机械工程论文范文

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第1篇

机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是现代机械工程师，使学生接受机械工程领域的基本知识和专业理论知识，受到机械工程师基本技能的训练。学生毕业进入企业后，除具备机械设计制造及其自动化专业的一般知识与能力外，作为现代机械工程师，还应具备以下能力：（1）能够正确判断机械设计制造及其自动化专业领域的工程实际问题；（2）具备针对工程实际问题的系统分析能力和解决问题的能力；（3）具备机械制造行业的工程设计、工程开发能力；（4）能适应机械制造行业涉及学科的交叉性和复杂性，具备协调与合作能力；（5）具备终生学习的能力。

二、机械工程系列核心课程教学培养现状

夜上海论坛 机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程，以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强，与相关课程关联关系强，在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。以《机电传动控制》为例，该课程的理论性、实践性和综合性强，涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面，关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程，和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程，甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学，在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中，机械工程系列核心课程均存在内容量大，知识面广，教学以理论为主，实验为辅的现状。理论教学方面，由于原理图多，文字叙述较抽象，学生又无实物接触，难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓，不仅影响了学生的实际应用能力，也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节，多采用验证型实践教学，且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素，难以大量装备于实验室，使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感，在很大程度上挫伤了学生的积极性，更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节，即考试，现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握，比较理论化，并不注重与工程实际的联系，往往出现教师为考而教，学生为考而考、考后即忘的现象，无助于对工程技术人才的培养。机械工程领域知识的复杂性和交叉性，使得实际工程问题通常是隐性的，学生毕业进入企业后，无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案，企业必须投入相关资源进行二次培养，企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此，工科院校机械设计制造及其自动化专业，针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革，培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要，是适应社会发展需求的需要。

夜上海论坛 三、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列

核心课程教学改革研究与实践我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标，贯彻以工程项目构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）全过程为载体的CDIO高等工程教育理念，打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式，以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容（含实践教学）安排、教学方法以及师资和教材建设的核心，系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目（一级项目），其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程（含实验），这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”，极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时，工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施，构建真实的工作场景，以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养，加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题；解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下，学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺，以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状，使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进；解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题，真正避免现有教学制度下，老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。针对教学体系改革，建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系，优化课程结构，改革教学内容。如教学过程中，以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线，给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数，要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究，又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容，注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时，将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合，扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”“、80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式，使学生易学，老师易教。在《机电传动控制》课程教学改革过程，共有三条主线：其一，课程自身教学系统主线；其二，工程设计项目与实验教学主线；其三，对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开，最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中，在授课教师的带领下，进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多，工作量大，单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场，极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习，课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导，学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作，完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项，目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨，课后主动学习时间大增，在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色，而不是以往的“填鸭式”教学；学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力，达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革，强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验，培养动手操作和创造能力，注重该课程与相关课程的关联设计，注重该环节理论与实践的联系；对于考试环节，不以最后一考来定输赢，而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合，笔试与口试结合，注重工程设计的实际应用方面的考评。

夜上海论坛 四、总结

第2篇

1.1虚拟工程技术的特点

虚拟工程技术实际上是建立在虚拟模式下，通过使用计算机进行相应的分析。依据相关模型，工作人员可以适当的建立一定的虚拟装配。在进行装配的时候，能够及时发现其中的错误，及时进行纠正，从而保证具有一定的精确性，此外，还可以利用计算机来改正零件存在的错误，具有操作简单，方便等特点，而且在利用计算机改正以后，可以自动出现新的模型[1]。虚拟工程技术可以在一定程度上改变零件由于出现错误导致的质量问题，全面实现装配、设计、检验的协调方式，可以有效的增加产品质量，保证企业具有一定的竞争优势。

1.2虚拟工程技术应用过程

夜上海论坛 利用虚拟工程技术进行设计的时候，基本上都是依据产品的生命周期进行分析的。所以，在设计的时候，需要依据客户提出的相关建议和需求进行分析，明确产品的主要性能和实际使用功能，然后在利用虚拟工程技术进行相关的设计，利用虚拟加工进行产品的生产，如果能够符合客户实际需要，就可以进行实际生产，一旦出现问题或者不符合客户的要求，需要进行及时修改模型，然后进行相关理论计算、实践推理以及循环修改等，保证能够符合实际规范和要求，然后利用计算机进行优化设计。在设计相关零件的时候，应该具有一定的专家系统，依据不同的设计规范和特点得到不同的数据特征，从而建立符合实际情况的模型，形成相应的零件元模型[2]。然后在模型的设计前提下，进行分级和分类，利用一定的理论和推理得到相应的产品。在进行虚拟工程设计的时候最主要的就是设计产品模型，在设计的时候出现不同的领域，所以，应该依据不同的类型建立不同产品模型，保证产品虚拟模型具有一定的意义和作用。

夜上海论坛 2虚拟工程技术的机械虚拟样机技术在机工程设计中的应用

在上世纪八十年代出现了一种新的机械工程设计技术，虚拟样机技术，是利用计算机技术逐渐发展和更新的一种辅助计算机机械工程技术，虚拟样机技术也可以被叫做机械系统动态仿真技术。相关设计人员在计算机上设计一定的模型，然后合理的进行一定的动态分析，不断改进技术和设计方案，利用数字化模式来合理代替物理样机。使用这种虚拟样机技术可以很好的降低成本，有效增加产品的性能以及产品质量，得到最符合实际的设计方案，所以，在技术刚刚发展起来的时候，就已经得到各界的关注和重视，很多大型企业也开始逐渐使用这种技术，对于企业提高社会效益和经济效益具有一定的意义。在设计机械工程的时候，适当的使用计算机仿真技术，可以有效的建立各种模型，包括加工零件的方式、加工零件的顺序、选用的工装以及参数、连接件具有的连接性以及运动性。数字化虚拟样机实际上是一种全新的管理和设计方式[3]。机械虚拟样机是一种在三维CAD基础上发展起来的技术，三维CAD是一种可以进行自底向上、自顶向下的造型模拟设计方式，能够进行仿真装配，结构分析以及仿真运动等很多比较困难的过程，保证设计更加合理。这种方式可以更加方便的联系CAE系统，适当进行合理的仿真，为设计提供一定的数据信息。依据UG、SolidEdge等作为基本设计平台，从而建立一定全参数三维模型。适当的分析零件的有限元和模拟整体的运动性，利用虚拟化机械技术完善和实施，建立一套符合企业自身发展的三维CAD机制，从而可以有效的转变设计模式，提高产品的质量和效率[4]。

3虚拟样机技术在机械工程设计中的优势

在机械工程设计的时候，虚拟样机技术具有一定的通用性，可以有效的解决设计中出现的困难问题。虚拟样机技术实际上是在动力学和力学前提下发展和创新的，是简化处理困难问题的有效方式。大部分的虚拟样机基本上都是利用代数混合方式建立的，可以简化复杂问题。虚拟样机可以由很多六个自由度来建立结构域，并且互相约束，具有一定的通用性，为建立不同种类的模型提供依据和条件。此外，虚拟样机还可以在一定程度上方便进行系统维护和建设，保证软件具有更高的后期处理作用。依据运动情况进行传统的机械分析，需要建立一定的模型，虽然没有多少步骤，但是由于会涉及很多方面的数据和运算，导致过程比较复杂，经常会出现错误，从而浪费大量的物力、人力以及财力，才可以保证具有一定的精确度[5]。使用虚拟样机技术，可以有效的降低人力、财力等的使用，有效的增加工作效率。在建立一定模型之前，可以利用计算机来完成数据的计算和求解，具有操作方便、精确度高的特点，提高了相关设计人员的创新能力，保证机械设计能够得到一定发展。传统技术会出现很多数据信息，需要具有一定的经验。而虚拟样机技术具有更加方便的计算优势，可以直观的展现计算结果和机械性能，保障具有很高的技术和水平。

4结语

第3篇

夜上海论坛 学习是一个连续的过程，尤其是机械工程专业，该专业的课程设置是一环扣一环，结构紧凑和合理，因此，课程和课程之间联系很大。但是，传统的机械工程专业，似乎并没有涉及到化学这一学科，更多的是涉及到数学和物理。其实，机械工程和化学关系也很大，理解到这一点，还可以把本课程作为机械制造课程群的基本课程之一。如《工程材料》课程:材料的结构涉及到化学的物质结构内容，不锈钢涉及到电化学腐蚀内容，化学热处理更是直接和化学有关;《机械制造基础》课程:各种热加工都不开化学热力学知识，冷加工离不开表面工程和摩擦学知识;《机械制造工艺学》课程:钢材表面的预处理、表面成形的工艺确定、表面质量的确定、各种热处理工序的安排、各种先进制造工艺等都离不开化学知识;《再制造》课程:由于机械零部件的主要失效形式是磨损、腐蚀、断裂三种，因此，零部件的再制造技术离不开表面工程、摩擦学、电化学、纳米技术等化学知识。由于本课程理论较深，偏科学，机械工程学科相关课程实践性较强，偏技术。事实上，理论和实践、科学和技术从来都是相辅相成的。一般而言，它们存在两种基本模式:一是由于生产实践需要创建了技术，然后提高到理论上来，再反馈到技术中去，促进技术更一步发展;二是在实验室中揭示了某些基本规律，建立了比较完成的理论体系，然后再在生产技术中创建全新的技术部门。比较化学学科和机械学科的关系，也有助于理解科学和技术的辩证关系。

2结合专业实际，阐明化学基本原理

在讲解教材主体部分的时候，应适当结合机械工程专业特点，这样讲解起来学生印象较为深刻，同时又可以让学生在大一阶段逐步渗透机械工程学科思想。如讲解物质结构部分，化学的结构是原子结构、分子结构、各种结合键结构、晶体结构等，这些内容纯粹是化学知识，其实，结构的范围很大，机械工程也有宏观的结构。如轴上有键槽、轴肩、挡圈等，连接结构有螺栓、双头螺柱、螺钉等，机构结构有平面连杆、凸轮、齿轮机构等。这些都是结构，只不过和化学的结构从内容上不一样，但从结构决定性能的角度看，实质是一样的，只不过结构的尺度不一样，一个偏微观，一个偏宏观，现在很多科学研究都是跨尺度研究。再比如化学的合称，在材料界称为制备和加工，在机械上就是机械制造，名称上有差别，实际各自的角色都差不多。学院除了机械工程专业以外，还有三个专业，分别是过程装备与控制工程、交通运输、农业机械化及其自动化，学生应对一个学院的专业有一定的了解。在讲解反应部分，这部分热力学知识涉及到能量的改变，在学院这几个专业里面，都要涉及到能量的转化，机器和汽车涉及到电能、化学能、机械能等相互转换，而过程装备与控制工程专业有专门传递能量的过程工程;同时，该部分和过程装备制造工艺密切相关，过程设备壳体制造的准备工序第一道就是钢材的净化处理，以清除材料表面的锈、氧化皮和熔渣等;讲解电化学部分，也可以结合过程装备与控制工程专业某些过程机器防腐蚀的特点来讲解。事实上，过程装备与控制工程专业以前是化工机械专业，是化学工程各机械工程两大学科结合起来的。

3结合宁夏地区实际

大学的根本任务是人才培养，但同时大学也要服务社会，从这个角度讲，老师应了解本地的相关企业，对于学生而言，也要清楚自己的专业和所学课程和当地社会的关系。，在讲解熵变时，可以联系能源的开发前景和利用效率，找到更加清洁与高效的新能源，如燃料电池、太阳能等［2］，可以结合国电宁夏太阳能有限公司的主导产品来讲解;讲解溶液部分，涉及到渗透压概念，纯粹的讲解概念学生肯定感觉到太学术，不清楚和身边的事物有何关系，如果能结合宁夏地区的盐碱地实际情况，了解到盐碱地不容易种庄稼就能很深刻的理解渗透压这一概念;讲解溶液的凝固点下降时，可以参考宁夏共享集团有限责任公司，铸铁的非铁元素含量较高，从而凝固点要比铸钢低，所以共享集团的铸铁温度要比铸钢温度低;在讲解电解池部分，可以结合宁夏青铜峡铝业集团有限公司的电解铝、宁夏天元锰业集团电解锰来讲解;在讲解化学和环境这一部分，可以结合银川污水处理厂采取的水处理流程环节;讲解表面工程与摩擦学的时候，可以结合西北轴承股份有限公司，该公公司的轴承保持架均要采取磷化处理，区内其他机械公司的机械产品均离不开摩擦学知识。这样学生既学习了知识了，又了解了当地的企业主导产品。

4激发学生兴趣

任何学习，要有一定的热爱才会学好，学起来才有主动性。因此，教学的过程中，可以穿插一些化学发展历史，化学与诺贝尔奖，化学与社会，化学与生活，化学学科前沿等有趣的典故、故事。如人们利用扫描纳米探针技术进行原子、分子尺度上的机械刻蚀，操纵单个的分子、原子，将单细胞核酸分析技术用于疾病的早期诊断，目前已经能够进行乳腺癌特异性RNA中某种结构的测定［3］。以及向学生介绍化学理论已经取得的成就，这些成就为社会、生活的进步带来的贡献，化学的面临的难题等［4］。让学生知道化学学科不再枯燥，严密的化学学科也存在娱乐性的一面，还让他们清楚化学学科和社会、生活都有关，更别说机械学科了。同时，也可以使学生理解自然科学发展的共性规律，增加科学素养和情操。

5发挥学生主观能动性

夜上海论坛 人才培养的目的是让学生自己掌握思想、知识和技能。基于此思想，本课程设置了三个专题:化学与材料，化学与能源，化学与环境。这三部分主要由学生讲解，原则是学生要讲清楚知识点，讲清楚化学与这些主题的联系，并且一定要联系宁夏地区实际讲解。把班级学生分成三组，每组讲解一个专题，每组确定一位组长，让组长给组成员分工，主要包括查资料、作PPT、演讲者等。任课老师首先把每个专题涉及到的知识点和需要查询的书籍、期刊文献、图片、网站等给学生交代清楚。讲解的时候，该组学生全部坐在前面，讲解完后，其他组学生自由提问，由本组学生负责解释和回答。

6考核方式

本课程的主要任务是培养学生的自然科学素养，让学生在工程实际中会运用化学基本原理解决具体工程问题。因此，考核方式与机械工程其它课程有所差异。课程考核采取全程考核，多种方式并存，期末考试考试采取闭卷考试。考核方式如下:(1)在三个专题讲解环节要求是每个学生参入，但是分工不同，有的查资料，有的做PPT，有的讲解，而且课堂有问答互动。本环节，我给每位学生的起点成绩为60分，让每个参与的学生保证及格。在此基础上，再根据实际情况，给分工不同的学生不同的分数。(2)小论文环节该环节是每个学生自己完成的环节，在上述各小组分组讲课之后，根据现场讲解及师生互动情况，每位学生把专题讲解总结成小论文，小论文角度不限，充分发挥学生自己的理解，但要兼顾本地区、本专业等基本原则，要求内容正确，层次清楚;图标规范，语言通顺;论证合理，思路清楚;参考文献等要有出处，是网络来源，要写清楚网址。这为学生以后写科研论文也打下了基础。(3)期末考试环节本环节采取闭卷考试，学生作答。本环节不仅是考学生，也考老师自己。由于本课程的实际情况，试卷中尽量少出现计算、推导等试题，大部分试题侧重运用化学原理解决工程实际。因此，作为任课老师，一定要知识点丰富，了解各个学科(如物理、化学、力学、材料、生物、尤其是机械学科等)的内在联系和交叉、衔接情况，也要清楚本地区相关企业的实际情况。

7结论