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關鍵詞:工程;機械設備;管理;問題;對策
科學技術進步、生產建設的需求,為工程機械的應用提供了廣闊的空間,也對設備管理的提出了更高的要求。做好機械設備的合理配置、科學使用、及時保養(yǎng)、適時維修,降低設備故障發(fā)生,提高機械設備的有效利用率,是對工程設備管理工作的主要要求,下面我就當前礦山企業(yè)在工程機械設備管理方面存在的問題和提高工程機械管理的方法談談自己的看法。
一、當前工程機械設備管理中存在的問題及原因
1、管理機構不健全,管理制度不完善
相當一部分施工企業(yè)仍缺乏完整、嚴格的工程機械設備管理制度,對工程機械設備的臺賬、技術資料檔案的建立等工作尚未完善,管理工作無章可循、管理無序,有的企業(yè)甚至在購買了新設備后,沒有及時或根本不入賬,造成管理工作相當被動,設備糊涂使用,不能明確工程機械管理和使用的責任主體。
2、舍不得智力投資
(1)雖然目前大部分施工企業(yè)都根據自己企業(yè)的實際情況,設立了機務管理部門,但由于機構、人員更迭較為頻繁,設備管理及維修人員接受專業(yè)教育時間短,管理人員對設備管理的整體認識尚較模糊,技術管理水平參差不齊。
(2)而有些企業(yè)只是片面注重眼前利益,寧愿花耗大量資金用于購買先進設備,但在管理人才培訓等智力投資方面卻顯得過分吝惜,舍不得花錢。這樣,就算有再先進的設備,但管理跟不上、人員素質低劣,是很難適應機械自動化、機電一體化程度高的設備管理的需要。
3、工程機械設備的使用與保養(yǎng)相互脫節(jié)
(1)目前大多數施工企業(yè)雖然都實行定人定機制度,即每個操作人員固定使用一臺機械設備,但卻忽略了定人保養(yǎng)制度,沒有把機械設備維修保養(yǎng)的各項規(guī)章制度明確落實到個人。正因為如此,操作人員往往只是“包用不包修”,維修人員也是馬虎應付了事,每當機械設備出現故障,操作人員與維修人員往往互相推卸責任。這樣,不但影響了產量、質量,也增加了維修費用、運轉費用以及降低了設備的使用壽命。
(2)此外,不少項目負責人只考慮眼前利益,沒有從長遠打算,短期行為嚴重,只注意產值與效益掛鉤,在設備管理使用上表現為“重用輕管”,為了趕工期、搶進度,而不惜拼設備,造成機械設備常常處于超負荷狀況工作,或帶“病”作業(yè),甚至違章操作,其結果是該工程項目完工后,機械設備嚴重磨損老化,而調運到新工程又需花費大量的精力與費用進行整修,造成施工工期貽誤,項目部之間在維修費用上互相推諉,固定資產無形流失。
4、工程機械設備維修“滯后”,浪費嚴重
(1)由于目前大部分施工企業(yè)還未能有效地實行點檢制度等保養(yǎng)措施,設備維修管理往往局限于“事后維修”,“預防維修”意識不夠重視,對設備的故障及劣化現象也就未能早期發(fā)覺、早期預防、早期修理,以致造成人力、物力、財力不必要的浪費。
(2)施工企業(yè)機械設備“浪費維修”的現象也十分嚴重,個別維修人員為了貪圖方便,對一些仍有很大修復價值的舊件不加以修復利用,任憑其主觀隨意地報廢,更有甚者,不考慮其它設備的整體性能,采取“拆東墻補西墻”的做法,得過且過,只要機械能動就交差了事,結果也只會是事倍功半。
二、提高機械設備管理工作的方法
1、在使用方面,設備的價值主要體現在使用。任何設備都有規(guī)定的使用范圍、條件及操作程序,只有正確的使用設備,才能保證安全生產。而設備使用的好壞很大程度上取決于操作人員水平的高低。
所以在使用中,一是教育操作人員正確的使用和操作各種工程機械,不能在超過機械所能承受的最大負荷下進行工作,盡量保證機械負荷的均勻加減,使機械處于較為平緩的負荷變動,具體地說,就是要較為均勻地加減油門,防止發(fā)動機、工作裝置動作的大起大落。二是加強技術培訓,提高操作人員素質,使操作人員做到懂構造、懂原理、懂性能,會使用、會保養(yǎng)、會檢查、會排除故障,從源頭上減少和防止人為失誤引起的機械故障。三是堅持實行包機責任制,責任到人,將個人經濟利益與責任機械的維修費、燃油費相結合進行考核,獎罰并舉,加強管理設備的責任心,調動愛護設備的積極性。
2、在保養(yǎng)方面,對設備實行定期保養(yǎng)是保持機械良好技術狀況的基礎。對于工程機械,保養(yǎng)工作中的重中之中就是保證對機械的合理。零件工作面的磨損、零件表面的腐蝕和材料的老化是正常使用條件下的機械零部件的3種主要失效形式,而零件工作面的磨損所引起的失效所占的比例最大。也就是說,機械的磨損是使其各種零部件走向極限技術狀態(tài)的主要原因之一。那么,解決機械零部件的磨損問題,除了采用優(yōu)良的材料、選擇先進的制造工藝、設計合理的機械結構外,在使用過程中要做的一項重要工作就是保證對機械的合理。
據統計,工程機械的故障有一半以上是由不良引起的。由于工程機械各零部件配合的精密性,良好的可以使其保持正常的工作間隙和合適的工作溫度,從而降低零件的磨損程度,減少機械故障。正常合理的是減少機械故障的有效措施之一。為此,一是要合理選用劑,要根據機械的種類和應用結構的不同選用正常的劑類別,根據機械的要求選用合適的質量等級,根據機械的工作環(huán)境和不同的季節(jié)選擇合適的劑牌號。二是經常檢查劑的數量和質量。數量不足要及時補充,質量不佳要及時更換。三是根據保養(yǎng)周期、設備技術狀況、工作環(huán)境等因素,制定強制保養(yǎng)計劃,到時間必須停機保養(yǎng)。
3、維修方面
機械在使用過程中必然會出現各種各樣的故障。在這些故障中,有些故障對機械設備的影響可能是很微小的,有些是比較嚴重的,甚至會造成機毀人亡的大事故。經驗表明,嚴重機械故障往往是由一些較小的故障引發(fā)的。究其原因,就在于忽視了對小故障的及時處置。因此,在維修方面,一是重視小故障的及時處理,做到防患于未然。切不可小故障不影響使用,為了趕任務讓設備帶故障作業(yè),最后小毛病拖成了大故障,不但延誤工期,影響正常使用,還有可能造成設備突然報廢。從某種意義上來說,對出現的故障及時進行處理,就是減少和防止故障的一種有效措施。
[關鍵詞]課程設計 試卷庫 學生創(chuàng)新大賽 CDIO
綜合素質教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是新世紀高等學校人才培養(yǎng)和教學改革的主要目標,機械類專業(yè)人才培養(yǎng)和就業(yè)是直接面向機械工程的主戰(zhàn)場,顯然具有強烈的工程背景和鮮明的機械特色,隨著科學技術的迅猛發(fā)展和知識更新的快速變化,原有傳統的教學模式已不能適應當今社會對高素質、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求,所暴露出來的缺陷也非常明顯,特別是重理論、輕實踐,工程意識淡薄,導致創(chuàng)新動力不足。為此,探討、研究如何圍繞和重視工程意識下創(chuàng)新能力培養(yǎng),進行課程改革,以適應時代的需要,為社會輸送合格人才,顯得十分重要和迫切。近幾年來,為了培養(yǎng)同學們的創(chuàng)新意識和能力,我們已在相關方面做了大量的卓有成效的嘗試和改革。
一、探索創(chuàng)新考核模式,并在教學過程中實施
從2011年起,我們就以機械設計及理論平臺課程群為切入點,包括《機械原理》、《機械設計》、《機械設計基礎》、《精密機械設計》等課程,對工科課程考核方式的改革做以探索,使之克服現有考核方式的缺欠,形成一套切實可行的、與用人單位的要求接軌的、以考察能力而不是考察知識為主的考核系統。這個考核系統包含的題目沒有唯一正確的標準答案,也不是客觀的標準化考試。教師根據具體需要選擇閉卷、開卷、閉卷和開卷混合、小論文、小設計、口試、實驗、參與科研、實地調查等多種方式。像實驗、論文、設計、口試、參與科研實地調查等,均可適當采用等級制;增加平時考試的次數和在總成績中所占的比例;改變一門課程結束時進行一次考試的習慣做法。教師在課堂教學的過程中有意識地隨時觀察和記錄學生的學習表現,通過面談、正式作業(yè)、項目調查、書面報告、討論問題、寫論文等方式對學生的學習進行即時的和全面的評價。
通過詳實的企業(yè)調研,編制了包括《機械原理》、《機械設計》、《機械設計基礎》、《精密機械設計》各20套考題的試卷庫;選定各課程中近10種小論文的題目;選定近100道來自生產實際的口試題。并把這種考核內容和考試模式在教學中試點應用,學生普遍反應這種考核模式擯棄了單純的死記硬背,對學生的理解能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用,使得“校園人”和“社會人”自然銜接,縮短“斷乳期”。
二、更新傳統課程設計模式
《機械設計課程設計》是機械設計課程的后續(xù)必修課,對多門課程起到融會貫通的作用。傳統的課程設計模式是老師指定題目,學生按步驟計算,最后成圖。由于設計時間短,學生對方案的修改很排斥,更無法做到多種方案比較。我們采用的方法是:讓一部分學生從學期初就開始用C、VB等計算機語言,進行參數化設計,把課程設計中耗時多的模塊譬如:帶傳動設計、齒輪設計、軸的設計編成參數化設計程序,學生利用編制的程序輸入原始參數,原來齒輪設計需要兩天的計算量,現在則需要十幾分鐘,這樣就使改變參數帶來的重復計算工作量大大降低,學生可以做出多種設計方案,實現方案的優(yōu)化。
三、基于CDIO理念的課程教學體系
為了加強學生的學習技能、溝通技巧、管理能力、領導才能、實際應用能力和團隊合作能力,我們在《機械原理》課程教學中引入了CDIO(構思、設計、實現和運作)工程教育模式,在課堂教學中增加了基于功能原理方法論的機械系統設計知識點;隨課堂教學的進展,同步了22個設計題目,每4或5個人組成一個設計組,組內按設計任務進行合理分工,課程結束時,提交了設計結果(包括設計的三維數字模型、仿真模型、設計報告)。通過基于項目的學習方法,同學們一方面掌握了理論知識,同時也鍛煉了解決實際工程問題的能力和團隊合作的能力,取得了良好的教學效果。
四、指導學生參加各種創(chuàng)新大賽,取得豐碩成果
機電學院的學生參加大賽由來已久,繼山東省機電產品設計大賽之后,從2011年,我們又牽頭組織學生參加全國信息技術應用水平大賽,此項賽事是教育部主辦,每年參賽規(guī)模大,參加學校多,對學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)有很大好處。2011年,我們獲得最佳指導教師獎3項,優(yōu)秀指導教師獎2項,全國二等獎3項,全國三等獎5項,全國優(yōu)秀獎9項;2012年,獲得最佳指導教師獎5項,優(yōu)秀指導教師獎5項,全國二等獎4項,全國三等獎7項,全國優(yōu)秀獎5項。煙臺大學連續(xù)兩屆獲得優(yōu)秀組織獎。對此項比賽,學校給予了充分的肯定。
綜上所述,我們針對學生學業(yè)能力的評價,創(chuàng)建了一種多層次多視角的以能力為主和知識為輔的綜合考核系統,對學生的理解能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用;我們在傳統的機械設計課程設計中引入計算機輔助技術,培養(yǎng)了同學們在傳統機械設計中應用現代信息技術的能力,加強了與工程實踐的接軌;2006--2012年學科組指導學生參加全國機械創(chuàng)新設計大賽和山東省機電產品創(chuàng)新設計大賽,獲得諸多獎項;2011-2012年組織學生參加全國信息技術應用水平大賽,獲得多項優(yōu)秀指導教師獎和學生國家級獎、省級獎,我們通過把大學生機電產品創(chuàng)新設計大賽、信息技術大賽等各種創(chuàng)新設計競賽作為檢驗教學效果和學生能力培訓的一個平臺引入教學過程中,從而加強了學生基礎知識和實踐能力的培養(yǎng);在課程教學中引入基于項目的學習理念,加強學生的學習技能、溝通技巧、管理能力、領導才能、實際應用能力和團隊合作能力的培養(yǎng)??傊?,成果所解決的問題正是當前高等教育面臨的應試教育與素質教育之間轉變的重要問題,我們通過創(chuàng)新性教育和教學不僅提高了學生的動手實踐能力和創(chuàng)新的積極性,而且對于進一步深化機械本科教學改革、加快創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)步伐、全面推進創(chuàng)新教育理念都是具有深遠意義的。
[參考文獻]
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不同學校的不同專業(yè)其專業(yè)性質,培養(yǎng)目標不盡相同,針對機械專業(yè)的學生,教授時應對內容進行必要的側重和取舍,同時要求學生結合實驗和金工實習進行自學、理解。機械類專業(yè)同學的工作主要去向是產品設計與制造工作,由于材料品種很多,所以合理正確的選擇材料是一項重要工作。在對材料知識的掌握上,機械設計工程師與材料工程師是有明顯差異的,材料工程師側重對新任務的進行開發(fā)及對材料性能進行挖掘,故要求他們對材料內部組織變化規(guī)律及性能特點有深入了解。而機械設計師側重合理的選擇材料和使用材料,同時要考慮材料對工作環(huán)境的適應性、加工工藝路線及方法的等,這就要求他們必須將機械設計制造和相關材料知識緊密連接在一起。隨著當前教學改革的深入,在對高校人才培養(yǎng)的方案上進一步強調學生的實際應用能力,而《工程材料》作為一門機械專業(yè)基礎課程,對教學內容進行更好的改革規(guī)劃,探索新的教學方法,進一步完善實驗教學及考核方式,以此更好的適應人才培養(yǎng)需要,是課程改革的指導思想。
2.重視教學改革內容
教學內容直接關系到教學質量和效率,如何根據人才培養(yǎng)方案對學生的綜合能力進行提升,增加學生的應用能力及動手能力,對于教學內容進行改革勢在必行。由于以往的教材與日新月異涌現的新材料、新工藝、新技術的發(fā)展越來越脫節(jié),部分陳舊的課本內容已無法和時代相順應,所以首先需要對課本內容進行整改。將傳統內容和現代內容很好的結合起來,增強教材的實用性,可引入一些較新的與材料類相關教材加以輔助。同時在制定教學改革時,對教學課時也應加以調整。由于主要是針對機械設計專業(yè)學生進行講授。重點應放置在鐵碳合金和合金鋼章節(jié),其次是鋼的熱處理,講授時金屬材料部分重點講解,復合材料部分次重點講解,合金鋼部分可側重介紹幾種典型合金鋼的牌號、特點及應用,熱處理部分可著重介紹幾種常見熱處理的方法、特點及應用,鑄鐵與有色金屬部分以介紹相關材料的類型、牌號、特點及應用。
3.改革考核方式
大部分對學生成績的評定方法方法,主要是采取期末考試這樣一錘定音的方式,很顯然這是不全面的,如果采用這種方式那么考核的只是學生對內容的記憶,而考核的目的是了解學生對基礎知識、概念的掌握以及實踐能力、創(chuàng)新能力等綜合能力的考查。工程材料概念多,內容繁雜涉及面廣,學生在學習的過程中往往感到困難復雜不好學,進而導致厭學的情緒。想要扭轉這種不好的局面,讓學生對學習的熱情變被動為主動,除了從教學方式方法上進行改革,在學生的考核成績測評上也非常有必要改革。對于考核方法的改革,在這里筆者通過平時成績(考勤、作業(yè)、課上表現等)10﹪,階段小測試10﹪,實驗20﹪,小論文10﹪,期末考試50﹪的方式進行綜合評定。與以往的教學相比,實驗成績的比重增加了10﹪,其次新增了小論文撰寫測評。工程材料本身是建立在科學及生產實驗上的一門科學,堅持理論聯系實際,將課堂理論教學、實驗教學有機的結合起來,培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力,實現“知識-能力-方法”的同步提高。在實驗教學中,我們安排了“金屬材料試樣制備及組織分析”、“金相材料熱處理”、“硬度計操作培訓及材料表面硬度研究”、焊接及砂型鑄造。要求學生在做實驗前充分預習了解實驗,給出實驗報告,在實驗過程中認真完成實驗,將課程理論與實際實驗結合起來,在實驗完成后總結實驗,分析實驗過程、數據。而增加論文考核內容,可以提高學生的自學及寫作能力,在給出高質量的論文前,學生必須大量閱讀文獻及查閱相關書籍,并且自行樹立論文觀點,增加了學生自學的能力和創(chuàng)新精神。
4.結束語
關鍵詞:慧魚工程技術;機械設計;實踐實驗教學;創(chuàng)新能力
一、引言
機械設計制造及其自動化專業(yè)作為學校向應用型綜合大學轉變中專業(yè)建設的重要組成部分,是培養(yǎng)應用型機械類本科專業(yè)人才的主陣地。《機械設計》是該專業(yè)重要的專業(yè)基礎課,專業(yè)教學計劃圍繞《機械設計》教學目標開設了工程實踐實驗課程,如《機械設計課程設計》《16+2職業(yè)技能訓練》等,培養(yǎng)學生的綜合設計能力、工程實踐能力、創(chuàng)新實踐能力、團隊協作能力等,要求學生能綜合利用所學知識解決工程實際問題。但是在實踐實驗教學環(huán)節(jié),教學效果差,一是因為機械設計實驗教學所開實驗多是認知性實驗和驗證性實驗[1];二是因為《機械設計課程設計》命題陳舊且單一,缺乏現代設計,無法達到綜合訓練的目標[2]。為此,本文提出基于慧魚工程技術的機械設計綜合創(chuàng)新實驗教學方法,培養(yǎng)學生的綜合設計能力、創(chuàng)新工程實踐能力等。
二、機械設計實驗教學弊端及改進策略
1.機械設計實驗教學弊端。《機械設計》是一門綜合性很強的專業(yè)基礎課,以《機械制圖》《理論力學》《材料力學》《機械工程材料》《互換性和測試測量技術》《機械原理》等課程為依托,對機械零件設計準則、摩擦磨損及、螺紋連接、軸轂連接、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿渦輪傳動、軸系設計、滾動和滑動軸承、機械系統設計以及其他常用零部件設計等知識進行講解[3]。其課程特點是內容多且雜,存在大量經驗公式與圖表,教學內容抽象等,多數學生反映內容零亂,找不到重點。為此,通常在制訂教學計劃開設相應實驗課,輔助學生理解并掌握相關知識,如《機械設計課程設計》《機械設計實驗》。隨著技術的發(fā)展,社會對學生的綜合創(chuàng)新設計及工程實踐能力提出更高的要求[4],但目前《機械設計課程設計》《機械設計實驗》仍然存在一定的弊端,實踐實驗教學效果差,無法滿足社會需求?!稒C械設計課程設計》是對漸開線圓柱齒輪二級減速器進行設計,該實踐項目存在一些弊端:一是課程設計命題陳舊且單一,是對通用漸開線圓柱二級齒輪減速器進行設計,主要內容為機械方案設計、傳動系統詳細設計、裝配圖繪制及減速器設計說明書,相關設計技術指導書成熟,網絡資源豐富,學生設計時基本是依葫蘆畫瓢,查手冊,套公式,設計過程就是仿造,部分學生存在抄襲、買賣現象,嚴重影響教學秩序和教學質量;二是重視二維裝配圖,輕視二維零件圖、爆炸圖和三維建模及裝配的訓練,不足以滿足機械設計綜合訓練的要求。機械設計實驗方面,主要包括機器組成及典型機械傳動零件感性認識、傳動試驗(齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動等)、機械傳動軸系部件設計與分析。由于我校教學計劃安排,無明確的機械設計實驗有關課程,僅在《機械設計》理論教學時,組織學生參觀機械典型零部件多功能語音教學示范箱,加深對《機械設計》各章節(jié)的理解。為彌補《機械設計》實踐實驗課程的不足,我校除了積極對《機械設計課程設計》教學內容、教學方式以及考核方式做調整外,還積極探索以16+2實踐周“專業(yè)技能訓練”作為實驗實踐教學的補充,但由于不規(guī)范存在教學效果差的問題。2.設計實踐實驗教學,對大學生工程實踐能力的培養(yǎng)具有重要的意義[5]。為此,我校對《機械設計課程設計》教學進行創(chuàng)新改革,積極探索機械設計綜合創(chuàng)新實驗教學。Fischertechnik,即“慧魚”,是德國人基于六面體接體發(fā)明創(chuàng)造的工程技術智趣拼裝模型,包含各類機械構件(齒輪傳動、絲桿傳動、鏈傳動、皮帶傳動、連桿機構、凸輪機構、減速器等)、電氣元件(電機、電氣開關、氣動零件、各類傳感器、控制器、導線及導線接頭等)和編程軟件等模塊。該模型是《機械設計》的理想教學工具?;诖宋倚#肍ischertechnik模型搭建機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺,結合教師科研、機械工程專業(yè)學科競賽與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目等,在16+2實踐周“職業(yè)技能訓練”時機械設計綜合創(chuàng)新實驗題目,學生自由組隊,綜合利用《機械原理》《材料力學》《理論力學》《機械設計》《機械制圖》等課程知識,合理分工,利用Fischertechnik組合模型,完成相關綜合創(chuàng)新實驗設計任務,力求達到培養(yǎng)綜合設計能力、工程實踐能力、創(chuàng)新實踐能力、團隊協作能力等的教學目標。
三、機械設計綜合創(chuàng)新實驗教學示例
為解決菠蘿采摘生產效率低、人工成本較高、果農勞動強度高、芒刺對果農傷害較大等問題,我校17機械班某組學生基于慧魚組合模型設計了一款小型手扶式菠蘿自動采摘機。右上圖為菠蘿采摘機部分功能裝置,分別為成熟識別裝置、傳輸裝置,考查學生對《機械設計》教學中電動機、減速器裝置、齒輪傳動、皮帶傳動、鏈條傳動/螺栓連接等知識的理解與掌握。基于慧魚工程技術的機械設計綜合創(chuàng)新實驗教學中,我校學子在第八屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽(慧魚組)中獲得國家三等獎1項,立項大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目國家級2項、省級1項,發(fā)表省級以上科技學術論文3篇,申報專利1項。目前,我們正在以國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目為依托,積極備戰(zhàn)中國—東盟高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育聯盟大學生創(chuàng)意機器人設計大賽和第九屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽,期望取得優(yōu)異成績。
1 引 言
社會經濟的快速發(fā)展,?е賂鰉a href="lunwendata.com/thesis/List_68.html" title="企業(yè)論文" target="_blank">企業(yè)單位的競?越來越激烈,而制造業(yè)若想在如此殘酷的競爭中生存和發(fā)展,就要尋找新的方法和途徑。機械設計自動化是隨著社會經濟飛速發(fā)展應運而生的新型工業(yè)設計,并在國內得到了飛快的發(fā)展。首先,機械設計自動化以經濟科學為基礎,在科學技術的基礎上不斷地改進和完善,結合一定的生產生活經驗。另外,機械設備的自動化水平是企業(yè)經濟效益的關鍵所在,員工必須深刻掌握設備的工作機制,要保證設備的正常運行,減少設備問題,或者要在設備出現故障時能及時地處理和補救。
2 我國制造企業(yè)進行自動化發(fā)展的必要性
雖然我國的制造業(yè)在機械設計方面取得了一定的進步,但卻是以大量的資源和能源為代價,對環(huán)境和生活帶來了極大的破壞,制造業(yè)在尋求發(fā)展的道路仍面臨著很大的困難。因此,我國制造業(yè)未來的發(fā)展道路必須進行機械設計的改進工作,最大程度上使機械制造更加地環(huán)保和安全?,F代的制造企業(yè)若想在市場中取得重要的地位,就必須尋求一種現代化的、新的設計方法。現代化的機械設計方案應當是結合先進的設計理念和科學技術,不斷地進行方法創(chuàng)新,在保證效率的同時,提高產品設備的質量。隨著技術的發(fā)展,消費者對所需要的產品要求也隨之增高,制造企業(yè)必須更新產品規(guī)格,及時地生產出符合大眾觀念和科技發(fā)展的新產品,以滿足社會的需求。近年來,信息自動化在工業(yè)市場上得到了廣泛的發(fā)展和應用,不僅是我國工業(yè)制造方面的關鍵技術,同時也對我國制造業(yè)的發(fā)展有些強有力的推動作用。大多數的制造領域的企業(yè)家相信信息自動化在機械制造方面的重要作用。
2.1 自動化加快制造企業(yè)的轉型
制造企業(yè)在生產機械設備時利用自動化和信息化,可以加快大多數小型生產制造業(yè)的轉型。世界上一些比較著名的工業(yè)制造企業(yè)都在進行產業(yè)轉型,將自動化技術運用到機械設計、產品生產、企業(yè)管理等生產實踐中,進而提高自身企業(yè)的市場競爭力。有些制造企業(yè)善于抓住科技走向,是將先進科學技術引入到制造業(yè)中的先驅者,例如,將自動化技術應用到機械設計中、利用通信以及信息化技術的電子數據庫、將互聯網及無線通信技術應用到自動控制系統中,進而使得數控技術更加扁平化。目前我國國內制造業(yè)呈現兩種發(fā)展模式,一種是數字控制技術在制造業(yè)中的使用和發(fā)展;另一種是管控一體化,簡稱MCI。很多中小型的制造企業(yè)都加快對自身企業(yè)管理模式的轉變,其目的就是為了能在激烈競爭的市場經濟中取得穩(wěn)定的發(fā)展空間。
2.2 信息自動化推動制造企業(yè)信息化發(fā)展
雖然我國機械制造水平相較于幾十年前已有了很大的進步,在企業(yè)規(guī)模和生產技術方面有了明顯的提高,但相較于世界上其他的制造企業(yè),在應用范圍和普及范圍等方面還具有一定的差距,因此,利用信息自動化技術能夠推動制造企業(yè)向著信息化、自動化快速發(fā)展,運用先進的科學技術以及機械設計核心技術等,最終實現自身創(chuàng)造能力的提升。根據相關領域行業(yè)學者研究,信息化和自動化相結合是當前工業(yè)發(fā)展,尤其是制造業(yè)發(fā)展的必經之路,是其最終的發(fā)展趨勢,信息自動化在制造業(yè)中的應用可以實現企業(yè)利潤的最大化。
2.3 提高制造企業(yè)的生產效率
將自動化應用到機械設計制造中,可以有效地提升企業(yè)的生產效率和發(fā)展速度,減少對人力、物力的投入,同時可以優(yōu)化產品的生產渠道,以達到降低工作人員的工作強度。機械設計的自動化為我國生產制造企業(yè)開啟全新的生產領域有著一定的推動作用,有助于提高產品的質量,增大制造企業(yè)的收益。吸收先進的科學技術是提高生產效率和生產安全性的關鍵手段,因此,需要不斷地優(yōu)化和提升機械設計自動化的發(fā)展水平,引領我國的工業(yè)向著更好的方向發(fā)展。
我國諸多的中小型企業(yè)在很長的一段時間內得不到迅速的發(fā)展,這種情形嚴重地限制和阻礙了我國建立工業(yè)型社會的前進步伐。信息和科學技術的發(fā)展,以及信息自動化技術在中小型企業(yè)中的應用,為制造行業(yè)和工業(yè)化生產的發(fā)展提供了一定的推進作用。近年來,信息自動化已成為企業(yè)之間相互競爭的關鍵因素,同時也是提高企業(yè)競爭力的主要技術,其主要表現在:將現代先進的信息技術與有效的管理手段與機械設計技術相結合,以實現中小型企業(yè)向著自動化、數字化和智能化發(fā)展,完善各種機械設備和資源配置情況,使得各種生產活動實現最優(yōu)化,以達到提升企業(yè)生產效率以及生產安全性,使企業(yè)效益能夠達到最大化。
3 我國機械自動化的發(fā)展現狀及存在的問題
3.1 機械自動化發(fā)展現狀分析
我國總體上對機械設計的研究相對較晚,但自20世紀以來,我國諸多研究學者及企業(yè)制造商付出了巨大的努力,以提高我國的機械設計整體水平,并不斷地進行改進和優(yōu)化設計方案。與世界上制造業(yè)發(fā)達的國家相比,我國制造業(yè)還有許多需要學習的地方,因此,我們要認真分析研究當前國內機械設計自動化的發(fā)展現狀,完善機械設計方案,加快生產效率等。機械設計自動化指的是將自動化技術廣泛地應用于機械制造中,對產品的生產過程進行高效的管理,不斷地加快生產效率,提高生產過程中的安全性。
3.2 機械設計自動化應用原則
3.2.1 重視先進科學技術
機械自動化的發(fā)展離不開先進科學技術的發(fā)展,因此,在對機械設計自動化的使用中,應當重點考慮先進技術的優(yōu)勢。例如,利用信息與信號處理技術,將人類無法識別的語言或信號進行轉化和識別,使得人們可以理解和使用;注重對各種先進機械設備進行加工和應用,以達到對復雜工序的簡單化和高效加工,節(jié)約設備成本,提高生產效率。
3.2.2 實現對設備功能的需求
制造業(yè)中任何一種機械設備的購買和使用都是為了實現產品需求,因此,不同的機械設備有著不用的功能和用途。機械設計自動化的使用也要滿足對設備的功能需求。一般而言,產品在生產過程中必須嚴格按照產品要求進行生產,盡量減少大批量生產的情況,并且要盡可能縮小產品之間的差距。另外,在生產產品的過程中,要不斷地總結經驗,對出現的問題進行總結,為后續(xù)的改進和完善做準備。
3.2.3 機械設計自動發(fā)展存在的問題
(1)制造企業(yè)自動化發(fā)展水平較低。當前,國內多數的機械制造企業(yè)在進行機械生產時,使用的都是一些相對落后的機械來進行產品生產,很少企業(yè)在生產過程中配備先進的機械自動化設備,也就是說,當前我國的制造企業(yè)自動化水平總體上較低。出現此種情況的原因主要有以下幾點:一是有些企業(yè)的管理觀點比較落后,并沒有清醒地意識到機械自動化的建設對企業(yè)自身發(fā)展的重要性;二是因為部分企業(yè)的資金成本有限,沒有足夠的資金支撐自動化的建設;三是由于目前國內機械自動化水平整體較低,自動化設備種類相對較少,并且在設備精度和質量上無法滿足產品生產的要求。
(2)制造企業(yè)發(fā)展水平高低不同。隨著經濟和科技的發(fā)展,我國的制造業(yè)取得了一定的進步,同時也促進了一部分機械制造業(yè)的發(fā)展,但從整體來說,我國制造企業(yè)之間的發(fā)展規(guī)模不一致,企業(yè)之間的差距較大,而這種情況是影響機械設計自動化發(fā)展的一個主要因素。另外,在我國的機械自動化企業(yè)中具有領先優(yōu)勢的企業(yè)少之又少,缺少領先企業(yè)的引領,導致機械制造行業(yè)整體發(fā)展速度較慢,并且一些初期的企業(yè)仍沿用傳統落后的生產技術,沒有充分地將現代化自動化技術應用到其生產實踐中,嚴重地延緩了機械設計自動化的建設進度。
4 提高機械設計自動化水平的新途徑
4.1 加強新技術的投入和使用
中國的制造業(yè)的機械設計技術相較于世界上技術較發(fā)達的國家還是有很大的差距,尤其是在機械發(fā)動技術等方面,而機械發(fā)動機又是機械發(fā)動技術中的關鍵部件,在機械設計中有著不可代替的作用。因此,我國制造企業(yè)應當引進先進制造技?g,提高本國機械制造業(yè)的創(chuàng)新能力,最大限度上進行高質量、低損耗、清潔高效的生產。在進行機械設計自動化的研究和創(chuàng)新中,在吸取和借鑒國外先進制造技術的同時,還要注意模仿情況的出現,注意中西方先進技術的差異給我國企業(yè)自身發(fā)展帶來的阻礙。目前,我國機械自動化設計要由以技術為中心的觀念向以人為本的理念轉換,提高機械技術對激烈市場的反應能力,以開發(fā)出具有中國特色的機械設計技術。
4.2 機械設計自動化的安全性和環(huán)保性有效結合
制造企業(yè)在進行機械設計自動化發(fā)展時,應當將機械設計的安全性和環(huán)保性有效地結合起來,制定安全環(huán)保的設計方案。第一,機械制造業(yè)要充分研究當前國內外的科研成果,并結合本企業(yè)所需設備和配置的產品生產要求,借鑒相關學科領域的基礎知識,進行實驗,為提高機械設計自動化水平提供理論基礎;第二,利用新型的工藝和技術實現環(huán)保產品的生產和制造;第三,在機械自動化產品生產完成或使用后,給予一定的回收和加工處理。
關鍵詞:機械設計;課程設計;教學改革
一、機械設計課程設計存在的問題
目前,我國大多數高校機械類學生通常在第5學期進行機械設計課程設計,該設計是學生學完工程制圖、工程力學、機械原理、機械設計課程后完成的一門較為綜合的課程設計,同時,這也是為學生畢業(yè)設計和今后工作后機械設計能力培養(yǎng)奠定一定基礎。但是長期一成不變的課程設計時間和題目,以及傳統的教學模式,早已不能滿足現代信息快速發(fā)展的今天。
1.傳統的課程設計時間短。機械設計課程設計通常是在《機械設計》課程結束以后的3周內進行,在期末的這3周中學生考試科目較多,很難集中精力集中時間做好課程設計。由于目前招生人數的增加,而指導老師的數量并沒有增加,這就造成了老師精力不足,最終導致課程設計的質量越來越低。學生沒有足夠的時間保證,導致學生思考問題不認真、不周全,照搬照抄,計算繪圖盲目倉促,難以達到課程設計所設置的目的要求。課程設計由于時間緊張,工作量大,老師不能及時地鼓勵學生的創(chuàng)新設計,從而限制了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而對于學生單一的、不協作的課程設計,時間緊張,思維狹窄而受限就更難以充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新才能。雖然有一些學生有好的想法,但是沒有充足的時間考慮,加上老師對學生的監(jiān)管不到位,沒有老師的認真點撥和指導導致學生的創(chuàng)新能力受到限制。
2.課程設計題目陳舊、缺乏創(chuàng)新。機械設計課程設計通常選擇一般用途的機械傳動裝置或簡單機械。通常以齒輪減速器或蝸桿減速器為主體的機械傳動裝置作為設計課題。因為減速器包括了機械設計課程的大部分零件,具有典型的代表性。傳統的課程設計重點是鞏固和加強所學的理論知識,設計題目和給定數據多年不變,只需要按設計任務中給定的數據、方案及規(guī)定的設計方法完成一定的工作量即可,這就導致了相互抄襲的后果。學生缺乏主動性、積極性,教師缺乏新思維,師生同受其害。同時,傳統課程設計題目與專業(yè)、畢業(yè)設計相關度不大,使得學生所學專業(yè)課程無用武之地,缺乏學習興趣,設計與專業(yè)課程學習不同步達不到學以致用的目的和充分培養(yǎng)學生理論聯系實際的能力。
3.考核方式較為傳統死板,沒有調動學生的積極性。教師對課程設計的考核方式也過于簡單,學生最后提交的是圖紙說明書等紙質材料,由于學生考試的穿插,加上期末老師的年終總結任務較多,用于集中指導的時間少,教師只憑印象批閱說明書和圖紙,自行決斷,確定最終得分。整個課程設計過程前期組織動員工作準備不充分,缺乏師生的交流與互動,對學生的監(jiān)督與管理不嚴,部分學生的抄襲很難評判??己巳狈藴市院屯该鞫?,助長了懶惰學生抄襲的不良風氣,影響了勤奮好學學生的積極性,嚴重違背了課程設計教學的初衷。
二、改革手段和方法
針對目前課程設計學生態(tài)度不積極、時間較短、流于形式等現象,我們就本科生專業(yè)實習提出“長時間課程設計”的概念,即在機械設計課程初進行持續(xù)近一個學期的時間,以加強學生創(chuàng)新能力訓練,鍛煉學生在工作中解決實際問題的能力。這一概念通過近幾年的實施取得了一定的成果,但有些方式仍需繼續(xù)探討。
1.采用“化整為零”法。通過將課程設計融入平時課程作業(yè)中,學生在進行課程學習時,有的放矢,應用所學知識完成課程設計計算工作;課程設計中先進設計方法和手段的訓練,使學生在實踐中應用設計軟件,掌握三維建模知識,了解虛擬裝配過程。在平時上課時完成課程設計的計算部分,課程設計節(jié)省的計算時間用于對學生的應用現代設計軟件,開展先進設計方法訓練及應用;增強實踐性環(huán)節(jié)教學,建議實驗室允許學生借出減速器模型,在課程設計室內使用,從而通過先進設計方法訓練和增強實踐能力,提高學生設計能力和綜合素質?!盎麨榱恪狈ㄍ苿诱n程設計的改革。根據教學大綱的要求,在不減少學生的設計工作量的前提下,采用“化整為零”法來完成課程設計任務,就是在開始講述機械設計部分的時候就把課程設計任務書發(fā)給學生,將課程設計的部分計算內容(如帶傳動設計、齒輪傳動的設計)放在機械設計課程教學時,作為課外作業(yè)布置給學生,這樣可以發(fā)揮學生學習的主動性和積極性,同時老師在日常教學期間通過批改課程設計作業(yè),及時地發(fā)現學生的計算錯誤或不合理的設計,督促學生及時改正。
2.在課程設計中引入現代設計軟件,提高學生的興趣。學生在機械制圖課程教學中已經學習了Auto-CAD,但是沒有把它與具體的工程設計結合起來。我們根據學生的具體情況,在課程設計中以不同的方式把計算機CAD技術應用到設計中,鼓勵一般的學生能夠進行零件的平面CAD繪圖,對于基礎好的學生鼓勵他們對零件進行三維CAD繪圖或者運用UG、Pro/E、SolidWorks軟件繪圖,也可以在電腦上完成裝配圖的繪制。機械設計基礎的課程設計并不是孤立的,它不僅是與任課指導教師有關的教學活動,也是在先修的相關課程基礎上的實踐教學環(huán)節(jié)。因此,可在設計中聘請制圖、公差、力學等相關課程的教師,從各個不同的角度加強業(yè)務指導,進一步提高學生的工程素養(yǎng)和素質。
3.結合機械創(chuàng)新設計第二課堂,提高學生創(chuàng)新能力。為避免設計的雷同,采用多題目、多數據,將全班分成若干小組,每組3~5人,經小組成員民主選出組長全面負責設計工作,小組各成員按照自己的學習優(yōu)勢進行合理分工:數據計算與整理、查閱手冊資料、繪制圖樣、三維造型與裝配等,每人各負其責,獨立完成,但要數據共享,步調一致。由于學生缺乏實際經驗,往往需要對某些結構不夠合理的地方進行多次修改,采用軟件只需修改零件某個參數的數值即可完成整體修改,方便省時,且整個設計過程符合學生的認知規(guī)律,使學生能夠更加深入地理解設計的內涵,并可以直觀地看到自己的設計成果,增強學生的成就感。采取靈活多樣的教學方法,根據設計對象的不同和設計過程中隨時出現的具體問題,針對年輕人思想活躍的特點,鼓勵學生在總結前人經驗的基礎上有所創(chuàng)新,引導學生獲取知識與方法。此外,在設計節(jié)點組織學生相互間互查,以提高其對技術文件的審核、鑒定的能力,以及對工作精益求精的態(tài)度和責任感。采用第二課堂和課程設計想結合的方式,設立專項基金,針對學有余力的學生,激勵其進行創(chuàng)新性實驗研究。根據所申請項目的內容及課題完成情況進行審批,給予一定額度的資金支持并配備專門教師給予指導。對于特色較為鮮明、成果比較出眾的項目資助其申報發(fā)明專利、撰寫論文和參與學術交流,并優(yōu)先推薦評選“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”。同時,積極創(chuàng)造條件、出臺措施,鼓勵學生參加教師的科研項目,給學生提供廣闊的自由發(fā)展平臺與空間。
4.結合科研項目提高教師的積極性。這雖然加大了教學的難度,要求教師具備扎實的工程功底,但既滿足理論聯系實際的要求,又可達到綜合訓練的目的,讓學生體會到機械設計中既要參考原有樣機,又要積極思考,有所創(chuàng)新,對提高學生的設計水平和促進教師教學水平的提高都非常有益。需要注意的是選題的適當和題目的相對穩(wěn)定,并設立合適的考核節(jié)點,對課程設計的全過程進行約束和監(jiān)督,以利完成課程設計的教學要求。在《機械設計基礎》課程伊始,即下達設計任務,通過系統的設計任務將原教學內容中相互獨立且略顯繁雜的知識點聯系起來,置學生于實際的工作情境之中,使其切身去解讀一個機械裝置的實際設計過程,并掌握由此所涉及到的原理、知識以及問題解決思路和方法。帶著問題來學習課程,設計中每一步結果的取得,無論是數據還是結構,都與教學的各章節(jié)密切相關。在教學中進行實際工作的演練,是抽象知識與具體行動的有機融合,能夠極大地激發(fā)學生的學習興趣和學習潛力,鍛煉學生的實戰(zhàn)設計能力,培養(yǎng)全面的設計素質,為課程設計的順利完成奠定良好基礎。
三、結論
經過幾輪的課程設計實踐,本項目取得如下成果:
1.針對學生能力,開展分層次教學,讓學有余力的同學利用課程設計的平臺鍛煉三維建模能力,二維繪圖能力,并起到輻射帶動作用;
2.以“做中學”的模式讓學生自主自發(fā)學習應用先進的設計軟件,一方面提高了他們軟件水平,另一方面,提高了他們的自信心和主動性,促使他們掌握了一種有別于死記硬背的新的學習方法。
作者:李霞 陳建萍 魏敏 葛云 單位:石河子大學機械電氣工程學院 新疆交通職業(yè)技術學院汽車與機電工程學院
參考文獻:
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關鍵詞:遠程機械設計計算模式
一、機械設計發(fā)展概述
傳統設計方法是經驗、類比式的設計方法。主要采用封閉的收斂設計思維,進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態(tài)分析,并將載荷、應力進行集中處理,對于計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。傳統設計方法以手工設計為主,使用簡單的工具,進行人工計算畫圖。另外,傳統設計是一種串行設計,即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。如:首先進行初期的規(guī)劃設計,接著進入總體方案設計,然后由結構設計人員設計出零件的結構,之后完成工藝文件的編制,最后將圖紙及工藝規(guī)程交給生產工人,加工出零件的原型。如需改進的話再返回零件的改進信息。這樣,一種產品從設計到正式投產往往要花很多時間,因此開發(fā)周期長,并且串行設計過程中,各個環(huán)節(jié)之間缺乏信息溝通,常導致設計人員之間的合作不協調。
自二戰(zhàn)結束以來,世界各發(fā)達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究,先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看,國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計,相似性設計、智能設計等新概念;從設計準則來看,出現了優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元等概念,從設計的手段來看,出現了計算機輔助設計,不僅普及了二維設計CAD軟件,而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。
近年來,計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發(fā)展,給現代機械設計注入了新的生機和活力,機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發(fā)展。基于Web的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現,使得各制造企業(yè)可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性,組建企業(yè)間的動態(tài)聯盟或虛擬設計小組,通過組合分散在各個地域企業(yè)的技術優(yōu)勢,發(fā)揮各個企業(yè)的局部特長,同時不同專業(yè)的技術人員可以不受地域的限制,在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計,實現信息的交流和共享,進而快速開發(fā)出所需產品,提高產品設計的一次成功率。
作為現代設計的一個重要組成部分,遠程機械設計是一個綜合了多學科、多技術的研究領域,涉及到機械工程及計算機技術等諸多知識領域。從機械設計的角度來說,主要研究設計過程的建模、設計優(yōu)化理論等。從計算機技術方面來說,應研究如何對現有的設計資源進行組織和,使得這些資源能方便異地的設計人員進行查詢和調用。這些資源包括各種專業(yè)化的計算、分析程序,供設計使用的數據庫和知識庫等,所以要研究網絡環(huán)境下設計資源的獲取與調用,設計過程中設計人員之間信息的交流和反饋等,為遠程設計中分布式資源的獲取和調用提供基礎和借鑒。
二、國內外遠程機械設計發(fā)展
2.1遠程設計的概念和意義
遠程設計即讓設計人員通過客戶端瀏覽器輸入設計參數,服務器自動進行計算和選擇,并根據確定的參數返回產品的規(guī)格或設計圖形。遠程設計技術是現代計算機技術、網絡技術和機械設計技術在工程設計上的應用,它縮短了產品的設計周期和節(jié)省了設計成本,真正意義上地釋放了工程技術人員。與傳統的機械設計相比,遠程設計具有以下優(yōu)點:
1、縮短產品的開發(fā)周期。
2、避免重復開發(fā)。目前企業(yè)或個人進行的機械產品設計,大部分是自己根據需要來開發(fā)設計軟件,而不考慮是否有同類軟件在市場中存在或者將自己的研究成果在允許的情況下租賃或免費為他人使用等。這就形成了重復開發(fā),浪費了大量的人力和物力。
3、降低了企業(yè)資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網絡計算模式的出現,極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求。遠程設計可以為用戶建立一個統一的設計平臺,所有的設計都在高性能的服務器上運行,客戶端只需完成設計任務的輸入以及設計中某些參數的選擇和結果顯示即可。
4、由于遠程設計一般都有提供給用戶進行交流和討論的平臺,這就不僅加強了各領域專家之間信息的共享和交換,而且大大提高了一次產品設計的成功率。
2.2遠程設計的國內外研究現狀
2.2.1在國外,有關遠程協同設計的研究和應用起步較早,主要有:
(1)早在上世紀80年代中期,麻省理工學院學者就從事了這方面的研究,并首次提出T計算機支持的協同工作的概念。
(2)20世紀90年代中期,美國伯克利加州大學的集成制造實驗室在美國國家科學基金、美國國防先進制造計劃福特汽車公司的資助下開展了一個名為Cybercut的研究項目,建立了世界上第一個基于WWW的設計和制造系統。
(3)英國建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary網站,提供工程設計、制造需要的各種信息,在英國建立了基于Web的虛擬制造中心,為企業(yè)設計、分析、制造等提供服務,提高了企業(yè)特別是中小企業(yè)的市場競爭能力。
(4)美國Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯合研究面向產品全生命周期的基于知識的協同設計支持網絡環(huán)境“DesignKnowledgeNetwork",減少了實際時間,降低了設計成本,在快速獲取全球設計知識的基礎上,進行產品創(chuàng)新設計。
(5)英國Liverpool等大學研究并應用人工智能和Internet提供滾動軸承的網絡化設計服務。
2.2.2在國內,有關這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)以西安交通大學理論與軸承研究所為主、國內多家企業(yè)和研究機構共同參與建立了國內第一個支持產品協同設計的網站-現代產品設計與研究開發(fā)網絡(),旨在推進現代設計,主要提供設計知識的獲取,參加的單位還有清華大學、華中理工大學、機械科學研究院、上海交通大學、重慶大學等國內許多著名的高校和科研院所。
(2)清華大學精密儀器及機械系摩擦學國家重點實驗室開發(fā)出了基于Web的異地合作設計系統Cdesign,該系統采用了Client/Serveer構架,客戶與服務器之間通過VAW來完成。
(3)上海先進制造工程技術研究中心和上海飛機制造公司開發(fā)了一個基于Intemet/web的異地設計與制造系統,利用其進行跨企業(yè)、跨地域的協同產品設計與制造。
另外,國內也有一些相關的網站,如:中國機械網(china-)、材料與制造綜合信息服務平臺等,它們提供機械設計技術數據、制造工藝技術數據等,并把機械設計技術、制造工藝技術、遠程設計技術、產品數據庫、計算機輔助設計都實現了網絡化。在其中的機械設計技術模塊中,用戶只須選取自己要使用的設計模塊,輸入適當的參數就可自動設計出自己所需的零部件;在遠程分析模塊中,實現了常用機構的參數化仿真與分析。
可是遠程設計由于剛剛起步,像其它新興技術一樣還不夠完善。隨著CAD技術、計算機網絡技術、數據庫技術及人工智能技術的不斷發(fā)展,遠程設計的內容必將越來越豐富,功能越來越強大,所提供的服務也將越來越完善。
三、遠程設計系統的技術研究
系統的總體結構模式的確定是系統在初步設計階段要完成的一項重要任務。系統的總體結構模式是系統的基礎,只有確定了系統的結構模式之后才能進行下一步的設計和開發(fā)。而應用軟件的架構是建立在計算模式基礎之上的,因此,有必要先對網絡計算模式進行分析。
在計算機網絡技術的發(fā)展過程中,先后出現了以大型機為中心的計算模式、以服務器為中心的計算模式、客戶機/服務器(Client/Server)計算模式,以及隨著Web技術的成熟而發(fā)展起來的瀏覽器/服務器(Browse/Server)計算模式。
(1)通過對兩種計算模式的研究和分析,B/S模式較US模式,具有以下優(yōu)點:
1、界面風格統一、可移植
US模式的客戶端往往采用不同的開發(fā)工具開發(fā),因此界面不統一,一般來說也互不兼容,難以移植到其它的平臺上運行,而B/S模式的客戶端使用統一的Web瀏覽器,根本就不存在移植性的問題,而且使用非常簡單。
2、跨平臺性
B/S模式的系統較US模式的系統有更好的跨平臺性,客戶端可位于任意的軟、硬件平臺,因此跨平臺的問題得到解決。
3、易于管理和維護。
C/S模式的系統針對不同的客戶端需要開發(fā)不同的應用程序,完成的工作量較大。一旦系統要進行修改或升級,則要修改所有客戶端上的應用程序,工作重復,管理和維護成本較高。反觀B/S模式,由于應用軟件集中在服務器端的開發(fā)和管理,因此應用系統進行升級時,只需更新服務器端的軟件即可,無需客戶端的參與,因此大大減少了系統維護與升級的成本與工作量。
(2)遠程設計系統的支撐技術
基于Web的遠程設計是一項涉及多學科多功能的綜合活動,其中包括現代機械設計技術、Web技術、數據庫技術等。
1、機械科學技術
機械科學的理論與知識是進行遠程設計的前提。沒有這些理論知識作根基,遠程設計無從談起。
2、計算機網絡技術
遠程設計是以計算機網絡為基礎的,計算機網絡是遠程設計系統的運行平臺。所有的設計過程中的信息都要通過網絡來傳遞,網絡基礎的好壞直接影響到遠程設計系統的質量,是實現遠程設計的關鍵技術之一。
3、標準化技術
遠程設計的過程中離不開信息的交流,交流的前提就要有一個統一的交流規(guī)則,即標準化工作。
4、數據庫、知識庫技術
基于Web的遠程設計過程中需要用到數據庫中的許多信息,如設計過程中用到的參數、圖表數據等。這些信息的存儲和管理均要數據庫作為支持。數據庫技術是遠程設計系統的核心技術。同時,知識庫可以實現知識復雜問題的求解評價和建議,可有效地進行智能推理來進行優(yōu)化設計。
5、計算機編程技術
計算機編程為遠程設計系統提供一系列的應用服務和平臺建設。主要是程序設計語言和存取數據庫,如、C#等編程語言和關系數據庫的標準語言—結構化查詢語言SQL等。
6、多媒體技術和圖形瀏覽技術
多媒體技術和圖形瀏覽技術為在線交流、圖形瀏覽提供輔助工具。
參考文獻:
[關鍵詞]C4;實踐能力;工程素養(yǎng),人才培養(yǎng)模式
[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097(2013)01-0121-05 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.01.026
引言
隨著我國高等教育規(guī)模的快速增長,由普通高等學校按照新的機制和新模式創(chuàng)辦了一種新型的獨立學院,其招生計劃由所在地省級人民政府統一安排,按國家普通高校三類本科招生。獨立學院辦學定位各有不同,但實踐能力作為核心培養(yǎng)目標是獨立院校的一個基本特征。實踐能力的獲得和增強是大學生全面發(fā)展的重要體現。如浙江大學寧波理工學院將人才定位為:應用型、復合型、外向型創(chuàng)新人才。
隨著現代制造業(yè)的快速發(fā)展,機械工業(yè)與信息技術、電子技術、計算機技術的緊密融合使制造業(yè)進入一個高速發(fā)展的新時期,新概念、新設計、新技術、新工藝及新材料層出不窮,構建滿足信息時代條件下的機械設計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系,使學生掌握先進制造業(yè)的相關知識和技能,以適應時代的發(fā)展要求。獨立院校由于生源素質差異,學生的自主學習能力及學習主動性方面存在一定的差距,重點大學的重知識、厚基礎、強能力的培養(yǎng)模式在獨立院校難以取得好的效果,因此,通過深度校企合作、工學結合,加強教學條件建設,推進教學改革與人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新,增強學校人才培養(yǎng)服務地方經濟社會發(fā)展的能力成為獨立院校人才培養(yǎng)的主要特征,目前獨立院校在人才培養(yǎng)方面的問題主要表現為如下幾個方面:
1.課程體系的針對性不強
因材施教是教育的基本規(guī)律,獨立院校一般擁有母校教學資源,將其課程體系全盤復制,并以相同的教學內容來要求學生,其效果可想而知。
2.教學方法的差異性不突出
對于工科學生來說,以教師為中心的教學方法仍然在不少學校普遍使用,重點院校由于學生理解能力突出,自學能力較強,“滿堂灌”的填鴨式教學方式能夠在有限的時間內提供最大的知識量,學生在課后的學習中加以理解與鞏固,往往會取得很好的學習效果。而獨立院校學生的無論是理解能力,還是自制能力都無法滿足這種教學方法。
3.創(chuàng)新性思維與實踐能力的培養(yǎng)力度不夠
創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)是需要教師引導,同樣實踐能力的培養(yǎng)需要平臺來保證,對于獨立院校學生來說實踐動手能力更為重要,因為創(chuàng)新性思維需要自身智力條件保證,因此提供可供學生實踐的平臺就顯得更為必要。
基于上述問題,本文以浙江大學寧波理工學院機械設計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)模式為例,深入探討適合獨立院校的工程人才培養(yǎng)新途徑。
一、C4人才培養(yǎng)模式的內涵及構成
浙江大學寧波理工學院機械設計制造及其自動化專業(yè)在建設之初就堅持高起點、高定位的理念,依托浙江大學的教學和科研資源。充分發(fā)揮浙江大學母體優(yōu)勢,高起點、高定位的開展專業(yè)建設和學科發(fā)展,注重人才培養(yǎng)與寧波制造業(yè)發(fā)展需求相結合,培養(yǎng)學生專業(yè)技能,提高學生動手實踐能力。結合寧波制造業(yè)發(fā)展對人才需求和機制專業(yè)學科特點,經過長期探索,初步形成了制圖技能(Graphic)、計算機技能(Computer)、設計能力(Design)和制造能力(Manufacture)四年不斷(Continuous)線,即C4人才培養(yǎng)模式,如圖1。
1.制圖能力
工程圖學作為工科大學生的專業(yè)基礎課程,重點培養(yǎng)學生空間思維能力與圖樣表達能力,是工程師綜合素質培養(yǎng)教育中最重要的素質之一。與機械類其他基礎課程(微積分、工程材料、機械原理等)相比較,工程圖學課程應該是一門實踐性更強的工程設計課程,其內容包含更多的圖形信息,因為課程用圖樣表示產品的結構,所以在教學體系中更應強調工程實踐性。
2.計算機能力
廣義的計算機繪圖涉及范圍很廣,但是與機械行業(yè)息息相關的計算機繪圖包括二維繪圖和三維繪圖。擁有較高的計算機繪圖能力可以使工程人員如魚得水。培養(yǎng)計算機繪圖能力,最重要的是引導學生快速入門,教給學生自學的方法,教導學生要多學多練多想,并介紹計算機繪圖的相關拓展知識,以便后續(xù)深入學習。
3.設計能力
設計能力涉及設計原理、方法和工具,所涉及的課程有機械原理、機械設計、逆向產品設計、理論力學、材料力學及材料熱處理等課程,內容非常豐富,教學體系中設計能力的培養(yǎng)所需時間較長,需要在課程教學過程中強調其內在的聯系。
4.制造能力
制造能力表現在學生對機械加工工藝的掌握程度、機床與數控加工編程的了解及生產實訓中的動手能力,是實踐與理論相結合的有力體現。因此,制造能力與學生的實踐動手能力緊密相關。
以C4為核心,構建基礎知識平臺、實踐訓練平臺及全新課程體系,培養(yǎng)體系分為四個模塊:基礎理論模塊、設計訓練模塊、模具方向模塊和數控方向模塊,形成了理論教學+實踐教學+生產實習的“TPE模式”、專業(yè)基礎教學+專業(yè)方向教學的“平臺+模塊模式”,將“應用型、外向型、復合型”作為機制專業(yè)人才培養(yǎng)的總體方向,以此為基礎,在優(yōu)化學生專業(yè)知識、業(yè)務能力、綜合素質等方面進行探索,并對課堂教學及實踐教學內容、方法和手段做更多有益的嘗試。在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,大力開展實踐教學探索,已經形成了校內實驗室、校外生產實習基地、第二課堂系列活動、認識實習、專業(yè)實習、畢業(yè)實習等一系列實踐教學體系。通過理論教學與實踐訓練的互動,學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力得到提升。
二、知識體系與能力拓撲關系建立
C4核心體現的是知識、素質和能力,四年的人才培養(yǎng)方案中如何將C4合理融入其中,使學生通過大學期間的學習達到創(chuàng)新性人才標準,需求知識結構的合理設置。知識體系與能力拓撲圖的建設可以有效解答C4的融入問題。圖2表示是本專業(yè)知識、素質、能力拓撲圖。C4模式是能力拓撲圖的組成部分,并不是全部,在浙江大學寧波理工學院機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方案中人文素養(yǎng)、外語能力、創(chuàng)新能力、基本工藝操作能力同樣得到訓練。從系統論的角度來看,辨證性思維、創(chuàng)新性思路,實踐動手能力是C4能力的保證。因此,知識與能力拓撲關系使學生認識到單門課程的重要性,以基本原理、中國近現代史綱要、思想和中國特色社會主義理論體系、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、形勢與政策為特征的思想政治類課程脫離了不必要的說教,學生的學習積極性和主動性得到提高。外語能力與計算機能力相互促進,學生學習外語的興趣大大加強。由于專業(yè)基礎和專業(yè)知識的類課程分布于四年之中,由此C4能力的培養(yǎng)融入到學生的四年大學學習之中。
C4的核心是提升學生的能力,提高人才培養(yǎng)的質量,因此,實施過程中必須以能力、素質培養(yǎng)為核心,授課方式也從強調傳授知識和技能轉到重視學生的主動學習。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才離不開科研的支撐。高校應始終堅持科研的育人性和教學的學術性,推進科教融合,提高學生的動手能力和創(chuàng)新本領,形成教學與科研互動機制,鼓勵學生參與科研活動。注重知行統一,使學生從封閉的學校教育向開放的社會化學習體系轉變,實行教學與科研活動、社會實踐緊密結合,將C4技能融入到學生學習活動之中。
三、C4人才培養(yǎng)模式實施方案
針對C4能力,結合浙江大學寧波理工學院機械設計制造及其自動化專業(yè)的學生特點,確定以工程素養(yǎng)為基礎,以實踐能力為最終目的全方位人才培養(yǎng)實施方案,如圖3所示。方案由六大模塊(全國性競賽、證書考試、師資保證、學生性協會、專業(yè)系統課程)構成。
1.全國性競賽
浙江大學寧波理工學院鼓勵學生參加全國性競賽,并設有專項經費來保證實施。全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、全國CAD先進成圖大賽、濰柴動力競賽、浙江大學機械設計競賽等項目使學生有機會展示自我,通過以賽促練提升學生的C4能力。
2.CAD等考試
數字制造業(yè)是現代工業(yè)的基本特點,機械設計制造及其自動化專業(yè)的學生要掌握的計算機能力包括二維設計能力、三維建模能力。在人才的培養(yǎng)中,以計算機輔助為線索,將AutoCAD、Pro/E、SolidWorks、UG、Cimatron、Catia等CAD/CAM軟件教學以及CAE軟件華塑CAE、華鑄CAE、Ansys教學與課程設計、畢業(yè)設計、第二課堂密切結合。通過四年不斷線的學習使學生的計算機能得到提升。
3.師資保證
高水平的教師資源是C4能力的有力保證。浙江大學寧波理工學院建校僅十余年,以青年教師為主,機械設計制造及其自動化專業(yè)現有教師14名,其中教授3名,副教授6名,博士學歷的教師占62.5%,成員年齡呈梯狀分布,平均年齡40歲。大部分青年教師是從校門到校門的博士研究生,工作熱情高,專業(yè)知識豐富,但教學經驗欠缺,因此通過交流提升青年教師的教學水平是一個快速捷徑。以老帶新、依托浙江大學的教學指導,寧波理工學院機械設計制造及其自動化專業(yè)已建立起一支有經驗的教學團隊,良好的師資使C4培養(yǎng)模式的順利實施得到保證。
4.專業(yè)性協會
學生協會能夠有效促進學生的學習積極性,以設計為主旨,以機械制圖為基本素質的機械圖形協會使學生有更多的機會展示自我,同時,以專業(yè)教師為指導,學生學習制圖技能的積極性得到提高,加入協會,參加全國性比賽成為優(yōu)秀學生的新規(guī)劃。
5.專業(yè)課程強化
設置了不同專業(yè)方向限選課程群,增加了選修課的范圍,真正做到了因材施教。使學生在掌握扎實基礎知識的同時又各有所長,各有所專。這種培養(yǎng)模式在畢業(yè)設計中充分顯示了它的優(yōu)越性。充分利用校外各種資源,加強實踐性環(huán)節(jié)教學,利用校內實訓基地,校外各類模具、機床設備展會等資源以及實習基地資源,開展實踐性教學,并拓展實習基地的數量和范圍,增加同學接觸的產品種類和范圍,擴大視野。
四、C4人才培養(yǎng)模式實施效果及示范應用
C4能力的獲得和增強不但是工科大學生全面發(fā)展的重要體現,而且是提高創(chuàng)新能力的前提和基礎?!把鄹呤值汀睅缀跏且徊糠执髮W生的通病。對于以工科為主的學校而言,學生動手能力的培養(yǎng)特別重要。應深入實踐,提高處理問題的智慧、思想和能力。通過組織學生參加挑戰(zhàn)杯競賽、CAD認證考試、創(chuàng)業(yè)計劃、機械設計大賽、工程訓練等方式來培養(yǎng)學生的工程實踐能力。利用假期的時間,組織學生深入社會,深入企業(yè)參觀實習,提高學生的工程實踐能力。通過引導學生參與到科研中,鍛煉其實踐創(chuàng)新能力。這些能力的獲得是C4人才培養(yǎng)模式的有力體見。浙江大學寧波理工學校從2008年開始C4能力實踐與探索,經過四屆學生的實踐取得了良好的成果。
從機械設計制造及其自動化專業(yè)2008屆開始實施,每屆四個班共160人左右,按照上述實施方案開始運作,并示范推廣到機械電子工程專業(yè)、包裝工程專業(yè)、能源與環(huán)境專業(yè),通過積極組織機械設計競賽、創(chuàng)新設計與制圖競賽、模具設計競賽等各類創(chuàng)新大賽,以賽促教,先后有210多人次獲得各類獎項及證書。全國CAD及見習工程師參與人員達到500名,65%的同學獲得各種職業(yè)技術證書,為以后找工作打下堅實基礎。本專業(yè)學生就業(yè)分布如圖4所示,寧波工業(yè)經濟對人才的需求量很大,16.74%的學生服務于寧波的工業(yè)企業(yè),每年都有本專業(yè)的學生進入吉利集團、海天集團、寧波欣達集團、寧波華翔集團等一批大中型企業(yè)。
浙江大學寧波理學院畢業(yè)生的競爭力可以由第三方機構“麥可思”的數據來說明。麥可思是專業(yè)的,唯一得到政府、學術界、商業(yè)機構和社會公眾共同認可的,有良好公信力的第三方教育數據咨詢和評估機構,麥可思對本專業(yè)畢業(yè)生調查,就業(yè)滿意率如圖5所示??梢钥闯鲎?008年C4人才培養(yǎng)模式開始實施以來,學生的就業(yè)競爭能力不斷提高,對學校專業(yè)的滿意率也呈現出不斷增長的趨勢。2010、2011年度就業(yè)滿意率均高于浙江省高校水平。
C4人才培養(yǎng)模式的另一個成果表現在教研上,本專業(yè)教師先后承擔中國高教學會“十一五”規(guī)劃課題1項,國家教育規(guī)劃課題子課題1項,寧波市軟科學課題4項,寧波市教育科研規(guī)劃課題3項,學院教研項目3項,學院精品課程4門。本專業(yè)教師結合自身的教學工作實踐,主編出版《工程圖學與CAD》、《逆向建模與產品創(chuàng)新設計》、《工程材料及成形技術基礎》、《機械制圖》、《機械制造技術基礎》、《材料成型設備控制基礎》、《材料成型控制工程基礎》、《機械制造工程》、《液壓和氣壓傳動與控制》等教材15部,參編應用型本科系列規(guī)劃教材4部,自編多部實驗教材,出版《管道焊接過程智能控制及其應用》專著1部。發(fā)表教育教學研究論文20多篇,獲得教學研究成果獎8項。
【關鍵詞】輪機工程;機械設計基礎;課程設計;教學改革
《機械設計基礎》是機械類、近機械類如輪機工程專業(yè)的一門必修主干課程,而課程設計則是繼《機械設計基礎》課程后的一個重要實踐教學環(huán)節(jié)。通過課程設計,使學生獲得一次完整、系統、全面的機械設計的訓練,培養(yǎng)學生綜合運用已學過的有關知識和理論,具備機械設計的基本能力、掌握基本設計方法和技能,并為學生今后的專業(yè)課學習、專業(yè)課設計、畢業(yè)設計以及畢業(yè)論文等奠定基礎,同時能夠對今后從事技術工作產生重要的意義和深遠的影響。
近幾年來隨著教學改革的深入,學科建設的進行和課程體系的調整,課堂教學時數不斷被壓縮,而隨著科學技術的進步,要求機械設計基礎課程適應時展的需要,這樣在教學過程中既要介紹傳統的基礎理論知識,同時還要不失時機地向學生介紹本課程與輪機專業(yè)的聯系,介紹新的理論和技術在工業(yè)發(fā)展中的應用,因而課程的面廣、內容多現象與課時短的矛盾愈發(fā)突出,課程設計的教學質量難以保證。
此外,在理論過程中許多學生反映,現在許多課程學得枯燥無味,不知道自己所學的課程將來到底有什么作用,這些情況反映了目前我們教學中存在的問題。筆者經過多年教學實踐,對機械設計課程設計教學進行了一些改革的探索和思考。
1 課程設計的題目多樣化
課程設計選題,通常大部分工科院校機械類、近機械類等專業(yè)課程設計都是帶式運輸機的傳動裝置設計,內容陳舊,且題目多年不變。不同專業(yè)的定位與培養(yǎng)目標各不相同,如果都是進行減速器裝置設計,就不能很好地反映專業(yè)特點。輪機工程專業(yè)的畢業(yè)生一般從事現代船機修造、監(jiān)造、檢驗、修造經營及機務管理等工作,而帶式運輸機的傳動裝置的設計不能很全面地反映輪機工程的專業(yè)特點。另外,由于是幾個班多人同時進行課程設計,這樣有可能出現一些學生的題目相同或非常相近,客觀上會造成抄襲現象。
為此我們做了以下嘗試:一方面繼續(xù)保留原有的設計題目,同時,另開設一些與輪機專業(yè)有關的設計題目,如零部件或系統測繪與分析,研究對象為船舶柴油機的活塞、汽缸、曲軸等要零部件;海水、淡水、燃油、滑油等管路系統的測繪與分析,主要從運動、結構強度、工作能力、精度、材料、工藝等方面進行綜合分析,既豐富了課程設計的內容,也增加了對專業(yè)知識的了解與認識,達到了課程設計的目的。
2 鼓勵學生創(chuàng)新
改革原來在機械設計基礎課程設計中教師抱著學生走的被動局面,鼓勵同學主動觀察日常生活中常見的機械裝置,要求學生結合輪機專業(yè),加強方案設計,提高學生學習興趣,調動學習主動性,破除學生對創(chuàng)新設計的神秘感。為鼓勵學生創(chuàng)新,我們向學生提供多個設計方案參考,學生也可提出自己更合理的設計方案。對于結構設計,不給學生過多的限制,而是充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造性。為了解決學生對機械結構知識普遍缺乏的問題,讓學生在設計前參觀機械傳動陳列室,使學生對結構設計有所啟發(fā)。對于學生中普遍存在的工藝知識和公差知識的缺乏,結合課程設計實際進行必要的講解和補充,使學生通過設計全面掌握和鞏固機械設計的相關知識。另外,我們還積極鼓勵學生在圖版繪圖完成之后,再利用CAD軟件在計算機上進行設計,使學生通過課程設計來掌握現代化的設計手段和方法,但是不主張學生完全甩掉圖版,否則在時間緊、任務重的情況下,會有部分同學拷貝偷襲現象存在。
3 培養(yǎng)學生的團隊精神和協作能力
由于學生多,題目少,可對學生進行題目分組,幾個人一個小組,一套題目。這樣大家可分組坐在一起共同研究一個問題,該怎么設計這個,怎么設計那個,集思廣義,博采眾長,既優(yōu)化了設計,又加深了理解,然后具體分工,確定每個人的具體零件。在制圖過程中,不是各人干各人的,而是保持聯系,保持一致。這樣做既快又準確,效率高。不但鍛煉了大家的機械設計技能,也培養(yǎng)了同學們的團隊精神和協作能力,多屆實踐后,同學對這種團隊協作具有較高的認可。
4 優(yōu)化設計時間
按照教學計劃課程設計安排在第四學期的期末考試階段。完成課程設計的時間一般為1至2周,在這么短的時間內,學生要完成20頁左右的計算說明書、減速器裝配圖1張;軸、及齒輪工作圖2張,難度是不言而喻的。在期末考試階段學生還要應付很多課程考試,輪機工程專業(yè)還有輪機考證的理論和實操訓練課程,多方面原因造成相當一部分同學疲于應付課程設計,再加上學生對于一些先修課程的掌握程度不是很好,最終導致課程設計質量不高。
在這種課時較少的情況下,為提高課程設計質量,需采用“先分散后集中”的模式。即先把設計計算說明書的撰寫分散安排到機械設計基礎課程教學中,然后再把裝配圖及零件工作圖的繪制集中安排在最后1、2周內。同時課程設計是一項重要的理論聯系實踐的教學環(huán)節(jié),時間安排應該固定成為一種制度,尤其不能與其他重要課程的學習相沖突。
5 課程設計與課堂教學緊密結合
在機械設計教學過程中,應把課程設計中涉及到有關問題貫穿于整個教學過程中,把有關內容靈活的穿插到相關章節(jié),比如齒輪、軸、帶傳動、滾動軸承、聯軸器等,既是理論教學的重要內容,也是課程設計的重點,在授課過程中應講清在課程設計的應用并強化。在習題練習中除完成普通習題外,還要強化與課程設計有關的題型,使學生感到學有所用,始終對課程設計抱有一定的參與欲望,既增加了學生的學習興趣,又調動了學習主動性,加深鞏固了相關知識。
6 應將先修課程內容適時適度的穿插到機械設計基礎教學中
機械設計基礎是一門綜合性課程,必須先修了機械制圖、輪機工程材料、、金屬工藝學、工程力學、之后才能開設本課程,在課程設計的過程中,需要綜合運用前面學到的相關知識。比如選則材料的時候,需要用到輪機工程材料里的材料選型、熱處理等內容;在零件尺寸設計及強度計算中,需要運用到理論工程力學的知識進行受力分析,進行彎矩、扭矩的計算;在減速器裝配圖、零件工作圖繪制過程中,需要運用機械制圖的視圖、剖視圖、尺寸標注、技術要求等。從課程設計完成效果來看,學生對于這些先修課程遺忘的較多,靈活掌握程度不是很好,綜合運用知識能力不強,結果造成課程設計質量不高。因此指導老師應把先修課程的內容適時適度的有機穿插到機械設計基礎課程的相關部分講解,使學生在學習新知識的同時,復習、鞏固、運用已有知識,提高課程設計質量。
7 結語
使學生在課程設計的教學過程中學到扎實的機械基礎知識,掌握一般通用零部件設計方法,為后繼專業(yè)課程學習和今后從事專業(yè)工作打下堅實的基礎,是我們最終的目標。經過筆者的摸索和實踐總結出的一些措施和方法,實踐證明能夠較好的提高輪機工程專業(yè)課程設計的質量。