時間：2023-07-28 16:33:32
序論：在您撰寫工程機械設計基礎時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1.課程整合是技工教育發展的需要
技工教育具有明確的導向性，即以學生就業為導向，以培養高技能人才為目標。它強調以能力為本位，重視學生實踐動手能力的培養。現有大部分機械設計基礎教材過于強調學科體系的完整性，注重學生設計、計算能力的培養，不符合當前技工院校學生整體素質偏低的基本學情；同時與工程力學的銜接不夠好，一般院校兩課獨立設課，分開教學，不能很好地實現知識的融合，需要教師不斷重復講解，擠占了大量的課時。同時因為內容枯燥復雜，導致學生喪失學習興趣，教學效果不佳。所以，將此等專業基礎課進行合理的整合，是技工教育發展的必然趨勢。
2.課程整合是行業發展的需要
隨著現代工業的不斷發展，機械設計中模塊化趨勢日益顯現，標準件應用愈加廣泛，使得技工院校機械設計基礎的教學重點由設計向合理選用轉變。同時，計算機輔助設計技術不斷發展，進一步提升了機械設計項目的效率和質量，廣泛為企業（行業）所采納。為此，技工院校機械設計基礎應適時進行課程整合，推陳出新，減少教育的滯后性，以期培育成果能被企業所接納。
二、課程整合中的關鍵問題及對策
1.整合課程內容，建立更加科學合理的課程體系
“整合”不是簡單的合并，而是通過某些方式彼此銜接，實現資源共享和協同工作，形成一個有價值有效率的整理?？梢娨笳虾蟮臋C械設計基礎課程內容上更符合技工院校的整體學情，更貼近現代生產實際。具體做法有如下幾方面。其一，選取內容上推陳出新，去除傳統教材中現實生活中已淘汰的或不適用的內容，增加新技術、新方法。如去除傳統老舊過時的機械分析與設計內容，增加計算機輔助設計和運動分析。其二，針對技工院校學生自身學習特點，壓縮傳統和敘述性內容，減少理論性較強內容的公式推導、理論計算，突出應用性和實用性，不過分強調知識的系統性和完整性。如弱化材料力學中強度、剛度等的計算，將一些專業理論知識有機地融入到實驗、實踐環節中，真正做到因材施教，為學生減負。其三，內容整合，將機械設計基礎與工程力學課程中的知識點揉為一個整體，進行集中串講，如齒輪傳動的受力分析、軸的強度計算等內容，利于學生理解和掌握。其四，突出專業特色，目前大多數院校機電專業、機制專業、模具專業甚至是汽車專業的專業基礎課程授課內容均一致，與專業形成“兩層皮”割裂的狀態，導致學生誤以為這些課程無用，學習興趣不濃。為此，此次整合應根據不同專業，選取不同的工程實例，組織相應的教學內容，做到學以致用。例如，針對汽車專業的學生，教師應選用汽車組件、零件作為實例講解；針對維修專業的學生，選用各種機床部件、零件作為實例，并以這些工程機械作為分析對象，講述工作原理，分析機構特點、進行設計等。授課內容為學生所熟悉，又關乎專業，容易引起學生興趣，激發學習熱情。
2.整合教學方法和手段，注重工程意識及實踐能力的培養
傳統教學中，機械設計基礎課程的教學不外乎老師講、學生聽，學生進行“滿堂灌”的被動式學習。學生除了熟記公式、原理，卷面上獲得一個高分外別無所獲。這也解釋了為什么在校拿高分的學生到企業進行獨立設計與開發時無從下手，不能很好地實現理實轉化。因此，整合課程內容的同時還必須對教學方法、教學手段進行整合改革。傳統教學中以教師為主導，通常結合典型案例講解知識點，學生通過例題了解某個知識點，但無法獲知其在整個系統中的作用、與其他知識的鏈接等，以至于無法運用。由此我們將傳統的“知識傳授型”教學模式向“能力培養型”轉化。通過學生自身動手探究、驗證、獲得知識和技能，強調以學為主，注重學生在教學過程中的參與性和主動性，讓學生真正體會到學以致用，提高學生的職業素質和技能。在具體實施中，以模塊、項目教學的方式展開教學。例如將典型的平面機構作為一個模塊來展開教學，可以選取牛頭刨床作為實例，學生通過自己動手拆裝，了解牛頭刨的基本結構、各機構各自的特點及相互的傳動關系，掌握帶傳動、齒輪傳動、曲柄導桿機構等常用平面機構的工作原理，對機構的應用形成感性認識，再由教師講授其中涉及的平面機構常見的理論知識，學生通過測繪、組裝、試運行，使得理論知識得以升華，最終起到指導實踐的作用。在這里課堂不再是常規的教室，而是設在了車間；學生也不再是規規矩矩地坐著聽，而是以動手探究、小組討論、總結的方式獲得知識；教師在此過程中起到組織、管理、協調和監督的作用，學生在整個教學過程中處于主體地位，提升了其主人翁意識，使其增進了對專業的理解，培養了他們的工程實踐意識。在教學手段中，光憑粉筆、掛圖、模型等傳統教具進行演示的方法已無法滿足當前的教學需要。以多媒體網絡技術為主體的電化教學可以使抽象問題變得直觀，復雜問題變得簡單，動態問題變得可視，在提高教學效率的同時也提升了教學效果。例如兩齒輪的嚙合原理通過動畫模擬，直觀地將嚙合過程展示給學生，使其輕松理解教師的教學意圖。當前計算機輔助設計的發展也為該課程教學提供極大的便利，原先需要復雜計算、推導的內容，只要通過相應軟件對某種機構進行設計計算，便可輕松獲知，如齒輪傳動中的受力分析、機構間的相互干涉等。
三、課程整合中的相關問題
1.實踐環節的配套改革
本課程中的實踐教學除配合理論教學外，主要是培養學生觀察、測量、分析能力及對專業（職業）的忠誠度。因此在設立實踐項目時一方面需要考慮學校自身的硬件配套，另一方面需要緊密聯系市場，淘汰老舊過時、引進新技術、新發明，定期更新實踐教學內容，尤其是在配套的課程設計過程中，應結合技工院校學生自身學習特點，減少計算的難度和數量，突出應用軟件輔助設計，重點放在結構設計方面。
2.任課教師的素質培養
摘?要：本文根據新形勢下現代工業的日益發展需要及技工院校機械設計基礎課程教學中的問題和經驗，對機械設計基礎課程整合的必要性、關鍵問題及對策作了探討。
關鍵詞 ：技工院?！C械設計基礎 整合
隨著新技術、新工藝的不斷涌現，各專業的知識框架不斷調整，以就業為導向的技工教育課程設置、教學內容、教學方法也將順應潮流，進行不斷的修整改革。機械設計基礎是一門理論性、系統性較強的課程，又因涉及內容眾多，設計繁復不能很好地被學生吸納?；诖耍P者提出對該課程進行整合改革。
一、進行課程整合的必要性
1.課程整合是技工教育發展的需要
技工教育具有明確的導向性，即以學生就業為導向，以培養高技能人才為目標。它強調以能力為本位，重視學生實踐動手能力的培養?，F有大部分機械設計基礎教材過于強調學科體系的完整性，注重學生設計、計算能力的培養，不符合當前技工院校學生整體素質偏低的基本學情；同時與工程力學的銜接不夠好，一般院校兩課獨立設課，分開教學，不能很好地實現知識的融合，需要教師不斷重復講解，擠占了大量的課時。同時因為內容枯燥復雜，導致學生喪失學習興趣，教學效果不佳。所以，將此等專業基礎課進行合理的整合，是技工教育發展的必然趨勢。
2.課程整合是行業發展的需要
隨著現代工業的不斷發展，機械設計中模塊化趨勢日益顯現，標準件應用愈加廣泛，使得技工院校機械設計基礎的教學重點由設計向合理選用轉變。同時，計算機輔助設計技術不斷發展，進一步提升了機械設計項目的效率和質量，廣泛為企業（行業）所采納。為此，技工院校機械設計基礎應適時進行課程整合，推陳出新，減少教育的滯后性，以期培育成果能被企業所接納。
二、課程整合中的關鍵問題及對策
1.整合課程內容，建立更加科學合理的課程體系
“整合”不是簡單的合并，而是通過某些方式彼此銜接，實現資源共享和協同工作，形成一個有價值有效率的整理。可見要求整合后的機械設計基礎課程內容上更符合技工院校的整體學情，更貼近現代生產實際。具體做法有如下幾方面。
其一，選取內容上推陳出新，去除傳統教材中現實生活中已淘汰的或不適用的內容，增加新技術、新方法。如去除傳統老舊過時的機械分析與設計內容，增加計算機輔助設計和運動分析。
其二，針對技工院校學生自身學習特點，壓縮傳統和敘述性內容，減少理論性較強內容的公式推導、理論計算，突出應用性和實用性，不過分強調知識的系統性和完整性。如弱化材料力學中強度、剛度等的計算，將一些專業理論知識有機地融入到實驗、實踐環節中，真正做到因材施教，為學生減負。
其三，內容整合，將機械設計基礎與工程力學課程中的知識點揉為一個整體，進行集中串講，如齒輪傳動的受力分析、軸的強度計算等內容，利于學生理解和掌握。
其四，突出專業特色，目前大多數院校機電專業、機制專業、模具專業甚至是汽車專業的專業基礎課程授課內容均一致，與專業形成“兩層皮”割裂的狀態，導致學生誤以為這些課程無用，學習興趣不濃。為此，此次整合應根據不同專業，選取不同的工程實例，組織相應的教學內容，做到學以致用。例如，針對汽車專業的學生，教師應選用汽車組件、零件作為實例講解；針對維修專業的學生，選用各種機床部件、零件作為實例，并以這些工程機械作為分析對象，講述工作原理，分析機構特點、進行設計等。授課內容為學生所熟悉，又關乎專業，容易引起學生興趣，激發學習熱情。
2.整合教學方法和手段，注重工程意識及實踐能力的培養
傳統教學中，機械設計基礎課程的教學不外乎老師講、學生聽，學生進行“滿堂灌”的被動式學習。學生除了熟記公式、原理，卷面上獲得一個高分外別無所獲。這也解釋了為什么在校拿高分的學生到企業進行獨立設計與開發時無從下手，不能很好地實現理實轉化。因此，整合課程內容的同時還必須對教學方法、教學手段進行整合改革。
傳統教學中以教師為主導，通常結合典型案例講解知識點，學生通過例題了解某個知識點，但無法獲知其在整個系統中的作用、與其他知識的鏈接等，以至于無法運用。由此我們將傳統的“知識傳授型”教學模式向“能力培養型”轉化。通過學生自身動手探究、驗證、獲得知識和技能，強調以學為主，注重學生在教學過程中的參與性和主動性，讓學生真正體會到學以致用，提高學生的職業素質和技能。
在具體實施中，以模塊、項目教學的方式展開教學。例如將典型的平面機構作為一個模塊來展開教學，可以選取牛頭刨床作為實例，學生通過自己動手拆裝，了解牛頭刨的基本結構、各機構各自的特點及相互的傳動關系，掌握帶傳動、齒輪傳動、曲柄導桿機構等常用平面機構的工作原理，對機構的應用形成感性認識，再由教師講授其中涉及的平面機構常見的理論知識，學生通過測繪、組裝、試運行，使得理論知識得以升華，最終起到指導實踐的作用。在這里課堂不再是常規的教室，而是設在了車間；學生也不再是規規矩矩地坐著聽，而是以動手探究、小組討論、總結的方式獲得知識；教師在此過程中起到組織、管理、協調和監督的作用，學生在整個教學過程中處于主體地位，提升了其主人翁意識，使其增進了對專業的理解，培養了他們的工程實踐意識。
在教學手段中，光憑粉筆、掛圖、模型等傳統教具進行演示的方法已無法滿足當前的教學需要。以多媒體網絡技術為主體的電化教學可以使抽象問題變得直觀，復雜問題變得簡單，動態問題變得可視，在提高教學效率的同時也提升了教學效果。例如兩齒輪的嚙合原理通過動畫模擬，直觀地將嚙合過程展示給學生，使其輕松理解教師的教學意圖。當前計算機輔助設計的發展也為該課程教學提供極大的便利，原先需要復雜計算、推導的內容，只要通過相應軟件對某種機構進行設計計算，便可輕松獲知，如齒輪傳動中的受力分析、機構間的相互干涉等。
三、課程整合中的相關問題
1.實踐環節的配套改革
本課程中的實踐教學除配合理論教學外，主要是培養學生觀察、測量、分析能力及對專業（職業）的忠誠度。因此在設立實踐項目時一方面需要考慮學校自身的硬件配套，另一方面需要緊密聯系市場，淘汰老舊過時、引進新技術、新發明，定期更新實踐教學內容，尤其是在配套的課程設計過程中，應結合技工院校學生自身學習特點，減少計算的難度和數量，突出應用軟件輔助設計，重點放在結構設計方面。
2.任課教師的素質培養
相比傳統教學，改革后的教學對于教師自身素質提出了更高要求，一方面要求教師自身具備工程實踐意識，有較強的動手能力去指導學生，另一方面要求教師知識更加系統化、全面性，具備熟練運用新技術的能力，如各計算機輔助設計軟件的應用、全媒體的制作使用等。
參考文獻：
[1]張明輝,餻寶海.機械設計基礎教學改革初探[C].全國機械設計教育研討會議,2008.
WANG Xin1 ， DU Linfang2
（1. Mechanical Engineering College， Henan Engineering College， Zhengzhou 451191， China.
2. Mechanical Engineering College， Henan Mechanical and Electrical Career College， Zhengzhou 451191， China；）
Abstract： mechanical design foundation course design is an important practice training for the students in engineering and technology institute， its position cannot be ignored. according to the present series problems existing in the course design， some teaching reform thought have been proposed， in order to improve the teaching efficiency.
Keywords：course design， engineering student， teching reform
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）06-0168-01
一、引言
《機械設計基礎》是非機械類工科學生的必修課程，該課程之后往往還伴隨著兩周的課程設計。機械設計基礎課程設計是工科院校學生較為完整規范完成機械設計的重要實踐實訓環節，可以培養學生分析問題和解決問題的能力，提升學生的工程設計能力，因此對于非機械類工科學生具有較強的學習指導S意義，其地位不容忽視。
然而目前非機械類工科學生往往覺得該課程設計并不是自己的專業方向，得不到應有的重視。而且該課程設計題目比較老套，往往還是以單級或兩級減速器為設計對象，不能根據學生的專業特點，靈活變動。考核標準以設計說明書、圖紙和答辯質量為標準，不能體現學生設計過程的創新和協作能力，因此對該課程進行必要的教學改革勢在必行。本文針對這一系列問題，提出了一些教學改革措施，以期提高機械設計基礎課程設計對于提高學生設計能力的作用。
二、改革思路
1.課程設計題目和內容應結合本專業特點
工科院校專業分工較細，不同專業學習的側重點不同。減速器雖然應用比較廣泛，但大多數學生在專業體系上可能只是知道其作用，在專業需求上只涉及到如何選型就可以了，對于其結構并不清楚，因此非機械類專業學生，他們的機械設計優勢并不在減速器上，機械設計基礎課程設計題目和內容可以不必拘泥于減速器設計，要結合學生的專業特點，側重于專業工程機械的設計。比如紡織工程專業可以改變為織襪機傳動裝置的機械設計，采礦工程專業題目可以改變為采礦機械提升機構的設計，材料工程專業的題目可以改為曲柄壓力機的機械設計等等。通過這樣的改變，就把課程設計與專業工程掛鉤，引起學生的學習設計興趣，同時又沒有脫離機械設計基礎課程體系的要求，一舉兩得。
2.改革設計思路，引進現代設計方法
原本的課程設計內容大都有現成的設計指導書指導，很多學生都是照搬指導書中設計方法，基本上沒有什么思考設計。因此在課程設計內容改變以后，教師要先拋開課程設計指導書，鼓勵學生自己提前去查資料，翻手冊，總結歸納整理，從無到有的學會設計。當然在學生設計的過程中，教師要多引導和鼓勵，避免學生在設計中走彎路。
此外在設計中，積極引進現代設計方法，成果形式也可以不必拘泥于手工繪圖，可以利用現代先進的計算機CAD/CAM/CAE應用技術，淘汰過去那些半理論半經驗的設計方法，取而代之的是虛擬，動態的現代機械設計方法。例如運用三維設計軟件對機械機構和零件進行三維結構設計，并運用運動仿真模塊，對其進行動態演示，同時又可以使用CAE分析技術，對關鍵零部件進行力學和結構性能的分析和設計，這樣結果即保證準確，同時又比較形象生動，避免過去很多粗燥無味的經驗公式。
3.加強學生協作和創新能力
以往的課程設計多是一題多人，設計形式和內容單一，課程設計本身工作量相對較重，但每位同學又要完成相同的工作量，相互之間沒有協作，這樣完成的設計質量可想而知。因此要加強學生的協作能力，由教師組織，根據學生設計選題的內容，靈活安排學生人數，由學生上下銜接，分頭完成各個機構的設計任務，這樣學生在完成課程設計任務的同時，相互合作，數據共享，既能保證課程設計的質量，又鍛煉了學生的團隊協作能力。
此外在設計中要加強創新能力的培養，鼓勵學生對機構和零件進行創新設計，對于提出創新思路和方案的同學，課程設計可以適當降低難度和簡化，但要保證課程設計創新內容的可行性。
為了保證學生加強協作和創新能力培養，在最后的成績考核上，要以學生為中心，考慮整個設計過程學生的表現，突出協作和創新在成績中的分值，來激發學生協作和創新的積極性。
4.課程設計內容可與課堂教學同步
現在課程設計往往安排在機械設計基礎課程課堂學習完成過后進行，時間一般為兩周。兩周時間學生又要調研資料，設計方案，又要撰寫設計說明書和繪制圖紙，時間安排十分緊張，并且這個時間節點往往是在學期末端，學生還要準備其他課程的期末復習和考試。因此課程設計時，很多學生往往就是草率設計，相互模仿，導致課程設計的設計質量不高。因此可以考慮將課程設計任務放在與課堂教學同步，由教師統籌安排進程和任務，學生提前調研資料，與教師充分溝通，等課堂教學完成之后，統一完成設計說明書的撰寫和圖紙的繪制。
卓越工程師不僅要具備上述的未來工程師的品質，而且，還應該兼具以下特質：(1)對局部或整體工程價值的科學判斷力;(2)對權威工程學術或工程技術獨到的批判力;(3)對歷史工程文化承載現代工程文化內涵以及未來工程文化趨勢的深刻洞察力;(4)優秀民族工程文化傳承與世界先進工程文化吸收的責任感;(5)工程環境影響的感知與和諧意識的自覺;(6)正確理念的堅持或自我否定的勇氣。只有具備了上述15種品質特征的工程師，才能稱得上是真正的卓越工程師。因此，形成能夠進行自我調整和更新的、面向卓越工程師培養體系的教學改革是值得研究的重要課題。
1面向卓越工程師培養目標的教學要求
卓越工程師人才培養目標是具有國際視野的行業領軍人才、國際認可的高級工程技術人才和創業研發型高端人才。卓越工程師的核心是創新能力。隨著知識經濟的到來和信息技術的迅速發展，社會對人才的需求產生了很大的變化，更加強調實踐能力和創新型人才的培養，面向卓越工程師培養計劃的教學，不僅要培養學生熟練掌握專業基礎理論知識的能力，還要注重培養學生的實踐應用能力、思維開創性和創新能力。
2機械設計基礎課程教學的現狀
機械設計基礎課程是一門理論性和實踐性較強的課程，既強調知識的綜合性、實用性，又強調創新能力、綜合分析和解決生產實踐問題的能力，這也是卓越工程師教育培養計劃所要求的。
但是現有的機械設計基礎課程教學存在一些問題亟待解決。傳統的教學過程是一種填鴨式的教學，一切都是由教師決定，學生只能被動地參與。如機械系統的結構設計是機械設計基礎課的重要教學內容，也是過去講課的難點，由于受到傳統教學手段的限制，電類專業學生對此方面內容的掌握比較困難。
現有課程內容體系建立在知識的系統性和完整性之上，在知識點的選擇和安排上沒有脫離傳統的教學理念，所用教材的知識內容體系創新性不夠，沒有體現卓越工程師教育培養計劃中所要求的能力主線，與生產實際要求的課程內容或知識點的編排存在一定的差距。另外，教師不注意采用先進的教學手段來充實自己的教學活動，忽視案例教學、問題教學等方式的運用，導致教學信息量太小，無法傳授更多的知識。課程教學中只是理論知識的簡單講解，沒有結合工程實際進行教學。
3機械設計基礎課程的教學改革
按照卓越工程師教育培養計劃的目的和培養要求，以及在以往機械設計基礎教學過程中所發現的問題，借鑒皮亞杰提出的建構主義理論，對機械設計基礎課程教學改革提出如下建議與改革措施。
3.1確定教學目標
機械設計基礎課程具有很強的工程性、實踐性和實用性，其主要的教學目標是培養學生機械系統方案設計的能力。教師以自己制定的教學目標為導向，在整個教學過程中圍繞教學目標與學生一起展開教學活動，并以此來激發學生的學習興趣與積極性，激勵學生為實現教學目標而努力學習。
機械設計基礎上半部分的核心內容是各類常用機構的設計和應用。要設計和應用機構，首先必須認識各類機構，通過一些典型的機構系統了解機構的具體結構、工作原理、特征和它在系統中的作用，從機械系統的總體去認識機構，用系統的觀點將各類機構聯系起來，將系統的要求貫穿于機構的設計之中。學生不應孤立地去認識和設計機構，而應以系統為主線來掌握機構分析、設計的基本理論和方法，確定機構設計的要求。
例如教師在講授機械設計基礎第一章機構自由度的內容時，首先向學生說明學習機構自由度在實際工作中的意義，并在本章最后給出關于牛頭刨床的機構設計錯誤的例子，讓學生通過計算機構自由度予以改正，以此來激發學生的學習興趣與積極性，充分發揮學生的主觀能動性，訓練他們的創造性思維。
另外，在學習平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構這3大類常用機構過程中，由于該3大類機構又可劃分出很多種類，學生常感到各類機構缺少聯系。由于往復式四沖程內燃機涵蓋了這3大類機構，所以可通過介紹往復式四沖程內燃機工作過程的4個沖程運動將這3大類機構運動作為教學背景或目標，將3大類機構聯系起來。
如內燃機通過平面連桿機構中的曲柄滑塊機構將活塞的直線往復運動轉換為曲軸的回轉運動;通過凸輪機構控制進氣門、排氣門開合時間的長短;通過齒輪機構協調燃氣推動活塞運動時，進氣門、排氣門有規律的啟閉。以往復式四沖程內燃機工作過程介紹3大類機構各自的優缺點和不可替代性，對增強學生的感性認識、加深對知識的理解和掌握，培養創造性思維能力都非常有益。內燃機工作過程所涉及的內容包含了機械設計基礎上半部分需要講授的所有主要內容，所以應該在第一章的授課中較詳細地介紹內燃機的工作原理，并在以后各章的教學中加以利用。
機械設計基礎下半部分主要講授常用連接(螺紋連接、鍵連接等)，機械傳動(螺旋傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動)，軸系零、部件(軸、軸承)等。這部分內容相互聯系較少，學生感到零散。這部分內容的教學可與課程設計結合起來，課程設計題目在課程開講前布置到位，使學生帶著任務聽課。當教師講到與設計題目中某些方面相關的章節時，學生就開始思索自己題目中相應點的方案設計、結構設計等問題，不太懂的問題可及時與教師或同學進行交流探討。由于課程設計與專業結合，與理論課同步，學生興趣濃，學習效果好。
3.2加強與工程實際的聯系
由于學生對機械的感性認識和工程實踐知識十分缺乏，不能將所學的知識與實際聯系起來，更不會應用于工程實際，因此要結合工程背景來講解各種機構的原理和應用。
例如在講解曲柄搖桿機構時，通過對比該機構分別在游梁式抽油機和牛頭刨床中的應用，來說明極位夾角的大小對急回運動的影響。這樣以實際工程機械為例講解曲柄搖桿機構的特點，能使學生印象深刻。在講解四桿機構時，分別列舉輪式抓鉤機、裝載機工作裝置、鶴式起重機吊臂等實際工程機械的例子，對比講解不同機構的工作特點，使學生對機械的機構既有一個整體認識，也有對不同機構異同點的認識，為以后進行機構選型、綜合機械設計打下基礎。
以凸輪機構實際設計為例，首要問題不是如何設計凸輪的輪廓線，而是如何根據工作要求和使用場合，合理地選擇和確定從動件的運動規律、機構的配置和有關基本參數，使所設計的凸輪機構既能滿足機械系統的工作要求，又具有良好的運動和動力特性。此外，廣泛采用工程應用實例，充實機械設計基礎教材中的例題和習題，適當增加例題和習題的工程應用背景及創造性意向說明。
3.3及時更新教學內容
將機械設計方面的新成果、新應用及時引入教學內容，擴大學生信息量。例如在講解螺栓預緊方法時，介紹電測扳手、液壓拉伸預緊方式等新工具和新方法;在講解齒輪機構時，介紹雙圓弧齒輪的優點，反映技術發展前沿成果，增加課堂信息量，調動學生學習的積極性。這樣，以實際工程設計計算問題為目標，構建設計基礎知識理論較完備，設計方法實用、多樣的基礎內容體系，提高了教學效果。
3.4改進教學方法
在課堂教學中，除了傳統的教學方式外，需要采用其他一些教學方法與手段，以提高學生對課堂內容的理解和掌握。
機械設計基礎課程是工程機械教育的重要課程，綜合性、實踐性強，對培養學生工程設計能力起著重要的作用。由于機械設計基礎主要面向電類專業的學生講授，而電類專業的學生對機械方面知識接觸較少，對課程中涉及的各種機構、結構難以理解，尤其是涉及到機構運動、齒輪嚙合等動態問題或者螺紋聯接、軸承等微變形問題，因內容抽象，學生理解起來比較困難，因而影響了教學效果。
機械設計基礎多媒體CAI系統運用多媒體計算機技術，對機械設計基礎理論知識、教學方法等進行信息化處理，利用計算機強大的多媒體表現與信息交互功能，構造了創新設計教學模式。通過現代信息技術的應用，把過去傳統的、靜態的書本教材形式轉變為由聲音、文本、視頻、動畫構成的動態教材。多媒體集成、動畫模擬仿真和豐富的圖像信息擴展了學生認知的深度與廣度，也使教師擺脫了時間和空間對講授內容的束縛，清楚地顯示某些復雜的過程，有利于激發學生的觀察力、發現力、想象力、邏輯聯想力，有利于認知思維的深化與發展，有利于增強工程設計能力，提高教學效率和教學質量。機械設計基礎CAI作為教學的一種重要手段，有著良好的應用和發展前景，給機械設計基礎創新教學以有力支持。
在教學中，為達到良好的教學效果，教師應設法使學生處于積極思維的狀態，主動、自覺地完成學習任務，逐步提高分析問題和解決問題的能力，真正成為學習的主人。例如，在講授螺栓預緊力控制時，強調重要的螺紋連接必須控制預緊力，強調螺栓脫落產生的嚴重后果?？梢粤信e臺灣中華航空公司波音737飛機在日本沖繩那霸機場降落時因螺栓脫落刺穿油箱引發大火的例子，使學生印象深刻。又如在講授螺栓強度計算前，舉出某工廠在吊裝床身時，吊環螺栓斷裂，致人死亡的例子，借以強調螺栓強度計算的重要性，將枯燥的理論知識變得具體、形象，而且能夠使學生在主動思考的同時牢記相關概念、掌握相關原理，達到事半功倍的良好效果。
關鍵詞：機械設備；安全使用；維修保養；成本
中圖分類號：U673.38 文獻標識碼：A
一、機械設備進場和安裝管理
對各種剛進場的機械設備要進行嚴格控制，嚴禁不合格的設備進入現場，不合格的設備有以下幾種：所選用的機械設備沒有生產許可證和產品質量合格證；安全裝置和各種限位裝置修復后無法達到各種規范安全要求的；外形結構出現焊縫嚴重開裂、主要構件出現嚴重變形已無法修復的；傳動機構各零部件嚴重磨損和嚴重變形已無法修復的；不安TN-S接零保護系統配制線路的；不安“五個一”（即一機、一箱、一漏、一閘、一鎖）。
對各種剛進場的合格設備要進行嚴格的安裝調試和進行二級保養后，設備的各項技術指標均能達到各種規范要求和各種安全條例要求的，才能投入使用，具體體現在施工機械設備安裝調試運轉驗收記錄（記錄見附表）;對機械設備的電器必須實行“一機、一箱、一閘、一漏”，絕不允許兩臺用電設備的電氣控制裝置同在一個開關箱內，必須對保護零線重復接地電阻進行測試且電阻不得大于10Ω，特殊情況下使用三相四線制系統時，保護接地電阻不得大于4Ω，具體體現在接地電阻測試記錄上。
二、機械設備的安全使用管理
施工現場所使用的機械、設備必須按要求實行安全管理和安裝驗收制度。.使用的施工機械、機具和電氣設備，在安裝前，應當按照規定的安全技術標準進行檢測，經檢測合格后方可安裝；機械安裝要按審核后的施工平面布置圖進行。施工機械在投入使用前，應按規定進行驗收，辦好驗收手續登記。經驗收確認機械狀態良好，能安全運行的才準投入使用。所有施工機械的操作人員都必須經過培訓合格后，持證上崗。機械操作人員要進行登記存檔，按期復驗。機械設備使用期間，應當指定專人負責維修、保養，保證其機械設備的完好率和使用率以及安全運作。
加強對機械設備的安全檢查。當機械設備的使用達到一定年限時，機械故障會增加，工作效能會下降，需要進行相關技術改進和檢修。所以施工單位在使用機械設備的過程中，應有專人負責記錄設備使用情況和相關技術參數，做到定期檢查與維修。在更換零部件、結構件時要按照機械設計說明書，使用說明書的要求，進行更換維修，避免因設備故障或維護不力而影響施工組織、技術安排，甚至造成工程安全事故。同時設備所有單位應對機械設備的檔案資料、原始資料（機械出廠合格證明、生產許可證、機械使用說明等）做到妥善保管，定期向使用單位告知機械檢修項目和提供技術處理措施。超過使用年限的機械設備應作機械報廢處理。同時機械設備的使用必須符合《建筑機械使用安全技術規程》及相關規定。
三、機械設備的維修與保養管理
施工機械在使用過程中，不可避免地會出現各種各樣的故障，由于輸入能量而運轉，產生磨擦、振動、疲勞，致使相對運動的零部件實體產生磨損，這種有形磨損即稱為使用磨損。使用磨損一般表現為：設備零部件尺寸、幾何形狀改變，設備零部件之間公差配合性質改變，導致工作精度和性能下降，甚至零件損壞，引起相關其它零部件損壞而導致事故。
影響使用磨損程度的主要因素有：設備的質量、負荷程度、操作人員的技術水平、工作環境、維護修理質量與周期等。，因此必須采取相應的保護性或適應性措施，如對操作人員實行設備操作使用技術培訓交底制度，使操作人員對施工要求、場地環境、氣候等生產要素有詳細的了解，對使用的設備有基本具體的理解，確保機械使用和操作的規范化和技術化。以防止降低機械的使用性能，縮短使用壽命，甚至釀成事故。當機械設備必須送修時，絕不能允許帶病作業，但是在沒有場地、設備等必要的條件下，切勿勉強拆修，以切實保證修理質量。拆裝要按使用說明書和一定的工藝程序，使用專用工具進行，在拆裝前后，零件要擺放整齊，嚴防磕碰和日曬雨淋。按目前施工生產的特點，機械維修工作可分為故障前的預防性維修和故障后的排障性維修。預防性維修是一種為防止機械發生故障而進行的定期檢修業務，定期檢查和維修保養，以查明和消除隱患，故障后的排障維修是在設備出現故障后進行的有針對性的修理。
對于施工企業已裝備的具有先進技術水平、價格昂貴的機械設備，因其技術含量高，單憑經驗與普通工具已難以對這些設備進行正確的修理。因此，這些機械設備應采用現代的手段，以經濟合理的方法開展維修，改變以往計劃經濟背景下實施的強制修理制度，實行“視情修理法”，即視乎設備的功能、工作環境、磨損大小，在充分了解與掌握其故障情況、損壞情況、技術情況的基礎上進行狀態維修、項目維修，這樣既保證了設備的完好率，在確保正常使用的同時，又能充分發揮設備的最大工作效率，避免了機械不壞不修，壞了又無法修的局面發生。
為了促進各基層單位的管理工作，每年應組織開展機械設備檢查評比活動。檢查評比宜采用不定期抽檢的方式，以防止基層單位平時不重視設備現場管理，檢查時再搞突擊應付。檢查評比的結果還應與獎懲制度相結合，要體現增產節約有獎，損失浪費要罰的原則，對管理優秀的單位與個人給予獎勵，對管理差的予以處罰。這樣，不但有效地推動了企業的設備管理工作，還減少了設備的科技信息工程技術故障停機率，保證了企業的正常生產。
四、機械設備的成本管理
機械費用是在完成工程項目任務時，所投入的機械設備在中發生的各種費用，主要包括：折舊費、大修費、經常修理費、安裝拆除費、進出場費、人工費、燃料動力費、養路保險費等?？梢钥闯觯瑱C械使用費所包含的內容較多，而且在工程成本中也占有一定的比例，所以作為施工企業應該努力控制機械費用，降低工程成本，從而提高經濟效益。機械設備的成本管理措施如下：
1、企業保有的機械設備規模，直接決定生產能力，也在一定程度上影響投標的資格，同樣，經營承攬到手的生產任務對機械設備的保有規模也提出不同的要求。當任務充足時需要有相應的機械設備作保證，而當任務不足時，相對剩余的機械設備就需要尋求合理的運用。因此，應當的每年年初根據在手工程及預計的經營計劃，初步確定年內機械設備的力量，同時還要合理安排各種機械的構成比例，如力量不足時可以通過多種渠道增加機械能力。
2、加快工程機械設備的更新換代。公路施工企業中一些已經報廢的工程機械設備現今仍在超期服役,這就無形增加了設備的維修保養成本,昂貴的人力、物力、財力已遠遠超過了報廢工程機械設備創造的價值,我們應當從經濟角度來對待此類問題,該廢就廢,該處置就處置。利用多種渠道來加速工程機械設備的更新換代,如采用社會融資租賃、職工集資入股購置等方式以解決工程機械設備的更新換代,也是降低工程機械設備維修保養成本的有效手段。
3、機上人員以機械責任成本為依據，實行工、料、機綜合承包。在機械施工中，將機械人工費、可依照的機械物化消耗成本分解到工程數量中去，確定內部單位工程數量結算單價?？煽氐臋C械物化消耗成本一般包括：燃料動力費用、日常維修費（含配件費）替換設備和工具損耗費、脂和擦拭材料費等。
參考文獻
關鍵詞：低碳環保；工程機械；自動化控制系統；機械行業；環境問題
中圖分類號：TF325 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0090-02
隨著我國建設的不斷發展，為我們改善生活水平、提高生活質量帶來不小優勢。然而，隨著工業的迅猛發展，在帶來一定經濟效益的同時，我們生存的環境也遭到了極大破壞?？萍妓降陌l展意味著我們現在不用耗費過多的人力，然而隨著科技的創新，我們機械設計的目的以及方法并未改變，這就導致了現在很多工程機械存在較大弊端?，F在的機械雖然不需要耗費過多人力，然而還是會給操作人員帶來一定不適感，與此同時，機械制作過程中還大大污染我們所在的環境。目前，我國走的是可持續性發展路線，為了跟上時代的腳步，在機械設計過程中我們需要注入一些低碳環保元素，同時還要設計出比較人性化的機械。
1 在機械設計中添加人性化因素
現今社會中，我們一直在貫徹“以人為本”的理念，因此想要設計好一個機械必須要考慮好人的因素，在設計中添加人性化因素。人性化因素添加的目的在于保證操作人員的安全以及舒適度，工作過程中主要是操作人員在進行，所以工作人員的基本安全需要防護好；另外，還要照顧到操作人員的情緒以及舒適度。為了操作人員工作的效率，讓其在一個舒適、愉悅的環境中工作，我們需要設計出一種人性化的低碳環保型機械。如何能夠體現設計中的人性化，具體表現如下：
1.1 舒適駕駛室的設計
駕駛室是操作人員工作的環境，為了保證工作人員安全，需要充分利用工程機械的設計原理，設計出具備足夠安全性的駕駛室，在此基礎上，還可以加入一些操作便捷的設計來保證操作人員的舒適度。
1.2 外觀的設計
操作人員需要長時間在機器面前工作，因此，機器的外觀非常重要，在外觀設計過程中多加入一些溫馨的元素，通過改變外觀的顏色、標牌以及造型來改善員工的心情，讓員工高高興興地開始一天的工作。
1.3 自動化控制系統的設計
將計算機系統與機械設計結合起來，應用計算機的控制系統，讓員工通過電腦來控制機器的運作，設計過程中需要考慮設計的安全性、舒適度等。
1.4 可靠性的設計
為了能夠更好地符合人性化原則，還需要保證機器整體的可靠性，設計比較完整的體系，避免零部件的頻繁更換，最重要的是在設計環節中注意不要破壞環境。
1.5 系統的設計
在設計過程中需要注意防塵，在結構中加入一些防塵設計，以免異物進入機器中。設計過程中不能忘記系統，在一個機器中，作用非常重要，為了在安全前提下更好地節省成本，我們可以設計定時定量的自動注入系統，這樣還可以更有效地將集中到
一起。
2 優化低碳環保工程機械自動化控制系統的設計
2.1 對材料的選擇
設計過程中為了符合我們的環保主題，我們需要嚴格控制材料的選擇。對于不可再收、不可利用的材料，我們全部放棄，選擇可再回收利用的資源。在材料選擇過程中，尤其是結構件的選擇，我們更需要保證其無毒、環保。為了提高機械運作效率，保證機械的耐久性，我們必須遵守一個原則，即長壽、無污染、低
能耗。
2.2 對電機的選擇
選擇電機的時候也需要保證其低碳環保性，電機是帶動整個機械運作不可或缺的物體，因此，對電機的選擇需要慎重。選取的時候需要找公害較小的電機，保證其排廢氣少、耗油量低、噪音少。同時，在設計的時候，需要利用先進的科學發展技術，更好地減輕機械噪音以及污染的影響。為了讓機械能夠更好地運轉，設計過程中我們需要遵守低噪音、低排放、低耗能的原則。
2.3 對技術的改進
2.3.1 對機械產品噪音和振動的改善。在機械產品中，噪音和振動問題一直困擾著人們，如何設計更好的產品，減輕產品的振動問題以及噪音污染一直是我們要面對的問題。減輕產品噪音以及振動不僅僅是為了保護我們的環境，還能夠體現出產品的人性化設計，減輕噪音與振動問題，員工操作起來才能更舒心。
2.3.2 液壓系統的保養與后續改進。液壓系統的壽命和液壓系統的日常清潔有很密切的關系，要想保持液壓系統的工作性能，延長液壓系統的使用壽命，日常的清潔和保養必不可少。日常的液壓系統保養和清潔能夠確保其工作過程中內部油溫不會升得過快，從而延長更換機油的時間。一般的液壓系統會采用增壓液壓油箱，這種油箱能夠防止灰塵以及外部空氣水分進入其中，從而達到清潔液壓的目的。為了延長液壓油箱的使用時間，對液壓系統的零部件選擇也有要求，一般都采用耐腐蝕能力強，性能優良的材料以確保液壓系統使用過程中不會出現滲漏污染。此外，液壓系統的設計階段也很重要，目前液壓系統的設計多采用國內外先進的科學技術和相對前沿的設計想法，這種設計理念能夠確保液壓系統在工作中盡量減少油液中的垃圾，并最大程度降低液壓系統運行時的零部件磨損。
2.4 液壓系統的節能設計
隨著國際能源供應的日趨緊張，節能問題日益為人們所重視。液壓系統有很大的節能潛力，綠色是當前社會倡導的熱點話題，也是機械工程發展的最終目標。因此如何確保液壓系統的低消耗、無污染也是一個我們需要關注和思考的問題。那么如何讓液壓系統做到高效、節能呢？筆者以為首先可以選用節能發動機，其次利用雙泵分合流技術、液壓負荷傳感技術和靜液驅動技術等多項技術來實現低消耗。通過對液壓系統的控制元件、執行元件、工作介質和輔助裝置等方面的節能設計，可以很大程度上降低液壓系統的能源損耗，有效節約
資源。
3 結語
隨著社會的發展，機械自動化的腳步已不可阻擋。為順應大潮，設計人員要做的是在現階段的基礎上實現設計里面的創新并將其應用的機械設計實踐當中去，只有這樣我國的機械行業才能夠取得巨大的進步和實質上的質量提升。以上所表達的就是這一主題――如何做好綠色環保機械的設計，如何在綠色環保機械設計中融入人性化的理念以及最新的設計思想。只有做到這兩點，才能夠說我們在機械自動化這一塊有了一定的心得體會。而筆者以人為本的最新機械設計理念將是機械工程產品今后發展的必然趨勢，同時也會對我國的可持續發展產生重大影響。
參考文獻
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【關鍵詞】輪機工程；機械設計基礎；課程設計；教學改革
《機械設計基礎》是機械類、近機械類如輪機工程專業的一門必修主干課程，而課程設計則是繼《機械設計基礎》課程后的一個重要實踐教學環節。通過課程設計，使學生獲得一次完整、系統、全面的機械設計的訓練，培養學生綜合運用已學過的有關知識和理論，具備機械設計的基本能力、掌握基本設計方法和技能，并為學生今后的專業課學習、專業課設計、畢業設計以及畢業論文等奠定基礎，同時能夠對今后從事技術工作產生重要的意義和深遠的影響。
近幾年來隨著教學改革的深入，學科建設的進行和課程體系的調整，課堂教學時數不斷被壓縮，而隨著科學技術的進步，要求機械設計基礎課程適應時展的需要，這樣在教學過程中既要介紹傳統的基礎理論知識，同時還要不失時機地向學生介紹本課程與輪機專業的聯系，介紹新的理論和技術在工業發展中的應用，因而課程的面廣、內容多現象與課時短的矛盾愈發突出，課程設計的教學質量難以保證。
此外，在理論過程中許多學生反映，現在許多課程學得枯燥無味，不知道自己所學的課程將來到底有什么作用，這些情況反映了目前我們教學中存在的問題。筆者經過多年教學實踐，對機械設計課程設計教學進行了一些改革的探索和思考。
1 課程設計的題目多樣化
課程設計選題，通常大部分工科院校機械類、近機械類等專業課程設計都是帶式運輸機的傳動裝置設計，內容陳舊，且題目多年不變。不同專業的定位與培養目標各不相同，如果都是進行減速器裝置設計，就不能很好地反映專業特點。輪機工程專業的畢業生一般從事現代船機修造、監造、檢驗、修造經營及機務管理等工作，而帶式運輸機的傳動裝置的設計不能很全面地反映輪機工程的專業特點。另外，由于是幾個班多人同時進行課程設計，這樣有可能出現一些學生的題目相同或非常相近，客觀上會造成抄襲現象。
為此我們做了以下嘗試：一方面繼續保留原有的設計題目，同時，另開設一些與輪機專業有關的設計題目，如零部件或系統測繪與分析，研究對象為船舶柴油機的活塞、汽缸、曲軸等要零部件；海水、淡水、燃油、滑油等管路系統的測繪與分析，主要從運動、結構強度、工作能力、精度、材料、工藝等方面進行綜合分析，既豐富了課程設計的內容，也增加了對專業知識的了解與認識，達到了課程設計的目的。
2 鼓勵學生創新
改革原來在機械設計基礎課程設計中教師抱著學生走的被動局面，鼓勵同學主動觀察日常生活中常見的機械裝置，要求學生結合輪機專業，加強方案設計，提高學生學習興趣，調動學習主動性，破除學生對創新設計的神秘感。為鼓勵學生創新，我們向學生提供多個設計方案參考，學生也可提出自己更合理的設計方案。對于結構設計，不給學生過多的限制，而是充分發揮學生的想象力和創造性。為了解決學生對機械結構知識普遍缺乏的問題，讓學生在設計前參觀機械傳動陳列室，使學生對結構設計有所啟發。對于學生中普遍存在的工藝知識和公差知識的缺乏，結合課程設計實際進行必要的講解和補充，使學生通過設計全面掌握和鞏固機械設計的相關知識。另外，我們還積極鼓勵學生在圖版繪圖完成之后，再利用CAD軟件在計算機上進行設計，使學生通過課程設計來掌握現代化的設計手段和方法，但是不主張學生完全甩掉圖版，否則在時間緊、任務重的情況下，會有部分同學拷貝偷襲現象存在。
3 培養學生的團隊精神和協作能力
由于學生多，題目少，可對學生進行題目分組，幾個人一個小組，一套題目。這樣大家可分組坐在一起共同研究一個問題，該怎么設計這個，怎么設計那個，集思廣義，博采眾長，既優化了設計，又加深了理解，然后具體分工，確定每個人的具體零件。在制圖過程中，不是各人干各人的，而是保持聯系，保持一致。這樣做既快又準確，效率高。不但鍛煉了大家的機械設計技能，也培養了同學們的團隊精神和協作能力，多屆實踐后，同學對這種團隊協作具有較高的認可。
4 優化設計時間
按照教學計劃課程設計安排在第四學期的期末考試階段。完成課程設計的時間一般為1至2周，在這么短的時間內，學生要完成20頁左右的計算說明書、減速器裝配圖1張；軸、及齒輪工作圖2張，難度是不言而喻的。在期末考試階段學生還要應付很多課程考試，輪機工程專業還有輪機考證的理論和實操訓練課程，多方面原因造成相當一部分同學疲于應付課程設計，再加上學生對于一些先修課程的掌握程度不是很好，最終導致課程設計質量不高。
在這種課時較少的情況下，為提高課程設計質量，需采用“先分散后集中”的模式。即先把設計計算說明書的撰寫分散安排到機械設計基礎課程教學中，然后再把裝配圖及零件工作圖的繪制集中安排在最后1、2周內。同時課程設計是一項重要的理論聯系實踐的教學環節，時間安排應該固定成為一種制度，尤其不能與其他重要課程的學習相沖突。
5 課程設計與課堂教學緊密結合
在機械設計教學過程中，應把課程設計中涉及到有關問題貫穿于整個教學過程中，把有關內容靈活的穿插到相關章節，比如齒輪、軸、帶傳動、滾動軸承、聯軸器等，既是理論教學的重要內容，也是課程設計的重點，在授課過程中應講清在課程設計的應用并強化。在習題練習中除完成普通習題外，還要強化與課程設計有關的題型，使學生感到學有所用，始終對課程設計抱有一定的參與欲望，既增加了學生的學習興趣，又調動了學習主動性，加深鞏固了相關知識。
6 應將先修課程內容適時適度的穿插到機械設計基礎教學中
機械設計基礎是一門綜合性課程，必須先修了機械制圖、輪機工程材料、、金屬工藝學、工程力學、之后才能開設本課程，在課程設計的過程中，需要綜合運用前面學到的相關知識。比如選則材料的時候，需要用到輪機工程材料里的材料選型、熱處理等內容；在零件尺寸設計及強度計算中，需要運用到理論工程力學的知識進行受力分析，進行彎矩、扭矩的計算；在減速器裝配圖、零件工作圖繪制過程中，需要運用機械制圖的視圖、剖視圖、尺寸標注、技術要求等。從課程設計完成效果來看，學生對于這些先修課程遺忘的較多，靈活掌握程度不是很好，綜合運用知識能力不強，結果造成課程設計質量不高。因此指導老師應把先修課程的內容適時適度的有機穿插到機械設計基礎課程的相關部分講解，使學生在學習新知識的同時，復習、鞏固、運用已有知識，提高課程設計質量。
7 結語
使學生在課程設計的教學過程中學到扎實的機械基礎知識，掌握一般通用零部件設計方法，為后繼專業課程學習和今后從事專業工作打下堅實的基礎，是我們最終的目標。經過筆者的摸索和實踐總結出的一些措施和方法，實踐證明能夠較好的提高輪機工程專業課程設計的質量。
