時(shí)間：2023-09-14 17:42:09
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)械設(shè)計(jì)的原理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理又稱之為平衡節(jié)能原理，平衡理念是節(jié)能設(shè)計(jì)的主要指導(dǎo)思想。機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從改進(jìn)動(dòng)力源、減小摩擦、功率匹配節(jié)能這三個(gè)方面入手，充分考慮機(jī)械設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中所存在的能耗問題，盡量在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就加以改善，從源頭上減少能源的浪費(fèi)。
1.動(dòng)力源動(dòng)力源通常指的是機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)，在節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中要求盡量的減少發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入功率，同時(shí)盡可能增大其輸出功率，簡(jiǎn)單的說就是提高機(jī)械設(shè)備電能與動(dòng)能、勢(shì)能、熱能等的轉(zhuǎn)化率。在實(shí)際的應(yīng)用中這一設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備的啟動(dòng)、減速停止這兩個(gè)階段中。例如，在停止設(shè)備的動(dòng)力輸入之后由于慣性的因素機(jī)械設(shè)備還會(huì)運(yùn)行一小會(huì)兒，通過合理的設(shè)計(jì)將這一部分動(dòng)能或者勢(shì)能儲(chǔ)存起來，在機(jī)械需要發(fā)動(dòng)的時(shí)候提供一部分初始動(dòng)力。
2.在設(shè)計(jì)過程中減小摩擦發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力必須通過齒輪、動(dòng)力傳送柱、動(dòng)力傳動(dòng)帶等傳遞給機(jī)械設(shè)備需要作用的部位，在這個(gè)過程中難以避免的會(huì)產(chǎn)生摩擦，損失一部分動(dòng)能。因此，需要在設(shè)計(jì)的過程中盡量較小各個(gè)組件之間的摩擦。例如，在“機(jī)械手”的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)于其關(guān)節(jié)處都會(huì)采用光滑的圓柱、軸承和液壓柱進(jìn)行連接，同時(shí)在使用的過程中還會(huì)定期的用油進(jìn)行。目的就是為了減少機(jī)械設(shè)備活動(dòng)處的摩擦，減少動(dòng)力的損失。
3.功率匹配節(jié)能，合理運(yùn)用節(jié)能合理的分析不同應(yīng)用環(huán)境下所需要的功率大小，有依據(jù)的設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)功率。例如，飲品加工傳動(dòng)帶所需的功率就遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于裝卸工廠所用的傳動(dòng)帶的功率。為了節(jié)約機(jī)械的購買費(fèi)用還可以利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，設(shè)置不同的檔位，根據(jù)實(shí)際功率需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)能源浪費(fèi)的原因
1.缺乏節(jié)能設(shè)計(jì)理念傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念是盡可能的提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程中首先考慮到的就是如何提高機(jī)械設(shè)備的載重量、運(yùn)轉(zhuǎn)速度等，其次便是機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，完全忽略了節(jié)能設(shè)計(jì)，甚至為了提高之前的兩方面性能而使得設(shè)計(jì)能耗更高。
2.設(shè)計(jì)人員專業(yè)水平低機(jī)械設(shè)計(jì)工作都是由專門的設(shè)計(jì)人員完成的，部分設(shè)計(jì)人員的理論知識(shí)匱乏，固步自封、不愿意學(xué)習(xí)新的知識(shí)，導(dǎo)致與先進(jìn)的新型設(shè)計(jì)方式脫節(jié)。同時(shí)，很多設(shè)計(jì)人員長期忙于設(shè)計(jì)工作，不愿意深入基層考察設(shè)備的使用情況，導(dǎo)致理論脫離實(shí)踐，設(shè)計(jì)出的機(jī)械設(shè)備不具有可實(shí)現(xiàn)性。
3.技術(shù)水平無法滿足設(shè)計(jì)需要受到現(xiàn)有技術(shù)水平的限制很多設(shè)計(jì)思想很難得到實(shí)現(xiàn)，即使勉強(qiáng)得以實(shí)現(xiàn)也會(huì)大大增加機(jī)械設(shè)備的制造成本。所以，處于經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，很多機(jī)械制造商并不愿意完全按照設(shè)計(jì)要求引入相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)。
三、如何做好機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能
1.選用環(huán)保型材料和環(huán)保型發(fā)動(dòng)機(jī)從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)入手，在滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，優(yōu)先選取環(huán)保型的材料，材料盡量能夠做到可回收、易處理、無污染。發(fā)動(dòng)機(jī)是機(jī)械設(shè)備的主要污染源之一，對(duì)減少污染物排放具有重要的意義，比如可以選用環(huán)保型水冷增壓柴油機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)，此發(fā)動(dòng)機(jī)具有油耗低、排放低、使用壽命長等優(yōu)勢(shì)，條件允許的話，電控高性能長壽命節(jié)能型發(fā)動(dòng)機(jī)也是不錯(cuò)的選擇。
2.電子控制系統(tǒng)的精確化控制利用電子計(jì)算機(jī)和無線網(wǎng)組成的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的精準(zhǔn)控制是機(jī)械節(jié)能的又一項(xiàng)措施。智能化終端可以依據(jù)設(shè)定的程序?qū)C(jī)械的運(yùn)行情況實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，做出智能化判斷，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等，以達(dá)到減少消耗的最佳標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，其自我檢測(cè)還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理問題，延長機(jī)械的使用壽命。
3.做好液壓系統(tǒng)的清潔和防滲漏工作液壓系統(tǒng)的污濁物加快機(jī)械設(shè)備的磨損和腐蝕，液壓系統(tǒng)滲漏直接浪費(fèi)了寶貴的資源，因此，機(jī)械液壓系統(tǒng)也是機(jī)械節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮的問題之一。比如，加裝一個(gè)高效率、高精準(zhǔn)度的過濾裝置就可以過濾掉大部分摻雜物，降低雜物與機(jī)械的物理磨損。采用防滲透的新材料或改變零部件結(jié)構(gòu)，如密封的銷軸等防止?jié)B漏。
4.引入新的技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)離不開技術(shù)的支持，在設(shè)計(jì)的過程中不能脫離實(shí)際的技術(shù)發(fā)展水平。但是，又不能完全禁錮設(shè)計(jì)思想，要大膽的進(jìn)行創(chuàng)新與嘗試，積極的將各種先進(jìn)的新型技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中去。例如，利用太陽能發(fā)電技術(shù)為機(jī)械設(shè)備提供動(dòng)力，再外加傳統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)以備不時(shí)之需，特別是對(duì)于小型機(jī)械設(shè)備，具有很強(qiáng)的可操作性。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 教學(xué)體系 創(chuàng)新
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。因此，應(yīng)當(dāng)加大機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系的創(chuàng)新力度，培養(yǎng)學(xué)生具有分析、解決工程問題，設(shè)計(jì)、創(chuàng)造新的機(jī)械裝備的能力，為國家培養(yǎng)更多機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新性人才。
一、目前機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系存在問題
目前機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系主要出在以下幾方面問題：①教學(xué)內(nèi)容過于龐雜。目前，機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)是解析設(shè)計(jì)教學(xué)的課程內(nèi)容，同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)也包括材料、力學(xué)、熱處理、機(jī)械原理、公差與配合、機(jī)械零件、機(jī)械CAD等內(nèi)容，所涉及到的知識(shí)面相對(duì)較廣，同時(shí)教學(xué)內(nèi)容也相對(duì)零碎，且與其他課程存在較多交叉重復(fù)，例如機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容明顯與少而精的教學(xué)原則相悖。如減速器的類型、樣式和設(shè)計(jì)參數(shù)要求和機(jī)械制圖中的減速器設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)存在著較高的重復(fù)率，既失去了機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)科特點(diǎn)，同時(shí)又浪費(fèi)了教學(xué)時(shí)間。②無法適應(yīng)時(shí)代的快速發(fā)展。目前，很多院校的機(jī)械設(shè)計(jì)教材存在著內(nèi)容龐雜、理念陳舊、脫離工程實(shí)踐、跟不上時(shí)展以及深度不足等問題。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。社會(huì)性以及經(jīng)濟(jì)性，并能夠隨著社會(huì)的發(fā)展，提出更多滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的新設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法。目前，很多院校的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備的強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)學(xué)更新等相關(guān)技術(shù)內(nèi)容較為注重，在一定程度上忽視了能源、環(huán)境方面知識(shí)在教學(xué)中的滲入以及安全、人機(jī)關(guān)系、美學(xué)等社會(huì)因素和價(jià)值工程、周期費(fèi)用分析等經(jīng)濟(jì)因素，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)理論教學(xué)與實(shí)踐之間出現(xiàn)嚴(yán)重的脫節(jié)。③教學(xué)方式過于陳舊、落后。一些院校在教學(xué)過程中在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中仍然采用教師將書本知識(shí)和相關(guān)原理一講到底，學(xué)生對(duì)知識(shí)死記硬背的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方式，并未在實(shí)際教學(xué)中輔以相關(guān)知識(shí)或原理的掛圖來進(jìn)行補(bǔ)充講解，以加深學(xué)生的相關(guān)知識(shí)或原理的理解，同時(shí)缺乏案例式教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)以及討論啟發(fā)式教學(xué)，也并未留給學(xué)生進(jìn)行問題獨(dú)立分析和思考的時(shí)間，在一定程度上影響學(xué)生對(duì)課堂相關(guān)知識(shí)或原理的理解和掌握，同時(shí)在一定程度上還阻礙了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問題能力的發(fā)展。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系進(jìn)行創(chuàng)新。
二、創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系措施
（一）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
院校開展的機(jī)械設(shè)計(jì)各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容都應(yīng)當(dāng)緊貼實(shí)際，注重整體性、實(shí)踐性以及創(chuàng)新性。目前，很多院校的機(jī)械設(shè)計(jì)新生缺乏機(jī)械方面相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，堅(jiān)持適度、夠用的教學(xué)原則，避繁就簡(jiǎn)、突出重點(diǎn)、深入淺出。一方面，應(yīng)當(dāng)做到精簡(jiǎn)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的傳統(tǒng)性、敘述性內(nèi)容進(jìn)行壓縮，盡量減少機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中相關(guān)理論知識(shí)的重復(fù)，同時(shí)在相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)中，如實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、社會(huì)調(diào)查、畢業(yè)論文以及課外科技活動(dòng)等教學(xué)環(huán)節(jié)，融入機(jī)械教學(xué)相關(guān)理論知識(shí)。另一方面注重知識(shí)的整合。在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)中，可以將理論力學(xué)、材料力學(xué)與機(jī)械零件的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合。此外，在機(jī)械設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中還應(yīng)當(dāng)注重知識(shí)點(diǎn)的增設(shè)。在充分考慮知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)性和完整性時(shí)，可以增設(shè)以電、液為動(dòng)力的機(jī)構(gòu)組合，結(jié)合實(shí)際的典型機(jī)械等新內(nèi)容，使學(xué)生全面認(rèn)識(shí)現(xiàn)代機(jī)械，以適當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)際需要，方便計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用和推廣。
（二）加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)
機(jī)械設(shè)計(jì)是一門極具實(shí)踐性的課程，在進(jìn)行過程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生設(shè)計(jì)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力為主要教學(xué)目的，同時(shí)注重學(xué)生工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)以及社會(huì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)徹底摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，在講解相關(guān)理論知識(shí)或原理時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)結(jié)論的能力，同時(shí)在相關(guān)知識(shí)或原理的講解時(shí)融入其在實(shí)踐中的應(yīng)用，堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的方向，體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性以及現(xiàn)代性。
（三）創(chuàng)新教學(xué)方法
目前，大多數(shù)院校都是面向全國招生，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)生的相關(guān)實(shí)際機(jī)械知識(shí)參差不齊。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)方法的創(chuàng)新。教學(xué)在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)直觀教學(xué)，在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)或原理的同時(shí)，讓學(xué)生接觸各類種機(jī)械、機(jī)構(gòu)、零件、部件、圖紙，提高學(xué)生相關(guān)知識(shí)或原理的實(shí)踐性。同時(shí)，教師也可以利用多媒體、電子教案、CAI課件以及錄像等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，并借助計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和仿真軟件系統(tǒng)，來開展機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、立體式教學(xué)。此外，教師在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)盡量減少相關(guān)知識(shí)或原理的理論推到，同時(shí)運(yùn)用例證來講清思路，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)或原理理解，提高課堂教學(xué)效率。
結(jié)束語
目前，我國機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系仍然存在著教學(xué)內(nèi)容過于龐雜、無法適應(yīng)時(shí)代的快速發(fā)以及教學(xué)方式過于陳舊和落后等問題，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)，同時(shí)不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，為國家培養(yǎng)更多機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新性人才。
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關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；機(jī)械設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)模式；典型案例
機(jī)械制造業(yè)不僅是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展建設(shè)的發(fā)動(dòng)機(jī)，更是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。近年來隨著科技的進(jìn)步，“中國制造2025”正推進(jìn)制造業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造與智能制造進(jìn)行轉(zhuǎn)型與發(fā)展。“科技強(qiáng)國，人才興國”，為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展與轉(zhuǎn)型的需求，社會(huì)對(duì)具有較強(qiáng)機(jī)械工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型高級(jí)專業(yè)人才需求量增大。因此，在高校機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)中，亟須強(qiáng)化工程實(shí)踐能力與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)[1]。為提高機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，各高校在人才培養(yǎng)體系、核心課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法等方面都進(jìn)行了大量的有益探索[2-3]。但目前，相關(guān)教改研究主要集中在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改進(jìn)與優(yōu)化以及實(shí)踐教學(xué)改革研究等方面[4]，而對(duì)深度融合多課程、多環(huán)節(jié)的全過程專業(yè)能力培養(yǎng)的研究較少。為提高畢業(yè)生的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力，開展基于典型案例的多課程、多環(huán)節(jié)、深度融合的培養(yǎng)模式研究，符合機(jī)械專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證的大潮流，具有重要的意義和推廣價(jià)值。
一、現(xiàn)狀及問題
地方院校主要為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)，承擔(dān)著為行業(yè)技術(shù)進(jìn)步培養(yǎng)卓越工程人才的責(zé)任。然而，一直以來部分地方院校沿襲高水平院校機(jī)械專業(yè)人才的培養(yǎng)模式，未根據(jù)自身實(shí)際情況修改導(dǎo)致所培養(yǎng)的人才與社會(huì)需求錯(cuò)位，社會(huì)急需能勝任現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的研發(fā)、設(shè)計(jì)工作的專業(yè)技術(shù)人才。此外，地方院校學(xué)科專業(yè)硬件建設(shè)的投入較小，先進(jìn)儀器設(shè)備與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的臺(tái)套數(shù)少，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱。我國已廣泛開展工程教育認(rèn)證工作，基于工程認(rèn)證以成果為導(dǎo)向的教育理念，學(xué)生畢業(yè)能力是人才培養(yǎng)的核心任務(wù)，而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)生的核心能力。由于機(jī)械設(shè)計(jì)類課程多、教學(xué)內(nèi)容比較抽象、理論深?yuàn)W且比較枯燥，學(xué)生多有畏難、厭學(xué)情緒，教師授課比較困難，導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)掌握不扎實(shí)、機(jī)械設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用不熟練、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)能力較弱等現(xiàn)象，學(xué)生的專業(yè)能力與機(jī)械工程實(shí)際需要存在一定的脫節(jié)，不能滿足機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的人才培養(yǎng)需求，人才培養(yǎng)效果還需繼續(xù)改善。本文以哈爾濱商業(yè)大學(xué)的機(jī)械專業(yè)為例，該專業(yè)已開展工程教育認(rèn)證工作，根據(jù)培養(yǎng)方案要求畢業(yè)生須具備包括機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、機(jī)械零件制造能力、機(jī)電系統(tǒng)控制能力、特色食品包裝機(jī)械研發(fā)能力的機(jī)械工程綜合應(yīng)用能力，其中最基本、最核心的是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力，專業(yè)能力形成體系如圖1所示。針對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)方案中不僅設(shè)置了“機(jī)械原理”“機(jī)械設(shè)計(jì)”“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等理論課程，也安排了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、CAD/CAE實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，形成了比較完整、規(guī)范的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系（如圖2所示）。通過這些教學(xué)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生能比較熟練地掌握現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法及手段。但是，由于各門課程、各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的缺乏交流協(xié)商機(jī)制，都按各自的思路與模式開展教學(xué)，沒有形成一個(gè)統(tǒng)一、有機(jī)的全過程培養(yǎng)體系，導(dǎo)致出現(xiàn)部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生工程軟件應(yīng)用不熟練、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)能力較弱等現(xiàn)象，畢業(yè)生的現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力還有待提高。
二、培養(yǎng)模式改革的具體方案與措施
在工程教育背景下，哈爾濱商業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)優(yōu)化人才培養(yǎng)途徑，研究建立了基于典型案例的深度融合的多課程、多環(huán)節(jié)的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程人才培養(yǎng)模式。
（一）完善機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程培養(yǎng)體系
為實(shí)現(xiàn)符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)生專業(yè)能力培養(yǎng)要求，機(jī)械專業(yè)修訂了人才培養(yǎng)方案和課程教學(xué)大綱，并整合、優(yōu)化工程案例，通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的典型案例，將現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的能力培養(yǎng)貫穿課程教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等人才培養(yǎng)的全過程，全面夯實(shí)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，提高畢業(yè)生的工程素養(yǎng)與工作適應(yīng)性。基于學(xué)科認(rèn)知規(guī)律，從機(jī)械專業(yè)的初步認(rèn)識(shí)機(jī)械→簡(jiǎn)單機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)→現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)→機(jī)械產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)→復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)→復(fù)雜產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及研發(fā)→實(shí)際工程應(yīng)用的人才培養(yǎng)規(guī)律，綜合分析機(jī)械專業(yè)的師資隊(duì)伍、硬件條件以及歷史傳承，建立機(jī)械專業(yè)基于典型案例的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程培養(yǎng)體系，如圖3所示。
（二）充實(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容
以齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)為案例，將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)制工藝等核心課程與課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)深度融合，經(jīng)過多輪從理論到實(shí)際、從實(shí)際到理論的循環(huán)培養(yǎng)過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)去分析、解決機(jī)械工程問題的能力。形成規(guī)范、完整的機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系，解決了機(jī)械設(shè)計(jì)類課程追求理論體系完整、忽視工程實(shí)踐的弊端。1.第三學(xué)期。“機(jī)械原理”課程教師可通過學(xué)生感興趣的汽車及變速箱動(dòng)畫，使他們了解汽車變速箱的工作原理及齒輪傳動(dòng)原理，增加其對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)，著重講解齒輪傳動(dòng)的工作原理及輪系設(shè)計(jì)，解決由于課程理論深?yuàn)W且比較枯燥的難題。2.第四學(xué)期。首先，可通過“金工實(shí)習(xí)”讓學(xué)生近距離觀察CA6140車床主軸箱，使其對(duì)齒輪傳動(dòng)有更深入的認(rèn)識(shí)和理解。其次，教師可通過“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué)，重點(diǎn)講述齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪校核等內(nèi)容。最后，通過齒輪減速器課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生深入理解齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)過程及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使他們初步了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過程。3.第五學(xué)期。教師可通過“機(jī)械CAD/CAE/CAM技術(shù)”課程，讓學(xué)生掌握三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks、二維平面設(shè)計(jì)軟件AutoCAD的使用，建立軸、齒輪、箱體等典型零件的三維模型，了解ANSYS、COSMOS等先進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用；通過機(jī)械CAD/CAE實(shí)訓(xùn)，建立圓柱齒輪減速器三維模型，完成齒輪減速器的裝配圖及典型零件圖，使學(xué)生真正理解如何運(yùn)用先進(jìn)工具完成機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。4.第六學(xué)期。可通過大型機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生理解齒輪、齒輪軸等典型零件的加工工藝；通過“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程，重點(diǎn)理解齒輪加工工藝、設(shè)計(jì)計(jì)算以及尺寸鏈等內(nèi)容；通過齒輪加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，使學(xué)生深入理解機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)及加工，形成機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮機(jī)械零件加工的良好工程設(shè)計(jì)習(xí)慣。5.第七學(xué)期。通過“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)，重點(diǎn)講述有級(jí)變速傳動(dòng)的設(shè)計(jì)；通過車床主軸變速箱課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能進(jìn)行復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)整體布局、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等，形成復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初步能力。6.第八學(xué)期。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生運(yùn)用Solidworks等工程軟件完成一個(gè)比較復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，形成復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。通過6個(gè)學(xué)期全過程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，可使學(xué)生具備熟練運(yùn)用機(jī)械專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的能力，能夠運(yùn)用自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，去表述與分析復(fù)雜機(jī)械工程問題，提出解決方案，完成比較復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)，提升專業(yè)能力和工程素養(yǎng)。
（三）改革教學(xué)方法，提升教學(xué)效果
為提升教學(xué)效果，教師要全過程貫徹案例式教學(xué)方法，并形成自己的課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)及課外科技活動(dòng)相結(jié)合的立體化教學(xué)思路。1.采用案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的典型案例，全過程貫徹齒輪傳動(dòng)及減速器的工作原理、設(shè)計(jì)理論及工程實(shí)踐，逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)去分析、解決機(jī)械工程問題的能力，夯實(shí)學(xué)生的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力，提升學(xué)生的工程素養(yǎng)和工作適應(yīng)性。2.采用系統(tǒng)論方法，完善機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系與課程內(nèi)容。采用系統(tǒng)論方法，將機(jī)械設(shè)計(jì)類各門課程、各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)各自為政開展教學(xué)的現(xiàn)狀，通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的案例教學(xué)，形成一個(gè)統(tǒng)一、有機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程培養(yǎng)體系，提升學(xué)生的工程素養(yǎng)和工作適應(yīng)性。3.采用重點(diǎn)論方法，提升學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理解。教師要全過程地重點(diǎn)講解齒輪傳動(dòng)及減速器的設(shè)計(jì)、加工、材料選用、總體設(shè)計(jì)以及三維建模等，通過課堂討論及習(xí)題課，讓學(xué)生舉一反三，充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)其對(duì)課程內(nèi)容的消化和理解。4.采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法，將教改、科研成果及學(xué)科前沿融入教學(xué)。教師可采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法，將教改、科研成果、學(xué)科前沿和高新技術(shù)信息有機(jī)地融入教學(xué)過程，不斷補(bǔ)充、更新教學(xué)內(nèi)容，深化學(xué)生對(duì)機(jī)械理論知識(shí)的理解和掌握，鍛煉其實(shí)際動(dòng)手能力，并向其傳授更多、更新、更先進(jìn)的知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的興趣。5.結(jié)合實(shí)踐教學(xué)與課外科技活動(dòng)方法，提升教學(xué)效果。教師可結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)與課外科技活動(dòng)，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物教學(xué)法，提升學(xué)生對(duì)機(jī)械的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提升教學(xué)效果。
三、結(jié)論
本文在對(duì)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及需求的大量調(diào)研基礎(chǔ)上，分析地方商科院校的現(xiàn)實(shí)困境及現(xiàn)狀，并以哈爾濱商業(yè)大學(xué)機(jī)械專業(yè)為例，建立了基于典型案例的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力的全過程培養(yǎng)體系。通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的典型案例，將現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)貫穿課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等人才培養(yǎng)全過程，全面夯實(shí)機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，提高畢業(yè)生的工程素養(yǎng)與工作適應(yīng)性。通過對(duì)機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)模式的改革，將會(huì)使培養(yǎng)出的機(jī)械專業(yè)人才更符合國家發(fā)展戰(zhàn)略以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型需要。通過該項(xiàng)目的研究，也可為其他地方院校在進(jìn)行機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)模式的教育改革與實(shí)踐中提供有效的經(jīng)驗(yàn)借鑒與參考。
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關(guān)鍵詞：機(jī)械原理；機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)；應(yīng)用；案例
設(shè)計(jì)是把各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一種方法和手段，是人類征服自然改造世界的基本活動(dòng)之一，是人們?yōu)闈M足一定的需求而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性活動(dòng)的實(shí)踐過程。就機(jī)械設(shè)計(jì)而言，它是從給定的合理的目標(biāo)參數(shù)出發(fā)通過各種手段和方法創(chuàng)作出一個(gè)所需的優(yōu)化的機(jī)器或機(jī)構(gòu)的過程。機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法是隨著人類無止休的需求及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展和成熟的。近幾十年來電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)讓機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化，出現(xiàn)了有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等新方法，使設(shè)計(jì)質(zhì)量和速度有很大提高。作為將來的機(jī)械工程師十分有必要了解機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢(shì)，熟悉和掌握現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用于實(shí)際[1]。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)原理概述
機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法論是關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)本質(zhì)和設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)理論，目的在于揭示機(jī)械設(shè)計(jì)過程的本質(zhì)規(guī)律，探索各種有效的設(shè)計(jì)方法，為實(shí)際的設(shè)計(jì)工作提供指南。現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際中具有廣闊的應(yīng)用天地，它覆蓋了所有機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制作過程，對(duì)于提高生產(chǎn)率，加快國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。
二、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新
把含有3個(gè)構(gòu)件以上、且不能再進(jìn)行拆分的閉鏈機(jī)構(gòu)稱為基本機(jī)構(gòu)，其要素是閉鏈且不可拆分性。基本機(jī)構(gòu)可以直接應(yīng)用在機(jī)械裝置中，只有一些簡(jiǎn)單機(jī)械中才包含一個(gè)基本機(jī)構(gòu)，如空氣壓縮機(jī)中包含一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。若干個(gè)互不連接、單獨(dú)工作的基本機(jī)構(gòu)可以組成復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)。各基本機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。各基本機(jī)構(gòu)通過某種連接方法組合在一起，形成一個(gè)較復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，這類機(jī)械是工程中應(yīng)用最廣泛、也是最普遍的[2]。
1.機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
機(jī)構(gòu)組成原理：把基本桿組依次連接到原動(dòng)件和機(jī)架上，可以組成新機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)組合原理為創(chuàng)新設(shè)計(jì)一系列的新機(jī)構(gòu)提供了明確的途徑。機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)分為以下幾種形式：（1）機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)：前一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件與后一個(gè)機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件剛性連接在一起，稱之為串聯(lián)組合。前一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為前置機(jī)構(gòu)，后一個(gè)機(jī)構(gòu)稱為后置機(jī)構(gòu)。其特征是前置機(jī)構(gòu)和后置機(jī)構(gòu)都是單自由度的機(jī)構(gòu)。（2）機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)：可以將幾個(gè)單自由度的基本機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件組合起來，保留單自由度構(gòu)件的輸出運(yùn)動(dòng)；可以將幾個(gè)單自由度機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件組合起來，保留單自由度構(gòu)件的輸入運(yùn)動(dòng)；也可以將幾個(gè)單自由度基本機(jī)構(gòu)的輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件分別都組合起來；均稱為并行連接。其特征是各基本機(jī)構(gòu)均是單自由度機(jī)構(gòu)。（3）機(jī)構(gòu)的疊加組合與創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì)：機(jī)構(gòu)疊加組合是指在一個(gè)基本機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件上再安裝一個(gè)以上基本機(jī)構(gòu)的組合方式。把支撐其它機(jī)構(gòu)的基本機(jī)構(gòu)稱為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，安裝在基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)可動(dòng)構(gòu)件上面的基本機(jī)構(gòu)稱為附加機(jī)構(gòu)[3]。（4）機(jī)構(gòu)的封閉組合與創(chuàng)新設(shè)設(shè)計(jì)：一個(gè)兩自由度機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)構(gòu)件用單自由度的機(jī)構(gòu)連接起來，形成一個(gè)自由度的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，稱為封閉式連接。其特征是基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)為二自由度機(jī)構(gòu)，附加機(jī)構(gòu)為單自由度機(jī)構(gòu)。
2.基于原機(jī)構(gòu)的再生創(chuàng)新和綜合
基于現(xiàn)有裝置的再生創(chuàng)新綜合，其設(shè)計(jì)全過程可分如下5步：（1）明確所設(shè)計(jì)機(jī)器的功能要求，并作相關(guān)調(diào)研；（2）運(yùn)動(dòng)鏈一般化，把原有機(jī)構(gòu)通過抽象化，轉(zhuǎn)化為只含有只含轉(zhuǎn)動(dòng)副和構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)鏈；在轉(zhuǎn)化過程中要注意不要改變自由度、轉(zhuǎn)動(dòng)副和構(gòu)件的鄰近關(guān)系；（3）運(yùn)動(dòng)鏈數(shù)綜合：通過運(yùn)動(dòng)鏈綜合的作用，使原有一般化的轉(zhuǎn)動(dòng)副和構(gòu)件綜合為新的全部可能的一般化運(yùn)動(dòng)鏈。在綜合過程中可以利用拓?fù)淅碚摵蛨D論的相關(guān)理論。（4）運(yùn)動(dòng)鏈再生：就是根據(jù)設(shè)計(jì)要求與約束條件，選取滿足條件的一般化的運(yùn)動(dòng)鏈；（5）最后進(jìn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，得到機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖[4]。
三、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的應(yīng)用
機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有多方面的應(yīng)用，以凸輪控制機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)計(jì)為例，講解其應(yīng)用價(jià)值。要求根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新路徑和方法，設(shè)計(jì)一個(gè)凸輪控制機(jī)構(gòu)，其能夠使一個(gè)質(zhì)量為M，并在規(guī)定的路程D中作循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并要求比原機(jī)構(gòu)能獲得更大的機(jī)械效益。
首先應(yīng)明確機(jī)械設(shè)計(jì)的核心問題是如果怎樣設(shè)計(jì)能夠使凸輪控制機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)連接點(diǎn)P，并獲取最大化的機(jī)械效益，同時(shí)機(jī)構(gòu)的自由度應(yīng)為1。為了把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，可以忽略次要問題僅關(guān)注驅(qū)動(dòng)點(diǎn)P之前的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它是F=1的凸輪搖桿機(jī)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)鏈如圖1所示。
其次設(shè)計(jì)好運(yùn)動(dòng)鏈后，要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鏈數(shù)綜合。由于機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是為了獲取較大的機(jī)械效益，可以通過增加機(jī)構(gòu)桿件數(shù)來滿足上述要求，考慮的自由度不能發(fā)生變化，增加機(jī)構(gòu)桿件數(shù)應(yīng)不少于兩個(gè)，設(shè)計(jì)好新的裝置具有六桿運(yùn)動(dòng)鏈，2種獨(dú)立異構(gòu)型式，即斯蒂芬森鏈與瓦特鏈。比如在進(jìn)行斯蒂芬森鏈的設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原則對(duì)斯蒂芬森鏈進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改變[5]。由于該裝置是一種凸輪控制機(jī)構(gòu)，需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)副的更替，也就是說必然進(jìn)行運(yùn)動(dòng)副的替代，即用一個(gè)凸輪副去替代運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)二元素桿與2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，故得到演化后運(yùn)動(dòng)鏈。
四、結(jié)論
進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)要有兩個(gè)必要條件：一是充分獲取適用的知識(shí)；二是要使用符合創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維并能激發(fā)創(chuàng)新思維的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)原理進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新，首先要學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的機(jī)構(gòu)理論與已有的結(jié)構(gòu)，才能在創(chuàng)新思維的指導(dǎo)下進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
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隨著科技發(fā)展的日新月異，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代，社會(huì)對(duì)人才需求的層次越來越高，在激烈的人才市場(chǎng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，中職生由過去的走俏變?yōu)楝F(xiàn)在的“坐冷板凳”。招生難、就業(yè)難、收費(fèi)難、管理難已經(jīng)成為制約中職教育發(fā)展的瓶頸因素。由于招生難，中職學(xué)生由過去的挑挑撿撿，變成現(xiàn)在的“一窩端”。因此，就必須對(duì)傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)進(jìn)行改革.基于以上兩點(diǎn)，筆者選擇“信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的研究”作為論題，以期能在這一研究領(lǐng)域做出有益的探索，為中等職業(yè)學(xué)校的工科各課程的教學(xué)盡一點(diǎn)綿薄之力。
1 信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的涵義與目標(biāo)
1.1 信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的涵義
信息技術(shù)不僅給傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)帶來了巨大的沖擊，而且能夠促使《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)的方方面面產(chǎn)生變革，但無論信息技術(shù)有多強(qiáng)大，它在與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的整合都必須遵循“以課程為主體”的基本理念，據(jù)此筆者認(rèn)為，信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的整合是指：在先進(jìn)的教育理論和思想的指導(dǎo)下，在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的教育教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施中，引入以計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主的信息技術(shù)，使信息資源與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，以便更好地完成《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程目標(biāo)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。其中，先進(jìn)的教育理論和思想的指導(dǎo)是信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的方向保證；使信息資源與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合是其基本要求；完成課程目標(biāo)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果是其目標(biāo)。
1.2 信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的目標(biāo)
根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，一個(gè)系統(tǒng)中所有要素的活動(dòng)都是圍繞著系統(tǒng)目標(biāo)來進(jìn)行的，可見合理的信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的目標(biāo)對(duì)整合重要性。信息人是信息化社會(huì)對(duì)身處其中的每個(gè)成員的基本要求，教育肩負(fù)著將普通人培養(yǎng)成信息人的任務(wù)，餾嘟姆計(jì)》教育系統(tǒng)是信息化社會(huì)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者與奴殉柞轟有手事珠飯曬珍Al為了實(shí)現(xiàn)由普通人向信息人的轉(zhuǎn)變，在《機(jī)械設(shè)計(jì)》教育系統(tǒng)中，教師和學(xué)生通過《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)，一方面學(xué)習(xí)了信息技術(shù)，一方面也利用信息技術(shù)促進(jìn)了《機(jī)械設(shè)計(jì)》學(xué)與教的優(yōu)化，達(dá)到了既培養(yǎng)信息素養(yǎng)也實(shí)現(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》教育目標(biāo)的目的。最終實(shí)現(xiàn)了由普通人向信息人的轉(zhuǎn)變。在當(dāng)前《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)改革的背景下，具體來說，信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的目標(biāo)是利用信息技術(shù)改革傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)。
2 信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的必要性
2.1 《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的特點(diǎn)、作用
《機(jī)械設(shè)計(jì)》謀程的特點(diǎn)：《機(jī)械設(shè)計(jì)》基礎(chǔ)是工科院校機(jī)械類和機(jī)電類專業(yè)的一門必修主干課程，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程起著承上啟下的重要作用。學(xué)習(xí)過程中強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)踐性訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析能力和解決實(shí)際問題的能力。《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的作用：《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的特點(diǎn)決定了《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的獨(dú)特作用，而《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的重要性就是通過它的獨(dú)特作用體現(xiàn)出來的.通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握《機(jī)械設(shè)計(jì)》的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本方法；受到設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練。常用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算是本課程的基本教學(xué)內(nèi)容。本課程的學(xué)習(xí)的最終目的在于使學(xué)生能綜合運(yùn)用各種機(jī)械零件和各種機(jī)構(gòu)及其它先修課程的知識(shí)，具有設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和簡(jiǎn)單機(jī)械的能力；使學(xué)生具備所必需的機(jī)械零件和常用機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)和基本技能；為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程，提高全面素質(zhì)，增強(qiáng)職業(yè)應(yīng)變能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力打下一定的基礎(chǔ)。
2.2 傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)中職《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程目標(biāo)
課程的教育目標(biāo)主要是通過課程的教學(xué)來實(shí)現(xiàn)。而我國中職《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程教學(xué)長期以來存在著的“少、慢、差、費(fèi)”的現(xiàn)狀。少是實(shí)習(xí)時(shí)間少：慢是《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程改革慢；差是學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品實(shí)用性和學(xué)習(xí)直觀性差；費(fèi)是教和學(xué)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這樣嚴(yán)重影響了《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程較難而且比較枯燥，難以激發(fā)學(xué)生地學(xué)習(xí)興趣。這樣素質(zhì)又不是很好，興趣又不是很高的學(xué)生如何學(xué)好成才，是擺在我們工科教師當(dāng)前的難題。因此我們要深入研究《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)改革。
傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)現(xiàn)狀：在我國工科學(xué)校教學(xué)中，基本上仍然沿用傳統(tǒng)的三段制教學(xué)模式，即將課程分為基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和各種課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)來培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力方面主要通過機(jī)械原理、《機(jī)械設(shè)計(jì)》和各種專業(yè)課程及其相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。由于這些課程的教學(xué)及其設(shè)計(jì)存在諸多問題，使我們培養(yǎng)出來的學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力遠(yuǎn)沒有達(dá)到人們所希望的那樣。而且由于中職招生難，中職生由過去的挑挑撿撿，變?yōu)楝F(xiàn)在的“一窩端”。這樣素質(zhì)的學(xué)生難以實(shí)現(xiàn)既定的人才培養(yǎng)目標(biāo)，這樣的“產(chǎn)品”進(jìn)入人才市場(chǎng)，可能更不受歡迎，從而形成惡性循環(huán)。綜上所述，我國《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)現(xiàn)狀令人堪憂，我國機(jī)械類畢業(yè)生基本上不會(huì)搞創(chuàng)新設(shè)計(jì)（或新產(chǎn)品開發(fā)），而且，設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的實(shí)用性較差，只有在工作崗位上經(jīng)過長時(shí)間的摸索才能具有這種能力。其影響是顯而易見的，我國目前很多工廠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整主要靠引進(jìn)技術(shù)或樣機(jī)，但是缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，很難參與國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。我們應(yīng)該加大教改力度，全面改革教學(xué)體系、內(nèi)容和方法，爭(zhēng)取在不太長的時(shí)間內(nèi)有所建樹。
最后筆者根據(jù)自己的實(shí)踐教學(xué)摸索，初淺的認(rèn)為信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的教學(xué)模具體可以劃分為三種模式：第一種是教師演示型教學(xué)模式、第二種是學(xué)生探索型學(xué)習(xí)模式、第三種是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)教學(xué)模式。因篇幅關(guān)系這里就不介紹了，以上是筆者對(duì)信息技術(shù)與《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程整合的初淺看法，不足之處請(qǐng)大家不吝賜教。
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[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；理念創(chuàng)新
中圖分類號(hào)：F407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）01-0060-01
隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)生產(chǎn)的需要也在不斷增大，機(jī)械工具作為工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)方式，其奠基作用是無可替代的，現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展也彰顯了一國的綜合國力和技術(shù)水平，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，和現(xiàn)代化建設(shè)的急切腳步都讓工業(yè)機(jī)械的市場(chǎng)需求大大提高，在未來，機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展將有著更好的前景。機(jī)械設(shè)計(jì)就是按照具體的使用要求，分析、計(jì)算、構(gòu)思機(jī)械的結(jié)構(gòu)、原理、運(yùn)動(dòng)、能量和力的傳遞、零件的形狀、大小、等不同的方面，并最終予以制作的全過程。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，能否做好現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的理念與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)相比有著明顯的突破，本文對(duì)于相關(guān)的一系列問題進(jìn)行了探討。
一、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)概述
（一）傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的方法。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)一般是按照目標(biāo)和任務(wù)，制定一個(gè)方案，甚或制造出具體的樣機(jī)，而后予以考核評(píng)定，在考核評(píng)定的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行修改，形成第二方案，循環(huán)反復(fù)進(jìn)行這一過程一直等到滿意為止。具體的流程是： 市場(chǎng)需求調(diào)查； 歸納相關(guān)問題； 綜合分析問題； 優(yōu)化方案； 修改方案； 繪制圖樣。在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中，由于受到設(shè)計(jì)觀念、技術(shù)方法和設(shè)備條件的限制，設(shè)計(jì)要借助于大量的靜止化和簡(jiǎn)化假設(shè)，這樣就大大地影響了設(shè)計(jì)的精確度，設(shè)計(jì)中過度依靠主觀靈感和經(jīng)驗(yàn)，高效、準(zhǔn)確和科學(xué)合理性受到了影響。
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)分為廣義的和狹義的兩種，廣義的設(shè)計(jì)針對(duì)的是實(shí)體化對(duì)象的整個(gè)過程，狹義設(shè)計(jì)針對(duì)的是圖樣完成的設(shè)計(jì)。現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)的基本特征是智能化、經(jīng)濟(jì)性、集成化、并行、精確、動(dòng)態(tài)運(yùn)行。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)一般有兩種分類，比較成熟的設(shè)計(jì)方法有：CAD、機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方法、最優(yōu)化的機(jī)械設(shè)計(jì)方法、有限元的機(jī)械設(shè)計(jì)方法等等。正在發(fā)展中的新穎設(shè)計(jì)包括：智能、生命周期、創(chuàng)新、并行、穩(wěn)健、虛擬等不同的類型。
（二）現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的理念。設(shè)計(jì)過程要遵循一些理性的、科學(xué)的基本原則，一般來說包括邏輯關(guān)系的確定，物理關(guān)系的確定，結(jié)構(gòu)關(guān)系的確定，總體層面設(shè)計(jì)的最終確定。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的理念是把信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、智能技術(shù)和機(jī)械工程技術(shù)相結(jié)合，通過建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，融合數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電子信息學(xué)、化工學(xué)、人體心理學(xué)、測(cè)量學(xué)等學(xué)科知識(shí)，從形象思維開始，綜合運(yùn)行各種思維方式，經(jīng)過邏輯推理和判斷及相應(yīng)的綜合、分析與決策，產(chǎn)生設(shè)計(jì)創(chuàng)意，經(jīng)過精確的數(shù)據(jù)分析和操作，反復(fù)操作循環(huán)，最終完成設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)過程要充分考慮到設(shè)計(jì)任務(wù)，清晰設(shè)計(jì)目標(biāo)，充分收集資料和數(shù)據(jù)，要設(shè)計(jì)出新結(jié)構(gòu)和新方案，還要和客戶進(jìn)行討論，注重各專業(yè)知識(shí)的配合，力求方案的科學(xué)性，要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待設(shè)計(jì)圖，不斷修改方案，直到最佳，最后，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)重要理念就是要將設(shè)計(jì)的過程貫徹于機(jī)械制造的始終，即使是草圖結(jié)束以后也要?jiǎng)討B(tài)進(jìn)行調(diào)整。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的理念秉承創(chuàng)新精神，注重邏輯和思維方式，運(yùn)用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并且還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、精確性、智能性等相關(guān)因素，充分融合環(huán)保設(shè)計(jì)、人性化設(shè)計(jì)、高性能設(shè)計(jì)、低能耗設(shè)計(jì)等理念，并且借鑒國內(nèi)外的相關(guān)理論，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新和發(fā)展。
二、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)
（一） 節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)技術(shù)。該技術(shù)充分考慮到了低耗能、高效益、環(huán)境保護(hù)等因素，主要包括以下幾種。
1.節(jié)能機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)。設(shè)計(jì)中要求將能源利用率提高到最大化，在設(shè)計(jì)階段要充分考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)布局、加工工藝以及重復(fù)使用性和材料選擇，以滿足節(jié)能要求。
2.環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)。在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)，是否可以回收，對(duì)環(huán)境和人體健康有沒有損害，要兼顧產(chǎn)品質(zhì)量。
3.材料設(shè)計(jì)。要充分考慮到材料本身，實(shí)現(xiàn)材料利用率的最大化。
4.人性化設(shè)計(jì)技術(shù)。要考慮到人機(jī)統(tǒng)一，機(jī)械設(shè)計(jì)以人為本，從人出發(fā)，兼顧到科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)合一。
（二）優(yōu)良性能設(shè)計(jì)技術(shù)。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)要充分考慮到產(chǎn)品的綜合性能，主要包括。
1.實(shí)驗(yàn)技術(shù)和可靠性的設(shè)計(jì)。監(jiān)測(cè)產(chǎn)品和系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)分析，研究預(yù)防故障和處治故障的方法，保證性能的可靠性。
2.防斷裂技術(shù)的設(shè)計(jì)。要充分考慮到機(jī)械設(shè)計(jì)的材料和結(jié)構(gòu)能否在載荷、溫度和電場(chǎng)等外力的作用下具有足夠的抗破壞能力。
3.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)。為了保證能夠全過程監(jiān)測(cè)機(jī)械的運(yùn)行，對(duì)頻率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)等結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，研究機(jī)械是否有磨損等情況，保證產(chǎn)品的正常運(yùn)行。
4.防腐蝕設(shè)計(jì)技術(shù)。保證產(chǎn)品不被腐蝕，要在選擇材料、防腐蝕結(jié)合和強(qiáng)度設(shè)計(jì)上著手。此外還包括狀態(tài)檢測(cè)補(bǔ)償和控制技術(shù)。
（三）創(chuàng)建競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)技術(shù)。這是考慮到市場(chǎng)的需求，在市場(chǎng)中建立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的設(shè)計(jì)技術(shù)，主要包括以下幾種。
1.創(chuàng)新技術(shù)。在結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際功能和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)出客戶滿意度高，符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。
2.低成本設(shè)計(jì)技術(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)為保持競(jìng)爭(zhēng)力，要充分降低成本，當(dāng)然要兼顧現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)投放市場(chǎng)的速度，縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。
3.智能設(shè)計(jì)技術(shù)。智能化是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要特征，由于傳統(tǒng)的CAD自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)不能滿足機(jī)械自動(dòng)化的要求，就要求比如 ICAD這樣的能夠滿足圖形處理，數(shù)值計(jì)算，具備知識(shí)處理能力和能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)全過程提供智能化支持的技術(shù)。
正確認(rèn)識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，掌握科學(xué)的理論，合理實(shí)踐，不斷突破機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的理論，可以根據(jù)已有的科學(xué)原理和技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，可以在原有原理和技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改革和創(chuàng)新，可以吸收其他領(lǐng)域的研究成果進(jìn)行創(chuàng)新，可以引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)械產(chǎn)品 現(xiàn)代設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)
1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念概述
所謂設(shè)計(jì)就是根據(jù)一定的設(shè)計(jì)目的和產(chǎn)品應(yīng)用要求，借助一定媒體將軟性思維轉(zhuǎn)化為相關(guān)產(chǎn)品信息、產(chǎn)品模型的過程。因此，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須具有目的性、結(jié)構(gòu)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，而現(xiàn)代設(shè)計(jì)是基于提高設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)水平為出發(fā)點(diǎn)，將智能化和自動(dòng)化充分運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)當(dāng)中的一種設(shè)計(jì)方法。因此，機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)就是智能化和自動(dòng)化。在上世紀(jì)80年代以前，我國在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一些設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理念相比國際上相對(duì)落后，對(duì)于一些先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用知之甚少，而為了強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)的變革，通常把我國過去常用的設(shè)計(jì)稱為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，而把國際上興起的新興設(shè)計(jì)技術(shù)稱為現(xiàn)代設(shè)計(jì)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然要求生產(chǎn)效率的提高，而生產(chǎn)效率的提高必須要將新興科學(xué)技術(shù)充分運(yùn)用于生產(chǎn)領(lǐng)域中，因此機(jī)械產(chǎn)品功能的多樣性、機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、機(jī)械產(chǎn)品使用壽命的長期性必然會(huì)給機(jī)械設(shè)計(jì)提出時(shí)代課題。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)繪圖、加工制造等方面的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但計(jì)算機(jī)在產(chǎn)品初期設(shè)計(jì)中的應(yīng)用卻少之又少，因此計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的必然選擇。
2 機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法類型
2.1 系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法
所謂系統(tǒng)就是整體與部分之間相互聯(lián)系、密不可分的一種構(gòu)成方式。同時(shí)，每個(gè)組成部分又具有獨(dú)立性，每個(gè)組成部分發(fā)揮的作用也不盡相同，這些不同的作用對(duì)于整體而言又是必不可少的，正是由于不同元素之間的相互作用，才維持了整體作用的持續(xù)發(fā)揮。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法正是對(duì)系統(tǒng)原理的充分體現(xiàn)，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法理論源于德國學(xué)者Pahl和Beitz教授，我國多學(xué)著在設(shè)計(jì)實(shí)踐中充分借鑒西方國家設(shè)計(jì)理念，同時(shí)根據(jù)我國實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)理論不斷進(jìn)行深化，一是從產(chǎn)品開發(fā)過程的宏觀性為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)用戶需求，利用質(zhì)量功能布置法，以產(chǎn)品開發(fā)階段技術(shù)要求為目標(biāo)，系統(tǒng)地將客戶需求轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品功能。二是借助生命系統(tǒng)理論將產(chǎn)品視作為層次分明的生命系統(tǒng)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行層次上的劃分，以達(dá)到產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性。設(shè)計(jì)就本質(zhì)來說是產(chǎn)品要求和設(shè)計(jì)者自身思想的有效結(jié)合，因此不同設(shè)計(jì)者對(duì)待同一產(chǎn)品會(huì)有不同的角度和思路，總的來說，具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法主要包括設(shè)計(jì)元素法、圖形建模法、“構(gòu)思”―“設(shè)計(jì)”法、矩陣設(shè)計(jì)法、鍵合圖法等等。
2.2 結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法
結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法是從規(guī)劃產(chǎn)品的角度出發(fā)而提出的，而這種方法的設(shè)計(jì)任務(wù)又是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，利用產(chǎn)品通用零部件來確定設(shè)計(jì)任務(wù)，同時(shí)在分解設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)就要充分考慮好不同零部件之間存在的作用沖突，解決好矛盾，同時(shí)還要及早預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力和費(fèi)用，由此來提高設(shè)計(jì)效率，從而降低產(chǎn)品研發(fā)成本。設(shè)計(jì)任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)共分為四層：產(chǎn)品―功能組成―主要功能組件―功能元件。為了更好地評(píng)價(jià)專用機(jī)械設(shè)計(jì)和更有效地規(guī)避制造風(fēng)險(xiǎn)，在專用機(jī)械設(shè)計(jì)中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)作用。
2.3 基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法
利用計(jì)算機(jī)的語言識(shí)別功能來描述產(chǎn)品特征及相關(guān)專家的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是基于產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)，這種方法實(shí)際上是利用知識(shí)庫和推理機(jī)及已儲(chǔ)存領(lǐng)域知識(shí)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。產(chǎn)品特征是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，而設(shè)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)又是對(duì)機(jī)械系統(tǒng)特征的規(guī)律性把握，基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)就是利用這兩個(gè)方面來進(jìn)行推量和決策，從而來完成機(jī)構(gòu)的型、數(shù)綜合。而知識(shí)的自動(dòng)獲取、表達(dá)、集成、協(xié)調(diào)管理和使用，又是實(shí)現(xiàn)這一階段計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的必然前提。綜觀國內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)知識(shí)的自動(dòng)化獲取的研究，采用的方法主要包括：編碼法、知識(shí)的混合型表達(dá)法、利用基于知識(shí)的開發(fā)工具、設(shè)計(jì)目錄法、基于實(shí)例的方法這五種。
2.4 智能化設(shè)計(jì)方法
根據(jù)設(shè)計(jì)方法學(xué)理論，借助三維圖形軟件、智能化設(shè)計(jì)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以及多媒體工具來進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)是智能化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)。數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論和系統(tǒng)工程理論是智能化設(shè)計(jì)方法的理論支柱，在利用這兩個(gè)理論時(shí)，充分利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)方法學(xué)研制出與產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期相適應(yīng)的多媒體開發(fā)系統(tǒng)軟件是智能化設(shè)計(jì)方法的基本原理。
3 結(jié)語
機(jī)械產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法、基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法、智能化設(shè)計(jì)方法是機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，而這四者之間又有著密切的聯(lián)系。在信息化的時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展帶來了機(jī)械產(chǎn)品功能與結(jié)構(gòu)的深刻變革，但機(jī)械產(chǎn)品功能與結(jié)構(gòu)的變革與機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展卻并不同步，機(jī)械產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)手段顯得力不從心，跟不上時(shí)展的需要。由于這四者之間密切的聯(lián)系，要想有效的實(shí)現(xiàn)機(jī)械化設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化，還必須對(duì)這四種方法進(jìn)行綜合運(yùn)用。而計(jì)算機(jī)輔助功能在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用也必然會(huì)帶來新技術(shù)、新方法、原理的大量涌現(xiàn)。因此，在機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)中必須將計(jì)算機(jī)功能充分運(yùn)用其中，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的運(yùn)用本身就是信息化、智能化的一個(gè)重要標(biāo)志，計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也必然會(huì)在很大程度上提高設(shè)計(jì)水水平、加快設(shè)計(jì)速度。所以機(jī)械現(xiàn)代化設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的必然發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械產(chǎn)品作為生產(chǎn)領(lǐng)域的重要生產(chǎn)工具，它的變革往往會(huì)帶來整個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的變革，從而帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)從傳統(tǒng)走向了現(xiàn)代，這是思想變革和技術(shù)變革的有效結(jié)合，為了實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化，必須完善創(chuàng)新機(jī)制，加大科研投資力度，培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍，只有通過技術(shù)創(chuàng)新才能夠保證我國機(jī)械設(shè)計(jì)能夠步入世界先進(jìn)行列。
參考文獻(xiàn)：
機(jī)械設(shè)計(jì)有別于其他學(xué)科，它的實(shí)踐性很強(qiáng)，課程的研究對(duì)象是常用機(jī)構(gòu)和通用零部件，需要同學(xué)們對(duì)其有一定的感性認(rèn)識(shí)，但是隨著近幾年來高校錄取分?jǐn)?shù)的下降，生源素質(zhì)呈下降趨勢(shì)，絕大多數(shù)的學(xué)生具有文化基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)的特點(diǎn)，在現(xiàn)有的招生制度下各專業(yè)文理科都收，造成學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊，加上在校生且?guī)缀醵际菑膶W(xué)校到學(xué)校，對(duì)各種機(jī)械零部件普遍缺乏感性認(rèn)知的問題，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)理論教學(xué)前我們先安排同學(xué)們進(jìn)行感性認(rèn)知實(shí)踐，以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，如通過組織學(xué)生參觀機(jī)械原理和零件陳列室、各類機(jī)械設(shè)備陳列柜、觀看機(jī)器工作錄像、常用機(jī)構(gòu)的動(dòng)畫FLASH，到工訓(xùn)中心現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地參觀（工訓(xùn)中心有完整的機(jī)械類專業(yè)金工實(shí)習(xí)所要求的各類機(jī)械加工設(shè)備）等認(rèn)知教學(xué)，認(rèn)識(shí)具體的零部件、常用機(jī)構(gòu)和機(jī)器，使學(xué)生們清楚知道機(jī)器的基本組成要素——機(jī)械零件，初步了解機(jī)器的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作過程及工作原理，使理論與實(shí)際對(duì)應(yīng)起來，通過認(rèn)知實(shí)踐增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)他們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)本科程的具體內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法做到心中有數(shù)。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)具有同等重要的地位。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉掌握一些與本課程有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原理、使用和調(diào)試，掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理的過程與方法，培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍的工作作風(fēng)，提高觀察問題、分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要課題。課題組以“打牢基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、增強(qiáng)素質(zhì)、提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)”為基本要求，以機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科知識(shí)平臺(tái)為依據(jù)，結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，并充分考慮學(xué)生在基礎(chǔ)、專業(yè)要求、興趣、特長和能力發(fā)揮等方面的差異，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分類和整理，構(gòu)建了一套加強(qiáng)基礎(chǔ)、提倡創(chuàng)新、重在應(yīng)用，多層次、多模塊、開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。
（1）盡可能利用好現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，鞏固和加強(qiáng)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生理解機(jī)械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與發(fā)展中依然需保留、鞏固并加強(qiáng)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容，例如我們保留了《帶傳動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)》、《滾動(dòng)軸承性能實(shí)驗(yàn)》、《減速器結(jié)構(gòu)裝拆實(shí)驗(yàn)》，這些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)會(huì)使學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)的理論知識(shí)有更深刻的認(rèn)識(shí)和理解，為今后研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)奠定良好的基礎(chǔ)；保留了《螺栓及螺栓組連接綜合實(shí)驗(yàn)》，綜合實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)的工作原理、承載特性、影響因素分析方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)采集能力、分析與解決問題的綜合能力。
（2）加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)性、綜合性特色實(shí)驗(yàn)建設(shè)2011年我校添置了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案及仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，有了這種機(jī)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求，自行設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，選擇適當(dāng)?shù)臉?gòu)件，進(jìn)行測(cè)試分析，有效地開拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生綜合實(shí)踐能力。
（3）課程實(shí)驗(yàn)實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)為了增加學(xué)生動(dòng)手能力，課程實(shí)驗(yàn)實(shí)行開放性實(shí)驗(yàn)，即學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上沒有弄懂的內(nèi)容、沒有完成的實(shí)驗(yàn)，可以隨時(shí)補(bǔ)做，直到弄懂為止。本課程的考核方式是做完實(shí)驗(yàn)后才能參加理論考試。
（4）課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)一體化為了更好地與課程的理論教學(xué)相配合,我們擬建設(shè)一個(gè)“機(jī)電一體化教室”。該教室為一個(gè)多功能教室。可供學(xué)生上課、實(shí)驗(yàn)、專周訓(xùn)練用。學(xué)生在該教室上課可直接觀看到各種實(shí)物、模型及仿真運(yùn)動(dòng)，同時(shí)學(xué)生還可以自己做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己所學(xué)的知識(shí)。將單班課安排在多功能教室進(jìn)行，根據(jù)內(nèi)容需要采取多媒體講解、模型演示和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方法，充分利用教學(xué)資源，提高教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的設(shè)計(jì)思想是：在內(nèi)容上必須是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的協(xié)同，是認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的集成。實(shí)行開放式的，貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的，從課內(nèi)一般實(shí)驗(yàn)到課外的自主式開放實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的開出形式上將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分兩個(gè)系列：必修與選修，其選修內(nèi)容可讓學(xué)生自由選擇，從而鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性自由發(fā)展，并可不拘一格地鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出。通過一些提高型、選修型實(shí)驗(yàn)的開出，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。很多學(xué)生經(jīng)常在業(yè)余時(shí)間來到實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和鉆研，取得了良好的效果。
3課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的最后一個(gè)具有綜合性和實(shí)踐性的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是高等工科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。它不僅是學(xué)生獲得知識(shí)的重要途徑，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、工作態(tài)度、實(shí)際工作能力、科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力具有十分重要的作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)起著關(guān)鍵的作用。課題組對(duì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和選題進(jìn)行了全面改革，使之由機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓹C(jī)械整體運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和整機(jī)設(shè)計(jì)為主。課程設(shè)計(jì)的選題更接近實(shí)際更加豐富多樣，我們將以往集中時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì)教學(xué)改為部分分散然后集中的教學(xué)方法，將課題在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中期就布置下去。這樣，可以使學(xué)生隨著機(jī)械設(shè)計(jì)課程的進(jìn)行以課外作業(yè)的形式逐步完成除裝配圖以外的傳動(dòng)計(jì)算部分、標(biāo)準(zhǔn)件選擇部分，并進(jìn)行變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的草圖繪制，平時(shí)老師利用課間、課后、QQ、視頻等方式進(jìn)行輔導(dǎo)，最后集中繪制裝配圖、進(jìn)行答辯，這樣一種漸進(jìn)式教學(xué)過程，學(xué)生的基本設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)會(huì)更扎實(shí)，在課程設(shè)計(jì)中鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)，旨在幫助學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)用技能，為從事相關(guān)技術(shù)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
4課外科技活動(dòng)
將課程建設(shè)延伸至第二課堂，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及科研聯(lián)合攻關(guān)的意識(shí)。課程組教師不僅注重課堂教學(xué)質(zhì)量，而且注重大學(xué)生第二課堂的建設(shè)和成效，將課程建設(shè)以及課堂教學(xué)與大學(xué)生課外科研課題相結(jié)合（如大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃、大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽），積極承擔(dān)所教課堂大學(xué)生課外科研課題的指導(dǎo)教師工作，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及科研聯(lián)合攻關(guān)的意識(shí)。從而實(shí)現(xiàn)多層次、多渠道培養(yǎng)學(xué)生能力和提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
結(jié)束語
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化；分方向；教學(xué)模式
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2017）03-0009-02
機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，被譽(yù)為“國民經(jīng)濟(jì)的裝備部”，在我國現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)之后，“中國制造”已經(jīng)成為全球品牌，中國儼然成為全球的制造業(yè)和加工工業(yè)的中心，這對(duì)機(jī)械的需求都有較大幅度的提升，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才的需求勢(shì)必大大增加。既掌握傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造理論，又懂得先進(jìn)制造技術(shù)的高層次的技術(shù)人才將成為各企業(yè)競(jìng)相爭(zhēng)奪的對(duì)象。因而，幾乎所有的工科院校都設(shè)有機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，結(jié)合黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)“十二五”發(fā)展綱要及機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的“十二五”發(fā)展規(guī)劃，突出專業(yè)特色，重點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)分方向教學(xué)，強(qiáng)化黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)“先進(jìn)制造技術(shù)方向”的教學(xué)和課程建設(shè)[1]。
一、原有教學(xué)模式分析
黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)原名為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，成立于1987年，是黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)開設(shè)得比較早的專業(yè)，并于2003年獲得了碩士學(xué)位授予權(quán)。專業(yè)經(jīng)過近30年的發(fā)展與建設(shè)，為我國的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)培養(yǎng)了大批的本、專科畢業(yè)生及碩士研究生。然而，近些年，隨著招生數(shù)量增加和就業(yè)形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，專業(yè)的發(fā)展與建設(shè)面臨比較大的壓力，盡管經(jīng)過本科教學(xué)評(píng)估引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的“教學(xué)型”人才，基本保證了正常教學(xué)秩序，但并沒有從根本上解決問題，許多難題依然困擾著專業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，這些問題集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
（一）特色建設(shè)――方向不明確
沒有明確專業(yè)發(fā)展方向來指導(dǎo)專業(yè)的建設(shè)，致使大家盲目前行，只能為教學(xué)而教學(xué)，沒有真正的培養(yǎng)研究方向和研究團(tuán)隊(duì)建設(shè)。
（二）人才引進(jìn)――領(lǐng)軍人才匱乏
雖然引進(jìn)一些碩士和博士，在入職后了解和掌握了本專業(yè)知識(shí)，但主要是完成一些正常的教學(xué)任務(wù)，在科研方面并沒有能夠撐起一個(gè)方向的突出人才，致使本專業(yè)教學(xué)及科研水平想要突進(jìn)不易，這是導(dǎo)致本專業(yè)發(fā)展基本不前的主要原因。
（三）教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)――重視不夠
專業(yè)內(nèi)具有高水平科研和教學(xué)能力的教師較少，學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域比較窄，梯隊(duì)建設(shè)不完善，所以導(dǎo)致科研立項(xiàng)非常薄弱，影響專業(yè)教師業(yè)務(wù)能力的進(jìn)一步提升。
鑒于上述情況，改革迫在眉睫。因此，我首先確定了分方向教學(xué)模式的思路：重點(diǎn)從專業(yè)分方向教學(xué)設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃制定、課程體系安排以及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的改革，緊緊依靠實(shí)踐環(huán)節(jié)的支撐，強(qiáng)化專業(yè)“先進(jìn)制造技術(shù)方向”的教學(xué)和課程建設(shè)，突出機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)立足黑龍江墾區(qū)，依托大慶，服務(wù)龍江，面向全國的辦學(xué)特色，以大農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究為平臺(tái)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)發(fā)展需要及專業(yè)致力于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的發(fā)展思維，努力在先進(jìn)制造技術(shù)方向?yàn)闄C(jī)械制造行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才[2]。
二、分方向教學(xué)模式的改革與探索
通過前期對(duì)制造業(yè)人才需求的調(diào)研分析，提出專業(yè)核心不變，側(cè)重專業(yè)分方向教學(xué)、重點(diǎn)強(qiáng)化專業(yè)理論和加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力。因此，在現(xiàn)有的條件下，結(jié)合當(dāng)前制造業(yè)的發(fā)展水平及對(duì)人才的需求，將延續(xù)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的理論基礎(chǔ)，提倡引入前沿知識(shí)技術(shù)來完善本專業(yè)的核心建設(shè)，對(duì)專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革及加強(qiáng)專業(yè)課程建設(shè)[3]。
（一）明確專業(yè)定位
專業(yè)建設(shè)依托改造龍江老工業(yè)基地以及黑龍江墾區(qū)大農(nóng)業(yè)、大農(nóng)機(jī)發(fā)展構(gòu)想，定位于當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)及制造業(yè)的先進(jìn)制造技術(shù)研究方向，面向大農(nóng)業(yè)、大農(nóng)機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，注重全面素質(zhì)教育，在保證理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，重視實(shí)踐能力與創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)、實(shí)踐技能、個(gè)人能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，注重提高學(xué)生的就業(yè)能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力和終身學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造工程技術(shù)及裝備領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用技術(shù)人才，同時(shí)兼顧學(xué)科建設(shè)及發(fā)展，進(jìn)一步培養(yǎng)應(yīng)用研究型人才為目標(biāo)。
（二）厘清培養(yǎng)目標(biāo)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)“先進(jìn)制造技術(shù)方向”旨在培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)主義現(xiàn)代化需要的、德智體全面發(fā)展的、高素質(zhì)的工程技術(shù)人才，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及先進(jìn)制造技術(shù)方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本技能，具備機(jī)械零部件設(shè)計(jì)、制造工藝研究、工裝設(shè)備設(shè)計(jì)，尤其是數(shù)控設(shè)備的操控、編程、故障診斷維修及生產(chǎn)組織管理能力，并能在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域，從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、研發(fā)及營銷等工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
（三）拓寬就業(yè)方向
經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)與培養(yǎng)，畢業(yè)生應(yīng)具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)、較好的人文和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)以及較好的語言和文字表達(dá)能力，能夠系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)知識(shí)，主要包括理論力學(xué)、機(jī)械原理及零件設(shè)計(jì)、電工與電子技術(shù)、機(jī)械工程材料、數(shù)控原理與系統(tǒng)、測(cè)試與控制技術(shù)、機(jī)床數(shù)控技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、工業(yè)企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識(shí)，還應(yīng)具有本專業(yè)必備的制圖、數(shù)控編程、操作、機(jī)床故障診斷與維修等基本技能。此外，畢業(yè)生應(yīng)該具有初步的科學(xué)研究、創(chuàng)新意識(shí)及組織管理能力。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生畢業(yè)后，可在航空航天、機(jī)床、汽車制造等諸多領(lǐng)域中從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控編程與操作、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修、機(jī)電液一體化設(shè)計(jì)、設(shè)備維護(hù)與管理、科技開發(fā)與應(yīng)用研究、運(yùn)用管理與經(jīng)營銷售等工作。
（四）修訂培養(yǎng)方案
教學(xué)計(jì)劃是對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求及特色和課程設(shè)置等方面的總體設(shè)計(jì)， 以此來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的組織和教學(xué)內(nèi)容的安排。因此，在制訂教學(xué)計(jì)劃過程中， 轉(zhuǎn)變了教育思想和觀念， 注重加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，確立了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重素質(zhì)” 的人才培養(yǎng)模式，在制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí)重點(diǎn)突出“兩段式”培養(yǎng)模式，即將整個(gè)過程分為兩個(gè)階段：“基礎(chǔ)平臺(tái)段”和“專業(yè)方向段”。“基礎(chǔ)平臺(tái)段”主要解決“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的問題；“專業(yè)方向段”則針對(duì)的是“重素質(zhì)”問題。力爭(zhēng)培養(yǎng)出基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、整體素質(zhì)高， 具備一定創(chuàng)業(yè)能力的現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造工程技術(shù)及裝備領(lǐng)域的高級(jí)工程技術(shù)人才[4]。
（五）重構(gòu)課程體系
根據(jù)教學(xué)計(jì)劃中重點(diǎn)突出的“兩段式”培養(yǎng)模式，即“基礎(chǔ)平臺(tái)段”主要解決“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的問題，教學(xué)所占的學(xué)期為前4或5學(xué)期；“專業(yè)方向段”針對(duì)的則是“重素質(zhì)”問題，教學(xué)所占的學(xué)期為其他學(xué)期，經(jīng)過系統(tǒng)的分析和研究， 建立了合理的課程體系。“基礎(chǔ)平臺(tái)段”中包括通識(shí)課（必修課和選修課）和基礎(chǔ)課平臺(tái)，占總學(xué)分的42.5%。“專業(yè)方向段”主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課平臺(tái)、專業(yè)課模塊（必修課和選修課）和實(shí)踐教學(xué)模塊等幾部分，占總學(xué)分的57.5%。
“基礎(chǔ)平臺(tái)段”中的通識(shí)課主要是培養(yǎng)和提高學(xué)生的政治修養(yǎng)、思想品德修養(yǎng)、人文素質(zhì)和法制觀念， 增強(qiáng)學(xué)生的愛國熱情、事業(yè)心和責(zé)任感等，占總學(xué)分的28.4%；基礎(chǔ)課平臺(tái)包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，占總學(xué)分的14.1%。
“專業(yè)方向段”中專業(yè)基礎(chǔ)課平臺(tái)包括“畫法幾何”、“機(jī)械工程材料”、“電工電子學(xué)”、“機(jī)械制圖”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“互換性c測(cè)量技術(shù)”、“機(jī)械制造基礎(chǔ)”、“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”、“液壓與氣動(dòng)”等課程，占總學(xué)分的21.9%。專業(yè)課模塊包括必修課和選修課兩大模塊，其中必修課包括“金屬切削原理及刀具”、“工程測(cè)試技術(shù)”、“機(jī)械制造工藝學(xué)”、“單片機(jī)與接口技術(shù)”、“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”、“機(jī)床數(shù)控技術(shù)”等課程，占總學(xué)分的9.7%；選修課包括“可編程序控制器（PLC）”、“數(shù)控原理與系統(tǒng)”、“數(shù)控加工技術(shù)實(shí)踐及仿真”、“數(shù)控機(jī)床故障診斷”、“伺服系統(tǒng)”、“機(jī)床電器控制”、“先進(jìn)制造技術(shù)”、“機(jī)械 CAD/CAM”和“工業(yè)企業(yè)管理”等課程，占總學(xué)分的5.3%。實(shí)踐教學(xué)模塊包括入學(xué)教育、軍訓(xùn)及軍事理論、金工實(shí)習(xí)、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)、數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)、數(shù)控編程與操作實(shí)訓(xùn)、工藝實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)，周數(shù)43周，學(xué)分為33分，占總學(xué)分的20.6%。
三、實(shí)施成效
黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)是從2009年開始嘗試分方向教學(xué)，經(jīng)過6年多的不斷探索與實(shí)踐，改革初步取得成效，學(xué)生的綜合成績(jī)都較以往有較大提高，實(shí)際動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力都得到了提升。但是，在改革實(shí)施過程中也遇到了一些問題，例如改革思路不夠大膽，局限于現(xiàn)有教學(xué)的“小打小鬧”；師資力量有待提高；部分課程需要進(jìn)一步優(yōu)化，還存在因人設(shè)課的現(xiàn)象；實(shí)踐環(huán)節(jié)需要繼續(xù)加強(qiáng)；教學(xué)組織管理有些混亂；學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性需要提高；等等。這些問題的存在都限制了分方向教學(xué)模式的改革與實(shí)施，亟須解決[5]。
綜上所述，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)行分方向教學(xué)，取得了一定的成效，同時(shí)也遇到了一些問題，這說明了教學(xué)改革的進(jìn)行絕不是一項(xiàng)短期可以完成的任務(wù)，而是教學(xué)戰(zhàn)線上的一項(xiàng)長期任務(wù)，任重而道遠(yuǎn)，只有充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，堅(jiān)持不懈地開展分方向教學(xué)模式，才能夠提升教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化學(xué)科教學(xué)內(nèi)容及課程體系結(jié)構(gòu)，深化人才培養(yǎng)模式，提高學(xué)生素質(zhì)，拓寬學(xué)生就業(yè)方向，培養(yǎng)出機(jī)械制造行業(yè)優(yōu)秀的技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞]：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 多媒體教學(xué) 應(yīng)用 意義
一、前言
信息技術(shù)的發(fā)展為多媒體與課程教學(xué)的有機(jī)結(jié)合提供了現(xiàn)實(shí)條件。現(xiàn)如今，隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，多媒體教學(xué)給教育領(lǐng)域帶來了新的動(dòng)力。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)，不僅能夠改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，還能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性性。
二、多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它涉及的知識(shí)面極廣，理論性強(qiáng)，與實(shí)踐結(jié)合緊密。如何在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中更好地發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到應(yīng)有的效果，就成為擺在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教師面前的一個(gè)重要課題。這也需要教師在利用多媒體教學(xué)時(shí)多思考、多研究、多總結(jié)。
1.多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中，無論是常用機(jī)構(gòu)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)還是軸系零件的教學(xué)內(nèi)容，它們的實(shí)物、模型都非常多，而且很抽象，學(xué)生很難理解。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中運(yùn)用多媒體，可將課程設(shè)計(jì)的題目制成多媒體課件，更可將復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程和工作原理制成多媒體課件，在講授相關(guān)內(nèi)容時(shí)巧妙地將現(xiàn)有教具與多媒體課件結(jié)合使用，讓學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)期間將工作重點(diǎn)放在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的設(shè)計(jì)方案的構(gòu)思、分析、比較及參數(shù)的選擇和計(jì)算機(jī)制圖上，而不是放在大量的人工計(jì)算和人工制圖上。這種方式不僅可以使學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)的知識(shí)，大大提高他們獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，化抽象為形象、生動(dòng)，同時(shí)還可以領(lǐng)略高科技成果給他們帶來的樂趣。
2.多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)中的應(yīng)用
許多學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)以往多是采用直觀式教學(xué)方式，換而言之就是教師主要借助掛圖、簡(jiǎn)易實(shí)物模型等來說明機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。但由于以往教學(xué)方式存在的極大地局限性，使得機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)十分呆板，教與學(xué)往往難以達(dá)到共鳴，因此，很難收到預(yù)期的教學(xué)效果。而多媒體教學(xué)正好能夠有效彌補(bǔ)這些不足，起到十分重要的作用。多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在講授的一些具體內(nèi)容上。教師在講授相關(guān)內(nèi)容時(shí)，可以在詳細(xì)講解的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生實(shí)際的知識(shí)水平，利用現(xiàn)有教具來有效配合動(dòng)畫片段，使學(xué)生對(duì)一些模糊、抽象的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作原理有一個(gè)更清晰的感性認(rèn)識(shí)，這樣學(xué)生在思考時(shí)也更容易些，更容易接受教師傳授的這些知識(shí)。
比如，教師在講授用解釋法設(shè)計(jì)凸輪曲線時(shí)，由于內(nèi)容過于抽象，借助傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難用語言表現(xiàn)出來，而應(yīng)用計(jì)算機(jī)的多媒體技術(shù)，把反轉(zhuǎn)法原理處理后的兩種情況制作成平面動(dòng)畫片段存入計(jì)算機(jī)，通過大屏幕將動(dòng)畫片段慢放，并對(duì)其兩種情況分別演示出來，然后對(duì)照分析得出結(jié)論：兩種情況下各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不改變，因此可知經(jīng)過反轉(zhuǎn)法處理的凸輪結(jié)構(gòu)，凸輪處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，從動(dòng)件尖端始終與凸輪接觸，尖端的運(yùn)動(dòng)軌跡便是凸輪的理論輪廓。實(shí)際上，這時(shí)凸輪輪廓的設(shè)計(jì)也就轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件尖端相對(duì)凸輪的運(yùn)動(dòng)軌跡，而由動(dòng)畫片段已清晰看出用反轉(zhuǎn)法處理后的凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件尖端相對(duì)凸輪的運(yùn)動(dòng)，是既繞凸輪輪心轉(zhuǎn)動(dòng)又沿凸輪徑向線移動(dòng)。由于在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中利用多媒體教學(xué)，內(nèi)容講解十分直觀、通俗易懂，使很難講解的抽象問題在很短的時(shí)間內(nèi)迎刃而解，學(xué)生更容易理解，因而大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
3.多媒體在習(xí)題課和課外輔助教學(xué)中的應(yīng)用
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課中習(xí)題課和課外輔助教學(xué)主要涉及機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、零部件的設(shè)計(jì)等基本概念及計(jì)算方式，形式可以是多種多樣的，比如選擇題、判斷題、填空題等。并且可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分以評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的情況。傳統(tǒng)的教學(xué)方式容易造成學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容理解的困難，使用多媒體課件后不僅沒有這些困難，還可以使學(xué)生不斷鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，達(dá)到“一題多改”“一題多解”，在很短的時(shí)間內(nèi)便可較好的解決相關(guān)問題，同時(shí)也可發(fā)揮多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中應(yīng)有的作用和價(jià)值。
總地來說，多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用涉及課程內(nèi)容的各個(gè)方面，盡管應(yīng)用多媒體教學(xué)有諸多的益處，但如果應(yīng)用不當(dāng)則難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中要科學(xué)合理應(yīng)用多媒體，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用。
二、多媒體在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的意義
1.可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造能力
由于多媒體教學(xué)課件是新技術(shù)和新知識(shí)的引用，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)內(nèi)容以及計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的興趣，大大擴(kuò)展了學(xué)生的眼界。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂上，通過多媒體課件中圖像、聲音、動(dòng)畫等的合理使用，可以大幅度調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，學(xué)生對(duì)下次機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課也會(huì)有期待。同時(shí)還可給予學(xué)生足夠的想象空間，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，充分發(fā)揮他們的創(chuàng)新能力和想象力。
2.可營造良好的課堂氣氛
多媒體教學(xué)形式活潑、新穎，再加上圖文并茂產(chǎn)生的效果，在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課堂教學(xué)中采用多媒體課件，可在擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)方式毫無生氣、枯燥無味的課堂氣氛的同時(shí)，使學(xué)生的注意力更加集中，思維更加活躍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，課上能跟隨教師講課的思路去積極地思考問題、分析問題，使學(xué)生盡可能在課堂上消化本堂課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)效果。
3.可化抽象為形象、生動(dòng)
多媒體教學(xué)課件涉及文本、聲音、圖像、動(dòng)畫、數(shù)字、視頻等多種媒體信息，它可以將抽象的概念變成具體的形象，將語言難以表述的知識(shí)點(diǎn)變成直觀的畫面，通過計(jì)算機(jī)提供的中介融進(jìn)學(xué)生的大腦，學(xué)生憑借自己的聯(lián)想和想象能力就可以比較迅速的把握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)要學(xué)的知識(shí)點(diǎn)著重點(diǎn)，這無疑就等于節(jié)省了教學(xué)用時(shí)。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中，通過合理有效地實(shí)施多媒體教學(xué)，可以擴(kuò)大課堂內(nèi)的知識(shí)容量，增加學(xué)生知識(shí)信息的接收量，更充分地發(fā)揮多媒體教學(xué)的作用，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)的整體效果。
三、結(jié)束語
在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中，應(yīng)用多媒體課件的教學(xué)效果比較理想，可達(dá)到教得活、學(xué)得活的教學(xué)目的。同時(shí)，整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、安排都要由教師完成，因此，只有精心設(shè)計(jì)和巧妙使用多媒體教學(xué)，才能達(dá)到預(yù)期效果，才能使機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)取得良好的效果。
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【關(guān)鍵詞】三維CAD技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)；特征；應(yīng)用
進(jìn)入二十一世紀(jì)，人類的科學(xué)開始迅速的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)全球化、信息網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)知識(shí)化的深刻發(fā)展都大大改變了人們的生產(chǎn)生活方式。科學(xué)技術(shù)的日新月異給人們帶來的是知識(shí)不斷的發(fā)展和社會(huì)的深入進(jìn)步，人們只有不斷更新自己的思維方式，緊隨著時(shí)代的步伐，才能夠適應(yīng)社會(huì)的變化。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)同樣如此，三維CAD技術(shù)的出現(xiàn)，為機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了新的思路。
1.機(jī)械設(shè)計(jì)和三維CAD技術(shù)概述
所謂的機(jī)械設(shè)計(jì)，是按照使用功能的要求，分析機(jī)械的工作原理、運(yùn)動(dòng)方式、力傳遞方式以及能量傳遞方式，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)每一個(gè)零件的材質(zhì)、形狀、尺寸，并將它們轉(zhuǎn)化成具體的能夠作為制造依據(jù)的描述。
三維CAD技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)為基礎(chǔ)的建模技術(shù)，是由二維CAD技術(shù)發(fā)展而來的。目前這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，尤其是機(jī)械制造業(yè)。使用三維CAD技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，能夠有效減少對(duì)于人力、物力、財(cái)力的消耗，在減少生產(chǎn)成本的同時(shí)提高產(chǎn)品的質(zhì)量，既滿足了客戶的需求又為本企業(yè)打響了口碑。
2.三維CAD技術(shù)的特征
2.1縮短機(jī)械設(shè)計(jì)周期
三維CAD技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，顯著縮短機(jī)械設(shè)計(jì)的周期，為使用者創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。在開發(fā)設(shè)計(jì)新的機(jī)械的過程中，三維CAD技術(shù)可以記錄一定的信息，允許操作者在原有信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行改動(dòng)。換句話說，只要新的機(jī)械的工作原理與現(xiàn)有的機(jī)械差不多，就可以直接借用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的更改，這樣就直接提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。
2.2提高機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)程
三維CAD技術(shù)賦予了三維模型的渲染與著色功能，也就是說在模型建造完成之后，可以直接對(duì)其著色，預(yù)先了解機(jī)械的外觀，這對(duì)于設(shè)計(jì)決策、審批周期與產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程來說可以起到一定的推動(dòng)作用，提高機(jī)械產(chǎn)品的進(jìn)程。
2.3實(shí)現(xiàn)一體化目標(biāo)
傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)工具只能夠設(shè)計(jì)平面的圖形，對(duì)于機(jī)械內(nèi)部的結(jié)構(gòu)則難以表達(dá)，就算設(shè)計(jì)出來了也非常的復(fù)雜。而利用三維CAD技術(shù)，能夠從三維的角度直接設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，不僅更加直觀，而且對(duì)于操作人員的要求也比較低。當(dāng)然三維CAD技術(shù)還可以直接輸出DXF等多種標(biāo)準(zhǔn)文件實(shí)現(xiàn)共享，給工程設(shè)計(jì)帶來了諸多益處。
3.三維CAD技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)的影響
3.1充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性
在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，開發(fā)新的機(jī)械，其實(shí)就是對(duì)原有機(jī)械的仿造或者是改變，僅僅是改變了原有機(jī)器的尺寸，對(duì)局部進(jìn)行了一些更改。因而很多機(jī)械都趨于同質(zhì)化，難以讓使用者覺得耳目一新。依靠三維CAD技術(shù)，可以充分結(jié)合現(xiàn)代科技新理論，構(gòu)建不同的結(jié)構(gòu)，制造不同的機(jī)械。三維CAD技術(shù)減少了相關(guān)工作人員設(shè)計(jì)的難度，有利于充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性，設(shè)計(jì)出有特色的、有技術(shù)含量的產(chǎn)品。
3.2實(shí)現(xiàn)制造過程中全面信息化
利用三維CAD技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的虛擬組裝以及模擬運(yùn)行，這樣就避免了在制造出樣機(jī)后才發(fā)現(xiàn)存在的問題，導(dǎo)致人力和財(cái)力的浪費(fèi)，不僅提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，還提高了機(jī)器的質(zhì)量。而隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)不僅僅再局限于一個(gè)地區(qū)，如果有難以解決的問題，機(jī)械設(shè)計(jì)人員還可以通過網(wǎng)絡(luò)直接向別人尋求幫助。
4.三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
4.1構(gòu)建機(jī)械的模型
三維CAD技術(shù)可以構(gòu)建機(jī)器的線框模型、表面模型以及實(shí)體模型。通過對(duì)不同模型的組合應(yīng)用，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)設(shè)計(jì)方案來組合各種獨(dú)立的部件，能夠?qū)?fù)雜的機(jī)械簡(jiǎn)單化，從而根據(jù)客戶的需求制定出合理科學(xué)的三維方案，為接下來的制造過程提供強(qiáng)有力的參考依據(jù)。
4.2零部件的檢查
通過三維CAD技術(shù)，可以很容易地模擬零部件在機(jī)械運(yùn)行時(shí)的工作狀況，由此來檢測(cè)能量的傳遞效率，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新的零件。而通過模擬技術(shù)，還能夠讓相鄰零部件之間實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)合，避免盲目開發(fā)導(dǎo)致的不實(shí)用和材料浪費(fèi)。
4.3實(shí)體裝配圖的生成
在機(jī)械模型設(shè)定完成之后，三維CAD技術(shù)可以對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的資料進(jìn)行分析，得出機(jī)械中各個(gè)零部件合理的裝配過程，分析最高效的裝配過程，為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)。
5.三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中存在的不足
5.1沒有真正實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)計(jì)
很多企業(yè)對(duì)于三維CAD技術(shù)的應(yīng)用僅僅停留在初級(jí)階段，也就是建立一個(gè)三維模型，獲得機(jī)械的最終組裝的效果。而事實(shí)上三維CAD技術(shù)可以做的事情還有很多，通過對(duì)于機(jī)械運(yùn)行的模擬、機(jī)械各個(gè)零件組裝的模擬，可以更好地調(diào)整組裝過程，提高生產(chǎn)效率，這對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)是很有意義的。企業(yè)對(duì)三維CAD技術(shù)的認(rèn)識(shí)僅僅停留在輔助繪圖紙之上，沒有充分發(fā)揮三維CAD技術(shù)的各種功能，自然也就難以憑借三維CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)自身的跨越式發(fā)展。
5.2沒有專業(yè)的設(shè)計(jì)人員
三維CAD技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，如果想要靈活地運(yùn)用三維CAD技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，對(duì)于相關(guān)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高。而事實(shí)上很多企業(yè)的設(shè)計(jì)人員都沒有全面了解和掌握三維CAD技術(shù)，再者企業(yè)也不注重對(duì)于相關(guān)技術(shù)的技能培訓(xùn)，因而再利用三維CAD技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，都僅僅停留在基本的運(yùn)用，也就談不上提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。
6.小結(jié)
科技的發(fā)展帶來了三維CAD技術(shù)的出現(xiàn)，而三維CAD技術(shù)的出現(xiàn)給機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)帶來革命性的變革。三維CAD技術(shù)能夠充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性，實(shí)現(xiàn)制造過程中全面信息化，為企業(yè)構(gòu)建機(jī)械模型，檢查各零部件是否合適，找到最高效率的實(shí)體裝配圖。但是在三維CAD技術(shù)的推廣應(yīng)用過程中，很多企業(yè)都沒有充分發(fā)揮三維CAD技術(shù)的輔助設(shè)計(jì)功能，專業(yè)的設(shè)計(jì)人員也較為匱乏，這就導(dǎo)致企業(yè)無法提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率，創(chuàng)造出有特色的產(chǎn)品，自然也就無法在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中為自己贏得更多的市場(chǎng)份額。機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)該充分重視對(duì)于三維CAD技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，唯有如此，才能夠增強(qiáng)整個(gè)行業(yè)的實(shí)力，推動(dòng)行業(yè)不斷向前發(fā)展。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞：CDIO理念；應(yīng)用型人才；機(jī)械設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）02-0170-02
CDIO工程教育模式是2000年10月以來，由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家理工學(xué)院等四所大學(xué)組成的工程教育改革研究團(tuán)隊(duì)提出，CDIO（Conceivingnesis―Designing―Implementing―Operation）即構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)行的工程教育理念和以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的CDIO一體化理念。CDIO程教育模式以產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的整個(gè)周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)。目前國內(nèi)，汕頭大學(xué)康全禮等人提出了CDIO課程計(jì)劃，鼓勵(lì)多學(xué)科綜合、創(chuàng)造性和創(chuàng)業(yè)精神培養(yǎng)，讓學(xué)生通過自評(píng)、互評(píng)改變對(duì)學(xué)習(xí)和生活的態(tài)度并逐步形成相應(yīng)的工作技能；浙江工業(yè)大學(xué)李紅霞等人基于CDIO工程教育大綱提出了理論力學(xué)教學(xué)改革，強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)教育應(yīng)與工程教育相結(jié)合，培養(yǎng)工科大學(xué)生自主創(chuàng)新、溝通、協(xié)調(diào)及團(tuán)隊(duì)合作能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，取得了良好效果。CDIO工程教育理念中國化的實(shí)踐將成為培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的有效途徑[1]。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、特色鮮明、能夠適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的本科應(yīng)用型高級(jí)專門人才。結(jié)合學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)，基于CDIO工程教育理念，就機(jī)制專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課機(jī)械設(shè)計(jì)課程，通過研究課程與學(xué)生的特點(diǎn)，探討行之有效的教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程問題的能力與勇于創(chuàng)新的精神。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一，它的地位與重要性不言而喻。該課程具有綜合性、理論性與實(shí)踐性很強(qiáng)的特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程本身所包含的內(nèi)容比較多，綜合性強(qiáng)，體現(xiàn)在要具備先修多門課程：材料力學(xué)、理論力學(xué)、機(jī)械制圖、機(jī)械原理等，全面學(xué)習(xí)前期相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，才能順利過渡到該課程；其理論性很強(qiáng)，相關(guān)原理的學(xué)習(xí)及重要公式的推導(dǎo)對(duì)大多數(shù)學(xué)生來說有一定難度，課程所涉及的知識(shí)面范圍較廣，各章節(jié)之間看似無必然的聯(lián)系等等；實(shí)踐性體現(xiàn)在通過該課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)之后，要求學(xué)生具有設(shè)計(jì)通用零、部件和簡(jiǎn)單機(jī)器的能力，通過為期兩周的課程程設(shè)計(jì)進(jìn)一步強(qiáng)化與檢驗(yàn)所學(xué)的理論知識(shí)，最終為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)及專業(yè)產(chǎn)品和機(jī)器的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀與問題
北信學(xué)院作為獨(dú)立學(xué)院，大多數(shù)專業(yè)在師資與實(shí)驗(yàn)配備方面都依賴其母體學(xué)校，教學(xué)大綱、教材的選取等沿用母體學(xué)校的，大綱的要求過高與北信學(xué)生特點(diǎn)存在著不適應(yīng)的地方，影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；在實(shí)際的教學(xué)過程中，教學(xué)環(huán)節(jié)中缺乏實(shí)踐內(nèi)容，課程的安排往往忽略各課程的銜接關(guān)系，課程與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)條件有待于改善，具體主要有如下方面：
1.課程之間缺乏系統(tǒng)的銜接，教學(xué)大綱要求過高。先修課程的學(xué)習(xí)情況會(huì)直接影響機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)效果，由于好多課程一味壓縮課時(shí)，上課內(nèi)容只能刪減，課程的開設(shè)、內(nèi)容的安排缺乏系統(tǒng)地考慮，使得前后課程關(guān)系、銜接上出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。學(xué)生在學(xué)習(xí)后一門課的時(shí)候，往往出現(xiàn)前面有些知識(shí)點(diǎn)不清楚；有時(shí)前后課程有重復(fù)的內(nèi)容，易造成時(shí)間的浪費(fèi)。教學(xué)大綱是實(shí)施教育思想與教學(xué)計(jì)劃的基本保證，由于所用的教學(xué)大綱大多沿用母體學(xué)校教學(xué)大綱，要求相對(duì)較高，而我院學(xué)生整體基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，過高的要求起不到實(shí)質(zhì)性作用，很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，只能成為擺設(shè)；大綱版本相對(duì)比較舊，教材在不斷更新，新的知識(shí)點(diǎn)在不斷增加，舊大綱體現(xiàn)出跟不上發(fā)展的需要。
2.教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)踐內(nèi)容的不足。學(xué)院實(shí)驗(yàn)室還在規(guī)劃與建設(shè)中，缺少課程必備的教學(xué)器材，給教學(xué)帶來很大的挑戰(zhàn)，當(dāng)給學(xué)生講通用零部件的結(jié)構(gòu)、組成時(shí)，只能用PPT圖片或畫簡(jiǎn)圖的形式講解，由于沒有必備的零部件模型，學(xué)生沒有親自動(dòng)手去拆裝過，理解起來就相對(duì)困難。例如，學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)減速器的設(shè)計(jì)就顯得很抽象、困難，沒有動(dòng)手裝拆過減速器，只見過圖片，有些地方的結(jié)構(gòu)無法設(shè)計(jì)出來，有的同學(xué)即便畫出圖來，也講不出設(shè)計(jì)的原理，更談不上創(chuàng)新。
3.課程與工程實(shí)踐培訓(xùn)未很好對(duì)接。學(xué)院在加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力培訓(xùn)上做了許多工作，不僅要求教師要參加工程實(shí)踐培訓(xùn)，作為職稱評(píng)審、教師考核依據(jù)，學(xué)生必須參加一定時(shí)間工程實(shí)踐，以獲得必需的學(xué)分。但一些技術(shù)含量高的高新企業(yè)、研究所很難接收學(xué)生真正參與它們單位實(shí)踐，大多數(shù)學(xué)生往往參加的是與專業(yè)不太一致的簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)，對(duì)課程的學(xué)習(xí)作用不大；生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間有限，往往是參觀學(xué)習(xí)，又排在機(jī)械設(shè)計(jì)課程結(jié)束后，對(duì)該課程學(xué)習(xí)與課程設(shè)計(jì)無任何影響。
由于各方面的原因，加上獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)整體薄弱、自覺性相對(duì)較差，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)這門綜合性、理論性相對(duì)較強(qiáng)的課來說，顯得相對(duì)困難，在學(xué)習(xí)方面的積極性不高、興趣不濃厚，最終導(dǎo)致理論知識(shí)不扎實(shí)，實(shí)際動(dòng)手操作能力難提高。
三、機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)的探討與建議
目前各個(gè)學(xué)校、學(xué)科都在強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)、工程教育背景，但硬件設(shè)施不足與投入的力度不夠，工作是做了，口號(hào)是喊了，仍然沒有實(shí)質(zhì)性的效果。實(shí)踐的基礎(chǔ)是理論知識(shí)的完備，必須在抓好理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)教師、學(xué)生的工程實(shí)踐能力培訓(xùn)。由于機(jī)械設(shè)計(jì)本身的特點(diǎn)，充分利用我院有限的教學(xué)資源，基于工程CDIO教育理念，教學(xué)過程中注重學(xué)生工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提出如下改革的思路與建議：
1.修訂教學(xué)大綱，靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。以課程群的形式，充分考慮各課程之間相互關(guān)系與銜接情況，對(duì)原來的教學(xué)大綱進(jìn)行系統(tǒng)修訂。結(jié)合學(xué)生的情況與學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)相關(guān)課程的章節(jié)內(nèi)容、學(xué)生的要求及考核評(píng)價(jià)形式做了詳細(xì)明確的說明，對(duì)某些原理、公式要求以“會(huì)用”為尺度，對(duì)其證明與推導(dǎo)過程不過分追求，重點(diǎn)突出學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)分析、解決問題的能力培養(yǎng)。目前教材琳瑯滿目，必須根據(jù)大綱要求與學(xué)生的特點(diǎn)來挑選適合學(xué)生的優(yōu)秀教材，使教材成為教師授課與學(xué)生課后學(xué)習(xí)的主要參考書之一。
2.加強(qiáng)教師、學(xué)生工程背景培訓(xùn)。由于目前我們的專職教師隊(duì)伍以青年教師為主，缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此加強(qiáng)工程實(shí)踐培訓(xùn)顯得尤為重要。青年教師利用工作之余進(jìn)行與專業(yè)相同或相近的工程背景培訓(xùn)，積累自己在工程實(shí)際中接觸的問題來充實(shí)理論教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實(shí)際案例分析，將課堂理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，使課堂氣氛更加活躍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。積極開展與學(xué)校周邊企業(yè)的合作培訓(xùn)，給學(xué)生提供方便、多樣化的工程培訓(xùn)機(jī)會(huì)，學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)及興趣選擇，也可以自行聯(lián)系合適的單位進(jìn)行工程培訓(xùn)，將所學(xué)的理論運(yùn)用于工程實(shí)踐中，再通過實(shí)踐使得對(duì)某些原理與理論理解更加深刻。
3.充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。學(xué)院實(shí)驗(yàn)室在規(guī)劃與籌建中，隨著逐步分期分批建設(shè)，為機(jī)械設(shè)計(jì)課程購置必備的零部件模型與實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器，將為教學(xué)順利開展與提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力提供有力保障。教與學(xué)的互動(dòng)是實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的關(guān)鍵。目前，充分利用多媒體進(jìn)行引導(dǎo)與互動(dòng)，在講到傳動(dòng)裝置與軸系零部件時(shí)裝時(shí)，播放相關(guān)視頻、動(dòng)畫取得良好的效果。
4.發(fā)揮好課程設(shè)計(jì)的作用。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)作為實(shí)踐課程，要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下在兩周的時(shí)間里獨(dú)立完成，工作量相對(duì)較大。機(jī)械原理中學(xué)的連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)學(xué)生無法應(yīng)用，致使機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容脫節(jié)，這兩門課程的課程設(shè)計(jì)分別為機(jī)器方案設(shè)計(jì)和減速器設(shè)計(jì)，致使兩個(gè)課程設(shè)計(jì)脫節(jié)。如何起到預(yù)期效果，值得不斷地研究、探索。為了避免傳統(tǒng)的題目減速器在網(wǎng)上資料應(yīng)有盡有，學(xué)生抄襲不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，把題目設(shè)計(jì)成包含有減速器的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)與裝置的選擇上，使得設(shè)計(jì)更加靈活，給學(xué)生一定的設(shè)計(jì)空間，鼓勵(lì)他們大膽創(chuàng)新，充分利用機(jī)械原理中所學(xué)的機(jī)構(gòu)，使課程之間自然銜接起來。實(shí)施過程中采用以組為單位，共同討論設(shè)計(jì)方案，在總體方案一致的條件下，每個(gè)同學(xué)的部分設(shè)計(jì)參數(shù)有所不同，來加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
今后可將課程設(shè)計(jì)題目與工程實(shí)踐相結(jié)合，教師可通過工程拓寬題目?jī)?nèi)容，改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)題目比較單一的現(xiàn)狀；學(xué)生可根據(jù)自己的參加實(shí)踐的情況提出感興趣的設(shè)計(jì)題目，鼓勵(lì)大膽創(chuàng)新，從而真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，使學(xué)生走出學(xué)校之前得到充分鍛煉。
基于CDIO工程一體化理念，通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題與課程本身特點(diǎn)，并結(jié)合北信學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，進(jìn)行初步研究和探討，對(duì)教學(xué)大綱的修訂、工程實(shí)踐培訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)等提出了一些建議，旨在通過改革，提高教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程問題的能力與勇于創(chuàng)新的精神，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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