机械制造专业论文范文

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现场教学方法就是要求教师在开展实训课程教学的过程中，通过真实或仿真的机械环境让学生学习专业知识和操作技巧的方法，现场教学法为学生增加实际生产经验有着最直接的意义。为此，中职院校应该为机械制造与自动化专业学生提供必需的真实或仿真的生产现场和工作现场，为本专业学生提供必不可少的设备和物料，在真实的环境下，教师立足于课本，为学生讲解知识，同时引导学生对设备进行正确操作。学生在动手操作的过程中，教师应该不断对操作注意事项进行明确，确保学生能够准确无误地掌握操作技能。另一方面，为了引导学生进入真实的生产氛围中，在现场教学中，教师应该做好实训教师车间化和实训学生工人化，在教育学生学习专业知识的同时进行职业安全教育和职业道德教育。

2示范教学的方法

示范教学法是中职机械制造与自动化专业实训课程教学中最常用的方法之一，示范教学法在引导学生正确操作机械设备，正确掌握操作要求方面有着不可替代的作用。示范教学法，顾名思义就是教师在实训教学过程中引导学生回顾理论知识并进行示范操作的方法。在实训课程示范教学的过程中，教师应该把握操作进度，尽量把速度放慢，引导学生跟进思路，同时要注意操作顺序应该遵循由易到难、由简到繁、由单一到综合的原则，实现规范操作、标准操作。另外，教师在示范教学的过程中，应该对错误操作行为进行示范，让学生明确错误操作的危害，提高警惕。另一方面，在进行示范教学过程中，教师应该因材施教，对基础差的同学进行个性化的指导，对操作难度较大的工序也要不断示范，确保每一位学生都能够掌握扎实的操作技能，不断提高动手操作能力。

3任务驱动教学的方法

教学过程中，应该将学习知识、增加技能、提高能力有机结合起来，不断适应新时代的就业需求。在专业实训课程教学过程中，可以运用任务驱动教学的方法，将实训内容进行项目化处理，为学生规定相应的工作项目和工作任务，以达到学以致用的目的，提高学生自主学习能力和动手实践能力。比如在《机械零部件设计与制造基础》课程的实训课堂上，教师可以将实训课堂进行项目化处理，形成资讯、决策、计划、实施、检查、评价的一体化工作流程，同时将学生划分不同的工作小组，完成小组工作任务。在任务驱动教学的过程中，能够有利于学生主体地位和学生个性发展的实现。在工作任务完成之后，教师和学生共同进行对工作过程、工作成果的评价，确定实训成绩。

4完善实训课程教学考核制度

在中职机械制造与自动化专业实训课程的教学过程中要注意实训质量的提高。为此，建立完善的实训课程教学考核制度是保证教学质量的重要手段。对于学生实训成绩的评估，要本着公正、公平、客观、准确的原则进行评定，使学生能够真正了解到自身的操作不足。为此，一方面，在每一次实训项目结束后就应该根据教师评价和学生自我总结为依据进行实训成绩评定。另一方面，建立完善的学生实训反馈表，对学生的出勤、生产操作、思想表现等状况进行详细记录，并作为期末实训成绩评定的一部分。此外，实训教师应该对每一位学生的实训状态进行观察，保证成绩评定的全面性和客观性。

5结语

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关键词:机械制造技术基础;科学研究;学术探讨;教学模式

机械制造技术基础是机械类专业的一门重要的专业课，课程的主要内容包含了切削加工的基本要素、切削过程的基本规律、机械加工工艺规程的制定、典型零件的机械加工、机械加工精度、机械加工表面质量、装配工艺规程的制定、机械制造技术的发展［1］。该课程内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强［2－3］。目前的机械制造技术基础课程的教学模式仍然以传统的课堂讲授的灌输式教学方式为主，虽然能够快速地传授给学生大量的理论知识，巩固学生的基本知识，但是学生不能意识到所学知识的实用性，降低了学生的学习积极性，更不能够培养学生的创新能力和独立解决问题的能力［4］。以科学研究为基础的学术探讨教学模式的实施不仅能够激发学生的学习积极性，更能够培养学生的创新能力和独立思考能力，为社会培养创新性人才。本文对机械制造技术基础课程的学术探讨教学模式进行了探索。

1机械制造技术基础的教学现状

1．1教学特征与效果

随着时代的发展，对于学生的培养不但要提高其利用理论知识解决实际问题的能力，更加应该注重培养学生的创新能力、独立思考的能力和一定的科研精神，为学生进一步的学习打下基础。目前机械制造技术基础的教学目标是要求学生掌握机械制造方面的基本理论、基本知识和基本技能，为从事机械制造的现场技术工作及科学研究工作打下坚实基础。机械制造技术基础内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强，教材中的很多知识需要在实践中不断学习和贯通。长期以来，“填鸭式”课堂讲授的方法虽然使学生具有较为扎实的基础知识，但是学生产生了较强的依赖心理，缺乏独立思考能力和创新能力，阻碍了学生的进一步学习深造［5］。机械制造技术基础课程内容理论性较强、实践性强、综合性强。比如刀具角度的功用，这部分需要学生掌握刀具角度的概念和对切削加工的影响规律，能够真正运用到实际生产实践中，并能够利用辩证法去分析实际加工过程中的切削性能随着刀具角度的变化规律。然而，由于学生缺乏实际的切削加工经验，并不能够真切地感受和理解刀具角度的功用，学生从心理上不能接受和理解这部分内容，导致学生只是机械化地记忆所学内容，缺乏对所学知识必要的思考和综合分析。虽然很多高校教师提出产学研协同模式、授课+实践模式、先实践后理论模式等来提高学生的实践经验，但是对于大多数的地方高校来说，受到课时、经费和硬件设施等方面的限制，实施起来有一定的困难，而且培养出来的学生不能够接触到现在的前沿科技和科学研究工作，缺乏一定的独立思考能力和创新精神，不利于学生的进一步深造［6］。

1．2学生的学习现状

机械制造技术基础课程以闭卷考试的考核形式为主，平时成绩和实验成绩占30%，卷面成绩占70%。随着时代的发展，学生的自主能力得到发展，其学习兴趣来源于以实践为基础的应用型知识的获得，机械制造技术基础课程较强的实践性和课堂灌输式教学模式的局限性使得学生不能够真正认识到该课程相关知识的实用性，学生的学习动力主要来源于学分的获得，大部分学生以考试前的突击学习、机械记忆等方式来应付考试，使得机械制造技术基础的整体教学效果欠佳，学生的学习效果差，不能够达到教学大纲的要求。金工实习作为机械制造技术基础课程的前置课程，能够提高学生的实际生产实践知识，但是地方高校出于学生的安全、课时量和硬件设施等角度的考虑，学生动手操作的机会较少。机械制造技术的发展历史源远流长，机械制造技术基础课程所讲述知识点较为传统，但是机械制造业作为制造业的最主要的组成部分，机械制造基础技术、超精密及细微加工技术、自动化制造技术、绿色制造技术等前言科技和科学研究工作的发展均属于机械制造技术的内容。然而机械制造技术基础课程相关的前沿技术较为隐蔽，对于缺乏专业数据库查阅和文献检索能力的本科生来说，利用网络技术和学校购买的专业数据库学习机械制造技术基础的前言知识具有一定的困难，特别是对于自主学习能力差的学生来说，面对诱惑较大的大学环境，学生的自控能力和管理时间的能力欠缺。综合机械制造技术基础课程特点和学生的学习现状，探讨适合于地方高校的机械制造技术基础课程的教学模式具有一定的必要性。

2学术探讨教学模式的理论背景

大学是进行学问研究的机构，科学研究作为大学教师必须要进行的主要任务之一，导致大学中教师与学生的关系和中小学教师与学生的关系有较大差异，大学的教师并不仅是因学生的存在而存在的，教师和学生还是因对学问的研究工作而存在的［7］。大学中的科学研究工作又导致大学区别于一般职业培训学校，大学中的科学研究以基础理论性研究为基础，以创新性知识的生产、传播和应用为中心，以产出高水平的科研成果和培养高层次的精英人才为目标，在社会发展、经济发展、科学进步等方面发挥着重要的作用［8］。人才培养、科学研究和服务社会成为当代高等学校的三大职能，高校教师的主要工作除了教书育人之外，科学研究成为高校教师重要的工作。以传统课堂讲授的灌输式教学方式主要发挥了教师的主导作用和对课堂教学的组织、管理，但是忽视了对学生的主动性和创造性的开发。机械制造技术基础教材的内容较多、逻辑性差，只是编写了机械领域最基本的内容，很少涉及机械领域前沿的研究进展，内容更为古板。例如切削过程中切削力随着切削参数的变化规律，教材上仅指出其变化规律的单调递增或递减性，但是在新型材料加工过程中切削力随着切削参数的变化规律较为复杂，需要教师根据新型材料的切削加工的实际情况给学生分析其变化规律及机理。因此科学研究不仅能够推动学科理论研究的深入进行，取得原创性的研究成果，服务于社会，也能够使教学更有广度，提高教学质量，激发学生的学习兴趣，增强学生的创新能力和独立解决问题的能力［9］。为了适应现代社会对机械专业技术人才创新能力的新要求，培养学生既有解决生产实际问题的能力，又有创新能力和一定的理论深度素养，科研型大学成为各个高等学校发展的主要方向，也是一流高水平高校的重要标志［10］。

3学术探讨教学模式探索

3．1学术探讨教学内容准备

基于学术探讨教学模式的课堂教学除了讲授知识，最重要的是根据最新科研成果讲述所学知识的重要性和实用性，激发学生的学习积极性，培养和提高学生的独立思考能力和创新能力，为实际生产实践和科学研究作准备。在新的教学模式下，教材中很难理解、重点的内容，在基本知识讲解的基础上，可以通过学术探讨的方式，增加学生的学习兴趣，引导学生课后阅读相关学术论文，让学生理解所学知识的实用性和科学性;对于教材中较简单的阐述较全面的知识点，可以安排学生自学。教学手段改革的关键要求教师必须对刀具、零件加工和装备等内容十分熟悉，机械制造技术基础是从事材料精密加工研究的教师必须精通的一门课程［11］。切削加工的基本要素、切削过程的基本规律和机械加工表面质量是从事材料切削加工机理研究的教师必须进行的研究内容，机械加工工艺规程的制定和典型零件的机械加工是从事绿色制造领域的研究者必须熟知的知识点，这几部分与高效精密加工研究密切相关的知识点恰好正是机械制造技术基础课程的难点与重点内容。对于缺乏实践经验的本科生来说，理解和掌握这些内容十分困难，为了应付考试学生只能死记硬背所学知识点，降低了学生的学习积极性，更不用说提高其独立思考能力和创新精神。对于从事机械加工研究的高校教师来说，在教学准备阶段，应大量阅读与课程内容相关的科学论文，特别是较为前沿的文献资料，结合自己的科研成果，以相关科研结论来讲述相关知识点的重要性及实用性，以问题的形式启发学生独立思考相关科学实验及数值模拟结论的合理性及可行性，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的独立思考能力和创新能力，并使其具有一定的科研素养。

3．2学术探讨课程教学方法和手段

现代教育提倡多样式的教学方法，如讨论式、启发式、问题引导式、案例式等来激发学生的学习积极性［12］。机械制造技术基础课堂教学在每次讲授知识点时，先引用相关的科研论文或者自己的科研成果来诠释知识点的实用性和重要性，提高学生的学习积极性，然后进行教材基本知识点的讲述，最后为了能够提高学生的独立思考能力、创新能力和综合分析问题的能力，可以相关的科研论文或科研成果为基础提出问题，引导学生以教材的基本知识点为基础探讨相关的科研成果，从而提高学生的科研素养。合理布置课后作业对巩固课堂理论知识和激发学生的学习兴趣具有一定的帮助作用。学术探讨教学模式的课后作业要追求一定的丰富性、多样性，改变传统的练习题模式，避免学生的抄袭现象，提高学生的科学素养。教师可以寻找与课堂内容相关的科研论文或者让学生自己检索相关的科研论文，对科研论文进行阅读，结合教材基本知识写出大概100～200字的思考体会。

3．3学术探讨课程设计和毕业设计

课程设计是机械制造技术基础教学中重要的实践环节，可以加深学生对所学知识的理解能力。目前机械制造技术基础课程设计的选题常为机械典型零件的加工工艺规程设计。在明确设计任务的前提下，可以要求学生选用多种工艺方案和工艺路线，引导学生利用绿色制造等前言科技来分析多种工艺方案和工艺路线的利弊，让学生更为直观地体会合理选择零件工艺方案和工艺路线的重要性以及了解绿色制造技术前沿科技的概念及实用性［13］。毕业设计是普通高等院校各专业教学计划中的重要组成部分，是对学生本科阶段所学专业知识的综合、深化和升华，着重锻炼学生利用各种资源来检索所需知识并解决实际问题的综合能力［14－15］。目前大多数地方高校的毕业设计选题多为机械典型零件的加工工艺及夹具设计、数控机床部件的设计、机械加工模具的设计等，其中机械典型零件的加工工艺及夹具设计与机械制造技术基础课程设计、机械设计制造及自动化综合课程设计的内容有较多重复的地方。为了能够进一步提高本科生的创新精神、独立思考能力和科研能力，地方高校应该打破机械设计制造及自动化专业毕业设计题目的限制，高校教师依据自己的研究方向给学生拟定毕业设计题目，让学生进行新材料或传统金属材料的切削加工试验研究、基于绿色制造合理工艺路线的选择和有限元仿真切削加工性能研究，使得学生能够对机械制造技术基础中相关理论知识有更深层次的认识，也提高了他们的科学研究能力、从事工程试验和对试验数据分析处理解释的能力。

4结语

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关键词机械设计制造及其自动化专业实践教学多维创新能力

1基于CDIO工程教育模式的机制专业教学改革与创新实践措施

1.1探索机械设计制造及其自动化专业

“产教融合、校企合作”学生实践能力和创新能力教学改革方式对课程实验、课程设计、行业见习与企业实习、毕业设计和课外实践活动等实践教学环节进行系统研究，探索出其各自有效的改革途径，如何通过引入企业案例，或者进入企业实际工作岗位进行培养，提高学生实践能力和创新能力，使学生成为具有行业知识基础和创新能力的高级工程技术人才。

1.2面向行业重构和优化机制专业课程体系结构

机械行业涵盖范围比较广，不同的企业需求人才能力不同，如何在不同企业的人才需求中归纳出共性的人才培养目标，既保证人才培养的共性，又具备不同企业的人才个性能力。基于CDIO工程教育理念，立足于“中国制造2025”对机械设计制造及其自动化专业人才培养的跨学科、综合化等新要求，在机械制造类专业课程教学中要既追求学科知识的广博性，又注重专业技能的精深程度，[3]把传统的以基础理论知识为导向的课程结构转型为以学科综合应用能力发展为主的课程结构，构建完整的理论加实践的机械制造课程体系结构，同时通过课程整合形成跨学科的课程群，使之与“中国制造2025”战略实施过程中的经济转型和产业升级的需求相匹配。一方面，通过广泛地调研相关企业在“中国制造2025”的新形势下对于机械设计制造及其自动化专业毕业生知识和能力的需求，并立足于实际生产过程，根据行业企业所需的知识和技能适当调整课程内容，使培养的学生更好地满足社会经济发展的需要。另一方面，专业教师要密切关注制造行业特别是量大面广的核心制造业中的新技术、新工艺，并将这些内容及时引入到机械制造课程教学中来，使教学内容紧扣行业发展趋势，让学生紧跟本专业先进技术的发展形势。

1.3依据CDIO工程教育模式的理念，构建与培养目标相适应的实践教学体系

根据机械设计制造及其自动化专业的特点，实践教学体系包含课程实验、课程设计、金工实习、各类实训、顶岗实习、毕业综合训练、职业资格培训以及学科竞赛等多个方面。同时考虑“阶段性与系统性相结合，理论与实践相结合”的原则，又可以将机械设计制造及其自动化专业实践教学体系分为三个模块，分别为基本技能模块、专业技能模块、实践与创新能力模块。基本技能模块包括基础实验、专业实验、综合性实验；专业技能模块包括认识实习、生产实习、顶岗实习、毕业实习、金工实习、课程设计及毕业综合设计；实践与创新能力模块包括社会调查、专业技能训练及认证、创新性实验、参与教师科学研究项目、参加教育行政主管部门和行业主办的各类学科竞赛、“互联网+”大赛以及大学生挑战杯竞赛。[4]

2实施过程

（1）顶层设计阶段。为成果形成做好顶层设计，明确实施目标，制定实施方案。在梳理机制专业人才培养前期积淀的基础上，组织教师和行业专家开展广泛讨论，制定课程体系和实践教学体系建设的实施方案。（2）具体实施阶段。对接行业需求，明确能力标准，从人才培养方案制定、课程体系优化、实习实训改革、课堂教学革命、教学团队建设等方面全面落实学生能力培养。（3）总结提炼阶段。对成果的实施进行总结、修正，并加以提炼。在成果实施的不同阶段，依据成果实施的阶段性成果组织分析，指出不足，并在后期加以修正。收集、整理项目实施过程中产生的各种资料（研究数据、教案资料、论文资料等），并总结提炼，同时以书面形式呈现，并转化为论文。（4）交流推广阶段。通过媒体报道、、著作出版及经验交流等方式对成果进行应用推广。

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［论文摘 要］当前，我国机械学科背景下的工业设计专业设置盲目跟风，存在机械类课程设置形同虚设、学生普遍缺乏应有的审美能力、未突出学科交叉优势等问题。机械学科背景下的工业设计专业特色教育，应着重提高学生的审美品位，让学生切实掌握相关工程技术，结合机械学科特色来完善工业设计教育体系，使设计教育适应社会发展趋势和社会需求。 

 

目前，我国已有美术院校、工科院校、综合大学、农林院校、师范院校等400多所院校开设了工业设计专业，形成了世界上最为庞大的工业设计教育网络。由于国家教育部把工业设计专业归属于机械学科，因此，培养机械学科背景下的应用型设计人才、强化学生在机械学科背景下的实践能力、确立机械学科背景下工业设计专业的教育特色、凸显机械学科的自身优势及发展特点，是目前工业设计教育的根本任务。 

机械学科是研究机械产品（或系统）的性能、设计与制造的理论和技术的科学。按照经历阶段的性质不同，机械科学可分成两大分支学科：机械学和机械制造。机械学是对机械进行功能综合并定量描述以及控制其性能的技术科学，它的主要任务是把各种知识、信息注入设计，将其加工成机械系统能够接受的信息并输入机械制造系统，以便生产出满足使用要求并能被市场接受的产品。在这一点上，机械学与工业设计的目的是一致的，都是为了满足市场的批量化生产而进行产品设计。机械学包括机构学、机械振动学、机械结构强度学、摩擦学、设计理论与方法学、传动机械学、微机械学和机器人机械学等。机械制造是将设计输出的指令和信息输入机械制造系统并加工出合乎设计要求的产品的过程。机械制造科学与技术是研究机械制造系统、机械制造过程和机械制造手段的科学与技术，它包括机械制造冷加工和机械制造热加工两个部分。机械学科的理论基础与技术手段是工业设计专业的必备知识，为工业设计专业提供科学技术支撑。 

但当前我国高校机械学科背景下工业设计的特色建设并不理想。如何依托机械学科的先进制造技术与设备条件及其较强的科学性和现实性来构筑工业设计特色教育平台，是当前工业设计教育要解决的重要问题。 

 

一、我国机械学科背景下工业设计专业的发展现状 

 

1.工业设计专业设置盲目跟风 

很多学校的工业设计专业设置于2000年前后。这一时期是工业设计专业的膨胀期，很多院校因有机械学科就盲目跟风，设置了工业设计这一专业，而不是出于国内工业发展的需求，专业设置缺乏必要的调研和论证，专业体系极不完善；与此同时，招生人数不断增加，招生规模不断扩大，师生比例严重失调，致使教学质量难以保证，学生专业素质不断下滑。学生经“批量教育”后涌入市场，导致社会上此类人才表面上供大于求，毕业学生60%以上改行从事平面设计或室内设计，近30%的学生完全脱离本行。［1］ 

2.机械类课程设置形同虚设 

机械学科背景下工业设计专业的培养方案大多安排有工程制造类课程，如机械制图、机械设计基础、机械制造基础等，表面上强化了学生的设计与制造能力，但在师资配置、课程大纲制定、制造实践能力培养等方面缺乏系统的思考，导致不同课程之间的关系成了一种机械性的相加，艺术仍是艺术，技术仍是技术，二者并未融合在一起，因而基于机械学科的工业设计专业特色并未真正形成。学生在实际设计中既不能很好地运用技术性课程的理论知识，也不能独立地处理与设计相关的技术问题。 

3.学生缺乏应有的审美能力 

审美能力与审美品位是工业设计专业学生应具备的基本能力。机械学科背景下的工业设计专业学生，其审美能力与审美品位较差，长于技术类课程的学习而对绘画基础、设计表现技法等课程缺乏热情，惰于关注美、思考美。［2］很多学生做毕业设计时不懂得怎样把作品的美感表现出来。 

4.学科交叉优势未能显现 

学科的发展有很强的交叉性，这种交叉性包括专业之间、院系之间、学校之间、地区之间的交叉，从而形成一定范围内的资源共享和特色互补。工业设计是技术与艺术相结合的交叉学科，涵盖美学、心理学、市场学、人机工程学、物理学、材料学与力学等学科范畴。当前，机械学科的背景特色还未鲜明地融合在工业设计的学科教学中，机械学科的技术优势、技术条件、实验条件没有与工业设计专业的相关课程结合起来，学科与专业之间缺乏衔接平台，无法构成系统的知识结构。很多院校的工业设计专业虽然设置在机械学院（系）下面，但机械学科与工业设计处于完全分离的状态，口头上说相互交叉，但并未落实到具体的教学中。因此，要突出以机械学科为背景的工业设计专业特色，必须制定切实可行的设计教育方案。 

二、我国机械学科背景下工业设计专业的特色定位 

 

学科必须依赖特色而发展，失去特色就会失去竞争力、失去存在的价值，有特色才能发展，工业设计教育也不例外。国外有很多具有行业特色的工业设计专业，如美国艺术中心设计学院的汽车设计，英国考文垂大学艺术设计学院的交通工具设计、汽车设计等，都是特色鲜明的优势专业，同时又是服务于地方经济和全球经济、拥有巨大市场需求的特色专业。在我国，真正有特色的工业设计教育较少见，应通过一系列的措施加强机械学科背景下工业设计专业的特色定位。 

1.提高学生的审美品位 

“眼高手高”是设计教育培养的基本目标。“眼高”是指对学生审美能力的培养，“手高”是指对学生设计表达能力的培养。机械学科背景下工业设计专业学生的设计技法和设计艺术素养可以归为三类：一是“眼高手高”型，能欣赏能表现；二是“眼高手低”型，能欣赏但不能表现；三是“眼低手低”型，不能欣赏也不能表现，一般为初学者。要想提高学生的设计技法水平，就得设法先提高学生的“眼力”水平，使之懂得欣赏经典艺术品、经典设计作品，学会鉴别艺术作品。这就要有目的有计划地组织学生参观美术展、设计展，多欣赏原作，指导学生进行设计艺术欣赏，培养学生形成高水准的审美观念和审美品位，提高学生对自然美、社会美和艺术美的感知和鉴别能力。 

在设计审美品位的培养中，观察是形象信息储存的输入口——对设计作品的形式认识需要观察，形象记忆和形象思维也都以观察为基础。在扩大“阅读”量时，对“阅读”对象的选择应考虑不同的形象、形式和内容，以引导学生从设计作品如何反映对象的手段方法去观察分析、从作品如何反映生活真实的角度去观察分析、从作品中思维与认识的美学形态表现过程去观察分析。 

2.让学生切实掌握相关工程技术 

美国著名的工业设计大师雷蒙得•罗维曾说：“当我能够把美学的感觉与我的工程技术基础结合起来的时候，一个不平凡的时刻必将到来。”工业设计是科学技术与美学艺术相结合、相融合的专业，如何实现二者的深度融合一直都是设计教育的核心课题。机械学科背景下实现设计技术与设计艺术的融合，奠定机械学科背景的工业设计专业特色，要求学生在工程技术方面掌握制图学，掌握设计施工语言的材料学，熟悉力的作用和传递的加工工艺学，熟悉人机工程学和计算机辅助设计。设计师掌握的知识越多、接受新知识的能力越强、设计方法越灵活，其创新能力就越强、成功率就越高。 

3.结合机械学科特色，完善工业设计教育体系 

机械学科背景下的工业设计学科应加强以工程技术为特色的工业设计教育。工程技术包括很多方面，如加工技术、制造技术、人机工程、材料力学等。优选其中的某些方向，并作为与工业设计学科相关的特色予以强化，可形成一种资源共享和特色互补的共生循环的教育模式。 

机械学科背景下工业设计专业特色的建设，最关键的一环在于求变：办学思路上求变，课程设置上求变，培养方式上求变，教学模式上求变。美国学者a.j.普洛斯曾说过：“设计教育的目的不是造就设计人员，而是解放他们。”这给工业设计专业特色教育提供了有益启示，也拓展了人们的设计思维。如湖南工业大学根据工业设计专业课程的特点和性质，将其划分为4个课程群，即艺术基础课程群、设计基础课程群、机械工程技术课程群、专业设计课程群。理清各课程群的总体教学目标以及内部各课程的分工合作关系，把工业设计实践能力培养与创新能力培养细化到各课程中，使之相互协调、相互弥补。各课程群按照能力培养由低到高、由浅入深的阶段性模式安排，更有利于达到人才培养的目的。在培养模式上，强调以设计为中心，以一系列精心制作的设计专题为核心，有机地编排相应的支撑知识，使学生在这些专题学习过程中培养综合设计创造能力，使几大课程体系通过相关专题组合成有机的、相互联系的整体。在教学模式上，引入“工作室”制，强化教师对学生素质的全方位培养，使学生的学习更具深度和广度。 

 

三、结语 

 

美国著名教育学家刘易斯在《21世纪教育》一文中说：“面向21世纪的教育战略，不仅要求教育去适应未来，更强调创造未来。”学校生产的“产品”是学生，毕业生质量的好坏，直接体现着学校的办学层次和办学水平。在我国，工业设计教育的规模越来越大，师生人数不断增加，但数量的增加并不能说明工业设计教育实力的增强，还必须使毕业生与市场紧密结合，以满足人才市场的需求。因此，应根据工业设计专业所具有的学科特色和优势确定工业设计专业的特色发展方向，以保证工业设计专业人才培养的质量，使设计教育能很好地适应社会发展趋势和社会需求。 

 

［参 考 文 献］ 

篇5

一、导师引领，因材施教，促进学生个性化成长

导师制与学分制、班建制同为三大教育模式，其核心思想是在教学方式上强调个别指导，在教学内容上强调德智并重，在学习环境上营造和谐、自由、宽松的氛围。其最大特点是建立密切的师生关系，针对学生的个性化差异，导师引领，因材施教。机械制造与自动化专业导师制实施以来，导师在学生创新实践过程中充分发挥引导与指导作用，在课程学习、社团活动、毕业设计、实践训练、技能竞赛、作品创作等方面精心引导学生，在学习方法、方案制定、图纸修改、作品说明书的书写、专利申报等方面悉心指导学生。导师发挥点拨作用，激发学生思路和想法，培养学生发现问题、分析问题的能力，掌握问题的解决方法、作品的创新设计步骤，培养学生学会学习的能力和创新素质，不断提升学生的可持续发展能力。

二、搭建创新实践训练平台，培养创新型技术技能人才

1.建设并开放创新型实验室，为学生创新实践提供支撑

以培养具有创新能力的高端技术技能型人才为核心，机械制造与自动化专业建成了机械设计实验室、工业机器人实验室、液压与气动实验室等众多创新型实验室。如机械设计实验室可供学生开展机械设计认知、机械创新设计、典型机构创意搭接与运动分析等实验。为营造浓厚的创新环境，激发学生的创新动力，学校把优秀学生创新作品及个人事迹作为实验室文化的重要组成部分。学校通过开放实验室，为学生提供更多实践机会，提高了学生学习的主动性和创造性。挑选创新实践能力强的学生作为学生助教、助导，成为老师的得力助手，并指导其他同学开展创新，通过传、帮、带，实现可持续良性发展。

2.组建专业社团，营造良好的科技创新氛围

专业社团是以兴趣为基础，以专业为依托，以学生为主体，以专业指导教师为主导，开展专业实践活动的社团组织。机械制造与自动化专业着眼于学生创新活动的开展，组建了机械创新等专业社团，丰富学生第二课堂，为学生创新实践活动提供阵地。社团通过举办创新发明论坛、优秀作品展、创新先进个人事迹展、创新创意设计大赛、科技创新趣味活动等丰富多彩的社团活动，在广大学生中形成浓厚的科技创新氛围，激发学生们的创新创造热情，培养创新精神。

3.成立机械创新精英班，培养创新精英人才

为培养造就一批具有较强创新能力、发展后劲足的精英型创新型技术技能人才，学校从专业社团中选拔学有余力、乐于创新、善于实践的优秀学生成立了机械创新精英班。精英班采取3+N教育模式，“3”指精英班学生必须完成原专业3年的学习任务；“N”指精英班特定的教学活动，通常安排在课余时间进行。采取小班授课和导师制，因材施教，促进学生个性化发展。在课程上以专项训练为主，如创新思维与创新技法、作品图纸设计、专利撰写、论文撰写、实物制作、综合强化训练等，主要培养学生的专项能力和创新实践能力。

三、开发优质教学资源，深化教学改革，夯实高职创新人才培养基础

以建设“项目带动、任务驱动、学做融合”的专业课程为龙头，按照基于工作过程的课程建设思路，开发优质教学资源，提高专业教学质量。近年来，机械制造与自动化专业编写出版了《机械设计基础》等多部创新特色鲜明的项目化教材，主持完成《机械传动装置的分析与设计》等多门教学资源库的建设，形成了“图、文、声、像、物”立体化教学资源。深化教学改革，注重学生创新能力的培养和综合素质的养成，使学生在实践中学会图样的识读与绘制、产品的设计与选用、加工工艺文件的识读与编制、机床设备的使用与维护、产品的加工、质量检测及工具的使用方法等，在工作任务中学习技能，获得能力，激发学生的学习兴趣，提升教学效果和人才培养质量，为创新人才培养夯实基础。

四、以项目为载体，提升学生素质及实践能力

以课程教学项目、毕业设计项目、创新实践训练计划项目、竞赛项目、教师科研项目等为载体，成立项目团队，导师指导，学生分工协作。在项目实施前拟定项目工作各阶段的时间节点和完成的内容，以及项目所要达到的目标，以便培养学生对项目的总体策划能力。在项目实施中定期召开项目进度讨论会，开展头脑风暴，汇集集体智慧，及时发现并解决项目实施过程中的问题，学生在项目实施中学习知识、锻炼能力、提升素养。在项目完成后进行项目汇报、答辩与总结，展示项目团队成果，增强学生成就感，进一步树立信心；取长补短，互相学习借鉴，提升学生组织、表达能力等。通过参与项目完整的实施过程，学生掌握项目的开展方法，锻炼动手实践及团队协作能力，增强团队意识和创新精神，提升素质及实践能力。

五、以毕业设计为重要抓手，检验和提升学生的综合创新能力

毕业设计是检验和提升学生综合创新能力、衡量人才培养质量的重要环节。在毕业设计过程中，抓好抓实选题、调研、方案提出、图纸设计、说明书的撰写以及毕业答辩等全过程。如：选题与生活、工作紧贴，注重创新性和实用性，增强毕业设计的挑战性与吸引力；在毕业设计过程中，老师鼓励学生大胆探索创新，同时结合学生毕业设计中出现的问题和学生遇到的疑问，师生之间、同学之间进行启发式讨论，取长补短，相互提高；在毕业设计成绩评定时，把创新点和学生的综合应用能力作为成绩评定的重要依据。通过毕业设计这一重要抓手，进一步培养学生的探索、创新精神，检验和提升学生的综合创新能力。

在高职人才培养中实施导师制，师生协同，积极开展教学研创等活动，不仅激发了学生创新意识，提高了学生的创新能力，同时也提升了教师的专业指导水平和创新能力，实现教学相长，有效促进了教师与学生创新能力的双提升，为机械制造与自动化专业培养高端装备制造创新型技术技能人才提供了坚实保障。

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关键词：应用型创新人才 培养模式 机械专业

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.04.017

进入21世纪以来，社会发展日新月异，高校的改革不能只关注教学本身，而应该更多地关注社会发展趋势与企业的需求，努力使自己培养出来的学生更加符合社会需求。

宁波大红鹰学院机电学院机械设计制造及其自动化专业自2008年随着学校升本以来，至今已经招收五届学生，共计1200名左右，学院包括学校明确提出要办机械类专业应用型创新人才的培养模式，并且非常重视。随着08级本科毕业生进入社会开始工作，学院对学生所在的中小企业做了机械设计制造及其自动化专业人才培养目标及规格调查问卷，并进行相应的分析，为更好地推进机械类专业应用型创新人才的培养模式打下基础，使得我院机械类毕业生能更好更快地融入企业，为企业服务。

我们深入调查了毕业生在企业里的工作情况，与企业进行大量沟通，了解企业对我们毕业生的基本要求，从而修订了学校本科机械类专业应用型创新人才培养模式，从以下几方面考虑：

1 专业培养目标

本专业立足浙江、面向长三角，培养德、智、体、美全面发展，具备机械设计、制造、自动化等方面的基础理论、基本知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机电领域内的计算机辅助设计与制造、科技开发、运行管理等方面工作的高素质应用型人才。

2 应用创新型人才的专业培养基本要求

2.1 应用创新型人才的知识结构

第一，具有较扎实的自然科学基础，较好的人文和社会科学科学知识，较好地掌握本国和一门外国语言、文字的知识。 第二，较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造基础、自动化基础、数控加工技术等基础知识。 第三，了解企业运行管理、销售等方面的基础知识。第四，具有机电一体化装备、模具设计与制造和制造信息化等专业方向之一所必需的专业知识，了解其前沿及发展趋势。

2.2 应用创新型人才的能力结构

第一，具有正确运用本国语言、文字撰写和阅读科技论文、设计说明书的能力。第二，受到现代工程师的基本训练，具有进行机电产品设计、制造及设备控制的基本能力。第三，具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索等基本技能。第四，能够顺利阅读本专业的英文资料，具有一定的英语听、说、写能力和涉外业务处理能力。第五，具有计算机技术应用能力，本专业必需的基本工艺操作能力。第六，具有初步的科学研究、科技开发、组织管理能力。第七，具有较强的学习能力和创新能力。第八，掌握锻炼身体的基本技能。

2.3 应用创新型人才的素质结构

第一，具有较高的政治素养和良好的道德品质。第二，具有较强的自信心、进取心和社会责任感。第三，具有求实诚信、吃苦耐劳、爱岗敬业的品质和良好的团队合作精神。第四，具有良好的学习习惯。第五，具有健康的体魄和良好的心理素质。第六，具有较强的法律意识、市场意识、安全意识、质量意识以及创新意识和创业精神。

2.4 应用创新性人才的职业资格要求

推荐获得下列证书之一：

第一，熟练掌握一类数控机床的基本操作，达到相应的国家职业资格中级工或以上水平。第二，机械AutoCAD（Ⅱ）级或以上水平证书。第三，Pro/E（Ⅲ）级或以上水平证书。也可以是（UG、MasterCAM等同级证书）。

3 应用创新型人才培养的创新点

学校为了配合学生的各种能力的培养，在加强理论学习的同时，完善实践教学，培养学生发现问题、分析问题、解决实际问题的能力，以项目驱动为教学改革手段，提高学生的工程应用和知识创新能力，增强学生毕业后在工作岗位上的快速适应性。其中实践教学体系一般主要由以下几部分组成：

第一，需要掌握的基本技能主要包括了工程制图学完后的机器测绘、工程力学中的常用实验、公差配合与测量技术实验、金工实习等，这些实习内容培养学生具有基本的动手能力。第二，专业技能主要是课程设计，其中包括了机械设计课程设计（以二级减速器的拆装设计为主）、机械制造基础课程设计（以不同的夹具设计为主）、电工电子课程设计（PLC、单片机）、机械原理课程设计、液压传动课程设计等，目的是培养学生具有基本的实践技能。第三，创新设计主要包括全国挑战杯设计大赛、浙江省机械设计大赛、学生的专利申请等，主要培养学生的工程创新思维与动手能力。第四，专业考证包括了数控加工技术、AutoCAD、PRO/E及Solidworks等职业资格认证培训，为今后在工作岗位的发展能打下坚实的基础。

4 结论

根据应用型本科机械类专业工程应用型创新人才的企业需求分析，提出机械类专业应用型创新人才培养的新模式，按“一核心三方向”的要求创建专业知识培养体系：以数控制造为专业核心，以机电装备制造、模具制造、制造信息化为专业方向；按“一突出三加强”的要求创建能力培养体系：突出技术应用能力，加强学习能力、涉外业务处理能力和创新能力，以此为我校机械类专业应用型创新人才的培养质量提供强有力的保证。

参考文献：

[1]杜柳青，杨翔宇.面向机械制造及其自动化专业的工程应用型人才培养模式探讨[A].第十届全国机械设计教学研讨会论文集[C]，2008.

[2]邹景超，刘万福.民办高校机械设计制造及其自动化专业人才培养模式的研究与实践[D].黄河科技学院工学院，2010.

[3]李培根.构建创新人才培养体系之我见[J].中国高等教育，2008，（5）.

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关键词：工程教育认证；模块；工程能力；权重

一、引言

我国高等院校培养出的工科技术人才总量居世界前列，但我国工程教育还没有使企业和学生满意，主要表现是，学生工程意识较弱，实践能力较差[1]。开展工程教育认证，一方面给我们带来新颖的育人理念，另一方面有助于我国未来工程专业毕业生获得国际执业资格。对于机械设计、制造及自动化专业来说，准备和通过工程认证，是学校培养合格机械工程师的有效保障，就是要以国家机械类工程教育专业认证标准为指针，对该专业的培养目标，教学理念、教学内容、教学方法、评价机制等方面进行相应的改革。

二、工程教育认证与“模块化”教学改革理念

工程教育专业认证就是工程技术行业的相关协会连同工程教育者对工程技术领域相关专业（如机械工程、土木工程）的高等教育质量加以控制，以保证工程技术的从业人员达到相应教育要求的过程[2]。工程教育认证是对工程教育最低标准的检查，保证未来工程师从业人员获得质量可靠的，与其职业发展密切联系在一起的专业教育，促进了工程教育的职业化和专业化，保证了工程教育与工程师职业密切联系，促进工程界与教育界密切联系[3]。其核心理念是，工程教育要以学生学习成果为目标导向，通过有力引导，确保工程专业毕业生达到专业认可的既定质量标准要求，这就需要将学生的培养目标和毕业出口导向要求放在极其重要的位置，以此做为合格性指标，推进工程教育工作。具体到专业课体系设置乃至每门课程安排，其要求和内容应把学生放在教学主体地位，围绕学生能力培养，以学生能力的全面提升为目标导向来组织和持续改进[4]。德国高等教学中“模块Module”通常由几个相关联的教学课程组成，一个模块构成一个相对独立的教学单元[5，6]。模块以培养学生的能力为目标，不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类，即专业能力（与专业相关的知识技能储备）、方法能力（用恰当方法解决实际问题的能力）、社会能力和自我能力（交际能力、团队精神、自学能力）。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动，要有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力，多使用讲座课，而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。国际工程认证与德国高等教育“模块化”共同的教育理念是，把学生放在教学的主体地位，以学生的能力培养为主要目标，而专业认证更加注重学生的培养目标与学生学习成果的达成度，更加强调持续改进性。

三、面向工程认证的模块化教学改革探讨

（一）专业培养目标、毕业要求及课程模块化整合

通过走访用人单位，分析了机械行业对机械设计、制造及自动化专业人才的需求，及本地区的特殊需求，提出了本专业培养目标及毕业要求。其中，专业培养目标是学生经过五年的学习之后所达到的要求。该专业培养目标是，培养德、智、体、美全面发展，具有较高的思想道德、文化修养和较强的工程实践能力及创新精神，具备机械设计、制造、自动化基础知识及其应用能力，能在复杂的机械工程及相关领域从事机械设计、制造、技术开发、设备维护、生产管理等方面工作的工程应用型人才。针对培养目标，我们提出了学生毕业时达到的要求，即毕业要求。毕业要求共有7条，关于机械设计制造我们提出这样的毕业要求：能运用机械设计制造原理，正确理解和绘制复杂的机械加工零件图、产品装配图及加工工艺过程流程图，并综合分析经济、社会及相关工程因素，使用计算机进行复杂机械产品的辅助设计和制造。鉴于上述毕业要求，分析了从事机械制造领域工作的毕业生应具有如下几方面的能力。1.从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力。2.从事工艺工装的设计制造工作能力。3.对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力。4.运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力，我们对教学内容进行了模块化重组，把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块，而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线，系统介绍了编制工艺规程所需要的知识，包括数控加工知识，从而大大提高编制工艺规程能力[7]。

（二）细化可评测的学习目标

机械制造技术模块的学习，有助于学生具备从事机械制造方面工作的能力，对专业培养目标及毕业要求达成，做出自己应有的贡献。为了实现上述能力，比如能从事机械制造工艺规程的编制与实施的工作能力，提出了如下学习目标及其权重值，如表1所示。目标要求2、3对于学生提高从事机械制造工艺规程的编制与实施的工作能力含权值较高。另外，编制工艺规程所需的基本概念，主要指工艺过程及其组成，生产纲领、生产类型、零件结构工艺性等问题，目标的实现，不是死记硬背，主要体现在能在实践中灵活运用，因而学生的实践能力，分析问题和解决问题能力也是也是很重要的。

（三）围绕学习目标设计学习任务和学习活动

根据学习目标的权重值，设计不同的学习任务及学习活动。对于权重值较高的学习目标，可以通过讲课、作业、实验、实习、项目驱动来达到目标要求。对于表1中含权值较高的学习目标，牵涉的概念较多，比如工序基准、定位基准、限位基准、粗精基准选用原则及工艺路线安排原则等。这些概念，大多都是在实践中进行的总结及理论提升。学生大部分来自学校，实践经验不足，对上述概念原则无法理解，因此会感到枯燥乏味，只能死记硬背通过考试，达不到学习目标要求。为了达到学习目标，除了讲课、作业等正常教学活动以外还可以通过以下教学活动来解决。1.夹具拆装实验。夹具拆装实验就是把学生分组对某个夹具及其工件进行测绘、组装，并画成相应的装配图。通过该实验，学生对夹具的功能、组成有所了解。尤其对定位元件及其作用有了较强的感性认识，加深对工序基准、定位基准、限位基准概念的理解，同时对精基准选择原则中基准重合原则有了直观的了解，锻炼学生的实践能力，促进了学习目标2达成。2.实习，项目驱动教学。机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容，大部分是如何编制的规则，如果在教学中照本宣科，学生无法理解，只能死记硬背通过考试，无助于提高学生的工程能力。因此，我们以项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法，是指在教学过程中，以项目的展开为主线，将相关知识点融入到各个项目环节中去，进行层层推进，安排学生分小组围绕工程项目进行讨论，协作学习，最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种教和学的模式。为了达到使学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的，使学生置身于工作现场中，以一个典型零件的工艺规程编制为项目，通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识，例如，加工零件粗、精基准的选择，加工工艺路线制定等理论，在老师的指导下，以学生为主，来完成该项目。通过教学实践，发现该种教学方法的特点是，由以教师为中心转变为以学生中心，由以教材为中心转变为以项目为中心，学生能真正理解编制规则，提高编制工艺规程能力。

（四）评估实际学习效果

通过不同的学习任务和学习活动，来促进学习目标达成。要想合理评估学生的学习效果，必须有一个正确的学习效果评价标准。过去只是以考试或者项目报告书作为评价标准，而不考核全过程，导致学生项目报告互相抄袭，考前重视背诵讲义内容，没有达到提高学生工程能力的目的。我们以考核学生的全过程作为学习效果评价标准，现推出一种n+2考核方法，n里面包括项目、论文、测验等多种考核方式，占总成绩的50%，平时笔记占10%，考试成绩占40%，考试成绩不超过50分或过程考试不及格，最终成绩均不及格。这样，不是以考试成绩作为最终成绩，使学生对过程更加重视，有助于提高学生的工程能力，考试中围绕学习目标及含权值出题目，题目源于各个教学环节，很多试题答案并不唯一，重点考查学生的工程能力及迁移能力。

（五）反思与持续改进

通过一学期的教学实践，学生对机械加工路线拟定掌握并不十分理想，平均得分较低，未达到预期的教学效果。究其原因，该部分内容是教学难点，学生在对口工厂实习机会较少，对加工手段认知较少，另外，学生的识图能力较差。下学期准备增加加工手段视频播放，以弥补学生的现场经验不足；和机械制图老师沟通，多进行识图方面的训练。

四、结语

通过上述面向国际工程认证和模块化教学改革的研究，我们得到如下结论。1.以工程教育认证及“模块化”教学理念，分析了机械设计制造及自动化专业培养目标及毕业要求，提出了从事机械制造领域工作所应具备的能力，并对教学内容进行模块重组，打破了学科的界限，突出学生工程应用能力培养，从而更容易促进培养目标及毕业要求达成。2.围绕某一工程能力的提高，提出了不同的学习目标及权重值，根据权重值不同，设计不同的教学活动，以加强学习目标达成；围绕不同的学习活动，提出了过程考核的考核标准，考试题目源于各个教学活动，以考查学生是否达到相应的毕业要求。3.围绕着工程认证所进行的教学改革，虽取得一定成绩，但也存在一些问题，学生的实践认知能力有待进一步提高，学生的识图能力较差，学习主动性有待进一步加强。在以后的教学中，我应继续深入研究，持续改进。

参考文献：

[1]曹小宇,幸继红,谢方平等.机械设计及自动化专业工程教育认证实践[J].农业工程,2014,4(5):93-95.

[2]陈文松.工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛,2011,(7):29-32.

[3]韩晓燕,张彦通.工程教育专业认证制度及其对工程教育的影响[J].大学研究与评价,2008,(1):86-89.

[4]万林林,伍俏平,郑朝晖.工程教育认证下机械制造装备设计课程改革[J].当代教育理论与实践,2015,(4):40-42.

[5]宿静瑶,汪木兰,曹雪虹等.德中应用高校机械类本科专业模块化教学体系比较研究[J].中国现代教育装备,2013,179(19):89-92.

[6]张鸣放,窦力军,于雷.中德应用型大学课程设置比较分析[J].高教研究,2011,(6):50-55.

篇8

一、选题意义:

1、理论意义:(1)学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力.

(2)综合运用热锻模课程和其它有关选修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化.

(3)通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能

(4)可以掌握锻造工艺，熟悉各种锻造各种锻造设备，熟悉掌握计算机操作以及了解deform软件的应用，并具有机械设计及制造等综合知识.

2、现实意义:随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术，新工艺，新设备，新材料不断涌现，进一步提高锻件的性能指标;同时缩短了生产周期，降低了成本，使之在竞争中处于优势地位.

锻造是一种借助工具或模具在冲击作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法.锻件的最大优势是韧性高、纤维组织合理，件与件之间性能变化小;锻件内部质量与加工历史有关，不会被任何一种金属加工工艺超过.

锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后，消除了内部缺陷，如锻(焊)合空洞，压实疏松，打碎碳化物，非金属夹杂并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀、细小的低倍和高倍组织.而铸造工艺得到的锻件，尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状，但难以消除疏松、空洞、成分偏析、非金属夹杂等缺陷;机械加工方法获得的零件，尺寸精度较高，表面光滑，但金属内部流线往往被切断，容易造成应力腐蚀，承载拉压交变应力的能力较差.

这几年，我国火车不断提速，动车、高铁相继投入运营，这也代表着以后的发展方向，这要求我们必须保证火车导轨的安全可靠行，为保证高速列车运行的平稳性和旅客的舒适性，高速铁路的平顺性是很重要的指标，国外高速铁路采用断面尺寸公差和平直度要求很高的长定尺钢轨并焊接成超长无缝线路.接头作为连接导轨的关键部件起着至关重要的作用.

模具制造技术现代化是模具工业发展的基础，性能良好的锻造设备是提高锻造生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的锻模模需要高精度高自动化的锻造设备相匹配.为了满足大批量高速生产的需要，目前锻造设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械手乃至机器人的大量使用，使锻造生产效率得到大幅度的提高，各式各样的锻造自动线和高速自动压力机纷纷投入使用.

二、课题关键问题及难点

本课题以锻造工序的数目确定、预成形设计为重点，对比不同形状预制坯的成形过程，给出了合理的制坯工序布排和设计，实现了一火锻造.同时，开发了封闭飞边闭式锻造预锻工序，提高了材料利用率.最后，对锻造过程进行了三维有限元模拟，在40mn热模锻压力机上进行了试验和试生产，模拟和试验结果证明锻造设计符合生产要求.该锻件形状复杂，材料分布非常不均匀，其锻造工序编排和模具设计难度更大.

本课题的难点在于应用三维绘图软件和deform软件对其进行应力应变分析，通过软件规范初设数据并反复进行修改，直到得到最优的设计方案..

三、调研报告(或文献综述)

我国的经济体制发生了根本的变化，由过去的计划经济过度到现在的市场经济.锻压生产虽然生产效率高，节约原材料和机械加工工时;但生产周期较长，成本较高，处于不利的竞争地位.铸造、焊接、机械加工豆加入了竞争.锻造生产要跟上当代科学技术的发展，需不断改进技术，采用新工艺、新技术，进一步提高锻件的性能指标;同时要缩短生产周期，降低成本，使之在竞争中处于优势地位.模具的技术水平明显有了提高，一些国产优质模具的性能已接近国外同类产品的先进水平，但由于我国起步晚，许多模具不得不依赖进口，与发达国家相比差距还非常大.

当代科学技术的发展对锻压技术本身的完善和发展有着重大的影响，这主要表现在一下几个方面:

1. 对机械零件的性能要求更高.现代交通工具如汽车、飞机、机车的速度越来越高，负荷越来越大.出更换强度更高的材料外，研究和开发新的锻造技术.挖掘原有材料的潜力也是一条出路.

2 .模具计算辅助设计、制造与分析(cad/cam/cae)的研究和应用将极大地提高模具制造效率，提高模具质量，使模具设计与制造技术实现一体化.

3. 模具的标准化、商品化、机械化及专业化自动生产.

4. 工艺分析计算的现代化.它将与现代数学、计算机技术联姻，对加工零件进行计算机模拟和有限元分析，达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中可能会发生的问题，供设计人员修改和选择.

目前锻造业面临的问题大概可以归纳为一下几个方面:

1.装备水平低，其主要表现是设备老化、精确度低.

2.管理体制亟待理顺，生产厂点过多，力量分散.

3.机械制造厂家封闭式经营生产，是产品缺乏竞争力.

4.科学研究投入少，接受新技术新工艺迟缓，其结果导致搞科研也搞生产，生产厂家的问题无人去解决.

四、参考文献

【1】姚泽坤主编. 锻造工艺学与模具设计 西北工业大学出版社 XX.6

【2】卢秉恒. 机械制造技术基础. 北京: 机械工业出版社，1999.8

【3】王先奎. 机械制造工艺学. 北京:机械工业出版社，XX

【4】吴宗泽 机械零件设计手册. 北京:机械工业出版社，XX.4

【5】郑家骧 刘永田. 画法几何与机械制图. 内蒙古科技出版社，XX.8

【6】锻压手册(设备) 北京:机械工业出版社，XX

【7】锻模设计手册 北京:机械工业出版社，1991

五、研究内容及确定方案各步骤

1、研究内容:

(1)模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、设计绘制锻件图、模具类型的确定、确定变形工步及中间坯料尺寸，压力中心计算、压力机选择、计算原坯料尺寸的确定等;

(2)模具整装配图和模具主要零件的设计;

(3)编写设计毕业论文

2、基本设计方案

本零件是属于大型锻件，首先根据相关尺寸确定其锻造工步，通过计算/r以及h/d的相关数值， 基本步骤设计如下:

1、计算毛坯尺寸

2、选择成型设备及其参数

3、用deform模拟软件进行有限元模拟并分析缺陷并加以改进

4、模具工作部分尺寸的计算

5、模具的总体设计

6、下料

7、加热

8、弯曲

9、预锻

10、终锻

11、切边

六、进度安排

第5-6周 毕业实习，撰写实习报告

第7-8周 写出不少于3000字的文献综述;根据参考文献和课题要求，提出自己拟定的可行方案;

第9-10周 写出开题报告，开题;进行总体设计

第11-12周 外文文献翻译，完成详细方案设计

第13-14周 完成结构优化设计

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数控机床

课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。133229.COm这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"cad/cam’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1)通用机床突出重点，贯彻少而精的原则

通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，cnc车床及其车削中心、cnc铰铁床及其加工中心，cnc线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。

为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计，加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源，加强实训教学

工科专业学生理应姓“工’，应面向工程，面向生产，面向经济建设实际，因此，所培养的人除了具备应有的专业知识外，还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能，既生产技能与实验技能，这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求，受财力、人力等办学条件方面的限制，机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些，我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作，做到资源共享，开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施，通过考核评定成绩，实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核，取得相应的职业资格证书，同时取得相应的课程成绩和学分。

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英文名称：Manufacturing Technology & Machine Tool

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国机械工程学会;北京机床研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1005-2402

国内刊号：11-3398/TH

邮发代号：2-636

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1951

期刊收录：

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

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