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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化工機械設計基礎，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】化工機械；設計材料；選擇；應用
一、做好化工機械設計中碳素鋼與合金鋼材料的選擇
要做好化工機械設計中的材料選擇工作，首先要使材料滿足機械零部件在運行過程中各種機械性能、物理性能以及化學性能的要求。在此基礎上，還要兼顧機械生產與加工過程中的可操作性、經濟性以及安全性。在當前的機械設計材料市場當中，碳素鋼受其加工性能和操作性能好、成本價格優越等特點影響得到了廣泛的關注與應用。但是，這種碳素鋼的低強度、低韌性以及中等形狀以上材料零部件無法進行熱處理加工淬透作業等缺陷，使其在機械設計材料選擇中受到了較為嚴重的制約。研究發現，在碳素鋼中加入一定比例的合金元素就能夠形成合金鋼。這種合金鋼結構的機械材料在強度與韌性上能有一定的提升，還可以在一定程度上賦予零部件材料諸如耐腐蝕、耐高溫、耐磨損等方面的特殊性能。雖然合金鋼材料較碳素鋼材料各方面性能均有所提升，但只有在材料外載荷作用力較大，或是零件的有效截面尺寸較大且需要進行淬透DnI的情況下才應選用合金鋼材料，其他情況則應選用碳素鋼材料。
二、化工機械設計中材料的應用要以機械材料零部件的制造工藝為參考指標
在機械生產與加工作業中，鑄造工藝、熱處理工藝、切削工藝、焊接工藝等加工處理技術對于機械設計中材料應用的要求各有不同。鑄造工藝要求機械設計材料的應用向高流動性、高收縮性以及高吸氣性方向發展，焊接工藝需要機械設計在材料應用中考慮材料的沖壓性、冷鐓性特點，熱處理工藝需要機械設計在材料應用中滿足淬透性、過熱敏感性以及氧化脫碳性等方面的基本性能，切削工藝則要求機械設計在材料應用中滿足切削作業可操作性的特點。機械設計中材料的應用，要以機械材料零部件的制造工藝為參考指標。機械零件是組成機械的基本單元，機械零件在一定的工作條件下具有足夠的工作能力，并且成本低廉，是設計機械零件應滿足的基本要求。工作能力是指零件抵抗可能失效的能力，對載荷而言稱為承載能力.零件因某種原因而不能正常工作的現象稱作失效。零件設計除應保證零件具有足夠的工作能力外，為降低零件成本還需考慮合理選擇材料，降低材料費用；保證良好的制造工藝性，減少制造費用；盡量用標準化、通用化零件，簡化設計過程，降低成本。
三、做好化工機械設備的防腐設計
腐蝕是化工機械設備發生的常見問題，這主要是由于化工機械設備在日常的環境中由于空氣以及水分等因素而發生了化學反應，進而導致設備出現損耗或者是破壞的狀況?；ぴO備在被腐蝕之后會在其色澤、外形以及基本的性能方面發生變化，從而影響設備的正常使用和生產，也會給相關的企業帶來一定的損失。所以，對于化工設備的腐蝕以及防腐措施的研究意義重大。結構的設計應該圍繞化工設備生產運行中的生產要求和應力的特點，在設計中需要注重一下幾個方面：首先是產品的結構要求應該要與生產化工產品的耐腐蝕要求相一致；其次是要注意化工設備的運行穩定性和流暢性，防止具有腐蝕性能的介質的停頓、熱負荷分配方面的不夠均勻以及蒸汽的凝結和腐蝕產物的累積；最后是要注意對于外力的保護，防止因交變應力而引起的疲勞腐蝕。
四、化工機械設計中材料的應用要做到環保性與節能性的統一
隨著我國經濟的迅速發展，對于資源的需求正在迅速增加，其中很多應用于機械設計的很多材料都已被大量開采，有一些已經變成了稀缺資源。在這種情況下，我們應該在機械設計的材料選擇方面，更為注重綠色環保與經濟性。機械設計材料應用工作環保性與節能性的統一，作為生態經濟社會建設發展過程中，可持續發展觀念賦予機械設計工作的新要求。經濟社會在發展過程中對于各種不可再生原材料的需求與消耗，最終勢必會給機械設計材料的選擇與應用工作埋下嚴重的隱患，因而材料應用工作中節能性與環保性的統一已成為我們下一步工作的重點。以機械設計鑄件環節材料的應用工作為例，鑄件設計階段5%左右的成本決定著80%左右的鑄件生產成本。因此要關注機械設計材料應用階段的節能環保，有效節約原材料和成本，減少不必要的能源耗費。
總之，在化工機械設計中材料的選擇與應用已成為一個備受關注的問題，在機械設計中要做到材料的使用與節能環保協調進行，以促進我國經濟的可持續發展。
參 考 文 獻
[1]趙忠國.機械設計中的材料的選擇和應用[J].科技風.2011（17）
關鍵詞：化工機械；腐蝕；防腐措施
一、腐蝕的原因和種類分析
1.1 化工機械腐蝕的原因
常用機械金屬本身就具有著易腐蝕的化學性質，這是化工機械易腐蝕的內在原因。同時由于受到外界因素的影響，比如溫度、適度等因素，為腐蝕的發生提供了客觀的因素，雙方共同作用就造成了腐蝕的發生。另外，由于化工機械工作地特殊，化工廠本身環境中就有很多如SO2、H2S、硫化物、氫氧化物以及鹽霧等有害物質，這是化工機械易腐蝕的外因。通過長期接觸，機械本身會與空氣發生物理和化學反應，從而造成機械的腐蝕。
1.2 腐蝕的機理種類
化工機械發生的腐蝕主要有兩種：①化學腐蝕，化學腐蝕指的是環境中的介質設備的表面發生化學反應，促使新的物質生成，從而使得設備的表面受到新生物質的腐蝕，這種腐蝕一般都發生在高溫干燥的環境下，通常是由介質與設備表面直接接觸而發生的；②電化學腐蝕，這種腐蝕指的則是設備的表面與電解溶液的接觸時通過電極反應而發生的腐蝕。這種腐蝕屬于還原反應的一種，通常發生在潮濕的環境下。
在化工機械腐蝕中，具體腐蝕包括：高溫氧化腐蝕、剝層腐蝕、點狀腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、疲勞腐蝕、焊接應力腐蝕、工業大氣腐蝕、海洋大氣腐蝕、震動磨損腐蝕等一系列腐蝕種類。其中電化學腐蝕、縫隙腐蝕、疲勞腐蝕和焊接應力腐蝕是最主要的幾種腐蝕方式。而電化學腐蝕的腐蝕導致機械損傷也是最嚴重的， 另外幾種其他腐蝕的綜合結果最終也會導致電化學腐蝕。
二、化工機械設計時的防腐設計
2.1 材料的選擇
機械設備的通用材料是碳素鋼，這種材料的使用優勢在于廉價，易加工、供應方便，且這種材料在普通條件下腐蝕并不劇烈，因此很多企業都會選擇其做為機械材料。但是在化工行業這種具有高濃度腐蝕性介質的惡劣環境下，碳素鋼并不適合“生存”。因為其抗腐蝕能力較弱，一旦接觸到高濃度腐蝕性介質必會發生大范圍腐蝕，根本不能保證化工機械長期使用。例如Q235鋼，其在酸性介質中常態下發生反應的速度達到0.5～1.0mm/a，雖然很多企業在選擇這種材質的化工機械時都會在機械表面進行防腐涂漆，但是一旦漆膜脫落，金屬與空氣就會發生大范圍強烈化學反應。由此可見鋼材類金屬并不適用于化工企業的機械制造。為了提高機械材料的抗腐蝕性能， 化工企業通常可以選取16MnCu等普通低合金鋼作為化工機械的制造材料，雖然這類材料較碳素鋼貴，但是其抗腐蝕能力較碳素鋼強上很多，有數據顯示，低合金鋼制成的設備是碳素鋼制造設備使用壽命的2～3倍。因此使用低合金鋼材質的化工生產總體經濟效益要高的多。
2.2 結構工藝上的防腐設計
結構和工藝的防腐設計除了材料，機械設備的結構也會對防腐能力產生一定的影響。如果設備的幾何形狀不夠合理，或者是整體的構造過于復雜，會引起設備積液、積塵，或者是表面涂層破損等。因此，在針對機械設備的結構和工藝進行設計時，也要充分考慮防腐能力：
①機械設備的形狀應當避免復雜，力求簡潔明了，而且整體上應當使用同一種金屬材料，避免材料種類過多；②構造方面減少留有縫隙，預防表面出現劃痕，構造應當利于清洗；③在焊接時要保證內應力和應力集中，避免出現焊接缺陷；④防銹涂層的涂抹要軍營內，盡量使用具有防腐性能的涂料，尤其注重對焊接點的涂刷；⑤對不同的構件連接處應當進行科學的處理，防止縫隙腐蝕的出現。
2.3 在強度設計上注意防腐設計
在化工機械設計時， 設計人員應當充分考慮化工環境的強腐蝕性， 因此在對機械強度設計時設計人員也應當注意防腐設計。這就要求在剛度設計時，構件不僅要滿足機械對剛度和強度的基本要求，同時還要考慮到腐蝕余量的設計。通常機械設計中的腐蝕余量為設備壽命內腐蝕深度的兩倍。
三、防腐蝕涂料
3.1 防腐蝕涂料的作用
①屏蔽作用。漆膜阻止腐蝕介質和材料表面接觸；隔斷腐蝕電池的通路，增大了電阻。②緩蝕作用。某些顏料，或其與成膜物或水分的反應產物，對底材金屬可起緩蝕作用（包括鈍化）。③陰極保護作用。漆膜的電極電位較底材金屬低，在腐蝕電池中它作為陽極而“犧牲”，從而使底材金屬（陰極）得到保護。
3.2 防腐蝕涂料的主要類型
①油脂涂料
油脂涂料是以干性油為主要成膜物的一類涂料。其特點是易于生產，涂刷性好，對物面的潤濕性好，價廉，漆膜柔韌；但漆膜干燥慢，膜軟，機械性能較差，耐酸堿性、耐水性及耐有機溶劑性差。干性油常與防銹顏料配合組成防銹漆，用于耐蝕要求不高的大氣環境中。
②生漆
生漆附著力強、漆膜堅韌、光澤好，它耐土壤腐蝕，較耐水、耐油。缺點是有毒性，易使人皮膚過敏。此外它不耐強氧化劑，耐堿性差。
③酚醛樹脂涂料
主要有醇溶性酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、純酚醛樹脂等。醇溶性酚醛樹脂涂料抗腐蝕性能較好，但施工不便，柔韌性、附著力不太好，應用受到一定限制。因此常需要對酚醛樹脂進行改性。如松香改性酚醛樹脂與桐油煉制，加入各種顏料，經研磨可制得各種磁漆，其漆膜堅韌，價格低廉，廣泛用于家具、門窗的涂裝。附著力強，耐水耐濕熱，耐腐蝕。
④環氧樹脂涂料
環氧涂料附著力好，對金屬、混凝土、木材、玻璃等均有優良的附著力；耐堿、油和水，電絕緣性能優良。但抗老化性差。環氧防腐蝕涂料通常由環氧樹脂和固化劑兩個組分組成。固化劑的性質也影響到漆膜的性能。常用的固化劑有：①脂肪胺及其改性物。特點是可常溫固化，未改性的脂肪胺毒性較大。②芳香胺及其改性物。特點是反應慢，常須加熱固化，毒性較弱。③聚酰胺樹脂。特點是耐候性較好，毒性較小，彈性好，耐腐蝕性能稍差。
四、腐蝕的控制方法
總的來說，機械的防腐方法有很多種，一方面是選擇抗腐蝕能力較強的金屬，并對金屬表面進行抗腐蝕處理；另一方則是改善外界環境以及進行電化學保護。對金屬的抗腐蝕處理是在選擇抗腐蝕金屬的基礎上對金屬進行定期防腐漆涂抹；而改善外界環境則要求企業能夠盡量控制化工生產中環境污染的程度，通過降低環境中有害氣體濃度和控制環境濕度、溫度來達到減少介質腐蝕能力的作用；而利用電化學保護進行的腐蝕控制則是采用犧牲陽極達到保護處于陰極的設備的作用，另外通過外加電流也可以對機械進行防腐保護。
結束語
在化工行業中，機械設備的使用范圍十分廣泛，使用的頻率也十分的頻繁，這對于機械設備的性能都有著較高的要求，應當從選材、設計等方面不斷促進機械設備的防腐能力的提高，盡量避免或者是減少由于腐蝕而對設備產生的不良影響。必須采取積極有效的措施進行防腐，加強對防腐技術不斷研究和完善，對防腐材料的性能要進行研究，根據不同使用環境選擇合適的防腐漆或防腐涂料對于化工機械設備而言有著重要的作用，是其防腐能力提高的關鍵，對于當前的化工行業而言，具有重要的意義?！?/p>
參考文獻
[1]劉春榮.淺談化工機械設備的防腐設計及措施[J].裝備制造技術，2011（10）
【關鍵詞】化工機械；環境；和諧發展
當前，科技的進步，推動了化工機械的發展。但是對于地球資源、能源過快，過多消耗，以及污染環境等問題，仍然一直是化工機械發展中的重大課題。并且我們已經付出慘痛的代價。因此必須加強化工機械工業與環境的和諧發展勢。
1、綠色化工機械
在整個生產過程中對資源的利用率極高，符合一定的環境保護需求。這就是綠色化工機械，也是化工機械未來發展的方向。
2、綠色化工設計及其應用技術
2.1實現綠色設計的化工機械
針對產品的可靠性設計、科學創新設計、人本性設計以及綠色設計是確定產品的質量的重要標準，他們密不可分又缺一不可?？煽啃允钱a品的初級設計。科學創新設計是產品的優化設計。人本性是產品的核心設計。綠色性是產品的追求設計。只有他們共同協作，才能實現機械的綠色設計[1]。
化工機械綠色設計[2]：指的是分析化工機械的生命周期以及相關的設計信息，使化工機械具有先進的性能并且對環境友好以及很高的經濟性的系統設計方法。其原則就是：1）技術先進性原則。2）環境協調性原則。3）最佳綜合效益原則。
2.2化工機械應用綠色設計
保障化工機械的環境協調性、最佳綜合效益和技術先進性原則。就一定要實施綠色技術。其中包括：資源化以及廢棄物再生、機械可回收設計、機械的易拆卸設計、環保材料、機械的生命周期評價等。
1）環保材料：主要通過對環境的影響來選擇。其包括：天然材料、生物易降解或降解材料、容易回收和再利用的材料、廢棄后污染小的材料。
2）化工機械回收率高的設計：減少資源和能源浪費，并減少其對環境的污染是綠色機械設計的根本目標。適合的回收方法和設計會產生巨大的社會和經濟效益。現今我國的化工機械回收方法幾乎都是手工分解。其回收率雖然很高，但是對環境的影響卻不理想。而機械回收性設計就是要在機械的設計階段，就考慮到材料以及零件的回收性?；厥辙k法以及回收價值，已達到材料和零件的最大利用力，并且回收過程盡量減少對環境的影響。
3）機械拆卸的設計：化工機械拆卸性設計是指在機械的設計階段就讓機械具有不錯的拆卸性能，其原則就是：（1）使用材料種類盡量統一，使用兼容性能好的材料；（2）要根據可拆卸設計的原則進行設計。（3）在功能可以得到滿足的前提下，盡量設計成可拆卸和回收，并且簡化設計減小拆卸的難度；（4）功能和結構相近的部位使用通用化、標準化的零件。減少拆卸工具的種類和數量，以便更換與拆卸。
4）化工機械的生命周期評價：生命周期的評定主要是針對環境問題提出的。同時其也是機械綠色設計評定以及分析的方法。其不僅包括拆卸設計、產品的回收利用設計、以及資源化及其再生處理、環保材料的選擇等等綠色設計的內容。與此同時更加強調生命周期的全過程中保證經濟。技術環境的最佳。因此，機械進行生命周期評價是必要的。
綠色制造也稱清潔生產，與綠色設計一道，在化工機械中運用預防性、一體化的環境保護戰略，達到保護人類健康并向市場提供極具競爭力的化工機械，優化合理運用能源和資源，并達到最小。
3、環境污染，實現機械工業可持續發展和綠色經濟的目的
3.1優化化工機械的制造過程
就化工機械而言，要實現綠色，節省兩點。1）綠色指的是環境保護，化工在發展的過程中，經常導致環境污染、生態失衡、甚至可能招致大災難。而社會發展一定要與自然和諧，因此化工機械制造一定要減小對環境危害。
2）節省，就是節約，節儉的意思。這也是市場經濟的重要因素之一。對于任何一個經濟行為，都需要在一定程度啥節約成本。而且節儉也是我國的傳統，因此我們需要保持。
3.2實現機械的制造方法先進化
對于化工機械制造方法來說，有以下五點需要注意。1）數字化。信息化石工業化的核心，而數字化就是信息化的核心。因此想要先進的制造技術就一定要把數字化放在重要的位置。2）自動化，即減少人工，減少勞動力，用機械取代勞動力?，F今，我國一次一般的自動調節、自動控制、自動補償等發展到了自組織、自修復、自學習、自維護的高水平。3）集成化，就是多種事物及集成，是技術的集成，也是管理的集成，更是管理與技術的集成。而高科技制造技術就是信息技術、管理科學與有關科學技術、制造技術的集成。4）網絡化，網絡化就是通信技術與數字技術的集成。它既是集成化、制造業信息化的基礎，更是集成化、制造業信息化的的進一步發展。其必帶領制造企業走向整體化、資源互補共享、有序化，全球化的新紀元。5）智能化，就是在制造過程中能自主地處理大量信息，甚至是不完整的信息。具有自修復、自診斷以及自組織能力。
4、化工機械工業與廢棄物循環利用
在新進的技術以及完善的管理下，化工機械生產所帶來廢棄的利用率不斷提高，這也是發展化工機械生態化，綠色化的關鍵。尤其要對“三廢”嚴加處理、高效的循環利用是減少污染的重要方法，也是社會和諧，發展經濟的重要途徑。
5、化工機械工業與部件綠色包裝
綠色包裝是一種包裝理念、它是一種理想包裝，現今還未給出完全的評審標準和定義?？墒撬呀浻绊懙搅藝H貿易，綠色包裝已經成為了國際貿易中新的壁壘.綠色包裝包括：保證包裝功能的前提下，廢棄物最少、用料最少，同時包裝材料及制品是無毒、無害物質；不影響生態環境；包裝回收、易再利用等。
關鍵詞 化工機械；旋風分離器；數值模擬
中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）46-0145-02
伴隨著社會工業化的雄厚發展，逐步形成了屬于自己的發展天地，但人們對其性能優良、安全可靠、價廉物美、制造周期快等諸多方面的要求也在不停地助長。傳統的化工機械及設備的設計方法已經不能滿足人們對其產品質量的要求，同時也不能適應日益繁榮的市場需求，原因在于傳統的化工機械及設備在受實驗條件限制的同時也是屬于暗箱操作。然而另一種新思路和新方法的誕生解決了上述疑難，那就是計算機技術的出現。計算機是數值模擬技術的一種工具，目前，除了直接試驗外，人們逐漸采用先進的數值模擬技術進行策劃和研究，結合數值計算和剖析的模式解決在研究工程技術中遇到的具體困難；由于其投資少、策劃過程快、信息完備、模仿能力強等特點，所以在能源、礦場、化工、輕工等行業的機械研發過程中都得到了長足的發展和相當的應用。本篇文章通過旋風分離器在化工領域中的廣泛應用為例闡述了計算流體動力學技術的運用，從而在化工機械及設備的數值模擬進一步的結構優化和其研發中奠定了一定的基礎。
1 SOLIDWORKS技術在化工機械設計中的運用
廣泛應用于化工、石油、礦山和諸多類輕工行業的旋風分離器是一種以分離、除塵為功能的設備；而氣力輸送、流態化、分離及干燥過程等多相流問題也是每一個領域中的突出問題。所以，選取旋風分離器內部的三維兩相流場進行Solid works數值模擬研究對氣、固分離很有代表意義。
2 SOLIDWORKS的技術建模
第一，建立幾何模型：Solid works、Gambit、AutoCAD等軟件都可以用來創建幾何模型。本篇文章采用計算模型為Solid works高效型旋風分離器，其幾何參數各為：a=95mm，b=38mm，D= 190mm,h=285mm，B=72.5mm，De=64mm，H=760mm,S=95mm；第二，劃分模型的網格：網格的類別分為多種，四面體網格、鍥形、六面體及混合等網格全屬于三維模型的范疇；在引用中為了方便增高計算的精確度，首先，引用者應當選擇與流體的流動特點相適宜的網格形式。再次，劃分網格數目也會影響計算的確精度，如果網格的數目超越了所允許的數目時，只會增加計算所需內存、減緩解的收斂，所以，網格的數目并不是多多受益。故此，網格的劃分在數值模擬中雖處于前處理過程，但網格質量的好壞對模擬的結果起著相當意義的作用。本篇文章介紹的分塊網格技術，一方面創建非均勻網格是基于控制網格節點的分布控制網格位置的多少，另一方面在計算域離散成5個子區域各自劃分成網格的基礎上吻合了網格位置與計算領域的幾何形狀；為了達到計算的預期程度，在這里總共劃分了非均勻的344148個六面體網格單元；第三，設置邊界條件類型：本篇文章假定出口端湍流流動已經達到飽和性的發展狀態，將排氣口端的形式選為outflow，將入口端的形式選為velocity-inlet；分離器的壁面端采用顆粒服從鏡面反射的原理設為無滑移壁面wall。
3 SOLIDWORKS的技術數值求解
首先定位適應實際流場特性的計算模塊（兩相流和單相流）、運行條件、物料屬性等給模型，然后進行數值代入解答。1）氣、固兩相流場的計算就應用離散相模型中的相間耦合的隨機軌道模型，但旋風分離器內流場由于是三維強旋轉湍流，故而應用抽象的雷諾應力湍流模型（RSM），這樣做是基于其本身含有清晰的多向異性；2）設定運作時的條件，設入口氣流方向垂直于進口截面，而其速度為20m/S；3）固相顆粒群采用密度為2 750kg/m3，能通過45tzm 的篩網篩孔的滑石粉，在假定固相顆粒群的粒徑布置滿足Rosin-Ramm-ler分布的基礎上，將粒徑布置分為10個空間，顆粒相對分布范圍作為該顆粒的比率含量，而計算顆粒直徑選為每個粒徑分布區的中間值。氣相流體就用常溫下的空氣；含塵量在含塵氣體中取9.5g/m3（標準）；4）模型的數值求解中由于統一了匹配的選取差分格式為QUICK 、壓力插補格式為PRESTO，采用了非交錯網格的SIM-PLEC算法的格式，通過速度和壓力之間的互通校正關系迫使質量守恒同時獲得壓力場。故而可以得到比較滿意的計算成果。
4結果分析與討論
由于采用數值模擬的方式功效相當大，故而可以形象的模仿出每一個物理量在每一個位置上的信息，故而解決了旋風分離器內部的流場復雜和通過實驗的手段很難測量周全的困難。比如我們要考查速度的模擬結果時就可以查看任何一點位置處的合速度、極坐標下各個分速度等；觸類旁通，其他多種形式的模擬結果考查也如此。
4.1 速度場分布
流體的運動在整個截面內、外部流體的旋流方向相同且類型都為旋轉流，所以就證明了螺旋的螺旋方向在旋風分離器內、外是相同的。我們可以從不同截面的速度矢量圖所提供的信息中尋找出哪里的流場紊亂，哪里的速度分布規則等等。
4.2 壓強分布
通過比較和參照各類圖左側的數據標志條，我們不難找出哪些區域的壓強高，哪些區域的壓強，然后再取某一值做比較就可得出答案。當然，我們也可以通過其他方法來實現這一目標，比如說相對于某一點的壓強的變化率、壓降值等，來發現哪里的壓強幅度變化較大，能量損耗比較嚴重等。通常我們把這種方式叫做“自定義函數表達式”。
5 結論
SOLIDWORKS技術的分析和解讀功能是相當的強大，它能夠通過模仿和效仿機械設備內部空間的流場，從而獲得包括壓強分布、速度分布、濃度及溫度分布等等流動狀態的多種不同程度上的直接和明晰的信息。SOLIDWORKS技術是一種在先進技術中加進的虛擬設計方式，本篇文章通過舉例來闡述了SOLIDWORKS技術進行數值模擬的程序，同時也賦予了相當數量的模擬結果，進一步證明了引用SOLIDWORKS技術運算的實踐性和合理性，再次印證了SOLIDWORKS技術軟件在化工機械的策劃意圖中具有潛在的應用能量，它的發展前景值得人們引起關注。
參考文獻
[關鍵詞]機械設計制造;自動化;應用
中圖分類號：TH16;TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0131-01
引言
機械設計制造及其自動化應用技術不僅融合了多種新技術手段，突破了傳統生產模式的局限，也逐漸成為了一門集多種技術為一體的綜合性較強的學科。作為以自動化為主的機械設計制造來講，其自動化應用技術的改革與創新對人類社會經濟的發展有著不可忽視的作用。其應用不僅進一步完善了傳統制造業的發展模式，也對提高工程施工效率有著重要的促進作用，并為獲得更大的經濟效益提供了重要的物質基礎。
一、機械設計制造及其自動化技術的概述
1、機械設計制造
所謂機械設計制造是指我國從事各種化工機械、機床、儀器、紡織機械、工具以及儀表和起重運輸機械等其他機械設備生產工作的工業部門，它的重要作用就是提供技術裝備促進國民經濟的發展。同時機械設計與制造作為一門學科，它的主要實踐性教學環節有軍訓、電工、金工、電子實習、生產實習以及社會實踐和課程設計等，主要學習的是與力學和機械工程有關的課程。
2、自動化技術
自動化技術屬于綜合性技術，它與系統工程、計算機技術、液壓氣壓技術、自動控制以及控制論和信息論都產生了緊密的聯系，其中給自動化技術帶來很大影響的是計算機技術和控制論。自動化技術的發展趨勢也是多種多樣的，主要是機電一體化、機械功能多元化、結構設計標準化以及控制智能化和結構運動高精度化。自動化技術應用的一個重要發展方向就是工業自動化，例如計算機輔助制造和計算機輔助設計，這種技術一般應用在門禁系統中。除此之外，自動化技術的進步還促進了工業生產的發展，大多應用在化工以及冶金和石油等行業，使勞動生產率得以提升。
二、機械設計制造及其自動化的實際應用
1、集成化的實際應用
伴隨著現代自動化技術、微電子技術以及計算機技術在機械設計制造行業的不斷廣泛應用，逐漸衍生出了很多新興的技術，如計算機輔助設計、數控加工技術、制造與測試技術、信息管理系統技術及柔性制造系統技術等。目前為了實現不同等級集成化制造系統的構造，比較簡單可行的辦法就是對各類新興的技術進行系統化的集成。自動化技術在機械設計制造中的集成化應用，主要通過借用系統工程的基礎理論依據，信息管理系統技術對企業機械設計制造的總體優化，通過一系列方式增進自動化，在計算機數據庫和信息網絡的共同作用下，將機械設計制造企業的主要生產要素和經營管理活動集合成一個相互聯系的整體，實現機械制造過程中以人為主體的集成化生產。自動化及相關聯技術的集成化應用有許多突出的優勢，其中將該方法應用到提升產品的質量，使新研發產品的成本下降，生態環境保護這幾個方面都具有特別重大的現實意義。
2、智能機械制造應用
智能機械制造技術是一門綜合性的學科技術，是由機械制造、自動化技術、系統工程與人工智能之間的相互滲透而形成的，是智能機器與專家結合而成的人機一體化智能體系，而該智能體系在機械制造過程當中可實現相應的智能活動。淺顯來講，智能機械制造就是將機械制造技術與人工智能體系進行有效的結合，將人工智能完美融入到機械制造體系的過程中，通過模擬專家自身大腦智慧的活動，代替專家在機械制造情況中應當完成的活動甚至超出專家能力之外的，也由智能機械技術來完成。在智能機械制造中，系統具有專家的功能，自動監視運行狀況，隨時發現與預測錯誤的產生，明確自身需要改進和預防的功能。此外，智能機械制造系統還具有應對突發事件的功能，如自動調整自身的參數，適應外部環境需求，使運行始終保持在最佳狀態。
3、柔性自動化的實際應用
伴隨著現代機械制造行業的迅速發展，機械實際使用者對客戶需求的適應能力與企業的應變能力提出了更高水準的要求，這就要求企業必須關注市場的需求情況、產品的供需情況，政府政策和技術更新等前提的轉變，從而實現對制造生產線上的產品種類、數量、結構、生產規模進行合理的規劃，此時就必須使用柔性自動化技術。柔性自動化體系是在保證生產的前提下，通過人機操作界面的優化與自動化的合理追求建立起相比而言較完善的信息管理體系，進而使計算機管理產生最大的效益。在柔性自動化體系的實際應用中，普通設備與自動化設備可能同時進行使用，而且在機械加工制造的某一個環節是可以人為參與干涉的，這樣就有效加強了機械制造對外界人為因素突變的應變能力，使制造出的機械產品更加滿足市場的需求。此外，柔性自動化系統另外一個特別主要的功能，就是可以實現與制造體系的有效銜接，加強機械制造、生產與設置之間的聯系，使機械制造的自動化水平大大地進步。
4、虛擬化的實際應用
機械虛擬研發技術是以仿真技術和系統建立模型為基礎，由計算機圖形學、當代機器制造工藝、統共工程學、人工智能及多媒體信息技術等多種技術組成的多學科技術。機械虛擬制造是利用信息技術、仿真計算機技術對機械制造活動過程進行仿真，從而發現和處理機械制造過程中可能出現的難題，進一步達到機械產品研發制造的目的。熟練應用機械虛擬研發技術，不但能降低制造成本、縮短機械產品的研究周期，還可以適當加強機械產品的市場競爭能力。
三、機械設計制造與自動化應用程序的發展應用
相關人員應該完善機械加工系統，合理運用可編程控制器與工業機器人，以此促進基礎工作中的自動化工作，促進我國機械制造行業的穩定發展。因此，應該充分考慮到國經濟的發展現狀，完善制造業的相關工作，促進不同步驟之間的協調，跟上機械設計與制造工作的發展步伐。在各種先進技術應用的條件下，應該重視運用新型的制造技術。其中包括機械制造自動化技術、傳感技術、以及信息技術等。這有利于完善現代化的管理系統，保證對應的生產組織的管理工作，廣泛應用各類新型技術，促使制造與自動化技術具備整體化的特征，這樣可以提高我國制造業的競爭實力。因此，我國機械制造成本控制工作需要達到更高的標準，而且，也需要合理的管理技術設計、制造以及產品開發工作等?，F階段，我國制造業首先需要解決的問題是合理的運用機械制造系統。機械制造業提高競爭實力的關鍵在于提高生產效率，開拓市場，保證勞動生產率的提高，有效的控制制造成本，優化各種資源，提高制造工作的水平。這些具體的環節都需要依賴新型機械制造與自動化技術的創新作為支撐。
結束語
我國現代化建設中，高科技信息技術在工業生產中的普遍運用，使機械自動化的設計和制造水平變得越來越高，提升機械自動化系的可靠性、安全性和高效性。機械設計制造及其自動化在工業生產中的應用，降低企業經營成本，提高生產力，使企業經濟效益得到最大化提升，為我國機電一體自動化發展指明了發展方向，促進現代人們的生活方式向著自動化、智能化和信息化快速發展。
參考文獻
[1] 王博.芻議機械設計制造及其自動化應用[J].電子測試，2015（8）.
一、機械設計制造及其自動化技術的概述
1.1機械設計制造
所謂機械設計制造是指我國從事各種化工機械、機床、儀器、紡織機械、工具以及儀表和起重運輸機械等其他機械設備生產工作的工業部門，它的重要作用就是提供技術裝備促進國民經濟的發展。同時機械設計與制造作為一門學科，它的主要實踐性教學環節有軍訓、電工、金工、電子實習、生產實習以及社會實踐和課程設計等，主要學習的是與力學和機械工程有關的課程。
1.2自動化技術
自動化技術屬于綜合性技術，它與系統工程、計算機技術、液壓氣壓技術、自動控制以及控制論和信息論都產生了緊密的聯系，其中給自動化技術帶來很大影響的是計算機技術和控制論。自動化技術的發展趨勢也是多種多樣的，主要是機電一體化、機械功能多元化、結構設計標準化以及控制智能化和結構運動高精度化。自動化技術應用的一個重要發展方向就是工業自動化，例如計算機輔助制造和計算機輔助設計，這種技術一般應用在門禁系統中。除此之外，自動化技術的進步還促進了工業生產的發展，大多應用在化工以及冶金和石油等行業，使勞動生產率得以提升。
二、機械設計制造及其自動化的應用現狀
2.1設計方面
雖然我國的科學技術實現了不斷的發展，但是總體來說，特別是與西方發達國家相比，其計算機技術極其發達，而且在機械制造與自動化應用的設計過程中，能夠實現設計理念的不斷更新，而我國的計算機技術還處于相對落后的狀態中，其中尤其是CAD/CAM技術的欠發達，致使我國在機械制造和自動化應用中的設計水平還有待提高，設計過程也需要得到進一步的優化和完善。
2.2制造工藝方面
受到國外先進發達的計算機技術推動的影響，國外的機械制造行業中的制造設備的自動化特點十分明顯，例如納米加工、高精密加工、多軸數控設備加工、激光加工等等一系列新技術。但是在我國，機械制造行業的設備中所含有的高科技量都比較少，這大大制約了制造工藝的發展，致使我國的制造工藝滯后。
2.3自動化技術方面
科學技術的發展為機械制造行業中帶來了許多新的技術的應用，多軸聯動機床、柔性制造系統等一系列自動化設備已經發展成為了主流，這些被廣泛使用于西方國家的機械制造行業中。但是我國的機械制造行業中使用的自動化系統卻還是呈現單一性的特點，雖然大力普及了數控機床，但是自動化技術含量總體還是偏低。
2.4管理方面
在機械制造和自動化應用的過程中，我國的管理思想和方法與西方國家相比較而言仍存在一定的差距，由于受到各種原因的影響，我國在機械制造與自動化應用過程中的管理思想和方法比較落后，沒有使其實現數字化和現代化的要求。
三、機械設計制造及其自動化的具體應用
3.1生產自動化
機械制造與自動化應用是否取得成功的重要表現之一就是看生產過程自動化的程度。在機械制造的生產過程中，利用自動化技術能夠促進生產過程朝著更加智能化的方向發展，使生產過程更加具有連續性，而且很多生產中的工序都可以利用設備自動完成，不僅有效的節省了生產所需的人力，還使能夠影響生產過程的人為因素降到了最小值，這就使生產加工過程中的損失率大大降低了，有效提升了機械制造企業的競爭力。
柔性自動化生產技術是機械設計制造中一種實用的技術，柔性自動化技術產生的基礎是產品的生產信息，同時利用數字加工技術設備實現適應不同的加工對象以及生產需要。柔性自動化生產技術的信息控制中心是主計算機，主要作用是監測生產過程產生的數據，從而根據具體情況對生產計劃進行調整。柔性儲運系統的作用是對廢料以及工具等生產物料進行運輸和存儲，一般是由工業機器人進行操作的，能夠提高企業的生產效率。
3.2檢測自動化
科學技術的發展給機械制造與自動化應用所帶來的影響有很多方面，在機械加工的過程中，加工所需要使用到的原材料的范圍在逐漸變大，不僅僅是原來的傳統機械加工材料，一些新型材料的出現，使得其在機械加工過程中得到了越來越多的采用。但是同時也是由于對新型材料的采用，使得對傳統的機械加工材料的人工檢測方式出現了越來越多的不足。在這種情況之下 ，使用先進的計算機技術就成為了必要的方式，像使用電流信號、激光、人工神經網絡、三座標測量儀等技術對機械的零部件上的磨損程度進行檢測，可以有效的提高檢測的效率。
3.3信息自動化
計算機輔助系統是實現機械制造與自動化中自動化功能的主要方式，計算機輔助系統中涵蓋和涉及了極其廣泛的內容，計算機工藝輔助設計系統、計算機輔助設計系統等就包括在內。使用計算機工藝輔助設計系統的主要目的就是實現機械制造生產中加工效率的提高，使生產水平的標準化程度不斷提升；使用計算機輔助設計系統的主要作用就是促使設計師將精力更加集中的用在產品設計的工作上。
3.4 CAM、CAPP技術的融合
自動化技術的不斷發展，促使CAPP技術在現代機械制造行業中發揮著越來越大的作用，在機械制造生產的過程中，CAPP技術為生產活動和生產管理的進行提供了重要的依據，成為了現代機械加工行業中的重要組成部分。在機械設備零部件的加工過程中，采用CAM技術可以使加工過程更加精確化和智能化。
四、機械設計制造及其自動化的應用前景
4.1機械制造的集成化
在目前的機械制造企業中，所使用的最主要的生產方式就是計算機集成制造系統，其中主要包括工程技術信息分系統、制造自動化分系統、管理信息分系統、質量信息分系統等等。工程技術信息分系統中包含計算機輔助設計、計算機輔助工程分析、計算機輔助工藝過程設計等等；制造自動化分系統中包含加工中心、自動裝配、計算機數控、工業機器人等；管理信息分系統中則主要包括經營管理、物料管理、人事管理、生產管理和財務管理等等；質量信息分系統中主要包括計算機輔助檢測、計算機輔助測試及計算機輔助質量控制等等。
4.2機械制造的智能化
采用智能化的制造系統可以在機械制造的過程中實現與之相關的智能活動，例如判斷、分析、推理等等。機械制造的智能化具體來說主要表現在智能系統擁有良好的友好性和適應性。在機械的制造和設計過程中，通常都是使用模塊化的方法，使其實現較好的柔性。機械制造的智能化對友好性和安全性也比較重視，智能化的機械制造系統可以做到節約資源和無污染，同時還能夠充分的對資源進行回收。
4.3機械制造的敏捷化
機械制造的敏捷化的基礎就是機械制造企業的競爭力和信譽度，這一點主要就是利用組成虛擬公司，實行分工合作，最后達到增強企業競爭力的目的，同時還要快速敏捷地對用戶的各種需求做出反應。要想達到快速敏捷的應變能力，必須要牢牢抓住虛擬制造技術這個核心內容，把握虛擬制造技術的關鍵作用?，F代機械集成制造技術未來的發展方向之一就是敏捷化，這是現代機械集成制造系統實現從信息集成向企業集成轉變的必經之路，敏捷化制造的發展對于現代集成制造系統的發展有著深刻而長遠的影響。
關鍵詞：先進制造；技術機械制造業；發展方向
一：機械制造技術的概念
機械制造業指從事各種動力機械、起重運輸機械、農業機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產的行業。機械制造業為整個國民經濟提供技術裝備，其發展水平是國家工業化程度的主要標志之一，是國家重要的支柱產業。機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年，積累了許多理論和實踐經驗，但隨著當今社會的發展，人們的生活水平不斷提高，各個方面的個性化需求越來越強烈。作為經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前被公認的認識是：先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。
（1）從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發展更加符合人類社會的需要（2）從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。（3）從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變，減少層次和中間環節。（4）從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量。
二、機械制造技術的發展優勢
發展低成本自動化技術，潛力大，前景廣，投資省，見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經濟效果，適合我國現階段的發展需要和國情。20世紀下半頁，日本豐田汽車集團首創的精節生產LP（LeanProduction）模式，就是以最小的投入，取得最大的產量的具體表現。借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備，在發展現代機械自動化技術時，應以原有的設備為主，合理調整機床布局，添加少量的數控設備，引入CAD/CAM技術，充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性，共同構成一個以人為中心，以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統，為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。從長遠看，在發展中循序漸進的搞好制造業生產，實現可持續發展是需要每一個企業家和國家共同努力完成。
機械制造技術的發展趨勢可以概括為：（1）機械制造自動化。（2）密工程。（3）傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來，經歷了三個階段，即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯系，它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合，旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。
三、機械制造技術的新趨勢
（一）、機械智能化
智能制造系統可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，該系統在制造過程中能進行智能活動，如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統中，“智能”主要體現在系統具有極好的“軟”特性（適應性和友好性）。在設計和制造過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的柔性；對于人，智能制造強調安全性和友好性；對于環境，要求作到無污染，省能源和資源充分回收；對于社會，提倡合理協作與競爭。
（二）、機械敏捷化
敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求做出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息成發展到企業集成的必由之路，它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平，是現代集成制造系統的發展方向。
（三）、機械虛擬化
“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統建模和計算機仿真技術為基礎，集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體，是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發現制造中可能出現的問題，在產品實際生產前就采取預防的措施，從而達到產品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產品開發周期，增強產品競爭力的目的。
四：結束語
總之，我國機械制造業發展應用自動化技術，不但要起點高，瞄準世界先進水準，而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術，堅持提高與普及相結合的方針，我國的機械自動化技術發應應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。
參考文獻
[1]黃華梁、彭文生.創新思維與創造性技法.北京：高等教育出版社，2007
[2]李學志.計算機輔助設計與繪圖[M].北京：清華大學出版社.2007
論文摘要：課程教學質量評估，辦學水平評估，專業辦學水平評估，是學校辦學水平，專業水平或專業人才水平質量高低的反映。
對課程教學質量的評估，特別對主干課教學質量的評估，是學校辦學水平評估和專業辦學水平或培養質量評估的重要組成部分。它從一個側面反映出學校辦學水平的高低，專業水平或專業人才水平質量的高低。一門課程的教學質量包括教師的教學質量和學生的學習質量。由于教師在教學過程中起主導作用，因而教師方面應該作為課程教學質量評估工作的重點?，F根據本人參加機械學院力學教研室力學教學評估工作的體會，就如何搞好理論力學課的“自檢”工作，談幾點體會和做法。
一、明確課程設置的目的
科學性和思想性相結合是一個重要的教學原則。正確認識一門課程在專業教學計劃中的地位、直接影響著理論力學基礎課的性質。理論力學是物理學的一部分，在化工機械專業的課程體系中，與數學、物理有較緊密的聯系，并鞏固與進一步熟悉已學的數理知識，為學習后續課創造有利的條件。就其在專業教學計劃中的地位、作用及密切結合工程技術問題的應用范圍來看，它又是一門技術基礎課。其任務是使學生在學習物理之后，進一步掌握與熟悉力學中有關基本概念與基本知識，以及物體機械運動的基本規律及其研究方法，并能初步學會運用這些規律解決生產實踐中的問題。為進一步學習與研究相關的科學技術打下堅實的基礎，為畢業后解決高尖端的力學問題準備條件。同時，也為培養學生的邏輯思維能力，并為培養學生的辯證唯物主義世界觀莫定基礎。
二、學習教學大綱，研究教材，搞好教學工作
教學大綱是整個教學過程中的指導性文件，是教師組織教學的依據。教師按照大綱制定切實可行的課程教學計劃，從而使教學過程規范化、條理化，這將有利于貫徹科學性與思想性相結合的原則，培養學生嚴謹的學風，盡而提高教學質量。
根據教學大綱的要求，在總結多年來的教學經驗的基礎上，制定化工機械類專業課程內容，確定教學的深廣度及科學的學時分配，設置合理的課外學時比、課外作業、測驗、實驗課等，注意采用多樣的教學方式，進一步規范了課程教學。這樣，依據教學大綱組織并安排教學，有利于提高理論力學教學起點，合理銜接與其它相關課程的聯系，以培養學生理論聯系實際的能力，切實提高教學質量。
從1990年起，我開始使用新編教材，先后采用過西安交通大學主編的《理論力學》，哈爾濱工業大學主編的《理論力學》等教材。在教學工作中，我對選用過的教材和目前國內外出版的教材進行了詳細的分析比較，認真汲取這些教材的優缺點，并結合我們專業實際要求，制定教學內容，充分發揮這些教材在提高教學質量中的作用。同時，依據培養目標，對少學時教材的內容進行取舍，對理論力學與其它課程教材內容的分工和銜接等問題進行了研究。在教材設置上，化工機械，機械制造類專業的學生要求要有一定的機械設計能力。因此，對理論力學的教學要求應既在于教學的深度，又在于廣度，不宜過分縮小知識面。在這方面知識面寬一些適應性就強一些。要全面考慮課程的系統性和科學性，以及專業的針對性，加強學生的基本概念，解題能力的培養。為了拓寬知識面，增強適應性，教學中，我給學生提供必要的自學條件，通過答疑，學生作習題，進行學習小結等方式，學生進一步理解了教材，掌握了教材。對勇于探究，肯鉆研，程度較好的學生，我通過推薦，補充教材等手段，鼓勵他們深人掌握一些相關內容，充分挖掘了學生的學習潛力。比如，關于科氏加速度產生原因的分析，牽連運動為平面運動點的速度和加速度合成問題，對任意一點的動量矩定理的討論及應用等問題，我都鼓勵學生深入探討，取得了較好的教學效果。
總之，我體會到充分調動學生學習的積極性、主動性，有利于因材施教，也有利于發揮教師的主導作用。我平時對學生作業，考試中常發生的錯誤，答疑時提出的問題等都比較重視。從中不斷總結經驗，尋求規律，總結出學生學習過程中必經的一些臺階。這樣，在不斷的總結中，逐步完善課程教學。
三、開展教學研究，提高教學質量
幾年來，我圍繞理論力學課程改革的方向與教學內容的研究，在調動學生的學習主動性，積極性，培養學生能力等幾個方面開展了教學研究，取得了一定的效果。在調動學生學習積極性、主動性方面，重點談兩個問題:
(一)提高教學起點
教學起點低，又沒有講出“臺階”，會使學生感到枯燥無味，從而放松對自己的要求，也就談不上主動性、積極性的發揮。
提高起點首先要解決如何與物理課更好銜接的問題。比如，點的運動學基本內容在物理課中已經講過。理論力學除了重點講自然法外，其余內容作適當的復習以后就直接應用。在應用中加深對基本理論的理解。首先在點的合成運動，剛體平面運動講完以后，通過范例分析，指出點的絕對運動分析法和相對運動分析法的關系。相對運動分析法中，復合運動法與平面運動分析法的關系。平面運動中，基點法與速度瞬心法的關系，在整個動力學計算中，都要涉及點的運動分析。此時，再反復強調什么時候需要采用建立運動方程，什么時候可以用運動合成法，或者速度瞬心法。這樣把點的運動學問題貫穿在整個運動分析法與動力分析之中。即節省了學時，又解決了起點低的問題，又使基本內容掌握得更熟練、更鞏固。
(二)分層次組織教學
學習的積極性來源于求知欲望和對所學知識的興趣。只有對課程內容有了一定的了解以后，才能對它產生興趣。這就要求教師在組織教學時要考慮讓學生盡快掌握課程的基本結構。采取基本內容與加深內容的分段講授辦法，對此是有幫助的。比如，動力學中，首先講動力學基本定律(三大定律)。集中時間把這些主干內容講完，然后再拓寬加深內容安排在三年級第三學期，使教學進度與三個學期制相適應，也有利于報考研究生的學生復習理論力學。除此之外，我還組織學生作機械振動實驗。把抽象問題具體化、形象化;把工程實際引進課堂，擴大了學生的視野。有利于把理論力學知識更好的與實際相聯系。
關鍵詞：機械發展；環境保護；可持續發展
中圖分類號：F407文獻標識碼： A 文章編號：
前言
素有“工業的心臟”之稱的機械工業是其他經濟部門的生產手段，也可以說是一切經濟部門發展的基礎。衡量一個國家工業化程度的重要標志就是其機械工業發展的水平，它對促進整個國家的現代化發展有著重要的意義。機械的發展直接關系著國民生活水平，然而機械工業在生產過程中也給我們生活的環境帶來了許多污染：產生大量污染大氣的廢氣、污染土壤的廢水和固體廢物，同時在生產加工過程中還產生噪音和不必要的振動。
1、我國機械發展的現狀
近年來，我國的經濟得到快速發展，農業、建筑、化工等行業的發展都突飛猛進，在以上各行業發展的過程中，機械化程度不斷提高，越來越多的工程機械在生產中發揮了重要的作用，機械的發展已經成了各行各業的重中之重。改革開放以來，國家非常重視機械行業的投資建設，大力加強機械行業的發展，各類工程機械的生產以及應用都在不斷增長。但是，目前我國的機械發展還是有很大的局限性，部分機械設施的性能、壽命等都不太完善，都有很大的提升空間。
2、機械發展的重要意義
改革開放以來，我國的機械行業得到了很大的發展，我國生產的某些機械產品技術含量高，性能優越，能夠滿足國際的生產需求，在促進國民經濟發展上發揮了重要的作用。在機械產業的發展中，我國抓住了市場機遇，大幅度的提高了發展程度，在多個領域都取得了令人矚目的成績。機械產業的高速發展，能夠促進各行業經濟發展，帶動國民經濟發展，使得我國在國際上的競爭力增強。
3、機械發展過程中產生的污染
近年來，我國機械產業高速發展，但是伴隨的問題也非常嚴重。某些機械發展雖然帶動了國民經濟發展，但是對我們的生活影響也很大。機械設備在運轉的過程中，容易產生廢氣，廢水，固體廢棄物等，環境污染問題日益嚴重，危害動植物和人身安全的事情也經常發生，對構建社會主義和諧社會也非常不利。
3.1廢氣污染
某些機械設備在運轉的過程中，會產生許多有害的廢氣，眾所周知，機械發展中產生的廢氣污染對人們日常生活影響很大。例如農業機械中的廢氣污染問題，大多數的農業機械裝置使用柴油機，而柴油機的最大問題就是排放大量的二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、碳氫化合物、碳煙固體粉塵等。在這些廢氣中，二氧化碳容易加劇當前的溫室效應，全球變暖問題加劇。這些廢氣中毒性比較強的當屬碳氫化合物，例如一氧化碳，對人的身體都有很大的危害。氮氧化物能夠進一步形成臭氧，其氧化性極強，不僅對人的呼吸系統有很大的危害，對植物的生長和繁殖都有很強的阻礙作用。其他廢氣也是如此，對人的心肺和其他部分都有或多或少的危害，有的危害甚至是長期的，總而言之，機械發展中的廢氣問題非常嚴重，急需解決。
3.2廢水和固體污染
在機械發展中，某些化工機械和農業機械設備存在很大的廢水和固體污染。在某些農業機械設備的使用中，有許多機械設備出現漏油現象，主要是柴油、機油、齒輪油、汽油、液壓油等油料。以上機械設備的漏油問題，不僅浪費了油料等資源，而且對于土壤資源和水資源都有很大的污染危害，影響著人們的正常生活。。
除了漏油現象，當今機械發展中還存在其他問題，例如廢油問題。在農業機械裝備的日常保養中，用于清洗配件的油占住燃油的比例不小，可以說是一個小的石油資源。而日常工作中用于清洗機械配件的廢油，只有很少的部分能夠回收，大部分的廢油直接倒掉。被倒掉的廢油容易流入河水中，污染了人們依賴的水資源，也有的廢油直接被土壤吸收了，這樣一來，土地資源也受到了不同程度的污染。
3.3噪音污染和振動危害
在過去的幾十年，機械行業得到了迅速發展，但是在發展的過程中，噪聲問題尤其突出。但是直到目前，我國還沒有對機械設備的噪聲污染問題作出一項明確的規范限制條令。在國際的機械市場競爭中，相對發達國家而言，我國的機械噪聲污染問題一直比較突出，并且控制噪聲問題的能力也處于劣勢地位。噪聲污染的問題嚴重，其危害性也比較大：其一，機械設備在運轉的過程中，其噪聲問題嚴重影響周圍居民的日常工作生活，對人們的身心都有很大的影響；其二，不僅是對周圍居民的正常生活造成危害，對于操縱機械設備的工作人員也是如此。操作機械設備的工作人員長期處于噪聲污染中，噪聲污染問題對其身體健康影響嚴重，最明顯的就是工作人員的聽力系統受到嚴重的干擾，對身體健康有很大的威脅；其三，振動是機械設備產生噪音污染的主要原因，但是振動也會引起其他問題，一些機械設備中的配件容易發生疲勞及損壞現象，因此機械設備的使用壽命縮短。
4、解決機械發展中產生的污染
4.1提倡綠色設計與優化設計
在機械行業的發展中，出現以上問題是不可避免的，但是應當采取措施盡量減少以上問題的危害性。在機械設備的設計中，要提倡綠色設計，并且優化設計。機械發展中的綠色設計非常關鍵，能夠有效的利用現有的資源，做到不浪費，更環保。因此，機械發展中的綠色設計能夠使所設計的機械設備與環境相協調，包括機械設備的材料選擇，機械設備的回收利用、廢棄物的可再生及回收利用、機械設備的安裝拆卸設計等。機械設計中的綠色設計，能夠使得機械設備在生命周期過程中實現經濟、環境以及技術的最好結合。
4.2加快先進制造方法的研制
在機械設備的發展中，與綠色設計統一的還有先進的制造技術。在機械設備制造過程中，要保證機械設備在工作運轉的過程中，合理利用資源，達到最小環境污染。首先，在機械設備制造的過程中，必須要考慮綠色環保和節省材料；其次，先進的制造技術還要努力實現機械設備的數字化、自動化、集體化、網絡化等先進技術。先進的制造方法能夠節省資源、減輕機械設備使用中的各種污染問題，有助于實現機械設備的綠色經濟和可持續發展。
4.3做好廢棄物循環利用
在過去的幾十年中，機械生產難免會產生廢棄物，要想解決這個問題，需要做好廢棄物的循環利用。應當利用先進的科學技術，管理好機械生產中的各種污染，使得機械行業能夠實現綠色經濟、高效率的快速發展。在廢棄物的循環利用中，要努力做好工業“三廢”的綠色處理，使得在機械生產中產生的廢棄物能夠變廢為寶，循環利用。這樣一來，在機械生產中造成的環境污染現象也能減輕，并且還能保障人們的身體及精神健康，從而促進社會主義和諧社會的發展。因此，在機械行業的發展中，廢棄物的循環利用非常重要，應當加強落實。
5、結語
在現代化生產中，機械行業對國民經濟影響巨大，也是發展非常迅速的行業。但是在發展的過程中，出現了很多嚴重的問題，影響著環境質量和人類的身體健康。因此，解決這些問題是非常關鍵的，應當在設計機械設備時提前考慮到問題的嚴重性，優化機械設計；使用先進的制造技術減輕資源浪費現象；同時，在機械設備的運轉中，要處理好環境污染問題，對于廢水、廢氣、固體廢物等要妥善處理，爭取變廢為寶，實現循環利用。在機械行業的發展中，要認清當今的發展趨勢，采取各種有利措施，來適應節能減排的要求，發展綠色環保的機械行業。
參考文獻：
關鍵詞：機械制造工藝；設計能力；重要性
前言
我國機械制造行業發展時間已經超過半個世紀，整體機械產品生產已經建立綜合形式規模，形成品質優良、品種多樣、布局合理的機械制造工業體系。機械制造工藝設計作為當前我國的機械制造工藝的重要內容，對我國機械制造行業發展具有非常好的促進作用。通過培養機械制造工藝設計能力，確保提高整體機械制造技術水平，完成對我國機械設計的改進，已經成為當前機械制造工作順利展開的關鍵。當前我國機械制造工藝設計主要是為加強對機械制造企業各項資源的綜合應用，進而提高企業的設計能力。本文就企業機械制造工藝設計能力的方法進行探究，現研究結果如下。
1. 我國機械制造工藝發展
機械制造業指從事各種動力機械、起重運輸機械、農業機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產的行業。機械制造業為整個國民經濟提供技術裝備，其發展水平是國家工業化程度的主要標志之一。21世紀初，機械制造業發展的特點是現代化高新技術的綜合利用，其趨勢是四化：即柔性化，敏捷化，智能化和信息化。我國機械制造從技術中心轉向以理念為中心，積極樹立自己的品牌，強化品牌效應和危機意識，要有自己的品牌特點和企業文化理念，創建獨特的企業發展模式和理念。強調專業化分工向一專多能轉變最大發揮勞動者的聰明才智，在該過程中勞動者可以相互合作，發揮各自聰明才智來完成相機的組裝，提高工作效率。
當前我國的工藝設計能力較為低下，整體設計工藝性較差，在很大程度上造成我國機械制造工藝發展緩慢。培養機械制造工藝設計能力已經成為機械制造工藝發展的關鍵，在我國機械制造發展中勢在必行。
2. 培養機械制造工藝能力的重要性
我國在一定的程度上加強機械工藝的科研投入和人才培養力度，充分挖掘機械行業的高科技人才，在機械制造工藝能力培養上已經取得非常顯著的進步。但是我國的整體機械制造工藝能力較為低下，機械工藝能力還有待進一步提高。機械制造工藝能力主要指相關人員對機械制造工藝產品的設計和實際應用能力。設計人員通過機械制造工藝能力能夠將產品設計和實際生產結合在一起，增強機械制造工藝效果。
通過機械制造工藝能力，設計人員可以對機械制造工藝產品進行調研、計算、設計和修改，實現對產品的設計圖紙完善，提高工藝效果和產品成效。機械制造工藝能力的高低直接決定著我國當前的設計成本和設計質量，對我國機械制造行業的發展具有非常大的影響。通過提高設計人員的機械制造工藝能力可以很好地協調設計資源，對機械制造工藝資源進行合理配置，實現機械制造工藝的效益最大化，對我國機械制造的發展具有至關重要的作用。
培養機械制造企業的工藝設計能力，不僅是對生產結構的完善，也能夠將企業的效益明顯提高，推動企業的良好穩定發展。
3. 機械工藝設計能力培養措施
3.1. 加強機械制造工藝設計力量
在培養機械制造工藝設計能力時，相關人員要加強對機械制造工藝科研力量的投入與建設，確保對專業高素質人才的吸收引進。通過企業原有設計人員同和相關技術人員的共同合作，來切實提高工藝設計力量。在進行機械制造工藝設計的過程中，各位設計人員都應不斷提高對該方面的意識，確保加強對機械制造工藝設計能力的培養效果。
3.1.1. 全面專業知識和能力
在進行機械制造工藝設計教導的過程中，工作人員要具有專業的機械制造知識和能力，具有較高的職業素質，能夠高質量、高效益地完成機械制造工藝教學任務。要對機械制造工藝設計進行全面了解和掌握，對各個環節進行準確分析。設計人員不斷提高自身專業素質，將機械制造工藝設計精神和設計要點全部討論，提高機械制造工藝設計能力。
3.1.2. 輔助使用計算機工具
在當前的機械制造工藝設計過程中，計算機技術已經成為影響設計的重要因素。計算機輔助設計及制造（CAD/CAM）在很大程度上方便了當前的機械制造工藝操作和流程，實現了對整體機械制造工藝的簡化，改善了傳統機械制造工藝技術低下、無法滿足市場研究的現狀。因此，要掌握計算機輔助機械制造，培養自身對計算機工具的使用能力，確保能夠獨立完成計算機輔助機械制造工藝設計的相關操作。
3.1.3. 培養工作人員操作能力
在進行學習及提升的過程中，要增強自身的實踐能力，將機械制造工藝設計和實際操作結合在一起，從本質上實現對實際操作能力的培養和鍛煉。要支持和鼓勵工作人員將學習到的機械制造工藝知識進行日常運用，不斷增強自身的專業操作能力和動手能力，培養機械制造工藝設計意識和能力。
3.2. 加強對社會環境建設
機械制造工藝社會環境建設主要包括提升社會對機械制造工藝的關注度、創造良好社會環境、加大對機械制造工藝的投資和管理等方面，通過對上述方面進行建設和管理，確保提高對機械制造工藝能力的培養。社會環境建設已經成為影響機械制造工藝設計能力的一個重要因素。
3.2.1. 提高對工藝的關注度
機械制造工藝能力培養在很大程度上是對學生的培養。在社會職業機能中，相關人員要加強對機械制造工藝的關注度，提高社會對技術能力的培養。當前我國已經在很大程度上加強對機械制造工藝能力培養的關注度，但是這些關注度在社會中僅起到很小的影響。因此，在培養機械制造工藝設計能力的過程中，我們要提高社會對其的關注，對機械制造工藝能力進行宣傳和發展。
3.2.2. 創造良好社會環境
企業在進行機械能力工藝設計培養的過程中企業資源在一定程度上限制了機械制造工藝能力的發展，因此相關人員要加強對社會環境的建設，確保社會積極為設計人員提供良好的機械制造學習環境，提供鍛煉的機會。除此之外，相關人員還要增加對社會資源的管理，尤其是機械制造工藝相關的企業資源。企業可以將上述資源和自身的工藝設計結合在一起，為機械制造工藝能力的培養提供合適的場所，為創建良好的機械制造工藝培養空間。政府要加大對此方面的投入和管理力度，增強綜合協調。
3.2.3. 加強對企業設計研究的投資管理
培養機械制造工藝設計能力在很大方面與企業的資金和管理有關，因此管理部門要加強對企業該方面的管理。企業和部門一方面要加強對企業的投資管理，確保相關投資落實到位，為機械制造工藝能力的培養提供堅實的經濟基礎。另一方面，管理部門要加強對企業的管理力度，對企業機械制造工藝進行管理制度改革和調整，確保機械制造程序滿足社會需要，能夠從本質上對機械制造工藝能力培養的要求。
4. 總結
機械制造工藝是當前世界關注的重點領域，對社會的發展具有非常大的影響，機械制造工藝在一定上已經成為國家機械制造業發展的指標。加強對企業的機械制造工藝設計能力的培養，提高整體機械設計效果，已經成為當前機械工藝教育和建設的關鍵。只有通過對企業加強管理、增強研究投資、豐富企業資源，才能確保增加我國的機械制造工藝效益，從本質上確保我國機械制造行業飛速發展。
參考文獻：
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關鍵詞：機電自動化；機械制造；應用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.117
0 引言
在當前的社會經濟快速發展過程中，一個國家的制造情況能夠有效的體現這個國家的機械化水平，通過將機電自動化與機械制造過程進行有效的結合，能夠保證我國制造行業有效的發展，為我國機械制造過程提供了很大的發展空間。加大我國在機械制造中的投資力度，積極引進先進技術以及專業人才，能夠有效的促進我國機械制造業的快速發展。
1 機械自動化與機械制造的概述
1.1 機電自動化的簡要概述
機電自動化是一們較為系統性的機電技術，隨著社會科學的發展，我國在機電自動化中的研究越來越深入，機電自動化以自身的存在的特點，為我國機械制造過程提供了很大的發展空間。在社會快速更新、發展的過程中，機電自動化是現代化經濟發展的一個重要標志[1]。當前的機電自動化技術在我國主要運用在印刷機械、數控機床、發電設備、工程機械，同時很多的高職以及大專本科院校都有開設機電自動化?？普n程，進一步提高我國機電自動化技術的發展，同時為我國的畢業生提供了更加廣闊的就業面。
1.2 機械制造
人類文明的進步與工程機械有著非常重要的關系，我國的機械制造技術從古代就是聞名世界的一大特色，首先從戰爭用的弓弩、戰車等發展到生活所用的紡紗車等，都離不開機械制造。簡單來說，機械制造對人類文明的發展具有非常重要的作用，同時人類文明的發展史也就是機械制造的發展史。機械制造廣義上指的是用于工程建筑上的機械裝置，主要在工程施工以及工程生產中得到廣泛的運用；狹義上的機械制造具體指的是從事各種動力機械、紡織機械起重、運輸機械、化工機械以及冶煉機械等各種機械化的設備生產部門[2]。在當代的社會中，一個國家的機械制造技術從某種程度上能夠反映個出這個國家的綜合實力，是一個國家整體國民經濟水平的體現，同時也是一個國家國民經濟中的重要基礎裝備。
1.3 我國機械制造過程的發展現狀
自從改革開放之后我國大量的重型工業逐漸向輕型工業轉變，同時也強化重型工業的開發設計，由于重型工業企業較少，發展的過程中競爭對手少，使得我國重型工業水平發展迅速。但是從現在的國際形式來看，我國的形勢還不容樂觀，目前我國的機械制造水平仍然落后于發達國家，主要因為我國的機械制造生產設備陳舊，同時因為傳統觀念的影響，對外國技術有嚴重的抵制心理，裝備技術水平落后，很多再國外已有的先進生產機械制造設備，我國尚不具備。在時展的今天傳統觀念影響逐漸淡化，我國往往花費大量的金錢向國外引進先進的技術設備，在一定的程度上對我國的機械制造技術產生嚴重的阻礙[3]。但是我國由于土地面積廣，地大物博，勞動資源豐富，同時有著非常多的技術人員，因此我國在機械制造發展的過程中能夠充分利用這些優勢，加大我國在機械制造中的投資力度，積極引進先進技術以及專業人才，能夠有效的促進我國機械制造業的快速發展。
2 機械制造過程中機電自動化的具體應用
2.1 機械制造過程中與機電自動化技術有效的融合
機電自動化技術和機械制造過程進行有效融合階段，是當前人們以及機電自動化專業人員主要關注的事情，兩者之間的容和主要包括技術上的檢修工作。通過機電自動化技術對機械制造過程中發生的事情進行有效結合，并能夠處理機械制造過程中發生的事情[4]。在管理機械設設備的過程中，要積極對機械設備進行檢查，通過這樣的方法找出在機械設備過程中存在的問題，以及存在的隱患，然后利用機電自動化技術對存在的問題以及隱患進行檢修排除，保證設備能夠安全有穩定的運行，保證機械制造生產過程中能夠安全的完成生產任務。
利用機電自動化技術對機械制造過程中進行檢修，還能夠通過技術識別的方式分析識別生產過程中可能存在的故障信息，然后就能夠通過計算機網絡，將實際上存在的故障信息進行排除，達到完善機械制造過程的目的，并能夠通過機電自動化技術中的計算機網絡對機械制造過程中出現的問題進行記錄、保存并進行傳輸，他日出現同樣的事情時，能夠及時解決機械制造中存在的問題。如果將機電自動化技術和機械制造有效結合的方法運用到軍事是以及醫療設備上，就能夠有效利用微型化技術，生產出具有體積小，運動靈活等優勢的產品，以最小的代價獲得最大的好處，同時操作人員在進行操作的過程中能夠更加方便、靈活的使用。
2.2 機械制造過程中的柔性機電自動化技術應用
柔性自動化技術主要是利用計算機信息技術的發展，從而得來的一種新型技術。將柔性機電自動化技術運用在機械制造過程中能夠有效的實現機械制造全過程自動化操作，從而使得機械工程能夠進行自動化生產，很大程度上縮短機械制造的時間，并能夠保障工作人員的安全，減少人力、物力的使用，降低生產利潤，提高工作效率，為企業帶來更多的利潤[5]。同時，由于柔性機電自動化技術在機械制造過程中的運用，很大程度上降低工作人員使用機械的幾率，從而有效的避免在進行機械制造過程中一些危險系數高的操作由工作人員來完成，很大程度上提高工作人員的安全系數，保證企業工作人員的切身利益，為企業的發展帶來更多的效益。
柔性機電自動化技術首先是在數字化的基礎上，利用計算機以及自動化技術技術，與機械制造過程進行有效的結合，很程度上保障機械制造過程的生產安全性。隨著對機械制造過程中自動化操作的普及，大量的機械制造都能夠自動化造作，很大程度上提高產品的生產效率，并能夠有效的保證產品生產質量。能夠有效的促進我國機械制造行業快速穩定的發展。
2.3 機械制造過程中的集成機電自動化技術運用
集成自動化技術指的是利用計算機信息技術，來實現集成、精簡以及優化機械制造過程。集成機電自動化主要是利用機械制造的技術功能與生產經營的集成，機械制造過程中使用集成自動化技術能夠保證機械制造生產過程中的準確性，同時使用先進的技術保證機械制造過程能夠有效實施。
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集成機電自動化及時是一項比較新型的技術，這種技術主要指是在機械制造過程中通過精簡、集成的方式保證機械制造良好運行[6]。通過現代計算機信息技術來實現機械制造過程優化生產，最終讓機械制造能夠更快的生產，在實際的機械制造過程中，需要用到微電子技術、計算機信息技術，并使其有效的結合、集成，并且在這一體系中，可能會產生一些高新技術在機械制造過程中使用，為我國的機電自動化技術發展提供更加先進的技術。同時利用集成機電自動化技術在機械制造過程中使用可以在傳統的機械制造過程中更新柔性生產模式，在機械制造過程中讓生產工人成為活動的主體，以保障工作人員的切身利益為主要的準則，讓產品質量得到有效的保障統一。
3 結語
綜上所述，本文主要從機械制造過程中與機電自動化技術有效的融合、機械制造過程中的柔性機電自動化技術應用、機械制造過程中的集成機電自動化技術運用三個方面分析機電自動化在機械制造過程中的應用。
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關鍵詞：過程裝備與控制工程專業；理論力學；卓越工程師
作者簡介：劉學武（1974-），男，黑龍江牡丹江人，大連理工大學化工機械學院，副教授；代玉強（1978-），男，山東濰坊人，大連理工大學化工機械學院，副教授。（遼寧 大連 116024）
基金項目：本文系大連理工大學教學改革基金項目（項目編號：MS201223）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0133-02
“理論力學”是高等院校工科必修的重要技術基礎課，是“材料力學”、“結構力學”、“機械設計原理及過程機械”等主干課程的基礎內容。[1]對于大連理工大學（以下簡稱“我?！保┑倪^程裝備與控制工程專業，講授的“理論力學”有別于其他專業，稱之為“理論力學C”，在授課內容、授課側重點、授課方式及學時方面，與其他專業有明顯區別。通過近幾屆的教學改革，無論是教學方式還是教學內容，都進行了相應的調整，有了較大變化，使教學質量有了較大提高。
但同時也應看到，隨著高等教育理念的改變，特別是最近幾年教育部提出了“卓越工程師”培養計劃，為適應其培養計劃與目標，“理論力學”教學方式也需要得到進一步的改進。特別是要根據“理論力學”課程邏輯性、應用性強的特點，結合本專業對化工設備、成套裝備的要求，對教學內容和教學方法進行相應的改革，最大限度地提高教學效果，達到“卓越工程師”人才培養的要求，這就需要授課講師在教學方法方面仍需探索與研究。
一、“理論力學”教改重要性
“理論力學”的發展已經有多年，內容體系比較成熟，傳統的靜力學、運動學及動力學是經典的三部分授課內容，其理論性、邏輯性和系統性都很好。同時，各個高校不同專業的授課內容也極為接近，基礎知識、理論框架及結構體系都相似。這樣的教學布置優點在于有利于教師之間的交流與合作，缺點在于無法體現出專業特色。特別是教材中的例題、習題都是抽象化后的力學模型，缺少過程裝備與控制工程專業相關的工程例子，這樣的教學內容教師講得費勁、學生聽得迷糊，難以調動學生聽課的積極性，不利于培養學生的綜合能力。
近年來，各高校對眾多課程進行了調整，增加了大量的限選課、選修課，但總學時并沒有變化，因此很多主干課程的學時相應就被壓縮。過程裝備與控制工程專業的“理論力學”課時減少，且學生課后用于該課程的學習時間也大為減少，同時，“理論力學”課程內容也有不足，比如在授課內容的安排上，比較重視經典規律與內容，忽視近現代取得的成果；重視計算過程、輕視力學模型的建立，極少考慮與實際工程的差別。在教學方法上，由于“理論力學”內容多、學時少，普遍采用教師講授的方式，很少有學生直接參與。這些不足，就使學生知識積累和解決問題能力相互脫節，達不到培養“卓越工程師”的目的。因此，為了適應社會發展的需要，培養出具有工程素養的“卓越工程師”型人才，有必要對“理論力學”教學內容、教學方法進行改革與完善。
二、“理論力學”教學改革內容與措施
過程裝備與控制工程專業“理論力學”教學改革的內容，主要思路是強化基礎知識、重點闡述基本概念與定理、改變傳統教學方式、增加實踐環節，大量增加有本專業工程背景的例子，所講授的例題、習題盡量與本專業的工程實際相結合。同時要按照“卓越工程師”培養計劃和培養要求，以及授課教師在以往教學中發現的問題，結合個人教學經驗和他人的教學改革成果，[2-6]對過程裝備與控制工程專業理論力學教學改革提出如下幾點內容與措施。
1.更新傳統教學手段
傳統教學模式主要是板書形式，內容過于單一，無法形象表示出“理論力學”研究對象的特點，這對于學生的理解是不利的。因此，在現代的教學活動中引用多媒體技術進行課堂教學已是大勢所趨，但如何充分發揮其合理作用仍然值得深思。
多媒體教學，不僅僅是指把教學內容做成幻燈片，還應該包括運動機構的實例演示、動畫演示，甚至于一些實驗過程都可以在課堂上播放。這對于本專業的“理論力學”教學只有48學時的情況是非常有利的，可節省大量的在黑板上推導一些繁雜公式和求解過程的時間，可使整個課堂的教學重點內容突出，易于調動學生學習積極性。同時，運用多媒體技術可以演示例題、習題所涉及的機械運動，也可以播放一些工程實例，這些都有助于工程概念淡薄的學生理解課堂內容，在提高學生學習興趣的同時也有利于教師的授課。但要注意，多媒體教學畢竟也只是一種教學手段，要注意其使用的方式、程度，過量的教學信息、頻繁的換屏、花哨的布局，反而會降低學生對教學內容的關注。因此，利用傳統的黑板推導一些重要公式和求解過程，仍然是現代教學中不可替代的教學方式，要充分結合板書與多媒體技術，最大程度地調動學生學習積極性，從而提高教學效果。
2.優化教學模式
傳統的課堂教學模式都是以教為中心的，授課教師在有限的課堂教學時間內為完成教學任務會不自覺地采取滿堂灌、填鴨式的教學方式，尤其是目前多媒體技術普遍應用的情況下，授課教師在增加信息量的同時，也會不自覺地加快授課速度，這將使很多學生只是表面上對一些概念和定理聽懂了、了解了，但實際上并沒有真正吸收并為自己所用，因此做起習題來還是感覺無處下手、感覺很難、甚至一頭霧水，這從測試中就能看出來。
因此，教師在授課過程中要注意調整教與學的關系，充分尊重教學特點，遵循學生是教學活動的主體，體現出以學生為本的教學理念。教師在教學過程中，既是知識的傳授者，又是學生學習的引導者，要著重培養學生分析“理論力學”中所包含的科學問題和解決這些問題所需要的能力，從而不斷激發出學生學習“理論力學”的主動性和積極性，為后續課程的學習奠定堅實的基礎。
（1）啟發式教學。現代教育要與現代大學生的特點相適應，改變以往填鴨式的教學方法，倡導啟發式的教學方式、教學理念，激發學生求知欲，提高學生分析問題和解決問題的能力。教師在授課過程中，要引導學生深入了解事物內部的本質規律，反映在“理論力學”的教學中就是如何具體應用靜力學、運動學與動力學的基本定律來解決構件或者機構的受力特點、運動形式及所受外力。在這個過程中，如何一步步引導學生，由簡入繁、由表及里的考慮問題，使之掌握思考事物內部本質、探求自然規律并能合理利用的能力，就需要在授課過程中不斷努力并實踐。這樣，逐步形成在教師指導下的、以學生為中心的學習過程，也就是說，要體現出以學生為本的教學理念，強調“學生是教學活動主體”的原則。
（2）討論式教學。在課堂教學中引入討論式的教學形式也是一種嘗試，這是學生合作學習和教師指導相結合的一種新的教學方式。主要過程是：教師提前給學生布置要討論的授課內容，學生之間、學生和授課教師之間圍繞與其相關的問題相互討論及交流信息，學生和教師共同參與到教學活動中，學生要表述對相關內容的理解，同時也可以充當教師的角色來引導討論的進行，這對學生也是極大的挑戰，要求他們必須對授課內容有一定的理解。由于本專業上課的人數過多（每學期都在110～120人），往往很難集中在一起進行討論。針對這種情況可采取不同時間段分成小班的形式進行討論，每個小班的人數控制在20人左右，這樣可使每個學生都有表述問題的機會，當然，這就要求授課教師付出更多的時間與精力。該種教學形式，可發揮學生的積極作用，引導學生主動參與學習過程，在獲得知識、解決問題的過程中更能培養其合作精神、創新能力及概括總結能力。
（3）布置小論文。“理論力學”有很多貫穿前后課程的知識點，對于這些知識點，可以提前布置給學生做小論文，題目應該有多個，使學生以團隊的形式來進行，鼓勵學生上網查找資料，小論文成績可作為期末考試的一部分。對這些布置的內容，在檢查的時候，應該以學生為主，讓學生來講解團隊作小論文時的整體思路，求解過程中遇到的問題、解決的方式，以及通過小論文學到的知識點。而教師的角色主要起到提示、引領及總結的作用，培養學生一題多解的發散思維方式、掌握知識的關鍵要點及綜合運用所學知識的能力。當然，小論文的選則還可以適當增加難度，如：與當今重要工程問題相關的例題和習題，用運動合成與分解來分析火箭與衛星分離過程、機械手臂各關節間運動軌跡、運動速度等；增加應用專題內容，如簡單剛體型機械手臂的動力學建模與運動方程的推導，簡單太空機械手臂運動路徑建模與動力學方程的推導。
（4）建立學習網站。在學校的大力支持下，建立了本專業的“理論力學”授課網站，通過該網絡平臺可實現師生間的資源共享。在課程網站上，具有課程介紹、授課內容、重點例題講解、課件內容、典型習題分析、答疑解惑、心得與討論及虛擬實驗室等幾項內容，對這些內容還要及時更新，并盡量做到在線解答問題，能對學生學習、作業過程中遇到的各種問題進行及時解答。這對于在課堂上沒有及時聽講，或者思路跟不上的學生，具有極大的意義，相當于開設了第二課堂。
3.構建合理的考核體系
過程裝備與控制工程專業的“理論力學”考試，改變了以往的單純靠期末考試取得最終成績的方式，采用新的多種考核形式，如最終成績按平時考核與期末考試成績之和，二者的權重分別占30%和70%。平時成績可包括基本的三部分，如果有實驗還需要加上實驗的成績：作業成績，知識點很多，且每次課都布置相關作業，一學期的作業量非常大，要求學生獨立完成；組織3～5次的測驗，對靜力學、運動學及動力學每部分都要有測驗，可放在該部分內容結束的時候，考查學生掌握概念、定律的熟悉程度，分析問題、解決問題的能力。通過這種測驗，極大督促了學生學習的自覺性，能提前對學過的內容進行復習，不至于把問題都留在期末；課堂討論表現，這與“討論式教學”相關，根據學生的表現給出相應的成績。上述這些考核方式，可有效督促學生平時就要認真對待理論力學課程，而不是把所有問題都推到期末來解決。
4.引入數學工程軟件
由于“理論力學”對數學技巧的要求比較高，有時甚至會使學生顛倒理論和習題、基本原理和技巧的關系，忽視對基本理論的學習。因此，在教學活動中適當引入相關的數學工程軟件，可一定程度上減輕學生的負擔，甚至于提高學生學習該門課程的興趣。
例如在動力學分析中，運動微分方程是重點內容，但卻沒有講授運動微分方程組的求解問題，大部分問題是在特殊情況下，利用質點系普遍定理進行求解的。因此，在課堂授課過程中可適當引用Maple數學軟件求解微分方程數值解，達到直觀分析運動的目的。這種將抽象的微分方程轉化為圖像顯示的授課內容，使學生有一種興趣感、參與感，直接促進了學生對運動微分方程的理解。Maple 軟件在符號（解析）運算方面目前是最優秀的，計算過程中幾乎不需要聲明變量類型，解決一般的數學問題不需要復雜的編程，且具有自動繪圖的功能，在“理論力學”的教學中使用Maple將會得到意想不到的效果。
如何生動描述力學問題的物理圖像，這也是進行教學改革應該思考的問題，比如，利用Maple軟件可對傅科擺問題進行演示，在各種初始條件下對傅科擺的運動微分方程直接進行求數值解，同時直觀地展示出傅科擺在水平面上的相對運動軌跡。在課堂的授課中初步表明，應用該方式對一些特殊問題進行求解，可引起學生學習的極大興趣。因此，在課堂教學中，根據學時的多少，盡量安排一些利用Maple軟件進行分析的題目，作為平時考核成績的一部分，對一些學有余力的學生，可適當增加難度，作為選學內容。
5.開展實踐性教學活動
過程裝備與控制工程專業開設的“理論力學”，和大部分課程相似，存在教學中重理論而輕實踐的問題，教學大綱中只講授理論而無實踐性環節。但由于“理論力學”本身包含大量的概念、公理、定律以及相關的力學模型，理論性相比于其他課程來講是比較強的。對于剛進入大二的學生，難以很好理解抽象的內容，僅僅依靠課堂講授教學效果較差。
因此，在“理論力學”教學中，各專業可根據總學時的安排，開設幾個常規的“理論力學”實驗，增加學生對運動機構的認識。在開設實驗的過程中，可以考慮如下幾種方式：由任課教師與實驗工程師準備，根據教學內容提前準備3～5個學生實驗，可以是3大部分的單獨實驗，也可以是綜合性的實驗；學生動手設計實驗，教師提供實驗所需要的器材、場地，再由學生完成實驗，可考慮開設1～2個這樣的實驗；現場教學的形式，利用2～4學時，帶領學生參觀校內工廠或者相關企業，使學生能觀察到傳動機構及相關的約束形式。也可以利用flash等軟件，做一些動畫，模擬實際機構的運動過程，在課堂授課過程中，有意安排播放。過程裝備與控制工程專業，已著手進行實驗方面的教學研究，考慮通過網絡開展一些虛擬實驗，如虛擬摩擦系數測定、虛擬靜力學分析、虛擬運動學和虛擬動力學實驗。
三、結語
過程裝備與控制工程專業的“理論力學”課程從教學內容、教學形式、課程體系建立等多方面出發，持續進行了多年的教學改革，取得了較好的教學效果。學生是教學的對象，是課程教學的根本，只有學生發自內心地喜愛“理論力學”，積極主動地學習，課程教學才能順利地進行下去?？傊?，教學改革應該秉承“培養大學生綜合素質、提高分析問題與解決問題能力”的教學理念，不斷進行改革、創新教學方法，以真正適應“卓越工程師”人才培養要求，為最終培養創新型與研究型復合人才奠定基礎。
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