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关键词装配图;教学目的;3D课件辅助教学
中图分类号:G424.21 文献标识码:A 文章编号:
装配图是“表示产品及其组成部分的连接、装配关系的图样”(GB/T 13361-1992【现行】技术制图 通用术语), 装配图是机器和机构在设计和生产中的重要技术文件和技术依据。它可以用来表达部件或机器的工作原理、零件的主要结构和形状以及它们之间的装配关系,还可以为装配、检验、安装和调试提供所需的尺寸和技术要求。在装配体的设计中装配图是绘制零件图的依据;在装配体的使用、拆装、维护和保养中,装配图也是重要的操作依据;在进行技术交流和更新或改造原有设备时,装配图是不可缺少的技术资料。装配图是机械专业和近机专业基础制图课程主要的教学内容,是评定课程教学成果的主要标志。
装配图的教学一直是机械专业和近机专业制图课程教改的争议点,有的认为装配图教学是个无底洞,投入课时难见教学成效,不如缩减课时;有的更甚,建议取消装配图教学内容。
装配图是制图专业基础课程的教学内容,制图课程大多开设在第一学期。对于刚进校门的大学生要完全掌握装配图各方面知识与能力是不可能的。一是学生后续专业课程知识不具备;二是学生缺乏工程见识;三是装配图所涉及的专业知识很广泛,教师难以一一展开讲解。因此,装配图教学确实存在较大难度。
这里,根据对制图课程的教学研究谈谈装配图教学中应注重的两方面内容。
1.“装配图”教学目的
制图课程教学目标决定“装配图”教学目的。“装配图”教学目的决定了教学内容、教学方式与教学手段。
制图课程的教学目标是培养学生掌握不同程度的工程图样“语言”能力,而不是以学习机械工程专业技术为目标。因此,教学中一是要贯彻“技术制图”、“机械制图”制图标准;二是要培养和提高学生对工程实体的画法几何图解能力。“装配图”教学目的是培养学生应用“语言”标准表述装配体为主,也就是说培养学生掌握“表述装配体的装配关系,而不是弄清楚为什么这样装配”。“表述装配体的装配关系”主要是画法几何图研究内容,而“为什么这样装配”是工程专业技术领域。随着学生后续课程的学习,不断地掌握专业技术,在毕业设计阶段“装配图”便成为学生表达工程设计信息的“语言”载体。
装配图以“表述装配体的装配关系”教学为目的就是要避免教学中对工程信息的过多讲述,用更多的课时讲解如何有效的图解装配体装配关系。
每个机构装配体都涉及相关工程专业技术,就传统的装配图教学案例来说,台虎钳有关机械传动原理,齿轮油泵有关液压传动原理等。简单介绍机构原理,学生听不太懂;详尽讲解,事倍功半事。
装配体的装配,不一定要完全理解装配体的工作原理才能组装;绘制装配体的装配图图形部分,也不需要完全懂得其原理才能实现,关键是弄清楚零件装配关系和各零件结构。
装配图的教学内容主要应该是制图相关的知识与能力。一是装配图的标准格式。如装配图中零、部件序号及其编排方法(GB/T 4458.2-2003【现行】 机械制图 装配图中零、部件序号及其编排方法);明细表画法(GB/T 10609.2-2009【现行】 技术制图 明细表)等。二是装配图视图的特殊表达方法和装配工艺结构画法。三是阅读与绘制装配图。阅读与绘制装配图是装配图教学重点,也是制图课程的教学核心,其教学质量是制图课程教学成果的体现,应着重讲解。
装配图是制图课程的综合性教学内容,具有很强的实践性,应该采用案例教学为主讲练结合的教学方式,并借助多媒体教学手段实施。
装配图教学案例应选用几套机械工程实例图纸,并结合学生习题集相关习题讲解,必要时安排一定的课堂习题训练,提高学生的动手能力。
2.装配图3D教学课件辅助教学
装配图教学需要提供较多的教学图样,图样能基本示例工程中常见装配体的装配关系。这必须合理地增加课堂教学容量才能达到教学目的。在现代教育技术平台的支持下,利用三维建模与模拟仿真技术开发应用装配图3D(Three-dimensional)教学课件辅助教学是显著增加课堂教学容量,提高装配图教学质量的有效措施。
装配图3D教学课件(以下简称“3D课件”)是3D模拟仿真技术在教育领域的应用产物,尤其适用于现阶段装配图的辅助教学。
装配图研究的工程零、部件都是3D实体。应用现代3D模拟技术可以将无限的工程实体模拟到教学环境,可模拟工程实体装配环节、模拟生产工艺过程等,这使教学环境生动、逼真,接近工程现实。装配图3D课件是依据“技术制图”、“机械制图”标准和规范,应用3D工程软件(例如,SolidWorks、Pr/E等软件)创建模拟工程实体,制作工程标准件与常用件等,并轻松实现各零件的装配与拆卸,实现装配体与装配图的动态变换、零件与零件图的动态变换。同时3D工程软件中也提供了技术数据的标注,可实现零件图、装配图的建模与出图。
近年来,我们针对装配图的教学特点,研究并开发应用了部分装配图3D教学课件,教学效果显著。
虽然,装配图3D课件在教学中取得良好成效,但是也存在一些问题。一是课件制作的软件技术要求高。3D课件制作需要教师娴熟地运用三维建模、仿真,甚至音视频合成、图片编辑等软件技术,而且课件制作周期较长。这对于非IT专业教师难度较大,需要各专业教师间密切合作,建立课题研发团队开发才能事半功倍,这将投入更多的人力、物力和财力。二是制作高品质3D课件的设备配置要求较高。一般计算机制作的3D课件,其建模规模很小,动画生成速度慢、质量较差,这对3D课件的教学功能是致命的影响。没有高品质的光影、色彩效果和流畅的动画画面就没有3D课件优异的教学效果。因此,以高端的图形工作站机为研发平台才能尽显3D课件的完美。这也才能更有效的辅助教学。
参考文献
[1]张惠云.机械制图[M]. 北京.机械工业出版社.2012.
[2]焦守家.机械制图[M].北京.化学工业出版社.2012.
[3]王彦华.画法几何与机械制图[M].北京.化学工业出版社.2005.
[4](美)David Murray 著.刘 译.精通SolidWorks 2003[M]. 北京.清华大学出版社.2004.
关键词:机械 制图 CAD 绘图
前言
在现代工业生产中,机械、化工或建筑都是根据图样进行制造和施工的。设计者通过图样表达设计意图;制造者通过图样了解设计要求、组织制造和指导生产;使用者通过图样了解机器设备的结构和性能,进行操作、维修和保养。因此机械图样是交流传递技术信息、思想的媒介和工具,是工程界通用的技术语言。作为现代新型技能型人才,必须学会并掌握这种语言,具备识读和绘制机械图样的基本能力。
一、从事机械制造行业就须掌握机械制图和CAD制图
机械CAD指机械计算机辅助设计,利用机械CAD软件来设计机械、机械制图以及机械制造,能极大的提高机械产品开发效率。在学习机械CAD软件前,要先学好机械制图,因为机械制图是基础。
机械制图是机械工程语言,用图样表示机械产品的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求,是机械设计与机械制造的基础学科,每一个从事机械行业的人员都应该懂机械制图。学习机械制图感到抽象和困难的原因之一是习惯于在平面上思考问题,缺乏空间思维能力。在学习过程中我们学生要有针对性地借助各种媒体,直观、形象地引导学生建立起空间概念,由平面思维转换到空间思维。把物体的投影与实际零件结构紧密联系,不断地“由物画图”和“由图画物”,既要想象物体的形状,又要思考图形间的投影规律,步提高空间想象和思维能力。有了这种能力,在实际工作时,才会通过二维的平面图――零件图(或装配图)想象出来三维的空间物体――实际零件(装配体),只有掌握这种技能,才能顺利完成零件加工或机器装配的工作。所以,空间想象能力是学习机械制图的核心内容。
《机械制图》的基本原理,制图标准、及相关规则,严肃体现出国家标准的统一性,无论谁都必须严格遵照执行。随着我国各个领域与国际接轨的今天,在机械制造行业,国家标准与国际标准也会逐步一致,使我国机械制造行业技术人才能更好的与之交流,那么就必须熟练地掌握这门技术语言,更便于同行业间进行技术探讨和技术革新,但是前提条件是必须精通机械制图这门课程以及相关的国家标准,并且反复强调标准规定的严谨性、权威性和法制性,使技术人员较好地确立标准化意识。
二、机械制图对解决实际问题和创新能力的影响
《机械制图》课除了如何使他们很好地建立空间想象能力、掌握投影规律及国家标准,还必须具有机械专业的相关知识,如金属工艺学、机械制造工艺学、机械零件与机械原理、公差配合与技术测量等,这些知识在机械制图中的零件结构、表面质量、加工方法、材料选择、技术要求、连接装配关系等方面都要用到。也不是只局限于了解制图上的一些概念、定义和规则,还会学习和掌握到其它相关领域的各种知识,并且会正确、合理、全面地应用好机械制图这门工具,是现代化生产中技术人才最基本的要求,通过机械制图的学习,就要求具备这种让机械制图与实际结合起来,解决实际工作中存在的各方面的问题的能力。
《机械制图》是人们进行技术革新、技术改造的工具,是对新设计、新构思、新工艺研究探索,反映和表达高新技术、发明创造新生事物的载体。我们学生要大胆地在该课程学习中融进新思想、新设计、探索和创新,是知识经济时代向我们提出的新课题、新挑战。我们在学习全过程中始终注意贯彻这一主导思想。激励大家勤于动脑,勇于探索,敢于创新,逐步形成了创新观念,创新意识,培养了学生的创新思维能力。如此较长时间,多个阶段的激发培养,让学生对《机械制图》课程的知识点,发生飞跃的认识,培养起创造能力与个性品质,在今后实际生产中进行技术革新、机械设计时起到要作用。
三、在加工制造中零件图和装配图的作用
任何一台机器或一个部件都是由若干零件装配而成的,制造机器首先要依据零件图加工零件,再根据装配图,组装成机器或者部件。零件图是制造和检验零件的主要依据,不会识读零件图,根本无从着手加工零件,所以,识读零件图和绘制零件图是《机械制图》的重要内容。能快速而正确地识读零件的图纸,理解零件的加工信息,是正确实施零件加工的前提,能合理表达零件的结构,正确规范的绘制一张零件的图纸,是在职业岗位上进行技术交流和沟通的必要手段。另外机器或者部件的设计过程中,一般先根据设计要求画出装配图以表达机器或者部件的工作原理、传动路线,零件之间的装配关系以及零件的结构形状,然后按照装配图设计零件,并绘制零件图。再生产过程中,装配图又是制定机器或部件装配工艺规程、指导装配、检验、安装和维修的依据。因此识读装配图是在生产交流和技术革新中重要的一项读图能力
四、掌握机械制图是培养其他能力的前提
识图和绘图能力是机械类专业学生的专业基本能力,在实际的工作中,很多岗位的能力要求与机械制图有直接的关系,例如:绘图员、工艺员、技术档案管理员、工程设计人员、车间生产管理人员以及机床操作和加工岗位等。在学生学习中要结合职业岗位的具体要求,加强机械制图综合技能训练的同时,注重综合职业素质的培养。例如:零件测绘和计算机绘图软件应用方面的学习是在学生掌握机械制图知识和基本技能之后,机械制图技术的延伸和应用。么在今天,计算机绘图,AOTUCAD技术推动了几乎所有领域的设计革命。但是计算机绘图的广泛应用,并不意味着可以取代传统的机械制图,同时再先进的设计都离不开运用图形来表达、构思,因此机械制图的作用不仅不会降低,反而显得更加重要。
五、结束语
机械制图是一门专业基础课程,它不但对后续专业课程的学习有影响,也随着后续专业课程的学习,不断深入和加强。把机械制图技术应用贯穿到整个专业学习和机械制造各个环节中,对一个即将从事机械行业的从业者来说,掌握了这门技术语言,将轻松的胜任工作。
参考文献
[1]明兴祖,姚建民,机械CAD/CAM[M]北京:化学工业出版社出版,2003
关键词:机械测绘;三维建模;实践教学;Solidworks
中图分类号:G64文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)13-0031-03
引言
机械测绘课程设计是我国高校机械类和电机类专业普遍开设的一门重要实践课程,是机械制图教学中一个重要后续环节,要求学生利用一周时间,对典型的机械设备进行工作原理分析,拆卸、安装并使用简单的测绘工具如钢板尺、游标卡尺、内外卡钳、各种螺丝刀等对各个零件进行测量,画出零件图和装配图并标注尺寸,填写明细表和技术要求。其目的是加强、巩固、深化、扩展课堂教学的理论知识,培养学生实践动手能力及操作能力,进一步提高学生分析问题和解决问题的水平。但是传统的手工测绘和计算机二维绘图的实践方式已经落后于时代,手工测绘工作量大,重复劳动较多,修改复制不方便,学生普遍兴趣不高。以AutoCAD为代表的二维绘图软件一度成为计算机绘图和辅助设计的首选软件,在高校机械测绘教学实践中得到普遍应用,但是近年来随着计算机技术,三维彩色图像仿真技术和软件编程技术的飞速发展,计算机绘图已从二维平面图发展到三维立体图,机械计算机辅助设计也从二维设计发展到三维设计。当前不少CAD应用系统已经将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一体,并在国内外得到广泛应用。因此对机械测绘课程设计的改革迫在眉睫,让学生在机械测绘的绘图实践中就掌握三维CAD软件的应用尤为重要。
1使用三维建模和设计软件的优点和必要性
(1) 随着先进数控设备及大量的CAD/CAM/CAE软件的不断涌现,设计、分析、加工、检测等功能一体化已经成为现代制造技术的基本特征,工程图样是CAD/CAPP/CAM/ERP各个模块间的重要的信息载体,它不仅表达产品的几何构造,还是对产品性能进行分析和优化,对设计结果进行模拟和验证及工程数据管理的重要基础,二维图样已远不能满足要求,而能够完成这一系列制造工程的信息载体只能是三维模型。
(2) 三维设计符合人的思维过程。设计师在设计时,总是先构思,后表达,即先构思出产品的形状,然后再将构思出的产品形状表达出来。由于在脑海中构思出的产品形状是三维的,因此,画三维立体图符合设计师的创新意识流,有利于设计的深入进行。
(3) 由三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点,便于与他人进行技术交流,甚至可以与不懂机械制图的人们交流。
(4) 有利于获得复杂的几何造型,如截交、相贯、不规则复杂曲面等。
(5) 可以在计算机上对零件进行力学分析、虚拟加工、虚拟装配,检验零件的装配情况,从而减少制造昂贵的产品样机的数量。
2国内外较流行的三维建模和设计软件
目前不少公司和高校都从事机械三维设计软件的开发,推出了不少各具特色的软件,当前较流行的国内外软件有:Unigraphics Solutions公司的UGⅡ、 SDRC公司的IDEAS、Dassult公司CATIA、PTC公司的PRO/E、MATRA公司的Euclid、CV公司的CADDS5、Solidworks公司的Solidworks、Autodesk公司的MDT和Inventor、北航海尔的CAXA,华中软件集团的InerCAD、开目软件公司的开目CAD等。
笔者所选择的Solidworks软件,是一个美国Solidworks公司开发的基于Windows平台的CAD软件,有较强大的三维建模、工程图绘制、动画制作和模型渲染功能,以其为核心集成的CAD/CAM/CAM系统可较好满足产品设计、分析、制造、产品数据管理的一体化要求,并能与其他CAD/CAM/CAE软件达到无缝连接和集成。该软件在较短时间得到了企业和高校的认可,在上海,该软件已成为不少单位招聘机械岗位员工的基本需求之一,上海十多所工科高校自2000年开始连续举办和参与SolidWorks软件应用大赛,在美国笔者进修的加州大学机械工程专业的课程设计和毕业设计中也得到普遍使用。
3应用Solidworks软件的齿轮减速器各零件的三维建模
齿轮减速器就是各高校普遍采用的测绘对象,它由齿轮、齿轮轴、轴、滚动轴承、键等零件安装在封闭的箱体内组成,是工程上具有典型性和代表性的部件。
3.1箱座的三维建模
箱座是减速器的主要零件之一,主要用来支承和固定其他零件。如图1所示,结构有一定复杂性,在三维建模前,首先进行形体分析,如将其分为箱座主体、内腔、底板、箱体联接凸缘、加强肋、螺栓凸台、回油沟、吊耳、排油孔等部分,然后就可以应用Solidworks进行三维实体建模,通过各种二维绘图和编辑操作产生二维图形,通过二维图形拉伸、旋转、薄壁特征、抽壳、打孔以及三维编辑等操作来实现三维实体建模,且Solidworks的实体建模为基于特征的参数化建模,采用树状结构来记录设计历程中的每一步特征,可以对特征的状态和创建顺序进行修改、回溯到某一特征然后继续进行造型,并支持创建特征库,可以将一些常用特征存在特征库中,以后再使用时只需定位和输入某些尺寸数值即可完成特征的创建。
3.2螺纹紧固件的三维建模
螺纹紧固件是广泛使用的标准件,减速器各零件中,除螺钉、螺栓、螺母等标准件外,箱体、箱盖、通气塞、排油螺塞等多个零件都有螺纹,在AutoCAD等软件中,精确绘制螺纹有一定的困难,采用Solidworks软件,相对就比较方便,首先绘制好轮廓和路径,然后利用扫描工具就可精确构造出螺纹的三维结构,图2是通气塞三维模型渲染图。
4减速器的三维装配
该齿轮减速器的三维装配比较复杂,关键在装配时要明确各个零部件间的位置约束关系,如对齐、重合、平行、相切、同轴等,并注意装配的前后顺序,可将其分为主动轴系零件:主动齿轮轴、滚动轴承、挡油环、调整环、主动轴透盖、主动轴闷盖等;从动轴系零件:从动轴、齿轮、滚动轴承、定位套筒、调整环、从动轴透盖与从动轴闷盖等;箱座及其附件:油标小盖、反光片、油面指示片、螺钉、油塞等;箱盖及其附件:窥视孔盖、通气塞、螺钉、螺母等;一一装配,然后再集中安装。图3是该减速器三维装配整机渲染图,Solidworks装配较为灵活,采用树形方式表达装配体中的层次和约束关系,采用SmartMate方法,在动态拖动零部件的同时,可自动捕捉适当的配合关系,进行装配。同其他CAD三维软件,在进行零件间三维装配时,可进行零部件之间的干涉检查,计算装配体的各种物理属性。
装配爆炸图是将装配到一起的零部件分别移开,使设计人员可以更好地对装配结构和装配关系进行分析和观察。现在不少CAD三维软件,都可形象地模拟出装配体各零件间的装配和拆卸过程,并直接转化为动画,如图4是采用Solidworks制作的减速器整机爆炸图。该软件除可自动根据装配关系生成爆炸图外,还提供了自动和手动相结合的方法生成爆炸图,在手动调整中可以对每个零件移出的方向、距离等进行设定。
5工程图
现在,绝大多数的CAD三维软件,可直接从三维模型投影产生各种工程图,包括标准三视图、轴侧图、向视图、各种剖视图、局部视图等及相关的尺寸与标注,且工程图和三维模型可相关联,改变某张工程图纸中的机件的局部结构和大小,相关联的三维模型和其他图纸也同时发生变化。当然,国外的CAD三维软件的制图标准与我国制图标准不一致,在由减速器三维模型转化为工程图纸时,需根据我国国标对视图中的某些线条和尺寸标注进行调整,标注相应的工程符号,即可完成减速器的零件图和装配图。
结论:
在机械测绘课程设计中结合Solidworks等三维CAD软件,不仅可以提高学生机械测绘能力和制图技能,而且有利于培养学生动手实践能力及用计算机进行机械造型的能力,开阔学生的专业视野,提高学生的学习兴趣和工程素养,为后续专业课程如机械设计、机械制造、计算机辅助设计与制造、计算机图形学、有限元分析等学习打下基础,同时对引进设备的消化、吸收、改造也有积极的现实意义。
参考文献:
[1] 孙保福,唐爱华.基于现代制造技术的工程图学课程改革之初探[J].上海:东华大学学报,2005,(4).
[2] 荣涵锐,荣毅虹.AUTOCAD三维图形在机械设计中的应用[M].哈尔滨工业大学出版社,1999.
收稿日期:2007-03-13
关键词: 机械制图 制图测绘 计算机绘图 教学改革
1.引言
《机械制图》、《制图测绘》、《计算机绘图》是工科院校中机械类专业的专业基础课程,三门课程都以培养学生的空间想象能力、绘图识图能力为教学目标。其中《机械制图》注重讲授制图原理和方法,《计算机绘图》注重讲授利用计算机软件绘制图形的技巧,《制图测绘》则注重实践。因此,如何将三门课程有机地结合,构建计算机绘图与机械制图课程新体系及改革教学方法,并进一步提高教学质量,成为当前机械制图教学改革中亟待解决的问题。
2.教学改革背景
传统教学中,《机械制图》课程教师运用图纸、实物模型、多媒体课件,辅以圆规、三角板等教具[1],学生在通过大量练习巩固知识达到培养空间想象能力、图解简单空间几何问题,从而达到掌握绘制、阅读机械图样的基本能力,以及识读、绘制机械零件图和装配图的教学目的。《计算机绘图》主要运用Auto CAD软件进行教学,结合理论进行上机实践操作,从而增强计算机绘图的能力和技巧,进而为计算机辅助设计奠定基础。《制图测绘》则初步培养学生机械工程的意识,综合运用《机械制图》课程中所学知识,根据现有部件(或机器),通过查阅相关资料、测量实物等方法,画出该部件(或机器)装配图和零件图的过程。传统的教学方式存在诸多弊端,三门课程分别单独授课,专业知识重复、授课学时增加、教学效果不明显。
《机械制图》是基础,三门课程紧密联系。《制图测绘》、《计算机绘图》不能脱离《机械制图》课程而独立开设,必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法、国家制图标准、零件图和装配图基础上才能进行制图测绘并运用计算机绘图画出规范的机械图。
科技时代的发展,使得绘图技能的掌握不仅仅局限于手工绘图,传统教学手段已经不能符合现阶段的教学要求。在制图学科中引入计算机绘图,从而辅助机械制图,提高绘图效率。运用计算机先进的辅助工具推动机械制图的教学。计算机绘图在授课过程中能够帮助教师运用CAD中轴测图、三维图形变换等功能,向学生展示空间形体及空间—平面的转换过程,有助于更好地提高学生的识图、绘图能力及空间想象和思维能力,大大缩短传统手工绘图耗费的时间。同时激励学生通过软件绘图对制图理论进一步探索。计算机的普及和发展使传统的《机械制图》课程教学面临更多新的挑战,在图形文件的保存和管理、图纸的重复利用等方面也体现了计算机绘图极大的优越性。
3.教学改革的措施
目前,以我校教学模式为例,《机械制图》、《制图测绘》与《计算机绘图》采用传统相结合的教学模式,即先进行机械制图理论教学、再进行制图测绘,最后学习计算机绘图,其中计算机绘图是单独一门课程。从教学方法分析,此教学方式循序渐进,先加强理论教学,再注入实践教学,最后运用计算机绘图综合前两门课程。但在时间段上机械制图与计算机绘图分离教学,不可避免地造成机械制图原理和计算机运用方面的脱节,同时未能及时在制图测绘中运用计算机绘图,学生仅能掌握计算机制图的基本运用,未能绘制复杂的装配图,影响今后的设计图纸绘制,达不到预期教学目的。因此,只有将机械制图和计算机绘图两门课程同时进行,分别以各相关知识点为独立单元,穿插教学,并在制图测绘中加以实践检验,三门课合理结合,才能达到最佳的学习效果。
通过对传统教学的弊端及三门课程之间相互关系的分析,在实践教学中探究一种将三门课程有机结合的教学方法,具体改革措施如下[2]:
(1)理论教学内容的改革。《机械制图》与《计算机绘图》两门课程同时穿行教学,教学内容依次是:
(2)教学手段改革。在《机械制图》授课中运用多媒体授课同时加入Auto CAD辅助授课。授课前,把课时需要讲解的图形提前在Auto CAD软件中建立模型,授课中,通过对模型的旋转、剖切等操作,加深学生对图形的理解,增强学生的空间思维能力。尤其是组合体和零件图的识读及绘制的讲解,在教学过程中一直都是难点,加之学生的空间想象力不够等因素,读图制图较难完成。如果运用Auto CAD建立三维模型,使三视图和计算机三维模型相互对照,帮助学生理解。并授课后,要求学生在《机械制图》作业练习册上与Auto CAD中同时完成。当学生遇到不易理解的图形,可以通过在Auto CAD中建立三维模型与三视图对照,快速准确得到结果。
(3)实践课程教学内容改革。将《制图测绘》与《计算机绘图》结合,利用一周时间进行零部件测绘,先手工绘制草图,再结合计算机绘图软件Auto CAD绘制整套图纸[3]。
同时,将计算机绘图运用到机械制图及其相关课程中会存在一些问题。例如,少数学生直接抄袭图形,敷衍了事。这就要求教师必须全面加强授课中的过程监控。
4.结语
随着科技的进步,《机械制图》、《制图测绘》与《计算机绘图》课程有机结合的教学改革势在必行,这将在使学生掌握基本理论和知识的同时,更好地培养空间想象力和软件应用能力,并提高学生的学习效率,教学效果得到进一步增强。
未来计算机技术的发展,除Auto CAD软件外,更多的机械绘图软件也将逐步运用到机械制图及相关课程的教学中来,制图课程的教学改革也会随着之发展变化。因此,将计算机绘图合理地运用到机械制图及相关课程中,具有重要意义,通过逐步完善和构建新的课程体系,进一步提高教学质量,优化教学效果。
参考文献:
[1]徐亚娥.基于CAD下的机械制图教学实践[J].价值工程,2011(13):207-02.
关键词:制图;三维CAD;教学改革;工程图
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0165-03
一、CAD概念、发展历程及趋势
CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的水平成了衡量一个国家工业技术水平的重要标志。
CAD技术的发展和形成至今有60多年的历史,自20世纪50年代在美国诞生了第一台计算机绘图系统,开始出现具有简单绘图输出功能的被动式计算机辅助设计技术,即CAD技术。到目前,CAD的发展经历了四次技术革命。
第一次CAD技术革命――曲面造型系统(CATIA):60年代,线框式系统其特点有:只能表达基本的几何信息;无法表达几何数据间的拓扑关系;无法实现CAE及CAM。70年代,法国达索飞机制造公司CATIA:以表面模型为特点的三维造型系统提出贝赛尔算法解决计算机处理曲线和曲面问题,实现计算机完整描述产品零件的主要信息,改变了借助油泥模型来近似表达曲面的工作方式。这标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来,首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息的方式。
第二次CAD技术革命――曲面造型技术(I-Deas):由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有助于CAD的模型表达,给设计带来了惊人的方便性。它代表着未来CAD技术的发展方向。表面模型技术基本解决了CAM有关问题,但是CAE无法实现。1979年SDRC推出完全基于实体造型技术的I-deas,实现了CAE。
第三次CAD技术革命――参数化技术(Pro/E):在实体造型技术逐渐普及的时候,80年代中期,PTC公司推出基于参数化实体造型技术的Pro/E。
第四次CAD技术革命――变量化技术(I-Deas):SDRC公司投资1亿美元在1993年推出基于变量参数化技术的全新体系结构I-DEAS Master Series软件;UGS公司收购了SDRC公司推出了融合UG和I-DEAS的NX系统。计算机技术的不断成熟,使得现在的CAD技术和系统都具有良好的开放性。图形接口、图形功能日趋标准化。综合应用多媒体技术和人工智能、专家系统等技术大大提高了自动化设计的程度,出现了智能CAD新学科。三维CAD软件体系架构如图1所示。
CAD产品从操作平台上主要分为两大类:一是工作站上的CAD绘图软件,由于工作站上的CAD软件技术复杂,售价高,并且涉及到企业多方面的应用以及以后的管理和国标化等后续工作,因此企业在选型时应十分慎重。二是微型计算机平台上的CAD绘图软件。在此平台上运行的高性能三维CAD软件具有图标直观、操作简便、价格适中、图形显示技术支持好的特点,为三维CAD技术的普及和应用提供了十分有利的客观条件。目前国际上流行的三维CAD(多数包含CAE和CAM等模块)软件有数十种,基本功能大体相同,但也各有所长。表1中列举了国内外常用的CAD软件。
众多CAD软件中,法国达索公司的SolidWorks是一套功能相当强大的三维CAD软件。该软件的界面友好,易学易用,上手快及价格优势,使得企业及个人用户较多,国内相当多的中小型企业都在使用SolidWorks 软件。软件主要包括零件设计、装配设计、工程图模块,软件可以进行实时的全相关性的参数化尺寸驱动,例如当设计人员修改了任意一个零部件尺寸约束,则与之相关联的装配图、工程图中的尺寸均随之修改。零件草图设计中漏标尺寸(欠约束)或多标尺寸(过约束)能实时体现出来,这些功能在二维设计软件系统如Autocad中是没有的,SolidWorks软件还可与高级图像软件Photoworks、有限元分析软件Cosmos、机构运动学分析软件Motionworks、产品数据管理软件SmarTeam 以及数控加工模块Camworks等著名软件无缝集成。
近年来三维CAD软件发展的趋势是:第一,操作性。CAD软件是产品创新的工具,务求易学易用,复杂的功能操作简单,简单的功能能够实现自动化,所以CAD软件操作性是向简便性、易学以用的方向发展。第二,智能化。建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误、回答问题、提出建议方案等。第三,虚拟现实技术。设计人员在虚拟世界中创造的新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,装配设计及运动仿真能及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题。第四,集成化。集成化是很多系统的发展方向,CAD系统也不例外,目前CAD的发展方向可以用以下内容表示:CAD+CAM=CAD/CAM;CAD/CAM+CAPP+CAT+PDM=CAE。就目前现状来说,集成化后的最高层次就是计算机集成生产系统-CIMS(计算机/现代集成制造系统)。
二、机械类制图课程教学的现状
随着现代制造技术与计算机技术的不断融合发展,工程图学大纲新的教学基本要求中增加了“创造性构型设计能力、使用绘图软件绘制工程图样及进行三维造型设计能力的培养”。因此工程图学教学大纲中理应增加利用三维设计软件进行构型设计的内容,只有这样才能完成三维造型设计能力培养的教学目标。高等院校工程图学课程由最早的工程制图 +手工绘图(图板与丁字尺)传统教学模式演变为工程制图+二维计算机绘图再演变成如今的工程制图、画法几何学的投影、三维CAD绘图软件教学三位一体,相辅相成的格局。调查显示,截至2013年,有机械类专业的高等学校95%都开设了计算机绘图课程,其中50%的学校开展如PRO/E、UG NX三维CAD软件的教学,三维CAD绘图课程的平均学时为32左右,如今的工程制图课程已经由过去单纯的画图、读图等制图技能本身的训练,向体现以设计为培养目标的逐步转换。
三维CAD技术的引入,在制图课程教学内容、教学方法以及机械类学科在整体课程体系设置上引发了很多从事多年制图课程教学的专家思考。三维CAD技术确实较二维CAD技术先进很多,但是如何打破原有的教学理念,使三维CAD技术与制图内容有机结合?在响应国家“卓越工程师”号召下,如何培养出具有创新思维的跨世纪的人才,如何进行制图课程内容的取舍添加整合等方面的探索与改革,是制图课程改革的主要任务之一。本文主要讨论采用三维CAD技术的制图教学实践中的若干探索。
三、三维CAD制图教学内容的融合与实践
借助于UG、CATIA、Solidworks 等三维绘图软件进行零部件设计、零部件装配,大大地增强了学生的空间思维能力,提高了学生对于制图课程的学习热情,明显提高了学习效率。但由此也引发了三维CAD制图与传统制图内容有机结合的思考。
三维CAD制图在内容和教学体系上通常采用融入式、独立式和CG 主导式3种模式。融入式是将三维建模原理、方法融合渗透到工程制图课程中,与传统内容密切协调,互为补充。独立式是将三维CAD独立于制图课程,完全构成独立的新课程体系。CG 主导式是以计算机绘图为主线,将制图内容穿插其中,讲授内容可按三维实体构成分析、二维投影制图、三维实体设计与表达、三维实体转化为二维视图、课程设计的授课思路。融入式教学是在原有制图课程的不同章节引入相应的CAD三维建模内容,如此可帮助部分空间想象能力较弱的学生的空间思维能力以及三维形体与二维图形之间的相互关系的理解。目前高校制图课程的课时较多的授课模式还是融入式教学。
三维CAD技术与工程制图传统教学内容的融入的实践,首要问题就是要做好三维CAD技术与工程制图传统教学内容在某些概念上的变通,下面以SolidWorks为例:
第一,传统工程制图中的“投影面”与SolidWorks软件中的“坐标平面”的思维变通。
第二,传统工程制图中的“点的投影定位”与SolidWorks中的“直角坐标定位”的思维变通。
第三,传统工程制图中的“平面图形”与SolidWorks软件中的二维草图的思维变通。
第四,传统工程制图中的“平面图形的尺寸标注”与SolidWorks软件中的二维草图中尺寸约束、几何约束的思维变通;传统内容中平面图形的尺寸标注引出了定形尺寸和定位尺寸的概念。在SolidWorks软件中,草图引入了尺寸约束和几何约束的概念。因此在分析平面图形的尺寸标注时应该引用尺寸约束和几何约束的概念来分析平面图形,添加适当的几何约束和必要的尺寸约束使草图完全约束,使设计更加严谨。
第五,传统工程制图中的“基本立体”及“立体的名称、分类”与SolidWorks软件中的“成型方法”的思维变通;机械工程图学教材中的立体或常见的典型零件基本上都可以在SolidWorks软件中采用基于草图的“拉伸”、“旋转”、“放样”、“扫掠”等成型方法构成。
基本立体与CAD成型如图2所示:
第六,传统工程制图中“组合体读图”与SolidWorks成型方法的思维变通。利用传统的形体分析法读图时,就是利用特征视图来确定物体的空间形状。但该物体的成型方法和过程只能用切割法或堆叠法来解释。如下图4中的立体可分析成由长方体经切割形成或由几部分堆叠而成。
现代三维CAD构型设计都是基于二维草图生成三维立体。如果将特征视图与三维CAD中的草图联系起来就可赋予特征视图以新的意义和作用:也就是以特征视图的外轮廓作为草图再采用相应的拉伸等成型方法来生成立体。如图5所示的物体,其左视图为特征视图,立体可分析成以左视图为草图,再以与草图平面相垂直的方向为矢量一次拉伸成柱体,而不再将其分析为切割或叠加而成。由此可见,特征视图已经由原来利用特征视图想象物体形状和结构特点思路演,变成利用特征视图的外轮廓作为立体成形的草图轮廓的新思路。
四、结束语
综上所述,三维CAD技术的发展及其在工程制图课程教学中的应用效果,证明了工程图学的教学内容、教学模式的改革已是大势所趋。通过徐州工程学院工程制图实际教改效果也证明了在讲授机械制图课程中分章节阶段性引入三维CAD的设计理论和造型方法,适时地利用三维CAD技术的功能演示二维草图、三维实体模型、制图之间的转换过程,可以收到事半功倍的教学效果,使学生能够掌握现代设计理念和设计方法。在此基础上不少学生在省级大学生机械创新计划和机械类发明专利研究中也取得了佳绩,从而也适应了国家“卓越工程师”培养的要求。
参考文献:
[1]焦永和,张彤,陈军,等.第7次普通高等学校图学教育现状的调查与研究[J].工程图学学报,2009,30(3):168-172.
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[3]劳动和社会保障部教材办公室.机械制图[M].第五版.北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
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[5]侯洪生.机械工程图学[M].第一版.北京:科学出版社,2008.
【关键词】机械制图;工作过程导向;教学方法
《机械制图》课程是高职院校机械类专业基础课,在专业建设中起着承上启下和贯彻始终的作用,传统的《机械制图》教学中存在不少问题,造成了课程质量低下,极大地影响了学生的学习积极性,难以培养学生解决实际问题的综合能力。
(1)教学内容过于强调课程内容的系统性和完整性,大体上按如下顺序来搭建:投影理论基础—三视图的形成—基本体—组合体—机件的表达方法—常用件及标准件表达方法—零件图—装配图,这种课程结构不适应现代高等职业教育的培养目标,没有突出高等职业教育的职业性和实践性。
(2)传统的《机械制图》课程教学,制图原理及表达方法强调较多,识图能力的训练较少,忽略了该课程的实践性,教学中很少与实际产品相结合,从而导致课程教学内容不能满足用人单位的需要,在动手能力和表达能力上缺乏有效的训练途径,技能的训练和培养被忽略。
通过对国内外职业院校课程教学发展走势的理解,我们认为就《机械制图》而言,传统的教学模式不符合目前用人单位的需要和职业教育的培养目标,职业院校应打破传统的教材体系,重选内容,重建模式,以提高学生实践能力。
1.基于工作过程导向的课程体系构建的过程
工作过程导向的课程由工作过程导出“行动领域”再经教学整合形成“学习项目”,并通过具体的学习任务来实施。
进行课程整体设计,需要先进行企业调研,做好对毕业生的跟踪调查工作,明确工程机械专业学生毕业后的就业方向及从事的职业技术岗位,做好岗位需求分析,准确进行课程定位,再根据课程的特点,选择合适的教学载体,确定合理的教学内容,完成课程总体设计。
1.1职业岗位需求分析与课程定位
通过组织有关教师深入企业进行了深入的调研,与企业、行业专家、技术人员、毕业生,进行深入的交流。通过调查结果表明工程机械运用与维护专业的学生毕业后就业的岗位主要包括以下4类:设备管理员、技术员、操作员、维修员等。
在完成以上这些工作岗位及具体的工作任务中,经常要与各种工程图样打交道,必须了解机械制图的有关国家标准,具备正确阅读和绘制工程图样的能力,因此《机械制图》课程定位在培养学生的空间思维能力,正确阅读机械工程图和按照国家标准绘制工程图的能力,为后续课程学习和完成毕业设计奠定基础。
1.2课程目标设计
课程目标的设计重在实践能力和职业技能的培养,以突出人才的创新素质和创新能力的培养为宗旨,贯彻以基本理论“必须、够用”为度,简化传统知识的传授,突出能力和素质的训练培养,力争体现教学内容的先进性、实用性,尽可能缩短学生所学知识技能与职业岗位的距离。
机械制图的课程目标主要培养学生三方面的能力:了解国家有关机械制图标准,能查阅并运用各种手册和工具书的能力;工程设计表达能力和正确绘制工程图样的能力;阅图工程图样的空间抽象思维和分析解决问题的能力;在培养学生能力的同时,还需要抓好学生养成教育,培养学生养成认真、负责、严谨细致的工作作风和习惯。
1.3工作过程导向课程教学内容的构建
为了使教学项目内容贴近企业实际生产,学校与企业共同合作,以企业生产零件为载体共同开发本课程,遵循由低级到高级,由简单到复杂的认知规律,设计适合于学习的工作任务,依据“工作过程导向”对原有课程体系进行解构和重构,共设计了8个教学项目,分别是:平面图形的绘制、三视图的绘制、轴套类零件、盘盖轮类零件、箱壳类零件、支架类零件、标准件与常用件、机械部件识读与绘制,其中各个项目下又转换成若干任务,将理论内容溶化在项目的操作中,比如项目四:盘盖轮类零件,包括三个任务:端盖的识读与绘制、泵盖的识读与绘制、手轮的识读与绘制。
1.4《机械制图》教学方法设计
《机械制图》基于工作课程导向课程教学是以工作任务为中心,项目课程为主题的。项目开始前,先对班级学生进行分组,在完成每个任务时,预先布置工作任务,以便学生充分做好课前的准备工作,课堂上让学生汇报,进行组与组之间的互评,再经过教师的点评,学生根据同学间的互评和教师的点评完成对工作任务的修改、完善。为了提高学生的学习积极性和竞争意识,教师对每个项目都进行考核,并把它纳入最终的成绩评定。
1.5工作过程导向课程教学实施步骤
《机械制图》课程虽然理论性较强,但完全可以赋予它实践性内容,采用工作过程为导向设计开发项目式教学内容的方法理论联系实践,实践结合理论,比较便于组织实施和开展,也便于学生掌握理论知识及实践技能。
工作过程导向的目的在于克服学科体系的结构化内容,而有利于与工作过程相关内容的学习,以工作过程为导向的《机械制图》课程是由典型职业工作过程确定实际工作任务,归并成教学工作任务,最终转化为职业教育教学任务,这是一个从行动领域到学习领域,最终到学习情景的过程。
我们知道一般机械产品生产工作过程是:确定工作任务,制定解决方案,实施解决,质量检查。因此,以工作过程开展项目式教学的基本步骤确定为:确定任务,制定工作计划,实施计划,进行质量控制与检测,评估反馈,这样开展教学工作,能为学生提供体验完整工作过程的学习机会,增强学生适应企业的实际工作环境和解决综合问题的能力。在学生学习过程中,学生需组成团队完成一个真实项目,能培养团队精神,充分锻炼实际动手及项目管理能力,掌握真实技能。
教学的实施应注意以下要点:
(1)整个课程由原来的学科体系教学向行动体系教学转变,即由原来的“先学后做”,转变为“做中学”是教学过程的一个重要部分。
(2)改变教学的主体,我们强调学生是学习的主体,老师是教学的主导,通过采用基于工作过程的“行动导向”式教学,把学生的主动性调动起来,学生通过完成项目任务,即训练工作技能,又掌握从事本专业有关岗位的必须的知识。
(3)学生在做的过程中老师要做好引导,确保每个学生通过自己的努力,都能完成工作任务,但是老师又不能替代学生做,在学生完成任务后,教师还要组织引导学生进行自评及小组之间的互评。
2.改革课程考核方法
职业院校的学生比较普遍地存在自由散漫,抄作业,考试作弊等不良现象,还有的学生习惯于背理论,应付考试,这样的考试成绩不能全面的反映学习效果,更谈不上教育和激励学生并促进其发展,建立科学的教学评价体系能引导学生调整学习方法,把相当部分的学习精力转到对作业,手工绘图等基本技能训练上来,达到掌握知识,培养能力的教学目标,提高综合制图技能,从根本上改变抄袭作业,考试作弊等各种不良风气。
在课程考核方法上,树立以“能力测试”为中心的现代考核理念,建立基于学习过程的形成性考核评价体系,采取答卷与口试相结合、理论考试与实践考试相结合、答辩和现场测试相结合的多维度考核方式,对学生的每个学习阶段均进行考核,据此建立学生的学习绩效考核档案,并进行动态公示,每个学生均能清楚自己在各个阶段的学习成效,使考核评价贯穿于课程学习的始终,真正成为促进学生学习的有效的手段。 [科]
【参考文献】
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].教育科学出版社,2007.
述职报告作为专业技术人员述职述廉的重要应用文体,对人才的选拔、培养和使用中具有重要地位和作用。下面就让小编带你去看看技术部个人工作述职报告范文3篇,希望能帮助到大家!
技术部个人述职报告1
各位领导、各位同事:
首先,感谢公司领导及项目经理一年来对我工作的关心指导,感谢同事对我工作的支持帮助!结合一年来的工作,我从以下三个方面向各位领导及同仁述职如下,请审议。
一、加强学习,提高思想认识
作为工程部技术负责人,要踏实作好本职工作,首先必须在思想上与公司和项目领导保持高度的一致。我始终认为,只有熟知和掌握技术,协同合作!才能排除一切干扰,战胜一切困难,扎实干好技术和项目管理工作。为此我认真学习了集团文件精神并在实际工作中不断加以实践,实事求是。在工作中,我坚决贯彻执行公司和项目领导的各项指示、规定。时刻不放松学习,始终使自己的思想跟得上公司的发展需要并与时俱进。
二、主要工作完成情况
1、认识明确,把握重点。质量是施工企业的生命线。由于以往年度在____工程项目上负责技术,主管全厂主机设备安装到调试和施工过程中关键部位的程序控制。所以在工作中对遇到的问题能及时提出和落实解决,承上启下,发挥个人特长,整合集体优势,在项目管理中有效地提高了全员质量意识。参与制定了代表本项目特色的机装工程科管理制度,安排管理人员分配给各个施工队伍,采取验收工程质量及进度的情况并以百分比的形式直接与工程款挂钩的方法,落实项目的奖惩制度,设定月最佳施工队伍并予以奖励!这样,在大家一致的努力下,屯河项目因此得以安全,高效,高质量的运行着!在确保施工安全,施工质量的前提下达到年底点火的目标!
2、以人为本,安全第一。我们所从事的行业是高危行业,我本着安全第一!要务思想进行班组安全生产的管理工作。首先是落实公司,项目制定的各项安全规章制度,督促施工班组,然后对现场多查多看多提醒,对潜在和存在的安全隐患生产逐一排查、配合项目安全、监督部门的管理工作,合理解决了安全与生产的关系。
3、文明施工树形象。文明施工形象体现着一个企业的基础管理水平,基础工作水平代表着一个企业的管理水平---细节决定成败!因此,这一年来我就把这一工作作为一项重点工作来抓,从项目设备安装前期的基础工作到关键点的质量控制和后期设备调试正常运行都努力按高起点、高标准、高水平要求,尽心管理,踏实工作。通过我的努力,工作有了一定起色,尤其是在施工现场得到了项目部与甲方的高度称赞。他们说:有邓工在,放心!
4、技术核心。作为____,屯河项目机装工程部的技术负责人,自己以积极的工作态度和高度责任心深入施工现场,认真了解分析施工现场的每一个环节,以身作则,以自己出色的工作经验解决工地上一个又一个的技术难题,为设备的正确安装提供了保障。屯河试车期间,我带领项目部工程科的同志们,克服下雪,低温,路滑等困难,以最高的试车要求对每一项单机进行精细的试运行,试车全过程,协同合作!积极带领相关人员参与到调试中去,并采取分配的方式,多点开花,让试车工作能够高效的进行!对调试中发现的问题及时落实到班组并彻底解决。
5、新人导师。作为老资历的苏州中材人,我时刻将培养新人作为自己的使命,我深知做工程工作是项艰苦的工作,是项身体与意志都得到锤炼的工作,而刚从大学温床毕业的学生加入到这样工作来之后肯定会有许多的不适应,不管是安全和工作方面还是生活方面,都会遇到很多的苦难和困扰,而我,积极主动的以一名导师的角色带领他们全身心的投入到工作当中去,以积极乐观,向上的工作态度去面对工程的一切,让他们在忙碌的学习和工作当中去成长,去适应!就如今年的两名机装新人,在我的带领下积极的投入到试车当中去,不怕脏不怕累,充实的工作,快乐的生活,下班后依然可以成为忘年之交,谈人生,谈理想!把酒言欢,真正的让新人融入到项目部这个大家庭当中来!我想,这些是我作为一名尽职老苏安人的义务和责任!
三、严于律已,率先垂范。
作为项目技术主管,发扬艰苦奋斗和谦虚谨慎的优良传统,树立正确的权利观、地位观,认认真真做事,清清白白做人。
一是加强学习,树立公正廉洁的项目管理人员的形象。“公生明、廉生威”。作为一名管理干部,自己能够坚持科学的发展观,树立正确的价值观,严格要求自己,对照项目领导的形象标准,进行自我检查,做到公平、公开、公正,始终保持脚踏实地的工作作风。
二是严守纪律,洁身自好。在工作中时刻遵循公司和项目各项规章制度。做到了不为自己谋取私利,不以权压人;不利用工作之便为自己的亲属、朋友办违背原则和违反公司和项目制度的事。在业务工作往来中,遵循节简的原则,为项目能省一分钱算一分钱。时刻把公司的利益放在首位。
20____年是难忘的一年,作为老苏州中材人,我亲身经历着__中材的各种改变与进步,现如今,公司大战略方向的转移是跨出的改革之路的一个大脚步,我作为苏州中材人,始终由衷的将公司的利益放在第一位,热忱的踏实工作,将自己的青春和热血奉献给了公司,同时也希望能够以我的丰富工作经验和娴熟的技术知识持续的帮助公司给予的每一个项目安全,高质量,高效率的保证!最后,希望公司能在改革中越走越辉煌,也希望项目部一切顺利!
谢谢大家!
技术部个人述职报告2
各位领导、同志们:
我是武东志,机电区主管技术员,负责技术管理工作。一年来,在公司的正确领导和机电运输专业同志们的理解和支持下,技术管理工作在不断提高,也正逐步走向规范化管理。下面,我就一年来的工作情况简要汇报如下,不妥之处,敬请各位领导和同志们批评指正。
一、培养人才,发挥人才效益,是生产力提高的因素之一。
近几年我公司非常注重专业技术人才的招收和培养工作,认为人是做好一切工作的决定因素,也是企业生存和发展的原动力。我们掌握了人才就等于掌握了科学技术。科学技术的乘法效应,足显了人才在生产力中的首要地位和作用基于这种企业共识,我们非常注重大学毕业生的培养。机电运输专业共有大学毕业生十几名,参加工作没几年,工作经验不足。为了提高他们服务矿山的本领,我们主要做了如下工作:
1、养成标准化规范化作业工作习惯
标准化规范化作业,首先要掌握标准掌握规范。为此我们组织专业技术人员从网上下载标准和规范,自8月以来,机电运输专业的技术员从网上下载标准、规范、手册等300多个,主要包括煤矿安全规程、试验规程、国家标准、行业标准、设计技术规范、检验检测规范、检修规范、验收规范和各种技术手册等,其中aq系列安全检验检测规范9个,gb系列国家标准104个,mt煤炭行业标准35个,建筑及电力行业标准规范10个,机械行业标准规范5个。拥有了这些标准和规范后,进行分类汇总,共享给各个技术员,以备他们在工作中查询和应用。这项工作我们还想建立一个资料数据库,以便于管理和查询应用。目前正在考虑合适的数据库编程人员。
2、标准化制图工作的推进
为了推进标准化制图工作,我们从网上下载了四个国家制图标准(gb-t14665-20____机械工程cad制图规则、gb-t18135-电气工程cad制图标准、gb-t50593-煤炭矿井制图标准、gb-t18229-cad制图标准)并打印出来,并且每个技术员还人手一套电子版的'标准。
我们要求技术员每月上交1至3张标准图纸,并给每个技术员打分考核,公布排名结果。标准化制图工作推进已经有几个月时间,有一少半技术员已经进步很快,并能做独立设计。
3、专题讨论会及专题讲座工作的开展
为了促进技术员的理论素质,我们每月组织专题讲座和讨论会,参加人主要是机电运输专业技术员,另外技术骨干和管理人员也可抽时间参加。
我们要求主讲者要制作不少于60页的演示文稿(幻灯片),在机电区的多媒体教室演示讲解,期间穿插讨论。目前这个活动已经组织4次,效果不错。既锻炼了主讲技术员的专业知识的系统学习,有让他们学会了演示文稿的制作。同时其他专业的技术人员也可做个全面了解。尤其在讨论中更能把问题搞清搞透。
4、辅助设计工具的更新学习
目前我公司设备新度系数很高,跟厂家的技术交流也很多,厂家提供的电子版文件种类不断升级,已不是autocad一统天下的时代了。出现了诸如等三维辅助设计软件,比如西安煤机厂、石家庄煤机厂、佳木斯煤机厂等在新产品中都使用了这种辅助设计软件。
去年寇子明教授给我们的资料中也使用这种格式的文件。如果我们没有这些辅助设计工具,就给我们堵了一条路。因此我们组织技术人员不断更新自己的辅助设计软件,跟上主流,避免淘汰。
是世界上主流三维辅助设计软件,功能非常强大,造型理念与车间加工装配环节相似,易学易用。目前我们很多技术员对solidworks非常感兴趣,已经有三名技术员能做基本零件的造型辅助设计工作,这些工作也为我们同厂家的技术交流奠定了基础。
二、紧抓当前改扩建锻炼机会,积极发挥技术人员不可替代的作用
在机电区和运输区的正确领导下,按照机运副总的管理模式,紧抓这次锻炼机会,组织分管技术员投身到改扩建中进行锤炼。实践证明他们在机电运输各大系统的设计安装和达标亮化中具有重要作用。并积极配合相关单位做好了前期技术准备工作,有的已经进入了安装实施阶段,为辅助运输、皮带运输和供排水系统的形成做了自己的贡献。
三、大型固定设备日常维护运行中的技术管理工作
大型固定设备维护运行已经走上了规范化管理的道路,设备运行工况的分析也正逐步走向规范。我们首先把最重要的设备-主通风机的技术管理工作进行了规范,要求每月主通风机倒机一次,倒机后15日内设备运行正常后做工况分析,绘制运行曲线,填写分析报表,经审核后存档备查。通过报表分析发现了好几项问题,这些问题正在处理解决阶段。下一项工况分析就是主排水系统。
电气设备预防性试验是电气设备维护中一项技术管理工作。我们已经把今年的试验工作进行了计划安排,将按计划对设备进行七项指标试验,并做好记录。试验中心已经成立,已经搞了一部分工作,今年这项工作已经走向规范。
四、存在的不足和今后努力的方向
不足之处主要有:
1、学习系统性不够,特别是对于标准的学习缺乏系统组织学习。
2、工作经验不足,处理和化解工作中的矛盾,方式和方法欠考虑。
3、业务技能还要进一步学习提高,定位不专不深,浅尝辄止思想严重。
今后努力的方向:
1、坚持学习,跟上时代的步伐,保持知识的先进性和系统性,不断扩展服务矿山的新本领。
2、加强个人修养,埋头苦干,精于业务,践行“做人做事”齐头并进的人生准则。
以上述职,敬请领导、同志们批评指正。
技术部个人述职报告3
尊敬的各位领导、职工同志们:
大家好,根据矿党委安排,现将我本人20____年度的工作、学习情况向大家进行汇报如下:
做为机电一队的主管技术员,我在上级领导的正确领导、支持下,深入贯彻落实“科学发展观”,认真开展技术管理的各项工作,现按照年终干部考核的要求从德、能、勤、绩、学等方面将自己一年来的工作、学习等情况进行述职,恳请各位领导和同志们提出宝贵意见。请各位领导和同志们评议。
一、加强政治理论和业务知识学习,不断提高自己的政治素质和业务水平。
煤矿机电管理工作是一项复杂、技术性强的特殊行业,作为机电专业的工程技术人员,不但要业务强,更需要政治思想素质高。我作为技术管理人员,在作好业务管理的同时,也注重政治思想的学习。在平时的工作中,始终坚持参加集体学习,抽出一定的时间自学,科学地融入到自己的工作实践,指导好自己的工作,坚持以党的安全生产方针为指导,贯穿安全生产的全过程,使自己在做好业务管理的同时,政治思想水平得到很大提高。
二、业务范围和主要负责的工作:
机电一队主要管理大型提升机电气设备,我主要负责我队机电设备技术管理工作,每月都带领技术人员认真检查设备,能够按设备的性能提前编制检修计划,并认真组织检修工作,确保设备安全运转。负责设备的安装、改造过程中的技术管理工作,积极组织、参与各种技术改造工作,及时解决生产中的技术问题。
在20____年,我矿先后对矸石山绞车、副井口的操作车设备、井下2.5m箕斗进行了改造。把原属淘汰设备的矸石绞车改造为plc控制的变频绞车;原副井口托罐装置改为液压式可伸缩摇台和推车机;原井下2.5m箕斗改造为大倾角皮带机,这些大型的设备改造项目都属于机电一队的设备管理范围,为在今后能够熟练掌握并驾驭好这些新型设备,我与队其他管理人员一起在施工现场对设备进行组装、安装、调试,主持编写了设备的《操作规程》、《岗位责任制》和常规性的检修措施,并制定了检查、检修报表等技术文件。
在设备的日常检查、管理工作中,积极对设备进行科技创新和改造,去年一年主要进行了架空人车机尾下移至平巷、防止变坡点压绳轮掉道装置、矸石山立轮除冰装置、细化主提升吊挂检查制度、主副井调绳安全确认制度、改进大倾角皮带给煤机等改造工作,通过技术改造,提高了设备运行的稳定性和安全性,使设备的安全运行得到了更加有力的保障。
对设备所需的零、部件,及时组织技术人员绘图加工,及时组织编写各种施工安全技术措施,并在图纸绘制和措施编写的过程中,及时给予年轻的技术人员技术指导,使他们在实际工作中得到锻炼,技术水平不断提高。在职工培训工作方面,能够按照上级培训计划按时完成职工的培训工作,除此之外,根据我队工作性质和职工岗位的实际情况,认真组织职工岗位培训,并取得了很好的培训效果。
三、工作中存在的不足:
首先是自己的业务水平有待提高。通过自己工作中的切实体会,我感到自己的技术水平、业务素质有待提高,特别是电工、电气、plc自动控制方面懂得太少。其次,对技术队伍的管理、学习抓得不紧。另外,在车间、设备的资料管理上还存有一定的差距,对于这些不足之处,在今后的工作中要认真加以纠正和改进。
在20____年的工作中,虽然有一些成绩,但同时也应该更加清醒地看到不足和失误,要在过去的基础上,不断提高自己,以胜任技术管理工作。
关键词:项目教学法;机械CAD;教学方法;职业技能
[微软用户1]
机械CAD设计基础课是机械类专业的一门重要的基础课,同时也是高职高专机械类专业学生必修的技能课。本课程兼具工程制图与计算机应用类课程的特点,是一门集知识与技能于一体的实验性很强的课程。其基本教学任务是使学生了解机械CAD制图的一般方法,基本掌握AuToCAD绘图软件的基本绘图操作环境,熟练掌握绘图命令、编辑命令、尺寸标注、图层使用、图块使用及三维命令的一般操作,重点掌握工程图的绘图方法并能应用于企业工程制图的实际。通过该课程的学习,使学生能成为具有应用性技能的人才。为了更好的实现这一目的,本人根据多年的教学经验,采用项目驱动教学法,调动学生的学习积极性和创造性,培养学生的应用能力。
一、 项目驱动教学法的实施
1、项目驱动教学法的特点:是以项目为主线、教师为引导、学生为主体的方式,改变了以往“教师讲、学生听”的被动教学模式。创造了学生学习主动参与、自主协作的探索创新的新型教学模式。它适用于学习各类实践性和操作性强的课程,有利于培养学生的分析问题和解决问题的能力。
2、项目驱动教学法的方式:根据教材的内容、学生的实际水平设计和制定工作项目,以实际项目来驱动学生的学习。把基本知识和练习题用项目联在一起,增强学生学习的系统性和完整性。
3、科学的设定项目:把本课程的主要知识点提取出来并融入到每个项目中,(注意分散难点、重点),师生都围绕着项目开展。并对每个项目进行任务要求、教学内容、技能目标及学时分配等方面进行整体设计。具体设计如下:
项目名称任务要求教学内容技能目标学时分配
组合体平面图形基本体视图组合体视图
1.了解AuToCAD软件的基本运行环境2.学习并熟练掌握绘图命令的基本操作3.学习编辑命令、标注命令的基本操作
能熟练画出组合体三视图10学时
零件图轴类零件图盘类零件图箱体零件图
1.复习并熟练掌握绘图命令的基本操作2.学习并熟练掌握编辑命令的基本操作3.学习标注命令、图层与图块使用操作
能熟练画出零件图(包括尺寸标注、技术要求、标题栏等)10学时
装配图螺栓连接机用虎钳
1.复习并熟练掌握绘图、编辑命令操作2、学习并掌握标注命令、图层与图块使用3、机械工程图的综合绘制
能画出简单的装配图10学时
三维图形基本体视图简单组合体
1、了解三维绘图的操作2、学习三维图形的创建能画出三维视图6学时
二、项目驱动教学法的教学过程
1、设计教学案例和工作任务:教学案例和工作任务的选定、编排是决定教学效果的关键问题。项目设计要有总体目标,工作任务的设定要符合学生的实际水平,要考虑知识点含量、任务的连续性等多方面因素。在设置教学案例时,要根据学生的工作任务,选择知识点、难点类似的图形,尽量选择配有真实零件的工业图纸,按照绘制工程图纸的标准要求学生,使学生如同在进行工作一样,有真实感,并能尽快熟悉企业环境,从而培养学生的应用技能。本课程结合专业特点、突出专业性和职业化来设置工作任务,如把机用虎钳作为项目的主线,根据组成机用虎钳零件的复杂程度不同,分别设置在不同的工作任务中。如销钉、垫圈这些比较简单的零件设置在平面图形中,固定钳身放在箱体类零件图项目中。在前三个项目教学完成后,由学生根据自己完成的工作任务(组成机用虎钳的11个零件图)组成装配图。这样的设置既考虑知识的系统性和连续性,也使学生在最后完成任务时有成就感。
2、教学模式:根据高职学生的特点,采用在完成工作任务的过程中学习课程知识,培养学生的实际动手能力。在实施教学的过程中,由教师带领学生分析例图,让学生了解教学目标、工作任务、基本命令的使用,掌握绘图的基本方法,然后在教师的指导下,独立完成工作任务。目的是在教学中,把基本理论知识与实际操作有机的结合起来,发挥学生的潜能,提高学生解决实际问题的综合能力,并拓展学生思考问题的深度和广度。具体教学案例如下:
教学案例1
项目名称:组合体—平面图形
工作任务:销的主视图
教学内容:了解AuToCAD软运行环境
技能目标:掌握软件的启动工作界面、
功能键和控制键、命令的启动方式、
了解AuToCAD设计的一般方法、初
步了解直线命令的基本操作方法。
教学案例2
项目名称:零件图—轴类零件图
工作任务:螺杆的主视图
教学内容:复习并熟练掌握绘图命令的基本操作
学习标注命令、图层与图块使用操作
技能目标:掌握轴类零件图的画法、尺寸标注、技术要求
三、通过项目教学法的教学,更好地培养学生的学习能力:在完成本课程的学习任务后,由教师与学生共同总结、回顾探讨学习方法,总结经验,为以后自学打下基础。
1、培养综合分析问题的能力:本课程的学习目的是使学生利用AuToCAD软件,熟练绘出工程图。但是,只掌握绘图技巧是远远不够的,要准确画出工程图纸,必须具有工程制图、计算机基础、金属工艺学、公差与配合、金属加工等一系列知识,必须具有一定的生产实践经验。在本课程的学习过程中,教师有意识的融合相关知识,开阔学生思维,培养学生的综合能力。
2、培养自学能力:AuToCAD是一款计算机辅助设计软件,它的特点是二维绘图功能强大,性能优越、简单易学、体系结构开放等。同时,它具有这类应用软件共同的特点。(1)计算机软件通用的工作界面(标题栏、下拉菜单、工具栏、通用存储命令等)。(2)通用的操作方式。点击图标启动命令,输入参数执行命令等。(3)软件特有的绘图功能。在清楚的了解软件的特点后,掌握学习方法,为今后学习SolidWorks、UG等软件打下基础。
四、考核方式:基于项目驱动教学法的特点,注重工作过程的考核及评价。在《机械CAD》课程考核中,设置常规考核和职业技能证书考核。常规考核是根据每个项目完成情况,给出相应的分数,占总评成绩的大部分,其中,四个项目成绩占百分之六十,期末考核占百分之二十。职业技能证书考核是指在平时教学中,融入职业资格考试标准规定的知识和能力,鼓励学生参加职业技能证书考试。职业技能证书成绩占百分之二十。
实践证明,采用项目驱动教学法,使学生在学习过程中,不断获得成就感,极大地激发学习欲望,提高了学习效率,有利于培养学生的独立分析问题和解决问题的能力。为学生尽快适应工作岗位打下基础。
[参考文献]
[1]胡可.建筑CAD设计基础课程工学结合教学模式浅探[J].中国职业技术教育2010(23):86-87
[2]金莹,张小粉.项目驱动教学法在高职模具专业中的应用与研究[J]模具工业2012(4)65—72
[3]劳文薇,刘俊.项目驱动教学法在《电子CAD》课程教学中的应用[J].机械职业教育2011(3)33—35
关键词:卓越计划;课程设计;校企合作;系统化设计
课程设计是教学中非常重要的实践环节,它不仅仅是培养学生分析问题、解决问题的能力,提高实践创新的能力 [1 ],而且是学生将所学的专业理论知识应用于实际的最佳途径 [2 ]。然而,目前针对课程设计进行改革实践的研究并不多,大多集中在毕业设计改革上。课程设计是实践教学环节中最为关键的教学环节之一,在整个实践教学中起到了承上启下的作用,既是专业课程的综合应用,又是毕业设计的基础和铺垫。因此,课程设计要具有综合性强和接近工程实际的特点,通过课程设计,培养学生的实践创新能力及团队合作精神,实现符合产业需要的高素质应用型人才培养要求。因此,课程设计工程化改革已势在必行,使其具有综合性强和接近工程实际的特点。
一、 “卓越工程师”教育培养计划
教育部“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务 [3 ]。“卓越计划”具有三个特点: 一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。
在中国从制造大国向制造强国转型的关键时期,工科院校创建以培养机械类卓越工程师为导向的教育模式,更加强化了学生的服务企业的工程意识及工程素质 [4 ]。
二、教育理念的深刻变革
结合学校办学定位和人才培养目标定位,我校在实践中凝炼出“大德育、大工程、大实践”(简称“三大”)教育理念,其中,“大德育”是先导,体现做人的素质,“大工程”是背景,体现社会需求,“大实践”是核心,体现做事的能力 [5,6 ]。
“三大”教育理念要在课程设计中加以落实,使卓越工程师培养与课程设计更好地结合,是应用型本科院校不可忽视的重要问题。课程设计要面向社会需求,核心是培养学生创新和工程实践能力,确保知识、能力、素质的综合发展,把学生能力培养贯穿到课程设计的全过程中。
三、课程设计依托校企合作
目前多数学校都在一定规模进行校企合作,且多集中在毕业设计阶段。在近几年毕业设计的指导过程中,我们发现多数学生的机械专业基础知识还比较扎实,但工程素质较差,对性能指标的要求、成本控制等没有概念,仅仅局限于要求功能的实现,这是不满足“卓越工程师”培养计划要求的。
我校作为黑龙江省唯一一所以矿业工程为特色的本科院校,立足“大矿业”特色,根据专业特色加强与煤矿企业的联系,与黑龙江省四大矿业集团都建立了多方位的人才培养基地。通过与鸡西煤矿机械有限公司合作,成功申报了国家级工程实践教育基地。工程实践教育基地的建设和发展为实践教学改革提供有力的保障。在制定课程设计规范和要求时,聘请企业的专家和技术人员共同拟定符合社会需求的,体现应用性和创新性的课程设计文件规范。
选择和适当简化企业的真实项目,引入课程设计,开发出一系列与生产实际紧密相关的课程设计题目,实现实践教学与企业接轨,要求学生进行系统全面的调研和分析,确定设计方案。
四、系统化的设计原则
课程设计采取小组分工形式,组内成员分别调研后讨论,确定总体设计方案,再由组长根据组内成员的特长进行局部计算和结构设计等的分工,每个小组成员之间的工作都是相互关联的,这样达到互相监督、共同进步的目的。同时也培养了学生的团队合作意识和互帮互助的工作作风。
对于矿山机械课程设计,分为提升运输机械设计、采掘机械设计和矿井通风机械设计三部分,学生根据个人兴趣和就业意向选择其中的一部分进行设计。例如进行矿井提升设备选型时,要求学生对当前矿井所用的提升设备进行调查,吸取实践经验以改进设计工作。做设计要有发展的观点,既要考虑到当前,也要考虑到长远。对于主提升设备,一般对第一水平要留有20%左右的富余能力。另外在选型设计时往往要提出几个方案进行比较。再如顺槽带式输送机的选型设计,首先应清楚顺槽运输多为几台带式输送机搭接运输,所以必须根据现场的实际情况,即按要求的输送能力并考虑各台设备之间搭接转载运输时结构及尺寸上的要求,合理地确定每台带式输送机的形式及铺设长度。原则是设备投资及运转费用最少,即最经济同时也要便于管理。井下电机车运输选型设计,应考虑运输量、采煤方法,装煤点集中、贮煤量大和运距较长时,应选用较大吨位的机车,否则选用小吨位机车。另外还考虑运输人员、材料和线路维修等业务配备小吨位机车。本课程设计包括选型计算和绘图两部分,学生可按设计任务书中给定的原始数据进行计算。绘图部分,如提升机房布置图、机房布置形式及带式输送机装置图可参考相关手册选用,并结合调研情况进行相应的设计。设计及计算步骤力争完整、清晰、简洁,图纸绘制符合制图标准及相关要求。
对于液压传动课程设计,考虑学时及设计工作量,将典型液压系统的设计分解为总体设计和典型的液压元件的选型和设计。将学生分成几个小组,组内成员协作完成整个课程设计内容。其中液压缸是液压传动中的典型的应用最广泛的元件,因此每组内都要求有液压缸的设计计算和绘图。液压缸是液压传动的执行元件,它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对液压缸则有不同的工作要求。因此在设计液压缸之前,首先应了解主机的用途和工作条件、工作机构的结构特点、负载值、速度、行程大小和动作要求、液压系统所选定的工作压力和流量等作为设计原始依据的主要内容,这就要求学生在设计前充分到企业和生产实际中了解和分析总结。
五、课程设计改革实践效果
经过对我校机械工程学院两届学生进行课程设计改革试点,发现多数同学能够按照指导教师要求深入企业,详细调研,全面分析,确定出合理的设计方案。计算内容完整,图纸绘制规范。这期间,企业教师的指导起到了非常关键的作用,他们将设计经验无私地告诉学生,使学生少走了许多弯路。学生由循序渐进地完成一个系统设计,掌握了系统设计思路,大大提高学生综合设计能力。
参考文献:
[1]曹贺,孙月华,赵存友等. 机械设计专业创新训练体系的构建与实践[J].实验技术与管理,2011,7:171~173.
[2]刘波粒,刘泽军. 浅析本科生毕业设计(论文)质量滑坡的原因及其对策[J].中国高教研究,2007,7:89~90.
[3]教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划” ――面向工业界、面向世界、面向未来,培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学,2010,7:4~5.
[4]吴雪峰,薛铜龙. 基于卓越工程师培养计划的“机械设计”课程设计改革[J]. 中国电力教育,2013,13:107~108.