對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解精選(九篇)

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第1篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

關(guān)鍵詞 Pro/E 機械設(shè)計基礎(chǔ) 生態(tài)課堂

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.08.039

Study on Ecological Classroom Teaching Basic Mechanical

Design Construction Based on Pro/E

LI Guoqin， SHI Yan， ZHANG Pengcheng

（Hebei Engineering and Technical College， Cangzhou， Hebei 061001）

Abstract In the basis of mechanical design in Higher Vocational College Classroom， aiming at the existing problem of the traditional teaching， examine the classroom teaching from the perspective of ecology， the construction of ecological classroom is proposed based on Pro/E software， and points out the concrete method of constructing basic mechanical design of ecological classroom.

Key words Pro/E; basis of mechanical designing; ecological classroom

0 概述

機械設(shè)計基礎(chǔ)是工科院校歷史悠久的傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)課程，但大多數(shù)學(xué)校教育教學(xué)觀念較落后，部分教師實踐經(jīng)歷較少，新的教育教學(xué)理念缺乏，與企業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)脫軌，知識技能得不到更新，與當(dāng)今機電行業(yè)的飛速發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重脫節(jié);教學(xué)方法以講授為主，形式單一，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低，動手能力差，覺得這門課太難學(xué)了，甚至有部分學(xué)生到課程的后半部分失去學(xué)習(xí)的信心，進入得過且過的狀態(tài)。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程傳統(tǒng)教學(xué)具體現(xiàn)狀如下：

現(xiàn)在大部分學(xué)校機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)以老師的講授為主，學(xué)生主要作被動的傾聽者，老師與學(xué)生在課堂上的地位不平等，課堂的舞臺基本都被老師占用;課堂教學(xué)的輔助手段陳舊、不靈活，比如在講解各類機械零件、部件、運動機構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)特點及工作原理時，老師主要借助實物教學(xué)模型或掛圖，加上現(xiàn)在高職高專的學(xué)生基礎(chǔ)差，實踐少，三維想象力差，識圖能力低，老師需要花費大量時間和精力，講解零件圖、裝配圖和原理圖，并且很多圖并不能完整地表達機械部件、機構(gòu)的所有結(jié)構(gòu)，給學(xué)生的看圖、理解帶來很大困難。學(xué)生一旦跟不上，就失去信心，懈怠下來，教學(xué)效果可想而知;實物教學(xué)模型存在很多不足，一是上課老師攜帶來、放回去麻煩，二是一些機構(gòu)內(nèi)部的很難看到或觀察不清楚，給分析機構(gòu)運動特性帶來困難，三是做不到現(xiàn)場方便的拆裝，因拆裝需要時間長，課堂時間不足用，學(xué)生沒法看零件結(jié)構(gòu)、機構(gòu)連接、組件的裝配組合，老師只是作運動演示和運動分析，學(xué)生觀看，聽個一知半解，打擊了學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，另外在拆裝的過程中難免損壞零件，零件損壞后影響裝配合使用;四是大多數(shù)學(xué)校很難配齊機械設(shè)計基礎(chǔ)所涉及到的所有實物模型，模型不可能做到及時更新，因成本太大，所有的實物模型需要管理、存放，也得需要成本，損壞的模型影響使用，過時的模型沒有了使用價值，造成資源浪費。

從目前的課堂教學(xué)現(xiàn)狀來看，很難培養(yǎng)出具有實踐能力和開拓創(chuàng)新能力的技術(shù)實用型人才，面對社會需求的變化和教育改革的不斷深化，必須從課堂教學(xué)的改革入手，構(gòu)建一個和諧的“生態(tài)課堂”，以適應(yīng)不斷發(fā)展變化的企業(yè)，使學(xué)生自身建設(shè)提高到一個新的水平。

1 構(gòu)建“生態(tài)課堂”的理念

在自然生態(tài)系統(tǒng)中，影響生物的分布、形態(tài)和生理等因素叫生態(tài)因素。課堂教學(xué)的“生態(tài)因素”是指影響課堂教學(xué)中“教師的教”和“學(xué)生的學(xué)”的一切事物的總和，它包含了物質(zhì)因素、制度因素、文化因素和心理因素，作為教師需要思考的是如何將這些“生態(tài)因素”綜合、聯(lián)系、平衡成為生態(tài)課堂。①生態(tài)課堂應(yīng)該是生活化的課堂，高度尊重學(xué)生，減少對學(xué)生學(xué)習(xí)的時空占領(lǐng)，老師是指導(dǎo)者、啟發(fā)者，學(xué)生是主要的表演者，老師一定要轉(zhuǎn)變自己的行為和教育觀念，時刻記著與學(xué)生地位平等，想方設(shè)法創(chuàng)設(shè)情境，鼓勵學(xué)生主動參與課堂討論，有想法勇于提出，遇到問題主動思考、積極發(fā)問，勇于探索，提倡培養(yǎng)學(xué)生大膽質(zhì)疑的精神，注重培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力，使老師和學(xué)生在一個平等、和諧、不斷求索的生態(tài)課堂氛圍中積極快樂地學(xué)習(xí)。創(chuàng)設(shè)好的課堂情境，營造生態(tài)課堂氛圍，需要有更新快捷，跟上企業(yè)不斷發(fā)展變化的輔助教學(xué)手段為支撐，筆者提出用Pro/E軟件制作非常容易改變的教學(xué)模型庫，代替不易更新的實物教學(xué)模型，為構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的生態(tài)課堂提供了一個很好的平臺。

2以Pro/E為支撐構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的生態(tài)課堂

在構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)生態(tài)課堂教學(xué)中，我校選擇Pro/E教學(xué)軟件做支撐。因此軟件操作容易、使用方便，造型、工程出圖以及3D裝配等方面基于特征的參數(shù)化設(shè)計、單一數(shù)據(jù)庫下的全相關(guān)性，可動態(tài)修改性強。筆者在教學(xué)中感到Pro/E非常適用于構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)生態(tài)課堂。

2.1 基于Pro/E構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)生態(tài)課堂的教學(xué)模式

現(xiàn)在大部分學(xué)校機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)，在教學(xué)過程中依舊是一種單向傳輸結(jié)構(gòu)，其表現(xiàn)形式就是記憶水平的教學(xué)。學(xué)生對教師的傳授只是簡單的模仿，完全處于被動、受教的地位，缺乏主觀能動性和創(chuàng)造性。②以Pro/E為支撐的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)，可以從課程學(xué)習(xí)一開始就讓學(xué)生進入到一個生活化的“生態(tài)課堂”。在課堂上，老師采用啟發(fā)、引導(dǎo)式的教學(xué)模式，老師以問題為原點推動教學(xué)，學(xué)生在興趣的牽引下，關(guān)注教學(xué)的重點、難點;老師采用與學(xué)生互動、研討式教學(xué)模式，老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生一起探究問題，老師引導(dǎo)學(xué)生積極思考，創(chuàng)造性地運用知識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。同時學(xué)生會給教師的教學(xué)提供新思路，老師獲得新啟迪，使課堂教學(xué)向更好的方向發(fā)展。

在機械設(shè)計基礎(chǔ)的生態(tài)課堂教學(xué)中，讓學(xué)生自己使用Pro/E軟件對課本上各種機構(gòu)所對應(yīng)的三維實體模型進行建模、裝配、運動仿真和性能分析，從感性上理解三維實體的結(jié)構(gòu)與相對位置，有效地培養(yǎng)學(xué)生思維、想象、創(chuàng)造、構(gòu)形的能力，同時讓學(xué)生真正理解、掌握各個零件的結(jié)構(gòu)、參數(shù)對裝配有何影響？對機構(gòu)的運動、各個構(gòu)件的受力有何影響？當(dāng)同學(xué)仿真機構(gòu)出現(xiàn)不合理的情況時，考慮與機構(gòu)的那個參數(shù)有關(guān)，還是什么地方結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理？同學(xué)自己思考、自己找原因，從而鍛煉學(xué)生積極思考、分析問題、解決問題的能力。生態(tài)課堂的教學(xué)模式改變了機械設(shè)計基礎(chǔ)課堂教學(xué)理論化、程序化的模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動起學(xué)生積極性，發(fā)揮學(xué)生主動性，使學(xué)生真正成為課堂舞臺上的扮演者。

比如學(xué)習(xí)鉸鏈四桿機構(gòu)。老師只介紹明白什么是鉸鏈四桿機構(gòu)？鉸鏈四桿機構(gòu)的類型有哪些？曲柄存在的條件，鉸鏈四桿機構(gòu)運動類型與機架和桿長的關(guān)系，然后將學(xué)生分成三組，每小組分別自己設(shè)計一個曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)，利用Pro/E在計算機上制作各個構(gòu)件模型，然后進行裝配，仿真分析機構(gòu)的運動，驗證自己設(shè)計的機構(gòu)是否合理？假如不合理，分析原因，找解決問題的辦法，通過小組合作方式，最終設(shè)計出滿意的機構(gòu)，這樣學(xué)生會對機構(gòu)理解掌握得很透，學(xué)生在這平等和諧的生態(tài)課堂中體驗到了學(xué)習(xí)的樂趣！

在這樣平等合作、互動學(xué)習(xí)過程中，專業(yè)知識掌握深刻，能迅速提高學(xué)生的空間想象能力，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程課堂教學(xué)的改革取得重大突破。更重要的是，這門學(xué)生公認(rèn)很難學(xué)的機械設(shè)計基礎(chǔ)實現(xiàn)了從傳統(tǒng)教學(xué)模式到“生態(tài)課堂”的教學(xué)模式根本轉(zhuǎn)變。

2.2 基于Pro/E構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)生態(tài)的課堂教學(xué)手段

在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的生態(tài)課堂教學(xué)中，讓學(xué)生做課堂的主動扮演者，學(xué)生主動使用Pro/E軟件親自動手制作各種零件模型，真正掌握零件的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。比如齒輪類型較多，傳動形式多樣，嚙合原理抽象較難理解，大部分現(xiàn)有的學(xué)校不可能提供所有的齒輪模型，因此這塊內(nèi)容學(xué)生學(xué)起來十分枯燥，很難真正理解，只是簡單地套用公式。而以Pro/E為支撐，通過學(xué)生親手制作各種的齒輪模型，并能方便地改變同類型齒輪的各個參數(shù)，感性認(rèn)識到各個參數(shù)對齒輪模型影響，齒輪結(jié)構(gòu)搞明白了，很有成就感，可以繼續(xù)使用軟件進行各種齒輪間的傳動仿真，就這樣激發(fā)起學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)欲望，很快進入主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)變成了一件輕松快樂的事。對于凸輪機構(gòu)，從動件的運動規(guī)律和凸輪輪廓的畫法是學(xué)生的難點，使用Pro/E軟件程序功能，根據(jù)從動件運動規(guī)律方程，創(chuàng)建參數(shù)關(guān)系，生產(chǎn)凸輪的輪廓曲線，建立凸輪三維模型，這一制作過程讓學(xué)生真正明白了從動件的運動規(guī)律與凸輪輪廓之間的聯(lián)系，凸輪機構(gòu)的傳動才能真正學(xué)懂。

在生態(tài)課堂教學(xué)中，教學(xué)手段的改變，使學(xué)生從單純受教者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)者，自覺地、積極地、主動地參與到課堂活動中來，讓死氣沉沉、枯燥無味的課堂變成了生機勃勃的“生態(tài)課堂”。

3 小結(jié)

Pro/E軟件在構(gòu)建機械設(shè)計基礎(chǔ)課程生態(tài)課堂教學(xué)中，起了重要的支撐作用。經(jīng)過實踐應(yīng)用，此軟件輔助的生態(tài)課堂教學(xué)，又激發(fā)了學(xué)生對機械設(shè)計基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)興趣，不僅讓學(xué)生真正理解和掌握課程內(nèi)容，還使學(xué)生學(xué)會思考，提高了學(xué)生分析問題、解決實際問題的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)課程的積極性、主動性和創(chuàng)造性，徹底轉(zhuǎn)變了教學(xué)理念，優(yōu)化了課堂教學(xué)環(huán)境，提高了教學(xué)效果，提升了學(xué)生的生命質(zhì)量。

校級基金資助項目：項目編號xs1203

注釋

第2篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

在對“機械設(shè)計基礎(chǔ)和課程設(shè)計”現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，進行機械基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容與課程設(shè)計綜合課程體系改革的研究與實踐應(yīng)用;采用“翻轉(zhuǎn)課堂”新型教學(xué)模式，充分利用計算機軟件的輔助設(shè)計作用，能夠使課程設(shè)計質(zhì)量上一個臺階;通過課程體系改革的研究與實踐建立有利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)實施方案以及考評標(biāo)準(zhǔn)，切實推動高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教育質(zhì)量與作用。

關(guān)鍵詞：

綜合課程體系；改革；機械設(shè)計基礎(chǔ)

1在實際教學(xué)過程中,我們逐步發(fā)現(xiàn)了以下問題

1.1課程設(shè)計以齒輪減速器為內(nèi)容，通常安排在理論課程結(jié)束三、四周之后單獨進行，有的專業(yè)甚至在下個學(xué)期才安排課程設(shè)計。這就造成了一個體系中的理論和實踐的分離。使學(xué)生對理論分單元的理解缺乏系統(tǒng)的概念，忽視各個部分間的聯(lián)系。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程體系。

1.2課程設(shè)計時間共2周，除去教師開始布置任務(wù)、專題輔導(dǎo)(結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計計算和CAD繪圖)和學(xué)生做必要的準(zhǔn)備工作之外,學(xué)生要在1周多的時間內(nèi)完成所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和繪圖工作非常困難,沒有時間進行系統(tǒng)消化和思考。

1.3學(xué)生對課程設(shè)計（齒輪以減速器設(shè)計為例）的內(nèi)容缺乏系統(tǒng)理解。設(shè)計時很難和理論內(nèi)容建立直接聯(lián)系，老師講一步，學(xué)生跟著做一步。對相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、手冊、設(shè)計準(zhǔn)則不熟悉,依葫蘆畫瓢的不在少數(shù),沒有達到課程設(shè)計與實際結(jié)合、強化工程概念的目的;課程設(shè)計內(nèi)容難以強化學(xué)生在制圖和綜合應(yīng)用基本原理、標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計準(zhǔn)則進行設(shè)計的能力,而這種綜合能力是目前企業(yè)界真正需求的。

1.4設(shè)計內(nèi)容陳舊，設(shè)計方法呆板，設(shè)計手段落后。學(xué)生對課程設(shè)計的重要性認(rèn)識不足，參與的積極性不高，對設(shè)計中存在的問題不認(rèn)真思考，而且將錯就錯，掩蓋問題。這樣的學(xué)生即使通過了課程設(shè)計，也收效甚微，達不到課程設(shè)計的預(yù)期目的。

1.5上述問題也影響到學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及生產(chǎn)實踐,甚至影響到創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。以上現(xiàn)狀就要求我們通過機械設(shè)計基礎(chǔ)及其課程設(shè)計綜合課程體系改革，將機械原理、機械設(shè)計課程設(shè)計內(nèi)容進行整合，提出適合應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的實施方案。

2具體改革內(nèi)容

根據(jù)社會對人才所需知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求，對機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容進行精選、融合和相互滲透，形成理論教學(xué)體系和實踐教學(xué)體系有機融合的新體系，充分體現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的目的。

2.1改革教學(xué)目標(biāo)

堅持“應(yīng)用為本，學(xué)以致用”的教學(xué)理念，面向職業(yè)崗位，強化“教學(xué)做”一體化模式，構(gòu)建動態(tài)教學(xué)目標(biāo)。

2.2改革教學(xué)內(nèi)容

①時間整合：通過機械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革，加強學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。把機械設(shè)計基礎(chǔ)和課程設(shè)計時間由原來的分開設(shè)計整合為一，同時增加設(shè)計時間，真正做到“做中學(xué)，學(xué)中做”，提高學(xué)生實際設(shè)計能力。②內(nèi)容整合：以設(shè)計對象為主線，在設(shè)計過程中引入相應(yīng)課程基本知識點，使理論與實踐設(shè)計工作真正對接。將機械原理、機械設(shè)計與課程設(shè)計貫通，由根據(jù)設(shè)計要求到機械運動方案及其運動與動力設(shè)計(即機械運動簡圖設(shè)計)，再到機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作能力設(shè)計(即裝配圖及零件工程圖的設(shè)計)，并在各個設(shè)計環(huán)節(jié)以理論知識作為支撐，在設(shè)計過程中以任務(wù)引領(lǐng)使學(xué)生主動掌握相應(yīng)基礎(chǔ)理論，加深對機械系統(tǒng)的整體認(rèn)識，加強設(shè)計中的工程意識，培養(yǎng)綜合創(chuàng)新設(shè)計的能力，使學(xué)生在原理方案的設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計、傳動方案的設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等過程中掌握相應(yīng)的理論課程內(nèi)容。目前各高校都在進行機械設(shè)計基礎(chǔ)和課程設(shè)計改革實踐，但兩門課程合在一起的教材和指導(dǎo)書還很少見。因此，根據(jù)我校實際情況，編寫適合于機械類各專業(yè)的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程綜合設(shè)計的教材和指導(dǎo)書也是課程體系改革中重要的一個環(huán)節(jié)。

2.3設(shè)計手段改革

傳統(tǒng)的人工手動設(shè)計計算及繪圖的方式已經(jīng)跟不上現(xiàn)代化飛速發(fā)展的科技?，F(xiàn)代化綜合設(shè)計手段的應(yīng)用與設(shè)計能力和創(chuàng)新能力都是高素質(zhì)機械工程技術(shù)人才的重要素質(zhì)。在設(shè)計過程中加強CAD、UG以及虛擬樣機技術(shù)的運用。虛擬樣機技術(shù)可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，受到了制造廠商、科研機構(gòu)、大學(xué)、公司的極大重視。其中ADAMS是美國MDI開發(fā)的非常著名的虛擬樣機分析軟件。嘗試以ADAMS為工具，讓學(xué)生對自己設(shè)計出的機構(gòu)進行建模與仿真，真實地仿真機構(gòu)的運動過程，觀察設(shè)計對載荷分布和強度的影響。改革設(shè)計手段，與現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)接軌，同時給課程設(shè)計賦予新的活力。

2.4改革教學(xué)組織形式

采用“翻轉(zhuǎn)課堂”組織授課，先通過現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，把過去傳統(tǒng)的、靜態(tài)的書本教材形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛陕曇?、文本、視頻、動畫構(gòu)成的動態(tài)教材-微課。微課集成動畫、模擬仿真和豐富的圖像信息擴展了學(xué)生認(rèn)知的深度與廣度，再通過“翻轉(zhuǎn)課堂”課后在線討論和課堂師生面對面討論答疑，內(nèi)容層層遞進，加深同學(xué)們對知識的理解和運用，在課堂上安排任務(wù)，讓同學(xué)們以學(xué)習(xí)小組形式進行討論，提出解決辦法，每個小組長將討論結(jié)果反饋給老師，老師針對學(xué)生們在學(xué)習(xí)中遇到的問題進行集中答疑，及時糾正同學(xué)們的理解錯誤。

2.5改革考評方式

第3篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

    機械創(chuàng)新設(shè)計是指發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造力,結(jié)合現(xiàn)有科技成果,設(shè)計出具有創(chuàng)造性和使用性的機械產(chǎn)品的一種實踐活動,涉及到機械設(shè)計理論與方法、制造工藝、材料及處理、機械結(jié)構(gòu)、機械產(chǎn)品維護及管理等機械工程領(lǐng)域的多種創(chuàng)新。從目前來看我國大學(xué)生機械創(chuàng)新能力教育與國外相比還存在很大差距,這與歷來對于機械創(chuàng)新教學(xué)研究重視不夠有直接關(guān)系。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,社會對于大學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和工程實踐能力要求越來越高。因此,加強機械工程類大學(xué)生創(chuàng)新精神和能力已經(jīng)成為高等院校工科專業(yè)教學(xué)改革和學(xué)科建設(shè)的迫切而主要任務(wù)[1-7]。

    二、存在問題探討與分析

    在指導(dǎo)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計過程中總結(jié)出存在以下幾個方面的問題。

    1.基礎(chǔ)理論知識相對薄弱,創(chuàng)新思維不足。該專業(yè)在二年級、三年級主修與機械創(chuàng)新設(shè)計相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識,包括機械制圖、工程力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計、工程材料學(xué)、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械控制工程基礎(chǔ)、液壓與氣壓傳動、機電一體化技術(shù)、自動控制原理等。扎實掌握并靈活運用這些基礎(chǔ)理論知識是大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計必備的基本條件。但是在實際教學(xué)過程中由于課時壓縮、實踐機會較少以及學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較差等多種原因,造成學(xué)生掌握的基礎(chǔ)理論知識相對薄弱。多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程主要是應(yīng)付考試,對這些基礎(chǔ)理論進行深入思考并啟發(fā)自己的創(chuàng)新思維的較少。

    2.過度依賴計算機輔助軟件,物理樣機設(shè)計經(jīng)驗欠缺。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,在機械創(chuàng)新設(shè)計方面,出現(xiàn)了一系列新技術(shù),主要表現(xiàn)在基于CAD軟件的創(chuàng)新設(shè)計、虛擬設(shè)計[8]。機制專業(yè)的學(xué)生主要掌握的CAD軟件有兩類:一類是二維設(shè)計軟件,如AutoCAD,另一類是以三維建模為基礎(chǔ)的大型CAD/CAM軟件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般學(xué)生在二年級的時候通過自學(xué)和課堂學(xué)習(xí)等方式基本上掌握了這些軟件。但是大部分學(xué)生主要精力放在學(xué)習(xí)虛擬樣機相關(guān)繪圖和建模技巧上,以繪出漂亮的圖形為目的。由于對機械設(shè)計的理論掌握不夠加上沒有足夠的實踐機會去了解物理樣機設(shè)計過程,在開始接觸機械創(chuàng)新設(shè)計時,會過度依賴這些軟件進行三維建模,不能將虛擬設(shè)計與物理樣機設(shè)計有機結(jié)合起來。實際上機械創(chuàng)新設(shè)計的本質(zhì)還應(yīng)歸結(jié)到機械本身,以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的虛擬樣機技術(shù)只是輔助設(shè)計的一個手段,不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理樣機機械設(shè)計。在創(chuàng)新設(shè)計中應(yīng)該堅持虛擬樣機與物理樣機并重的原則。

    3.缺乏實際項目鍛煉。參與實際項目鍛煉,參加生產(chǎn)實習(xí)的核心在于通過某一產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、封裝入庫完整等環(huán)節(jié)的實習(xí),使學(xué)生初步熟悉機械產(chǎn)品生產(chǎn)加工全過程所涉及的知識、技能、工裝[9],是學(xué)生全面、綜合掌握專業(yè)知識和技能的重要環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。但是現(xiàn)在由于課時壓縮等多種原因,本科生多以理論學(xué)習(xí)為主,其創(chuàng)新能力的鍛煉效果不盡如人意,這與創(chuàng)新設(shè)計所要求的能力差距還較大。由于沒有接觸實際的項目鍛煉,學(xué)生對于機械設(shè)計的流程、要求以及機械創(chuàng)新設(shè)計的具體需求了解不多,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)到的機械設(shè)計理論知識無法完全充分發(fā)揮出來,這也是制約機械創(chuàng)新能力發(fā)展的重要原因之一。

    三、教學(xué)改革思考與實踐

    針對上述問題分析,在教學(xué)工作中對創(chuàng)新設(shè)計教學(xué)改革進行深入思考,結(jié)合實際情況提出了幾點解決方案,并在教學(xué)實踐中逐步實施。

    1.加強基礎(chǔ)理論知識培訓(xùn)激發(fā)創(chuàng)新思維。在基礎(chǔ)理論知識教學(xué)過程中把重點放在理論聯(lián)系實際方面的講授,結(jié)合機械創(chuàng)新設(shè)計案例、機械創(chuàng)新設(shè)計新思維、新方法和新成就等多種方式將理論知識與應(yīng)用技術(shù)結(jié)合起來,在吸引學(xué)生興趣的同時也加深了學(xué)生對基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用的理解,并積極引導(dǎo)他們在此基礎(chǔ)上進行再思考再創(chuàng)新,為下一步機械創(chuàng)新設(shè)計打好堅實的基礎(chǔ)。另一方面,開設(shè)文獻查閱課程,培養(yǎng)學(xué)生文獻綜述能力,通過查閱專業(yè)書籍、學(xué)術(shù)期刊、專利、企業(yè)產(chǎn)品手冊和網(wǎng)絡(luò)查詢等多種方式,了解國內(nèi)外對相關(guān)技術(shù)的研究進展和市場需求。

    2.虛擬樣機與物理樣機研究并重。虛擬樣機技術(shù)集成和綜合了可運行機械設(shè)計的環(huán)境:包括各種仿真工具、分析工具、控制工具、設(shè)備和組織協(xié)同工作的方法等[10],可以改善從產(chǎn)品的概念設(shè)計到動態(tài)仿真再到整機結(jié)構(gòu)優(yōu)化的各個階段。利用虛擬樣機技術(shù)可以建立零件的模型,進行虛擬裝配,并檢查零部件的裝配間隙和干涉,應(yīng)用分析軟件對樣機進行運動仿真并對關(guān)鍵部件進行校核、計算。及時發(fā)現(xiàn)錯誤,優(yōu)化結(jié)構(gòu),可以方便地更改模型,從而提高設(shè)計效率、優(yōu)化設(shè)計方案、縮短設(shè)計周期、降低生產(chǎn)成本。在教學(xué)過程中提倡以機械創(chuàng)新設(shè)計需求為主導(dǎo)進行技術(shù)學(xué)習(xí)的思想,虛擬樣機技術(shù)的學(xué)習(xí)應(yīng)該結(jié)合機械設(shè)計原理與機械設(shè)計的具體要求。課程注重對虛擬建模、虛擬裝備、運動仿真和優(yōu)化設(shè)計等各個階段進行綜合培訓(xùn),同時在課程的不同階段安排相應(yīng)的設(shè)計實習(xí)任務(wù),促使學(xué)生在學(xué)習(xí)這些操作技能的基礎(chǔ)上增加對其在機械創(chuàng)新設(shè)計中具體應(yīng)用的思考。在虛擬樣機優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上要同時加強學(xué)生對物理樣機創(chuàng)新設(shè)計能力的培訓(xùn),從加工圖紙繪制、非標(biāo)件加工、標(biāo)準(zhǔn)件選購到樣機的裝配和調(diào)試都讓學(xué)生親自動手參與,并且根據(jù)所設(shè)計產(chǎn)品的技術(shù)要求和使用要求進行試驗。樣機試驗也是一門科學(xué),根據(jù)培養(yǎng)進度應(yīng)適時開設(shè)《試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析》課程,詳細(xì)介紹機械設(shè)計中常用的正交試驗、單因素試驗、對比試驗等科學(xué)的試驗方法以及方差分析、t檢驗等數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法和數(shù)據(jù)結(jié)果分析方法。通過合理的試驗和科學(xué)的數(shù)據(jù)分析可以進一步優(yōu)化參數(shù),修改樣機結(jié)構(gòu),對虛擬樣機的設(shè)計結(jié)果進行驗證和修正,直至產(chǎn)品定型。

    3.指導(dǎo)學(xué)生申請或參與相關(guān)項目。在具備了基礎(chǔ)理論知識和基本的設(shè)計技能的基礎(chǔ)上,吸引部分優(yōu)秀學(xué)生參與到教師主持的相關(guān)科研項目,從基礎(chǔ)設(shè)計工作做起,逐步了解和熟悉項目的論證、設(shè)計和運行過程,以提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。在此基礎(chǔ)上再指導(dǎo)學(xué)生組成團隊申請校級、市級或者自治區(qū)級的大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計項目,從項目的可行性分析、立項、方案設(shè)計到具體的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計都由學(xué)生親自參與。在項目執(zhí)行過程中注重對學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng),首先,要通過市場調(diào)研和查閱文獻提出設(shè)計任務(wù)并通過可行性分析明確設(shè)計的功能目標(biāo);然后,進行團隊討論,根據(jù)成員的基礎(chǔ)理論知識并發(fā)揮創(chuàng)造思維確定總體設(shè)計方案;下面進行團隊分工,依據(jù)個人所掌握的不同的創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)和方法進行虛擬樣機創(chuàng)新設(shè)計,做出三維模型并進行仿真分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,與此同時不斷對總體方案進行修正;接著,團隊合作完成物理樣機加工、裝配、調(diào)試和試驗改進工作;最后,完成整個機械創(chuàng)新過程。

    4.校企聯(lián)合培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際。經(jīng)過參與項目鍛煉后,學(xué)生對整個設(shè)計流程有了切身體會,同時對所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識也有了更加深刻的理解,具備了進行創(chuàng)新設(shè)計的基本能力和基本素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)積極聯(lián)系相關(guān)企事業(yè)單位為學(xué)生安排實習(xí)機會,進行校企聯(lián)合培養(yǎng),讓學(xué)生到工廠一線去了解企業(yè)和社會對創(chuàng)新設(shè)計知識和能力的實際需求,并進一步了解企業(yè)創(chuàng)新設(shè)計流程。這樣有利于引導(dǎo)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中將理論與實際結(jié)合,也使得高校對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與社會需求接軌,有利于培養(yǎng)真正符合社會需求的具有創(chuàng)新能力的機械人才。

第4篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

1教學(xué)中存在的問題

1．1在專業(yè)教學(xué)計劃中，有的仍保留著傳統(tǒng)機械類課程的學(xué)科，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的講解需要有《高等數(shù)學(xué)》、《工程制圖》、《金屬工藝學(xué)》、《幾何量公差與檢測》、《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》等先修課程的知識作為基礎(chǔ)，但各門課程的教學(xué)時數(shù)較少，采用傳統(tǒng)單一內(nèi)容的學(xué)科型體系教材，上述先修課程安排在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程之前開設(shè)，為學(xué)習(xí)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程作好充分的知識準(zhǔn)備。

1．2在專業(yè)教學(xué)計劃中．有的雖將傳統(tǒng)的機械類課程進行了綜合．內(nèi)容多．涉及面廣．但實際教學(xué)中，很多教材在內(nèi)容上追求理論知識的系統(tǒng)性和完整性．授學(xué)時存在隨意壓縮．教學(xué)內(nèi)容隨意增減教學(xué)內(nèi)容取舍不當(dāng)?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》包含《機械原理》和《機械設(shè)計》兩部分的內(nèi)容．教材配套不到位．未達到課程綜合的真正目的。

1．3工程性和實踐性不夠突出?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程有很強的工程性和實踐性．講解時以工程應(yīng)用為背景．通過理論講解與工程實踐相結(jié)合．使學(xué)生靈活運用各章節(jié)所學(xué)的知識．消除由于章節(jié)多而帶來的“繁雜”感：保證在今后的實際工作中自覺運用所學(xué)知識指導(dǎo)機械設(shè)計．提高設(shè)計能力．培養(yǎng)創(chuàng)造精神。目前在理論教學(xué)與工程性和實踐性方面有嚴(yán)重脫節(jié)現(xiàn)象。

1．4課程未能弓I入“現(xiàn)代機械學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容及設(shè)計思想隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機械的應(yīng)用范圍不斷擴大。目前，大多數(shù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教材沒有“現(xiàn)代機械學(xué)”這方面的內(nèi)容，若適當(dāng)增加這方面的相關(guān)內(nèi)容，可以加深學(xué)生對機械的發(fā)展及整個機械大系統(tǒng)的理解。

1．5教學(xué)方法不夠多樣．教學(xué)手段比較單一。由于受傳統(tǒng)教學(xué)思維的影響或者受到教學(xué)設(shè)施的限制，目前《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)主要是依靠教師的課堂講解．缺乏實踐訓(xùn)練教材．盡管大部分學(xué)校采用了多媒體輔助教學(xué)．但效果卻不明顯。

1．6教學(xué)手段落后?？傊@門課程的教學(xué)''''由于無明確的課程開設(shè)目的定位、導(dǎo)致了教材無一套與所給教學(xué)時數(shù)相適應(yīng)的系列教材，也無與教育培養(yǎng)目標(biāo)相一致的課程內(nèi)容。從而達不到教學(xué)目的：由于無開設(shè)這門課程的學(xué)要求．導(dǎo)致了各學(xué)校、各專業(yè)開設(shè)該課程的差異性、隨意性很大從而其重要性也受到了嚴(yán)重忽視。因此，這門課程的教學(xué)改革研究迫切性和重要性也就不言而喻了。

2問題產(chǎn)生的原因與解決辦法

2．1先修課程不足的問題，為保證《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程體系的完整性和知識的連續(xù)性對學(xué)好該課程有重要的作用．因此．在制定人才培養(yǎng)方案時要經(jīng)過充分的討論如果實在沒辦法開足先修課程．也要留一定的學(xué)時供任課教師在講解時補上先修課欠缺的內(nèi)容．確保課程體系的完整性和知識的連續(xù)性。

2．2將傳統(tǒng)的機械設(shè)計基礎(chǔ)’按高校教育的要求進行綜合，制定出新的、與高校教育的培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)，編寫出具有特色的新系列教材。

2．3工程性和實踐性不夠突出的問題主要是教師受到實際條件的限制或者教師未能深刻認(rèn)識到實踐教學(xué)對本課程的重要性。學(xué)校要為本課程的工程實踐和實驗創(chuàng)造必要的條件．保證實踐和實驗的順利進行。通過增加實踐性教學(xué)內(nèi)容和習(xí)題，增加應(yīng)用性的設(shè)計方法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)和公式、圖表，增加零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的方案比較與優(yōu)化等內(nèi)容．將學(xué)生引向?qū)嶋H設(shè)計．培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新精神。

第5篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

課程設(shè)計可以統(tǒng)整多門課程知識，提高學(xué)生的知識運用能力．由于課程設(shè)計不只是對本門課程的知識綜合運用，還用到前面已學(xué)課程中的許多知識．如，機械設(shè)計基礎(chǔ)、液壓傳動等課程設(shè)計進行時，用到學(xué)生以前學(xué)習(xí)的機械繪圖、計算機繪圖、機械制造基礎(chǔ)等課程的知識，并且這部分知識也是學(xué)生以后工作中必不可少的知識．課程設(shè)計，可以促進各門學(xué)科知識的聯(lián)系，加深學(xué)生對知識的理解，提高學(xué)生知識運用能力．課程設(shè)計可以促進學(xué)科內(nèi)知識的統(tǒng)整與聯(lián)系．如，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中所涉及到的V帶傳動、齒輪傳動、軸、軸承、聯(lián)軸器等零件的內(nèi)容既有聯(lián)系，又有相對的獨立性．將這些零件組成一臺機器，將綜合運用這些知識，因此，課程設(shè)計可使學(xué)生更清楚它們之間的相互關(guān)系，并明確各自的作用，同時鞏固課堂上學(xué)過的這些知識

對于高職學(xué)生來說，畢竟以后從事設(shè)計，哪怕是輔設(shè)計工作的人是極少數(shù)，再加上現(xiàn)在實踐性課時的增多，理論課學(xué)時的減少，所以，課程設(shè)計的安排，需與培養(yǎng)目標(biāo)(技能性人才)相符合，需與教學(xué)內(nèi)容的深淺程度相一致，需考慮到與理論學(xué)時的協(xié)調(diào)．具體地，有下面一些做法．

選擇相對小的設(shè)計項目，提高課程設(shè)計的可行性。以往課程設(shè)計的項目，相對較大，需要安排較多的時間進行．機電專業(yè)的機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計，以往安排學(xué)生用二個或三個專用周的時間設(shè)計減速器．這樣相對大的題目，由于時間緊、基礎(chǔ)知識不扎實等原因，學(xué)生設(shè)計起來十分困難，并且多數(shù)只能依葫蘆畫瓢，起不到課程設(shè)計應(yīng)有的效果．所以機械設(shè)計基礎(chǔ)的課程設(shè)計，可以改為用一個專用周的時間來設(shè)計手動螺旋千斤頂、手動螺旋壓力機、小型鉆床這類設(shè)計量不大的項目．通過設(shè)計這樣一個簡單的機械設(shè)備，使學(xué)生知道機械設(shè)計的全過程、掌握設(shè)計方法和建立設(shè)計思想．選用這樣的項目是與高職的教學(xué)課時、培養(yǎng)的目標(biāo)相適應(yīng)的．

借助現(xiàn)代化的設(shè)計手段，提高課程設(shè)計的效率。以往課程設(shè)計時，學(xué)生計算都是用計算器手工進行的，繪圖都是用三角尺、圓規(guī)等繪圖工具手工完成的，設(shè)計說明書也是手寫的．現(xiàn)在由于計算機的普及，學(xué)生在課程設(shè)計前基本上都具有用Word軟件處理文字的能力、用AotuCAD等繪圖軟件進行繪圖的能力，因此課程設(shè)計時完全可用這些先進的設(shè)計手段．這一方面與工廠現(xiàn)在的設(shè)計手段相一致，另一方面可以節(jié)省大量的設(shè)計時間．

選擇性地將作品制作出來，在實踐中檢驗作品的功能。由于課程設(shè)計的項目小，因此，將作品制作出來也就有了可能．為此，在教學(xué)計劃中，應(yīng)選擇某些課程設(shè)計項目，安排制作這些設(shè)計項目的實踐時間，讓學(xué)生將作品制作出來．這樣可以提高了學(xué)生的動手能力，特別是在制作、調(diào)試過程中能發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的錯誤，找出產(chǎn)生錯誤的原因，并進行改進．這對機電一體化專業(yè)的學(xué)生以后從事裝配、檢測、維修工作會有極大的幫助．

第6篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

[關(guān)鍵詞]CAD技術(shù)，機械工藝設(shè)計，應(yīng)用

中圖分類號：TH162；TP391.72 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）16-0358-01

引言：CAD技術(shù)主要是以計算機、電子技術(shù)作為基礎(chǔ)的建模技術(shù)，隨著社會的不斷發(fā)展，這項技術(shù)已經(jīng)被用于各個領(lǐng)域，其中包括了機械、電子、服裝、建筑等領(lǐng)域。而在這些領(lǐng)域中，機械設(shè)計對于CAD技術(shù)的應(yīng)用十分必要，在設(shè)計過程中使用該技術(shù)能夠?qū)⑷肆?、材料和物理的效能最大程度發(fā)揮出來，提升機械產(chǎn)品質(zhì)量。

1.CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用作用

1.1 使作品更加形象直觀

在機械設(shè)計過程中，以往大多是在平面圖紙上進行設(shè)計，但是，這種方式所設(shè)計出來的效果比較抽象，一般人很難對其有直觀的感受或者是理解。而在應(yīng)用CAD技術(shù)之后，其設(shè)計產(chǎn)品就更加的形象直觀，客戶就能更加直觀地觀看設(shè)計作品。

1.2 減輕了工作量

在機械設(shè)計過程中應(yīng)用CAD技術(shù)就能將復(fù)雜的集合造型變得簡單明了，這樣設(shè)計人員在工作過程中，其工作量也會明顯減輕，同時還能縮短設(shè)計周期，真正提高機械設(shè)計的效率。

1.3 極大方便了零件設(shè)計

在機械設(shè)計過程中應(yīng)用CAD技術(shù)就能在裝配過程中對零件進行設(shè)計，這樣設(shè)計人員就可以按照零件具體形狀和位置對其進行設(shè)計，進而就能確保零件設(shè)計的精準(zhǔn)性。在這個過程中，如果設(shè)計人員還需要對零件進行修改，也十分的方便，只需要進入修改環(huán)境中就可以直接對其進行修改。除此之外，應(yīng)用CAD技術(shù)還能使零件裝配變得更加的直觀，這樣就能在一定程度上降低產(chǎn)品報廢率，提高生產(chǎn)效益以及產(chǎn)品的技術(shù)含量。

2.CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用CAD技術(shù)進行零件和裝配圖的實體生成

在應(yīng)用CAD技術(shù)進行機械設(shè)計的過程中，該技術(shù)二維建模主要有三種形式，其分別是線框模型、表面模型以及實體模型。該技術(shù)在使用過程中，其本身就具有實體建模這一功能，在應(yīng)用該軟件時，還具有一些基本體系，例如在CAD三維實體建模中，系統(tǒng)就為設(shè)計人員提供了幾種基本體系，分別是圓柱體、立方體、楔形體、球體、圓錐體、環(huán)狀體。因此，在應(yīng)用CAD技術(shù)進行機械設(shè)計的過程中，對于一些較為簡單的零件，我們可以對其結(jié)構(gòu)進行適當(dāng)?shù)姆治?，然后再將其分成幾個基本體，之后對這些基本體進行三維實體造型設(shè)計，最后再對其進行布爾運算，這樣就能得到機械零件的三維實體模型。但是，在應(yīng)用過程中，如果所要設(shè)計的零件是較為復(fù)雜的機械零件，可以在二維幾何元素構(gòu)造過程中，首先對零件的截面輪廓進行定義，然后則可以在二維實體造型中對其進行旋轉(zhuǎn)拉伸，以此來得到新的基本體，之后就可以通過運算得到設(shè)計人員所需要的三維實體模型。在零件實體模型構(gòu)建完成之后，設(shè)計人員就可以使用CAD技術(shù)中所存在的三維編輯功能實現(xiàn)對零件所在坐標(biāo)進行裝配。

2.2 應(yīng)用CAD技術(shù)進行多維幾何繪圖

在機械設(shè)計過程中，大多要對圖形和數(shù)據(jù)進行處理，在這個信息處理的過程中圖形處理工作任務(wù)較為繁瑣，幾乎能夠占據(jù)70%左右，但是，在應(yīng)用CAD技術(shù)之后，該技術(shù)就存在較多的繪圖軟件，并且功能也十分強大，因此，在進行多維幾何繪圖的過程中就可以應(yīng)用CAD技術(shù)。在應(yīng)用CAD技術(shù)進行繪圖的過程中，其自身存在很多的功能，具體包括以下幾點：圖形編輯、填充剖面、交互式繪圖、圖形交換、標(biāo)準(zhǔn)尺寸、文字、調(diào)用圖塊、區(qū)分層次等，因此，在機械設(shè)計過程中，應(yīng)用CAD技術(shù)能蠐行У靨嶸多維幾何繪圖效率和質(zhì)量。

2.3 應(yīng)用CAD技術(shù)進行模具集成制造

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國制造行業(yè)也得到了很大的發(fā)展，其生產(chǎn)技術(shù)也在發(fā)展過程中得到了明顯的提升，在設(shè)計繪圖過程中就經(jīng)常使用CAD技術(shù)，并且也漸漸走向了信息化。在這種情況下，模具激光快速成型技術(shù)以及模具CAD/CAM技術(shù)也包含了機械制造技術(shù)，由此可見，在模具集成制造過程中，也使用到了CAD技術(shù)。在一個完整的CAD/CAM系統(tǒng)中，有很多模塊，其中包括了圖形編輯、三維繪圖、仿真模擬等方面，而這些模塊的基礎(chǔ)都是工程數(shù)據(jù)庫。

2.4 機械CAE的應(yīng)用

機械CAE系統(tǒng)在使用過程中也有著較多的功能，其中就包括了工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、強度設(shè)計評價、壽命評估等，在應(yīng)用該系統(tǒng)的過程中，需要使用CAD技術(shù)解決造型問題，之后才能解決剛度、合理性、壽命等問題。

3.CAD技術(shù)在我國工程設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展前景

3.1 圖形交互技術(shù)

CAD已經(jīng)成為設(shè)計辦公軟件的主要創(chuàng)新工具，不僅能夠為設(shè)計者提供廣闊的思路，解放認(rèn)識上的束縛，情境引入到創(chuàng)造性活動中，而且成為設(shè)計者的專業(yè)小幫手，如智能化圖標(biāo)菜單、動態(tài)導(dǎo)航器等，方便了我們的生活應(yīng)用。隨著信息化水平的不斷提高與體系的完整，五筆輸入法、語言識別功能以及特征手勢建模等新型技術(shù)，正豐富、改變著人類世界的生活。

3.2 智能化操作

智能化CAD操作技術(shù)服務(wù)于人類的控制活動，是一項體現(xiàn)高智能化的人類創(chuàng)造性活動，同時也是高速發(fā)展經(jīng)濟社會的必然方向。智能化操作水平以信息化、知識化理念為載體，及時向設(shè)計者提供精確的數(shù)據(jù)分析，并達到一定的技術(shù)幫助。智能化操作還體現(xiàn)在理解設(shè)計者的設(shè)計意圖、自動檢測設(shè)計失誤狀況、智能化回答問題以及提出解決方案并進行推理等?，F(xiàn)代化設(shè)計水準(zhǔn)以創(chuàng)新為核心概念，如何把創(chuàng)新應(yīng)用融入到CAD技術(shù)，是一項具有深遠(yuǎn)意義的操作技能。因此，采用智能化系統(tǒng)去優(yōu)化新產(chǎn)品、工程、系統(tǒng)的設(shè)計理念，才能符合現(xiàn)代化要求的創(chuàng)新理念。

4 結(jié)語

CAD技術(shù)是時展的產(chǎn)物，也是對傳統(tǒng)設(shè)計手段的改革和創(chuàng)新，在機械設(shè)計過程中應(yīng)用CAD技術(shù)能夠使設(shè)計的作品更加形象直觀，同時還極大方便了零件設(shè)計，減輕了工作量，在機械設(shè)計過程中有著非常顯著的作用。

參考文獻：

第7篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

[關(guān)鍵詞]培養(yǎng)目標(biāo)；課程設(shè)計；能力培養(yǎng)；實踐

[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2016. 06. 152

作為一所中職院校，一直以來青海省工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)都是為企業(yè)培養(yǎng)技術(shù)型的人才。近幾年來，我們也確實為企業(yè)輸送了大量的畢業(yè)生?？墒?，從隨后企業(yè)反饋的信息來看，我們培養(yǎng)的學(xué)生擁有一定的理論知識，但是實際動手能力很差，面對生產(chǎn)實際中的眾多機械時表現(xiàn)得無從下手，無所適從。經(jīng)過分析我們發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)這種問題的原因是，我們一直固守著數(shù)千年來的“傳道、授業(yè)、解惑”的信條，忽視了對學(xué)生創(chuàng)造能力的開發(fā)和培養(yǎng)，致使我們培養(yǎng)出來的人才特點是“墨守成規(guī)、死記硬背、唯書至上、高分低能”。一方面企業(yè)要發(fā)展，需要學(xué)校為其輸送合格的技能人才，另一方面學(xué)校在對人才培養(yǎng)的基本要求中，沒有把能力培養(yǎng)作為一項基本技能來要求。目前，隨著對素質(zhì)概念的深入理解和素質(zhì)教育的實施，在教學(xué)中如何注重能力培養(yǎng)是整個教學(xué)思想中應(yīng)該著重考慮的問題。把培養(yǎng)能力放在教學(xué)目標(biāo)的首位，已經(jīng)成為多數(shù)專業(yè)課教師的自覺認(rèn)識，但在教學(xué)過程中如何培養(yǎng)能力呢？文章試以機械設(shè)計基礎(chǔ)這門課程中知識向能力的轉(zhuǎn)化過程來探求培養(yǎng)能力的基本途徑。

1 明確機械設(shè)計基礎(chǔ)課程在工程教育中的作用和地位，確立教學(xué)改革的指導(dǎo)思想

機械設(shè)計基礎(chǔ)是機械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，其主要任務(wù)是學(xué)生學(xué)習(xí)本學(xué)科（包括鄰近學(xué)科）的科學(xué)技術(shù)理論，掌握處理有關(guān)工程實際問題的基本概念、基本方法和基本技能，它同各類基礎(chǔ)課和其他技術(shù)基礎(chǔ)課一起，構(gòu)成了學(xué)生能力發(fā)展的基礎(chǔ)，因此在工程教育中占有重要地位。

近年來，隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，新的機器不斷出現(xiàn)，機械設(shè)計基礎(chǔ)作為機械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，與工業(yè)發(fā)展水平密切相關(guān)，在機械工業(yè)發(fā)展中的作用是不可忽視的。而對于機械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)，我們一直采用加以分析，也就是認(rèn)識機械為主的教學(xué)體系，偏重培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，忽視了對學(xué)生能力的培養(yǎng)。本來可在實踐中學(xué)習(xí)的知識，卻要大量占用理論學(xué)時來講述；舊的知識舍不得丟掉，新知識又要增加，理論學(xué)時壓縮不下來，實踐環(huán)節(jié)自然無法增加。尤其是“傳道、授業(yè)、解惑”的信條根深蒂固，沒有把傳授知識和培養(yǎng)能力有機地結(jié)合起來，沒有將能力的培養(yǎng)貫穿在整個教學(xué)過程的始終，考試考的是學(xué)生的記憶力和理解推理能力，而不是學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)造能力。因此，無法建立起合理的知識能力結(jié)構(gòu)，很難做到整體優(yōu)化，很難在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi)取得人才培養(yǎng)的最佳效果。

根據(jù)以上認(rèn)識及對人才市場的分析，筆者認(rèn)為我們應(yīng)根據(jù)企業(yè)對應(yīng)用型人才的需求和培養(yǎng)應(yīng)用型人才的特點，修訂機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的基本要求，對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整。以設(shè)計為中心，以培養(yǎng)能力為目的，安排教學(xué)內(nèi)容，按設(shè)計的順序安排教學(xué)順序。目的是使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，能滿足工廠產(chǎn)品更新?lián)Q代和技術(shù)革新對人才的需求，增強學(xué)生解決實際問題的能力。

2 以培養(yǎng)能力為目的，開展課程設(shè)計教學(xué)改革

能力是人順利完成某種活動的比較穩(wěn)定的心理特征?！爸R是能力的基礎(chǔ)，能力只有在掌握知識與運用知識的過程中才得以發(fā)展……能力的高低又反過來制約著知識掌握過程的速度、深淺和成效……必須寓能力培養(yǎng)于知識傳授之中，而知識的傳授又必須著眼于培養(yǎng)能力”。對于機械設(shè)計基礎(chǔ)這門課來說課程設(shè)計是學(xué)生將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為能力的重要實踐環(huán)節(jié)，因此，我們對課程設(shè)計的改革傾注了較大的精力。比如，為了使學(xué)生能受到比較全面的鍛煉，我們圍繞“增強機構(gòu)設(shè)計能力”這個中心選擇題目的標(biāo)準(zhǔn)是：要求執(zhí)行構(gòu)件有兩種或兩種以上運動的協(xié)調(diào)配合，其中必須有一種運動要經(jīng)過運動形式的變換，而且主體機構(gòu)必須能夠承受較大外載荷。經(jīng)過幾輪的設(shè)計和實踐，我們現(xiàn)在的題目有牛頭刨、插床、型煤成型、步進輸送機四種類型10個規(guī)格。這些題目包含有連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、螺旋機構(gòu)等基本機構(gòu)的設(shè)計和組合，以及定軸輪系、行星輪系、有級變速傳動等傳動設(shè)計。在輔導(dǎo)設(shè)計時，主要引導(dǎo)學(xué)生能根據(jù)運動協(xié)調(diào)關(guān)系、構(gòu)件條件或參考現(xiàn)有機器來分析確定各基本機構(gòu)設(shè)計的原始參數(shù)。這樣，學(xué)生基本上學(xué)會了簡單機器的運動原理設(shè)計，鞏固了課堂所學(xué)知識。

為了使機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計和機械零件課程設(shè)計結(jié)合起來，對傳統(tǒng)的機械零件課程設(shè)計進行改革，我們選擇了機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中所設(shè)計的機器運動簡圖一部分，作為機械零件課程設(shè)計的題目，進行了圓柱齒輪減速機和機床主傳動裝置的設(shè)計。這樣兩個課程設(shè)計首次有機地結(jié)合起來，共同使學(xué)生經(jīng)歷了機器設(shè)計全過程的鍛煉。由于和機器運動設(shè)計結(jié)合起來，從而使機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計變得形式多樣，豐富多彩，學(xué)生設(shè)計水平明顯提高，構(gòu)思活躍，思路清晰。

通過這樣兩個情同骨肉的課程設(shè)計，學(xué)生的設(shè)計水平將提高一個檔次，為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計能適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展，綜合應(yīng)用機、液、電、光等先進技術(shù)打下基礎(chǔ)。再加上計算機輔助設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計方法的推廣與應(yīng)用，使學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮，加快實現(xiàn)從學(xué)生到勞動者的角色轉(zhuǎn)換。

3 通過實踐環(huán)節(jié)的改革和建設(shè)培養(yǎng)能力

第8篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

【關(guān)鍵詞】機電一體化 機械設(shè)計基礎(chǔ) 教學(xué)方法 教學(xué)改革

【中圖分類號】 G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）01C-0046-02

對于機電一體化專業(yè)的學(xué)生來說，機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有非常重要的影響，學(xué)生在此期間如果沒有學(xué)好甚至出現(xiàn)厭學(xué)情緒將有可能出現(xiàn)棄學(xué)的現(xiàn)象，對其日后的學(xué)習(xí)和在從事相關(guān)機電類工作當(dāng)中解決實際問題都將產(chǎn)生非常惡劣的影響。因此，教師非常有必要認(rèn)真思考如何針對高職學(xué)生存在學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、學(xué)習(xí)興趣不濃厚、缺少良好的學(xué)習(xí)方法等普遍現(xiàn)象進行教學(xué)改革，以提高教學(xué)質(zhì)量。本文從新課程導(dǎo)入、一體化教學(xué)、第二課堂建設(shè)、開放式教學(xué)四個方面來闡述如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力和實踐創(chuàng)新的精神。

一、新課程導(dǎo)入

高職機電一體化專業(yè)把機械設(shè)計基礎(chǔ)課程大都安排在入學(xué)后的第三個學(xué)期開課，在此之前的機電類專業(yè)課主要有機械制圖與CAD及機械制造基礎(chǔ)。學(xué)生在經(jīng)歷了一年的大學(xué)生涯后對大學(xué)生活和學(xué)習(xí)的熱情在減退，還有較大部分學(xué)生在大學(xué)第一學(xué)年中由于種種原因，專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)并不理想甚至出現(xiàn)厭學(xué)情緒。如果教師在此門學(xué)科的緒論中不作適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生可能從一開始就覺得沒有興趣，之后再想讓其改變觀念就更難了。因此，筆者在緒論中是以提問的形式作為開頭的。比如：了解自己日后的工作環(huán)境或工作內(nèi)容嗎？知道自己畢業(yè)后應(yīng)具備哪些基本的技能嗎？這個時期的學(xué)生開始關(guān)注畢業(yè)后的情形，這是可以提起他們興趣和注意力的問題。圍繞這個問題的展開把機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的作用及重要性講解清楚，讓學(xué)生自己去感受。

接著把本課程的授課方式與以往的不同之處告訴學(xué)生，這時要注意一定要有新意才能吸引住學(xué)生，比如：本課程的授課方式是將每個知識點的學(xué)習(xí)用實物模型加裝配圖的形式展示出來，先是理解圖中每個零件的實物樣式，然后講零件的裝配順序與裝配工藝要求，再接著講機構(gòu)的工作原理，最后是要求小組成員運用所學(xué)知識開展創(chuàng)新設(shè)計或改造設(shè)計，每一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)都要求學(xué)生組成團隊進行自主分析、參與、團隊間進行競賽，而且在這個學(xué)習(xí)過程中還將學(xué)到CAXA三維實體設(shè)計軟件的應(yīng)用，同時學(xué)生可自帶電腦進行創(chuàng)新設(shè)計，為配合大家的學(xué)習(xí)，在第二課堂還開展拆裝設(shè)備比武大賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽及三維設(shè)計大賽。

筆者這樣的授課方式比傳統(tǒng)的純理論滿堂灌更受學(xué)生的歡迎，比賽活動的開展也極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教育實踐和教育心理學(xué)實驗都表明，學(xué)習(xí)動機推動著學(xué)習(xí)活動，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保持一定的喚醒水平，指向特定的學(xué)習(xí)活動。因此，為引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)由最初的興趣到自主學(xué)習(xí)，教師一方面要注意正確引導(dǎo)與傳授知識，使學(xué)生持續(xù)感受到學(xué)有所用的快樂感和成就感，另一方面還要注意與學(xué)生保持一種健康快樂的交流方式，參與學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)作過程，師生之間處于一種平等的共同進步的狀態(tài)。

二、一體化教學(xué)

以培養(yǎng)高端技能型人才為培養(yǎng)目標(biāo)的高職教育，首先要培養(yǎng)的目標(biāo)之一就是學(xué)生的謀生能力即有理論基礎(chǔ)的操作技能。因此，教師講課應(yīng)不拘泥于在教室進行，也可以在實訓(xùn)中心或車間進行，有些內(nèi)容轉(zhuǎn)移到實訓(xùn)室內(nèi)對著實物進行講解更容易讓學(xué)生理解，同時還可以讓學(xué)生動手拆裝或操作，這種直觀的感受是在教室內(nèi)用多媒體教學(xué)無法實現(xiàn)的。機械設(shè)計基礎(chǔ)是一門實踐性很強的課程，高職學(xué)生畢業(yè)后更多的是成為生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)一線的技術(shù)能手和業(yè)務(wù)骨干，從事設(shè)計工作的相對較少，他們工作當(dāng)中需要的是知識的運用而非設(shè)計。設(shè)計人員在完成設(shè)計任務(wù)時普遍的思維過程是從設(shè)備的輸出件要完成的任務(wù)開始倒推至動力輸入件，而其他工作人員在最先讀圖或看實物時更多的是從尋找動力輸入件、物料輸入端開始順序延伸到設(shè)備的輸出件。

因此，教學(xué)順序設(shè)計為先到實訓(xùn)中心認(rèn)識電動機、聯(lián)軸器、平鍵、齒輪傳動、帶傳動、軸、軸承、螺紋聯(lián)接等，讓學(xué)生在腦中建立起這些實物的模型、特征及功能，形成感性認(rèn)識。而后再回到教室，根據(jù)實物模型、裝配圖來分析其中的構(gòu)造原理，最后讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識點進行相關(guān)內(nèi)容的小范圍設(shè)計。比如：講解凸輪機構(gòu)時以凸輪的作用、可實現(xiàn)的功能、各組成部件間的裝配關(guān)系及結(jié)構(gòu)上的關(guān)鍵點的學(xué)習(xí)為主，弱化凸輪輪廓曲線的求解。授課時先展示一凸輪夾緊機構(gòu)，還讓學(xué)生親自推動手柄感受一下，然后再播放一段不同形狀的凸輪工作的視頻，給學(xué)生在腦中先形成一個感性認(rèn)識，接著問學(xué)生哪個是輸入件？哪個是輸出件？讓學(xué)生再看一遍視頻，接著把視頻中的機構(gòu)裝配圖展示出來，學(xué)生組成小團隊進行分組討論如上問題，這時筆者通常會利用CAXA實體設(shè)計軟件對各個零件進行3D建模，以幫助學(xué)生更好地理解實物構(gòu)造，然后由各團隊分別講述各個零件的裝配順序及動作原理，與此同時教師根據(jù)學(xué)生的描述運用CAXA實體設(shè)計軟件即時拖動各個零件到相應(yīng)的位置進行裝配，這樣學(xué)生會很容易理解或發(fā)現(xiàn)自己存在的問題，接著教師再根據(jù)學(xué)生的描述進行動畫設(shè)計，以幫助學(xué)生正確理解機構(gòu)的工作原理。利用CAXA實體設(shè)計軟件很好的實現(xiàn)了教師與學(xué)生的相互學(xué)習(xí)，建立了良好的溝通方式，學(xué)生通過此過程的描述極大增強了對知識點的理解和個人表達能力。最后再要求各團隊分頭完成一項改造設(shè)計任務(wù)，例如：請設(shè)計一個自動舂米機。已知條件：利用原有的手動式舂米裝置進行改裝，工作場所內(nèi)只有電源。要求學(xué)生能繪制出一個完整的機構(gòu)簡圖，這其中要包括動力輸入裝置、中間轉(zhuǎn)換聯(lián)接、輸出裝置等。經(jīng)過這樣的反復(fù)練習(xí)，學(xué)生在腦海中能建立一個完整的知識體系，以往的教學(xué)只講凸輪機構(gòu)自身，不提及相關(guān)的其他配套裝置，這樣會讓學(xué)生很難理解接受，更談不上做改造設(shè)計。在教學(xué)上由于有了最早的感性認(rèn)識，學(xué)生即使還不懂得如何選擇電動機，但是他們已經(jīng)知道了電動機的動力輸出后是要通過一個聯(lián)軸器傳遞到減速裝置，可選擇的減速裝置有：齒輪減速、帶輪傳動、鏈輪傳動等，這些實際上就是一個裝配工人、設(shè)備維護人員應(yīng)該掌握的理論知識。至于電動機的參數(shù)應(yīng)該如何選擇，不清楚也沒有多大的關(guān)系。在教學(xué)上更多的是先想辦法讓學(xué)生掌握這些基本知識，然后再考慮教授一些簡單的具體設(shè)計。

三、發(fā)揮第二課堂的作用

面對高職教育中課時一減再減的壓力，如何保證學(xué)生學(xué)到的知識總量不減，教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果更好更令人滿意是目前被大多數(shù)教師關(guān)注的問題。筆者是充分利用第二課堂的作用來帶動學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)，以彌補課時不足。先是利用課余時間帶領(lǐng)學(xué)生走向機電市場、生產(chǎn)廠家，讓學(xué)生們盡可能地廣泛接觸、認(rèn)識各類機電產(chǎn)品，在頭腦中形成感性認(rèn)識。帶領(lǐng)學(xué)生把在課堂上完成的創(chuàng)新設(shè)計進行模型創(chuàng)作評比，這種手與腦的結(jié)合更好地促進了學(xué)生對知識的掌握和理解。由系部牽頭在全系內(nèi)開展拆裝設(shè)備比武大賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽及三維設(shè)計大賽，形成了月月有比賽，以賽促學(xué)習(xí)的良好局面。這期間教師的參與非常重要，教師要真正參與學(xué)生的團隊創(chuàng)作、比賽準(zhǔn)備等具體工作中，給學(xué)生以恰當(dāng)?shù)闹敢完P(guān)懷，這樣學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)及參與比賽的熱情才不會減退，才能最大化地激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的發(fā)揮。

四、開放式教學(xué)

一方面可在有序管理的前提下對學(xué)生實行“開放式實訓(xùn)教學(xué)”，校內(nèi)綜合實訓(xùn)基地可接受學(xué)生課后應(yīng)個人要求對部分設(shè)備機臺、實驗內(nèi)容進行開放。要求學(xué)生先寫申請、制訂具體實驗方案，經(jīng)相關(guān)人員審批后，在實驗管理人員的監(jiān)管下進行相關(guān)作業(yè)，這樣由學(xué)生自己制訂方案，綜合運用所學(xué)的機、電、液等專業(yè)知識獨立作業(yè)，對培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和綜合素質(zhì)大有好處。

另一方面充分利用CAXA三維實體設(shè)計軟件輔助教學(xué)，筆者預(yù)先設(shè)計了大量的機械零件三維模型并形成元器件庫，交給學(xué)生存貯在他們自己的電腦中，課堂創(chuàng)新設(shè)計環(huán)節(jié)允許學(xué)生用自帶的電腦打開CAXA三維實體設(shè)計軟件進行創(chuàng)作，學(xué)生可調(diào)用庫中元件快速搭建模型，實現(xiàn)動畫演示，各創(chuàng)作團隊將設(shè)計結(jié)果進行評比，這種教學(xué)方法能極大滿足學(xué)生求學(xué)心切的心理需求，從而提高學(xué)習(xí)興趣。而且體現(xiàn)了教師與學(xué)生人格上的平等性，不再是誰主誰次的地位。只有真正尊重學(xué)生，把學(xué)生當(dāng)成一個成熟的、理性的社會個體來看待，充分相信學(xué)生有自覺管理、自覺遵守課堂紀(jì)律的能力，才能形成良好的學(xué)風(fēng)、和諧的學(xué)習(xí)氛圍。

總之，面對高職學(xué)生生源差異性日漸增大，教學(xué)學(xué)時減少的環(huán)境，積極運用各種教學(xué)方法努力提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極開拓學(xué)生的創(chuàng)新能力是當(dāng)下教師刻不容緩的責(zé)任。提倡以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)改革思路能更好地貼近學(xué)生日后的實踐活動，采用靈活多變的教學(xué)方法本身就體現(xiàn)了教師的創(chuàng)新精神，這為積極引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生創(chuàng)新做出了良好的表率作用。這同時對教師綜合素質(zhì)也提出了更高的要求，教師能力的不斷提高才能更好地開創(chuàng)新的教學(xué)局面，以滿足社會日新月異的人才需求。

【參考文獻】

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[3]張錦明.對機械設(shè)計基礎(chǔ)教材編寫的思考與探索[J].職業(yè)教育研究，2010（8）

[4]馬學(xué)友，廖建剛.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2009

【基金項目】2011年度新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程立項項目（2011JGB250）

第9篇：對機械設(shè)計基礎(chǔ)的理解范文

機械控制工程基礎(chǔ)是機械類專業(yè)的必修課，是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在機械類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系中起著承上啟下的作用。①它基于經(jīng)典控制理論，結(jié)合機械工程中的實際控制應(yīng)用，介紹經(jīng)典控制理論的基本概念、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、頻率特性、穩(wěn)定性分析、快速性分析、準(zhǔn)確性分析及控制系統(tǒng)性能校正等。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解機械控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握自動控制理論在機械工程中的具體應(yīng)用；學(xué)會分析機械工程系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性等基本性能，掌握系統(tǒng)設(shè)計和校正的本方法；培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課以及從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。②機械控制工程基礎(chǔ)是數(shù)理基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的一道橋梁，課程中有大量的公式、定理、判據(jù)，涉及時間域、頻率域和復(fù)數(shù)域，課程內(nèi)容較枯燥。筆者通過多年的教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)：學(xué)生感到該課程難度較大，對所學(xué)內(nèi)容不易消化和吸收。這使得一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動性變差，產(chǎn)生厭學(xué)情緒，從而嚴(yán)重影響到了課程的教學(xué)質(zhì)量。這導(dǎo)致學(xué)生整個機械專業(yè)知識體系不完善，出現(xiàn)了中斷，從而影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，結(jié)合機械控制工程基礎(chǔ)的課程特點進行教學(xué)改革，對于提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，是十分必要的。本文根據(jù)機械控制工程基礎(chǔ)課程特點，結(jié)合我校機械類專業(yè)特色，從課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及實驗教學(xué)等方面開展了一定的探索和研究，對于促進學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)效果有一定的參考作用。

1我校機械類專業(yè)特色

長沙理工大學(xué)的“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)是學(xué)校的骨干專業(yè)，其起源于原湖南交通學(xué)校1956年創(chuàng)辦的“船舶技術(shù)管理”專業(yè)和隨后開設(shè)的“筑路工程機械”專業(yè)。1978年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，在湖南交通學(xué)校的基礎(chǔ)上創(chuàng)辦長沙交通學(xué)院，歸通部直接管理。自1979年始，筑路工程機械專業(yè)面向全國招收四年制本科生。1987年長沙交通學(xué)院開設(shè)機械制造工藝與設(shè)備專業(yè)，當(dāng)年開始面向全國招收三年制大專班。1996年經(jīng)教育部批準(zhǔn)，在原機械制造工藝與設(shè)備專科專業(yè)的基礎(chǔ)上創(chuàng)辦“機械電子工程”四年制本科專業(yè)。1998年，“筑路工程機械”和“機械電子工程”兩專業(yè)合并為“機械設(shè)計制造及其自動化”，設(shè)工程機械和機電一體化兩個方向。幾十年來，已培養(yǎng)了近三千名主要在機械和交通領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)就業(yè)的畢業(yè)生，具有鮮明的機械行業(yè)和交通行業(yè)特色，形成了“立通和工程機械行業(yè)，傳承‘鋪路石’精神；夯實基礎(chǔ)知識，突出機電一體化；強化工程實踐與動手能力，培養(yǎng)面向基層的高級應(yīng)用型人才”的專業(yè)特色。

2改革措施

根據(jù)機械控制工程基礎(chǔ)課程特點，結(jié)合我?！皺C械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)特色，從教學(xué)內(nèi)容理論聯(lián)系實際、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)注重虛實結(jié)合、多樣化的教學(xué)手段、將CDIO教學(xué)理念引入教學(xué)等方面采取了措施進行了課程改革。

2.1教學(xué)內(nèi)容理論聯(lián)系實際

機械控制工程基礎(chǔ)所討論的問題源于工程實踐，是進行自動控制系統(tǒng)性能分析和設(shè)計所面臨的共性問題。隨著工業(yè)化進程的不斷加快和科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，控制理論的應(yīng)用面越來越寬，知識體系越來越成熟。但由于本課程偏重理論基礎(chǔ)的介紹，往往使學(xué)生在學(xué)習(xí)中對實際的控制系統(tǒng)缺乏感性知識，他們感到學(xué)習(xí)的內(nèi)容比較抽象，和他們接觸的控制系統(tǒng)差距很大，影響學(xué)習(xí)效果。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重理論聯(lián)系實際。比如，講到機械控制系統(tǒng)的組成時，多舉一些工程機械控制系統(tǒng)和數(shù)控機床控制系統(tǒng)的實例，很容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這樣既克服了該門課程的理論性和抽象性，又增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性，開闊了學(xué)生視野，從而很好地促進教學(xué)效果。

2.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

機械控制工程基礎(chǔ)內(nèi)容比較多而且也比較抽象，我?！皺C械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)培養(yǎng)計劃中機械控制工程基礎(chǔ)安排為2.5學(xué)分，40學(xué)時。由于課程知識點較多，在規(guī)定的時間難以把所有內(nèi)容講完。所以，我們必須加強課程知識體系的研究，對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化。根據(jù)我校機械工程專業(yè)狀況，我們把課程教學(xué)內(nèi)容重放在控制理論的基本概念、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)快速性分析、系統(tǒng)準(zhǔn)確性分析及系統(tǒng)性能校正等幾部分，而對于要求較高的內(nèi)容，如非線性控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)系統(tǒng)及根軌跡法等只作簡要闡述，感興趣的學(xué)生可以在課下和老師進行交流。

2.3實踐環(huán)節(jié)注重“虛”、“實”結(jié)合

機械控制工程基礎(chǔ)是一門注重實踐、實踐性很強的專業(yè)課程。實踐環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題并運用所學(xué)知識解決問題的能力起著非常重要的作用，有利于學(xué)生工程實踐能力的提高。很多高校機械控制工程基礎(chǔ)的實踐環(huán)節(jié)一般借助MATLAB軟件實施，通常是上機實驗。③④然而，單純采用MAT-LAB軟件進行虛擬實驗，不夠直觀，與工程實際有些脫節(jié)，激發(fā)不起學(xué)生興趣，實驗效果不是很理想。為此，我們對傳統(tǒng)實驗方式進行了改革，采取了“虛”、“實”結(jié)合的實驗方式，一部分實驗借助MATLAB軟件平臺上機進行，同時還開設(shè)了實物實驗。學(xué)院為本課程購買了自動控制工程基礎(chǔ)試驗臺，可以進行控制系統(tǒng)的時域響應(yīng)分析、頻率特性測試、校正設(shè)計等實物實驗。相對于軟件實驗，利用真實的控制器件，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生主觀能動性，學(xué)生也普遍反映更加喜歡這種實驗形式，取得了較好效果。

2.4多樣化的教學(xué)手段

機械控制工程基礎(chǔ)課程中的許多概念和原理等內(nèi)容，學(xué)習(xí)過程中需要大量復(fù)雜的計算、分析、作圖，這使得傳統(tǒng)的常規(guī)的課堂授課方法很難使學(xué)生充分消化吸收。要想獲得較好的教學(xué)效果，必須對傳統(tǒng)教學(xué)方法進行改革，采用多樣化教學(xué)手段。為此，我們在課堂教學(xué)中采用“以多媒體教學(xué)為主，板書為輔”的方法，改變傳統(tǒng)“板書教學(xué)”方式。同時，針對該課程理論性強、計算復(fù)雜、繪圖工作量大的特點，將MATLAB軟件引入教學(xué)中。MATLAB軟件中有專門的控制系統(tǒng)分析和設(shè)計工具箱，比較容易繪制系統(tǒng)的時間響應(yīng)曲線、Nyquist圖、Bode圖等，利用Simulink模塊可以方便地進行控制系統(tǒng)的性能分析和設(shè)計，獲得了良好的教學(xué)效果。

2.5將CDIO教學(xué)理念引入教學(xué)

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Imple-ment）、運作（Operate）等四個英文單詞的縮寫，⑤代表了產(chǎn)品、系統(tǒng)或過程的整個生命周期的所有環(huán)節(jié)。CDIO工程教育教學(xué)模式的核心思想是把整個學(xué)習(xí)過程利用“工程項目”來組織，以學(xué)生在項目實施不同階段的知識需求為驅(qū)動來安排教學(xué)內(nèi)容和方法。由于機械控制工程基礎(chǔ)這門課程系統(tǒng)性強，適合借助工程案例借助CDIO模式進行教學(xué)。作者針對機械控制工程基礎(chǔ)課程特點提出的CDIO教學(xué)模式包括四個過程：構(gòu)思、設(shè)計、實施和考核。老師針對所講授的知識點結(jié)合具體的工程實例，提出了幾個適合機械控制工程基礎(chǔ)的“工程項目”，并力爭把本門課程的主要知識點融入到“工程項目”中。在實施過程中，把學(xué)生分成若干小組，給每個小組分配不同的“工程項目”，針對所要學(xué)習(xí)的知識點，查閱資料，進行分組討論，加深對知識的理解，并提出解決“工程項目”的具體方案。然后，合理綜合課程內(nèi)容，通過綜合性實驗或模擬仿真加以驗證。最后，改革傳統(tǒng)考核方式，加大學(xué)生在“工程項目”實施過程中和實踐部分的考核分值，根據(jù)學(xué)生的考試成績、“工程項目”實施中的表現(xiàn)、實踐動手能力、創(chuàng)新能力等來綜合評分。

3結(jié)語