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机械一体化论文范文1
高等教育改革深入推进环境背景下,社会对当代大学生提出了新的要求。就机械设计制造及自动化专业来说,要想满足企业对一线专业人员的需求,学校必须革新教育理念,推进教学模式的改革,探讨理实一体化教学模式,才能更好地与时代接轨,把学生培养成时代需要的综合型人才,才能为社会输送高素质的专业人才,为社会的发展提供强有力的人才支撑。显然,就机械设计制造及自动化专业理实一体化教学这一课题展开论析,将有着十分重要的现实意义。
一、机械设计制造及其自动化专业理实一体化教学实践研究
(一)研究对象。以机械设计制造及其自动化专业100名学生作为实验和研究对象,其中男生78名,女生22名,各进行为期四轮的教学,轮次一个授课班,教学时数为8学时。(二)研究方法。1.文献资料法:查阅有关高校、高职院校开展机械设计制造及其自动化专业理实一体化教学的期刊、文献等相关资料,为本研究提供充足的理论基础依据。2.问卷调查法:对机械设计制造及其自动化专业100学生发放调查问卷100份,收回问卷98份,回收率98%,有效问卷90份,有效率91.8%。其中,男生70名,女生20名。通过对实验对象授课前、授课后的问卷调查,取得了学生对机械设计制造及其自动化专业教学的期望、学习认知和学习建议等实验的第一手材料,对分析研究理实一体化教学的意义、教学质量和学生满意度具有十分积极的作用。3.数理统计法:运用SPSS11.5统计软件对调查结果进行相关分析。(三)结果与分析。经过四轮教学后,调查结果表明:93.1%的学生认为在理实一体化教学有较强的实用性;95.4%的学生对该教学模式有参与兴趣;97.2%的学生赞成开设理实一体化教学;91.6%的学生在理实一体化教学中获得成就感,认为自己表现出色。
二、机械设计制造及其自动化专业理实一体化教学实施策略
(一)丰富教学理论,夯实一体化教学基础。虽然说机械设计制造及自动化专业理实一体化教学的核心是实践,但是在推进教学改革的过程中,要想做到与时代接轨,就必须丰富教学的指导性理论,为教学改革提供一定的理论支撑。当然,教师在研究指导性理论的过程中要理性、系统地进行。教师必须实现思想上的转变,在正确把握教学改革发展方向的基础上,对原有的教学思想进行一次全面、深刻的思考,取其精华,去其糟粕,探索新的教学思想,丰富自己的教学理论,从而使这些教学理论能够更好地实现与一体化教育理念的融合,指导教学活动的实施。此外,教师在丰富教学思想和理念的过程中,还要积极寻找机械设计制造及自动化专业理实一体化教学的发展规律,提高自己的逻辑分析能力,使课堂能够更好地促进学生学习,促进他们理论知识水平和实践能力的进一步提升。(二)调整教学内容,切实增强教学成效。教学内容是教师开展教学活动的重要依据支撑,同时也是学生进行学习的条件之一。但是,就当前机械设计制造及自动化专业教学内容来看,它也有一些不足之处,如内容与时代脱轨、编排固定化、知识资源有限等。针对教学内容所存在的不足,教师要勇于自我创新,打破教材的束缚,创新性地去运用教材,并根据教学内容的特点,进行创新和整合。具体来说,机械设计制造及自动化专业理实一体化教学重点在于机械传动,常用机构,通用机械零部件的工作原理、结构特点、加工工艺、材料选择、使用维护等。教师应重点教会学生如何运用设计方法以及技术标准来查找、确定所需要的参数,以解决工程设计的实际问题,取得较好的教学效果。(三)采用模块教学,满足学生发展需求。模块教学是一种重视学生学习过程的教学活动,其以具体的项目为中心,让学生在教师的引导下,逐步参与其中,最后能有效达到发展学生实践性能力的目的。就机械设计制造及自动化专业特点来说,实施模块教学,能够帮助学生进一步提高实践能力。为此,学校应打破章节的限制,把几门相近的课程融合,将培养目标相关的内容集合到一个模块中,使知识更加系统化,培养目标明确化。例如,在学习传动这一个模块章节时,就可以融入电动机的选择,并在《学生工作任务书》中要求学生在学习完传动模块后,计算带式输送机减速器需要的输入功率,确定电机转速,根据功率和电机转速选择电动机,从而达到理论与实践相结合的教学效果,进一步满足学生的发展需求。
总之,随着我国高等教育的进一步发展与完善,社会对综合型技术人才需求的不断提升,实现机械设计制造及自动化专业教育的改革,加快理实一体化教学已是必然。为此,学校应在以就业为导向的办学理念指导下,按照学校需要的核心素质培养要求,积极推行理实一体化教学,为社会培养更多的综合素质人才。
作者:张成 赵鹏 单位:河北秦皇岛技师学院
参考文献:
机械一体化论文范文2
问题一:不能正确理解有用功和额外功。
例题:如图1所示,用滑轮组把重为200N的物体沿水平方向匀速拉动,物体与地面间的摩擦力为40N,若此滑轮组机械效率为80%,物体在水平拉力作用下匀速前进2m。求拉力的大小。
分析:求拉力大小根据W=FS可知,需要求出W总和拉力移动距离S。求W总根据?浊=■×100%,则要求出W有,根据有用功的概念可知,克服物体与地面间的摩擦力做的功为有用功,即W有=fSA; 拉力移动距离S=nSA。
解法:因为 W有=fSA=40N×2m=80J 则
W总=■=■=100J
又因为 S=nSA=2×2m=4m(由图可知n=2)
所以 F=■ =■=25N
■
图1
评注:利用滑轮组水平拉物体时,克服物体与地面间的摩擦力做的功为有用功,而克服动滑轮自身重量、绳重及轮与绳之间的摩擦所做的功为额外功。
问题二:同一滑轮组的机械效率不一定不变。
例题:现用如图2所示的滑轮组提升重物(不计摩擦和绳重)
(1)用200N的拉力将重为500N的物体匀速提升时,此滑轮组的机械效率是多少?
(2)若用此滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m,那么此时的滑轮组机械效率是多少?
分析:(1)根据题意有:W有=G物h,W总=FS=Fnh,再根据机械效率定义式?浊=■×100%=■×100%=■×100%,即可求出?浊。
(2)当G物增大为900N时,G动不变。根据(1)中的F、G物、G动、n的关系式F=■(G物+G动),可算出G动,再根据公式η=■×100%,可算出此时的机械效率。
解法:(1)?浊=■×100%=■×100%=■×100%=■≈83.3%
(2)动滑轮的重力G动=nF-G物=3×200-500=100N
η1=■×100%=■×100%=90%
评注:此问题学生易犯定势思维错误,他们大多认为:不同滑轮组的机械效率不同,同一滑轮组的机械效率一定相同。根据公式η=■×100%可知, 对同一滑轮组而言,η随G物的变化而变化。
■
问题三:使用滑轮组不一定能省力
例题:如图3所示,当用滑轮组提起重200 N的物体时,机械效率为50%,若要使这个滑轮组省力,则提起的重物应该超过多重?(不计摩擦和绳重)
分析:使用滑轮组提升重物时,要使滑轮组省力,必须满足F
解法:由η=■×100%,有G动=■=■=200 N.
不计摩擦和绳重时,F=■(G物+G动)=■(G物+200N)
又F
因此,只有当被提升物体重力超过66.7 N时,滑轮组才能省力,否则就不省力。
评注:当拉力大于或等于物体重力时,使用滑轮组不再省力。因此使用滑轮组不一定都省力。
问题四:滑轮组越省力,其机械效率不一定越高
例题:如图4所示,两个滑轮组中物重为120N,每个动滑轮的重为20N,当用力F提拉重物时,哪个的机械效率高?
■
分析:当用不同滑轮组(即G动不相等时)提升相同的
物重时,绳子股数越多时,G动越大,又因为G物不变,
由公式η=■×100%,可知,滑轮组的机械效率会降低。
解法:根据公式η=■×100%,有
η甲=■×100%=■×100%=■×100%=85.7%
η乙=■×100%=■×100%=■×100%=75%
机械一体化论文范文3
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【标准论文格式要求(1)】
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(3)摘要内容后下空一行打印“KEYWORDS”,其后为关键词用小写字母,每一关键词之间用逗号隔开,最后一个关键词不打标点符号。
3.目录
目录二字为小二号黑体,居中打印;下空一行为章、节、小节及开始页码(小四号宋体)。章、节、小节分别以第1章、1.1、1.1.1等数字一次标出。
4.前言
“前言”二字为三号黑体,居中打印;二字之间控一字符。
5.正文:
1XXX--章级层次
三号黑体居中排,段前段后各0.5行;
1.1XXX--节级层次
四号黑体左起排,段前段后各0.5行;
1.1.1XXX--小节级层次
四号楷体左起排,段前0.5行;
1.1.1.1或1.XXX--条款层次
小四号宋体左起;
(1)XXX(小四号宋体,接排)
毕业论文、设计说明书正文用小四号宋体,行间距为22磅,标准字距。
6.图
图题采用中文,中文字体为5号宋体。引用图应在图题右上方角标出文献来源。图号以章为单位顺序编号。标号在图下方。
7.表格
表格按章顺序编号,表格必须按规定的符号标注单位。标号在表上方。
8.公式
公式书写应在文中另起一行,居中排列。公式序号按章顺序排列。标号在公式同行右对齐。
9.参考文献
参考文献按论文中参考文献出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号;参考文献中每条项目应齐全。
机械工程师职称论文范文欣赏
论文题目:浅谈我国机械制造发展现状和前景趋势
摘要机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技融入机械制造中,增强企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。
关键词机械制造技术;特点;现状;趋势
1机械制造技术的特点
1.1机械制造的系统性
机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。
1.2机械制造的综合性
机械制造技术不仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发、加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。
1.3现代机械制造技术体现了市场竞争要素
市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向质量、时间和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。
2我国机械自动化技术发展的现状
2.1管理模式落后
在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。
2.2自动化技术落后
与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;第三,我国的计算机应用技术还相对较为落后,还不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,随着中国制造2025的不断推进,发展潜力巨大。
3机械制造自动化技术的发展前景与趋势
3.1机械制造自动化技术和网络化融合
随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,这有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的生活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,同时,这也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。
3.2以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术
人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。
3.3以新材料为支撑,进行绿色化发展
随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。
3.4光机电一体化发展
将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。
机械一体化论文范文4
关键词:机电一体化 发展趋势 机械工业
1前言
现代科学技术的不断发展.极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域.由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化.使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化。使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。论文 毕业论文
2机电一体化的优点
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术.将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称 其涵盖“技术”和“产品”两个方面.是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术.而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑.这是机电一体化与机械+电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别机械工程技术由纯机械发展到机械电气化.仍属传统机械.其主要功能依然是代替和放大的体力 但是发展到机电一体化后.其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外.还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等 即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸.还是人的感官与头脑的眼神。机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别是智能化 机电一体化产品的典型例子有:数控加工中心、机器人以及具有检测控制性能的数码相机等。总之.一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成。
3 机电一体化的发展历史
2O世纪6O年代以来.人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后.刺激了机械产品与电子技术的结合,再后来计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础 大约到20世纪8O年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认:机电一体化技术和产品得到了极大发展:各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持:2O世纪9O年代后期.开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段.机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化.微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚.出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法.机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。
我国是从20世纪8O年代初才开始在这方面研究和应用。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作.取得了一定成果,但与欧美、日本等先进国家相比仍有相当差距机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科.随着科学技术的不但发展.还将被赋予新的内容。
4 机电一体化发展趋势的分析
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:
4.1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然使机电一体化产品具有与人完全相同的智能是不可能的,也是不必要的。但是高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
4.2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
4.3 网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliancesystem,CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4.4 微型化
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm。的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4.5 绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
机械一体化论文范文5
关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法
作者简介:王昊(1972-),男,安徽泗县人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授;吴懋亮(1970-),男,山东莱芜人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授。(上海 200090)
基金项目:本文系2011年上海市教委重点课程机电一体化原理项目(项目编号:20115301)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0075-02
为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。
机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。
一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性
学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。
首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1]
其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。
最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。
二、增加实验课时、加强实验室建设与整合
“机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。
此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。
因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。
三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路
激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。
目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。
引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。
因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。
四、开展项目教学法、培养学生综合能力
为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。
项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3]
项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段:
1.拟定题目
学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案设计
通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。
3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结
这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。
4.项目考评
以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。
5.项目拓展
建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。
项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。
五、增设“机电一体化原理”课程设计环节
现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。
课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。
课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4]
课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。
六、结论
本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
参考文献:
[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京:北京理工大学出版社,2006.
[2]曾励.机电一体化系统设计[M].北京:高等教育出版社,2004.
机械一体化论文范文6
论文关键词:焊接生产检验,一体化教学,改革,实践
《焊接生产检验》是陕西国防工业职业技术学院焊接技术及自动化专业的一门专业技能课程,也是主干课程,主要内容包括:焊接结构生产所涉及到的常规检验的内容、焊接试验和检验的方法与步骤、焊接工艺评定和焊接质量管理方面的内容,目的是使学生掌握焊接检验与焊接质量管理的理论知识、操作水平和综合运用能力等方面达到焊工技师国家职业标准的相应要求。在以往的教学中,由于教学模式和场地的限制,学校一直采用分段教学法,即上一个阶段的理论课后,再上一个阶段的实习课。这种传统教学方法在实际教学中暴露了许多弊端,由于理论课和实习课相隔一段时间,学生实习时,前面所讲的理论知识已经忘记,需要教师重新讲解,这样累时费力,效果还不好。
针对这一情况,笔者尝试对《焊接生产检验》实施一体化教学,按照教学大纲要求,将理论和实操教学结合起来,重点培养学生的动手能力。这样学生既可以用理论知识指导实训,同时又可以通过实训来验证理论,既激发了学生的学习兴趣,又提高了教学效率和教学质量。
1一体化教学的可行性
在“一体化”教学过程中实践,学习目标是围绕技能训练的需求,它打破了原有学科的界限,理论教学的摘要求。因此,该课程完全具备一体化教学的条件。
2教学内容的一体化
以往的教材往往偏重于焊接质量管理,这些纯理论性的知识内容比较陈旧,繁琐,学生往往缺乏兴趣,课堂互动性很小,经过我们的努力,终于找到了中国机械工业教育协会编写的一本教材,该教材突出理论与实践相结合,理论与操作技能一体化,非常便于我们进行一体化教学的改革。因此,我们首先以该教材为蓝本,对课程内容进行了项目化改革,完成了课程一体化教学的第一步。
3教学过程的一体化
编制授课计划是实施一体化教学的第一步,开展一体化教学必须对原教学授课计划、原课程大纲、原教材、原教学模式和习惯进行改革,以教会学生实际操作技能为宗旨,提倡创新务实的教风、勤学苦练的学风。大纲编写力求合理安排理论和实习课时的比例,突出技能训练。最后授课计划中确定的总课时为160,理论和实习课时基本按照1:2进行论文开题报告范文。教学过程中根据“理论教学时间化,实习教学课堂化”的原则,以实践为主,理论与实践相结合;以练为主,讲练结合。让学生先观察后听课、先动手再分析、先了解操作的方法步骤再讲基本理论和原理,教学过程由浅入深、由表及里、循序渐进。一般将学生学习状态较好的一、二节课作为理论教学时间,三、四、五、六节课进行实操训练。教学过程一体化课型的交叉、学习场所的变换,能够激发学生的学习兴趣,使学生保持一种积极的状态。这样,既调动了学生学习的积极性,提高了学习效率,又使理论和实习紧密结合,循序渐进,学生能够真正做到学以致用。
《焊接生产检验》一体化教学具体的授课计划安排如下:
项目一焊接缺欠识别―――――理论教学4课时,实习教学6课时;
项目二外观检验―――――理论教学6课时(包括焊接检验概述),实习教学14课时;
项目三无损检测―――――理论教学20课时,实习教学36课时;
项目四破环检验―――――理论教学8课时,实习教学20课时;
项目五焊接工艺评定―――――理论教学4课时,实习教学8课时;
项目六焊接性试验―――――理论教学4课时,实习教学8课时;
项目七焊接质量管理―――――理论教学4课时,实习教学2课时;
考试―――――8课时;
机动―――――8课时;
4一体化教学考核
本课程的任务、特点决定了评价的主体、方法的多元化,要注重过程评价。所谓评价方法的多元化,是指通过上课表现、练习过程、实验报告完成情况、检测等多个方面进行评价。考核方法上采用理论和实训教学相结合的方法实践,同时还要参考学生的学习态度。理论教学考核采用课堂提问、平时作业、阶段性笔试等方式,考核学生掌握基本理论知识以及应用所学知识,分析问题和解决问题的能力。实践性教学环节考核,通过实验、实训报告、现场操作,考核学生实际动手能力和解决生产中常规检验的能力,最后再根据学习态度综合评定出总成绩。通过多样化及过程化的评价方法,是学生在学习过程中的每一阶段都能有明确的学习目标与学习成果,即在“学中做”又在“做中学”。
5一体化教学改革结果分析
教学改革是否成功,只有通过具体实施,并进行比较研究总结,才能真正得出结论,一体化教学改革后,我们和学生一起进行了教学改革座谈,座谈会结果显示,一体化教学激发了学生学习的积极性,以学生为主体的教学思路得到了进一步的体现,很受学生欢迎;一体化教学具有教学效果好、教学质量高、特别适合像《焊接生产检验》这种以实践性为主的学科,本次教学改革取得了较为满意的结果,我们将继续努力,把改革进行下去,教育工作者所要做的就是在教学实践中开拓创新,为学生营造一个良好的教学环境,激发他们提高自己的综合能力,使我们的职业教学在社会中发挥更大的作用。
参考文献:
[1]徐卫东焊接检验与质量管理[N].机械工业出版社,2008年版.
[2]高海云车工工艺与生产实习的一体化教学[J].科学之友,2009(29):101~102.
[3]肖锡海汽车电气设备[J].职业教育研究,2009(9):148~149.
[4]陈秀丽计算机基础课程的“一体化教学”模式应用探究[J].安徽电气工程职业技术学报,2009(3):112~114.
[5]庞勇数控加工工艺及编程一体化教学改革探索[J].科技教育创新,2009(16):240~241.
[6]孙玉明机械制造基础理实一体化教学[J].机械职业教育,2009(8):50~56.