摘要：針對機械專業畢業設計的特點及教學中存在的問題，本文結合實踐案例，對提高機械專業畢業設計質量的教學方法進行探討。本文采用培養文獻檢索能力，用問題引導學生，理論結合實踐和應用有限元仿真技術等方法。這些方法可提高學生的學習積極性、主動性和畢業設計的質量。

關鍵詞：機械專業;畢業設計質量;教學方法

畢業設計是機械專業本科生培養過程中的最后環節，也是非常重要的環節。學生將綜合運用大學四年積累的專業知識，分析和解決一個復雜工程問題，鞏固所學課程的專業內容，彌補課程學習的不足，鍛煉學生運用專業知識和工程技術原理解決機械工程領域復雜工程問題的能力，使學生初步掌握科學研究方法。因此，畢業設計質量不僅反映學生對機械專業知識掌握的情況，獨立發現、分析和解決問題的能力，而且也能反映學校的教育培養質量。在指導畢業設計過程中，如何采用合適的教學方法以提高畢業設計質量，提高學生學習積極性和主動性，是值得探討的問題。

一、畢業設計的特點

1.涉及課程廣

學生應熟悉《工程圖學》《機械原理》《機械設計》《機械制造技術》《機械CAD/CAM技術》《互換性與技術測量》《材料力學》《理論力學》等課程。畢業設計要求學生對這些課程知識進行綜合運用，設計出滿足特定要求的機械系統。

2.理論性強

作者：朱維兵 單位：西華大學機械工程與自動化學院

突出工程觀點機械設計課程是一門實踐性很強的課程，而學生缺乏實踐經驗和感性認識，因此我們充分利用實驗課、課程設計等實踐環節，培養學生應用工程觀點提高分析問題和解決問題的能力。實驗課在傳授知識和技能方面有著理論課無法替代的作用，它的特點是觀察目標明確、清晰，原理結構易懂、有針對性，可動手操作等。我們要求學生仔細觀察、分析，并將實際結果和有關原理進行分析、對比和歸納總結。如動平衡實驗、螺栓組連接實驗等幾個驗證性實驗，目的就是驗證理論知識，培養實驗動手能力，同時提高學生應用工程觀點分析問題的能力。課程設計是本課程及相關課程知識的一次綜合運用，是學生第一次較全面的設計訓練，是對學生設計思想、設計方法和設計能力的一次鍛煉和檢查。在此過程中，前一階段教學中存在的問題會顯露出來，因此這是系統培養和強化學生工程觀點的一次難得的機會。

將單個零部件的設計與整機設計結合起來在實際的工業應用中，零部件往往不是單獨使用的，它們要相互連接、配合形成系統進行工作。因此，機械設計課程教學的目標決不僅僅是為了能夠進行單個零部件的設計，而是面向實際機械系統的設計。但目前國內高校機械設計課程的內容在編排上都是以零部件進行分塊講解，各個零部件之間沒有很好地建立有機的聯系，學生在學完整個課程之后雖然能夠進行單個零部件的設計，但面臨整機設計中的零部件之間相關問題設計往往無所適從。為此，我們在教學中每講到某一個零部件的設計時總要抽出一定的時間詳細介紹一下該零部件與其他零部件之間的關系、設計中如何進行相互協調等。

合理使用教學方法與教學手段

1采用多媒體教學，提高教學效果學校在多個校區建立了設備先進，條件優越的多媒體教室，能保證全校機械設計課程的多媒體教學。從2000年開始研究利用信息技術進行教學手段和教學方法的改革，進行多媒體課件的研制工作，完成了《機械設計基礎》、《機械工程基礎》、《機械設計》三門課程的多媒體課件，所用素材內容豐富、經典生動，學生反映良好，使用方便省時高效；使教師授課空間由二維的黑板擴展到了更真實、自然的多維空間，為改革傳統的教學方法和教學手段提供了新的發展機遇。

2多樣化的課堂教學幫助學生掌握重點、克服難點理論課加強啟發式，采用多媒體和黑板相結合，并輔以配套電子版教材，幫助學生聽課與復習；習題課通過抓住典型習題，舉一反三，以點帶面；討論課以實際工程為背景，使學生在分析能力提高中理解重點；實驗課充分發揮開放實驗室的作用，使學生在自主動手能力提高中突破難點。

3建設“機械設計”省級精品課程網站利用校園網提供的網絡教學平臺,為學生提供了教學課件、學習指導、復習思考題、練習題等大量的學習資源，節省了學時，提高了教學效率和教學質量，也培養了學生的自學能力。

一、在理論教學中灌輸科研項目研究的前瞻性

對于機械專業的本科生、研究生而言，所有機械設計類課程都具有相當重要的理論價值，可以提高學生的理論素養。但是這類課程在教學和學習過程中往往比較枯燥，且具有一定的難度，如果純粹按照嚴謹的理論體系進行教學，學生容易失去學習的興趣和動力，甚至覺得所學的知識一無所用。所以迫切需要教師在教學過程中，灌輸教學內容的理論意義、價值與應用，要做到這一點，最好的也是最自然的方式就是將教師的課題引入到教學過程中來。機械專業教師所研究的課題，無論是縱向或橫向課題，在其所用的研究理論、研究方法和研究手段上，必定都存在與機械設計類課程非常貼切的內容，需要應用機械設計系列課程的理論和方法去解決。例如在解決某型號轉塔沖床在加工過程中的振動和噪聲問題，就要了解機床的結構設計特點及工作原理，需要涉及機械設計與機械原理等課程的內容；要對機床的振動與噪聲進行實際測量，需要掌握機械振動、機械測試與分析等課程有關的知識；為了對機床進行減振降噪，可以在有限元分析、優化設計等課程中提出解決這一問題的方法與思路。總體而言，任何一個課題的研究，尤其是橫向課題，都有很多可以在教學過程中值得與學生分析與探討的內容，可以讓學生了解所學知識的重要性和工程應用價值。

二、在研究方案制定過程中培養學生的研發能力

目前針對工科專業的研究性教學而言，以“項目和課題研究為導向”的教學方式非常貼切現行教學改革的要求和趨勢。該教學模式可以將學習、研究、實踐有機地結合起來，充分發揮學生的主體作用，使學生能創造性地運用所學的知識和能力，通過自己的主動探索、主動思考、主動實踐，自主地發現問題、研究問題和解決問題。首先，教師在講課內容中要增加具體的工程實例，同時注重引導學生注意身邊的工程問題，鼓勵學生參與提煉工程主題，并將工程主題與教學重點內容結合起來。在進行項目研究方案的制訂與討論過程中，可以先介紹課題的來源、背景、研究需求和研究目標，讓學生以分組的形式去查資料，閱讀查文獻，了解目前的研究現狀及研究方法，制定課題的研究方案，引導學生展開課堂討論，并根據所學的知識提出解決問題的方法，這樣可以將抽象的理論與具體的工程背景結合，使抽象的工程問題變得豐滿有趣，從而強化學生的工程概念與背景。然后，將學生帶到企業，進入生產現場和使用現場，獲得對所研究課題的感性認識，掌握和了解課題實際存在的問題，形成教學與實際結合起來的課外教學方式，通過學生親身實踐、工程技術人員的介紹以及教師的深入分析，使學生對研究的內容和課題有較為深刻的理解，便于制定更為具體和合理的研究計劃。例如在對某型號的路燈燈桿進行強度與可靠性研究時，可以運用力學知識進行理論計算，再進行實際測量，最后進行優化設計，這一過程幾乎會涉及到機械設計類的所有課程。

三、在項目實施過程中鍛煉學生的實踐能力

對于工科的本科生和研究生而言，我們現在的人才培養非常重視專業知識的學習，畢業后學生可以掌握本專業系統的理論知識和一定的實踐能力。但很多畢業生在進入工作崗位后，往往還需要2～5年時間的重新學習與培訓，才能具備較好的工程素養，也才能獨立解決工程實際問題，從而造成企業人力與財力的浪費，使得企業在招聘人才時，首先考慮的不是學生的文憑和學習成績，而是工作經歷和工作經驗。近幾年本科教學大綱經歷了至少兩次修訂，修訂過程中已經注意到這個問題，并且正在進行較大幅度的改革，其主要做法是加大實踐性教學環節的比重，實行企業與學校的聯合培養模式，其目標就是在工程應用、生產實際中培養學生獨立思考與解決問題的能力。如果能夠讓學生參與到教師與企業合作的課題中來，在項目研究與實施的過程中，讓學生將學到的知識應用于解決具體的工程問題，就可以實現新大綱修訂的宗旨，滿足新大綱的要求。橫向課題是企業在生產過程中或客戶在使用過程中發現和提出來的技術難題，往往具有一定的難度，課題的研究也是一項系統工程，其研究成果可以直接提升產品質量，產生明顯的社會和經濟效益。所以首先需要對研究的對象進行全面的了解、分析、調研與查閱資料，包括設備的結構、功能、使用方法、產品質量的評估等，這方面的研究可以培養學生畫圖、識圖、查閱文獻的能力。確定了詳細的研究方案之后，就要進行課題的研究，該研究過程往往歷時幾個月，甚至一年以上。在此研究過程中，學生需要參與大量的研究工作，可以在教師的指導下將學到的系統知識應用于理論計算，通過對理論知識的復習和應用，了解理論研究的價值，加深對理論知識的理解；學生還可以從事實驗分析和實際測試，不但可以在實驗室對試樣進行試驗，進一步熟悉實驗室儀器與設備的使用方法和技巧，還可以到車間進行實際測量，掌握現代測試儀器的操作和使用，并在試驗和測試完成后，進行數據的處理工作；在試驗研究的基礎上，培養學生利用先進的計算機仿真手段進行優化設計，通過學習先進的三維設計軟件、有限元計算軟件等進行結構的改進設計研究工作，并將計算結果與實驗結果進行對比，及時了解優化設計的效果，從而達到研究的目的。讓學生深度參與課題的研究過程，一方面可以使學生獲得較為全面、系統的學習與訓練。對機械專業學生而言，可以對實驗應力分析、有限元分析、機械振動、機械結構的測試分析以及優化設計等現代設計類的重要課程和知識點有非常深刻的了解；另一方面還可以對企業的產品、要求、技術、研發甚至市場都有比較全面的接觸。這樣對畢業生就業而言，所提供的參與這些企業課題研發的經歷，對企業來說無疑具有極大的吸引力。最為關鍵的是，這些學生一旦進入相關行業，馬上可以發揮很大的作用，能夠獨當一面解決企業面臨的具體工程問題。

四、在項目成果的總結中提高學生的綜合能力

摘要:

科技的進步使得人們對機械設計也提出了更高的要求。本文主要對當前機械設計中的相關理論進行系統分析，闡述機械設計的方法和過程，并對現代機械設計的創新方法進行了詳細研究，同時論述了機械的創新設計步驟。

關鍵詞:

現代機械設計;創新方法;研究

在科技高速發展的今天，人們的思維方式也產生了很大變化，機械設計人員除了要準確掌握機械設計原理以外，還要在思維方式上有所拓展。要求機械設計人員創新理念，在結構設計上與產品的相關功能進行緊密聯系，將設計手段與計算機輔助設計進行有效融合，只有這樣才能夠設計出令受眾滿意的機械產品。

1現代機械設計

與傳統機械設計相比，現代機械設計更加注重計算機化、動態化和科學化。現代機械設計理論是在機械設計理論學科基礎上形成的，它包括了信息、控制、優化等內容，而對于相對比較復雜的產品而言，現代機械設計的優勢也體現得更加明顯。現代機械設計是在傳統機械設計的基礎上形成的，但它又在傳統機械設計的基礎上進行了極大創新，進而形成了一個完美且科學合理的機械產品設計。這不僅需要傳統機械設計的相關經驗，而且還需要在現代機械設計中引入先進的設計方法。

一、機械設計制造專業教學現狀

機械工程與自動化學院有碩士學位授予權，擁有機械工程一級學科碩士專業。注重學生厚基礎、寬口徑、重素質培養。在全國及省部級大學生機械創新大賽、國際工業設計作品大賽、全國大學生“挑戰杯”科技大賽、全國大學生數學建模等重大賽事中屢屢取得優異成績。三十多年來，為國家經濟建設培養了大批合格的有用人才，畢業生受到社會普遍歡迎。學院科學研究和學術交流也取得了顯著的成績，已成為學校人才培養和科學研究的重要基地。當然我校在機械設計及自動化專業實踐方面需要針對技術發展、社會需求做出相應調整，實踐內容相互聯系與協調。因此，積極開展機械設計專業的教學實踐改革與研究十分必要，如何能夠在現有的條件下真正提高機械設計專業實踐教學的質量和水平是我們必須要解決的問題。

二、機械設計制造專業綜合實踐教學改革方案分析與研究

新的機械工程及自動化專業是一個口徑更寬的專業，要求學生既能搞設計也能搞實際操作，因此，要求設計綜合性實踐提高學生動手能力、實踐能力、創新能力和綜合素質是十分必要的。其實，國內高校不同專業的許多教師進行了不斷的探索與研究。傳統實踐教學的實踐多為驗證性實踐，不利于培養學生的工程應用能力。緊密結合我校實際，根據我們的機械工程學院院級教學研究項目的實踐情況經認真分析、充分討論，提出先組合、后融合，循序漸進的改革思路，綜合實踐內容的規劃方案體現出發展的動態特點。最終提出該發展過程需要解決的問題和解決途徑為機械設計制造及自動化專業基礎綜合實踐提供一條可持續的發展近期和遠景規劃。具體的實踐方案是針對傳統的實踐教學體系，重組實踐教學內容，提升教學實踐檔次，加強基礎動手訓練、學科強化訓練以及綜合調試設備訓練的能力。本項目根據擬訂實施方案重組實踐教學體系將培養學生實踐能力的總目標分解為基礎訓練、學科訓練、綜合訓練三個層次。

①基礎訓練包括工程認知、計算機制圖與測繪等。通過實踐教學能掌握到基本的實踐操作方法，能夠正確地使用儀器設備，準確地采集實踐數據;認真觀察實踐現象，進行分析判斷、邏輯處理、做出結論的能力。

②學科訓練包括電工電子技術、先進制造技術、材料成形技術等。該層次實踐主要機械原理、機械零件設計、電工電子技術等。

③綜合訓練:該層次實踐主要結合工業生產過程、模具CAO/cAM基礎、CAE技術與應用、應用微機原理、自動控制原理、計算機仿真技術與應用等焙養學生解決實際問題的能力;同時所提供的實踐設備覆蓋面寬、專業性強河適應機電類類多門課程實踐。其中將AD/數據采集引入氣動拼裝綜合實踐臺，數控設備網絡遠程程序上傳下載實踐裝置和伺服運動控制臺等設備填補了國內在實踐設備上的空白。

1參照專業認證標準對機械設計類課程內容的改進

根據國家機械設計制造及其自動化專業畢業培養標準中對畢業能力要求之4“具有設計機械系統、部件的能力”要求，整合現有教學內容，形成了基礎知識遞增和設計能力遞進的機械設計類課程教學環節結構。其中先修課程包括數學類、工程力學、機械制圖、公差與技術測量等基礎課和專業基礎課。為達到“具有設計機械系統、部件的能力”的畢業要求，設計了課程教學及課內實驗、基礎設計能力培養、創新設計能力培養三個能力遞進培養環節。

2機械設計類課程教學及課內實驗

課程教學及課內實驗教學環節分為機械原理和機械設計兩個部分，每部分。含課內實驗，課程內容及培養目標如下：機械原理課程是一門培養學生機械機構運動設計與分析的技術基礎課，主要研究機構的結構分析、運動分析和動力分析，常用機構設計的基本理論和方法，機械系統傳動方案的規劃與設計，其主要任務是培養學生：第一，理論聯系實際的學風，設計實踐能力和創新精神。第二，掌握機構運動方案設計的能力。第三，具有機械系統運動簡圖的繪制，計算機輔助機構分析和設計的能力。機械原理實驗教學是機械原理課程教學中的實踐環節。在實驗中通過安排部分課程基本理論的驗證性實驗，使學生進一步加深對課堂教學內容的理解。通過增設一些綜合性、設計性實驗，培養學生基本知識、基礎理論與實際項目需求的理論知識應用能力，同時培養學生創新意識和能力。通過設立較多的選修實驗，促進學生的個性發展。機械設計課程是一門培養學生機械設計能力的技術基礎課，在教學內容方面著重掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本方法和創新思維，通過對本課程的學習，使學生掌握常用機構和機器中各種通用零件的基本理論和基本知識，初步具有機械結構方面的分析、設計能力，同時注意培養學生正確的設計思想和嚴謹的工作作風。機械設計實驗教學通過設立部分驗證性實驗，使學生進一步加深理解課堂教學的內容；通過設立一些綜合性、設計性實驗，培養學生理論聯系實際的能力及機械結構設計的創新意識和創新能力；通過強調學生參與實驗的全過程，培養學生的動手操作能力；通過設立較多的選做實驗，滿足學生的求知欲，促進學生的個性發展。

3基礎設計能力培養

機械設計課程設計是機械設計基礎類課程的重要實踐性環節，通過對機械傳動裝置和簡單機械的設計，使學生綜合運用機械設計課程和其他先修課程的理論和實際知識，熟悉機械設計的一般規律，掌握機械通用零部件及簡單機械的設計理論及設計方法。培養學生理論聯系實際的正確設計思想，樹立工程意識，培養獨立分析和解決工程實際問題的能力，為畢業設計和以后從事工程設計工作打下良好的基礎。課程的教學目的：第一，學習機械設計的一般方法、步驟，掌握機械設計的一般規律。第二，學會從機器的功能要求出發，合理選擇傳動機構的類型，制定傳動設計方案，正確計算零件的工作能力，確定它的結構、形狀、尺寸及材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經濟和安全等問題，培養機械設計能力。第三，進行機械設計基本技能訓練，例如計算、繪圖，運用標準、規范、手冊、圖冊和設計資料，以及使用經驗數據和處理數據等。第四，通過編寫設計說明書，提高學生文字表達能力，掌握撰寫技術文件的有關要求；培養學生運用計算機撰寫論文的能力。第五，訓練學生用CAD繪圖的能力。機械綜合課程設計是形成機械裝備設計能力的重要實踐性教學環節。內容以車床或銑床的主傳動系統設計為主線，以所學過的機械制造裝備的基礎知識為支撐，完成主傳動系統設計、操縱裝置布置、工程分析計算等環節的訓練。其目的是在相關先修課程學習后，進行機械結構設計綜合訓練，使學生掌握機械系統分析和設計的基本步驟和方法，培養和鍛煉學生綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力。

4創新設計能力培養

摘要:工程教育專業認證已經成為了當前工程教育的趨勢。本文以重慶理工大學機械設計制造及其自動化專業為例，對面向工程教育專業認證的應用型人才培養模式進行了探究。該模式采取以目標輸出為導向，以學生為中心并注重過程的持續改進。通過實踐表明，該模式下培養的學生具有較強的工程實踐能力，能夠充分滿足企業和社會的需求。

關鍵詞:工程教育專業認證;機械工程;人才培養模式

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保證制度，是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎[1]。加入《華盛頓協議》，標志著我國工程教育國際化邁出了重大步伐，能夠促進我國工程類產業走向世界[2,3]。工程教育認證是人才國際化需求發展的產物，通過與國際工程教育專業認證接軌，有助于地方應用型本科院校根據學校辦學特色，明確學校辦學理念和定位，推進工程專業人才培養方案與教育體系改革，促進專業建設，進一步促進學校人才培養質量，充分發揮其服務地方經濟建設的辦學目的。

1人才培養模式的概念

人才培養模式通常被定義為在國家相關方針政策和整體教育理念指導下，高校根據一定的辦學理念，與學校實際情況和社會需求狀況，為培養學生所設計的知識、能力和素質結構，以及實現這種結構目標的組織形式和運行方式[4]。綜合以上定義可以看出，人才培養模式主要包括人才培養目標、人才培養課程體系以及人才培養過程三個要素。本文將從以上三個方面來闡述面向工程教育專業認證體系的人才培養模式思路。

2應用型人才培養目標的確立

以輸出為導向（outcome-based）、以學生為中心和持續改進是工程教育專業認證的三個核心。其主要思路是以需求為起點，根據需求確定人才培養目標，在將人才培養目標的實現途徑分別劃分到所有的課程體系以及人才培養過程中。并通過問卷及其他方式來對實施成效進行評價和反饋，進一步改進不足，實現人才培養模式的持續性改進。重慶理工大學機械學院為了實施工程教育專業認證，針對學生就業情況以及所在企業對學生能力需求，對用人單位和已畢業學生開展了廣泛的問卷調查。通過問卷調查統計和分析，明確了企業對畢業生的需求以及學生自身發展的能力需求。同時，聘請校內外及企業專家共同召開專業建設研討會，以明確社會對畢業生的知識系統、個人素質以及綜合能力的需求，進而制定出面向工程專業認證的機械類專業人才培養目標。

摘要：本論文主要分析了工程車輛自動變速的基本原理以及智能自動變速理論。

關鍵詞：自動變速；工程車輛；基本原理；液力傳動系統；智能自動變速理論

1背景

隨著我國經濟發展，我國的基礎設施的建設取得巨大成就。而這些項目需要大量的工程車輛，壓路機、推土機、挖掘機等。這些工程車輛和一般的交通車輛有很大的區別，他們的任務是完成工程項目而不像一般的交通車輛是代步工具，所以他們的自動變速原理和一般的車輛有很大的差別。他們需要把大部分的功率用來工作，一小部分的功率用來行進。所以工程車輛為了適應外界負載的不確定因素，所采用的液壓傳動系統，這種系統雖然有很多優良的性能，但是也存在著許多缺陷。面對了負載的外界負載的變化，液力傳動的效率會變低，這樣導致能源的浪費，不符合綠色發展的理念。

2工程車輛自動變速的基本原理

自動變速技術開始應用在汽車上，后來慢慢被推廣到工程車輛上面，但是遇到了很多問題。因此工程車輛的自動變速原理絕不能照搬一般的交通車輛的原理。傳統的原理是在選定換擋控制參數之后按照某些性能指標要求用數學方法求解換擋規律。工程車輛換擋規律按控制參數的數量可分為兩參數、三參數及四參數。

2.1兩參數自動變速原理