时间：2023-05-29 18:19:06
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化工机械设计基础，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】化工机械；设计材料；选择；应用
一、做好化工机械设计中碳素钢与合金钢材料的选择
要做好化工机械设计中的材料选择工作，首先要使材料满足机械零部件在运行过程中各种机械性能、物理性能以及化学性能的要求。在此基础上，还要兼顾机械生产与加工过程中的可操作性、经济性以及安全性。在当前的机械设计材料市场当中，碳素钢受其加工性能和操作性能好、成本价格优越等特点影响得到了广泛的关注与应用。但是，这种碳素钢的低强度、低韧性以及中等形状以上材料零部件无法进行热处理加工淬透作业等缺陷，使其在机械设计材料选择中受到了较为严重的制约。研究发现，在碳素钢中加入一定比例的合金元素就能够形成合金钢。这种合金钢结构的机械材料在强度与韧性上能有一定的提升，还可以在一定程度上赋予零部件材料诸如耐腐蚀、耐高温、耐磨损等方面的特殊性能。虽然合金钢材料较碳素钢材料各方面性能均有所提升，但只有在材料外载荷作用力较大，或是零件的有效截面尺寸较大且需要进行淬透DnI的情况下才应选用合金钢材料，其他情况则应选用碳素钢材料。
二、化工机械设计中材料的应用要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标
在机械生产与加工作业中，铸造工艺、热处理工艺、切削工艺、焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料应用的要求各有不同。铸造工艺要求机械设计材料的应用向高流动性、高收缩性以及高吸气性方向发展，焊接工艺需要机械设计在材料应用中考虑材料的冲压性、冷镦性特点，热处理工艺需要机械设计在材料应用中满足淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性等方面的基本性能，切削工艺则要求机械设计在材料应用中满足切削作业可操作性的特点。机械设计中材料的应用，要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械零件是组成机械的基本单元，机械零件在一定的工作条件下具有足够的工作能力，并且成本低廉，是设计机械零件应满足的基本要求。工作能力是指零件抵抗可能失效的能力，对载荷而言称为承载能力.零件因某种原因而不能正常工作的现象称作失效。零件设计除应保证零件具有足够的工作能力外，为降低零件成本还需考虑合理选择材料，降低材料费用；保证良好的制造工艺性，减少制造费用；尽量用标准化、通用化零件，简化设计过程，降低成本。
三、做好化工机械设备的防腐设计
腐蚀是化工机械设备发生的常见问题，这主要是由于化工机械设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应，进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化，从而影响设备的正常使用和生产，也会给相关的企业带来一定的损失。所以，对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。结构的设计应该围绕化工设备生产运行中的生产要求和应力的特点，在设计中需要注重一下几个方面：首先是产品的结构要求应该要与生产化工产品的耐腐蚀要求相一致；其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性，防止具有腐蚀性能的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积；最后是要注意对于外力的保护，防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。
四、化工机械设计中材料的应用要做到环保性与节能性的统一
随着我国经济的迅速发展，对于资源的需求正在迅速增加，其中很多应用于机械设计的很多材料都已被大量开采，有一些已经变成了稀缺资源。在这种情况下，我们应该在机械设计的材料选择方面，更为注重绿色环保与经济性。机械设计材料应用工作环保性与节能性的统一，作为生态经济社会建设发展过程中，可持续发展观念赋予机械设计工作的新要求。经济社会在发展过程中对于各种不可再生原材料的需求与消耗，最终势必会给机械设计材料的选择与应用工作埋下严重的隐患，因而材料应用工作中节能性与环保性的统一已成为我们下一步工作的重点。以机械设计铸件环节材料的应用工作为例，铸件设计阶段5%左右的成本决定着80%左右的铸件生产成本。因此要关注机械设计材料应用阶段的节能环保，有效节约原材料和成本，减少不必要的能源耗费。
总之，在化工机械设计中材料的选择与应用已成为一个备受关注的问题，在机械设计中要做到材料的使用与节能环保协调进行，以促进我国经济的可持续发展。
参 考 文 献
[1]赵忠国.机械设计中的材料的选择和应用[J].科技风.2011（17）
关键词：化工机械；腐蚀；防腐措施
一、腐蚀的原因和种类分析
1.1 化工机械腐蚀的原因
常用机械金属本身就具有着易腐蚀的化学性质，这是化工机械易腐蚀的内在原因。同时由于受到外界因素的影响，比如温度、适度等因素，为腐蚀的发生提供了客观的因素，双方共同作用就造成了腐蚀的发生。另外，由于化工机械工作地特殊，化工厂本身环境中就有很多如SO2、H2S、硫化物、氢氧化物以及盐雾等有害物质，这是化工机械易腐蚀的外因。通过长期接触，机械本身会与空气发生物理和化学反应，从而造成机械的腐蚀。
1.2 腐蚀的机理种类
化工机械发生的腐蚀主要有两种：①化学腐蚀，化学腐蚀指的是环境中的介质设备的表面发生化学反应，促使新的物质生成，从而使得设备的表面受到新生物质的腐蚀，这种腐蚀一般都发生在高温干燥的环境下，通常是由介质与设备表面直接接触而发生的；②电化学腐蚀，这种腐蚀指的则是设备的表面与电解溶液的接触时通过电极反应而发生的腐蚀。这种腐蚀属于还原反应的一种，通常发生在潮湿的环境下。
在化工机械腐蚀中，具体腐蚀包括：高温氧化腐蚀、剥层腐蚀、点状腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、疲劳腐蚀、焊接应力腐蚀、工业大气腐蚀、海洋大气腐蚀、震动磨损腐蚀等一系列腐蚀种类。其中电化学腐蚀、缝隙腐蚀、疲劳腐蚀和焊接应力腐蚀是最主要的几种腐蚀方式。而电化学腐蚀的腐蚀导致机械损伤也是最严重的， 另外几种其他腐蚀的综合结果最终也会导致电化学腐蚀。
二、化工机械设计时的防腐设计
2.1 材料的选择
机械设备的通用材料是碳素钢，这种材料的使用优势在于廉价，易加工、供应方便，且这种材料在普通条件下腐蚀并不剧烈，因此很多企业都会选择其做为机械材料。但是在化工行业这种具有高浓度腐蚀性介质的恶劣环境下，碳素钢并不适合“生存”。因为其抗腐蚀能力较弱，一旦接触到高浓度腐蚀性介质必会发生大范围腐蚀，根本不能保证化工机械长期使用。例如Q235钢，其在酸性介质中常态下发生反应的速度达到0.5～1.0mm/a，虽然很多企业在选择这种材质的化工机械时都会在机械表面进行防腐涂漆，但是一旦漆膜脱落，金属与空气就会发生大范围强烈化学反应。由此可见钢材类金属并不适用于化工企业的机械制造。为了提高机械材料的抗腐蚀性能， 化工企业通常可以选取16MnCu等普通低合金钢作为化工机械的制造材料，虽然这类材料较碳素钢贵，但是其抗腐蚀能力较碳素钢强上很多，有数据显示，低合金钢制成的设备是碳素钢制造设备使用寿命的2～3倍。因此使用低合金钢材质的化工生产总体经济效益要高的多。
2.2 结构工艺上的防腐设计
结构和工艺的防腐设计除了材料，机械设备的结构也会对防腐能力产生一定的影响。如果设备的几何形状不够合理，或者是整体的构造过于复杂，会引起设备积液、积尘，或者是表面涂层破损等。因此，在针对机械设备的结构和工艺进行设计时，也要充分考虑防腐能力：
①机械设备的形状应当避免复杂，力求简洁明了，而且整体上应当使用同一种金属材料，避免材料种类过多；②构造方面减少留有缝隙，预防表面出现划痕，构造应当利于清洗；③在焊接时要保证内应力和应力集中，避免出现焊接缺陷；④防锈涂层的涂抹要军营内，尽量使用具有防腐性能的涂料，尤其注重对焊接点的涂刷；⑤对不同的构件连接处应当进行科学的处理，防止缝隙腐蚀的出现。
2.3 在强度设计上注意防腐设计
在化工机械设计时， 设计人员应当充分考虑化工环境的强腐蚀性， 因此在对机械强度设计时设计人员也应当注意防腐设计。这就要求在刚度设计时，构件不仅要满足机械对刚度和强度的基本要求，同时还要考虑到腐蚀余量的设计。通常机械设计中的腐蚀余量为设备寿命内腐蚀深度的两倍。
三、防腐蚀涂料
3.1 防腐蚀涂料的作用
①屏蔽作用。漆膜阻止腐蚀介质和材料表面接触；隔断腐蚀电池的通路，增大了电阻。②缓蚀作用。某些颜料，或其与成膜物或水分的反应产物，对底材金属可起缓蚀作用（包括钝化）。③阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材金属低，在腐蚀电池中它作为阳极而“牺牲”，从而使底材金属（阴极）得到保护。
3.2 防腐蚀涂料的主要类型
①油脂涂料
油脂涂料是以干性油为主要成膜物的一类涂料。其特点是易于生产，涂刷性好，对物面的润湿性好，价廉，漆膜柔韧；但漆膜干燥慢，膜软，机械性能较差，耐酸碱性、耐水性及耐有机溶剂性差。干性油常与防锈颜料配合组成防锈漆，用于耐蚀要求不高的大气环境中。
②生漆
生漆附着力强、漆膜坚韧、光泽好，它耐土壤腐蚀，较耐水、耐油。缺点是有毒性，易使人皮肤过敏。此外它不耐强氧化剂，耐碱性差。
③酚醛树脂涂料
主要有醇溶性酚醛树脂、改性酚醛树脂、纯酚醛树脂等。醇溶性酚醛树脂涂料抗腐蚀性能较好，但施工不便，柔韧性、附着力不太好，应用受到一定限制。因此常需要对酚醛树脂进行改性。如松香改性酚醛树脂与桐油炼制，加入各种颜料，经研磨可制得各种磁漆，其漆膜坚韧，价格低廉，广泛用于家具、门窗的涂装。附着力强，耐水耐湿热，耐腐蚀。
④环氧树脂涂料
环氧涂料附着力好，对金属、混凝土、木材、玻璃等均有优良的附着力；耐碱、油和水，电绝缘性能优良。但抗老化性差。环氧防腐蚀涂料通常由环氧树脂和固化剂两个组分组成。固化剂的性质也影响到漆膜的性能。常用的固化剂有：①脂肪胺及其改性物。特点是可常温固化，未改性的脂肪胺毒性较大。②芳香胺及其改性物。特点是反应慢，常须加热固化，毒性较弱。③聚酰胺树脂。特点是耐候性较好，毒性较小，弹性好，耐腐蚀性能稍差。
四、腐蚀的控制方法
总的来说，机械的防腐方法有很多种，一方面是选择抗腐蚀能力较强的金属，并对金属表面进行抗腐蚀处理；另一方则是改善外界环境以及进行电化学保护。对金属的抗腐蚀处理是在选择抗腐蚀金属的基础上对金属进行定期防腐漆涂抹；而改善外界环境则要求企业能够尽量控制化工生产中环境污染的程度，通过降低环境中有害气体浓度和控制环境湿度、温度来达到减少介质腐蚀能力的作用；而利用电化学保护进行的腐蚀控制则是采用牺牲阳极达到保护处于阴极的设备的作用，另外通过外加电流也可以对机械进行防腐保护。
结束语
在化工行业中，机械设备的使用范围十分广泛，使用的频率也十分的频繁，这对于机械设备的性能都有着较高的要求，应当从选材、设计等方面不断促进机械设备的防腐能力的提高，尽量避免或者是减少由于腐蚀而对设备产生的不良影响。必须采取积极有效的措施进行防腐，加强对防腐技术不断研究和完善，对防腐材料的性能要进行研究，根据不同使用环境选择合适的防腐漆或防腐涂料对于化工机械设备而言有着重要的作用，是其防腐能力提高的关键，对于当前的化工行业而言，具有重要的意义。■
参考文献
[1]刘春荣.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].装备制造技术，2011（10）
【关键词】化工机械；环境；和谐发展
当前，科技的进步，推动了化工机械的发展。但是对于地球资源、能源过快，过多消耗，以及污染环境等问题，仍然一直是化工机械发展中的重大课题。并且我们已经付出惨痛的代价。因此必须加强化工机械工业与环境的和谐发展势。
1、绿色化工机械
在整个生产过程中对资源的利用率极高，符合一定的环境保护需求。这就是绿色化工机械，也是化工机械未来发展的方向。
2、绿色化工设计及其应用技术
2.1实现绿色设计的化工机械
针对产品的可靠性设计、科学创新设计、人本性设计以及绿色设计是确定产品的质量的重要标准，他们密不可分又缺一不可。可靠性是产品的初级设计。科学创新设计是产品的优化设计。人本性是产品的核心设计。绿色性是产品的追求设计。只有他们共同协作，才能实现机械的绿色设计[1]。
化工机械绿色设计[2]：指的是分析化工机械的生命周期以及相关的设计信息，使化工机械具有先进的性能并且对环境友好以及很高的经济性的系统设计方法。其原则就是：1）技术先进性原则。2）环境协调性原则。3）最佳综合效益原则。
2.2化工机械应用绿色设计
保障化工机械的环境协调性、最佳综合效益和技术先进性原则。就一定要实施绿色技术。其中包括：资源化以及废弃物再生、机械可回收设计、机械的易拆卸设计、环保材料、机械的生命周期评价等。
1）环保材料：主要通过对环境的影响来选择。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、废弃后污染小的材料。
2）化工机械回收率高的设计：减少资源和能源浪费，并减少其对环境的污染是绿色机械设计的根本目标。适合的回收方法和设计会产生巨大的社会和经济效益。现今我国的化工机械回收方法几乎都是手工分解。其回收率虽然很高，但是对环境的影响却不理想。而机械回收性设计就是要在机械的设计阶段，就考虑到材料以及零件的回收性。回收办法以及回收价值，已达到材料和零件的最大利用力，并且回收过程尽量减少对环境的影响。
3）机械拆卸的设计：化工机械拆卸性设计是指在机械的设计阶段就让机械具有不错的拆卸性能，其原则就是：（1）使用材料种类尽量统一，使用兼容性能好的材料；（2）要根据可拆卸设计的原则进行设计。（3）在功能可以得到满足的前提下，尽量设计成可拆卸和回收，并且简化设计减小拆卸的难度；（4）功能和结构相近的部位使用通用化、标准化的零件。减少拆卸工具的种类和数量，以便更换与拆卸。
4）化工机械的生命周期评价：生命周期的评定主要是针对环境问题提出的。同时其也是机械绿色设计评定以及分析的方法。其不仅包括拆卸设计、产品的回收利用设计、以及资源化及其再生处理、环保材料的选择等等绿色设计的内容。与此同时更加强调生命周期的全过程中保证经济。技术环境的最佳。因此，机械进行生命周期评价是必要的。
绿色制造也称清洁生产，与绿色设计一道，在化工机械中运用预防性、一体化的环境保护战略，达到保护人类健康并向市场提供极具竞争力的化工机械，优化合理运用能源和资源，并达到最小。
3、环境污染，实现机械工业可持续发展和绿色经济的目的
3.1优化化工机械的制造过程
就化工机械而言，要实现绿色，节省两点。1）绿色指的是环境保护，化工在发展的过程中，经常导致环境污染、生态失衡、甚至可能招致大灾难。而社会发展一定要与自然和谐，因此化工机械制造一定要减小对环境危害。
2）节省，就是节约，节俭的意思。这也是市场经济的重要因素之一。对于任何一个经济行为，都需要在一定程度啥节约成本。而且节俭也是我国的传统，因此我们需要保持。
3.2实现机械的制造方法先进化
对于化工机械制造方法来说，有以下五点需要注意。1）数字化。信息化石工业化的核心，而数字化就是信息化的核心。因此想要先进的制造技术就一定要把数字化放在重要的位置。2）自动化，即减少人工，减少劳动力，用机械取代劳动力。现今，我国一次一般的自动调节、自动控制、自动补偿等发展到了自组织、自修复、自学习、自维护的高水平。3）集成化，就是多种事物及集成，是技术的集成，也是管理的集成，更是管理与技术的集成。而高科技制造技术就是信息技术、管理科学与有关科学技术、制造技术的集成。4）网络化，网络化就是通信技术与数字技术的集成。它既是集成化、制造业信息化的基础，更是集成化、制造业信息化的的进一步发展。其必带领制造企业走向整体化、资源互补共享、有序化，全球化的新纪元。5）智能化，就是在制造过程中能自主地处理大量信息，甚至是不完整的信息。具有自修复、自诊断以及自组织能力。
4、化工机械工业与废弃物循环利用
在新进的技术以及完善的管理下，化工机械生产所带来废弃的利用率不断提高，这也是发展化工机械生态化，绿色化的关键。尤其要对“三废”严加处理、高效的循环利用是减少污染的重要方法，也是社会和谐，发展经济的重要途径。
5、化工机械工业与部件绿色包装
绿色包装是一种包装理念、它是一种理想包装，现今还未给出完全的评审标准和定义。可是它已经影响到了国际贸易，绿色包装已经成为了国际贸易中新的壁垒.绿色包装包括：保证包装功能的前提下，废弃物最少、用料最少，同时包装材料及制品是无毒、无害物质；不影响生态环境；包装回收、易再利用等。
关键词 化工机械；旋风分离器；数值模拟
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）46-0145-02
伴随着社会工业化的雄厚发展，逐步形成了属于自己的发展天地，但人们对其性能优良、安全可靠、价廉物美、制造周期快等诸多方面的要求也在不停地助长。传统的化工机械及设备的设计方法已经不能满足人们对其产品质量的要求，同时也不能适应日益繁荣的市场需求，原因在于传统的化工机械及设备在受实验条件限制的同时也是属于暗箱操作。然而另一种新思路和新方法的诞生解决了上述疑难，那就是计算机技术的出现。计算机是数值模拟技术的一种工具，目前，除了直接试验外，人们逐渐采用先进的数值模拟技术进行策划和研究，结合数值计算和剖析的模式解决在研究工程技术中遇到的具体困难；由于其投资少、策划过程快、信息完备、模仿能力强等特点，所以在能源、矿场、化工、轻工等行业的机械研发过程中都得到了长足的发展和相当的应用。本篇文章通过旋风分离器在化工领域中的广泛应用为例阐述了计算流体动力学技术的运用，从而在化工机械及设备的数值模拟进一步的结构优化和其研发中奠定了一定的基础。
1 SOLIDWORKS技术在化工机械设计中的运用
广泛应用于化工、石油、矿山和诸多类轻工行业的旋风分离器是一种以分离、除尘为功能的设备；而气力输送、流态化、分离及干燥过程等多相流问题也是每一个领域中的突出问题。所以，选取旋风分离器内部的三维两相流场进行Solid works数值模拟研究对气、固分离很有代表意义。
2 SOLIDWORKS的技术建模
第一，建立几何模型：Solid works、Gambit、AutoCAD等软件都可以用来创建几何模型。本篇文章采用计算模型为Solid works高效型旋风分离器，其几何参数各为：a=95mm，b=38mm，D= 190mm,h=285mm，B=72.5mm，De=64mm，H=760mm,S=95mm；第二，划分模型的网格：网格的类别分为多种，四面体网格、锲形、六面体及混合等网格全属于三维模型的范畴；在引用中为了方便增高计算的精确度，首先，引用者应当选择与流体的流动特点相适宜的网格形式。再次，划分网格数目也会影响计算的确精度，如果网格的数目超越了所允许的数目时，只会增加计算所需内存、减缓解的收敛，所以，网格的数目并不是多多受益。故此，网格的划分在数值模拟中虽处于前处理过程，但网格质量的好坏对模拟的结果起着相当意义的作用。本篇文章介绍的分块网格技术，一方面创建非均匀网格是基于控制网格节点的分布控制网格位置的多少，另一方面在计算域离散成5个子区域各自划分成网格的基础上吻合了网格位置与计算领域的几何形状；为了达到计算的预期程度，在这里总共划分了非均匀的344148个六面体网格单元；第三，设置边界条件类型：本篇文章假定出口端湍流流动已经达到饱和性的发展状态，将排气口端的形式选为outflow，将入口端的形式选为velocity-inlet；分离器的壁面端采用颗粒服从镜面反射的原理设为无滑移壁面wall。
3 SOLIDWORKS的技术数值求解
首先定位适应实际流场特性的计算模块（两相流和单相流）、运行条件、物料属性等给模型，然后进行数值代入解答。1）气、固两相流场的计算就应用离散相模型中的相间耦合的随机轨道模型，但旋风分离器内流场由于是三维强旋转湍流，故而应用抽象的雷诺应力湍流模型（RSM），这样做是基于其本身含有清晰的多向异性；2）设定运作时的条件，设入口气流方向垂直于进口截面，而其速度为20m/S；3）固相颗粒群采用密度为2 750kg/m3，能通过45tzm 的筛网筛孔的滑石粉，在假定固相颗粒群的粒径布置满足Rosin-Ramm-ler分布的基础上，将粒径布置分为10个空间，颗粒相对分布范围作为该颗粒的比率含量，而计算颗粒直径选为每个粒径分布区的中间值。气相流体就用常温下的空气；含尘量在含尘气体中取9.5g/m3（标准）；4）模型的数值求解中由于统一了匹配的选取差分格式为QUICK 、压力插补格式为PRESTO，采用了非交错网格的SIM-PLEC算法的格式，通过速度和压力之间的互通校正关系迫使质量守恒同时获得压力场。故而可以得到比较满意的计算成果。
4结果分析与讨论
由于采用数值模拟的方式功效相当大，故而可以形象的模仿出每一个物理量在每一个位置上的信息，故而解决了旋风分离器内部的流场复杂和通过实验的手段很难测量周全的困难。比如我们要考查速度的模拟结果时就可以查看任何一点位置处的合速度、极坐标下各个分速度等；触类旁通，其他多种形式的模拟结果考查也如此。
4.1 速度场分布
流体的运动在整个截面内、外部流体的旋流方向相同且类型都为旋转流，所以就证明了螺旋的螺旋方向在旋风分离器内、外是相同的。我们可以从不同截面的速度矢量图所提供的信息中寻找出哪里的流场紊乱，哪里的速度分布规则等等。
4.2 压强分布
通过比较和参照各类图左侧的数据标志条，我们不难找出哪些区域的压强高，哪些区域的压强，然后再取某一值做比较就可得出答案。当然，我们也可以通过其他方法来实现这一目标，比如说相对于某一点的压强的变化率、压降值等，来发现哪里的压强幅度变化较大，能量损耗比较严重等。通常我们把这种方式叫做“自定义函数表达式”。
5 结论
SOLIDWORKS技术的分析和解读功能是相当的强大，它能够通过模仿和效仿机械设备内部空间的流场，从而获得包括压强分布、速度分布、浓度及温度分布等等流动状态的多种不同程度上的直接和明晰的信息。SOLIDWORKS技术是一种在先进技术中加进的虚拟设计方式，本篇文章通过举例来阐述了SOLIDWORKS技术进行数值模拟的程序，同时也赋予了相当数量的模拟结果，进一步证明了引用SOLIDWORKS技术运算的实践性和合理性，再次印证了SOLIDWORKS技术软件在化工机械的策划意图中具有潜在的应用能量，它的发展前景值得人们引起关注。
参考文献
[关键词]机械设计制造;自动化;应用
中图分类号：TH16;TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0131-01
引言
机械设计制造及其自动化应用技术不仅融合了多种新技术手段，突破了传统生产模式的局限，也逐渐成为了一门集多种技术为一体的综合性较强的学科。作为以自动化为主的机械设计制造来讲，其自动化应用技术的改革与创新对人类社会经济的发展有着不可忽视的作用。其应用不仅进一步完善了传统制造业的发展模式，也对提高工程施工效率有着重要的促进作用，并为获得更大的经济效益提供了重要的物质基础。
一、机械设计制造及其自动化技术的概述
1、机械设计制造
所谓机械设计制造是指我国从事各种化工机械、机床、仪器、纺织机械、工具以及仪表和起重运输机械等其他机械设备生产工作的工业部门，它的重要作用就是提供技术装备促进国民经济的发展。同时机械设计与制造作为一门学科，它的主要实践性教学环节有军训、电工、金工、电子实习、生产实习以及社会实践和课程设计等，主要学习的是与力学和机械工程有关的课程。
2、自动化技术
自动化技术属于综合性技术，它与系统工程、计算机技术、液压气压技术、自动控制以及控制论和信息论都产生了紧密的联系，其中给自动化技术带来很大影响的是计算机技术和控制论。自动化技术的发展趋势也是多种多样的，主要是机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化以及控制智能化和结构运动高精度化。自动化技术应用的一个重要发展方向就是工业自动化，例如计算机辅助制造和计算机辅助设计，这种技术一般应用在门禁系统中。除此之外，自动化技术的进步还促进了工业生产的发展，大多应用在化工以及冶金和石油等行业，使劳动生产率得以提升。
二、机械设计制造及其自动化的实际应用
1、集成化的实际应用
伴随着现代自动化技术、微电子技术以及计算机技术在机械设计制造行业的不断广泛应用，逐渐衍生出了很多新兴的技术，如计算机辅助设计、数控加工技术、制造与测试技术、信息管理系统技术及柔性制造系统技术等。目前为了实现不同等级集成化制造系统的构造，比较简单可行的办法就是对各类新兴的技术进行系统化的集成。自动化技术在机械设计制造中的集成化应用，主要通过借用系统工程的基础理论依据，信息管理系统技术对企业机械设计制造的总体优化，通过一系列方式增进自动化，在计算机数据库和信息网络的共同作用下，将机械设计制造企业的主要生产要素和经营管理活动集合成一个相互联系的整体，实现机械制造过程中以人为主体的集成化生产。自动化及相关联技术的集成化应用有许多突出的优势，其中将该方法应用到提升产品的质量，使新研发产品的成本下降，生态环境保护这几个方面都具有特别重大的现实意义。
2、智能机械制造应用
智能机械制造技术是一门综合性的学科技术，是由机械制造、自动化技术、系统工程与人工智能之间的相互渗透而形成的，是智能机器与专家结合而成的人机一体化智能体系，而该智能体系在机械制造过程当中可实现相应的智能活动。浅显来讲，智能机械制造就是将机械制造技术与人工智能体系进行有效的结合，将人工智能完美融入到机械制造体系的过程中，通过模拟专家自身大脑智慧的活动，代替专家在机械制造情况中应当完成的活动甚至超出专家能力之外的，也由智能机械技术来完成。在智能机械制造中，系统具有专家的功能，自动监视运行状况，随时发现与预测错误的产生，明确自身需要改进和预防的功能。此外，智能机械制造系统还具有应对突发事件的功能，如自动调整自身的参数，适应外部环境需求，使运行始终保持在最佳状态。
3、柔性自动化的实际应用
伴随着现代机械制造行业的迅速发展，机械实际使用者对客户需求的适应能力与企业的应变能力提出了更高水准的要求，这就要求企业必须关注市场的需求情况、产品的供需情况，政府政策和技术更新等前提的转变，从而实现对制造生产线上的产品种类、数量、结构、生产规模进行合理的规划，此时就必须使用柔性自动化技术。柔性自动化体系是在保证生产的前提下，通过人机操作界面的优化与自动化的合理追求建立起相比而言较完善的信息管理体系，进而使计算机管理产生最大的效益。在柔性自动化体系的实际应用中，普通设备与自动化设备可能同时进行使用，而且在机械加工制造的某一个环节是可以人为参与干涉的，这样就有效加强了机械制造对外界人为因素突变的应变能力，使制造出的机械产品更加满足市场的需求。此外，柔性自动化系统另外一个特别主要的功能，就是可以实现与制造体系的有效衔接，加强机械制造、生产与设置之间的联系，使机械制造的自动化水平大大地进步。
4、虚拟化的实际应用
机械虚拟研发技术是以仿真技术和系统建立模型为基础，由计算机图形学、当代机器制造工艺、统共工程学、人工智能及多媒体信息技术等多种技术组成的多学科技术。机械虚拟制造是利用信息技术、仿真计算机技术对机械制造活动过程进行仿真，从而发现和处理机械制造过程中可能出现的难题，进一步达到机械产品研发制造的目的。熟练应用机械虚拟研发技术，不但能降低制造成本、缩短机械产品的研究周期，还可以适当加强机械产品的市场竞争能力。
三、机械设计制造与自动化应用程序的发展应用
相关人员应该完善机械加工系统，合理运用可编程控制器与工业机器人，以此促进基础工作中的自动化工作，促进我国机械制造行业的稳定发展。因此，应该充分考虑到国经济的发展现状，完善制造业的相关工作，促进不同步骤之间的协调，跟上机械设计与制造工作的发展步伐。在各种先进技术应用的条件下，应该重视运用新型的制造技术。其中包括机械制造自动化技术、传感技术、以及信息技术等。这有利于完善现代化的管理系统，保证对应的生产组织的管理工作，广泛应用各类新型技术，促使制造与自动化技术具备整体化的特征，这样可以提高我国制造业的竞争实力。因此，我国机械制造成本控制工作需要达到更高的标准，而且，也需要合理的管理技术设计、制造以及产品开发工作等。现阶段，我国制造业首先需要解决的问题是合理的运用机械制造系统。机械制造业提高竞争实力的关键在于提高生产效率，开拓市场，保证劳动生产率的提高，有效的控制制造成本，优化各种资源，提高制造工作的水平。这些具体的环节都需要依赖新型机械制造与自动化技术的创新作为支撑。
结束语
我国现代化建设中，高科技信息技术在工业生产中的普遍运用，使机械自动化的设计和制造水平变得越来越高，提升机械自动化系的可靠性、安全性和高效性。机械设计制造及其自动化在工业生产中的应用，降低企业经营成本，提高生产力，使企业经济效益得到最大化提升，为我国机电一体自动化发展指明了发展方向，促进现代人们的生活方式向着自动化、智能化和信息化快速发展。
参考文献
[1] 王博.刍议机械设计制造及其自动化应用[J].电子测试，2015（8）.
一、机械设计制造及其自动化技术的概述
1.1机械设计制造
所谓机械设计制造是指我国从事各种化工机械、机床、仪器、纺织机械、工具以及仪表和起重运输机械等其他机械设备生产工作的工业部门，它的重要作用就是提供技术装备促进国民经济的发展。同时机械设计与制造作为一门学科，它的主要实践性教学环节有军训、电工、金工、电子实习、生产实习以及社会实践和课程设计等，主要学习的是与力学和机械工程有关的课程。
1.2自动化技术
自动化技术属于综合性技术，它与系统工程、计算机技术、液压气压技术、自动控制以及控制论和信息论都产生了紧密的联系，其中给自动化技术带来很大影响的是计算机技术和控制论。自动化技术的发展趋势也是多种多样的，主要是机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化以及控制智能化和结构运动高精度化。自动化技术应用的一个重要发展方向就是工业自动化，例如计算机辅助制造和计算机辅助设计，这种技术一般应用在门禁系统中。除此之外，自动化技术的进步还促进了工业生产的发展，大多应用在化工以及冶金和石油等行业，使劳动生产率得以提升。
二、机械设计制造及其自动化的应用现状
2.1设计方面
虽然我国的科学技术实现了不断的发展，但是总体来说，特别是与西方发达国家相比，其计算机技术极其发达，而且在机械制造与自动化应用的设计过程中，能够实现设计理念的不断更新，而我国的计算机技术还处于相对落后的状态中，其中尤其是CAD/CAM技术的欠发达，致使我国在机械制造和自动化应用中的设计水平还有待提高，设计过程也需要得到进一步的优化和完善。
2.2制造工艺方面
受到国外先进发达的计算机技术推动的影响，国外的机械制造行业中的制造设备的自动化特点十分明显，例如纳米加工、高精密加工、多轴数控设备加工、激光加工等等一系列新技术。但是在我国，机械制造行业的设备中所含有的高科技量都比较少，这大大制约了制造工艺的发展，致使我国的制造工艺滞后。
2.3自动化技术方面
科学技术的发展为机械制造行业中带来了许多新的技术的应用，多轴联动机床、柔性制造系统等一系列自动化设备已经发展成为了主流，这些被广泛使用于西方国家的机械制造行业中。但是我国的机械制造行业中使用的自动化系统却还是呈现单一性的特点，虽然大力普及了数控机床，但是自动化技术含量总体还是偏低。
2.4管理方面
在机械制造和自动化应用的过程中，我国的管理思想和方法与西方国家相比较而言仍存在一定的差距，由于受到各种原因的影响，我国在机械制造与自动化应用过程中的管理思想和方法比较落后，没有使其实现数字化和现代化的要求。
三、机械设计制造及其自动化的具体应用
3.1生产自动化
机械制造与自动化应用是否取得成功的重要表现之一就是看生产过程自动化的程度。在机械制造的生产过程中，利用自动化技术能够促进生产过程朝着更加智能化的方向发展，使生产过程更加具有连续性，而且很多生产中的工序都可以利用设备自动完成，不仅有效的节省了生产所需的人力，还使能够影响生产过程的人为因素降到了最小值，这就使生产加工过程中的损失率大大降低了，有效提升了机械制造企业的竞争力。
柔性自动化生产技术是机械设计制造中一种实用的技术，柔性自动化技术产生的基础是产品的生产信息，同时利用数字加工技术设备实现适应不同的加工对象以及生产需要。柔性自动化生产技术的信息控制中心是主计算机，主要作用是监测生产过程产生的数据，从而根据具体情况对生产计划进行调整。柔性储运系统的作用是对废料以及工具等生产物料进行运输和存储，一般是由工业机器人进行操作的，能够提高企业的生产效率。
3.2检测自动化
科学技术的发展给机械制造与自动化应用所带来的影响有很多方面，在机械加工的过程中，加工所需要使用到的原材料的范围在逐渐变大，不仅仅是原来的传统机械加工材料，一些新型材料的出现，使得其在机械加工过程中得到了越来越多的采用。但是同时也是由于对新型材料的采用，使得对传统的机械加工材料的人工检测方式出现了越来越多的不足。在这种情况之下 ，使用先进的计算机技术就成为了必要的方式，像使用电流信号、激光、人工神经网络、三座标测量仪等技术对机械的零部件上的磨损程度进行检测，可以有效的提高检测的效率。
3.3信息自动化
计算机辅助系统是实现机械制造与自动化中自动化功能的主要方式，计算机辅助系统中涵盖和涉及了极其广泛的内容，计算机工艺辅助设计系统、计算机辅助设计系统等就包括在内。使用计算机工艺辅助设计系统的主要目的就是实现机械制造生产中加工效率的提高，使生产水平的标准化程度不断提升；使用计算机辅助设计系统的主要作用就是促使设计师将精力更加集中的用在产品设计的工作上。
3.4 CAM、CAPP技术的融合
自动化技术的不断发展，促使CAPP技术在现代机械制造行业中发挥着越来越大的作用，在机械制造生产的过程中，CAPP技术为生产活动和生产管理的进行提供了重要的依据，成为了现代机械加工行业中的重要组成部分。在机械设备零部件的加工过程中，采用CAM技术可以使加工过程更加精确化和智能化。
四、机械设计制造及其自动化的应用前景
4.1机械制造的集成化
在目前的机械制造企业中，所使用的最主要的生产方式就是计算机集成制造系统，其中主要包括工程技术信息分系统、制造自动化分系统、管理信息分系统、质量信息分系统等等。工程技术信息分系统中包含计算机辅助设计、计算机辅助工程分析、计算机辅助工艺过程设计等等；制造自动化分系统中包含加工中心、自动装配、计算机数控、工业机器人等；管理信息分系统中则主要包括经营管理、物料管理、人事管理、生产管理和财务管理等等；质量信息分系统中主要包括计算机辅助检测、计算机辅助测试及计算机辅助质量控制等等。
4.2机械制造的智能化
采用智能化的制造系统可以在机械制造的过程中实现与之相关的智能活动，例如判断、分析、推理等等。机械制造的智能化具体来说主要表现在智能系统拥有良好的友好性和适应性。在机械的制造和设计过程中，通常都是使用模块化的方法，使其实现较好的柔性。机械制造的智能化对友好性和安全性也比较重视，智能化的机械制造系统可以做到节约资源和无污染，同时还能够充分的对资源进行回收。
4.3机械制造的敏捷化
机械制造的敏捷化的基础就是机械制造企业的竞争力和信誉度，这一点主要就是利用组成虚拟公司，实行分工合作，最后达到增强企业竞争力的目的，同时还要快速敏捷地对用户的各种需求做出反应。要想达到快速敏捷的应变能力，必须要牢牢抓住虚拟制造技术这个核心内容，把握虚拟制造技术的关键作用。现代机械集成制造技术未来的发展方向之一就是敏捷化，这是现代机械集成制造系统实现从信息集成向企业集成转变的必经之路，敏捷化制造的发展对于现代集成制造系统的发展有着深刻而长远的影响。
关键词：先进制造；技术机械制造业；发展方向
一：机械制造技术的概念
机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一，是国家重要的支柱产业。机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了许多理论和实践经验，但随着当今社会的发展，人们的生活水平不断提高，各个方面的个性化需求越来越强烈。作为经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前被公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
（1）从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要（2）从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。（3）从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。（4）从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。
二、机械制造技术的发展优势
发展低成本自动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。20世纪下半页，日本丰田汽车集团首创的精节生产LP（LeanProduction）模式，就是以最小的投入，取得最大的产量的具体表现。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，应以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CAD/CAM技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心，以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途徑。从长远看，在发展中循序渐进的搞好制造业生产，实现可持续发展是需要每一个企业家和国家共同努力完成。
机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。
三、机械制造技术的新趋势
（一）、机械智能化
智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性）。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会，提倡合理协作与竞争。
（二）、机械敏捷化
敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求做出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。
（三）、机械虚拟化
“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。
四：结束语
总之，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发应应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
参考文献
[1]黄华梁、彭文生.创新思维与创造性技法.北京：高等教育出版社，2007
[2]李学志.计算机辅助设计与绘图[M].北京：清华大学出版社.2007
论文摘要：课程教学质量评估，办学水平评估，专业办学水平评估，是学校办学水平，专业水平或专业人才水平质量高低的反映。
对课程教学质量的评估，特别对主干课教学质量的评估，是学校办学水平评估和专业办学水平或培养质量评估的重要组成部分。它从一个侧面反映出学校办学水平的高低，专业水平或专业人才水平质量的高低。一门课程的教学质量包括教师的教学质量和学生的学习质量。由于教师在教学过程中起主导作用，因而教师方面应该作为课程教学质量评估工作的重点。现根据本人参加机械学院力学教研室力学教学评估工作的体会，就如何搞好理论力学课的“自检”工作，谈几点体会和做法。
一、明确课程设置的目的
科学性和思想性相结合是一个重要的教学原则。正确认识一门课程在专业教学计划中的地位、直接影响着理论力学基础课的性质。理论力学是物理学的一部分，在化工机械专业的课程体系中，与数学、物理有较紧密的联系，并巩固与进一步熟悉已学的数理知识，为学习后续课创造有利的条件。就其在专业教学计划中的地位、作用及密切结合工程技术问题的应用范围来看，它又是一门技术基础课。其任务是使学生在学习物理之后，进一步掌握与熟悉力学中有关基本概念与基本知识，以及物体机械运动的基本规律及其研究方法，并能初步学会运用这些规律解决生产实践中的问题。为进一步学习与研究相关的科学技术打下坚实的基础，为毕业后解决高尖端的力学问题准备条件。同时，也为培养学生的逻辑思维能力，并为培养学生的辩证唯物主义世界观莫定基础。
二、学习教学大纲，研究教材，搞好教学工作
教学大纲是整个教学过程中的指导性文件，是教师组织教学的依据。教师按照大纲制定切实可行的课程教学计划，从而使教学过程规范化、条理化，这将有利于贯彻科学性与思想性相结合的原则，培养学生严谨的学风，尽而提高教学质量。
根据教学大纲的要求，在总结多年来的教学经验的基础上，制定化工机械类专业课程内容，确定教学的深广度及科学的学时分配，设置合理的课外学时比、课外作业、测验、实验课等，注意采用多样的教学方式，进一步规范了课程教学。这样，依据教学大纲组织并安排教学，有利于提高理论力学教学起点，合理衔接与其它相关课程的联系，以培养学生理论联系实际的能力，切实提高教学质量。
从1990年起，我开始使用新编教材，先后采用过西安交通大学主编的《理论力学》，哈尔滨工业大学主编的《理论力学》等教材。在教学工作中，我对选用过的教材和目前国内外出版的教材进行了详细的分析比较，认真汲取这些教材的优缺点，并结合我们专业实际要求，制定教学内容，充分发挥这些教材在提高教学质量中的作用。同时，依据培养目标，对少学时教材的内容进行取舍，对理论力学与其它课程教材内容的分工和衔接等问题进行了研究。在教材设置上，化工机械，机械制造类专业的学生要求要有一定的机械设计能力。因此，对理论力学的教学要求应既在于教学的深度，又在于广度，不宜过分缩小知识面。在这方面知识面宽一些适应性就强一些。要全面考虑课程的系统性和科学性，以及专业的针对性，加强学生的基本概念，解题能力的培养。为了拓宽知识面，增强适应性，教学中，我给学生提供必要的自学条件，通过答疑，学生作习题，进行学习小结等方式，学生进一步理解了教材，掌握了教材。对勇于探究，肯钻研，程度较好的学生，我通过推荐，补充教材等手段，鼓励他们深人掌握一些相关内容，充分挖掘了学生的学习潜力。比如，关于科氏加速度产生原因的分析，牵连运动为平面运动点的速度和加速度合成问题，对任意一点的动量矩定理的讨论及应用等问题，我都鼓励学生深入探讨，取得了较好的教学效果。
总之，我体会到充分调动学生学习的积极性、主动性，有利于因材施教，也有利于发挥教师的主导作用。我平时对学生作业，考试中常发生的错误，答疑时提出的问题等都比较重视。从中不断总结经验，寻求规律，总结出学生学习过程中必经的一些台阶。这样，在不断的总结中，逐步完善课程教学。
三、开展教学研究，提高教学质量
几年来，我围绕理论力学课程改革的方向与教学内容的研究，在调动学生的学习主动性，积极性，培养学生能力等几个方面开展了教学研究，取得了一定的效果。在调动学生学习积极性、主动性方面，重点谈两个问题:
(一)提高教学起点
教学起点低，又没有讲出“台阶”，会使学生感到枯燥无味，从而放松对自己的要求，也就谈不上主动性、积极性的发挥。
提高起点首先要解决如何与物理课更好衔接的问题。比如，点的运动学基本内容在物理课中已经讲过。理论力学除了重点讲自然法外，其余内容作适当的复习以后就直接应用。在应用中加深对基本理论的理解。首先在点的合成运动，刚体平面运动讲完以后，通过范例分析，指出点的绝对运动分析法和相对运动分析法的关系。相对运动分析法中，复合运动法与平面运动分析法的关系。平面运动中，基点法与速度瞬心法的关系，在整个动力学计算中，都要涉及点的运动分析。此时，再反复强调什么时候需要采用建立运动方程，什么时候可以用运动合成法，或者速度瞬心法。这样把点的运动学问题贯穿在整个运动分析法与动力分析之中。即节省了学时，又解决了起点低的问题，又使基本内容掌握得更熟练、更巩固。
(二)分层次组织教学
学习的积极性来源于求知欲望和对所学知识的兴趣。只有对课程内容有了一定的了解以后，才能对它产生兴趣。这就要求教师在组织教学时要考虑让学生尽快掌握课程的基本结构。采取基本内容与加深内容的分段讲授办法，对此是有帮助的。比如，动力学中，首先讲动力学基本定律(三大定律)。集中时间把这些主干内容讲完，然后再拓宽加深内容安排在三年级第三学期，使教学进度与三个学期制相适应，也有利于报考研究生的学生复习理论力学。除此之外，我还组织学生作机械振动实验。把抽象问题具体化、形象化;把工程实际引进课堂，扩大了学生的视野。有利于把理论力学知识更好的与实际相联系。
关键词：机械发展；环境保护；可持续发展
中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：
前言
素有“工业的心脏”之称的机械工业是其他经济部门的生产手段，也可以说是一切经济部门发展的基础。衡量一个国家工业化程度的重要标志就是其机械工业发展的水平，它对促进整个国家的现代化发展有着重要的意义。机械的发展直接关系着国民生活水平，然而机械工业在生产过程中也给我们生活的环境带来了许多污染：产生大量污染大气的废气、污染土壤的废水和固体废物，同时在生产加工过程中还产生噪音和不必要的振动。
1、我国机械发展的现状
近年来，我国的经济得到快速发展，农业、建筑、化工等行业的发展都突飞猛进，在以上各行业发展的过程中，机械化程度不断提高，越来越多的工程机械在生产中发挥了重要的作用，机械的发展已经成了各行各业的重中之重。改革开放以来，国家非常重视机械行业的投资建设，大力加强机械行业的发展，各类工程机械的生产以及应用都在不断增长。但是，目前我国的机械发展还是有很大的局限性，部分机械设施的性能、寿命等都不太完善，都有很大的提升空间。
2、机械发展的重要意义
改革开放以来，我国的机械行业得到了很大的发展，我国生产的某些机械产品技术含量高，性能优越，能够满足国际的生产需求，在促进国民经济发展上发挥了重要的作用。在机械产业的发展中，我国抓住了市场机遇，大幅度的提高了发展程度，在多个领域都取得了令人瞩目的成绩。机械产业的高速发展，能够促进各行业经济发展，带动国民经济发展，使得我国在国际上的竞争力增强。
3、机械发展过程中产生的污染
近年来，我国机械产业高速发展，但是伴随的问题也非常严重。某些机械发展虽然带动了国民经济发展，但是对我们的生活影响也很大。机械设备在运转的过程中，容易产生废气，废水，固体废弃物等，环境污染问题日益严重，危害动植物和人身安全的事情也经常发生，对构建社会主义和谐社会也非常不利。
3.1废气污染
某些机械设备在运转的过程中，会产生许多有害的废气，众所周知，机械发展中产生的废气污染对人们日常生活影响很大。例如农业机械中的废气污染问题，大多数的农业机械装置使用柴油机，而柴油机的最大问题就是排放大量的二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物、碳烟固体粉尘等。在这些废气中，二氧化碳容易加剧当前的温室效应，全球变暖问题加剧。这些废气中毒性比较强的当属碳氢化合物，例如一氧化碳，对人的身体都有很大的危害。氮氧化物能够进一步形成臭氧，其氧化性极强，不仅对人的呼吸系统有很大的危害，对植物的生长和繁殖都有很强的阻碍作用。其他废气也是如此，对人的心肺和其他部分都有或多或少的危害，有的危害甚至是长期的，总而言之，机械发展中的废气问题非常严重，急需解决。
3.2废水和固体污染
在机械发展中，某些化工机械和农业机械设备存在很大的废水和固体污染。在某些农业机械设备的使用中，有许多机械设备出现漏油现象，主要是柴油、机油、齿轮油、汽油、液压油等油料。以上机械设备的漏油问题，不仅浪费了油料等资源，而且对于土壤资源和水资源都有很大的污染危害，影响着人们的正常生活。。
除了漏油现象，当今机械发展中还存在其他问题，例如废油问题。在农业机械装备的日常保养中，用于清洗配件的油占住燃油的比例不小，可以说是一个小的石油资源。而日常工作中用于清洗机械配件的废油，只有很少的部分能够回收，大部分的废油直接倒掉。被倒掉的废油容易流入河水中，污染了人们依赖的水资源，也有的废油直接被土壤吸收了，这样一来，土地资源也受到了不同程度的污染。
3.3噪音污染和振动危害
在过去的几十年，机械行业得到了迅速发展，但是在发展的过程中，噪声问题尤其突出。但是直到目前，我国还没有对机械设备的噪声污染问题作出一项明确的规范限制条令。在国际的机械市场竞争中，相对发达国家而言，我国的机械噪声污染问题一直比较突出，并且控制噪声问题的能力也处于劣势地位。噪声污染的问题严重，其危害性也比较大：其一，机械设备在运转的过程中，其噪声问题严重影响周围居民的日常工作生活，对人们的身心都有很大的影响；其二，不仅是对周围居民的正常生活造成危害，对于操纵机械设备的工作人员也是如此。操作机械设备的工作人员长期处于噪声污染中，噪声污染问题对其身体健康影响严重，最明显的就是工作人员的听力系统受到严重的干扰，对身体健康有很大的威胁；其三，振动是机械设备产生噪音污染的主要原因，但是振动也会引起其他问题，一些机械设备中的配件容易发生疲劳及损坏现象，因此机械设备的使用寿命缩短。
4、解决机械发展中产生的污染
4.1提倡绿色设计与优化设计
在机械行业的发展中，出现以上问题是不可避免的，但是应当采取措施尽量减少以上问题的危害性。在机械设备的设计中，要提倡绿色设计，并且优化设计。机械发展中的绿色设计非常关键，能够有效的利用现有的资源，做到不浪费，更环保。因此，机械发展中的绿色设计能够使所设计的机械设备与环境相协调，包括机械设备的材料选择，机械设备的回收利用、废弃物的可再生及回收利用、机械设备的安装拆卸设计等。机械设计中的绿色设计，能够使得机械设备在生命周期过程中实现经济、环境以及技术的最好结合。
4.2加快先进制造方法的研制
在机械设备的发展中，与绿色设计统一的还有先进的制造技术。在机械设备制造过程中，要保证机械设备在工作运转的过程中，合理利用资源，达到最小环境污染。首先，在机械设备制造的过程中，必须要考虑绿色环保和节省材料；其次，先进的制造技术还要努力实现机械设备的数字化、自动化、集体化、网络化等先进技术。先进的制造方法能够节省资源、减轻机械设备使用中的各种污染问题，有助于实现机械设备的绿色经济和可持续发展。
4.3做好废弃物循环利用
在过去的几十年中，机械生产难免会产生废弃物，要想解决这个问题，需要做好废弃物的循环利用。应当利用先进的科学技术，管理好机械生产中的各种污染，使得机械行业能够实现绿色经济、高效率的快速发展。在废弃物的循环利用中，要努力做好工业“三废”的绿色处理，使得在机械生产中产生的废弃物能够变废为宝，循环利用。这样一来，在机械生产中造成的环境污染现象也能减轻，并且还能保障人们的身体及精神健康，从而促进社会主义和谐社会的发展。因此，在机械行业的发展中，废弃物的循环利用非常重要，应当加强落实。
5、结语
在现代化生产中，机械行业对国民经济影响巨大，也是发展非常迅速的行业。但是在发展的过程中，出现了很多严重的问题，影响着环境质量和人类的身体健康。因此，解决这些问题是非常关键的，应当在设计机械设备时提前考虑到问题的严重性，优化机械设计；使用先进的制造技术减轻资源浪费现象；同时，在机械设备的运转中，要处理好环境污染问题，对于废水、废气、固体废物等要妥善处理，争取变废为宝，实现循环利用。在机械行业的发展中，要认清当今的发展趋势，采取各种有利措施，来适应节能减排的要求，发展绿色环保的机械行业。
参考文献：
关键词：机械制造工艺；设计能力；重要性
前言
我国机械制造行业发展时间已经超过半个世纪，整体机械产品生产已经建立综合形式规模，形成品质优良、品种多样、布局合理的机械制造工业体系。机械制造工艺设计作为当前我国的机械制造工艺的重要内容，对我国机械制造行业发展具有非常好的促进作用。通过培养机械制造工艺设计能力，确保提高整体机械制造技术水平，完成对我国机械设计的改进，已经成为当前机械制造工作顺利展开的关键。当前我国机械制造工艺设计主要是为加强对机械制造企业各项资源的综合应用，进而提高企业的设计能力。本文就企业机械制造工艺设计能力的方法进行探究，现研究结果如下。
1. 我国机械制造工艺发展
机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。21世纪初，机械制造业发展的特点是现代化高新技术的综合利用，其趋势是四化：即柔性化，敏捷化，智能化和信息化。我国机械制造从技术中心转向以理念为中心，积极树立自己的品牌，强化品牌效应和危机意识，要有自己的品牌特点和企业文化理念，创建独特的企业发展模式和理念。强调专业化分工向一专多能转变最大发挥劳动者的聪明才智，在该过程中劳动者可以相互合作，发挥各自聪明才智来完成相机的组装，提高工作效率。
当前我国的工艺设计能力较为低下，整体设计工艺性较差，在很大程度上造成我国机械制造工艺发展缓慢。培养机械制造工艺设计能力已经成为机械制造工艺发展的关键，在我国机械制造发展中势在必行。
2. 培养机械制造工艺能力的重要性
我国在一定的程度上加强机械工艺的科研投入和人才培养力度，充分挖掘机械行业的高科技人才，在机械制造工艺能力培养上已经取得非常显著的进步。但是我国的整体机械制造工艺能力较为低下，机械工艺能力还有待进一步提高。机械制造工艺能力主要指相关人员对机械制造工艺产品的设计和实际应用能力。设计人员通过机械制造工艺能力能够将产品设计和实际生产结合在一起，增强机械制造工艺效果。
通过机械制造工艺能力，设计人员可以对机械制造工艺产品进行调研、计算、设计和修改，实现对产品的设计图纸完善，提高工艺效果和产品成效。机械制造工艺能力的高低直接决定着我国当前的设计成本和设计质量，对我国机械制造行业的发展具有非常大的影响。通过提高设计人员的机械制造工艺能力可以很好地协调设计资源，对机械制造工艺资源进行合理配置，实现机械制造工艺的效益最大化，对我国机械制造的发展具有至关重要的作用。
培养机械制造企业的工艺设计能力，不仅是对生产结构的完善，也能够将企业的效益明显提高，推动企业的良好稳定发展。
3. 机械工艺设计能力培养措施
3.1. 加强机械制造工艺设计力量
在培养机械制造工艺设计能力时，相关人员要加强对机械制造工艺科研力量的投入与建设，确保对专业高素质人才的吸收引进。通过企业原有设计人员同和相关技术人员的共同合作，来切实提高工艺设计力量。在进行机械制造工艺设计的过程中，各位设计人员都应不断提高对该方面的意识，确保加强对机械制造工艺设计能力的培养效果。
3.1.1. 全面专业知识和能力
在进行机械制造工艺设计教导的过程中，工作人员要具有专业的机械制造知识和能力，具有较高的职业素质，能够高质量、高效益地完成机械制造工艺教学任务。要对机械制造工艺设计进行全面了解和掌握，对各个环节进行准确分析。设计人员不断提高自身专业素质，将机械制造工艺设计精神和设计要点全部讨论，提高机械制造工艺设计能力。
3.1.2. 辅助使用计算机工具
在当前的机械制造工艺设计过程中，计算机技术已经成为影响设计的重要因素。计算机辅助设计及制造（CAD/CAM）在很大程度上方便了当前的机械制造工艺操作和流程，实现了对整体机械制造工艺的简化，改善了传统机械制造工艺技术低下、无法满足市场研究的现状。因此，要掌握计算机辅助机械制造，培养自身对计算机工具的使用能力，确保能够独立完成计算机辅助机械制造工艺设计的相关操作。
3.1.3. 培养工作人员操作能力
在进行学习及提升的过程中，要增强自身的实践能力，将机械制造工艺设计和实际操作结合在一起，从本质上实现对实际操作能力的培养和锻炼。要支持和鼓励工作人员将学习到的机械制造工艺知识进行日常运用，不断增强自身的专业操作能力和动手能力，培养机械制造工艺设计意识和能力。
3.2. 加强对社会环境建设
机械制造工艺社会环境建设主要包括提升社会对机械制造工艺的关注度、创造良好社会环境、加大对机械制造工艺的投资和管理等方面，通过对上述方面进行建设和管理，确保提高对机械制造工艺能力的培养。社会环境建设已经成为影响机械制造工艺设计能力的一个重要因素。
3.2.1. 提高对工艺的关注度
机械制造工艺能力培养在很大程度上是对学生的培养。在社会职业机能中，相关人员要加强对机械制造工艺的关注度，提高社会对技术能力的培养。当前我国已经在很大程度上加强对机械制造工艺能力培养的关注度，但是这些关注度在社会中仅起到很小的影响。因此，在培养机械制造工艺设计能力的过程中，我们要提高社会对其的关注，对机械制造工艺能力进行宣传和发展。
3.2.2. 创造良好社会环境
企业在进行机械能力工艺设计培养的过程中企业资源在一定程度上限制了机械制造工艺能力的发展，因此相关人员要加强对社会环境的建设，确保社会积极为设计人员提供良好的机械制造学习环境，提供锻炼的机会。除此之外，相关人员还要增加对社会资源的管理，尤其是机械制造工艺相关的企业资源。企业可以将上述资源和自身的工艺设计结合在一起，为机械制造工艺能力的培养提供合适的场所，为创建良好的机械制造工艺培养空间。政府要加大对此方面的投入和管理力度，增强综合协调。
3.2.3. 加强对企业设计研究的投资管理
培养机械制造工艺设计能力在很大方面与企业的资金和管理有关，因此管理部门要加强对企业该方面的管理。企业和部门一方面要加强对企业的投资管理，确保相关投资落实到位，为机械制造工艺能力的培养提供坚实的经济基础。另一方面，管理部门要加强对企业的管理力度，对企业机械制造工艺进行管理制度改革和调整，确保机械制造程序满足社会需要，能够从本质上对机械制造工艺能力培养的要求。
4. 总结
机械制造工艺是当前世界关注的重点领域，对社会的发展具有非常大的影响，机械制造工艺在一定上已经成为国家机械制造业发展的指标。加强对企业的机械制造工艺设计能力的培养，提高整体机械设计效果，已经成为当前机械工艺教育和建设的关键。只有通过对企业加强管理、增强研究投资、丰富企业资源，才能确保增加我国的机械制造工艺效益，从本质上确保我国机械制造行业飞速发展。
参考文献：
[1]潘晨.浅谈机械制造工艺设计能力的培养[J].太原城市职业技术学院学报，2010，5（8）：6-7
关键词：机电自动化；机械制造；应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.117
0 引言
在当前的社会经济快速发展过程中，一个国家的制造情况能够有效的体现这个国家的机械化水平，通过将机电自动化与机械制造过程进行有效的结合，能够保证我国制造行业有效的发展，为我国机械制造过程提供了很大的发展空间。加大我国在机械制造中的投资力度，积极引进先进技术以及专业人才，能够有效的促进我国机械制造业的快速发展。
1 机械自动化与机械制造的概述
1.1 机电自动化的简要概述
机电自动化是一们较为系统性的机电技术，随着社会科学的发展，我国在机电自动化中的研究越来越深入，机电自动化以自身的存在的特点，为我国机械制造过程提供了很大的发展空间。在社会快速更新、发展的过程中，机电自动化是现代化经济发展的一个重要标志[1]。当前的机电自动化技术在我国主要运用在印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械，同时很多的高职以及大专本科院校都有开设机电自动化专科课程，进一步提高我国机电自动化技术的发展，同时为我国的毕业生提供了更加广阔的就业面。
1.2 机械制造
人类文明的进步与工程机械有着非常重要的关系，我国的机械制造技术从古代就是闻名世界的一大特色，首先从战争用的弓弩、战车等发展到生活所用的纺纱车等，都离不开机械制造。简单来说，机械制造对人类文明的发展具有非常重要的作用，同时人类文明的发展史也就是机械制造的发展史。机械制造广义上指的是用于工程建筑上的机械装置，主要在工程施工以及工程生产中得到广泛的运用；狭义上的机械制造具体指的是从事各种动力机械、纺织机械起重、运输机械、化工机械以及冶炼机械等各种机械化的设备生产部门[2]。在当代的社会中，一个国家的机械制造技术从某种程度上能够反映个出这个国家的综合实力，是一个国家整体国民经济水平的体现，同时也是一个国家国民经济中的重要基础装备。
1.3 我国机械制造过程的发展现状
自从改革开放之后我国大量的重型工业逐渐向轻型工业转变，同时也强化重型工业的开发设计，由于重型工业企业较少，发展的过程中竞争对手少，使得我国重型工业水平发展迅速。但是从现在的国际形式来看，我国的形势还不容乐观，目前我国的机械制造水平仍然落后于发达国家，主要因为我国的机械制造生产设备陈旧，同时因为传统观念的影响，对外国技术有严重的抵制心理，装备技术水平落后，很多再国外已有的先进生产机械制造设备，我国尚不具备。在时展的今天传统观念影响逐渐淡化，我国往往花费大量的金钱向国外引进先进的技术设备，在一定的程度上对我国的机械制造技术产生严重的阻碍[3]。但是我国由于土地面积广，地大物博，劳动资源丰富，同时有着非常多的技术人员，因此我国在机械制造发展的过程中能够充分利用这些优势，加大我国在机械制造中的投资力度，积极引进先进技术以及专业人才，能够有效的促进我国机械制造业的快速发展。
2 机械制造过程中机电自动化的具体应用
2.1 机械制造过程中与机电自动化技术有效的融合
机电自动化技术和机械制造过程进行有效融合阶段，是当前人们以及机电自动化专业人员主要关注的事情，两者之间的容和主要包括技术上的检修工作。通过机电自动化技术对机械制造过程中发生的事情进行有效结合，并能够处理机械制造过程中发生的事情[4]。在管理机械设设备的过程中，要积极对机械设备进行检查，通过这样的方法找出在机械设备过程中存在的问题，以及存在的隐患，然后利用机电自动化技术对存在的问题以及隐患进行检修排除，保证设备能够安全有稳定的运行，保证机械制造生产过程中能够安全的完成生产任务。
利用机电自动化技术对机械制造过程中进行检修，还能够通过技术识别的方式分析识别生产过程中可能存在的故障信息，然后就能够通过计算机网络，将实际上存在的故障信息进行排除，达到完善机械制造过程的目的，并能够通过机电自动化技术中的计算机网络对机械制造过程中出现的问题进行记录、保存并进行传输，他日出现同样的事情时，能够及时解决机械制造中存在的问题。如果将机电自动化技术和机械制造有效结合的方法运用到军事是以及医疗设备上，就能够有效利用微型化技术，生产出具有体积小，运动灵活等优势的产品，以最小的代价获得最大的好处，同时操作人员在进行操作的过程中能够更加方便、灵活的使用。
2.2 机械制造过程中的柔性机电自动化技术应用
柔性自动化技术主要是利用计算机信息技术的发展，从而得来的一种新型技术。将柔性机电自动化技术运用在机械制造过程中能够有效的实现机械制造全过程自动化操作，从而使得机械工程能够进行自动化生产，很大程度上缩短机械制造的时间，并能够保障工作人员的安全，减少人力、物力的使用，降低生产利润，提高工作效率，为企业带来更多的利润[5]。同时，由于柔性机电自动化技术在机械制造过程中的运用，很大程度上降低工作人员使用机械的几率，从而有效的避免在进行机械制造过程中一些危险系数高的操作由工作人员来完成，很大程度上提高工作人员的安全系数，保证企业工作人员的切身利益，为企业的发展带来更多的效益。
柔性机电自动化技术首先是在数字化的基础上，利用计算机以及自动化技术技术，与机械制造过程进行有效的结合，很程度上保障机械制造过程的生产安全性。随着对机械制造过程中自动化操作的普及，大量的机械制造都能够自动化造作，很大程度上提高产品的生产效率，并能够有效的保证产品生产质量。能够有效的促进我国机械制造行业快速稳定的发展。
2.3 机械制造过程中的集成机电自动化技术运用
集成自动化技术指的是利用计算机信息技术，来实现集成、精简以及优化机械制造过程。集成机电自动化主要是利用机械制造的技术功能与生产经营的集成，机械制造过程中使用集成自动化技术能够保证机械制造生产过程中的准确性，同时使用先进的技术保证机械制造过程能够有效实施。
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集成机电自动化及时是一项比较新型的技术，这种技术主要指是在机械制造过程中通过精简、集成的方式保证机械制造良好运行[6]。通过现代计算机信息技术来实现机械制造过程优化生产，最终让机械制造能够更快的生产，在实际的机械制造过程中，需要用到微电子技术、计算机信息技术，并使其有效的结合、集成，并且在这一体系中，可能会产生一些高新技术在机械制造过程中使用，为我国的机电自动化技术发展提供更加先进的技术。同时利用集成机电自动化技术在机械制造过程中使用可以在传统的机械制造过程中更新柔性生产模式，在机械制造过程中让生产工人成为活动的主体，以保障工作人员的切身利益为主要的准则，让产品质量得到有效的保障统一。
3 结语
综上所述，本文主要从机械制造过程中与机电自动化技术有效的融合、机械制造过程中的柔性机电自动化技术应用、机械制造过程中的集成机电自动化技术运用三个方面分析机电自动化在机械制造过程中的应用。
参考文献：
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关键词：过程装备与控制工程专业；理论力学；卓越工程师
作者简介：刘学武（1974-），男，黑龙江牡丹江人，大连理工大学化工机械学院，副教授；代玉强（1978-），男，山东潍坊人，大连理工大学化工机械学院，副教授。（辽宁 大连 116024）
基金项目：本文系大连理工大学教学改革基金项目（项目编号：MS201223）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0133-02
“理论力学”是高等院校工科必修的重要技术基础课，是“材料力学”、“结构力学”、“机械设计原理及过程机械”等主干课程的基础内容。[1]对于大连理工大学（以下简称“我校”）的过程装备与控制工程专业，讲授的“理论力学”有别于其他专业，称之为“理论力学C”，在授课内容、授课侧重点、授课方式及学时方面，与其他专业有明显区别。通过近几届的教学改革，无论是教学方式还是教学内容，都进行了相应的调整，有了较大变化，使教学质量有了较大提高。
但同时也应看到，随着高等教育理念的改变，特别是最近几年教育部提出了“卓越工程师”培养计划，为适应其培养计划与目标，“理论力学”教学方式也需要得到进一步的改进。特别是要根据“理论力学”课程逻辑性、应用性强的特点，结合本专业对化工设备、成套装备的要求，对教学内容和教学方法进行相应的改革，最大限度地提高教学效果，达到“卓越工程师”人才培养的要求，这就需要授课讲师在教学方法方面仍需探索与研究。
一、“理论力学”教改重要性
“理论力学”的发展已经有多年，内容体系比较成熟，传统的静力学、运动学及动力学是经典的三部分授课内容，其理论性、逻辑性和系统性都很好。同时，各个高校不同专业的授课内容也极为接近，基础知识、理论框架及结构体系都相似。这样的教学布置优点在于有利于教师之间的交流与合作，缺点在于无法体现出专业特色。特别是教材中的例题、习题都是抽象化后的力学模型，缺少过程装备与控制工程专业相关的工程例子，这样的教学内容教师讲得费劲、学生听得迷糊，难以调动学生听课的积极性，不利于培养学生的综合能力。
近年来，各高校对众多课程进行了调整，增加了大量的限选课、选修课，但总学时并没有变化，因此很多主干课程的学时相应就被压缩。过程装备与控制工程专业的“理论力学”课时减少，且学生课后用于该课程的学习时间也大为减少，同时，“理论力学”课程内容也有不足，比如在授课内容的安排上，比较重视经典规律与内容，忽视近现代取得的成果；重视计算过程、轻视力学模型的建立，极少考虑与实际工程的差别。在教学方法上，由于“理论力学”内容多、学时少，普遍采用教师讲授的方式，很少有学生直接参与。这些不足，就使学生知识积累和解决问题能力相互脱节，达不到培养“卓越工程师”的目的。因此，为了适应社会发展的需要，培养出具有工程素养的“卓越工程师”型人才，有必要对“理论力学”教学内容、教学方法进行改革与完善。
二、“理论力学”教学改革内容与措施
过程装备与控制工程专业“理论力学”教学改革的内容，主要思路是强化基础知识、重点阐述基本概念与定理、改变传统教学方式、增加实践环节，大量增加有本专业工程背景的例子，所讲授的例题、习题尽量与本专业的工程实际相结合。同时要按照“卓越工程师”培养计划和培养要求，以及授课教师在以往教学中发现的问题，结合个人教学经验和他人的教学改革成果，[2-6]对过程装备与控制工程专业理论力学教学改革提出如下几点内容与措施。
1.更新传统教学手段
传统教学模式主要是板书形式，内容过于单一，无法形象表示出“理论力学”研究对象的特点，这对于学生的理解是不利的。因此，在现代的教学活动中引用多媒体技术进行课堂教学已是大势所趋，但如何充分发挥其合理作用仍然值得深思。
多媒体教学，不仅仅是指把教学内容做成幻灯片，还应该包括运动机构的实例演示、动画演示，甚至于一些实验过程都可以在课堂上播放。这对于本专业的“理论力学”教学只有48学时的情况是非常有利的，可节省大量的在黑板上推导一些繁杂公式和求解过程的时间，可使整个课堂的教学重点内容突出，易于调动学生学习积极性。同时，运用多媒体技术可以演示例题、习题所涉及的机械运动，也可以播放一些工程实例，这些都有助于工程概念淡薄的学生理解课堂内容，在提高学生学习兴趣的同时也有利于教师的授课。但要注意，多媒体教学毕竟也只是一种教学手段，要注意其使用的方式、程度，过量的教学信息、频繁的换屏、花哨的布局，反而会降低学生对教学内容的关注。因此，利用传统的黑板推导一些重要公式和求解过程，仍然是现代教学中不可替代的教学方式，要充分结合板书与多媒体技术，最大程度地调动学生学习积极性，从而提高教学效果。
2.优化教学模式
传统的课堂教学模式都是以教为中心的，授课教师在有限的课堂教学时间内为完成教学任务会不自觉地采取满堂灌、填鸭式的教学方式，尤其是目前多媒体技术普遍应用的情况下，授课教师在增加信息量的同时，也会不自觉地加快授课速度，这将使很多学生只是表面上对一些概念和定理听懂了、了解了，但实际上并没有真正吸收并为自己所用，因此做起习题来还是感觉无处下手、感觉很难、甚至一头雾水，这从测试中就能看出来。
因此，教师在授课过程中要注意调整教与学的关系，充分尊重教学特点，遵循学生是教学活动的主体，体现出以学生为本的教学理念。教师在教学过程中，既是知识的传授者，又是学生学习的引导者，要着重培养学生分析“理论力学”中所包含的科学问题和解决这些问题所需要的能力，从而不断激发出学生学习“理论力学”的主动性和积极性，为后续课程的学习奠定坚实的基础。
（1）启发式教学。现代教育要与现代大学生的特点相适应，改变以往填鸭式的教学方法，倡导启发式的教学方式、教学理念，激发学生求知欲，提高学生分析问题和解决问题的能力。教师在授课过程中，要引导学生深入了解事物内部的本质规律，反映在“理论力学”的教学中就是如何具体应用静力学、运动学与动力学的基本定律来解决构件或者机构的受力特点、运动形式及所受外力。在这个过程中，如何一步步引导学生，由简入繁、由表及里的考虑问题，使之掌握思考事物内部本质、探求自然规律并能合理利用的能力，就需要在授课过程中不断努力并实践。这样，逐步形成在教师指导下的、以学生为中心的学习过程，也就是说，要体现出以学生为本的教学理念，强调“学生是教学活动主体”的原则。
（2）讨论式教学。在课堂教学中引入讨论式的教学形式也是一种尝试，这是学生合作学习和教师指导相结合的一种新的教学方式。主要过程是：教师提前给学生布置要讨论的授课内容，学生之间、学生和授课教师之间围绕与其相关的问题相互讨论及交流信息，学生和教师共同参与到教学活动中，学生要表述对相关内容的理解，同时也可以充当教师的角色来引导讨论的进行，这对学生也是极大的挑战，要求他们必须对授课内容有一定的理解。由于本专业上课的人数过多（每学期都在110～120人），往往很难集中在一起进行讨论。针对这种情况可采取不同时间段分成小班的形式进行讨论，每个小班的人数控制在20人左右，这样可使每个学生都有表述问题的机会，当然，这就要求授课教师付出更多的时间与精力。该种教学形式，可发挥学生的积极作用，引导学生主动参与学习过程，在获得知识、解决问题的过程中更能培养其合作精神、创新能力及概括总结能力。
（3）布置小论文。“理论力学”有很多贯穿前后课程的知识点，对于这些知识点，可以提前布置给学生做小论文，题目应该有多个，使学生以团队的形式来进行，鼓励学生上网查找资料，小论文成绩可作为期末考试的一部分。对这些布置的内容，在检查的时候，应该以学生为主，让学生来讲解团队作小论文时的整体思路，求解过程中遇到的问题、解决的方式，以及通过小论文学到的知识点。而教师的角色主要起到提示、引领及总结的作用，培养学生一题多解的发散思维方式、掌握知识的关键要点及综合运用所学知识的能力。当然，小论文的选则还可以适当增加难度，如：与当今重要工程问题相关的例题和习题，用运动合成与分解来分析火箭与卫星分离过程、机械手臂各关节间运动轨迹、运动速度等；增加应用专题内容，如简单刚体型机械手臂的动力学建模与运动方程的推导，简单太空机械手臂运动路径建模与动力学方程的推导。
（4）建立学习网站。在学校的大力支持下，建立了本专业的“理论力学”授课网站，通过该网络平台可实现师生间的资源共享。在课程网站上，具有课程介绍、授课内容、重点例题讲解、课件内容、典型习题分析、答疑解惑、心得与讨论及虚拟实验室等几项内容，对这些内容还要及时更新，并尽量做到在线解答问题，能对学生学习、作业过程中遇到的各种问题进行及时解答。这对于在课堂上没有及时听讲，或者思路跟不上的学生，具有极大的意义，相当于开设了第二课堂。
3.构建合理的考核体系
过程装备与控制工程专业的“理论力学”考试，改变了以往的单纯靠期末考试取得最终成绩的方式，采用新的多种考核形式，如最终成绩按平时考核与期末考试成绩之和，二者的权重分别占30%和70%。平时成绩可包括基本的三部分，如果有实验还需要加上实验的成绩：作业成绩，知识点很多，且每次课都布置相关作业，一学期的作业量非常大，要求学生独立完成；组织3～5次的测验，对静力学、运动学及动力学每部分都要有测验，可放在该部分内容结束的时候，考查学生掌握概念、定律的熟悉程度，分析问题、解决问题的能力。通过这种测验，极大督促了学生学习的自觉性，能提前对学过的内容进行复习，不至于把问题都留在期末；课堂讨论表现，这与“讨论式教学”相关，根据学生的表现给出相应的成绩。上述这些考核方式，可有效督促学生平时就要认真对待理论力学课程，而不是把所有问题都推到期末来解决。
4.引入数学工程软件
由于“理论力学”对数学技巧的要求比较高，有时甚至会使学生颠倒理论和习题、基本原理和技巧的关系，忽视对基本理论的学习。因此，在教学活动中适当引入相关的数学工程软件，可一定程度上减轻学生的负担，甚至于提高学生学习该门课程的兴趣。
例如在动力学分析中，运动微分方程是重点内容，但却没有讲授运动微分方程组的求解问题，大部分问题是在特殊情况下，利用质点系普遍定理进行求解的。因此，在课堂授课过程中可适当引用Maple数学软件求解微分方程数值解，达到直观分析运动的目的。这种将抽象的微分方程转化为图像显示的授课内容，使学生有一种兴趣感、参与感，直接促进了学生对运动微分方程的理解。Maple 软件在符号（解析）运算方面目前是最优秀的，计算过程中几乎不需要声明变量类型，解决一般的数学问题不需要复杂的编程，且具有自动绘图的功能，在“理论力学”的教学中使用Maple将会得到意想不到的效果。
如何生动描述力学问题的物理图像，这也是进行教学改革应该思考的问题，比如，利用Maple软件可对傅科摆问题进行演示，在各种初始条件下对傅科摆的运动微分方程直接进行求数值解，同时直观地展示出傅科摆在水平面上的相对运动轨迹。在课堂的授课中初步表明，应用该方式对一些特殊问题进行求解，可引起学生学习的极大兴趣。因此，在课堂教学中，根据学时的多少，尽量安排一些利用Maple软件进行分析的题目，作为平时考核成绩的一部分，对一些学有余力的学生，可适当增加难度，作为选学内容。
5.开展实践性教学活动
过程装备与控制工程专业开设的“理论力学”，和大部分课程相似，存在教学中重理论而轻实践的问题，教学大纲中只讲授理论而无实践性环节。但由于“理论力学”本身包含大量的概念、公理、定律以及相关的力学模型，理论性相比于其他课程来讲是比较强的。对于刚进入大二的学生，难以很好理解抽象的内容，仅仅依靠课堂讲授教学效果较差。
因此，在“理论力学”教学中，各专业可根据总学时的安排，开设几个常规的“理论力学”实验，增加学生对运动机构的认识。在开设实验的过程中，可以考虑如下几种方式：由任课教师与实验工程师准备，根据教学内容提前准备3～5个学生实验，可以是3大部分的单独实验，也可以是综合性的实验；学生动手设计实验，教师提供实验所需要的器材、场地，再由学生完成实验，可考虑开设1～2个这样的实验；现场教学的形式，利用2～4学时，带领学生参观校内工厂或者相关企业，使学生能观察到传动机构及相关的约束形式。也可以利用flash等软件，做一些动画，模拟实际机构的运动过程，在课堂授课过程中，有意安排播放。过程装备与控制工程专业，已着手进行实验方面的教学研究，考虑通过网络开展一些虚拟实验，如虚拟摩擦系数测定、虚拟静力学分析、虚拟运动学和虚拟动力学实验。
三、结语
过程装备与控制工程专业的“理论力学”课程从教学内容、教学形式、课程体系建立等多方面出发，持续进行了多年的教学改革，取得了较好的教学效果。学生是教学的对象，是课程教学的根本，只有学生发自内心地喜爱“理论力学”，积极主动地学习，课程教学才能顺利地进行下去。总之，教学改革应该秉承“培养大学生综合素质、提高分析问题与解决问题能力”的教学理念，不断进行改革、创新教学方法，以真正适应“卓越工程师”人才培养要求，为最终培养创新型与研究型复合人才奠定基础。
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