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关键词:远程机械设计计算模式
一、机械设计发展概述
传统设计方法是经验、类比式的设计方法。主要采用封闭的收敛设计思维,进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析,并将载荷、应力进行集中处理,对于计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计方法以手工设计为主,使用简单的工具,进行人工计算画图。另外,传统设计是一种串行设计,即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。如:首先进行初期的规划设计,接着进入总体方案设计,然后由结构设计人员设计出零件的结构,之后完成工艺文件的编制,最后将图纸及工艺规程交给生产工人,加工出零件的原型。如需改进的话再返回零件的改进信息。这样,一种产品从设计到正式投产往往要花很多时间,因此开发周期长,并且串行设计过程中,各个环节之间缺乏信息沟通,常导致设计人员之间的合作不协调。
自二战结束以来,世界各发达国家逐渐重视设计理论和设计方法的研究,先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看,国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计,相似性设计、智能设计等新概念;从设计准则来看,出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念,从设计的手段来看,出现了计算机辅助设计,不仅普及了二维设计CAD软件,而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。
近年来,计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展,给现代机械设计注入了新的生机和活力,机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现,使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性,组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组,通过组合分散在各个地域企业的技术优势,发挥各个企业的局部特长,同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制,在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计,实现信息的交流和共享,进而快速开发出所需产品,提高产品设计的一次成功率。
作为现代设计的一个重要组成部分,远程机械设计是一个综合了多学科、多技术的研究领域,涉及到机械工程及计算机技术等诸多知识领域。从机械设计的角度来说,主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来说,应研究如何对现有的设计资源进行组织和,使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序,供设计使用的数据库和知识库等,所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用,设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等,为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。
二、国内外远程机械设计发展
2.1远程设计的概念和意义
远程设计即让设计人员通过客户端浏览器输入设计参数,服务器自动进行计算和选择,并根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用,它缩短了产品的设计周期和节省了设计成本,真正意义上地释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比,远程设计具有以下优点:
1、缩短产品的开发周期。
2、避免重复开发。目前企业或个人进行的机械产品设计,大部分是自己根据需要来开发设计软件,而不考虑是否有同类软件在市场中存在或者将自己的研究成果在允许的情况下租赁或免费为他人使用等。这就形成了重复开发,浪费了大量的人力和物力。
3、降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现,极大地降低了客户端软硬件的配置要求。远程设计可以为用户建立一个统一的设计平台,所有的设计都在高性能的服务器上运行,客户端只需完成设计任务的输入以及设计中某些参数的选择和结果显示即可。
4、由于远程设计一般都有提供给用户进行交流和讨论的平台,这就不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换,而且大大提高了一次产品设计的成功率。
2.2远程设计的国内外研究现状
2.2.1在国外,有关远程协同设计的研究和应用起步较早,主要有:
(1)早在上世纪80年代中期,麻省理工学院学者就从事了这方面的研究,并首次提出T计算机支持的协同工作的概念。
(2)20世纪90年代中期,美国伯克利加州大学的集成制造实验室在美国国家科学基金、美国国防先进制造计划福特汽车公司的资助下开展了一个名为Cybercut的研究项目,建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。
(3)英国建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站,提供工程设计、制造需要的各种信息,在英国建立了基于Web的虚拟制造中心,为企业设计、分析、制造等提供服务,提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。
(4)美国Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期的基于知识的协同设计支持网络环境“DesignKnowledgeNetwork",减少了实际时间,降低了设计成本,在快速获取全球设计知识的基础上,进行产品创新设计。
(5)英国Liverpool等大学研究并应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化设计服务。
2.2.2在国内,有关这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所,其中主要有:
(1)以西安交通大学理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参与建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络(),旨在推进现代设计,主要提供设计知识的获取,参加的单位还有清华大学、华中理工大学、机械科学研究院、上海交通大学、重庆大学等国内许多著名的高校和科研院所。
(2)清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign,该系统采用了Client/Serveer构架,客户与服务器之间通过VAW来完成。
(3)上海先进制造工程技术研究中心和上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计与制造系统,利用其进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。
另外,国内也有一些相关的网站,如:中国机械网(china-)、材料与制造综合信息服务平台等,它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等,并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。在其中的机械设计技术模块中,用户只须选取自己要使用的设计模块,输入适当的参数就可自动设计出自己所需的零部件;在远程分析模块中,实现了常用机构的参数化仿真与分析。
可是远程设计由于刚刚起步,像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展,远程设计的内容必将越来越丰富,功能越来越强大,所提供的服务也将越来越完善。
三、远程设计系统的技术研究
系统的总体结构模式的确定是系统在初步设计阶段要完成的一项重要任务。系统的总体结构模式是系统的基础,只有确定了系统的结构模式之后才能进行下一步的设计和开发。而应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的,因此,有必要先对网络计算模式进行分析。
在计算机网络技术的发展过程中,先后出现了以大型机为中心的计算模式、以服务器为中心的计算模式、客户机/服务器(Client/Server)计算模式,以及随着Web技术的成熟而发展起来的浏览器/服务器(Browse/Server)计算模式。
(1)通过对两种计算模式的研究和分析,B/S模式较US模式,具有以下优点:
1、界面风格统一、可移植
US模式的客户端往往采用不同的开发工具开发,因此界面不统一,一般来说也互不兼容,难以移植到其它的平台上运行,而B/S模式的客户端使用统一的Web浏览器,根本就不存在移植性的问题,而且使用非常简单。
2、跨平台性
B/S模式的系统较US模式的系统有更好的跨平台性,客户端可位于任意的软、硬件平台,因此跨平台的问题得到解决。
3、易于管理和维护。
C/S模式的系统针对不同的客户端需要开发不同的应用程序,完成的工作量较大。一旦系统要进行修改或升级,则要修改所有客户端上的应用程序,工作重复,管理和维护成本较高。反观B/S模式,由于应用软件集中在服务器端的开发和管理,因此应用系统进行升级时,只需更新服务器端的软件即可,无需客户端的参与,因此大大减少了系统维护与升级的成本与工作量。
(2)远程设计系统的支撑技术
基于Web的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动,其中包括现代机械设计技术、Web技术、数据库技术等。
1、机械科学技术
机械科学的理论与知识是进行远程设计的前提。没有这些理论知识作根基,远程设计无从谈起。
2、计算机网络技术
远程设计是以计算机网络为基础的,计算机网络是远程设计系统的运行平台。所有的设计过程中的信息都要通过网络来传递,网络基础的好坏直接影响到远程设计系统的质量,是实现远程设计的关键技术之一。
3、标准化技术
远程设计的过程中离不开信息的交流,交流的前提就要有一个统一的交流规则,即标准化工作。
4、数据库、知识库技术
基于Web的远程设计过程中需要用到数据库中的许多信息,如设计过程中用到的参数、图表数据等。这些信息的存储和管理均要数据库作为支持。数据库技术是远程设计系统的核心技术。同时,知识库可以实现知识复杂问题的求解评价和建议,可有效地进行智能推理来进行优化设计。
5、计算机编程技术
计算机编程为远程设计系统提供一系列的应用服务和平台建设。主要是程序设计语言和存取数据库,如、C#等编程语言和关系数据库的标准语言—结构化查询语言SQL等。
6、多媒体技术和图形浏览技术
多媒体技术和图形浏览技术为在线交流、图形浏览提供辅助工具。
参考文献:
一、机械工业是为能源发展提供装备的重要产业
是为国民经济各行业及国防建设提供装备的基础性战略性产业。目前,我国机械工业总体规模已连续多年位居世界前茅,我国发电设备的产量占全球60%左右,产业结构也有所改善,产品技术逐年提高。世界最大的单机容量泰山核电机组1号机组175万千瓦核能发电机成功研发,我国在特高压输变电设备的充电桩、高压绝缘套管等一大批长期受制于进口的关键零部件也都取得了重大突破。此外,我国在能源装备的其他方面这些年也有了长足进步,许多产品、许多关键技术已经替代了进口。但是,机械工业也是生产规模大、生产战线长的耗材耗能大户,肩负的责任更加重大。我们还有很多产品能源排放超标、技术改造乏力、工艺水平落后、高效节能等高档产品供给不足。在资源制约、能源安全与环境约束矛盾加剧的形势下,机械工业为能源产业和能源的生产、消费提供高端的产品以及加快转型升级的任务十分艰巨。因此,我们一方面要积极推行绿色制造,带头节能减排;一方面要加大技术创新力度,为社会提供先进、高效、节能和环保的设备和产品,为各行业和社会做出贡献。“十二五”以来,我们按照工业转型升级的总体部署,大力实施“主攻高端、创新驱动、强化基础、两化融合、绿色为先”的发展战略,特别是在创新驱动、绿色为先的战略推进中做了一些工作。我们加快发展核能、太阳能、风电、生物质能等新型清洁能源设备,加快发展高效节能技术装备、资源循环利用装备、煤炭清洁利用及海水综合利用装备,加快发展节能与新能源汽车等,并且努力高质量地满足钢铁、有色、建材、船舶等行业对高效、节能、低排放产品和装备的需求。与此同时,我们也通过推广节能减排技术、应用节能减排工艺设备,提高设计、制造环节的能源材料利用率等措施,加大推进自身节能减排、绿色制造步伐,促进行业产业结构调整和技术产品升级,努力为落实国家能源发展战略做出贡献。当前,机械工业正在按照党的“十”和十八届三中全会精神以及国家关于工业转型升级的总体部署在加快推进全行业深化改革和提质增效升级。
二、我国已进入全面深化改革的攻坚阶段
各行业都处在调整产业结构和转变发展方式的关键期。面对着经济全球化和科学技术的日新月异,面对着推动能源生产与消费革命的重要使命,只有加强相关产业间的合作协作,拧成一股绳、一股劲,共同破解难题,实现协同创新,才能加快推进产业转型升级,加快产业振兴步伐,共同行使中国作为负责任大国的使命,为建设资源节约型、环境友好型社会履行责任。这次会议就是以能源市场化改革和生产转型发展为主题,邀请各界精英共同探讨今后能源装备发展如何适应国家能源市场生产、消费方面的需求,从而实能源装备的高端制造化。我们也将广泛听取来自各界人士的真知灼见,以全力推进机械行业主攻高端、创新驱动、强化基础、两化融合、绿色低碳的发展战略,以实际行动为能源生产和消费及保障我国能源安全作出新的贡献。
作者:王瑞祥 单位:中国机械工业联合会会长
关键词: 马克思 主体性理论 和谐校园文化
人是世界的中心,人的这种地位决定了,在人与万物的关系中,人是作为主体而存在的。而哲学作为探寻人的存在根据的学问,自然要从人作为主体的性质出发,来认识人与世界的关系。马克思的主体性理论是他的人学思想重要的组成部分,他关于人的主体性的探讨,以社会实践为立足点,以人的“功能”角度为出发点,强调了人是劳动、社会关系的主体,肯定了人的自主性、自为性、选择性和创造性。马克思的主体性理论对于研究我国当前高校和谐校园文化建设中教职工和学生所发挥的主体性作用,有着重要的启发意义。
一、马克思建立在以实践为基础上的主体性理论
就马克思的主体性思想来看,他的主体性是建立在实践的基础上的,从而具有了如下特征:一是现实的人是实践和认识的主体,实践活动的结果取决于人,取决于人的主体性及其发挥。二是人在实践中确证了自己的主体地位和主体性,只有通过实践,主体才能达到其目的,实现其价值。三是人的主体性是能动性、自主性和自为性的统一,三者的结合和统一,是主体和主体性的真正发挥。
“人始终是主体”,[1]人类社会的发展是立足于人在社会实践的基础上不断生成的自主运动。现实的人是实践主体、认识主体、历史活动主体的统一。人的主体性及其发挥决定了实践活动的结果。马克思在肯定了现实的人是实践和认识的主体的同时,还进一步指出,现实的人和主体又不是完全对等的,只有现实的人具备了对象意识和自我意识后,并积极主动地投身于实践活动,才能成为创造历史、改造实践活动的主体,具有主体性。马克思认为,人在实践中确证自己的主体地位和主体性,作为实践活动主体的人,在本质上才是有意识的、能动的社会存在物。其生存与发展的需要,从根本上突破或超越了动物的生存方式,不再满足于对现成自然物的直接索取与占有,而是力图按照人的内在尺度,在对客体的改造中体现人的本质力量。一方面必须依靠现成的外部物质世界,并以此作为自己生存和活动的先在前提,另一方面必须通过自己有意识的实践活动或价值选择活动,使自己的本质力量对象化,即创造出满足自身需要的对象存在,并通过自身对该存在方式的占有和享用,使其成为人的社会生活和活动的有机要素。马克思认为,劳动实践规定了主客体的相互生成。动物和“正在形成中的人”完全依赖自然,“完全形成中的人”则宣告了人和自然的对立。这种人和自然分化的动力不是别的,正是人的劳动实践活动。“通过实践创造对象世界,即改造无机界,证明了人是有意识的类存在物”,[2]人由此而获得了改造对象世界的主体的意义。
二、主体性的理论问题是在三种意义上使用
首先,在本体论意义上,马克思认为人具有自主性。自主性是人的自主意识的外显,是我们每一个人都能感受到和体验到的。自主性既是人的一种内在要求,又是人的本质力量的感性显现。按照实践观点,实践活动是人的一种“自主性”活动,马克思说:“人不仅仅是自然存在物,而且是人的自然存在物,就是说,是自为地存在着的存在物,因而是类存在物”“自为地存在着。”[3]这意味着,人的生成历史是人自己创造的,通过自我创生和自我生成活动,不断地实现自我超越、自我扬弃、自我否定,并因此实现自身的发展,这是人独特的存在方式。对于动物来说,运动和进化构成其活动方式,因而是谈不上发展的,但人在实践活动中,通过自身本质力量的对象化,一方面改造了对象,创造出人化的自然,另一方面也改变了自身,创造出人新的自我,因而发展是惟有人才具有的自我生成活动,发展是实践活动的内在本性,因而也是人生命活动的内在本性。
其次,在认识论意义上,马克思认为人的主体性主要体现在人的能动性。他在《关于费尔巴哈的提纲》中指出:“从前的一切唯物主义――包括费尔巴哈的唯物主义――的主要缺点是:对对象、现实、感性,只是从客体的或者直观的形式去理解,而不是把它们当作人的感性活动,当作实践去理解,不是从主体方面去理解。”[4]所谓“当作实践”、“从主体方面去理解”并不是否认自然界的客观性,而是指对现实世界不要仅从客观的方面去理解,即在马克思这里,在认识论意义上主体尺度和客体尺度是统一的,其基础是实践。由此可见马克思的主体性是感性的主体性,这就批判了近代的理性主体,使主体中的“自我”又重新获得了生机。最重要的是马克思在这里强调了主体性的内容是它的能动性,马克思指出:“和唯物主义相反,唯心主义却发展了能动的方面,但只是抽象地发展了,因为唯心主义当然是不知道现实的、感性的活动本身的。”[5]这就说明了在马克思那里,人的真正的主体性是现实的从事实践活动的人的能动性,从而超越了近代意义上的抽象的主体性。
最后,在历史观意义上,马克思认为人的主体性是历史地和社会地生成的,从而体现出人的创造性、选择性、目的性等主体能动性。马克思一再强调:“创造这一切并为这一切而斗争的,不是历史,而是人,现实的人,活生生的人”,历史行动中的人,而“历史不过是追求着自己目的的人的活动而已”,[6]也就是说,“人始终是主体”,[7]“他周围的感性世界决不是开天辟地以来就已存在的、始终如一的东西,而是工业和社会状况的产物,是世世代代活动的结果”。[8]也就是说,社会的发展是人在社会实践的基础上不断地生成的自主运动的过程,从而强调了社会的历史性和生成性,体现了人在社会中具有创造性。
三、马克思主体性理论与和谐校园文化建设主体作用的发挥
和谐校园文化是学校教职工和学生共同创造的精神成果的总和,它一经形成,便具有约束学校整体行为,以及教职工和学生个体行为的功能。因此,具有时代特征和学校特色的校园文化,不仅能不断满足大学生日益增长的精神文化需求,而且能为大学生提高素质和健康成长创造良好的文化环境。和谐校园文化建设离不开广大的教职工和学生,要激发他们的主体性及积极性,我认为应该从以下几个方面着手。
1.充分肯定教职工和学生在和谐校园文化建设中的主体作用。
这不仅是马克思的主体性理论的具体运用,而且是由我国的高校特征以及和谐校园文化内涵和建设过程的复杂性、长期性和艰巨性所决定的。首先,教职工和学生是校园居住、生活、工作和学习的主体。其次,教职工和学生是校园文化建设和改善校园环境的主体。在校园文化建设中,大学生是校园文化的主体,教师是校园文化的主导者,领导是校园文化的倡导者和管理者。全体师生员工都是校园生活的主人,是校园文化的建设者,和谐校园文化的建设需要三个群体的积极协调配合,共同发挥群体力量。再次,教职工和学生是和谐校园文化建设的受益者。建设和谐校园文化是为了实现好、维护好和发展好广大教职工和学生的根本利益,由此也决定了教职工和学生应该是和谐校园文化建设的最大受益群体和最终受益群体。正因为这样,进行和谐校园文化建设,就必须依靠广大教职工和学生来进行。只有实现广大教职工和学生的主动参与,发挥他们的聪明才智和创造性,和谐校园文化建设才能顺利推行,校园文化所产生的精神效果才能充分发挥。如果离开广大教职工和学生的积极参与,忽视教职工和学生在和谐校园文化建设中的主体作用,忽视教职工和学生的主体性发挥,就会影响到和谐校园文化建设的健康、有序发展。
2.发挥教职工和学生在和谐校园文化建设中的能动作用。
主体性理论表明:能动性是人之所以能够成为主体的根本特征,它在认识世界和改造世界的活动之中得到具体表现。能动性是选择性、想象力和创造力的统一。发挥教职工和学生的能动性,首先要解决的问题如何把教职工和学生的能动性调动起来。调动教职工和学生的能动性是和谐校园文化建设的关键。首先,要加大对和谐校园文化建设的宣传,使广大教职工和学生在头脑中建构和谐校园文化的内涵和具体目标,知晓和谐校园文化建设是与自身的利益息息相关的,让教职工和学生明白和谐校园文化的建设是事关自身切身利益和学习生活的大事。这样把广大教职工和学生的积极性、主动性、创造性最广泛地调动起来,才能促使广大教职工和学生把发自内心深处的愿望和情感,转化为建设和谐校园文化的强大内驱力和自觉行动。其次,凸显教职工和学生的能动性,表现在尊重教职工和学生作为主体的选择性,让他们把认为最为迫切要建设的方面放在首要建设位置,让他们充分认识到建设和谐校园文化就是在装修自己的美丽的家园。因为教职工和学生作为社会所培养的高级人才,其本身就蕴含了建设和谐校园文化所需要的丰富的创造活力、智慧和力量源泉,只要给予合适的土壤,必定会开出璀璨之花。最后,肯定教职工和学生的想象力和创造力。主体能动性的最高表现是创造性。在和谐校园文化建设中,创造性表现为在建设和谐校园文化的过程中不盲从、不刻板、不模仿,也就是体现创新精神。即建设出来的校园文化既能够突出本校特色,所蕴含的文化底蕴、价值标准、审美情趣、道德风尚等又能得到表现。将教职工和学生的积极性和创造性最大限度地激发出来,是建设和谐校园文化的关键,只有让教职工和学生既成为和谐校园文化建设的主体,又能享受到和谐校园文化建设的成果,才能使创造主体与价值主体内在地统一于广大教职工和学生的和谐校园文化建设实践中,才能真正全面地使教职工和学生在和谐校园文化建设中发挥主体性作用。
3.尊重教职工和学生在和谐校园文化建设中的自利。
所谓自主性,从主客体关系上看,即表现为一种“为我关系”,就是人们在改造客观世界过程中,不仅根据客观事物的规律这一外在尺度进行改造,而且把内在尺度运用到改造对象中去。自主性既是人的一种内在要求,又是人的本质力量的一种感性显现。人不是简单地适应外部世界,而是要求外部世界来服务自己。自主性是人之主体地位的确证,自主性表明人具有支配自己的权利和责任。具有自主性的人,是自主、自立、自强的人。他既是外部客观环境的积极调控者,又是自我意识和行为的主导者。人一旦有了自主性,便自然地显现出个体的潜力、意志和魅力,表现出独特的能力和品质。
对于主体的自主性来说,自主性意味着自愿、自觉、自决、自享。对建设和谐校园文化来说,自主性同样意味着自愿、自觉、自决、自享。也就是说,教职工和学生所建设的和谐校园文化活动是发自内心的活动,认为参与这项活动能给他们带来快乐,他们愿意为这项活动贡献自己的才能和无穷的智慧,对于这项活动所带来的后果,从不盲目地主观臆断,而是以审慎、负责的态度去面对一切,扼信命运之咽喉,建设理想之精神,不放弃、不舍弃,自我控制、自我完善,畅享自己创造的劳动成果。
参考文献:
[1][7]马克思恩格斯全集.人民出版社,1979,VOL42:130.
[2]马克思恩格斯全集.人民出版社,1979,VOL42:96.
[3]马克思恩格斯全集.人民出版社,1979,VOL42:169.
[4]马克思恩格斯全集.人民出版社,1979,VOL46(下):58.
[5]马克思恩格斯选集.人民出版社,1995,VOL1:54.
【关键字】施工工程,机械管理,机械维护,存在的问题,解决对策
中图分类号:U673.38文献标识码: A 文章编号:
一.前言
施工机械是建筑工程的重要组成部分,对建筑工程的良好的管理具有至关重要的作用和意义。同时施工机械还是现代化建筑工程的支撑。因此,施工机械对保障建筑工程的正常运转和有效管理具有重要的作用。对建筑工程机械的维护和管理,不仅仅要提供高质量、高性能、高科技的施工机械设备,而且还要提高设备运行过程中的维护管理,这些维护管理就取决于管理的人员以及环境。加强建筑工程机械的管理和维护,对于建筑工程来说意义重大,而如何进行维护和管理,就成为了建筑工程机械管理的重中之重了。
二.施工机械设备管理和维护中常见的问题分析
1.施工机械设备使用不合理
工程机械的主要特点有露天作业、技术结构复杂、购买施工机械投资额大、工地流动性大。如果一台发动机的使用寿命为1万小时,使用得合理会延长上千小时。否则,将提前损坏。平时使用过程中要注意油的质量和数量;在任务变化和条件影响,必须停机封存时,必须妥善管理,严防风吹、日晒、雨淋,造成锈蚀和损坏;防止机械事故是延长使用寿命的重要措施。在工程项目结束后设备要按要求进行认真的保养、维护,这样就可以防止机械设备常常出现故障,既节约了大量的精力和高额的维修费用,又保证了正常的施工工期。
例如变速器在运转过程中,由于齿轮设计、加工等本身原因或缺油,油料腐蚀、修理装配间隙等使用条件的原因,往往会造成各种故障如输出功率不足,有异常噪音和振动等,甚至不能换挡。其原因可能是某一部件的,如齿轮组干涉,也可能是某一零件的,如齿轮轮齿磨损严重等。针对原因,我们采取相应的措施,如进行等。
2. 施工机械的管理机制不健全
在工程施工过程中,机械设备管理顺利进行的组织保证是要搞好机械设备管理工作,这就需要适当建立和健全管理机构。但是在生产过程中,企业却普遍存在着管理班子不全,人员力量薄弱等现象。虽然大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了设备管理部门,但在施工中只重视进度.对工程机械的工作状态和运行效率往往没有给以适当的关注。致使对工程机械的管理粗放,维护失控,没有充分发挥现代施工设备的优势和效率。正是因为这样,就算有再先进的设备,管理跟不上,也是很难提高效益。
3.施工机械设备的维修落后,机械设备的更新较慢
由于大部分企业还不能有效地实行保养措施,对于设备的管理,也往往是出现了问题再维修。企业管理对于设备的故障及老化现象也不能够早期发现、预防、修理,最终导致了不必要的影响及浪费。并且,有个别维修人员只注重短期经济效益,为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用.任凭其随意地报废,更有严重者,不考虑其它设备的整体性能,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会严重影响了工程机械的正常工作,导致工程收益大大降低,最后也影响了整个企业的发展。
4.施工机械的维护和管理方式落后
大量的机械,在工程工作中,经过长期工作运转,已经磨损。但是,企业有时不能发现问题之所在,不了解设备的生命周期。导致利益的损失。其实,设备的使用,保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分,且是设备真正发挥和体现其使用价值的保障阶段。
三.提高施工机械管理及其维护的对策措施分析
1.健全施工机械设备的管理和维护机制
建立并完善机械设备管理机构,实行统一规划,专人负责,进行全面的综合管理。建立健全机械设备使用统计制度,加强机械设备的统一管理。另外,实行绩效制度,充分发挥程机械管理、操作、维修人员的工作积极性。为了延长施工机械的使用寿命,在实际工作中,必须实行“三定一包”制度(即定机、定人、定岗位,包维护)。正确使用机械,严格执行安全操作规程。对机械进行定期保养,采用合理的维修方法可以有效的延长工程机械的使用寿命。
2.增强施工机械操作人员的技术操作水平和素质
随着现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,技术含量也越来越高。这就要求我们的设备管理和操作人员不断学习新的知识和技术,科学地使用机械设备。操作人员不仅要懂得工程机械的结构组成、原理、性能,掌握操作技巧,还要有工程机械故障的快速诊断和维修能力。对机械的日常检查工作是必不可少的。检查结果应详细记录,不但要包含以往的维修保养记录、换件记录,而且要包含口常使用情况和工作量的记录,以便分析和判断机械故障,及时准确地消除故障隐患。
另外,操作人员的工作态度和工作积极性、责任感对工程机械的使用性能有很大的影响,职业道德不仅是个人修养的问题,它与企业的经济效益也息息相关,可以说是一种无形的资本。施工企业也需不断加强政治思想和职业道德教育,让广大职工树立爱惜设备的良好风气,使机械设备发挥最佳效能。
3.健全施工机械设备的保护措施
(一)使用方面
为了延长工程机械的寿命,在使用方面必须坚持实行“二定三包”制度(定人、定机、包使用、包保管、包保养)。机械操作人员要做到“三懂”(懂构造、懂原理、懂性能);“四会”(会使用、会保养、会检查、会排除故障):正确使用机械,严格执行安全技术操作规程,并对机械设备实行目标成本管理,将操作者经济效益与机械使用费(如燃料费,维修费,保养费,工具费等)挂钩。
(二)保养方面
对机械实施定期、到位和及时的保养是延长机械寿命的关键。工程机械常年工作在恶劣的野外环境,重载作业对各部油品质要求极高,否则就不能保证各机件的正常工作。由于油在使用过程中会使各种添加剂逐渐耗损,品质逐渐下降,所以对机械实施定期、到位和及时的保养工作至关重要。
(三)维修方面
维修工作是延长机械设备使用寿命的重要手段,采用合理、可靠的维修方法,先进的修理工艺,可以有效地延长工程机械的使用寿命。由于现在工程机械技术含量高,机构复杂。涉及机械、电子、液压和计算机等各个方面的专业知识,给机械用户带来了许多修理上的困难。这就要求从事机械修理人员,不但具有传统的机械知识,还要具备一定程度的电子、液压和计算机知识,了解各种机械的工作原理、技术参数。对故障现象仔细观察,冷静分析,准确判断,避免错误的分解和人为损坏。作为机械修理人员应尽量修复损坏件,不应以换代修,尽量避免总成件的更换。
4. 提高施工机械的管理
(一)设计与制造方面
对于机械用户而言,不可能直接参与机械设计和制造,但是在采购机械选型中,要充分考虑各方面的因素,如海拔、气候、用途等。侧重于实力强,信誉度高的厂家。同时,也可以把工程机械在施工中的不足之处反映给设备供应商,间接参与机械设计更新和制造革新。
如我对2004年从日立公司购进EXl900―5挖掘机时。针对我们的实际工作环境和以往使用情况,在技术谈判时特别要求制造厂商对其铲斗油缸防尘封前另加一道防尘封,以增加防尘性能,防止卤水随油缸杆的伸缩进入液压系统结晶造成损伤。多年来,就对于挖掘机的铲斗油缸油封损坏频繁和液压系统进水问题,我们曾多次和日立公司探讨,始终没有得到完善解决,这次EXl900―5技术谈判时我们提出了这一想法,得到了日立公司技术人员的赞同,并付诸实践,取得了一定的效果。
(二)操作人员的技术水平
机械制造技术的持续发展和新技术、新材料、新工艺的普遍使用,使得工程机械的种类日益齐全,控制越来越完善,结构越来越复杂,对工程机械人员的要求也越来越高。操作人员既要对工程机械的结构组成、原理、性能、掌握操作技巧充分了解,又要能够快速诊断工程机械故障并对其维修。操作人员良好的技术水平可以使工程机械的利用率和完好率得到很大的提高,进而提高企业的经济效益。
四.结束语
建筑工程的施工机械的维护和管理是建筑工程的重要组成部分,并且随着建筑工程的规模发展而不断加大,其职能和作用在建筑工程施工运行中越发的重要。随着现代化建筑工程的发展,建筑工程施工机械的维护管理质量是摆在我们面前一个重要课题,并且随着智能化建筑的建设,这个课题必将向更深更广的范畴探讨。
参考文献:
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关键词:中国制造;机械制造类;培养模式
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0067-02
“中国制造2025”是中国版的“工业4.0”规划,也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,实现制造业由大变强的历史跨越[1]。机械制造业是“中国制造2025”的重要支柱和重要组成部分,对机械制造类的人才培养模式和要求带来了新的挑战[2]。基于“大工程教育理念”的本科教学工程系统地分析和研究高素质创新型人才――“现代机械工程师”的基本特征及其评价方法[3],探讨机械工程专业学生创新素质形成原理及其规律。构建融知识、能力和工程素质于一体。集现代管理和先进技术为一体的人才培养新体系[4],对改变传统的人才培养模式,培养具有开拓创新能力的“现代机械工程师”具有重要的理论意义和较大的实用价值。
一、传统机械制造类专业人才培养模式现状
(一)教育教学观念滞后,人才培养目标模糊
目前机械工程专业本科人才培养目标定位为“能在机械工程及其自动化领域从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才”,其概念陈旧,涉及面宽泛,含义模糊[5],可以覆盖学生毕业后一生中从事的工作,无法与我国日益迅速发展的工业化进程需要相对接。其结果是导致人才培养方案构建思路不清晰,重点不突出,其目标也比较难以实现。
(二)教学内容陈旧,工程能力训练不到位
目前机械工程课程及其教学内容比较陈旧,学科前沿课程较少,专业课程体系无法适应学生个性发展的需求,也无法适应新时期经济和社会发展的需要,导致机械工程专业学生实践能力和创新能力培养体系不健全,出现了有环节要求[6],但无法落实而形同虚设的情况,严重影响和制约着人才培养质量。实践教学体系设计的系统性不强,不能完全满足应用型人才培养的需要;实训基地未能充分利用,制约了实习指导工作的开展。
(三)教学方法手段滞后,多元化人才培养模式缺失
教学方法单一,现代教育技术手段的应用水平也并不高,影响了学生工程实践能力的培养,无法满足高等教育大众化条件下多元化人才培养的需求[7]。在人才培养的关键问题上,深层次改革有一定难度,如产学研合作等。合作教育渠道、层次有待拓宽和提高。
二、机械制造类专业人才培养模式的构建
(一)创设“模块化、组合式、开放型”的课程体系
以“大工程教育理念”为指导,以机械工程专业为研究试点,提出机械工程专业人才培养目标为具有高素质创新型能力的“现代机械工程师”,优化机械工程专业课程体系和实践教学体系。以高等数学、大学物理、机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、工程材料、微型计算机原理为基础理论知识;以公差技术、控制工程、测试技术、材料成型技术、机械制造技术基础、液压与气动等为专业理论基础;以制造装备设计、机电一体化技术、机电传动控制、数控技术、自动化制造系统等为相关和拓宽知识,构成毕业生的知识结构。
(二)优化教学资源
将课程建设、专业建设、学科建设和实验室建设融为一体,实现教学与科研、学科与实验、课程与设计的系统协调和有机统一,通过实施“青年教师工程能力培养计划”和“青年教师创新能力培养计划”,实现教学资源的优化配置,主要表现在:1.鼓励教师利用科研成果更新教学内容,设立教案评估制度,并与教学考核相结合。2.探索建立科研成果转化为课程的工作机制,鼓励教师科研成果融入教材,并辅之以相应的考核、评估和奖励。3.开设反映学术前沿的选修课,并结合教师承担的科研课题来指导本科生毕业设计(论文)。
(三)完善创新型人才培养机制
推进教师工程能力提升及实践教学基地建设,对新引进人才全部进行严格的岗前培训;采用师徒结对的形式,由教学科研经验丰富的老教师指导新教师的教学工作。学院组织新教师职工的听讲评活动,对青年教师的教学工作进行点评和指导,确保青年教师的教学质量。完善机械工程专业学生工程能力、创新意识和创新能力的实践教学体系,在培养环节上,课堂教学、实践环节、第二课堂整体优化设计;在教学方式上,必修课、选修课相结合;在教学内容上,自然科学、工程技术、人文知识相互兼顾,同时体现现代科技中学科交叉的特点,特别注重机械工程与信息化、自动化技术相结合。建立四段式教学体系:理论教学体系、实验教学体系、课程设计体系、参观实习教学体系。在教学中落实“产学研结合”、“理论教学与科研实践案例教学相结合”、“课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学改革,强化“课程设计与实习”两个教学环节。
1.培养方案与培养目标的定位一致,改革培养模
式,改革教学方法,切实体现工程应用型人才培养特色。完善和修订教学大纲,做好专业主干课程内容更新,知识体系优化。
2.强化实践环节,加大实验教学比例,改进实验内容,减少验证性实验,增加设计性和综合性实验,课程设计和毕业设计环节从选题到具体指导注重工程实践能力的培养。
3.完善实验室设备,保证实验项目开出率达到
100%,创建实习基地,校企合作承担专业认识、生产实习、毕业实习的主要实践教学任务。
(四)规范毕业设计(论文)过程
毕业设计(论文)是在学生完成全部大学课程后,走向工作岗位前的一次综合训练教学环节,是对学生在大学阶段所学知识与能力的全面检查与考核,对于培养学生的创新精神、协作精神,提高他们的实践能力和综合素质起着重要的作用。对毕业设计字数、参考文献和图纸等进行量化处理,主要分为五类:1.理论研究型;2.工程设计型;3.工程技术实验研究型;4.计算机软件型;5.综合型。从毕业设计(论文)的全过程看,学生的机械设计制造的实践能力及水平得到了提高,工程意识和素养增强,独立分析和解决问题的能力进一步加强,尤其是毕业论文质量较往届有了较大幅度的提高,全部顺利通过院和小组答辩,成绩优秀率达到14%,获得校优秀毕业生标兵称号的8人,占常州大学总数的8.2%,取得了令人满意的成果,达到了预期的目标。
(五)健全教学质量保障机制
在教学实践中,坚持以学生和教师双主体与以学生为本的核心理念,激发学生学习的主人翁意识。实施“本科创新能力培养激励机制”,提高教师和本科生参加科研创新活动的积极性。制定教学督导组和学生评议教学效果机制,每学期将评议结果公开,向各个教师反馈评议意见。由专业教师负责成立课程评估小组对专业课程进行自我评估,采取“主讲教师负责、逐课评估、达标验收”的办法实施,采用计算机以及网络手段对规章制度进行科学、规范管理与实施。完善教学质量评价机制,组织学生评教活动,促进学生对教师主要教学环节教学质量进行监控与评价,注重同行评教和领导评教,强化教学督导。
三、机械制造类专业人才培养模式的实践
常州大学机械设计制造及自动化专业是在1984年原江苏化工学院机械制造工艺及设备专业的基础上建设和发展起来的,近几年,本专业一直是常州大学招生人数最多的专业之一,在长三角人才市场上就业形势一直处在前4位。装备制造业是江苏省重点发展的支柱产业之一,常州市已成为中国先进制造技术发源地,初步形成了较为完整的制造业体系,主要包括轨道交通设备制造业、工程机械制造业、农业装备制造业、数控机床和基础装备制造业等。装备制造业的快速发展必将扩大对应用型工程技术人才的需求,为长三角地区及全国装备制造行业提供大量工程技术人才是本专业建设的方向。根据社会经济发展需要和技术发展趋势,结合常州大学发展目标和本专业现状,培养的人才类型为:工程应用型。以上海为龙头的长江三角洲经济区机械制造业十分发达,对本专业毕业生的需求量很大。在长三角地区和常州先进制造技术基地对专业人才的技术需求基础上,形成了本专业以先进制造技术为线的人才培养目标。
本专业坚持优化课程、提高质量、注重实效、形成特色的方针,及时修订本专业培养计划和教学大纲,从课程体系的学习方面衡量本专业培养目标是否体现了学生在知识、素质方面的协调发展。在生产实习、课程设计、各级科技竞赛、毕业实习、毕业设计等环节考查学生能否从全局的观点看问题,能否从市场研究、设计构思、生产制造中分析思考,以此判断培养目标是否实现及实现的程度。近几年来,学生的四级通过率在95%以上、考研录取率在30%以上,就业率为100%,这些数据反映了培养目标的实现情况。
面向“中国制造2025”,以创新人才培养为主线,构建了机械制造类人才培养模式,并进行了有益的实践。改革传统的教学模式,将理论教学与实践教学有机地结合,探索了一种适应“中国制造2025”的机械制造类人才培养的模式,逐渐培养了学生自主学习与探索求知的精神,使其创新能力得到提升,工程实践能力更加突出,为今后的职业发展奠定坚实的基础。
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品牌专业首先必须具有一流的培养方案。在制定2011级食品科学与工程专业培养方案的过程中,我们认真分析、研究目前食品科学与工程专业人才的知识结构、能力和素质要求以及社会、经济发展状况,举办本行业和相关行业的专家、学者、企业技术和管理人员座谈会,了解行业对人才能力和素质的要求;并将毕业学生请回学校,座谈理论学习与实践的衔接、能力需求与培养等问题;同时,走访与教学内容结合紧密的相关生产单位,了解对人才的培养需求。最终,将培养目标确定为以食品科学研究和工程设计为基础,以知识学习、能力培养和素质教育为主,培养具有化学、生物学、食品科学与工程学基本理论,具备食品工程领域工程师基本素质的应用人才。为培养基础扎实、知识面宽、适应性强的人才,对培养方案进行如下调整。
1.1以科学研究和工程设计为主线,贯穿学科基础和专业课程教育食品科学与工程作为一级学科,要求学生应该具备科学研究与工程设计的基础,以适应行业对人才的需要。作为食品科学研究,以无机与分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、微生物学、仪器分析、食品化学等为学科基础课程,以食品分析、食品技术原理等为专业课程,贯穿4年教学过程。作为工程设计,以工程制图及CAD、化工原理、机械设计基础为主要学科基础课程;以食品装备与控制、食品工厂设计与环境保护为主要专业课程,贯穿4年教学。将科学研究与工程设计有机结合,培养食品科学研究与工程设计兼备的专业人才。
1.2重基础、强实践、增选修,注重个性培养,建立多样化人才培养模式
1.2.1加强实践和实验教学的比例,增强学生动手能力在保障理论教学的前提下,强化实践教学环节,构建科学合理的实践教学体系。将实践课程的比例提高到29%,加强学生的实践能力培养。
1.2.2重基础,宽口径,增加基础课比例在本次计划修订中,授课学时共160学分。其中,基础课和学科基础课占总授课的72.2%。加大基础教学的力度,奠定扎实的理论基础。
1.2.3增加选修课的比例,扩展学生知识面在选修课程中,加大了基础和专业基础选修课程的比例。在可供选修课程的42个学分中,基础理论和专业基础理论的课程共15学分(包括仪器分析、食品化学、机械设计基础、食品酶学、食品毒理学、食品免疫学等),占35.7%。这些课程作为限选课程,安排在前5个学期,使学生有更充分的时间进行选择。
1.2.4增加工程类课程教学的比例,为培养食品工程方面的人才奠定基础在专业课中,工程类课程的比例由26.7%提高到40%,以培养社会需要的食品科学与工程的复合型人才。
1.2.5学生科研思维和个性化能力的培养将大学生科研训练、科研立项、学科竞赛、发表学术论文、考取各类证书等纳入学分,鼓励学生积极参与相关活动,注重个性化培养。
2打破专业界限,构建主干课程教学内容
以功能实现为目标,对课程内容进行重组和整合,新的课程内容体系具有以下特点。
2.1打通专业进行课程内容体系重组和优化生物技术与食品科学学院目前共有7个专业,即食品科学与工程专业、生物工程专业、制药工程专业、生物技术专业、食品质量与安全专业、商品学专业(食品商品学方向)、药事管理专业等。上述专业中,有些课程的理论和原理相同,只是应用领域不同,如食品毒理学和药品毒理学、发酵工厂设计和食品工厂设计、食品机械与设备和发酵工程设备、食品工程原理与化工原理等,对类似课程进行跨专业重组和内容优化,既可以节省教师资源,又可使学生学到更多的知识。
2.2以课程群的形式组合优化课程内容在教学过程中,有些课程内容可以按类进行划分。如食品添加剂、食品香精香料、食品原料学等,类似课程可统称为食品原料,形成教学组,协调统一、突出重点;食品工艺学、食品技术原理、食品贮藏与加工、果蔬制品加工等类似课程均有重复内容,将类似课程进行分割、组合,避免内容重复。
2.3处理好知识与能力、理论与实践的关系将能力培养贯穿于各门课程和各个环节之中。每门课程结合自身的特点,明确在能力培养方面的作用和要求。经过课程内容的优化和组合,每门主干课程均能开出10个学时以上的综合实验,以加强理论与实践的关系,强化动手能力。
3以食品科学研究和工程设计为基础,创新能力培养为目标,构建实践教学体系
3.1根据培养目标进行实践模块的整体设计为了培养食品科学研究与工程设计兼备的专业人才,要强化理论与实践的紧密结合,以创新能力培养为目标,构建实践教学体系,将实践教学贯穿于4年的教学过程。在一、二年级,重点以基础课程教学为主。有关食品科学研究基础的主干课程以无机与分析化学、有机化学、生物化学、仪器分析等为主。为了强化动手能力,在课时分配上,无机与分析化学共96学时,其中实验学时为46,占47.9%;有机化学80学时,其中实验学时为37,占46.3%;生物化学80学时,其中实验学时为32,占40%;仪器分析48学时,其中实验学时为24,占50%;总体实验学时占总学时的46.05%。有关工程基础的主干课程包括工程制图及CAD、机械设计基础、化工原理(上)、金工实习等课程,其中,工程制图及CAD共48学时,而其上机学时为24,占50%;金工实习为3学分。
在三、四年级,重点为专业课程教学。有关食品科学的主干课程包括微生物学、食品技术原理、食品分析、食品专业实验、专业实习、毕业论文等。微生物学80学时,其中实验学时为32;食品专业实验为40学时;食品分析32学时,其中实验学时为16;专业实习为2学分;毕业实习和毕业论文为16学分。有关工程类课程包括化工原理(下)、化工原理课程设计、食品装备与控制、食品工厂设计与环境保护、食品工厂设计与环境保护课程设计、专业实习、毕业实习、毕业设计等。其中,化工原理课程设计为2学分;食品工厂设计与环境保护课程设计为1学分;食品装备与控制实验为10学时;专业实习为2学分;毕业实习和毕业设计为16学分。在4年的实践教学安排中,将理论教学与实践有机结合,包含了实验、实习和设计(论文)三要素,符合教学规律;它强化综合意识、创新意识、科学研究意识和工程设计意识,以能力培养,特别是创新能力的培养为目标。
3.2课外创新活动与实践教学结合,纳入培养计划,注重个性化培养为培养学生的科研思维和创新能力,将大学生科研训练、科研立项、发表学术论文、学科竞赛、考取各类资格证书等纳入学分,上述内容共计5个学分。目前,食品科学与工程系的学生有50%参与科研训练和科研立项,同时还有30%的学生参加教师的科研。每年学生发表学术论文或参与的数量在20篇以上。有50%的学生考取HACCP内审员、高级实验师、营养师等各类证书。通过各种实践活动,鼓励学生积极参与,注重个性化培养。
3.3四年级导师制为学生提供全面指导四年级实行导师制,将生产实习、毕业设计、课程选修和教师的研究课题、工程项目有机地结合在一起,形成由教授负责、硕士研究生参加的指导队伍,使高年级本科生有机会参加教师的科研项目。通过这种形式,使学生感受专业学习与领域前沿研究及行业发展前景的紧密结合,增强学生专业素质的培养。3.4校内外实习基地为实践教学提供了强有力的支撑条件以天津市食品生物技术重点实验室和天津市农产品加工与贮藏工程重点学科为依托,加强与企业合作,建立研发平台。与企业联合申请省部级以上科研项目,形成产学研合作机制。学校帮助企业开发新产品、培养技术人才,企业为学校提供生产实习基地,互惠互利。将教师的合作点变成庞大的合作网络,形成稳定、可靠、多功能的校外实习基地。通过这种方式,食品科学与工程系在天津市相关企业形成了12个稳固的实习基地,为学生生产认识实习提供保障,使毕业论文和设计达到真题真做,从而达到在实践中锻炼学生的动手能力和科研创新能力,增强学生在人才市场竞争力的培养目标。
4优化教学资源,建设高水平师资队伍
师资队伍建设是专业建设的一项长期而重要的工作,加强师资队伍建设是保证教学及科研水平与人才培养质量的关键。在这方面,我们通过重点吸纳与引进、骨干扶植与培养、结构优化等方式建设专业师资队伍,促进师资队伍整体素质的提高,建设一支学缘丰富、结构合理、改革意识强、具有较高教学水平和较强实践能力、专兼职结合的教师队伍。食品科学与工程专业现有教师15人,其中教授6名(40%)、副教授8名(53.3%)、讲师1人(6.7%);具有硕士以上学位教师14人,占93.3%;师资队伍中40~50岁的8人(53.3%)、30~40岁的3人(20%)、30岁以下的1人(6.7%);45岁以下中青年教师中,博士学位的比例为100%;已形成知识、学历、年龄等均较合理的教学团队。
关键词:机械控制工程基础;工程实际案例;小组讨论;科研论文
0引言
“机械控制工程基础”是机械类专业学生的一门专业理论基础课及专业必修课,在机械工程学科的课程建设中具有举足轻重的作用。该门课程以经典的控制理论知识及方法为基础,旨在解决机械工程系统的动力学问题以及控制论问题;同时,该课程也是机械专业“测试技术”“机电一体化技术”“过程控制与装备”以及“机器人技术”等后续课程的理论基础。因此,该门课程的教学效果一方面关系着机械类专业学生后续技术课程的学习,另一方面直接关系着学生解决实际机械工程问题的能力。然而,在“机械控制工程基础”该门课程的实际教学过程中,由于该课程具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味、学科交叉明显等诸多特点,使得该门课程的教学难度较大,学生学习的热情及积极性不高。同时,目前国内该课程主要的教学还是以传统的讲授结合少量实验的形式为主,在整个学习过程中学生都处于知识点的被动接收层面,学习主动性和自主性不高、学习效果极差。另外,大多数国内高校在“机械控制工程基础”的教授过程中,理论脱离工程实际,使得学生严重缺乏利用控制理论知识解决实际工程问题的能力,学生在完成本门课的学习之后,所具备的能力往往只是停留在应试和解题的层面,大多数情况下并没有掌握或是领悟学习这门课的目的是什么,具体应用又如何,更难以利用所学知识合理有效地解决工程实际问题。为此,本文针对目前国内高校在“机械控制工程基础”这门课教授方面存在的问题,提出以下几点建议及措施。
1充分激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性
如前所述,“机械控制工程基础”该门课具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味等特点,因此学生在最初接触该门课程时,通常表现出学习兴趣不大,积极性不高等问题。同时,目前网络技术和计算机技术已经得到广泛发展和普及,学生们可以较为容易地从网络上获取大量的学习资源,甚至是国内外知名高校所的该门课程的优秀教学视频和资料,因此如果教师只是简单地照本宣科,会使得学生感觉教师在课题上传授的知识点简单乏味,难以激发学生的学习兴趣,使得学生学习热情不高。因此,教师在教学过程中,如何充分调动学生学习的积极性,激发学生的学习兴趣就成为能否顺利达到该门课程既定教学效果和目的的关键。笔者认为要想培养学生的学习兴趣和积极性,可以从以下几个方面着手:一是重视首堂课教学内容和方案的设定。在首堂课中合理设定教学方案,介绍并讲解该课程在工业、农业、航空航天等诸多方面的应用案例,使得学生充分认识到该门课的重要性;二是针对学生特点,合理选用教学案例。在实际的教学过程中切忌理论脱离实际,因此在知识点的讲解过程中可以充分利用案例,首先通过引入对学生来说较为新颖且易于理解的案例吸引学生,在案例的讲解过程中合理引导学生探寻、领悟并学习知识点。
2采用多样化教学方式与手段,使学生成为教学过程的主体
目前,“机械控制工程基础”这门课普遍存在着教师灌输、学生被动接收的教学现状,大多数情况下教师才是教学过程的主体,而学生只是知识的被动接收者。为此,可以采用多样化的教学方式和手段,改革传统的教师讲授加少量实验的教学形式,增加学生的参与性,使得学生成为教学学习过程的主体。例如教师可以选取合适的章节或知识点,设定适当的教学主题或工程题目,将教师教授改变为学生小组讨论的形式或者目前较为新颖的对分课堂的形式,在这一过程中教师首先安排学生查阅拓展材料或文献,自主学习获取知识;随后,教师合理地组织学生进行小组讨论,引导学生主动获取知识点,增加学生的积极性。这种形式的教学方式一方面可以充分调动学生学习的主动性和学习兴趣、增加学生思维的灵活性,另一方面可以使学生成为知识的发现者和探索者,成为教学过程的主体。但是需要指出的是,在采取小组讨论或对分课堂这样多样化的教学手段中,教师的作用同样重要,教师需要在小组讨论或对分课堂过程中合理设定题目或主题,使其难度适中。同时,要合理引导学生进行讨论,完成对知识点的探索,并保证学生注意力的集中,而不是信马由缰。
3改革教学内容,增加工程实际案例的讲解
“机械控制工程基础”最终的教学目的是为了培养学生利用控制理论知识解决机械工程实际问题的能力,如果只是泛泛地学习或者传授理论知识,而不能很好的做到理论联系实际,那么学习效果会很差,所能达到的教学目标也会很低。而目前在大多数情况下,学生学习完“机械控制工程基础”这门课程之后,往往表现出对课程的茫然,不明白也不能领悟学习这门课有什么用,学习的目的是什么,这门课又能解决什么样的工程实际问题,更谈不上利用理论知识解决实际问题。因此要想通过“机械控制工程基础”这门课的教授真正培养学生解决机械工程实际问题的能力、达到培养工程型人才的目标,需要对传统的教学内容进行必要的改革,而笔者认为“机械控制工程基础”教学内容改革的一个重要方面是在教学内容或是教材中增加与“机械控制工程基础”这门课知识点相关联的机械工程实际问题。通过讲解这些工程实际问题以及控制理论知识在这些实际工程问题中的应用,使得学生一方面可以充分认识到课程的重要性,培养学生学习的热情;更重要的是让学生了解“机械控制工程基础”这门课有什么用,用什么知识点解决问题以及怎么用的问题。使得学生通过课程的本门课程的学习真正做到理论联系实际,培养学生解决工程实际问题的能力。另外,教师可以充分鼓励和指导学生参加相关的机电产品创新大赛等活动,一方面可以通过参加该类竞赛等相关活动让学生检验自己的学习成果,培养自己利用所学知识解决实际问题的能力;另一方面还可以培养学习的积极性和主动性,增强学生学习的自信心和成就感。
4增加科研论文选读,帮助学生了解课程发展最新的动态
此外,在具体的教学过程中,笔者认为教师可以选取并提供给学生一些较为新颖或经典的有关“机械控制工程基础”这门课程工程应用的科研论文,指导学生阅读并学习这些文献,同时要求学生课下检索并增加相关拓展材料的阅读,让学生们通过“机械控制工程基础”相关科技论文的了解和学习,加深对这门课程重要性及其在工程实际中应用的认识,让学生们了解哪些领域在应用所学课程的知识点、在应用哪些知识点、解决什么样的工程实际问题以及如何解决这些工程实际问题。通过科研论文的选读,一方面可以使学生领悟课程的重要性,把握最新的课程发展动态;另一方面可以激发学生自我学习的主动性和积极性,充分激发学生的学习兴趣。
5结语
本文针对目前“机械控制工程基础”教学过程中存在的学生积极性不高、被动接收以及理论脱离工程实际等一些问题,从激发学生兴趣、改革教手段以及优化教学内容等方面提出了一些“机械控制工程基础”课程教学改革的措施和意见。具体举措上,要求教学过程中应采用小组讨论或对分课堂等形式实现教学过程的主体由教师转变为学生;而在教学内容方面应增加机械工程实际案例,并指导学生阅读学习最新的相关科研论文及成果。以此调动学生学习的主动性、积极性,并能够真正做到学以致用,实现理论与实际的结合,培养学生解决实际工程问题的能力。
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关键词:自动化生产线;教学方法;电机与电气控制;PLC;课程设计
中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)02-0027-02
高职机电一体化专业课程设置的培养目标是:面向工业企业生产现场,电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司,培养适应社会需要,全面发展,适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才,主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等,本专业有五个主干学科:电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程,都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。
1自动化生产线的课程设置
机电一体化专业人才培养能力有:识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制,后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到:机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程;能力目标有:对已安装的机械手机械部件进行测量;对机械手的气路进行基本调试;根据故障现象判断故障部位;检查分析、找到故障点并分析解决故障;遵守安全操作规程;素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。
此核心课程以项目驱动教学开展课程教学,提升学生的职业能力,以具体自动化生产线为载体,融合认知、安装、调试和检测等内容,实现教、学、做、评一体化教学,突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体,采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程,涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域,设置六个学习情境:零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试,分成20个任务。
项目一:供料站的安装,有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务;项目二:加工站的安装,设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务;项目三:装配站的安装,设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务;项目四 :分拣站的安装,设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务;项目五:输送站的安装,设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务;项目六:整体运行调试,有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。
2自动化生产线的教学方法与评价设计
2.1教学方法。
(1)讲授法:讲解项目任务,传授项目任务相关的知识点,针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。
(2)现场教学法:在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践,提高职业氛围,在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。
(3)任务驱动法:将教学过程融入项目任务中,让学生自主讨论分析实施,学生在工作过程中得到知识。
(4)小组讨论法:学生每六~八人为一个小组,小组讨论分析,讨论解决,分工协作完成项目任务。
六步教学实施:明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标,注意观察和记录小组对现象分析情况,解答学生提出的问题,对跟主题分析偏离太远的小组予以引导,让学生自行摸索,在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正,最后老师组织小组进行故障排除工作汇报,互评,并对每组进行考核评价,再引导学生自行总结。
2.2评价设计。
课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式,利于理论联系实际,有利于学生的学习创新和思考,更督促他们到实际中去发现和改进,去寻找合适自己的项目和课题。
课程考核为:校内项目,企业,综合实训三大类。当堂课的考核有:教师考核、小组互评、小组自评;教师考核内容为五项:任务分析情况,实施方案制定,任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。
和很多专业课一样,多种教学方法和全面的评价方案,有效保证了教学效果。
3相关课教学
3.1电机与电气控制的教学。
本课程以发电机为主题,以工作任务为导向,以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程,用实物进行直观性教学,使学生感性认识强,理性认识够。
典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制(或三相异步电动机Y-降压启动)、机械手控制等。
课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号;了解个元器件的工作原理和使用方法;把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求:两台电动机都存在重载启动的可能,任何一级传送带停止工作时,其他传送带都必须停止工作,控制线路有必要的保护环节,有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。
3.2PLC教学。
PLC是可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的简称,早期是一种开关逻辑控制装置,随着计算机技术和通信技术的发展,其控制核心采用微处理器,功能有了极大扩展,除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外,还有过程控制,数据处理,通信联网与显示打印,PLC接口采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰。
PLC有5种编程语言:
(1)顺序功能图(SFC)。
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序,包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态,这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。
(2)梯形图(LD)。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式,是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的,形象、直观、实用,电气技术人员容易接受,要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号,是目前用得最多的一种PLC编程语言。
(3)功能块图(FBD)。
功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言,与数字电路中的逻辑图一样,极易表现条件与结果之间的逻辑功能。
(4)指令表(IL)。
采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表,使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读,其中的逻辑关系很难一眼看出,所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器,必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC,在用户程序存储器中,指令按步序号顺序排列。
(5)结构文本(ST)是文字语言。
编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容,中间加以不同的应用实例:顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理,使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计,LED数码管显示设计,还经常根据继电器电路图设计梯形图。
增加的学习情境还常有如下任务:洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制;寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。
3.3单片机。
单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面,在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域也都有广泛应用。
数据大都在单片机内部传送,运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高,微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句,以实例应用为线索:单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。
教学采用ISP-4单片机实验开发板,可以完成大量的单片机学习、开发实验,对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机,有程序下载功能,可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。
3.4变频器技术及应用。
变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术;掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围;掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术;了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统,掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等,是强电应用和现代技术推广的有力体现。
3.5传感器与自动检测技术。
传感器技术代替人的感观,在各种环境下应用,检测技术是一套有效的反应体系,包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能,并能正确选用,了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成,对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案,能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。
教学过程进行小论文制作,让学生提高计算机应用水平,使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。
4毕业论文指导分析
毕业论文专业联系实际,通常小型自动化系统以单片机为主,大型自动化生产线以PLC为主,系统运行动力离不开电机,观察离不开传感器,调速可用变频器,综合所学,学生的论文涉及广泛,有效教学可对应从如下方面侧重指导。
4.1立意选题。
根据实际和研究方向做好侧重和体现,如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性,“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。
4.2材料整合。
在任务要求明确的基础上,首先确定相关技术指标,对应查找并列出论文结构,一份毕业论文至少含有三到五门课的内容,对应于研究方向进行相应编排和取舍。
4.3技术处理。
所搜集图片的背景往往有水印,要去掉,图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五,注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。
多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生,系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生,专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。
参考文献
[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》,中国铁道出版社,2010年7月
[2]马玉春.《电机与电气控制》,北京交通大学出版社,2011年1月
[3]李建新.《可编程控制器原理及应用》,机械工业出版社,2012年9月
对于机械专业的本科生、研究生而言,所有机械设计类课程都具有相当重要的理论价值,可以提高学生的理论素养。但是这类课程在教学和学习过程中往往比较枯燥,且具有一定的难度,如果纯粹按照严谨的理论体系进行教学,学生容易失去学习的兴趣和动力,甚至觉得所学的知识一无所用。所以迫切需要教师在教学过程中,灌输教学内容的理论意义、价值与应用,要做到这一点,最好的也是最自然的方式就是将教师的课题引入到教学过程中来。机械专业教师所研究的课题,无论是纵向或横向课题,在其所用的研究理论、研究方法和研究手段上,必定都存在与机械设计类课程非常贴切的内容,需要应用机械设计系列课程的理论和方法去解决。例如在解决某型号转塔冲床在加工过程中的振动和噪声问题,就要了解机床的结构设计特点及工作原理,需要涉及机械设计与机械原理等课程的内容;要对机床的振动与噪声进行实际测量,需要掌握机械振动、机械测试与分析等课程有关的知识;为了对机床进行减振降噪,可以在有限元分析、优化设计等课程中提出解决这一问题的方法与思路。总体而言,任何一个课题的研究,尤其是横向课题,都有很多可以在教学过程中值得与学生分析与探讨的内容,可以让学生了解所学知识的重要性和工程应用价值。
二、在研究方案制定过程中培养学生的研发能力
目前针对工科专业的研究性教学而言,以“项目和课题研究为导向”的教学方式非常贴切现行教学改革的要求和趋势。该教学模式可以将学习、研究、实践有机地结合起来,充分发挥学生的主体作用,使学生能创造性地运用所学的知识和能力,通过自己的主动探索、主动思考、主动实践,自主地发现问题、研究问题和解决问题。首先,教师在讲课内容中要增加具体的工程实例,同时注重引导学生注意身边的工程问题,鼓励学生参与提炼工程主题,并将工程主题与教学重点内容结合起来。在进行项目研究方案的制订与讨论过程中,可以先介绍课题的来源、背景、研究需求和研究目标,让学生以分组的形式去查资料,阅读查文献,了解目前的研究现状及研究方法,制定课题的研究方案,引导学生展开课堂讨论,并根据所学的知识提出解决问题的方法,这样可以将抽象的理论与具体的工程背景结合,使抽象的工程问题变得丰满有趣,从而强化学生的工程概念与背景。然后,将学生带到企业,进入生产现场和使用现场,获得对所研究课题的感性认识,掌握和了解课题实际存在的问题,形成教学与实际结合起来的课外教学方式,通过学生亲身实践、工程技术人员的介绍以及教师的深入分析,使学生对研究的内容和课题有较为深刻的理解,便于制定更为具体和合理的研究计划。例如在对某型号的路灯灯杆进行强度与可靠性研究时,可以运用力学知识进行理论计算,再进行实际测量,最后进行优化设计,这一过程几乎会涉及到机械设计类的所有课程。
三、在项目实施过程中锻炼学生的实践能力
对于工科的本科生和研究生而言,我们现在的人才培养非常重视专业知识的学习,毕业后学生可以掌握本专业系统的理论知识和一定的实践能力。但很多毕业生在进入工作岗位后,往往还需要2~5年时间的重新学习与培训,才能具备较好的工程素养,也才能独立解决工程实际问题,从而造成企业人力与财力的浪费,使得企业在招聘人才时,首先考虑的不是学生的文凭和学习成绩,而是工作经历和工作经验。近几年本科教学大纲经历了至少两次修订,修订过程中已经注意到这个问题,并且正在进行较大幅度的改革,其主要做法是加大实践性教学环节的比重,实行企业与学校的联合培养模式,其目标就是在工程应用、生产实际中培养学生独立思考与解决问题的能力。如果能够让学生参与到教师与企业合作的课题中来,在项目研究与实施的过程中,让学生将学到的知识应用于解决具体的工程问题,就可以实现新大纲修订的宗旨,满足新大纲的要求。横向课题是企业在生产过程中或客户在使用过程中发现和提出来的技术难题,往往具有一定的难度,课题的研究也是一项系统工程,其研究成果可以直接提升产品质量,产生明显的社会和经济效益。所以首先需要对研究的对象进行全面的了解、分析、调研与查阅资料,包括设备的结构、功能、使用方法、产品质量的评估等,这方面的研究可以培养学生画图、识图、查阅文献的能力。确定了详细的研究方案之后,就要进行课题的研究,该研究过程往往历时几个月,甚至一年以上。在此研究过程中,学生需要参与大量的研究工作,可以在教师的指导下将学到的系统知识应用于理论计算,通过对理论知识的复习和应用,了解理论研究的价值,加深对理论知识的理解;学生还可以从事实验分析和实际测试,不但可以在实验室对试样进行试验,进一步熟悉实验室仪器与设备的使用方法和技巧,还可以到车间进行实际测量,掌握现代测试仪器的操作和使用,并在试验和测试完成后,进行数据的处理工作;在试验研究的基础上,培养学生利用先进的计算机仿真手段进行优化设计,通过学习先进的三维设计软件、有限元计算软件等进行结构的改进设计研究工作,并将计算结果与实验结果进行对比,及时了解优化设计的效果,从而达到研究的目的。让学生深度参与课题的研究过程,一方面可以使学生获得较为全面、系统的学习与训练。对机械专业学生而言,可以对实验应力分析、有限元分析、机械振动、机械结构的测试分析以及优化设计等现代设计类的重要课程和知识点有非常深刻的了解;另一方面还可以对企业的产品、要求、技术、研发甚至市场都有比较全面的接触。这样对毕业生就业而言,所提供的参与这些企业课题研发的经历,对企业来说无疑具有极大的吸引力。最为关键的是,这些学生一旦进入相关行业,马上可以发挥很大的作用,能够独当一面解决企业面临的具体工程问题。
四、在项目成果的总结中提高学生的综合能力
学生通过参与科研项目的研究过程,可以了解企业的技术改进与研发过程,可以应用到所学的很多知识,也可以掌握很多新的思想、理念、方法和研究手段,可以培养动手能力和创新意识,但更为重要的是还需要通过对项目的总结来进一步提升他们的综合能力和素质。项目研究过程还包括对研究结果的总结,尤其是需要对照预期的研究指标进行分析与汇总,形成一系列的研究成果。这一过程可以提供学生撰写总结报告、学术论文与专利的机会。相对于知识的学习和动手能力的培养,我们目前对这种能力的要求不是很高,甚至不作要求,一般总是认为本科生没有能力独立撰写和发表学术论文。但实际上对很多学生来说,只要阅读过一定数量的科技文献,再经过一定的指导和锻炼,加上教师的认真修改,本科生完全可以发表学术论文,甚至是质量较高的国际论文。相对于较为专业的学术论文而言,撰写专利,尤其是实用新型专利或外观设计专利,相对来说比较容易,只要鼓励学生善于观察、敢于思考、勇于创新,再加上一定的指导,应该可以完成专利的授权,这一点对将来学生在企业工作非常有利。目前所有大学都越来越重视大学生的第二课堂,对工科学校来说这是培养“卓越工程师”的主阵地,也是培养大学生创新意识和动手能力的主课堂,对拓展学生的综合素质起到非常重要的作用。学生可以从参与的课题中提炼新的内容,作为大学生课外科技活动项目,也可以将研究成果进行整理,参加各项科技竞赛活动,如“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、机械设计创新大赛等。通过竞赛调动学生的主动性、积极性、创造性,激发学生的潜能,展示学生的才能。
五、结语