机械设计专业

机械设计专业（精选12篇）

机械设计专业 篇1

高职《机械设计基础》课程是工科类相关专业的一门重要的专业基础课, 课程阐述了常用机构工作原理和通用零件的设计理论。根据近几年来对高职机电一体化专业、工程机械专业以及机械设备维修专业的毕业生跟踪调查, 统计毕业生从事的工作岗位, 主要是机械设备操作、设备维护保养、设备安装、调试和售后服务等岗位。这些工作对本课程知识的要求均不涉及机械零件设计方面的内容, 而只要求对机械传动及其零部件熟悉即可。此外, 学生缺乏生产实践经验, 在课程学习中感觉抽象, 难以理解, 加之目前课时的不断压缩, 更有必要对该课程的教学内容和教学方法进行改革。

一、课程名称更改为机械传动

《机械设计基础》无论从机械类专业角度和非专业的角度, 很容易让学生产生误解, 以为这门课主要探讨的是机械零件设计, 好像与毕业后从事的技能型工作关系不大。实际上, 《机械设计基础》主要探讨的是机械传动, 零部件设计是次要的。高职机械类专业学生在学校期间要学的课程较多, 用于机械设计基础课程的课时较少, 一般在50~60时学时, 从高职培养技能型专门人才的目标出发, 学生在机械设计基础这门课程里, 只要掌握机械传动方面的知识就可以了。如果在课程内容上做些调整, 减除机械零件设计方面的内容, 课程名称改成机械传动, 使学生在学习这门课一开始就能领会到本课程的学习任务, 把任何能从事施工的机械分成三大部分:动力部分 (如内燃机、电动机等) 、传动部分 (如机械传动、液压传动等) 和工作装置 (如装载机装料装置、压路机的振动行走装置等) 。将课程更名为机械传动, 从课程体系上能体现高职机械类专业培养技能型人才的特点, 也避免了非机械类专业人士对机械设计基础课程产生误解。

二、课程内容选取机械传动方面

将《机械设计基础》的主要内容进行分类, 如表1所示

将表1的内容按照绝大多数企业岗位对高职机械类毕业生在《机械设计基础》课程的要求进行分类, 第一部分机械传动方面, 这部分在毕业生就业的工作岗位上应用比较多;第二部分机械零件设计方面, 该部分在工作中能用到的很少。根据高职技能型人才培养知识够用的需求, 可将第二部分内容删减。这样既保证了机械传动方面的教学课时, 又减轻了高职学生学习机械设计理论计算方面的学习负担, 进而可以提高学生对具体需求知识的学习效果。

三、课程教学方式方法的改革

机械传动部分的基本概念和基本理论比较抽象, 如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到, 又摸不着, 在教学中存在着很大的难度。以往我们大多采用多媒体演示教学, 虽然也能有动画演示, 但毕竟抽象, 学生理解起来还是不够直观。采用实践性较强的教学方法, 可以很容易的解决这些教学中的困难。因此在这部分的教学中尽量多采用实践教学的方法来帮助学习和理解。将让学生通过看的理解变为直接的体验或揣摩, 例如在认识平面机构的学习中, 可以让学生亲自制作一个平面机构, 使学生能在制作中揣摩和体会连杆机构的特性及制作要领, 这个方法我在模具专业课程的教学中应用过, 学生的学习兴趣大大提高, 知识掌握效果比以往老师讲解效果更好。常用的实践教学法主要有实物教学法和实习教学法, 这两种方法可以在具体的机械传动教学中灵活使用。

1. 实验教学法。

实验教学法, 是指学生在教师的指导下, 使用一定的设备和材料, 通过控制条件的操作过程, 引起实验对象的某些变化, 从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在机械传动课程教学中, 由任课老师在课堂上做演示实验, 以配合课堂教学。通过实验教学, 可以使学生把一定的直接知识同书本知识联系起来, 以获得比较完全的知识, 又能够培养他们的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣, 同时还可以培养他们的实际动手能力, 为此, 要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验, 任课教师应与试验人员密切配合, 根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作, 提高实验的质量和效率。

2. 实物教学。

实物教学法是指在教学过程中, 使用大量生活中真实的物体和教具, 模拟生活情境来进行辅助教学的一种方法, 它是一种既古老又有效的教学方法。在机械传动课程的教学中, 有些教学内容离不开实物。在课堂上不易讲解透彻的机构, 可以将其实物搬进课堂, 对照实物进行讲解。再好的修辞, 再好的演讲, 也不如看到实物清楚明白。更好的教学方法, 就是组织学生到工厂车间进行动态观察, 从而使学生能充分地对机构的运动情况进行分析, 这是课堂教学的延续和补充。例如, 讲解摆动导杆机构运动简图的画法时, 在牛头刨床边对照机器的结构和运动情况进行讲解, 则可收到事半功倍的效果。学生到工厂车间参观教学时, 一定要做基本操作演示, 切忌为了“保险、安全”而走马观花。在曾教过的工程机械专业的工学结合班上, 便尝试过将学生直接带到工厂车间进行参观教学, 学生通过眼观、手触, 更直接更具体地感受到机械传动构件的应用, 触发了他们极大的学习兴趣, 在后面的教学中学生的配合性和主动性也显著增强, 教学过程也进行得轻松自如。

3. 实习教学。

实习教学法是教师在校内外组织学生进行实际操作, 将知识、技能运用于实践的方法。机械传动课程教学可以结合专业实习来进行, 即在专业实习前, 任课教师根据教学内容拟出实习思考题, 让学生带着机械传动问题去实习, 启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识, 寻找尚未知晓的事物。例如, 在齿轮传动机构拆装实习时, 可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理;再通过讲解启发学生自己开动脑筋充分分析, 热烈讨论, 去理解该原理的现实意义, 即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装, 但仍然可使传动平稳的道理。因此, 任课教师应充分利用好专业实习, 认真加以引导, 提高学生的积极性和思维能力, 实习的结果要进行检查总结, 以提高知识技能的运用水平。以上三种都属于实践教学法, 在机械传动的教学中, 还要根据学校的教学条件, 学生的接受能力选择应用。

《机械设计基础》教学在整个专业教学计划中占有相当重要的地位, 其课程内容应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合, 更好地面向社会、面向市场, 适应企业岗位需求, 与生产实践紧密结合。而课程教学方法还需要教师在教学实践中不断创新、总结和完善, 才能更好地推进机械类专业教学做一体化的教学模式的发展。

参考文献

[1]陈立德.机械设计基础 (第二版) [M].北京:高等教育出版社, 2004.

[2]李大圣.教师的专业性向与优质教学[J].教育研究, 2005, (7) .

机械设计专业 篇2

1两构件通过 点 或 线 接触组成的运动副称为高副。机构要能够动，其自由度必须 大于零。

2满足曲柄存在条件的铰链四杆机构，取与最短杆相邻的杆为机架时，为 曲柄摇杆机构 机构，取最短杆为机架时，为 双曲柄 机构。

3在凸轮机构中，当从动件的运动规律为 等速（简谐）（正弦加速度运动）运动时，将出现刚性（柔性）（无）冲击。

4V带传动的主要失效形式是 打滑 和 发生疲劳损坏。

5直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取 节点 处的接触应力为计算依据，其载荷由 一 对齿轮承担。

6斜齿圆柱齿轮的法面模数与端面模数的关系为 mn=mt*cosβ（写出关系式）。

7工作时既受弯矩又传递转矩的轴称为 转 轴。传动轴只传递转矩而不承受弯矩，心轴只承受弯矩而不传递转矩，转轴既传递转矩又承受弯矩 对于闭式软齿面齿轮传动，主要按 齿面接触 强度进行设计，而按 齿根弯曲 强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是 齿轮直径d。

8一对标准渐开线斜齿圆柱齿轮要正确啮合，它们必须满足 模数相等、压力角相等和 螺旋角相等方向相反。

9.凸轮机构中，从动件的运动规律取决于 凸轮轮廓的形状。10带轮的基准直径越小，带所产生的弯曲应力越 大。11.两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为 运动副。

12.斜齿圆柱齿轮以 法向 模数为标准模数。法向模数=端面模数*螺旋角的余弦 13.根据工作原理分类，螺栓联接采用对顶螺母防松是属于 摩擦 防松。14.盘形凸轮的基圆半径越 大，则该凸轮机构的传动角越大，机械效率越 高。

15.普通螺栓联接在工作时主要承受拉力，它的主要失效形式是螺纹部分的 压溃或 剪断。16.带传动中，小带轮直径越 小，弯曲应力越大，弯曲应力是引起带 疲劳破坏 的主要因素。17.磨粒磨损和弯曲疲劳折断是 开式 齿轮传动的主要失效形式。

18.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度和 小于或等于 其它两杆长度之和，则最短杆相邻杆为机架时，可得曲柄摇杆机构。

19.型号为6307的滚动轴承，其内径d= 35mm，公差等级为 零级。

二、选择题

1．在曲柄摇杆机构中，为提高机构的传力性能，应该____________。极位角表示极位特性，压力角，其余角为传动角，传动角越大，传力特性越强

A．增大传动角 B．减少传动角 C．增大压力角 D．减少极位夹角 2．在铰链四杆机构中，机构的传动角和压力角的关系是____________。

A．=180-

B．=90+

C． =90-

D．= 3．链条的节数宜采用____________。

A．奇数 B．偶数 C．5的倍数

D．3的倍数 4．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于____________。

A．包角1太小 B．初拉力F0太小

C．紧边与松边拉力不等 D．传动过载 5．对于普通螺栓联接，在拧紧螺母时，螺栓所受的载荷是____________。

A．压力

B．扭矩 C．拉力 D．拉力和扭矩 6．渐开线标准齿轮的根切现象发生在 ____________。

A．齿数较少时 B．模数较小时 C．模数较大时 D．齿数较多时

7．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变的原因是____________。

A．压力角不变 B．啮合角不变 C．节圆半径不变

D．基圆半径不变 8．在下列四种型号的滚动轴承中，____________必须成对使用。

A．深沟球轴承 B．圆柱滚子轴承 C．推力球轴承 D．圆锥滚子轴承 9．在计算轴的弯矩时，常用当量弯矩MeM2(T)2，式中在不变的转矩作用下可近似取为________________。对不变的转矩，=0.3；当转矩脉动变化时，=0.6；对频繁正反转的轴=1；

A．0

B．0.3

C．0.6 D．1 10．下列四种联轴器，能补偿两轴相对位移，且可缓和冲击、吸收振动的是____________。

A．凸缘联轴器 B．齿式联轴器 C．万向联轴器 D．弹性套柱销联轴器 11.题1图为卷扬机传动示意图，图中序号3所示部分属于（）A.动力部分 C.控制部分

12.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为（）A.1 C.m

B.m-1 D.m+l B.传动部分 D.工作部分

13.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为(极位角越大极位特性越强)A.<0

C.≥0

14.凸轮机构的主要优点是（）A.实现任意预期的从动件运动规律 C.适合于高速场合

B.承载能力大 D.凸轮轮廓加工简单 B.=0 D.>0 15.在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（）A.减小凸轮基圆半径 C.减小平底宽度

B.增大凸轮基圆半径 D.增大平底宽度

16.棘轮机构中采用了止回棘爪主要是为了（）A.防止棘轮反转

C.保证棘轮每次转过相同的角度

B.对棘轮进行双向定位 D.驱动棘轮转动

17.与相同公称尺寸的三角形粗牙螺纹相比，细牙螺纹（）A.自锁性好，螺杆强度低 C.自锁性差，螺杆强度高

B.自锁性好，螺杆强度高 D.自锁性差，螺杆强度低

18.普通V带传动中，若主动轮圆周速度为v1，从动轮圆周速度为v2，带的线速度为v，则（）A.v1=v=v2 C.v1>v=v2

B.v1>v>v2 D.v1=v>v2

19.常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是（）A.直齿圆柱齿轮 C.斜齿圆锥齿轮

B.直齿圆锥齿轮 D.蜗轮蜗杆

20.选择齿轮精度的主要依据是齿轮的（）A.圆周速度 C.传递功率

B.转速 D.传递扭矩

21.对齿轮轮齿材料性能的基本要求是（）A.齿面要软，齿芯要韧 C.齿面要软，齿芯要脆

B.齿面要硬，齿芯要脆 D.齿面要硬，齿芯要韧

22.开式蜗杆传动的主要失效形式是（）A.轮齿折断和齿面胶合 C.齿面点蚀和齿面磨损

B.齿面磨损和轮齿折断 D.齿面胶合和齿面点蚀

23.在传动中，各齿轮轴线位置固定不动的轮系称为（）A.周转轮系 C.行星轮系

B.定轴轮系 D.混合轮系

24.型号为7315的滚动轴承，其内径是（）3圆锥滚子轴承5推力球轴承6深沟球轴承7角接触球轴承+宽度系列代号（可省略）+直径系列代号+内径写列代号（5的倍数）+内部结构代号 A.15mm C.75mm

B.60mm D.90mm 25.当机构中主动件数目（）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。A.小于

C.大于

A.大于

C.小于

A.F1/F2=eC.F2/F1=eμα

B.等于 D.大于或等于 B.等于

D.可能等于也可能大于 B.F2/F1>e

μαμα26.一对标准齿轮啮合传动时，其啮合角（）其分度圆压力角。

27.带传动中紧边拉力为F1，松边拉力为F2，则即将打滑时F1和F2的关系为（）。

μα

D.F2/F1

C.30000

D.60000

三、判断题

1．在铰链四杆机构中，当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，为双曲柄机构。X 2．在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。X 3．一对齿轮啮合时，其齿相互作用的轮齿上受的接触应力大小相等。V 5．在蜗杆传动中，由于蜗轮的工作次数较少，因此采用强度较低的有色金属材料 7．带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。X 8．转轴弯曲应力的应力循环特性为脉动循环变应力。V 9．推力调心球轴承既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。X(单列球轴承仅承受单向轴向荷载，双列球轴承可承受双向轴向荷载)10.四杆机构的传动角是指从动揺杆的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。（X）

11.带传动的最大应力点发生在紧边绕上小带轮处，其值近似地表示为：σ（V）

12.螺纹的公称直径为：与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。（V）

13.一标准直齿圆柱齿轮传动，主动轮1和从动轮2的材料和热处理硬度不相同，齿数Z1

四、问答题

五、分析计算题

1．在铰链四杆机构中，已知lAB=30mm，lBC=70mm，lCD=67mm，lAD=80mm，试判断该机构的类型，并说明理由。（本题6分）

曲柄摇杆机构因为30+80≦70+67，且最短边的邻边作机架

max=σ1+σb2+σc。

题

五、1图

2.计算题33图所示机构的自由度，若含有复合铰链、局部自由度和虚约束，请明确指出。

活动构件5个，平面高副0个，低副7个，所以自由度=3*5-2*7=1，其中e、f处为虚约束，d处仅仅是滑动副。

3.计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，必须编号明确指出。有虚约束，两处都有复合铰链，活动构件=7，低副=10，高副=0，自由度=3*7-2*10=1，由一个自由度有一个主动力，所以机构有确定的运动。

4.如题37图所示，设计一摆动导杆机构。已知机架lAC=50mm，行程速比系数K=2，用图解法求曲柄的长度lAB。

(注：写出简单的作图步骤，并保留作图线。)

5.已知图示机构中，LAB=72mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问：

（1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是哪一构件？（必须根据计算结果说明理由）

（2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？

50+120=170大于72+96=168，所以 机构没有整转副，所以无论那个机构作为机架都只能得到双摇杆机构。

6．下图蜗杆传动中，标出未注明的蜗轮的螺旋线旋向、蜗轮转向，并绘出蜗杆传动中蜗杆的三个分力方向（本题12分）逆时针

7.已知在一对斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为主动轮，其螺旋线方向为左旋，圆周力Ft1方向如题31图所示。在图上标出从动轮2的螺旋线方向，轴向力Fa1、Fa2及圆周力Ft2的方向，两轮转向。轮1逆时针旋转，轮2顺时针旋转，轮2右弦，轮2圆周力向右（2图中），轮1轴向力水平向右，轮2轴向力水平向左（1图中）

8.图示一斜齿轮一蜗杆传动装置（转向如图）。(1)分析蜗杆3受力，用分力表示于啮合点A；(2)判断蜗轮4转动方向（标明在图上）。逆时针

9如下图示，一钢制液压油缸，已知油压p=1.6N/mm2，D=160 mm，采用8个螺栓进行联接。根据密封性要求，对于压力容器可取残余预紧力Qr=1.8Qe（工作载荷）。另外，螺栓材料的屈服强度为s=306，安全系数可取3。试计算其缸盖联接螺栓的直径d。（本题15分）1.轴向工作荷载fe=p*a/z=1.6*160*160/8=5120n;2.残余预紧力：fr=1.8*fe=1.8*5120=9216,则总的轴向荷载为：fa=fe+fr=5120+9216=14336n;3.螺栓材料的屈服强度为s=306，安全系数取3，则【s】=s除以s =306/3=102mpa;4.故螺栓小径为：d≧√4*1.3fa/3.14/【s】=15.25;5.查表，取m20,则螺栓分布圆直径为DO=D+2E+2B=160+2*(20+(3-6))+2B=?

10.如题35图所示轮系中，已知各轮的齿数为：z1=20，z2=40，zz3=30，z4=30，z2=50，3=20，试求此轮系的传动比i1H。

11.在图示轮系中，已知z1=40、z2=20、n1=120r/min，求使系杆转速nH=0时齿轮3的转速n3的大小和方向。

12.图示单个铰制孔螺栓联接，两被联接件的材料及厚度相同，已知该联接承受横向载荷为Ft=5000N，光杆部分直径为d0=9mm，h1=8mm

13．一对角接触球轴承反安装（宽边相对安装）。已知：径向力FrI=6750N，FrII=5700N，外部轴向力FA=3000N，方向如图所示，试求两轴承的当量动载荷PI、PII，并判断哪个轴承寿命短些。注：内部轴向力Fs=0.7Fr，e=0.68，X=0.41、Y=0.87。（本题15分）

题

五、5图

14一工程机械的传动装置中，根据工作条件拟在某传动轴上安装一对型号为7307AC的角接触球轴承，如题36图所示。已知两轴承的径向载荷Frl=1000N，Fr2=2060N，外加轴向载 荷FA=880N，内部轴向力为FS=0.68Fr，判别系数e=0.68，当Fa／Fr≤e时，X=1，Y=0；当Fa/Fr>e时，X=0.41，Y=0.87。试画出内部轴向力FS1、FS2的方向，并计算轴承的当量动载荷P1、P2。

.15某轴系部件用一对角接触球轴承支承。已知斜齿圆柱齿轮上的轴向力FA＝1200N，方向如图所示，轴承内部轴向力FS1＝2800N、FS2＝2400N。(1)试画出FS1、FS2的方向，并确定轴承1的轴向载荷Fa1；(2)若轴向力FA方向向左，试确定轴承1的轴向载荷Fa1。.16 下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该设计的错误。要求：

1． 在图中用序号标注设计错误处；

2． 在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议； 3． 不必在图中直接改正。看收藏的幻灯片“轴的作业”

1.端盖与轴接触且无密封，应有一定的空隙且装有密封；

2.套筒与轴承接触时超过轴承内圈高度，使轴承装卸不方便，应低于轴承内圈高度； 3.套筒顶不住齿轮，应使轴肩适当向齿轮内部，使套筒只是顶在齿轮上； 4.精加工面过长，且装卸轴承不方便，应该给轴分级；

5.联轴器的键和齿轮的键位置不对，两者的键应该在同一条直线上；

6.轴肩过高超过轴承内圈高度，无法拆卸轴承，应适当降低高度，使其在轴承内圈内；

题六图

17.题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。示例：①—缺少调整垫片 1.端盖直接与轴接 触，且无密封；

2.套筒太高，超过轴承内圈高度； 3.键过长，套筒无法装入；

4.精加工面过长，且装卸轴承不方便； 5.轴无分级，致使轴套无法紧固齿轮；

6.轴肩过高，超过了轴承的内圈高度，无法装卸轴承； 7.轴承不用用键周向固定；

8.缺少调整垫片，无法调整轴承间隙。

18.指出轴系中的错误结构，编号说明其错误原因。

1.此处不用键，无周向旋转构件可固定； 2.精加工面过长，使轴承装卸不方便； 3.端盖直接与轴接触且无密封； 4.无调整垫片，无法调整轴承间隙；

机械设计专业 篇3

【关键词】机械设计 课程设计 减速器

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0193-02

1.前言

物流工程专业在进行机械设计课程设计时该专业学生与机械专业学生的要求应该有很大不同。首先，机械专业在进行机械设计课程设计时，先修课程较多，包括机械制图、工程力学、材料与热处理、机械加工工艺、公差与测量、电工电子技术等；而物流工程专业的先修课程较少，仅有机械制图、工程力学和电工电子技术等。其次，机械专业先修课程大都是多学时，学习比较深入；而物流工程专业先修课程大都是少学时，学生对相关知识有所了解但并不深入。第三，机械专业机械设计课程设计的时间一般安排2周甚至3周，在设计期间停止其它所有课程专心进行课程设计；而物流工程专业课程设计时间相对较少，20学时左右，在这么短的时间内要完成与机械专业同样的设计内容是有很大困难的。因此，根据学生的学习情况和现有的知识水平有必要对机械设计课程设计进行教学改革。

2.教学改革的目标

教学改革的目的是让学生了解机械设计的过程，包括总体方案设计、普通V带传动设计、齿轮传动设计、轴的设计与校核、轴承选择与校核、键连接设计、联轴器的选择等。同时，还要让学生学会草图绘制、总装图绘制、零件图绘制等。

3.教学要求

与机械专业相比物流工程专业对机械设计课程设计要求略低。例如，机械专业一般要求设计二级减速器，而物流工程专业一般要求设计一级减速器；机械专业一般要求齿轮啮合为斜齿圆柱齿轮，而物流工程专业一般要求齿轮啮合为直齿圆柱齿轮；机械专业一般要求减速器为整套图纸，而物流工程专业一般要求部分图纸即可。

4.教学改革内容

4.1课程设计题目与任务的设计

课程设计题目和任务要明确两点，一方面，指明机械设计课程设计为一级圆柱齿轮减速器；另一方面，指明完成设计的资料文件有哪些。

课程设计题目。设计一个用于带式运输机上的一级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单项运转，载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限10年，两班制。原始数据如表1所示。

表1 带式运输机原始数据

课程设计任务：（1）编制课程设计计算说明书1份；（2）绘制装配图和零件图共5张。其中绘制减速器装配图1张；绘制零件图4张，分别为减速器箱座、减速器输出轴、输出轴上齿轮、输出轴输出端端盖。

4.2传动方案设计

动力最终来源电动机，电动机把动力传递到带式运输机中间经过怎样的过程。经过比较电动机把动力传动到带传动，再从带传动传递到一级减速器，从一级减速器传递到带式运输机，这个方案较为合理。把带传动安排到电动机和减速器之间起到较好的缓冲和减震作用，保护电动机。

4.3计算内容的设计

4.3.1电动机选择

首先，计算带式运输机的功率Pw。传动方案确定之后，带式运输机的功率Pw按照公式Pw=FV/1000进行计算。其次，计算总机械效率η总。电动机传递到带式运输机经过V带传动，机械效率为η带；齿轮传动，机械效率为η齿轮，齿轮传动两个传动轴两端各有一个轴承，机械效率为η轴承；带式运输机滚筒机械效率为η滚筒；减速器与带式运输机之间通过联轴器联结，联轴器机械效率为η联轴器。总机械效率η总为η总=η带η齿轮η联轴器η滚筒η2轴承。

最后，确定所需电动机功率Pd。所需电动机功率Pd为Pd=Pw/η总，根据Pd查机械零件设计手册，电动机的功率应大于等于所需电动机功率Pd。对于转速为3000r/min的电动机，因为转速较高传动比大，减速的装置尺寸大成本增加，一般不选择转速太高电动机。对于转速为750r/min的电动机，因为尺寸大价格高，一般也不选择转速太小电动机。最常使用的是1500r/min和1000r/min的电动机。综上所述，根据所需电动机功率和转速选择需要的电动机。

4.3.2传动比分配

根据前一个步骤电动机选定之后，电动机满载转速可查表得n满。带式运输机即工作机的转速通过公式n=60×l000v/（лD）来求得。则总传动比i总为i总=n满/n。电动机与带式运输机减速装置有V带传动和齿轮传动，则i总=i带·i齿轮。总传动比分配时注意三点，首先，V带传动和齿轮传动装置不发生干涉现象；其次，V带传动和齿轮传动装置尺寸尽可能小；第三，i带和i齿轮传动比不大于4。

4.3.3动力运动参数计算

在选定电动机和传动比分配之后，可以计算出减速器两个传动轴三个重要的动力运动参数转速n、功率P和转矩T。

4.3.4带转动设计计算

课程设计主要从事一级减速器设计，带传动设计主要计算几个重要参数。

确定计算功率Pc。根据设计题目要求，查设计手册，可得带传动工作情况系数KA。计算功率Pc为Pc=KA·Po

选择V带型号、确定带轮基准直径dd1、dd2。根据计算功率Pc和电动机转速n满查普通V带的型号选择图表，选择相应V带。再根据图表显示确定小带轮的直径dd1，同时大于所选V带的最小直径且在标准系列直径里面的数值选取。大带轮直径dd2通过公式dd2=i带dd1来计算。

验算带速v。带速不能超过25m/s，通过公式v=■来进行验算。

确定中心距a和带的基准长度Ld。通过公式■■来初选a0，再根据公式初算带长度Ld0，公式为■。根据计算结果查普通V带长度尺寸系列得基准长度尺寸Ld。选择基准长度Ld后，计算实际中心距a，公式■。endprint

验算小带轮包角？琢1。根据带传动的传动要求，小带轮包角应大于等于120°，小带轮包角公式为 。

确定带的根数Z。查单根V带的基本额定功率得P0，查单根V带的基本额定功率的增量得△P0；根据小带轮包角α1，查得包角系数Kα；根据V带的基准长度Ld，查普通V带的基准长度尺寸系列与长度系数，得长度系数KL。把结果带入公式得确定V带的根数，公式■。

确定初拉力F0。根据公式F0=■确定初拉力F0，作用于带轮轴上的载荷FQ，公式■。

4.3.5齿轮的设计计算

（1）齿轮材料和热处理的选择。齿轮选用45号钢，小齿轮采用调质处理，大齿轮正火处理，大小齿轮硬度不同。通过相关公式可得到齿面接触疲劳强度[σH]和弯曲疲劳强度[σF]。

（2）按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸。齿轮传动采用闭式齿轮传动，小齿轮齿数可在20-40之间选取。减速器采用单级齿轮传动，齿轮相对于两支承对称布置，两轮均为软齿面，查表可得齿宽系数ψd。

（3）按齿面接触疲劳强度设计。根据齿轮工作情况，查载荷系数表格，可得载荷系数K。按齿面接触疲劳强度设计，小齿轮直径■，再通过公式m=d1/z1确定齿轮模数m。

（4）校核弯曲疲劳强度。查齿轮的复合齿形系数，带入公式对弯曲疲劳强度进行校核。弯曲疲劳强度公式为■。

（5）齿轮的结构设计。齿轮的基本参数如齿轮直径、齿顶圆、齿根圆、中心距、齿宽等都可以计算出来，但齿轮轮毂尺寸、轮缘厚度、轮缘内径、腹板厚度、腹板中心孔直径等需要与轴配合设计。

4.3.6从动齿轮轴的设计计算

（1）轴的材料和热处理的选择。轴采用45#钢调质，由机械设计手册中的图表查得抗拉强度σb、屈服强度σs、许用弯曲应力[σ-1]等参数。

（2）轴几何尺寸的设计计算。按照扭转强度初步设计轴的最小直径按照公式■进行设计，考虑轴上键槽，选取直径稍大些。根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，从动轴均设计为阶梯轴。轴的强度校核计算。根据齿轮啮合原理，可以算出齿轮的圆周力Ft和径向力Fr。由径向力可以算出两个轴承的支反力FA和FB，再通过画图确定两个轴承之间的距离L。根据已知条件可以计算出最大弯矩Mmax为Mmax=FA·L/2，再通过公式■计算弯曲应力，若计算弯曲应力小于等于[σ-1]为合格。

4.3.7轴承、键和联轴器的选择

考虑轴受力主要是径向力，故可选用深沟球轴承。轴承的选择与轴、箱座和箱盖配合设计。

从动轴伸出端键的设计与校核。根据从动轴外伸端的直径，再根据GB/T1095-2003设计键的尺寸。键挤压应力按照公式■，若■键的强度合格。同理，从动轴与齿轮联接处进行校核。

联轴器的选择。由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器，采用Y型轴孔，A型键轴孔。

4.4设计图纸的安排

课程设计需要同学们了解减速器的结构设计，所以必须进行减速器图纸设计，同时考虑到同学们的设计时间较少，故选择具有代表性的五张图纸，装配图、箱座、从动轴齿轮、从动轴和从动轴输出端轴承端盖。

5.教学改革的实施及结果

通过物流专业同学们的设计实践，同学们较好地完成机械设计课程设计教学任务。既了解机械设计的一般过程，又了解减速器的基本结构，取得了较好的教学设计效果。

参考文献：

[1]荣辉，付铁，杨梦晨，等.机械设计基础[M].北京：北京理工大学出版社，2013

[2]陆玉，冯立艳，李建功，等.机械设计课程设计[M].北京：机械工业出版社，2015

作者简介：

机械设计专业教学改革探索 篇4

关键词：机械设计,创新设计,系统集成设计,高效设计

笔者经过将近几年的调查研究和对我校机械设计专业毕业生就业后情况的跟踪调查, 结合自己在机械设计专业教学、实践的经验, 认为机械专业的专业课程教学和培养方式改革应从以下几方面进行:

一、引导学生在大学学习和实践过程中由“改良产品”向“全新设计”转变

在市场竞争中, 最大的机会还是来自于创新产品和工艺的发现、发明。近几年的国内外新立项的重点研究设计项目中, 引入的创新内容所占比例逐年大大增加, 创新的重要性开始凸显。机械设计专业作为培养创新设计人才的一门专业, 其人才培养计划中引入了大量的实验和实践手段。根据社会发展趋势和人才市场需求变化, 我们在设计这些实践课程时, 依照引导学生由“改良”向“创新”转变的思想, 在大一、大二和大三上学期的实践课程中, 除了对基础的掌握之外, 逐年增加了产品改良设计和改良实验的内容。而从大三下学期开始, 则在实践过程中逐学期增加了产品创新设计的内容和其所占比例。最后的毕业设计, 其要求则是在团队合作下, 尽量完成一款中等复杂程度的全新产品设计。经过几年的教学应用证明, 在这种指导思想和具体实践内容设计下, 大部分学生的创新能力提高较快, 优秀毕业生成为企业技术中心的主力和骨干, 独立承担技术设计项目。

二、培养学生从被动“如何做”向主动“做什么”的态度转变

随着各种生产手段的发展和分工越来越细, 产品批量制造的成本越来越低, 人们对产品的要求已不满足于数量了。为了提高生活质量, 人们开始追求个性化产品和其内在品质, 对设计者和生产者提出了要“做些什么”来满足大众生活质量提高的问题。产品设计已不能仅仅关注怎样研发新的产品, 还要考虑投放市场后的使用与维护等提高产品服务质量的因素。因此, 在日常专业课程教学实践中, 就不但要培养学生如何去设计一个新产品的问题, 而且还要潜移默化, 培养学生主动地思考, 该设计什么样的产品去满足大众生活和个性化需要, 在产品设计上要做些什么更人性化, 才能使用成本降低, 使用的舒适度和满意度提高, 产品过了服役期后更有利于回收和处理等等, 使其逐渐养成主动设计的思想。

三、指导学生由个人“单打独斗”向小组或班级“团队协作”的设计方式转变

在现实社会中, 为了提高企业竞争力, 机械设计的对象正在从个体向系统发展, 由单一设备或产品向生产线或产品总成发展, 从而导致设计问题变得异常复杂和不稳定, 可变性因素增多。对这样的复杂问题仅仅由某一两个专家来解决是不可能的, 往往需要多方用户参与、多个跨领域专家和异组织协作, 甚至需要通过互联网进行异地、异领域、异文化和跨国界合作才能完成一个系统设计。在这种系统设计中, 团队合作能力和成员之间的协调及妥协能力, 往往是成功与否的关键。因此, 机械设计专业课程教学, 尤其是各种课程设计等实践和试验中, 指导教师应当逐渐让学生从单打独斗的个人设计方式, 转变为组成设计小组或设计团队的团队合作设计方式, 逐渐加大所设计的产品或系统的难度, 让能力各不相同的学生在团队设计中互相协作, 共同努力完成一个系统的设计。这样的教学实践方式, 不但可培养大部分学生的创新设计能力, 还能培养其领导、协调、连接、督促团队运行的能力, 使其毕业后能迅速融入角色和新的设计团队, 更容易取得成功。事实上, 我们正是采用了这种思路, 对各个课程设计环节进行改革, 均要求采用设计小组和设计团队的形式来完成。经毕业生就业后情况反馈调查表明, 取得的成果比预期的还要好。

四、鼓励学生团队逐渐从“单一产品”设计过渡到“简单系统集成”设计

现代产品设计时, 考虑更多的还是单个产品, 产品与产品之间、产品与自然社会之间形成的社会-环境系统的设计则考虑的较少, 产品对环境和自然的友好性就显得不够。针对于此, 各国政府呼吁和鼓励本国设计团队在进行设计时, 扩大设计范畴, 将从硬件到包括服务在内的社会-环境系统因素考虑到设计中。因而, 今后的机械设计行业的发展趋势, 也将从目前的单体设计为主向系统集成设计为主发展。因此, 针对机械设计行业未来发展趋势, 机械设计专业教育者必须把握先手, 鼓励在校学生在进行实验、实践和课程设计时, 从单打独斗的单一产品设计中走出来, 逐渐过渡到团队合作完成具有“简单系统集成”的成套设备和产品总成的设计, 提高毕业后的社会生存能力。

五、在设计工具上, 了解手工绘图, 掌握ACAD, 熟练运用三维实体造型

目前, 大部分正常运行的企业设计中心或设计研究院, 都采用了三维实体建模软件进行模型和原型设计, 采用AutoCAD、CAXA之类的软件进行产品平面图设计, 配合工程图纸打印机或数控加工中心以及其他快速原型制造手段, 使设计周期缩短到原来的三分之一甚至更短, 设计效果也更好。针对这种设计手段变化趋势, 我们在课程教学中也做了相应的响应。在进行工程制图课程教学时, 采用了双教师和双投影模式, 主讲教师讲授课中内容时, 除了采用教学模型进行实体讲解外, 另一个教师还通过三维建模软件在课堂上现场演示, 当即将此模型构造出来, 并转化成二维平面图形, 提高学生的感性认识。学生作业和考试成绩表明, 这种方式对增强学生对工程制图知识点的理解和提高作图兴趣的效果非常好。同时, 在制图实践教学中, 采用了制图板式、ACAD制图和Solidworks三维制图依次渐进实践的方式, 其时长比例为3:4:3, 使得学生既了解了图板制图的基本要点, 又重点掌握了现代社会主流和趋势性的制图方法和工具。在大二上学期, 又开设了全部在计算机教室完成的CAD课程, 要求每一个同学都要熟练掌握一种平面制图或平面设计软件和一种较常用的三维建模软件。在随后两年半的学习实践中, 凡是涉及到有图形的设计实践和课程设计中, 都要求有建立三维实体或简化三维模型, 零件平面图上要有三维透视图。在这种指导方式和教学要求下, 学生的建模能力和设计水平提升特别快。

目前, 我校机械设计专业的培养计划和教学大纲均是在上述指导思想下完成, 从毕业生就业企业和公司人力资源部反馈的信息表明, 这些毕业生大多得到了重用, 有些已是设计技术中心的骨干和中坚力量了, 也促使企业即使在金融危机的影响下, 还是增加了对本校机械设计专业毕业生的招聘人数。这表明在这种教学思路改革基本上是行之有效、符合社会需求的。

参考文献

[1]中国科学技术协会主编, 机械工程学科发展报告[M], 北京:中国科学技术出版社, 2009.

机械设计专业求职简历 篇5

姓名 籍贯 学历 毕业院校 联系方式

xxx xxx 本科

个人简历

性别 出生年月 政治面貌 专业 外语水平

男 xxx

团员 机械设计制造及其自动化

Xx

Xxxx（在读）Xxxxxxx

自己随便

社会实践

英语：,具有较好的英语听、说、读、写能力

个人技能

计算机：能熟练的运用OFFICE、EXCEL等办公软件；能够熟练操作AutoCAD；能够独立完成平面工程图纸绘制;能够熟练操作creo 2.0软件；能够熟练运用Photoshop图片处理软件和UG三维建模

自我评价

◆ 品行端正，乐于助人；吃苦耐劳，对工作认真负责；

◆ 善于沟通，能够与人很好的相处。大学期间积极参加校园活动，有一定的组织能力和团队协作能力；

◆自我评价：坚信，只要我认定的事，就一定能做好。喜欢钻研，自

学能力强，待人真诚，喜欢独立思考

求职意向 职业规划

机械 重工业、设计 加工制造

1、在1~2年内，不断适应社会，在社会上站稳脚跟，充实自己，通过不断学习和实际操练，熟悉制造业生产活动，提高自己在业内的专业业务水平和素养；

2、3~5年，继续在这个行业内扎实自己的业务水平并且努力熟悉生产的各个环节，争取具备“行家”的素质，能够总揽全局，争取机会实践工程管理和提升自身管理素养；

3、以后从事零件设计或生产管理

自 荐 信

尊敬的领导：

您好!首先，向您辛勤的工作致以深深的敬意!同时也真诚的感谢您在百忙之中抽空垂阅我的自荐材料。

回首昨天，曲折坎坷外，得失荣辱间，都是一个奋进勃发的身影，都是一份无悔无愧的心情。在学校期间，我不断积极进取，立足基础扎实，努力学习专业知识，成绩优异。积极参与学校组织的各种活动，得到老师和同学们的认可，作为2014年即将毕业的毕业生，在这样一个竞争激烈的社会里，不仅要掌握好专业知识，更加做到与社会与时代接轨。因此，学习之余，我注重知识与能力的平衡发展。

刚踏出校门的我谈不上十分的成熟和足够的经验，但我有过人的胆识和自信心，正所谓：“是龙，就应该去大海搏击，是鹰，就应该去长空翱翔。”面临人生的重大抉择之际，我希望能加盟于归单位，展示自己的才能，实现个人的理想与价值。

简单的几面纸，只是我的“包装”和“广告”，自身的“质量”和“能力”有待于您通过使用来证明。

机械设计专业 篇6

【关键词】机械设计与制造专业;课程设置;探讨

1.课程设置改革的必要性：

1.1职业教育的要求

职业教育是指让受教育者获得某种职业所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。高等职业教育的目的是培养具有一定专业知识、技能和职业素养的高素质技能型人才，与普通教育和成人教育相比较，高等职业教育更侧重于实践技能和实际工作能力的培养。课程设置以掌握专业技术技能为重点，重视对学生的综合素质和基本职业能力的培养，包括职业道德教育和民族精神培养，包括迁移能力和把技能及知识应用于新的情景和环境中去的能力，如任务技能、任务管理技能、应急处理能力、团队意识和协作精神等。课程设置是高等职业教育教学过程改革的重要环节，关系到高等职业教育是否能培养具有一定专业知识、技能和职业素养的高素质技能型人才的关键。

1.2区域经济发展的要求

职业教育较明显的特色主要体现在地方性、技能性、市场导向性等方面。课程设置体现人才培养以市场为导向，服务地方经济，掌握行业技术技能特点。合理的课程设置可促进专业培养优秀的高素质技能型人才服务于地方经济发展的需要。

2. 课程设置的合理性：

2.1课程设置的内涵。

课程设置是指学校教学单元选定的各类各种课程的设立和安排，主要规定课程类型和课程门类的设立，及其各课程的安排顺序和学时分配，并规定各类各科课程的学习目标、学习内容和学习要求。高等职业院校专业课程设置是指学校各专业对本专业课程的设立和安排，主要包括开设的课程门类、合理的课程结构和合理的课程内容。课程门类的开设指各教学专业开设的课程;合理的课程结构指各门课程之间的结构合理，包括开设的课程合理，课程开设的先后顺序合理，前、后置课之间衔接有序、能使学生循序渐进的学习与训练，获得某一专业所具备的知识与能力。

2.2高职教育合理的课程设置

课程内容指课程的内容安排符合职业教育认知规律，课程的内容能够反映职业教育要求的主要知识，主要的教学方法及时代发展的要求与前沿。课程设置是教学活动的重要环节，课程设置必须符合人才培养目标的要求，它对学生获取专业知识和就业起关键性的作用。高等职业教育的教学活动是为了实现专业的人才培养目标，课程设置是实施人才培养的重要环节，课程设置要符合人才培养目标的要求基于工学结合的课程设置

3.1课程设置要符合人才培养目标的要求

高等职业教育的教学活动是为了实现专业的人才培养目标，课程设置是实施人才培养的重要环节，课程设置要符合人才培养目标的要求。海南科技职业学院机械设计与制造专业针对机械加工企业的岗位技能要求制定的人才培养目标及为本专业培养适应社会主义建设需要，具有创新精神、专业知识、实践能力、操作方法和协作能力;能从事机械制造工艺规程的制订及机床夹具的设计、机床操作及维护、模具设计与制造、数控机床的编程及操作、应用绘图软件进行机械零件设计、机械设备的装配、安装、调试及维修等岗位工作的高端技能型专门人才。并从知识结构.能力结构、素质结构对人才培养规格提出要求。根据该人才培养目标，海南科技职业学院机械设计与制造专业设置了通识必修课、专业平台课程、专业核心课程、专业实践课程和集中实践课程，人才培养目标的每项要求都设置相对应的课程。根据素质结构的要求，在通识必修课程里，设置了中国特色社会主义理论和形势与政策等课程和体育、素质拓展训练课程，培养学生具有相应的素质。根据职业技术能力要求，在专业核心课程里，设置了机械制造工艺与机床夹具、机械设备装配与维修技术、数控编程与操作、Pro/E技术等专业课程，以培养学生具有相应的专业知识和具备一定的专业技能。同时还设置了相应的专业实践课程和集中实践课程，如，数控加工实训课程、机械工程产品3D设计与制造实训课程和顶岗实习，培养学生具有相应的岗位技能。

3.2基于工学结合人才培养模式的高职机械设计与制造专业的课程设置

为了更好的适应企业实际工作的岗位需求，注重培养学生的真实操作技能，海南科技职业学院机械设计与制造专业实施工学结合、校企合作人才培养模式，对课程设置进行了一系列的改革探索与尝试，构建符合与职业标准对接，根据职业岗位的知识、能力和素质要求，以就业为导向，以工学结合为切入点，以校企合作为基础的课程体系。

海南科技职业学院机械设计与制造专业构建的工学结合课程体系分为4个课程模块，即通识课、专业课、集中实训课和顶岗实习课等课程，其中，通识课程分为通识必修课和通识选修课;专业课程分为专业必修课和专业选修课，专业必修课又分为专业平台课程和专业核心课程，课程体系如下图：

图1  机械设计与制造专业课程体系

其课程体系体现了职业教育和工学结合的特点。

通识课程是职业教育要求，培养学生树立正确的世界观、人生观、价值观和职业基本素质。学生除了专业知识和技能外，还要具备一定的职业基本素质。

专业课程开设平台课程和专业核心课程。专业平台课程是指由若干个专业技术基础相同或紧密相关，表现为具有共同的专业基础知识和基本技能要求，对应于某一行业或服务领域的岗位群，由若干个专业组成的一个集群。根据行业背景、地方经济社会的发展程度、自身的办学条件和专业发展过程等开设，为专业课程学习打基础。专业核心课程是培养高技能人才应用能力的重要课程，是职业教育课程体系的主体之一，也是教学改革的核心。

选修课是指一个教育系统或教育机构法定的，学生可以按照一定规则自由地选择学习的课程种类。选修课程是为了适应学生的兴趣、爱好及劳动就业的需要而开设的，可供学生在一定程度上自由选择的课程，是致力于“个性发展”的课程，选修课程的设立突出基础性、新颖性、实用性和独创性的结合，选修课程与必修课程具有等价性。

顶岗实习是毕业生走向工作岗位前必要的专业技能训练课程。

4.课程设置服务于专业学生的就业要求。

学生就业有两方面因素，一是地方性，是指就业的地区;二是行业性，是面对机电产品设计和制造。根据学生服务的地方特色和行业进行课程设置。机械设计与制造专业主要是在机械行业和其他与机械相关的行业内面对机电产品设计和制造，根据职业教育的要求，在课程安排上，应从就业的岗位技能要求出发，开发相应的符合职业教育的要求和岗位技能要求的课程，在课程的设置上，既要做到面向行业岗位，面向地方特色，主要专业技术课程针对性强，为学生提供对口的岗位技能训练的机会，使学生在学校掌握对应岗位的专业技术技能和具备相关的职业素质，从而能更快地进入工作岗位的角色。

参考文献：

[1]马如宏，工业工程专业课程设置探讨，教育与职业，2006年35期;

[2] 吕岩荣;王宏启;李光宇，试论高职院校精品课程建设[J]，教育与职业，2006年32期;

[3] 陈新，高职机械设计与制造专业课程合理化设置探究，《广西教育》2012年 第39期;

[4] 韦玮 俞建伟 陆开宏，我国高校通识教育的实践类型与课程设置探讨，高教探索，2009年02期;

[5] 郑春燕，普通高师院校GIS专业课程设置探讨[J];高师理科学刊，2006年02期;

[6] 包蕾，鲍吉龙，余辉晴，高职教育专业设置和课程设置的思考[J]，寧波高等专科学校学报;2003年02期;

[7] 林淑清，高等职业学校课程体系中存在的问题及改革建议[J]，辽宁教育行政学院学报，2004年05期。

机械设计专业 篇7

关键词：应用型高校,机械专业,课程体系

高等教育的大众化, 带来了高等学校在办学规模、办学层次、办学类型和办学特色等方面的多样性, 应用型本科教育正是在这一背景下, 作为一个新的教育概念提出的。社会对人才素质的需求是有一定的宽度的, 作为以培养应用型人才为主要任务的地市高校, 其办学定位、人才培养模式、教学计划以及课程体系的设置等方面既要不同于培养学术研究型人才的院校, 也要有别于精英教育下工程应用型院校, 因此要结合应用型院校的办学定位及人才培养模式, 制定科学的教学计划, 调整和优化课程体系的内容。

一、培养目标的定位

高校扩招以来, 大量的学生涌入大学校门, 结束了以往“千军万马过独木桥”的历史。我国大学生比例增加是一个可喜的事情, 它有力地促进了国民素质的提高, 但由于入学的学生素质千差万别, 一个不可忽视的问题摆在了高校教育工作者面前:如何把各个层次的学生培养成各行各业的有用人才?

实际上, 社会对人才的需求是有一定宽度的, 我们的社会需要各种各样的人才。在大学四年里, 培养出既有深厚的理论基础, 良好的学术修养、较强的研究能力, 又有熟练的实际操作能力和现场处理问题、解决问题能力的人才, 是不现实的。比较切合实际的做法是, 各个层次的学校科学、合理地制定培养目标, 根据培养目标制订一个合理的课程体系。培养学术研究型人才的院校, 通常办学历史较长, 学科基础扎实而且生源好, 其人才培养目标定位较高;培养应用型人才的院校, 应以技术为导向, 培养学生具有系统专业理论知识的同时, 强调面向区域经济, 面向行业发展需要, 重点培养学生应用新技术、新工艺解决工程实际问题的能力, 如台州学院是新世纪由师范专科升格为综合性本科的一所地方性院校, 确定了“地方性、应用性、综合性、高教性”为学校的办学定位, 在加快转型的同时, 始终以服务地方为学校的办学宗旨, 重视学生应用能力的培养, 学校瞄准地方产业需求建立的机械类专业, 自成立以来, 紧密结合台州地区制造业发达, 而技能型人才紧缺这一现状, 进行大量调研, 制定了符合地方产业需求的人才培养模式, 强调与生产一线实际结合, 建立了一套行之有效的课程体系。学院有效落实办学定位, 几年来, 为台州地区的机械行业输送了大量的技能型人才。

二、人才培养模式的构建

针对应用型本科院校的人才培养目标和办学定位, 即为生产一线和社会活动培养实用型人才, 结合机械类学科的特点, 学生实践能力的培养要摆在突出重要的位置, 因为机械类专业的许多课程都与生产实践有着密切的联系, 没有一定的实践经验学习这些课程往往很难学透、学精。大学里机械专业的实践教学基本都是按照教学计划来组织, 实践教学环节主要包括实验、课程实习、课程设计、毕业实习和毕业设计。实验大多是根据理论课开设的, 在教学计划规定的时间完成, 有验证性的、综合性的和设计性实验, 学生一般按照教师的布置和指导书的步骤完成的, 处于被动状态, 不能充分发挥其主动性和创造性;课程实习和毕业实习通常受到时间和经费的限制, 也只能走马观花, 未能充分进行学习、分析和实际动手操作, 限制了实际动手能力的培养;课程设计与毕业设计虽然是学生自己动手, 但由于实践经验极其缺乏, 往往设计出来的东西无法制造, 即使能够做出来, 也与“工艺性”、“经济性”要求相差甚远。为改变实践教学与理论教学严重脱轨的现状, 急需探索一条行之有效的人才培养模式。

“三明治”式人才培养模式为“地方性、应用性”的办学目标搭建了一个很好的平台, 较好地解决了学校里实践教学“形同虚设”的弊端。目前, 台州学院在充分调研的基础上, 针对机械类专业的特点, 提出了“三明治”式人才培养模式, 以期提高应用型人才的培养质量, 现在正在试点。具体的做法是大学四年的前两年在校学习理论, 第三年到企业实习, 由企业技术人员与学校教师共同指导, 第四年再回到学校学习余下的专业课及毕业设计, 即2+1+1, 体现“学习—实践—学习”结构一体化教育过程, 缩短毕业生在企业上岗的适应期, 其基本框架如图1所示。比起单纯在学校上课, 这种培养方式具有无法比拟的优点, 首先能较好地解决当前地方高校机械类专业人才培养的现实问题, 能更好地使理论与实践结合、提升学生实际动手能力;第二, 它能提高学生学习的积极性和主动性, 通过下企业, 学生自己去了解企业需要什么样的知识, 从而会使学习有目的性, 学习效果自然会好得多;第三, 能促进教学方式与课程体系的变革, 以学生下企业实习为纽带, 校企联系会更加密切, 学校不再闭门造车, 更加了解企业需要什么样的人才, 进而促使学校优化教学内容, 科学构建课程体系 (见图1) 。

三、课程体系的设计

课程体系设置是实现人才培养目标和基本规格要求的主要依据和基本保障, 应用型高校在人才培养方式和课程体系的设置上, 不能盲目效仿重点高校, 也要有别于以培养技能型人才为主要任务的高职院校, 要有自己的特色。

在过去传统的教学活动中, 追求学科系统性和完整性, 课程自成体系, 相互独立, 人为地把作为一个系统的课程体系割裂开来, 导致课程内容重复, 对整个认知过程造成困难, 因此必须对原有的课程体系进行改革, 设计一套适用于应用型高校办学定位的、科学、合理的课程体系。

1. 机械专业课程体系设计原则

(1) 学校的办学定位、人才培养目标及人才培养模式是课程体系设计的前提。它规划了学校将要培养什么样的人和怎样培养人, 因此在进行课程设置时, 应以此为依据。

(2) 根据学校所在地方周边地区人才市场的供求情况, 地方产业对人才的需求情况, 制定既满足市场需求, 又具备本科层次分量的课程体系。

(3) 进行调查研究。对毕业生的择业意向进行问卷调查, 针对调查结果进行分析研究, 设置新的课程体系时作为重要的参考。

如台州学院机械设计制造及其自动化专业设计课程体系的原则是:以台州地区先进制造业基地对机械类人才的需求为出发点, 面向浙江省及全国, 以学校的“地方性、综合性、应用性、高教性”的办学定位为依据, 培养工程应用能力强, 具备解决现代制造技术的实际问题, 具有创新能力的高素质的机械设计制造领域的应用型人才为目标设置课程。

2. 机械专业课程体系的设置

以上述课程体系的设计原则为基础, 我们对机械设计制造及其自动化专业的课程体系进行了精心设计。因为采用“三明治式”人才培养模式, 学生在大学三年级的整个一年的时间里在企业里实习, 所以必须对原有的课程体系进行适当的整合、删减, 但对现行课程中缺少的一些实用性、先进性的内容也要适当增加。

(1) 公共基础课的设置

公共类课程整个模块的设置几乎都由国家教育主管部门确定, 几乎所有大学的所有层次都是一样的, 大学英语、体育、大学计算机基础等。

(2) 专业基础课的设置

对于机械专业, 虽然是较成熟的一个模块, 但对按“三明治式”人才培养模式, 需对部分课程进行精减。高等数学、线性代数、概率及数理统计、画法几何与机械制图、计算机绘图、互换性与测量技术、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电工电子技术、电工电子技术实验、计算机原理及应用等十几门经典的机械专业基础课程经过多年的实践证明是十分有用的, 这些课程为专业人员业务能力的提升打下了坚实的基础, 因此台州学院“三明治”式人才培养模式仍然保留这些课程, 但对部分课程进行了整合, 如画法几何与机械制图课程与互换性与技术测量课程内容上有重复, 相应的授课教师对重复的内容进行研究, 合理分配教学内容, 避免无味的重复, 从而节省课时。删掉了不是很实用的课程, 如“控制工程基础”, 增设“机械制造技术基础”课程, 这门课程把“金属切削机床”、“金属切削原理与刀具”、“机床夹具设计”、“机械加工工艺学”的基础内容整合起来, 使学生获得制造技术的基础知识, 为在企业的实习打下专业理论基础, 为以后学习主干专业课“机械制造工艺学”做好铺垫, 在后续的专业课程中不再单独安排“金属切削机床”、“金属切削原理与刀具”、“机床夹具设计”课程。在课程的设置上, 不仅优化组合传统的机械课程, 还要删掉部分课程过时的内容, 增加现代科技的内容, 如在机械制造工艺学夹具设计的内容中增加计算机辅助夹具设计的内容;在讲工艺规程的编制时, 把CAPP (计算机辅助工艺规程设计) 融入到教学中。

(3) 专业课程的设置

大学三年级到企业实习一年后回到学校要完成以下专业必修课的学习, 机械制造工艺学、数控加工实用技术、CAD/CAM应用软件、电气控制与PLC等现代企业必须具备的知识, 在掌握了一定的实践知识的基础上进行理论提升。

(4) 专业选修课的设置

这是形成专业特色和特长的模块, 这一模块, 应完全受就业导向。必须仿照国家的机械工业发展战略, 参照院校周边地区对人才的需求情况精心设计。不同院校, 处于不同地域, 周边地区的机械工业发展现状和趋势有所不同, 这一模块的设计也可能有所不同。以台州学院机械专业为例, 台州是制造业极为发达的地级市, 黄岩区是中国的模具之乡, 模具业极为发达, 具有广阔的市场, 人才需求较大, 台州学院是台州市唯一的一个本科院校, 有近水楼台之优势, 在专业选修课的设置上, 安排了“塑料成型工艺及模具设计”、“冷冲压工艺及模具设计课程”, 供学生根据自己的择业意向进行选修。此外还安排了控制类的课程, “液压与气动”、“单片机原理与接口技术”及实用性的设计软件“PRO/E”等课程。

(5) 实践课程的设置

实践环节是本科学习阶段强化学生课堂知识, 训练学生实际动手能力和创新能力的重要环节。包括金工实习、生产实习、工艺实习、机械设计课程设计、专业课程设计、毕业实习及毕业设计。三明治下的金工实习、生产实习、工艺实习安排在下企业实习的同一年进行, 一方面可以缓解已经很紧张的学时, 另一方面学生在企业这个大舞台上进行这些实习远比原有的课程体系下校内进行这些实习效果要好得多。学生在完成全部的专业课后, 在毕业实习与毕业设计之前, 安排专业课程设计, 在校内完成, 因为前一年学生已经有了一年的实践经验, 这样自己独立进行的课程设计结构一定会更合理, 更贴近实际。这个环节一方面锻炼了学生的实际动手能力, 同时“垫高”了毕业设计的起点, 丰富了设计经验, 为毕业设计的顺利进行打下了很好的基础。

四、结语

应用型高校的办学定位、人才培养目标和培养模式决定了其课程体系的设计要有别于其他层次的院校。以上以台州学院机械专业“三明治”式人才培养模式下课程体系的设置进行了探讨。课程体系的设计不是一成不变的, 要在教育实践中不断总结经验, 并且进行动态调整, 以便制定出符合人才培养目标的、科学的、合理的课程体系。

参考文献

[1]邓奕, 宁立伟.机械类应用型人才培养课程体系比较研究[J].湖南工程学院学报, 2006, 1

[2]陈扼西, 冯培锋.独立学院本科课程体系的设计[J].集美大学学报, 2006, 4

[3]钟小勤, 瞿志豪.构建现代机械工程应用型本科人才培养方案的探索与实践[J].中国大学教学, 2005, 11

机械设计专业 篇8

从1982年我国在高校中开办工业设计专业教育至今, 各高校在学科建设的实践和摸索中不断完善和发展, 由于多数高校在办学过程中主要通过借鉴其他院校经验和模式, 所开设的专业课程框架大同小异, 在工业设计专业下均开设有“机械设计基础” (部分学校设为“工业设计工程基础”) 课程, 旨在解决产品设计过程中的结构问题, 这是将设计概念转换为实际产品的关键, 然而在实际的教学环境中, 由于课程的特殊性和传统教学偏于工科的理论讲授, 往往使得该课程与专业框架下其他课程脱节, 孤立的知识点和抽象的概念使学生对产品设计中的工程问题很难形成全面系统的认识, 造成对自身能力的不自信甚至对专业的反感。在这样的背景下, 需要我们对工业设计专业“机械设计基础”课程现有的教学模式和课程设置进行有针对性的创新调整, 以符合工业设计专业人才培养和专业的长远发展需求。

一、“机械设计基础”的课程现状分析

“机械设计基础 (或工业设计工程基础) ”课程是我国绝大多数高校工业设计专业的必修课程, 主要针对产品设计过程中产品的结构形式、受力特点、能量传动、机构原理及零部件间的联接问题展开学习与讨论, 是产品设计中将概念转换为实际可加工可使用的产品的关键, 这方面的技能也是本专业毕业生进入工作岗位时生产企业所关注的, 因此该类工程类课程的开设, 为培养适应社会需要的毕业生是很有必要的。

然而之所以会造成知识点的教学与实际应用的脱节, 主要原因在于专业起步较晚, 在课程设置方面缺乏全面的思考:在实际的教学过程中, 由于该课程早期的教材编著者主要以机械学领域的专家为主, 内容上往往以工业设计专业学生很少接触到的钻床、内燃机、牛头刨床等工程机械为案例, 加上部分任课教师对该课程的经验和理解不足, 不能将这些机构原理与产品设计相结合, 依然以传统工科模式进行照搬和对机械类教材内容的简单删减, 导致该课程的教学常以理论灌输和公式推导为主, 对于非机械类专业的学生在认知和理解上有很大的障碍, 尤其是以文科高考入学的艺术类学生更是觉得抽象、空洞, 无法转换为学生的知识构架, 更无法与实际生产相接轨。

在国家“十二五”规划中, 提出“产业结构创新”和“文化创新”的指导思想, 对于新形势下的工业设计教学模式, 值得我们在工业设计创新人才培养方面对“机械设计基础”课程的教学方法进行深层的反思与创新实践。

二、教学形式的创新探讨

作为工业设计教学, 其核心本质是让学生掌握产品设计的方法和在设计过程中应该考虑到的各方面知识, “机械设计基础”课程的开设, 主要目的在于解决产品设计中的结构问题, 其本质核心是为产品设计服务。在教学过程中, 应该打破对以工程机械为背景的现行教材进行知识点简单删减的传统模式, 从教材选用、教学体验和课程考核方式等方面围绕产品设计相关内容展开创新探索。

1. 教材选用创新

各大高校在专业办学中专业方向划分越来越细, 传统教学经验中所选用的《机械设计》《机械设计基础 (非机类) 》等教材涵盖比较笼统, 以包装机械、工程机械为主的案例不利于工业设计专业学生的理解。

各院校专业培养方向不一样, “放之四海而皆准”的教材是不现实的, 在尊重工业设计专业教学的早期工作者对该专业所做出贡献的同时, 对于课程教材的选用, 应该考虑与专业实际相结合, 选择更有针对性的教材或参考书目, 如更侧重于产品覆盖件的构造形式、联接方式及产品 (工作过程中的) 运动机构特征等, 教材中的案例应该更多地结合学生在日常生活中所看得见、摸的着的产品, 如对于在机构原理中, 凸轮机构的案例, 可以列举饮水机、按摩椅等实际案例等。

在目前合适教材有限的情况下, 任课教师可以考虑提取该课程所需传授的知识框架, 备课过程中搜集相关案例, 对学生进行讲解分析, 这种形式比较传统教材, 更为直观, 容易理解。

2. 教学体验创新

如本文第一节所描述, 传统的“机械设计基础”课程的教学中, 很多院校采取将课程划拨到其他工科院系或者外聘任课教师的方式, 教学模式以沿袭工科机械类课程中“理论教学”加“应用题解答”为主, 往往导致该课程知识框架孤立, 缺乏实践的引导, 学生的学习能动性和积极性相对较低, 也无法通过课堂学到有实践意义的知识。

工业设计专业学生的培养, 主要是对外观造型的设计与工程结构的学习, 对于产品 (机械) 内部工作原理层面的知识点的背诵和计算题、应用题的解答均不是培养重点。因此在教学过程中, 应该将多媒体教学体验放在首位, 通过产品图片、动画视频以及拆卸一些实际产品直观的体现, 让学生结合书本上所描述知识点进行消化理解。

以重庆师范大学美术学院工业设计专业在学习“机械联接”相关知识的教学实践为例, 为加深学生对卡口、螺纹等联接形式的认识, 并学会在设计实践运用, 近两年的教学中, 采取理论教学梳理后, 让学生对一些废弃电子产品进行拆卸、绘制爆炸图, 并在保留原电子产品电路板的前提下, 对该产品的外观进行重新设计:学生在拆卸和绘图过程中, 是对理论教学的实践验证, 也是一个对知识点的巩固理解过程;在后期的再设计中, 考虑产品的联接问题, 是对所学知识的实践运用。通过动手实践, 摆脱了传统枯燥的教学模式, 也培养了学生通过探索发现和解决问题的能力。同时对于学生今后就业实践, 有一定的指导作用。

3. 考核方式创新

课程的考核, 其主要目的是对所学知识的一种检验, 工业设计专业开设“机械设计基础”课程, 其目的不是在于培养会对机械公式进行推导, 会计算齿轮传动比、凸轮轮廓抛物线的“机械设计师”。对于课程的考核形式, 若任然停留在以传统的试卷为主要形式, 往往会造成学生为应付考试而机械地背诵书本上的文字及公式的推导, 而考试之后却很容易忘记, 不仅无法刺激学生的创造性, 同时在今后工作过程中如何合理运用相关知识, 都起不到任何帮助。

工业设计专业“机械设计基础”课程的考核, 不应该停留在“考试课”或者“考查课”上的争论, 而应该结合专业实际, 以及对今后产品设计相关课程学习的支撑, 从“如何利用所学知识结构, 合理解决实际问题”的角度, 对学生的学习情况进行客观合理的考核。考核方式的创新, 可以考虑以命名一设计课题的形式展开, 学生着重考虑如何解决课题中的产品结构及功能问题。如要求学生通过所学知识对酒瓶进行设计, 要求在设计中考虑酒瓶的防漏问题;通过联接知识设计可便携的折叠式床垫;利用联动原理, 设计趣味儿童玩具等。这是对学生“学习能力”与“应用能力”的综合考核, 既回避了学生对考试的恐惧心理, 也让学生在实践中, 将所学知识进行重新归纳与整理, 这些知识框架对他们今后的工作实践, 有很强的指导作用。

当前国家和地方政府大力倡导自主创新, 对工业设计的人才培养提出了新的要求, 工业设计专业“机械设计基础”课程的教学, 应该从学生特点、人才培养计划及地方区域规划特色出发, 打破传统理工科理论教学模式, 有针对性地对教材选用、教学体验模式及考核方式进行合理创新与尝试, 以培养符合区域经济需求的人才。工业设计的教学任重而道远, 需要在创新实践与总结中, 不断完善发展。

摘要：本文针对工业设计专业体系下“机械设计基础”课程基础教学中, 所暴露的讲授内容与社会需求脱节, 学生对知识点理解相对困难等问题进行探讨, 对“十二五”规划中“文化创新”的指导思想下如何通过教学模式的创新, 如教材选用创新、教学体验创新和课程考核模式创新等方式, 使该课程的教学实践符合新形势的专业人才培养模式。

关键词：工业设计,教材选用创新,教学体验创新,考核模式创新

参考文献

[1]叶丹, 孔敏.产品构造原理[M].北京:机械工业出版社.2009

[2]王大康, 韩泽光.机械设计基础 (非机类) [M].北京:机械工业出版社.2007

[3]何人可.工业设计史[M].北京:高等教育出版社.2004 (第三版)

[4]柳冠中.工业设计学概论[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社.1994

[5]张宪荣.工业设计理念与方法[M].北京:北京理工大学出版社.2005

[6]李乐山.工业设计思想基础[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000

[7]赵德成.产品造型设计——从形态的概念设计到实现[M].北京:海洋出版社.2010

机械设计专业 篇9

1 逆向设计及制作概论

在传统的工程技术领域, 设计是从无到有的过程, 产品设计是一个先有设计再有灵感的过程。这种做法的一般流程是, 设计人员先迸发出设计的灵感, 形成一定的设计思路, 再思考整合产品的功能、外形、技术参数等具体形态, 然后将这些想法通过产品模型展示出来, 根据模型先进行一次整改完善, 之后再投入到生产过程中进行设计成品生产。这样的产品设计过程就是“正向设计”, 事实上, 除了这种设计过程之外, 还有另外一种顺序相反的设计过程, 即“逆向设计”[1]。

简言之, 逆向设计可以理解为从产品到设计的过程, 设计是对产品的再现, 是根据已有产品, 反向推算出产品的设计过程。具体来说, 逆向设计及制作的过程是先从目标产品开始的, 设计人员先对目标产品进行分析、研究, 找到这个产品的处理流程、组织结构、功能特点、技术方法等具体的设计要素, 然后将这些设计要素再进行拼接组合, 设计出与目标产品相似的产品, 使其再功能、外形等方面与目标产品一样, 甚至超越目标产品。

工程、机械、产品领域的逆向设计灵感来源于军事领域的硬件分析。这种分析的可以帮助己方在无法获取敌方信息的情况下, 直接通过成品或现有情形分析其理论原理和初始思维, 以帮助己方产生对策。

作为一门新兴产业和朝阳产业, 逆向设计及制作的发展时间并不长, 但是凭借自身的实用性和高效性, 这项技术在汽车、航空航天、模具制作等行业已经得到了广泛应用, 这种思维方式在质量检查、来料加工等工序也已经做出了很大贡献。尤其是最近几年, 逆向设计及制作已经不仅仅局限于在上述工业行业的应用, 更是日渐渗入了非工业行业的发展过程之中, 在雕刻、文物保护、服装、玩具等领域, 我们都能发现逆向设计的身影, 对于这些行业中新产品的开发、旧产品的改造、产品质量的检测等工序, 逆向设计越来越凸显出了自己的优势。

然而, 环视整个逆向设计与制作领域, 不难发现这个行业正面临着巨大的人才缺口。目前国内只有少数几所高校开设了逆向设计及制作专业, 而且即使开设了这门课程, 也只是作为研究生的一个研究方向, 并没有真正培养出该行业的实践型人才。事实上, 逆向设计与制作技术是与机械设计与制造专业专业紧密相连的, 各高职院校即便不专门开设逆向设计工程方向的专业, 也可以借助机械设计与制造专业的平台, 培养一批具有逆向设计思维与能力的在校大学生。这样既可以为新时代培养走在科技前沿、融合传统技术与新兴技术的综合型人才, 又可以帮助高职院校的机械设计与制造专业从枯燥无味的困境中走入一片充满吸引力和创造力的新领域。

2 逆向设计与正向设计对比

2.1 逆向设计与正向设计的工作过程对比

通常情况下, 逆向设计包括数据的采集、数据的处理、逆向构建模型、梳理数模比例、优化数据模型、样本的生产、精密准确的检测、成品的优化、批量进行生产等流程[2]。正向设计则是由市场调研、客户需求分析、功能的设计、结构的设计、制作模型、检测并优化模型、材料的选择、尝试制作、精密准确的检测、成品的优化、批量进行生产等流程构成的。

2.2 逆向设计与正向设计的知识构成对比

要想真正将逆向设计与各类传统机械制造行业融合到一起, 就必须首先了解逆向设计的理论知识, 明白它的来源和依据。这样才能在对人才进行逆向设计培养的时候不会迷失方式、失去根源, 才能真正做到在原有人才培养模式智商, 取精华剔糟粕, 与时俱进地向新型逆向设计人才传授必要的设备操作、软件处理和如何综合应用等专业知识。

其实, 从大范围而言, 逆向设计和正向设计都包括最基础的四大部分, 即前期准备、创新设计、产品生产和优化完善。众所周知, 一种产品的问世, 其花费最多的地方就是设计过程。这个所谓的设计工程在正向设计中就是指功能的设计、结构的设计、制作模型、检测并优化模型、材料的选择等流程。这些流程综合在一起就需要花费很大一笔资金。反观逆向设计, 就少了很多成本。在逆向设计中, 只需要一次性地购置相关设备和软件, 就可以顺畅地进行数据的采集、数据的处理、逆向构建模型、梳理数模比例、优化数据模型等。而且, 这个过程对专业技术人员的综合素质要求要比正向设计的要求低很多, 只需要熟练使用各设备和软件的专业技术人员就可以完成大部分设计流程, 相对的人员投入成本也会相应的低很多。当然, 这并意味着逆向工程设计及制造人员就失去自己的灵魂和创音, 反而他们会站在巨人的肩膀上, 在熟悉目标产品的基础之上, 仿制、打造出具有更优越职能、更具吸引力外观的新型产品, 进而形成自己的个性和风格, 走出自己独有的设计之路。

因此, 可以总结出逆向设计及制作人才必须具备公共基础、专业基础、创新设计、实践制造等四大部分的知识和能力, 这就需要机械设计与制造专业教学要根据这些方面的知识对学生进行普及提升教育。其中, 当前最为紧急和重要的是创新设计和实践制造两大部分知识, 机械设计与制造专业教学不紧要分别传授相关知识, 更要将这两部分进行整合联系, 让学生在实践中获得相关的必须能力。

2.3 逆向设计比正向设计的优越之处

作为一门新兴产业, 逆向设计的迅速发展必然是有迹可循的, 逆向设计的广泛应用得益于其巨大的优势。首先, 逆向设计是由成型产品到设计灵感的过程, 这样的反向流程可以很大程度上缩短产品的设计和开发周期, 间接推动相关产品的更新换代。其次, 鉴于逆向设计是在已经成型的产品基础上进行的, 不论其后期改造有多大, 但最基本的产品理论是不会改变的, 这样就可以在一定程度上降低设计失败的概率, 省去一次又一次的试制试验, 继而节省新产品开发的成本。此外, 逆向设计更是可以凭借其在模具制造方面的迅速和准确, 对单件的、小批量的零件制造做出极大贡献。

3 机械设计与制造专业教学平台下的逆向设计及制作具体措施

3.1 配置逆向设计所需设备及材料, 打好教学基础

国内各高职院校可以通过多种方式筹集资金, 然后建造“精密检测及创新设计实训室”, 其中包含但不只包括三维测量系统、复合式三坐标测量机、教学型3D打印机等设备, 并及时为这些设备配齐教学或实践所需材料。

3.2 完善教学软件体系, 为学生能力提升提供支持

高职院校应通过构建“虚拟教学实训室”, 最大限度地实现仿真三坐标测量教学系统、三维测量软件、PRO/E等软件教学, 为教师的教学和学生的实践做好相关软件准备。

3.3 丰富机械设计与制造专业教学课程内容

要想真正将逆向设计及制作融入到机械设计与制造专业教学中, 就必须将其作为机械设计与制造专业的特色来建设, 必须在原有教学体系和教学模块的基础之上, 结合逆向设计及制作专业人才所需特点, 形成既符合机械设计与制造专业教学方向, 又符合逆向设计及制作专业人才发展方向的理论教学和实践训练。这就需要依托先进设备及专业软件, 对机械设计与制造专业的教学课程设置做出一定的改变和完善。具体而言, 就是要设置先进制造技术、PRO/E、数字化制造及逆向工程、精密检测及创新设计实训等四门主要课程[3]。其中, “先进制造技术”可以帮助机械设计与制造专业学生对较为先进的制造技术及设计工艺进行简单了解, 包括先进材料的成型工艺、先进的加工设备、先进的制造工艺、逆向设计及制造等;“PRO/E”则可以由教师带领学生进行数字化制造及数控加工基础知识的学习, 敦促学生掌握正向设计的相关知识, 为后期逆向设计软件的学习打下坚实的基础;“数字化制造及逆向工程”则具体详实的向学生讲述逆向设计及制造的系统理论, 教授逆向设计软件知识, 是使学生真正进入逆向设计领域的课程;“精密检测及创新设计实训”则主要完成逆向设计相关的实践教学。

3.4 强化教师队伍, 扩大教学平台

各大高校应该及时获取逆向设计的相关信息, 并积极参加国家组织的逆向设计相关的培训或研发项目, 搭建机械设计与制造专业的特色平台, 籍此强化内部教师队伍, 让机械设计与制造专业教师可以产生新的教学思路和突破, 促进教学质量的提高。

4 结语

综上所述, 逆向设计与制作对于任何一家企业的腾飞都起着不可估量的积极作用, 而进借助机械设计与制造专业平台进行逆向设计思维和能力的培养是大势所趋, 为了培养更多逆向设计方面的人才, 各大院校应该从硬件和软件两大方面对机械类专业在校生进行培养, 着力提高在校大学生逆向设计的能力, 培养综合素质较高的技能型人才, 使大学生进入工作岗位后可以为传统企业谋求新的突破和发展做出贡献, 进而为社会主义市场经济的繁荣作出相应的努力。

参考文献

[1]刘松.立足机械设计与制造专业平台的逆向设计及制作特色方向建设探索[J].中国教育技术装备, 2014 (16) :75-77.

[2]王学义, 刘雪飞.逆向设计法在产品设计中的应用研究[J].武汉理工大学学报, 2010 (24) :140-142.

机械设计专业 篇10

一、机械设计专业方向本科毕业设计的现状与存在问题

机械设计专业的毕业设计和其他专业一样, 都是在大四下半年开始, 时间大概为十八周左右, 其一般流程为:首先接受题目, 查阅文献, 撰写文献综述及外文翻译;其次构思并确定方案;然后具体设计;再形成技术文档;最后答辩。目前, 机械设计专业学生的毕业设计整体质量不高, 基本上都是简单模仿或者重复, 缺乏创新性, 和“准设计师”的身份不符。主要是由于传统毕业设计方式的几个弊端造成的。

1. 设计时间段的消极影响因素众多。

毕业设计处于大四下学期, 因为与求职时间吻合, 大部分求职的同学都是将毕业设计放在次要位置, 因而设计的时间不足, 所以其毕业设计的质量不高。还有部分考研究生的学生对毕业论文的撰写投入精力也不够, 也直接导致其设计质量差。

2. 时间短并过于集中。

毕业设计一般只有18周左右, 这个时间对真正的机械设计任务来说是根本不够的。实际情况是, 大部分学生仓促应对, 不能深入了解设计任务, 知识的运用就是照本宣科, 临时抱佛脚, 因此设计的结果不尽如人意。这种时间上的局限性, 很大程度上限制了学生毕业设计整体水平的提高。由于时间所限, 大部分机械设计专业本科毕业设计的题目技术难度都不高, 这也违背了毕业设计锻炼和提高学生综合能力的要求, 学生根本不能得到设计能力的提升锻炼, 也无法形成创新性思维, 不能为今后成为一名合格的设计工程师打下良好的基础。

3. 设计选题, 设计过程监控及成绩评价问题。

由于时间的限制, 目前大部分教师只是将毕业设计当作一个简单的教学任务, 所以给出的设计题目过于简单和理论化, 学生的设计能力不能得到有效的锻炼和提升。对设计过程的监控, 基本都是形式检查, 检查人员对设计的内容也基本不会有深入的监控。如果指导教师出现疏忽, 就会导致毕业设计的质量出现严重问题。目前, 机械设计专业毕业设计成绩的评定是综合指导教师成绩, 评阅教师成绩和答辩成绩而来。采用现行的这种毕业设计评定方法, 虽然基本上能反映出学生毕业设计的优劣, 并且具有简单易行的优点, 但也具有很多缺点。由于上述问题的影响, 目前学生积极性不高, 在很短的时间内他们只是简单的重复或验证一些基本理论内容, 所以机械设计专业本科的毕业设计整体水平不高。因此改革机械设计专业方向现行的毕业设计体系, 建立新的毕业设计模式, 引入合理有效的设计过程、监控体系与成绩评定体系显得势在必行。

二、新模式具体思路

1. 设计周期问题:

在大三第一学期 (即基础课结束, 专业课刚开始) 就开始毕业设计进程, 首先完成资料搜集, 文献综述, 翻译等基本文献工作, 然后带着毕业设计的问题进行专业课程的学习。这样对设计中需要的内容就会重点学习领会, 对专业课程学习成绩的提高也是一个很大的促进。设计中所需的有些未学专业课知识, 学生则可以先通过自学相关知识点, 理解后进行设计。这种查阅并消化吸收技术资料, 然后进行设计的能力, 在以后的实际设计工作中有重要意义。总的来说, 整个毕业设计周期由原来的18周扩展为2年。在这种长周期下, 学生必须提出多种设计方案, 最终选择最优者, 进而得到该方案的具体设计结果, 使毕业设计能够符合一个真正的机械设计流程。

2. 教师选题的规范与监测:

为适应这种长周期的毕业设计, 就要求教师必须认真考虑题目, 要提出有技术含量, 有设计可行性, 并且有一定实际价值的设计题目。题目要求来源于实际生产或者科研项目, 这就对教师提出了更高的要求。而对选题的检测可以设立选题论证会制度, 即以教研室为单位组织全体教师对所有毕业设计的题目进行论证, 指导教师首先介绍所选题目的来源, 研究目的, 预期研究方法及研究可行性, 教研室同行对该题目进行可行性评价, 最后以投票的方式确定该题目是否适合机械设计专业方向的本科毕业设计。

3. 设计过程的监控:

借鉴研究生的毕业设计管理, 建立开题制度和预答辩流程。在设计初期, 即大三第一学期末, 要求学生就课题的准备和调研工作向所有专业教师 (不仅只是指导教师) 汇报, 同时介绍该课题的可行性和社会价值等情况。这可以及时解决学生在准备阶段出现的问题, 避免后期走弯路。在设计中期, 即大三学年末, 设立中期答辩, 检查学生的工作进度。设计后半期, 根据不同学生的情况, 举行1~2次预答辩, 既是对设计工作的有效监控, 也可以及时解决学生设计中的各种问题, 可以有效提高学生的设计质量。总的来讲, 就是完全模拟企业产品设计的流程进行, 在时间和方案上都充分保证设计质量的提高, 培养学生的创新能力, 使毕业设计在学习和以后工作之间充分起到衔接的作用。

4. 设计成绩的公正评价:

建立新的成绩评定指标体系, 在具体操作中可以借鉴研究生论文评审, 根据自身单位的情况, 尽量增加评审教师的数量, 甚至可以考虑外系或者外校教师。答辩成绩也由几次答辩的成绩平均得到, 而对于答辩教师答辩成绩的给定, 则采用无记名的方式给分, 从而避免了教师之间彼此怕得罪人这一问题的发生, 力求成绩评定客观公正。

三、预期效果

通过该模式的实施, 学生能有充足的时间周期进行毕业设计, 避免因为时间问题而出现的粗制滥造现象。在专业课学习的同时, 甚至提前进行毕业设计, 不仅有利于提高专业课程学习的兴趣与学习效果, 还可以增强学生的自学能力, 对学生以后工作实际能力的培养将起到重要的促进作用。通过选题论证会的实施, 可以督促教师选题的严肃性及合理化。学生经过开题报告和多次答辩, 不仅能锻炼自身的表达能力, 还能对设计质量的提升有决定性帮助。最后客观的成绩评价体系可以使学生的工作得到公正评定, 调动学生进行毕业设计的积极性和主动性。这样能使学生完成一个真正设计流程, 能有效提高学生创新能力。本文尝试提出一种机械设计专业方向本科毕业设计的新模式, 通过该体系的应用, 能使学生的设计及创新能力得到有效培养, 为毕业后的实践工作打好基础, 从而满足机械设计专业毕业设计实践教学改革发展的需要和高素质创新性人才培养的需求。

摘要：本文提出一种机械设计专业本科毕业设计的新模式, 在设计周期、教师选题的规范与监测、设计过程监控、设计成绩的公正评价等方面进行革新, 使学生的设计及创新能力得到有效培养, 满足机械设计专业毕业设计实践教学改革发展的需要和高素质创新性人才培养的需求。

机械设计专业 篇11

关键词 机械制造 自动化

中图分类号：TH12 文献标识码：A

1 21世纪我国实现农业现代化对农业行业人才的需求

国家“十一五”规划强调装备制造业要努力实现由“中国制造”走向“中国创造”，该专业的专业背景是装备制造业，加强该专业建设具有重要性、必要性和紧迫性。随着科学技术的发展，农业机械的内涵也在不断扩大。农业机械已不仅仅局限于拖拉机和耕耙播收等田间作业机械，而是农业生产过程中使用的各种机器设备的总称。从世界各发达国家的农业现代化发展历史可以看出，任何先进的农业技术要大面积推广、高效率规范化实施，都必须使用农业机械。农业机械是实现农业现代化的重要手段。改革开放以来，随着农村经济体制改革的不断深入，农业机械制造企业和农机服务业象雨后春笋般地不断涌现，并呈快速发展态势。农业机械产品质量不断提高，性能不断完善，新产品不断涌现，市场竞争也日趋激烈。但从国内目前情况来看，农业机械发展水平还比较低，设计制造技术相对落后，普及应用程度不高，与发达国家相比还落后几十年。在农机行业中，现有工程技术人员的比例严重偏低，人才断层现象严重，人才接续困难。此外，专业不对口，知识老化，学历层次低等现象也很严重。许多农机企业迫切期望大学毕业生前去工作。

2 加强专业建设，发挥优势，突出机械学院校机械设计制造及其自动化专业的专业特色

本专业牢牢把握装备制造业发展方向，将机械、电子、计算机、自动控制等学科有机交叉、渗透、融合，形成了以“机电结合为核心，以数控技术为龙头，以机械CAD、CAPP、CAM、CAT、CG有机交叉模块为主线”，以“产学研结合、理论教学与科研实践案例相结合、课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学特色，凸现出高素质复合型高级工程技术人才的培养特色。从我校机械设计制造及其自动化专业的发展历史、现有的学科水平、办学条件和师资队伍结构，以及农机行业发展对人才的需求态势可以看出，机械设计制造及其自动化专业的发展基础在农业机械，专业的学科优势也在农业机械。因此，在加强基础、拓宽专业面和保证本专业人才培养基本质量的前提下，仍应坚持以农业机械设计制造为本专业自身的特点和办学特色。只有这样，才能在现有条件的基础上，调动起各方面的积极性，扬长避短，在很短的时间内迅速建成高水平的学科体系；才能充分利用现有办学条件和发挥学科优势，培养出高质量的、独具特色的工程技术人才。

3 优化课程体系，加强实践教学

机械设计制造及其自动化专业的课程体系主要由必修课和选修课以及实践性教学环节组成。其中必修课包括公共课、基础课、技术基础课和专业课。选修课包括柔性专业方向课（限选课）、专业任选课、人文社科类公共选修课等。课内总学时为2520。实践性教学环节37周，主要包括教学实习、生产实习、课程设计、毕业实习和毕业设计等。优化课程体系，应体现加强基础、拓宽专业面和突出专业特色。课程设置中，以机为主，机、电、液、气、材相结合的技术基础课程是核心，是从事机械设备设计、制造、试验研究工作的知识基础。专业课时的比例控制在10%以内，既要体现专业特色，也要体现淡化专业。专业课程设置为：测试与传感技术、机电一体化技术、机械制造工艺、农业机械设计、机械系统设计等。

在专业任选课中，设置有关农学、生物学、经济学等方面的选修课程，以适度拓宽专业面，体现专业特色。这种适度扩大选修课种类和数量，适度放宽柔性专业方向选择权的做法，有利于调整学生的知识结构和能力结构，扩大专业知识面和增强素质培养。在实践性教学环节中，仍保留2周的农业机械生产实习，为农业机械及其装备的使用、维护、性能及结构设计奠定实践基础。尤其在专业课程设计与实践和毕业设计教学环节中，可根据学生所选柔性专业方向，分农业机械、农用运输机械、通用机械和其他一般机械进行设计与实践。这样既充分利用了现有条件，发挥了办学优势，又突出了专业特色，体现了人才培养的多样性，改变了相同专业的学生在知识结构和能力结构上千人一面的状况。

总之，学习机械设计制造及其自动化专业，拥有扎实自然科学基础、机械工程技术基础和较好人文社会科学基础，了解本学科前沿发展动态，具备较强的工程实践能力、自我获取知识能力、创新创业能力、组织管理能力、团队协作能力。成为拥有国际视野的复合型高级工程研究及工程应用型人才，为人类的发展繁衍做出贡献。

参考文献

[1] 程树珍.关于过程装备与控制工程专业核心课程教材体系的构建[J].化工高等教育，2003，1（75）：57-58.

[2] 陶秀祥.过程装备与控制工程专业的知识体系与人才培养模式[J].煤炭高等教育，2005，5：91-93.

[3] 喻九阳.过程装备与控制工程专业建设的探讨[J].化工高等教育， 2004，3（81）：17-19.

[4] 周勇军.过程装备与控制工程专业实验教学的改革与建设[J].实验室研究与探索，2004，12：165-169.

[5] 张锁龙.过程装备与控制工程专业生产实习管理的探索与实践[J].江苏工业学院学报，2004，3：59-61.

[6] 余历军.论过程装备与控制工程专业生产实习的功能与基地建设[J].高等理科教育，2004，6（58）：95-98.

[7] 郝惠娣.浅析过程装备与控制工程专业教学改革[J].高等理科教育，2004，5（57）：122-126.

[8] 刘雪东.过程装备与控制工程专业学生工程实践能力的培养[J]. 江苏工业学院学报，2004，12：66-69.

机械设计制造专业建设实施方案 篇12

关键词：机械设计制造,校企合作,专业建设

1 行业介绍

机械类机械专业也并非全部都只是和硬梆梆的机器打交道, 比如工业设计机械专业, 就是一门和艺术相关的机械类机械专业。什么是工业设计?它是科研技术成果转化为产品, 形成商品, 符合需求, 有益环保的核心过程, 是技术创新和知识创新的着陆点, 是产品、商品、用品、废品相互转化的系统方法。该机械专业就是培养具备工业设计的基础理论、知识与应用能力, 能在企事业单位、机械专业设计部门、科研单位从事工业产品造型设计、视觉传达设计、环境设计和教学、科研工作的应用型高级专门人才。

2 主要建设内容

2.1 校企合作体制机制建设

探索校企合作新途径, 拓展合作内容, 以校企深度融合促进专业改革, 形成互利共赢、校企融合的合作机制和“校企合一、教产并举”的办学模式, 实施订单培养。

在与机械制造企业的合作中, 做实订单合作, 开发与中锐教育集团的订单班合作。通过签订定单协议定向培养和开办订单班, 使专业培养方案、课程体系和课程内容都与订单企业对接, 按企业规格要求培养学生。同时, 通过订单培养带动整个专业的教学改革, 促进教学与招生、就业。

2.2 以行业标准为统领, 紧跟行业发展动向, 共建校企融合的培养模式

加强与汽车行业协会、中锐教育集团、一汽天津华利汽车有限公司等行业的联系, 加强对汽车行业国际标准、国家标准与行业标准的学习与研究, 紧跟汽车市场发展动向和汽车人才需求动向, 在专业建设指导委员会的指导下研究不断修订汽车检测与维修技术专业的培养方案, 使其适合行业产业发展的要求。

2.3 以行业标准为指导, 构建工学结合的课程体系

以行业标准为指导, 对现有课程体系进行深入改革, 使课程体系能够突出一个核心、三大能力、三个拓展能力 (瞄准岗位对接, 以三大专业能力为教学重点, 既:保养能力、修复能力和检测能力;保证学生持续发展, 进行三个专业能力拓展, 即:销售能力、评估能力、维修企业管理能力) 的培养, 提高教学质量, 保证专业招生持续稳定。

根据这个指导思想, 对机械专业的课程体系进行了重新构建, 调整4门课程, 新开2门课程。具体详见教学课程进程表。

2.4 以行业标准为规范, 与企业共同开发工学结合课程

在优质核心课程建设上:

(1) 特色专业的所有课程都要按照职业岗位的要求, 组织和序化教学内容, 切实把职业标准融入到课程标准, 全面实施课程教学改革。

(2) 强化德育教育, 实现全方位育人。

(3) 通过借鉴国家或省部级精品课和资源共享课程建设方案, 将本专业的核心课程建设成学院领先的优质核心课程。

教材是课程建设的重要组成部分, 也是课程改革发展成果的凝结与体现。通过“特色专业建设工程”, 结合课程改革和精品资源共享课程建设, 开发2-3部体现工学结合、具有职业特点、利于学生实践动手能力培养的特色教材。

在优质核心课程的建设上, 成立课程建设团队, 以行业标准为指导, 开发课程标准、教学设计、教学课件、特色教材, 建立试题库、教学素材库等。

2.5 专业教学团队建设

(1) 骨干教师。各专业骨干教师不少于5人, 占专业教师70%。

(2) 兼职教师。各专业有相对稳定的兼职教师队伍, 专兼职教师比例达到1:1。

(3) 双师素质教师。“双师素质”教师达到90%以上。

(4) 专业教学团队具有较强的科研能力, 有一定研究成果。

在现有师资基础上, 通过引进与培养相结合, 建成一支教学水平高、技术能力强、师德高尚的专兼结合的“双师”结构教学团队。

1) “双师”素质教师培养。制定“双师”素质教师培养计划, 鼓励教师下企业, 安排教师到企业挂职顶岗、开展技术服务;每年选送青年教师4~5人到工厂进行实践锻炼, 通过技术服务、实践锻炼, 使他们的时间能力得到提高, 同时取得相应岗位的职业资格证书, 并提高技术应用能力。在培养最终实现培养专业骨干教师5人以上, “双师”素质教师比例达到90%。

2) 兼职教师队伍建设。建立由行业专家、企业技术骨干及行业能工巧匠组成的兼职教师资源库, 优化教师团队专兼职结构。兼职教师与专职教师共同进行工学结合的优质核心课程开发、课业设计、指导教学方案实施的全过程;参与指导课程体系改革、教师实践能力的培养和学生实习;建立兼职教师资源库和相应的管理制度, 加强对兼职教师教学理念、教学手段和方法的培训与指导, 形成相对稳定的、优秀的兼职教师资源, 专兼职教师比例达到1:1。

2.6 实训条件建设

老话说:活好还得家什妙, 专业特色的形成离不开实训条件建设这个重要的基础条件。根据专业建设需要, 将努力争取学校给予实训设施建设投入, 采取新建和改建相结合、校内和校外相结合的方式, 建设一体化教室、综合实训室、实践教学基地等, 形成校内实训、综合实训、模拟仿真实训和企业现场实践互为补充、功能齐全的实训条件。

2.7 社会服务能力建设

完善专业服务社会的功能性建设, 充分利用专业教育资源, 创新培训模式, 多途径开展职业培训, 通过产学合作平台或相互兼职, 面向行业或区域相关企业开展合作开发、技术推广、技术咨询等服务, 变学生消费型实习为生产型、效益型实习, 有效提升社会服务能力。

2.8 专业特色建设

特色建设是本工程的落脚点, 也是难点, 充分结合专业实际和行业特点, 开动脑筋, 在人才培养各环节勇于创新, 同时注重从理论层面加以提炼。

2.9 引领示范作用

把本专业打造成培养模式、课程结构、教学方法特色鲜明的优势专业。同时, 用本专业特色建设的经验, 带动机械设计制造群及相关专业群的课程改革、优质核心课程建设建设和先进教学方法的实施, 促进我系和学院的专业改革与发展。

参考文献

[1]陈立德.机械设计基础课程设计指导书[S].北京:高等教育出版社, 2004.

[2]巩云鹏.机械设计课程设计[S].沈阳:东北大学出版社, 2000.