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![[创新设计,课程改革,原理]机械原理课程改革和创新设计实践的研究](https://img.taocdn.com/s1/m/813cc0c752d380eb63946d2e.png)
机械原理课程改革和创新设计实践的研究一、引言随着科学技术的迅猛发展、社会竞争的日益加剧以及社会需求的日渐多样化，探索并实践集传授知识、培养创新能力、鼓励个性发展、全面提高学生素质为一体的人才培养模式，是培养适应社会发展的高素质应用型人才的一个基本思路。
本文以南京航空航天大学金城学院为例，进一步深化机械原理课程改革和创新设计实践的探索。
机械原理课程作为机械类专业的一门主干技术基础课，在培养学生综合设计能力的全局中，承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的任务，在机械设计系列课程体系中占有十分重要的地位。
本文从教学内容、教学方法和教学手段、实践教学环节及课外创新设计实践等方面进行改革和探索。
二、精选教学内容，改进教学方法和教学手段机械原理是一门以机器和机构为研究对象的学科。
针对我院培养高级应用型人才的目标和要求，教学内容以加强基础，突出重点和工程应用，加强实践教学环节，着重培养学生的综合设计能力和创新意识为目标进行设置。
课堂教学精选讲授内容，根据每部分的特点，改进并灵活设置教学方法和教学手段，以工程设计实例引导学生积极参与课堂学习。
对于各种机构的共性问题，要注重让学生弄清基本概念，理解基本原理，掌握机构分析和综合的基本方法，以及这些原理和方法在工程实际中应用的范围和条件。
机构的结构分析是合理设计机构和创新机构的重要途径和方法，讲授时结合实验室中常见机构的模型让学生多观察、多分析机构的组成原理。
机构的运动分析与理论力学直接相关，是理论力学中运动学部分的延续和推广，但研究对象从质点和刚体转换为构件和机构，要让学生以工程的观点分析和解决有关问题。
如以学生熟悉的牛头刨床为例，分析构件的运动参数及机构的运动特性。
机械中的摩擦和效率，涉及理论力学中的受力分析，应以习题课的形式分析工程实际问题。
机械的运转及其速度波动的调节和机械的平衡的学习放在实验课环节，让学生直观的学习有关的基本原理和方法等。
在常用机构及其设计的学习中，需要加强理论和实际的联系。
机械原理创新改革课程设计论文1.存在的问题首先，设计时间一般为集中1-2周，对于一些基础较差，平时又未受过相关训练的学生而言，就不一定能收到预想的效果。
其次，设计题目一般由老师给定，学生只要按要求完成设计图纸和设计说明书即可，基本上没有自由发挥的余地，因此制约了学生创造力的发挥，不利于学生个性的发展。
第三，受设计题目模式以及教师所掌握资料的限制，设计过程经常是简单的模仿和重复，扼杀了学生强烈的兴趣和积极的投入，不利于激发学生兴趣。
第四，对设计结果考核形式有固定模式，使得学生只能按固定的思维模式去机械的完成设计要求，不敢也不能大胆创新，因而限制了学生创新思维，不利于日新月的当今社会对多层次，创造性人才的需求。
因此，在应用型人才培养的大前提下，机械原理课程设计从形式到内容以及设计结果等全过程的改进和更新势在必行。
2.教学改革措施2.1设计时间及设计过程的开放课堂设计时间不应拘泥于预先设定的固定不变的程式。
预设的设计时间不应该成为课堂设计的"紧箍咒"。
在机械原理课程开始课程设计即宣布开始，课堂设计贯穿于理论教学全过程。
设计过程随着教学过程由浅入深。
先以单元小题目的形式给出设计题目，然后再综合各部分小题目给出适合实际要求的综合性题目，是设计过程贯穿始终。
具体做法：首先，改变以往学习过程中，单纯的掌握课程内容，并会做课上例题和课后习题的态度。
而是要求对学过的知识会灵活运用，对课后习题的完成不拘泥于做出答案，而是能提出自己的见解或对某些题目提出应用价值和创新思路，进行大胆的修改和试验，提出个人见解，为机构的设计与创新打下基础。
其次，学会观察生活，在生活中寻找与机械和机构有关的实物，提出与所学内容之间的关联，并在日常学习中有意识地培养学生的创新精神和创新能力。
例如：机构的结构分析部分，要求学生对生活中常见的如折叠雨伞、健身器材等机构在稳定性、安全性，或趣味性、实用性等进行分析，发现其存在的问题，并提出改进意见，给出新机构运动简图，并要求对所设计机构作出简单的模型。
机械创新设计课程论文(1)机械创新设计课程论文随着社会和科技的发展，机械创新设计课程成为越来越受到重视的一门课程。
它的目的是培养学生的设计思维和创新精神，让他们能够应对快速变化的市场需求，同时在机械领域具备竞争优势。
1. 课程目标机械创新设计课程旨在培养学生的设计能力和创新能力，使他们能够在机械领域具备竞争力，具体目标包括：(1) 培养学生的机械设计基础理论和实际操作能力，包括CAD、CAE等软件的使用和机械原理的理解。
(2) 培养学生的创新思维和创新方法，使其能够在机械设计领域创造出具有独特价值的产品。
(3) 培养学生的沟通能力和团队合作精神，使其能够与不同专业的人员合作，完成复杂的机械创新设计项目。
2. 课程内容机械创新设计课程内容主要分为理论学习和实践操作两部分。
(1) 理论学习在理论学习中，学生将学习机械原理、材料力学、CAD、CAE等软件的使用以及机械设计的方法和流程等方面的知识，这些知识是机械创新设计的基础，也是学生理解机械创新设计的必要前提。
(2) 实践操作在实践操作中，学生将运用所学的理论知识，完成一系列机械创新设计项目，包括以下几个步骤：① 项目策划阶段：了解市场需求和竞争对手情况，制定设计方案和项目计划。
② 3D建模和虚拟试验：使用CAD和CAE等软件进行3D建模和虚拟试验，验证方案的可行性和可靠性。
③ 样机制作阶段：将设计方案转化为实物，完成样机的制作过程。
④ 测试评估阶段：对样机进行测试评估，并收集用户反馈信息，进行不断改进和提升。
3. 课程评估机械创新设计课程的评估方式多种多样，包括课堂测试、设计作业、项目交付等多个维度。
其中，项目交付是最为重要的一部分，学生需要根据课程要求完成一个机械设计项目并提交项目报告。
评估项目的质量和效果，是考核学生完成课程目标的关键手段。
学生的创新思维和创新方法、团队协作和沟通能力、样机制作能力以及对市场需求的把握等，将会在项目交付中得到充分展现和考验。
《机械原理》_机械原理课程教学改革探究机械原理课程是一门技术基础课,它在培养学生的机械综合设计能力和创新能力所需的知识结构中,占有十分重要的地位。
通过本课程的学习,使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论知识和技能,学会常用机构的分析与设计方法;并通过机械系统总体方案设计的学习,力求达到具有机械系统总体方案创新设计的初步能力。
本课程在培养具有综合创新设计能力的实用型高级工程技术人才的全局中,具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。
近年来,随着课程体系的改革和深化,该课程的内容在不断更新和增加,课时却在不断减少,学时与内容之间产生了比较突出的矛盾。
因此,围绕机械原理的课程体系、教学内容、教学方法、教学手段以及实践教学等方面的改革势在必行。
一、合理安排教学内容针对机械原理课程在人才培养中的地位,机械原理课程教学改革紧紧围绕“以设计为主线的”的宗旨,课程组全体老师认真研究教学大纲,进行了激烈的讨论。
针对教学的具体情况,学时在减少,而机械原理课程教学的基本要求没有变。
教研室在还没有开学前,就召集课程组全体教师讨论了关于本课程教学内容的一些问题,基本要求没有变,学时减少的情况下,怎么去保证本课程的教学质量。
大家经过激烈的讨论,一致认为在有限的学时内,机械原理应该主要讲授最基本的知识、理论和方法;对机构设计的新理论、新方法及学科发展的前沿的内容要及时介绍给学生,开阔学生的视野和增加学生的知识面。
二、改革教学方法随着教学内容的改革,教学方法必须与之配套。
一方面将会由于学时压缩而无法完成规定的教学内容,另一方面,也不利于学生创新能力的培养及综合素质的提高。
在课程教学中,采取课堂讲授、课堂讨论、学生自学相结合的方法。
对于重点章节的内容,利用课堂进行深入的讲解,使学生掌握必须掌握的知识。
对于课堂讨论,老师提前准备讨论题目或内容,让学生分组去讨论,最后要提交讨论报告。
对于非重点章节或内容比较简单的章节,让学生课后去自学,学完后根据老师的要求完成自学报告。
机械原理设计范文机械原理是机械工程中最基本的学科之一，它涉及到机械系统中的力、运动和能量转换等基本问题。
机械原理设计是指在机械系统的设计过程中，应用机械原理的知识和原理来实现设计目标，提高机械系统的效能和可靠性。
本文将从机械原理的定义、基本原理和应用等方面对机械原理设计进行详细介绍。
首先，机械原理是机械系统设计的理论基础，它主要研究机械系统中力的平衡与传递、运动的规律和能量的转换等基本问题。
机械原理设计可以应用于各种机械系统的设计，如传动系统、制动系统、悬挂系统等。
通过机械原理设计，可以合理地选择机械元件的类型和尺寸，优化机械系统的结构和参数，提高机械系统的性能和效率。
其次，机械原理设计的基本原理是力的平衡和运动规律。
在机械系统中，力是驱使运动和变形的基本原因，力的平衡和传递是机械系统设计的关键。
在力的平衡过程中，要考虑机械元件之间的力的平衡关系，通过合理的力的分配和传递，实现机械系统的正常工作。
在运动规律方面，机械原理设计要考虑机械系统中各个部分的运动规律和相对运动关系，通过合理的运动规律设计，实现机械系统的稳定和高效运行。
此外，机械原理设计还应用于机械能量的转换。
在机械系统中，能量是机械系统正常工作和运动的基本条件，能量的转换是机械系统设计中的重要内容。
机械原理设计要考虑机械系统中能量的输入、输出和转换过程，通过合理的能量转换设计，实现机械系统的能量利用率和效率的优化。
在机械原理设计中，需要对机械系统进行全面的分析和计算。
首先，要进行系统的需求分析，根据机械系统的使用要求和工作环境，确定机械系统的设计指标和性能要求。
其次，要进行力学分析，通过力学原理和方法，计算机械系统中各个部分的受力情况和力的平衡关系。
然后，要进行运动分析，通过运动学和动力学的方法，计算机械系统中各个部分的运动规律和相对运动关系。
最后，要进行能量分析，通过能量守恒和转换原理，计算机械系统中能量的输入、输出和转换过程。
在机械原理设计中，还需要考虑机械元件的选型和布置。
机械创新设计(设计实例论文)本设计的目的在于改进洗瓶机推瓶机构，以适应现代啤酒瓶的回收和清洗要求，提高生产效率和经济效益。
传统的人工刷洗工艺已无法满足生产需求，因此自动化的洗瓶机设备应运而生。
本文将对洗瓶机推瓶机构的原理方案进行分析和设计。
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M 把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
为了完成设计任务，需要通过组合机构使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
同时，导辊及其上方的转动的刷子不停地转动，完成瓶子外围的清洗。
洗瓶机推瓶机构的改进设计将采用新的技术和材料，以提高清洗效果和耐用性。
具体方案包括使用外部推力或传送带传送等方式实现瓶子的移动，以及使用刷子清洗或高压水清洗等方式完成清洗功能。
动力源可以选择电动机、汽油机、柴油机或液动机等，传动方式可以采用气动马链传动、移物传动、齿轮传动、蜗杆传动或带传动等。
同时，可以使用清洗毛巾、高压水清洗、刷子清洗等不同的清洗方式，以满足不同瓶子的清洗需求。
通过以上的设计和改进，洗瓶机推瓶机构将实现更加高效、自动化的生产方式，为工业生产和社会生活带来更大的便利和经济效益。
根据使用要求或工艺要求设计机构时，首先需要考虑采用何种功能原理来实现这些要求。
不同的功能原理所要求的运动规律设计也不同。
洗瓶机构的工作情况示意图如下图所示。
待洗的瓶子放在两个转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
推头M将瓶子推向前进时，转动的刷子就把瓶子外面洗净。
当一个瓶子将洗涮完毕时，后一个待洗的瓶子已进入导辊待推。
根据原始设计数据和设计要求，瓶子尺寸为大端直径D=80mm，长200mm，小端直径d=25mm。
推进距离l=600mm，推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平衡地接触和脱离瓶子。
机械原理创新设计——半自动晾衣架机械原理创新设计说明书设计题目：半自动晾衣架目录一. 绪论 (3)1.课题的选定和要求 (3)2. 课程设计目的 (3)二. 方案设计 (3)1.方案一 (4)2. 方案二 (5)三. 几个重要的参数 (7)1.绪论1.1课题的选定和要求。
晾晒衣服是频繁而单调的工作。
衣物的沉重、晾架的高度以及衣物在天气变化时的容易受到损坏和弄脏，这些问题一直烦扰着家庭主妇们。
目前，市面上出现了各式各样的晾衣架，其目的在于缓解举手晾衣的麻烦，避免天气带来的危害并充分利用阳光。
但其实在很多方面并没有完全自动化甚至符合生活需求，只是适当的减少了工作量。
以前，晾衣架最简单的一种是一根竹竿固定或悬挂在屋顶板下、窗外等地方；现在的居民很多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，晾衣服时，必须将衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子将衣服挂在铁管上，工作效率低，又不方便，时常将衣服掉地弄脏，而且还不能充分利用阳光。
即便近期出现的自动晾衣架，大多也只能通过升降来简化凉衣服的工作量，还不能同时实现升降并且伸缩屋内外这两方面的功能。
针对以上提出的现象，经过研究调查，本人决定选择半自动晾衣架作为课题，设计可以同时实现升降和在屋内外伸缩的晾衣架。
（1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；（2）晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影响整个小区的总体美观；（3）足够的承载力；（4）操作方便，省力。
1.2课程设计目的1）使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，初步具备的机构选型、组合和确定运动方案的能力；2）以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深所学的理论知识；3）使学生掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念；4）进一步提高学生运算，绘图以及运用计算机和技术资料的能力；5）通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结的能力；6）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。
机械原理创新设计的组织与实施
摘要基本素质和能力的培养是高等工程教育的基本目标，而创新意识和实践能力是学生基本素质的主要方面。
本文从学生创新意识和实践能力培养的角度阐述机械原理创新设计的重要性，基于机械原理创新设计的内容，提出了机械原理创新设计组织与实施的一般步骤和应注意的问题。
机械原理创新设计的组织与实施步骤对于其它的工程创新设计可提供一定的参考。
关键词机械原理创新设计组织与实施
中图分类号：g71 文献标识码：a 文章编号：1002-7661（2013）15-0060-03
基本素质和能力的培养永远是高等教育的基本目标，但其基本素质和能力的具体内容是多方面的，创新精神和实践能力自然是其中重要的方面。
尽管创新是人类的天性，但如何把一个人培养成具有坚实专业基础的创新性人才，一直是教育者思索，也许需要一直思索下去的主题之一。
这些年来，为提高教育质量，培养创新性人才，教育部实施了高等工程教育教学内容和课程体系改革计划，建设了一批工科基础课程教学基地，同时还举办了诸如大学生机械创新大赛等比赛，这些措施推动了工科教育改革的深入发展。
众多教育者在如何培养学生的创新意识和实践能力方面所作的
努力，其中不少与其说是改革，不如说是探索。
毫无疑问，仅凭四年的大学学习，不可能把一个学生培养成为一个专业化的创新能力很强的人才，大学教育只能把他培养成为一个具有较强专业知识的
创新性人才。
机械原理课程及其创新设计在机械类专业人才培养中的地位非常重要，在学生未学习相关专业课程时要到达培养机械创新创新精神和实践能力的目的本身就是一种挑战。
一、机械原理创新设计是培养机械类创新人才的必须环节
设计是对抽象需求的具体化，人类所使用的机械，都由创新设计而得来，如减速箱、自行车、汽车、飞机、金属切削机床、人造卫星等。
人们的很多需要通过不同机械系统相应的功能得到满足，但人们对新的、具有优良特性的机械系统的需求总是持续不断的。
创新设计几乎是人类的天性，我们设计学习、设计生活，甚至设计人生，当然也包括设计功能多样的机械系统。
机械系统无论简单或复杂，都需要一定的设计技术和设计过程实现，需要设计者具有优秀的设计能力，复杂机械系统的设计更需要通过团队合作才能完成。
设计过程中有分工，如有组织者（或协调人）、创新设计者、搜集或者资源调查者等。
创新是有风险的，设计过程中并非处处要创新，选择设计、组装设计、参数设计本身并不需要创新，但创新能力是一个优秀设计者必备的素质。
具有创造性问题的答案都符合一条标准，即为正确解且具有原创性。
创造力和想象力几乎成正比。
一个具有创造力的设计师是具有专业知识的、具有丰富想象力的、勤奋工作和积极建设型的人，而且具有较强团队合作精神和剖析事物的能力。
要成为优秀的机械系统设计者，需要一定的天赋，更需要接受专业培养，并在工程实践中培养设计能力。
一般而言，一个大学生获
得机械设计能力的基本训练途径有：
（1）机械原理、机械设计等课程理论学习与课程设计；
（2）创新设计活动，比如创新实验、创新设计大赛等。
机械原理创新设计活动是培养学生的创新意识和机械创新设计
能力的重要形式。
通过机械原理创新设计环节，可使学生比较全面、系统地掌握和深化机械原理基本原理和设计方法，敢于提出新功能，敢于创新并能应用创新原理和创新技法进行简单机械系统设计，为能设计复杂的机械系统、成为优秀的机械系统设计者和创新性人才打下良好基础。
二机械原理创新设计的组织与实施
1.机械原理创新设计的任务来源
为有效组织机械原理创新设计，可根据创新设计时间的期限作简单分类，如1周的创新设计、2周的创新设计和长期开放性的创新设计等。
对于短期的创新设计活动，其设计工作量相对较小，既可作简单机械系统完整的原理方案设计，也可作较复杂的机械系统设计的某些阶段或某项功能设计。
实践证明，无论短期的还是长期的机械原理创新设计，设计成员分组协作进行是一种非常有效的组织方式。
作为实践教学，可选择1周的创新设计或2周的创新设计，也可选择短期的创新设计与开放性的创新设计相结合的方式，同时开放性的创新设计可向后续的实践教学环节延续，如机械原理课程设计形成的功能原理方案可在机械设计课程中继续进行技术设计。
机械原理创新设计的任务一般有三个来源，其基本特点如表1。
表1 机械原理创新设计的任务来源及特点
无论设计全新的机械系统还是在现有机械系统的基础上更新设计，规划设计阶段的工作非常重要。
一般规划设计阶段需要进行调研、可行性论证，才能提出相应的设计任务书。
调研一般可做市场调研（如进行需求、购买行为分析，销售量及市场占有率预测，经济、社会分析、产品社会效益及寿命周期预测等）、技术调研（如进行产品设计、制造技术和材料的研究，作出技术可行性预测及成本预测）、现状调查（对国内外的同行进行分析，作时间、技术及功能上可能超前的预测）等。
可行性论证从经济、技术、市场等方面论证新产品开发的必要性和产品设计、制造、销售等各方面的可行性。
简单讲，调研报告需要回答“为什么”要进行某个具体的机械系统设计，可行性论证报告回答“能不能作”，而设计任务书则约定“做什么”和“做到什么程度”，是实现功能的具体要求。
调研报告和可行性论证报告一般都有相应的格式与要求。
考虑机械系统及其设计的特点，一般机械系统设计调研报告和可行性论证报告可在如表2和表3的基础上进行修改、补充后形成。
表2常用机械系统设计调研报告的形式与内容
表3 常用机械系统设计可行性论证报告的形式与内容
设计任务书明确设计目标及需要达到的功能和性能指标，基本内容有功能要求、设计参数及其他相关要求等。
设计任务书根据调研
报告和可行性论证报告确定，要简洁、准确，同时要有一定的自由度。
例4.1为机械原理创新设计用的自动煎蛋器设计任务书，除了基本要求和环境要求外没有更多的要求，给设计者留下更多的创新空间。
如设计任务为具体的产品设计，需要设计者提供全部相应的技术文件资料（包括装配图和施工建议）。
2. 机械原理创新设计的组织实施
根据教学计划、培养创新意识和实践能力的需要，确定机械原理创新设计的期限并组织实施是机械原理创新设计中非常重要的环节，组织实施效率在一定程度上决定了创新设计培养的效果。
为培养学生在创新设计中独立思考基础上的合作精神和增强师生之间
的互动，可把学生按照自愿原则实行分组，一般每组以不少于3人且不多于5人为宜。
表4所示为三种不同期限的机械原理创新设计的时间分配和任务量。
表4机械原理创新设计和时间安排
3. 机械原理创新设计组织与实施中注意的问题
无论设计目标来自何处，无论是短期设计还是开放性的创新设计，组织实施非常重要。
教师既作为组织者、指导者、又作为设计参与者必须起到互动和激发学生创新意识的桥梁作用。
对如下一些问题需要特别注意：
（1）分组时尽量鼓励差异较大的同学成组，给出一定的设计任务分配思路，让组员选出组长。
让组长明确自己除了设计本身之外，
诸如记录、协调等职责。
（2）让每位同学都发表自己的看法，鼓励创新精神。
除了违反基本科学规律的想法外，不要轻易否定同学的构思。
对于不太合理的设想，要选择合适的时机作分析后提出改进要求。
（3）鼓励学生先考虑选用常用的纯机械机构，然后要求学生对构思的方案中任选至少一项功能采用广义机构实现。
在功能原理方案设计的后期，鼓励学生多采用广义机械系统。
（4）对于设计过程中学生因知识所限而无法求解的功能或不能作详细分析的功能载体，如继电器、传感器以及复杂的控制单元等，容许学生仅提出功能要求。
（5）通过组内讨论或组间讨论总结创新设计的阶段性成果，引导学生合理创新。
（6）及时询问学生想做什么，想让老师帮助他做什么。
结合创新设计询问他们想学习哪些课程或哪方面的知识。
如果学生想把机械原理创新设计延伸到后续实践教学环节，不要忘记提出必要的指导意见并作记录。
（7）对运动和动力分析，鼓励学生多用计算机辅助设计。
（8）成绩评定时适当提高创新意识的比例，并当面说明其获某成绩的理由。
（9）要组织好任务布置、几次讨论会和机械原理创新设计的答辩环节。
对于重要阶段进行的讨论会，可根据创新设计组织的需要选择实施，并在表5内容的基础上作适当调整。
表5 机械原理创新设计阶段性讨论会内容
在培养机械工程类学生的基本素质和能力，突出创新意识和实践能力教学中，机械原理创新设计具有主要的地位。
机械原理创新设计的内容和主题需要创新性和实践性紧密结合，机械原理创新设计的组织与实施中需要对学生进行分组，形成合作学习教学，应充分调动学生的积极性并培养协作精神。
参考文献：
[1]杨叔子.机械创新大赛很重要[j].高等工程教育研究，2007，（2）.
[2]戴伟芬，孙宗禹.试析闲暇视野下大学生创新能力的培养[j].高等教育研究学报，2007，（3）.
（责任编辑刘红）。
