机械设计基础知识精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇机械设计基础知识范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：机械设计基础；教学目标；分层分类；运用分层教学

在教学活动中倡导学生主动参与，倡导在教师的正确引导下，学生通过体验、参与和实践，提升对机械专业的认知程度，逐步形成正确的机械思维。机械专业教学面向不同层次的学生，因此在机械设计基础课程教学中应针对学生的接受能力以及个性特点，采取分层分类的教学方法开展教学，不再过于强调理论推导、论证和知识的灌输性，而是强调学生的教学感受，只有这样才能够有效提升机械设计基础课程的教学效果。

一、机械设计基础课程教学目标

开设机械设计基础课程的目的是让学生掌握最基础的机械知识，提升学生的机械思维能力与机械运用能力。为了实现高等教学机械人才的培养目的，教师要明确技术应用能力培养要求，还原机械设计基础课程最原本的特征，让学生理解机械经验转化成知识的过程。同时根据企业对于机械人才标准的反馈，进一步明确机械设计基础课程的教学要求，实现课程设置的优化。将机械设计基础课程涉及到的机械原理、机械设计、材料力学、理论力学等课程教学内容进行重新安排，实现机械理论与实践教学相结合，将掌握基础知识、理论运用以及机械技能作为教学的重点，实现机械基础课程教学的发展。

二、机械设计基础课程分层分类教学方法

机械设计基础课程是较为专业、复杂的课程，涉及到知识面较为广阔，对于学生的学习能力要求较高。但由于不同的学生学习能力是不相同的，因此有必要针对不同水平的学生开展分层分类教学。例如，机械设计基础课程分层分类教学分班是按学生上学期或上学年的综合排名分A、B班，A班为学习能力接受较好的学生，B班为学习能力接受一般的学生。对于B班教学主要以基础知识教学为主。以齿轮教学为例，让学生掌握齿轮的定义、常见的损坏形式、齿轮中心距和传动比的计算，要求学生对于这些基础内容要熟练地掌握。对于A班教学主要以能力提升为主，要求学生掌握基础知识的前提下进行能力拓宽，能够运用知识去解决实际的工程问题。同样以齿轮教学为例，要求学生熟练掌握基础内容前提下，能够结合实践完成齿轮传动的设计计算。

三、分层分类教学法在机械设计基础课程教学中的具体运用

（一）针对不同水平的学生开展启发式教学

启发式教学在任何教学阶段都应该放在首位，这是因为人的认知影响着人对事物的看法和观点，机械制图、机械设计基础、极限测量、机械制造技术等课程都可以采用启发式教学。教师设计问题时应根据班级学生的实际情况，将教学内容中的关键问题提出来让学生多加思考，并针对不同水平的学生开展教学设计，引导学生沿着教学主线进行开放性思考。例如在进行齿轮知识教学时，教师可以让B班学生们学习思考齿轮有哪些种类，不同类型的齿轮有哪些特性？常见的齿轮损坏类型有几种，分别发生在什么样的场合？什么情况下齿轮可以和轴做成一体？齿轮的安装定位方式有哪些，怎样才能保证齿轮的安装定位准确可靠？对于B班学生主要是帮助学生理解最基本的齿轮知识，让学生能够对于齿轮形成较为直观的认识。对于A班学生则在B班教学的基础上，提问大齿轮和小齿轮的强度计算以及如何进行设计？设计过程中遇到的相关问题如何解决？教师通过层层设问，将学习主动权交给学生，学生根据老师设置的问题进行思考，让学生主动去发现问题、思考问题，最终解决问题。同时也提出了按学生学号个位数分组的教学方法，教学效果很好。

（二）增设多样化教学，激发学习动机

太过单一的教学形式以及教学方法会让学生产生一种疲惫。学生有自己的思考方式、对于社会、学习都有自己的想法，会形成一种自我认知的心理。学生学习的动机已经不再是对于更广阔知识的追求，更多的是看重一些实际的应用。教师需要运用多样的教学方法，尽可能激发学生的学习动机，想办法让学生去挑战、去探索难题，增添学习动力，提高自身的学习水平。对于B班学生教学来说，要以学生为中心，将学生作为教育的出发点和落脚点，把握住学生的学习动态。站在学生的立场，去精心地编排课件，用心构思教学方式。运用情景教学，让学生自己准备课件或者学习课题，上台来讲述自己的学习观点，使学生参与到教学中去，作为学习主体存在；对于A班学生来说要注重引导学生发散思维，激发学生的求知欲与探索欲，以平面四杆机构知识学习为例，以四杆机构四杆长度之间的关系来判断四杆机构属于双曲柄机构、双摇杆机构还是曲柄摇杆机构，让学生去分析四杆机构在运动时如何冲过死点，每个杆件在运动中的速度、角速度以及受力情况都是怎么样的，增设多样化教学，激发学生学习兴趣。

（三）改革目前的考核方法

教师要注重考核检验学生知识掌握情况，监测教学成果的重要环节。在教学中不仅要让学生掌握最基本的理论知识，更要让学生具备较强的实践能力、思考能力、自我总结能力以及创新能力，这些综合能力才能体现出学生综合素质。为了更好地提升考试的作用效果，应该针对不同水平的学生进行有针对性的测试。对于B班学生的测试要以书本上的基础知识为主，要求学生对于基本知识、概念、理论能够掌握，并能够将基础知识与生活生产实际联系起来，熟练运用基本知识；对于A班学生的测试，应该包含各个方面的考核，才能体现出学生对于知识的掌握程度以及运用程度。可以包括实验报告、大作业、实践创新能力等，这样才能体现出教学过程中的以人为本思想，提高学生的创新能力。在考试中，应该加大开放性试题以及实验性试题在总分数中的比例，引导学生不断在学习过程中注意观察，不断思考，细心总结。提高学生发现问题以及解决问题的能力，培养学生创新思维能力。

（四）加强绘图软件分层教学

绘图软件是机械类专业必须掌握的软件，只有学生掌握了CAD、UG、CAXA、SolidWorks等绘图软件后，才能够对机械件有更为清楚的认知。对于B班学生可以要求其必须掌握CAD的基本操作，对CAD绘图的快捷键、图层的设置、线型线宽的调整、块插入等命令要熟练掌握。在学生掌握基本的绘图命令后，可以让学生去绘制一些较为复杂的机械零件，再结合绘图中的全剖、旋转剖、半剖、阶梯剖、向视图等内容，从而以一种循序渐进的情感教学方式帮助学生掌握CAD绘图技术；对于A班级学生则不仅要求其掌握CAD，同时要求其对SolidWorks、ProE、CATIA等三维软件也能够熟练运用，并能够运用三维软件进行机械件的设计。通过零部件相互之间的位置以及配合关系，在保证零部件之间配合的前提下，完成零部件设计。除此之外在通过施加装配约束以及装配分析，可分析装配体各零部件之间的关系，同时通过隐藏(显示)某些零部件，进而清晰地显示出装配体内部结构。机械专业是制造行业的基础专业，机械专业人才不仅要拥有专业的机械理论知识，而且还需要丰富的实践经验，这就对于机械设计基础课程教学提出了较高要求。通过运用分层分类教学法，有针对性地帮助学生提升机械理论实践能力，加快学生对于机械新理论、新方法的掌握，从而有效促进机械人才的培养。

作者:王宏臣 单位:淮安信息职业技术学院

参考文献：

[1]陆萍,董玉平.机械设计课程CAI系统设计探讨[J].山东工业大学学报(社科版),2009.

篇(2)

关键词：机械设计；教学内容；教学主线。

《机械设计基础》课程是机械类专业的一门重要的技术基础课程。它的主要任务是使学生掌握各种常用机构及通用零件的工作原理、特点和应用的基本知识，使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范，选用机构及零件类型，并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核，从而具有设计简单机械传动装置的能力。对这门课程的教学，主要作了以下探索。

一、 合理安排各章顺序开展教学

由于机《械设计基础》所介绍的常用机构及通用零部件众多，为了不使学生感到“繁杂”，合理安排各章顺序是很重要的。

“轴”在机《械设计基础》中是很重要的一章，轴的设计涉及到轴上的所有零部件。如联轴器为标准零部件，在选择时，其轴孔直径影响到轴的最小直径；齿轮的尺寸影响到齿轮所在位置处转子的直径；在进行轴的结构设计时，轴上传动零部件的受力情况，影响到滚动轴承或滑动轴承型式的选择，进而影响支承所在位置处轴的直径及轴的结构。因此笔者在讲授时，将“轴”的内容安排在最后讲。先介绍各种联接、传动及支承零部件的工作原理及其设计，然后通过介绍“轴” 的设计，将各种联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、滚动轴承及滑动轴承等零部件综合在一起。这样做容易使学生感到系 统性强、条理清晰。

二、围绕一条主线开展教学

任何一门知识都具有系统性，《机械设计基础》亦如此。因此课堂教学应围绕一定的主线展开。

《机械设计基础》上半部分主要介绍了三大类常用机构：平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，其中各类机构又可划分为很多种类。由于种类众多，容易使学生感到内容繁杂。为了使学生从总体上把握各类常用机构，在讲解时以常见的往 复式四冲程内燃机作为这一部分的教学背景或主线。使学生在学习某种常用机构时，联想到其它常用机构，并进一步引 导学生主动分析各种常用机构的异同点 。

往复式四冲程内燃机利用平面连杆机构变换运动形式（移动形式与转动形式之间的变换），实现可燃气体的进气、 压缩及排放；利用齿轮机构变换运动速度；利用凸轮机构变换运动形式（将转动形式变换为移动形式），实现进气阀与排 气阀的开关；最后通过飞轮实现输出转速波动的调节。内燃机工作过程所涉及的内容包含了《机械设计基础》上半部分 需要讲授的所有主要内容应该在第一章中给学生较详细地介绍内燃机的工作原理，并在以后各章的教学中加以利用。

如在讲解曲柄滑块机构时，讲到该机构有两种类型，即对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构。然后提问：在内燃机 中的曲柄滑块机构究竟采用哪种类型？接下来讲解这两种类型的区别，即对心曲柄滑块机构没有急回运动，而偏置曲柄 滑块机构存在急回运动。然后解释内燃机的输出要求尽可能匀速输出，故选用对心曲柄滑块机构。这样以实际工程机械为例讲解对心曲柄滑块机构及偏置曲柄滑块机构的特点，能使学生印象深刻。

三、紧密联系课程设计内容开展教学

《机械设计基础》下半部分是关于通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。通用零部件种类 较多，如有螺纹联接、键联接、销联接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动、轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器等，学生对这部分内 容普遍感到“繁杂”。在介绍这部分内容时可考虑与对应的课程设计内容相联系，如与带式输送传动装置（减速器）的设 计相联系。

众所周知，课程设计是高等工科院校相关专业学生运用所学相关理论知识解决工程实际问题的第一次较全面的设 计训练，是机械设计课程的一个重要教学环节l21。因此笔者在《机械设计基础》下半部分教学中以工程设计为目标，以减速器为主线。使学生在学习各种通用零部件时能够密切联系实际，同时能从全局高度理解各零部件间的关系。

如齿轮传动设计，通常已知传动方案、转速比、传递功率及输入轴转速。笔者在讲解时告诉学生，传动方案是根据使用情况及各种传动方式的特点首先确定的。传动方案可以包括齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动或它们的组合。而在齿轮传动部分，转速比的选择一方面与齿轮传动类型、齿轮精度、方式有关，另外也与整个系统各部分传动比的分配有关。传动比的不同分配，决定了齿轮所受到的力的大小和齿轮的尺寸，同时对齿轮所在主轴的结构尺寸和滚动轴承的选择产生影响。因此齿轮传动设计不是孤立的，它对整个系统各零部件的设计都有影响，设计时应综合考虑。

四、 在教学中引入现代机械教学内容

传统机械主要由原动机、传动部分及执行部分3部分构成，这也是机《械设计基础》这门课所要讲述的对象。但随着科学技术的发展，现代机械的应用范围不断扩大。所谓现代机械是在传统机械上集成了控制系统、测试系统及其它辅助系统（如故障诊断、显示等），以提高生产自动化水平、延长设备使用寿命、保护环境等。

目前大多数《机械设计基础》教科书没有“现代机械”这一方面的内容介绍。笔者认为，一方面，教师应该强调现代机械仍然是以机械工程为基础的，工科学生必须具备机械设计基础知识，为后继专业课程的学习及日后从事技术革新创造条件；另一方面，教师在讲课时也应适当介绍一点现代机械特别是机电一体化机械方面的知识。这不但不会削弱所应讲授的传统机械方面的内容，反而会加深学生对机械的发展及整个机械大系统的理解，增强学习机械设计基础知识的积极性，消除“机械过时论”或“机械无用论”的错误思想。

五、 结 论

《机械设计基础》是一门非常重要的技术基础课，内容较多，但课时相对较少。研究如何在教学中培养学生机械大系统的观念、工程意识、机械设计能力、创新意识是非常重要的。而教学内容、教学方法的不断改进，有助于提高学生的学习兴趣，增强他们学习的主动性，为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。

参考文献：

[1]杨可桢，程光蕴。机械设计基础[M]。北京：高等教育出版社，1999。

[2]朱如鹏，郭学陶。机械设计课程设计[M]。北京：航空工业出版社，1995。

[3]徐龙祥，欧阳祖行。机械设计[M]。北京：航空工业出版社，1999。

[作者简介]熊细保（1947—），男，江西丰城人，汉族，江西渝州科技职业学院副教授，主要从事机械类专业教学工作。

篇(3)

关键词：机械设计基础　研究性学习　创新能力

中图分类号：G4　文献标识码：A　文章编号：1672-3791(2012)02(a)-0208-01

机械设计基础课程是机电专业的一门重要的专业基础课，它不仅要求学生要掌握扎实的基础理论知识，还要具备将所学到的理论应用到工程实践中去的能力。虽然随着多媒体教学手段的完善，和立体化教学资源的逐步建设，教学效果有了一定的提高，但学生仍然是被动地接受老师讲授的知识，缺少学生自主性地参与、探究性的学习。而在本课程中引入研究性学习，在教学过程中创设一种类似科学研究的情境，让学生在教师引导下，从学习、生活及社会活动中去选择和确定研究专题，通过收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的过程，进而了解社会，学会学习，培养分析问题、解决问题的能力和创造能力。

1　开展研究性学习的工作基础

在机械设计基础的课程教学中，我们一直重视基础和实践，并不断尝试改革和创新。也取得了一定的成绩，这些正是开展研究性教学不可或缺的资源。

1.1　研究性学习的基础――立体化教学包的建立

在机械设计基础的整个教学中，我们不仅注重教材的建设，还建立了一系列与教材相配套的教学辅助资源。制作了多媒体辅助教学系统，编写了电子教案和试题库，编写了机械设计基础的学习指南与典型题解，建立了网络课程，以方便学生自学。这种立体化教学包的建立，在课堂教学中发挥了积极的作用，有助于研究性教学的开展。在学生进行探究学习的过程中，有全方位的教学资源可供参考，这无疑为学生自主学习创造了条件，起到了很好的促进作用。

1.2　研究性学习的雏形――“全课程系统课堂讨论”的教学方法一

在《机械设计基础》课程前期的教学中，我们就有一定的研究基础。我们过去在整个教学过程中，采用“全课程系统课堂讨论”的教学方法，将整机(减速器)的设计步骤中主要环节分为五个专题：即从已学过的力学知识开始，逐个讨论系数选择、受力分析、结构设计等，最后到设计出一整减速器。但在实行过程中发现还是有欠缺，总有部分学生置身于课堂讨论以外，没有积极的参与其中。而开展研究性学习后，把学生编成小组，给每个学生进行分工，让每个人有事干，则有助于改变这种部分学生“不作为”的现状。

1.3　研究性学习的促进――丰富的课外实践活动

为了培养学生的创新能力和研究能力，本课程组一直积极组织与指导学生参加我校的创新大赛、“机电杯动力小车大赛”、“全国机器人大赛等活动”，在“全国足球机器人大赛”、“游中国机器人大赛”……在活动中既培养了学生的实践能力和科研能力，也进一步激发了学生探究性学习的热情。

2　开展研究性教学的基本思路

研究性教学并不是一味地脱离基础知识的教学，而是在基础知识的教学中融入研究的理念，加入实践的训练。所以学科基础知识的理解和掌握是进行研究性学习的基础，但在研究性学习模式下，获取学科基础知识的方法要有所改变。过去的常规教学模式主要通过学生预习、同学交流、教师讲授、师生交流等方式，达到新知识的全面理解，但这是一种被动学习模式。而在研究性学习模式下，教师根据每一章节的教学计划，根据重点、难点的要求，布置相应的研究任务。该任务要难度适中，且尽可能从现实生活中寻找与现实生活息息相关的真实材料，提出挑战性问题，布置真实任务等。让学生能够利用已有相关知识和经验，去同化和旁通当前所学的知识，启发学生思考与创造。对综合性内容，通过选取“项目”来创设“情境”，通过“协作方式”开展学习讨论，通过完成“项目”实现知识的更新。

2.1　学习方式的多样性

研究性学习模式要综合多种教学方式，互相促进，而且研究性学习的方式也是依课程内容而变化的。比如：在土《机械设计基础》课程绪论时，为了激发学生的学习兴趣和了解机械方面的相关扩展知识，可布置有关“了解机械发展的历史，机械学科的新发展”方面的研究性论文；对平面四杆机构和凸轮机构等内容可以让学生在实际生活中寻找连杆、凸轮机构的应用实例，并通过实际的使用来自行研究机构的特点、种类，发现相应的缺点，撰写调查报告；比如在介绍轴的结构设计这一章时，我们准备了错误的图例让大家进行结构分析。过去都是教师先行讲解，现在我们让大家课前分组讨论，画出正确的结构图，并且让每一小组做成PPT在课堂讨论。这样在讨论中大家都能畅所欲言，也不再会出现“冷场”或教师“一言堂”的现象了。此外还可以有问卷、读书笔记等等形式，充分地将学生调动起来，通过各种研究手段来掌握所学知识。

2.2　组织形式要合理

在研究的过程中，一般以小组为单位，小组成员按学习成绩、性格特长合理搭配以进行互补。组内分工由学生自行决定，如创造能力强的可以制定计划或进行方案设计，力学好的同学可以进行运动学或动力学的分析、研究，制图好的同学可以进行画图，其余的同学可以帮忙查资料、调研等。这样可以各尽其才，也能够使每一位同学都主动参与到研究中来，享受探究带来的学习乐趣。

2.3　实施步骤要细致

由教师布置研究任务，并根据情况提供适当资料一各研究小组经研究确定相应的研究主题一组内讨论分工协作，并制定研究计划和方案一按研究任务的不同，展开项目实施工作(在学生的项目研究过程中，教师要进行适时、适当的指导，引导学生质疑、探究和创新，使他们学会思考。)一组内成员制作成果的展示或撰写研究报告等一教师点评、总结。

2.4　成绩评定要客观

对学生进行研究性学习的评价不应同于对学生的知识评价，采取以过程评价为重点，过程与结果相结合的原则。研究性学习强调的是研究过程，通过探究性的过程，达到自主学习的目的。所以成绩主要分两部分：一是平时成绩，主要依据学生收集信息、提出问题和在项目研究的的参与情况来评分，占总分的60％。为避免研究流于形式，在平时成绩的评定时，由小组和教师根据学生在小组中的参与情况共同评分；二是项目成果，主要依据项目成果的展示、介绍和答辩的情况来评分，占总分的40％。

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机械设计制造及自动化专业主要课程有哪些

主要课程：工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理应用、机械工程材料、制造技术基础。主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等，一般应安排40周以上。

主要专业实验：现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。

专业选修课：机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。

机械设计制造及自动化专业就业前景如何

机械设计制造及其自动化专业的学生们将来可以从事科技研发、运行管理、应用研究、销售等机械制造领域的一些职位。该专业的学生们需要具备机械制造方面的一些基础知识，学会运用专业知识解决实际工作中的一些相关问题。毕业生们可以参加到机械制造以及设计、机械、电气、气压、液压等控制设备的维修维护的一些工作中去，为我们国家的机械工程作出自己的贡献。

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关键词：机械设计；教学模式；CAD技术

作者简介：徐静（1963-），女，浙江绍兴人，绍兴文理学院元培学院，副教授；董雁（1964-），男，浙江舟山人，绍兴文理学院工学院，教授。（浙江 绍兴 312000）

基金项目：本文系2012年绍兴市高等教育教学改革重点课题的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0102-01

“机械设计”是机械类专业的一门主干技术基础课，该课程的作用在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，具备一定的机械设计基本技能，为后续专业课程学习和今后从事设计工作打下坚实的基础。但“机械设计”传统教学模式通常从分析各种通用零部件的失效形式开始，讨论设计准则，总结设计方法，推导设计公式，熟悉和运用手册、图册、标准和规范等设计资料。设计过程一般以计算器和绘图板为设计工具，计算和绘图过程繁杂，工作量很大。

随着CAD技术的突飞猛进，机械产品设计的传统模式发生了深刻变革，改变了工程界的设计思想及思维方式，成为现代企业必不可少的设计手段。如何适应这种设计方法和思维模式的变革，培养掌握现代设计方法的新型机械设计人才，是一个急待深入研究和解决的问题。因此，笔者一直致力于将机械类专业先修的C语言程序设计、计算机绘图及三维实体建模技术等课程知识，与“机械设计”课程的教学内容有机地融合在一起，探索并实践基于CAD技术的“机械设计”课程教学新的模式。

一、基于CAD技术的“机械设计”教学模式

“机械设计”是一门综合性、实践性很强的课程，涉及到画法几何及机械制图、AutoCAD、机械工程材料、制造技术基础、公差及技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等多门先修课程的知识。不同的老师担任不同的课程，传统的教学目标只着眼于某一课程基础知识的掌握，容易忽视课程之间的交叉和联系。基于CAD技术的“机械设计”教学模式，打破传统的机械设计、C语言程序设计、计算机绘图等课程的界限，在理论教学中穿插机械零部件的程序设计教学环节，在课程设计中引入计算机辅助设计实践环节。通过教学，不仅使学生掌握机械设计所必需的基础知识，更为重要的是使学生将所学的计算机知识融会贯通，掌握先进的现代CAD技术手段，充分利用计算机强大的信息存储与检索功能、数据分析与计算功能、图形作图与文字处理功能，极大地提高机械设计的效率和质量，以适应信息技术飞速发展的时代需求。

1.CAD技术与课堂教学内容有机融合

“机械设计”课程是以一般通用零部件设计为核心的设计性课程。在传统的教学过程中，对于某一种零件设计，要求学生掌握零件的失效形式和设计准则，能够合理地选择零件的材料及热处理方式，掌握零件的设计计算理论和结构设计方法，能够正确地选用设计过程中的各设计参数，确定零件的各结构尺寸，绘制出零件工作图。采用传统人工设计，由于在设计过程中需要检索大量技术信息，如各种线图、数表、数据和资料，并根据相关的设计公式进行计算，不仅费时费力，而且设计精度不高，而计算机强大的数据计算功能可以帮助解决这些难题。因此，在学生已学过“C语言程序设计”并具有一定编程能力的基础上，根据“机械设计”教学要求和教学进程，将机械CAD技术融入相应的课堂教学环节中，积极引导学生利用先进的CAD技术解决工程实际问题。

（1）设计资料的程序化处理。要实现机械CAD，首先要解决的问题是设计资料的计算机处理。设计资料或列成数表，或绘制成线图，常用的处理方法有直接编入设计的程序、编成独立的数据文件、建立数据库等。为此，笔者将“数表和线图的程序化处理”作为一个教学单元融入“机械设计”课堂教学中。在教学过程中，对于数表，要求学生应用C语言编程将其转化为数组，再利用查找法中的顺序法、二分法、分块法等，根据输入变量得到数组的下标获得相应的数据，最后根据精度要求通过线性插值、二次插值等方法计算得到所需要的设计参数。对于线图，有公式化和数表化两种处理方法，公式化处理要求学生根据线图的变化趋势、直线线图直接求出直线方程，曲线线图通过多项式拟合得到近似方程。数表化处理则采取等分坐标在曲线上取值转化为数表再进行程序处理。通过这一教学环节，学生不仅感受到程序设计在数据信息处理中的优越性，而且激发了学生应用计算机技术的兴趣。

（2）常用零部件的计算机辅助设计。在机械设计中，经常会涉及到螺纹联接、键联接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动以及滚动轴承等各种零部件的设计计算，手工计算工作量很大，而且容易出错。为此，笔者在教学计划中设置了计算机辅助设计大作业教学环节。编写了《机械零件CAD编程大作业》指导书，要求学生在掌握数表和线图程序化处理的基础上，根据指导书给定的任务和要求，独立地完成一种零件或部件的计算机辅助设计程序，包括各子程序及源程序流程图、数表或线图处理程序、设计计算程序及源程序编制、程序调试及实际算例验证，以及设计说明书的编写。一般学生要求使用C语言编制仅输出设计结果的简单程序；对编程能力较强且学有余力的学生，鼓励他们使用Visual Basic和Visual C++等语言编制具有人机交互功能的辅助设计软件。通过这一实践环节，学生利用所编设计程序，根据输入的参数就能计算出绘图所需的尺寸，减轻了学生的手工计算工作量，提高了设计的准确性和高效性。

2.CAD技术在课程设计中的应用

机械设计课程设计是配合“机械设计”课程理论教学的一个重要实践教学环节。绝大多数工科院校一般都选择由“机械设计”课程所学过的大部分零部件所组成的机械传动装置或结构较为简单的机械作为课程设计题目。传统的教学方法对课程设计的要求还停留在人工计算、手工绘图阶段，由于设计过程繁琐、重复工作量大，教学效果一直不够理想。因此，为了将学生从枯燥、重复的手工设计中解脱出来，集中时间和精力用于方案设计、结构设计等创造性思维训练上，笔者在机械设计课程设计中全面引入CAD技术，利用机械设计课程设计辅助设计软件在AutoCAD环境下完成零部件的计算机辅助设计并输出零件工作图，继而完成装配图。

减速器设计是“机械设计”课程设计最常用的设计题目。笔者选用的减速器课程设计辅助设计软件是嵌套在AutoCAD设计软件中，是一组在AutoCAD环境下运行的应用程序，主要功能包括：典型零部件的设计计算及校核计算；典型零部件及典型结构的设计与绘图；典型零部件的标准数据查询等。该应用程序通过复制、添加到AutoCAD设计软件中，则AutoCAD界面上方下拉式菜单可产生新的选项“机械零件设计”按钮。使用时，只要用鼠标单击所需设计零部件的菜单，即可进入此零部件的设计计算程序，完成设计、校核、绘图等设计任务，为学生进行方案对比、参数优化等创新设计提供了有力的CAD技术支持，充分调动了学生的学习积极性，极大地提高了课程设计的教学效果。

二、结论

随着计算机技术的广泛应用，同行们致力于将CAD技术的应用和开发与“机械设计”教学模式的改革和创新结合起来，意识到在“机械设计”课程教学中引入CAD技术的必要性和可行性。将CAD技术融入“机械设计”的课程教学，既有利于提高学生计算机应用能力和运用知识解决工程实际问题的能力，又有利于培养学生先进的设计思想和创新的设计理念，对提高课程教学质量将起到积极的推动作用。

参考文献：

[1]咸斌.与现代CAD技术相结合的机械设计基础教学方法研究[J].盐城工学院学报，2005，（6）：72-75.

[2]李一民.基于知识融合的机械设计教学法及资源开发[J].现代教学技术，2010，（10）：76-78.

[3]王军.运用CAD技术进行变速箱设计[J].江汉石油科技，2005，

（3）：47-50.

[4]李淼林.应用型本科《机械设计课程设计》教学改革初探[J].高校讲坛，2010，（9）：145-146.

[5]凌丹.CAD技术在《机械设计》课程设计中的应用[J].实验科学与技术，2005，（10）：51-52.

[6]濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，

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机械设计制造及其自动化专业就业前景我国经济融入世界经济的步伐加快，调整产业结构的国策，使我国迅速成为世界加工制造大国。随着外资企业的大量涌入，我国已成为加工制造业的重要基地之一。需要大量的机械设计制造及其自动化专业的应用型高级工程技术人才，尤其是既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才非常紧缺，有着广阔的就业前景。

毕业生主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。由于机械行业的重要性和庞大规模，需要一支庞大的专业人才队伍。今后一段时间内，机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标，机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。从机械行业发展来看，印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域，该行业将进一步向机光电一体化发展，向光加工、环保这样的新兴领域拓展。

近年来随着我国装备制造业的高速发展，汽车制造、高速铁路、大电站及输变电建设、城市轨道交通建设等也将大量需要该专业的毕业生。

机械设计制造及其自动化专业主要课程

专业基础课：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验、普通化学及实验、工程图学、理论力学、材料力学、电路基础、机械原理、机械设计、机械设计基础、机械零件、电子技术、互换性与技术测量、工程材料、金属工艺学、测试与传感技术、制造技术基础、液压与气动技术、机电传动控制、机械工程综合实验、微机原理与结构技术、CAD/CAM、单片机原理及应用。

专业课：机械制造工艺学、机械系统设计、机电控制系统分析与设计、机械制造装备设计、数控技术及应用。

专业选修课：机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。

机械设计制造及其自动化专业培养要求在高中文化知识的基础上，掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能，学生毕业时要求掌握的知识和具有的能力为：

(1) 从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作;

(2) 从事机械、电气、液压、气压等控制设备的维护维修工作;

(3) 从事工艺工装的设计、制造工作;

(4) 从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作;

(5) 从事机械CAD/CAM技术的应用工作;

(6) 从事机械设计与制造的现场技术管理工作;

(7) 从事机电产品的销售和服务工作。

(8) 钳工、车工或电工的初级技能;

(9) 编制、实施机械设计与制造工艺规程的基本能力;

(10) 使用、保养、维修、管理机电设备的基本能力;

(11) 选用、设计制造、调试工艺工装的基本能力;

(12) 操作数控机床、加工中心等高智能设备的基本能力;

(13) 行机械设计与制造生产现场技术管理的初步能力;

(14) 应用机械CAD/CAM的基本能力;

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关键词：机械设计制造；自动化；创新人才

0 引言

近些年，我国高等科学院校的改革力度不断优化，尤其是产业结构的频频变化，高科技信息化覆盖面较广和高等技术院校的普及，使当今人才市场对机械设计制造及其自动化专业人才的培育能力提出了更为严格的要求。基于此，本文结合机械设计制造及其自动化专业创新人才培养的发展现状进行探究，并提出了创新人才培养方案。希望能帮助提升教学质量，促使高校培养出更多的机械设计制造人才，进而缓解人才和社会需求之间的矛盾。

1 培养机械设计制造及其自动化专业创新人才的必要性

由于知识产业的不断更新和突破，使各行业的用人单位在人才的整体水平上需求越来越高，高技能、高素质、高学历的综合型人才是人才市场需求的焦点。虽然我国在机械设计制造及其自动化专业发展历史较长远，院校各专业种类设置繁多，培养了不计其数的机械设计人才，但是学校培养出来的综合型人才所占比例相对较低，难以满足市场发展需要。

2 机械设计制造及其自动化专业创新人才培养的发展现状探究

在教育革新理念的引导下，各专科技术院校机械设计制造及自动化专业高等教育的首要任务是人才的培养。产业结构的更新换代，专业知识的快速更新，给高等院校的办学规模、办学理念、办学层次等提供了多元化的发展空间。与此同时，随着我国科学技术的迅猛发展，机械设计制造及其自动化专业教学得到长效发展。从现状看，多数高等科研院校学科建立历史悠久，人才发展方向定位较高，拥有深厚的专业基础知识和综合水平较高的师资力量，为社会培育出了拥有扎实的基础知识、科研探析能力较强、实践创新资源较广的专业应用型人才。但是，机械设计制造及其自动化在专业创新人才培养方面还存在诸多问题，具体介绍如下：人才的最终流向分布于社会科技领域的各个角落，由于受极端专业化的教育倾向，又没有针对性的对其专业实践领域进行高度开发，导致人才资源在刚步入工作岗位时无所适从，没有用武之地。再加上学生的创新思维在学习过程中没有得到充分的引导，造成对实际工作缺乏创新思维，不能与现代高科技思路同步发展，缺少与时俱进的开拓精神。

3 机械设计制造及其自动化专业创新人才的培养方法

高等科研院校以科研为核心，在传授专业基础知识的同时，更加注重对实践教学资源的应用性，以满足社会各科技行业领域里的空白。机械设计制造及其自动化专业创新人才的培养方案，应将理论知识与实践经验更好的相结合，培养出学生的特色和优势，更好的迎合人才市场的需求，具体建议如下：

3.1 优化整合教学体系

当今院校开发的是适应现代科技发展的高端精英人才，以填补现代科技领域里的人才空缺。其一，优化教学内容。教学内容是直接影响教学效果的基本条件，内容思路的设计对开发精英人才资源起着决定性的作用。教学内容的重点与侧重点，既体现了独立的个体但又相辅相成，缺一不可，其思维逻辑紧密相关，环环相扣。教学内容的发展方向应迎合机械设计制造及其自动化专业创新的理念，在一定程度上加大对自动化和微电子领域的教学。在开发方案中，可以对控制工程、传感器等专业领域添加教学内容，以弥补机械制造与自动化专业人才的空缺。其二，优化实践内容。当今社会急需实际应用中操作能力较强的人才，应将基础理论知识与实际操作相结合，继而进一步开发学生的实际操作能力。通过各种渠道，加强校方与企业的交流互动，根据企业的生产资源和生产环境，创设校企合作的实践应用平台，利用企业有资深经验的工程人员为学生做实际指导工作，形成良性互补，这样既解决了企业高科技人才的空缺，同时也拓展了学生的知识层面，学生根据自己的实际操作经验，对所学的科学原理知识进行进一步的分析与探究，以全新的角度审视理论知识和实际操作彼此相互融合的内涵，使学生的实践能力得到深刻体现。

3.2 完善师资力量体系

雄厚的师资力量体系是开发高科技人才的基本条件。随着专业知识的不断更新，学校要为社会提供适应现代科技发展的精英人才，就必须调整教师观念的更新和突破。通过对当前的师资力量分析可知，为数较多的机械化教师缺乏全面的工程实际经验，鉴于此，建议可采取走出去、引进来的教育措施，提升教师多元化的教学资源，全面完善师资力量体系，势在必行。具体表现为：一、在教学期间可定期安排教师到实验基地、企业一线生产环节进行实际操作，此举是完善师资力量专业操作能力和创新能力的重要途径。二、强化校方和专业相对口的企事业单位的互动关系，聘请高级工程师到校方进行知识讲座，阶段性的对教师和学生实验环节进行科研指导，充分利用高级工程师的实践创新经验来提高薄弱的教师新能源。三、调动教师参与科研项目和相关企业委托类项目的主动性，通过对某些项目的具体研发活动，提升师资力量的探究能力，积累项目研发的实践教学资源。

3.3 建设质量监控体系

由于目前考核制度存在种种问题，加强建设质量监控体系势不可挡。首先，对规章制度环节严把关，严格遵守规章管理条例，在教学质量上实行定期考核制，推动教师教学理念的优化设计，提升优化资源的分配能力。其次，学生在本学期结束时，对本学期各专业教师的教学质量进行评判，由此来作为教师考核的评判依据。再次，定期开设听课演讲活动，并对演讲质量综合评价分析，以此来发现各专业教师教学质量问题。

结语：

现代科技的迅速发展，给各大科技院校培养高技能、高学历等综合素养人才提供了一定的便利。优化的设计对开发人才资源起着关键作用，雄厚的师资力量体系是开发科技人才的基本条件，机械设计及制造及全自动化应做好专业创新人才培养工作，笔者认为，各大高校应采取理论与实践相结合的教学理念，培养学生的实践能力，教师应借鉴“走出去，引进来”的教学措施，进一步提升学生与人才市场接轨的紧密度。本文对机械设计制造及其自动化专业创新人才培养的方案进行了探讨，希望能帮助培养集丰富的理论知识、实践能力和创新精神于一身的精英人才，更快的促进现代科技发展，为我国机械大国向机械强国的迈进创造条件。

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