發(fā)布時間：2022-05-25 09:36:40
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機(jī)械設(shè)計論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1教學(xué)中存在的問題
1.1理論基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)習(xí)慣
“中職本科”是目前部分應(yīng)用型本科招收的一類本科學(xué)生。經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐和大量的課外接觸，該部分學(xué)生理論基礎(chǔ)較差，大多是初中畢業(yè)，且對初中基礎(chǔ)知識的理解也很有限，日常學(xué)習(xí)自律性不強(qiáng)，對于課程內(nèi)容總是淺嘗則止，自信心不強(qiáng)，由于之前的學(xué)習(xí)習(xí)慣不好，大多數(shù)學(xué)生沒有獨(dú)立學(xué)習(xí)的習(xí)慣，課堂氛圍較活躍，對于基礎(chǔ)理論缺少興趣，偏愛實(shí)踐操作，這與之前所受教育有很大關(guān)系。高校“普通本科”的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容均不適合“中職本科”學(xué)生，造成大多同學(xué)學(xué)習(xí)一年后收獲少、自信心喪失、學(xué)習(xí)興趣減弱。學(xué)生不愛動腦思考，覺得“設(shè)計”離自己十分遙遠(yuǎn)。
1.2教學(xué)方法與教學(xué)效果
由于目前全國并沒有專門的“中職本科”高校，“中職本科”只是普通高校培養(yǎng)的一類對象。普通高校的教師上課由于教學(xué)對象不單單是“中職本科”，同時兼有“普通本科”或“高職本科”，故很難劃清界限。教學(xué)上按照經(jīng)驗(yàn)講述原理多，主要按照普本教材章節(jié)進(jìn)行理論講授，效果并不理想。近年來由于多媒體技術(shù)的發(fā)展，多媒體素材與教材的結(jié)合占據(jù)了課堂，相比之前的純理論教學(xué)和課程設(shè)計在教學(xué)效果上有所改善，但對“中職本科”的學(xué)生來講，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
1.3培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容
目前而言，“中職本科”的培養(yǎng)目標(biāo)主要被定位為職業(yè)教育，要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力，尤其是工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。而實(shí)際教學(xué)內(nèi)容卻與此完全脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容并沒能有效結(jié)合，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的偏多，動手操作的較少，和課程銜接不到位，顯然不適合目前的“中職本科”教育。課程設(shè)計題目多為經(jīng)典的帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的設(shè)計，只有少數(shù)同學(xué)能按照手冊完成設(shè)計，但是這么算卻說不清楚，學(xué)生一頭霧水，并不能真正理解其中的方法。
1.4成績考核
成績考核仍然以主要期末測試為主，平時成績和實(shí)驗(yàn)成績?yōu)檩o。形成了“高分低能”的社會現(xiàn)象。而“中職本科”的培養(yǎng)目標(biāo)則要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力,尤其是工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此對于這部分的考核也該在成績考核中占有較大的比重。我們制定的改革思路是：教學(xué)內(nèi)容以行業(yè)崗位上的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)實(shí)際需要為目標(biāo),以解決工程實(shí)際設(shè)計問題為指導(dǎo)。
2教學(xué)方法改革探索
經(jīng)過對“中職本科”生源中職階段培養(yǎng)方案、教學(xué)體系、及學(xué)生個人情況的調(diào)研，可以從以下幾個方面改善學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高“中職本科”學(xué)生學(xué)習(xí)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》這門課程的教學(xué)效果：
2.1框圖法教學(xué)，整合知識體系
整理總結(jié)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》中的優(yōu)秀知識點(diǎn)，自編校內(nèi)講義或教材，結(jié)合一個綜合實(shí)例，如蜂窩煤壓制機(jī)、機(jī)床C6140主軸箱，以機(jī)構(gòu)、傳動、零件三大部分為主線，制作框圖，幫助學(xué)生快速、直觀地理解整個機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的知識體系，由此知識體系展開教學(xué)單元。圍繞綜合實(shí)例，進(jìn)行詳細(xì)的分析講解，講解內(nèi)容時重點(diǎn)把握能讓學(xué)生了解典型機(jī)械或結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想、理解裝配要點(diǎn)、掌握分析故障和維修。
2.2模型演示教學(xué)法
采用玩具激勵法（機(jī)構(gòu)部分可以拆裝模型，觀察機(jī)構(gòu)運(yùn)動、計算實(shí)際的自由度、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖），來改善教學(xué)效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門課的興趣。慧魚組合模型可以應(yīng)用于教學(xué)課堂，讓學(xué)生在驗(yàn)證理論知識的同時，實(shí)現(xiàn)理論和動手實(shí)踐的統(tǒng)一。通過對模型的研究與分析，啟發(fā)學(xué)生對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的認(rèn)識，并能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和自己查閱學(xué)習(xí)資料的能力。既滿足了學(xué)生愛玩的天性，又學(xué)到了知識。
2.3設(shè)計軟件在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用
隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，可使用Solidworks等機(jī)械設(shè)計類軟件在《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的課堂上結(jié)合典型設(shè)備進(jìn)行建模、模擬裝配、指導(dǎo)學(xué)生做一些簡單的分析，或結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)臺，教師建立虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛶欤n后學(xué)生可以利用該模型庫進(jìn)行學(xué)習(xí)建模、裝配、分析，幫助學(xué)生更好地理解復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)。除了大型的常用的機(jī)械設(shè)計軟件CAD、solidworks，網(wǎng)上有大量機(jī)械設(shè)計小軟件，還有一些企業(yè)應(yīng)用的機(jī)械設(shè)計軟件，該類軟件界面簡單，操作方便，可以幫助學(xué)生計算參數(shù)，不需理解繁雜的公式及理論推導(dǎo)，教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用此類軟件，相當(dāng)于為學(xué)生提供了一種工具，幫助學(xué)生理解機(jī)械零件的一些參數(shù)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為學(xué)生日后實(shí)際工作應(yīng)用打下一定的基礎(chǔ)。
2.4項(xiàng)目教學(xué)代替章節(jié)學(xué)習(xí)
教學(xué)內(nèi)容及順序調(diào)整：分四大部分，均為先通過先講整體一個實(shí)例，再拆分講解，類似于項(xiàng)目教學(xué)，使學(xué)生更容易理解各部分。機(jī)構(gòu)部分：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)，通過參觀實(shí)驗(yàn)室機(jī)構(gòu)展臺通識，以分析玩具的機(jī)構(gòu)組成和原理，帶動學(xué)習(xí)的積極性，拆裝，分析，計算。機(jī)械傳動部分：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動，通過玩具模型講解幾種傳動的特點(diǎn)，再分別介紹具體知識點(diǎn)，輕參數(shù)、重結(jié)構(gòu)，輕計算、重原理。機(jī)械零件部分：齒輪、軸、軸承、聯(lián)軸器、彈簧等，本部分設(shè)計先以減速器原理講解為起點(diǎn)，通過動畫和實(shí)驗(yàn)拆裝，逐步進(jìn)入理論學(xué)習(xí)。增加機(jī)械維修工具、量具部分內(nèi)容，學(xué)生應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。能在實(shí)踐和工作中更快地進(jìn)入角色。
2.5實(shí)踐、設(shè)計成績考核替代期末考核
“普通本科”的專業(yè)基礎(chǔ)課考核多以期末測試為主，以遼寧科技學(xué)院目前而言，平時成績占30%，期末卷面測試占70%。這種測試并不能真實(shí)地體現(xiàn)學(xué)生的水平，尤其是對“中職本科”的學(xué)生。因此，本文認(rèn)為對于“中職本科”的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》，應(yīng)以實(shí)踐考核替代目前的期末卷面測試。
2.6建立班級學(xué)習(xí)QQ群和微信群
建立班級學(xué)習(xí)QQ群和微信群，改善師生關(guān)系，方便課后復(fù)習(xí)答疑，溝通情感，討論問題。90后的學(xué)生幾乎人人上網(wǎng)，網(wǎng)上的教學(xué)及互動不容忽視，以往的網(wǎng)上教學(xué)多為網(wǎng)上精品課或論壇，對于不愛學(xué)習(xí)的學(xué)生難以調(diào)動其積極性，因此，以學(xué)生最容易接受的方式去指導(dǎo)和教學(xué)不失為教改的一個重要環(huán)節(jié)。
3結(jié)語
中職本科以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主要任務(wù)和目標(biāo)。《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程作為工科機(jī)械和近機(jī)械類人才培養(yǎng)計劃中的主干課程之一，結(jié)合地方和各校實(shí)際情況，對其進(jìn)行科學(xué)、合理的教學(xué)改革至關(guān)重要。該課程的教改研究必須采用調(diào)研、實(shí)踐、分析、完善同步走的辦法。深化教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。
作者：李瑞洋 單位：遼寧科技學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
一、計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)中的意義
（一）有利于提升學(xué)生的空間想象能力
在計算機(jī)的輔助下，機(jī)械模型可以通過三維視頻展現(xiàn)出來，成為一種更加立體而全面的建筑物展現(xiàn)形式。學(xué)生可以根據(jù)這種3D畫面的展示，在頭腦中形成良好的印象，從而形成一定的設(shè)計思維能力。
（二）有利于增強(qiáng)學(xué)生的比例掌握水平
在機(jī)械設(shè)計中，對機(jī)械成品比例的把握能力十分關(guān)鍵。計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)中，能夠利用計算機(jī)，通過建模，將不同比例的物體搭配或者融合，從而清晰機(jī)械設(shè)計中，各個部分的比例關(guān)系和整體與部分之間的聯(lián)系，通過長時間的學(xué)習(xí)，使學(xué)生形成一定的比例掌握能水平。
（三）有利于豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容
多方面的比較的觀察能夠使機(jī)械設(shè)計更加的完善、全面，從而在各個細(xì)節(jié)中，展現(xiàn)機(jī)械設(shè)計的獨(dú)到之處。計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計中，有利于豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容，學(xué)生可以借助計算機(jī)收集更多他們所需要的各類材料和圖像、數(shù)據(jù)等等，為學(xué)生機(jī)械設(shè)計的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
二、計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)中的方式
計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)中，可以通過計算機(jī)輔助設(shè)計和傳統(tǒng)教學(xué)方式的融合，結(jié)合計算機(jī)軟件特點(diǎn)引導(dǎo)課程教學(xué)活動等方式來開展。
（一）計算機(jī)輔助設(shè)計和傳統(tǒng)教學(xué)方式的融合
傳統(tǒng)的教學(xué)方式經(jīng)過長時間的教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)形成了一定的模式和教學(xué)結(jié)構(gòu)，對于學(xué)生機(jī)械設(shè)計知識的學(xué)習(xí)具有一定的積極影響。但是多數(shù)教師在機(jī)械設(shè)計教學(xué)的過程中，會利用草圖等指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和規(guī)劃，這種方式對學(xué)生機(jī)械設(shè)計知識的學(xué)習(xí)和機(jī)械設(shè)計能力的培養(yǎng)會帶來一定的阻礙性因素。新時代背景下，在機(jī)械設(shè)計教學(xué)的過程中，教師可以采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和計算機(jī)輔助設(shè)計相融合的方式，繼承傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)勢之處，同時也利用計算機(jī)輔助設(shè)計的獨(dú)特價值，深入開展機(jī)械設(shè)計教學(xué)活動。計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計能夠使機(jī)械設(shè)計更加的完整而全面，提升學(xué)生的機(jī)械設(shè)計知識靈活運(yùn)用水平。但是在學(xué)生利用計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計的過程中，教師要注意適當(dāng)控制學(xué)生利用計算機(jī)輔助進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的時間，不能夠使學(xué)生過分依賴于計算機(jī)，而忽視了自身設(shè)計功底的練習(xí)和學(xué)習(xí)。教師要注意將計算機(jī)輔助設(shè)計和傳統(tǒng)的教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合，真正展現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)的價值和作用。
（二）結(jié)合計算機(jī)軟件特點(diǎn)引導(dǎo)課程教學(xué)活動
計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)中，可以結(jié)合計算機(jī)軟件的特點(diǎn)，引導(dǎo)機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)活動，展現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計的價值和特點(diǎn)。例如在指導(dǎo)學(xué)生對機(jī)械設(shè)計進(jìn)行構(gòu)思期間，可以借助sketchUp草圖設(shè)計軟件，指導(dǎo)學(xué)生細(xì)致分析各類機(jī)械中的體量關(guān)系，打開學(xué)生的思維空間，展現(xiàn)學(xué)生的初步設(shè)計理念。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以利用3dmax等計算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)際的3D設(shè)計，將學(xué)生的初步想法和設(shè)計理念通過3dmax軟件展現(xiàn)出來，明確具體的方向。接下來，在學(xué)生明確機(jī)械設(shè)計的方向和大體形式的前提下，可以借助計算機(jī)的渲染軟件，對所設(shè)計機(jī)械的細(xì)節(jié)進(jìn)行渲染和深入加工，形成一個明確而完整的機(jī)械設(shè)計圖像，展現(xiàn)每一位學(xué)生的設(shè)計想法和設(shè)計后的大體形態(tài)。在學(xué)生設(shè)計完成之后，教師可以組織學(xué)生通過互動的方式，借助計算機(jī)的多媒體技術(shù)，觀看每一位學(xué)生的機(jī)械設(shè)計圖像，互相分享設(shè)計理念，學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新理念，提升每一位學(xué)生的機(jī)械設(shè)計水平，展現(xiàn)機(jī)械設(shè)計教學(xué)的價值和意義。
三、結(jié)束語
計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)，能夠有效提升學(xué)生的空間想象能力，增強(qiáng)學(xué)生的建筑比例掌握水平，豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容，改善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計教學(xué)中，單一的教學(xué)模式和枯燥的教學(xué)氛圍。教師可以通過計算機(jī)輔助設(shè)計和傳統(tǒng)教學(xué)方式的融合，結(jié)合計算機(jī)軟件特點(diǎn)引導(dǎo)課程教學(xué)活動等方式，開展機(jī)械設(shè)計教學(xué)活動，提升機(jī)械設(shè)計教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生利用計算機(jī)輔助進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的能力，為學(xué)生未來的工作和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
作者：朱輝 單位：邵陽市高級技工學(xué)校
1機(jī)械設(shè)計過程中材料的選擇及應(yīng)用方法
1.1分析調(diào)質(zhì)及其設(shè)計應(yīng)用
根據(jù)目前的具體情況看，調(diào)質(zhì)技術(shù)是最常用的一種熱處理技術(shù)。對大多數(shù)零部件進(jìn)行處理時均可以通過調(diào)質(zhì)技術(shù)進(jìn)行操作，且該技術(shù)的效果能夠使所選的材料綜合性能得到提升，即利用調(diào)質(zhì)技術(shù)能夠?qū)Σ牧蠌?qiáng)度進(jìn)行拉伸，使機(jī)械設(shè)計材料的屈服度及拉伸強(qiáng)度得以不斷提升，進(jìn)而增強(qiáng)材料的塑性及強(qiáng)度。通過提升材料的沖擊度、強(qiáng)度，能夠使設(shè)計過程中零部件的使用截面減小，進(jìn)而降低整個機(jī)械的重量及降低部件的消耗及所占空間。在運(yùn)用調(diào)質(zhì)技術(shù)的過程中，必須注意下面的三點(diǎn)要求：一是一定要將調(diào)質(zhì)標(biāo)注清楚，若只是將熱處理標(biāo)注出來，大部分廠家很可能會運(yùn)用其他處理技術(shù)來進(jìn)行操作，如利用正回火使材料的硬度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但正回火技術(shù)降低材料強(qiáng)度大大降低，致使其在具體工作中出現(xiàn)斷裂情況；二是必須將調(diào)質(zhì)硬度范圍注明，進(jìn)而才可以為工廠生產(chǎn)提供便利，如果硬度的范圍較窄就不能達(dá)到具體的生產(chǎn)需求；三是材料硬度與所要求的實(shí)際強(qiáng)度必須相適應(yīng)。
1.2分析表面硬化技術(shù)與選材
對機(jī)械進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)利用硬化技術(shù)對各種金屬材料的表面進(jìn)行相應(yīng)的處理，且對其進(jìn)行處理主要是為增強(qiáng)材料的耐蝕性、耐磨性，而氮化技術(shù)、滲碳技術(shù)則是比較常用的硬化技術(shù)。滲碳技術(shù)通常是指，在滲碳爐對鋼材表面碳含量進(jìn)行增加，使其達(dá)到被允許范圍時再淬火，進(jìn)而讓鋼材的表面硬度能夠達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，再通過低溫回火技術(shù)將其應(yīng)力消除，使其組織結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。能夠利用滲碳技術(shù)進(jìn)行處理的材料通常是滲碳鋼，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的過程中，可參照實(shí)際要求對其進(jìn)行運(yùn)用。如可以根據(jù)心部強(qiáng)度、零部件主要的尺寸大小對材料進(jìn)行選擇，需要重視的一點(diǎn)是材料的使用不能過度，否則會導(dǎo)致生產(chǎn)成本不斷增加。通常情況下，如果截面的有效面積低于50mm，可選擇20Cr。但是，如果有效截面面積大小在50～150mm之間，而且其重量低于50kg，就可選擇20CrMnTi。滲碳層度深度應(yīng)參照實(shí)際的需求才能進(jìn)行確定，若增加其層深就說明必須使?jié)B碳時間延長。
1.3分析氮化技術(shù)及相關(guān)材料的選擇
不管是何種鋼材通常都可以利用氮化技術(shù)對其進(jìn)行相應(yīng)的處理，但比較常用的一種鋼材主要是45型號的氮化鋼。使用氮化技術(shù)時往往是利用氮化爐對其進(jìn)行操作，因而其優(yōu)勢主要是變形較小，進(jìn)行氮化后就不必再加工。同時，氮化硬度應(yīng)參照材料質(zhì)量才能確定，進(jìn)行設(shè)計的過程中必須注意一定要使用整體的氮化技術(shù)，由于氮化層并不會帶來不好的影響，所以不必再次進(jìn)行處理。必要時可運(yùn)用局部的氮化技術(shù)對局部進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，進(jìn)行氮化后再把保護(hù)層全部去掉。該技術(shù)最大的一個特點(diǎn)就是熱處理的過程中變形較小、硬化層也相對較小，尤其是適合與調(diào)質(zhì)技術(shù)共同使用，進(jìn)而可以使材料耐磨性、技術(shù)強(qiáng)度大大提升。
2機(jī)械設(shè)計中最常用的四種材料
2.1高分子材料
在機(jī)械設(shè)計，對于高分子材料而言，其主要包括合成纖維及塑料。此類材料在相應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)中存在許多優(yōu)點(diǎn)，且材料來源非常豐富。能夠從天然氣中進(jìn)行提取，該材料所消耗的能源較少，且其密度也比較小，其延展性同樣非常好。
2.2金屬材料
各種工程的材料使用中，其使用范圍最廣泛的主要是金屬材料。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，金屬材料在機(jī)械類產(chǎn)品中占了90%以上的比例。尤其是鋼鐵材料在機(jī)械設(shè)計中的使用最為普遍，由于鋼鐵的韌性、強(qiáng)度較好，且其價格相對較便宜，也可以達(dá)到各種性能標(biāo)準(zhǔn)，所以使用較多。金屬類材料中的合金，其性能非常優(yōu)良，比較適合用來制作各種機(jī)械產(chǎn)品中的零部件。
2.3復(fù)合材料
機(jī)械設(shè)計中所使用的復(fù)合材料主要由不同的、兩種以上的材料所構(gòu)成，且通過化學(xué)與物理方法有機(jī)組合而成的新型材料，此類材料的性能均可以達(dá)到各種工業(yè)生產(chǎn)的需求。其中，復(fù)合材料通常包含非金屬材料和金屬材料，而金屬材料有合金、鎂、鋁；非金屬材料則包括陶瓷、橡膠、樹脂等。金屬絲、碳化纖維及玻璃纖維則屬于增強(qiáng)型的材料。
2.4陶瓷材料
對陶瓷材料來說，其主要成分是碳化硅、氮化硅，且此類材料的特點(diǎn)主要有密度較低、硬度較高、具有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度及耐腐蝕性強(qiáng)，其缺點(diǎn)是價格非常貴、比較容易發(fā)生斷裂、比較脆。目前，陶瓷材料大多使用在密封零件的制作中。
3機(jī)械設(shè)計中材料的選擇及使用須注意的事項(xiàng)
3.1對材料進(jìn)行選擇時必須重視其適用性及經(jīng)濟(jì)性
機(jī)械設(shè)計的具體工作人員應(yīng)根據(jù)不同的機(jī)械設(shè)計工藝，比如鍛造工藝、鑄造工藝、焊接工藝根據(jù)各種需求選擇適合的材料，進(jìn)而才可以使材料發(fā)揮出最大的效用。如鑄造工藝中所使用的材料一定要具備較好的偏折性、吸氣性、收縮性；焊接工藝中的材料應(yīng)有良好的敏感性及使用性；而鍛造工藝使用的材料則應(yīng)具有相應(yīng)的鍛后冷墩性、沖壓性、冷卻性、可鍛性。只有將各種工藝制作中需要的材料性質(zhì)把握好，進(jìn)而才可以選擇出真正合適的機(jī)械設(shè)計材料。另外，對材料進(jìn)行選擇、使用的過程中還要重視材料的經(jīng)濟(jì)性，所選材料應(yīng)在滿足設(shè)計需求的同時盡量保證價格為最實(shí)惠、最便宜，這樣就才能夠使機(jī)械設(shè)計成本得以降低。
3.2材料選擇過程中一定要重視其環(huán)保性及節(jié)能性
近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，自然破壞現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，自然環(huán)境問題早已成為社會中的熱點(diǎn)話題之一。環(huán)境與人類的生活、生存有密不可分的關(guān)系，對自然環(huán)境進(jìn)行保護(hù)也是各個社會成員共同的責(zé)任及義務(wù)，想要促進(jìn)社會發(fā)展，就必須對環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)，過度的開采往往只會產(chǎn)生適得其反的后果。因此，對機(jī)械設(shè)計中的材料選擇一定要重視節(jié)能性及環(huán)保性；設(shè)計人員一定要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀，使用污染較小、能耗較少的材料，對那些不可再生、有效的資源必須盡量節(jié)約，進(jìn)而能夠在完成機(jī)械設(shè)計任務(wù)的基礎(chǔ)上，使自然環(huán)境得到相應(yīng)的保護(hù)。
4結(jié)語
做好機(jī)械設(shè)計材料選擇、使用工作對機(jī)械設(shè)計事業(yè)的發(fā)展有重要作用，對機(jī)械材料進(jìn)行選擇的過程中，必須將材料的節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、實(shí)用性等因素考慮進(jìn)去，進(jìn)而才可以使機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、性能得到保證，才可以給機(jī)械設(shè)計的持續(xù)、健康發(fā)展提供必要的條件。
作者：黃丹 單位：泰爾重工股份有限公司
一、教學(xué)體系現(xiàn)狀
近年來，我國逐漸重視職高機(jī)械設(shè)計制造與自動化的教學(xué)，而且機(jī)械設(shè)計制造與自動化教學(xué)也取得了一定的成效，為我國社會主義建設(shè)提供了大量的新型專業(yè)人才，然而在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化實(shí)際教學(xué)過程中，還或多或少存在一些問題。比如，在實(shí)際的教學(xué)過程中，往往過于重視機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的總體格局，對于現(xiàn)代化建設(shè)中的各種實(shí)際需求，不能靈活地適應(yīng)和配合；在實(shí)際教學(xué)中，往往重視對學(xué)生機(jī)械設(shè)計制造與自動化專業(yè)理論知識的教學(xué)，而沒能注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力；在實(shí)踐教學(xué)中，教師往往將機(jī)械設(shè)計制造與自動化的相關(guān)知識簡單傳遞給學(xué)生，沒有同學(xué)生進(jìn)行很好地溝通和交流，忽視了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體作用；在實(shí)際教學(xué)過程中，往往偏重學(xué)生的專業(yè)技能培養(yǎng)，沒有重視學(xué)生的綜合素質(zhì)及能力培養(yǎng)。
二、教學(xué)體系創(chuàng)新思考
（一）創(chuàng)新教學(xué)方法
（1）培養(yǎng)大工程觀。
在職高機(jī)械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，應(yīng)該引進(jìn)并重視世界上一些先進(jìn)的職業(yè)技能培養(yǎng)理念，注重機(jī)械設(shè)計制造與自動化理論與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生形成客觀的、理性的大工程觀，充分理解和重視機(jī)械設(shè)計制造理論與實(shí)踐相互支撐以及相互促進(jìn)的重要作用。
（2）重視實(shí)踐教學(xué)。
只有通過具體實(shí)踐，才能真正將書本理論知識轉(zhuǎn)化成相關(guān)的職業(yè)技能，才能真正將機(jī)械設(shè)計制造與自動化知識學(xué)以致用，并在不斷的實(shí)踐過程中積累經(jīng)驗(yàn)，提升自我職業(yè)技能以及創(chuàng)新能力，因此，在職高機(jī)械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，必須重視實(shí)踐教學(xué)，努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
（3）強(qiáng)化實(shí)習(xí)基地。
提高職高學(xué)生機(jī)械設(shè)計制造與自動化專業(yè)技能以及實(shí)踐能力的一個最重要的途徑就是通過在實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐與學(xué)習(xí)。因此，在實(shí)際創(chuàng)新教學(xué)過程中，應(yīng)該重視校外實(shí)習(xí)基地的作用，著重發(fā)展和建設(shè)一些先進(jìn)的、功能性較強(qiáng)的現(xiàn)代化實(shí)習(xí)基地，讓職高學(xué)生能夠很好用來進(jìn)行工程機(jī)械方面的訓(xùn)練和實(shí)踐。
（4）強(qiáng)化設(shè)計能力。
在職高學(xué)生機(jī)械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，能夠很好地反映出學(xué)生綜合能力和設(shè)計能力的途徑就是進(jìn)行課程設(shè)計。在我國目前的職高機(jī)械課程設(shè)計教學(xué)過程中，往往不利于學(xué)生的個性化發(fā)展和需求，應(yīng)該重視課程設(shè)計的內(nèi)容和目標(biāo)設(shè)計，突出對實(shí)踐過程中的應(yīng)用，選擇綜合質(zhì)量較高的設(shè)計課題，減少學(xué)生之間雷同設(shè)計的可能性，最大化地提升職高學(xué)生的設(shè)計能力、綜合能力以及個性化發(fā)展能力。（5）提高新型教師。教師在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化教學(xué)中發(fā)揮著巨大的作用，直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和各項(xiàng)技能的提高，在創(chuàng)新教學(xué)體系中，應(yīng)該重視和培養(yǎng)一批高素質(zhì)新型教師，除了具備熟練的專業(yè)技術(shù)技能外，還應(yīng)該能全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，重視學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，積極培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合能力以及創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。
（二）創(chuàng)新教學(xué)體系
（1）在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中
應(yīng)該建立和健全專業(yè)的知識教育體系，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)技術(shù)和技能的培養(yǎng)，優(yōu)化專業(yè)知識的教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容，提高專業(yè)知識的教學(xué)效率。
（2）在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中
應(yīng)該建立和健全學(xué)生能力培養(yǎng)體系，通過參加實(shí)習(xí)以及參加各種課外技能活動的形式等，培養(yǎng)和提升學(xué)生的實(shí)踐能力。
（3）在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中
應(yīng)該建立和健全培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的教育體系。現(xiàn)代化建設(shè)和現(xiàn)代教育改革不斷重視綜合素質(zhì)較高的新型人才，在實(shí)際創(chuàng)新教學(xué)過程中，應(yīng)該通過各種實(shí)踐活動、專業(yè)學(xué)術(shù)報告等形式，提高職高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)職高學(xué)生的創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力。
（三）創(chuàng)新教學(xué)方式
（1）啟發(fā)式教學(xué)。
在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)該作為教學(xué)過程的主體，教師對學(xué)生起著引導(dǎo)作用，應(yīng)該善于啟發(fā)學(xué)生對相關(guān)知識的思考和討論，引導(dǎo)學(xué)生自動地進(jìn)行設(shè)計及相關(guān)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自己解決問題的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
（2）信息網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
在信息科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的時代，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)過程中的運(yùn)用越來越重要。在職高機(jī)械實(shí)際制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，可以充分利用多媒體教學(xué)方式，給學(xué)生的視覺和聽覺造成新的沖擊，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。
（3）企業(yè)內(nèi)部教學(xué)。
應(yīng)該將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與企業(yè)教學(xué)結(jié)合起來，將機(jī)械設(shè)計制造及自動化教學(xué)中的理論和實(shí)踐有機(jī)地整合在一起，使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有深刻和全面的了解。
三、結(jié)語
機(jī)械設(shè)計制造及自動化是一門專業(yè)性較強(qiáng)、涉及內(nèi)容較廣泛的專業(yè)課程。為了使職高學(xué)生更好地掌握這門課程，提高其加工制造以及機(jī)械設(shè)計的能力，有必要對職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化教學(xué)體系進(jìn)行一定的思考和探討，研究一套有效的、創(chuàng)新的教學(xué)體系。
作者：吳志會 付寶光 單位：吉林省輝南縣第一高級職業(yè)中學(xué)
一、傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在的主要問題
1.教師按章節(jié)授課，把每章知識孤立分割教學(xué)，學(xué)生知其然而不知其所以然，所學(xué)的知識在學(xué)生腦海里是雜亂無章的，無法提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.教學(xué)手段和方法仍存在不足。雖然CAI等教學(xué)課件的引入提高了課堂容量和課堂效率，但從培養(yǎng)學(xué)生能力尤其是創(chuàng)新能力上看，效果不顯著。
3.重視理論，重視知識的培養(yǎng)，重視教師的主導(dǎo)作用，因而對綜合分析能力、實(shí)際應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足，學(xué)生主動學(xué)習(xí)精神較差。
二、機(jī)械設(shè)計系統(tǒng)教學(xué)法研究
系統(tǒng)教學(xué)法是以具體機(jī)械設(shè)備（項(xiàng)目）為背景；以學(xué)生、項(xiàng)目和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心，而不是傳統(tǒng)的教師、教材和課程。把整個課程內(nèi)容在一臺具體機(jī)械設(shè)備上得到有機(jī)的整合，使機(jī)械設(shè)計各章節(jié)內(nèi)容與課程體系銜接地更加緊湊、順暢。學(xué)生開始接觸課程就了解了科 學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計思想。教師在授課過程中根據(jù)相關(guān)章節(jié)的零部件在機(jī)械設(shè)備中的作用，通過結(jié)合具體實(shí)物講述，使學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容零部件的作用產(chǎn)生較高認(rèn)識，對每一個零部件的理解與選擇，必然會達(dá)到“學(xué)有所用”的要求。系統(tǒng)教學(xué)法課堂理論教學(xué)以改變過去傳統(tǒng)單獨(dú)各章節(jié)的分散學(xué)習(xí)，知識體系雜亂無章，使學(xué)生出現(xiàn)“知其然不知其所以然”的現(xiàn)象。通過對這些基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)去掌握有關(guān)的設(shè)計規(guī)律和技術(shù)措施，從而使學(xué)生具有設(shè)計其他通用零部件和某些專有零部件的能力。系統(tǒng)教學(xué)法特點(diǎn)：①系統(tǒng)性。整個課程內(nèi)容作為一個系統(tǒng)，每個章節(jié)內(nèi)容作為要素。②典型性。具體機(jī)械設(shè)備包含大多數(shù)機(jī)械設(shè)計課程的知識。③目的性。學(xué)習(xí)通用機(jī)械零件的設(shè)計與選型。④科學(xué)性。根據(jù)學(xué)生理解具體情況，靈活掌握、實(shí)施教學(xué)。⑤直觀性。設(shè)備結(jié)構(gòu)和各個零部件的作用一目了然。⑥應(yīng)用性。應(yīng)用書本理論直接解決設(shè)備失效的問題。⑦關(guān)聯(lián)性。充分體現(xiàn)各個零部件相互關(guān)聯(lián)關(guān)系。
三、機(jī)械設(shè)計系統(tǒng)教學(xué)法實(shí)踐
“系統(tǒng)教學(xué)法”的優(yōu)秀是一臺具體機(jī)械設(shè)備，具體如何實(shí)施教學(xué)，可以根據(jù)具體情況靈活掌握。設(shè)備應(yīng)具有形象化、具體化的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)教學(xué)中的舉例有本質(zhì)的區(qū)別，是把整個課程知識作為一個系統(tǒng)，而系統(tǒng)又是以一臺具體設(shè)備而體現(xiàn)的，各章節(jié)的知識通過設(shè)備零部件的設(shè)計和選型來學(xué)習(xí)。設(shè)備零部件具有形象化、具體化的特點(diǎn)，以提升絞車作為一臺具體設(shè)備實(shí)例教學(xué)。課程教學(xué)前，學(xué)生首先通過視頻了解這臺設(shè)備的用途，然后到實(shí)驗(yàn)室參觀，讓學(xué)生確實(shí)感受到設(shè)備的外形。教師上課根據(jù)視頻首先介紹其工作原理以及各個部件的功能和作用，讓學(xué)生清楚認(rèn)識到學(xué)習(xí)這門課程的目的就是要學(xué)會這臺機(jī)器的設(shè)計。在教學(xué)中要始終貫穿“使用場合—失效形式—受力分析—強(qiáng)度計算—結(jié)構(gòu)設(shè)計”這一主線，本課程的學(xué)習(xí)分成三個單元進(jìn)行，機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計和主要零部件，諸如齒輪傳動的強(qiáng)度計算、軸的設(shè)計、滾動軸承的選擇及組合設(shè)計、螺紋連接的強(qiáng)度計算及螺栓組連接的受力分析等內(nèi)容列為重點(diǎn)內(nèi)容作為減速器的重要組成部分，作為第一單元知識，在課堂上重點(diǎn)講授；而把比較易于理解的某些章節(jié)，如機(jī)械零件常用材料和選擇原則、過盈連接、摩擦輪傳動等列為一般性內(nèi)容，安排學(xué)生自學(xué)。第一單元———減速器。①減速器原理。強(qiáng)調(diào)是原動機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動裝置，是一種相對精密的機(jī)械，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。設(shè)計減速器時，應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件、技術(shù)參數(shù)、動力機(jī)的性能、經(jīng)濟(jì)性等因素。②齒輪。通過視頻和圖片，讓學(xué)生理解齒輪的失效形式，然后講解制造齒輪需要材料和熱處理、齒輪的受力和強(qiáng)度計算、齒輪的加工精度和效率、齒輪的潤滑和齒輪的設(shè)計、材料、加工熱處理。③軸。根據(jù)減速器中軸具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)，還要結(jié)合齒輪的結(jié)構(gòu)和受力分析講授軸的結(jié)構(gòu)，對軸的設(shè)計、材料、加工工藝、熱處理和精度公差要結(jié)合實(shí)際詳細(xì)講解，并對軸的失效形式和國內(nèi)外最新維修方法進(jìn)行介紹。④鍵連接。結(jié)合減速器的齒輪和軸進(jìn)行教學(xué)，解釋鍵的作用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)平鍵和花鍵的選型計算和實(shí)效形式，其他類型的鍵作為擴(kuò)展知識進(jìn)行介紹。⑤軸承。結(jié)合減速器的軸系，解釋軸承的作用，介紹軸承的種類，重點(diǎn)學(xué)習(xí)軸承的選型計算；結(jié)合減速器的工作特點(diǎn)學(xué)習(xí)軸承的潤滑和實(shí)效失效形式。⑥螺栓連接。以減速器箱體的各種螺栓為例，學(xué)習(xí)螺栓連接的種類、應(yīng)用特點(diǎn)和使用場合、預(yù)緊力的作用、防松的措施、引伸學(xué)習(xí)螺栓的強(qiáng)度計算和提高強(qiáng)度的措施。第二單元———提升絞車其他部件。①聯(lián)軸器。首先根據(jù)提升絞車介紹各個聯(lián)軸器的作用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)聯(lián)軸器的選型設(shè)計，聯(lián)軸器的種類以自學(xué)和課堂討論為主。②剎車器。教師簡單介紹提升絞車中剎車器的作用和類型。第三單元———機(jī)械其他知識。①帶、鏈和蝸輪蝸桿傳動。學(xué)習(xí)這部分知識時，要把這三章內(nèi)容進(jìn)行整合，改變過去按章節(jié)分別教學(xué)的方式。首先采用對比法進(jìn)行教學(xué)，就是以齒輪傳動為參照物，重點(diǎn)介紹三種傳動的特點(diǎn)、應(yīng)用場合，然后再分開單獨(dú)學(xué)習(xí)。②摩擦、磨損及潤滑。學(xué)習(xí)時以減速器為例，講解摩擦和磨損的危害以及潤滑的作用。重點(diǎn)學(xué)習(xí)潤滑劑的選用和潤滑方式。③機(jī)械零件強(qiáng)度。結(jié)合齒輪、軸和軸承的失效形式，學(xué)習(xí)材料的疲勞特性；結(jié)合齒輪、軸和軸承的工作中的受力形式，學(xué)習(xí)交變應(yīng)力特性。要通過具體減速器齒輪、軸和軸承的失效案例，使學(xué)生掌握零件疲勞破壞的危害。
四、結(jié)語
“卓越工程師培養(yǎng)計劃”人才培養(yǎng)模式是“重實(shí)踐、強(qiáng)能力”。為此，更新教育思想和觀念，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計課程的改革和建設(shè)。改進(jìn)教學(xué)方法，采用先進(jìn)的教學(xué)手段，樹立崇高的敬業(yè)精神，只有三者結(jié)合起來，才是搞好《機(jī)械設(shè)計》課程教學(xué)工作的根本途徑。
作者：劉利國 李靜娟 盧學(xué)玉 錢善華 單位：江南大學(xué)
1鋼包加蓋技術(shù)簡述
在轉(zhuǎn)爐和連鑄工藝中，鋼水會在鋼包內(nèi)停留，隨著爐外精煉的技術(shù)普及，鋼水停留在鋼包的時間逐漸變長，從而導(dǎo)致鋼水在鋼包內(nèi)會發(fā)生一系列的溫度波動和熱損失。影響鋼水的因素有兩個方面，一方面是由于鋼包本身材料決定，鋼包本身在鋼水轉(zhuǎn)運(yùn)過程中會與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換，同時由于材料本身的比熱容決定，會產(chǎn)生一定的溫度內(nèi)蓄現(xiàn)象，另一方面，鋼水表面會與外界環(huán)境產(chǎn)生熱交換，造成一定的熱損失。為了緩解這兩個問題為煉鋼生產(chǎn)帶來的能量損失，一般采用鋼包加蓋的方式解決鋼水表面的熱損失，采用利用新型材料來提升鋼包本身的保溫能力。鋼包加蓋后，鋼水表面的散熱則會被包蓋吸收，并且最終使得包蓋與鋼水表面形成空間上的熱平衡，從而起到一定的保溫作用。如何縮短鋼包加蓋后空間內(nèi)熱平衡達(dá)成時間，是目前許多煉鋼企業(yè)對鋼包加蓋設(shè)計中考慮的問題。時間縮短的越明顯，煉鋼生產(chǎn)效率就越高。而影響熱平衡達(dá)成時間的主要因素為鋼包加蓋的工藝流程。由此可見，鋼包加蓋的機(jī)械設(shè)計與應(yīng)用對于煉鋼生產(chǎn)有著重要的意義，深入研究鋼包加蓋工藝，對于提高煉鋼質(zhì)量、產(chǎn)率是有必要的。
2鋼包加蓋的機(jī)械設(shè)計
鋼包加蓋的機(jī)械設(shè)計主要包括有鋼包蓋的設(shè)計和鋼包回轉(zhuǎn)臺設(shè)計、加蓋工藝設(shè)計三個方面。
2．1鋼包蓋設(shè)計
鋼包蓋的設(shè)計主要包含對鋼結(jié)構(gòu)和耐火材料的敷設(shè)設(shè)計。鋼包蓋設(shè)計吊耳很重要，方便吊車取蓋，在蓋的周圍需要有翻轉(zhuǎn)包蓋的穿孔，鋼包蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要考慮到包蓋的機(jī)械膨脹性能和熱膨脹性能。為了進(jìn)一步提高鋼包蓋的保溫性能，柳鋼鋼包內(nèi)側(cè)均有耐火材料的敷設(shè)設(shè)計，一般采用耐高溫的耐火纖維進(jìn)行包蓋的內(nèi)部敷設(shè)，加強(qiáng)鋼蓋的接受熱輻射的能力。
2．2鋼包回轉(zhuǎn)臺設(shè)計
鋼包回轉(zhuǎn)臺設(shè)計是鋼包加蓋機(jī)械設(shè)計中的重點(diǎn)部分，主要是針對鋼包加蓋過程中的升降、回轉(zhuǎn)等功能進(jìn)行設(shè)計。為了達(dá)成這些功能，一般會利用一些電動設(shè)備來進(jìn)行構(gòu)建。常用的輔助設(shè)備包括電動機(jī)、離合器、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)等。鋼包回轉(zhuǎn)臺是實(shí)現(xiàn)鋼包自動加工的平臺，它能夠完成鋼包周轉(zhuǎn)過程中的加蓋、揭蓋操作，能夠保證這些操作過程中鋼包以及包蓋處于安全位置。鋼包加蓋裝置包括有加揭蓋機(jī)（柳鋼鋼包揭蓋機(jī)），型號有插齒式、移動插齒式、液壓升降／伸縮式、回轉(zhuǎn)式、懸掛移動式等。根據(jù)煉鋼廠的煉鋼工藝布置采取不同的設(shè)備組合。還有一系列的輔助設(shè)備，如包蓋存放臺、吊具、工裝、鉸鏈座等。
2．3鋼包加蓋工藝設(shè)計
鋼包加蓋的一般性工藝設(shè)計為以下幾個步驟：
1）準(zhǔn)備工作。確保鋼包與爐次之間的準(zhǔn)備服務(wù)后，將鋼包放回鋼包車，鋼蓋一直蓋在鋼包上，這樣可以省略下一爐的鋼包預(yù)熱工作，保證鋼包的溫度。但如果下一爐的時間相距幾個小時，則需要考慮鋼包的預(yù)熱準(zhǔn)備。鋼包進(jìn)入煉鋼爐前，需要將鋼包內(nèi)的鑄余渣，并且需要清洗水口滑板和完成填砂過程。煉鋼爐出鋼時，鋼包經(jīng)過出鋼線，利用自動揭蓋裝置完成揭蓋，包蓋則放置在存放臺，鋼包進(jìn)入煉鋼爐下盛接鋼水。
2）出鋼后加蓋。出鋼完成后，鋼包加蓋機(jī)自動完成對鋼包的加蓋操作，這個過程中無需人為操作。
3）精煉揭蓋、加蓋。鋼包經(jīng)過運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入LF精煉爐位，此時包蓋被自動揭去，鋼水在精煉爐中完成精煉過程，待這一過程結(jié)束后，鋼包回轉(zhuǎn)臺將包蓋帶回，進(jìn)行自動加蓋操作。加蓋后，鋼包連蓋一起被吊上連鑄臺。在這一過程中，首先要確保鋼水的精煉達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，鋼水的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到指標(biāo)，鋼水的溫度達(dá)到要求，其次采取對鋼包進(jìn)行鈣處理或者微合金處理，進(jìn)一步提高鋼水的潔凈程度。
3應(yīng)用效果
在煉鋼生產(chǎn)全程中實(shí)現(xiàn)鋼包自動加蓋有效地減少了鋼包周轉(zhuǎn)過程的熱損失，同時保證了鋼包中鋼水的溫度趨于穩(wěn)定，有助于煉鋼生產(chǎn)提高質(zhì)量并且降低生產(chǎn)成本，鋼包全程加蓋后的應(yīng)用效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1）鋼包全程加蓋能夠起到對鋼水的保溫作用；并且能夠降低鋼水出爐溫度。柳鋼轉(zhuǎn)爐加蓋出爐鋼溫度較之不加蓋降低了15℃左右，柳鋼轉(zhuǎn)爐加蓋后，出鋼過程中的溫度損失降低4℃，鋼包運(yùn)輸過程中溫度損失減少15℃左右，全程溫度損失減少19℃左右。鋼包加蓋后起到的保溫作用還有效的減少了包內(nèi)鋼水的冷卻作用，免除了連鑄過程中對鋼包的預(yù)熱過程，可實(shí)現(xiàn)低過熱度澆注，有效提高合金收得率，降低鋼包廢鋼率和保溫劑的使用率，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。
2）鋼包全程加蓋有助于延長鋼包的使用壽命。連鑄澆注完畢后，包蓋懸掛在鉸鏈上，鋼包可實(shí)現(xiàn)帶蓋倒渣和回澆余。減少了對鋼包的清理需求，同時翻鑄余更加干凈，降低了殘?jiān)俊ｄ摪詣蛹由w降低了對包內(nèi)耐火材料的機(jī)械損傷，因此提高了鋼包的使用壽命。柳鋼實(shí)現(xiàn)鋼包全程加蓋后，轉(zhuǎn)爐出鋼口壽命提高了5爐以上，鋼包壽命延長至95爐。
3）鋼包全程技改有助于減少LF爐的升溫時間，減少RH、CAS的OB頻率及時間，同時降低了廢鋼的產(chǎn)生率，有效提高了煉鋼效率和質(zhì)量。除此之外，采用鋼包全程自動加蓋可以節(jié)省鋼包服務(wù)區(qū)的空間，減少人力勞動，降低人力成本。
4）鋼包全程加蓋有助于煉鋼廠的節(jié)能減排，一定程度降低生產(chǎn)成本，增加收益。鋼包全程加蓋后，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度升高，降低吹氧升溫的吹氧量，降低了氧氣能源的使用。若采用焦?fàn)t煤氣升溫模式，則可降低煉鋼廠眼氣排放，起到節(jié)能減排的效益，有助于煉鋼廠的可持續(xù)發(fā)展。除此之外，柳鋼實(shí)現(xiàn)鋼包全程加蓋后，降低噸鋼成本10元左右。同時由于煉鋼質(zhì)量的提升，進(jìn)一步提高了噸鋼實(shí)際收益，能夠有效提高煉鋼廠的經(jīng)濟(jì)利益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)。
4結(jié)語
鋼包全程加蓋對于煉鋼生產(chǎn)中的穩(wěn)定鋼水溫度，降低熱損失是十分有效的，除此之外，它還對煉鋼廠的節(jié)能減排、降低成本有著重要作用。但隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的深入發(fā)展，相信在不久的將來，鋼包的各項(xiàng)性能將會更加優(yōu)秀，煉鋼生產(chǎn)中的鋼包周轉(zhuǎn)也將更智能化、電子化和自動化。
作者：邱杰松 單位：柳州鋼鐵集團(tuán)公司
一、對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)整合，以適應(yīng)教學(xué)目標(biāo)要求
教學(xué)內(nèi)容的整合要按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，對現(xiàn)用教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減和重組。整合的結(jié)果既不能遺漏知識點(diǎn)，又要避免重復(fù)，還要保證知識的銜接。在內(nèi)容的處理和編排上要以“需要”為準(zhǔn)繩，以“夠用”為尺度，以“會用”為目標(biāo)。因此，機(jī)械設(shè)計的教材內(nèi)容應(yīng)圍繞“掌握概念、突出技能、重在應(yīng)用”展開。首先，為提高教學(xué)效率和效果，對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減以滿足教學(xué)及課時要求。內(nèi)容上既要具有工程現(xiàn)實(shí)意義，又要注意理論知識的深度把握；既要注意基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)，又要強(qiáng)調(diào)實(shí)際能力的培養(yǎng)，因此教學(xué)內(nèi)容應(yīng)“少而精”，制訂有效的教學(xué)方案，做到重點(diǎn)突出、難點(diǎn)突破、學(xué)以致用。刪掉一些過深的、不必要的理論推導(dǎo)和證明內(nèi)容，取而代之的是公式和結(jié)論的背景和運(yùn)用的說明。要求能夠正確使用設(shè)計公式，根據(jù)實(shí)際工況能夠合理和規(guī)范選擇設(shè)計參數(shù)，設(shè)計計算結(jié)果要與結(jié)構(gòu)設(shè)計相協(xié)調(diào)。例如，齒輪傳動中按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式的推導(dǎo)過程，帶傳動中帶即將打滑時緊邊拉力與松邊拉力之間關(guān)系式的推導(dǎo)等內(nèi)容應(yīng)該刪去；掌握齒輪傳動強(qiáng)度計算公式的正確使用和參數(shù)的合理選擇，圖表的正確查取等內(nèi)容。另外，對相對簡單的內(nèi)容作為課后作業(yè)由學(xué)生自學(xué)完成，例如對各種零件設(shè)計中材料的選擇和熱處理方法、潤滑油的類型及選擇等內(nèi)容。其次，合理組合教學(xué)內(nèi)容和調(diào)整教學(xué)順序，以保證知識的銜接和掌握。例如將教材前面的概念性較強(qiáng)、比較抽象的“摩擦、磨損及潤滑”內(nèi)容調(diào)整到教材后面的“滑動軸承設(shè)計”之前講授，這樣既可以保證知識的合理銜接，增加理論知識理解和運(yùn)用，又可以避免內(nèi)容的重復(fù)講授。再次，為了提高教學(xué)效果，提高課程設(shè)計效率，將“連接”內(nèi)容調(diào)至課程的最后，這樣可以使與教學(xué)內(nèi)容并行的課程設(shè)計內(nèi)容順利展開，并具有充分答疑解惑的時間。
二、教學(xué)中合理選用多種有效的教學(xué)方法和手段，以提高教學(xué)效果
多年教學(xué)實(shí)踐表明，課程教學(xué)的效果很大程度取決于教學(xué)方法和手段的合理選用。目前大多采用多媒體教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)。盡管這一方式對本課程不失為比較有效的手段之一，但是要達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果還需要借助于多媒體這個載體來融進(jìn)多種有效的教學(xué)方法。
1.采用啟發(fā)式、互動式教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其主動思維的能力，課程教學(xué)中要采用啟發(fā)式和互動式教學(xué)。針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計好適當(dāng)?shù)脑O(shè)問來引導(dǎo)學(xué)生思維方向，從而啟發(fā)學(xué)生積極思考、主動探究真相的興趣，與此同時，鼓勵學(xué)生敢于提出問題、積極回答問題，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生間的良好互動效果。例如在講授齒輪傳動設(shè)計中，教師通過一個工程案例，給出工程應(yīng)用中齒輪失效的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么？怎樣避免失效現(xiàn)象發(fā)生？設(shè)計中應(yīng)該如何保證不發(fā)生類似的問題？學(xué)生通過對所提問題進(jìn)行有針對性的思考及短暫的課堂討論，隨后與老師進(jìn)行互動。通過這一環(huán)節(jié)之后，學(xué)生已進(jìn)入教學(xué)內(nèi)容的情境中，雖然不能準(zhǔn)確回答，但是這時學(xué)生是帶著疑問聽老師再剖析上述問題時，注意力格外集中，對知識探究的渴望被充分調(diào)動起來，獲取知識的效果更好。實(shí)踐證明采用啟發(fā)式、互動式教學(xué)法，極大地激發(fā)了學(xué)生的主動思維及學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的邏輯推理能力、分析判斷能力、解決問題能力、想象力、總結(jié)歸納力，都得到了鍛煉和提高。由于思維能力的提高，無形中對基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)也起到推動作用，這一切為學(xué)生創(chuàng)新思維的形成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。采用啟發(fā)式和互動式教學(xué)，由于符合教學(xué)規(guī)律，教學(xué)效果顯著，因此現(xiàn)已將此方法貫穿整個教學(xué)過程當(dāng)中。
2.采用并行教學(xué)方法，提高學(xué)習(xí)效果。
并行教學(xué)方法是一種提高教學(xué)效果和提高課程設(shè)計效率的可行方法之一，經(jīng)過多年的實(shí)施，較好地達(dá)到了預(yù)期的目的。所謂“并行教學(xué)方法”是指授課內(nèi)容與課程設(shè)計實(shí)踐環(huán)節(jié)部分內(nèi)容同步進(jìn)行，這樣不僅可以加快課程設(shè)計進(jìn)度，在設(shè)計周期內(nèi)把更多精力用于結(jié)構(gòu)設(shè)計和創(chuàng)新，而且還能提高教學(xué)效果。例如在講授機(jī)械傳動這一篇開始，就將課程設(shè)計任務(wù)布置下去，隨著課程的進(jìn)行，按照課程設(shè)計任務(wù)要求把傳動方案設(shè)計、傳動零件設(shè)計及有關(guān)軸系零部件的裝配草圖設(shè)計這三部分內(nèi)容與課程相關(guān)內(nèi)容并行，即一邊學(xué)習(xí)理論知識一邊應(yīng)用實(shí)踐。通過并行教學(xué)的實(shí)施，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性有很大提高，學(xué)習(xí)目的更加明確，做到學(xué)以致用，加深了對教學(xué)內(nèi)容的理解。
3.采用案例教學(xué)方法，培養(yǎng)工程意識。
培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，有必要將一些合適的工程實(shí)例引人課堂教學(xué)之中，通過對具體工程案例的分析探討，學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時置身于實(shí)際工程背景之中，消化抽象的理論知識，同時也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、主動探索工程實(shí)際意識。案例教學(xué)通過工程案例引出問題，以學(xué)生為主體解決問題，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程問題的能力。案例不等同于傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的舉例、課堂討論。在案例教學(xué)中強(qiáng)調(diào)啟發(fā)式教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，主要采取討論、分析等方法，學(xué)生之間、師生之間形成知識傳授溝通的多向流動。好案例是提高案例教學(xué)效果的基礎(chǔ)和前提。案例選擇要圍繞課程教學(xué)目標(biāo)和專業(yè)培養(yǎng)方向，并考慮學(xué)生的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，一定注意案例的內(nèi)容要與授課內(nèi)容緊密相關(guān)，且原理和結(jié)構(gòu)簡單，學(xué)生容易理解，最好是能使學(xué)生感興趣并且符合專業(yè)特色的案例，這樣能激發(fā)學(xué)生的探究興趣。例如將具有海洋特色的水產(chǎn)加工機(jī)械的“剝魚皮機(jī)”引入到鏈傳動設(shè)計和軸系零部件設(shè)計的教學(xué)中。首先利用多媒體播放“剝魚皮機(jī)”的整機(jī)結(jié)構(gòu)和工作實(shí)況錄像，觀看魚皮是如何被剝掉的，此時學(xué)生的興趣已經(jīng)被激發(fā)出來，這時教師開始有針對性地提出有關(guān)問題：該機(jī)器的是由哪些結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)組成的？它們是如何實(shí)現(xiàn)“剝魚皮”功能的？那么這些機(jī)構(gòu)是如何傳遞運(yùn)動的？傳動機(jī)構(gòu)當(dāng)中為什么采取鏈傳動機(jī)構(gòu)？帶著這些實(shí)際問題學(xué)生開始觀察分析、思考和討論，然后老師與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時教學(xué)互動，循序漸進(jìn)展開教學(xué)內(nèi)容，這樣以來學(xué)生會非常關(guān)注老師之前提出的問題，渴望得到問題的最終答案，在接下來的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行中，學(xué)生獲得了滿意的解答。因此在教學(xué)中，不斷針對不同教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，主動參與教學(xué)，大大提高了教學(xué)效果。
4.重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高工程實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。
實(shí)驗(yàn)是該課程教學(xué)中重要環(huán)節(jié)之一，以前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要是認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)不利于學(xué)生培養(yǎng)全面思考問題的能力和創(chuàng)新能力，更不利于學(xué)生應(yīng)用能力的形成，因此對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了改革。首先，加強(qiáng)應(yīng)用性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，例如組織學(xué)生裝拆與專業(yè)相關(guān)的機(jī)器，如常用機(jī)構(gòu)減速器、通用機(jī)床等通用機(jī)械。拆裝實(shí)驗(yàn)使學(xué)生具體形象地了解機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成，典型軸系零部件的組成、各零部件的裝配定位固定方式。通過拆裝和簡單測繪不同級別減速器，加深對滾動軸承，軸上傳動零件的定位固定方法的理解，也可以鍛煉學(xué)生的動手操作能力，為后續(xù)的課程設(shè)計打下一個良好的基礎(chǔ)。其次，械性能實(shí)驗(yàn)室增加了各種傳動性能綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)備、連接的機(jī)械性能綜合實(shí)驗(yàn)、軸系零部件和傳動機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)備，加強(qiáng)了學(xué)生對機(jī)械零件性能的理解，深化了課堂教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的分析問題和動手能力。課程設(shè)計又是該課程的另一個重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過此環(huán)節(jié)的實(shí)訓(xùn)，可以綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識解決工程實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。該實(shí)踐環(huán)節(jié)主要注重實(shí)訓(xùn)題目類型的選擇、方案的設(shè)計、設(shè)計內(nèi)容及完成效果。針對學(xué)生能力不同，題目選擇不同，采取不同手段進(jìn)行規(guī)范設(shè)計，在規(guī)定的時間內(nèi)獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)，這種實(shí)訓(xùn)方式給予學(xué)生充分發(fā)揮主動性和創(chuàng)新能力的空間。此外，鼓勵學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目和參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計活動中，從而拓寬專業(yè)知識領(lǐng)域，在教師的指導(dǎo)下，使學(xué)生更好地將所學(xué)理論知識與工程實(shí)際相結(jié)合，能夠很大程度提升學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
三、結(jié)語
多年教學(xué)實(shí)踐表明，教學(xué)中只有對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，才能充分調(diào)動學(xué)生主動探究工程實(shí)際的積極性，提高課程教學(xué)效果，并且能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識分析問題和解決工程實(shí)際問題的能力。
作者：馬先英 蔡衛(wèi)國 謝忠東 武立波 單位：大連海洋大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院
一、綠色設(shè)計內(nèi)涵
綠色設(shè)計主要就是一種以產(chǎn)品資源為優(yōu)秀，并貫穿于整個產(chǎn)品的設(shè)計方法。通過這種設(shè)計方法，所考慮的不僅僅是產(chǎn)品的性能和成本，還包括產(chǎn)品的整個使用過程，綠色設(shè)計的內(nèi)涵主要包括這樣幾個方面：第一方面，產(chǎn)品設(shè)計制作過程中，最為重要的就是對它的環(huán)境進(jìn)行考慮，尤其是產(chǎn)品設(shè)計階段，更是應(yīng)該對它的使用并回收充分考慮；第二方面，就目前而言，環(huán)境不斷遭到破壞，綠色設(shè)計法主要就是對傳統(tǒng)方法的創(chuàng)新，在一定程度上對環(huán)境保護(hù)引起高度重視。
二、綠色設(shè)計內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計與制造過程中，要想更好地使用綠色設(shè)計法，就應(yīng)該對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行研究，只有這樣才能在設(shè)計制造過程中保護(hù)資源環(huán)境，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。
（一）材料選擇
所謂的綠色設(shè)計，也就是在設(shè)計過程中使用綠色材料，綠色材料即可回收、可再生，且對環(huán)境污染較小、低能耗的材料，特別要注意避免輻射性能較強(qiáng)的材料，這種才能從源頭與“綠色設(shè)計”的理念保持一致，從而實(shí)使機(jī)械制造業(yè)在資源利用率方面得以提升。同時，在機(jī)械設(shè)計與制造中，還應(yīng)當(dāng)盡量減少所選用材料的種類，從而降低產(chǎn)品在廢棄后的回收成本。例如：模具材料的綠色程度對最終產(chǎn)品的綠色性能有著重要的影響，可通過舍棄過往對材料表面進(jìn)行化學(xué)處理的方法，而改用物理方法實(shí)現(xiàn)防腐與脫模；選用對環(huán)境危害較小的鎳磷鍍代替電鍍鉻；用不銹鋼材料來加工防腐模具來代替電鍍的方式等等。
（二）設(shè)計方法
1）拆卸設(shè)計。
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法中多數(shù)只是考慮到產(chǎn)品的可裝配性，而較少考慮到產(chǎn)品的可拆卸性。而本文所涉及的綠色設(shè)計中則著重要求將拆卸性作為機(jī)械設(shè)計與制造中，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計評價的一個重要準(zhǔn)則，從而使產(chǎn)品在報廢以后，能夠?qū)ζ淞悴考?shí)現(xiàn)高效且不加破壞的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用與循環(huán)再生，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)環(huán)境和節(jié)省資源的目的。在拆卸過程中應(yīng)該遵守這樣幾個原則：首先，所用材料應(yīng)該具有多功能性，這樣可以有效降低拆卸數(shù)量；其次，設(shè)計制造過程中，針對某些有著相互影響的材料避免將其組合，以便間接的導(dǎo)致零件的損壞；再次，拆卸過程中減少零件的多樣化，這樣可以減少設(shè)計制作過程中時間差。
2）可回收設(shè)計。
所謂的可回收也就是在設(shè)計過程中，對零件的重復(fù)利用充分考慮，同時，還應(yīng)對相應(yīng)的回收處理方法和回收費(fèi)用等問題進(jìn)行考慮等。可回收性設(shè)計一般是零部件的再利用和原材料的再循環(huán)，當(dāng)前由于材料再循環(huán)仍存在技術(shù)困難，而且再循環(huán)成本較高，因此較為合理的可回收性設(shè)計應(yīng)將重點(diǎn)放在零部件的再利用上。使用該方法進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該采用這樣的措施：在設(shè)計制造過程中，應(yīng)該盡量使用那些可以重復(fù)利用的材料，并且，還應(yīng)該確保所使用的材料具有較小的污染力，對于已經(jīng)報廢的零件，可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行再加工等。例如可再生材料、易回收材料以及無毒無害材料等；對于已使用過的零部件進(jìn)行再加工和翻新等措施。
（三）設(shè)計成本
在對綠色設(shè)計的成本進(jìn)行相應(yīng)的分析時，與傳統(tǒng)成本分析法大有不同，綠色設(shè)計過程中，還應(yīng)該對產(chǎn)品的回收和利用進(jìn)行考慮。因此，在整個產(chǎn)品設(shè)計制造成本分析過程中，必須在一定程度上對產(chǎn)品的環(huán)境成本、回收成本等進(jìn)行考慮，只有這樣才能確保使用最小成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。從另一方面來說，在對產(chǎn)品進(jìn)行包裝時，也應(yīng)該著重突出這樣幾個原則：材料應(yīng)該盡可能的降低到最小程度的使用量，也就是在滿足相應(yīng)包裝條件的前提下，將包裝材料降到最低。同時，還應(yīng)該選擇那些具有較小危害的包裝材料進(jìn)行產(chǎn)品的包裝，這樣可以適度的減少環(huán)境污染。與此同時，所選用的包裝材料最好能夠回收利用，這種可以重復(fù)利用的材料，可以有效降低包裝過程中所產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量。
三、結(jié)束語
總而言之，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境破壞越來越嚴(yán)重，在這種新時期的背景下，在對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計和制造過程中，應(yīng)該以綠色設(shè)計為重點(diǎn)，對環(huán)境和能源進(jìn)行充分考慮，同時，還應(yīng)該在設(shè)計制造過程中體現(xiàn)出綠色設(shè)計相應(yīng)的功能，從而在保證可以生產(chǎn)出較好產(chǎn)品的同時，確保環(huán)境得到有效改善，進(jìn)而促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。
作者：朱耀武 單位：無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革內(nèi)容及目標(biāo)
1.1具體改革內(nèi)容
（1）改革課程教學(xué)模式，設(shè)置有利于學(xué)生自由發(fā)展的教學(xué)環(huán)節(jié)。引導(dǎo)學(xué)生“主動參與”的教學(xué)模式，教師在課程教學(xué)初期提出目標(biāo)，如以往屆“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計競賽”為主題，并明確目標(biāo)完成質(zhì)量，將納入期末考核并給定所占總成績的比例，一般不應(yīng)大于50%；學(xué)生自行提出任務(wù)，3人一組自由組隊(duì)，尋找方法，教師在目標(biāo)提出約兩周后組織學(xué)生對任務(wù)進(jìn)行答辯，對任務(wù)進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確評價，指出下一步學(xué)習(xí)的重點(diǎn)；在學(xué)期中組織“機(jī)構(gòu)創(chuàng)意搭接”活動，在學(xué)期末組織“機(jī)構(gòu)設(shè)計及動力學(xué)仿真”活動，激發(fā)學(xué)生熱情。課程教學(xué)模式不局限于教師課堂講授，可以是學(xué)生任務(wù)匯報、教師指導(dǎo)答疑、活動演示等多種形式并存。教師引導(dǎo)：提出目標(biāo)、不規(guī)定任務(wù)；不規(guī)定方法；督促實(shí)施、解答疑問。學(xué)生主動參與：明確目標(biāo)，提出任務(wù)；尋找方法；邊學(xué)邊干，完成實(shí)踐。
（2）改革課程教學(xué)方法，營造學(xué)生自主探究的環(huán)境。引導(dǎo)學(xué)生“主動參與”的教學(xué)方法，教師在課程講授過程中取材以教材為線索，又不局限于教材，在學(xué)生自行尋找的任務(wù)中，找到具有共性的問題，引入課堂；在各章節(jié)圍繞技術(shù)的發(fā)展，增加新的內(nèi)容；不拘泥于程式方法的符合度，看重對方法（路徑）的找尋過程，看重結(jié)果的創(chuàng)新度。
（3）改革課程考核方式，重點(diǎn)以考核學(xué)生能力為主，多種考核形式并存，客觀準(zhǔn)確評價學(xué)生成績。打破傳統(tǒng)的以考核學(xué)生對書本知識掌握程度的限時書面考試方式，傳統(tǒng)考試方式會使學(xué)生臨時抱佛腳，放松平時的學(xué)習(xí)。加強(qiáng)對平時任務(wù)完成情況考核、對組織活動參與情況考核、對實(shí)驗(yàn)室開放參與程度考核，加大平時考核在綜合成績中所占的比重，在一定程度上促使學(xué)生重視平時各個教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變成循序漸進(jìn)的過程，防止學(xué)生考前的突擊應(yīng)付，提高平時學(xué)習(xí)的自覺性和主動性，考試題目增加一定量的設(shè)計型題目，強(qiáng)調(diào)工程背景，克服傳統(tǒng)考試中題目的限時性、定向性、唯一性、單純性的弊端，著意考察學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題和創(chuàng)新思維的能力。
（4）改革課程對應(yīng)集中性實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容，將任務(wù)從課內(nèi)延伸至課外。多數(shù)作品可作為課程設(shè)計繼續(xù)研究，豐富課程設(shè)計內(nèi)容；部分作品可作為畢業(yè)設(shè)計題目深入分析；優(yōu)秀作品可參加遼寧省機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽。
1.2改革目標(biāo)
通過課堂講授與學(xué)生自主實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生具有：
（1）根據(jù)目標(biāo)范圍找尋社會需求提煉課題的能力；
（2）對于機(jī)械工程問題進(jìn)行系統(tǒng)表達(dá)、建立模型、分析求解和論證的能力；
（3）獨(dú)立創(chuàng)新設(shè)計機(jī)械系統(tǒng)與零部件的能力；
（4）在團(tuán)隊(duì)中工作、與他人合作的能力。
2機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革實(shí)施方案
學(xué)生的學(xué)習(xí)分別通過若干個學(xué)習(xí)任務(wù)來完成，每個任務(wù)均要求學(xué)生通過小組動手實(shí)踐直接掌握實(shí)踐知識。在實(shí)踐中遇到了問題，又使學(xué)生對理論的學(xué)習(xí)變成內(nèi)在需要。學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)理論之時，又通過實(shí)踐鞏固理論知識，從而使理論知識學(xué)習(xí)與實(shí)踐知識學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合在一起。以學(xué)生“主動參與”為中心，進(jìn)行各方面能力的培養(yǎng)與鍛煉，每個任務(wù)都是一個完整的工作過程，是一個獲取信息—制定計劃—做出決定—實(shí)施計劃—檢查控制—評定反饋的過程。
3機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革成效
3.1組織與課程密切相關(guān)的教學(xué)活動
在2013/2014學(xué)年第二學(xué)期，對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程進(jìn)行了改革的嘗試，涉及三個班級。在課程前半部分常用機(jī)構(gòu)理論內(nèi)容講解完，組織學(xué)生開展“首屆機(jī)構(gòu)創(chuàng)意搭接競賽”活動。
3.2機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革取得成果
共收集作品32件，分別是：顎式破碎機(jī)、飛機(jī)起落架、活塞泵、壓蓋機(jī)、蛋糕切片機(jī)、汽車雨刷器、印花機(jī)、臺式電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)、帶式輸送機(jī)、鶴式起重機(jī)、攝影升降臺、機(jī)器人腿部機(jī)構(gòu)、車載起重機(jī)、多連桿式獨(dú)立懸掛機(jī)構(gòu)、機(jī)械手手指機(jī)構(gòu)、精壓機(jī)機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、機(jī)械手手臂機(jī)構(gòu)、篩料機(jī)機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃機(jī)、活塞泵、插床插削機(jī)構(gòu)、帶傳動傳送機(jī)構(gòu)、飛剪機(jī)構(gòu)、后備箱開啟閉合機(jī)構(gòu)、單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)、牛頭刨床機(jī)構(gòu)、門式起重機(jī)、振動篩料機(jī)、挖掘機(jī)、洗瓶器、浴室搓澡器。每件作品包括：設(shè)計任務(wù)書、答辯PPT、機(jī)構(gòu)搭接視頻、活動總結(jié)。評選出特等獎1項(xiàng)，一等獎3項(xiàng)，二等獎6項(xiàng)，三等獎6項(xiàng)。其中，單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)獲特等獎；顎式破碎機(jī)、后備箱開啟閉合機(jī)構(gòu)、牛頭刨床機(jī)構(gòu)獲一等獎；飛機(jī)起落架、汽車雨刷器、攝影升降臺、精壓機(jī)機(jī)構(gòu)、插床插削機(jī)構(gòu)、飛剪機(jī)構(gòu)獲二等獎；活塞泵、壓蓋機(jī)、門式起重機(jī)、振動篩料機(jī)、挖掘機(jī)、洗瓶器獲三等獎。
4結(jié)語
從改革實(shí)施效果看，師生交流加強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)自主性有所提高；設(shè)計獨(dú)立完成，無法抄襲；全體學(xué)生參與小組共同設(shè)計，加強(qiáng)了與人合作意識，獲得了團(tuán)隊(duì)工作經(jīng)驗(yàn)；部分作品可作為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計題目繼續(xù)深入研究，課內(nèi)成果延伸到課外。該研究使實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合，以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線，按照能力本位、任務(wù)驅(qū)動的理念進(jìn)行組織教學(xué)，構(gòu)建以實(shí)踐為主、以知識為輔、以任務(wù)為載體、理論與實(shí)踐一體化的課程結(jié)構(gòu)，充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)思想，充分調(diào)動學(xué)生主動獲取知識和解決問題的主動性，通過小組個體之間、師生之間的溝通、交流、討論、答辯、評價等多個環(huán)節(jié)，通過對任務(wù)實(shí)施過程中具體環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生由簡到繁、由易到難、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備對任務(wù)綜合的分析能力、知識選擇能力、知識應(yīng)用能力、對問題的判斷能力、問題分析能力、創(chuàng)新能力、工作質(zhì)量及效率和團(tuán)隊(duì)合作能力、自學(xué)能力等人才培養(yǎng)方案中所要求必須具備的能力素質(zhì)。
作者：郭維城 王琳 劉小琨 張陳 單位：沈陽工程學(xué)院
一、課程特點(diǎn)
課程對學(xué)生機(jī)械專業(yè)課的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，起著承上啟下的作用；同時該課程的綜合性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，課程許多內(nèi)容可直接用于生產(chǎn)實(shí)踐的設(shè)計與應(yīng)用。故此課程的學(xué)習(xí)可培養(yǎng)學(xué)生具有一定的機(jī)械基礎(chǔ)知識和初步的機(jī)械設(shè)計能力，同時理解從工程實(shí)踐中得來的知識經(jīng)驗(yàn)，還要具備將所學(xué)應(yīng)用到行業(yè)工程實(shí)踐中的實(shí)際工作能力，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力，為今后從事機(jī)械技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。若有學(xué)生前期知識基礎(chǔ)不牢或自學(xué)能力不夠，會使學(xué)生普遍感覺這門課程難學(xué)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性不高。鑒于以上情況，認(rèn)為根據(jù)應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)以“學(xué)生為中心、職業(yè)為導(dǎo)向、能力為本位”為基本教學(xué)思路的特點(diǎn)，對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、對教學(xué)方法與考核方式進(jìn)行改善十分重要。
二、教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容主要包括三大部分：機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)知識，如平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖和自由度；常見機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計，如凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪傳動和蝸輪傳動、聯(lián)接與螺紋傳動、帶傳動和鏈傳動；機(jī)構(gòu)的裝配與設(shè)計，如輪系和減速器；軸和軸承等。在課程初期或教學(xué)進(jìn)入到某一個大部分時，可向?qū)W生介紹將要學(xué)習(xí)內(nèi)容的總體框架，使學(xué)生可以初步從機(jī)械系統(tǒng)的總體去認(rèn)識機(jī)構(gòu)。使學(xué)生對各機(jī)構(gòu)間的關(guān)系有初步了解后，可進(jìn)入具體教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中讓學(xué)生具體了解各種機(jī)構(gòu)的構(gòu)成、工作原理、特點(diǎn)和功能，可使學(xué)生不再孤立地了解和設(shè)計某一種機(jī)構(gòu)，而是以機(jī)械系統(tǒng)為主線，依次掌握各種機(jī)構(gòu)分析、設(shè)計的基本理論和方法，理清各種機(jī)構(gòu)間的關(guān)系及異同點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容要以技能和應(yīng)用作為準(zhǔn)繩，故本課程的主要教學(xué)方向是以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以工程問題為驅(qū)動。教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)應(yīng)突出技能的掌握和工程實(shí)際的應(yīng)用，故在教學(xué)過程中先以實(shí)際工程例子作為引導(dǎo)引入新的課程內(nèi)容，可提高學(xué)生主動思考、主動學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新的思維。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)舉一反三，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行引申到工程問題，使學(xué)生保持學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同學(xué)，也加深或拓展學(xué)生的視野。在某一部分教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和行業(yè)實(shí)際情況提出一個或多個項(xiàng)目任務(wù)，教師進(jìn)行問題的引導(dǎo)與學(xué)生一起討論，最后指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目的設(shè)計方案并實(shí)施方案。課程中齒輪設(shè)計、傳動設(shè)計、軸設(shè)計、軸承及聯(lián)軸器等零件的設(shè)計都可作為項(xiàng)目計劃內(nèi)容。學(xué)生完成項(xiàng)目計劃后可體驗(yàn)到產(chǎn)品設(shè)計的真實(shí)過程，可增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信感。課程設(shè)計是本課程的重要教學(xué)內(nèi)容之一。課程設(shè)計題目應(yīng)該盡可能接近實(shí)際生產(chǎn)且題目形式應(yīng)多樣化。為了使學(xué)生不至于對課程設(shè)計有突兀感，可在課程之初將課程設(shè)計題目列表發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中，根據(jù)自己的興趣及能力選擇相應(yīng)的題目。這種方式可調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，也可使課程設(shè)計過程更具開拓性和應(yīng)用性。教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)計題目，要根據(jù)不同專業(yè)、不同學(xué)習(xí)水平進(jìn)行調(diào)整。兩方面內(nèi)容均要體現(xiàn)專業(yè)的特點(diǎn)，也要與社會應(yīng)用和工程創(chuàng)新相結(jié)合。只要在教學(xué)過程中調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，使其主動地開展學(xué)習(xí)和思考，才能提高教學(xué)成效和促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的提高。
三、教學(xué)手段
1.利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)。
課程中涉及到許多對初學(xué)者較難理解的動態(tài)過程，如齒輪的傳動過程、齒輪的范成加工過程、帶傳動的打滑現(xiàn)象等。可采用多媒體教學(xué)的方法，將靜態(tài)的二維圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)的三維模型，使教學(xué)內(nèi)容變得直觀和生動，從而幫助學(xué)生快速理解和掌握機(jī)構(gòu)的運(yùn)行原理及過程，也可彌補(bǔ)部分學(xué)生的理解能力不足或教師表達(dá)不充分的傳統(tǒng)教學(xué)不足之處。再者，教材所體現(xiàn)的是課程的經(jīng)典知識，可利用網(wǎng)絡(luò)資源，使學(xué)生了解教材上沒有體現(xiàn)而又能呈現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的前沿知識點(diǎn)或科技信息，可拓寬學(xué)生的眼界，并有助于學(xué)生對課程內(nèi)容興趣的提高。
2.實(shí)例教學(xué)。
應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)的教學(xué)以職業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位。可讓學(xué)生進(jìn)入機(jī)械加工中心，對典型實(shí)例機(jī)械設(shè)備進(jìn)行拆卸，讓學(xué)生直觀地了解各種機(jī)構(gòu)和零件在機(jī)械裝備中的工況，甚至可讓學(xué)生親自動手運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，使學(xué)生將理論教學(xué)課學(xué)習(xí)的知識與實(shí)際機(jī)械的構(gòu)造進(jìn)行聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.討論式教學(xué)。
針對某一特定問題，如某一機(jī)構(gòu)的設(shè)計思路或某一工程問題，由教師進(jìn)行問題的引入，而教學(xué)過程以學(xué)生進(jìn)行分組討論為主體，各組分別由一人論述本組的解決思路或方案，其他組同學(xué)對提出的方案進(jìn)行評述其優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)以及改進(jìn)思路。最后由教師進(jìn)行點(diǎn)評各組方案的可行性及改進(jìn)思路。討論式教學(xué)是以學(xué)生為解決問題或提出設(shè)計思路方案的教學(xué)主體，教師充當(dāng)裁判員角色，這可提早歷練學(xué)生在實(shí)際工程中解決問題的發(fā)散性思維。
4.案例教學(xué)。
案例教學(xué)與討論類教學(xué)類似，不同點(diǎn)是案例教學(xué)以教師為主導(dǎo)。針對某一有典型特點(diǎn)的機(jī)械設(shè)計實(shí)例，由教師進(jìn)行循序漸進(jìn)地提出引導(dǎo)性問題，與學(xué)生進(jìn)行討論，并隨時對學(xué)生提出的觀點(diǎn)進(jìn)行評述。某一問題討論結(jié)束后，教師即刻提出下一引導(dǎo)問題，直至此機(jī)械設(shè)計的過程藍(lán)圖完全呈現(xiàn)。案例式教學(xué)也是歷練學(xué)生解決實(shí)際問題發(fā)散性思維，但教學(xué)過程要以工程上解決機(jī)械設(shè)計問題的思路為軸線，以讓學(xué)生了解實(shí)際工程問題的解決思路。
5.對比法教學(xué)。
本課程中涉及多種齒輪，如直齒輪、斜齒輪和錐齒輪；多種間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒機(jī)構(gòu)等；多種傳動形式，如齒輪傳動與蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動等。這些機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)形式、受力分析和應(yīng)力分析等方面都具有相似性，可針對此種情況，為學(xué)生建立學(xué)習(xí)對比學(xué)習(xí)卡片，將類似機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、受力分析和應(yīng)力分析等進(jìn)行比較，并列出各自的不同點(diǎn)。學(xué)生利于此學(xué)習(xí)卡片，可清晰地對比相似機(jī)構(gòu)的異同點(diǎn)，從而有助學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握。
四、考核手段
本課程一般采用閉卷考試對學(xué)生進(jìn)行考核，在此考核方式下，學(xué)生通常要記憶大量復(fù)雜公式而倍感厭煩，故閉卷考試并非最佳的考核方式。在閉卷考試不能完全改革的情況下，可增加其他考核方式的權(quán)重，以“應(yīng)用”作為考核學(xué)生的主要依據(jù)。
1.口頭考核：
教師結(jié)合教材內(nèi)容，提煉出多個理論知識點(diǎn)與工程應(yīng)用細(xì)節(jié)相結(jié)合的問題，針對學(xué)生的回答考核學(xué)生對理論知識的掌握和對實(shí)際問題的解決思路。此考核方式是針對討論式教學(xué)和案例教學(xué)的檢驗(yàn)。
2.課程設(shè)計式考核：
教師結(jié)合教材內(nèi)容，提出數(shù)個機(jī)械設(shè)計題目，將學(xué)生分為多組，每組學(xué)生自主討論、確定設(shè)計思路和方案。學(xué)生需提交考核報告，報告內(nèi)容包括設(shè)計內(nèi)容的討論整理稿、思路的確定過程、最終的設(shè)計方案和組員的分工。根據(jù)每組的總評和組員分工的完成情況對每個學(xué)生進(jìn)行考核評估。此兩種考核方式應(yīng)該先后進(jìn)行，口頭考核考察學(xué)生解決實(shí)際工程問題的思維水平，即是否掌握了技能；課程設(shè)計式考核考察學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力水平，即是否會應(yīng)用技能解決實(shí)際技術(shù)問題。
作者：張堯成 楊莉 戴軍 單位：常熟理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院
1高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力的重要過程，是應(yīng)用性強(qiáng)專業(yè)通常所采取的一種通用性的教育教學(xué)模式。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)專業(yè)技術(shù)課程的終極目標(biāo)是培養(yǎng)現(xiàn)代化所需要的實(shí)踐性人才，然而受到傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的影響，我國高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)往往過分重視理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)只是作為輔助手段。這種現(xiàn)象嚴(yán)重制約了高校機(jī)械專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng)和發(fā)展，不利用今后操作能力的提升。正是這種現(xiàn)象的存在，導(dǎo)致很多高職院校機(jī)械專業(yè)在資金投入上往往不能有效地向?qū)嶒?yàn)器械的購買增加上傾斜，使得高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備普遍滯后，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目僅僅是最基礎(chǔ)、最普遍的常識性實(shí)驗(yàn)。這種單一性的實(shí)驗(yàn)，直接導(dǎo)致學(xué)生對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)專業(yè)的理解嚴(yán)重不足。尤其是有些實(shí)驗(yàn)雖然是以實(shí)驗(yàn)的形式出現(xiàn)，但是仍然具有極強(qiáng)的理論性認(rèn)知，不能通過過程驗(yàn)證來激發(fā)學(xué)生的求知欲，導(dǎo)致學(xué)生興趣和積極性的不足，失去作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義。如何加入更多的實(shí)際動手性操作實(shí)驗(yàn)勢在必行。同時，高職學(xué)校機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)置上過多地將視角放在了教師操作、學(xué)生觀摩上，學(xué)生只能通過視覺感官來體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，而不能通過親身的實(shí)驗(yàn)操作來獲得更加深刻的體會，導(dǎo)致學(xué)生當(dāng)時明白，但是很快就遺忘，不利于學(xué)生綜合能力的顯著提升。此外，高職院校對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的評價模式也存在弊端。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)由于實(shí)驗(yàn)實(shí)施設(shè)備的不足，導(dǎo)致學(xué)校在對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行評價時，只是將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為考察部分，不能有效地激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的重視，如此一來，學(xué)生的能力如何提升？
2高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議
2.1更新機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程理念
任何體制創(chuàng)新、制度創(chuàng)新都取決于觀念的更新。高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革首要的就是要更新觀念，建立適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的高等教育教學(xué)管理理念，徹底打破傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的影響，建立以實(shí)驗(yàn)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力為目標(biāo)的課程理念，為優(yōu)化高職院校的競爭力的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力為目的，使學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能，具有創(chuàng)新設(shè)計能力及應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)手段分析和解決工程實(shí)際問題的能力，最終實(shí)現(xiàn)由知識傳授到技能培養(yǎng)，再由技能培養(yǎng)到綜合素質(zhì)提高的全面轉(zhuǎn)變。這是機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)與優(yōu)秀任務(wù)。一切以優(yōu)化高校發(fā)展、促進(jìn)優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)、規(guī)范管理為基礎(chǔ)，切實(shí)將高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè)放在重要的位置。
2.2加大投入，優(yōu)化設(shè)施設(shè)備
高職機(jī)械設(shè)計專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建作為一個系統(tǒng)的工程，需要大量的物質(zhì)基礎(chǔ)來保障其有效運(yùn)行。這種投入涵蓋了大量的人力資源和物力資源來保障其有效運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)化首當(dāng)其沖，良好的實(shí)驗(yàn)室、合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備是保證高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行的前提。
2.3建立適合學(xué)科發(fā)展的實(shí)驗(yàn)體系
總體上看，高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)涵蓋以下幾種主要的類型：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。目前，高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)過多的注意力放在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)上，如何在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)一步優(yōu)化至關(guān)重要。適當(dāng)?shù)丶哟髣?chuàng)新性、綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的成分，將進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計專業(yè)的學(xué)科建設(shè)，這些才是高職實(shí)踐性教學(xué)所必需的，是培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)學(xué)生解決實(shí)際問題能力的關(guān)鍵。只有這樣，才能切實(shí)提高高職機(jī)械設(shè)計專業(yè)學(xué)生的動手實(shí)踐能力。首先，在內(nèi)容上的優(yōu)化還應(yīng)以提升學(xué)生的設(shè)計能力為基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上鼓勵學(xué)生自主設(shè)計。如四桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)等的教學(xué)，應(yīng)不斷地鼓勵學(xué)生自主設(shè)計，并自主地查閱資料來根據(jù)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)模擬相關(guān)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律。不斷地自主實(shí)踐才能真正提升學(xué)生的能力，教師充當(dāng)?shù)慕巧矐?yīng)發(fā)生變化，切實(shí)起到主導(dǎo)的作用。其次，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)上也應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化，建立適應(yīng)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不同實(shí)驗(yàn)分組模式，如軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析實(shí)驗(yàn)是具有較強(qiáng)的分析和綜合性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹荚谔嵘龑W(xué)生的實(shí)踐能力。這就要求教師在分組時切實(shí)增加學(xué)生的動手機(jī)會，分組人數(shù)不易過多。而相反在設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)增加小組人數(shù)，通過大家的集思廣益來拓展思維，優(yōu)化思維，并通過小組討論來不斷地優(yōu)化小組設(shè)計，提升小組成員的合作意識。再有，高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式、方法。在教學(xué)中不斷增加開放式教學(xué)模式，提高學(xué)生的設(shè)計、創(chuàng)新能力，在高職機(jī)械設(shè)計的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中突出學(xué)生的主體地位，鼓勵學(xué)生自主思考、自主查閱相關(guān)資料、自主討論、自主構(gòu)思、自主分析。教師在實(shí)驗(yàn)組織上更多的應(yīng)該是通過集體的分析來對學(xué)生的創(chuàng)意進(jìn)行比較，總結(jié)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)。最后，在高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)評價機(jī)制中，應(yīng)不斷更新機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)評價模式，增加動手環(huán)節(jié)比重。切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績的比重，并將學(xué)生自主動手操作能力和設(shè)計能力的提升作為評價的重要內(nèi)容。
2.4加強(qiáng)教師梯隊(duì)建設(shè)
高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)專業(yè)教師作為教學(xué)的管理者和具體的實(shí)施者，其能力的高低將直接影響高職機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)課程的效果。因此，我國高職院校應(yīng)該提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師的綜合素質(zhì)，適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械課程建設(shè)的高速發(fā)展，通過不斷的人員培訓(xùn)來提高專業(yè)教師的專業(yè)素質(zhì)，適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械高速發(fā)展對機(jī)械設(shè)計專業(yè)的高要求。這種梯隊(duì)建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化高職機(jī)械設(shè)計專業(yè)師資隊(duì)伍創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，鼓勵專業(yè)教師不斷進(jìn)取，不斷更新個人的知識結(jié)構(gòu)，不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，全面提升個人的綜合素質(zhì)，為培養(yǎng)優(yōu)秀的機(jī)械設(shè)計專業(yè)人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3結(jié)論
隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會對實(shí)踐性人才的需求加大。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)作為實(shí)踐性強(qiáng)、操作性強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是該學(xué)科教育教學(xué)體系的重中之重，在教育教學(xué)中注入良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對有效提升機(jī)械專業(yè)學(xué)生的動手能力、分析能力起著至關(guān)重要的作用，將直接影響學(xué)生的發(fā)展。高職機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程應(yīng)不斷優(yōu)化課程理念，不斷加大投入，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，為課程實(shí)驗(yàn)開展奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，加強(qiáng)師資建設(shè)。通過建立多樣、實(shí)踐性強(qiáng)、創(chuàng)新性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，有效激發(fā)高職學(xué)生的積極性，提升專業(yè)競爭力。
作者：高鑫 單位：大連航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新
1．1主要內(nèi)容
新增實(shí)驗(yàn)以機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計為理論基礎(chǔ)，目的在于加深對平面機(jī)構(gòu)組成原理的認(rèn)識，了解平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動特點(diǎn)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐動手能力以及綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決工程實(shí)際問題的能力。機(jī)械運(yùn)動創(chuàng)新設(shè)計過程是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，不但要求扎實(shí)的理論知識，具備較強(qiáng)的空間想象能力，同時對動手能力也有一定的要求。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前，先要掌握平面機(jī)構(gòu)的組成原理，熟悉本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，各零部件功用和安裝、拆卸工具，然后自擬平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案，行程拼接實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將自擬的平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案正確拆分成基本桿組，最后正確拼接各基本桿組，將基本桿組按運(yùn)動規(guī)律順序聯(lián)接到原動件和機(jī)架上。本文以CQJP-D機(jī)構(gòu)運(yùn)動創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案試驗(yàn)臺為例。
1．2實(shí)驗(yàn)特色
機(jī)構(gòu)運(yùn)動創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗(yàn)，其運(yùn)動方案可由學(xué)生構(gòu)思平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思并完成方案的拼接，達(dá)到開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的，其主要特點(diǎn)包括以下幾個方面:
(1)基礎(chǔ)性。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要以機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)知識為依據(jù)，主要針對機(jī)械零件中的基本構(gòu)件進(jìn)行拆分和組裝，從而設(shè)計出全新的機(jī)構(gòu)。例如在組裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備時，必須準(zhǔn)確掌握基本桿組的概念，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是原動件數(shù)目等于其所具有的自由度數(shù)目，如將機(jī)構(gòu)的機(jī)架及與機(jī)架相連的原動件從機(jī)構(gòu)中拆分開來，不能拆分的稱為桿組。任何平面機(jī)構(gòu)均可以用零自由度的桿組依次連接到機(jī)架和原動件上的方法而形成。因此，上述機(jī)構(gòu)的組成原理是機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計拼裝的基本原理。
(2)綜合性。
實(shí)驗(yàn)涉及多種構(gòu)件，對了解和掌握機(jī)械設(shè)計中的各種機(jī)構(gòu)均可以起到良好的效果，其中包括齒輪、凸輪、齒條、槽輪、運(yùn)動副、連桿、帶輪以及平鍵、螺栓等輔助構(gòu)件。
(3)創(chuàng)新性。
實(shí)驗(yàn)打破以往觀察驗(yàn)證和操作驗(yàn)證的局限，著重強(qiáng)調(diào)發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠自己動手發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，為知識的創(chuàng)新提供可能。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式創(chuàng)新
實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但要有完善的教學(xué)內(nèi)容，還要具備健全的實(shí)驗(yàn)管理模式。管理模式始終要為實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆?wù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要以提高學(xué)生的全面素質(zhì)為根本，更要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，具體從以下幾個方面著手:
(1)制定嚴(yán)格有效的實(shí)驗(yàn)考核制度。
以往的實(shí)驗(yàn)考核沒有統(tǒng)一、嚴(yán)格的考核制度，致使在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)應(yīng)付、抄襲等違規(guī)現(xiàn)象。結(jié)合我院實(shí)際情況，將實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容分為五部分，并占期末總評的。
(2)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放式管理。
為了更好地增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，必須對實(shí)驗(yàn)室的開放時間加以調(diào)整，根據(jù)我院自身?xiàng)l件，可采用固定時間段開放或不同實(shí)驗(yàn)室輪流開放的管理模式，更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲，在一定程度上放手讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。
(3)現(xiàn)代科技的采用。
現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所采用的很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備都配備有實(shí)驗(yàn)軟件，在實(shí)驗(yàn)過程中，要盡可能地使用并采納軟件中所提供的模擬數(shù)據(jù)、動態(tài)仿真，以及數(shù)據(jù)分析曲線。通過實(shí)驗(yàn)軟件的輔助，進(jìn)一步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理及數(shù)據(jù)結(jié)果的計算過程，最終提出問題，分析問題并解決問題。
3結(jié)語
機(jī)械設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新不但包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和管理模式創(chuàng)新，還包括實(shí)驗(yàn)室布置、儀器設(shè)備選購、實(shí)驗(yàn)教材修訂等多個方面，本文未作探討。綜合性、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)一步探索，管理模式還有待完善。只有不斷完善和創(chuàng)新才能使學(xué)生真正做到思考、探索、設(shè)計、操作和總結(jié)，讓實(shí)驗(yàn)從驗(yàn)證型轉(zhuǎn)為主動參與探索型。通過不斷創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用能力、分析和解決工程實(shí)際問題能力的穩(wěn)步提升。
作者：敬謙 單位：隴東學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院
一、做好學(xué)情分析，因材施教
在教學(xué)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)時，要了解所任教班級學(xué)生的興趣愛好、性格差異及認(rèn)知水平等情況，進(jìn)行針對性教學(xué)。老師在教學(xué)過程中，應(yīng)該深入了解學(xué)生，對學(xué)生的接受能力做到心里有數(shù)，搜集和組織機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，把需要完成的知識點(diǎn)分解成基礎(chǔ)性知識與提高性知識，運(yùn)用一定的教學(xué)方法將基礎(chǔ)性知識傳授給全部學(xué)生，在此基礎(chǔ)上，將提高性知識傳授給中等以上水平的學(xué)生。
二、因需施教，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
技工教育需要傳授理論性知識，更重要的是要教會學(xué)生職業(yè)技能以及提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力。技工教育中的理論教學(xué)應(yīng)以夠用和必需為前提，將更多時間留給學(xué)生校內(nèi)與校外實(shí)習(xí)。為此，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平選擇教學(xué)內(nèi)容，對于理論性強(qiáng)以及實(shí)踐中較少利用的內(nèi)容，如靜平衡、變位齒輪等知識刪去不講；對于以前學(xué)過的內(nèi)容少講；對于實(shí)踐常用的知識，如帶傳動設(shè)計、螺紋鏈接、齒輪設(shè)計、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、軸承拆裝等內(nèi)容應(yīng)該多講與精講。總之，技工教學(xué)中要以應(yīng)用為目標(biāo)，夠用為度，以概念與應(yīng)用為重點(diǎn)組織教學(xué)。
三、區(qū)別對待，分層教學(xué)
新學(xué)期開始，學(xué)生對新學(xué)年的激情比較高，上課比較認(rèn)真。但由于學(xué)生基礎(chǔ)知識以及接受能力的不同，在開學(xué)后3周左右學(xué)習(xí)的層次性就會表現(xiàn)出來，這時還用“一刀切”的教學(xué)法，就會出現(xiàn)有些學(xué)生吃不飽、有些學(xué)生吃不好的情況。為此，在機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)該使用“分合相接”法：“合”指的是集中講授與歸納，“分”指的是分類指導(dǎo)與練習(xí)。其中，集體講授面向全班同學(xué)，分類指導(dǎo)面向?qū)W習(xí)有困難的學(xué)生或者學(xué)習(xí)一般的學(xué)生，集中歸納起著點(diǎn)睛作用，使學(xué)習(xí)有困難以及成績一般的學(xué)生加強(qiáng)理解，分類練習(xí)指的是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)不同層次安排識記、理解、簡單應(yīng)用與綜合應(yīng)用四個層次的課外練習(xí)，讓不同層次的學(xué)生都能有適合自己難易程度的練習(xí)可做，這些練習(xí)可盡量選擇實(shí)踐性強(qiáng)的題目，以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，通過練習(xí)真正使學(xué)生學(xué)以致用。
四、采用多種教學(xué)方法，加深學(xué)生的理解
采用多種教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程中設(shè)備種類比較多、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，比如四桿機(jī)構(gòu)以及齒輪等，僅僅依靠老師口述，學(xué)生很難理解教學(xué)內(nèi)容，采用多媒體課件，特別是三維動畫，能輕松地解決這個問題，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果。
五、理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高感性認(rèn)識
機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程與機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān)，因此在教學(xué)中應(yīng)該注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，以提高感性認(rèn)識。學(xué)院學(xué)生除了在機(jī)電機(jī)械專業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行動手實(shí)踐操作外，還可到學(xué)院內(nèi)的實(shí)習(xí)工廠進(jìn)行實(shí)習(xí)，從而使學(xué)生真正領(lǐng)悟到“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的真正內(nèi)涵。比如，為了完成“曲柄搖桿機(jī)構(gòu)”和“急回特性”原理的教學(xué)，可以組織學(xué)生到實(shí)習(xí)工廠內(nèi)觀看牛頭刨床機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況，從而加深對“曲柄搖桿機(jī)構(gòu)”運(yùn)行原理的認(rèn)識，在觀看牛頭刨床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程中，可以看到加工過程中存在進(jìn)刀慢、退刀快的情況，就能很容易理解“急回特性”原理。
六、制定合理的評價體系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
技工院校學(xué)生在初中階段基本上沒有形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)習(xí)信心也不高。為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，江西省冶金技師學(xué)院建立了學(xué)期考核、平時考核與任務(wù)考核相結(jié)合的評價體系。學(xué)期考核綜合學(xué)生期中考試分?jǐn)?shù)與期末考試分?jǐn)?shù)，平時考核內(nèi)容主要是學(xué)生出勤情況、課堂紀(jì)律與課外作業(yè)的完成情況，任務(wù)考核指的是課堂練習(xí)與課堂表現(xiàn)等情況。其中學(xué)期考核分值占最終考核分值的60%，平時考核和任務(wù)考核分值占最終考核分值40%，因此在平時考核和任務(wù)考核中多給學(xué)困生表現(xiàn)的機(jī)會，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)積極性。
作者：游永平 單位：江西省冶金技師學(xué)院
1UG軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)
UG系統(tǒng)是世界一流的具有綜合性設(shè)計、分析和制造一體化的集成系統(tǒng)。系統(tǒng)不僅能夠由CAD模塊實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品的概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、虛擬現(xiàn)實(shí)到靜力學(xué)和動力學(xué)的強(qiáng)度分析，還能由CAM模塊實(shí)現(xiàn)計算機(jī)輔助加工制造，同時在系統(tǒng)中還貫穿了產(chǎn)品的開發(fā)和制造全過程。UG技術(shù)提供的草圖功能、曲線曲面建模、基于特征的實(shí)體建模、虛擬裝配建模、機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真、分析等技術(shù)手段，為機(jī)構(gòu)設(shè)計提供了極大的方便。通過相關(guān)技術(shù)手段的結(jié)合應(yīng)用，既能快速構(gòu)建出相關(guān)機(jī)構(gòu)的抽象模型，也能把這種模型快速地映射于機(jī)構(gòu)的裝配模型，還能對機(jī)構(gòu)進(jìn)行快速的運(yùn)動分析仿真、運(yùn)動干涉檢查及動力學(xué)分析等。
2UG三維模型在教學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)過程，通常采用二維工程圖表達(dá)物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)，或通過實(shí)物模型來增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識。但這種教學(xué)模式存在著一定的弊端，二維圖形缺乏立體感，實(shí)物模型由于體積和重量原因會造成攜帶、拆卸和剖切不便,且操作較為費(fèi)時。采用UG三維造型功能，對課本上的二維圖形所對應(yīng)的實(shí)體模型進(jìn)行制作，可以很容易實(shí)現(xiàn)三視圖和實(shí)體之間的轉(zhuǎn)換，通過實(shí)體模型和動態(tài)仿真使學(xué)生能夠更直觀地進(jìn)入真實(shí)的三維空間，從感性上理解三維實(shí)體的結(jié)構(gòu)與相對位置，引導(dǎo)學(xué)生思考，增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識，從而提高學(xué)生空間想象能力。另外，利用UG的局部放大、平移和翻轉(zhuǎn)等工具，還能夠讓學(xué)生在屏幕上全方位觀察零件復(fù)雜形體的外形與內(nèi)腔的變化等各個側(cè)面和局部細(xì)節(jié)特征；可以直觀地顯現(xiàn)整個零件的結(jié)構(gòu)，裝配體中零件之間的連接關(guān)系，使教學(xué)中的知識難點(diǎn)更加清晰、生動、形象；也可以根據(jù)不斷變化的教學(xué)內(nèi)容和不同的教學(xué)對象的需求，利用UG軟件方便地進(jìn)行教學(xué)模型的修改與新建，滿足教學(xué)中對模型種類及數(shù)量的需要，并有效降低教學(xué)成本。
3UG三維建模在教學(xué)中的運(yùn)用
3.1模型和教材相適應(yīng)
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程很多內(nèi)容都涉及三維零件，根據(jù)需要確定具體的零部件，如：帶輪、齒輪、凸輪、軸、軸承、箱體等等。在建模的形式上要注重提高三維模型的視覺效果，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要制作、補(bǔ)充或減少模型，使模型與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，貼近實(shí)際。
3.2模型與課件相結(jié)合
優(yōu)秀的課件有助于提高教學(xué)效果，用UG軟件制作的素材，合理運(yùn)用在課程多媒體教學(xué)中，可充分發(fā)揮教師與現(xiàn)代教學(xué)手段的雙重作用。例如，在講解軸承的結(jié)構(gòu)和各零件的位置關(guān)系時，使用UG建好的模型，一邊講解各零件的結(jié)構(gòu)，一邊進(jìn)行現(xiàn)場虛擬裝配，這樣能夠方便地為學(xué)生提供正確的示范，培養(yǎng)學(xué)生的幾何構(gòu)思能力，同時幫助學(xué)生理解結(jié)構(gòu)工藝知識，有利于學(xué)生理解軸承的工作原理、裝配關(guān)系、各零件的相對位置關(guān)系以及各零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在這種視覺效果的刺激下，學(xué)生的分析、認(rèn)識和記憶能力增強(qiáng)，這既活躍了課堂氣氛，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在制作課件時，要注意收集和整理，注重課件在課堂教學(xué)中的實(shí)用性和使用方便性，有利于學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，在師生的交流學(xué)習(xí)中尋找最適合學(xué)生的方式，更好地發(fā)掘?qū)W生潛力。
3.3充分利用學(xué)生資源
學(xué)生在學(xué)習(xí)UG軟件時，可以將教學(xué)模型作為練習(xí)讓學(xué)生參與制作，參與式的體驗(yàn)教學(xué)不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)UG軟件的熱情，而且鞏固了《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程所學(xué)的知識，同時，將優(yōu)秀作品作為今后教學(xué)的資料。
3.4多樣化制作模式
一種是將虛擬三維模型調(diào)整到最佳位置，保存為圖片格式，直接插入到課件適當(dāng)位置；另外在條件允許的情況下，可直接用UG軟件打開已建造好的虛擬模型進(jìn)行教學(xué)，在課堂的動態(tài)教學(xué)中可以達(dá)到隨機(jī)應(yīng)變、按需編輯、修改模型。當(dāng)今社會迫切需要大力加強(qiáng)對人才創(chuàng)新意識與能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)符合時展需求的應(yīng)用型人才迫在眉睫。而人才的創(chuàng)新始終離不開實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)和鍛煉，即“創(chuàng)新來源于實(shí)踐”。隨著3D可視化軟件的“大眾化”及虛擬儀器的廣泛使用，使得原有以實(shí)物為主的機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)模式面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。尤其是有些設(shè)備或裝置需要進(jìn)行剖切或外殼透明化處理才能充分清楚地了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，僅僅在實(shí)踐教學(xué)中運(yùn)用實(shí)物模型，較難形成模型的衍生、變型、擴(kuò)展設(shè)計。這些客觀現(xiàn)實(shí)的存在，成為機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)在運(yùn)作過程中的瓶頸。因此，實(shí)踐教學(xué)過程中需要模型的多元化，即將3D數(shù)字化模型與實(shí)物兩種教學(xué)模式嵌套使用，才能優(yōu)勢互補(bǔ)。3D數(shù)字化模型具有以下特點(diǎn)：其一，三維數(shù)字化模型具有豐富多樣性的表達(dá)形式，數(shù)字化模型的表達(dá)，拆裝非常便捷，且完全可逆，通過剖切、爆炸圖、視頻生成等功能，可以生動直觀地表達(dá)實(shí)際零部件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和工作原理，全方位地展示精密部件和不可逆拆裝部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、裝配和拆解過程。其二，利用數(shù)字化模型能夠強(qiáng)化學(xué)生的工程意識，目前UG軟件具有標(biāo)準(zhǔn)件庫，諸如軸承、螺栓、螺母、銷、鍵等標(biāo)準(zhǔn)零件庫，這些庫的使用可強(qiáng)化學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)意識、工程常識，對避免課堂教學(xué)與實(shí)際工程環(huán)境的脫節(jié)效果很好。在實(shí)踐教學(xué)中我們要充分發(fā)揮實(shí)物模型和數(shù)字模型的長處，取長補(bǔ)短，充分協(xié)調(diào)好兩者在教學(xué)過程中的關(guān)系，提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。
4結(jié)語
通過UG三維模型應(yīng)用于《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)，理論和實(shí)踐相結(jié)合，可以激發(fā)學(xué)生興趣，進(jìn)一步提高教師的實(shí)踐教學(xué)能力和學(xué)生參與制作的能力。將虛擬模型作為素材應(yīng)用于教學(xué)，學(xué)生的空間想象能力明顯提高，且學(xué)生對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程零件的結(jié)構(gòu)、機(jī)械工作原理的理解加深，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。
作者：馮立新 張新勇 安翠國 單位：石家莊理工職業(yè)學(xué)院
1機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀和問題
對于以研究型的高校而言，機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多而全，其中不乏教師自主研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，增設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另一方面，教師以自己的研究課題為中心，組建研究梯隊(duì)，以博士生帶碩士，碩士研究生帶領(lǐng)本科生的模式完成學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這兩種模式目前在我們學(xué)校是很難實(shí)施的。另外一種為高職類院校，其教學(xué)以工程實(shí)踐為主，以“應(yīng)用為目的，以必需和夠用為度”，重在培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決工程實(shí)際問題的能力、動手能力、合作能力和從業(yè)能力。我校屬于本科院校中的“新生代”，大多數(shù)的課程沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)教師傳授知識的主導(dǎo)性，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，教學(xué)模式看似合理，實(shí)際上沒有培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性及應(yīng)用知識、拓寬知識面和創(chuàng)新能力的機(jī)會，這對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)不利。第一，實(shí)驗(yàn)室目前能夠開設(shè)的項(xiàng)目有機(jī)構(gòu)認(rèn)知、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、皮帶傳動、軸系結(jié)構(gòu)、滑動軸承、齒輪范成及減速器拆裝等，這些實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容和方法上屬于“示范型”和“驗(yàn)證型”，比較單一，有些實(shí)驗(yàn)設(shè)備老套陳舊。第二，從實(shí)驗(yàn)授課模式上看很難調(diào)動學(xué)生的積極性，仍然是教師在課下準(zhǔn)備很長時間，給學(xué)生講授實(shí)驗(yàn)過程，課堂上學(xué)生用不到一個小時的時間重復(fù)操作一遍，撰寫實(shí)驗(yàn)報告，實(shí)驗(yàn)課結(jié)束。學(xué)生整個操作過程機(jī)械缺乏思考，知道怎么做，但是不知道為什么這樣做，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問題能力的培養(yǎng)。第三，實(shí)驗(yàn)室場地不足，實(shí)驗(yàn)臺機(jī)組數(shù)過少，造成同組人數(shù)較多，只有個別學(xué)生實(shí)際動手操作，其余學(xué)生處于觀望狀態(tài)，“等待”實(shí)驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)課堂稍顯混亂。第四，這些實(shí)驗(yàn)都是孤立的沒有系統(tǒng)性，沒有層次。
2機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施
本次教學(xué)改革旨在打破原有的傳統(tǒng)方式，以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為導(dǎo)向，以真實(shí)的工作任務(wù)及其設(shè)計過程為依據(jù)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的整合，把課堂講解和實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合起來，注重能力本位的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段更新的同時，也注重實(shí)驗(yàn)過程的改革，為滿足不同層次學(xué)生的要求，將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及自選型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)就是為滿足教學(xué)課程要求的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)報告考核實(shí)踐成績；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為提高型實(shí)驗(yàn)，成績考核包括課堂動手能力及報告兩部分；自選型實(shí)驗(yàn)屬于額外加分項(xiàng)目，學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的構(gòu)件自主設(shè)計方案，選擇構(gòu)件進(jìn)行拼搭，繪制簡圖，用Pro/E軟件進(jìn)行運(yùn)動仿真分析，觀察桿機(jī)構(gòu)的急回特性、極位角及死點(diǎn)等現(xiàn)象并計算相應(yīng)參數(shù)，給出結(jié)論。在教學(xué)方法上要適當(dāng)延長實(shí)驗(yàn)時間，增加組數(shù)，讓每個學(xué)生都能參與動手實(shí)做，在成績評定方面應(yīng)該實(shí)驗(yàn)課上教師逐個根據(jù)試驗(yàn)臺前的表現(xiàn)及問題的回答上直接給出，避免學(xué)生課后實(shí)驗(yàn)報告抄襲，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。從教學(xué)手段上，提倡教師理論分析、實(shí)物演示、多媒體和影像資料等根據(jù)教學(xué)內(nèi)容搭配選用，以達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。
3總結(jié)
通過實(shí)驗(yàn)手段、學(xué)生分組情況、實(shí)驗(yàn)過程及成績評定等方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，學(xué)生在整個過程中由被動操作變成主動設(shè)計，教師由原來的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹粸閷W(xué)生提供技術(shù)支持和考核的作用，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，用新穎的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ郊ぐl(fā)對本門課學(xué)習(xí)的熱情，為后續(xù)的課程設(shè)計實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)甚至于畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。讓學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中，開闊思路，增長見識，享受動手實(shí)做的樂趣，進(jìn)而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
作者：劉春香 劉喜平 苗淑杰 寧慧燕 徐莉 付彥虹 單位：黑龍江工程學(xué)院
