机械原理总结范文

导语：如何才能写好一篇机械原理总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

现在，我代表市人民政府，向大会作工作报告，请予审议。并请各位政协委员和其他列席人员提出意见。

*年工作回顾

*年，是我市经济社会经受挑战和考验，继续保持平稳较快发展的一年。在省委、省政府和市委的正确领导下，在市人大、市政协的监督支持下，我们紧紧依靠和带领全市人民，认真贯彻党的*大、*届三中全会和省委十届二次、三次全会,以及市委十二届四次、五次全会精神，以解放思想学习讨论活动为动力，全面落实科学发展观，及时研究解决发展中的突出问题和困难，有效地促进经济社会平稳较快发展，圆满完成了市第*届人大三次会议确定的主要目标任务。

一、经济综合实力稳步提高

经济平稳较快增长。全市实现生产总值442.8亿元，比上年增长12%，比全省平均水平高出1.9个百分点，增幅在全省排名由上年的第14位上升为第9位。人均生产总值1.73万元，增长11.2%。人民生活进一步改善，市区居民人均可支配收入11320元，增长8.9%；农民人均纯收入4977元，增长8.2%。

财税金融运行良好。地方财政一般预算收入16.02亿元，增长18.66%。各项税收总额42.38亿元，增长11.5%。其中，国税国内收入28.32亿元，增长10.37%；地税收入14.07亿元，增长13.85%。地方财政一般预算支出37.41亿元，增长11.52%。其中，公共财政支出27.65亿元，增长16.35%。年末，金融机构本外币各项存款余额476.8亿元、贷款余额160.1亿元，分别增长21.1%和12.7%。

县域经济持续发展。潮安、饶平、湘桥、枫溪分别实现生产总值189.4亿元、102.6亿元、38.8亿元和57.6亿元，增长13.5%、12%、8%和12%；地方财政一般预算收入分别完成4.44亿元、2.06亿元、1.45亿元和1.66亿元，增长29%、20.1%、18.1%和13%。潮安县被认定为全国食品工业强县、省旅游强县、省林业生态县，凤凰镇被授予“中国名茶之乡”称号。饶平县水族器材、玻璃陶瓷等产业发展势头良好，经济发展后劲逐步增强。

二、农业农村工作稳定发展

农业发展水平不断提高。全市粮食种植面积65.3万亩，总产24.7万吨，均超过省下达计划。茶叶、*柑、水果、花卉、畜牧等特色农业生产规模逐步扩大，种养结构不断优化。凤凰单丛茶地理标志申报通过国家评审并予以公示。农业技术推广、标准化建设和农产品质量安全工作加强。新认定无公害产品、绿色食品、有机食品共23项，累计131项。兽医管理体制、种子管理体制和基层农技推广体系3项改革取得新进展。渔业生产保持发展，深水抗风浪网箱养殖成效明显，水产品总量16.9万吨，增长5%。

农民收入持续增加。农业龙头企业、农产品流通企业带动能力增强，28家市级以上农业龙头企业带动农户7.1万户，户均增收1350元。现代农业示范园区建设加快，15个市级农业生产示范基地带动农户2.13万户，户均增收1957元。劳务经济加快发展，扶贫工作继续推进。

农村生产生活条件进一步改善。土地承包关系进一步完善，基层两委换届选举顺利完成。“三大涝区”整治工程即将陆续开工，一批防灾减灾工程得到实施。农村饮水安全工程建设稳步推进。镇通村公路硬底化建设全面完成，提前一年实现省的计划目标。行政村通班车覆盖率达到85%。新型农村合作医疗参合率达到98%。村庄规划进展顺利，农村环境逐步改善。

三、工业发展水平有新提升

规模经济逐步壮大。陶瓷、印刷包装、不锈钢、电子、食品、水族器材等特色产业保持发展，工业规模化、适度重型化程度提高，一批临港产业项目建设加紧推进。全市工业增加值239.2亿元，增长12.4%。其中，规模以上工业增加值131.3亿元，增长14.5%，增速居全省第10位。新增规模以上工业企业128家，累计1012家；新增产值超亿元企业16家，累计91家。规模以上重工业增加值52.5亿元，增长17.4%，增幅比轻工业高出4.8个百分点。

创新能力不断增强。技术改造步伐加快，年度技术创新改造项目98个，完成投资13.5亿元，增长28.4%。科技创新体系进一步完善，新增省级工程研发中心、企业技术中心、专业镇各1个，累计拥有量分别居全省第4位、第6位和第5位。省市共建陶瓷先进制造业基地已经启动。*陶瓷研究院完成部分建设并开展服务。新评定省级工艺美术大师29名。科技计划项目成果显著，获得省级以上科技项目立项79项，全省28个重大科技专项我市占有2项。信息化建设和专利工作继续加强，获得省现代信息服务业发展专项资金扶持项目2个，专利申请量、授权量分别居于全省第9位和第10位。

品牌战略有效实施。新增省级以上名牌名标54项，累计247项。新增“省产业集群升级示范区”2个。8项国家标准制修订获得立项，全国标准技术委员会水族工作组在我市设立。省食品、不锈钢器皿和厨具2个质量监督检测站建成并投入使用。

园区建设扎实推进。*市径南产业转移园、*港经济区总体规划完成初步成果。深圳（*）产业转移园整合工作基本完成。径南产业转移园首期开发建设工作准备就绪，天然气供应站及部分管网在园区建成。县、区工业园区规划建设继续推进。

四、第三产业逐步发展壮大

文化旅游成效明显。古城文化旅游区建设加快，牌坊街主体工程基本修复，许驸马府对外开放，市工艺美术研究所、*戏苑等纳入古城文化旅游线路。“广济桥”和“牌坊街”两大品牌逐步打响，*文化旅游核心竞争力进一步提高。旅游业发展态势良好，区域合作不断扩大，东山湖温泉度假村成为我市首家4A级旅游景区。全年旅游总收入35.1亿元，增长13%。

对外贸易克难前进。全市外贸进出口22.6亿美元，增长2.7%。其中，出口17.8亿美元，增长0.6%。出口结构调整优化，机电产品成为第二大类出口商品。*港被列为对台直航港口，大唐电厂5万吨级专用码头通过对外开放验收，通关环境进一步优化。

招商引资有新发展。新批外商投资项目24个，合同利用外资1.4亿美元、增长2.4%。增资扩产项目15个，合同增资额1.2亿美元。实际利用外资9187万美元，增长11.6%。与省属国有大型企业合作正在开展，在供水工程、污水处理设施、仓储物流中心建设和旅游业发展等方面达成协议。

市场消费保持旺盛。国内市场开拓取得新成效，规模以上工业内销产值368.3亿元，增长38.9%。汽车、商品房等大宗商品消费大幅度增长。全社会消费品零售总额170.6亿元，增长20.6%。物价涨幅得到控制，居民消费价格水平呈现前高后低走势，全年上涨5.4%。

五、可持续发展能力进一步增强

投资力度继续加大。全社会固定资产投资135.7亿元，增长12.1%。其中：工业投资76.2亿元，增长29.5%；更新改造投资62亿元，增长70.5%。重点项目建设扎实推进，41个年度重点项目完成投资56.1亿元，占年度投资计划的118%。500千伏*输变电工程提前动工，大唐电厂3、4号机组可望在今年上半年建成投产；厦深铁路、汕梅高速公路*段开工建设；*南北堤南堤段达标加固等水利工程建设进展顺利。设立市重大项目库，储备项目185个、投资总规模1271亿元，为增强发展后劲打下坚实基础。

环保节能成效明显。*、*、*河流域污染综合整治稳步推进，污染源普查任务全面完成。关闭16家污染严重企业。节能节材、资源综合利用、陶瓷清洁生产和节能技术改造等工作扎实推进。单位生产总值和工业增加值能耗、二氧化硫及化学需氧量排放总量持续下降。生态环境逐步改善，城市环境定量考核成绩名列全省第3位，连续8年在省环保责任制考评中获得优秀等次。国家环保模范城市创建工作正式启动。

城市发展水平不断提高。《*市城市总体规划》等一批规划抓紧修编，城乡规划工作逐步加强，各类规划较好实施。绿榕南路、市开发区工业大道等城市道路建设积极推进，市垃圾卫生填埋场第二填埋区建设基本完成。宜居宜业宜游城市建设加快，创建“国家园林城市”和“中国人居环境范例奖”成果得到巩固发展。城市管理工作继续加强，奎元住宅区周边等城乡结合部环境得到有效整治，脏乱差现象有所改观，道路交通秩序和出租车营运市场进一步规范。

土地利用管理得到加强。局部调整土地利用总体规划。向省上报并获得批准用地261公顷，数量为近年来最多。强力查处整治违法违规用地和非法开采矿产资源，拆除违法违规建（构）筑物72.9万平方米，涉及用地面积1019亩，复耕复绿面积7740亩，违法违规用地蔓延势头得到有效遏制。

低生育水平保持稳定。落实层级动态管理责任制，完善计生利益导向机制，人口计生工作水平不断提高，潮安县、饶平县转类升级成果得到巩固。全市人口出生率10.98‰，自然增长率5.33‰，均控制在省下达指标之内。

六、和谐社会建设扎实推进

精神文明建设继续加强。认真开展解放思想学习讨论活动，深入学习实践科学发展观。大力弘扬新时期*人精神，评选出辉煌30年——*十大时代人物。*论坛和第二届“书香*”全民读书节成效明显。未成年人思想道德教育得到加强。文明创建活动广泛开展，一批单位受到上级表彰。

社会保障水平明显提高。各项社会保险费收入8亿元，增长13.7%。参加养老、失业、工伤、医疗保险人数分别增长9%、9.8%、10.3%和45.4%。城镇居民基本医疗保险成效显著,全市有25.2万人参保。被征地农民养老保险制度开始实施，有4973名群众纳入保障范围。最低生活保障人数增加、待遇提高，低保对象5.25万人，全年发放生活保障金5200多万元。经济适用房和廉租房建设加快推进，住房租赁补贴惠及市区550户“双困家庭”。送医、助学等慈善工作深入开展，扶危济困等爱心活动跃然成风。残疾人技能培训和就业工作加强，安置稳定就业人数832名。支援四川抗震救灾工作积极开展，捐款和援建资金超过7000万元。城乡统筹就业扎实有效，新增就业岗位2.12万个，下岗失业人员再就业1.11万人。城镇登记失业率2.49%，低于全省平均水平。农村劳动力培训转移步伐加快，培训2.03万人，转移就业4.88万人。《劳动合同法》较好实施，劳动合同签订率达到96%。

社会大局和谐稳定。始终保持高压态势，“两抢一盗”等严重违法犯罪活动受到有效打击。公安“三基”工程建设全面达标，社会治安防控能力进一步提高。各类社会矛盾较好化解，得到妥善处置。“五小”专项整治扎实推进，药品放心工程积极实施，产品质量和食品安全工作不断加强。农信社改革继续深化，市华侨信托投资公司平稳撤销退市。安全生产形势稳定，应急管理工作扎实推进。

社会事业全面发展。城乡免费义务教育得到落实，受惠学生38.6万人。高中阶段教育普及率60.9%，居粤东各市首位。新增国家级示范性普通高中4所，新建扩建普通高中学校9所、职业技术学校5所，市技工学校被评为国家重点技工学校。文化工作取得新成效，农村和社区文化活动活跃，市文化艺术馆、博物馆主体工程基本完成。潮剧《曹营恋歌》在第十届广东省艺术节上获得8个奖项。枫溪区（瓷塑）、湘桥区意溪镇（木雕）被文化部命名为“中国民间文化艺术之乡”。新增省级文物保护单位2处、国家非物质文化遗产5项。公共卫生服务体系逐步健全，社区卫生服务不断发展，农村卫生站实现全覆盖。成功举办*星和陈伟南星命名、潮汕四市龙舟邀请赛等系列活动。双拥工作扎实有效，连续6届被省授予“双拥模范城市”称号。

依法行政继续强化。自觉接受市人大及其常委会的监督和市政协的民主监督。办理人大代表建议、政协委员提案等159件，满意率和基本满意率达100%。坚持依法行政，建立政府法律顾问等制度，制订实施规范性文件18件。完善市政府公众网功能，推进政务公开。建立行政审批电子监察系统，优化审批服务。实行政府投资非经营性建设项目代建制，提高项目投资效益。加强政府廉政建设，进一步完善惩治和预防腐败体系。

与此同时，人事编制、审计、司法、外事侨务、统计、物价、打私、广播电视、人防、气象、防震、地方志、档案、对台、民兵预备役、老龄、民族宗教、妇女儿童等工作有新发展。

篇2

关键词：数控车床；四工位回转刀架；维修

数控车床是机电一体化的高技术产品，是在机械制造业要求产品高精度、高质量、高生产率、低消耗、多品种产品生产实现自动化生产的结果。机械制造业是国民经济的支柱产业之一，在机械加工中，产品是经过一道道工序、多次换刀与一系列动作逐步累加而成型的。随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。数控刀架作为数控车床必须的功能部件，其直接影响机床的性能和可靠性。发生故障是难免的，如机械锈蚀、机械磨损，电子元器件老化、插件接触不良，软件丢失或本身有隐患、灰尘等，我们在日常生活中做好刀架的维护，可提高刀架的使用寿命。

一、四工位回转刀架的工作原理

1.四工位回转刀架的传动简图和换刀过程

本刀架采用蜗轮蜗杆转动，上下齿盘啮合螺杆锁紧，转位时采用无触点霍尔元件发信的工作原理。

换刀过程：

（1）松开 刀架电机与刀架内一蜗杆连接，刀架电机转动时与蜗杆配套的蜗轮转动，当丝杠转动时刀架会上升，丝杠上升后使位于丝杠上端的压板上升即松开刀架。

（2）换刀 刀架松开，丝杠继续转动，刀架在与丝杠一起转动即换刀。

（3）定位 在刀架的每个刀位上有一个永磁铁做的感应器，当转到系统所需要的刀位时，磁感应器就发出信号，刀架电动机开始反转。

（4）锁紧 刀架用类似与棘轮的机构装的只能沿一个方向旋转，当丝杠反转时刀架不能动作，丝杠就带着压板向下运动将刀架锁紧，换刀完成。

2.四工位刀架发信盘

发信盘上有4只霍尔元件，每只霍尔元件开关都有三个引脚，第一脚接+12V电源，第二脚接地，第三脚为输出。转位是刀架带动磁铁旋转，当磁铁对准某一个霍尔元件开关时，其第三脚输出低电平，当磁铁离开时输出高电平。4只霍尔元件开关输出的4个刀位信号T1～T4分别送到4只光耦合进行处理，经过光电隔离的信号再送给I/O接口芯片。

刀架上每个霍尔元件都正对一个刀位，当刀具转到工作位置时，利用磁体和霍尔元件导通，将刀架位置发送到PLC的数字输入。通过PLC的数字输出，控制直流继电器，继电器再驱动交流接触器连通三相交流电源，使刀架电动机正转或反转。

二、四工位回转刀架的故障诊断方法

我们要学习车床刀架的诊断首先要明白一个概念：故障是指系统在规定时间和规定的条件内失去规定的功能。根据四工位回转刀架的工作原理，其主要由系统控制，机械传动和电机传动来完成一系列的动作。那我们就可以根据这几个方面来诊断故障。

1.诊断内容

动作诊断：监视刀架动作部分，判定动作不良的部位；

状态诊断：当刀架运行时，观察运行状态；

操作诊断：监视操作错误和程序错误；

数控系统故障自诊断；

2.故障的总结与分析

通过对故障的诊断，结合对整个刀架的工作的组成和工作原理。分析出故障发生的原因以及大概有哪些零件不正常工作而导致故障的产生。

3.故障的排查

得出故障产生的原因，总结经验根据自己所学的知识，自己所拥有的经验排查问题；选择合适的维修方法；找到问题的所在，在一定范围内考虑经济条件，生产条件，现阶段的工作环境采取最适当的方法去解决问题。

三、数控车床回转刀架的诊断与维修案例

例1、 故障现象：刀架不能启动

故障分析：根据故障现象结合四工位回转刀架的工作原理。能引发此类故障的原因大概分三个方面：一是软件方面，由于刀架的控制是有数控机床plc与参数一同控制，plc与参数的改变都可能导致此类现象的产生。二是机械方面，刀架预紧力过大能导致刀架内部机械卡死。三是电器方面，电源不通电机不转。

故障排除：通过了对故障的分析之后我们当适当的总结，根据分析的内容总结出简单而有效的方案来排除故障，最终查出故障的来源。根据以上故障分析：应当先排查软件也就是plc与参数控制，软件的排查方便、快速、准确。我们可通过查维修手册看出参数的变化。如果参数是正确的，我就会想到是不是电器的问题，去检测熔芯是否完好、电源开关是否良好接通、开关位置是否正确。电压值是否在规定范围内，可通过更换保险、调整开关位置、使接通部位接触良好等相应措施来排除。除此以外，电源不通的原因还可考虑刀架至控制器断线、刀架内部断线、电刷式霍尔元件位置变化导致不能正常通断等情况。

手动换刀正常、不能自动换刀。此时应重点检查微机与刀架控制器引线、微机I/O接口及刀架到位回答信号。如果电器也没问题那就检测机械，当用六角扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动， 而用力时可以转动，但下次夹紧后刀架仍不能启动。此种现象出现，可确定刀架不能启动的原因是预紧力过大，可通过调小刀架电机夹紧电流排除之。

例2、 故障现象：刀架不能正常夹紧

故障分析：出现此故障时， 首先检查夹紧开关位置是否固定不当，并调整至正常位置。其次从电路分析，用万用表检查其相应线路继电器是否能正常工作，触点接触是否可靠。若仍不能排除，我们则应从机械方面考虑刀架内部机械配合是否松动。有时会出现由于内齿盘上有碎屑造成夹紧不牢而使定位不准，此时，应调整其机械装配并清洁内齿盘。

故障排除：发信盘位置没对正：拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁铁，使刀位停在准确位置；系统反锁时间不够长：调整系统反锁时间参数即可；机械锁紧机构故障：拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断；系统的刀位信号接收电路有问题：如果该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。

四、数控车床四工位回转刀架的维护

维修不能单纯的理解为发生故障时，及时的排除故障，使其尽早投入使用，而且还包括正确使用和日常维护，其中包括：每次上下班清扫散落在刀架表面上的灰尘和切屑；及时清理刀架体上的异物，防止其进入刀架内部；严禁撞击、挤压和刀架的连线；保持刀架的良好；刀架的预紧力大小要调节适度；定期检查刀架内部机械以防止其不能正常夹紧或机械卡死。我们在日常的使用过程中按照以上要求去做，则可增加刀架的使用寿命。■

参考文献

[1] 《数控机床装调维修工》 化学工业出版社 主编 韩鸿鸾 出版日期2011

[2] 《数控机床调试、使用与维护 》 化学工业出版社 主编 王刚 出版日期2006

篇3

关键词 机械原理 实例教学 课程改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.03.047

Abstract "Principle of Mechanical" is an important professional basic course in teaching plan of mechanical professional in higher industrial school， occupying the trunk status in the entire mechanical professional curriculum system， playing an important role in cultivating students' ability to analyze and solve problems and improve their innovation . In this paper， we combine and summary the preliminary work we have done in the content of the mechanical principle course reform and teaching methods in the North China University of Technology in recent years， mainly introducing "driven by instance teaching"， which aims to arouse the students' learning positivity and closely combines the principle with engineering practice to make students have a better understanding of the course， exercising the ability to apply the theory to solve practical engineering problems.

Key words principle of mechanical； instance teaching； curriculum reform

0 引言

“机械原理”是一门专业基础课，主要研究内容包括机器与机构的分析与设计的原理，机构与机器的运动与动力学分析，对机械系统运动方案给出初步的设计。通过“机械原理”的学习，使学生掌握、了解机器与机构分析与设计的基本原理与方法，锻炼学生运用所学基本原理与方法分析、解决工程实际问题的初步能力。①

机械原理以往的课程体系主要体现的是一种学科体系，该体系对系统掌握机械原理的理论与方法是有益的，但这对初学者是有一定学习要求的，具体来说只对部分学习能力强的学生适用，而对部分学习能力较弱的学生将存在一定的难度，对该部分学生来说若不付出较大的努力，则机械原理课程的内容难以完全掌握。这种情况对于普通高校的机械专业学生具有一定的普遍性，针对这种情况需要在教学内容的安排与教学方法进行改变；而实例教学就是针对工程中的设计问题与工程案例而组织的一种教学方法，这种教学方法的实施也可以达到机械原理课程教学的基本要求。

1目前机械原理教学存在的主要问题

1.1 学生的课堂参与度不高

机械原理的知识体系是建立在高等数学、普通物理、机械制图和理论力学等先修课程的理论基础之上，而且本课程的许多理论知识又直接为学习机械设计及相关专业课等后续课程建立理论基础，②虽然本课程的教学具有专业基础课的性质，但同时在一定程度上又具有专业课的性质。

对于普通高等院校而言，部分学生的理论学习能力相对下降，再加上总体课业存在较重的情况，学生很难预先进行课程内容的预习，随着课程内容的增加与深入，与要达到的课程教学目标也渐远，造成进一步的学习困难，主动参与课程学习的积极性更低，如若授课人数过多，客观上也不利于学生主动参与课堂教学，再加上移动网络的广泛应用，吸引了部分同学的注意力。课堂教学如何最大程度地吸引学生，提高学生的参与度与积极性是一个现实的问题。

1.2 工程背景薄弱

一般机械基础研究除了具备基础性、科学性和创新性以外，也应具有应用型的本质特征，③而对于本科学生来讲，由于大多数学生缺乏工程实践知识和经验，对所讲的机构结构学、运动学和机器动力学等内容缺乏必要的感性认识，在一定程度上感到抽象、难学，实际机器与表达其运动特征的机构运动简图之间存在较大差距，很难将两者有机地联系起来，对于现实生活的机械产品也难有较好的感性认识，这就致使学生在机械系统运动方案创新设计环节中和完成习题时经常出现和所学理论脱节，甚至感到无从下手的状况。所提出的运动机构设计方案过于简单，或者作业完成耗时过长，教学效果不够理想。

因此，在讲授课程原理与方法时，应着力加强讲清相关的工程实例或工程应用背景，明确设计要求与具体的设计任务，这样有助于提高学生的注意力与兴趣。在教学过程中以学生为中心，结合工程实例与应用背景，不但可以丰富课堂教学内容，对提高学生学习的积极性，也具有积极的意义。

2实例教学在机械原理教学中应用

以实例教学为驱动的教学方法是一种将具体工程实例应用于教学，在此过程中能够提高学生理论水平和实践能力的教学方法，能够较有针对性地运用理论知识去分析问题，从而可以加深对课堂教学内容的理解。

2.1合理设计教学实例

机械原理课程不仅表现专业基础课的性质，而且会更多地表现专业课的性质，无论是概念设计还是方案设计，机械原理课程都起重要作用，对于创新设计机械原理的作用更加突出。从实际问题中提取出课程的教学实例，对于实现课程的教学目的，将起到支撑的作用。教学实例可来自工程案例、工程的设计问题、科研的实践过程中，该教学实例应尽可能涵盖机械原理课程多个教学知识点，应具有一定的综合性，不脱离现有的教学内容体系，而是将其融入其中。实际工程问题往往是复杂的，进行教学实例设计时，应在不失真的前提下，进而合理简化，形成规范的机构运动简图，明确已知条件和分析、设计任务，解决该任务所涉及的理论与方法，由于这种实际分析与设计任务的驱动，从而带动机械原理课程的教学。

在设计教学实例中应注重与其他机械基础学科的联系，要从机械系统的角度去分析机构的工作原理、特点及其在系统中的作用，确定机构设计的要求，要将整个机械课程为基础来研究机械问题。因此对工程实例的选择要尽量选择围绕本专业知识、技能与技能培养方向的实例，围绕该实例中所涉及的知识、能力、技能培养等重点；再有就是要选择贴合工程实际的实例，选择在生产生活中比较容易接受的、学生认可并容易理解的实例，最后就是工程实例的内容要对课程教学重点、难点有所侧重，利于学生快速把握关键问题，能够提出自己的见解。

2.2实例教学的实施

（1）实例1：压力机六杆运动与力分析。压力机六杆机构可用于冲裁成形、剪切成形等成形加工。该机构要求分析其滑块输出的速度、加速度，在受到成形阻力后，作用于曲柄轴上的驱动力矩的大小，为了要得到成形机的运动、受力、运转平稳及效率等性能，要对其进行图解法的运动与受力分析，为了要得到杆的合理尺寸及机械效率，要对整个成形过程进行解析法的运动与力分析，结合压力机六杆机构的设计分析要求，通过图解法与解析法进行运动与受力的分析的讲解，对压力机六杆机构再布置作业，要求学生课下完成。在这种项目驱动下，去分析讨论学习机械的运动分析，机械运动与力分析，会增强真实性与目的性，提高学习效率。

（2）实例2：牛头刨六杆机构的运动与力分析。牛头刨是一种常见的六杆机构形式，对该机构的设计包括有机构的速度、加速度、考虑摩擦与不考虑摩擦的受力分析等。从机构的结构的设计上根据六杆机构的综合方法可以设计出多种的六杆机构类型。对该六杆机构的分析可以分解为两种较简单的机构形式，导杆、连杆与滑枕组成摆杆滑块机构、曲柄、滑块与导杆组成摆动导杆机构，进行机构的运动分析时，对摆杆滑块机构的速度分析是一种典型的基点法，对摆动导杆机构的速度分析是一种典型的复合运动分析方法，这两种方法是图解速度分析的基本方法，同时设计要求给出切削全过程的速度分析，这时候可以采用矢量分析解析法，进行受力分析时，实施采用考虑摩擦的静力分析方法，不考虑摩擦的考虑惯性动态静力方法。同时还可以对机构的机械效率进行分析，对它的传力特性（压力角）进行分析。通过这个教学项目的实施把课程中的运动、力及效率的知识理论方法融在一个实际的问题当中，学生接受起来相对直观一些。

（3）实例3：成形机的动力学分析。成形机是一种由伺服电机驱动，通过减速器，滚珠丝杠带动滑台，滑台上装有辊膜，靠辊模实现对钢板的连续弯曲成形，辊模相当于数控机床的刀具。在成形过程中，辊模带载沿机床横向左右运动，其移动的位置有严格的要求，为此要对其进行运动力学分析，分析其稳态响应时间等，此项目的形成带动了机械运动方程分析的等效动力学方法教学，如何进行等效量的变换，如何建立等效动力学模型，如何对模型进行求解，理论与实践达到了较好的统一，也说明了理论对实践的指导意义。

（4）汽车雨刷器的机构设计：汽车雨刷器的机构设计可简化为根据雨刷的摆角范围进行四杆机构的设计。结合按急回特性要求设计四杆机构的方法，获得曲柄铰链中心的位置，讨论曲柄铰链中心的位置对该四杆机构的传力性能与连续性的影响，结合雨刷器无急回特性的要求，令极位夹角等于零获得曲柄铰链中心的位置。通过这个实例使学生加深了对四杆机构急回特性、传力特性及运动连续性的理解。

2.3实例教学驱动的教学方法的效果与问题

通过这种教学方法，能够使课堂上比较单一的理论、方法与工程实际有机联系起来，吸引了学生的注意力，并且提高了学生的积极性，从而提高了学生对课程教学内容的接受程度，由于工程实例的设计分析大多带有一定的综合性，对于提高学生的分析问题与解决问题的能力有较大帮助作用。实例驱动教学法的实施对工程实例设计还需要更加深入，特别是应带有一定的综合性，与其它课程内容的融合，不一定一次讲完，结合教学内容分次讲解，另外对学生布置作业完成实例的分析设计任务。

3 总结

通过一些工程实例教学，提高了学生的注意力与学习兴趣，调动了学生的学习积极性，使原先课程上较单一的理论、方法有了应用背景，加深了学生对课程理论、方法的理解，同时结合工程实例讲解课程内容，通常还带有一定程度的综合性，这种综合性的教学与实际的工程设计过程更为接近。对工程实例进行更深入的设计和引入更多的工程实例，相信对机械原理课程的教学会提供更大的帮助。

注释

① 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006：2-4.

篇4

关键词：机械原理；系统化；多样化创新性设计；实践性

作者简介：张莉洁（1976-），女，河南洛阳人，洛阳理工学院机械工程系，讲师。（河南 洛阳 471023）

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2014）14-0120-02

机械系统的设计是机械设计中极其重要的一环，机械系统设计的正确合理性，对提高机械的性能和质量，降低制造成本与维护费用等影响很大，决定着机器性能的好坏。机械系统方案设计是一项极富创造性的活动，要求设计者善于运用和总结已有知识和实践经验，深入理解，广泛积累，收集相关技术资料，充分发挥创造性思维和想象能力，灵活运用各种设计方法和技巧，从而设计出新颖、灵巧、高效的机械系统。

作为“机械原理”课程的一个重要实践性教学环节，机械原理课程设计的内容正是对机器进行机械系统方案设计。它是学生将所学知识转化为实际工作能力的桥梁，使其将所学知识系统化；使理论与工程实际相结合，提高分析解决工程实际问题的能力，树立机构分析和设计的概念，树立正确的工程设计观点；通过创造意识的教育，培养学生创造、实践能力。根据近年来对课程设计实践教学环节的深入探索及积累的经验，本着洛阳理工学院提出的培养工程应用型创新人才的教育理念，笔者总结了学生在进行课程设计时出现的普遍问题，针对机械原理课程设计的培养目标，本文从机械系统设计过程的系统化、实践性及创新性这三个方面对原有教学模式存在的问题加以提出、探讨和论述。

一、机械原理课程设计教学内容及存在的问题

“机械原理”课程设计的核心内容是对机械系统进行方案设计。其一般设计步骤为：拟定机械工作原理，制订总体功能，提出设计要求；执行构件和原动机的运动设计，确定执行构件的数目、运动形式、运动参数及运动协调配合关系；机构选型，选择满足机械运动、动力要求的机构类型，确定机械系统结构方案，绘制系统示意图；机构的尺寸综合，根据执行构件和原动机的运动参数，以及各执行构件运动的协调配合要求，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；方案分析，进行运动学和动力学分析，对系统方案合理性进行论证，验证其能否满足运动要求。机械系统设计工作是一项创造性劳动，设计过程通常不会一次性完成，经常出现反复和交叉，通过不断论证分析的过程才能达到最终的设计目的和最优的设计要求。

根据近年来“机械原理”课程的理论教学，结合课程设计实践环节指导经验，笔者发现学生在机械系统设计中，普遍存在如下问题：面对复杂的机械系统，学生在初始确定机械方案的工作中不能把握全局，没有“整体规划”的概念，竟不考虑机械系统各部分的运动协调性和机构运动实现的可行性，设计工作呈现照猫画虎的状况，无法发挥自身主观能动性和创造能力，如此“参考设计”并不利于学生真正掌握机械系统设计的精髓。另外，原有课程设计所选设计题目大都集中于传统、经典式的机床类设计，题目过于单一，创新设计性体现不强，导致学生缺乏设计兴趣。

笔者认为在课程设计过程中应积极发挥学生的主观能动性，能够通过思考自行提出解决方案，培养创新和实践能力，这才是该课程设计所应达到的教学目的，针对以上培养目标和所述问题，本文分别对课程设计进行中的重要环节和应注意的问题加以探讨和论述。

二、系统化、实践性及创新性教学探索

1.总体规划，把握正确设计方向

机械系统的正常工作是依靠各部分机构的协调运动来实现的，因此机械系统方案设计的最初工作阶段应是“系统工程设计”，即应在满足机器各执行构件的协调运动关系和运动、动力要求下，高屋建瓴地进行整体规划，该阶段应包括上节所述设计步骤的前三步。“系统工程设计”阶段将为之后各设计阶段提供设计目标、依据和技术参数，其重要性正如房屋的架构或是汽车的运行，决定了机械系统方案设计工作成功与否及方案的可实现性与合理性。

然而，“系统工程设计”工作正是学生在设计过程中遇到的最大困难，其不愿运用逻辑思维统筹分析各部分运动协调关系和机构运动的合理性，而是莽撞地从熟知的局部机构入手开始设计，如此毫无方向性的设计方法无异于盲人摸象，而后的工作无论进行得多细致也无法保证正确的设计结果，最终导致南辕北辙的失败。

进行“系统工程设计”的关键步骤是绘制各执行机构的运动工作循环图。运动工作循环图使各执行部分协调运动关系明晰可见，更有助于设计者理清思路。最清楚的绘制方法是在直角坐标系中分别做出各执行构件所对应原动件在一个工作循环内的运动位移曲线以及对应的阻力曲线，该曲线将为之后的机构设计、运动和受力分析提供必要的设计技术参数。

以牛头刨床机构举例分析，该机器有两个相互协调的执行端运动，其一为刨头的往复直线运动，通过电机、减速装置及转动导杆和曲柄滑块机构的组合执行机构来实现；另一个运动是工作台的横向进给运动，该运动由主运动通过传动系统，而后通过曲柄连杆、棘轮机构及丝杠螺母组成的螺旋运动来实现，两者的运动协调关系为工作台的横向进给运动必须在刨头非切削时间内进行，否则被加工工件将被损坏。绘制运动循环图时应分别画出刨头、工作台对应于原动件曲柄转角转动一周的位移曲线图。另外，其工作中切削阻力曲线也应相应绘出，为之后在任意位置进行受力分析时提供相应数据。

运动循环图将对之后各阶段提出一系列设计要求，如工作台进给的间歇运动是最终通过棘轮机构实现的。若通过曲柄摇杆机构来实现主动曲柄和棘轮的运动传递，则应考虑如何设计曲柄连杆机构，才能保证棘轮的工作行程（拨齿使工作台进给）位于刨头主运动的回程段，且工作周期一致。以上运动协调性为之后进行机构尺寸综合提出了设计要求，通过分析可将其转化为机构设计的三大类基本问题来解决。

2.开展实践调查研究，锻炼自主研究能力

由于理论学习占授课的主要部分，许多学生对实际机器缺乏感性认识，只会按既定方案进行教条设计，如此闭门造车的设计状态使学生缺乏设计兴趣，且设计出来的方案也是纸上谈兵，不符合实际。

优秀的机械系统设计工作依赖于设计者的丰富经验，针对专业知识匮乏，实践少的问题，在进行课程设计前的准备工作中应提出以下要求：开展实践调查研究，锻炼学生自主收集获取相关技术资料及深入自主研究的能力。鼓励学生广泛阅读，扩展知识面，了解最先进的机械构造和设计技术，对机械系统的丰富性能窥得一斑。生活中先进机械系统实例举不胜举，如汽车构造中实现前车轮转向的机构、四连杆独立悬架直线机构等等，都是极具创意且包含先进设计思想理念的设计实例。

获得实践的方式很多，如实地参观考察，听现场工人师傅讲解；图书馆、网络技术资源也能够感受到一个丰富精彩的机械世界。通过实践，再与所学理论知识相结合，学生再一次经过了由感性上升到理性的认识过程，掌握了课本知识与实际机器的内在联系，在设计时更易发挥其主观能动性。在补充专业知识的过程中，领略前辈们的智慧和创新精神，想必也一定会激发学生自主设计的欲望与热情。

3.拟定多样化、创新型设计题目，启发创新思维

目前现有传统的经典式机械系统设计题目通常是一些仅要求满足急回特性和一定协调运动的机床类设计，这类设计题目多数较为成熟，设计难度不小，而类型过于单一，创意思考空间并不大，无法体现机械系统的丰富性。而实际机械系统的功能和设计要求是极其多样化的，学生在进行课程设计中却始终没有机会接触到这些，无法感受到机械系统设计的丰富多样性和创新趣味性，更无法为学生带来创新设计成功后的成就感和喜悦感，更甚者学生直接照搬照抄，比葫芦画瓢。

笔者认为，针对初学的学生拟定机械系统题目不宜太过复杂，而在于有思考性和设计意义。只要有创新和分析价值，能激发起学生创新设计的欲望，这样的题目即可获得事半功倍的效果。随着不断完善的教学体系发展，多样化、创新性设计题目应有所呈现，而这些题目能使学生充分利用所学之术，锻炼分析判断能力和解决实际问题的能力。

举例来说，机械系统中执行机构通常是由一些简单而极富创意设计的四连杆机构来实现的，如从这方面选题，就应要求学生在完成设计的过程中要使设计既不过分复杂，同时又能让人感受到机械系统的设计理念。在此举出以下实例加以说明。

如让学生进行汽车前车轮转向系统的设计。首先向学生提出以下问题：两前轮转向时，两车轮的转角是否相等；然后分析问题：汽车高速行驶时首先要保证行驶的安全性，因此车轮转向时应保证整车纯滚动，否则将会出现打滑的危险。由此得到结论：前车轮两轴线必然与后车轮轴线交于一点，由几何分析得到两车轮转角具有一定的函数关系。该机构可由等腰梯形四连杆机构来实现，其设计问题可归纳为给定两连架杆位置的函数生成问题。该问题可分别采用图解法和解析法来进行求解。

再有，鹤式起重机的执行机构为双摇杆机构，其末端利用连杆的运动来实现重物的移动。问题看似简单，但其设计却有一定的特殊功能要求。为保证起重机在左右移动时不上下起伏，避免不必要的做功浪费，应保证连杆末端轨迹为直线，该问题正归纳为连杆机构设计的难点――轨迹生成问题。设计时可首先让学生了解经典的直线轨迹机构，可采用图解法先进行几何特征分析，然后再利用优化设计来建立数学模型，以与直线轨迹误差最小作为优化目标进行针对性设计。

通过以上所举实例可知，实际机械系统中有很多亟待解决和优化的问题都依赖于机械系统方案设计。诸如此类具有一定不确定性的设计问题，让学生真正感受和接触到实际问题的存在，即使在设计过程中的思考和思维过程很艰难，解决问题时会感到困苦，但收获成果的喜悦是无法替代的。整个设计过程是伴随着激情和设计灵感的创造性活动，而不再是一项繁琐枯燥的事情，使机械系统创新设计理念深入人心。

三、总结

综上所述，通过创新性、实践性的课程设计过程，使学生对机械系统的设计理念有所感悟，使学生更好地在创造实践能力和分析思维方面得到大幅度的锻炼，真正达“机械原理”课程设计实践教学的目的。同时，也对学生今后进一步深入研究并确定其研究方向和领域大有裨益，起着导向作用。期待在今后的机械原理课程设计中将出现更多丰富的创新实践性题目和先进的设计理念，培养出优秀的应用型创新人才，以适应我国科学技术及工程创新的发展。

参考文献：

[1]刘毅.机械原理课程设计[M].武汉:华中科技大学出版社,

2008,(1).

[2]鲍莉,赵红霞.基于CDIO理念构建机械设计基础课程一体化培养模式的研究[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2011,(1):93-96.

[3]张永安.我国机械设计教学现状的思考及建议[J].中国大学教学,2013,(6):35-36.

[4]鲍莉,康红艳.《机械原理》课程教学研究与实践[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2010,(18).

[5]张永安.机械原理课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,

篇5

关键词：独立学院；机械原理；教学改革；创新能力

中图分类号：K826.16文献标识码：A

0前言

就目前而言，独立学院的的培养目标大都定位于应用型本科人才的培养，人才的培养模式必须与人才培养的目标相适应。应用型本科人才的培养模式，除了包括理论课程体系和实践教学环节的设置外，更重要的在于课程的优化，从而达到应用型本科人才培养的预设目标。目前，独立学院学生有上课迟到、旷课，除了学生自身的原因，还存在课堂教学不能满足学生发展需要这个主要矛盾。

1教学内容的改革

目前，《机械原理》的教材偏向于对现有的各种工程机构的分析，为了提高学生的设计能力和创新能力，在课时不变的情况下（48学时），必须对教学内容做相应的调整。

独立学院有必要联合编写特色教材。首先对理论力学中重复的内容进行删减。独立学院教师在教学过程中可以根据自己院校的特点在内容的选择上，有所侧重，有所选择。近些年来,随着机械原理教学改革的深入和课程体系的调整,面对独立院校学生的现状,如何使学生在较短的时间内掌握好基本内容,并具有机械设计意识和提出问题、分析问题及解决问题的能力,需要我们去认真思考、勇于探索和敢于尝试。其次，同学们对现实生活中的工程机械非常感兴趣，对理论性很强的知识则学习积极性下降很多，先看实验录像，再通过实验录像来分析原理，最后总结知识要点及其重要性，从而收到良好的教学效果。

2教学方法的改革

2.1教学手段的灵活化

要将计算机技术和网络技术与现代实验技术相结合，灵活应用。我院机械系的学生大一开始学习CAD平面设计软件，大二开始学习solidworks软件。学生有了软件和设计概念的基础，在上《机械原理》课程时，可以将三维软件引入《机械原理》课程教学改革的方法，通过将三维引入课堂教学，把枯燥的机械专业理论转化为直观动态的仿真模拟，让学生获得直观感性认识，提高学习兴趣，也提高了课堂教学质量。

2.2教学场所的多样化

教学场所作为教学手段应用的环境，不必总是拘泥于教室。实验室和学生生产实习的工厂都是良好的现场教学手段，让学生走出课堂、步入工程现场，让理论联系实际。

3创新能力的培养

创新来自观察，来自实践，可以有计划地设置主体（例如机械创新设计大赛、慧鱼大赛），引导学生的课外科技创新活动。我们的目的在于通过这一主体活动，引导更多的学生进行应用型学习。我校新引进了慧鱼的一系列产品，目的在于让学生在拼装各种模型的过程中，不断思索不断创新。

4考核方法的改革

为了更好的落实本专业 “一线工程师” 的人才培养目标， 所以提高学生的动手能力势在必行。在考核方式上，根据我校实际情况， 在40分的平时成绩中， 改变过去以点名和教师对学生的大概印象来评分的模式。即：出勤考核占10分，回答问题和作业占10分，实验占20分。 实验包括操作和撰写实验报告， 操作增加了学生的动手能力， 撰写实验报告对培养学生主动学习能力、 熟悉和深化某一专业知识点大有益处， 同时对于专业知识的学习和综合素质的提高作用明显。

5结语

只有将教学内容、教学方法、考核方法等教学改革应用到《机械原理》中，才能更好地为教学服务，才能显著提高教学质量。

参考文献：

篇6

关键词：新课程；机械；制作；教学

前言

技工学校的培养目标是培养既有一定专业理论知识，又有操作技能的技术应用型人才，使他们适应社会发展的进程。技工学校的学生大部分中考成绩较差，认知能力、理解能力较低，加之没有生产实践经验，对专业理论基础知识学不懂、学不深、学不透。科技制作是一种将科学知识与动手制作相结合的科学活动，具有直观性、形象性、实用性和趣味性的特点。此项活动注重实践能力的锻炼，能充分发挥学生的想像力和创造性，深受学生的喜爱，已经成为一种培养学生的科学兴趣，使学生体验科学过程，激发其科学思维的一种有效手段。通过让学生按照相关专业理论、原理完成科技制作，使学生手脑并用，可以有效提高学生动手操作能力，且大大促进专业理论课教学。真正让学生做到理论与实践结合，专业与生活相联系，达到教与学，理论与实践的和谐统一。这本身就是以技能为本的机械教学的实践。

1. 培养学生的创新思维素质

机械课程是一门技术基础课，针对这门课程的重点、教学目标的定位，要体现学生为主体的教学原则，着眼于调动学生主动参于学习的积极性，合理设计授课计划和教学内容，做到既注重知识的系统性，又不受大纲的限制，重视教学目标的导向功能，要重点培养学生的创造思维素质。在课堂的实验教学中，不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要引导学生学会研究机械问题的实验方法，为培养他们的创新能力打下良好的基础。

例如，在讲"铰链四杆机构的类型"时，如果学校没有相关模型，而该机构又比较简单，可以考虑让学生自己动手用四根锯条制作了一个铰链四杆机构，边制作边讲解。随着机构的演示，学生的积极也被调动起来，也在实践中学到了知识。

另外，可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验，使之达到不同层次的创新能力培养目标。探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。学生在自己"探索"生命规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。教师应让学生明确探索性实验的基本环节，并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验结论的得出等一系列环节中，及时对学生进行指导，使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦，如实验设计思想，机构学方法，实验技巧等。

2. 充分发动适时组织

首先是合理选择制作的制作时机，做好学生的发动组织工作是完成小制作的前提，专业理论是制作的技术基础，制作应在专业课程结课或进行到一定阶段后开展，如机械制作至少要安排在机械基础第五章凸轮以后来做，这样做起来素材就很丰富，各种机构、传动装置基本学完，学生能够言之有物，做之有律。但说者容易做者难，如果教师不充分发动、启发学生，就让学生自己做，学生一定会摸不着头脑。所以在做制作之前，教师必须充分发动学生，调动起他们的积极性。例如：学完《机械基础》之后，我们可以说： "我们已经学完《机械基础》了，在书中有好多机构，如铰链四杆、凸轮机构、棘轮机构等等，我们能不能利用这些机构的原理做一些小制作呢?"其实我们的日常生活中有许多方面应用了这些机构，如缝纫机的踏板机构应用了曲柄摇杆机构，汽车翻斗装置应用了双摇杆，修鞋的缝纫机应用了凸轮机构，也可以用麻花钢做出钢钎子，既要用到钳工知识，又要进行热处理的操作。其实专业本来就是来源于生活，反过来服务于生活和生产。指导教师可以把原来自己做好的制作向学生演示，说明所用材料、制作方法、制作过程、表达的原理等等。通过教师的抛砖引玉，使学生觉得做制作并不是特别难， 自己便有了试一试的欲望。教师可以将全班同学分为几个组(每组三、四个人)，并制订出制作的评分方法，让全班同学比一比，看哪组做得更好，并把学生的评分结果作为专业成绩考核的一个主要依据。这样可以充分调动起他们的积极性。

3. 开拓思路正确引导

正确引导学生去创作是学生完成制作并做出精品的关键。教师对学生制作的指导不同于上专业课的教条，也不同于实习的严格，重要的是引导学生去创作，去发挥。例如： 《机械基础》上有许多机构和零件，如四杆机构、槽轮机构、传动机构等，如果照教具搬下来也很容易，结构尺寸都不变。但创意不应照搬，而应把专业知识前后联系起来，不同机构联系起来，相关专业联系起来，专业知识同日常生活和生产实际联系起来。只有沿这个思路走，才能充分发挥学生的聪明才智，做出有水平的作品。如把液压和制动机构结合起来，便组成了液动刹车装置，再安装一个尾灯，便可形成刹车灯， 由简单的原理组合便成了一个实际中应用的装置。学生的制作过程往往要经过一个由模仿到创新改造的过程。这个过程就是学生的专业理论从了解到掌握再到升华，直至运用的过程。在整个刨意过程中，教师应该不失时机的给学生加以正确引导。

4.认真准备精心指导

要把自己的创意变成实物，并不是一件容易的事情，即使一个很简单的机构也要花费很多时间。

材料的准备。学生的制作多是演示原理，可以选择一些生活中易找到的废料来作为制作的材料，如可以用输液管充当液压管道，用注射器充当液压缸，用三合板做吊车，用易拉罐做弹簧片等，既经济又实用。

制作过程。先把机构所用到的零件准备或制作完成，然后进行组装，这是完成制作的难点。因为在组装过程中，一定会遇到这样那样的问题，教师这时一定耐心指导，适时指出错误和不足，鼓励学生积极改进，不能遇到挫折就半途而废，要对自己的作品始终充满信心和希望，坚信自己一定能够完成。无论学生的作品好坏，做的过程就是学生的进步过程。教师除了做好技术指导外，还需要更好的运用表扬鼓励等方法给学生以心理支持。

篇7

就目前而言，从市场需求出发，大量仿生机械产品推出。通过设计师综合分析归纳，同时经工程师工艺分析和反馈，仿生学应用在机械设计领域中越来越受到重视，要求各类学科的美学设计思想的综合。机械仿生设计无疑正向着多元化发展，仿生设计作为人类向大自然学习的途径，相应的研究投入也正逐年增加。产品设计反复从结构、外形与材料、功能等各方面进行优化，逐步从传统的基础设计走向了新型的创新设计。通过结构仿生设计、材料仿生设计与运动控制仿生设计四个方面，机械设计行业已然建立起了全面的仿生体系，主要实现了以下几个方面的仿生设计：

（1）机械仿生设计功能特性仿生

近年来机械仿生设计方面取得的成就也不在少数，产品设计在运用仿生学设计理念的前提下，在自然界的长期发展演变中，产品设计既提升了艺术品位又满足了用户需求，并随着时代的发展而得到了不断深入。现今已有的设计实例中，通过将自然界生物体的形态、结构、材料和功能等各类要素融入产品设计的思路中，为我国生产机械化的推进提供了巨大的动力。工程师在利用现有工程技术的前提下，适应周围环境的改变，运用发散性思维，使得机械设计不再拘泥于传统的模型设计，结合仿生设计的理念和方式，更多拥有了其灵活性与实效性。通过发掘了解自然界各类动植物的结构与生存方式，在机械仿生设计中，实现产品更好的服务人类，为各方面的工作指引一个新的方向，具有独特的创新性，并使之有效抓住技术创新的突破口。

（2）机械仿生设计运动特征仿生

机械仿生设计是指设计出创新性的机械产品与结构材料的过程，其中，生物运动特征的仿生也必不可少。基于机械设计的基本理论和方法，做好运动体系的规划。对于这些生物与生俱来的特点，将研究发现运用到产品设计中，充分理解掌握自然界生物体的结构形式与相应功能原理，通过将其板块化、细节化，作为机械仿生设计的源泉，找出与实际生产工作的良好结合点，并对其结构和功能进行仿生设计而为人类使用。也使得相应的机械设计更贴合自然，形成了各种具有高度复杂的结构形式和功能形态，应用水平也随之提高。作为机械仿生设计的关键部分，目前的运动特征仿生中，机械结构仿生设计对生物基本运动方式、运动系统的调节等都进行了全面的研究，通过综合力学分析证明，能够在提高结构的同时而减少材料的使用。而实际生活中的一些相关机械设备也为生产工作带来了极大的便利。

（3）机械仿生设计组织结构仿生

伴随着工程技术的不断发展与人民对于现代生活方式的需求，机械仿生设计组织结构这方面的仿生已不再仅仅局限于服务工厂，而是结合生物科学而进行的深层应用，在人类的日常生活中已逐渐普及使用，也从微观角度上实现了人与自然的协调发展。经过复合材料做成的通过气动方式驱动的机构设计，在相关的机械仿生设计中，关键技术参数上，如应力、刚度要求，其在材料生产方面收效较为显著，在弹性收缩比率等都与自然界生物体的肌肉相近，因此而推出的一系列仿生材料也良好地适应了高强度、高效率的性能需求，通过机械加工成特殊壳结构从而使其具有良好的运动特性，为生产发展带来了极大的经济效益。通过研究生物组织的结构、构成原理和材料的联系，对生物内部组织机制一些必要性联系的分析，并指导材料的设计、制造与加工，机械微组装、分级结构设计等也都有了新的发展方向。

（4）机械仿生设计信息控制仿生

在产品机械设计领域，随着信息化时代的到来，通过获得所需要的启示最终达到所需要的材料特性，人们对于信息的传递与控制要求也越来越高，从而满足机械的性能需求。在这一方面，生物在不断进化过程所拥有的一些结构、原理等能力同样可以借鉴。机械人工智能控制是现代机械系统整体运行性能的基本保证。具体地，在机械仿生设计中，对天然生物材料的表面功能、形成原理进行研究分析，信息管理设备往往能通过生物的一些信息获取方式、反馈系统以及自主控制能力等得到全新的发展空间，是现代仿生设计中的一个关键研究点，作为一种新型的设计方法，不仅生产质量得以有效保证，而且相对传统的产品机械设计方法，实际效率也随之大大提高。

二．基于仿生学视觉下的机械设计技术探究

过去的一段时间里，对于生活在粘湿环境中穿山甲、蜣螂等典型土壤动物进行防粘持性研究，规定形状等规范化的对象。发现土壤动物经亿万年进化而形成的防粘特性突出地表现在体表上，进一步研究与总结产品机械仿生设计的系统理论，发现其体表的几何非光滑形态是可以减粘降阻的重要原因之一，它是产品机械设计理念的一次跨越性的进步。同时发现上述土壤动物体表普遍具有一种鳞片形非光滑形式，是现代新型复合材料研究的蓝本，其中穿山甲体表最为明显。提高地面触土机械部件质量、延长使用寿命、产品的发展与进步使得产品设计的道路越走越宽，针对各种形态的动植物的工农业机器人也广受欢迎。它代替了现有的金属材料与高分子材料，更有效地提高地面机械触土部件的使用寿命。

三．总结

篇8

关键词：采掘机械；实验教学；实物与仿真模型；动手操作

中图分类号：G648文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）11-0011-01

1.引言

《采掘机械》作为煤矿类高校机械工程专业的一门必修课，该课程的目的是使得学生充分掌握掘进机、采煤机、刮板输送机、液压支架不同采掘机械的结构形式及其工作原理，熟悉煤矿井下采煤工艺过程，为学生今后从事相关机械装备的设计制造、设备维护、井下煤矿开采等工作奠定坚实的理论与实践基础。由于本门课程内容涉及范围较广、实践性强，一般高校均开设了相关的实验教学课程。然而，当前的《采掘机械》实验教学中普遍存在走马观花的问题，授课老师一般采用口头叙述加实物参观的模式，使得学生对相关知识点的理解不够深入、积极性较差，甚至学生因积极性不高往往会出现逃课现象。因此，对《采掘机械》实验课程教学过程进行一定的探索与改革，以适应当前学生的需求就显得尤为重要。

为了有效改善《采掘机械》实验教学效果，作者在中国矿业大学实验教学过程中进行了相应的探索与改革，主要提出了三点措施：一是实物与仿真模型结合教学，加强实验教学效果；二是学生实际动手操作，加强知识点吸收；三是利用学生反馈信息，提升课堂教学质量。通过在课程中使用上述提出的改进措施，有效提高了《采掘机械》实验课程的教学效果。

2.实物与仿真模型结合，加强实验教学效果

在中国矿业大学的《采掘机械》实验教学过程中，与传统教学方式不同，作者提出将实物教学与仿真模型教学相结合的改革方式。实物教学就是利用真实的采掘机械设备，包括掘进机、采煤机、刮板输送机和液压支架，仿真模型为从河南理工大学教学仪器设备厂购置的具有动作演示功能的教学模型。在教学过程中，首先利用仿真模型，向同学们讲解不同机械的结构形式和工作原理，同时利用各种模型的动作演示功能，动态展示各种机械的工作状态；仿真模型教学结束后，进一步带领学生实地参观采掘机械设备，在参观中让同学们回忆仿真模型的动作过程，加强同学们对结构和原理的理解。

采用实物与仿真模型结合的教学方式，与传统走马观花式教学相比，学生们能够看到采掘机械的具体动作过程，点燃了学生的学习热情，可以加深学生对采掘机械结构和原理的理解，提高了实验教学的效果。同时，后续的实物教学过程，有助于激发学生理论联系实际，进一步加强了实验教学效果。

3.学生实际动手操作，加强知识点吸收

上述教学过程仍属于教师灌输式教学，学生处于被动学习状态，其学习积极性与主动学习相比仍然有较大的差距。因此，在实物与仿真模型教学结束后，为了进一步巩固学生对采掘机械及其工作过程的理解，使得学生充分融入到《采掘机械》的实验教学当中，作者在教学中加入了学生动手操作环节。在该环节的教学中，学生作为主体操作采掘机械的仿真模型，按照教师指定的采掘机械工作状态要求，操控相应的仿真模型实现设定的运动。

在该过程的教学中，教师指定的设备工作状态应按照井下采煤中的采煤工艺，依次让学生操控采掘设备的动作，主要包括掘进机的行走、截割、调整姿态、采煤机的行走、滚筒割煤、前后摇臂升降、液压支架的降柱、移驾、升柱、推溜、刮板输送机的运送物料等工序。这一整套工序的模拟，与井下实际采煤过程中的工况完全一致，相当于将学生融入到井下实际现场，使得学生亲手完成了一次井下采掘机械的使用过程。由于学生参与到实际操作中，必然能提高课程的投入度。此外，通过这样的训练，不仅能够加深学生对不同采掘机械设备工作原理的理解，同时还能够充分熟悉井下煤矿开采的工序及采掘设备在不同工序中所起到的作用，加强授课知识点的吸收。

4.利用学生反馈信息，提升课堂教学质量

学生对于课堂信息的反馈，对于提升采掘机械的实验教学而言同样起着不可忽略的作用。传统的采掘机械教学中，教师往往是上完课、批完作业就结束了该门课程的教学工作，并未重视学生对本门课程的反馈。在采掘机械教学过程中，受不同个体专业知识的限制，往往在对采掘机械结构原理介绍过程中，很多对于学生比较难以理解的结构，授课教师往往认为简单并未做详细的介绍。这就造成学生对结构理解不透彻，产生了厌烦抵触心理。因此，重分利用学生对课程的反馈信息，可以有效提升教学过程中的质量。

作者在采掘机械的实验教学过程中，为了提高学生的课堂效果，在每次讲课完成之后，会主动向学生询问对本节课程的上课体验，听取学生们对课程的改进意见。在下一次课程的教学中，依据学生反馈的问题，对采掘机械实验教学中存在的阐述不清晰的知识点做进一步的讲解，充分利用仿真模型对复杂的知识点进行演示说明。同时，为了激励学生勇于提出教学过程中存在的问题，在每次采掘机械实验课上会对提出建设性意见的学生进行表扬，并且在最终平时成绩的评定上给予相应适当的倾斜。这样，通过适当的激励学生们提出了许多宝贵的意见，进一步有效提高了采掘机械实验课程的教学效果。

5.总结

通过《采掘机械》实验教学过程中学生的反馈发现，采用本文提出的教学改革方法后，学生的课堂积极性明显提高，学生们参与学习讨论的积极性高涨，对采掘机械设备工作原理及井下煤矿开采工艺知识点的理解也更为充分，学生动手能力也得到了有效的加强。

参考文献：

[1]郭娅萍. 采掘机械教学改革的探索及应用[J]. 中国职工教育， 2014（14）：177-177.

[2]魏颖. 采掘机械实践教学探讨[J]. 中国科教创新导刊， 2012（32）：196-196.

[3]刘伟， 万林林， 邓朝晖. 面向卓越工程师培养的采掘机械课程教学探讨[J]. 当代教育理论与实践， 2016， 8（7）：45-47.

[4]邵鹏燕. 采掘机械教学与生产实践探讨[J]. 黑龙江科技信息， 2011（24）：202-202.

[5]刘送永， 崔新霞. 《采掘机械》课程改革与探索[J]. 中国校外教育旬刊， 2013（11）：114-114.

篇9

关键词：机械原理 教学方法 创新思维 实践教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0152-01

近几年来，三本教育如雨后春笋般迅速的发展起来。三本教育始终以培养应用型人才为目标，以提高学生的动手能力、创新能力和社会适应能力为宗旨，从德、智、体诸方面对学生进行培养，使学生得到工程师素质的基本训练，对相应的教学体系也做出了调整[1-3]。机械原理作为机械设计制造及其自动化专业的一门主干技术基础课，本人在教学的过程中进行了一定的改革和探索。

1 采用启发式教学，发挥教师的引导与示范作用

牢固树立了“学生为主体，教师为主导”的教学理念，以充分动学生学习的主动性、自觉性及提高动手能力为目的的教学模式。尽量避免使用传统的满堂灌、注入式的单调教学方法，使用多媒体等现代化教学手段。

机械原理课是学生由基础课学习转入到理论课学习的一门承上启下的主干技术基础课。从学习方法上而言，学生由纯理论的公式推导、演算等的学习转为理论联系实际的学习方法。

上课时对讲授的内容要重点突出，深入浅出。例如讲连杆机构、凸轮机构、齿轮机械时我们可以先让学生自己谈谈个人的理解并联想日常见到的事物有哪些与这些机构有关。从连杆机构在折叠桌椅中的应用到汽车变速箱中的齿轮机构；从平面低副引出公交车门的启闭机构的设计；从球面副联想人体肩关节引出机器人肩关节的设计，这样可以使学生觉得这些机构就在身边，从而消除他们对新知识的陌生感和排斥感。另外，本人在教学中选取个别章节的内容作为学生的课内自学内容。例如第五章机械的效率及其自锁，因为这部分内容简单，学生有一定的基础。课前先任意指定几名学生让他们提前备好课，上课时给其他同学讲解，讲完后再由老师总结引伸。这样做的好处本人认为有以下几点：（1）发挥学生的主观能动性，集思广益从中受到启发；（2）让学生讲可以看出他们考虑问题容易忽略的地方，这时教师指出后既可以补充遗漏的知识又可以改善学生的思维方式使他们在以后的学习中考虑问题更加全面；（3）让学生在正式场合讲话可以培养他们的自信，锻炼他们的口头表达能力以及处理临时问题的应急能力。

2 采用多媒体教学，引导、启发培养学生的创新意识

起初，讲授机械原理课程采用板书加挂图的传统教学模式，经过不断的探索与努力，形成了现在的以板书教学为主，多媒体教学为辅的教学方式。上课时如果涉及到推导计算或强化记忆的内容就采用板书的方式来讲这样能使学生加深理解记忆深刻，如果用多媒体教学由于幻灯片播放速度过快很难使学生掌握。如果是形象化的内容就采用多媒体教学让学生通过观察运动起来的机构去分析机构工作原理，从感性认识上升到理性认识。同时引导学生，让他们联想该机构在日常生活中的应用，从而启发和培养学生的创新意识。

我们每年都组织科技创新大赛，要求学生根据所学的机构每人做一两件作品参加比赛。虽然大多数学生的作品是对现有机构的模仿，但是也有个别同学可以对现有机构进行一些改进。我认为通过这样的锻炼对于培养学生的动手能力和创新能力应该有一定的帮助，对培养应用型人才也大有裨益。由于独立学院的经营模式的影响也存在一些问题。比如，在这方面我们投入的力量和资金还不够。主要原因是教师工作量大，在学生课外创作上指导的力度不够，这也是学生在创新制作方面始终没有大的突破；学生活动经费有限，大多数学生在创作过程没有新意，仅限于制作一些纸质、木质的手工模型。同时，也是因为资金原因导致奖励的力度不够，很难调动学生的积极性和创造力。

3 加大实践教学力度提高学生的动手能力提升学生适应社会的能力

目前独立学院机械原理课程的实践环节主要是实验和课程设计。实验主要是机零机原实验室的参观，该实验室的主要设备是机械设计基础示教阵列柜，学生可以通过参观各种典型的机构对上课内容加深理解。课程设计主要培养学生应用机械原理知识独立解决实际问题的能力，使学生能够系统地掌握机构的设计、机械的运动学和动力学分析和设计等知识。这些实践内容仅仅是理论课教学的一个补充，是验证性实验教学，这种实验往往流于形式。设计性、综合性、开放性实验还不成熟，要想进一步提高学生适应社会的能力为培养应用型人才打好基础，我认为我们还应在这方面着手提高。我们可以从以下两个方面去加强机械原理课程的实践环节。第一，加大计算机技术和计算机软件（如ADAMS、Pro/E、UG等）的学习与应用。这些软件的仿真模块可以对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，减小学生学习解析法过程中的畏难情绪。使学生把学习的重点从计算建立模型转化到分析设计参数对传动的影响、传动方案的比较选型上，提高他们改革创新的能力。第二，大胆尝试选用开放性、综合性课程设计题目，鼓励学生自选有创新性的题目。在机械系统方案设计这一章中综合运用前面所学过的知识，根据机械预期实现的功能要求，构思出所有可能的工作原理，加以分析比较，根据使用要求或者工艺要求，从中选出既能满足工作要求又能符合工艺要求，既简单又合理的机构或机构组合。

总之，机械原理作为机械专业的一门主干技术基础课，在利用传统教学方法的基础上，更新改进教学方法，加大实践力度，培养学生创新思维能力。经过一段时间的教学实践证明，不仅有利于学生对基础知识的深入理解，而且促进学生知识结构的优化和综合实践素质的提高，使学生全面系统地掌握了机械的基本原理和设计方法。

4 结语

为了适应独立学院培养应用型人才的要求，在专业基础课和专业课的教学中要不断探索新的教学方法。采用启发式教学，借助多媒体和计算机技术强化实践教学，充分调动学生的积极性，从而提高学生分析和解决实际问题的能力。

参考文献

[1] 佟瑞宏，董炯，卢岩.机械原理教学与创新设计相结合的实践与探索[J].辽东学院学报，2010，17（4）：365-368.

篇10

关键词：中职；机械基础；感性认识；互动性

中职机械基础的主要内容包括常用机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动四个部分，在教学中要求学生应熟悉和掌握这四个方面的基本知识、工作原理和应用特点，以达到为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用、维护机械设备以及进行技术革新提供必要的理论基础知识的目的。但中职学生对理论学习缺乏兴趣，同时由于本课程知识具有形散、繁杂、抽象、枯燥等特点，使学生难以学好这门课程。如能在该课程教学中，合理使用互动性教学原则，是解决这种现象的一种很好的途径。

一、互动性原则在机械基础教学中的实践

互动性作为一种教学方法、手段，只有经过不断实践、应用、总结，才能真正获得其有价值的内容，在活动中的实用价值才能不断提升，合理性、完善性也才能得到进一步增强。笔者根据多年来的教学实践总结出一些应用互动性教学方法的实例。

1.学生提问众人答

提问是常用的教学手段，但通常都是老师提出问题、学生回答问题。这种方式使学生的思考具有不连续性和被动性，其目的往往也只是为了得到正确答案，其过程也不能使学生有所收获，只是检验学生是否拥有了与问题相关的知识。而反过来由学生提出问题，先由其他学生来回答，再由老师来总结解答，这样在提出问题和回答问题两个过程中都会使学生主动思考并有所收获，而且使问题更有针对性。特别是提出问题的过程，当然提出的问题不应是对某个现有题目的不会解或书本中某段内容的不明白，而应是深入思考后对概念、方法和原理的疑惑，提出这样的问题是不容易的，因此它需要教师的积极引导。

2.用好模型提效果

模型在中职机械基础教学中应用较多，但如何用好模型使教学效果更显著，则是值得探讨的问题。在模型演示中应不只是教师演示给学生看，还可由学生动手操作观察，效果会更直接。如在讲涡轮蜗杆传动机构的“三向”判定中，要用到“左右手定则”，但这个定则比较抽象，学生不易理解，应用容易出错，这个问题就可以用蜗杆传动机构模型来解决。先把模型按设定位置静放并设定“三向”中的两向，如已知蜗杆的螺旋方向和转动方向，判定涡轮的转向。然后由学生用“左右手定则”判定出结果后，以转动蜗杆来验证结果的正确性。当验证的结果完全正确时，会给学生深刻的印象，也使得学生对“左右手定则”的掌握更牢固，更准确。

3.主动观察强直感

《机械基础》中所讲的各种机构的工作原理，往往需要有众多实际机器工作过程的直观感性知识积累才能理解，这对于中等职业学校的学生更是如此。

二、互动性原则在机械基础教学应用中的注意点

1.科学设计问题

机械基础内容具有很强的知识性，每节教学内容都有一定的难点和重点，教师要在重点上作强调，在难点上寻突破，找准知识传授的切入口，合理、科学地设计问题。即按照学生的认知能力、该课程的知识特点和活动的达到目标，精心设计层次性问题，把对知识的掌握、理解、运用做整体运作，培养学生分析、解决问题的能力，并逐步培养学生的创新、创造能力。合理分配活动时间，合理设定活动内容，合理选择活动方式，科学地对活动行为进行评价，目的是让学生对机械基础知识乐学、活学，钻研探讨，学以致用，真正掌握专业理论，为专业技能的培训打下扎实的理论基础。

2.遵循教学规律

中职生有着各自特有的学习特点,其因基础差,在学习上存在一定障碍。教师应因材施教，发挥学生长处，回避其弱点，但教师不能只顾营造气氛，创设情境，一味地满足学生需要，把教学变为说笑过程，更不能一开始就让学生独立学习，这需要一个过程，况且机械基础知识具有系统性、科学性。

3.整合其他方法

教学无定法，根据教学内容，围绕教学目标和达到目标，优先选择适宜的教学方法，或一种，或多种，互动性教学手段是一种整合手段，在教学中把几种教学方法彼此联系，突出学生的主体行为，符合中职生的学习特点，挖掘学生的内在潜能，对其可塑加以培养，培养其创新、创造能力，真正为地方经济发展培养一批“实际、实用、实效”的机械操作人才。

互动性教学方法在教学中还有待于进一步探讨和研究，针对机械基础课程的特点，让其在理论教学中发挥更大、更好的作用，真正解决教学中的难点问题，为中职机械专业课程改革提供有效的教学措施。

参考文献：

［1］陈海魁.机械基础.3版.中国劳动社会保障出版社，2001-01.