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机械产品设计课题范文1
关键词：仿生学；产品机械设计；应用
0 引言
产品设计是一门涉及工业设计、数学、物理等多学科交叉的学科门类，它要求设计师加强对工业技术与文化艺术的理解、各类学科的美学设计思想的综合、充分运用现有产品各类特质的能力。产品设计从市场需求出发，通过设计师综合分析归纳，同时经工程师工艺分析和反馈，反复从结构、外形与材料、功能等各方面进行优化的过程。
而仿生设计作为人类向大自然学习的途径，是当前科学界和人文界创新求知的重要方法，人类通过发掘了解自然界各类动植物的结构与生存方式，将研究发现运用到产品设计中，从而实现产品更好的服务人类，并和大自然和谐共存的新型设计理念。
产品设计在运用仿生学设计理念的前提下，要在产品中融合理工科和人文各类学科，通过将自然界生物体的形态、结构、材料和功能等各类要素融入产品设计的思路中，这使得产品设计既提升了艺术品位又满足了用户需求。
随着机械设计方法的更新，其他领域的新技术和新理念也不断向机械领域扩展，而仿生学设计的应用也为产品机械设计提供新的发展空间，本文将着重分析仿生学在产品机械设计中的应用。
1 产品机械仿生设计的理念与内容
机械仿生设计是指工程师在利用现有工程技术的前提下，运用发散性思维，结合仿生设计的理念和方式，设计出创新性的机械产品与结构材料的过程。这和以往的机械设计方法一样，都是基于机械设计的基本理论和方法，但是其又具有独特的创新性，是一种新型设计方法。
1.1 机械结构仿生设计
作为机械仿生设计的关键部分，机械结构仿生设计则需充分理解掌握自然界生物体的结构形式与相应功能原理，并对其结构和功能进行仿生设计而为人类使用。自然界的生物经过无数个岁月的进化，已充分发展形成了各种具有高度复杂的结构形式和功能形态。这些结构形式和功能形态作为机械仿生设计的源泉，提供了各类可供参考的结构形式。例如蜂巢的结构，其截面为六边形，总体为柱体，这种结构通过综合力学分析证明，能够在提高结构的同时而减少材料的使用。该结构已应用到特种飞行器件的结构设计中，在实践中得到了充分的证明。还有例如现已广泛用于包装的复合纸板，花炮架构等，这种机械结构的设计既能满足轴向抗压强度，又能减少材料的使用及重量的减轻，更能起到吸收噪音等辅助作用。
1.2 机械运动机构仿生设计
作为机械仿生设计的关键组成部分，运动机构仿生设计是在全面了解动植物运动的特点和原理的前提下，对运动的基本结构、运动的控制方式、运动功能的实现及运动的各个细节进行全面的模仿。在当前机构仿生设计中应用比较广泛和有成效的是现代机器人仿生设计和路面机械设计这两个领域。
伴随着工程技术的不断发展与人民对于现代生活方式的需求，机器人已不再仅仅局限于服务工厂，在人类的日常生活中已逐渐普及使用。比如在教育等方向的应用，多功能仿生手指的设计是经过复合材料做成的通过气动方式驱动的机构设计，在关键技术参数上，如应力、刚度要求、弹性收缩比率等都与自然界生物体的肌肉相近，我们可以通过机械加工成特殊壳结构从而使其具有良好的运动特性。
在路面机械方面，有关课题组利用牛耕地的基本原理，创造性的建立了“半浮式理论”，该设计的原理是通过改变传统农机驱动装置的承重与驱动的双重功能，从而独创性的设计出新型步行轮机构，使其广泛应用于松软土地等软性地基的工业状况。通过这一仿生设计的原理还指导了很多驱动力大、运动阻力小的新型机构。
1.3 机械材料仿生设计
机械仿生设计主要通过研究生物组织的结构、构成原理和材料的联系，获得所需要的启示并指导材料的设计、制造与加工，最终达到所需要的材料特性，从而满足机械的性能需求。生物复合材料的结构、原理等是现代新型复合材料研究的蓝本，对天然生物材料的表面功能、形成原理进行研究分析，发展出了具有仿生特性的特种工程材料，它代替了现有的金属材料与高分子材料，达到改善产品机械使用性能的目的。
1.4 机械运动控制仿生设计
在产品机械设计领域，机电液一体化及机械人工智能控制是现代机械系统整体运行性能的基本保证。智能控制仿生设计是现代仿生设计中的一个关键研究点，智能控制仿生设计的发展在一定程度上制约了仿生机器人领域的进步。过去的一段时间里，对于规定形状等规范化的对象进行作业的机器人有了快速的进步，而针对各种形态的动植物的工农业机器人也广受欢迎。在各个国家的竞争中，欧美等老牌产品机械设计强国始终保持在世界前列，这些国家目前对于仿生机器人的性能要求有了新的提升，不仅仅满足于路面识别，行走定位，还包括准确识别目标形态，智能纠正控制自身位置，并能实现记忆作业从而达到最大程度的智能化。
2 产品机械仿生设计发展前景（小结）
相对传统的产品机械设计方法，机械仿生设计作为一种新型的设计方法，短期内已经从集合多门学科逐步发展形成更深更广的产品设计理念。随着科技的不断发展，目前还需进一步研究与总结产品机械仿生设计的系统理论，同时必须有效地结合计算机发展技术进行仿生的辅助设计，并在机械控制系统和仿生设计集成方面需更进一步。产品机械仿生设计是未来产品设计的一个方向，它符合未来科技发展趋势，它是产品机械设计理念的一次跨越性的进步，它为产品设计的多元化发展提供了新的可能，它的发展与进步使得产品设计的道路越走越宽。
参考文献：
机械产品设计课题范文2
Yang Chunqing
（辽东学院，丹东 118003）
（Eastern Liaoning University，Dandong 118003，China）
摘要： 本文以产品设计为载体，对综合性大学大学生科研训练模式进行探讨。
Abstract: The article studied the mode of university student research training mode based on the product design.
关键词： 产品设计 科研训练模式
Key words: product design；mode of university student research training
中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0202-02
1研究背景
产品设计结合了工程技术、艺术、经济等学科，是研究人――产品――环境――社会等关系的一个复合型学科，产品设计反映着一个时代的经济、技术和文化。企业的竞争既是价格的竞争、质量的竞争、又是设计的竞争，设计会提高产品附加值，提高企业产品竞争力。
中国产品设计落后于很多国家，某种程度上影响了经济的发展。很多高校的品设计教学仅限于理论知识的讲授，教学与设计实践相脱节，缺乏相关的研究，没有一整套的科研训练体系，导致学生毕业后设计能力不足。
产品设计为载体，加强应用研究，促进高校、企业教育资源共享，推动高校大学生科研训练，充分利用综合性大学资源，培育跨院系、跨专业跨学科、跨领域的科研与教学相结合的团队，让学生直接参与真实设计项目，通过“设计中学”的方式培养学生的创新能力和综合素质，提升高校毕业生的设计能力，对提升教师、学校科学研究水平，促进经济发展具有现实及长远的意义。
本科科研训练的开展在我国已成为一种趋势。在我国，清华大学在考察了MIT的UROP计划后，在已有的机械、电子、结构、数学建模大奖赛等学生课外科技活动的基础上，于1995年提出了SRT计划，1996年开始正式实施。作为我国首项本科科研训练计划，SRT在跨学科培养学生创新能力方面效果显著。引导学生进入科学研究前沿，从而培养科研素质，提高实践能力，启发创新意识，以实现从单纯“教学型教学”向“研究型教学”的转变。
华中科技大学点团队项目：该团队以本科生创新能力的早期培养为首要目标，强调“高尚的道德情操、优秀的工作作风和扎实的专业技能”并重。由导师全程负责、真实科研项目牵引、该团队系统地提出并实践了“目标英才式、指导开放式、培养递进式、管理竞争式”的创新人才培养模式，实践了一种符合高等教育规律和社会需求的教育理念。
2研究目标
充分利用综合性大学资源，以产品设计为载体，建立学生合作团队和专业的指导教师队伍，系列设计课题，多学科交叉、艺术与技术相结合、产学研一体化。
通过对产品的体验设计、思维训练、头脑风暴等方法，构建一套基于产品设计的大学生科研训练新模式。以产品设计为中心，学生团队合作能力的培养、创新能力培养为目的，进行科研训练模式的研究。
3研究的主要内容
概括起来是：一个模式，三个建设
3.1 教师队伍建设根据课题研究需要，校内专业指导教师，企业指导教师。
3.2 学生合作团队的建设组成多变性的产品设计团队，发挥不同专业之间发挥异花授粉的功能。其中包括产品设计、艺术设计、机械、电子、化工、管理等专业。
3.3 课题建设教师课题；企业课题；学生开发的课题。
3.4 基于产品设计的科研训练模式的构建利用综合性大学的资源优势，主动适应地方经济发展的需要，以产品设计为中心，学生创新能力培养为目的，进行科研训练模式的研究。建立学生合作团队和专业的指导教师队伍、系列设计课题，多学科交叉、艺术与技术相结合、产学研一体化，建立基于产品设计的科研训练模式。
4研究思路和方法
在确定地方综合性大学人才培养目标基础上，通过调研及典型案例充分利用地方综合性大学资源优势，组建学生团队（多学科）和指导教师队伍，确定设计课题，进行基于产品设计的科研训练模式的研究，最终完成一套适用于地方综合性大学生的科研训练模式。
作为地方综合性大学，集理、工、经济、艺术设计等学科门类于一体，学科覆盖面广。各专业特点不同，如艺术设计类（包括产品设计）学生，形象思维较为活跃，但理性思维较差；理工科学生，理论知识及目的性较强，解决实际问题能力较强；经济类专业学生具备市场分析调研能力和较强的市场经济意识。综合各专业学生特点，组建科研训练团队，发挥不同专业之间发挥异花授粉的功能，学科交叉渗透，背景借鉴，结合地方经济发展的需求，以产品设计为载体，由企业、学生、教师共同开发产品设计课题，建立企业指导教师、校内指导教师双师制，建立科研训练模式，通过“设计中学”的方式培养学生的创新能力和综合素质。
研究方法：
4.1 团队合作学生团队从人性化、造型设计、工程和心理等不同视角来关照顾客，将对消费者的研究同产品和服务的设计极好的结合在一起，确定产品的适用人群，确定产品的功能，产品价值分析，完成设计产品调研分析。
4.2 体验设计深入调研相关消费者的真实体验，并要求客户一同参与顾客的研究、分析、结论，从而得出解决方案。
4.3 头脑风暴对资料进行分析，运用相关理论知识，确定产品结构、材料，最后根据调研资料及用户的心理分析，将最好的想法整合起来建立模型。在教师指导下，从功能、结构、外观等方面进行确定，完成产品设计。
4.4 案例分析法、资料分析法
5可操作的建议设想及实施步骤（如图1）
6结语
团队合作、体验设计、思维训练、头脑风暴等方法，构建一套基于产品设计的大学生科研训练新模式，让学生直接参与真实设计项目，及早了解社会实际，锻炼实际才干，是贯彻教学和科研相结合、高校和企业界相互合作，跨学科培养学生创新能力的一个新探索。
参考文献：
[1]刘宝存.美国大学的创新人才培养与本科生科研[J].外国教育研究，2005，（129）.
[2]刘献君.论教学服务型大学[J].教育研究，2007.
机械产品设计课题范文3
关键词：机械设计 现代设计 探讨
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0073-02
自改革开放以来，我国的社会发展和技术水平不断提升，人们的生活水平也在不断的上升，各类新型技术的出现给人们的日常生活带来了巨大的影响。机械一直都是我国社会不断发展的重要保证，发展水平及发展方向始终受到人们的关注，如何才能够有效的将现代设计技术应用到机械设计中去，是当前人们研究的主要课题之一，所以，对于当前正处于转型期的社会而言，对机械设计中的现代设计应用进行研究具有重要的意义。
1 现代机械设计的特点
现代社会科技发展日新月异，各种现代化新技术和新的发明如雨后春笋不断出现，各种电子技术以及机械技术与现代化的机械设备正在渐渐融合，各种机械器材的设计理论以及制作的方法都有了一定程度的改善。现代化机械设计过程也利用了计算机技术，来使得机械设计的过程更加合理，步骤更为清晰，同时还能够使设计更加趋向于人性化。规范而有效的机械设计相比于传统意义上的技术设计更具有远瞻性和创新性的特点。首先，利用现代设计的理论方法来考虑整个产品的细节问题，可以比传统机械设计方法更在的发现潜在问题，减少未来出现故障的可能，同时，现代化机械设计可以更加充分的考虑到产品的静态属性和动态属性。另外，计算机技术的日益成熟可以运用到现代的机械设计方方面面中，优化现代设计的仿真性。
2 现代机械设计技术的应用技术
通过对大量机械产品的研究分析，现代设计在机械设计中应用较为广泛的技术大致可以分为四大类，分别是能提高产品优良性能的设计技术，能够满足市场要求的创新设计技术方法，能够优化产品使用寿命的设计技术以及发展绿色技术的设计技术。
2.1 提高产品性能的设计
机械产品必须具有优良的性能，只有良好的性能才能够保证机械产品的生命力，提高产品优良性能的设计方法有很多，最重要的内容和特点有：
（1）能够消除并及时的预防产品可能产生的故障，这种技术特点是围绕产品的可靠性而设计的，主要是研究产品和系统所产生的故障的原因，来提出相应的解决方案。
（2）能够提高材料抵御破坏能力的设计方法技术。当材料和结构在外界因素如高温、电荷强度等的影响作用下，其性能会受到较大的影响，所以，其设计的重点是要提高产品的结构承受能力以及抗疲劳强度，来提高产品在各种工作环境中的使用寿命。
（3）解决物体表面的摩擦和等问题的设计技术。这种设计技术综合运用了摩擦学的理论研究方法和基本数据，将产品的磨损降低到最低的水平，目的是为了降低产品原材料的消耗，节约了部分能源，同时提高机械装置的可靠性，有效的提高设备的使用寿命，提高其在市场中的竞争力。
（4）防腐蚀的设计技术。这种设计技术要科学合理的选择材料并制定出相应的加工工艺，来提高产品的抗腐蚀能力，防腐蚀的设计加工方法能够有效的延长产品使用周期以及使用效率。
2.2 满足需求的创新产品设计技术
当今社会市场经济体制存在着强烈的竞争机制以及供求关系，在当今瞬息万变的市场经济中，产品的创新能够有效的提高企业产品的核心竞争力，满足顾客的市场需求同时提高企业的核心竞争能力，产品创新设计技术的主要特点包括：
（1）解决发明问题的创新技术。这种创新设计技术包含对新产品的适应性和变参数的设计，主要是在设计的起初阶段运用创造性的思维来构建出一个原来并不存在的全新产品技术的过程，这是解决掉发明问题的非常重要的阶段。适应性设计主要是为了满足莫忠需要和要求，对现有的产品进行合理的改进，变参数设计是在原有的设计原理基础上，对部分零件进行的完善和改进过程。
（2）复杂产品的创新设计技术。对于复杂的产品设计要利用到信息网络的仿真虚拟技术来只能设计产品，这种设计方法能够有效降低产品的功能与结构的复杂性以及组织过程与系统的复杂性。这种设计的核心就是概念的设计，设计的关键技术包括概念设计建模技术、产品的布局设计、产品的形状设计、多目标协同工作技术以及产品方案的综合评价技术等。当前主要是应用于航空航天事业、汽车制造行业以及数控机床等方面。
（3）降低设计成本，优化设计资源的设计技术。为了能够在保证产品的功能与质量的条件下增强自身的市场竞争力，提高企业的经济收益，就必须要优化产品资源，降低设计的产品的生产成本。这种设计技术是在设计目标产品的时候约束好一个基本的成本，以成本为前提，保证产品质量的基础上，通过理论的分析计算，对于全过程的连续优化来降低成本，追求出更高的产品经济效益以及社会的综合运用性能。
（4）缩短产品的研究周期。在对新的机械产品进行研究设计的时候，可以利用三维的CAD系统来使新的产品继承以往的数据信息，仅仅对其中的部分构造进行重新的计算和设计，提高新产品的研发效率，降低研究周期，尽量缩短产品从研发到投入市场的周期时间，来保证企业的核心竞争力。
2.3 提高产品寿命的设计
产品的整个寿命周期是指从产品的原材料选取加工制造开始，知道消费者使用完毕宣布产品报废将其拆卸成原材料的整个过程，提高产品的全寿命周期设计技术主要包含以下几个方面：
（1）具有集成特性的并行设计。这种设计技术是在产品的规划和设计阶段，将所有能够支持产品全寿命使用周期的信息用并行的方式来对工艺规划制造转杯试验、运输、维护以及回收等相关环节综合的整合起来，集成设计的目标，处理好各个任务间的耦合关系，应用计算机辅助系统来进行评价决策，达到降低成本，提高使用寿命的目的。
（2）面向制造的设计方法。这种方法主要由面向制造的机械零部件结构模型、机械零部件结构设计、机械部件和整机装配的设计、以及环境模拟装配等，让设计出的产品综合性能最好，保证产品的设计制造的成功性。
（3）全寿命周期设计数据管理。这种设计技术主要是利用跨平台数据集成于共享的PDM系统，来将网络上不同的东西同系统之间形成一体化，高效且完整的将产品从规划生产到报废处理整个使用寿命周期内复杂的数字化信息记录下来，是产品所需的重要数据完整的保留下来并进行有效的管理。
2.4 绿色产品的设计
绿色产品要求既能够满足使用的要求，同时还必须有利于环境的保护。当前人类正面临资源短缺和人口过生的问题，设计绿色有效的产品也是社会向前发展的必然选择和整体的趋势。绿色的产品设计技术包含以下几点：
（1）面向环境的技术。在产品的整个使用寿命期间，能够有效的保护环境的关键技术包括绿色产品集成设计理论、绿色产品建模研究技术、绿色产品的环境指标等等。在保证不会影响到环境质量的情况下，具有优良的质量保证。
（2）面向能源的设计。这种设计技术是为了提高能源的利用效率以及降低资源的浪费，以保护环境为目的的设计方法。这种方法的设计即可以优惠能源的供给以及驱动的方式，同时还能够有效的回收并实现能源的重新利用。在产品的功能特点等基本要素已经明确的条件下，在设计时确定产品的结构制定、材料选择以及加工的工艺方法、可重新利用的能力以及是否具有装配性，用最少的能源消耗来设计并生产出新的产品。
（3）面向材料选择的设计。材料的选择是绿色产品设计的关键所在，能够在根本上来减少对环境的污染，同时降低能源的消耗。当前应用较为广泛的设计方法有新材料实用化设计技术、材料回收以及二次利用的技术、基于材料选择的CAD技术等等。
（4）人机工程设计技术是以人机工程学理论为研究基础，面向人的产品设计技术。这种技术是以人的心里特点和生理特征为参考依据，利用科学的技术成果数据来设计的技术方法。目前所使用的关键技术有心里模型技术、人机界面设计技术、人机工程测量技术以及产品设计中的人机工程。
3 结语
现代设计在机械设计的应用主要是体现在创新性技术在现代机械设计中的应用。在整个智能化的机械设计中，基础的设计细节是可以利用计算机来进行精准的计算的，选择出最好的设计方法并且形成一套独特的智能化设计体系，不仅仅可以有效的减少机械设计工作人员的工作量，同时还能够大幅度提高机械设计的准确性以及设计的效率，为机械设计的不断发展提供强大的技术支持。
参考文献
[1] 张鉴非.现代设计在机械设计中的应用探讨[J].城市建设，2013（14）.
[2] 李龙，李国新.机械设计中对现代设计技术应用的分析[J].机电信息，2012（21）：103-104.
机械产品设计课题范文4
关键词：本科教育；毕业设计；指导策略；机械专业
中图分类号：G642.477 文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）18-0319-02
对于高等教育工科专业而言，毕业设计（论文）是培养学生实践能力和科研能力的重要环节[1]。它需要学生将专业理论知识和工程实践紧密结合起来，分析、解决实际问题。这既是学生加深对所学知识的理解、综合运用知识解决实际问题的过程，也是学生进行知识创新、增强创新精神和创新能力的主要途径[2~5]。从这种意义上说，毕业设计的质量是衡量高校工科专业教学水平最为重要的指标之一。特别在当前的高等教育大众化的形势下，高校应该认真分析毕业生的学习心态，把提高毕业设计质量作为提高整个学校教育教学水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高毕业设计的质量，关键在于增强导师指导的科学性和针对性。一般而言，毕业设计的指导主要集中在以下几个方面：帮助学生选择课题、指导知识的综合运用、指导科研方法、教给科研中的交流技巧、教给科技论文写作规范。
一、帮助学生选择合适的毕业设计课题
毕业设计的质量，首先取决于课题选择的好坏。在这方面，指导教师一定要把好关。
1.课题的选择要尽量兼顾学生的专业兴趣和教师的科研方向。一方面，毕业设计的主体是学生。确定的课题学生感不感兴趣，将在很大程度上决定学生投入的程度和最终成果的质量。另一方面，如果确定的课题与指导教师自己的科研方向有较高的重合度，教师不但指导得深入、有效，而且指导的积极性高，指导投入的时间和精力相对更加充分，甚而至于达到教学相长的理想境界。在实践中，选题时不能兼顾上述两个方面――要么忽视学生的兴趣，脱离学生的专业发展方向；要么忽视教师的研究方向，使指导毕业设计成为教师的一种额外的负担或包袱，都会严重影响学生毕业设计的质量。
2.课题应该具有综合性，难易程度适中。机械专业的毕业生很多都是从事机电一体化产品的设计的，因而他们做的毕业设计的课题应当具有一定的综合性――涉及机械、控制、传感检测和信息处理等多个领域。学生通过完成这种课题，可以开阔眼界，学会综合运用这些领域的知识解决问题。这对他们将来独立开展设计工作或者从事机械专业的科研工作，无疑是非常有益的。相反，如果给学生选是非综合性的课题，例如一般的工艺或设备的设计题目，难度小，学生只要掌握机械领域的知识就可以完成。但是，这种设计工作既不能提供足够的科研方面的训练，也不能提供分析、解决实际问题的机会。这样，学生在以后的工作中遇到技术难题，很可能不知道如何解决。不会应用新技术、新知识进行产品的整体设计和开发。
不过，要注意的是，综合性课题的难度一般较大，要求学生综合运用各领域的知识才能完成。而毕业设计的时间有限，学生较难圆满完成课题。针对这个矛盾，教师可以通过降低单个领域的设计难度来加以克服。比如，在机电一体化系统设计中，机械部分的设计可以采用常用机构，以降低机械设计的难度。
二、指导学生综合运用各学科的专业知识
现代的机械产品，很多都是机电一体化产品。在设计过程中，除了要用到机械专业的知识外，还需要其他控制、检测传感等专业的知识。在本科阶段的课程学习中，各个领域的专业知识都是分别单独学习的，包括课程设计也是各个课程单独进行的，同学们只能学习各个课程的知识，还不能把各个领域的专业知识综合应用实际的产品设计中。在学生毕业设计过程中，指导教师应该根据毕业设计的题目，指导学生综合应用各个领域的专业知识进行产品设计。学生在综合使用各个领域专业知识的同时，一方面巩固了各领域的专业知识，另一方面加深了各领域专业知识的融合。这样，在具体的产品设计过程，才能融会贯通，熟练应用。
三、指导科研的方法
学生在本科阶段的学习，只是储备、积累了一些专业知识，科研能力的训练很少，科研能力非常薄弱，学生远没有掌握科研的方法。学生毕业后，不管是走上工作岗位，还是继续读研深造，都需要掌握一般的科研方法。对于机械专业的学生来说，一般的科研过程包括：检索资料、确定设计方案、建立模型、仿真与实验、系统集成。在毕业设计的过程中，老师应该指导学生掌握科研过程中常用的科研方法。
在检索资料阶段，指导教师应该指导学生通过图书馆的图书、期刊、数据库、网上论坛等多种渠道检索到需要的资料。同时，对这些资料进行整理、分析，了解现有产品的技术现状，进而对现有的技术方案进行优化，确定最终的技术方案。
在建立模型阶段，指导教师应该指导学生根据实际情况，建立系统的数学模型、物理模型、有限元模型等几种模型，或其中的某一种模型。学生经过训练，能够掌握其中一种或几种模型的建模方法、建模工具，主要是相应的计算机软件工具。当然，由于是在本科阶段，学生所建的应该是简化模型，建模步骤比较简单，所建模型也应该易于检验。
在仿真与实验阶段，教师要指导学生根据所建的模型，进行数值仿真、有限元仿真、半物理仿真，要教给学生适合的仿真工具和软件；教师还要指导学生掌握一般机电系统实验的搭建方法，常用仪器仪表的使用方法，实验数据的简单处理、分析方法等等。
在最后的系统集成阶段，教师要指导学生根据仿真与实验结果，修改所建模型，把机械系统、检测传感系统和控制系统集成到一起，成为一个实际的机电一体化产品。
总之，在毕业设计的每一个阶段，指导教师都应该明确地指导学生该阶段所要达成的目标，实现目标的方法、途径、所需的工具等等，从而使学生的设计工作有的放矢，有法可循。
四、教给科研中的交流技巧
学生在课程学习阶段，和老师、同学也有过学业上的交流，但都限于校园中。在毕设过程中，学生首先要与指导老师充分交流、沟通。遇到技术难题，还需要向学校里的其他老师以及企业里的专业技术人员请教。有时候，还要利用网络平台向更广泛的人群请教。这些都需要学生拥有一定的与人沟通交流的能力和技巧，尤其是与他人交流技术问题的能力。
有鉴于此，教师需要教给学生相应的交流技巧。比如，指导学生在交流前要做好准备工作，查找相关资料，把遇到的技术难题的来龙去脉搞清楚，这样，在交流的时候，才能有的放矢。目标明确了，交流也就更顺畅、更有效了。再如，要提醒学生在交流过程中既要有自己的主见，又要保持开放谦虚的态度，从而能够博采众长，兼收并蓄，通过交流加深对问题的理解，形成更优的问题解决方案。当然，教师还要提醒学生注意交流的基本礼仪和要求，包括称呼要得体，说话要简单、明了，从而花最少的时间，用简洁的语言，把问题说清楚、说透彻。
五、教给科技论文的写作规范
本科毕业后，学生不管是参加工作，还是继续深造，都需要撰写各种科技文献，包括科技论文。在毕业设计论文的撰写过程中，学生要学习如何撰写科技论文，包括论文的总体结构、开头结尾、具体内容、语法结构等，为以后的论文写作培养能力。总的说来，论文应该格式正确、内容全面、层次分明、数据可靠、文字简练、说明透彻、推理严谨、立论正确，避免使用文学性质的带感彩的非学术性词语。
指导教师在学生毕业论文的写作过程中，应该根据学生的写作情况，多次指导学生修改，直到达到学校的要求为止。
参考文献：
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[3]张继红，王恩伟.“产学研”相结合改革工科毕业设计的内容和方式[J].当代教育论坛，2004，(4):71.
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机械产品设计课题范文5
关键词：CAD软件；二次开发；机械设计；应用；发展
中图分类号：TD402 文献标识码：A
引言
CAD软件的二次开发提供了包括机械在内的各个行业所需要的一些特殊功能, 在各行业的产品开发设计中发挥了巨大的作用。对于机械设计方面，CAD软件二次开发也有着巨大的贡献，它在零件设计以及其它的关键部位设计上有着不可替代的作用，因此，我们应了解其特点，使用方法等相关特性，进而做好机械设计。
CAD软件二次开发的特点
（1）CAD二次开发系统主要是对机械工程设计进行的,所以其开发工作涉及了机械设计规范与国家标准、施工技术与方法、工具与环境以及产品信息管理等很多方面，贯穿了机械设计过程的各个阶段。
（2）由于机械设计本身内容繁多，数据量大、种类多以及表格、计算公式多的情况,得使CAD二次开发工作量比以往增大。
（3）二次开发系统的运行过程主要是对具体机械设计过程进行模拟,其主要是工程设计人员的,因此，二次开发系统的设计应满足工程设计人员的设计习惯与要求，同时符合工程的相关标准。
2、CAD软件二次开发中的成组CAD开发方法
尽管许多企业的产品结构不同,但它们是比较相似的,因此，可以依据产品结构以及工艺性的相似性,运用成组技术将零件划分成有限数目的零件族,依据同一零件族中各零件的结构特点编制相应的CAD应用软件,用于该族所有零件的设计,这就是所谓的“成组CAD”。采用成组CAD可以进行检索型CAD、老产品图纸的检索和相似零件的新设计。
在取其成组编码时，应依据待设计零件的特征,由成组编码确定图库中是否有已设计好的相似图样,若有,那么就将图形提取来进行比较,这样可以用来确定是完全借用还是要进行小幅度的修改。要注意的是，为了下次检索方便，在设计完成后，一定要存入图库。这种方法称为“检索型CAD”。比如待设计零件的编码在图库中如果没有已设计好的图样,那么就要根据编码对待设计零件属于哪个零件族进行确定,之后在成组CAD软件库内对该零件族的通用CAD软件调用，将必要的参数输入，依据编码的信息功能要素自动取舍,就可以从数据库中自动查询到大量参数,进而能够快速的形成零件图,再经过一定的修改,最终实现新零件的设计过程。
常用的开发零件族通用CAD软件方法是“复合零件法”。通过分析统计零件族内所有零件,归纳出一个“复合零件”,此零件集中了零件族内全部零件的功能要素,并对每个功能要素的参数进行了标准化处理,同时，建立相应的数据库。大多情况下“复合零件”是个假想零件，但也能是真实零件。对这种的“复合零件”就可能开发出通用的CAD软件,满足零件族内所有零件的设计。
二次开发技术在机械产品快速设计工具集构建中的应用
2.1、快速设计的基本概念
快速设计（RapidDesign;RD）也称敏捷设计(AgileDesign)、快速响应设计（RapidResponseDesign;RRD）。快速设计技术是目前市场在对产品瞬变性、多样化等需求的形势下提出并发展起来的。1992年6月，在CIRP国际会议上正式提出并行工程技术，在此基础上发展成旨在缩短产品设计周期的快速设计技术（RapidDesignTechnology;RDT）。美国AUTOFACT’96以“快速设计与制造”为主题进行了专题讨论，同时，各国纷纷掀起了“快速设计”理论、方法研究的热潮。1998年，我国机械工程科学基金会开始对“快速设计”进行立项，一些大学与研究机构开始了对“快速设计”理论的研究。
2.2、快速设计的关键技术
（1）计算机辅助模块化产品设计：依据产品的特点，选用模块化技术，进而实现产品规划和客户化产品设计。实现产品模块化的主要技术有模块创建、模块组合、模和块划分。在这之中，针对产品系列特点创建模块系统的技术是模块的创建与识别。模块组合是在模块化系统内依据用户要求选择模块快速组合成满足用户要求的产品。模块系统创建的合理性对系统运行性能与成本有着决定因素。
（2）基于KBE的知识化设计技术：其关键是知识化产品集成建模技术，也就是运用面向对象产品知识将工具和方法建立在产品生命周期中可重复利用产品知识模型上进行表达。产品设计以适应性设计、变型设计和创新设计为主，所以，有效利用设计经验与知识，影响着产品的设计质量和效率。关于设计知识的采集、表达和推理方法的一直是研究的重要课题。其中，基于实例的知识采集和推理（CBR）是AI技术中的一项重要技术，它是一种相似推理方法，主要核心是采用以往的经验来解决新问题。
（3）基于变量化设计与分析的产品性可以快速的对技术进行预测与修改：基于产品结构优化分析的产品性能设计直接影响着产品的快速响应设计。快速设计不仅需要确保快速响应的用户需求，还需要确保产品的性能、质量满足要求；除此之外，提升产品性能分析的标准化、程序化、规范化，实现产品的快速设计，也是提升快速设计的方法。
2.3、用CAD软件二次开发技术构建机械产品快速设计工具集
要完成机械产品快速设计工具集的开发，不仅要求开发出功能强大的基于知识化、参数化、变量化和模块化的设计工具，而且要使这些工具的功能直接能够生成CAPP/CAM处理对象或快速转化为CAD模型，或者转化为FEM工程分析的对象，只有如此才能称为一定意义上的快速设计工具。
二次开发技术的发展趋势
目前，对CAD二次专用软件的开发与需求越来越多，这主要是由于各企业提高产品开发能力和创新能力所致。随着完善CAD软件本身功能以及应用场合的多样化，开发商已逐渐把注意力投向制造领域和专用设计，其中，二次开发模块的完善和改进是实现CAD软件专业化和本地化的重要因素，即以前作为附属功能模块的二次开发模块正渐渐转化为关键模块，它是机械产品多样化和制造业分工进一步细化的结果。
CAD软件二次开发技术有着以下的发展趋势：
3.1、开发需求专用化程度的提高
由于CAD软件的二次开发技术是在产品专用化需求下产生的，因此伴随产品设计专用化程度的提高，设计者对CAD应用软件专业化需求的程度相对的增加。
3.2、开发工具的多元化
CAD软件开始发展时，我们可以接触到的二次开发工具基本是一些主流的软件开发工具，如VB、VisualC++等。伴随CAD软件的应用推广和其它工具软件以及软件开发方法和模式的出现，二次开发工具逐渐向多元化发展。目前，除了主要的开发工具外，还出现了一些辅助工具，这些工具能够有效的相互配合，为实现开发目标相互调用。如脚本语言已被广泛采用。
3.3、知识工程的应用传统
CAD技术与人工智能技术相结合，系统可以代替设计人员完成一定的智能工作，加强计算机工作的高效性，进而减少人的依赖，如CATIA的KnowledgeAdvisor、UG提供的KBE模块、I-Deas的智能化动态导引技术以及DesignSpace的分析向导等。
3.4、集成化
CAD软件二次开发逐渐向CAD/CAM/CAPP/CAE集成方式发展：如在CAD系统中集成有限元分析功能，建立面向设计的快速分析工具，如CATIA、UG、pro/e、等系统中集成的典型有限元分析求解器的前后处理功能；平台的各功能模块间有统一的数据库或专用的内部数据转换接口，确保了各模块可以在集成状态下运行。
结语
总而言之，要重视CAD 软件二次开发在机械设计中的应用，同时利用不断发展的科学技术，优化其设计，进而增加机械的使用效果，加强其功能建设。
参考文献：
机械产品设计课题范文6
【关键词】素质教育 综合创新训练实训课程 改革
受传统教学模式的影响，如今教育教学方式较为单一，大都以理论课程讲解为重点，这是应试教育的一个基本途径，学生能够获取到非常高的学习分数，但是理解知识并运用知识的能力缺失。由此，综合创新实训课程被提出来，并在不断改革，这是新时期实施素质教育的一项重要举措，实施改革的目的就是提升学生的实践能力。下面将重点阐述创新训练目标、意义以及改革内容。
一、设置综合创新训练课程的作用
随着知识经济时代的到来，市场竞争日趋激烈，并对人才各方面能力提出了更高要求，促使高校不断创新改革教育教学模式。我国在2010年正式启动了“卓越工程师教育培养计划”项目改革，在项目中将10年卓越培养目标纲要制定出来，成为我国教育史上的一次变革与发展，是传统教育向工程教育转折的一个举措。工程训练将培养学生的工程实践能力作为中心，更是培养优秀工程师必不可少的途径，在这种背景下，综合创新训练课程改革方案被提出来，对培养学生工程意识与创新意识起到了重要作用，让学生在学习与实训中提高了实践能力与创新能力，真正成为一名创新型人才[1]。
二、综合创新训练课程教学目标
很多技术类专业具有非常强的实践性与综合性，比如，某航天大学工科专业开设了几门必修课，这些必修课融合了电控、机械方面的知识与技术指导，学科的实践性与综合性非常强。课程建立在工程训练基础上，融合机、电、控等专业设备，帮助学生构建一个真实的工程实践环境，通过学习这些课程需达到以下教学目标：充分发挥学生的能动性与创造性，提高学生的创造能力；重点培养学生系统工程的认知与操作，熟练运用电控一体化技术，使学生掌握单片机与可编程控制器的运行与应用方法；培养学生的独立学习能力、独立解决问题的能力；培养技术创新能力、工程实践能力以及团队协作能力。
三、综合创新训练课程改革主要内容
（一）改革教学内容
过去，工程类教学一直将机械设计作为重点，为了达到课题目标就会不断加强设计教学内容，但如果课题智能化强仅依靠机械工程不能达到教学目标。由此，在原有的教学基础上增设了监控与电控两项技术内容，课题学习不再单纯以机械设计为主，使学生各方面知识得到均衡发展，实践技能掌握更多[2]。
（二）改革教学模式
传统教学模式采取学生制作课题的方式，其他学生仅对内容进行创新训练，而将“个性化培养”作为改革的实训模式与核心内容，就是学生先申报一个课题，可以是教学科研课题，也可以是课业的拓展课题或者企业科研项目，教师对学生一对一指导教学，使学生独立完成课题方案设计、硬件设计等，能够自主调试与测试软件、系统。在完成以上实训以后总结实训方法、知识，完成论文编写与答辩。
四、对改革综合创新训练实践未来发展的思考
即使机电一体化创新实验已经成为机电学院的一种创新体系，也是重要的实践训练基地，但是在机电一体化产品创新设计上依然存在很多不足，设计实验的条件以及实验管理都需要不断完善，进而从实验为主转为探索性实验模式。要想充分发挥机电一体化创新实验室在人才培养过程中的重要性，就要先对过去“填鸭式”教学模式进行改变，引导学生从实践中获得思考动力。具体可以从以下几方面入手：
首先，将课程体系创新实验条件及其相关实验体系建立起来，先将机械设计制造与自动化学科相关实践环节打通，更好地依据机械原理对机械设计和创新实验条件进行完善，使机电产品设计课程体系关联的实验系列开设出来，比如，驱动部件设计、机械装配、驱动部件设计、传感器测量技术、控制器接口技术等，还要掌握控制编程制造知识，引导学生主动学习，使机电一体化技术知识获取更加系统。
其次，多组织学生进行实践训练，比如，自主研发或者设计，体会机电产品设计与制造过程，更好地掌握机电系统运行与装配方法[3]。比如：SPCE061A单片机音效彩屏液晶显示贪吃蛇游戏：这是一款益智类游戏，主屏幕显示一条贪吃蛇，随机获得食物，游戏玩家可以操作键盘对贪吃蛇的方向进行控制，每吃到一个食物便增加相应分数，一旦贪吃蛇碰到边界，游戏便失败。游戏使用了单片机功能，贪吃蛇每到一个位置计算坐标；两个键盘玩的游戏是创新内容。项目创新总结：在完成了项目研发以后，学生要对项目做出总结，学生运用了在综合创新训练实训课程中学习的知识与操作方法，边研究边查阅资料，逐步分析各个研究难点，在教师指导下完成了游戏制作[5]。最后总结出：“获得的创新想法来源于实践，创新成果服务于实践。”
五、结束语
本文结合教学经验与教学实践，探讨了综合创新实训课程的意义、课程教学目标以及课程改革方案。可见，素质教育改革下只有提高学生的实践操作技能，不断培养学生的创新能力，才能更好地适应未来学习与工作，使教学改革作用得以真正发挥出来。
【参考文献】
[1]牛锁良，李平，张纪勇，等.基于“培养创新思维”的线切割实训中教学模式的研究[J].宁波职业技术学院学报，2014（01）：31-34.
[2]邵文冕，都维刚.电气工程训练课程体系的构建与实施――电工技能训练课程改革的研究与实践[J].中国科教创新导刊，2010（08）：179.
[3]安健，张鹏，赵媛，等.舞中医知识与文化底蕴双翼建创新人才培养体系――访上海中医药大学中医学实验教学中心张伟荣教授[J].中国现代教育装备，2013（07）：1-4.
