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机械设计实训总结范文1
【关键词】 机械设计 创新能力 教学方法
《机械设计基础》作为高职高专机械类和近机类专业一门重要的技术基础课,其主要任务是培养学生掌握常用机构和通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,具备设计一般简单机械和应用标准、规范、手册、图册等技术资料的能力。如何激发学生的学习热情,使学生具备良好的创新意识和一定的机械创新设计能力,为将来的工作打下坚实的基础,一直是我们教学改革和研究的重点内容。通过近几年的教学探索和实践,笔者总结了几点行之有效的教学方法。
1 案例分析法
“兴趣是最好的老师。”创新能力的培养首先是激发学生的创新兴趣。我们通过在课堂上引入工程实例及全国大学生机械创新设计大赛的优秀作品,并在实践教学环节开放实训基地及实验平台,很好地调动了学生的积极性。
《第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛作品选集》中收录了沈阳工业大学机械工程学院设计的便携式万向千斤移。该千斤移巧妙地利用了可控双向棘轮的特点,设计了平移和旋转重物的机构[1]。在间歇运动机构这一章的教学中引入该实例,并在实训实验环节让学生对比分析普通千斤顶和该便携式万向千斤移,丰富了教学案例,拓展了学生视野,提高了教学效果。
通过对大量成功的机械创新设计实例的分析来介绍机械创新设计方法是我们在教学过程中的具体做法。因为这些方法正是通过这些成功的创新设计实例表现出来的,通过对这些具体、生动实例的分析,使学生能够更容易理解和掌握这些创新方法,也更容易激发大家参与创新实践活动的兴趣和自信心。学生认识到以自己的知识技能水平进行创新设计是完全有可能的,学习主动性大大增强。
2 类比总结法
传动装置作为机械系统中最重要的组成部分之一,其传动形式分为机械传动、流体传动(液压及气压传动)和电力传动。而《机械设计基础》主要学习各种常用机械传动机构的原理及设计。机械传动能适应各种运动和动力的应用要求,得益于各种机构的各类演变。把握了运动及动力传递的各种机构的特点,就能从根本上学好《机械设计基础》。因此从传动的本质入手,让学生在运动及动力传递形式的类比总结中对所学知识系统吸收,是学好本门课程,培养创新设计能力最有效的方法之一。
《机械设计基础》中机械原理的部分主要包括平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、齿轮机构、蜗轮蜗杆及螺旋机构等。从运动形式的转换来看,能实现往复直线运动和圆周转动之间相互转换的机构有曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮齿条、蜗轮蜗杆和螺旋机构等。然后在这些机构中,分析比较传动角与压力角,很容易看出每种机构在传动中的优缺点。比如:铰链四杆机构有最小传动角的要求,凸轮机构要求最大压力角小于或等于许用压力角等。
从传力的大小来看,凸轮和齿轮这样的高副机构因为是点或线接触,易磨损,所以没有铰链四杆机构在传力大的场合应用广泛。
从运动速度的方面研究,曲柄摇杆机构有急回特性,为了定量研究,就引入了行程速比系数和极位夹角的概念。凸轮机构从动件的运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律、摆线运动规律等。齿轮机构则有适用的速度和功率范围广的特点。
还可以从是否可以实现空间传动及传动的角度、传动比、传动效率等不同方面进行总结分析。让学生在庞杂零碎的知识点中间找到一条线索,理清思路。可以采用同学们喜闻乐见的形式,比如就传动比这一个单项对所学传动形式进行比较排序。采用类比总结法对于带传动和链传动、齿轮传动和蜗轮蜗杆这样的章节,教学效果尤为明显。教师可根据实际情况给学生布置专题研究。通过类比总结法可以有效培养学生思维的开放性、多向性及自由性,而这些正是创造性思维的基本特征[2]。
3 逆向思维法
通过逆向思维的训练,让学生灵活应用基本机构。逆向思维对于培养创新能力极为重要。在《机械设计基础》这门课程中,很多机构的演变都是逆向思维的结果。螺旋传动的实例最为明显。普通螺旋传动的应用形式有:螺母不动螺杆回转并作直线运动,如台虎钳;螺杆不动螺母回转并作直线运动,如千斤顶;螺杆回转螺母作直线运动,如机床工作台;螺母回转螺杆作直线运动,如应力实验机观察镜螺旋调整装置。
曲柄摇杆机构中一般都是曲柄做主动件,如果逆向思维,让摇杆做主动件,则会出现死点位置。死点虽然不利于传动,因为其压力角α=90°,即传动角γ=0°。然而运用逆向思维,利用死点的特性来工作,就有了夹紧机构。
4 “三最”法
通过“三最”法,即课程学习中涉及到的有关最大、最小、最优的问题,发散学生思维,培养学生的创新能力。曲柄滑块机构就是由曲柄摇杆机构中的摇杆长度增至无穷大演变而来的,还有齿轮齿条中的齿条也是将齿轮半径增至无穷大演变而来。这是“最大”的例子。而曲柄摇杆机构中极位夹角θ最小为0°时,行程速比系数为1,即说明该机构不再具有急回特性。最优的问题,恰恰是机械设计的核心。机械创新设计包括两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、实用性等;二是创造设计出新机器、新产品,以满足新的生产或生活需要[3]。而机构的优化设计就是推陈出新的法宝。通过“三最”法,让学生在所学普通问题中发现特殊情况,对特殊情况进一步研究,找到普遍与特殊的关系,寻求突破口,找到创新点。
机械创新设计是推动人类文明进步的事业。从事机械创新设计工作需要掌握一定的机械设计知识,需要了解创新设计的方法,需要有克服困难的勇气,更需要有对追逐成功的兴趣。提高创新设计的水平需要不断学习新的知识和方法,更需要不断地参与创新设计的实践活动,从实践中学习和领悟。能够通过《机械设计基础》的教学激发学生的创新热情,培养学生的创新意识,开发学生的创新潜能,对于学生学习后续课程和将来的工作实践都有着至关重要的意义。“想象力比知识更重要。”如何在教学中形成一整套系统的创新设计理论方法,将是我们以后的努力方向。
参考文献:
[1]王晶.第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛作品选集[M].北京:高等教育出版社,2012.
机械设计实训总结范文2
关键词:机械制造;实训课程;构建
中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:16723198(2014)07014102
机械设计制造专业主要是培养具有机械设计制造基础知识和应用能力,能从事机械产品的设计、工艺设计、数控加工、数控设备的操作、产品质量检测等等行业的高等技术应用性人才。综合实训是机械制造专业的主干专业课程,是一门实践性很强的专业课,是围绕专业培养目标,为学生今后能在上述岗位上工作提供必要的知识与技能支撑。如何针对该专业的特点培养高素质人才,必须要对该门课程构建一个良好的课程体系。课程体系是一个具有特定功能、特定结构的组合系统,通常具有目标、内容和过程三个要素。因此,机制专业的综合实训课程体系也可由目标要素、内容要素(结构要素)和过程要素三大部分构成。
1机制专业综合实训课程体系的目标要素
综合实训是学生毕业实习、毕业设计前的一门综合型设计与实践训练课程,安排在大学教学的最后一学年,能培养学生综合运用已学知识的能力。通过综合实训的开展让学生获得实践知识、丰富并活跃学生的思想,强化对理论知识的理解与掌握,从而在实践中对理论知识进行拓展和创新。同时综合实训的训练项目也要不断的推陈出新,要以项目为目标,充分调动学生的积极性,教学方法也由“以教师为中心”转变为“以学生为中心”,教师只是起到引导的作用,有效地培养了学生的工程意识和创新意识,使学生在完成这些项目的过程中,把所学的专业知识和实际操作结合起来,并能够在今后的工作岗位上解决实际生产的能力。
2机制专业综合实训课程体系的结构要素
综合实训课程体系在其结构形成过程中,应确立起以素质教育为目标、以社会需求为导向,以岗位技能要求为核心的课程结构形式。针对于机械制造专业的特点,我们在构建综合实训课程体系结构形式的时候要注意以下几点:其一,教学重点应该转移到强化应用上,同时实训课程在教学计划中应占据较大的比例,让学生有充分的时间去掌握专业技能,以及将理论与实践更好的结合;其二,综合实训的内容必须具有系统性和连贯性,能够将大学四年所学的理论知识串起来。在大学本科四年的教学计划中,各类专业课中的实践课都是根据相关课程分布在各个学期中进行的,相应的实验内容比较单一,相互之间的关联度也不够,不够系统,学生只能做一些验证性的试验。这不利于提高学生的综合动手能力,故在设置实训内容的时候必须将各个单一工种用产品串接起来,这样的话学生得到地就不再是孤立的概念,而是具有完整过程的工程概念,在综合设计与综合实训的过程中,学生通过完成本报告可对机械制造的整个生产过程和制造技术实习进行一次全面总结。结合以上所提到的问题,针对本专业的理论课程体系,故建议构建如下的结构形式:以小班为单位,自主选择实训产品,项目要求难度适当、与机械相关。在产品确定之后,再将学生以实训产品的主要零件分成若干小组,保证每个小组中的每个学生至少负责一件以上的零件设计制造,每个小组分别完成自己的实训任务,最后以班级为单位进行产品的验收。以产品研制的四个过程(产品设计、工艺设计、加工试制、分析总结),将综合实训也分为相应四个阶段。下表为主要实训阶段及教学要求。
表1实训的四个阶段
序号1实训
阶段1主要内容1基本要求1涉及课程11产品
设计1针对某选定的实训项目设计出完整的产品工程图和相关技术参数11、选择一个原理结构最优,又符合实际加工能力的方案作为选定的产品
2、严格按照工程实际要求完成装配图1机械制图、机械设计、机械原理、机械CAD/CAM21工艺
设计1设计相应零件的工程图,工艺规程设计,编制出零件制造的工艺文件11、分析产品装配图,了解所设计零件在产品中的位置和功用,对该零件提出技术要求,分析其主要技术关键和应相应采取的工艺措施
2、工艺审查,拟定工艺路线,确定各工序所用机床设备和工艺装备
3、编制工艺文件1金属材料及热处理、机械制造技术基础31加工
试制1操作机床验证本人所编工艺工序、按分工、逐步加工实训零件11、熟悉工艺文件中选定的机床设备的操作、听从指挥、严格按照要求,安全操作机床
2、按照本人所编工艺文件,逐步加工实训零件
3、对于数控机床应进行数值计算,逐断编写零件加工程序单,并输入CNC装置的存储器中,再进行加工1金属切削机床、数控机床、数控加工编程41组装调
试及分
析1组装调试实训产品、实训报告撰写11、对加工出的零件进行质量检测、如尺寸检测、形位误差、粗糙度的检测等等
2、以班级为单位将实训产品装配组装
3、整理实训报告:装配图、工序卡片、技术问题、处理结果及个人体会1产品质量检测、机械制造技术基础3机制专业综合实训课程体系的过程要素
课程体系过程要素是从动态角度来看课程体系的要素构成,具体包括课程体系实施和评价两个部分。关于综合实训课程体系的实施,学校可结合自己的实际情况,不具备实训条件的学校,要积极借助社会力量,采取校校联合、校企联合等多种形式,合理选择校内或校外实训场地,以确保实训环节的正常进行。同时,指导老师是保证综合实训质量的关键因素,所以要选择具有丰富实践经验的教师担任指导老师,同时学生和教师可以采取双向选择原则。建立科学、完整的实践教学评价体系,是重视实践教学,促进实践教学质量的快速提高,加强宏观管理的主要手段。以往在考核学生的实践环节时一般更注重结果,指导老师通过批改实习报告、到课率及现场操作来考核学生,但是综合实训课程相对于以往的实践环节来说,过程持续时间更长,指导老师不能随时盯着每个学生,这就让学生在实践过程中放松自己,平时不好好钻研,到最后要交成果的时候敷衍了事、实训报告也会存在少许抄袭现象。针对这种现象必须建立一套科学、严格的学生评价体系。与一般的实践环节一样,综合实训的成绩还是按优秀、良好、中、及格、不及格五级等次单独记入成绩档案,而等级的评定不再是仅仅通过实训报告、现场操作来进行,还要增加答辩环节,具体操作是通过学生陈述自己的设计过程及现场老师提问来给出相应的成绩,如果说答辩成绩不合格,那么整个实训成绩也不合格,也就是说该环节具有一票否决制,增设这一环节并加大成绩比例主要是为了督促学生在实训过程中严格要求自己,对自己设计的产品完全理解掌握。整个评价过程可以由校内实验室和校外实践基地联合考核,这样不仅可以考核学生的素质和能力水平,而且可考核学生的工作实绩。在整个实训过程中,虽然教师只是起引导作用,但是如何让学生真正的学有所获,教师的作用也是非常重要的,因此必须要建立完备的教师评价体系。首先要根据培养目标的要求,制定出实训各环节中教师应明确遵循的质量标准及要求,再由实践教学督导员进行全程监督检查,除了要检查实践教学的完成情况外,还要重点检查教学质量,再结合学生评教结果,以及同本人见面,最终为指导老师进行打分评价。该评价结果将被纳入年度考核之中。
4结束语
本文根据机械制造专业的培养方案,针对本专业学生的特点,构建了机制专业综合实训的课程体系,旨在更好的解决该专业教学所面临的问题,确保通过综合实训、学生能够真正的对所学知识进行总结,成为具有创新精神和实践能力的高级专门人才。
参考文献
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机械设计实训总结范文3
关键词:结构设计 重要性 轴的结构设计 思考
中图分类号:TH133.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)05(a)-0073-01
机械结构设计是机械设计的重要组成部分,各种分析计算试验的目的,都是为了把结构设计和制造得更好,工作的最终结果都要落实在结构设计方面。但是许多人往往花费大量的时间和精力,把机械设计的重点放在分析和计算方面,对结构设计相对缺乏关注。其中一个原因是因为现有的理论计算系统完整,容易理解和应用,而结构设计由于影响因素较多,涉及的方面复杂,不能够完整总结结构设计的规律;另外还由于设计者的结构设计经验不足,在设计时往往草率匆忙。这些情况直接影响了机械的整体质量,因此,有必要把结构设计重视起来。
该文主要讨论机械结构设计的重要性、设计实例和提高设计水平的思考。
1 结构设计的重要性
机械的结构设计是将机械的构型、设思以及机械系统的运动方案简图综合起来,再具体转化为具有合理结构的零部件的过程。
在机械设计中,结构设计与理论计算一样占有极其重要的地位。这是由于一台机械上的所有零件尺寸,只有一小部分是由理论计算决定的,而设计者往往需要根据整机的功能、强度、刚度以及加工性、安装、调试、维修等方面的要求,进行综合分析考虑,然后做出判断,进而确定机械结构中大量的形状、尺寸以及零件间的相对位置关系。所以说结构设计涉及了许多领域,结构设计具有复杂性综合性。
结构设计的重要性如下:
(1)结构是机械方案设计的具体体现。机械方案设计的结果都是以一定的结构形式表现出来,根据结构设计最终来完成零部件的加工、装配,满足机械产品的功能要求。
(2)结构设计是进行科学计算的基础。这是因为在机械设计中,计算是针对特定的机械结构进行的。
(3)影响机械结构设计的因素有很多,比如有材料的选择、尺寸和形状的确定、加工工艺和装配工艺的确定等等,结构设计的合理与否将直接决定机械的成本高低。
由上所述可知,合理进行机械的结构设计是显著提高产品质量的重要手段,结构设计是非常重要的。下面以轴的结构设计为例,来说明机械结构设计的应用。
2 轴的结构设计
轴的结构设计的任务,就是对轴进行合理设计,确定全部结构外形及其尺寸。影响轴结构的相关因素有很多,如在机器中轴的安装位置和要求,轴上零件的装配方案,轴上作用力和分布情况;轴上零件的相互位置及其固定方式;轴承的类型及其安装固定方式,轴的加工制造及装配工艺等要求。设计前有些因素是知道的,有些因素则是在设计过程中逐步确定的。轴的结构设计比较复杂,具有较大的灵活性和多样性,往往根据具体的工作情况而变化,对轴的结构来说,没有标准的设计形式。
但是在进行轴的结构设计时,不论遇到何种情况,都要满足下面几点设计要求:轴和轴上零件有确定的工作位置;轴上的零件便于安装拆卸和调整;轴的结构设计还要使轴具有良好的加工工艺性。
轴的结构设计过程:
(1)拟定轴上零件的装配方案。轴结构设计的前提要先拟定轴上零件的装配方案,来决定轴的形式。也就是要预先确定出主要零件在轴上的装配顺序、装配方向以及各零件之间的相互关系。要先设计出几个方案,进行分析对比,最后选择最佳的方案。
(2)轴上零件的定位。轴上零件的轴向定位主要采用套筒、轴肩、圆螺母、轴承端盖、轴端挡圈等来确定。轴上零件的周向定位常用的有键连接、销连接、花键连接、过盈配合、紧定螺钉等。
(3)轴的各段直径和长度的确定。在确定了轴上零件的装拆方案和定位以后,轴的形状就基本确定了。一般按轴所承受的扭矩估算出直径,并作为轴的最小直径,然后再根据前面轴上零件的装配和定位,逐步计算出各段轴的直径和长度。对于有配合要求的轴段,要按照设计手册采用标准直径;各轴段的长度的确定,主要根据轴上零件的宽度等;同时还要考虑零件的装配调整空间等。
(4)设计时还要考虑减少应力集中,满足制造安装的一些要求等等。
3 提高机械结构设计水平的思考
设计者在进行机械结构设计时,往往有很多困惑,尤其是初学者,除了按照常规的方法进行结构设计外,怎样才能设计出精美的机器零件,提高结构设计水平呢?下面和大家分享一下笔者的思考
(1)注重细节,总结教训。机械设计能够成功,设计者除了有扎实的基本功,还要有设计经验和阅历,更要认真地分析使用者的要求,研究和细化机械使用的全过程和可能出现的问题,并根据设计的案例进行归纳,吸取教训总结经验,这样才能设计出合理的机器。
(2)考虑制造安装,简化维修环节。机械结构的设计贯穿于设计、制造以及使用和维修的整个过程,任何疏忽都会酿成大错。一个好的设计是离不开制造的,对加工制造过程了解的越多,越有利于提高结构设计的水平。另外好的设计也要注重设备的维修性,更换部件时不要拆除全部机器,尽量将维修过程简化。
(3)不断学习,取长补短。设计者在结构设计时,要多参考一些成功的设计案例,多看一些设计的书籍和资料,逐步完善设计理念,采百家之长,这样设计时自然信手拈来。设计者只有通过不断地加强学习,才能够提高结构设计的质量。
4 结语
结构设计在机械设计方面具有举足轻重的作用。对于一个机械设计来说,整个机械的质量、寿命、成本等,与机器的结构设计密切相关。设计师在机械结构设计中,除了必要的设计能力,还需要严谨的科学态度,只有不断地学结,不断地积累经验,才能不断地进步。本篇文章仅是对有关机械结构设计的一些粗浅的认识,旨在提醒机械设计者在进行机械设计的过程中,重视对结构设计的把握,进而设计出更加科学、合理、完美的机械。
参考文献
[1] 吴宗泽.机械结构设计[M].北京:机械工业出版社,2011.
机械设计实训总结范文4
关键词 澳大利亚 机械制造工程 高级文凭 培训包 职业教育
中图分类号:G649.1 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.04.006
Australia Mechanical Engineering Advanced
Diploma Training Packet Parsing
CHENG Peibao
(Baoji Vocational Technology College, Baoji, Shaanxi 721013)
Abstract In this paper, by analyzing the Australian Mechanical Engineering Advanced Diploma training package, compared to China and Australia vocational education system in terms of similarities and differences with respect to the construction and mechanical manufacturing engineering curriculum system, analyze and summarize the successful experience of Australian TAFE, then explore to improve our high duty machinery manufacturing engineering education level methods and approaches, hoping to provide some help in the professional construction machinery manufacturing engineering professional educators.
Key words Australia; mechanical engineering; advanced diploma; training packet; vocational education
1 澳大利亚高级文凭与我国高等职业教育专科文凭相当
澳大利亚职业教育按照资格框架(AQF)分为六个等级:I级证书、II级证书、III级证书、IV级证书、文凭、高级文凭。国内职业教育可简单分类为中等职业教育(包括技校、职业中学、中专学校)和高等职业教育两种,澳大利亚高级文凭与我国高等职业教育专科文凭相当。我们通过全面了解到澳大利亚的教育体系,并对澳大利亚高级文凭所处的位置有一个初步认识。
2 高级文凭对应的职业能力概述
高级文凭的职业能力主要包括知识与技能两方面。在澳大利亚高级专科文凭需要2到3年完成学业(和我们国家一样)。课程主要训练学生为履行技术和管理职能而进行深入广泛并具有复杂性的分析、诊断、设计、实施与评估的能力。这包括开放新的标准、应用知识或程序的技能等。学生学习将大量的基本原理或复杂的技术应用于广泛的未知的环境中以履行复杂或特殊的职能,同时也制订广泛的方案、预算和长期计划。
我们国家对机械设计与制造专业高职或大专文凭的职业能力要求,2013最新职业标准的提法是:培养拥护党的基本路线,德、智、体、美、劳全面发展,具备较扎实的机械设计与制造基础理论和专业技术知识,适应从事机械设计与制造设备操作、工艺技术及基层管理等工作的高端技能型专门人才。
澳大利亚TAFE学院学生没有开设体育课、德育课和政治思想理论课等,相对我国高职学生来讲在有限的2至3年时间内会拥有更多的时间和空间学习专业知识与技能。
3 中澳两国机械工程专业职业教育课程体系对比分析
根据澳大利亚机械制造工程高级文凭培训包(National Code: 21622VICCricos Code: 057890A Campus: Heidelberg)的规定,学生需要在2~3年内完成49个能力单元(课程)共计2600小时的学习任务。我国高职机械设计与制造专业目前学生在校时间大都是2年半,最后半年顶岗实习,在校期间理论课时1364学时,实习实训1811学时,总课时数3175折算成小时后为2646小时,二者学习任务相当。教学计划所覆盖的理论和实践教学环节和澳大利亚高级文凭所要求知识与技能水平大部分一致,但差别也还是明显的(注:我国高等院校每个课时按课时50分钟计算)。
通过对中澳机械制造工程专业课程体系分析对比,我们发现澳大利亚机械工程高级文凭培训包主要有以下几个特点:(1)课程设置职业化。澳大利亚职业教育,没有开设思想政治教育、体育等公共基础课程,学生入校后直接就开始学习专业领域课程,充分体现了职业教育的“职业”特点。(2)能力单元科学细致。澳大利亚高级文凭培训包所提供能力单元(课程)更加细致,更具有灵活性。我们看到,该高级文凭培训包提供了49个能力单元(课程)供学生选修,能力单元比我们细致,不是学科性质的,也不像我国高职课程体系那样划分公共课程、专业基础课程,更像是一个个需要执行的任务,是真正基于工作过程的课程体系,是项目或任务驱动下的教学模式。他们的确是做到了把构成高级文凭需要的知识和技能分解为不能再小的细胞――能力单元。这是专业建设和课程开发时最值得我们深入学习的地方。(3)注重知识应用能力。澳大利亚培训包非常注重各种科学原理在机械工程领域的应用。比如液压原理在工程中的应用、气动原理在工程中的应用、热力学原理在工程中的应用、环境问题在工程项目的应用等等。由于澳大利亚TAFE教育十分重视学生的专业教育,注重学生动手操作能力培养,其毕业生的社会、工作适应性强,深受社会各界欢迎。(4)课程面广而且先进。澳大利亚机械制造工程高级文凭培训包所包含的课程内容十分广泛而且具有一定的先进性。比如工程图学方面内容涉及手工绘图、计算机二维三维制图、计算机建模、计算机虚拟装配、工业设计、CAD扩展功能应用和CAD管理系统等;机械设计基础方面内容涉及理论力学、材料力学、流体力学、热力学等;机械制造方面内容涉及数控车、数控铣和加工中心等;自动化方面内容涉及液压、气压传动、PLC控制、机器人技术等;材料科学方面内容细分为基本材料和先进材料的工程应用、冶金原理应用;其他课程内容涉及信息技术、环境保护等等。(5)实训教材简明实用。通过对北墨尔本高等技术学院海德堡校区(Heidelberg)工业实训基地的调研发现,澳大利亚职业教育教学所使用的校本教材与我国相比十分简明,有些专业课程根本没有教材,只有任课教师的讲义。原因是专业技能与产业升级发展密切相关,职业教育理论知识更新换代非常迅速,日新月异。(6)教学团队双师结构。澳大利亚机械制造工程专业的理论课任课教师均要求较长时间的企业任职经历,一般是3年以上;担任实训课的教师大都来自行业企业,都是百分之百的能工巧匠。实践环节的教师数量占到1/2至1/3。(7)专业建设特色鲜明。澳大利亚盛产铁矿石,机械工程专业开设生产和工程设计的钢结构课程、基本材料和先进材料的工程应用、冶金原理应用非常符合澳洲国情,按照澳大利亚机械制造工程高级文凭培训包培养出来的人才能够更好地服务地方产业发展。
4 澳大利亚TAFE学院机械制造工程实训条件调研
北墨尔本高等技术学院(NMIT)位于澳大利亚维多利亚州墨尔本市,是TAFE教育办学非常成功的职业院校之一,该校共有7个各具特色的校区。2011年11月笔者到澳大利亚政府网站推荐的承办机械制造工程高级文凭培训的北墨尔本高等技术学院海德堡校区(Heidelberg)工业实训基地进行了实地调研,详细记录了他们的机械工程领域实训设施,并拍摄了大量的实训场景照片。客观地讲,澳大利亚北墨尔本高等技术学院实训基地的厂房、设备、工艺装备等硬件和国内高职院校相比,不论是质量、数量还是装备的先进性等方面都没有什么优势,但是在实训基地内涵建设、环境保护意识、实训安全制度建设等软件建设方面,非常值得我们学习和借鉴。
5 结束语
澳大利亚职业教育教学体系始终处于全球范围内的领先行业,澳大利亚所推崇的科学性专业人才培养模式得到了各个国家与地区的广泛应用。在我国积极展开对教育教学体系的研究与发展过程当中,澳大利亚所取得的成功经验有相当多值得我们借鉴与参考的地方。总而言之,本文围绕我国与澳大利亚在机械制造工程高职人才培养方面的相关问题展开了深入分析与探讨,总结了我国可借鉴的澳大利亚成功经验与发展方向,希望能够为从事机械制造工程领域专业建设的职业教育工作者提供一定的指导。
参考文献
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机械设计实训总结范文5
关键词:民办高校 机械专业 实践教学改革
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0029-02
制造业是中国经济持续增长的支柱产业。目前,我国面临着从制造大国走向制造强国的关键时期,对机械专业不同层次人才的要求越来越高,当今世界工程技术迅速发展,为适应未来经济发展对人才的要求,中国的工程教育迫切需要形成多层次、多类型的机械工程教育人才体系。
民办高等本科高校是充分利用我国公立高校的办学资源,拓宽多元化办学渠道,在高等院校大众化的推动下迅速发展起来。目前民办高校办学还在发展中,由于受到多种因素的影响,民办高校教学存在一系列问题。民办高校机械类专业的学生应具备本科层次的基础和专业知识。还应具备良好的机械工程素质,现场实际操作和应用技能。由于机械专业教学工作中实践教学环节是较为薄弱的环节,对民办高校本科培养机械类专业应用型的人才质量产生影响。大连科技学院机械设计制造及其自动化专业在实践教学体系方面进行十分必要改革,建立能够适合民办高校新的实践教学体系。
1 民办高校机械类专业实践教学体系的构建
民办高校机械类本科专业培养目标定位为培养具有创新意识的应用型工程技术人才,大连科技学院机械设计制造及其自动化专业注重理论联系实际、知识和能力的协调发展,理论教学与实践教学相互促进,工程实践和技能实践教学促进理论教学,将实践技能作为教学的重要组成部分。合理的实践体系能够促进学生能够理论结合实际,学生的工程实践和实际动手能力得到提高,将实践技能作为教学的重要组成部分。为了培养在能够在机械行业一线成为应用工程师的应用型人才,经过几年来的探索,建立了机械设计制造及其自动化专业的新的实践教学体系。
实践教学内容体系分为四个阶段包含五部分内容,有机械基础实践、专业实践、工程实践、个性创新实践和综合实践。机械设计制造及其自动化专业实践体系见图1。
第一阶段:学生修完现代工程制图、工程力学、机械原理,机械设计等机械专业的基础课程后,进行机械基础实践。工程制图实践,时间为2周。工程制图实践进行一周手工绘图和一周计算机制图,使学生机械制图基本功加深,熟练计算机操作;工程训练4周,学生要完成车、铣、钳和焊接工种的工程训练,通过工程训练培养学生对机械专业工程观初步认识;3周机械设计课程设计,学生动手拆装减速器,对减速器进行三视图绘制。机械基础实践阶段学生通过观察、动手实践,加深了对机械基础知识掌握。
第二阶段:包含专业实践和工程实践。学生学习液压传动,机电传动和机械制造技术等专业课,进行专业实践。专业实践3周机械工艺设计训练和4周机液电综合课程设计。机械工艺设计训练时,学生独立绘制工序图,完成加工设备选用和机床加工参数的计算和选用。4周机液电综合课程设计,学生对机床、液压和电气知识进行相互融合。
工程技能实践主要包括数控机床训练,夹具课程设计环节和生产实习。5周的数控机床训练,2周数控车床训练,3周加工中心训练。在数控车床训练是对数控车床硬件和软件进行认识,进行手工编程,在加工中心训练时侧重于计算机自动编程。在学习完机械装备设计课程之后,培养学生零件加工工艺设计和工艺装备设计等能力,设置3周夹具课程设计训练。学生对的专用组合机床夹具进行设计,把机械制造技术理论和装备理论进行结合,提高了学生工艺和装备水平。生产实习为2周,学生去实习基地进行生产实习,通过机械加工现场,学生对机床、液压、电气、刀具;对工件的工艺过程,工装设备都有了更深的认识。在第二阶段学生在掌握机械基础知识的基础上运用机械专业和工程知识,去分析问题,解决问题。提高了学生实际分析和解决工程问题的能力。
第三阶段:个性创新实践。鼓励学生参加具有学科特色的技能竞赛和课外科技活动,工程能力竞赛、机械设计大赛、机械电子竞赛等。通过竞赛开阔了学生的视野,给学生提供充足的硬件保证,使学生的创新和动手能力得以提高。
应用型人才应具备一定的职业技能,学生在学完机械制图、机械设计、机械CAD之后,以个性课的方式,学生可以采取自愿原则参加2周的计算机辅助设计二维设计职业资格训练,2周的计算机辅助设计三维设计职业资格训练。考试合格可以分别获得计算机辅助设计二维,计算机辅助设计三维设计职业资格证书,学生计算机辅助设计二维和三维职业资格认证有利于使机械制图水平得到用人单位的认可。在大学三年级之后学生可以采取自愿原则参加6周加工中心编程(中级)训练,绝大部分学生都能获得劳动部颁发的“职业技术等级”证书。加工中心编程(中级)的职业资格证书,可以使学生毕业就业的获得较好的通行资格。
第四阶段:综合实践是机械设计制造及其自动化专业学生毕业前总结性的实践教学环节,通过综合实践能使学生综合运用所学的各种理论知识和技能,综合实践是指校内毕业设计和校外毕业设计,对已去就业单位的学生以及由学校帮助联系用人单位,在校外进行毕业实习和毕业设计,根据所在单位进行符合毕业设计要求的题目和内容进行。学校支持学生在校外进行毕业设计,给予提供校外毕业设计便利条件。设计指导教师实习单位提供。校内教师进行图纸和论文的检查。校内毕业指导教师,教师选题由教学,科研和生产进行选题。第四阶段学生综合运用所学机械基础知识、专业知识和工程知识进行综合分析解决实际问题。
2 民办高校机械类专业实践的改革措施
2.1 实践教学内容改革
实践教学作为培养实践能力和学生创新精神的重要环节。合理安排教学环节,对理论内容学分缩减,适当增加实践教学学分比重,强化实践教学环节。在培养方案中科学设计实践教学体系,实践教学总周数在大学四年教学不少于37周,实践教学学分占大学四年总学分的30%以上。
2.2 提高教师实践能力
民办高校办学时间较短,担任专业课的老师大多是硕士或博士毕业后就到学校进行教学工作的,没有机械行业的工作经历,因此实践经验不足、年青的教师具有很好的专业理论知识,但工程知识存在很大缺陷。基于此类情况,学校采取了以下措施。
(1)提高工程实践能力。指导实习的老师从工程训练开始,首先对校内工程训练中心进行现场实习,提高基础工程实践能力。指导实习的老师对校外实习基地的产品、加工工艺、工装设备,生产流程进行观察,深入校外实训基地生产第一线。鼓励教师到企业现场去实习,培养工程实践素质。一年派出3名教师到企业上岗实习,教师工程实践能力得到提高,也能带动企业和学校之间的良好发展。
(2)鼓励教师参与科研活动。鼓励青年教师参与科研活动,提高了教师的实践经验,以及教学知识面加宽,教师在教学中结合科研进行教授学生。鼓励青年教师参加各种机械相关会议,加强了机械专业知识的交流,了解机械行业的发展的趋势。使青年教师获得丰富实践经验,形成机械专业具有创新能力的实践教学队伍。
2.3 实践采用的考核方式
在考核内容上,传统的考核方式,是以考核学生知识为主要部分、考核实践能力为辅助部分,考核方法不合理,对于实践能力没能较好的从成绩上体现。现把考核方式改为能力考核为主要部分、知识考核为辅助部分。在实践考核中并把学生的平时表现加入,在具有创新性的实践性质的考核中加入创新能力考核。对于实践中的职业资格实践考核,根据推行职业资格证书制度实行培训、实训与考试的考核模式。
3 结语
通过对民办高校机械设计制造及其自动化专业实践教学的分析,构建了具有科学性和可操作性的实践教学新体系。通过在大连科技学院机械专业的实践教学中进行了尝试和实施,取得了较好的效果,提高了机械专业实践教学的作用。为机械类应用型人才培养提供了可靠的保证,为培养高素质的民办高校机械类专业工程应用型人才奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 赵永成,刘军.机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的改革与实践[J].廊坊师范学院学报:自然科学版,2012(2):122-124.
[2] 崔彦平,谷进军.地方高校机械专业实践教学体系的改革实践[J].中国电力教育,2009(4):112-113.
机械设计实训总结范文6
[关键词] 课程设计;三维模型设计;UG软件
[作者简介] 梁永江,柳州职业技术学院机电工程讲师,工学硕士,研究方向:机械设计与制造教学和设计,广西 柳州,545006
[中图分类号] G42 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2013)03-0079-0002
《机械设计基础课程设计》是高职院校机械专业设置的一项实训环节,是学生首次运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识解决工程实际问题的实践。通过课程设计,学生可初步掌握简单机械装置的设计方法和步骤,可以了解机械设计的一般程序,熟悉和掌握机械设计的基本方法及步骤,学会查找和运用有关技术信息及资料,逐步培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力。
一、高职高专机械设计课程设计的现状
目前,高职院校机械类及近机械类专业课程设计一般采用减速器为设计对象,设计题目一般为单级直齿圆柱齿轮减速器。设计内容包括电动机选型、传动方案选择、v带传动设计、传动零件设计、强度校核、减速器箱体设计、螺栓连接选型、键连接选型、方式设计、附件设计等。设计的工作量为减速器装配图一张、齿轮和轴类零件工作图各一张、设计计算说明书一份。以往的教学方式也一直沿用传统的机械设计方法:计算、查资料、图板或Autocad绘图。整个过程要求学生思路清晰,基础知识尤其是二维制图读图基本功扎实,但由于高职高专的学生理论基础与综合能力相对较薄弱,设计计算、分析、绘图能力相对较差,很多学生在绘图的过程当中对基本的三视图关系解读困难,在工程制图时对设计中零部件内容,装配关系不了解,导致信心不足及后面的胡编乱造、抄袭、敷衍了事,达不到课程设计的最终目的。
二、在课程设计中使用三维设计软件的可行性和必要性
随着CAD/CAM 技术的飞速发展和日益普及,基于三维模型的设计已日益发展和成熟,高职高专近机类的专业,在开设机械设计课程及计算机辅助绘图的同时,也开设了三维软件如Pro/E、UG、Catia等课程。笔者多年来从事机械设计基础及三维设计软件教学,从多年的教学反馈来看,由于基于三维模型的设计相对直观,解决了令很大一部分学生读图识图的困难,学生学习的兴趣很高。从教学的效果来看,学生用三维软件进行课程设计是完全可行的。但由于课程设置和学时编排困难等原因造成机械设计与三维设计软件课程的教学始终没有有效地结合起来。一方面,学生在做课程设计时普遍感觉抽象,很多学生感觉困难甚至放弃,从而出现设计抄袭现象严重,教学效果甚微的情况。另一方面,学生学完三维软件后也没有有效地加以实践。因此,应将三维软件应用于机械设计的课程设计甚至是后期的毕业设计,可以在很大程度上提高高职高专学生对课程设计的积极性,实现课程设计的最终目的,也能将三维设计软件有效应用于机械设计,培养出能适应CAD/CAM 技术的飞速发展、适应企业新技术快速发展的高技能人才。
三、UG软件为机械设计基础课程设计提供的功能
(一)三维实体建模与修改
机械设计基础课程设计强调边计算、边修改、边画图的三边设计过程,画图与计算修改是互相补充,交叉进行的,一些零件的尺寸可以通过经验公式获得,但有一些零件的尺寸则需要通过画图、即装配后根据结构才能确定。如减速器箱体的结构设计中,因为箱体中大部分尺寸的确定都是和其他零件尤其是轴系零件安装定位的整体设计要求相关联的,很容易出现严重的设计错误却难以发现的情况,发现后修改也相当困难,有时甚至需要重新画图。
UG软件的装配建模是用于产品的模拟装配,支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。即在装配过程中可以直接建立和编缉组件,一边装配一边建立组件,可以及时发现设计中的问题并进行修改,所有修改直接反映到组件部件文件;也可以独立创建单个组件部件,然后添加到装配体中,一旦对组件部件进行了修改,所有引用该组件的装配体自动更新。这就为机械设计的边画图边修改的交叉进行提供了技术便利。
(二)装配与拆装动画
UG软件的装配爆炸图能将装配体中的组件沿指定的方向和距离偏离原来的实际装配位置,用来表达装配体中各组件的装配关系。此外,UG软件提供的装配序列可以使用户控制一个装配体的装配和拆卸顺序,并可以创建动画模拟组件的安装和拆卸过程。教师可以在指导设计过程当中应用装配爆炸图对减速器箱体中的零件装配关系进行很轻松的讲解,学生做完设计后也可以对成果进行装配演示,极大程度改变了传统的二维设计中学生不理解,教师不知如何教的现状。
(三)出具装配及零件的二维工程图
课程设计的难点是在装配图的绘制上,学生由于空间与平面的思维转换能力不足,不管是手工绘图还是Autocad绘图,常出现读图制图困难的情况。而UG软件的二维工程图纸可以由三维模型自动生成,且图纸严格地与三维模型相关,设计的三维模型有修改会及时反映到二维工程图中,辅助学生进行三维与二维之间的转换,从而也巩固和提高了学生的二维平面图的读图制图能力。
四、运用UG软件进行机械设计基础课程设计的实施办法和建议
教师在课程设计中所起的作用主要是引导,引导学生综合利用所学知识进行设计,教会学生查资料的方法,培养学生独立解决问题的能力及与其他小组成员协同合作的能力。减速器的零件设计中,很多零件是标准件,教师可以引导学生运用设计软件的外挂建立如螺栓螺母齿轮的三维模型,以减轻学生建立零件的负担,从而将更多的精力放在结构设计上。
机械设计基础课程设计最终要以一定的设计结果表现出来,传统的机械设计课程设计要求学生最终上交的设计结果材料包括设计说明书、一张减速器装配图和若干张零件图,设计成绩的评定多数是以只看图纸的方式,而运用UG软件辅助进行的课程设计最大的弊端与多数应用计算机辅助绘图一样,很容易发生学生之间互相抄袭的现象。所以,在设计时应适当进行分组,每组学生给定不同的数据。此外,设计成绩的评定方式,采用成果汇报及答辩、平时设计表现相结合的方式。答辩过程中师生间的相互交流是教师评定设计质量高低最有效的手段。通过答辩老师能够发现总结设计过程中所存在的问题,同时也是学生自我检验的最有效的方式,通过答辩锻炼了学生的语言组织和表达能力,有利于培养学生宏观地看待问题的能力和总结能力。
五、结 语
在CAD/CAM技术迅猛发展的形势下,高职高专的机械设计教学方式也要相应地进行改革与创新,在课程设计中运用现代设计方法,进一步开阔学生工程设计思路,提高学生工程设计水平与设计创新能力,能够很大程度地激发高职高专学生学习机械设计的兴趣,全方位提高机械设计课程设计的教学质量,培养出真正意义上的高技能技术人才。
[参考文献]
[1] 段成燕,刘喜平,等.基于应用型本科人才培养模式下机械设计基础课程设计教学的探讨[J].价值工程,2010,(29).