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目前存在的主要問題我院機械類專業(yè)含機電、機械、數(shù)控、模具、汽車等相關(guān)專業(yè)。目前,畢業(yè)設(shè)計中存在的主要問題有以下幾種:
1.關(guān)注點不一樣,學校和學生意見分歧由于教育行政部門每年都要對畢業(yè)論文(設(shè)計)進行抽檢評優(yōu),所以學校很緊張,萬一結(jié)果不好,影響學校的聲譽。但現(xiàn)狀是,機械類專業(yè)絕大多數(shù)學生從第5學期中后期開始進行頂崗實習,而且大部分從事的是機床操作和產(chǎn)品檢驗、包裝等工種,沒有太多的技術(shù)含量,與“設(shè)計”無緣。少部分學生在產(chǎn)品銷售崗位實習,還有部分在售后服務(wù)崗位實習,與“設(shè)計”關(guān)系都不大,學生看不到畢業(yè)設(shè)計對他們將來的工作有多大作用,他們更關(guān)注的是就業(yè)。因此,沒有太大的動力去認真地搞畢業(yè)設(shè)計。由于學校對老師有要求,老師本意當然想認真地指導學生,可是學生在頂崗實習階段,不能與老師經(jīng)常見面,有的根本見不了面,只能通過電話、網(wǎng)絡(luò)溝通,學生上網(wǎng)不便,郵件也說不清楚,老師只能過一段時間督促一下,指導效果大打折扣。
2.畢業(yè)設(shè)計所需信息和資料難以搜集,影響進度畢業(yè)設(shè)計階段,學生都在企業(yè)頂崗實習,企業(yè)沒有專門的提供給學生的圖書館、機房、網(wǎng)絡(luò)、實驗室等畢業(yè)設(shè)計所必須的基本條件。學生對相關(guān)專業(yè)資料的搜集、分析、利用等能力相對較弱,這些資源的缺乏令學生在選題、開題和具體實施階段顯得無從下手,只能胡亂參照往年或網(wǎng)上資料相關(guān)題目。例如,機械類專業(yè)學生中期檢查交上來的題目大多是軸類、箱體類、圓盤類零件的加工工藝及數(shù)控編程、各種零件的模具設(shè)計、各種普通機床經(jīng)濟型數(shù)控化改造、電梯和機械手、水位、各種生產(chǎn)線等的PLC控制、機床夾具設(shè)計、機械設(shè)備的故障診斷與維修等等,題目有的大而空,有的是課程設(shè)計內(nèi)容,有的是教材上的實例。學生撰寫論文時參考教材或網(wǎng)絡(luò)公開資料過多,沒有什么數(shù)據(jù)支撐,也沒有什么自己的觀點和實際作品,談不上論文的質(zhì)量及學生水平的提高。
3.學生方面的原因江蘇省這幾年的高職招生,有提前單招,有注冊入學,還有中職對口單招,最后,通過真正參加高考錄取的考生,所占比例已經(jīng)較少了。即使是這些學生,錄取的分數(shù)也很低。而且,江蘇省錄取的總?cè)藬?shù)已經(jīng)超過了報考學生總數(shù),基本上只要想上學,都能上。所以招進來的學生的知識基礎(chǔ)較差,學習興趣不高,水平和能力又參差不齊。畢業(yè)設(shè)計和頂崗實習時間重疊,絕大部分學生是自己通過人才市場選擇的實習企業(yè),崗位要求學生和正式用工一樣的工作時間和強度,學生每天上8小時甚至12小時的班,有的企業(yè)兩班倒,有的三班倒,沒有精力再去搞畢業(yè)設(shè)計。另一方面,在學校的前兩年,也沒有好好學習專業(yè)知識,造成很多學生不知道畢業(yè)設(shè)計要做什么,怎么做。老師給學生的課題,學生做不了,學生自己定的題目,又很不恰當。勉強寫出的論文不規(guī)范,文字欠通順,表述設(shè)計意圖和設(shè)計方案邏輯性不強,質(zhì)量很低,有的直接抄襲論文或干脆購買,沒有起到培養(yǎng)綜合能力和科研水平的目的。
4.指導老師方面的原因由于學生多而專業(yè)教師少,教師的指導工作量過大,一般平均每位專業(yè)教師要承擔十多個學生的畢業(yè)設(shè)計指導,學生遠在四處各地,老師無法對學生進行細致、系統(tǒng)和及時的指導和檢查。而且本身又有繁重的教學工作,老師的精力跟不上。另外,各個學校重點關(guān)注的是招生就業(yè),使得老師可能不太重視畢業(yè)設(shè)計工作,不愿多花時間與精力。從教師本身來看,高職院校的年輕教師很多是剛從學校畢業(yè)的,沒有實踐環(huán)節(jié),只能照本宣科;年長教師,沒有知識更新的再教育環(huán)節(jié),對新技術(shù)不太了解。老師自己實踐水平不高,給學生的選題,為回避實踐環(huán)節(jié),很多選擇了與工程實際相脫離的綜述類題目或計算機仿真題目。這些都使畢業(yè)設(shè)計指導工作難度增大,難以保證質(zhì)量。
二、對策分析
1.提前啟動畢業(yè)設(shè)計工作在人才培養(yǎng)方案中,將各主要專業(yè)課程向前兩學年轉(zhuǎn)移,減少第三學年的計劃課程。第五學期初開始畢業(yè)設(shè)計,包括落實任務(wù)、查閱資料,掌握畢業(yè)設(shè)計的基本程序、要求,完成畢業(yè)論文的總體框架設(shè)計。學生在校完成畢業(yè)論文總體框架后,到企業(yè)、實習基地邊實習邊做畢業(yè)設(shè)計,更有針對性,學生不再感到茫然。
2.充分利用畢業(yè)頂崗實習到用人單位進行半年以上頂崗實習,是高職院校落實《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》(教高[2006]16號)文件精神,大力推行“校企合作、工學結(jié)合”,突出高職教育特色,改革人才培養(yǎng)模式的重要舉措。這幾年,我院機械類學生的頂崗實習已提前至第5學期的下半學期,由于企業(yè)對技能型人才的需求較旺,所以,絕大部分學生自己都能較容易找到相關(guān)實習崗位。學生帶著各自初擬的畢業(yè)設(shè)計課題,分散到不同地方、不同部門進行畢業(yè)實習,這種分散實習的方式不會影響企業(yè)的生產(chǎn)秩序,比較容易被企業(yè)接受;還有部分學生,在第3或者第4學期已經(jīng)選擇了進入與學校簽有合作培養(yǎng)協(xié)議的“訂單班”學習,我系有“上海鴻得利”、“富士康”、“億滋”、“無錫松下”等眾多訂單班,學生完成基本專業(yè)知識學習后直接進入這些單位頂崗實習。畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容與實際所從事的崗位聯(lián)系,如果與初擬的框架有沖突,可再作研究內(nèi)容和方法的調(diào)整,甚至重新開展課題研究。做到理論聯(lián)系實際,提高學生的解決實際問題能力,提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。
3.校企共同指導學校自己聘請公司的技術(shù)人員做企業(yè)兼職指導教師,實現(xiàn)校企共同指導畢業(yè)設(shè)計。校內(nèi)指導教師主要負責畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化指導,負責過程管理,制定畢業(yè)設(shè)計流程,對畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督檢查,對后期的畢業(yè)論文的撰寫進行指導和審核。保持與企業(yè)指導教師、畢業(yè)生的聯(lián)系與溝通。企業(yè)的指導教師負責具體的技術(shù)、內(nèi)容指導,提供企業(yè)相關(guān)資料以及學生與實習企業(yè)合作環(huán)境的協(xié)調(diào)。學校應支付企業(yè)導師一定報酬,同時,企業(yè)導師參與答辯要占到一定比例。我院建立了頂崗實習管理平臺,要求學生頂崗實習期間至少每周寫一次周記,每個周記提出一個工作問題,解決一個工作問題,學習一個工作中需要的新知識點,詳細記錄,并報告指導教師,指導老師進行點評、指導,隨時關(guān)注學生動態(tài),及時解決學生在實習過程中遇到的問題。另外,學生還要完成手寫的實習報告,也按周填寫,學生的企業(yè)指導老師,對學生一周的工作進行評價、總結(jié).
4.豐富畢業(yè)設(shè)計課題來源
(1)指導教師的科研課題。此類型題目所占比例呈逐年上升趨勢。原因主要是近幾年學校科研環(huán)境的改善及本系教師隊伍的完善,科研項目逐漸增多,項目層次包括院級、市級、省級、國家級。
(2)依托技能競賽及各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽開展畢業(yè)設(shè)計的實踐活動。鼓勵學生積級申報江蘇省大學生實踐創(chuàng)新項目,參加大學生機械設(shè)計大賽、自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試、汽車維修、汽車營銷、數(shù)控操作大賽、大學生創(chuàng)業(yè)大賽、職業(yè)規(guī)劃大賽等。畢業(yè)設(shè)計開始時間可以依據(jù)競賽時間進行調(diào)整,畢業(yè)設(shè)計可以以綜合性競賽項目實物作為成果,由競賽輔導教師兼任畢業(yè)設(shè)計指導教師,對學生在前期創(chuàng)新過程中的作品進行完善和理論升華。通過技能競賽學生熟練了技能,樹立了競爭意識、團隊意識,更嘗到了學習技能、精通技能的甜頭。
(3)學生自己確立的課題。題目主要來自畢業(yè)頂崗實習或者將要就業(yè)的單位,收集與實際工作相關(guān)的資料,在導師的指導下確定畢業(yè)設(shè)計題目。這說明學生下企業(yè)頂崗實習為畢業(yè)設(shè)計的選題提供了大量的專業(yè)實踐機會。對于部分搞不了設(shè)計的學生,要求他們將實習體會寫下來,形成實習報告。
(4)模具、數(shù)控、機械、機電專業(yè)跨專業(yè)整合,開展任務(wù)驅(qū)動、項目導向的畢業(yè)設(shè)計課題探索,使學生綜合能力與素質(zhì)得到全面提升。
(5)參與教師的教學活動。學生參與教學課件的制作,如機械設(shè)計基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)、夾具設(shè)計、數(shù)控編程、模具設(shè)計等課程中的動畫、視頻的制作。既鞏固了所學專業(yè)知識,又熟練掌握常用軟件的操作,為將來的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
(6)不斷完善畢業(yè)設(shè)計課題類型,開設(shè)畢業(yè)設(shè)計指導課程。經(jīng)過這幾年的實踐總結(jié),我們大體上把機械類高職畢業(yè)設(shè)計的類型分為以下幾類,同時,我院已開設(shè)指導畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)課程或講座。1)工藝夾具類。此類主要完成各種零件的加工工藝編制及加工零件所需夾具的設(shè)計。2)數(shù)控編程類。主要完成零件的加工工藝編制及數(shù)控編程,可以和機械設(shè)計類結(jié)合,以團隊的形式,完成機構(gòu)的設(shè)計、機構(gòu)零件的數(shù)控編程、加工。3)注塑、沖壓模具類。主要完成各種注塑、沖壓模具設(shè)計。4)機械設(shè)計類。減速器、機器人、機械手、各種泵、控制裝備、農(nóng)業(yè)機械、汽車、液壓系統(tǒng)及各種設(shè)備的設(shè)計。5)機床類。機床主傳動系統(tǒng)及進給系統(tǒng)設(shè)計、鉆床、銑床、組合機床設(shè)計,也可以利用學校的金工實習車間進行各類機床的拆裝、測繪訓練。6)機械類課程圖形庫、動畫庫、試題庫建設(shè)。7)機電一體化類普通車床數(shù)控化改造及各種設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。8)機電設(shè)備或生產(chǎn)線故障分析與診斷。
(7)答辯形式多樣化。答辯可以采取多種形式,答辯地點可以選擇校內(nèi)的多媒體教室、實訓室,也可以搬到校外學生頂崗實習的企業(yè)現(xiàn)場,邀請企業(yè)指導老師、技術(shù)人員、學生的同事一起參加答辯;答辯形式可以是陳述性答辯,也可以是作品展示性答辯;團隊項目,可指定一人進行答辯。要保證各類形式如實習報告類、調(diào)查報告類、市場調(diào)研類、創(chuàng)業(yè)計劃類、售后報告分析類、設(shè)計類都可以參加答辯。
三、總結(jié)
根據(jù)上面分析,現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量較難保證,而現(xiàn)有國情下高職畢業(yè)設(shè)計暫時無法替代。但是,畢業(yè)設(shè)計也應隨著形勢的發(fā)展進行較大程度的改革,否則,不能發(fā)揮起應有的過渡橋梁作用,有以下幾點值得思考:
(1)是否能強化課程綜合實訓和課程設(shè)計,淡化畢業(yè)設(shè)計。例如機械設(shè)計基礎(chǔ)課程結(jié)合CAD/CAM課程進行綜合實訓;液壓與氣動技術(shù)、機械制造基礎(chǔ)、PLC等進行課程設(shè)計;數(shù)控編程與操作理論課程結(jié)合實訓進行典型零件的數(shù)控編程與加工訓練。這樣的訓練更扎實,更有實效。
(2)畢業(yè)設(shè)計過程要增強學生對畢業(yè)設(shè)計的認識、讓學生明確其目的和意義。
(3)畢業(yè)設(shè)計是一個綜合訓練的環(huán)節(jié)。完整的畢業(yè)設(shè)計過程應該包括專業(yè)實習、文獻檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗數(shù)據(jù)獲取、理論計算、論文寫作與論文答辯等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)能使學生受到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓練,對學生將來的工作和可能情況下的深造意義非凡。
本系統(tǒng)高壓發(fā)泡機以高性價比的臺達DVP系列PLC和臺達的DOP的人機界面為核心控制單元,有多組工作模式多組配方工藝參數(shù)選擇,且可自主編輯工藝參數(shù),流量注入精確穩(wěn)定,壓力流速可控可調(diào),故障報警實時監(jiān)控。實踐證明,相比老式發(fā)泡機,PLC控制系統(tǒng)的設(shè)備性能穩(wěn)定可靠,易于操作,工作效率大幅提高。發(fā)泡機控制系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代先進技術(shù),提高了勞動生產(chǎn)率,改善了勞動條件,減輕了工人的勞動強度,保持穩(wěn)定的發(fā)泡倍數(shù),克服了人為的不穩(wěn)定因數(shù),具有良好的應用前景。
發(fā)泡機是利用塑料顆粒作為發(fā)泡包裝的原料,可以對精密儀器、電子類產(chǎn)品、工藝品、插花等多類怕震、怕壓的產(chǎn)品進行現(xiàn)場的發(fā)泡包裝。發(fā)泡機作為一種機電一體化產(chǎn)品,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制中占有重要的地位。高壓發(fā)泡機廣泛用在各種行業(yè),可用于汽車裝飾、保溫墻噴涂、保溫管道制造、自行車和摩托車車座海綿的加工等等。
發(fā)泡機最早出現(xiàn)于國外,其原始機型是采用葉輪高速旋轉(zhuǎn)制泡,故又名“打泡機”。后來隨著技術(shù)的不斷進步,發(fā)泡機的技術(shù)含量不斷提高,新的機型不斷出現(xiàn),形成了不同的技術(shù)體系。我國早在20世紀50年代就開始使用發(fā)泡機,但不是專用的發(fā)泡機型,而是采用砂漿攪拌機。即將發(fā)泡劑直接加入砂漿攪拌機或混凝土攪拌機,讓發(fā)泡劑和砂漿或混凝土一起攪拌生成泡沫。20世紀70年代前后,開始出現(xiàn)專用的發(fā)泡劑,即高速葉輪發(fā)泡機。以后又不斷技術(shù)升級和換代,如今已發(fā)展為以高壓充氣為主體的第三代機型,基本可滿足泡沫混凝土的需要擠出技術(shù)的發(fā)展越來越具有如下特色:一方面要求擠出系統(tǒng)高效率,另方面又要求擠出系統(tǒng)具有靈活性、廣泛適應性。應用廣泛的高效擠出系統(tǒng)應兼頤這兩個方面。其中發(fā)泡機控制系統(tǒng)將直接影響該產(chǎn)品的發(fā)泡倍數(shù)的穩(wěn)定。發(fā)泡機控制系統(tǒng)的發(fā)泡倍數(shù)受原料添加重量和發(fā)泡好后粒子的總量決定,蒸汽壓力和氣壓不直接影響發(fā)泡倍數(shù)。因此,為這類發(fā)泡機開發(fā)出一種可以保持穩(wěn)定的發(fā)泡倍數(shù)的控制系統(tǒng)是一個有著較大實際意義的課題。
(湖南工貿(mào)技師學院 412000)
【摘要】機械設(shè)計與制造是機械制造行業(yè)的重要環(huán)節(jié),機械設(shè)計同機械制造之間有著非常緊密的聯(lián)系,機械設(shè)計是機械制造的重要前提,機械制造要以機械設(shè)計作為基礎(chǔ)。作為機械制造的首要工作,機械設(shè)計效果如何將會直接影響到機械產(chǎn)品的性能。文章介紹了機械設(shè)計與制造的內(nèi)涵以及發(fā)展方向等內(nèi)容。
關(guān)鍵詞 機械設(shè)計;機械制造;機械產(chǎn)品;機械設(shè)計原則;機械設(shè)計效果
機械設(shè)計是機械制造的首要步驟,機械設(shè)計的好壞將會直接影響到實際工作的效果,在今后工作過程中為了實現(xiàn)科學發(fā)展必須不斷加強這方面的研究。從當前的情況來看,機械設(shè)計本身還存在著一定問題。機械制造是機械設(shè)計的下一步工作,機械制造效果在很大程度上是取決于機械制造的。為了實現(xiàn)科學發(fā)展,對于這兩項工作就應該進行深入分析。
1 機械設(shè)計技術(shù)分析
1.1 機械設(shè)計的步驟
機械設(shè)計有其專門步驟,在設(shè)計的時候,設(shè)計人員應該嚴格按照步驟來進行設(shè)計,這樣才能夠保證效果。實際工作過程中機械設(shè)計的步驟主要是分為計劃、制定以及設(shè)計這三個階段,對于這三個階段應該進行深入細致的分析。機械設(shè)計的計劃階段。計劃階段的主要工作就是要對之前那些已有的機械產(chǎn)品要能夠有充分了解和認識,對于相關(guān)機械的性能必須要予以充分認識和把握。對于機械產(chǎn)品的優(yōu)缺點必須要認真予以記錄,這樣做的主要目的是為了能夠為今后機械制造積累一定材料,這對于提升機械設(shè)計效果有著十分重要的意義,對于這些工作必須要予以高度重視。
方案制定階段是機械設(shè)計中的一個關(guān)鍵步驟,在制定方案的時候?qū)τ诂F(xiàn)有條件以及未來期望這兩者之間的關(guān)系必須要進行科學協(xié)調(diào),要在兩者之間找到較好的切入點。制定方案的時候?qū)τ跈C械產(chǎn)品的最終形態(tài)結(jié)果,設(shè)計過程中各個環(huán)節(jié)的調(diào)控和處理都需要引起高度重視。對于這些必須要進行認真設(shè)計,才能夠保證效果。這是實現(xiàn)之后機械設(shè)計及機械制造的重要前提條件,實際工作中必須要嚴格按照設(shè)計原則和設(shè)計要求來采取措施。在方案制定階段技術(shù)設(shè)計是重點,所謂技術(shù)設(shè)計就是要根據(jù)自身經(jīng)驗及初期的設(shè)計來進行下一步設(shè)計,技術(shù)設(shè)計的主要目的就是要形成完整的設(shè)計方案。
機械設(shè)計的設(shè)計階段就是要把原先思路轉(zhuǎn)變成具體的機械描述階段,該階段的主要目標就是要獲得總裝配和總部件裝配的草圖。總裝配以及部件裝配草圖是設(shè)計的重要依據(jù),草圖的存在有助于規(guī)劃工作的順利完成。需要注意的是在設(shè)計工作完成之后還需要對其進行設(shè)計修改,只有經(jīng)過設(shè)計修改之后才能夠有效保證其效果,這一點是我們在實際工作中需要予以充分注意的一點。為了適應實際批量生產(chǎn)作業(yè)的要求,對于模具的設(shè)計就需要引起高度重視。機械設(shè)計的最后設(shè)計又可以稱作是定性設(shè)計,所謂定性設(shè)計指的是實際工作過程中應用于生產(chǎn)機械前的最后一次設(shè)計,由于機械設(shè)計方案有的地方過于理想,因而不能夠滿足實際批量生產(chǎn)的需要,因而工作中就需要對其進行定性設(shè)計,通過定性設(shè)計來對那些不能夠滿足實際需要的進行有效調(diào)整,這一點是我們在實際工作過程中需要引起注意的。
1.2 機械設(shè)計的原則
為了實現(xiàn)科學的機械設(shè)計,在今后設(shè)計過程中就應該堅持科學的設(shè)計原則。機械設(shè)計過程中應主要堅持標準化、技術(shù)性能和安全性這三大原則。標準化原則指的是設(shè)計過程中需要嚴格按照機械設(shè)計標準來進行設(shè)計,設(shè)計出來的每個零件、每個組件都需要符合相關(guān)文件的規(guī)范。只有嚴格按照標準來進行設(shè)計才能夠真正適應實際需要。標準化準則是機械設(shè)計過程中的一項重要約束,對于這項約束,必須要引起注意。
技術(shù)性能原則。技術(shù)性能原則是一項重要原則,在實際工作中,技術(shù)性能原則指的是實際工作過程中必須要保證機械的性能,只有保證了機械的技術(shù)性能才能夠?qū)崿F(xiàn)機械的長時間高效運轉(zhuǎn),這一點是我們在實際工作中應該引起高度重視的。在設(shè)計的時候必須要嚴格控制機械技術(shù)性能的設(shè)計,要充分保證設(shè)計出來的性能能夠符合實際需要。
安全性原則。保證機械安全是機械設(shè)計的基本要求,實際工作中對此應該引起高度重視。這里的安全指的是多方面的安全,設(shè)計的時候要考慮到零件安全性、環(huán)境安全性、生產(chǎn)安全性以及整機安全性,保證設(shè)計安全是今后必須要做到的。
1.3 機械設(shè)計的分類
機械設(shè)計當前能夠分成多個類別,從實際設(shè)計來看可以分為三大基本類型,這三大類型分別是新型設(shè)計、繼承設(shè)計以及變型設(shè)計。新型設(shè)計把那些成熟的先進技術(shù)應用到設(shè)計中來進行新的機械的設(shè)計,這是一項非常重要的設(shè)計,這一點在今后工作中是應該引起重視的。繼承設(shè)計指的是為了設(shè)計功率消耗小、運行效果好的機械,在設(shè)計的時候就必須要結(jié)合自身經(jīng)驗及設(shè)計技術(shù)來進行科學合理有效的設(shè)計。變型設(shè)計主要是從市場需求出發(fā)來進行科學設(shè)計,變型設(shè)計主張對原來的機械設(shè)計進行變動更改,從而有效滿足市場需求。這樣設(shè)計的主要目的就是為了能夠在滿足實際應用的條件下有效節(jié)約成本,這一點是需要引起高度重視的。
2 機械制造分析
2.1 機械制造的特點
對于機械制造而言,在實際工作過程中首先需要了解其基本特點,這是進行工作的重要前提。通過詳細分析就會發(fā)現(xiàn)當前的機械制造存在著多元化、服務(wù)化和全球化的特點,對于這三個基本特點需要充分把握。多元化。在經(jīng)濟社會快速發(fā)展的背景下,機械市場對機械制造技術(shù)提出的要求越來越高,與此同時消費者的個性化要求也日益凸顯出來。消費者對機械制造的要求逐漸多樣化,在實際設(shè)計過程中不僅要求機械制造能夠具有良好性能。能夠滿足質(zhì)量要求,同時還要求能夠具有優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為了適應多樣化要求,實際工作中就應該對機械市場進行充分調(diào)查研究,只有在進行調(diào)查研究之后才能夠了解市場的真實需求,這樣有助于避免盲目生產(chǎn)。
服務(wù)化。服務(wù)化指的是在實際工作中,服務(wù)質(zhì)量對產(chǎn)品銷售會產(chǎn)生直接影響。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量今后還需要專門進行市場售后服務(wù),對于不同機械產(chǎn)品應該有針對性地來開展售后服務(wù)調(diào)查工作,通過開展售后服務(wù)調(diào)查來有效提升企業(yè)信譽,進而擴大消費群體,這一點是實際工作中應該予以充分注意的一點。
全球化。當前的機械制造已經(jīng)逐漸走向了全球化發(fā)展的道路,實際發(fā)展過程中全球化的主要工作能夠有效推動制造業(yè)的發(fā)展。在經(jīng)濟全球化的背景下,機械制造既可以利用國內(nèi)市場同時也可以利用國外市場,又可以統(tǒng)籌好國內(nèi)和國外這兩個市場來最終實現(xiàn)企業(yè)的快速發(fā)展,這對于提升機械制造水平是非常有利的。
2.2 機械制造的現(xiàn)狀
從當前我國機械制造的發(fā)展現(xiàn)狀來看,當前計算機的應用已經(jīng)成為機械制造的重要發(fā)展趨勢,為了適應日益復雜的管理形勢,在今后工作過程中就需要進行創(chuàng)新管理,當前我國機械制造有不少方面還是處于落后狀態(tài)的。產(chǎn)業(yè)大而不強和結(jié)構(gòu)矛盾突出是當前機械制造的典型問題。這些年來盡管我們的機械制造行業(yè)中有不少行業(yè)都已經(jīng)處于世界第一的位置,但是從行業(yè)創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)核心競爭力上來看,當前還存在著很多問題。在實際工作中這些問題如果得不到科學合理的解決,就會嚴重影響到實際工作效率。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)矛盾上來看,當前產(chǎn)能擴張較快、低端領(lǐng)域過度競爭,這種現(xiàn)象會嚴重影響到企業(yè)的自我發(fā)展能力。這些問題是我們在今后工作中必須要引起注意的,這些問題如果得不到科學合理的解決,就會嚴重影響到實際工作效率。
3 機械設(shè)計和機械制造的發(fā)展前景
3.1 機械設(shè)計的發(fā)展趨勢
從今后的情形來看,在今后設(shè)計過程中機械設(shè)計將會出現(xiàn)一系列變化。實際工作中機械設(shè)計性能將更加優(yōu)良、節(jié)能環(huán)保的理念將深入人心,在今后設(shè)計過程中將探尋更加能夠適應市場競爭的設(shè)計技術(shù)。在今后設(shè)計過程中性能更加優(yōu)良。設(shè)計的時候應該盡量提升產(chǎn)品設(shè)計性能的優(yōu)良性能。優(yōu)良性能本身又可以分為動態(tài)設(shè)計、可靠性技術(shù)設(shè)計、補償設(shè)計、防腐設(shè)計等內(nèi)容。為了保證實際工作效果,今后只有不斷提升設(shè)計水平才能夠滿足要求。節(jié)能環(huán)保的理念將更加深入人心。今后的設(shè)計應該注重綠色設(shè)計,要把智能化和綠色化作為設(shè)計的基礎(chǔ)。在今后設(shè)計過程中要充分利用資源,要能夠?qū)崿F(xiàn)資源利用的最大化,同時還要能夠?qū)崿F(xiàn)資源的循環(huán)利用,今后對于這方面的工作必須要引起高度重視。
3.2 機械制造的發(fā)展方向
今后機械制造管理將主要依靠計算機管理制度來實施,計算機管理已經(jīng)成為今后發(fā)展的必然趨勢。組織體制及生產(chǎn)模式的創(chuàng)新具有十分重要的意義,當前我國機械制造管理機制還比較匱乏,今后應該是不斷加強機械制造管理機制的研究。在今后設(shè)計過程中激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、納米加工技術(shù)、微型加工技術(shù)等技術(shù)都將會得到科學合理的應用。機械設(shè)計是機械制造行業(yè)的重要環(huán)節(jié),科學高效的機械設(shè)計對于今后提升機械產(chǎn)品性能具有十分重要的意義。機械制造過程中應該高度重視管理機制及先進技術(shù)的應用。本文重點分析了機械設(shè)計和機械制造的特點以及今后的發(fā)展方向和趨勢,今后應該進一步加強這方面的研究才能夠適應實際需要。
參考文獻
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論文摘要:文中以機械產(chǎn)品設(shè)計師為就業(yè)導向的人才培養(yǎng)模式研究為背景,探討了目前高職教育堅持以就業(yè)為導向,針對機械設(shè)計制造大類專業(yè)的以就業(yè)職業(yè)為導向的職業(yè)能力培養(yǎng)模式、教學模式和課程模式的改革與實踐方面的研究與實踐。
為了滿足企業(yè)用人單位對數(shù)字化機械產(chǎn)品設(shè)計人才的需求,針對本校已有的機械設(shè)計與制造大類各專業(yè)學生的培養(yǎng),以機械產(chǎn)品設(shè)計員(師)就業(yè)為導向,建立機械產(chǎn)品設(shè)計的專業(yè)人才培養(yǎng)模式、對教學內(nèi)容、課程體系等進行研究;大力培養(yǎng)具有機械產(chǎn)品設(shè)計就業(yè)意向?qū)W生機械產(chǎn)品設(shè)計能力,以適應國家對高技能型人才培養(yǎng)的需求。
1 現(xiàn)實背景及意義
機械是工業(yè)的的基礎(chǔ)技術(shù),科學技術(shù)的發(fā)展和社會進步對機械的要求越來越高。開發(fā)各種新型機械設(shè)備、機械傳動產(chǎn)品能更好地滿足生產(chǎn)及社會的需要。數(shù)字化機械產(chǎn)品設(shè)計師是機械行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)的重要崗位,近年來這一崗位的需求越來越多。高職院校機械設(shè)計與制造大類專業(yè)學生可以以機械產(chǎn)品設(shè)計師能力為培養(yǎng)方向,在工學結(jié)合,頂崗實習等教學改革措施下,完成該職業(yè)能力的培養(yǎng),為學生畢業(yè)后尋求機械產(chǎn)品設(shè)計的職業(yè)和企業(yè)輸送高技能人才上具有重要意義。
為了適應全面建設(shè)小康社會對高素質(zhì)勞動者和技能型人才的迫切要求,促進社會主義和諧社會建設(shè),大力發(fā)展職業(yè)教育,國務(wù)院作出國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定(國發(fā)[2005]35號),進一步明確職業(yè)教育改革發(fā)展的目標,與市場需求和勞動就業(yè)緊密結(jié)合,校企合作、工學結(jié)合,結(jié)構(gòu)合理、形式多樣,靈活開放、自主發(fā)展,有中國特色的現(xiàn)代職業(yè)教育體系。
特別是在《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》(教高[2006]16號)精神指導下,高職院校的教育教學改革呈現(xiàn)千帆競發(fā),百舸爭流的大好形式。以就業(yè)為導向的職業(yè)教育目標更加明確,加大課程建設(shè)與改革的力度,強化學生職業(yè)能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學生的社會適應性,提高學生的實踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。
2 人才培養(yǎng)模式的主要內(nèi)容
目前高職教育人才培養(yǎng)模式改革向縱深發(fā)展。在指導思想上,新的人才觀念和辦學理念正在形成。在辦學方向上,高職教育堅持以就業(yè)為導向,并以此來推進在辦學思想、專業(yè)建設(shè)、管理模式和辦學機制等方面的改革與創(chuàng)新。在人才培養(yǎng)上,開展“定向”或“訂單式”培養(yǎng),走校企合作和產(chǎn)學研相結(jié)合之路,實現(xiàn)雙贏和共同發(fā)展。現(xiàn)有較多的高職院校對探索培養(yǎng)技能型人才模式作了較多的研究與實踐,但是針對機械設(shè)計制造大類專業(yè)的以就業(yè)職業(yè)為導向的職業(yè)能力培養(yǎng)模式、教學模式和課程模式的改革與實踐方面還存在以下問題需要研究與實踐。
(1)企業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計員的職業(yè)能力培養(yǎng)模式構(gòu)建;(2)以行動為導向的教學體系定義;(3)專業(yè)課程的教學內(nèi)容和教材建設(shè);(4)校企結(jié)合、工學結(jié)合的頂崗實習實施方案與實踐等。
以機械設(shè)計制造大類專業(yè)群的人才培養(yǎng)模式為基礎(chǔ),建立以機械產(chǎn)品設(shè)計員職業(yè)為就業(yè)導向的職業(yè)能力培養(yǎng)模式,建立以工學結(jié)合,行動導向的教學模式,基于工作過程的課程模式研究和課程開發(fā)。具體為:教學體系中技術(shù)基礎(chǔ)課前二年培養(yǎng)計劃不變,第三年第一學期重點開設(shè)與機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計技術(shù)相關(guān)的課程,增設(shè)機械產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)選修專業(yè)課程。第二學期安排頂崗實習和畢業(yè)設(shè)計實訓。在崗位任務(wù)分析前題下,對機械產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)課程開發(fā)進行正確定位,編寫機械產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)教材。以企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計實例為教材開發(fā)的主體內(nèi)容。以計算機三維設(shè)計軟件應用為主要培養(yǎng)技能,以適應數(shù)字化機械產(chǎn)品設(shè)計職業(yè)技能的要求。
在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學改革基礎(chǔ)上,與行業(yè)企業(yè)工程設(shè)計人員和兼職教師共同研究打造機械產(chǎn)品設(shè)計師職業(yè)能力的培養(yǎng),建立對機械設(shè)計制造大類專業(yè)以機械產(chǎn)品設(shè)計為就業(yè)導向的人才培養(yǎng)模式、探索以工學結(jié)合,行動導向的教學模式,基于工作過程的課程模式改革和課程開發(fā)。大方培養(yǎng)學生的機械產(chǎn)品設(shè)計能力并使之成為具有一定實踐經(jīng)驗的、具有機械產(chǎn)品設(shè)計和創(chuàng)造的高技能型人才,使他們出了校門就能投入機械產(chǎn)品設(shè)計工作和自主開發(fā)創(chuàng)業(yè)。
3 人才培養(yǎng)模式的特點
以培養(yǎng)學生的社會適應性,提高學生的實踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)技能型人才為宗旨,緊密結(jié)合浙江省高等教育發(fā)展形勢和地方經(jīng)濟建設(shè)需要,以機械產(chǎn)品設(shè)計師就業(yè)為導向,對機械設(shè)計與制造大類專業(yè)學生的培養(yǎng)模式、教學模式和課程體系等進行研究與改革實踐。使就業(yè)為導向的人才培養(yǎng)和以行動為導向的課程體系、教學內(nèi)容、教學方法和教學手段的改革更加適應社會企業(yè)用人需求,適應學生畢業(yè)后的就業(yè),積蓄個人職業(yè)發(fā)展?jié)摿Α?/p>
教師學生共同參與研究與實踐。有專業(yè)教師和行業(yè)企業(yè)兼職教師輔導,學生參與的課外科技小組活動;有實驗課、課程設(shè)計等實踐教學活動的多環(huán)節(jié)、多方位的機械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、計算機應用軟件應用等數(shù)字化機械設(shè)計實踐活動,參加大學生的各種創(chuàng)新大賽等。促進學生的自主學習熱情,提高學生的創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力。
與企業(yè)結(jié)合共同做好工學結(jié)合、頂崗實習和畢業(yè)設(shè)計實訓,共同編著出版具有機械產(chǎn)品設(shè)計的就業(yè)導向?qū)I(yè)教學教材,使本課題研究成果更適用于企業(yè)對高職人才的要求。
4 人才培養(yǎng)模式的實施步驟
通過在企業(yè)調(diào)研、互聯(lián)網(wǎng)資源查詢,充分掌握機械產(chǎn)品設(shè)計師職業(yè)的內(nèi)涵、職業(yè)特點、職業(yè)任務(wù)、職業(yè)等級和社會企業(yè)需求等信息。
在《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》(教高[2006]16號)精神指導下,開展以就業(yè)為導向的專業(yè)建設(shè)和培養(yǎng)模式研究,打造為機械設(shè)計與制造大類各專業(yè)學生畢業(yè)就業(yè)為機械產(chǎn)品設(shè)計師職業(yè)的人才培養(yǎng)模式。
研究與制定以行動為導向的機械產(chǎn)品設(shè)計職業(yè)人才的教學模式,在教學方法教材、教學手段的改革上創(chuàng)新。編著“機械產(chǎn)品設(shè)計”教材,教材內(nèi)容定為,以機械產(chǎn)品設(shè)計師(員)就業(yè)為導向,按照機械產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)和流程,較全面講述機械產(chǎn)品的設(shè)計理念、設(shè)計要求、設(shè)計方法、標準、設(shè)計工具軟件和數(shù)字化機械產(chǎn)品設(shè)計程序,配有可實際操作的機械產(chǎn)品設(shè)計實例,提供實訓任務(wù)等。
機械工程與自動化學院有碩士學位授予權(quán),擁有機械工程一級學科碩士專業(yè)。注重學生厚基礎(chǔ)、寬口徑、重素質(zhì)培養(yǎng)。在全國及省部級大學生機械創(chuàng)新大賽、國際工業(yè)設(shè)計作品大賽、全國大學生“挑戰(zhàn)杯”科技大賽、全國大學生數(shù)學建模等重大賽事中屢屢取得優(yōu)異成績。三十多年來,為國家經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)了大批合格的有用人才,畢業(yè)生受到社會普遍歡迎。學院科學研究和學術(shù)交流也取得了顯著的成績,已成為學校人才培養(yǎng)和科學研究的重要基地。當然我校在機械設(shè)計及自動化專業(yè)實踐方面需要針對技術(shù)發(fā)展、社會需求做出相應調(diào)整,實踐內(nèi)容相互聯(lián)系與協(xié)調(diào)。因此,積極開展機械設(shè)計專業(yè)的教學實踐改革與研究十分必要,如何能夠在現(xiàn)有的條件下真正提高機械設(shè)計專業(yè)實踐教學的質(zhì)量和水平是我們必須要解決的問題。
二、機械設(shè)計制造專業(yè)綜合實踐教學改革方案分析與研究
新的機械工程及自動化專業(yè)是一個口徑更寬的專業(yè),要求學生既能搞設(shè)計也能搞實際操作,因此,要求設(shè)計綜合性實踐提高學生動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)是十分必要的。其實,國內(nèi)高校不同專業(yè)的許多教師進行了不斷的探索與研究。傳統(tǒng)實踐教學的實踐多為驗證性實踐,不利于培養(yǎng)學生的工程應用能力。緊密結(jié)合我校實際,根據(jù)我們的機械工程學院院級教學研究項目的實踐情況經(jīng)認真分析、充分討論,提出先組合、后融合,循序漸進的改革思路,綜合實踐內(nèi)容的規(guī)劃方案體現(xiàn)出發(fā)展的動態(tài)特點。最終提出該發(fā)展過程需要解決的問題和解決途徑為機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)基礎(chǔ)綜合實踐提供一條可持續(xù)的發(fā)展近期和遠景規(guī)劃。具體的實踐方案是針對傳統(tǒng)的實踐教學體系,重組實踐教學內(nèi)容,提升教學實踐檔次,加強基礎(chǔ)動手訓練、學科強化訓練以及綜合調(diào)試設(shè)備訓練的能力。本項目根據(jù)擬訂實施方案重組實踐教學體系將培養(yǎng)學生實踐能力的總目標分解為基礎(chǔ)訓練、學科訓練、綜合訓練三個層次。
①基礎(chǔ)訓練包括工程認知、計算機制圖與測繪等。通過實踐教學能掌握到基本的實踐操作方法,能夠正確地使用儀器設(shè)備,準確地采集實踐數(shù)據(jù);認真觀察實踐現(xiàn)象,進行分析判斷、邏輯處理、做出結(jié)論的能力。
②學科訓練包括電工電子技術(shù)、先進制造技術(shù)、材料成形技術(shù)等。該層次實踐主要機械原理、機械零件設(shè)計、電工電子技術(shù)等。
③綜合訓練:該層次實踐主要結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)過程、模具CAO/cAM基礎(chǔ)、CAE技術(shù)與應用、應用微機原理、自動控制原理、計算機仿真技術(shù)與應用等焙養(yǎng)學生解決實際問題的能力;同時所提供的實踐設(shè)備覆蓋面寬、專業(yè)性強河適應機電類類多門課程實踐。其中將AD/數(shù)據(jù)采集引入氣動拼裝綜合實踐臺,數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)遠程程序上傳下載實踐裝置和伺服運動控制臺等設(shè)備填補了國內(nèi)在實踐設(shè)備上的空白。
三、機械設(shè)計制造專業(yè)教學改革的價值和體現(xiàn)
1.學術(shù)價值
研究的理論成果被國內(nèi)外近十種刊物所發(fā)表發(fā)表的十多篇論文被中國科學引文數(shù)據(jù)庫、中國人文和社會科學論文統(tǒng)計與分析研究數(shù)據(jù)庫所收錄;被國際三大檢索收錄5篇。理論成果和教學實踐是教學改革廣泛開展的有利條件。
2.實踐意義和社會影響
①提高了教師的科研意識和能力。實踐教改的深入開展對廣大教師的科研能力提出了更高的要求周此教師開始關(guān)注研究方法和教育理論知識進行學科交叉知識的學習。
②初步構(gòu)建了富有教育特色的有效教學理論體系頌目的實施,減少了授課時間,提高了學生自主能動性和動手實踐能力。必須開拓新的思路提高整個教學系統(tǒng)的效率,精心落實每個教學環(huán)節(jié),構(gòu)建有效教學。
③探索行之有效的實踐模式和教學方法素質(zhì)教育的實施也促進了教科研的發(fā)展。教師和學生更加關(guān)注教學模式和教學方法的創(chuàng)新實施高效教學,適應未來社會對人才的培養(yǎng)需要。
3.成果的特色
實踐教改為本科生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和課外創(chuàng)新制作提供訓練平臺,為教師和相關(guān)技術(shù)人員提供技術(shù)研究開臺為改善辦學重要任務(wù),提高學科水平,增加學校亮點服務(wù),具有以下幾個特色:
①綜合性。為了體現(xiàn)這種課程與課程之間的聯(lián)系設(shè)計實踐基地將大學的各種實踐課程進行了有效的連接與實驗。通過實驗更深刻地體現(xiàn)專業(yè)課程之間的緊密聯(lián)系,提高學生的專業(yè)課程學習的興趣。
②開放性。教學實踐采用模塊化設(shè)計各模塊之間相互獨立,功能各異,可選擇合適的模塊進行連接和實驗,可以深刻地體會到工程項目的設(shè)計思想,加深了學生對機械產(chǎn)品的設(shè)計、組裝和調(diào)試過程認識。
③實際操作性強。所有實驗均需學生自主動手完成實驗的連線、程序編程和調(diào)試通過實驗提高在未來進入社會后的適應能力。另外通過實驗學生不僅可以對前期學習課程進行總結(jié)還可以對其他專業(yè)課程進行學習,如電氣、計算機和電子等課程。
機械工程專業(yè)主要課程
主要課程:主干學科:力學、機械工程主要課程:工程力學、機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程熱力學、現(xiàn)代控制理論、材料加工工藝與設(shè)備、測試技術(shù)、計算機系列課程、經(jīng)營與管理、電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)理論課程。
主要實踐性教學環(huán)節(jié):包括軍訓、金工、電工、電子實習、認識實習、生產(chǎn)實習、社會實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)等,一般應安排40周以上。
主干學科:力學、機械工程。
機械工程專業(yè)就業(yè)方向
國家有關(guān)部門、科研院所、高等院校、企業(yè)、高新技術(shù)公司應用CAD及分析軟件從事各種機電產(chǎn)品及機電自動控制系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計、制造,如:進行工業(yè)機器人、微機電系統(tǒng)、智能裝置等高新技術(shù)產(chǎn)品與系統(tǒng)的設(shè)計、制造、開發(fā)、試驗與研究工作。
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在機械、儀器儀表、新能源等行業(yè)工作,大致如下:
1、機械/設(shè)備/重工;
2、儀器儀表/工業(yè)自動化;
3、新能源;
4、電子技術(shù)/半導體/集成電路;
5、汽車及零配件;
6、其他行業(yè);
7、計算機軟件;
8、原材料和加工。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事機械工程師、高級機械工程師、結(jié)構(gòu)工程師等工作,大致如下:
1、機械工程師;
2、高級機械工程師;
3、結(jié)構(gòu)工程師;
4、自動化機械工程師;
5、電氣工程師;
6、機械設(shè)計工程師;
7、助理機械工程師;
8、模具工程師。
機械工程專業(yè)培養(yǎng)目標
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計制造;教學實踐;改革方案
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)52-0052-02
近年來,各國都將工程能力的培養(yǎng)理念提升到國家戰(zhàn)略高度。歐盟推出“歐洲工程教育的教學與研究計劃”,構(gòu)建歐洲工程教育體系,以增強歐盟國家的創(chuàng)新競爭力;日本一直將科技立國為基本國策。我國政府先后頒布了實施《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》等,明確提出“提高質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù),是建設(shè)高等教育強國的基本要求”。
一、機械設(shè)計制造專業(yè)教學現(xiàn)狀
企業(yè)對學校學生的綜合素質(zhì)要求越來越高,對本科的實踐教學提出了極高的要求,通過調(diào)查了解,大部分高校尤其是省屬二類工科院校在創(chuàng)新實踐教育方面都尚未起步,還僅僅停留在認識階段,專業(yè)實踐教學內(nèi)容不適應當代制造應用人才的培養(yǎng)要求,更難培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才。傳統(tǒng)實踐教學的實踐多為驗證性實踐,這不利于學生多向思維,不利于培養(yǎng)學生的工程應用能力,這些都導致了目前我國實踐性人才匱乏。因此針對傳統(tǒng)的實踐教學體系,重組實踐教學內(nèi)容,必須適時調(diào)整培養(yǎng)目標,改革培養(yǎng)方案,對現(xiàn)有課程體系進行整合,特別要加強高級應用型人才的培養(yǎng)。結(jié)合學校對學生培養(yǎng)質(zhì)量的要求,以及機械工程學院各專業(yè)各學科相互交叉滲透的需要,企業(yè)對人才的需求觀念的改變和對具有高素質(zhì)創(chuàng)造性人才的渴求,盡快建立具有機械工程設(shè)計制造專業(yè)大學生的開放式機電一體化綜合實踐教學基地,是符合國家高校戰(zhàn)略發(fā)展要求的。為此應當積極創(chuàng)造條件,盡快把實踐教改方案建設(shè)好,開展創(chuàng)新教育,充分發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢,取長補短,搞出自己的特色,建成為在同類高校中有特色、有理念、有經(jīng)驗、有強項、功能逐步齊全、具有校示范和輻射作用的大學生創(chuàng)新實踐教學基地。機械工程與自動化學院有碩士學位授予權(quán),擁有機械工程一級學科碩士專業(yè)。注重學生厚基礎(chǔ)、寬口徑、重素質(zhì)培養(yǎng)。在全國及省部級大學生機械創(chuàng)新大賽、國際工業(yè)設(shè)計作品大賽、全國大學生“挑戰(zhàn)杯”科技大賽、全國大學生數(shù)學建模等重大賽事中屢屢取得優(yōu)異成績。三十多年來,為國家經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)了大批合格的有用人才,畢業(yè)生受到社會普遍歡迎。學院科學研究和學術(shù)交流也取得了顯著的成績,已成為學校人才培養(yǎng)和科學研究的重要基地。當然,我校在機械設(shè)計及自動化專業(yè)實踐方面需要針對技術(shù)發(fā)展、社會需求做出相應調(diào)整,實踐內(nèi)容相互聯(lián)系與協(xié)調(diào)。
因此,積極開展機械設(shè)計專業(yè)的教學實踐改革與研究十分必要,如何能夠在現(xiàn)有的條件下真正提高機械設(shè)計專業(yè)實踐教學的質(zhì)量和水平,是我們必須要解決的問題。
二、機械設(shè)計制造專業(yè)綜合實踐教學改革方案分析與研究
新的機械工程及自動化專業(yè)是一個口徑更寬的專業(yè),要求學生既能搞設(shè)計,也能搞實際操作,因此,要求設(shè)計綜合性實踐,提高學生動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)是十分必要的。其實,國內(nèi)高校不同專業(yè)的許多教師進行了不斷的探索與研究。傳統(tǒng)實踐教學的實踐多為驗證性實踐,不利于培養(yǎng)學生的工程應用能力。緊密結(jié)合我校實際,根據(jù)我們的機械工程學院院級教學研究項目的實踐情況,經(jīng)認真分析、充分討論,提出先組合、后融合,循序漸進的改革思路,綜合實踐內(nèi)容的規(guī)劃方案體現(xiàn)出發(fā)展的動態(tài)特點。最終提出該發(fā)展過程需要解決的問題和解決途徑,為機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)基礎(chǔ)綜合實踐提供一條可持續(xù)的發(fā)展近期和遠景規(guī)劃。具體的實踐方案是:針對傳統(tǒng)的實踐教學體系,重組實踐教學內(nèi)容,提升教學實踐檔次,加強基礎(chǔ)動手訓練、學科強化訓練以及綜合調(diào)試設(shè)備訓練的能力。本項目根據(jù)擬訂實施方案重組實踐教學體系,將培養(yǎng)學生實踐能力的總目標分解為基礎(chǔ)訓練、學科訓練、綜合訓練三個層次。①基礎(chǔ)訓練:包括工程認知、計算機制圖與測繪等。通過實踐教學能掌握到基本的實踐操作方法,能夠正確地使用儀器設(shè)備,準確地采集實踐數(shù)據(jù);認真觀察實踐現(xiàn)象,進行分析判斷、邏輯處理、做出結(jié)論的能力。②學科訓練:包括電工電子技術(shù)、先進制造技術(shù)、材料成形技術(shù)等。該層次實踐主要機械原理、機械零件設(shè)計、電工電子技術(shù)等。③綜合訓練:該層次實踐主要結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)過程、模具CAD/CAM基礎(chǔ)、CAE技術(shù)與應用、應用微機原理、自動控制原理、計算機仿真技術(shù)與應用等,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力;同時,所提供的實踐設(shè)備覆蓋面寬、專業(yè)性強,可適應機電類類多門課程實踐。其中將A/D數(shù)據(jù)采集引入氣動拼裝綜合實踐臺,數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)遠程程序上傳下載實踐裝置和伺服運動控制臺等設(shè)備填補了國內(nèi)在實踐設(shè)備上的空白。
三、機械設(shè)計制造專業(yè)教學改革的價值和體現(xiàn)
1.學術(shù)價值。研究的理論成果被國內(nèi)外近十種刊物所發(fā)表;發(fā)表的十多篇論文被中國科學引文數(shù)據(jù)庫、中國人文和社會科學論文統(tǒng)計與分析研究數(shù)據(jù)庫所收錄;被國際三大檢索收錄5篇。理論成果和教學實踐是教學改革廣泛開展的有利條件。
2.實踐意義和社會影響。①提高了教師的科研意識和能力。實踐教改的深入開展,對廣大教師的科研能力提出了更高的要求,因此教師開始關(guān)注研究方法和教育理論知識,進行學科交叉知識的學習。②初步構(gòu)建了富有教育特色的有效教學理論體系,項目的實施,減少了授課時間,提高了學生自主能動性和動手實踐能力。必須開拓新的思路,提高整個教學系統(tǒng)的效率,精心落實每個教學環(huán)節(jié),構(gòu)建有效教學。③探索行之有效的實踐模式和教學方法,素質(zhì)教育的實施也促進了教科研的發(fā)展。教師和學生更加關(guān)注教學模式和教學方法的創(chuàng)新,實施高效教學,適應未來社會對人才的培養(yǎng)需要。
3.成果的特色。實踐教改為本科生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和課外創(chuàng)新制作提供訓練平臺,為教師和相關(guān)技術(shù)人員提供技術(shù)研究開臺,為改善辦學重要任務(wù),提高學科水平,增加學校亮點服務(wù),具有以下幾個特色:①綜合性。為了體現(xiàn)這種課程與課程之間的聯(lián)系,設(shè)計實踐基地,將大學的各種實踐課程進行了有效的連接與實驗。通過實驗更深刻地體現(xiàn)專業(yè)課程之間的緊密聯(lián)系,提高學生的專業(yè)課程學習的興趣。②開放性。教學實踐采用模塊化設(shè)計,各模塊之間相互獨立,功能各異,可選擇合適的模塊進行連接和實驗,可以深刻地體會到工程項目的設(shè)計思想,加深了學生對機械產(chǎn)品的設(shè)計、組裝和調(diào)試過程認識。③實際操作性強。所有實驗均需學生自主動手完成實驗的連線、程序編程和調(diào)試,通過實驗提高在未來進入社會后的適應能力。另外,通過實驗,學生不僅可以對前期學習課程進行總結(jié),還可以對其他專業(yè)課程進行學習,如電氣、計算機和電子等課程。④創(chuàng)新性。實踐教學設(shè)備多項填補了國內(nèi)在此方向?qū)嶒炘O(shè)備的空白,如伺服運動控制臺和數(shù)控設(shè)備程序上傳下載實驗箱等。設(shè)計的實驗創(chuàng)新性強,不僅從理論上進行探討,而且在實際的平臺中進行模擬實踐、提供背景案例,激發(fā)學生的學習興趣,鼓勵其參與多種交互式活動,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)學習資源,達到培養(yǎng)團隊精神和動手能力的目的。
參考文獻:
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關(guān)鍵字:有限元;教學改革;實踐
一、有限元課程在機械專業(yè)中的背景和重要性
有限元法(FEM)是根據(jù)變分原理求解數(shù)學物理問題的數(shù)學計算方法,已廣泛應用在機械、建筑和航空航天等行業(yè)。有限元分析可為各類結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程分析提供可靠依據(jù),已經(jīng)成為工程科學中處理難題的重要手段。當前,有限元法理論體系已經(jīng)成熟,常用的有限元軟件包括MSC Nastran、Ansys、Abaqus等。
隨著計算技術(shù)的發(fā)展,也極大促進了有限元技術(shù)在機械設(shè)計中的應用。特別對于結(jié)構(gòu)復雜的機械產(chǎn)品的研發(fā)中,有限元分析已經(jīng)成為設(shè)計者的重要依據(jù)。涉及有限元法相關(guān)的機械方面的科研論文眾多,已經(jīng)成為科研人員重要的工具。
根據(jù)機械專業(yè)性質(zhì)和知識要求,機械工程師必須具備必要的有限元分析計算能力。機械專業(yè)培養(yǎng)的大多數(shù)學生要求能夠獨立運用有限元法從事機械設(shè)計、研發(fā)能力,這就要求學生要成為基礎(chǔ)扎實、專業(yè)知識廣闊、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的復合人才。在機械發(fā)展水平不斷提高的情況下,必須進一步調(diào)高人才的培養(yǎng)質(zhì)量,提高學生獨立運用有限元從事機械設(shè)計的能力,必須對有限元課程進行改革。
二、有限元課程在機械專業(yè)教學中存在的問題
1. 重理論輕實驗
有限元理論復雜,涉及到結(jié)構(gòu)力學、彈性力學、數(shù)值方法等方面的知識,不容易講也不容理解,老師往往花大量的時間灌輸基本理論。實踐環(huán)節(jié)僅僅利用計算軟件按照例子進行模擬分析,至于計算結(jié)果的準確性沒有進行分析,導致學生對有限元分析的準確性產(chǎn)生懷疑。有限元分析結(jié)果一方面可以參照解析解,沒有解析解的話可以做實驗進一步確認。很多本科院校根本忽略有限元相關(guān)驗證的實驗,根本原因是實驗驗證需要投入人力、物力和財力。學校和老師都應加大這方面的投入。
2.前瞻性不足
有限技術(shù)雖然已經(jīng)成熟,但可供研究的內(nèi)容還有很多,很多老師講課的內(nèi)容只講教材,根本不講解研究前沿。只有有限元的教學和科研有機結(jié)合,才能全面掌握有限元技術(shù)。在教學時,我們既要重視基礎(chǔ)理論,又要重視科技前沿。要求老師對有限技術(shù)相關(guān)國內(nèi)外文獻認真閱讀,將有限元前沿的知識合理灌輸給學生,讓學生實時了解有限技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。
3.學生學習動力不足
根據(jù)經(jīng)驗,很多學生聽說有限元很難學,心里有懼怕情緒。再加上有限元課程通常是選修課,令很多學生避而言之。當然,這里有老師的因素,更多的是學生自身的因素。很多學生沒有意識到有限法對機械專業(yè)的重要性,老師也要引導學生提高學習熱情。
4.理論和實踐脫節(jié)
理論與實際工程結(jié)合才能體現(xiàn)有限元法的重要作用。教學過程中,老師常常拿梁、桿等簡單例子進行練習,限制了學生對有限元法對機械設(shè)計重要作用的認知。做到理論聯(lián)系實踐,需要老師要掌握利用有限元法機械設(shè)計的經(jīng)驗,這給老師提出更高的要求。老師應當多參與企業(yè)實際的機械項目,不斷積累經(jīng)驗。
三、教學方法改革
根據(jù)有限元課程在授課過程中存在一些問題,應從以下方面進行改革。學生只有系統(tǒng)掌握有限元技術(shù)的知識,才能在機械設(shè)計中合理準確地使用。
1.加強基礎(chǔ)知識和實踐環(huán)節(jié)的訓練
有限元法涉及的基礎(chǔ)學科包括結(jié)構(gòu)力學、彈性力學以及數(shù)值方法相關(guān)的知識。掌握彈性力學的基本方程和彈性力學平衡問題的基本求解方法。能夠推導平面桿系、梁結(jié)構(gòu)和殼單元的解析和數(shù)值解的推導方法。并利用通用的有限元軟件進行基本訓練鍛煉,加深學生對有限元基本原理和流程的理解。在編寫講義時,應著重對基礎(chǔ)知識系統(tǒng)化為側(cè)重點。
加強教師工程背景的培養(yǎng),特別加大與企業(yè)的合作力度,著重從工程的實際角度深刻理解有限元法的應用。教師應從自身情況出發(fā),對企業(yè)進行考察、調(diào)研,了解企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計中的一些難點,特別是機械設(shè)計中涉及分析計算內(nèi)容。爭取將這些項目與學生的培養(yǎng)結(jié)合起來,培養(yǎng)學生實際應用的能力。學生既得到了鍛煉,又幫企業(yè)解決一些計算問題。
2.教學與研究結(jié)合
從國內(nèi)外高水平的大學辦學理念來看,研究和教學相互結(jié)合才能讓學生進入高水平。國內(nèi)的大多數(shù)高校關(guān)于有限元的教學不是很深入,導致學生不能深刻地消化有限元技術(shù)的精髓。從機械專業(yè)的角度來看,利用有限元相關(guān)的科研提高學生運用有限元和機械設(shè)計能力是一種很好的途徑。
有限元方面的研究文獻很多,通過研讀專業(yè)文獻,著重體會有限元建模、邊界條件簡化、求解、后處理等細節(jié)內(nèi)容。特別是利用實驗驗證有限元計算結(jié)果的準確性具有的重要作用。掌握裝置的固有頻率、陣型測量實驗方法與過程。
教學改革的關(guān)鍵是教學理念的更新,實踐新的教學理念,針對有限元在機械專業(yè)中這門課程,教師應不斷將新的研究成果融入到教學內(nèi)容中,采用有效地教學手段,最大限度地激發(fā)學生的學習興趣,提高學生機械設(shè)計能力。
參考文獻:
[1]王文靜.“有限元方法及軟件應用”課程教學改革實踐探索.科學教育論壇.2005.
論文摘要:為提高機械設(shè)計課程的教學效果,針對該課程具有綜合性、實踐性等特點,提出在教學中應用“學有所用”的思想和“思維轉(zhuǎn)變”的方法.實踐表明該方法對提高教學效果很有幫助。
0引言
機械設(shè)計課程是我校機械設(shè)計制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機械及其自動化和機械電子工程3個專業(yè)的主干課程之一,機械設(shè)計課程的教學質(zhì)量直接影響到學生的綜合專業(yè)素質(zhì)和就業(yè)能力。與學生在低年級階段所學的單一基礎(chǔ)課程(如數(shù)學、力學等)相比,機械設(shè)計課程涉及了多門前修課程中的知識,如制圖、力學、材料、機械原理、公差、制造工藝等,綜合性強;同時,機械設(shè)計課程又是機械類專業(yè)學生從基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過渡的一門課程,和前面的基礎(chǔ)課相比,已經(jīng)上到工程實際的層面上,開始接觸到了工程實踐。在機械設(shè)計課程的教學實踐中,筆者體會到,利用“學有所用”的思想和“思維轉(zhuǎn)變”的方法,對提高教學效果很有幫助。
1學有所用
“學有所用”指的是在教學中滲透和貫穿“學有所用”的思想,讓學生體驗到“所學即有所用”的收獲與喜悅。在教學中滲透和貫穿“學有所用”的思想,可以按照下面三個環(huán)節(jié)進行:
第一個環(huán)節(jié),在每一堂課內(nèi)容講授之前,告訴學生:我們這一堂課的內(nèi)容針對的是工程實際中的哪個問題,學完之后,能夠解決什么樣的工程問題,因而我們這堂課所學的內(nèi)容是有用的,學完之后在實際中就能用上。并且可以對學生強調(diào),如果你這一堂課曠課了,或是打噸、開小差了,那么你將失去獲得解決這一工程實際問題的能力和技能的機會。比如講到過盈聯(lián)接這一部分內(nèi)容時,就可以對學生講,我們這一堂課針對的是工程中采用過盈配合使兩個零件聯(lián)接到一起的問題,學完之后,你就會設(shè)計工程實際中的過盈聯(lián)接問題了,你所設(shè)計的過盈聯(lián)接,不但能保證聯(lián)接在外載荷下能可靠的工作,同時又能保證被聯(lián)接件的強度。
第二個環(huán)節(jié),在講課過程中盡可能多地采用設(shè)問、啟發(fā)、師生互動等方式,調(diào)動學生的積極性,同時,講課內(nèi)容要盡可能多的聯(lián)系工程實際。比如講到用“溫差法”裝配過盈聯(lián)接時,筆者講述自己在工廠所見過的情景:目前有些工廠里采用液態(tài)氮氣冷卻被包容件的辦法,工人師傅帶著絕熱手套把被包容零件浸到溫度非常低的液態(tài)氮氣中,待冷卻后取出來就能夠順利地裝配到包容件中。此外,教師一定要把內(nèi)容和思路講清楚、講明白。
第三個環(huán)節(jié),課堂內(nèi)容講完之后,在下課之前,教師要做總結(jié)。教師進行課堂內(nèi)容總結(jié),首先可以反問學生:通過這堂課的學習,我們是否解決了某個或某些工程實際問題?我們是如何解決的?然后盡可能的按照解決工程實際問題的思路進行內(nèi)容總結(jié)。例如講完過盈聯(lián)接這一堂課后,就可以反問學生,我們現(xiàn)在是不是學會了解決工程中的過盈聯(lián)接問題呢?我們是如何解決的呢?首先,聯(lián)接件的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸等條件是已知的,該過盈聯(lián)接所要承受的載荷(如軸向力F、轉(zhuǎn)矩T等)我們也知道,接下來我們要為被聯(lián)接件選過盈配合;我們的思路是既要保證聯(lián)接的可靠性,又要保證聯(lián)接件的強度;我們所選配合的最小過盈量min對應一個配合面間的最小壓強,該壓強在配合面間所產(chǎn)生的摩擦力必須能夠抵抗外載荷(軸向力F、轉(zhuǎn)矩T等),這樣就保證了聯(lián)接的可靠性,即在外載荷作用下聯(lián)接不打滑;同時,我們所選配合對應的最大過盈量max,對應著配合面間的最大壓強該最大壓強對聯(lián)接件所產(chǎn)生的應力必須小于零件材料的許用應力,這樣就保證了被聯(lián)接件的強度;配合選好以后,再提出對零件的粗糙度、公差等工藝要求以及裝拆壓力或裝配溫度等裝配要求。這樣,我們就解決了這一工程實際問題。總結(jié)之后再反問學生:這堂課我們是不是學到了真本領(lǐng)?是不是有收獲?參加工作以后再遇到這樣的工程問題是不是自己有能力解決了?筆者在課堂上經(jīng)過這樣的反問后,學生情緒表現(xiàn)的異常高漲,反響強烈。
機械設(shè)計課程中處處滲透著“所學即有所用”的思想。例如在學完螺栓組聯(lián)接這部分內(nèi)容以后,筆者反問學生:現(xiàn)在大家想一想,火車臥鋪和車廂是不是用的螺栓組聯(lián)接?現(xiàn)在大家是不是會設(shè)計這一螺栓組聯(lián)接了?以后你們在工作中再碰到類似螺栓組聯(lián)接的例子是不是能獨立解決了?學生表現(xiàn)的興趣很濃。又如,我給學生布置了一個設(shè)計螺旋千斤頂?shù)拇笞鳂I(yè),課下有學生問我:螺旋千斤頂是一個成熟的機械產(chǎn)品了,如果我要想設(shè)計一個目前還沒有的機械產(chǎn)品該怎么辦呢?我就給學生解釋:機械很多方面都是相通的,你可以根據(jù)自己頭腦中的想法,利用以前學過的知識(如機械原理的知識)來完成所要設(shè)計機械的結(jié)構(gòu)、功能等的構(gòu)思,利用我們機械設(shè)計課中所學的知識,通過選材料、分析可能存在的失效形式、根據(jù)相應的強度或剛度設(shè)計準則進行設(shè)計計算、細化結(jié)構(gòu)、精確校核、提出加工工藝要求等這一思路,把你想要的機械產(chǎn)品設(shè)計出來。這就是典型的“所學即有所用”的例子,我把這一例子在課堂上講給學生聽,學生同樣表現(xiàn)出非常濃厚的興趣。
2思維轉(zhuǎn)變
“思維轉(zhuǎn)變”就是把“教師一學生一課堂”思維轉(zhuǎn)變?yōu)椤捌髽I(yè)領(lǐng)導一設(shè)計中心技術(shù)人員一加工車間”思維。
廣西工學院高中庸老師在其《機械設(shè)計課中的案例教學》一文的中寫道:“毋庸置疑,一個在學校真正學懂了機械設(shè)計的大學本科生完全可以勝任生產(chǎn)第一線的技術(shù)工作”。筆者也有類似感受。筆者認為,這句話不但說明了機械設(shè)計課程的重要性,更重要的是說明了機械設(shè)計課程與生產(chǎn)第一線的工作是緊密聯(lián)系在一起的。筆者在教學中體會到,要提高機械設(shè)計這門課的教學效果,教師要對學生進行思維轉(zhuǎn)變,把了教師一學生一課堂”思維轉(zhuǎn)變?yōu)椤捌髽I(yè)領(lǐng)導一設(shè)計中心技術(shù)人員一加工車間”思維。
進行這一思維轉(zhuǎn)變,就是在教學中讓學生把他們自己定位為企業(yè)設(shè)計中心的技術(shù)人員,學生可以假想自己已經(jīng)畢業(yè)并進人了某企業(yè)的技術(shù)中心成為了技術(shù)人員,上面有企業(yè)領(lǐng)導,下面是企業(yè)的加工車間。上面有領(lǐng)導,要給技術(shù)人員布置設(shè)計任務(wù),這樣使學生自身產(chǎn)生“壓力”,從而可增加學習上的動力;下面是加工車間,可以使學生把設(shè)計和其相關(guān)的制圖、材料、加工工藝等各個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系起米,做一個真正的機械設(shè)計工程師。