机械结构设计基础知识范文

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根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标，教师在掌握机械基础教学大纲的前提下，明确教学目的、任务和要求，结合学生认知特点和生产实际，精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”国家级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时，课时少，内容广，必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容，以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法，强化公式应用，弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算，熟悉构件的受力分析和计算方法；互换性与技术测量重点讲授极限与配合，紧密联系实际；工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用，以金属材料和塑料为主，结合食品行业的发展，增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺；机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系，这部分内容和后续课程及生产实际联系密切，工程应用多，属于课程的核心内容，机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法，强化设计方法和公式应用；机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容；液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点，常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少，结合课程的特点，部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式，引导学生多途径学习。

2多种教学方法结合

机械基础课程实践性强，传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法，教学过程中教师和学生之间缺乏互动，学生被动接受知识，学生感到枯燥乏味，不利于学生的学习。采用多种教学方法，激发学生学习积极性，变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动，避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切，采用讨论式教学。理论知识讲解前，选择和生产实际常见的议题，在学生充分讨论后，教师再讲解，调动学生学习的积极性，避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式，达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法，如以齿轮轴为典型案例，通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节，可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起，架起了课程的桥梁，知识结构相互衔接，课程体系更加完善。

3采用多种教学手段提高教学效率

机械基础课程的研究内容比较抽象，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少，内容多，采用现代教育技术方法，通过运用多种媒体，提高课堂效率，有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时，由于学生没有实际生产经历，缺乏相应的想象能力，采用动画技术，生动形象，让零部件运动起来，使抽象理论直观化；讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时，采用实物、幻灯片、图片展示教学内容，生动形象，增加学生感性认识，拉近书本知识和生产实际的距离，加深学生对理论知识的理解，更好地突出教学重点和难点。

4增加综合设计实验教学内容

课程的实验课时为4学时，传统的实验为认知实验，实验设备是机械基础陈列柜和模型，以演示讲解为主，时间多集中安排在课程中期。改革后，开放实验室，学生自主实验，不占实验课时，时间安排每个模块的理论课讲授之前，学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识，对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分，轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强，涉及内容多，灵活性大，是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程，学生掌握轴系设计的步骤和方法，培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容，学生根据教师的要求，选择传动类型、自行设计传动方案，根据设计方案自行组装，以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验，在创新实验的环节中，学生通过方案构思和改进、实验操作和观察，达到培养创新意识、创新设计能力[6]。

5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节

增加工程训练，训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践，在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足，没有足够的工程训练，现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中，学生学习金属加工工艺知识，自己动手操作各种设备，使用多种量器具，增强动手能力，激发创新欲望，培养创新能力。增加课程设计，时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节，培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周，工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目：一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同，设计方案和设计思路完全由学生组织设计，充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料，能够正确使用国家标准，绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识，掌握机械方面的设计方法和步骤，培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。

6考核方式

改革课程考核方式，实行教学全过程多次考核和考查，提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试，成绩占课程成绩的70%；实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容，从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核，注重实验过程和创新能力的考核；工程训练、课程设计单独考核。

7结论

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关键词：车架结构；轻量化；摩托车

随着摩托车工艺的不断发展，对材料和结构强度的要求也越来 越高。车架是摩托车的重要部件，只有具备足够强度、刚度的车架才能很好的连接个支撑部件。在车架结构设计的过程中，已经综合运用了有限元、动态设计等计算机分析、预测以及模拟技术，可以在满足强度约束的情况下优化车架结构设计。

1 基础知识及模型建立

摩托车车架必须经过振动试验台的测试，在分析车架在振动试验台的边界条件及激励载荷时，需要了解一些弹性力学的相关基础知识。弹性力学研究物体在外力作用下的变形及内力，对车架结构设计有重要的作用。

在弹性力学中常用的物理量有外力、应力、应变以及位移等[1]。作用于摩托车的外力主要有表面力以及体力两种：表面力是诸如接触力等作用于摩托车车架表面的外力；体力是分布在摩托车车架整个体积上的外力，比如重力。应力能够描述摩托车车架的受力状态，应变说明了车架的变形程度，位移描述车架变形后的位置。一般而言，车架上不同的点有不同的应力，所以应力分量与车架上各点的位置坐标有关；车架表面在受到外力作用时，其尺寸和形状会发生变化，车架表面各点的应变分量和位移分量满足柯西方程。

在众多振动试验台中，凸轮式机械振动台相对简单并且可靠，而且承载能力较大，所以在进行车架振动试验台激励计算时以凸轮式机械振动台为主。对凸轮式机械振动台而言，其运动部分的唯一受多个因素影响，这些因素包括曲轴臂长、凹轮偏心量等[2]；激振力随运动部分的质量而变化。在使车架配重平衡的情况下，借助夹具将车架的前后轮毂中心固定，然后利用凸轮式机械振动台的旋转运动产生周期性的垂直激振力，这样能够让前后轮毂上下振动，实验数据显示前后轮毂频率均为2.5Hz，振幅均为30mm。在不考虑凸轮式机械振动台工作时因为工件的刚性碰撞产生的波形失真，可以得到偏心凸轮产生的强迫位移，以此求出车架前后轮毂中心处的激励值。实验证明前后轮毂中心的振动加速度大小只受到偏心距影响，而和偏心轮的大小并无关联。

车架主要是由各种截面的钢管件焊接成的，在建立车架结构模型前，可以略去一些附在车架上的非承载件、孔洞以建立一个简单的几何实体三维模型，然后将此三维模型导入HyperMesh。HyperMesh能够对三维模型进行几何清理，并修补抽取中面的车架拓扑结构，建模过程中，主要会做如下处理[3]：（1）简化非受力及不重要的部件，以此在不使受力失真的情况下减少计算量；（2）为避免复杂的焊缝操作，不单独使用焊接单元，而是将焊接单元节点选择在焊缝上，以保证可以得到连续的变形。

2 车架的静态强度分析及瞬态响应分析

在用有限元方法进行静力分析的过程中，一般会涉及到几个方面[4]：（1）利用离散化结构建立模型。作为结构力学模型的一种近似计算，有限元方法的计算模型基础就是结构化的离散模型，这种模型将车架表面一定数量的有限节点连接起来，由于包含的自由度个数是有限的，因此可以使用矩阵方法进行计算。（2）作用在车架单元上的表面力和体积力载荷，需要按照力等效的原则向结点移置。（3）整体分析的过程涉及到两步：首先利用所有单元的刚度方程得到整个车架结构的刚度方程；二是把每个单元上的等效结点力列阵集合为总的载荷列阵。

摩托车车架受到的静载荷主要取决于车架上的负载质量，车架自身的重量被以均布载荷或集中式的方式加载到相应位置，并约束了车架前后轮毂中心不同方向的自由度。车架静强度分析的有限元模型如图1所示。

车架整体应力的分布区域是护板支架、边管焊接位置、后加强管和后平叉等处。由于静载下车架的应变是一种弹性变形，所以根据第四强度理论可以知道压力最大值位于护板支架处。在车架所有的位移中，由于尾管壁厚相对比较小的原因，其位移最大；主梁管以及前立管的壁厚比尾管要大，加之前三角加强板的支撑，使得前立管和主梁管的位移比较小。整体而言，尾管和主梁管处受到的压力较小，但边管处分布不均匀的压力会导致材料利用不合理的情况。

对车架进行瞬态响应分析要用到结构动力学的理论基础，动力学问题的有限元法将车架离散化为有限个单元，在对每个单元进行刚度分析、阻尼计算等分析后，再将所有单元的特性矩阵组合起来，得到最终的结构动力学方程。在对车架进行瞬态动力学分析后，可以知道车架的最大压力一般重复出现在护板支架焊接处、踏板配重和后平叉等位置；当车架不同位置的压力分布不均匀的时候，不同部件的不佳匹配会致使车架压力出现在上述位置，因此还存在一定的优化空间。

3 车架结构的优化设计

车架结构的优化设计本质上是将工程问题转换为数学问题，求得最优解后，将工程问题归结为自变量的优化问题。作为一种连续体，车架的优化类型可以分为形状优化、尺寸优化以及拓扑优化。

尺寸优化是在拓扑和形状保持不变的情况下找到截面尺寸和材料性能的最佳组合，尺寸优化方式可以优化材料属性、板的尺寸等参数；形状优化指的是车架的拓扑机构不变时得到最优的几何形状及边界；拓扑优化的目的是在连续区域中寻找承受载荷物体的最佳的材料分配方案。

结构优化设计过程中会涉及到目标函数、约束条件以及设计变量这三个要素。设计变量可以描述车架设计中的一些独立变量，不论这些变量是连续的还是离散的；约束条件规定了车架结构设计过程中的应力、位移以及临界载荷等变量的要求；目标函数是车架结构设计的最优方案。

为了减轻重量、降低成本，在进行车架结构优化时，可以尽量保证其整体结构尺寸、装配尺寸等不变化，以更好地匹配塑性件能与优化后车架。优化之初，先选择车架各部件的壁厚作为设计变量，并以车架的质量（体积）作为目标函数；这一优化过程的约束条件是在得到目标函数最优解的情况下保证车架强度满足要求，可以运用静载条件下的应力作为约束条件。在不断优化过程中，车架质量在6 次迭代后达到收敛，质量得到有效减轻。

参考文献

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关键词：化工装备；课程体系；工作任务；技能；背景知识

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）41-0215-02

一、构建基于工作任务的课程体系思路

“高职化工装备技术专业综合改革”是四川省教育厅2011年高等教育质量工程立项建设项目，化工装备技术专业课程体系建设是化工装备技术专业综合改革的重要部分之一，本文介绍的课程体系已经在我院2010级开始试行。机械工程系邀请化工装备技术行业企业专家、人力资源部门负责人、生产一线技术人员和管理人员组成专业建设委员会，课题组通过市场调研，召开专业建设会议，并广泛征求教师、行业企业专家和技术人员意见，指导化工装备技术专业课程体系建设，提出了基于工作任务的核心课程体系建设的方案。通过对化工装备技术专业所对应的职业岗位进行分析，提炼出适合教学的主要49个工作任务，对岗位的工作任务进行组合，将岗位背景知识、工作过程的相同或相近知识点、技能点进行归纳分类，以化工装备为载体、化工装备维修为核心，将化工装备的构造、原理、基本故障诊断和维修等融为一体构建一门课程，遵循由简单到复杂、由单一到综合的认知规律，形成专业核心课程体系。打破传统的以学科体系为基础的课程体系。在这一课程体系中把工程力学相关理论融入到机械结构设计与装配中，化工原理、流体密封的相关知识融入到流体机械结构与维护、化工设备结构与维护等课程中，构建基于工作任务的核心课程体系。

二、化工装备技术专业核心课程体系构建

1.化工装备技术专业岗位工作任务的确定。成立由专业带头人、骨干教师、企业专家、能工巧匠、行业专家组成的专业建设委员会，指导专业建设工作。通过对典型企业调研，确定本专业职业岗位的工作任务，这些任务包括机械零件图阅读、机械零件测绘、加工、热处理，通用零部件的选择、装配与维修，液压系统维护、各种化工设备的运行、维护、安装修理，各种化工机器的运行、安装修理、设备管理等49个主要工作任务。罗列完成工作任务所需知识和能力，对工作任务进行分解、组合，以典型化工装备为载体，将化工装备的构造、原理、基本故障诊断和维修等融为一体，构建一门课程。

2.课程体系的构建方法。遵循由简单到复杂，由单一到综合的认知规律，形成基于工作任务的核心课程体系。加强实践环节，将实践进一步的具体到位，以任务驱动、项目导向法进行课程内容重组，按照理论够用为度、突出实践的原则，融合职业资格证书所需的能力内容，将工作领域的工作任务和内容转为学习领域的课程教学内容。进一步的完善，使课程体系、教学的内容更加贴近科学化，实际现实化，使形成完整的可执行的课程体系方案。

3.化工装备技术主要核心课程的构建。第一，机械制图。所对应的工作任务为零件图阅读和零部件图的绘制；所需技能和背景知识为制图的基本知识、零件的表达方法、零件图、装配图绘制与阅读。第二，互换性及技术测量。所对应的工作任务为零部件的加工，所需技能和背景知识为尺寸几何精度及测量。第三，工程材料及成型。所对应的工作任务为零部件的热处理，所需的技能和背景知识为材料的基本知识、热处理、热成型、普通机械加工方法及设备、数控加工技术及设备与特种加工技术及设备。第四，钳工操作训练。所对应的工作任务为钳工操作，按照钳工基本进行训练。第五，机械结构设计与装配。所对应的工作任务为通用零部件的选择、装配与维修。所需的技能和背景知识为常用构建、联接件、机械传动、周、轴承、弹簧等结构特点、工作原理、选型与安装。第六，液压传动。所对应的工作任务为液压系统维护，所需的技能和背景知识为液压传动的工作原理及组成、流体力学基础、液压元件、典型液压回路、传动系统、液压控制系统。第七，化工生产基础。所对应的工作任务为化工生产实习，所需的技能和背景知识为常见化工生产工艺、工作过程知识，管道、阀门的标准、结构、安装维护等。第八，化工设备结构与维护。所对应的工作任务为化工设备的保温、隔热，换热器的故障判断与维护；塔设备的运行、维护与检修；反应设备的运行、维护与检修。所需的技能和背景知识为传热学原理、换热器的结构、工作原理、运行、维护、检修知识；气体的吸收、精馏原理，塔设备的结构、工作原理、维护与检修等；反应设备工作原理，反应釜密封、搅拌类型，反应容器的结构、运行及维护检修等。第九，压力容器结构与制造。所对应的工作任务为压力容器设计与制造，所需的技能和背景知识为压力容器分类、结构、强度计算，主要零部件、压力试验和气密性实验的操作方法，压力容器制造工艺及无损检测。第十，流体机械结构与维护。所对应的工作任务为离心泵及其他类型泵的运行与维护、离心式压缩机及风机的运行与维护、活塞式压缩机运行与维护，所需的技能和背景知识为流体力学基础知识、工程热力学基础知识、流体密封与结构，泵、压缩机、风机的工作原理、结构、运行与维护、选型、检修与安装。第十一，分离机械结构与维护。所对应的工作任务为分离机械的运行、故障诊断、安装修理，所需要的技能和背景知识为介质特性、沉降、过滤、萃取、离心分离原理、分离机械原理、结构、运行、维护、检修与安装。第十二，化工机械状态监测。所对应的工作任务为化工机器振动监测与处理，所需的技能和背景知识信号处理、旋转机械故障诊断与处理。

化工装备技术专业基于工作任务的核心课程体系建设项目，已经在我院2010级开始试行，相应的校本教材已编写完成，我们将在今后的教学实践中，不断的完善和提高，根据教学的实际情况来不断的完善校本教材，根据规范的校本教材来具体实施，用以取得良好的效果，为化工行业和地方经济的发展提供高素质高技能的专门技术人才。

参考文献：

[1]姜平.试论基于工作过程的高职专业课程体系的构建[J].中国职业技术教育，2008，（34）：24-25.

[2]崔秀敏.构建以职业能力为本位的高职课程体系[J].中国成人教育，2008，（1）：100-101.

[3]魏胜宏.优化高职课程体系培养学生可持续发展能力[J].镇江高专学报，2009，（4）：70-73.

[4]唐树伶.以能力为核心的高职课程体系的构建[J].中国成人教育，2009，（15）：74-75.

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【关键词】机械设计;高职教育;教学资源;教学法

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)10―0076―03

引言

高等职业教育是高等教育的重要组成部分,是以培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、生产、服务和管理第一线岗位的实用型、技能型人才为目的的教育[1]。机械设计基础是高职教育机械系列课程中的一门主干课程,对于培养学生机械设计和解决工程实际问题的能力发挥着重要的作用[2]。同时,它也是一门综合性很强的课程,涉及到力学、机械原理和机械设计等多门课程的知识,是这些基础知识的综合体现和运用。目前,机械设计教学方法的研究已经得到了广泛的关注,见参考文献[3-9]。传统的教学方法是将工程力学、机械原理和机械设计等课程分开来讲,忽视了彼此之间的联系,学生学完后难以将所学知识融合起来应用于机械设计。高职机械设计基础课程的特点是重视应用性教学,强调知识的运用,降低理论的深度,对于公式、公理等推导、证明的理解、认知不重要。教学内容以“必须够用”为原则,在不影响知识理解连贯性的前提下可以减略,以便学生集中精力掌握实用的结论,以解决实际设计问题[10]。针对传统教学存在的问题,结合高职教育的特点,提出了基于知识融合的机械设计教学法。以应用为目的,本着优化、适用、适度的原则,将工程力学、常用机构、通用机械等教学内容有机的融合,并开发了相应的教学资源,运用后取得了良好的效果。

一 教学目标

从高等职业教育培养应用型、技术型人才的总目标出发,遵循“以应用为目的”,“以必需、够用为度”,“以掌握概念、强化应用、培养技能为教学重点”的原则,提出了基于知识融合的机械设计教学法。传统的教学目标只是针对某一课程基础知识的掌握,忽视了课程之间的交叉与联系。不同的老师担任不同的课程,学生可能在学习某一门课程时掌握得很好,但是在机械设计真正的应用时,会感觉很迷茫,不知从哪里入手,所学的知识不能得以应用。原因在于学生没有从整体上把握机械设计的过程,所学的知识没有融合在一块,各自是孤立的。

机械产品的设计一般要经过产品的规划、方案设计、技术设计、施工设计等环节。通过学习,学生不仅应掌握一般机械产品设计所需的基本理论知识,还应对机械系统有一个整体的认识,并应掌握机械产品设计的基本过程。基于知识融合的机械设计教学法打破传统的工程力学、机械原理和机械设计基础等课程的界限。将理论力学、材料力学、常用机构和通用机械的知识相互融合,使力学的内容渗透到常用机构和通用机械以及与之相关的内容中,理论与实践紧密结合。不但使学生掌握机械设计所必需的基础知识,包括常用机构的结构、运动特性和工程力学方面的基本理论。更为重要的是使学生将所学的知识融汇贯通,对机械设计形成一个整体的认识。超越各门课程之间界限,随时能够灵活熟练地运用所学的知识进行机械产品的设计,具备一般通用机械的设计能力。培养学生建立初步的工程概念,对机械产品具有整体的概念和正确的设计思想,为解决实际问题打好基础。

二 基于知识融合的机械设计教学法

在有限的学时内,合理取舍课堂教学内容,是关系到能否真正实现课程目标的关键。高职院校的机械设计课程应遵循以下的原则:精选重点和难点的内容进行详解与指点,避免烦琐公式的推导和易于自学的内容占用过多的学时;拓宽学生的知识面,注重工程应用,启发学生举一反三;注重机械学科发展,将机械学科的科研成果融入教学,让学生了解机械学科的新技术、新方法[3]。

以机械系统分析和综合设计能力的培养为主线,突出工程意识和创新精神的培养,并将这一思想贯穿课程始终。从整体设计思想出发,精简烦琐的公式推导及过时的工程方法,删减各门课程重复交叉的内容,实现教学内容的整体优化。多年来机械原理和机械设计两门课程的教学内容基本变化不大,课程内容自成体系,相互之间缺少衔接,存在内容交叉和重复的问题。如齿轮传动设计,历来是机械原理和机械设计课程的重点内容,由两门课程分别讲授,不但部分内容重复,且从设计的思维过程来看,有些内容本来是紧密联系的,却被两门课程所分割。基于知识融合的机械设计教学法打破传统的工程力学、机械原理和机械设计基础等课程的界限,将这些课程有机地融为一体,如图1所示。

常用机构及其传动设计一般包括工作原理、运动设计、承载能力设计和结构设计四个方面的内容,将这些内容所涉及的基本理论进行融合。首先学习工程实际中常用机构和机械的有关力学方面的必要知识。包括力学模型的概念,对力学模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性质,平面一般力系平衡问题的解法。四种基本变形的内力和应力分析、强度计算,减速器轴的弯扭组合变形分析及强度计算等。在讲授力学方面的知识时,将一些机械设计中的常用的机构融汇进来,对后面的机构学习可以起到抛砖引玉的作用。同时,也让学生学会了如何将力学知识应用到机械设计中。再接着学习机械中常用机构及通用零部件的类型、特点、工作原理、运动特性、工作能力设计、结构设计、组合设计以及标准零部件的选用等。在讲授具体机构及零部件设计计算时,针对具体机械的工况与技术要求,进行力学性能的强度校核。又可以回顾以前所学的力学知识,真正做到知识的前后呼应,融会贯通。与目前的基于项目的教学法有异曲同工之妙。而原来的工程力学、机械原理和机械设计的课程是分开的,工程力学以受力分析为主,机械原理是以机构的分析为主,机械设计是以零件的强度分析和绘制图纸为主。各自独立的课程配置使学生学习起来难以真正体会它们之间的联系,相互之间的应用就更无从谈起。而机械产品的设计正是融合了多学科的知识,相互之间应用起来更是融为一体,难以分割。

三 教学资源的开发

根据基于知识融合的机械设计教学法,编写了机械设计基础教材,制作了相应的教学资源,如图2所示。教材包括物体受力分析基础、常用机构、联接、传动件及传动装置、支承零部件五部分。物体受力分析基础对物体所受力进行了分析,介绍了平面力系和空间力系;常用机构介绍了机构运动简图和自由度、平面连杆机构、凸轮机构和其他常见机构;联接主要介绍了联接件的变形、螺纹连接、轴毂联接、轴间连接和弹性联接;传动件及传动装置对齿轮传动、蜗杆传动、轮系、带传动和链传动等传动装置的结构、特点、应用范围及设计计算进行阐述;支承零部件介绍了常用的支承零部件轴和轴承。

多媒体教学因其具有直观性、动态性、可重复性、针对性、图文并茂等优点,为课堂教学打开了一幅别开生面的画卷,日益受到广大教师和学生的青睐。机械设计基础课程要求学生对机械传动有较强的感官认识,懂得各种机构运动的原理和动作的顺序,而这些单凭黑板上讲解是掌握不了的,必须通过实物演示或实验操作才能获得。以螺栓联接的结构和受力分析为例。如图3所示为螺栓联接的结构和受力分析,包含了预紧前、预紧和受载三个状态。上面有正常加载、超常加载、加载和卸载四个按钮,当点击其中的任一按钮时,在右边力的坐标系中可以显示力的变化情况,同时受载状态结构图中也可模拟结构实际的变化情况。如图4所示,即为点击超常加载按钮的模拟情况,不但在力的坐标系中显示了此时力的大小,而且可以在螺栓联接的结构中呈现出结构的实际变化情况。其图文声像并茂等优势能将教学中抽象、陌生的知识直观化、形象化,创建出生动的表象,增大课堂信息量,活跃气氛,有效激发学生学习的兴趣,调动其学习的积极性,获得较好的教学效果。

四 结论

机械设计课程有着其他课程不能替代的作用,这是由课程的性质、任务、地位和内容决定的。针对传统教学存在的问题,结合高等职业技术教育的特点,提出了基于知识融合的机械设计教学法,以应用为目的,本着优化、适用、适度的原则,将多科目基础课程内容融合。完善整个机械设计过程所必要的基本知识和基本理论,增加基本设计方法和实践性内容。着力体现了高等职业教育的特色,有利于提高学生认识问题和解决问题的能力。编写了机械设计基础教材,制作了相应的多媒体教学资源,在教学中进行了实际应用,取得了良好的效果,具有重要的实际应用和广阔的推广价值。

参考文献

[1] 赵君爱.浅谈高职《机械设计》的教学改革[J].科技信息, 2009, (32):188-188.

[2] 张军,刘笑羽,孙树廷.面向21世纪“机械设计”的改革[J]. 实验室研究与探索, 2008, 27(10):168-169.

[3] 于晓红,王小群,邱丽芳.机械原理与机械设计课程体系的优化整合[J].中国大学教学,2008,(7):34-36.

[4] 高英敏, 刘庆华, 路建彩.基于工作过程的《机械设计》学习领域课程开发[J].职业技术教育, 2009, 30(14):13-15.

[5] 刘江.机械设计专业教学改革探索[J].科学咨询,2010,(1): 126-126.

[6] 蒋学华, 韩虎. 机械设计实验教学创新模式探索[J].实验室研究与探索, 2008, 27(4):89-91.

[7] 汤迎红,孙晓,吴吉平.《机械设计》课程教学中的几点体会[J].中国科教创新导刊,2009,(34):211-213.

[8] 于士军.《机械设计》教学改革的探索与实践[J]. 中国市场,2009, (26): 83-84.

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[关键词]农业机械化 人才培养模式 理论教学体系 实践教学环节

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）14-0062-03

一、引言

农业机械化专业是高等农业院校最重要的专业之一，其任务是培养具备将农艺与工程相结合、进行农业装备结构设计的能力，掌握现代农业装备的使用维护与运行管理等综合能力以及适应现代农业发展的高素质人才。虽然早期农机教育为我国农业和农村发展输送了大批优秀人才，但经过多年的教学调查研究表明：随着农业科技的不断进步与发展，20世纪形成的人才培养模式已不再适应现代农业发展的需要，培养的学生实践动手能力不强，毕业生在招聘市场中表现不理想。因此，如何结合黑龙江省现代大农业的飞速发展以及市场对人才的需求，针对原有人才模式进行改革以取得最佳的人才培养效果是目前亟待解决的课题。东北农业大学工程学院针对农业机械化专业人才培养模式进行了深入的改革与实践，并取得了显著效果。

二、 现状与问题

（一）专业知识面窄

现代农业以生物技术、信息技术为先导，正朝着环境、资源、生态可持续发展的方向发展。然而，我国20世纪的人才培养模式和课程体系完全照搬前苏联模式，仅注重专业知识的深度，却忽略了知识面的宽度，造成专业划分过于细致、专业课涉及领域较窄、培养方向单一等弊端。进而导致本科毕业生在竞争激烈的就业市场中适应能力差、就业率低、就业质量不高等诸多问题。

（二）课程体系老化、设置不合理

早期的农业机械化专业的课程设置仅重视对学生的指导作用，而教学内容严重滞后，与现代农业科技结合不紧密，虽然生产中的农业机械设备更新了，但没有在教学中得到丰富，实验内容也没有改变，仍使用陈旧的仪器设备；知识结构也不尽合理，开设的必修课大多仍是传统的，一成不变的，完全没有现代气息，很难激发学生的学习兴趣。而一些时髦课程的开设，仅为迎合市场导向，没有反映最新知识，导致学生虽然学习了很多课程，但每一门都是点到为止，以至于所学的知识基础不牢，厚度不够，适应不了现代农业生产对农业机械化专业人才的需求。

（三）实践教学体系不完善，教学效果不佳

（1）实验教学仪器与实验配套教材不完善

实验教学仪器更新较慢，设备老化严重。陈旧的设备跟不上农业机械科技发展的步伐，有些甚至早已在农业生产中淘汰。仪器设备的数量也不能满足教学的要求，学校为学生开出的实验项目多数为演示性实验，学生没有亲自动手实验的机会，造成实验教学效果不佳，学生不愿参与实验课程的恶性循环。由于实验设备陈旧，实验配套教材的实验内容与实验教学方法缺乏创新，所以学生对实验课的学习不感兴趣，上实验课时草草应付了事，达不到实验教学效果。

（2）没有形成完善的实践教学体系

实验课开设的种类和内容与实际生产的技术需求脱节严重，没有将农机新技术、新设备引入实践教学中，使毕业生缺乏竞争力；有些实验课则附属于对应的理论课程，不为学生动手能力的培养而只服务于理论课的巩固学习。这些不单独设课的实验课学时数少且没有学分，往往不被学生所重视。

（3）不重视实践教学环节

学校对实践教学环节不够重视，因而在实践教学管理中没有完善的评估和考核体系，实践教学考核无据可依，使得实践教学水平良莠不齐，效果不佳；实验室建设资金明显不足，很多实验课没有配套实验室，开不出实验项目；学校不重视实验师资队伍建设，实验教师很少得到培训进修机会，使得师资队伍人员不足，稳定性差。

三、改革实践与措施

要想培养能够适应现代农业发展的农业机械化专业人才，就必须满足农业生产对专业人才的需求。东北农业大学工程学院确立了以“夯基础、强能力、树人品、广适应”为指导思想的农业机械化本科人才培养模式。

“夯基础”指的是既要注重培养学生本专业的理论基础知识、基本技能和专业素养，又要培养学生掌握相关交叉学科的理论基础知识；“强能力”指的是培养学生独立学习知识的能力、运用专业知识解决问题的能力、实践动手能力和综合创新能力；“树人品”指的是培养学生健康的人格、高度的责任心，将学生培养成为具有积极进取、艰苦奋斗和奉献精神的人；“广适应”指的是培养学生适应社会发展、科技进步和经济发展的能力。为实现“夯基础、强能力、树人品、广适应”的人才培养新模式，我们对原有模式进行了大刀阔斧的改革，制订了新的人才培养方案，优化了理论教学体系，强化了实践教学环节。

（一）修订人才培养方案

在新人才培养方案的修订过程中，我们秉承新科技、新方法、宽口径、综合性的基本原则，整合原有专业主干课程，增设与农业科技发展紧密相连的专业选修课，开设最新的农业、农机相关专业课程，增开博导专题讲座、创新方法导论、科研创新实践等创新类课程。同时，重视实验教学、技能实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节，以保障学生专业知识、实践能力和创新能力的综合素质的培养，提高学生在就业市场中的竞争力。

篇6

1.专业初识

飞行器设计与工程，顾名思义，就是设计先进的飞行器，主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色，航空航天工程是基本的服务方向；同时，在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等，都是本专业的杰作。

2.学业导航

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识，受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后，具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。

主干学科：航空宇航科学与技术、力学、机械学。

主要课程：材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。

3.发展前景

在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面，中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的，目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。

二、人才塑造

1.考生潜质

对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料，对航天飞机感兴趣，对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型，常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料，常收集宇宙飞船的模型等等。

2.学成之后

本专业培养的工程技术人员和研究人员，具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论，同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。

3.职场纵横

本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验，通用机械设计及制造等多方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象，其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力，其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格，因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。

2.学业导航

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识，受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练，具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。

主干学科：机械工程、力学、动力工程与工程热物理。

主要课程：机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。

3.发展前景

我国航天、航空事业的迅速发展，展示了本专业良好的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

具备扎实的数学、物理等方面的理论知识，掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣，了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料，关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料，对飞机动力系统感兴趣，了解导弹动力装置等等。

2.学成之后

本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业，主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴，需要有很强的实践能力，不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程，而且要对飞行器的设计有一定了解。

2.学业导航

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节，培养运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。

主干学科：机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。

主要课程：理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。

3.发展前景

国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大，在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设，需要大批专门人才的不断努力，这预示着本专业前景十分广阔。

二、人才塑造

1.考生潜质

关注新型飞机，对飞机机械原理感兴趣，了解宇宙飞船的构造，收集过飞机图片资料，常观察各种飞机模型，希望做一名飞机设计师等等。

2.学成之后

本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生适应性强，社会需求量大，就业范围广，在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础，研究飞行器救生系统为主，将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前，国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业：北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。

2.学业导航

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论，掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

主干学科：动力工程与工程热物理、控制科学与工程。

主要课程：工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。

3.发展前景

科学技术飞速发展，预示着航空航天技术广阔的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

喜欢关注宇航新闻，关注空间站的建设，对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣，对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学，渴望了解外层空间等等。

2.学成之后

本专业培养的人才，具备航空、航天环境模拟控制、生命保障系统设计与研究能力，能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计，在民用领域从事热能利用、空调、供暖等系统设计。

篇7

【关键词】模具制作课程设置实践能力

随着模具工业的快速发展，制造企业对模具人才的需求越来越大，要求也越来越高。目前现有的模具设计和数控技术人才远远无法满足制造业的需求，甚至出现了“技工荒”，年薪十万也难觅一个“数控模具技师”。刚刚从中职学校毕业的模具专业毕业生，虽然就业前景较好，有一定的理论知识，但缺少实际工作技能和经验，还是不能满足企业对一个熟练技工的要求，还只能跟着师傅三个月到半年才能顶岗上机、独立操作一些比较简单的机床或钳工工作。因此，为了适应社会对模具专业技术人员的需要，中职学校的课程设置，必须以“就业为导向”，坚持以市场需求为出发点，根据企业对模具工人的技能要求，设置合理的课程课目，培养具有个性特征的、有创造性的、动手能力强的实用型人才，那么，中职学校模具专业课程设置改革的路在何方？

从调研和毕业生跟踪调查可知，模具人员的就业需求发生了变化：一是使用模具进行生产的一线岗位操作人员需求量增加幅度较大，二是模具设计部门和管理部门对人才的学历、基本素质、工作经验的要求提高，中职模具专业毕业生只能从事简单模具的设计或辅助设计，三是模具制造及维修人员需求有所增加。因此我们着重从模具的制造方面分析模具专业的课程设置。

一、模具的制造过程

模具的制造，首先是由模具设计人员根据产品（零件）的使用要求，把模具结构设计出来，绘出图纸，编写相关的技术文件，再由技术工人按图纸要求通过各种手工操作（如钳工的划线、钻孔、装配等）及机械的加工（如车床、刨床、铣床、磨床、特种加工机床如电火花、线切割、数控机床等）加工好模具上的每个零件，然后进行组装调试，直到能生产出合格产品的模具，因此，模具钳工需要掌握比较全面的知识和技能。如凹模零件加工工艺过程如下：

1、选择材料及大小；

2、锻造；

3、热处理：退火，消除内应力；

4、铣床加工或刨床加工6个平面并磨削；

5、钳工划线及钻线切割工艺孔、各螺纹孔、定位孔，攻螺纹；

6、热处理：62～64HRC；

7、精磨上下两大面及两个互为垂直的侧面；

8、线切割加工型孔；

9、研磨型孔及销钉孔；

10、检验保存；

11、模具的装配、调整和试冲。

二、模具专业课程设置应适应社会的需求

模具专业毕业生应在具有本专业必需的文化基础知识的基础上，掌握本专业所必需的专业基础知识、基本理论、先进的设计技术和现代制造技术；具有分析、解决有关模具及其制品成型工艺技术问题的能力和生产现场管理的能力。因此，根据当今企业对模具制造专业毕业生的要求，本着“有用、实用、够用”的原则，结合我校的具体情况，安排我校模具设计与制造专业课程设置如下：

1、理论教学部分

（1）机械制图

本课程是模具设计与制造专业的一门专业技术基础课程，主要讲授机械制图、计算机辅助绘图（AutoCAD）、公差与配合知识。培养学生具有一定的读图能力、绘图技能以及尺寸标注能力。本课程以投影理论为依据，重在读图与绘图基本能力的培养，为后续课程的学习以及毕业后的工作实践打下必要的基础。

（2）模具钳工工艺与技能训练

本课程主要是学习模具钳工的基本操作技能、模具的种类和结构、模具的装配、调试和使用，为模具加工、制造打下坚实的理论基础。

（3）机械制造工艺与装备

主要讲授机械制造中的测量技术，金属切削机床结构、性能、传动、调整、使用的基本知识，机床夹具定位原理、定位结构、夹紧机构、专用夹具设计等基本知识和方法，机械加工工艺的基础理论。

（4）模具工程技术基础

本课程主要讲授冷冲模、注射模、压铸模等十大类模具的设计基本知识。系统介绍了与模具相关的原料、设备及其基本功能和基本要求，着重介绍模具设计的一般指导性原则，并通过实例来介绍模具工程技术的应用，对国内外模具工业发展状况作简要介绍。

（5）模具制造技术

本课程主要讲授模具零件的机械加工（含数控加工）方法和工艺过程；模具零件的特种加工工艺；模具零件铸造成型及挤压成型工艺；模具的装配工艺。其内容应反映最新技术，注重能力培养，突出应用性，降低理论深度，使学生掌握模具制造的基础知识，具有编制模具制造工艺规程的能力；掌握模具制造、装配、调试工艺的基础理论知识，初步具备能应用这些基本知识来分析解决模具制造中的工艺技术问题的能力；了解有关模具制造的新工艺、新技术。

（6）模具材料及表面处理

本课程系统介绍各种冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料的化学成分，生产工艺、热处理和表面处理对模具质量和使用寿命的影响，介绍近年来国内外模具材料的研究成果和发展方向。

（7）模具数控加工技术

本课程主要针对模具的成型零件，讲授数控加工机床的工作原理、数控编程的基本理论知识和基本操作技能。

（8）模具CAD/CAM

本课程主要介绍CAD/CAM系统组成、数据处理、CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用、CAD/CAM技术的发展动向、计算机图形处理基础、冷冲模CAD/CAM、塑料模CAD/CAM、CAXAME、Master CAM、Pro/ENGINEER在模具设计与制造中的实际应用等。另外，为了使学生有初步的设计能力及对模具有更深的理解，并能在实习中能完整地从绘图设计到备料到组装有一全程的了解，还要学习冷冲压模具设计和注射射模设计课程。

2、实习操作部分

模具钳工工艺：锯、锉、钻、刮等钳工手用工具应用自如，姿势正确。零件从下料划线制作符合图纸要求精度，编写出加工合格零件的工艺分析及工艺过程。

电加工知识：熟练应用电脑绘图，操作线切割机，加工出图纸要求达标的产品，熟练操作电火花机床，电极的应用及制作。

机械加工工艺：重点侧重于应用理论，应用技术的加工工艺；强调理论联系实际，强调对学生的实践训练，重点掌握普通车床及铣床的操作。

模具制作工艺：在制图、钳工工艺、电加工工艺、机加工工艺以及模具设计与制造理论课的基础上，在老师的指导下，自选课题，自己动手从设计绘图开始备料，机加工、电加工，模具组装，上机试模成功，制作出冲裁模具、拉延模具等类型冲压模具和注塑模型腔模具。

结合我校的实际，我们的理论课程基本到位，只是理论与实践相结合方面还有待提高，比如模具的拆装、模具的设计与制作、电加工知识等方面还有很大的提高余地。

参考文献

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关键词：机械制造工艺基础；教材；整合

《机械制造工艺基础》课程是中等职业技术学校机械类专业学生必修的专业基础课，实用性、专业性和实践性都比较强。通过本课程的学习，学生可以获得有关机械制造的常用工艺方法、零件加工工艺过程及机器装配工艺过程的基础知识，从而对机械制造工艺过程形成一个完整的认识，有利于学生对其他专业技术课的学习和增强工作适应能力。

我校机械类专业的机械制造工艺课教材一直采用劳动出版社出版的《机械制造工艺基础》教材。从第一版到目前使用的第四版，虽然几经修改，但教材内容和总体结构基本不变。随着科学技术的不断发展和教育体制的改革，以笔者多年从事机械专业课教学的经验来看，该教材已经难以适应当前的教学需要，无论是教材的知识内容还是教材的结构，都有必要加以改进。

整合《机械制造工艺基础》课程教材的背景

对现有教材予以整合的原因主要有以下几方面：

机械专业是国家工业的基础专业，专业内门类繁多随着机械加工技术的进步，机械加工类专业（如机械切削加工、钳工、模具制造专业）正在逐渐向数控加工技术发展过渡。考虑到机械专业的学生今后主要从事机械加工业的工作，因此，对他们的培养应当以学习机械切削加工工艺方面的知识为主，辅以了解机械制造的全过程。然而，目前采用的《机械制造工艺基础》课本，内容泛而不深。例如，铸造技术中的砂型制作、锻造技术中的自由锻方法、焊接技术中的焊接操作和气焊火焰调整等知识对于机械加工类专业的学生来讲基本无用。因此，教材内容有必要予以删减。

学生在校学习时间有限为了培养学生的实际操作能力，需要多安排校内外的实习课时，这样势必压缩理论课的学习时间。而且为了适应数控机械加工等现代先进技术的发展趋势，需要增加计算机应用、数控技术、AUTO CAD等课程，也有必要压缩《机械制造工艺基础》课程的学习内容。

教材结构有待调整目前采用的《机械制造工艺基础》课本的第五章到第十章中，共有六个章节都与车床、铣床、刨床等各种机床的切削加工知识内容以及机床的切削运动、刀具、切削加工方法、工件装夹和切削工艺特点等内容有关，知识形式雷同，编排结构雷同，在教学中安排约40学时，时间跨度大，若仍然沿用传统教学方法，部分学生很快就会感觉枯燥无味，丧失学习兴趣，教学难以达到预期效果。因此，有必要对教材结构加以调整，改变教学方法。

分解重组教材内容与结构，

优化《机械制造工艺基础》课程教材

教材整合首先应注重教材的适用性、有效性，突出专业特点、专业门类特点，力求使教材内容有趣、易学，使学生在学习过程中获得基础知识，掌握学习方法，并在一定程度上提高自身的综合能力，为日后步入社会继续学习提供能力储备。

2005～2006学年，我校对2005级数控机加工专业进行了全面的课程设置改革，使用校本教材。笔者负责校本教材《机械制造工艺基础》的编写工作。在认真分析原有教材优缺点的基础上，对教材的知识内容进行了大面积的分解重组，突出教材的适用性、有效性，使教材面貌有了很大改变，主要体现在以下方面：（1）将原教材中属于热加工工艺的铸造、锻造和焊接三个章节的内容合并为一个单元，介绍常见的毛坯制造方法与过程，并对机械加工类专业必须了解的有关影响机械加工方法和质量的毛坯材料机械性能、毛坯上常见缺陷等内容进行大胆地删减，减少了学时。（2）将原教材第五章到第十章有关各种机床的切削加工和第十一章有关精密、特种加工的知识内容进行分解重组，分别安排为介绍机床构造、刀具类别和介绍金属切削加工方法及其工艺特点这两个单元。（3）保留原有的切削加工基础知识、机械加工工艺过程、典型零件加工和装配工艺章节，各自成为独立单元，作为校本教材的重点知识内容。

除了对教材结构、知识内容实施整合外，还根据教学的实际需要对各部分知识内容的学时数进行了合理安排与调整，以节约教学时间。

原教材与校本教材的教材结构、总学时对比的情况如表1所示：

教材整合注重体现新教法

尽管对教材进行了大刀阔斧的调整，然而如果在教学方法上没有新的突破，仍然是几支粉笔、几张挂图，沿用“满堂灌”的传统教学方法，同样得不到预期的教学效果，达不到整合改编教材的目的。因此，在改编教材中要有意识地渗透学生是学习主体，着眼于教授学生学习的方法，培养学生不断学习、探索和创新的综合学习能力的当代先进教育理念。

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关键词：模具设计；毕业设计；计算机技术；仿真技术

在现代工业生产中，模具工业已成为工业发展的基础，是高新技术产业的重要组成部分，模具己经在我们生活当中起了不可替代的作用，我们的生活用品大部分离不开模具，如电脑，电话机，洗衣机，冰箱，杯子等等，另外汽车、摩托车业是国民经济五大支柱产业之一，一辆汽车各种各样的模具就要用到2万多个。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对模具人才的要求不断提高。根据社会发展对模具专业学生的要求的实际情况，我校在专业课题设计中，采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起，学生通过先进的软件仿真，可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处，会找出各种解决方案使设计趋于合理。以下是本人对我校模具专业方向学生的教学情况进行以下探讨。

1、培养目标

通过一段时间我们对江浙地区及周边的模具企业进行了比较广泛的社会调查，结果表明，用人单位需要的学生要有较高的思想道德素养，良好的沟通与团结协作能力，理论知识扎实，专业技能掌握良好，再学习能力较强，同时需要学生掌握一些常用机械专业外语，有一定的计算机软件应用能力。根据调查结果分析，我们认为把模具专业人才培养定位于：面向各类型企业，培养爱岗敬业，具备机械及各类模具设计与制造基础知识，具有较强的再学习能力和创造能力，能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。

2、模具专业课程设计模式

通过在校的学习，学生会用到所学的专业理论知识，机械制图、机制工艺、公差配合与技术测量、模具钳工工艺学、塑料模具制造工艺与设备、模具材料学等等，同时会快速熟练使用计算机各种软件，使各项能力得到了锻炼与提高，在日常教学中，我们可以采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起，为了保证产品设计的质量，可以成立了一个由多名骨干学生组成的模具设计指导小组，每个学生负责设计流程的一个步骤。根据参加模具设计的学生人数，适当分组，在布置设计题目时，不给出具体的塑件制品，如只是告诉学生要做一个手柄，学生根据自己的兴趣，可以确定自己的设计产品：如游戏机操纵手柄、机床操作手柄、起子手柄等等。

1)制品的造型。可直接采用通用的三维造型软件。如采用三维造型软件soldwors或Pro/E、UG设计出塑件的内外结构，并绘出二维图。

2)根据注塑制品采用CAD系统进行模具的概念设计，包括模具结构设计、模具制造工艺规划、模具价格估计等模块，采用基于知识与基于实例相结合的推理方法，推理的结果是注射工艺和模具的初步方案。方案设计包括型腔数目与布置、浇口类型、模架类型、脱模方式和抽芯方式等，使模具各系统的设计达到最佳。

3)在模具初步方案确定后，用CAE软件进行流动、保压、冷却和翘曲分析，以确定合适的浇注系统、冷却系统等。如果分析结果不能满足生产要求，那么可根据老师的要求修改注塑制品的结构或修改模具的设计方案。

4)教师对学生设计方案进行评价，根据评价的结果，或者修改注塑制品的结构，或者修改设计方案。

5)在完成CAE分析和方案评价后，进行模具的详细结构设计，包括型腔、型芯的设计、浇注系统的布置及尺寸、冷却系统的布置及尺寸等。在结构设计过程中，运用注射过程数值分析软件MoldFlow分析按钮受力后的结构强度、刚度及应力等，对结构进行不断修正，学生会发现机械设计、工业产品设计、材料力学、理论力学等课程的知识在这个阶段都有所体现，对以前所学课程也是一个综合应用的过程。

6)模拟模具开模、推件与合模的过程，并进行模具的干涉检查。

7) 模具结构完成后，进行数控加工，采用MasterCAM9.0加工软件，完成模具的虚拟加工过程，并自动编制数控加工的NC代码，利用仿真模块可以查看加工完后工件的合理性，得到的装配模型存入实例库中，供以后的设计参考。

8) 最后要求学生提供详细的设计说明书以及完整的二维、三维图纸。采用看图软件，用来截取设计图像并辅助介绍整个设计过程，采用办公软件用来做文字的处理。每位学生在整个设计完成后，做一个总结，提出本设计的创新与特色在何处，考虑设计中存在问题以及相应的解决方法，这样，学生完成了本设计的全过程：塑料制品设计——模具设计——模具加工，学生可以在计算机上看到自己设计、加工出来的最终产品，体会到作为一名合格模具设计技术工人的成功感觉，同时在设计过程中我们也要力争多请企业的设计人员同学生交流，多让学生接触到实际产品的设计、生产过程。

篇10

关键词：教材；教材内容；组织形式；编写模式

0引言

“机械设计基础”课程是工科院校机械类及近机类各专业的一门综合性、应用性和实践性很强的专业基础课程。通过本课程知识的学习，使学生对机械的概念有清楚的认识，掌握机构和通用零部件设计的基本知识和设计技能，培养学生机械设计能力及分析、解决工程实际问题的能力。由于该课程实践性强，许多知识点都有一定的工程实际背景，对于没有工厂实践经验，缺少机械方面知识的学生而言，课程学习具有一定的难度。而教材是开展教学活动的主要资源，是学生系统地获取知识的最重要的平台。因此，为了更好地帮助学生建立机械概念，尽快掌握机械设计基础方面的知识和设计能力，课程团队在积累多年教学改革与课程建设的成功经验，认真分析汲取其他高等院校机械设计基础课程教学改革成果的基础上，面向应用型本科人才培养，精心编写了有特色，适用于机类、近机类专业的《机械设计基础》教材，已由北京大学出版社出版。本教材在保持其原学科的系统性和科学性的前提下，在教材内容、组织形式、编写模式等方面进行了改进。

1教材内容

应用型本科教育在于其“应用性”，为此，教材以机械设计为主线，从实际应用出发，着重介绍基本知识、基本理论和设计方法内容；着重介绍公式建立的前提和意义，强调公式在工程设计中的实际应用，淡化计算公式的理论推导；强调学生的应用能力的培养。在机械零部件设计部分，遵循零部件的“结构特点—工作原理—失效形式—设计准则—材料选择—受力分析—强度计算—结构设计”的规律性加以介绍，使内容脉络更清晰，便于学生对教学内容的理解。因为零部件设计最终结果要反映在零件图上，而目前较多的机械设计基础教材已将原有的零件工作图删除掉。为了使学生掌握标准、规范的零件工作图的表达，教材中对带传动、齿轮传动、轴等各典型零件的设计，都附有相应的最新国家标准的零件工作图示例。教材中还增设了结合工程实际应用的工程案例导入内容和课后阅读材料，即突出了教学内容与工程实际的结合，又开拓了学生的工程视野。

2教材组织形式

为了使学生对机械整体有个清楚的概念及认识，了解机械设计的一般过程，教材在机械零件设计部分，以项目为牵引、以设计为主线，按照从整体到局部，从认识到分析表达，再到设计这样的思路来构建教材体系的。首先以典型机械—带式输送机为项目载体，让学生认识机械的全貌，然后围绕其结构组成逐一分解展开教学内容。将带式输送机分解，分析机器的结构组成，初步了解机器中的传动零件（带传动、齿轮传动等）、支承零件（轴、轴承）、联接件（螺纹联接、轴毂联接及联轴器和离合器）的作用及相互联系，然后再逐一分析各组成零部件的基本知识、设计理论和设计方法。内容最终落在设计上，通过设计例题，系统地完成带式输送机从电动机的选择，到机器中各典型零部件的设计，将理论知识点穿插在项目教学中，有利于学生掌握整部机械的设计过程，也引导学生树立工程意识，增强实践能力，也便于理论教学和课程设计同步进行。对教材中的各种零部件及定位装置、装置、密封装置等的类型和特点等内容均以图表的形式清晰地列出，把零散的知识内容进行归纳整理，使内容简明扼要、信息集中、条理清晰，便于不同结构间的区分比较。以往教材中的机构和零件结构都用简图形式表达，学生较难读懂其结构特点、工作原理等。本教材则大量采用了机构和零部件的三维实体图和实物照片图，其直观性较强，增强了学生对机构、机械、零部件的感性认识，降低了学生的学习难度。

3教材编写模式

教材内容按模块设置。传统教材是以学科逻辑为基础组织教材知识结构的，本教材按照常用机构及其各通用零部件在机械中所起的作用不同，将全部内容归纳为机械设计基础知识、常用机构及其设计、机械动力学基础、机械传动设计总论、传动零件及其设计、支承件及其设计、联接件及其设计等7个模块。符合人们认识问题的一般规律，也使学生对常用机构及其各通用零部件在机械中的功用、类型的划分有了更明确的认识，做到主题明确、条理清晰。为了使学生了解各模块的主要教学内容及其在工程实际机械中的应用，在教材各模块的开篇，分别以蜂窝煤成型机、曲柄压力机、带式输送机等工程实际应用案例为教学导入，在认识机械的全貌及工作过程情况下引出模块的教学内容，引导学生进入学习情景，提高学生的学习兴趣。在各模块教学内容结束后，还增设了项目实训大作业等内容，以培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力及设计能力。在各章内容开始，安排有教学提纲和教学目标，使学生充分了解教学重点，通过学习以达到的教学要求。各章内容结束，还配有教学内容在工程实际中应用的阅读材料，以引导学生树立工程意识，拓宽工程视野。

4结束语

本教材编写本着知识化、项目化、应用化、工程化的理念，力求在原有教材基础上有所改进，使学生在使用本教材学习时易读、易懂，尽快掌握知识并应用知识，提高工程实践能力及设计能力。通过在教学中对本教材的使用，感觉效果良好。

参考文献：

[1]苗淑杰，刘喜平.机械设计基础[M].北京：北京大学出版社，2012.

[2]李书环，等.《机械设计基础》教材中存在的几个问题及建议[J].天津农学院学报，2016（6）.