时间：2022-10-15 22:34:30
导语：在机械工程测试技术的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
第一，相关课程的时间安排欠合理。与机械工程测试技术联系紧密的先修课程主要有高等数学、电工电子技术、计算机科学、过程控制工程理论等。如果这几门课程没有打下坚实的基础，那么在信号分析、测试系统分析、传感器电路分析以及计算机测试技术等内容的学习中都会感觉吃力，从而失去学习兴趣。从教学体系上，就邵阳学院而言，这些相关课程的时间安排欠合理。这些课程，机械类学生都安排在大学一年级或二年级上学期开课，而机械工程测试技术课程安排在大学三年级二学期开课，中间间隔的时间至少有一年，学生对基础知识的遗忘比较严重。而学生在学习这门课程时，一方面要求学生全面回忆起高等数学、数学分析的内容，另一方面要求学生不断吸收全新测试技术知识。假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通，则相当长一段时间都会处于茫茫然的学习阶段，进入学习状态缓慢，学习兴趣锐减，积极性受挫［2］。第二，实验力度不足，学生学习兴趣低。机械工程测试技术是一门实践性很强的学科，实验教学非常重要。现在的实验教学状态是:1)实验教学内容较少。我国将测试技术定位为专业基础课，侧重书本知识和理论教育，实验教学较少。以邵阳学院为例，实验教学只有8学时，而且现在的实验教学模式基本上是教师下达实验任务，讲解实验原理，安排好实验步骤，学生只要按照老师指导的实验步骤按部就班地做;通常，做完实验后，学生对实验过程中用到的理论知识并没有进一步的认识，没有达到理论与实验结合学习的目的;在实验过程中师生之间缺少互动，学生的自主性没有得到体现。2)实验设备不足。不足主要体现在传感器部分，没有实物对象，学生对传感器没有感性的认识，单纯的原理介绍显得枯燥、乏味;信号分析理论部分则涉及较多的高数内容，对于机械类的学生来说过于深奥，学生很难理解，这些使得学生没有学习兴趣。
2机械工程测试技术课程的教学改革措施
2．1优化课程体系，合理安排课程
在整个机械工程专业体系中，机械工程测试技术起着承前启后的作用，因此，在教学内容上，应与先修课程和后续课程做好合理的衔接，做到教学内容不重复、不脱节，能为后续课程打下坚实的基础。一方面，可将该课程的教学安排提前到大二第二学期的后半个学期，学完高等数学、电子技术、计算机基础等先修课程之后，马上进入该课程学习，时间间隔短，学生对基础知识把握好，能很快进入学习状态，提高学习的积极性;另一方面，改进教学模式，在教学过程中，涉及到先修课程的地方，可请相关课程教师以专题讲座的形式对有关知识进行复习，专题讲座也可以视频的形式上传到网络，学生根据需要在课余时间自行完成已学知识的复习，从而为更好地学习新的课程内容做好准备。
2．2改革教学环境，提高学生的自主学习兴趣，提高教学质量
机械工程测试技术是一门理论与实践结合性较强的课程，但目前在教学过程中，知识的系统性与完整性、理论与实践存在脱节现象，这就导致学生在学习过程中觉得枯燥、乏味，从而失去了自主学习的兴趣。为了提高学生的学习自主性，可通过改革理论教学方法与实践教学手段，达到提高学生学习兴趣，从而提高课堂教学质量的目的。第一，引入工程案例，提高学习兴趣。兴趣是最好的老师，学生对课程的兴趣决定了学习的自主性，而学习的自主性决定了学习质量。在教学过程中，建立“以兴趣为核心的教学模式”，大量使用学生感兴趣和亲身感知的工程案例，从实践到理论、从案例到科学，认识测试技术。比如，通过对机加工零件表面粗糙度形成原因的探讨，使学生掌握信号的自相关分析部分的知识，这对机械系的学生来说是有切身体验的，这样就将枯燥的理论知识与生动的案例结合，使学生能够更加生动形象地感受到基本原理的价值，避免枯燥无味的理论分析，活跃了课堂气氛，提高了学习兴趣。第二，改革教学方式，课堂进入实验。机械工程测试技术涉及到测试的基础知识、信号分析基础、测试系统的特性及测试误差理论。常用传感器的工作原理、结构、特性、测量电路等基本理论知识的理解与应用主要通过教师的课堂讲解，枯燥、乏味、学生没有感性的认识，可改善已有的教学模式，强化试验设备，将理论教学内容放到实验室，依靠实验来实现。比如，传感器部分，通过传感器实验，使学生从实验中理解传感器的测试原理、实际应用等;测试系统特性部分，通过在实验室组建适当的测试系统，通过实验掌握一阶、二阶测试系统的静、动态特性。学生通过实验既学习理论知识，同时又将理论知识加以应用在实验过程中。第三，引入仿真实验，改善课堂教学环境。为解决课堂上实验教学环境的营造问题，可引进“可重构虚拟仪器教学平台”构建的计算机化工程测试创新实验室，针对测试技术课程实验教学需要，设计实验内容，形成一个仿真实验教学环境。为提高教学效果，可借助仿真实验将信号分析、波形分析、频谱分析等理论知识进行可视化表达。学生通过直观的感受，可以更深刻地理解这些理论知识的工程意义。第四，启发学生的自主设计实验能力。实验主要是培养学生的动手能力，通过实验教学环节，使学生具有独立解决实际问题的能力。而现在的实验教学模式基本上是教师安排好实验步骤，学生照做，得出数据即可。在这个过程中，师生之间、学生之间缺少互动，这种模式影响了学生创新思维的培养，学生的学习自主性和能动性没有得到体现。为了发挥学生的自主创新能力，提出“教师引导，学生自主”的实验模式，即教师将实验任务和要求布置给学生，学生根据实验任务书，利用已有的实验资源，组织实验原理、实验仪器，设计实验步骤，实验由学生独立完成，教师只是引导、监督，不参与实验过程［3］。另外，虚拟仪器是现代测试技术的一个新的发展方向，可引导学生利用自己的PC机创建虚拟实验。比如，学生可用lab－view软件平台动手设计周期信号叠加系统仿真实验，从而更形象地理解周期信号的谐波性。这种实验模式能够充分发挥学生主观能动性，有利于培养学生的应用能力和创新能力。第五，以科研带动实践教学。大学生已经具备了基本的科研能力，为了提高学生的自主学习能力和实践能力，可通过鼓励学生参与科研的方式带动实践教学。根据学院已有的科研项目，组织学习兴趣小组，鼓励学生主动参与感兴趣的科研项目。通过这种方式，学生可以自己主动地去探索解决问题的方法，依靠所学知识解决实际问题，既培养学习兴趣，也培养了实践能力。
3结语
关键词：教学模式 启发式教学 案例教学
0 引言
《机械工程测试技术》课程是机械类专业的一门专业技术基础课，通过本课程的学习，学生应该初步掌握静、动态测试所需要的基本理论、基本知识和基本技能。对机械工程中常见的被测物理量能比较正确的选用检测装置并完成检测任务。本课程涉及的学科面较广，它涉及数学、力学、电工与电子、信息技术、计算机等诸多学科[1]，课程理论内容抽象、知识点多学习课时少，对实践环节要求较高，教学难度总体较大。几年来学生普遍反映，该门课程理论内容不容易理解，学习难度很大。为此，希望通过该门课程教学方法的研究与探讨，不断提高该门课程的教学质量。
1 因材施教，合理设置授课内容
1.1 明确课程的教学任务 《机械工程测试技术》的学习对象是机械工程动态物理量测试中常用的传感器、信号调理电路和显示记录仪器的工作原理，测试系统的基本特性和评价方法，测试信号的分析处理方法和常见物理量的测试方法[2]。通过本课程的学习，学生应初步掌握以下几方面的知识：①了解机械工程检测的基本概念和测量数据的处理方法。②基本掌握常用传感器及其测量电路的工作原理和性能。③针对常见的机械量，能够正确地选用检测装置。④掌握典型机械量的检测方法。⑤掌握几何量的测量方法，初步学会使用常用的计量器具。
1.2 把握好课程内容之间的联系，合理组织教学内容 为了使学生更好的理解和掌握所学内容，教师应根据教学内容之间的联系，合理编排教学内容，将有联系的部分有机结合起来讲授。例如，在机械工程测试教材中，在介绍一种物理量的测量时，会介绍测量该物理量常用的传感器以及该传感器的测量电路。我们在讲授本课程的过程中，不能仅仅按照课本顺序来讲解，应该前后内容进行对比，要明确一种传感器可以测量多种物理量，一种物理量也可以选用多种传感器来测量。再者要明确传感器测量电路的选用原则和调理电路的特点，例如电桥这种测量电路，可以作为电阻应变式、电容式、电感式等多种传感器的测量电路。在给学生讲授这门课的时候，我们应该将部分内容有机联系起来，这样有助于学生对所学内容的理解，而不仅仅局限在课本的表面认识。
2 确立以教师为主导，学生为主体的教学模式
2.1 采取启发式教学模式 完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、信号处理电路和显示记录装置等部分组成，分别完成信息的获取、转换、显示和处理等功能。在讲到测试系统组成时，很多同学可能对信号处理电路这部分内容不是很理解，传感器是用来获取信号的，然后再显示输出就可以了，为什么还要有一部分是信号处理电路呢。这时我们就应该启发式的问一下学生，考虑一下传感器的输出信号通常是大还是小呢？这个问题大家不难回答，肯定是传感器的输出信号比较微弱。正因为传感器的输出信号比较微弱，所以在测试系统中还有一个环节是信号处理电路，自然而然信号处理电路的作用学生也就明白了。
2.2 采取案例教学法 例如在讲解位移的测量时，可以先给学生介绍一个电感式滚柱直径分选装置的案例。以往用人工测量和分选轴承用滚柱的直径是一件十分费时且很容易出错的工作。而电感式滚柱直径分选装置可以很轻松完成滚柱直径的分选。电感式滚柱直径分选装置主要由电磁挡板、电感测微移和电磁翻板构成。进一步讲解它的工作过程，通过生活实例和工程案例启发学生，使学生在老师的引导下对实例中所涉及的测试技术基本原理和技术展开积极课堂讨沦，让学生成为教学过程的主体，进而在一定程度上培养学生的理论联系实际的能力和创造性思维能力。
3 板书和多媒体教学有机结合
多媒体教学是现代化授课的一种重要手段，在教学中应用多媒体技术不仅可以改善教学环境、优化教学过程，还可以用尽量少的时间和资源让学生获取更多的知识[3]。多媒体教学能很好地把文字、图形、图像、视频、动画和声音等信息载体有机地结合在一起，进而在一定程度上加深学生对重点、难点的理解。
机械工程测试课程的知识点较多较分散，学时一般较少，如果只用板书的话，学时是不够的，而且对于一些很抽象的内容，例如频谱分析，纯粹板书的话，学生感觉枯燥无味，又很容易分散注意力，这样的话，我们就可以采用多媒体作为一种补充手段，将枯燥的理论内容，以图片动画的形式形象的展示出来，这样不仅吸引了学生的注意力，也使学生加深了印象和对知识点的理解。
4 结论
《机械工程测试技术》是机械工程类专业的一门重要的专业基础课，理论内容抽象，学生学习难度较大。为了提高该门课程的教学质量，针对该门课程的特点，本文从教学内容、教学模式和教学手段等方面而作了研究与探讨。近年教学实践表明，在“机械工程测试技术”教学中，因材施教，合理设置教学内容，确立以学生为主体的教学模式，板书与多媒体并举的教学手段，有助于提高该课程教学质量，提高学生的学习积极性。
参考文献：
[1]王清.《机械工程测试技术》教学改革探讨[J].科技信息，2008.
一、概述
机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息。第一个环节是信号的传感，将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量，被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系；第二个环节为信号的转换和调理；第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录，包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。
二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状
随着科技日益发展，对机械工程测试系统影响很大，特别是相对于传统的测试系统。以前要用特定的仪器对信号进行分析，但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器，而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台，信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心，计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展，虚拟仪器的产生也就水到渠成。
在机械工程测试系统中，应用虚拟仪器编的越来越普遍，因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替，从而降低了大量的设备浪费，降低了成本，并且还可以直观化的显示其结果，将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中，有利于编程，也有利于增强测试系统的准确度。
三、机械工程测试系统开发环境
1.应变测试系统。虚拟式应变测试仪由硬件和软件两大部分组成，这里采用pc daq体系结构组建虚拟仪器。其原因是因为pc daq系统是以数据采集板、信号调理电路和计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器系统，它充分利用了主流和普及的pc机总线、机箱、电源以及丰富的软件，以极少的硬件就能形成功能完备的应变测试系统平台，这种方案的性价比最佳。
2.位移测试系统。在工业生产中有着广泛的应用，是机械量检测的基础，将机械量转化成位移量来检测是机电一体化技术的重要组成部分之一。对位移的检测不仅为提高产品质量和生产安全提供了重要数据，同时也为其他参数的检测提供了基础。
3.压力测试系统。以液压试验平台为测试平台而进行的一系列机械量测量测试，以此液压实验台做压力信号源，随着液压系统向高压、大功率、高精度方向发展，液压系统的结构变得越来越复杂，故障率也随之增加，安全问题日益突出，因此，在液压系统工作过程中，需要确切的了解液压系统内部的压力和流量等，对于防止系统出现意外故障和有效提高系统工作效率具有十分重要的意义。
4.流量测试系统。以液压试验平台为测试平台而进行的一系列机械量测量测试，以此液压实验台做流量信号源，以液压实验台的对于液压系统来说，最重要的两个参数就是流量和压力，两个参数要求精度高，稳定性好，易于调节。在多功能液压测试试验台中，流量调节控制涉及到电机、变量泵、流量调节阀、排量反馈传感器、电控模块、流量传感器、计算机、管路等多个环节，影响流量的有负载、压力、温度、泄漏等因素。在液压测试中，要得到准确的流量参数、必须对流量调节各环节进行分析计算，确定各环节对流量的影响，并采取措施改善流量调节的精确性和稳定性，以提高流量控制精度。
5.温度测试系统。温度是机械工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数，许多系统的工作都是在一定的温度范围内进行的，需要测量温度和控制温度的场合及其广泛。目前的温度测量控制系统常采用单片机控制，该技术应用十分广泛，但其编程复杂，控制不稳定，系统的精度不高。而利用虚拟仪器开发和设计的温度测量系统，采用普通pc机为主机，利用图形化可视软件labview为软件开发平台，监测温度的变化情况，采集数据并进行处理、存储、显示，设备成本低，方便灵活。
四、机械测试系统总体设计思路
对传统的机械工程测试系统测试过程及传统的测试仪器和现有的虚拟测试系统进行对比研究后，可见系统总体结构:
1.机械工程测试系统采用模块化结构，可在一个测试系统中同时组建应变、位移、压力、流量和温度测试系统。并且每个测试系统用模块化进行设计前后面板，方便程序设计和用户操作与控制。
2.采用数据库对数据进行存储、管理和查询。基于需要对测试数据进行存储、调用、管理和查询，并且处理的数据量大，可设计通过数据库来存储、管理和查询数据，建立一个access数据源，通过ado数据库访问技术，充分利用ado的灵活性，通过编程模型实现对数据库的操作，执行用户命令，实现对数据的管理。
3.测试仪选用的模型是“菜单选择结构”。在后面板中利用“case”结构完成在前面板中不同的按钮选择，选择好一个测试以后，测试仪就可独立工作。
4.前后面板的人性化设计。包括前面板和程序框图两部分，系统前面板由参数设置和五个测试系统构成。
五、结论
关键词:虚拟仿真技术；机械工程；实验教学
高校工科类专业中,操作实践是教学中重要的组成部分,我国大部分院校都设立了工科类的专业操作实验室,为学生动手能力和创新能力的提高创造条件。在传统的机械工程实验教学中,使用仪器设备的密集程度非常的高,使得实验的复杂程度大大增加。很多仪器设备的价值昂贵,体积结构为实验的操作带来极大不便。学生只能在教材知识的基础上刻板地进行实验的操作,在这种情况下学生的创新能力和主观能动性就不能得到发挥。众多高校在实验室的更新建设中,因为受到资金的限制,会继续使用旧的仪器设备,这些设备在长期的使用过程中出现机能老化,已经不能满足当前机械工程实验教学的需要。在计算机技术不断发展的基础上,虚拟仿真技术的应用成为现在机械工程实验教学中普遍的教学手段。
1机械工程实验室的虚拟实验改进
现在高校实验教学中的问题越来越突出,制约着教学效率和质量,突出体现在很多院校的实验基地和实验单位的建设能力非常有限,不能满足学生自己动手操作要求,不能实现对学生进行基础理论知识深化和了解。很多院校为了节省资金,减少出现实验设备的安全问题等,在进行实验教学的时候,主要是以参观和讲座的形式进行实践培训,学生基本没有实践动手的机会。在这种情况下,就会造成学生毕业后,参加相关工作没有机械设备操作的经验,无法独立完成工作的内容。尤其在是实验教学的过程中,学生会逐渐失去对实验知识的学习动力和兴趣,对学生长远发展造成负面影响。所以在科学技术不断发展的今天,机械工程该实验室教学要转变传统的教学模式,采用先进的科学技术更新教学理念和教学手段,实现实验教学方法和教学的完善。在院校的机械教学中,实验教学是学生进行知识学习和巩固的重要手段,是学生实践操作能力培养的根本方法,是当今院校机械制造专业教学中最为重要的环节,是现代化机械人才培养的基本途径。通过现代化的教学方式可以最大程度提高学生实践动手能力,保证学生在实验动手操作的基础上对基本理论知识进行理解和完善。通过这样的实践实验教学,可以使学生合理将基础知识理论与实践内容相结合,在动手实践过程中逐渐形成独特的自我知识技能认知能力。现在大多数院校利用的是CAD机房,然后在此硬件设施的基础上,实现部分实验室教学方式的改革。并且引进虚拟仿真技术对现有的实验设备进行更新和改进。在机械工程实验室教学中应用虚拟仿真技术,不但可以避免在实验教学过程中出现设备的故障隐患,还能最大程度提高学生的实践动手能力,为学生专业理论知识的学习提供科学实践依据。对实验室部分设备装置进行传动性能实验、数控加工仿真实验和减速器装配实验,最大程度提高了机械工程实验教学的效率和质量。
2虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的典型应用
2.1带传动性能测试实验
带传动性能测试实验是机械工程专业实验室教学中的一个重要组成部分,其主要是让学生能够直观地观察带传动的弹性滑动和打滑现象,还能有效地对实验中的相关机电设备的承载能力进行分析,根据分析的数据参数实现对带动问题的控制。进行传动性能测试实验的时候,需要利用的机械设备有力传感器、电动机、转矩力测杆、光电测速装置、发电机等。这些实验机械设备主要通过人工实现传动性能测试,这样的测试方式主要的特点是人工费用会高于设备使用的费用。在虚拟仿真技术的基础上,进行带传动性能测试系统的设计可以最大程度提升机械工程实验教学效率和教学质量。
2.2数控加工仿真实验
数字加工技术是现代制造业中一个核心的技术,在现代制造业的进步和发展过程中发挥着至关重要的作用。数字加工技术是综合计算机应用技术中的微电子技术和机械加工技术。现在众多院校的机械自动化成为一门重要的专业,这门专业的核心内容是在数控机床的操作中利用数控加工技术。但是数控机床的价格非常高,设备运作形式单一,并且运行程序的设置相当复杂,不能实现对每一位学生实验操作需求的满足,这种复杂性的实验操作,只能满足极少部分学生的需求,严重制约了机械工程实验教学的效率。虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用,可以实现让每一位学生加入到具体的机械工程实验中来,对机械机床加工环境和流程才形成一个系统认知。
2.3减速器装配实验
机械设计的一个基础项目是减速器在机械设备中的使用。在传统的减速器实验教学中,都会利用实物代替减速器的教学方法。虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用,实现了通过实物模拟模型的拆卸,进行减速器的构成结构的直观讲解。
3虚拟实验室建设的构想
在进行虚拟实验室建设思路设计的时候,首先,可以不考虑实验室应用设备的操作性,也就是保证实验室需要操作实践的目标和任务与相关机械工程专业知识系统相统一,然后再研究实验设备的稳定性。其次,要构思虚拟仿真平台的建设,例如：机械操作平台中的仿真器、ECU和虚拟演示平台等。在整个虚拟仿真系统框架的设计中,主要是满足院校机械工程类专业学生实验操作的需要,所以一定要保证虚拟仿真实验结果的精确性,才能确保学生对理论知识的掌握和巩固。一般构建虚拟实验室要进行仿真计算,观察相关系数,观察预先系数与实际操作系统是否统一。再次,仿真器的构建设计,随着计算机软件技术在机械工程实验中的应用,虚拟仿真器代替了原来操作实验中的实物操作,最大程度简化了实验步骤。并且仿真器可以利用USB实现与虚拟演示平台的链接,在实验的过程中可以保证虚拟演示平台及时接收到虚拟实验仿真信号,通过PWM模块实现向ECU传输一定频率的方波,在多媒体上模拟机械设备的工作原理,在虚拟实验进行的时候仿真器利用USB将仿真实验得到的数据传送到模拟演示平台,实现学生实验操作的参数需要。最后,建立虚拟仿真系统,利用相关的计算机应用软件,编辑建立应用模块,结合相关的3Dmax建模工具建立虚拟演示平台中的技术模块,将模块中的内容以特定的文件格式导入虚拟演示平台中,最终让学生在虚拟演示平台中进行相关机械工程实验操作。
4结语
综上所述,虚拟仿真技术在现代院校机械工程专业实验教学中的应用,可以克服传统实验中的众多实验问题,保证学生能够主动参与到实验操作中来,提高机械工程实验教学的质量。所以,院校应该重视对机械工程实验室的虚拟实验改进,以及虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的具体应用手段和方法,对传统的实验教学进行更新和补充。虚拟实验要紧密结合现代科学技术和先进的计算机应用技术,满足机械工程专业学生实验操作要求的同时,适应院校实验室敬爱教学的改革和发展。
参考文献
[1]蔡卫国.虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2011(8)：76-78，82.
[2]张立松,闫相祯,杨秀娟，等.虚拟仿真技术在复杂工程力学问题实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2014(9)：102-105.
[3]王艳丽.分析虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用[J].黑龙江科技信息,2012(33)：187.
机械工程专业就业前景分析
机械类专业渗透到很多行业，就业方向多种多样，除了教学、营销外，常见的有生产总监、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等。本专业学生毕业后可在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作。
本专业学生毕业后可在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作。我国大型工业逐渐在复苏，社会对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大。机械工程专业的就业前景非常的广泛，对于现今社会的大学生而言，就业前景和其他专业相比已经很好了。机械工程专业毕业生的就业方向多种多样。
机械工程专业主要课程有哪些
机械工程专业培养适应中国社会主义现代化建设需要，德智体等全面发展，掌握机械设计与制造、生产管理、设备维护、质量控制基本理论和专业知识、具有较强的专业实践和创新能力，能从事产品开发与制造、质量检测、设备管理与维护、运行管理、技术推广与营销等工作的专业人才。
【关键词】机械工程专业；基础课程设置；创新能力；扩展方式
机械工程学科是推动市场经济和社会进步的前提和基础，当前知识经济逐渐成为社会经济的主导，促进和发展知识经济依靠的就是创新思维和创新精神。创新教育是当前的素质教育的核心内容，成为促进教育人才培养的重要方式和手段，高校机械工程专业的课程设置要紧跟时代潮流，在结合自身教育特色的基础上，不断扩展基础课程设置的创新性思路，使培养高素质机械工程专业人才成为高校机械工程教育的重要人才培养目标。
1 机械工程专业基础课程的创新思路现状
一方面，当前机械工程专业的基础课程设置过于注重对学生的理论知识教育培养，高校在进行课程设置时，没有充分考虑到机械工程专业的自身特点和专业特色，依照其他专业课程设置模式，使得机械工程专业的基础课程大多数还是对机械理论知识的学习，缺乏相关机械试验或实践课程的相关设置，致使学生的动手实践能力较差，不符合机械工程专业人才培养的标准。从另一侧面也反映了当前高校对机械工程专业的市场需求了解不够，缺乏与时俱进的人才培养模式，导致人才培养没有特色，人才质量达不到社会发展的要求标准。
另一方面，机械工程专业虽然试图通过课程的改革和设置，促进对学生创新能力的培养，但事实效果却收效甚微，究其原因，许多高校对机械工程专业的创新性设置缺乏针对性，只是简单地引入创新类课程，学生的创新能力和素质得不到实质的改变，使新的课程设置成了摆设，不能达到预期效果。
2 机械工程专业专业基础课程的创新能力和思路扩展
机械工程专业基础课程设置应采用相关创新能力培养方法，在确保人才有效性的前提下，积极做好建立培养创新能力的基础课程体系工作，逐步建立起适合时展要求的机械工程专业基础课程体系。该课程体系主要分为机械工程基础知识积累部分、创新意识和创新思维能力的培养部分、创新实践部分。
2.1 机械工程基础知识积累部分
机械工程基础知识积累部分主要是针对机械工程专业学生基础专业知识的培养和积累，以促进学生后续学习的顺利进行。本部分由工具语言、机械设计知识、机械制造知识和自动化与控制知识四部分课程板块组成。
1）工具语言板块主要包括二维和三维制图的工程交流用语言、母语和外语的一般交流用语言、计算机网络的计算机交流用语言。
2）机械设计知识板块主要有机械原理和设计、相关力学原理知识、数学物理原理知识以及现代设计理念知识等。
3）机械制造知识板块主要有材料和加工知识、现代材料加工技术知识以及机械自动化制造系统知识等课程。
4）自动化与控制知识板块主要包含单片机原理和应用知识、电子电工知识、传感器测试技术知识和流体转动控制原理技术知识。
2.2 创新意识和创新思维能力的培养部分
创新意识和创新思维能力的培养部分对于培养和提高学生的创新意识、创新思维以及创新实践能力等有着尤为重要的作用和影响。在实践活动中，学生是否能够自觉熟练地运用创新技能进行创造性活动，是判定学生创新思维能力的重要衡量标准。培养学生的创新精神要从激发学生的创新动机、树立成功信念及坚强的创新意志做起，学生创新能力高低的重要体现就是其是否拥有良好的创新性思维。创新意识和创新思维能力的培养部分应设置创新思维与机构创新课程、创造学课程以及创造发明学等课程，更好地培养和提升学生的创造性思维及能力。除此之外，还应通过相关课程安排不断培养和提高学生对知识学习以及文献检索的能力，确保学生在进行创新性活动过程中能够具有良好的信息收集能力，满足创新性活动的需求。
2.3 创新实践部分
创新实践部分即促进学生学得新知识、掌握新方法和技能的主要途径和动力支持，是培养和提升学生创新意识和能力的核心部分。在对学生进行相应的专业知识教育后，学生有了一定的基础知识储备，就需要安排学生进行有效的专业实践活动，在利用和巩固理论知识的同时，增强其创新意识和创新能力。创新实践部分主要包含创新实验部分、课程设计与毕业设计部分、新产品开发实验部分以及机械制造研究部分等，培养学生逐渐成为具备专业基础理论知识，且实践能力较强的高等机械工程专业技术人才。
3 结束语
创新教育已逐渐成为当前高等教育中非常重要的一部分，机械工程专业技术人才的培养离不开创新教育。虽然当前许多高校已经逐渐开始着力于创新教育的研究和实行，但其实施条件有限，没有达到预期效果，因此，我们应充分利用创新教育理念指导，科学合理设置机械工程专业基础课程，在现有专业基础课程创新思路的基础上，依据机械工程专业人才培养特点，明确人才培养目标和方向，积极推进机械工程专业基础课程的创新设置，促进创新型人才的培养。
【参考文献】
[1]张继平，吕红，宋岩，等.基于网络条件的机械工程虚拟实验室建设[J].实验技术与管理，2011（06）.
[2]姜海，许泽银.机械类应用型本科实验实践教学改革的探索：以合肥学院为例[J].合肥学院学报：自然科学版，2011（01）.
关键词：CAD技术；机械工程设计；发展与应用
0.引言
近些年来，计算机技术和电子技术的发展步伐越来越快，各种高新技术逐渐应用于社会各行各业中，对社会各行业的发展起到了巨大的推动作用。在计算机技术和电子技术急剧发展的背景下，CAD技术应运而生，经过不断的发展和完善，其功能也越来越全，已经广泛地应用在机械制造、建筑设计、汽车行业等领域中，特别是在机械工程设计领域，CAD技术的出现和应用，为设计人员带来了极大的便利，促进了行业领域的快速发展。
1.CAD技术的基本概述
何为CAD？所谓CAD，是计算机辅助设计的英文简称。CAD技术指的是在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助设计师进行设计的一切实用技术的总和。当前，CAD技术具有极其广泛的应用领域，如三维几何图形体的建模、建筑结构设计、机械工程设计等，CAD技术都发挥着极其重要的作用。
CAD技术起源于上个世纪60年代，受到计算机技术发展的影响，直到70年代，其发展速度仍旧比较缓慢。进入80年代之后，随着计算机技术的迅猛发展，CAD技术水平也得到了飞快的提升，逐渐进入实用化阶段，并开始应用于各领域中。我国对于CAD技术的应用推广开始于20世纪70年代末期，经过近40年的发展，我国的CAD技术水平已经达到了一定的高度，出现了中望CAD为代表的国产CAD软件群体。
2.CAD技术在机械工程O计中的发展
CAD技术一直处在不断的更新当中，并不断改进和创新，功能逐渐趋于完善。在今后的发展过程中，为了适应时代的发展，CAD技术会朝着标准化、智能化、集成化以及虚拟化的方向不断发展。
2.1CAD技术的标准化发展
CAD技术软件不断涌现，常见的如Auto CAD、UG、Pro/Engineer等。各种软件利用自身独特的优势吸引着各层面的用户群，但是各软件之间的相容性和兼容性并不高，这在一定程度上限制了机械工程设计领域的内部交流，影响了CAD技术资源的开发和共享。鉴于该种情况的存在，要想有所突破就应当实现CAD软件数据模型与交换资源格式的标准化，这样就能够让使用不同CAD软件的用户进行信息交流，有利于机械工程设计水平的提升。
2.2CAD技术的集成化发展
现阶段，机械工程设计中，各种高新技术不断应用于其中，有点“各自为战”的味道，在机械工程设计行业不断发展的背景下，这些单纯的CAD技术无法满足行业发展的需要，CAD技术必须要集工程分析、工艺分析、产品制造等功能于一身，满足机械工程设计行业的发展要求，让整个设计工作的开展更加简单、更加快速。就当前CAD技术发展的情况来看，不少软件已经具备了一定的集成功能，CAD技术的集成发展，有利于工作效率的提升。
2.3CAD技术的智能化发展
CAD技术的智能化是一种必然趋势，CAD技术智能化的实现，能够使得设计人员摆脱传统设计方法的束缚。在进行机械产品模型设计的时候，可以通过特征造型与参数的设计，最大限度的使得设计人员思维的自由发挥，无需对其内在联系加以考虑，减少设计人员的工作量，保证产品设计的可行性。以三维CAD软件为例，在进行产品设计时，设计人员可以直观地观察设计的产品，及时发现不足之处，有利于产品性能的改善和创新。
2.4CAD的虚拟化发展
何为虚拟技术？所谓虚拟技术简言之就是建筑设计人员在虚拟环境下进行产品的创造，同时以模拟操作的形式对产品的质量、结构等方面的内容进行检验。虚拟技术的出现，最大的一个特点就是不再需要对原产品进行检测评估，而是对模拟模型进行测试和优化。虚拟技术的应用，已经解决了很多机械工程设计中存在的问题，减少了不必要的浪费，降低了工程建设成本。现阶段，CAD技术已经运用了新型技术，虚拟技术就是其中之一，随着虚拟技术的应用越来越广，该技术在不久的将来定将得到更加广泛的应用。
2.5CAD技术的网络化发展
随着社会经济的快速发展，科学技术水平的不断提升，计算机技术和电子商务技术也获得了快速发展，在这样的大背景下，CAD技术的网络化趋势不可避免。CAD技术的网络化主要有两点优势：首先，CAD技术的网络化可以加快产品二维图纸的传输，满足机械工程设计企业的要求；其次，CAD技术的网络化能够通过互联网好友交流企业的动态三维模型，这种网络化的协同办公模式最大限度地节约了企业的运营成本，同时还提升了产品研发的速度，在保证产品质量方面也起到了重要的作用。
3.GAD技术在机械工程设计中的具体应用
3.1计算机辅助绘图
CAD技术在机械工程设计的应用中，计算机辅助绘图是最早的应用，同时还是其CAD技术的基本功能。在传统的手工绘图中，工作量大，任务繁重，不仅工作效率受到影响，绘制出的图纸美观性和质量还不一定合格。通过CAD技术，利用自带的图形库和绘图命令，能够提升绘图的工作效率，还能够保证绘图的清晰度和整洁度，确保图纸的质量在较高水准。
3.2计算机辅助建模
当前，计算机辅助建模在机械工程设计中应用非常频繁，作用非常显著。利用三维CAD软件，设计人员可以直接根据自己的设想构建出产品的立体模型，在规格、尺寸以及结构方面都是真实的，可行性非常高，提升了模型设计的准确性。利用三维CAD软件进行设计的时候，可以非常直观地发现原始设计中的不合理之处，三维CAD软件很好的解决了这一问题，设计人员只要将已经建立好的模型装配在一起就能够立刻发现不合理之处，并及时进行改进，极大地提升了设计的效率和质量。
3.3工程分析和结构优化
机械工程设计过程中，需要对产品的力学特征进行分析，同时还需要对产品设计的结构进行优化。在有限元分析、动力学分析理论和实践不断发展的前提下，CAD技术的应用也需要随之发展，在动力分析和结构优化等功能上不断拓展。如今，已经有大部分的CAD软件可以提供与ansys等有限元分析软件的接口，设计师导入产品模型到有限元分析中，可以直接利用三维CAD技术实现，在给定的负载下对产品模型进行工程分析，结合工程分析的结果，对产品结构进行一定的优化。
关键词：机械工程；工程材料优选；优选方法；现状研究
工程材料选择具有多种标准和要求，如经济性要求、工艺要求等，并且随着现代社会经济的不断发展，生态环保理念的持续深入，相应丰富了工程材料选择的标准要求，提出了环保和可靠两点新的要求和标准。从材料选择实践的角度分析，传统模式以设计人员主观判断、选择为主，具有较大的局限性，且缺少科学的数据参考，相应限制了机械工程的良性发展。因此，从机械工程材料选择现状和优选方法入手，探讨现代材料数据库在材料优选中的实际应用，具有重要的现实意义。
1 现代机械工程材料优选方法概述
1.1 知识系统选材方法分析
知识系统选材法是一种借助计算机设备完成对材料信息分析，并以此为基础进行材料优选的材料确定方法。在实际操作过程中，知识系统选材法侧重于对材料分析结果的认识和理解。其优点主要分为以下几点：一，工程团队可随时借助知识系统了解材料选择过程中的材料信息；二，工程团队接收材料选择信息后，可随时将材料信息和工作分配指令，下达至各个团队，有效简化了材料选择商讨流程，提高了材料优选效率。另外，虽然知识系统选材法无法实现对最优材料的直接选择和确定，但与传统方法相比，其仍具有明显的应用优势。
1.2 构建失效指标背景下的选材方法分析
构建具有的失效抗力具体是指构建在一定条件、环境下，产生磨损、变形的能力，以及与其他相关性能的实际配合能力。由于机械工程材料种类复杂性影响，材料的性能存在着较大的差异，加强对材料失效抗力的谈论和研究，可确保测试阶段与实践阶段材料数据的一致性。首先，工作人员应对机械的操作条件进行确认，明确目标机械对材料抗力的实际要求；其次，工作人员应依据模具的失效表现，确定其相应的抗力指标，以判断机械材料的达标情况；最后，综合经济性和材料来源等选材要求，进行机械工程材料选择。
1.3 层次分析法基础上的材料优选分析
层次分析法具体包含技术效益、经济效益、社会效益以及生态效益四方面内容。经济效益可细分为劳务费用、财务费用、包装费用以及运输成本等内容；技术效益具体是指材料的物理指标和可靠性指标；社会效益则包含材料优选过程中设计的法律法规指标、文化因素以及环境改善因素；生态效益是在生态环境保护理念下衍生出的概念，侧重于材料的节能性和环境保护性要求。在实际操作过程中，工作人员需综合以上四方面内容，对材料进行评价和分析，最终完成相应的材料选择。
1.4 定量评价方式分析
系统工程理论是定量评价方法的根本理论依据，侧重于对系统内涵盖的所有的问题进行分析和处理。从实际应用的角度分析，定量评价方法可以实现对材料关键性质以及次要性质的分析，并联系成本分析方法或目标函数方法，实现材料性能的最终确定。为进一步优化定量评价方法的实施效果，设计人员还需充分考虑到材料内部结构与材料结构间的关系问题。
2 材料数据库概述
2.1 材料数据库基本构成分析
材料数据库是根据目前工程材料优选存在的数据信息庞大、数据处理困难等问题，提出的技术概念。从材料数据库构建的角度分析，相关工作人员需在数据库技术基础上，采集、存储材料的物理性能、耐腐蚀特征以及型号特征等信息，并使用数据完成对相关参数的关系描述，以形成完整的材料数据库。材料数据库中收录的数据信息，主要分为材料参数信息、生产应用信息、以及商业信息三方面内容。用户在实际使用过程中，仅需输入相应的材料参数，就可以得到得到数据库中记录的所有的符合条件的材料选项。随着材料数据库研究的不断发展，目前已经具有航空材料数据库、耐磨料磨损材料数据库等多种数据库形式。
2.2 材料数据库的发展方向分析
与传统材料优选模式相比，材料数据库可以实现对大量数据信息的储存和处理，给予设计人员更加科学、有效的材料优选参考，不仅有利于工程施工质量的提高，同事有利于工程实施社会效益、生态效益的提高。随着现代科学技术不断发展，材料数据库的功能性愈发丰富，目前其发展方向主要包含以下两个方面：一，材料数据库与专家咨询系统向融合。这种技术融合发展优势在于，用户可根据已有的经验公式实现在材料优选过程中对于材料选择的科学预测，以合金材料数据库为例，其内部包含大量的元素信息、经验公式和合金信息，当用户输入基础参数后，系统即可完成对选材的预测，提供给用户相应的科学参考，从而提高了材料优选的科学性和针对性；二，材料数据库与互联网技术的融合。在互联网技术支持下，材料数据库的信息储备得到了进一步的扩展和丰富，并且强化了材料数据库的信息共享功能，提高了材料优选的灵活性。另一方面，互联网技术的融入，强化了材料数据库的检索功能，提高了材料优选的工作效率。
3 结语
综上所述，材料优选作为机械工程设计与实施质量的基础保障，在实际操作过程中，应充分结合已有的材料优选方法，进行科学的创新和改进，通过现代计算机技术和互联网技术的有效融入，提高材料优选过程中的数据处理能力，对比多方面材料选择标准，综合性确定最终的工程实施材料，从而提高工程整体的经济效益、社会效益和生态效益。
参考文献
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[2]王绍刚.机械工程材料优选方法的研究现状[J].科技与企业，2015（20）.
[3]孟令超.机械工程材料优选方法的研究[J].黑龙江科学，2014（02）.
引言：工程的本质在于创造，工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用，创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业，与社会生活中的其他专业有着不同的分工，以创造为自己的使命，这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪，世界将进入知识经济的时代，一切创新都依赖于高素质创造型人才，承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育，必将成为国家创新体系的支柱和基础，寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。
一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义
随着世界经济一体化趋势不断增强，我国市场经济不断发展与完善，对现代工程的概念也产生了一种新的理论，即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用，以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出，工程的本质在于创造，而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解，工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用，通过创造出当前没有的产品或者是系统，以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说，工程与其他的专业有着很大的区别，最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业，这也是工程教育的本质特征。当前，知识经济时代的到来，使得知识成为了人类社会进步的源动力，一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用，而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者，培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务，对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。
二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究
通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出，实验教学被安排的位置是在理论教学之后，其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力，这是对于理工科学生基本的素质要求之一，因此可以说，创新实验教学的开发和研究，是为学生提供应用理论进行创造的平台，也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程，需要以现代教育思想作为根本的指导思想，科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为，综合创新实验应当根据专业特点，同时结合学校教学的实际情况，在现有的实验设备的基础上，进行改进和研发，而不需要投入大量的资金进行新设备的购置，通过对现有的实验设备进行优化和整合，引入计算机技术和智能化技术，则能够实现对综合创新实验的整体优化，达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确，就是为了给学生提供一个工程应用教学环境，使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握，并且学会用知识分析问题和解决问题，进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后，综合创新实验打破了学科之间的界限，其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中，要对各种实验的设备进行熟练的掌握，也需要借助多个学科知识的综合运用，才能够完成实验。
机械工程及其自动化专业综合创新实验ι
1、实验设备：细纱机，计算机，测试系统，机构测绘工具。
2、实验内容：(1)测绘细纱机钢领板运动机构；(2)应用测试系统检测钢领板运动规律；(3)根据检测的钢领板运动规律，反求设计控制凸轮机构；(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析，提出新的设计方案；(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。
机械工程及其自动化专业综合创新实验ⅱ
1、实验设备：机器动力学实验台，计算机，测试系统。
2、实验内容：(1)应用测试系统检测机器动力学实验台，当载荷一定时，在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况；(2)建立实验台等效主轴的运动方程，分析飞轮的调速作用；(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮；(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。
机械工程及其自动化专业综合创新实验ⅲ
1、实验设备：1511织布机，计算机，测试系统，机构测绘工具。
2、实验内容：(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图；（2）应用测试系统检测检验棕框机构运动规律；（3）根据检测的棕框机构运动规律，反求设计棕框共轭凸轮机构；（4）对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析，提出新的设计方案；（5）在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。
三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施
系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容，然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容，最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养，更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深，认识问题由感性认识到理性认识过程设计的，它重视了学生综合创新能力的培养，形成了鲜明的特色。
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