時(shí)間：2022-10-15 22:34:30
導(dǎo)語(yǔ)：在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
第一，相關(guān)課程的時(shí)間安排欠合理。與機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)聯(lián)系緊密的先修課程主要有高等數(shù)學(xué)、電工電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、過(guò)程控制工程理論等。如果這幾門課程沒(méi)有打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，那么在信號(hào)分析、測(cè)試系統(tǒng)分析、傳感器電路分析以及計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)中都會(huì)感覺(jué)吃力，從而失去學(xué)習(xí)興趣。從教學(xué)體系上，就邵陽(yáng)學(xué)院而言，這些相關(guān)課程的時(shí)間安排欠合理。這些課程，機(jī)械類學(xué)生都安排在大學(xué)一年級(jí)或二年級(jí)上學(xué)期開(kāi)課，而機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程安排在大學(xué)三年級(jí)二學(xué)期開(kāi)課，中間間隔的時(shí)間至少有一年，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的遺忘比較嚴(yán)重。而學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)，一方面要求學(xué)生全面回憶起高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)分析的內(nèi)容，另一方面要求學(xué)生不斷吸收全新測(cè)試技術(shù)知識(shí)。假如不能充分利用已學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)并做到與新知識(shí)融會(huì)貫通，則相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間都會(huì)處于茫茫然的學(xué)習(xí)階段，進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)緩慢，學(xué)習(xí)興趣銳減，積極性受挫［2］。第二，實(shí)驗(yàn)力度不足，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要?，F(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀態(tài)是:1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較少。我國(guó)將測(cè)試技術(shù)定位為專業(yè)基礎(chǔ)課，側(cè)重書本知識(shí)和理論教育，實(shí)驗(yàn)教學(xué)較少。以邵陽(yáng)學(xué)院為例，實(shí)驗(yàn)教學(xué)只有8學(xué)時(shí)，而且現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本上是教師下達(dá)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，講解實(shí)驗(yàn)原理，安排好實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生只要按照老師指導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地做;通常，做完實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的理論知識(shí)并沒(méi)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，沒(méi)有達(dá)到理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合學(xué)習(xí)的目的;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中師生之間缺少互動(dòng)，學(xué)生的自主性沒(méi)有得到體現(xiàn)。2)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足。不足主要體現(xiàn)在傳感器部分，沒(méi)有實(shí)物對(duì)象，學(xué)生對(duì)傳感器沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí)，單純的原理介紹顯得枯燥、乏味;信號(hào)分析理論部分則涉及較多的高數(shù)內(nèi)容，對(duì)于機(jī)械類的學(xué)生來(lái)說(shuō)過(guò)于深?yuàn)W，學(xué)生很難理解，這些使得學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣。
2機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的教學(xué)改革措施
2．1優(yōu)化課程體系，合理安排課程
在整個(gè)機(jī)械工程專業(yè)體系中，機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)起著承前啟后的作用，因此，在教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)與先修課程和后續(xù)課程做好合理的銜接，做到教學(xué)內(nèi)容不重復(fù)、不脫節(jié)，能為后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一方面，可將該課程的教學(xué)安排提前到大二第二學(xué)期的后半個(gè)學(xué)期，學(xué)完高等數(shù)學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等先修課程之后，馬上進(jìn)入該課程學(xué)習(xí)，時(shí)間間隔短，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)把握好，能很快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高學(xué)習(xí)的積極性;另一方面，改進(jìn)教學(xué)模式，在教學(xué)過(guò)程中，涉及到先修課程的地方，可請(qǐng)相關(guān)課程教師以專題講座的形式對(duì)有關(guān)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，專題講座也可以視頻的形式上傳到網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生根據(jù)需要在課余時(shí)間自行完成已學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)，從而為更好地學(xué)習(xí)新的課程內(nèi)容做好準(zhǔn)備。
2．2改革教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量
機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是一門理論與實(shí)踐結(jié)合性較強(qiáng)的課程，但目前在教學(xué)過(guò)程中，知識(shí)的系統(tǒng)性與完整性、理論與實(shí)踐存在脫節(jié)現(xiàn)象，這就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中覺(jué)得枯燥、乏味，從而失去了自主學(xué)習(xí)的興趣。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，可通過(guò)改革理論教學(xué)方法與實(shí)踐教學(xué)手段，達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。第一，引入工程案例，提高學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，學(xué)生對(duì)課程的興趣決定了學(xué)習(xí)的自主性，而學(xué)習(xí)的自主性決定了學(xué)習(xí)質(zhì)量。在教學(xué)過(guò)程中，建立“以興趣為核心的教學(xué)模式”，大量使用學(xué)生感興趣和親身感知的工程案例，從實(shí)踐到理論、從案例到科學(xué)，認(rèn)識(shí)測(cè)試技術(shù)。比如，通過(guò)對(duì)機(jī)加工零件表面粗糙度形成原因的探討，使學(xué)生掌握信號(hào)的自相關(guān)分析部分的知識(shí)，這對(duì)機(jī)械系的學(xué)生來(lái)說(shuō)是有切身體驗(yàn)的，這樣就將枯燥的理論知識(shí)與生動(dòng)的案例結(jié)合，使學(xué)生能夠更加生動(dòng)形象地感受到基本原理的價(jià)值，避免枯燥無(wú)味的理論分析，活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)習(xí)興趣。第二，改革教學(xué)方式，課堂進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)涉及到測(cè)試的基礎(chǔ)知識(shí)、信號(hào)分析基礎(chǔ)、測(cè)試系統(tǒng)的特性及測(cè)試誤差理論。常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、特性、測(cè)量電路等基本理論知識(shí)的理解與應(yīng)用主要通過(guò)教師的課堂講解，枯燥、乏味、學(xué)生沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí)，可改善已有的教學(xué)模式，強(qiáng)化試驗(yàn)設(shè)備，將理論教學(xué)內(nèi)容放到實(shí)驗(yàn)室，依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如，傳感器部分，通過(guò)傳感器實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中理解傳感器的測(cè)試原理、實(shí)際應(yīng)用等;測(cè)試系統(tǒng)特性部分，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室組建適當(dāng)?shù)臏y(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握一階、二階測(cè)試系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)特性。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)既學(xué)習(xí)理論知識(shí)，同時(shí)又將理論知識(shí)加以應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。第三，引入仿真實(shí)驗(yàn)，改善課堂教學(xué)環(huán)境。為解決課堂上實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的營(yíng)造問(wèn)題，可引進(jìn)“可重構(gòu)虛擬儀器教學(xué)平臺(tái)”構(gòu)建的計(jì)算機(jī)化工程測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，針對(duì)測(cè)試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，形成一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。為提高教學(xué)效果，可借助仿真實(shí)驗(yàn)將信號(hào)分析、波形分析、頻譜分析等理論知識(shí)進(jìn)行可視化表達(dá)。學(xué)生通過(guò)直觀的感受，可以更深刻地理解這些理論知識(shí)的工程意義。第四，啟發(fā)學(xué)生的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生具有獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。而現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本上是教師安排好實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生照做，得出數(shù)據(jù)即可。在這個(gè)過(guò)程中，師生之間、學(xué)生之間缺少互動(dòng)，這種模式影響了學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和能動(dòng)性沒(méi)有得到體現(xiàn)。為了發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，提出“教師引導(dǎo)，學(xué)生自主”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑唇處煂?shí)驗(yàn)任務(wù)和要求布置給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書，利用已有的實(shí)驗(yàn)資源，組織實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)由學(xué)生獨(dú)立完成，教師只是引導(dǎo)、監(jiān)督，不參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程［3］。另外，虛擬儀器是現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向，可引導(dǎo)學(xué)生利用自己的PC機(jī)創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)。比如，學(xué)生可用lab－view軟件平臺(tái)動(dòng)手設(shè)計(jì)周期信號(hào)疊加系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，從而更形象地理解周期信號(hào)的諧波性。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ侥軌虺浞职l(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。第五，以科研帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué)。大學(xué)生已經(jīng)具備了基本的科研能力，為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，可通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生參與科研的方式帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué)。根據(jù)學(xué)院已有的科研項(xiàng)目，組織學(xué)習(xí)興趣小組，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與感興趣的科研項(xiàng)目。通過(guò)這種方式，學(xué)生可以自己主動(dòng)地去探索解決問(wèn)題的方法，依靠所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，既培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了實(shí)踐能力。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：教學(xué)模式 啟發(fā)式教學(xué) 案例教學(xué)
0 引言
《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》課程是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該初步掌握靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試所需要的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。對(duì)機(jī)械工程中常見(jiàn)的被測(cè)物理量能比較正確的選用檢測(cè)裝置并完成檢測(cè)任務(wù)。本課程涉及的學(xué)科面較廣，它涉及數(shù)學(xué)、力學(xué)、電工與電子、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)等諸多學(xué)科[1]，課程理論內(nèi)容抽象、知識(shí)點(diǎn)多學(xué)習(xí)課時(shí)少，對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)要求較高，教學(xué)難度總體較大。幾年來(lái)學(xué)生普遍反映，該門課程理論內(nèi)容不容易理解，學(xué)習(xí)難度很大。為此，希望通過(guò)該門課程教學(xué)方法的研究與探討，不斷提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量。
1 因材施教，合理設(shè)置授課內(nèi)容
1.1 明確課程的教學(xué)任務(wù) 《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》的學(xué)習(xí)對(duì)象是機(jī)械工程動(dòng)態(tài)物理量測(cè)試中常用的傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和顯示記錄儀器的工作原理，測(cè)試系統(tǒng)的基本特性和評(píng)價(jià)方法，測(cè)試信號(hào)的分析處理方法和常見(jiàn)物理量的測(cè)試方法[2]。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)初步掌握以下幾方面的知識(shí)：①了解機(jī)械工程檢測(cè)的基本概念和測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法。②基本掌握常用傳感器及其測(cè)量電路的工作原理和性能。③針對(duì)常見(jiàn)的機(jī)械量，能夠正確地選用檢測(cè)裝置。④掌握典型機(jī)械量的檢測(cè)方法。⑤掌握幾何量的測(cè)量方法，初步學(xué)會(huì)使用常用的計(jì)量器具。
1.2 把握好課程內(nèi)容之間的聯(lián)系，合理組織教學(xué)內(nèi)容 為了使學(xué)生更好的理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，合理編排教學(xué)內(nèi)容，將有聯(lián)系的部分有機(jī)結(jié)合起來(lái)講授。例如，在機(jī)械工程測(cè)試教材中，在介紹一種物理量的測(cè)量時(shí)，會(huì)介紹測(cè)量該物理量常用的傳感器以及該傳感器的測(cè)量電路。我們?cè)谥v授本課程的過(guò)程中，不能僅僅按照課本順序來(lái)講解，應(yīng)該前后內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比，要明確一種傳感器可以測(cè)量多種物理量，一種物理量也可以選用多種傳感器來(lái)測(cè)量。再者要明確傳感器測(cè)量電路的選用原則和調(diào)理電路的特點(diǎn)，例如電橋這種測(cè)量電路，可以作為電阻應(yīng)變式、電容式、電感式等多種傳感器的測(cè)量電路。在給學(xué)生講授這門課的時(shí)候，我們應(yīng)該將部分內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，這樣有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，而不僅僅局限在課本的表面認(rèn)識(shí)。
2 確立以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)模式
2.1 采取啟發(fā)式教學(xué)模式 完整的檢測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)裝置通常是由傳感器、信號(hào)處理電路和顯示記錄裝置等部分組成，分別完成信息的獲取、轉(zhuǎn)換、顯示和處理等功能。在講到測(cè)試系統(tǒng)組成時(shí)，很多同學(xué)可能對(duì)信號(hào)處理電路這部分內(nèi)容不是很理解，傳感器是用來(lái)獲取信號(hào)的，然后再顯示輸出就可以了，為什么還要有一部分是信號(hào)處理電路呢。這時(shí)我們就應(yīng)該啟發(fā)式的問(wèn)一下學(xué)生，考慮一下傳感器的輸出信號(hào)通常是大還是小呢？這個(gè)問(wèn)題大家不難回答，肯定是傳感器的輸出信號(hào)比較微弱。正因?yàn)閭鞲衅鞯妮敵鲂盘?hào)比較微弱，所以在測(cè)試系統(tǒng)中還有一個(gè)環(huán)節(jié)是信號(hào)處理電路，自然而然信號(hào)處理電路的作用學(xué)生也就明白了。
2.2 采取案例教學(xué)法 例如在講解位移的測(cè)量時(shí)，可以先給學(xué)生介紹一個(gè)電感式滾柱直徑分選裝置的案例。以往用人工測(cè)量和分選軸承用滾柱的直徑是一件十分費(fèi)時(shí)且很容易出錯(cuò)的工作。而電感式滾柱直徑分選裝置可以很輕松完成滾柱直徑的分選。電感式滾柱直徑分選裝置主要由電磁擋板、電感測(cè)微移和電磁翻板構(gòu)成。進(jìn)一步講解它的工作過(guò)程，通過(guò)生活實(shí)例和工程案例啟發(fā)學(xué)生，使學(xué)生在老師的引導(dǎo)下對(duì)實(shí)例中所涉及的測(cè)試技術(shù)基本原理和技術(shù)展開(kāi)積極課堂討淪，讓學(xué)生成為教學(xué)過(guò)程的主體，進(jìn)而在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)造性思維能力。
3 板書和多媒體教學(xué)有機(jī)結(jié)合
多媒體教學(xué)是現(xiàn)代化授課的一種重要手段，在教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)不僅可以改善教學(xué)環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，還可以用盡量少的時(shí)間和資源讓學(xué)生獲取更多的知識(shí)[3]。多媒體教學(xué)能很好地把文字、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫和聲音等信息載體有機(jī)地結(jié)合在一起，進(jìn)而在一定程度上加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解。
機(jī)械工程測(cè)試課程的知識(shí)點(diǎn)較多較分散，學(xué)時(shí)一般較少，如果只用板書的話，學(xué)時(shí)是不夠的，而且對(duì)于一些很抽象的內(nèi)容，例如頻譜分析，純粹板書的話，學(xué)生感覺(jué)枯燥無(wú)味，又很容易分散注意力，這樣的話，我們就可以采用多媒體作為一種補(bǔ)充手段，將枯燥的理論內(nèi)容，以圖片動(dòng)畫的形式形象的展示出來(lái)，這樣不僅吸引了學(xué)生的注意力，也使學(xué)生加深了印象和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。
4 結(jié)論
《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》是機(jī)械工程類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，理論內(nèi)容抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。為了提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量，針對(duì)該門課程的特點(diǎn)，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)手段等方面而作了研究與探討。近年教學(xué)實(shí)踐表明，在“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)”教學(xué)中，因材施教，合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，確立以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，板書與多媒體并舉的教學(xué)手段，有助于提高該課程教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
參考文獻(xiàn)：
[1]王清.《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》教學(xué)改革探討[J].科技信息，2008.
一、概述
機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的基本任務(wù)是從測(cè)試對(duì)象獲取反映其變化規(guī)律的動(dòng)態(tài)信息。第一個(gè)環(huán)節(jié)是信號(hào)的傳感，將被測(cè)量的量或被觀察的量通過(guò)一個(gè)被測(cè)量傳感器或敏感元件轉(zhuǎn)換成一個(gè)電的、液壓的、氣動(dòng)的或其他形式的物理量，被測(cè)的或被觀察的量與被轉(zhuǎn)換的輸出量之間根據(jù)可利用的物理定律應(yīng)該具有一種明確的關(guān)系；第二個(gè)環(huán)節(jié)為信號(hào)的轉(zhuǎn)換和調(diào)理；第三個(gè)環(huán)節(jié)是是對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析處理以及顯示記錄，包括信號(hào)的時(shí)域分析、頻域分析、相關(guān)分析等。
二、虛擬儀器技術(shù)在機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著科技日益發(fā)展，對(duì)機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)影響很大，特別是相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)。以前要用特定的儀器對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，但是利用虛擬儀器組建的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)卻不用專用的儀器，而是利用計(jì)算機(jī)作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺(tái)，信號(hào)源通過(guò)調(diào)理后數(shù)據(jù)采集卡就可以獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬測(cè)試儀器、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)及虛擬儀器三個(gè)階段?，F(xiàn)代機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)以計(jì)算機(jī)為中心，計(jì)算機(jī)的發(fā)展必然促進(jìn)測(cè)試技術(shù)和儀器的發(fā)展，虛擬儀器的產(chǎn)生也就水到渠成。
在機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)中，應(yīng)用虛擬儀器編的越來(lái)越普遍，因?yàn)楹芏鄠鹘y(tǒng)的硬件設(shè)備在虛擬儀器中都可以用軟件代替，從而降低了大量的設(shè)備浪費(fèi)，降低了成本，并且還可以直觀化的顯示其結(jié)果，將多種的傳統(tǒng)儀器合并到一套虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)中，有利于編程，也有利于增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。
三、機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境
1.應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)。虛擬式應(yīng)變測(cè)試儀由硬件和軟件兩大部分組成，這里采用pc daq體系結(jié)構(gòu)組建虛擬儀器。其原因是因?yàn)閜c daq系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)采集板、信號(hào)調(diào)理電路和計(jì)算機(jī)為儀器硬件平臺(tái)組成的虛擬儀器系統(tǒng)，它充分利用了主流和普及的pc機(jī)總線、機(jī)箱、電源以及豐富的軟件，以極少的硬件就能形成功能完備的應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)，這種方案的性價(jià)比最佳。
2.位移測(cè)試系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，是機(jī)械量檢測(cè)的基礎(chǔ)，將機(jī)械量轉(zhuǎn)化成位移量來(lái)檢測(cè)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分之一。對(duì)位移的檢測(cè)不僅為提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全提供了重要數(shù)據(jù)，同時(shí)也為其他參數(shù)的檢測(cè)提供了基礎(chǔ)。
3.壓力測(cè)試系統(tǒng)。以液壓試驗(yàn)平臺(tái)為測(cè)試平臺(tái)而進(jìn)行的一系列機(jī)械量測(cè)量測(cè)試，以此液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)做壓力信號(hào)源，隨著液壓系統(tǒng)向高壓、大功率、高精度方向發(fā)展，液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，故障率也隨之增加，安全問(wèn)題日益突出，因此，在液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中，需要確切的了解液壓系統(tǒng)內(nèi)部的壓力和流量等，對(duì)于防止系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障和有效提高系統(tǒng)工作效率具有十分重要的意義。
4.流量測(cè)試系統(tǒng)。以液壓試驗(yàn)平臺(tái)為測(cè)試平臺(tái)而進(jìn)行的一系列機(jī)械量測(cè)量測(cè)試，以此液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)做流量信號(hào)源，以液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的對(duì)于液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最重要的兩個(gè)參數(shù)就是流量和壓力，兩個(gè)參數(shù)要求精度高，穩(wěn)定性好，易于調(diào)節(jié)。在多功能液壓測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)中，流量調(diào)節(jié)控制涉及到電機(jī)、變量泵、流量調(diào)節(jié)閥、排量反饋傳感器、電控模塊、流量傳感器、計(jì)算機(jī)、管路等多個(gè)環(huán)節(jié)，影響流量的有負(fù)載、壓力、溫度、泄漏等因素。在液壓測(cè)試中，要得到準(zhǔn)確的流量參數(shù)、必須對(duì)流量調(diào)節(jié)各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析計(jì)算，確定各環(huán)節(jié)對(duì)流量的影響，并采取措施改善流量調(diào)節(jié)的精確性和穩(wěn)定性，以提高流量控制精度。
5.溫度測(cè)試系統(tǒng)。溫度是機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)非常重要的參數(shù)，許多系統(tǒng)的工作都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，需要測(cè)量溫度和控制溫度的場(chǎng)合及其廣泛。目前的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)常采用單片機(jī)控制，該技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，但其編程復(fù)雜，控制不穩(wěn)定，系統(tǒng)的精度不高。而利用虛擬儀器開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的溫度測(cè)量系統(tǒng)，采用普通pc機(jī)為主機(jī)，利用圖形化可視軟件labview為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，監(jiān)測(cè)溫度的變化情況，采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、顯示，設(shè)備成本低，方便靈活。
四、機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路
對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程及傳統(tǒng)的測(cè)試儀器和現(xiàn)有的虛擬測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比研究后，可見(jiàn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu):
1.機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，可在一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中同時(shí)組建應(yīng)變、位移、壓力、流量和溫度測(cè)試系統(tǒng)。并且每個(gè)測(cè)試系統(tǒng)用模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)前后面板，方便程序設(shè)計(jì)和用戶操作與控制。
2.采用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和查詢?；谛枰獙?duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、調(diào)用、管理和查詢，并且處理的數(shù)據(jù)量大，可設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)、管理和查詢數(shù)據(jù)，建立一個(gè)access數(shù)據(jù)源，通過(guò)ado數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，充分利用ado的靈活性，通過(guò)編程模型實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，執(zhí)行用戶命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的管理。
3.測(cè)試儀選用的模型是“菜單選擇結(jié)構(gòu)”。在后面板中利用“case”結(jié)構(gòu)完成在前面板中不同的按鈕選擇，選擇好一個(gè)測(cè)試以后，測(cè)試儀就可獨(dú)立工作。
4.前后面板的人性化設(shè)計(jì)。包括前面板和程序框圖兩部分，系統(tǒng)前面板由參數(shù)設(shè)置和五個(gè)測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成。
五、結(jié)論
關(guān)鍵詞:虛擬仿真技術(shù)；機(jī)械工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)
高校工科類專業(yè)中,操作實(shí)踐是教學(xué)中重要的組成部分,我國(guó)大部分院校都設(shè)立了工科類的專業(yè)操作實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的提高創(chuàng)造條件。在傳統(tǒng)的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使用儀器設(shè)備的密集程度非常的高,使得實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度大大增加。很多儀器設(shè)備的價(jià)值昂貴,體積結(jié)構(gòu)為實(shí)驗(yàn)的操作帶來(lái)極大不便。學(xué)生只能在教材知識(shí)的基礎(chǔ)上刻板地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作,在這種情況下學(xué)生的創(chuàng)新能力和主觀能動(dòng)性就不能得到發(fā)揮。眾多高校在實(shí)驗(yàn)室的更新建設(shè)中,因?yàn)槭艿劫Y金的限制,會(huì)繼續(xù)使用舊的儀器設(shè)備,這些設(shè)備在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中出現(xiàn)機(jī)能老化,已經(jīng)不能滿足當(dāng)前機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上,虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用成為現(xiàn)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍的教學(xué)手段。
1機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室的虛擬實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
現(xiàn)在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題越來(lái)越突出,制約著教學(xué)效率和質(zhì)量,突出體現(xiàn)在很多院校的實(shí)驗(yàn)基地和實(shí)驗(yàn)單位的建設(shè)能力非常有限,不能滿足學(xué)生自己動(dòng)手操作要求,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識(shí)深化和了解。很多院校為了節(jié)省資金,減少出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全問(wèn)題等,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,主要是以參觀和講座的形式進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn),學(xué)生基本沒(méi)有實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)。在這種情況下,就會(huì)造成學(xué)生畢業(yè)后,參加相關(guān)工作沒(méi)有機(jī)械設(shè)備操作的經(jīng)驗(yàn),無(wú)法獨(dú)立完成工作的內(nèi)容。尤其在是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,學(xué)生會(huì)逐漸失去對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣,對(duì)學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展造成負(fù)面影響。所以在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,機(jī)械工程該實(shí)驗(yàn)室教學(xué)要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)更新教學(xué)理念和教學(xué)手段,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和教學(xué)的完善。在院校的機(jī)械教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)和鞏固的重要手段,是學(xué)生實(shí)踐操作能力培養(yǎng)的根本方法,是當(dāng)今院校機(jī)械制造專業(yè)教學(xué)中最為重要的環(huán)節(jié),是現(xiàn)代化機(jī)械人才培養(yǎng)的基本途徑。通過(guò)現(xiàn)代化的教學(xué)方式可以最大程度提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作的基礎(chǔ)上對(duì)基本理論知識(shí)進(jìn)行理解和完善。通過(guò)這樣的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以使學(xué)生合理將基礎(chǔ)知識(shí)理論與實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合,在動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中逐漸形成獨(dú)特的自我知識(shí)技能認(rèn)知能力?，F(xiàn)在大多數(shù)院校利用的是CAD機(jī)房,然后在此硬件設(shè)施的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)室教學(xué)方式的改革。并且引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行更新和改進(jìn)。在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù),不但可以避免在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)設(shè)備的故障隱患,還能最大程度提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,為學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)提供科學(xué)實(shí)踐依據(jù)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室部分設(shè)備裝置進(jìn)行傳動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)、數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn)和減速器裝配實(shí)驗(yàn),最大程度提高了機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。
2虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的典型應(yīng)用
2.1帶傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)
帶傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)是機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分,其主要是讓學(xué)生能夠直觀地觀察帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象,還能有效地對(duì)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)機(jī)電設(shè)備的承載能力進(jìn)行分析,根據(jù)分析的數(shù)據(jù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶動(dòng)問(wèn)題的控制。進(jìn)行傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,需要利用的機(jī)械設(shè)備有力傳感器、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩力測(cè)桿、光電測(cè)速裝置、發(fā)電機(jī)等。這些實(shí)驗(yàn)機(jī)械設(shè)備主要通過(guò)人工實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)性能測(cè)試,這樣的測(cè)試方式主要的特點(diǎn)是人工費(fèi)用會(huì)高于設(shè)備使用的費(fèi)用。在虛擬仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行帶傳動(dòng)性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以最大程度提升機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
2.2數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn)
數(shù)字加工技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)中一個(gè)核心的技術(shù),在現(xiàn)代制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。數(shù)字加工技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中的微電子技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)?，F(xiàn)在眾多院校的機(jī)械自動(dòng)化成為一門重要的專業(yè),這門專業(yè)的核心內(nèi)容是在數(shù)控機(jī)床的操作中利用數(shù)控加工技術(shù)。但是數(shù)控機(jī)床的價(jià)格非常高,設(shè)備運(yùn)作形式單一,并且運(yùn)行程序的設(shè)置相當(dāng)復(fù)雜,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)每一位學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作需求的滿足,這種復(fù)雜性的實(shí)驗(yàn)操作,只能滿足極少部分學(xué)生的需求,嚴(yán)重制約了機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)讓每一位學(xué)生加入到具體的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中來(lái),對(duì)機(jī)械機(jī)床加工環(huán)境和流程才形成一個(gè)系統(tǒng)認(rèn)知。
2.3減速器裝配實(shí)驗(yàn)
機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目是減速器在機(jī)械設(shè)備中的使用。在傳統(tǒng)的減速器實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,都會(huì)利用實(shí)物代替減速器的教學(xué)方法。虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了通過(guò)實(shí)物模擬模型的拆卸,進(jìn)行減速器的構(gòu)成結(jié)構(gòu)的直觀講解。
3虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的構(gòu)想
在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路設(shè)計(jì)的時(shí)候,首先,可以不考慮實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用設(shè)備的操作性,也就是保證實(shí)驗(yàn)室需要操作實(shí)踐的目標(biāo)和任務(wù)與相關(guān)機(jī)械工程專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)相統(tǒng)一,然后再研究實(shí)驗(yàn)設(shè)備的穩(wěn)定性。其次,要構(gòu)思虛擬仿真平臺(tái)的建設(shè),例如：機(jī)械操作平臺(tái)中的仿真器、ECU和虛擬演示平臺(tái)等。在整個(gè)虛擬仿真系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)中,主要是滿足院校機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的需要,所以一定要保證虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性,才能確保學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和鞏固。一般構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室要進(jìn)行仿真計(jì)算,觀察相關(guān)系數(shù),觀察預(yù)先系數(shù)與實(shí)際操作系統(tǒng)是否統(tǒng)一。再次,仿真器的構(gòu)建設(shè)計(jì),隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,虛擬仿真器代替了原來(lái)操作實(shí)驗(yàn)中的實(shí)物操作,最大程度簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟。并且仿真器可以利用USB實(shí)現(xiàn)與虛擬演示平臺(tái)的鏈接,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中可以保證虛擬演示平臺(tái)及時(shí)接收到虛擬實(shí)驗(yàn)仿真信號(hào),通過(guò)PWM模塊實(shí)現(xiàn)向ECU傳輸一定頻率的方波,在多媒體上模擬機(jī)械設(shè)備的工作原理,在虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)候仿真器利用USB將仿真實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)傳送到模擬演示平臺(tái),實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的參數(shù)需要。最后,建立虛擬仿真系統(tǒng),利用相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件,編輯建立應(yīng)用模塊,結(jié)合相關(guān)的3Dmax建模工具建立虛擬演示平臺(tái)中的技術(shù)模塊,將模塊中的內(nèi)容以特定的文件格式導(dǎo)入虛擬演示平臺(tái)中,最終讓學(xué)生在虛擬演示平臺(tái)中進(jìn)行相關(guān)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)操作。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代院校機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,可以克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的眾多實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,保證學(xué)生能夠主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)操作中來(lái),提高機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。所以,院校應(yīng)該重視對(duì)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室的虛擬實(shí)驗(yàn)改進(jìn),以及虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用手段和方法,對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行更新和補(bǔ)充。虛擬實(shí)驗(yàn)要緊密結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),滿足機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作要求的同時(shí),適應(yīng)院校實(shí)驗(yàn)室敬愛(ài)教學(xué)的改革和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡衛(wèi)國(guó).虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011(8)：76-78，82.
[2]張立松,閆相禎,楊秀娟，等.虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜工程力學(xué)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014(9)：102-105.
[3]王艷麗.分析虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2012(33)：187.
機(jī)械工程專業(yè)就業(yè)前景分析
機(jī)械類專業(yè)滲透到很多行業(yè)，就業(yè)方向多種多樣，除了教學(xué)、營(yíng)銷外，常見(jiàn)的有生產(chǎn)總監(jiān)、物流管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、項(xiàng)目管理、機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、液壓產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、儀器儀表開(kāi)發(fā)、武器開(kāi)發(fā)、汽車工業(yè)、環(huán)保設(shè)備開(kāi)發(fā)、礦業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)制造、機(jī)械制造工藝師、CNC工程師等。本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械工程及自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷售等方面工作。
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械工程及自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷售等方面工作。我國(guó)大型工業(yè)逐漸在復(fù)蘇，社會(huì)對(duì)于精通現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與管理人才的需求正逐漸增大。機(jī)械工程專業(yè)的就業(yè)前景非常的廣泛，對(duì)于現(xiàn)今社會(huì)的大學(xué)生而言，就業(yè)前景和其他專業(yè)相比已經(jīng)很好了。機(jī)械工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向多種多樣。
機(jī)械工程專業(yè)主要課程有哪些
機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)中國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體等全面發(fā)展，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、生產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量控制基本理論和專業(yè)知識(shí)、具有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐和創(chuàng)新能力，能從事產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與制造、質(zhì)量檢測(cè)、設(shè)備管理與維護(hù)、運(yùn)行管理、技術(shù)推廣與營(yíng)銷等工作的專業(yè)人才。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程專業(yè)；基礎(chǔ)課程設(shè)置；創(chuàng)新能力；擴(kuò)展方式
機(jī)械工程學(xué)科是推動(dòng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步的前提和基礎(chǔ)，當(dāng)前知識(shí)經(jīng)濟(jì)逐漸成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)，促進(jìn)和發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)依靠的就是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神。創(chuàng)新教育是當(dāng)前的素質(zhì)教育的核心內(nèi)容，成為促進(jìn)教育人才培養(yǎng)的重要方式和手段，高校機(jī)械工程專業(yè)的課程設(shè)置要緊跟時(shí)代潮流，在結(jié)合自身教育特色的基礎(chǔ)上，不斷擴(kuò)展基礎(chǔ)課程設(shè)置的創(chuàng)新性思路，使培養(yǎng)高素質(zhì)機(jī)械工程專業(yè)人才成為高校機(jī)械工程教育的重要人才培養(yǎng)目標(biāo)。
1 機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新思路現(xiàn)狀
一方面，當(dāng)前機(jī)械工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程設(shè)置過(guò)于注重對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)教育培養(yǎng)，高校在進(jìn)行課程設(shè)置時(shí)，沒(méi)有充分考慮到機(jī)械工程專業(yè)的自身特點(diǎn)和專業(yè)特色，依照其他專業(yè)課程設(shè)置模式，使得機(jī)械工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程大多數(shù)還是對(duì)機(jī)械理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，缺乏相關(guān)機(jī)械試驗(yàn)或?qū)嵺`課程的相關(guān)設(shè)置，致使學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力較差，不符合機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。從另一側(cè)面也反映了當(dāng)前高校對(duì)機(jī)械工程專業(yè)的市場(chǎng)需求了解不夠，缺乏與時(shí)俱進(jìn)的人才培養(yǎng)模式，導(dǎo)致人才培養(yǎng)沒(méi)有特色，人才質(zhì)量達(dá)不到社會(huì)發(fā)展的要求標(biāo)準(zhǔn)。
另一方面，機(jī)械工程專業(yè)雖然試圖通過(guò)課程的改革和設(shè)置，促進(jìn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但事實(shí)效果卻收效甚微，究其原因，許多高校對(duì)機(jī)械工程專業(yè)的創(chuàng)新性設(shè)置缺乏針對(duì)性，只是簡(jiǎn)單地引入創(chuàng)新類課程，學(xué)生的創(chuàng)新能力和素質(zhì)得不到實(shí)質(zhì)的改變，使新的課程設(shè)置成了擺設(shè)，不能達(dá)到預(yù)期效果。
2 機(jī)械工程專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新能力和思路擴(kuò)展
機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置應(yīng)采用相關(guān)創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法，在確保人才有效性的前提下，積極做好建立培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)課程體系工作，逐步建立起適合時(shí)展要求的機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)課程體系。該課程體系主要分為機(jī)械工程基礎(chǔ)知識(shí)積累部分、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分、創(chuàng)新實(shí)踐部分。
2.1 機(jī)械工程基礎(chǔ)知識(shí)積累部分
機(jī)械工程基礎(chǔ)知識(shí)積累部分主要是針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的培養(yǎng)和積累，以促進(jìn)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行。本部分由工具語(yǔ)言、機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)、機(jī)械制造知識(shí)和自動(dòng)化與控制知識(shí)四部分課程板塊組成。
1）工具語(yǔ)言板塊主要包括二維和三維制圖的工程交流用語(yǔ)言、母語(yǔ)和外語(yǔ)的一般交流用語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)交流用語(yǔ)言。
2）機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)板塊主要有機(jī)械原理和設(shè)計(jì)、相關(guān)力學(xué)原理知識(shí)、數(shù)學(xué)物理原理知識(shí)以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念知識(shí)等。
3）機(jī)械制造知識(shí)板塊主要有材料和加工知識(shí)、現(xiàn)代材料加工技術(shù)知識(shí)以及機(jī)械自動(dòng)化制造系統(tǒng)知識(shí)等課程。
4）自動(dòng)化與控制知識(shí)板塊主要包含單片機(jī)原理和應(yīng)用知識(shí)、電子電工知識(shí)、傳感器測(cè)試技術(shù)知識(shí)和流體轉(zhuǎn)動(dòng)控制原理技術(shù)知識(shí)。
2.2 創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分
創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分對(duì)于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新實(shí)踐能力等有著尤為重要的作用和影響。在實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生是否能夠自覺(jué)熟練地運(yùn)用創(chuàng)新技能進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)，是判定學(xué)生創(chuàng)新思維能力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神要從激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)、樹(shù)立成功信念及堅(jiān)強(qiáng)的創(chuàng)新意志做起，學(xué)生創(chuàng)新能力高低的重要體現(xiàn)就是其是否擁有良好的創(chuàng)新性思維。創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分應(yīng)設(shè)置創(chuàng)新思維與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新課程、創(chuàng)造學(xué)課程以及創(chuàng)造發(fā)明學(xué)等課程，更好地培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維及能力。除此之外，還應(yīng)通過(guò)相關(guān)課程安排不斷培養(yǎng)和提高學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)以及文獻(xiàn)檢索的能力，確保學(xué)生在進(jìn)行創(chuàng)新性活動(dòng)過(guò)程中能夠具有良好的信息收集能力，滿足創(chuàng)新性活動(dòng)的需求。
2.3 創(chuàng)新實(shí)踐部分
創(chuàng)新實(shí)踐部分即促進(jìn)學(xué)生學(xué)得新知識(shí)、掌握新方法和技能的主要途徑和動(dòng)力支持，是培養(yǎng)和提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的核心部分。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)教育后，學(xué)生有了一定的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，就需要安排學(xué)生進(jìn)行有效的專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，在利用和鞏固理論知識(shí)的同時(shí)，增強(qiáng)其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新實(shí)踐部分主要包含創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)部分、課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)部分、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)部分以及機(jī)械制造研究部分等，培養(yǎng)學(xué)生逐漸成為具備專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)，且實(shí)踐能力較強(qiáng)的高等機(jī)械工程專業(yè)技術(shù)人才。
3 結(jié)束語(yǔ)
創(chuàng)新教育已逐漸成為當(dāng)前高等教育中非常重要的一部分，機(jī)械工程專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)離不開(kāi)創(chuàng)新教育。雖然當(dāng)前許多高校已經(jīng)逐漸開(kāi)始著力于創(chuàng)新教育的研究和實(shí)行，但其實(shí)施條件有限，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果，因此，我們應(yīng)充分利用創(chuàng)新教育理念指導(dǎo)，科學(xué)合理設(shè)置機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，在現(xiàn)有專業(yè)基礎(chǔ)課程創(chuàng)新思路的基礎(chǔ)上，依據(jù)機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向，積極推進(jìn)機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新設(shè)置，促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張繼平，呂紅，宋巖，等.基于網(wǎng)絡(luò)條件的機(jī)械工程虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011（06）.
[2]姜海，許澤銀.機(jī)械類應(yīng)用型本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革的探索：以合肥學(xué)院為例[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011（01）.
關(guān)鍵詞：CAD技術(shù)；機(jī)械工程設(shè)計(jì)；發(fā)展與應(yīng)用
0.引言
近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展步伐越來(lái)越快，各種高新技術(shù)逐漸應(yīng)用于社會(huì)各行各業(yè)中，對(duì)社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)急劇發(fā)展的背景下，CAD技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和完善，其功能也越來(lái)越全，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造、建筑設(shè)計(jì)、汽車行業(yè)等領(lǐng)域中，特別是在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，CAD技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了極大的便利，促進(jìn)了行業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。
1.CAD技術(shù)的基本概述
何為CAD？所謂CAD，是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的英文簡(jiǎn)稱。CAD技術(shù)指的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)作為工具，幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)的一切實(shí)用技術(shù)的總和。當(dāng)前，CAD技術(shù)具有極其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如三維幾何圖形體的建模、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械工程設(shè)計(jì)等，CAD技術(shù)都發(fā)揮著極其重要的作用。
CAD技術(shù)起源于上個(gè)世紀(jì)60年代，受到計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的影響，直到70年代，其發(fā)展速度仍舊比較緩慢。進(jìn)入80年代之后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，CAD技術(shù)水平也得到了飛快的提升，逐漸進(jìn)入實(shí)用化階段，并開(kāi)始應(yīng)用于各領(lǐng)域中。我國(guó)對(duì)于CAD技術(shù)的應(yīng)用推廣開(kāi)始于20世紀(jì)70年代末期，經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，我國(guó)的CAD技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了一定的高度，出現(xiàn)了中望CAD為代表的國(guó)產(chǎn)CAD軟件群體。
2.CAD技術(shù)在機(jī)械工程O計(jì)中的發(fā)展
CAD技術(shù)一直處在不斷的更新當(dāng)中，并不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，功能逐漸趨于完善。在今后的發(fā)展過(guò)程中，為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，CAD技術(shù)會(huì)朝著標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、集成化以及虛擬化的方向不斷發(fā)展。
2.1CAD技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展
CAD技術(shù)軟件不斷涌現(xiàn)，常見(jiàn)的如Auto CAD、UG、Pro/Engineer等。各種軟件利用自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)吸引著各層面的用戶群，但是各軟件之間的相容性和兼容性并不高，這在一定程度上限制了機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的內(nèi)部交流，影響了CAD技術(shù)資源的開(kāi)發(fā)和共享。鑒于該種情況的存在，要想有所突破就應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)CAD軟件數(shù)據(jù)模型與交換資源格式的標(biāo)準(zhǔn)化，這樣就能夠讓使用不同CAD軟件的用戶進(jìn)行信息交流，有利于機(jī)械工程設(shè)計(jì)水平的提升。
2.2CAD技術(shù)的集成化發(fā)展
現(xiàn)階段，機(jī)械工程設(shè)計(jì)中，各種高新技術(shù)不斷應(yīng)用于其中，有點(diǎn)“各自為戰(zhàn)”的味道，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，這些單純的CAD技術(shù)無(wú)法滿足行業(yè)發(fā)展的需要，CAD技術(shù)必須要集工程分析、工藝分析、產(chǎn)品制造等功能于一身，滿足機(jī)械工程設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展要求，讓整個(gè)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展更加簡(jiǎn)單、更加快速。就當(dāng)前CAD技術(shù)發(fā)展的情況來(lái)看，不少軟件已經(jīng)具備了一定的集成功能，CAD技術(shù)的集成發(fā)展，有利于工作效率的提升。
2.3CAD技術(shù)的智能化發(fā)展
CAD技術(shù)的智能化是一種必然趨勢(shì)，CAD技術(shù)智能化的實(shí)現(xiàn)，能夠使得設(shè)計(jì)人員擺脫傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的束縛。在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以通過(guò)特征造型與參數(shù)的設(shè)計(jì)，最大限度的使得設(shè)計(jì)人員思維的自由發(fā)揮，無(wú)需對(duì)其內(nèi)在聯(lián)系加以考慮，減少設(shè)計(jì)人員的工作量，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性。以三維CAD軟件為例，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以直觀地觀察設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足之處，有利于產(chǎn)品性能的改善和創(chuàng)新。
2.4CAD的虛擬化發(fā)展
何為虛擬技術(shù)？所謂虛擬技術(shù)簡(jiǎn)言之就是建筑設(shè)計(jì)人員在虛擬環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)造，同時(shí)以模擬操作的形式對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)，最大的一個(gè)特點(diǎn)就是不再需要對(duì)原產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，而是對(duì)模擬模型進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。虛擬技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)解決了很多機(jī)械工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，減少了不必要的浪費(fèi)，降低了工程建設(shè)成本?，F(xiàn)階段，CAD技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用了新型技術(shù)，虛擬技術(shù)就是其中之一，隨著虛擬技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣，該技術(shù)在不久的將來(lái)定將得到更加廣泛的應(yīng)用。
2.5CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子商務(wù)技術(shù)也獲得了快速發(fā)展，在這樣的大背景下，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)不可避免。CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化主要有兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：首先，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化可以加快產(chǎn)品二維圖紙的傳輸，滿足機(jī)械工程設(shè)計(jì)企業(yè)的要求；其次，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)好友交流企業(yè)的動(dòng)態(tài)三維模型，這種網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同辦公模式最大限度地節(jié)約了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)還提升了產(chǎn)品研發(fā)的速度，在保證產(chǎn)品質(zhì)量方面也起到了重要的作用。
3.GAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用
3.1計(jì)算機(jī)輔助繪圖
CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)輔助繪圖是最早的應(yīng)用，同時(shí)還是其CAD技術(shù)的基本功能。在傳統(tǒng)的手工繪圖中，工作量大，任務(wù)繁重，不僅工作效率受到影響，繪制出的圖紙美觀性和質(zhì)量還不一定合格。通過(guò)CAD技術(shù)，利用自帶的圖形庫(kù)和繪圖命令，能夠提升繪圖的工作效率，還能夠保證繪圖的清晰度和整潔度，確保圖紙的質(zhì)量在較高水準(zhǔn)。
3.2計(jì)算機(jī)輔助建模
當(dāng)前，計(jì)算機(jī)輔助建模在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常頻繁，作用非常顯著。利用三維CAD軟件，設(shè)計(jì)人員可以直接根據(jù)自己的設(shè)想構(gòu)建出產(chǎn)品的立體模型，在規(guī)格、尺寸以及結(jié)構(gòu)方面都是真實(shí)的，可行性非常高，提升了模型設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。利用三維CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以非常直觀地發(fā)現(xiàn)原始設(shè)計(jì)中的不合理之處，三維CAD軟件很好的解決了這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員只要將已經(jīng)建立好的模型裝配在一起就能夠立刻發(fā)現(xiàn)不合理之處，并及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，極大地提升了設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。
3.3工程分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化
機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)特征進(jìn)行分析，同時(shí)還需要對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在有限元分析、動(dòng)力學(xué)分析理論和實(shí)踐不斷發(fā)展的前提下，CAD技術(shù)的應(yīng)用也需要隨之發(fā)展，在動(dòng)力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等功能上不斷拓展。如今，已經(jīng)有大部分的CAD軟件可以提供與ansys等有限元分析軟件的接口，設(shè)計(jì)師導(dǎo)入產(chǎn)品模型到有限元分析中，可以直接利用三維CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在給定的負(fù)載下對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行工程分析，結(jié)合工程分析的結(jié)果，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；工程材料優(yōu)選；優(yōu)選方法；現(xiàn)狀研究
工程材料選擇具有多種標(biāo)準(zhǔn)和要求，如經(jīng)濟(jì)性要求、工藝要求等，并且隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)保理念的持續(xù)深入，相應(yīng)豐富了工程材料選擇的標(biāo)準(zhǔn)要求，提出了環(huán)保和可靠?jī)牲c(diǎn)新的要求和標(biāo)準(zhǔn)。從材料選擇實(shí)踐的角度分析，傳統(tǒng)模式以設(shè)計(jì)人員主觀判斷、選擇為主，具有較大的局限性，且缺少科學(xué)的數(shù)據(jù)參考，相應(yīng)限制了機(jī)械工程的良性發(fā)展。因此，從機(jī)械工程材料選擇現(xiàn)狀和優(yōu)選方法入手，探討現(xiàn)代材料數(shù)據(jù)庫(kù)在材料優(yōu)選中的實(shí)際應(yīng)用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 現(xiàn)代機(jī)械工程材料優(yōu)選方法概述
1.1 知識(shí)系統(tǒng)選材方法分析
知識(shí)系統(tǒng)選材法是一種借助計(jì)算機(jī)設(shè)備完成對(duì)材料信息分析，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行材料優(yōu)選的材料確定方法。在實(shí)際操作過(guò)程中，知識(shí)系統(tǒng)選材法側(cè)重于對(duì)材料分析結(jié)果的認(rèn)識(shí)和理解。其優(yōu)點(diǎn)主要分為以下幾點(diǎn)：一，工程團(tuán)隊(duì)可隨時(shí)借助知識(shí)系統(tǒng)了解材料選擇過(guò)程中的材料信息；二，工程團(tuán)隊(duì)接收材料選擇信息后，可隨時(shí)將材料信息和工作分配指令，下達(dá)至各個(gè)團(tuán)隊(duì)，有效簡(jiǎn)化了材料選擇商討流程，提高了材料優(yōu)選效率。另外，雖然知識(shí)系統(tǒng)選材法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)最優(yōu)材料的直接選擇和確定，但與傳統(tǒng)方法相比，其仍具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
1.2 構(gòu)建失效指標(biāo)背景下的選材方法分析
構(gòu)建具有的失效抗力具體是指構(gòu)建在一定條件、環(huán)境下，產(chǎn)生磨損、變形的能力，以及與其他相關(guān)性能的實(shí)際配合能力。由于機(jī)械工程材料種類復(fù)雜性影響，材料的性能存在著較大的差異，加強(qiáng)對(duì)材料失效抗力的談?wù)摵脱芯浚纱_保測(cè)試階段與實(shí)踐階段材料數(shù)據(jù)的一致性。首先，工作人員應(yīng)對(duì)機(jī)械的操作條件進(jìn)行確認(rèn)，明確目標(biāo)機(jī)械對(duì)材料抗力的實(shí)際要求；其次，工作人員應(yīng)依據(jù)模具的失效表現(xiàn)，確定其相應(yīng)的抗力指標(biāo)，以判斷機(jī)械材料的達(dá)標(biāo)情況；最后，綜合經(jīng)濟(jì)性和材料來(lái)源等選材要求，進(jìn)行機(jī)械工程材料選擇。
1.3 層次分析法基礎(chǔ)上的材料優(yōu)選分析
層次分析法具體包含技術(shù)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及生態(tài)效益四方面內(nèi)容。經(jīng)濟(jì)效益可細(xì)分為勞務(wù)費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用、包裝費(fèi)用以及運(yùn)輸成本等內(nèi)容；技術(shù)效益具體是指材料的物理指標(biāo)和可靠性指標(biāo)；社會(huì)效益則包含材料優(yōu)選過(guò)程中設(shè)計(jì)的法律法規(guī)指標(biāo)、文化因素以及環(huán)境改善因素；生態(tài)效益是在生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念下衍生出的概念，側(cè)重于材料的節(jié)能性和環(huán)境保護(hù)性要求。在實(shí)際操作過(guò)程中，工作人員需綜合以上四方面內(nèi)容，對(duì)材料進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析，最終完成相應(yīng)的材料選擇。
1.4 定量評(píng)價(jià)方式分析
系統(tǒng)工程理論是定量評(píng)價(jià)方法的根本理論依據(jù)，側(cè)重于對(duì)系統(tǒng)內(nèi)涵蓋的所有的問(wèn)題進(jìn)行分析和處理。從實(shí)際應(yīng)用的角度分析，定量評(píng)價(jià)方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料關(guān)鍵性質(zhì)以及次要性質(zhì)的分析，并聯(lián)系成本分析方法或目標(biāo)函數(shù)方法，實(shí)現(xiàn)材料性能的最終確定。為進(jìn)一步優(yōu)化定量評(píng)價(jià)方法的實(shí)施效果，設(shè)計(jì)人員還需充分考慮到材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)與材料結(jié)構(gòu)間的關(guān)系問(wèn)題。
2 材料數(shù)據(jù)庫(kù)概述
2.1 材料數(shù)據(jù)庫(kù)基本構(gòu)成分析
材料數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)目前工程材料優(yōu)選存在的數(shù)據(jù)信息龐大、數(shù)據(jù)處理困難等問(wèn)題，提出的技術(shù)概念。從材料數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的角度分析，相關(guān)工作人員需在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)上，采集、存儲(chǔ)材料的物理性能、耐腐蝕特征以及型號(hào)特征等信息，并使用數(shù)據(jù)完成對(duì)相關(guān)參數(shù)的關(guān)系描述，以形成完整的材料數(shù)據(jù)庫(kù)。材料數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的數(shù)據(jù)信息，主要分為材料參數(shù)信息、生產(chǎn)應(yīng)用信息、以及商業(yè)信息三方面內(nèi)容。用戶在實(shí)際使用過(guò)程中，僅需輸入相應(yīng)的材料參數(shù)，就可以得到得到數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的所有的符合條件的材料選項(xiàng)。隨著材料數(shù)據(jù)庫(kù)研究的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)具有航空材料數(shù)據(jù)庫(kù)、耐磨料磨損材料數(shù)據(jù)庫(kù)等多種數(shù)據(jù)庫(kù)形式。
2.2 材料數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展方向分析
與傳統(tǒng)材料優(yōu)選模式相比，材料數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存和處理，給予設(shè)計(jì)人員更加科學(xué)、有效的材料優(yōu)選參考，不僅有利于工程施工質(zhì)量的提高，同事有利于工程實(shí)施社會(huì)效益、生態(tài)效益的提高。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，材料數(shù)據(jù)庫(kù)的功能性愈發(fā)豐富，目前其發(fā)展方向主要包含以下兩個(gè)方面：一，材料數(shù)據(jù)庫(kù)與專家咨詢系統(tǒng)向融合。這種技術(shù)融合發(fā)展優(yōu)勢(shì)在于，用戶可根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)公式實(shí)現(xiàn)在材料優(yōu)選過(guò)程中對(duì)于材料選擇的科學(xué)預(yù)測(cè)，以合金材料數(shù)據(jù)庫(kù)為例，其內(nèi)部包含大量的元素信息、經(jīng)驗(yàn)公式和合金信息，當(dāng)用戶輸入基礎(chǔ)參數(shù)后，系統(tǒng)即可完成對(duì)選材的預(yù)測(cè)，提供給用戶相應(yīng)的科學(xué)參考，從而提高了材料優(yōu)選的科學(xué)性和針對(duì)性；二，材料數(shù)據(jù)庫(kù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，材料數(shù)據(jù)庫(kù)的信息儲(chǔ)備得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展和豐富，并且強(qiáng)化了材料數(shù)據(jù)庫(kù)的信息共享功能，提高了材料優(yōu)選的靈活性。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入，強(qiáng)化了材料數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索功能，提高了材料優(yōu)選的工作效率。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，材料優(yōu)選作為機(jī)械工程設(shè)計(jì)與實(shí)施質(zhì)量的基礎(chǔ)保障，在實(shí)際操作過(guò)程中，應(yīng)充分結(jié)合已有的材料優(yōu)選方法，進(jìn)行科學(xué)的創(chuàng)新和改進(jìn)，通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效融入，提高材料優(yōu)選過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)比多方面材料選擇標(biāo)準(zhǔn)，綜合性確定最終的工程實(shí)施材料，從而提高工程整體的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]劉冰.機(jī)械工程材料的節(jié)約方法[J].科技風(fēng)，2016（14）.
[2]王紹剛.機(jī)械工程材料優(yōu)選方法的研究現(xiàn)狀[J].科技與企業(yè)，2015（20）.
[3]孟令超.機(jī)械工程材料優(yōu)選方法的研究[J].黑龍江科學(xué)，2014（02）.
引言：工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造，工程創(chuàng)造的內(nèi)涵就是科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。工程正是通過(guò)對(duì)辯學(xué)知識(shí)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，創(chuàng)造世界上原先沒(méi)有人工產(chǎn)品或系統(tǒng)來(lái)滿足社會(huì)現(xiàn)實(shí)可能的需要。工程是一種創(chuàng)造力的專業(yè)，與社會(huì)生活中的其他專業(yè)有著不同的分工，以創(chuàng)造為自己的使命，這正是工程教育的本質(zhì)特征和光榮任務(wù)?，F(xiàn)代工程的定義具有鮮明的時(shí)代特征。2l世紀(jì)，世界將進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，一切創(chuàng)新都依賴于高素質(zhì)創(chuàng)造型人才，承擔(dān)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)造型人才和發(fā)展科學(xué)文化雙重任務(wù)的高等教育，必將成為國(guó)家創(chuàng)新體系的支柱和基礎(chǔ)，寓有創(chuàng)造本質(zhì)特征的工程教育應(yīng)當(dāng)更加突出創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)等。
一、機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)研究的意義
隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)不斷增強(qiáng)，我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與完善，對(duì)現(xiàn)代工程的概念也產(chǎn)生了一種新的理論，即“工程是關(guān)于科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，以使在物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、人力、政治、法律和文化限制內(nèi)滿足社會(huì)需要的一種創(chuàng)造性專業(yè)”。從中我們可以看出，工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造，而創(chuàng)造的本質(zhì)就是對(duì)科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用。從這個(gè)意義上理解，工程就可以理解為通過(guò)科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，通過(guò)創(chuàng)造出當(dāng)前沒(méi)有的產(chǎn)品或者是系統(tǒng)，以此來(lái)滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。從某種意義上說(shuō)，工程與其他的專業(yè)有著很大的區(qū)別，最為主要的就是工程專業(yè)可以理解為創(chuàng)造力專業(yè)，這也是工程教育的本質(zhì)特征。當(dāng)前，知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，使得知識(shí)成為了人類社會(huì)進(jìn)步的源動(dòng)力，一切的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)也都要依賴于知識(shí)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用，而高素質(zhì)的創(chuàng)造型人才正是對(duì)知識(shí)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用的實(shí)施者，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才也成為了當(dāng)前我國(guó)教育事業(yè)的根本任務(wù)，對(duì)工程教育進(jìn)行創(chuàng)新與改革也是當(dāng)前高等教學(xué)改革的一個(gè)必然方向。
二、機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)研究
通過(guò)對(duì)高校理工科專業(yè)教學(xué)體系的分析可以看出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)被安排的位置是在理論教學(xué)之后，其實(shí)驗(yàn)的目的就在于為學(xué)生提供應(yīng)用理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐和應(yīng)用的機(jī)會(huì)。工程能力也可以稱之為創(chuàng)造能力，這是對(duì)于理工科學(xué)生基本的素質(zhì)要求之一，因此可以說(shuō)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)發(fā)和研究，是為學(xué)生提供應(yīng)用理論進(jìn)行創(chuàng)造的平臺(tái)，也是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的主要途徑。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與研究是一項(xiàng)復(fù)雜的、系統(tǒng)的工程，需要以現(xiàn)代教育思想作為根本的指導(dǎo)思想，科學(xué)的處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系。筆者認(rèn)為，綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合學(xué)校教學(xué)的實(shí)際情況，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)和研發(fā)，而不需要投入大量的資金進(jìn)行新設(shè)備的購(gòu)置，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和整合，引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化技術(shù)，則能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的整體優(yōu)化，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的很明確，就是為了給學(xué)生提供一個(gè)工程應(yīng)用教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，并且學(xué)會(huì)用知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。實(shí)施綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)通常是在理論課教學(xué)結(jié)束之后，綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)打破了學(xué)科之間的界限，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為指導(dǎo)思想。學(xué)生在完成一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要對(duì)各種實(shí)驗(yàn)的設(shè)備進(jìn)行熟練的掌握，也需要借助多個(gè)學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用，才能夠完成實(shí)驗(yàn)。
機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)ι
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：細(xì)紗機(jī)，計(jì)算機(jī)，測(cè)試系統(tǒng)，機(jī)構(gòu)測(cè)繪工具。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)測(cè)繪細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；(2)應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律；(3)根據(jù)檢測(cè)的鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律，反求設(shè)計(jì)控制凸輪機(jī)構(gòu)；(4)對(duì)細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，提出新的設(shè)計(jì)方案；(5)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)ⅱ
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：機(jī)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，計(jì)算機(jī)，測(cè)試系統(tǒng)。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，當(dāng)載荷一定時(shí)，在安裝飛輪和不安裝輪飛兩種狀態(tài)下主軸轉(zhuǎn)速的變化情況；(2)建立實(shí)驗(yàn)臺(tái)等效主軸的運(yùn)動(dòng)方程，分析飛輪的調(diào)速作用；(3)按新給定的主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)反求設(shè)計(jì)飛輪；(4)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)不同主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)條件下飛輪的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)ⅲ
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1511織布機(jī)，計(jì)算機(jī)，測(cè)試系統(tǒng)，機(jī)構(gòu)測(cè)繪工具。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)測(cè)繪1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；（2）應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)檢驗(yàn)棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（3）根據(jù)檢測(cè)的棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，反求設(shè)計(jì)棕框共軛凸輪機(jī)構(gòu)；（4）對(duì)1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合分析，提出新的設(shè)計(jì)方案；（5）在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
三、“機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)"的實(shí)施
系列“機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”一般安排與課程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，然后獨(dú)立完成計(jì)算分析、創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或虛擬設(shè)計(jì)等項(xiàng)內(nèi)容，最后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。系列“機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”不僅重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，更重要的是加強(qiáng)了學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。系列“機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”是按照學(xué)生掌握知識(shí)由淺人深，認(rèn)識(shí)問(wèn)題由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)過(guò)程設(shè)計(jì)的，它重視了學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，形成了鮮明的特色。