機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

摘要：本文以六桿機(jī)構(gòu)牛頭刨床為例，在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Matlab軟件編程實(shí)現(xiàn)了牛頭刨床的位移、速度和加速度的變化曲線，完成了對牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)仿真，通過使用Matlab，為機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供了一個(gè)新的思路。

關(guān)鍵詞：Matlab；機(jī)械原理；課程設(shè)計(jì)；六桿機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)仿真

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0077-02

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的初步能力。目前機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的方法有圖解法和解析法兩種，圖解法需要學(xué)生列出矢量方程式，作圖求解，其優(yōu)點(diǎn)是幾何概念清晰、形象，缺點(diǎn)是作圖比較煩瑣、精度不高[1]。解析法需要學(xué)生針對給定機(jī)構(gòu)建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，求解出位移方程、速度方程和加速度方程、編程求解，根據(jù)求解結(jié)果繪制相應(yīng)曲線。解析法需要學(xué)生具有一定的編程能力，其優(yōu)點(diǎn)是求解精度高，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代化的手段解決設(shè)計(jì)問題的能力。

Matlab是美國Mathworks公司開發(fā)的大型科學(xué)計(jì)算軟件，本文以機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中常見的牛頭刨床為例，首先利用矩陣法對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，然后利用Matlab編程求解，繪制仿真曲線，直觀再現(xiàn)牛頭刨床從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

一、牛頭刨床工作原理概述

牛^刨床是一種用于平面切削加工的機(jī)床，圖1所示為牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖，由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4-5帶動(dòng)刨頭5及其上的刨刀作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)。刨頭右行時(shí)，刨刀速度較低，刨刀進(jìn)行切削，為工作行程。刨頭左行時(shí)，刨刀快速退回，刨刀不切削，有急回特性，為空回行程。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。在工作行程中，牛頭刨床受到很大的切削阻力（在切削前后各有一段約0.05H的空刀距離，H為行程距離），而空回行程中則沒有切削阻力[2]。

二、Matlab仿真分析及參數(shù)測量

當(dāng)牛頭刨床六桿機(jī)構(gòu)中導(dǎo)桿CD處于左極限位置時(shí)，曲柄與x軸夾角為194.84度，刨頭上E點(diǎn)坐標(biāo)為（796.52，-495.5），為便于分析，以此位置作為曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和刨頭位移的起始位置，在Matlab中編寫程序，首先定義各桿長度及曲柄旋轉(zhuǎn)角速度，然后根據(jù)先前推導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程編程實(shí)現(xiàn)[3]，其源代碼如下：

n1=72；w1=2*pi*n1/60；Lac=430；

Lcg=796.52；Lab=110；Lcd=810；Lde=291.6；

dy1=[]；ddy1=[]；Pos=[]；

for theta1=（194.82/180*pi）：-pi/100：

（194.82/180*pi-2*pi）

S3=sqrt（（Lab*cos（theta1））^2+（Lac+Lab*sin（theta1））^2）；

theta3=acos（Lab*cos（theta1）/S3）；

theta4=pi-asin（（Lcg-Lcd*sin（theta3））/Lde）；

Se=Lcd*cos（theta3）+Lde*cos（theta4）；

SS=[theta1，theta3，theta4，S3，Se]'；

Pos=[Pos，SS]；

A=[cos（theta3），-S3*sin（theta3），0，0；

sin（theta3），S3*cos（theta3），0，0；

0，-Lcd*sin（theta3），-Lde*sin（theta4），-1；

0，Lcd*cos（theta3），Lde*cos（theta4），0]；

B=[-Lab*sin（theta1）*w1，Lab*cos（theta1）*w1，0，0]'；

dy=A＼B；

dy1=[dy1，dy]；

dA=[-dy（2）*sin（theta3），

-dy（1）*sin（theta3）-S3*dy（2）*cos（theta3），0，0；

dy（2）*cos（theta3），

dy（1）*cos（theta3）-S3*dy（2）*sin（theta3），0，0；

0，-Lcd*dy（2）*cos（theta3），-Lde*dy（3）*cos（theta4），0；

0，-Lcd*dy（2）*sin（theta3），-Lde*dy（3）*sin（theta4），0]；

dB=[-Lab*cos（theta1）*w1^2，-Lab*sin（theta1）*w1^2，0，0]'；

ddy=A＼（dB-dA*dy）；

ddy1=[ddy1，ddy]；

end

theta1=-1*（Pos（1，：）*180/pi-194.82）；

theta3=Pos（2，：）*180/pi；

theta4=Pos（3，：）*180/pi；

S3=Pos（4，：）；

Se=Pos（5，：）+495.5；

Ve=-1*dy1（4，：）；

Acc=ddy1（4，：）；

plot（theta1，Se），grid on

xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角（^o）'）；

ylabel（'刨刀位移（mm）'）；

axis（[0，360，0，450]）；

title（'位移曲線'）

plot（theta1，Ve（1，：）），grid on

xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角（^o）'）；

ylabel（'刨刀速度（mm/s）'）；

axis（[0，360，-2250，1500]）；

title（'速度曲線'）

plot（theta1，Acc（1，：）），grid on

xlabel（'曲柄轉(zhuǎn)角（^o）'）；

ylabel（'刨刀加速度（mm/s^2）'）；

axis（[0，360，-20000，20000]）；

title（'加速度曲線'）

編好程序后，可調(diào)用繪圖函數(shù)繪制相應(yīng)的位移、速度和加速度曲線。

三、結(jié)束語

將Matlab引入機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)中，能夠使學(xué)生掌握利用解析法計(jì)算公式設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的實(shí)際技能，提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力均得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫恒，作模.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，2012.

第2篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程優(yōu)化

機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程開設(shè)歷史悠久，兩門課程始終作為全國各工科院校機(jī)械類專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。近年來，隨著機(jī)械學(xué)科的飛速發(fā)展、我國高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)實(shí)施寬口徑化、21 世紀(jì)人才綜合能力培養(yǎng)的需求，再次審視兩門課程的教學(xué)體系、課程內(nèi)容和教學(xué)方法，認(rèn)為依舊存在問題需要探究與改革。

一、存在的問題

（一）內(nèi)容有交叉與重復(fù)現(xiàn)象。機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課程的教學(xué)內(nèi)容基本變化不大，課程內(nèi)容自成體系，相互之間缺少銜接，存在內(nèi)容交叉和重復(fù)的問題。

（二）缺少系統(tǒng)性。兩門課程缺少對機(jī)械系統(tǒng)的介紹，學(xué)生學(xué)完了兩門課程，仍對機(jī)械沒有整體的認(rèn)識，對機(jī)械的設(shè)計(jì)過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現(xiàn)。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)不足。兩門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)難以適應(yīng)對學(xué)生工程意識和實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求，缺少主動(dòng)性實(shí)踐的環(huán)境。

二、理論教學(xué)體系的整合與優(yōu)化

機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一般要經(jīng)過產(chǎn)品的規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，通過機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅應(yīng)掌握一般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需的基本理論知識，還應(yīng)對機(jī)械系統(tǒng)有一個(gè)整體的認(rèn)識，并應(yīng)了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過程。為此筆者嘗試突破“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”兩課程的界線，將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重組、融合及整體優(yōu)化，合并為“機(jī)械設(shè)計(jì)課程。

（一）課程目標(biāo)。通過本課程理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新精神；使學(xué)生對機(jī)械產(chǎn)品具有整體的概念和正確的設(shè)計(jì)思想；掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，初步具備一般機(jī)械方案設(shè)計(jì)和分析的能力；掌握常用機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)和工作能力設(shè)計(jì)的基本知識，掌握通用零部件設(shè)計(jì)計(jì)算和選用的基本知識，初步具備一般通用機(jī)械的設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)學(xué)生查閱和運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊及網(wǎng)絡(luò)息等技術(shù)資料的能力。

（二）理論教學(xué)體系。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，合理取舍課堂教學(xué)內(nèi)容，是關(guān)系到能否真正實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的關(guān)鍵。經(jīng)過多年的仔細(xì)斟酌、反復(fù)探究，提出精、寬、新的授課原則：精——精選重點(diǎn)和難點(diǎn)的內(nèi)容進(jìn)行詳解與指點(diǎn)，避免煩瑣公式的推導(dǎo)和易于自學(xué)的內(nèi)容占用過多的學(xué)時(shí)；寬——拓寬學(xué)生的知識面，注重工程應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；新——注重機(jī)械學(xué)科發(fā)展、將機(jī)械學(xué)科的科研成果融入教學(xué)，讓學(xué)生了解機(jī)械學(xué)科的新技術(shù)、新方法。

三、實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

實(shí)踐教學(xué)體系由實(shí)驗(yàn)教學(xué)、機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)（大作業(yè)）、典型機(jī)械設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)）三部分組成。三個(gè)模塊均以加強(qiáng)自學(xué)能力、研究能力、動(dòng)手能力及工程意識與創(chuàng)新精神為培養(yǎng)目標(biāo)。

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代實(shí)技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性與設(shè)計(jì)性，如增開了典型機(jī)器與機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)創(chuàng)意組合、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)意組合等綜合性實(shí)驗(yàn)，對啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力起到非常積極的作用。

（二）機(jī)械實(shí)例分析與設(shè)計(jì)。本課程傳統(tǒng)的課外作業(yè)內(nèi)容雖然對一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對獨(dú)立、就題論題、解題方法千人一面等問題，讓學(xué)生感到枯燥無味，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。為了解決此問題，將“書本習(xí)題”大大減少，增加數(shù)個(gè)綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的機(jī)械實(shí)例分析大作業(yè)。

（三）課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是很重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)決定了它在對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和設(shè)計(jì)能力等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。原來的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)是分開的，相互之間沒有聯(lián)系，機(jī)械原理的課程設(shè)計(jì)是以機(jī)構(gòu)的分析為主，機(jī)械設(shè)計(jì)是以零件的強(qiáng)度分析和繪制圖紙為主，教師不僅限定了設(shè)計(jì)題目和方案，還給學(xué)生提供了非常齊全的參考資料，學(xué)生的創(chuàng)新意識得不到發(fā)揮。將兩門課程的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化整合，從題目的選擇到實(shí)施過程，更加符合現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)思路，即把過去僅進(jìn)行機(jī)構(gòu)和零部件的尺度綜合、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，改變?yōu)檫M(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)。使學(xué)生的創(chuàng)新潛能得到了發(fā)揮，提高了設(shè)計(jì)的能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力、形象思維的能力。

四、教學(xué)方法與手段的改革

近年來，隨著兩門課程體系的改革和深化，課程內(nèi)容不斷更新和增加，但教學(xué)學(xué)時(shí)相對減少，學(xué)時(shí)與內(nèi)容成了突出矛盾。如何激發(fā)學(xué)生興趣、啟迪學(xué)生的潛能, 提高學(xué)習(xí)的自主性和能動(dòng)性,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論與方法；如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、創(chuàng)新精神和設(shè)計(jì)能力，是教學(xué)方法和教學(xué)手段研究的重要課題。

（一）從培養(yǎng)興趣入手。興趣是成才的起點(diǎn)，是成就事業(yè)的沃土。學(xué)習(xí)興趣能激勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

（二）開放式教學(xué)。開放式的教學(xué)方法，一是要打破傳統(tǒng)的“一本書”，大力提倡課外閱讀，讓學(xué)生了解教科書之外相關(guān)領(lǐng)域的知識，更要讓學(xué)生了解新理論、新方法和新技術(shù)。二是打破“一言堂”，給學(xué)生適當(dāng)?shù)摹白杂伞?，鼓?lì)學(xué)生向老師提出問題，幫助學(xué)生樹立“不唯書、不唯師、只唯實(shí)”的實(shí)事求是精神；三是教師不要把所有的知識點(diǎn)得“完美無缺”，要給學(xué)生的自學(xué)留有余地和空間。

（三）倡導(dǎo)主動(dòng)實(shí)踐。被動(dòng)實(shí)踐是指實(shí)踐的對象、方法、程序等關(guān)鍵要素都是由老師制定的, 學(xué)生在老師規(guī)定的框架中, 沿著老師制定的路線去完成實(shí)踐任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.

第3篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理；教學(xué)改革；面向設(shè)計(jì)

中圖分類號：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）36-0213-03

機(jī)械原理課程一直是我國機(jī)械類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，從機(jī)械類課程的體系來看，機(jī)械原理課程起著承上啟下的作用。力學(xué)、機(jī)械制圖和金工實(shí)習(xí)等課程使學(xué)生有了機(jī)械設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和初步工程背景，從機(jī)械原理課程開始步入培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識階段。因此在面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)改革中，機(jī)械原理課程的教學(xué)改革一直處于前沿和熱點(diǎn)的地位，起著舉足輕重的作用。機(jī)械原理課程是機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和機(jī)器人技術(shù)的重要基礎(chǔ)，與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)密切相關(guān)。顯然長期以來以機(jī)構(gòu)分析為主的教學(xué)模式已不能適應(yīng)時(shí)代對人才培養(yǎng)的要求，盡管人們已經(jīng)意識到這一點(diǎn)，但目前在機(jī)械原理課程中，存在的普遍問題是對設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)效果不夠明顯。

因此，通過對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及機(jī)械類課程的分析和研究，根據(jù)機(jī)械原理課程地位、內(nèi)容和特點(diǎn)，我們提出面向設(shè)計(jì)的機(jī)械原理教學(xué)改革的指導(dǎo)思想，即以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為主，具有機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)。

一、以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心，重構(gòu)教學(xué)體系，組織教學(xué)內(nèi)容

由于我國過去傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)主要是以引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)消化吸收為主，機(jī)械設(shè)計(jì)是以經(jīng)驗(yàn)加經(jīng)典理論分析計(jì)算的模式，因此機(jī)械原理課程一直是以機(jī)構(gòu)分析為主的教學(xué)體系，它的優(yōu)點(diǎn)是可以培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的機(jī)構(gòu)學(xué)理論基礎(chǔ)，而忽視了對學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。突出問題是學(xué)生到了機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)還不具備應(yīng)有的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，21世紀(jì)已進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新的時(shí)代，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)需要的是設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。過去機(jī)械原理課程體系的弊端在近年來應(yīng)用型人才培養(yǎng)中日顯突出。為此，機(jī)械原理課程以機(jī)構(gòu)分析為基礎(chǔ)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為主來構(gòu)建教學(xué)體系和組織教學(xué)內(nèi)容。

圍繞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)展開教學(xué)。機(jī)械原理課程的重點(diǎn)內(nèi)容是各種常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心組織教學(xué)內(nèi)容，對于典型機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)機(jī)構(gòu)特性、應(yīng)用特點(diǎn)講解，重點(diǎn)講解機(jī)構(gòu)的組成、演化變異，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和創(chuàng)新思維能力。減少和理論力學(xué)重合的分析部分內(nèi)容，系統(tǒng)講解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析。避免過去機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)建模時(shí)，單一強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)方法，善于考慮實(shí)際要求和條件，學(xué)會(huì)運(yùn)用工程化的建模方法，解決設(shè)計(jì)問題。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有圖解法和解析法，圖解法在過去的工程設(shè)計(jì)中起到過重要的作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)已進(jìn)入建模加計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)期，解析法越來越得到人們的重視和認(rèn)可。但圖解法簡便直觀，有助于學(xué)生對基本概念、基本理論的理解。因此，在教學(xué)中機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以解析法為主，圖解法主要用來進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，為設(shè)計(jì)服務(wù)?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展較快，機(jī)械原理課程應(yīng)能反應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)的新成果、新技術(shù)，而課程有些內(nèi)容已顯陳舊、沒有實(shí)際意義。我們針對機(jī)械原理課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，刪去課程中一些陳舊、過時(shí)的內(nèi)容，如對連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法，刪去實(shí)驗(yàn)法和圖譜法，保留實(shí)用的、對機(jī)構(gòu)分析有用的內(nèi)容。對新成果和新技術(shù)的講解，采用介紹性的方法，讓學(xué)生了解所學(xué)知識的發(fā)展前沿，開闊視野、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。

在課堂中適時(shí)引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)的技術(shù)和方法，使教學(xué)改革跟上發(fā)展的步伐。現(xiàn)代工程技術(shù)中已有多種對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法，解析法是建模加計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。一般課堂教學(xué)中，解析法一般講到建模，學(xué)生對解析法的學(xué)習(xí)處于方法原理階段。在教學(xué)中通過典型機(jī)構(gòu)例子演示編程及工程軟件的應(yīng)用。如在曲柄連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)中，用解析法建模后，演示用matlab編程，輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)分析曲線，向?qū)W生講解機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。引入動(dòng)力學(xué)分析軟件（ADAMS），采用交互式的圖形環(huán)境，創(chuàng)建參數(shù)化的機(jī)構(gòu)模型，再對模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通過教師快速建模、生動(dòng)的動(dòng)畫及分析圖形的輸出，使學(xué)生進(jìn)一步理解機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)參數(shù)化設(shè)計(jì)過程，認(rèn)識工程新技術(shù)的應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力。

二、培養(yǎng)工程意識和系統(tǒng)觀念

機(jī)械原理課程使學(xué)生開始接觸專業(yè)及機(jī)械設(shè)計(jì)類問題，對培養(yǎng)工程意識和系統(tǒng)觀念至關(guān)重要。

機(jī)械原理課程機(jī)構(gòu)內(nèi)容部分，各章是一種不同的、獨(dú)立的機(jī)構(gòu)。在課程中，機(jī)構(gòu)是由線段和符號構(gòu)成的平面圖形、機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)多為數(shù)理計(jì)算，內(nèi)容是孤立的、靜止的。由于學(xué)生又缺乏實(shí)踐知識和工程背景，學(xué)習(xí)起來感覺枯燥，機(jī)械原理課程一直以來被認(rèn)為是難學(xué)的課程。機(jī)構(gòu)來源于機(jī)械，因此，我們在教學(xué)中采用從機(jī)械系統(tǒng)入手，提取和分析常用機(jī)構(gòu)，進(jìn)而設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的教學(xué)思路。在每種機(jī)構(gòu)的講解前，先搜集并放映一些典型機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)畫實(shí)例，使學(xué)生先了解該種機(jī)構(gòu)在機(jī)械系統(tǒng)中的位置和作用，進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析時(shí)，單一、靜止和孤立的機(jī)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)械系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)的機(jī)構(gòu)，通過機(jī)械系統(tǒng)學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)，了解機(jī)構(gòu)的工作原理、作用，不但有助于分析理解機(jī)構(gòu)，重要的是認(rèn)識了系統(tǒng)中的機(jī)構(gòu)。再進(jìn)入機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)，學(xué)生容易用動(dòng)態(tài)開放的思維、系統(tǒng)的觀念進(jìn)行思考，有利于培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力。另外在教學(xué)中，盡可能多的引進(jìn)相關(guān)的工程實(shí)例，介紹機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，開闊視野。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生到生活中找機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例和需要設(shè)計(jì)或改進(jìn)的小課題，通過討論課、小作業(yè)等形式，從多環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生工程意識。

三、合理安排實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程由理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)三部分構(gòu)成。應(yīng)注意機(jī)械原理教學(xué)中理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系，合理安排實(shí)踐教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，還有助于形象思維能力的培養(yǎng)。以前實(shí)驗(yàn)課時(shí)間由實(shí)驗(yàn)老師安排，沒有注意實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該與理論課同步進(jìn)行，才能保證教學(xué)效果。例如：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖繪制是難點(diǎn)內(nèi)容，“機(jī)構(gòu)的測繪和分析實(shí)驗(yàn)”應(yīng)盡量安排在課后盡快進(jìn)行，學(xué)生是剛開始接觸這門課程，及時(shí)配合實(shí)驗(yàn)，對教學(xué)能起到事半功倍的作用。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)，內(nèi)容主要有機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算，要求用解析法完成。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)最能體現(xiàn)靈活性和創(chuàng)新性的關(guān)鍵所在。過去機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)安排在課程之后，時(shí)間較緊，學(xué)生主要時(shí)間和精力用于建模、編程等內(nèi)容，一些學(xué)生對計(jì)算機(jī)編程不熟，更是草草了之。課程設(shè)計(jì)達(dá)不到培養(yǎng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。為此我們將課程設(shè)計(jì)的題目從開課就布置給學(xué)生，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)，有充分的時(shí)間進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的思考，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行開放性思維，提出較多機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行比較和選優(yōu)。改革后的課程設(shè)計(jì)教學(xué)，從教和學(xué)的層面都從系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題展開，且貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中，有效保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量。另外，在教學(xué)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生觀察實(shí)際生活和工程實(shí)踐中的機(jī)構(gòu)，根據(jù)教學(xué)節(jié)奏自擬課程設(shè)計(jì)題目，培養(yǎng)觀察和發(fā)現(xiàn)問題的能力的同時(shí)，有效提高了學(xué)生的興趣并激發(fā)出設(shè)計(jì)沖動(dòng)和創(chuàng)新意識。

四、將培養(yǎng)創(chuàng)新能力貫穿教學(xué)始終

創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的靈魂。在教改中將創(chuàng)新能力培養(yǎng)確定為我校機(jī)械原理課程教改的主要目標(biāo)之一，著重研究創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)。通過分析影響大學(xué)生創(chuàng)新思維的教育學(xué)因素，在機(jī)械原理的教學(xué)中，將創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)貫穿于理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法多方面改革，全方位營造創(chuàng)新環(huán)境，通過改變傳統(tǒng)繼承式教育模式，避免滿堂灌的套路式教學(xué)，多用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，激活學(xué)生的思維。將創(chuàng)造性思維方式貫穿于教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和發(fā)散思維能力等。運(yùn)用多媒體立體化教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力。給實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)提供足夠的時(shí)間和空間，為學(xué)生營造創(chuàng)新環(huán)境，激發(fā)創(chuàng)新興趣。鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)械設(shè)計(jì)競賽，提高、彰顯和檢驗(yàn)創(chuàng)新能力。我校自浙江省第一屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽開始參賽，且連年在大賽中獲獎(jiǎng)。近兩年來，在我校學(xué)生“全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”中取得一等、二等和三等獎(jiǎng)的好成績。圖1為2010年全國一等獎(jiǎng)作品風(fēng)火隊(duì)—“大力水手”號挖掘機(jī)的虛擬樣機(jī)，圖2為2011年全國一等獎(jiǎng)作品“開拓者探險(xiǎn)車”的總體設(shè)計(jì)圖。

五、小結(jié)

面向設(shè)計(jì)的機(jī)械原理的教學(xué)改革在我校已進(jìn)行多年了，幾年來，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不斷提高，學(xué)生越來越能接受新的教學(xué)模式，從學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和考試成績，以及連年機(jī)械設(shè)計(jì)大賽中逐年取得的好成績，證明我校機(jī)械原理課程教學(xué)改革在培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力方面是有效和成功的。

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[3]郭衛(wèi)東.機(jī)械原理課程教學(xué)方法和手段的改革與實(shí)踐[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008，（26）：56-59.

第4篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

信息技術(shù)的推廣和工業(yè)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展，對高校實(shí)踐課程提出了新的要求。針對當(dāng)前機(jī)械專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式的不足，提出了課程內(nèi)容與形式改革措施。為有效提升學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維能力，將模型3D繪圖與加工制造引入機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，探索理論計(jì)算、設(shè)計(jì)繪圖、加工制造“三位一體”的教學(xué)模式。經(jīng)實(shí)踐證明，新模式下教學(xué)效果突出。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；課程設(shè)計(jì)；模式；探索

隨著我國社會(huì)結(jié)構(gòu)的變化，催生高等教育教學(xué)結(jié)構(gòu)與形式轉(zhuǎn)型，國內(nèi)地方高校在不斷探索應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式與體系。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)融合了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、極限配合與測量技術(shù)等課程的知識，是機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的機(jī)類和近機(jī)類高校實(shí)踐教學(xué)中具有十分重要的作用。當(dāng)前，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)仍為減速器的理論設(shè)計(jì)計(jì)算為主，輔以二維圖紙表達(dá)，致使實(shí)踐性課程缺乏足夠的實(shí)踐環(huán)節(jié)。為此，以提高學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維能力為目標(biāo)，將模型3D繪圖與加工制造引入機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，探索理論計(jì)算、設(shè)計(jì)繪圖、加工制造三位一體的教學(xué)模式。

1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)教學(xué)模式將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為著重培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械制造與設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思維，其是在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程中機(jī)械零部件設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)機(jī)械裝置，進(jìn)行機(jī)械機(jī)構(gòu)選擇與方案設(shè)計(jì)、總體布置、總裝配圖設(shè)計(jì)、主要零件設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫等訓(xùn)練。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)選擇最具代表性的機(jī)械裝置“減速器”作為設(shè)計(jì)題目，其課程學(xué)習(xí)要求包括以下3點(diǎn)：①要求學(xué)生熟悉減速器的工作原理、各零部件裝配裝配關(guān)系和箱體類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等知識與技能；②著重要求學(xué)生掌握齒輪機(jī)構(gòu)、軸、螺栓組件、軸承、鍵、銷等零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與選擇；③要求學(xué)生熟練應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖表和設(shè)計(jì)資料。以采用塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)為例，其教學(xué)模式采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，在完成88學(xué)時(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)理論學(xué)習(xí)后，再開展為期2至3周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生以4~6人為一小組合作完成減速器理論設(shè)計(jì)、計(jì)算及二維圖繪制。在課程設(shè)計(jì)時(shí)間段內(nèi)，學(xué)生對減速器的設(shè)計(jì)僅停留方案構(gòu)思、機(jī)械零部件和機(jī)械總成的結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計(jì)，均屬理論設(shè)計(jì)與繪圖，回顧以往的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)生反饋信息，發(fā)現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)出以下弊?。?/p>

（1）多數(shù)學(xué)生對綜合應(yīng)用所學(xué)知識與技能解決實(shí)際問題的能力較差，對減速器的結(jié)構(gòu)缺乏認(rèn)識；

（2）學(xué)生對課程設(shè)計(jì)興趣不夠濃厚，缺乏自我設(shè)計(jì)與創(chuàng)新主動(dòng)性，且過度依賴指導(dǎo)教師指引；

（3）在減速器的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)計(jì)算生硬套搬設(shè)計(jì)步驟，照抄設(shè)計(jì)手冊和減速器圖冊的減速器圖樣與尺寸；同時(shí)，在此教學(xué)模式下學(xué)生以完成作業(yè)任務(wù)式的心態(tài)對待課程設(shè)計(jì)，導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)抄襲現(xiàn)象，亦無法達(dá)到課程設(shè)計(jì)原本教學(xué)要求。該模式下無法體現(xiàn)出設(shè)計(jì)創(chuàng)新與實(shí)踐教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)作用微乎其微。

2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)改革措施

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求高校培育的人才能運(yùn)用專業(yè)知識解決工程實(shí)際問題和探索問題的能力。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)作為一門機(jī)械專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)綜合知識與技能應(yīng)用的平臺，是提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)與工程素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)不僅是為培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械制造與設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程，也是在培育學(xué)生掌握機(jī)械產(chǎn)品或機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維，以及培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)工作的適應(yīng)能力。針對傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的不足，基于培育具備理論設(shè)計(jì)、實(shí)踐加工、理念創(chuàng)新的新型機(jī)械設(shè)計(jì)人才，對機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行探索性改革，具體措施如下：

（1）重組機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)體系。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)認(rèn)識性或驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，主要包括機(jī)械零件結(jié)構(gòu)認(rèn)識現(xiàn)場教學(xué)實(shí)驗(yàn)、帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)、液壓滑動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)、軸系部件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、減速器拆裝實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)目。以培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造能力為主線，重組機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)體系，增設(shè)實(shí)操性實(shí)驗(yàn)，制定新的教學(xué)計(jì)劃。基于傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，對已有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做改進(jìn)增設(shè)實(shí)踐操作性內(nèi)容。以帶傳動(dòng)試驗(yàn)為例，以往實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生觀察帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，計(jì)算帶傳動(dòng)的參數(shù)，新教學(xué)體系在此基礎(chǔ)上增設(shè)帶與帶輪的安裝和拆卸。

（2）課程設(shè)計(jì)內(nèi)容改革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)二級減速器為主，設(shè)計(jì)內(nèi)容以理論設(shè)計(jì)計(jì)算為核心。針對課程設(shè)計(jì)內(nèi)容實(shí)踐性環(huán)節(jié)不足，課程設(shè)計(jì)選擇相對較為簡單的一級減速器作為設(shè)計(jì)內(nèi)容，增設(shè)減速器3D繪圖和模型加工部分。減速器3D繪圖采用UG、SOLID-WORKS等軟件繪制，此項(xiàng)內(nèi)容增設(shè)依據(jù)新大綱模式下機(jī)械制圖、三維制圖課程整合為一體。減速器模型加工采用優(yōu)耐美、謝蘭微型模具加工機(jī)床加工。在新課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與模式下，安排學(xué)生開展為期3周的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生以6~8人為一小組合作完成一級減速器理論設(shè)計(jì)計(jì)算、二維和三維圖繪制、模型制作。新課程設(shè)計(jì)模式大幅增加了課程設(shè)計(jì)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，不僅促進(jìn)了學(xué)生課程設(shè)計(jì)的興趣，也消除了課程設(shè)計(jì)片面最求負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而教學(xué)效果不良的現(xiàn)象。

（3）創(chuàng)新環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)選題采取多樣性、靈活性原則，將固定式的減速器設(shè)計(jì)改變?yōu)閯?chuàng)新與思考結(jié)合的裝置設(shè)計(jì)?；诖藶橥怀稣n程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目的調(diào)研、機(jī)械裝置設(shè)計(jì)方面專利文獻(xiàn)資料的檢索與收集、裝置設(shè)計(jì)方案構(gòu)思。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)涉及機(jī)械設(shè)計(jì)課程中所學(xué)的機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)方式。設(shè)計(jì)任務(wù)確定為每組按照所選定的設(shè)計(jì)題目，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程以及其他先修課程的理論和技能，運(yùn)用合理的方法設(shè)計(jì)出方案。學(xué)生小組可選擇指導(dǎo)教師擬定設(shè)計(jì)題目，學(xué)生小組也可自行擬定確定設(shè)計(jì)題目，但需指導(dǎo)教師審核。

3設(shè)計(jì)模型加工

模型作為設(shè)計(jì)理念的具體表達(dá)，具有三維直觀、真實(shí)準(zhǔn)確的特點(diǎn)，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)最終的設(shè)計(jì)表達(dá)形式。對于機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生，模型制作不僅有助于分析和掌握產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、材料、工藝等，還能夠啟發(fā)設(shè)計(jì)靈感，開拓設(shè)計(jì)思維。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中增設(shè)模具加工環(huán)節(jié)，可提升機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維與動(dòng)手能力，也可有效融合機(jī)械制圖、二維制圖、三維制圖、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等多門專業(yè)課程的知識。機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新離不開模型設(shè)計(jì)加工工具與設(shè)備；優(yōu)耐美（奧地利進(jìn)口）、謝蘭（美國進(jìn)口）微型模具加工機(jī)床是模具設(shè)計(jì)的創(chuàng)新平臺，其安全、穩(wěn)定的性能是培養(yǎng)動(dòng)手能力優(yōu)良設(shè)備。國內(nèi)部分高校已開設(shè)微型模具設(shè)計(jì)加工課程應(yīng)用于學(xué)生實(shí)踐操作技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程。微型模具加工機(jī)床采用模塊式結(jié)構(gòu)，機(jī)體微型輕巧，組裝、操作簡單，由鋸床、車床、磨床、鉆床、銑床、銑齒床六大類機(jī)床組成，可對木質(zhì)、軟質(zhì)金屬、樹脂膠板等材料進(jìn)行切、削、磨、銑、鉆等加工功能。據(jù)課程試驗(yàn)性操作證明，微型加工機(jī)床可以車軸（木質(zhì)、鋁質(zhì)等材料）、銑齒輪、鉆孔、裁切板材、磨削毛坯等。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中引入微型模具加工，極大的提升了學(xué)生課程設(shè)計(jì)的興趣，也有效提升了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，也為了數(shù)控加工課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

4“三位一體”模式構(gòu)建

在1979年，北京科技大學(xué)“機(jī)械設(shè)計(jì)制圖”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)對非機(jī)械類機(jī)械基礎(chǔ)系列課程進(jìn)行了改革試驗(yàn)，把“畫法幾何及機(jī)械制圖”、“機(jī)械原理”、“機(jī)械零件”三門課程有機(jī)地整合為一門課，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法上進(jìn)行了改革創(chuàng)新，并多次獲得教學(xué)成果獎(jiǎng)。國內(nèi)諸多教學(xué)工作者開展了二維教學(xué)模式向三維立體教學(xué)模式的轉(zhuǎn)化與融合的嘗試，提出了工程制圖三維化教學(xué)模式。舒宏等提出CAD制圖內(nèi)容穿插在制圖教學(xué)中開展。在制圖課程中融入形體、零件三維建模，部件的裝配與驅(qū)動(dòng)關(guān)系，直觀地理解零件的形狀、配合、部件的工作原理等。三維CAD教學(xué)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度，以三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)到二維工程圖為主線。機(jī)械制圖、三維實(shí)體設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)三門課程的內(nèi)容相互聯(lián)系緊密，國內(nèi)外諸多教育工作者試圖將此三門課程融合為一體。而此三門課程內(nèi)容在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容中得到綜合體現(xiàn)與應(yīng)用，將設(shè)計(jì)與加工制造結(jié)合可將設(shè)計(jì)思維正確與否得到準(zhǔn)確的驗(yàn)證。故探索將模型3D繪圖與加工制造引入機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，探索理論計(jì)算、設(shè)計(jì)繪圖、加工制造“三位一體”的教學(xué)模式。在此教學(xué)模式中，學(xué)生的課程設(shè)計(jì)不在單純意義上的設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)模型加工與制造是課程設(shè)計(jì)重要的組成部分。以往依據(jù)理論計(jì)算，確定零件尺寸與裝配關(guān)系，依據(jù)選材校核零部件的強(qiáng)度與剛度。現(xiàn)在需要依據(jù)加工單元與材料來考慮所設(shè)計(jì)裝置各零件形狀與尺寸，形成了由零件加工形式、模型裝配、零件設(shè)計(jì)計(jì)算等一體化的設(shè)計(jì)加工模式。以一級減速器設(shè)計(jì)模型為例，新教學(xué)模式下齒輪、軸的模型設(shè)計(jì)需要依據(jù)微型模具加工機(jī)床加工范圍來設(shè)計(jì)計(jì)算零件的尺寸與材料，箱體模型采用木板裁切、粘拼而成，螺栓組件、軸承、鍵、銷等標(biāo)準(zhǔn)零部件可選配或采用其他材料替代。零部件理論設(shè)計(jì)計(jì)算、裝置傳動(dòng)效率計(jì)算過程不再是單純的搬套，裝置二維或三維圖形繪制亦無從過度復(fù)制粘帖，且在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中需要多位同學(xué)協(xié)同完成設(shè)計(jì)。

5實(shí)踐效果

2014年，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)單班的課程設(shè)計(jì)中應(yīng)用新的教學(xué)模式，課程設(shè)計(jì)期間學(xué)生無缺勤現(xiàn)象，且改變了以往小組內(nèi)“吃大鍋飯”的現(xiàn)象，整個(gè)小組內(nèi)按照設(shè)計(jì)要求分工任務(wù)。經(jīng)問卷調(diào)查表明，學(xué)生對新模式下的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)滿意度極高。同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的改革也為后期學(xué)生開展大學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)與設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革以來，有效促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的建設(shè)與發(fā)展，有效提升了學(xué)校教學(xué)質(zhì)量，逐步形成了以設(shè)計(jì)項(xiàng)目為主線組織設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、模型制作“三位一體”的新模式。

參考文獻(xiàn)

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第5篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械基礎(chǔ) 課程教學(xué)內(nèi)容 課程體系 綜合設(shè)計(jì)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0226-03

機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課程是學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)課程綜合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)兩年后才能開始實(shí)踐操作機(jī)械設(shè)計(jì)，在開始動(dòng)手設(shè)計(jì)一般機(jī)械之前，學(xué)生必須熟練掌握相關(guān)的機(jī)械工程材料、原理、設(shè)計(jì)等理論知識，能夠在實(shí)踐過程中靈活應(yīng)用理論力學(xué)、材料力學(xué)和工程圖學(xué)等的相關(guān)知識。

1 機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)存在的問題及分析

1.1 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)存在的不足

多年來，很多高職院校傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)有3個(gè)步驟：（1）制定設(shè)計(jì)題目。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的題目基本一致，都是分析機(jī)器中的導(dǎo)桿系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)靜力情況和運(yùn)動(dòng)狀況，常見的機(jī)器就是用于機(jī)械制造和自動(dòng)化設(shè)計(jì)的插床和刨床等。（2）觀察轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的飛輪。在設(shè)計(jì)題目的基礎(chǔ)上，觀察飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，從而計(jì)算出它在運(yùn)動(dòng)過程中的慣性力量。（3）設(shè)計(jì)機(jī)器結(jié)構(gòu)。通過對機(jī)器導(dǎo)桿和飛輪的分析，實(shí)現(xiàn)能夠?yàn)檫@些機(jī)器設(shè)計(jì)凸輪和齒輪結(jié)構(gòu)并使之相適應(yīng)的最終目的。

教學(xué)體制設(shè)計(jì)的手段和方法上均上存在不足。通常情況下，教學(xué)過程中學(xué)生的設(shè)計(jì)題目幾乎都一致，這些大同小異的題目暴露了學(xué)生在操作實(shí)踐過程中敷衍了事，以完成任務(wù)的學(xué)習(xí)態(tài)度對待整個(gè)課程設(shè)計(jì)，沒有及時(shí)糾正以往設(shè)計(jì)的課程中的錯(cuò)誤，在自己的課程設(shè)計(jì)中依舊重犯這些錯(cuò)誤，使用乏味的設(shè)計(jì)題目單一的設(shè)計(jì)方法、手段，即使勉強(qiáng)通過了有關(guān)考核，學(xué)生的實(shí)際知識能力也沒有得到提高。

其次，培養(yǎng)體系缺乏全局性和準(zhǔn)確性。以往的課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生只注重分析機(jī)器的執(zhí)行程序，忽略可機(jī)器的原動(dòng)機(jī)和中間傳動(dòng)系統(tǒng)，無法實(shí)現(xiàn)機(jī)器3個(gè)部分的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，沒有經(jīng)過全面系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，以至于設(shè)計(jì)理念不完整，設(shè)計(jì)結(jié)果不盡人意。

最后也是最主要的問題，學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性不足。傳統(tǒng)的機(jī)械操作實(shí)踐往往為學(xué)生準(zhǔn)備好了要設(shè)計(jì)的機(jī)器機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)方案，學(xué)生只需要按照既定的方案完成操作，不需要發(fā)揮過多的主觀能動(dòng)性。我國21世紀(jì)的教育戰(zhàn)略是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，所以必須改變學(xué)生在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中創(chuàng)造性思維和自主設(shè)計(jì)能力得不到提高的局面，增強(qiáng)學(xué)生的理論知識教育和動(dòng)手能力。

1.2 機(jī)械操作實(shí)踐設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的不斷發(fā)展，高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)課堂已經(jīng)不能滿足時(shí)代進(jìn)步的需要，必須對舊的機(jī)械設(shè)計(jì)課堂進(jìn)行改革，現(xiàn)將傳統(tǒng)的教學(xué)現(xiàn)狀分析如下。

教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容都無法為學(xué)生的實(shí)踐能力服務(wù)。教學(xué)過程中多采用“填鴨式”的教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容中的設(shè)計(jì)題目和設(shè)計(jì)目標(biāo)都在老師事先限定的范圍，題目離不開對機(jī)器齒輪減速器的分析，學(xué)生完全按照老師講授的經(jīng)驗(yàn)完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程，不積極發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，老師的主要職責(zé)也僅僅是為學(xué)生提供設(shè)計(jì)的模板，監(jiān)督設(shè)計(jì)過程是否和自己的要求一致，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生只需要掌握相關(guān)的設(shè)計(jì)公式和應(yīng)用原理，將公式和原理死搬硬套進(jìn)自己的課程設(shè)計(jì)中，并利用圖解法參考其他機(jī)器的減速器設(shè)計(jì)，沒有將減速器的設(shè)計(jì)與所用的機(jī)器聯(lián)系起來，只要完成經(jīng)驗(yàn)型的手工設(shè)計(jì)就相當(dāng)于此次機(jī)械設(shè)計(jì)的圓滿完成。

機(jī)器的設(shè)計(jì)說明書的準(zhǔn)確度和可信度不高。機(jī)器的說明書需要解釋清楚機(jī)器各個(gè)零部件和它們之間的相關(guān)關(guān)系，而傳統(tǒng)模式下的機(jī)器說明書顯示出，學(xué)生不完全知曉自己所設(shè)計(jì)機(jī)器的零部件之間的運(yùn)動(dòng)和裝配關(guān)系，甚至連零部件的形狀和性能也不清楚，說明書上的內(nèi)容也只是參閱其他機(jī)器的說明書，只知道說明書上描述的是這樣卻不知道為什么要這樣描述。

機(jī)械操作實(shí)踐的要求不夠嚴(yán)格，上課過程沒有達(dá)到專業(yè)化和專門化。一方面，教室無法滿足許多個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)課堂同時(shí)上課，阻礙了正常的設(shè)計(jì)程序，影響了機(jī)械設(shè)計(jì)的最終結(jié)果，另一方面，許多學(xué)生的自我約束能力不高，在機(jī)器的數(shù)據(jù)記錄和編寫過程中存在造假行為，這一行為盡管節(jié)省許多設(shè)計(jì)時(shí)間、加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，但是學(xué)生的課程設(shè)計(jì)質(zhì)量和實(shí)踐能力都沒有得到提高。

綜上3種現(xiàn)狀，都嚴(yán)重阻礙了機(jī)械操作實(shí)踐的變革，必須加大力度培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)理論素養(yǎng)和實(shí)踐操作能力，以改變當(dāng)前的落后現(xiàn)狀。

2 課程體系綜合設(shè)計(jì)研究

第6篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞 CDIO 機(jī)械設(shè)計(jì)類課程 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.10.017

Abstract In order to meet the needs of the professional accreditation of engineering education， based on the concept of CDIO Engineering Education， to carry out series of machine design course teaching reform and practice， put forward the corresponding reform ideas and the specific measures from the aspects of curriculum system， teaching content， teaching methods and practice teaching， for cultivating the high engineering philosophy of high quality， strong ability of innovative engineering and technical personnel to lay the foundation.

Keywords CDIO； mechanical design series course； teaching reform

0 引言

CDIO（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate））是由美國麻省理工學(xué)院聯(lián)合瑞典幾所高校共同開發(fā)的一種全新工程教育理念和實(shí)施體系，其核心理念就是以產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)學(xué)生的理論知識、個(gè)人素質(zhì)、協(xié)作能力、工程-社會(huì)大系統(tǒng)適應(yīng)及調(diào)控能力，①其理念正好與工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)是契合的。因此，為切實(shí)支撐專業(yè)認(rèn)證，培養(yǎng)具有工程理念的高素質(zhì)、創(chuàng)新型工程人才奠定基礎(chǔ)，倡導(dǎo)CDIO工程理念，重構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系和課程內(nèi)容，開展教育教學(xué)改革具有非常重要的理論和實(shí)用意義。

1 優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程具有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)又要與實(shí)踐緊密結(jié)合，基于CDIO 理念的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程教學(xué)改革首先需要重構(gòu)課程體系和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。課程體系要凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化工程理念，將各門課程有機(jī)地結(jié)合起來，進(jìn)而構(gòu)建一種集專業(yè)理論知識、工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體、體現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)無縫對接的課程體系。②以 CDIO從最初的產(chǎn)品構(gòu)思到最后機(jī)器成品運(yùn)行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機(jī)設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系如圖1所示。

1.1 以各門課程為子系統(tǒng)，進(jìn)行課程內(nèi)容的優(yōu)化重構(gòu)

以往課程內(nèi)容的理論學(xué)時(shí)偏多，實(shí)踐學(xué)時(shí)匱乏，重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)狀難以培養(yǎng)學(xué)生解決問題所需要的綜合能力，容易造成“學(xué)而無用”。為充分體現(xiàn)學(xué)科和技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，使得理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，課程內(nèi)容的整合要突出設(shè)計(jì)性和工程實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)服務(wù)于工程實(shí)踐。

以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為例，原有的一些教學(xué)內(nèi)容過分強(qiáng)調(diào)理論公式的推導(dǎo)和論證，在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)，使得培養(yǎng)工程應(yīng)用和實(shí)踐能力的教學(xué)內(nèi)容不斷弱化，因此，在新的課程內(nèi)容優(yōu)化重構(gòu)中，需要弱化一般性公式的詳細(xì)推導(dǎo)，重在設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法的介紹，如“齒輪傳動(dòng)”一章內(nèi)容優(yōu)化為：簡化設(shè)計(jì)計(jì)算公式的推導(dǎo)，重在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)思路以及對設(shè)計(jì)過程中各環(huán)節(jié)的把握，并將齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算、查表、數(shù)據(jù)處理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等融入例題中詳細(xì)講解。在講述齒輪傳動(dòng)的受力分析時(shí)，將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類傳動(dòng)的受力分析整合在一起進(jìn)行講述，這樣便于學(xué)生類比掌握受力分析的要點(diǎn)和方法。

1.2 以工程應(yīng)用為主線，實(shí)現(xiàn)課程體系教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合

知識是由淺入深的，學(xué)習(xí)也是循序漸進(jìn)的，因此，每門課程內(nèi)容的設(shè)置要考慮與前續(xù)課程知識點(diǎn)的聯(lián)系?！翱v向整合”就是將機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程體系中各門課程建立前后內(nèi)在聯(lián)系，要講新帶舊，要引舊聯(lián)新，使學(xué)生“溫故而知新”?！皺M向整合”就是各門課程要彼此聯(lián)系，有機(jī)整合。例如：機(jī)械設(shè)計(jì)課程中關(guān)于零部件的教學(xué)內(nèi)容要與機(jī)械原理課程的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)相聯(lián)系；機(jī)械設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中有關(guān)精度和工藝的知識點(diǎn)相聯(lián)系；機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作要與機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系?？傊?，通過各門課程教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合，要貫穿整機(jī)設(shè)計(jì)的理念，使學(xué)生對專業(yè)理論有系統(tǒng)而完整的把握。

2 精心“設(shè)計(jì)”教學(xué)環(huán)節(jié)，改進(jìn)教學(xué)方法

CDIO開放式的教學(xué)模式首先需要教師轉(zhuǎn)變原先在教學(xué)中純粹的以教為主的角色，更重要的是需要教師更新教學(xué)理念和教學(xué)思想，因此教學(xué)方式和教學(xué)方法的改革是課題研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（1）根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求，圍繞學(xué)生工程能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，重新進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，課程組教師要深入研究當(dāng)前國內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢，在教學(xué)方法與手段上不斷改革和創(chuàng)新，在傳授給學(xué)生專業(yè)理論知識的同時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，形成一種學(xué)與做有機(jī)融合的學(xué)習(xí)方式，從而加深學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解。

（2）探索“CDIO 做中學(xué)”的教學(xué)模式，課堂教學(xué)多引入工程設(shè)計(jì)案例，課程的推進(jìn)采用設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，例如在課程開始之初，就布置有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)的課題給學(xué)生，根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度，安排學(xué)生以小組學(xué)習(xí)和討論交流的方式進(jìn)行課題分階段設(shè)計(jì)，通過這種方案分析、小組學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的方式，貫徹CDIO在做中學(xué)的理念，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，提高工程意識和設(shè)計(jì)技能，這樣既能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)興趣，培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和精神。

（3）搭建開放式課堂，在時(shí)間、空間和教學(xué)內(nèi)容上加以擴(kuò)展和延伸。對于實(shí)踐性和工程性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以走出教室，把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室、工程訓(xùn)練中心和工廠，從而創(chuàng)造一個(gè)開放的課堂空間和開放的教學(xué)環(huán)境，使得學(xué)生更易于吸收和消化課堂的知識內(nèi)容。為了訓(xùn)練學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用能力，除了充分把握好第一課堂教學(xué)，還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂，教師要指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽和參與教師的科研項(xiàng)目等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，在第二課堂，使創(chuàng)新能力培養(yǎng)與第一課堂的教學(xué)融于一體，從而探索出一條集理論研究與工程能力培養(yǎng)相互促進(jìn)的途徑。

3 重點(diǎn)改革實(shí)踐教學(xué)，凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念

課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要環(huán)節(jié)，而以往課程體系中各門課程的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基本上是各自獨(dú)立的，缺少相互關(guān)聯(lián)。例如“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”中，主要是從運(yùn)動(dòng)的角度，訓(xùn)練機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計(jì)能力，沒有考慮具體的材料和結(jié)構(gòu)，更沒有考慮制造工藝和經(jīng)濟(jì)性等要求；到了“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”，主要訓(xùn)練學(xué)生對機(jī)械系統(tǒng)中各零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算能力，設(shè)計(jì)對象基本是齒輪減速器，運(yùn)動(dòng)方案一般是固定的，容易讓學(xué)生墨守成規(guī)，限制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展；輪到機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容又是與前序設(shè)計(jì)對象無關(guān)聯(lián)的工藝設(shè)計(jì)；最后在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作階段，對象又變化了，于是就照貓畫虎，用現(xiàn)成的圖紙和工藝進(jìn)行加工，這種各自為陣的課程設(shè)計(jì)安排顯然違背了整機(jī)設(shè)計(jì)的思想，學(xué)生的能力培養(yǎng)只能趨于碎片化，而真正需要的整機(jī)綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力不能得以鍛煉和培養(yǎng)。因此，為了切實(shí)提高學(xué)生的工程意識和設(shè)計(jì)技能，改革選擇課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)為突破口，通過課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的重新整合和優(yōu)化，使得各個(gè)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容前后關(guān)聯(lián)和有機(jī)結(jié)合。③為了凸顯整機(jī)設(shè)計(jì)理念，訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)合起來進(jìn)行，依次按方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品實(shí)物制造編排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，做到課程設(shè)計(jì)的完整性、系統(tǒng)性和綜合性，從而訓(xùn)練學(xué)生從機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、性能仿真、工藝設(shè)計(jì)到加工制造和組裝調(diào)試的整機(jī)設(shè)計(jì)能力。

在課程設(shè)計(jì)過程中，成立獨(dú)立穩(wěn)定的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，期間配備專門的指導(dǎo)教師，每個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)對象固定，始終貫穿于各個(gè)課程設(shè)計(jì)，具體以典型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造為載體，例如無碳小車或是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽設(shè)計(jì)對象等，要求分階段完成對象的各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)，即依次設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試一臺機(jī)械產(chǎn)品，讓學(xué)生從一開始就注重整機(jī)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)綜合分析問題的能力。④機(jī)械原理與創(chuàng)新綜合課程設(shè)計(jì)為機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)提供系統(tǒng)方案、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算和分析，在接下來的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中，通過設(shè)計(jì)計(jì)算和選型，將前序設(shè)計(jì)得到的方案具體實(shí)物化，繪制出相應(yīng)的裝配圖和零件圖，同時(shí)又為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)提供了圖紙和精度設(shè)計(jì)技術(shù)文件，而機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容又為最終的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作提供了工藝指導(dǎo)，從而大大提高課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的連貫性和實(shí)用性。為了保障以上改革的順利實(shí)施，根據(jù)我校的實(shí)際情況，依托學(xué)校的大學(xué)生素質(zhì)教育中心的加工設(shè)備制造出實(shí)物，使得學(xué)院的理論教學(xué)與大學(xué)生素質(zhì)教育中心的實(shí)訓(xùn)實(shí)現(xiàn)無縫結(jié)合，也使得教學(xué)資源得以充分利用。

4 結(jié)束語

為了改善以往機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程教學(xué)中理論和實(shí)踐相脫節(jié)的問題，順應(yīng)工程教育認(rèn)證的要求，引入“CDIO 做中學(xué)”的工程教育理念，對機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程進(jìn)行教學(xué)改革和實(shí)踐，將工程教育與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)滲透到課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)之中，實(shí)現(xiàn)理論知識學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力培養(yǎng)的相互滲透，極大地豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，必將為培養(yǎng)具有工程理念的高素質(zhì)、強(qiáng)能力的工程技術(shù)人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

注釋

① 鐘宇光，史東巖，展勇.基于CDIO 模式的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革研究[J].大學(xué)教育，2016（1）：144-145.

② 劉桂珍，于影，殷寶麟等.CDIO 模式下機(jī)械設(shè)計(jì)系列課程改革與實(shí)踐的研究[J].經(jīng)濟(jì)師，2015（6）：235-236.

第7篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞 機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì) 教學(xué)模式 工程實(shí)踐

目前，機(jī)電一體化技術(shù)在諸多行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，機(jī)電一體化產(chǎn)品也達(dá)到了一個(gè)嶄新的水平，社會(huì)對機(jī)電復(fù)合型技術(shù)人才的需求量越來越大。因此，培養(yǎng)高素質(zhì)的機(jī)電工程類專業(yè)人才，是廣大工科院校面臨的重要任務(wù)。

為了培養(yǎng)出既有知識又有實(shí)踐能力的高等技術(shù)人才，工科院校在教學(xué)中不斷增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程和學(xué)時(shí)。課程設(shè)計(jì)是工科專業(yè)大學(xué)生在校學(xué)習(xí)過程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，也是學(xué)生工程設(shè)計(jì)思想和實(shí)踐能力培養(yǎng)的主要途徑。作為機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)機(jī)電方向?qū)W生在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前的最后一次大型綜合的機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)顯得尤為重要。學(xué)生在這個(gè)時(shí)期已經(jīng)完成大學(xué)期間所有專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)，對機(jī)械知識和電氣化技術(shù)有了相當(dāng)程度的掌握。機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)就是給學(xué)生搭建起一個(gè)實(shí)際操練和能力培養(yǎng)的平臺，把知識向能力方面進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，并能綜合培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，為學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和未來從事專業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

近年來，作者結(jié)合“突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革”教研項(xiàng)目一直對課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式進(jìn)行研究和探索，從教學(xué)模式的構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容的確定、教學(xué)的組織實(shí)施等方面開展了深入的探索和實(shí)踐，取得了一定的成果。

1 提出以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)為課程性課程設(shè)計(jì)，一般只隸屬于某門課程。各門課程中安排的各種課程設(shè)計(jì)之間銜接性比較差，內(nèi)部邏輯關(guān)系不夠緊密，學(xué)生難以從中學(xué)到完整的知識。學(xué)時(shí)的利用率也受到一定的影響，而且普遍采用“參照指導(dǎo)書，查閱手冊，進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)”的模式，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。課程設(shè)計(jì)時(shí)間普遍較短，學(xué)生在設(shè)計(jì)中是“姍姍而來、匆匆而去”，還沒正式開始，一晃又結(jié)束了。 學(xué)生進(jìn)行這樣的課程設(shè)計(jì)往往容易流于形式，應(yīng)付交差。為克服傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的不足，機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)被安排在大學(xué)學(xué)習(xí)的第七學(xué)期放假前這個(gè)時(shí)段進(jìn)行，即在機(jī)電專業(yè)方向所有理論課程學(xué)習(xí)之后、畢業(yè)設(shè)計(jì)開始之前，利用三周集中時(shí)間進(jìn)行大型的機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)。

機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)是不隸屬任何一門課程的課程設(shè)計(jì)，采用了一種“以系統(tǒng)化專業(yè)知識為主線，以開放的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室為基地，以開放式管理為前提，以實(shí)際動(dòng)手為基礎(chǔ)，以激發(fā)學(xué)生興趣、主動(dòng)求知為動(dòng)力，以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力為目的”的全新型綜合課程設(shè)計(jì)模式。 具體思路是：將電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等課程聯(lián)系起來，以機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)室和機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室為實(shí)驗(yàn)基地，以工程實(shí)際為背景開設(shè)多個(gè)選題，將方案設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、評價(jià)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試融為一體，要求學(xué)生針對某一選題，在教師提供的設(shè)計(jì)平臺上進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，獨(dú)立實(shí)踐。為此設(shè)計(jì)了圖1所示的機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)的過程和方法。

這一教學(xué)模式始終強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和動(dòng)手能力，引導(dǎo)學(xué)生解決相關(guān)工程實(shí)際問題。

2 制定機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)的選題原則，豐富了題目的數(shù)量和類型

研究機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)的選題是整個(gè)課題得以順利實(shí)施的保證，選題不恰當(dāng)不僅達(dá)不到課程設(shè)計(jì)的要求，而且挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及學(xué)習(xí)熱情。在選題時(shí)遵循以下原則：

（1）課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)屬課程范圍，應(yīng)能滿足課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的與要求，能使學(xué)生得到較全面的綜合訓(xùn)練。

（2）課程設(shè)計(jì)的題目和內(nèi)容要與實(shí)際相聯(lián)系，結(jié)合最新技術(shù)知識，滿足專業(yè)教學(xué)計(jì)劃要求，有正確完整的技術(shù)參考資料。

（3）課程設(shè)計(jì)題目的難度和工作量應(yīng)適合學(xué)生的知識和能力狀況，使學(xué)生既能獲得充分的實(shí)踐鍛煉，又能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過努力完成任務(wù)。

機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)選題既要結(jié)合前修課程，以鞏固教學(xué)內(nèi)容，又要有較強(qiáng)的實(shí)踐性和新穎性。因此主要通過借鑒教師的科研課題、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，同時(shí)結(jié)合汽車行業(yè)特點(diǎn)和本校實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備情況，設(shè)置成熟的、有特色的、適合教學(xué)的題目作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。以下是課程設(shè)計(jì)的部分選題：

①機(jī)床工作臺傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；②液壓滑臺的PLC控制；③X—Y數(shù)控工作臺機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；④數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；⑤臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)；⑥上料機(jī)械手機(jī)電與氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；⑦機(jī)床主軸部分機(jī)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

上述每一個(gè)課程設(shè)計(jì)題目均為綜合性應(yīng)用題目，涉及到該專業(yè)方向多門課程的知識，包括總體方案的確定、機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零部件的計(jì)算和選型、控制系統(tǒng)的電路原理分析、電子元器件的接線和調(diào)試。選題的控制系統(tǒng)包括現(xiàn)今常用的控制方式：數(shù)控系統(tǒng)、單片機(jī)、PLC、計(jì)算機(jī)+運(yùn)動(dòng)控制卡，傳動(dòng)部分包括了電氣傳動(dòng)、液壓與氣壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)。選題強(qiáng)調(diào)綜合與集成，不限定設(shè)計(jì)結(jié)果，不規(guī)定具體的實(shí)現(xiàn)過程。通過合理選題能讓學(xué)生將大學(xué)里幾年來學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)“串”起來，形成有機(jī)的整體。

3 完善組織實(shí)施方案，提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量

（1）合理安排設(shè)計(jì)進(jìn)度，加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)管理。由于機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)工作量大，為了確保設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，制定了詳細(xì)的工作計(jì)劃，進(jìn)度安排：①教師講課、布置任務(wù)、學(xué)生選題、學(xué)生查閱資料，完成電氣原理設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：2～3天；②檢查通過之后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，認(rèn)識電器元件原理和使用方法。進(jìn)一步修改完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，繼續(xù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和CAD圖的繪制：5～6天；③搭建、連接硬件系統(tǒng)并進(jìn)行系統(tǒng)的初步調(diào)試：3～4天；④撰寫課程設(shè)計(jì)說明書：2～3天；⑤整理資料和答辯：1天。

課程設(shè)計(jì)期間，采取集中管理與開放式管理相結(jié)合的模式，前期布置任務(wù)，中期實(shí)驗(yàn)調(diào)試，后期答辯進(jìn)行集中講解和輔導(dǎo)，其他環(huán)節(jié)進(jìn)行開放式管理。課程設(shè)計(jì)中會(huì)安排3～4次檢查，主要檢查學(xué)生設(shè)計(jì)方案、機(jī)械圖紙的繪制、電氣系統(tǒng)原理圖的繪制、電器元件的選擇、程序的編寫和調(diào)試等內(nèi)容。

（2）改革課程設(shè)計(jì)學(xué)生成績評定方式，增加答辯成績?？偝煽冇善綍r(shí)表現(xiàn)（10%）、課程設(shè)計(jì)說明書和圖紙（50%）、答辯成績（40%）三部分組成。成績分為優(yōu)、良、中、及格和不及格。增加答辯成績的目的就是避免少數(shù)同學(xué)的抄襲現(xiàn)象。答辯成績包括設(shè)計(jì)過程中階段答辯成績和最終答辯成績兩個(gè)部分。其中平時(shí)成績包括前期計(jì)算檢查、機(jī)械圖、裝配圖、電氣圖檢查、實(shí)際接線或程序調(diào)試檢查、平時(shí)考勤等幾部分。

（3）編寫機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。由于本身專業(yè)發(fā)展時(shí)間較晚，除了合肥工業(yè)大學(xué)主編的《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》外，很難找到適合本課程設(shè)計(jì)使用的教材，但該書也是根據(jù)本校實(shí)際情況編寫，沒有那樣的硬件條件，要實(shí)現(xiàn)起來非常困難。許多學(xué)校采用自編教材，而我校連自編的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書也沒有。因此，結(jié)合本校的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，重新編寫與教改相適應(yīng)的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)電子書。

（4）建立了課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)周交互進(jìn)行的實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)施模式。以前綜合試驗(yàn)周和課程設(shè)計(jì)由于歸屬不同的教學(xué)單位，各自為陣，使課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)周的銜接性較差，不能很好達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。課程設(shè)計(jì)沒有后續(xù)實(shí)踐支撐，往往搞成紙上談兵。近年來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備和環(huán)境有了較大的改善，完全可以利用實(shí)驗(yàn)室平臺，通過課程設(shè)計(jì)加強(qiáng)對學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此，機(jī)械工程教研室與機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)手，根據(jù)課程設(shè)計(jì)的需要，在機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)室和機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室形成開放實(shí)驗(yàn)區(qū)域，學(xué)生根據(jù)題目需要集中進(jìn)行調(diào)試。這樣，一方面實(shí)現(xiàn)了資源的共享，學(xué)科交叉，避免學(xué)校重復(fù)投資造成的設(shè)備浪費(fèi)；另一方面整合了教學(xué)內(nèi)容，有效增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，提高了教學(xué)效果。

（5）加強(qiáng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段和網(wǎng)絡(luò)資源的運(yùn)用。采用先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段，可大大提高工作效率。繪制機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采用AutoCAD 軟件直接繪制裝配圖，部分學(xué)生還可使用三維軟件直接進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。電氣原理圖的設(shè)計(jì)有的直接用CAD繪制，有的采用PROTEL軟件。但由于課程設(shè)計(jì)時(shí)間有限，每個(gè)學(xué)生的具體情況又不同，所以對計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力不作強(qiáng)求，指導(dǎo)教師可根據(jù)學(xué)生情況靈活掌握。

設(shè)計(jì)時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，瀏覽一些在機(jī)電一體化領(lǐng)域有較高知名度的網(wǎng)站，及時(shí)了解國內(nèi)外機(jī)電一體化領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，并可學(xué)到很多實(shí)用的工程設(shè)計(jì)方法，快速獲取課程設(shè)計(jì)所需信息。課程設(shè)計(jì)所用到的主要機(jī)械部件和電氣零部件產(chǎn)品，相應(yīng)企業(yè)都有網(wǎng)站介紹，需要的技術(shù)數(shù)據(jù)一般在互聯(lián)網(wǎng)上都能查到，因此，學(xué)生可順利完成元器件的選型。

4 結(jié)束語

在2007、2008級學(xué)生的教學(xué)中，我校對機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)改革進(jìn)行了實(shí)施，吸引了學(xué)生積極參與，受到學(xué)生的好評。機(jī)電綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革具有以下特點(diǎn)：

第8篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：中、高職銜接；機(jī)械加工技術(shù)；模具設(shè)計(jì)與制造；課程銜接方案；教學(xué)實(shí)施

分類號：G622，G42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0250-02

一、中職機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)和高職模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的課程銜接方案

1.中、高職課程銜接的課程體系。在高職階段側(cè)重人文素質(zhì)培養(yǎng)、崗位核心能力、專業(yè)拓展能力的培養(yǎng)，以及對新知識、新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)、新方法、新設(shè)備的掌握。中、高職階段的能力遞進(jìn)式課程體系框架如圖1、圖2所示。

2.課程銜接方案。根據(jù)中、高職各職業(yè)崗位的要求來設(shè)置相關(guān)專業(yè)課程，以實(shí)現(xiàn)崗位與專業(yè)課程的對接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)中、高職院校專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容的無痕銜接，中職機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)和高職模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的課程銜接方案見表1。

3.中、高職銜接課程核心課程。根據(jù)中、高職院校各自的專業(yè)優(yōu)勢，以及中、高職銜接班技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)需求，現(xiàn)確定6門中、高職銜接課程的核心課程：《模具制造技術(shù)與實(shí)訓(xùn)》（含數(shù)銑、加工中心，綜合實(shí)訓(xùn)）、《特種加工》（含電火花、慢走絲）、《模具制造工藝編制與實(shí)施》（含課程設(shè)計(jì)）、《塑料模設(shè)計(jì)》（含課程設(shè)計(jì)）、《冷沖模設(shè)計(jì)》（含課程設(shè)計(jì)）、《模具裝配調(diào)試與維護(hù)》，這6門中、高職銜接核心課程均在高職階段完成。（1）中、高職銜接核心課程《模具制造技術(shù)與實(shí)訓(xùn)》（含數(shù)銑、加工中心，綜合實(shí)訓(xùn)）是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)的銜接中職《機(jī)械零件普通車削加工》（含金屬切削原理與刀具）、《機(jī)械零件普通銑削加工》、《數(shù)控編程與仿真》、《機(jī)械零件數(shù)控加工》（數(shù)車）等課程的一門專業(yè)核心能力課程。（2）中、高職銜接核心課程《特種加工》（含電火花，慢走絲）是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)的銜接中職《機(jī)械零件線切割加工》（快走絲）課程的一門專業(yè)核心能力課程。（3）中、高職銜接核心課程《模具制造工藝編制與實(shí)施》（含課程設(shè)計(jì)）是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)的銜接中職《機(jī)械制造工藝》的一門專業(yè)核心能力課程。（4）中、高職銜接核心課程《塑料模設(shè)計(jì)》（含課程設(shè)計(jì)）是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)的銜接中職《機(jī)械原理與機(jī)械零部件設(shè)計(jì)》（含課程設(shè)計(jì)）、《AutoCAD》、《模具拆裝與測繪》的一門專業(yè)核心能力課程。（5）中、高職銜接核心課程《冷沖模設(shè)計(jì)》（含課程設(shè)計(jì)）是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)的銜接中職《機(jī)械原理與機(jī)械零部件設(shè)計(jì)》（含課程設(shè)計(jì)）、《AutoCAD》、《模具拆裝與測繪》的一門專業(yè)核心能力課程。（6）中、高職銜接核心課程《模具裝配調(diào)試與維護(hù)》是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)開設(shè)的銜接中職《鉗工工藝與實(shí)訓(xùn)》、《機(jī)械零件手工制作》的一門專業(yè)核心能力課程。

二、中、高職階段課程的設(shè)置

按照教學(xué)設(shè)計(jì)分層遞進(jìn)、教學(xué)組織梯度推進(jìn)、教學(xué)內(nèi)容編排由簡到繁的總體思路，根據(jù)圖1、圖2所示課程體系，分中職階段、高職階段安排中、高職銜接課程。中、高職公共課程依據(jù)湖南省中職機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)和高職模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)置。中、高職階段按一體化設(shè)計(jì)和開設(shè)專業(yè)課程。

三、中、高職銜接課程的教學(xué)實(shí)施

按照教學(xué)設(shè)計(jì)分層遞進(jìn)、教學(xué)組織梯度推進(jìn)、教學(xué)內(nèi)容編排由簡到繁的總體思路，將中職階段機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)課程和高職階段模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的課程安排如表2所示。該中、高職階段課程的教學(xué)達(dá)到了中、高職階段課程不重復(fù)開設(shè)、重點(diǎn)突出、難易適當(dāng)?shù)囊蟆Ｄ壳?，已?jīng)在合作的中職學(xué)校中實(shí)施了四個(gè)學(xué)期，效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳甚其，等.湖南省中職機(jī)械加工技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)[S].2015.

[2]熊建武.湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)中高職銜接特色試點(diǎn)班（模具S2013-2班）教學(xué)計(jì)劃與人才培養(yǎng)方案[Z].2013.

The Design and Implementation of the Joint Project of the Mechanical Processing Technology in the Secondary Vocational School and the Design and Manufacture of Mold Design and Manufacturing

SUN Zhong-gang，XIONG Jian-wu，GONG Yan-li，YI Jie，JIAN Zhong-wu

（Hunan Industry Polytechnic，Changsha，Hunan 410208，China）

第9篇：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞 機(jī)械基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)訓(xùn)練 創(chuàng)新教學(xué)

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

機(jī)械基礎(chǔ)系列課程，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，在機(jī)械教學(xué)體系中起著承上啟下的關(guān)鍵作用，其教學(xué)的創(chuàng)新性在新世紀(jì)機(jī)械工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的環(huán)節(jié)中至關(guān)重要。如何提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，如何進(jìn)行相應(yīng)的行之有效的創(chuàng)新教學(xué)改革，成為該學(xué)科的一大課題。針對知識、素質(zhì)和能力三位一體的培養(yǎng)理念，教研室以基本理論教學(xué)的創(chuàng)新性為先導(dǎo)，特別突出工程素質(zhì)、工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，構(gòu)建了理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和設(shè)計(jì)訓(xùn)練的新體系，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、研究性和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。

實(shí)踐是以理論為指導(dǎo)，理論在實(shí)踐過程中得以驗(yàn)證和深化。隨著教學(xué)改革的層層深入，機(jī)械基礎(chǔ)系列課程在理論教學(xué)上充分運(yùn)用多媒體和現(xiàn)代教育技術(shù)手段，豐富課程課堂教學(xué)素材和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，增加立體化教學(xué)比例，建立創(chuàng)新教學(xué)理論，推進(jìn)課堂創(chuàng)新教學(xué)模式，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，為指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)也改變了實(shí)驗(yàn)課程與設(shè)計(jì)訓(xùn)練的割裂局面，除了加強(qiáng)各自實(shí)力之外，二者有機(jī)融合，達(dá)到了相互配合、相互促進(jìn)的效果，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力和主觀能動(dòng)性。下面介紹教學(xué)實(shí)踐改革的幾條措施：

1 增加綜合性與研究性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

學(xué)生的工程實(shí)踐環(huán)節(jié)比較薄弱，要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力就必須依靠課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)配合。實(shí)驗(yàn)不能光是對書本知識的驗(yàn)證與演示，而應(yīng)產(chǎn)生驗(yàn)證理論、提高動(dòng)手能力與激發(fā)創(chuàng)新思維的三重效果。

為此，教研室在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上增加一定量的創(chuàng)新與綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如機(jī)械原理課程的JPCC平面機(jī)構(gòu)組裝實(shí)驗(yàn) 、3DMC機(jī)構(gòu)組合與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程的軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及機(jī)械傳動(dòng)性能綜合實(shí)驗(yàn)等。如3DMC實(shí)驗(yàn)臺根據(jù)創(chuàng)造性思維原理和機(jī)構(gòu)組成原理設(shè)計(jì)，是二十一世紀(jì)新一代綜合性智能化實(shí)驗(yàn)測試設(shè)備。學(xué)生通過機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)所萌發(fā)的創(chuàng)造性思維可以從本實(shí)驗(yàn)臺上得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)臺既有組成機(jī)構(gòu)的低副桿組、高副桿組及組成這些桿組的各構(gòu)件、機(jī)架和其他輔助連接件等，也有機(jī)械傳動(dòng)等內(nèi)容，可拼裝連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)以及由它們組合成的性能各異、平面的、空間的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，培養(yǎng)了學(xué)生機(jī)械傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)臺可以測試原動(dòng)件和執(zhí)行構(gòu)件以及中間任意構(gòu)件的位移、速度、加速度。無論構(gòu)件是轉(zhuǎn)動(dòng)還是移動(dòng)，計(jì)算機(jī)都能準(zhǔn)確地反應(yīng)這些機(jī)構(gòu)的參數(shù)，對已知機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證分析；也可測試創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，為動(dòng)力學(xué)分析提供依據(jù)。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，將課堂知識與自身的判斷、聯(lián)想、動(dòng)手能力結(jié)合起來。通過對實(shí)驗(yàn)題目的分析、實(shí)驗(yàn)方案的構(gòu)思和優(yōu)化、對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的拆裝、實(shí)驗(yàn)過程成與敗的反復(fù)，不斷提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的基本素質(zhì)，真正發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)踐的不可分離性，理論在實(shí)踐中得以驗(yàn)證、延伸與創(chuàng)新。

2 改變課程設(shè)計(jì)模式，增加設(shè)計(jì)內(nèi)容的創(chuàng)新性

機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)計(jì)訓(xùn)練主要包括相關(guān)課程設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新活動(dòng)。課程設(shè)計(jì)是課程體系中的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)模式和設(shè)計(jì)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人才培養(yǎng)的需要，為此教研室對課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了相應(yīng)的改革。如機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)由原來的利用圖解法或解析法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析變成了機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)可在理論課結(jié)束進(jìn)行，也可在理論課上到一定程度時(shí)與理論課并行。提前布置任務(wù)，學(xué)生就可提前入手，調(diào)研資料。這樣就可帶著問題設(shè)計(jì)，不懂的內(nèi)容可通過網(wǎng)絡(luò)查詢或到書本上提前自學(xué)，或在老師講課的時(shí)候有針對性地去學(xué)，從而獲得更深刻的理解。課程設(shè)計(jì)本著學(xué)生為主、教師為輔的思想，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，實(shí)際上是對學(xué)生將來成為一名工程技術(shù)人員的提前演練。設(shè)計(jì)內(nèi)容靈活化，可由教師給出，也可由學(xué)生自定，自定時(shí)就又增加了相關(guān)的很多調(diào)研工作，增加了對更多設(shè)計(jì)內(nèi)容的了解。機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)一般分組進(jìn)行，同學(xué)們既群策群力，又有自己的獨(dú)特之處，大大提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。又如機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變，由減速器傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式變?yōu)镃AD編程，既讓學(xué)生了解現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論，又提高了計(jì)算機(jī)編程水平。計(jì)算機(jī)仿真軟件也運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，便于學(xué)生在設(shè)計(jì)中完成虛擬樣機(jī)的制作等。

3 開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)開發(fā)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)，促使實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)訓(xùn)練的有機(jī)融合

將實(shí)驗(yàn)裝置作為課程設(shè)計(jì)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)的載體，也成為教研室課程改革的一項(xiàng)內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，如利用3DMC組合與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)成部分同學(xué)的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生通過機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)所萌發(fā)的創(chuàng)造性思維可以從實(shí)驗(yàn)臺上得以實(shí)現(xiàn)。各種基本機(jī)構(gòu)的性能是有局限性的，對基本機(jī)構(gòu)創(chuàng)新也是困難的，而將多個(gè)基本機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來組成一種組合機(jī)構(gòu)來使用，往往能較好地滿足人們對運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)械性能的要求。實(shí)踐中已產(chǎn)生和創(chuàng)造發(fā)明了多種實(shí)用的組合機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)臺可提供大量的組合機(jī)構(gòu)供拼裝，從中可以很好地認(rèn)識組合機(jī)構(gòu)的多種性能，為今后的創(chuàng)新和工程設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容可通過“黑箱” 的形式給出機(jī)構(gòu)的功能要求，作為機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)題目，同學(xué)們仔細(xì)研究機(jī)構(gòu)的功能要求，將總功能分解為各子功能，選擇確定各子功能的功能元解，完成機(jī)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)。所解方案靈活多樣，要能滿足題目要求，同時(shí)展開積極的交流與方案對比，促進(jìn)學(xué)習(xí)提高。同學(xué)們也可自行擬定題目，但涉及的構(gòu)（零）件應(yīng)在實(shí)驗(yàn)臺配置范圍內(nèi)。在題目自行設(shè)計(jì)過程中，不斷研究，不斷發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)一步開發(fā)出新的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，完成了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的積累工作，使設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)良好地融合起來。

為了激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的熱情，教研室開展了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)。好的作品可參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽，以便設(shè)計(jì)成果的驗(yàn)證，促進(jìn)技術(shù)交流。這給學(xué)生又一提高自我、展示自我的平臺。創(chuàng)新設(shè)計(jì)同樣可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，部分實(shí)驗(yàn)開放，學(xué)生可自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以是創(chuàng)新科技小制作，甚至是小型科學(xué)研究。自主安排設(shè)計(jì)步驟，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成，至今已有同學(xué)的作品在省機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新競賽中獲獎(jiǎng)。

4 結(jié)論

課程實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)訓(xùn)練的改革，為機(jī)械基礎(chǔ)課程理論與實(shí)踐的結(jié)合搭建了更多的平臺，將創(chuàng)新的觸角延伸到多自由度的空間。實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)理念、模式的變化以及內(nèi)容的完善補(bǔ)充，特別是二者的有機(jī)融合，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和責(zé)任感，進(jìn)一步培養(yǎng)了創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，對將來學(xué)生走上工作崗位，獨(dú)立從事科學(xué)研究非常有利，也大大提高了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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