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根据职业教育特点,采用了“行动导向”的“工学结合”项目化教学模式,即学习的内容是工作,通过工作实现学习,工作和学习是一体化的。在教学过程中,遵照学生的一般认知规律和工作过程顺序进行设计。学生通过对自身经验的反思和批判性检查,验证、丰富和更新自己的行动模式和认知结构,达到提升行动能力、解决职业活动中的问题的目的。在工学结合一体化课程中,采用以学生为中心的教学方式。学生在没有教师直接帮助的情况下围绕已经明确的学习目标独立完成学习任务,教师的任务是为学生独立学习起起咨询和辅导的作用。项目教学是师生通过共同实施一个完整的“项目”而进行的教学活动,项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务。
可将教学资料内容规划为如下几个方面的内容:教学方案、工作任务单、课程引导文、引导性教学PPT、学习参考资料清单。
2.1学习者特征分析
高职学生已经学过了独立的和分散的专业课程。如何将这些专业基础课程和专业课程相衔接,将学过的知识系统化,是目前高职教育亟需解决的问题。现在学生已经具备了以下的能力:能够完成中等复杂零件图的制作和输出,手工编制较简单的CNC程序,操作数控铣、数控车床,应用一种CAD/CAM软件完成零件的三维建模,手动检测零件的尺寸精度,编写数控加工工艺文件,使用专业术语交流,借助技术手册阅读图纸的相关技术要求。
2.2教学方案设计的主要内容
课题名称:低碳环保风力装置机械部件创新设计与制造。教学时间安排:10课时。学习/工作任务描述:学生根据低碳环保风力装置的部分图纸,在“理实一体化”教学区内,以低碳环保的设计和制造方法,在规定时间内完成产品的设计、制造和调试工作,并及时记录和总结自己掌握的知识和技能。学生以团队的形式共同完成该项任务,需要进行必要的分工和合作,最终实现低碳环保产品的设计和制造。每组学生在此过程中,需要与设备管理员、工具管理员做好交流沟通,安排好加工时间段。在设计和制造过程中学生要明确低碳环保设计理念,注意使用现有设备、工装夹具、刀具和量具完成加工制造任务,注意设计的零件与现有零部件的配合关系,在几何精度方面查阅相关技术手册。该任务需要严格遵守国家标准和安全准则,规范设计制图和设备操作。在任务结束时要归纳整个设计和加工过程,对遇到的问题进行总结,自觉保持安全作业,遵守“5S”的工作要求。教学/学习目标:学生以小组的团队形式,在指导教师的引导下,根据低碳环保产品设计理念和思路以及国家相关技术标准和机床设备使用安全准则,提出对低碳环保风力装置的产品设计方案,并能够在小组内进行比较和评价,得到最佳实施方案。学生要能够对比和评价产品的数控加工工艺方案,最终确定最佳的解决方案,并实施加工。根据产品的装配和调试的相关技术标准,学生要对已完成的任务进行总结、评价和汇报。学习完本项目后,学生应能够完成低碳环保小型产品的设计和制造,包括设计原理分析、机械零件设计、计算机辅助设计、计算机辅助制造、数控加工工艺方案的优化与制订、数控程序的编制与调试、中等复杂零部件的数控车与数控铣配合的操作加工。通过该项目的实施,学生更加关注低碳环保产品的设计和制造,其相关的环保意识也有所增强。教学对象:高职教育制造类专业的第五学期学生(制造类专业,例如机械设计与制造、机械制造与自动化、数控技术、计算机辅助设计与制造、精密机械技术、机电一体化技术等专业)。教学内容:根据低碳环保的理念,某企业设计出了低碳环保风力装置。现给定一风能,根据能量转换原理,创新设计与制造一风能驱动叶轮转动,进而带动传动机构和驱动机构,实现物料传送的机械装置。物料尺寸Φ25mm×10mm,物料材质为塑料或尼龙;顶杆作直线往复运动,行程范围为30~50mm。教学过程:仅提供该装置部分工程图和部分零部件,让学生根据所提供的产品工程图(部分),分析、讨论该低碳环保产品的设计理念和使用场合,编写产品设计说明书。在掌握新产品的整体结构后,完成缺少的零部件设计,遵照国家标准完成工程图的制作;完成该产品的三维实体图的绘制,实现虚拟样机的装配;对设计零件进行工艺分析,制定出合理的工艺方案,按照工艺文件完成零件的数控加工制造;最终将产品所有零部件装配,进行装置调试。教师需要参与学生的设计方案和工艺方案的讨论过程,指出关键问题所在,如对于CAD/CAM软件使用能力、标准件的选用方法、数控加工工艺的制定思路、数控加工操作尤其是数控车/数控铣的组合加工、装配调试的注意事项等。
2.3教学环境设计与资源配置
教学车间,学习讨论区与加工区以玻璃幕墙隔开,一是避免噪声,二是保护学习讨论区设备。中间区域为小组学习和讨论的主要场所,需要配备电脑和电源插座。该设计模式有利于理论与实践相结合教学的实施,学生可以在加工现场旁进行讨论和学习,这很好地解决了实践与理论分离的问题,有利于综合性教学课程的开展。
3结语
关键词:机械设计;机械制造;机械产品;机械设计原则;机械设计效果 文献标识码:A
中图分类号:TH122 文章编号:1009-2374(2015)11-0026-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.014
机械设计是机械制造的首要步骤,机械设计的好坏将会直接影响到实际工作的效果,在今后工作过程中为了实现科学发展必须不断加强这方面的研究。从当前的情况来看,机械设计本身还存在着一定问题。机械制造是机械设计的下一步工作,机械制造效果在很大程度上是取决于机械制造的。为了实现科学发展,对于这两项工作就应该进行深入分析。
1 机械设计技术分析
1.1 机械设计的步骤
机械设计有其专门步骤,在设计的时候,设计人员应该严格按照步骤来进行设计,这样才能够保证效果。实际工作过程中机械设计的步骤主要是分为计划、制定以及设计这三个阶段,对于这三个阶段应该进行深入细致的分析。机械设计的计划阶段。计划阶段的主要工作就是要对之前那些已有的机械产品要能够有充分了解和认识,对于相关机械的性能必须要予以充分认识和把握。对于机械产品的优缺点必须要认真予以记录,这样做的主要目的是为了能够为今后机械制造积累一定材料,这对于提升机械设计效果有着十分重要的意义,对于这些工作必须要予以高度重视。
方案制定阶段是机械设计中的一个关键步骤,在制定方案的时候对于现有条件以及未来期望这两者之间的关系必须要进行科学协调,要在两者之间找到较好的切入点。制定方案的时候对于机械产品的最终形态结果,设计过程中各个环节的调控和处理都需要引起高度重视。对于这些必须要进行认真设计,才能够保证效果。这是实现之后机械设计及机械制造的重要前提条件,实际工作中必须要严格按照设计原则和设计要求来采取措施。在方案制定阶段技术设计是重点,所谓技术设计就是要根据自身经验及初期的设计来进行下一步设计,技术设计的主要目的就是要形成完整的设计方案。
机械设计的设计阶段就是要把原先思路转变成具体的机械描述阶段,该阶段的主要目标就是要获得总装配和总部件装配的草图。总装配以及部件装配草图是设计的重要依据,草图的存在有助于规划工作的顺利完成。需要注意的是在设计工作完成之后还需要对其进行设计修改,只有经过设计修改之后才能够有效保证其效果,这一点是我们在实际工作中需要予以充分注意的一点。为了适应实际批量生产作业的要求,对于模具的设计就需要引起高度重视。机械设计的最后设计又可以称作是定性设计,所谓定性设计指的是实际工作过程中应用于生产机械前的最后一次设计,由于机械设计方案有的地方过于理想,因而不能够满足实际批量生产的需要,因而工作中就需要对其进行定性设计,通过定性设计来对那些不能够满足实际需要的进行有效调整,这一点是我们在实际工作过程中需要引起注意的。
1.2 机械设计的原则
为了实现科学的机械设计,在今后设计过程中就应该坚持科学的设计原则。机械设计过程中应主要坚持标准化、技术性能和安全性这三大原则。标准化原则指的是设计过程中需要严格按照机械设计标准来进行设计,设计出来的每个零件、每个组件都需要符合相关文件的规范。只有严格按照标准来进行设计才能够真正适应实际需要。标准化准则是机械设计过程中的一项重要约束,对于这项约束,必须要引起注意。
技术性能原则。技术性能原则是一项重要原则,在实际工作中,技术性能原则指的是实际工作过程中必须要保证机械的性能,只有保证了机械的技术性能才能够实现机械的长时间高效运转,这一点是我们在实际工作中应该引起高度重视的。在设计的时候必须要严格控制机械技术性能的设计,要充分保证设计出来的性能能够符合实际需要。
安全性原则。保证机械安全是机械设计的基本要求,实际工作中对此应该引起高度重视。这里的安全指的是多方面的安全,设计的时候要考虑到零件安全性、环境安全性、生产安全性以及整机安全性,保证设计安全是今后必须要做到的。
1.3 机械设计的分类
机械设计当前能够分成多个类别,从实际设计来看可以分为三大基本类型,这三大类型分别是新型设计、继承设计以及变型设计。新型设计把那些成熟的先进技术应用到设计中来进行新的机械的设计,这是一项非常重要的设计,这一点在今后工作中是应该引起重视的。继承设计指的是为了设计功率消耗小、运行效果好的机械,在设计的时候就必须要结合自身经验及设计技术来进行科学合理有效的设计。变型设计主要是从市场需求出发来进行科学设计,变型设计主张对原来的机械设计进行变动更改,从而有效满足市场需求。这样设计的主要目的就是为了能够在满足实际应用的条件下有效节约成本,这一点是需要引起高度重视的。
2 机械制造分析
2.1 机械制造的特点
对于机械制造而言,在实际工作过程中首先需要了解其基本特点,这是进行工作的重要前提。通过详细分析就会发现当前的机械制造存在着多元化、服务化和全球化的特点,对于这三个基本特点需要充分把握。
多元化。在经济社会快速发展的背景下,机械市场对机械制造技术提出的要求越来越高,与此同时消费者的个性化要求也日益凸显出来。消费者对机械制造的要求逐渐多样化,在实际设计过程中不仅要求机械制造能够具有良好性能。能够满足质量要求,同时还要求能够具有优质的服务。为了适应多样化要求,实际工作中就应该对机械市场进行充分调查研究,只有在进行调查研究之后才
能够了解市场的真实需求,这样有助于避免盲目生产。
服务化。服务化指的是在实际工作中,服务质量对产品销售会产生直接影响。为了保证产品质量今后还需要专门进行市场售后服务,对于不同机械产品应该有针对性地来开展售后服务调查工作,通过开展售后服务调查来有效提升企业信誉,进而扩大消费群体,这一点是实际工作中应该予以充分注意的一点。
全球化。当前的机械制造已经逐渐走向了全球化发展的道路,实际发展过程中全球化的主要工作能够有效推动制造业的发展。在经济全球化的背景下,机械制造既可以利用国内市场同时也可以利用国外市场,又可以统筹好国内和国外这两个市场来最终实现企业的快速发展,这对于提升机械制造水平是非常有利的。
2.2 机械制造的现状
从当前我国机械制造的发展现状来看,当前计算机的应用已经成为机械制造的重要发展趋势,为了适应日益复杂的管理形势,在今后工作过程中就需要进行创新管理,当前我国机械制造有不少方面还是处于落后状态的。产业大而不强和结构矛盾突出是当前机械制造的典型问题。这些年来尽管我们的机械制造行业中有不少行业都已经处于世界第一的位置,但是从行业创新能力、产业核心竞争力上来看,当前还存在着很多问题。在实际工作中这些问题如果得不到科学合理的解决,就会严重影响到实际工作效率。从产业结构矛盾上来看,当前产能扩张较快、低端领域过度竞争,这种现象会严重影响到企业的自我发展能力。这些问题是我们在今后工作中必须要引起注意的,这些问题如果得不到科学合理的解决,就会严重影响到实际工作效率。
3 机械设计和机械制造的发展前景
3.1 机械设计的发展趋势
从今后的情形来看,在今后设计过程中机械设计将会出现一系列变化。实际工作中机械设计性能将更加优良、节能环保的理念将深入人心,在今后设计过程中将探寻更加能够适应市场竞争的设计技术。在今后设计过程中性能更加优良。设计的时候应该尽量提升产品设计性能的优良性能。优良性能本身又可以分为动态设计、可靠性技术设计、补偿设计、防腐设计等内容。为了保证实际工作效果,今后只有不断提升设计水平才能够满足要求。节能环保的理念将更加深入人心。今后的设计应该注重绿色设计,要把智能化和绿色化作为设计的基础。在今后设计过程中要充分利用资源,要能够实现资源利用的最大化,同时还要能够实现资源的循环利用,今后对于这方面的工作必须要引起高度重视。
3.2 机械制造的发展方向
今后机械制造管理将主要依靠计算机管理制度来实施,计算机管理已经成为今后发展的必然趋势。组织体制及生产模式的创新具有十分重要的意义,当前我国机械制造管理机制还比较匮乏,今后应该是不断加强机械制造管理机制的研究。在今后设计过程中激光加工技术、电磁加工技术、纳米加工技术、微型加工技术等技术都将会得到科学合理的应用。机械设计是机械制造行业的重要环节,科学高效的机械设计对于今后提升机械产品性能具有十分重要的意义。机械制造过程中应该高度重视管理机制及先进技术的应用。本文重点分析了机械设计和机械制造的特点以及今后的发展方向和趋势,今后应该进一步加强这方面的研究才能够适应实际需要。
参考文献
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关键词:课程教学;教学方法;专题驱动
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)16-0069-02
机械制造工程学是研究机械加工机理与规律、工艺系统的组成与功能的一门科学,是机械工程专业的主干必修课程。通过本课程学习,使学生掌握机械制造工程的基本概念、基本原理与方法,了解现代机械制造技术领域的最新发展,学会用工程技术手段分析、解决生产过程中的质量、效率等问题,成为机械制造工程领域的高素质、创新型人才。机械制造工程学课程内容是由原机械制造专业三门课程(切削原理及刀具、机床及夹具、制造工艺学)整合而成。从培养学生在机械制造方面的综合素质出发,以机械制造工艺为主线,以优质、高效、低成本为目标,将加工原理、加工质量控制、加工工艺与装备等有机结合,形成宽结构、重素质、强实践的课程结构体系。由于本课程涉及知识面宽、内容多、学时又不断压缩,造成教学过程的教与学“两方为难”的现实。一方面,教师面对诸多内容存在讲授知识取舍的难题。另一方面,由于培养方案中课程教学进程的安排问题使学生知识链不够完整,对所学内容理解存在一定难度。教师如果采取“满堂灌”的教学方法讲授课程内容,学生在学习过程中会感到枯燥,学习积极性不高。而且,如果教学过程仍然停留在书本的知识上,不利于拓宽学生的视野、提高学生的工程素质和创新能力。如何完成教学目标并取得较好的教学效果,一直是教学一线老师和教学参与者不断探索的课题。就本课程的教学改革,相关教师在优选教学内容、改进教学手段(如多媒体课件、教具等)两个方面做了许多有益的尝试[1-5]。在国家实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”,建设“研究型大学”的背景下,研究新的教学方法对提高课程教学质量和人才培养质量具有重要意义。
一、基于建构主义学习理论[6]的“专题驱动式”教学法
建构主义教学观认为:(1)学生是教学情境中的主角,教学情境中要尊重学生的主体性,学生只有在成为教学情境中的主角以后,才会积极主动地参与教学过程。(2)教学是激发学生建构知识的过程,获取知识是学习者自我建构的结果,教学不只是传授、灌输知识的活动,更重要的是激发学生建构知识的过程。(3)教师是学生学习的引导者和辅助者。过去人们一直期待教师“传道、授业、解惑”,所以在传统教学实践中,教师多是知识的传授者、班级的管理者。但在建构主义看来,教师的价值则体现在能否激发学生以主动思考、探究、合作的方式学习,教师应是学生的引导者、辅助者或咨询者。“专题驱动式”教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,它将以往以传授知识为主的传统教学理念,转变为以分析、解决问题为主的多维互动式的教学理念。学生的学习不单是知识由外到内的转移和传递,更应该是学生主动建构自己的知识经验的过程。学生带着真实的专题任务在积极探索中学习,在这个过程中,学生会不断地获得成就感,更大地激发他们的求知欲望,从而培养其独立探索、勇于开拓进取的自学能力。在机械制造工程学课程教学中开展“专题驱动式”教学法实践,就是在讲授课程基本内容的前提下,选择适合深入研究(设计)的内容(包括由于课时限制,课堂不讲的课程内容),以不同形式的专题,提供给学生个人或团队自主研究。通过相关文献资料的检索、调研、试验、设计计算等过程,培养学生综合利用相关知识、手段和技能,分析解决生产实际问题的能力。以期做到:专题驱动兴趣、专题驱动创新、专题驱动能力、专题驱动发展。
二、课程专题的规划设计与实施
机械制造工程学课程围绕机械制造工程各主题,系统构筑机械制造基础知识体系结构,主要内容包括:金属切削加工的基础知识、金属切削过程的基本规律、机床与刀具、机械加工精度、机械加工表面质量、机械加工工艺规程的制订、工件的安装与夹具、机器装配工艺等。根据以上课程内容,建立了一定容量的专题库。考虑到学生的兴趣和擅长,做到因材施教,将专题设计为学术研究型(A)和工程应用型(B)两类。前者主要侧重分析、研究制造过程中机理、基本规律以及加工质量的控制;后者主要侧重工艺参数设计计算及优化、工艺规程与工装的设计。在课程学习过程中,学生根据个人兴趣和擅长,从专题库中选择某一专题开展研究(设计),并利用业余时间完成。课程结束后一周内提交研究论文、报告、图纸、工艺文件等,论文、报告题目可根据专题内容自拟。可以将与两个内容相关的简单专题融合为一个专题研究;有一定难度的专题可以2人一组共同完成;同一专题重复研究不超过3组(应体现不同的视角、不同的方法、不同的方案)。各班学习委员要掌握专题的选择动态,课程结束前将专题选择结果报给任课老师。在课程结束后,教师根据专题完成情况选择一定数量的专题,组织同学汇报并点评。专题完成的质量将以一定的比例记入课程成绩。
三、“专题驱动式”法教学效果
通过“专题驱动式”教学法在机械制造工程学课程中的实施,取得了较好的教学效果。“专题驱动式”教学方法改变了以往“教师讲,学生听”的被动学习模式,形成了学生主动参与、探索创新的新型学习模式,激发了学生的学习兴趣,培养了学生分析问题、解决问题的能力以及相互协作的能力。部分学生提交的专题研究论文(设计)报告质量较高,下面是教学中的几个例子。例1:定位误差的分析与计算是机械制造工程学课程教学中的重点内容。按照定义,定位误差等于基准位移误差与基准不重合误差之和。当定位方案比较复杂时,按定义求某工序的定位误差比较麻烦、容易出错。教学中引导学生定位误差溯源,提出用图解法分析、计算定位误差,即在夹具定位元件约束的情况下,根据工件各定位表面相关极限尺寸的组合,找出工序基准的两个极限位置,再根据加工工序要求得到定位误差,教学中收到很好的效果。例2:学生通过文献检索、调研参观后撰写的“箱体类零件孔系加工方式与加工精度分析”专题论文,总结了箱体零件的孔系结构(平行孔系、同轴孔系、交叉孔系)以及相应的加工方法,针对同轴孔系,系统分析了镗孔时的受力变形、镗杆与导套几何形状精度及配合间隙以及镗削方式(悬臂镗、支承镗,镗杆送进、工件送进等)对加工精度的影响规律,论文具有较高的学术水平。
在机械制造工程学课程教学过程中,我们总结的教学原则是:基本知识通过课堂讲授完成,重要知识点通过习题巩固,系统知识通过章节总结形成,综合创新能力通过专题驱动。课堂讲授采用启发式互动式教学,培养学生提出问题、思考问题、解决问题的习惯,为实施“专题驱动式”教学打下基础,使各环节形成有机联系的整体,从而取得满意的总体教学效果。
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论文摘 要 分析机械制造技术基础课程的教学现状,针对教学中存在的问题和该课程的教学特点,探讨机械制造技术基础的教学改革方法,以期促进机械制造技术基础课程教学质量的提高。
机械制造技术基础是高等本科教育中机械类及近机类专业的一门重要专业基础课程,是一门讲述有关机械产品制造过程的综合性技术课程。在本校的相关专业教学大纲中规定该课程的教学内容由工程材料及成形技术和机械制造技术两大部分构成:工程材料及成形技术部分讲述现代工业常用材料(金属、高聚物、陶瓷、复合材料等)和热加工工艺基础(铸造、锻造、焊接、粉末冶金、热处理等)的相关知识;机械制造技术部分讲述机械加工工艺基础的相关知识。课程的教学目的是通过本课程的学习,要求学生能总体地了解和把握机械制造活动,掌握金属切削过程基本规律和机械加工的基本知识,能合理选择材料、毛坯制备、机械加工方法,具有产品质量、公差与配合的基本知识,初步具有解决生产现场工艺问题,决策制造模式方面的能力。
1 机械制造技术基础的教学现状
机械制造技术基础是一门传统的课程,多年来人们积累了许多宝贵的教学经验和教学方法,教学质量也得到一定的提高和改善,但由于其教学内容比较抽象、复杂且涉及实际生产经验等特点,还存在一些问题。
1.1 教学手段的不正确使用
随着科学技术的发展,许多先进的教学手段进入课堂教学,如幻灯片、投影仪、语音设备、多媒体等。最初将这些手段引入教学的目的是使教学内容化繁为简,化难为易,由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材,提高教学速度和质量。目前,教学过程中存在两种极端情况:一种是有些教师,特别是经验较少的青年教师,在教学过程中把这些设备当做减轻备课任务的一种工具,如把所有内容都打进ppt,上课过分依赖ppt,以此减少备课时间;另一种是有些教师对这些教学手段过于排斥,认为他们的应用会分散学生的注意力,仍然采用传统的教学方式,即讲授+板书,这样一来教学过程显得过分呆板,课堂气氛不活跃,很多抽象的东西如机床的结构、加工过程等使学生难以理解,渐渐失去学习的热情。
1.2 实验与金工实习时间安排不合理,不足以理论联系实践
机械制造技术基础这门课是一门与实践密切相关的专业基础课,材料在不同工作环境中的各种特性、设备的各种结构、工艺的各种优缺点及在生产中可能会造成的后果等,学生必须结合大量实践经验才能更好地理解,很多操作步骤和原理听起来很费解,但只要到车间或现场看一眼就不难明白。已有的教学模式将理论和实践在时空上分离,先将理论全部学完再实践,或先实践完再进行理论学习。缺少工程实践的理论教学,由于学生缺少感性认识而变得十分难解,处于云里雾里的迷糊状态;没有理论支撑的工程实践必然只能停滞在获得一些感性知识和操作技能的较低的层次上[1]。
1.3 考核方式欠合理
目前机械制造技术基础这门课程的学习效果评价方式绝大多数仍然以书面答卷的方式进行,如此一来,学生在学习过程中单纯地追求卷面分数,与考试相关的内容就重视,与考试无关的内容就不重视。有的甚至平时根本不听课,连书本都不翻,凭考前“临时抱佛脚”来死记硬背书中的一些概念、术语和简单理论来达到修完这门课程的目的。这样一来,学生考完这门课后,什么也没学到,什么也没得到。
1.4 教学内容相对陈旧
机械制造技术基础的教学内容主要涉及传统知识的介绍,缺乏先进性和时代感,导致一些学生主观上认为该课程无用而对它产生排斥思想[2]。尽管有些负责任的教师在教学中采用各种不同挂图、实物模型、动画等方法以适应不同章节的教学需要,仍难以取得较好的教学效果。
2 机械制造技术基础的教学改革方案
针对机械制造技术基础课程教学中存在的问题,为了激发学生对本课程的学习兴趣,提高教学质量,提出教改措施。
2.1 有效地选用灵活多变的教学方法
为了保证课程教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段。例如,讲解一些机床结构、刀具夹具结构等知识时,仅靠教师的理论讲述无法使学生完全理解,通过采用直观教学、现场教学和电化教学等手段,利用实验室的机械装备,可在短时间解决黑板上难讲透的问题[3]。此外,还可以通过交互式、讨论式、研究式和启发式教学方法,营造师生互动的教学环境,增强学生的学习积极性和学习热情[4]。
2.2 充分发挥实践在教学过程中的作用
机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。实践效果对教学质量的好坏起到重要的作用。根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,使学生的参与意识和工程能力大为增强,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能提高解决工程实际问题的能力。
2.3 采用合理考核方式
高等教育应为国家培养对社会有用的人才。卷面考试成绩的好坏很难全面说明一个人能力的高低。宜采用合理的考核方式,使学生在学习过程中不再单纯为了通过考试而功利地受迫学习,而是自觉、勤奋、紧张地学习,真正在知识、能力和素质等多方面得到全面的提高。为此可以对学生在实践环节、设计环节、课堂环节、答辩环节、操作环节等分别进行考核,从而较全面地考核学生对该门课程的学习情况。
2.4 强化教学内容和专业发展的动态结合
科学技术日新月异,新的机械制造方法不断涌现。要提高学生的学习兴趣,在备课时教师宜结合具体教学内容,及时收集学科最新的发展态势,介绍一些与之相关的最新的材料、成形、制造等方面的相关知识,使学生在感受到现代先进制造技术的同时理解学习传统知识的重要性,增加对这门课的学习兴趣。此外,还可以让学生在课后自己收集感兴趣的前沿科技,培养自学能力。
2.5 加强师资队伍建设
要实现良好的教学目标,过硬的师资队伍是关键。机械制造技术基础的课程性决定了该课程的教师不仅要具有扎实的专业理论功底,也要具有较熟练的实践技能,更要具有理论与生产结合的综合能力。许多教师,虽然理论知识丰富,但实际生产经验不足,动手操作能力有所欠缺,呈现出“纸上谈兵”的局面。因此,在建设师资队伍过程中,通过合理安排培训内容和时间、参加项目开发等方式,加强他们综合能力的提高[5]。
3 结束语
提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。机械制造技术基础教学应围绕教学目的,针对教学特点,从教学内容、教学模式、教学手段及考核方式等多方面努力实施改革,才能增强教学效果,使学生满足社会对他们的要求。
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论文关键词:CAD技术 信息安全系统 维修服务 虚拟现实的工程设计制造技术
论文摘要:适合中国机械企业要求的管理信息系统软件已逐步成熟,企业和行业的信息网络系统已呈加速发展之势,信息化工作已受到全行业的广泛重视。文章从机械制造企业信息化建设中出现的问题出发,对中国机械制造企业信息化建设的现状、信息化发展所处阶段以及信息化的安全性进行了细致的分析,对制造企业信息化建设的阶段性问题提出了解决方案并对信息化的创新模式进行了展望。
机械制造业是我国最早应用微电子和计算机技术的行业之一。CAD技术已在行业内得到较广泛的应用,一大批机械产品因实现了机电一体化而显著地提高了产品的竞争力,计算机辅助企业管理已涌现了一大批各具特色的先进典型,但是,制造业企业的信息化建设虽然如火如荼,慎重和理智仍是企业应用信息化发展的大前提。在制造企业信息化建设中仍然存在一些问题影响了企业的经营发展
1机械制造企业信息化建设中出现的问题
制造企业的经营活动是围绕着产品生命周期进行的,因此其价值链是通过市场调研、需求分析、研发、供应、生产制造、销售、客户服务的全过程来实现。企业信息化,是支持企业业务价值实现、满足企业业务需求、开放、标准化、具有可扩展性的体系,它涉及业务功能、信息资源、信息系统、网络和基础设施、信息安全和信息化组织等。
中国机床行业计算机应用技术专家委员会副主任陈宗舜认为,目前我国装备制造业信息化取得了一定成绩,但从应用深度上看不够理想。虽然CAD的应用效果明显好于ERP,但CAE的应用较薄弱,在数字化设计和制造上尤为薄弱;生产过程的自动化水平参差不齐,大型企业信息化建设正在进入深化阶段,CIMS示范企业也没有实现全面集成的应用。中小企业信息化应用仍处于较低水平;企业信息化缺乏统一规范、统一标准。具体表现在:
①机械制造业的投资始终没有形成明显的投资增长高峰期。机械制造业的投资始终没有形成明显的投资增长高峰期,始终以非常平稳的态势稳步增长。而这种状况与中国信息化由机械制造企业始开先河的状况形成了巨大的对比,造成这种信息化投资应用落差的主要原因,与机械行业复杂的行业特征具有很强的关联性。制造企业多属于传统产业,对IT技术较为陌生,因此早期的信息化工程基本上是被技术主导的。企业信息化选型始终处于一种被动的地位,这直接导致了很多企业CIMS和ERP应用示范工程的失败。信息化规划和选型应当以业务需求为导向,要选择最能满足业务需求的产品。有些产品尽管技术水平领先、功能完备,但如果它不能很好地满足业务需求,就不能作为首选的对象。
②机械制造业的信息化建设水平依然处于较低的阶段。截至2008年,大约有26.2%的机械企业没有应用任何信息化产品。这部分企业主要集中在产业内末端的小型企业,其业务主要是围绕核心企业的需求而产生,自我控制和调节的需求较小。此外,大约有12.7%的机械企业仍处在单机应用阶段。这类企业对信息化的需求与没有任何应用的企业具有一定的相似性——主动性不够。截止到2008年初,有13.2%的机械企业进入系统和业务整合阶段。这一数据足以说明机械制造业信息化还处于比较低端的发展阶段。企业的信息化还主要是以部门级应用为主。信息系统的处理还比较表象,与业务的结合程度较低。
③机械制造行业的信息安全系统还处于简单应用阶段。超过80%的企业没有独立的信息安全系统,甚至单机版产品的应用非常普遍。随着企业网络应用的普及,对信息安全的需求不再单纯地停留在查杀毒软件的基础上,信息系统的完善将会促进信息安全软件的增长。应用软件的增长速度超过20.1%。信息化投资逐步转向系统投资,硬件的完善带动软件的应用,而软件的应用将进一步促进企业信息化应用的深入。中间件的增长为16.9%。由于中间件是一个后台软件,企业对中间件的直接需求不会很明显,但随着信息化过程中存在的规划不足、信息孤岛等问题的暴露,一些信息化水平较高的企业迫切需要对信息及资源进行整合,中间件市场在一定范围内会保持比较平稳的增长态势。服务的增长来自于系统应用的快速提升。与其他制造企业有所不同的是,机械制造企业的维修服务比率仍然比专业服务高出10%左右。机械制造行业还处于信息化建设的初级阶段,硬件产品主导对维修服务的需求将比较突出。
2制造企业信息化建设的发展对策分析
[关键词]机械制造业 发展状况 自主创新
中图分类号:TD52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)05-0372-01
1 前言
2015年是“十二五”规划收官之年,我国的机械制造业的发展规模,发展环境和产业格局都发生了一系列的变化,机械行业由高速发展到稳定发展,实现了能力的跨越与发展方式的转变。虽然经过多年的发展,但总体上我国的机械制造水平和国际先进水平仍有较大差距。
2 机械制造业的定义
机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一,是国家重要的支柱产业。
3 我国的机械制造业的现状路
1.机械制造业技术水平
近年来,随着计算机的普及,发达国家的机械的自动化程度越来越高,而我国机械制造业虽然引进了一批先进的精密仪器设备,但是我们对国外的先进技术的消化,吸收,和自己的研发创新不足,导致我国机械行业没有长期发展的持续动力,所以不利于机械行业的可持续发展。在基础设备方面,我们的生产水平和技术水平和发达国家仍有较大差距,一些关键的零部件我们不得不依赖进口,即使我们能造出的零件与发达国家相比也有较大差距。以最常见的螺丝帽为例,我们与德国的技术水平和精度上就存在着差距,和发达国家相比,仍有很长的路要走。此外,世界上工业发达国家早已普及了先进的数控机床和先进的生产设备,采用先进的加工中心,实现柔性自动化,并向着智能化、集成化方向发展,而我国仍然采用落后的生产设备,尚处于单机自动化和刚性自动化阶段。
我国的制造业技术对外依赖程度高,缺少自己的核心科技,因此在国际竞争中往往处于不利位置,并且长期下去还不利于本国制造业的发展。究其原因,则是因为我国在自主创新方面的投入不足以及企业缺乏创新精神。虽然一些高校和研究所有不少的科研成果,但在转化成实际生产力方面还面临着不少困难。
2.机械制造业发展环境
我国重视国家工业的发展,“十二五”规划开始,我国大力实施工业转型升级战略,大力发展高端装备制造业等7大战略性新兴产业,大力发展生产业,以加快我国工业由大到强的步伐。而“十三五”规划则进一步提出工业结构升级与布局优化。但由于我国机械生产设备落后,工人的待遇低,缺乏专业的新型技术人才,企业自我改造能力差,缺乏相应的人才培养机制和相应的创新激励机制。在自主知识产权方面,国家的重视程度也不够高,没有完整的一套创新激励机制,同时国民的知识产权意识也不强,这些都严重束缚了机械行业的发展。一个国家和企业的机械行业要想获得长期可持续的发展,必须改善其发展环境。21世界国家间的竞争和企业间的竞争归结到底是人才的竞争,而一个国家和企业的核心竞争力来源于创新。形成一个以创新为核心的发展环境对于一个企业和国家的发展起着至关重要的作用。
3. 机械制造业的组织结构
我国的机械制造业组织结构不合理,重复建设严重,形成了一种“小而全”的生产格局,生产同一零件的有好多家,造成了资源的分散和竞争的加剧,不利于整个行业的发展。例如,近几年,我国建成近百家液压件厂,但年产30万件以上的只有几家,主要产品是为农机配套。而德国力士乐公司年产各种液压件产品130万件,日本油研也年产60万件以上。此外,我国的机械制造企业生产效率低,产品质量不稳定,这些都严重制约了机械制造业的发展。对于这多年形成的行业弊端,我们一方面可以学习先进的管理经验和发展模式,进行资源的集中,实行股份制改革和资源的整合来改善行业的生产结构。结合我国机械行业的发展状况,创新新的管理模式和生产结构,形成中国特色的发展方式。
3 自主创新才是机械制造业发展的关键
创新是一个国家发展的原动力,是国家强盛的保证,没有创新就没有发展,没有新技术,没有突破,我国的机械行业也没法突破现状,取得实质性的进展。对于中国机械制造业的现状和新形势下国家对该行业提出的要求,在整个行业进行自主创新已经成为了实现该行业可持续发展的不二法门。对于国家实现“工业4.0”有着重要意义。
1、加快对生产技术的创新。针对我国机械制造业的发展瓶颈展开技术攻关,国家和政府加大对相应的科研机构和和企业的资金投入和政策支持。同时对于引进的先进的生产技术和设备,国家和企业建立健全相应的人才培养机制和创新激励机制,加大对该方面的资金支持,加快实现对国外的先进技术的消化和吸收,进而上升到形成产品自主开发能力和基础创新能力的高度,改变我国工业落后的格局。因为只有不断的学习和进行自主创新,才能使我国的制造业赶上工业发达国家的水平。
2、加快对管理模式的创新。新形势下我国的机械制造行业之前的管理模式已经不在适用,而尽快创新新的管理模式,提高对技术工人的待遇,同时提高企业员工的积极性,激发他们的创新能力,并建立相应的奖励机制,将企业变成一个创新的整体,将科技成果转化成实际生产力,使整个企业焕发新的生机,从而带动整个行业的可持续发展。与此同时,我们要向国外学习先进的管理制度和先进技术,结合本国国情实现本国的制度创新和企业机构的升级,形成以企业为核心的创新体制,通过企业之间的优胜劣汰和企业之间的合并重组,淘汰一些低产能、高能耗的中、小企业,从而改变我国机械行业的现状优化产业结构,以利于机械行业更加高效、快速的发展。
3、国家加大对创新的投入和政策支持。 对于创新,一方面我们要注重培养创新型人才,深化改革,建立健全科技、教育、经济一体化三者之间的宏观协调机制,启动创新型人才培养计划,同时要积极引进外来优秀的科技人才,完善我国的科研机构,改善科研条件以吸引更多的外来人才到我国,从而带来更多的先进技术,把自主开发创新与引进、消化吸收及改良国外先进技术结合起来,因为国与国之间的竞争归根到底是科技的竞争,是人才的竞争;另一方面,国家要建立健全人才激励机制和专利保护机制,鼓励全民积极创新,形成一种良好的氛围。 通过这样,带动企业的创新和整个行业的发展。
总之,在“十三五”期间要想实现“工业4.0”和机械制造业的转型及优化布局,创新才是驱动机械制造业这台机器持续发展的发动机。通过国家和企业加大对创新的投入,才能驱动整个行业更快,更好的发展。
参考文献
论文 关键词:水力机械 制造工艺 虚拟现实技术
论文摘要:水力机械制造工艺是水力机械及工程专业方向学生的一门重要的专业必修课。由于该课程实践性强的特点,在教学过程中引入虚拟现实技术就具有十分重要的意义。水力机械制造工艺课程教学中应用虚拟现实技术再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加 工过程,对改进教学效果起到 了一定的作用。同时,本文提出了今后在课程建设 中完善的方向。对其它同类课程的教学具有一定的 参考 价值。
水力机械制造工艺是热能与动力工程专业水力机械及工程方向学生的一门重要的专业必修课。根据该专业本科培养目标,要求学生具有宽广的理论基础、较强创新能力和适应能力,能在流体机械及工程等部门从事开发、研究、设计、运行、 现代 管理 、 科学 研究、教学等方面的工作。事实上,近三年该专业的毕业生就业率均保持了较高水平,水力机械及工程专业方向的学生到专业对口部门的占到了 70% 以上,而这些毕业生所从事的主要工作就是水力机械的设计与制造。由此可以看出,学生如果能在在校期间掌握好流体机械特别是水力机械制造工艺的相关知识,将对他们今后的工作大有裨益,这将促进他们将理论知识 和生产实际相结合以增强他们工作岗位的适应能力。wWw.133229.cOm
水力机械制造工艺是一门实践性很强的课程,所涉及的相关基础理论、基础知识也相当广泛。根据教学大纲的安排,该门课程应在学生学习完流体力学、工程材料、机械工程基础、流体机械原理、流体机械结构及强度等课程的基础上开设。在教学过程中最好能够在学习该门理论课程的同时到水力机械制造厂参观实习,这将有助于学生建立起对加工设备、加工零件、加工环境的感性认识,提高教学效果。但是实际教学过程中,没有条件能够达到这样的要求。况且大中型的水轮机零部件尺寸较大、结构复杂,加工制造工艺涉及的问题较多,即使是到专业的水力机械生产厂的加工现场也很难对其结构和加工过程有全面深人的了解。因此,按照传统的教学方法和手段,让学生通过书本上的插图对所学的对象,如零件、加工设备、检验设备等进行了解,学生很难有深刻的认识 ,况且部分插图书中没有附上,结果制造工艺课程学完了,部分学生到了工厂还是会把车床误认为铣床,一些专业典型零件也看似很陌生,由此可见传统的教学手段取得的效果并不理想,学生并不能将课堂所学与实际有机联系起来。为此,我们将虚拟现实技术引入到水力机械制造工艺的教学中,将抽象的零件和加工过程形象化,以帮助学生直观地观察零件结构,理清零部件的装配关系,进一步理解结构设计与加工工艺的关系,并将加工过程中所涉及工装夹具、机床、刀具等素材通过虚拟现实技术融入到教学课件中,从而缩短理论与实际的距离。
虚拟现实技术是近年来 发展 起来的新兴技术 ,在各个领域逐步得以开发应用。根据沉浸程度的不同,可将虚拟现实分为桌面式、大屏幕式、沉浸式和舱室仿真器四种类型…。其中桌面虚拟现实是一种初级的虚拟现实,它的沉浸度差,但最为简单,制作成本低,易于普及和实现。本课程教学中使用的仿真系统就是采用 vrml (virtuai realitymodeling language,虚拟现实建模语言)开发的桌面式虚拟现实仿真系统,以配有高性能的图形加速卡的 pc机为开发平台,其性能能够满足系统实时性的要求。虚拟现实技术在最近十几年得到了飞速的发展,由于其特有的仿真特性,如沉浸感、时实交互性、想象力和三维图形等,它正在成为解决工程问题 的一种重要方法,也是实现 计算 机辅助教学 的重要 手段。
在水力机械制造工艺课程教学中,为了真实地再现水力机械典型零部件的结构,我们采用了功能强大的 cad/cam一体化软件 unigraphics 进行零件的三维建模,以 word的格式输出,再利用 vrml对各零件的显示颜色、材质、光照等进行渲染 ,这样就可以利用安装了 cortona插件的 ie浏览器进行零件的浏览了,从而脱离了复杂的 ug软件环境。在浏览器里可以通过插件上的控件对三维模型进行旋转、平移、放大等操作,帮助学生全方位 的了解课程中所讨论的对象,增强学生的感性认识。图 1、2分别为水轮机座环和水轮机顶盖的三维模型,在讲解到此类典型环形类零件的加工时,就可以通过旋转放大等操作全方位地浏览三维模型,比较它们结构上的异同,深入理解结构设计的正确性和合理性,认清关键加工部位,为拟订高效合理的加工工艺方案奠定基础。
水力机组装配与一般的机械产品相比有其特殊性,即在制造厂仅能完成重要部件的预装配,而整台机组的装配是在水电站完成的。对于大型电站,安装周期较长,水轮机的许多零部件被安装在机坑里,对于在校学生来说很难有机会全面地看清楚其内部结构及各零部件的空间位置关系。为此,我们采用虚拟现实技术和计算机仿真技术相结合开发了水轮发电机组检修仿真系统 ,帮助学生从不同的角度观察各零部件的三维实体模型及零部件之间的空间位置关系、联接关系等 (如图 3所示),了解水力机组安装过程中零件的安装先后顺序和相关的技术要求,有利于学生了解和制定合理高效的装配方案,将理论与实际有机的结合起来。利用 java编程实现简单的人机交互功能。图 4为水轮机水导轴承动态仿真装配过程截取图,在进入装配场景后,点击启停按钮,动态装配过程即呈现在窗 口中,视图左边显示的是水导轴承安装步骤,这样学生不用到水电站或制造厂装配现场就能较直观地学习水轮发电机组各部件的装配工艺规范,有利于提高教学效果。
随着生产技术的不断 发展 ,水力机械的制造也沿着数字化的方向不断发展 ,水力机械许多曲面类零件均采用数控方法加工。在实际教学中,我们采用专业的加工仿真软件 vericut 逼真地再现了实际加工工件、加工机床和加工环境 ,对加工过程中可能存在的问题进行检测 ,让学生在课堂上就能对加工制造过程有全面的认识。vedcut 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。特别是在叶片类曲面加工过程中,如何确定合理的加工参数 (刀具形状与尺寸 、刀具相对加工表面的姿态、走刀路线、主轴速度、切削深度和进给速度等)以适应加工过程中叶片曲面形状的变化对提高加工精度变得非常重要,这些都可以通过加工仿真软件在教学过程中形象生动地展现在学生面前 (如图5所示)。但是目前这部分的工作还处于起步阶段,只能在课堂上做部分演示,有待进一步完善。今后在条件允许的时候,可以在理论教学完成以后,让学生自行建立零件 、机床的三维模型,模拟水力机械典型零件的加工 ,从而帮助学生将课堂中所学的理论知识转化为生产实践。
虚拟现实技术现已延伸到许多领域,它的发展不仅仅依赖于相关软硬件的发展,而是更多地取决于该技术为实际问题提供低成本高效率的解决方案的能力。虚拟现实技术应用到水力机械制造工艺课程的教学中,逼真生动地再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加工过程,学生通过这些虚拟现实环境就能够从形象化的角度理解零件从设计、毛坯形式、安装定位、加工、装配、质量检查等各个环节,提高了学生的学 习兴趣 ,从而强化了理论知识的学习,对提高教学效果起到了重要作用。
参考 文献 :
[1]王桃,赖喜德,刘小兵,等.基于虚拟现实技术的水轮发电机组检修多媒体仿真系统[j].兵工自动化,2003,22(6):19—20.
1.提高自动化专业本科毕业设计质量的若干对策
2.自动化专业毕业实习模式的实践与探索
3.电气工程及其自动化专业毕业设计研究
4.略论高职自动化专业毕业设计的改革
5.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探讨
6.农业机械化及其自动化专业本科毕业设计改革探索
7.基于项目导向的自动化专业毕业设计模式研究——以钦州学院为例
8.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨
9.提高自动化专业毕业设计质量的研究与实践
10.应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题研究
11.新形势下自动化专业毕业设计的研究与实践
12.探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量
13.MATLAB在电力系统自动化学生毕业设计中的应用初探
14.基于ASP及VBA技术实现毕业论文格式规范自动化
15.自动化专业毕业设计模式探讨
16.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
17.提高电气工程自动化专业毕业设计质量的方法
18.关于电气工程及其自动化专业毕业设计大纲的探讨
19.高职自动化专业学生毕业实践的探讨
20.应用型本科自动化专业毕业设计运行机制的创新研究与实践
21.仿真技术在自动化专业毕业设计教学环节中的应用
22.应用型本科院校自动化专业毕业设计(论文)的探索与实践——以太原工业学院自动化专业为例
23.提高自动化专业毕业设计质量的方法研究
24.浅淡电气自动化专业高职毕业没计
25.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
26.利用网络资源与计算机仿真技术突出创新能力的培养——电气自动化专业毕业设计教学改革的实践
27.试论技工院校电气自动化专业高技班开展毕业设计
28.对自动化专业毕业设计的经验总结与思考
29.如何做好应用型本科院校自动化专业的毕业设计
30.农机化及其自动化专业毕业论文与科研结合效果探讨
31.自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索
32.工科毕业设计新模式的探索与实践——以华北电力大学自动化系为例
33.谈电力系统及其自动化专业的毕业实习与设计
34.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探究
35.高校自动化专业毕业实习的探讨
36.基于就业能力提升的自动化专业毕业实习教学改进
37.提高工科自动化专业本科毕业设计(论文)质量的实践与探索
38.地方农业院校机械类专业本科毕业设计教学探析——以农业机械化及其自动化专业为例
39.高职电气自动化专业毕业设计指导方法探索与实践
40.高职机械制造与自动化专业毕业设计模式改革与实践
41.机械设计制造及其自动化专业毕业设计改革探讨
42.电力系统厂站及调度自动化综述
43.微生物自动化分析仪的毕业实习带教初探
44.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例
45.自动化和建环专业联合开展毕业设计的教学改革实践
46.基于工作过程的电气自动化专业毕业设计教学模式探讨
47.提高工科高校学生毕业设计质量的改革与探索——以自动化专业为例
48.CAD技术在电气工程及其自动化专业毕业设计中的应用
49.浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化
50.机械设计制造及其自动化专业毕业设计成绩评定质量的研究——以常州工学院为案例
51.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考
52.工程教育专业认证背景下培养目标和毕业要求的制定——以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例
53.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践
54.电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析
55.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探索与实践
56.提高电气工程及其自动化专业毕业设计质量的研究与实践
57.基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索
58.不变与应变——自动化专业毕业设计的再思考
59.电力系统及其自动化专业毕业实习教学模式探讨
60.自动化仪表专业毕业设计的改革实践
61.MATLAB在自动化专业毕业设计中的应用
62.高职高专电气自动化专业毕业设计方案研究
63.高职焊接技术及自动化专业毕业设计存在的问题与对策
64.以实际生产工艺过程作为自动化专业毕业设计题目的思考
65.电力系统及其自动化专业毕业设计改革的探讨
66.毕业设计与毕业分配挂钩新的教学模式 记92届电气自动化专业毕业设计
67.工企自动化专业毕业设计指导工作的研究
68.谈中专自动化专业的毕业设计
69.自动化专业新形势下毕业设计过程与质量研究
70.电气工程及其自动化专业毕业设计中的问题及改进措施
71.电气工程及其自动化专业毕业实习改革探索
72.电子束离子束专业结合毕业实践研制用于生产自动化仪表零件的电子束焊机
73.机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革
74.机械设计制造及自动化专业毕业设计模式的教学改革
75.毕业设计过程中学风因素及治学方略研究——以机械设计制造及其自动化专业为例
76.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践和思考
77.工业自动化专业毕业设计注重能力培养的实践
78.高职电类专业毕业设计选题探讨
79.本科毕业设计过程管理平台的设计与实践
80.基于学科平台开展本科毕业实习的改革与实践
81.实验室自动化系统应用对检验医学本科生实习的影响与对策
82.加强实践教学,提高本科生毕业设计能力
83.毕业设计过程中如何培养独立学院学生的创新能力
84.“变电站综合自动化”教学实践
85.医院药房自动化管理系统应用进展
86.人工与自动化双分拣区系统品项分配优化
87.机械自动化技术的应用研究
88.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究
89.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式
90.自动化炒青绿茶生产线的设计与应用
91.薄煤层综采工作面自动化技术综述
92.馈线自动化自适应快速保护控制方案
93.滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用
94.国外图书馆自动化系统市场发展状况研究
95.正念训练的去自动化效应:Stroop和前瞻记忆任务证据
96.电力自动化技术的新发展
97.软件测试自动化技术应用研究
98.基于数据驱动的软件自动化测试框架
99.省级气象计量检定业务自动化系统
100.办公自动化系统的应用
101.压力容器焊接自动化技术的现状与发展
102.薄煤层综采自动化配套装备开采技术
103.电气自动化控制设备可靠性探究
104.自动化装配设备的总体设计
105.配电自动化
106.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用
107.机械制造及其自动化的发展趋势分析
108.电气自动化控制设备可靠性探究
109.从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式
110.槟榔包装的自动化生产线设计
111.我院基于整体设计的自动化药房建设
112.配电自动化实用化关键技术及其进展
113.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索
114.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈
115.基于CAN总线的船舶自动化系统研究与设计
116.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究
117.基于Android的自动化测试的设计与实现
118.电气自动化在电气工程中的应用
119.自动化综采工作面概念探讨
120.任务复杂度对自动化意识的影响
121.探析智能型机械自动化应用趋势
122.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用
123.软件自动化测试概述及应用工具分析
124.试论化工自动化控制的发展趋势
125.基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究
126.远动控制技术在电力系统自动化中的应用
127.智能配电网馈线自动化发展及展望
128.图书馆自动化开源系统的市场可行性研究
129.国内石油钻机自动化技术现状与建议
130.变电站综合自动化系统的选型
131.IEC61850在高级配网自动化中的应用
132.机械自动化技术的应用与发展前景的探索
133.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响
134.变电站自动化技术的未来发展(一)——电力市场与协调型自动化
关键词:机械设计制造;毕业设计;教学改革
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1009-0118(2012)05-0015-02
机械类本科毕业设计是具有总结性的综合性工程训练,是学生在系统学习机械专业知识及各种训练的基础上,按照规范化的设计程序与方法所进行的实践活动。它是一种研究性学习与工程训练,也是学生一次解决机械专业工程技术问题的具体实践,是锻炼学生运用所学知识分析解决问题能力、培养创新精神,进一步提高综合素质和工程实践能力的重要环节[1]。通过毕业设计有利于提高学生的综合素质和培养他们的调查研究能力、设计能力、初步科研能力和创新能力,使学生受到设计、生产、管理第一线所必需的岗位能力训练,便于学生向工作岗位过渡。目前机械类本科毕业设计中存在的问题不容忽视,而且牵涉到学生、教师等多个方面。
针对目前高等教育的形式和机械类专业社会需求的状况,指导机械类本科毕业设计紧紧围绕着培养学生的工程实践能力和提高综合素质来进行[2]。充分发挥好学生在毕业设计中的主体作用和教师的指导作用,加强毕业设计的过程管理工作,提高教师的自身业务能力,严把质量关,使学生在本科毕业设计这个过程中,实践能力和综合素质都得到进一步提高[3]。
一、毕业设计指导过程
在指导毕业设计的过程中,严格遵守学校规定的各项政策,按照学校颁布的《毕业设计工作规程》和机电工程系制定的《机械制造专业毕业设计(论文)教学大纲》的要求进行。指导的毕业设计做到观点明确、论据充分、推理严密、计算准确、层次分明、条理清楚、语言简练、有一定量的相关资料和图表等。
每年毕业设计开始阶段,都会根据已经确定的毕业设计题目给学生下达毕业设计任务书,这是学生在指导教师指导下开展毕业设计工作的依据,也是检查、考核学生毕业设计完成情况与评分的重要依据之一。毕业设计任务书中指定了学生毕业设计题目、设计参数、设计要求、设计时间安排和学生结合本题目需要查询的中外文献,并列出了学校图书馆对应参考书籍的中文图书号,方便学生查阅指定文献。学生进入毕业设计环节后,在第1周安排了完成毕业设计开题工作,规定了他们完成的进度。
设计过程中,对学生情况全面了解,分析了他们的条件与特长,全程指导学生进行调查研究、实验等。随时了解学生毕业设计情况,对学生毕业设计中的问题及时给予指导。以身作则,教书育人,重视对学生独立工作能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力的培养。毕业设计期间,要求学生每周至少2次集中,每次需汇报一下具体学习情况,检查学生毕业设计的进度和质量,并进行答疑,认真填写了《毕业设计(论文)检查指导情况记录》。
毕业论文撰写过程中,认真指导了学生拟定论文写作计划和写作提纲,审阅论文初稿,要求学生严格按《毕业设计(论文)规范要求》正确撰写毕业设计。审核学生毕业设计完成情况,同时对学生进行答辩资格预审,对学生的答辩申请提出意见。答辩前督促并指导学生做好各项准备工作,如准备验收、组织预答辩等。
毕业设计完成后,按学校要求撰写了毕业设计指导教师评语,在规定表格中写出技术性评价和学术性评价并签字,向答辩委员会报告学生毕业设计的任务、要求、完成情况、质量及应用价值,指出存在和应注意的问题等,同时根据评分表给出成绩。答辩结束后,对学生的毕业设计进行整理并归档。同时对毕业设计指导工作进行总结,提出改进意见。
二、加强过程管理,提高毕业设计(论文)质量的具体做法
由于机械类专业是与机械产品设计制造紧密相关的专业。在指导本科毕业设计的过程中历来重视毕业设计指导工作,立足机械类专业的特点,贯彻“以产品生产为主线”的指导思想,坚持采用校企联合、真题真做、强化过程管理、完善评价体系等方法和手段,严格要求学生的图纸图量和毕业论文的内容,取得了良好的效果。
(一)结合平时的科研实际,将企业需要解决的生产实际问题作为学生毕业设计选题毕业设计的选题质量直接影响和关系到今后毕业设计的质量。选题时根据科研项目、实验室的建设、学科发展方向、工业企业生产等多方面科学设计切合学生实际的毕业设计题目,以求达到使学生获得综合训练的目的。另外还考虑学生毕业后的工作实际,灵活根据学生的实际水平调整确定毕业设计的题目,对于已确定工作去向的学生,尽量帮其选择一个与其将来工作相关的课题;对于考研的学生,帮其选择具有一定理论性的研究型课题,为将来攻读硕士学位的研究工作打下基础。另外还有一部分学生的毕业设计直接在已签订就业协议的企业完成,让学生在收集资料、解决问题、设计的过程中充分体验实际工作的程序,了解企业生产运作等最真实的情况,多积累“实战”经验和技巧,从而解决好学生就业和单位招聘后的后顾之忧。只有让学生切实地感受到毕业设计对未来工作的帮助,才能使学生自觉地、积极主动地参与到毕业设计中来。如2011年指导学生的毕业设计题目是“推土机铲臂右支架加工工艺及钻床夹具设计”,该题目结合了抚顺挖掘机厂实际生产的需要,要求该生利用所学的金属工艺学、互换性测量技术、机械制造技术基础等多门课程的知识,解决工程中推土机右支架的实际加工工艺以及针对其中钻孔的工序设计专门的钻床夹具,为该生毕业后从事机械产品的工艺设计打下了很好的基础。
(二)结合学校规定,要求每个学生必须独立完成各自的毕业设计,做到一人一题
每年指导的毕业设计如果需要合作完成的课题,每个学生必须独立进行某一方面的研究工作,独立完成自己的毕业设计。今年指导7名毕业设计,每个学生的毕业设计题目都不一样,而且每一年的毕业设计题目也不相同,这样避免学生之间互相抄袭和雷同。
(三)全程参与学生的毕业设计过程,并确保充足的指导时间
从毕业设计任务书下达开始,明确要求学生每周至少集中两次,每次集中都要求学生汇报每周工作情况,对各设计环节经常督促检查,对学风不正、设计不认真或者经常不到岗的学生,一经发现及时纠正。从根本上杜绝了凭感觉指导,凭经验检查,凭感情给分的行为。对学生毕业设计要严格把关,从论文质量、工作态度、文本格式、图纸质量等方面进行全面考核。对于达不到要求的毕业设计必须坚决整改,确保质量要求不降低。
(四)具有强烈的责任感和良好的职业道德,本着对每一位学生负责的态度,兢兢业业地做好毕业设计指导工作,做好学生的引路人
在毕业设计指导过程中,当学生遇到困惑时,耐心的启发和引导;当学生提出问题时,热情地引导学生独立地查阅文献,找到获得解决方案的途径;当学生在寻找解决方案时,主动地引导学生对各种方案进行比较,从中找出最佳的方案,从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
(五)合理安排毕业设计进程,加强毕业设计的过程检查
根据每个学生毕业设计题目的特点,指导学生制定毕业设计的方案和进度计划每周定时、定点检查执行情况,实事求是地做出检查记录,填写检查意见并签字。在方案设计确定以后,定时到毕业设计室进行指导,随时答疑,发现问题及时解决,避免返工。设计过程中进行检查,主要检查设计进度和质量,通过强化中间阶段的过程控制来规范整个毕业设计的工作以提高毕业设计的质量。
(六)建立学生考勤制度,确保毕业设计质量
要求学生对自己的设计首先进行自审,然后小组同学之间互校,最后由指导教师审定。只有经过三审并按审查意见修改以后的设计文件才算最后的毕业设计成果。每次指导后填写指导日记,记录指导情况,包括学生提问情况、出勤情况、主要问题分析、指导内容等,为学生的成绩评定提供必要的依据。同时要求学生每天填写毕业设计活动记录,记载出勤情况、日工作记录、完成情况和下一步工作安排等,便于教师的过程管理,加强了对毕业设计的过程控制和监督。明确毕业设计完成的进度和时间安排并加以落实,做到每一位学生有章可询、责任明确,整个设计过程任务清晰、环环相扣、依次进行,确保毕业设计工作的规范和有序。
三、毕业设计改革效果
每年经过精心准备和认真指导,学生的毕业设计质量完成都非常好,缩短了学生就业的适应期,同时扩大了毕业设计的选题范围,达到了学校、企业和学生都满意的效果。在每年指导的学生毕业设计中,都有学生获得优秀成绩。具体改革的教学效果如下:
(一)提高了毕业设计的质量
一人一题,真题真做,使学生从事毕业设计的责任心大大增强。学生从事毕业设计期间,能够亲身体验到科研工作直接应用效果,能够强烈地体会到企业的科技需求。因而有关毕业设计工作非常认真,毕业设计的质量明显提高。一些学生毕业设计能被应用于企业生产实践和产业化生产。
(二)缩短了学生就业的适应期
由于毕业设计题目多数来源于企业生产,学生在毕业设计中,得到了难得的工程实践以及了解、熟悉和适应企业的机会,使就业后的企业工作适应期大大缩短。
(三)提升了学生综合能力
在毕业设计全过程的训练中,提升学生的应用知识能力、沟通协作能力、团队合作精神、工作责任感和职业操守,以及把握社会需求的能力和适应职业需要的能力,尽快缩短与用人单位实际需求之间存在的差距。
(四)丰富了平时课堂讲解的知识
通过指导学生毕业设计,增加了实践知识,在实践经历中为教学提供新颖、鲜活的第一手案例素材,在教学中及时补充企业生产或实践设计等的新科技、新工艺,丰富了实践案例,使得课堂更加生动,知识传授更加有效,教学质量和学生们的学习积极性都得到了提高。
四、结束语
从毕业设计时间的保证、科学选题、毕业设计实践性教学、加强学生创新能力、加强毕业设计过程指导、把好毕业答辩关等几个方面着手进行实施,保证毕业设计的质量,不断进行毕业设计的实践探索和思考,从而更好地保证毕业设计的质量,提高毕业生的综合素质。
参考文献:
\[1\]王启平,王全先.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考\[J\].安徽工业大学学报(社会科学版),2002,19(2):111-112.