时间：2023-09-14 17:42:09
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械设计的原理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
机械设计节能原理又称之为平衡节能原理，平衡理念是节能设计的主要指导思想。机械节能设计应当从改进动力源、减小摩擦、功率匹配节能这三个方面入手，充分考虑机械设备在实际应用中所存在的能耗问题，尽量在设计环节就加以改善，从源头上减少能源的浪费。
1.动力源动力源通常指的是机械设备的发动机，在节能设计的过程中要求尽量的减少发动机的输入功率，同时尽可能增大其输出功率，简单的说就是提高机械设备电能与动能、势能、热能等的转化率。在实际的应用中这一设计理念体现在机械设备的启动、减速停止这两个阶段中。例如，在停止设备的动力输入之后由于惯性的因素机械设备还会运行一小会儿，通过合理的设计将这一部分动能或者势能储存起来，在机械需要发动的时候提供一部分初始动力。
2.在设计过程中减小摩擦发动机所产生的动力必须通过齿轮、动力传送柱、动力传动带等传递给机械设备需要作用的部位，在这个过程中难以避免的会产生摩擦，损失一部分动能。因此，需要在设计的过程中尽量较小各个组件之间的摩擦。例如，在“机械手”的设计环节，对于其关节处都会采用光滑的圆柱、轴承和液压柱进行连接，同时在使用的过程中还会定期的用油进行。目的就是为了减少机械设备活动处的摩擦，减少动力的损失。
3.功率匹配节能，合理运用节能合理的分析不同应用环境下所需要的功率大小，有依据的设计机械设备的标准功率。例如，饮品加工传动带所需的功率就远远小于装卸工厂所用的传动带的功率。为了节约机械的购买费用还可以利用汽车发动机的原理，设置不同的档位，根据实际功率需求进行调节。
二、机械设计能源浪费的原因
1.缺乏节能设计理念传统的机械设计理念是尽可能的提高机械设备的生产能力，设计人员在设计的过程中首先考虑到的就是如何提高机械设备的载重量、运转速度等，其次便是机械设备的稳定性和可靠性，完全忽略了节能设计，甚至为了提高之前的两方面性能而使得设计能耗更高。
2.设计人员专业水平低机械设计工作都是由专门的设计人员完成的，部分设计人员的理论知识匮乏，固步自封、不愿意学习新的知识，导致与先进的新型设计方式脱节。同时，很多设计人员长期忙于设计工作，不愿意深入基层考察设备的使用情况，导致理论脱离实践，设计出的机械设备不具有可实现性。
3.技术水平无法满足设计需要受到现有技术水平的限制很多设计思想很难得到实现，即使勉强得以实现也会大大增加机械设备的制造成本。所以，处于经济效益的角度考虑，很多机械制造商并不愿意完全按照设计要求引入相应的节能技术。
三、如何做好机械设计节能
1.选用环保型材料和环保型发动机从设计环节入手，在满足设计要求时，优先选取环保型的材料，材料尽量能够做到可回收、易处理、无污染。发动机是机械设备的主要污染源之一，对减少污染物排放具有重要的意义，比如可以选用环保型水冷增压柴油机作为发动机，此发动机具有油耗低、排放低、使用寿命长等优势，条件允许的话，电控高性能长寿命节能型发动机也是不错的选择。
2.电子控制系统的精确化控制利用电子计算机和无线网组成的控制系统，实现对机械的精准控制是机械节能的又一项措施。智能化终端可以依据设定的程序对机械的运行情况实行实时监控，做出智能化判断，控制发动机的输出功率等，以达到减少消耗的最佳标准，同时，其自我检测还能及时发现、处理问题，延长机械的使用寿命。
3.做好液压系统的清洁和防渗漏工作液压系统的污浊物加快机械设备的磨损和腐蚀，液压系统渗漏直接浪费了宝贵的资源，因此，机械液压系统也是机械节能设计时要重点考虑的问题之一。比如，加装一个高效率、高精准度的过滤装置就可以过滤掉大部分掺杂物，降低杂物与机械的物理磨损。采用防渗透的新材料或改变零部件结构，如密封的销轴等防止渗漏。
4.引入新的技术机械设计节能的实现离不开技术的支持，在设计的过程中不能脱离实际的技术发展水平。但是，又不能完全禁锢设计思想，要大胆的进行创新与尝试，积极的将各种先进的新型技术应用到设计中去。例如，利用太阳能发电技术为机械设备提供动力，再外加传统的动力系统以备不时之需，特别是对于小型机械设备，具有很强的可操作性。
四、结语
关键词：机械设计 教学体系 创新
机械设计是机械类专业的一门重要技术基础课程，能够培养学生的工程设计能力。因此，应当加大机械设计教学体系的创新力度，培养学生具有分析、解决工程问题，设计、创造新的机械装备的能力，为国家培养更多机械设计创新性人才。
一、目前机械设计教学体系存在问题
目前机械设计教学体系主要出在以下几方面问题：①教学内容过于庞杂。目前，机械原理和机械设计是解析设计教学的课程内容，同时机械设计也包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容，所涉及到的知识面相对较广，同时教学内容也相对零碎，且与其他课程存在较多交叉重复，例如机械设计教学中的螺纹联接、键联接等相关教学内容明显与少而精的教学原则相悖。如减速器的类型、样式和设计参数要求和机械制图中的减速器设计相关知识存在着较高的重复率，既失去了机械设计的学科特点，同时又浪费了教学时间。②无法适应时代的快速发展。目前，很多院校的机械设计教材存在着内容庞杂、理念陈旧、脱离工程实践、跟不上时展以及深度不足等问题。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求，同时也应当具备系统性。社会性以及经济性，并能够随着社会的发展，提出更多满足实际生产需要的新设计理论和设计方法。目前，很多院校的机械设计教学对设备结构、设备的强度和运动学更新等相关技术内容较为注重，在一定程度上忽视了能源、环境方面知识在教学中的渗入以及安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素，导致机械设计理论教学与实践之间出现严重的脱节。③教学方式过于陈旧、落后。一些院校在教学过程中在机械设计教学中仍然采用教师将书本知识和相关原理一讲到底，学生对知识死记硬背的传统灌输式教学方式，并未在实际教学中辅以相关知识或原理的挂图来进行补充讲解，以加深学生的相关知识或原理的理解，同时缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学，也并未留给学生进行问题独立分析和思考的时间，在一定程度上影响学生对课堂相关知识或原理的理解和掌握，同时在一定程度上还阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此，应当对机械设计教学体系进行创新。
二、创新机械设计教学体系措施
（一）调整教学内容
院校开展的机械设计各项教学内容都应当紧贴实际，注重整体性、实践性以及创新性。目前，很多院校的机械设计新生缺乏机械方面相关基础知识，因此，机械设计在教学中应当调整教学内容，坚持适度、够用的教学原则，避繁就简、突出重点、深入浅出。一方面，应当做到精简，对机械设计教学的传统性、叙述性内容进行压缩，尽量减少机械设计教学中相关理论知识的重复，同时在相关教学环节中，如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等教学环节，融入机械教学相关理论知识。另一方面注重知识的整合。在机械设计的实际教学中，可以将理论力学、材料力学与机械零件的相关知识点进行整合。此外，在机械设计的教学过程中还应当注重知识点的增设。在充分考虑知识点的系统性和完整性时，可以增设以电、液为动力的机构组合，结合实际的典型机械等新内容，使学生全面认识现代机械，以适当前生产实际需要，方便计算机辅助设计的应用和推广。
（二）加强学生能力培养
机械设计是一门极具实践性的课程，在进行过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养，以培养学生的技术应用能力为主要教学目的，同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。在实际教学过程中，教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式，在讲解相关理论知识或原理时，注重培养学生总结结论的能力，同时在相关知识或原理的讲解时融入其在实践中的应用，坚持产、学、研相结合的方向，体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。
（三）创新教学方法
目前，大多数院校都是面向全国招生，导致机械设计学生的相关实际机械知识参差不齐。因此，在机械设计的实际教学过程中，应当注重教学方法的创新。教学在教学过程中应当加强直观教学，在学生学习相关理论知识或原理的同时，让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸，提高学生相关知识或原理的实践性。同时，教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术，并借助计算机和互联网，利用虚拟现实技术和仿真软件系统，来开展机械设计的现代化、立体式教学。此外，教师在机械设计的实际教学中，应当尽量减少相关知识或原理的理论推到，同时运用例证来讲清思路，加深学生对相关理论知识或原理理解，提高课堂教学效率。
结束语
目前，我国机械设计教学体系仍然存在着教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发以及教学方式过于陈旧和落后等问题，因此，在机械设计实际教学过程中，应当调整教学内容，加强学生能力培养，同时不断创新教学方法，为国家培养更多机械设计创新性人才。
参考文献：
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[3]付晓莉，张伟杰，车江宁等.机械设计实验教学体系的创新与实践[J].实验室科学，2009，（4）：20-22.
关键词：机械工程；机械设计能力；培养模式；典型案例
机械制造业不仅是现代工业发展建设的发动机，更是国民经济的支柱产业。近年来随着科技的进步，“中国制造2025”正推进制造业由传统制造向现代制造与智能制造进行转型与发展。“科技强国，人才兴国”，为适应产业的飞速发展与转型的需求，社会对具有较强机械工程实践与创新能力的高素质应用型高级专业人才需求量增大。因此，在高校机械专业人才培养中，亟须强化工程实践能力与现代机械设计能力的培养[1]。为提高机械专业人才培养质量，各高校在人才培养体系、核心课程的教学内容与教学方法等方面都进行了大量的有益探索[2-3]。但目前，相关教改研究主要集中在教学内容与教学方法的改进与优化以及实践教学改革研究等方面[4]，而对深度融合多课程、多环节的全过程专业能力培养的研究较少。为提高毕业生的现代机械设计能力，开展基于典型案例的多课程、多环节、深度融合的培养模式研究，符合机械专业工程教育专业认证的大潮流，具有重要的意义和推广价值。
一、现状及问题
地方院校主要为区域经济建设和社会发展服务，承担着为行业技术进步培养卓越工程人才的责任。然而，一直以来部分地方院校沿袭高水平院校机械专业人才的培养模式，未根据自身实际情况修改导致所培养的人才与社会需求错位，社会急需能胜任现代机械制造行业发展的研发、设计工作的专业技术人才。此外，地方院校学科专业硬件建设的投入较小，先进仪器设备与实训平台的台套数少，实践教学环节较为薄弱。我国已广泛开展工程教育认证工作，基于工程认证以成果为导向的教育理念，学生毕业能力是人才培养的核心任务，而现代机械设计能力是机械设计制造及其自动化毕业生的核心能力。由于机械设计类课程多、教学内容比较抽象、理论深奥且比较枯燥，学生多有畏难、厌学情绪，教师授课比较困难，导致学生机械设计知识掌握不扎实、机械设计软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象，学生的专业能力与机械工程实际需要存在一定的脱节，不能满足机械制造业发展的人才培养需求，人才培养效果还需继续改善。本文以哈尔滨商业大学的机械专业为例，该专业已开展工程教育认证工作，根据培养方案要求毕业生须具备包括机械产品设计能力、机械零件制造能力、机电系统控制能力、特色食品包装机械研发能力的机械工程综合应用能力，其中最基本、最核心的是机械产品设计能力，专业能力形成体系如图1所示。针对培养目标，培养方案中不仅设置了“机械原理”“机械设计”“机械系统设计”等理论课程，也安排了机械设计课程设计、专业综合课程设计、专业生产实习、CAD/CAE实训及毕业设计等实践教学环节，形成了比较完整、规范的现代机械设计能力培养体系（如图2所示）。通过这些教学环节的训练，机械专业的毕业生能比较熟练地掌握现代机械设计方法及手段。但是，由于各门课程、各个实践环节的缺乏交流协商机制，都按各自的思路与模式开展教学，没有形成一个统一、有机的全过程培养体系，导致出现部分基础薄弱的学生工程软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象，毕业生的现代机械产品设计能力还有待提高。
二、培养模式改革的具体方案与措施
在工程教育背景下，哈尔滨商业大学机械设计制造及其自动化专业优化人才培养途径，研究建立了基于典型案例的深度融合的多课程、多环节的现代机械设计能力全过程人才培养模式。
（一）完善机械设计能力全过程培养体系
为实现符合工程教育专业认证的毕业生专业能力培养要求，机械专业修订了人才培养方案和课程教学大纲，并整合、优化工程案例，通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，将现代机械设计的能力培养贯穿课程教学、生产实习与课程设计、毕业设计等人才培养的全过程，全面夯实学生的机械设计能力，提高毕业生的工程素养与工作适应性。基于学科认知规律，从机械专业的初步认识机械→简单机械产品设计→现代机械设计方法设计→机械产品综合设计→复杂机械产品设计→复杂产业机械设计及研发→实际工程应用的人才培养规律，综合分析机械专业的师资队伍、硬件条件以及历史传承，建立机械专业基于典型案例的现代机械设计能力全过程培养体系，如图3所示。
（二）充实机械设计能力培养的教学内容
以齿轮传动及减速器设计为案例，将机械原理、机械设计、机制工艺等核心课程与课程设计、实训、生产实习、毕业设计等实践环节深度融合，经过多轮从理论到实际、从实际到理论的循环培养过程，逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力。形成规范、完整的机械设计能力培养体系，解决了机械设计类课程追求理论体系完整、忽视工程实践的弊端。1.第三学期。“机械原理”课程教师可通过学生感兴趣的汽车及变速箱动画，使他们了解汽车变速箱的工作原理及齿轮传动原理，增加其对传动机构有感性认识，激发学生的学习热情，同时，着重讲解齿轮传动的工作原理及轮系设计，解决由于课程理论深奥且比较枯燥的难题。2.第四学期。首先，可通过“金工实习”让学生近距离观察CA6140车床主轴箱，使其对齿轮传动有更深入的认识和理解。其次，教师可通过“机械设计”课程教学，重点讲述齿轮传动设计、齿轮校核等内容。最后，通过齿轮减速器课程设计，让学生深入理解齿轮传动设计过程及设计要点，使他们初步了解机械产品设计的基本过程。3.第五学期。教师可通过“机械CAD/CAE/CAM技术”课程，让学生掌握三维设计软件Solidworks、二维平面设计软件AutoCAD的使用，建立轴、齿轮、箱体等典型零件的三维模型，了解ANSYS、COSMOS等先进机械设计软件的应用；通过机械CAD/CAE实训，建立圆柱齿轮减速器三维模型，完成齿轮减速器的装配图及典型零件图，使学生真正理解如何运用先进工具完成机械产品的设计。4.第六学期。可通过大型机械制造企业生产实习，让学生理解齿轮、齿轮轴等典型零件的加工工艺；通过“机械制造工艺学”课程，重点理解齿轮加工工艺、设计计算以及尺寸链等内容；通过齿轮加工工艺及夹具设计，使学生深入理解机械产品、机械零件的设计及加工，形成机械产品设计过程中要综合考虑机械零件加工的良好工程设计习惯。5.第七学期。通过“机械系统设计”课程教学，重点讲述有级变速传动的设计；通过车床主轴变速箱课程设计，让学生能进行复杂机械系统整体布局、传动系统设计、操纵机构设计等，形成复杂机械产品设计的初步能力。6.第八学期。通过毕业设计，让学生运用Solidworks等工程软件完成一个比较复杂的机械产品设计，形成复杂机械产品设计能力。通过6个学期全过程机械产品设计能力的培养，可使学生具备熟练运用机械专业知识和专业技能的能力，能够运用自然科学和工程科学的基本原理，去表述与分析复杂机械工程问题，提出解决方案，完成比较复杂的机械产品的设计与开发，提升专业能力和工程素养。
（三）改革教学方法，提升教学效果
为提升教学效果，教师要全过程贯彻案例式教学方法，并形成自己的课堂教学、实践教学及课外科技活动相结合的立体化教学思路。1.采用案例驱动教学方法，提高学生的工程设计能力。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，全过程贯彻齿轮传动及减速器的工作原理、设计理论及工程实践，逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力，夯实学生的现代机械设计能力，提升学生的工程素养和工作适应性。2.采用系统论方法，完善机械设计能力培养体系与课程内容。采用系统论方法，将机械设计类各门课程、各个实践环节各自为政开展教学的现状，通过齿轮传动及减速器设计的案例教学，形成一个统一、有机的机械设计能力全过程培养体系，提升学生的工程素养和工作适应性。3.采用重点论方法，提升学生对机械产品设计的理解。教师要全过程地重点讲解齿轮传动及减速器的设计、加工、材料选用、总体设计以及三维建模等，通过课堂讨论及习题课，让学生举一反三，充分调动其学习积极性，促进其对课程内容的消化和理解。4.采用理论联系实际的方法，将教改、科研成果及学科前沿融入教学。教师可采用理论联系实际的方法，将教改、科研成果、学科前沿和高新技术信息有机地融入教学过程，不断补充、更新教学内容，深化学生对机械理论知识的理解和掌握，锻炼其实际动手能力，并向其传授更多、更新、更先进的知识，激发学生的兴趣。5.结合实践教学与课外科技活动方法，提升教学效果。教师可结合生产实习、课程设计与课外科技活动，通过现场实物教学法，提升学生对机械的感性认识，激发他们主动学习的积极性，提升教学效果。
三、结论
本文在对机械制造业发展现状及需求的大量调研基础上，分析地方商科院校的现实困境及现状，并以哈尔滨商业大学机械专业为例，建立了基于典型案例的现代机械设计能力的全过程培养体系。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，将现代机械设计能力的培养贯穿课程教学、实践教学等人才培养全过程，全面夯实机械专业毕业生的机械设计能力，提高毕业生的工程素养与工作适应性。通过对机械专业培养模式的改革，将会使培养出的机械专业人才更符合国家发展战略以及产业转型需要。通过该项目的研究，也可为其他地方院校在进行机械专业培养模式的教育改革与实践中提供有效的经验借鉴与参考。
参考文献：
[1]唐庆菊,陈少云,于凤云.以工程能力培养为导向的“专业综合实践”课程教学改革[J].黑龙江教育(理论与实践),2021(4).
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[3]娄燕.专业认证驱动下的机械专业工程实践能力探讨[J].当代教育实践与教学研究,2019(21).
关键词：机械原理；机构创新设计；应用；案例
设计是把各种先进科学技术成果转化为生产力的一种方法和手段，是人类征服自然改造世界的基本活动之一，是人们为满足一定的需求而进行的一种创造性活动的实践过程。就机械设计而言，它是从给定的合理的目标参数出发通过各种手段和方法创作出一个所需的优化的机器或机构的过程。机械设计理论和方法是随着人类无止休的需求及科学技术的进步而发展和成熟的。近几十年来电子技术、信息技术、计算机技术的突飞猛进让机械设计发生了翻天覆地的变化，出现了有限元分析、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计等新方法，使设计质量和速度有很大提高。作为将来的机械工程师十分有必要了解机械设计理论和方法的发展历程、研究现状、未来发展趋势，熟悉和掌握现代机械设计方法，应用于实际[1]。
一、机械设计原理概述
机械设计理论与方法论是关于机械设计本质和设计方法的系统理论，目的在于揭示机械设计过程的本质规律，探索各种有效的设计方法，为实际的设计工作提供指南。现代设计理论和方法在现场生产实际中具有广阔的应用天地，它覆盖了所有机械产品的设计及制作过程，对于提高生产率，加快国民经济的发展有着重要的意义。
二、机械创新设计中的机构创新
把含有3个构件以上、且不能再进行拆分的闭链机构称为基本机构，其要素是闭链且不可拆分性。基本机构可以直接应用在机械装置中，只有一些简单机械中才包含一个基本机构，如空气压缩机中包含一个曲柄滑块机构。若干个互不连接、单独工作的基本机构可以组成复杂的机械系统。各基本机构之间进行运动协调设计。各基本机构通过某种连接方法组合在一起，形成一个较复杂的机械系统，这类机械是工程中应用最广泛、也是最普遍的[2]。
1.机构的创新设计
机构组成原理：把基本杆组依次连接到原动件和机架上，可以组成新机构。机构组合原理为创新设计一系列的新机构提供了明确的途径。机构的创新设计分为以下几种形式：（1）机构的串联组合与创新设计：前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件刚性连接在一起，称之为串联组合。前一个机构称为前置机构，后一个机构称为后置机构。其特征是前置机构和后置机构都是单自由度的机构。（2）机构的并联组合与创新设计：可以将几个单自由度的基本机构的输入构件组合起来，保留单自由度构件的输出运动；可以将几个单自由度机构的输出构件组合起来，保留单自由度构件的输入运动；也可以将几个单自由度基本机构的输入构件和输出构件分别都组合起来；均称为并行连接。其特征是各基本机构均是单自由度机构。（3）机构的叠加组合与创新设设计：机构叠加组合是指在一个基本机构的可动构件上再安装一个以上基本机构的组合方式。把支撑其它机构的基本机构称为基础机构，安装在基础机构可动构件上面的基本机构称为附加机构[3]。（4）机构的封闭组合与创新设设计：一个两自由度机构中的两个构件用单自由度的机构连接起来，形成一个自由度的机构系统，称为封闭式连接。其特征是基础机构为二自由度机构，附加机构为单自由度机构。
2.基于原机构的再生创新和综合
基于现有装置的再生创新综合，其设计全过程可分如下5步：（1）明确所设计机器的功能要求，并作相关调研；（2）运动链一般化，把原有机构通过抽象化，转化为只含有只含转动副和构件的运动链；在转化过程中要注意不要改变自由度、转动副和构件的邻近关系；（3）运动链数综合：通过运动链综合的作用，使原有一般化的转动副和构件综合为新的全部可能的一般化运动链。在综合过程中可以利用拓扑理论和图论的相关理论。（4）运动链再生：就是根据设计要求与约束条件，选取满足条件的一般化的运动链；（5）最后进行机构的结构化设计，得到机械装置的运动简图[4]。
三、机构创新设计的应用
机构创新设计有多方面的应用，以凸轮控制机构的机械设计为例，讲解其应用价值。要求根据机械设计的创新路径和方法，设计一个凸轮控制机构，其能够使一个质量为M，并在规定的路程D中作循环往复运动，并要求比原机构能获得更大的机械效益。
首先应明确机械设计的核心问题是如果怎样设计能够使凸轮控制机构去驱动连接点P，并获取最大化的机械效益，同时机构的自由度应为1。为了把复杂的问题简单化，可以忽略次要问题仅关注驱动点P之前的传动机构，它是F=1的凸轮摇杆机构，其对应运动链如图1所示。
其次设计好运动链后，要进行运动链数综合。由于机械设计创新设计的出发点是为了获取较大的机械效益，可以通过增加机构杆件数来满足上述要求，考虑的自由度不能发生变化，增加机构杆件数应不少于两个，设计好新的装置具有六杆运动链，2种独立异构型式，即斯蒂芬森链与瓦特链。比如在进行斯蒂芬森链的设计过程中，需要根据结构与功能相适应的原则对斯蒂芬森链进行结构的改变[5]。由于该装置是一种凸轮控制机构，需要进行运动副的更替，也就是说必然进行运动副的替代，即用一个凸轮副去替代运动链中的一个二元素杆与2个转动副，故得到演化后运动链。
四、结论
进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。运用机构学原理进行机械设计创新，首先要学习掌握相关的机构理论与已有的结构，才能在创新思维的指导下进行创新设计。
参考文献：
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随着科技发展的日新月异，经济结构的优化调整，传统产业升级换代，社会对人才需求的层次越来越高，在激烈的人才市场就业竞争中，中职生由过去的走俏变为现在的“坐冷板凳”。招生难、就业难、收费难、管理难已经成为制约中职教育发展的瓶颈因素。由于招生难，中职学生由过去的挑挑捡捡，变成现在的“一窝端”。因此，就必须对传统的《机械设计》课程教学进行改革.基于以上两点，笔者选择“信息技术与《机械设计》课程整合的研究”作为论题，以期能在这一研究领域做出有益的探索，为中等职业学校的工科各课程的教学尽一点绵薄之力。
1 信息技术与《机械设计》课程整合的涵义与目标
1.1 信息技术与《机械设计》课程整合的涵义
信息技术不仅给传统的《机械设计》教学带来了巨大的冲击，而且能够促使《机械设计》教学的方方面面产生变革，但无论信息技术有多强大，它在与《机械设计》课程的整合都必须遵循“以课程为主体”的基本理念，据此笔者认为，信息技术与《机械设计》课程的整合是指：在先进的教育理论和思想的指导下，在《机械设计》课程的教育教学设计与实施中，引入以计算机多媒体和网络技术为主的信息技术，使信息资源与《机械设计》课程内容有机结合，以便更好地完成《机械设计》课程目标，达到最优化的教学效果。其中，先进的教育理论和思想的指导是信息技术与《机械设计》课程整合的方向保证；使信息资源与《机械设计》课程内容有机结合是其基本要求；完成课程目标，达到最优化的教学效果是其目标。
1.2 信息技术与《机械设计》课程整合的目标
根据系统论的观点，一个系统中所有要素的活动都是围绕着系统目标来进行的，可见合理的信息技术与《机械设计》课程整合的目标对整合重要性。信息人是信息化社会对身处其中的每个成员的基本要求，教育肩负着将普通人培养成信息人的任务，馏嘟姆计》教育系统是信息化社会系统的一个子系统，学习者与奴殉柞轰有手事珠饭晒珍Al为了实现由普通人向信息人的转变，在《机械设计》教育系统中，教师和学生通过《机械设计》教学，一方面学习了信息技术，一方面也利用信息技术促进了《机械设计》学与教的优化，达到了既培养信息素养也实现《机械设计》教育目标的目的。最终实现了由普通人向信息人的转变。在当前《机械设计》教学改革的背景下，具体来说，信息技术与《机械设计》课程整合的目标是利用信息技术改革传统的《机械设计》教学。
2 信息技术与《机械设计》课程整合的必要性
2.1 《机械设计》课程的特点、作用
《机械设计》谋程的特点：《机械设计》基础是工科院校机械类和机电类专业的一门必修主干课程，对学生学习专业课程起着承上启下的重要作用。学习过程中强调创新设计、设计实践性训练、培养学生独立分析能力和解决实际问题的能力。《机械设计》课程的作用：《机械设计》课程的特点决定了《机械设计》课程的独特作用，而《机械设计》课程的重要性就是通过它的独特作用体现出来的.通过本课程的学习使学生掌握《机械设计》的基础知识、基本理论和基本方法；受到设计技能的基本训练。常用机械零件的设计和计算是本课程的基本教学内容。本课程的学习的最终目的在于使学生能综合运用各种机械零件和各种机构及其它先修课程的知识，具有设计机械传动装置和简单机械的能力；使学生具备所必需的机械零件和常用机构的基本知识和基本技能；为学生学习后续专业课程，提高全面素质，增强职业应变能力和继续学习的能力打下一定的基础。
2.2 传统《机械设计》教学难以实现中职《机械设计》课程目标
课程的教育目标主要是通过课程的教学来实现。而我国中职《机械设计》课程教学长期以来存在着的“少、慢、差、费”的现状。少是实习时间少：慢是《机械设计》课程改革慢；差是学生机械设计产品实用性和学习直观性差；费是教和学费时费力。这样严重影响了《机械设计》课程目标的实现。同时，《机械设计》课程较难而且比较枯燥，难以激发学生地学习兴趣。这样素质又不是很好，兴趣又不是很高的学生如何学好成才，是摆在我们工科教师当前的难题。因此我们要深入研究《机械设计》教学改革。
传统《机械设计》教学现状：在我国工科学校教学中，基本上仍然沿用传统的三段制教学模式，即将课程分为基础课、技术基础课和专业课，通过认识实习、生产实习、毕业实习和各种课程设计、毕业设计来培养学生的专业能力。在培养学生设计创新能力方面主要通过机械原理、《机械设计》和各种专业课程及其相应的课程设计和毕业设计来实现。由于这些课程的教学及其设计存在诸多问题，使我们培养出来的学生的设计创新能力远没有达到人们所希望的那样。而且由于中职招生难，中职生由过去的挑挑捡捡，变为现在的“一窝端”。这样素质的学生难以实现既定的人才培养目标，这样的“产品”进入人才市场，可能更不受欢迎，从而形成恶性循环。综上所述，我国《机械设计》教学现状令人堪忧，我国机械类毕业生基本上不会搞创新设计（或新产品开发），而且，设计出产品的实用性较差，只有在工作岗位上经过长时间的摸索才能具有这种能力。其影响是显而易见的，我国目前很多工厂产品结构调整主要靠引进技术或样机，但是缺乏自主知识产权，很难参与国际市场竞争。我们应该加大教改力度，全面改革教学体系、内容和方法，争取在不太长的时间内有所建树。
最后笔者根据自己的实践教学摸索，初浅的认为信息技术与《机械设计》课程整合的教学模具体可以划分为三种模式：第一种是教师演示型教学模式、第二种是学生探索型学习模式、第三种是网络设计教学模式。因篇幅关系这里就不介绍了，以上是笔者对信息技术与《机械设计》课程整合的初浅看法，不足之处请大家不吝赐教。
【参考文献】
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[关键词]机械设计；机械制造；理念创新
中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0060-01
随着现代社会工业化进程的不断加快，工业生产的需要也在不断增大，机械工具作为工业生产的基础方式，其奠基作用是无可替代的，现代机械制造行业的发展也彰显了一国的综合国力和技术水平，市场经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高，在未来，机械制造行业的发展将有着更好的前景。机械设计就是按照具体的使用要求，分析、计算、构思机械的结构、原理、运动、能量和力的传递、零件的形状、大小、等不同的方面，并最终予以制作的全过程。机械设计是机械工业中最为关键的环节，能否做好现代机械设计是机械制造工业发展的关键因素，现代机械设计的理念与传统机械设计相比有着明显的突破，本文对于相关的一系列问题进行了探讨。
一、现代机械设计概述
（一）传统机械设计和现代机械设计的方法。传统的机械设计一般是按照目标和任务，制定一个方案，甚或制造出具体的样机，而后予以考核评定，在考核评定的基础之上，进行修改，形成第二方案，循环反复进行这一过程一直等到满意为止。具体的流程是： 市场需求调查； 归纳相关问题； 综合分析问题； 优化方案； 修改方案； 绘制图样。在传统机械设计中，由于受到设计观念、技术方法和设备条件的限制，设计要借助于大量的静止化和简化假设，这样就大大地影响了设计的精确度，设计中过度依靠主观灵感和经验，高效、准确和科学合理性受到了影响。
现代机械设计分为广义的和狭义的两种，广义的设计针对的是实体化对象的整个过程，狭义设计针对的是图样完成的设计。现代工业设计的基本特征是智能化、经济性、集成化、并行、精确、动态运行。现代机械设计一般有两种分类，比较成熟的设计方法有：CAD、机电一体化的设计方法、最优化的机械设计方法、有限元的机械设计方法等等。正在发展中的新颖设计包括：智能、生命周期、创新、并行、稳健、虚拟等不同的类型。
（二）现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、物理学、电子信息学、化工学、人体心理学、测量学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、精确性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、高性能设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。
二、现代机械设计相关技术
（一） 节能环保设计技术。该技术充分考虑到了低耗能、高效益、环境保护等因素，主要包括以下几种。
1.节能机械设计技术。设计中要求将能源利用率提高到最大化，在设计阶段要充分考虑产品的结构布局、加工工艺以及重复使用性和材料选择，以满足节能要求。
2.环保机械设计技术。在产品的生命周期内，是否可以回收，对环境和人体健康有没有损害，要兼顾产品质量。
3.材料设计。要充分考虑到材料本身，实现材料利用率的最大化。
4.人性化设计技术。要考虑到人机统一，机械设计以人为本，从人出发，兼顾到科学技术，实现人机合一。
（二）优良性能设计技术。现代机械设计要充分考虑到产品的综合性能，主要包括。
1.实验技术和可靠性的设计。监测产品和系统是否出现故障，对故障进行检测分析，研究预防故障和处治故障的方法，保证性能的可靠性。
2.防断裂技术的设计。要充分考虑到机械设计的材料和结构能否在载荷、温度和电场等外力的作用下具有足够的抗破坏能力。
3.系统动态设计技术。为了保证能够全过程监测机械的运行，对频率、动态响应、运动和振动等结构动态特性进行分析、评价和设计进行研究，研究机械是否有磨损等情况，保证产品的正常运行。
4.防腐蚀设计技术。保证产品不被腐蚀，要在选择材料、防腐蚀结合和强度设计上着手。此外还包括状态检测补偿和控制技术。
（三）创建竞争优势设计技术。这是考虑到市场的需求，在市场中建立竞争优势的设计技术，主要包括以下几种。
1.创新技术。在结合产品实际功能和质量的基础上，充分发挥创造性思维，设计出客户满意度高，符合市场需求的产品。
2.低成本设计技术。设计时为保持竞争力，要充分降低成本，当然要兼顾现代机械设计投放市场的速度，缩短产品的设计周期。
3.智能设计技术。智能化是现代机械设计中的一个重要特征，由于传统的CAD自动化技术已经不能满足机械自动化的要求，就要求比如 ICAD这样的能够满足图形处理，数值计算，具备知识处理能力和能够为设计全过程提供智能化支持的技术。
正确认识机械设计的特点，掌握科学的理论，合理实践，不断突破机械设计创新的理论，可以根据已有的科学原理和技术进行创新，可以在原有原理和技术的基础上进行技术改革和创新，可以吸收其他领域的研究成果进行创新，可以引进国外先进技术进行创新。
【关键词】 机械产品 现代设计 计算机
1 现代设计理念概述
所谓设计就是根据一定的设计目的和产品应用要求，借助一定媒体将软性思维转化为相关产品信息、产品模型的过程。因此，机械产品的设计必须具有目的性、结构性和严谨性，而现代设计是基于提高设计速度和设计水平为出发点，将智能化和自动化充分运用于产品设计与研发当中的一种设计方法。因此，机械产品现代设计理念的特点就是智能化和自动化。在上世纪80年代以前，我国在设计领域中的一些设计技术、设计方法、设计理念相比国际上相对落后，对于一些先进科学技术的应用知之甚少，而为了强调设计技术的变革，通常把我国过去常用的设计称为传统设计，而把国际上兴起的新兴设计技术称为现代设计。经济的快速发展必然要求生产效率的提高，而生产效率的提高必须要将新兴科学技术充分运用于生产领域中，因此机械产品功能的多样性、机械产品结构的复杂性、机械产品使用寿命的长期性必然会给机械设计提出时代课题。随着科学技术的高速发展，在产品设计绘图、加工制造等方面的研究已经取得了一定的成果，但计算机在产品初期设计中的应用却少之又少，因此计算机在设计中的应用是机械产品现代设计方法的必然选择。
2 机械产品现代设计方法类型
2.1 系统化设计方法
所谓系统就是整体与部分之间相互联系、密不可分的一种构成方式。同时，每个组成部分又具有独立性，每个组成部分发挥的作用也不尽相同，这些不同的作用对于整体而言又是必不可少的，正是由于不同元素之间的相互作用，才维持了整体作用的持续发挥。系统化设计方法正是对系统原理的充分体现，系统化设计方法理论源于德国学者Pahl和Beitz教授，我国多学着在设计实践中充分借鉴西方国家设计理念，同时根据我国实际情况对系统化设计理论不断进行深化，一是从产品开发过程的宏观性为出发点，根据用户需求，利用质量功能布置法，以产品开发阶段技术要求为目标，系统地将客户需求转化为实际产品功能。二是借助生命系统理论将产品视作为层次分明的生命系统，在产品设计过程中进行层次上的划分，以达到产品功能结构的系统性。设计就本质来说是产品要求和设计者自身思想的有效结合，因此不同设计者对待同一产品会有不同的角度和思路，总的来说，具有代表性的系统化设计方法主要包括设计元素法、图形建模法、“构思”―“设计”法、矩阵设计法、键合图法等等。
2.2 结构模块化设计方法
结构模块化设计方法是从规划产品的角度出发而提出的，而这种方法的设计任务又是以产品结构为基础，利用产品通用零部件来确定设计任务，同时在分解设计任务时就要充分考虑好不同零部件之间存在的作用冲突，解决好矛盾，同时还要及早预测生产能力和费用，由此来提高设计效率，从而降低产品研发成本。设计任务的功能化产品结构共分为四层：产品―功能组成―主要功能组件―功能元件。为了更好地评价专用机械设计和更有效地规避制造风险，在专用机械设计中采用功能化的产品结构将充分发挥优势作用。
2.3 基于产品特征知识的设计方法
利用计算机的语言识别功能来描述产品特征及相关专家的知识经验是基于产品特征知识设计方法的主要特点，这种方法实际上是利用知识库和推理机及已储存领域知识来实现计算机辅助产品的方案设计。产品特征是机械系统方案设计的主要依据，而设计领域相关专家的知识和经验又是对机械系统特征的规律性把握，基于产品特征知识的设计就是利用这两个方面来进行推量和决策，从而来完成机构的型、数综合。而知识的自动获取、表达、集成、协调管理和使用，又是实现这一阶段计算机辅助设计的必然前提。综观国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化获取的研究，采用的方法主要包括：编码法、知识的混合型表达法、利用基于知识的开发工具、设计目录法、基于实例的方法这五种。
2.4 智能化设计方法
根据设计方法学理论，借助三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体工具来进行产品开发设计是智能化设计方法的主要特点。数学系统理论和系统工程理论是智能化设计方法的理论支柱，在利用这两个理论时，充分利用产品设计技术和系统开发方法学研制出与产品设计初期相适应的多媒体开发系统软件是智能化设计方法的基本原理。
3 结语
机械产品的系统化设计方法、结构模块化设计方法、基于产品特征知识的设计方法、智能化设计方法是机械现代化设计的主要内容，而这四者之间又有着密切的联系。在信息化的时代背景下，科学技术飞速发展带来了机械产品功能与结构的深刻变革，但机械产品功能与结构的变革与机械设计的发展却并不同步，机械产品方案的设计手段显得力不从心，跟不上时展的需要。由于这四者之间密切的联系，要想有效的实现机械化设计的现代化，还必须对这四种方法进行综合运用。而计算机辅助功能在机械设计领域的运用也必然会带来新技术、新方法、原理的大量涌现。因此，在机械现代化设计中必须将计算机功能充分运用其中，因为计算机的运用本身就是信息化、智能化的一个重要标志，计算机在机械设计中的应用也必然会在很大程度上提高设计水水平、加快设计速度。所以机械现代化设计是机械设计的必然发展趋势。机械产品作为生产领域的重要生产工具，它的变革往往会带来整个生产领域的变革，从而带动经济的发展，而机械设计已经从传统走向了现代，这是思想变革和技术变革的有效结合，为了实现我国机械设计的现代化，必须完善创新机制，加大科研投资力度，培养机械设计人才队伍，只有通过技术创新才能够保证我国机械设计能够步入世界先进行列。
参考文献：
机械设计有别于其他学科，它的实践性很强，课程的研究对象是常用机构和通用零部件，需要同学们对其有一定的感性认识，但是随着近几年来高校录取分数的下降，生源素质呈下降趋势，绝大多数的学生具有文化基础薄弱、学习兴趣不高、学习能力不强的特点，在现有的招生制度下各专业文理科都收，造成学生学习基础参差不齐，加上在校生且几乎都是从学校到学校，对各种机械零部件普遍缺乏感性认知的问题，所以在机械设计理论教学前我们先安排同学们进行感性认知实践，以增强学生的感性认识，如通过组织学生参观机械原理和零件陈列室、各类机械设备陈列柜、观看机器工作录像、常用机构的动画FLASH，到工训中心现场实地参观（工训中心有完整的机械类专业金工实习所要求的各类机械加工设备）等认知教学，认识具体的零部件、常用机构和机器，使学生们清楚知道机器的基本组成要素——机械零件，初步了解机器的组成、结构特点、工作过程及工作原理，使理论与实际对应起来，通过认知实践增加学生的感性认识，培养他们对机械设计基础课程学习的兴趣，使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。
2实验教学
在机械设计教学过程中，实验教学与理论教学具有同等重要的地位。通过实验，使学生熟悉掌握一些与本课程有关的实验设备的原理、使用和调试，掌握实验数据采集和处理的过程与方法，培养认真细致、一丝不苟的工作作风，提高观察问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力。不断提高实验教学效果，确保实验教学质量是机械设计实验教学改革的重要课题。课题组以“打牢基础、培养能力、增强素质、提高实践和创新能力培养”为基本要求，以机械设计学科知识平台为依据，结合学校实验教学条件，并充分考虑学生在基础、专业要求、兴趣、特长和能力发挥等方面的差异，对机械设计课程的所有实验进行了分类和整理，构建了一套加强基础、提倡创新、重在应用，多层次、多模块、开放性的实验教学新体系。
（1）尽可能利用好现有实验条件，巩固和加强传统实验传统实验在帮助学生理解机械原理或工作特性方面具有重要的的作用，因此在机械设计实验教学改革与发展中依然需保留、巩固并加强这些实验项目和内容，例如我们保留了《带传动性能实验》、《滚动轴承性能实验》、《减速器结构装拆实验》，这些验证性实验会使学生对课堂所学的理论知识有更深刻的认识和理解，为今后研究和创新设计机构奠定良好的基础；保留了《螺栓及螺栓组连接综合实验》，综合实验使学生掌握机械系统的工作原理、承载特性、影响因素分析方法，有利于培养学生的动手能力、数据采集能力、分析与解决问题的综合能力。
（2）加强创新设计性、综合性特色实验建设2011年我校添置了机构运动创新设计方案及仿真实验台和传动机构综合实验台，有了这种机构综合实验台，学生可根据实验指导书要求，自行设计和搭建实验平台，选择适当的构件，进行测试分析，有效地开拓了学生的创新思维，提高了学生综合实践能力。
（3）课程实验实行开放性实验为了增加学生动手能力，课程实验实行开放性实验，即学生在实验课上没有弄懂的内容、没有完成的实验，可以随时补做，直到弄懂为止。本课程的考核方式是做完实验后才能参加理论考试。
（4）课堂教学与实验一体化为了更好地与课程的理论教学相配合,我们拟建设一个“机电一体化教室”。该教室为一个多功能教室。可供学生上课、实验、专周训练用。学生在该教室上课可直接观看到各种实物、模型及仿真运动，同时学生还可以自己做实验来验证自己所学的知识。将单班课安排在多功能教室进行，根据内容需要采取多媒体讲解、模型演示和实验操作相结合的方法，充分利用教学资源，提高教学效果。实验课教学的设计思想是：在内容上必须是传统实验与创新实验的协同，是认知实验、验证实验、综合实验和创新设计实验的集成。实行开放式的，贯穿学生学习全过程的，从课内一般实验到课外的自主式开放实验。在实验的开出形式上将实验项目分两个系列：必修与选修，其选修内容可让学生自由选择，从而鼓励学生个性自由发展，并可不拘一格地鼓励优秀学生脱颖而出。通过一些提高型、选修型实验的开出，极大地激发了学生的学习热情。很多学生经常在业余时间来到实验室学习和钻研，取得了良好的效果。
3课程设计
课程设计是机械设计课程的最后一个具有综合性和实践性的重要教学环节，也是高等工科院校机械类专业学生第一次较全面的设计能力训练。它不仅是学生获得知识的重要途径，而且对培养学生的自学能力、工作态度、实际工作能力、科学研究能力和创新能力具有十分重要的作用，对实现培养学生的知识、能力、素质起着关键的作用。课题组对机械原理课程设计和机械设计课程设计内容和选题进行了全面改革，使之由机构设计为主转变为由机械整体运动方案设计和整机设计为主。课程设计的选题更接近实际更加丰富多样，我们将以往集中时间进行课程设计教学改为部分分散然后集中的教学方法，将课题在机械设计课程教学中期就布置下去。这样，可以使学生随着机械设计课程的进行以课外作业的形式逐步完成除装配图以外的传动计算部分、标准件选择部分，并进行变速箱结构设计的草图绘制，平时老师利用课间、课后、QQ、视频等方式进行辅导，最后集中绘制装配图、进行答辩，这样一种渐进式教学过程，学生的基本设计能力的培养会更扎实，在课程设计中鼓励、引导学生创新设计，旨在帮助学生掌握机械设计的实用技能，为从事相关技术工作打下扎实的基础。
4课外科技活动
将课程建设延伸至第二课堂，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。课程组教师不仅注重课堂教学质量，而且注重大学生第二课堂的建设和成效，将课程建设以及课堂教学与大学生课外科研课题相结合（如大学生创新训练计划、大学生学科竞赛），积极承担所教课堂大学生课外科研课题的指导教师工作，旨在激发学生的学习积极性，培养学生的创新能力以及科研联合攻关的意识。从而实现多层次、多渠道培养学生能力和提高教学质量的目的。
结束语
关键词：机械设计制造及其自动化；分方向；教学模式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）03-0009-02
机械制造业是国民经济的基础，被誉为“国民经济的装备部”，在我国现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。尤其是进入21世纪之后，“中国制造”已经成为全球品牌，中国俨然成为全球的制造业和加工工业的中心，这对机械的需求都有较大幅度的提升，机械设计制造及其自动化专业人才的需求势必大大增加。既掌握传统机械设计制造理论，又懂得先进制造技术的高层次的技术人才将成为各企业竞相争夺的对象。因而，几乎所有的工科院校都设有机械设计制造及其自动化专业，结合黑龙江八一农垦大学“十二五”发展纲要及机械设计制造及其自动化专业的“十二五”发展规划，突出专业特色，重点进行专业分方向教学，强化黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设[1]。
一、原有教学模式分析
黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业原名为机械设计与制造专业，成立于1987年，是黑龙江八一农垦大学开设得比较早的专业，并于2003年获得了硕士学位授予权。专业经过近30年的发展与建设，为我国的机械设计与制造行业培养了大批的本、专科毕业生及硕士研究生。然而，近些年，随着招生数量增加和就业形势的日益严峻，专业的发展与建设面临比较大的压力，尽管经过本科教学评估引进了相当数量的“教学型”人才，基本保证了正常教学秩序，但并没有从根本上解决问题，许多难题依然困扰着专业的发展和进步，这些问题集中体现在以下几个方面。
（一）特色建设――方向不明确
没有明确专业发展方向来指导专业的建设，致使大家盲目前行，只能为教学而教学，没有真正的培养研究方向和研究团队建设。
（二）人才引进――领军人才匮乏
虽然引进一些硕士和博士，在入职后了解和掌握了本专业知识，但主要是完成一些正常的教学任务，在科研方面并没有能够撑起一个方向的突出人才，致使本专业教学及科研水平想要突进不易，这是导致本专业发展基本不前的主要原因。
（三）教学团队建设――重视不够
专业内具有高水平科研和教学能力的教师较少，学术研究领域比较窄，梯队建设不完善，所以导致科研立项非常薄弱，影响专业教师业务能力的进一步提升。
鉴于上述情况，改革迫在眉睫。因此，我首先确定了分方向教学模式的思路：重点从专业分方向教学设置、教学计划制定、课程体系安排以及教学内容、教学方法和手段的改革，紧紧依靠实践环节的支撑，强化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设，突出机械设计制造及其自动化专业立足黑龙江垦区，依托大庆，服务龙江，面向全国的办学特色，以大农业机械化研究为平台，结合当前机械制造业发展需要及专业致力于培养应用型人才的发展思维，努力在先进制造技术方向为机械制造行业培养优秀的技术人才[2]。
二、分方向教学模式的改革与探索
通过前期对制造业人才需求的调研分析，提出专业核心不变，侧重专业分方向教学、重点强化专业理论和加强实践动手能力。因此，在现有的条件下，结合当前制造业的发展水平及对人才的需求，将延续传统机械设计制造的理论基础，提倡引入前沿知识技术来完善本专业的核心建设，对专业进行教学改革及加强专业课程建设[3]。
（一）明确专业定位
专业建设依托改造龙江老工业基地以及黑龙江垦区大农业、大农机发展构想，定位于当前机械设计及制造业的先进制造技术研究方向，面向大农业、大农机应用领域，注重全面素质教育，在保证理论教学的基础上，重视实践能力与创业能力的培养，实现理论知识、实践技能、个人能力的协调发展，注重提高学生的就业能力、应用能力、创新与创业能力和终身学习能力，培养现代设计制造工程技术及装备领域的高级应用技术人才，同时兼顾学科建设及发展，进一步培养应用研究型人才为目标。
（二）厘清培养目标
机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”旨在培养适应21世纪社会主义现代化需要的、德智体全面发展的、高素质的工程技术人才，掌握机械设计、制造及先进制造技术方面的基础理论知识和基本技能，具备机械零部件设计、制造工艺研究、工装设备设计，尤其是数控设备的操控、编程、故障诊断维修及生产组织管理能力，并能在机械设计制造及自动化相关领域，从事机械设计、制造、研发及营销等工作的高级工程技术人才。
（三）拓宽就业方向
经过四年的学习与培养，毕业生应具有扎实的自然科学基础、较好的人文和社会科学基础以及较好的语言和文字表达能力，能够系统地掌握本专业领域的技术知识，主要包括理论力学、机械原理及零件设计、电工与电子技术、机械工程材料、数控原理与系统、测试与控制技术、机床数控技术、先进制造技术、工业企业管理等基础知识，还应具有本专业必备的制图、数控编程、操作、机床故障诊断与维修等基本技能。此外，毕业生应该具有初步的科学研究、创新意识及组织管理能力。在此基础上，学生毕业后，可在航空航天、机床、汽车制造等诸多领域中从事机械设计与制造、数控编程与操作、数控机床故障诊断与维修、机电液一体化设计、设备维护与管理、科技开发与应用研究、运用管理与经营销售等工作。
（四）修订培养方案
教学计划是对人才培养目标、培养要求及特色和课程设置等方面的总体设计， 以此来进行教学活动的组织和教学内容的安排。因此，在制订教学计划过程中， 转变了教育思想和观念， 注重加强学生综合素质和能力培养，强调学生的个性发展，确立了“厚基础、宽口径、重素质” 的人才培养模式，在制订教学计划时重点突出“两段式”培养模式，即将整个过程分为两个阶段：“基础平台段”和“专业方向段”。“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题；“专业方向段”则针对的是“重素质”问题。力争培养出基础知识扎实、实践动手能力强、适应性强、创新能力强、整体素质高， 具备一定创业能力的现代设计制造工程技术及装备领域的高级工程技术人才[4]。
（五）重构课程体系
根据教学计划中重点突出的“两段式”培养模式，即“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题，教学所占的学期为前4或5学期；“专业方向段”针对的则是“重素质”问题，教学所占的学期为其他学期，经过系统的分析和研究， 建立了合理的课程体系。“基础平台段”中包括通识课（必修课和选修课）和基础课平台，占总学分的42.5%。“专业方向段”主要包括专业基础课平台、专业课模块（必修课和选修课）和实践教学模块等几部分，占总学分的57.5%。
“基础平台段”中的通识课主要是培养和提高学生的政治修养、思想品德修养、人文素质和法制观念， 增强学生的爱国热情、事业心和责任感等，占总学分的28.4%；基础课平台包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及大学物理实验，占总学分的14.1%。
“专业方向段”中专业基础课平台包括“画法几何”、“机械工程材料”、“电工电子学”、“机械制图”、“理论力学”、“材料力学”、“互换性c测量技术”、“机械制造基础”、“机械原理”、“机械设计”、“液压与气动”等课程，占总学分的21.9%。专业课模块包括必修课和选修课两大模块，其中必修课包括“金属切削原理及刀具”、“工程测试技术”、“机械制造工艺学”、“单片机与接口技术”、“机械工程控制基础”、“机床数控技术”等课程，占总学分的9.7%；选修课包括“可编程序控制器（PLC）”、“数控原理与系统”、“数控加工技术实践及仿真”、“数控机床故障诊断”、“伺服系统”、“机床电器控制”、“先进制造技术”、“机械 CAD/CAM”和“工业企业管理”等课程，占总学分的5.3%。实践教学模块包括入学教育、军训及军事理论、金工实习、机械原理课程设计、机械设计课程设计、金属切削刀具课程设计、机械制造工艺课程设计、数控加工工艺课程设计、数控编程与操作实训、工艺实习、毕业设计等教学环节，周数43周，学分为33分，占总学分的20.6%。
三、实施成效
黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业是从2009年开始尝试分方向教学，经过6年多的不断探索与实践，改革初步取得成效，学生的综合成绩都较以往有较大提高，实际动手能力、创新能力都得到了提升。但是，在改革实施过程中也遇到了一些问题，例如改革思路不够大胆，局限于现有教学的“小打小闹”；师资力量有待提高；部分课程需要进一步优化，还存在因人设课的现象；实践环节需要继续加强；教学组织管理有些混乱；学生学习主观能动性需要提高；等等。这些问题的存在都限制了分方向教学模式的改革与实施，亟须解决[5]。
综上所述，黑龙江八一农垦大学在机械设计制造及其自动化专业实行分方向教学，取得了一定的成效，同时也遇到了一些问题，这说明了教学改革的进行绝不是一项短期可以完成的任务，而是教学战线上的一项长期任务，任重而道远，只有充分认识到这一点，坚持不懈地开展分方向教学模式，才能够提升教学质量，优化学科教学内容及课程体系结构，深化人才培养模式，提高学生素质，拓宽学生就业方向，培养出机械制造行业优秀的技术人才。
参考文献：
[1]董晓威，金中波，刘天祥.机床数控技术课程教学改革的 研究与探索[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2012，（4）.
[2]蒋强，米林，冯文杰等.地方高等院校机械设计制造及其 自动化专业建设探讨[J].教育教学论坛，2011，（18）.
[3]金中波，董晓威，李庆达等.农业院校机械设计专业专业 英语课程的教学改革研究[J].中国电力教育，2014，（8）.
[关键词]：机械设计基础 多媒体教学 应用 意义
一、前言
信息技术的发展为多媒体与课程教学的有机结合提供了现实条件。现如今，随着计算机的不断发展，多媒体教学给教育领域带来了新的动力。在机械设计基础课程中运用多媒体进行教学，不仅能够改变传统教学的单调模式，充分发挥教师的主导作用，还能够充分调动学生的学习积极性，增强学生不断学习的兴趣和主动性性。
二、多媒体在机械设计基础教学中的应用
机械设计基础课是机械类专业的一门重要的技术基础课，它涉及的知识面极广，理论性强，与实践结合紧密。如何在机械设计基础课程教学中更好地发挥多媒体教学的优势，达到应有的效果，就成为摆在机械设计基础教师面前的一个重要课题。这也需要教师在利用多媒体教学时多思考、多研究、多总结。
1.多媒体在机械设计基础课程设计中的应用
在机械设计基础课程中，无论是常用机构、机械运动还是轴系零件的教学内容，它们的实物、模型都非常多，而且很抽象，学生很难理解。在机械设计基础课程设计中运用多媒体，可将课程设计的题目制成多媒体课件，更可将复杂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，让学生在机械设计基础课程设计期间将工作重点放在机械设计基础课程的设计方案的构思、分析、比较及参数的选择和计算机制图上，而不是放在大量的人工计算和人工制图上。这种方式不仅可以使学生学会综合运用以前所学的知识，大大提高他们独立分析问题、解决问题的能力，化抽象为形象、生动，同时还可以领略高科技成果给他们带来的乐趣。
2.多媒体在机械设计基础课堂教学中的应用
许多学校机械类专业的的机械设计基础课程的教学以往多是采用直观式教学方式，换而言之就是教师主要借助挂图、简易实物模型等来说明机械的工作原理、结构、设计理论和计算方法。但由于以往教学方式存在的极大地局限性，使得机械设计基础课堂教学十分呆板，教与学往往难以达到共鸣，因此，很难收到预期的教学效果。而多媒体教学正好能够有效弥补这些不足，起到十分重要的作用。多媒体在机械设计基础课堂教学中的应用主要体现在讲授的一些具体内容上。教师在讲授相关内容时，可以在详细讲解的基础上，根据学生实际的知识水平，利用现有教具来有效配合动画片段，使学生对一些模糊、抽象的机械运动和工作原理有一个更清晰的感性认识，这样学生在思考时也更容易些，更容易接受教师传授的这些知识。
比如，教师在讲授用解释法设计凸轮曲线时，由于内容过于抽象，借助传统的教学方式很难用语言表现出来，而应用计算机的多媒体技术，把反转法原理处理后的两种情况制作成平面动画片段存入计算机，通过大屏幕将动画片段慢放，并对其两种情况分别演示出来，然后对照分析得出结论：两种情况下各构件的相对运动并不改变，因此可知经过反转法处理的凸轮结构，凸轮处于相对静止状态，从动件尖端始终与凸轮接触，尖端的运动轨迹便是凸轮的理论轮廓。实际上，这时凸轮轮廓的设计也就转化为设计凸轮机构从动件尖端相对凸轮的运动轨迹，而由动画片段已清晰看出用反转法处理后的凸轮机构从动件尖端相对凸轮的运动，是既绕凸轮轮心转动又沿凸轮径向线移动。由于在机械设计基础课程中利用多媒体教学，内容讲解十分直观、通俗易懂，使很难讲解的抽象问题在很短的时间内迎刃而解，学生更容易理解，因而大大增强了学生学习的主动性和积极性。
3.多媒体在习题课和课外辅助教学中的应用
机械设计基础课中习题课和课外辅助教学主要涉及机构的设计、零部件的设计等基本概念及计算方式，形式可以是多种多样的，比如选择题、判断题、填空题等。并且可以进行现场评分以评价学生对知识掌握的情况。传统的教学方式容易造成学生对教学内容理解的困难，使用多媒体课件后不仅没有这些困难，还可以使学生不断巩固所学的基础知识，可以提高学生分析问题、解决问题的能力，达到“一题多改”“一题多解”，在很短的时间内便可较好的解决相关问题，同时也可发挥多媒体在机械设计基础教学中应有的作用和价值。
总地来说，多媒体在机械设计基础教学中的应用涉及课程内容的各个方面，尽管应用多媒体教学有诸多的益处，但如果应用不当则难以发挥其应有的作用。因此，在机械设计基础教学中要科学合理应用多媒体，使其发挥应有的作用。
二、多媒体在机械设计基础教学中的意义
1.可激发学生的学习兴趣和创造能力
由于多媒体教学课件是新技术和新知识的引用，增强了学生对机械设计基础课堂教学内容以及计算机学习的兴趣，大大扩展了学生的眼界。机械设计基础课堂上，通过多媒体课件中图像、声音、动画等的合理使用，可以大幅度调动学生的主动性，学生对下次机械设计基础课也会有期待。同时还可给予学生足够的想象空间，充分调动学生的学习积极性和主动性，充分发挥他们的创新能力和想象力。
2.可营造良好的课堂气氛
多媒体教学形式活泼、新颖，再加上图文并茂产生的效果，在机械设计基础课堂教学中采用多媒体课件，可在摆脱传统的教学方式毫无生气、枯燥无味的课堂气氛的同时，使学生的注意力更加集中，思维更加活跃，充分调动学生的主观能动性，课上能跟随教师讲课的思路去积极地思考问题、分析问题，使学生尽可能在课堂上消化本堂课的学习重点和难点，从而提高机械设计基础教学效果。
3.可化抽象为形象、生动
多媒体教学课件涉及文本、声音、图像、动画、数字、视频等多种媒体信息，它可以将抽象的概念变成具体的形象，将语言难以表述的知识点变成直观的画面，通过计算机提供的中介融进学生的大脑，学生凭借自己的联想和想象能力就可以比较迅速的把握机械设计基础要学的知识点着重点，这无疑就等于节省了教学用时。在机械设计基础教学中，通过合理有效地实施多媒体教学，可以扩大课堂内的知识容量，增加学生知识信息的接收量，更充分地发挥多媒体教学的作用，从而提高机械设计基础教学的整体效果。
三、结束语
在机械设计基础教学中，应用多媒体课件的教学效果比较理想，可达到教得活、学得活的教学目的。同时，整个机械设计基础教学环节的设计、安排都要由教师完成，因此，只有精心设计和巧妙使用多媒体教学，才能达到预期效果，才能使机械设计基础教学取得良好的效果。
参考文献：
[1]卢耀舜.提高机械设计基础教学质量的探索与实践[J].中国科技信息，2007，(23).
[2]齐明俐.机械设计基础教学探讨[J].怀化学院学报，2006，(2).
【关键词】三维CAD技术；机械设计；特征；应用
进入二十一世纪，人类的科学开始迅速的发展，经济全球化、信息网络化、社会知识化的深刻发展都大大改变了人们的生产生活方式。科学技术的日新月异给人们带来的是知识不断的发展和社会的深入进步，人们只有不断更新自己的思维方式，紧随着时代的步伐，才能够适应社会的变化。对于机械设计行业同样如此，三维CAD技术的出现，为机械设计的发展提供了新的思路。
1.机械设计和三维CAD技术概述
所谓的机械设计，是按照使用功能的要求，分析机械的工作原理、运动方式、力传递方式以及能量传递方式，在此基础上设计每一个零件的材质、形状、尺寸，并将它们转化成具体的能够作为制造依据的描述。
三维CAD技术，是计算机技术和电子技术为基础的建模技术，是由二维CAD技术发展而来的。目前这种技术已经广泛应用于各个行业，尤其是机械制造业。使用三维CAD技术进行机械设计，能够有效减少对于人力、物力、财力的消耗，在减少生产成本的同时提高产品的质量，既满足了客户的需求又为本企业打响了口碑。
2.三维CAD技术的特征
2.1缩短机械设计周期
三维CAD技术的应用，能够有效提高机械设计的效率，显著缩短机械设计的周期，为使用者创造更大的经济效益。在开发设计新的机械的过程中，三维CAD技术可以记录一定的信息，允许操作者在原有信息的基础上进行改动。换句话说，只要新的机械的工作原理与现有的机械差不多，就可以直接借用现有的设计，在此基础上进行一定的更改，这样就直接提升了机械设计的效率。
2.2提高机械产品进程
三维CAD技术赋予了三维模型的渲染与着色功能，也就是说在模型建造完成之后，可以直接对其着色，预先了解机械的外观，这对于设计决策、审批周期与产品开发进程来说可以起到一定的推动作用，提高机械产品的进程。
2.3实现一体化目标
传统的二维设计工具只能够设计平面的图形，对于机械内部的结构则难以表达，就算设计出来了也非常的复杂。而利用三维CAD技术，能够从三维的角度直接设计机械结构，不仅更加直观，而且对于操作人员的要求也比较低。当然三维CAD技术还可以直接输出DXF等多种标准文件实现共享，给工程设计带来了诸多益处。
3.三维CAD技术的机械设计的影响
3.1充分发挥机械设计的创造性
在传统的设计中，开发新的机械，其实就是对原有机械的仿造或者是改变，仅仅是改变了原有机器的尺寸，对局部进行了一些更改。因而很多机械都趋于同质化，难以让使用者觉得耳目一新。依靠三维CAD技术，可以充分结合现代科技新理论，构建不同的结构，制造不同的机械。三维CAD技术减少了相关工作人员设计的难度，有利于充分发挥机械设计的创造性，设计出有特色的、有技术含量的产品。
3.2实现制造过程中全面信息化
利用三维CAD技术，可以实现机械产品的虚拟组装以及模拟运行，这样就避免了在制造出样机后才发现存在的问题，导致人力和财力的浪费，不仅提高了机械设计的效率，还提高了机器的质量。而随着互联网的发展，机械设计已经不仅仅再局限于一个地区，如果有难以解决的问题，机械设计人员还可以通过网络直接向别人寻求帮助。
4.三维CAD技术在机械设计中的运用
4.1构建机械的模型
三维CAD技术可以构建机器的线框模型、表面模型以及实体模型。通过对不同模型的组合应用，设计者可以根据设计方案来组合各种独立的部件，能够将复杂的机械简单化，从而根据客户的需求制定出合理科学的三维方案，为接下来的制造过程提供强有力的参考依据。
4.2零部件的检查
通过三维CAD技术，可以很容易地模拟零部件在机械运行时的工作状况，由此来检测能量的传递效率，在此基础上设计新的零件。而通过模拟技术，还能够让相邻零部件之间实现良好的结合，避免盲目开发导致的不实用和材料浪费。
4.3实体装配图的生成
在机械模型设定完成之后，三维CAD技术可以对系统运行中的资料进行分析，得出机械中各个零部件合理的装配过程，分析最高效的装配过程，为实际生产提供依据。
5.三维CAD技术在机械设计中存在的不足
5.1没有真正实现辅助设计
很多企业对于三维CAD技术的应用仅仅停留在初级阶段，也就是建立一个三维模型，获得机械的最终组装的效果。而事实上三维CAD技术可以做的事情还有很多，通过对于机械运行的模拟、机械各个零件组装的模拟，可以更好地调整组装过程，提高生产效率，这对于实际的生产是很有意义的。企业对三维CAD技术的认识仅仅停留在辅助绘图纸之上，没有充分发挥三维CAD技术的各种功能，自然也就难以凭借三维CAD技术实现自身的跨越式发展。
5.2没有专业的设计人员
三维CAD技术是一项复杂的技术，如果想要灵活地运用三维CAD技术进行机械设计，对于相关设计人员的专业素质要求较高。而事实上很多企业的设计人员都没有全面了解和掌握三维CAD技术，再者企业也不注重对于相关技术的技能培训，因而再利用三维CAD技术进行机械设计时，都仅仅停留在基本的运用，也就谈不上提高机械设计的效率，为企业创造更多的效益。
6.小结
科技的发展带来了三维CAD技术的出现，而三维CAD技术的出现给机械设计行业带来革命性的变革。三维CAD技术能够充分发挥机械设计的创造性，实现制造过程中全面信息化，为企业构建机械模型，检查各零部件是否合适，找到最高效率的实体装配图。但是在三维CAD技术的推广应用过程中，很多企业都没有充分发挥三维CAD技术的辅助设计功能，专业的设计人员也较为匮乏，这就导致企业无法提高机械设计效率，创造出有特色的产品，自然也就无法在激烈的市场竞争中为自己赢得更多的市场份额。机械设计行业应该充分重视对于三维CAD技术的开发应用，唯有如此，才能够增强整个行业的实力，推动行业不断向前发展。 [科]
【参考文献】
[1]张立荣.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].煤炭技术，2011，30（2）：16-18.
[2]徐悦.三维CAD技术对机械设计的影响分析[J].价值工程，2014，（19）：51-51，52.
关键词：CDIO理念；应用型人才；机械设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）02-0170-02
CDIO工程教育模式是2000年10月以来，由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革研究团队提出，CDIO（Conceivingnesis―Designing―Implementing―Operation）即构思―设计―实现―运行的工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO一体化理念。CDIO程教育模式以产品从研发到运行的整个周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习。目前国内，汕头大学康全礼等人提出了CDIO课程计划，鼓励多学科综合、创造性和创业精神培养，让学生通过自评、互评改变对学习和生活的态度并逐步形成相应的工作技能；浙江工业大学李红霞等人基于CDIO工程教育大纲提出了理论力学教学改革，强调了基础教育应与工程教育相结合，培养工科大学生自主创新、沟通、协调及团队合作能力，充分调动了学生学习的积极性与主动性，培养学生分析问题、解决问题的能力，取得了良好效果。CDIO工程教育理念中国化的实践将成为培养创新应用型人才的有效途径[1]。西安工业大学北方信息工程学院人才培养目标是培养具有创新精神和实践能力、特色鲜明、能够适应市场竞争的本科应用型高级专门人才。结合学院人才培养目标，基于CDIO工程教育理念，就机制专业的主要专业基础课机械设计课程，通过研究课程与学生的特点，探讨行之有效的教学方法，不断提高教学质量，培养学生分析、解决工程问题的能力与勇于创新的精神。
一、机械设计课程的特点
机械设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业基础课之一，它的地位与重要性不言而喻。该课程具有综合性、理论性与实践性很强的特点。机械设计课程本身所包含的内容比较多，综合性强，体现在要具备先修多门课程：材料力学、理论力学、机械制图、机械原理等，全面学习前期相关的基础知识，才能顺利过渡到该课程；其理论性很强，相关原理的学习及重要公式的推导对大多数学生来说有一定难度，课程所涉及的知识面范围较广，各章节之间看似无必然的联系等等；实践性体现在通过该课程的系统学习之后，要求学生具有设计通用零、部件和简单机器的能力，通过为期两周的课程程设计进一步强化与检验所学的理论知识，最终为后续专业课的学习及专业产品和机器的设计打下坚实的基础。
二、机械设计教学现状与问题
北信学院作为独立学院，大多数专业在师资与实验配备方面都依赖其母体学校，教学大纲、教材的选取等沿用母体学校的，大纲的要求过高与北信学生特点存在着不适应的地方，影响学生学习的积极性；在实际的教学过程中，教学环节中缺乏实践内容，课程的安排往往忽略各课程的衔接关系，课程与实践教学环节的教学条件有待于改善，具体主要有如下方面：
1.课程之间缺乏系统的衔接，教学大纲要求过高。先修课程的学习情况会直接影响机械设计的学习效果，由于好多课程一味压缩课时，上课内容只能删减，课程的开设、内容的安排缺乏系统地考虑，使得前后课程关系、衔接上出现脱节现象。学生在学习后一门课的时候，往往出现前面有些知识点不清楚；有时前后课程有重复的内容，易造成时间的浪费。教学大纲是实施教育思想与教学计划的基本保证，由于所用的教学大纲大多沿用母体学校教学大纲，要求相对较高，而我院学生整体基础相对薄弱，过高的要求起不到实质性作用，很难提高学生的学习兴趣，只能成为摆设；大纲版本相对比较旧，教材在不断更新，新的知识点在不断增加，旧大纲体现出跟不上发展的需要。
2.教学环节中实践内容的不足。学院实验室还在规划与建设中，缺少课程必备的教学器材，给教学带来很大的挑战，当给学生讲通用零部件的结构、组成时，只能用PPT图片或画简图的形式讲解，由于没有必备的零部件模型，学生没有亲自动手去拆装过，理解起来就相对困难。例如，学生在做课程设计时，对减速器的设计就显得很抽象、困难，没有动手装拆过减速器，只见过图片，有些地方的结构无法设计出来，有的同学即便画出图来，也讲不出设计的原理，更谈不上创新。
3.课程与工程实践培训未很好对接。学院在加强学生工程实践能力培训上做了许多工作，不仅要求教师要参加工程实践培训，作为职称评审、教师考核依据，学生必须参加一定时间工程实践，以获得必需的学分。但一些技术含量高的高新企业、研究所很难接收学生真正参与它们单位实践，大多数学生往往参加的是与专业不太一致的简单重复劳动，对课程的学习作用不大；生产实习时间有限，往往是参观学习，又排在机械设计课程结束后，对该课程学习与课程设计无任何影响。
由于各方面的原因，加上独立学院学生的基础知识整体薄弱、自觉性相对较差，对于机械设计这门综合性、理论性相对较强的课来说，显得相对困难，在学习方面的积极性不高、兴趣不浓厚，最终导致理论知识不扎实，实际动手操作能力难提高。
三、机械设计教学的探讨与建议
目前各个学校、学科都在强调实践环节、工程教育背景，但硬件设施不足与投入的力度不够，工作是做了，口号是喊了，仍然没有实质性的效果。实践的基础是理论知识的完备，必须在抓好理论教学的基础上，加强教师、学生的工程实践能力培训。由于机械设计本身的特点，充分利用我院有限的教学资源，基于工程CDIO教育理念，教学过程中注重学生工程实践能力与创新精神培养，对机械设计理论教学与实践教学环节，提出如下改革的思路与建议：
1.修订教学大纲，灵活调整教学内容。以课程群的形式，充分考虑各课程之间相互关系与衔接情况，对原来的教学大纲进行系统修订。结合学生的情况与学院培养目标，对相关课程的章节内容、学生的要求及考核评价形式做了详细明确的说明，对某些原理、公式要求以“会用”为尺度，对其证明与推导过程不过分追求，重点突出学生灵活应用知识分析、解决问题的能力培养。目前教材琳琅满目，必须根据大纲要求与学生的特点来挑选适合学生的优秀教材，使教材成为教师授课与学生课后学习的主要参考书之一。
2.加强教师、学生工程背景培训。由于目前我们的专职教师队伍以青年教师为主，缺乏工程实践经验，因此加强工程实践培训显得尤为重要。青年教师利用工作之余进行与专业相同或相近的工程背景培训，积累自己在工程实际中接触的问题来充实理论教学环节，通过实际案例分析，将课堂理论与实践有机结合，使课堂气氛更加活跃，充分调动学生学习的积极性与主动性。积极开展与学校周边企业的合作培训，给学生提供方便、多样化的工程培训机会，学生可根据自己的专业及兴趣选择，也可以自行联系合适的单位进行工程培训，将所学的理论运用于工程实践中，再通过实践使得对某些原理与理论理解更加深刻。
3.充分发挥多媒体教学的优势。学院实验室在规划与筹建中，随着逐步分期分批建设，为机械设计课程购置必备的零部件模型与实验设备仪器，将为教学顺利开展与提高学生的实际动手能力提供有力保障。教与学的互动是实现有效教学的关键。目前，充分利用多媒体进行引导与互动，在讲到传动装置与轴系零部件时装时，播放相关视频、动画取得良好的效果。
4.发挥好课程设计的作用。机械设计课程设计作为实践课程，要求学生在老师的指导下在两周的时间里独立完成，工作量相对较大。机械原理中学的连杆机构和凸轮机构学生无法应用，致使机械原理与机械设计课程内容脱节，这两门课程的课程设计分别为机器方案设计和减速器设计，致使两个课程设计脱节。如何起到预期效果，值得不断地研究、探索。为了避免传统的题目减速器在网上资料应有尽有，学生抄袭不利于培养学生创新能力的培养，把题目设计成包含有减速器的传动装置设计，在结构与装置的选择上，使得设计更加灵活，给学生一定的设计空间，鼓励他们大胆创新，充分利用机械原理中所学的机构，使课程之间自然衔接起来。实施过程中采用以组为单位，共同讨论设计方案，在总体方案一致的条件下，每个同学的部分设计参数有所不同，来加强学生团队合作精神与创新能力的培养。
今后可将课程设计题目与工程实践相结合，教师可通过工程拓宽题目内容，改变传统设计题目比较单一的现状；学生可根据自己的参加实践的情况提出感兴趣的设计题目，鼓励大胆创新，从而真正实现理论与实践的结合，使学生走出学校之前得到充分锻炼。
基于CDIO工程一体化理念，通过对机械设计课程教学中存在的问题与课程本身特点，并结合北信学院人才培养目标的要求，进行初步研究和探讨，对教学大纲的修订、工程实践培训、课程设计等提出了一些建议，旨在通过改革，提高教育教学质量，培养学生分析、解决工程问题的能力与勇于创新的精神，为后续专业课的学习、毕业设计及今后从事相关工作打下坚实的基础。
参考文献：
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