ＮＯ．５ 堕 垫查 ＴＩＭＥ ＥＤＵＣＡＴ１０Ｎ 机构创新组合实验 沈煜杨玉虎 杨一平 沈兆光 摘要：为提高机械基础课程教学效果和学生的学习兴趣，培养学生运用所学知识进行机构创新设计的能力，开设了教改实验“机构 创新组合实验”，介绍了实验设置的意义、方案、特点以及注意事项，给出了设计实例，最后对实验进行了总结。 关键词：实验机构组合创新 中图分类号：Ｇ６４２ 文献标识码：Ｃ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—８１８１．２０１０．０５．００８ １引言 ． 机械基础课程掌握的程度，关系到后续课程学习的效果，对 培养工程应用能力具有重要的作用。因此，它在机械基础教学中 占有重要地位，是机械类专业的主干课程，各个高校都将其作为 重点课程来建设，着力在课程体系、教学内容及实践教学环节等 方面进行改革。 实践教学是巩固所学理论知识和加深理解的重要手段，是将 理论知识转化为实际应用能力的关键环节。对于机械基础课程 来讲，一方面，相对而言其内容有一定的难度，需要加强实践环 节；另一方面，与职业院校相比，普通高校培养目标和侧重点不 同，课堂教学学时相对较多，其实践教学环节仍然是弱项，也有必 要加强实践环节。为此，为提高教学效果和学生的学习兴趣，让 学生有更多的动手和灵活运用所学知识的机会，进一步培养创新 意识和创新精神，以配合机械基础课程建设。天津大学在“９８５” 建设项目经费的资助下，实施教学改革与创新，新增开设了“机构 创新组合实验”。 ２实验方案 “机构创新组合实验”性质为集中实践。实验时间为３２学 时，具体时间根据机械基础课程进度安排。 ２．１实验目的 通过机构的创新组合实验，巩固所学知识，提高学生运动方 案综合设计能力，培养学生独立思考和创新意识，锻炼学生动手 操作能力。 ２．２实验内容及要求 ２．２．１实验内容 首先确定执行机构的运动要求，然后按原动机一传动系统一 执行机构的路线进行运动方案设计，再选择相应的机构模块，完 成搭建装配，通过原动机（电机）驱动检验运动是否符合设计要 求。 ２．２．２实验要求 要求每个学生独立完成机构系统总体方案的设计和组装。 为保证运动精度，设计运动轨迹时，要求掌握一种工程计算软件， 使用解析法通过编程计算确定。 ２．３实验平台介绍 ２．３．１实验平台的构成 １）每套创新组合教具均配备了原动机、联轴器、减速器、皮 带、链条及电源控制开关等减速传动装置和连接件，并配有一套 杆件、齿轮及凸轮等执行构件。为充分展示多种减速传动形式， 每套教具分别采用不同减速形式。 ２）每套组合教具由水平放置的平板和垂直放置的平板，即 基板加立板构成基础，并在板上开有横、纵向梯形槽。基板尺寸 ９００×６００，立板尺寸６００ ｘ ５００ｍｍ。所有创新设计方案在平板上 操作完成，原动机与减速传动部分安装于基板上，创新设计的执 行机构安装于立板上。 ３）为便于操作，整体组合教具安放于专用的底座或安放于 桌面上。 ２．３．２可实现的设计方案 １）杆机构组合 以立板为机架，通过调整杆件的长度尺寸可组合实现的基本 形式有曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构，以及曲柄滑块机 构、摆动导杆机构等。可实现的工程实例有雷达天线机构（曲柄 摇杆机构）、飞机起落架机构（双摇杆机构）、惯性分离筛（双曲柄 机构）、压力机（曲柄滑快机构）、插床或冲床主运动（曲柄滑快机 构）等。 ２）高副机构组合 基础构件有齿轮、盘形凸轮、凸轮从动件等。其中齿轮为圆 柱齿轮；盘形凸轮为圆盘形状；凸轮从动件有平底、尖底、滚子以 及摆动等形式。以立板为机架，可组合实现的基本形式有齿轮机 构、平面凸轮机构（直动从动件、摆动从动件）。可实现的工程实 例有减速机、内燃机配气凸轮机构等。 ３）复合机构组合 根据杆机构、凸轮机构以及齿轮机构可组装完成复合的机构 运动方案，例如牛头刨床、内燃机活塞及配气凸轮机构、高速冲 床、电子元器件检测生产线、输送物料系统、液体罐装机生产线、 包装机械、瓷砖印花翻坯机及多种执行机构的协调配合运动等。 ２．３．３实验平台的特点 １）组装后的机构可在电动机的带动下运转。 ２）组合教具包括低副和高副。可组装四杆机构的基本类 型，也可嵌套组合成多杆机构，实现较复杂运动，可达十余种组合 方式。 ３）组合教具构件通用性强，可进行实际机械机构的组合。 ４）结构简单，易于组装，不需要特殊工具。 ５）大部分零件采用铝件，结构轻便，体积小，便于搬运。 ３实验中的注意事项 在实验中应贯彻“学生为学习的主体”的现代教育理念，积极 培养学生的动手能力和创新精神，充分调动学生学习的积极性， 给学生发挥聪明才智的机会。由于实验的要求和特点，决定了该 项实验强调的是学生综合运用知识解决实际问题能力的训练。 因此实验时不再是以讲解为主，而是将讲解、引导、启发和讨论相 结合，尊重学生的设计思路和方案，发挥学生的主观能动性，使学 生进行创造性的学习。 这次实验中要用到相应的工程计算软件，应当准备足够数量 的计算机，并检查所使用软件的配置情况，看所使用的软件是否 安装以及安装是否完全。由于有些软件或使用说明书是英文版 的，这些软件的学习既是学习软件本身的新知识也是学习英语的 新知识，同时也是对英语的阅读能力的一个检验，由此说实验的 过程也是提高的过程。 在实验过程中，要鼓励学生之间互相交流，但不能等、靠，要 认真督导每人动手的要求，随时督促学生按照要求完成实验任 务。 应当使学生认识到总结的重要性，总结自己的实验情况，取 得的收获以及存在的问题，其中实验报告就是一种很好的方式。
一
机构组合创新设计在《机械设计
基础》理实一体化教学中的应用
许勇平
（云南开放大学机电工程学院，云南昆明 ６５００３２）
摘 要：机构组合创新设计作为《机械设计基础》课程的
重要实践环节．其合理应用体现了理实一体化教学模式在高 职教育教学改革中的应用趋势．达到了提高教学质量和教学
效率的目的。
关键词：机构组合创新设计《机械设计基础》理实一
体化
一、引言
高职高专课程教学改革的方向是加强实践教学环节，理
论教学应与实验、实训、实习等实践环节有机地结合起来。《机 械设计基础》课程是高职高专机械、机电类、近机类专业的重
要专业基础课．内容主要包括机械传动系统中常用机构和通
用零件的组成、工作原理、结构特点、基本的机械设计理论和 计算方法。我们按照专业课“应用为目的”，利用先进的理实一
体化教学方法解决了《机械设计基础》课程内容的广泛性与学
时的有限性之间的矛盾。效果良好。而机构组合创新设计作为
《机械设计基础》课程理实一体化教学的重要组成部分，对于 提高学生的动手能力、综合分析能力和创新设计能力．有极其
重要的作用。 二、机构组合创新设计基本方案
１．目的 增强学生对机械系统运动方案的整体认识，加强学生的
机械工程实践背景的训练。拓宽学生的知识面．培养学生的创 新意识、机械设计方法及工程实践能力：通过机构的拼接．在
培养机械工程实践动手能力的同时．发现一些基本机构及机
械设计中的典型问题，通过解决问题，加深学生对平面机构的 组成原理和结构构成的理解，了解平面机构运动特性．掌握各
种机构运动方案构成的创新设计方法。
２．设备
创新组合实验台一套． 件、动力源及一套实验工具。
新实验台。 ３．教学内容 包括组成机构的各种运动副、构 设备名称：ＨＫＺＢ一Ⅲ机构组合创
（１）自拟机构运动方案或选择实验指导书中提供的机构
运动方案作为拼接实验内容 （２）将拟定的机构运动方案根据机构组成原理按杆组构
成方法进行正确拆装，并用机构运动简图来表示。
一、实验目的
本次机构组合实验旨在通过实践操作，加深我们对平面机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及运动特性。同时，通过动手实践，训练我们的工程实践能力，培养创新意识和综合设计能力。
二、实验设备及工具
1. 实验台：JKZB-机构创新组合设计实验台，包含齿轮、齿条、槽轮、凸轮、转动轴、连杆、各种连接组合零部件等。
2. 装拆工具：十字起子、活动扳手、内六角扳手、钢板尺、卷尺等。
3. 辅助工具：学生自备草稿纸、笔、绘图工具等。
三、实验内容及步骤
1. 分组讨论：每2～3人一组，讨论并确定机构运动设计方案。
2. 设计绘制：根据设计方案，绘制机构装配图。
3. 实物组装：根据装配图，在实验台上进行机构组装。
4. 运动分析：观察并分析机构的运动特性，记录数据。
5. 调整优化：根据分析结果，对机构进行调整优化。
6. 实验报告：完成实验后，提交新设计方案和实验报告。
四、实验结果与分析
1. 实验结果：
（1）成功组装了一个由齿轮、齿条、槽轮、凸轮等组成的复杂机构。
（2）通过调整，实现了机构的预定运动轨迹和运动规律。
（3）记录了机构的运动数据，包括速度、加速度、位移等。
2. 分析：
（1）通过本次实验，我们深入理解了平面机构的组成原理和运动特性。
（2）掌握了机构创新组合设计的基本方法，提高了我们的动手能力和创新意识。 （3）了解了不同类型机构的特点和应用，为今后的工程设计奠定了基础。
五、实验心得体会
1. 动手实践的重要性：通过本次实验，我们深刻体会到动手实践的重要性。理论知识虽然重要，但只有通过实践才能将知识转化为能力。
2. 创新意识的重要性：在实验过程中，我们不仅要完成既定的设计方案，还要不断思考如何优化机构，提高其性能。这培养了我们的创新意识。
3. 团队合作的重要性：本次实验需要团队合作完成，我们学会了如何与他人沟通、协作，共同解决问题。
机构创新设计实验报告
机构创新设计实验报告
引言：
机构创新是现代社会发展的重要推动力之一。在经济全球化和科技进步的背景下，机构创新设计成为了各行各业的关键课题。本文将通过对一项机构创新设计实验的分析和总结，探讨机构创新的重要性以及实施机构创新设计的方法和策略。
一、实验目标和背景
本次实验旨在探究如何通过机构创新来提高企业的竞争力和创新能力。在当前竞争激烈的市场环境下，传统的组织结构和管理方式已经无法适应快速变化的需求。因此，通过创新设计新的机构形式和管理模式，可以提高企业的灵活性、创新性和适应性。
二、实验过程和方法
1.需求调研：首先，我们对企业内部和外部的需求进行了详细的调研。通过问卷调查、面谈和市场分析等方式，我们了解到企业内部存在的问题和痛点，以及市场上的竞争情况和趋势。
2.创新思维培训：为了提高团队成员的创新思维能力，我们组织了一系列的培训活动。通过学习创新案例、参加创新思维训练和开展头脑风暴等方式，培养了团队成员的创新意识和思维方式。
3.机构设计方案制定：基于需求调研和创新思维培训的结果，我们制定了一套创新的机构设计方案。该方案包括组织结构调整、决策流程优化、新的工作流程设计等内容，旨在提高企业的创新能力和效率。 4.实施和改进：我们在一部分企业内部进行了试点实施，并根据实际情况进行了不断的改进和调整。通过实施过程中的反馈和评估，我们不断优化机构设计方案，提高了实施效果。
三、实验结果和总结
通过本次机构创新设计实验，我们获得了以下几点结果和总结：
1.机构创新可以提高企业的竞争力和创新能力。通过优化组织结构和流程，减少决策层级和提高信息流通效率，可以加快创新和决策的速度，提高企业的灵活性和适应性。
2.创新思维是机构创新的重要基础。培养团队成员的创新意识和思维方式，可以激发创新的潜能，推动机构创新的实施。
3.实施机构创新需要持续的改进和调整。机构创新并非一蹴而就的过程，需要根据实际情况进行不断的改进和调整，以适应不断变化的环境和需求。
