時間：2022-10-15 22:34:30
導語：在機械工程測試技術的撰寫旅程中，學習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秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
第一，相關課程的時間安排欠合理。與機械工程測試技術聯系緊密的先修課程主要有高等數學、電工電子技術、計算機科學、過程控制工程理論等。如果這幾門課程沒有打下堅實的基礎，那么在信號分析、測試系統分析、傳感器電路分析以及計算機測試技術等內容的學習中都會感覺吃力，從而失去學習興趣。從教學體系上，就邵陽學院而言，這些相關課程的時間安排欠合理。這些課程，機械類學生都安排在大學一年級或二年級上學期開課，而機械工程測試技術課程安排在大學三年級二學期開課，中間間隔的時間至少有一年，學生對基礎知識的遺忘比較嚴重。而學生在學習這門課程時，一方面要求學生全面回憶起高等數學、數學分析的內容，另一方面要求學生不斷吸收全新測試技術知識。假如不能充分利用已學過的基礎知識并做到與新知識融會貫通，則相當長一段時間都會處于茫茫然的學習階段，進入學習狀態緩慢，學習興趣銳減，積極性受挫［2］。第二，實驗力度不足，學生學習興趣低。機械工程測試技術是一門實踐性很強的學科，實驗教學非常重要。現在的實驗教學狀態是:1)實驗教學內容較少。我國將測試技術定位為專業基礎課，側重書本知識和理論教育，實驗教學較少。以邵陽學院為例，實驗教學只有8學時，而且現在的實驗教學模式基本上是教師下達實驗任務，講解實驗原理，安排好實驗步驟，學生只要按照老師指導的實驗步驟按部就班地做;通常，做完實驗后，學生對實驗過程中用到的理論知識并沒有進一步的認識，沒有達到理論與實驗結合學習的目的;在實驗過程中師生之間缺少互動，學生的自主性沒有得到體現。2)實驗設備不足。不足主要體現在傳感器部分，沒有實物對象，學生對傳感器沒有感性的認識，單純的原理介紹顯得枯燥、乏味;信號分析理論部分則涉及較多的高數內容，對于機械類的學生來說過于深奧，學生很難理解，這些使得學生沒有學習興趣。
2機械工程測試技術課程的教學改革措施
2．1優化課程體系，合理安排課程
在整個機械工程專業體系中，機械工程測試技術起著承前啟后的作用，因此，在教學內容上，應與先修課程和后續課程做好合理的銜接，做到教學內容不重復、不脫節，能為后續課程打下堅實的基礎。一方面，可將該課程的教學安排提前到大二第二學期的后半個學期，學完高等數學、電子技術、計算機基礎等先修課程之后，馬上進入該課程學習，時間間隔短，學生對基礎知識把握好，能很快進入學習狀態，提高學習的積極性;另一方面，改進教學模式，在教學過程中，涉及到先修課程的地方，可請相關課程教師以專題講座的形式對有關知識進行復習，專題講座也可以視頻的形式上傳到網絡，學生根據需要在課余時間自行完成已學知識的復習，從而為更好地學習新的課程內容做好準備。
2．2改革教學環境，提高學生的自主學習興趣，提高教學質量
機械工程測試技術是一門理論與實踐結合性較強的課程，但目前在教學過程中，知識的系統性與完整性、理論與實踐存在脫節現象，這就導致學生在學習過程中覺得枯燥、乏味，從而失去了自主學習的興趣。為了提高學生的學習自主性，可通過改革理論教學方法與實踐教學手段，達到提高學生學習興趣，從而提高課堂教學質量的目的。第一，引入工程案例，提高學習興趣。興趣是最好的老師，學生對課程的興趣決定了學習的自主性，而學習的自主性決定了學習質量。在教學過程中，建立“以興趣為核心的教學模式”，大量使用學生感興趣和親身感知的工程案例，從實踐到理論、從案例到科學，認識測試技術。比如，通過對機加工零件表面粗糙度形成原因的探討，使學生掌握信號的自相關分析部分的知識，這對機械系的學生來說是有切身體驗的，這樣就將枯燥的理論知識與生動的案例結合，使學生能夠更加生動形象地感受到基本原理的價值，避免枯燥無味的理論分析，活躍了課堂氣氛，提高了學習興趣。第二，改革教學方式，課堂進入實驗。機械工程測試技術涉及到測試的基礎知識、信號分析基礎、測試系統的特性及測試誤差理論。常用傳感器的工作原理、結構、特性、測量電路等基本理論知識的理解與應用主要通過教師的課堂講解，枯燥、乏味、學生沒有感性的認識，可改善已有的教學模式，強化試驗設備，將理論教學內容放到實驗室，依靠實驗來實現。比如，傳感器部分，通過傳感器實驗，使學生從實驗中理解傳感器的測試原理、實際應用等;測試系統特性部分，通過在實驗室組建適當的測試系統，通過實驗掌握一階、二階測試系統的靜、動態特性。學生通過實驗既學習理論知識，同時又將理論知識加以應用在實驗過程中。第三，引入仿真實驗，改善課堂教學環境。為解決課堂上實驗教學環境的營造問題，可引進“可重構虛擬儀器教學平臺”構建的計算機化工程測試創新實驗室，針對測試技術課程實驗教學需要，設計實驗內容，形成一個仿真實驗教學環境。為提高教學效果，可借助仿真實驗將信號分析、波形分析、頻譜分析等理論知識進行可視化表達。學生通過直觀的感受，可以更深刻地理解這些理論知識的工程意義。第四，啟發學生的自主設計實驗能力。實驗主要是培養學生的動手能力，通過實驗教學環節，使學生具有獨立解決實際問題的能力。而現在的實驗教學模式基本上是教師安排好實驗步驟，學生照做，得出數據即可。在這個過程中，師生之間、學生之間缺少互動，這種模式影響了學生創新思維的培養，學生的學習自主性和能動性沒有得到體現。為了發揮學生的自主創新能力，提出“教師引導，學生自主”的實驗模式，即教師將實驗任務和要求布置給學生，學生根據實驗任務書，利用已有的實驗資源，組織實驗原理、實驗儀器，設計實驗步驟，實驗由學生獨立完成，教師只是引導、監督，不參與實驗過程［3］。另外，虛擬儀器是現代測試技術的一個新的發展方向，可引導學生利用自己的PC機創建虛擬實驗。比如，學生可用lab－view軟件平臺動手設計周期信號疊加系統仿真實驗，從而更形象地理解周期信號的諧波性。這種實驗模式能夠充分發揮學生主觀能動性，有利于培養學生的應用能力和創新能力。第五，以科研帶動實踐教學。大學生已經具備了基本的科研能力，為了提高學生的自主學習能力和實踐能力，可通過鼓勵學生參與科研的方式帶動實踐教學。根據學院已有的科研項目，組織學習興趣小組，鼓勵學生主動參與感興趣的科研項目。通過這種方式，學生可以自己主動地去探索解決問題的方法，依靠所學知識解決實際問題，既培養學習興趣，也培養了實踐能力。
3結語
關鍵詞：教學模式 啟發式教學 案例教學
0 引言
《機械工程測試技術》課程是機械類專業的一門專業技術基礎課，通過本課程的學習，學生應該初步掌握靜、動態測試所需要的基本理論、基本知識和基本技能。對機械工程中常見的被測物理量能比較正確的選用檢測裝置并完成檢測任務。本課程涉及的學科面較廣，它涉及數學、力學、電工與電子、信息技術、計算機等諸多學科[1]，課程理論內容抽象、知識點多學習課時少，對實踐環節要求較高，教學難度總體較大。幾年來學生普遍反映，該門課程理論內容不容易理解，學習難度很大。為此，希望通過該門課程教學方法的研究與探討，不斷提高該門課程的教學質量。
1 因材施教，合理設置授課內容
1.1 明確課程的教學任務 《機械工程測試技術》的學習對象是機械工程動態物理量測試中常用的傳感器、信號調理電路和顯示記錄儀器的工作原理，測試系統的基本特性和評價方法，測試信號的分析處理方法和常見物理量的測試方法[2]。通過本課程的學習，學生應初步掌握以下幾方面的知識：①了解機械工程檢測的基本概念和測量數據的處理方法。②基本掌握常用傳感器及其測量電路的工作原理和性能。③針對常見的機械量，能夠正確地選用檢測裝置。④掌握典型機械量的檢測方法。⑤掌握幾何量的測量方法，初步學會使用常用的計量器具。
1.2 把握好課程內容之間的聯系，合理組織教學內容 為了使學生更好的理解和掌握所學內容，教師應根據教學內容之間的聯系，合理編排教學內容，將有聯系的部分有機結合起來講授。例如，在機械工程測試教材中，在介紹一種物理量的測量時，會介紹測量該物理量常用的傳感器以及該傳感器的測量電路。我們在講授本課程的過程中，不能僅僅按照課本順序來講解，應該前后內容進行對比，要明確一種傳感器可以測量多種物理量，一種物理量也可以選用多種傳感器來測量。再者要明確傳感器測量電路的選用原則和調理電路的特點，例如電橋這種測量電路，可以作為電阻應變式、電容式、電感式等多種傳感器的測量電路。在給學生講授這門課的時候，我們應該將部分內容有機聯系起來，這樣有助于學生對所學內容的理解，而不僅僅局限在課本的表面認識。
2 確立以教師為主導，學生為主體的教學模式
2.1 采取啟發式教學模式 完整的檢測系統或檢測裝置通常是由傳感器、信號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、轉換、顯示和處理等功能。在講到測試系統組成時，很多同學可能對信號處理電路這部分內容不是很理解，傳感器是用來獲取信號的，然后再顯示輸出就可以了，為什么還要有一部分是信號處理電路呢。這時我們就應該啟發式的問一下學生，考慮一下傳感器的輸出信號通常是大還是小呢？這個問題大家不難回答，肯定是傳感器的輸出信號比較微弱。正因為傳感器的輸出信號比較微弱，所以在測試系統中還有一個環節是信號處理電路，自然而然信號處理電路的作用學生也就明白了。
2.2 采取案例教學法 例如在講解位移的測量時，可以先給學生介紹一個電感式滾柱直徑分選裝置的案例。以往用人工測量和分選軸承用滾柱的直徑是一件十分費時且很容易出錯的工作。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、電感測微移和電磁翻板構成。進一步講解它的工作過程，通過生活實例和工程案例啟發學生，使學生在老師的引導下對實例中所涉及的測試技術基本原理和技術展開積極課堂討淪，讓學生成為教學過程的主體，進而在一定程度上培養學生的理論聯系實際的能力和創造性思維能力。
3 板書和多媒體教學有機結合
多媒體教學是現代化授課的一種重要手段，在教學中應用多媒體技術不僅可以改善教學環境、優化教學過程，還可以用盡量少的時間和資源讓學生獲取更多的知識[3]。多媒體教學能很好地把文字、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等信息載體有機地結合在一起，進而在一定程度上加深學生對重點、難點的理解。
機械工程測試課程的知識點較多較分散，學時一般較少，如果只用板書的話，學時是不夠的，而且對于一些很抽象的內容，例如頻譜分析，純粹板書的話，學生感覺枯燥無味，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充手段，將枯燥的理論內容，以圖片動畫的形式形象的展示出來，這樣不僅吸引了學生的注意力，也使學生加深了印象和對知識點的理解。
4 結論
《機械工程測試技術》是機械工程類專業的一門重要的專業基礎課，理論內容抽象，學生學習難度較大。為了提高該門課程的教學質量，針對該門課程的特點，本文從教學內容、教學模式和教學手段等方面而作了研究與探討。近年教學實踐表明，在“機械工程測試技術”教學中，因材施教，合理設置教學內容，確立以學生為主體的教學模式，板書與多媒體并舉的教學手段，有助于提高該課程教學質量，提高學生的學習積極性。
參考文獻：
[1]王清.《機械工程測試技術》教學改革探討[J].科技信息，2008.
一、概述
機械工程測試系統的基本任務是從測試對象獲取反映其變化規律的動態信息。第一個環節是信號的傳感，將被測量的量或被觀察的量通過一個被測量傳感器或敏感元件轉換成一個電的、液壓的、氣動的或其他形式的物理量，被測的或被觀察的量與被轉換的輸出量之間根據可利用的物理定律應該具有一種明確的關系；第二個環節為信號的轉換和調理；第三個環節是是對這些信號進行分析處理以及顯示記錄，包括信號的時域分析、頻域分析、相關分析等。
二、虛擬儀器技術在機械工程測試系統中的應用現狀
隨著科技日益發展，對機械工程測試系統影響很大，特別是相對于傳統的測試系統。以前要用特定的儀器對信號進行分析，但是利用虛擬儀器組建的機械工程測試系統卻不用專用的儀器，而是利用計算機作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺，信號源通過調理后數據采集卡就可以獲取數據進行分析處理測試系統的發展經歷了模擬測試儀器、計算機測試系統及虛擬儀器三個階段。現代機械工程測試技術以計算機為中心，計算機的發展必然促進測試技術和儀器的發展，虛擬儀器的產生也就水到渠成。
在機械工程測試系統中，應用虛擬儀器編的越來越普遍，因為很多傳統的硬件設備在虛擬儀器中都可以用軟件代替，從而降低了大量的設備浪費，降低了成本，并且還可以直觀化的顯示其結果，將多種的傳統儀器合并到一套虛擬儀器測試系統中，有利于編程，也有利于增強測試系統的準確度。
三、機械工程測試系統開發環境
1.應變測試系統。虛擬式應變測試儀由硬件和軟件兩大部分組成，這里采用pc daq體系結構組建虛擬儀器。其原因是因為pc daq系統是以數據采集板、信號調理電路和計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器系統，它充分利用了主流和普及的pc機總線、機箱、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變測試系統平臺，這種方案的性價比最佳。
2.位移測試系統。在工業生產中有著廣泛的應用，是機械量檢測的基礎，將機械量轉化成位移量來檢測是機電一體化技術的重要組成部分之一。對位移的檢測不僅為提高產品質量和生產安全提供了重要數據，同時也為其他參數的檢測提供了基礎。
3.壓力測試系統。以液壓試驗平臺為測試平臺而進行的一系列機械量測量測試，以此液壓實驗臺做壓力信號源，隨著液壓系統向高壓、大功率、高精度方向發展，液壓系統的結構變得越來越復雜，故障率也隨之增加，安全問題日益突出，因此，在液壓系統工作過程中，需要確切的了解液壓系統內部的壓力和流量等，對于防止系統出現意外故障和有效提高系統工作效率具有十分重要的意義。
4.流量測試系統。以液壓試驗平臺為測試平臺而進行的一系列機械量測量測試，以此液壓實驗臺做流量信號源，以液壓實驗臺的對于液壓系統來說，最重要的兩個參數就是流量和壓力，兩個參數要求精度高，穩定性好，易于調節。在多功能液壓測試試驗臺中，流量調節控制涉及到電機、變量泵、流量調節閥、排量反饋傳感器、電控模塊、流量傳感器、計算機、管路等多個環節，影響流量的有負載、壓力、溫度、泄漏等因素。在液壓測試中，要得到準確的流量參數、必須對流量調節各環節進行分析計算，確定各環節對流量的影響，并采取措施改善流量調節的精確性和穩定性，以提高流量控制精度。
5.溫度測試系統。溫度是機械工業生產和科學研究實驗中的一個非常重要的參數，許多系統的工作都是在一定的溫度范圍內進行的，需要測量溫度和控制溫度的場合及其廣泛。目前的溫度測量控制系統常采用單片機控制，該技術應用十分廣泛，但其編程復雜，控制不穩定，系統的精度不高。而利用虛擬儀器開發和設計的溫度測量系統，采用普通pc機為主機，利用圖形化可視軟件labview為軟件開發平臺，監測溫度的變化情況，采集數據并進行處理、存儲、顯示，設備成本低，方便靈活。
四、機械測試系統總體設計思路
對傳統的機械工程測試系統測試過程及傳統的測試儀器和現有的虛擬測試系統進行對比研究后，可見系統總體結構:
1.機械工程測試系統采用模塊化結構，可在一個測試系統中同時組建應變、位移、壓力、流量和溫度測試系統。并且每個測試系統用模塊化進行設計前后面板，方便程序設計和用戶操作與控制。
2.采用數據庫對數據進行存儲、管理和查詢。基于需要對測試數據進行存儲、調用、管理和查詢，并且處理的數據量大，可設計通過數據庫來存儲、管理和查詢數據，建立一個access數據源，通過ado數據庫訪問技術，充分利用ado的靈活性，通過編程模型實現對數據庫的操作，執行用戶命令，實現對數據的管理。
3.測試儀選用的模型是“菜單選擇結構”。在后面板中利用“case”結構完成在前面板中不同的按鈕選擇，選擇好一個測試以后，測試儀就可獨立工作。
4.前后面板的人性化設計。包括前面板和程序框圖兩部分，系統前面板由參數設置和五個測試系統構成。
五、結論
關鍵詞:虛擬仿真技術；機械工程；實驗教學
高校工科類專業中,操作實踐是教學中重要的組成部分,我國大部分院校都設立了工科類的專業操作實驗室,為學生動手能力和創新能力的提高創造條件。在傳統的機械工程實驗教學中,使用儀器設備的密集程度非常的高,使得實驗的復雜程度大大增加。很多儀器設備的價值昂貴,體積結構為實驗的操作帶來極大不便。學生只能在教材知識的基礎上刻板地進行實驗的操作,在這種情況下學生的創新能力和主觀能動性就不能得到發揮。眾多高校在實驗室的更新建設中,因為受到資金的限制,會繼續使用舊的儀器設備,這些設備在長期的使用過程中出現機能老化,已經不能滿足當前機械工程實驗教學的需要。在計算機技術不斷發展的基礎上,虛擬仿真技術的應用成為現在機械工程實驗教學中普遍的教學手段。
1機械工程實驗室的虛擬實驗改進
現在高校實驗教學中的問題越來越突出,制約著教學效率和質量,突出體現在很多院校的實驗基地和實驗單位的建設能力非常有限,不能滿足學生自己動手操作要求,不能實現對學生進行基礎理論知識深化和了解。很多院校為了節省資金,減少出現實驗設備的安全問題等,在進行實驗教學的時候,主要是以參觀和講座的形式進行實踐培訓,學生基本沒有實踐動手的機會。在這種情況下,就會造成學生畢業后,參加相關工作沒有機械設備操作的經驗,無法獨立完成工作的內容。尤其在是實驗教學的過程中,學生會逐漸失去對實驗知識的學習動力和興趣,對學生長遠發展造成負面影響。所以在科學技術不斷發展的今天,機械工程該實驗室教學要轉變傳統的教學模式,采用先進的科學技術更新教學理念和教學手段,實現實驗教學方法和教學的完善。在院校的機械教學中,實驗教學是學生進行知識學習和鞏固的重要手段,是學生實踐操作能力培養的根本方法,是當今院校機械制造專業教學中最為重要的環節,是現代化機械人才培養的基本途徑。通過現代化的教學方式可以最大程度提高學生實踐動手能力,保證學生在實驗動手操作的基礎上對基本理論知識進行理解和完善。通過這樣的實踐實驗教學,可以使學生合理將基礎知識理論與實踐內容相結合,在動手實踐過程中逐漸形成獨特的自我知識技能認知能力。現在大多數院校利用的是CAD機房,然后在此硬件設施的基礎上,實現部分實驗室教學方式的改革。并且引進虛擬仿真技術對現有的實驗設備進行更新和改進。在機械工程實驗室教學中應用虛擬仿真技術,不但可以避免在實驗教學過程中出現設備的故障隱患,還能最大程度提高學生的實踐動手能力,為學生專業理論知識的學習提供科學實踐依據。對實驗室部分設備裝置進行傳動性能實驗、數控加工仿真實驗和減速器裝配實驗,最大程度提高了機械工程實驗教學的效率和質量。
2虛擬仿真技術在機械工程實驗教學中的典型應用
2.1帶傳動性能測試實驗
帶傳動性能測試實驗是機械工程專業實驗室教學中的一個重要組成部分,其主要是讓學生能夠直觀地觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現象,還能有效地對實驗中的相關機電設備的承載能力進行分析,根據分析的數據參數實現對帶動問題的控制。進行傳動性能測試實驗的時候,需要利用的機械設備有力傳感器、電動機、轉矩力測桿、光電測速裝置、發電機等。這些實驗機械設備主要通過人工實現傳動性能測試,這樣的測試方式主要的特點是人工費用會高于設備使用的費用。在虛擬仿真技術的基礎上,進行帶傳動性能測試系統的設計可以最大程度提升機械工程實驗教學效率和教學質量。
2.2數控加工仿真實驗
數字加工技術是現代制造業中一個核心的技術,在現代制造業的進步和發展過程中發揮著至關重要的作用。數字加工技術是綜合計算機應用技術中的微電子技術和機械加工技術。現在眾多院校的機械自動化成為一門重要的專業,這門專業的核心內容是在數控機床的操作中利用數控加工技術。但是數控機床的價格非常高,設備運作形式單一,并且運行程序的設置相當復雜,不能實現對每一位學生實驗操作需求的滿足,這種復雜性的實驗操作,只能滿足極少部分學生的需求,嚴重制約了機械工程實驗教學的效率。虛擬仿真技術在機械工程實驗教學中的應用,可以實現讓每一位學生加入到具體的機械工程實驗中來,對機械機床加工環境和流程才形成一個系統認知。
2.3減速器裝配實驗
機械設計的一個基礎項目是減速器在機械設備中的使用。在傳統的減速器實驗教學中,都會利用實物代替減速器的教學方法。虛擬仿真技術在機械工程實驗教學中的應用,實現了通過實物模擬模型的拆卸,進行減速器的構成結構的直觀講解。
3虛擬實驗室建設的構想
在進行虛擬實驗室建設思路設計的時候,首先,可以不考慮實驗室應用設備的操作性,也就是保證實驗室需要操作實踐的目標和任務與相關機械工程專業知識系統相統一,然后再研究實驗設備的穩定性。其次,要構思虛擬仿真平臺的建設,例如：機械操作平臺中的仿真器、ECU和虛擬演示平臺等。在整個虛擬仿真系統框架的設計中,主要是滿足院校機械工程類專業學生實驗操作的需要,所以一定要保證虛擬仿真實驗結果的精確性,才能確保學生對理論知識的掌握和鞏固。一般構建虛擬實驗室要進行仿真計算,觀察相關系數,觀察預先系數與實際操作系統是否統一。再次,仿真器的構建設計,隨著計算機軟件技術在機械工程實驗中的應用,虛擬仿真器代替了原來操作實驗中的實物操作,最大程度簡化了實驗步驟。并且仿真器可以利用USB實現與虛擬演示平臺的鏈接,在實驗的過程中可以保證虛擬演示平臺及時接收到虛擬實驗仿真信號,通過PWM模塊實現向ECU傳輸一定頻率的方波,在多媒體上模擬機械設備的工作原理,在虛擬實驗進行的時候仿真器利用USB將仿真實驗得到的數據傳送到模擬演示平臺,實現學生實驗操作的參數需要。最后,建立虛擬仿真系統,利用相關的計算機應用軟件,編輯建立應用模塊,結合相關的3Dmax建模工具建立虛擬演示平臺中的技術模塊,將模塊中的內容以特定的文件格式導入虛擬演示平臺中,最終讓學生在虛擬演示平臺中進行相關機械工程實驗操作。
4結語
綜上所述,虛擬仿真技術在現代院校機械工程專業實驗教學中的應用,可以克服傳統實驗中的眾多實驗問題,保證學生能夠主動參與到實驗操作中來,提高機械工程實驗教學的質量。所以,院校應該重視對機械工程實驗室的虛擬實驗改進,以及虛擬仿真技術在機械工程實驗教學中的具體應用手段和方法,對傳統的實驗教學進行更新和補充。虛擬實驗要緊密結合現代科學技術和先進的計算機應用技術,滿足機械工程專業學生實驗操作要求的同時,適應院校實驗室敬愛教學的改革和發展。
參考文獻
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機械工程專業就業前景分析
機械類專業滲透到很多行業，就業方向多種多樣，除了教學、營銷外，常見的有生產總監、物流管理、設備管理、質量管理、項目管理、機電產品開發、機械產品開發、液壓產品開發、儀器儀表開發、武器開發、汽車工業、環保設備開發、礦業設備設計、模具設計制造、機械制造工藝師、CNC工程師等。本專業學生畢業后可在工業生產第一線從事機械工程及自動化領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作。
本專業學生畢業后可在工業生產第一線從事機械工程及自動化領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作。我國大型工業逐漸在復蘇，社會對于精通現代機械設計與管理人才的需求正逐漸增大。機械工程專業的就業前景非常的廣泛，對于現今社會的大學生而言，就業前景和其他專業相比已經很好了。機械工程專業畢業生的就業方向多種多樣。
機械工程專業主要課程有哪些
機械工程專業培養適應中國社會主義現代化建設需要，德智體等全面發展，掌握機械設計與制造、生產管理、設備維護、質量控制基本理論和專業知識、具有較強的專業實踐和創新能力，能從事產品開發與制造、質量檢測、設備管理與維護、運行管理、技術推廣與營銷等工作的專業人才。
【關鍵詞】機械工程專業；基礎課程設置；創新能力；擴展方式
機械工程學科是推動市場經濟和社會進步的前提和基礎，當前知識經濟逐漸成為社會經濟的主導，促進和發展知識經濟依靠的就是創新思維和創新精神。創新教育是當前的素質教育的核心內容，成為促進教育人才培養的重要方式和手段，高校機械工程專業的課程設置要緊跟時代潮流，在結合自身教育特色的基礎上，不斷擴展基礎課程設置的創新性思路，使培養高素質機械工程專業人才成為高校機械工程教育的重要人才培養目標。
1 機械工程專業基礎課程的創新思路現狀
一方面，當前機械工程專業的基礎課程設置過于注重對學生的理論知識教育培養，高校在進行課程設置時，沒有充分考慮到機械工程專業的自身特點和專業特色，依照其他專業課程設置模式，使得機械工程專業的基礎課程大多數還是對機械理論知識的學習，缺乏相關機械試驗或實踐課程的相關設置，致使學生的動手實踐能力較差，不符合機械工程專業人才培養的標準。從另一側面也反映了當前高校對機械工程專業的市場需求了解不夠，缺乏與時俱進的人才培養模式，導致人才培養沒有特色，人才質量達不到社會發展的要求標準。
另一方面，機械工程專業雖然試圖通過課程的改革和設置，促進對學生創新能力的培養，但事實效果卻收效甚微，究其原因，許多高校對機械工程專業的創新性設置缺乏針對性，只是簡單地引入創新類課程，學生的創新能力和素質得不到實質的改變，使新的課程設置成了擺設，不能達到預期效果。
2 機械工程專業專業基礎課程的創新能力和思路擴展
機械工程專業基礎課程設置應采用相關創新能力培養方法，在確保人才有效性的前提下，積極做好建立培養創新能力的基礎課程體系工作，逐步建立起適合時展要求的機械工程專業基礎課程體系。該課程體系主要分為機械工程基礎知識積累部分、創新意識和創新思維能力的培養部分、創新實踐部分。
2.1 機械工程基礎知識積累部分
機械工程基礎知識積累部分主要是針對機械工程專業學生基礎專業知識的培養和積累，以促進學生后續學習的順利進行。本部分由工具語言、機械設計知識、機械制造知識和自動化與控制知識四部分課程板塊組成。
1）工具語言板塊主要包括二維和三維制圖的工程交流用語言、母語和外語的一般交流用語言、計算機網絡的計算機交流用語言。
2）機械設計知識板塊主要有機械原理和設計、相關力學原理知識、數學物理原理知識以及現代設計理念知識等。
3）機械制造知識板塊主要有材料和加工知識、現代材料加工技術知識以及機械自動化制造系統知識等課程。
4）自動化與控制知識板塊主要包含單片機原理和應用知識、電子電工知識、傳感器測試技術知識和流體轉動控制原理技術知識。
2.2 創新意識和創新思維能力的培養部分
創新意識和創新思維能力的培養部分對于培養和提高學生的創新意識、創新思維以及創新實踐能力等有著尤為重要的作用和影響。在實踐活動中，學生是否能夠自覺熟練地運用創新技能進行創造性活動，是判定學生創新思維能力的重要衡量標準。培養學生的創新精神要從激發學生的創新動機、樹立成功信念及堅強的創新意志做起，學生創新能力高低的重要體現就是其是否擁有良好的創新性思維。創新意識和創新思維能力的培養部分應設置創新思維與機構創新課程、創造學課程以及創造發明學等課程，更好地培養和提升學生的創造性思維及能力。除此之外，還應通過相關課程安排不斷培養和提高學生對知識學習以及文獻檢索的能力，確保學生在進行創新性活動過程中能夠具有良好的信息收集能力，滿足創新性活動的需求。
2.3 創新實踐部分
創新實踐部分即促進學生學得新知識、掌握新方法和技能的主要途徑和動力支持，是培養和提升學生創新意識和能力的核心部分。在對學生進行相應的專業知識教育后，學生有了一定的基礎知識儲備，就需要安排學生進行有效的專業實踐活動，在利用和鞏固理論知識的同時，增強其創新意識和創新能力。創新實踐部分主要包含創新實驗部分、課程設計與畢業設計部分、新產品開發實驗部分以及機械制造研究部分等，培養學生逐漸成為具備專業基礎理論知識，且實踐能力較強的高等機械工程專業技術人才。
3 結束語
創新教育已逐漸成為當前高等教育中非常重要的一部分，機械工程專業技術人才的培養離不開創新教育。雖然當前許多高校已經逐漸開始著力于創新教育的研究和實行，但其實施條件有限，沒有達到預期效果，因此，我們應充分利用創新教育理念指導，科學合理設置機械工程專業基礎課程，在現有專業基礎課程創新思路的基礎上，依據機械工程專業人才培養特點，明確人才培養目標和方向，積極推進機械工程專業基礎課程的創新設置，促進創新型人才的培養。
【參考文獻】
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關鍵詞：CAD技術；機械工程設計；發展與應用
0.引言
近些年來，計算機技術和電子技術的發展步伐越來越快，各種高新技術逐漸應用于社會各行各業中，對社會各行業的發展起到了巨大的推動作用。在計算機技術和電子技術急劇發展的背景下，CAD技術應運而生，經過不斷的發展和完善，其功能也越來越全，已經廣泛地應用在機械制造、建筑設計、汽車行業等領域中，特別是在機械工程設計領域，CAD技術的出現和應用，為設計人員帶來了極大的便利，促進了行業領域的快速發展。
1.CAD技術的基本概述
何為CAD？所謂CAD，是計算機輔助設計的英文簡稱。CAD技術指的是在設計過程中，利用計算機作為工具，幫助設計師進行設計的一切實用技術的總和。當前，CAD技術具有極其廣泛的應用領域，如三維幾何圖形體的建模、建筑結構設計、機械工程設計等，CAD技術都發揮著極其重要的作用。
CAD技術起源于上個世紀60年代，受到計算機技術發展的影響，直到70年代，其發展速度仍舊比較緩慢。進入80年代之后，隨著計算機技術的迅猛發展，CAD技術水平也得到了飛快的提升，逐漸進入實用化階段，并開始應用于各領域中。我國對于CAD技術的應用推廣開始于20世紀70年代末期，經過近40年的發展，我國的CAD技術水平已經達到了一定的高度，出現了中望CAD為代表的國產CAD軟件群體。
2.CAD技術在機械工程O計中的發展
CAD技術一直處在不斷的更新當中，并不斷改進和創新，功能逐漸趨于完善。在今后的發展過程中，為了適應時代的發展，CAD技術會朝著標準化、智能化、集成化以及虛擬化的方向不斷發展。
2.1CAD技術的標準化發展
CAD技術軟件不斷涌現，常見的如Auto CAD、UG、Pro/Engineer等。各種軟件利用自身獨特的優勢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械工程設計領域的內部交流，影響了CAD技術資源的開發和共享。鑒于該種情況的存在，要想有所突破就應當實現CAD軟件數據模型與交換資源格式的標準化，這樣就能夠讓使用不同CAD軟件的用戶進行信息交流，有利于機械工程設計水平的提升。
2.2CAD技術的集成化發展
現階段，機械工程設計中，各種高新技術不斷應用于其中，有點“各自為戰”的味道，在機械工程設計行業不斷發展的背景下，這些單純的CAD技術無法滿足行業發展的需要，CAD技術必須要集工程分析、工藝分析、產品制造等功能于一身，滿足機械工程設計行業的發展要求，讓整個設計工作的開展更加簡單、更加快速。就當前CAD技術發展的情況來看，不少軟件已經具備了一定的集成功能，CAD技術的集成發展，有利于工作效率的提升。
2.3CAD技術的智能化發展
CAD技術的智能化是一種必然趨勢，CAD技術智能化的實現，能夠使得設計人員擺脫傳統設計方法的束縛。在進行機械產品模型設計的時候，可以通過特征造型與參數的設計，最大限度的使得設計人員思維的自由發揮，無需對其內在聯系加以考慮，減少設計人員的工作量，保證產品設計的可行性。以三維CAD軟件為例，在進行產品設計時，設計人員可以直觀地觀察設計的產品，及時發現不足之處，有利于產品性能的改善和創新。
2.4CAD的虛擬化發展
何為虛擬技術？所謂虛擬技術簡言之就是建筑設計人員在虛擬環境下進行產品的創造，同時以模擬操作的形式對產品的質量、結構等方面的內容進行檢驗。虛擬技術的出現，最大的一個特點就是不再需要對原產品進行檢測評估，而是對模擬模型進行測試和優化。虛擬技術的應用，已經解決了很多機械工程設計中存在的問題，減少了不必要的浪費，降低了工程建設成本。現階段，CAD技術已經運用了新型技術，虛擬技術就是其中之一，隨著虛擬技術的應用越來越廣，該技術在不久的將來定將得到更加廣泛的應用。
2.5CAD技術的網絡化發展
隨著社會經濟的快速發展，科學技術水平的不斷提升，計算機技術和電子商務技術也獲得了快速發展，在這樣的大背景下，CAD技術的網絡化趨勢不可避免。CAD技術的網絡化主要有兩點優勢：首先，CAD技術的網絡化可以加快產品二維圖紙的傳輸，滿足機械工程設計企業的要求；其次，CAD技術的網絡化能夠通過互聯網好友交流企業的動態三維模型，這種網絡化的協同辦公模式最大限度地節約了企業的運營成本，同時還提升了產品研發的速度，在保證產品質量方面也起到了重要的作用。
3.GAD技術在機械工程設計中的具體應用
3.1計算機輔助繪圖
CAD技術在機械工程設計的應用中，計算機輔助繪圖是最早的應用，同時還是其CAD技術的基本功能。在傳統的手工繪圖中，工作量大，任務繁重，不僅工作效率受到影響，繪制出的圖紙美觀性和質量還不一定合格。通過CAD技術，利用自帶的圖形庫和繪圖命令，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，確保圖紙的質量在較高水準。
3.2計算機輔助建模
當前，計算機輔助建模在機械工程設計中應用非常頻繁，作用非常顯著。利用三維CAD軟件，設計人員可以直接根據自己的設想構建出產品的立體模型，在規格、尺寸以及結構方面都是真實的，可行性非常高，提升了模型設計的準確性。利用三維CAD軟件進行設計的時候，可以非常直觀地發現原始設計中的不合理之處，三維CAD軟件很好的解決了這一問題，設計人員只要將已經建立好的模型裝配在一起就能夠立刻發現不合理之處，并及時進行改進，極大地提升了設計的效率和質量。
3.3工程分析和結構優化
機械工程設計過程中，需要對產品的力學特征進行分析，同時還需要對產品設計的結構進行優化。在有限元分析、動力學分析理論和實踐不斷發展的前提下，CAD技術的應用也需要隨之發展，在動力分析和結構優化等功能上不斷拓展。如今，已經有大部分的CAD軟件可以提供與ansys等有限元分析軟件的接口，設計師導入產品模型到有限元分析中，可以直接利用三維CAD技術實現，在給定的負載下對產品模型進行工程分析，結合工程分析的結果，對產品結構進行一定的優化。
關鍵詞：機械工程；工程材料優選；優選方法；現狀研究
工程材料選擇具有多種標準和要求，如經濟性要求、工藝要求等，并且隨著現代社會經濟的不斷發展，生態環保理念的持續深入，相應豐富了工程材料選擇的標準要求，提出了環保和可靠兩點新的要求和標準。從材料選擇實踐的角度分析，傳統模式以設計人員主觀判斷、選擇為主，具有較大的局限性，且缺少科學的數據參考，相應限制了機械工程的良性發展。因此，從機械工程材料選擇現狀和優選方法入手，探討現代材料數據庫在材料優選中的實際應用，具有重要的現實意義。
1 現代機械工程材料優選方法概述
1.1 知識系統選材方法分析
知識系統選材法是一種借助計算機設備完成對材料信息分析，并以此為基礎進行材料優選的材料確定方法。在實際操作過程中，知識系統選材法側重于對材料分析結果的認識和理解。其優點主要分為以下幾點：一，工程團隊可隨時借助知識系統了解材料選擇過程中的材料信息；二，工程團隊接收材料選擇信息后，可隨時將材料信息和工作分配指令，下達至各個團隊，有效簡化了材料選擇商討流程，提高了材料優選效率。另外，雖然知識系統選材法無法實現對最優材料的直接選擇和確定，但與傳統方法相比，其仍具有明顯的應用優勢。
1.2 構建失效指標背景下的選材方法分析
構建具有的失效抗力具體是指構建在一定條件、環境下，產生磨損、變形的能力，以及與其他相關性能的實際配合能力。由于機械工程材料種類復雜性影響，材料的性能存在著較大的差異，加強對材料失效抗力的談論和研究，可確保測試階段與實踐階段材料數據的一致性。首先，工作人員應對機械的操作條件進行確認，明確目標機械對材料抗力的實際要求；其次，工作人員應依據模具的失效表現，確定其相應的抗力指標，以判斷機械材料的達標情況；最后，綜合經濟性和材料來源等選材要求，進行機械工程材料選擇。
1.3 層次分析法基礎上的材料優選分析
層次分析法具體包含技術效益、經濟效益、社會效益以及生態效益四方面內容。經濟效益可細分為勞務費用、財務費用、包裝費用以及運輸成本等內容；技術效益具體是指材料的物理指標和可靠性指標；社會效益則包含材料優選過程中設計的法律法規指標、文化因素以及環境改善因素；生態效益是在生態環境保護理念下衍生出的概念，側重于材料的節能性和環境保護性要求。在實際操作過程中，工作人員需綜合以上四方面內容，對材料進行評價和分析，最終完成相應的材料選擇。
1.4 定量評價方式分析
系統工程理論是定量評價方法的根本理論依據，側重于對系統內涵蓋的所有的問題進行分析和處理。從實際應用的角度分析，定量評價方法可以實現對材料關鍵性質以及次要性質的分析，并聯系成本分析方法或目標函數方法，實現材料性能的最終確定。為進一步優化定量評價方法的實施效果，設計人員還需充分考慮到材料內部結構與材料結構間的關系問題。
2 材料數據庫概述
2.1 材料數據庫基本構成分析
材料數據庫是根據目前工程材料優選存在的數據信息龐大、數據處理困難等問題，提出的技術概念。從材料數據庫構建的角度分析，相關工作人員需在數據庫技術基礎上，采集、存儲材料的物理性能、耐腐蝕特征以及型號特征等信息，并使用數據完成對相關參數的關系描述，以形成完整的材料數據庫。材料數據庫中收錄的數據信息，主要分為材料參數信息、生產應用信息、以及商業信息三方面內容。用戶在實際使用過程中，僅需輸入相應的材料參數，就可以得到得到數據庫中記錄的所有的符合條件的材料選項。隨著材料數據庫研究的不斷發展，目前已經具有航空材料數據庫、耐磨料磨損材料數據庫等多種數據庫形式。
2.2 材料數據庫的發展方向分析
與傳統材料優選模式相比，材料數據庫可以實現對大量數據信息的儲存和處理，給予設計人員更加科學、有效的材料優選參考，不僅有利于工程施工質量的提高，同事有利于工程實施社會效益、生態效益的提高。隨著現代科學技術不斷發展，材料數據庫的功能性愈發豐富，目前其發展方向主要包含以下兩個方面：一，材料數據庫與專家咨詢系統向融合。這種技術融合發展優勢在于，用戶可根據已有的經驗公式實現在材料優選過程中對于材料選擇的科學預測，以合金材料數據庫為例，其內部包含大量的元素信息、經驗公式和合金信息，當用戶輸入基礎參數后，系統即可完成對選材的預測，提供給用戶相應的科學參考，從而提高了材料優選的科學性和針對性；二，材料數據庫與互聯網技術的融合。在互聯網技術支持下，材料數據庫的信息儲備得到了進一步的擴展和豐富，并且強化了材料數據庫的信息共享功能，提高了材料優選的靈活性。另一方面，互聯網技術的融入，強化了材料數據庫的檢索功能，提高了材料優選的工作效率。
3 結語
綜上所述，材料優選作為機械工程設計與實施質量的基礎保障，在實際操作過程中，應充分結合已有的材料優選方法，進行科學的創新和改進，通過現代計算機技術和互聯網技術的有效融入，提高材料優選過程中的數據處理能力，對比多方面材料選擇標準，綜合性確定最終的工程實施材料，從而提高工程整體的經濟效益、社會效益和生態效益。
參考文獻
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引言：工程的本質在于創造，工程創造的內涵就是科學知識和技術的開發與應用。工程正是通過對辯學知識技術的開發與應用，創造世界上原先沒有人工產品或系統來滿足社會現實可能的需要。工程是一種創造力的專業，與社會生活中的其他專業有著不同的分工，以創造為自己的使命，這正是工程教育的本質特征和光榮任務。現代工程的定義具有鮮明的時代特征。2l世紀，世界將進入知識經濟的時代，一切創新都依賴于高素質創造型人才，承擔培養高素質創造型人才和發展科學文化雙重任務的高等教育，必將成為國家創新體系的支柱和基礎，寓有創造本質特征的工程教育應當更加突出創新意識和創造能力的培養等。
一、機械工程及其自動化專業創新實驗開發研究的意義
隨著世界經濟一體化趨勢不斷增強，我國市場經濟不斷發展與完善，對現代工程的概念也產生了一種新的理論，即“工程是關于科學知識和技術的開發與應用，以使在物質、經濟、人力、政治、法律和文化限制內滿足社會需要的一種創造性專業”。從中我們可以看出，工程的本質在于創造，而創造的本質就是對科學知識和技術的開發與運用。從這個意義上理解，工程就可以理解為通過科學知識和技術的開發與應用，通過創造出當前沒有的產品或者是系統，以此來滿足經濟和社會發展的需要。從某種意義上說，工程與其他的專業有著很大的區別，最為主要的就是工程專業可以理解為創造力專業，這也是工程教育的本質特征。當前，知識經濟時代的到來，使得知識成為了人類社會進步的源動力，一切的經濟活動和社會活動也都要依賴于知識的開發與運用，而高素質的創造型人才正是對知識的開發與運用的實施者，培養創造型人才也成為了當前我國教育事業的根本任務，對工程教育進行創新與改革也是當前高等教學改革的一個必然方向。
二、機械工程及其自動化專業綜合創新實驗的開發研究
通過對高校理工科專業教學體系的分析可以看出，實驗教學被安排的位置是在理論教學之后，其實驗的目的就在于為學生提供應用理論知識進行實踐和應用的機會。工程能力也可以稱之為創造能力，這是對于理工科學生基本的素質要求之一，因此可以說，創新實驗教學的開發和研究，是為學生提供應用理論進行創造的平臺，也是培養學生工程素質和創新能力的主要途徑。綜合創新實驗的開發與研究是一項復雜的、系統的工程，需要以現代教育思想作為根本的指導思想，科學的處理實驗教學與理論教學的關系。筆者認為，綜合創新實驗應當根據專業特點，同時結合學校教學的實際情況，在現有的實驗設備的基礎上，進行改進和研發，而不需要投入大量的資金進行新設備的購置，通過對現有的實驗設備進行優化和整合，引入計算機技術和智能化技術，則能夠實現對綜合創新實驗的整體優化，達到培養學生創新能力和實踐能力的目標。綜合創新實驗的教學目的很明確，就是為了給學生提供一個工程應用教學環境，使學生通過實驗來加強對理論知識的理解和掌握，并且學會用知識分析問題和解決問題，進而培養學生的綜合能力。實施綜合創新實驗通常是在理論課教學結束之后，綜合創新實驗打破了學科之間的界限，其實驗內容的設計以培養學生的創新能力作為指導思想。學生在完成一項創新實驗的過程中，要對各種實驗的設備進行熟練的掌握，也需要借助多個學科知識的綜合運用，才能夠完成實驗。
機械工程及其自動化專業綜合創新實驗ι
1、實驗設備：細紗機，計算機，測試系統，機構測繪工具。
2、實驗內容：(1)測繪細紗機鋼領板運動機構；(2)應用測試系統檢測鋼領板運動規律；(3)根據檢測的鋼領板運動規律，反求設計控制凸輪機構；(4)對細紗機鋼領板運動機構進行綜合分析，提出新的設計方案；(5)在計算機上實現新設計方案的仿真設計或者虛擬設計。
機械工程及其自動化專業綜合創新實驗ⅱ
1、實驗設備：機器動力學實驗臺，計算機，測試系統。
2、實驗內容：(1)應用測試系統檢測機器動力學實驗臺，當載荷一定時，在安裝飛輪和不安裝輪飛兩種狀態下主軸轉速的變化情況；(2)建立實驗臺等效主軸的運動方程，分析飛輪的調速作用；(3)按新給定的主軸運轉不均勻系數反求設計飛輪；(4)在計算機上實現不同主軸運轉不均勻系數條件下飛輪的仿真設計或者虛擬設計。
機械工程及其自動化專業綜合創新實驗ⅲ
1、實驗設備：1511織布機，計算機，測試系統，機構測繪工具。
2、實驗內容：(1)測繪1511織布機打緯機構和棕框機構的機構運動簡圖；（2）應用測試系統檢測檢驗棕框機構運動規律；（3）根據檢測的棕框機構運動規律，反求設計棕框共軛凸輪機構；（4）對1511織布機打緯機構和棕框機構的運動進行綜合分析，提出新的設計方案；（5）在計算機上實現新設計方案的仿真設計或者虛擬設計。
三、“機械工程及其自動化專業綜合創新實驗"的實施
系列“機械工程及其自動化專業綜合創新實驗”一般安排與課程設計同步進行。學生在指導教師的指導下完成基本實驗內容，然后獨立完成計算分析、創新設計以及在計算機上實現創新設計方案的仿真設計或虛擬設計等項內容，最后寫出實驗報告。系列“機械工程及其自動化專業綜合創新實驗”不僅重視學生動手能力的培養，更重要的是加強了學生綜合應用所學知識分析問題、解決問題和創新思維能力的培養。系列“機械工程及自動化專業綜合創新實驗”是按照學生掌握知識由淺人深，認識問題由感性認識到理性認識過程設計的，它重視了學生綜合創新能力的培養，形成了鮮明的特色。