机械设计的基本要求篇1
关键词：机械设计；节能；环保；原理
随着时代的发展，生态问题与能源危机日益严峻，极大影响了人们生活与生产，在这种时代背景下，节约能源、保护环境已成为全球共识。机械生产作为社会发展中不可或缺的产业，节能环保问题不容忽视。机械设计作为机械工程领域的第一工序，其在产品设计中除了考虑产品性能、质量外，更要注重设备的节能型，尽可能的节省资源浪费，避免因为设备不具备节能性能而造成大量材料的浪费。文章从机械设计节能的原理入手，从实际出发通过能量分析提出了机械设计的节能方法。
1机械设计节能的重要性
我国工业产业与西方国家相比，有着起步晚、起点低的特征，但伴随改革开放以来国内经济的迅速发展，机械生产行业也得到了前所未有的发展，在国家经济中占有重要地位。机械设计作为机械工程领域的重要组成部分，其对机械工程有着很大影响，近几年来，受到国家节能减排、保护环境政策的影响，机械设计节能工作的开展已成为不可逆的趋势，在这种时代背景下，要求机械设计人员充分考虑各种因素，除了保证机械产品的最初性能外，更要做好节能环保及经济性要求，我们首先要对这些内容分析和整理，正确认识这些环节的工作要求。因此，在机械设计的时候，我们要对设备的配合及应用更加注意，力求机械设计在保持正常运转的时候，尽可能的降低能量损耗，从而让机械设计达到当前可持续发展战略的要求。
2机械设计的节能原理
在机械设计工作中，需要遵守的原则很多，但是在不同时代、不同环境下，机械设计原则也需要随之变化。近些年来，随着国家可持续发展战略的实施和节能环保理念的提出，机械设计中加入节能要求已刻不容缓。在机械设计工作中，节能策略不仅要从机械消耗功率入手，更是要对机械设计的各个环节分析。在机械设计中，其原理包含了机械系统的动能、势能、输出作用力以及机械系统所消耗的功率等。我们首先要对这些内容分析和整理，正确认识这些环节的工作要求。
2.1机械设计在动能方面的节能
在以前的机械设计工作中，工作人员通常都将工作重点只放在机械动能的变化以及输入输出功率的控制上，通过调节机械波动、提高机械周期以及机械工作精度等方式来保证机械产品的设计质量，很少主动的去分析动能变化对机械产品造成的影响，以致机械产品设计质量往往得不到有效的保证。另外，在传统的机械设计中，动能一直没有得到有效的发挥，究其原因是机械在工作中动能并没有得到有效的转换，机械设计中基本工作原理还沿用传统模式，只要机械系统中的动能能够保持在很小的范围，那么机械设计的目的已经达到了。
2.1.1机械设计在其他输出力方面的节能
不同的机械设备在工作过程中所表现的输出力是不一样的，而且相同的一款机械设备在不同的工作过程中其输出力也不尽相同，所以机械的输出力在不同的工作阶段形式也是不一样的。在机械工作过程中造成输出力消耗过高的主要原因是在比较短的时间内输出力变化较大，如果把周期函数形式的输出力消耗保持在比较小的范围内变化就能达节能到节能的目的。
2.1.2在机械设计时要尽量降低无用功的损耗
任何机器在运转过程中，由于阻力、摩擦、形变等原因一定会产生无用功的损耗，这与机械在设计中考虑到的精度、程度等都有莫大的关系，无用功的损耗大大地降低了机械设备的使用效率，所以在机械设计时我们要以节能的基本原理为基础，尽量减少无用功，以期提高机械的节能性。
2.1.3对机械设计节能原理的基本归纳和整理
本文主要是在动能的机械设计节能、减少无用功功率方面以及减少其他输出力功率方面对机械设计节能基本原理进行了简单的介绍，工程师们在进行机械设计时，只要考虑到将机械系统里面的一些参数常量等保持在很小的变化范围内，就能极大地增加机械节能性，但是想要做到这一点，其实还是有一定的难度的，这就需要我们广大的机械工程师们更加努力的进行设计了。
2.2机械设计节能基本原理的应用范围
机械设计节能基本原理在工程设计方面的应用：
2.2.1机械节能原理在升降机械设计中的应用
升降机械在工作中消耗的功率是比较大的，为此我们需要对其进行节能设计改善，那么我们要从哪方面开始着手呢，首先我们要分析主要消耗功率的原因，其主要消耗功率的是机械在提升或下降货物的过程中消耗功率比较大，经过试验我们得出按照电梯标准进行设计的机械要比传统的机械消耗功率要小的多。要想在升降机械上进行节能设计就要参考电梯的设计方案。把机械设计原理应用在升降机的节能上。我们主要应用的公式即为：Q(t)r1=pr2其中：r1表示货物卷筒半径，r2表示配重卷筒半径，p表示衡量的配重，Q（t）表示可以提升的物体的质量。
2.2.2机械节能原理在加工设备设计中的应用
机械设计节能基本原理在加工设备中的应用可以说最为广泛，加工设备在我们日常生活中是必备的产品，可见其节能性对我们是多么重要。以下我们就针对生产加工中的设备牛头刨床进行应用。牛头刨床其机械内有一个惯性很大的主轴，它能够保证机械的正常稳定运转，但是为了考虑其输入功率的降低等因素，我们要根据机械原理在原来设备的基础上再加设一组牛头刨床装置，使新牛头刨床功率是原来的二倍，这就达了提高功率的目的。
2.2.3机械节能原理在大型冲击压路机设计中的应用
大型冲击压路机其冲击轮表面特征并不是以周期函数进行体现的，它的变化幅度是比较大的，因此这就给我们的节能设计带来一定的难度，所以要想达到我们预期的目的，我们必须得要把冲击轮系统的势能在重心最低时其势能能够在最大范围内进行变化，只要能够达到以上要求，就能够达到节能目的。
机械设计节能是可持续发展观念下对机械领域提出的新要求，更是符合我国社会主义特色社会建设的发展理念，只有在工作中将节能理念深入到底，落实到每一个工作人员的心中，强化设计人员自身专业技术，提高设计人员素质，才能够真正的做到节能设计。
作者:张宇单位:中车长春轨道客车股份有限公司
参考文献
[1]方永锋，陈建军，曹鸿钧.多次随机作用下可修复的k/n表决系统动态可靠性分析[J].西安电子科技大学学报，2014（5）.
[2]开依沙尔热合曼买买提明艾尼.基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法[J].农业机械学报，2014（5）.
机械设计的基本要求篇2
一、机械工程基础课程特点及内容
机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用;其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力,是工科类非机械类专业具有工程特色,适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势,介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识,简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习,了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。
二、机械工程基础实验内容分析
机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程,所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
1.实验理论
(1)韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法;电测法基本原理,单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法;冲击动荷系数测定的原理和方法;现代光弹测量的基本概念。(2)组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法,机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤,部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。(3)机构运动简图测绘与结构分析,机械运动分析方法,渐开线齿轮范成加工原理,刚性转子的动平衡原理,机械动力学,典型机械零件状态测试,滑动轴承性能测试与分析的原理和方法,减速器结构分析方法和步骤,各种典型机构及典型机械的综合分析方法。(4)金相显微分析的原理和方法;试样制备方法,Fe-C状态图、C-曲线;表面强化原理和方法;焊接接头显微组织分析的原理和方法;力学性能(布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能)测试的原理和方法。(5)机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法;零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法;测量数据的处理技术的原理和方法。
2.实验教学
着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证;如何组织实验、处理数据和分析实验现象;介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。
3.对学生能力培养的要求
(1)培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力,即如何从实验目的出发,根据什么原理,选择何种实验方案,配套哪些仪器设备,确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。(2)通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能;学会调试仪器和排除故障。同时,要培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生的实验技能进一步得到训练和提高。(3)通过本课程的学习,加深对相关理论课程教学内容的理解,加固理论知识。(4)通过实验过程以及完成实验报告,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。
三、实验项目的设置
1.机构运动参数测定与分析实验
基本教学要求:初步了解电测机构运动参数的基本原理,利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计,分析机构参数对机构动态参数的影响。
2.机构运动简图测绘与分析实验
基本教学要求:掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能;计算自由度、验证机构运动确定性;了解正确选择长度比例尺方法。
3.轴系结构设计实验
基本教学要求:熟悉和掌握轴的结构与设计,轴上零件的常用定位与固定的技术方法,轴系结构设计的要求与常用轴系结构,为后续机械设计打下良好的基础。
4.金相显微分析法实验(铁碳合金平衡组织显微分析)
机械设计的基本要求篇3
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
机械设计的基本要求篇4
关键词：机械制造机械设计技术
中图分类号：tD406
引言机械设计与机械制造一直被交织在一起，而两者之间的关系也更为密切。从严格的意义上讲，机械设计是机械制造的前提，而机械制造一般是以设计为基础，才能够进行流畅的制造。可以这样认为，机械设计是机械制造的第一步，也是其重要的组成部分。好的设计可以提高机械产品的性能，确保机器质量的可靠性。因此，从技术层面上进行分析，机械设计与机械制造互相依托，相辅相成。文中将主要以机械的制造与设计等两方面进行技术层面的分析。
一、机械制造的技术分析
1、先进机械制造技术的特点分析
先进的机械制造技术是面临当代技术发展需要的，因此，先进的机械制造技术更具有当代的特点。
首先，传统的机械制造技术已经无法满足现代机械产品的需求。传统的机械制造技术在不断更新，设备也在不断更换。在保存原有技术的基础上，不断更新新的技术，并能够吸取全球最为先进的技术，作为发展的基础。只有如此，机械制造才能满足竞争不断的市场经济。
其次，工业发展的新要求。工业发展迅速，并且在不断融入新的技术体系。如化工，计算机等先进的技术都完美的融合到了一起。以提高生产效率为前提，进行机械制造的技术革新。提高生产效率，满足客户需要，更大的扩展市场。
最后，系统性的技术综合。先进的机械制造技术不只是强调制造的本身，同时也扩大了制造的技术范围。从产品的调研，开发设计以及后续的生产加工等都需要先进的制造技术为依托。
2、我国机械制造技术的现状以及发展方向分析
第一，机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言，是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展，营造出最新的Jit、am、Lp以及Ce等管理理念。在我国，这种管理机制还是比较匮乏的，只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此，我国应该加强机械制造的管理机制。
第二，机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法，并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用，让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而，在我国，则缺乏这种先进的计算机软件技术，或者是这样的技术应用并不广泛。因此，在这一技术层面上，我国需要努力与发展。
第三，机械制造的工艺分析。机械制造以高精度，高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术，如纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术，在工业发达的国家，这些技术应用较为广泛。而在我国，以上技术应用不多，还处于一种未开发，甚至是未普及的状态。因此，这些高端的技术在我国有待加强。
综上所述，我国的机械制造技术还有很大的发挥空间，很多技术都有待开发或者是普及。
二、机械设计的技术分析
1、机械设计的初期计划设计分析
机械设计的初期计划设计非常类似于计算机软件设计的需求分析，即在设计之前，对机器的设计要求进行调查与分析。从分析的要求与研究中了解机器应该具有的功能。以此，作为机械设计的初期基础，并规定机器在设计与制造过程中的约束条件。
2、机械设计的设计方案分析
方案的设计是机械设计的关键部分，方案是设计中的灵魂，决定着设计的成功与失败。这一设计阶段，需要处理的问题较多。一般认为，要处理实际与理论之间的矛盾。方案的设计不仅要符合机器自身的性能以及功能要求，更要考虑到检验者对于机器的开发与认识以及创新。这一阶段的主要设计步骤可以简单认为：工作原理的定义+机器的基本结构+运动方式的设计+零部件的选取与设计+工程制图的设计+初步设计的检查。
3、机械设计的主要技术设计分析
机械设计的技术设计，这一工序中，对于技术层面的要求最为苛刻。这一阶段主要是对于设计图纸的核对与计算。总图与部件草图的对比核对分析等。此外，要对每个部分的设计都进行严格意义上的核对，不允许出现疏漏，如果出现，则应该做好校对工作。对于待生产的产品，则可以根据产品进行定型设计。
4、机械设计的技术发展趋势分析
4.1、现代的机械产品对于机械设计提出了更高的要求，而对于机械设计而言，其技术层面也发生了转变。
首先是对于产品的设计要求更加倾向于智能化。智能化的特点是利用现代化的设计手段，如CaD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能，结构等进行模拟演示。
其次是更加系统化。系统化要求是要将产品的每个部件的有机内在联系进行整合设计，并要求有一定的层次性，通过系统整体来完成设计任务。然后是模块化。模块化的设计理念较为简单，即将具有一定实现功能的模块进行组合，并实现产品的方案设计。
最后是产品的特性设计。依据产品的特性，利用计算机的技术对产品进行知识构建与逻辑推理，最终形成产品的方案设计。设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能，结构等进行模拟演示。
4.2、现代机械设计的未来发展与前景分析
第一，性能更加优良。现代的机械产品多要求性能的优良化。因此，在对机械产品设计的过程中，要尽量提高产品设计的性能优良性。其中，优良性能分为可靠性技术设计，动态设计，防腐设计，补偿设计以及控制设计技术等。
第二，更适合市场竞争的设计技术。产品的形成最终是要投放市场，在市场要有绝对的竞争力。面对当前的市场经济体制，要开发新原理以及新技术，给予产品以新技术与新功能。竞争优势的技术设计包括产品的技术创新，成本的降低，仿真设计与智能设计等等。不断的创新技术以及竞争需要，让机械设计更加向市场竞争方向发展。
第三，节能环保的绿色设计理念。对于环境的保护，环保意识在当今社会更加深入人心，因此，对于机械设计而言，也应该以绿色设计为设计理念。对于机械设计的产品要以智能化和绿色化为基础。不仅如此，还要以资源的利用为前提，即通过先进的机械设计技术实现资源利用的最大化。此外，实现资源的循环利用，则是更加先进的机械设计理念。
三、总结语
机械设计与机械制造均有其各自的技术要求与需要，而从两者的关系分析，机械设计是机械制造的前提，也是关键。因此，在机械设计的初期，把好技术的质量关，在制造的过程中从安全，质量等不同方面进行把握，从而实现高质量，高标准的机械产品。
参考文献：
机械设计的基本要求篇5
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
根据上述的能力培养目标，确定本课程的知识点为：①常用工程材料的性能、牌号及应用；②投影原理、工程图样的绘制和阅读方法；③机械传动及其常用零部（元）件的工作原理、特点、应用、结构及标准；④零件毛坯的生产、切削加工和成型的基本方法。
本课程内容囊括机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等机械设计制造相关的诸多内容，如果追求系统的、完整的、严密的体系，则势必引起学时的不适当膨胀，这显然与“工程素质教育够用为度”的原则相偏离。所以，我们着力把课程构建成为服从整个专业知识结构体系的需要，并在专业结构中起到恰如其分的作用。因此，在教学设计中对课程内容进行模块化设计，突破学科教学的系统性和完整性，强化了针对性，针对学生所必须掌握的理论知识和操作技能进行设计。该模式以模块为教学单位，重视学生综合职业能力的培养，强调学生主体性，注重提高应用型人才的综合素质。根据机械工程基础课程教学目标要求将该课程划分为机械导论模块、工程材料基础模块、机械制图基础模块、机械设计基础模块、机械制造技术基础模块。各模块涵盖的知识单元内容如表一所示。
各模块单元内容既相对独立，自成体系，又相互联系。学生在完成某一块内容的学习后，可以形成解决分析某一类机械设计制造方面问题的能力。因此，按照教材内容的完整性和独立性原则，可划分出在内容上相互独立的知识模块，再根据不同需求组成不同的知识链，满足不同学时、不同专业层次的需要。
3.教学方法探讨
机械工程基础是普及机械合机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程，涵盖了机械设计制造过程诸多知识：机械工程材料、工程制图、常用机构、机械传动、轴系零部件及机械零件的加工制造等。其特点是内容多、信息量大、实践性强。教学过程中应注重知识性、科学性、普及性和趣味性，同时力求简单易懂、易教、易学。因此，在教学过程中可以采取以下策略。
（1）明确与专业的联系。机械基础课程是一门普及机械设计制造基本知识的课程，对非机械类学生而言，没有或较少涉及学生专业方面的知识，使学生误认为课程内容与专业无关或联系不大，从而产生不了学习兴趣。因此，在导论中说明本课程与所学专业关系，使学生明确本课程在本专业中的地位和作用，消除学生对本课程的误解。如，对于电气、自动化专业的学生，要强调机电一体化技术在现代工业产品设计中的地位和发展趋势，明确电气控制技术在机械产品中的重要地位。
（2）注重课程的工程应用性。机械工程基础是一门技术基础课程，该课程的授课对象是大一学生，尚未接触相关专业知识。因此，在教学过程中通过实践认识环节和案例教学，把枯燥的知识与生动形象的生活实例结合起来，培养学生理论联系实际的思维习惯。授课过程中，通过机械制造工厂或机械实习工厂的参观实习，使学生对机械工程全局建立初步了解，增加学生的感性认识。如以汽车车窗升降功能，剖析四杆机构，结合自行车的变速装置，介绍链传动和齿轮传动及轮系的有关内容，等等，通过系列案例讨论和分析，使理论和实际有机结合。
（3）革新课程教学方法。机械工程基础是一门工程素质培育课程。因此教学过程中要注重普及性和趣味性，激发学生学习热情。以直观感知教学方法为主，兼以讲授、实际训练等教学方法，使学生从学习中感受乐趣，感受知识的产生和发展，理解技术的进步。教学过程中所采用多媒体课件应更加形象、具体、动态、直观。如以滑盖手机的打开闭合为实例，让学生理解运动副的形式。以学生非常熟悉的汽车为例，介绍机器的组成：发动机属于动力执行元件；方向盘、刹车、油门等属于控制系统；离合器、变速箱、差速器等属于传动系统，等等。
4.结语
通过近三年的教学实践，根据非机械类学生学习特点，在机械工程基础课程教学中不照搬给机械类学生的讲课经验，准确设置课程学习目标，合理地组织教学内容，在教学手段、方法、策略上勇于创新，教学态度上更加耐心，激发学生兴趣，较好地实现教学目标，我校电气专业学生的机械工程素质较以往有了较大进步。
参考文献：
[1]包海涛.应用型本科院校《机械工程基础》教学改革的研究[J].机械管理开发，2008，（23）.
机械设计的基本要求篇6
在混凝土机械设备研发设计各个阶段出现的各类问题，不仅使机械设备的使用性能得到大幅降低，而且增加了制造和加工机械设备的成本，在研发设计研究水平的提高方面起到了极大的阻碍作用，制约了混凝土行业产业化发展的进程[3]。本文统计了近年来我国混凝土机械设备的数量，并在图1中给出了其年在线数量趋势图，由图可知，我国混凝土年产量是逐年增加的，混凝土主要机械设备台数均是增加的，但是显然混凝土机械设备的增加速率远远小于混凝土的年产量，所以混凝土机械设备方面的研究还有很大的发展空间[4]。因此，有必要研究和探讨混凝土机械设备研发设计的规范和过程。
1混凝土结构发展历程
1.1早期应用
混凝土结构在早期共分为四个阶段，首先在解放以前，我国混凝土结构的应用很少，缺乏自己的标准规范，直接采用“拿来主义”，照搬国外规范；发展至上世纪50年代，由当时国情决定，混凝土结构理论及规范照搬原苏联的技术，多采用HntY123-55这一规范，并在该规范基础上于60年代初期确定了我国最初的混凝土结构模式——《钢筋混凝土结构设计规范》（草案）；至60年代中期，对草案进行修订并颁布实施，同时还颁布了一些标准规范和验收规范，但是核心内容依然离不开原苏联的规范；至上世纪70年代，国家建委在极其困难的自然环境条件下，组织相关学者对符合我国实际的规范和标准进行编制，设计规范和对应配套的标准得以颁布，虽然设计比较简便，但这是我国在混凝土结构和规范上迈出了意义不同的一步；在我国早期基本建设时期，以上几批标准和规范虽然较为简单，但是仍发挥出了应有的作用，对今后的进一步发展产生了深远的影响。
1.2规范化探索
利用改革开放的有利时机，学术界从长期的封闭状态走出来，吸取西方国家在混凝土结构设计方面的理论，结合我国实际，对混凝土结构标准和规范进行系统性的研究。同时混凝土结构专业委员会等组织专家学者围绕规范修订展开了课题研究，囊括了设计理论、受力状态、基本构建、基本构造问题等基础性研究在内。大量人力、物力和财力的投入结出了累累硕果，在我国现代混凝图结构研究中奠定了理论基础，再次基础上在上世界80年代具有鲜明中国特色的《混凝土结构设计规范》编制完成，改变了我国封闭和落后的现状，为以后历次修订提供了基本依据，一直至今还都发挥着巨大的影响力。在改革开放以后，基本建设在大规模开展，该规范适时的知道了混凝土结构设计，有效的保障了结构安全，控制了工程设计的质量。
1.3逐步完善
除了对基本设计方法进行补充完善之外，还从以下方面进行系统的调查、分析和研究：充分考虑结构体系的内力分析；在力学性能的研究中从多轴应力的状态下进行深入的研究；在结构设计和分析时采用非线性有限元等手段；采用多种新技术开展系统的试验研究；结构设计的安全度设置等。进入21世纪之后，在以上研究的基础上对规范进行了再次修订，同时颁布配套的验收规范，水平得到进一步的提高。
2混凝土机械设备研发设计过程
研发设计混凝土机械设备是为了更好的满足混凝土生产需求，其研发设计过程共分为四个阶段，基本步骤示意图如图2所示。
2.1任务书形成阶段
与一般的研发设计步骤类似的是，混凝土机械设备研发设计首先需要有专门的人员针对研发设计提出申请，保证研发设计的准确性；申请获批之后进入研发设计的初期，要细致化设计需求，下发明确的内容和细节要求到各配合部门中，完成任务的分配；具体的任务书到达具办部门之后，要根据具体任务需求，明确任务分工，选择好设备，挑选适当的人选组成研发设计项目的专门团队，责任细致到人[5]。这些内容都是在混凝土机械研发设计前期必做的准备工作，只有根据需求把具体任务落实到位之后，下一步工作才能更好的开展。
2.2设计阶段
在设计阶段，根据任务书的内容和具体要求，机械设备研发设计团队要细致的探讨和研究，形成有针对性能满足需求的设计方案，研发成员可以各抒己见，发挥集体智慧在团队内部广泛的征集设计方案，并按照设计方案进行设计草图的模拟，最后综合分析各设计方案，经过评审分析方案的可利用性、科学性和合理性，确定一个方案，并综合建议修改完善，审核完成后方案确定，进行图纸设计，然后根据设计出的图纸联系制造单位，把设计者的意图明确的表述，确保制造单位对设计思路的理解。
2.3研制阶段
机械设备研发设计进入加工阶段之后，不仅制作单位要认真细致的完成机械的制造，设计人员也要保持与制造单位的沟通，遇到设计上的疏漏或者出现的问题，要结合制作单位及时的完善设计、解决问题，并对沟通和问题的解决过程做以详细的记录，给以后的研发设计工作提供参考；制作完成之后要对机械进行验收，在机械连续运转试验过程中最好在现场进行，一旦发现问题就针对设计要求及时的对设计进行完善，达到合格之后才能验收完成。
2.4安装调试和使用阶段
安装使用制造好的混凝土机械设备时，在现场要有设计人员的把关，在安装和调试设备时设计人员要提供相应的技术指导。该阶段是机械设备研发设计成果的验收阶段，也是正式投入使用的开始，是设计人员即将收获果实的时刻，所以设计人员不能放松警惕，认为验收完毕之后就完成任务了。设计人员在协助安装调试设备之后，还要配合完成设备的试产，在实践中对设备进行评价和鉴定。并根据评价中存在的问题对设备进行进一步的改进设计，投入到下一步的设备研发中去。生产人员试产达标后，相关的机械操作、维护图纸和资料应由设计人员向相关部门交付，提供必要的培训。至此，全部工作完成，混凝土机械设备投入使用，研发设计告一段落。
3研发方法及常见问题
在执行研发设计程序的过程中，不同的阶段其研发方法均有不同，其需要解决的问题通常也有所不同，在研发设计机械设备时，要注意科学性和合理性。
3.1广泛调研，提出需求
在提出混凝土机械设备的需求申请书之前，针对同类设备的使用现状，设计部门的需求单位要开展广泛深入的调查研究，尽可能多的掌握信息，并在此基础上，组织人员根据现实情况对需求申请的提出开展讨论，同时要研究解决技术及性能指标的需求分析，还要算无遗漏的把可能发生的特殊要求罗列进去。在该阶段常见的有以下问题：技术及性能指标的分析要科学、合理，要组织人员充分讨论、论证，并征求多方意见与建议；要充分考虑到可能会发生的特殊要求，要清晰的说明，便于设计者在进行方案的设计时充分考虑到每一个因素[6]；充分了解在现有混凝土机械设备市场上同类设备的状况，并对最新的研究技术和研究动向有整体的把握，保证研发设计出的机械设备的技术先进性，确保新设备的市场竞争力。
3.2讨论设计方案，广泛征求意见
在混凝土机械设备研发设计过程中设计阶段是其中最关键的阶段，这一阶段对混凝土机械设备研发设计的效果能起到直接影响作用。在研发设计过程中，要召集研发人员，反复讨论设计方案，并针对方案对各方的意见进行广泛征集，要充分考虑系统的整体性：有机结合电气、机械及混凝土结构；充分考虑机械使用和维护成本，确保设计出的机械具有安全性，同时能保证安全和高效性；综合平衡设备成本和技术水平；多面考虑现实状况如场地、人员等；把所有可能遇到的问题都罗列起来，并针对这些问题提前做好防御方案等。在该阶段常见的有以下问题：单方面的追逐高精尖技术，而忽略本身机械设备的性价比需求，在设计过程中弱化混凝土机械设备使用的便利性和维护的可行性；片面追求制造精度，认为精度越高越好，这是误区所在，设计者要对机械设备制造工艺烂熟于心，要明确在制造成本之中制造精度的具体要求，严格把握住精度等级的使用可能造成的影响程度。所以在设计阶段要牢记，研发设计出机械设备不是为了华而不实，是为了更好的应用于实践的，要从实践经验出发，结合先进技术进行设计方案的确定。要严禁单凭主观经验，科学的计算主要受力件等，并进行强度校核，保证设备能正常运转；严禁盲目的照搬同类设备的设计，深入、细致的分析每一个环节，在同类混凝土机械设备的基础上采用新技术进行改进和提高[7]。
3.3合理安排，加强沟通
在混凝体机械设备研发设计过程中，设计方案的基础实现阶段是研制阶段，该阶段制造的机械设备质量，与设计的预期效果有直接的关系，甚至在今后设备的使用中也有一定的影响作用。在研制阶段，根据图纸设计承担机械设备的制造单位要严格根据设计对制作工艺进行合理安排，同时制造部门与设计部门也要加强沟通，共同对加工工艺进行探讨，并潜心听取技术和相关制作人员的建议和意见，调整设计方案中的零件结构及加工精度等具体内容。在该阶段常见的有以下问题：从设计者的角度来说，认为混凝土机械设备研发设计出来之后，就于己无关了，只要相关制造加工单位根据图纸加工设备就可以了，加工部门能不能看懂图纸，存在的疑问是否能得到解决都是制作加工部门内部的事。在混凝土机械设备的制造过程中，制造加工部门不仅有较强的制造能力、加工工艺和手段，而且还有机械设备制造的相关经验，能提供给设计者很多可贵的意见和建议，能提供很有价值的判断，对于设计者来说，这些建议和意见也是难能可贵的，有时候甚至能起到决定性作用。设计者与制造者之间加强沟通与联系，不仅能把设计方案中的各类技术问题及时的处理，还能修正和完善设计中的不足之处，同时设计人员的知识和经验也得到积累。
4结论
机械设计的基本要求篇7
论文摘要：《机械设计基础》是机械类专业的一门重要技术基础课，具有较强的实践性，其内容广，难度大，涉及很多抽象的理论知识，教学内容比较枯燥，学生在学习的时候缺乏耐心和兴趣，教学效果不理想。本文主要对这些问题进行分析解读，并提出了一些自己的见解，期望为培养学生的知识应用能力、创新能力和综合素质能力提供一些帮助。
[中图分类号]：tH11[文献标识码]：a[文章编号]：1002-2139(2011)-17-0000-01
机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等，本课旨在培养学生综合运用先修课程中所学知识和技能，解决机械工程实际问题的能力，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计工作打下基础，因此在近机械类专业的教学计划中占有重要地位和作用，是高等工科院校中近机械类专业一门主干课程，在人才培养的教学计划中占有重要的地位。作为基础理论课程，其概念较繁杂，同时也具有很强的实践性和应用性，所以教学过程中必须将理论和实践紧密结合起来，注重对学生解决实际问题能力的培养。然而当前教学中确存在着一定的问题，影响了教学效果。
1.机械设计基础教学重点
机械原理教学重点要求学生掌握运动副的分类和表示方法，机构自由度的计算、机构运动简图的绘制、铰链四杆机构的基本形式及其演化、图解法绘制盘状凸轮机构、齿廓啮合基本定律、设计渐开线齿轮传动的基本尺寸以及轮系传动比的计算等。本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，使教学中存在着很大的难度。实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践性环节，是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。实验内容主要有：常用机构、机构运动简图绘制、齿轮范成实验、机械零件现场教学、齿轮减速器拆装等。机械设计基础实验多以验证性的实验为主，学生只需按照实验指导书所列步骤进行，缺乏主动参与意识，这样不利于学生自主学习能力的培养。
2.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，学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展，本课程需要向学生讲授的内容越来越多。由于该课程涉及知识点多、难度大，并具有一定的实践性，致使学生对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识，学习效果差。而教学中，有些教师只满足于给学生讲道理，以为道理讲清了，任务就完成了。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。显然，传统的教学方法存在着理论与实践相分离的现象，不能很好地解决该课程的重点、难点。为培养高素质技能型人才，满足社会不断发展的要求，对教学方法的改进迫在眉睫。
3.机械设计基础教学方法改进措施
3.1改革课程设计的教学模式
传统的课程设计教学模式是集中用两周的时间要求学生就某一课题进行设计，完成机械系统总体方案设计、机构运动设计、通用零部件工作能力设计和结构设计等内容，设计性内容和计算量比重较大，时间紧、任务重。因此，在教学中，可以将课程设计的内容分解在理论教学的各个章节中，让学生带着任务去学习，而到最后课程设计就比较简单了，提高理论学习的积极性，综合应用能力也得到了提高机械设计基础不仅要培养学生掌握机械技术的基本知识、基本理论和基本技能，更要培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力。课堂教学要并注意培养目标与教学目标相适应，以更符合高等职业教育人才培养目标的要求。
3.2分利用多种教学手段
要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中，充分利用实物、模型，增强学生的感性认识；通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解，提高学生的工程意识，激发学生的学习兴趣。可以引入Cai教学课件展示各类机构的运动过程，呈现不易观察的零件内部结构与动态特征，演示实际加工机床的运动与加工过程等，使学生的视觉活动和听觉活动有机结合，变枯燥的结构内容为形象生动的内容，增强学生的感性认识，启发和引导学生积极思维，增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。
3.3加强实验教学
要有效利用实验教学，由任课老师在课堂上做演示实验，以配合课堂教学。比如在讲解四连杆机构时，运用模型做课堂演示，让学生一边观察一边听讲，能使学生很快弄清曲柄、摇杆等构件之间的实际运动情况，理解了死点、急回特性等重点知识。另外，带学生在实验室进行实验，是很好的教学方式。它可以使学生对机械的运动情况观察得更仔细、更充分，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。
3.4加强实习教学
实习教学是培养学生动手能力的主要手段。《机械设计基础》课程可以结合专业实习来进行。具体来说就是在专业实习前，任课教师根据教学内容拟出实习思考题，让学生带着机械设计基础问题去实习，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，《机械设计基础》任课教师应充分利用好专业实习时，认真加以引导，提高学生的积极性和思维能力。
《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。《机械设计基础》课程教学方法还需要教师在教学实践中不断地创新、总结和完善，才能更好地进行教学。
参考文献：
[1]徐锦康，周国民，刘极峰.机械设计[m].机械工业出版社，2000.
机械设计的基本要求篇8
【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）。
机械设计的基本要求篇9
社会的不断进步需要建立在城市化建设和社会的综合发展基础上，机械行业在这个过程中具有十分重要地位。因此，需要不断完善机械设计行业的管理工作尤其是机械设计当中材料选择应用工作。面对新的社会发展环境和形势，机械设计行业发展也面临新的问题和表现出新的发展特征，加强对关键环节和步骤的改进和提升能够促使机械设计行业快速发展。
1.机械设计过程中对设计材料选择重要性
我国工业化发展进程中，相关的机制体制不断健全，工业生产体系不断完善，工业发展步入正轨的同时机械设计和工业加工面临新的发展问题。随着社会经济的快速发展使得社会对机械的总需求增加，这就在很大程度上造成了设计材料的短缺。作为机械设计的基本元件，只有保障元件的供应量才能形成有效的生产链条，实现机械设计行业的快速发展。因此，面对这种情况，有效的机械设计材料选择能够在很大程度上促进机械设计行业的发展，提高工作效率。一方面，开展工作的过程中应当选择更符合实际需要的设计材料；另一方面，为了不断的节省建筑材料，实现绿色生产，保护自然资源环境，设计材料应当考虑采用经济型和环保型材料。以良好完成机械设计相关工作，稳步推进机械设计行业的快速发展为目标。
2.机械设计过程材料选择内容
机械设计材料的选择工作中，应当考虑材料选择是否符合实际需要。机械设计材料的选择往往对机械设计过程中零件的加工质量以及企业的生产成本产生重要影响。基于这种情况，在进行机械零件以及相关产品的设计过程中，针对机械材料的选择是机械设计整个过程中十分重要的一环。到目前为止，机械设计材料的选择往往主要是根据相同零件选材情况对机械设计材料进行选择。但是这种传统的选择工作往往存在着十分严重的问题，因此，改善机械设计材料选择工作十分必要。
2.1机械设计材料选择应当具有实用性
机械设计材料选择过程中应当遵循一定的原则，这其中材料的实用性是机械材料选择过程中应当遵循的最基本要求。同时应当看到，机械设计材料选材过程中坚持实用性要求和原则更是确保零件质量的重要前提和基础。零件的用途不同，在选材的过程中参照的标准就不尽相同，基于这种情况，材料选择也应当根据实际用途选择性能材质不同的材料。一些零件本身对材料的强度有特别的要求，另外一些零件就需要增加抗磨性，有的零件可能只是为了美观的需要，因此，材料的选择可能表现出多样性。选材过程中应当坚持实用性原则，根据零件的实际需要和使用情况进行选材，才能更好的为机械设计服务。
2.2机械设计材料选择应当从载荷类型出发
经过相关实验，得出数据表明，机械设计当中的零件出现失效的主要原因大多是因为机械材料本身的抗载荷能力降低造成的。同时也应当看到，机械零部件本身同样具有应用性，这种应用性也能够对抗载荷能力降低起到有效的抑制作用。针对两者之间的矛盾关系讨论分析，机械设计材料选择过程中应当将机械材料的载荷能力作为材料选择的重要参照指标。
本文现从几个方面对机械设计材料的载荷性能进行简要论述：
（1）当机械材料零部件在外载荷力的作用下发生弯曲或者扭转的现象时，材料的表层会集
中大部分应力，在这种情况，材料表层的性能直接决定着对材零部件实效性的抑制效果。因此，在机械设计的选材过程中，可以选择适合调质的中碳钢，整体调质，然后表面淬火等热处理工艺。使零件内部具有较高综合机械性能，表面高硬度，从面满足实际使用要求，提高零件寿命。
（2）对那些单纯承受拉伸或者压缩能力的材料零件，由于外载荷作用力会分布在整个零部件的横截面，所以在进行机械设计的过程中，适宜选择性能分布均匀的材料，或选择合适的材料进行相应的热处理，使材料具有均匀的晶粒。
2.3机械材料选择当中的碳素钢与合金钢
碳素钢作为机械材料当中使用率相对高的一种材料，具有十分明显的优势。但是这种材料也具有缺陷，如碳素钢的强度较差，韧性不足。为了能够弥补这种材料在使用过程中的不足，在碳素钢中加入一定量的合金元素就能有效的改善这种材料的性能，形成一种新的合金钢。
合金钢本身具有十分明显的刚强度以及韧性的特征，这为提高机械设计材料的性能具有重要帮助。
2.4机械材料选择应当关注人力健康
在进行设计的过程中材料的选择应当尽可能选择无害或者是对人体的危害相对更小的材料。甚至选择对自然环境造成破坏较少的材料。离子状态存在的Cr+6是各种合金元素中对人体毒害最大的元素，其他的as、n1等也会对人体产生伤害。含有这些元素的材料被废弃后，会污染、水源和土壤，直接造成人体危害或者对生态造成破坏。类似于这类会对人体产生危害的材料，在选择时要尽量慎重，避免材料选择不当造成的人体伤害。
2.5机械设计过程中的材料回收
机械材料种类繁多，每一个类型的材料当中可能就有近百种的材料，因此，针对机械材料应当形成系统的循环利用。针对不同类型的材料应当采用不同方式进行回收。但是目前而言，我国的机械设计材料回收系统不健全，材料往往混在一起，为回收利用造成困难。同时更为循环利用提高了难度。因此，在进行机械材料的选择过程中也应当将材料的循环利用问题纳入考虑的范围之内，这样既能降低成本，又能减少对环境造成的破坏，缓解资源环境压力。
3.结语
综上所述，社会进一步发展，使得机械设计行业既面临机遇同时又面临挑战。因此，加快机械设计行业的发展脚步，同时进行创新与改革十分必要。机械设计行业中的材料选择工作与应用是行业发展的重要前提，更是关系到设计工作和产品质量的关键所在。因此，在开展具体的工作过程中应当不断提高设计材料选择和应用的能力.
参考文献
[1]梁耀能.机械工程材料[m].广州：南理工大学出版社，2002.
机械设计的基本要求篇10
【关键词】机械设计;新工科;互联网+;混合式;教学方法
《机械设计》是研究机构及机械传动系统工作原理、性能特点、设计方法等方面的机械类理论课程，是一门涉及“理论力学”、“材料力学”、“工程材料”、“机械制造”等学科的综合性课程，是“中国制造2025”、工业4.0必不可少的专业知识之一。目前，以科学、技术、工程为融合的新业态、新产业、新行业为特点的“新工科”蓬勃发展，以“互联网+”、“中国制造2025”等国家战略的正式实施，使得《机械设计》的高等教育迎来了难得的发展时机且也面临着各种挑战［1］。主要表现在:一是传统的《机械设计》采用的是以教师授课为主的教育模式，分章节讲述各种常用传动机构的工作原理，性能参数及结构等，留给学生的是传动机构的“碎片”式记忆，不能形成满足工程应用需要的整体传动装置设计的要求。因此，难以满足新业态、新产业、新行业为特点的“新工科”下的工程意识的要求。二是传统的“机械设计”授课方式大都采用ppt+黑板板书的授课方式，在当今知识大爆炸和“新工科”对工程专业人才综合素质要求更高的背景下，更加凸显出课程内容多而教学学时少的特点。为此，开展基于“互联网+”的《机械设计》教学方法的探索，通过课上、课下互联网技术的应用，对学生进行头脑知识风暴的灌输和传授，以期培养出适应“新工科”发展的新一代机械工业专业人才具有重要的意义。
一、融合多学科知识，确定“新工科”背景下课程教学目标
《机械设计》中的设计理论除应用于以传统的机械制造行业外，还可以应用于以“人工智能”、“机器人”为代表的新型工业当中。但是，针对新工业、新行业的应用，机械设计必须朝着大型化、低能耗、高效率、高可靠性和长寿命周期方向发展。这就要求《机械设计》课程教学必须融入先进机械设计理论、先进机械制造、先进检测技术和可靠性设计理论;必须在《机械设计》课程理论学习中，加入自动控制、“互联网+”等多学科的知识。面对如此众多的交叉和融合的学科知识，需要在有限的授课学时中，培养满足“新工科”要求的工程人才，这对《机械设计》的教学方法提出了严峻的挑战。为此，必须确定“新工科”背景下课程教学目标。第一，必须引导学生科学地理解和掌握机械设计的工作原理和基本设计理论，培养学生在应用机械设计基本理论和设计选型中，融合多学科知识，初步建立工程思维和工程意识。第二，必须要求学生掌握常用传动机构的性能特点、主要零部件的结构、工作原理和作用，能够依据相关机械设计标准、工程应用需求进行分析和设计计算，以培养学生具有针对不同的工业应用要求完成专业设计的能力。第三，必须要求在专业理论学习时，充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求，培养新时代、新工科下的综合性专业人才。课程目标的制定，确定了教师的授课内容、课程重点以及工程案例的选用方向;并为教师的教研活动主题、课程教学内容的修订等指明了方向。这对培养新产业、新形势下的技术人才具有很好的指导意义。
二、基于“互联网+”确定《机械设计》课程混合式教学模式
随着第四次工业革命的到来，人工智能、大数据、云计算、互联网等新科技改变和颠覆了传统的产业。然而，长期以来的高等教育都是沿用以教师为中心，学生被动听课为主的教学模式，这在过去的人才培养中，确实取得了很好的效果。但是，面对当今以科学、技术、工程为融合的新技术和新科技的发展，开展以“成果为导向”，强调以“学生为中心的教学模式，将是“新工科”条件下的工程教育的必然模式［2］。为此，《机械设计》教学采用基于“互联网+”的混合式教学模式是目前最好的选择之一。《机械设计》课程混合式教学模式主要包括课上教学、课下学生自学和师生互动两部分。1．课上教学。课上教学主要以ppt+黑板板书为主的授课方式，同时采用课件动画、mooC等为辅助，以期在有限的教学学时里完成以下教学重点:一是运用数学、自然科学和工程科学的思维掌握机械零件的设计原理、设计方法和机械传动机构设计的一般规律;培养综合应用机械零件和机械机构的设计准则，进行机械传动装置和通用机械零部件的设计能力。二是培养正确查阅机械设计标准、规范、设计手册和设计图册的能力;掌握应用相关设计规律和技术措施，初步建立机器、过程设备、流体机械中的机械传动系统等领域复杂工程问题的设计能力。课上教学重点的顺利实施，基本完成了课程的教学目标，但还需通过课下学习的补充，使学生获取对新型工业当中机械传动系统更高要求下的综合设计能力。2．课下学习。课下学习主要采用雨课堂、图书馆资料查找、图片和视频展示的方式，以机械传动系统成功和失败的案例，重点培养学生科学认识机械设计的基本原则和设计程序，了解影响设计目标和技术方案的影响因素;理解工程中机械设计的严谨性、复杂性。另外，通过雨课堂可以及时跟踪学生学习的进度，在线解答学生学习过程中的疑惑或难点。同时，也方便师生就实际的工程案例和工程设计开展线上互动讨论，并在这种讨论互动中，引导学生了解并掌握国家当前有关的技术经济政策，使学生在机械传动系统的工程设计中充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求，实现“新工科”要求的工程教育和新技术发展衔接的教学重点和课程教学目标［3］。另外，通过布置图书馆查找资料，查看视频和图片，督促和推动学生自觉地追踪国内外机械设计最新发展趋势，培养能够胜任“中国制造2025”等新业态、新形势下的工程人才。此外，采用基于“互联网+”的《机械设计》课程混合式教学模式，还可以培养学生查找中外文献资料的能力，在不断学习和强化专业外语的条件下，充分利用计算机辅助技术和“互联网+”，获得能够终身学习的能力，满足工程专业认证要求，以适应新技术迅猛发展的形势，成为国际需要的高级专业人才。
三、以“导向教育”为目标，改变课程考核与学生能力评价方式
基于“互联网+”的《机械设计》混合式教学模式，一方面要求教师必须充分了解和懂得机械设计的最新技术、最新发展等，另一方面也将促使授课教师必须同步学习和认真准备相关课程内容。但是，现代教学理论认为:教学过程既是学生在教师指导下的认知过程，又是学生能力的发展过程，学习更是一个学生必须主动参与的过程［4］。因此，要取得好的教学效果，必须激发学生主动学习的热情。所以，设计积极、有效的激励方式，促使学生主动积极参与教学的各个过程，是基于“互联网+”的《机械设计》混合式教学模式的重要内容之一。为此，《机械设计》课程分为课上考试和课下学生能力评价两种形式的结合考核方式。课上考试主要以闭卷的笔试试卷考试为主，依据课程教学目标，考察学生掌握机械设计基本设计理论和初步应用这些理论解决工程实际问题的能力。试卷可以采用选择题，简答题，计算题和工程应用题的形式。课下考核主要以评价学生再学习能力为主，考核学生追踪诸如控制技术、智能制造等新技术、新发展趋势，并用以融合众多学科进行初步机械设计计算的能力。这部分评价可以通过文献综述、研究报告和由多人组成的小组完成的机械传动机构工程化设计计算为评价依据。当然，课下的评价是根据课上课程进展，及时布置任务，并给学生一定时间在课下完成的。这些课下任务，可以通过图书馆、学生讨论、师生互动等等各种形式完成。教师只要设定合理的课上和课下考核分数占比，就能够促进学生自觉完成相关任务，达到“机械设计”混合式教学模式下设定的课程目标，实现以“导向教育”为目标，以工程专业认证为标准，培养出具备解决问题能力、研究问题能力、团队沟通能力和终身学习能力的“新工科”背景下的工程人才。
四、结语
科技的发展，离不开专业的人才，专业的人才，离不开高等教育的培养。在教育部“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”等一系列促进“新工科”计划实施的政策指引下，以工程专业认证为标准，探索和研究新形势、新业态和新技术环境下的《机械设计》课程教学方法，对迎接即将到来的第四次工业革命，培养胜任“新工科”要求的专业技术人才具有重要的意义。开展基于“互联网+”的《机械设计》课程教学模式，是以“导向教育”为目标，利用计算机及互联网技术，采用课上授课、课下学生自学和师生互动的教学模式，培养学生建立融合众多交叉学科条件下的工程意识和工程思维，培养学生在解决工程问题时，具有充分考虑经济、安全、环境、法律等方面的要求的能力。同时，通过改变课程考核与学生能力评价方式，激励学生自觉成为《机械设计》课程教学的主动参与者和践行者。
【参考文献】
［1］吴爱华等．加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济［J］．高等工程教育研究，2017，1:1～9
［2］姜晓坤，朱泓，李志义．新工科人才培养新模式［J］．高等教育与评估，2018，34(2):17～24
［3］陈建义．基于“新工科”的“过程流体机械”教学方法研究［J］．教育教学论坛，2017，48:154～156
［4］王升．主体参与型教学探索［m］．北京:教育科学出版社，2003