对机械设计及其自动化的认识范文

导语：如何才能写好一篇对机械设计及其自动化的认识，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

关键词：机械设计；制造；自动化发展

一、机械设计制造的概述

机械设计制造是严重各种工业机械设备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的一门综合性学科。面对这个科技不断发展的时代，对机械设计制造要求也越来越高。机械制造就是将原材料制造成合格的产品的方法与过程，是当代机械工业的基础技术之一。机械制造行业为我国国民经济提供技术装备，制造业的发展水平已成为我国工业化程度的主要标志之一。在我国当代机械制造业当中，采用先进的制造工艺及设备是保证产品质量，降低制造成本、提高制造效率以及制造企业经济效益的主要途径。

二、机械设计制造自动化发展的意义

随着我国社会的进步与发展，科技的作用也越来越突出了。在我国机械设计制造行业中，技术是机械设计制造行业发展的保障，只有利用先进的科学技术，才能不断提高机械设计制造水平，进而推动我国机械设计制造行业的发展。就我国当前社会发展形势而言，工业发展速度越来越快，对机械设计制造的要求也越来越高，而我国机械设计制造要想在这个竞争激烈的市场环境下更好的生存下去，就必须把握局势，立足市场，深刻认识到先进技术的作用，在机械设计制造中加大技术的应用，实现机械设计制造自动化发展。自动化作为当代社会发展的内在要求，伴随着经济的发展，机械自动化技术及理念逐渐受到人们的重视，自动化在机械生产过程中所扮演的角色也越来越重要。当前我国机械生产过程中很容易出现设备故障，一旦机械设备出现故障就会影响到企业的正常生产，不利于经济效益的提高，为了改变这些状况，在市场环境中长远生存下去，利用实现机械自动化发展已经迫在眉睫了。

三、机械设计制造及其自动化的设计原则

（一）采用先进的科学技术进行设计。机械设计制造及其自动化的设计原则需要依靠各种先进的科学技术。首先，机械设计制造及其自动化需要利用多种先进的加工设备。较为常见的加工设备有机床、车床等，这些设备的主要工作原理即为对原有事物的加工，包括对产品原有形态的改变，增加或删减产品内容等；其次，机械设计制造及其自动化需要利用能量转换机械。我国目前主要的能量转换机械有各种电动机、内燃机等，能量转换机械的工作原理使将产品能量进行转换；再次，机械设计制造及其自动化需要利用各种信息处理机械。信息处理机械要信息技术为核心，是机械自动化的基础，没有信息处理机械将无法实现机械制造的自动化；最后，其他多种功能机械。机械自动化的生产与发展还需要其他多种功能的技术机械配合，随着社会生活水平的提高，人们对于机械制造的需求也在不断提高。为了满足人们日益增长的不同生产需求，机械设计制造及其自动化的发展必然还将更进一步，其需要具备的各种科学技术也必将继续发展，机械功能将更加多元化和具体化。

（二）符合机器的功能要求。机械设计制造及其自动化符合机器的功能要求是因为机械的设计必须满足于人们的生产所需，只有满足于客户的生产要求才能够促进企业生产效益的提高。客户的要求是机械自动化发展的根本出发点，为了按照客户的要求产出产品，机械制造自动化必然需要拥有较强的核心功能。核心功能的目的是促进生产，机械自动化所有的程序都必须围绕着这一核心功能进行设置，使整个机械生产形成一个完整的、相互联系的系统。机械自动化的核心功能要求更加有利于提高产品的质量和效率，促进企业的发展。

四、机械设计及其自动化技术的展望

（一）集成化。计算机集成制造（CIMS）是21世纪机械设计及其制造业的主要生产方式，主要由多个子系统组成。

（二）智能化。智能化制造系统是机械专家组成的人体一体化智能系统，在机械生产的智能生产活动中，主要将分析、推理、判断、想法和决定作为制造的理由。智能系统中的智能主要体现在系统的特性上，智能系统能够很好的适应发展，模块化方法在设计和制造的时候，具有很大的灵活性，安全性可以得到保证。智能化生产的时候，需要对社会环境的污染和能源进行全面的考察，让市场范围的竞争合理公平进行。

（三）敏捷化。敏捷化主要将竞争力和信誉作为基础，选择合作者的虚拟公司作为共同奋进的目标，进一步提高企业的综合竞争力。产品必须及时作出反应，满足用户的使用需求。为了快速的实现敏捷化，需要建立一个虚拟企业关键技术，进行虚拟技术的制造。虚拟制造技术是关键技术，敏捷制造的主要环节依附于虚拟环境。

（四）清洁化。工业化经济的发展促进了经济的繁荣，对环境也带来了一定影响。日渐加剧的环境影响，让人们开始认识到生态自然环境的重要性。绿色生产理念逐渐成为机械制造中的方向。在社会经济的发展下，绿色经济应运而生。进行绿色生产的主要目的就是保护环境，让资源实现有效利用。在生产的过程中，人们应该对产品的设计、制造、使用和回收等多个阶段进行考虑，实现环境安全。

总之，机械设计制造与自动化的发展较传统的机械制造有着明显的优势，未来的机械自动化还将得到进一步发展，并逐步实现机电一体化和完全智能化，进一步提高工业生产的效率和产品质量，促进企业与经济的发展。

参考文献：

[1]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播，2013.

[2]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013.

篇2

关键词 机械设计；机械制造；自动化；探讨

机械制造是制造业的重要组成部分，其作为国民经济各个技术部门的基础装备，对于调整并完善中国的工业体系具有重要的作用。处于技术创新时代的今天，工业企业要获得长足发展，就要对于机械设计制造及其自动化技术进行深入而系统地研究，以不断地扩展其应用领域，提高其应用价值。长期以来，中国在该项领域研究中获得了一定的成绩，但是相比较于工业发展国家，中国在机械自动化领域中的研究还相对薄弱。对于中国的机械设计制造及其自动化的未来发展趋势进行探究成为了重点研究课题。

1 现代分析机械设计制造及自动化技术浅析

作为传统工科专业中重要的一种，机械设计制造对于国家经济发展与技术发展有着重要的意义，并且机械设计制造的技术也在不断的发展当中。但是，随着外界经济环境的快速发展，机械设计制造技术水平也面临着新的挑战和压力。传统机械设计制造技术存在着一定的缺陷和不足，不能更好的适应现代工业水平的发展需求。自动化技术是近年来随着技术不断发展而出现的新技术，是现代科学技术的结晶，是基于传统技术的发展，并且广泛的应用在机械设计制造过程中。自动化技术的应用，对于机械设备产品的自身价值提供了更多的价值。机械产品融入自动化技术，通过信息处理和交互，实现了更多的功能，突破了传统机械设备的技术水平限制。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融，提高了机械产品的使用效率和安全性，对于提高生产力有着至关重要的意义。

自动化技术是以计算机技术、信息技术为主要内容，并且融合其他学科来渗透和发展的，是一门综合性学科专业。自动化技术的应用，对于传统机械设计制造行业造成了深远的影响，并且赋予机械设计制造行业了很多新的内容与定义。例如，在机械制造行业生产过程中，需要对于制造过程的工艺进行严格的控制，并且有着高度的变量精确性要求。自动化技术的应用，通过电子信息技术，达到了对工艺变量的精确控制，实现了高效的无人化管理，降低生产成本，提高生产效率。

2 分析机械设计制造及自动化技术发展

现阶段，我国机械设计制造及自动化专业技术正处于一个飞速发展的阶段，并且也取得了一系列的相关研究成果。但是，与其他国际社会上的发达国家专业水平相比，还存在一定的差距。机械设计制造及自动化技术的发展方向从现代社会的发展趋势来看，大体可分为网络信息化、智能化、模块化、绿色化与生活化的趋势，下面笔者就这几个技术发展的趋势方向进行分析。

第一，信息网络化发展。信息网络技术已经成为现代社会的一个重要技术，并且对于各行各业都带来了深入的影响。机械设计制造及自动化技术也受到信息网络技术的影响，其专业深度与广度得到了大幅度的提升。很多基于信息网络技术的新技术应用于自动化技术当中，使得很多远程监控、信息交互等都得到了实现。例如，在企业生产机械设备的过程中，通过远程监控，可以使管理者实时的掌握企业生产情况，并且对于设备生产状态进行控制和调整，提高了对生产过程的控制能力。与此同时，在企业生产的过程中，自动化技术与信息网络技术相结合，实现了不同生产部门之间的信息交流与共享，更好的提高了不同生产部门之间的配合程度，有效的提高了生产质量和生产效率，是现代机械制造行业生产力发展的不可或缺的重要动力之一。

第二，智能化与模块化发展。智能化是一个重要的标准，是区别传统机械与现代机械的一个重要指标。智能化是机械产品的发展目标，是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提。通过智能化技术的应用，可以更好的拓展机械设备的应用范围。模块化是现代社会生产中一个重要的思想，通过模块化思维的推广，使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高，标准化建设成为可能，有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展。

第三，绿色化与生活化发展。现代社会的一个重要发展理念就是可持续化，持续发展是保证人类长远生存的关键。机械产品的研究与生产，其根本目的是为了促进社会发展，为人们营造舒适的生活环境。机械设计制造及自动化技术的发展必须以绿色化为根本目标。通过环保技术的应用，提高机械产品的循环利用，进而为后续生产降低成本。机械产品应该与人类的生活进行深入的融合，并且体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。机械设计制造及自动化技术融入生活的一个重要特点就是，农业生产、办公、居住等多方面的内容都实现了自动化，为人类生活带来了极大的便利。

3 结束语

机械自动化方便了机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理等方方面面，作为工业技术的一个门类，它值得我们投入一定的精力去了解、认识。或许我们以后不会从事这方面的工作，但是了解机械设计制作自动化技术之后，我们才能更加坚定的支持它的发展。现在我国的任何企业都离不开机械的设计与制作，而机械设计制作自动化也跟我们的生活密切相关，这是不容否认的。希望，在未来不但是国家企业重视机械设计制作自动化技术，而且更多的人能为其发展投入自己的精力。

参考文献

[1] 张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011，

[2] 陈义厚，周思柱，冯进机械设计制造及其自动化品牌专业特色研究[J].管理观察，2008，

[3] 刘武发，刘德平.机电一体化设计基础.北京化学工业出版社，2007.

篇3

关键词：机械；设计制造；发展趋势

中图分类号：F407 文献标识码： A

前言

如今，我国的经济发展迅猛，各行各业都有较快的发展，机械设计制造行业也是如此。我国相应部门对机械实际制造诸多环节的要求都较为细致和全面，尤其是设计、选材、加工过程等环节，均有细致的工艺和技术要求。可以说，在机械设计制造业中，工艺设计环节是极为重要的，对于该行业发展有着举足轻重的影响和作用。当前，我国的机械设计制造有了较快的发展，已经接近国际市场，同时国家和政府也比较注重和引导数字化工艺设计，支持其广泛使用。在机械设计制造过程中，设计者们都非常注重采用先进的设计技术，以此保证生产出相对较高质量的机械产品。笔者结合多年工作经验和理论研究，对工艺设计技术等方面进行相应的汇总和讨论。

一、机械设计制造及其自动化的内涵

机械设计制造及其自动化是一项融合了设计理论、制造技术、自动化技术的综合性的学科，其目的是利用先进的科学技术全面改革机械制造的系统、模式、技术。完美的将自动化技术与机械设备融入到一起，充分利用计算机软件构建一系列新的制造技术，例如CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、FMC（柔性制造系统）等，最终形成大规模计算机集成制造系统（CIMS）。相比于传统的机械加工方式，自动化的引入使机械设计制造发生了质的飞越。像日常所接触的数控机床、加工中心等都是机械设计制造自动化在实际工业中的应用形式。

二、我国机械制造业和自动化的现状

20世纪90年代初，由于CIMS技术的广泛应用，拥有CIMS实验中心及7个开放的实验室已经建成。不仅如此，在全国还建立了CIMS的几个研究项目。比如CIMS总体与集成技术、CIMS软件工程与标准化等等一些项目，这些项目都取得了非常喜人的成绩。但由于大部分的机械制造企业底子非常薄弱，并没有完全的发挥作用。所以，在机械制造上，我国与发达的工业国家还是存在不小的差距。从20世纪20年代以来，机械自动化技术得到发展应用，在这几十年中，自动化已经得到了迅猛的发展。由于近年计算机的高度集成化，机械自动化采用了计算机集成制造系统，这让机械自动化得到了很好的发展。目前只有少数工业发达国家的某些生产部门达到非常成熟的自动化，但大多数的国家都还处于初级阶段的自动化，我国也是其中的一员。我国的自动化技术还不成熟，要想跟上社会的快速发展进度就必须努力提长升自动化技术。

三、机械设计制造及其自动化的发展趋势

随着社会的进步，市场竞争越来越激烈，如何在市场中占有优势地位是企业关注的重要问题。在企业创新能力的培养方面，企业在技术方面的创新需要放在和观念和管理同样重要的位置。企业经济效益的提高和企业的技术方面的创新密切相关。从比较重要的方面来讲，企业的发展对创新能力的重视也经历了一段时间了。从1919年开始，机械设计制造和自动化有大概三个阶段发展历程：刚性自动化阶段；柔性自动化阶段和综合性自动化阶段。目前，科技的不断发展也为我国的机械自动化创造了很好的条件，为促进我国社会的进步也提供了基础，为了促进技术的应用价值，我们将计算机等技术手段同机械设计制造及自动化相结合，集中管理加以控制，形成了现代技术信息管理的综合发展。

（1）多功能

在机械零件的加工过程中，会有大量的时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升降上。为了尽可能降低这些时间，人们把不同的加工功能组合在同一台机床上，从而使一台机床具有多种功能，这种复合功能的机床已成为近年来发展最快的机种。

（2）模块化

机械设计制造自动化的产品种类和制造厂商繁多，产品质量也不一而论，如果缺乏统一的标准便会给机械的使用带来很多的不便。现代机械设备的环境、电气接口等都需要严格按照统一标准进行制造，这样才能保证在组装、维修的过程中可以及时找到配到的元件，因此自动化产品单元便成为了机械设计制造的关键。例如，在拆弹机器人的就是由很多不同功能的模块所组成，动力模块实现其运动、图像处理模块实现现场画面的传送、距离测量模块是为了辅助精确度运用与拆弹操作。功能不同模块完美的组合到一起，可以随时更换损坏的模块单元。

（3）微型化

出于机械设备的实用性能考虑，当前机械多向低能耗、小体积、灵活便利等方向发展，大大节省了储存空间、减轻了人力搬运劳动强度。由此可见，微型化将会成为机械设备未来发展的必然趋势。机械生产企业将资金投入于改造大型、笨重、操作灵便较低的机械设备，能减少生产资源的浪费，降低生产、运输、储存费用，还能扩大其运用范围，为机械企业谋求更大的经济利益打下了坚实的基础。机械设备微型化除了为机械制造行业的未来发展提供了新思路外，还为其带来了更大的挑战，因为设备体积缩小、能耗降低，所以在生产时要求更高的技术支持，操作的精确度也较原有设备有所提升。

（4）智能化

智能化是机械设计制造及其自动化的重要要求，在通往技术创新的道路上实现智能化能够更好推进技术进步和产品革新。智能化也是机械设计制造及其自动化未来的发展方向，在很大程度上都需要不断对工作进行多方面的努力，加大智能化的工作准备，在人员上进行有效管理和综合分析。在机械设备的使用当中也需要不断实现智能化，通过具体操作进行综合整理和有效管理，提高工作的质量和成效。

篇4

关键词：机械设计、机械制造；自动化

中图分类号：TQ171文献标识码： A

引言

伴随着科学技术的不断发展，机械设计制造及其自动化也获得了较快的发展，无论是理论上还是具体的方法上，都因科技而得到了加深和加强。机械设计制造未来的发展方向是自动化，这会使得其应用范围更加广泛，也更加的便利。

一、机械设计制造及自动化专业培养目标

1、应用型、复合型高级人才

机械设计制造及其自动化专业融合各个学科的知识，如主干学科是力学与机械工程学，辅助的学科有计算机科学、自动化技术以及设计技术等。因此，培养的对象不仅掌握生产第一线的设计制造、技术开发、设备维修与管理还要掌握运行管理、生产销售等，因此培养的目标是复合型的高级人才。同时，机械设计制造及其自动化该门专业本身由于实践性非常强，因此需要培养对象投身于生产第一线，掌握优良的技术与操作本领。

2、研发、设计人才

本科阶段，培养的人才能够在工作中从事机械制造的设计、常见故障的维修、运行管理以及产品的销售等。同时该专业的培养目标还有培养机械的研发、设计高级人才，这是该专业保持持久生命力与获得更好地发展情境的必备条件。我国的机械制造业较国外发达国家差距很大，要想掌握市场的主导权，必须掌握核心技术，因此各大高校以为国家培养高端设计、研发人才为目标。

二、工艺设计的功能

机械设计制造除基本功能外，还要提供多种多样的可选功能。合理选择适合本产品的可选功能，放弃那些可有可无的或不实用的可选功能，也就是对工艺设计实施和工艺设计相关信息的集成和优化过程。而更为主要的是为后续流程提供更为真实可靠的信息。

1、过程建模

工艺设计在过程建模中的功能研究是通过活动网络建模方法完成的。一般的过程模型都是按照企业的设计需要和制定的相关工艺设计规则实现的。研究表明，工艺设计在过程建模中的功能主要是使具体的设计步骤变得清晰简单、适应性增强和保证设计效率等诸多优点。

2、组织建模

由于机械设计制造企业中工作人员数量较大，而在组织上也就较为不易，这就需要有更为细致的管理和主导体制，在组织的过程中相应的工作部门要分工科学、细致、严格、公平等，这些特点要体现出来。近些年来，随着计算机技术的发展，机械实际制造的数字化设计应用得到了很多人的认可，并对其进行了很好的推广和普及。而在这一过程中就必然会暴露出数字化工艺设计技术所存在的弊端或是问题等。可以说，数字化工艺设计技术的过程较为稳定，或是说相对静态化，这就导致了其在一定程度上不能够满足一些高精度产品的实际需要。为了解决这一问题，就需要在组织方面进行协调，通过相关人力资源的变动实现任务的变动。

3、任务模型

主要技术指标设计是后续设计的前提和依据。设计的来源不同，其具体的要求也不同，机械设计产品制造的数字化工艺设计技术充分考虑对工艺设计提出的相关要求和规定，联合企业的相关工作人员组建了任务模型。根据流程的需要来安排设计的具体任务，然后过程模型再把任务传递给相关的工作人员。产品之间的管理性和模块分区是与生俱来的，进行工艺设计的相关机械产品的来源主要是和工艺相关的信息及产品结构等模块，所以，工艺设计在任务模型中的主要功能就是为任务模型的组建提供参考依据。

三、机械设计制造及其自动化的发展趋势

1、应结合现形生产实际进行发展机械设计制造及其自动化技术

市场经济的不断变化与发展，机械设计制造业竞争力的不断加剧，导致国内不少知名企业出现被收购、兼并甚至倒闭的现象。就我国目前发展现状而言，要想推动机械设计制造的发展，就必须结合实际将信息技术、科学技术应用于实际的生产生活中，利用自动化技术真正意义上的推动企业行业的发展现状。俗话说，实践是检验认识真理的唯一标准。只有真正的投入实践，才能真正意义上的发挥自动化信息技术在机械设计制造业中的重要作用。此外，信息技术的快速发展不仅仅推动了相关行业的建设发展，更加促进了市场化的激烈竞争。两者在一定程度上是相辅相成的，必将成为未来推动机械设计制造发展的动力。

2、发展投资少、见效快的低成本自动化技术

依据我国现阶段的发展现状，可以发展投资少、见效快、成本低的自动化发展技术，不仅仅提高了自动化发展水平的速度，更加符合我国经济社会发展的现状及其要求。随着网络技术的不断变化与发展，各行业也发生了翻天覆地的变化，对于机械设计制造业而言，从产品设计、物料选择再到零部件销售、市场认知、产品国家化都利用信息技术发生了变化，进而促进了机械设计制造业的发展，产品在设计过程中采用了先进的科学文化技术，进行产品的加工制作，不仅仅保证了产品质量，更加降低了成本，减少了资金的使用以及资源的浪费。

3、提倡发展机械设计制造及其自动化技术

环境问题的出现，已经严重制约了各个国家的经济发展进程，从某种角度而言，经济要想获得长久稳定的发展必须依附于资源环境生态平衡的良好发展。所以在机械设计制造业发展的过程中，必须注重环境对机械生产的影响，与此同时，要结合我国实际的生产环境以及客观存在的事实，发展绿色生产，促进资源的可持续发展，将经济建设与资源生态环境建设放在同能重要的地位，共同促进社会的发展进步。

4、虚拟化

随着信息化的不断变化与发展，科学技术的大量涌现，大大推动了机械设计制造业的发展。就传统机械设计制造而言，从某种程度上不仅仅浪费了大量的人力、物力、财力，而且在一定程度上也影响了机械设计制造业的发展。尤其是在设计的过程中往往都是由设计人员凭借其以往的经验，进行产品设计，通过实验在完成产品设计的整个过程。一定意义上存在着与实际生产操作不相符的情况，利用计算机虚拟技术，不仅仅可以减少这种误差，更加能精准的进行图纸设计，大大减少了人力、物力等浪费的现象，因此，虚拟技术的使用将是机械设计制造业未来发展的主要技术之一。

5、数字化

数字化的出现不仅仅是科学技术发展的必然结果，更是多种学科技术相交叉融合的结果，对于机械设计制造业而言，这种数字化技术不仅仅可以利用图片、数据等形式将信息资源进行有效的整合以及分析重组，更能清晰的对机械产品进行仿真模拟试验，以便更好的将产品设计以及功能准确的反馈给消费者，让他们清楚的了解到产品性能及其质量。对于机械设计制造的操作人员而言，更能准确的使用产品，从而进行产品生产设计的加工与使用。更大范围的来讲，可以利用数字化的发展模式，有效的聚集世界各地的先进生产力及其发展水平，利用网络信息动态，将同类产品进行分析对此，不断改革加以创新，这也是未来社会机械设计制造业发展的必然趋势。

结束语

总之，不难看出我国机械设计制造及其自动化发展水平与发达国家而言，仍存在很大的差距和距离。外部的生产环境不仅仅给我国机械制造业带来了一定的挑战，同时也带来了新的发展机遇。为了适应时代社会发展的需要，我国必须加强对技术管理水平的提高，利用先进的信息技术不断提升机械制造业的科技信息水平，同时也要结合相应的实际，共同促进我国机械设计制造业的发展。

参考文献

[1]农应斌.机械设计及其自动化发展方向的研究[J].科技播，2013，（02）.

篇5

【关键词】机械设计与制造；发展方向；自动化

前言：

国民经济发展所需要的技术设备都需要机械制造业来提供，机械制造业在工业制造中具有不可替代的作用，机械制造也的发展对于发挥我国优势，完善我国的产业体系具有重要的作用。从根本上来说，机械设计制造及其自动化的不断改革是促进其发展和创新的主要动力，通过这个环节的不断改革能够对我国的整体产业的发展具有重要的作用。近几年来，虽然我国对于创新比较重视，总体来说我国与发达国家相比仍有较大的差距，所以，就要充分的理解其含义，然后寻求出一条适合中国发展的机械设计制造及其自动化的发展道路。

一、机械工程及自动化优势

1）更高的工作稳定性和可靠性。在早期阶段传统的机械故障不能有效地体现，这只能依靠经验丰富的工人来进行判断，从而确定机械的运行状态。机械设备如果出现故障，无法对机器进行操作，只能够寻求专业的维修人员来进行修理。如今采用机械设计制造及其自动化技术所设计的机械在很大程度上改变了这种状况，机械在出现问题之前就能够在机械控制系统显示机械的运行状况，控制系统进行自检及时发现可能出现的问题，而且对于存在的故障能够进行自动处理，并且还能够采取必要的自我保护措施，从而在很大程度上改善了机械设备工作时运行稳定性和可靠性。

2）操作方便。机械控制系统具有非常强大的功能，很多操作不再需要手工来进行，这主要是由于生产的设备采用了机械设计制造及其自动化技术，在机械运行时只需将相应的控制程序输入控制系统，机械就能够进行各种操作，机械操作的过程被有效的简化了，降低了机械操作的复杂程度，从而能够有效的优化机械的运行。

3）更高的效率和质量工作。采用机械工程及其自动化技术所设计和制造的机器及设备主要是采用了先进的自动化技术、控制技术和信息处理技术，机械的自动化水平明显的有了提高，逐渐实现了机器的智能化发展，这样的机器能够高效且准确的完成相关的操作，在很大程度上提高了工厂的工作效率，而且对于工作的质量也有很大的提高。除此之外，对于那些恶劣环境的施工，如果由人来完成施建设会存在非常大的危险，但是运用智能机械装置进行施工，来替代建筑工人这在很大程度上减少了施工的难度，而且能够保障工人的安全。

4）适用范围广的。机械设计制造及其自动化主要是对多学科知识进行综合的学科，所以通过这种技术所制造的机器设备具有显著的优势，而且机械设备所具有的功能也是综合性的，其效率、稳定性以及其它方面的优点也能够在生产的日常生活得以体现，对于某些或极其恶劣的工作环境，其优势也是非常显著的。总体而言，机械自动化设备的功能是综合性的，对于有效的满足人们的不同需求作用显著，目前这样的设备也得到了广泛的应用。

二、机械设计及自动化的发展方向

1）绿色。人们的生活由于工业生产的发展而变得更加惬意，但是重型机械和重金属在机器设备中的运用也对环境造成了比较大的负担。目前如何能够时这些机械设备能够有效的实现与环境的和谐发展已成为亟待解决的问题，因此，机械设计制造及其自动化，也应该朝着绿色这个方向进行发展。绿色化产品主要是实现对于各种设备的回收和再利用，主要是由于许多工厂和单位对于旧重型机械的处理就是进行直接的丢弃，这种方式不仅污染了环境，而且还使得重要的资源被浪费了，因此绿色化发展的关键就是实现其的回收和再利用。世界各地的人们都在响应绿色和健康，中国作为世界上新兴大国也要仅仅把握这个方向，实现与世界的接轨。

2）模块化。传统的机械设计与制造行业存在巨大的竞争压力，市场上具有众多的自动化的产品，所以如何实现模块化成为了该行业的艰巨任务。因此，各厂家能够使用标准单元进行产品的研发，实现生产规模的扩大。电气产品的标准化所带来的是不言而喻的。

3）智能化。21世纪以来，机械设计制造所涉及的领域都需要进行智能化设计，自动化成为该行业发展的一个重要方向，技术的发展再很大程度上减轻了人类的负担，因此自动化对于机械制造也得发展也是至关重要的。这种智能主要是对机器行为表现，主要是将传统的控制理论与人工智能，运筹学，生理学，计算机科学，数学等知识进行融合，获得新的方法来对人工智能进行设计和制作，因此机器就具有了一定的判断能力及逻辑思维能力。同时，还具备一定的独立决策的能力，人类只要进行简单的操作就能够达到控制的效果。总的来说，机器不能摆脱人的控制实现完全的自动化，因此就有必要进行人工控制，这样做就是为了对生产过程中出现的突发事件进行紧急救援。

4）节能环保化。目前全球污染都比较严重，我国也是将建设资源节约型、环境友好型的社会当成一项基本国策，以促进我国经济更好更快地发展。在机械制造及其自动化技术中体现出节能环保的绿色理念，是时展的必然要求，以实现人与自然的和谐共处。对此，机械行业必须充分认识到环保的重要性，并将其充分融入机械生产的各个环节，从设计到回收都要体现出环保绿色理念，使其与客户的生产、生活环境相适应相融合，以科学的发展观为基础，在机械生产中体现全面发展可持续的发展理念，利用可回收重复利用的材料与清洁能源生产机械设备，使机械行业走向更好更快的发展之路。

5）小型化。1980年以来，微型化已经成为机械自动化制造的主要方向，而且也得到了广泛的使用。国外将这种微型系统称为微电子机械自动化系统，而且应用范围也越来越广，任何大小不超一平方厘米的机械产品，受其精度的影响开始向微米和纳米方向发展。由于微机械自动化产品的特点，所以在精确度要求较高的行业，如生物医学，军事信息等，微电子机械系统能够在最大限度上发挥其优势。如今，微机械自动化的发展也遇到了一定的限制，这就需要其进行进一步向精细化方向发展。

6）网络化。第三次科技革命是创造了计算机和网络，之后计算机技术实现了跨越式发展，不断的进行。生活由于网络的出现开始变得更加丰富多彩。网络的快速发展使得世界逐渐倾向于一体化，竞争成为全球各家企业之间的竞争，竞争逐渐实现了全球化。网络化的普及，使得自动化产品的应用也越来越多，特别是远程监控和检测技术的到了快速的发展，虽然该项技术本身是机械自动化产品。现场总线技术和LAN网络也已经成为了时张的重要趋势。各种家用电器通过与电脑连接，让人们在家中充分享受各种高科技所带来的便利和愉悦。所以，机械自动化产品向着网络化已是不容置疑的了。

结束语

简而言之，机械工程及其自动化的发展前景是非常广阔的，相信随着人类的不断发展和进取，在不久的将来，这门学科必然可以创造出更加强大的机器设备，从而能够为人类生存发展起到重要的推动作用。

参考文献：

[1]王友林，姜英.使用螺旋角分析工具磨床上刃磨滚刀器件[J].刀具技术，2011.

[2]王凤岐，旭红静，郭伟.计算机辅助夹具设计研究进展[J].航空制造技术，2013.

[3]张福荣，王军，李志梅.影响机床进给的加工精度[J].运动.机床与液压，2012.

篇6

关键词：机械设计制造；自动化；发展方向

机械自动化技术有着广阔的发展情景，我们要以我国国情为基准，逐步发展机械自动化技术。机械自动化不是一朝一夕就能完成的，实现机械自动化要循序渐进，从简单技术的应用到复杂技术的应用、从低级设备到高级设备的应用、从不完善的系统发展到完善的系统，这需要一个较长的时间。

1 机械自动化技术概述

机械自动化就是指在机械制造的过程中采用相关的智能化机械和相关装置在无人干预管理和控制的情况下，按照预定的程序或者相关指令来自行操作进行生产和制造的一种工作模式。这种工作模式的应用通常都是以计算机系统为主来进行全面管理和控制的一种综合性管理模式。机械自动化在出现之初主要是以自动控制系统为主的机械生产模式，是自动化社会发展的一个主要体现形式。一般来说，在目前的机械生产领域中，采用机械自动化对于提高机械生产效益至关重要，同时也实现了机械生产方向的改变与确定，为其发展提供了一个广阔的基础平台和发展基础模式。

机械设备自动化的发展给人们的生活以极大的便利。一般来说，在目前的工作中我们需要从各个不同的角度进行全面系统的认识和分析，针对工作中存在的相关问题进行全面优化，从而减小劳动者工作强度、提高工作效率，使得整个社会生产水平迈向一个发展的新台阶，并由此进行延伸和扩展，最终达到电气自动化，提高国家机械生产水平。机械设备制造业是我国的基础工业，对国家经济基础命脉起导向作用，机械自动化技术的先进程度也决定了国家经济的强弱。从我国具体的基本国情出发，使我国的机械自动化技术走上高速度、高质量和高效益之路，不但要瞄准世界先进水准，包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术，而且坚持提高与普及相结合的方针。

2 机械设备自动化发展趋势

我国形形的行业都受益于机械自动化技术的应用和发展，其所体现出的效益和优点是不可估量的。它不仅可以满足人类各种各样的生活需求，而且可以体现出可靠性高、节省能源的好处。目前，机械自动化技术俨然已经成为工业领域不可或缺的先进技术，其重要性和意义不言而喻。

2.1 智能化

自动化控制技术是指通过自动控制系统来进行某种任务的控制工作，它在机械设备生产制造过程中的应用和推广极大的提高了机械制造业的生产效率，因此我们应该对自动化控制技术在机械设备制造中的应用加以重视，并在实际操作中总结经验教训，为自动化控制技术在机械设备方面的应用营造良好氛围。机械设计制造及其自动化目前已具有智能化的特征。智能化是机械自动化的标志之一，随着信息技术的不断更新发展还将继续深化。实现机械自动化的高度智能化将能够进一步提高生产的质量和效率，减少生产过程中的失误，进一步保障生产的安全性。未来机械自动化的智能化发展可以将现代心理学等知识包含其中，充分模拟人的思维和行为习惯，使生产更加拟人化和智能化。

2.2 绿色化

绿色制造通过绿色生产过程及绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品。产品使用以后再通过绿色处理后加以回收利用，采用绿色制作能最大限度地减少制造对环境的负面影响同时使原材料和能源的利用率达到最高。我国的机械设备及自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。绿色是从环境保护领域中引用来的，人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和C。人与人类社会本质上也是自然世界的一个部分，部分不能脱离整体，更不能对抗与破坏整体。人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致，制造技术的自动化也不能例外。制造业的产品从构思开始，到设计阶段、制造阶段、销售阶段使用与维修阶段，直至回收阶段再制造各阶段都必须充分计及环境保护。作为“绿色”制造，产品必须在一定程度上是艺术品，以与用户的生产、工作、生活环境相适应，给人以高尚的精神享受、体现出物质文明精神文明与环境文明的高度交融。每发展与采用一项新技术时，应站在哲学高度，反思塞翁失马安知非福。即必须充分考虑可持续发展保持环境文明，制造自动化必然要走向“绿色”自动化。

2.3 网络化

网络化是机械设计制造及其自动化的必然发展趋势。从现状看，机械设计制造过程中虽然应用了网络化技术，但生产控制的网络化水平还有待提高。举例而言，在进行产品设计和产品生产时，机械设计制造的自动化系统一旦发生问题，便不能继续正常生产产品，若是生产现场缺乏专业设计者或技术者，就得暂停产品生产工作。等专业技术人员解决系统问题之后才能继续进行产品生产工作，这在无形当中降低了产品生产效率。由此可知，机械设计制造及其自动化必然会朝着网络化的方向发展，这样当出现产品生产问题时，便可利用网络中的信息技术、传感技术以及远程监控技术向不在生产现场的专业人员求助，产品生产问题便能得到解决，产品生产效率便能得到保证。

2.4 虚拟化

传统的产品设计需要设计人员利用图纸进行，设计人员完成图纸设计后反复确认，之后再利用CAD进行辅助设计，最后进行生产操作。机械制造中的虚拟化，运用计算机技术在现实中能够通过控制制作过程进行模拟，完成机械制造产品的完全模拟，并发现其中存在的问题，进而在实际工作中避免出现类似错误，从而确保产品质量，而且节省能源、财力、物力，所以在很大程度上提升了市场竞争力。机械自动化未来的发展可以考虑将产品设计虚拟化。产品设计虚拟化的优势在于可以利用信息技术在短时间内进行产品设计，提高设计的效率，同时能够进一步保证产品设计的精准性。

结束语

随着社会经济的不断高速发展，信息技术水平不断提高，社会行业都在发生着巨大的变革，同时对于机械设备自动化的要求也日渐提高。机械设备自动化的实现是人类在漫长的社会实践中不断求索的结果，自动化的水平也随着科学技术的越来越强大变得越来越高。自动化技术不仅将劳动强度大大降低，还能够将产品质量大大提高，将制造系统在市场上的变化能力大大改善，市场竞争力也会大大提升。

参考文献

[1]吴晓明.对机械制造与自动化研究的认识和体会[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2012，（1）.

[2]邱友梁.论机械设计制造及其自动化专业教学难点与对策[J].中国科教创新导刊，2013，10：173.

篇7

1 特色教学总体思路

机械制造技术基础课程特色教学，首先，应以机械设计制造及其自动化专业的培养目标为导向，在该专业总体课程体系结构中，合理确定该课程教学目标和主要教学内容。其次，在课程教学实施中，应注重发挥理论教学和实践教学（包括实验教学）的协同效应，注重现代教育理念和手段的应用，注重发挥学校（学院）的传统教学优势和科研优势以及当地企业和科研单位的环境优势等因素对教学的支持作用，注意学生生源地地域特点和招生层次对学生学习兴趣、学习习惯和学习能力的影响等，在理论教学、实验和实践教学中，从教学方法、教学重点等方面体现特色，达到良好的教学效果。

以笔者所在学校为例，机械设计制造及其自动化专业的培养目标是，培养具备机械设计、制造、机电一体化技术和计算机基础知识与应用能力，面向工业生产第一线从事机械设计、制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的德智体美全面发展、具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。该专业的主要课程包括高级语言程序设计、理论力学、材料力学、液压与气压传动、电工与电子技术、控制工程基础、机械原理、机械设计、测试技术、机械制造技术基础、高等机构设计、数控技术、微机控制技术、机床电控与PLC、先进制造技术等。机械制造技术基础课程的教学目标是，使学生了解机械加工系统特别是机床和刀具的基本知识，掌握切削原理的基本理论，掌握分析机械加工的精度以及表面质量的方法，掌握机械加工和装配工艺规程的制订方法与步骤，了解先进制造技术与制造系统的基本概念，培养学生的工程素养以及分析、解决实际工程问题的能力和创新能力。课程的主要内容是以机械制造工艺为主线，将机械加工机床、切削原理与刀具以及先进制造技术等知识和理论有机地结合起来，形成低重心、宽结构、重素质、宽面向、强实践的知识体系。考虑到与机械制造装备设计课程在内容上的协调，本课程不包含夹具设计内容，但包含关于夹具在机械加工系统中的作用介绍等内容。在课程教学实施中，将实验和实践教学与理论教学相结合，利用多媒体教学手段生动直观、信息量大的优势，利用学校所在城市机械制造类大型企业多、科研机构多的地域环境优势，利用学校在轴承、齿轮等机械基础件和大型装备方面的科研优势，利用机械设计制造及其自动化专业是学校历史悠久的老牌专业的传统教学优势，针对学生大部分来自河南省县城，且均为一本录取的生源特点，在理论教学、实验和实践教学的各个环节，开展特色教学实践与探索。

2 理论教学

理论教学是整个课程教学的灵魂。我校从教学内容的合理选择和教学实施两方面开展有特色的理论教学。

我们根据机械制造技术内容丰富而学时有限的特点，精心选择教学内容。机械制造技术所依托的机械制造及其自动化学科具有悠久的历史，在现代科学技术快速发展的新形势下又取得了长足的发展，因而，现代机械制造技术是传统机械制造技术融合现代计算机技术、信息技术、新材料技术、环保技术、管理技术等众多技术发展起来的综合技术，其内容非常丰富。此外，由于课程体系的变化和学时的限制，机械制造技术基础课程浓缩了传统的机械制造工艺学、金属切削原理与刀具和机床概论3门课程的内容，而学时只相当于原来的1门课程。在此背景下，如何安排课程理论教学内容和教学重点是需要认真研究和探索的。我们认为，现代机械制造技术是对传统机械制造技术的继承和发展，现代机械制造技术与传统机械制造技术相比，一方面，有一些基本的内容没有变化，另一方面，也有许多内容发生了变化。不变的方面，如机械加工精度和表面质量问题、加工效率问题、加工成本问题等，既是传统机械制造技术面对的主要问题，也是现代机械制造技术所要解决的基本问题；又如，机械加工工艺系统由机床、刀具、夹具和工件构成，这一点在现代机械加工中并没有改变。变化的方面，如现代机械制造对技术宗旨的理解，其侧重点与传统上的理解有所不同，传统机械制造强调提高加工精度和质量，而现代机械制造则强调在保证机械产品制造质量的前提下，尽量降低制造成本并减少制造时间，即以尽量低的成本，用尽量短的时间制造出合格的产品，而这种理念的变化，反映在机械加工工艺规程制定中，会引起工序安排、设备选择以及工时定额等变化；又如，数控技术的发展，使得现代机械加工机床普遍实现了数控化，因此，在机械加工工艺规程的制定中，工序的集中和分散问题以及粗加工与精加工工序划分等问题的处理，与传统非数控加工条件下有很大不同；再如，材料技术的发展使得现代机械加工刀具的切削能力大幅提高，同时，数控技术又使得机床主轴和进给机构的转速大大提高，因此，传统高速加工概念发生了较大改变，难加工材料的概念也改变了。综上所述，理论教学应该是机械制造技术中最基本的内容，包括切削原理、机械加工精度、质量、效率、成本等方面的基本理论以及分析问题的基本方法等，同时，还应包括一些有助于学生了解先进制造技术的基本概念和特点以及建立先进制造技术的理念的内容，此外，由于该课程总体上具有内容庞杂的特点，为使课程内容杂而不乱，那些有助于各部分内容衔接，从而强化课程的系统性和整体性的内容，也是必不可少的。

理论教学实施方面，应重点从多媒体运用、课堂互动、举例选择等方面进行有特色的理论教学[7]。

运用多媒体教学手段提高教学效率和效果。机械制造技术基础课程内容较多，且有大量的图表 ，运用多媒体教学手段，呈现的图形更加丰富多彩，可使课程信息量大幅增加，使理论教学生动直观，让学生容易理解，接受的信息量也大，可大大提高教学质量和效率。

通过课堂互动使授课更有针对性。课堂互动可使教师及时了解学生学习中遇到的问题，从而使授课更有针对性，同时，互动也可以使学生上课时注意力更加集中，有利于提高教学效果。机械制造技术基础课程中的许多内容看起来并不难理解，但要真正理解得比较深入并能够灵活应用却不容易。互动教学可提高这部分内容的教学质量，因为与这些内容相关的问题学生感觉比较容易回答，与教师互动的积极性比较高，但实际上学生的发言往往不全面、不准确，教师要对学生发言中正确的地方给予表扬，同时引导学生把问题考虑得更全面、更深入，这样的教学方法可以锻炼学生的思维能力，收到良好的教学效果。

精心举例，帮助学生理解重点难点内容。举例有很大的灵活性，也能够体现教学特色，举例是否恰当对学生理解和掌握教学重点、难点也有很大的影响，教师应该精心选择实例。举例不必完全拘泥于教材，应该针对学生特点，并发挥教师科研对教学的支持作用，通过有特色的举例，帮助学生理解重点和难点内容。笔者所在学校的学生对机械制造和机械加工的感性认识比较少，但在理论课讲授之前，学生进行了金工实习和认识实习，在课堂举例时，我们尽量选择生活中常见或实习中见过的机械产品或零件，如生活中常见的自行车、摩托车、汽车，实习中见过的齿轮、轴承、拖拉机、柴油机等产品和零件。此外，我校在齿轮、轴承加工方面科研力量较强，学生毕业后工作中也经常会接触到这些机械基础件。因此，笔者选择齿轮和轴承方面的实例，将内容讲得更细致更深入，学生对此也比较感兴趣，增强了理解问题的深度。

3 实践教学

机械制造技术基础课程是一门实践性很强的课程，实践教学是课程教学的必要组成部分，对达到教学目标具有重要作用，应高度重视。值得注意的是，实践教学要与理论教学协调配合，在理论教学主导下进行，不能将实践教学变成学生感性认识的散乱堆积过程。

我校与该课程相关的实践环节包括实习、实验、课程设计和毕业设计。

实习分3次进行。首先是金工实习，在学校内部实习训练中心进行，具有实习地点稳定、教学人员经验丰富的优点。学生通过实习对金属材料加工的主要工艺方法和工艺过程形成初步感性认识。其次是认识实习。主要是到不同机械制造类企业的生产现场参观，使学生对生产实践中使用的各种机械加工方法以及工艺过程、机床、刀具、夹具、检具甚至输送和贮存工具形成感性认识。该实习在洛阳进行，可以发挥洛阳机械制造实力雄厚、企业众多、机械产品类型代表性强的地域优势。前两次实习都是在课程理论教学之前进行的，可为理论教学打下坚实的感性认识基础，也可提高学生在课堂上的学习兴趣。再次是生产实习。本次实习在理论教学之后进行，是更加深入和全面的实习。学生经过理论课学习之后，带着验证理论观点以及用所学理论去分析问题的愿望和要求，到生产现场实习，可以很好地巩固所学知识和理论，实习地点主要是在东风汽车商用车公司，有时也到洛阳一拖公司等企业进行。

实验共有5个，配合课堂理论教学内容安排在同一学期进行，起到及时巩固课堂知识，加深对理论知识的理解，提高课堂知识应用能力的作用。

课程设计安排在理论教学之后，主要是通过让学生亲自编制给定零件的机械加工工艺规程，提高学生对机械零件几何特征和技术要求的综合分析能力，加深学生对工艺规程编制原则的理解，提升学生对这些原则的综合应用能力，最终达到提高学生编制工艺规程能力的目的。该项任务与夹具设计任务结合在一起构成一个课程设计项目。

毕业设计是一项综合实践项目，对机械设计制造及其自动化专业的许多学生来说，毕业设计题目涉及的训练内容，与机械制造技术基础课程的内容关系密切，实际上起到了该课程实践环节的教学作用。毕业设计指导教师一般结合毕业设计任务，要求学生认真复习课程有关内容，将有关理论和方法用于分析和解决毕业设计中的问题，起到了对这门课程又一个综合性更强的实践教学环节的良好作用。

4 结束语

机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业的一门核心专业课，搞好该课程的特色教学，是将该专业办出特色的重要组成部分。笔者以所在学校为例，介绍了机械制造技术基础课程特色教学的实践探索，供相关教学工作者参考。

参考文献

[1] 雷洪德.中国高等教育规模变化的特征及其成因[J].高等教育研究，2012（7）：46-52.

[2] 张少为，贾明德，徐蕾.经济发展水平、高等教育规模与未来预测[J].未来与发展，2012（3）：24-29.

[3] 周彦伟，夏新涛，马伟.工科高校办学特色的思考与实践[J].中国高教研究，2004（12）：81-83.

[4] 刘岚.论特色专业的“特色”及其建设[J].理工高教研究，2009（5）：50-52.

[5] 牛国庆，王海娟.对高校特色专业建设的思考[J].河南理工大学学报：社会科学版，2009，10（2）：29-32.

篇8

关键词：机械设计制造及其自动化；实践教学；产品实现过程；项目设置；项目集成

作者简介：范彩霞（1976-），女，河南渑池人，黄河科技学院工学院，讲师。（河南?郑州?450063）

基金项目：本文系河南省教育科学“十一五”规划2010年课题（课题编号：[2010]-JKGHAG-0325）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）25-0083-03

一、机械实践类课程概述

日本机械工程教育基于产品部件展开，体现了以机器部件为中心的知识体系，不仅包含了画图、读图等一系列制图本身的内容，还包含了互换性、零件设计、金属材料学、加工工艺等诸多学科内容，涉及方案、强度、结构等与设计相关的专业知识。[1]在课程设置上将设计表达能力的培养课贯穿于整个学习期间，但具体实施方案尚未见报导。美国机械工程教育注重学科与数字化设计与制造技术的溶合，认为工程设计制造技能是一门实践性很强的培养人的右脑的学科，需要大量的实践。[2]

我国图学课程全程教育的新思路提出拓宽教学领域，[3，4]与相关课程整体优化的思路大体上获得同行专家的认同，但全程教育体系的具体构建实施一直是制约该项改革实效的重要环节，因为专业知识的拓展外延多宽没有进行深入探讨。[5]范彩霞提出数字化设计制造能力的培养方案，[6]可以看作是以数字化设计技术为主线的整合图学、机械设计、机械原理、机械工艺装备设计、数控加工等专业理论实践环节的实例，但也只是从宏观上理顺了机械图学基础及综合提高阶段所涉及的主要环节，并未从微观上详述如何关联知识点与实践应用技能的培养流程。

现有机械实践类课程有如下四个特点：第一，三维机械设计在教学中仅仅起到辅助学习专业基础课理论知识的作用。在机械原理与设计课程教学中，用于传动机构的演示动画，在软件操作上，多属于了解的层次。第二，有些院校仅侧重软件操作能力的培养，不注重与专业设计制造知识融合，培养的人才属于“造型派”而非“设计派”，造成学生学了课程和几门软件后，仍不能胜任一些工作任务，例如用常见的三维软件设计工艺装备（Computer Aided Fixture Design，CAFD）、计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）在软件操作上比较熟练，但CAM生成的数控代码由于缺乏生产实践设计训练无法直接控制数控机床（Computer Numerical Control，CNC）加工工件。第三，在高校中，计算机工程分析（Computer Aided Engineering，CAE）的教学主要在研究生阶段，实践中，CAE能力是作为工程设计一个必要阶段而存在，高层次的应用型人才培养应将其作为重要内容融入教学体系建设中。第四，各门实践教学课程各自独立，知识与技能的培养孤立进行。

本论文在前期研究基础上，拓展机械制图与其他专业课程设计、金工实习和数控实训等实践环节的联系，加强了学生相关实践环节工程图学能力的深层次应用，以培养学生为设计、为工程、为项目、为创新、为交流服务为目标，对机械类实践课程重新整合，形成基于产品实现过程和项目驱动相结合的机械类实践课程体系。

二、机械设计制造及其自动化数控方向实践课程体系建立

在基于产品实现过程（Product Realization Process，PRP）的课程教学体系设计中，实施以项目为中心的实践教学，将产品的实现过程划分为一个个有逻辑关系的项目，将项目实施主线贯穿于专业实践教学的全过程，强调课程之间的关联及理论学习和实践集成，使课程体系符合工程教育规律。

图1为机械实践类课程基于项目式教学体系结构示意图，其总体设计以各级项目实施为主线，以强化学生工程实践能力特别是CAD/CAE/CAFD/CAM/CNC（以下简称CAx）集成应用能力为总体目标，通过一种一级项目、三种二级项目和若干种三级项目集成机械设计制造及其自动化专业数控方向的主要实践环节，建立专业知识、图学设计实践技能、工程应用三者之间的有机联系。

图1中一级项目的设置目标为培养学生综合运用专业知识和机械设计图学技能设计复杂产品和系统的能力。一般分为毕业设计项目和小型综合项目，其中小型综合项目重点与工程实践和教师的科研结合，主要面向大学生课外创新实践项目，包括大学生科研训练计划、大学生工程创新训练、大学生科研立项、大学生校内科技竞赛，该类项目主要为学有余力的学生设置。

二级项目的设置目标为培养学生应用专业的核心知识模块的能力。每个核心知识模块对应特定的课程群，每个课程群都有一个综合性的设计实践项目，使学生认识到关联的知识群而不是孤立的知识点，课程群的建设与实践结合起来，避免重复内容。二级项目通常在若干个三级项目的基础上完成。

篇9

[关键词]面向工程；面向应用；面向需求；创新教学方法和手段

[中图分类号]G642.0　[文献标识码]A　[文章编号]1005-4634(2012)03-0085-04

0　引言

机械设计制造及其自动化是新疆农业大学机械交通学院科研工作的主要发展方向，为适应新疆经济建设的发展，该专业从2004年开始重新调整了培养方案，增添了新的专业方向(计算机辅助设计制造、设备管理与工程)，使该专业成为新疆农业大学当年招生的热门专业之一，录取分数大大高出普通本科录取线。2005年新疆农业大学机械交通学院以该专业为基础成立了4个研究室：机械设计研究室、农牧机械研究室、精准农业研究室、农业工程信息技术研究室。多年来，该专业为新疆的机械工业、农业机械化发展输送了大批的专业人才，在全自治区尤其是农机行业，具有较大的影响，为新疆农机的发展做出了极大的贡献。

1　优势专业培养模式

新疆农业大学机械交通学院高度重视机械设计制造及其自动化专业的专业建设，在该专业的优势专业建设中首先明确专业建设思路，瞄准培养目标，注重教学方法和手段及考试考核方式的改革，利用开放型实验、实训和实习教学环节，倡导多样的学生科技活动及创新的毕业设计工作，取得了很多宝贵的经验和丰硕的成果。

1.1明确专业建设规划

新疆农业大学机械交通学院在优势专业建设中，明确专业规划的指导思想和目标定位，紧扣自治区农业现代化和新型工业化发展的脉络，培养既有较好理论基础又有较强实际动手能力的应用型人才，在此基础上，制定科学、完善的专业建设规划，做到定位准确，建设思路清晰，建设目标清楚，措施有针对性和可行性。

专业规划的制定及实施措施。(1)人才培养模式。人才培养模式的确定通过以下5个“三个”方面建设：“三个结合”——课堂教学结合实验教学、校园培养结合社会实践、专业学习结合素质拓展；“三个面向”——面向工程、面向需求、面向应用；“三个导向”——鼓励思考、激励创新、奖励贡献；“三个倡导”——求真务实、开拓进取、勤奋谦和；“三个热爱”——热爱学院、热爱学校、热爱专业。(2)课程建设。优化课程体系，注重实践教学环节；在课程体系中，既体现了农业工程的传统(专业方向课程中有农业机械设计课程)，又有适应社会需求的新技术专业方向(如机电一体化、计算机辅助设计与制造等)。(3)实验室建设与实验教学。在专业规划和建设中，实验室建设和实验教学的实验设备添置立足于专业建设的目标；在设备用途上，主要添置利于培养学生动手和创新能力的测试、教学科研型的仪器实验设备；继续实行实验室集中管理、分工建设的办法；学院的实验室管理办公室负责全院的实验室日常管理和实验保障；各教研室的任课教师具体承担实验课教学任务，并负责设计型、综合型及科技创新型实验项目的开发及开设等教学工作。(4)教学改革与教学管理。认真修订本科“一班一计划”的人才培养方案，重点体现在两个方面：首先，明确本专业及其方向的定位，优化课程教学体系与结构，优化实践教学体系与结构；其次，民族语言班级的人才培养方案应真正体现削枝强干和重点培养动手能力的基本要求。

1.2　专业人才培养方案的修定、制定

1)专业培养目标。遵循高等教育和人才培养规律；立足新疆、服务三农、服务社会；探求复合型、应用型、研究型、创新创业型人才培养的途径和方法；注重学生综合素质、实践能力和创新能力的培养。

2)修订思路。人才培养方案的修订思路见图1。

1.3　教学内容与课程体系改革

1)课程体系改革。课程体系及其内容的变革，是高等教育培养综合素质、全面提高教育质量的核心环节。在机械设计制造及其自动化专业的课程体系改革中，以提高教学质量为最终目的，根据专业的发展不断更新教学内容，反映最新学科知识，优化课程体系，强化能力和创新精神的培养。专业人才培养方案教学体系分两大块：理论课程教学体系和实践教学体系(理论教学体系模式参见图2)。

2)课程教学改革。(1)专业课程建设。注重学科知识的综合性与实用性，调整、合并、重组一些课程，避免内容重复；增设拓宽专业口径、体现素质教育、创新精神培养的新课程；取消课程中的部分常规实验，增设综合性、设计性强的实验课。(2)课程管理。创建以课程组(群)管理为体系的管理模式；实行主讲教师课程授课全程负责制；专业课程组进行日常教学、教研、教改等活动。

1.4　教学方法与手段改革

根据课程特点，在教学方法、教学手段、考试方式等方面做了大量的改革工作，取得较好成效。

1)创新教学方法。在教学方法上注重启发式、案例式、研讨式、讨论式、互动式、结构课式等教学方法的研究与应用，结合多媒体现代科学技术手段，加强实验、实习、实训环节，进行开放性实验尝试，尤其是从课堂教学开始就注重学生动手能力的培养。如《机械设计》课程成功探索出了“课内课外相结合，理论与实践相结合”的良性互动式的教学方法，使学生不再是被动的知识接受者，而是主动的求知者、参与者和探索者，他们的应变能力、创新意识在不断地解决问题和积极主动地参与过程中得到培养。

以一条主线、两个阶段、两个层次优化了教学过程。“一条主线”就是提高学生的综合能力、设计能力和创新能力，“两个阶段”和“两个层次”是在教学前期以单一机构的设计为主，使学生对各类机构的特点及设计步骤与特点加以了解掌握；在后期以综合使用多种机构完成特定功能为主。如图

3　为学生动手制作的实物作业(各种典型机构)。

2)考核方式改革。根据专业课程特点，灵活运用多种方法积极进行考核方式的探索和改革工作。从2003年开始经过专业教师多年的努力，探索出了多种师生普遍认为较成功的考核方式，参见表1。

1.5　创新实践教学

以现代工程教育理念为指导，以基本能力训练为基础，以综合应用能力培养为核心，以实践能力和创新精神培养为目标，构建课内外、校内外结合的多层次、立体化实践教学体系。

在实践教学体系的框架下，学院积极创造条件，以认知实验和认识实习、实训、实验室开放、大学生第二课堂、科技创新小组、大学生导师培养等方式吸引学生较早参加科研和创新活动，实践效果好。实验室和各实训中心面向本院本优势专业和相关工科学院开放，开放时间长，效果较好。

在多年实践基础上，建立了符合时代特征、设计科学合理、符合培养目标要求的“一条主线、三个层次、八个模块”的实践教学体系。

“一条主线”：以提高学生综合素质、工程实践能力、创新精神的实践教学培养为目标，着重提高“动手能力、应用能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力”五种能力；“三个层次”：以专业基本能力培养、专业能力培养、创新能力培养为基本平台；“八个模块”：从“专业基础课实验、计算机应用能力、专业课实验、专业课实训实习、专业课课程设计、毕业实习和设计、大学生第二课堂、大学生科技创新活动”八个方面进行专业综合素质、应用能力的培养。实践教学体系设计科学合理，符合培养目标的要求。

2　优势专业建设成效

2.1　学生创新精神和实践能力进一步提升

在新疆农业大学机械交通学院注重培养学生的创新精神的政策鼓励下，重视学生科技素质培养，在学生中大力开展科技创新活动，依托大学生科技活动站开展学生科技发明、制作，大学生科技活动站中以机制、电气专业学生为主导。

5年来，各个兴趣小组共有各个专业的组员近100人，其中机制专业学生累计就有50人，再次证明了学院机制专业学生理论联系实际、热爱科学的特点。

科技活动站包括“机械创新设计小组”、“电子工程兴趣小组”、“数控模型设计小组”等有专业教师辅导参与的大学生群体组织，这不仅能激发广大学生参加各项活动的积极性，提高他们的活动兴趣，还能进一步锻炼大学生的个人特长、工作能力、公关能力和组织能力。

经过多年来的不断努力，近几年新疆农业大学机械交通学院的学生在“全国三维数字化创新设计大赛”、“自治区三维数字化创新设计大赛”、“自治区大学生挑战杯比赛”、“自治区电子科技大赛”、校科技文化艺术节等各类科技竞赛和科技作品展览中都取得了可喜的成绩，见表2。其中，在“全国三维数字化创新设计大赛”中获得一等奖。

2.2　以实验室为依托开展大学生科技创新活动

为了促进自治区重点产业紧缺人才专业的建设，并辐射带动其他专业的建设，扩大大学生创新项目的影响范围，新疆农业大学在6个自治区重点产业紧缺人才专业中开展了第三批大学生创新项目，并以此为契机，将此活动辐射拓展到其他相关专业，进行了创新项目的立项工作。机械交通学院学生(特别是电气工程及其自动化专业、机械设计制造及其自动化专业)踊跃申报项目，2010年成功获批18项，2011年成功获批11项，合计金额达到10万元。同时，还获得2010年新疆农业大学大学生科技创新基金项目15项。目前这些项目都在相关实验室紧锣密鼓的进行中，项目资金都已落实到位。

2.3　学生获得专利情况

新疆农业大学机械交通学院农业机械化及其自动化专业091班的艾力江·如苏力同学是中国发明协会和阿克苏地区发明协会的会员，自2010年进入新疆农业大学机械交通学院学习以来，学院为他继续开展各项创新活动提供了场地(农牧业机械实验室)并指派肉孜老师作为他的指导老师，为他取得发明专利提供了充分的条件。

由艾力江发明的红外线馕坑专利项目2010年1月20日授权。他的《红外线馕坑商业策划书》在2010年“乌鲁木齐市大学生创业计划大赛”中荣获了三等奖；在2010年第7届全国大学生创业计划大赛新疆区总决赛荣获了优秀项目一等奖，在2010年第7届挑战杯全国总决赛中荣获了铜奖。艾力江发明的《红外线馕坑》被国家知识产权局定位为2010年深圳高洽会、第12届中国国际高新技术成果交易会和2010年知识产权洽谈会新疆专利项目中重点推荐的高新、低碳、环保、节能性项目之一，2011年3月12日在北京清华大学已通过国家重点科技项目国家级专家组的评议，2011年4月被自治区农机局和新疆农业大学推荐成为2011年新疆国际农业机械博览会重点推荐的优秀项目之一，在2011年5月的新疆机械博览会上成为博览会的亮点项目，2011年5月被新疆维吾尔自治区知识产权局授予“2011年度新疆大学生优秀发明创造专利获得者”称号。

3　结束语

机械设计制造及其自动化专业是新疆农业大学的传统专业，通过该专业的优势专业建设工作的开展，专业教学质量得到全面提升，学科专业教学内容及课程结构进一步优化，人才培养模式更加合理，学生综合素质进一步提高，初步实现了该专业高水平、高质量的人才培养新平台建设。

继续秉承“面向工程，面向应用，面向需求”的专业培养模式，努力寻求行业、企业的支持，主动为行业、企业培养急需的应用型人才，打特色牌，走特色路，找准专业发展方向和人才培养特色。(1)加强与其他本科院校的学术交流，掌握专业发展和教学改革情况，了解其办学特点和人才特色；(2)深入企业生产一线，积极与用人单位共同探讨本专业人才应具备的能力，取得企业对本专业人才需求情况的第一手资料，明确企业需要什么样的人才，本专业培养的学生应定位在什么技术层次上，从事什么工作，所需的专业知识是什么，进一步明确专业培养方向；(3)在科学论证的基础上，充分发挥自身优势，结合教学体系建设和实践教学环境建设，形成专业特色和人才优势。

参考文献

[1]马万民.高等教育服务质量管理研究[M].上海：上海交通大学出版社，2005：89-100.

[2]章荣琦.论以人为本的我国高校教育管理[J].现代管理科学，2004，(12)：90-91.

[3]王彬斐.我国高等学校课程结构优化改革研究[D].兰州：兰州大学，2007：29-31.

[4]钟勇为.近二十年高校课程变革方略的国内研究综述[J].现代教育科学，2009，(1)：58-61.

[5]钟勇为，王亚欣.大学教学改革研究的基本问题到底是什么[J].武汉理工大学学报(社会科学版)，2009，22(3)：102-106.

篇10

关键词：工程教育；实践教学体系；工程实践能力；创新能力

作者简介：黄崇林（1975-），男，广东廉江人，广东石油化工学院机电工程学院，副教授。（广东　茂名　525000）

基金项目：本文系广东省高等教育教学改革工程项目（项目编号：YCJ20114731702）的研究成果。

中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0106-02

随着科技进步和经济的飞跃发展，国际竞争日趋激烈。为加快国家创新体系的建设，提升国际竞争力，我国迫切需要一大批高素质的工程技术人才，这对我国人才的培养和教育提出了新的挑战和要求，对高等工程教育的改革起到了巨大的推动作用。近几年来，随着改革的不断深入，我国的高等教育体系发生了积极变化，但随着经济全球化的加速，高等教育特别是工程教育与经济发展的需要还显得很不适应，培养的工程技术人才远不能满足现代企业的要求，这种状况将直接影响我国的国际竞争力。据统计，我国只有不到10%的工科毕业生适合在跨国公司工作。不少现代企业对国内培养的毕业生评价是：学生独立性强、思路开阔、时尚、知识面广，但知识广而不深，专业知识不扎实，动手能力差；缺乏工程实践能力和工程创新意识，综合素质低下；交流与表达能力严重不足，缺乏成为一流工程师的潜质；学生熟悉工作须在企业工作3～4年左右。所有这些都为我国高等工程教育敲响了警钟，加强学生实践能力和综合素质的培养，构建以培养工程实践能力为导向的实践教学体系势在必行。

为了进一步适应社会发展对高素质工程技术人才的需求，结合广东石油化工学院（以下简称“我校”）在大工程观教育理念指导下的人才培养，对机械设计制造及其自动化专业工程实践教学体系的构建进行了探索和实践。

一、更新教育理念，培养学生的大工程观

实践教学是工科人才培养方案中的一个重要组成部分，要解决目前工科院校人才培养中存在的问题，必须借鉴国内外先进的高等工程教育理念，形成结合自身实际的工程教育理念。2008年，我校进行了大工程观教育理念、教育教学改革，经过近几年的探索和实践，机械设计制造及其自动化专业初步确立了“理论与实践结合，技术与工程素养结合，专业与地方制造业结合”的工程教育理念。理论与实践结合：工程实践教学与理论教学相互支撑、相互促进、相互融合，以理论教学带动工程实践教学，以工程实践教学促进理论教学，良性互动，共同发展。技术与工程素养结合：强调以工程素养为基础，以工程实践深化理论知识，综合培养学生的工程创新与技术实践能力。专业与地方制造业结合：强调结合地方制造业的产品实现全过程运作能力的培养，并通过加强校企合作，提高学生的适应能力和就业竞争力。根据自身形成的工程教育理念，结合学校自身的优势和办学特点，合理制定专业人才培养方案，构建新的实践教学体系，以培养学生的大工程观。

二、加强实验教学的改革，强化学生基础性实践环节的训练

实验教学作为对课堂理论知识教学的必要补充和延伸，进行实验教学改革对培养学生的大工程观，提高学生的工程素质和工程实践能力起着重要的作用。

1.深化实验教学内容改革，增加设计性、综合性实验

传统的实验教学多以演示性、验证性实验为主，我校机械设计制造及其自动化专业在进行实验教学改革时，要求每一门有实验课的课程都要开出一个以上的综合设计性实验，通过综合设计性实验项目形成系列课程，并互相衔接、互相配合、互相支撑，强化学生对专业课程的理解能力；实验指导教师要结合实验内容编写相对应的实验教材，最好能与工程实践相联系，同时鼓励教师申报与课程实验教学改革相关的教研项目，深化实验教学改革。专业学生能够在夯实基础实验的同时，使实践动手能力和创新能力得到大大提高。

2.开放专业实验室，探索开放性实验教学模式

在学校实现课程资源和实验资源共享的同时，探索开放性实验教学模式，可以让学生充分利用实验设备资源进行实践活动，探索、研究自己感兴趣的课题。通过开放性的实验教学，充分发挥学生的主观能动性，增强学生分析问题、解决问题的能力。目前我校部分进行课外科技创新的同学已能很好地利用开放性实验教学模式进行学习和研究。

3.合并、重组实验室，建立一体化的创新综合训练平台

改变基础实验室和专业实验室专为某一课程或专业服务的状况，根据功能和专业特点进行整合，建设多个具有专业特点、符合地方产业发展的实验、实训平台，如先进制造技术综合训练平台、机电一体化系统设计综合训练平台等。通过这些平台的建立，培养学生独立设计和自主开发的综合能力，为学生今后的就业和发展打下坚实的基础。

三、拓宽工程训练渠道，加强实习基地的建设

1.建立产学研有机结合的校外实习基地

认识实习、生产实习和毕业实习是机械设计制造及其自动化专业重要的实践性环节，学校在选择校外实习基地时，要求企业与专业设置吻合，并具有先进的设备和营销理念，使学生通过不同层次的实习，逐渐了解机械工业生产的各种类型和特点，了解企业的生产、管理和文化，熟悉各种零部件的加工工艺和方法，充分发挥校外实习基地在培养学生大工程观方面的作用。目前，我校机械设计制造及其自动化专业已经在茂名、柳州、桂林等地建立了相对稳定的校外实习基地，与企业进行产学研项目合作还有待加强。

2.建设功能强大、水平先进的现代机械工程训练中心

现代机械工程训练中心是我校在2008年整合学校优质实验教学资源并结合周边地区的石油化工产业、打造石油化工特色高校所建立的工程训练中心，2010年获得国家财政部支持建设。中心面向全校开展工程认知教育，并对全校30个理工科专业开设实验、实习和工程实训项目以及科研创新活动。中心以学生为主体，以科学技术发展和社会需求为导向，面向石油化工行业，面向区域经济，面向基层一线，构建面向石化过程的工业系统和石油化工过程装备制造实践的工程认知、工程基础技能实训、现代设计与先进制造技术综合工程实训、创新实训的“四层次阶梯式”具有石油化工特色的工程训练教学体系，开展“实物实训与虚拟实训、固定实训与开放实训、传统实训与创新实训、工程实训与技能培训”相结合的教学实训，着力培养学生的专业实践能力和科研创新能力。该中心的建设突出石化特色，采用先进的教育理念、完善的教学体系、丰富的教学内容、先进的教学方法手段及合理的管理和运行机制，强化对学生工程实践与专业能力以及科研创新能力的培养，可为学生提供一个真正的工程训练场所。

四、加强设计类环节，提高学生工程设计能力

课程设计是培养学生综合运用所学的课程知识，模拟解决工程实际问题的训练过程。在机械设计制造及其自动化专业的课程设计中，有机械设计基础课程设计、专业课程设计等，在课程设计具体组织实施的过程中，课程设计的题目偏少，不利于学生独立思考，容易滋生抄袭的不良风气。教师在选题上应尽可能接近工程实际，尽可能做到每人设计的内容不同，增加课程设计的综合性，提高学生的工程设计能力。

毕业设计是机械设计制造及其自动化专业学生毕业前总结性的实践教学环节，通过毕业设计能使学生综合运用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统的技术及基本技能的练习。因此，应采取有效措施，加强毕业设计环节的管理，提高毕业设计质量。具体做到：一是优化选题，把好毕业设计入口关；二是强化监控，严格毕业设计过程管理；三是量化考核，客观评定毕业设计成绩。

五、建立多样化的课外实践能力培养体系

课外课堂也是工程实践教学体系中重要的一个环节。学校应以培养学生大工程观和工程应用能力为出发点，为学生创造积极参加课外课堂活动的条件。如：

（1）选拔学生参与到教师的科研工作中，让学生尽早接触工程实际项目。

（2）鼓励学生申报大学生实验创新基金项目，由指导教师把关，学生利用课外时间查阅资料、设定方案、配备仪器进行实验，加强学用结合，实行个性化教育，培养创新能力。

（3）组织学生参加具有学科特色的技能竞赛和课外科技活动，如“挑战杯”大学生课外学术作品大赛、机械创新设计大赛等。

（4）鼓励院系每学年面向学生举行一定次数的学术报告等。

目前，学校已经开展大学生素质拓展学分计划，大学生素质拓展学分包括学术科技和专业技能、文化艺术和体育竞技、社会实践与志愿服务三部分。推进大学生素质拓展计划，建立多样化的课外实践能力培养体系，可以让学生的创新意识与创新能力在实践中得到培养和锻炼，促进大学生成才成长、全面发展。

六、建设一支与学生工程实践能力培养要求相适应的教师队伍

落实人才培养方案，实施实践教学体系的各个环节，关键在于建立一支与学生工程实践能力培养要求相适应的师资队伍。学校教师的理论水平是不容质疑的，但具有较强工程实践能力的教师偏少，不能满足高素质工程技术人才培养的需要，为此，学校采取了“引进、培养与企业聘请”相结合的方式，提高师资队伍整体工程实践能力。具体措施有：

（1）不受学历和职称的限制，重点引进一批具有一定理论基础、实践经验丰富、来自生产一线的工程师或高级工程师，以充实学校的专职教师队伍。

（2）通过制定制度，明确要求中青年教师下实验室，并且要有不少于1年的企业挂职锻炼，要求副教授职称以上的中老年教师，每年至少完成一项企业实际工程项目。

（3）建立学生企业学习阶段的“双导师”制，学校教师和现场工程师一起指导学生实习，学校指导教师在企业指导学生的时间每周不少于一天，通过这些措施，培养学校教师的工程实践能力。

（4）建立企业兼职教师选拔和管理制度，建立一支相对稳定的综合素质高、工程实践经验丰富、年富力强的企业导师队伍和企业专业课兼职教师队伍。

参考文献：

[1]赵汉清，等.以培养工程能力为导向的机电实践教学体系的构建[J].中国电力教育，2011，（19）：136-137.

[2]高顶，等.构建以创新能力培养为主线的机电类专业实验教学体系[J].煤炭高等教育，2006，（5）：114-115.