机械结构论文范文10篇
时间:2024-04-27 04:03:26
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机械结构教学分析论文
论文关键词:解剖式;教学模式;机械结构
论文摘要:文章根据机械制造及其自动化专业基础课的教学特点,提出了自顶向下的解剖式动态教学模式,解决了学生在课堂上对原理结构图及实物结构图的三视图读图慢且理解不深的问题。
一、引言
机械类专业基础课、专业课是奠定学生将来从事机械类及相关工作的理论基础、分析能力及实践能力的重要课程。根据机械类学生将来从事结构设计工作的特点,为拓宽他们的视野,提高其设计技能,教材中大量使用了原理结构图及实例结构图,导致教材内容复杂,篇幅长,讲授难度大。为了提高教学效果,许多教师进行了大量、广泛而且深入的教学方法研究,取得了很好的效果。但对于机械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图,由于学生缺乏感性认识、实践知识和基本结构素材,如果仅靠学生的兴趣和教师讲授效率的提高,学生理解速度还不能适应课堂教学的需要。针对这个问题,我们提出了解剖式动态教学模式。
二、目前的教学状况
机械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图是以线条式的原理简图或以平面的三视图来表现的。对于原理简图,学生只需“看见”就已经“理解”这些图形了;而对于三视图,根据教育心理学认知理论,学生要理解这些图形,在“看见”这些图形的基础上,必须在大脑中将其重新组合为熟悉的三维立体图形,而这需要花费一定的时间。教材编著者也注意到了学生认知的这些特点,尽可能采用轴测图来表示复杂的实例结构。从教学中不难发现,学生对这些轴测图的理解速度远大于对平面图形尤其是三视图的。为什么会出现这样的结果?从学生学习三视图的过程中不难发现答案。
盒式机械密封的结构与特征研究论文
集装式盒式密封的结构及特点
我公司2000年新建的装置,因为含有易燃、易爆的轻C4介质,所以对机泵的密封性要求较高。现在它采用的大都是机械密封,其中以集装式盒式密封为主。所谓集装式盒式密封就是一种把所有零件组装成为一个部件,然后把此部件装于轴上,拧紧螺钉即可工作的一种密封形式。密封结构如图2所示。该结构示出其中间开口为封液的入口,双端面和单端面比较,双端面密封具有两对摩擦副,有更好的可靠性,适用范围更广,可以完全防止被密封的介质的外漏,但结构较为复杂致造价也较高。(1)它们的动环均采用SIC(或硬质合金),具有高的强度及较高的硬度,不易变形;静环采用的材质是石墨,具有好的耐磨性。(2)较小的端面直径,降低了磨擦副的滑动速度和温升。适合的端面宽度(3-6mm),既保证了端面的温度,又保证了端面强度。(3)采用了蝶形弹簧,具有刚度高,弹力均匀,轴向位移小的特点,这样就使得轴向尺寸减小,从而减小了泵的体积。(4)所有的密封元件通过轴套与轴结为一体,节省了材料,也削弱了轴的强度,更便于统一零件的尺寸。(5)运行中密封状态稳定,泄漏量小,密封性能好,使用寿命长。(6)密封包括端盖是统一整体,如有泄漏无须对泵进行全部解体检修,只需对密封进行拆卸,整体更换即可。更换下来的密封可以拿回检修班更换损坏的元件,这样就节省了检修时间,同时也为生产赢得了时间。(7)集装式盒式密封不需要对安装长度进行测量,且安装简便、快捷,同时也确保了密封安装的清洁度。
集装式盒式密封的辅助系统
为改善机械密封的工作环境,保证密封的正常运行,更好地控制泄漏,防止污染,集装式盒式密封均采用了密封辅助系统,实际工作情况示于图3。密封液的循环系统中包括封液入口、封液出口、液位开关、压力开关等。新建精联装置大多数机泵都采用润滑性能好的白油作为密封液,这一密封的辅助循环系统具有如下的作用:①封液对密封端面具有良好的润滑作用,从而改善润滑条件;②通过液体的循环流动,带走密封因相互摩擦所产生的热量,以达到降低密封的工作温度的作用;③由于密封液压力一般比工作介质压力高0.05-0.15MPa,可以起到堵封工作介质防止其泄漏,尤其对有毒有害、易燃、易爆放射性的介质作用显得尤为重要;④对于带有固体颗粒的介质,密封液还可以防止其进入,控制了介质对密封元件的磨损;⑤对于腐蚀性介质,密封液可起到保护密封元件不受腐蚀的作用;⑥封油系统根据不同的工艺状况,设有液位报警、压力报警等保护设施,对密封状态起到监控作用,是生产安全性的重要保障。
机械密封常用材料
对动、静环材质的性能主要要求:有良好的耐磨性和较高的硬度,导热性好、有较高的热稳定性和化学稳定性,有较大的弹性和较好的抗冲击性。常用材料有:硬质合金、铸铁、石墨及陶瓷等。应注意合理选择机械密封动静环材料,一般采用软硬组合或硬硬组合。
机械cscd发表要求
机械方向CSCD期刊关于副高级职称论文仍是高级职称论文来说都是投稿较多的刊物,当然了在投稿此类期刊时要注意期刊的征收范围,期刊的征收时刻,期刊的各项基本信息要求等,这些都是论文投稿挑选比较好的刊物。
从现在来说机械方面的CSCD刊物有:机械传动、机械工程材料、机械科学与技术、机械工程学报、机械强度、机械设计、机械设计与研讨、流体机械、农业机械学报、排灌机械工程学报、食物与机械、我国机械工程、轿车安全与节能学报、轿车工程、轿车技术、地震工程与工程振荡、噪声与振荡操控、振荡测验与诊断、振荡工程学报、振荡与冲击、电子丈量与仪器学报、仪器仪表学报。可以看出这些刊物所研讨的机械范畴也是不同的,为此小编主张我们在挑选刊物时要找准自己论文研讨方向的刊物来进行投稿。
而上述的这些刊物来说都是机械方向录入较好发表较快的刊物,关于在机械论文编撰时要注意的环节有哪些呢?
一、CSCD期刊投稿时刻
要先了解你所选中的机械相关的CSCD期刊基本信息,在这时就要重视往期期刊都征稿时刻以及近期的征稿时刻等等。期刊的征收时刻段是你论文投稿的时刻段,在此期间一定要将你的论文早日投稿,不然你将会错过这期的征收时刻。
二、CSCD期刊论文投稿关键
控制工程的专业构建
一、过程装备与控制工程专业的历史背景
过程装备与控制工程专业在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先,化工、石油化工、能源、动力是国家的支柱产业,这些行业的发展以工艺过程为先导,以先进的装备和控制技术为保障,而过程装备与控制工程正是这些产业的支柱。我国过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业,成立于二十世纪五十年代初期,基本上参照原苏联的模式。1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业,1952年天津大学、浙江大学、华东化工学院等先后成立“化学生产机器与设备”专业,简称为“化机”专业。在此后的几十年里,该专业在国民经济中发挥了无可替代的作用,尤其在化工、石油化工、轻工、制药等行业作用尤为明显。该专业主要特点是“化工”和“机械”的交叉与复合。既可以处理化工类的问题,又可以处理机械类的问题,还可以解决化工和机械的综合问题,而后一类问题在过程工业中非常普遍,实现了化工与机械的复合,曾被誉为“万金油”专业。这正是“化机”专业生存以及“化机”专业人才一直受到社会青睐的根本原因。近几年“化机”专业数量迅速扩大,目前我国已有140余所高校设置了该专业。然而,进入20世纪90年代,社会对“化机”专业人才的要求发生了改变。主要是由于过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程的进行必须实施精确的自动控制,将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“化-机-电一体化”,这是“化机”专业改革的必然[1]。根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,辽宁工业大学将“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。本专业不是一个独立的学科,实际上是将机械工业和控制工程经发展和改造,使之能服务于过程工业。因此,过程装备与控制工程是一个融“过程”、“机械”和“控制”为一体,将“化工”、“机械”和“信息”学科紧密结合而形成的“化—机—电”一体化的多科型、交叉型专业[2]。
二、专业建设的指导思想
过程装备与控制工程专业建设的基本思路是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的复合型专业[3],培养以工程师为主的应用型人才。专业发展方向:了解工艺过程,熟悉机械基础,突出过程装备及控制。研究内容包括:过程装备设计与制造、高效节能装备的开发、成套装置的开发与设计、成套工程、设备结构及强度理论、过程安全理论技术与装备、流程参数控制理论与技术、粉体理论与技术等。主要服务对象定位能在化工、石油化工、能源、轻工、制药、制冷、动力、环保、生化、食品、机械和劳动安全等行业从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发与及管理工作。三、专业建设的主要措施
(一)专业培养目标的定位
参照过程装备与控制工程专业教学指导委员会制订的总体框架,专业的培养目标重新定位为:培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识;能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程、机械工程及控制工程等方面的基础理论,掌握过程装备设计的基本概念、基本理论及基本方法,具备工程师的基本素质,能够运用基本理论研制、开发、制造及生产组织管理等[4]。教学计划体现了“一体两翼”的专业总体构架,实现了化学工程、机械工程和控制工程多学科交叉。
机械类毕业设计改革与实践
摘要:为了提高本科毕业设计质量,笔者结合贵阳学院机械类专业毕业设计现状,指出了传统模式下机械类本科专业毕业设计存在选题不太科学、学生不太重视、教师不太投入、管理不太到位、答辩不太严格、培养不太全面等问题,提出了基于团队指导模式的改革与实践的具体思路和方法:1)以真实课题为主要课题源;2)制定更加完善的毕业论文各环节监督细则;3)建立毕业设计指导教师团队,发挥指导教师专长;4)建立团队指导毕业设计工作机制;5)完善综合评分体系;6)完善质量评估体系。实践证明,以上方法对于提升机械类本科毕业设计质量具有一定的指导意义。
关键词:团队指导;毕业设计;改革与实践;机械类
毕业设计(论文)是本科教学的收官环节,是学生专业知识提炼与技能提升的重要阶段,也是对学生综合实践能力和专业素质进行全面考核的一个必要环节,对学生即将就业或继续读研都具有重要意义[1-2]。随着机械学科的不断发展和高校教育改革方向的变化,传统毕业设计指导模式存在的问题也越来越明显[3-6]。基于贵阳学院机械类专业毕业设计现状,笔者研究了基于团队指导的机械类毕业设计改革与实践,并提出了一些思路和方法,对于提升机械类本科毕业设计质量有一定的指导意义。
1传统模式机械类毕业设计存在的问题
经历过三届的毕业设计组织管理工作以及多年的毕业设计指导工作,通过与毕业设计指导教师、教学督导、历届学生的沟通,发现目前贵阳学院机械类专业毕业设计存在的问题主要有以下几方面。1)选题不太科学。毕业设计题目的拟定和选择将直接影响论文撰写和实验过程,从而影响毕业设计的质量。目前,选题存在着研究对象玄奇、专业相关度小、研究范围过大或内容太少、教师命题随意性大等问题,部分选题不能与学生的实际能力相匹配。2)学生不太重视。毕业设计安排在大四下学期完成,部分学生因专业基础理论知识薄弱,部分学生因参加各种考试、面试、招聘、人才交流会或者应聘用单位要求去实习等,加之学生掌握学校、学院“心理”,不少学生对毕业设计重视程度不够,应付了事。3)教师不太投入。指导教师的态度、专业知识结构、对教学的投入程度和教学研究水平直接影响着毕业设计的质量,部分指导老师对学生要求不严。部分老师还需要完成自身的科研和教学任务考核,因此在学生毕业设计的指导上往往不够仔细。4)管理不太到位。因教学资源紧张,毕业设计均没有固定的教室、机房,学生需要在图书馆、宿舍等场所完成毕业设计。学校、学院虽然制定了相关毕业设计管理规定,但在执行过程中不太严格、不太规范,也缺乏信息评价反馈机制。毕业设计查重只注重形式,而忽视内容,有些学生删掉重复内容或转化成图片格式,随意变动文字顺序导致意思不通。5)答辩不太严格。虽然开题答辩和论文答辩时都实行指导教师回避制度,但由于种种原因,如碍于情面不指出问题或虽给学生指出问题但学生不改、不同答辩组标准不同等,一个或两个答辩环节都流于形式,走走过场。而且普遍注重格式、规范要求,而忽视对开题报告、论文内容的审核,成绩评定也不能真实反映学生的实际水平。6)培养不太全面。绝大多数都是一人一题的“单”课题,即一个学生一个具体任务,与其他同学的课题关联较少,每个学生独立完成自己的课题即可,不利于锻炼学生之间的团队协作、开拓创新和共同解决难题的能力。
2基于团队指导的毕业设计改革与实践
网络数控系统分析论文
1.引言
数控技术作为未来先进制造技术的核心内容之一,正在朝着开放化,网络化,柔性化和智能化方向发展,数控装备产品的设计制造和应用开发都日益显示出基于开放接口标准的模块形态。基于模块和组件的系统构建策略更能体现产品设计制造过程中的人性化思想,每一个模块都是一个有针对性应用领域的技术产品形式,是该领域技术原理,应用方案和实现形式的综合体现,是其在数控加工环境下的具体应用,其设计理念和性能指标都体现数控加工技术的要求和市场应用的需求,这些充分体现设计者个性化的产品组件通过开放的标准接口形式有机的结合,组成了功能丰富性能完善的数控装备产品。
数控技术是一个综合性很强的技术学科,涉及系统控制,工业设计,机械结构,变频调速,网络通讯,信号分析等范围很广和适用性很强的技术领域,这些技术原理在工科学校的机电一体化教学中都有涉及,但在应用实践上相对分散,目前只注重在数控操作技能上的能力培养,一系列的计算机辅助设计制造软件也都是针对于这一目标,缺少一个贯穿于整个数控技术领域中的开发应用环境,来从系统规划的高度和应用开发的层面来实施数控技术能力素质培养的目标。
正是针对于这一数控技术培养模式的局限性,本文建立了一个针对于整个数控技术应用开发领域一体化实验平台,采用组件和模块的思想建立了一个集成的设计开发环境,实现从数控装备产品规划,方案选择,运动算法和人机交互等各个环节的教学实践活动,下面将从总体策略,结构特征,关键技术等几个方面给予阐述。
2系统组建策略
2.1数控系统的组成
机械专业毕业设计论文
1机械专业毕业设计课题的选择
1.1课题内容要尽可能多地涉及本专业的教学内容
(1)不同于科研和工程的实际需要,毕业设计的课题首先考虑满足教学要求。因为,学生没有多少实践经验,与实际生产接触机会很少。因此,课题内容要贴近本专业的教学内容,尽可能地通过毕业设计,来总结学生在大学四年内所学的理论基础知识,把这些专业知识有效的结合起来,不能让学生仅仅停留在课本内容基本上都懂,作业也都会做,考试也都不挂科,但就是不能做到应用的状态。(2)课题不能太大、太空。例如,提高机械效率的优化设计、世界先进机械的研究等,类似课题学生的经验和能力暂时还无法把握。
1.2难易程度适中、工作量适宜、适当提前毕业设计开始时间
黄河科技学院工学院的毕业设计安排的是12周时间。但实际上,对于学生来说,真正用来做毕业设计的时间也就一两个月甚至更少,因为在这个时间里,有的学生已经开始去找工作,或者进入工作实习期,不能很好地保证用于毕业设计的时间。因此,如果课题难度太难,或者工作量太大,会造成学生失去信心,进而出现随便抄袭应付的现象。不能达到毕业设计的真正目的。所以,为了保证学生保质保量完成毕业设计,所选的项目难度、工作量要适中。毕业设计的开始时间,可以安排在机械设计的课程结束后。这时候,学生基本具备了设计的初步知识,可以选择适当难度的课题,让部分学生开始试住做些大体跟毕业设计内容基本一致的工作,到真正毕业设计的时候,一是可以把课题做深,二是学生也不感到时间紧张,三是有可能的话还做出实物。给学生的创造性的发挥空间,留够申请专利和论文的时间,提高毕业生的整体素质能力。近年来,我校每年有数十名学生,是用这种方式完成毕业设计的,毕业时他们已经申请好国家实用新型发明专利,并做出了实物。从创意、设计、制造到装配调试和改进过程,对学生来说收获很大,毕业后,学生在企业很快就进入岗位角色,企业也比较欢迎这样的学生。
1.3选题要灵活
毕业设计教学改革与实践
[摘要]毕业设计一年制是机械电子工程专业毕业设计教学的一次尝试性改革,取得了良好的教学效果。本文首先从机械电子工程专业毕业设计特点和学生特点等方面阐述实施毕业设计一年制的必要性;其次重点说明毕业设计一年制的具体改革措施如导师制、校企联合和PPT答辩等;最后通过对学生的调查问卷所反馈信息的分析,证实毕业设计一年制的教学效果和明确持续改进的方向,对于机械电子工程及相关专业的毕业设计教学具有一定的参考价值。
[关键词]毕业设计;一年制;机械电子工程;教学改革
毕业设计(论文)是本科专业人才培养计划中最后一个综合性实践教学环节,是培养学生工程实践能力、理论研究能力和创新意识的重要途径,是学生毕业及学位资格认定的重要依据。做好毕业设计(论文)工作对培养具有创新精神和实践能力的高素质人才具有极其重要的意义[1]。机械电子工程专业培养掌握机械、电气控制、流体传动与控制等领域的基础理论和专业知识,具有人文社会科学素养,能够从事流体动力系统、机电系统及装备等方面的产品研发、设计制造、生产管理及市场开发等工作,具有较强的工程素养和工程实践能力,具有社会责任感、创新精神和国际视野的高级专门人才[2]。毕业设计是机械电子工程专业人才培养过程中极为重要的一门专业必修课程。为了进一步提高毕业设计质量,机械电子工程专业自2017年开始实施毕业设计一年制,目前,已经进行了第一届学生的试验教学,并取得良好的教学效果。本文首先从机械电子工程专业毕业设计特点和学生特点等方面阐述实施毕业设计一年制的必要性;其次重点说明毕业设计一年制的具体改革措施如导师制、校企联合和PPT答辩等;最后通过对学生的调查问卷所反馈信息的分析,证实毕业设计一年制的教学效果和明确持续改进的方向,对于机械电子工程及相关专业的毕业设计的教学具有一定的参考价值。
一、实施毕业设计一年制的必要性
(一)机械电子工程专业毕业设计特点。目前,机械电子工程专业毕业设计以液压元件和系统为主要的设计载体,学生必须先查阅文献和收集资料并进行分析,了解国内外的研究现状和相关产品结构及性能特点。然后根据给定关键参数,在熟悉液压元件和系统设计、生产、检测、调试的各种技术标准和规范基础上,学生进行液压元件及系统方案设计和理论计算,绘制总体装配图和零部件图,撰写设计说明书和进行毕业答辩,重点打造学生对于液压元件及系统中微米-毫秒级摩擦副和阀控缸的设计的专业核心能力[3]。具体毕业设计任务、要求和时间进程安排如下(以XX斜轴式轴向柱塞泵的设计为例):1.设计任务及要求(1)检索阅读液压柱塞泵的论文,不少于10篇,其中外文资料不少于2篇。翻译不少于1.5万字符的有关液压轴向变量柱塞泵方面的外文文献。(2)收集斜轴式轴向变量柱塞泵方面的资料;进行斜轴式轴向变量柱塞泵结构参数计算;绘制装配图、零件图。(3)若计算机条件允许,应尽量使用CAD制图。(4)进行摩擦副受力分析与计算、轴承受力分析计算、关键零部件(比如缸体、泵轴等)结构强度计算。(5)撰写毕业设计说明书。使用“兰州理工大学毕业设计(论文)”统一封面及格式;说明书内容包括目录、正文、参考文献等,并按规定的顺序装订(详见《毕业设计(论文)过程记录》(理工类)的末页);正文不少于2万字;中、英文摘要约200字,关键词3~5个。(6)图纸工作量不少于4张A0纸。由毕业设计任务、要求和时间进程可以发现,机械电子工程专业毕业设计以液压元件或系统为设计对象,侧重于元件及系统的结构设计与计算、制图等,工作量较大,具有很强的综合性。因此,要求学生具备机械设计、电工电子、机械制图、液压元件及系统等方面的理论知识和计算机制图能力,尤其是有关理论储备和计算机制图技能的掌握,需要较长时间的积累和训练才能达到一定的水平。(二)学生特点。1.大三学生思想活跃,兴趣爱好广泛随着知识的增长,大三学生对于政治、经济、社会等领域出现的新事物、新情况等反应极为敏感,思想比较活跃,他们积极参加各种活动,重视培养各种能力[4]。因此,将第7学期(大三第2学期)设为毕业设计教学阶段,符合学生自身发展特点,比如引导学生学习有关制图软件、仿真软件的知识及操作等,对他们来讲是很具有吸引力的,而且学生愿意接受挑战和新事物,愿意掌握新技能。2.大四学生自主支配意识强,关注毕业去向从进入大四到大学毕业,是大学生从学校走向社会的心理准备期,也是大学教育的最后一个阶段。此时,大学生的人生观、世界观已基本形成,思想趋于成熟,能够比较客观和理智地对待各种问题,具有一定的观察、分析和解决问题的能力[4]。他们的注意力已经转移到如何更好地完成学业、走向社会。毕业去向是他们最为关心和忧虑的问题,希望找一份理想的工作,学以致用,充分发挥自己的特长。目前,大多数学生毕业去向是就业、考研或者创业等。因此,在大四学年,由于大学所剩时光不多,学生心里充满紧迫感。绝大多数学生精力集中于求职和考研复习,已经不像大三学年那样能够全身心投入专业学习中,这一点可以清楚地体现在往届学生毕业设计过程中。因而,毕业设计时间前移是做好毕业设计的基础。
二、毕业设计一年制教学改革措施
我国农业机械化发展论文
摘要:农业是具有食品保障、原料供给、就业增收和生态保护等多重功能的基础产业。长期以来,中国政府积极致力于发展现代农业,提高农业劳动生产率。近年来,国家十分重视农村经济社会的发展,相继出台了一系列扶持农业的政策和法规,农机化发展作为农村工作的重要方面,面临着新的历史机遇和挑战,农业机械化事业也不断发展壮大。
关键词:农业机械化中国政府发展
一、中国农业机械化发展水平的基本情况
新中国成立至1980年,中国农业机械化事业获得很大的发展,建立了农业机械工业体系,农业机械装备水平有了较大提高,农业机械化作业有较大进展,但1980年基本实现农业机械化的目标未能实现。
(一)农业机械工业获得较大发展
新中国建立之际,中国农业机械工业基础非常薄弱。为了适应农业机械化发展的需要,中央提出“农机制造以地方为主的方针”,各地大搞农业机械工业。到1979年,全国已建立县和县以上农业机械制造厂2327个,农业机械修造厂2386个,从而基本上建成了农业机械制造、维修、配件生产大致适应,门类比较齐全的农业机械工业体系。与此同时,建立了包括农业科研、鉴定、推广、培训、供应、维修等比较齐全的农业机械化支持保障体系。到1980年底,全国各省、市(地)、县均设有农业机械管理机构,每个县均有农机修造厂,50%的公社和20%的生产大队建立了农机维修点,公社农机管理站4.31万个(占全国公社数的80%),形成了覆盖全国、遍布城乡、比较健全的农业机械化支持保障网络,为农业机械使用提供及时、方便、可靠的服务。
机械工程导论课程改革初探
一、“机械工程专业导论”课程改革的必要性分析
南京林业大学机械类招生从2016年开始实施,包括机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业、过程装备与控制工程专业。在2016版的人才培养方案和课程大纲制定时明确要求机械工程导论课程既要满足教育和教学的需求,又要适应机械大类招生和人才培养要求。(一)高等教育人才培养的需要。高等教育是为社会培养各类高级专门技术和管理人才,机械类专业是高等教育工科门类重要的分支,对新生而言,大学课程,特别是机械类专业课程的学习目标、教学方法等方面与高中学习有很大差别,能否适应这种变化,不仅关系到大学阶段的学习成绩,还与后续的职业发展息息相关。因此,开设机械工程导论课程非常重要。(二)适应机械工程领域发展的需要。机械类专业的毕业生要求具有工程实践能力和创新意识,人文素养和职业素养,团队合作能力和国际视野,能在机械工程及相关领域有效运用专业知识和工程技术原理解决机械工程领域复杂工程问题的能力,能够适应社会发展趋势,以实现终身学习和可持续发展的目标,机械工程导论课程作为早期的专业知识教育课程,其课程内容的内涵建设尤为必要。信息化、智能化、自动化、绿色安全是当前我国机械行业发展的主要趋势也是国家经济发展的重要战略,这些变革使得机械类专业的内涵越来越丰富,面向现代机械发展趋势,改革机械工程导论课程内容的广度和深度,更好地帮助新生了解机械工程专业的背景、专业知识链的构成,国内外机械行业的最新发展概况和趋势。(三)引导专业分流的需要。大类招生的关键环节之一就是学生的专业选择问题,学生在报志愿选择专业的过程中存在着专业理解不足,认识水平参差不齐的问题。开设专业导论课程可解决学生对专业的困惑问题,使学生建立起对本专业比较全面的、概括的初步的认识,从而有助于学生更加理性地选择专业,对专业分流起到导航作用。针对本校机械类3个专业的特点,开设一门可融合原有3个独立专业导论课程的新的“机械工程专业导论”课程非常必要,这也将是该课程改革的重点和难点。(四)课程教学与评价的需要。机械工程导论课作为一门重要专业基础课程,要满足专业教学基本要求,其主要目标是帮助学生了解专业的培养目标、学科概况、课程设置、就业前景和领域等,培养专业兴趣,使学生对所学专业及从事的工作岗位有比较清晰的认识,为提高本课程的教学效果,培养学生工程伦理意识,根据课程特点,以工程教育认证为标准,以现代工程教育理念为指导,应该科学地从教学内容、教学组织、考核方式等方面设计机械工程导论课程。
二、“机械工程专业导论”课程改革的具体举措
(一)专业导论课程的目标定位。机械工程学是人类科学技术发展史上历史最为悠久的学科之一,也是对人类社会进步具有巨大贡献的工程领域之一。三百多年的发展可以说是一部灿烂辉煌的工业文明史,在世界进入知识经济时代的今天,制造业的发展和变化是令人炫目的,设计手段、制造理论、工艺方法不断推陈出新,微电子技术、控制技术、信息与计算机技术、传感技术、生物技术与机械学科的交叉、渗透、融合,逐步形成了制造科学与技术的许多新理论、新观点、新方法、新成果[3]。机械工程学涉及的专业方向很多,如机械设计、机械制造、机械电子、过程装备等等,对于刚入校的新生而言,专业选择存在专业不了解、盲目跟风的问题。在了解和选择专业的过程中,高校应该进行相应的课程安排和咨询指导,为学生提供有价值的、专业性强的信息,便于学生找到与自己个性特点相匹配的专业。机械工程专业导论课程作为一门“专业启蒙教育”课程,不仅描绘了机械工程的发展历史,也展示了当今制造业的设计手段、加工方法、服务领域、机械制造业的未来发展方向[4-5]。通过学习,学生能够对制造业有一种豁然开朗、回味无穷的感觉,通过了解不同专业的发展方向、培养目标、教学内容和就业领域,能从设计、制造、机电、控制等几个方面综合考虑,选择适于个人发展的专业方向。因此,机械工程专业导论课程的定位是为机械类招生的生源对象提供全面而清晰的本校机械类专业认知平台,对专业分流起到导航作用,同时为以后专业课程学习起到先行先导功能和宏观统领作用。(二)专业导论课程的内容设置。机械工程导论课程的教学内容需要针对入校新生对机械类各专业最关切的问题,如:针对机械类的几个专业是干什么的、专业需要学什么、毕业后自己能做什么等问题[6-7],引导学生明确学习目标,让学生了解专业、热爱专业,激发学生的学习热情,提高学生对专业的认同感,为学生答疑解惑。本校机械工程导论课程设置为16个学时(1个学分),主要包括机械与机械工程、机械类各专业内涵、人才培养课程体系、学习规划及方法4个篇章。1.第一篇机械与机械工程从介绍机械、机器、机械工程的基本概念入手,通过18世纪工业革命到工业4.0、中国制造2025机械工程发展历程、机械工程在各领域的成就、机械工程的社会重要性的教学,让学生对本专业有一个感性的认识,加强、坚定学生的专业信念。2.第二篇机械类各专业内涵以学科门类、机械类别为索引,并结合本校机械类专业特点,特别强调机械设计、机械制造、机械电子及过程控制在机械工程中的重要性及先进性,介绍机械设计方法引导学生对机械语言———图纸的认识,了解设计是机械产品的灵魂,而力学和运动分析是设计的关键;介绍先进制造技术引导学生了解机床加工、特种加工、工艺规程等最新制造技术,明白中国从制造大国到制造强国的发展意义;介绍机器人、数控技术等控制技术对机械产品的重要作用,人工智能化及信息化是机械工程将来的重要方向;介绍过程装备及其系统的状态和工况进行监测,控制方法,让学生认识到生产过程的有序稳定是提高过程装备的可靠度和功能可利用度的关键。通过对机械类中不同专业的内涵、特点、毕业生可从事的工作岗位、发展目标与前景等方面的教学,让学生了解专业门类,了解自己对不同专业门类的兴趣,为后期专业分流奠定基础。3.第三篇人才培养课程体系课程体系由一个专业所设置的课程相互间的分工与配合构成,高等学校课程体系主要反映在基础课与专业课、理论课与实践课、必修课与选修课之间的比例关系上。考虑机械类招生和培养模式,涉及3个专业的课题体系具有异同性的特点,(1)4年总学分为175左右,前1.5年的课程是完全一样,后2.5年的课程根据专业需求可设置不同的课程,满足大类招生和专业分流的需求;(2)为了满足机械大类人才培养需求,各专业均设置有大类通识课程、专业基础选修课(大类公共部分)、实践教学(大类公共部分);(3)为了培养学生创新创业的能力,各专业均增设了创新拓展模块。对课程体系的介绍能帮助新生了解本专业的人才培养模式知识结构,了解课程模块的比例与学分分布,了解理论课程及实践教学环节的设置及各专业课程内在的逻辑关系,了解毕业生应具备的知识、能力和素质的要求,有助于制定学习规划。4、第四篇学习规划及方法对大学生而言,大学课内成绩是基本,大学提倡自主性学习,课堂学习、网络线上学习、交流讨论、聆听学术报告等等都是非常好的学习方式。此外大学期间还要注重能力培养,包括:(1)奖学金:国家奖学金,国家励志奖学金,社会奖学金,学校奖学金;(2)荣誉:江苏省三好学生、江苏省优秀学生干部等等;(3)学科竞赛:数学、英语、力学、机械设计、机器人等;(4)大创项目:大学生实践创新训练计划项目等;(5)科研成果:本科生授权专利、、软件著作等;(6)毕业论文:江苏省普通高等学校本科优秀毕业设计。了解这些目标和方法,有助于新生更快适应大学学习生活,有序地、循序渐进地完成大学学业和既定目标。(三)专业导论课程的教学模式。专业导论课内容主要是以课堂介绍为主,以学生了解或比较熟悉为深度,具有难度不大但信息量大的特点。针对该课程的特点,以上述四大篇章为索引,结合专题讲座、视频演示、小组讨论等形式开展教学。譬如,在课堂教学中邀请教授对所研究领域的知识学科发展概况、学科发展前沿问题等进行专题讲座,并在此基础上进行讨论,从而帮助学生从不同角度来了解专业内容;借助国际知名企业产品制造视频、工业机器人作业视频等等,让学生更直观地了解先进制造技术和机电一体化技术,提升专业认知度。在实际的授课过程中,教学团队由各专业负责人组成,将专业特点与本校科研方向集合,将理论研究和工程实践案例相结合,将专业发展和人才培养目标结合,反映工程职业能力和标准,紧靠机械工程发展和专业的前沿。(四)专业导论课程的考核评价。课程考核的内容与形式对学生的学习有很强的促进和导向作用。基于目前专业导论课的考核没有统一的规范要求的实际,建立适应专业导论课特点的考核制度,对检查教学效果、提高教学质量非常重要。专业导论课课时较少,课程主要是引导大一新生对本专业相关内容有所认知,进行专业启蒙教育的课程特点,机械工程导论课的课程考核采取小论文的形式进行。论文包括五个主题内容:(1)入学前对机械工程的认识;(2)目前对大学课程学习的认识;(3)谈谈专业导论课后对机械工程的了解;(4)谈谈对机械类专业即“机械设计、机械制造、机械电子、过程装备”等专业方向的了解;(5)制定大学四年的专业学习规划。论文要求字数不少于3000字,层次清楚、主题突出、观点明确,其中对专业的了解要有自己的观点;论文格式规范、语言流畅、文字表达能力强。论文的评定标准主要体现在:(1)论文内容充实程度,占20分;(2)专业学习体会的深刻程度,占50分;(3)文字表达的逻辑性及流畅程度,占20分;(4)书写的规范程度,占10分。根据论文的评定标准,机械工程导论的成绩分为优、良、中、及格、不及格5个级别。优秀(90分-100分):针对机械专业论述很详尽。文理通顺、收集数据正确、资料新颖、内容翔实。论述清楚,有自己的独到见解或心得,满足撰写论文要求。良好(80分-89分):针对机械专业论述详尽。文理通顺、收集数据正确、资料翔实。论述清楚,有自己的见解或心得。满足撰写论文要求。中等(70分-79分):针对机械专业论述内容较充实。文理较通顺、收集数据正确、资料较充分。论述较清楚,无原则性错误。满足撰写论文要求。及格(60分-69分):针对机械专业论述内容单薄。文理基本通顺、收集数据正确,论述较清楚,无原则性错误。基本满足撰写论文要求。不及格(<60分):针对机械专业论述内容过于简单。内容混乱,语病多,没有体会。专业导论课程的考核注重对学生整个学习过程的考核,使学生学习的自觉性和主动性得以培养、形成及提高,从而增强了教学效果,提高了教学质量。
三、结束语
目前,各高校对专业导论课的认识和教学研究尚未达成广泛的共识,专业导论课程的开设尚处于探索阶段,本校就机械工程导论课程的定位、教学内容、教学方法及考核方式等方面进行了深入探讨及实践,对于高等学校提高人才培养质量具有重要的现实意义。实践证明,机械专业导论课的设置,对引导机械大一新生了解专业,明确专业学习目标,培养专业学习兴趣,调动学生自主学习积极性等方面都起到了较为明显的积极促进作用。