现代机械设计论文精选(九篇)

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第1篇：现代机械设计论文范文

关键词：工程；机械设备；管理；问题；对策

科学技术进步、生产建设的需求，为工程机械的应用提供了广阔的空间，也对设备管理的提出了更高的要求。做好机械设备的合理配置、科学使用、及时保养、适时维修，降低设备故障发生，提高机械设备的有效利用率，是对工程设备管理工作的主要要求，下面我就当前矿山企业在工程机械设备管理方面存在的问题和提高工程机械管理的方法谈谈自己的看法。

一、当前工程机械设备管理中存在的问题及原因

1、管理机构不健全，管理制度不完善

相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的工程机械设备管理制度，对工程机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善，管理工作无章可循、管理无序，有的企业甚至在购买了新设备后，没有及时或根本不入账，造成管理工作相当被动，设备糊涂使用，不能明确工程机械管理和使用的责任主体。

2、舍不得智力投资

(1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况，设立了机务管理部门，但由于机构、人员更迭较为频繁，设备管理及维修人员接受专业教育时间短，管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊，技术管理水平参差不齐。

(2)而有些企业只是片面注重眼前利益，宁愿花耗大量资金用于购买先进设备，但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜，舍不得花钱。这样，就算有再先进的设备，但管理跟不上、人员素质低劣，是很难适应机械自动化、机电一体化程度高的设备管理的需要。

3、工程机械设备的使用与保养相互脱节

(1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度，即每个操作人员固定使用一台机械设备，但却忽略了定人保养制度，没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此，操作人员往往只是“包用不包修”，维修人员也是马虎应付了事，每当机械设备出现故障，操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样，不但影响了产量、质量，也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。

(2)此外，不少项目负责人只考虑眼前利益，没有从长远打算，短期行为严重，只注意产值与效益挂钩，在设备管理使用上表现为“重用轻管”，为了赶工期、抢进度，而不惜拼设备，造成机械设备常常处于超负荷状况工作，或带“病”作业，甚至违章操作，其结果是该工程项目完工后，机械设备严重磨损老化，而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修，造成施工工期贻误，项目部之间在维修费用上互相推诿，固定资产无形流失。

4、工程机械设备维修“滞后”，浪费严重

(1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施，设备维修管理往往局限于“事后维修”，“预防维修”意识不够重视，对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理，以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。

(2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重，个别维修人员为了贪图方便，对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用，任凭其主观随意地报废，更有甚者，不考虑其它设备的整体性能，采取“拆东墙补西墙”的做法，得过且过，只要机械能动就交差了事，结果也只会是事倍功半。

二、提高机械设备管理工作的方法

1、在使用方面，设备的价值主要体现在使用。任何设备都有规定的使用范围、条件及操作程序，只有正确的使用设备，才能保证安全生产。而设备使用的好坏很大程度上取决于操作人员水平的高低。

所以在使用中，一是教育操作人员正确的使用和操作各种工程机械，不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作，尽量保证机械负荷的均匀加减，使机械处于较为平缓的负荷变动，具体地说，就是要较为均匀地加减油门，防止发动机、工作装置动作的大起大落。二是加强技术培训，提高操作人员素质，使操作人员做到懂构造、懂原理、懂性能，会使用、会保养、会检查、会排除故障，从源头上减少和防止人为失误引起的机械故障。三是坚持实行包机责任制，责任到人，将个人经济利益与责任机械的维修费、燃油费相结合进行考核，奖罚并举，加强管理设备的责任心，调动爱护设备的积极性。

2、在保养方面，对设备实行定期保养是保持机械良好技术状况的基础。对于工程机械，保养工作中的重中之中就是保证对机械的合理。零件工作面的磨损、零件表面的腐蚀和材料的老化是正常使用条件下的机械零部件的3种主要失效形式，而零件工作面的磨损所引起的失效所占的比例最大。也就是说，机械的磨损是使其各种零部件走向极限技术状态的主要原因之一。那么，解决机械零部件的磨损问题，除了采用优良的材料、选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外，在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理。

据统计，工程机械的故障有一半以上是由不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性，良好的可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度，从而降低零件的磨损程度，减少机械故障。正常合理的是减少机械故障的有效措施之一。为此，一是要合理选用剂，要根据机械的种类和应用结构的不同选用正常的剂类别，根据机械的要求选用合适的质量等级，根据机械的工作环境和不同的季节选择合适的剂牌号。二是经常检查剂的数量和质量。数量不足要及时补充，质量不佳要及时更换。三是根据保养周期、设备技术状况、工作环境等因素，制定强制保养计划，到时间必须停机保养。

3、维修方面

机械在使用过程中必然会出现各种各样的故障。在这些故障中，有些故障对机械设备的影响可能是很微小的，有些是比较严重的，甚至会造成机毁人亡的大事故。经验表明，严重机械故障往往是由一些较小的故障引发的。究其原因，就在于忽视了对小故障的及时处置。因此，在维修方面，一是重视小故障的及时处理，做到防患于未然。切不可小故障不影响使用，为了赶任务让设备带故障作业，最后小毛病拖成了大故障，不但延误工期，影响正常使用，还有可能造成设备突然报废。从某种意义上来说，对出现的故障及时进行处理，就是减少和防止故障的一种有效措施。

第2篇：现代机械设计论文范文

[关键词]课程设计 试卷库 学生创新大赛 CDIO

综合素质教育和创新能力的培养是新世纪高等学校人才培养和教学改革的主要目标，机械类专业人才培养和就业是直接面向机械工程的主战场，显然具有强烈的工程背景和鲜明的机械特色，随着科学技术的迅猛发展和知识更新的快速变化，原有传统的教学模式已不能适应当今社会对高素质、创新型人才培养的需求，所暴露出来的缺陷也非常明显，特别是重理论、轻实践，工程意识淡薄，导致创新动力不足。为此，探讨、研究如何围绕和重视工程意识下创新能力培养，进行课程改革，以适应时代的需要，为社会输送合格人才，显得十分重要和迫切。近几年来，为了培养同学们的创新意识和能力，我们已在相关方面做了大量的卓有成效的尝试和改革。

一、探索创新考核模式，并在教学过程中实施

从2011年起，我们就以机械设计及理论平台课程群为切入点，包括《机械原理》、《机械设计》、《机械设计基础》、《精密机械设计》等课程，对工科课程考核方式的改革做以探索，使之克服现有考核方式的缺欠，形成一套切实可行的、与用人单位的要求接轨的、以考察能力而不是考察知识为主的考核系统。这个考核系统包含的题目没有唯一正确的标准答案，也不是客观的标准化考试。教师根据具体需要选择闭卷、开卷、闭卷和开卷混合、小论文、小设计、口试、实验、参与科研、实地调查等多种方式。像实验、论文、设计、口试、参与科研实地调查等，均可适当采用等级制；增加平时考试的次数和在总成绩中所占的比例；改变一门课程结束时进行一次考试的习惯做法。教师在课堂教学的过程中有意识地随时观察和记录学生的学习表现，通过面谈、正式作业、项目调查、书面报告、讨论问题、写论文等方式对学生的学习进行即时的和全面的评价。

通过详实的企业调研，编制了包括《机械原理》、《机械设计》、《机械设计基础》、《精密机械设计》各20套考题的试卷库；选定各课程中近10种小论文的题目；选定近100道来自生产实际的口试题。并把这种考核内容和考试模式在教学中试点应用，学生普遍反应这种考核模式摈弃了单纯的死记硬背，对学生的理解能力、创新能力的培养起到积极作用，使得“校园人”和“社会人”自然衔接，缩短“断乳期”。

二、更新传统课程设计模式

《机械设计课程设计》是机械设计课程的后续必修课，对多门课程起到融会贯通的作用。传统的课程设计模式是老师指定题目，学生按步骤计算，最后成图。由于设计时间短，学生对方案的修改很排斥，更无法做到多种方案比较。我们采用的方法是：让一部分学生从学期初就开始用C、VB等计算机语言，进行参数化设计，把课程设计中耗时多的模块譬如：带传动设计、齿轮设计、轴的设计编成参数化设计程序，学生利用编制的程序输入原始参数，原来齿轮设计需要两天的计算量，现在则需要十几分钟，这样就使改变参数带来的重复计算工作量大大降低，学生可以做出多种设计方案，实现方案的优化。

三、基于CDIO理念的课程教学体系

为了加强学生的学习技能、沟通技巧、管理能力、领导才能、实际应用能力和团队合作能力，我们在《机械原理》课程教学中引入了CDIO（构思、设计、实现和运作）工程教育模式，在课堂教学中增加了基于功能原理方法论的机械系统设计知识点；随课堂教学的进展，同步了22个设计题目，每4或5个人组成一个设计组，组内按设计任务进行合理分工，课程结束时，提交了设计结果（包括设计的三维数字模型、仿真模型、设计报告）。通过基于项目的学习方法，同学们一方面掌握了理论知识，同时也锻炼了解决实际工程问题的能力和团队合作的能力，取得了良好的教学效果。

四、指导学生参加各种创新大赛，取得丰硕成果

机电学院的学生参加大赛由来已久，继山东省机电产品设计大赛之后，从2011年，我们又牵头组织学生参加全国信息技术应用水平大赛，此项赛事是教育部主办，每年参赛规模大，参加学校多，对学生的创新能力培养有很大好处。2011年，我们获得最佳指导教师奖3项，优秀指导教师奖2项，全国二等奖3项，全国三等奖5项，全国优秀奖9项；2012年，获得最佳指导教师奖5项，优秀指导教师奖5项，全国二等奖4项，全国三等奖7项，全国优秀奖5项。烟台大学连续两届获得优秀组织奖。对此项比赛，学校给予了充分的肯定。

综上所述，我们针对学生学业能力的评价，创建了一种多层次多视角的以能力为主和知识为辅的综合考核系统，对学生的理解能力、创新能力的培养起到积极作用；我们在传统的机械设计课程设计中引入计算机辅助技术，培养了同学们在传统机械设计中应用现代信息技术的能力，加强了与工程实践的接轨；2006--2012年学科组指导学生参加全国机械创新设计大赛和山东省机电产品创新设计大赛，获得诸多奖项；2011-2012年组织学生参加全国信息技术应用水平大赛，获得多项优秀指导教师奖和学生国家级奖、省级奖，我们通过把大学生机电产品创新设计大赛、信息技术大赛等各种创新设计竞赛作为检验教学效果和学生能力培训的一个平台引入教学过程中，从而加强了学生基础知识和实践能力的培养；在课程教学中引入基于项目的学习理念，加强学生的学习技能、沟通技巧、管理能力、领导才能、实际应用能力和团队合作能力的培养。总之，成果所解决的问题正是当前高等教育面临的应试教育与素质教育之间转变的重要问题，我们通过创新性教育和教学不仅提高了学生的动手实践能力和创新的积极性，而且对于进一步深化机械本科教学改革、加快创新型人才的培养步伐、全面推进创新教育理念都是具有深远意义的。

[参考文献]

[1]《创新人才培养与新世纪日本研究生教育改革》 Comparative Education Review.2009/11；

[2]《创新实验教学，培养创新人才》China University Teaching.2009/10；

第3篇：现代机械设计论文范文

不同学校的不同专业其专业性质，培养目标不尽相同，针对机械专业的学生，教授时应对内容进行必要的侧重和取舍，同时要求学生结合实验和金工实习进行自学、理解。机械类专业同学的工作主要去向是产品设计与制造工作，由于材料品种很多，所以合理正确的选择材料是一项重要工作。在对材料知识的掌握上，机械设计工程师与材料工程师是有明显差异的，材料工程师侧重对新任务的进行开发及对材料性能进行挖掘，故要求他们对材料内部组织变化规律及性能特点有深入了解。而机械设计师侧重合理的选择材料和使用材料，同时要考虑材料对工作环境的适应性、加工工艺路线及方法的等，这就要求他们必须将机械设计制造和相关材料知识紧密连接在一起。随着当前教学改革的深入，在对高校人才培养的方案上进一步强调学生的实际应用能力，而《工程材料》作为一门机械专业基础课程，对教学内容进行更好的改革规划，探索新的教学方法，进一步完善实验教学及考核方式，以此更好的适应人才培养需要，是课程改革的指导思想。

2.重视教学改革内容

教学内容直接关系到教学质量和效率，如何根据人才培养方案对学生的综合能力进行提升，增加学生的应用能力及动手能力，对于教学内容进行改革势在必行。由于以往的教材与日新月异涌现的新材料、新工艺、新技术的发展越来越脱节，部分陈旧的课本内容已无法和时代相顺应，所以首先需要对课本内容进行整改。将传统内容和现代内容很好的结合起来，增强教材的实用性，可引入一些较新的与材料类相关教材加以辅助。同时在制定教学改革时，对教学课时也应加以调整。由于主要是针对机械设计专业学生进行讲授。重点应放置在铁碳合金和合金钢章节，其次是钢的热处理，讲授时金属材料部分重点讲解，复合材料部分次重点讲解，合金钢部分可侧重介绍几种典型合金钢的牌号、特点及应用，热处理部分可着重介绍几种常见热处理的方法、特点及应用，铸铁与有色金属部分以介绍相关材料的类型、牌号、特点及应用。

3.改革考核方式

大部分对学生成绩的评定方法方法，主要是采取期末考试这样一锤定音的方式，很显然这是不全面的，如果采用这种方式那么考核的只是学生对内容的记忆，而考核的目的是了解学生对基础知识、概念的掌握以及实践能力、创新能力等综合能力的考查。工程材料概念多，内容繁杂涉及面广，学生在学习的过程中往往感到困难复杂不好学，进而导致厌学的情绪。想要扭转这种不好的局面，让学生对学习的热情变被动为主动，除了从教学方式方法上进行改革，在学生的考核成绩测评上也非常有必要改革。对于考核方法的改革，在这里笔者通过平时成绩(考勤、作业、课上表现等)10﹪，阶段小测试10﹪，实验20﹪，小论文10﹪，期末考试50﹪的方式进行综合评定。与以往的教学相比，实验成绩的比重增加了10﹪，其次新增了小论文撰写测评。工程材料本身是建立在科学及生产实验上的一门科学，坚持理论联系实际，将课堂理论教学、实验教学有机的结合起来，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，实现“知识－能力－方法”的同步提高。在实验教学中，我们安排了“金属材料试样制备及组织分析”、“金相材料热处理”、“硬度计操作培训及材料表面硬度研究”、焊接及砂型铸造。要求学生在做实验前充分预习了解实验，给出实验报告，在实验过程中认真完成实验，将课程理论与实际实验结合起来，在实验完成后总结实验，分析实验过程、数据。而增加论文考核内容，可以提高学生的自学及写作能力，在给出高质量的论文前，学生必须大量阅读文献及查阅相关书籍，并且自行树立论文观点，增加了学生自学的能力和创新精神。

4.结束语

第4篇：现代机械设计论文范文

关键词：慧鱼工程技术；机械设计；实践实验教学；创新能力

一、引言

机械设计制造及其自动化专业作为学校向应用型综合大学转变中专业建设的重要组成部分，是培养应用型机械类本科专业人才的主阵地。《机械设计》是该专业重要的专业基础课，专业教学计划围绕《机械设计》教学目标开设了工程实践实验课程，如《机械设计课程设计》《16+2职业技能训练》等，培养学生的综合设计能力、工程实践能力、创新实践能力、团队协作能力等，要求学生能综合利用所学知识解决工程实际问题。但是在实践实验教学环节，教学效果差，一是因为机械设计实验教学所开实验多是认知性实验和验证性实验[1]；二是因为《机械设计课程设计》命题陈旧且单一，缺乏现代设计，无法达到综合训练的目标[2]。为此，本文提出基于慧鱼工程技术的机械设计综合创新实验教学方法，培养学生的综合设计能力、创新工程实践能力等。

二、机械设计实验教学弊端及改进策略

1.机械设计实验教学弊端。《机械设计》是一门综合性很强的专业基础课，以《机械制图》《理论力学》《材料力学》《机械工程材料》《互换性和测试测量技术》《机械原理》等课程为依托，对机械零件设计准则、摩擦磨损及、螺纹连接、轴毂连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆涡轮传动、轴系设计、滚动和滑动轴承、机械系统设计以及其他常用零部件设计等知识进行讲解[3]。其课程特点是内容多且杂，存在大量经验公式与图表，教学内容抽象等，多数学生反映内容零乱，找不到重点。为此，通常在制订教学计划开设相应实验课，辅助学生理解并掌握相关知识，如《机械设计课程设计》《机械设计实验》。随着技术的发展，社会对学生的综合创新设计及工程实践能力提出更高的要求[4]，但目前《机械设计课程设计》《机械设计实验》仍然存在一定的弊端，实践实验教学效果差，无法满足社会需求。《机械设计课程设计》是对渐开线圆柱齿轮二级减速器进行设计，该实践项目存在一些弊端：一是课程设计命题陈旧且单一，是对通用渐开线圆柱二级齿轮减速器进行设计，主要内容为机械方案设计、传动系统详细设计、装配图绘制及减速器设计说明书，相关设计技术指导书成熟，网络资源丰富，学生设计时基本是依葫芦画瓢，查手册，套公式，设计过程就是仿造，部分学生存在抄袭、买卖现象，严重影响教学秩序和教学质量；二是重视二维装配图，轻视二维零件图、爆炸图和三维建模及装配的训练，不足以满足机械设计综合训练的要求。机械设计实验方面，主要包括机器组成及典型机械传动零件感性认识、传动试验（齿轮传动、带传动和链传动等）、机械传动轴系部件设计与分析。由于我校教学计划安排，无明确的机械设计实验有关课程，仅在《机械设计》理论教学时，组织学生参观机械典型零部件多功能语音教学示范箱，加深对《机械设计》各章节的理解。为弥补《机械设计》实践实验课程的不足，我校除了积极对《机械设计课程设计》教学内容、教学方式以及考核方式做调整外，还积极探索以16+2实践周“专业技能训练”作为实验实践教学的补充，但由于不规范存在教学效果差的问题。2.设计实践实验教学，对大学生工程实践能力的培养具有重要的意义[5]。为此，我校对《机械设计课程设计》教学进行创新改革，积极探索机械设计综合创新实验教学。Fischertechnik，即“慧鱼”，是德国人基于六面体接体发明创造的工程技术智趣拼装模型，包含各类机械构件（齿轮传动、丝杆传动、链传动、皮带传动、连杆机构、凸轮机构、减速器等）、电气元件（电机、电气开关、气动零件、各类传感器、控制器、导线及导线接头等）和编程软件等模块。该模型是《机械设计》的理想教学工具。基于此我校，利用Fischertechnik模型搭建机械创新人才培养平台，结合教师科研、机械工程专业学科竞赛与大学生创新创业训练计划项目等，在16+2实践周“职业技能训练”时机械设计综合创新实验题目，学生自由组队，综合利用《机械原理》《材料力学》《理论力学》《机械设计》《机械制图》等课程知识，合理分工，利用Fischertechnik组合模型，完成相关综合创新实验设计任务，力求达到培养综合设计能力、工程实践能力、创新实践能力、团队协作能力等的教学目标。

三、机械设计综合创新实验教学示例

为解决菠萝采摘生产效率低、人工成本较高、果农劳动强度高、芒刺对果农伤害较大等问题，我校17机械班某组学生基于慧鱼组合模型设计了一款小型手扶式菠萝自动采摘机。右上图为菠萝采摘机部分功能装置，分别为成熟识别装置、传输装置，考查学生对《机械设计》教学中电动机、减速器装置、齿轮传动、皮带传动、链条传动/螺栓连接等知识的理解与掌握。基于慧鱼工程技术的机械设计综合创新实验教学中，我校学子在第八届全国大学生机械创新设计大赛（慧鱼组）中获得国家三等奖1项，立项大学生创新创业训练计划项目国家级2项、省级1项，发表省级以上科技学术论文3篇，申报专利1项。目前，我们正在以国家级大学生创新创业训练计划项目为依托，积极备战中国—东盟高校创新创业教育联盟大学生创意机器人设计大赛和第九届全国大学生机械创新设计大赛，期望取得优异成绩。

第5篇：现代机械设计论文范文

1 引 言

社会经济的快速发展，?е赂鳇a href="lunwendata.com/thesis/List_68.html" title="企业论文" target="_blank">企业单位的竞?越来越激烈，而制造业若想在如此残酷的竞争中生存和发展，就要寻找新的方法和途径。机械设计自动化是随着社会经济飞速发展应运而生的新型工业设计，并在国内得到了飞快的发展。首先，机械设计自动化以经济科学为基础，在科学技术的基础上不断地改进和完善，结合一定的生产生活经验。另外，机械设备的自动化水平是企业经济效益的关键所在，员工必须深刻掌握设备的工作机制，要保证设备的正常运行，减少设备问题，或者要在设备出现故障时能及时地处理和补救。

2 我国制造企业进行自动化发展的必要性

虽然我国的制造业在机械设计方面取得了一定的进步，但却是以大量的资源和能源为代价，对环境和生活带来了极大的破坏，制造业在寻求发展的道路仍面临着很大的困难。因此，我国制造业未来的发展道路必须进行机械设计的改进工作，最大程度上使机械制造更加地环保和安全。现代的制造企业若想在市场中取得重要的地位，就必须寻求一种现代化的、新的设计方法。现代化的机械设计方案应当是结合先进的设计理念和科学技术，不断地进行方法创新，在保证效率的同时，提高产品设备的质量。随着技术的发展，消费者对所需要的产品要求也随之增高，制造企业必须更新产品规格，及时地生产出符合大众观念和科技发展的新产品，以满足社会的需求。近年来，信息自动化在工业市场上得到了广泛的发展和应用，不仅是我国工业制造方面的关键技术，同时也对我国制造业的发展有些强有力的推动作用。大多数的制造领域的企业家相信信息自动化在机械制造方面的重要作用。

2.1 自动化加快制造企业的转型

制造企业在生产机械设备时利用自动化和信息化，可以加快大多数小型生产制造业的转型。世界上一些比较著名的工业制造企业都在进行产业转型，将自动化技术运用到机械设计、产品生产、企业管理等生产实践中，进而提高自身企业的市场竞争力。有些制造企业善于抓住科技走向，是将先进科学技术引入到制造业中的先驱者，例如，将自动化技术应用到机械设计中、利用通信以及信息化技术的电子数据库、将互联网及无线通信技术应用到自动控制系统中，进而使得数控技术更加扁平化。目前我国国内制造业呈现两种发展模式，一种是数字控制技术在制造业中的使用和发展；另一种是管控一体化，简称MCI。很多中小型的制造企业都加快对自身企业管理模式的转变，其目的就是为了能在激烈竞争的市场经济中取得稳定的发展空间。

2.2 信息自动化推动制造企业信息化发展

虽然我国机械制造水平相较于几十年前已有了很大的进步，在企业规模和生产技术方面有了明显的提高，但相较于世界上其他的制造企业，在应用范围和普及范围等方面还具有一定的差距，因此，利用信息自动化技术能够推动制造企业向着信息化、自动化快速发展，运用先进的科学技术以及机械设计核心技术等，最终实现自身创造能力的提升。根据相关领域行业学者研究，信息化和自动化相结合是当前工业发展，尤其是制造业发展的必经之路，是其最终的发展趋势，信息自动化在制造业中的应用可以实现企业利润的最大化。

2.3 提高制造企业的生产效率

将自动化应用到机械设计制造中，可以有效地提升企业的生产效率和发展速度，减少对人力、物力的投入，同时可以优化产品的生产渠道，以达到降低工作人员的工作强度。机械设计的自动化为我国生产制造企业开启全新的生产领域有着一定的推动作用，有助于提高产品的质量，增大制造企业的收益。吸收先进的科学技术是提高生产效率和生产安全性的关键手段，因此，需要不断地优化和提升机械设计自动化的发展水平，引领我国的工业向着更好的方向发展。

我国诸多的中小型企业在很长的一段时间内得不到迅速的发展，这种情形严重地限制和阻碍了我国建立工业型社会的前进步伐。信息和科学技术的发展，以及信息自动化技术在中小型企业中的应用，为制造行业和工业化生产的发展提供了一定的推进作用。近年来，信息自动化已成为企业之间相互竞争的关键因素，同时也是提高企业竞争力的主要技术，其主要表现在：将现代先进的信息技术与有效的管理手段与机械设计技术相结合，以实现中小型企业向着自动化、数字化和智能化发展，完善各种机械设备和资源配置情况，使得各种生产活动实现最优化，以达到提升企业生产效率以及生产安全性，使企业效益能够达到最大化。

3 我国机械自动化的发展现状及存在的问题

3.1 机械自动化发展现状分析

我国总体上对机械设计的研究相对较晚，但自20世纪以来，我国诸多研究学者及企业制造商付出了巨大的努力，以提高我国的机械设计整体水平，并不断地进行改进和优化设计方案。与世界上制造业发达的国家相比，我国制造业还有许多需要学习的地方，因此，我们要认真分析研究当前国内机械设计自动化的发展现状，完善机械设计方案，加快生产效率等。机械设计自动化指的是将自动化技术广泛地应用于机械制造中，对产品的生产过程进行高效的管理，不断地加快生产效率，提高生产过程中的安全性。

3.2 机械设计自动化应用原则

3.2.1 重视先进科学技术

机械自动化的发展离不开先进科学技术的发展，因此，在对机械设计自动化的使用中，应当重点考虑先进技术的优势。例如，利用信息与信号处理技术，将人类无法识别的语言或信号进行转化和识别，使得人们可以理解和使用；注重对各种先进机械设备进行加工和应用，以达到对复杂工序的简单化和高效加工，节约设备成本，提高生产效率。

3.2.2 实现对设备功能的需求

制造业中任何一种机械设备的购买和使用都是为了实现产品需求，因此，不同的机械设备有着不用的功能和用途。机械设计自动化的使用也要满足对设备的功能需求。一般而言，产品在生产过程中必须严格按照产品要求进行生产，尽量减少大批量生产的情况，并且要尽可能缩小产品之间的差距。另外，在生产产品的过程中，要不断地总结经验，对出现的问题进行总结，为后续的改进和完善做准备。

3.2.3 机械设计自动发展存在的问题

（1）制造企业自动化发展水平较低。当前，国内多数的机械制造企业在进行机械生产时，使用的都是一些相对落后的机械来进行产品生产，很少企业在生产过程中配备先进的机械自动化设备，也就是说，当前我国的制造企业自动化水平总体上较低。出现此种情况的原因主要有以下几点：一是有些企业的管理观点比较落后，并没有清醒地意识到机械自动化的建设对企业自身发展的重要性；二是因为部分企业的资金成本有限，没有足够的资金支撑自动化的建设；三是由于目前国内机械自动化水平整体较低，自动化设备种类相对较少，并且在设备精度和质量上无法满足产品生产的要求。

（2）制造企业发展水平高低不同。随着经济和科技的发展，我国的制造业取得了一定的进步，同时也促进了一部分机械制造业的发展，但从整体来说，我国制造企业之间的发展规模不一致，企业之间的差距较大，而这种情况是影响机械设计自动化发展的一个主要因素。另外，在我国的机械自动化企业中具有领先优势的企业少之又少，缺少领先企业的引领，导致机械制造行业整体发展速度较慢，并且一些初期的企业仍沿用传统落后的生产技术，没有充分地将现代化自动化技术应用到其生产实践中，严重地延缓了机械设计自动化的建设进度。

4 提高机械设计自动化水平的新途径

4.1 加强新技术的投入和使用

中国的制造业的机械设计技术相较于世界上技术较发达的国家还是有很大的差距，尤其是在机械发动技术等方面，而机械发动机又是机械发动技术中的关键部件，在机械设计中有着不可代替的作用。因此，我国制造企业应当引进先进制造技?g，提高本国机械制造业的创新能力，最大限度上进行高质量、低损耗、清洁高效的生产。在进行机械设计自动化的研究和创新中，在吸取和借鉴国外先进制造技术的同时，还要注意模仿情况的出现，注意中西方先进技术的差异给我国企业自身发展带来的阻碍。目前，我国机械自动化设计要由以技术为中心的观念向以人为本的理念转换，提高机械技术对激烈市场的反应能力，以开发出具有中国特色的机械设计技术。

4.2 机械设计自动化的安全性和环保性有效结合

制造企业在进行机械设计自动化发展时，应当将机械设计的安全性和环保性有效地结合起来，制定安全环保的设计方案。第一，机械制造业要充分研究当前国内外的科研成果，并结合本企业所需设备和配置的产品生产要求，借鉴相关学科领域的基础知识，进行实验，为提高机械设计自动化水平提供理论基础；第二，利用新型的工艺和技术实现环保产品的生产和制造；第三，在机械自动化产品生产完成或使用后，给予一定的回收和加工处理。

第6篇：现代机械设计论文范文

关键词：机械设计；课程设计；教学改革

一、机械设计课程设计存在的问题

目前，我国大多数高校机械类学生通常在第5学期进行机械设计课程设计，该设计是学生学完工程制图、工程力学、机械原理、机械设计课程后完成的一门较为综合的课程设计，同时，这也是为学生毕业设计和今后工作后机械设计能力培养奠定一定基础。但是长期一成不变的课程设计时间和题目，以及传统的教学模式，早已不能满足现代信息快速发展的今天。

1.传统的课程设计时间短。机械设计课程设计通常是在《机械设计》课程结束以后的3周内进行，在期末的这3周中学生考试科目较多，很难集中精力集中时间做好课程设计。由于目前招生人数的增加，而指导老师的数量并没有增加，这就造成了老师精力不足，最终导致课程设计的质量越来越低。学生没有足够的时间保证，导致学生思考问题不认真、不周全，照搬照抄，计算绘图盲目仓促，难以达到课程设计所设置的目的要求。课程设计由于时间紧张，工作量大，老师不能及时地鼓励学生的创新设计，从而限制了学生创新能力的培养。而对于学生单一的、不协作的课程设计，时间紧张，思维狭窄而受限就更难以充分发挥学生的创新才能。虽然有一些学生有好的想法，但是没有充足的时间考虑，加上老师对学生的监管不到位，没有老师的认真点拨和指导导致学生的创新能力受到限制。

2.课程设计题目陈旧、缺乏创新。机械设计课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或简单机械。通常以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器包括了机械设计课程的大部分零件，具有典型的代表性。传统的课程设计重点是巩固和加强所学的理论知识，设计题目和给定数据多年不变，只需要按设计任务中给定的数据、方案及规定的设计方法完成一定的工作量即可，这就导致了相互抄袭的后果。学生缺乏主动性、积极性，教师缺乏新思维，师生同受其害。同时，传统课程设计题目与专业、毕业设计相关度不大，使得学生所学专业课程无用武之地，缺乏学习兴趣，设计与专业课程学习不同步达不到学以致用的目的和充分培养学生理论联系实际的能力。

3.考核方式较为传统死板，没有调动学生的积极性。教师对课程设计的考核方式也过于简单，学生最后提交的是图纸说明书等纸质材料，由于学生考试的穿插，加上期末老师的年终总结任务较多，用于集中指导的时间少，教师只凭印象批阅说明书和图纸，自行决断，确定最终得分。整个课程设计过程前期组织动员工作准备不充分，缺乏师生的交流与互动，对学生的监督与管理不严，部分学生的抄袭很难评判。考核缺乏标准性和透明度，助长了懒惰学生抄袭的不良风气，影响了勤奋好学学生的积极性，严重违背了课程设计教学的初衷。

二、改革手段和方法

针对目前课程设计学生态度不积极、时间较短、流于形式等现象，我们就本科生专业实习提出“长时间课程设计”的概念，即在机械设计课程初进行持续近一个学期的时间，以加强学生创新能力训练，锻炼学生在工作中解决实际问题的能力。这一概念通过近几年的实施取得了一定的成果，但有些方式仍需继续探讨。

1.采用“化整为零”法。通过将课程设计融入平时课程作业中，学生在进行课程学习时，有的放矢，应用所学知识完成课程设计计算工作；课程设计中先进设计方法和手段的训练，使学生在实践中应用设计软件，掌握三维建模知识，了解虚拟装配过程。在平时上课时完成课程设计的计算部分，课程设计节省的计算时间用于对学生的应用现代设计软件，开展先进设计方法训练及应用；增强实践性环节教学，建议实验室允许学生借出减速器模型，在课程设计室内使用，从而通过先进设计方法训练和增强实践能力，提高学生设计能力和综合素质。“化整为零”法推动课程设计的改革。根据教学大纲的要求，在不减少学生的设计工作量的前提下，采用“化整为零”法来完成课程设计任务，就是在开始讲述机械设计部分的时候就把课程设计任务书发给学生，将课程设计的部分计算内容（如带传动设计、齿轮传动的设计）放在机械设计课程教学时，作为课外作业布置给学生，这样可以发挥学生学习的主动性和积极性，同时老师在日常教学期间通过批改课程设计作业，及时地发现学生的计算错误或不合理的设计，督促学生及时改正。

2.在课程设计中引入现代设计软件，提高学生的兴趣。学生在机械制图课程教学中已经学习了Auto-CAD，但是没有把它与具体的工程设计结合起来。我们根据学生的具体情况，在课程设计中以不同的方式把计算机CAD技术应用到设计中，鼓励一般的学生能够进行零件的平面CAD绘图，对于基础好的学生鼓励他们对零件进行三维CAD绘图或者运用UG、Pro/E、SolidWorks软件绘图，也可以在电脑上完成装配图的绘制。机械设计基础的课程设计并不是孤立的，它不仅是与任课指导教师有关的教学活动，也是在先修的相关课程基础上的实践教学环节。因此，可在设计中聘请制图、公差、力学等相关课程的教师，从各个不同的角度加强业务指导，进一步提高学生的工程素养和素质。

3.结合机械创新设计第二课堂，提高学生创新能力。为避免设计的雷同，采用多题目、多数据，将全班分成若干小组，每组3～5人，经小组成员民主选出组长全面负责设计工作，小组各成员按照自己的学习优势进行合理分工：数据计算与整理、查阅手册资料、绘制图样、三维造型与装配等，每人各负其责，独立完成，但要数据共享，步调一致。由于学生缺乏实际经验，往往需要对某些结构不够合理的地方进行多次修改，采用软件只需修改零件某个参数的数值即可完成整体修改，方便省时，且整个设计过程符合学生的认知规律，使学生能够更加深入地理解设计的内涵，并可以直观地看到自己的设计成果，增强学生的成就感。采取灵活多样的教学方法，根据设计对象的不同和设计过程中随时出现的具体问题，针对年轻人思想活跃的特点，鼓励学生在总结前人经验的基础上有所创新，引导学生获取知识与方法。此外，在设计节点组织学生相互间互查，以提高其对技术文件的审核、鉴定的能力，以及对工作精益求精的态度和责任感。采用第二课堂和课程设计想结合的方式，设立专项基金，针对学有余力的学生，激励其进行创新性实验研究。根据所申请项目的内容及课题完成情况进行审批，给予一定额度的资金支持并配备专门教师给予指导。对于特色较为鲜明、成果比较出众的项目资助其申报发明专利、撰写论文和参与学术交流，并优先推荐评选“国家大学生创新性实验计划”。同时，积极创造条件、出台措施，鼓励学生参加教师的科研项目，给学生提供广阔的自由发展平台与空间。

4.结合科研项目提高教师的积极性。这虽然加大了教学的难度，要求教师具备扎实的工程功底，但既满足理论联系实际的要求，又可达到综合训练的目的，让学生体会到机械设计中既要参考原有样机，又要积极思考，有所创新，对提高学生的设计水平和促进教师教学水平的提高都非常有益。需要注意的是选题的适当和题目的相对稳定，并设立合适的考核节点，对课程设计的全过程进行约束和监督，以利完成课程设计的教学要求。在《机械设计基础》课程伊始，即下达设计任务，通过系统的设计任务将原教学内容中相互独立且略显繁杂的知识点联系起来，置学生于实际的工作情境之中，使其切身去解读一个机械装置的实际设计过程，并掌握由此所涉及到的原理、知识以及问题解决思路和方法。带着问题来学习课程，设计中每一步结果的取得，无论是数据还是结构，都与教学的各章节密切相关。在教学中进行实际工作的演练，是抽象知识与具体行动的有机融合，能够极大地激发学生的学习兴趣和学习潜力，锻炼学生的实战设计能力，培养全面的设计素质，为课程设计的顺利完成奠定良好基础。

三、结论

经过几轮的课程设计实践，本项目取得如下成果：

1.针对学生能力，开展分层次教学，让学有余力的同学利用课程设计的平台锻炼三维建模能力，二维绘图能力，并起到辐射带动作用；

2.以“做中学”的模式让学生自主自发学习应用先进的设计软件，一方面提高了他们软件水平，另一方面，提高了他们的自信心和主动性，促使他们掌握了一种有别于死记硬背的新的学习方法。

作者:李霞 陈建萍 魏敏 葛云 单位:石河子大学机械电气工程学院 新疆交通职业技术学院汽车与机电工程学院

参考文献：

[1]郝秀红，邱雪松，王琼，等.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究，2011，（03）：51-54.

[2]易传佩.机械设计课程设计融入课堂教学的探索[J].职业技术教育，2007，（14）：20-21.

[3]成经平，林建华.提高“机械设计”课程设计教学质量的探讨[J].湖北理工学院学报，2012，（05）：59-61.

第7篇：现代机械设计论文范文

关键词：远程机械设计计算模式

一、机械设计发展概述

传统设计方法是经验、类比式的设计方法。主要采用封闭的收敛设计思维，进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析，并将载荷、应力进行集中处理，对于计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计方法以手工设计为主，使用简单的工具，进行人工计算画图。另外，传统设计是一种串行设计，即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。如：首先进行初期的规划设计，接着进入总体方案设计，然后由结构设计人员设计出零件的结构，之后完成工艺文件的编制，最后将图纸及工艺规程交给生产工人，加工出零件的原型。如需改进的话再返回零件的改进信息。这样，一种产品从设计到正式投产往往要花很多时间，因此开发周期长，并且串行设计过程中，各个环节之间缺乏信息沟通，常导致设计人员之间的合作不协调。

自二战结束以来，世界各发达国家逐渐重视设计理论和设计方法的研究，先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看，国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计，相似性设计、智能设计等新概念；从设计准则来看，出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念，从设计的手段来看，出现了计算机辅助设计，不仅普及了二维设计CAD软件，而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。

近年来，计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展，给现代机械设计注入了新的生机和活力，机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现，使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性，组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组，通过组合分散在各个地域企业的技术优势，发挥各个企业的局部特长，同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制，在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计，实现信息的交流和共享，进而快速开发出所需产品，提高产品设计的一次成功率。

作为现代设计的一个重要组成部分，远程机械设计是一个综合了多学科、多技术的研究领域，涉及到机械工程及计算机技术等诸多知识领域。从机械设计的角度来说，主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来说，应研究如何对现有的设计资源进行组织和，使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序，供设计使用的数据库和知识库等，所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用，设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等，为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。

二、国内外远程机械设计发展

2.1远程设计的概念和意义

远程设计即让设计人员通过客户端浏览器输入设计参数，服务器自动进行计算和选择，并根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用，它缩短了产品的设计周期和节省了设计成本，真正意义上地释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比，远程设计具有以下优点：

1、缩短产品的开发周期。

2、避免重复开发。目前企业或个人进行的机械产品设计，大部分是自己根据需要来开发设计软件，而不考虑是否有同类软件在市场中存在或者将自己的研究成果在允许的情况下租赁或免费为他人使用等。这就形成了重复开发，浪费了大量的人力和物力。

3、降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现，极大地降低了客户端软硬件的配置要求。远程设计可以为用户建立一个统一的设计平台，所有的设计都在高性能的服务器上运行，客户端只需完成设计任务的输入以及设计中某些参数的选择和结果显示即可。

4、由于远程设计一般都有提供给用户进行交流和讨论的平台，这就不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换，而且大大提高了一次产品设计的成功率。

2.2远程设计的国内外研究现状

2.2.1在国外，有关远程协同设计的研究和应用起步较早，主要有：

（1）早在上世纪80年代中期，麻省理工学院学者就从事了这方面的研究，并首次提出T计算机支持的协同工作的概念。

（2）20世纪90年代中期，美国伯克利加州大学的集成制造实验室在美国国家科学基金、美国国防先进制造计划福特汽车公司的资助下开展了一个名为Cybercut的研究项目，建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。

（3）英国建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站，提供工程设计、制造需要的各种信息，在英国建立了基于Web的虚拟制造中心，为企业设计、分析、制造等提供服务，提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。

（4）美国Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期的基于知识的协同设计支持网络环境“DesignKnowledgeNetwork"，减少了实际时间，降低了设计成本，在快速获取全球设计知识的基础上，进行产品创新设计。

（5）英国Liverpool等大学研究并应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化设计服务。

2.2.2在国内，有关这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：

（1）以西安交通大学理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参与建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络（），旨在推进现代设计，主要提供设计知识的获取，参加的单位还有清华大学、华中理工大学、机械科学研究院、上海交通大学、重庆大学等国内许多著名的高校和科研院所。

（2）清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign，该系统采用了Client/Serveer构架，客户与服务器之间通过VAW来完成。

（3）上海先进制造工程技术研究中心和上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计与制造系统，利用其进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。

另外，国内也有一些相关的网站，如：中国机械网（china-）、材料与制造综合信息服务平台等，它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等，并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。在其中的机械设计技术模块中，用户只须选取自己要使用的设计模块，输入适当的参数就可自动设计出自己所需的零部件；在远程分析模块中，实现了常用机构的参数化仿真与分析。

可是远程设计由于刚刚起步，像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展，远程设计的内容必将越来越丰富，功能越来越强大，所提供的服务也将越来越完善。

三、远程设计系统的技术研究

系统的总体结构模式的确定是系统在初步设计阶段要完成的一项重要任务。系统的总体结构模式是系统的基础，只有确定了系统的结构模式之后才能进行下一步的设计和开发。而应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的，因此，有必要先对网络计算模式进行分析。

在计算机网络技术的发展过程中，先后出现了以大型机为中心的计算模式、以服务器为中心的计算模式、客户机/服务器(Client/Server)计算模式，以及随着Web技术的成熟而发展起来的浏览器/服务器(Browse/Server)计算模式。

（1）通过对两种计算模式的研究和分析，B/S模式较US模式，具有以下优点:

1、界面风格统一、可移植

US模式的客户端往往采用不同的开发工具开发，因此界面不统一，一般来说也互不兼容，难以移植到其它的平台上运行，而B/S模式的客户端使用统一的Web浏览器，根本就不存在移植性的问题，而且使用非常简单。

2、跨平台性

B/S模式的系统较US模式的系统有更好的跨平台性，客户端可位于任意的软、硬件平台，因此跨平台的问题得到解决。

3、易于管理和维护。

C/S模式的系统针对不同的客户端需要开发不同的应用程序，完成的工作量较大。一旦系统要进行修改或升级，则要修改所有客户端上的应用程序，工作重复，管理和维护成本较高。反观B/S模式，由于应用软件集中在服务器端的开发和管理，因此应用系统进行升级时，只需更新服务器端的软件即可，无需客户端的参与，因此大大减少了系统维护与升级的成本与工作量。

（2）远程设计系统的支撑技术

基于Web的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动，其中包括现代机械设计技术、Web技术、数据库技术等。

1、机械科学技术

机械科学的理论与知识是进行远程设计的前提。没有这些理论知识作根基，远程设计无从谈起。

2、计算机网络技术

远程设计是以计算机网络为基础的，计算机网络是远程设计系统的运行平台。所有的设计过程中的信息都要通过网络来传递，网络基础的好坏直接影响到远程设计系统的质量，是实现远程设计的关键技术之一。

3、标准化技术

远程设计的过程中离不开信息的交流，交流的前提就要有一个统一的交流规则，即标准化工作。

4、数据库、知识库技术

基于Web的远程设计过程中需要用到数据库中的许多信息，如设计过程中用到的参数、图表数据等。这些信息的存储和管理均要数据库作为支持。数据库技术是远程设计系统的核心技术。同时，知识库可以实现知识复杂问题的求解评价和建议，可有效地进行智能推理来进行优化设计。

5、计算机编程技术

计算机编程为远程设计系统提供一系列的应用服务和平台建设。主要是程序设计语言和存取数据库，如、C#等编程语言和关系数据库的标准语言—结构化查询语言SQL等。

6、多媒体技术和图形浏览技术

多媒体技术和图形浏览技术为在线交流、图形浏览提供辅助工具。

参考文献：

第8篇：现代机械设计论文范文

[关键词]C4；实践能力；工程素养，人才培养模式

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）01-0121-05 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.01.026

引言

随着我国高等教育规模的快速增长，由普通高等学校按照新的机制和新模式创办了一种新型的独立学院，其招生计划由所在地省级人民政府统一安排，按国家普通高校三类本科招生。独立学院办学定位各有不同，但实践能力作为核心培养目标是独立院校的一个基本特征。实践能力的获得和增强是大学生全面发展的重要体现。如浙江大学宁波理工学院将人才定位为：应用型、复合型、外向型创新人才。

随着现代制造业的快速发展，机械工业与信息技术、电子技术、计算机技术的紧密融合使制造业进入一个高速发展的新时期，新概念、新设计、新技术、新工艺及新材料层出不穷，构建满足信息时代条件下的机械设计制造及其自动化专业人才培养体系，使学生掌握先进制造业的相关知识和技能，以适应时代的发展要求。独立院校由于生源素质差异，学生的自主学习能力及学习主动性方面存在一定的差距，重点大学的重知识、厚基础、强能力的培养模式在独立院校难以取得好的效果，因此，通过深度校企合作、工学结合，加强教学条件建设，推进教学改革与人才培养模式创新，增强学校人才培养服务地方经济社会发展的能力成为独立院校人才培养的主要特征，目前独立院校在人才培养方面的问题主要表现为如下几个方面：

1.课程体系的针对性不强

因材施教是教育的基本规律，独立院校一般拥有母校教学资源，将其课程体系全盘复制，并以相同的教学内容来要求学生，其效果可想而知。

2.教学方法的差异性不突出

对于工科学生来说，以教师为中心的教学方法仍然在不少学校普遍使用，重点院校由于学生理解能力突出，自学能力较强，“满堂灌”的填鸭式教学方式能够在有限的时间内提供最大的知识量，学生在课后的学习中加以理解与巩固，往往会取得很好的学习效果。而独立院校学生的无论是理解能力，还是自制能力都无法满足这种教学方法。

3.创新性思维与实践能力的培养力度不够

创新性思维的培养是需要教师引导，同样实践能力的培养需要平台来保证，对于独立院校学生来说实践动手能力更为重要，因为创新性思维需要自身智力条件保证，因此提供可供学生实践的平台就显得更为必要。

基于上述问题，本文以浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业的人才培养模式为例，深入探讨适合独立院校的工程人才培养新途径。

一、C4人才培养模式的内涵及构成

浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业在建设之初就坚持高起点、高定位的理念，依托浙江大学的教学和科研资源。充分发挥浙江大学母体优势，高起点、高定位的开展专业建设和学科发展，注重人才培养与宁波制造业发展需求相结合，培养学生专业技能，提高学生动手实践能力。结合宁波制造业发展对人才需求和机制专业学科特点，经过长期探索，初步形成了制图技能（Graphic）、计算机技能（Computer）、设计能力（Design）和制造能力（Manufacture）四年不断（Continuous）线，即C4人才培养模式，如图1。

1.制图能力

工程图学作为工科大学生的专业基础课程，重点培养学生空间思维能力与图样表达能力，是工程师综合素质培养教育中最重要的素质之一。与机械类其他基础课程（微积分、工程材料、机械原理等）相比较，工程图学课程应该是一门实践性更强的工程设计课程，其内容包含更多的图形信息，因为课程用图样表示产品的结构，所以在教学体系中更应强调工程实践性。

2.计算机能力

广义的计算机绘图涉及范围很广，但是与机械行业息息相关的计算机绘图包括二维绘图和三维绘图。拥有较高的计算机绘图能力可以使工程人员如鱼得水。培养计算机绘图能力，最重要的是引导学生快速入门，教给学生自学的方法，教导学生要多学多练多想，并介绍计算机绘图的相关拓展知识，以便后续深入学习。

3.设计能力

设计能力涉及设计原理、方法和工具，所涉及的课程有机械原理、机械设计、逆向产品设计、理论力学、材料力学及材料热处理等课程，内容非常丰富，教学体系中设计能力的培养所需时间较长，需要在课程教学过程中强调其内在的联系。

4.制造能力

制造能力表现在学生对机械加工工艺的掌握程度、机床与数控加工编程的了解及生产实训中的动手能力，是实践与理论相结合的有力体现。因此，制造能力与学生的实践动手能力紧密相关。

以C4为核心，构建基础知识平台、实践训练平台及全新课程体系，培养体系分为四个模块：基础理论模块、设计训练模块、模具方向模块和数控方向模块，形成了理论教学+实践教学+生产实习的“TPE模式”、专业基础教学+专业方向教学的“平台+模块模式”，将“应用型、外向型、复合型”作为机制专业人才培养的总体方向，以此为基础，在优化学生专业知识、业务能力、综合素质等方面进行探索，并对课堂教学及实践教学内容、方法和手段做更多有益的尝试。在专业人才培养过程中，大力开展实践教学探索，已经形成了校内实验室、校外生产实习基地、第二课堂系列活动、认识实习、专业实习、毕业实习等一系列实践教学体系。通过理论教学与实践训练的互动，学生的专业素养和实践能力得到提升。

二、知识体系与能力拓扑关系建立

C4核心体现的是知识、素质和能力，四年的人才培养方案中如何将C4合理融入其中，使学生通过大学期间的学习达到创新性人才标准，需求知识结构的合理设置。知识体系与能力拓扑图的建设可以有效解答C4的融入问题。图2表示是本专业知识、素质、能力拓扑图。C4模式是能力拓扑图的组成部分，并不是全部，在浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业培养方案中人文素养、外语能力、创新能力、基本工艺操作能力同样得到训练。从系统论的角度来看，辨证性思维、创新性思路，实践动手能力是C4能力的保证。因此，知识与能力拓扑关系使学生认识到单门课程的重要性，以基本原理、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系、思想道德修养与法律基础、形势与政策为特征的思想政治类课程脱离了不必要的说教，学生的学习积极性和主动性得到提高。外语能力与计算机能力相互促进，学生学习外语的兴趣大大加强。由于专业基础和专业知识的类课程分布于四年之中，由此C4能力的培养融入到学生的四年大学学习之中。

C4的核心是提升学生的能力，提高人才培养的质量，因此，实施过程中必须以能力、素质培养为核心，授课方式也从强调传授知识和技能转到重视学生的主动学习。培养创新型人才离不开科研的支撑。高校应始终坚持科研的育人性和教学的学术性，推进科教融合，提高学生的动手能力和创新本领，形成教学与科研互动机制，鼓励学生参与科研活动。注重知行统一，使学生从封闭的学校教育向开放的社会化学习体系转变，实行教学与科研活动、社会实践紧密结合，将C4技能融入到学生学习活动之中。

三、C4人才培养模式实施方案

针对C4能力，结合浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业的学生特点，确定以工程素养为基础，以实践能力为最终目的全方位人才培养实施方案，如图3所示。方案由六大模块（全国性竞赛、证书考试、师资保证、学生性协会、专业系统课程）构成。

1.全国性竞赛

浙江大学宁波理工学院鼓励学生参加全国性竞赛，并设有专项经费来保证实施。全国大学生机械创新设计大赛、全国CAD先进成图大赛、潍柴动力竞赛、浙江大学机械设计竞赛等项目使学生有机会展示自我，通过以赛促练提升学生的C4能力。

2.CAD等考试

数字制造业是现代工业的基本特点，机械设计制造及其自动化专业的学生要掌握的计算机能力包括二维设计能力、三维建模能力。在人才的培养中，以计算机辅助为线索，将AutoCAD、Pro/E、SolidWorks、UG、Cimatron、Catia等CAD/CAM软件教学以及CAE软件华塑CAE、华铸CAE、Ansys教学与课程设计、毕业设计、第二课堂密切结合。通过四年不断线的学习使学生的计算机能得到提升。

3.师资保证

高水平的教师资源是C4能力的有力保证。浙江大学宁波理工学院建校仅十余年，以青年教师为主，机械设计制造及其自动化专业现有教师14名，其中教授3名，副教授6名，博士学历的教师占62.5%，成员年龄呈梯状分布，平均年龄40岁。大部分青年教师是从校门到校门的博士研究生，工作热情高，专业知识丰富，但教学经验欠缺，因此通过交流提升青年教师的教学水平是一个快速捷径。以老带新、依托浙江大学的教学指导，宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业已建立起一支有经验的教学团队，良好的师资使C4培养模式的顺利实施得到保证。

4.专业性协会

学生协会能够有效促进学生的学习积极性，以设计为主旨，以机械制图为基本素质的机械图形协会使学生有更多的机会展示自我，同时，以专业教师为指导，学生学习制图技能的积极性得到提高，加入协会，参加全国性比赛成为优秀学生的新规划。

5.专业课程强化

设置了不同专业方向限选课程群，增加了选修课的范围，真正做到了因材施教。使学生在掌握扎实基础知识的同时又各有所长，各有所专。这种培养模式在毕业设计中充分显示了它的优越性。充分利用校外各种资源，加强实践性环节教学，利用校内实训基地，校外各类模具、机床设备展会等资源以及实习基地资源，开展实践性教学，并拓展实习基地的数量和范围，增加同学接触的产品种类和范围，扩大视野。

四、C4人才培养模式实施效果及示范应用

C4能力的获得和增强不但是工科大学生全面发展的重要体现，而且是提高创新能力的前提和基础。“眼高手低”几乎是一部分大学生的通病。对于以工科为主的学校而言，学生动手能力的培养特别重要。应深入实践，提高处理问题的智慧、思想和能力。通过组织学生参加挑战杯竞赛、CAD认证考试、创业计划、机械设计大赛、工程训练等方式来培养学生的工程实践能力。利用假期的时间，组织学生深入社会，深入企业参观实习，提高学生的工程实践能力。通过引导学生参与到科研中，锻炼其实践创新能力。这些能力的获得是C4人才培养模式的有力体见。浙江大学宁波理工学校从2008年开始C4能力实践与探索，经过四届学生的实践取得了良好的成果。

从机械设计制造及其自动化专业2008届开始实施，每届四个班共160人左右，按照上述实施方案开始运作，并示范推广到机械电子工程专业、包装工程专业、能源与环境专业，通过积极组织机械设计竞赛、创新设计与制图竞赛、模具设计竞赛等各类创新大赛，以赛促教，先后有210多人次获得各类奖项及证书。全国CAD及见习工程师参与人员达到500名，65%的同学获得各种职业技术证书，为以后找工作打下坚实基础。本专业学生就业分布如图4所示，宁波工业经济对人才的需求量很大，16.74%的学生服务于宁波的工业企业，每年都有本专业的学生进入吉利集团、海天集团、宁波欣达集团、宁波华翔集团等一批大中型企业。

浙江大学宁波理学院毕业生的竞争力可以由第三方机构“麦可思”的数据来说明。麦可思是专业的，唯一得到政府、学术界、商业机构和社会公众共同认可的，有良好公信力的第三方教育数据咨询和评估机构，麦可思对本专业毕业生调查，就业满意率如图5所示。可以看出自2008年C4人才培养模式开始实施以来，学生的就业竞争能力不断提高，对学校专业的满意率也呈现出不断增长的趋势。2010、2011年度就业满意率均高于浙江省高校水平。

C4人才培养模式的另一个成果表现在教研上，本专业教师先后承担中国高教学会“十一五”规划课题1项，国家教育规划课题子课题1项，宁波市软科学课题4项，宁波市教育科研规划课题3项，学院教研项目3项，学院精品课程4门。本专业教师结合自身的教学工作实践，主编出版《工程图学与CAD》、《逆向建模与产品创新设计》、《工程材料及成形技术基础》、《机械制图》、《机械制造技术基础》、《材料成型设备控制基础》、《材料成型控制工程基础》、《机械制造工程》、《液压和气压传动与控制》等教材15部，参编应用型本科系列规划教材4部，自编多部实验教材，出版《管道焊接过程智能控制及其应用》专著1部。发表教育教学研究论文20多篇，获得教学研究成果奖8项。

第9篇：现代机械设计论文范文

【关键词】轮机工程；机械设计基础；课程设计；教学改革

《机械设计基础》是机械类、近机械类如轮机工程专业的一门必修主干课程，而课程设计则是继《机械设计基础》课程后的一个重要实践教学环节。通过课程设计，使学生获得一次完整、系统、全面的机械设计的训练，培养学生综合运用已学过的有关知识和理论，具备机械设计的基本能力、掌握基本设计方法和技能，并为学生今后的专业课学习、专业课设计、毕业设计以及毕业论文等奠定基础，同时能够对今后从事技术工作产生重要的意义和深远的影响。

近几年来随着教学改革的深入，学科建设的进行和课程体系的调整，课堂教学时数不断被压缩，而随着科学技术的进步，要求机械设计基础课程适应时展的需要，这样在教学过程中既要介绍传统的基础理论知识，同时还要不失时机地向学生介绍本课程与轮机专业的联系，介绍新的理论和技术在工业发展中的应用，因而课程的面广、内容多现象与课时短的矛盾愈发突出，课程设计的教学质量难以保证。

此外，在理论过程中许多学生反映，现在许多课程学得枯燥无味，不知道自己所学的课程将来到底有什么作用，这些情况反映了目前我们教学中存在的问题。笔者经过多年教学实践，对机械设计课程设计教学进行了一些改革的探索和思考。

1 课程设计的题目多样化

课程设计选题，通常大部分工科院校机械类、近机械类等专业课程设计都是带式运输机的传动装置设计，内容陈旧，且题目多年不变。不同专业的定位与培养目标各不相同，如果都是进行减速器装置设计，就不能很好地反映专业特点。轮机工程专业的毕业生一般从事现代船机修造、监造、检验、修造经营及机务管理等工作，而带式运输机的传动装置的设计不能很全面地反映轮机工程的专业特点。另外，由于是几个班多人同时进行课程设计，这样有可能出现一些学生的题目相同或非常相近，客观上会造成抄袭现象。

为此我们做了以下尝试：一方面继续保留原有的设计题目，同时，另开设一些与轮机专业有关的设计题目，如零部件或系统测绘与分析，研究对象为船舶柴油机的活塞、汽缸、曲轴等要零部件；海水、淡水、燃油、滑油等管路系统的测绘与分析，主要从运动、结构强度、工作能力、精度、材料、工艺等方面进行综合分析，既丰富了课程设计的内容，也增加了对专业知识的了解与认识，达到了课程设计的目的。

2 鼓励学生创新

改革原来在机械设计基础课程设计中教师抱着学生走的被动局面，鼓励同学主动观察日常生活中常见的机械装置，要求学生结合轮机专业，加强方案设计，提高学生学习兴趣，调动学习主动性，破除学生对创新设计的神秘感。为鼓励学生创新，我们向学生提供多个设计方案参考，学生也可提出自己更合理的设计方案。对于结构设计，不给学生过多的限制，而是充分发挥学生的想象力和创造性。为了解决学生对机械结构知识普遍缺乏的问题，让学生在设计前参观机械传动陈列室，使学生对结构设计有所启发。对于学生中普遍存在的工艺知识和公差知识的缺乏，结合课程设计实际进行必要的讲解和补充，使学生通过设计全面掌握和巩固机械设计的相关知识。另外，我们还积极鼓励学生在图版绘图完成之后，再利用CAD软件在计算机上进行设计，使学生通过课程设计来掌握现代化的设计手段和方法，但是不主张学生完全甩掉图版，否则在时间紧、任务重的情况下，会有部分同学拷贝偷袭现象存在。

3 培养学生的团队精神和协作能力

由于学生多，题目少，可对学生进行题目分组，几个人一个小组，一套题目。这样大家可分组坐在一起共同研究一个问题，该怎么设计这个，怎么设计那个，集思广义，博采众长，既优化了设计，又加深了理解，然后具体分工，确定每个人的具体零件。在制图过程中，不是各人干各人的，而是保持联系，保持一致。这样做既快又准确，效率高。不但锻炼了大家的机械设计技能，也培养了同学们的团队精神和协作能力，多届实践后，同学对这种团队协作具有较高的认可。

4 优化设计时间

按照教学计划课程设计安排在第四学期的期末考试阶段。完成课程设计的时间一般为1至2周，在这么短的时间内，学生要完成20页左右的计算说明书、减速器装配图1张；轴、及齿轮工作图2张，难度是不言而喻的。在期末考试阶段学生还要应付很多课程考试，轮机工程专业还有轮机考证的理论和实操训练课程，多方面原因造成相当一部分同学疲于应付课程设计，再加上学生对于一些先修课程的掌握程度不是很好，最终导致课程设计质量不高。

在这种课时较少的情况下，为提高课程设计质量，需采用“先分散后集中”的模式。即先把设计计算说明书的撰写分散安排到机械设计基础课程教学中，然后再把装配图及零件工作图的绘制集中安排在最后1、2周内。同时课程设计是一项重要的理论联系实践的教学环节，时间安排应该固定成为一种制度，尤其不能与其他重要课程的学习相冲突。

5 课程设计与课堂教学紧密结合

在机械设计教学过程中，应把课程设计中涉及到有关问题贯穿于整个教学过程中，把有关内容灵活的穿插到相关章节，比如齿轮、轴、带传动、滚动轴承、联轴器等，既是理论教学的重要内容，也是课程设计的重点，在授课过程中应讲清在课程设计的应用并强化。在习题练习中除完成普通习题外，还要强化与课程设计有关的题型，使学生感到学有所用，始终对课程设计抱有一定的参与欲望，既增加了学生的学习兴趣，又调动了学习主动性，加深巩固了相关知识。

6 应将先修课程内容适时适度的穿插到机械设计基础教学中

机械设计基础是一门综合性课程，必须先修了机械制图、轮机工程材料、、金属工艺学、工程力学、之后才能开设本课程，在课程设计的过程中，需要综合运用前面学到的相关知识。比如选则材料的时候，需要用到轮机工程材料里的材料选型、热处理等内容；在零件尺寸设计及强度计算中，需要运用到理论工程力学的知识进行受力分析，进行弯矩、扭矩的计算；在减速器装配图、零件工作图绘制过程中，需要运用机械制图的视图、剖视图、尺寸标注、技术要求等。从课程设计完成效果来看，学生对于这些先修课程遗忘的较多，灵活掌握程度不是很好，综合运用知识能力不强，结果造成课程设计质量不高。因此指导老师应把先修课程的内容适时适度的有机穿插到机械设计基础课程的相关部分讲解，使学生在学习新知识的同时，复习、巩固、运用已有知识，提高课程设计质量。

7 结语

使学生在课程设计的教学过程中学到扎实的机械基础知识，掌握一般通用零部件设计方法，为后继专业课程学习和今后从事专业工作打下坚实的基础，是我们最终的目标。经过笔者的摸索和实践总结出的一些措施和方法，实践证明能够较好的提高轮机工程专业课程设计的质量。