機械專業綜合課程設計

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機械專業綜合課程設計范文第1篇

摘要：“機械設計”課程設計是機械設計課程學習的一個重要環節。結合“卓越工程師培養計劃”的基本要求，針對“機械設計”課程

>> 基于卓越工程師培養的“機械設計”課程教學改革 環境工程專業基于“卓越工程師計劃”的課程設計改革 基于“卓越工程師培養計劃”的工程管理專業課程設計改革研究 機械設計課程設計的改革探索 面向卓越工程師培養的《機械設計》教學改革與實踐 基于給水排水卓越工程師培養的課程設計實踐教學方法改革 基于培養卓越工程師的機械優化設計課程改革研究 基于創新能力培養的機械設計課程設計改革探索 卓越工程師教育培養計劃框架下機械設計教學特點 基于3D技術的機械設計綜合課程設計教學改革 《機械設計》課程設計的教學研究 輪機工程《機械設計基礎》課程設計改革與實踐 CAD/CAE在機械設計課程設計教學改革中的應用 論高職《機械設計基礎》課程設計的教學改革 淺談高職《機械設計基礎》課程設計的改革 機械設計課程設計的改革研究與實踐探索 機械設計課程設計現狀與改革實踐的探索 基于卓越工程師計劃的“機械原理”課程改革與創新 機械類卓越工程師培養計劃中機械基礎實驗改革的探索 卓越工程師計劃下物流專業綜合課程設計研究 常見問題解答 當前所在位置：l.

[2]任濟生.機械設計基礎課程設計[M].徐州：中國礦業大學出版社，2008.

[3]席本強，王琦，曲輝.機械原理課程設計的創新型教學模式[J].中國現代教育裝備，2010，（21）.

[4]隋濤，劉娟娟.環境工程專業基于“卓越工程師計劃”的課程設計改革[J].價值工程，2011，（28）.

機械專業綜合課程設計范文第2篇

關鍵詞 機電綜合課程設計 教學模式 工程實踐

目前，機電一體化技術在諸多行業中獲得了廣泛的應用，機電一體化產品也達到了一個嶄新的水平，社會對機電復合型技術人才的需求量越來越大。因此，培養高素質的機電工程類專業人才，是廣大工科院校面臨的重要任務。

為了培養出既有知識又有實踐能力的高等技術人才，工科院校在教學中不斷增加實踐環節的課程和學時。課程設計是工科專業大學生在校學習過程中一個非常重要的環節，也是學生工程設計思想和實踐能力培養的主要途徑。作為機械工程及自動化專業機電方向學生在畢業設計之前的最后一次大型綜合的機電綜合課程設計顯得尤為重要。學生在這個時期已經完成大學期間所有專業理論課程的學習，對機械知識和電氣化技術有了相當程度的掌握。機電專業課程設計就是給學生搭建起一個實際操練和能力培養的平臺，把知識向能力方面進一步轉化，并能綜合培養學生對機電系統設計和實施的能力，進一步培養學生的工程意識，為學生進行畢業設計和未來從事專業工作打下堅實的實踐基礎。

近年來，作者結合“突出工程實踐能力培養的機電專業課程設計教學改革”教研項目一直對課程設計的教學模式進行研究和探索，從教學模式的構建、教學內容的確定、教學的組織實施等方面開展了深入的探索和實踐，取得了一定的成果。

1 提出以工程實踐能力培養為目標的機電綜合課程設計教學模式

傳統的課程設計為課程性課程設計，一般只隸屬于某門課程。各門課程中安排的各種課程設計之間銜接性比較差，內部邏輯關系不夠緊密，學生難以從中學到完整的知識。學時的利用率也受到一定的影響，而且普遍采用“參照指導書，查閱手冊，進行模仿設計”的模式，不利于調動學生的積極性。課程設計時間普遍較短，學生在設計中是“姍姍而來、匆匆而去”，還沒正式開始，一晃又結束了。 學生進行這樣的課程設計往往容易流于形式，應付交差。為克服傳統課程設計的不足，機電綜合課程設計被安排在大學學習的第七學期放假前這個時段進行，即在機電專業方向所有理論課程學習之后、畢業設計開始之前，利用三周集中時間進行大型的機電綜合課程設計。

機電綜合課程設計是不隸屬任何一門課程的課程設計，采用了一種“以系統化專業知識為主線，以開放的教學實驗室為基地，以開放式管理為前提，以實際動手為基礎，以激發學生興趣、主動求知為動力，以培養工程應用能力為目的”的全新型綜合課程設計模式。 具體思路是：將電子技術、自動控制理論、液壓與氣壓傳動、機電一體化系統設計、機械設計基礎等課程聯系起來，以機電控制實驗室和機械制造實驗室為實驗基地，以工程實際為背景開設多個選題，將方案設計、功能設計、評價設計、系統調試融為一體，要求學生針對某一選題，在教師提供的設計平臺上進行自主設計，獨立實踐。為此設計了圖1所示的機電綜合課程設計的過程和方法。

這一教學模式始終強調理論學習與工程實踐相結合，注重培養學生的自學能力和動手能力，引導學生解決相關工程實際問題。

2 制定機電綜合課程設計的選題原則，豐富了題目的數量和類型

研究機電綜合課程設計的選題是整個課題得以順利實施的保證，選題不恰當不僅達不到課程設計的要求，而且挫傷學生的學習積極性及學習熱情。在選題時遵循以下原則：

（1）課程設計的內容應屬課程范圍，應能滿足課程設計的教學目的與要求，能使學生得到較全面的綜合訓練。

（2）課程設計的題目和內容要與實際相聯系，結合最新技術知識，滿足專業教學計劃要求，有正確完整的技術參考資料。

（3）課程設計題目的難度和工作量應適合學生的知識和能力狀況，使學生既能獲得充分的實踐鍛煉，又能在規定的時間內經過努力完成任務。

機電綜合課程設計選題既要結合前修課程，以鞏固教學內容，又要有較強的實踐性和新穎性。因此主要通過借鑒教師的科研課題、典型的機電一體化產品，同時結合汽車行業特點和本校實驗室的設備情況，設置成熟的、有特色的、適合教學的題目作為課程設計內容。以下是課程設計的部分選題：

①機床工作臺傳動機構和控制系統設計；②液壓滑臺的PLC控制；③X—Y數控工作臺機電系統設計；④數控車床自動回轉刀架機電系統設計；⑤臥式車床數控化改造設計；⑥上料機械手機電與氣動控制系統設計；⑦機床主軸部分機構和電氣控制系統設計。

上述每一個課程設計題目均為綜合性應用題目，涉及到該專業方向多門課程的知識，包括總體方案的確定、機械系統的結構設計、主要零部件的計算和選型、控制系統的電路原理分析、電子元器件的接線和調試。選題的控制系統包括現今常用的控制方式：數控系統、單片機、PLC、計算機+運動控制卡，傳動部分包括了電氣傳動、液壓與氣壓傳動、機械傳動。選題強調綜合與集成，不限定設計結果，不規定具體的實現過程。通過合理選題能讓學生將大學里幾年來學習的知識點“串”起來，形成有機的整體。

3 完善組織實施方案，提高課程設計教學質量

（1）合理安排設計進度，加強課程設計的教學管理。由于機電綜合課程設計工作量大，為了確保設計工作的順利進行，制定了詳細的工作計劃，進度安排：①教師講課、布置任務、學生選題、學生查閱資料，完成電氣原理設計和機械結構設計：2～3天；②檢查通過之后進入實驗室，認識電器元件原理和使用方法。進一步修改完善設計內容，繼續機械結構的設計和CAD圖的繪制：5～6天；③搭建、連接硬件系統并進行系統的初步調試：3～4天；④撰寫課程設計說明書：2～3天；⑤整理資料和答辯：1天。

課程設計期間，采取集中管理與開放式管理相結合的模式，前期布置任務，中期實驗調試，后期答辯進行集中講解和輔導，其他環節進行開放式管理。課程設計中會安排3～4次檢查，主要檢查學生設計方案、機械圖紙的繪制、電氣系統原理圖的繪制、電器元件的選擇、程序的編寫和調試等內容。

（2）改革課程設計學生成績評定方式，增加答辯成績。總成績由平時表現（10%）、課程設計說明書和圖紙（50%）、答辯成績（40%）三部分組成。成績分為優、良、中、及格和不及格。增加答辯成績的目的就是避免少數同學的抄襲現象。答辯成績包括設計過程中階段答辯成績和最終答辯成績兩個部分。其中平時成績包括前期計算檢查、機械圖、裝配圖、電氣圖檢查、實際接線或程序調試檢查、平時考勤等幾部分。

（3）編寫機電綜合課程設計指導書。由于本身專業發展時間較晚，除了合肥工業大學主編的《機電一體化系統設計課程設計指導書》外，很難找到適合本課程設計使用的教材，但該書也是根據本校實際情況編寫，沒有那樣的硬件條件，要實現起來非常困難。許多學校采用自編教材，而我校連自編的課程設計指導書也沒有。因此，結合本校的課程設計內容和現有實驗條件，重新編寫與教改相適應的課程設計指導電子書。

（4）建立了課程設計與綜合實驗周交互進行的實踐環節實施模式。以前綜合試驗周和課程設計由于歸屬不同的教學單位，各自為陣，使課程設計和實驗周的銜接性較差，不能很好達到教學目標。課程設計沒有后續實踐支撐，往往搞成紙上談兵。近年來，實驗教學設備和環境有了較大的改善，完全可以利用實驗室平臺，通過課程設計加強對學生工程實踐能力的培養。因此，機械工程教研室與機械基礎實驗室聯手，根據課程設計的需要，在機電控制實驗室和機械制造實驗室形成開放實驗區域，學生根據題目需要集中進行調試。這樣，一方面實現了資源的共享，學科交叉，避免學校重復投資造成的設備浪費；另一方面整合了教學內容，有效增加學生動手實踐的機會，提高了教學效果。

（5）加強現代設計手段和網絡資源的運用。采用先進的現代化設計手段，可大大提高工作效率。繪制機械結構時，可以采用AutoCAD 軟件直接繪制裝配圖，部分學生還可使用三維軟件直接進行結構設計。電氣原理圖的設計有的直接用CAD繪制，有的采用PROTEL軟件。但由于課程設計時間有限，每個學生的具體情況又不同，所以對計算機輔助設計能力不作強求，指導教師可根據學生情況靈活掌握。

設計時鼓勵學生充分利用網絡資源，瀏覽一些在機電一體化領域有較高知名度的網站，及時了解國內外機電一體化領域的最新動態，并可學到很多實用的工程設計方法，快速獲取課程設計所需信息。課程設計所用到的主要機械部件和電氣零部件產品，相應企業都有網站介紹，需要的技術數據一般在互聯網上都能查到，因此，學生可順利完成元器件的選型。

4 結束語

在2007、2008級學生的教學中，我校對機電綜合課程設計改革進行了實施，吸引了學生積極參與，受到學生的好評。機電綜合課程設計教學改革具有以下特點：

機械專業綜合課程設計范文第3篇

關鍵詞：機械設計基礎；課程設計；教學方法；研究

作者簡介：閆存富（1972-），男，河南安陽人，黃河科技學院工學院，副教授，工程師；孔令云（1966-），男，河南安陽人，黃河科技學院工學院，教授。（河南 鄭州 450063）

基金項目：本文系鄭州市重點實驗室建設項目（項目編號：121PYEZX179）、鄭州地方高校新世紀教育教學改革及人才培養工程（項目編號：ZZJG-C6022）、河南省重點學科建設（項目編號：豫教高[2012]186號）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0125-02

機械設計基礎課程是高等學校機械類專業學生的一門很重要的專業基礎課，其課程設計是在學生機械設計基礎課程結束之后，進行的一項綜合性課程設計，是機械類專業學生一個重要的實踐教學環節。

課程設計是使學生根據老師給定的題目和要求，通過自己查閱相關資料，進行結構設計、理論計算、繪制相關圖紙并最后寫出設計說明書。以培養學生機械設計能力、獨立運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力，提高基本技能為目的。在課程設計中，不僅要使學生得到基本技能的訓練，還需提高他們的工程設計及創新設計能力，為后續課程的學習、畢業設計及畢業后從事科學研究奠定基礎。

一、當前課程設計中存在的問題及原因

結合教學經驗，總結當前機械設計基礎課程設計教學中主要存在的幾方面問題。

1.學生先修課程基礎較差，課程設計質量得不到保證

在課程設計中，要涉及到工程力學、工程制圖、互換性與技術測量及機械原理等先修課程的知識，由于這些課程學習時是分開單獨學習的，在設計中則需要綜合應用，此時問題就會暴露出來了。該方面問題在圖紙上表現特別突出，主要表現為制圖時不知道先畫中心線、標題欄位置不對、圖中箭頭畫法和一些零件的簡化畫法錯誤等，其他如正確標注裝配圖和零件圖中的尺寸公差和位置公差錯誤，圖上的技術要求臨時湊上一些內容等問題；工程力學方面的問題主要表現為不能很好地應用工程力學知識去對軸、軸承及其他零件進行強度校核，有些學生在設計計算時不知道什么是截面法等；機械原理方面則主要表現為對有些常用機構的特點不清楚，如有的學生在設計時將蝸輪設計為主動件去帶動蝸桿轉動，根本就不知道蝸輪蝸桿傳動具有自鎖性。另外說明書書寫不規范，有些圖、表和相關符號標注不符合相關規定等問題也是很常見的現象。

上述問題常見的原因主要是學生先修課基礎知識掌握較差。學生反映說是在學習時有些知識點老師沒有講或沒有重點講，再去問老師，老師則說課時太少，沒時間講，此類問題就需要指導老師在設計前給學生補充講解一下。

2.學生在課程設計過程中缺少思考，盲目照抄現象嚴重

目前我校“機械設計課程設計”課題都采用減速器作為設計題目。指導老師給出已知數據，由學生完成擬定傳動方案、選擇電動機、計算相關參數、設計主要零件、繪制裝配圖和主要零件圖及編寫設計說明書。課程設計的題目單一，設計過程大同小異。雖然在課程設計結束時，大部分學生都能完成設計任務，但學生大多是機械式的模仿設計，缺乏主動思考。加上多數學校都是將課程設計集中安排在2～3周內完成，學生又是初次接觸設計，沒有經驗，在時間安排上不重視，到后面真正去做時才發現很多問題。如果老師又催得緊，這時候有些學生就會去拷貝、復制別人的東西。有些學生還會有選擇地作一些輕微改動，而有些學生則干脆完全照搬過來，只改紙上的姓名、學號，其他數據計算和結構設計都相同，抄襲現象特別嚴重。

3.學生對課程設計不重視，學習態度不夠端正

筆者在教學過程中發現，大部分學生都能完成工作任務，但是有一部分學生根本就不重視課程設計。他們認為反正自己將來不從事這個專業，所以就沒必要下功夫去做，只把課程設計看成是一次大作業。而且由于學生是初次接觸這種設計型任務，在剛開始設計時，往往不知如何入手，時間安排上很松散，效率不高。而等學生慢慢入門以后，時間已經所剩無幾，以至于在最后幾天加班加點，隨便抄襲別人或一些書中的現有設計來應付交差。有些老師把關不嚴，使得這種現象更為嚴重，這種做法就會影響到下一屆的學生，造成惡性循環。

4.課程設計學生多，指導教師偏少，影響課程設計質量

隨著招生規模的增大，學生人數比以前增加了許多。而在設計過程中負責指導的專業課教師有限，經常是一名教師指導一個班或兩個班的學生，教師在指導課程設計時很難照顧到每一個學生。教師在設計時也就很難發現學生存在的問題，直到課程設計結束，交圖紙和說明書時才發現問題。而有的學生在設計過程中不懂裝懂，老師不催，他們也懶得做，直到最后老師催繳課程設計時，才匆匆整理一下，湊出一個設計交上來。這樣的課程設計，其質量可想而知，學生的綜合設計能力很難得到提高，課程設計的目的也就難以實現。

二、課程設計教學改進措施

針對課程設計中存在的上述問題，在課程設計教學中提出如下改進措施：

1.加強與前修課任課教師溝通，夯實基礎，保證課程設計質量

通過與前修課的任課教師進行溝通，將課程設計中發現的專業課問題適當提出來，在上課時作為重點來講，提前為課程設計奠定一個扎實的基礎；在課程設計開始前要將設計過程中容易出錯的部分給學生提前強調一下，將錯誤消除在萌芽狀態；在課程設計過程中教師要勤于檢查學生的進度和質量，發現問題及時提出，督促學生改正。

2.課程設計題目多樣化，杜絕抄襲現象

數十年來，課程設計的選題大同小異，都以減速器或皮帶機為設計題目，每屆學生都重復同樣的設計內容，會影響教師的創新精神。而有的學校在制圖課的測繪練習時也選擇減速器，使得課程設計的題目過于重復。所以指導老師最好能深入現場發掘新的題目，給學生提供多個題目，盡量避免設計題目的重復，從源頭上杜絕抄襲。

3.加強師資培訓，提高指導老師專業水平

課程設計實際上是學生第一次獨立的將所學理論知識應用到實際中的一次演練，在此之前學生對實際工程設計了解很少，作為指導老師自身應該具有較高的設計水平和一定的設計經驗，這樣在給學生指導時才能直奔主題，使學生少走彎路。而現實中由于近幾年學校擴招，有工作經驗的老師相對較少，所以有些學校就只有讓一些剛出校門的畢業生去帶學生的課程設計。而這些教師自己就對實踐設計知之甚少，只有跟著前輩們“依葫蘆畫瓢”，可以想象這樣的老師能帶出什么樣的課程設計效果。即便是湊合著帶著學生做出來了，課程設計的質量又如何得到保證。

4.嚴格設計進度，保證設計質量

另外機械設計課程設計是一項較復雜的工作，包括大量的計算、設計、繪圖及編寫說明書等，需要查閱有關設計手冊和資料，并綜合運用多學科的知識。設計進度過快，在設計過程中就會缺乏深入細致的研究工作，出現不求甚解的現象，難以保證設計質量；若設計進度過慢，就會出現前松后緊現象，到后期會出現抄襲現象，同樣也無法保證課程設計質量。所以應由教師提出一個設計進度計劃，明確設計過程中各階段應完成的內容，要求學生基本上按著該進度計劃進行設計。

5.端正學生學習態度，改進考核方式

那些認為反正自己將來不從事這個專業，所以就沒必要下功夫去做，不重視課程設計的學生，可以給他們解釋課程設計不僅僅是讓他們完成一次設計任務，根本目的是培養學生對所學知識的綜合應用能力、創新能力和獨立做事的能力；同時通過獨立完成課程設計，可以培養學生獨擋一面的能力，為學生的將來奠定基礎。由此提醒學生，那種將課程設計僅僅看成是一次大作業的看法是極端錯誤的。

由于各個學校的具體情況不一樣，當前各個學校采取的考核方式也不完全一樣。大部分學校采用指導老師一人說了算的考核方式，而有些老師平時又對各個環節把關不嚴，在最后驗收時又沒有詳細審查設計內容就匆忙給個成績了事。這樣致使比較努力的學生得不到好成績，而有些完全照抄過來的學生卻能得到好的成績，造成部分學生存在僥幸心理，認為即使不認真做最后也能合格。所以筆者建議對課程設計的考核采用分段給分制，即可將總成績分為平時成績、成果的質量和答辯成績三部分。其中平時成績包括平時的考勤及設計過程中與設計的計劃進度的符合程度，成果的質量包括設計說明書和繪圖，答辯成績即最后由答辯評委給出的成績。

三、結束語

機械設計課程設計作為機械類專業學生的重要實踐教學環節之一，具有承上啟下的作用，無論機械設計課程設計采用何種方法和手段，但目標是統一的。學生先修課程基礎差、在課程設計中缺少思考、對課程設計不重視、參與課程設計的學生多、指導教師偏少等是影響課程設計質量的主要因素。采用提高先修課程的上課質量、課程設計題目多樣化、提高指導老師專業水平、嚴格設計進度、端正學生學習態度及改變傳統的考核方式等措施能有效提高教學質量。

參考文獻：

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[5]濮良貴，紀名剛.機械設計[M].第八版.北京：高等教育出版社，

機械專業綜合課程設計范文第4篇

項目教學法是以實踐為導向，教師為主導的教學方法，是從工程實際出發，教師選擇具有典型性的事例作為教學內容，學生在教師的指導下，按照問題的要求，自主解決問題，得出結論或完成任務。項目教學法極大地調動學生學習的主動性、參與性，使其獨立學習、獨立思考、團結協作，發揮想象力和創造力，有效地鍛煉和提高學生的社會能力和綜合職業能力。在項目教學法中，“項目”是整個方法的基礎，也是調動學生學習積極性的關鍵。所以，與工程實際相聯系的“項目”能夠提高學生的學習積極性，項目教學法可以在教學過程借鑒、使用。

解決“機械設計”課程知識點多、關聯性差問題的一個方法就是，把這些知識點系統化，強化其間的聯系。在項目教學“機械設計”課程設計融入課堂教學的方法研究劉賀平羅阿妮楊恩霞龐永剛摘要：“機械設計”是相關專業的技術基礎課，其課程設計對學生的理論知識綜合應用和工程素質的培養起到相當重要的作用。針法的“項目”中，會涉及多方面的知識，也是把知識點系統化的一種好方法。“機械設計”課程教學中最為合適的“項目”就是“機械設計”課程設計的任務。國內幾乎所有高校的“機械設計”課程設計的內容都是一般用途的，包含減速器的機械傳動系統的設計。這樣的課程設計囊括了機械零件中所有基本通用零件的設計，是機械基礎系列課程的綜合運用。與之配套的機械設計手冊、課程設計指導書也很完善。筆者在接受國家機械設計精品課培訓時就“機械設計”課程設計能否不采用減速器的設計？”這一問題向吳鹿鳴老師請教，吳老師說目前減速器的設計在課程設計方面的優勢是其他機械機構無法替代的。所以，包含減速器的傳動系統設計，是能夠把“機械設計”課程中所包含的知識點系統化的最好方式。

所以，可以在“機械設計”課程授課過程中，根據授課進度，安排學生對課程設計的各方面內容進行分析計算。由于這是最終課程設計中需要完成的工作，所以學生對于分析計算都會較為認真和深入。而且，這些分析計算都是圍繞著一種機構的傳動系統設計而展開的，這樣就把課程的各方面內容關聯起來，知識點的系統化也就實現了。把課程設計的分析計算融于課程教學過程中，這樣就使得學生在課程設計開始時已經完成了一部分工作，從而增加了課程設計的時間，課程設計的質量也得到了提高。

二、具體的執行方法

筆者在“機械設計”課程教學中，進行了將課程設計融入課程教學的實踐。具體的實施方法為：在授課開始階段，把課程設計的設計任務書發給學生，而后進行傳動裝置的總體設計。在完成帶傳動章節學習后，計算帶傳動的結構參數。在完成齒輪傳動章節學習后，計算結構中各齒輪的結構參數。在進行軸和軸承的章節學習時，繪制減速器結構草圖。完成這些章節的學習后，對軸承進行選擇和校核，確定軸的具體結構，并進行相應的校核計算。這樣，到了課程設計階段，分析計算也進行了大部分，在此階段主要完成裝配圖和零件圖的繪制。學生的時間增加，課程設計的質量得到了提高。

三、實踐結果分析

筆者在兩次“機械設計”課程的授課過程中進行了融入課程設計的實踐。在計算齒輪的結構參數時，學生計算的深度和積極性都大大提高，對公式的使用和圖表的查詢都更加認真，所有人都按時完成了所布置的任務。通過這樣的分析計算，學生對授課內容的理解有所加深，掌握程度也得到加強。在講授軸的計算這一節內容時，主要以學生自學為主。學生利用書上的知識和材料力學方面的內容，很好地完成了課程設計中軸的計算。

在課程設計結束時，學生都按時地完成了任務，避免了期末復習的影響。而且在圖紙和設計說明書方面的完成質量較以往也有提高。所以，把“機械設計”課程設計融入“機械設計”課程教學中，對課程設計有促進作用。在授課過程中，學生作業完成質量和完成率都有所提高，對知識的掌握和理解都大大加強。由于課程設計的分析計算是通過作業的形式分散安排下去的，這樣學生有足夠的時間和精力完成這些分析計算，所以抄襲問題也被大大遏制。在實踐中也存在一些問題。為了適應課程設計的計算，有些章節的授課次序需要調整。由于課程設計的分析計算過程較為分散，學生會因為專注于零件的設計而忽略整個系統的綜合考慮，所以到了計算的最后階段，發現有些結構參數需要調整，需要重新計算的概率有所提高。

四、結論

機械專業綜合課程設計范文第5篇

關鍵詞 課程設計 質量 機電專業

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1 機電專業課程設計的重要性

機電一體化技術不是機械技術與電子技術的簡單疊加，而是二者的有機結合。一直以來由于在基礎課與專業課教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養和訓練，學生在學習了機械設計、機械制造和電子技術、微機原理與應用等基礎課程以及數控技術、機電一體化技術等專業課之后，仍然不能很好地將機、電的知識融會貫通，不能很好地將所學知識運用于實際生活生產中的機電一體化系統的綜合設計，遇到這類問題常常無從下手，存在不少困難。

機電專業課程設計是一個重要的實踐性教學環節，一般安排在控制原理、數控技術、機電一體化技術等專業課學習之后。要求學生能夠綜合運用所學過的機械、電子、計算機和自動控制等方面的知識，獨立進行一次機電結合的設計訓練，主要目的是：①②

（1） 承上啟下。在學習完相關專業課和即將進行畢業設計之前，初步建立“系統設計”的思想，以及相關能力的培養，為畢業設計奠定基礎。

（2） 結合生產生活中的機電產品，學習機電系統總體設計方案的擬定、分析與比較的方法，進一步提高學生對本專業重要性的認識。

（3） 通過對機械系統的設計，掌握幾種典型傳動機構、導向機構及執行機構的工作原理、設計計算方法與選用原則。如齒輪/同步齒型帶減速裝置、蝸桿副、滾珠絲杠螺母副、直線滾動導軌副等以及相應機構的消間隙方法及裝置。

（4） 通過對進給伺服系統的設計，掌握常用伺服電動機的工作原理、設計選擇方法與控制驅動方式。如步進電機、交流伺服電機、直流伺服電機等。

（5） 通過對控制系統的設計，掌握一些典型硬件電路的設計方法和控制軟件的設計思路。如控制系統選用原則、CPU選擇、存儲器擴展、I/O接口擴展、A/D與D/A轉換配置、鍵盤與顯示電路設計等，以及控制系統的管理軟件、伺服電動機的控制軟件設計思路等。

（6） 通過對機床夾具的設計，充分了解夾具在保證加工精度和提高生產率方面的重要性，掌握典型夾具的工作原理、設計計算和定位分析與選用原則。如數控鉆床工作臺設計、數控銑床工作臺設計、箱體端蓋鉆锪孔鉆模設計及動態仿真、車床撥叉兩個25孔鉆模設計及動態仿真等。

（7） 通過對機電產品零件生產工藝設計，掌握一些典型零件的加工工藝規程設計的內容及步驟，工藝路線擬定的方法和步驟。如CA6140型車床主軸箱箱體工藝路線設計、軸類零件數控仿形加工、型腔零件數控仿形加工等。

（8） 培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。

（9） 鍛煉提高學生閱讀應用手冊和標準、查閱文獻資料以及撰寫科技論文的能力。

2 提高機電專業課程設計質量的方法

2.1 選題

選題是決定專業課程設計質量的關鍵。題目的內容應該圍繞機電一體化技術，難度和工作量要適中，既不要太難太大，拿到題目后使學生無從下手；又不要太易，照葫蘆畫瓢即可以完成。而應該使同學們能夠在3～4周的時間中綜合應用所學過的課程知識，同時查閱相關工具書及文獻資料，通過總體方案論證、設計計算、選型、三維繪圖及裝配，論文撰寫，最終完成題目的內容。近幾年我院對機電專業課程設計的題目逐步進行規范，機電專業課程設計的對象主要結合生產生活中的機電產品（系統），分為機電產品生產工藝設計、機電產品制造夾具設計、機電系統進給伺服系統設計等三個主要方向。通過課程設計完成可以使學生有一定的成就感，進一步提高對本專業的學習興趣。設計的機電產品主要有（下轉第190頁）（上接第169頁）CNC機床、工業機器人、三坐標測量機、自動雕刻機、全自動洗衣機、果蔬自動烘干機等。

2.2 質量控制

2.2.1 規范課程設計過程

整個課程設計包括：確定題目及任務書、學生選題及進行課程設計、成績評價。其中任務書包括：題目，主要完成內容及具體工作量（說明書字數及設計圖紙大小、數量）。課程設計的時間一般為3～4周，指導教師根據具體題目進一步安排學生詳細的進度安排，并督促學生按期完成進度任務。具體執行時為保證質量主要采取以下措施：

* 一人一題；同一題目不同參數可以擴展至兩題；

* 必須有設計圖紙（裝配圖和（或）零件圖，或工藝流程圖、工序卡）；

* 提高、規范機械制圖能力，圖紙嚴格按機械制圖標準、規范執行。其中，裝配圖要求：結構、投影關系、剖面、標題欄格式、配合、總尺寸、技術要求、線條、字體、字號、標準件標注及國標等；零件圖要求：結構、投影關系、剖面、標題欄格式、尺寸、公差、粗糙度、材料、熱處理等以及技術要求、線條、字體、字號等；

* 認真撰寫設計說明書。設計說明書要求清楚地敘述整個設計過程和詳細的設計內容。內容一般不少于10000字符，要求條理清晰、圖文并茂、符合國標。

2.2.2 規范成績評價賦分標準

成績評價應能充分反映課程設計的全過程，目前我們制定的專業課程設計賦分標準如表1所示。

從表1可以看出，成績評定既包括學生的主觀態度，又包括其完成的具體內容情況。

課程設計結束后，教研室根據指導人數，每名教師抽取所指導學生的20%比例，由全體指導教師組成小組，對設計內容、結果、教師給分等進行集體評議，以使課程設計成績評定更加合理。

通過規范課程設計選題、規范課程設計過程、規范課程設計成績評定，使我院的專業課程設計質量明顯提高，為同學們后續的畢業設計奠定了良好的基礎。

注釋