机械结构论文范文10篇

时间:2023-03-19 03:29:56

机械结构论文

机械结构论文范文篇1

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。

学生在学习《机械制图》的时候,教师都带有实物教学模型,让学生从三个方向观看,并且运用正投影理论把模型轮廓投影到三个相互垂直的平面上,然后按规定将三个平面展开到同一个平面形成了三视图。为了加深学生的理解,教师通常要求学生亲手制作模型。所以三视图的产生方式是:立体图一三个面轮廓分解一三视图。当学生阅图时,是将三视图的三个平面图形读人大脑,通过空间想像在大脑中拼接成对应的立体图,即三视图一三个平面图形合成一立体图。这个过程看似一个简单的思维逆转,但其思维的难度却不是成比例增加的。因为立体图一三个面轮廓分解一三视图是正向思维,且三个面形成在思维过程中是可以分解进行的,而三视图一三个平面图形合成一立体图是逆向思维,且立体图形的形成在思维过程中必须是整体进行的,所以理解难度大大增强,即使对于经验丰富的工程技术人员,仍会感觉到这两种思维方式在难度上的差别。

机械类专业基础课、专业课教学的主要目的是让学生理解用图形表示的结构原理,掌握设计思路及相关基本概念的应用,而不是让学生单纯地识图,安排的教学时间非常短。这样就难以在规定的时间内达到预期的教学效果。

三、解剖式动态教学模式

随着计算机硬件性能价格比的提高及计算机软件技术的发展,使三维实体的结构造型成为可能,这就为直接用三维结构图进行教学提供了基础。根据教学要求,我们选择了具有自顶向下设计特点的PRO/E软件进行三维实体的结构造型设计。其过程为:先构造零件毛坯实体,然后采用如机械加工及焊接加工过程的实体去除或添加,最终生成所需的零件实体;PRO/E还可根据设计的零件实体自动绘出它的三视图,并标注尺寸,因此从设计步骤上具有自顶向下的特点;除此以外,PRO/E绘制的零件实体还可以装配成总装图,故用PRO/E软件来演示结构的制造和安装过程对学生理解实例结构图有非常好的效果。

在实施过程中,我们拟将常用车刀、钻头、车床主轴箱、典型夹具制作成三维实体结构图。完成此工作后,可以使教材中的平面图形转换为立体图形,学生将抽象的空间想像合成阅图转换为直观的立体阅图,教师将静止的结构形态展示变为动态功能信息讲解,实验由被动的观察转换为主动的装配实践,从而提高学生的理解速度及深度,达到教学要求。经过这样的转化,使学生在读图的过程中,不但克服了平面图形及三视图阅图弊端,而且弥补了轴测图的观察角度单一的不足,还消除了实物模型的内部结构无法看清、不能任意拆卸的缺陷。

更重要的是,利用PRO/E提供的强大功能,还可以形成一套独特的教学模式——自顶向下的解剖式动态教学模式。这种教学模式是根据三维实体结构图,利用学生已掌握的基本知识及已有的结构、产品及实际经验,先讲解来源于生产实际结构图的功用,再讲解各部分结构的设计原则及运动特点,最后讲解其中每个零部件的功用,形成从整体到具体的教学特点,即自顶向下的教学模式。实际上,PRO/E软件还有一个重要的功能——快速装配,利用这个功能,在教学中,可以将实体结构中的零件逐个拆下,并可以在任意方位展示,使学生更容易理解各个零件在产品中的功能及与整体的装配关系,显然,这种方法具有医学中解剖的特点,所以称之为解剖式。此外,不仅这种解剖过程是动态仿真的,而且对于一些结构,还可以实现动态的运动模拟,所以这种教学方法具有动态的特点,因此,称为自顶向下的解剖式动态教学模式。

要达到这种教学要求,需利用PRO/E软件制作大量的三维实体零部件图及装配图,为了实现通用性,拟采用参数化设计方法,对刀具结构、主轴箱、常用夹具结构、常用标准件、先进设备的典型机构实现三维实体造型,这项工作完成后,不但可以达到上述的教学要求,还可以得到一个“副产品”,这就是可以让学生自己设计、装配产品的基本元件库,从而开发出《机械制造技术基础》的一个新的实验——虚拟机械结构拆装实验!

四、解剖式动态教学模式的研究意义

1.以学生在课程学习中遇到的结构三视图阅图难点为研究内容,以学生容易理解的三维实体教学方式为突破口,以学生的理解力提高为目标,形成了自顶向下的解剖式动态教学模式,实现了教学研究以人为本的思想。

2.充分利用了计算机软件及硬件技术带来的图形处理及显示的优势,将实体造型软件PRO/E应用于课堂教学及实验中,使专业知识中涉及到的大量的结构原理图和实例结构图更直观的呈现出来,加快了学生阅图速度,加深了学生对所学内容的理解,实现了教学手段的与时俱进。

3.著名教育理论家及建构主义理论的集大成者皮亚杰认为,“理解就是创造,或通过再创造去进行重构”。运用这一认知理论,鉴于PRO/E软件的特点,创建课程相关图库,使结构原理图和实例结构图具有实践性,学生通过动手设计部分结构,理解程度大大加深。实现了教学方法改革与提高认知能力的有机统一。

4.充分利用PRO/E软件强大的功能,使实例结构图以三维实体造型的形式全方位展现,组成零件可以任意拆装、移位、隐藏,相关运动机构可以动态显示,使学生快速理解实例的组成结构、运动原理及包含的基本理论,实现了教学过程的动态直观。

5.利用PRO/E的快速装配功能,在教学中,可以将实体结构中的零件逐个拆下,并可以在任意方位展示,使学生更容易理解各个零件在产品中的功能及与整体的装配关系,这种解剖过程是动态进行的。此外,对于一些结构还可以实现动态的运动模拟,首创了自顶向下的解剖式动态教学模式。

6.利用研究项目形成的三维实体库及现有的计算机资源,可以开出虚拟结构设计装配实验,不仅解决了实验装备模型的不足,而且提高了学生的学习积极性,培养了学生的设计能力和创新能力,并扩展了三维实体库,使该实验形成了良性循环。此外,利用虚拟造型,可以引进先进设备结构,大大提高实验的技术水平,因此形成了教学实验开发的新模式。

五、结论

1.采用自顶向下的解剖式动态教学的新模式,学生对刀具、机床、夹具等结构的课堂理解速度会有很大提高,轻松、形象、动态的三维实体教学会在很大程度上提高学生对机械类课程的学习兴趣,这样的良性循环将会产生很好的教学效果。

机械结构论文范文篇2

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。

技术借鉴

机械结构论文范文篇3

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

机械类的CSCD期刊的论文首要包括对:论文书写的标准、论文字数的操控、论文投稿方向等等这些方面的要求。

1、论文书写标准则就是要求论文的结构、格式等等是依照期刊要求的,往往注重于:论文的选题、论文的摘要、关键词、实例、图表、注释、参考文献、结束等等方面,要将这些细节都一一做到位。

2、论文字数的操控,一般来说机械类的CSCD论文一个版面要求在2200个字符左右,具体的当然看你所挑选期刊的要求了。

机械结构论文范文篇4

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。

(二)建设高素质专业师资队伍

建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。目前,该专业已形成一支学历层次高(博士占25%,硕士占75%)、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占65%、高级职称占75%)、专业素质水平较高的教师队伍[1]。为弥补原“化机”专业教师过程控制方面理论知识的欠缺,我们引进二位博士来做过程控制带头人。

(三)更新教学方法及手段

在教学方法上,采用互动式、启发式教学,讲课突出重点[1]。对容易理解掌握的内容要求学生以自学为主,教师只起督促、答疑质疑和考核作用,让学生自学和教师讲授、指导、解难答疑相结合。促进了学生学习的积极性,使学生获取知识的能力大大增强。在教学手段上,利用先进教学技术,采用多媒体(CAI)和教学模具教学。如过程装备制造、过程设备设计、过程机械和化工原理等课程,使用三维课件加图片资料讲解,增加动态演示效果,看到了只能下厂实习才能看到的设备结构、工作过程,形象生动真实。加深了学生对制造过程、设备结构和工作原理的理解,提高了教学效果。解决了黑板甚至挂图也难以表达的问题。激发了学生学习的兴趣。

(四)调整和优化课程体系

根据辽宁工业大学的实际情况,以培养目标为指导、以知识结构为框架、以培养规格为尺度,进行理论教学与实践教学内容的合理配置。在教育思想上由传授知识转变为能力培养;在课程内容上按照“加强基础、砍掉重复”的原则进行重组,并充分注意各课程的分工、衔接、协调与补充[2]。在教学计划和课程体系方面,以过程装备为主体,以化工过程和过程控制为两翼,具体地说:过程的主体是化工装置,包括化工单元设备及设备成套技术,且必须以工艺技术(化工过程)和过程控制为补充,从而使之成为培养工程型人才的摇篮。贯彻厚基础、宽专业、强能力、高素质的基本原则[2]。结合辽宁工业大学的实际情况,过程装备与控制工程专业课程体系如下:

1.精炼化工方面课程、加重机械方面课程、强化控制方面课程。由于过程装备与控制专业是复合专业,即化机电的集成,它不可能将三个专业方向的课程全部照搬,故根据我校情况,在教学计划中只设置了工业化学及化工原理两门化工方向的课程,将普通化学砍掉;又因为过程装备与控制工程专业是以机械为主体,故在课程设置上格外突出机械方向的课程。如:按传统设置了机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、工程材料、过程设备设计和过程机械等;在此基础上添加了过程工业必需的基础课程,我们设置了粉体力学、工程热力学、工程流体力学等课程。此外,为加强过程装备的自动控制,实现机电一体化,我们认为最核心部分是控制原理和控制方法的应用。为此,设置了电子技术基础、机械控制工程基础、PLC技术基础和过程装备控制技术应用等课程,从根本上实现了化机电的复合。

2.加强专业实验,强调工程实践,注重动手能力培养。实验教学是本科教学的重要组成部分,它与理论教学同样重要,对提高学生的综合素质,培养创新精神与实践能力具有重要作用。“过控”专业实验室主要承担“过控”的专业实验,过去大多是化工机械方向的实验,与“过控”专业要求很不相适应。为此对专业实验进行了全面整合,按照过程装备与控制工程专业人才培养目标的要求,坚持“厚基础,重实践”的人才培养思想,补充了过程装备控制项目的实验。实验类型由单一的验证性实验,增加了综合性实验和设计性实验。例如:新增了过程装备与控制多功能综合实验,多容液位控制系统综合实验等。搭建实践教学,科研平台。实验数据采集、测量、控制与数据处理系统大部分实现计算机控制,提高了学生的实践和创新能力。同时,将实验仿真和实际实验结合起来,提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面。目前可为本科生开设20余个实验,供学生自由选择。为学生实践能力、科研能力和综合素质能力的培养提供了实验教学基地,并对教师的科研工作提供了一定的实验支持,同时还可为社会承担科研与开发任务。

3.充实和丰富实习环节内容,实现实习模式的多样性。实习是工科学生完成工程师基本训练极其重要的实践性环节,也是目前高校整个教学过程中的薄弱环节[6]。其内容与实施方式安排的好坏直接影响学生素质与知识面。经多年教学经验,我们感到培养一支具有丰富实践经验的实习指导教师队伍是确保实习质量的关键。因此应该加强专业教师到校外实训的建设,聘任在生产一线工作的具有高级专业技术职称的专业人员来参与实习指导,从而提高实习指导教师的整体实践水平[6]。其次,还要强化实习基地的建设。实习基地包括校内实习基地和校外实习基地。校外实习使学生开阔眼界、增长见识,学到校内无法学到的先进生产技术与科学管理经验。建立校外实习基地必须是互惠互利,这就要求我们必须与企业建立良好的合作关系,为企业无偿或有偿地提供一些技术咨询和科研服务,从而使企业愿意与我们合作,为学生实习奠定基础[6]。即使这样,也不可能一遇到问题就到企业去实践,对于一些简单的或特别复杂的问题,可将过去去校外实习的单一模式改为在校内实习模式。通过仿真软件的训练,提高学生工程意识和动手能力,既经济、方便,又能达到实习目的。校内实习基于计算机、网络、多媒体课件和仿真软件,由人工建造的模拟工厂操作与控制或工业过程设备为工具,用实时运行的动态数字模型代替真实工厂的仿真实习,缓解由于实习经费紧张,造成实践教学质量滑坡的压力,并可以学到校外实习难以学到的知识;在仿真实习中,学生的主动性得到充分发挥,对化工过程,设备性能及控制参数有了更深理解。这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力,又丰富了实习内容,受到了学生的欢迎。

4.改革毕业设计(论文)的模式,从单体化工设备为主转向成套装置设计。毕业设计(论文)是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题,是完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。根据企业的要求,修订了毕业设计(论文)大纲和毕业设计(论文)指导书,指导教师依据培养目标从工程实际或纵(横)向科研课题选好题目(不设虚拟题目)后,采用双向选择方式。毕业设计(论文)内容以工程设计为主线,计算机为结合点,把机械、化工及控制技术三个学科的知识交叉、渗透、集成,考察和训练学生的综合能力,有利于培养学生对过程装备系统性和大工程概念的理解,改变了原来传统的单体化工设备设计模式[2]。学生在确定自己毕业设计(论文)题目后,采用计算机软件(AUTOCAD、CAXA和Word)绘制工程图样并输入和输出毕业设计(论文)说明书,从中得到了真刀实枪的训练。掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力,使学生从过去单一的独立设计模式转变为部分独立项目与部分协作项目设计模式,培养了学生协同工作能力。扩大了学生的知识面,提高了学生毕业后的就业机会。

5.加强能力培养,以体验为手段,学研互动,让学生在参与中提高创新能力。教学计划有2个创新学分,其目的是帮助学生树立崇尚科学的思想,培养学生创新能力。具体的做法由科研能力较强的教师把自己的科研成果、科研工作体会、工程实践经验传授给学生,把工程案例带进课堂。这些知识的传授必然能够启发学生思维[5]。然后学生自己申报创新实验的题目或参与老师的科研项目,以实验室(实验装置或过程设备拆装)或工厂为平台,以教学模型或实物为道具,让他们在动眼、动脑、动手过程中认识基本结构,了解基本原理、让技术还原[5],从而激发学习兴趣和主动性,获得创新意识和创新能力,从中受到初步的科研训练。最后,学生将成果以专利、发表科技论文、参与教师科研项目和创新实验报告的形式申报,经评审合格获取1~2创新学分。

机械结构论文范文篇5

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

2.1目的与意义

1)促进教学团队的建设与发展。实行“内外开放”机制,结合学校专业设置和发展特色,加强与其他高校、企业和科研机构的合作。鼓励团队成员提升学历与职称,支持成员外出进修与培训,在开展项目研究业务方面可相对独立,注重个人的发展。为适应学科的交叉融合,迎合新能源汽车、智能汽车的发展,在专业结构上将优先加入新能源汽车、材料科学与工程、电子科学与技术专业的团队成员。学历层次上,优先加入高学历层次人员,考虑到配合更多的实践环节,也需要吸收实验员。此外,着重引入外校、企业具备工程系列职称,致力于新能源汽车教学、研发、制造的人员,以完善团队的梯队构成和专业领域。2)提高学生专业素养,提升培养质量。引导学生对科学研究的兴趣,教学研究与教学改革中着重将科研项目研究过程中的问题、方法、措施、结论、成果融于教学中,更新教学内容,介绍学科进展,进一步激发学生的科研兴趣与创新创业意识。提升团队的教学与科研水平。利用浓厚的团队学术氛围,通过科研工作将书本知识与实践有机结合,积极申报和参与各类教学和科研项目,不断加强对各自学科前沿动态的把握,增进教师的科研与教学能力。提升团队学术水平和知名度。积极开展学术交流,拓宽教师及学生视野,活跃学术气氛。定期邀请兄弟院校、知名企业的专家进行学术讲座,同时鼓励团队中的教师定期举行学术报告等活动,积极吸引更多师生参与到科研课题讨论中,培养学生的创新意识和科研能力,同时提高团队知名度。通过团队建设,优化团队结构,增进团队水平,提高教学水平,达到提升学生科研能力、创新创业意识与技能的目的。团队教学配合相得益彰,科研合作齐心协力,个人发展团队支持,友情深厚工作愉快。这样的团队自然会吸引更多人加入,也就有了将团队建设发展管理运行的方法进行推广的前提。进行团队指导毕业设计的探索与实践,不断优化团队结构,不断改进团队指导方法和策略,提升毕业设计的质量。学生的综合素质得到切实的提升,一届届高年级对低年级学生的潜移默化,逐步引导形成良好的学习风气,学生具备积极的学习热情、努力的学习态度、严谨的研究作风。

2.2思路与方法

1)以真实课题为主要课题源。吸引学生参与科研,利用教师的科研和教改课题、企业需求的课题,有针对性地提取、定制总课题和各子课题,鼓励学生积极申报和承担相应课题。为有读研想法的学生设置专项课题,涉及的手段、方法、软件与读研时类似,为他们今后读研打下基础。2)制定更加完善的毕业设计各环节监督细则,保证毕业设计全过程闭环把控[7-8]。目前的评价方式主要是对最终结果进行主观评价,忽略了对毕业设计过程的评价,学生在设计过程中的一些难题和困惑不能得到及时解决,从而影响整体进度和质量。因此,需要将整个过程分为多个阶段,制定各个环节详细的评价指标,使最终给出的评价结果更加合理。同时,还可以起到监督指导教师团队工作情况的作用,为团队指导老师业绩考核提供依据。3)建立毕业设计指导教师团队,发挥指导教师专长,分工协作,各有侧重,注重过程。吸引优秀教师,组建立毕业设计指导教师团队,优化团队学历结构。成员之间教学分工明确、科研合作融洽、专业知识互补、个人友谊深厚,确保了团队的生命力。在锻炼学生科研能力的同时,培养学生创新创业意识。4)建立团队指导毕业设计工作机制[9]。其中具体任务主要包含以下几个方面:①根据团队教师自身专业优势,从毕业设计思路、论文撰写格式和方法、绘图指导、实验设计和开展等几个方面明确不同教师的指导任务,同时建立指导教师考核指标。②结合教师在研课题和学生兴趣方向,对子课程进行归类,从课题方向、能力需求、实验要求、相关性等几个方面进行分类,为学生选题提供便利。③制定详细的任务书,其中包含内容要求、能力要求、创新点要求,使学生能够更加明确毕业设计的要求。④根据毕业设计全过程监督细则,明确文献查阅及综述、开题答辩、初步分析、中期检查、完成分析、图纸绘制、实验总结、格式检查、初稿提交、论文答辩等各环节的具体考核要求和时间节点,从而保证毕业设计顺利完成。5)完善综合评分体系。目前,评分体系主要集中在论文的答辩环节,不能对毕业设计过程进行有效的评价。因此,需要建立一个多维度的评价体系,既能体现毕业设计的最终水平,又能考查学生成在整个毕业设计过程中知识的应用和能力的成长。综合评分体系应包含以下几个方面:①能力评价方面,能够对学生的学习能力、设计能力、动手能力、自主创新能力、团队协作能力、论文写作能力进行评价。②知识评价方面,包括通识知识、专业学科知识、交叉学科知识。③平时表现评价方面,包括工作努力、遵守纪律、作风严谨、态度端正等。④方案设计、实验和分析评价方面,应包括论文设计、实验方案的科学合理性,数据采集、计算、处理的正确性,论据可靠、分析、论证的充分性,结构设计合理、工艺可行、推导正确或程序运行的可靠性,绘图的标准性等。⑤答辩表现评价方面,应从阐述有理有据、基本概念清晰、问题回答准确而深入等几个方面进行评价。6)完善质量评估体系。指导教师团队负责质量把关,承担毕业设计质量的责任,完成自评[10-11]。组织质量评估鉴定,成立毕业设计评价专家组,对毕业设计的教学条件、教学过程、学生反馈、教学效果等进行评价,对比团队式毕业设计与传统模式在各方面的差异。根据学校实际情况,遵循定性与定量评价相结合,基本要求与较高要求相结合的原则[12],建立科学、有效的毕业设计指导质量评估体系,如图1所示。

3结束语

机械结构论文范文篇6

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

在这里我们将一般数控系统的概念广义化,定义成由控制器,机械结构,伺服单元等三个主要部分组成的产品模式。控制器就是我们通常所说的计算机数控系统,它由专用或通用计算机硬件加上系统软件和应用软件组成,完成数控装备的运动控制功能,人机交互功能,数据管理功能和相关的辅助控制功能,是数控装备功能实现和性能保证的核心组成部分,是整个数控体系的中心模块。机械结构是展现控制器运动控制功能的执行机构和机械平台,如数控机床系统中的铣床、车床和加工中心等机械部分;数控机器人系统中机械手和机械臂等。机械结构根据具体应用场合的不同,具体形态千差万别,但都可以按照运动学和动力学方法简化成运动机构的各种组合形式,这种组合越复杂其对控制器的能力要求就越高,同一种控制器可以完成对不同机械结构的控制,同样一种机械结构可接受不同控制器的控制,这说明机械部分和控制器组合起来可形成形式多样的产品类型。伺服单元是连接控制器和机械结构的控制传输通道,它将控制器数字量的指令输出转换成各种形式的电机运动,带动机械结构上执行元件实现其所规划出来的运动轨迹。伺服系统包括驱动放大器和电机两个主要部分,其任务实质是实现一系列数模或模数之间的信号转化,表现形式就是位置控制和速度控制。在此基础上,随着开放式数控技术的出现,数控系统体系具备了自我扩展和自我维护的功能,这得益于各种二次开发手段提供了自由完善和自定义系统软硬件功能和性能的能力。因此,开放数控所特有的二次开发平台也作为一个新的组成部分融入了数控系统体系结构中,并在深刻改变着传统数控系统的结构特征和应用方式。

2.2应用开发系统组成和功能规划

本文所建立的一体化数控系统应用开发平台,完成对上面四个组成环节的统一管理控制,系统规划,设计开发和仿真校验流程,其组成结构如图1所示。系统组成规划模块完成所需数控装备产品的单元组合,功能规划和性能规划;机械结构设计模块完成对机械执行机构的物理建模,动态性能仿真,实体造型,结构绘图和工艺设计;伺服单元控制模块完成伺服系统的选型,位置控制规划,速度调节规划;运动规划控制模块完成运动轨迹规划,插补算法设计和仿真,控制策略设计和仿真;人机交互管理模块完成人机交互界面的设计和实现,数据管理和通讯功能。

整个应用开发系统的每个模块都分为应用和开发两个部分:应用部分针对于现有的系统模式和控制方法,从熟悉、使用、理解角度出发通过相应的软硬件技术手段实现对现有技术资源和产品资源的消化吸收;开发部分在应用部分的基础上,针对应用中发现的问题和产生的创意,对数控系统体系的某些组成环节进行旨在提高其性能和丰富其功能个性化的二次开发并提供进行这种二次扩展的软硬件技术支持环境。

应用开发系统以硬件调试平台和集成开发软件两种形式组合展现,硬件部分主要包括典型特征的机械结构实体和伺服单元实体,以及控制器的硬件实体部分,主要是满足对硬件组成部分的扩展和对软件应用开发的效果体现;集成开发软件是个基于PC机系统的统一的资源管理配置和开发调试环境,满足从系统规划、控制策略、人机交互和扩展应用等各主要环节的开发过程。集成开发软件由多个功能单元组成,既包括内嵌的功能单元也包括可与第三方软件进行通讯和数据交换的接口,这使得系统软件的可以灵活的集成到别的软件中或将其他优秀的组件集成到统一的开发环境中。系统采用网络化分布式的模块组合形式,使得多个模块可以分散地工作在不同的平台上,而且通过计算机网络远程共享彼此的数据资源和相对集中的同一个硬件资源。

2.3应用开发系统构建策略

应用开卡系统的构建始终遵循应用与开发紧密结合的原则,按照层次化教学的思路,从软件和硬件两个方面来规划实现不同规模的应用开发系统。

2.3.1应用与开发相结合的策略

熟练应用现有的技术方案是进行创新开发扩展的基础,而个性化开发扩展也是进一步加深对相关技术理解使用的有效途径,二者相辅相成,必须贯穿于整个数控技术的教学过程中。从应用角度将现有的技术和资源以可交互的方式体现在统一的软硬件平台中,是构建系统时的一个核心任务,为此我们充分采用了多媒体技术。首先集成了应用准备阶段所需的文档和图片资源,涵盖技术背景、技术原理、应用例程和产品资源等多方面内容;其次针对于其中涉及的操作实践环节,依托于某些具体的典型产品,建立了一整套操作仿真系统,实现对真实系统功能和操作的全真模拟,从技能层次加强对某种技术资源的深入理解。从开发角度将现有的各种计算机辅助设计制造手段有机集成是实现各个环节开发的有效途径,开发从仿真阶段开始,如机械结构的造型和动态评测,伺服单元的调速和位控测试,控制算法的轨迹规划曲线等;然后再进入到实际的硬件配合调试中,具体验证执行机构的运行特性;涉及到硬件结构扩展的部分,则需要从电路设计,逻辑测试方面去实践。

2.3.2结构和流程的层次化策略

根据不同的教学实验阶段和不同的教学目标,搭建相适应的应用开发环境和实现层次化系统结构是贯穿于应用开发系统功能规划和模块组建过程的重要原则。依赖于模块化的构成特征,用户可对系统进行策略配置改变应用和开发的难易水平、应用范围和流程顺序。如对处于原理性熟悉阶段的教学活动只保留系统组成中数控系统体系规划部分;对处于技能性培训阶段的实验活动可增加某些典型产品的仿真操作系统;对于控制能力实践阶段的开发活动又可以再增加运动规划控制模块等一系列逐层扩充功能的应用开发步骤。

2.3.3软件和硬件紧密结合策略

以往的教学活动只从上层控制软件的角度开展数控技术的教授,使得学生对于具体完成功能的硬件部分结构缺乏足够的认识。这种不明确造成了很多情况下对一些控制思想和控制算法的理解模糊,因为很多软件算法的形成都是跟底层硬件特征密切相关,特别是涉及到多种硬件平台的时候,这种相关性就更加明显,因此加强对硬件一定程度上的深入理解是机电一体化教学的必然要求。

应用开发系统采用两种模式来实现这一目标:第一种是硬件仿真模式,即为特定的典型硬件结构建立一个由软件虚拟的硬件层。硬件层以硬件电路图框的形式展现,其输入输出口可进行交互,以此来模拟整个硬件部分工作时的信号流程,并可像真实硬件一样接受软件算法的代码控制。第二种是建立模块化的硬件单元框架,以真实的硬件模块封装后加入到系统结构中,模块之间采用便于安装和检测的接口,以此来实践系统硬件部分的实际搭建能力。

2.3.4与实际产品相结合的策略

对现有的产品资源是消化吸收是进行独立个性化开发的重要手段,特别是一些技术成熟度高、技术资源丰富的产品更是应该广泛进入教学活动的过程中,让市场产品的发展态势来影响教学和实践活动的指向和重点。为此我们充分运用了互联网上的丰富资源,将众多数控技术厂商的网站集成到应用开发系统的资源模块中,并制作了可进行交互处理的资源向导。另外我们还专门制作了行业性专业网站——中国机床工具网(),该网站已全面运作并积累了丰富的产品资源。

3.关键技术及其实现

引导型应用和开发模式

层次化的教学模式要求应用开发活动有一个可依附的实践模板,它体现一种交互式的资源响应机制,对学生的实践活动作出引导和评价,并提供获取相关资源的渠道。本系统所建立的引导环境是一种浮动式内嵌帮助平台,它底层以数据库的形式作为资源实体,按照具体应用开发的层次和场合,主要采用交互对话模式,符号描述模式,精灵向导模式三种手段来集中或分散地展示资源。交互对话模式是采用工作步骤预定义的方式,将一些比较成熟的应用开发流程的顺序和内容固定下来,以对话框的形式体现配置环境,最后展现出整个过程的信息结果。符号描述模式采用自定义编程语言的模式对一些需要验证的软件算法和控制流程进行规划,它有别于一般通用的编程语言,只是针对于具体应用场合采用特征描述的方式搜集特定的信息表示,与其所连接的资源数据库进行交互后,给出算法或流程运行的结果和评价。精灵向导模式是提供一个实时在线的帮助信息窗口,该窗口具备智能化的交互形式,可自动根据当前所处的状态提供出相关的引导型帮助信息,并具备自学习的记忆模式,按照用户的应用开发进展调整引导的策略。

图2所示的是针对与控制器部分建立的引导型开发平台的结构,借助于预先定义的各种信息库,将使用特殊语言描述的用户功能要求转换成信息库中特定策略的组合,然后通过与控制器的微控制核心相匹配的代码编译器,将策略描述翻译并通过计算机的并口经由下载电缆传送至控制器的仿真开发接口。控制器内部存在一个与之相对应的仿真开发专门存储区,用于用户订制功能代码的在线校验,该存储区与正常数控程序存储区相互屏蔽,保证二次开发的安全性,并通过校验策略和评价机制返回二次开发的性能指标。

网络化分布式应用体系

网络为分布式资源的集中利用提供了有效的共享途径,经由互联网的交互式通讯机制和监控诊断机制为应用开发系统的远程教学活动提供了安全可靠的媒介。模块化组件、开放式接口和分布式互连三个关键技术实现了这种网络化的应用开发环境。其中模块化组件是基础,分布式互连是形式,开放式接口是连接手段。功能组件的模块化是基础,是对特定功能单元的软硬件进行封装的实体,具备明确定义的交互形式;分布式互连是个单元模块的运行模式,通过网络的连接使分散在不同平台上的软硬件建立起通讯和一种层次化的控制策略,并采用网络激活的技术方案动态配置整个网络中各模块资源的运行和响应特性;开放式接口是各个模块之间的连接通道,接口的开放特征体现在单一模块的多接口和分层次接口两方面:如运动控制单元模块具备伺服电机驱动、步进电机驱动和直线电机驱动三种接口,可按需要配置激活或屏蔽;又如运动轨迹算法模块具备表层的速度加速度曲线配置接口,中层的特定曲线轨迹插补算法定义接口和底层的运动规划策略定义接口三个层次。

图三展示了一种基于校园局域网和互联网的应用开发系统工作模式,从事机械设计,伺服规划和运动控制交互的三个实验室内部的每台计算机上运行着不同的模块单元,并通过局域网共享数据资源;另一方面三个实验室又通过校园网进行连接,实现各教学环节的有机联系,再加上互联网络,系统的功能便可拓展的远程监控领域。

结束语

采用模块化组件技术建立的开放结构模块化数控系统应用开发系统通过组建校园局域网的形式在天津大学机械学院的数控技术教学活动中得到了应用,在交互式学习中取得了很好的效果。

参考文献:

1李德庆等.计算机辅助制造.北京:机械工业出版社,1994

2李伯虎.计算机集成制造系统约定、标准与实施指南.北京:兵器工业出版社,1992

3任仲贵主编.CAD/CAM原理.北京:清华大学出版社,1991

4向文.参数化特造型系统的研究.武汉:华中理工大学博士论文,1997

5TienChienChang,R,A,Wysk.AnIntroductionTo

AutomatedProcessPianningSysten.PrenticeHallInc,1985.

黄乃康等译.工艺过程自动设计导论。西北工业大学出版社,1988

机械结构论文范文篇7

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

课题所涉及的行业要多种多样。例如,装备制造、矿山设备、农业机械、食品加工及特种设备等。这样既满足了不同学生的兴趣要求,又减少了雷同现象,指导教师也可以把难度相对大的课题,按照工艺或结构分成几个小课题再分配给不同的学生,使他们之间既有明确分工又有合作,增加学生的团队协作能力。除指导教师按照自己的工作经验和要求命题之外,可以与企业联系,设计一些在现实工作过程中实际应用的课题,增加项目实用性的同时,也允许学生根据自己的观察与爱好,由自己提出课题。部分学生已经参加了工作,也可以根据其所在的企业的行业性质和产品特点,设计有关产品。最后由教师和学生商议共同提出课题,以提高学生的学习兴趣,对其将来或现有的工作有着直接的帮助。

1.4减少论文在整个毕业设计课题中所占比例,增加机械结构设计的要求

国家教育部2014年教育改革的一项重要内容,就是将600多所大学本科学校转向职业技术教育。因此,大部分大学本科生将来的就业岗位将是生产一线。因此,倾向于理论研究的论文题目在课题中的比例应当减少,更多地增加和体现生产实践中实际应用的课题。同时,也是由于论文内容是学生更容易抄袭,降低了教学质量,达不到学校开展毕业设计的真正目的。

2机械专业毕业设计过程中的几个具体问题

2.1参考资料的收集

拿到设计题目后,学生最直接想到的是从网络中搜集资料。学生无疑能够很快地找到与自己题目相关的各种资料,但涉及到具体技术问题和具体结构问题的内容,网络中可参考的资料很少,能够具体解答的更少,这时学生就会感到很茫然,无从下手,这就是现代大学生的通病。之所以有这种惯性的思维,是由于现代的教学模式和教学理念不当造成的。在大学学期期间,学生们遇到问题后就去查找课本上的现在公式,只要套用就可以了,然后实际的设计却并非这样简单,要靠学生自己去思考,去查找相关文献。因此,在此期间建议学生到图书馆,到企业去,更广泛地搜集资料。另外,随着标准化的完善,有许多设备的设计制造都已经有了国家或行业标准和规范设计。例如,特种设备、食品加工设备、制药设备和计量设备等其设计方法和过程,甚至结构等都有详细的规定和要求,建议学生在查阅有关资料的过程中,学会查阅相关的国家标准或行业标准。

2.2设计方案的确定

学生在经过了资料的搜集和总结后,根据自己的课题的要求,绘制出机构运动简图。然后对机构的运动部分进行初步的设计计算。此时,机构的选择,前提是要满足课题要求和机器功能的实现。但是,很多学生不重视这个过程,基本上在这个阶段都是画草图,懒于计算,导致在真正的结构设计过程中出现返工的现象。而且在方案设计时,要设计出不同的方案进行比较,甚至要做一些简单的模型进行实验比较。比较的过程中,不仅考虑机构是否达到生产率的要求,还要考虑机构的运动的平稳性,最终确定出更合理的方案,并绘制出正规的机构运动简图。

2.3设计计算

毕业设计中的计算主要包括执行机构和原动机所需的功率、运动学计算、动力学计算。

2.3.1类比法确定执行机构所需功率

首先,确定直接参与工作的执行机构所需要的力、力矩、速度、加速度和位置等技术参数,从而计算出执行机构的功率;然后,计算出整个传动系统中的传动功率。很多种情况下,执行机构所需的功率比较容易确定,例如,起重机起吊重物所需要的力、钢筋的弯曲切断所需要的力等。然而有时,这些重要的参数无法用简单的方法来确定,因为这些参数与其机器加工的对象和加工工艺有关,例如,压球机的设计。压球机压制过程中的径向压力是要通过模型试验而测定的,对于学生来说,这个环节有困难。因此,这种情况下,就要去找似的工况所耗用的功率,总之就是要用类比的方法来确定执行机构所需要的功率。确定了使用功率就可以确定原动机的功率,按国家相关标准选取电机类型,如三相(或单相)交流异步电机、直流调速电机、步进电机、伺服电机等。其中步进电机和伺服电机的主要参数是根据扭矩确定的。

2.3.2运动学计算

在确定了电机转速之后,设计者需要对传动系统的各机构进行速比的分配。在速比分配的过程中,学生一般是按照课本推荐的数据来分配的,例如,带传动,课本上推荐的传动比是2~7,但在大功率带传动的机器中,小带轮基准直径确定后,如果按照传动比2~7来设计大带轮时,大带轮的直径会很大,有可能不满足实际的结构要求。在实际的设计过程中,速比的大部分应该是由减速器来承担,所以先确定减速器的型号。具体的步骤是:首先根据速比,对应的功率查到减速器型号,再根据型号(一般其主要结构参数是中心距)查得其联系尺寸。机器其余的速比部分再由其传动形式来补充。

2.3.3动力学计算

在载荷计算中有时候会遇到较复杂的力的分析,如风载荷,雪载荷,地震载荷等,学生有时候不能够很好地将这些力进行简化,做出受力分析。因此,在此时建议学生去查找相关国家或行业标准里有无所规定的计算过程要求,若设计题目属于特种设备的卷扬机,起重机设备等,国家标准里都规定有计算内容和推荐公式,以及各种参数的选择,这时学生就必须按照标准进行;若标准里没有规定的就得查阅相似情况有没有其他设计人员发表的论文或者专著等,作为计算时的参考;若没有标准规定的,没有资料的,就得做模型试验,来确定相关参数。学习程度比较好的学生建议借助于分析软件进行计算,如Ansys、Creo、Adams、Recdyn等,其计算的目的是确定结构主要零件的尺寸,同时还是要保证机器运动过程中的平稳性与可靠性,为下一步的机构设计打下基础。在此阶段里,许多学生甚至个别老师误解地认为设计就是计算,也就是要把包括结构在内的所有零部件的尺寸都计算出来,才能开始绘图,其实这是错误的。计算是基础,有了基础计算数据,就可以开始绘制结构图,很多结构和一些零件的尺寸是在绘图的过程中去确定的。

2.4结构设计

作为机械专业的毕业生,常见机械和机构的设计与机械识图和制图的能力是最基本的要求,但由于绘图过程相对比较繁琐,需要一定的三维透视能力,学生们害怕画图已成为一种普遍现象。如果在此之前没有进行充足的绘图训练,所画的机械图纸问题较多,与正规图纸的要求有很大差距。虽然此阶段必要的计算已经结束,但大部分学生对绘图仍然感到茫然,无从下手。这个阶段指导老师应该在与学生共同分析结构的特点、视图的合理布置、标准件和外购件的选用、润滑的选用以及安全措施的应用等,重点指导结构设计和图纸的绘制。结构设计一般从执行机构先绘出,然后,逐渐向其他部分展开,边画图边修改,直到完成整个装配图的绘制。相对于装配图的设计,零件图的绘制设计、更多的要求是视图的正确表达、尺寸及加工要求的准确标注、零件材质的合适选择、合理加工工艺性等。所以,零件图要求的完整性和准确性更高。大部分毕业生觉得零件图好画,但结果往往不令人满意。有许多学生仍然还是画了几张在课程设计时的零件图,比如传动轴、齿轮、带轮等,反应出学生对零件设计工作的欠缺和不自信;也有一些同学,先用三维软件建立一个三维的模型,让软件自动生成二维的工程图纸,又不加于修正,致使零件图表达不完善,不能作为实际生产用图纸。所以,在整个结构设计阶段,指导教师要不断地检查学生的进度情况,及时指出图纸表达中的错误和不合理,避免设计出现重大的返工现象。

3结束语

机械结构论文范文篇8

[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

(一)导师制。本科生导师制是指组织高校内从事教学、科研方面的骨干教师,结合自己的研究方向,在专业高年级本科生中实施对专人进行因材施教的一种制度[1]。在本次毕业设计一年制教学中,全过程实施导师制培养,进行学生-导师的双向选择,通过导师教学科研特长的自我介绍,学生依据自己的意愿自主选择,导师根据学生的平时表现也进行选择,建议一些有考研意愿的学生优先选择具有研究生培养资格的教师,为具有深造潜力的学生提供适合的学习成长环境,一般每一小组9人左右。对于进行校企联合毕业设计的学生,为充分利用企业资源和弥补校内不足,实施双导师制即设定一位校内导师和一位企业导师。由校内导师和企业导师共同确定学生的题目,一般是企业的工程实践项目或者在研项目子课题。企业导师主要负责学生在毕业设计过程中的细节问题指导,校内导师与学生也定期进行交流,如利用电话、QQ、微信或者电子邮件,与学生共同探讨毕业设计中的问题,同时进行进度督促。导师制毕业设计过程中,前期(第7学期),导师根据毕业设计题目的需要,将任务分解,引导学生收集文献资料,分析国内外有关研究现状和产品结构性能,学习液压元件及系统有关理论知识,系统学习和训练学生工程制图能力,定期组织小组组会,相互交流阶段性成果和讨论有关问题,为后期毕业设计的进行奠定良好的基础。后期(第8学期),校内导师下达毕业设计任务书,学生根据毕业设计要求和进度安排,在设计方案-几何尺寸计算-强度校核-绘制装配图-绘制零件图-撰写设计说明书的整个过程中,导师全程与学生交流。(二)校企联合。兰州理工大学机械电子工程专业(原流体传动与控制专业)一直在我国流体传动及控制领域具有重要影响和地位,形成了“甘工大液压”品牌,专业与我国装备制造业、工程机械、车辆、重工、军工、航空航天等领域的相关企业建立了良好的合作关系,为校企联合毕业设计提供了丰富的企业资源。校企联合毕业设计充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合于学生的培养过程之中。本次毕业设计一年制教学中,部分设计小组将企业毕业实习与毕业设计一体化,即学生的毕业实习和毕业设计都在校外同一企业进行,学生前期在企业能够联系生产实际获取液压元件、系统设计制造和试验研究的相关知识,印证和巩固已学的专业理论知识。这样,可使学生在实习中得到对液压元件及系统生产的准确认识,并从生产工艺上初步了解液压元件及系统的加工制造工序,为后期毕业设计的开展奠定实践基础,而不停留于理论层面。校企联合毕业设计一般是以企业工程实际问题或者研发项目为背景,培养学生深入运用工程原理和各种工程知识,分析和解决复杂工程问题的能力[5]。要求学生在学中干、干中学,不怕没做过,就怕往后缩。本次毕业设计中,如“3.5吨液压挖掘机回转与动臂偏转液压系统的设计”“高压大流量乳化液泵设计及其校准”“超疏水沟槽表面通气减阻特性的试验研究”“液压双足仿人机器人电液驱动系统设计及其仿真分析”等题目,紧密围绕所在企业或科研院所的生产实际,针对企业关心的实际工程问题,进行有一定深度的计算与分析,达到了多方共赢:学生受益,企业单位受益,教师学校受益。(三)PPT答辩。毕业要求中沟通能力要求为:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,其中包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。往年毕业设计答辩中一般流程为:学生自我介绍—答辩老师提问—学生回答,其中自我介绍中一般对照图纸和说明书口头表述,部分学生陈述不清、表述不当甚至没有充足自信。本次毕业设计部分小组试行PPT答辩,学生的重视程度明显提高,学生将一年来所得成果通过PPT的形式进行讲解,表述条理清晰,同时也增强了自信。PPT答辩给学生营造了一种浓厚的学术氛围和仪式感,使学生具有一定的成就感和获得感。

三、教学效果反馈

为了切实了解毕业设计一年制的教学效果,在毕业设计结束后对本专业学生进行了一次调查问卷,主要设置以下问题:(1)你是在校内进行的毕业设计,还是在企业或科研院所?(2)毕业设计前半年你有什么收获?(3)本次毕业设计你最大的收获是什么?(4)你期望在校内进行毕业设计还是在企业?(5)你对毕业设计过程中教师的指导有什么建议或意见?统计分析结果如下:(一)毕业设计前半年学生的收获。从图1可以看出,在毕业设计一年制的前半年中,学生的主要收获在于综合应用能力、制图能力和设计及制造能力得到培养与锻炼。其中综合应用能力方面学生系统地掌握了有关液压元件及系统理论知识、设计、加工、试验等。学生利用课余时间根据指导教师安排,自主系统学习CAD二维制图、Pro/E等三维制图工具并了解相关制图标准和规范,后期毕业设计中发现学生的制图能力和水平有了大幅度提升。部分学生通过企业实习,对于液压元件及系统的设计和制造过程有了进一步的深入了解,为后期毕业设计的开展奠定良好基础。图1毕业设计前半年学生的收获(二)毕业设计一年制学生最大的收获。从图2可以看出,毕业设计一年制中学生最大的收获主要有设计能力、制图能力以及受挫能力的提升。机械电子工程专业的毕业设计就是通过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、撰写设计说明书和毕业答辩等环节,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,设计和制图能力方面收获占比65%也证实了这一点。另外,部分学生在毕业设计中因为进行挑战性较大的课题如“机器人液压系统”的设计研发,面临液压技术在前沿领域的应用,充满无形的压力,但同时也激发了学生的潜能,使他们懂得遇到困难一定要尝试着自己先解决,办法总比困难多的道理。(三)期望校内毕业设计还是企业毕业设计。从图3可以看出,学生对于校内毕业设计和校外毕业设计的期望基本持平。因此,在充分发挥校企联合毕业设计优势的同时,要对校内毕业设计进行升级改进,在传统毕业设计中鼓励学生进行创新设计,比如将液压元件看作一个集成系统,如鼓形空心柱塞、带有节流槽的变量阀阀芯等,对于关键零件进行多方案设计,再进行整体组合优化创新设计。另外,引导学生使用计算软件进行一些建模仿真计算如液压变量泵变量机构的动态特性,开展有关摩擦副和阀控缸特性的模型化试验等。

四、总结

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,是对大学阶段学习内容的总结,全面展现学生的专业核心能力和综合能力。通过毕业设计一年制的教学改革试验,提出导师制、校企联合和PPT答辩等具体有力措施,通过学生反馈,进一步检验教学效果,也找到了毕业一年制持续改进的方向,为机械电子工程及相关专业的毕业设计教学提供一定的参考。

[参考文献]

[1]胡爱江.本科毕业设计与大学生创新能力培养[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2011(S2):126-128.

[2]兰州理工大学.机械电子工程指导性培养计划(2017版)[Z].2017.

[3]兰州理工大学.机械电子工程毕业设计教学大纲(2017版)[Z].2017.

[4]谢安邦主编.高等教育学(修订版)[M].北京:高等教育出版社,1999.

机械结构论文范文篇9

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。

参考文献:

[1]丛娟.机械专业导论课程的教学探索与实践[J].辽宁科技学院学报,2016,18(1):54-55.

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[3]李增芳,郑高安,王红梅,等.基于CDIO理念的《机械工程导论》课程教学改革[J].浙江水利水电学院学报,2014,26(4):81-83.

[4]邢维芹,李立平,等.大学专业导论课程协同教学体系的构建与实施[J].大学教育,2019(3):65-67.

[5]王桂录,张志永.以专业导论课程为引领的成果导向式应用型人才培养模式探索与实践[J].中国现代教育装备,2019,305(1):75-76.

[6]张文生,唐庆菊.浅谈机械专业导论课的重要性[J].教育教学论坛,2012(33):135-137.

机械结构论文范文篇10

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。

(二)农业机械装备水平提高

新中国建立之初,中国农业机械动力很少,仅18万千瓦(见表1)。到1980年,全国农业机械总动力达到14746万千瓦。每万公顷耕地拥有大、中型拖拉机75台,小型拖拉机189台,农用载重汽车13.5辆,灌溉动力机械570千瓦。

(三)农业机械化作业水平提高

1949~1980年,中国农业机械化作业水平有了很大的提高。从种植业机耕、机播、机收水平分析,机耕面积占耕地面积达到63%,机播面积占播种面积达到24.7%,机收面积占收获面积达到15%(见表2)。1980年农用动力中,人:畜(头):机(千瓦)的比例,从1965年的100:18:4.6变为100:16:47,畜力相对减少了11%,机力增加了10倍以上。总体而言,到1980年,机械拥有量中的不少指标已经达到或基本达到,但农业机械化作业水平等指标都比原定目标相差甚远,1980年基本实现农业机械化的目标落空

(四)改革开放以后特别是进入新世纪以来,我国农业和农村经济建设取得重大进展

农业机械装备总量持续增加。2001至2006年我国农机总动力从5.50亿千瓦增长至7.26亿千瓦,拖拉机保有量由1405.5万台增长到1728.3万台。2006年大中型拖拉机保有量达到167.6万台,比上年增长20%;联合收割机保有量55.6万台,比上年增长17%;水稻插秧机保有量11.2万台,比上年增长40%。高性能、大马力和复式作业的农业机械保持高速增长,农机装备结构得到明显改善(见图1)。

图1:农业机械装备对比

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农田作业机械化水平显著提高。2006年,我国机械化耕地、播种和收获总面积达到23.4亿亩,作业水平分别为52.1%、32.4%和25.2%,全国耕种收综合机械化水平达到38%,农业综合生产能力明显增强。在小麦、水稻和玉米三大粮食作物中,小麦机播和机收水平均超过80%,基本实现了生产全程机械化,水稻机械化栽植和收获水平分别为10%和40%,玉米机播和机收水平分别达到58%和5%(见图2)。

图2:小麦、稻谷、玉米机播和机收水平对比

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二、中国农业机械化发展中尚存在的问题

经过农机行业几十年的不懈努力,我国耕作机械业已具有了很大的规模,并拥有了种类较为齐全的产品系列,能较好地满足农业生产和用户的要求。但在取得成绩的同时,受一些不利因素的影响,我国农机化尚存在一些问题。

(一)经费不足、研发能力薄弱。前几年当农业机械化发展处于低潮期时,一些农业院校和理工大学里的农机院系相继缩编与转向,使得坚守农机研发这块阵地的人员越来越少,造成农机应用技术基础研究薄弱。与此同时,部级农机研究单位由于受到经费不足、人才流失等因素的制约也难以有所作为;农机企业特别是耕作机械企业因规模小、利润低,大多数也不具备自主开发能力。因此导致基础性、关键性技术研究日益被弱化;前瞻性技术、共性技术研究失去了基础;新产品与新技术研发滞后。而新的种植技术与耕作方式所需耕作机械技术与产品研发的滞后,又直接影响了农业新技术的推广。

(二)我国耕作机械的技术、产品水平与发达国家相比差距明显。具体体现在以下几个方面:一是我国单一机械技术与国外液压、气动和机电一体化技术综合应用的差距;二是我国手动、半自动机械技术与国外全自动、遥控、信息化技术的差距;三是我国中小型、单一功能与国外大型、联合与复式作业机械的差距;四是我国初步替代人工作业机械与国外作业高质量和操作舒适化的差距;五是我国普通机械制造工艺装备与国外激光切割、柔性加工等先进装备的差距;六是我国单一钢铁材料与国外金属、塑料、橡胶以及特殊钢材的差距。

(三)制造和装备技术落后,生产集中度和产品科技含量低。随着市场经济的深入,老牌的农机企业负担日益加重,由于日益暴露出来的弊端,使农机市场格局发生重大变化,企业结构散乱,分散严重,生产集中度低,这无疑限制了企业的发展规模,也限制了企业装备和制造技术的提高。生产的农机产品科技含量不高,不能形成更高的附加值,也就提高不了经济效益。

三、中国农业机械化发展之我见

随着我国加入WTO,经济全球化、市场化和农业现代化进程的发展,我国农业发展将呈现三大趋势,即分工和专业化程度越来越高;农业对服务业不断增强的依赖促使服务业越来越发达;农民追求规模效益和技术进步带来的超额利润的冲动越来越强。在这种大环境下,我国农机化事业发展也会出现三大发展趋势:农机服务专业化、社会化程度越来越高;农机服务的领域越来越宽广;农机服务组织形式越来越趋向多元化。适应WTO给我国农业和农业机械化带来的挑战和发展机遇,我们必须从政策、投入和科技等多方面进行创新、引导,创造一个农业和农机化发展的优化环境,从而促进我国农业现代化的早日实现。

(一)政府大力推进农机化

强化政府部门引导、服务和调控职能,落实和完善扶持政策。目前,农机购置补贴是推进农机化快速健康发展最直接、最有效的产业促进政策。政府要通过购机补贴政策进行产业宏观调控,用补贴增量调整农机存量结构,用集中招标方式调控产品价格,用选择补贴对象的方式推进农机服务专业化,用选择补贴机具种类方式促进新技术应用与推广,用调整补贴实施范围方式支持农业结构调整,用实施补贴目录方式扶优扶强企业。2007年,中央财政用于农机具购置补贴金额达到12亿,补贴区域覆盖全国2/3以上的农业县,补贴机具种类增加到7大类24种,玉米收获机械、马铃薯种植与收获机械补贴试点逐渐扩大,启动花生收获机械补贴试点,县均投入规模扩大,适当向粮食大县和农牧业大县倾斜,提高单机补贴额度,并适当提高血防区农机补贴的比例。除此之外,政府还要加强配套法规及地方法规建设,逐步完善购机补贴、燃油补贴、信贷税收、机耕道建设和科技攻关等扶持发展政策。

(二)农机企业要在农机市场上发挥自己的自然优势和社会优势,确定自己的市场竞争能力论文之家

农机企业参与市场活动,在市场竞争中要取得主动权,必须依据市场营销环境的现状,发展趋势和企业自身的主客观条件,科学而合理地制定企业的发展策略和努力目标。尽快调整优化产业结构,加快新产品的开发和老产品改进的同时,努力提高产品质量。规范市场,采取强强重组,保持清醒的风险意识,提高整体竞争力。以人为本,以科技创新为核心,以产学研结合为模式,全方位推动农机工业的发展。加强国际技术合作与交流,扩大融资渠道,加快企业发展。遵纪守法,遵守WTO组织原则,有理有节,以诚信待人。

总之,加入WTO后,农业对农机化提出了更高更迫切的要求。我们必须坚持用邓小平同志的“发展才是硬道理”的科学论断指导实践,用发展的办法去解决前进中的问题,充分利用加入WTO对农机行业发展有利的因素,尽可能避免和克服不利因素,适应变化,转变观念,与时俱进,强抓机遇,迎接挑战,充分发挥农业机械这一先进生产力在促进农业生产方式的根本转变,加快实现农业机械化的步伐,努力推进我国农业现代化的发展进程。

参考文献: