关于机械原理的知识
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇关于机械原理的知识范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
关于机械原理的知识范文第1篇
关键词：协同育人；高职院校；育人视觉；学籍管理
协同育人的教育观念是要求各大高职院校能够保持战略合作统一，完成人才的选拔和培养，不断的更新自己的教育观念，改善以往老旧的教育措施，使各项教育以及教育管理工作得到提升。在高职院校要正确认识学籍管理的重要性，在学籍管理过程中通过协同育人的视觉，注重学生个人能力的提升和提高专业技能，有效的教育和引导学生成为社会有用的综合性人才；注重学籍管理的方式，全面了解学生的学习情况以及个人性格特点，有效的开展教育教学、改善教育方法提供有力的依据和充分的保障。
一、协同育人的重要性
协同育人是指探索产教协同育人的新模式，2012年8月我国教育部为贯彻落实全国科技创新大会精神，共同探索科教协同育人的新模式，启动了“科教结合协同育人行动计划”，要求各大重点院校将教学的重点放在选拔创新人才的培养方面，与中国科学院签署战略合作协议，达到协同育人的目的。在这样的背景下，为了更好地完成学籍管理工作，贯彻落实协同育人的创新性教育战略，充分认识协同育人的重要性，发挥协同育人功能，在工作中结合学生的实际情况，确认学生的学籍信息，保证学籍信息能够真实反馈学生的学习和生活状态，才能更好地进行学籍管理工作的实施和开展，才能有效地帮助学生完成身份确认和学籍注册。
二、基于协同育人视角下高职院校学籍管理工作存在的问题
（一）管理理念陈旧，跟不上时代需求
当前是网络高科技飞速发展时代，互联网信息已深入人心，但一些高职院校学籍管理上还存丰老旧的管理理念，使其在管理过程中，对学生的学籍还未能与信息化对接。管理模式和管理方式趋于老旧化，有些管理工作还仅限于人手和肉眼之间的“纸质”对比档案管理，无法符合现时代的管理要求，使得管理过程出现不同程序的缺漏。有时由于高职院校的学生人数过多，许多高职院校在学籍管理的过程中出现了诸多的混乱现象，没有制定有计划的、有程序性的管理方针，使得半手工的操作无法利用全程网络化的便捷，帮助管理更多的学生。
（二）制度机制不完善，执行力不强
1.制度不完善，管理难度加大
在学籍管理的过程中，由于部分高职院校在管理时没有建立相关的完善制度或者制度本身的不严谨、条框之间的相互矛盾，使得在管理实施过程中，存在一定管理漏洞，管理难度加大，导致管理不到位的现象，高职院校要加大制度制定，提高管理效率。
2.运行机制不顺畅，执行力不强
在规章制度不完善和运行机制不不顺畅的情况下，执行力以及判断力也会受到相应的影响，对学生的实际情况和个人特点的记载不完善，使得在运作过程中容易忽视学生主体地位的确认，学生主体的执行力没能得到很好的发挥，创新能力的培养和实践能力的提升也相应的受到阻碍，从而无法提升学生的综合素质。随着学籍管理在运行机制启动时出现的问题没能及时的解决，没能得到重视，导致问题越积越多，最终学籍管理工作出现举步维艰的现状。
（三）学籍管理工作重视不够，协同力度不够
一是学籍管理事务琐碎，重视程度不够。有相当一部分的学籍管理工作人员认为学籍管理事务琐碎，对学籍管理的重视程度不够，认为学籍管理在学生的整个教育阶段当中并不重要，使得一件简单的学籍管理事务停留在长时间的工作耗费中，没有针对新的形势提出切实有效的解决办法并很好的执行。
二是事务工作不熟悉，存在主观臆断。一些学生对学籍管理制度并不了解，甚至一些从事学籍管理工作的相关管理人员对学籍管理工作的内容也不甚了解。使得学生对自身的学习情况无法得到确切的信息，而教师在进行评定的过程中也出现各种主观臆断的可能性，使得学籍管理本身偏离了现实，无法作为学生学习情况的依据。在这样的情况下，严重的降低了学籍管理工作的效率和真实性，使得学生在整个学习阶段过程中没有很好对自己的学习情况进行了解，无法在个人层面上得到最佳的提升，影响其个人的发展道路。
三是部门间协同力度还不够。部分的学籍管理事务仅仅依赖于教务部门，教务部门无法独立完成工作，在没有其他部门的配合之下，就算勉强完成了整个学籍的整理工作，在其完成的学籍管理工作中也会出现不同程度的信息缺失和错误补入现象。加上缺乏相关政策的扶持和协同育人作战功能，在信息补入的过程中缺乏了解，使学籍信息最终传达到学生面前时遇到一系列的问题，学生在教务部进行咨询的过程中，也出现一系列的未知状况，无法起到顺畅工作的状态。
三、基于协同育人视角高职院校学籍管理工作的措施
（一）建立科学的学籍管理制度机制，保证管理工作规范化
为了更好地贯彻落实协同育人的管理方针，完善学籍管理的制度，在进行学籍管理的过程中，一是要建立科学的学籍管理制度，使得整个管理工作能够规范化。二是转变管理的老旧观念，在进行学籍管理的过程中，要提高学籍管理的公平性和严肃性，克服学籍管理工作在执行过程中个人的主观臆断和随意性。三是从事学籍管理工作的相关人员要严格要求自己，为实现学籍管理的公平公正作出努力，克服人为的干扰。四是在健全的学籍管理机制确定的情况下，对学院的考风学风进行有效的监督和促进，严格禁止学生旷课、考试作弊等违规现象的出现，对违规现象的进行有力度地惩处和责任追究。五是将学籍信息正确补入，及时记录到学籍内容中。
（二）“以人为本”重视学籍管理，提高工作积极性
为了提高相关管理工作人员对学籍管理的重视程度，学院的院校领导应当首先重视学籍管理，采取相应的管理政策和管理方针。一是以人为本，在学籍管理的过程中还要转变以往的观念，以学生为整个学籍管理的根本，尊重学生、关心学生，突出学生在整个学习过程当中的主体地位。使学生能够积极主动地创造自我价值的提升，注重学习的重要性，赋予学生更多的主动权，达到育人为本、协同育人的目的。二是对学生的学籍信息进行实际的记录，开会明确学籍管理的相关制度，并保证相关的学籍管理工作人员的管理工作专业性以及执行力度。三是进行适当的管理机制考核以及对相关工作人员的激励制度，使得从事学籍管理的工作人员能够得到相应的工作肯定和工作奖励，提高其工作的积极性。
（三）加大学籍管理宣传力度，提高管理针对性
学籍管理工作落实完成之后，必须要贯彻到底，完成其强有力的宣传工作，达到制度普及的作用，使得学院的学生熟记学籍管理的制度，严格按照制度进行日常的生活和学习。比如落实到各种细节当中，在军训过程中、发放学生手册时、召开班会过程以及文艺演出等等院校活动时，要使学生能够了解相关的管理政策，按照管理方针约束自己的行为，一旦违反了学籍管理制度的相关法则，则立刻进行惩处措施，启动惩罚机制，记录在案。
（四）提升学籍管理人员的专业素质，提高工作效率
为了更好的提升学籍管理工作的效率，最终还要提升学籍管理人员的专业素质，进行其专业能力的考核，对其管理工作进行审查，确定学籍管理人员的工作专业性以及责任心，帮助学籍管理人员提升个人业务水平和个人能力，达到学籍管理工作效率不断提升的目的。
总之，为了确保在协同育人的视角下更好地完善高职院校的学籍管理工作，首先要提高ρЪ管理工作的重视程度，各高校领导要进行相关管理制定，开会明确管理工作的重要性。其次使得学籍管理制度执行的相关工作人员能够按照要求合乎规范的、有秩序的进行，管理工作的落实，改善学院的学籍管理水平，配备相应的学籍管理人员。使其能够不断地提升自己的专业能力，解决相关工作过程当中出现的问题。提升学习管理工作的工作效率，帮助学生能够清楚了解自己的学习水平，并培养自我成为一个全面发展型的社会人才，不断地提升自我，达到成才之路的方向保障，也使得高职院校能够完善教育的实施工作，起到很好的协同育人作用。
参考文献：
[1]田宝柱，王占乐，王艳彦.高校学籍管理浅谈[J].教书育人・高教论坛，2015（10）.
[2]王玉敏，许Z.新形势下高职院学籍管理工作的问题与思考[J].南京工业职业技术学院学院，2016（4）.
[3]教育部.关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见[Z].教思政[2012]1 号.
[4]张凤玲.浅谈协同育人视角下的教学与学籍管理工作[J].学苑教育，2013，（5）.
[5]肖丽平，朱权.高校学生管理工作面临的挑战、困境和出路[J].西部素质教育.2016（22）
[6]顾育.刍议高校学生管理工作的创新[J].科技风.2016（19）
关于机械原理的知识范文第2篇
Abstract： In order to improve teaching quality of Mechanical Principle， aimed at the characteristics of this course， this paper abstracts the generic knowledge of Mechanical Principle， grasps the continuity of the precursor and follow-up courses to apply the teaching methods in the teaching of Mechanical Principle， make classroom teaching and online education complement each other， put forward the direction and method of improving the teaching of Mechanical Principle and provide some new ideas for improving the teaching quality of Mechanical Principle.
关键词： 机械原理；教学质量；共性知识；项目教学；在线教育
Key words： Mechanical Principle；teaching quality；common knowledge；project teaching；online education
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）30-0135-03
0 引言
《机械原理》课程是机械类各专业必修的一门重要的技术基础课程，其不仅担负着为学生学习后续相关技术基础课程和专业课程奠定良好基础的重要作用，而且负有培养机械类高级工程技术人才的机械技术工作能力和开发创新能力的重要任务，为学生今后从事机械设计、研究和开发创新奠定必要的基础。
通过这门课程的学习，要求学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会常用基本机构的分析和综合方法，初步具有进行机械系统运动方案分析和机构设计的能力，为学生学习后续课程和新的科学技术，打下坚实的基础。
这门课程通常在本科二年级时开设，机械原理课程一方面较物理、理论力学等理论课程更结合工程实际，另一方面，它又与讲授专业机械的课程有所不同，它不具体研究某种机械，而只是对各种机械中的一些共性问题和常用机构进行探讨。[1]目前的教材一般理论分析多，实践应用较少，学生在初学时普遍感到抽象难懂，难以入门，在课程设计环节往往难以将所学理论知识付诸实际。因此，如何提高机械原理教学质量一直是教研组研究的重要内容，根据多年的教学检验并结合机械原理教研成果，本文探讨了提高机械原理教学质量的几点思考。
1 课程共性知识的提炼
机械原理教材中的一些基本的研究方法和知识点通常贯穿于各章节内容中，在授课过程中将这些方法总结、归纳融会贯通形成讲授体系，帮助学生找到这些章节的内在联系，建立完整的理论体系，从而更好地掌握机械原理的基本的研究思路和方法。
例如贯穿机械原理课程始终的“反转法”，在平面连杆机构设计中，无论是刚体导引机构还是函数生成机构的设计，都可以采用“机构倒置的方法”来设计，即通过选取不同的构件为“机架”，把问题转化为求解“机架”的固定铰链点进行解决。又如在凸轮轮廓曲线的设计中，通过给整个机构加上一个与凸轮角速度大小相等，方向相反的公共角速度，将凸轮反转固定，假想为“机架”，然后按照从动件与凸轮的相对运动关系求出凸轮轮廓曲线。而在推导周转轮系传动比时，也是通过给整个机构加上一个与行星架角速度大小相等，方向相反的公共角速度，将行星架反转固定为“机架”，把周转轮系转化为定轴轮系进行求解。[2]上述的转换机架法、运动倒置法从根本原理讲是一致的，都是相对运动原理在机构分析与综合中的应用。在学生第一次碰到这个概念时，就将这个原理讲透彻，以后在应用“反转法”时又适当重复，以加深学生对这一方法的理解应用。
又例如在机械原理中压力角的概念，压力角的本质是从动件所受的力和受力点速度方向的夹角，在连杆机构、凸轮机构和齿轮机构中均是机构传力性能的一个重要指标，[3]在每一章讲到压力角时，应把连杆机构、凸轮机构和齿轮机构中的定义联系起来讲，比较它们的共性和表述的不同，从而加深学生的理解。
此外还有机械原理课程中常用到的“当量分析法”以及运动分析和动力分析中的“矢量多边形”方法等等[4]。在讲解相关的内容时，用共性知识将不同的内容贯穿起来，使学生触类旁通，逐渐理清思路，加深理解。
2 课程内容之间的联系性
机械原理与前驱课程如理论力学等的内容关系密切，前驱课程的思维方法对机械原理课程也很有帮助，授课时把前驱课程中所学过的理论与机械原理要讲述的问题和内容联系起来，有助于引导学生积极思考。例如在平面机构的运动分析一章中，采用矢量方程图解法进行机构的运动分析时，所采用的基本原理是理论力学中的刚体平面运动和点的复合运动原理；而在平面机构力分析一章中，确定运动副中的摩擦和反力，采用的是理论力学中的机构静力学模型，等等。[5]在这部分内容学习时，学生往往对“矢量方程图解法”感到困惑，可以在授课之前，布置学生将理论力学的相关内容复习一下，课上再分别帮助学生复习一下，加深学生对于这部分知识的理解，从而更好地开展机械原理部分的学习。
此外，机械原理也是后续课程机械设计的基础。例如，机构力分析确定的运动副中的反力，是机械设计中构件结构设计的依据，也是确定轴承强度、刚度的理论依据。再如机械设计课程中关于蜗杆蜗轮和螺旋传动设计时提及自锁概念也和机械原理课程中的摩擦密切相关。另外，机械原理课程中介绍的关于斜齿轮、锥齿轮等的当量齿轮也是后续齿轮强度设计的设计依据。[6]在授课时，将这些联系与应用总结、展示给学生，使学生了解各门课程之间的联系，在应用机械原理课程所学知识时注意融会贯通，培养自己运用所学的基本理论和方法去发现、分析和解决工程实际问题的能力。
3 基于项目实践的教学
普通高等学校机械类各专业的《机械原理》课程，内容通常包括三部分：机构的结构分析、机构运动学和机器动力学，从课程间的关系来看，《机械原理》课程是以《理论力学》为基础的。而在《机械原理》的教学中，也较易出现工科教学理科化的现象，传统的机械原理教学方法容易导致知识僵化，很多同学在学习之后不知道这个知识点在何种情况下使用。为了提高基础知识解决实际问题的可应用性，同时为了激发学生主动学习的兴趣，在课程理论教学的基础上增加项目教学内容，是提高课程教学质量的有效途径。项目教学是通过完成一个整体的项目而实施的教学活动，它可以是围绕一个大项目，展开一个个小项目，而每个小项目都是大项目中一个个内容的分解，最后在小项目都完成的情况下，保证大项目目标的完成。项目教学可以充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。
在机械原理授课过程中，以某一项目为主线精心设计教学，项目选择时应当尽量涵盖课程中涉及的多种典型机构和知识点，从而有利于学生通过运用所学知识完成学习内容。[7]授课伊始即将设计任务布置下去。通过教师对教学内容的分析，先将教学任务进行分解，把要讲授的知识蕴含于学生所需完成的任务之中，让学生通过项目设计从而掌握所学知识。这样，学生在学习完机械原理这门课程后，也完成了一个大的项目，在学习的过程中将各知识点联系在一起，形成了一个较完整的知识体系。
教师在授课过程中，也可引入一个项目案例进行讲解。例如：在机械原理的学习过程中，可选择内燃机作为主项目，内燃机中囊括了机械原理常用的三大机构：连杆机构、凸轮机构和齿轮机构，所以该项目又可细分为连杆机构、凸轮机构和齿轮机构等多个子项目。在讲解平面机构的动力分析时，可以内燃机中的曲柄连杆机构的受力分析和配气机构的动力学分析为案例，在讲解机械的平衡时，可以单缸和多缸内燃机的曲轴的平衡为案例，等等。这样，通过一个实际的项目案例，帮助学生掌握了基础知识和技能，还可以通过案例举一反三，拓展知识，培养学生自主学习和知识应用的能力。
此外，授课教师在课程讲解时要紧扣实例，例如：在讲解连杆机构时，可结合日常生活中的雨伞，餐桌椅的折合装置，汽车上的雨刮器和转向机构、车门启闭机构、风扇摇头装置等进行讲解，讲解齿轮系的时候，可结合钟表讲解时针、分针、秒针的设计原理，还可介绍汽车变速器的工作过程等等，这些案例贴近生活，学生容易接受和理解，也能激发学生的学习兴趣和求知欲。
4 两种教学模式的交互
目前的机械原理课程授课形式大部分还停留在教师灌输、学生被动接受的模式，提不起学生学习的兴趣和动力，而且在提倡素质教育的形势下，机械原理的课时不断被压缩，这些都对基于课堂的传统教学模式提出了挑战。国家精品开放课程共享系统中心网站（即爱课程网）将在线课堂与面对面教学模式相结合，把学习效率低下的教师单向灌输的传输知识方式转变为激发学生学习兴趣，引导学生主动学习的教学模式，对提高机械原理教学质量，深化课程改革起到了积极的促进作用。
国家精品开放课程共享系统中心网站具有友好的用户界面，为师生用户提供了较完整的学习支持系统。任课教师可通过在线咨询、QQ群、个人邮箱等将教学信息及时、准确地传达给学生，包括课前要求学生观看视频和相应知识点预习，布置一些简单练习，课后布置学生完成在学习平台上每一个知识点配备的对应在线的自测题和离线作业，另外，学生在观看视频、完成练习时如果遇到问题，可以在系统中实时咨询老师或与同学进行讨论。[8]利用在线教学中灵活组合的丰富的功能模块，将课堂深度教学与在线自主学习结合。一方面，学生的学习不再局限于有限的课堂教学时间，可自由支配学习时间，完成基础内容的自学和自测；另一方面，与传统的教学模式相比，完成一个知识点的学习，学生要付出更多的自主学习的时间。在线教育使学生成为教学过程的参与者，使学生从被动接受变为主动学习。
部分学生缺乏较强的自我约束能力，常常会在网络学习中出现拖延症。为了促进学生自主学习，规定学生需要完成一系列学习活动，才可获得相应的学分，比如，学生需要在截至时间之前完成系统中相关的预习、自测和练习，及时提交，否则当次练习为0分，累计一定次数，则无法取得本课程的学分，同时系统对学生的学习过程进行实时记录。
作为任课教师，在机械原理共享课程建设时，首先要保证教学资源的完整性，教学资源应包括教学录像、PPT讲义，课程教案、备课笔记、教学设计及知识点汇总、思考题、作业参考答案、题库或卷库、学科前沿研究的热点等。其次是教学资源的丰富性，丰富性是指尽可能增加不同种类的教学资源，不仅有文本资源、图片和动画、还有视频资源等，丰富的教学资源有助于开阔学生视野，激发学习的热情和兴趣。
现代机械工业对创造型人才的需求与日俱增，机械原理课程在培养创造型人才的过程中起着不可或缺的重要作用。提高机械原理课程教学质量的关键是激发学生的学习主动学习的能力。教师的教学应当重视培养学生的创造性思维以及知识应用的能力，调动学生的主观能动性，使教与学融为一体。从多年的教学实践中，笔者体会到教师一定要深入理解教学内容，提炼出教材的共性知识，重视课程之间的联系性，同时授课时要紧密联系实际案例，科学地混合运用不同的教学媒介，多方面、多渠道地激发学生主动学习的热情，真正做到有的放矢，从而提高机械原理的教学质量。
参考文献：
[1]孙桓，陈作模，等.机械原理[M].八版.北京：高等教育出版社，2013.
[2]黄茂林.机械原理[M].二版.北京：机械工业出版社，2013.
[3]王贤民，潘金坤.机械原理[M].广州：中山大学出版社，2014.
[4]王跃进.机械原理[M].二版.北京：北京大学出版社，2009.
[5]朱理.机械原理[M].二版.北京：高等教育出版社，2010.
[6]濮良贵，陈国定，等.机械设计[M].九版.北京：高等教育出版社，2013.
关于机械原理的知识范文第3篇
【关键词】 机电 现状 分析
为了认真完成好湖北省教育科学十二五规划课题《中职机电技术应用专业课程设置与教学内定改革研究》的调研工作，课题组成员对中职机电专业课程设置与教学内容现状进行了调研，调研结果是，中职机电专业培养目标是高素质劳动者和中初级专门人才；业务现状是：机械制造人员能熟练地进行普通机床的操作，熟悉典型数控系统机床的编程技术，能熟练进行数控机床的操作，加工中等复杂的机械零件，掌握二维和三维CAD/CAM软件如AutoCAD、UG、Pro/E等软件的应用；机电一体化设备操作维护人员能较熟练地操作维护机电一体化设备；机电一体化设备营销人员。熟悉机电一体化设备的分类、典型结构及特点，熟悉机电一体化设备的操作和调试。具备机电一体化设备的营销基本知识。职业资格证书要求现状是获得普通或数控车工或铣工中初级职业资格证书：中初级维修电工合格证书；机械制图绘图员中初级合格证书。中职机电技术应用专业课程设置与教学内容偏多偏难，改革迫在眉睫。
现以湖北职业技术学院应用技术分院机电技术应用专业为例对当前的专业课程设置与教学内容现状进行具体分析。
1 培养目标现状分析
当前的培养目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应，德智体美等方面全面发展，具有综合职业能力，在机电生产、服务、技术和管理第一线机电技术应用岗位工作的高素质劳动者和中初级专门人才[1]。
2 业务范围现状分析
（1）机械制造人员：能熟练地进行普通机床的操作，熟悉典型数控系统机床的编程技术，能熟练进行数控机床的操作，加工中等复杂的机械零件，掌握二维和三维CAD/CAM软件如AutoCAD、UG、Pro/E等软件的应用。（2）机电一体化设备操作维护人员：掌握机电一体化设备的结构及工作原理知识，熟练掌握机械原理、电气控制原理和液压技术。能较熟练地操作维护机电一体化设备。（3）机电一体化设备营销人员。熟悉机电一体化设备的分类、典型结构及特点，熟悉机电一体化设备的操作和调试。具备机电一体化设备的营销基本知识。
3 知识结构、能力结构及要求现状分析
3.1 知识、素质和能力的描述（如图1）
图1 知识、素质和能力描述
3.2 职业资格（技能）等级要求
全国计算机等级考试一级证书；
获得国家劳动和社会保障部相关的普通或数控车工或铣工中初级职业资格证书：
中初级维修电工合格证书；
机械制图绘图员中初级合格证书。
4 主要课程、职业技能实训项目及主要实践性教学环节安排现状分析
4.1 课程设置概况
本专业共有10门公共必修课，6门职业基础课，9门职业技术与职业认证课。安排实践性教学环节11个，以确保本专业培养目标的实现。
4.2 主要课程和主干课程
4.2.1 主要课程
语文、英语、数学、政治、机械制图、公差配合与技术测量、AutoCAD应用、计算机基础及办公自动化、金属工艺学、机械原理与机械零件、电工电子技术。
4.2.2 主干课程
机床电气控制与PLC、机械制造基础、电机修理、数控应用技术、工厂供电、protel。
4.3 主要课程学时分配现状
法律基础知识30学时，职业道德与职业指导32学时，哲学基础知识30学时，经济与政治基础知识28学时，求职与创业28学时，语文88学时，英语52学时，数学104学时，体育52学时，计算机基础及办公自动化88学时，机械制图120学时，金属材料与工艺学70学时，电工电子技术90学时，机械设计84学时，公差配合与测量技术20理论，24学时实验，AutoCAD应用56学时， 机械制造基础（含机床）56学时，数控应用技术84学时，电机修理34理论学时，10学时实验，机床电气控制与PLC （总学时84，其中实验学时10个），工厂供电60学时， Protel 60学时，技能认证训练（含液压基础）180学时，企业管理30学时，市场营销60学时[2]。
4.4 实践性环节的安排项目：
金工实习三周、电机修理一周、电子装配一周、机床电气控制与PLC实训一周、机械制图零部件测绘三周、机电一体化设备联调一周、数控机床操作实训二周[3]。
5 教学环节学时分配分析
经过分析：必修课总共3054学时占97%，其中，公共课522学时占17%，专业必修课1026学时占33%，职业技能项目360学时占12%，其它实训课1020学时占35%。理论与实践课比例为43：57。
6 分析结论
根据以上调研分析，结合相前实际，我们认为，中职机电技术应用专业课程设置与教学内容偏多偏难，改革迫在眉睫。同时提出以下建议与设想。
《中职机电技术应用专业课程设置与教学内容改革研究》课题研究的基本内容是针对目前中职生的实际，如何来重新制定中等职业教育机电技术应用专业的课程设置方案以及每门课程的教学内容，重点是课程设置方案的制定，难点是专业课开设种类以及学时配比。
目前已经有很多专家学者进行了中职学生基本现状的研究，已经形成了比较统一的认识，但是在如何从专业教学的实际进行有效突破上还在探索之中。今后要在中职机电专业教学中寻求到比较实用的一套课程设置与教学内容体系。
因此，在新的时期，我们十分有必要重新研究中职课程设置与教学内容改革问题，让学生学有所获，学有所成。
参考文献：
[1]教育部关于中等职业学校德育课课程设置与教学安排的意见[Z].2008-12.
[2]教育部关于制定中等职业学校教学计划的原则意见教职成[Z].2009-1.
[3]教育部关于进一步深化中等职业教育教学改革的若干意见[Z].2008-12.
关于机械原理的知识范文第4篇
【关键词】产品设计 创新 想象力 功能 原理 结构
【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08-0185-02
1 引言
人类的一切文明都是设计的产物。工程产品设计就是利用科学研究得到的原理,发明现实世界里还没有的人造装置,以满足人类在生活和生产中的各种各样的需求,从而创造出更美好的新世界。文学家雨果曾说过“想象是伟大的潜水者。”[1,2]创作新的作品需要想象,同样科学技术研究也需要创新性的想象与想象力培养。中国的大学教育传统上以文学和政论为主,强调修身、齐家、治国平天下[3]。近代以来,西方的以分析精神为代表的现代科学教育进入中国,并且已成为理工农医科学教育的核心[4]。根据中国教育的长期教育历史和目前建设创新型国家的要求,当前有必要强调创新教育。前文从产品设计、想象与想象力和想象力培养三个方面着重讨论了想象力在产品创新设计中作用[5]。表1列出的是发明家所需具备的主要素质[6],由数据可见,想象力和坚持性是迈向成功的两个主要素质,因此,在科技人才的培养方面应注重这两方面能力的锻炼。只有不断地在学习和工作中,主动地学习想象的方法,积极想象新的功能、原理和结构,才能更好地设计新产品。
机械产品、机电产品的设计也需要培养设计者的想象力,可以说,没有想象,就没有创造,只会是骥尾之蝇,亦步亦趋的步人后尘。我国政府倡导建设创新型国家,在一些领域要与国际先进水平并驾齐驱,这需要科技工作者与技术工人的共同努力。在新产品的创造过程中,需要设计者创新性的构思新产品、技术工程师设计新产品和制造工艺以及技术工人加工新产品。工人从事产品制造加工,技术人员从事产品设计和加工工艺编制,科学技术工作者从事产品创新思路研究与产品原型研制。想象力与坚韧不拔是创新工作者应注重培养和训练的优秀素质。本文拟讨论从事机电产品创新所需要注意的几个问题。
2 功能设计的想象
产品是指生产出来的物品,对人类具有一定的功能。“顾客购买的不是产品本身,而是产品所具有的功能。”社会上流通的产品对其生产厂商是获得经济效益的产品,而对使用者来说,他人提供的产品就是自己的工具。西方的阿里士多德和培根曾对工具论作了阐述,与机械工业化革命相对应,工具论对机械工业革命、电气化工业革命、信息化工业革命和生物技术革命都产生了显著的作用。笛卡儿提出数学描述的方法论,后来牛顿、达尔文和哥白尼等分别提出了自然科学不同学科的基本原理。机械产品设计依据机械原理,1970年德国科学界提出的功能原理的产品设计,特别注重功能原理解。功能是产品购买者购买商品的原因,因此产品的设计就是实现某些产品功能。
在人类社会的前期发展过程中,工程科学一直沿用师傅带徒弟的方式传承手工技艺,有的的技艺还是家族传递下来,由于战争等灾难因素,其中有的技术已经失传。近代科学以伽利略为其开端的代表人物,将数学原理用于物理知识的表达和分析,开启了近代工程科学。另一方面,知识的传播也由学校完成,高等教育蓬勃发展,形成机械、电气、土木、化工、计算机、信息和生物组成的现代工程科学体系。机械工程的历史悠久,而且其原理知识渗透到各个工程技术领域,并没有随新型工程技术的发展而消亡,而是成为工程产品设计的基础。例:现代的航天工业、生命技术和核能工业都离不开机械工程知识的支持。机械产品与信息科学、生命科学的结合,出现了数控加工机床、机器人和靶向药物等一系列技术产品,人类的制造能力大幅度提高。近年来,随着数字化设计和协同设计技术的发展,人们设计新产品的能力也将得到显著提高,计算分析软件包的开发与使用,必将对产品设计的方式和方法产生巨大影响,新产品的设计周期将大大缩短。
要设计出新的产品,就是设计出新的功能或功能组合。要实现产品的创新设计就是要在设计初始阶段想象出新的功能或功能组合,向用户提供新的功能。一般常用的想象方式是通过市场调研或用户反馈的意见,提出产品功能的改进,新的产品功能很多是根据使用者需要而想象出来的。革命性的系列化产品都是依据新的科学原理,或变换原理或变换结构所想象出来的。例,从双卡收录机到卡式随身听,再到电子技术的MP4,前者使用相同的磁记录原理,但变换了结构与功能组合,获得了便携的功能。后者采用新的磁记录原理,利用巨磁阻效应设计出新的技术手段,实现播放声音和图像媒体的功能。
功能设计有分解和综合方法,原理设计有集成、转用和逆向等方法。产品的功能创新设计不一定是设计出前所未有的产品,随着各个领域知识的融合和技术革命,很多产品的设计采用新的知识原理来更换以前产品所采用的原理,获得更低的成本、更方便的制造或使用。
功能设计的创新过程中需要形象,例如人类想象出了飞机、电视机和收音机等,在设计这些产品前,人们就已经幻想象鸟一样飞行,千里眼和顺风耳,在古代的小说中就有这样的文学想象,后来的技术革命用技术手段实现了人们以前的想象。要实现对新功能产品的想象,就必须解决其依托的核心功能原理,例如流体力学原理、无线信号传递等原理。物理原理、化学原理和生物原理是设计新型产品的基础知识,近200年来,人们主动采用各种基本原理设计出许多种新产品,而且这一趋势仍将继续下去。
3 原理设计的想象
设计产品需要依据一定的功能原理,功能原理的创新就非常重要,机械原理知识仅仅是机械产品原理设计的基础。有时很复杂的机械产品,如果用电子控制技术来实现,其结构就非常简单。例上面所述的随身听。机械科学的原理并不多,常用的有杠杆、滑轮、啮合传动、摩擦传动、滚动支承、滑动支承、电磁支承、凸轮、连杆、螺旋等十几种。常用的电子原理有加、减、乘、除、微分、积分、反馈等。现在基本的机械元件和电子元件都已有基本的单元销售,已有专业化生产厂家生产这些标准化的元器件。复杂机电产品的设计并不是将机电单元简单的堆砌在一起,而是有机的组合、有目的的组合基本单元,来实现其使用功能。
产品的制造工艺原理也十分重要,它们决定了产品设计是否可以物化、是否可行。常用的机械产品的加工工艺有车、铣、磨、刨、镗、铸造、焊接、热处理,新的加工工艺有电子束焊接、激光表面处理、离子注入、化学气相沉积、物理气相沉积、腐蚀、键合等等,这些加工工艺都已在机械产品加工中得到广泛应用。利用新的物理、化学或生物原理来发明新的机械产品或电子产品的加工工艺,这是目前和今后发展的方向之一。在知识教学中,更应培养学生的触类旁通、获取知识的能力。
现代的机电产品,在构思整体设计时就要分析其功能原理形态矩阵,比较优化得到最优的技术原理方案,并且择善而从地详细分析最佳方案。设计原理的选择,不仅要考虑技术的先进性,还要分析其成本、环境的友好性和可持续发展的前景。对产品功能原理的优化软件在近20年时间内得到了很大发展,例:TRIZ等。但,产品的成本分析和环境友好性分析仍无相应的设计软件,这也是今后的发展方向之一。
随着数字化设计、虚拟加工和虚拟装配技术的发展,例:Unigraphics软件包,机械产品的设计和制造过程也发生了很大变化,运用虚拟软件设计来设计和制造产品的成本比试样产品的制造,成本大大降低。数字设计、数字制造和数字管理技术的发展,依托于信息技术,对机械工业已经产生了变革性的影响。协同设计、协同制造和协同管理技术在最近几年仍然会得到快速的发展。机电产品的原理设计有集成、转用和逆向等方法。例如汽车内燃机集成了连杆传动、轴承支承、凸轮传动等。冲压机和汽车发动机就是曲柄滑块机构的转用。鞋底防滑花纹的设计是摩擦学中理论应用的反问题。
4 结构设计的想象
要将设计原理实体化,获取设计者设计的产品功能,就必须进行产品的结构设计。常用的结构设计方法有放大、缩小、转用和变结构等。在机械系统的结构设计方面,俄罗斯的学者非常重视,而德国和日本的学者重视原理的设计和设计方法。我国的机械产品设计在1978年以前学习俄罗斯的结构设计,在80年代学习德国的功能设计理念、日本的二次设计方法。结构设计中常用的零件结构已经标准化。
从1960年来人们研究的仿生设计思路,为结构设计者提供了一条途径。基于流体力学的飞机结构设计,基于固体力学的齿轮和滚动轴承设计,基于动量守恒原理的喷气机设计,基于光学的鹰眼、蛙眼设计,基于红外原理的制导设计等等。在固体材料结构方面有仿生陶瓷、仿生的复合材料,多层涂层设计模仿竹、海螺壳等结构,今后在有机材料的设计方面人们更加依赖于对自然材料的仿生。
结构的标准化、新材料的开发与应用将对机械结构的设计产生重大影响。前人的石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代以及今后的生物材料时代,都已经对产品的设计原理、设计方法产生了巨大影响,而且产品的结构也发生了很大变化。例:古代利用细绳作为锯子,今天利用合金材料和电力驱动的电锯,今后的激光切割等。新的原理、新的方法和新材料决定了那个时代的产品的技术含量和经济效益。
现代机电系统向复杂化和微纳化两个方向发展。复杂机电产品集成了机械原理、电路原理和控制原理等。例如,盾构机械和大飞机等,复杂机电产品的结构比简单机械要复杂100～10000倍,因此其设计制造是一个国家的机电产品设计制造能力的集中体现。复杂机电产品的设计过程中一般都采用数字化协同设计的组织方式,充分发挥各个设计单位的优势,团队的协作有助于缩短设计周期、提高设计效率和优化产品的性能。我国的机械工程教学中过分强调单元课程的学习,可喜的是近来组织机械设计大奖赛的竞赛,这有助于培养设计复杂机电产品的能力。
微纳机电产品,以微纳微型、微纳传感器和芯片等技术为代表,在近10年内取得了一系列突破。化学原理和生物原理也逐渐应用到这类微纳机械产品的设计,例如生物传感器和生物芯片等。未来的机械应该是生物机械,传统的机械原理、机械设计和机械制造技术都日臻成熟,21世纪的机械是生物机械,这一点上大多数人已有共识。我们现在大学里培养的人才,今后的21世纪的机电产品创新必定依靠现在的青年人,因此有必要开设系统论、生物原理等课程,这一点仍有欠缺,也未达成共识,作者认为应从未来机械发展的高度,布局现在的机电产品设计人才的知识结构,以利于他们今后更有创造性、更好地创造出新的产品。
关于微纳机电产品的设计,目前有两种技术路线。其一,是将以前的机构、机械结构和电子元器件缩小,在微米级加工微型齿轮、连杆和轴承等。另一种思路是抛弃传统的机械原理和机械零件设计,依据生物物理和生物化学的基本原理来构造微纳系统,例如仿葵花的转动机械等。作者认为第二种思路是更好的,因为机械原理和零件的设计应该随时俱进,不应保守的依据毫米级的机械原理和零件,而应该结合生物科学的发展,将生物物理和生物化学与机械科学结合起来,创造出更多更好的微纳机械系统。
5 结语
(1)功能、原理和结构的思路是德国科学家提出的别具一格的产品设计整体框架,本文从功能、原理和结构三方面再次讨论产品创新设计中“想象力”的作用。
(2)未来机电产品的发展向复杂化和微纳化两个方向发展,今天我们在本科教育阶段应该缩减单元知识的教学,增加系统论和生物原理的知识传授。
(3)对于研究生的创新能力培养,学生的课题研究不应竭泽而渔,而应结合研究生的论文主题,在讨论课上各抒己见,培养同学的提出问题、分析问题、解决问题和总结问题的能力。
参考文献
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[4] 戴本博,张法琨.外国教育史[M].(上册,中册,下册).北京:人民教育出版社,1989.
[5] 汪久根.初论想象力在产品创新设计中的作用[A].机械设计2008教学研究[M].北京:机械工业出版社,2008,1-4.
关于机械原理的知识范文第5篇
机械制图是机械类本科教育中非常重要的一门课[1]。工程图纸是生产制造作业中不可或缺的重要信息依据，也是交流设计思想的信息载体，因此，机械制图是每个机械专业学生必须熟练掌握的实用性技能。随着科技发展，机械制图手段的数字化程度也在不断提高。由于机械制图是一门传统的专业课程，因此，很多学校一直沿用原有的教材与教学方法，没有充分利用数字化教学手段改善教学效果，也没有根据行业需求及时调整教学内容改革教学方式，致使学生所学的知识技能落后于企业不断提高的技术需求，与应用型本科教育的人才培养目标相去甚远。
本文详细分析机械制图课程目前存在的关键问题，结合企业在该领域的技术人才需求，充分考虑课程内容的特点，提出了基于三维图样技术的机械制图课程在教学内容、教学手段、考核方式等方面的具体改革方案，旨在帮助学生更容易的理解复杂实体模型的几何投影原理，提高空间想象能力，建立更加完整的知识应用体系。
1 机械制图课程现阶段存在的主要问题
（1）教材?热莼?础陈旧与企业实际应用需求脱节。大多数教材中使用的实例有较高程度的重复，而零件图及装配图绘制部分的实例并无与制造业中常见的机床、机器人等相关的实例。教材的内容主要面向二维工程图的绘制。而在企业中，三维图样正在逐步替代二维工程图，在航空航天等领域已有很多企业实现了全三维无纸化生产。因此，仅培养学生二维工程图的绘制与读图能力已经无法满足企业快速发展的技术需求。
（2）缺少生动形象的教学手段。机械制图是一门讲解投影原理，通过绘制二维图表达三维实体的课程。目前教师主要通过课件中的图片结合教学模型进行投影原理的讲解，但图片无法生动、形象、全面的表达空间立体，教学模型由于尺寸较小在课堂上无法将模型的结构形态按照具体的投影方向展示给所有的学生，由于缺少直观清晰的投影效果展示，学生难以理解投影原理，难以借助空间想象力绘制投影视图，教学内容枯燥乏味，多数学生对该课程缺乏兴趣。
（3）实践训练形式单调乏味效果不佳。机械制图课程往往通过大量的作业练习来帮助学生巩固基础知识提高绘图能力，增加了学生与教师双方的压力，且效果往往不理想。而对于实物测绘的训练，常安排在机械设计课程结束之后，与机械制图课程教学脱节，因此，无法及时结合教学内容训练学生动手能力，体现教学内容的工程实用性，难以及时通过实际操作增加学生对课程的学习兴趣。
（4）考核方式单调缺乏相关能力的检验。机械制图是机械专业的专业基础课，涉及到几何投影相关的理论知识，因此，多数学校依然采用传统的试卷考核学生对机械制图基础知识的掌握。这种考核方式没有充分考虑到该项技术在行业应用中的变化，考核内容及方式并不能全面检验学生对企业所需相关技术是否已熟练掌握。
2 基于三维图样的教学方式改革
（1）教材内容的改进。由于越来越多的企业正在逐渐实现全三维的无纸化生产，因此，机械制图的教材中也应增加一到两章的关于三维图样技术的相关内容。同时应结合“中国制造2025”面向自动化、智能化制造业的实际应用需求，介绍三维图样技术的发展现状、工业背景、基本概念、相关国际国家标准、三维图样的模型表达方式、三维图样标注方法、支持三维图样设计的软件及基本操作，对接行业发展需求，增加学生在后续工作中的竞争力。
（2）教学方式的改进。为改变机械制图教学内容枯燥，增加实物投影效果的可视性，加深学生对投影原理的直观认识与深入理解，在理论教学中结合CAD技术[2-4]，于UG软件环境下结合教学内容建立典型的三维模型，通过对三维模型的旋转等操作展示不同角度的模型显示效果，模拟实物几何投影视图的形成过程，帮助学生理解投影的原理，培养学生的三维空间想象能力，增加课程的趣味性，降低课程的学习难度。同时，可以使学生提前熟悉后续CAD/CAM课程的软件环境，了解不同课程间的关联性。
（3）实践训练方案的改进。实践训练以巩固教学内容，将理论应用于实践与企业需求对接为目标。因此，可将实践训练环节分为三个部分：手绘二维工程图、计算机绘制二维图以及三维图样设计。手绘二维工程图帮助学生巩固基础理论，计算机绘制二维图以及三维图样设计则面向应用，训练学生熟练掌握数字化的计算机辅助设计技术，满足企业对应用型本科人才的技术需求。各环节采用分组的方式，完成典型机械产品的测绘。教师应多以目前工程中常见的机床、机器人等机械产品的零件与装配体为例，及时引进与行业发展最新动向相关的工程实例，建立教学与工程应用之间的紧密联系。增加测绘实践训练，减少传统作业练习。
（4）考核方式的改进。考核是对学生对知识技能掌握情况的最直观有效的检验方式。为全面考察学生的制图基础以及对先进制图技术的掌握程度，将机械制图的考核方式由传统的试卷考试改为模块化的考试。考试具体包括笔试模块、机试模块与课程研究模块。笔试模块考察学生对制图标准、基本知识原理的掌握程度；机试模块考察学生在规定时间内熟练使用企业广泛应用的CAD软件完成工程图绘制的能力；课程研究模块以报告的方式考察学生对当前工业中采用的制图手段与技术的了解以及对先进制图技术未来发展方向的把握程度，提前了解企业未来发展的技术需求。
