舞台机械设计范文第1篇
摘要：近年来，工业产业的优化升级，为与之对应的机械加工行业提出更高的基准，技术人员、操控设备等必须进行不断的革新，才可最大程度提高机械产品的加工精度，促进行业领域的发展。然而，在机械设计与加工中，往往出现成品与预期设计图纸不符合的情况，影响此类问题的因素很多，如待加工零件表层质量问题、加工参数问题、零件基准化问题等。针对上述问题，机械加工企业必须采用较为合理的管控手段，对每一项加工工序进行严格审核，提高产品加工质量，为我国加工工业的发展奠定坚实基础。
关键词：机械设计;机械加工;常见问题;改善措施分析
引言
对于机械设计加工，设计人员应当对质量这一最终目标和要求予以充分的考虑，重视其中出现的问题，提高加工精度、水平和质量，以满足市场的要求。
一、机械设计与机械加工论述
（一）机械设计
机械设计通过对机械制造设备的工作机理进行探究，然后通过各项工艺之间的契合制定出完整的工件生产文件，如材料、尺寸、润滑等工序。机械设计是机械生产的前提，同时也是机械设备质量、性能的重要体现，机械设计过程中，制定出完整的计划可有效降低加工成本，提供设备的稳定性。一般来讲，针对同一个零部件进行设计时，一般需制定多种设计方案，考虑到机械设备质量性能与零部件的精准性，技术人员应对零部件设计图纸的可行性进行探究，确保整体加工阶段进行的完整性。从近几十年的设计转变来分析，我国机械加工设计已经取得重大突破，特别是在计算机软件技术的支持下，图纸文件的设计也从传统的纸张转移到平台系统中，技术人员可对设计文件多维度考量，提高设计的精准度，减少后续加工工序的繁琐度。
（二）机械加工
机械加工是指零件由原料转变为成品的过程，通过对原料进行尺寸、性能上的改变，为零件赋予新的功能属性。不同零件所需的加工工序具有较大差异性，如复杂类零件需要经过多种工序组合来实现加工，且每一项制作工艺必须遵循相应的基准才可实现有效契合。在现代化技术的支持下，机械加工由传统的人工操作大部分进入到自动化、智能化操控中，工作人员只需通过指令参数的设定，便可令设备运作来加工出所需的零件，提高产品加工质量。
二、机械设计加工中存在的问题
（一）操作流程缺乏预案
机械加工操作流程是否规范，决定着产品的质量，制定科学、有效的操作预案是十分必要的。在机械加工设计之前，对在加工过程中可能发生的情况和不可抗力做出准确的预判。经过严格的测算，预估出理论计算数值与正常操作之间的误差，尽可能地将这种误差值降到最低点。造成误差的原因多种多样，既有人为的主观因素，也有一些客观因素。如机器年久失修，腐蚀严重。设备发热导热，工具本身的因素，系统受力不均衡等多方面客观情况。虽然误差的出现不可避免，但是仍然要竭尽所能，规避风险，将误差降至最小范围内，确保机械加工的产品更加精准。
（二）缺乏完善的质量监控体系
生产质量是企业生存与发展的命脉，是企业的立业之本。技术人员要加强责任感，严把质量关。要树立工匠精神，要把生产质量放在心中，质量的好坏直接影响产品的工艺。由于生产材料特性的缘故，塑性材料制作的机械产品很容易变形，会导致产品表面不平滑。另外，一些脆性材料的特点也会造成产品表面出现很多附着物，产品容易折断。生产加工过程中，由于压力变大也会改变产品的组织结构，导致机械产品表面凹凸不平。为了提高机械加工产品的质量，必须要考虑到每个加工设计产品的材料属性，精准定位，严把质量关，确保机械加工设计出来的每一个产品都是合格的，将产品的损耗率降至最低。
（三）产品变形
在机械加工过程中经常会出现产品变形的情况，主要集中在位置、大小、性质等三方面的改变上。首先，为了使机械加工的产品被牢牢地控制在卡机上，使机械在加工产品的时候可以控制住，要求在加工的時候要产生强大的内力。但是，就会出现一个弊端，在加工完成的时候机械产品由于内力的作用，就会偏离原来的样子，变成新的形状。其次，在受热的过程中，零部件由于受到温度的影响，产品可能会出现弯曲的情况，造成中间高、两边低的现象。可以通过科学有效的方法，采用高效的机械设备，尽量降低机械产品变形的程度。
三、机械设计加工中相关问题的解决策略
（一）制定科学合理的加工流程
对于机械设计加工，可通过制定科学有效的加工流程来降低加工成本，并有效保障加工产品的质量，大幅度缩短机械加工周期，使产品质量由于加工时间过长而受到影响的情况得以避免。对于机械设计加工操作，应当一次性完成，避免影响零件的加工质量，这就需要选择合适的加工方法和加工工序。
（二）选择合适的加工材料
对于加工零件的材料，需要进行合理的选择，科学合理的加工材料不仅能够使产品设计加工质量得到有效提高，降低生产成本，还能对机械设计加工的使用需求以及工艺性能得到满足。对于材料的选择，应当对材料的性价比进行充分的考虑，在降低成本的同时提高产品的质量，有效提高企业的市场竞争力。
（三）选择合适的刀具和润滑剂
在机械设计加工过程中，刀具极大程度上影响着机械加工的生产过程。不同材料有着不同刀具的选择要求，应当根据表面硬度和粗糙程度选择合适的刀具。应当选择合适的润滑剂，比如有纯油性润滑剂和水溶性润滑剂，而在进行机械加工时，高速钢刀的低速切削和硬度钢刀的高速切削可使用纯油性润滑剂。
（四）选择合适的切削参数
对于机械设计加工过程，切削参数选择得合理与否也对产品质量产生重要的影响。对于零件的切削过程，应当对加工零件的材质属性和特点进行有效的判断，然后对切削参数进行合理的设置，使表面加工过程中产生的积屑和残留大幅度减少，降低切削产生的力度和温度。
（五）提升机械设计技能
随着经济水平的不断提高，企业以及消费者对于机械设计加工产品的要求也越来越高。我们必须要不断进取，要针对产品的性能不停地完善机械产品的结构、大小以及功能，使机械产品更加精准，力求使每一个机械设计产品都达到极致。机械设计工作者要制定科学、统一的机械设计制造流程，提高员工的业务能力和水平，尽最大可能提升产品的生产质量。设计加工每一个环节都要做到丝丝入扣。例如，在机械设计加工之前，要组织专家和行业管理者进行专业会谈，制定完善的产品设计规划书。在机械加工设计过程中，严格执行规划书的尺寸大小和形状，确保不出纰漏，保障机械设计加工过程的顺利进行，也为产品质量严把“第一道”关卡。
结语
综上所述，机械加工设计中，技术人员需通过产品性能来适配各项操作工序，确保各项加工工序可形成精准契合，提高产品的质量。在现场加工中，影响零部件加工质量的因素较多，为减少企业的生产成本，应从材料选取、工艺选取、切削加工、润滑剂与冷却剂、专业人才等方面，进行相应考量，依据产品性能制定较为完善的管控计划，进一步提高加工质量。期待在未来发展过程中，机械加工与现代化技术进行深度融合，真正的实现自动化、精度化加工。
参考文献：
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舞台机械设计范文第2篇
[摘要]机械设计课程设计是机械工程类学生一门重要的实践课程，提高其教学质量对学生综合素质的培养起着十分重要的作用。本文针对目前机械设计课程设计过程中存在的问题，从课程设计与教学过程的融合、题目的选择、计算机辅助设计、分组与考核方式、与机械创新大赛接轨等几个方面提出了教学改革思路和措施。
[关键词]课程设计；机械设计；教学改革
0 引言
机械设计是机械工程类学生的一门主干技术基础课，而机械设计课程设计是机械设计课程重要的实践环节，通过课程设计能使学生综合运用机械设计课程以及《机械制图》、《互换性与测量技术基础》、《金属工艺学》等其它先修课程的理论和实践知识，掌握机械设计的一般规律，培养机械设计的能力和机械设计的技能，树立正确的设计思想。
随着科学技术飞速发展，特别是以大规模集成电路和微电子计算机为代表的微电子技术的飞跃发展，极大地推动了不同学科之间的交叉与渗透。信息科学、材料科学、生命科学和现代控制科学等与机械科学不断交叉融合，使传统的机械科学发生了深刻的变革，机械的概念和机械设计过程相对过去有了很大的改变，对工程设计人员也提出了更高的要求。而当前机械设计课程设计的教学模式还相对比较陈旧，存在很多问题，还不能适应科学技术发展的需要，无法培养出符合要求的工程设计人员。因此，机械设计课程设计的改革势在必行。
1 机械设计课程设计过程中存在的问题
1.1教学与课程设计脱节
机械设计课程设计是学生进行的第一次比较正规而全面的设计，由于其涉及课程多，知识面广，且要求学生在有限的时间内完成较大的工作量，因此对学生的能力和素质有较高的要求。
以往机械设计课程设计是机械设计课程的后续，是在将机械设计课程完全授完之后再进行课程设计。一方面这样使得学生对机械设计课程中某些知识点的理解、记忆产生了断续：另一方面，由于单纯针对授课，学生对课程设计与实际工程中很重要的知识点理解的不够透彻，从而使课程设计花费了太多的时间和精力在不必要的复习上。同时，由于课程的断续，在课程设计开始阶段，需要学生根据自己的题目从最开始进行重复式的机械设计基本计算，又花费了一般2～3天的时间。加上事先对设计题目没有一个大致的认识和思考，学生自身又有一定的惰性，临时抱佛脚，缺乏系统思维，乱抄乱设计。这都使得设计过程时断时续，时间紧张，问题层出不穷，直接影响毕业设计乃至毕业后的社会工作，给学生和社会造成了很不必要的浪费与困扰。
1.2设计题目单一化
传统的课程设计重点是巩固和加强所学的理论知识，设计题目和给定数据多年不变，只需要按设计任务中给定的数据、方案及规定的设计方法完成一定的工作量即可，形成相互抄袭的后果“’。学生缺乏主动性、积极性，教师缺乏新思维，师生同受其害。同时，传统课程设计题目与专业、毕业设计相关度不大，使得学生所学专业课程无用武之地，缺乏学习兴趣，设计与专业课程学习不同步，达不到学以致用的目的和充分培养学生理论联系实际的能力。
1.3计算机绘图欠普及
传统机械课程设计，手工绘图贯穿始终，工作强度大、效率低。加上空间想象力不足和缺乏工程设计经验，学生面对二维设计图纸难以想象出机器的整体结构，导致学生对设计缺乏全面认识，似懂非懂，极大地影响了设计的积极性和质量”’。同时，随着计算机技术的发展，CAD技术及Solid—work、Pro／Engineer三维设计软件在机械制造中的应用日趋广泛，使机械设计思想、设计方法与设计手段都发生了极大变化，这些变化对面向新世纪的高校机械类专业学生的计算机能力培养提出了许多新的要求。
1.4协作与团队意识差，缺乏创新意识
以往的机械设计课程设计，每个学生一个题目，题目类似而参数不同。学生在设计过程中各自为政，互不往来，缺乏沟通与交流，虽然能够巩固单个学生对所学课程内容的理解，却难以充分发挥学生的协作能力，更谈不上培养学生的团队精神。而现实生产中，任何一个机械设备不可能单靠一个人就设计完成，也不可能单靠某一个人的设计方法就能完善所需要的功能，必须集思广益、广泛讨论。因此，必须在学生阶段就开始培养学生的协作能力与团队意识，使其逐步与社会接轨。
以往的课程设计由于时间紧张，工作量大，老师往往忽略或不明显鼓励学生的创新设计，从而局限了学生创新能力的培养。而对于学生单一的、互不协作的课程设计，时间紧张，思维狭窄而受限，就更难以充分发挥学生的创新才能。即便是学生有好的想法，也因为没有充裕的时间考虑，没有老师的认真点拨和严密的思考论证而流产。
创新是科技和经济发展的动力，现代企业产品和技术的不断发展，需要更多有创新能力的人才去推动。机械设计课程设计作为机械类学生第一次比较系统而全面的设计训练，必须充分利用其契机，激发和培养学生的创新潜能，为社会创新人才的培养奠定基础。
1.5考核制度不完善
传统机械设计课程设计分二、三、四周三种模式，所布置设计任务根据时间不同稍有区别。在这几周的课程设计过程中，大多数同学都很认真，能够脚踏实地地进行设计，因此对自己最后辛苦所得的成绩也比较在意。而机械设计课程设计的考核主要包含了三个部分：图面成绩50％(包含草图和抄正图成绩)、平时成绩30％和答辩成绩20％。但图面成绩和平时成绩实际上是一个比较笼统的成绩，老师们各凭印象标准，自行决断，并不能像正式考试那样给出一个让学生一目了然、欣然接受的成绩，考核缺乏标准性和透明度。这既有可能造成学生成绩评定的不公，又可能挫伤学生的积极性。即便是答辩成绩学生相对心里有数，但倘若老师们在答辩过程中所问问题难易有所偏颇，也极易造成学生心理上的不平衡，对学生今后的学习和毕业设计产生不好的影响。
2 机械设计课程设计教学模式改革措施
2.1课程设计与理论教学过程相融合
改变课程设计与教学脱节的问题，就必须在机械设计课程开始阶段将课程设计任务布置给学生，使课程设计与教学相同步，把课程设计分部、分阶段穿插在教学过程中，使学生分步完成课程设计的基本内容。带着设计任务听课，既有利于学生充分理解课程内容，又有利于培养学生理论联系实际的能力。同时，学生可以充分利用课余时间思索自己设计任务中的若干问题，有充足的时间和精力与老师交流、沟通，既充分调动了学生的积极性、学习兴趣，增强了学习效果，逐步培养了学生发现问题、解决问题的能力，同时也为学生创新意识、创新能力的培养提供了较为宽广的空间。
在最近两年的机械设计课程中，将课程设计与教学相融合，取得了良好的效果。学生对课程的学
舞台机械设计范文第3篇
航班基本信息的录入，包括航班的编号、飞机名称、机舱等级等。机票信息，包括票价、折扣、当前预售状态及经手业务员等。客户基本信息，包括姓名、联系方式、证件及号码、付款情况等。按照一定条件查询、统计符合条件的航班、机票等;对结果打印输出。
2.长途汽车信息管理系统 系统功能的基本要求：
线路信息，包括出发地、目的地、出发时间、所需时间等。汽车信息：包括汽车的种类及相应的票价、最大载客量等。票价信息：包括售票情况、查询、打印相应的信息。
3.人事信息管理系统 系统功能基本要求：
员工各种信息：包括员工的基本信息，如编号、姓名、性别、学历、所属部门、毕业院校、健康情况、职称、职务、奖惩等;员工各种信息的修改;对转出、辞退、退休员工信息的删除;按照一定条件，查询、统计符合条件的员工信息;教师教学信息的录入：教师编号、姓名、课程编号、课程名称、课程时数、学分、课程性质等。科研信息的录入：教师编号、研究方向、课题研究情况、专利、论文及著作发表情况等。按条件查询、统计，结果打印输出。
4.超市会员管理系统 系统功能的基本要求：
加入会员的基本信息，包括：成为会员的基本条件、优惠政策、优惠时间等。会员的基本信息，包括姓名、性别、年龄、工作单位、联系方式等。会员购物信息：购买物品编号、物品名称、所属种类，数量，价格等。会员返利信息,包括会员积分的情况，享受优惠的等级等。对货物流量及消费人群进行统计输出。
5.客房管理系统 系统功能的基本要求：
客房各种信息，包括客房的类别、当前的状态、负责人等;客房信息的查询和修改，包括按房间号查询住宿情况、按客户信息查询房间状态等。以及退房、订房、换房等信息的修改。对查询、统计结果打印输出。
6.药品存销信息管理系统 系统功能基本要求
药品信息，包括药品编号、药品名称、生产厂家、生产日期、保质期、用途、价格、数量、经手人等;员工信息，包括员工编号、姓名、性别、年龄、学历、职务等;客户信息，包括客户编号、姓名、联系方式、购买时间、购买药品编号、名称、数量等。入库和出库信息，包括当前库存信息、药品存放位置、入库数量和出库数量的统计。
7.学生选课管理信息系统 系统功能基本要求
教师信息,包括教师编号、教师姓名、性别、年龄、学历、职称、毕业院校，健康状况等。学生信息，包括学号、姓名、所属院系、已选课情况等。教室信息，包括，可容纳人数、空闲时间等。选课信息，包括课程编号、课程名称、任课教师、选课的学生情况等。成绩信息，包括课程编号、课程名称、学分、成绩。按一定条件可以查询，并将结果打印输出。
8.图书管理系统 系统功能基本要求
图书信息,包括图书编号、图书名称、所属类别等;读者信息，包括读者编码、姓名、性别、专业等;借还书信息，包括图书当前状态、被借还次数、借阅时间等。
9.学生成绩管理系统 系统功能基本要求
学生信息，学号、姓名、性别、专业、年级等;学生成绩信息，包括学号、课程编号、课程名称、分数等。课程信息，包括课程编号、课程名称、任课教师等。对学生成绩的查询(不能任意修改)、统计，并将结果输出。
10.网上书店管理信息 系统功能基本要求
书籍信息，包括图书编号、图书种类、图书名称、单价、内容简介等;购书者信息，包括购买编号、姓名、性别、年龄、联系方式购买书的名称等;购买方式，包括付款方式、发货手段等。根据读者信息查询购书情况，将统计结果以报表形式打印输出。
11.教室管理信息系统 系统功能基本要求
教室信息，包括教室容纳人数、教室空闲时间、教室设备等;教师信息，包括教师姓名、教授课程、教师职陈、安排上课时间等;教室安排信息，包括何时空闲、空闲的开始时间、结束时间等。按照一定条件查询，统计，将结果打印输出。
12论坛管理信息系统 系统功能基本要求
作者信息：包括作者昵称、性别、年龄、职业、爱好等;贴子信息：包括贴子编号、发贴日期、时间、等级等;回复信息：包括回复作者昵称、回复时间等。
13.职工考勤管理信息系统 系统功能基本要求
职工信息，包括职工编号、职工姓名、性别、年龄、职称等;出勤记录信息，包括上班打卡时间，下班打开时间，缺勤记录等;出差信息，包括出差起始时间、结束时间、统计总共天数等;请假信息，包括请假开始时间，结束时间，统计请假天数等;加班信息，包括加班开始时间、结束时间、统计加班总时间。
14.个人信息管理系统 系统功能基本要求
通讯录信息，包括通讯人姓名、联系方式、工作地点、城市、备注等;备忘录信息，包括什么时间、事件、地点等;日记信息;包括时间、地点、事情、人物等;个人财物管理，包括总收入，消费项目、消费金额、消费时间、剩余资金等。
15. 办公室日常管理信息系统 系统功能基本要求
文件管理信息：包括文件编号、文件种类、文件名称、存放位置等;考勤管理：包括姓名、年龄、职务、日期、出勤情况等;查询员工的出勤情况。会议记录：包括会议时间、参会人、记录员、会议内容等;办公室日常事务管理，包括时间、事务、记录人。按条件查询，统计。
16.轿车销售信息管理系统 系统功能基本要求
轿车信息，包括轿车的编号、型号、颜色、生产厂家、出厂日期、价格等;员工信息，包括员工编号、姓名、性别、年龄、籍贯、学历等;客户信息，包括客户名称、联系方式、地址、业务联系记录等;轿车销售信息，包括销售日期、轿车类型、颜色、数量、经手人等。按条件查询，并将销售报表打印输出。
七、课程设计题目
题目一：进销存管理系统的设计
系统概述：通过对典型的小型流通型企业的进货、销售、库存的业务流程进行分析，完成具有进货管理、销售管理、库存管理等相关功能的数据库管理应用系统。
基本要求：
1. 完成进货单(盘盈)、出货单(盘亏)的维护并完成单据的出库、入库，进货单、出货单应设置为子母表 2. 完成客户、供应商的管理
3. 完成库存表的浏览查找(商品成本用进货均价实现，同时记录最新进价)
4. 完成进货明细账的维护，可查询某月某商品的上月结存数量和金额、本月进货明细和金额、本月销售明细和金额、本月结存数量和金额 5. 完成库存结转功能(月末结转)
6. 按时间、按商品类别、顾客、供应商进行进、出货单的统计 7. 完成库存表的按时间、按类别进行统计
本题目所需的知识点：E-R关系图;数据库表设计，数据库表维护等。
该题可4个同学完成，各同学题目为： 进销存管理系统——基础数据 进销存管理系统——进货维护 进销存管理系统——售货维护 进销存管理系统——账务管理
其中，基础数据包括客户、供应商、商品类别、商品基本信息等的录入、修改、删除、打印、查询;进货维护包括进货单录入、删除、修改、查询、审核、入库、出库、打印、进货统计查询等;售货维护包括售货单录入、修改、删除、查询、审核、入库、出库、打印、售货统计查询等;账务管理包括商品库存、商品明细账的查询、打印等以及报表功能(按时间、按商品类别、顾客、供应商进行进、出货单的统计)和月末结转。
题目二：学生成绩管理系统的设计
系统概述：通过对学校日常教学管理中的课程、选课、学生、班级、教师、成绩等相关内容进行分析，完成具有教师管理、学生管理、成绩管理、课程管理、选课管理、班级管理等相关功能的小型数据库管理应用系统。
基本要求：
1. 完成学生、班级、课程、教师、选课表的维护 2. 完成成绩表的维护、浏览查找
3. 按班级、按课程计算平均成绩、最高成绩、最低成绩、及格率 4. 统计某学生、某学期的所有课程的平均成绩。
5. 完成权限控制功能(如果一个同学独立完成，仅要求简单的用户登录即可)
6. 完成数据备份与恢复功能
本题目所需的知识点：E-R关系图;数据库表设计，数据库表维护等。
该题可4个同学完成，各同学题目为： 学生成绩管理系统——基础数据 学生成绩管理系统——成绩管理 学生成绩管理系统——权限控制
学生成绩管理系统——数据备份与恢复
其中，基础数据包括学生、班级、课程、教师的录入、修改、删除、查询、打印;成绩管理包括选课、成绩信息的录入、删除、修改、查询、打印以及相关统计查询等;用户管理包括用户、用户组、权限的录入、修改、删除、查询、打印以及权限分配、用户登录等功能;数据备份与恢复包括数据备份、数据恢复功能，要求可以备份数据到指定的文件夹、文件和从指定的文件夹、文件恢复数据到数据库。
题目三：工资管理系统的设计
系统概述：通过对人事管理管理部门中的职称、工资、员工、部门、工资类别等相关内容进行分析，完成具有人员管理、工资管理、部门管理等相关功能的小型数据库管理应用系统，系统需要具备增减工资中应发、应扣类别的灵活性，以适应将来需求的变化。
基本要求 ：
1、完成人员、部门、工资类别、职称表的维护
2、根据需要对工资类别进行添加
3、完成工资表的生成，并计算相关数据，进行查询。
4、按部门计算平均工资
5、按人、年统计平均工资
6、完成权限控制功能(如果一个同学独立完成，仅要求简单的用户登录即可)
本题目所需的知识点：E-R关系图;数据库表设计，数据库表维护等。
该题可2个同学完成，各同学题目为： 工资管理系统——基础数据 工资管理系统——工资管理
其中，基础数据包括职称、工资、部门、工资类别、员工基本信息的录入、修改、删除、查询、打印;工资管理包括工资的录入、删除、修改、查询、打印以及相关统计查询等。
题目四：食品消费卡管理系统的设计
系统概述：通过对学生使用消费卡在学校餐厅的消费流程进行分析，完成具有食品管理、消费管理、餐厅管理等相关功能的小型数据库管理应用系统。
基本要求 ：
1、完成人员、消费卡、餐厅、食品价目表的维护
2、完成消费表的生成，并计算消费折扣。
3、按人员、时间、餐厅统计计算消费总额
4、按食品类别、时间、餐厅统计计算消费总额
本题目所需的知识点：E-R关系图;数据库表设计，数据库表维护等。
该题可2个同学完成，各同学题目为： 食品消费卡管理系统——基础数据 食品消费卡管理系统——餐厅管理
舞台机械设计范文第4篇
摘要：本文从教师过度关注知识的传授，而忽视了思想育人对学生学习的促进作用；学生不适应机械设计教学规律、建立不起有效的学习思维和方法；教学内容与当代科学的新成就发展脱节、与当前实践应用结合不紧密；教学内容与专业需求不一致；课程设计创新过程中教师作用的发挥等五个方面进行讨论研究，寻求提高《机械设计》教学效能的方法和途径。
关键词：机械设计；教学效能；人文情怀
《机械设计》是机械设计制造及自动化的一门重要的专业必修课，主要讲授机械设计基本知识、基本理论和基本方法，通过设计训练，着重培养学生的设计思维和设计能力。在机械类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。目前在教学中普遍存在着一些问题，如教师过度关注原理、技能的传授，只教书而没有尽到育人职责；学生不适应机械设计教学规律、建立不起有效的学习思维和方法；教学内容与当代科学的新成就发展脱节、与当前实践应用结合不紧密；教学内容与专业需求不一致；课程设计创新过程中教师职责的发挥等。对以上问题进行研究和改善，将会显著提高《机械设计》的教学效能。
一、坚持育人于教学过程之中，培养学生的爱国人文情怀
青年大学生正处在价值观形成和确立的关键时期，大学教师在大学课堂上讲些什么，传授什么，对青年大学生价值观的形成有着重要的影响。经过与学生的座谈交流以及多年的实践发现，绝大多数学生希望教师介绍我国在机械设计方面尤其改革开发以来所取得的成就。因此，作为生活在中国这方热土的大学教师应站在中国立场、自觉履行传道授业育人职责，真正践行“科学无国界，但科学家有祖国”理念，培养学生的爱国人文情怀。
比如在绪论中，讲到机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志，我们就把我国取得的世界领先的重型锻造水压机及百万千瓦核电等高端铸锻件核心制造技术、美国总统奥巴马演讲现场用美国旗遮住上海振华重工商标的插曲、世界首创单台推力最大的50吨超大推力电动振动试验系统等内容介绍给学生，提高学生的学习热情，将我国特别是改革开放以来取得的一系列成就，比如高铁、大运飞机、深海潜航器等介绍给学生，增强他们的民族自豪感和爱国情怀，同时告诫他们这都是我国在较短的和平时期内取得的，这体现了社会主义的优越性和党领导的正确性，同学们要自觉维护来之不易的和平发展环境。短短几句话，不要长篇大论，足以打动学生。“台上一分钟，台下十年功”，要求教师平时要从客观理性的角度、站在中国的立场、以百姓的视角去独立思考、自觉辨别、收集相关资料。
二、总结《机械设计》教学的一般规律，做好学生已形成的基础课程学习的思维习惯和方法的衔接
本課程中“设计”的含义是指机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计，考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等，考虑的因素比较多，机械设计有自己独特的教学主线和学习规律。其内容编排基本上是每章完成一种通用零部件设计的学习，学生即使前面的内容没掌握，后续内容也可以学得很好，内容是并行的，这与基础课程的系统性、整体性、内容串行特点完全不同。不过，《机械设计》每章内容展开是以串行方式进行的，经过归纳整理，得出每章机械零件设计思路是：
分析失效现象→失效机理（原因、后果、措施）→设计准侧→建立简化的力学模型→强度计算→主要参数尺寸→结构设计。
以上程序就是学习机械设计的规律，这样就和前基础课程的预期学习习惯衔接起来了，使学生能较快地适应机械设计的学习。
三、教学内容与当代科学的新成就发展脱节、与当前实践应用结合不紧密
蜗杆传动是《机械设计》教学中的一个重要内容，本章开讲引入时会讲到蜗杆传动从外形上看，就是螺旋与斜齿轮的传动典型的一种传动方式，具有工作平稳、兼有斜齿轮与螺旋传动的特点，具备传动比大、结构紧凑等优点，但也有蜗轮材料需用贵重的减摩材料、需要专用滚刀加工、强度较低、蜗杆传动相对滑动速度较大、摩擦因数高等缺点，因此，在规定内容讲完后，及时跟进新型蜗杆传动——TI蜗杆传动的介绍，该种蜗杆传动在光伏用跟踪减速机、汽车起重机等有广泛应用，属于渐开螺旋面包络的环面蜗杆传动，这与教材内容衔接上了，一次包络TI蜗杆传动中，蜗轮是一个普通的渐开线斜齿圆柱齿轮，这又和齿轮传动结合起来，这与本章开讲时提出的蜗杆传动从外形上看，就是螺旋与斜齿轮的传动一致，学生就比较容易理解了。讲这些的目的就是告诉学生们机械学科是一直向前发展的，许多新的问题期待他们解决，激发他们学习机械设计的兴趣。作为教师，应主动跟踪科学技术发展的新成就、上课时介绍机械设计最新发展及其在重大装备上的应用，随时做好更新教学内容的准备，做好与现代科学技术发展的对接。
四、根据专业需求，合理安排教学内容
合理安排教学内容，使其更贴近专业特色，满足专业的需求，更好地实现《机械设计》课程培养应用型人才的目标。比如，机械零件的疲劳强度设计内容对本科生而言本就较难理解，对机械电子工程专业的学生，如果此部分用大量时间讲解，很可能一下子将学生学习机械设计的热情打倒，对后续主要内容的学习带来较大的消极影响。因此这部分只侧重于疲劳现象和概念的讲解，实现满足人才培养目标的要求，不必在教学内容上求全。
五、鼓励学生课程设计创新、教师的职责是对学生的引领
课程设计是《机械设计》课程重要的综合性与实践性教学环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，教学目标包括实践技能、素质教育和创新能力培养三个方面。现在机械类本科阶段的课程设计基本都是圆柱齿轮减速器设计，这个题目不可谓不好。问题的关键是现代的大学生很多知识面较广、思维活跃，有自己独特的想法，这与创新能力培养一致，因此必须给予学生这个机会。但是《机械设计》课程设计的宗旨是让学生得到一次较全面的机械设计能力训练，有些学生的自拟题目是不适合作为《机械设计》课程设计题目的，教师要注意甄别。即使是恰当的题目，教师也不能大甩手，而要和学生一起分析方案、完善方案，把握大方向，引领学生沿着机械设计的方向去做。当然，对于其他同学而言，减速器设计依然是一个能力培养和训练的好题目。
在《機械设计》教学过程中，提高教学效能是评价教学目标的依据之一，无论采取何种方法都是以学生为中心、从内心深处激发他们的学习和探求欲望。因此，人文情怀教育始终贯穿其中，这方面目前有些同行已经在研究并进行实践了。随着科技发展和社会进步，《机械设计》教学过程中定会出现新的问题，只有积极应对，适时调整，才能满足社会要求。
参考文献：
[1]骆郁廷.大学的课堂与教师的使命[N].人民日报，2015-02-13.
[2]刘鹤飞，黄永强，孙月海.TI蜗杆传动的研究现状及发展方向[J].河北理工学院学学报，2006，28（4）：42-45.
[3]任国强.中国古代机械于（机械设计基础）教学之中[J].四川职业技术学院学报，2014，24（4）：144-145+165.
Some Thoughts on How to Improve the Teaching Efficiency of \"Mechanical Design\"
HAN Xiang
（Department of Mechanical Engineering and Electronics，Xuzhou Institute of Technology，Xuzhou，
Jiangsu 221018，China）
Key words：\"Mechanical Design\"；teaching efficiency；human feelings
舞台机械设计范文第5篇
摘 要 培养学生适应产业转型升级需求的关键能力，是我国新工科建设对人才培养提出的新要求，也是当今工程教育面临的主要问题。由于机械设计基础课程设计对工科学生综合能力培养影响较大，研究现有教学过程对学生关键能力培养的不足，并从教学理念、教学方法、评价体制等三个方面，探讨教学过程中值得改进的方向。
关键词 新工科;机械设计基础;课程设计;教学改革;虚拟仿真实验室
Thinking and Discussion on Teaching Reform of Course Design
for Fundamentals of Mechanical Design in Emerging Enginee-ring//LIU Houguang， CHENG Zhihong， YANG Jianhua， LIU Song-yong， PENG Yuxing
our country， and it is the main problem facing engineering education today. Because the Course Design for the Fundamentals of Mecha-nical Design has a great influence on the comprehensive ability trai-
ning of engineering students， this paper studied the shortage of the
key ability training in the current teaching process. Besides， the direc-
tion that is worth improving in the teaching process was discussed from three aspects： teaching concept， teaching method and evalua-tion system.
Key words emerging engineering; fundamentals of mechanical de-sign; course design; teaching reform; virtual simulation laboratory
1 引言
制造業为我国的经济主体，针对我国制造业大而不强及世界新一轮的产业变革，国务院提出“中国制造2025”重大战略[1]，将高档数控机床和机器人、航空航天装备、先进轨道交通装备等列为十大重点发展领域。随着该战略的实施，全国向新技术、新产业、新业态、新模式经济形态转型过程中，迫切需要大量具有工程实践能力、创新能力及国际竞争力的高素质工程技术人才。为了满足该新型工程技术人才的需求，教育部于2017年提出开展新工科建设[2]，以新产业转型为背景，探索“新理念、新结构、新模式、新质量、新分类”的新型工程教育改革。该支撑国家新形势下产业升级的工程教育改革，对工程技术人才培养过程中的培养理念、培养模式及质量标准等都提出更高的要求。与此同时，中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《关于深化教育体制机制改革的意见》中，将培养支撑终身发展、适应时代需求的关键能力作为人才培养重点[3]。故关键能力的培养已成为新工科建设下高素质工程技术人才教育的新方向。这种工程人才的关键能力，体现在职业道德、工程思维能力、工程实践能力、创新创业能力、终身学习能力、领导能力等方面[4]。因此，新工科建设下，工程教育及课程教学的改革应该注重学生上述关键能力的培养。
机械设计基础是一门围绕常用机构的工作特性、设计方法，及通用零部件的工作原理、选型及设计计算的设计类课程，是从工程制图、理论力学、材料力学等理论基础课向工程机械等实践性很强的专业课程过渡的专业基础课[5]。由于其对培养学生掌握工程设计基本技能上具有重要意义，现已成为国内高校诸多工科专业开设的技术基础课程。就中国矿业大学情况来说，该课程面向采矿工程、安全工程、工业设计等非机类专业，以及材料科学与工程、热能与动力工程等近机类专业;每学年授课班级数高达30多个，学生1200多人次，直接影响学校近五分之一的学生。
机械设计基础课程设计是该门课程配套的一项重要的教学实践环节，要求学生能够根据实际生产需要，给出综合考虑机械功能、性能、结构、材料、工艺等多方面因素的设计方案，是学生首次接受的全面工程设计训练。该训练要求学生能够综合运用所学理论课程解决实际工程问题，对学生树立正确的设计思想、掌握基本设计理论和方法、查阅及运用设计资料、培养良好的工程素质具有关键的先导性作用。作为工科优势高校，如何响应国家新工科建设号召，探索机械设计基础课程设计这门对工科院校影响广泛的课程的教学改革，强化学生的关键能力培养，是面临的一个重要问题。本文针对该课程当前的教学情况，结合新工科建设对高素质工程人才的关键能力需求，就该课程能力培养过程中存在的不足及有待改进的内容进行探讨。
2 当前教学存在的主要问题思考
机械设计基础课程设计是诸多工科学生首次接触的工程训练课程，对学生解决实际工程问题能力及工程素养的培养具有较大影响。新形势下，应该结合新工科关于人才关键能力培养的需要，对课程教学方法的进一步改进进行研究。下面从现有设计内容、教学过程、绘图能力等方面进行分析，阐述课程教学存在的主要不足。
从设计内容来看 课程设计的题目，一方面影响学生工程能力培养目标的实现，另一方面受学生所处阶段的知识水平及教学时间限制。现今国内大部分高校的课程设计选题仍沿用20世纪30年代苏联列宁格勒加里宁工学院的方法，即以齿轮减速器设计为核心。学生根据课程设计指导资料中的方法，确定传动方案、参数计算及结构设计，并绘制相应的装配图、零件图，撰写设计说明书。设计对象包含了机械设计基础中的核心内容，有助于加强学生对课程知识的掌握。但题目陈旧，学生缺乏新鲜感，简单抄袭往年材料的情况严重。以至于近年来，很多学者认为该选题内容过于固化，不利于学生创新能力的培养;并建议通过结合创新设计大赛、科研项目等进行选题，对课程设计内容进行拓展。但该门课程是学生第一次接触的工程实践，学生工程基础薄弱，且课程设计时间短。教学过程中发现，成绩中等偏上的学生完成传统选题内容，都需要通过加班来实现。因此，引入较新的设计题目，超越了大部分学生现有的知识水平，且会让学生用去太多的时间查阅资料，造成大部分学生无法完成，失去课程设计人才培养的整体意义。如何在现有设计内容基础上提升学生关键能力的培养，使学生适应时代发展的需求，是目前面臨的一个主要问题。
从教学过程来看 机械设计基础课程设计的完成时间通常在1～2周，随着专业的不同而改变。其教学主要由设计前指导和设计过程中辅导这两部分组成。其中，设计前指导主要是任课教师在学生选题时对课程设计的主要过程进行2～4课时的介绍。采用以课堂讲授为中心的讲授模式，教学手段主要依靠讲授PPT电子讲稿。因学生缺乏工程经验，该指导过程中，学生难以理解所述机械结构的实际意义。讲解重点在于机械系统零件设计及箱体结构设计，而对方案设计及制造工艺介绍较少，学生缺乏对产品设计全流程的准确认识及构思训练。而设计过程中的辅导主要是在课程设计开展期间，任课教师每天去设计教室现场对学生存在的问题进行答疑，通常每天2～3小时。该指导过程中，由于课程设计时间较短，涉及的知识面却较广，部分学生无法在短期内真正掌握设计过程，不敢咨询任课教师，只能简单地照抄设计指导书中的资料，没有实现工程实践能力的培养目标。与此同时，教师对学生最终成绩评价相对单一，主要依靠学生最终的答辩成绩及图纸和说明书质量，对中间完成过程的评估较少。这种以个人为单位的评价，造成学生只注重自己工作的完成情况，不能有效培养学生的团队协作能力及领导能力。
从工程绘图能力训练来看 针对学生在开该门课程时工程制图基础薄弱，国内院校主要要求学生绘制二维工程图纸来完成课程设计。但从完成情况来看，学生CAD图纸出现抄袭现象，部分图纸是基于一个电子模板完成，失去了课程设计的培养意义。针对该问题，很多教师要求学生手工绘制图纸。这种手工绘图虽然避免了抄袭现象，加强学生二维工程图纸的绘图能力，但也带来一些问题：一方面，手工绘图占用时间较多，且没有培养学生的计算机绘图能力;另一方面，由于现有企业工程图纸绘制主要采用CATIA、UG、Pro/E等工业三维设计软件完成，这种传统的二维绘图方法已脱离企业对现代产品设计的技术需求。
针对该问题，很多学者提出采用三维设计软件来完成课程设计，但开课时真正掌握三维设计软件的学生较少，而课程设计课时有限，教师无法额外指导学生学习该类软件，使得三维绘图在该课程上的实际推广存在较大困难。此外，从工程图纸完成质量来看，部分学生还不能准确应用机械制图的前期知识，零件图中零件形状的绘制和公差标注、装配图中配合尺寸的标注等都存在较多问题。
3 课程设计教学方法和教学手段改革探讨
改变教学理念，增加工程实践 现有课程设计教学主要侧重于知识传授，而新工科建设要求高校能够为社会提供高素质复合型工程人才，故教学过程中还需注重学生综合能力、素养等的培养。其中，知识传授方面，在让学生夯实教材中的主要设计理论的基础上，需注重培养学生具有综合应用所学理论知识，分析和解决实际工程问题的能力;培养学生查阅最新文献资料，紧跟学科前沿的能力。在综合能力培养方面，要在课程设计中注重学生实践动手能力、创新能力及自主学习能力的培养。而素养方面，既要注重学生做人、做事基本素质的培养，还要注重学生做学问的工程素质培养。除了教学理念改变，还需进一步加强工程实践环节，提升学生实践动手能力。现有课程设计教学还停留在理论设计上，没有加工样机;学生完成的主要是理论上的复习，对产品的加工、制造缺乏认识，造成该实践训练不能满足时代对工科学生实践动手能力的需求。考虑到采用传统机械加工技术成本较高，而3D打印该成本相对较低的新兴技术已被广泛应用于工业设计[6]，可将3D打印技术引入课程设计，让学生参与加工过程，提升其动手能力，且便于教师评价课程设计完成质量。
改革教学方法，增加教学资源 课程设计存在的很多问题，主要受课时限制，使得传统教学方法无法解决。通过很多学者建议的课程设计融入课堂的方法，提前给学生布置课程设计题目，可以拓展学生的设计时间。但一部分学生自学能力及自我约束能力不强，仅提前布置任务，并不能让他们真正提前开展设计工作，而机械设计基础课堂中又不能拿出较多时间指导课程设计。为此，需要探索利用学生的课外时间来指导学生。
现如今已进入教育信息化时代，随着国家精品在线开放课程建设的推进，很多课程已经通过慕课等在线课程来拓展学生学习时间，提高学生自学能力，但针对机械设计基础课程设计的慕课至今还未见报道。因此，可以围绕传动方案设计、零部件设计、三维绘图、工程图标注等录制视频在线课程，引导学生开展课程设计。
此外，教育部于2018年发布的《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》中指出，为了适应信息化条件下知识获取方式和传授方式等发生革命性变化的要求，应深化信息技术与教育教学深度融合，开展虚拟仿真实验教学项目建设工作。故针对学生课程设计时对减速器及组成零件感性认识欠缺，可探索建设机械设计基础课程设计虚拟仿真实验室。
改革评价体制，增强团队合作 改变传统仅仅以个人完成的图纸、设计说明书及答辩表现为标准的评价方式，增加课程设计小组协作考核、过程考核。
首先，为了培养学生团队合作精神，在不改变课程设计主体内容（齿轮减速器）的情况下，通过增加应用背景（如带式输送机传动装置、卷扬机传动装置、螺旋输送机传动装置等），对学生进行分组。各小组根据设计内容，对课程设计进行任务分工。通过组员间相互沟通、相互合作，共同确定设计问题解决方案，逐步完成课程设计任务，进而实现对学生团队合作能力及部分优秀学生团队领导能力的培养。
其次，增加课程设计过程考核环节。一方面，借助在线视频课程建设，通过设置在线习题，增加线上学习的过程考核，把握学生对课程设计常见问题的掌握情况;另一方面，增设各小组于关键设计节点的进展演示汇报考核，提升学生沟通、表达能力的同时，监督学生对关键零部件结构设计、工艺设计、CAD工程绘图的掌握情况，并把握学生的团队合作情况。
4 结语
基于新工科建设对学生关键能力培养提出的新要求，本文对机械设计基础课程设计这门对工程专业学生综合能力培养影响较大的实践课程的教学情况进行了分析，研究了现有教学过程中对学生关键能力培养的不足，并从教学理念、教学方法、评价体制三个方面，探讨教学过程中值得改进的方向。
参考文献
[1]国家制造强国建设战略咨询委员会，中国工程院战略咨询中心.《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书：技术路线图（2017）[M].北京：电子工业出版社，2017.
[2]教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].[2017-02-20].http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.
[3]中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于深化教育体制机制改革的意见》[EB/OL].[2017-09-24].http：//www.gov.cn/xinwen/2017-09/24/content_5227267.htm.
[4]吴涛，刘楠，孙凯.“新工科”视域下工程人才关键能力的思考[J].黑龙江高教研究，2018（3）：156-160.
[5]刘后广，程刚，程志红.抛錨式教学法在机械设计基础教学中的应用探索[J].中国教育技术装备，2014（18）：101-102.
[6]吴军，于之靖，王涛，等.基于3D打印技术的机械类课程设计改革[J].实验室科学，2017（5）：72-74，80.