時間：2023-03-17 18:00:47
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［關(guān)鍵詞］機(jī)械設(shè)計制造及自動化；理實一體化；教學(xué)
高等教育改革深入推進(jìn)環(huán)境背景下，社會對當(dāng)代大學(xué)生提出了新的要求。就機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)來說，要想滿足企業(yè)對一線專業(yè)人員的需求，學(xué)校必須革新教育理念，推進(jìn)教學(xué)模式的改革，探討理實一體化教學(xué)模式，才能更好地與時代接軌，把學(xué)生培養(yǎng)成時代需要的綜合型人才，才能為社會輸送高素質(zhì)的專業(yè)人才，為社會的發(fā)展提供強有力的人才支撐。顯然，就機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)這一課題展開論析，將有著十分重要的現(xiàn)實意義。
一、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)實踐研究
（一）研究對象。以機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)100名學(xué)生作為實驗和研究對象，其中男生78名，女生22名，各進(jìn)行為期四輪的教學(xué)，輪次一個授課班，教學(xué)時數(shù)為8學(xué)時。（二）研究方法。1.文獻(xiàn)資料法：查閱有關(guān)高校、高職院校開展機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)的期刊、文獻(xiàn)等相關(guān)資料，為本研究提供充足的理論基礎(chǔ)依據(jù)。2.問卷調(diào)查法：對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)100學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷100份，收回問卷98份，回收率98%，有效問卷90份，有效率91.8%。其中，男生70名，女生20名。通過對實驗對象授課前、授課后的問卷調(diào)查，取得了學(xué)生對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學(xué)的期望、學(xué)習(xí)認(rèn)知和學(xué)習(xí)建議等實驗的第一手材料，對分析研究理實一體化教學(xué)的意義、教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生滿意度具有十分積極的作用。3.數(shù)理統(tǒng)計法：運用SPSS11.5統(tǒng)計軟件對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析。（三）結(jié)果與分析。經(jīng)過四輪教學(xué)后，調(diào)查結(jié)果表明：93.1%的學(xué)生認(rèn)為在理實一體化教學(xué)有較強的實用性；95.4%的學(xué)生對該教學(xué)模式有參與興趣；97.2%的學(xué)生贊成開設(shè)理實一體化教學(xué)；91.6％的學(xué)生在理實一體化教學(xué)中獲得成就感，認(rèn)為自己表現(xiàn)出色。
二、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)實施策略
（一）豐富教學(xué)理論，夯實一體化教學(xué)基礎(chǔ)。雖然說機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)的核心是實踐，但是在推進(jìn)教學(xué)改革的過程中，要想做到與時代接軌，就必須豐富教學(xué)的指導(dǎo)性理論，為教學(xué)改革提供一定的理論支撐。當(dāng)然，教師在研究指導(dǎo)性理論的過程中要理性、系統(tǒng)地進(jìn)行。教師必須實現(xiàn)思想上的轉(zhuǎn)變，在正確把握教學(xué)改革發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，對原有的教學(xué)思想進(jìn)行一次全面、深刻的思考，取其精華，去其糟粕，探索新的教學(xué)思想，豐富自己的教學(xué)理論，從而使這些教學(xué)理論能夠更好地實現(xiàn)與一體化教育理念的融合，指導(dǎo)教學(xué)活動的實施。此外，教師在豐富教學(xué)思想和理念的過程中，還要積極尋找機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)的發(fā)展規(guī)律，提高自己的邏輯分析能力，使課堂能夠更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，促進(jìn)他們理論知識水平和實踐能力的進(jìn)一步提升。（二）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，切實增強教學(xué)成效。教學(xué)內(nèi)容是教師開展教學(xué)活動的重要依據(jù)支撐，同時也是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的條件之一。但是，就當(dāng)前機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容來看，它也有一些不足之處，如內(nèi)容與時代脫軌、編排固定化、知識資源有限等。針對教學(xué)內(nèi)容所存在的不足，教師要勇于自我創(chuàng)新，打破教材的束縛，創(chuàng)新性地去運用教材，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點，進(jìn)行創(chuàng)新和整合。具體來說，機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)理實一體化教學(xué)重點在于機(jī)械傳動，常用機(jī)構(gòu)，通用機(jī)械零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、加工工藝、材料選擇、使用維護(hù)等。教師應(yīng)重點教會學(xué)生如何運用設(shè)計方法以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來查找、確定所需要的參數(shù)，以解決工程設(shè)計的實際問題，取得較好的教學(xué)效果。（三）采用模塊教學(xué)，滿足學(xué)生發(fā)展需求。模塊教學(xué)是一種重視學(xué)生學(xué)習(xí)過程的教學(xué)活動，其以具體的項目為中心，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，逐步參與其中，最后能有效達(dá)到發(fā)展學(xué)生實踐性能力的目的。就機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)特點來說，實施模塊教學(xué)，能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步提高實踐能力。為此，學(xué)校應(yīng)打破章節(jié)的限制，把幾門相近的課程融合，將培養(yǎng)目標(biāo)相關(guān)的內(nèi)容集合到一個模塊中，使知識更加系統(tǒng)化，培養(yǎng)目標(biāo)明確化。例如，在學(xué)習(xí)傳動這一個模塊章節(jié)時，就可以融入電動機(jī)的選擇，并在《學(xué)生工作任務(wù)書》中要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完傳動模塊后，計算帶式輸送機(jī)減速器需要的輸入功率，確定電機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)功率和電機(jī)轉(zhuǎn)速選擇電動機(jī)，從而達(dá)到理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)效果，進(jìn)一步滿足學(xué)生的發(fā)展需求。
總之，隨著我國高等教育的進(jìn)一步發(fā)展與完善，社會對綜合型技術(shù)人才需求的不斷提升，實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)教育的改革，加快理實一體化教學(xué)已是必然。為此，學(xué)校應(yīng)在以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)理念指導(dǎo)下，按照學(xué)校需要的核心素質(zhì)培養(yǎng)要求，積極推行理實一體化教學(xué)，為社會培養(yǎng)更多的綜合素質(zhì)人才。
作者:張成 趙鵬 單位:河北秦皇島技師學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
隨著我國的改革開放，我國的機(jī)械制造業(yè)有了迅猛的發(fā)展，它支撐著這個國家的工業(yè)和國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在國家對經(jīng)濟(jì)的宏觀調(diào)控，機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的發(fā)展趨勢于機(jī)械行業(yè)的發(fā)展越來越趨向于高度自動化、高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量、現(xiàn)代信息管理技術(shù)等方向發(fā)展，需要具有專業(yè)素質(zhì)高的應(yīng)用性、創(chuàng)新型人才。通過調(diào)查分析，高校專業(yè)人才培養(yǎng)模式仍然停留在以前的傳統(tǒng)模式，人才培養(yǎng)方案不健全、不完善，教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置等沒有形成系統(tǒng)，教學(xué)方法和手段落后，同時對學(xué)生缺乏創(chuàng)興能力的培養(yǎng)，不能理論與實踐相結(jié)合等，這些都阻礙了對機(jī)械設(shè)計專業(yè)人才的培養(yǎng)，也使得大學(xué)生畢業(yè)后無法滿足社會的需求，這些都對專業(yè)教學(xué)進(jìn)行改革，建立適應(yīng)社會發(fā)展的機(jī)械設(shè)計人才培養(yǎng)模式。
二、確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與規(guī)格
21世紀(jì)，對人才的需求不僅僅需要專業(yè)知識與技能，更需要在此基礎(chǔ)上具備信息技術(shù)應(yīng)用能力、實踐能力和合作能力等。通過對專業(yè)教學(xué)改革背景的分析，對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是：
（1）人才培養(yǎng)規(guī)格的定位
對機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)理論進(jìn)行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，同時學(xué)習(xí)計算機(jī)信息技術(shù)和微電技術(shù)，接受現(xiàn)代機(jī)械工程師的訓(xùn)練并具備各種專業(yè)基本技能，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
（2）人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位
人才培養(yǎng)的核心是人才整體素質(zhì)的培養(yǎng)，除了具備過硬的專業(yè)技能，還要具備良好的人文素養(yǎng)和社會實踐能力，能有較強的適應(yīng)能力和分析解決實際問題的能力。市場經(jīng)濟(jì)的特點是競爭，專業(yè)技術(shù)人才要有競爭意識和創(chuàng)新精神，這樣才能適應(yīng)我國新世紀(jì)對人才的需求。
三、改革機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的建議
（1）制定合適的教學(xué)計劃，建立科學(xué)的課程體系
為了更好地實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，改革人才培養(yǎng)模式，全面提高專業(yè)人才的素質(zhì)，轉(zhuǎn)變更新教育觀念，既注重基本技能的訓(xùn)練又要加強對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生的個性發(fā)展和創(chuàng)新意識，因材施教，充分調(diào)動學(xué)生的積極主動性。制定合理的教學(xué)計劃，對人才培養(yǎng)的專業(yè)方向和規(guī)格有明確的指導(dǎo)，教學(xué)內(nèi)容要與時俱進(jìn)，以達(dá)到整體教學(xué)計劃的最優(yōu)化。建立科學(xué)的現(xiàn)代課程體系，注重課程之間的聯(lián)系，專業(yè)課程和非專業(yè)課程有機(jī)結(jié)合。通過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)技能培訓(xùn)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，獲得各種基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)。非專業(yè)課程包括專業(yè)的選修課和學(xué)校的公共課，這些課程從橫向?qū)W(xué)生的知識進(jìn)行補充，對學(xué)生的政治思想、人文素質(zhì)適應(yīng)社會的能力等各方面進(jìn)行培養(yǎng)，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好和優(yōu)勢，有選擇的進(jìn)行學(xué)習(xí)。
（2）加強對專業(yè)人才培養(yǎng)的環(huán)境與條件的建設(shè)
良好的教學(xué)環(huán)境和條件是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)，不斷加強教學(xué)管理制度的建設(shè)，完善教學(xué)條件。學(xué)校通過對教學(xué)資源進(jìn)行整合，通過與科研平臺的緊密結(jié)合，積極調(diào)動學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動，拓展學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。學(xué)校多組織一些科技設(shè)計大賽和科技宣傳活動，既能讓學(xué)生感受到科技創(chuàng)新和工程文化的氛圍，也能讓更多的學(xué)生又鍛煉和展示實踐的機(jī)會。對學(xué)生的評價機(jī)制采取多樣化方式，不僅考核學(xué)生的基礎(chǔ)知識，還要注重對綜合能力的考核，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
（3）注重實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
實踐教學(xué)是機(jī)械設(shè)計專業(yè)教學(xué)的重要部分，是學(xué)生把理論進(jìn)行應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在加深理論感性認(rèn)識的同時，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力等綜合能力。所以應(yīng)該加強實踐教學(xué)和實踐條件的建設(shè)，不僅僅要在實驗室進(jìn)行學(xué)習(xí)，還要把課堂搬到工廠，在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生獨立的去完成實驗項目。同時開展多種多樣的課外活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
四、結(jié)束語
畢業(yè)論文（設(shè)計）撰寫方法及基本要求
（適用于環(huán)保機(jī)械、數(shù)控技術(shù)等各方向）
一、 開題報告的撰寫方法及基本要求
1、 如何選題、開題
選題、開題必須要考慮以下幾個方面的因素：
1）課題有沒有價值，從為什么要選這個課題？選取這個課題有什么背景，這個課題的研究，從理論上看有什么價值，從實踐上看，有什么價值。
2）從實際出發(fā)，根據(jù)自身的知識結(jié)構(gòu)、實驗條件、資金等方面的情況選取適合自己研究的課題。
3）課題要與所學(xué)專業(yè)相關(guān)，且忌選擇與所學(xué)專業(yè)相差太大的題目。作為過程裝備與控制工程專業(yè)的本科生，所選課題最好與過程裝備的工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)制造及工程科學(xué)研究有關(guān)，盡量選擇結(jié)合生產(chǎn)和科研單位的實際任務(wù)，也可以是教師科研或研究生課題的一部分； 或者是同本專業(yè)、學(xué)科內(nèi)容密切相關(guān)，符合教學(xué)要求的自擬課題。
2、開題報告一般包括哪些內(nèi)容
開題報告一般包括：
1）課題的名稱。課題名稱是所要研究內(nèi)容的高度概括，要簡練，一般不要超過20字；
2）問題的提出。從為什么要選這個課題？選取這個課題有什么理論的價值，實踐的價值，預(yù)計從幾方面來完成。
3）這個問題研究的現(xiàn)狀。國內(nèi)研究到什么程度，國際研究到什么程度，主要通過文獻(xiàn)綜述來闡述。
4）確定自己要研究的主要內(nèi)容。
5）確定研究擬采用的方法和步驟。就是采用什么樣的方法來對這個課題進(jìn)行研究，研究這個課題具體分哪幾個步驟進(jìn)行。
6）對研究課題的可行性進(jìn)行分析。如自己具備哪些條件、研究路線是否行得通等。
7）列出時間安排。
8）列出參考文獻(xiàn)。
3、如何查閱文獻(xiàn)資料、怎樣寫文獻(xiàn)綜述查閱文獻(xiàn)資料可根據(jù)如下步驟進(jìn)行：
1）課題確定后，要根據(jù)課題的研究的內(nèi)涵確定課題的中英文關(guān)鍵詞；
2）根據(jù)中英文關(guān)鍵詞檢索該課題領(lǐng)域的期刊、學(xué)位論文、專利、國際會議、經(jīng)典著作或?qū)Ｂ毑块T的研究報告。建議從以下幾條途徑入手：一是通過檢索學(xué)校圖書館的電子資源，如維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)、超星數(shù)字圖書館、Elsevier數(shù)據(jù)庫等，一般能查到較新的文獻(xiàn)，找到幾篇“經(jīng)典”的文章后“順藤摸瓜”，留意它們的參考文獻(xiàn)。質(zhì)量較高的學(xué)術(shù)文章，通常是不會忽略該領(lǐng)域的主流、經(jīng)典文獻(xiàn)的。二是利用學(xué)校圖書館的外文過刊閱覽室，能夠查到一些較為早期的經(jīng)典文獻(xiàn)。三是利用國家或省市圖書館或一些科技情報檢索機(jī)構(gòu)，也能夠查到一些相關(guān)文獻(xiàn)。四是利用互聯(lián)網(wǎng)，從一些專門的網(wǎng)站上也能獲取一些信息。
在寫文獻(xiàn)綜述時，可參照以下步驟：
1）首先要將與你課題題目相關(guān)的國內(nèi)外研究認(rèn)真介紹一下（先客觀介紹情況，要如實陳述別人的觀點），從而了解到國內(nèi)外目前研究的現(xiàn)狀如何，別人都采用了什么方法進(jìn)行了研究；
2）然后進(jìn)行評述（后主觀議論，加以評估），評述目前研究的水平，研究方法的適用性或其不足；
3）最后評述一下自己擬研究課題有何意義，目前處在什么水平，自己擬采用的研究方法是否科學(xué)合理。
4、如何合理的安排時間進(jìn)度
根據(jù)擬定的研究內(nèi)容及擬采用的研究方法、手段，詳細(xì)列出進(jìn)行課題研究所需的工作（工作劃分得越細(xì)，越容易統(tǒng)籌安排）根據(jù)總的課題時間進(jìn)行統(tǒng)籌安排，合理分配。
有的研究內(nèi)容相互之間關(guān)聯(lián)性較強、則需要分步進(jìn)行；而有的研究內(nèi)容關(guān)聯(lián)性不是很強，則可以齊頭并進(jìn)，同時展開研究。例如，很多課題需要實驗分析且往往需要在理論分析或數(shù)值模擬分析之后進(jìn)行，但是實驗分析往往需要較長的時間，如果按部就班地進(jìn)行研究，往往會拖很長的時間，這種情況下，就需要將實驗分析的內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)化，如可分為試樣制備、實驗條件準(zhǔn)備、實驗、檢驗或標(biāo)定等，可以將試樣制備和實驗條件準(zhǔn)備等實驗工作提前，在進(jìn)行理論分析時就開展這些工作，這樣就節(jié)省了時間。
合理安排時間進(jìn)度與具體的課題有關(guān)，此處只給出了指導(dǎo)性原則，建議同學(xué)們可參照企業(yè)施工或維修計劃圖的方法，將細(xì)化的工作排列在時間進(jìn)度表中，找出最優(yōu)工作進(jìn)度安排路線。
5、參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)包括書籍、期刊、專利、會議論文等，總數(shù)一般不少于10篇，其中外文文獻(xiàn)一般不少于3篇，參考文獻(xiàn)要能體現(xiàn)相關(guān)研究領(lǐng)域科技發(fā)展的新進(jìn)展。
二、畢業(yè)論文撰寫基本要求及方法
1、畢業(yè)論文的基本要求
論文篇幅為1.5萬字左右，一般不少于30頁。
主要內(nèi)容及編排順序如下：
1）摘要；
2）目錄；
3）前言或緒論（包括研究課題的目的意義、相關(guān)情況的介紹、前人工作等、課題研究內(nèi)容等）；
4）按研究的內(nèi)在邏輯關(guān)系給出理論分析、數(shù)值分析、程序或?qū)嶒灥妊芯窟^程中的步驟、數(shù)據(jù)、結(jié)果等的描述；
5）結(jié)論與展望；
6）參考文獻(xiàn)，參考文獻(xiàn)不少于10篇，其中英文不少于5篇，需要在正文部分引用出處。
2、畢業(yè)論文撰寫的方法
畢業(yè)論文是在完成各項研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，按上述內(nèi)容闡述研究的目的、過程、成果及結(jié)論。
在撰寫論文過程中，理論依據(jù)要充分，數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確，公式推導(dǎo)要正確，能將所學(xué)的知識和技能應(yīng)用于畢業(yè)論文中。另外，要注意論文結(jié)構(gòu)的合理性；數(shù)學(xué)模型建立的正確、合理性；實驗方案的合理性，實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；社會調(diào)查的客觀性和科學(xué)性。是否有自己獨特的見解或者創(chuàng)新。
另外，撰寫論文時要概念清楚，內(nèi)容正確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通暢，用語符合技術(shù)專業(yè)規(guī)范，各種標(biāo)準(zhǔn)資料的運用符合學(xué)科、專業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，圖表清楚，圖面質(zhì)量符合要求，書寫格式規(guī)范。
三、畢業(yè)設(shè)計的要求
1、 設(shè)計說明書內(nèi)容
1）文獻(xiàn)綜述（研究課題的意義與作用、研究方案確定的原則與說明）；
2）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、技術(shù)方案依據(jù)及原理說明（有實驗的應(yīng)包括實驗流程示意圖）；
3）技術(shù)實施過程、工藝計算、機(jī)械設(shè)計和強度設(shè)計、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計；
4）材料的選用和說明、機(jī)器或設(shè)備的制造、安裝或檢修；
5）結(jié)論、總結(jié)或?qū)ｎ}討論。
2、設(shè)計圖紙的內(nèi)容、圖紙量的要求
設(shè)計說明書篇幅為1.5萬字左右，一般不少于30頁。
設(shè)計圖紙：指機(jī)械設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)所指的圖紙，圖紙繪制的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先采用國家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計圖紙的總量不少于2張A0或4張A1的圖紙。對于大紙畫小圖的現(xiàn)象應(yīng)予避免或進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼劭塾嫈?shù)。
所有圖紙須有圖框和標(biāo)題欄。圖紙要有人審核并在“審核”一欄上簽名，學(xué)生在設(shè)計一欄上簽名。原理圖、程序框圖和流程圖以及其它一些拋去文字就失去
意義的圖不計其內(nèi)。圖紙可以用計算機(jī)繪制；任何人不得拷貝或抄襲他人的圖紙，一旦發(fā)現(xiàn)則以作弊論處。
四、論文（設(shè)計）選題方向
1、產(chǎn)品設(shè)計
2、創(chuàng)新設(shè)計
3、表面工程
4、機(jī)械設(shè)計技術(shù)研究
5、機(jī)械設(shè)計
6、機(jī)器人設(shè)計
7、動畫設(shè)計
8、振動控制及減振材料
9、逆向工程
10、圖形處理網(wǎng)頁設(shè)計
11、虛擬樣機(jī)
課程設(shè)計（CurriculumDesign）是大學(xué)某一課程的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。一般是對該課程的理論和實踐內(nèi)容的綜合性應(yīng)用和考察，旨在使學(xué)生獲得促進(jìn)其遷移的進(jìn)而促使學(xué)生全面發(fā)展的具有教育性經(jīng)驗的計劃和方案。課程設(shè)計突破了課程局限于課堂教學(xué)中的界定，把積累、遷移、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)等多方面因素作為指標(biāo)，是教育過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是工科類院校機(jī)械專業(yè)針對《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程展開的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，該課程整合了機(jī)械加工方法、機(jī)床、刀具、夾具和工藝規(guī)程設(shè)計等原來分屬多門課程的主要內(nèi)容，其涵蓋內(nèi)容廣、理論聯(lián)系實際密切，是在學(xué)生學(xué)習(xí)完理論基礎(chǔ)課和機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上開設(shè)的一門綜合性技術(shù)學(xué)科。本課程設(shè)計則是在課程理論教學(xué)的基礎(chǔ)上展開的，是對學(xué)生理論知識進(jìn)行考察、鞏固和加深的非常好的實踐環(huán)節(jié)，其目的是“培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械零件的加工工藝過程所需要的機(jī)械制造技術(shù)知識，包括機(jī)床、夾具、刀具、量具等工藝裝備的選擇與使用，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法和手段解決工程實際問題的能力”。課程設(shè)計的創(chuàng)新性改革是進(jìn)行《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)改革中不可或缺的一個環(huán)節(jié)。
二、課程設(shè)計主要內(nèi)容
通常，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計采用理論教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計分段實施，學(xué)生在經(jīng)過72學(xué)時的理論基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)后，由指導(dǎo)教師帶領(lǐng)，深入合作企業(yè)進(jìn)行為期一個月的生產(chǎn)實習(xí)。通過觀察和學(xué)習(xí)，進(jìn)一步了解和熟悉機(jī)械零件的典型加工和工藝過程，并在此過程中，對課堂學(xué)習(xí)所掌握的理論知識進(jìn)行反復(fù)加深、掌握。接下來，學(xué)生們返回學(xué)校，集中三周進(jìn)行課程設(shè)計，對所學(xué)習(xí)的理論、實踐知識加以應(yīng)用。本課程設(shè)計的主要內(nèi)容按下面四個階段進(jìn)行：第一階段，由指導(dǎo)教師下達(dá)設(shè)計任務(wù)，為學(xué)生提供零件圖、設(shè)計要求，講解設(shè)計過程及注意事項。第二階段，學(xué)生針對設(shè)計題目進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)分析和工藝設(shè)計，通過分析、討論、計算，確定毛坯結(jié)構(gòu)和尺寸，并設(shè)計完成該零件的詳細(xì)工藝規(guī)程，制作出工藝過程卡片及工序卡片。第三階段，針對工藝規(guī)程設(shè)計結(jié)果，選擇典型表面的加工工序進(jìn)行專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過方案分析，選取和設(shè)計定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向元件、夾具體等關(guān)鍵部件，并做出夾具裝配圖、典型零件圖若干。第四階段，學(xué)生完成設(shè)計報告，提交設(shè)計成果，然后根據(jù)每個人的設(shè)計內(nèi)容、平時成績，進(jìn)行成績的評定。
三、教學(xué)問題及改革方案
近年來，隨著課堂教學(xué)的改革，工科院校的擴(kuò)招，計算機(jī)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計逐漸顯現(xiàn)出教學(xué)質(zhì)量下滑的傾向。因此，研究和探討如何改進(jìn)和加強這一環(huán)節(jié)，切實提高機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量，充分利用課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，成為擺在我們面前的一個重大課題。通過對機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的深入調(diào)查研究，并結(jié)合多年來的教學(xué)工作經(jīng)驗，筆者針對課程設(shè)計中存在的幾方面問題提出相應(yīng)改革方案。
1.充分調(diào)動學(xué)生積極性，解決學(xué)生對課程設(shè)計的重要性認(rèn)識不足的現(xiàn)狀。在進(jìn)行本課程設(shè)計時，學(xué)生已進(jìn)入大四上學(xué)期，很多同學(xué)進(jìn)入畢業(yè)前的忙亂或茫然階段，找工作、考研或?qū)磳㈦x校后的生活不知所措，對課程設(shè)計興趣不高，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，沒有正確認(rèn)識到課程設(shè)計對學(xué)習(xí)和培養(yǎng)工程師基本設(shè)計素質(zhì)的重要影響，這些不良情緒往往會造成他們不能積極主動地投入課程設(shè)計工作。在以往的教學(xué)實施過程中，總有部分學(xué)生對待課程設(shè)計不負(fù)責(zé)任、敷衍了事，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)要求和課程設(shè)計目的。為改善現(xiàn)狀，本文筆者深入學(xué)生中與他們進(jìn)行交流、溝通，了解學(xué)生所處的狀態(tài)，積極引導(dǎo)、解決他們面臨的問題。在課程設(shè)計開始之前集中召開動員大會，向?qū)W生講清楚課程設(shè)計的重要性和必要性，使學(xué)生明確課程設(shè)計的作用、地位以及對今后學(xué)習(xí)和工作的影響，同時結(jié)合設(shè)計任務(wù)對學(xué)生進(jìn)行講解，使學(xué)生提高認(rèn)識，端正態(tài)度，自覺地投入到課程設(shè)計工作中去。
2.注重課程設(shè)計選題的新穎性、先進(jìn)性，避免選題單一，重復(fù)率高。多年來，大多數(shù)學(xué)校開設(shè)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計都是針對撥叉類零件進(jìn)行加工工藝設(shè)計和機(jī)床夾具設(shè)計，這類零件結(jié)構(gòu)典型，大多是金屬切削機(jī)床的操縱部件，可以很好地將教學(xué)和設(shè)計內(nèi)容聯(lián)系起來，既有助于加深對機(jī)構(gòu)的理解，又易于切入設(shè)計任務(wù)。但長期重復(fù)單一設(shè)計題目，很容易使學(xué)生懶于思考、相互抄襲，限制了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計思維。結(jié)合《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程特點，通過參觀機(jī)械制造綜合實驗室熟悉各類機(jī)床零部件，同時結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)中常見的零件進(jìn)行考察、分析，遴選出結(jié)構(gòu)典型、難度適中的零件進(jìn)行設(shè)計題目的擴(kuò)充和更新，盡量做到設(shè)計選題新穎、難度適中。同時，指導(dǎo)教師還積極鼓勵學(xué)生通過各種途徑自選題目，經(jīng)老師審核后選用，保證各組題目不重復(fù)，組內(nèi)每人的任務(wù)各有特色。這樣的設(shè)計不僅激發(fā)了學(xué)生的主動性，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力，同時也減少或杜絕了抄襲現(xiàn)象。
3.合理安排設(shè)計時間，采用先進(jìn)設(shè)計手段解決時間緊任務(wù)重、繪圖手段落后問題。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計內(nèi)容涉及大量的分析、計算和繪圖工作，設(shè)計難度較之前的課程設(shè)計大大增加，這就要求學(xué)生在設(shè)計過程中要積極思考，充分運用所學(xué)結(jié)合實踐來完成。而設(shè)計時間只有三周甚至是兩周，這往往會使學(xué)生在設(shè)計初期不知如何下手，自我思考的時間受到限制，解決工藝參數(shù)計算和定位誤差分析等問題時，為了趕進(jìn)度加班加點，過于勞累。還有個別同學(xué)急于求成，照搬甚至抄襲別人的設(shè)計內(nèi)容。在學(xué)生的設(shè)計中，多數(shù)仍采用手工繪圖，一方面手工繪圖時間長，增加設(shè)計的任務(wù)量；另一方面目前絕大多數(shù)企業(yè)均采用計算機(jī)繪圖技術(shù)，且學(xué)生們在校期間也學(xué)習(xí)過多種計算機(jī)繪圖方法，手工繪圖手段不能很好地鍛煉學(xué)生的計算機(jī)繪圖能力，與實際工作脫節(jié)。如此一來，課程設(shè)計的質(zhì)量大大受到影響，無法達(dá)到預(yù)期的設(shè)計效果。針對上述現(xiàn)象，本文從改進(jìn)課程設(shè)計的時間及安排著手，將課程設(shè)計融合到《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》理論課程的教學(xué)和生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)中，提前下達(dá)設(shè)計題目，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中熟悉設(shè)計任務(wù)，引導(dǎo)其積極、主動地學(xué)習(xí)相關(guān)知識，并在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)安排有針對性地參觀和學(xué)習(xí)，這樣既可以讓學(xué)生提前了解課程設(shè)計中零件的結(jié)構(gòu)、特點和功用，也大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4.課程設(shè)計中注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，避免學(xué)生限于傳統(tǒng)陳舊的思維框架。一直以來，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計都是基于傳統(tǒng)的設(shè)計模式，指導(dǎo)教師也是以簡單練習(xí)為出發(fā)點，讓學(xué)生按部就班地按照課本上的步驟、題目進(jìn)行設(shè)計，雖說也可以讓學(xué)生得到一定的鍛煉，但也限制了學(xué)生思維的創(chuàng)造力?！霸O(shè)計”從一定意義上來說就是一種“創(chuàng)新”。沒有“創(chuàng)新”的設(shè)計只能是模仿別人的一種陳舊的設(shè)計，只有創(chuàng)新設(shè)計才有可能超越過去，創(chuàng)造未來，只有創(chuàng)新才能在激烈的市場競爭中占有一席之地，才有可能超越對手。
5.改革成績評定方式，進(jìn)一步規(guī)范。由于設(shè)計過程中三四個學(xué)生一組，進(jìn)行同一個零件的工藝分析和夾具設(shè)計，難免會有個別同學(xué)偷懶抄襲的現(xiàn)象，那么僅憑平時表現(xiàn)和設(shè)計成果由指導(dǎo)教師直接判定成績難免會出現(xiàn)偏頗，無法達(dá)到全面、公平的評定效果。我們應(yīng)該在設(shè)計過程中采取自評、互評、教師置疑、小組答辯的方式，公平、公正地對學(xué)生的設(shè)計給予合理的肯定和評定，營造良好的學(xué)風(fēng)和教風(fēng)。自評即在設(shè)計過程中由學(xué)生結(jié)合評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自我評價，找出不足進(jìn)行改善，爭取取得更好的成績；自評結(jié)束后，讓學(xué)生兩兩結(jié)合進(jìn)行互評，給出成績并互相學(xué)習(xí)互相促進(jìn)；最后由教師組織分組答辯，結(jié)合自評、互評、答辯成績給出最終成績。
四、改革成效
關(guān)鍵詞：冶金；機(jī)械制造；設(shè)計；綠色
中圖分類號： TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計也取得了很大進(jìn)步，人們對于機(jī)械設(shè)計也提出了更高的要求。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的時候，會涉及到很多因素，人們更加關(guān)注于產(chǎn)品的實用性、美觀性及綠色環(huán)保性，這也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的精髓所在。
1 冶金機(jī)械制造設(shè)計應(yīng)注意的問題
1.1 色彩設(shè)計
色彩在整個設(shè)計中的重要性不言而喻，不同的色彩可以給人們帶來不同的感受。人們在關(guān)注一個產(chǎn)品的設(shè)計時，首先進(jìn)入人們視覺的就是色彩。機(jī)械設(shè)計的色彩可以在一定程度上美化周邊的環(huán)境，對機(jī)械設(shè)計造型上的缺陷有很大的彌補作用，對機(jī)械使用人的心理也會有很大的暗示作用。同時，色彩是在設(shè)計過程中很容易把握的一個因素，不受剛度、強度等各種因素的限制。大部分的冶金機(jī)械形體都很龐大，形狀也很固定，在設(shè)計過程中不允許設(shè)計師隨意變動，通過對色彩進(jìn)行創(chuàng)新，提高設(shè)計的美觀，是很多設(shè)計師的首選。在對冶金機(jī)械進(jìn)行色彩設(shè)計時，應(yīng)體現(xiàn)冶金機(jī)械本身的特點和功能，同時色彩也應(yīng)給使用者一種舒適的感覺，滿足其生理平衡。由此可見，色彩設(shè)計在冶金機(jī)械設(shè)計中是一項相當(dāng)重要的工作，合理的色彩設(shè)計既可以體現(xiàn)機(jī)械設(shè)備本身的特性，也可以滿足使用者的生理需要。
1.2 比例設(shè)計
一個比例完美的設(shè)計，無疑在很大程度上增加了設(shè)計的美感。在確定設(shè)計的比例時，應(yīng)參考多方面的因素，作出合理的協(xié)調(diào)與安排。這些因素主要包括機(jī)械的功能、機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式、物質(zhì)技術(shù)條件以及人們的審美時尚等等。在比例完美的設(shè)計基礎(chǔ)上制造出來的機(jī)械設(shè)備，不僅極具美觀感，而且使用舒適，易于操作。設(shè)計師在設(shè)計過程中，根據(jù)實際情況，經(jīng)常使用以下幾種比例：首先是黃金分割比例。這種比例的特點是與人們的視覺特點相吻合，也比較符合人體的內(nèi)在比例。這種比例既優(yōu)美又協(xié)調(diào)，富有變化的同時又有規(guī)律可尋，給人們一種安定感；其次使用的是均方根比例，這種比例同樣優(yōu)美協(xié)調(diào)，在動態(tài)感中體現(xiàn)著均衡，應(yīng)用十分廣泛[2]。
1.3 強調(diào)造型的均衡感和穩(wěn)定感
設(shè)計在符合人們審美觀念的同時，也要符合科學(xué)的設(shè)計原理，符合力學(xué)的要求，因此，設(shè)計師在進(jìn)行冶金機(jī)械設(shè)計的時候，應(yīng)保證其均衡性和穩(wěn)定性，均衡和穩(wěn)定也是形式美的內(nèi)在要求。如果冶金機(jī)械造型在設(shè)計的時候沒有體現(xiàn)均衡感和穩(wěn)定感，那么就很難從形式上體現(xiàn)出其功能，容易讓使用者產(chǎn)生緊張不安的感覺。
1.4 強調(diào)造型的協(xié)調(diào)統(tǒng)一
一個完整的冶金設(shè)備是由多個零件組成的，與此同時，其配套設(shè)備也有多種選擇。如果設(shè)計師在設(shè)計的時候不注意強調(diào)造型的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，最終會給人一種自成中心，互相排斥、支離破碎、雜亂無章的感覺。所以，造型師在造型設(shè)計的過程中要突出各個部件的個性，同時加強各個零件之間的內(nèi)在聯(lián)系，保證其協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。
2 冶金機(jī)械的綠色設(shè)計與制造
2.1 冶金機(jī)械綠色設(shè)計與制造的意義
當(dāng)前，環(huán)境污染問題非常突出，我國政府和人民的環(huán)保意識日益加強，采取各種綠色行動來保護(hù)和改善環(huán)境。冶金設(shè)備在工作的過程中，會產(chǎn)生各種噪音，排放大量廢氣，熱輻射、泄露等現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生，對環(huán)境造成了很大的污染。同時，這些污染物對工人的身體健康造成了很大的威脅，也在一定程度上加速了設(shè)備的腐蝕。在這種大背景下，綠色技術(shù)的推行對問題的有效解決發(fā)揮著非常大的積極作用，因此，我國國內(nèi)的企業(yè)設(shè)計、制造也應(yīng)緊跟時代的步伐，對各種資源、能源進(jìn)行合理的利用，走清潔化生產(chǎn)的道路，減少工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染，而綠色設(shè)計和制造是“清潔化生產(chǎn)”和“綠色產(chǎn)品”的開端，做好綠色設(shè)計和制造工作對“清潔化生產(chǎn)”和“綠色產(chǎn)品”發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。我們所說的綠色設(shè)計指的是在產(chǎn)品的整個設(shè)計過程中，不僅要考慮其功能、質(zhì)量、成本以及開發(fā)周期這些基本的問題，還要充分考慮其對環(huán)境的污染，通過優(yōu)化各個設(shè)計因素，使得產(chǎn)品的制造與適用達(dá)到耗材最少，環(huán)境污染最輕這一目標(biāo)。
2.2 冶金機(jī)械綠色設(shè)計與制造的實質(zhì)
冶金機(jī)械綠色設(shè)計與制造的內(nèi)容主要有以下幾個部分：第一，在選擇生產(chǎn)冶金機(jī)械的材料時，要注重環(huán)保，盡量選擇那些可以回收、容易分解、能再生并且對環(huán)境污染最小的種類；第二，注重工作環(huán)境的清潔，減少各種震動和噪音，經(jīng)常清理灰塵；第三，廢水、廢氣不可隨意排放，排放之前要進(jìn)行凈化處理；第四，提高設(shè)備維修技術(shù)，盡可能的減少維修的次數(shù)和時間；第五，提高廠房的密封技術(shù)，防止各種廢氣泄露事件的發(fā)生；第六，在外觀造型的設(shè)計過程中重視環(huán)保?？偠灾^冶金機(jī)械的綠色設(shè)計，就是在保證設(shè)備本身功能外，減少資源投入，降低環(huán)境污染，實現(xiàn)工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)二者之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
2.3 冶金機(jī)械綠色設(shè)計的特點：
在冶金機(jī)械制造的過程中，對于環(huán)境的影響是很嚴(yán)重的。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)施工流程中，冶金機(jī)械的制造會產(chǎn)生大量的污染物，工業(yè)中的廢物和污水也不能得到很好的控制和管理，這就嚴(yán)重制約了企業(yè)的產(chǎn)生進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)效益，然而，目前綠色設(shè)計的應(yīng)用就充分有效地解決了這些問題，能夠有效地降低制造生產(chǎn)給環(huán)境帶來的影響程度[3]。
一是在綠色設(shè)計中是通過封閉環(huán)行的方式進(jìn)行的，這種設(shè)計方法可以很大程度地將產(chǎn)品的使用壽命變長，也提高了廢物產(chǎn)品的回收利用率，同時加強了企業(yè)環(huán)境的管理和保護(hù)。
二是綠色設(shè)計可以有效地保護(hù)環(huán)境。綠色設(shè)計的體系是建立在環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上實施的，技術(shù)設(shè)計人員對產(chǎn)品的流向進(jìn)行跟蹤測量，在計算機(jī)的綠色設(shè)計系統(tǒng)中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行環(huán)境的影響評估過程，將兩項進(jìn)行相互的分析進(jìn)而充分有效地對環(huán)境進(jìn)行合理的保護(hù)。
三是節(jié)約資源的使用減少能源的使用可以有效地減少國家能源的開采，通過在冶金機(jī)械制造行業(yè)充分地應(yīng)用綠色設(shè)計理念，很大程度上解決了以前傳統(tǒng)工藝上的資源浪費的問題。在綠色設(shè)計中，技術(shù)人員通過分析材料的特性，進(jìn)而控制和管理生產(chǎn)過程中材料的數(shù)量，特別值得我們注意的是，一些有害的材料的使用會很大程度地污染生產(chǎn)環(huán)境，這樣是不利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高的，正確的做法應(yīng)該是通過綠色設(shè)計在生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)控制有害材料的利用，將這樣的材料替換成其他的綠色能源，同時將企業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相應(yīng)的變化，這樣對環(huán)境的保護(hù)是非常重要的，而且可以提高資源的利用率進(jìn)而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
2.4 綠色設(shè)計的發(fā)展前景
科技的發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料的出現(xiàn)為冶金機(jī)械的綠色設(shè)計提供了各種必要的物質(zhì)條件和技術(shù)條件，綠色設(shè)計是社會發(fā)展的大勢所趨，但仍需我國國民的共同努力。大家應(yīng)認(rèn)識到環(huán)保的重要性，積極行動起來，政府也應(yīng)該為綠色設(shè)計制定相應(yīng)的評價體系，這樣才能給予綠色設(shè)計更大的發(fā)展空間。
4結(jié)語
目前，隨著我國科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，綠色設(shè)計的方法也深入到了各行各業(yè)。因此，對于冶金機(jī)械制造這樣高污染的行業(yè)進(jìn)行綠色設(shè)計是非常必要的。在制造過程中通過應(yīng)用高新綠色的能源進(jìn)而保護(hù)環(huán)境，有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的提高。在現(xiàn)在的社會冶金機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)該跟得上潮流，充分利用綠色設(shè)計理念不斷地創(chuàng)新和發(fā)展自己，使之不斷壯大。
參考文獻(xiàn)
[1]管丙雨．淺析冶金機(jī)械的綠色設(shè)計與制造[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，（11）．
在我國,機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)得到了極為快速的發(fā)展與進(jìn)步,與此同時,已經(jīng)在我國的工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)著極為重要的作用,加上近百年以來計算機(jī)行業(yè)的迅猛發(fā)展與優(yōu)化,機(jī)械制造業(yè)汲取了計算機(jī)集成技術(shù)中的精華,逐步的實現(xiàn)了全面的自動化生產(chǎn),完成了機(jī)器與計算機(jī)之間的完美的組合,自動化了的機(jī)械制造實現(xiàn)了生產(chǎn)業(yè)的空前的提升,更快、更好、更安全的生產(chǎn)已經(jīng)基本實現(xiàn),機(jī)械生產(chǎn)自動化代表的是社會發(fā)展的速度與效率。但是,不得不承認(rèn)的是我國的機(jī)械生產(chǎn)自動化的發(fā)展仍然處于一個初級階段,盡管已經(jīng)取得了不菲的成績,但是仍然具有從多方面發(fā)展的需要。再者,相對于其他發(fā)達(dá)國家,我國的機(jī)械制造的自動化產(chǎn)業(yè)的起步比較晚,很多技術(shù)方面的內(nèi)容并不是非常的成熟,還具有非常大的進(jìn)步空間,因此,難免要面對生產(chǎn)質(zhì)量不佳,技術(shù)落后的尷尬局面。隨著人們對于地球環(huán)境問題的關(guān)注,環(huán)保話題已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展中必須關(guān)注的話題,現(xiàn)階段的機(jī)械制造行業(yè)要想立于不敗之地就必須加強自身的品質(zhì)建設(shè)和技術(shù)水平的提升,而標(biāo)志性的準(zhǔn)則就是能源的消耗,在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)計中加入環(huán)保理念。
2如何在機(jī)械制造自動化中加入節(jié)能設(shè)計理念
要想將節(jié)能理念深入的滲透到機(jī)械制造與自動化中,必須做好以下幾個方面的工作。
首先,需要對現(xiàn)有的機(jī)械制造的程序進(jìn)行優(yōu)化。只有目前現(xiàn)有的機(jī)械制造系統(tǒng)實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化才能夠充分的將引入的節(jié)能理念的作用發(fā)揮到極致,進(jìn)而保證相應(yīng)的設(shè)計做到節(jié)能與環(huán)保,具體來說一是要選擇最環(huán)保的發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)在機(jī)械生產(chǎn)中的重要性眾所周知,因此需要將發(fā)動機(jī)的公害、污染降低至最小,這樣才能夠在節(jié)能的前提下做到減少機(jī)械生產(chǎn)對于環(huán)境的破壞與影響;其次需要將節(jié)能環(huán)保的理念應(yīng)用到機(jī)械生產(chǎn)的液壓系統(tǒng)中,液壓系統(tǒng)在工程生產(chǎn)中的重要性是不容忽視的,其發(fā)揮的作用是輔助機(jī)械的清潔與維護(hù),所以在設(shè)計機(jī)械制造的液壓系統(tǒng)的時候應(yīng)該將環(huán)保放在重要的地位上,比如液壓元件和除油液的設(shè)計上,這樣的話液壓系統(tǒng)在工作的過程中可以最大限度的降低磨損并減小故障的發(fā)生率,并能起到阻止各類微塵雜志對系統(tǒng)的損害,增長元件的使用壽命,這樣的話,可以邊去頻繁的對液壓元件的更換,從另一個角度來說就是減少了液壓系統(tǒng)對于周圍環(huán)境的污損,實現(xiàn)節(jié)能;三是,機(jī)械駕駛室也是精心環(huán)保節(jié)能設(shè)計過程中需要關(guān)注的問題,一般的,對于大型機(jī)械工程,駕駛室的操作成為機(jī)械控制的核心,為了實現(xiàn)對駕駛員的安全的保證并幫助駕駛員提高操作技能,就一定要在駕駛室的設(shè)計方面增加環(huán)保節(jié)能的因素,具體來說,就是要求設(shè)計人員能夠從駕駛室的結(jié)構(gòu)的安排、輻射的防御等角度制作出基本實現(xiàn)全封閉的駕駛室。將駕駛員放置在一個與紫外線、電輻射相隔離的環(huán)境中,再者,應(yīng)該增加對于駕駛室的人性化的設(shè)計,為了使駕駛員可以更加方便舒適的駕駛,可以將駕駛員的座位和手柄通過人體學(xué)的理念進(jìn)行改造,盡量將手柄中的各項功能集中到手的一側(cè),對于座椅的條件也應(yīng)該方便,比如實現(xiàn)座位多方位的調(diào)節(jié),最大限度地符合駕駛員的生理特征,進(jìn)而實現(xiàn)工作效率的提升。
其次,需要從機(jī)械材料等方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計。所謂的機(jī)械材料的節(jié)能度就是指在設(shè)計階段應(yīng)該將回收的可利用的各種材料充分的利用,減少能源的消耗,之所以增加對可再回收的資源與材料的利用是為了降低的機(jī)械生產(chǎn)過程中各類廢物、廢氣和廢水的產(chǎn)生對于環(huán)境造成的各類不良的影響,其中最重要的是對各種結(jié)構(gòu)零件的回收,零件的無毒無害的特點可以使得機(jī)械生產(chǎn)的再生率得到極大的提升,避免資源與材料的浪費;對于其他方面的材料的選擇上也應(yīng)該以輕質(zhì)量的材料為主,這樣的話就可以減小機(jī)械生產(chǎn)過程中機(jī)械本身的負(fù)荷,進(jìn)而間接的減小能源的消耗并延長機(jī)械的使用壽命。
再次,在制作工藝方面也應(yīng)該發(fā)揚節(jié)能環(huán)保的理念。在機(jī)械設(shè)計中,要想實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)就需要將結(jié)構(gòu)和材料作為設(shè)計的重點,但是不可忽略的另一個因素是生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。在工藝方面,設(shè)計者應(yīng)該引入各類節(jié)能的理念,對產(chǎn)品的生產(chǎn)流程進(jìn)行重新整理優(yōu)化,以減少生產(chǎn)過程中的能源的消耗,通過實際的觀察會發(fā)現(xiàn),不同的生產(chǎn)工藝對于能源的消耗是不同的,因此,要對產(chǎn)品的制作技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善,實現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化,是每一部設(shè)備都可以同時滿荷工作,使得設(shè)備的工作效率達(dá)到最大。
3結(jié)語
1）要滿足該機(jī)械零件所應(yīng)有的使用要求：首先，其設(shè)計的結(jié)果應(yīng)能使該機(jī)械零件達(dá)到預(yù)期的使用目的；其次，被設(shè)計出的機(jī)械零件能夠長期可靠地運行。綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計所制作的機(jī)械零件應(yīng)該滿足基本的功能、壽命、精確度、穩(wěn)定性等要求。
2）要考慮最大經(jīng)濟(jì)性的原則：經(jīng)濟(jì)性原則是人類生產(chǎn)生活中一成不變的原則，其涉及到產(chǎn)品的諸多細(xì)節(jié)方面，在設(shè)計、生產(chǎn)、使用的整個過程中才能綜合體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。即結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果應(yīng)能使產(chǎn)品滿足制造成本較低、使用高效率、維護(hù)費用較低等特性。
3）要考慮到機(jī)械零件的使用者的勞動需求：機(jī)械零件的安全性能必須要嚴(yán)格把握，以保證勞動者及周邊人員的人身安全；另外，還應(yīng)該盡可能地改善勞動者的勞動條件，為勞動者創(chuàng)造安全輕松、省時省力的勞動環(huán)境；最后，對于機(jī)械零件的外觀設(shè)計上也應(yīng)最求一定的美觀要求。
4）要滿足機(jī)械零件其他的環(huán)境、功能等上的特殊要求：如大型的機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)設(shè)計上便于運輸?shù)囊?，機(jī)械機(jī)床精度長期保證和保持的要求等。
2機(jī)械零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法
設(shè)計是在正確的基本原理和已有的實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上來創(chuàng)造和發(fā)展新事物或者改造舊事物。對于機(jī)械零件的設(shè)計，也應(yīng)與該概念相合，從知識上的理論原理到實踐中的經(jīng)驗總結(jié)都應(yīng)該體現(xiàn)出來，因此，從理論到實踐的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可有以下的幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計方法：
2.1理論設(shè)計
理論設(shè)計是日常生活中已掌握的合乎客觀實際規(guī)律的理論和實踐知識的基礎(chǔ)上，與現(xiàn)代的各種物理力學(xué)理論、機(jī)械與金屬的知識原理和規(guī)律相結(jié)合，來實現(xiàn)對機(jī)械零件的最理論的結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)零件的整體載荷情況、材料性能、零件工作情況和應(yīng)力分布規(guī)律等方面的條件，運用理論知識下的簡單的數(shù)學(xué)計算公式來確定該機(jī)械零件的幾何尺寸、設(shè)計要求等。運用數(shù)學(xué)計算公式初步建立機(jī)械零件的形狀尺寸后，下一步則是進(jìn)行校核計算。校核計算是指運用理論的校核計算方法對計算出的機(jī)械零件的危險剖面的安全系數(shù)數(shù)值進(jìn)行比對校核。該設(shè)計步驟多應(yīng)用于機(jī)械內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律比較復(fù)雜，但該規(guī)律又能通過材料力學(xué)公式表達(dá)出來的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時，它也適用于在已知零件尺寸的基礎(chǔ)上而又應(yīng)力分布規(guī)律相對簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計情況，如軸和彈簧的設(shè)計。一些實踐經(jīng)驗豐富的設(shè)計工作者為了簡化計算過程，常在進(jìn)行機(jī)械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在相關(guān)資料數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上先進(jìn)行粗略估算，直接實施結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后再進(jìn)行校核計算。理論設(shè)計是一種比較科學(xué)和現(xiàn)代化的設(shè)計方法，隨著科技的發(fā)展，該方法正在不斷進(jìn)步和改善，它闡明了機(jī)械零件的材料性能及應(yīng)力分布規(guī)律，是在大量的感性知識的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的一種設(shè)計規(guī)律，可廣泛適用于絕大部分的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2.2經(jīng)驗設(shè)計
經(jīng)驗設(shè)計是指根據(jù)設(shè)計者本人的設(shè)計經(jīng)驗，再結(jié)合零件已有的設(shè)計使用經(jīng)驗，采用類比的方法來進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計就叫做經(jīng)驗設(shè)計。在理論設(shè)計非常困難或者理論欠缺等不適用的情況下，可考慮使用經(jīng)驗設(shè)計的的方法。經(jīng)驗設(shè)計與理論設(shè)計相比，雖然沒有足夠多的理論科學(xué)分析作為設(shè)計的基礎(chǔ)，但是根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗本身形成的公式與理論就已具備有一定的科學(xué)參考價值和理論統(tǒng)計性，所以經(jīng)得起實踐過程中的考驗，具有很大的實用性的價值。并且一般來說，理論設(shè)計和經(jīng)驗設(shè)計在某種意義上是相輔相成的，可以相互應(yīng)用。經(jīng)驗設(shè)計適合應(yīng)用于載荷情況不明、無法用理論分析且外形復(fù)雜的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，多在機(jī)架、變速箱體的設(shè)計中得到應(yīng)用，也多應(yīng)用在一些價值不高的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計中。2.3模型實驗設(shè)計模型實驗設(shè)計是指在對機(jī)械零件作出已有的初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，再做整體和局部的非特殊處理，形成一體上的模型，并對提出的模型進(jìn)行反復(fù)試驗，結(jié)合實驗經(jīng)驗加以修正完善。該設(shè)計方法要能制定出復(fù)雜機(jī)械零件的工作應(yīng)力分布和極限承受能力，相對于經(jīng)驗設(shè)計更加合理，更加完善。這也是一種使經(jīng)驗設(shè)計順利轉(zhuǎn)化為理論設(shè)計的重要途徑。模型實驗的設(shè)計方法與實驗相結(jié)合，能改善理論設(shè)計指導(dǎo)上的不足，同時也彌補了經(jīng)驗設(shè)計中不夠科學(xué)的地方。對于一些理論知識不夠完備的大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，模型實驗設(shè)計是一項不錯的選擇。
3機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要有創(chuàng)新意識
創(chuàng)新精神是一個國家和民族進(jìn)步的前提和不斷源泉，同時，為了與國際現(xiàn)代化科技的創(chuàng)新發(fā)展理念相接軌，每一個機(jī)械零件制造的結(jié)構(gòu)設(shè)計者都應(yīng)當(dāng)盡力附上自己的創(chuàng)新設(shè)計，以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并能提高產(chǎn)品的競爭力，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。以上的設(shè)計方法和原有的理論設(shè)計步驟上設(shè)計者都可以做出自我的創(chuàng)新改變。如在進(jìn)行機(jī)械零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類時除了按各部分的功能進(jìn)行分類外，還可以根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的不同價值，進(jìn)行成本優(yōu)化，做出結(jié)構(gòu)評價再分類。
4結(jié)語
（一）以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才為目的，合理整合課程教學(xué)內(nèi)容。
社會對高職院校培養(yǎng)人才的基本要求是能勝任生產(chǎn)一線崗位的技術(shù)應(yīng)用型人才。根據(jù)課程的總體目標(biāo)，對現(xiàn)有的教材內(nèi)容進(jìn)行合理的增刪，以滿足社會對人才的需求。更新教學(xué)內(nèi)容既要滿足制造專業(yè)的理論教學(xué)要求，同時又要補充培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力的內(nèi)容。這樣勢必帶來在理論教學(xué)學(xué)時、實踐教學(xué)學(xué)時和教學(xué)任務(wù)等方面的矛盾。為解決上述矛盾必須重新整合和構(gòu)建機(jī)械制造專業(yè)課程的基礎(chǔ)理論和實踐技能框架，同時建立起和其他專業(yè)課程之間的聯(lián)系。不能單獨從形式上進(jìn)行課程內(nèi)容簡單組合，必須把具有實際特點的工程材料性能、熱加工方法、機(jī)械加工工藝擬定、機(jī)床與刀具基礎(chǔ)等章節(jié)的內(nèi)容融入到實踐教學(xué)之中，從而為理論與實踐教學(xué)相結(jié)合奠定良好的基礎(chǔ)。在技能教學(xué)上，一方面要求教師本身具備熟練的實踐操作技能，另一方面要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，運用所學(xué)的專業(yè)知識發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，培養(yǎng)其獨立思考和處理問題的能力。加大在實踐教學(xué)中對學(xué)生能力的培養(yǎng)力度，使學(xué)生能夠養(yǎng)成一種自行深入生產(chǎn)實踐，在實踐中加強學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。采取這種形式的課程內(nèi)容改革，充分體現(xiàn)了高職院校的特色，避免了與普通高校本科學(xué)歷教育雷同的教學(xué)模式和辦學(xué)理念，顯示了不同的人才培養(yǎng)途徑，體現(xiàn)出了高職院校教育對人才培養(yǎng)的職業(yè)性、技能型、實用性等特點。同時更加明確了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》在機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)上的基礎(chǔ)性地位和作用。
（二）以新的科學(xué)技術(shù)知識為中心，對原有的課程內(nèi)容進(jìn)行改革。
在當(dāng)今的機(jī)械制造行業(yè)中，出現(xiàn)了那些最有價值的新知識呢？高等工科院校中機(jī)類、近機(jī)類專業(yè)的學(xué)生在機(jī)械制造基礎(chǔ)這門課中應(yīng)當(dāng)掌握哪些新知識呢？目前，數(shù)控加工技術(shù)、快速成型技術(shù)、納米材料等新材料，新技術(shù)，新工藝在行業(yè)中占據(jù)了重要地位，并已進(jìn)入了實際應(yīng)用。高職院校所培養(yǎng)的學(xué)生，如果不具備這方面的相關(guān)知識，當(dāng)他走上社會時，就無法滿足本行業(yè)的要求，這會給他們再就業(yè)以及今后的工作造成困難。對于高職院校的相關(guān)課程而言，如果落后于時代，不能滿足社會需求，就會失去了生命力。因此，《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容應(yīng)該也必須選取本學(xué)科中較成熟的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備的相關(guān)知識。從這一需要出發(fā)，近年來，各高校修改了機(jī)械制造基礎(chǔ)教程的教學(xué)大綱。在新的教學(xué)大綱中，加入了納米材料和數(shù)控機(jī)床知識及操作。例如，新的教學(xué)大綱要求：了解數(shù)控機(jī)床的工作原理、加工特點及應(yīng)用范圍；基本掌握數(shù)控車床數(shù)控銑床的程序編制方法。在教材的編寫和選用方面，編著者也注意了這方面的問題。在新的國家規(guī)劃教材中，金屬材料篇內(nèi)加入了納米材料的內(nèi)容；焊接篇中，加入了焊接機(jī)器人、光電跟蹤切割、激光焊接與切割等內(nèi)容；切削加工篇中，增加了數(shù)控機(jī)床和自動機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)和智能制造、快速成型制造技術(shù)等?，F(xiàn)用的教材也都包含有各種加工的先進(jìn)技術(shù)介紹的內(nèi)容。
二、機(jī)械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)面向?qū)W生，適應(yīng)學(xué)生的特點
在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，不少教師和學(xué)生認(rèn)為，這門課包羅了金屬材料、熱處理、鑄造、鍛造、焊接以及金屬切削加工等內(nèi)容，學(xué)習(xí)者一般都是大一、大二學(xué)生，以前從未接觸過這些機(jī)械加工知識，所以“死記硬背”的現(xiàn)象普遍存在。殊不知，這種學(xué)習(xí)方法對學(xué)生牢固掌握知識，學(xué)好這門課程不但不會有多大幫助，相反會養(yǎng)成一些不好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，更不利于學(xué)生的全面發(fā)展。在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的內(nèi)容安排和教學(xué)過程中，應(yīng)該緊密銜接各各部分內(nèi)容和知識。例如，我們的學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程這前，都進(jìn)行過“金工實習(xí)”這一機(jī)械制造的實踐課，在實習(xí)中有自己動手操作并制造簡單的工件的感性知識。講授機(jī)械制造基礎(chǔ)課的教師，授課前應(yīng)當(dāng)了解學(xué)生金工實習(xí)的過程和實際操作的內(nèi)容。在理論課講到相關(guān)知識時，要緊密聯(lián)系金工實習(xí)中的操作知識，做到理論聯(lián)系實際，使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上掌握理論知識，這樣就可以做到“融會貫通”，揚棄“死記硬背”。再例如，機(jī)械制造基礎(chǔ)課中的各篇章如果各自孤立講解，將涉及到五個專業(yè)的知識內(nèi)容，繁雜而不易講好也不利于學(xué)生掌握。所以各項內(nèi)容孤立設(shè)置和講解是失敗的教學(xué)方式。筆者認(rèn)為，課程中所包含的多種加工過程，加工的對象主要是針對鐵碳合金，而在鐵碳合金中，碳元素對其熱處理工藝，鑄造性能，可鍛性，可焊性以及切削加工性都有舉足輕重的影響。所以在各種加工方法的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和講授中，可以此把看起來互不相干的內(nèi)容聯(lián)系起來。這樣就改善了課程各部分知識之間的銜接。
三、結(jié)束語
