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1、【機械結構論文】創(chuàng)新設計的機械結構實訓項目開發(fā)
摘要：基于創(chuàng)新設計的機械結構實訓項目開發(fā)是機械教學中的一項系統(tǒng)化實踐工程。它依托于傳統(tǒng)機械基礎實驗教學內容與機械基礎理論知識，綜合應用實驗儀器器材、計算機技術、數(shù)控技術、傳感技術等，并制定配套的實驗教材和教學大綱，優(yōu)化、改革實驗室的管理模式。這有助于完成機械基礎課程的教學實踐，培養(yǎng)服務于機械工業(yè)的創(chuàng)新型人才，實現(xiàn)宏偉的職業(yè)院校教學遠景。
關鍵詞：機械教學實踐;創(chuàng)新設計;實驗指導
隨著社會經(jīng)濟和科學技術的快速發(fā)展，傳統(tǒng)機械基礎實驗教學活動已與現(xiàn)有的機械理論知識教學需求存在滯后現(xiàn)象，例如，落后的實驗器材、簡單的
2、實驗項目、單一的實驗教材內容等難以滿足理論知識教學所需條件。這會使得職業(yè)院校學生無法獨立解決實際的機械專業(yè)技術問題，其創(chuàng)新能力和實際動手能力嚴重不足。歸根結底是職業(yè)院校缺乏對學生系統(tǒng)的、規(guī)范的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這與基礎知識的實驗教學活動有著密不可分的關聯(lián)。基于創(chuàng)新設計的機械結構實訓項目開發(fā)搭建完成的機械基礎創(chuàng)新設計實驗室能滿足山西機電職業(yè)技術學院機械工程系的機械傳動與機構設計、機械設計基礎等相關課程的課程設計和實驗教學需求，能培養(yǎng)學生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和分析解決問題能力等。它可以調動學生學習實踐的積極性，使其深入理解所學理論知識，熟知相關實驗技能，這是職業(yè)院校提高教學質量和項目化
3、課程改革的迫切要求。該課題以機構運動方案創(chuàng)新設計實驗、機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計及搭接實驗、軸系結構創(chuàng)新組合設計實驗（共三個教學實驗）為研究對象，其通過教學實驗平臺建立、課程內容設計、科研應用等方式來實現(xiàn)交互式教學（教、學、做）的目的，促進基礎學科課程與科技創(chuàng)新課程的有機融合，將創(chuàng)新課程教學與學生發(fā)展相融合。教學個性化，學習自主化，學生自行查閱資料，分析問題，決定解決方案，是創(chuàng)新實驗室最理想化的常態(tài)學習方式。
1機構運動方案實驗設計
1.1實驗教學目的
實驗教學具有兩個目的：一是深化理解機構運動的基礎知識，熟悉基本桿組概念，奠定好創(chuàng)新型實驗設計的理論基石；
4、二是利用各類相關聯(lián)的桿組，拼接對應的平面機構，激發(fā)學生的創(chuàng)新設計思維，培養(yǎng)學生的綜合技能。
1.2實驗平臺搭建
根據(jù)機構運動的基礎知識，擬定實驗所需的機構運動尺寸、運動方案，利用實驗臺所提供的各類桿組零件，依照實驗內容搭建機構運動的傳遞順序。實驗時，一是區(qū)分各類機構件所運動的區(qū)域范圍，避免發(fā)生運動干涉；二是按照預定機構運動方案搭接或拼接，需注意，拼接的參考面和構件運動平面達到外伸的機構運動層面數(shù)愈小，其運動平穩(wěn)度愈好。因此，在實驗時將機構件的運動層面采用交錯排列方式進行拼接，可使運動平穩(wěn)。所使用的實驗平臺由五根沿X方向可移動的鉛垂立柱和在立柱上有若干可沿Y方向移
5、動的滑塊組成，如圖1所示。實驗時，以面對操作者的鉛垂面為機構拼接的參考面，操作者先雙手扶穩(wěn)立柱，輕推立柱左右移動，到達預定位置后將立柱兩端的螺栓擰緊鎖住立柱；然后，輕推滑塊上下移動，到達預定位置后將滑塊螺栓擰緊鎖定在立柱上。通過此類操作方式，人們可在X、Y平面內確定活動構件相對機架的連接位置。
1.3典型機構運動創(chuàng)新設計
可實驗的機構運動方案均具有基礎知識與實踐相結合的特性，每個機構運動方案都可根據(jù)運動示意圖推算出機構件的尺寸或相對位置，再進行機構桿組的拼接拆分完成實驗目的。能完成機構運動創(chuàng)新實驗的有：蒸汽機機構、插床的插削機構、刨床導桿機構、曲柄滑塊機構與齒輪
6、齒條機構的組合等16種機構。因此，可要求學生發(fā)揮創(chuàng)新思維和實踐動手能力來進行機構創(chuàng)新實驗。
2機械系統(tǒng)傳動創(chuàng)新設計及搭接實驗設計
2.1實驗教學目的
實驗教學有三個目的：一是對典型的機械系統(tǒng)機構和各類機械傳動有直觀認知；二是手動拼裝滿足相應運動需求的復雜機構傳動系統(tǒng)，并進行創(chuàng)新實驗研究；三是進行理論分析，通過對運行參數(shù)（位移、速度等）變化曲線來了解和深化學習復雜機械傳動系統(tǒng)中的構件運動規(guī)律和運動特性。
2.2實驗平臺設置
所使用的實驗平臺由直流電機、搭接元件（定軸輪系、周轉輪系、平面連桿機構）、傳動部分（帶傳動、鏈
7、傳動）、活動支座及安裝平臺組成。操作者可根據(jù)實驗平臺參考說明書中的典型實驗內容或者根據(jù)理論知識創(chuàng)新設計相應的機械系統(tǒng)傳動方案進行機械傳動拼裝，完成復雜的機械傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)不同的機械傳動運動要求。
2.3典型機械系統(tǒng)傳動創(chuàng)新設計
可實驗的典型機械系統(tǒng)傳動有：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、多軸齒輪傳動、行星輪系、復合輪系、曲柄搖桿機構、曲柄滑塊機構、齒輪-曲柄滑塊機構等組合傳動系統(tǒng)。通過搭接機械傳動系統(tǒng)實驗，學生可以清晰了解不同運動的機械傳動系統(tǒng)組成部分與系統(tǒng)結構，也能熟知機械系統(tǒng)的傳動方式與設計要求，進一步提升機械創(chuàng)新意識和實踐操作能力。
3軸系結構創(chuàng)
8、新組合設計
3.1實驗教學目的
一是熟知軸及軸上零件的外觀形狀與結構，并掌握其結構設計和功用；二是熟知軸及軸上零件生產(chǎn)裝配的定位、固定方式和各類軸承組合設計要求；三是綜合理論知識創(chuàng)新設計軸系結構方案，從而培養(yǎng)學生對軸系知識的認知和工程應用等綜合技能。
3.2實驗平臺組成
軸系結構是整個機械組成的重要部分，更是高職院校機械實操課程的核心教學實踐內容。實驗平臺可由學生親自操作，熟悉軸系拼裝、軸系相對位置調整、軸上零件拆卸等實驗過程，可以增強學生對軸系結構的直觀認知和加深理解軸系的結構設計要求，進而提升學生的機械設計能力和實踐綜合能力。
9、實驗平臺是基于四套創(chuàng)意組合式軸系結構設計分析實驗箱搭建的，四套實驗箱內有軸類、齒輪類、套筒類、端蓋類、支座類、軸承類及連接件類等八類（共計百余種）零部件及標準件，能方便地組合出數(shù)十種軸系結構方案，具有內容多樣、組裝靈活的特點，每一實驗箱可供4～6人使用，可滿足全班使用。
3.3典型軸系結構實驗內容
其主要實驗內容為：一是軸系結構組合設計和滾動軸承裝置的組合設計。根據(jù)實驗報告要求的給定條件（齒輪參數(shù)、轉速等），選擇相應零件進行軸承裝置組合設計，可實現(xiàn)軸承選擇、安裝調整、潤滑密封的實驗目的；二是分析相應的軸系結構。分析軸系結構模型，熟知軸系結構的外觀形狀、結構位置、
10、裝配關系等，結合實物，熟悉軸上零件的用途、軸承安裝調整、軸系的定位、軸上零件固定、軸系的潤滑和密封結構等，鞏固理論知識；三是對軸系結構的測繪。根據(jù)所給軸系結構，測量軸系中的軸、軸零件尺寸大小，對照軸系實物，畫出軸系結構三視圖及裝配圖，要求結構合理，裝配關系清楚，繪圖規(guī)范。
4結語
基于創(chuàng)新設計的機械結構實訓項目開發(fā)是以創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維與實踐操作動手能力為核心的教學研究，對高職院校的機械實訓課程設計、實訓教學內容拓展、實訓教學模式改革、實訓教學管理等教育體系建設有著深遠意義。研究開發(fā)機械基礎創(chuàng)新設計實訓項目，可幫助學生深入理解有關原理，使理論上抽象、模糊的東西變
11、得具體而清晰，易學易懂。這樣可以逐步提升學生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力等綜合技能，使學生樹立正確的機械設計理念，并熟練掌握機械設計的理論知識和設計規(guī)律，增強分析問題、解決問題的能力。
參考文獻
[1]萬志堅，童玉清，陳知泰.提高高職《機械設計基礎》課程實踐教學質量的舉措[J].深圳職業(yè)技術學院學報，2011，10（1）：47-52.
[2]張蕓.構建基于綜合實踐能力培養(yǎng)的機械基礎實踐教學體系[J].機電技術，2017，（3）：97-99.
[3]蔡小華，何競飛，湯濤，等.大機械基礎實驗平臺的整合優(yōu)化研究與探索[J].教育教學論壇，2016，（25）：252-254.
[4]孫江，黃風立，胡紅生.大學生工程能力培養(yǎng)之實踐教學改革及探索——以嘉興學院機電工程學院為例[J].教育理論與實踐，2014，（12）：42-44.
作者:韓寧 單位:山西機電職業(yè)技術學院
【機械結構論文】創(chuàng)新設計的機械結構實訓項目開發(fā)
