機械設計及原理

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇機械設計及原理范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

機械設計及原理范文第1篇

[關鍵詞]實踐創新;機械原理;教學方法

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0111-03

機械原理是一門介紹機械中常用機構和一般工作條件下常用參數范圍內的通用零部件設計的基本知識、基本理論和基本方法的重要的專業基礎課，是機械類及相關工程類專業的必修課程。在機械原理這門課程中，學生要掌握“三大機構”和“三大分析”。“三大分析”即機構結構分析、機構的運動學分析和機構的動力學分析的基本知識;“三大機構”即連桿機構、凸輪機構和齒輪機構的設計與綜合。機械原理課程的培養目標是使學生具有創新機構運動方案的設計能力，即針對不同的設計任務，綜合運用多學科的相關知識，提出多種機構運動方案，并進行綜合評價確定最優方案。因此，它又是一門多學科、實踐性很強的學科。[1]

一、機械原理教學中存在的問題

當今世界，科技發展日新月異，技術快速發展，而我們的教材一直是經典教材，課程的內容跟不上科學研究的發展，也跟不上技術的實際應用，甚至存在有些知識點是實際應用中多年棄之不用的技術等問題。結合這幾年授課經驗，筆者發現，機械原理教學中存在如下幾點不足：

第一，缺少實踐教學環節，缺少學生創造性思維能力和實際設計能力的培養。

第二，重理論知識系統性而輕工程應用背景的介紹。如連桿機構中轉動副（鉸鏈），學生從書本上見到的只是桿是直線和鉸鏈是圓組成的機構運動簡圖，對于現實生活的機械產品難有較好的感性認識。特別是在大四做畢業設計結構設計的時候，構件與構件之間的實際的鉸鏈的裝配關系容易出錯。

第三，缺少對機械設計新技術、新發展和新成果介紹，以及機構解析法設計的內容。

第四，與其他課程聯系少，往往是就機構分析而機構分析，可通過設立綜合性強的課題，將機械原理與工程力學、機械設計結合進行綜合性設計，或結合設計比賽進行串接。

第五，在實踐環節，每年都做同一個題目“減速器的課程設計”，只是每個學生的數據不同而已，沒有體現“以學生為中心”的教育理念，使得該環節程序化，制約了學生的創新能力。

以上問題的存在，使得本來是創新性強、思維發散靈活、創作激情澎湃的機械原理教學，有可能變成理論實際脫節、教學過程枯燥、學習目標盲目、學習激情減退、教學質量下降的灌輸式教學。[1]

二、要善于提出問題，引導學生主動思考

在教學過程中，需要將學生的地位至于教學的核心。讓學生參與到教學活動里，在進行教學之前可以設置多重問題，讓學生在問題的引導下層層深入，自主進行深入學習，提高學習的興趣和效率。

機構自由度計算是機械原理教學中的重點內容之一，教師要做到深入淺出地講授構件和運動副產生約束作用，由此自然給出平面機構自由度計算公式。不僅加入了理論知識，還使用一些簡短視頻和動態圖，讓學生了解各個運動副之間的關系，便于理解和識別復合鉸鏈、虛約束等特殊情況。增加一些趣味性和實際生活中常見并且熟悉的機構進行分析，或者對看起來復雜的機構進行簡化。引領學生在計算自由度的時候建立對機械原理的最初理解以及興趣。鼓勵學生將學到的機構進行應用。建立簡化機構和對機構原動件到從動件進行順序分析的解題思路。提出機構，讓學生自由分析和進行計算，再進行講解。培養學生分析和解決問題的能力。

齒輪機構在各種機器中應用廣泛，在講授這部分知識時，利用在實驗室不同類型齒輪機構的模型和視頻、聯系實際進行理論知識的講解，可以加強學生知識的理解。首先要建立對一般齒輪類型的認知。了解齒輪傳動在實際應用中的重要性，再提取最普通的直齒圓柱齒輪進行分析。可以讓學生自己探索分度圓，齒根圓，模數等的意義。通過對齒廓的研究了解漸開線各個參數的意義，了解為什么漸開線是最常用的齒廓，從而了解漸開線的優點。再通過實際嚙合狀態，提出嚙合相關的問題，包括嚙合規律、傳動比、重合度等疑問。在研究斜齒輪、蝸輪蝸桿傳動時，讓學生類比齒輪的公式，進行公式的推斷，從而了解其與漸開線直齒圓柱齒輪的異同。通過讓學生研究對不同齒輪加工方法的異同，了解齒輪的加工過程。按照從實際到理論，從設計到制造的順序，提出不同階段的問題，引領學生建立系統的齒輪方面的知識。了解不同階段不同的公式以及公式的來源。[2]

三、注重實踐創新

我校教師帶領學生連續參加第四、五、六、七屆全國大學生機械創新設計大賽（慧魚組）。2014年我校學子一舉斬獲一等獎，不僅取得了我校在此項賽事中的最好成績，還實現了我校在該賽事一等獎獎項的零的突破，為學校贏得了榮譽。還帶領學生參加了江蘇省第五屆機械創新設計大賽暨第六屆全國大學生機械創新設計大賽獲省二等獎，不僅要求學生設計出作品，并且要做出實物，進行現場模擬。據悉，全省獨立學院獲得的最高獎項為二等獎，且只有三項，我校即占其中之一。今年我們爭取再接再厲取得好名次。

第七屆（2016年）全國大學生機械創新設計大賽的主題為“服務社會――高效、便利、個性化”;內容為“錢幣的分類、清點、整理機械裝置;不同材質、形狀和尺寸商品的包裝機械裝置;商品載運及助力機械裝置”。我們選擇關于錢幣的分類、清點、整理機械裝置的設計。

在當今的社會生活中，人們越發注重綠色出行，因此公交車出行越來越成為人們優先選擇的公共交通設備。然而，現如今公交車上錢幣分類主要依靠人工或者簡易的投幣裝置，這樣的方式成本高并且效率低下。這都預示著新型的多功能投幣機械將會被人們廣泛使用，其需求量將會越來越大。作品一設計的是新型公交車投幣箱。利用簡單的滑道及杠桿機構進行紙幣及硬幣的分離，再以簡單的滑道機置對不同面值的硬幣進行分類，如圖1所示。由兩個滑道構成主要結構，上面一個滑道兩點固定，主要是給硬幣和紙幣一個下落的初速度，下面的滑道是一個杠桿結構，硬幣的質量完全可以壓下杠桿落入硬幣箱，人們把硬幣從投幣口投入，經過一系列物理反應，達到分離的目的。此結構簡單，不需要能源輸入，只需要小小的改動就能更便利。主要創新點：1.沒有科幻元素，處處體現實用化。簡單的機械結構容易制造，并且出現故障容易修理。2.無須通電和供能，因此投幣機十分安全并且節能、受到的使用限制也會大大縮小。3.設計制造成本低，可批量生產，便于推廣。此設計不僅功能齊全、可靠性高，并且機械裝置簡單，大大降低了公交公司的生產成本，價格的低廉也將會贏得廣泛的客戶群。由于成本低，可以批量生產，具有廣泛的市場性和實用性。

作品二是根據公交車上的投幣特點（需要人們一個一個投）設計了該產品，如圖2所示。我們根據硬幣的直徑不同，給它們在軌道上安排了不同的出幣口，使得不同面額的硬幣進入不同的空間內。由于目前我國新版人民幣有三種圓形硬幣，其直徑依次為：一元硬幣25mm、5角硬幣22.5mm、1角硬幣20.5mm。所以我們將第一個出口處的擋板與軌道的間距設置為21mm（先將一角錢分出），將第二個出口處的間距設置為23mm（再將五角錢分離），最后的出口的間距設置為26mm。這樣，不同的硬幣就會不同的出口處落出，原理如圖3所示。我們在每一個出幣口搭建了一個容器，使它的開口直徑不超過它所盛裝的硬幣的直徑（裝一元的容器直徑為40mm，五角的為40mm，一角的為30mm）的兩倍;我們又測量出每一種硬幣的厚度（一元為1.85mm，五角為1.65mm，一角為1.67mm），然后根據計算，在容器外表面標出刻度（不同的高度對應不同的數量，如：在一元容器外，每隔18.5mm，畫一刻度線，標出數字十;在五角容器外，每隔16.5mm，畫一刻度線，標出數字十;在一角容器外，每隔16.7mm，畫一刻度線，標出數字十）。主要創新點： 1.可進行硬幣的分類。2.可計數根據測量硬幣堆積的厚度，從而計算出硬幣的數量。3.將軌道分段銜接。4.原理簡單，結構簡單。5.系統還具備升級和擴展的潛能。本作品結構簡單，可后續添加其他功能，較好地滿足了硬幣發展的需求。

作品制作歷時四個月，經過多次改造。從剛開始產品設計的構思到最后整個作品的制作完成都充分發揮了學生的創新意識，培養了學生綜合設計能力與團隊協作能力，提高了學生針對實際需求進行機械創新、設計、制作的實踐能力。[3]

四、總結

通過這次研究課題的實踐，不僅讓學生學到了許多了專業知識，而且培養了其解決問題的能力。其次，團隊管理也是很重要的，一個團隊核心就是通過合作去開展工作，這樣才能發揮最大的效益。合作就需要良好的管理，對于不同的問題需要設立討論小組，對問題進行研究，集眾人之力去解決問題。最后筆者認為，本次研究關鍵就是不斷反思問題，從反思中取得突破。研究是個連續的過程，在每個階段發現問題才能確定接下來工作的方向，這樣不斷進行反思總結，才能取得突破，取得最后的勝利。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 孫亮波.在機械原理教學中引入機械創新設計項目的研究與實踐[J].機械，2010（12）：21-23，33.

[2] 殷勇輝，高志，章蘭珠.提高機械原理課程教學質量的思考與實踐[J].中國大學教學，2014（6）：57-59.

機械設計及原理范文第2篇

【關鍵詞】機械設計 原理 節能 礦山行業 研究

現如今，低碳環保、節能減排已經成為人們時常掛在嘴邊的耳熟能詳的流行詞匯，而實際上，這樣的事情都是說起來容易做起來難，國家雖然對此情況做出了相應的規定，也頒布了一些有針對性的法律條文，也加強了這方面的監督，但是收效甚微，很多問題仍然存在。工業行業特別是礦山行業本身就是能耗較高的產業，為了社會發展和工業需求的滿足，很多重型設備機械被設計研制出來，應用到礦山的開采當中，這些設備的耗能高，如何解決該行業中的環保問題，走上節能減排的道路，還是非常值得我們深入研究的。就目前的形勢來看，節能減排已經成為世界的主題，就礦山機械行業這樣的耗能大的行業來說，將會給技術設備的研究設計提出更高的要求，礦山機械行業同時也面臨著更大的挑戰。

1 機械設計節能的背景

伴隨著社會經濟的發展，能源的利用和消耗都是空前的強盛，這也進一步使環境問題更加的惡化，給自然生態和人們正常的生活帶來了嚴重的影響。我國自改革開放以來，一直非常注重工業生產，對環境問題的重視不夠，對環境的破壞現象越來越多。所以，必須將環境問題的關注提上日程。

背景分析。我國目前所面臨的節能減排的形勢是非常嚴峻的。工業生產一方面給人們的生活做出了突出的貢獻，另一方面也增加了能源物資的消耗，破壞了生態環境，影響了人們的生活質量，阻礙了工業的可持續發展。礦山制造業在節能減排的過程中占據著重要的位置，無論是從礦山的開采、材料的冶煉、零部件的加工，還是機械的使用、報廢處理，這些都會不同程度的產生污染。礦山行業每年報廢淘汰的產品比較多，如果沒有進行合適的處理，不僅僅會造成極大的資源浪費，還將對自然環境造成極大的污染。所以，凡是從事機械制造的人員，身上都始終肩負著節能減排、降低污染、節約原料的責任，他們必須采取行之有效的措施，盡力完成這一艱巨的任務。

機械設計在節能減排的過程中作用非常大，機械生產首先從設計開始，機械的強度、壽命、制造和裝備的工藝性，材料和熱處理的選擇，使用和維修是否方便，是否具有回收和再利用的可能性等等，這些都是在機械設計階段必須進行決定和解決的。設計的過程中如果出現了錯誤或者是不足，在以后的生產和使用的過程中都將是無法進行更正的。所以，要想將節能減排落到實處，就必須重視機械的設計。設計的過程必須有合理的制度和嚴格的管理，設計師要參與到有關規定和制度的制定當中來，這樣會使制度更加的全面合理。

2 機械設計中節能原理應用的必要性

在機械設計的過程中，一般的設計單位都沒有進行統一和固定的能源消耗標準的明示，這直接導致了現代機械設計在加工的過程中，無法對優化后的生產工藝進行節能降耗的及時分析，同時由于目前采用的工藝技術和工藝流程等都相對成熟，在這樣的情況下，機械設計加工企業幾乎沒有對生產過程中的節能降耗問題進行綜合的分析和考慮，這在一定程度上提升了機械設計加工的企業在能源上的過量消耗。并且在生產的過程中，機械設計加工企業普遍都是比較關注機械加工的效率和精度，很少關注能源的消耗與浪費，因此很少有機械設計加工的企業會考慮如何提高設備的能源利用率，而進行科學合理的技術措施的采用，或者在機械設計加工的過程中，通過對整體能源消耗量進行有效控制，實現節能降耗的目的。對于組織開展機械設計加工作業的具體操作人員來說，在生產的過程中，關注的一直都是工作效率，并且企業也沒有將能源消耗納入到績效考核中來，這樣的管理模式影響和制約了節能減排的實施。

3 機械設計節能的基本原理

礦山工程機械環境的性能情況和對環境的負荷在很大程度上都是由設計部門在設計的階段事先確定好的，所以進行節能型工程機械的開發研制最應該注重的就是設計的階段。

3.1在材料和資源的選用上盡量選擇可再生利用的

在材料和資源的選擇上，各系統及部件的設計盡量選擇可回收、易分解、能再生的，同時在加工和使用的過程中對于環境的影響不大甚至是沒有污染的的材料，特別是對于結構組件的設計，盡量選用比較容易裝配和分解的大模塊化結構和無毒無害的材料，提高工程機械材料可再生的可能性。

3.2在產品的零部件設計上，遵循長壽命、低能耗和減輕重量設計的原則

工程的設計人員應該再保持主機的相關性能參數的前提下，盡可能的減少主機和附屬作業裝置或者是機具的體積和重量，提高動力傳動系統零部件的強度和耐久的性能，實現液壓系統的輕量化和高效率，進而降低對環境的負面影響。

3.3低公害、防滲漏、節能高效的發動機

在工程機械產品設計的過程中，盡量保證低公害、減震降噪、防滲漏、節能減排、高效，選用低公害的發動機，發動機是工程機械所有系統中對環境影響最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪聲、高效率的環保型冷增壓柴油機性能大大降低對環境的負荷。

4 機械設計節能基本原理在礦山行業中的具體措施應用

伴隨著國家經濟建設的發展，我國大型工程項目逐步開工，礦山工程施工機械的品種和數量已經達到了比較可觀的程度，在全球范圍內各地的機械數量還在不斷的增加。但是，大部分的工程機械對于能源的消耗、排放產生的污染物給環境都造成了不可估量的負荷。為實現大量工程機械對環境的污染最小化，加強對我們生活的地球資源的保護，實現全球經濟環境的可持續發展，提高操作人員的工作安全性和工作的舒適性，盡可能的實現人、機、環境的高度親和統一，非常有必要根據礦山行業的環保標準進行工程機械產品的設計。但是隨著國內外環境保護意識的增強，可以預見的是開發研制環保節能型的機械產品必將是今后礦山工程機械設計的主要潮流和趨勢。

4.1將節能理念融入到機械設計中

隨著經濟的發展，人們的生活水平不斷的提高，而環保意識在人們的心目中也逐漸的增強，在這樣的形勢下，機械設計無論是企業還是管理層都一致的認識到：利用生產效率很難能夠提升和強化自身的市場競爭能力，通過節能基本原理的推廣和實施，不僅能夠幫助企業節約一定的生產成本，實現經濟效益的最大化，并且能夠在激烈的市場競爭中，確保企業的市場競爭力，增強核心技術的優勢。因此，在整個機械產品的生命周期中，機械設計加工企業必須始終做好節能基本理念的貫徹落實。機械設計加工企業需要加強設計人員的教育和培訓，協助設計人員提升自身的業務能力，也能幫助設計人員不斷的進行節能知識的豐富，這樣才能在每一個機械產品設計方案中，有效的落實節能的目標。

4.2將機械設計節能基本原理應用在礦山機械加工設備的設計中

機械加工主要是指通過一種機械設備，對工件的外形尺寸或者是性能進行改造的全過程。在礦山行業中，大多數的應用型設備都是經過機械加工而形成的。機械化的生產過程，就難免會使用沖壓、焊接等機械設備，就單單從焊接工具的方面來看，針對指定的加工對象進行加工，并且按照既定的圖紙進行改造的時候，需要電力充分的支持，這就難免會在整個加工的流程中，浪費一定的能源。因此，將機械設計的技能原理應用于礦山機械加工設備的設計中，是十分必要的，能產生很大的節能價值。

4.3將機械設計節能原理應用到礦山升降機械的設計中

升降機械主要是利用壓力容器或者是鏈條達到促進升降設備移動的目的，主要是進行高空作業或者是高空維修時進行使用。正是由于升降設備使用的情況，要完成良好的高空作業，就必須具備強大的動力能量，才能保證將設備送至指定的高度，進行現場作業的實施。所以，升降機械在能源的消耗上是比較大的，這就需要進行相應的改造。

結合節能型液壓升降機的工作情況和結構原理，對主要的技術參數進行篩選和有效的討論，設計出來的液壓系統結構相對簡單，工作比較可靠，并且工作效率較高，耗能低，在達成勢能回收的同時，又能增加液壓系統的工作平穩性，可以給設計和制造以及使用單位一定的啟示。

5 結語

現如今，受企業自身的規模和實際的技術水平等因素的影響與制約，大部分的機械設計公司特別是中小型機械設計企業，在具體的操作中，一般的生產模式都是逐一進行單件產品生產，從而導致了企業無法進行流水線式生產模式推廣，在某種程度上增加了企業生產的能耗。所以，機械設計企業需要創新模式，積極推廣使用批量生產模式，幫助企業不斷優化自身的內部資源，降低加工生產的能耗。

綜上所述，將節能基本理念融入到現代機械設計之中，能夠有效的幫助企業實現自身的可持續發展，否則在現如今激烈的市場競爭中，機械設計企業很難形成堅固的技術屏障，面對社會能源的日趨緊張的局面，市場將會淘汰能源消耗量大的企業。為此，機械設計企業必須采取相應的措施，不斷的降低能耗，實現自身的可持續發展。

參考文獻：

[1]武成，袁振中，生瑞東.機械設計節能基本原理在礦山行業應用研究[J].科學導報， 2015.

機械設計及原理范文第3篇

【關鍵詞】機械原理 課程 設計

機械原理課程設計的主要目的是為學生在完成課堂教學基本內容后提供一個較完整的從事機械設計初步實踐的機會。《機械原理課程設計》的編寫宗旨就是指導學生能在短時間內，將所學的機械基礎理論運用于一個簡單的機械系統，通過機械傳動方案總體設計，機構分析和綜合，進一步鞏固掌握課堂教學知識，并結合實際得到工程設計方面的初步訓練，培養學生綜合運用技術資料，提高繪圖、運算的能力。同時，注重學生創新意識的開發。

1 目前在機械原理教學中存在的一些普遍問題

1.1教學內容乏味

就現階段的機械原理教育課程來看，教學的內容非常乏味，主要原因就是因為部分老師在教學時只針對書本上的內容進行講解，從不去擴展，這樣就限制了學生的思維，使他們的思維發散不出來，限制了其想象力。但是機械原理是機械專業的一門重要的基礎課程，對于學生日后的關于機械方面學習很重要，如果只是講解書本上面的知識，涉及的內容就十分有限，這樣學生對于這一方面的理解就會被限制在了書本上，根本拓展不開。

1.2需要做的修改

長期以來，各校在“機械原理課程設計” 中嘗試了不同的教學改革。進入21世紀后，我國高校機械原理課程設計的教學改革更是進入新一輪。各校對“機械原理課程設計”的目的、內容、方法、題目、組織形式作了深入研究，探索機械原理課程設計中如何培養學生的機械運動方案設計、創新設計和解決工程實際問題能力，提出適合創新人才培養目標的機械原理課程設計實施方案。這些教學實踐為“機械原理課程設計”課程教學改革提供了理論準備。本文旨在總結各校近年“機械原理課程設計”課程教學改革成果的基礎上，探索機械原理課程設計進一步改革的方向。

1.3機械原理的重要性

在機械原理的理論教學中，盡管可以安排一些實物、模型、甚至錄相，增加學生的感性認識和實踐知識，但是光有這些是遠遠不夠的。在機械原理實踐環節教學中加強學生對機構、零件結構和機械設計等工程實踐知識的認識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養，是對理論課程教學不足很好的補充和完善。其次可以培養學生的創新和綜合設計能力。

2機械原理課程設計的教學改革與實踐

機械原理課程設計主要側重于機械運動方案設計而機械方案設計是機械設計乃至以后的制造和使用最關鍵的階段是決定機械產品質量好壞、性能優劣和經濟效益高低的關鍵步驟其創新特性效果如何直接影響機械產品的功能質量和使用效果。因此我院的機械原理課程設計也經歷了“機構的圖解法分析機構的解析法上機分析機構創新設計”三個發展階段。我們把培養學生設計思維能力和創新設計能力同時兼顧培養學生基本設計能力和應用計算機進行工程設計能力作為機械原理課程設計教學改革的宗旨。

2.1選題

傳統機械原理課程設計教學模式中僅僅以指導書為藍本教師的程序化指導貫穿始終。其題目一般是由教師指定幾個具有代表性的題目如半自動平壓模切機。為了充分發揮學生的主動性如今的選題原則是在不脫離機械原理課程內容的基礎上學生根據其興趣、愛好和能力自由選擇這樣就大大激發了學生的創新意識。有很多學生的創新設計題目極具研究和應用價值。創新需要基礎素材沒有豐富的基礎知識就不會有創新成果出現。因此我們將課程設計提前布置使學生在學習機械原理課程時能有的放矢的認真學習、研究相關章節內容。因為他們知道這些知識對他們學期末進行課程設計大有幫助這樣又反過來促進了學生學習機械原理課程的積極性和主動性。

2.2設計過程的控制與要求

在進行機械原理課程教學的同時，就讓學生對課程設計進行選題并說明整個設計過程的要求。這一階段為分散教學，要求學生選題并提出多個運動方案。在集中設計階段，第一天完成多個運動方案的評價與優選，確定本課程設計的運動方案；第二天，確定機械的總體尺寸，給出各執行機構與傳動機構的初選尺寸，繪制機械系統運動簡圖，編制機器運動循環圖；第三天，對所選機構進行運動分析，繪制運動線圖；第四、五天，編寫設計說明書，進行答辯。由于嚴格要求按給定的時間進度設計，所以，絕大多數學生都能按時完成任務。在機構的評價與優選過程中，采用個人、教師及學生小組的多層次的機構評價和優選方式，既發揮了學生的主動性，又加深了學生對各種運動方案的認識，同時還加強了學生的團隊協作意識。課程設計說明書作為一種技術說明書，強化其編寫工作，可以提高學生在以后的實際技術工作中，編寫技術報告、可行性論證報告和產品說明書等技術文件的基本技能。所以在課程設計過程中，對如何編寫課程設計說明書，給出了詳細的寫作要求并提供了寫作樣本。我們運用公開、透明及自評、互評及教師評分相結合的評價方式，對學生的課程設計進行評分。首先，學生對自己的設計進行說明及展示設計說明書，并對自己這的課程設計進行自我評價；然后由同學對其進行質詢與評價；最后，由老師進行講評并給出成績。這樣，使學生體驗主動參與、自由發表個人見解，并認真聽取他人意見的學術氣氛，并學會用理性與公正的態度評價自己和他人的工作。

3結束語

機械原理課程設計教學改革是進入21世紀后，面向創新人才培養，我國工科課程教學實踐環節改革的成功嘗試。全國高校圍繞機械原理課程設計所進行的教學實踐，無論對于機械原理精品課程建設，還是深入開展包括機械學科在內的工科課程體系教學改革，都富有借鑒意義。機械原理課程設計的各種教改嘗試，既有鮮明的主線，又各具特色。既有成功驗，也有需要探討、摸索之處。因此有必要總結、梳理，以利進一步改革。

參考文獻：

機械設計及原理范文第4篇

關鍵詞：成人教育；機械原理；精品課程；課程改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）30-0207-03

一、簡介

機械原理是以高等數學、機械制圖、理論力學及普通物理等先修課程為基礎，并為學習機械設計和有關機械類專業課程奠定必要基礎的一門課程。通過課程的學習，學生需要掌握機構學和機械動力學的基本理論、基本知識和基本技能，并初步具有擬定機械系統方案、分析和設計機構的能力。機械原理課程理論性較強，且各章節相對較獨立，內容多，因此在其教學過程中應注重貫徹少而精的原則，不強調面面俱到，知識點要淺些，寬廣度需適應成人教育的特點。成人教育具有和普通高等教育不一樣的特點，主要體現在個體差異大，知識結構參差不齊，整體水平不高；一般年齡偏大，工作和家庭負擔重，工作忙碌，學習時間難保證；原有的知識結構不適應目前所從事的工作，需要提高自身的專業素質；隨著年齡的增長，成人的理解力增強，記憶力較差，但是成人學員大多為一線工作人員，實踐經驗豐富，對與現場聯系較密切的教學內容及實踐興趣極高。近年來入學的成人學生的年齡有不斷減小的趨勢，其記憶力方面較強，但在實踐經驗方面略有欠缺。國家提倡的精品課程建設是以一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等為特點的示范性課程。成人機械原理精品課程建設的目的是針對成人教育的特點，從教學隊伍建設、教學內容和課程體系改革、先進的教學方法和手段、教材建設、理論與實踐結合、課程建設全面規劃等方面進行努力和發展，使成人的機械原理課程教育教學在各方面符合國家示范性課程的要求。

二、課程建設方法

根據精品課程建設的要求，并結合我校自身的發展和基礎條件，從以下幾個角度進行了相關工作：

1.面向工程應用的課程設置。機械原理是機械類專業的一門重要的專業基礎課，在整個專業培養和課程體系中具有十分突出的地位，是從基礎課過渡到專業課、從理論性分析為主過渡到工程實踐為主的一門中間課程。該課程是學生接觸工程化的第一個實踐環節，因此如何深化工程化的概念對于機械原理的教學十分重要。隨著各高校的擴招，年輕教師越來越多，而且具有博碩士學位的比例越來越高。但目前的年輕教師主要是從學校到學校，缺少工程經驗，工程化的師資隊伍建設成為時展的需求。結合國家級“河海大學-寶菱重工卓越工程實踐中心”的建設，為增加年輕教師的學習經歷，在學生進駐企業的同時，各指導教師全程陪同，參與企業的項目建設。建立各學習模塊，為各模塊配備校內導師和企業教師，企業導師負責實踐教育，校內導師負責理論教育，相互學習，既提高了校內導師的實踐能力，也為企業帶去了較高的理論分析水平。而為了提高課堂教學時課程的工程應用比例，還借鑒了蚌埠學院的相關做法，如：（1）優先引進同時具有高學歷和工程實踐背景的師資人才，聘請企業內高級技術人員做校外兼職導師；（2）集合學院乃至校區的力量，積極參與常州市及周邊地區的建設，增強校企聯合；（3）鼓勵專利、產學研結合和技術服務，而不僅僅是理論研究和科技論文。

2.課程實施條件。在課程的具體實施過程中，主要從教師隊伍建設、教材規劃、教學條件保障等方面進行：（1）主講教師。從機械原理的教學人員構成來看，任課教師中有1名教授、1名副教授、3名講師，學歷均在碩士以上。年齡從35歲到50歲，結構合理，形成了一個教師梯隊。課程的主講教師在成人以及本科教育教學、教改研究等方面具有十分豐富的經驗。全體任課教師定期召開教學例會、集中備課、針對教學過程中出現的問題及時處理和分析。（2）教材規劃。理論課教學選用了由清華大學出版、申永勝編著的普通高等教育“十五”國家級規劃教材《機械原理教程》。該教材配有習題集可有效提供成人學生自主學習和研究性學習的資料。精品課程建設中，教材規劃參考天水師范學院的立體化教材建設方法。立體化教材包括主教材、教師參考書、學習指導書、電子教案、CAI課件、網絡課程、試題庫等。該教材的建設與整個機械原理課程內容、體系的改革相結合，電子教案和課件能夠及時反映教學改革的要求，網絡課程建設促進教學改革的嘗試，逐步提高機械原理的教學水平。（3）教學保障。成人的機械原理教育依托于本科教學環節，能夠使課程教學的教學條件得到充分保障。學院經過二十多年的建設，教學設備先進，教學設施齊全。學院設有本科教學的機械基礎省級實驗教學示范中心、機電工程學院實驗中心和河海大學常州校區工程訓練中心，機械基礎省級實驗教學示范中心2007年立項建設，2010年順利通過江蘇省驗收；專用與通用儀器和設備價值達2000余萬元；學院實驗室占地4000余平方米，擁有實驗設備儀器1200余臺套。目前實驗室開設的實驗課程主要包括：機構運動簡圖測繪；齒輪參數測量和范成實驗；機構運動拼接實驗；機構運動參數實驗。目前實驗課程主要對本科生開設，對于成人教育正逐步開展進行。（4）網絡化教學。針對成人學生的上課時間較難保證、課時緊等問題，要鼓勵學生能夠充分利用課余時間，因此建設好機械原理課程的網絡資源是十分重要的。我校機械原理的精品課程網站內容主要包括課程簡介、教學管理、教師隊伍介紹、教學資源等。其中教學資源主要包括助學式課件、思考題、練習題、習題答案、課程重點及難點解析等。網站中還有留言信箱，方便同學對于課程的疑問和問題能夠及時和老師溝通和聯系。

3.課程評價體系。課程評價圍繞課程培養目標，不僅要評價學生掌握的知識與技能，而且還要評價學生課堂的表現、出勤率和學習過程。評價時以課程考試為主要的評價方式，并輔助以課堂表現和出勤率等，力求評價方式的多樣化[5]。單純的期末考試不能完全反映出一個學生對課程的掌握程度，目前各高校大多都采用多種方式如課后作業、報告、實驗、小測驗、考試等進行考核，表1所示為根據我校成人教育的特點采用的評分標準和比例。多樣化的考核方式，使學生必須注重平時的學習積累，不能通過突擊的方式完成課程考試，學生有了積極學習的壓力和動力，更能均衡反映學生學習的實際水平和學習效果，符合正態分布。

4.課程改革與創新。機械原理課程具有較強的實踐性和可動性的特點。即課程研究的所有問題都來源于生產和生活中實際的機構和機器，并且研究對象都是具有確定運動的機構。因此學習方法也要與之相適應，在學習過程中，尤其應注意理論知識與實踐應用相結合、機構運動簡圖與具體實物相結合、機構的靜態分析與動態分析相結合、形象思維與邏輯思維相結合。機械原理的課堂教學、教學方法與手段等方面力求創新改革，探索適合成人學生學習的課程體系和教學方式，培養學生的學習興趣、創新思維和獨立分析問題、解決問題的能力。（1）教學內容的創新。針對成人教育中學生的理論學習時間少而又急需提高應用能力的學習特點和需求，機械原理課堂教學的主要內容為：機械運動方案選型設計、機構運動分析與尺寸綜合、機械動力學分析和設計。此外還要重視介紹學科發展的新動態、新方向、新內容，注重激勵學生的學習欲望，調動學生的積極性，讓學生了解更多更新的理論、技術與方法。實踐教學方面主要包括小項目和專題、實驗教學、課程設計、課外創新等。如近年來國家以及省級組織的大學生創新訓練計劃，在創新競賽的過程中提高了學生的創新意識，學生得到了實踐鍛煉的機會、開闊了眼界。（2）教學方法的創新。機械原理教學方法配合教學內容的改革，加強與學生的互動，要將以教師為主的“灌輸式”教學向以啟發式、問題式、討論式教學為主的新的教學方法轉變，讓學生從被動學習轉變為主動學習，真正成為教學活動的主體。鼓勵學生應用成熟的工程軟件進行相關課程的學習。例如在很多章節中涉及到圖形法可以采用AutoCAD軟件來分析和設計，可以得到比手工繪圖精確得多的解，又可以鍛煉利用AutoCAD軟件繪圖的能力。如圖2所示為圖解法分析凸輪機構的相關參數。在解析法中可以結合matlab軟件教學，既可以直接利用matlab編程的方法，具有豐富的庫函數、編程簡單、可視化功能強，又可以采用simulink和simMechanics進行機構的運動學和動力學分析。如圖3所示，某曲柄搖桿機構中，各桿件長度分別為l1=120mm，l2=40mm，l3=70mm，l4=100mm，曲柄運動角速度250rad/s，利用simulink分析得到桿件BC和CD的角速度圖形。（3）教學手段的創新。在教學手段上，著重培養學生對機械系統的整體認識，課程重點突出，難點得到有效分析，課堂教學過程吸引學生的注意力，注重學生的參與，啟迪學生的思考、聯想。加強學生對所學基礎理論的理解。培養學生應用所學過的知識，鍛煉其獨立解決工程實際問題的能力。教學方法得當，充分利用多媒體教學，努力激發學生學習興趣和提高教學效果。多媒體課件中除了課程的文字性內容外，主要包括自制的動畫課件和機械相關的視頻信息，如企業內各種設備、工具和零部件及加工錄像等。此外，在機械原理課程中有關結構分析、運動分析、力學分析等方面的教學還應該注意多媒體和板書的綜合利用。

三、總結歸納

機械原理課程在機械類成人教育的課程體系中處于承上啟下的地位，因此加強成人機械原理的精品課程建設具有非常重要的意義和作用。在課程建設過程中，從面向工程化、保證課程實施、課程評價體系以及課程改革和創新等方面采取不同的措施和方法，可提高成人的教育教學質量，提高學生的學習興趣和自主性，提高學生的實踐能力和創新能力，使學生能夠牢固掌握機械原理中的相關基礎知識和內容，為機械類的后續課程的學習打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]謝永智.成人教育《計算機圖形學》課程教學改革探討[J].高教論壇，2007，（1）.

[2]Zhang H，Liao H，Liu B，Zhou J. Discussion on Education of Innovation and Practice Talents.Education and Education Management，2012，（3）.

[3]李大勝，張輝，呂明，張春艷.“工程化”背景下《機械原理》實踐教學體系改革的探索[J].赤峰學院學報（自然科學版），2013，（29）.

[4]羅海玉，李琴蘭，鄭麗.機械原理課程的立體化教材建設研究[J].天水師范學院學報，2007，（27）.

[5]董惠敏，錢峰，高媛，王德倫.基于網絡的機械原理自主學習模式[J].實驗技術與管理，2011，（28）.

[6]趙世田，周海，劉道標.“機械原理”雙語教學實踐與探索[J].中國電力教育，2012，（31）.

[7]金萌.淺談成人教育與計算機教學[J].中國科技信息2005，（15）.

[8]王俊峰，田麗萍.Matlab運動仿真在機械原理課程設計中的應用[J].機電產品開發與創新2009，（4）.

[9]鄒，胡愛萍，沈惠平，陳愛蓮.《機械原理》教學中多種媒體的綜合運用[J].無錫商業職業技術學院學報，2007，（7）.

機械設計及原理范文第5篇

隨著素質教育的全面發展，很多學校對學生的動手能力、操作能力的考核越來越嚴格，機械專業是一門實踐性很強的專業，各種機械原理知識深奧復雜，為了提高學生對機械原理的理解，同時提高學生的機械設計水平，則必須要積極加強實驗教學力度。當前部分院校的機械原理與機械設計教學脫離了實踐教育的根本目的，使機械原理與機械設計實驗教學模式無法滿足發展的要求，多年的教學經驗與事實證明，在機械原理與機械設計教學過程中，使用傳統的課堂理論教學與教法已經不再適用。在素質教育時代，機械原理與機械設計教學應該更注重實踐教育，以實驗教學為核心，對學生的動手能力進行培養。

一、機械原理與機械設計實驗教學常見問題

1.實驗教學理念陳舊

當前很多教師在機械原理與機械設計教學過程中雖然開始重視實驗教學，將實驗課程當做機械原理與機械設計教學的重要環節，但是在教學過程中沒有正確地認識到機械原理與機械設計實驗教學的目標，對實驗教育目標的理解也不是很清晰，因此導致機械原理與機械設計實驗教育水平不高。

2.實驗教學方法比較陳舊

教學方法受到教學理念的影響，機械原理與機械設計實驗教學受到傳統教育觀念的束縛，在實際教學過程中教學方法比較陳舊，有的教師只是按照大綱教材對實驗內容進行講解，忽視了對學生的主體性和積極性的激發，從而導致很多學生雖然完成了實驗學習，但是并沒有掌握真正的實踐技巧，從實驗中學習到的內容不多。

3.硬件設施不足

實驗教學離不開各種實驗設施設備，在教育教學過程中，學校沒有積極加強實驗基地的建設，導致機械原理與機械設計實驗教學過程中的硬件設施設備不能滿足教學要求，對機械專業教學水平產生影響。

二、機械原理與機械設計實驗教學創新策略

1.改變教學理念

在機械專業教育中，機械原理與機械設計是重要的、基礎的內容，實驗教學是提高學生對這門工科專業的理解能力的重要途徑，機械原理知識比較抽象、復雜，機械設計要求較高，很多學生僅憑教材上的理論知識，并不能掌握其深意。對此，必須要加強對實驗教學的重視，要對機械原理與機械設計實驗教學的目的進行明確，將實驗教學納入機械原理與機械設計教學任務中，以培養學生的動手能力、自主思考能力、分析能力為主要目標，在機械原理與機械設計課程設置、教學評價、教學活動開展的過程中重視實踐性，并且考慮學生的學習基礎情況，循序漸進地設計實驗項目，促進學生學習水平的提升。

2.對實驗教學模式進行改進

2.1加強分組合作實驗教學。教學過程是對學生的綜合能力水平進行鍛煉的最好過程，在教學過程中也可以通過改變教學方法使得學生接受更好的實踐鍛煉。分組合作教學是素質教育過程中比較常見的一種教學模式，其根本目的是為了鍛煉學生的團結協作能力，可以激發學生的自主學習興趣，在機械原理與機械設計實驗教學過程中應該要引導學生進行分組討論，對各種實驗項目進行分析，例如在機械設計過程中，要完成機械傳動裝置的設計，教師不予講解，讓學生自己根據所學內容對傳動裝置原理、?C械組成、設計結構等進行討論，并且對設計方案進行驗證，然后通過小組合作完成實驗項目，再由老師對學生的實驗設計結果進行評判。通過這種方式可以激發學生的學習積極性和熱情，并且促使學生學會自主思考，對各種問題進行解決，減少依賴心理。

2.2從驗證型實驗到設計型和創新型實驗轉變

在機械原理與機械設計實驗教學過程中，應該要注重啟發，學生要養成思考的習慣，在機械原理與機械設計教學過程中，應該要從傳統的示范型實驗轉變為參與型實驗，從傳統的驗證型實驗轉變為設計型實驗，傳統的實驗教學是教師講解、學生操作，按部就班地對各種實驗內容進行完成。在現代教育過程中，應該要引導學生積極參與到實驗設計和驗證過程中，可以設計不同難度層次的實驗項目，讓不同層次的學生根據自己的實際情況對實驗項目進行選擇，從實驗過程中學習各種知識。

3.加強硬件設施設備的完善

在機械原理與機械設計實驗教學過程中，應該要積極加強實驗室建設，補充一些新型機械以及典型的機械模型和實物，可以將一些企業的失效零件或者機械設備收集起來，用于學生對機械元件、機械原理等加強認知，并且通過對機械進行實踐操作，加深對機械工作原理的理解，從而有助于學生進行實驗設計，完成機械設計任務。