重型机械论文合集12篇

时间:2023-03-02 15:02:02

重型机械论文

重型机械论文篇1

1.1第一阶段——产品设计阶段

大型重件加工的第一阶段是产品设计阶段。企业之间的竞争核心与产品开发的核心就是产品的设计,在产品设计的过程中要对各个方面的情况进行统筹,在追求经济利益的同时注重技术的先进性。在产品设计阶段一般有改进设计、变形设计、创新设计等。改进设计就是在原有投入使用产品的基础上对使用过程中发现的不足之处进行改进,将现有产品中不能够满足实际需求的部分进行改进,使其能够更好地服务客户或企业。变形设计就是在产品的性能与功能不变的情况下,改变产品的大小或形状,使产品的外形发生改变,使原产品成为系列产品。创新设计就是针对客户或者企业的新需求,设计全新的能够满足需求的产品,是产品设计的核心部分,体现了一个企业的创造力。大型重件的产品设计更要考虑产品,重量尺寸增大后带来的一系列加工影响,以促使产品设计的合理性。

1.2第二阶段——工艺设计阶段

机械加工制造工艺的第二阶段是工艺设计阶段。为了符合设计要求而对产品进行规范的阶段就是工艺设计阶段。在工艺设计阶段主要是制定所需的工艺文件,主要包括产品的生产规程、产品整个生产过程等所用的文件,具体的内容包括分析审核产品图纸工艺、产品方案拟定等。工艺设计阶段是一个相对复杂的设计过程,尤其针对大型重件的机加,在产品的精度和平面度配合等上面有着更难更高的要求。

1.3第三阶段——零件加工阶段

机械加工制造工艺的三个阶段中,零件加工阶段是最后一个阶段,同时零件加工阶段也是产品生产的最后一道工序。在这个阶段中主要是利用各种机械对原材料进行加工之后使原材料成为符合规范的成品。大型重件的加工通常使用大型锻件毛坯,焊接热处理后整体机加进行零件加工。

2大型重件机工制造工艺的优势

2.1科学组织机械加工制造应用提高生产效率

机械加工制造工艺涉及的范围非常广泛,是机械制造业发展的重点。在制造产品或者零件的过程中选择最优的方法和手段是机械制造行业的一个重要的课题。每个设备都是由零件构成的,每个零件的生产都需要一套机械加工制造工艺流程,保证生产的产品或零件能够符合物理特性。在大型重件机械加工制造过程中,科学地组织加工制造的应用能够有效地提高产品或零件的生产效率。

2.2合理选用加工制造工艺保证产品质量

以大件产品内孔表面的粗糙程度为例,如果要提高粗糙程度,在加工制造的过程中就需要选用恰当的砂轮来进行加工,同时油的选择方面要选用带有油脂含量的,通过对零件与砂轮之间的弧度进行选择和控制,这样才能够加工制造出符合条件的产品。因此在产品或零件加工制造的过程中应该选择合适的工艺,确保产品的质量。

3大型重件机械加工制造工艺中改进的要点

3.1机械加工制造工艺规程

机械制造厂的重要技术文件就是机械加工制造工艺规程,在机械加工制造工艺规程的制度过程中要遵循高产、优质、低成本的原则,在保证产品质量的前提下实现利益最大化。大型重件的机械加工制造工艺规程需要确保技术的先进性;从经济的角度考虑,选择较为科学合理的方案;在满足设计精度要求的基础上尽量保证加工在满足设计精度要求的基础上尽量保证加工的经济型性的经济型。

3.2机械加工制造工艺中的毛坯选择的要点

机械加工制造工艺与加工的质量都受到毛坯的影响,因此一定要对毛坯的结构、种类等进行慎重、科学的选择,使其有利于机械加工制造工艺的提高。

3.2.1毛坯种类的选择

在机械加工制造工艺中较为常见的毛坯主要有铸件、锻件、型材、焊接件等,还有一些其他的毛坯,例如冷挤件、冲压件、塑料压件等。毛坯的种类直接关乎其性能,并且在很大程度上影响液压系统的功能发挥。因此,进行大型重件的机械加工改进,选择正确的毛坯种类是极其必要的,也是进行重型机械设备机加过程中首要的考虑因素。对于毛坯种类的选择,主要应从以下几个方面着手:首先,铸件主要用于一些形状过于复杂的毛坯,这类毛坯需要通过铸造的方法来制造,常用的铸件制造方法为砂型铸造。其次,锻件通常用于钢质部件,因为锻件在通过锻造之后能够具有均匀、连续的金属纤维,这种力学性能够满足钢质部件受力复杂的需求。第三,型材的类型主要有棒材、线材、板材等。除此之外,焊接件制造相对简单,所用的生产时间段,能够节约材料,适用于单件小批生产、大零件生产和样机生产,在使用的过程中要注意这种毛坯抗振性能比较差、容易变形等特点。

3.2.2选择毛坯需要注意的几点问题

在毛坯的选择方面需要注意一些选择的要点。生产纲领方面,一些零件对毛坯的选择要求较高,需要生产率与精度都较高的毛坯制作方法,这样就会造成毛坯制作费用较高的问题,面对这个问题可以采用降低材料消耗、降低机械加工费用的方法来解决。材料工艺性方面,根据不同的零件材料的工艺性选择适合的毛坯制作方法。保证毛坯选择的合理性,才能够有效的提升液压系统的性能,改进液压系统的结构和功能,进而提高大型重件机械加工的工艺。

4液压设备加工制造工艺改进

随着科学技术的发展,液压技术渗透到了各个领域,在各个部门的应用越来越广泛。当下液压传动系统的设计在机械加工制造工艺中占有重要的地位。

4.1优化液压传动系统设计步骤

第一步,在生产实践中总结液压系统的工作要求,将其作为液压传动系统设计的主要依据;第二步,拟定液压传动方案,一方面要依据工作部件的运行形式来选择液压执行元件,另一方面要以工作部件的性能方面的要求和动作方面的顺序为依据连接各种可能实现的基本回路;第三步,拟定液压传动系统图,依据已经确定的液压传动方案,按照国家标准规定的图形符号来绘制液压传动系统图。

4.2合理选配液压系统元件

液压传动系统中主要的元件有动力元件、执行元件和控制元件等。

4.2.1动力元件

液压传动系统的动力元件是整个液压系统产生动力的部件,主要的组成部分是液压泵,运用容积变化原理进行工作。在选择的时候要从能耗、效率、噪音等方面进行考虑。5.2.2执行元件液压传动系统的执行元件起到转化的作用,将动力元件产生的液压转化为机械能,主要的组成部分有液压缸和液压马达。液压的执行元件主要是依靠液压马达来对液压进行转化,将转化后的机械能用来对外做功。

4.2.3控制元件

液压传动系统的控制元件主要是对液体的流动进行预期控制,主要的控制内容包括液体流动方向、液体压力大小、液体流量大小等方面,通过控制工作来满足控制元件特定的工作要求。控制元件主要的组成部分有压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等。

4.2.4辅助元件

液压传动系统除了上述元件外,还有辅助元件,主要包括管路、油箱、过滤器、密封装置等,将这些元件与上述的几种元件进行组合之后就形成了液压回路。

4.3液压系统参数计算与元件选择

这个过程中要对液压缸流量、系统设计工作压力、功率、发热、油箱容积等进行计算。根据计算所得的液压缸流量选择液压泵和油管,根据功率选择电动机等。

4.4大型重件——液压传动系统的加工工艺改进的具体措施

4.4.1液压传动系统基本回路的改进措施

在液压传动系统的基本回路中,各个回路之间不相互干扰的情况下才能够保证工作循环。例如,如果系统功率较小的话,节流调速系统较为适合;系统功率加大的话,最好就应该采用容积调速系统;停车制动较为频繁的情况下应该使泵及时卸荷。液压传动系统满足工作循环和生产率的基础上,应该追求简单,因为系统的故障率与系统的复杂程度成正比。除了上述这些,液压传动系统还应该配备互锁系统、安全措施等。

4.4.2液压传动系统压力控制元件的改进措施

在设计的过程中要加强对液压控制元件的调整,首先是压力控制阀,从压力为零时开始,逐渐增加压力直到规定的压力值,对各个回路中的压力控制阀都进行调整。以下提供一些压力控制阀的压力参数作为参考:一般情况下,主油路液压泵的安全溢流阀的调整压力比执行元件所需的压力要大15%-25%;快速运动液压泵的压力阀的调整压力要比一般所需压力大10%-15%。

4.4.3液压传动系统其他方面设计的改进措施

液压传动系统工作环境方面,温度控制在30摄氏度之内,不能有烟火、风沙、灰尘等;设备防护方面,贮油箱需要有防尘盖来防止灰尘落入,冷却水管不能够出现泄漏的现象,液压油的黏度变化值应控制在25%之内、酸值控制在3mgKOH/g;故障排除方面,要对系统进行定期的维护与不定期的抽检,及时发现故障隐患,将故障扼杀在压力之中,面对已经出现的故障要积极对待,早发现早维修。

重型机械论文篇2

我国高职院校与现实的本科院校在人才培养的定位方面存在较大差异,本科院校主要培养理论研究型人才,而高职院校则更加注重学生动手操作能力的培养,高职院校所培养出来的学生也更加指向于现实的厂矿和企业,这些现实的社会企业中更需要动手能力出众的制造者和劳动者,不需要理论层面上高谈阔论而动手能力较差的人才,因此,行动导向型教学方法的出现,很快迎合了高职院校的培养目标。行动导向型教学法在现实的实施过程中,不再像理论学习那样有好坏学生之分,而是都在一个平台或者一个团队进行合作学习,很好地保护学生的自尊心;再就是在现实的机械类课程教学过程中,一个小组的学生将会围绕着一台机器或模具进行操作,有利于学生之间的相互了解与合作,近距离地让一部分学生了解到同组学生的操作方法,对于现实学生的能力培养和学生之间的合作学习具有积极意义。

二、行动导向型教学有利于学生自学能力的培养

随着我国经济体制的改革,市场经济是时下的主导,市场经济的一大特点便是竞争,使得传统的学习观也发生很大变化,不断学习不断完善自身的终身学习理念越来越受到世人的重视。在现实的高职院校机械类课程进行行动导向型教学的过程中,淡化了课堂上教师讲授的课时,转而注重学生对于所学机械课程的独自探索学习,学生会在现实的实践过程中,不断的摸索一些机械类的使用方法和操作原理,使得现实学生对于课堂上所学知识有了更为深刻的理解,并且在现实的机械操作与使用过程中,学习到很多书本上学习不到的知识,让学生感受到学习的乐趣,从而更好地进行独自学习,这对于现实机械专业学生自学能力的培养和学习习惯的养成具有积极意义。

三、行动导向型教学有利于机械专业学生创造能力的培养

笔者发现由于在教授机械类课程的过程中,很多教师采用行动导向型教学方法,大大地扩展了学生的眼界,原先的死记硬背不复存在,转而是在现实的动作过程中学到必要的机械使用知识,和传统的班级学科授课相比,让学生独自去探索必要的知识,这给学生潜能的发挥提供了广阔的空间。行动导向型教学也改变了学生的思维  本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务,欢迎光临DyLW.neT方式,会让学生明白很多机械知识是在书本上无法学到的,在相互的学习与讨论中让学生明白知识是来自于实践生产过程中的,只要学生不断去探索、去创新便会发现很多以前没有发现的机械操作方法,该教学方法开阔了学生的眼界,对于丰富学生的知识,培养学生的创造能力具有现实意义。

四、结束语

重型机械论文篇3

一、机械制造装备设计传统课程教学现状及存在的主要问题

机械制造装备设计是一门知识面广、综合性、实践性很强的专业主干课,它将机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人等内容合为一门课程,构成新的课程体系[1]。随着装备制造业的迅猛发展,机械制造装备设计传统课程教学越来越不能满足创新人才培养的需要,存在的主要问题如下:

1.传统的课程教学内容泛而不精,不能紧跟时代步伐,缺少新装备、新技术和新材料方面的知识,不利于学生创新研究能力的培养。

2.传统的教学模式相对单一或不足,主要仍然是以教师的填鸭式灌输为主,学生被动接受。由于一部分教师自身实践能力较弱,理论教学的效果很差,学生学习兴趣不高。

3.传统的课程教学中对实践环节的重视不够,学生缺少亲自动手实践的训练,导致学生缺乏实践经验和动手能力弱。这又反过来影响了学生对课程内容的理解和掌握。

4.传统的课程教学考核方法相对简单,一般将平时考勤、作业和期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。这种考核方法不能有效地激励学生努力提高机械制造装备设计的能力,学生只会在考前突击背概念,无助于学生创新能力的培养。

基于上述问题,我院机械教研室全体老师总结多年的任教经验,贯彻以人为本的教育理念,将各种日益涌现的教学方法进行优化组合,形成了一套机械制造装备设计多元化课程教学模式,以弥补传统课程教学模式的不足,从多角度多方位激发学生学习兴趣和潜能[2]。

二、机械制造装备设计多元化课程教学模式

以培养学生的创新能力为目标,通过增加专业特色内容和学科前沿知识,优化课程教学的内容;通过应用多种现代化教学方法和增加综合实践环节,优化课程教学方法;通过引入多种评价体系,完善课程考核模式,从而变单一的传统课程教学模式为多元化课程教学模式,具体执行方案分为以下几个方面:

(一)制定多层次的课程教学内容

1.重视理论基础知识

理论基础知识不会因新装备、新技术的产生而过时,坚实的理论基础是我们一切工业生产活动的最根本的条件,因而是我们学习的重点。例如在讲授机床设计时,金属切削机床设计的基本理论,如机床的工作原理、几何表面的形成原理和机床的成形运动等,是我们学习的重点。在讲授夹具设计时,机床夹具的六点定位原理,完全定位、不完全定位、过定位和欠定位等基本概念是我们讲课的重点。

2.增加专业特色内容

我院于2011年购买慧鱼模型,建立了机器人创意实验室。根据我院的实际情况,在工业机器人设计模块,增加了慧鱼模型教具内容的学习,主要讲述如何利用慧鱼模型进行机器人的制作和控制。慧鱼模型是由德国发明家Arthur Fischer 博士在1964 年从其专利“六面拼接体”的基础上发明的[3]。慧鱼模型采用模块化设计,可无限扩充,可反复拆装,可逼真表现机械系统的构成和控制的过程及其控制的原理,便于对机器人原理、组成、控制的全面认识。

3.加强学科前沿知识

机械制造装备的知识日新月异,学生毕业以后会碰到非常先进的机械制造装备,为了紧跟时代步伐,加强学科前沿知识变得非常重要。通过请工厂一线的工程技术人员开设讲座和组建学习小组,与我院老师一起申报学生科研立项等方式,了解最新的机械制造装备动态,主动参与学科科研研究,激发学生学习的兴趣和主动性,培养学生的创新能力。

(二)开展多元化的课程教学模式

课程教学由理论教学环节和实践教学环节组成。传统的机械制造装备设计课程教学,在理论教学环节上,以教师的“填鸭式”教学为主,而且授课内容重点不突出;在实践教学环节上,认识上轻视实践教学环节,主要以一些验证性实验为主。针对这种情况,我院实施多元化课程教学模式有:

1.启发式理论教学模式

机械制造装备设计的教学内容非常多,如果照本宣科地讲,不仅老师和学生很累,而且授课的效果很差。如果换一种讲课的方式,采用启发式教学,引导学生独立思考,通过课堂讨论,师生互动等方式,传授解决实际工程问题的思维方式,提高学生自主学习的能力,有利用创造性思维的培养。例如在机床夹具设计模块,讨论过定位这种方式是否合理时,可以提出我们日常生活中使用的八仙桌为什么常采用四条腿?学生互相讨论的结果,可能认为八仙桌用四条腿比较稳。这时可以进一步问这是一种什么定位方式?过定位!通过启发式教学,同学们对于过定位的优点有了很直观的认识:过定位可以提高稳定性。

2.课程网站式理论教学模式

机械制造装备设计的教学内容非常丰富,为了调动学生课外学习的积极性,我们在学校校园网的天空教室处,建立了机械制造装备设计的课程网站。课程网站上不仅包含老师上课的PPT电子教案、动画、视频等,还有大量扩充的资料,比如典型机床传动系统与结构动态演示flas、加工中心刀库及换刀动作等视频资料、组合机床夹具方案图库、慧鱼模型作品展示,学生科技作品图片及PPT等。课程网站还进行网上作业布置与批改,远程作业辅导与讨论,并设有习题库,方便学生自我学习与提高。课程网站式理论教学模式有效缓解了目前教学内容多,而课时相对不足的矛盾,促进了学生对机械制造装备课程内容广度和深度的拓展。

3.双语教学式理论教学模式

双语教学既可以让学生掌握扎实的专业知识,又较好地提高专业英文阅读和写作能力[4]。目前我们学校与英国南威尔士大学合作办学,办有机械设计制造及其自动化专业3+1国际班,前3年在我校学校,最后1年在南威尔士大学学习。为了适应新的发展需要,开展双语教学变得非常迫切。目前,对国际班学生,我们制作了双语教学的多媒体课件进行理论教学;请南威尔士大学的教授和我院英文水平高的教授做学科前沿的专题英文报告;要求学生完成了一个全英文的报告,自选题目,任选一个本课程教学模块内容相关的题目,并要求学生针对自己的论一个PPT,在课堂进行陈述。双语教学开拓了学生的视野,提高了学生的英文阅读写作能力和口语表达能力,为学生以后的发展奠定了很好的基础。

4.综合创新型实践教学模式

我院结合工业机器人设计教学的要求与慧鱼模型的特点,组建了慧鱼模型综合创新实践平台,增加综合创新实践项目,为学生提供广阔的思维空间,提高动手能力,激发学生学习兴趣、提高学生学习积极性,培养学生的创新能力。慧鱼模型综合创新实践平台包括机械构件、电气构件、气动构件、传感器、电脑控制器和配套计算机应用软件。以全国大学生机械创新设计大赛主题为创新设计的选题方向,学生自己利用慧鱼模型综合创新平台,搭建自己的机器人来完成创新设计大赛主题说要求的功能。通过使用慧鱼模型综合创新平台,学生不仅更好地理解和掌握了课堂知识,而且应用所学知识解决实际问题的能力大大增强,提高了学生的综合创新思维能力,也提升了机械制造装备设计实践教学的质量。

5.基于项目驱动的科研创新型实践教学模式

项目驱动教学法来源于构建主义学习理论,是实施探究式教学模式的一种教学方法[5]。基于项目驱动的科研创新型实践教学模式是以科研项目为载体,培养学生的创新实践能力。这一教学模式尤其适合对科研有兴趣的同学。在实践教学过程中,按照自愿和优势互补的原则,将有科研兴趣的同学每3-4人组成一个科研小组,每个小组通过自己查询资料,提出所要研究项目的题目,教师负责判断这个题目是否具有研究的可行性和必要性。教师把每个小组比较可行的题目,报学校的学生科技立项。有了一定的经费支持,以项目为载体,在指导老师的帮助下,充分激发学生的学习热情和兴趣,充分培养了学生的创造力、独立分析和解决问题的能力以及小组组员间的团队合作能力。

(三)多元化的课程教学考核手段

多元化的机械制造装备设计课程教学考核手段,有利于调动学生学习的兴趣和积极性,有利于提高学生自我学习的意识和能力,有利于学生个性的培养和发展,从而提高了学生的创新意识和创新能力,结合我院课程教学情况,对课程教学考核分为五大类:

1.日常课堂教学考核

日常课堂教学考核从上课出勤、课堂问题回答,课堂讨论,课后作业等方面进行综合评定,按百分制给出分数。日常课堂教学考核,重点考查学生上课的纪律性、讨论的积极性和创造性、学习的认真程度等。

2.英文论文大作业考核

英文论文大作业考核是双语教学效果的考核,主要从英文论文内容的深度和广度、英文写作是否有语法问题、课堂陈述等方面进行综合评定,按百分制给出分数。英文论文大作业考核,重点考查学生英文检索的能力,英文写作的能力和英语的口语表达能力等。

3.综合创新型实践考核

综合创新型实践考核从实践题目的拟定、实践操作、实践总结、实践报告等方面进行综合评定,按百分制给出分数。综合创新型实践考核,重点考查学生的创新思维和创新能力,实践动手能力等。

4.科研创新型实践考核

科研创新型实践考核只针对部分有科研兴趣的同学,因而考核成绩作为平时成绩的加分因素。科研创新型实践考核从实践题目的创新性和先进性、实践装置、方法的合理性、实践结果的实用性,论文的规范性等综合评定。对于科研创新性实践考核中表现突出的同学,可推荐参加各类竞赛,在学校奖学金评定中得到加分,甚至直接参与教师的科研项目。

5.期末考试考核

机械制造装备设计作为一门核心专业课,期末考试是非常重要的一个考核方式。期末考试考题包括理论基础知识题、综合实践分析题和考查学生创新能力的一些开放式、探究式的题目。通过加大对实践环节在期末考试考核中所占的比例,提高学生对实践环节的重视程度,提高理论知识应用于实践的能力。

三、结语

机械制造装备设计多元化课程教学模式是一种新的课程教学模式。这种模式通过利用课堂启发式教学、课程网站教学,双语教学、综合创新型实践教学和基于项目驱动的科研创新型实践教学,整合了多种教学要素,解决了传统课程教学模式中存在的问题。这种模式通过建立多元化的课程教学考核手段,大大激发了学生学习的积极性和主动性,提高了学生分析问题和解决问题的能力,促进了学生创新意识和创新能力的发展。通过教学与科研的结合,重视学生科研素质的培养,提高了学生的综合能力。

[参考文献]

[1]关慧贞,冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2009,11.

[2]王立达.成人教育多元化实验教学模式的探讨[J].宁波大学学报(教育科学版),2011,1:120-122.

[3]肖晓萍,廖青.“慧鱼”教具在大学生创新教育中的探索性研究[J].高教研究,2006,79(2):36-37.

重型机械论文篇4

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)01-0132-03

机械原理是机械类和近机类专业十分重要的主干技术基础课程,是理论课程向工程实践课程转换的过渡性环节,具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用,在机械类高级工程技术人才培养的基础系列课程中是不可替代的。[1]但是,传统机械原理教学存在目标单一、内容陈旧、方法死板、考核简单片面等不足,与理论力学、机械设计等相关课程间存在教学内容重复或脱节、整体协调性不足等问题[2] [3],导致教师讲课费力,学生听课乏力,教与学的效果不理想,甚至造成对立的师生关系。

学校针对机械设计制造及其自动化专业部级“卓越工程师教育培养计划”项目的实施需要,进行了基于项目的CDIO教学模式、基于网络资源和创意兴趣的自主学习模式等教学方法改革探索与实践。本文从机械原理的课程体系、教学方法等角度进行全面介绍。

一、面向卓越工程师教育培养计划的教学内容体系构建

处理好机械原理与理论力学、机械设计等专业基础课间分工和衔接,不同于机械制图与建模、刚体运动与力分析、零部件强度计算与校核、材料成型与加工等专一知识和能力的培养[4],机械原理以培养学生面向机械系统的机构设计与分析能力为主,在机构学、机器动力学和常用机构等基本知识学习基础上,更加注重机械系统的设计和综合创新能力培养。[5]处理好机械原理课程内部各章节间内在关系,机械原理教学内容可划分为机械系统、基本原理和常用机构三大模块,构建各教学模块间有机联系,课程体系与教学模块关系如图1所示。

机械系统模块是培养学生系统观念的重要途径,利用完整的机械系统实例把课程知识点串联,贯穿绪论、机器人机构及其设计、机械系统方案设计等章节的教学全过程,形成闭环。

基本原理模块包括结构分析、运动分析、力分析、效率与自锁、机械平衡、机械运转速度波动调节等章节,重点讲授:1.机构结构分析中机构组成、自由度计算、组成原理和型综合等知识点;2.机构运动分析中解析法;3.平面机构力分析中运动副总反力和机构受力分析;4.机械自锁和速度波动调节。而与理论力学等前期基础课联系紧密的运动分析图解法采用实例化教学,在学生自学、练习、讨论基础上,点明速度影像和加速度影像等知识点;实践性较强的机构运动简图、机械平衡以实验教学为主线。

常用机构模块包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系和其他常用机构等章节,重点讲授:1.连杆机构中平面四杆机构设计的图解法和解析法;2.凸轮机构中轮廓曲线设计解析法;3.齿轮机构中渐开线直齿圆柱齿轮啮合定律、啮合传动、变位齿轮和斜齿圆柱齿轮;4.齿轮系的传动比和效率计算。而常见多杆机构、凸轮基本尺寸确定、渐开线特性、其他常用机构等知识点以自学、调研等自主学习方式为主。

二、基于认知规律的“以生为本”教学方法改革与实践

国内众多高校长期开展机械原理精品课程建设,使教学理论、课程体系、教学内容、教学方法与手段等研究工作不断深入,在教材、电子教案、电子教具、教辅参考资料、教学视频和网络平台等教学资源建设方面进展显著,为机械原理课程教学方法改革奠定基础。

(一)基于慧鱼组合模型的机械系统概念强化与贯穿

课程学习前,利用工程训练中心慧鱼创意组合模型,让学生按照已有拼装路线亲手搭建典型的机械系统模型,如各种类型机器人,使课程教学从“积木游戏”场景中开始,逐步了解机械原理所学的连杆、凸轮、齿轮及齿轮系等机构;课程教学结束前,要求学生根据学习内容,自主搭建一个新型的综合型机械系统。学生能够全程深度参与课程教学,实现寓教于乐,激发学生学习兴趣和热情。

以学生自主搭建典型机械系统模型为课程学习对象,贯穿机构结构分析、运动分析和连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系等教学全过程。引导学生发现并解决其隐藏的科学问题,包括概念理解、问题分析、问题求解等主要的学习环节,教师承担定义阐述、提出问题、思路引导、方法总结和疑难解答等辅工作,激发学生主观能动性,真正实现学生自主学习、教师辅助指导的教学模式。

(二)基于网络教学资源的自主学习模式实践

随着互联网技术的发展,大学校园内学生上网便捷快速,机械原理课程的网络教学资源十分丰富,如国家精品课程资源网[6]、江苏科技大学课程建设与辅助教学平台[7]、第一视频教程网[8]等,为机械原理课程的自主学习模式探索奠定基础。同时,在学校课程建设与辅助教学平台上开设相应的同步网络教学班级,实现课上课下同步进行。随着基于网络教学资源的自主学习模式推广,学生对机械原理课程的学习主动性和积极性逐步得到加强。

由于网络资源自主学习的时间、地点具有很大程度的自由,且学生对自主学习的效率存在差异,教师需做好前期引导和后期考核工作:每次课结束前,应明确下次课教学内容和对应的网络资源材料;每次课开始时,需通过提问、课堂练习等方法检查学生课后自主学习效果,对共同存在的疑难问题要及时解释,强化理解。基于网络教学资源的自主学习模式,不但调动了学生的主动性和积极性,而且自主学习环节实际上是一次学习阶段,课堂提问与检测环节则是二次学习阶段,课后作业、答疑等环节则是三次学习阶段,三者具有一定的时间差,对课程知识点的理论和吸收具有良好效果,尤其是课程教学。

(三)基于计算机和编程技术的项目式教学模式改革

项目式教学分为科技论文写作与课外大作业两类。在机械原理学科发展方向调研和文献查阅基础上,每位学生选择一个自己感兴趣的方向,如机械发展史、医疗机器人、生物机械、仿生机构、微小机械等,严格按照国家科技论文写作要求和规范撰写报告,包含题目、中英文摘要、中英文关键词、引言、正文、结论和参考文献等部分。

课外大作业是项目式教学的重点,引入计算机技术和Matlab软件进行机械原理课程课外大作业的解析法分析。课外大作业包括运动分析、力分析、连杆机构设计、凸轮轮廓曲线设计、齿轮轮廓曲线设计和速度波动调节这六种类型,要求全体学生自行分成3-4人一组,从六类大作业题目中分别选择三项,共同完成分析建模、编程求解、报告撰写、演示答辩等环节,各团队成员必须有明确的分工与协作,禁止以逸待劳现象。完成后要求提交大作业实践报告、Matlab程序源文件及分析建模的关键草稿纸等材料,实践报告应达到内容完整全面、字迹图标工整清晰、格式符合国家科技论文规范等要求,Matlab程序源文件应达到运行流畅、注释合理充分、格式整齐美观等要求。

项目式教学实施过程中,以学生为主体,教师起引导答疑作用,实现科研基本思路和规范的训练,培养学生运用计算机和编程技术进行学习、研究的能力,为学生后继其他课程的学习、课程设计、毕业设计以至毕业后科研创新打下良好的基础,培养学生进行科学研究或工程设计的良好习惯。

三、课程综合改革实践效果与注意事项

通过机械原理课程教学改革与实践,在掌握课程基本理论、基本知识和基本技能基础上,学生的机构设计、综合、创新等专业能力和系统性工程意识、基本的科研素养得到显著提高,在后续的专业课程、第二课堂(如课外科技制作、机械创新设计大赛等)、毕业设计等学习环节中充分发挥作用,尤其是第二课堂,机械类专业学生兴趣浓厚,积极主动,上手快,创意多,动手实践能力强。

由于机械原理课程教学改革涉及内容体系、课堂教学、课内实验、课外大作业和期末考试以及相应的考核方法,存在面广、点多、工作量大等问题。为保证课程教学与考核方法综合改革实践的效果,应注意以下几个事项:

(一)学生的兴趣与投入。课程学时不断压缩,课堂教学时间越来越短,但教学内容与要求反而提高,而课余活动(尤其是网络普及带来的网络活动)不断丰富,导致学习时间减少。针对现状,必须全面激发学生的学习兴趣,自主投入一定的课外时间用于课外学习,包括项目驱动式课外大作业、课外科技创新与制作等内容。

(二)教师的钻研与投入。目前高校普遍存在“重科研、轻教学”的问题,使职称评审、考核奖励等活动的科研成果要求不断提高,导致教师对教学的专研精神和精力投入不足,需从学校制度上做适当引导,如我校职称评审中的教学绿色通道和重金奖励的教学模范奖,将教学成绩、学生评价作为考核指标。

(三)课外学习资源的建设与应用。课外学习的硬件资源包括场地(如开放教室、实验室、机房等)和慧鱼组合模型、常用工具、常规机床等设备设施;软件资源包括课外大作业的项目和本科生创新计划、机械设计创新大赛等活动。

四、结束语

为从知识、能力和素质三个层次上提高机械原理课程教学质量,进行了课程体系梳理、教学方法改革与实践,构建有机统一的课程教学模块,实践基于慧鱼组合模型、网络教学资源、计算机和编程技术的新型教学方法,有效提高了学生知识水平、专业能力、工程意识和科研素养。

[ 注 释 ]

[1] 孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理(第八版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2] 于晓红,王小群,邱丽芳.机械原理与机械设计课程体系的优化整合[J].中国大学教学,2008(7):34-36.

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[4] 陈文华,陈秀宁.“机械原理”课程改革的实践与探索[J].机械工业高教研究,2001(1):71-74.

[5] 于晓红,韩建友,邱丽芳,等.深化机械原理课程教学改革[J].中国大学教学,2005(4):25-26.

重型机械论文篇5

《机械原理》是高等工科院校机械专业必修的一门重要的专业技术基础课[1,2],《机械原理课程设计》则是使学生较全面系统地掌握及深化机械原理课程的基本原理和方法,培养学生综合运用所学知识,提高分析和解决工程实际问题的能力的重要实践环节。

一、问题的提出

我校《机械原理课程设计》所选用的设计题目以往多为针对不同类型的连杆机构进行运动分析及动态静力分析。机构的类型机构及尺寸由教师指定,一般为平面六杆机构。班级各学生所需分析的机构类型或机构的尺寸不同。

随着科技的进步与发展,对高等教育的要求也在不断提高。培养具有创新精神和实践能力的人才,提高工科学生的综合能力已成为机械工程教育工作者的共识。在此大环境下,对《机械原理课程设计》进行改革,将以分析为主的《机械原理课程设计》改变为“机械系统运动方案设计[3,4]——型综合——尺度综合——运动动力分析”的设计型《机械原理课程设计》,势在必行。

二、设计型《机械原理课程设计》

课题组首次在大三詹天佑班及车辆专业部分学生中试点,进行了设计型《机械原理课程设计》的探索与实践。

课题组在充分调研查阅的基础上,选用文献[5]作为主要参考教材,并自编了与之配套的任务书等教学资料。

1.设计的目的及任务。设计型《机械原理课程设计》的目的在于:使学生巩固理论知识,并使其对于机械的组成结构、运动学以及动力学的分析与设计建立较完整的概念;掌握机械运动方案设计的内容、方法和步骤,培养机构选型与组合和确定运动方案的能力;培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。其任务为:针对某种简单机器(它的工艺动作过程比较简单)进行机械运动简图设计,包括机械系统运动方案的设计与评定,机构尺度综合等。

2.设计题目。本次《机械原理课程设计》选择了“圆盘型自动包本机进本系统”、“水稻插秧机”等六种机械系统作为设计与分析的对象。各个机械系统由多个能够完成具体工作的机构组成,其各组成机构必须动作协调,方能实现预期要求的功能。教师根据各机械系统所包含的具体工作机构的数目,将学生分为2~4人一组,每位学生在完成所要求的整体机械系统运动方案设计的前提下,还须独立完成该机械系统中的指定工作机构的型综合、尺度综合及其运动分析(动力分析部分为选作)。因此,任意一名学生的工作均需各自完成,不可能“拷贝”他人成果。

3.设计内容及要求。设计型《机械原理课程设计》要求学生根据教师下达的任务书完成:①全组讨论及提出两个以上系统设计方案;②经比较、选优,确定系统最终方案;③每个学生设计分析总体系统中的一个机构;④每个学生对自己设计的机构运用解析法完成机构运动分析;运用解析法选作机构受力分析;⑤每个学生运用软件选作机构的仿真与验证;⑥完成设计说明书。

三、《机械原理课程设计》指导方法的改革

1.《机械原理课程设计》前期工作。《机械原理课程设计》为期两周,为使学生能够有充分的时间消化理解《机械原理课程设计》的内容,做好先期准备工作,我们提前一周半进行《机械原理课程设计》授课。许多学生听课后即开始查阅资料,重温课程设计中所用到的相关先修课程的知识,讨论方案,主动找老师答疑等,教师也插空到班级辅导,收到良好的效果。

2.集思广益,确定机械系统运动方案。各组学生拟定出两个以上机械系统运动设计方案。所有参加设计型《机械原理课程设计》的六十多名学生一起进行讨论,集思广益,优选机械系统运动方案。具体做法为:每组选派一名学生主讲,其他学生补充,借助PPT介绍本组初定的几种设计方案,指出各方案的优缺点及筛选原因,其他学生提出问题及建议。通过讨论,学生对许多概念、基本理论有了新的认识和理解,巩固了课堂教学中学到的知识,并且各组学生取长补短,相互学习,开阔了思路,对本组原有的设计方案又有了许多新的设想。

3.理论联系实际,完成机构设计。由于所承担的任务不同,每个学生必须独立完成总体系统中一个机构的设计,难度较大。指导教师与实验室老师一道,带领学生参观各类机构模型,演示各类机构动画,讲解各类机构的优缺点及适用场合,一一解答学生的各种问题。指导学生运用solidworks软件对自己设计的机构进行仿真与验证。

4.综合运用知识,对机构进行运动分析和力分析。教师对运用解析法对机构进行运动分析和动态静力分析进行了较为详细的讲解,对运用solidworks软件和ADAMS软件进行机构的运动分析和力分析的方法及常见问题的解决进行了辅导,使得学生在求解机构的运动过程中即“知其然”又“知其所以然”。

5.在课程设计的各环节中强化学生综合素质的培养。教师在课程设计整个过程中注重对学生查阅文献、基础理论知识的掌握、各科知识的融会贯通、理论联系实际、独立思考、综合运用所学知识解决实际问题、动手能力、克服困难、创新意识、团队协作精神等多方面的能力进行培养,并在对每位学生单独进行答辩的过程中加以考核。强化了对学生综合素质的培养,效果较为理想。许多学生感慨,这次课设虽经历了许多困难,但收获了知识,获得了成功的喜悦。

四、结束语

开展“设计型《机械原理课程设计》”,收效明显:

1.使学生进一步巩固和加深了对理论知识的理解,并逐步掌握了工科学生应具备的理论联系实际的学习方法。

2.调动了学生学习的主动性和积极性,使学生动手实践能力、创新设计能力、团结协作精神和综合素质得到了提高。

3.促进了师资的培养,教师自身的业务水平得到提高,队伍得到了锻炼。

参考文献:

[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]谢进,万朝燕,杜立杰.机械原理[M].第二版.北京:高等教育出版社,2010.

[3]孟宪源,姜琪.机构构型与应用[M].北京:机械工业出版社,2004.

重型机械论文篇6

机械制造业不仅是现代工业发展建设的发动机,更是国民经济的支柱产业。近年来随着科技的进步,“中国制造2025”正推进制造业由传统制造向现代制造与智能制造进行转型与发展。“科技强国,人才兴国”,为适应产业的飞速发展与转型的需求,社会对具有较强机械工程实践与创新能力的高素质应用型高级专业人才需求量增大。因此,在高校机械专业人才培养中,亟须强化工程实践能力与现代机械设计能力的培养[1]。为提高机械专业人才培养质量,各高校在人才培养体系、核心课程的教学内容与教学方法等方面都进行了大量的有益探索[2-3]。但目前,相关教改研究主要集中在教学内容与教学方法的改进与优化以及实践教学改革研究等方面[4],而对深度融合多课程、多环节的全过程专业能力培养的研究较少。为提高毕业生的现代机械设计能力,开展基于典型案例的多课程、多环节、深度融合的培养模式研究,符合机械专业工程教育专业认证的大潮流,具有重要的意义和推广价值。

一、现状及问题

地方院校主要为区域经济建设和社会发展服务,承担着为行业技术进步培养卓越工程人才的责任。然而,一直以来部分地方院校沿袭高水平院校机械专业人才的培养模式,未根据自身实际情况修改导致所培养的人才与社会需求错位,社会急需能胜任现代机械制造行业发展的研发、设计工作的专业技术人才。此外,地方院校学科专业硬件建设的投入较小,先进仪器设备与实训平台的台套数少,实践教学环节较为薄弱。我国已广泛开展工程教育认证工作,基于工程认证以成果为导向的教育理念,学生毕业能力是人才培养的核心任务,而现代机械设计能力是机械设计制造及其自动化毕业生的核心能力。由于机械设计类课程多、教学内容比较抽象、理论深奥且比较枯燥,学生多有畏难、厌学情绪,教师授课比较困难,导致学生机械设计知识掌握不扎实、机械设计软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象,学生的专业能力与机械工程实际需要存在一定的脱节,不能满足机械制造业发展的人才培养需求,人才培养效果还需继续改善。本文以哈尔滨商业大学的机械专业为例,该专业已开展工程教育认证工作,根据培养方案要求毕业生须具备包括机械产品设计能力、机械零件制造能力、机电系统控制能力、特色食品包装机械研发能力的机械工程综合应用能力,其中最基本、最核心的是机械产品设计能力,专业能力形成体系如图1所示。针对培养目标,培养方案中不仅设置了“机械原理”“机械设计”“机械系统设计”等理论课程,也安排了机械设计课程设计、专业综合课程设计、专业生产实习、CAD/CAE实训及毕业设计等实践教学环节,形成了比较完整、规范的现代机械设计能力培养体系(如图2所示)。通过这些教学环节的训练,机械专业的毕业生能比较熟练地掌握现代机械设计方法及手段。但是,由于各门课程、各个实践环节的缺乏交流协商机制,都按各自的思路与模式开展教学,没有形成一个统一、有机的全过程培养体系,导致出现部分基础薄弱的学生工程软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象,毕业生的现代机械产品设计能力还有待提高。

二、培养模式改革的具体方案与措施

在工程教育背景下,哈尔滨商业大学机械设计制造及其自动化专业优化人才培养途径,研究建立了基于典型案例的深度融合的多课程、多环节的现代机械设计能力全过程人才培养模式。

(一)完善机械设计能力全过程培养体系

为实现符合工程教育专业认证的毕业生专业能力培养要求,机械专业修订了人才培养方案和课程教学大纲,并整合、优化工程案例,通过齿轮传动及减速器设计的典型案例,将现代机械设计的能力培养贯穿课程教学、生产实习与课程设计、毕业设计等人才培养的全过程,全面夯实学生的机械设计能力,提高毕业生的工程素养与工作适应性。基于学科认知规律,从机械专业的初步认识机械→简单机械产品设计→现代机械设计方法设计→机械产品综合设计→复杂机械产品设计→复杂产业机械设计及研发→实际工程应用的人才培养规律,综合分析机械专业的师资队伍、硬件条件以及历史传承,建立机械专业基于典型案例的现代机械设计能力全过程培养体系,如图3所示。

(二)充实机械设计能力培养的教学内容

以齿轮传动及减速器设计为案例,将机械原理、机械设计、机制工艺等核心课程与课程设计、实训、生产实习、毕业设计等实践环节深度融合,经过多轮从理论到实际、从实际到理论的循环培养过程,逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力。形成规范、完整的机械设计能力培养体系,解决了机械设计类课程追求理论体系完整、忽视工程实践的弊端。1.第三学期。“机械原理”课程教师可通过学生感兴趣的汽车及变速箱动画,使他们了解汽车变速箱的工作原理及齿轮传动原理,增加其对传动机构有感性认识,激发学生的学习热情,同时,着重讲解齿轮传动的工作原理及轮系设计,解决由于课程理论深奥且比较枯燥的难题。2.第四学期。首先,可通过“金工实习”让学生近距离观察CA6140车床主轴箱,使其对齿轮传动有更深入的认识和理解。其次,教师可通过“机械设计”课程教学,重点讲述齿轮传动设计、齿轮校核等内容。最后,通过齿轮减速器课程设计,让学生深入理解齿轮传动设计过程及设计要点,使他们初步了解机械产品设计的基本过程。3.第五学期。教师可通过“机械CAD/CAE/CAM技术”课程,让学生掌握三维设计软件Solidworks、二维平面设计软件AutoCAD的使用,建立轴、齿轮、箱体等典型零件的三维模型,了解ANSYS、COSMOS等先进机械设计软件的应用;通过机械CAD/CAE实训,建立圆柱齿轮减速器三维模型,完成齿轮减速器的装配图及典型零件图,使学生真正理解如何运用先进工具完成机械产品的设计。4.第六学期。可通过大型机械制造企业生产实习,让学生理解齿轮、齿轮轴等典型零件的加工工艺;通过“机械制造工艺学”课程,重点理解齿轮加工工艺、设计计算以及尺寸链等内容;通过齿轮加工工艺及夹具设计,使学生深入理解机械产品、机械零件的设计及加工,形成机械产品设计过程中要综合考虑机械零件加工的良好工程设计习惯。5.第七学期。通过“机械系统设计”课程教学,重点讲述有级变速传动的设计;通过车床主轴变速箱课程设计,让学生能进行复杂机械系统整体布局、传动系统设计、操纵机构设计等,形成复杂机械产品设计的初步能力。6.第八学期。通过毕业设计,让学生运用Solidworks等工程软件完成一个比较复杂的机械产品设计,形成复杂机械产品设计能力。通过6个学期全过程机械产品设计能力的培养,可使学生具备熟练运用机械专业知识和专业技能的能力,能够运用自然科学和工程科学的基本原理,去表述与分析复杂机械工程问题,提出解决方案,完成比较复杂的机械产品的设计与开发,提升专业能力和工程素养。

(三)改革教学方法,提升教学效果

为提升教学效果,教师要全过程贯彻案例式教学方法,并形成自己的课堂教学、实践教学及课外科技活动相结合的立体化教学思路。1.采用案例驱动教学方法,提高学生的工程设计能力。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例,全过程贯彻齿轮传动及减速器的工作原理、设计理论及工程实践,逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力,夯实学生的现代机械设计能力,提升学生的工程素养和工作适应性。2.采用系统论方法,完善机械设计能力培养体系与课程内容。采用系统论方法,将机械设计类各门课程、各个实践环节各自为政开展教学的现状,通过齿轮传动及减速器设计的案例教学,形成一个统一、有机的机械设计能力全过程培养体系,提升学生的工程素养和工作适应性。3.采用重点论方法,提升学生对机械产品设计的理解。教师要全过程地重点讲解齿轮传动及减速器的设计、加工、材料选用、总体设计以及三维建模等,通过课堂讨论及习题课,让学生举一反三,充分调动其学习积极性,促进其对课程内容的消化和理解。4.采用理论联系实际的方法,将教改、科研成果及学科前沿融入教学。教师可采用理论联系实际的方法,将教改、科研成果、学科前沿和高新技术信息有机地融入教学过程,不断补充、更新教学内容,深化学生对机械理论知识的理解和掌握,锻炼其实际动手能力,并向其传授更多、更新、更先进的知识,激发学生的兴趣。5.结合实践教学与课外科技活动方法,提升教学效果。教师可结合生产实习、课程设计与课外科技活动,通过现场实物教学法,提升学生对机械的感性认识,激发他们主动学习的积极性,提升教学效果。

三、结论

本文在对机械制造业发展现状及需求的大量调研基础上,分析地方商科院校的现实困境及现状,并以哈尔滨商业大学机械专业为例,建立了基于典型案例的现代机械设计能力的全过程培养体系。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例,将现代机械设计能力的培养贯穿课程教学、实践教学等人才培养全过程,全面夯实机械专业毕业生的机械设计能力,提高毕业生的工程素养与工作适应性。通过对机械专业培养模式的改革,将会使培养出的机械专业人才更符合国家发展战略以及产业转型需要。通过该项目的研究,也可为其他地方院校在进行机械专业培养模式的教育改革与实践中提供有效的经验借鉴与参考。

参考文献:

[1]唐庆菊,陈少云,于凤云.以工程能力培养为导向的“专业综合实践”课程教学改革[J].黑龙江教育(理论与实践),2021(4).

[2]彭翔,李吉泉,姜少飞,等.面向工程能力培养的机械设计课程教学改革研究[J].机械设计,2018(S2).

重型机械论文篇7

随着社会的发展和社会主义经济一体化的不断扩大,越来越多的新型企业不断涌现,他们对技术人才的需求量不断上升,对人才的质量也严格把关,这就要求培养技术型人才的职业技术学院加强改革,研究出更适合中高职学生的教研方案,更加注重的是能力的培养和技术的掌握,而不仅仅是局限于理论的讲解和课本的解读,要想达到预期的培养目标,就要明白改革的重点和难点在哪里。

一、机械教学的难点和重点

1.教学对象的文化基础较差。中高职院校的学生大多文化科目成绩较差,文化基础底子薄弱,对学习方法和学习重点不得要领,况且机械专业本就是专业性强、理性思维强的学科,具有很强的理论特性、概念特性和抽象特性,比较枯燥乏味,更加无法调动学生的学习兴趣和积极性,教学的切入点就有偏差。

2.教学模式一成不变。现代教学的重点和主要方法是以讲解为主,结合课本内容和板书,以单一的形式向学生传达理性抽象的思维理论,这些艰涩难懂的理论和逻辑很难被学生全部理解和消化,更不用说涉及实践应用了。

二、机械教学改革的方向和措施

对于理解能力和学习能力相对薄弱的中高职学生来说,要想达到预期的教学成果,就必须以教学难点和重点为改革的切入点,以了解学生的学习程度为基础,以创新教学模式为目的,进行切实有效的教学改革。

对于机械这门理工学科来说,最有效的教学方法就是借助高科技的多媒体工具,加强实践,多观察多锻炼,增强动手能力,保证学生上岗工作后成为手法熟练、技术娴熟的高级技术人才,以此为目标,下面就分别阐述季节教学改革的具体措施。

1.运用计算机幻灯片等多媒体技术

(1)虚拟化教学。随着社会的发展,计算机技术的运用已经非常广泛和普及,运用计算机进行课程讲解比板书内容要直观有趣得多,计算机的知识容量比书本大得多,丰富了教学的内涵,增强了授课的效果,受到了广大教师和学生的喜爱。运用计算机教学的一大特点便是虚拟化,可以减少实际上操作时对机械的磨损和折旧,还可以直观地讲解机械化过程,比如运用计算机模拟机械组装、运行、加工的流程,模拟图像可以更好地帮助学生观察和学习机械的实际操作过程,加深印象,为进一步的学习打下坚实的基础。

(2)动态化教学。以机械专业的基础课程《机械制图》为例,在教授学生补缺线绘制和补视图绘制的时候,计算机可以根据事先设定的软件程序进行动态图的演示,其制图过程一目了然,直观并且形象,也削弱了机械专业的枯燥艰涩,提高了学生的学习兴趣。

(3)实现资源共享。教师可以在学校网站设置机械教学专栏,也可以自己建立机械教学网站,上传一些有利于学习的机械制图软件供学生下载学习,还可以在专栏里上传一些学习资料或者开设疑难解答的专栏,为学生提供实时有效的辅导。可以设置讨论组,有问题大家一起讨论解决,集思广益,既营造了热烈的学习氛围,又找到了最简洁有效的处理问题的方法,这样学生既可以做到自主学习,又可以与老师经常互动,加深彼此的了解,更符合学生需要,达到预期的教学效果。

(4)提高教学团队的素质。运用计算机进行教学,意味着对教师的计算机运用操作能力有了更高的要求,要想制作动态虚拟而又切实有效的教学课件,教师不但要有扎实的专业理论知识,还要有较强空间思维能力,必须熟练操作计算机制作软件制作出优秀的教学课件,这就要求学校经常对在岗教师进行定期培训,选拔优秀教学能手,不断加强学院师资力量。

2.运用模型教学

模型教学在机械教学中早已是一种司空见惯的教学方式,模型教学也一直发挥着非常积极的辅助教学作用,但传统的模式也存在很多弊端,大型实物模型难以保管和移动,教师在运动演示和分析的时候存有很多缺陷,折旧和磨损的现象比较严重,这就导致学校会有很多废弃的模型存放,存着占地方,弃之又很可惜,模型循环利用不善,学校需要更多的新模型充盈教学基地,对此有两种有效的解决方案。

(1)变废为宝。损坏了的模型也可以运用到教学中,例如传送带这一常见的机械模型,长时间的演示和应用会使其松弛和打滑,教师可以要求学生对损坏的传送带进行修理,在修理的过程中学生肯定会遇到很多实际操作的问题,这就要求教师从旁观察和指导,在修理的过程中就锻炼了学生的动手能力。教师也可以让学生进行分组讨论研究,让每一个学生都投入到讨论和修理的过程中,发散思维,集思广益,选取的最优方案中集中了大家的智慧,这样锻炼了学生的团队协作能力和创造力,可谓真正变废为宝。

(2)模型自制。在理论知识的学习中往往很难达到直观的效果,例如在机械制图中,有很多的零部件和不同的结构,单凭想象难度很大,教师可以针对课程内容带领学生用不同的材料制作新模型,既加深了学生对课程的印象,又创造了新模型供教学使用。

3.进行实践活动

中高职院校的灵魂便是培养动手型技术人才,这项能力培养的基础就是大型综合实验室和实训基地的建立。

(1)建立大型的系统的实验体系。以学校现有的资源为基础,整合机械专业基础实验室,重组为大型机械实验中心,建立学校电机一体化,数控技术综合培训,机械设计创新发展的实践体系。

(2)加强校外实习。学校要与专业对口的机械生产制造企业搭好桥梁,为即将毕业的在校生提供优越的校外实习条件,培养动手能力和实际操作能力,熟悉业务操纵的完整流程,举一反三,整合书本知识,在头脑中形成有体系的完整的理论实践相结合的知识系统。

三、结语

中高职院校机械教学不仅要增加师资力量,提高教学质量,更要改革教学手段,创新教学方式,把社会发展的最新产物运用到教学中,除此之外还要贴近和了解学生,加强师生互动,做到因材施教。

重型机械论文篇8

相似理论源自上个世纪前期,自问世之初就受到了国内外物理学科研究人员的广泛关注。众做周知,在现实生活中有很多极为类似的物理现象,他们的作用原理大多相同。由于该类作用本质或是现象之间存在着奇妙的联系,因此在众多科学研究人员的不懈努力下已经早在上个世纪就形成了独立的研究学科,也就是现在所说的相似理论。顾名思义,相似理论主要是对现实情况中相似作用的影响元素及其表现出来的物理性质进行分析。伴随着国内外科学技术的不断发展,相似理论也逐渐趋于完善。构建成了以“相似三原理”为基础的研究体系,另外我国也发表了与相似理论相关的工程理论论文,引起了极大的反响,并且获得国内外相关研究人员的一致好评,被高度誉为相似理论的新鲜血液。

1相似理论的实质与特点

相似理论其实质为对实际生活中各种类似现象进行分析解释的学说。也就是对相似现象的共同点加以研究的理论。而该理论在模型构建上有着极为重要的作用,可以借助现有计算机模拟技术以虚拟的形式,根据模型原型的预定功能、结构等,以相似理论为指导完成对应模型的构建。相似理论发展的基础为:(1)对自然界作用现象的合理定义;(2)对应现象所涵盖的物理原理符合于某一客观规律,不存在偶然性;(3)不能凭借主观臆断完成对现象中各个物理量的测定,它是客观事实。现今,相似理论已经不仅仅是对物理问题进行探究,还成为了机械工程设计的基础,并得到了广泛的运用。伴随着现今科学技术高速发展的趋势,相似理论在今后必定随之不断吸纳全新技术与理论概念,进而在各个适用的领域中都可以发挥出它的重要作用。相似理论通常是以物理作用现象产生的前提条件为入手点,对每一项条件及其所对应的现象进行深入探究,同时借助现有的数学算法对其进行系统的研究,进而以函数关系的方式得出相应的研究结果,在进行充分验证之后实现推广应用。相似理论的研究及其成果较为抽象,由于大多只是通过理论分析和数学运算的方法来得到结论,所以所得的结论大多只能给以研究者一个理论的研究方向。同时,由于其研究的物理作用范围极为广泛,因此在各个领域都有着一定的应用,不光是在机械方面,还在别的工业生产研究中有着极为重要的指导作用。相似理论在应用于机械工程领域时,能够有效的为所出现的问题给以一定的指导,在解决各类复杂工程问题时,起着切入点的重要作用,在处理实践问题上有着极大的应用价值。

2相似理论在机械工程中的应用

就我国机械工程的发展而言,相似理论起到了极为关键的促进作用,同时在各类机械研发、修理中也起到重要的指导作用。相似理论,又被称之为相似工程学,以一个独立学科来表示这一理论就充分说明其对于工程研究的重要作用。而就相似理论在机械工程的实践应用而言,涵盖了工程系统相似设计、成组技术、相似模拟制造、相似仿真以及机械相似模拟设计等等。其中现今最受瞩目的就是成组技术,它的实质也就是借助实物之间的相似性质,根据原来所存在的一定规则分门别类,对相同作用性质采用统一模式进行研究的方式。目前,依托于国内电子信息技术的不断发展,该技术已经和自动控制工程等相关技术进行了有效结合,已经初步实现了信息化生产。而就工程领域而言,在设计以及制造的各个环节中也得到了极为广泛的应用。而相似模拟技术则是借助对仿真电路中电流以及电势差等相关物理参数的合理控制,进而实现逻辑运算的目的。但是,该技术在实际应用的过程中过于依赖研究人员的经验,很难对系统运行的结果加以及时控制。而借助现有的数字化技术,能够有效地改善这一缺点。在机械工程零件设计的过程之中,相似理论也有着极为广泛的应用。首先,在对机械零件继续设计的过程中,可以预先对其需要实现的工程进行预估,借助相似理论对能够实现该功能的现有零件结构进行分析,初步模拟出零件的构造。进而通过仿真模拟整个机械系统的运转情况,对不合理的结构加以适当的修正,并再次进行仿真。依托于相似理论,在多次仿真之后就可以在实践中对零件的性能、结构以及完成预定功能的能力进行测试,并合理结合相似三准则的内容,不合理的地方加以修正,进而保证整个系统能够安全、高效的投入到运营环节中。相似理论在机械工程中最为重要的作用在于研究方向指导、机械问题研究切入点以及对系统整合分析等。在实际的机械工程中,借助相似理论可以对机械整体的运转方式加以详细分析,并合理结合相似的相关机械对其运行特点以及预定功能进行合理划分,并借助相似性对其进行模拟。其基本步骤与零件设计环节类似。但是由于在对整个系统进行相似性分析时,所涉及的数据量以及各类专业理论与实践知识过于庞大,一旦出现失误将会造成极大的人力物力资源浪费。因此,在进行模型仿真的时候,可以对其适当的简化,先对模型的整体框架进行构建。进而按照预定的功能,填充能够完成相似功能的各个组件,并且及时的对模型整体运作参数进行记录分析,对不合理的地方加以适当的调整,最终实现整个机械系统模型的构建。于此之后,则可以在实践测试之后投产使用。

参考文献

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重型机械论文篇9

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0255-02

一、引言

复合型机械应用型人才培养是伴随着社会科技发展而来的,主要以培养高级工程技术应用型人才为目的。机械类课程应用实践性较强,传统的教学以理论教学为主,教材中的机械结构装配图和原理图多为一些平面图,学生很难理解,教师往往要花费大量的时间和精力进行讲解[1]。而在校学生往往缺乏工程应用背景,仅仅依靠讲解是很难讲清楚一个机械的立体结构,致使学生感觉课程枯燥乏味,无法培养出对专业的兴趣,达不到应有的教学效果。为了适应现代科学技术的发展和满足机械类应用人才的培养需要,将PROE三维数字化软件应用到机械类课程的实践教学中,对机械类课程的教学进行改革,对于培养现代化机械类科技应用人才以及培养其科技创新能力具有重要的现实意义。

Pro/ENGINEER软件是一款计算机三维设计软件,是利用计算机完成产品的零件建模、部件装配、产品整体装配和机构仿真。在大多数院校,该软件成为模具、数控、机制等专业学生必须掌握的专业软件。它在机械制造业,尤其是机械设计与性能仿真中应用广泛,且在高校机械类课程教学中同样重要。在教学中运用PROE软件强大的三维造型、工程图绘制、运动仿真等功能进行辅助教学,有助于培养学生的学习兴趣,加强学生对机械类课程的理解和掌握。

二、PROE软件在机械制图课程教学中的应用

机械制图是一门重要的专业基础课,是学好其他机械专业课的基础。对工程技术人员来说,熟练掌握工程图纸的绘制方法、标注以及技术要求等是进行机械设计及制造的基础。机械类课程对学生的逻辑性和抽象性思维要求较高,而对刚入学的大学生来说,他们往往缺乏这种能力,渐渐地会失去学习兴趣,甚至对本课程产生厌恶感,致使本门课学习效果很差,以至于影响到后续课程的学习。

教学中可以利用PROE三维造型软件绘制机械零部件的立体模型、截断体、相贯体和装配体等进行直观的课堂演示,并能对零部件进行缩放、旋转、修改和再生等,对机械机构还可以进行动态模拟仿真[2]。通过三维立体模型和仿真模拟使学生直观地进入真实的三维空间,从感性上理解了立体模型的空间结构与相对位置。同时能够更好地理解模型各投影视图之间的关系,加强学生对课程知识的理解和掌握,以实例具体说明。

课堂在讲解此部分内容时,教师通常对着零件图纸进行讲解,学生要发挥他们的空间想象能力,在脑海里构建零件的立体模型,而有些同学的识图能力及空间想象力不足,这时他们的思考会滞后,很难理解零件的真实结构,或者仅凭投影规律完成由零件轴测图绘制出正确的零件三视图,相关的虚线及相贯线很难正确画出。利用Pro/E软件及多媒体技术,可以直观的显示零件的三维造型,且能从不同的视角进行展示。教师还可以在课堂上进行三维立体模型的绘制,帮助学生直观地理解零部件的形成过程,培养学生的空间想象力以及对复杂机械结构的看图及绘图能力。

三、PROE软件在机械原理课程教学中的应用

机械原理是高校机械类专业的一门重要专业基础课,主要以机器和机构为研究对象。对机构进行运动学和动力学分析是贯穿于这门课程的主线,具有知识点多而难的特点,在课堂的教学过程中常涉及到较多的理论分析计算以及机械运动方案的设计实现等问题,由于理论教学占用了大量的时间,往往使学生对课堂教学的兴趣越来越少,导致教学效果较差[3]。在机构运动分析教学中可充分发挥三维造型模拟软件的优势,使教学环节变得生动易懂。

如图2所示的牛头刨床,机械结构较复杂,很难确定出里面的每一个构件及各构件之间的运动关系。针对这种情况,教师可以按照传动的理论分析方法讲解一遍,给学生留出思考空间,然后应用PROE三维软件,将提前绘制的机构零部件展示出来,如图2所示,采用虚拟装配及运动模拟的方式来实现机构的运动,会使学生的理解更加深刻,并能逐渐培养学生的学习兴趣和思考能力,久而久之学生的识图和空间想象力也得到了提高。

四、PROE软件在机械设计课程教学中的应用

机械设计是高校机械类专业的一门主干课,与很多其他机械类课程知识相关,也可以说,机械类很多课程知识的学习是为了机械设计服务。课程设计是机械设计教学中极为重要的实践环节,很多的理论教学内容以及机械结构的设计在学生课程设计中均有所体现。机械设计课程中很多机械结构都是装配体,如单独割裂开零件进行讲解,学生很难理解。PROE三维软件有着强大的装配体模块,可以在课堂演示中通过虚拟装配将各个零件进行组装,给学生展示一个部件的装配过程,能够很好的激发学生的求知欲和好奇心[4]。比如,在讲解轴系结构及其上的零件固定时,可以先建立阶梯轴、键、齿轮、轴承等零部件的三维模型,在课堂上操作这些零部件的虚拟装配过程,使学生对轴的结构、键连接、轴系零件定位等知识掌握得更加透彻。在指导学生课程设计时,让学生在绘图前先建立减速机的三维实体模型,模拟减速机中各零件的装配过程,对减速机知识形成一个完整的概念,再进行图纸绘制,这样能达到很好的教学效果。

五、PROE软件在毕业设计中的应用

毕业设计是大学教学过程最后阶段采用的一种综合性很强的实践教学环节。在毕业设计过程中,学生可以综合应用所学的各种理论知识和技能进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。指导学生将PROE软件应用于毕业设计中,可以更为综合地提高学生计算机辅助绘图的灵活应用能力及机械设计能力,为以后的工作打下良好的基础。图3为学生在毕业设计中对压路机振动轮设计的三维模型,该模型直观地表达了振动轮的结构特征及质量属性。将该模型与动力学分析软件相结合,可以很方便地进行振动轮的振动分析,获得振动轮各个部位的振动特性曲线,给设计者进入整个工作过程的真实感受。

六、结语

为了满足复合型机械应用型人才的培养需要,将PROE三维软件应用于机械类课程教学中,能够提高学生对机械类课程知识的理解和掌握,锻炼学生解决实际工程技术问题的能力,也因此极大地调动了学生学习机械类专业课的兴趣和创造性,对学生实践能力以及创新能力的培养具有积极的促进作用。

参考文献:

[1]赵燕,王琨.CAD/CAM软件在独立院校机械类课程教学中的应用[J].制造业信息化,2013,(7):76-77.

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作者简介:张桂菊(1979-),女,布依族,贵州贵阳人,邵阳学院机械与能源工程系,讲师;肖才远(1979-),男,贵州威宁人,邵阳学院城市建设系,讲师。(湖南邵阳422000)

基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“湖南邵阳学院教学改革研究项目”(项目编号:2009JG26)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)08-0022-02

在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。

一、机械工程类创新人才培养的意义

科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。

二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系

创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。

通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。

随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。

根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。

高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。

三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。

实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称3人,中级职称5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。

动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。

动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样,验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件,为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养,提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。

专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。

四、创新实践教学成果

根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止,邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业;动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科;小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室,发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩,2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项;2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项;2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项,2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项;2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行,学校成功地承办了该项大赛,并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,推广所取得的成果。

参考文献:

[1]周仲魁,夏菲,梁丽萍,等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版),2007,26(1):49-52.

[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,(6):165-166.

重型机械论文篇11

一、机械原理与机械设计实验教学常见问题

1.实验教学理念陈旧

当前很多教师在机械原理与机械设计教学过程中虽然开始重视实验教学,将实验课程当做机械原理与机械设计教学的重要环节,但是在教学过程中没有正确地认识到机械原理与机械设计实验教学的目标,对实验教育目标的理解也不是很清晰,因此导致机械原理与机械设计实验教育水平不高。

2.实验教学方法比较陈旧

教学方法受到教学理念的影响,机械原理与机械设计实验教学受到传统教育观念的束缚,在实际教学过程中教学方法比较陈旧,有的教师只是按照大纲教材对实验内容进行讲解,忽视了对学生的主体性和积极性的激发,从而导致很多学生虽然完成了实验学习,但是并没有掌握真正的实践技巧,从实验中学习到的内容不多。

3.硬件设施不足

实验教学离不开各种实验设施设备,在教育教学过程中,学校没有积极加强实验基地的建设,导致机械原理与机械设计实验教学过程中的硬件设施设备不能满足教学要求,对机械专业教学水平产生影响。

二、机械原理与机械设计实验教学创新策略

1.改变教学理念

在机械专业教育中,机械原理与机械设计是重要的、基础的内容,实验教学是提高学生对这门工科专业的理解能力的重要途径,机械原理知识比较抽象、复杂,机械设计要求较高,很多学生仅凭教材上的理论知识,并不能掌握其深意。对此,必须要加强对实验教学的重视,要对机械原理与机械设计实验教学的目的进行明确,将实验教学纳入机械原理与机械设计教学任务中,以培养学生的动手能力、自主思考能力、分析能力为主要目标,在机械原理与机械设计课程设置、教学评价、教学活动开展的过程中重视实践性,并且考虑学生的学习基础情况,循序渐进地设计实验项目,促进学生学习水平的提升。

2.对实验教学模式进行改进

2.1加强分组合作实验教学。教学过程是对学生的综合能力水平进行锻炼的最好过程,在教学过程中也可以通过改变教学方法使得学生接受更好的实践锻炼。分组合作教学是素质教育过程中比较常见的一种教学模式,其根本目的是为了锻炼学生的团结协作能力,可以激发学生的自主学习兴趣,在机械原理与机械设计实验教学过程中应该要引导学生进行分组讨论,对各种实验项目进行分析,例如在机械设计过程中,要完成机械传动装置的设计,教师不予讲解,让学生自己根据所学内容对传动装置原理、?C械组成、设计结构等进行讨论,并且对设计方案进行验证,然后通过小组合作完成实验项目,再由老师对学生的实验设计结果进行评判。通过这种方式可以激发学生的学习积极性和热情,并且促使学生学会自主思考,对各种问题进行解决,减少依赖心理。

2.2从验证型实验到设计型和创新型实验转变

在机械原理与机械设计实验教学过程中,应该要注重启发,学生要养成思考的习惯,在机械原理与机械设计教学过程中,应该要从传统的示范型实验转变为参与型实验,从传统的验证型实验转变为设计型实验,传统的实验教学是教师讲解、学生操作,按部就班地对各种实验内容进行完成。在现代教育过程中,应该要引导学生积极参与到实验设计和验证过程中,可以设计不同难度层次的实验项目,让不同层次的学生根据自己的实际情况对实验项目进行选择,从实验过程中学习各种知识。

3.加强硬件设施设备的完善

重型机械论文篇12

摘要:机械工程及自动化(师范)专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养,机械制造技术模块在该专业的人才培养中起着举足轻重的作用。机械制造技术模块由多门理论课程和多个实践教学环节所组成,应正确处理好理论教学与实践教学之间的关系,使它们相互支撑、互为促进,形成一个有机的整体,才能保证机械制造技术模块的教学质量和教学效果。

关键词 :机械工程及自动化(师范)专业;机械制造技术模块;教学方法;教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727( 2014) 02-0152-03

机械工程及自动化(师范)专业(简称机械师范专业)以培养中等机械职业学校教师为目标,所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外,还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力。机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块:素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块。由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才,所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作,机械制造过程中的机械加工(包括冷、热加工)要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能。这样一来,对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求,要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重.所以.机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用,必须十分重视这一模块。但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式,无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目,机械加工操作技能培养没有得到应有的重视.另外,机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系,没有足够的实践知识,很难在理论学习时达到完全理解和掌握,这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识。虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习,但其质量和效果尚未得到有效保证。具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够,不容易理解:实习时又觉得没有较好的理论指导,不知所以然。为此,我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革,提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施。

金工实习教学方式改革

金工实习改革的总体思路是:改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合:改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求,而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节,特别是高级金工实习环节,既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握,又可使学生获得较高的操作技能,从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收,也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现。因此,机械师范专业的金工实习应做如下具体改革。

将金工实习分为两个阶段:第一阶段时间为3周,主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习,安排在第一学年进行,放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前。通过金工实习使学生初步认识机械加工,初步掌握机械加工操作技能,为后续机械专业课的学习,特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑。为此,理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会,对现行的金工实习提出配合理论教学的要求。特别是对“机械制造工艺学”课程的教学,需要金工实习的有力帮助。例如,金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式,即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法:通过金工实习训练,使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解。

第二阶段时间为3周,安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后。任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化,验证工艺设计的正确性。方法是:第一周先对第一阶段进行复习,第二周开始根据所学知识,结合指导教师给出的具体要求,让学生自己设计出机械加工工艺规程,交指导教师检查认可后加工出实际零件.通过实际零件加工和检验,验证工艺的正确性和操作的正确性。安排这一阶段的目的是:一方面,检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度:另一方面,提高学生的操作技能,而且是高级操作技能。

理论课程教学方式改革

机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”。有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”。目前,笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学。“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主,所以仍以传统教学方法为主。由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联,传统教学方法很难取得较好的教学效果,为此专门购买了中央农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘,光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件,内容很生动,讲解也很清楚。

机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程。“机械制造工艺学”课程实践性非常强,给学生的感觉是抽象、难以理解。虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节,但其质量和效果尚未得到足够的保证,使得理论教学非常困难,效果大打折扣。总体印象是理论教学时学生实践知识不够,听得云里雾里:实习时又觉得没有理论支持、不知所以然。理论与实践结合的紧密性和针对性不够,做不到互为支撑、互为促进。另外,根据认知理论,智力技能的获得必须通过“做”来实现。所以,学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力,必须通过诸如课程设计等实践环节来保证。为此,我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施。

金工实习为理论教学提供认识支撑改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来,使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础。

生产实习与理论教学合一,实施现场教学、理实一体化教学生产实习不单独设立环节,与理论教学合为理实一体化教学,可由主讲教师负责统一实施。其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性。生产实习为理论学习服务,理论学习指导生产实习,这既有助于理论知识的理解和掌握,也有助于提高生产实习的有效性和目的性.根据学生实践经验少而课程实践性强的特点,采用理论教学与现场教学并行的方式进行。课程中理论性强的部分在课堂上讲.实践性强的内容放在现场教学中讲。根据教学内容和教学进程,实施理论教学与现场教学穿插进行。具体各阶段的划分和要求如下:(1)第一阶段是机械制造过程认识实习,以现场教学为主。先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念,然后带领学生参观机械制造工厂,了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法,感受企业生产气氛和企业文化。(2)第二阶段是机械制造工艺规程制定,以理论教学为主。在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念,然后学习机械加工工艺规程的制定。(3)第三阶段为机床夹具设计,以现场教学为主。现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构,然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识。

以课程设计为载体,实施“教学做”一体化.确保培养学生的能力认知科学认为,智力技能的学习一般分为三个阶段:第一阶段,信息进入,与学生头脑中被激活的相关知识建立联系,从而出现新的意义构建:第二阶段,通过应用规则的变式练习,使规则的陈述性知识向程序性知识转化:第三阶段,程序性知识发展到高级阶段,规则完全支配人的行为,智力技能达到相对自动化。所以,机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现,如通过诸如课程设计等实践环节,使规则的陈述性知识向程序性知识转化.学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计。课程设计的题目可以来自于工厂实际,以便学生所设计的结果与企业实际进行比较,以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离:也可以采用教师自拟的典型零件为实例,学生完成其工艺规程或夹具的设计,但必须通过金工实习后一阶段的实习,加工出实际零件或夹具,以验证设计的有效性和差距。

提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果“机械制造工艺学”中有许多概念,学生由于缺乏实践基础,初学时很难理解透彻和掌握。这些较难理解的概念有机械加工工序.调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等。教师首先应自己理解透彻,同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念。例如,介绍机械加工工序时,就可以用包饺子的过程来类比:讲解调整法加工时,可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例,学生就感觉很直观,也很容易理解。

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