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機械產品設計課題范文1
關鍵詞：仿生學；產品機械設計；應用
0 引言
產品設計是一門涉及工業設計、數學、物理等多學科交叉的學科門類，它要求設計師加強對工業技術與文化藝術的理解、各類學科的美學設計思想的綜合、充分運用現有產品各類特質的能力。產品設計從市場需求出發，通過設計師綜合分析歸納，同時經工程師工藝分析和反饋，反復從結構、外形與材料、功能等各方面進行優化的過程。
而仿生設計作為人類向大自然學習的途徑，是當前科學界和人文界創新求知的重要方法，人類通過發掘了解自然界各類動植物的結構與生存方式，將研究發現運用到產品設計中，從而實現產品更好的服務人類，并和大自然和諧共存的新型設計理念。
產品設計在運用仿生學設計理念的前提下，要在產品中融合理工科和人文各類學科，通過將自然界生物體的形態、結構、材料和功能等各類要素融入產品設計的思路中，這使得產品設計既提升了藝術品位又滿足了用戶需求。
隨著機械設計方法的更新，其他領域的新技術和新理念也不斷向機械領域擴展，而仿生學設計的應用也為產品機械設計提供新的發展空間，本文將著重分析仿生學在產品機械設計中的應用。
1 產品機械仿生設計的理念與內容
機械仿生設計是指工程師在利用現有工程技術的前提下，運用發散性思維，結合仿生設計的理念和方式，設計出創新性的機械產品與結構材料的過程。這和以往的機械設計方法一樣，都是基于機械設計的基本理論和方法，但是其又具有獨特的創新性，是一種新型設計方法。
1.1 機械結構仿生設計
作為機械仿生設計的關鍵部分，機械結構仿生設計則需充分理解掌握自然界生物體的結構形式與相應功能原理，并對其結構和功能進行仿生設計而為人類使用。自然界的生物經過無數個歲月的進化，已充分發展形成了各種具有高度復雜的結構形式和功能形態。這些結構形式和功能形態作為機械仿生設計的源泉，提供了各類可供參考的結構形式。例如蜂巢的結構，其截面為六邊形，總體為柱體，這種結構通過綜合力學分析證明，能夠在提高結構的同時而減少材料的使用。該結構已應用到特種飛行器件的結構設計中，在實踐中得到了充分的證明。還有例如現已廣泛用于包裝的復合紙板，花炮架構等，這種機械結構的設計既能滿足軸向抗壓強度，又能減少材料的使用及重量的減輕，更能起到吸收噪音等輔助作用。
1.2 機械運動機構仿生設計
作為機械仿生設計的關鍵組成部分，運動機構仿生設計是在全面了解動植物運動的特點和原理的前提下，對運動的基本結構、運動的控制方式、運動功能的實現及運動的各個細節進行全面的模仿。在當前機構仿生設計中應用比較廣泛和有成效的是現代機器人仿生設計和路面機械設計這兩個領域。
伴隨著工程技術的不斷發展與人民對于現代生活方式的需求，機器人已不再僅僅局限于服務工廠，在人類的日常生活中已逐漸普及使用。比如在教育等方向的應用，多功能仿生手指的設計是經過復合材料做成的通過氣動方式驅動的機構設計，在關鍵技術參數上，如應力、剛度要求、彈性收縮比率等都與自然界生物體的肌肉相近，我們可以通過機械加工成特殊殼結構從而使其具有良好的運動特性。
在路面機械方面，有關課題組利用牛耕地的基本原理，創造性的建立了“半浮式理論”，該設計的原理是通過改變傳統農機驅動裝置的承重與驅動的雙重功能，從而獨創性的設計出新型步行輪機構，使其廣泛應用于松軟土地等軟性地基的工業狀況。通過這一仿生設計的原理還指導了很多驅動力大、運動阻力小的新型機構。
1.3 機械材料仿生設計
機械仿生設計主要通過研究生物組織的結構、構成原理和材料的聯系，獲得所需要的啟示并指導材料的設計、制造與加工，最終達到所需要的材料特性，從而滿足機械的性能需求。生物復合材料的結構、原理等是現代新型復合材料研究的藍本，對天然生物材料的表面功能、形成原理進行研究分析，發展出了具有仿生特性的特種工程材料，它代替了現有的金屬材料與高分子材料，達到改善產品機械使用性能的目的。
1.4 機械運動控制仿生設計
在產品機械設計領域，機電液一體化及機械人工智能控制是現代機械系統整體運行性能的基本保證。智能控制仿生設計是現代仿生設計中的一個關鍵研究點，智能控制仿生設計的發展在一定程度上制約了仿生機器人領域的進步。過去的一段時間里，對于規定形狀等規范化的對象進行作業的機器人有了快速的進步，而針對各種形態的動植物的工農業機器人也廣受歡迎。在各個國家的競爭中，歐美等老牌產品機械設計強國始終保持在世界前列，這些國家目前對于仿生機器人的性能要求有了新的提升，不僅僅滿足于路面識別，行走定位，還包括準確識別目標形態，智能糾正控制自身位置，并能實現記憶作業從而達到最大程度的智能化。
2 產品機械仿生設計發展前景（小結）
相對傳統的產品機械設計方法，機械仿生設計作為一種新型的設計方法，短期內已經從集合多門學科逐步發展形成更深更廣的產品設計理念。隨著科技的不斷發展，目前還需進一步研究與總結產品機械仿生設計的系統理論，同時必須有效地結合計算機發展技術進行仿生的輔助設計，并在機械控制系統和仿生設計集成方面需更進一步。產品機械仿生設計是未來產品設計的一個方向，它符合未來科技發展趨勢，它是產品機械設計理念的一次跨越性的進步，它為產品設計的多元化發展提供了新的可能，它的發展與進步使得產品設計的道路越走越寬。
參考文獻：
機械產品設計課題范文2
Yang Chunqing
（遼東學院，丹東 118003）
（Eastern Liaoning University，Dandong 118003，China）
摘要： 本文以產品設計為載體，對綜合性大學大學生科研訓練模式進行探討。
Abstract: The article studied the mode of university student research training mode based on the product design.
關鍵詞： 產品設計 科研訓練模式
Key words: product design；mode of university student research training
中圖分類號：G64文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）15-0202-02
1研究背景
產品設計結合了工程技術、藝術、經濟等學科，是研究人――產品――環境――社會等關系的一個復合型學科，產品設計反映著一個時代的經濟、技術和文化。企業的競爭既是價格的競爭、質量的競爭、又是設計的競爭，設計會提高產品附加值，提高企業產品競爭力。
中國產品設計落后于很多國家，某種程度上影響了經濟的發展。很多高校的品設計教學僅限于理論知識的講授，教學與設計實踐相脫節，缺乏相關的研究，沒有一整套的科研訓練體系，導致學生畢業后設計能力不足。
產品設計為載體，加強應用研究，促進高校、企業教育資源共享，推動高校大學生科研訓練，充分利用綜合性大學資源，培育跨院系、跨專業跨學科、跨領域的科研與教學相結合的團隊，讓學生直接參與真實設計項目，通過“設計中學”的方式培養學生的創新能力和綜合素質，提升高校畢業生的設計能力，對提升教師、學校科學研究水平，促進經濟發展具有現實及長遠的意義。
本科科研訓練的開展在我國已成為一種趨勢。在我國，清華大學在考察了MIT的UROP計劃后，在已有的機械、電子、結構、數學建模大獎賽等學生課外科技活動的基礎上，于1995年提出了SRT計劃，1996年開始正式實施。作為我國首項本科科研訓練計劃，SRT在跨學科培養學生創新能力方面效果顯著。引導學生進入科學研究前沿，從而培養科研素質，提高實踐能力，啟發創新意識，以實現從單純“教學型教學”向“研究型教學”的轉變。
華中科技大學點團隊項目：該團隊以本科生創新能力的早期培養為首要目標，強調“高尚的道德情操、優秀的工作作風和扎實的專業技能”并重。由導師全程負責、真實科研項目牽引、該團隊系統地提出并實踐了“目標英才式、指導開放式、培養遞進式、管理競爭式”的創新人才培養模式，實踐了一種符合高等教育規律和社會需求的教育理念。
2研究目標
充分利用綜合性大學資源，以產品設計為載體，建立學生合作團隊和專業的指導教師隊伍，系列設計課題，多學科交叉、藝術與技術相結合、產學研一體化。
通過對產品的體驗設計、思維訓練、頭腦風暴等方法，構建一套基于產品設計的大學生科研訓練新模式。以產品設計為中心，學生團隊合作能力的培養、創新能力培養為目的，進行科研訓練模式的研究。
3研究的主要內容
概括起來是：一個模式，三個建設
3.1 教師隊伍建設根據課題研究需要，校內專業指導教師，企業指導教師。
3.2 學生合作團隊的建設組成多變性的產品設計團隊，發揮不同專業之間發揮異花授粉的功能。其中包括產品設計、藝術設計、機械、電子、化工、管理等專業。
3.3 課題建設教師課題；企業課題；學生開發的課題。
3.4 基于產品設計的科研訓練模式的構建利用綜合性大學的資源優勢，主動適應地方經濟發展的需要，以產品設計為中心，學生創新能力培養為目的，進行科研訓練模式的研究。建立學生合作團隊和專業的指導教師隊伍、系列設計課題，多學科交叉、藝術與技術相結合、產學研一體化，建立基于產品設計的科研訓練模式。
4研究思路和方法
在確定地方綜合性大學人才培養目標基礎上，通過調研及典型案例充分利用地方綜合性大學資源優勢，組建學生團隊（多學科）和指導教師隊伍，確定設計課題，進行基于產品設計的科研訓練模式的研究，最終完成一套適用于地方綜合性大學生的科研訓練模式。
作為地方綜合性大學，集理、工、經濟、藝術設計等學科門類于一體，學科覆蓋面廣。各專業特點不同，如藝術設計類（包括產品設計）學生，形象思維較為活躍，但理性思維較差；理工科學生，理論知識及目的性較強，解決實際問題能力較強；經濟類專業學生具備市場分析調研能力和較強的市場經濟意識。綜合各專業學生特點，組建科研訓練團隊，發揮不同專業之間發揮異花授粉的功能，學科交叉滲透，背景借鑒，結合地方經濟發展的需求，以產品設計為載體，由企業、學生、教師共同開發產品設計課題，建立企業指導教師、校內指導教師雙師制，建立科研訓練模式，通過“設計中學”的方式培養學生的創新能力和綜合素質。
研究方法：
4.1 團隊合作學生團隊從人性化、造型設計、工程和心理等不同視角來關照顧客，將對消費者的研究同產品和服務的設計極好的結合在一起，確定產品的適用人群，確定產品的功能，產品價值分析，完成設計產品調研分析。
4.2 體驗設計深入調研相關消費者的真實體驗，并要求客戶一同參與顧客的研究、分析、結論，從而得出解決方案。
4.3 頭腦風暴對資料進行分析，運用相關理論知識，確定產品結構、材料，最后根據調研資料及用戶的心理分析，將最好的想法整合起來建立模型。在教師指導下，從功能、結構、外觀等方面進行確定，完成產品設計。
4.4 案例分析法、資料分析法
5可操作的建議設想及實施步驟（如圖1）
6結語
團隊合作、體驗設計、思維訓練、頭腦風暴等方法，構建一套基于產品設計的大學生科研訓練新模式，讓學生直接參與真實設計項目，及早了解社會實際，鍛煉實際才干，是貫徹教學和科研相結合、高校和企業界相互合作，跨學科培養學生創新能力的一個新探索。
參考文獻：
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[2]劉獻君.論教學服務型大學[J].教育研究，2007.
機械產品設計課題范文3
關鍵詞：機械設計 現代設計 探討
中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0073-02
自改革開放以來，我國的社會發展和技術水平不斷提升，人們的生活水平也在不斷的上升，各類新型技術的出現給人們的日常生活帶來了巨大的影響。機械一直都是我國社會不斷發展的重要保證，發展水平及發展方向始終受到人們的關注，如何才能夠有效的將現代設計技術應用到機械設計中去，是當前人們研究的主要課題之一，所以，對于當前正處于轉型期的社會而言，對機械設計中的現代設計應用進行研究具有重要的意義。
1 現代機械設計的特點
現代社會科技發展日新月異，各種現代化新技術和新的發明如雨后春筍不斷出現，各種電子技術以及機械技術與現代化的機械設備正在漸漸融合，各種機械器材的設計理論以及制作的方法都有了一定程度的改善?，F代化機械設計過程也利用了計算機技術，來使得機械設計的過程更加合理，步驟更為清晰，同時還能夠使設計更加趨向于人性化。規范而有效的機械設計相比于傳統意義上的技術設計更具有遠瞻性和創新性的特點。首先，利用現代設計的理論方法來考慮整個產品的細節問題，可以比傳統機械設計方法更在的發現潛在問題，減少未來出現故障的可能，同時，現代化機械設計可以更加充分的考慮到產品的靜態屬性和動態屬性。另外，計算機技術的日益成熟可以運用到現代的機械設計方方面面中，優化現代設計的仿真性。
2 現代機械設計技術的應用技術
通過對大量機械產品的研究分析，現代設計在機械設計中應用較為廣泛的技術大致可以分為四大類，分別是能提高產品優良性能的設計技術，能夠滿足市場要求的創新設計技術方法，能夠優化產品使用壽命的設計技術以及發展綠色技術的設計技術。
2.1 提高產品性能的設計
機械產品必須具有優良的性能，只有良好的性能才能夠保證機械產品的生命力，提高產品優良性能的設計方法有很多，最重要的內容和特點有：
（1）能夠消除并及時的預防產品可能產生的故障，這種技術特點是圍繞產品的可靠性而設計的，主要是研究產品和系統所產生的故障的原因，來提出相應的解決方案。
（2）能夠提高材料抵御破壞能力的設計方法技術。當材料和結構在外界因素如高溫、電荷強度等的影響作用下，其性能會受到較大的影響，所以，其設計的重點是要提高產品的結構承受能力以及抗疲勞強度，來提高產品在各種工作環境中的使用壽命。
（3）解決物體表面的摩擦和等問題的設計技術。這種設計技術綜合運用了摩擦學的理論研究方法和基本數據，將產品的磨損降低到最低的水平，目的是為了降低產品原材料的消耗，節約了部分能源，同時提高機械裝置的可靠性，有效的提高設備的使用壽命，提高其在市場中的競爭力。
（4）防腐蝕的設計技術。這種設計技術要科學合理的選擇材料并制定出相應的加工工藝，來提高產品的抗腐蝕能力，防腐蝕的設計加工方法能夠有效的延長產品使用周期以及使用效率。
2.2 滿足需求的創新產品設計技術
當今社會市場經濟體制存在著強烈的競爭機制以及供求關系，在當今瞬息萬變的市場經濟中，產品的創新能夠有效的提高企業產品的核心競爭力，滿足顧客的市場需求同時提高企業的核心競爭能力，產品創新設計技術的主要特點包括：
（1）解決發明問題的創新技術。這種創新設計技術包含對新產品的適應性和變參數的設計，主要是在設計的起初階段運用創造性的思維來構建出一個原來并不存在的全新產品技術的過程，這是解決掉發明問題的非常重要的階段。適應性設計主要是為了滿足莫忠需要和要求，對現有的產品進行合理的改進，變參數設計是在原有的設計原理基礎上，對部分零件進行的完善和改進過程。
（2）復雜產品的創新設計技術。對于復雜的產品設計要利用到信息網絡的仿真虛擬技術來只能設計產品，這種設計方法能夠有效降低產品的功能與結構的復雜性以及組織過程與系統的復雜性。這種設計的核心就是概念的設計，設計的關鍵技術包括概念設計建模技術、產品的布局設計、產品的形狀設計、多目標協同工作技術以及產品方案的綜合評價技術等。當前主要是應用于航空航天事業、汽車制造行業以及數控機床等方面。
（3）降低設計成本，優化設計資源的設計技術。為了能夠在保證產品的功能與質量的條件下增強自身的市場競爭力，提高企業的經濟收益，就必須要優化產品資源，降低設計的產品的生產成本。這種設計技術是在設計目標產品的時候約束好一個基本的成本，以成本為前提，保證產品質量的基礎上，通過理論的分析計算，對于全過程的連續優化來降低成本，追求出更高的產品經濟效益以及社會的綜合運用性能。
（4）縮短產品的研究周期。在對新的機械產品進行研究設計的時候，可以利用三維的CAD系統來使新的產品繼承以往的數據信息，僅僅對其中的部分構造進行重新的計算和設計，提高新產品的研發效率，降低研究周期，盡量縮短產品從研發到投入市場的周期時間，來保證企業的核心競爭力。
2.3 提高產品壽命的設計
產品的整個壽命周期是指從產品的原材料選取加工制造開始，知道消費者使用完畢宣布產品報廢將其拆卸成原材料的整個過程，提高產品的全壽命周期設計技術主要包含以下幾個方面：
（1）具有集成特性的并行設計。這種設計技術是在產品的規劃和設計階段，將所有能夠支持產品全壽命使用周期的信息用并行的方式來對工藝規劃制造轉杯試驗、運輸、維護以及回收等相關環節綜合的整合起來，集成設計的目標，處理好各個任務間的耦合關系，應用計算機輔助系統來進行評價決策，達到降低成本，提高使用壽命的目的。
（2）面向制造的設計方法。這種方法主要由面向制造的機械零部件結構模型、機械零部件結構設計、機械部件和整機裝配的設計、以及環境模擬裝配等，讓設計出的產品綜合性能最好，保證產品的設計制造的成功性。
（3）全壽命周期設計數據管理。這種設計技術主要是利用跨平臺數據集成于共享的PDM系統，來將網絡上不同的東西同系統之間形成一體化，高效且完整的將產品從規劃生產到報廢處理整個使用壽命周期內復雜的數字化信息記錄下來，是產品所需的重要數據完整的保留下來并進行有效的管理。
2.4 綠色產品的設計
綠色產品要求既能夠滿足使用的要求，同時還必須有利于環境的保護。當前人類正面臨資源短缺和人口過生的問題，設計綠色有效的產品也是社會向前發展的必然選擇和整體的趨勢。綠色的產品設計技術包含以下幾點：
（1）面向環境的技術。在產品的整個使用壽命期間，能夠有效的保護環境的關鍵技術包括綠色產品集成設計理論、綠色產品建模研究技術、綠色產品的環境指標等等。在保證不會影響到環境質量的情況下，具有優良的質量保證。
（2）面向能源的設計。這種設計技術是為了提高能源的利用效率以及降低資源的浪費，以保護環境為目的的設計方法。這種方法的設計即可以優惠能源的供給以及驅動的方式，同時還能夠有效的回收并實現能源的重新利用。在產品的功能特點等基本要素已經明確的條件下，在設計時確定產品的結構制定、材料選擇以及加工的工藝方法、可重新利用的能力以及是否具有裝配性，用最少的能源消耗來設計并生產出新的產品。
（3）面向材料選擇的設計。材料的選擇是綠色產品設計的關鍵所在，能夠在根本上來減少對環境的污染，同時降低能源的消耗。當前應用較為廣泛的設計方法有新材料實用化設計技術、材料回收以及二次利用的技術、基于材料選擇的CAD技術等等。
（4）人機工程設計技術是以人機工程學理論為研究基礎，面向人的產品設計技術。這種技術是以人的心里特點和生理特征為參考依據，利用科學的技術成果數據來設計的技術方法。目前所使用的關鍵技術有心里模型技術、人機界面設計技術、人機工程測量技術以及產品設計中的人機工程。
3 結語
現代設計在機械設計的應用主要是體現在創新性技術在現代機械設計中的應用。在整個智能化的機械設計中，基礎的設計細節是可以利用計算機來進行精準的計算的，選擇出最好的設計方法并且形成一套獨特的智能化設計體系，不僅僅可以有效的減少機械設計工作人員的工作量，同時還能夠大幅度提高機械設計的準確性以及設計的效率，為機械設計的不斷發展提供強大的技術支持。
參考文獻
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[2] 李龍，李國新.機械設計中對現代設計技術應用的分析[J].機電信息，2012（21）：103-104.
機械產品設計課題范文4
關鍵詞：本科教育；畢業設計；指導策略；機械專業
中圖分類號：G642.477 文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）18-0319-02
對于高等教育工科專業而言，畢業設計（論文）是培養學生實踐能力和科研能力的重要環節[1]。它需要學生將專業理論知識和工程實踐緊密結合起來，分析、解決實際問題。這既是學生加深對所學知識的理解、綜合運用知識解決實際問題的過程，也是學生進行知識創新、增強創新精神和創新能力的主要途徑[2~5]。從這種意義上說，畢業設計的質量是衡量高校工科專業教學水平最為重要的指標之一。特別在當前的高等教育大眾化的形勢下，高校應該認真分析畢業生的學習心態，把提高畢業設計質量作為提高整個學校教育教學水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高畢業設計的質量，關鍵在于增強導師指導的科學性和針對性。一般而言，畢業設計的指導主要集中在以下幾個方面：幫助學生選擇課題、指導知識的綜合運用、指導科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫作規范。
一、幫助學生選擇合適的畢業設計課題
畢業設計的質量，首先取決于課題選擇的好壞。在這方面，指導教師一定要把好關。
1.課題的選擇要盡量兼顧學生的專業興趣和教師的科研方向。一方面，畢業設計的主體是學生。確定的課題學生感不感興趣，將在很大程度上決定學生投入的程度和最終成果的質量。另一方面，如果確定的課題與指導教師自己的科研方向有較高的重合度，教師不但指導得深入、有效，而且指導的積極性高，指導投入的時間和精力相對更加充分，甚而至于達到教學相長的理想境界。在實踐中，選題時不能兼顧上述兩個方面――要么忽視學生的興趣，脫離學生的專業發展方向；要么忽視教師的研究方向，使指導畢業設計成為教師的一種額外的負擔或包袱，都會嚴重影響學生畢業設計的質量。
2.課題應該具有綜合性，難易程度適中。機械專業的畢業生很多都是從事機電一體化產品的設計的，因而他們做的畢業設計的課題應當具有一定的綜合性――涉及機械、控制、傳感檢測和信息處理等多個領域。學生通過完成這種課題，可以開闊眼界，學會綜合運用這些領域的知識解決問題。這對他們將來獨立開展設計工作或者從事機械專業的科研工作，無疑是非常有益的。相反，如果給學生選是非綜合性的課題，例如一般的工藝或設備的設計題目，難度小，學生只要掌握機械領域的知識就可以完成。但是，這種設計工作既不能提供足夠的科研方面的訓練，也不能提供分析、解決實際問題的機會。這樣，學生在以后的工作中遇到技術難題，很可能不知道如何解決。不會應用新技術、新知識進行產品的整體設計和開發。
不過，要注意的是，綜合性課題的難度一般較大，要求學生綜合運用各領域的知識才能完成。而畢業設計的時間有限，學生較難圓滿完成課題。針對這個矛盾，教師可以通過降低單個領域的設計難度來加以克服。比如，在機電一體化系統設計中，機械部分的設計可以采用常用機構，以降低機械設計的難度。
二、指導學生綜合運用各學科的專業知識
現代的機械產品，很多都是機電一體化產品。在設計過程中，除了要用到機械專業的知識外，還需要其他控制、檢測傳感等專業的知識。在本科階段的課程學習中，各個領域的專業知識都是分別單獨學習的，包括課程設計也是各個課程單獨進行的，同學們只能學習各個課程的知識，還不能把各個領域的專業知識綜合應用實際的產品設計中。在學生畢業設計過程中，指導教師應該根據畢業設計的題目，指導學生綜合應用各個領域的專業知識進行產品設計。學生在綜合使用各個領域專業知識的同時，一方面鞏固了各領域的專業知識，另一方面加深了各領域專業知識的融合。這樣，在具體的產品設計過程，才能融會貫通，熟練應用。
三、指導科研的方法
學生在本科階段的學習，只是儲備、積累了一些專業知識，科研能力的訓練很少，科研能力非常薄弱，學生遠沒有掌握科研的方法。學生畢業后，不管是走上工作崗位，還是繼續讀研深造，都需要掌握一般的科研方法。對于機械專業的學生來說，一般的科研過程包括：檢索資料、確定設計方案、建立模型、仿真與實驗、系統集成。在畢業設計的過程中，老師應該指導學生掌握科研過程中常用的科研方法。
在檢索資料階段，指導教師應該指導學生通過圖書館的圖書、期刊、數據庫、網上論壇等多種渠道檢索到需要的資料。同時，對這些資料進行整理、分析，了解現有產品的技術現狀，進而對現有的技術方案進行優化，確定最終的技術方案。
在建立模型階段，指導教師應該指導學生根據實際情況，建立系統的數學模型、物理模型、有限元模型等幾種模型，或其中的某一種模型。學生經過訓練，能夠掌握其中一種或幾種模型的建模方法、建模工具，主要是相應的計算機軟件工具。當然，由于是在本科階段，學生所建的應該是簡化模型，建模步驟比較簡單，所建模型也應該易于檢驗。
在仿真與實驗階段，教師要指導學生根據所建的模型，進行數值仿真、有限元仿真、半物理仿真，要教給學生適合的仿真工具和軟件；教師還要指導學生掌握一般機電系統實驗的搭建方法，常用儀器儀表的使用方法，實驗數據的簡單處理、分析方法等等。
在最后的系統集成階段，教師要指導學生根據仿真與實驗結果，修改所建模型，把機械系統、檢測傳感系統和控制系統集成到一起，成為一個實際的機電一體化產品。
總之，在畢業設計的每一個階段，指導教師都應該明確地指導學生該階段所要達成的目標，實現目標的方法、途徑、所需的工具等等，從而使學生的設計工作有的放矢，有法可循。
四、教給科研中的交流技巧
學生在課程學習階段，和老師、同學也有過學業上的交流，但都限于校園中。在畢設過程中，學生首先要與指導老師充分交流、溝通。遇到技術難題，還需要向學校里的其他老師以及企業里的專業技術人員請教。有時候，還要利用網絡平臺向更廣泛的人群請教。這些都需要學生擁有一定的與人溝通交流的能力和技巧，尤其是與他人交流技術問題的能力。
有鑒于此，教師需要教給學生相應的交流技巧。比如，指導學生在交流前要做好準備工作，查找相關資料，把遇到的技術難題的來龍去脈搞清楚，這樣，在交流的時候，才能有的放矢。目標明確了，交流也就更順暢、更有效了。再如，要提醒學生在交流過程中既要有自己的主見，又要保持開放謙虛的態度，從而能夠博采眾長，兼收并蓄，通過交流加深對問題的理解，形成更優的問題解決方案。當然，教師還要提醒學生注意交流的基本禮儀和要求，包括稱呼要得體，說話要簡單、明了，從而花最少的時間，用簡潔的語言，把問題說清楚、說透徹。
五、教給科技論文的寫作規范
本科畢業后，學生不管是參加工作，還是繼續深造，都需要撰寫各種科技文獻，包括科技論文。在畢業設計論文的撰寫過程中，學生要學習如何撰寫科技論文，包括論文的總體結構、開頭結尾、具體內容、語法結構等，為以后的論文寫作培養能力?？偟恼f來，論文應該格式正確、內容全面、層次分明、數據可靠、文字簡練、說明透徹、推理嚴謹、立論正確，避免使用文學性質的帶感彩的非學術性詞語。
指導教師在學生畢業論文的寫作過程中，應該根據學生的寫作情況，多次指導學生修改，直到達到學校的要求為止。
參考文獻：
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機械產品設計課題范文5
關鍵詞：CAD軟件；二次開發；機械設計；應用；發展
中圖分類號：TD402 文獻標識碼：A
引言
CAD軟件的二次開發提供了包括機械在內的各個行業所需要的一些特殊功能, 在各行業的產品開發設計中發揮了巨大的作用。對于機械設計方面，CAD軟件二次開發也有著巨大的貢獻，它在零件設計以及其它的關鍵部位設計上有著不可替代的作用，因此，我們應了解其特點，使用方法等相關特性，進而做好機械設計。
CAD軟件二次開發的特點
（1）CAD二次開發系統主要是對機械工程設計進行的,所以其開發工作涉及了機械設計規范與國家標準、施工技術與方法、工具與環境以及產品信息管理等很多方面，貫穿了機械設計過程的各個階段。
（2）由于機械設計本身內容繁多，數據量大、種類多以及表格、計算公式多的情況,得使CAD二次開發工作量比以往增大。
（3）二次開發系統的運行過程主要是對具體機械設計過程進行模擬,其主要是工程設計人員的,因此，二次開發系統的設計應滿足工程設計人員的設計習慣與要求，同時符合工程的相關標準。
2、CAD軟件二次開發中的成組CAD開發方法
盡管許多企業的產品結構不同,但它們是比較相似的,因此，可以依據產品結構以及工藝性的相似性,運用成組技術將零件劃分成有限數目的零件族,依據同一零件族中各零件的結構特點編制相應的CAD應用軟件,用于該族所有零件的設計,這就是所謂的“成組CAD”。采用成組CAD可以進行檢索型CAD、老產品圖紙的檢索和相似零件的新設計。
在取其成組編碼時，應依據待設計零件的特征,由成組編碼確定圖庫中是否有已設計好的相似圖樣,若有,那么就將圖形提取來進行比較,這樣可以用來確定是完全借用還是要進行小幅度的修改。要注意的是，為了下次檢索方便，在設計完成后，一定要存入圖庫。這種方法稱為“檢索型CAD”。比如待設計零件的編碼在圖庫中如果沒有已設計好的圖樣,那么就要根據編碼對待設計零件屬于哪個零件族進行確定,之后在成組CAD軟件庫內對該零件族的通用CAD軟件調用，將必要的參數輸入，依據編碼的信息功能要素自動取舍,就可以從數據庫中自動查詢到大量參數,進而能夠快速的形成零件圖,再經過一定的修改,最終實現新零件的設計過程。
常用的開發零件族通用CAD軟件方法是“復合零件法”。通過分析統計零件族內所有零件,歸納出一個“復合零件”,此零件集中了零件族內全部零件的功能要素,并對每個功能要素的參數進行了標準化處理,同時，建立相應的數據庫。大多情況下“復合零件”是個假想零件，但也能是真實零件。對這種的“復合零件”就可能開發出通用的CAD軟件,滿足零件族內所有零件的設計。
二次開發技術在機械產品快速設計工具集構建中的應用
2.1、快速設計的基本概念
快速設計（RapidDesign;RD）也稱敏捷設計(AgileDesign)、快速響應設計（RapidResponseDesign;RRD）。快速設計技術是目前市場在對產品瞬變性、多樣化等需求的形勢下提出并發展起來的。1992年6月，在CIRP國際會議上正式提出并行工程技術，在此基礎上發展成旨在縮短產品設計周期的快速設計技術（RapidDesignTechnology;RDT）。美國AUTOFACT’96以“快速設計與制造”為主題進行了專題討論，同時，各國紛紛掀起了“快速設計”理論、方法研究的熱潮。1998年，我國機械工程科學基金會開始對“快速設計”進行立項，一些大學與研究機構開始了對“快速設計”理論的研究。
2.2、快速設計的關鍵技術
（1）計算機輔助模塊化產品設計：依據產品的特點，選用模塊化技術，進而實現產品規劃和客戶化產品設計。實現產品模塊化的主要技術有模塊創建、模塊組合、模和塊劃分。在這之中，針對產品系列特點創建模塊系統的技術是模塊的創建與識別。模塊組合是在模塊化系統內依據用戶要求選擇模塊快速組合成滿足用戶要求的產品。模塊系統創建的合理性對系統運行性能與成本有著決定因素。
（2）基于KBE的知識化設計技術：其關鍵是知識化產品集成建模技術，也就是運用面向對象產品知識將工具和方法建立在產品生命周期中可重復利用產品知識模型上進行表達。產品設計以適應性設計、變型設計和創新設計為主，所以，有效利用設計經驗與知識，影響著產品的設計質量和效率。關于設計知識的采集、表達和推理方法的一直是研究的重要課題。其中，基于實例的知識采集和推理（CBR）是AI技術中的一項重要技術，它是一種相似推理方法，主要核心是采用以往的經驗來解決新問題。
（3）基于變量化設計與分析的產品性可以快速的對技術進行預測與修改：基于產品結構優化分析的產品性能設計直接影響著產品的快速響應設計?？焖僭O計不僅需要確?？焖夙憫挠脩粜枨?，還需要確保產品的性能、質量滿足要求；除此之外，提升產品性能分析的標準化、程序化、規范化，實現產品的快速設計，也是提升快速設計的方法。
2.3、用CAD軟件二次開發技術構建機械產品快速設計工具集
要完成機械產品快速設計工具集的開發，不僅要求開發出功能強大的基于知識化、參數化、變量化和模塊化的設計工具，而且要使這些工具的功能直接能夠生成CAPP/CAM處理對象或快速轉化為CAD模型，或者轉化為FEM工程分析的對象，只有如此才能稱為一定意義上的快速設計工具。
二次開發技術的發展趨勢
目前，對CAD二次專用軟件的開發與需求越來越多，這主要是由于各企業提高產品開發能力和創新能力所致。隨著完善CAD軟件本身功能以及應用場合的多樣化，開發商已逐漸把注意力投向制造領域和專用設計，其中，二次開發模塊的完善和改進是實現CAD軟件專業化和本地化的重要因素，即以前作為附屬功能模塊的二次開發模塊正漸漸轉化為關鍵模塊，它是機械產品多樣化和制造業分工進一步細化的結果。
CAD軟件二次開發技術有著以下的發展趨勢：
3.1、開發需求專用化程度的提高
由于CAD軟件的二次開發技術是在產品專用化需求下產生的，因此伴隨產品設計專用化程度的提高，設計者對CAD應用軟件專業化需求的程度相對的增加。
3.2、開發工具的多元化
CAD軟件開始發展時，我們可以接觸到的二次開發工具基本是一些主流的軟件開發工具，如VB、VisualC++等。伴隨CAD軟件的應用推廣和其它工具軟件以及軟件開發方法和模式的出現，二次開發工具逐漸向多元化發展。目前，除了主要的開發工具外，還出現了一些輔助工具，這些工具能夠有效的相互配合，為實現開發目標相互調用。如腳本語言已被廣泛采用。
3.3、知識工程的應用傳統
CAD技術與人工智能技術相結合，系統可以代替設計人員完成一定的智能工作，加強計算機工作的高效性，進而減少人的依賴，如CATIA的KnowledgeAdvisor、UG提供的KBE模塊、I-Deas的智能化動態導引技術以及DesignSpace的分析向導等。
3.4、集成化
CAD軟件二次開發逐漸向CAD/CAM/CAPP/CAE集成方式發展：如在CAD系統中集成有限元分析功能，建立面向設計的快速分析工具，如CATIA、UG、pro/e、等系統中集成的典型有限元分析求解器的前后處理功能；平臺的各功能模塊間有統一的數據庫或專用的內部數據轉換接口，確保了各模塊可以在集成狀態下運行。
結語
總而言之，要重視CAD 軟件二次開發在機械設計中的應用，同時利用不斷發展的科學技術，優化其設計，進而增加機械的使用效果，加強其功能建設。
參考文獻：
機械產品設計課題范文6
【關鍵詞】素質教育 綜合創新訓練實訓課程 改革
受傳統教學模式的影響，如今教育教學方式較為單一，大都以理論課程講解為重點，這是應試教育的一個基本途徑，學生能夠獲取到非常高的學習分數，但是理解知識并運用知識的能力缺失。由此，綜合創新實訓課程被提出來，并在不斷改革，這是新時期實施素質教育的一項重要舉措，實施改革的目的就是提升學生的實踐能力。下面將重點闡述創新訓練目標、意義以及改革內容。
一、設置綜合創新訓練課程的作用
隨著知識經濟時代的到來，市場競爭日趨激烈，并對人才各方面能力提出了更高要求，促使高校不斷創新改革教育教學模式。我國在2010年正式啟動了“卓越工程師教育培養計劃”項目改革，在項目中將10年卓越培養目標綱要制定出來，成為我國教育史上的一次變革與發展，是傳統教育向工程教育轉折的一個舉措。工程訓練將培養學生的工程實踐能力作為中心，更是培養優秀工程師必不可少的途徑，在這種背景下，綜合創新訓練課程改革方案被提出來，對培養學生工程意識與創新意識起到了重要作用，讓學生在學習與實訓中提高了實踐能力與創新能力，真正成為一名創新型人才[1]。
二、綜合創新訓練課程教學目標
很多技術類專業具有非常強的實踐性與綜合性，比如，某航天大學工科專業開設了幾門必修課，這些必修課融合了電控、機械方面的知識與技術指導，學科的實踐性與綜合性非常強。課程建立在工程訓練基礎上，融合機、電、控等專業設備，幫助學生構建一個真實的工程實踐環境，通過學習這些課程需達到以下教學目標：充分發揮學生的能動性與創造性，提高學生的創造能力；重點培養學生系統工程的認知與操作，熟練運用電控一體化技術，使學生掌握單片機與可編程控制器的運行與應用方法；培養學生的獨立學習能力、獨立解決問題的能力；培養技術創新能力、工程實踐能力以及團隊協作能力。
三、綜合創新訓練課程改革主要內容
（一）改革教學內容
過去，工程類教學一直將機械設計作為重點，為了達到課題目標就會不斷加強設計教學內容，但如果課題智能化強僅依靠機械工程不能達到教學目標。由此，在原有的教學基礎上增設了監控與電控兩項技術內容，課題學習不再單純以機械設計為主，使學生各方面知識得到均衡發展，實踐技能掌握更多[2]。
（二）改革教學模式
傳統教學模式采取學生制作課題的方式，其他學生僅對內容進行創新訓練，而將“個性化培養”作為改革的實訓模式與核心內容，就是學生先申報一個課題，可以是教學科研課題，也可以是課業的拓展課題或者企業科研項目，教師對學生一對一指導教學，使學生獨立完成課題方案設計、硬件設計等，能夠自主調試與測試軟件、系統。在完成以上實訓以后總結實訓方法、知識，完成論文編寫與答辯。
四、對改革綜合創新訓練實踐未來發展的思考
即使機電一體化創新實驗已經成為機電學院的一種創新體系，也是重要的實踐訓練基地，但是在機電一體化產品創新設計上依然存在很多不足，設計實驗的條件以及實驗管理都需要不斷完善，進而從實驗為主轉為探索性實驗模式。要想充分發揮機電一體化創新實驗室在人才培養過程中的重要性，就要先對過去“填鴨式”教學模式進行改變，引導學生從實踐中獲得思考動力。具體可以從以下幾方面入手：
首先，將課程體系創新實驗條件及其相關實驗體系建立起來，先將機械設計制造與自動化學科相關實踐環節打通，更好地依據機械原理對機械設計和創新實驗條件進行完善，使機電產品設計課程體系關聯的實驗系列開設出來，比如，驅動部件設計、機械裝配、驅動部件設計、傳感器測量技術、控制器接口技術等，還要掌握控制編程制造知識，引導學生主動學習，使機電一體化技術知識獲取更加系統。
其次，多組織學生進行實踐訓練，比如，自主研發或者設計，體會機電產品設計與制造過程，更好地掌握機電系統運行與裝配方法[3]。比如：SPCE061A單片機音效彩屏液晶顯示貪吃蛇游戲：這是一款益智類游戲，主屏幕顯示一條貪吃蛇，隨機獲得食物，游戲玩家可以操作鍵盤對貪吃蛇的方向進行控制，每吃到一個食物便增加相應分數，一旦貪吃蛇碰到邊界，游戲便失敗。游戲使用了單片機功能，貪吃蛇每到一個位置計算坐標；兩個鍵盤玩的游戲是創新內容。項目創新總結：在完成了項目研發以后，學生要對項目做出總結，學生運用了在綜合創新訓練實訓課程中學習的知識與操作方法，邊研究邊查閱資料，逐步分析各個研究難點，在教師指導下完成了游戲制作[5]。最后總結出：“獲得的創新想法來源于實踐，創新成果服務于實踐?！?/p>
五、結束語
本文結合教學經驗與教學實踐，探討了綜合創新實訓課程的意義、課程教學目標以及課程改革方案?？梢姡刭|教育改革下只有提高學生的實踐操作技能，不斷培養學生的創新能力，才能更好地適應未來學習與工作，使教學改革作用得以真正發揮出來。
【參考文獻】
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[2]邵文冕，都維剛.電氣工程訓練課程體系的構建與實施――電工技能訓練課程改革的研究與實踐[J].中國科教創新導刊，2010（08）：179.
[3]安健，張鵬，趙媛，等.舞中醫知識與文化底蘊雙翼建創新人才培養體系――訪上海中醫藥大學中醫學實驗教學中心張偉榮教授[J].中國現代教育裝備，2013（07）：1-4.
