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大学机械工程论文精选(九篇)

大学机械工程论文

第1篇:大学机械工程论文范文

(浙江工业大学职业教育与技术学院浙江杭州3 1 0023)

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

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

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

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

金工实习教学方式改革

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

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

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

理论课程教学方式改革

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

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

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

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

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

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

讲好“典型零件加工工艺”“典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用,在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用。另外,这一章介绍的是典型零件的加工,其加工工艺具有一定的普遍性和规律性。学好了典型零件的加工工艺,对一般零件的加工就有了借鉴的例子,甚至有了模板。所以,教师应讲好这一章内容,学生应学好这一章内容。典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件。目前,教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现,不直观、不生动,调动不起学生的学习兴趣,教学效果不佳。为此,我们采用实际加工过程录像或CAI课件,以“动”的形式加以呈现,再加以旁白,教学效果良好。

第2篇:大学机械工程论文范文

关键词:机械工程;机械设计能力;培养模式;典型案例

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

一、现状及问题

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

二、培养模式改革的具体方案与措施

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

(一)完善机械设计能力全过程培养体系

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

(二)充实机械设计能力培养的教学内容

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

(三)改革教学方法,提升教学效果

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

三、结论

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

参考文献:

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

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

[3]娄燕.专业认证驱动下的机械专业工程实践能力探讨[J].当代教育实践与教学研究,2019(21).

第3篇:大学机械工程论文范文

关键词:相似理论;机械工程;应用价值

中图分类号: O415.5 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)21-144-2

0 引言

相似理论起源于20世纪,它一开始出现在人们的视野里是在物理现象当中,每个学者都清楚,在自然界里,存在很多的相似的物理现象,或者现象不同,而其实验本质相同。正因为这些现象或本质的相似性,引起了科学家的极大注意,于是在20世纪初形成了独特的学科:相似理论。从它的名字我们就可以知道,它研究的主要对象是生活中的物理现象会出现相似状况的各项必要的因素以及这些现象其中的相似性质。随着时代的发展,相似理论及其应用也得到了可观的进步和完善。近些年,也有很多学者根据这些理论知识提出了很多定理,并写出了相应的论文,得到了社会各界的广泛关注和认可。比如上世纪前苏联学者发表了《相似原理》,其中的“相似三定理”是相似理论的理论基础,也是现代应用开展的必要理论定理。除此之外,还有我国发表的《相似工程与成组技术》和《相似工程》两篇论文,这些都在社会上产生了良好的反响,被科学界视为新的血液。在我国的现代化机械工程领域当中,相似理论起着越来越重要的作用,它被广泛地应用到各项工程的进展以及机械操作的问题当中,同时作为很多工程开展的基础理论知识,它可以有效较好的解决很多机械工程中的难题。为了促使相似理论能够在机械工程领域得到更全面的发展和应用,需要各位学者对相似理论的内容进行不断探讨,并切实地把相似理论与工程实际中的技术结合起来,如成组技术、人工智能和模型试验等,以充分实现相似理论的价值。

1 相似理论的特点

如上所说,相似理论是对生活中和自然界中相似的物理现象和本质进行相应的研究的学科,它最大的特点就是模拟和仿真,通过对一些现象的研究,得出其实际原理,然后进行仿照、对比,并运用到各行各业当中。在现代的机械工程领域当中,相似理论大都被应用于指导工程的各项进程的模拟,并对其加以探索,从而确定相关的策略以及对问题的解决方案。如今的社会,计算机科技不断发展,相似理论已经不仅仅止步于对物理现象的研究当中,它不但成为很多机械工程设计方案的理论基础,同时也广泛的应用到了人们的生活当中。相似理论的概念也随着时代的发展不断获得新的进步和扩充,它在不同的领域中也演绎着各式各样的角色,核心内容也越变越广,同时它也需要我们对其进行进一步的完善和推广,使它在各行各业都充分的发挥更大的作用。

相似理论一般是通过对物理现象发生所需具备的条件出发,对其中的各项内容进行研究,并通过各种数学公式进行分析,最后得出结论,然后将之应用到很多领域当中。相似理论最主要的特点是具有很大的抽象性,这个特点源于它对物理现象的研究所采用的方式,其中大部分采用的都是科学的设计分析与数学理论的规划计算,也就很大方面地导致了它的抽象性太强。其次,它还有一个特点就是适用范围十分广泛,除了机械工程领域,其他工业领域以及各种电力系统等都结合并运用了其理论内容。相似理论的核心功能在于指导实践方面,很多时候,要对工程方面出现的问题进行模拟实验和分析,在这其中,相似理论就充当着导火线的作用,连接着整个实验进程。并且,相似理论在很大一方面是用来处理工程当中所遇到的比较棘手的问题,因此,它的价值也很明显的体现在了机械工程的整体进程当中。

2 相似理论在机械工程当中的应用

相似理论在机械工程当中又有一个新的名词:相似工程学。它表明了该理论在机械工程当中的重要作用以及宽广的操作领域。在机械工程当中,它最为显著的应用项目主要包含了工程系统相似设计、相似虚拟制造、成组技术、相似模型技术和机械系统相似设计等。在这些应用当中,目前最受关注的是成组技术,它已经得到了社会各界的支持和广泛应用。最为科学化的应用是相似模型技术,由于在工程当中,其中的某一环节很容易出现问题和缺陷,就需要进行各种模拟、仿真,进而进行分析和对比,因此,该应用的主要操作是相似模拟与系统仿真,做完这两步之后,就可以对工程进行系统有效的规划和分析,并通过相似性来对整体的进程提出相应的方案,同时对工程当中的问题进行解决。由这些可以看出,在机械工程的进展当中,相似理论起到了不可忽视的重要作用,而且,在机械工程当中,相似性分析可以对整体的系统起到良好的分析改善效果,对工程的进展有着重大的意义。相似系统理论在实际应用中,显得极为重要。

在机械工程领域的零件设计当中,相似性的系统分析也可以赋予到零件最初的设计当中,把相似理论与各部位零件进行融洽的结合,从而配合整个机械工程的运作,使整体的机械系统变得合理有序。现代的机械工程,越来越看重整体系统的运转,同时要保证各部分机械的稳定运作,一旦出现了某方面或某部位的问题,就要通过相似理论进行有效的分析与研究,以获取解决方案。因此,在零件的相似性理论制造方面,也应该加强重视度,只有全面地将相似系统运用到零件的制作过程当中,才可以使整体的机械进程更加稳健顺利。

相似理论在机械工程当中核心的价值在于对机械工程整体的设计规划分析以及对所出现的问题能及时地规整出新的方案和解决办法。在机械工程的开展当中,具体的相似性设计步骤分为三步:首先是对整体机械系统的运作模式进行分析。在这里,首先要收集系统的资料,然后对资料进行合理的整理,再通过相似性理论将各部分进行模拟或仿真,最后进行分析,得出操作的具体流程和方法。对整体的机械系统的相似性分析要从由不同的方面开始,如传动方面、整体控制方面等。每个方面不仅仅是整体的一部分,也有自己独立的整体,需要运用相似性理论对各个方面进行全面合理的分析。其次,由于在对整体机械工程的系统分析量太大,导致模型数目众多,因此需要恰当地简化模型。相似性理论要求,对模型中的参数要以具体要求为基准,不能盲目而立,同时要有特定的模型基础,不可以简化掉重要部位。最后要对产生的数据进行分析得出结论。通过对机械工程系统的模型模拟和简化,可以得到很多相关的数据以及记录,我们要对其中的重要结论与现有的或目标当中的进展方案进行对比分析,检查是否存在着不足,如果确实存在缺陷,则应该立马对系统进行重新的分析,规划更加合适的模型,对其中的各项内容也进行合理的分析,更改不一样的对照参数。

3 结束语

随着时代的发展,相似理论在机械工程领域的发展已经不再局限于理论知识基础,它的各项设计与方法在机械工程进程当中的各个方面都得到了广泛的发展。如在基础的零件设计方面、模型设计方面、成组技术以及整体的机械工程系统模拟分析方面。相似理论本身的理论基础也被很多行业所接纳,在这其中,最为主要的还是机械工程领域的成就。随着年代的改革,相似理论不断地得到了充分且有效的发展,它在机械工程领域的价值也越来越突出。但是,目前相似理论在机械工程整体的运作发展当中,并没有完全发挥其重要作用。因此,为了我国的机械工程能够不断获得新的进步与发展,相关的学者与科学家要对相似理论这门独特的学科不断进行创新和探讨,实践出其核心理论价值,使它充分地发挥其在机械领域的重要作用。

参 考 文 献

[1] 姬书得,张利国,刘雪松,方洪渊,于东媛.基于相似理论解决水轮机转轮数值分析困难的方法[J].机械工程学报,2010(08).

[2] 江磊,郭建娟,陈传海.基于相似理论的月球车牵引性能模型试验[J].中国机械工程,2009(23).

[3] 胡冬奎,王平.基于相似理论的双螺杆磨浆机螺杆参数化设计[J].天津科技大学学报,2009(06).

第4篇:大学机械工程论文范文

能源动力产业既是国民经济的基础产业,又在各行各业中有普遍的应用,也是国家科技发展方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立,社会需求和经济分配状态的变化,科技发展的趋势等,都对本专业的生源、就业等形成了挑战。本期我们着重向大家介绍能源与动力工程专业,以及与其相关的一些信息,以供考生参考。

李学文,太原市48中高中语文高级教师,太原市优秀教师,太原市优秀班主任,太原市十佳百优教师,太原市语文学科带头人,太原市名师培养对象。

专业介绍・能源与动力工程

【历史沿革】能源与动力工程,2012年前称为热能与动力工程。该专业涉及传统能源的利用、新能源的开发和如何更高效地利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源,也包括核能、风能、生物能等新能源,以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。

【专业缘起】热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响,专业分割很细,比如热能与动力工程专业中就包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业。但随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的出现,浙江大学率先将热能与动力工程专业改成能源与环境系统工程专业,得到广大青年学子和社会各界的认同。不久后,清华大学也将热能与动力工程专业改成能源动力系统及自动化专业。

【培养目标】(1)以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向(含能源环境工程、新能源开发和研究方向);(2)以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程,船舶动力方向;(3)以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向;(4)以机械功转换为电能为主的火力火电和水利水电动力工程方向。

【培养要求】本专业学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识,热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等学科的理论基础,热能动力工程专业知识和实践能力,掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。

【毕业生应获得以下的知识和能力】(1)具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;(2)较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识;(3)获得本专业领域的工程实践训练,具有较强的计算机和外语应用能力;(4)具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;(5)具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

【主干学科】动力工程与工程热物理、机械工程、流体力学。

【主要课程】工程力学、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术、燃烧学等。

【主要实践性教学环节】包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。

【主要专业实验】传热学实验、工程热力学实验、动力工程测试技术实验、流体力学实验等。

西安交通大学能源与动力工程学院的前身为创建于1921年的机械工程科动力组,1952年全国大规模院系调整时,脱离机械工程系变为动力机械系,1956年随学校主体迁往西安,是当时交通大学整体西迁的科系之一。

学院师资力量雄厚,荟萃了国内外能源与动力工程、工程热物理、核能科学与工程等学科领域享有盛誉的教授、专家和学者。现有教职工258名,其中教师172人,实验技术人员62人,行政管理人员24人。其中中国科学院院士2名、中国工程院院士1名、部级教学名师2名、部级有突出贡献专家8名,教授75名、副教授59名。教师队伍士学位获得者占73.3 %。

学院拥有动力工程及工程热物理、核科学与技术等2个一级学科博士点和博士后流动站。拥有包括工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷及低温工程、化工过程机械、核科学与工程、核技术与应用、化学工程等在内的9个二级学科博士点以及2003年增设的能源环境工程、后续能源与能源新技术、航空动力与空间环境工程3个博士备案点,其中动力工程及工程热物理一级学科,热能工程、流体机械及工程、动力机械及工程、制冷及低温工程、工程热物理、核能科学与工程6个全国重点学科,热能工程、流体机械及工程2个二级学科是我国最早批准的首批全国重点学科。下设热能工程系、制冷及低温工程系、流体机械及工程系、动力机械及工程系、化工过程机械系、核科学与技术系、化学工程系、环境工程系等8个系和热与流体中心、教学实验中心。完成了大量国家和省部级科研项目以及与企业的合作项目,作为首席科学家和主持单位主持国家973重大项目2项,并与多个国家与地区的研究机构和企业建立了合作关系,承担了与美、英、日、韩、希腊、香港等国家和地区的多项合作项目。

在有史以来的多次部级评估中,该院热能工程、流体机械及工程2个二级学科的评分均始终名列全国第一,动力工程及工程热物理一级学科博士点的评分也始终在全国名列前茅。

有问必答・关于报考

问题1:能源与动力工程专业的学生应有怎样的知识和能力?

(1)具有较扎实的自然科学基础,熟练掌握高等数学、工程数学、大学物理、工程化学等基础性课程的基本理论和应用方法;具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。

(2)掌握一门外国语,具有较好的听、说、读、写能力,能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。若外语为英语应达到国家四级以上水平(含四级)。

(3)系统地掌握本专业必需的技术基础理论,主要包括力学理论(理论力学、材料力学、流体力学),热学理论(热力学、传热学等),机械设计基本理论,电工与电子基本理论,自动控制理论,能源动力工程基础理论等。

(4)熟悉本专业领域内1~2个专业方向或有关方面的专业知识,了解其学科前沿和发展趋势。

(5)具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能。

(6)具有一定的计算机知识和较强的计算机应用能力,较熟练使用计算机工具,解决工程中的有关问题。

(7)具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。

问题2:能源与动力工程专业的学生就业方向?

根据专业方向不同,毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程、动力工程、制冷工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学。或发电厂、内燃机厂、汽车制造厂、物流调控、锅炉厂、大型机械厂、造船厂、空调厂、制冷设备厂、暖通工程等领域工作。也可从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。还可在本专业或其他相关专业继续深造,攻读硕士、博士学位。

问题3:能源与动力工程专业人才培养目标和培养规格,专业方向的不同有差异么?

根据专业人才培养目标和培养规格,因专业方向的不同而有所差别。

(1)热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)

主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

(2)热力发动机及汽车工程方向

掌握内燃机(或透平机)原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。

(3)制冷低温工程与流体机械方向

掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

(4)水利水电动力工程方向

掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

问题4:能源与动力工程专业的学生需要系统掌握哪些知识?

掌握高等数学、大学物理、工程化学、生命科学、环境科学等方面的知识。

掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识(对水利水电动力工程方向,工程热力学、传热学知识要求可适当降低)。

问题5:能源与动力工程中的能源动力系统及自动化专业主要研究什么?

研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程;研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题;还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染,因此能源的生产必须高效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖,而且是一个复杂系统工程,集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面,是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。

【意林散文】

羞 涩

文/刘心武

在我的艺术世界里,羞涩几乎无处不在。

我羞涩地画水彩和油画,不仅是因为我没受过扎实的基本功训练,也不仅是因为我害怕别人对我的画作鄙薄,而主要是因为我对色彩、明暗、笔触、韵味等充满了虔诚。对于我来说,那相当于宗教信徒走进了教堂。

我更常常羞涩地面对着大自然。

更具体地说,是常常羞涩地面对着大自然中最琐屑的细部。

第5篇:大学机械工程论文范文

关键词:机械大类专业 创新能力 课程体系

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0197-02

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

1 机械大类创新人才培养的意义

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

2 构建机械大类专业创新型人才培养课程体系

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

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

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

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

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

3 构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

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

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

(1)动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械

拆装实训基地包括:机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

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

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

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

4 创新实践教学成果

根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械大类专业实践快两年来,成绩显著。到目前为止,我院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业;动力机械及工程学科被评为湖南省十一.五重点建设学科;小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室。发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩,2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项;2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项;2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项,2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项;2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年挑战杯比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在我校举行,我校成功地承办了该项大赛,并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械大类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,进而推广所取得的成果。

参考文献

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

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

[3]李郁峰,陈念年.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J].计算机教育,2009,10:12~14

第6篇:大学机械工程论文范文

关键词:机械制造技术基础;科学研究;学术探讨;教学模式

机械制造技术基础是机械类专业的一门重要的专业课,课程的主要内容包含了切削加工的基本要素、切削过程的基本规律、机械加工工艺规程的制定、典型零件的机械加工、机械加工精度、机械加工表面质量、装配工艺规程的制定、机械制造技术的发展[1]。该课程内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强[2-3]。目前的机械制造技术基础课程的教学模式仍然以传统的课堂讲授的灌输式教学方式为主,虽然能够快速地传授给学生大量的理论知识,巩固学生的基本知识,但是学生不能意识到所学知识的实用性,降低了学生的学习积极性,更不能够培养学生的创新能力和独立解决问题的能力[4]。以科学研究为基础的学术探讨教学模式的实施不仅能够激发学生的学习积极性,更能够培养学生的创新能力和独立思考能力,为社会培养创新性人才。本文对机械制造技术基础课程的学术探讨教学模式进行了探索。

1机械制造技术基础的教学现状

1.1教学特征与效果

随着时代的发展,对于学生的培养不但要提高其利用理论知识解决实际问题的能力,更加应该注重培养学生的创新能力、独立思考的能力和一定的科研精神,为学生进一步的学习打下基础。目前机械制造技术基础的教学目标是要求学生掌握机械制造方面的基本理论、基本知识和基本技能,为从事机械制造的现场技术工作及科学研究工作打下坚实基础。机械制造技术基础内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强,教材中的很多知识需要在实践中不断学习和贯通。长期以来,“填鸭式”课堂讲授的方法虽然使学生具有较为扎实的基础知识,但是学生产生了较强的依赖心理,缺乏独立思考能力和创新能力,阻碍了学生的进一步学习深造[5]。机械制造技术基础课程内容理论性较强、实践性强、综合性强。比如刀具角度的功用,这部分需要学生掌握刀具角度的概念和对切削加工的影响规律,能够真正运用到实际生产实践中,并能够利用辩证法去分析实际加工过程中的切削性能随着刀具角度的变化规律。然而,由于学生缺乏实际的切削加工经验,并不能够真切地感受和理解刀具角度的功用,学生从心理上不能接受和理解这部分内容,导致学生只是机械化地记忆所学内容,缺乏对所学知识必要的思考和综合分析。虽然很多高校教师提出产学研协同模式、授课+实践模式、先实践后理论模式等来提高学生的实践经验,但是对于大多数的地方高校来说,受到课时、经费和硬件设施等方面的限制,实施起来有一定的困难,而且培养出来的学生不能够接触到现在的前沿科技和科学研究工作,缺乏一定的独立思考能力和创新精神,不利于学生的进一步深造[6]。

1.2学生的学习现状

机械制造技术基础课程以闭卷考试的考核形式为主,平时成绩和实验成绩占30%,卷面成绩占70%。随着时代的发展,学生的自主能力得到发展,其学习兴趣来源于以实践为基础的应用型知识的获得,机械制造技术基础课程较强的实践性和课堂灌输式教学模式的局限性使得学生不能够真正认识到该课程相关知识的实用性,学生的学习动力主要来源于学分的获得,大部分学生以考试前的突击学习、机械记忆等方式来应付考试,使得机械制造技术基础的整体教学效果欠佳,学生的学习效果差,不能够达到教学大纲的要求。金工实习作为机械制造技术基础课程的前置课程,能够提高学生的实际生产实践知识,但是地方高校出于学生的安全、课时量和硬件设施等角度的考虑,学生动手操作的机会较少。机械制造技术的发展历史源远流长,机械制造技术基础课程所讲述知识点较为传统,但是机械制造业作为制造业的最主要的组成部分,机械制造基础技术、超精密及细微加工技术、自动化制造技术、绿色制造技术等前言科技和科学研究工作的发展均属于机械制造技术的内容。然而机械制造技术基础课程相关的前沿技术较为隐蔽,对于缺乏专业数据库查阅和文献检索能力的本科生来说,利用网络技术和学校购买的专业数据库学习机械制造技术基础的前言知识具有一定的困难,特别是对于自主学习能力差的学生来说,面对诱惑较大的大学环境,学生的自控能力和管理时间的能力欠缺。综合机械制造技术基础课程特点和学生的学习现状,探讨适合于地方高校的机械制造技术基础课程的教学模式具有一定的必要性。

2学术探讨教学模式的理论背景

大学是进行学问研究的机构,科学研究作为大学教师必须要进行的主要任务之一,导致大学中教师与学生的关系和中小学教师与学生的关系有较大差异,大学的教师并不仅是因学生的存在而存在的,教师和学生还是因对学问的研究工作而存在的[7]。大学中的科学研究工作又导致大学区别于一般职业培训学校,大学中的科学研究以基础理论性研究为基础,以创新性知识的生产、传播和应用为中心,以产出高水平的科研成果和培养高层次的精英人才为目标,在社会发展、经济发展、科学进步等方面发挥着重要的作用[8]。人才培养、科学研究和服务社会成为当代高等学校的三大职能,高校教师的主要工作除了教书育人之外,科学研究成为高校教师重要的工作。以传统课堂讲授的灌输式教学方式主要发挥了教师的主导作用和对课堂教学的组织、管理,但是忽视了对学生的主动性和创造性的开发。机械制造技术基础教材的内容较多、逻辑性差,只是编写了机械领域最基本的内容,很少涉及机械领域前沿的研究进展,内容更为古板。例如切削过程中切削力随着切削参数的变化规律,教材上仅指出其变化规律的单调递增或递减性,但是在新型材料加工过程中切削力随着切削参数的变化规律较为复杂,需要教师根据新型材料的切削加工的实际情况给学生分析其变化规律及机理。因此科学研究不仅能够推动学科理论研究的深入进行,取得原创性的研究成果,服务于社会,也能够使教学更有广度,提高教学质量,激发学生的学习兴趣,增强学生的创新能力和独立解决问题的能力[9]。为了适应现代社会对机械专业技术人才创新能力的新要求,培养学生既有解决生产实际问题的能力,又有创新能力和一定的理论深度素养,科研型大学成为各个高等学校发展的主要方向,也是一流高水平高校的重要标志[10]。

3学术探讨教学模式探索

3.1学术探讨教学内容准备

基于学术探讨教学模式的课堂教学除了讲授知识,最重要的是根据最新科研成果讲述所学知识的重要性和实用性,激发学生的学习积极性,培养和提高学生的独立思考能力和创新能力,为实际生产实践和科学研究作准备。在新的教学模式下,教材中很难理解、重点的内容,在基本知识讲解的基础上,可以通过学术探讨的方式,增加学生的学习兴趣,引导学生课后阅读相关学术论文,让学生理解所学知识的实用性和科学性;对于教材中较简单的阐述较全面的知识点,可以安排学生自学。教学手段改革的关键要求教师必须对刀具、零件加工和装备等内容十分熟悉,机械制造技术基础是从事材料精密加工研究的教师必须精通的一门课程[11]。切削加工的基本要素、切削过程的基本规律和机械加工表面质量是从事材料切削加工机理研究的教师必须进行的研究内容,机械加工工艺规程的制定和典型零件的机械加工是从事绿色制造领域的研究者必须熟知的知识点,这几部分与高效精密加工研究密切相关的知识点恰好正是机械制造技术基础课程的难点与重点内容。对于缺乏实践经验的本科生来说,理解和掌握这些内容十分困难,为了应付考试学生只能死记硬背所学知识点,降低了学生的学习积极性,更不用说提高其独立思考能力和创新精神。对于从事机械加工研究的高校教师来说,在教学准备阶段,应大量阅读与课程内容相关的科学论文,特别是较为前沿的文献资料,结合自己的科研成果,以相关科研结论来讲述相关知识点的重要性及实用性,以问题的形式启发学生独立思考相关科学实验及数值模拟结论的合理性及可行性,从而激发学生的学习兴趣,培养学生的独立思考能力和创新能力,并使其具有一定的科研素养。

3.2学术探讨课程教学方法和手段

现代教育提倡多样式的教学方法,如讨论式、启发式、问题引导式、案例式等来激发学生的学习积极性[12]。机械制造技术基础课堂教学在每次讲授知识点时,先引用相关的科研论文或者自己的科研成果来诠释知识点的实用性和重要性,提高学生的学习积极性,然后进行教材基本知识点的讲述,最后为了能够提高学生的独立思考能力、创新能力和综合分析问题的能力,可以相关的科研论文或科研成果为基础提出问题,引导学生以教材的基本知识点为基础探讨相关的科研成果,从而提高学生的科研素养。合理布置课后作业对巩固课堂理论知识和激发学生的学习兴趣具有一定的帮助作用。学术探讨教学模式的课后作业要追求一定的丰富性、多样性,改变传统的练习题模式,避免学生的抄袭现象,提高学生的科学素养。教师可以寻找与课堂内容相关的科研论文或者让学生自己检索相关的科研论文,对科研论文进行阅读,结合教材基本知识写出大概100~200字的思考体会。

3.3学术探讨课程设计和毕业设计

课程设计是机械制造技术基础教学中重要的实践环节,可以加深学生对所学知识的理解能力。目前机械制造技术基础课程设计的选题常为机械典型零件的加工工艺规程设计。在明确设计任务的前提下,可以要求学生选用多种工艺方案和工艺路线,引导学生利用绿色制造等前言科技来分析多种工艺方案和工艺路线的利弊,让学生更为直观地体会合理选择零件工艺方案和工艺路线的重要性以及了解绿色制造技术前沿科技的概念及实用性[13]。毕业设计是普通高等院校各专业教学计划中的重要组成部分,是对学生本科阶段所学专业知识的综合、深化和升华,着重锻炼学生利用各种资源来检索所需知识并解决实际问题的综合能力[14-15]。目前大多数地方高校的毕业设计选题多为机械典型零件的加工工艺及夹具设计、数控机床部件的设计、机械加工模具的设计等,其中机械典型零件的加工工艺及夹具设计与机械制造技术基础课程设计、机械设计制造及自动化综合课程设计的内容有较多重复的地方。为了能够进一步提高本科生的创新精神、独立思考能力和科研能力,地方高校应该打破机械设计制造及自动化专业毕业设计题目的限制,高校教师依据自己的研究方向给学生拟定毕业设计题目,让学生进行新材料或传统金属材料的切削加工试验研究、基于绿色制造合理工艺路线的选择和有限元仿真切削加工性能研究,使得学生能够对机械制造技术基础中相关理论知识有更深层次的认识,也提高了他们的科学研究能力、从事工程试验和对试验数据分析处理解释的能力。

4结语

第7篇:大学机械工程论文范文

关键词:木工机械;教学改革;木材;教学方法

木材科学与工程专业是我国高等农林院校重要的工科专业之一,多年来该专业为我国的木材加工行业、家具行业及相关建材行业的发展提供了强大的技术及人才支持[1]。近年来,木材加工及相关产业发展迅速,一些高端技术如数控加工技术、特种加工技术等在木材工业中相继被应用,传统的木工机械设备正逐渐被现代化的木工机械设备所取代,这就要求学生在掌握传统木工机械设备基本知识的基础上要熟悉现代化的木工机械设备的原理、结构、性能参数等知识,现有的木工机械课程教学体系已经不能满足木材工业发展的要求,必须要对该课程教学体系和教学方法进行调整。

一、木工机械课程教学中存在的问题

1.教学内容和教学方法落后。我校木工机械课程的主要内容包括木工机床和人造板机械两部分。木工机床部分主要讲述一些常规的木工设备如锯机、刨床、铣床等的工作原理和结构等;人造板机械部分讲述一些典型人造板机械设备如旋切机、热磨机、热压机等的工作原理和结构。随着现代木材工业中各种新技术的应用,木工机械的内涵和外延与传统的木工机械相比有了较大的变化,现有的木工机械课程内容体系跟不上木材工业发展的要求。教学方法落后,传统的教学方法以老师在讲台上讲解为主,很多机床学生都没有见过,他们对机械设备缺乏必要的感性认识。对木工机床的结构和工作原理的理解很大程度上取决于学生个人的想象能力和理解能力,这给课程讲授带来了很大困难。“只说不练”很容易使学生失去学习兴趣,对该课程感到厌倦。传统的填鸭式教学过程枯燥乏味,学生主要靠死记硬背,记住设备的结构和工作原理,导致理论与实践脱节,仅以语言文字表达信息,将知识内容线性化,缺乏生动感和趣味性[2]。

2.学生的机械基础知识薄弱。木工机械课程属于机械类课程,要求学生具备一定的机械基础知识,尤其是机械制图方面的知识。木材科学与工程专业属于非机械类专业,学生在前期的学习中,机械类基础课程很少,很多学生面对一些机械结构图和原理图感到很迷茫,部分学生连一些最基本的机械零件图如齿轮、轴、螺栓螺母等也看不懂,这在很大程度上影响了木工机械课程的学习。

3.学生对课程学习积极性不高。学生对木材加工存在观念上的误解,以为木材加工是一种低技术含量的工作,所用的设备很简陋,安全性差,并且粉尘也很大,因此对木工机械的学习产生了一定的抵触情绪,导致学生学习的主动性不强,不少学生纯碎是为了拿学分而学习。

二、更新木工机械课程内容体系

1.制定新的教学大纲。我们在走访调研国内一些木材加工企业和与已毕业学生交流的基础上,参考其他相关院校类似课程的设置情况,制订了新的木工机械课程的教学大纲。新大纲立足于国内木材加工企业现状,同时也包含了一些国际上先进的木工机械设备,如CNC等。

2.教学内容模块化。我们根据新的教学大纲,针对国内木材加工行业的现状,对木工机械课程的内容体系进行了调整,将课程内容模块化[3],将课程分为制材设备、实木制品生产设备、板式部件生产设备和人造板机械、数控机床等五个模块,具体内容见图1。对各个模块中有重叠的地方讲解时以某一模块为主,在其他模块只是介绍其不同点。如圆锯机在制材设备、实木制品设备和板式部件设备等模块中都有涉及,课堂讲授时对圆锯机的介绍重点放在实木制品设备这一模块,在板式部件设备模块不再重复讲解圆锯机的基本结构,重点放在锯板机和普通圆锯机在结构和性能上的差异。

三、改变木工机械课程教学方法

由于学生的机械基础知识比较薄弱,采用传统的讲授法教学效果不好,学生学习的积极性不高,我们尝试着对课程教学方法和教学模式进行改革,使学生由被动学习转变为主动学习,以提高教学效果。

1.学生为主体、教师为主导的任务驱动教学法。课程教学以学生为主体,以教师为主导,通过讲授、指导、交流、测评等多种形式,引导学生自主学习,让学生在完成任务中学会思考和解决问题,提高交流协作能力,掌握新方法和新技能[4]。教师在加强前期基本知识和基本技能传授的同时,加强学生学习方法的指导和学习能力的培养,单纯的课堂授课内容逐步减少,转向讲评、交流、指导的互动式授课。每一模块的重点内容,以教师讲解为主,非重点内容主要是引导学生利用课余时间自学,然后在课堂上由学生自己来讲解,这样既能学到知识,同时也锻炼了学生的交流表达能力。

2.以问题为中心,开展课堂讨论,引导学生自主学习。课堂教学采用教师讲解、课堂讨论等方式进行[5]。每一个模块内容结束后进行一次课堂讨论。讨论之前先提出几个与教学内容相关的问题,让学生在课后查找资料,提出解决问题的方案,然后开展课堂讨论,最后由教师进行点评。因为木工机械课程是一门应用性较强的课程,因此在课堂讨论内容的选择上也以应用性内容为主,重点锻炼学生利用所学知识分析、解决实际问题的能力。如在介绍完板式家具设备模块之后组织一次课堂讨论,内容是让学生以生产某一类家具产品为例,列出所需要的设备清单,包括设备的类型、数量、规格参数、生产厂家、价格等,讨论的时候要求说出选择这些设备的依据,最后由教师和同学共同分析探讨其选择是否合理。通过课堂讨论既能丰富学生的知识面,使学生全面了解目前国内外主要木工机械产品的类型、特性、生产厂家等,同时也能提高其自主学习的能力,为后续其他专业课程的学习奠定坚实的基础。

3.采用视频模拟教学方法。为了弥补学生对木材科学与工程专业认识的不足,教师搜集了国内外一些视频短片,将家具和人造板生产过程通过视频等手段浓缩进课堂,使学生对所学专业有个大致的了解,同时通过这些视频短片形象地展示了各种木工机械设备的工作过程,消除了学生对木工机械设备的误解。比如讲木工机械发展现状时,教师给学生展示了德国豪迈和意大利SCM等公司的加工中心工作视频,增强了学生对木材专业学习的信心,激发了对木工机械课程学习的兴趣,提高了学习效率。

4.采用网络教学,扩展教学时空。随着信息技术的飞速发展和应用,网络技术在教学中的应用已经很广泛。网络教学是利用电脑和宽带网络等硬件环境,依托专业的网络教学平台,实现异地、异时、互动教学新模式[6]。在木工机械课程教学中,利用学校的BB网络教学平台可以将课堂教学延伸到课外,弥补课程学时有限的不足,从而更好地完成课程教学任务。教师把与木工机械内容相关的资料,如课程大纲、参考资料、课程教案、习题、案例等上传到网络教学平台上,学生可以随时下载查看。在教学平台上设置提问交流模块,学生可以随时和教师交流,增加师生互动机会。另外,在教学平台上还给出了一些较大的木工机械企业和与木工机械相关的行业论坛的链接,方便学生随时掌握木工机械及相关行业的发展动态。

四、完善课程考核体系

课程考核除了教务处统一安排的期终考试外,增加期中考核和平时考核。平时考核包括课堂提问、出勤率、平时作业和课堂讨论等方面;期中考核采用口试或笔试等形式;期终考试采用笔试方式,主要考察对课程基本理论和基本知识的理解和应用。课程考核成绩由三部分组成:平时考核占20%,期中考核占10%,期终考试占70%。随着教学改革的推进,今后若条件允许,应逐渐降低期终考试的比例,增加平时考核和期中考核所占的比例。

五、结束语

我校通过对木工机械课程教学内容和教学方法的改革,提高了学生对该课程学习的积极性,坚定了学生学习木材科学与工程专业的信心。利用课堂讨论等方式引导学生自主学习,既扩大了知识面,又锻炼了其自学能力。

参考文献:

[1]李新功,吴义强,等.木材加工装备课程实习教学的改革与实践[J].木工机床,2009,4:11-13.

[2]杨铁滨.《森工机械与装备》课程教学改革探索[J].森林工程,2011,27(4):85-87.

[3]李凯夫.木材科学与工程专业教学改革探讨[J].中国林业教育,2007,1:61-63.

[4]徐林林,陈家庆,等.基于任务驱动的机械设计基础教学改革[J].化工高等教育,2009,6:72-74.

[5]李文科.流体力学与流体机械课程教学改革与实践[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2006,23(4):113-114.

第8篇:大学机械工程论文范文

关键词:机械工程;自动化;工业领域;发展前景

0 引言

机械自动化凭借自身的优势和其产生的效益在在各行各业中得到广泛的应用和发展,机械自动化的功能多样化,工作效率高、节能省材,也更为可靠,也使人们日益增长的多元化需求得到满足。本文重点论述了机械工程及自动化在工业领域的发展方向及发展前景。

1 基本概念的探究

1.1 机械工程及自动化的概念

机械工程及自动化是一门应用学科,以与机械相关的自然科学知识和科学技术理论为理论基础,再与现实生产生活中的技术经验相结合,研究出解决机械工程及自动化在实际应用中理论与实际的问题。自动化是指机器或装置在没有人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。我国要搞好机械工程自动化,就要以世界先进水准为标准,给自己定下高起点,并且要考虑到我国的实际国情。对于可以提高效率、能降低成本的技术结合我国的实际情况进行整合,有助于机械工程及自动化和我国工业领域相互促进发展,使我国工业领域在机械工程及自动化的促进下产生高效益、高质量的产品。

1.2 传统机械设计与现代机械工程及自动化的关系

传统机械设计与机械工程及自动化是相互影响的,怎么能把传统机械制造与机械工程及自动化分开研究呢?机械制造和机械工程及自动化都是工业生产中的一道程序,没有对机械制造研究,就不会有机械工程及自动化工业生产的产生,反之,离开了机械自动化,机械制造也将停留在最原始的发展阶段。对于学习该专业的学生来说,想要提高自己对该学科的理解,分析对比机械设计制造和机械工程及自动化的理论异同是有必要的。从另外一个角度进行思考,自动化的技术与思想一直贯穿与机械设计制造的各个环节中,两者相辅相成促进工业经济的发展。

1.3 机械工程及自动化在工业领域的发展现状

上个世纪20年代机械工程及自动化技术在工业领域得到广泛的应用并产生了依赖,科学技术的发展促使其在工业领域迅速的发展起来。虽然我国的机械工程及自动化还处于初级阶段,但是由于近些年计算机的更新换代网络的发展,机械工程及自动化开始使用计算机的集成系统,使机械工程的自动化得到了更快的发展,但目前,只有世界上也只有少数工业发达的国家的相关部门的机械工程及自动化达到了较高的水准,其他大部分国家都还处于自动化操作阶段。也包括我国,产业结构层次不高、机械工程企业只有少量的自动化装备并且还处于低水准阶段,在数量、质量、使用等方面都不如世界先进国家,我国工业领域机械工程及自动化技术的实现是一个持续漫长的过程,不会一下子就能达到的。我国要努力,不能急功急利,要注重培养相关专业的人才,加快科技的发展从而促进自动化的发展步伐。在世界市场竞争激烈的当今,机械工程及自动化的发展水平将会成为各种综合国力、经济发展的衡量标准之一。

在经济快速发展的当今,结合计算机操作系统有助于机械工程自动化在工业领域自动生产技术的发展,会使工业领域产生更高的社会和经济效益。目前,世界上多数发展中国家自动化的发展水准还停留在刚起步的阶段,仅有少数发达国家能够将计算机的操作系统与机械自动化完美的结合。所以我们要向西方先进国家借鉴学习,结合我国工业的实际情况更新我国机械工程自动化的技术,使我国的自动化水平可以满足我国工业领域发展的需求。

2 机械工程及自动化在工业领域的应用

机械过程自动化技术能否得到更大范围的使用,依靠高科技的发展水平,机械工程及自动化就是在工业领域生产的过程中应用自动化技术,让机器能够在无人的情况下可以连续自动完成生产目标,提高企业的生产效率,加快原材料的加工和流动速度。机械工程及自动化发展水平的高低,体现了该国整个工业领域的发展程度,同时也反映了该国的经济发展水平。

机械过程及自动化将信息工程作为指导的理论依据,优化机械工程及自动化技术在工业领域的应用,推动企业获取更高的经济效益,并且保证产品的高质量和与更为周到的服务。

3 机械工程及自动化在工业领域的发展方向及前景

随着机械工程及自动化技术的发展,机械工程及自动化在工业领域中扮演着越来越重要的角色,为了促进工业领域中机械工程及自动化技术有广阔的发展空间,现就机械工程及自动化在工业领域的发展方向以及前景进行如下分析:

3.1 环保的发展

环保意识越来越深入人心,各个行业都在贯彻可持续发展理念,走可持续发展的道路,因此机械工程及自动化在工业领域以后的主要发展方向就是走可持续发展的道路即绿色发展方式。绿色的发展方式有利于减少环境污染,使人类和自然能够和谐相处。在当代,保护环境,绿色发展是经济发展的前提,所以任何新技术、新工艺的研发和使用,一定要符合可持续发展、环境保护的相关规定,机械工程及自动化技术的使用也应当得是绿色化生产,符合时代的要求才能得到更大的发展空间。

3.2 内外结合发展

拉动政府和社会群体内的帮助和协调,在工业领域的内部进行体制改革,进行优化升级,随后就能够对产业结构进行优化,提高产品的质量,对自动化的技术进行创新,优化管理一个企业产品的整个生产过程即生产、制造、销售一体化,通过科学技术的作用,使机械工程自动化在工业领域的应用得到突破性的发展。通过这种方式不仅能够促进企业的产业升级,使产品的质量得到保障,还能使企业的生产成本降低,提高企业的经济效益,同时也是提高社会的经济效益,这样还能为机械工程自动化技术的革新创造动力。

3.3 与网络结合发展

近些年,互联网技术飞速发展,也改变市场环境的发展,工业领域的发展趋势是将机械工程及自动化技术与网络化是相结合。现在的市场环境,任何产业的发展基本上都与网络技术相联系,所以机械自动化与网络化相结合发展是必要的,有利于机械工程自动化技术的革新,为企业创造更高的经济效益。

4 结语

综上所述,在工业领域中应用机械自动化的范围是十分广泛的,机械工程及自动化不仅可以节省劳动力,还能够为企业节省生产成本。在未来的发展中要不断提高机械自动化的技术,将机械自动化的发展与我国可持续发展政策联系起来,那么机械自动化的在未来的发展空间会更大。

参考文献:

[1]吴允恒.传统机械设计与机械自动化的比较分析.世纪之星创新教育论坛.1255.

第9篇:大学机械工程论文范文

关键词:精品课程;机械设计基础;教学内容;人才培养;专业建设

中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)11-0148-03

一、引言

精品课程建设工作是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,也是高等院校教学工作重要的基本建设内容。教育部关于“本科教学工程(原称“质量工程”)”的建设文件指出:“精品课程”是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。教育部的这一文件精神,为各级精品课程的建设与实践工作指明了方向和课程建设的标准与目标。

西安外事学院的“机械设计基础”课程经过多年建设,于2011年4月被评为校级精品课程,2011年11月被评为陕西省精品课程,2014年7月经省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程。总结几年来的建设工作,我们的工作重点及特色主要在以下几个方面。

二、创建课程新体系,改革课程内容

“机械设计基础”课程是一门综合性、实践性很强的技术基础课程,在高等院校机械类、近机类专业的教学计划中具有承前启后的重要作用,是培养学生创新精神、工业意识和综合机械设计能力的一门主干课程。

西安外事学院作为我国一所走在前沿的应用型本科院校,主要肩负着为国家培养应用型本科技术人才的重任。因此,“机械设计基础”课程内容的改革,必须符合学校的人才培养目标。

针对“机械设计基础”课程的特点,我们确定了本课程的教学改革思路是:更新教育思想和教学观念,以应用型本科技术人才培养为对象,进行课程整体优化组合,建设“机械设计基础”课程新的教学体系;以提高学生的综合设计能力、创新设计能力、工程实践能力为目标,构建课堂教学、计算机辅助教学、设计训练、实验教学与课外科技创新实践活动一体化的教学体系。

为此,构建的“机械设计基础”课程是对原专业教学计划中的机械原理、机械零件两门课程的基本内容进行整合而重组的一门新课程。围绕“常用机构”和“通用零部件”两条主线介绍其有关的工作原理、结构特点、设计方法等。在常用机构内容中,主要安排有平面机构结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构;在通用零部件内容中,主要介绍常用的机械传动(带传动与链传动、齿轮传动、蜗杆传动)、常用连接(螺纹连接、轴毂连接)、轴系零部件(轴、轴承、联轴器与离合器)等;此外,还安排有机械系统设计、现代设计方法等章的内容。通过本课程的学习(包括理论教学和实践教学环节),使学生着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和基本技能,培养学生具有一定机械设计能力,并为以后专业课程学习打下必要的基础。

在课程新体系的构建中,始终坚持以应用型本科人才的培养需要为目标,开展对课程内容的改革;对于课程的基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重理论联系实际,体现应用性特色;同时对课程内容组织贯彻“少而精”及“实用性”为原则,例如:在“齿轮传动”一章,打破传统习惯,分别把传统的“齿轮机构”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”三章内容合编为新“齿轮传动”一章,把“滑动轴承”、“滚动轴承”两章内容合编为新“轴承”一章,既避免有关内容重复,又达删繁就简自成体系。

三、教师队伍建设

教师队伍建设不仅是高等院校教学建设的重要内容之一,也是学科、专业和课程建设的基础和重要工作。目前,我校课程组已初步建成一支知识结构较为全面、年龄结构适合、学缘结构合理的“机械设计基础”课程教学团队。针对师资队伍建设工作,我们提出课程师资队伍建设要符合学校办学定位的目标,要适应教学需要和学科发展的目标,并以培养青年教师为重点,制定了具体培养计划和措施,现取得较好的效果。关于培养青年教师队伍的措施如下。

1.加强师德师风教育,以先进人物为榜样,树立爱岗敬业,忠于人民教育事业的崇高理想。

2.按照学校的师资队伍建设目标,制定好包括青年教师的师资队伍建设规划,并认真实施。

3.给青年教师压担子,让他们承担起教学和科研任务,在“干”中成长,而且教学和科研互动,协同发展。

4.实现教学岗位责任制,加强教学管理。积极开展教学教改研讨活动,提高教学素养和业务能力。

5.发挥老教师的作用,实行年轻教师导师制。为每位青年教师配备了教学指导教师,加强对青年教师的传、帮、带。

6、创造条件让青年教师走出去,到国外和国内其他大学学习访问,开拓视野。对提高学术及教学水平发挥了重要作用。

7.在实现青年教师全部硕士化的基础上,逐步实施青年教师博士化。

8.建立听课和评课制度,发挥老教师和系主任的教学监督作用,促进青年教师课堂授课质量的提高。

这些措施的实施,取得很好的效果,使青年教师茁壮成长,多名青年教师在学校举办的青年教师讲课竞赛中获得竞赛大奖,每位青年教师均已获得一项以上省级教改研究项目或省级科研项目,并在全国期刊上发表多篇教育教学教改研究论文;本课程的建设成果先后于2011年、2012年获校教学成果奖一等奖、二等奖,课程教学团队于2012年获校级优秀教学团队;已形成了一支学术和教学水平高,综合素质好、结构合理的师资队伍。

四、教学方法与教学手段

改革教学方法、采用先进的教学手段是提高课程教学质量的关键措施,在教学中,我们的做法如下。

(一)在教学方法上

1.转变教学观念,树立以学生为中心的思想,正确认识学生为主体、教师为主导的内涵,充分调动学生学习的主动性、积极性。

2.在课堂教学中,坚持理论联系实际的学风,把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合,根据应用性技术人才培养的实际需要,对基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,不断将新技术、新成果引入课堂,开阔学生设计视野。

3.在课堂教学中,根据“工学结合”、“教、学、做合一”的原则,“讲-练-实践”相结合,安排设计性大作业,提高学生的动手能力、工程训练与实践能力。

4.在教学中,根据课程各章的不同特点,分别采用工程案例教学、项目任务教学、小组讨论式教学、现场教学和探究式教学等不同教学方法。同时采用工学结合教学法、课外竞赛激励法、小组研讨法等教学方法,调动学生学习的积极性、主动性,并指导和促进学生自主学习能力的发展。

5.搞好课程设计教学,培养学生掌握机械系统方案设计、机械零部件工作能力设计和结构设计的能力。

6.在教学过程中,贯彻因材施教的思想,重视学生的个性发展,鼓励和引导学生积极参加各类课外科技创新竞赛活动,提高学生的动手能力、分析问题解决问题能力、创新实践能力。

7.改变以往以期末考试成绩定课程学习成绩的方法,采用平时考核、作业考核、实验考核和期末考试多项累加的方法确定学生的学习成绩,引导学生自觉的学习,全面、系统的学习。

(二)在教学手段上

1.积极采用现代教育技术,充分利用计算机技术和网络技术等现代信息技术,将多媒体教材引入课堂教学,丰富课程的教学信息量。在本课程教学中,实现了部分网络教学。

2.结合课程特点,制作了课程教学录像片、多媒体课件、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、图片库和课程测试题库,开发了课程CAI课件。

3.建成了常用机构和通用零部件陈列室、轴系零件拆装实验室、液压传动陈列室等,供学生参观和认知学习,提供了直观教学环境和开放式的教学环境。

4.开放了机械设计实验室和械计创新活动室,激励学生的学习兴趣,为培养和提高学生的机械设计动手能力、分析问题和解决问题能力以及参与科技创新活动提供了场所和便利。

在上述教学方法及有关措施下,本课程教学得到校内外专家的一致好评,课程组教师教学评价均获得学生“优良”的好评。学生的课程学习效果也取得丰富成果,如在教育部主持举办的“2014年全国大学生机械设计创新大赛”上,学生参赛的7件作品,全部获得陕西赛区省级奖,其中省级一等奖1项、省级二等奖1项、省级三等奖4项;学生在参加2013年“全国大学生工程训练综合能力竞赛”中,获得陕西赛区省级二等奖2项;学生积极参加Solidworks考试认证中心的认证,多名学生获得Solidworks考试认证中心颁发的“机械设计Solidworks证书”。

五、教材建设

教材建设是高等教育课程改革的重要组成部分,也是教学内容和课程体系改革的成果体现。早在1988年国家教委颁发的《高等学校教材工作规程(试行)》中就指出:高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,也是深化教学改革,提高教学质量的重要保证。基于高校教材是传授知识、培养技能的重要工具,在人才培养过程中扮演着极其重要的角色,所以,我们在精品课程建设规划中,针对教材建设制订了规划,组织了教材编写力量,先后出版了质量较好的《机械设计基础》、《机械设计基础课程设计》(国防工业出版社出版)两部精品教材。在《机械设计基础》教材编写中,我们坚持以应用型本科技术人才培养的实际需要为宗旨,遵循对机械的认识规律及循序渐进的原则,遵循理论联系实际和注重机械设计能力培养的要求,优化了课程知识体系;以常用机构和通用零部件为对象,以设计为主线,突出了机械系统方案设计、机械零部件的工作能力与结构设计,并吸纳了现代设计方法及技术。

由于“机械设计基础”课程的主、辅教材配套齐全,使用效果好。为培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型本科技术人才发挥了重要作用。

六、实践教学活动创新

“机械设计基础”课程实践教学环节包括实验教学、课程设计、设计作业训练和课外科技创新实践活动等内容。

1.实验教学。以培养学生动手能力为中心,利用机构和机械零件陈列室、机械设计基础实验室、汽车工程实验实训基地的开放式教学环境和条件,采用课内外相结合的教学体系和分模块、分项目的实验教学内容,全面培养学生理论联系实际的工作作风、动手操作能力、分析解决问题能力,促进学生的个性发展。

2.课程设计教学。“机械设计基础课程设计”是工科院校机械类、近机类学生在学习了机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合、机械设计基础、机械制造基础等课程之后首次进行的一次较全面、较系统、较长时间、较贴近工程实际的综合性设计训练,对于培育学生的设计意识,锻炼学生的设计能力,培养学生的创新精神,激发学生的学习兴趣,加深学生对课堂教学内容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意义。为了突显上述功能,我们对课程设计教学进行认真改革与建设,丰富和深化课程设计内容,实现设计题目多样化。以设计为主线,既有传动装置设计的传统题目,也有从生产实践中新开发的新题目。对完成的设计图纸,既可采用手工绘图方式完成,也可采用计算机辅助绘图方式完成。在完成的设计项目计算说明书中,必须有设计方案评价、设计工作总结等内容,否则不予通过。通过这些措施的实施,培养的学生设计能力发挥,促进学生分析解决问题能力和创新能力的提高。

3.设计作业训练。机械设计基础课程是一门设计性、实践性、综合性很强的课程,为了实现基础理论与设计实践的有机配合、实现“教、学、做合一”和“讲-练-实践”相结合,我们安排了“轴系零件”测绘、上机进行“计算机辅助设计”等的设计作业训练。通过设计作业训练,培养学生的机械结构设计能力、计算机辅助设计能力和绘图能力,为后续的专业课程学习以及日后从事机械设计工作打下良好的基础。

4、课外科技创新实践活动教学。借助本课程的学习,为了培养学生的创新意识、综合设计能力和团队协作精神,我们借助汽车工程实验实训中心和汽车工程技术创新基地,开展了学生课外科技创新实践及机械创新设计的实践教学环节。几年来,这一课外科技创新实践教学活动取得了丰硕的成果。

七、本课程的建设成果

1.建设出了一支知识结构和年龄结构合理,学术水平和教学水平高的师资队伍。教学与科研互动,共同协调发展,成果显著。几年来,课程组一位教师受到省级教书育人先进个人表彰;课程组先后完成了省级教改研究项目3项、省级科研项目4项、校教改项目5项,获校级教学成果奖4项,并获校级优秀教学团队一支;几年来,教学团队在国内外各类期刊及国际学术会议上发表科研论文40余篇、教改研究论文10余篇,获国家发明专利和新型专利2项。

2.创建了“机械设计基础”课程新体系,面向应用型本科技术人才,以培养学生综合设计能力为主线,以工程应用为目的,以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构,对教学内容作了重大的改革,以机械设计为主线,将机械原理、机械零件等课程的主要内容进行精选和融合,优化组合,使其成为一门完整体系的综合化课程,并编写出版了配套教材。

3.适应应用型本科技术人才培养需要,构建了“工学结合”、“教、学、做合一”的课程教学模式,注重实践性教学环节,加强基本设计训练,培养学生的工程意识和综合分析与设计能力,构建了课程的直观教学陈列室和新的实验教学体系,开放了课程实验教学环境,促进了学生的个性化发展。

4.重视教材建设,编写出版了“机械设计基础”课程教材3部,主、辅教材配套齐全,水平高,使用效果好,并将教学改革思路与成果融入到教材中。

5.以理论教材为蓝本,利用现代计算机信息技术和网络技术,建设出本课程的立体化教材系统及其素材库,并实现了网络化教学和精品资源共享。

本课程于2011年评为省级精品课程,2014年经陕西省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程,本教学团队将以此为新起点,继续奋发努力建设好这一省级精品课程。

参考文献:

[1]教育部.关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[R].教高[2003]1号.

[2]姚恩全.高校精品课程建设的理论与实践研究[J].东北财经大学学报,2006,(6):88-90.

[3]宋宝玉,张锋,王黎钦.机械设计精品课程建设的探索与实践[C]//中国机械工程学会机械设计分会主编.机械设计教学研究论文集(2009).北京:机械工业出版社,2009:95-97.

[4]张鄂.机械设计基础[M].北京:机械工业出版社,2010.

[5]张鄂.机械设计基础[M].北京:国防工业出版社,2014.