導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)械設(shè)計原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

隨著素質(zhì)教育的全面發(fā)展，很多學(xué)校對學(xué)生的動手能力、操作能力的考核越來越嚴(yán)格，機(jī)械專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，各種機(jī)械原理知識深奧復(fù)雜，為了提高學(xué)生對機(jī)械原理的理解，同時提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計水平，則必須要積極加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度。當(dāng)前部分院校的機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計教學(xué)脫離了實(shí)踐教育的根本目的，使機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式無法滿足發(fā)展的要求，多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與事實(shí)證明，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計教學(xué)過程中，使用傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)與教法已經(jīng)不再適用。在素質(zhì)教育時代，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計教學(xué)應(yīng)該更注重實(shí)踐教育，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為核心，對學(xué)生的動手能力進(jìn)行培養(yǎng)。

一、機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)常見問題

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念陳舊

當(dāng)前很多教師在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計教學(xué)過程中雖然開始重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)做機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，但是在教學(xué)過程中沒有正確地認(rèn)識到機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，對實(shí)驗(yàn)教育目標(biāo)的理解也不是很清晰，因此導(dǎo)致機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教育水平不高。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法比較陳舊

教學(xué)方法受到教學(xué)理念的影響，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到傳統(tǒng)教育觀念的束縛，在實(shí)際教學(xué)過程中教學(xué)方法比較陳舊，有的教師只是按照大綱教材對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解，忽視了對學(xué)生的主體性和積極性的激發(fā)，從而導(dǎo)致很多學(xué)生雖然完成了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，但是并沒有掌握真正的實(shí)踐技巧，從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到的內(nèi)容不多。

3.硬件設(shè)施不足

實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開各種實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備，在教育教學(xué)過程中，學(xué)校沒有積極加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)，導(dǎo)致機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的硬件設(shè)施設(shè)備不能滿足教學(xué)要求，對機(jī)械專業(yè)教學(xué)水平產(chǎn)生影響。

二、機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新策略

1.改變教學(xué)理念

在機(jī)械專業(yè)教育中，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計是重要的、基礎(chǔ)的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生對這門工科專業(yè)的理解能力的重要途徑，機(jī)械原理知識比較抽象、復(fù)雜，機(jī)械設(shè)計要求較高，很多學(xué)生僅憑教材上的理論知識，并不能掌握其深意。對此，必須要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，要對機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的進(jìn)行明確，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)納入機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計教學(xué)任務(wù)中，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、自主思考能力、分析能力為主要目標(biāo)，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計課程設(shè)置、教學(xué)評價、教學(xué)活動開展的過程中重視實(shí)踐性，并且考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)情況，循序漸進(jìn)地設(shè)計實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)水平的提升。

2.對實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)

2.1加強(qiáng)分組合作實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)過程是對學(xué)生的綜合能力水平進(jìn)行鍛煉的最好過程，在教學(xué)過程中也可以通過改變教學(xué)方法使得學(xué)生接受更好的實(shí)踐鍛煉。分組合作教學(xué)是素質(zhì)教育過程中比較常見的一種教學(xué)模式，其根本目的是為了鍛煉學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，可以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論，對各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分析，例如在機(jī)械設(shè)計過程中，要完成機(jī)械傳動裝置的設(shè)計，教師不予講解，讓學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)內(nèi)容對傳動裝置原理、?C械組成、設(shè)計結(jié)構(gòu)等進(jìn)行討論，并且對設(shè)計方案進(jìn)行驗(yàn)證，然后通過小組合作完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，再由老師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計結(jié)果進(jìn)行評判。通過這種方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情，并且促使學(xué)生學(xué)會自主思考，對各種問題進(jìn)行解決，減少依賴心理。

2.2從驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)到設(shè)計型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變

在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)該要注重啟發(fā)，學(xué)生要養(yǎng)成思考的習(xí)慣，在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計教學(xué)過程中，應(yīng)該要從傳統(tǒng)的示范型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c型實(shí)驗(yàn)，從傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計型實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師講解、學(xué)生操作，按部就班地對各種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行完成。在現(xiàn)代教育過程中，應(yīng)該要引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計和驗(yàn)證過程中，可以設(shè)計不同難度層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓不同層次的學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行選擇，從實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)各種知識。

3.加強(qiáng)硬件設(shè)施設(shè)備的完善

在機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)該要積極加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，補(bǔ)充一些新型機(jī)械以及典型的機(jī)械模型和實(shí)物，可以將一些企業(yè)的失效零件或者機(jī)械設(shè)備收集起來，用于學(xué)生對機(jī)械元件、機(jī)械原理等加強(qiáng)認(rèn)知，并且通過對機(jī)械進(jìn)行實(shí)踐操作，加深對機(jī)械工作原理的理解，從而有助于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計，完成機(jī)械設(shè)計任務(wù)。

篇2

（龍巖學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，福建 龍巖 364012）

摘 要：本文分析了機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的背景與現(xiàn)狀，然后對機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)創(chuàng)新的預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行概括，最后提出了提高實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平的幾點(diǎn)對策.

關(guān)鍵詞 ：機(jī)械原理；機(jī)械設(shè)計；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

中圖分類號：G48；G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-260X（2015）08-0215-02

在高校教學(xué)改革的背景之下，實(shí)驗(yàn)室在整個教育教學(xué)活動的重要意義得到了進(jìn)一步的凸顯.甚至可以說，高校各個專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)情況將直接決定著本專業(yè)的教學(xué)能力以及高校綜合教育實(shí)力.加強(qiáng)有關(guān)機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作是逐步實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育目標(biāo)，培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才的重要內(nèi)容，也是突出當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作全新要求與特點(diǎn)的重要手段.本文即圍繞機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析與探討.

1 機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)背景及現(xiàn)狀

以前的機(jī)械設(shè)計課程實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性的試驗(yàn)，只偏重于一些幾何參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)、動力參數(shù)的測定和分析.這些實(shí)驗(yàn)對學(xué)生掌握課堂中所學(xué)的基本概念，加深理解一些基本原理具有顯著的效果，但這些實(shí)驗(yàn)作為課程教學(xué)的一部分，在培養(yǎng)學(xué)生初步具有擬定機(jī)械運(yùn)動方案，分析和設(shè)計新機(jī)構(gòu)的能力，以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與動手能力方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠.具體而言，當(dāng)前機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面還存在以下幾個方面的問題：

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對缺乏，無法開展系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練

當(dāng)前，高校所配備的機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室與國際一流水平高校機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室之間的差距仍然是非常大的.由于在實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配置上存在局限性，因此導(dǎo)致機(jī)械專業(yè)的學(xué)生喪失了部分動手訓(xùn)練與實(shí)踐的機(jī)會.很多實(shí)驗(yàn)都純粹以教學(xué)教材所涉及到的理論知識要求進(jìn)行配置，實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容圍繞著課堂中所學(xué)的基本概念開展，屬于驗(yàn)證性試驗(yàn)，雖然能夠幫助學(xué)生認(rèn)識相關(guān)概念與理論，但在提高學(xué)生分析思考能力，啟發(fā)創(chuàng)新、發(fā)散思維能力方面缺乏促進(jìn)作用，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng).

1.2 實(shí)驗(yàn)類型過于單一，較少涉及到綜合性知識實(shí)踐

目前高校機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室中雖然圍繞教學(xué)需求配置了一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)裝置與設(shè)備，但設(shè)備配套比較局限，能夠開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及類型過于單一，無法幫助學(xué)生靈活應(yīng)用機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計方面的相關(guān)知識.

2 機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)預(yù)期目標(biāo)

在機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)創(chuàng)新過程當(dāng)中，必須針對當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中存在的問題，采取一系列有針對性的創(chuàng)新建設(shè)策略與方法，克服機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中存在的缺點(diǎn)與局限性，使機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計課程理論知識能夠更好的與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生參與機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計相關(guān)知識學(xué)習(xí)的主動性，由被動的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?、?chuàng)新的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐模式.

因此，在有關(guān)機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)創(chuàng)新的過程當(dāng)中，預(yù)期目標(biāo)應(yīng)當(dāng)設(shè)置為：從實(shí)驗(yàn)室操作環(huán)節(jié)入手，以機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)、經(jīng)典理論為依托，促進(jìn)實(shí)踐性知識的合理應(yīng)用，展示本專業(yè)領(lǐng)域最新的設(shè)計方法，實(shí)現(xiàn)分析、綜合、轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型與程序.從機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容的安排上來說，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中的具體目標(biāo)如下表所示（見表1）.

3 機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平的提高策略

高校機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室需要同時負(fù)擔(dān)各個年級段本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，同時也需要為學(xué)生畢業(yè)論文的研究提供基礎(chǔ)支持，當(dāng)然也是高校教師進(jìn)行科研活動的主要場所.因此，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，設(shè)備配置必須在滿足常規(guī)教學(xué)需求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)臺臺數(shù)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的專業(yè)性，促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升.具體措施有：

3.1 構(gòu)建分層機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室體系

根據(jù)高校在機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計教學(xué)開展中的實(shí)際內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)要求，構(gòu)建三層實(shí)驗(yàn)室體系，不同層次實(shí)驗(yàn)室滿足不同實(shí)驗(yàn)需求.

第一實(shí)驗(yàn)室設(shè)置機(jī)械零件、機(jī)械原理和機(jī)械創(chuàng)新展示柜，每組展示柜至少需要配備10個或以上的單體陳列柜.展柜中的模型可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動或順序控制運(yùn)動演示，并配有錄音講解及運(yùn)動簡圖和文字說明，具有形象直觀的特點(diǎn).組建該實(shí)驗(yàn)室的目的是將部分基本教學(xué)內(nèi)容利用實(shí)物模型進(jìn)行教學(xué).通過對該實(shí)驗(yàn)室資源的應(yīng)用，能夠?yàn)楸緦I(yè)學(xué)生提供認(rèn)知依據(jù)，同時也是課外科技創(chuàng)新活動開展的知識基礎(chǔ).

第二實(shí)驗(yàn)室設(shè)置機(jī)構(gòu)模型、齒輪范成儀、齒輪減速器和插齒機(jī)模型4種設(shè)備或器材，可完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制、齒輪范成、減速器的裝拆3個基礎(chǔ)性必選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和為學(xué)員演示齒輪的插齒過程.本實(shí)驗(yàn)室的主要功能是為本專業(yè)學(xué)生的實(shí)操作與理論驗(yàn)證、分析提供支持，使學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)加深對機(jī)構(gòu)組成原理的認(rèn)識，對機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性有一個全面的把握.

第三實(shí)驗(yàn)室是具有現(xiàn)代化水平的實(shí)驗(yàn)室，滑動軸承、皮帶傳動、螺栓連接、動平衡和波動調(diào)速5類實(shí)驗(yàn)臺均安裝測試卡，可以對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行結(jié)算分析，在發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力方面有重要價值.

3.2 具體建設(shè)策略

第一，滿足平面機(jī)構(gòu)及其可視化實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新建設(shè)：在有關(guān)平面機(jī)構(gòu)及其可視化的實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)室需要配備4臺同型號的PC電腦，8套同等規(guī)格的實(shí)驗(yàn)臺，每個實(shí)驗(yàn)臺上需要配備1套完整的機(jī)構(gòu)模型.以上配置標(biāo)準(zhǔn)下，可以通過設(shè)計與并接的方式使平面機(jī)構(gòu)傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同類型以及不同方式的運(yùn)動.同時，實(shí)驗(yàn)臺在建設(shè)過程當(dāng)中可以于主要構(gòu)件中設(shè)置出安裝傳感器的對應(yīng)位置，同時添加與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件以及數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng).通過對以上模塊的綜合應(yīng)用，分析在平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程當(dāng)中參數(shù)變化所對應(yīng)的系列曲線，進(jìn)而分析數(shù)據(jù)，掌握不同類別機(jī)構(gòu)在特定條件下運(yùn)動所產(chǎn)生的規(guī)律.依照上述方式所建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室還能夠通過分析加速度、位移，以及速度等基本要素的方式，掌握運(yùn)動構(gòu)件的主要特點(diǎn)，幫助學(xué)生更好的認(rèn)識機(jī)械原理，掌握機(jī)械設(shè)計要點(diǎn).

第二，有關(guān)運(yùn)動方案組合實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新建設(shè)：在有關(guān)運(yùn)動方案的組合實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)室可以嘗試引入已經(jīng)獲得國家專利的產(chǎn)品，如創(chuàng)新機(jī)構(gòu)組合實(shí)驗(yàn)臺等，至少配置2臺，實(shí)驗(yàn)臺中包括低副桿組以及高副桿組，同時也包括組成以上桿組的各種機(jī)架、構(gòu)件等.通過這些設(shè)置，能夠使曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、以及間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等相互拼接，除此以外還能夠使由渦輪蝸桿、帶傳動、以及鏈傳動所形成的傳統(tǒng)平面有機(jī)、交叉組合，構(gòu)成一個完整的機(jī)械傳動系統(tǒng)以及組織結(jié)構(gòu)，在與齒輪齒條傳動箱結(jié)合的基礎(chǔ)之上，通過連接電機(jī)以及帶傳統(tǒng)的方式使拼接機(jī)構(gòu)能夠有效、且及時的響應(yīng)動作指令，執(zhí)行可靠動作.在這種配置方案下，學(xué)生能夠更好清楚的掌握運(yùn)動機(jī)構(gòu)組成這一部分知識的了解程度，通過對實(shí)際的機(jī)構(gòu)組成方案的觀察，進(jìn)行學(xué)習(xí)與標(biāo)識，同時通過實(shí)驗(yàn)的方式培養(yǎng)學(xué)生在工程實(shí)訓(xùn)方面的動手能力，促進(jìn)學(xué)生設(shè)計思維的提高以及綜合實(shí)踐設(shè)計能力的提升.教師也可以按照以上操作方法完成拼接實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)臺整個運(yùn)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況進(jìn)行觀察，從而對運(yùn)動機(jī)構(gòu)方案的科學(xué)性以及可行性進(jìn)行及時檢驗(yàn).

第三，針對軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新建設(shè)：在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程當(dāng)中可以配置具有創(chuàng)意組合特點(diǎn)的軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計試驗(yàn)箱，通過引入軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計試驗(yàn)箱的方式，使學(xué)生能夠更加直觀與準(zhǔn)確的掌握軸系方面的知識結(jié)構(gòu).一般來說，一套完整的軸系結(jié)構(gòu)試驗(yàn)箱包含八類，百余個零件.若能夠在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程當(dāng)中滿足以上標(biāo)準(zhǔn)，則能夠使實(shí)驗(yàn)室的配置完全滿足機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計教學(xué)的具體要求.教師可以根據(jù)教學(xué)需求，利用不同類型的零件進(jìn)行自由組合，形成多種軸系結(jié)構(gòu)，利用這些軸系結(jié)構(gòu)解決在教學(xué)過程當(dāng)中存在的回轉(zhuǎn)零件軸向固定，受傷零件拆卸安裝，以及軸承軸向位置固定等內(nèi)容，為學(xué)生機(jī)械原理以及機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計相關(guān)知識的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ).

4 結(jié)束語

有關(guān)研究中認(rèn)為，機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計專業(yè)覆蓋面占到了工科專業(yè)的4/5左右，在提高學(xué)生對機(jī)械技術(shù)工作適應(yīng)能力方面發(fā)揮著非常重要的作用.機(jī)械設(shè)計課程實(shí)驗(yàn)課是機(jī)械設(shè)計課中重要的實(shí)踐環(huán)節(jié).針對當(dāng)前機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)、應(yīng)用過程中存在的各類問題，盡全力提高機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平，已成為本專業(yè)教研人員最為關(guān)注的問題之一.本文在認(rèn)識機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上，對機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本面進(jìn)行分析，最后重點(diǎn)從滿足平面機(jī)構(gòu)及其可視化實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新建設(shè)、有關(guān)運(yùn)動方案組合實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新建設(shè)、對機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新陳列實(shí)驗(yàn)展示的建設(shè)、針對軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新建設(shè)、圍繞常用構(gòu)件制作加工的實(shí)驗(yàn)建設(shè)等方面入手，探討了提高機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平的主要策略.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕李志尊,王克印,劉紅寧，等.虛擬實(shí)驗(yàn)室在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2014,17(1):50-53.

〔2〕李光雷.案例教學(xué)法在高職院校《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的應(yīng)用研究[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2014(4):85-87,90.

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；節(jié)能；基本原理；應(yīng)用

中圖分類號：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1、基于動能的機(jī)械設(shè)計節(jié)能方法證明

人們以往對系統(tǒng)動能變化率對輸入功率的影響研究，主要對機(jī)器工作過程中經(jīng)過“起動-工作(勻速)-減速”3個階段中的第1和第3階段進(jìn)行分析。雖然也對不勻速的第2階段進(jìn)行分析研究，但主要是針對機(jī)器周期性速度波動和非周期性速度波動的如何調(diào)節(jié)，為提高使用壽命、工作精度進(jìn)行研究，很少涉及到功率問題。所以，還應(yīng)對系統(tǒng)動能的變化率對輸入功率的影響進(jìn)行分析研究。

機(jī)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在其內(nèi)部所有運(yùn)動件均按設(shè)計要求作各自的運(yùn)動(平動、轉(zhuǎn)動和平面運(yùn)動等)，故該系統(tǒng)動能T可表示為：

(1)

式中：Ici為轉(zhuǎn)動慣量；ωi為角速度；mi為質(zhì)量；vci為速度。

對式(1)求導(dǎo)，可得系統(tǒng)動能變化率為：

(2)

式中：εi為角加速度；αci為加速度。分析式(1)可得出如下結(jié)論：

短時間內(nèi)，系統(tǒng)動能在最大范圍內(nèi)變化，或系統(tǒng)動能在制動過程中沒有得到回收或轉(zhuǎn)換而白白浪費(fèi)等，均是系統(tǒng)動能變化率引起輸入的功率較高和能量沒有得到充分利用的原因；若系統(tǒng)動能為常量，則系統(tǒng)動能的變化率所需輸入的功率為0，與速度的大小無關(guān)。

為了便于分析，將系統(tǒng)動能表示為由多個用周期函數(shù)表示的動能的疊加組合，計算式為：

(3)

則系統(tǒng)動能變化率又可表示為

(4)

式中：ω為基頻；b0為待定常數(shù)；t為時間；Bji為幅值；φjib為相位角。

分析可得如下結(jié)論：系統(tǒng)動能的變化率的大小取決于系統(tǒng)動能變化的最大幅值B和變化時間t，在相同時間內(nèi)最大幅值B越小，則系統(tǒng)動能的變化率越??；系統(tǒng)動能變化的最大幅值由機(jī)器內(nèi)各部件的動能的初相位決定；當(dāng)系統(tǒng)動能的變化率呈周期性變化，在設(shè)計時既要滿足提高使用壽命、工作精度，還要達(dá)到節(jié)能要求，此時，可配置一個相同系統(tǒng)動能的變化率呈周期性變化機(jī)構(gòu)，2個系統(tǒng)動能的初相位相差π角度。

綜上所述，歸納如下：①引起系統(tǒng)動能變化率較高和沒有得到充分利用的原因?yàn)?，短時間內(nèi)系統(tǒng)動能在最大范圍內(nèi)變化；②系統(tǒng)動能在整個工作過程中沒有得到回收或轉(zhuǎn)換?；趧幽艿臋C(jī)械設(shè)計節(jié)能方法，在設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)時，只要使系統(tǒng)的動能為常量，或在最小范圍內(nèi)變化；若機(jī)器系統(tǒng)動能的變化率呈周期性變化，還可再設(shè)計一個與原周期變化相同的機(jī)構(gòu)，使2個系統(tǒng)動能的初相位相差π角度；對于制動頻繁的機(jī)器或工作裝置，應(yīng)設(shè)計一套將能量(動能、勢能)儲存或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；則維持系統(tǒng)正常工作所需輸入的功率將會降低和能量得到充分利用。系統(tǒng)的動能為常量和在最小范圍內(nèi)變化的必充條件是，各動能2個相鄰的初始相位角的之差為π或在π附近。

2、降低其他輸出力消耗功率NSF措施的論證

機(jī)器在工作過程中的輸出力，針對不同的工作對象便以不同的形式表示，如車輛的輸出力，包括行駛阻力、坡道阻力、慣性阻力等；刨床的輸出力為刨刀的削力；振動機(jī)械的輸出力還包括激振力；液壓機(jī)械的輸出力為推力或扭矩(與油壓和流量有關(guān))等。由此分析可得出，機(jī)器輸出力是由不同形式的力組成的。

除了重力外，其他輸出力在少數(shù)情況為常量，在多數(shù)工作狀態(tài)為變量，若將其中某一輸出力Fsi與其速度vsi的乘積可表示為某輸出力消耗功率NSFi，或?qū)⑵漭敵雠ぞ豈si與其角速度ωsi的乘積可表示為某輸出力消耗功率NSF。則輸出力消耗功率NSF可表示為：

(5)

根據(jù)機(jī)器檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果，式(5)中每個輸出力Fsi、Msi的工作速度，仍然以周期性的變化顯示。根據(jù)周期函數(shù)的性質(zhì)，周期函數(shù)無論是與常數(shù)還是其他任意函數(shù)的乘積，其結(jié)果為周期函數(shù)和非周期函數(shù)2種。所以機(jī)器系統(tǒng)其他輸出力消耗功率NSF可以看作為多個周期函數(shù)和非周期函數(shù)的合成?，F(xiàn)將其以多個周期函數(shù)合成表示為：

(6)

式中：ω為基頻；c0為待定常數(shù)；Cji為幅值；φjic為相位角。

分析結(jié)果可得：以周期函數(shù)和非周期函數(shù)表示的其他輸出力消耗功率在較大范圍內(nèi)變化時所需匹配的平均功率較大；其他輸出力消耗功率的變化與每個輸出力Fsi、Msi和其工作速度vsi、ωsi有關(guān)；當(dāng)其他輸出力消耗功率在較大范圍內(nèi)變化，則每個輸出力Fsi、Msi或系統(tǒng)動能必然在較大范圍內(nèi)變化。若要將其他輸出力消耗功率降低，則以周期函數(shù)和非周期函數(shù)表示的其他輸出力消耗功率應(yīng)在較小范圍內(nèi)變化，其充分必要條件是每個輸出力Fsi、Msi的工作速度vsi、ωsi的乘積所表示的周期函數(shù)或非周期函數(shù)的相位應(yīng)相差π。

綜上所述，歸納如下：①引起其他輸出力消耗功率較高的原因?yàn)?，短時間內(nèi)輸出力Fsi、Msi或系統(tǒng)動能在最大范圍內(nèi)變化；②降低其他輸出力消耗功率NSF的措施，在設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)時，只要使以周期函數(shù)和非周期函數(shù)表示的其他輸出力消耗功率應(yīng)在較小范圍內(nèi)變化，則維持系統(tǒng)正常工作所需輸入其他輸出力消耗功率將會降低；在最小范圍內(nèi)變化的充要條件是每個周期函數(shù)相鄰的初始相位角之差為π或在πrad附近；針對某輸出力和工作速度的乘積所表示的周期函數(shù)就是機(jī)器系統(tǒng)的周期函數(shù)，還想取得更佳的節(jié)能效果，應(yīng)再附加一個相同周期函數(shù)機(jī)構(gòu)，2個相同周期函數(shù)機(jī)構(gòu)初相位應(yīng)相差π。

3、降低無用功率NR措施的論證

機(jī)器在將能量傳送到工作裝置和作用，并與工作對象(或介質(zhì))在工作過程中，由于摩擦發(fā)熱、發(fā)聲、以及彈性、塑性變形等，要損耗掉一部分功率，即無用功率。雖然其量與機(jī)器的傳動方式、制造精度、條件等有關(guān)，但對損耗功率的發(fā)聲、彈性、塑性變形現(xiàn)象進(jìn)行動力學(xué)分析，可知產(chǎn)生該現(xiàn)象的主要原因是，部件運(yùn)動過程中的慣性作用使其受力不均勻、變化較大。從能量分析可得出，部件受力不均勻、變化較大的原因是，系統(tǒng)的動能或勢能在較大范圍內(nèi)變化。

動摩擦因數(shù)不僅與接觸物體的材料和表面有關(guān)，而且與接觸物體間相對滑動的速度大小有關(guān)，動摩擦因數(shù)隨相對滑動速度的增大而減??；若系統(tǒng)的動能或勢能在較大范圍內(nèi)變化，即使部件的接觸表面的摩擦因數(shù)不變，但接觸表面的正壓力則呈周期變化，所以摩擦力與摩擦力損耗功率呈周期變化。同時鑒于機(jī)器發(fā)聲、彈性變形也基本都是周期性的，故無用功率NR可用周期函數(shù)表示為：

(7)

式中：ω為基頻；d0為待定常數(shù)；t為時間；Dji為幅值；φj為相位角。

分析以周期函數(shù)和非周期函數(shù)表示的無用功率，可得：當(dāng)以周期函數(shù)表示的無用功率在較大范圍內(nèi)變化時，所需匹配的平均功率較大；當(dāng)無用功率的變化主要與每個無用輸出力Fsi、Msi的工作速度vsi、ωsi有關(guān)，若其他輸出力消耗功率在較大范圍內(nèi)變化，則無用輸出力Fsi、Msi或系統(tǒng)動能必然在較大范圍內(nèi)變化。

引起無用功率較高的原因是，短時間內(nèi)以周期函數(shù)表示的無用功率在較大范圍內(nèi)變化。降低無用功率NR措施：在設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)時，只要使以周期函數(shù)表示的無用功率在較小范圍內(nèi)變化，則維持系統(tǒng)正常工作所需輸入無用功率將會降低。

4、機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理的歸納整理

將基于動能的機(jī)械設(shè)計節(jié)能方法，降低其他輸出力消耗功率的措施，降低無用功率的措施歸納為機(jī)械設(shè)計節(jié)能基本原理。在設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)時，只要使系統(tǒng)動能為常量，或使其能量在最小范圍內(nèi)變化；只要使以周期函數(shù)和非周期函數(shù)表示的其他輸出力消耗功率、無用功率在較小范圍內(nèi)變化；調(diào)整系統(tǒng)動能變化率、其他輸出力消耗功率、無用功率3個函數(shù)初相位，使輸入功率函數(shù)幅值在最小范圍內(nèi)變化；若機(jī)器或工作裝置使輸入功率函數(shù)幅值在較大范圍內(nèi)變化，應(yīng)再配置一個與輸入功率相同周期函數(shù)的工作裝置，使新的合成輸入功率函數(shù)幅值在較小范圍內(nèi)變化，或直接配置一套能量儲存或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；則維持系統(tǒng)正常工作所需輸入功率將會降低，系統(tǒng)能量將得到充分利用。

結(jié)束語

總之，在機(jī)械設(shè)計中，遵循節(jié)能的基本原理，將其應(yīng)用到其中，才能夠真正的促進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計的不斷發(fā)展與進(jìn)步，保證我國機(jī)械制造業(yè)在技術(shù)上不斷獲得新的突破。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞：卓越教育；機(jī)械原理；機(jī)械設(shè)計；精品課程；課程改革

作者簡介：張洪雙（1976-），男，吉林梅河口人，河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，講師；樓力律（1973-），男，浙江湖州人，河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，副教授。（江蘇 常州 213022）

基金項(xiàng)目：本文系2013年江蘇省高等教育教改研究立項(xiàng)課題（課題編號：2013JSJG121）、面向“卓越計劃“的機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)改革研究和實(shí)踐（項(xiàng)目編號：XZX/13A001-25）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0067-03

我國提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”）旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。河海大學(xué)是首批卓越計劃的試點(diǎn)高校，同批的高校包括清華、北航、浙大、南大等重點(diǎn)高校，目前國內(nèi)各高校在機(jī)械原理和設(shè)計課程上主要從課程的教學(xué)體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、課程的配套教材、課程的師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)管理等方面進(jìn)行努力和嘗試，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。[1]國外和國內(nèi)“卓越計劃”相近的工程教育模式為CDIO：[2]構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）。該工程教育模式由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)自2000年起，經(jīng)過四年的探索研究后提出的，是近年來國際工程教育改革的最新成果。

機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計是以高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、理論力學(xué)、普通物理、材料力學(xué)和工程材料等先修課程為基礎(chǔ)的，并為學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械類專業(yè)課程奠定必要基礎(chǔ)的一門課程。通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動力學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能；初步具有擬定機(jī)械系統(tǒng)方案、分析和設(shè)計機(jī)構(gòu)的能力；掌握通用機(jī)械零、部件的設(shè)計原理、方法和機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，具有設(shè)計通用機(jī)械零件和簡單的機(jī)械裝置的能力；具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力等。因此本課程具有從理論性課程過渡到結(jié)合工程實(shí)際的設(shè)計性課程，從基礎(chǔ)課程過渡到專業(yè)課程的承先啟后的橋梁作用。機(jī)械原理及設(shè)計課程理論性較強(qiáng)和實(shí)踐結(jié)合緊密，且各章節(jié)相對較獨(dú)立，內(nèi)容多，因此在其教學(xué)過程中應(yīng)注重貫徹少而精原則，不強(qiáng)調(diào)面面俱到，知識點(diǎn)要突出，適當(dāng)增加寬廣度，注重機(jī)械發(fā)展的新概念和新方向。

國家提倡的精品課程建設(shè)是以一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理等為特點(diǎn)的示范性課程。面向卓越工程師的機(jī)械原理及設(shè)計精品課程建設(shè)的目的是針對卓越教育的特點(diǎn)，從教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革、先進(jìn)的教學(xué)方法和手段、教材建設(shè)、理論與實(shí)踐結(jié)合、課程建設(shè)全面規(guī)劃等方面進(jìn)行努力和發(fā)展，使卓越教育的機(jī)械原理課程教育教學(xué)在各方面符合國家示范性課程的要求。[3]

一、課程建設(shè)方法

根據(jù)精品課程建設(shè)的要求，并結(jié)合河海大學(xué)（以下簡稱“我?！保┳陨淼陌l(fā)展和基礎(chǔ)條件，從以下幾個角度進(jìn)行了相關(guān)工作：

1.面向工程應(yīng)用的課程設(shè)置

機(jī)械原理及設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個專業(yè)培養(yǎng)和課程體系中具有十分突出的地位，是從基礎(chǔ)課過渡到專業(yè)課、從理論性分析為主過渡到工程實(shí)踐為主的一門課程。該課程是學(xué)生接觸工程化的第一個實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此如何深化工程化的概念對于機(jī)械原理的教學(xué)十分重要。

隨著各高校的擴(kuò)招，年輕教師的數(shù)量越來越多，而且具有博、碩士學(xué)位的比例越來越高。目前各校新引入的年輕教師主要是從學(xué)校到學(xué)校，缺少工程經(jīng)驗(yàn)；企業(yè)導(dǎo)師具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但在理論高度和課程教育上又有所欠缺，所以工程化教育的師資隊(duì)伍建設(shè)成為時展的需求。結(jié)合國家級“河海大學(xué)—寶菱重工卓越工程實(shí)踐中心”的建設(shè)，為增加年輕教師的工程實(shí)踐經(jīng)歷，在學(xué)生進(jìn)駐企業(yè)的同時，各專業(yè)指導(dǎo)教師需要全程陪同，參與到企業(yè)的實(shí)踐項(xiàng)目建設(shè)中。建立企業(yè)內(nèi)實(shí)踐的各學(xué)習(xí)模塊，為各模塊配備校內(nèi)教師和企業(yè)導(dǎo)師，采用雙導(dǎo)師制，企業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)實(shí)踐教育，校內(nèi)教師負(fù)責(zé)理論教育，相互學(xué)習(xí)，既提高了校內(nèi)教師的實(shí)踐能力，也為企業(yè)帶來了較新的理論分析方法。而為了提高課堂教學(xué)時課程中工程應(yīng)用的比例，進(jìn)一步借鑒了蚌埠學(xué)院的相關(guān)做法：[4]優(yōu)先引進(jìn)同時具有高學(xué)歷和工程實(shí)踐背景的師資人才，聘請企業(yè)內(nèi)高級技術(shù)人員做校外兼職導(dǎo)師；集合學(xué)院乃至校區(qū)的力量，積極參與常州市及周邊地區(qū)的建設(shè)，增強(qiáng)校企聯(lián)合；鼓勵專利、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和技術(shù)服務(wù)，而不僅僅是理論研究和科技論文。

2.課程實(shí)施條件

在課程建設(shè)的具體實(shí)施過程中，主要從教師隊(duì)伍建設(shè)、教材規(guī)劃、教學(xué)條件保障等方面入手。

（1）主講教師：從機(jī)械原理及設(shè)計的教學(xué)人員構(gòu)成來看，任課教師中有1名教授、1名副教授、3名講師，學(xué)歷均在碩士以上，年齡從35歲到50歲，結(jié)構(gòu)合理、年富力強(qiáng)，形成了一個教師梯隊(duì)。課程的主講教師在本科教育教學(xué)、教改研究等方面具有十分豐富的經(jīng)驗(yàn)。為了提高教育教學(xué)效果，全體任課教師定期召開教學(xué)例會、集中備課、針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題及時處理和分析，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

（2）教材規(guī)劃：理論課教學(xué)選用了由東南大學(xué)出版、吳克堅(jiān)編著的《機(jī)械設(shè)計》教材。該書是教育部“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計劃”的研究成果，是面向21世紀(jì)課程和普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。該教材以機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計為主線，將機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行有效的整合。精品課程建設(shè)中，教材規(guī)劃參考天水師范學(xué)院的立體化教材建設(shè)方法。[5]立體化教材包括主教材、教師參考書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、電子教案、CAI課件、網(wǎng)絡(luò)課程、試題庫等。該教材的建設(shè)與機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計的課程內(nèi)容、改革體系相結(jié)合，電子教案和課件能夠及時反映教學(xué)改革的要求，網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)促進(jìn)教學(xué)改革的嘗試，逐步提高機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計的教學(xué)水平。

（3）教學(xué)保障：卓越機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計的教育依托于本科教學(xué)平臺，能夠充分保障課程教學(xué)的教學(xué)要求。20多年來，學(xué)校不斷加大投資力度，完善建設(shè)，學(xué)院的教學(xué)設(shè)備先進(jìn)、設(shè)施齊全。學(xué)院設(shè)有本科教學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、河海大學(xué)常州校區(qū)工程訓(xùn)練中心、機(jī)械基礎(chǔ)省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，其中省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在2007年立項(xiàng)建設(shè)，2010年順利通過江蘇省驗(yàn)收；專用與通用儀器和設(shè)備價值達(dá)2000余萬元；學(xué)院實(shí)驗(yàn)室占地4000余平方米，擁有實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器1200余臺套。目前實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程主要包括：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖測繪、齒輪參數(shù)測量和范成、機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)、螺栓連接、軸系零件組合、減速器拆裝和自行車拆裝等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動拼接和機(jī)構(gòu)組合實(shí)驗(yàn)等多個創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠加深對課程內(nèi)容的理解和把握；通過創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以進(jìn)一步提供學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。除了校內(nèi)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，還依托“河海大學(xué)—寶菱重工卓越工程實(shí)踐中心”，對企業(yè)內(nèi)部的設(shè)備、設(shè)計、工藝和檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤學(xué)習(xí)，讓學(xué)生深入到車間生產(chǎn)一線，切身體會和了解企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)流程，為更好地適應(yīng)企業(yè)環(huán)境打下良好的基礎(chǔ)。

（4）網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)：為了提供一個自主的學(xué)習(xí)平臺，提高教師對學(xué)生的教學(xué)管理能力，增強(qiáng)學(xué)生全方位的素質(zhì)，完善了網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式。[6]我校機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計的精品課程網(wǎng)站內(nèi)容（圖1）主要包括課程簡介、教學(xué)管理、教師隊(duì)伍介紹、教學(xué)資源等。其中教學(xué)資源主要包括助學(xué)式課件、思考題、練習(xí)題、習(xí)題答案、課程重點(diǎn)及難點(diǎn)解析等。網(wǎng)站中設(shè)有留言信箱，方便同學(xué)對于課程的疑問和問題能夠及時與老師溝通、聯(lián)系。

3.課程評價體系

課程評價圍繞課程培養(yǎng)目標(biāo)，不僅要評價學(xué)生掌握的知識與技能，而且還要評價學(xué)生課堂的表現(xiàn)、出勤率和學(xué)習(xí)過程。評價時以課程考試為主要的評價方式，并輔助以課堂表現(xiàn)和出勤率等，力求評價方式的多樣化。[6]單純的期末考試不能完全反映學(xué)生對課程的掌握程度，目前各高校大多都采用多種方式，如課后作業(yè)、報告、實(shí)驗(yàn)、小測驗(yàn)、考試等進(jìn)行考核，表1所示為根據(jù)我校卓越教育的特點(diǎn)采用的評分標(biāo)準(zhǔn)和比例。多樣化的考核方式使學(xué)生必須注重平時的學(xué)習(xí)積累，不能通過突擊的方式完成課程考試，學(xué)生有了積極學(xué)習(xí)的壓力和動力，更能均衡地反映學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際水平和學(xué)習(xí)效果，符合正態(tài)分布。

表1 多樣化的考核方法

考核項(xiàng)目

作業(yè) 實(shí)驗(yàn) 隨堂測驗(yàn) 企業(yè)實(shí)踐 期末測試

20% 15% 20% 15% 30%

4.課程改革與創(chuàng)新

機(jī)械原理及設(shè)計課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和可動性的特點(diǎn)。即課程研究的所有問題都來源于生產(chǎn)和生活中實(shí)際的機(jī)構(gòu)與機(jī)器。因此學(xué)習(xí)方法要注意課程的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過程中尤其應(yīng)注意理論知識與實(shí)踐應(yīng)用的相結(jié)合、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與具體實(shí)物的結(jié)合、機(jī)構(gòu)的靜態(tài)分析與動態(tài)分析相結(jié)合、形象思維與邏輯思維相結(jié)合，將理論分析內(nèi)容和工程軟件的應(yīng)用相結(jié)合。

機(jī)械原理及設(shè)計的課堂教學(xué)、教學(xué)方法與手段等方面力求創(chuàng)新改革，探索適合卓越計劃學(xué)生學(xué)習(xí)的課程體系和教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

（1）教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新：針對卓越計劃教育中學(xué)生的理論學(xué)習(xí)時間壓縮而需要提高實(shí)際應(yīng)用能力的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求，在機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計課堂教學(xué)中的主要內(nèi)容為：機(jī)械運(yùn)動方案選型設(shè)計、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析與尺寸綜合、機(jī)械動力學(xué)分析和設(shè)計、常用零部件的選擇、常用機(jī)構(gòu)選擇及設(shè)計、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計等。此外還要重視介紹學(xué)科發(fā)展的新動態(tài)、新方向、新內(nèi)容，注重激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生了解更多更新的理論、技術(shù)與方法。實(shí)踐教學(xué)方面主要包括小項(xiàng)目和專題、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計、課外創(chuàng)新等。[7]近年來國家以及江蘇省組織了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃、機(jī)械創(chuàng)新大賽等，在創(chuàng)新競賽的過程中提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識，使學(xué)生得到了實(shí)踐鍛煉的機(jī)會，開闊了眼界。

（2）教學(xué)方法的創(chuàng)新：機(jī)械原理及設(shè)計教學(xué)方法配合教學(xué)內(nèi)容的改革，加強(qiáng)與學(xué)生的互動，將以教師為主的‘灌輸式’教學(xué)向以啟發(fā)式、問題式、討論式教學(xué)為主的新的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，真正成為教學(xué)活動的主體。

鼓勵學(xué)生應(yīng)用成熟的工程軟件進(jìn)行相關(guān)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中。例如在原理部分章節(jié)中涉及到的圖形法采用AutoCAD軟件來分析和設(shè)計，既可以得到比手工繪圖精確得多的解，又可以鍛煉利用AutoCAD軟件繪圖的能力。在解析法中可以結(jié)合matlab軟件教學(xué)，既可以直接利用matlab編程的方法，具有豐富的庫函數(shù)、編程簡單、可視化功能強(qiáng)，又可以采用simulink和simMechanics進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。[8]如圖2所示，某曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，各桿件長度分別為l1=120mm，l2=40mm，l3=70mm，l4=100mm，在曲柄運(yùn)動角速度250rad/s，利用simulink分析得到桿件BC和CD的角速度曲線。零件的強(qiáng)度分析是機(jī)械設(shè)計中的一個重要內(nèi)容，應(yīng)用有限元軟件可以得到非常直觀的應(yīng)力及位移圖形。[9]如圖3所示為應(yīng)用ANSYS 13.0對某齒輪進(jìn)行強(qiáng)度分析的應(yīng)力和位移圖，其中齒輪模數(shù)mn為2mm，齒數(shù)z為24，螺旋角β為10°，材料45鋼，在輪齒上受到20Mpa的力。對于這類專業(yè)軟件有時學(xué)習(xí)起來比較困難，耗時間，可以采用一些其他三維造型軟件自帶的一些插件進(jìn)行近似的分析，如Solidworks Simulation等，雖然結(jié)果上有一定的差異，但對于受力的整體變形趨勢的分析仍然有很大的參考價值。

（3）教學(xué)手段的創(chuàng)新：在教學(xué)手段上，著重培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械系統(tǒng)的整體認(rèn)識，突出課程重點(diǎn)，有效分析課程難點(diǎn)，課堂教學(xué)過程能夠吸引學(xué)生的注意力，注重學(xué)生的參與，啟發(fā)學(xué)生的思考和聯(lián)想，加深學(xué)生對課程基礎(chǔ)理論的理解。培養(yǎng)學(xué)生主動應(yīng)用課程所學(xué)內(nèi)容，鍛煉其獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力。教學(xué)方法得當(dāng)，充分利用多媒體教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。[10]多媒體課件中除了課程的文字性內(nèi)容外，還要包括自制的動畫課件和機(jī)械相關(guān)的視頻信息，如企業(yè)內(nèi)各種設(shè)備、工具和零部件及加工錄像等。此外，在機(jī)械原理及設(shè)計課程中有關(guān)結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動分析、常用零部件選型、強(qiáng)度分析和計算等方面的教學(xué)還應(yīng)該注意多媒體和板書的綜合利用。

二、總結(jié)歸納

機(jī)械原理及設(shè)計課程在“卓越計劃”教育的課程體系中處于承上啟下的地位，因此加強(qiáng)卓越班級機(jī)械原理及設(shè)計的精品課程建設(shè)具有非常重要的意義和作用。在課程建設(shè)過程中，從面向工程化、保證課程實(shí)施、課程評價體系以及課程改革和創(chuàng)新等方面采取不同的措施和方法，可進(jìn)一步提高卓越計劃的教育教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主性，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠牢固掌握機(jī)械原理及設(shè)計中的相關(guān)基礎(chǔ)知識和內(nèi)容，為機(jī)械類后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

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篇5

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理；教學(xué)改革；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計

中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-9324（2018）02-0128-02

一、引言

“機(jī)械原理”是機(jī)械工科專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，主要研究各種機(jī)構(gòu)的共性問題[1，2]，機(jī)械原理課程理論抽象，研究內(nèi)容寬泛，并對前期的基礎(chǔ)課程有較高的要求，因此導(dǎo)致很多學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理，覺得機(jī)械原理課程深奧，內(nèi)容枯燥、課程索然無味。

與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”教學(xué)是利用機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽，通過創(chuàng)新設(shè)計大賽作品的制造，促進(jìn)學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，督促學(xué)生自己提出問題、分析問題、解決問題，最后最大化地激發(fā)學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新能力[3，4]。目前，湖南文理學(xué)院有效地將機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽與機(jī)械原理課程相結(jié)合，并取得了卓有成效的成果。

二、與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”教學(xué)的實(shí)施過程

通過多年來參與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽，我校對機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽與機(jī)械原理課程教學(xué)相結(jié)合積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，下面對其實(shí)施過程予以介紹。

（一）主辦機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽的主題解析會

委派骨干老師參加歷屆的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽主題解析會，對每一年的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽的比賽主題有一個正確和深刻的理解，避免以后的作品出現(xiàn)跑題現(xiàn)象。骨干老師參加完主題解析會后，召集所有的學(xué)生和全院的老師，在學(xué)院內(nèi)部把主題解析清楚，并以自由提問和臨場解答的方式，盡量讓學(xué)生理解每一屆的主題。另外還邀請2名在往屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽中取得優(yōu)秀成績的學(xué)生介紹經(jīng)驗(yàn)，一方面讓學(xué)生了解機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽的整個流程，另一方面提高學(xué)生參與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽的積極性。

（二）開展與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽主題相一致的工程創(chuàng)新三維設(shè)計大賽

為了提高全體學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并進(jìn)一步認(rèn)識機(jī)械原理課程對于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的重要性，我校在全體大二學(xué)生中主辦工程創(chuàng)新三維設(shè)計大賽，并要求全體學(xué)生自發(fā)成立三人協(xié)同小組，為各個協(xié)同小組配備一名指導(dǎo)老師。在此階段，學(xué)生在小組內(nèi)充分討論和互相學(xué)習(xí)，并階段性地與指導(dǎo)老師探討設(shè)計方案，通過反復(fù)查找資料和充分的方案論證，最終完成產(chǎn)品三維圖形的繪制。完成此過程，學(xué)生需要自發(fā)學(xué)習(xí)機(jī)械原理的相關(guān)知識，并與指導(dǎo)老師充分交流。為了完成三維圖形的繪制，學(xué)生還需要自學(xué)三維制圖軟件。通過2個月左右時間的訓(xùn)練，各個小組基本都能拿出一個合理的方案。學(xué)院組織三維設(shè)計大賽評比，由學(xué)校挑選的5名專業(yè)老師作評委，評選出優(yōu)秀作品15件參加下一階段的實(shí)物制作，并為期間表現(xiàn)優(yōu)秀的小組和作品頒發(fā)獎狀，一方面是對學(xué)生工作的肯定，另一方面也是對他們的鼓勵，提高他們學(xué)習(xí)的積極性。

（三）實(shí)物作品的制作

進(jìn)入實(shí)物作品的制作階段，首先要解決的就是經(jīng)費(fèi)的來源。我校歷來就重視學(xué)科競賽，教務(wù)處有專用的用以支持學(xué)科競賽的經(jīng)費(fèi)，學(xué)院內(nèi)部也為實(shí)物制作預(yù)留了一定的經(jīng)費(fèi)。因此，此階段所需費(fèi)用得到徹底解決。更為重要的是，為了讓學(xué)生盡早盡好地完成作品的制作，我們對所屬的機(jī)械廠和加工中心作了硬性要求，學(xué)生提出作品加工要求后必須在3個工作日內(nèi)得以滿足，并要求學(xué)生自己完成作品的機(jī)械加工，這樣做的目的也是為了提高學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力，讓學(xué)生能夠掌握產(chǎn)品的制作流程，也為機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

三、近幾年學(xué)生的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽成果

自從學(xué)院將機(jī)械原理教學(xué)與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽相結(jié)合后，老師和學(xué)生在思想上都更加重視學(xué)科競賽，學(xué)校也加大了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽作品的經(jīng)費(fèi)投入，近幾年涌現(xiàn)出大量高質(zhì)量的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計作品，在省內(nèi)競賽中也取得了顯著的成績。以下為湖南文理學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院在近兩屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽獲得的一等獎和二等獎的作品匯總表。

實(shí)踐證明：在課程在近三年的考試中，2006屆學(xué)生機(jī)械原理課程及格率只有56.5%，2007屆學(xué)生機(jī)械原理課程及格率提高到81.2%，說明了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽促進(jìn)了機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)，這為學(xué)生今后從事機(jī)械設(shè)計、研究和產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)新奠定了重要的基礎(chǔ)。與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”實(shí)踐教學(xué)極大地提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣。通過與傳統(tǒng)教學(xué)法的結(jié)合，使學(xué)生掌握了機(jī)械原理課程的基本概念和核心能力，提高了其機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計能力。

四、結(jié)束語

機(jī)械原理是機(jī)械工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為了增強(qiáng)學(xué)生對機(jī)械原理課程的適應(yīng)能力和挖掘其開發(fā)創(chuàng)新能力，通過與機(jī)械創(chuàng)新大賽相結(jié)合的“機(jī)械原理”教學(xué)改革，可以顯著提高學(xué)生的機(jī)械原理知識和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計能力。

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篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理教學(xué)；現(xiàn)狀；問題；考核制度

我國在1952年正式實(shí)行高考政策，滿足了中國學(xué)生邁入更

高學(xué)府學(xué)習(xí)知識的夢想，當(dāng)時正值我國建設(shè)的新時期，對有著專業(yè)知識的文化人需求很大。我國作為生產(chǎn)大國，大學(xué)很早就開設(shè)了機(jī)械方面的專業(yè)，以滿足社會的需求。現(xiàn)如今，我們已經(jīng)邁入了21世紀(jì)，在這個依靠科技創(chuàng)新的社會，應(yīng)用型人才越來越缺乏。就我國的教育來說，大學(xué)的門檻越來越低，我國大部分學(xué)生都能夠上大學(xué)，大學(xué)的生源素質(zhì)參差不齊，嚴(yán)重缺乏自主創(chuàng)新能力。針對此現(xiàn)狀，我國也在不斷實(shí)行教育改革，大力發(fā)展職業(yè)教育，把職業(yè)教育擺到更加突出、更加重要的位置。這樣做有利于緩解當(dāng)前技能型、應(yīng)用型人才緊缺的矛盾，也有利于農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移和擴(kuò)大社會就業(yè)，但這些做法也只停留在表面，不能從根本上解決問題。

一、機(jī)械原理課程包含的內(nèi)容

在職業(yè)學(xué)校機(jī)電類專業(yè)中，機(jī)械原理課程貫穿整個機(jī)電專業(yè)的學(xué)習(xí)，是專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。針對機(jī)械原理的定義來說，機(jī)械原理是研究機(jī)器的機(jī)構(gòu)組成、運(yùn)動方式、質(zhì)量的一門基礎(chǔ)性學(xué)科，在整個機(jī)械行業(yè)中，由于人類已從手工時期邁入了工業(yè)時代，對機(jī)械的要求越來越多，機(jī)械的種類也隨之多樣化，每種機(jī)械都有自己獨(dú)特的用途，但組成的結(jié)構(gòu)大體相同。在機(jī)械原理教學(xué)中主要包括對機(jī)械動力學(xué)和機(jī)構(gòu)學(xué)的教學(xué)。從理論知識面上來說，機(jī)械是由機(jī)器和機(jī)構(gòu)兩個大方面組成，而機(jī)構(gòu)是用來

改變或傳遞運(yùn)動形式的裝置。在機(jī)械原理理論課中詳細(xì)地介紹了機(jī)構(gòu)的分類以及具體的分析。

二、機(jī)械原理與創(chuàng)新設(shè)計相結(jié)合在教學(xué)中出現(xiàn)的問題

根據(jù)對部分五年制高職教育院校的課程進(jìn)行調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)校的機(jī)電工程系相關(guān)的機(jī)械專業(yè)，機(jī)械原理教學(xué)中對于課本知識普遍只注重“教”，老師在課堂上對于機(jī)械理論知識講解得非常仔細(xì)，但學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力，又因?yàn)檎n本知識比較抽象，往往不能夠及時掌握，導(dǎo)致課堂效率出現(xiàn)問題。在機(jī)械原理教學(xué)中主要有以下幾個問題：

1.理論知識與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)

現(xiàn)階段，職業(yè)學(xué)校的課程模式造成了理論與實(shí)踐的分離，針

對性與應(yīng)用性較差，學(xué)習(xí)內(nèi)容交叉重復(fù)，職業(yè)技能培養(yǎng)缺乏，不能彰顯職教特色，在教學(xué)中普遍理論性偏強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生難以理解。在機(jī)電專業(yè)中，機(jī)械原理課程也不例外，學(xué)生在課堂上對老師傳授的知識理解得不透徹，久而久之就很難將這門課程學(xué)好。理論課上完之后集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都已經(jīng)忘記前面的知識，實(shí)驗(yàn)課的效果很不理想，而且知識不能得到鞏固，導(dǎo)致學(xué)生考試掛科，最主要的是不能學(xué)到專業(yè)知識。同時實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)器材配備也往往不能滿足學(xué)生的要求，實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較老套，不適合現(xiàn)行的機(jī)械教育。

2.在課堂教學(xué)中不能很好地與創(chuàng)新設(shè)計相結(jié)合，缺少對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

教師在課堂上依然喜歡用自己的一套方式教學(xué)生，在學(xué)校，

大部分擔(dān)任機(jī)械類專業(yè)課程的老師年齡普遍較高，不能將課程與創(chuàng)新設(shè)計完美地結(jié)合在一起，課堂授課無法提起學(xué)生的興趣，導(dǎo)

致學(xué)生在課堂上昏昏欲睡，同時不注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生的自主創(chuàng)新能力是機(jī)械原理教學(xué)的重點(diǎn)培育部分，而老師在教學(xué)中往往會忽視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培訓(xùn)，總是認(rèn)為學(xué)生會在休息時間組成科研小分隊(duì)，對機(jī)械進(jìn)行科研，從而來培養(yǎng)創(chuàng)新能力。然而，根據(jù)調(diào)查得出，如今的職業(yè)學(xué)校的學(xué)生更多的是在課外打打游戲，對知識的求知欲望不高，且自主創(chuàng)新能力方面的技能相對缺乏。

3.考核制度不完善

機(jī)械原理課程的考核制度不夠完善，在機(jī)械原理課程的考核中對理論知識的考核比重非常大。從客觀上來看，更使學(xué)生只注重理論知識。學(xué)生在課堂教學(xué)中對于理論知識的學(xué)習(xí)興趣不大，因此，往往在考試時喜歡臨時抱佛腳，更有甚者，在考試中抄襲別人的試卷。這樣的因果循環(huán)就會導(dǎo)致在課堂上認(rèn)真聽課的人因?yàn)槟承┰驋炜疲?jīng)常不學(xué)習(xí)的，在考試中抄襲卻過了，造成不良影響。同時也會導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為自己課程過了就代表自己學(xué)會了，但事實(shí)并非如此。

三、機(jī)械原理教學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計相結(jié)合的實(shí)踐和策略

上述在機(jī)械原理教學(xué)與創(chuàng)新設(shè)計中出現(xiàn)的種種問題表明，我們在這門課程中確實(shí)存在著許許多多的不足，需要努力去改正，經(jīng)過仔細(xì)推敲，可以得出以下幾點(diǎn)策略：

1.理論知識與實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合

有理論而無相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是不能使理論知識得到鞏固的，在現(xiàn)階段的職業(yè)學(xué)校五年制高職教學(xué)中，應(yīng)該將理論知識與實(shí)驗(yàn)課緊密地連接在一起。機(jī)械設(shè)計原理是一門理論性較強(qiáng)的課程，在課程中往往會對連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，因此，必須在此理論課結(jié)束后通過實(shí)驗(yàn)課對課堂上所學(xué)的知識進(jìn)行鞏固加深，這樣既能夠提高學(xué)生對理論知識的認(rèn)識度，也能夠提高學(xué)生的動手能力，從而奠定培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。

2.提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，將創(chuàng)新設(shè)計與教學(xué)結(jié)合在一起

學(xué)生是否有很強(qiáng)的創(chuàng)新能力決定著以后工作的成功與否。在當(dāng)代五年制高職學(xué)生中，特別是機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，更應(yīng)該注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。任課老師應(yīng)該將創(chuàng)新設(shè)計的思維能力融入教學(xué)中，對教學(xué)中的難點(diǎn)問題列舉實(shí)例給學(xué)生進(jìn)行講解，例如：曲柄連桿機(jī)構(gòu)，生活中的門和窗很多都是利用了連桿機(jī)構(gòu)的原理，這樣學(xué)生一目了然，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。盡可能地開發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，在實(shí)驗(yàn)課上，要求學(xué)生對機(jī)械的零部件進(jìn)行深入了解，弄清機(jī)械由哪幾部分組成，在課余時間開展機(jī)械原理方面的創(chuàng)新知識競賽，對學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的輔導(dǎo)，對學(xué)生設(shè)計的作品的優(yōu)點(diǎn)給予鼓勵，對不足點(diǎn)加以更正，使學(xué)生的創(chuàng)新意識能夠得到極大地提高。

3.完善考核制度

完善考核制度，不能只注重理論知識，還要對機(jī)械原理的實(shí)驗(yàn)課及創(chuàng)新設(shè)計加強(qiáng)考核，使學(xué)生注重對自己動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總而言之，將創(chuàng)新設(shè)計的理念與機(jī)械原理相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，不斷地完善機(jī)械原理教學(xué)中的不合理因素，也讓學(xué)生能夠真正學(xué)到知識，為國家培養(yǎng)技術(shù)型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]段巍.機(jī)械原理課程改革實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng).中國電力教育，2008.

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關(guān)鍵詞：機(jī)械工程訓(xùn)練中心；規(guī)模；功能定位；規(guī)劃發(fā)展

中圖分類號：G648.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0041-02

一、建設(shè)的背景

1.以市場為導(dǎo)向，就業(yè)工作促進(jìn)改革。隨著高等教育的發(fā)展，學(xué)生必須滿足市場對人才的需要，畢業(yè)生的就業(yè)成了高校的生命線。我院作為全國317所獨(dú)立學(xué)院（2011年初統(tǒng)計）之一，也正把學(xué)院的重中之重由招生轉(zhuǎn)為就業(yè)。學(xué)院以市場為導(dǎo)向，兼顧招生與就業(yè)良性循環(huán)，2009年學(xué)院決定新增專業(yè)，以機(jī)械系為龍頭，逐步把我院轉(zhuǎn)為以工科為主的理工類學(xué)校。

2.人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位，促使工程訓(xùn)練中心的建設(shè)成為必然。學(xué)院堅(jiān)持走“改革創(chuàng)新、質(zhì)量第一、特色興校”之路，以培養(yǎng)“奉獻(xiàn)與創(chuàng)新精神強(qiáng)，專業(yè)技能與基礎(chǔ)能力強(qiáng)”的“兩強(qiáng)”學(xué)生為目標(biāo)，辦教育特色和教學(xué)特色校。把學(xué)院辦學(xué)理念精髓定位為學(xué)生的“成人、成才、成功”。為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，建設(shè)一個規(guī)范的、具有規(guī)模的、設(shè)備先進(jìn)的、功能合理的教學(xué)體系平臺至關(guān)重要。學(xué)院再度加大辦學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的資金投入，建設(shè)占地6000多平方米的機(jī)械工程訓(xùn)練中心，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)，力爭教學(xué)設(shè)備更加現(xiàn)代化。它是實(shí)踐教學(xué)活動的基本前提和有力保證。

二、訓(xùn)練中心建設(shè)規(guī)模的確定

1.規(guī)模的確定堅(jiān)持三條原則：①實(shí)用性原則，滿足實(shí)踐教學(xué)。在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010~2020年）》中，提出2020年要實(shí)現(xiàn)高校入學(xué)率達(dá)到40%，但教育部發(fā)展規(guī)劃司司長韓進(jìn)對此做出澄請：“1.5%-1.6%是一個非常低的增長速度，它肯定不是一個高等教育快速擴(kuò)張期，應(yīng)該是一個平穩(wěn)的增長期?！睂W(xué)院規(guī)模不會擴(kuò)大、學(xué)院將機(jī)械系學(xué)生的招生規(guī)模定位為每年招收8個班級，因此，我校的訓(xùn)練中心的建設(shè)規(guī)模按照滿足機(jī)械8個班級學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的基本要求設(shè)定。②經(jīng)濟(jì)性原則，節(jié)省資金。2006年學(xué)院發(fā)表了《關(guān)于資產(chǎn)所有權(quán)歸屬問題的聲明》――將學(xué)校及學(xué)校全部資產(chǎn)2.8億元全部歸公，學(xué)院性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椤懊褶k公有”，但作為獨(dú)立學(xué)院仍然是自籌資金，自謀發(fā)展。在訓(xùn)練中心的建設(shè)上，做到既有一定的規(guī)模，又考慮學(xué)院自負(fù)盈虧的經(jīng)濟(jì)狀況，經(jīng)過充分調(diào)研論證，達(dá)到把訓(xùn)練中心建設(shè)好，形成規(guī)模，設(shè)備檔次要中等偏上的總體原則。堅(jiān)持即符合培養(yǎng)目標(biāo)的要求，又節(jié)省的指導(dǎo)思想開展訓(xùn)練中心的建設(shè)。③可創(chuàng)新原則，有可擴(kuò)空間。中心預(yù)留安置新設(shè)備空間，為訓(xùn)練中心將來發(fā)展預(yù)留出了7臺機(jī)床安裝位置及幾個預(yù)留實(shí)驗(yàn)室。無論軟件還是硬件，都給師生提供較大的自主創(chuàng)新空間，便于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。所需設(shè)備具體情況見表1，表2。

2.設(shè)備數(shù)量的確定。訓(xùn)練中心建設(shè)的指導(dǎo)思想是突出重要工種的建設(shè)，不盲目投資。主要依據(jù)《普通高校工程訓(xùn)練中心建設(shè)規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》，并結(jié)合我校對人才培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)有實(shí)際條件來確定設(shè)備的數(shù)量和型號。根據(jù)建設(shè)規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中提出的人機(jī)比要求和每次接收120名學(xué)生實(shí)習(xí)，來確定機(jī)床數(shù)量。

為了更好地發(fā)揮現(xiàn)代多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢作用，與數(shù)控車和數(shù)控銑工種配套的建有兩個微機(jī)室，可以完成各種創(chuàng)新設(shè)計和創(chuàng)作，還建有多媒體教室。將工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中零件的創(chuàng)新設(shè)計、工藝、編程、生產(chǎn)制造等合為一體，滿足現(xiàn)代化教學(xué)手段的要求，形成教學(xué)與實(shí)訓(xùn)一體的網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺。

3.功能模塊的確定。學(xué)院堅(jiān)持“德育為先，教學(xué)中心，質(zhì)量第一，特色興?！钡霓k學(xué)思想，教學(xué)上采取應(yīng)用性、多樣性和開放性的“三性”教學(xué)。應(yīng)用性即以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為核心來開展教學(xué)工作；多樣性即分層教育，因材施教，采取多樣化的教學(xué)模式；開放性即走產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合培養(yǎng)人才之路。在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能方面，學(xué)院充分利用專業(yè)實(shí)驗(yàn)室―工程訓(xùn)練中心―校外實(shí)習(xí)基地，加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)，逐步實(shí)現(xiàn)與市場“零距離”對接。訓(xùn)練中心設(shè)有多個訓(xùn)練模塊：八個教學(xué)區(qū)：普車教學(xué)區(qū)、普銑教學(xué)區(qū)、數(shù)控車教學(xué)區(qū)、數(shù)控銑雕銑加工中心教學(xué)區(qū)、焊接教學(xué)區(qū)、多項(xiàng)加工教學(xué)區(qū)、特種加工教學(xué)區(qū)、力學(xué)教學(xué)區(qū)。七個實(shí)驗(yàn)室：機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械設(shè)備拆裝實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械檢測實(shí)驗(yàn)室、液壓與氣動實(shí)驗(yàn)室。

三、訓(xùn)練中心功能定位

這里的‘定位’是指根據(jù)學(xué)院發(fā)展目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)以及“大德育、大工程、大實(shí)踐”的教育理念，依據(jù)學(xué)院自身資源狀況和發(fā)展戰(zhàn)略等確定的發(fā)展取向和建設(shè)類型。獨(dú)立學(xué)院要實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)轉(zhuǎn)和可持續(xù)發(fā)展，必須做到兩點(diǎn)：一是定位準(zhǔn)確，找準(zhǔn)正確的發(fā)展方向；二是我們要走特色的發(fā)展之路，自主辦學(xué)與依靠社會力量輔助辦學(xué)相結(jié)合，就是董事長提出的學(xué)、研、產(chǎn)一體化之路。“產(chǎn)學(xué)研培用”是一種合作系統(tǒng)工程，即“生產(chǎn)、教學(xué)、科學(xué)研究、培訓(xùn)服務(wù)、實(shí)踐運(yùn)用”的系統(tǒng)合作。訓(xùn)練中心應(yīng)定位為：培養(yǎng)既具有一定的科學(xué)理論知識，又具有實(shí)踐技能和一定的技術(shù)積累，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新的復(fù)合型、應(yīng)用型人才，做到“以教學(xué)為主體，以科研提升教學(xué)，以生產(chǎn)促進(jìn)教學(xué)，以實(shí)踐運(yùn)用和培訓(xùn)服務(wù)社會”，我校把工程訓(xùn)練中心的功能定位為“學(xué)、研、產(chǎn)一體，學(xué)、研、產(chǎn)培用相結(jié)合”。

四、發(fā)展與規(guī)劃

1.中心現(xiàn)狀：訓(xùn)練中心的建設(shè)，體現(xiàn)了學(xué)院以工科為主的決心和對“兩強(qiáng)”人才培養(yǎng)的重視。中心改變了傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)的陳舊的教學(xué)體系。建成了集工程基礎(chǔ)訓(xùn)練、先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練、創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練和綜合素質(zhì)訓(xùn)練為一體，以模塊式選課為主要特征、并適度采用現(xiàn)代教育技術(shù)的嶄新的實(shí)踐教學(xué)體系[1]。

2.發(fā)展規(guī)劃：①發(fā)揮優(yōu)勢，強(qiáng)化服務(wù)理念。獨(dú)立學(xué)院在辦學(xué)自和個性化發(fā)展方面有廣闊空間。要與市場接軌，確立“三服務(wù)”的理念。即教學(xué)服務(wù)：把為學(xué)生提供全方位的實(shí)踐教學(xué)服務(wù)作為工程訓(xùn)練中心的主要任務(wù)，也符合教學(xué)中心的辦學(xué)理念?？蒲蟹?wù)：充分利用中心的各種資源，為學(xué)院的科研提供服務(wù)。社會服務(wù)：社會服務(wù)包括生產(chǎn)服務(wù)和培訓(xùn)服務(wù)。生產(chǎn)服務(wù)是利用訓(xùn)練中心的設(shè)備優(yōu)勢，建立校企合作，同時強(qiáng)化與促進(jìn)中心師資及學(xué)生各種能力的提升；培訓(xùn)服務(wù)即為在校學(xué)生提供考級培訓(xùn)服務(wù)又為社會舉辦多層次的培訓(xùn)服務(wù)，打造中心的培訓(xùn)品牌，積極為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。②立足訓(xùn)練中心，深化教學(xué)改革。訓(xùn)練中心是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的校內(nèi)基地。我們把深化教學(xué)改革融入到訓(xùn)練中心的建設(shè)定位中，調(diào)整教學(xué)計劃，增加實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)化實(shí)習(xí)理念，以實(shí)踐教學(xué)改革為核心，以實(shí)踐資源開放共享為基礎(chǔ)，以高素質(zhì)實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍和完備的實(shí)踐教學(xué)條件為資源，深化教學(xué)改革，創(chuàng)新運(yùn)行機(jī)制，全面提升訓(xùn)練中心的實(shí)踐教學(xué)水平。③全面塑造“兩強(qiáng)”教師是關(guān)鍵。為建設(shè)特色校，培養(yǎng)“兩強(qiáng)”學(xué)生，建設(shè)一支與“兩強(qiáng)”要求相適應(yīng)的教師隊(duì)伍非常關(guān)鍵。雖然學(xué)院現(xiàn)已擁有一批“雙師型”教師隊(duì)伍。但是，教師要掌握最前沿的知識和最新的科研技術(shù)，以加強(qiáng)創(chuàng)新性教學(xué)，實(shí)踐教師的培養(yǎng)、提升至關(guān)重要。中心在“雙師型”基礎(chǔ)上開展“內(nèi)培外引”，積極培養(yǎng)及引進(jìn)“三師型”教師。同時，學(xué)院對訓(xùn)練中心教師提出要求：理論教師至少帶一門實(shí)踐課，實(shí)踐教師也要提升理論，定期對各訓(xùn)練模塊進(jìn)行教改。

五、建設(shè)和發(fā)展中存在的問題

訓(xùn)練中心在各方面的定位與建設(shè)中，仍然會有一些不足：

1.設(shè)備的投入問題，將不斷增加現(xiàn)代技術(shù)實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目，如電火花成型加工、快速成型加工、激光加工、超聲波加工，數(shù)控沖床等。

2.開放訓(xùn)練問題，將逐步辦成開放式的實(shí)踐教學(xué)體系。

3.創(chuàng)新訓(xùn)練和教學(xué)模式問題，將精心設(shè)計綜合訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。

4.師資隊(duì)伍問題，將制訂崗位職責(zé)，考評辦法，安全與保護(hù)、質(zhì)量保證體系等制度與規(guī)定。

5.完成實(shí)訓(xùn)教學(xué)任務(wù)的同時，加大校企合作以及校內(nèi)相關(guān)院系的密切聯(lián)系與合作，為中心的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。

這些問題需在后期的建設(shè)和發(fā)展中不斷探索，以“敢于創(chuàng)新、敢于改革、敢于超越”的精神為指導(dǎo)，逐步研究解決，合理建設(shè)，在學(xué)生培養(yǎng)中，因人施教，以保證我院訓(xùn)練中心的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞:機(jī)械原理;課程設(shè)計;教學(xué)模式;創(chuàng)新

機(jī)械原理是機(jī)械類課程中的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識、綜合分析能力、解決工程實(shí)際問題能力的重要課程，是學(xué)生獲取工程技術(shù)訓(xùn)練的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程設(shè)計通過實(shí)踐訓(xùn)練使學(xué)生更好的掌握理論知道，進(jìn)一步提高收集技術(shù)資料和繪圖、設(shè)計的能力，特別是對提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決工程實(shí)際問題具有非常重要的作用。

一、課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題

傳統(tǒng)的《機(jī)械原理課程設(shè)計》在設(shè)計過程中，設(shè)計的題目各類過于單一，而且實(shí)踐過程較為死板枯燥，缺少對學(xué)生創(chuàng)新性、綜合能力進(jìn)行培養(yǎng)的問題。比如題目往局限于機(jī)床刀架傳動系統(tǒng)、牛頭刨床等幾個題目，訓(xùn)練內(nèi)容大體上都是圍繞系統(tǒng)方案的設(shè)計、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、設(shè)計運(yùn)動循環(huán)圖、對凸輪或連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計等。方案設(shè)計完成后，缺少驗(yàn)證環(huán)節(jié)，學(xué)生無論方案正確與否，只要完成任務(wù)就可以了，學(xué)生的積極性不僅沒有得到調(diào)動。由于課程設(shè)計題目種類單一，往往出現(xiàn)全班或者半個班級的學(xué)生同時做同一個課程設(shè)計，這樣導(dǎo)致部分同學(xué)自己并沒有擬定機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)的運(yùn)動方案，甚至有部分學(xué)生自己根本沒有動腦而是直接抄襲，缺少主動參與的熱情，更不用說通過機(jī)械原理的課程設(shè)計能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

二、課程設(shè)計教學(xué)的改革思路

針對傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和不足，擬從機(jī)械原理課程設(shè)計的選題、設(shè)計過程以及鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新等方面探討教學(xué)改革，引導(dǎo)創(chuàng)新設(shè)計，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法及設(shè)計手段去解決實(shí)際問題，逐漸形成以創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的開放式機(jī)械原理課程設(shè)計模式及方法。

(一)選題的多樣化與生活化

選題是課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的核心部分，不僅需要滿足教學(xué)的基本要求，而且要在有限的時間內(nèi)使設(shè)計得以順利完成。在《機(jī)械原理課程設(shè)計》的教學(xué)改革中，我們需要改變以往學(xué)生的設(shè)計題目均由教師給定的方式，采取教師引導(dǎo)部分能力較強(qiáng)的學(xué)生自主選題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和積極創(chuàng)新的能力。另外，教師可以根據(jù)指導(dǎo)書上的一般方法，規(guī)定幾個大的方向，引導(dǎo)學(xué)生如何來進(jìn)行選題。學(xué)生最熟悉的就是日常生活中的一些機(jī)械裝置，可以適當(dāng)?shù)呐e些例子如來源于生活又能使生活更便捷的一些小的機(jī)械裝置。比如為了解決城市或小區(qū)中家用車停車難的問題，設(shè)計一套節(jié)約場地、低投入、免維護(hù)等小型停車機(jī)械裝置，達(dá)到空間利用率高、安全、便捷的目的?？紤]農(nóng)產(chǎn)品或水果采摘過程中存在勞動工作量大、作業(yè)范圍廣、觸碰的力度控制要求高等一系列問題，可以展開輔助人工采摘草莓、菠蘿、桔子等水果的小型機(jī)械裝置的創(chuàng)新設(shè)計。這樣不僅能提高水果的采摘效率而且可以降低作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度與采摘的投入成本。教師拋磚引玉，提高學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。當(dāng)然教師需要規(guī)定機(jī)構(gòu)選型需要涉及幾類機(jī)構(gòu)。限制一定的時間，如一天內(nèi)需要選好題目并制定初級運(yùn)動方案，經(jīng)過學(xué)生分組討論后交由老師修改確認(rèn)。對于沒有選好題的學(xué)生不能打消學(xué)生的積極性，而且由指導(dǎo)老師為其給定一個題目，確保每位學(xué)生都可以積極參與到課程設(shè)計，課程教學(xué)中的基本技能能得到一定的訓(xùn)練與進(jìn)一步鞏固一些基本專業(yè)知識。

(二)以小組或團(tuán)隊(duì)形式共同完成課題

要完成《機(jī)械原理課程設(shè)計》的全部目標(biāo)與要求，總的工作量是非常大的，如果規(guī)定某位學(xué)生在一周內(nèi)獨(dú)立完成，這挑戰(zhàn)無疑是非常嚴(yán)峻的。此外，現(xiàn)代制造企業(yè)對員工的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力日益看重，一個項(xiàng)目的完成住往是一個大團(tuán)隊(duì)全體員工的共同努力，所以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也迎合了現(xiàn)在制造企業(yè)的需求。因此，在課程設(shè)計的過程管理中，不再強(qiáng)調(diào)獨(dú)立完成任務(wù)。我們的設(shè)計方式為:根據(jù)自愿原則將學(xué)生分為4-5人一組的設(shè)計團(tuán)隊(duì)，每組確定一個設(shè)計題目。選題結(jié)束后，每一個組員都必須獨(dú)立完成幾項(xiàng)任務(wù)，各自完成的任務(wù)最終作為學(xué)生成績考核的主要依據(jù)。指導(dǎo)老師對其題目、方案以及任務(wù)分配的合理性進(jìn)行審核。從資料收集、選題、運(yùn)用創(chuàng)新方法設(shè)計以及報告提交和電子版設(shè)計、計算機(jī)繪制圖紙、PPT答辯每位學(xué)生需要各自發(fā)揮自己的長處。

(三)鼓勵學(xué)生積極創(chuàng)新

為了更好的的發(fā)揚(yáng)學(xué)生的創(chuàng)新積極性，肯定其創(chuàng)新成果，對創(chuàng)新較好的課程設(shè)計進(jìn)一步進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)與完善，逐步引導(dǎo)學(xué)生形成作品并可以參加比賽。對創(chuàng)新較好的方案可以申報實(shí)用或發(fā)明專利，學(xué)?；?qū)W院可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)莫剟?，如果?jīng)費(fèi)充足可以將實(shí)物制作出來參賽或展覽等。學(xué)生的創(chuàng)新性想法或思維老師要大力支持，引導(dǎo)學(xué)生注意平時積累，學(xué)以致用，如此將理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生的收獲更大。此外，通過課程設(shè)計的訓(xùn)練也將為我院參加一年一度的“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽”、“無碳小車比賽”或其它類型的比賽奠定一定的基礎(chǔ)。

三、總結(jié)

《機(jī)械原理課程設(shè)計》一改以往設(shè)計統(tǒng)一題目的模式，鼓勵學(xué)生從日常生活中廣泛搜集合適的課程設(shè)計題目，將實(shí)際生活中的問題引入到課程設(shè)計中，既迎合學(xué)生的好奇心理又有利于引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計思維解決實(shí)際問題。倡導(dǎo)學(xué)生自主選題，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題全面培養(yǎng)學(xué)生的主動實(shí)踐能力。以小組為單位的分工合作、共同完成方式培養(yǎng)了學(xué)生的“團(tuán)隊(duì)合作”精神，滿足現(xiàn)在企業(yè)需求。對創(chuàng)新好的方案鼓勵學(xué)生動手加工出實(shí)物，使學(xué)生對機(jī)械制圖、機(jī)械加工、互換性公差與配合有更深入的認(rèn)識，書本上的知識得以鞏固，學(xué)生收獲巨大。

參考文獻(xiàn):

［1］孫桓，陳作模，葛文杰．機(jī)械原理［M］．第八版．北京:高等教育出版社，2013．

［2］鄒慧君．機(jī)械原理課程設(shè)計手冊［M］．北京:高等教育出版社，1998．

篇9

    關(guān)鍵詞:綜掘機(jī);綜采設(shè)備;型號選擇;技術(shù)改造

    隨著機(jī)械工業(yè)的不斷進(jìn)步,我國綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備不斷地產(chǎn)生、改進(jìn)并升級,而且綜掘設(shè)備的適應(yīng)范圍也不斷擴(kuò)展,但是還沒有任何一款綜掘機(jī)械敢于“吹噓”說自己能適應(yīng)所有的地質(zhì)條件。

    綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面內(nèi)相關(guān)設(shè)備選擇必須合理選擇才能達(dá)到綜掘工作面應(yīng)有的效果。如果選型的結(jié)果是“大馬拉小車”,會造成機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力的浪費(fèi);如果是“小馬拉大車”,綜掘工作面的掘進(jìn)速度肯定達(dá)不到期望值。

    因此,根據(jù)各煤礦、各采區(qū),乃至各工作面的實(shí)際情況,合理選用大中小型煤巷、巖巷、半煤巖巷綜掘設(shè)備,才能保證航道的掘進(jìn)速度,進(jìn)而保證整個礦井的接替需要。

    一、綜掘機(jī)械的選型

    綜掘機(jī)是綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面內(nèi)最重要的機(jī)械設(shè)備。綜掘機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)時是實(shí)現(xiàn)工作面掘進(jìn)目標(biāo)的根本基礎(chǔ)。根據(jù)礦井的地質(zhì)條件,選擇合理的綜掘機(jī),才能發(fā)揮綜掘工作面的最大生產(chǎn)能力及實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。于綜掘機(jī)相配套的的相關(guān)設(shè)備,如二運(yùn)系統(tǒng)是綜掘工作面高產(chǎn)高效的重要保證。

    1.1選型原則

    1.1.1綜掘機(jī)械各配套設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)不小于工作面設(shè)計生產(chǎn)能力的1.2倍。選型時必須參照國內(nèi)外高產(chǎn)高效工作面輔助系統(tǒng)生產(chǎn)能力的設(shè)計,所選設(shè)備要能夠滿足快速掘進(jìn)的需要,綜掘設(shè)備的協(xié)調(diào)性以保證工作面快速推進(jìn)的需求。

    1.1.2綜掘機(jī)械的研制與選型,應(yīng)特別注意設(shè)備的可行性,但也要注意其技術(shù)的先進(jìn)性。

    1.1.3總體設(shè)備應(yīng)考慮與已有設(shè)備的配合,盡量不要造成已有設(shè)備的閑置。

    1.1.4綜掘機(jī)械成套設(shè)備應(yīng)滿足快速掘進(jìn)施工工藝的要求。

    1.2掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)要求

    1.2.1掘進(jìn)設(shè)備的“破、裝、運(yùn)”三大功能與支護(hù)系統(tǒng)的支護(hù)功能互不干涉,刮扳機(jī)與裝載機(jī)構(gòu)分開控制,避免裝載機(jī)構(gòu)和刮扳運(yùn)輸負(fù)荷過大造成死機(jī)現(xiàn)象。

    1.2.2掘進(jìn)機(jī)的檢修方面,液壓系統(tǒng)必須密封,以防止液壓油的污染,給液壓系統(tǒng)造成堵塞、泄露。掘進(jìn)機(jī)加油方式應(yīng)盡量采用自吸式。裝載機(jī)構(gòu)如果采用三爪轉(zhuǎn)盤,每個轉(zhuǎn)盤都應(yīng)用單獨(dú)的馬達(dá)驅(qū)動。

    為解決液壓油的過熱現(xiàn)象,掘進(jìn)機(jī)的冷卻系統(tǒng)必須實(shí)時運(yùn)轉(zhuǎn),而且掘進(jìn)的油箱內(nèi)必須加裝冷卻器。各油缸的外露部分及液壓件應(yīng)加防護(hù)裝置?？蓪?shí)現(xiàn)各油缸動作速度及行走速度的手工元級調(diào)速。在重載情況(如遇到硬巖)時可通過慢速進(jìn)給降低切割載荷,以切斷硬巖,減少停機(jī)。截割頭采用國際一流技術(shù),設(shè)計單刀力大,截齒布置合理,破巖過斷層能力強(qiáng)。

    1.2.3電器方面,電器回路的控制容量要大,維護(hù)要簡單。保護(hù)和顯示融為一體,全自動故障診斷和動作檢測、過流、過載、斷相、互不平衡、漏電、閉鎖、過壓和先導(dǎo)誤動作的控制系統(tǒng),可顯示控制電機(jī)負(fù)載、運(yùn)行狀態(tài)、故障情況、啟動器系統(tǒng)自控和主控制箱溫度等,便于檢測和查找處理問題。

    1.2.4掘進(jìn)機(jī)的使用,最好選用具備伸縮性能的切割頭,便于挑頂、刷幫和挖柱窩,并且在同樣的條件下可以多進(jìn)一個循環(huán),整個動機(jī)器的靈活性也能得以提高。

    1.2.5安全方面,必須有預(yù)警報裝置和照明照明裝置,及機(jī)載式瓦斯斷電儀。另外綜掘機(jī)上還必須具備內(nèi)外噴霧裝置,掘進(jìn)機(jī)兩側(cè)必須有急停按鈕等安全保護(hù)設(shè)施。

    1.3綜掘機(jī)效率

    1.3.1根據(jù)以上分析,綜掘機(jī)械的“二運(yùn)系統(tǒng)”如能采用雙面運(yùn)輸膠帶機(jī),可以減少工人的勞動強(qiáng)度,支護(hù)材料也可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化運(yùn)輸。購置半煤巖掘進(jìn)機(jī),可以實(shí)現(xiàn)支護(hù)、掘進(jìn)一體化,一次性全斷面快速掘進(jìn),提高工效。

    1.3.2實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)械鉆進(jìn)、截割、裝運(yùn)、降塵、支護(hù)一體化,就能夠提高掘進(jìn)效率,實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的目的,以達(dá)到礦井安全生產(chǎn)的需要,確全礦各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成,進(jìn)而保證整個礦井的高產(chǎn)高效。

    1.3.3可選配獨(dú)立的錨桿動力接口單元,為錨桿鉆機(jī)提供動力,提高錨固作業(yè)效率。

    二、綜采設(shè)備配套使用中出現(xiàn)的問題及改進(jìn)建議

    2.1設(shè)備使用情況綜采設(shè)備的采煤效率是炮采和普采所無法比擬的,但由于設(shè)計和使用操作不當(dāng),可能出現(xiàn)的問題也很多,例如:①液壓支架護(hù)幫板開焊;②護(hù)幫板與液壓支架主體連接構(gòu)件開焊;③液壓支架調(diào)向困難,支架與刮板輸送機(jī)互為依托移動困難;④采煤滾筒進(jìn)刀困難,三角煤不能盡采;⑤液壓支架的前梁與收回護(hù)幫后的整體厚度與采煤機(jī)行星頭相互干涉;⑥采煤機(jī)行星頭與刮板運(yùn)輸機(jī)鏟煤板相互干涉。

    2.2原因分析

    2.2.1設(shè)計方面運(yùn)輸機(jī):運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭架與過渡槽采用螺栓連接,形成不了一個鋼性整體。運(yùn)輸機(jī)的中部槽與底板有一定的空隙。

    液壓支架:液壓支架的工作阻力均是較大,但是沒有底側(cè)護(hù),前梁和護(hù)幫的總厚度太厚,護(hù)幫板、伸縮前梁與推移千斤頂沒有實(shí)現(xiàn)連動。

    采煤機(jī):采煤機(jī)的行星頭太大,煤機(jī)的加油方式是人工加油。

    2.2.2機(jī)械設(shè)備配套方面液壓支架的前梁與采煤機(jī)行星頭相互干涉,滯后支架不能實(shí)現(xiàn)超前移架。

    采煤機(jī)配套的原運(yùn)輸機(jī)的中部槽寬度是750mm,該設(shè)備與運(yùn)輸機(jī)配套,煤機(jī)行星頭與運(yùn)輸機(jī)的鏟煤板間隙過小,跟機(jī)推溜時,煤機(jī)的行星頭與運(yùn)輸機(jī)的鏟煤板相互干涉,造成煤機(jī)行星頭磨損和割鏟煤板。

    2.2.3機(jī)械設(shè)備使用方面采煤機(jī)用的是鎬型截齒(U92)割底板,底板很容易出現(xiàn)凸凹狀態(tài),鏟煤板和擋煤板將整個采煤機(jī)抬起,鏟煤板扎底,中部槽變形。

    液壓支架進(jìn)回液高壓膠管過長,移架時常擠斷。

    煤機(jī)的加油、檢修不力,抗磨液壓油污染,操縱閥堵塞,牽引系統(tǒng)常出故障。

    支架工操作時,經(jīng)常不按照正規(guī)程序操作。移加過程中支護(hù)之大忌,如高射炮、拉弓等。更有甚者,前梁頂梁與頂板不能保持平行支護(hù),整架受力不均,而各千斤頂安全閥的開啟壓力是一樣的,由此造成液壓支柱竄液、結(jié)構(gòu)件從局部開始疲勞,進(jìn)而造成整個液壓支架的損毀。

    2.3改進(jìn)措施

    2.3.1加裝一套自吸泵,將采煤機(jī)的加油方式改為自吸式。

    2.3.2移架時,護(hù)幫板、伸縮前梁收回;推溜時,護(hù)幫板、伸縮梁打開。護(hù)幫板、伸縮前梁與推移千斤頂實(shí)現(xiàn)互動。

    2.3.3重新核定液壓支架護(hù)幫千斤頂安全閥開啟壓力,支架與互幫辦的連桿銷軸更換為剛度更大的連接件。

    2.3.4運(yùn)輸機(jī)的過渡槽采用啞鈴銷一節(jié)連接。

    2.3.5液壓支架四聯(lián)桿底部增加一套側(cè)推裝置,防止液壓支架側(cè)滑。

    2.3.6在煤機(jī)的加油布棚增加濾網(wǎng)。

    2.3.7煤機(jī)滾筒盡量少割底板,以減輕鏟煤板的負(fù)荷。如果因此而造成刮板輸送機(jī)推進(jìn)困難,立即停止工作查看原因,解決問題后再推溜。

    2.3.8將液壓支架的進(jìn)回液高壓膠管吊起并綁縛在固定位置加以保護(hù)。

    2.3.9移架時,無特殊情況采取滯后支護(hù)。

    2.3.10三架液壓支架聯(lián)合作用保證同步推溜。

    2.3.11加強(qiáng)現(xiàn)場班隊(duì)長及操作工人的培訓(xùn),煤機(jī)司機(jī)、支護(hù)操作工及檢修工都必須熟悉操作規(guī)程,做到“四懂四會”。

篇10

與單片機(jī)或其他模擬產(chǎn)品不同,電源管理器件的布板通常需要考慮合理的散熱和噪聲控制。已經(jīng)開發(fā)出具有電源管理功能的高度集成內(nèi)核處理器/芯片,能最大程度降低電路板面積,減少元器件總數(shù)量,從而降低系統(tǒng)總成本。但是,工程師們在遇到引腳數(shù)很多的集成電路時,布板和散熱仍然是要面對的主要問題。因此,選擇適當(dāng)?shù)脑筒季质玛P(guān)產(chǎn)品的成敗。分立式控制器在保持器件外形小巧和成本低廉的同時,能幫助設(shè)計師靈活開發(fā)智能的電池和電源管理系統(tǒng)。

在設(shè)計便攜式電子設(shè)備時,設(shè)計師在整個產(chǎn)品規(guī)劃環(huán)節(jié)中往往優(yōu)先考慮大小(外形因子)、功能、性能和用戶界面,而最后考慮電源系統(tǒng)。可是,便攜式電源系統(tǒng)的選擇往往決定了一款產(chǎn)品的成敗。便攜式電源系統(tǒng)一般包括但不限于電池系統(tǒng)、線性穩(wěn)壓器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器、系統(tǒng)監(jiān)管和保護(hù)電路。圖1顯示了典型手持設(shè)備系統(tǒng)級框圖的兩個示例。在設(shè)計電池供電系統(tǒng)時有許多功率傳遞結(jié)構(gòu)可供選擇。在為應(yīng)用選擇最適合的結(jié)構(gòu)時,需要綜合考慮系統(tǒng)負(fù)載電流(平均、峰值和待機(jī)電流)、電壓要求、印制電路板(PCB)可用空間、所需功能及系統(tǒng)總成本等因素。雖然一些高度集成的電源管理解決方案具有某些功能,可以讓設(shè)計師減少外部元件、提高性能、縮短設(shè)計時間并降低相關(guān)成本。但是,仍然會有一些困難迫使設(shè)計師選擇集成度較低的解決方案來開發(fā)便攜式產(chǎn)品。

1原電池技術(shù)

選用的電池技術(shù)將決定便攜式電子設(shè)備的復(fù)雜性、成本、尺寸和性能。電池可以大致分為兩類 ―― 原電池和蓄電池。原電池的電化學(xué)反應(yīng)不可逆,所以不能充電,使用后必須丟棄。原電池通常設(shè)計用于長時間處于待機(jī)狀態(tài)、使用時只消耗少量電能的應(yīng)用,如電視機(jī)或娛樂系統(tǒng)的遙控器。原電池也可用于每次消耗電能不多的小型家用醫(yī)療儀器。

在便攜式電子設(shè)備中,如果使用不可充電電池作為主要電源,電池壽命就至關(guān)重要。為延長電池壽命,設(shè)計師通常會讓系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)入待機(jī)模式,只有極少數(shù)功能模塊在輕載狀態(tài)下運(yùn)行。有時,設(shè)計師還會采用關(guān)機(jī)模式,僅在必要時喚醒器件。如今,半導(dǎo)體已提供了許多讓功耗最小化的功能。系統(tǒng)需要的靜態(tài)電流越小,其待機(jī)或休眠模式保持時間就越長。

圖 2 顯示了兩種不同類型的低壓差(LDO)穩(wěn)壓器。第一種的典型靜態(tài)電流為 1.6 μA,第二種為 53μA。當(dāng)輸入電壓為 3.3 V、輸出電壓為 2.5 V 時,LDO 在較高負(fù)載電流下的效率為 75.75%,此時 LDO 的靜態(tài)電流較低。不過,在 1 mA 或更低的輸出電流負(fù)載條件下,LDO 的靜態(tài)電流開始增大而無法忽略不計,而且這兩種 LDO 的效率也開始出現(xiàn)變化。

在 LDO 輸出電壓必須始終保持有效、但大多數(shù)時間內(nèi)都必須處于極低負(fù)載甚至無負(fù)載狀態(tài)的情況下,低靜態(tài)電流 LDO 是便攜式電源系統(tǒng)的絕佳選擇。公式1說明了 LDO 效率的計算方法。當(dāng)靜態(tài)電流遠(yuǎn)低于輸出電流時,可以忽略不計。

如圖 2a 所示,在負(fù)載極低或無負(fù)載條件下,低靜態(tài)電流 LDO 的效率更高。雖然如此,高靜態(tài)電流 LDO 在性能方面仍然有用武之地。和許多性能參數(shù)一樣,獲得低靜態(tài)電流的代價不菲。圖 2b 比較了相同器件的負(fù)載階躍性能。兩個 LDO 的負(fù)載階躍均為100 mA。與要求高電流的 LDO 相比,低靜態(tài)電流 LDO 需要的運(yùn)行電流更低,對負(fù)載和線路瞬變的響應(yīng)更慢,且電源噪聲抑制更低。

由于成本低、使用方便且不會造成任何開關(guān)電磁干擾問題,LDO 已廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中。當(dāng)輸入和輸出電壓之間的壓差增大時,LDO 的效率會下降。公式 1 說明了這種效率變化。因?yàn)?LDO 的耗散功率值為壓降(輸入電壓-輸出電壓)與輸出電流之積,在壓差增大時功耗也會隨之增加。當(dāng)輸入電壓和輸出電壓之間壓差較大時,降壓開關(guān)穩(wěn)壓器能提供更高的效率和更好的性能。通過增加開關(guān)頻率,體型較小的便攜式設(shè)備內(nèi)部可選用更小的電感。穩(wěn)壓器可在不同負(fù)載條件下采用不同工作模式使自身性能得到改進(jìn)。

為達(dá)到理想電壓,升壓(增壓)控制器通常需要設(shè)計使用多節(jié)原電池,如堿性電池。單節(jié)堿性電池的典型工作電壓為 1.5 V 到 1 V。大多數(shù)化學(xué)電池的實(shí)際工作電壓都與負(fù)載有關(guān),并因制造商的不同而有所差異,堿性電池也不例外。在輕載條件下,單節(jié)堿性電池的截止電壓可達(dá)到 0.9 V 或更低。因此,一些小型應(yīng)用會嘗試充分利用單節(jié)電池實(shí)現(xiàn)更長的運(yùn)行時間。當(dāng)增壓控制器用于此類應(yīng)用時,能為不需要重負(fù)載的系統(tǒng)提供非常低的最小輸入電壓。

2蓄電池技術(shù)

蓄電池可以充電,每次使用后能重新儲存電能?？沙潆婋姵赝ǔＴO(shè)計用于需要頻繁更換電池的便攜式電子設(shè)備中?？沙潆婋姵亟?jīng)濟(jì)環(huán)保,能減少因更換電池而產(chǎn)生的廢物量,并能與可再生能源儲存系統(tǒng)結(jié)合使用。設(shè)計可充電電池的放電性能時要考慮的因素與原電池相似,但必須考慮增加充電電路用于恢復(fù)電池的電能。

鎳鎘(Ni-Cd)、鎳氫(Ni-MH)和鋰離子(Li-Ion)電池都是廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備的可充電化學(xué)電池。雖然鎳鎘電池并不環(huán)保,但因其成本低、壽命長和內(nèi)阻低,已成為電動工具的絕佳之選。為混合動力汽車或電動自行車新近研發(fā)的磷酸鋰鐵(LiFePO4)電池能提供較高的放電電流。隨著技術(shù)的日趨成熟和電池的批量生產(chǎn),磷酸鋰鐵電池有望成為鎳鎘電池的完美替代品。目前鎳氫電池是鎳鎘和堿性電池的環(huán)保替代品。AA 和 AAA 型(5 號和 7 號)鎳鎘和鎳氫電池的標(biāo)稱電壓為 1.2 V,與堿性電池的標(biāo)稱電壓相近,因而可輕松替代堿性電池。

鋰離子電池是在便攜式設(shè)備中應(yīng)用最廣的可充電電池。鋰離子電池具有電池電壓高、自放電率低和能量密度高的特點(diǎn),手持產(chǎn)品設(shè)計人員可利用它開發(fā)出火柴盒大小的器件,運(yùn)行時間可達(dá)數(shù)小時,而待機(jī)時間則可達(dá)數(shù)天。典型的鋰離子電池不能過度充電。鋰離子電池過度充電很容易造成電池退化,并可能引起極大的安全隱患。鋰離子電池一般都自帶保護(hù)電路,防止過度放電和過度充電。在為可充電電池充電時,應(yīng)小心謹(jǐn)慎。

最近幾起媒體播放器在充電時發(fā)生爆炸的事故以及以前發(fā)生的筆記本電腦電池召回事件再次給工程師們敲響了警鐘,在設(shè)計和生產(chǎn)過程中應(yīng)時刻保持警惕。傳統(tǒng)的鋰離子電池充電管理控制器需要大量的外部元件,如電容、電阻、MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管)和二極管等。高度集成的系統(tǒng)負(fù)載均衡和電池管理控制器能讓便攜式電子產(chǎn)品設(shè)計師開發(fā)出由鋰離子電池供電的系統(tǒng),延長鋰離子電池的使用壽命。