机械制造装备设计【推荐4篇】

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机械制造装备设计【第一篇】

关键词自动化技术 机械制造 机械自动化 智能化发展 应用

一、引言

在机械制造控制的过程中，自动化技术的融入不仅可以更为有效的提高机械制造的能力和质量，也可以促进机械生产人工和资金的投入，从而实现生产成本的有效控制，促进机械制造业的市场发展。在现代化技术发展的背景下，机械制造技术的自动化发展能够更为有力的推动我国经济水平的提升。

二、机械自动化技术的内涵阐述

在机械制造控制技术的发展中，自动化发展有着一定的动态性。在机械自动化的最初发展阶段中，人们所认知的机械自动化是指机械工作代替人力劳动，并完成人力所不能实现的任务和作业。随着机械自动化发展进程的推进，数字控制技术和信息技术等内容被融入到机械制造与生产中，这便进一步拓宽了机械自动化的定义与内涵。发展至今，机械制造中的自动化技术内涵已经逐渐包括三个方面，分别包括人力资源劳动的有效替代，机械设备的一体化构建以及自动化生产技术的运用。在当前机械制造的自动化技术应用中，机械设备制造技术在生产制造时更加注重对设备系统性的规划控制，并通过自动化技术促进设备自主，自动化作业的有效实现，从而使机械生产制造的整个生命周期能够与自动化技术相关联，促进机械设备自动化生产与控制的有效实现。

三、机械制造控制中的自动化技术应用探究

在机械制造控制的过程中，基于控制理论基础上机械制造自动化实现了机械制造信息及时有效的反馈，而作为被控对象，机械设备在制造过程中必须与具体的生产环节相适应，以此提高机械设备制造控制的自动化水平，进而促进机械制造企业综合经济效益的有效提升。就当前我国机械制造控制发展的现状进行分析，自动化技术在机械制造中的应用主要表现在信息管理的自动化，机械生产装配的自动化，设备检测的自动化以及物资供给的自动化应用等。

（一）机械制造信息管理的自动化应用

在机械设备的制造与生产过程中，随着计算机辅助技术及机械图形设计等技术的迅速发展，机械设备的产品制造数据库信息得到了有效的扩充与丰富。在机械设备数据库信息的应用指导中，设备数据实现了与制造工艺的有机结合，在计算机数据处理技术的基础上，机械设备制造的辅助工程师通过工艺辅助，在机械设备和计算机数据库之间建立起有效的连接，从而在提高机械设备制造工艺的同时，将自动化技术更为全面的融入到设备制造控制中，通过提高机械设备自动化标准，从而达到自动化技术应用的目的。

（二）机械生产装配的自动化

机械制造控制中生产过程的自动化内容主要包括设备生产，装配以及材料运用等方面的自动化。在机械生产过程的自动化应用中，通过在机械设备加工系统中引入自动化加工技术，能够更为有效的实现机械生产和装配等工作内容的自动化，在机械生产系统实现自动化的同时，机械制造企业也在很大程度上解放了机械设备制造所需的人力资源，不仅使得机械制造中重复工序的施工质量得到有力保障，也促进了企业机械设备制造控制的成本投入，为其长久稳定的运营与发展奠定了坚实的基础。在机械设备的装配中，自动化技术的应用使得机械零件和构建能够在自动化设备的装配下，装配精度得以进一步提升，此外，在自动化机械生产与装配的流水线流程中，机械制造的产品质量和生产效率都得到了有效保障。

（三）机械设备检测的自动化应用

在机械设备的设计与生产水平日渐提高的背景下，企业的机械设备制造不仅引入了现代化复合型材料，其操作系统功能也得到了进一步提升，因此在机械设备的制造控制中，为了更为有力的保障机械设备的使用周期和产品安全性能，通常在设备装配完成后进行自动化检测。在当前机械设备的自动化检测中，检测技术主要包括机械设备内部的电流信号检测，时序网络的检测以及刀具等部件的磨损程度测试等，并通过对机械设备进行多系统自动化测试以保证自动化机械设备投入使用的可靠性与安全性。

（四）物资供给的自动化应用

现代化机械设备制造自动化中物资供给自动化，是指企业在生产与制造机械设备的过程中，利用一定的技术手段，将机械制造所需的不同原材料直接运输到预定的生产位置上，以此提高机械制造与装配流水线的工作效率。在这一细节化的自动化技术应用中，主要包括的技术内容有自动化设备软件系统的供给，机械设备单机自动装置的应用以及自动输送设备。在自动输送设备的输送工作中，不同机械设备生产材料被运输到对应的制造位置，着极大地提高了机械设备的生产和制造效率，也为机械设备综合性能的深度开发创造了前提。

四、自动化技术在机械制造应用的发展趋势

随着我国自动化技术在机械设备生产企业应用范围的迅速扩大，机械设备的制造也在逐渐向高度集成化和智能化方向发展，并且由于计算机数据技术和通讯技术的融入，也都极大的促进了机械设备综合性能的提高，由此可见，在今后机械设备的制造控制与发展中，自动化和智能化必然会成为主流趋势，并且在机械制造控制企业的运营与发展中起到决定性的作用。

（一）机械设备制造的智能化

计算机数据控制技术的迅速发展，以及其他辅助管理机制的日益完善，都有力的推动着机械制造技术向智能化方向发展。机械设备制造在今后的发展中，将会更为有效的融合机械制造工程和智能化机械系统两部分，使机械设备的制造控制系统能够在机械的生产与制造过程中，能够针对不同机械设备进行智能化的针对互活动，如对设备功能设计进行逻辑分析，对构建结构的合理性进行判断等，通过对工艺构思和判断能力的逐渐完善，促进机械设备制造科学性与实用性的提升。此外，机械设备制造发展的智能化还能够为机械生产企业提供更为全面的人机交互平台，通过提高机械制造人员和系统的交互水平而提高机械设备生产的协调性和适应性，从而保障机械制造控制的人性化，并同时促进机械制造企业综合竞争力的提高。

（二）高度集成化发展趋势

就当下机械制造控制领域的发展进行分析，机械制造的自动化开展主要针对的是部分制造环节的应用构建，并在部分自动化制造控制的基础上通过模块拼装完成机械的制造与生产。随着自动化控制技术的迅速发展，机械制造技术在今后的发展中将逐渐形成一体化机床制造的机械生产模式，即通过计算机数据控制技术将机械设备的制造系统高度集成，形成机械设备整体性制造的生产模式。在机械制造的集成化发展趋势下，企业的机械制造控制将会逐渐朝向系统划分的方向发展，通过在机械制造系统中将集成化的控制系统划分成不通过管理模块，从而提高机械制造控制系统的生产效率和协调性能。

（三）机械设备制造自动化的数字虚拟化发展

计算机数字控制技术的迅速普及，使得机械制造过程更加依赖于数字化控制。在计算机数字化控制的基础上，机械设备制造控制的计算机控制技术，多媒体技术以及人工智能技术等都将得到有效的数字化控制，从而使机械制造系统的不同生产模块能够在虚拟信号传递的基础上，实现不同智能化控制系统的全面控制，进而提高机械制造控制系统的机械生产效率和操作准确性。在今后机械设备制造的数字化虚拟控制中，多学科基础上的综合性机械制造技术将在数据虚拟控制的基础上进一步实现模拟分析和技术仿真，从而使得机械设备能够在更多的环境条件下开展工作，并更为有效的实现人工智能化操作，推动我国机械制造水平的有效提升。

五、结语

通过对当前我国自动化技术在机械制造中的应用现状进行分析可知，现阶段我国机械制造控制的自动化技术仍局限在对生产设备的人为控制和参数设定领域中，由于自动化控制技术尚未得到更为深入的开发与应用，使得机械在未定额数据控制的机械制造领域仍处于停滞状态。为了在今后的机械制造控制中更为全面的实现设备生产的自动化和智能化，机械制造企业还要在智能化发展的趋势下，通过对计算机数据控制和机械制造系统纠错协调能力等方面进行完善和性能的提升，促进机械设备制造和生产过程的进一步完善，并通过对机械制造控制过程进行严格的监控，保证机械制造控制中自动化和智能化实现的效果，并通过对机械制造自动化系统的不断调整，促进自动化技术时效性和可靠性的提升。

参考文献：

[1]万麟瑞，徐峰。敏捷制造系统集成框架研究[J].计算机工程与应用，2000（10）：62～ 65.

[2]金大洲。探析机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].中国科技投资，2013（20）：12-45

机械制造装备设计【第二篇】

关键词 机械制造；生产过程；加工工艺

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）65-0140-02

机器生产的原材料运输和保存、生产的准备、毛坯的制造、零件的加工和热处理、产品的装配及调试、油漆和包装等工作是从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能使之变为成品的过程是生产过程的主要部分。

1 机械制造生产过程

生产类型

由于工作地、车间等生产化程度的不同，我们把机械制造生产过程分为单件生产、成批生产、大量生产三种类型。

三种类型各有自己的特点。重型机械产品种类很多但是产量市场需求很少，科技的不断发展所需设备的要求来提高产品予以改善，很少在原有的产品下重复生产，属于单件生产。不同制造业对于机床要求的不同订制相应的机床去生产，周期性的需要更换机床设备，提高生产效率，机床制造属于成批生产。满足农业生产的需求，拖拉机需要长期重复更换或加工某个易磨受损的零件，属于大量生产。

生产流程

1）通过一定的产品设计和生产计划编制等工作为生产和制造技术做好提前准备；2）用铸造、锻造、冲压的制造方法对毛坯进行制造；3）利用切削加工、热处理、表面处理等加工方法对零件细化；4）产品的装配通过总装、部装、调试检验和油漆等的工序步骤对产品进行装配成为成品；5）原材料的供应、外购件的运输、工具的保管、成品的销售等工作为生产和反复生产做好充分的准备。

生产过程

1）产品设计过程：作为一个企业产品开发以及后期销售至关重要的生产前期过程――产品设计，我们不许保证它在技术上的先进性和经济上的合理性，促进产品的效益和不断改进。我们往往采取创新设计、改进设计和变形设计来实现产品设计。一个合格而理想的产品设计需要经过编制设计任务书、方案设计、技术设计和图案设计等个内容上下功夫；

2）工艺设计过程：为了制造优质、高产、低耗的产品，我们需要通过对产品图纸的工艺分析和审核等来制定出有关产品的试制及正式生产所需要的执照工艺规程，从而保证生产的产品符合设计的要求；

3）零件加工过程： 生产的产品合格出厂就需要合格的零件做保障，通过对坯料生产和一些加工方法的处理对零件进行加工；

4）检验过程：通过测量器具的检测和鉴定方法的运用，检验生产的产品出产合格性；

5）装配调试过程：通过调整、试验、检验等工序完成作为机械制造过程中最后一个生产阶段的装配工艺过程，使最初的产品成为半成品或成品；

6）入库：生产的半成品或成品等放入仓库保管，等待产品出库销售。

2 机械制造加工工艺

生产类型不同，机械加工产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。为了提高生产率，可以在大批大量生产中采用高效率的设备和工艺方法；为了降低生产成本，可以在单件小批生产采用通用设备和工艺装备或采用先进的数控机床。

根据机床运动的不同、刀具的不同， 可将去除零件毛坯多余材料的切削方法分为车削、刨削、磨削、钻削和特种加工等几种主要方法。

工艺过程

在生产过程中通过毛坯的制造、机械加工、热处理、装配等工作改变形状尺寸、相对位置和性质等使其成为成品或半成品。工艺过程中，直接通过机械加工来改变形状、尺寸和表面质量使之成为合格零件的工艺过程；在工艺过程中，满足装配精度、预定技术性能是加工好的零件装配成机器的工艺过程。这就是机械制造加工工艺的两个过程。

机械加工工艺过程

机械加工工艺过程包括安装、工位、工步、走刀等，作为机械加工工艺过程的基本组成单位―工序编制生产计划和进行成本核算的基本依据。经过一次装夹过程后，在加工表面和教工工具不变的情况下继续完成，变换工件与夹具或设备的可动部分的位置，这就是安装到工位到工步再到走刀完成机械加工工艺的全过程。在批量生产中，往往采用多刀多刃或复合刀具和加工工件的几个表面的方法提高生产率。如果想减少工件装夹次数缩短辅助时间提高生产率可以采取多工位加工的方法。

装配工艺过程

1）基本过程

按照机械制造规定的技术要求，连接零件或部件使之成为半成品或成品；在基准件上进行若干个组件、套件和零件的装配；装配套件和零件使之成为一台机器，这就是装配到组装再到总装的过程。

2）装配工作的主要内容

清洗，联接，校正，调整，配作，平衡，验收和实验等。

3）机械装配的工艺性

（1）为了方便多厂合作，减少装配周期和合理组织装配工作，为了满足产品的改进和更新换代，减少总装配量，提高总机质量。总之，就是把产品分解成若干个独立的装配单元；

（2）加工中尽量减少装配中的修配工作和加工工作量；

（3）利用方便装配与拆卸的机械结构。

3 结论

提高国民经济技术进步和整个机械制造业的发展，生产过程和加工工艺的技术水准至关重要。我们要从机械自动化技术的应用与发展做起，按照具体国情做好基础工作，为中国化的机械制造业的发展不断探索。

参考文献

[1]杨殿英编。机械制造工艺。机械工业出版社，2009，9.

[2]王先逵编。机械装配工艺。机械工业出版社，2010，6.

机械制造装备设计【第三篇】

[关键词]筑路机械；冷却系统；液压驱动；设计分析

中图分类号：U41文献标识码：

新时期工业生产技术的改革发展，使得筑路机械设备的性能、结构、操作等方面得到了显著的改善，促进了筑路作业效率的提升。但同时道路工程数量的增加对筑路机械的结构性能也造成了明显的损坏，设备内部的结构或零件出现不同程度的磨损。冷却系统是筑路机械的辅助结构，当设备处于高速运行状态下可起到控温作用，综合设计冷却装置液压驱动系统是技术研发工作的重点。

一、筑路机械设备冷却系统的作用

工业是我国三大产业的中心支柱，工业化生产技术的发展对其它产业经济有着巨大的推动作用。自工业化生产时代到来，各种机械设备在建筑业、制造业、采矿业等多个领域里广泛运用。冷却系统是机械设备的组成结构之一，系统的主要作用是控制机械运动所产生的热量，以达到均衡设备温度的作用。通常冷却系统的作用是减少发动机因燃烧所产生的热量，保证发动机处于标准的运转温度范围内。机械行业采用的发动机方式多种多样，如：气冷式发动机及水冷式发动机，气冷式发动机是靠发动机带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却发动机；水冷式发动机则是靠冷却水在发动机中循环来冷却发动机。考虑到机械设备发动装置的稳定性，设计筑路机械结构时应考虑机件的冷却降温问题，尤其是控制发动机的温度处于标准状态。若发动机冷却不足，会使气缸充气量不足和出现早然和爆燃等燃烧不正常的现象，发动机功率将下降，且发动机零件也会因不良而加速磨损。由此可见，根据机械设备的结构特点设计冷却系统，能够维持发动机及其它机件的温度处于标准状态，防止温度过高造成的不利影响。

二、机械冷却系统存在的不足

科学技术的发展促进了机械设备的普及运用，不仅仅是工业产品的生产加工，机械设备在建筑行业的运用也发挥了重要的施工性能。筑路机械使道路施工摆脱了传统人工操作的方式，利用机械自动化完成道路的修建改造，不仅加快了工程建设的进度，也降低了人工操作的难度。由于城市长期规划发展，道路工程数量增多使得筑路机械的性能面临多方破坏，其冷却系统存在的问题如下：

1、负荷问题。无论是哪一种类型的机械设备，其均有特定的负荷范围及运行条件。从目前的施工情况看，筑路机械设备的作业条件复杂，如：高温、多粉尘等，恶劣的操作环境导致发动机产生的热量大幅度上升，而原先安装的冷却系统已难以适应散热、排热的要求。尤其是许多市政单位追求进度，筑路机械24h持续作业，超负荷运行影响了冷却系统功能的发挥。

2、阻力问题。为了更好地完成筑路工程作业，技术人员往往会对筑路机械进行结构改造，以实现冷却系统性能的改善。因冷却风扇的传统驱动结构单一，系统安装时未能配备相对应的辅助机件，从而增大了冷却空气的流动阻力。阻力变化不定会造成冷却空气及冷却液的温度差异过大，不利于冷却系统散热、排热作用的发挥，并且增加了筑路机械的维护难度。

3、驱动问题。驱动系统是冷却系统的子系统，对冷却装置的温控作用有较大的影响。早期受到技术条件的限制，机械驱动模式多出采用冷却风扇、水泵等基本构件，让空气经过散热器把产生的热量逐渐消除。尽管这种驱动系统起到了相应的降温作用，但是在筑路机械作业环境变化之后，驱动系统的散热性能明显减弱，无法适应设备在不同条件下的散热需要。

4、结构问题。冷却系统结构安装不合理，筑路机械操作时故障发生率上升，这些都限制了冷却系统的功能。对于大型筑路机械而言，冷却系统不仅运用于发动机冷却，对于机械设备其它机件也能起到散热的效果。如：压路机、平地机、摊铺机等，冷却系统对传动系统、液力举升等也有良好的散热性能。但由于驱动系统结构缺陷，造成散热器所安装的位置与标准不符而限制散热作用。

三、发动机冷却系统的设计

发动机是筑路机械的动力装置，负责传输动能给其它机械构件以维持正常的机械运动。冷却系统能够及时把运动产生的热量散开，使发动机的运行环境处于恒温状态，防止温度过高或过热对发动装置造成的不利影响。目前，发动机冷却系统的设计经过多方改进，技术人员对各种冷却装置的布局掌握了科学的方法。

1、系统构成

根据常规的筑路机械结构组成分析，发动机冷却系统的组成构件包括：电磁比例溢流阀、液压泵、电控单元、油箱、冷油器及粗、液压马达、冷却液温度传感器、精过滤器等，每一个部分在冷却系统运行中都发挥了重要的作用。如：温度传感器的作用是对发动机温度实时监测，且把温度信号传递给电控单元；电控单元则是把温度信息反馈给电磁比例溢流阀，通过溢流阀控制溢流量大小等，每一个结构之间都互相搭配运行。随着机电一体化、机械自动化等技术的运用，冷却系统内部结构之间的配合程度更深，不同装置或元件的协调性更加明显。设计人员可采用单片机设计智能化的冷却系统，如图1。

2、冷却装置

液压驱动是发动机主要的冷却装置，控制冷却系统液压回路则多数选择无级调压回路，液压泵的出口压力则是溢流阀所调整的压力。冷却装置中液压调控的方法依赖于电磁比例溢流阀，可间接性地对发动机的温度适当调节。设计人员考虑冷却装置布局时应防止冷却风扇频繁动作带来的不便，尤其是对液压驱动系统、冷却系统引起的冲击，以维持系统处于安全、稳定的运行状态。如：设计方案里将冷却风扇控制在最低稳定转速下持续运转，以此控制风扇运行消耗的功率大小。

四、液压油冷却系统的设计

液压油是筑路机械的液压介质，对机械设备能够发挥能量传递、系统、防腐、防锈、冷却等多方面作用。液压系统结构较为复杂，如图3，液压油冷却系统的设计应参考筑路机械的实际作业量，合理设计与机械负荷相匹配的驱动装置，把系统的组成构件有效整合起来，在保证液压油作用的前提下增强系统的冷却效果。此次液压油冷却系统的驱动装置设计为电动机，以符合机电一体化操作的控制要求。驱动装置的设计要重点考虑液压油的温度，使其处于规定的温度值。温度过高，液压油的使用时间越短，降低了冷却系统的运行效率；温度过低，液压油的粘度偏大，不利于油泵的吸入。按照筑路机械实际作业情况，把液压油的标准温度限定在30-70℃。按照这一标准可确定冷却风扇的温度范围，通常最佳温度在60℃。

为了适应液压油冷却系统的使用要求，设计人员可设置一套信号传输流程，让温度信号能够及时传递给系统控制中心，这有助于筑路机械各机件的协调运行。本次设计的方案：整体控制方法采用开关控制，由液压油温度传感器将液压油温度信号传给电控单元ECU，ECU判断液压油温度是否达到风扇开始工作的上限温度60℃，当液压油温度达到最高温度，则电控单元ECU输出脉冲信号，启动电动机驱动冷却风扇开始工作，同时电控单元ECU对每次采样值进行判断，若温度小于风扇停止工作的下限温度50℃，风扇自动停止运行。

五、筑路机械电气系统的设计

机械自动化是设备操控的新趋势，在机械设备内部建立自动控制系统辅助人员操作，可降低筑路工程作业的难度。电气控制系统在机械设备中的运用越来越多见，利用电气部分指导、控制设备操作可提高筑路机械的作业效率。因此，机械冷却装置液压系统的设计要充分考虑电气控制系统，借助于电气控制系统的相关功能辅助冷却系统的散热过程。电气控制系统具备的功能包括：

1、保护功能。线路保护功能的实现需结合系统的“自检测”完成，如：当电气设备线路的电压、电流超出标准荷载，对设备的安全运行造成不利影响。此时，利用电气控制系统的自检测，可对线路的异常信号自行调控。

2、监测功能。筑路机械设备利用电气控制系统能及时捕捉视听信号，对设备的运作状态作出准确地判断，及时监测各种异常问题的发生。利用监测功能可以降低液压驱动系统的故障发生率，提醒操作人员采取措施紧急处理。

3、控制功能。机械电气控制采用的高压开关、大电流开关等设备结构复杂，若依赖于人工操作则会影响到电气设备作用的发挥。电气控制系统的自动化调度，可自动控制分、合闸等操作，当系统产生故障后也可及时切断电路。

六、冷却装置故障处理方案的设计

冷却装置液压驱动系统会受到外界环境、运行负荷、作业时间等方面的影响，导致冷却装置的散热性能减弱。设计阶段是冷却系统规划布置的主要环节，此环节必须要考虑后期液压驱动系统故障的处理问题，设计有效的应急处理策略。结合实际工作经验，笔者设计了一套冷却装置故障处理方案，具体情况：①“看”。详细观察冷却系统故障的状态，如：散热器、风扇、液压泵等。②“找”。根据掌握的故障表现，操作人员应尽快确定故障范围，以准确定位系统故障的位置。③“做”。查明故障原因、故障位置之后，现场人员要采取简单的处理措施，对控制系统自行调控处理。经过简单的故障处理流程，操作人员可以减小故障造成的不利影响，技术人员的检修争取更多的时间。

结论

总之，冷却系统是筑路机械的重要构成之一，对发动机起到了散热、降温的作用。随着筑路工程作业量的上升，机械设备的运行负荷也会不断增大，对原有的冷却装置液压驱动系统进行改装设计，可以有效完善系统的冷却功能。另外，设计方案还要对系统故障配备相应的处理方案，避免给冷却系统的持续运行造成不利影响。

参考文献

[1]钟少军。筑路机械冷却装置液压驱动系统的改进设计[J].东南大学学报，2010，17（2）：10-13.

[2]傅永进。大型收获机电液混合驱动智能冷却系统[J].农业机械学报， 2010，32（11）：84-86.

[3]季晓娟。内燃机冷却风扇温度控制液压驱动系统技术研究[J].机电工程技术，2010，26（8）：18-21.

[4]邢思妍。汽车发动机自控电动冷却风扇的发展与研究[J].内燃机工程，2010，40（15）：74-75.

机械制造装备设计【第四篇】

关键词传统教学；案例化；课堂教学；关键问题

1 “机械制造装备设计”课程教学现状

“机械制造装备设计”是一门历史发展悠久的专业课程，是机械类专业一门重要理论实践专业课程，主要是教授学生机械制造装备设计方法、金属切削机床设计，典型部件设计，工业机器人设计、机床夹具设计以及物流系统设计和机械加工生产线总体设计等的基本理论与方法，为学生从事制造业工作打下基础，现已成为众多高等学校机械工程学科本科教学中量大面广的重要的一门专业课。其包含知识面广、专业性强、实践性高等特点，使得学生在学习时难度较大，教师的教学效果不太理想。

目前，由于本课程书本上的繁琐理论使学生无法理论联系实践，对学生的学习兴趣产生极大的冲击，逐渐对机械缺乏感性认知，便造成了以下弊端：1）教学模式相对单一或不足，在对其讲述中仍旧采用的是传统教学过程，即教师通过系统细致的讲解，使学生掌握大量知识的教学方法，形式比较单一，学生只是一味地接收教师的知识灌输；2）课堂气氛不活跃，目前由于网络的发达，很多学生处于老师在上面讲，学生在课堂上玩手机、睡觉等的现象比较多，学生主动参与课堂讨论的机会太少，学生创新性思维难于得到有效培养；3）学生的学习效果及考核方式比较单一，考试只注重书中基础理论的考察，而较少注重学生的设计分析能力的考察；4）实践环节太少，导致学生没有实践经验和动手能力差，甚至有些高校所开的实验课与课堂重要的结构原理方面的相关联程度太少，从而影响力学生对相关理论知识的充分理解，甚至使培养的学生与社会需求脱节。可见，现今的传统教学模式很难兼顾到这两个方面，在一定程度上，这种教学模式导致了理论与实践相脱离，学生的创新性思维得不到有效锻炼，这就很难培养出学生的实际操作能力与解决实际问题的能力。

随着计算机的广泛应用及互联网的普及，“翻转式课堂教学”在全国各所学校逐步慢慢推广，其教学模式逐渐变得可行和现实，可以将专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践，以加强大学生创新能力的培养、提高大学生的实践能力，完善大学生实践平台，为进一步深入地进行工科专业课程体制改革，以及推进应用型人才培养模式改革奠定基A。

2 教学方法改革研究

针对上述问题的存在，该课程改革的总体理念与思路就是将通过翻转式教学将实践、理论和设计三者相互融合，交叉进行，使得三个方面能够相辅相成，并相互促进，从而能够实现对该课程知识体系的完全理解与把握。具体说来，包括以下几个方面：

基于翻转式教学的“机械制造装备设计”课程混合式教学设计研究

基于翻转式课堂教学就要综合考虑教学目标、教学环节、教学内容、知识点难易等方面的因素，通过对课程体系进行优化重组，明确指出哪些内容需要使用传统教学方法，哪些内容需要以案例化为载体的翻转式教学，哪些内容是需要让学生进行深入讨论的部分，最后在教学活动中以传统教学和“微课-讨论-实践”相结合的方式为主线，对整门课程进行混合式教学设计。

“机械制造装备设计”课程案例化、专题化研究

对“机械制造装备设计”课程混合式教学中需要以微课为载体的翻转式教学和需要让学生进行深入讨论的部分，考虑实践以及实习现场或者是实验室的相关设备和实物分析图，或者用用三维软件对某些难以理解的结构进行三位运动装配模拟仿真，对相关知识点进行重构组合，结合理论讲授部分，将其相关部分以制作短小视频的方式制作成案例、专题，可以利用相关的平台让学生提前进行观看预习或者以点播式的方式先在课堂上让学生自主学习，而后让学生进行分组讨论，培养学生的自主学习能力、提高学生学习的灵活性。

基于网络平台的实践环节加强研究

通过大学生科技竞赛、技能培训基地和校企合作研究，以及设置开放性、设计性和综合性实验项目，打造学生真正的实践环节平台。在对课堂上没讨论完或没讨论彻底的问题或者课后遇到新的难题留在结合相关的实践环节在网络平台上进行探讨，以便进行充分的探讨达到更深层次的认知。教师可将课堂上问题与解决方案，甚至精彩的讨论环节进行资源整合并上传网络，学生们永久可以下载保留。利用互联网将实践过程中的经验体会结合案例化和专题化内容整理成微视频，通过论坛，微信以及微博、云空间等平台共享，让更多的人进来讨论，批评改正，优化提升。

教学改革课程考核方法改进研究

通过尝试改变以往课程考核集中在期末，一卷定成绩的古老方法。在学习评价方法上可以做如下考虑：增加课堂提问环节10分、课堂分组讨论环节10分、实践与试验环节20分、基础知识理论考试50分、附加分制10分（学生根据自己学习的程度，选择一个与课程相关的问题进行分析，并提出带有自己的思考的设计或解决方案来）

3 改革方法分析

改革目标

通过对“机械制造装备设计”专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践，提高大学生的创新与实践能力，完善相关教学实践平台。激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的科学精神和创新思维习惯，切实提高教学质量。并加强了学生们学习时自主规划能力与探索能力，让学生们的思维得到更灵活的运用，尤其是工科学生的实践能力得到明显提升。从而为郑州轻工业学院作进一步深入地进行工科专业课程体制体制改革，以及推进我校应用型人才培养模式改革奠定良好基础。

改革中的关键问题

“机械制造装备设计”混合式教学体系设计及评价问题

一方面，“机械制造装备设计”课程强调理论的讲解，但要与案例分析和软件工具紧密结合，最后要落实到专业技能的提高上来。另一方面，作为应用型本科院校的学生不仅要掌握软件操作，更要掌握一些其它深层次知识，如何建立具有可操作性、可评价性的混合式课程体系是本课题的关键性问题。

“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课堂模块设计问题

在对“机械制造装备设计”课程相关知识点进行案例化、专题化的过程中，如何结合交叉学科知识把短小精悍的视频设计的生动易懂，使学生把应该掌握的必要知识及能力融入。而课堂活动模块设计翻转课堂的课堂教学环节，实际上是帮助学生进行知识内化（下转第95页）（上接第93页）的环节。教师课堂活动模块的设计直接影响教学效果。在“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课程教学中，如何进行课堂活动模块设计是本课题的关键问题。

主要特色

构建新的教学理念与教学模式，将理论教学与实践教学有机的结合在一起，实现在互联网新时代下对创新实践型人才的培养；突出“以基于翻转式教学的交互式教W模式、强化实践环节、以教师为主导、以学生为主体”的专业课程核心教学理念。

打破传统教学过程中的“以老师为中心、以教材为中心”的教学模式，采取提出问题、分析问题、解决问题的方式授课，可以充分调动学生的学习积极性，活跃课堂气氛，使学生的学习过程由被动接受变为主动思考。

通过整合优化教学内容，极构建网络教学平台，进而加强实践环节建设，体现课程的先进性和实用性。

4 结语

“机械制造装备设计”的案例化是一种新的教学理念与教学方法的教学改革，虽然看起来过程繁琐，但是本课程的专业学科知识点明确，每一章一个侧重点，可以按章节来编排制作案例化素材，也可以侧重于一类结构、一类设计方案、一类方法的应用。这样做的主要目的是把一些重要的，较难理解的知识点将它们案例化、专题化后展现给学生（可通过视频或动画），以有效的提高课堂效率，帮助学生高效地完成课堂学习任务，提供学生进行学科专业学习的平台和渠道，积极实行启发式和讨论式教学，激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的科学精神和创新思维习惯，切实提高教学质量。相信这种教育方式可以加强学生们学习时自主规划能力与探索能力；通过这种混合式和探究式的教育方法，由于让学生们参与其中，可以使其思维得到更灵活的运用，尤其是工科学生的实践能力得到提升。

参考文献

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