重型机械论文范文第1篇

[关键词]机械密封 微变形 研究

中图分类号：TH136 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0356-01

机械密封是机械设备防止泄漏、节约能源、控制环境污染的重要部件，广泛应用于机械、石油、化工、电力、轻工、船舶、宇航和原子能等工业的泵、压缩机、反应釜等设备，它对过程工业中的整台机器设备、整套装置乃至整个工厂的安全生产都有重大影响。随着工业的高速发展，机械密封的工况逐渐提高以及人们环保意识的增强，对机械密封的性能也要求更高，但在实际使用中，不可避免地会出现机械密封失效。造成机械密封失效的原因很多，主要原因之一是机械密封端面变形，因为变形后造成泄漏增大，磨损加剧，寿命缩短，严重影响了机械密封的使用效果。因此精确计算机械密封端面变形，研究影响变形的关键因素，探索减小变形的措施对提高机械密封性能和使用寿命及开发机械密封产品具有重要的指导意义。

1 理论研究

随着机械密封技术向高压、高速、高温和大直径等方向发展，机械密封环的变形问题就尤为突出。导致变形的原因有两方面：机械和热。目前被普遍认同的端面变形形状为锥形。为尽量减小锥形变形，需要通过理论分析来了解并掌握其规律。目前变形理论主要有：圆环理论和壳体力矩理论。研究表明，影响变形的因素主要是力和温度。圆环理论在计算简单密封环形状时计算值与试验值比较一致，但在计算复杂密封环形状时计算值与试验值差别很大。Mayer为机械密封端面变形的理论研究奠定了基础。2002年，洪先志等提出了应用壳体力矩理论求解密封环端面力变形，同时将环截面分成若干部分（矩形或三角形），考虑各部分结合处转角和位移的变形协调性，建立了四阶线性齐次微分方程和变形协调方程，可直接计算稍复杂截面形状的机械密封。研究表明，壳体力矩理论用于计算密封环端面变形是一种可靠、简便、有效的方法，运用此法能够得到密封环端面在外部挤压力作用下力变形较准确的值，从而将理论研究水平提升到较高层次。尽管机械密封端面变形的研究已有50多年，但由于其结构和性能涉及到流体流动、传热、力变形、热变形及其耦合，问题十分复杂，因而其理论还不完善，尚缺乏简洁而实用的设计理论。但进行简单的理论研究，有助于建立数学模型及清楚地认识密封环变形问题中各参数的物理意义。

2 数值模拟研究

近年来，随着计算软件的蓬勃发展，数值模拟成为研究机械密封端面变形的强有力手段。目前，数值模拟方法主要有边界元法和有限元法。1986年，Doust采用边界元法建立了机械密封变形计算模型，编制了相应的计算程序，并用试验对计算结果进行了验证，发现实验值与计算值比较相符。但边界元法在处理边界时比有限元法复杂。

由于有限元法原理相对简单，且有限元方面的应用软件很多，如ANYSYS、ABAQUS、FEMLAB等，因此采用有限元法进行分析变形的研究较多，而且基于有限元软件平台求解机械密封变形已逐渐成为研究的主流。

在我国，陈铁鑫等采用FEM和边界元法相结合的等价有限元算法，计算了204型小弹簧平衡型大直径釜用接触式机械密封的变形，发现静环的轴向变形主要是由压力载荷引起的，动环端面的轴向变形主要由温升引起。王美华等采用三角形FEM对人字形螺旋槽的热变形和力变形进行了分析，调用了SAP5―线性系统静力和动力响应结构分析有限元程序对密封环的力变形、热变形进行了计算。李文泰和张文格将动静环合为一体建立了模型，在摩擦面上使用只能受压力不能承受拉力的虚拟杆元来联系动环和静环。依据FEM，采用四节点等参单元计算了密封环的力变形和热变形。张书贵[17]对机械密封的力变形和热变形进行了研究，发现热变形是机械密封变形的主要形式，并讨论了热变形、力变形与密封环的结构、材料及使用条件的关系。张保忠等对内置式机械密封环的变形进行了分析与计算，指出了影响机械密封的因素，提出了改进机械密封的方法。彭旭东等计算不同约束、不同结构动静环配对的力变形、端面泄漏量、开启力及气膜刚度等参数，分析了变形对密封特性的影响。得出力变形使得气膜呈发散型、约束对变形大小具有重要影响；选择合适的约束可以减少密封面转角、提高气膜刚度、增强密封稳定性，变形对开启力影响不大，但明显增大泄漏量、改变气膜刚度。蔡永宁等采用有限元法求解雷诺方程获得密封端面流体膜压分布，计算了不同约束、不同结构动、静密封环的力变形以及端面泄漏量、液膜刚度和刚漏比等密封性能参数，分析了变形对密封性能的影响。

变形的数值模拟研究现状说明，有限元法不但不受密封环截面形状复杂程度的限制，并可模拟机械密封实际工况，应用和发展潜力很大。

3 实验研究

实验是机械密封研究的一个必不可少的重要环节，许多现象和规律靠实验发现，理论模型和计算手段靠实验验证和完善。实验是密封技术研究的重要手段，密封技术领域的许多现象和规律由实验发现，所提出的理论模型和计算方法靠实验验证并逐步完善。机械密封大量的实验研究始于20世纪60年代，迄今为止，国内外企业和研究机构的学者关于机械密封试验研究主要内容如下：①研究介质的温度和压力、弹簧比压、转速等操作参数对机械密封性能和使用寿命的影响；②通过传感器测量密封环端面的扭矩、温度、端面比压和液膜厚度等，研究不同条件下密封端面的摩擦特性及其对密封特性和使用寿命的影响。

目前，关于机械密封端面变形的试验研究工作开展还较少，且端面变形测试是采用电阻应变测试方法，其中测试方法虽然是一种很成熟的力学测试方法，但是该方法以点测量为基础，不能获得全场的变形信号。因此，如何寻找更可靠的测试技术已经成为目前机械密封端面变形测量的重要课题。

4 结论

综上所述，机械密封端面变形的理论研究还处于初步阶段，研究者在物理、几何等方面做出了不同的假设，形成了两种理论模型，即变形的解析法。但这两种解析法只能求解一些几何形状比较规则的密封环，应用范围非常有限。但进行这些简单的理论研究，有助于建立数学模型及清楚地认识密封环变形问题中各参数的物理意义。端面变形的数值模拟方法（有边界元法和有限元法）的出现弥补了理论研究的缺陷，特别是有限元法不但不受密封环截面形状复杂程度的限制，并可部分模拟机械密封实际工况，应用和发展潜力很大。

参考文献

重型机械论文范文第2篇

一地方院校机械专业人才培养目标

当今科学技术的迅猛发展，极大地丰富了机械学科的内涵，使传统的机械学科与其他学科如信息学科、材料学科、管理学科和人文学科的边界越来越模糊，相互的联系越来越紧密。为此，机械专业人才培养模式需要进行全面改革。为了切实了解现代社会发展对机械专业人才培养的需求情况，以便有针对性地确定机械专业人才培养目标，针对用人单位就机械专业改革进行了调研，并对全国部分院校的人才培养改革经验进行了分析与总结。

机械专业高等教育的首要目的是为企、事业单位输送高素质的人才，以适应现代社会的迅速发展对人才知识、素质、能力日益增长的需求。针对企、事业单位（领导和管理人员）进行问卷调查，可以较为准确地把握用人单位对机械专业人才知识和能力结构的实际需求。主要调查项目包括：（1）用人单位今后对各学历层次人才可能的需求情况；（2）用人单位目前最急需的人才类型；（3）现在及未来机械专业本科生最需加强的专业知识；（4）现阶段机械专业本科毕业生最需加强的能力。

调查结果显示，用人单位对所需人才的学历层次按照专科、本科、研究生（含硕士、博士）统计，比例分别为16.6%、68.3%、15.1%；对最急需的人才类型按照经营管理型、工程技术型、创新应用型统计，比例分别为10.1%、29.6%、61.3%；该专业本科生最需加强的专业知识占前三位的分别是计算机类35.3%、机械设计理论及方法28.5%、现代制造技术15.6%；该专业本科生最需加强的能力占前三位的分别是动手及创新能力39.3%、组织管理能力28%、语言表达能力17.4%。总体来看，机械专业毕业生的社会需求主要集中在本科层次，要求学生具有系统的专业知识及创新实践能力。为了适应我国经济发展需要，特别是满足山东省及周边地区企事业单位对高层次、高素质工程技术人才的需求，机械专业人才培养的目标确定为培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具有扎实的自然科学基础、较好的人文素质和社会科学基础，掌握先进的机械设计制造技术、机电装备设计制造和管理技术、机电一体化技术、数控技术、计算机与信息应用技术，具备较强技术应用和技术开发能力，能在现代机电企业从事产品设计、制造、技术开发、生产组织和管理等工作，具有创新精神和实践能力的应用型高级工程技术人才。

二地方院校机械专业人才培养层次定位

我国的高等学校分为研究型、教学研究型、教学型三大类[6]。研究型高校主要以研究生教育为主，培养以技术创新研究和基础理论原创性研究为主的创新型人才；教学研究型高校兼有本科及研究生教育，其中研究生教育占较大比重，主要培养技术应用型专门人才和技术创新人才；教学型高校分技术应用教学型和技能教学型两种，技术应用教学型以本科教育为主，培养以技术应用研究为主的技术应用型专门人才，而技能教学型高校则主要培养在第一线从事生产、服务和管理的各类技能型人才。

作为地方院校，立足区域经济，在充分考虑区域经济对人才培养的需要及学校自身发展的基础上，德州学院机械专业人才培养定位于工程技术应用型人才。机械专业工程技术应用型人才主要从事机械工程与自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理及经营销售等方面的工作。基于此定位，机械专业本科教育要从工程技术性的角度确定人才培养方案，进行人才培养模式的探索改革，在注重理论基础知识的同时，进一步加强学生创新和实践能力的培养。

三机械专业人才培养模式的调整改革

为实现专业人才培养目标，本次机械专业人才培养模式的调整改革以专业的适应性及学生的实践能力为重心。为了适应市场需要，增强专业社会适应性以及学生的个性发展，使学生获得在一定行业范围内的职业迁移能力，适当的对专业方向进行了调整，在一个专业基础上设置机械CAD、机电控制技术和金属材料及热处理三个方向，同时增加实践教学学时，改革实践教学方法和手段，增强学生的实践能力、适应能力和创新精神，全面提高人才培养质量，突出应用型人才教育特色。

（一）课程体系的调整及课程优化整合

高等教育中合理地设置课程体系是整体优化知识结构的关键环节，是实现专业定位和人才培养目标的重要保证[7]。在多年实践的基础上，机械专业设置模块化课程体系，分为公共必修课模块、专业必修课模块、专业选修课模块和公共选修课模块。

公共必修课模块使学生具备了必要的人文素质能力。专业必修课模块构成了机械专业的知识体系，使学生具有了机械专业的基本知识结构，为学生继续深造和进行机械方面的研究奠定理论基础。公共必修课模块主要包括马克思主义基本原理、思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、形式与政策、大学英语及计算机基础等课程。专业必修课由专业基础课和专业课两个模块组成，其中，专业基础课包括高等数学、画法几何与机械制图、大学物理、线性代数、概率论与数理统计、理论力学、材料力学、电工技术、机械原理及机械设计等；专业课包括机械工程材料、单片机原理及应用、液压与气动技术、机械控制工程基础、机械制造技术基础及机械测试技术基础等课程。教学计划中，第一到第六学期完成公共必修课模块和专业必修课模块的学习。

专业选修课模块和公共选修课模块是具有职业背景的柔性模块，其课程设置可根据本地区经济与社会发展对不同类型创新性、应用型人才的客观需求，及时调整，不断更新。根据地方经济发展的需要，在专业选修课原有专业限选课基础上增设了机械设计及自动化和机械制造及自动化两个模块，学生可根据自己的具体情况有针对性的进行选择。其中，专业限选课包括PLC原理及应用、计算机辅助绘图、专业英语及数控技术；机械设计及自动化模块包括三维实体设计、机电一体化系统设计、机械创新设计、计算机辅助模具设计及机器人技术；机械制造及自动化包括机电设备故障与维护、CAM软件应用基础、数控编程技术、数控机床电气控制及特种加工。教学计划中，第七学期进行职业教育模块的学习。

为了使学生建立系统的知识结构，培养学生的工程意识和创新思维，机械专业对原有部分课程进行了优化整合，适当的减少理论课时数，为工程实践能力的培养与强化留出空间。如增设了计算机辅助绘图、机电一体化系统设计、专业英语等课程。同时将金属切削机床、切削原理与刀具两门课的内容融于《机械制造技术基础》中。根据实际需要，将《单片机原理与应用》由72学时压缩到54学时。

（二）实践教学体系的调整及改革

工程技术能力的培养贯穿于整个实践教学体系中，而实践教学体系主要包括实验教学、专业课程设计、实习、毕业论文（设计）等环节。其中专业课程设计仍然按照传统，在相应专业课程结束后校内集中安排，本次主要在实验教学、实习及毕业论文（设计）两方面的实践教学进行了调整及改革。

1实验教学的调整及改革

实验教学是机械类本科教学的重要组成部分，其核心是培养学生的实践能力和创新意识，促进学生全面系统的掌握和深化理论知识[8-9]。因此，开好实验课对学生理论联系实际、加深对理论的感性认识十分重要。

目前机械专业实验课课时偏少，受实验课时的限制，实验内容以验证性居多，不利于培养学生的创新意识和实践能力。鉴于以上问题，实验教学主要进行了三方面的改革。第一，通过理论课程的优化整合，增加实验课课时，提高设计性实验和综合性实验的数量及比例。如表1所示，机械工程材料、机械原理、机械设计、机械控制工程基础、机械制造技术基础及机械测试技术基础等课程的实验课时都增加到12学时，同时，设计性实验和综合性实验所占比例明显提高。第二，开放实验室。除传统的实践教学外，机械专业利用学校现有的实验设备和条件，在校内建立实践基地，将现有的专业实验室，例如机械设计实验室、机械创新实验室、材料热处理实验室、机床实验室等，在完成实验教学任务的情况下对学生开放。对于基础性实验，实验室在任意时间均对学生开放，在实验室工作人员的安排下，学生可自主进行；而对于设计性或综合性实验，学生应提前写出实验方案和步骤，经老师审核通过后方可进行实验。第三，建立创新实验室。利用实验室的闲置设备开设创新实验室，由机械创新学会的学生进行自主管理，学生可自行设计完成实验及发明，老师进行定期指导。通过不断地实践锻炼，学生的创新意识和综合能力得到进一步提高。实践教学体系的改革为培养优秀的工程技术应用型人才奠定了扎实的基础。

2实习及毕业论文（设计）的调整及改革

机械专业实习种类较多，主要包括认识实习、金工实习、生产实习及毕业实习。由于受实习条件的限制，实习人数众多但专业实习指导的师资明显不足，实习质量难以得到保证，针对这一情况，机械专业主要进行了两方面的改革。第一，采取校企联合的措施。一方面聘请对口企业的高级工程人员或退休技术工人担任实习的指导教师，解决师资不足的问题；另一方面建立校外实习基地。机械专业先后与格瑞德集团山东德通实业有限公司、山东华宇电力材料有限公司、德州天宇汽车电子有限公司、德银机械制造有限公司、山东中大空调集团和德州中泰工控有限公司等企业签署了校外实习基地建设协议，学生的认识实习、金工实习、生产实习及毕业实习均可在校外实习基地进行。校外实习基地的建立，在很大程度上弥补了校内实习资源的不足。第二，采取多层次实习方案，着重培养学生工程实践能力和创新精神。具体地说，由第三学期一周的认识实习到第四学期两周的金工实习，由第七学期七周的专业方向实习到第八学期八周的毕业实习，使学生将理论与实践相结合，为毕业后能很快适应工程技术岗位打下坚实的基础。

为了提高学生的创新意识及分析问题和解决问题的能力，机械专业改革后的毕业论文（设计）主要有两种形式：一种是选题来源于实习或就业的工厂，联合工厂技术人员攻克难题，完成论文（设计）；另一种是学生分组后自主选题，自拟题目，完成实物。

四改革效果

学生就业和大赛实践对学校的教学效果具有检验和反馈作用[10]。在新的人才培养模式实施过程中，德州学院机械专业不仅保证了理论和实践教学的教学质量，而且强化了学生的创新意识和实践能力，近两年来，学生一次就业率均在98%以上，2010级学生2011、2012两年在省级以上各类大学生创新活动中取得了优异的成绩，其中国家特等奖1项，一等奖8项，二等奖3项、三等奖6项，山东省特等奖6项、一等奖18项、二等奖23项、三等奖19项。作为地方院校，德州学院将继续进行机械专业人才培养模式的改革探索，着力培养能够切实在地方经济建设和社会发展中发挥作用的具有宽厚的理论基础、系统的专业知识以及实践能力、适应能力和创新精神的应用型人才，更好的为地方经济建设和社会发展服务。

参考文献

[1]王会.地方院校机械专业本科应用型人才培养模式的探索和实践[J].黑龙江教育，2010（1）：50-51.

[2]王妍.基于校企合作的机械类高技能人才培养探索[J].教育与职业，2010（23）：189-190.

[3]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[EB/OL]. http：///20030113/3075759_2.shtml

[4]刁其君.加强大学生工程实践能力的培养[J].成都理工大学学报：社会科学版，2004（4）：10-12.

[5]贺廉云.自动化专业本科应用型人才培养方案探索[J].实验技术与管理，2008，25（7）：142-145.

[6]杜彦良，江舒.不同类型高等学校定位与人才培养模式的实践与思考[N].中国教育报，2004-07-09.

[7]吴云助.地方高校复合型人才培养模式的探索[J].教育与职业，2009（5）：48-49.

[8]宋义林，刘新力，彭景云.面向机械专业学生创新能力培养的实验室开放教学模式研究[J].硅谷，2009（9）： 133-138.

重型机械论文范文第3篇

关键词：机械传动系统；有限元分析；扭转振动；可靠度

引言

随着现代机械工业技术的发展，越来越复杂的大型机械开始广泛应用于我们的生产和生活，在大型机械设备的设计阶段，对其动力传递系统的分析也越来越困难。在传统设计中，传动系统的分析计算往往是一项非常复杂的工作，手工调整参数计算，不仅劳动量大、效率低，而且往往因为简化过多而导致结果偏差过大。在现代设计中，人们可以借助于计算机仿真技术对其传动系统的动力学特性进行仿真模拟，对传动系统的传动型式、布局、结构等进行预估，从而以较低的制造成本获得最优的传动效果。基于这些方面的考虑，对大型机械传动系统的有限元分析，对系统的性能、传递方式、振动、固有频道等进行分析研究，具有很重要的理论价值和社会效益。文章对机械传动系统中的扭转振动进行了具体的探讨，尤其对系统的固有频率、振动以及不发生共振的可靠度等进行详细的论述，为大型机械的设计人员提供了有效的借鉴，同时为传动系统扭转振动的有限元分析的研究者提供了思路。

1 机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨

1.1 机械传动系统扭转振动的有限元分析概述

传动系统的扭转振动问题是现代大型机械设计中的热点问题，主要是因为机械传动系统是一个连续、复杂的质量系统，很难进行模型简化和计算。目前工程机械中应用最广泛的一种扭转振动模型是当量扭转振动系统，它的建模方式是将惯量与轴段刚度向某一轴线转化，然后采用集中质量法，轴的刚度按两个集中质量件的有效长度计算，忽略齿轮以及轮齿的弹性，从而得到一个包含惯量、弹簧、阻尼的集中质量模型。

1.2 机械传动系统扭转振动的振动特性分析

一般来说，机械传动系统的振动由三个特性决定：固有频率、振型和频响，而系统共振会使系统的这三个特性得到很大改善。

对于复杂机械传动系统的扭转振动来说，共振是对传动系统破坏最大的，也是任何一个机械传动系统极力避免的。在整个传动系统中，每个元件和系统都有固有频率，传动系统本身也有自己的弯曲频率、扭转频率，一旦设计不当，就会发生严重的共振问题，对设备造成极大的损坏。通常来说解决共振问题需要从三个方面入手：振源、传递路径、振动体。其中振源的改变有两种方法，一是改变激振力的频率，二是改变激振力的大小；传递路径的改变主要是通过改变传递元件自身的大小、形状；振动体是指发生共振的元件或系统，改变振动体就是通过改变弹簧刚度、集中惯量单元的转动惯量改变振动体的固有频率，从而避免发生较大的共振。

1.3 机械传动系统扭转振动有限元分析的理论分析

对大型机械传动系统进行的有限元分析，需要对有限元模型的修改理论进行推导，其中扭转振动特征值灵敏度计算和模态匹配分析是理论推导的最重要组成部分，下面是具体的推导过程：

实践经验证明，利用这种计算机仿真方法对大型机械传动系统的扭转振动进行分析，有三个优点：（1）基于灵敏度分析的模型改变是可行的；（2）使用此种方法对模型修改，从而对系统不发生共振的可靠度进行不确定性分析，效果非常好；（3）通过模型修改和不确定性分析的机械传动系统不会发生共振。

2 结束语

文章对大型机械传动系统的扭转振动进行了有限元分析，并对系统模型的修改和不确定性分析理论进行详细的论述，为机械传动系统进行振动分析提供了一个新的思路。

参考文献

[1]项昌乐，廉晓辉，周连景.针对实际传动系统的灵敏度分析和动力学修改[J].中国机械工程，2006，17（3）：325-328.

重型机械论文范文第4篇

关键词：创新能力；机械原理；教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0033-02

随着科学技术的发展和工业自动化水平的提高，迫切需要高等学校培养出大量具有创新能力的工程技术人才。机械原理课程作为机械类专业的一门重要专业技术基础课，具有很强的工程实用性，在培养学生创新能力方面具有其他课程无法比拟的优势。在培养学生创新设计能力的过程中，机械原理课程承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的任务，在机械基础系列课程中占有十分重要的地位。为了培养学生的创新能力，我们在机械原理课程的教学过程中以教学研究与教学实践为基础，打破传统机械原理教学的格局，从认知规律和满足工程设计各主要环节训练的需要出发，进行教学内容和实践环节的整合与提高，在培养学生机构运动与动力设计、通用机构运动设计与结构设计能力的同时，突出创新设计和现代机械系统总体方案设计的训练。

一、课程体系的设计与创新

为强化机械类专业本科学生机械系统方案设计能力和创新能力的培养，在长期从事“机械原理”课程的教学实践与教学改革的基础上，提出并构建了以现代机械系统总体方案设计为主线，旨在培养学生综合设计能力的一门具有自身体系与特色的“机械原理”新课程，提出了基于“三大模块”知识体系、“三维类型”教学模式和“三位一体”教学环节的课程体系结构（简称“三三制”），如图1所示。

1.“三大模块”知识体系——教学内容的整合。以机械系统方案设计为主线，创新能力培养为目标，对机械原理课程的教学内容进行了结构性调整、重组和更新，从整机和系统的角度将教学内容整合为“机构学”、“常用机构”和“动力学”三大模块，由此形成机械原理课程的知识体系。该体系突出了整机观、系统观、创新观和发展观，更加贴合工程设计和人才培养的规律，体现了学生设计能力培养的循序渐进性。

2.“三维类型”的教学模式——教学模式的外延。将教学模式由传统的纸质教材板书形式向信息化和模型化形式延伸，以实验室实物模型为载体，采用纸质教材为主，CAI、PPT和仿真软件等电子信息化课件为辅的“三维类型”的教学模式进行立体化讲授，全面提高学生的认知能力、接受能力和软件编程能力，为学生毕业后的实际工作奠定一定的理论和实践基础。

3.“三位一体”的教学环节——教学环节的扩展。教学环节由课内向课外延伸，新课程通过理论教学、课程设计和实验仿真“三位一体”的教学环节，为学生的实践训练和创新活动提供宽广的舞台，为学生个性化教育创造广阔的空间，以提高学生自主学习与研究的能力，促进学生对所学知识的融会贯通，理论与实践的融会贯通，实现由理论学习向工程综合的转变、由知识积累向能力生成的转变，全面提高学生的设计能力、实践能力和创新能力，使学生在知识、能力和素质等方面得到协调和均衡的发展。

二、教学内容的设计与创新

1.实验教学。机械原理设有相应的实验环节，包括上机实验和实验室试验两部分，实验项目的选择多以演示型、验证型为主，学生实验成绩只占课程总成绩很小的比例，实验环节的重要性被理论教学冲淡了。为强化学生实验能力的培养，新编了“机械原理实验指导书”，按“三大模块”体系设置了不同难度等级的实验项目，突出创新设计、自主设计和综合型实验，突出实验环节的重要性。

2.课程设计。为培养学生的整机设计观念和能力，课程设计选题注重工程设计各主要环节（工作原理-方案拟定-运动学分析-动力学计算-机构设计）的训练以及创新能力的培养，将计算机设计和机械系统动力学仿真相互结合，体现先修课程的综合运用和计算机辅助设计能力的培养。

三、立体化教材建设与网络化学习环境的构筑

教材是开展教学活动的基础，课程改革与建设的新理念必须通过教材加以固化，以便于教学实践和推广。近几年来，我们在积极开展机械原理新课程建设的同时，努力探索教材表现形式的多元化和有机配套，形成了机械原理课程教材的系列化、立体化，在教学实践中发挥了很好的作用。

1.机械原理电子教案。针对机械原理课程的教学内容，按照课堂教学活动组织和学生认知的普遍规律，负责开发了开放式PPT电子教案，设计和收集了大量视频和动画文件，利用多媒体技术和动态仿真技术来充分展示复杂机械的结构、机构运动过程、传动机构设计原理与步骤以及工程应用现场等信息，由此增加了教学信息量和提高了教学效益，同时电子教案的多媒体形象化特点和生动性、趣味性，也大大激发了学生主动学习的积极性，加深了对所学内容的理解，从而提高了整体教学质量和水平。

2.机械原理课程网站。为满足学生课外学习的需要，同时充分发挥教学资源的广泛作用，学院建成了机械原理课程网站，主要模块有：课程简介，网络课堂，综合实践，中英名词术语对照，网上答疑，在线讨论，创新园地等。其中网络课堂模块提供的教学资源包括：学习须知，教学大纲，考试大纲，电子教案，学习指南（含各章学习要求、重点难点指导、典型例题分析、复习思考题、文献阅读指南等），扩展内容，习题，自我测试，参考文献，网络课程等；综合实践模块包括课程实验，课程设计，专题项目，专题讲座等。课程网站的建设为学生创造了良好的网络学习环境。

四、结论

通过多年的教学实践，我们在利用机械原理教学平台培养学生创新能力方面获得了一些经验，取得了一些成效。我们认为，培养学生创新能力的关键是要调动学生学习的积极性和创造性，将教学内容、创新方法和实践有机结合起来，学生的创新能力才能得到发挥。

参考文献：

[1]胡娟，贺俊林，冯晚平.机械原理教学方法和手段的改革与实践[J].山西农业大学学报，2006，5（5）：30-31.

[2]华剑，黄清世，周传喜.机械原理教学中培养学生创新能力的探索[J].高教论坛，2007，（6）：80-81.

[3]钱东洲.《机械原理》教学中学生创新能力的培养[J].科教文汇，2007，（12）：61-62.

重型机械论文范文第5篇

关键词：中国制造；机械制造类；培养模式

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）10-0067-02

“中国制造2025”是中国版的“工业4.0”规划，也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，实现制造业由大变强的历史跨越[1]。机械制造业是“中国制造2025”的重要支柱和重要组成部分，对机械制造类的人才培养模式和要求带来了新的挑战[2]。基于“大工程教育理念”的本科教学工程系统地分析和研究高素质创新型人才――“现代机械工程师”的基本特征及其评价方法[3]，探讨机械工程专业学生创新素质形成原理及其规律。构建融知识、能力和工程素质于一体。集现代管理和先进技术为一体的人才培养新体系[4]，对改变传统的人才培养模式，培养具有开拓创新能力的“现代机械工程师”具有重要的理论意义和较大的实用价值。

一、传统机械制造类专业人才培养模式现状

（一）教育教学观念滞后，人才培养目标模糊

目前机械工程专业本科人才培养目标定位为“能在机械工程及其自动化领域从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才”，其概念陈旧，涉及面宽泛，含义模糊[5]，可以覆盖学生毕业后一生中从事的工作，无法与我国日益迅速发展的工业化进程需要相对接。其结果是导致人才培养方案构建思路不清晰，重点不突出，其目标也比较难以实现。

（二）教学内容陈旧，工程能力训练不到位

目前机械工程课程及其教学内容比较陈旧，学科前沿课程较少，专业课程体系无法适应学生个性发展的需求，也无法适应新时期经济和社会发展的需要，导致机械工程专业学生实践能力和创新能力培养体系不健全，出现了有环节要求[6]，但无法落实而形同虚设的情况，严重影响和制约着人才培养质量。实践教学体系设计的系统性不强，不能完全满足应用型人才培养的需要；实训基地未能充分利用，制约了实习指导工作的开展。

（三）教学方法手段滞后，多元化人才培养模式缺失

教学方法单一，现代教育技术手段的应用水平也并不高，影响了学生工程实践能力的培养，无法满足高等教育大众化条件下多元化人才培养的需求[7]。在人才培养的关键问题上，深层次改革有一定难度，如产学研合作等。合作教育渠道、层次有待拓宽和提高。

二、机械制造类专业人才培养模式的构建

（一）创设“模块化、组合式、开放型”的课程体系

以“大工程教育理念”为指导，以机械工程专业为研究试点，提出机械工程专业人才培养目标为具有高素质创新型能力的“现代机械工程师”，优化机械工程专业课程体系和实践教学体系。以高等数学、大学物理、机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、工程材料、微型计算机原理为基础理论知识；以公差技术、控制工程、测试技术、材料成型技术、机械制造技术基础、液压与气动等为专业理论基础；以制造装备设计、机电一体化技术、机电传动控制、数控技术、自动化制造系统等为相关和拓宽知识，构成毕业生的知识结构。

（二）优化教学资源

将课程建设、专业建设、学科建设和实验室建设融为一体，实现教学与科研、学科与实验、课程与设计的系统协调和有机统一，通过实施“青年教师工程能力培养计划”和“青年教师创新能力培养计划”，实现教学资源的优化配置，主要表现在：1.鼓励教师利用科研成果更新教学内容，设立教案评估制度，并与教学考核相结合。2.探索建立科研成果转化为课程的工作机制，鼓励教师科研成果融入教材，并辅之以相应的考核、评估和奖励。3.开设反映学术前沿的选修课，并结合教师承担的科研课题来指导本科生毕业设计（论文）。

（三）完善创新型人才培养机制

推进教师工程能力提升及实践教学基地建设，对新引进人才全部进行严格的岗前培训；采用师徒结对的形式，由教学科研经验丰富的老教师指导新教师的教学工作。学院组织新教师职工的听讲评活动，对青年教师的教学工作进行点评和指导，确保青年教师的教学质量。完善机械工程专业学生工程能力、创新意识和创新能力的实践教学体系，在培养环节上，课堂教学、实践环节、第二课堂整体优化设计；在教学方式上，必修课、选修课相结合；在教学内容上，自然科学、工程技术、人文知识相互兼顾，同时体现现代科技中学科交叉的特点，特别注重机械工程与信息化、自动化技术相结合。建立四段式教学体系：理论教学体系、实验教学体系、课程设计体系、参观实习教学体系。在教学中落实“产学研结合”、“理论教学与科研实践案例教学相结合”、“课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学改革，强化“课程设计与实习”两个教学环节。

1.培养方案与培养目标的定位一致，改革培养模

式，改革教学方法，切实体现工程应用型人才培养特色。完善和修订教学大纲，做好专业主干课程内容更新，知识体系优化。

2.强化实践环节，加大实验教学比例，改进实验内容，减少验证性实验，增加设计性和综合性实验，课程设计和毕业设计环节从选题到具体指导注重工程实践能力的培养。

3.完善实验室设备，保证实验项目开出率达到

100%，创建实习基地，校企合作承担专业认识、生产实习、毕业实习的主要实践教学任务。

（四）规范毕业设计（论文）过程

毕业设计（论文）是在学生完成全部大学课程后，走向工作岗位前的一次综合训练教学环节，是对学生在大学阶段所学知识与能力的全面检查与考核，对于培养学生的创新精神、协作精神，提高他们的实践能力和综合素质起着重要的作用。对毕业设计字数、参考文献和图纸等进行量化处理，主要分为五类：1.理论研究型；2.工程设计型；3.工程技术实验研究型；4.计算机软件型；5.综合型。从毕业设计（论文）的全过程看，学生的机械设计制造的实践能力及水平得到了提高，工程意识和素养增强，独立分析和解决问题的能力进一步加强，尤其是毕业论文质量较往届有了较大幅度的提高，全部顺利通过院和小组答辩，成绩优秀率达到14%，获得校优秀毕业生标兵称号的8人，占常州大学总数的8.2%，取得了令人满意的成果，达到了预期的目标。

（五）健全教学质量保障机制

在教学实践中，坚持以学生和教师双主体与以学生为本的核心理念，激发学生学习的主人翁意识。实施“本科创新能力培养激励机制”，提高教师和本科生参加科研创新活动的积极性。制定教学督导组和学生评议教学效果机制，每学期将评议结果公开，向各个教师反馈评议意见。由专业教师负责成立课程评估小组对专业课程进行自我评估，采取“主讲教师负责、逐课评估、达标验收”的办法实施，采用计算机以及网络手段对规章制度进行科学、规范管理与实施。完善教学质量评价机制，组织学生评教活动，促进学生对教师主要教学环节教学质量进行监控与评价，注重同行评教和领导评教，强化教学督导。

三、机械制造类专业人才培养模式的实践

常州大学机械设计制造及自动化专业是在1984年原江苏化工学院机械制造工艺及设备专业的基础上建设和发展起来的，近几年，本专业一直是常州大学招生人数最多的专业之一，在长三角人才市场上就业形势一直处在前4位。装备制造业是江苏省重点发展的支柱产业之一，常州市已成为中国先进制造技术发源地，初步形成了较为完整的制造业体系，主要包括轨道交通设备制造业、工程机械制造业、农业装备制造业、数控机床和基础装备制造业等。装备制造业的快速发展必将扩大对应用型工程技术人才的需求，为长三角地区及全国装备制造行业提供大量工程技术人才是本专业建设的方向。根据社会经济发展需要和技术发展趋势，结合常州大学发展目标和本专业现状，培养的人才类型为：工程应用型。以上海为龙头的长江三角洲经济区机械制造业十分发达，对本专业毕业生的需求量很大。在长三角地区和常州先进制造技术基地对专业人才的技术需求基础上，形成了本专业以先进制造技术为线的人才培养目标。

本专业坚持优化课程、提高质量、注重实效、形成特色的方针，及时修订本专业培养计划和教学大纲，从课程体系的学习方面衡量本专业培养目标是否体现了学生在知识、素质方面的协调发展。在生产实习、课程设计、各级科技竞赛、毕业实习、毕业设计等环节考查学生能否从全局的观点看问题，能否从市场研究、设计构思、生产制造中分析思考，以此判断培养目标是否实现及实现的程度。近几年来，学生的四级通过率在95%以上、考研录取率在30%以上，就业率为100%，这些数据反映了培养目标的实现情况。

面向“中国制造2025”，以创新人才培养为主线，构建了机械制造类人才培养模式，并进行了有益的实践。改革传统的教学模式，将理论教学与实践教学有机地结合，探索了一种适应“中国制造2025”的机械制造类人才培养的模式，逐渐培养了学生自主学习与探索求知的精神，使其创新能力得到提升，工程实践能力更加突出，为今后的职业发展奠定坚实的基础。

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