機械結構設計基礎知識

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機械結構設計基礎知識范文第1篇

關鍵詞：混凝土結構；雙筋截面；適筋破壞；超筋破壞；少筋破壞

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）14-0160-02

《混凝土結構設計原理》涉及的知識面較多，很多理論必須通過實驗驗證與理論分析相結合，并進行詳細的講解，使學生理解混凝土結構設計的計算理論。該課程的主要特點是公式多、符號多、構造要求多[1]，學習難度相對比較大，學生較難理解。因此，大多數學生的作業都是機械式地模仿例題，不能靈活地應用公式，采取機械的死記硬背的方法，對知識的運用能力較差。

為了改變這種狀況，提高教學效果，本文根據多年的教學經驗，對《混凝土結構設計原理》中雙筋矩形截面正截面承載力計算的教學作一些探討。

1 理解基本計算公式的應用條件

雙筋矩形截面是混凝土結構設計的基礎知識，與單筋矩形截面不同之處在于雙筋矩形截面在截面的受拉區和受壓區同時配有縱向受力鋼筋的矩形截面。因雙筋矩形截面的受壓區配有受力鋼筋，其計算簡圖及適用條件較單筋矩形截面相比要復雜，見圖1。

運用理論力學中力的平衡和彎矩平衡，可得雙筋矩形截面承載力計算公式為：

以應力圖形為中心，重視應力簡圖的畫法[5]，通過圖形分解簡化分析過程，實現學生對公式更深入的理解，避免機械式的死記硬背造成的記不牢靠。

3 比較各類受力構件計算上的相互聯系

單筋矩形截面正截面承載力計算是受彎構件正截面承載力這章的第一部分內容，也是學生學習的基礎，其配筋形式及受力簡圖見圖4。進行單筋矩形截面正截面承載力計算內容與雙筋矩形截面正截面承載力計算內容的類比分析，可以增加學生對雙筋矩形截面正截面承載力計算公式的理解。

找出它們的不同之處，即可將雙筋矩形截面問題轉化為單筋矩形截面的問題，從而使復雜的問題簡單化。

4 結論

《混凝土結構設計原理》是土木工程專業最為重要的專業課，且涉及的知識面較多，很多理論不是簡單的計算，必須通過詳細的講解，使學生理解計算理論的由來。雙筋矩形截面正截面承載力計算為本書教學的難點之一，計算公式復雜、學生難以理解，因此，教師應針對學生學習中存在的困難進行分析，通過對公式的適用條件、計算公式的意義應用圖形分解的方法進行類比分析，將復雜的問題層層分解轉化為已知的知識，使學生對計算公式有更清晰的認識，并取得良好的教學效果。

參考文獻：

[1]雷洋，劉幸.對學生在混凝土結構原理作業中常見問題的探討[J].東南大學學報：哲學社會科學版，2012，（14）：249-250.

[2]李志強，仝倩倩，夏多田，等.混凝土結構設計課程教學改革與實踐[J].中國西部科技，2014，13（1）：123-124.

[3]梁興文，王社良，李曉文.混凝土結構設計原理[M].北京：科學出版社，2003.

機械結構設計基礎知識范文第2篇

關鍵詞：計算輔助設計與制造專業　職業發展導向　人才培養　專業特色

浙江省是長三角的重要組成省份，地理位置優越，外資和民營企業眾多，制造業是浙江工業經濟的支柱，也是國民經濟增長的重要驅動力，政府非常重視制造業的發展，把打造先進制造業基地作為事關工業化和現代化的重大戰略任務。近年來，浙江制造業眾多企業加快推進制造業的轉型提升，構筑產業優勢，形成了資源節約型、生態環保型的制造業發展新格局，能夠直接吸納利用先進技術和設備，尤其是計算機輔助設計與制造技術得到企業的廣泛應用。這幾年從企業調研情況來看，企業急需具備機械基礎技能，同時具備扎實的二維、三維數字化能力，能熟練完成二維工程圖和三維造型、分析以及運用等能力的高技能人才。浙江機電職業技術學院作為浙江省制造業應用技能型人才的培養基地和搖籃，培養“服務企業，滿足企業技能人才需求”的計算機輔助設計與制造類應用技能型人才，是進行計算機輔助設計與制造特色專業建設與改革的出發點。

一、專業人才需求分析

通過對企業的人才需求以及近年來畢業生就業情況的調研，計算機輔助設計與制造專業技能型人才可以應用于CAD／CAM軟件應用、模具設計與制造、機械加工與檢驗、電加工、中小企業機械設計與輔助管理等職業崗位。根據調研，學生的工作崗位（群）主要包括：

1、計算機輔助設計繪圖員：能利用計算機輔助工程軟件進行機械產品數字化設計與制造，能設計與繪制產品的二維工程圖、三維工程圖，具備熟練的機械產品成圖技術。

2、產品結構設計輔助工作：能利用機械設計與結構設計知識結合計算機輔助設計技能進行機電類產品模具、鈑金結構設計以及出圖工作。

3、產品造型、工業設計相關工作：能利用常規和先進的工具、儀器以及設備（如常規測量工具、三坐標測量機、掃描儀、數碼攝像機等）進行機電類產品外形的正向和逆向設計，并能對產品工業設計質量進行常規分析。

4、計算機輔助制造相關工作：能按圖紙編制相應數控機床能識別的加工程序，操作數控設備進行工件切削加工編程。

5、計算機輔助工藝設計信息管理工作：能利用機械加工專業基礎知識與CAPP軟件應用，進行制造業信息化相關工作。

6、機電類其他工作：質量檢測以及機械設備維修、管理、銷售等工作。

二、人才培養模式與專業特色的結合

作為培養機械CAD/CAM高級技能人才的高職計算機輔助設計與制造專業，作為機電職業技術學院機械類專業，應基于機電人才培養模式，立足于服務地方企業，滿足行業產業結構調整對高技能人才知識能力結構的需求，以學生職業發展為導向，圍繞浙江省制造業的發展以及各類企業對高技能應用人才的需求，圍繞學生的目標崗位群和職業發展需求，培養學生良好的專業職業能力以及職業素質；依托浙江制造業的發展，打造具有浙江機電特色的3D－CAD人才培養搖籃，構建特色課程和職業技能培訓基地，形成突出的職業崗位核心能力和職業素質的專業人才培養模式。

“職業發展導向”人才培養模式強調學生就近崗位遷移的職業能力、學生在經歷社會實踐后形成的個人期望的崗位職業能力、學生學會學習的能力以及學生自主設計職業生涯的能力。計算機輔助設計與制造專業作為機械制造業急需的復合型專業，應培養具有扎實的機械基礎技能、掌握了計算機輔助設計（CAD）和制造（CAM）技術專業技能的具備首崗能力以及職業發展能力的學生，在專業培養中注重工程實踐、強化基礎與CAX應用技能的融合，建設以“掌握機械制造的基本理論、材料及其加工的基本知識，掌握常用CAX軟件，熟練進行機械產品三維數字化設計與制造”為培養目標的專業，即學生通過學習，在畢業時成為具備使用軟件進行機械產品三維數字化設計與制造的高技能人才，使本專業培養的學生在操作技能、工程實踐能力以及在中小企業的適應能力等方面要優于省內同類專業的學生，從而形成特色優勢。

立足于浙江省制造業以及浙江機電職業技術學院機電人才培養平臺，構建以扎實的機械基礎和專業基礎為專業建設的“雙基”特色，是為了滿足學生在機械類崗位遷移的能力，使學生能在“零件裝配與產品設計”、“逆向工程方向”、“零件質量檢測方向”、“模具結構設計”、“鈑金結構設計”、“計算機輔助制造方向”等具備職業發展的專業能力。

三、專業建設特色探索

通過對浙江省多個地區的調研以及多屆畢業生的反饋，基于機電人才培養模式下的計算機輔助設計與制造專業應圍繞專業技能和崗位核心能力，構建基于機械基礎和專業（CAD）基礎，突出崗位基本技能、崗位核心技能、崗位綜合技能，具備職業發展能力，滿足浙江制造業需求的“雙基”的專業培養模式?！半p基”的專業培養模式針對浙江制造業的大環境，強調機械基礎技能和專業基礎技能，通過職業活動導向和工作過程導向的專業能力訓練，培養學生的崗位基礎技能、崗位核心技能、崗位綜合技能以及職業發展能力，使學生具備在機械類崗位遷移的能力，在具備首崗勝任能力的基礎上，學生能在“零件裝配與產品設計”、“逆向工程方向”、“零件質量檢測方向”、“模具結構設計”、“鈑金結構設計”、“計算機輔助制造方向”等具備職業發展的專業能力。如圖1所示：

圖1、專業人才培養特色體系

專業特色主要體現在：

1、形成為浙江省制造業服務的CAX應用人才培養模式，強化機械基礎技能＋CAD專業技能。

2、構建能力遞進培養（崗位基礎能力崗位核心能力崗位綜合能力職業發展能力）教學模式，形成基于機電平臺的行動導向課程體系。

3、構建培養學生產品造型設計加工和逆向工程能力的實訓體系。

四、總結

浙江省是制造業的大省，有明顯的區域經濟模塊。浙江機電職業技術學院以服務浙江制造業為己任，致力于培養制造業高技能人才，確定了“職業發展導向”的人才培養模式創新的指導思想。計算機輔助設計與制造專業作為機械領域的一個專業，基于機電人才培養模式建設服務企業，滿足學生職業發展需要的專業人才培養方案，提出了圍繞專業技能和崗位核心能力，構建基于機械基礎與專業（CAD）基礎，突出崗位基本技能、崗位核心技能、崗位綜合技能，具備職業發展能力，滿足浙江制造業需求的“雙基”的專業培養模式；立足于浙江省制造業以及浙江機電職業技術學院機電人才培養平臺，構建了以扎實的機械基礎和專業基礎為專業建設的“雙基”特色，滿足了學生在機械類崗位遷移的專業能力。

參考文獻

[1]黃錫昌 高職計算機輔助設計與制造專業人才培養的思考.職業教育研究，26（5）133-134 2010。

機械結構設計基礎知識范文第3篇

機械裝備制造業是為我國經濟發展和國防建設提供技術裝備的基礎性產業,對我國推進經濟結構戰略性調整,推動產業升級,擴大國內需求,實現經濟可持續發展的戰略至關重要。

“制造裝備及自動化”是機械設計制造及其自動化專業的一門主要專業課,它以機械制造裝備為研究對象,重點介紹機械制造裝備設計相關理論和技術,較為全面、系統地講述機械制造裝備的設計原理和方法。[1]本課程應注重理論聯系實際,注重所學知識的綜合應用。通過本門課程的學習,學生應掌握機械制造裝備設計的相關概念和技術,具備機械制造裝備總體設計和結構設計能力,從中可以看出該課程教學內容綜合性強、知識面廣、實踐性強。

然而近年來,隨著高校教學改革的深入,該課程學時壓縮至32個學時,其中課堂教學課時只有26課時,實驗只有6課時。采用傳統的教學方法難以滿足教學的需要。另外,隨著我國經濟結構的戰略調整,產業不斷升級,對工程應用型人才的需求也不斷增大。因此,怎樣有效地講好這門課,讓學生了解國內外裝備制造業的技術現狀及發展趨勢,掌握機械制造裝備先進的設計原理和方法,并具備一定的機械制造裝備總體設計和結構設計的能力,是一個值得思考的問題。

一、認真備好每一堂課,將專業基礎課中相關知識有效地串起來

“制造裝備及自動化”這門課中很多相關的基礎知識在其他課程都有介紹,比如機床設計時涉及軸所受的力及軸承的選擇等。老師需要了解學生的先修課程及知識結構,并在合適的時期及時復習在專業基礎課程中所學過的相關知識。例如講主軸軸承的選用時,應及時復習在機械設計課程中所學的能承受軸向力的軸承都有哪些,一般有角接觸球軸承,圓錐滾子軸承,推力軸承等;軸是通過什么方式將所受的軸向力傳遞到箱體機體上的,一般來說軸向力的傳遞順序是軸肩軸承內圈滾子軸承外圈端蓋螺釘機體;斜齒輪如何傳遞軸向力,一般來說,主動齒輪的軸向力Fa方向根據左右手定則確定、從動齒輪的軸向力Fa根據各個分力之間的關系確定。主動齒輪的左右手定則:主動齒輪是左旋就用左手,主動齒輪是右旋就用右手;將手掌展開,使拇指與四指垂直;使四指的指向與主動齒輪轉向一致,并環繞軸線;拇指的指向就是軸向力的方向。諸如此類的相關知識點,在講到相對應的知識時都應該認真地串一串,或者事先讓學生復習其他課程所講的相關知識點。古人云“溫故而知新”,這樣學生不但容易聽明白,而且還感興趣、記得牢,不至于學一科,考一科,忘一科。

二、改革課堂組織形式,加強學生的學習主動性

中國的課堂教學中大多是老師講授,學生坐著聽,偶爾記一下筆記,課堂上師生很少交流討論。經過幾年甚至十幾年這樣的被動接受式的教育,學生逐漸習慣于老師講什么就聽什么,從來不問為什么。以至到大學課堂有時老師課堂上提問,學生不管是會還是不會都不回答,老師教得累,學生缺乏學習的興趣和內在動力,不愿意學,課堂教學缺乏活力。

機械結構設計基礎知識范文第4篇

關鍵詞： 對口單招 重復性 《機械基礎》 教學改革

江蘇省自1987年開展對口單招工作以來，培養了近20萬名本專科畢業生。對口單招是指普通高等院校面向中等職業學校應屆畢業生進行的專業對口的單獨考試招生，含本科、專科兩個層次，對口單招是國家為促進職業教育發展采取的一項優惠政策，打破了中等職業教育與高等職業教育的壁壘，探索了一種新型的中、高職業技術教育相互銜接的人才培養模式，深受學校和社會的歡迎。由于職業教育的職業特性，這些參加對口單招的學生進入高等學校后，發現大學里開設的很多專業基礎課程是職業教育階段所學的，意味著要接受重復教育，這樣對口單招學生扎扎實實學了幾年專業課，進入大學后，才發現這些課程還要再學一遍，那么學生會覺得專業課上起來是浪費時間，于是漸漸喪失專業認可度，漸漸失去目標。教育教學實踐表明，由于入學前教育基礎的差異，對口單招學生與普招學生在知識結構、專業基礎、綜合素質、學習方法、應用能力等方面存在一定差異，如在對口單招學生培養過程中套用普通?？茖W生的培養模式，顯然不符合因材施教的教育原則，難以充分發揮學生的特質特長，因此，必須對重復課性課程制訂針對性的課程設計安排，探索實施與專業相關聯的創新型教學模式，下面簡述化工裝備技術專業《機械基礎》課程實施過程。

對于機械基礎這門課程來說，能錄取到化工裝備技術專業的中職學生肯定是經過長時間理論知識學習和應對考試培訓的，中職老師講授的針對機械理論考試的基礎知識；比高職老師給普高學生安排的機械基礎64學時課程要多得多，學生肯定掌握得比較牢固。因此，讓他們重復學習這幾年學過的知識，對口單招學生肯定覺得沒有意義，甚至浪費時間。對于中高職這種專業基礎課程的重復性，要怎樣解決呢？下面我提出幾點建議。

1.明確制定對口的人才培養目標

高職單考單招的初衷是招收相同專業或者相近專業的學生到高職學習，使其在原有基礎上進一步提升，成為高級技能人才；高職專業教育再也不能是簡簡單單地傳授書本內容，或者說為了應付考試而講授知識。高職教育應該引導學生自主學習，培養學生良好的學習習慣，激發學生的學習興趣，開啟學生的創造性思維的過程。對于對口單招的學生而言，機械基礎這門課程的教學目標是增強設計計算能力、自主查閱資料的能力及創新意識，訓練學生對已有機械進行運動及動力學方面的分析能力和結構設計能力，還要多形式、多層次地對學生進行自主獨立設計新機構方案的訓練，培養學生根據實際要求開發設計或創新發明的能力。

2.教材的選擇

課程重復不可避免，但課程學習內容是否雷同，是可以控制的，所以教材的選擇是老師能否很好地規避課程重復性的重中之重。上課之前，先了解對口單招學生在中職學的主要內容是什么，根據多年給對口學生上課的經驗，相對于高職機械基礎學習，他們欠缺的章節是力學部分的理論知識，傳動創新設計及各種零件的結構強度設計；總的來說是中職教材內容安排比較死板，以應對考試為目的的純理論知識框架，欠缺理論計算知識和結構設計創新，忽略學生學習能力的培養。

對于對口單口學生而言，《機械基礎》高職教材首先要和普高學生區別開來，所選教材應該具有概括性、邏輯性、選擇性、靈活性、創新性的特點。教材內容應該包含力學方面的介紹和分析（涉及理論力學和材料力學），材料選擇（金屬工藝的相關知識）；平面機構的運動分析及設計拓展（平面連桿機構、凸輪機構）；傳動機構的設計（帶傳動、齒輪傳動）；零件的強度計算和結構設計及附件的選用；機器的總體結構設計和測繪（減速器）。

3.課程設計的安排

課程設計將力學基本理論結合機械零件設計的具體問題進行闡述，以避免枯燥的理論推導；針對人才培養對機械基礎課程的要求，突出應用能力培養，重工程意識和分析能力培養。

在具體做法上，按照機械基礎的基本程序組織教學內容，同時兼顧傳統課程在內容上的連貫，精心篩選傳統理論力學、材料力學、機械原理和零件等內容，并將這些內容有機結合，從整體上全面優化了教學內容，突出了高職高專的特征。64課時課程設計具體安排見表1。

4.教學模式的創新

面對以應付考試，或者培養普通技工為目的的中職教育；高職教育的目標則要更加專業，更加全面，更加高端；這就決定了傳授知識的方式必須與時俱進。教學方法與手段直接關系到教學質量、教學水平與教學效果，是課程教學內容成果有效實施的保證。教學模式的創新主要是為了提高學生的學習興趣，增強學生自主學習能力，發展學生的創新思維能力。

4.1采用項目化教學方法

機械基礎課程在教學手段上主要采用項目化教學。項目化教學的優勢主要體現在兩個方面。首先，項目化教學是對一章或幾章內容進行有機結合，增強整本課程的邏輯性，前后呼應；在解決問題的基礎上，對課本知識進行專業化選擇。其次，項目化教學方式以任務為驅導，分組完成不同或者相同的子任務，討論，查閱資料，經過老師答疑、啟發解決問題；這種方式可以有效提高學生的學習熱情，鍛煉自主學習能力，增強團隊協作能力。

4.2采用理實一體化的教學手段

在機械基礎這門課程教學過程中，為把理論知識應用到實際專業生產中，我們要自始至終安排實驗或者實踐課作為灌輸線，讓學生自主學習過程豐富多彩。如講到強度的定義和計算時，可以指導學生用不同材料完成拉伸實驗，引導學生思考強度的計算方法和材料性質。像講到齒輪這一章，可以安排拆裝不同類型的減速器，直觀地感受真實的零件，用對比法讓學生自主發現不同齒輪的特性、應用場合等；讓每一個學生都參與、都動手、都啟發、都練習。

4.3采用多媒體課件輔助教學

多媒體課件具有信息容量大、教學效率高的特點，有利于緩解內容擴展和學時壓縮的矛盾；通過運用三維動畫演示機構運動，給學生提供豐富的感性材料。課程中難以理解的內容如齒輪嚙合特性，范成法加工原理等，可通過課件直觀展示和動態模擬，合理采用多媒體課件開展教學，使學生更容易理解和掌握。

4.4開展多種教學輔助活動

開展多種教學輔助活動，激發學生創新設計思維。多開展課外拓展活動，舉辦機械創新設計大賽，組建機械設計課外活動興趣小組，指導學生開展創新思維培訓，申請專利等。

經過整合后，對于對口單招學生，機械基礎這門課程已經做了大量壓縮、調整，剔除了過時和重復的內容；補充了很多新的設計理念、教學手段，并以引導學生自主學習，突出發散性創新思維為目的，達到良好的教學效果。

參考文獻：

[1]王世輝，韋林.《機械設計基礎》課程改革與建設研究報告.柳州職業技術學院學報，2007（1）.

[2]李永新，王琪民，俞巧云，李勝利，金泰義.《精密機械設計基礎》課程教學體系的整合及其教學思路.教育與現代化，2004（4）.

機械結構設計基礎知識范文第5篇

一、多元素集成的教學體系全方位體現創新思維的培養

1.教師創新的觀念與行為是教學改革的基礎

要使學生在日常學習和生活中具有創新思維，首先要求教師將創新意識作為自己的行為習慣，以激發學生去創新，在實踐中鍛煉學生的創造性思維能力。

教師要轉變教學思想，緊跟科技的進步，一邊傳授知識一邊將新的思維和方法滲透給學生。教師要有“讓學生會學、會用”的教學思想，積極鼓勵和引導學生主動去獲取知識，并用知識去改變生活。以生動的實例引領學生去探索，如餃子機、書本打包機、啤酒灌裝機的出現，就是知識在生活中的應用。

教師要將知識灌輸的教學方式改為學生主動探索式的學習方式，采用案例分析、項目設計等方法，努力創設有利于學生創新思維發展的教學氛圍。

2.明確各教學環節內容和聯系

在整個教學體系中，理論知識的講授與動手實踐相輔相成[1]，各個教學環節都應體現創新實踐能力培養的思想。進一步規范理論教學、實驗教學、課程設計、開放實驗、畢業設計、科技活動等環節的相互關系，明確本專業各環節的教學內容以及如何進行理論與實踐相結合的教學實現。如圖1所示的多元素集成的教學體系，每門課程的理論學習和課程基本實驗是學生知識體系的基礎。專業基礎課配套的課程設計、針對典型專業課設置的設計性和創新性實驗是理論知識的進一步運用和鞏固。開放實驗、項目（畢業）設計、學生科技活動（學科競賽）是知識的綜合實踐。規劃好各個環節之間的層次關系，學生在模塊化學習和掌握知識的過程中，培養創新思維，提升創新能力，達到靈活運用知識解決工程實際問題的培養目標。

圖1 多元素集成的教學體系的架構

二、用專業課程模塊構建面向工程的實踐環境

目前綜合性實驗、開放性實驗主要圍繞各個課程展開，學生在掌握本課程基礎上，利用所學知識，解決實際工程問題。但是課程知識之間還有銜接和綜合應用的問題，學生應進一步在模塊化知識體系中培養創新思維，提升創新能力。原有課程體系中，各個課程相對獨立，課程實驗也僅僅與本門課程的理論教學對應。為提升教學效果，優化課程結構，要打破這種課程獨立性，明確課程之間的內在聯系，建立培養目標明確的課程群模塊。同時，要為課程群開設主題項目的綜合實踐。德國、美國的一些高校首先提出課程體系分模塊的構建方式。以項目形式組織綜合實踐內容，以主題形式組織教學內容，涉及多個課程及實驗，這就是課程模塊化思想。在課程體系的各個模塊單元中，每個單元都應有自己的教學目標，對所包含的課程還要設立子目標，實現教學內容優化。學生的知識體系經模塊化梳理后，更有利于對原理、方法的領會及系統綜合應用。

1.模塊一課程群――產品設計與制造基礎

機械原理、機械設計、機械制造基礎3門課程的內容具有前后遞進關系，講述產品開發從功能原理分析、確定方案、結構設計到制造工藝的機械基礎知識，將這3門課整合為產品設計與制造基礎專業模塊。注重課程之間內容的關聯，同時明確前修課程――制圖、力學課程的課程內容，為該模塊課程群的講授打好基礎。該課程群的特點是知識點豐富、專業性強、內容各有側重并共同打造機械基礎平臺。因此，在原有課程建設基礎上，注重各課程知識點的銜接和綜合應用，進行課程內容的整理和結構優化，使學生完整、系統地掌握從事機械專業的基本理論。

對模塊中各課程的實驗、課程設計內容進行改革，讓學生能夠綜合應用設計制造基本知識解決工程問題。圖2所示為產品設計與制造基礎課程群的框架結構。每門課程設置的實驗也具有遞進性，從認知分析上升到最終的工程實踐，并從橫向將3門課程的實踐串起來，完成一個具體工程產品的開發。以小型機電產品的設計和關鍵部件制造貫穿該課程群的實踐環節：機械原理課程設計實現機械的方案分析，用機構運動簡圖表達機械的工作原理，分析機械運動特性；機械設計課程設計實現對關鍵部件的強度/剛度分析及結構設計，畫出裝配圖；在機械制造基礎課程設計中，挑選某些零件，編排工藝文件，實現加工和裝配。

圖2 產品設計與制造基礎課程群框架

2.模塊二課程群――建模仿真與性能分析

機械系統的建模仿真與性能分析課程群，包含計算機輔助設計、產品建模與仿真、有限元分析基礎和機械優化設計等課程。該課程群的課程是面向機械類專業學生開設的設計類專業課，在后續的課程設計、畢業設計以及工程實踐中應用廣泛。該課程群教學目標是：學生在本科階段掌握ProE、ADAMS、ANSYS等大型工程軟件的應用，具備使用這些軟件進行工程問題的建模、仿真分析計算的能力。圖3所示為建模仿真與性能分析課程群的框架結構。針對每門課程設立理論教學與上機實踐教學相結合的教學體系，各課程相繼建立了綜合性、設計性實驗。并且，改變傳統教學中各門課程各自為政的現象，對各個課程的授課內容重新整合規劃，在學生頭腦中形成從建模到分析計算，再從分析到優化的機械設計的整體分析思路。同時，在計算機輔助設計課程中，建立典型案例和項目實踐貫穿本課程群中關于建模、有限元分析、優化的知識要點，培養學生能夠綜合運用計算機輔助設計的方法和大型軟件進行工程設計的能力。該課程模塊還與研究生的計算機輔助工程課程構成知識遞進的課程模塊層次。

圖3 建模仿真與性能分析課程群框架

3.模塊三課程群――產品創新與系統化設計

如圖4所示，該課程群包含機械系統設計學、機械創新設計、單片機應用技術基礎以及綜合實踐課程，是專業知識的高層次應用。將綜合課程設計及綜合實驗周內容融合在一起，開設綜合實踐項目，以支持學生對本課程群授課理論知識的理解與應用。學生以設計小組形式參與本課程群的綜合實踐項目，在方案討論、分工設計制造過程中，領會從系統角度考慮產品設計問題，以及產品創新設計的內涵。結合北京市機械創新大賽，從生活中發現問題，綜合應用知識去解決問題，完成產品的方案設計、結構設計與分析、加工制造及運動控制。

圖4 產品創新與系統化設計課程群框架

三、開放式管理機制支撐面向工程實踐的教學體系

完善的實踐教學體系對培養大學生的創新實踐能力起著重要作用[2，3]。建立以項目為導向的多層次實驗課程架構（驗證性實驗、設計性/綜合性實驗、創新性實驗），各種類型實驗在不同課程群中比例不同，各個層次實驗相輔相成，才能使學生牢固掌握整個知識體系。同時，以本專業基礎理論知識為引領，擴展基礎實驗，提升設計性實驗的內容，精心打造創新性實驗，培養學生的綜合設計以及工程實踐能力。建立導師指導下的課外科技創新設計小組， 圍繞機電一體化產品進行創新設計，在課程設計、生產實習和畢業設計等環節精選創新設計題目，利用創新設計實驗室、機電實習中心進行創新設計方案的制作，解決生產實際中的一些問題，并進一步參加各種層次的科技創新項目和比賽。