機械原理課程設計精選(九篇)
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第1篇：機械原理課程設計范文
摘要：本文以六桿機構牛頭刨床為例，在運動學分析的基礎上，應用Matlab軟件編程實現了牛頭刨床的位移、速度和加速度的變化曲線，完成了對牛頭刨床的運動仿真，通過使用Matlab，為機械原理課程設計的改進提供了一個新的思路。
關鍵詞：Matlab；機械原理；課程設計；六桿機構；運動仿真
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0077-02
機械原理課程設計是機械原理課程重要的實踐環節，培養學生機械系統運動方案設計的初步能力。目前機械原理課程設計的方法有圖解法和解析法兩種，圖解法需要學生列出矢量方程式，作圖求解，其優點是幾何概念清晰、形象，缺點是作圖比較煩瑣、精度不高[1]。解析法需要學生針對給定機構建立運動學模型，求解出位移方程、速度方程和加速度方程、編程求解，根據求解結果繪制相應曲線。解析法需要學生具有一定的編程能力，其優點是求解精度高，培養了學生運用現代化的手段解決設計問題的能力。
Matlab是美國Mathworks公司開發的大型科學計算軟件，本文以機械原理課程設計中常見的牛頭刨床為例，首先利用矩陣法對機構進行運動學分析，然后利用Matlab編程求解，繪制仿真曲線，直觀再現牛頭刨床從動件的運動規律。
一、牛頭刨床工作原理概述
牛^刨床是一種用于平面切削加工的機床，圖1所示為牛頭刨床主運動機構的運動簡圖，由導桿機構1-2-3-4-5帶動刨頭5及其上的刨刀作往復切削運動。刨頭右行時，刨刀速度較低，刨刀進行切削，為工作行程。刨頭左行時，刨刀快速退回，刨刀不切削，有急回特性，為空回行程。設計數據如表1所示。在工作行程中，牛頭刨床受到很大的切削阻力（在切削前后各有一段約0.05H的空刀距離，H為行程距離），而空回行程中則沒有切削阻力[2]。
二、Matlab仿真分析及參數測量
當牛頭刨床六桿機構中導桿CD處于左極限位置時，曲柄與x軸夾角為194.84度，刨頭上E點坐標為（796.52，-495.5），為便于分析，以此位置作為曲柄順時針旋轉和刨頭位移的起始位置，在Matlab中編寫程序，首先定義各桿長度及曲柄旋轉角速度，然后根據先前推導的運動學方程編程實現[3]，其源代碼如下：
n1=72；w1=2*pi*n1/60；Lac=430；
Lcg=796.52；Lab=110；Lcd=810；Lde=291.6；
dy1=[]；ddy1=[]；Pos=[]；
for theta1=（194.82/180*pi）：-pi/100：
（194.82/180*pi-2*pi）
S3=sqrt（（Lab*cos（theta1））^2+（Lac+Lab*sin（theta1））^2）；
theta3=acos（Lab*cos（theta1）/S3）；
theta4=pi-asin（（Lcg-Lcd*sin（theta3））/Lde）；
Se=Lcd*cos（theta3）+Lde*cos（theta4）；
SS=[theta1，theta3，theta4，S3，Se]'；
Pos=[Pos，SS]；
A=[cos（theta3），-S3*sin（theta3），0，0；
sin（theta3），S3*cos（theta3），0，0；
0，-Lcd*sin（theta3），-Lde*sin（theta4），-1；
0，Lcd*cos（theta3），Lde*cos（theta4），0]；
B=[-Lab*sin（theta1）*w1，Lab*cos（theta1）*w1，0，0]'；
dy=A＼B；
dy1=[dy1，dy]；
dA=[-dy（2）*sin（theta3），
-dy（1）*sin（theta3）-S3*dy（2）*cos（theta3），0，0；
dy（2）*cos（theta3），
dy（1）*cos（theta3）-S3*dy（2）*sin（theta3），0，0；
0，-Lcd*dy（2）*cos（theta3），-Lde*dy（3）*cos（theta4），0；
0，-Lcd*dy（2）*sin（theta3），-Lde*dy（3）*sin（theta4），0]；
dB=[-Lab*cos（theta1）*w1^2，-Lab*sin（theta1）*w1^2，0，0]'；
ddy=A＼（dB-dA*dy）；
ddy1=[ddy1，ddy]；
end
theta1=-1*（Pos（1，：）*180/pi-194.82）；
theta3=Pos（2，：）*180/pi；
theta4=Pos（3，：）*180/pi；
S3=Pos（4，：）；
Se=Pos（5，：）+495.5；
Ve=-1*dy1（4，：）；
Acc=ddy1（4，：）；
plot（theta1，Se），grid on
xlabel（'曲柄轉角（^o）'）；
ylabel（'刨刀位移（mm）'）；
axis（[0，360，0，450]）；
title（'位移曲線'）
plot（theta1，Ve（1，：）），grid on
xlabel（'曲柄轉角（^o）'）；
ylabel（'刨刀速度（mm/s）'）；
axis（[0，360，-2250，1500]）；
title（'速度曲線'）
plot（theta1，Acc（1，：）），grid on
xlabel（'曲柄轉角（^o）'）；
ylabel（'刨刀加速度（mm/s^2）'）；
axis（[0，360，-20000，20000]）；
title（'加速度曲線'）
編好程序后，可調用繪圖函數繪制相應的位移、速度和加速度曲線。
三、結束語
將Matlab引入機械原理課程設計的教學中，能夠使學生掌握利用解析法計算公式設計機構的實際技能，提高學生利用計算機進行機械設計的能力，激發學生的學習興趣，使其動手能力和創新能力均得到提高。
參考文獻：
[1]孫恒，作模.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2012.
第2篇：機械原理課程設計范文
關鍵詞 機械原理 機械設計 課程優化
機械原理與機械設計課程開設歷史悠久，兩門課程始終作為全國各工科院校機械類專業主干技術基礎課程。近年來，隨著機械學科的飛速發展、我國高等學校機械類專業人才培養實施寬口徑化、21 世紀人才綜合能力培養的需求，再次審視兩門課程的教學體系、課程內容和教學方法，認為依舊存在問題需要探究與改革。
一、存在的問題
（一）內容有交叉與重復現象。機械原理和機械設計兩門課程的教學內容基本變化不大，課程內容自成體系，相互之間缺少銜接，存在內容交叉和重復的問題。
（二）缺少系統性。兩門課程缺少對機械系統的介紹，學生學完了兩門課程，仍對機械沒有整體的認識，對機械的設計過程缺少了解，兩門課程的總體效能未能充分顯現。
（三）實踐環節不足。兩門課程的實踐環節難以適應對學生工程意識和實踐能力培養的需求，缺少主動性實踐的環境。
二、理論教學體系的整合與優化
機械產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計等環節，通過機械原理和機械設計課程的學習，學生不僅應掌握一般機械產品設計所需的基本理論知識，還應對機械系統有一個整體的認識，并應了解機械產品設計的基本過程。為此筆者嘗試突破“機械原理”和“機械設計”兩課程的界線，將教學內容和教學環節進行了重組、融合及整體優化，合并為“機械設計課程。
（一）課程目標。通過本課程理論教學、實驗及課程設計等環節，實現總體教學目標：培養學生的工程意識和創新精神；使學生對機械產品具有整體的概念和正確的設計思想；掌握機械系統設計的基礎知識，初步具備一般機械方案設計和分析的能力；掌握常用機構及其傳動的運動學設計和工作能力設計的基本知識，掌握通用零部件設計計算和選用的基本知識，初步具備一般通用機械的設計能力；培養學生查閱和運用機械設計相關標準、手冊及網絡息等技術資料的能力。
（二）理論教學體系。在有限的學時內，合理取舍課堂教學內容，是關系到能否真正實現課程目標的關鍵。經過多年的仔細斟酌、反復探究，提出精、寬、新的授課原則：精——精選重點和難點的內容進行詳解與指點，避免煩瑣公式的推導和易于自學的內容占用過多的學時；寬——拓寬學生的知識面，注重工程應用，啟發學生舉一反三；新——注重機械學科發展、將機械學科的科研成果融入教學，讓學生了解機械學科的新技術、新方法。
三、實踐教學體系的構建
實踐教學體系由實驗教學、機械實例分析與設計（大作業）、典型機械設計（課程設計）三部分組成。三個模塊均以加強自學能力、研究能力、動手能力及工程意識與創新精神為培養目標。
（一）實驗教學。在實驗教學中將計算機技術和網絡技術與現代實技術相結合，加強實驗內容的綜合性與設計性，如增開了典型機器與機構分析、機構系統創意組合、機械系統創意組合等綜合性實驗，對啟迪學生的創新意識和培養學生的設計能力起到非常積極的作用。
（二）機械實例分析與設計。本課程傳統的課外作業內容雖然對一些基本概念、定義的理解起到一定的作用，但是由于各章相對獨立、就題論題、解題方法千人一面等問題，讓學生感到枯燥無味，抄襲現象嚴重。為了解決此問題，將“書本習題”大大減少，增加數個綜合性、實踐性很強的機械實例分析大作業。
（三）課程設計。課程設計是很重要的一個教學環節，課程設計的性質決定了它在對學生進行素質教育，培養學生工程意識和設計能力等方面具有獨特的優勢。原來的機械原理和機械設計的課程設計是分開的，相互之間沒有聯系，機械原理的課程設計是以機構的分析為主，機械設計是以零件的強度分析和繪制圖紙為主，教師不僅限定了設計題目和方案，還給學生提供了非常齊全的參考資料，學生的創新意識得不到發揮。將兩門課程的課程設計進行了優化整合，從題目的選擇到實施過程，更加符合現代機械的設計思路，即把過去僅進行機構和零部件的尺度綜合、運動分析和動力分析，改變為進行機械系統的綜合設計。使學生的創新潛能得到了發揮，提高了設計的能力、計算機運用能力、形象思維的能力。
四、教學方法與手段的改革
近年來，隨著兩門課程體系的改革和深化，課程內容不斷更新和增加，但教學學時相對減少，學時與內容成了突出矛盾。如何激發學生興趣、啟迪學生的潛能, 提高學習的自主性和能動性,使學生在較短的時間內掌握機械設計的基本理論與方法；如何培養學生的工程意識、創新精神和設計能力，是教學方法和教學手段研究的重要課題。
（一）從培養興趣入手。興趣是成才的起點，是成就事業的沃土。學習興趣能激勵學生充分發揮學習潛能，提高學習效率和質量。
（二）開放式教學。開放式的教學方法，一是要打破傳統的“一本書”，大力提倡課外閱讀，讓學生了解教科書之外相關領域的知識，更要讓學生了解新理論、新方法和新技術。二是打破“一言堂”，給學生適當的“自由”，鼓勵學生向老師提出問題，幫助學生樹立“不唯書、不唯師、只唯實”的實事求是精神；三是教師不要把所有的知識點得“完美無缺”，要給學生的自學留有余地和空間。
（三）倡導主動實踐。被動實踐是指實踐的對象、方法、程序等關鍵要素都是由老師制定的, 學生在老師規定的框架中, 沿著老師制定的路線去完成實踐任務。
參考文獻：
[1]濮良貴,紀明剛.機械設計（第八版）[M].高等教育出版社TH122.2006.5.
第3篇：機械原理課程設計范文
關鍵詞：機械原理；教學改革；面向設計
中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）36-0213-03
機械原理課程一直是我國機械類專業的一門重要的技術基礎課，從機械類課程的體系來看，機械原理課程起著承上啟下的作用。力學、機械制圖和金工實習等課程使學生有了機械設計的理論基礎和初步工程背景，從機械原理課程開始步入培養設計能力和創新意識階段。因此在面向應用型人才培養的教學改革中，機械原理課程的教學改革一直處于前沿和熱點的地位，起著舉足輕重的作用。機械原理課程是機械系統設計和機器人技術的重要基礎，與現代機械設計密切相關。顯然長期以來以機構分析為主的教學模式已不能適應時代對人才培養的要求，盡管人們已經意識到這一點，但目前在機械原理課程中，存在的普遍問題是對設計能力和創新意識培養效果不夠明顯。
因此，通過對專業培養目標及機械類課程的分析和研究，根據機械原理課程地位、內容和特點，我們提出面向設計的機械原理教學改革的指導思想，即以機構設計為主，具有機械系統方案設計能力為目標。
一、以機構設計為中心，重構教學體系，組織教學內容
由于我國過去傳統機械行業主要是以引進先進技術消化吸收為主，機械設計是以經驗加經典理論分析計算的模式，因此機械原理課程一直是以機構分析為主的教學體系，它的優點是可以培養學生扎實的機構學理論基礎，而忽視了對學生綜合設計能力和創新意識的培養。突出問題是學生到了機械系統設計課程及畢業設計時還不具備應有的機構設計能力，21世紀已進入技術創新的時代，現代機械設計需要的是設計和創新能力。過去機械原理課程體系的弊端在近年來應用型人才培養中日顯突出。為此，機械原理課程以機構分析為基礎，機構設計為主來構建教學體系和組織教學內容。
圍繞機構設計展開教學。機械原理課程的重點內容是各種常用機構的設計及應用，以機構設計為中心組織教學內容，對于典型機構，加強機構特性、應用特點講解，重點講解機構的組成、演化變異，培養學生的分析問題和創新思維能力。減少和理論力學重合的分析部分內容，系統講解機構的運動分析和動力分析。避免過去機構設計建模時，單一強調數學方法，善于考慮實際要求和條件，學會運用工程化的建模方法，解決設計問題。機構設計有圖解法和解析法，圖解法在過去的工程設計中起到過重要的作用。隨著計算機技術的發展，現代機械工程設計已進入建模加計算機輔助設計時期，解析法越來越得到人們的重視和認可。但圖解法簡便直觀，有助于學生對基本概念、基本理論的理解。因此，在教學中機構設計以解析法為主，圖解法主要用來進行機構分析，為設計服務。現代機械設計發展較快，機械原理課程應能反應機械設計的新成果、新技術，而課程有些內容已顯陳舊、沒有實際意義。我們針對機械原理課時少、內容多的矛盾，刪去課程中一些陳舊、過時的內容，如對連桿機構設計的圖解法，刪去實驗法和圖譜法，保留實用的、對機構分析有用的內容。對新成果和新技術的講解，采用介紹性的方法，讓學生了解所學知識的發展前沿，開闊視野、培養學習興趣和創新意識。
在課堂中適時引入現代設計的技術和方法，使教學改革跟上發展的步伐。現代工程技術中已有多種對機械系統進行計算機輔助設計的方法，解析法是建模加計算機輔助設計。一般課堂教學中，解析法一般講到建模，學生對解析法的學習處于方法原理階段。在教學中通過典型機構例子演示編程及工程軟件的應用。如在曲柄連桿機構教學中，用解析法建模后，演示用matlab編程，輸出構件的運動和動力學分析曲線，向學生講解機構設計過程。引入動力學分析軟件（ADAMS），采用交互式的圖形環境，創建參數化的機構模型，再對模型進行運動學和動力學仿真分析。機構設計通過教師快速建模、生動的動畫及分析圖形的輸出，使學生進一步理解機構動態參數化設計過程，認識工程新技術的應用，提高學習的興趣，增強設計能力。
二、培養工程意識和系統觀念
機械原理課程使學生開始接觸專業及機械設計類問題，對培養工程意識和系統觀念至關重要。
機械原理課程機構內容部分，各章是一種不同的、獨立的機構。在課程中，機構是由線段和符號構成的平面圖形、機構分析和設計多為數理計算，內容是孤立的、靜止的。由于學生又缺乏實踐知識和工程背景，學習起來感覺枯燥，機械原理課程一直以來被認為是難學的課程。機構來源于機械，因此，我們在教學中采用從機械系統入手，提取和分析常用機構，進而設計機構的教學思路。在每種機構的講解前，先搜集并放映一些典型機構系統的動畫實例，使學生先了解該種機構在機械系統中的位置和作用，進行機構分析時，單一、靜止和孤立的機構變為機械系統中動態的機構，通過機械系統學習機構，了解機構的工作原理、作用，不但有助于分析理解機構，重要的是認識了系統中的機構。再進入機構設計環節時，學生容易用動態開放的思維、系統的觀念進行思考，有利于培養學生機構運動方案設計能力。另外在教學中，盡可能多的引進相關的工程實例，介紹機構的應用，開闊視野。同時啟發學生到生活中找機構應用實例和需要設計或改進的小課題，通過討論課、小作業等形式，從多環節培養學生工程意識。
三、合理安排實踐教學，培養工程實踐能力
實踐教學是培養學生工程設計能力的重要環節。機械原理課程由理論教學、實驗教學和課程設計三部分構成。應注意機械原理教學中理論教學與實踐教學的關系，合理安排實踐教學。
實驗教學是培養學生動手能力和工程實踐能力的重要環節，還有助于形象思維能力的培養。以前實驗課時間由實驗老師安排，沒有注意實驗的時效性，實驗應該與理論課同步進行，才能保證教學效果。例如：機構運動簡圖繪制是難點內容，“機構的測繪和分析實驗”應盡量安排在課后盡快進行，學生是剛開始接觸這門課程，及時配合實驗，對教學能起到事半功倍的作用。機械原理課程設計是培養學生設計能力的重要環節，內容主要有機構運動方案的選擇和設計計算，要求用解析法完成。機構運動方案設計最能體現靈活性和創新性的關鍵所在。過去機械原理課程設計安排在課程之后，時間較緊，學生主要時間和精力用于建模、編程等內容，一些學生對計算機編程不熟，更是草草了之。課程設計達不到培養設計和創新能力的目標。為此我們將課程設計的題目從開課就布置給學生，讓學生帶著問題去學，有充分的時間進行機構運動方案設計的思考，鼓勵學生進行開放性思維，提出較多機構方案進行比較和選優。改革后的課程設計教學，從教和學的層面都從系統機構設計問題展開，且貫穿于整個教學過程中，有效保證了設計質量。另外，在教學過程中，鼓勵學生觀察實際生活和工程實踐中的機構，根據教學節奏自擬課程設計題目，培養觀察和發現問題的能力的同時，有效提高了學生的興趣并激發出設計沖動和創新意識。
四、將培養創新能力貫穿教學始終
創新是設計的靈魂。在教改中將創新能力培養確定為我校機械原理課程教改的主要目標之一，著重研究創新思維方式的培養。通過分析影響大學生創新思維的教育學因素，在機械原理的教學中，將創新思維方式的培養貫穿于理論教學、實踐教學整個教學環節，從教學內容、教學方法多方面改革，全方位營造創新環境，通過改變傳統繼承式教育模式，避免滿堂灌的套路式教學，多用啟發式、討論式教學方法，激活學生的思維。將創造性思維方式貫穿于教學過程中，培養學生創新意識和發散思維能力等。運用多媒體立體化教學培養學生形象思維能力。給實踐性教學環節提供足夠的時間和空間，為學生營造創新環境，激發創新興趣。鼓勵學生參加機械設計競賽，提高、彰顯和檢驗創新能力。我校自浙江省第一屆機械創新設計大賽開始參賽，且連年在大賽中獲獎。近兩年來，在我校學生“全國三維數字化創新設計大賽”中取得一等、二等和三等獎的好成績。圖1為2010年全國一等獎作品風火隊—“大力水手”號挖掘機的虛擬樣機，圖2為2011年全國一等獎作品“開拓者探險車”的總體設計圖。
五、小結
面向設計的機械原理的教學改革在我校已進行多年了，幾年來，學生學習興趣不斷提高，學生越來越能接受新的教學模式，從學生的學習熱情和考試成績，以及連年機械設計大賽中逐年取得的好成績，證明我校機械原理課程教學改革在培養學生的設計能力方面是有效和成功的。
參考文獻：
[1]申永勝.機械原理教程[M].北京：清華大學出版社，1999.
[2]黃昌華，郭庚田，白彩勤.采用三層次培養方案進行機械原理課程教學改革[J].清華大學教學研究，1995，（01）：47-49.
[3]郭衛東.機械原理課程教學方法和手段的改革與實踐[J].太原理工大學學報（社會科學版），2008，（26）：56-59.
第4篇：機械原理課程設計范文
信息技術的推廣和工業設計、制造技術的發展，對高校實踐課程提出了新的要求。針對當前機械專業機械設計課程設計的教學模式的不足，提出了課程內容與形式改革措施。為有效提升學生實踐能力與創新思維能力，將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造“三位一體”的教學模式。經實踐證明，新模式下教學效果突出。
關鍵詞：機械設計；課程設計；模式；探索
隨著我國社會結構的變化，催生高等教育教學結構與形式轉型，國內地方高校在不斷探索應用型人才的培養模式與體系。機械設計課程設計融合了機械設計基礎、機械制圖、機械制造基礎、極限配合與測量技術等課程的知識，是機械類專業培養學生機械設計能力與創新能力的實踐教學環節。因此，機械設計課程設計在培養應用型人才為目標的機類和近機類高校實踐教學中具有十分重要的作用。當前，機械設計課程設計仍為減速器的理論設計計算為主，輔以二維圖紙表達，致使實踐性課程缺乏足夠的實踐環節。為此，以提高學生實踐能力與創新思維能力為目標，將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造三位一體的教學模式。
1機械設計課程設計教學現狀
傳統教學模式將機械設計課程設計的教學目標設定為著重培養學生機械制造與設計的系統化設計思維，其是在機械原理與機械設計課程中機械零部件設計方法的基礎上設計機械裝置，進行機械機構選擇與方案設計、總體布置、總裝配圖設計、主要零件設計及設計計算說明書編寫等訓練。機械設計課程設計選擇最具代表性的機械裝置“減速器”作為設計題目，其課程學習要求包括以下3點：①要求學生熟悉減速器的工作原理、各零部件裝配裝配關系和箱體類結構設計等知識與技能；②著重要求學生掌握齒輪機構、軸、螺栓組件、軸承、鍵、銷等零部件的設計計算與選擇；③要求學生熟練應用標準、規范、手冊、圖表和設計資料。以采用塔里木大學機械電氣化工程學院機械設計課程設計為例，其教學模式采用傳統教學模式，在完成88學時的機械設計理論學習后，再開展為期2至3周的機械設計課程設計，學生以4~6人為一小組合作完成減速器理論設計、計算及二維圖繪制。在課程設計時間段內，學生對減速器的設計僅停留方案構思、機械零部件和機械總成的結構布置與設計，均屬理論設計與繪圖，回顧以往的課程設計教學環節與學生反饋信息，發現在課程設計過程中體現出以下弊病：
（1）多數學生對綜合應用所學知識與技能解決實際問題的能力較差，對減速器的結構缺乏認識；
（2）學生對課程設計興趣不夠濃厚，缺乏自我設計與創新主動性，且過度依賴指導教師指引；
（3）在減速器的設計過程中，設計計算生硬套搬設計步驟，照抄設計手冊和減速器圖冊的減速器圖樣與尺寸；同時，在此教學模式下學生以完成作業任務式的心態對待課程設計，導致課程設計抄襲現象，亦無法達到課程設計原本教學要求。該模式下無法體現出設計創新與實踐教學，對培養學生自主創新設計作用微乎其微。
2機械設計課程設計改革措施
現代經濟社會發展要求高校培育的人才能運用專業知識解決工程實際問題和探索問題的能力。機械設計課程設計作為一門機械專業機械設計綜合知識與技能應用的平臺，是提高學生機械設計與工程素質的重要環節。機械設計課程設計的教學目標不僅是為培養學生機械制造與設計的設計過程，也是在培育學生掌握機械產品或機械結構的創新設計思維，以及培養學生對現代機械產品的自主創新設計技術工作的適應能力。針對傳統課程設計的不足，基于培育具備理論設計、實踐加工、理念創新的新型機械設計人才，對機械設計課程設計的實踐教學體系進行探索性改革，具體措施如下：
（1）重組機械設計課程的實踐教學體系。傳統的教學模式下，機械設計的實驗課程開設認識性或驗證性的實驗，主要包括機械零件結構認識現場教學實驗、帶傳動實驗、液壓滑動軸承實驗、軸系部件設計實驗、減速器拆裝實驗等項目。以培養機械設計與制造能力為主線，重組機械設計課程的實踐教學體系，增設實操性實驗，制定新的教學計劃。基于傳統的教學模式下，對已有實驗項目做改進增設實踐操作性內容。以帶傳動試驗為例，以往實驗要求學生觀察帶傳動彈性滑動和打滑現象，計算帶傳動的參數，新教學體系在此基礎上增設帶與帶輪的安裝和拆卸。
（2）課程設計內容改革。傳統的教學模式下，機械設計課程設計以設計二級減速器為主，設計內容以理論設計計算為核心。針對課程設計內容實踐性環節不足，課程設計選擇相對較為簡單的一級減速器作為設計內容，增設減速器3D繪圖和模型加工部分。減速器3D繪圖采用UG、SOLID-WORKS等軟件繪制，此項內容增設依據新大綱模式下機械制圖、三維制圖課程整合為一體。減速器模型加工采用優耐美、謝蘭微型模具加工機床加工。在新課程設計內容與模式下，安排學生開展為期3周的機械設計課程設計，學生以6~8人為一小組合作完成一級減速器理論設計計算、二維和三維圖繪制、模型制作。新課程設計模式大幅增加了課程設計實踐性環節，不僅促進了學生課程設計的興趣，也消除了課程設計片面最求負責機構設計而教學效果不良的現象。
（3）創新環節。課程設計選題采取多樣性、靈活性原則，將固定式的減速器設計改變為創新與思考結合的裝置設計。基于此為突出課程設計的創新性，開展創新設計項目的調研、機械裝置設計方面專利文獻資料的檢索與收集、裝置設計方案構思。課程設計內容應涉及機械設計課程中所學的機構與傳動方式。設計任務確定為每組按照所選定的設計題目，綜合運用機械設計課程以及其他先修課程的理論和技能，運用合理的方法設計出方案。學生小組可選擇指導教師擬定設計題目，學生小組也可自行擬定確定設計題目，但需指導教師審核。
3設計模型加工
模型作為設計理念的具體表達，具有三維直觀、真實準確的特點，是產品設計最終的設計表達形式。對于機械設計專業的學生，模型制作不僅有助于分析和掌握產品的功能、結構、形態、材料、工藝等，還能夠啟發設計靈感，開拓設計思維。在機械設計課程設計中增設模具加工環節，可提升機械設計與制造專業學生的設計思維與動手能力，也可有效融合機械制圖、二維制圖、三維制圖、機械原理和機械設計等多門專業課程的知識。機械設計的創新離不開模型設計加工工具與設備；優耐美（奧地利進口）、謝蘭（美國進口）微型模具加工機床是模具設計的創新平臺，其安全、穩定的性能是培養動手能力優良設備。國內部分高校已開設微型模具設計加工課程應用于學生實踐操作技能和創新能力培養的課程。微型模具加工機床采用模塊式結構，機體微型輕巧，組裝、操作簡單，由鋸床、車床、磨床、鉆床、銑床、銑齒床六大類機床組成，可對木質、軟質金屬、樹脂膠板等材料進行切、削、磨、銑、鉆等加工功能。據課程試驗性操作證明，微型加工機床可以車軸（木質、鋁質等材料）、銑齒輪、鉆孔、裁切板材、磨削毛坯等。在機械設計課程設計中引入微型模具加工，極大的提升了學生課程設計的興趣，也有效提升了學生的動手操作能力，也為了數控加工課程的學習奠定了基礎。
4“三位一體”模式構建
在1979年，北京科技大學“機械設計制圖”課程教學團隊對非機械類機械基礎系列課程進行了改革試驗，把“畫法幾何及機械制圖”、“機械原理”、“機械零件”三門課程有機地整合為一門課，在教學內容、教學模式和教學方法上進行了改革創新，并多次獲得教學成果獎。國內諸多教學工作者開展了二維教學模式向三維立體教學模式的轉化與融合的嘗試，提出了工程制圖三維化教學模式。舒宏等提出CAD制圖內容穿插在制圖教學中開展。在制圖課程中融入形體、零件三維建模，部件的裝配與驅動關系，直觀地理解零件的形狀、配合、部件的工作原理等。三維CAD教學從產品設計的角度，以三維產品設計到二維工程圖為主線。機械制圖、三維實體設計、機械設計三門課程的內容相互聯系緊密，國內外諸多教育工作者試圖將此三門課程融合為一體。而此三門課程內容在機械設計課程設計的設計內容中得到綜合體現與應用，將設計與加工制造結合可將設計思維正確與否得到準確的驗證。故探索將模型3D繪圖與加工制造引入機械設計課程設計中，探索理論計算、設計繪圖、加工制造“三位一體”的教學模式。在此教學模式中，學生的課程設計不在單純意義上的設計計算，設計模型加工與制造是課程設計重要的組成部分。以往依據理論計算，確定零件尺寸與裝配關系，依據選材校核零部件的強度與剛度。現在需要依據加工單元與材料來考慮所設計裝置各零件形狀與尺寸，形成了由零件加工形式、模型裝配、零件設計計算等一體化的設計加工模式。以一級減速器設計模型為例，新教學模式下齒輪、軸的模型設計需要依據微型模具加工機床加工范圍來設計計算零件的尺寸與材料，箱體模型采用木板裁切、粘拼而成，螺栓組件、軸承、鍵、銷等標準零部件可選配或采用其他材料替代。零部件理論設計計算、裝置傳動效率計算過程不再是單純的搬套，裝置二維或三維圖形繪制亦無從過度復制粘帖，且在整個設計過程中需要多位同學協同完成設計。
5實踐效果
2014年，在機械設計制造及其自動化專業單班的課程設計中應用新的教學模式，課程設計期間學生無缺勤現象，且改變了以往小組內“吃大鍋飯”的現象，整個小組內按照設計要求分工任務。經問卷調查表明，學生對新模式下的機械設計課程設計滿意度極高。同時，機械設計課程設計的改革也為后期學生開展大學生創新試驗與設計奠定了良好的基礎。機械設計課程設計教學改革以來，有效促進了機械設計課程設計的建設與發展，有效提升了學校教學質量，逐步形成了以設計項目為主線組織設計計算、繪圖、模型制作“三位一體”的新模式。
參考文獻
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［2］劉小河，馬潔，管萍，等.自動化專業“四位一體”的實踐教學體系構建研究［J］.實驗技術與管理，2014，31（10）:27-30.
［3］楊光輝，曹彤，萬靜，等《.機械設計制圖》新教學模式探究與實踐［J］.圖學學報，2013，34（6）:114-117.
第5篇：機械原理課程設計范文
關鍵詞：機械基礎 課程教學內容 課程體系 綜合設計
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0226-03
機械原理和機械設計兩門課程是學習機械基礎課程綜合設計的基礎，相關專業的學生在進入大學兩年后才能開始實踐操作機械設計，在開始動手設計一般機械之前，學生必須熟練掌握相關的機械工程材料、原理、設計等理論知識，能夠在實踐過程中靈活應用理論力學、材料力學和工程圖學等的相關知識。
1 機械基礎課程設計存在的問題及分析
1.1 機械原理課程設計存在的不足
多年來，很多高職院校傳統的課程設計有3個步驟：（1）制定設計題目。機械原理課程設計的題目基本一致，都是分析機器中的導桿系統的動態靜力情況和運動狀況，常見的機器就是用于機械制造和自動化設計的插床和刨床等。（2）觀察轉動過程中的飛輪。在設計題目的基礎上，觀察飛輪的轉動情況，從而計算出它在運動過程中的慣性力量。（3）設計機器結構。通過對機器導桿和飛輪的分析，實現能夠為這些機器設計凸輪和齒輪結構并使之相適應的最終目的。
教學體制設計的手段和方法上均上存在不足。通常情況下，教學過程中學生的設計題目幾乎都一致，這些大同小異的題目暴露了學生在操作實踐過程中敷衍了事，以完成任務的學習態度對待整個課程設計，沒有及時糾正以往設計的課程中的錯誤，在自己的課程設計中依舊重犯這些錯誤，使用乏味的設計題目單一的設計方法、手段，即使勉強通過了有關考核，學生的實際知識能力也沒有得到提高。
其次，培養體系缺乏全局性和準確性。以往的課程設計中，學生只注重分析機器的執行程序，忽略可機器的原動機和中間傳動系統，無法實現機器3個部分的協調統一，沒有經過全面系統的機械設計訓練，以至于設計理念不完整，設計結果不盡人意。
最后也是最主要的問題，學生的積極性、主動性和創造性不足。傳統的機械操作實踐往往為學生準備好了要設計的機器機構和設計方案，學生只需要按照既定的方案完成操作，不需要發揮過多的主觀能動性。我國21世紀的教育戰略是培養創新型人才，所以必須改變學生在傳統設計過程中創造性思維和自主設計能力得不到提高的局面，增強學生的理論知識教育和動手能力。
1.2 機械操作實踐設計現狀分析
隨著科學技術的不斷進步和市場需求的不斷發展，高職院校機械設計的傳統課堂已經不能滿足時代進步的需要，必須對舊的機械設計課堂進行改革，現將傳統的教學現狀分析如下。
教學方法和教學內容都無法為學生的實踐能力服務。教學過程中多采用“填鴨式”的教學方法，教學內容中的設計題目和設計目標都在老師事先限定的范圍，題目離不開對機器齒輪減速器的分析，學生完全按照老師講授的經驗完成整個設計過程，不積極發揮自己的主觀能動性，老師的主要職責也僅僅是為學生提供設計的模板，監督設計過程是否和自己的要求一致，在整個設計過程中，學生只需要掌握相關的設計公式和應用原理，將公式和原理死搬硬套進自己的課程設計中，并利用圖解法參考其他機器的減速器設計，沒有將減速器的設計與所用的機器聯系起來，只要完成經驗型的手工設計就相當于此次機械設計的圓滿完成。
機器的設計說明書的準確度和可信度不高。機器的說明書需要解釋清楚機器各個零部件和它們之間的相關關系，而傳統模式下的機器說明書顯示出，學生不完全知曉自己所設計機器的零部件之間的運動和裝配關系，甚至連零部件的形狀和性能也不清楚，說明書上的內容也只是參閱其他機器的說明書，只知道說明書上描述的是這樣卻不知道為什么要這樣描述。
機械操作實踐的要求不夠嚴格，上課過程沒有達到專業化和專門化。一方面，教室無法滿足許多個機械設計課堂同時上課，阻礙了正常的設計程序，影響了機械設計的最終結果，另一方面，許多學生的自我約束能力不高，在機器的數據記錄和編寫過程中存在造假行為，這一行為盡管節省許多設計時間、加快了設計進度，但是學生的課程設計質量和實踐能力都沒有得到提高。
綜上3種現狀，都嚴重阻礙了機械操作實踐的變革，必須加大力度培養學生的專業理論素養和實踐操作能力，以改變當前的落后現狀。
2 課程體系綜合設計研究
第6篇：機械原理課程設計范文
關鍵詞 CDIO 機械設計類課程 教學改革
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.10.017
Abstract In order to meet the needs of the professional accreditation of engineering education， based on the concept of CDIO Engineering Education， to carry out series of machine design course teaching reform and practice， put forward the corresponding reform ideas and the specific measures from the aspects of curriculum system， teaching content， teaching methods and practice teaching， for cultivating the high engineering philosophy of high quality， strong ability of innovative engineering and technical personnel to lay the foundation.
Keywords CDIO； mechanical design series course； teaching reform
0 引言
CDIO（構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate））是由美國麻省理工學院聯合瑞典幾所高校共同開發的一種全新工程教育理念和實施體系，其核心理念就是以產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的方式學習工程，培養學生的理論知識、個人素質、協作能力、工程-社會大系統適應及調控能力，①其理念正好與工程教育認證的標準是契合的。因此，為切實支撐專業認證，培養具有工程理念的高素質、創新型工程人才奠定基礎，倡導CDIO工程理念，重構機械設計系列課程體系和課程內容，開展教育教學改革具有非常重要的理論和實用意義。
1 優化課程體系和教學內容
機械設計系列課程具有較強的理論性，同時又要與實踐緊密結合，基于CDIO 理念的機械設計系列課程教學改革首先需要重構課程體系和優化教學內容。課程體系要凸顯整機設計，強化工程理念，將各門課程有機地結合起來，進而構建一種集專業理論知識、工程能力和綜合素質培養于一體、體現理論教學和實踐教學無縫對接的課程體系。②以 CDIO從最初的產品構思到最后機器成品運行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機設計的機械設計系列課程體系如圖1所示。
1.1 以各門課程為子系統，進行課程內容的優化重構
以往課程內容的理論學時偏多，實踐學時匱乏，重理論輕實踐的現狀難以培養學生解決問題所需要的綜合能力，容易造成“學而無用”。為充分體現學科和技術的內在聯系，使得理論與實踐有機結合，課程內容的整合要突出設計性和工程實用性，強調基礎知識學習服務于工程實踐。
以機械設計課程為例，原有的一些教學內容過分強調理論公式的推導和論證，在有限的教學學時內，使得培養工程應用和實踐能力的教學內容不斷弱化，因此，在新的課程內容優化重構中，需要弱化一般性公式的詳細推導，重在設計思路和設計方法的介紹，如“齒輪傳動”一章內容優化為：簡化設計計算公式的推導，重在設計準則、設計思路以及對設計過程中各環節的把握，并將齒輪傳動的強度計算、查表、數據處理和結構設計等融入例題中詳細講解。在講述齒輪傳動的受力分析時，將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類傳動的受力分析整合在一起進行講述，這樣便于學生類比掌握受力分析的要點和方法。
1.2 以工程應用為主線，實現課程體系教學內容的縱橫整合
知識是由淺入深的，學習也是循序漸進的，因此，每門課程內容的設置要考慮與前續課程知識點的聯系。“縱向整合”就是將機械設計系列課程體系中各門課程建立前后內在聯系，要講新帶舊，要引舊聯新，使學生“溫故而知新”。“橫向整合”就是各門課程要彼此聯系，有機整合。例如：機械設計課程中關于零部件的教學內容要與機械原理課程的機械傳動系統方案設計相聯系；機械設計的零件結構設計要與機械制造基礎課程中有關精度和工藝的知識點相聯系；機械產品設計制作要與機械設計和機械制造基礎課程的相關內容相聯系。總之，通過各門課程教學內容的縱橫整合，要貫穿整機設計的理念，使學生對專業理論有系統而完整的把握。
2 精心“設計”教學環節，改進教學方法
CDIO開放式的教學模式首先需要教師轉變原先在教學中純粹的以教為主的角色，更重要的是需要教師更新教學理念和教學思想，因此教學方式和教學方法的改革是課題研究的重點和難點。
（1）根據工程教育專業認證的需求，圍繞學生工程能力和素質的培養，重新進行教學環節的設計，課程組教師要深入研究當前國內外工程教育的發展形勢，在教學方法與手段上不斷改革和創新，在傳授給學生專業理論知識的同時，引領學生理論聯系實際，形成一種學與做有機融合的學習方式，從而加深學生對專業理論知識的理解。
（2）探索“CDIO 做中學”的教學模式，課堂教學多引入工程設計案例，課程的推進采用設計任務驅動模式，例如在課程開始之初，就布置有關機械產品綜合設計的課題給學生，根據課程教學進度，安排學生以小組學習和討論交流的方式進行課題分階段設計，通過這種方案分析、小組學習和項目實訓的方式，貫徹CDIO在做中學的理念，培養學生主動學習和團隊合作能力，提高工程意識和設計技能，這樣既能夠有效調動學生的學習積極性，激發學生的工程設計興趣，培養學生具備較強的工程實踐能力，而且能夠培養學生良好的團隊協作能力和精神。
（3）搭建開放式課堂，在時間、空間和教學內容上加以擴展和延伸。對于實踐性和工程性強的教學內容，可以走出教室，把課堂搬到實驗室、工程訓練中心和工廠，從而創造一個開放的課堂空間和開放的教學環境，使得學生更易于吸收和消化課堂的知識內容。為了訓練學生的工程設計和實際應用能力，除了充分把握好第一課堂教學，還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂，教師要指導學生參加大學生機械創新設計大賽、大學生工程訓練綜合能力競賽和參與教師的科研項目等，培養學生的實戰經驗，在第二課堂，使創新能力培養與第一課堂的教學融于一體，從而探索出一條集理論研究與工程能力培養相互促進的途徑。
3 重點改革實踐教學，凸顯整機設計理念
課程設計是培養學生工程能力的重要環節，而以往課程體系中各門課程的課程設計內容基本上是各自獨立的，缺少相互關聯。例如“機械原理課程設計”中，主要是從運動的角度，訓練機械系統的原理方案設計能力，沒有考慮具體的材料和結構，更沒有考慮制造工藝和經濟性等要求；到了“機械設計課程設計”，主要訓練學生對機械系統中各零部件的設計和計算能力，設計對象基本是齒輪減速器，運動方案一般是固定的，容易讓學生墨守成規，限制了創造性思維的發展；輪到機械制造技術基礎課程設計，內容又是與前序設計對象無關聯的工藝設計；最后在機械產品設計制作階段，對象又變化了，于是就照貓畫虎，用現成的圖紙和工藝進行加工，這種各自為陣的課程設計安排顯然違背了整機設計的思想，學生的能力培養只能趨于碎片化，而真正需要的整機綜合設計和應用能力不能得以鍛煉和培養。因此，為了切實提高學生的工程意識和設計技能，改革選擇課程設計實踐環節為突破口，通過課程設計內容的重新整合和優化，使得各個課程設計內容前后關聯和有機結合。③為了凸顯整機設計理念，訓練學生的綜合設計技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設計實踐環節聯合起來進行，依次按方案設計、技術設計、工藝設計和產品實物制造編排課程設計的內容，做到課程設計的完整性、系統性和綜合性，從而訓練學生從機械產品方案設計、技術設計、性能仿真、工藝設計到加工制造和組裝調試的整機設計能力。
在課程設計過程中，成立獨立穩定的設計團隊，期間配備專門的指導教師，每個團隊的設計對象固定，始終貫穿于各個課程設計，具體以典型機械產品的設計和制造為載體，例如無碳小車或是機械創新設計大賽設計對象等，要求分階段完成對象的各項設計任務，即依次設計、制作、安裝、調試一臺機械產品，讓學生從一開始就注重整機設計，增強綜合分析問題的能力。④機械原理與創新綜合課程設計為機械設計課程設計提供系統方案、運動和動力參數計算和分析，在接下來的機械設計課程設計中，通過設計計算和選型，將前序設計得到的方案具體實物化，繪制出相應的裝配圖和零件圖，同時又為機械制造技術基礎提供了圖紙和精度設計技術文件，而機械制造技術基礎課程設計的內容又為最終的機械產品設計制作提供了工藝指導，從而大大提高課程設計實踐環節的連貫性和實用性。為了保障以上改革的順利實施，根據我校的實際情況，依托學校的大學生素質教育中心的加工設備制造出實物，使得學院的理論教學與大學生素質教育中心的實訓實現無縫結合，也使得教學資源得以充分利用。
4 結束語
為了改善以往機械設計系列課程教學中理論和實踐相脫節的問題，順應工程教育認證的要求，引入“CDIO 做中學”的工程教育理念，對機械設計系列課程進行教學改革和實踐，將工程教育與創新能力的培養滲透到課程的各個教學環節之中，實現理論知識學習與實踐能力培養的相互滲透，極大地豐富學生的學習成果，必將為培養具有工程理念的高素質、強能力的工程技術人才奠定堅實的基礎。
注釋
① 鐘宇光，史東巖，展勇.基于CDIO 模式的機械系統設計課程教學改革研究[J].大學教育，2016（1）：144-145.
② 劉桂珍，于影，殷寶麟等.CDIO 模式下機械設計系列課程改革與實踐的研究[J].經濟師，2015（6）：235-236.
第7篇：機械原理課程設計范文
關鍵詞 機電綜合課程設計 教學模式 工程實踐
目前，機電一體化技術在諸多行業中獲得了廣泛的應用，機電一體化產品也達到了一個嶄新的水平，社會對機電復合型技術人才的需求量越來越大。因此，培養高素質的機電工程類專業人才，是廣大工科院校面臨的重要任務。
為了培養出既有知識又有實踐能力的高等技術人才，工科院校在教學中不斷增加實踐環節的課程和學時。課程設計是工科專業大學生在校學習過程中一個非常重要的環節，也是學生工程設計思想和實踐能力培養的主要途徑。作為機械工程及自動化專業機電方向學生在畢業設計之前的最后一次大型綜合的機電綜合課程設計顯得尤為重要。學生在這個時期已經完成大學期間所有專業理論課程的學習，對機械知識和電氣化技術有了相當程度的掌握。機電專業課程設計就是給學生搭建起一個實際操練和能力培養的平臺，把知識向能力方面進一步轉化，并能綜合培養學生對機電系統設計和實施的能力，進一步培養學生的工程意識，為學生進行畢業設計和未來從事專業工作打下堅實的實踐基礎。
近年來，作者結合“突出工程實踐能力培養的機電專業課程設計教學改革”教研項目一直對課程設計的教學模式進行研究和探索，從教學模式的構建、教學內容的確定、教學的組織實施等方面開展了深入的探索和實踐，取得了一定的成果。
1 提出以工程實踐能力培養為目標的機電綜合課程設計教學模式
傳統的課程設計為課程性課程設計，一般只隸屬于某門課程。各門課程中安排的各種課程設計之間銜接性比較差，內部邏輯關系不夠緊密，學生難以從中學到完整的知識。學時的利用率也受到一定的影響，而且普遍采用“參照指導書，查閱手冊，進行模仿設計”的模式，不利于調動學生的積極性。課程設計時間普遍較短，學生在設計中是“姍姍而來、匆匆而去”，還沒正式開始，一晃又結束了。 學生進行這樣的課程設計往往容易流于形式，應付交差。為克服傳統課程設計的不足，機電綜合課程設計被安排在大學學習的第七學期放假前這個時段進行，即在機電專業方向所有理論課程學習之后、畢業設計開始之前，利用三周集中時間進行大型的機電綜合課程設計。
機電綜合課程設計是不隸屬任何一門課程的課程設計，采用了一種“以系統化專業知識為主線，以開放的教學實驗室為基地，以開放式管理為前提，以實際動手為基礎，以激發學生興趣、主動求知為動力，以培養工程應用能力為目的”的全新型綜合課程設計模式。 具體思路是：將電子技術、自動控制理論、液壓與氣壓傳動、機電一體化系統設計、機械設計基礎等課程聯系起來，以機電控制實驗室和機械制造實驗室為實驗基地，以工程實際為背景開設多個選題，將方案設計、功能設計、評價設計、系統調試融為一體，要求學生針對某一選題，在教師提供的設計平臺上進行自主設計，獨立實踐。為此設計了圖1所示的機電綜合課程設計的過程和方法。
這一教學模式始終強調理論學習與工程實踐相結合，注重培養學生的自學能力和動手能力，引導學生解決相關工程實際問題。
2 制定機電綜合課程設計的選題原則，豐富了題目的數量和類型
研究機電綜合課程設計的選題是整個課題得以順利實施的保證，選題不恰當不僅達不到課程設計的要求，而且挫傷學生的學習積極性及學習熱情。在選題時遵循以下原則：
（1）課程設計的內容應屬課程范圍，應能滿足課程設計的教學目的與要求，能使學生得到較全面的綜合訓練。
（2）課程設計的題目和內容要與實際相聯系，結合最新技術知識，滿足專業教學計劃要求，有正確完整的技術參考資料。
（3）課程設計題目的難度和工作量應適合學生的知識和能力狀況，使學生既能獲得充分的實踐鍛煉，又能在規定的時間內經過努力完成任務。
機電綜合課程設計選題既要結合前修課程，以鞏固教學內容，又要有較強的實踐性和新穎性。因此主要通過借鑒教師的科研課題、典型的機電一體化產品，同時結合汽車行業特點和本校實驗室的設備情況，設置成熟的、有特色的、適合教學的題目作為課程設計內容。以下是課程設計的部分選題：
①機床工作臺傳動機構和控制系統設計；②液壓滑臺的PLC控制；③X—Y數控工作臺機電系統設計；④數控車床自動回轉刀架機電系統設計；⑤臥式車床數控化改造設計；⑥上料機械手機電與氣動控制系統設計；⑦機床主軸部分機構和電氣控制系統設計。
上述每一個課程設計題目均為綜合性應用題目，涉及到該專業方向多門課程的知識，包括總體方案的確定、機械系統的結構設計、主要零部件的計算和選型、控制系統的電路原理分析、電子元器件的接線和調試。選題的控制系統包括現今常用的控制方式：數控系統、單片機、PLC、計算機+運動控制卡，傳動部分包括了電氣傳動、液壓與氣壓傳動、機械傳動。選題強調綜合與集成，不限定設計結果，不規定具體的實現過程。通過合理選題能讓學生將大學里幾年來學習的知識點“串”起來，形成有機的整體。
3 完善組織實施方案，提高課程設計教學質量
（1）合理安排設計進度，加強課程設計的教學管理。由于機電綜合課程設計工作量大，為了確保設計工作的順利進行，制定了詳細的工作計劃，進度安排：①教師講課、布置任務、學生選題、學生查閱資料，完成電氣原理設計和機械結構設計：2～3天；②檢查通過之后進入實驗室，認識電器元件原理和使用方法。進一步修改完善設計內容，繼續機械結構的設計和CAD圖的繪制：5～6天；③搭建、連接硬件系統并進行系統的初步調試：3～4天；④撰寫課程設計說明書：2～3天；⑤整理資料和答辯：1天。
課程設計期間，采取集中管理與開放式管理相結合的模式，前期布置任務，中期實驗調試，后期答辯進行集中講解和輔導，其他環節進行開放式管理。課程設計中會安排3～4次檢查，主要檢查學生設計方案、機械圖紙的繪制、電氣系統原理圖的繪制、電器元件的選擇、程序的編寫和調試等內容。
（2）改革課程設計學生成績評定方式，增加答辯成績。總成績由平時表現（10%）、課程設計說明書和圖紙（50%）、答辯成績（40%）三部分組成。成績分為優、良、中、及格和不及格。增加答辯成績的目的就是避免少數同學的抄襲現象。答辯成績包括設計過程中階段答辯成績和最終答辯成績兩個部分。其中平時成績包括前期計算檢查、機械圖、裝配圖、電氣圖檢查、實際接線或程序調試檢查、平時考勤等幾部分。
（3）編寫機電綜合課程設計指導書。由于本身專業發展時間較晚，除了合肥工業大學主編的《機電一體化系統設計課程設計指導書》外，很難找到適合本課程設計使用的教材，但該書也是根據本校實際情況編寫，沒有那樣的硬件條件，要實現起來非常困難。許多學校采用自編教材，而我校連自編的課程設計指導書也沒有。因此，結合本校的課程設計內容和現有實驗條件，重新編寫與教改相適應的課程設計指導電子書。
（4）建立了課程設計與綜合實驗周交互進行的實踐環節實施模式。以前綜合試驗周和課程設計由于歸屬不同的教學單位，各自為陣，使課程設計和實驗周的銜接性較差，不能很好達到教學目標。課程設計沒有后續實踐支撐，往往搞成紙上談兵。近年來，實驗教學設備和環境有了較大的改善，完全可以利用實驗室平臺，通過課程設計加強對學生工程實踐能力的培養。因此，機械工程教研室與機械基礎實驗室聯手，根據課程設計的需要，在機電控制實驗室和機械制造實驗室形成開放實驗區域，學生根據題目需要集中進行調試。這樣，一方面實現了資源的共享，學科交叉，避免學校重復投資造成的設備浪費；另一方面整合了教學內容，有效增加學生動手實踐的機會，提高了教學效果。
（5）加強現代設計手段和網絡資源的運用。采用先進的現代化設計手段，可大大提高工作效率。繪制機械結構時，可以采用AutoCAD 軟件直接繪制裝配圖，部分學生還可使用三維軟件直接進行結構設計。電氣原理圖的設計有的直接用CAD繪制，有的采用PROTEL軟件。但由于課程設計時間有限，每個學生的具體情況又不同，所以對計算機輔助設計能力不作強求，指導教師可根據學生情況靈活掌握。
設計時鼓勵學生充分利用網絡資源，瀏覽一些在機電一體化領域有較高知名度的網站，及時了解國內外機電一體化領域的最新動態，并可學到很多實用的工程設計方法，快速獲取課程設計所需信息。課程設計所用到的主要機械部件和電氣零部件產品，相應企業都有網站介紹，需要的技術數據一般在互聯網上都能查到，因此，學生可順利完成元器件的選型。
4 結束語
在2007、2008級學生的教學中，我校對機電綜合課程設計改革進行了實施，吸引了學生積極參與，受到學生的好評。機電綜合課程設計教學改革具有以下特點：
第8篇：機械原理課程設計范文
關鍵詞：中、高職銜接；機械加工技術；模具設計與制造；課程銜接方案；教學實施
分類號：G622，G42 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0250-02
一、中職機械加工技術專業和高職模具設計與制造專業的課程銜接方案
1.中、高職課程銜接的課程體系。在高職階段側重人文素質培養、崗位核心能力、專業拓展能力的培養，以及對新知識、新技術、新工藝、新標準、新方法、新設備的掌握。中、高職階段的能力遞進式課程體系框架如圖1、圖2所示。
2.課程銜接方案。根據中、高職各職業崗位的要求來設置相關專業課程，以實現崗位與專業課程的對接，同時實現中、高職院校專業課程教學內容的無痕銜接，中職機械加工技術專業和高職模具設計與制造專業的課程銜接方案見表1。
3.中、高職銜接課程核心課程。根據中、高職院校各自的專業優勢，以及中、高職銜接班技術技能型人才的培養需求，現確定6門中、高職銜接課程的核心課程：《模具制造技術與實訓》（含數銑、加工中心，綜合實訓）、《特種加工》（含電火花、慢走絲）、《模具制造工藝編制與實施》（含課程設計）、《塑料模設計》（含課程設計）、《冷沖模設計》（含課程設計）、《模具裝配調試與維護》，這6門中、高職銜接核心課程均在高職階段完成。（1）中、高職銜接核心課程《模具制造技術與實訓》（含數銑、加工中心，綜合實訓）是模具設計與制造專業開設的銜接中職《機械零件普通車削加工》（含金屬切削原理與刀具）、《機械零件普通銑削加工》、《數控編程與仿真》、《機械零件數控加工》（數車）等課程的一門專業核心能力課程。（2）中、高職銜接核心課程《特種加工》（含電火花，慢走絲）是模具設計與制造專業開設的銜接中職《機械零件線切割加工》（快走絲）課程的一門專業核心能力課程。（3）中、高職銜接核心課程《模具制造工藝編制與實施》（含課程設計）是模具設計與制造專業開設的銜接中職《機械制造工藝》的一門專業核心能力課程。（4）中、高職銜接核心課程《塑料模設計》（含課程設計）是模具設計與制造專業開設的銜接中職《機械原理與機械零部件設計》（含課程設計）、《AutoCAD》、《模具拆裝與測繪》的一門專業核心能力課程。（5）中、高職銜接核心課程《冷沖模設計》（含課程設計）是模具設計與制造專業開設的銜接中職《機械原理與機械零部件設計》（含課程設計）、《AutoCAD》、《模具拆裝與測繪》的一門專業核心能力課程。（6）中、高職銜接核心課程《模具裝配調試與維護》是模具設計與制造專業開設的銜接中職《鉗工工藝與實訓》、《機械零件手工制作》的一門專業核心能力課程。
二、中、高職階段課程的設置
按照教學設計分層遞進、教學組織梯度推進、教學內容編排由簡到繁的總體思路，根據圖1、圖2所示課程體系，分中職階段、高職階段安排中、高職銜接課程。中、高職公共課程依據湖南省中職機械加工技術專業和高職模具設計與制造專業課程結構標準的要求設置。中、高職階段按一體化設計和開設專業課程。
三、中、高職銜接課程的教學實施
按照教學設計分層遞進、教學組織梯度推進、教學內容編排由簡到繁的總體思路，將中職階段機械加工技術專業課程和高職階段模具設計與制造專業的課程安排如表2所示。該中、高職階段課程的教學達到了中、高職階段課程不重復開設、重點突出、難易適當的要求。目前，已經在合作的中職學校中實施了四個學期，效果良好。
參考文獻：
[1]吳甚其，等.湖南省中職機械加工技術專業教學標準[S].2015.
[2]熊建武.湖南工業職業技術學院模具設計與制造專業中高職銜接特色試點班（模具S2013-2班）教學計劃與人才培養方案[Z].2013.
The Design and Implementation of the Joint Project of the Mechanical Processing Technology in the Secondary Vocational School and the Design and Manufacture of Mold Design and Manufacturing
SUN Zhong-gang，XIONG Jian-wu，GONG Yan-li，YI Jie，JIAN Zhong-wu
（Hunan Industry Polytechnic，Changsha，Hunan 410208，China）
第9篇：機械原理課程設計范文
關鍵詞 機械基礎課程 設計訓練 創新教學
中圖分類號：G642文獻標識碼：A
機械基礎系列課程，具有較強的理論性和實踐性，在機械教學體系中起著承上啟下的關鍵作用，其教學的創新性在新世紀機械工程創新型人才培養的環節中至關重要。如何提高學生的創新能力，如何進行相應的行之有效的創新教學改革，成為該學科的一大課題。針對知識、素質和能力三位一體的培養理念，教研室以基本理論教學的創新性為先導，特別突出工程素質、工程實踐與創新能力的培養，構建了理論教學、實驗教學和設計訓練的新體系，進一步促進學生的自主學習、研究性和創造性學習。
實踐是以理論為指導，理論在實踐過程中得以驗證和深化。隨著教學改革的層層深入，機械基礎系列課程在理論教學上充分運用多媒體和現代教育技術手段，豐富課程課堂教學素材和網絡教學資源，增加立體化教學比例，建立創新教學理論，推進課堂創新教學模式，極大地調動了學生的學習積極性和自主性，為指導實踐教學打下堅實的基礎。同時，實踐教學也改變了實驗課程與設計訓練的割裂局面，除了加強各自實力之外，二者有機融合，達到了相互配合、相互促進的效果，增強了學生的動手動腦能力和主觀能動性。下面介紹教學實踐改革的幾條措施：
1 增加綜合性與研究性實驗和創新實驗
學生的工程實踐環節比較薄弱，要培養學生的動手能力和創新能力就必須依靠課程的實驗環節配合。實驗不能光是對書本知識的驗證與演示，而應產生驗證理論、提高動手能力與激發創新思維的三重效果。
為此，教研室在傳統的實驗項目基礎上增加一定量的創新與綜合實驗項目，如機械原理課程的JPCC平面機構組裝實驗 、3DMC機構組合與創新實驗、機械設計課程的軸系結構創意設計實驗及機械傳動性能綜合實驗等。如3DMC實驗臺根據創造性思維原理和機構組成原理設計，是二十一世紀新一代綜合性智能化實驗測試設備。學生通過機械原理、機械設計和機械創新設計學習所萌發的創造性思維可以從本實驗臺上得以實現。實驗臺既有組成機構的低副桿組、高副桿組及組成這些桿組的各構件、機架和其他輔助連接件等，也有機械傳動等內容，可拼裝連桿機構、齒輪機構、凸輪機構、間歇運動機構、帶傳動、鏈傳動、蝸輪蝸桿傳動以及由它們組合成的性能各異、平面的、空間的機械傳動系統，培養了學生機械傳動方案的設計能力。實驗臺可以測試原動件和執行構件以及中間任意構件的位移、速度、加速度。無論構件是轉動還是移動，計算機都能準確地反應這些機構的參數，對已知機構的運動參數進行驗證分析；也可測試創新機構的運動參數，為動力學分析提供依據。
學生在實驗過程中，將課堂知識與自身的判斷、聯想、動手能力結合起來。通過對實驗題目的分析、實驗方案的構思和優化、對實驗設備的拆裝、實驗過程成與敗的反復，不斷提高學生分析問題、解決問題的能力，提高學生理論與實踐相結合的基本素質，真正發現理論與實踐的不可分離性，理論在實踐中得以驗證、延伸與創新。
2 改變課程設計模式，增加設計內容的創新性
機械基礎設計訓練主要包括相關課程設計及機械設計創新活動。課程設計是課程體系中的一個重要實踐環節，傳統的課程設計模式和設計內容已經不能滿足現代人才培養的需要，為此教研室對課程設計進行了相應的改革。如機械原理課程設計由原來的利用圖解法或解析法進行機構的運動分析變成了機械系統的運動方案設計。課程設計任務可在理論課結束進行，也可在理論課上到一定程度時與理論課并行。提前布置任務，學生就可提前入手，調研資料。這樣就可帶著問題設計，不懂的內容可通過網絡查詢或到書本上提前自學，或在老師講課的時候有針對性地去學，從而獲得更深刻的理解。課程設計本著學生為主、教師為輔的思想，激發學生的主觀能動性，實際上是對學生將來成為一名工程技術人員的提前演練。設計內容靈活化，可由教師給出，也可由學生自定，自定時就又增加了相關的很多調研工作，增加了對更多設計內容的了解。機械系統運動方案的設計一般分組進行，同學們既群策群力，又有自己的獨特之處，大大提高了學生的綜合素質和創新能力。又如機械設計的課程設計模式發生轉變，由減速器傳統設計模式變為CAD編程，既讓學生了解現代設計理論，又提高了計算機編程水平。計算機仿真軟件也運用到課程設計環節中，便于學生在設計中完成虛擬樣機的制作等。
3 開展創新型實驗開發與創新設計活動，促使實驗與設計訓練的有機融合
將實驗裝置作為課程設計或創新設計的載體，也成為教研室課程改革的一項內容。課程設計或創新設計在實驗室進行，如利用3DMC組合與創新實驗成部分同學的課程設計，學生通過機械原理、機械設計和機械創新設計學習所萌發的創造性思維可以從實驗臺上得以實現。各種基本機構的性能是有局限性的，對基本機構創新也是困難的，而將多個基本機構聯合起來組成一種組合機構來使用，往往能較好地滿足人們對運動形式、運動規律和機械性能的要求。實踐中已產生和創造發明了多種實用的組合機構，實驗臺可提供大量的組合機構供拼裝，從中可以很好地認識組合機構的多種性能，為今后的創新和工程設計打下良好基礎。課程設計內容可通過“黑箱” 的形式給出機構的功能要求，作為機構創新設計題目，同學們仔細研究機構的功能要求，將總功能分解為各子功能，選擇確定各子功能的功能元解，完成機構的功能設計。所解方案靈活多樣，要能滿足題目要求，同時展開積極的交流與方案對比，促進學習提高。同學們也可自行擬定題目，但涉及的構（零）件應在實驗臺配置范圍內。在題目自行設計過程中，不斷研究，不斷發現問題，并進一步開發出新的創新性實驗，完成了實驗內容的積累工作，使設計與實驗良好地融合起來。
為了激勵學生創新設計的熱情，教研室開展了機械創新設計活動。好的作品可參加機械創新設計比賽，以便設計成果的驗證，促進技術交流。這給學生又一提高自我、展示自我的平臺。創新設計同樣可在實驗室進行，部分實驗開放，學生可自主選擇實驗內容，可以是創新科技小制作，甚至是小型科學研究。自主安排設計步驟，在教師指導下獨立完成，至今已有同學的作品在省機械設計創新競賽中獲獎。
4 結論
課程實驗與設計訓練的改革，為機械基礎課程理論與實踐的結合搭建了更多的平臺，將創新的觸角延伸到多自由度的空間。實驗與設計理念、模式的變化以及內容的完善補充，特別是二者的有機融合，大大提高了學生的學習積極性和責任感，進一步培養了創新設計能力，對將來學生走上工作崗位，獨立從事科學研究非常有利，也大大提高了教學效果。
參考文獻
[1] 強建國.改革實踐教學，培養學生綜合能力.蘭州理工大學學報,2007(5).
