机械非标设计基本知识范文篇1

摘要：《机械制图》是高等院校机械专业的必修课程，这门课程可以培养学生的空间想象能力，为学生的识图、绘图奠定坚实的基础。学生掌握了这门课程的相关知识可以更好理解掌握机械的结构以及工作原理，有助于后续课程的学习。当前，随着大数据时代迅速发展，受到了人们的广泛关注，并且已经在机械制图设计行业得到了广泛应用。该文主要讲述大数据时代下高等院校《机械制图》的设计改革进行了具体分析，希望可以给机械制图设计建设开发提供参考。

关键词：高等院校《机械制图》建设开发现状

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）08（a）-0147-02

1“互联网+教育”的内涵

“互联网+教育”主要是指在教育中应用信息网络技术，以实现人才培养的目标、过程和评价等变革，改进了人才培养机制，实现生态化的互联网教育，以培养出更多的人才服务于当前的社会经济发展，满足互联网经济时代的需要，进而实现教育的转型和变革。互联网时代，教育的目的就是通过生态和谐的方式培养出更多有价值的人才，实现教育的可持续发展，这就给当前的教育提出了新的要求，要根据互联网时代的需求，不断强化自身的社会认知，通过培养知识和能力，发展合作、创新、服务等意识，以应对世界范围内不断变化的思维和视野，促进人与自然的和谐共处。[1]

2《机械制图》《计算机二维绘图》《计算机三维绘图》的特点和相互关系

当前，计算机技术发展迅速，世界上出现了很多先进的绘图软件，常见的几种绘图软件为三维绘图软件CATIA、Pro/E、UG，二维绘图软件AUTOCAD，CAXA等，每种绘图软件都具有不同的特点和优势，因为不同的企业在选择使用时都会选择比较适合的软件。当前，高校机械专业的两门必修基础课程为《计算机二维绘图》和《计算机三维绘图》，《计算机二维绘图》的主要教学内容为如何应用AutoCAD软件，该软件具有比较稳定的性能，而且扩展性和稳定性较强，当前已经广泛应用在了电器、化工、机械和建筑等行业。该课程的教学内容具体为：（1）绘制和编辑直线、矩形、多边形和曲线；（2）编写文字样式、标注尺寸、创建图层和块。《计算机三维绘图》中讲授的软件包括CATIA、UG和Pro/E等，这些软件都属于一体化软件，集CAD/CAE/CAM技术产生，该课程的主要教学模块包括基础设计、造型设计、分析设计、模具设计和数控加工等模块。

3机械制图课程教学建设开发现状

3.1教师重理论轻实践，教学经验不足

当前，很多学校的机械制图教师都是毕业后直接从事教育行业，缺乏一定的教学经验和实践经验，他们在讲解知识时，往往都是按照教材从头至尾的进行，教学相对枯燥，激发不了学生的学习兴趣。而且他们的教学过程没有突出重点，不重视零件图和装配图的绘制，而是将点、线、面作为教学的主要内容，这样学生就不能掌握实际的应用能力，将来不能顺利开展工作。机械制图课程的主要教学目标就是培养学生的识图能力、读图能力和绘图能力。学生通过绘制零件图、装配图，可以锻炼自身的空间思维能力，同时还可以了解零件的尺寸以及标注中的技术要求，对材料的处理方式、公差配合、形位公差和表面粗糙度也有所了解。该课程具有较强的实用性和实践性，因此，需要教师具备一定的测量经验和机械加工知识，这样才会提高教学效率。学生只有具备了学习的兴趣和动力，并且知道自己想要学习的内容，才能投入到学习中，进而完成机械制图的学习。

3.2教学方法单一，缺乏创新

由于机械专业学生入学前基本没有接触过机械制图方面的知识，因此，刚开始学习难免会遇到很多困难，这时如果老师只是单纯进行理论讲解，尽管讲解得非常细致，但是学生仍然不能彻底理解，这种教学方式的教学效果比较差。很多教师课前都会认真进行备课，虽然备课的内容非常精细，但还是没有将学生放在学习的主体地位上。多媒体教学是当前最常见的一种教学形式，教师大部分都是采用PPT课件进行授课，很少应用到Flash、Pro/E、AutoCAD等软件。有些教师在开展机械制图教学时，为了节省时间通常不会现场现场绘图，而是采用视频演示的形式。通常绘图时用到的作图工具为三角板和圆规，这些工具可以使问题变得简单。同时，多媒体教学还存在一个问题，有些教师制作的PPT课件缺乏创新、质量一般，而且内容陈旧，经常一个课件多次使用，多年使用。由于国家标准、粗糙度标准等一直在不停改变，因此，教材也在不停更新中，如果教学的PPT课件依旧是陈旧的内容，就会降低教学效率。让学生产生误解。[2]

4大数据时代高等院校教育《机械制图》改革策略

4.1对教学内容进行改革，适当调整学时

随着互联网技术的迅速发展，教学中也逐渐渗透了互联网技术，给教学带来了巨大变化：第一，课程不再是统一的形式，学科内容逐渐朝着结构化和层次化的方向发展，学科在设计时会按照学生的能力特征和个性需求进行，在保证基本的学习内容的前提下，开展个性化的教学。第二，根据学生的职业需求和个人特点拓展个性化教学的内容。当前，计算机技术发展迅速，各种先进的机械绘图软件逐渐增多，继Autocad，Caxa等平面绘制软件之后，又出现了SolidWorks，Pro/E三维立体图形软件。如果绘图软件具备尺寸驱动功能，那么绘图时可以充分利用它的尺寸驱动功能对图片进行修改。[3]绘图时如果使用常规的尺规作图，灵活性就会比较低。当前，很多机械制造企业都会采用不同的计算机绘图软件，这样可以大大提高企业的生产效率。

4.2引进先进的技术和理论，加强各学科间的渗透

当前，机械制图相关的理论和技术还在不断完善和更新中，因此，有必要对机械制图课程进行改革。当前企业都比较重视机械绘图的效率和设计效率，所以当前课程的教学重点应该为计算机软件绘图的能力。教师可以采取各种方法提高学生的绘图能力，比如：将习题作业改为计算机软件绘图作业，增加课堂中机械绘图的内容比例等。将各个学科渗透到机械制图课程中，以建立起各个学科之间的联系。教师可以组织学生去参观机械车间，切身实际的感受退刀槽、砂轮越程槽等工艺结构，加深对所学知识的理解，提高学生的创新能力和质疑能力。

4.3更新课程体系

建立起新的课程体系，即机械制图二维三维一体化新课程体系，该课程包括两个教学阶段，分别为二维教学和三维教学。二维教学的教学内容为学习基础理论知识，培养学生的基本绘图能力和识图能力，掌握基本的绘图原则和标准，培养空间思维想象力；三维教学的教学内容为培养学生的实践操作技能和实用能力。该课程不是《机械制图》《二维计算机绘图》和《三维计算机绘图》三门课程的简单组合，而是根据课程教学目标，对内容的重新完善和改进，增加并强化重点的内容，删除和弱化非重点的内容，以更有效实现教学目标。

首先，加强投影作图教学，减少几何作图。采用计算机绘图软件设计产品时要充分发挥想象力，严格按照设计要求和相关数据制作出产品的三维模型，确定各组成部分的零件，在这个过程中培养学生的空间想象力特别关键。之前的机械制图课程主要包括三项内容，分别是机械制图、投影制图和几何画法，投影制图可以有效培养学生的空间想象能力，主要包括形体分析方法和视图表达方式。教师要重点教授这部分内容，用该方法替代工程实践中的几何画法，按照制图标准和规则严格进行。

其次，要培养学生徒手画图的能力，增加徒手画图教学，减少手工精确绘图方面的训练。徒手画图可以提高学生的形体分析能力，绘图速度比较快，而且在开发设计和选择方案上具有很大作用，此外还可以应用于测绘、参观和讨论。二维计算机绘图教学中徒手作画是一项基本的技能，要加强这项技能的训练，在基本体之前开始，和投影作图、绘制零件图互相贯穿。精确制图会随着绘图功能的发展逐渐在计算机中实现，这就需要教学重点由原先的手工绘图转向计算机绘图。

5结语

《机械制图》是一门基础课程，具有较强的实用性。该课程的教学任务为教会学生如何进行机械制图以及应用机械制图解决实际问题。《机械制图》设计是一项系统性的工程，涉及到很多关键因素，不但要改革教学内容和教学方法，同时也对教师提出了更高要求。教师要合理应用互联网给课程改革带来的机遇，充分了解现代化的企业要求和相关新技术，利用互联网技术激发学生使用计算机软件绘图的兴趣，培养学生的创新能力和动手能力，从而发挥出机械制图这门课程的作用。

参考文献

[1]朱从容.机械制造技术基础课程教学改革探索[J].高等农业教育，2012（3）：63-64，82.

机械非标设计基本知识范文

【关键词】精度设计与质量控制基础新一代产品几何技术规范课程建设实践

【中图分类号】C42【文献标识码】A【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0098-01

精度与质量是机械工程永恒的主题,很难想象一个优秀的机械工程师和科学家,只懂得机械的运动设计和结构设计,而不懂得机械的精度设计[1]。《精度设计与质量控制基础》课程是机械类、机电结合类各专业的一门极其重要的核心专业技术基础学科,它涉及几何量公差与技术测量两个范畴,把标准化和计量学两个领域的有关部分有机地结合在一起,与机械设计、机械制造、质量控制等多方面密切相关,是机械工程技术人员和管理人员必备的基本知识技能。

长期以来《精度设计与质量控制基础》课程的教学体系及内容尚不能适应国民经济发展及21世纪对机械工程人才知识、能力培养的需要。其存在的主要问题有:(1)课程内容体系陈旧、落后、知识面局限。(2)与先修、后续课程内容的协调缺乏系统性。只侧重自身学科的完整性,忽略了分工与接口。(3)课程内容的应用性和实践性不强,理论与实践严重脱节。课程中实践环节的设置缺乏系统考虑,精度设计能力尤其是应用新技术的能力训练环节薄弱实验手段比较陈旧,不利于学生综合工程能力、创新意识和能力的培养。(4)教学手段和方法不能适应现代教学的要求。近年来我们面向21世纪人才知识、能力、素质培养的要求,对本课程进行了从内容体系、教材到教学方法、教学手段进行了课程建设的研究与实践。

1改革教学内容,提高学生综合工程应用能力

《精度设计与质量控制基础》课程的前身是“互换性与技术测量”,“互换性与技术测量”课程在我国高校的设立已有四十年的历史,但该课程对精度设计能力尤其是应用新技术的能力训练环节薄弱,实验手段比较陈旧。为此我们进行了教学内容的改革,增设了“综合精度设计”环节,主要培养学生理论联系实际的正确设计思想,训练其综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力;学习精度分析、设计的一般方法,了解和掌握常用机械零件、机械传动装置或简单机械的精度及互换性设计过程和步骤;进行基本技能训练和应用新技术的能力训练。

2“与时俱进”改革教学方法,拓宽学生视野

《精度设计与质量控制基础》课程具有很强的应用性和实践性,因此在教学过程中我们注重与生产实践的结合,注重调动学生学习的积极性和主动性,教学中多采用启发式、讨论式以及生产中的实例影响等教学方法,在介绍课程知识之外还及时介绍相关新技术、新工艺、新材料、新的检测理念和检测设备发展的新动态,从而拓宽学生知识面和视野,使其具有较强的工程应用能力和创新意识以适应社会经济发展的需要。特别是近年来随着制造业信息化的飞速发展以及CAD/CAM/CAQ应用和发展,新工艺、新技术、新材料的应用以及加工精度从微米到纳米的提高,产品几何技术规范也随之发生了巨大的变化,已经由以几何学为基础的第一代GPS(DimensionalGeometricalProductSpecificationandVerification,简称GPS),发展到以计量学为基础的第二代GPS(以下称之为新一代GPS)[2]。新一代GPS标准体系既强调几何技术的系统性、科学性和内在规律性同时又特别注重其应用性、可操作性和信息集成性。这对于提升GPS及应用领域的技术水平、促进产品几何技术规范领域的自动化、数字化及信息的集成化有重要的意义。我们“与时俱进”,及时、适当地介绍本学科的最新动态和新的发展,将当前的教学改革和科研成果引入到课程教学,使课程教学内容保持基础性的同时不断提高课程内容的时代性和前沿性。

3改革教学手段,提高教学效果

该课程一向被行内人士称之为“光有骨头没有肉”,即课程内容多、基本概念多、标准规范多且连贯性差,再加上学生无此方面的工程背景知识,所以大多学生感到本课程枯燥、繁琐、抽象、难掌握。因此我们在传统的黑板教学的基础上,将现代教育技术应用到教学中去,采用多媒体教学和网络教学两种先进的教学手段,丰富教学内容和教学形式,尤其在多媒体教学中,主讲教师自己制作课件内容,极大地激发了学生学习兴趣并提高了教学效果。同时我们建立了网络教学环境可随时供学生查阅、参考。

4积极推进教材建设,创建全新课程体系

教材是课程教学内容的主要载体是课程最基本的要素。我们多年来的研究课题与教学内容紧密相关。我们随时注意将在科研工作中研究成果、最新文献补充到教学中去,更新课程内容。在更新过程中尽量做到突出基础,拓宽知识面,做到内容充实先进,把本学科最新进展及时引入课程体系,提高本课程改革的理论性、前瞻性和科学性。1996年11月我们在总结多年研究成果及教学经验基础上,编写了《精度设计与质量控制基础》新体系教材并由中国计量出版社出版;该新体系教材于2000年8月修订又由中国计量出版社修订重印;2006年8月该教材又发行了第二版。在新体系教材的第二版中不但将最新国家标准加入到课程内容中,而且本教材率先加入了新一代GPS标准体系相关研究内容,这在全国高等学校适用教材中是处于领先地位的。

5改革实践教学内容,走科研促进教学之路

几何精度检测是学习该课程的另一重要任务,实践教学环节在本课程的教学中也起着非常重要的作用。为了搞好实践教学我们积极走产、学、研相结合的道路,开发了智能化精度设计系统(AIAD2.0)(教学版)、CAT/CAD集成环境下的智能化精度查询与标注系统(TOCAT)等[3]。其中智能化精度设计系统(AIAD2.0)(教学版)覆盖了该课程的主要教学内容,主要包括基本几何精度设计模块、典型零部件精度设计模块和几何精度设计计算基础模块。CAT/CAD集成环境下的智能化精度查询与标注系统(TOCAT)是我们基于AutoCADVBA所开发的智能化精度查询与标注系统,实现了与AutoCAD的无缝集成,标注和查询非常直观快速具有很强的实用性。因此实践教学内容的改革极大地推动了课程教学的改革与创新。

6结束语

我们通过近年来对《精度设计与质量控制基础》课程的建设与改革,目前已逐步形成了一套适应国民经济发展及21

世纪对机械工程人才知识、能力培养的需要的新课程体系。新课程内容体系突出了以精度设计与质量测控为主线,进一步优化了课程的知识、能力结构体系,强化了理论与工程实践的结合;从增强学生综合工程实践能力出发,较好地解决了本课程与先修(制图、机械设计等)及后续(机械工艺学等)课程的协调和联系,收到了良好的教学效果。

参考文献

[1]张琳娜,精度设计与质量控制基础[M],北京:中国计量出版社,2006.

机械非标设计基本知识范文篇3

关键词：机械加工与装配；教学设计；教学载体

基于机械行业技术的不断变革提高，社会对高职院校学生的技术要求的不断提高，为了让学生走入社会更能快速适合企业的工作需求，将以往的机械加工工艺和机钳装配技术融合，依据“手摇偏心轮传动机构”为教学载体，进行新课程的《机械加工与装配》的设计开发，具体实施如下，供参考。

一、课程概述

1.课程性质。本课程是数控技术专业的专业核心课程，通过本课程学习使学生掌握机械零件的加工工艺规程文件的编制、掌握普通车床、铣床的基本操作，简单零件的加工与装配及零件检测等相关知识和能力，并培养学生相关职业素养。本课程处于数控技术专业课程体系链的前端，是核心职业能力形成的关键课程，其前续课程包括：机械制图、机械制造基础等，其后续课程包括：数控加工与装配、CAM与数控加工、机构设计与加工等，技术知识前后铺垫螺旋上升式提升数控加工能力奠定基础。

2.设计思路。本课程强调以“工作过程”作为学生的主要学习手段，采用“手摇偏心轮传动机构”项目为载体，融“教、学、做”为一体，让学生“在学中做，在做中学”，学生通过独立完成实际机械零件加工任务，使学生掌握机械零件加工工艺编制方法、机械加工操作技能和零部件组装拆卸技巧，同时在典型产品加工过程中培养职业素养，专业技能，以满足制造业对高技能人才的要求。

课程通过教学载体“手摇偏心轮传动机构”的学习和实物制作过程，使学生掌握普车、普铣的基本操作，简单零件机械加工工艺的编制，机械零件的加工与装配及零件检测等相关知识和能力。这一典型工作任务被分解成5个教学项目，如下。

（1）机械零件的加工工艺编制基础

（2）车削零件加工工艺文件编制与加工

（3）铣削零件加工工艺文件编制与加工

（4）钣金零件加工工艺文件编制与加工

（5）手摇偏心轮传动机构装配调试

二、课程目标

遵循开发课相的前提是先制定职业教育分级标准。职业教育分级标准的制定需从职业分析入手，结合国家职业技能标准、行业技能标准后企业培训标准和要求，将特定职业活动需要的职业能力、素质和要求解析，拆分为若干个能力单元、知识单元。

根据社会对数控技术人员的能力需求，课程设计着眼于实现相应的职业能力目标。该课程的职业能力目标划分为以下十三项：

1.具有能根据材料性能选择刀具与切削液能力；

2.具有根据切削性能进行计算、选择机械加工切削用量能力；

3.具有根据加工零件选择机床用工装夹具能力；

4.具有合理制定机械加工工艺流程与加工路线能力；

5.具有编制合理的机械加工工艺文件能力；

6.具有分析机械加工质量并给出改进措施能力；

7.能够操作车床按要求完成回转体类零件的机械加工；

8.能够操作铣床按要求完成箱体类零件的机械加工；

9.能够进行钣金零件加工工艺文件编制与加工；

10.能够使用常用量具对零件进行质量检验；

11.能够根据机械机构要求，制定合理的装配工艺文件；

12.能够根据装配工艺完成简单机械机构零部件装配与调试工作；

13.能够按照要求对加工设备进行保养操作及初级机床故障处理。

三、课程内容

任务1――机械零件的加工工艺编制

学习相关的机械加工相关基础知识：认识安全文明生产、机床选择、刀具选择、量具选择、夹具选择、毛坯选择、切削液选择、切削参数设定、走刀路线等，钣金加工技术和机械装配技术等，会编写机械加工零件的工艺规程文件。

任务2――车削零件加工工艺文件编制与加工

1.通过车削零件毛坯，使学生对车床基本结构和坐标系进行基础认知，并训练机床基本操作，常用量具的使用、重点培训手动切削零件技巧，并认识切削参数对零件质量的影响。

2.通过车床加工“手摇偏心轮传动机构”机构中具备回转体结构的零件进行加工，合理安排工艺，熟练掌握车床的加工操作技能。

任务3――铣削零件加工工艺文件编制与加工

1.通过铣削零件毛坯，使学生对铣床基本结构和坐标系进行基础认知，并训练机床基本操作，常用量具的使用、重点培训手动切削零件技巧，并认识切削参数对零件质量的影响。

2.通过铣床加工“手摇偏心轮传动机构”机构中具备铣削结构特点的零件进行加工，合理安排工艺，熟练掌握铣床的加工操作技能。

任务4――钣金零件加工工艺文件编制与加工

1.通过钣金件的加工，使学生对钣金折弯设备基础认知，并训练设备的基本操作，常用量具的使用、重点培训手动折弯技巧。

2.通过钣金加工“手摇偏心轮传动机构”机构中挡板钣金件的加工，会钣金展开计算，合理准备钣金料，合理安排工艺，熟练掌握钣金加工操作技能。

任务5――手摇偏心轮传动机构装配调试

通过对“手摇偏心轮传动机构”的工作原理合理分析，会合理选择机构中的标准类别及参数，检查已加工好的非标准件是否合格，编制机械装配工艺文件规程，选择合适的工艺设备进行合理的拆、装机构，使其能按照预定目标正常工作，熟悉掌握机械拆、装技巧。

四、课程成果

本课程采用项目教学法，项目完成后，需要提交：

1.工艺文件：学生制定的合理可行的零件工艺文件。

2.完成机构中所有非标准件的机械加工，学生制作完成的满足零件图纸要求的实物。

3.进行“手摇偏心轮机构运动”的组装调试，实训机构运动。

五、课程考核

本课程采用过程考核方式，依据项目完成的情况和提交的文档资料，以小组成果考核结合个人任务文件编制进行考核。16个子任务进行独立考核，每个任务均要撰写相关的工艺文件及完成实际零件加工。实现全过程监控和考评。

总成绩的构成：

总成绩=项目1×20%+项目2×30%+项目3×30%+项目4×5%+项目5×15%

六、教学组织

采用项目教学法，融“教、学、做”为一体。以4-5名学生为一个项目小组开展学习，合理进行分工，协调工作。以一个班级32名学生为例，学生分成8组，两名教师辅导，并需要配有实践指导教师指导加工。每周8学时，2+6模式，2k理论教学，6k实践教学，在机钳加工实训室和教室交替开展教学。需要的教学设施如下：

1.用普通车床和普通铣床作为加工机床；

2.以大量工厂实际零件样品，进行实物工艺分析；

3.使用投影设备进行辅助讲解。

七、小结

经过三轮的教学实施，发现该课程以“手摇偏心轮传动机构”为教学载体开发设计实施，学生的学习兴趣更加浓厚，学习目标更加明确，学习质量有了明显的“质”的提高，学生的专业素养得到了社会企业需求的认可。

参考文献：

机械非标设计基本知识范文

关键词：学分制机械电子学教学内容

【中图分类号】G423.07【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)02-0015-01

1.引言

近年来学校在本三层次中进行了学分制改革，其核心特点之一是使得学生享有充分的学业设计、学业选择自，能够根据自己的学习潜力、志趣和就业取向自主选择专业、课程和教师。为了保证培养质量，将学生培养成为厚基础、重实用、强技能、优素质的应用型和技能型高素质专门人才，采用了基础平台、专业核心平台和综合素质拓展平台的三级教学平台，并开展了相关的课程体系建设。在课程体系建设中，要求每一个专业开设一门引导性的课程。这类引导性的课程用于解决两个方面的问题，一方面为跨专业选课的学生提供本专业的专业基础课程和专业课程学习的必要的基础知识，另一方面使得转专业的学生对本专业的知识体系构成有明确的和深入的了解。

机械电子工程专业选择机械电子学作为本专业的引导性课程，帮助学生全面了解机械电子工程专业的知识体系构成，并掌握一定的必要的基础知识。但目前的机械电子学教材大都针对机电类高年级本科生所编写[1-5]，要求学生具备机械、电子、液压、气动、电机、传感检测、控制技术和计算机等多方面的基础知识，不能满足引导性课程的教学要求。故需要对该课程的内容设置加以针对性的调整。

2.机械电子学教学内容设置的原则

机械电子学作为机械电子工程专业的引导性课程，其内容设置必须满足特定的功能性要求，简而言之就是承担承上启下的作用。要能够使得学生通过本课程的学习，了解一名合格的机械电子工程专业的毕业生必须具备的知识体系，了解该体系各构成部分所要解决的基本问题及其所在的具体课程，掌握机械学和电子学的最基本的内容，明确后续课程的学习意义和主要内容，并为后续课程的学习打下必要的基础。故机械电子学的教学内容设置应遵循系统性、基础性和针对性的原则。

系统性是指该课程内容应自成体系，能够有机的覆盖机械电子工程所涉及的关键技术，并阐明各部分所解决的主要问题和研究的主要对象；同时具有内容独立完整，尽量减少所需预备知识的范围。

基础性是指课程内容是专业知识所必需的基本构建部分，且应以浅显和形象的方式表述，例如图形图画、三维立体和动画运用等。

针对性是指要依据因材施教的思想，调查所面对学生群体的具体状况包括其所具备的知识基础和学习能力等，有目的的选取和組织教学内容，以适应所面对群体的知识需求。

3.机械电子学教学内容的设置

为了满足引导性课程的教学要求，以系统性、基础性和针对性为指导原则，将机械电子学的内容主要划分成四个組成部分：

第一部分为机械电子系统概论。其具体内容包括机械电子系统的应用、特点、功能构成、元素构成、关键技术、技术现状以及发展趋势等。这部分内容主要从总体上介绍机械电子系统，目的是使得学生了解其应用、掌握其基本組成。

第二部分为机械电子学基础知识。其具体内容包括机械零件与机构基础、材料及材料力学基础、电路基础、模拟电子与数字电路基础、自动控制技术基础、传感技术基础、计算机基础、执行装置技术基础、软件技术基础等。这部分内容较为浅显和概略，主要从系统性和完整性的角度出发，介绍整个学科知识体系的构成，各构成部分的主要研究对象和主要解决的问题。使得学生能够主动的有意识的选取相关课程，完善自己的知识体系，明确学习的目的。

第三部分为机械电子系统的图形表达。其具体内容包括常见机械零件及其功用、机械零件的图形表达方法、常见电路器件及其特性、电路的图形表达方法。这部分内容较为深入和详细，主要从基础性和针对性的角度出发，介绍机械电子系统的工程描述方法，使得学生掌握相关的工程师所使用的通用语言，并为后续课程的学习打下必要的基础。

第四部分为机械电子系统的设计方法。其内容包括设计方法学介绍、模块化和标准化的设计思想、系统设计准则等。重点介绍标准化在机械和电子元部件设计中的应用。这部分内容强调目前的社会化大生产条件下，产品设计的正确理念。

4.总结

为适应学分制下，专业素质培养的需要，对于作为机械电子工程专业引导性课程的机械电子学的教学内容按照上面所述的四个組成部分进行设置。一方面保证了其内容的系统性和全面性，为学生的进一步深入学习指明方向，另一方面针对非机电专业的转专业学生强化了基础性内容的介绍，使其掌握必要的基础知识，以便于开展其他专业知识的学习。

参考文献

[1]张立勋.机械电子学.2版.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005.

[2]李杰.机械电子学.1版.北京:北京理工大学出版社,2010.

[3]刘政华.机械电子学.1版.长沙:国防科技大学出版社,2005.

机械非标设计基本知识范文1篇5

关键词机械基础课程创新教学实验设计

中图分类号：G424文献标识码：A

ReformExperimentsandDesignTrainingandPromoteInnovative

TeachingofMachineryBasicCourses

HANShangyun

（GuangzhouPublicUtilityTechnicianCollege，Guangzhou，Guangdong510100）

AbstractMachineryfoundationcourseasaprofessionalbasiccourseofmachineryprofessional，hasastrongtheoreticalandpractical，isthesuccessorofstudentsstudyingprofessionalcoursesnecessarytheoreticalfoundationcourses，mechanicalfoundationcoursesoninnovativeteachingmechanicalengineeringtraininginnovativetalentswithimportanteffect.Basedonthemechanicalbasisforcurriculumreformexperimentwithdesign，developandimprovestudents'innovativedesignandpracticalability，soastopromoteinnovativeteachingmechanicalfoundationcourses.

Keywordsmachinerybasiccourse；innovativeteaching；experiment；design

1在教学中增加研究性实验和创新性实验

我国的机械工程技工教育的教学目标就是为了培养具备工程实践能力和创新能力的技术人才，根据这一目标就可以发现，传统的机械基础教学实验注重于课程基本原理的演示、理论验证以及实验操作技术的掌握方面，而忽视了对学生的实验设计、实验技术、创新能力等培养，因此在教学中关于工程实践环节方面相对比较薄弱，而要培养和提高学生的动手能力和创新能力就需要各种试验进行配合。实验不仅仅只是对教材知识的验证和演示，而应该更加关注实验是否能够激发学生的创新思维和提高学生的动手能力。

因此，就可以在以往的实验项目基础上增加一些具有创新性与综合性的实验项目，如3DMC机构组合与创新实验、JPCC平面机构组装实验、轴线结构创意设计实验等。通过这些实验让学生亲自动手进行组装、调试、设计、研究，从而培养学生的综合能力。如在3DMC试验台的开发和研制中，就是按照机构组成原理和创造性思维原理进行设计的，它是具有综合性较强的智能化实验测试设备。这个试验台可以对学生在机械原理、机械设计学习中所萌发的各种创新性思维进行实现。试验台不仅包括了组成机构的高、低副杆组，组成这些杆组的各种构件、机架以及其它的辅助连接件等，也包括了关于机械转动方面的内容，有凸轮机构、齿轮机构、带传动、蜗轮蜗杆传动，通过对实验台的研究提高学生的机械传动方案的设计能力。通关试验台还可以对执行构件和中间任意构件的速度、位移、加速度进行测试通过进行实验，让学生将教材中的知识与自身的思维、动手能力相结合，对实验题目进行分析，对实验方案进行构思和优化，对试验设备进行拆装等，从而逐渐培养和提高学生的分析能力和解决问题的能力，将理论与实践相结合，通过实践让理论知识得到验证、延伸和创新。

2对课程设计模式进行改革，使设计内容更具创新性

机械基础设计训练一般有课程设计和机械设计创新活动。在机械课程体系中，课程实践是一个非常重要的实践环节，传统的课程设计模式与设计内容已经不符合对创新人才培养的要求，因此需要改变课程设计。如在机械原理课程设计中，将原来使用解析法和图解法在做机构的运动分析改成了机械系统的运动方案设计。可以在完成理论教学后进行课程设计任务，也可以在理论教学完成一定程度就与其同步进行。提前将任务告诉学生，让学生做好准备，查阅资料。这样就可以发现问题，如果遇到不懂的问题就可以自己查阅资料进行解决，或者是教师在进行教学时，就可以针对性地去解决问题，从而提高学生的自学能力以及加深他们对知识的理解。在进行课程设计时，要本着学生是主体，而教师只是辅导的思想进行，提高学生的主观能动性。同时课程内容的设计要具有灵活性，可以让教师给出，也可以让学生自己拟定题目，而学生自定题目就要求他们要进行更多的调研工作，这样就可以了解更多的设计内容。在进行机械系统运动方案的设计时，可以分小组进行，这样学生通过交流合作发挥出集体的力量，同时学生个人也能够发挥出自己的独特见解，这样有利于学生综合素质和创新能力的提高。又如在机械设计中改变课程设计模式时，利用CAD编程代替原来的减速器传统设计模式，这样不仅可以让学生熟悉现代设计理论，同时也可以提高他们的计算机编程水平。在课程设计环节利用计算机仿真软件，可以辅助学生制作虚拟样机操作等。（下转第107页）（上接第103页）

3开展创新设计活动与创新型实验开发

在课程设计与创新设计中将实验装置作为相关载体，是课程改革的一项重要任务。在实验室中进行课程设计或创新设计，如通过对3DMC试验台的开发和研制中，完成一些学生的课程设计，通过试验台将学生在机械原理、机械设计学习中所萌发的各种创新性思维进行实现。对于各个基本结构，它们的性能是非常有限的，只是针对基本结构进行创新也是不容易的，如果将多个基本结构进行联合使其成为一个组合机构再进行利用，这样就能够满足人们对机械性能、运动规律和形式的需要。通过利用试验台提供的组合机构供拼装置，对组合机构进行创造和研究，从而让学生认识到各种组合结构的各种性能，为以后的机械创新和工程设计创造良好的条件。可以利用“黑箱”的形式来体现出课程设计内容中对机构的功能要求，在给出的机构创新设计题目中，要求学生对机构的功能要求进行仔细具体的研究，用多个子功能来表现总体功能，并对各个子功能的功能元解进行有效选择和确定实现对机构的功能设计。运用的方案需要具有灵活性，符合对题目的要求，对各个方案进行对比分析并进行交流，不断促进学习的提高。同时学生也可以自己给出题目，但关于构件方面做好要求控制在试验台配置范围内。在进行题目的设计时，要不断地研究，从中找到问题，并从中设计出具有创新性的实验，实现设计与试验的有效结合。

同时开展一些形式多样的机械创新设计活动，来激发学生对创新设计的积极性和主动性。将一些好的作品设计拿到机械创新设计比赛中进行评比，有利于验证设计的成果，同时可以加强技术的交流。创新设计活动的开展为学生提供了一个展示自我、提升自我的良好平台。在实验室中也可以进行一些创新设计，将一些实验对学生开放，让他们对试验内容进行自主选择，并安排好设计步骤，通过老师的指导下，发挥自己的创造性思维和动手能力独立完成设计。通过这种实验设计，来提高学生的创造能力和实践能力。

4总结

通过对机械基础课程教学的改革，不断加强实践环节教学，激发学生对学习的兴趣，调动他们对学习的积极性和主动性，这样提高了教学质量，同时也让学生得到了各种机械工程的实践训练，从而有利于培养和提高学生的工程实践能力、动手能力及创新能力等综合素质。

参考文献

[1]徐建生，吕亚清，张志.基于项目制的《机械基础》课程创新模式[J].教育教学论坛，2013.27：46-48.

[2]王世刚，林景凡，李西兵.机械基础系列课程创新教学平台的构建[J].科技信息（学术研究），2008.27：360.

机械非标设计基本知识范文篇6

关键词：机械设备机械故障诊断方法

中图分类号：TH17文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

1机械设备诊断技术研究现状

随着科学技术的不断攀升，我国制造业的不断发展，机械设备在现代工业生产中的地位也是在逐步提升，对工业的影响也是越来越大。机械设备正在朝着自动化、智能化、高速化、复杂化、大型化以及大功率化方向发展，设备之间的关联程度、各组分的集成化越来越强，其中某一零件的失效可能导致整个系统的瘫痪。这些故障不仅对生产和机械设备造成损坏，而且还会严重影响公司的经济效益，甚至造成人员伤亡。故保证机械设备稳定、可靠、安全的运行是非常重要的，对设备进行可靠、准确的故障诊断具有重要意义。自动化机械设备因其结构的复杂性、组件的关联性以及自身的耦合性，发生的故障往往是并发故障，不同故障特征相互混杂呈现出随机性、复杂性和耦合性等征兆，并非简单的故障叠加，难以用准确的数学模型加以模拟，传统的模式分类很难将其故障分开。因此，在传统的基础上继续开发，挖掘新的诊断技术，例如人们把模糊分析、计算机技术、人工智能技术、识别技术、神经网络、灰色理论、支持向量机、集成技术等应用于机械系统，形成多种新的机械故障诊断方法。主要的诊断技术有：温度诊断技术、振动诊断技术、铁谱分析技术、无损检测技术以及人工智能检测技术。

2机械设备诊断方法

2.1温度诊断技术

机械在运行的过程中会产生热量，导致设备局部温度升高。机械对于温度相当敏感，高温可能导致机械设备不能正常运行以及机械部件的损坏，于是及时疏散热量是保证机械设备正常稳定运行的重要保障。随着温度传感器的普及使用以及检测技术的发展，温度监测比较容易进行，于是则有了温度诊断方法。温度表征了机械电气故障的产生，同时也是引发设备故障的因素。根据设备周围环境的温度变化以及自身的温度检测，可以识别系统的运行状态。温度检测技术大体上分为两种：非接触式温度检测技术和接触式温度检测技术。非接触式温度检测技术是不直接接触被检测物体的检测技术，往往元件具有危险性或者腐蚀性；接触式温度检测技术是接触被测物体的检测技术，往往是连续检测或者不易观察的部位。根据不同的检测原理，研发出了不同的检测仪器，如红外仪、影像仪等。温度检测是最常用的检测方法之一。

2.2振动诊断技术

机械运行伴随着机械振动，机械振动信号承载了设备运行状态信息，从分析机械的振动特征和振动参数可以知道设备运行的异常，是表征机械设备是否出现故障的标志。我国在振动理论的研究方面有雄厚的理论基础，检测振动设备完善。振动诊断技术主要是通过采集机械设备的振动信号，分析振动动态特性，如固有频率、振幅、圆周率、振型、传递函数等，通过比较正常机械或结构的振动特性和异常的机械设备或结构的一同，来判定设备是否出现故障。振动检测技术涉及多个领域，如信号处理、传感技术等，因此需要诊断技术人员的要求较高。随着计算机技术和自动控制技术的不断提升，振动检测技术也向着高精度、智能化的方向发展。

2.3油液分析技术

机械设备的运行离不开液压系统和系统，液压系统是机械运行的动力。简而言之，机械运行离不开供油系统。反过来，供油系统中油的质量的好坏表征了机械设备运行的状态信息。油液分析技术又称为设备磨损工况监测技术，是一种新型的设备维护技术，它利用油液所携带的设备工况信息来对设备的当前工作状况以及未来工作状况作出判断，从而为设备的正确维护提供了有效的依据，达到预防性维修的目的。油液分析技术主要检测一下三个方面：油液本身的物理和化学性质的变化、油液中设备磨损颗粒的分布以及油液中外侵物质的构成以及分布。油液质量表征了机械设备的磨损程度，是一种间接的检测技术。

2.4无损检测技术

无损检测技术是一种新型的检测技术，主要特点是不破坏被检测对象对其缺陷进行检测。它利用了机械发生故障时，某一缺陷引起的物理性质发生变化的原理，分析检测信号，观察特征值，对其进行缺陷检测。在机械设备检测上主要的检测方法有：超声波无损探伤、射线探伤、磁力探伤、渗透探伤、激光全息检测技术等。主要检测机械部件的物理缺陷，如钢管裂纹、材料内砂眼和气泡、焊接后裂纹等。无损检测技术由于其安全便捷的特点，具有广阔的应用前景。

2.5人工智能技术

2.5.1专家系统（ExpertSystem，ES）

专家系统是集成了各种诊断信息、处理方法和经验，能像专家一样模拟人的思维的一种软件系统。知识库和推理机是专家系统的核心组分，知识库用于存放信息，推理机是根据在现场采集到的信息，作出相应的推理判断，给出机械设备是否存在故障信息。基于专家系统的诊断方法的主要特征为可以方便的把操作人员的诊断经验用规则表示出来，知识可以用符号来表示，适合用来模拟人的逻辑思维过程，同时，在已知的基本规则下，不需要大量知识，还能允许在知识库中增加、删除及修改某些规则，从而确保专家系统的有效性和实时性。

2.5.2人工神经网络（ArtificialNeuralNetwork，ANN）

人工神经网络是模拟的生物激励系统，将一系列输入通过神经网络产生输出。这里输出、输入都是标准化的量，输出是输入的非线性函数，其值可由连接各神经元的权重改变，以获得期望的输出值，即所谓的训练过程。基于数值计算方法的神经网络，将已有数据和已知系统模式作样本，通过学习获得两者的映射关系，实现了对人类经验思维的模拟。在机械故障诊断中的应用方式有：从模式识别角度应用神经网络作为分类器进行机械故障诊断；从预测角度应用神经网络作为动态预测模型进行故障预测；利用神经网络极强的非线性动态跟踪能力进行基于结构映射的机械故障诊断；从知识处理角度建立基于神经网络的诊断专家系统等。

3结束语

本文探讨了机械设备故障诊断的方法，并对各种诊断方法作出了阐述。先进的诊断方法能明显提高机械设备故障的诊断水平，保证机械设备的正常、稳定的运行，保证企业的经济效益。新型诊断方法的出现也推动着诊断技术朝着更高的方向发展。

参考文献

[1]熊诗波.大型复杂机械系统的状态监测和故障诊断[J].振动、测试与诊断.2000

机械非标设计基本知识范文篇7

关键词机械设计基础；创新能力：TRIZ理论

中图分类号G642.0

文献标识码A

文章编号1005-4634（2012）05-0081-03

0引言

《机械设计基础》是天津城市建设学院非机类专业学生所学的一门专业基础课，主要研究机械的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法，具有较强的理论性、实践性和应用性。现代社会需要具有创新能力的人才，所以结合天津城市建设学院非机类专业特点，并针对本课程特点，提出具体的改革方式来加强学生创新能力的培养。

1《机械设计基础》课程中存在的问题

《机械设计基础》课程通常采用课堂教学、实验和课程设计方式实施教学。如今的教学中存在以下问题。

1）教学内容多，课时少；

2）教学模式比较陈旧，现代教育手段得不到正确使用；

3）学生的自主性和创新性差；

4）实验教学环节重理论、轻实践；

5）学生对课程设计的重视度不够、依赖性强，无创新性。

总体而言，现在的学生会背书、有技能，但缺乏创新能力。因此，在《机械设计基础》课程教学中，培养学生掌握设计的基本原理和最新方法，还应注重培养学生的创新能力。创新思维的探索在国内外从没有停止过，并已取得许多可喜的成果，如试错法、头脑风暴法、形态分析法、焦点对象法、多角度思考法、检核表法等。但上述创新方法基本以心理机制为基础，且逻辑性不严密。TRIZ是前苏联G.enrichS.Altshuller和他的同事，经过50多年对数以万计的专利文献和自然科学知识进行研究、整理和归纳，最终建立的一整套系统化的、实用的、解决发明问题的理论和方法体系。TRIZ理论的原理、法则、程序、步骤、措施等，来源于人类长期探索与改造自然的实践经验的总结，具有严密的逻辑性，而且应用的有效性较高。ZLOTIN把知识从0级到4级分为了5个等级（0级最低，4级最高），不同级别的知识可以用于解决不同级别的问题，如表1所示。使用TRIZ理论解决问题时，其步骤如图1所示。

2《机械设计基础》课程改革措施

充分考虑天津城市建设学院教学的实际情况和本课程特点，基于TRIZ，对《机械设计基础》课程提出具体的改革措施。

1）优化教学内容，构建培养创新能力的教学体系。（1）选取来源于现实生活的教学素材，并使教学内容贴近非机类各专业方向；（2）传统和现代技术手段相结合，注重教师的引导作用，采用学生的融入式教学；（3）融入TRIZ理论，如讲解齿轮机构在当今国内外的发展状况时，引导学生采用TRIZ理论中40个发明原理中的问题模型进行分析：应用最广的是直齿渐开线齿轮，但其寿命短、承载能力有限。因此，人们尝试在同样厚度的齿轮上，增加接触线长度的斜齿，即斜齿轮。但斜齿轮在传动过程中，易产生对传动系统不利的轴向分力，所以，诞生了人字齿轮，可是人字齿轮的加工复杂。同时，讲解齿轮机构的设计及其在生活中的应用时，穿插TRIZ理论及其有关的创新实例，并让学生在课堂及课后应用TRIZ理论进行思考，启发学生在原有基础上不同角度的创新。

2）优化实验内容，培养学生创新能力。（1）组织学生拆装与专业相关的机器，为学习专业课打下良好基础；（2）开设创新性和综合性实验…，如机构创意设计实验，主要对常见的机构进行创意组合，由学生自己设计机构用途和机构简图，再根据其机构简图搭建机构，并分析其合理性。在实验中，学生可使用TRIZ理论中的合并、分割、嵌套、替代等发明原理，解决设计的机构如何达到机构功能的要求；（3）从各自专业出发，鼓励学生构想出一些新的机构、机器或对现有机器的不合理部分提出改革设想，然后进行设计并付诸实施。

3）改革课程设计的教学模式，加强学生创新设计能力的培养。（1）组成兴趣设计小组，让学生在设计过程中对现有的问题提出创新性解决方案；（2）TRIZ理论中的39个标准工程参数与机械产品有着非常密切的关系，所以，课程设计中要以学生为主，教师只起指导作用，引导学生将TRIZ理论中的39个标准工程参数应用到课程设计中，为以后的实践性工作打下基础；（3）重视答辩。

4）构建第二课堂，培养学生的创新能力。结合专业优势，鼓励学生积极参与教师课题和各级挑战杯及创新大赛。（1）参与教师课题，使学生接触学术发展的尖端知识，并增加他们的求知欲和探索欲；（2）对于各种竞赛活动，采用自主研究模式，即由教师指导学生应用TRIZ理论提出问题和解决问题，搜集资料制定研究计划，最后提交研究成果（论文或生产成品）。自始至终，指导教师不应直接参与其中，更不应把自己的观点强加给学生，只在必要时给予一定的技术指导。

在参加天津市高校第二届机械创新设计大赛的时候，学生提出问题：出门需带东西多时，只有拉杆箱和塑料袋为伴，可是塑料袋提东西重了手会疼，拉杆箱拖东西轻松，但是不方便携带。这个问题属于TRIZ理论中的物理冲突，即为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但是同时出现了与该特性相反的特性。现在要求既能载重物，又要携带方便。在TRIZ理论中，Mann曾经提出：解决物理冲突的分离原理与解决技术冲突的发明原理之间存在关系，对于一条分离原理，可以有多条发明原理与之对应，如表2所示。

所以，上述问题属于时间分离，根据表2中的发明原理15动态化：使一个物体或其环境在操作的每一个阶段自动调整，以达到优化的性能。按照此原理，学生设计了多功能小拖车，铝合金材料，折叠前尺寸为95×35cm，折叠后尺寸为40×35cm，如图2所示。小拖车功能如下：

（1）拉杆的伸缩设计（如图3）。伸缩设计可自由调节拉杆长度，当老人使用时，调节到拐杖的长度，用于老人暂时的站立休息；

（2）底板旋转设计（如图3）。底板沿水平面旋转90度与拉杆成一条直线，拖车可被折叠；

（3）底板腿的伸缩设计（如图4）。底板腿的伸缩设计使拖车折叠成小板凳，走路累的时候可以坐在上面休息。

3结束语

将上述改革措施应用到天津城市建设学院各专业的《机械设计基础》课程教学中，经过近两年的实践，取得了良好的效果。

1）充分调动了学生学习《机械设计基础》课程的积极性和求知欲，提高了教学质量；

2）提高了学生分析问题与解决问题的能力，为专业课程的学习打下了良好的基础；

机械非标设计基本知识范文篇8

关键词：能力培养；机械；创新；人才培养；思考

1机械基础教育课程现状与人才培养思路

1.1机械基础教育课程现状。

目前我国有关机械教育课程虽然侧重对学生动手和理论知识的培养，但在实际教学过程中效果并不好，用人单位也普遍反映当前一些通过机械教育相关专业知识培养出来的学生进入企业后动手实际操作能力较弱，相关的实践经验也十分匮乏，甚至许多机械技术相关基础常识都了解模糊，且相应的协作能力较差。之所以出现这种状况，主要是当前在一些机械基础教育课程中内容多，且枯燥乏味，学生难以理解，导致学习热情不高，从而在实际操作过程中无从下手。

这种现状和问题的出现与人才培养模式有关，这种模式侧重于采用学科本位教学体系。在这一体系中，课程的内容侧重于理论知识阐述，教学方式也采用传统的课堂教授的形式，学生学起来非常被动，在课堂中师生没有互动，学生主体意识不强，教师对学生技能训练不够重视，这造成学生动手能力差，无法达到真正的机械教学目的，同时也无法满足用人单位的要求。此外，由于在实际教学过程中，缺乏相应的实践教学，导致原本具体的动手程序和方法变得难以理解，学生只能通过死记硬背的方法来应付相关知识，学生学习枯燥，缺乏兴趣。

1.2机械基础教育人才培养思路

要解决机械教育相关机构出现的以上问题，避免这种“理论知识不过硬，动手能力不过关”的状况，必须提高学生的综合能力。这要求在教学过程中将理论知识学习和动手能力培养有效结合起来。笔者认为，在这一过程中应该构建以能力培养为目标的机械创新人才培养模式，而要做到这一点需要在机械教育过程中引导学生以用人单位的工作岗位为导向，努力夯实学生理论知识和提高其动手能力。

这一模式要求在机械教育过程中在理论内容讲授和实际动手能力培养过程中尽可能地结合用人单位的实际工作要求，尽量做到机械教育机构与用人单位的接轨，注重两者的合作。这同时还要求机械教育要以能力培养为本位来构建培养模式，而这一方面尤其体现在与相关制造企业的合作培养上。制造业的运作主要以产品制造为主线，经过样品设计、根据设计图纸制定制造程序，然后进行实际操作制造产品，之后进行组装和检验等流程。所以，机械教育在理论和实践教学过程中也应该严格遵守这方面的相关流程和程序，形成一套完整的操作程序，取消原来那种独立的机械制图、设计、金工实习、制造等课程教学与实践。努力构建一套“一条主线，两套系统，多个教学模块”的机械教育人才培养模式。

2构建以能力为本位的机械专业基础教育模式

上文提到目前我国机械教育存在的问题，以及要建立相应的以能力培养为目标的机械教育人才培养模式，那么该如何具体展开相关程序和措施呢？“一条主线”即要求同学们以一台典型机器的制造作为主要流程，将学生的理论知识和实践能力串联起来；“两套系统”则为理论教学系统和实践教学系统结合原则；“多个教学模块”则是根据具体的产品制造流程，从样品设计，到制造流程的确定，到产品的制造，再到产品的装配和检验等多个教育模块的设立。为了使学生达到真正的能力培养目标，笔者以机械产品制造的流程作为线索，对该模式的构建进行简要论述。

2.1任务下达阶段

首先可以在课堂上对学生进行理论知识教授，介绍机械产品的相关类型、组成、特点和功能等，让学生先了解产品生产的基本方法和过程。之后，教师可以带领学生到与本校合作的机械制造企业参观，让学生对制造企业的生产设备、流程和管理有直观的认识，在此基础上下达相关工作任务，其重点是要求学生初步了解机械制造的基本流程和方法，同时提出与机械制造生产有关的问题，让学生自觉主动地去思考相应的问题，并激发学生对知识的渴求及其动手的欲望。

2.2图纸设计阶段

任务下达之后，首先要求学生分组对相关机械产品进行拆装，根据相关零件进行测量绘图的动手训练，此基础上完成零部件图纸的设计及零件组织流程的设计。此阶段，教师一方面要通过相关理论课程教授学生相关的设备拆装知识，以及相关的基本技巧实训；引入相关制图软件和设备，引导学生动手操作相关计算、测量的工具。为了完成各零部件图纸的设计，教师需要在理论知识上讲授相关的常用机构原理与应用和常用零部件结构的设计知识原理，在动手方面要求学生分组合作，通过组与组之间的竞争来进行产品图纸设计。

2.3零件机械制造阶段

此阶段的机械教育要根据之前的图纸设计来分析零件所需要的原材料及其辅助的设备和工具，要求学生分析其原理的机械性能和工艺性能，在此过程中引入机械工程原理相关理论知识的教学，同时引入机械制造流程制定的规程和方法等知识的教学。在动手能力培养方面，教师在这一过程中需要带领学生在学校实训基地进行相关机械生产的具体操作练习，包括磨、车、铣、铸、焊、热、钻等。同时，在此阶段，教师还可以带领学生到相关企业的生产车间进行现场观摩，通过企业技术人员的现场解说，让学生自觉地将企业正规的产品制造流程与自己设计的流程进行对比，从而使得学生对机械产品制造工艺和流程有进一步的认识。最后，教师对学校这一阶段的能力培养需要进行相应的考核和评价，并进行相应的总结。

机械非标设计基本知识范文1篇9

关键词：石油机械工程；双语教学；应用型高校；复合型人才

随着世界一体化和经济全球化快速发展，各国间的交流与合作日益密切，竞争也日益激烈，具有专业知识背景又精通外语的复合型人才将成为必需。教育部2001年印发《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》提出：“按照‘教育面向现代化、面向世界、面向未来’的要求，为适应经济全球化和科技革命的挑战，本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。”2005年教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》更加明确了双语教学的目的，2015年10份国务院颁发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》，明确提升我国教育发展水平和增强国家核心竞争力。近日，国务院办公厅《进一步做好新形势下就业创业工作重点任务分工方案》，解决我国目前高校毕业生就业难题。因此，具有精通外语和专业知识的复合型人才在加强国际合作交流、提升国力方面起着至关重要的作用。同样，在我国推进应用型大学教育改革，调整教育、产业结构及就业错位问题的背景下，具备专业知识背景又兼具熟练英语，且具有核心竞争力的复合型人才将更具有竞争优势。

因此，为适应竞争日益激烈的国际国内环境，国家以重大需求为导向，提升高水平科研能力，为经济社会发展和国家战略实施作出重要贡献。国家重点推进国内领先、国内一流的优势学科和领域，争做国际学术前沿并行者乃至世界领跑者，对精通专业知识又精通专业外语的高级复合型人才的培养，正是时代所需要的。

一、我校石油机械工程双语教学现状与存在问题

1.我校石油机械工程双语教学现状

根据教育部颁发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，我校作为地方本科院校率先调整培养思路和方案，并当选为全国应用技术大学副理事长单位。我校立足于石油、冶金两大行业，服务行业和地方经济，专业课程调整也必须与学校发展目标定位相适应。机械设计制造及其自动化专业下石油装备方向是我校本科培养的一个专业模块，石油机械工程英语是石油装备方向开设的一门主要双语课程，为了培养既精通机械设计制造专业知识，又具有石油装备背景和较好外语能力的复合型人才，我校开设了石油机械工程双语课程，在此基础上对该门课程进行了双语教学的探索。双语教学是指以两种语言作为教学媒介，在教学过程中全部或部分应用。本文所涉及的双语是指中文和英语教学。本文结合我校特色及专业课程特点，探讨作为专业课程双语教学的教材建设、教学方法模式及考核方式，以期更好地推动和促进该门专业课程的双语教学。

2.双语教学存在问题

我校为一所自升本有十余年的年轻本科院校，依靠石油、冶金两大行业，立足当地经济和社会发展快速发展，在开展与国际接轨的双语教学方面仍存在以下问题。

（1）双语教学目标定位

伴随着改革开放逐步深入，社会对人才要求越来越高，双语教学随之而产生新的教学模式，一些具备较好条件的重点高校开设了越来越多的双语课程，取得了较好的教学效果。但地方高校双语教学尚处于起步阶段，还未建起科学合理的双语教学质量评价体系和保障机制。基于服务地方经济和社会发展的定位目标，给推进双语教学造成一定的障碍。

（2）生源质量参差不齐

地方本科院校生源的英语基础参差不齐，且应用型大学办学宗旨为提高学生应用能力，因此学生形成重专业知识、重实践能力，轻双语课堂教学的思想。再加上部分学生英语基础薄弱，对于专业知识词汇掌握较少，不能完全适应全英语教学，只能采用中文+英语相结合的教学模式。

（3）师资条件

应用型大学更倾向于“双师型”教师，对双语教师重视不够。作为地方高校，我校的师资特别是具有专业知识的双语教师，大多没有出国经历，即使部分有出国经历也未经双语教学专业培训，难以达到专业英语教师的水准。学校也在积极推进出国政策，改善师资条件，提高师资队伍水平。

（4）授课教材

石油机械工程双语课程，没有专门适合于既能满足具有一定机械专业基础，又有石油机械背景的教材，需要教师自己选取或自编教材。

二、提升石油机械工程双语课教学质量的实践与探索

为与国际接轨，培养国际化的石油机械工程师，在机械类本科教学中进行双语教学是教学改革的必然趋势。为提高机械类本科双语教学质量，笔者从教材选用、师资队伍建设、教学模式等方面进行探讨，力求探索一条适合我校机械类石油装备方向双语教学的成功之路。

1.明确教学目标，选择合适教材

我校机械设计制造及其自动化专业是校级“卓越工程师”试点专业，石油机械工程双语课是石油装备方向的核心课程之一，专业课程设置的目的即重视培养学生自学能力、创新能力，并能够将所学知识用于解决工程实际。石油机械英语教学目标是通过外语来讲授石油装备的专业知识，使学生用英语思维、表达和应用专业知识。学以致用是专业课双语教学的基本指导思想。专业课程双语教学不同于基础课英文教学，不能把专业课双语教学变成专业英语课教学，专业课用外语讲授，应以学生能够掌握专业知识为重点，提高英语实用能力为主要教学目标。我校机械设计制造及其自动化专业双语课程涉及机械、石油、冶金等行业背景，着重体现石油、冶金专业特色，在此基础上增加机械设计制造相关内容，所以没有现成的教材可供选择。因此，教学团队根据课程特色进行合理构建，充分发挥团队成员在各自专业领域的特长，通过团队协作的方式对教材内容进行选取或编写，达到专业特色突出、专业内容全面的目标。此外，应用技术型大学的学生英语水平差异较大，教材内容的难易程度和重点应经过教学团队的充分讨论，最终确定符合学生知识水平和企业实际需求的教学内容。因此，基于中文教材的教学内容，对原版英文资料进行选编，既具有英文原版书写规范和英文思维方式，又具有中文教材的逻辑性，实现了双语教学授课内容的系统性和前瞻性。

2.双语教学教师选配

教师是双语教学的关键，学生离不开教师的教导，优质教师更是学习质量的有力保障。教师在双语教学课堂具有重要的引导作用，如教师是专业+外语型人才，在授课时必然会引导学生向专业+外语方向发展，如果教师外语精通专业薄弱或专业精通外语薄弱都将无法满足复合型人才的培养。双语教学并非一般英语教师能够胜任，专业课程的双语教学教师不仅要对专业知识特别是所教专业课程内容熟知，而且英语（特别是专业英语）也要熟练。因此，必须从专业教师中选取英语基础较好的再加以培训提高（包括送到国外进行短期的强化训练），否则很难达到理想效果。结合我校石油机械工程双语课程特点，双语教师既要具有机械专业知识，又要具备石油背景，且要英语基础较好。基于此我校石油机械工程双语课32学时，采取配备两名双语教师共同承担该课程，安排具有较好机械专业知识的双语教师承担14学时机械专业知识的双语课程教学，安排具有石油机械背景的双语教师承担18学时的石油装备双语课程，这样更能发挥教师的特长和优势，能够较好地完成石油机械工程双语的教学任务。

3.探讨合适的双语教学模式和教学方法

双语教学模式和教学方法是教师传达教学效果的重要方式，它不同于基础课程双语教学，也不同于英语专业教学。不仅要考虑学生系统接受专业知识的能力，也要考虑学生专业英语基础能力。魏建峰在组织双语实验教学模式中采用启发式教学；孙志梅采用应用导向下会计学双语课程进行实验设计，也取得一定的教学成效；郑军霞把翻转课堂教学模式带到双语教学，指出教师精心设计课前和课堂环节，充分调动学生自主学习能力非常重要；我校教师雷贞贞尝试体验式教学模式在双语课堂教学中应用，把情景模拟和案例讨论引入课堂，取得不错效果。但是，专业课双语教学关键还要综合考虑学生英语基础和接受能力，根据学生的英语水平确定教学模式。如在双语教学中了解到，学生即使通过了英语四、六级，在接受双语教学授课时也会存在一些困难。因此，双语教师除了在教学中采用循序渐进教学方式引导学生学习外，还要结合学生自身特点采用不同的教学模式和教学方法，探索出行之有效的双语教学模式和教学方法。为此，在石油机械工程双语教学中，我们采用如下双语模式和教学方法。

（1）重基础，多引导

注重专业基础，用英语对基本概念、定义和专业术语进行重点讲解，多引导学生，争取使其在课堂上消化吸收。如我们在介绍钻井过程所用的钻机结构及组成部分时，课件采用全英文，尽量以英文讲授和讨论为主，把各部分用英语标志并进行讲解，从而使学生在掌握专业知识的同时学习专业英语。

（2）重点突出，双语兼顾

课堂上课件与板书并进，重点、难点知识用全英文讲解，对于较难理解的知识用汉语来进行分析和讲解，非难点且专业性不强的知识用英文讲，双语交替兼顾所有学生。课堂上多鼓励学生用英文提问，教师用英文回答。

（3）用英文总结和复习

每次课结束之前留出部分时间总结和讨论本节内容，提出问题留给学生课后复习，要求尽量用英文表述。下次上课教师用英文提出上次课要掌握的知识点，并提出问题，要求学生用英语回答，这样培养学生用英语思维方式学习专业知识。

4.考核方式

结果考核是对教学效果的检验和学生学习成果公平的体现。考核方式采取课堂学习、平时作业和期末考试相结合，更注重学以致用的能力，而不是期末考试成绩。

（1）课堂学习

石油机械工程双语课所需教材是教师经过对石油、机械相关英文教材学习、理解、翻译之后，精心对比和筛选出来的，难易程度适当，专业方向对口，且学生容易接受的教材。课堂上学生不仅要掌握课程内容专业词汇、翻译，还要掌握相关装备、工艺等基础知识。对课程学习情况的考核可采取多进行提问和阶段性测试等方式，增强学生对知识的理解能力，并把学生出勤率一起计入平时成绩。

（2）平时作业

平时作业包括3个部分，由负责机械基础英语和石油机械专业英语两位教师协调布置。

①课程内作业。课程内作业主要辅助复习本次课的学习，较为简单，为常规作业。

②专业知识学习。引领学生对本专业前沿领域知识的了解，引导学生对本课前沿知识的阅读，指导学生自主查找和阅读专业书籍和期刊。专业书籍可由图书馆、电子图书查询得到，期刊文献可查阅学校图书馆网站，从OnePetro，WebofScience，ScienceDired，SpringerLink等数据库查阅相关石油装备等相关期刊文献。组织学生进行交流以及小论文撰写，将成绩计入到期末总成绩。

③学以致用能力培养。我校石油机械工程双语课程开设在本科大四上学期，此时学生正处于就业准备阶段，鼓励学生撰写英文简历并与国外相关企业进行交流。毕业生应掌握一定专业知识和英语基础知识，具备与国际公司招聘HR进行英语交流能力。因此，撰写英文简历并和国外企业HR应聘、交流为一项作业，作为平时成绩计入期末总成绩。

（3）期末成绩考核

该课程期末考核采取开卷方式，主要考查学生对石油机械工程双语知识的掌握和使用情况。期末考试成绩一般占总成绩70%～80%，但根据双语教学的特点，平时成绩占期末总成绩的30%～40%。结合平时成绩和期末成绩，根据实际情况选取合适权重，达到既能激励和引导学生学习，又能较合适反映学生学习情况。

双语教学是时展的需求，石油机械工程双语教学还处在不断发展和探索的阶段，需经长时间积累和总结，力求寻找一条适合我校双语教学的教学体系。

三、结语

双语教学是培养与国际接轨的，既精通专业知识又兼具熟练英语的复合型人才的重要途径，石油机械工程双语教学本身兼具机械特色和石油背景，课程的设置为培养具有我校特色的国际化石油机械人才。通过对我校双语教学现状分析及在我院双语教学的实践与探索，在教学目标、教材选编、教师选配及教学方法等方面进行改革，结合我校专业及英语基础等实际情况，开展授课、因材施教，教学效果良好。双语课程的学习是一个循序渐进的过程，学生只有养成日后多查看文献、阅读专业书籍的习惯，边学习边实践，才能练就社会所需的高素质石油机械人才。

参考文献：

[1]潘家祯.“双语教学”的内涵及其思考[J].化工高等教育，2003（5）：48-51.

机械非标设计基本知识范文篇10

摘要：本文对比分析传统教学模式与研究性教学模式的区别，明确研究性教学的基本内涵与特点，分析《现代机械设计方法》课程的特点，在《现代机械设计方法》课程教学中实施研究性教学模式，深度发掘学生的自主学习与创新意识。本文在教学目标的确立、内容的精选、课堂教学模式的设计、教师学生评价体系的确定及电子资源辅助教学五个方面进行了有意义的实践探索。

关键词：教学模式；研究性教学；机械设计

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）21-0198-02

研究性教学模式要求教师多种教学方法综合应用，有效结合教学内容和学生的知识基础，促使学生积极参与课堂教学过程，激发学生对新知识的求知欲。《现代机械设计方法》课程的教学，学生要系统地掌握专业理论知识，培养结合专业理论知识解决实际问题的能力，同时培养学生的创新思维与创新能力。在《现代机械设计方法》课程中应用研究性教学模式有利于教师将教学与研究相结合，有利于学生的全面发展。

一、研究性教学模式的特点

研究性教学模式，要求教师创设一种类似研究的情境，学生进行信息材料的收集、分析，在探索求知的过程中，将外在知识转化为个人内在经验和稳定的个性心理品质，从而培养学生的创新精神和实际能力。它将学生的集中学习变为分散学习，将教师的直接讲授变为有效指导[6]。研究性教学是以学生为中心，教师由传授者、权威者转变为交流者、合作者和学生学习的引导者或促进者；学生由被动的接受者变为学习的主人和主动参与者、创新者[1，2]。

二、《现代机械设计方法》课程的主要特点

《现代机械设计方法》是一门综合性、交叉性学科。《现代机械设计方法》涉及创新设计理论与方法、有限元方法与应用、优化设计、可靠性设计等方面的内容。课堂教学学时有限，要在有限的学时内，完成课程教学任务，使学生了解、认识和掌握现代机械设计的思想、理论与方法。本课程的主要特点如下[1]。

1.创新性。在设计过程中人的创造性与创新性最为重要，这既包括设计者个人的创造性思维，也包括设计团队的集体智慧，通过各种创造方法的综合应用，给出各种新颖独特的设计方案，开发满足市场需求的新产品。

2.系统性。运用系统工程的思维解决技术系统问题。设计方案既要考虑整体最优，又要考虑生产的可能性及市场的接纳性，同时各个子部分又是一个有机的整体。

3.优化性。借鉴优化理论及方法，实现机械设计方案优化：参数选取科学、结构先进，机械系统整体无论是功能还是性能都最优，同时能以较低的成本实现产品的基本价值功能与辅助价值功能。

4.综合性。现代机械设计方法是一门综合性的学科，设计方法多元化，学科交叉性显著。综合应用信息论、相似论、模糊论、可靠性、有限元、人机工程学及价值工程、预测学等理论，大量应用计算机技术进行辅助设计，创新性地提出设计方案，解决工程实际问题。

三、《现代机械设计方法》课程研究性教学模式的实施

1.教学目标的制定。课程教学目标是培养学生追求卓越的学习态度，发现问题、提出问题、解决问题的能力。现代机械设计方法课程实施研究性教学模式，保证学生对基本理论、设计方法的科学掌握，同时提高学生个体创新能力与团队合作意识，引导学生参加科学研究和企业实践等活动，做到学校内外相结合。

2.以企业实际问题为导向，科学安排课堂内容。由于现代机械设计方法课程具有较强的理论性和实践性，应以解决企业实际问题为导向，结合学生的现有知识结构，确定科学的、个性化的、符合市场及企业需求的教学内容，紧凑的教学进度，高效地指引学生深入浅出地掌握现代机械设计方法的概念与方法体系，并能够在实践中真正地解决问题。

3.双元教学模式与评价体系。所谓双元教学模式就是教师研究性教学、学生研究性学习。课前教师要做好现代机械设计方法理论研究，认真备课；学生预习、复习相关基础知识。课上采用教师引入设计案例，把教学内容设计成由学生提问，教师与学生共同对现代机械设计案例或疑难问题进行讨论，学生通过积极的分析生成新的理解、新的假设[2-4]。课后教师给学生布置设计选题，学生完成设计方案、汇报和展示课题研究结果。考虑设计选题的复杂情况，每个设计选题可以让学生单独完成或者分小组完成，设计方案是开放性的，也就是可以有多个方案，老师与学生展开讨论，在讨论中既巩固了基础理论知识，又激发了学生的创新思维。在这个过程中也增加了教师的工作量，教师需要充分的课前准备[5，6]。

评价与激励要从教师和学生两条线展开。对于教师的评价，要从精神上和物质上两方面进行鼓励。由于研究性教学教师课前准备工作量增大，对于课堂的把控能力要增强，因此学校要有相应的教改项目课题，鼓励教师进行研究性教学模式的研究，既实现物质奖励又实现精神激励。对于学生的激励，因为需要学生积极参与课堂讨论及课后作业的广泛资料阅读，因此学生课堂表现对于其最终的成绩影响非常大，可以使学生平时课堂表现占到总成绩的40%，大作业占到40%，基础知识试卷占到20%。这样可以充分调动学生的学习积极性，使学生清楚地认识到，课程成绩的高低，是由实践能力即解决问题的能力及课堂的参与度决定的。

4.开放性的教学资源。研究性教学模式的实施需要电子教学资源的促进，开放性的教学资源对于研究性教学模式的实施非常重要。网络教学资源，例如PPT、教学大纲、课堂导论视频都可以让学生在课前获得。这样学生可以有效利用多媒体课件、电子书籍、专用设计软件、网络资料、网上习题练习，自我学习“现代机械设计方法”知识体系，有效地拓展学生课外学习、研究和交流的空间与时间，不断完善研究性教学模式，使课堂教育的延展性不断增强。

四、结束语

“现代机械设计方法”是一门多元化、学科交叉性较强的课程。本文从四个方面探讨了研究性教学模式的实施，从老师与学生两个视角分别进行了分析，对于教师开展类似教学模式具有一定的启迪作用。

参考文献：

[1]王晓光.F代机械设计方法的主要内容和特点[J].科技论坛，2012，（22）.

[2]张斌.会计学课程研究性教学：理论框架与经验证据[J].教育与现代化，2010，（9）.

[3]香卓伦，杨晖，张佑青.项目管理教学模式的研究与实践[J].中国职业技术教育，2005，（2）.

[4]李敏，陈兴文，张俊星.信息处理系列课程研究性教学的探索与实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2010，（4）.

[5]甘大力.“项目管理”课程研究性教学的实践与思考[J].煤炭高等教育，2011，（1）.

[6]楚岩枫，任宏昌.研究型教学模式在《项目管理》课程教学中的应用研究[J].教育教学论坛，2014，（9）.

收稿日期：2016-11-09

机械非标设计基本知识范文篇11

关键词：机械产品；人性化设计；应用；

中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01

在实际的产品设计过程中，产品的设计最终是为人服务。但是在以往的设计机械产品中比较重视结构的合理性，很少考虑到人性化的因素，导致很多的机械产片形体狠大、操作起来比较困难等缺陷或者问题，另外还使得机械产品的外形色彩单调，没有形成很强的竞争力。因此，随着社会进步和科技的发展，设计师在进行机械产品设计开发过程中，要进行人性化设计，进行科学合理的布局与协调，重视机械产品的形态、色彩以及质感。

一、人性化设计的概念分析

在进行机械设备设计过程中，设计人员要根据人的行为习惯、生理结构、心理情况以及思维情况，在满足机械产品功能和性能的前提下，不断对整体结构进行优化，保证机械产品在使用过程中能够非常的方便和舒适，在很大程度上满足人的精神和心理需要，体现对人性的尊重。机械产品人性化的设计实现了技术与人性的有机节后，不仅保证机械产品能够拥有良好的性能，同时保证设计富有美感。在进行产品设计过程中，人性化设计提高了产品的艺术性，保障了安全性，更加注重机械产品内在的扩展以及深化，体现了对操作人员的尊重和关心，其遵循的原则就是要以人为本，把“人”作为重要的首选要素。

二、人性化设计在机械产品应用分析

就目前而言，机械产品设计和制造是冷漠的，对操作人员要求比较高，但同时对机械产品应用范围和实用性产生不利的影响。因此，如何在机械产品在融入人性化设计是每个设计人员面临的重要的问题和课题。下面就机械产品的人性化设计展开论述。

（一）色彩在机械产品设计中的应用

机械产品的配色对机械产品产生比较重要的影响，能够提高产品的竞争力。根据大量的实验数据表明，色彩在整体的机械产品造型中占有十分重要的作用。但是在实际的设计过程中，有的机械产品设计和制造色彩比较单一，就可能对操作人员在使用机械过程中，产生疲劳的感觉，就会降低操作人员的工作效率。因此，设计人员要从根本上改变这一情况，采用合理的外部色彩，给人亲切的感觉，使工作人员在精神上保持放松状态；同时还要进行两种或者两种以上颜色的搭配，但是在设计色彩搭配过程中，要遵循上轻下重和上明下暗的原则，最大限度的保证机械产品的稳定和安全感。比如在进行设计机床或者重工产品过程中，在一些细节的地方要采用明快的色彩，为机械产品增添一些活力，要重点对危险处要采用安全的色彩进行标注，起到警示作用。然后再利用一些中性进行必要的过度，保证整个色彩和谐统一。因此在同一个车间内，尽量要使用一种颜色或者色系，保持整体的协调性。

（二）机械产品的形态设计

在进行机械产品形态设计过程中，要对形状和形态进行人性化的考虑，要注意形神兼备。从机械产品造型的角度来讲，还要具体产品的具体形态的点、面、空间、色彩等进行合理设计，从而有效的表现出产品的表情和特性，增强机械产品的艺术感染力，树立良好的立体形象。机械产品的形态主要由几何抽象和有机形态构成的。但是在以往的机械产品设计过程中，有的机械产品的设计和制造的体型非常庞大，线条比较生硬，造型上比较简单，攒在不均衡的情况。因此，在设计过程中，要始终遵循人性化设计的原则，利用形态设计方案，认证利用机械产品造型的美学原则，掌握机械产品元素细节，深入挖掘一些具体的感觉元素，使得机械产品在风格上保持统一，同时还要融入以下新元素，保证机械产品的有质感、简洁。

（三）在进行机械产品设计过程中要融入语意

机械产品的语意主要是把人造物的形态使用象征作用，同时应用在实际的设计过程中，话句话说，就是设计人员借助产品的形态，把产品的视觉的形式和形态通过语意的方式进行形象化设计，使操作人员更加简单明了的了解机械产品的性能和特点，最大限度地提高工作效率。下面就从机械产品功能和警示标识两个方面进行论述。

1、机械产品的功能标识

就目前而言，机械产品设计不断朝着高科技和数码化的方向发展，从功能和性能上日趋复杂，导致在操作手册中充满了大量的技术名词，使得机械产品操作起来非常复杂，因此，如何帮助操作和工作人员及时有效正确的识别功能信息就显得非常的重要。在进行机械产品设计过程中，要始终遵循人与物之间交换方式，让设计更能科学、合理、高效以及人性化，保证人与机械产品信息传递更为安全可靠，最大限度的减轻操作人员或者工作人员的心理负；同时还要让操作界面设计在操作人员适当的视距范围和最佳的视觉区域内，尤其是按钮的位置，要保证操作人员能够便于操作，更加醒目，更好的辨认；同时具有很强的可读性，提高机械产品图案和底板之间的分辨力；对于显示器要设计好形状，不能因为受到外界因素而受到影响，避免影响到精度。在实际过程中，机械产品功能示意性语意主要通过语音的符号表达情感，从根本上明确机械产品内部的内部机构，帮助操作人员更能简单的理解机器的截面。设计师要根据操作人员技术的实际情况，做好语意的传达设计，保证语意传达准确。

2、机械产品的警示标识设计

随着机械产品设计的不断改良更新，在很大程度降低了机械运行的风险，与此同时，如何保证工作人员的安全是设计人员面临的一个重要问题。因此，在进行设计过程中，要对各种图形、符号以及色彩进行合理设计，采用安全的色带，保证操作工作人员能够及时有效的分辨安全标识，能够及时发现潜在的环境或者隐患。通过各种细微的设计，不断完善机械产品的人性化设计。

综上所述，在进行机械产品人性化设计过程中，要始终遵循以人为本的原则，加强人与机械产品的交流，保证产品的设计质量。

参考文献：

[1]潘康华.基于MBD的机械产品三维设计标准关键技术与应用研究[D].机械科学研究总院2012

[2]王晓倩.机械产品设计知识库系统研究[D].西安建筑科技大学2005

机械非标设计基本知识范文篇12

关键词：机械基础系列课程；课程体系；课程改革；课程模块化；课程综合化

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）32-0100-04

机械基础系列课程在机械类专业人才培养中占有极重要的地位，其教学内容和课程体系的建构直接关乎人才培养的质量。所谓机械基础系列课程，主要是指工程图学、机械原理、机械零件、机械设计，金属工艺实践、互换性与测量技术、力学基础等。因此，机械基础系列课程的改革“既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分，也是机械学科教学改革的重点和难点。围绕机械学科的培养目标和培养模式构建新的系列课程体系，将对我国机械类人才培养乃至机械制造业发展产生重大影响。”[1]

我国大规模的机械基础系列课程体系和教学模式的改革始于20世纪90年代中期。经过了二十年的改革取得了一些可喜的成果，但在一些方面仍有改革的空间。本文通过查阅二十年来国内高校发表的机械基础系列课程教学改革的文献，试图通过陈述、分析和评论，梳理改革的成就和不足，以期今后的教学改革更加具有针对性。改革的具体目标集中于删减课程内容、建立新的课程体系、课程体系模块化以及课程高度综合化等几个方面。

一、机械基础系列课程体系改革的必然性

高校的课程体系是高等学校人才培养目标的主要载体，是高校教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁。它体现教育价值理念。如果说大学人才培养目标只是对学生知识、能力和素质方面提出的应然要求，则课程体系在很大程度上决定学生所能呈现的知识、能力和素质结构的教育实然。因此，课程体系的构建和改革问题是大学教育的关键问题，[2]科学合理的课程体系是保障和提高教学质量的重大因素。传统的机械基础系列课程体系形成和成熟于高等工科教育理念以知识传授为目标，和机械加工以机床加工为主要手段的时代。有两个原因说明改革是必然的。

1.随着信息化时代的到来，知识爆炸，任何人都无法获取如此丰富的知识。因此，必须摈弃传统的以知识获取为终结目标的培养体系，重构以培养学生的工程意识和创新设计能力为主线的新体系。

2.现代机械制造已由原来的机床加工转向数控加工。数控加工集机械、控制和计算机信息三位一体，是机、电、液和计算机技术的高度集成。因此，必须以数控加工为龙头，重构新的课程体系，拓宽机械基础，更新机械类专业的教学内容，促进系列课程体系的建设。[1]

因此改革成败的关键是能否建立科学合理的机械基础系列课程体系。

二、机械基础系列课程体系二十年改革举措与内涵

二十年来，机械基础系列课程体系的改革可谓是改革重中之重。目前构建新的体系有如下几种举措。

（一）依据培养目标与现代工程科学技术实际，优化课程体系，整合、重组重点课程。

整合、重组重点课程，即对原来的课程体系进行削枝强干和有机重组的改革措施，重构一门或两门综合性较强的核心课程。精简传统课程的门类，对一些陈旧过时、实用性较差的内容进行删减，对内容重复出现较多的课程进行合并，形成新的课程体系。典型案例如兰州工业高等专科学校，其新的课程体系以工程应用为主线，将理论力学、材料力学、机械原理与机械零件四门课程教学内容有机整合、融揉一体，形成机械力学与机械设计这样一门综合性的技术基础新课程。该新课程体系特点体现为：①将力学中相关摩擦、机构的运动分析等原理渗透到机械设计的全过程，涉及设计环节中的力学问题合并至同一课题中，避免重复。②将动力学部分内容重点置于惯性力、达朗伯原理、刚性转子平衡、机械运动速度波动调节等上。将理论力学中基础理论部分分散至机构运动分析与力分析中，相关机构则突出运动分析与设计，零件设计则注重其失效分析、计算准则及工作能力设计。并简化理论推导与论证，突出“学以致用”，立足基础理论以够用为度。③围绕工程应用实例，跨越原有学科体系，按通用机械的设计过程组织教学内容，梯次引出各种必需概念，重点突出各种概念和公式的物理意义和应用场合，使之相互揉合，有机地融为一体，增强工程氛围。④在保证原课程基本要求条件下，教学课时得以大幅度缩减。将省出的学时用于实践教学和新知识、新技术、新工艺的学习，增强实践能力。⑤强调在机械零件课程设计中采用AutoCAD、KMCAD等软件进行绘图，将计算机技术贯穿于图学教学全过程，增强培养计算机技术应用能力。[3]

重庆大学从工程应用原则出发，取消公差与技术测量课程，将尺寸公差的定义与标注、标准融入机械制图的零件图、装配图中；将表面粗糙度、形位公差的定义及作用融入机械制造基础，结合相应的加工过程与实现方法及成本等内容进行授受。而将公差与配合的正确选用融入机械设计中，结合零件与传动系统的功能结构设计进行授受，以帮助学生进一步理解公差配合的实质和正确选用的原则。[4]

此外，还有如北京科技大学将机械原理、机械零件和机械制图并为机械设计制图[5]；佳木斯大学将机械原理和机械零件并为机械设计，机械制图与计算机辅助制图并为现代机械制图[6]；天津科技大学将机床概论、金属切削原理和机械制造工艺学合并精简为机械制造技术基础[7]；番禺职业技术学院和顺德职业技术学院将原机械制图、机械设计基础和机械制造技术基础三门课整合为机械分析制造技术基础。[8]国防科学技术大学并机械制图与互换性与技术测量为机械制图[9]等，都是通过整合内容达到减少课程名类的。

（二）以设计为主线，理顺、协调、优化组合教学内容，对课程体系进行模块化设计

机械基础系列课程设置模块化是许多高校进行课程体系改革的又一尝试热点。其典型案例如北京理工大学、中南大学、中北大学、山西农业大学、北京工业职业技术学院等院校。

北京理工大学从整体优化的角度对课程内容进行整合，将原来的工程图学、机械原理、机械设计、互换性及测量技术四门机械基础系列课的重组为机械概论、制图设计、精度设计、机构设计、机械设计和综合设计六个模块，体现以综合设计能力培养为主线，创新设计能力培养为核心，现代设计能力培养为关键，把各门课群的各教学环节融入系列课的整体规划中，并进行优化重组，形成了一个完整的新体系。[10]

中南大学则是根据能力培养层次，将课程体系划为机械构形与表达能力、机械设计基础能力、机械制造工艺基础能力和创新能力四大模块。分别以工程制图课程和计算机辅助绘图课程教学为主，培养学生空间构思能力和将设计意图用工程图的表达能力；以机械原理和机械零件课程教学为主，培养学生进行总体方案设计、分析、择优和零件结构设计的能力；以常用制造方法及设备的确定、公差、零件加工工艺规程的编制、质检方法与技术为主，由金工实习完成，培养学生的工程实践能力；以机械产品创新的基本原则、创新思维方式与方法、创新设计实例分析为主，培养学生的创新意识、创新思维和创造设计能力。[11]

河北农业大学将机械基础系列课程划分成绘图、力学、机械制造、气液传动四大模块。其中，绘图模块作为机械设计制造的表达方式，为后续课程学习和设计提供有利的工具；力学模块中，并理论力学和材料力学为工程力学，以建立动、静两者之间的有机联系，便于联合解决工程力学问题；并机械原理和机械设计为机械工程设计原理，简化强度校核，增加利用软件进行强度校核试验内容，用综合实验完成机械原理和机械设计部分实验；机械制造模块由材料成型技术基础、工程材料和机械制造技术基础三部分构成。材料成型技术基础重点介绍后续课程中不涉及的内容。工程材料中，纳米技术及精密加工、超精密加工技术、材料的微观结构、不锈钢材料及热处理作为重点内容。机械制造技术基础部分进行了较大幅度整合。机床、刀具、切削原理部分加入数控机床及刀具；互换性与技术测量部分的尺寸链内容调整到机械制造工艺学部分，配合及项目标注调到绘图模块，只介绍测量及特征，适当增加误差理论与数据处理内容；机械制造工艺学部分加大成组技术内容量；为后续CAD/CAM课程中CAPP内容打下基础。气液传动模块中，把流体力学从力学模块调至气液传动模块，使理论与应用紧密结合。加大电液伺服内容，以便掌握模糊控制和智能控制技术。[12]

此外，山西农业大学则是按照零件的种类划分模块，以“齿轮传动设计”、“轴系结构设计”、“标准件选型设计”等进行模块化教学的设计和实践，形成跨课程甚至跨多学科的课程体系。[13]北京工业职业技术学院则是将课程体系分为总论、机械设计计算、机械常用金属材料及热处理、机械加工及精度、机械设计基础和计算机辅助设计六个模块。其目的是有利于在各专业在制订教学计划时，保证必要的学时数，从而保证正常教学顺序和教学质量，满足不同专业的需求，达到有的放矢、因材施教的目的。[14]

（三）借鉴国外先进经验，推进课程体系高度综合化

20世纪60年代以来，科学知识激增。为解决科学知识的急剧增长与学校教育时间的相对有限这一矛盾，课程综合化是世界各国课程改革的重要发展趋势。目前，美国的著名大学中，课程的综合化程度非常高，例如，MIT的机械系列课程“设计和制造Ⅰ、Ⅱ”就包括设计过程、机械设计、制造过程和系统、质量和过程控制等内容，包含了我国现阶段的若干门课程，甚至是跨学科的交叉的课程[15]；密歇根大学的机械工程课程体系是ME250、ME350、ME450课程。其中ME250即固体力学与材料系列，是我国目前理论力学、材料力学和工程材料三门课的综合；ME350即热与流体系列课程，包含工程热力学、传热学和流体力学等课程；而ME450即设计与制造系列课程，包括机械制图、机械原理、机械设计以及有关机械制造的一些知识等[16]。加州大学圣地亚哥分校工程制图与设计引论课程融合了制图、设计、制造、2D和3DCAD、加工知识等内容[17]。

目前，国内率先实施机械基础系列课程高度综合化的高校是上海交通大学。该校的改革始于2000年，依据打破原有课程设置的界限，建立新型的机械基础系列课程体系，实现两个转变，即传统设计向现代设计转变、传授设计知识向培养设计能力转变，为培养具有开拓精神的高级设计人才打下扎实基础的指导思想与目标，借鉴美国密歇根大学的设计与制造系列课程体系，对其原来的机械工程专业课程做出整合和调整，实现课程综合化[16]。改革取得了一定成效，但也遇到一些具体的困难。

（四）紧贴时展需求，依据少而精的原则，精选和适时更新教学内容

知识的爆炸与发展，学科的不断分化与细化，使课程门类不断增多。而学生的学习时间和精力总是有限度，这就要求构成课程体系的课程内容必须去粗取精，却旧迎新。课程体系改革还应考虑如何使课程链中内容的整体优化，追求教学的最佳效果。

清华大学于20世纪90年代初就以优化知识结构，向学生传授有用知识为出发点，对工程制图、机械原理、机械设计基础等课程内容和体系进行了大调整。将机械制图教学重点放在零部件的表达、视图选择及徒手绘制草图的能力上，同时增加创造性构形设计思维的内容；机械原理由过去以机构分析为主的教学体系改为以机构设计为主的教学体系，增加机械方案创造性设计等环节。机械设计基础则按设计过程建立包括机械运动方案设计、机械零部件工作能力设计和机械零部件结构设计三部分内容的新教学体系。教学内容进行精选优化，各门课内容体现传授最有用知识，改革成效明显[18]。

西北工业大学以机械设计为主线，侧重学生工程素质、综合应用和创新设计能力培养建立系列课程新体系，根据新体系进行课程之间教学内容的整合、协调和优化。精选课程内容。工程制图课程加强学生徒手绘草图、仪器绘图及计算机绘图能力的训练；工程材料及机械制造基础课程精选典型材料毛坯成型工艺和传统机械制造工艺等基本内容，充实现代工程新材料、新工艺和现代先进制造技术有关的内容，以加强学生对选材、零件与毛坯形成工艺和机械加工工艺设计能力的培养；机械原理课程加强学生机构综合应用和机械运动方案创新设计能力的培养；机械设计加强机械系统总体设计和结构创新设计能力的培养。[19]

天津科技大学在机械原理、机械设计、材料成型工艺基础和机械制造技术基础等课程中增加计算机应用方面的内容。[20]

三、机械基础系列课程体系改革20年综合评析

我国机械基础系列课程体系的改革起步晚，时间不长，但是有了一个良好的开端，同时还有国外的一些成功经验可资借鉴，可以期望能有一个美好的未来。笔者在以上分析的基础上，梳理我国高校机械基础系列课程体系20年改革的得失，有如下几个特点。

1.改革在全国范围内各高校展开。本研究虽然只是参阅了公开发表的近100所高校的有关机械基础系列课程体系改革的情况，但它们涉及到我国工科高等教育各个层次的方方面面，具有广泛的代表性。一些院校虽没有公开发表有关的举措的文章，但改革已经有了实际的行动。

2.改革在稳妥中进行。教学改革是一项关乎人才培养成功与否、需要极其严肃和认真对待的大事。因此，改革，只能“改良”、“改好”，不能“改劣”、“改坏”。课程的实施最少是5年为一个周期，如果改好，固然收益，如果改坏，则至少影响5届学生，可谓贻害无穷。文献资料显示了大部分院校采取了稳妥的步骤，先提出一些方案，再经过认真讨论和论证，最后稳妥逐步实施。

3.改革总体尚处于初始阶段。我国绝大多数工科高校建校时间不长，而且机械专业均脱胎于苏联模式或深受其影响。改革开放后，几乎都经过了一个较长时期的痛苦抉择和改革设想的酝酿阶段。目前，清华大学、上海交通大学、华中科技大学等名校起步较早，在改革的道路上行进较远，步子也较大。一些高校进行了初步尝试，并取得了一定的成效。但也还有相当多的高校仅仅只是提出了初步的设想。

4.重视学生创新设计能力的培养。各校都把培养学生的机械创新设计能力、创新思维、动手能力、综合设计能力和激发学生创新设计积极性摆在重要的位置。

5.课程门类和课时数略有减少。改革试图减少改革试图减少课程门类，减少课时数，提高教学效率，课程体系的综合化和交叉性有所提高。

6.课程内涵体现了先进性和时代性。随着科学技术的不断向前发展，机械工程的内涵和外延都在不断扩充。主题在变，问题在变，活动在变，要求机械基础系列课程体系内涵紧跟时展的步伐，实时引入了新内容。

然而，正如特点3所说，改革还只停留在初步阶段，其成效非常有限，这种局限性与不足通过国家精品课程建设结果可以得到证实。笔者从国家精品课程建设网上得知，始于2000年前后的国家精品课程建设，固然对提高机械基础系列课程教学质量起到了非常积极的作用。教育部共批准机械工程部级精品课程603门，其中大多数为机械基础系列课程。较多的如“机械设计”课程被评为部级精品课的有46所高校，“机械原理”有51所，“机械设计基础”有28所，“工程制图”或“工程图学”共有60多所，“机械制图”有14所，“画法几何及机械制图”有10所，“画法几何及工程制图”有8所，“机械制造基础”或“机械制造技术基础”共有36所，“工程训练”有9所，“互换性与技术测量”有9所。[21]这些数据一方面说明，我国工科大学的机械基础系列课程的教学条件和质量得到了较大幅度的提升。但从另一个角度来看问题，也可表明，虽然课程的高度综合化和交叉性成为全球大学的共识，但在我国现阶段，真正具有综合性和交叉性的课程和高校还极其少，像清华大学的“设计系列课”综合性精品课程成为凤毛麟角。各校的机械基础系列课程仍是以沿袭传统的课程体系为主的形式，各课程之间的分化和自守，使已形成的自身独立的学科系统难以打破藩篱。二十年来大部分改革仅在本课程系统内进行，始终围绕自成系统、自我完善与发展，追求各自的系统性和完整性而做着不懈努力。课程的综合性和交叉性还远远不够，一些改革仍然还停留在研究和纸上谈兵阶段，离现代大机械背景下的时代需求还有相当的距离。机械基础系列课程体系改革空间仍然很大，任重而道远。

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