现代机械设计论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇现代机械设计论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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1CAD技术的发展

CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和产品数据管理技术（ProductDataManagement，PDM）及计算机集成制造系统（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一体。

产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(IntelligentCAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。

以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。

2三维CAD技术在机械设计中的优点

通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:

2.1零件设计更加方便

使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。

2.2装配零件更加直观

在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。

2.3缩短了机械设计周期

采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。

2.4提高机械产品的技术含量和质量

由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。

3CAD技术在机械设计中的应用

3.1零件与装配图的实体生成

3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。

对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。

3.1.2实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。

一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。

3.3机械CAE软件的应用

机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。

4CAD前沿技术与发展趋势

4.1图形交互技术

CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术

也正在研究之中。

4.2智能CAD技术

CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。

4.3虚拟现实技术

虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。

参考文献

[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.

[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.

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农业发展过程中，农业生产手段在农业生产中处于一个极其重要的地位，生产手段的先进与否、效率高低都影响了生产的生产效率和生产规模，是推动农业和国家经济的最大劳动力。实现农业生产手段生产过程的机械化改善了农业生产条件，促进了农业的丰产丰收，是农业现代化建设中的一个重要条件。随着社会的发展，农业生产中以机械动力代替传统的人力和畜力，使原有的农业生产规模有了巨大的跨越，在提高了农业劳动力生产水平和生产效率的同时，改善了农作物的生长条件，大大推进了新型生产力在农业中的发展。农业机械化的引入是农业生产方式的一次巨大变革，打破了传统生产方式的局限，其大范围的实现使农业生产向着现代化迈进了一大步，并逐步实现了规模化、标准化和产业化，是农业现代化的一个关键的衡量标准。因此要实现农业现代化建设，提高农业生产的效率和技术水平，作为其中基础性设施的农业机械化的实现和广泛应用是关键所在。

1.2农业机械化是先进科学技术的有效应用

在现代农业发展中，农业机械化的实现是首要环节，在农业机械化中大量引进了先进的机械设备和先进的科学技术，使成为重要组成成分和推动力。先进的科学技术的引进在极大程度对农业的生产环节进行了改进，在农业生产全过程中都得到广泛的应用，例如机械化插秧、机械化收割、机械化病虫害防治设备以及洪涝灾害设备等机械化设备都在当今农业生产中得到广泛应用，它们的使用使农业生产过程更加高效、便利，方便和推动农业生产活动的进行。先进的机械设备需和先进的科学技术应用相互配合才能发挥最大的生产能力，近年来我国已大量引进国外先进的科学生产技术，在我国中的农业生产中得到应用和推广，使机械化设备得以有效地在农业生产中实施，两者协调共同作用使农业机械化在农业生产中能发挥更大的作用，使农业先进科学生产技术的高效性在其中得以展现。

1.3农业机械化优化生产绩效

农业生产发展的目标是农业生产绩效的优化，即劳动生产率的提高，而农业机械化的发展对于生产绩效的提高有很强的优化作用。伴随着农业机械化的发展，农业生产过程更加优质和高效，它以机械动力代替人力和畜力作为农业的主要生产力，一方面有效提高了农业生产率，使生产成本大大降低，另一方面使农产品的产量和质量都大大提高，实现农业生产绩效的优化，促进农业生产率和生产效益的提高。

1.4农业机械化提高劳动力的素质水平

“科学技术是第一生产力”，农业机械化在生产环节中以机械动力代替人畜力，运用大量先进的农业机器设备，引入现代先进科学技术，使农业生产过程机械化、智能化，在机械使用过程中对农民的技术水平进行训练，大大提高了农民的科技意识，使其素质在本质上大大提高。这些高科技的新机器和新技术的引进和使用使农民成为高素质的劳动力，成为能够对生产机械进行操作和管理的具有高素质水平的技术掌握者，有能力走在新农村建设的最前线。

1.5农业机械化有利于农业的可持续发展

农业生态环境的保护是维持农业可持续发展的一大重点，然而由于现代社会中的污水排放、农用化学品污染等问题导致农业生态环境遭到严重破坏。农业机械化引进了机械深施化肥技术、机械灌溉技术和机械秸秆粉碎还田技术等高新技术，对生态环境有极大的改善作用。机械深施化肥技术告别以往将化肥撒施或浅施的不合理使用方法，防止作物不能吸收的化肥残留在土地中对土壤的结构产生破坏，导致土壤质量下降，深施化肥有益农作物的吸收并且对土壤的破坏大大减少。机械灌溉技术克服了传统农业灌溉过程中水资源利用率低下并且容易造成土壤的冲刷等缺点，有利于保持、改善生态环境。机械秸秆粉碎还田技术减少以往因多余的秸秆稻草腐烂或燃烧导致的环境污染，将秸秆还田改善土质，提高土壤养分，使秸秆的作用得到充分利用并避免了环境污染。农业机械保护了农业生态环境，有利于农业的可持续发展。

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1 文化现代化与和谐校园文化

现代化包括经济现代化、政治现代化、文化现代化、人的现代化等在内的社会各个领域内的全面发展和进步。笔者认为文化现代化的“文化”应该特指狭义文化意义上的文化，主要体现在上层建筑和精神领域内，是与经济现代化、政治现代化并列的范畴。本文的“文化现代化”总的来讲就是人们的精神文化、观念形态、思维方式等的现代化过程和目标。

社会主义和谐文化既是文化现代化建设的重要内容，又是实现文化现代化建设任务的重要举措。因为文化现代化目标的实现需要在和谐社会背景下促进经济、政治、文化、社会等多方面、多层次的和谐发展，而和谐校园文化建设作为和谐文化建设的一个重要组成部分，已经引起了各高校的高度重视。笔者认为高校和谐校园文化是以社会主义和谐思想为内涵，以大学校园文化为表现方式的文化现象，是中国特色社会主义和谐文化在高校的体现和延伸。

2 目前我国高校和谐校园文化建设的困境

2.1 多元文化的兴起导致和谐校园文化建设的复杂性和艰巨性

多元文化是指在人类社会越来越复杂化，信息流通越来发达的情况下，文化的更新转型也日益加快，各种文化的发展均面临着不同的机遇和挑战，新的文化也将层出不穷。在多元文化的碰撞中，文化力量作为一种“软实力”，它的强弱已经成为国际竞争的重要因素。当前我国的主流文化是以为指导的社会主义文化，而以工业文明为背景的西方文化，对我国文化影响逐步增强。如何正确吸收西方文化中科学的成分，如何正确处理传统文化与西方文化的关系，并形成融合多种文化的校园文化，这是和谐校园文化建设面临的一大考验。[1]

2.2 由于缺乏和谐校园文化建设的整体认识导致校园文化建设中缺少系统性

目前我国一些高校只注重校园物质文化建设，忽视大学精神的培养、没有形成相配套的制度文化建设方案、不注重培养学生的行为文化。校园物质文化建设的目的应该是使它成为承担精神文化的载体，建设物质文化不是目的，而是手段。离开了校园精神文化建设，单纯的物质文化建设就失去了文化建设的意义。这种忽视精神文化建设使校园文化建设流于形式的行为在许多高职院校普遍存在，是高职院校文化建设中最突出的问题。

2.3 校园文化建设不注重以人文本，功利主义色彩浓厚

文化现代化最终目的是实现人的全面发展，实现人的现代化。在校园文化建设中，学生是校园文化的主体，教师是校园文化的主导，是决定性的因素。校园文化建设要始终围绕提高学生素质来开展，以一切为了学生，为了一切学生和为了学生一切为宗旨。而我国目前绝大多数高职院校都不能很好的把学校文化建设与人的全面发展结合起来，而都把校园文化建设附属于学生管理部门，只把校园文化建设看作教育教学活动的管理方法和管理手段，从而使校园文化建设局限在学生管理和思想政治教育的层次上。有的学校把校园文化建设与学校的专业设置、师资配备、课程开设等割裂开来，缺乏校园文化建设的合力，极大地限制了校园文化功能的发挥。很少有学校把校园文化建设纳入学校长远规划，削弱了校园文化在高校学生培养目标的完成过程中的作用。这种把校园文化局限在学生管理与思想政治教育的层次上的校园文化建设，在目前许多高职院校还普遍存在。[2]

3 和谐校园文化建设的路径选择

3.1 坚持以社会主义核心价值体系主导校园文化建设

社会主义核心价值体系是一个包括指导思想、中国特色社会主义共同理想、以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神、社会主义荣辱观四个方面基本内容的统一整体。社会主义核心价值体系与和谐文化建设是紧密联系在一起的;建设和谐文化，是构建社会主义和谐社会的重要任务;社会主义核心价值体系是建设和谐文化的根本。[3] 转贴于

高校必须坚持以社会主义核心价值体系引领校园文化建设，没有社会主义核心价值体系的引领和主导，和谐校园文化建设就会迷失方向、失去根本。坚持的指导地位，为建设高校和谐校园文化提供坚实的思想基础;树立中国特色社会主义共同理想，为建设高校和谐校园文化确立明确的奋斗目标;弘扬民族精神和时代精神，为建设高校校园文化提供强大的精神动力;树立和践行社会主义荣辱观，为建设高校校园文化提供有力的道德基础。[4]

3.2 积极培育大学精神，引领校园文化建设

大学精神是大学自身存在和发展中形成的具有独特气质的精神形式的文明成果，它是科学精神的时代标志和具体凝聚，是整个人类社会文明的高级形式。文化现代化主要体现在上层建筑和精神领域的现代化，大学精神的培养正是为了使师生的人生观、价值观、理想、信念能顺应时代潮流，映射时代精神。

因此，在校园文化建设中，应高度重视具有本校特色的精神文化教育，挖掘学校的历史文化内涵，继续加强校风、校训教育，激励师生进一步弘扬传统，增强对学校的荣誉感、对社会的历史使命感，推动社会和高校自身的发展。[5]笔者认为大学精神的核心是以育人为第一要旨，以全面人才教育为大学使命。育人的重点，首先是培养学生对国家、对民族的责任感。其次是理想、信念教育。第三是培养爱心。要教育学生爱父母、爱生活、爱事业、爱祖国。第四是培养高尚的人格。

3.3 构建和谐制度文化，营造人性化管理氛围

高校制度文化是和谐校园文化的重要组成部分，是学校办学、治校的基本保证，具有导向、约束和规范作用。高校和谐制度文化建设，要遵循以人为本与科学规范相统一的原则，为师生员工提供一个规范有序又富有人文气息的工作、学习、生活环境。一是要树立与学生成长成才相适应的先进教育理念。二是要构建与学生成长成才相适应的人才培养体系。高校在管理过程中，要把刚性管理制度的强制性实施，发展成为师生自觉行为准则和弹性的约束机制，实行柔性管理。要建立人性化管理制度，要求管理者要具有人性化的思想和自身体验人性化的管理，使新的教育理念和新的教育方法不断充实到老师们的头脑当中，落实到对学生管理的具体行动中去。[6]

参考文献

[1] 陈洪林，等.多元文化背景下高校和谐校园文化建设的策略[J].重庆工学院学报(社会科学)，2008，1.

[2] 赵琼.高职院校校园文化建设与管理[J].物流工程与管理，2009(2).

[3] 韦日平.社会主义核心价值体系是建设和谐文化的根本[J].思想理论教育导刊，2007(11).

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1 机械设计制造及其自动化的发展方向

机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体、多门技术学科相互渗透相互融合的产物，是在发展工程中逐步完善的一门新兴的边缘学科。实现机械自动化改变了工业的产品结构、技能结构并且使得机械工业的生产及管理发生了重大变化。

机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业主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.

科学技术是第一生产力，随着科学技术的发展，机械设计及其自动化已经成为一门独特的新兴学科，那未来发展的方向如何？

我国从20世纪80年代开始进行机械设计及其自动化研究，但同美欧日特别是日本相比，距离很大，我国起步晚、发展程度低是一个毋庸置疑的社会事实，我国是世界上最大的发展中国家，因此，发展机械实际制造及其自动化应该与我国基本国情相适应。立足于基本国情，实现机械设计制造及其自动化的高效稳步发展。

1.1 把机械设计制造与机电一体化进行有效结合

机电一体化是机械自动化的高级形态，是机械工业发展的延伸，也是机械工业的重要的发展方向。机电一体化改变了人类对机器的看法，机电一体化使得机器不在是冷冰冰的钢铁，是机器拥有了智能化的特点。改变了机器的模式。

1.2 把机械设计制造与信息技术有机结合

现代社会信息技术已经成为人类不可分离的一部分，随着信息技术的强大，机械设计制造没有跟上信息技术发展的脚步。信息技术日新月异，但在我国，大部分的机械制造乃至大部分的工厂都是以密集的人力劳动为主，随着劳动力成本的上升，这些工厂面临市场的洗礼，实时转型成为工厂生存的关键。机械制造与计算机结合，可以有效的把人从繁重的体力劳动中解放出来，实现我国从劳动密集型向知识密集型转型，增加企业抵抗市场洗牌的能力，增强抗风险能力。

1.3 在机械设计制造与信息技术结合的基础上实现机械自动化的网络化

同计算机一样，网络也成为人们生活的一部分，机械的制造、组装、推广都离不开网络，特别是机械成品的使用和推广离不开网络的作用。

1.4 机械设计制造及其自动化同样要走可持续发展之路

环境污染已经成为当今社会一个很重要的问题，前些年，我们一味追求经济效益，牺牲了环境，现在我们正在品尝环境污染的恶果，特别京津冀地区饱受雾霾的侵袭。从食品工业的机械自动化来看，我国和其他国家有着很大的差距。本身机械工业是一个污染比较强的工业类型，发展见效快的低成本自动化技术，潜力大、前景好、投资不多、见效快，是比较符合我国现阶段的工业水平，但在发展过程中，要节约能源、减少耗材，走绿色化、可持续化之路，总之，经济不应该以环境作为代价。

1.5 机械设计制造及其自动化需要较强的自学和创新能力

理论是实践的基石，因此，在本专业的学习中，要注重对专业知识的学习，只有打下良好的专业基础，才能在实践中学以致用。现代社会技术日新月异，只具备良好的专业素质也是远远不够的，我们要在专业知识的基础上增强自身的创新能力。把理论和创新能力结合，才能跟上科技发展的步伐。

机械设计制造及其自动化并不是单纯的机械零部件的加工，本专业涉及范围较广，不仅要去具备本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能；还要具备本专业领域内某个专业方向内所必要的专业知识，了解其科学前沿发展趋势。

2 机械设计制造及其自动化的发展前景

机械设计制造及其自动化涉及到很多专业，正如本论文所阐述的观点，本专业需要的机电一体化、网络计算机乃至环境保护有机结合，因此机械制造及其自动化专业要求学员利用一切能够利用的时间去学习、锻炼，到基层到工厂，在实践中发现自己理论上的不足和欠缺，只有把理论和实际工作经验完美结合，才能完成从理论到实践的“蜕化”。

现代社会，竞争最激烈的是人才的竞争，机械类专业的就业，除了教学、营销外，常见的还有生产总监、设备物流管理、开发机械产品、开发仪器乃至武器，甚至一些模具的设计制造，更有甚者CNC工程师等等， 中国加入世界贸易组织后，对机械方面的人才需求日益强烈，机械方面人才就要迎来复苏的春天。

自己的路需要自己去行走，自己的人生需要自己去拼搏，就业也是需要个人的兴趣和能力的，所谓“干一行爱一行”只有爱一行才能干好一行。

无论一个社会的文明发展到什么程度，都离不开机械制造，它是人类生活的物质基本保障，因此，在目前形势下，我国机械设计制造及其自动化的发展现状和前景都是非常好的行业。

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机械设计课程是一门老课程，人们已经积累了丰富的教学经验，但也存在传统的习惯和间题。机械设计及制造专业（简称机械设计专业）是一个新专业，人们具有许多教学创新的机会，却也存在不同的看法和做法。这种情况促使作者在教学研究中注从理论上探索设计教育与设计教学的规律，三年连续写出数篇论文。从局部的、具体的教学问题开始做深入的理论分析到从总体的教育规律和策略方法出发做系统的理论研究，取得了认识上和观念上的飞跃。

综合设计教育理论研究的内容有：

（1）运用拓扑理论的基本概念，构筑人类设计思维的拓扑模型，从而得出培养设计人才的实质内容和必由之路，使之成为教学改革的理论依据。

（2）运用系统理论的基本方法，建立高校设计教育的策略进程，从而澄清了各门课程的分工联系，确定了机械设计专业的教学进程和机械设计课程的边界、联系及教学秩序。

（3）运用信息理论的主要论述，分析教学过程中信息传递的本质、质量、数量、通道和空间，进行教学方法的改革和课程教学的荃本建设。

（4）运用耗散、突变与协同理论的基本观点，分析创造性设计思维的内部因素、外部条件、观念更新和行动指南，作为教师对学生进行创新思维能力培养的指导思想。根据设计教育理论确定的设计教学规范.大大地提高了教学改革的目的性和自觉性，必然引导教学水平的大幅度的提高。这种以科学理论为依据，以大量生产实践为基础的教学研究取得了预期效果。根据“实体概念集合是设计思维空间的支柱”这一原理，坚定地在机械设计课程中引进认识实习。进行实习基地课程建设和组织教学，这样从根本上解除了长期存在的由于学生缺乏感性认识和实体概念所带来的一系列的教学间超，并使学生提离觉悟，开始树立工穆愈识和生产观念，参加这一教学活动的青年教师也得到锻炼和培养。同理，在机械设计专业生产实习中，作者着重地进行实习基地选择和课程建设，针对所选的现代大工业厂矿的特点，不断地改革传统的实习内容和指导方法，大大提高了机械设计专业生产实习的教学质量。

在实习教学的基础上，作者担任一系列课程的教学任务，其中有机械设计、机械概论、现代设计方法学和机械设计学等裸程。在系列课程的讲授方面具有以下共同特点：

（l）口绷粉设什知识传授，培养设计能力，

（2）充实大t设计实例，达到理论联系实际，实际提高到理论的认识；

（3）调整完善讲授的系统，使之规范，消除内容零徽、多杂的现象；

（4）用现代设计的概念和方法有效绝更新教学内容，

（5）总结出“讲授法十则”进行课程内容的讲授，并在机械设计课程中采用课内系统讲授与课外集体质疑讨论（每周1次）的方式文替进行教学，取得极好的教学效果。

作者研究了设计方法学、机杖零件学习指导和自学笔记、现代设计方法学简明教程等5种文字教材和齿轮传动电视教材。这些教材在内容、形式和编制技法上都有所创新，进一步提高了教学质量。在教学中，作者肩挑起培养学生创新设计思维的重担，加强创新设计思维的教育。为此，除编写讲义、教材外，还设计了概念设计表格图册，用来系统地培养学生的设计思维能力，组织和进行机械设计课程教学的专用教室的建设，这样解除了长期教学环节多、教具重和电化教室分徽带来的困难。这种专用教室因其功能多、占地少、经费投入低、效益面宽、利用率离等特点，收到很好的教学效果。经过以上综合地进行教学改革和课程建设工作，使得课堂教学的质量得到进一步的提高。

为了对设计作业做系统的组织和指导，把学生的设计能力一步一步地提高到不同层次的高度，作者多年来做了大量的设计教学改革的试点.在机械设计课程教学中，做了习题的改革、作业的改革和课程设计的改革，形成新的作业的系统，并开拓了20个新课题，真正地培养学生的设计能力；在机械设计学和设计方法学课程中，指导学生做概念性设计作业；在专业课程设计中指导学生做结合生产实际的技术性设计；在毕业设计中指导学生做较大系统的全程设计及单项优化设计等公学生最终达到的设计水平，无论在难易程度、熟练程度、图面质量、思维能力以及知识的全面应用等方面都能达到优良的水平。

几年来，教学研究和教学改革的内容丰富、全面、系统，有所创新，教学实践效果始终保持优良，成效显著.成果的取得是由于党的教育方针正确、组织的领导、行政的支持、群众的帮助和师生共同的努力的结果.其中，作者出于对教育事业的满腔热情和创业精神，把近代数学及现代科学理论引入教学研究，把生产实践与理论教学、科研与教学结合起来，进行系统的教学改革和课程建设，大大地提高了教学研究和教学实践的水平。我校在夯实专业基础课的同时，特别注重应用技术型人才的培养，不断地在提高机械设计课程设计这一实践环节的教学质量上下功夫，经过我几届毕业学生的工作实践，取得了一些成果，愿与同仁共享，文中不妥之处还望指出。

参考文献：

[1]徐泳龙；机械设计课程教学方法的探索和实践[J]；南京机械高等专科学校学报；1999年01期

[2]陆笑容；机械设计课程的教学与能力培养[J]；重庆工业高等专科学校学报；1996年01期

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1.1教学内容过于防范

目前，机械设计这门课程包含的内容较多，有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容，所涉及的知识层面较广，教学内容较散，且与其他课程有着很多重复，如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见，教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如，减速器的类型、样式和设计参数要求，和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率，不仅在学科的学习层次上造成混乱，还浪费了学生的学习精力。

1.2与时俱进能力不强

机械设计这门学科的实用性较强，同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以，传统的教学内容如果不进行更新，很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求，同时也应当具备系统性。因此，现代机械设计学科紧随时代的变化而改变，将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今，很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重，教学力度也较大，使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素，导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。

1.3教学方式落后

很多相关院校对机械设计的教学仍然采用讲学通用的原则，对于教学中的重点知识，让学生采取理论知识记忆的灌输性传统学习方法，而对这门学科的实际应用教学涉及较少，仅仅加深了学生的相关知识或原理的理解。同时，缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学，在学生的学习过程中没有充足的时间进行自主探索，严重阻碍学生对知识的理解与掌握，同时一定程度上阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此，应当对机械设计教学体系进行创新。

2创新机械设计教学体系措施

2.1调整教学内容

机械设计的学科教学内容应从实际出发，注重教学的整体性、实践性以及创新性。如今，很多学生对于机械设计的基础知识掌握不明确。所以，机械设计教学中应当遵循适度够用的理论知识学习原则，可采取重点学习、部分理解等方式。首先，教学内容要清晰精简，要精简机械设计这门课程的教学内容，避免学生在相关知识的学习中产生知识重复。同时，在学生的实际应用教学中，如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等注重实践运用的教学环节，不但要适度融入相关基础知识，还要增加其课程。其次，要注重知识的整合。在机械设计的实际教学中，将其中关联性与联系性较大的知识急性整合学习。最后，在机械设计的教学过程中应当注重知识点的增设。不仅要注重知识的重点性，还要考虑知识的完整性，可以增设以电、液为动力的机构组合，结合实际的典型机械等新内容，使学生全面认识现代机械，以适当前生产实际需要，方便计算机辅助设计的应用和推广。

2.2加强学生能力培养

机械设计是一门极具实践性的课程，过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养，以培养学生技术应用能力为主要教学目的，同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。实际教学过程中，教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式，在讲解相关理论知识或原理时，注重培养学生总结结论的能力。同时，在相关知识或原理的讲解时，融入其在实践中的应用，坚持产、学、研相结合，体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。

2.3创新教学方法

目前，相关院校的招生多是面向全国，导致各种学生的机械设计学习基础不一。因此，要不断创新如今的机械设计教学。教学过程中，应当加强直观教学，在学生学习相关理论知识或原理的同时，让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸，提高学生相关知识或原理的实践性。同时，教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术，借助计算机和互联网，利用虚拟现实技术和仿真软件系统，开展机械设计的现代化、立体式教学。此外，教师在机械设计的实际教学中，应当尽量减少相关知识或原理的理论推导，运用例证讲清思路，加深学生对相关理论知识或原理理解，提高课堂教学效率。

2.4增加教学实践

机械设计是一门较注重实践运用的学科，教学时教师不能仅仅注重学生的知识学习，要更加重视学生的知识运用，如绘制机构运动简图。图2为机构简图的绘制步骤。以四杆机构为例，结合日常见到的筛东西、磨豆腐等，布置设计任务。在四杆机构的讲解过程中，不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性，能转化为什么样的运动形式，现实生活中有哪些物品用到了这些机构，不断启发引导学生思考设计任务。一个机器少不了动力，因此课程中增加电动机的选用环节。学生设定自己运动机构的各种参数后，按部就班选用电动机，由此掌握效率等概念，并对整体的机器建立一个大概的认识。电动机选好后，考虑减速的问题。这时，可以引进齿轮机构（包括蜗轮蜗杆）、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用，对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的内容可忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。此外，学习过程中要加入查手册选材料环节，把时间用到应用实践上。

3结语

目前，我国机械设计教学体系仍然存在教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发展以及教学方式过于陈旧和落后等问题。因此，在机械设计实际教学过程中，应当调整教学内容，加强学生能力培养，同时不断创新教学方法，以期为国家培养更多机械设计创新性人才。

作者:李爱军 徐红芹 王红梅 单位:山东理工大学机械学院

参考文献

[1]金京，罗声.基于创新能力培养的机械设计类课程教学改革与实践[J].纺织服装教育，2012，27（6）：534-536，539.

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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

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[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，

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[作者简介]孙芹（1979- ），女，山东威海人，山东英才学院机械学院，讲师，硕士，研究方向为机械制造、数控加工。（山东 济南 250104）

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）29

当今社会机械制造业的发展壮大，得益于日趋激烈的市场竞争。面对机遇与挑战，制造业只有不断吸收机械、电子、信息及现代企业管理等多方面的成果，并应用于产品生命周期的全过程，才能不断推出新品，富有竞争力。集成化、网络化、数字化、虚拟化以及智能化是使传统制造系统成为信息时代、知识经济时代的先进制造系统的最主要内容。目前，在众多企业中广泛应用的CAD/CAM技术是现代先进的计算机技术成功渗入传统制造业的结果。

为使学生进入企业后，能够熟练掌握一门CAD/CAM软件，尽快适应自己的工作岗位，山东英才学院结合机制专业的自身特点，选择NX（UG）作为CAD/CAM教学软件。通过到兄弟院校走访调研发现，在教学过程中，CAD/CAM单独作为一门课程一般开设在第六学期或第七学期，虽然该课程设置的目的是为了起到连接作用，为后续的毕业设计和学生就业提供好的绘图工具。但作为一门课程，学生学完后，很难做到融会贯通，没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性，让枯燥的机械课程变得简单易懂，提高学生学习的兴趣，增强各门课程之间的联系。在机制本科的教学过程中，尝试运用NX的CAD/CAM一体化功能来辅助教学，实践表明，这对学生理解和掌握专业课程有很大的帮助。

一、NX软件在“机械制图”课程中的应用——NX 三维造型模块

“机械制图”是工科重要的主干专业技术基础课程，在机械工程科学人才培养体系中占有重要地位。该课程以形体构造和图形表达为核心，以形象思维为主线，培养学生空间想象能力、形象思维能力、图形表达能力和创新构形能力等工程科学的基本素质，并为进一步学习机械设计类、机械制造类和工程实践类后续课程提供必备的制图基础知识与基本技能。

在制图的教学过程中，仍以讲授为主，部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具，学生往往是被动学习，建立空间思维相对困难，学生普遍反映课程太难学，从而对课程产生了厌倦，降低了学习积极性。到了高年级，进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段，学生反而不会画图了。毕业后，进入社会，就业将更加困难。因此，尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库，让学生有整体的概念，通过旋转、剖切三维图形，可以对三维模型进行动态仿真，让学生理解模型各个方向的形状，增加图形的直观性，搭建投影和三维实体之间的桥梁，这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式，将变得非常轻松。同时，NX为参数化建模，方便对模型进行修改，可以根据教学大纲的变化，及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中，学生自主学习，大大提高了学生学习兴趣，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。

二、在“数控机床编程”课程中的应用——NX加工模块

“数控机床编程”课程是机械制造本科专业重要的专业课程。大部分院校数控机床编程主要以手工编程为主，讲授数控车床编程和数控铣床（加工中心）编程。为了提高学生的学习兴趣，手工编程的内容也会借助NX软件，讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中，相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程，通过手工程序和自动生成程序的对比，学生对编程有更深刻的理解，更喜欢数控编程课程，为机床实训打下基础。

手工编程虽然有不少优点，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件，如非常规曲面的程序编制，同时手工编程对编程人员有较高的要求，一个点计算错误，将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件，可以通过自动编程完成，NX软件有强大的数控加工CAM模块，包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等，基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模—指定工艺方案—进入CAM环境—创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点—设定参数—生成刀轨并验证—机床后置处理—数控程序（NC代码）。

三、在“机械设计基础”课程中的应用——NX仿真、装配和工程图模块

“机械设计基础”课程主要包括机械原理和机械零件设计两部分，以机械原理部分学习过程中的四连杆机构为例，在学习四连杆机构时，如果仅仅通过理论讲解，学生对四连杆的运动特性理解的不够充分，可以利用NX运动仿真模块，首先通过三维建模，虚拟装配，设定连杆，设定驱动，完成平面四连杆机构的三维动画运动仿模拟。

机械设计基础课程学完后，要进行课程设计。以减速器课程设计为例，学生要完成减速器装配图及零件图的绘制。给定参数后，如果学生凭空想象，采用二维软件即使完成了减速器的装配图，并拆画零件图，也不知道所绘制的减速器各零件间是否会产生干涉，能否保证加工后的零件能够安装。因此，可以利用NX的装配模块，将所设计的减速器零部件进行装配，通过仿真建模，查看各个零部件之间是否存在干涉，为后续加工的零件的顺利装配打下基础。并且，NX软件可以将三维模型转换为二维工程图形。如果零部件模型尺寸进行了修改，装配图形也会自动做相应的修改。

四、在本科毕业（论文）设计中的应用——NX 综合运用

毕业（论文）设计是每个本科生毕业前要完成的最重要的一项任务。机械设计制造及其自动化专业的本科毕业生主要从事的工作岗位为：数控机床操作岗位（数控车床、数控铣床、数控线切割机床的机床操作工），数控工艺技术岗位（数控加工工艺设计师、数控工艺文件管理员、数控程序编写技术员、电脑绘图员等），普通机电设备设计师助理等技术工作岗位，这些岗位的共同特点是动起手来能干活，拿起电脑可设计。因此，毕业设计对他们来说尤其重要，毕业论好了，进入企业后，就能更快适应工作岗位。

在教学过程中，为实现应用型本科的人才培养目标，减少理论型、研究型论文，要求毕业论文题目需“来自企业”，即学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造，而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件，若能借助NX软件，自动生成数控加工程序，并对刀路和程序进行优化，会起到事半功倍的效果。通过毕业设计，让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程，为工作后以最短的时间适应企业要求奠定基础。

五、在机制专业各种大赛中的应用――NX 提升

虽然将NX软件融入多门专业课程的教学过程，使学生学习积极性大大提高了，教学效果明显，但由于课时的限制， NX软件强大的功能模块，教学过程不可能面面俱到，很多模块不能深入讲解，一般是按照一定的讲课模式完成教学任务。

教学过程中理论讲解的思路和方法肯定与实际工作有一定的差距。针对学生的不同要求，鼓励学生参加竞赛来提高自己的能力。主要组织学生参加山东省数控大赛、山东省机电产品设计大赛和全国3D大赛等。在每项技能竞赛中，都要求学生完成真实的产品，大赛的环境更接近于真实的工作环境，通过参加不同类型的大赛，学生会对NX软件更加的熟悉，对自己感兴趣的模块有更深刻的了解。同时，大赛能拓宽学生的视野，提高团队合作精神，提升自身的设计、制造和创新能力，拓宽将来的就业范围，提高了就业机会。教师通过指导大赛，与学生进行沟通，更了解学生的想法。通过参加大赛，与其他院校进行交流，相互借鉴，获得更多的信息，把握更新的教学理念，并不断渗透到自己的教学过程中，使教学更贴近实际，使本来枯燥的课堂变得更加生动。技能大赛可以让学生认识到学习中的不足，明确自己的学习方向。

把NX（UG）软件应用于机制本科“机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中，使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学，学生自主学习能力得到了提升，学习积极性得到了提高，同时，在本科毕业（论文）设计和各种大赛中，充分合理地选用NX软件的相应模块，满足了不同层次、不同要求的学习需求，教师更容易了解学生，可使教学更能满足学生的需求，更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础，也为今后的就业奠定了坚实的基础。

[参考文献]

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[3]严潮红，夏建生，王旭华，等.基于UG NX的工程本科应用型人才培养[J].盐城工学院学报：社会科学版，2010（3）.

篇（9）

中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0148-03

一、引言

精品课程建设工作是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分，也是高等院校教学工作重要的基本建设内容。教育部关于“本科教学工程（原称“质量工程”）”的建设文件指出：“精品课程”是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。教育部的这一文件精神，为各级精品课程的建设与实践工作指明了方向和课程建设的标准与目标。

西安外事学院的“机械设计基础”课程经过多年建设，于2011年4月被评为校级精品课程，2011年11月被评为陕西省精品课程，2014年7月经省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程。总结几年来的建设工作，我们的工作重点及特色主要在以下几个方面。

二、创建课程新体系，改革课程内容

“机械设计基础”课程是一门综合性、实践性很强的技术基础课程，在高等院校机械类、近机类专业的教学计划中具有承前启后的重要作用，是培养学生创新精神、工业意识和综合机械设计能力的一门主干课程。

西安外事学院作为我国一所走在前沿的应用型本科院校，主要肩负着为国家培养应用型本科技术人才的重任。因此，“机械设计基础”课程内容的改革，必须符合学校的人才培养目标。

针对“机械设计基础”课程的特点，我们确定了本课程的教学改革思路是：更新教育思想和教学观念，以应用型本科技术人才培养为对象，进行课程整体优化组合，建设“机械设计基础”课程新的教学体系；以提高学生的综合设计能力、创新设计能力、工程实践能力为目标，构建课堂教学、计算机辅助教学、设计训练、实验教学与课外科技创新实践活动一体化的教学体系。

为此，构建的“机械设计基础”课程是对原专业教学计划中的机械原理、机械零件两门课程的基本内容进行整合而重组的一门新课程。围绕“常用机构”和“通用零部件”两条主线介绍其有关的工作原理、结构特点、设计方法等。在常用机构内容中，主要安排有平面机构结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构；在通用零部件内容中，主要介绍常用的机械传动（带传动与链传动、齿轮传动、蜗杆传动）、常用连接（螺纹连接、轴毂连接）、轴系零部件（轴、轴承、联轴器与离合器）等；此外，还安排有机械系统设计、现代设计方法等章的内容。通过本课程的学习（包括理论教学和实践教学环节），使学生着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和基本技能，培养学生具有一定机械设计能力，并为以后专业课程学习打下必要的基础。

在课程新体系的构建中，始终坚持以应用型本科人才的培养需要为目标，开展对课程内容的改革；对于课程的基本理论以“必需”、“够用”为度，淡化公式推导，注重理论联系实际，体现应用性特色；同时对课程内容组织贯彻“少而精”及“实用性”为原则，例如：在“齿轮传动”一章，打破传统习惯，分别把传统的“齿轮机构”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”三章内容合编为新“齿轮传动”一章，把“滑动轴承”、“滚动轴承”两章内容合编为新“轴承”一章，既避免有关内容重复，又达删繁就简自成体系。

三、教师队伍建设

教师队伍建设不仅是高等院校教学建设的重要内容之一，也是学科、专业和课程建设的基础和重要工作。目前，我校课程组已初步建成一支知识结构较为全面、年龄结构适合、学缘结构合理的“机械设计基础”课程教学团队。针对师资队伍建设工作，我们提出课程师资队伍建设要符合学校办学定位的目标，要适应教学需要和学科发展的目标，并以培养青年教师为重点，制定了具体培养计划和措施，现取得较好的效果。关于培养青年教师队伍的措施如下。

1.加强师德师风教育，以先进人物为榜样，树立爱岗敬业，忠于人民教育事业的崇高理想。

2.按照学校的师资队伍建设目标，制定好包括青年教师的师资队伍建设规划，并认真实施。

3.给青年教师压担子，让他们承担起教学和科研任务，在“干”中成长，而且教学和科研互动，协同发展。

4.实现教学岗位责任制，加强教学管理。积极开展教学教改研讨活动，提高教学素养和业务能力。

5.发挥老教师的作用，实行年轻教师导师制。为每位青年教师配备了教学指导教师，加强对青年教师的传、帮、带。

6、创造条件让青年教师走出去，到国外和国内其他大学学习访问，开拓视野。对提高学术及教学水平发挥了重要作用。

7.在实现青年教师全部硕士化的基础上，逐步实施青年教师博士化。

8.建立听课和评课制度，发挥老教师和系主任的教学监督作用，促进青年教师课堂授课质量的提高。

这些措施的实施，取得很好的效果，使青年教师茁壮成长，多名青年教师在学校举办的青年教师讲课竞赛中获得竞赛大奖，每位青年教师均已获得一项以上省级教改研究项目或省级科研项目，并在全国期刊上发表多篇教育教学教改研究论文；本课程的建设成果先后于2011年、2012年获校教学成果奖一等奖、二等奖，课程教学团队于2012年获校级优秀教学团队；已形成了一支学术和教学水平高，综合素质好、结构合理的师资队伍。

四、教学方法与教学手段

改革教学方法、采用先进的教学手段是提高课程教学质量的关键措施，在教学中，我们的做法如下。

（一）在教学方法上

1.转变教学观念，树立以学生为中心的思想，正确认识学生为主体、教师为主导的内涵，充分调动学生学习的主动性、积极性。

2.在课堂教学中，坚持理论联系实际的学风，把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合，根据应用性技术人才培养的实际需要，对基本理论以“必需”、“够用”为度，淡化公式推导，不断将新技术、新成果引入课堂，开阔学生设计视野。

3.在课堂教学中，根据“工学结合”、“教、学、做合一”的原则，“讲-练-实践”相结合，安排设计性大作业，提高学生的动手能力、工程训练与实践能力。

4.在教学中，根据课程各章的不同特点，分别采用工程案例教学、项目任务教学、小组讨论式教学、现场教学和探究式教学等不同教学方法。同时采用工学结合教学法、课外竞赛激励法、小组研讨法等教学方法，调动学生学习的积极性、主动性，并指导和促进学生自主学习能力的发展。

5.搞好课程设计教学，培养学生掌握机械系统方案设计、机械零部件工作能力设计和结构设计的能力。

6.在教学过程中，贯彻因材施教的思想，重视学生的个性发展，鼓励和引导学生积极参加各类课外科技创新竞赛活动，提高学生的动手能力、分析问题解决问题能力、创新实践能力。

7.改变以往以期末考试成绩定课程学习成绩的方法，采用平时考核、作业考核、实验考核和期末考试多项累加的方法确定学生的学习成绩，引导学生自觉的学习，全面、系统的学习。

（二）在教学手段上

1.积极采用现代教育技术，充分利用计算机技术和网络技术等现代信息技术，将多媒体教材引入课堂教学，丰富课程的教学信息量。在本课程教学中，实现了部分网络教学。

2.结合课程特点，制作了课程教学录像片、多媒体课件、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、图片库和课程测试题库，开发了课程CAI课件。

3.建成了常用机构和通用零部件陈列室、轴系零件拆装实验室、液压传动陈列室等，供学生参观和认知学习，提供了直观教学环境和开放式的教学环境。

4.开放了机械设计实验室和械计创新活动室，激励学生的学习兴趣，为培养和提高学生的机械设计动手能力、分析问题和解决问题能力以及参与科技创新活动提供了场所和便利。

在上述教学方法及有关措施下，本课程教学得到校内外专家的一致好评，课程组教师教学评价均获得学生“优良”的好评。学生的课程学习效果也取得丰富成果，如在教育部主持举办的“2014年全国大学生机械设计创新大赛”上，学生参赛的7件作品，全部获得陕西赛区省级奖，其中省级一等奖1项、省级二等奖1项、省级三等奖4项；学生在参加2013年“全国大学生工程训练综合能力竞赛”中，获得陕西赛区省级二等奖2项；学生积极参加Solidworks考试认证中心的认证，多名学生获得Solidworks考试认证中心颁发的“机械设计Solidworks证书”。

五、教材建设

教材建设是高等教育课程改革的重要组成部分，也是教学内容和课程体系改革的成果体现。早在1988年国家教委颁发的《高等学校教材工作规程（试行）》中就指出：高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，是进行教学的基本工具，也是深化教学改革，提高教学质量的重要保证。基于高校教材是传授知识、培养技能的重要工具，在人才培养过程中扮演着极其重要的角色，所以，我们在精品课程建设规划中，针对教材建设制订了规划，组织了教材编写力量，先后出版了质量较好的《机械设计基础》、《机械设计基础课程设计》（国防工业出版社出版）两部精品教材。在《机械设计基础》教材编写中，我们坚持以应用型本科技术人才培养的实际需要为宗旨，遵循对机械的认识规律及循序渐进的原则，遵循理论联系实际和注重机械设计能力培养的要求，优化了课程知识体系；以常用机构和通用零部件为对象，以设计为主线，突出了机械系统方案设计、机械零部件的工作能力与结构设计，并吸纳了现代设计方法及技术。

由于“机械设计基础”课程的主、辅教材配套齐全，使用效果好。为培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型本科技术人才发挥了重要作用。

六、实践教学活动创新

“机械设计基础”课程实践教学环节包括实验教学、课程设计、设计作业训练和课外科技创新实践活动等内容。

1.实验教学。以培养学生动手能力为中心，利用机构和机械零件陈列室、机械设计基础实验室、汽车工程实验实训基地的开放式教学环境和条件，采用课内外相结合的教学体系和分模块、分项目的实验教学内容，全面培养学生理论联系实际的工作作风、动手操作能力、分析解决问题能力，促进学生的个性发展。

2.课程设计教学。“机械设计基础课程设计”是工科院校机械类、近机类学生在学习了机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合、机械设计基础、机械制造基础等课程之后首次进行的一次较全面、较系统、较长时间、较贴近工程实际的综合性设计训练，对于培育学生的设计意识，锻炼学生的设计能力，培养学生的创新精神，激发学生的学习兴趣，加深学生对课堂教学内容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意义。为了突显上述功能，我们对课程设计教学进行认真改革与建设，丰富和深化课程设计内容，实现设计题目多样化。以设计为主线，既有传动装置设计的传统题目，也有从生产实践中新开发的新题目。对完成的设计图纸，既可采用手工绘图方式完成，也可采用计算机辅助绘图方式完成。在完成的设计项目计算说明书中，必须有设计方案评价、设计工作总结等内容，否则不予通过。通过这些措施的实施，培养的学生设计能力发挥，促进学生分析解决问题能力和创新能力的提高。

3.设计作业训练。机械设计基础课程是一门设计性、实践性、综合性很强的课程，为了实现基础理论与设计实践的有机配合、实现“教、学、做合一”和“讲-练-实践”相结合，我们安排了“轴系零件”测绘、上机进行“计算机辅助设计”等的设计作业训练。通过设计作业训练，培养学生的机械结构设计能力、计算机辅助设计能力和绘图能力，为后续的专业课程学习以及日后从事机械设计工作打下良好的基础。

4、课外科技创新实践活动教学。借助本课程的学习，为了培养学生的创新意识、综合设计能力和团队协作精神，我们借助汽车工程实验实训中心和汽车工程技术创新基地，开展了学生课外科技创新实践及机械创新设计的实践教学环节。几年来，这一课外科技创新实践教学活动取得了丰硕的成果。

七、本课程的建设成果

1.建设出了一支知识结构和年龄结构合理，学术水平和教学水平高的师资队伍。教学与科研互动，共同协调发展，成果显著。几年来，课程组一位教师受到省级教书育人先进个人表彰；课程组先后完成了省级教改研究项目3项、省级科研项目4项、校教改项目5项，获校级教学成果奖4项，并获校级优秀教学团队一支；几年来，教学团队在国内外各类期刊及国际学术会议上发表科研论文40余篇、教改研究论文10余篇，获国家发明专利和新型专利2项。

2.创建了“机械设计基础”课程新体系，面向应用型本科技术人才，以培养学生综合设计能力为主线，以工程应用为目的，以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构，对教学内容作了重大的改革，以机械设计为主线，将机械原理、机械零件等课程的主要内容进行精选和融合，优化组合，使其成为一门完整体系的综合化课程，并编写出版了配套教材。

3.适应应用型本科技术人才培养需要，构建了“工学结合”、“教、学、做合一”的课程教学模式，注重实践性教学环节，加强基本设计训练，培养学生的工程意识和综合分析与设计能力，构建了课程的直观教学陈列室和新的实验教学体系，开放了课程实验教学环境，促进了学生的个性化发展。

4.重视教材建设，编写出版了“机械设计基础”课程教材3部，主、辅教材配套齐全，水平高，使用效果好，并将教学改革思路与成果融入到教材中。

5.以理论教材为蓝本，利用现代计算机信息技术和网络技术，建设出本课程的立体化教材系统及其素材库，并实现了网络化教学和精品资源共享。

本课程于2011年评为省级精品课程，2014年经陕西省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程，本教学团队将以此为新起点，继续奋发努力建设好这一省级精品课程。

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中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、估算轴径，选择连轴器

1.初步估算轴径选择轴的材料为45钢，调质处理。查机械设计手册[ 机械设计基础，卜祥安主编，北京师范大学出版社，2008年7月]表19.1-1，可得材料力学性能参数为：；；；；。

查机械设计手册表19.3.-1公式，可初步计算轴径，根据已选材料查机械设计手册表19.3-2，可选取A=115，得

2.根据实际工作需要，应选择50mm、允许最大转矩为850的平键套筒联轴器。

二、轴结构的初步设计

根据受力（图1是蜗轮轴的受力分析），应选取圆锥滚子轴承，型号初选30214。

如图a所示，按最简单的结构设计轴，与轴承配合处取直径，与齿轮配合处直径也取，齿轮与轴承之间采用套筒轴向定位方式；查国家标准手册轴承宽度T=26.24mm，端盖宽B=25.5mm。

三、轴的力学性能分析与设计

1.轴的受力分析如图b所示：

轴传递转矩

蜗轮圆周力

蜗轮径向力

蜗轮轴向力

根据机械设计原理，联轴器由于制造和安装而产生的附加轴向力：

2.轴的支反力分析

1）如图c所示，在水平平面内的支反力：

由得

由：

2）如图e所示，在垂直平面内的支反力：

3）如图g所示，由于的作用，在支点A和B处的支反力：

由得

3.弯矩及弯矩图分析

1）如图d所示，蜗轮的作用力在水平平面的弯矩图：

2）如图f所示，蜗轮的作用力在垂直平面的弯矩图：

由于蜗轮作用力在D截面上的最大合成弯矩：

3）如图h所示，由于作用的弯矩图：

当上述合成弯矩共面时该轴最危险，该弯矩为二者之和，截面最大合成弯矩为：

4）如图i所示，作转矩图：

四、轴的强度校核

1.确定危险截面

根据轴的结构及上述弯矩图、转矩图，可确定在截面B处弯矩较大，并存在与轴承配合时引起的应力集中；截面E处弯矩也比较大，直径小，又有圆角结构引起的应力集中；截面D处弯矩最大，且有键槽及齿轮配合引起的应力集中，故属危险截面。

2.安全系数校核计算由于该减速器轴转动，弯矩引起对称循环弯应力，转矩引起为脉动循环切应力。

根据机械设计手册表19.3-17查得抗弯断面系数

弯曲应力幅为：

根据受力分析，由于是对称循环应力，故平均应力

查机械设计手册公式（19.3-2），可得：

切应力幅为：

根据式（19.3-3）：

轴D截面的安全系数由式（19.3-1）确定

由机械设计手册表19.3-5可知,该轴D截面是安全的。

图1 蜗轮轴的受力分析

五、综上设计，可初步设计简易的蜗轮轴，其结构设计图如图2所示。

图2 蜗轮轴的结构设计图

参考文献：

机械设计基础，卜祥安主编，北京师范大学出版社，2008年7月

篇（11）

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.