机械设计基础知识理论范例6篇

机械设计基础知识理论

机械设计基础知识理论范文1

关键词:机械制造技术基础课程;教学内容;教学改革;实践教学

中图分类号:G712;G423.04 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)04-0052-01

机械制造技术基础课程的教学目的,是让中职学生掌握机械制造技术方面最基本的理论知识和技能,对制造活动有一个总体的了解与把握,为今后专业课的学习及毕业后从事机械产品的设计、制造及生产管理等工作打下坚实的基础。本文论述机械制造技术基础课程教学内容改革和实践的思路及做法。

一、机械制造技术基础课程教学内容改革的思路

设计好机械制造技术基础课程的教学内容,是课程组必须解决的一个难点问题。在教学内容的改革中,要遵循以下三点指导思想。

(1)拓宽专业,培养通才。过去的专业划分过细,造成学生知识面比较狭窄,难以适应各项建设工作和继续深造的需要。随着新专业目录的确定,学校要对过去老专业的培养计划进行适当修改,并对它的课程体系及教学内容进行改革。机械制造技术基础课程是新制订的教学计划中所规定的机械类各专业必修的三门技术基础课程之一,因此,该课程的教学内容也应遵循“拓宽专业,培养通才”思想,应具备机械类各专业学生所必需的机械制造过程有关的基础知识。

(2)扩宽学生知识面,增强机械类各专业学生的从业能力。从过去机械类各专业的培养计划来看,只有机械制造专业开设机械制造工艺学、机床概论、切削原理等有关机械制造过程的专业课程,但教学内容过专过细,内容庞杂陈旧。而其他机械类专业如机械设计、汽车、工业工程管理等专业,只开设机械制造工艺学课程,造成这些中职生缺乏切削原理、机床及工艺装备等方面的知识,影响从业能力。从统计来看,机械类各专业中职学生毕业后大多数从事机械产品开发、设计、制造、管理和运销等工作。因此,在设置课程教学内容时,要重基础,避免原专业课程内容陈旧庞杂、太专太细等缺点,要强调基础理论知识的实际应用。

(3)提高教学质量,减轻学生负担。过去开设的专业课程较多,各门课程之间的衔接没有处理好,导致一些教学内容重复讲授,而一些教学内容又没有讲到。因此,在机械制造技术基础课程的整合过程中,要注意精选教学内容,要适当增添一些新的知识要点,使课程与现代制造技术相结合,让教学内容具有先进性,能反映出本学科领域的最新科技成果。这样,既提高教学质量,又减轻中职学生的学习负担。

二、机械制造技术基础课程内容体系的改革

机械制造技术基础课程的教学内容应该包括机械产品制造过程的基本理论和方法,它涉及公差及技术测量、金属切削原理与刀具、机床概论及设计、机械制造工艺及机床夹具等方面的知识。本课程的教学主线是:学生学习金属切削原理、金属切削机床以及零件加工表面的技术要求(即公差与配合的相关知识)、零件的定位原理等基础知识之后,再依次叙述机械零件的特征、表面加工方法与加工设备等知识,然后重点研究机械加工工艺规程和机械装配工艺规程的问题,最后,再了解自动化加工、数控加工、特种加工等方面知识。

三、实践性教学的设计思想与教学效果

机械制造技术基础是一门实践性很强的课程,它的内容很多,涉及面比较广。为了让学生真正掌握本课程的教学内容,达到学以致用的效果,除课堂上的理论教学外,教师还要重点加强实践教学环节,提高学生的实践动手能力。为达到预期教学效果,可以设计如下实践教学环节。

(1)计算机辅助课程设计。本课程在理论教学完成以后,要安排一周的计算机辅助机械加工工艺规程(CAPP)课程设计。它要求学生综合运用所学过的知识(包括本课程的基本理论和其他相关课程的知识),在计算机工艺设计软件的辅助下正确分析和合理解决一个比较简单的机械零件工艺规程的设计问题。其目的是通过课程设计,使学生学习并掌握工艺设计方法,能够学以致用。实际上,课程设计也是对学生学习情况的一次验收和巩固。实践证明:课程设计训练可使学生面对具体的工程问题时能综合应用以前所学过的知识,做到正确分析和处理;课程设计训练能够加深学生对机械加工工艺设计原则的理解;在设计过程中,不同工艺方案的分析与对比可使学生初步掌握优化工艺方案的能力;课程设计训练可使学生熟悉各种技术手册、规范、图表等技术资料的运用;课程设计训练能够进一步培养学生的工程应用能力和编写工程技术文件的文字表达能力。

(2)教学实验。为配合机械制造技术基础课程理论教学,培养中职生的动手操作能力,本实践教学环节还设置车刀角度的测量、切削力实验、切削温度实验等三个教学实验,以便学生更好地理解与掌握机械制造过程的基本规律。

四、结束语

江苏省张家港市中等专业学校开设机械制造技术基础课程以来,课程组不断总结经验,对课程教学内容进行补充和完善。从近几年学生所做的课程设计来看,中职生的知识面和实践动手能力达到预期的教学效果。

参考文献:

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【关键词】机械专业;应用型人才培养;课程体系;建设;改革

前言

机械是最早的专业之一,由机械装备设计和机械制造工艺专业合并而成。该专业工程实践性较强,属于工科类,是以机械为主,光、机、电、气结合的综合性较强的一个专业[1,2 ]。结合应用型人才培养方案,针对西部院校机械类专业实际情况及特点,本文讨论我院机械设计制造及其自动化专业课程体系建设,并提出一些改革措施。

1.培养目标及要求

1.1培养目标

机械专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好的团队协作能力和创新能力,具备现代机械设计制造及其自动化基础理论知识与应用能力,具有从事本专业实际工作的综合职业能力,能在工业生产第一线或中职、高职院校、科研机构从事机械制造领域内机电产品设计与开发、机械产品制造、科技开发、应用研究、经营销售、运行管理、生产管理、教育研究等方面的工作。

1.2培养要求

具有从事机械产品开发、设计、制造、控制及生产组织管理的基本能力,具体为:

(1)具有扎实的自然科学、社会科学基础知识;

(2)系统掌握本专业领域的技术理论基础知识;

(3)具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索、基本工艺操作等基本技能;

(4)具有初步的科学研究、科技开发和组织管理能力;

(5)具有较高的综合素质和较强的自学能力与创新意识。

2.机械专业存在的问题

西部院校由于资源、师资、教学条件、办学经验等原因仍存在一些不足:

(1)课程设置顺序不合理,学生学习过程中发现一些课程的知识还未学,就已经开始学习后面的内容了,学生学起来比较吃力。故进行课程设置时应考虑课程间的关系,合理安排,让学生学习时有递进感,不断增强学习兴趣和信心。

(2)学生掌握的能力与需要的能力不对接,学生感觉学了四年,什么都没学到,也有学生感觉,毕业出去后需要用到的知识没学,没用的却学了很多。这是因为,知识体系是一个整体,分为不同学科、不同专业和课程。解决工程实际问题时,需要的是系统综合知识,学生只有运用系统的知识才能真正解决问题[3]。

(3)课程设置与社会需求脱节,企业招聘人员反映,学生目前学习的知识比较陈旧,多数都已过时,希望学校跟上社会的需求,不断更新知识,开设一些实用性强的课程。

3.课程体系

3.1 课程设置框架

3.2 专业必修课程

(1)为了培养学生具备一定的计算、运算等能力,以为后续的机械设计、模具设计、机电一体化技术等课程服务,同时掌握一定的英语运用能力,开设了一些比修的基础课程,如数学、物理、力学、英语等。

(2)机械类开设的主要课程有机械制图、机械CAD、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、工程材料及成形技术、数控机床与编程等。

① 机械制图:能够培养学生掌握相应的CAD绘图能力;提高学生的三维空间想象能力;为学好后续课程(机械设计、机械原理、互换性也测量技术、机械制造技术、冲压工艺与模具设计等)打下坚实基础。

② 机械原理:机械原理是从基础理论课到专业课之间的桥梁,在课程学习中起着承上启下的作用。学习该课程,能使学生掌握机构运动学和机械动力学的基本理论,具备拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。

③ 机械设计:机械设计是机械专业的核心基础,也是学习机械制造技术、模具设计与制造等课程前的必备知识。学好机械设计能为后续学习模具、机电产品设计奠定基础。

3.3 专业限选课程

机械专业分为两个方向:(1)模具制造工程方向,该方向主要开设机械制造技术基础、模具制造工艺和冲压工艺及模具设计等三门课程;(2)机械电子工程方向,该方向主要开设机械工程控制基础、机电传动控制和机电一体化技术等三门课程。

3.4 实验及实践教学

为了巩固学生对理论课知识的理解和消化,针对机械应用型人才培养特点,除了对一些专业课开设课程实验外,还开设了系统的实践教学环节,如表1所示。

课程实验:目前开设的实验或建立的实验是只要有机械设计实验室、机械原理实验室、测量实验室、液气压实验室等,而模具实验室、机电一体化实验室等则还在筹划之中。

课后实训:目前机械专业开设的实训有车工实训、钳工实训、焊工实训、数控技术实训、电子线路实训、机械设计课程设计、模具设计课程设计、机电一体化系统课程设计等。电火花成形、线切割、模具、铣削、铸造等方面的实训及实训中心则在完善和建设之中。

3.5 课外科技活动

课外科技活动是一个能提高学生自学能力、团队合作精神、遇到问题解决问题等能力的重要教学环节。在课外科技活动中,学生相互讨论,相互学习,相互影响,相互督促,共同进步。此外,在指导过程中,教师也能不断更新知识,提高自身能力。我院机械专业主要的课外科技活动主要体现在学生第二课堂、专业相关比赛、大学生创新设计制作大赛、科研活动等几个方面。

4.课程体系改革措施

根据上述讨论,与以往相比,机械专业课程体系的建设有了一定的进步,也取得了一定成绩,但也存在一些不足。针对上述的不足,现对理论教学、实践教学等方面提出一些改革措施。

4.1理论教学方面

(1)将冲压模具课程设置在模具制造工艺前讲授;

(2)模具制造工程方向增设注塑模课程;

(3)机电方向增设测试技术课程,机电方向学生必须具备一定的测试知识。

(4)将机械制造技术基础设置为专业必修课。机械制造基础是主要讲授车、铣、刨、磨、钻等常规的机械加工方法、加工刀具、加工设备等,是机械专业学生必须掌握的专业基础知识,所以,机电和模具方向学生都应掌握。

(5)选择通俗易懂的教材,如高等教育应用型教材;

(6)课程设置跟上行业步伐,如增设先进制造技术、有限元原理、机械CAD/CAM/CAE等课程。

4.2实践教学方面

(1)加强实验室和实训中心建设;

(2)实践性强的课程增加相应的实验环节。

4.3其他方面

专业分方向时间从大二上学期延迟至大三下学期;从企业引进经验丰富的教师,开展必要的实训课程;加强教师培训,提高教师技能。

5.结束语

我院机械类学生偏多,师资薄弱,教师队伍年轻化严重,经验不足,目前只能勉强维持基本的教学工作,对于一些实践性较强的实训项目和深度、难度较大的专业改革或专业建设方面还无法开展。总之,我院机械专业的应用型人才培养工作还任重道远。

参考文献:

[1]刘国昌.机械制造专业课程体系改革初探[J].教育与职业,2005, 17: 65-67.

[2]刘迎春,宁立伟,邓奕等.应用型本科机械设计制造及其自动化专业人才培养课程体系的研究 [J].湖南工程学院学报,2004,14(3): 59-62.

[3]杜家熙.谈机械设计制造及其自动化专业课程体系改革[J].河南科技学院学报,2009,37(4): 75-77.

基金项目:

广西教育厅科研项目(2013YB208);部级大学生创新创业训练计划项目 (201310605006)。

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关键词: 机械工程基础 教学研究 工程素质 

提高质量是世界各国进入高等教育大众化阶段后面临的共同问题,也是我国高等教育发展的必由之路。面对经济社会发展的新形势与新任务,目前我国高等教育改革,已从高等教育的规模发展向高等教育的内涵式发展改变。重基础、宽口径已成为高等教育改革的方向,为适应应用型、复合型、创新型人才培养,提高学生就业创业能力,增强高校人才的适应性,就必须加强基础理论知识的学习、工程素质的培养。 

机械工程基础课程作为一门非机械类专业基础课程,是以原工程制图、金属材料及热处理、机械设计基础、机械制造技术等机械类课程进行整合的一门基础课程,它向学生提供机械产品使用、设计和制造所需的基本理论、方法和技能。该课程是大学阶段培养非机械类学生工程素质的一门重要课程。但目前该课程的设置存在以下几个问题:①由于在教学过程中没有建立认同的课程目标定位标准,目前现有的教学方案仅仅是将相关机械类课程内容的简单组合,教学内容实际是分离的,没有达到课程综合的真正目的;②现有的课程教学内容过分强调内容的系统性、完整性,而没有反映应用型本科教学所要求的“应用型”特点,教学内容过于繁杂;③相关教学内容未能很好地整合,内容重复、前后颠倒、衔接不好等问题不同程度地存在, 不利于学生综合能力的培养;④未与学生的所学专业相关联,学生的学习兴趣要求不高,学习效果较差,学生的工程素质提高不明显[1]。 

机械工程基础课程教学改革以盐城工学院电气工程与自动化专业为例,以培养电气工程师能力为本,以工程素质、应用能力和创新能力培养为主线,进行课程教学改革。教学改革中主要体现“一精二重三讲四会”的教学原则和方法:一精是指基础理论教学要精练,以满足专业课教学所必需的基本理论;二重是指在教学重点上强调基本概念的应用和实践能力的训练;三讲是指授课上要做到基本概念讲清楚,重点内容讲透彻,知识点讲全面;四会是指教学要求上做到基本理论会运用,基本方法会掌握,基本技能会操作,基本问题会分析解决。 

根据我校电气工程与自动化专业的教学改革目标要求,机械工程基础作为该专业开设的一门唯一的机械工程类课程,我们对该课程的教学目标设置、教学内容的准备及教学方法的实施等进行了多方面研究与探讨,使其符合该专业人才培养要求,提高学生的专业素养。 

1.课程教学目标设置 

高等教育培养的是生产、建设、管理、服务需要的高等技术应用型人才,在全面推进素质教育的过程中,不仅要加强文化素质,更要注重工程素质教育。因此,将非机械类的机械工程基础课程性质定位成一门以“机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课,符合工程实际对应用型人才基本素质的要求,也符合我校电气工程与自动化专业人才培养目标的要求。 

机械工程基础课程是将机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造等机械设计制造相关内容,经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。机械工程基础作为非机械类专业开设的一门唯一的机械工程类课程,涉及内容广泛。课程综合化不仅解决了课时有限的问题,而且使学生对机械工程有一个比较全面的了解。以专业岗位职责需求整合相关教学内容,不求原课程知识体系的完整性和系统性,突出实用性和针对性,注重对机械工程知识了解,理顺机械工程知识与专业知识之间的关系,培养学生的横向扩展能力。 

对电类专业而言, 机械工程基础是一门介绍机械工程有关基本概念、基本理论及基本计算、设计方法的一门综合性技术基础课。课程围绕“机械工程材料”、“工程图样表达”、“常用机械传动装置”、“常用机械加工方法与机床”几个典型项目,将与机械设计制造相关的基本内容统筹安排、有机贯通与融合,体现“实用、够用”为度的原则。力图用较少的学时侧重于对涉及机械工程的有关基本概念、基本理论加以阐述。以理实一体教学为纽带,以理论教学与现场教学相结合的手段,培养学生学习理论、实践认识、发现问题、分析问题、解决问题的能力;为后续课程的学习打下坚实基础。 

通过本课程学习,使学生的具有初步工程意识和标准化意识;能用准确、简明、规范的工程语言表达设计思想和意图。学生应达到的能力目标确定为:①能初步确认一般机械零件所用的一般工程材料;②能初步绘制和阅读简单机械工程图样;③了解机器的组成和平面机构的相关知识,了解机械传动和常用零部件的基本内容;④正确理解机械制造的相关概念,了解常用的机械加工方法,能初步确定零件的成型或加工的基本方法。 

2.课程教学内容设计 

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公元前3000年以前,人类已广泛使用石制和骨制的工具。现代各种复杂精密的机械,都是从古代简单的工具逐步发展而来的。“工欲善其事,必先利其器。”现在让我们细数下被称为机械专业的“七种武器”吧。

拳头也许是最不引人注意的武器,却是最基础、最有效、最直接,也是最可靠的武器。机械工程专业也如此,它是机械专业的基础,是一个以自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、修理各种机械过程中的全部理论和实际问题的应用型专业。机械工程专业的知识可应用于汽车、飞机、空调、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。

独门绝技:工程制图、AutoCAD辅助设计、机械制图、机械原理。

霸王,力拔山兮气盖世。枪,百兵之祖是为枪。机械设计制造及其自动化专业作为机械制造的始祖,其学生主要学习机械设计与制造的基础理论,以及微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识,掌握进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力,今后可在科研单位从事本专业的研究工作,或是在各类机械制造行业从事产品的设计与开发、生产组织管理等工作,抑或在高校从事教学科研工作。

独门绝技:电工技术、机械工程控制基础、机械设计、电子技术、机械加工工艺、液压与气动技术、检测技术、数控技术。

多情环为什么叫多情环?因为这双环无论套住什么,立刻就紧紧地缠住,绝不会再脱手,就好像是个多情的女子一样。材料成型及控制工程专业也是如此多情。它是材料科学、成型工艺及自动控制技术等多个学科交叉而成的综合学科,培养的是具有材料成型加工基础理论与应用能力,今后可从事设计制造、科学研究、材料成型设备与模具设计开发、生产运行管理等工作的工程技术人才。本专业设有两个专业方向,分别为金属成型及模具方向和塑料成型及模具方向。

独门绝技:工程图学、工程材料、弹塑性力学、材料成型技术基础、热加工工艺基础。

孔雀翎作为一种暗器,特点是小、精、准,这与机械电子工程专业所培养的目标是一致的。该专业的毕业生需具备仪器设计、制造、测量、控制方面的基础知识与应用能力,能在测控技术、电子信息技术、自动化仪表、智能设备、计算机应用等方面从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

独门绝技:机电装备设计、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用、机电传动控制、数字化设计与制造技术。

碧玉刀白银吞口、黑鳖皮鞘,镶着七颗翡翠,说是武器,不如说是一件艺术品,这正好符合工业设计这个偏艺术类的专业的特点。工业设计分为两部分:一部分属于机械类的工业设计专业,一部分属于艺术类的产品设计专业。机械类工业设计主要学习机械设计的基础理论与知识,如结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与环境等;艺术类的产品设计专业主要学习造型设计原理,以处理好各种产品的造型与色彩、形式与外观的关系为主。该专业的毕业生能在企事业单位、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、教学、科研等工作。

独门绝技:设计概论、设计图学、工业设计机械基础、设计材料与工艺、工业设计概论、工业设计史、模型设计与制作、计算机辅助平面设计、计算机辅助工业设计。

离别钩是一柄特殊的钩,既不像刀,也不像剑,前锋虽然弯曲如钩,却又不是钩。过程装备与控制工程专业正是如此,名字像机械专业又不同于传统的机械专业,其前身是化工机械专业。该专业培养的是具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识,能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等领域,从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面的高级工程技术人才。

独门绝技:化工原理、过程流体机械、过程设备设计、工程热力学、过程装备腐蚀与防护、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程。

机械设计基础知识理论范文5

本文选取俄罗斯的莫斯科国立鲍曼技术大学(以下简称鲍曼大学)机械方向的学士培养方案,及中国的哈尔滨理工大学(以下简称哈理工)机械类方向的学士培养方案为研究对象,在对两校培养方案分别解读的基础上,对比分析两校培养方案的异同。本文的研究结果可以帮助国内相关领域的从业人员了解俄罗斯机械方向的学士培养模式及内容,为中俄两国进一步在该方向联合培养人才方面提供借鉴。 

一、培养目标比较 

(一)鲍曼大学机械方向学士培养目标 

鲍曼大学机械方向学生主要学习机械方面的基础理论,包括机械设计与机械制造;掌握微电子技术、计算机及信息处理技术的基本知识,具备现代机械工程师的基本技能,进行具有机械产品设计、制造及设备维修、生产组织管理、分析和解决实际问题的基本能力。[1] 

莫斯科国立鲍曼技术大学从综合素养及职业素养方面分别对培养目标提出要求。 

1.综合素养方面。具备良好的信息处理能力,能够领会信息,并对其进行总结、分析;善于制订近远期目标并为目标的实现进行有条理的规划;逻辑思维能力强,具备较好的口笔头表达能力;有团队合作精神,组织协调能力优秀,并勇于承担责任;在个人工作中懂得使用法律条文及标准性文件;懂得在工作中提升个人业务水平,加强个人工作能力;能够开展自我批评,对个人优缺点有清晰认识,善于取长补短;相信本专业对社会的意义,有强烈的愿望完成个人工作;在完成社会及职业任务时掌握社会、人文及经济学的方法,善于分析问题的社会意义及进程;在工作过程中运用自然科学学科的基本定律,在理论及计算实验中掌握数学及计算机现代化的方法;善于把握信息社会发展中各种信息的本质和意义,并预知此过程中可能出现的危险,遵守信息安全要求,包括保守国家秘密;学会获得、保存及加工信息的方法,会使用计算机及互联网;掌握一门外语,要求能够阅读及理解外语科技语体,用外语进行口笔头交流;掌握保护工作人员的基本知识及方法,预防自然灾害和其他可能的灾难;在工作中掌握大自然基本规律、自然科学及机械学的规律;尊重并保护俄罗斯历史遗迹及文化传统,理解其他国家的与本国社会文化差异及特点;在个人生活及职业活动中遵守有关国际关系,人与社会、人与自然的规定;能够理解社会普遍及个体的哲学问题;了解历史进程中的各项的规律;了解经济史发展进程,及过程中的各项重大事件;了解俄罗斯在人类历史及当代世界中的作用及地位;善于分析社会重大问题,社会进程,预测社会发展前景;身体健康,能够胜任社会及职业活动的需要。 

2.职业素养方面。善于发现工作中产生的科技问题的本质,并利用数学物理设备解决问题;能够使用数学物理设备,掌握理论、计算及实验的研究方法,掌握数学及计算机建模的方法;掌握最新科技成果,古典技术理论,物理数学及数学建模方法,并在此基础上解决应用力学领域的问题;善于利用现代计算方法及计算机技术(CAD/CAE、ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran等)解决应用力学领域的工作;对所完成的计算实验工作及方案进行描述,对实验结果进行加工分析,并撰写报告、文章及其他科技文本;使用计算机软件进行科研活动,撰写报告、简述,利用现代办公软件完成学术文章;利用计算机软件(CAD系统、КОМПАC、AutoCAD、 Autodesk、Inventor、SolidWorks、Solid Edge 等),结合先进的CAD技术,完成СAE计算(例如,使用CAEсистем ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran);参与机器及设备的设计,以保障其稳固性、持久性、安全性。 

(二)哈理工机械方向学士培养目标 

哈尔滨理工大学培养目标从以下三个方面进行界定,包括业务培养目标、专业特点及要求、毕业生应获得的知识和能力。 

1.业务培养目标:培养从事机械设计制造及其自动化方面的研究、设计、制造及营销等方面工作的工程技术人才,特别是在计算机辅助设计及制造、机械与电子相结合、车辆工程研发等方面具有较强创新能力的工程技术人才。 

2.专业特点及培养要求:本专业学生主要学习机械设计制造及其自动化专业所必需的基础理论、技术基础知识和机电产品及设备的设计制造方法及营销知识。 

3.毕业生应获得以下几方面的知识与能力:较好地掌握自然科学理论基础,人文、艺术、和社会科学基础,具备口笔头表达能力;全面掌握专业领域技术基础知识,包括工程力学、电工学、机械学、测试与控制技术、机械工程材料、计算机技术、自动化技术、数控技术机械制造技术等基础知识;具备本专业必需的基本技能,如制图、实验、文献检索计算测试等及计算机应用能力;掌握本专业方向所必需的专业知识,了解学科前沿及发展动态;具有初步的独立科学研究、科技开发及一定组织管理能力;有自学能力、综合创新能力和分析能力。[2] 

(三)两所大学机械方向学士培养目标比较分析 

1.业务目标培养的异同

     相同之处:中国和俄罗斯两所高校都是以培养能够从事机械制造及其相关领域的研发、制造以及营销等方面的高级工程技术人才为培养目标。同时这些人才又必须都是新时代下能适应各种环境的高素质复合型人才,拥有在各种复杂艰难的环境中处理相关难题的能力。另外中俄两国机械人才还必须是具备较强的专业创新能力的新时代高级工程技术人才。 

不同之处:首先,中国高校对于机械类人才的培养对于其专业知识的要求更高一点,相关人文学科能力的要求要略低于俄罗斯高校;其次,中国高校的机械类人才更注重各相关领域知识的学习掌握,这点与俄罗斯也略有不同;再次,俄罗斯高校机械类人才的培养更为重视学生运用计算机建模的能力,这点中国高校要求相对要低一些。 

2.学生应获能力的异同 

相同点:中俄两国高校都要求所培养的学生掌握牢固的较强的机械类理论知识,同时又都能够根据工作需要运用计算机知识,能够熟练运用计算机解决相关机械类问题;此外,两国高校都对于汽车及其相关知识有一定的倾向,要求学生学习并掌握相应的汽车知识;再次,两国高校都很看重实验的重要作用,要求学生根据实验进行相应的力学分析得出相应的结论。 

不同点:除机械方向本专业外,中国的哈理工还要求学生还必须具备其他相应的一般社会类知识,如人际交往和相处,个人身体素质和心理素质等;其次,中国高校更为重视学生的专业素质的培养,专业类课程开设得更为多一些;再次,中国高校对于学生外语水平的要求相较于俄罗斯更高一点。而俄罗斯高校在开设相关机械类课程的同时对于人文学科也给予很大关注,开设了诸如历史、哲学等学科,注重学生的综合素质的培养;其次,在培养机械类人才方面俄罗斯高校所开设的课程相较于中国高校要更为深入一点;再次,俄罗斯的鲍曼大学更注重学生的数据分析能力,并且着重培养学生分析后下结论的能力,中国的培养方案在这方面的要求相对较低。 

二、两校课程设置比较 

(一)鲍曼大学机械方向学士课程设置 

鲍曼大学课程设置分为社科、人文、经济学,数学与自然学课程,专业课三大板块。 

1.社科、人文、经济学板块 

学科基础课(4门):哲学、外语、历史、经济学;选修课(6选3):政治学、社会学、法律基础、管理学、专业导论/机械史、现代科技语言/外文机械术语。 

2.数学与自然学课程板块 

学科基础课(8门):解析几何、数学、线性代数、信息技术、变分法基础、数学物理公式、物理、生态学;选修课(8选4):计算力学、数学实践、物理实践、信息技术实践、工程分析软件系统/计算机机械软件系统、数学/数理统计与概率。 

3.专业课板块 

学科基础课(12门):计算机工程制表、机械理论、电阻材料、液体气体动力学、机械部件及结构基础、设计自动化、材料学、动力学分析及小波理论、弹性理论、机械制造、计算动力学、生命安全;选修课(14选7):机械理论补充、电阻材料补充、机械部件及结构基础实践、动力学分析及小波理论实践、弹性理论实践、机械制造补充、计算动力学实践、计量、标准及认证、电子技术及电子学、热动力及热传导、机械制造技术、机械实验设备、机械系统稳定理论基础、可塑及蠕变理论基础、应力分析实验方法、实验设计及实验数据分析法/随机过程及分析、可变性固体动力实验/复合材料力学实验。 

实践性教学环节包括毕业设计及生产教学实习两方面。 

(二)哈理工机械方向学士课程设置 

哈尔滨理工大学课程设置分为公共基础课,学科基础课,人文、社科、经管类素质课,专业平台课和专业方向课5大板块。 

1.公共基础课中包含有必修课(9门):高等数学(一)、线性代数(二)、概率论与数理统计、复变函数积分变换、外语、大学物理(一)、物理實验、C语言程序设计、体育;同时还有3门选修课。 

2.人文、社科、经管类素质课包括必修课(9门):思想道德修养与法律基础、毛邓三概论、马克思主义原理、企业管理基础、中国近现代史纲要、技术经济学概论、军事理论、大学生就业指导及大学生健康教育;同时包含有3门选修课。 

3.学科基础课包括必修课(12门):现代工程制图、电工学、工程力学、金属工艺学、机械原理机械设计、机械精度设计及检测基础、机械工程材料液压与气压传动等;另有选修课9门。 

4.专业平台课包括机数控技术、械制造技术基础、机械系统设计、工程测试与信息处理、CAD/CAPP/CAM这5门课程。 

5.专业方向课包括必修课和选修课。必修课包括A、B、C三组必修课,其中A组必修课包括数字化网络协同设计技术、机械现代设计方法等4门,B组必修课包括先进制造技术、现代特种加工技术等4门,C组必修课包括汽车构造、汽车设计等4门;而选修课共包括专业外语、计算机信息系统、自动机械设计、机械设计学、UG应用基础、塑料成型技术、网络制造技术、图像处理技术等一共30门。 

实践性教学环节包括的内容较丰富,包括军训、计算机实践、认识实习、金工实习、电工电子实习、课程设计、课程设计生产实习、毕业设计与社会实践、技能训练等。 

通过以上培养方案欲实现培养能够从事机械设计制造及其自动化领域内的研究、设计、制造运行等方面工作的优秀工程技术人才,特别是在计算机辅助设计及制造、车辆工程研发、机械与电子相结合等方面具有较强创新能力的优秀工程技术人才。 

(三)两国机械方向学士课程设置比较 

综上所述,两所学校培养方案的课程设置不尽相同。鲍曼大学的课程设置为3个板块,而哈理工但是5个板块,相同点是两所学校都设有人文、经济学、社科课程,都开设专业课;不同点是鲍曼大学开设了数学与自然学课程,而哈理工开设的是公共基础课及学科基础课。[3] 

在人文、经济学、社科课程方面政治、哲学、经济、法律、心理、历史等为2所学校都开设的课程,而因为本国国情,社会发展水平、文化积淀等方面的不同,哈理工的毛泽东思想邓小平理论、军事理论俄罗斯不开设,而俄罗斯的文化宗教遗产、逻辑学、神学中国不开设。[3] 

实践环节两校也体现出不同,见下表[3]: 

三、学生毕业条件 

鲍曼大学要求学生上满8640个学时,修满240个学分。[3]其中,理论学习217个学分(7812个学时),体育2个学分(400个学时),生产实习9个学分(324个学时),国考12个学分(432个学时)。 

俄罗斯教育部规定在用学分衡量高等职业教育基础教育大纲工作量时,须遵循以下几点:1.1 学分=36 学时(45分钟/学时)或27小时;2.大学生一周最大工作量为 54 学时,合 1.5 学分;3.用学分计算某门课程的工作量时,用该课程的学时工作量除以36 并将小数位四舍五入到 0.5 即可。在使用学分制的情况下,课程考查和学年设计( 论文)计入课程学习的总工作量之中;4.一周的实践合 1.5 学分;5.一门课程的学期考试合 1 学分(包括 3 天的复习准备时间和 1 天的考试时间);6. 毕业会考的工作量视考试的周数而定,1周=1.5 学分。[4] 

哈尔滨理工大学要求修满199学分(其中包括理论教学159学分及实践教学40学分)。[3] 

本文从培养目标、课程设置、毕业条件三个方面对中国哈理工及俄罗斯鲍曼大学机械类学士培养方案进行对比研究,揭示两校在人才培养方面的异同,为中俄联合培养机械类人才提供参考。 

[ 参 考 文 献 ] 

[1] 机械方向(151600)学士培养方案[Z].莫斯科鲍曼国立技术大学,2010:1-28. 

[2] 本科专业人才培养方案(哈尔滨理工大学2006版)[Z].哈尔滨理工大学教务处,2006:1-13. 

[3] 杨蕊. 中俄财会方向学士培养方案比较研究——以莫斯科国立交通大学与哈尔滨理工大学为例[J]黑龙江教育学院学报,2015(7):45-47. 

机械设计基础知识理论范文6

【关键词】高职教育 机械设计基础 课程改革

0 引言

高等职业技术教育是为社会培养高等应用性实用型技能综合式人才,让学生充分就业。而《机械设计基础》是高职机械类专业一门很重要的主干基础课,主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等,但它同时也是一门能直接用于生产的设计性课程,旨在培养学生综合运用选修课程中所学知识和技能,解决机械工程实际问题的能力,为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。因此,它的教学直接影响到学生后续课程的学习,对培养学生具有机械设计知识、设计技能和创新设计的能力尤为重要。因此,如何教好这门课,是当前高职院校机械类专业需要认真研究探讨和解决的问题。

1 机械设计基础教学中存在的问题

随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,需要学生掌握的东西越来越多,既要学生掌握必要的理论知识,又要能对知识点进行运用,由于该课程涉及知识点多、难度大,并具有一定的实践性,高职学生自身基础知识的薄弱使他们对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识,学习效果差。如果只满足于给学生讲道理,这样的教学过程完成后,学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点,对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。传统的教学经常把理论与实践相分离来进行教学,这样的结果是学生到上设计课的时候已经忘记了前面学习的理论知识,不能很好地突破该课程的重点、难点,学生大多只是为了一时完成任务,勉强交上一份设计,但对于机械设计的实践运用能并没得到真正的提高。为了更好地帮助学生解决就业,培养社会需要的技能型人才,对教学方法的改进迫在眉睫。

2 整合课程内容,调整课程结构

2.1 对于教材中过深的、不必要的理论知识,予以大胆删除

高等职业教育培养目标强调的是人才的应用性,其毕业生所从业的岗位,决定了他们没有必掌握计算公式、定理、方法等的推导过程,而更应注重于如何运用这些公式、方法等来解决实际设计问题。因此,对教材中一些过深的、不必要的理论推导、证明都应予以删除,以便学生集中精力掌握这些公式、定理、方法的实际应用,解决实际设计问题。这样更符合培养目标的要求。例如:平面四杆机构的设计方法中的解析法;齿轮传动中按轮齿齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度设计计算公式的推导过程;凸轮机构常用的从动件运动规律的推导过程等等都应删除。而以机械传动、机械零件的设计为重点,保证实用性。

2.2 落实课程设计所必要的基本知识和基本理论,侧重基本设计方法和实践性内容

机械设计所需的基本知识和基本理论、紧密结合工程实际且多样化的设计方法,是培养机械设计能力的根本保证,教学时应以设计为线索,以解决实际问题为目标,构建起设计基本知识和基本理论比较完备,设计方法实用、多样的基本内容体系。精讲“带传动设计”“齿轮传动设计”“轴的设计”等这些关乎减速器设计质量的课程内容,特别要增加实用性、实践性内容和习题,增加应用性的设计方法、经验数据和公式的使用、查图表等内容。突出应用性,将学生引向实际设计。

3 改革教学方法,提高教学效率

《机械设计基础》课程主要研究常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,由于大多数学生缺乏实践知识,他们在学习过程中普遍感到抽象、难学,尤其是机械原理这部分知识,认为机构运动简图与实际机器相差甚远,很难将两者统一起来。因此有必要对教学方法进行改革。

3.1 注重理论联系实际

在讲解机构时,列举了实际机器和日常生活中的应用实例,又特别介绍了与专业有关的金属切削机床等应用实例,因而增强了基础课与专业课之间的联系。在讲授“铰链四杆机构的演化”内容时,我们就地取材,用雨伞作教具。采用学生熟悉的生活工具模拟学习内容,不仅取材简单,而且生动形象,容易与实际的机器相结合,克服结构运动简图抽象的特点。还可以组织学生到生产现场或学院实训基地进行现场教学时,事先布置一些思考题,让学生带着问题一边参观一边讨论,把课堂理论知识和实践知识有机地结合起来。

3.2 适当运用现代教学手段

机械原理部分有一些机构的原理比较抽象,无法用语言形象地表达清晰,很难在学生中形成深刻的印象。如四杆机构的演化、死点位置的应用和危害及机构通过死点的方法,各种间歇运动机构的原理等,是教学环节中不易掌握的难点,由于学生没有太多的实际生产经历,很难通过想象加以理解。而CAI教学和传统的教学相比,具有直观、形象、信息量大等优势。运用计算机的动画制作技术,将一些难以想象和无法用语言表达的机械运动过程和工作原理制成多媒体课件,在讲授相关内容时巧妙地将现有教具与多媒体课件结合使用,使那些难以想象的机械运动过程和工作原理演示出来,可以提高学生的学习兴趣,拓展延伸了实验教学空间,也提高教学效率,改善教学效果。

3.3 以实验教学促技能

机械设计实验是学生职业技能培养的重要环节,因为它的实验课题是以机械工程技术为背景的。因此,在丰富多彩的教学实验教学过程中,我们可以从注重实验室环境布置开始,自制一些文字、图片和教学挂板,介绍减速器的分类、发展趋势、加工过程及设计方法。还可以在课程设计期间全面开放实验室,学生可在实验室没课的任意时间进入实验室,针对自己选定的研究课题,进行探索性实验。一方面极大激发了学生的学习热情,培养了学生的实践动手能力、设计能力及科研能力。

3.4 搞好课程设计,培养学生的综合技能

机械设计基础课程设计是机械设计基础课程教学的最后一个环节,其目的是培养学生综合运用基础理论知识的能力、工程分析能力和运用资料等基本设计能力。要求学生从总体方案的布局到零部件结构设计一起完成,使设计更加系统和完整。为鼓励学生创新,应要求学生自己设计多套方案,进行比较选择,充分发挥学生的想象力和创造性。在设计前应先组织学生对该传动装置进行拆卸、安装,使学生熟悉装置的基本构造,整体组成结构及各部分结构、功能和调整;各个零件之间的连接关系与特点 ,然后找出标准件与非标准件,明确传动装置布置形式与空间位置的关系,建起一个立体的概念,避免出现闭门造车和照抄照搬式的设计,与生产实际相脱节。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的不足,应在设计中逐步给予讲解和补充,使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。

4 结语

总之,《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合,更好地面向社会、面向市场,适应企业需求和岗位需要,与生产实践紧密结合。全面推进教学改革措施,才能取得良好的效果。必须删掉陈旧或重复的教学内容,增加新发展的内容,拓宽学生的知识面;充分利用计算机的辅助教学作用,使计算机贯穿于整个教学环节,使教学方法上一个台阶,为学生学习专业课和走向工作岗位打下坚实的机械设计基础。

【参考文献】

[1]范林.机械设计基础教学改革探讨[J]. 天津职业院校联合学报,2008(3).

[2]黄立城. 对高职类《机械设计基础》课程教学的几点看法[J]. 职业,2011(17).

[3]江凌云. 机电一体化专业机械设计基础课程教学改革初探[J]. 大众科技,2006(06).