立的进行介绍。由于课时所限,只能是对于基本知识点以及简单的实际运用的介绍,缺乏对于机械系统和机器、机构各部分的内部联系的整体认识,更不用说工程实例的实际应用,这就导致学生对“机械设计基础”课程内容掌握不够充分,不利于培养学生对于机械总体设计以及分析的能力。

2.教学模式单一、学习兴趣不高。在先修课程的不足之下,用传统的教学模式已经不能满足需求了,现在的“机械设计基础”课程虽然在课堂上加入了多媒体演示教学,但它的知识结构烦琐复杂,基础理论内容较多,多图表、多公式、多原理,内容单调枯燥,信息量大,学生没有实际的运用和接触,只会觉得学的吃力,学到的知识没有及时思考和总结,难以消化。并且课程中的实验课程开设较少,让学生联系课程中的知识点,自己动手做实验的内容也不多,学生的学习兴趣就会下降。

3.考核方式单一、综合能力评估不足。在“机械设计基础”课程考核过程中,学生成绩的考核评定通常都是采用期末考试成绩(70%)、实验成绩(10%)、平时成绩(20%)三个部分组成在一起,作为最终的综合成绩。但由于“机械设计基础”课程是学生接触到的第一个专业基础课程,它所培养的是将机械基本理论、基本知识、基本技能和创新思维综合的多种能力,注重理论联系实际,体现应用特色,最终使学生成为具有机械综合设计及分析能力的人才。那么这种简单评定标准就无法全面反映学生的综合能力的水平,也不能激发学生学习的积极性。

4.与工程实践结合少,实际技能得不到综合运用。“机械设计基础”的课程其教学目的是培养学生具有分析常用机构的工作原理,能够进行简单的机械结构设计,选择常用零件并对其进行强度计算的能力。这些能力在“机械设计基础”的课程设计中也有所运用,但现代企业中实际产品、实际案例结合的较少,学生在学习运用中没有实际的运用和联想带入,在以后走向工作岗位时,就会出现学得多、用得少,学得广、用得不精的情况。

二、“机械设计基础”的教学改革

针对人才培养对“机械设计基础”课程的要求,在教学观念上,将先进性与实用性有机结合,注重“理论联系实际”;在教学的内容上,以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重强调理论联系实际,以机械系统结构为中心,内容上相互联系,结合机械工程实例,加以实际运用;在教学模式上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,联系实际运用的实验课程和课程设计,改进教学手段;通过新型“1+N”的考核方式,建立新机制下的“机械设计基础”课堂教学和实践教学模式,全面提高“机械设计基础”课程的教学质量。

1.教学内容改革。面向企业需求的“机械设计基础”课程教学内容分为两个部分:(1)知识理论部分。由于“机械设计基础”课程是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要的环节,主要介绍工程力学的基本知识,常用平面机构的基本概念、工作原理和常用的设计方法,各种机械传动和轴系零部件的设计计算方法;在这些原有的理论基础上,优化整合理论教学内容,对于基础的机械系统整体认识,在讲解过程中辅助运用现在企业的工程实例进行教学,将理论与实际结合,拓宽学生的知识面和眼界。(2)实践部分由基本的教学实验、结合企业案例的培训、针对机械创新设计类大赛进行设计与制作三部分组成。针对不同类型学生而设,从教学实验、课程设计开始,锻炼学生运用所学的知识完成设计方案,再针对企业的实例对机构设计和机械设计进行强化和有针对的练习,培养学生独立思考、学习的能力,以及培养学生的创新精神和创新能力,为参加机械创新设计类大赛奠定基础。

2.教学模式建设。现代在教学课堂上,教学过程以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,但是运用多媒体教学的缺点就是信息量大,学生在课前若没有预习,课堂上就无法消化完。这就需要将教学模式进行改革,提高学生的自主学习能力,使之能够对知识点进行系统地把握,增强学生的学习兴趣。

新型的教学模式的内容分为四个模块,不仅满足教学大纲对于教学的基本要求,也能让学生可以系统的学习“机械设计基础”课程的知识。模块一,主要还是以老师的教学为主,在教学课堂上,以学生为中心,辅助利用现代的多媒体教学,多用机械动画演示,联系实际运用,让学生对复杂的机械机构可以直观的看到动态演示,并进行记忆,这个是对传统课堂教学的一种改进。模块二,主要针对“机械设计基础”课程中基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,针对于课程中的知识点进行提前预习,由学生自发的组织学习,以及准备上课教案、PPT。由一名代表上台进行讲课,将课堂交给学生,结束后,由学生提问,老师点评,进行辅助的补充。模块三,基于“机械设计基础”课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。针对教学中的重难点部分,在老师讲课结束后,给出复习时间,在一章结束后,出1~2个练习题,在课堂上,用10~15分钟让学生当堂解答。这样既可以巩固知识点,也可以让学生有学习的紧迫感,起到及时复习消化知识点的作用。模块四,实验课程和课程设计。在后期的课程设计中,课程设计的内容广泛,而且所涉及问题的答案不是唯一的,可能有多种方案可供选择和判断。所以结合课程设计和具有企业特色的案例就可以更深入的掌握和运用所学的知识。

改革教学模式,增加教学手段,通过新型“1+N”的考核方式,综合培养学生的应用能力,以此探索与研究应用性人才培养相适应的教学方法与手段,整理并总结出具有专业特色的一流教学内容和方法,将课程的理论和实践在内容上统一规划。

3.评价体系建设。改革考核方法,实际上就是针对新型的教学模式,在课堂上,以学生为主体,进行多样的评价、考核。考核的内容:考勤占5%、平时作业占10%。针对“机械设计基础”课程中,基本知识点散乱,学生课堂上难消化,需要提前预习的问题,在教学模式中设计小型课堂教学,考核占15%,以及在课程中知识结构的复杂性,需要做到及时的复习,在教学模式中设计出随堂测试。也就是说考核占10%、实验占10%、课堂主动回答问题加分、期末考试成绩占50%。

这种新型的“1+N”考核模式,加大了行程性考核,需要完善各项目的考核办法,设计各环节的考核标准和相应的考核表格,形成对基本知识的掌握、实践技能、团队合作能力等综合评价体系。以利于突出应用型、创新性人才的培养,与新型教学模式,相互补充,形成一个有机的整体,完成课程的教学改革。

三、结语

由于“机械设计基础”涉及的知识点内容多,并且在知识结构体系上,是相互独立、零散的,缺乏对于机械系统的整体认识以及工程实例的实际应用。针对这些问题通过对于“机械设计基础”课程的教学内容、教学模式、评价体系的改革,得到改善。

在“机械设计基础”课程教学改革过程中,还有可以继续补充和深化的内容。例如,课程设计的题目内容可以进行细化的分类,有针对机械机构的设计以及机械零件的设计;结合具有企业特点的案例,例如走访芜湖奇瑞的模具厂,设计院等,对于车身结构、悬架进行设计和分析,以及湖北中航对于汽车内部的座椅进行设计和调试等。结合企业的具体案例,在课堂上进行分析讲解,丰富教学改革的内容,在今后的教学过程中不断改进,以期培养学生自主学习的兴趣,增加学生对于机械机构的触感,培养学生对于机械总体设计以及分析能力,最终达到全面提高学生综合素质的目的,建立以综合、设计、创新能力培养为中心的教学新体系。

参考文献:

[1]王继焕.机械设计基础[M].武汉:华中科技大学,2011.

机械设计基础论文篇7

说课有利于老师之间进行交流学习,有利于提高老师的教学质量,有利于促进教学改革等。为此,本文以机电一体化专业为基础,基于培养创新型人才的目的,从三个方面介绍如何进行机械设计基础说课设计。

一、课程设置

1.课程性质

本门课程是基础课程,学生在对本门课程学习后,能够掌握机械基础知识,比如让学生了解一些常见机械的构成特征、常见机械设备的工作原理等,为学生学习机电一体化其他课程奠定了基础。

2.课程地位

本门课程的前置课程有工程力学与机械制图等,学生通过学习这些前置课程,能够识别基本的机械零件图样,了解机械零件材料特性,会进行简单绘图等。这些都为学好本门课程奠定了基础。此后,本课程为机电一体化专业学生进行机械设计实训、电动机实训等实训课程提供了理论基础。总而言之,机械设计是一门承前启后的课程,在机电一体化专业中具有重要的地位。

3.课程目标

学习本门课程,要求学生实现三大目标:

(1)知识目标领域,要求学生了解机械设计的基本要求,熟悉一些常见机械设备的工作原理。

(2)能力知识领域,使学生掌握机械零件的结构以及制动原因,使学生掌握简单的机械传动装置的设计。

(3)素质目标领域,培养学生爱岗敬业、勤劳苦练的优良品质。

4.教材选择

对于技工院校一体化专业,笔者推荐选择国家规划教材,课外一些资料多登录国家精品课程资源网上下载资料进行学习。

二、课程内容

基于培养创新型人才,机械基础设计课程应该根据机电一体化专业对培养学生职业能力的要求,突出提高学生技术应用能力以及创新能力。

1.理论知识的安排

机械设计基础课程中计算公式比较多,但是实际案例比较少,而且实际案例还比较陈旧。因此,在实际教学中,可以选择机械行业零部件设计为主线,来优化本门课程的理论知识内容,教学过程中多举例,多安排机械设计习题,让学生在实际设计中提高机械创新能力。

2.课程设计内容

现在技工院校机械设计基础课程中的课程设计内容大多选择减速器为对象,并且在课程设计内容中设定好了设计数据与方案,学生在进行减速器设计时,只需要按照设计思路进行,这种课程设计说到底还只是对以前学过的知识进行再一次巩固罢了,很难提高学生的创新能力。为了真正提高学生的创新能力,在毕业前半学期,笔者安排给学生一个课程设计内容,要求学生利用剩下的半学期完成一个创新发明型任务,为了减轻学生的压力,课程设计任务可以只要求学生提出设计思路,发明创新点或者发明价值。

三、课堂设计

1.教学内容的重点与难点

本门课程的教学重点是常用机械设备的工作原理、结构特征,常用零部件的设计原则与方式等。教学难点是常用机械设备的工作原理、齿轮与轴等不标准零件的设计方法。

2.教学方法

本门课程教学可以采用多媒体教学法、案例导入教学法、模型演示教学法、同类比较教学法、启发教学法、现场教学法、分组讨论教学法等。比如在讲授牛头刨床以及轮系变速动画等知识时可以利用多媒体教学法;讲解连杆机构时可以应用案例导入教学法;在剖析机械零部件时,可以利用模型演示教学法;在讲解不同传动时,可以利用同类比较教学法;对于一些相关联知识可以利用启发式教学法,由旧知识引入新知识;可以视条件应用现场教学法让学生直接到实训现场观摩机械的实际运行过程;分组讨论法则是组织学生共同分析问题与解决问题。

3.考核方式

当前大多技工院校机械设计基础课程的考核方式采用理论笔试形式,这并不能真实反映学生的创新能力。因此,需要对课程考核方式进行改革:笔试考核环节,可以多增加设计类知识;讲授完一个主要零件的时候,可以留下一个大作业,即要求学生上交一个设计性作业,提高学生的设计创造性。特别地可以安排一个课外机械创新训练,采用考核的方式要求所有学生都参与这个课外机械创新训练。

4.教学质量监控

老师可以要求学生课前进行预习,对于课前预习,老师可以不定期进行抽查,比如随机抽查学生,让学生面对全体同学讲解课前预习。老师可以对学生在课堂上听讲情况进行监控以及对课后作业进行质量监控等。

机械设计基础论文篇8

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0085-02

一、《工业设计机械基础》课程的作用

《工业设计机械基础》课程的内容有工程力学基础、机械设计基础等内容,在工程力学基础上又包含了机械零件基础、机械设计的概述、机械传动以及产品机构的图例和剖析等。学习《工业设计机械基础》课程,除了要了解一些器械零件外,更关键的在于设计,需要通过对客观事物的观察,用一定的设计技巧来将工业机械中的空间和审美表现出来,可以锻炼学生的创造力,将自身的思想用设计表现出来。虽然有的学生在之前没有绘画的基础,所以需要通过该课程的学习来提高自身的设计基础,提高自己的设计和实践能力。在改革后的《工业设计机械基础》的课程教学,学生们培养了自己的工程意识,对自身的设计思维和方式进行创新,提高了自身对工业机械设计的方案。

二、《工业设计机械基础》的课程教学存在的问题

1.工程意识薄弱,对机构及零部件认识不足。在高校的《工业设计机械基础》的教学中没有为学生安排参观的课程,因此学生对机械的了解知识通过生活中偶尔的接触,在思想里并没有形成较深的意识,也缺少有关工程的概念。高校的《工业设计机械基础》的教学没有将理论的知识与实际进行有效的结合,进而使得教学内容与实际产生脱节的现象,不利于学生的实际操作。

2.教学内容应做相应调整。《工业设计机械基础》是一项设计基础的课程,很多内容比较经典,但是由于近几年来计算机的普及使得机械设计的学习和设计方法都有了很大的提升和进步,人们运用计算机来进行工业设计,用图解的方法来使得教学的方式更加形象、易懂,会把解析的方法留给学生来进行。但是在实际的教学中,教师的教学内容都是已经设定好的,并没有考虑到学生们的学习情况,进而导致理论知识较多,实践和实验较少,会导致学生重理论轻实践。

3.教学方法和手段有需进一步改革。传统的《工业设计机械基础》的教学内容多,而且学习的时间也比较紧张,因此教师们会采用“满堂灌”的方法进行教学,进而让学生没有时间去对所学的内容进行深刻的反思。虽然现在的教学中已经结合了现代化的方式,但是也没有让学生更好的接触到工程的实践,进而就会使得学生没有教好的感性认识,造成自身工程意识不足,需要提高。

4.实践环节学时偏少。《工业设计机械基础》课程的实践环节一般是4个学时,2周的课程设计,从中可以看出实践的环节所占的时间较少,而且在实践课程中的实验都是一些演示性的,缺少相应的创新,所以需要增加实践课程的学时,在课程上也需要让学生多接触一些机械的模型或者是实物,这样就可以将学生学习到的理论与实际结合,增加学生们学习的动力,培养学生们的操作感。

三、新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革

根据表可以得知课程教学改革后该课程教学方式的区别,以下是对改革后《工业设计机械基础》课程教学方法描述。

1.加强工程教育,引入工程实例。在《工业设计机械基础》的课程改革中,加强了课堂教学和工程之间的联系,而且在新形势下该课程的大纲中也引进了一些比较典型的工程实例,将机械的创新设计加入到了教学的方法中,主要采取了一些大的工程为教学例子,着重要培养学生们的工程意识与工程的实践能力,并且将这种教育方式与科学相融合,让学生们可以通过工程的教学来提高自身对工程的意识,而且也可以让学生有解决问题的能力。

2.精选和更新教学内容。新形势下的课程改革的思路是让教学的内容注重基本知识、原理和方法,在此基础上增加了一些实际的课程,将近期产生的一些有关机械设计中的最新成果适当的添加到课程中,向学生们介绍与生活相关的一些新的现代的机械设计方法,最重要的是可以反映出最前沿的知识面,进而增加课堂中所传授的知识信息量,进而调整学生们学习的态度,可以反映出改革后的教学效果。在之前的机械设计n程中基本上都是通过教师一人来完成的,从侧面上可以看出缺少相应的科学技术,进而会影响学习的效果。因此,在改革后的教学中加入了CAD的技术,先用图纸来设计然后逐渐的CAD化,这样的改革可以让学生们的学习兴趣得到提高,而且也培养了学生计算机的应用能力。

3.教学方法的改革。为了让学生通过改革后的《工业设计机械基础》学习后提高自己设计的创新能力和工程的实践能力,需要教师们的教学方法进行改进,通过“精讲多练、自我学习以及课内外相结合”的方式,加强学生们的自主学习能力。首先,在理论内容的讲解上要精简。本课程具有很强的实践性,因此在理论知识的讲授时需要把握住其中的精华,将重要的基本知识进行讲解,总结其中的窍门进而让学生能更加容易的掌握,给学生们预留出更多的时间。其次,要安排相应的练习,在课堂上需要为学生们预留出一定的练习时间,这样可以加深学生所学的内容,进行综合的练习可以让学生们学会对所学的知识进行总结,进而提高学生对知识的综合运用。最后,要加强培养学生的自主学习能力。教师要将新旧知识进行衔接,提出更多的新的想法,让学生激发自身的新思想和新思维,用启发的教学方式来代替生搬硬套的方式,让学生的思维得到锻炼。

4.加强实践环节,培养动手能力。实践教学是新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革后最重要的环节,因为工业机械的设计课程本来就是强调了学生们的动手能力。针对该课程中应用极强与实践薄弱的不相对应,应该从以下几个方面来提高实践的薄弱。首先要增加相应的实验室,在之前所设置的基础的机械设计的陈列室上来增加一些新型的以及典型的实物,可以和相应的工厂联系,对一些零部件进行收集,增加学生对机械零件的接触机会,进而提高自己的感性认识。将验证性的实验教学内容上增加一些综合型较强的设计实验,开设相应实用性的方案,让学生将自身学习的兴趣提高,通过动手设计、组装来制定相应的设计方案,进而提高学生的工程实践和创新能力。

四、总结

《工业设计机械基础》课程是一门注重技术和实践的课程,在新形势的趋势下对课程教学进行有效的改革,结合机械中常用的一些机构和零件进行分析、设计和计算。通过改革要求学生更加注重自身实践能力的培养,在教学内容、方法以及手段上都进行了有效的改革,进而使得教学中加入相应的工程实例,将教学的方法进行更新,挑选精选的课程,注重实践环节的应用,最终使学生提高自身的动手能力,为设计提高新的思路。

机械设计基础论文篇9

机械制造工艺;合理化;机械设计

1机械制造工艺流程

从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析,机械制造工艺流程如图1所示。

1.1制造程序

这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品,处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说,要在激烈的市场竞争中占据重要位置,就一定要对材料的质量进行管理和监督,只有提升机械制造工艺原材料的利用方式,才能真正降低生产成本。

1.2零件定位

在零件定位中,可以运用多种定位方式,而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量,技术人员要结合定位方式与零件的加工需求,按照标准开展零部件的加工工作,这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。

1.3技术程序

这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品,技术程序的加工要求更精细,对产品的质量要求也更高。

1.4加工精度控制

技术人员在对零部件进行粗加工后,还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理,在处理过程中,加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素,为了真正满足客户的实际需求,技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择,进而提升产品的精度。

1.5装夹

对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上,在零件的装夹操作中,技术人员要保证零件固定位置的准确性,在确定好位置后,技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。

2机械制造设计工艺的基本原则

2.1综合性

从本质层面来说,合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面,二者本身所属类别是不同的,这种差异也就产生了工作中的误差。基于此,技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则,在总结传统机械设计经验的基础上,将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合,以提升机械设计的整体质量。

2.2整体性

在对机械制造工艺进行合理化设计时,要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时,技术人员要遵循整体性原则,从机械制造工艺的整体入手,在确保各个部件合理的基础上,制定多个机械设计方案,从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。

3机械制造工艺中的合理化机械措施

3.1提高设计标准化

制造工艺的核心是机械设计标准化,也就是在相对统一的设计标准中,保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一,在符合国家规定的机械制造标准基础上,进一步提高机械零部件的质量,这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时,一定要充分重视机械零部件的质量,按照国家标准实现标准化设计,以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能,只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力,才能真正提升机械制造企业的经济效益。

3.2运用绿色制造工艺

技术人员在进行机械设计时,要不断尝试引入新的设计理念,改进传统的设计方法。在设计过程中,应根据社会发展的大趋势,认真贯彻落实绿色环保的设计理念,在此基础上,将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中,还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系,只有实现二者的共同发展,才能促进机械制造企业的长久发展,企业的发展不能以牺牲环境为代价,要在保证环境的基础上,实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺,技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面,从原材料及生产工艺两方面入手,共同保证机械制造与设计的系统化发展。

3.3提升加工精度

在机械制造过程中,客观差异是一定存在的,技术人员应尽量减少客观差异,以提高机械产品的精准度为准则,分析差异产生的根本原因,确定机械制造中存在的潜在因素,以降低差异,提高防范技术水平,进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整,技术人员应采用先进的测量工具降低误差值,确定误差产生的原因。目前,机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等,其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。

4结语

机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析,对机械生产过程进行合理分析,这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关,因此,技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化,要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求,系统性地分析各制造工序的注意事项,改进设计方法,根据工艺水平合理选择机械技术,保证机械设计与制造质量达到国家规定标准,更好地促进机械制造工艺的全面发展。

参考文献:

[1]范丰.机械制造工艺课考核方式的探索[C]//中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集(上册),2013.

[2]说明[C]//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集,2008.

[3]胡迎春.《机械制造工艺基础》教学探索[C]//2014年4月现代教育教学探索学术交流会论文集,2014.

[4]关于印发2008年《新兴铸管杯》工艺论坛有奖征文获奖论文名单及证书的通知[C]//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集,2008.

[5]倪森寿.《机械制造工艺与装备课程设计》改革的实践与思考[C]//2006无锡职教教师论坛论文集,2006.

[6]张志恒.先进制造技术与机械制造工艺[C]//2007年全国机电企业工艺年会《星火机床杯》工艺创新发展绿色制造节约型工艺有奖征文科技论文集,2007.

[7]叶文华,马万太.双语CAPP中机械制造工艺语言机器翻译研究[C]//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任———中国科协2003年学术年会论文集(上),2003.

[8]王文,陈云升.一种新型车床回转夹具[C]//第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下),2011.

机械设计基础论文篇10

1.机械设计基础课程的特点

机械设计基础课程包括机械原理和机械设计两门课基础知识的综合,内容多,知识面广,主要研究机械中的常用机构的运动副、自由度计算、一些专用术语、通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和计算方法等。

2.相关专业学生的特点

机械设计基础课程主要是针对非机类专业学生的一门很重要的基础课,这些专业的学生不需要对机械设计的相关理论和方法深入学习只需掌握构件之间的连接、各种传动的结构及工作原理等知识。比如对管理类的学生,偏重文科知识的学习,对于首次接触机械通用零件和常用机构,常常会比较迷茫和不知所措。专业老师也很头疼,认为很简单的专业知识,花很长时间讲解,学生理解还是很困难。但是机械设计基础课程涉及的内容在生活中随处可见,比如一些常用的健身器材四杆机构脚踏器等,无论什么专业的学生在工作和学习中均避免不了会碰到。针对这些情况,根据多年机械设计基础课程教学的体会,在教学方法、教学内容及考核方式上进行改进,因材施教,从而达到比较好的教学效果。

3.教学方法的改进

(1)激发学生的兴趣

机械设计基础课程的内容对于工业工程和工业设计及管理类的某些专业的学生而言比较枯燥,如何激发学生的兴趣呢?首先借助多媒体技术展示一些生活中常见的一些机构比如拖把挤干器、手压抽水机、飞机起落架、画板支撑机构和雨伞等每个人都会接触的常用机构。同时结合机械设计基础的专业术语讲解,学生就相对容易接受和掌握,而且印象深刻。在教学过程中把近几年湖北省学生机械创新大赛的作品展示给学生,同时讲解各种机构设计的巧妙之处,机械设计并不枯燥,也是很有趣的,从而调动学生学习课程的积极性。

(2)加强实验教学

理论讲解对于学生来讲过于抽象,常常如堕五里雾中。结合学生情况,多组织学生到机械实验室参观各种常用机构和通用零件,对一些常用零件分别命名,使学生走近零件和常用机构,并且认识它们,结合处于东风公司专业厂所在的城市,寻找一些汽车零部件及各种不同失效形式的零件,让学生有一个感性认识,结合理论知识从专业的角度对失效方式进行总结和讲解,使学生感觉学有所用。针对一些常用机构,引导学生多动手,让一些机构动起来,然后先让学生寻找原动件,以及运动传递路线和执行构件,分析构件与构件的连接方式。结合课本内容老师演示一步一步讲解,这样学生就会学得有意思。

4.教学内容的改革

针对不同的专业学生,提炼关键内容,有重点地授课。比如对于工业设计专业的学生,毕业后主要从事工业产品创新设计及相关的服务模式和商业模式设计、平面广告设计等领域的开发、研究、策划。对于机械设计基础课程,学生只需掌握各构件之间的连接、一些常用传动机构及相关工作原理等知识,因此重点不在各构件的受力分析、具体设计和详细的理论计算,而是知道生活中有这些机构和通用零件,以及这些机构的工作原理,在具体地进行工业产品创新设计时,在不影响产品的主要功能下,对产品进行有创意的外观设计。

5.考核方式的改革

对于机械类专业的学生,机械原理和机械设计主要是以闭卷考试的方式进行考核,使学生对理论知识有一个深刻的掌握和理解。但是,对于非械机类专业的学生机械设计基础课程的考核方式要有所改变。先要明确学生学这门课的目的是熟悉和了解一些常用机构和通用零件的工作原理,具备最基本的机械设计基础知识。因此在考核方式上可进行如下方面的改革。

(1)课堂考核

当学习一些认为学生需要的知识点时,可课前告诉学生这部分要课堂考核,讲解后出一至二个题目让学生做,交上后,再讲一次,以加深学生对知识点的理解。举个简单的例子,公交车门开闭机械传动部分,先放动画,讲解工作原理,指出原动件,以及传动路线和执行构件和构件间的连接方式,让学生画出机构示意图,并且计算机构自由度,然后交上来,最后把正确的机构简图一步一步画出来进行详细讲解。根据学生所交资料的情况给相应的成绩。

(2)课堂讨论和讲解

当讲解到某一个与生活密切相关的零件或者机构,就让学生自由发言并相互讨论。比如火车上常用的拖把挤干器,把照片和工作过程放过以后,问学生坐火车注意到了没有,有没有其他形式的拖把挤干器,同时鼓励学生在生活中要多观察和思考。同时让每一个同学准备自己感兴趣的知识点给五分钟时间到讲台上讲解。这样学生由被动到主动学习课本知识,并且锻炼学生面对多人的敢于表现自己的能力,最后根据学生的表现情况给出成绩。

(3)制作模型

让学生根据观察分析生活中的常用机构,制作实物模型,这让学生兴趣很高。特别是工业设计专业的学生,尽情发挥专业特长,制作出各种各样形状和不同颜色的作品,而且具备机械常用机构的功能。这比一些机械专业的学生做的还要精致和漂亮。而且不同专业,不同的思维方式,常常诱发学生不同的创新思维。根据作品情况给一个成绩。

(4)开卷考试

利用最后一节课,出几道题,开卷考试并结课。结合几部分考核,给一个综合成绩。

6.结语

通过对机械设计基础课程特点及学生的专业特点进行分析,从教学方法、教学内容和考核方式上进行改革。在具体的教学实施过程中,激发学生的兴趣,发挥学生的特长,提高学生的能力。因此,教育工作者要不断探索出更多适合学生的教学方法,切实提高该课程教学质量,培养学生的工程意识,使所培养的学生更贴近、满足社会的需求。

参考文献:

[1]赵海贤,孙占刚.工业设计专业《机械基础》课程改革与实践[J].承德石油高等专科学校学报,2014,16(1):39-42.

[2]闫存富,孔令云,张崇杰.机械设计基础课程设计教学研究[J].中国电力教育:2014,297:125-126.

机械设计基础论文篇11

近年来,西华大学(以下简称“我校”)开设了机电工程、包装工程、工业设计、生物工程、建筑环境与能源应用工程等专业的“机械设计基础”课程,这些专业的学生在其他课程的课程设计、毕业设计乃至到工作岗位后,都会经常接触到各种类型的通用和专用机械,应该具备一定的机械基础知识。因此,“机械设计基础”是工科机械类及机械类专业的一门重要专业基础课。

为了提高教学质量和教学效率,激发学生学习热情和兴趣,在教学过程中我们积极进行教改和探索,特别是在理论教学内容方面做了改革。在适应不同专业设置过程中,“机械设计基础”教学大纲做了相应修改,课程学时也做了相应变动。理论课程学时包括64,56,48学时,下面就我校目前不同学时对应的“机械设计基础”理论教学内容做解析。

1.课时64学时的内容设置

“机械设计基础”上半部分主要讲述各类常用机构的设计和应用,即机械原理部分;下半部分主要讲授通用零件(连接零件-螺纹、键等;传动零件-带、链、齿轮等;轴系零件-轴、轴承等)的设计计算,即机械设计部分[2]。这两部分内容各有特点又相互联系,充分体现了课程内容体系的系统和完整。通过原理部分的学习,学生应掌握机器的工作原理,通过运动分析获得杆长等长度尺寸;通过设计部分的学习,学生应掌握通过计算准则获得零件的主要尺寸,并通过结构设计得以确定零件的其他尺寸,完成设计工作[3]。

课时64学时设置用于机电工程、包装工程、工业设计及机电卓越工程师实验班四年制本科教学[4]。随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展,社会对人才的需求产生了很大变化,更强调实践能力和创新能力的培养。面向这些专业学生的培养计划及基于这些专业的学生未来大多数将在第一线从事机械设计、制造、维护等工作,在教学过程中不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力,而且要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新能力。因此要求学生掌握机械运动的基本原理,机械系统及零件设计的一般步骤,为以后机电系统、包装机械等的设计打下必要的理论基础。

由于这部分学生基础知识较为扎实,前续已经完成《工程制图》、《工程力学B》、《热工基础》等课程学习,后续还将进行《智能仪器设计》、《机械CAD/CAM》、《机电一体化系统设计》等课程学习。为适应这一教学要求,在理论教学内容上,加强了对机械相关概念的讲解,对机械的现代设计思想和方法做了较多评述,以使学生了解现代机械设计的发展现状和趋势。由于这些专业的学生在课程设计、毕业设计中可能会应用到机构运动分析、联轴器的选择、滑动轴承的设计这些方面的内容,在理论教学中,平面机构运动分析的图解法、联轴器的类型和选择方法、滑动轴承的结构形式及设计计算这些知识点应加以设置。在讲授过程中,对关键公式进行推导,使学生了解其由来,加深了解。如V带传动中由于楔形增压原理使当量摩擦系数大于平带传动的摩擦系数;对教学知识点进行拓展,如宽V带主要用于调速的原理加以阐述,使学生明白带传动可以用于机械无级调速中,从而开拓其创新思维。

2.课时56学时的内容设置

课时56学时设置用于生物工程四年制本科教学,该专业的学生应该具备灌装、装卸等机械知识,通过“机械设计基础”课程的学习,加强基础课与专业课之间的联系,使学生能够领会各种机构在机器中的应用。

为适应这一目的教学要求,在理论教学内容上,主要讲解常见机构的选型、通用零件的设计计算,让学生对所学知识消化透彻,了解一般机械的设计过程。由于课时较少,课程内容减掉机构运动分析的相对运动图解法,联轴器的选择,以及滑动轴承动压设计。讲授时除了要结合工程实例,还需结合日常生活中的一些现象,适当设疑,让学生课余时间回味与思考。

3.课时48学时的内容设置

课时48学时设置用于建筑环境及能源应用工程四年制本科教学,该专业要求学生具备建筑设备系统设计、调试和运行管理等方面的基本知识和技能,学生毕业后可从事室内环境设备系统和建筑公共设施的设计、安装调试、运行保障等方面的技术工作[2]。

由于该专业的学生对机械方面知识接触较少,对课程中涉及的各种机构、结构难以理解,同时理论课时设置少,为达到教学目的和效果,在教学内容中注意重点和难点内容。相对56学时教学内容,取消了该专业设备上出现很少的轮系教学内容,适当精简齿轮传动、带传动、链传动的部分讲述内容,如对常见的标准直齿圆柱齿轮进行重点讲述,而对斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮的强度计算进行删减。

随着社会和现代科学技术日新月异的发展,当代社会需要不同层次的工程技术人才,“机械设计基础”教学内容必须突破传统的教学理念,加强课程建设,不断改进教学内容,并结合适当的教学方法和手段,不断提高“机械设计基础”教学质量以适应现代工程教育的要求,为学生后续专业课程学习打好基础,使学生到具体工作岗位后能够更快更好地解决实际的工程设计问题。

参考文献:

[1]陆萍,宋可总,栾莹,孟剑锋.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育,2006,1:49-51.

[2]秦小屿,朱维兵.机械设计基础[M].成都:西南交通大学出版社,2012.

[3]蒲良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2006.

机械设计基础论文篇12

大学生的实践能力不强及创新能力薄弱是当前高等教育最突出的问题。实践环节是培养学生实践能力、创新能力的重要环节,是培养创新能力的重要载体,故加强实践环节是形势所趋。中南大学机械基础实验平台主要承担全校工科类本科生的机械设计基础、工程制图、创造工程学等课程的实验教学与管理工作。为了满足中南大学首创的创新型大学办学要求和“A”型人才结构目标,本文探讨如何整合优化大机械基础实验平台,建立符合创新型人才培养目标,集知识、能力、素质结构为一体的基础性实验平台。

一、大机械基础实验平台建设方案

(一)搭建六个开放性实验教学平台

实验中心根据独创的“五个层次”实验教学体系,搭建了六个实验教学平台:引导认知平台、基本训练平台、基础实验平台、综合实验平台、创新实践平台和开放实践平台。

(二)建立实验室开放管理机制

实验中心通过采用信息技术和计算机技术,建立了实验教学全过程和实验室基本信息计算机管理系统,实现实验室管理信息化和网络化,建立了开放性实验教学网络管理系统。

(三)队伍建设及激励机制

学校和实验中心通过制定一系列优惠政策、激励措施、监督机制,激励实验教学人员在职攻读硕士、博士学位,同时鼓励实验技术人员参加科研工作,使实验教学人员与教师一样可在学术上有所发展,稳定了实验队伍。

(四)建设三个特色示范基地

按照从机械测绘、机械设计、机械制造的创新过程,建设三个特色示范基地:图形三维可视化虚拟技术示范基地、现代测绘制造基础技术示范基地和机械创新实验示范基地。

图形三维可视化虚拟技术示范基地其组成部分有:大幅面沉浸式虚拟现实投影系统、小型桌面虚拟现实系统、6自由度交互式虚拟现实系统、虚拟现实及视景仿真软件系统。

现代测绘制造基础技术示范基地主要由三坐标测量仪、影像测量仪、复合式激光扫描机及小型快速成型系统组成。

机械创新实践示范基地主要组成部分有:学生创意制图、创新设计展示厅、机构概念创新设计和机械设计展示厅、机械创新设计多功能自控展示厅、机构创意组合实验室、机械传动设计及多轴搭接实验室、平面机构创新设计及运动分析实验室、平面机构设计分析及动态仿真实验室、TRIZ创新实验室、机械系统集成组合实验、机器人机构与控制搭接实验室。

二、大机械基础实验教学体系构建

(一)实验教学理念

1.实验教学要与我校首创的创新型大学办学要求和“宽专业、厚基础、高素质、突出创新能力”人才培养模式紧密结合。

2.在教学过程中,应给学生自我发展的空间,对不同能力、不同潜力、不同志向的学生实现个性化培养,提高其应变能力,以创新型人才、具有市场竞争力的多样化综合型高级人才为培养目标。

3.将资深教授实质性地引入实验中心的关键岗位,使之在实验室规划、建设中发挥引领和主导作用,实现理论教学和实验教学师资的有机融合以及实验教学与科学研究、产品研发的有机融合。

4.本着让实验教学覆盖广、受益大、影响深的原则,大机械基础实验平台应该成为全校学生工程实践训练和素质教育基地。

5.通过学、研、产平台培养大学生创新创业能力,依托我院学科性公司――山河智能和中大创远,工艺实习、生产实习、毕业实习设计与论文等实践教学到科技成果产业化学科性公司进行,教师和学生置身于科技成果转化为产品的实际工作之中。

6.加强与国内外学校、科研机构和工厂企业的合作、共建和交流,引进先进的教学理念和技术与装备,实现开放办学。

(二)实验教学体系建设

构建分层次、多模块、相互衔接的开放型、综合性大机械基础实验教学体系,包括以下四个层面。

1.认知性工程训练:以建立大工程背景知识为目标,以激发学生对工程实践的兴趣和好奇心为出发点,开设机械结构认识、制造工艺认识、控制技术认识及工程管理认识等四个教学单元,面向全校理、工、文、经、管及法学6个学科门类数十个专业的大一学生开放,为全校各个专业提供多种选择,使每位学生在不同的层面上认识工业系统实现的主要流程和涉及的关键技术,由此建立基本工程素养。

2.工程技能基础训练:以培养学生在知识经济时代应该具有的工程师意识和职业转移能力、工程实践能力和与他人沟通合作的能力为目标,在保留传统实训项目基础上,增加了综合性、创新性的实习实训项目,把机、电、计算机、数控技术相结合,突出先进制造技术的训练和培训,面对全校机械专业、非机械工科专业以及经济、商学、管理等文科专业大一、大二年级学生开课,将实践教学及其工艺理论知识的学习内容分为若干个教学模块:材料成形模块、常规机械加工模块、数控加工与CAD/CAM模块、特种加工与快速成形模块,不同专业学生可选择其中若干个模块进行教学。在这个层次的工程训练中,学生通过自己动手完成基础工程技术和现代制造技术等一系列的工程训练项目,直接获得对现代工业生产方式和生产工艺过程的基本认识,接受生产工艺技术组织管理能力的基本训练。

3.机械工程学科基础训练:以培养学生的综合实验能力和严谨细致的工作作风,加强其机械基础系列课程之间的联系为目标,通过让学生按几何体表达机构综合机械设计机械创新的认识规律依次进行引导认知、基本训练、基础实验、综合实验和创新实践,将工程制图、机械设计基础、创造工程学等课程的实验教学环节融为一体,形成完整的机械基础课程实验教学体系,面向机械类和近机类专业大二、大三学生开课。该实验教学体系打破过去为实验而实验的封闭的实验教学体系。

4.科技创新实践:以机电系统工程为背景,以培养与训练学生对产品的全数字化设计、制造、测试、管理及创新能力为目标,中心主办了“数字化制造三维建模竞赛”、“湖南省机械设计创新竞赛”、“中南地区港澳特区金工设计制造创新竞赛”,并组织参加全国各类竞赛,使学生在实践过程中通过创造性地集成运用所学知识,掌握全数字化产品开发的基本原理、知识、技能及创新能力,支持高年级本科生、研究生从事创新性科学研究及实践。

三、大机械基础实验课程体系设置

(一)课程建设理念

围绕加强学生理论与实践相结合的能力、综合分析与创新能力、自主设计与创业能力的培养为目标,在总结了中心近几年的教学及改革研究成果的基础上,提出了“一条主线、二者服务、三点结合、四个转变、多种模块”的非技术性工程素质培养四年不断线教学的课程建设理念。一条主线:以培养学生的工程意识、工程实践能力及创新意识为主线;二者服务:教师、实践实验指导人员联手为学生服务,工程实践与学科基础实验联手为启迪创新思维、培养创新能力服务;三点结合:实现理论教学、实践教学、创新能力的培养三点有机结合;四个转变:由实践教学从属于理论教学向理论、实践教学成功接轨转变,由传统的金工实习和课程设计向现代工程实践教学转化,由操作技能培训向技能、管理与创新实践相结合转变,由单项技能传授向基于网络的集成技术传播转化;多种模块:将实践教学内容分为若干个教学模块,根据不同专业、不同学生来进行模块式教学。

(二)课程体系结构

实验中心以培养创新型人才为宗旨,为打破原有教研室的束缚,拟采用全新的大机械基础实验教学体系,在现有课程设置基础上进行调整优化。其课程分布如图1所示。

四、成效与展望

整合优化后的大机械基础实验平台实施效果显著,主要表现在四个方面。

1.调动了学生实践学习的积极性。大量的设计型、研究型的实验项目和开放型的体系,提高了学生积极学习工艺知识、系统的分析与设计制作技能和先进制造技术的主动性。

2.学生的动手能力和综合性工程素质有较明显的提高。来自后继专业课任课教师、学校教学质量评价系统、不同院系的以及研究生培养部门或用人单位的反馈意见表明,在大机械基础实验平台实施的实践教学对学生综合能力的培养起到了重要作用。

3.通过实验教学的改革,学生对创新实践的兴趣有了很大提高,综合实验能力和研究创新能力得到加强。学生毕业论文的质量有了很大的提高,几年来共有100多篇论文公开发表,平均每年有30篇评为校优秀毕业设计论文。学生的综合素质也有了明显提高,在各类比赛中取得了骄人的成绩。

4.通过各层次实践教学锻炼和创新设计的磨练,学生的才智与潜力得到了充分的发挥,优化了各类专业的本科生知识结构,毕业生就业率高,他们的实践能力与吃苦精神受到用人单位的高度评价。

众所周知,古代科学的突出特点是知识体系的统一性;近代科学的典型特征是知识的分化;而现代科学则是在高度分化的基础上,朝着知识综合化的方向发展。本文所探讨的大机械基础实验平台正是顺应现代科学发展趋势而构建的符合大机械学科发展规律与国际先进水平接轨的基础实验教学平台。放眼未来,大机械基础实验平台的建设和完善将持续不断的服务于培养与造就具有创新精神和实践能力的高素质人才。

参考文献:

[1]胡万华.机械工程类专业实践教学改革研究[J].交通高教研究,2004,(3).

[2]郭海波,何竞飞.机械基础实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2007,26(12).

[3]李健.建设创新型大学,服务创新型国家[J].求是,2006,(3).

机械设计基础论文篇13

在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。

1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。

2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。

3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。

三、教学改革思考与实践

针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。

1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。

2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。

3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。

在线咨询