1、1机械设计实验室创新及开放实验项目介绍67.2 5020303.4160606060机电工程学院2007-03-212机械设计实验室创新及开放实验项目介绍机械设计实验室关于实践教学始终有以下的理念：（1）认为解决问题的能力是所有实验的核心 “问题(problem)” ，不同于“练习(exercise)” ，“练习”是经由范例的解決方法找出类似的答案，而“问题” ，则是很可能沒有案例可依循的追寻结果。有效的解決问题策略可分为参与(Engage)、定义(Define Stated Problem)、探索(Explore)、规划(Plan a solution)、实作(Do it)与评估(Evalu
2、ate)六个步骤。（2）強化“动手做”的教学方式 将学习视为一个循环，即学习可分为四个阶段：亲身经验(Concrete Experience， feeling)、反射式的观察(Reflect Observation， watching and listening)、概念具体化(Abstract Conceptualization， thinking)与主动实验(Active Experimentation， doing)，即要求学生主动实验，利用教具，将不同的机械构造出来，使学生利用“动手做”的方式，增加学习乐趣与效果，并形成学生主动探究、勇于创新的思维模式与实际动手解決问题的意愿与能力。（3
3、）强调实验的设计性与综合性 主要为训练学生利用“诠释与解决问题”的模式来疏理问题，培养团队合作的精神，进而增加学生实际动手解决问题的意愿与能力。（4）強化解决问题创新思维的能力 通过创新实验的教学环节，建立学生信心，破除“I am not creative”的心理障礙，不再接受“只有一个答案” 、 “视问题为单一孤立事件” 、 “遵循法则”的学习习惯，而尝试:不再视问题答案为对与錯的二分法，而尝试以其有趣与否，一样与否的观点寻找答案。 不怕尝试失敗，建立失敗永远是未来改善成果的契机。 从不同的角度观察问题，不急于迅速的解答，尝试发问，接触比较广泛而模糊的情境挑战。为了实现上述理念，训练学生的实
4、践动手能力，培养学生的创新思想、创新意识及创新能力，以及培养对科学技术和工程设计的兴趣，拓宽学生的知识面，提高学生分析问题、解决问题的能力及综合素质，发现和造就出类拔萃的人才。开设了创新及开放实验。慧鱼机器人创新开放性实验简介为了更好地培养学生分析问题和解决问题的能力，增强学生在实际工程中的动手能力和应用理论知识的技巧，本实验室开设慧鱼机器人创新实验。慧鱼机器人创新实验是一项综合性、设计性、创新性实验，由于慧鱼机器人控制涉及到机、电控制、传感技术、计算机技术等多方面知识，通过实验可使学生得到跨学科综合能力的培养，进一步提高创新能力和竞争能力，特别是理论知识在实际工程中的运用能力的锻炼和提高。开
5、放期间在老师的指导下，学生将根据提供的机械构件、电气构件、传感器、气动构件、电脑控制器，利用学过的基本理论知识,创造性的提出模型机构、并编写控制程序或设计电路对创新系统进行运动控制，不仅培养学生独立思考问题和解决问题的能力,还训练学生的综合设计能力和实践动手能力，为今后从事实际工作奠定良好的基础。 欢迎同学踊跃参与这个实践活动，本实验室位于实验楼 408 房间，开放时间早 8.00晚10.00，同学们可以预约具体时间。也可与指导老师共同商讨设计思想和方案，确定设计方向后作前期准备工作。适应班级：机 05、车 05、工业 05，工设 05。联系人：韩凤莲老师 黄小龙老师电话：82426906 地
6、点：实验楼 408计算机辅助设计综合开放性实验介绍3一、开设计算机辅助设计综合开放性实验教学基本思路本着充分发挥学生主观能动性，使学习成为一种积极、主动的探索过程为指导思想。学生在教师指导下，自主开展实验项目，处于主动探索的状态，养成独立思考和积极进取的科学精神及学习品质，把培养学生的创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力，培养富有创新精神、创新思维和实践能力的高素质人才作为教学基本思路，以先进的计算机辅助设计、制造分析软件如： Pro/E、Solidworks、CADIA 作为媒介及手段，并结合所学专业知识，如：机器人、汽车、模具、机械设计、自动机械、工业设计等学科或课程为基
7、础，来建立开放式实验教学模式。二、综合开放性实验的开放方式 机房承担着计算机辅助设计各课程的课内实验及毕业设计、课程设计等教学任务和每天接待零散上机的同学。开放实验主要是针对大三和大四的学生，需要有一定的相关课程的基础。而大三和大四的学生平时的课程较紧，因此采取学生利用课余时间不计学时，自由上机的方式。三、计算机辅助设计综合开放性实验题目的设置综合开放性实验题目的拟定方法，注重基础课和专业课结合，及各学科的交叉和渗透。本着从实验内容上应体现内容新、难度适中、紧跟社会需求，使学生有信心，在努力之后可以完成，并得到相应的锻炼。教学过程中，我们给出了几个大的方向，一个就是应用CADIA、Pro/E
8、、Solidworks、 3DSMAX 进行工程实际设计、机构设计及运动学分析、仿真。一个是应用 Solidworks、Pro/E、CADIA 进行模具设计。为确保实验质量，实验题目可以在以上大题目下，分若干个子题，避免实验的学生出现题目重复现象，同时也有利于实验难度和操作性的控制。还有一些题目就是学生的自己的创作发挥设计。开放实验联系人：实验楼 102 机房 王雪雁老师 高宏老师联系电话：82426910机械方案创意设计模拟实施开放性实验介绍学生使用“机械方案创意设计模拟实施实验仪”的多功能零件，按照自己的草图，在桌面上进行机构的试验组装。通过动态观察组装的机构系统的运动，对机构系统的工作到
9、位情况、运动学及动力学特性作出定性的分析和评价。一般包括如下几个方面：各个杆、副是否发生干涉；有无“憋劲”现象；输入转动的原动件是否曲柄；输出杆件是否具有急回特性；机构的运动是否连续；最小传动角（或最大压力角）是否超过其许用值，是否在非工作行程中；机构运动过程中是否产生刚性冲击或柔性冲击；机构是否灵活、可靠地按照设计要求运动到位；自由度大于 1 的机构，其几个原动件能否使整个机构的各个局部实现良好的协调动作；电气或气动部份是否按预定的要求正常工作。若观察机构系统运动发现问题，则必须进行组装调整，直到该模型机构灵活、可靠地完全按照设计要求运动。开放期间在老师的指导下，学生将根据提供的机械构件、气
10、动构件、利用学过的基本理论知识,创造性的提出模型机构、并运行，不仅培养学生独立思考问题和解决问题的能力,还训练学生的综合设计能力和实践动手能力，为今后从事实际工作奠定良好的基础。 欢迎同学踊跃参与这个实践活动，本实验室位于实验楼 408 房间，开放时间早 8.00晚10.00，同学们可以预约具体时间。也可与指导老师共同商讨设计思想和方案，确定设计方向后作前期准备工作。适应班级：机 05、车 05。联系人：韩凤莲老师 黄小龙老师电话：82426906 地点：实验楼 408机械传动方案设计性开放性实验介绍4学生使用我校研制的机械传动实验台，根据给定的条件及零部件，设计机械传动方案，并组装成机械传动
11、装置。通过实验，了解机械传动方案设计的多样性，对多种可行方案进行比较、评价，从而确定最佳传动方案；通过对传动效率、动态性能及工作稳定性的分析，了解各种传动零件的适用条件及其对传动系统的影响；了解机械传动系统输入端的转矩（T 1）、转速（n 1）、功率（P 1）与输出端的转矩（T 2）、转速（n 2）、功率（P 2）的变化关系，要求绘出 T1与 T2、n 1与 n2及 P1与 P2的关系曲线；掌握转速、转矩、效率等参数的测量方法；通过实验认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。开放期间在老师的指导下，学生将根据提供的传动
12、零件、利用学过的基本理论知识,创造性的提出模型机构、并运行和测试性能，不仅培养学生独立思考问题和解决问题的能力,还训练学生的综合设计能力和实践动手能力，为今后从事实际工作奠定良好的基础。 欢迎同学踊跃参与这个实践活动，本实验室位于实验楼 406 房间，开放时间早 8.00晚 5.00，同学们可以预约具体时间。也可与指导老师共同商讨设计思想和方案，确定设计方向后作前期准备工作。适应班级：机 05、车 05。联系人：韩凤莲老师 黄小龙老师电话：82426906 地点：实验楼 408机械零件认识开放性实验介绍学生通过对实验指导书的学习及“机械零件陈列柜”中的各种零件的展示，实验教学人员的介绍、答疑及
13、同学的观察去认识机器常用的基本零件，使理论与实际对应起来，从而增强同学对机械零件的感性认识。并通过展示的机械设备、机器模型等，使学生清楚知道机器的基本组成要素机械零件。欢迎同学踊跃参与这个实践活动，本实验室位于实验楼 406 房间，开放时间早 8.00晚 5.00，同学们可以随时看在是实验楼四层楼道的机械零件陈列柜，但答疑和讲解要预约具体时间。适应班级：机 05、车 05。联系人：韩凤莲老师 高宏老师电话：82426906 地点：实验楼 408常用机构认知开放性实验介绍机械原理陈列柜由十个陈列柜组成，主要展示各种常用机构的模型，介绍基本类型和用途，演示传动基本原理，增强学生对机构与机器的认识和
14、理解。通过参观机械原理陈列柜，实验教学人员的介绍、答疑，学生可以了解平面连杆机构、连杆机构的运用、空间连杆机构、凸轮机构、齿轮机构的类型、轮系的类型、轮系的功用、间歇运动机构、组合机构，了解常用机构的运动特性和结构特点，提出新的机器运动方案或改进意见。展柜中展示有实际应用的机器设备、仪器仪表的运动机构。从这里可以看出，机器都是由一个或几个机构按照一定的运动要求串、并联组合而成的。所以在学习机械原理课程中一定要掌握好各类基本机构的运动特性，才能更好地去研究任何机构(复杂机构)特性。欢迎同学踊跃参与这个实践活动，本实验室位于实验楼 406 房间，开放时间早 8.00晚 5.00，同学们可以预约具体
15、时间。适应班级：机 05、车 05。联系人：韩凤莲老师 高宏老师电话：82426906 5地点：实验楼 408足球机器人设计与开发实验介绍机器人足球提供了一种素质教育和创新教育与前沿研究相结合的生动形式。国外的一些大学已经开设了机器人足球的本科生实验课程， 通过参加比赛对本科教学实验进行探索。本开放实验要求学生首先了解 Robcup 比赛的要求，通过查阅资料和了解其他高校参加足球机器人比赛的经验，确立足球人设计方案。一个参赛小组需要 5 个学生，1 个学生进行方案创新设计， 1 个学生完成结构设计与制作，1 个学生完成控制硬件设计与制作，1 个学生进行智能软件的开发，一个学生进行控制软件的开发。通过开发足球机器人实验，能够激发学生的兴趣，提高学生的学习积极性，鼓励他们勇于探索和创新。实验的的主要内容是： 1）足球机器人设计与开发；2 ）机器人智能软件的开发；3）机器人控制软硬件的开发；4）机器人比赛模拟调试。欢迎同学踊跃参与这个实践活动，本实验在位于南校区 3007 室进行，开放时间早 8.00晚5.00，同学们可以预约具体时间。适应班级：机 05、车 05。联系人：王雪雁老师电话：82426910 地点：南校区 3007 室
