机械制造装备设计范文

时间:2023-02-21 13:02:56

机械制造装备设计

机械制造装备设计范文第1篇

【关键词】传统教学;案例化;课堂教学;关键问题

1“机械制造装备设计”课程教学现状

“机械制造装备设计”是一门历史发展悠久的专业课程,是机械类专业一门重要理论实践专业课程,主要是教授学生机械制造装备设计方法、金属切削机床设计,典型部件设计,工业机器人设计、机床夹具设计以及物流系统设计和机械加工生产线总体设计等的基本理论与方法,为学生从事制造业工作打下基础,现已成为众多高等学校机械工程学科本科教学中量大面广的重要的一门专业课。其包含知识面广、专业性强、实践性高等特点,使得学生在学习时难度较大,教师的教学效果不太理想。目前,由于本课程书本上的繁琐理论使学生无法理论联系实践,对学生的学习兴趣产生极大的冲击,逐渐对机械缺乏感性认知,便造成了以下弊端:1)教学模式相对单一或不足,在对其讲述中仍旧采用的是传统教学过程,即教师通过系统细致的讲解,使学生掌握大量知识的教学方法,形式比较单一,学生只是一味地接收教师的知识灌输;2)课堂气氛不活跃,目前由于网络的发达,很多学生处于老师在上面讲,学生在课堂上玩手机、睡觉等的现象比较多,学生主动参与课堂讨论的机会太少,学生创新性思维难于得到有效培养;3)学生的学习效果及考核方式比较单一,考试只注重书中基础理论的考察,而较少注重学生的设计分析能力的考察;4)实践环节太少,导致学生没有实践经验和动手能力差,甚至有些高校所开的实验课与课堂重要的结构原理方面的相关联程度太少,从而影响力学生对相关理论知识的充分理解,甚至使培养的学生与社会需求脱节。可见,现今的传统教学模式很难兼顾到这两个方面,在一定程度上,这种教学模式导致了理论与实践相脱离,学生的创新性思维得不到有效锻炼,这就很难培养出学生的实际操作能力与解决实际问题的能力。随着计算机的广泛应用及互联网的普及,“翻转式课堂教学”在全国各所学校逐步慢慢推广,其教学模式逐渐变得可行和现实,可以将专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践,以加强大学生创新能力的培养、提高大学生的实践能力,完善大学生实践平台,为进一步深入地进行工科专业课程体制改革,以及推进应用型人才培养模式改革奠定基础。

2教学方法改革研究

针对上述问题的存在,该课程改革的总体理念与思路就是将通过翻转式教学将实践、理论和设计三者相互融合,交叉进行,使得三个方面能够相辅相成,并相互促进,从而能够实现对该课程知识体系的完全理解与把握。具体说来,包括以下几个方面:2.1基于翻转式教学的“机械制造装备设计”课程混合式教学设计研究。基于翻转式课堂教学就要综合考虑教学目标、教学环节、教学内容、知识点难易等方面的因素,通过对课程体系进行优化重组,明确指出哪些内容需要使用传统教学方法,哪些内容需要以案例化为载体的翻转式教学,哪些内容是需要让学生进行深入讨论的部分,最后在教学活动中以传统教学和“微课-讨论-实践”相结合的方式为主线,对整门课程进行混合式教学设计。2.2“机械制造装备设计”课程案例化、专题化研究。对“机械制造装备设计”课程混合式教学中需要以微课为载体的翻转式教学和需要让学生进行深入讨论的部分,考虑实践以及实习现场或者是实验室的相关设备和实物分析图,或者用用三维软件对某些难以理解的结构进行三位运动装配模拟仿真,对相关知识点进行重构组合,结合理论讲授部分,将其相关部分以制作短小视频的方式制作成案例、专题,可以利用相关的平台让学生提前进行观看预习或者以点播式的方式先在课堂上让学生自主学习,而后让学生进行分组讨论,培养学生的自主学习能力、提高学生学习的灵活性。2.3基于网络平台的实践环节加强研究。通过大学生科技竞赛、技能培训基地和校企合作研究,以及设置开放性、设计性和综合性实验项目,打造学生真正的实践环节平台。在对课堂上没讨论完或没讨论彻底的问题或者课后遇到新的难题留在结合相关的实践环节在网络平台上进行探讨,以便进行充分的探讨达到更深层次的认知。教师可将课堂上问题与解决方案,甚至精彩的讨论环节进行资源整合并上传网络,学生们永久可以下载保留。利用互联网将实践过程中的经验体会结合案例化和专题化内容整理成微视频,通过论坛,微信以及微博、云空间等平台共享,让更多的人进来讨论,批评改正,优化提升。2.4教学改革课程考核方法改进研究。通过尝试改变以往课程考核集中在期末,一卷定成绩的古老方法。在学习评价方法上可以做如下考虑:增加课堂提问环节10分、课堂分组讨论环节10分、实践与试验环节20分、基础知识理论考试50分、附加分制10分(学生根据自己学习的程度,选择一个与课程相关的问题进行分析,并提出带有自己的思考的设计或解决方案来)

3改革方法分析

3.1改革目标。通过对“机械制造装备设计”专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践,提高大学生的创新与实践能力,完善相关教学实践平台。激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的科学精神和创新思维习惯,切实提高教学质量。并加强了学生们学习时自主规划能力与探索能力,让学生们的思维得到更灵活的运用,尤其是工科学生的实践能力得到明显提升。从而为郑州轻工业学院作进一步深入地进行工科专业课程体制体制改革,以及推进我校应用型人才培养模式改革奠定良好基础。3.2改革中的关键问题。3.2.1“机械制造装备设计”混合式教学体系设计及评价问题一方面,“机械制造装备设计”课程强调理论的讲解,但要与案例分析和软件工具紧密结合,最后要落实到专业技能的提高上来。另一方面,作为应用型本科院校的学生不仅要掌握软件操作,更要掌握一些其它深层次知识,如何建立具有可操作性、可评价性的混合式课程体系是本课题的关键性问题。3.2.2“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课堂模块设计问题在对“机械制造装备设计”课程相关知识点进行案例化、专题化的过程中,如何结合交叉学科知识把短小精悍的视频设计的生动易懂,使学生把应该掌握的必要知识及能力融入。而课堂活动模块设计翻转课堂的课堂教学环节,实际上是帮助学生进行知识内化的环节。教师课堂活动模块的设计直接影响教学效果。在“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课程教学中,如何进行课堂活动模块设计是本课题的关键问题。3.3主要特色。3.3.1构建新的教学理念与教学模式,将理论教学与实践教学有机的结合在一起,实现在互联网新时代下对创新实践型人才的培养;突出“以基于翻转式教学的交互式教学模式、强化实践环节、以教师为主导、以学生为主体”的专业课程核心教学理念。3.3.2打破传统教学过程中的“以老师为中心、以教材为中心”的教学模式,采取提出问题、分析问题、解决问题的方式授课,可以充分调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,使学生的学习过程由被动接受变为主动思考。3.3.3通过整合优化教学内容,极构建网络教学平台,进而加强实践环节建设,体现课程的先进性和实用性。

4结语

“机械制造装备设计”的案例化是一种新的教学理念与教学方法的教学改革,虽然看起来过程繁琐,但是本课程的专业学科知识点明确,每一章一个侧重点,可以按章节来编排制作案例化素材,也可以侧重于一类结构、一类设计方案、一类方法的应用。这样做的主要目的是把一些重要的,较难理解的知识点将它们案例化、专题化后展现给学生(可通过视频或动画),以有效的提高课堂效率,帮助学生高效地完成课堂学习任务,提供学生进行学科专业学习的平台和渠道,积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的科学精神和创新思维习惯,切实提高教学质量。相信这种教育方式可以加强学生们学习时自主规划能力与探索能力;通过这种混合式和探究式的教育方法,由于让学生们参与其中,可以使其思维得到更灵活的运用,尤其是工科学生的实践能力得到提升。

作者:都金光 李晓忆 何文斌 马 军 单位:1.郑州轻工业学院机电工程学院 2.郑州轻工业学院国际合作交流处

【参考文献】

[1]李永春.关于机械制造装备设计课程教学的改革研讨[J].现代企业教育,2014(20):355-356.

[2]危卫华,连小莹,等.机械制造装备设计课程建设与教学改革探讨[J].价值工程,2013(27):258-259.

[3]丁江民,魏延刚.面向卓越工程师培养的“机械制造装备设计”专业课的教学改革[J].教育教学论坛,2013(18):21-23.

[4]杨建锋.“机械制造装备设计”多元化课程教学模式探索[J].中国电力教育,2014(23):53-54.

机械制造装备设计范文第2篇

机械制造装备设计课程涉及知识面广,强调专业实践性和实用,着重培养学生分析和解决实际工程问题的能力,学生们感觉课程学习难度大,影响课程学习积极性,教学效果难以达到预期。目前存在的问题主要如下:

1)现有教学内容沿袭了传统的体系与架构

知识点面面俱到,没有根据不同类型学校培养目标的侧重点不同而有所区分。缺乏生产实际内容,对于新材料、新工艺、新技术和新装备的介绍不足,不能全面反映本专业的前沿发展现状和趋势,不利于学生的创新思维发展。

2)教学手段与方法相对单一

仍以教师单方面授课为主,不能完全满足教学要求。根据教学大纲安排,课程教学为32学时。教师要在有限的时间内把大量的知识和信息传递给学生,尤其目前普遍采用多媒体教学,更进一步扩大了课堂教学容量,对学生的理解和接受能力提出了更高要求。为追赶进度,学生无暇思考,只能填鸭式被动接受。而一旦某一环节跟不上,则会一步落、步步落,严重挫伤学生学习积极性和自信心。

3)现有授课计划

对于实验与实践教学环节安排不足,学生亲自动手操作与动脑思考的机会不多,对于知识的理解仍停留在书本理论的层面,遇到实际问题不能有效应对,违背了课程内容组织强调实践性与实用性的初衷。

4)考核评价机制单一

一般仍取平时考勤、课堂作业与期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。学生为考勤而到课堂,身在课堂心在外,临近考试就突击死记硬背,不会花时间去主动思考,更不会去深入研究如何应用所学到的机械制造装备的设计原理与方法,极大损害了学生运用所学理论和技术手段综合创新能力的发展。

5)伴随高校扩招

机械设计制造及自动化专业生源规模持续增加,越来越多的青年教师走上讲台,他们虽然储备了足够的理论知识,却在自身实践经验上有所欠缺,而机械制造装备设计课程教学内容设置中的金属切削机床设计和夹具设计等都需要丰富的生产实际经验作为支撑,这在一定程度上影响了课程教学效果。

2机械制造装备设计教学改革探索

2.1教学理念的与时俱进把握工程教育要面向工程实际的基本原则

对于机械制造装备设计过程,不仅仅关注结构与功能原理的实现,也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑,全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求,要不断更新自身教育理念,与时俱进。

2.2教学内容的改革与优化

课程教学内容要面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,紧随生产与社会的发展,与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则,保留原有教学内容中的经典核心部分,删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色,教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程,对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计,减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程,其它控制方式酌情删减或剔除。同时教师在授课过程中应结合自身研究方向,增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容,使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识,增强应用与实践,增加实验与实践教育环节时长,以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合,与企业沟通联系,创造机会让学生深入企业生产一线,直观接触与动手实践,深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握,精心组织,讲深讲透,如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计,则可以采取学术讲座的形式加以介绍。

2.3教学方法的突破与创新

面向工程教育专业认证需求,教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新,以提高教学质量。教学方法要针对工程实际,可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式,培养学生主动学习和团队合作能力,提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势,将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源,使知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知,激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情,在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵,多方搜集资料,以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战,鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。为训练学生的独立分析与思考能力,教师也在课堂上提出问题或布置课后作业,启发学生去思考并分组讨论,教师再进行归纳总结和点评,让学生能够主动参与学习。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点,有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化,以便于活跃学生思维,增强创新意识。

2.4考核评价机制的多元化

为检验课程教学效果,考核评价必不可少。在常用的平时考勤、课堂作业与期末考试成绩的考核评价机制基础上进行多元化拓展,以助于提高学生的学习积极性,培养创新态度和意识。针对机械制造装备设计课程教学特点,采取“日常课堂教学考核+创新实践考核+期末闭卷考试”模式。日常课堂教学考核从考勤、课堂讨论、课堂作业等方面进行综合评定,重点考查学生的学习态度、学习纪律性与主观能动性等;创新实践考核结合实验教学进行,考察学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等;期末闭卷考试适当增加主观题和应用型试题比重。通过考核评价机制的多元化拓展,全面准确地反映学生学习效果。

3结语

工程教育专业认证是大势所趋,而工程教育专业认证标准明确了工程教育要把学生放在主体地位,给学生以有力的引导,加强目标导向。机械制造装备设计是机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课,应面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,更新教育理念,优化教学内容,创新教育方法与手段,多元化拓展考核评价机制,以学生为本,以学生能力的全面提升为目标来组织和持续改进。

机械制造装备设计范文第3篇

【关键词】传统教学;案例化;课堂教学;关键问题

1 “机械制造装备设计”课程教学现状

“机械制造装备设计”是一门历史发展悠久的专业课程,是机械类专业一门重要理论实践专业课程,主要是教授学生机械制造装备设计方法、金属切削机床设计,典型部件设计,工业机器人设计、机床夹具设计以及物流系统设计和机械加工生产线总体设计等的基本理论与方法,为学生从事制造业工作打下基础,现已成为众多高等学校机械工程学科本科教学中量大面广的重要的一门专业课。其包含知识面广、专业性强、实践性高等特点,使得学生在学习时难度较大,教师的教学效果不太理想。

目前,由于本课程书本上的繁琐理论使学生无法理论联系实践,对学生的学习兴趣产生极大的冲击,逐渐对机械缺乏感性认知,便造成了以下弊端:1)教学模式相对单一或不足,在对其讲述中仍旧采用的是传统教学过程,即教师通过系统细致的讲解,使学生掌握大量知识的教学方法,形式比较单一,学生只是一味地接收教师的知识灌输;2)课堂气氛不活跃,目前由于网络的发达,很多学生处于老师在上面讲,学生在课堂上玩手机、睡觉等的现象比较多,学生主动参与课堂讨论的机会太少,学生创新性思维难于得到有效培养;3)学生的学习效果及考核方式比较单一,考试只注重书中基础理论的考察,而较少注重学生的设计分析能力的考察;4)实践环节太少,导致学生没有实践经验和动手能力差,甚至有些高校所开的实验课与课堂重要的结构原理方面的相关联程度太少,从而影响力学生对相关理论知识的充分理解,甚至使培养的学生与社会需求脱节。可见,现今的传统教学模式很难兼顾到这两个方面,在一定程度上,这种教学模式导致了理论与实践相脱离,学生的创新性思维得不到有效锻炼,这就很难培养出学生的实际操作能力与解决实际问题的能力。

随着计算机的广泛应用及互联网的普及,“翻转式课堂教学”在全国各所学校逐步慢慢推广,其教学模式逐渐变得可行和现实,可以将专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践,以加强大学生创新能力的培养、提高大学生的实践能力,完善大学生实践平台,为进一步深入地进行工科专业课程体制改革,以及推进应用型人才培养模式改革奠定基A。

2 教学方法改革研究

针对上述问题的存在,该课程改革的总体理念与思路就是将通过翻转式教学将实践、理论和设计三者相互融合,交叉进行,使得三个方面能够相辅相成,并相互促进,从而能够实现对该课程知识体系的完全理解与把握。具体说来,包括以下几个方面:

2.1 基于翻转式教学的“机械制造装备设计”课程混合式教学设计研究

基于翻转式课堂教学就要综合考虑教学目标、教学环节、教学内容、知识点难易等方面的因素,通过对课程体系进行优化重组,明确指出哪些内容需要使用传统教学方法,哪些内容需要以案例化为载体的翻转式教学,哪些内容是需要让学生进行深入讨论的部分,最后在教学活动中以传统教学和“微课-讨论-实践”相结合的方式为主线,对整门课程进行混合式教学设计。

2.2 “机械制造装备设计”课程案例化、专题化研究

对“机械制造装备设计”课程混合式教学中需要以微课为载体的翻转式教学和需要让学生进行深入讨论的部分,考虑实践以及实习现场或者是实验室的相关设备和实物分析图,或者用用三维软件对某些难以理解的结构进行三位运动装配模拟仿真,对相关知识点进行重构组合,结合理论讲授部分,将其相关部分以制作短小视频的方式制作成案例、专题,可以利用相关的平台让学生提前进行观看预习或者以点播式的方式先在课堂上让学生自主学习,而后让学生进行分组讨论,培养学生的自主学习能力、提高学生学习的灵活性。

2.3 基于网络平台的实践环节加强研究

通过大学生科技竞赛、技能培训基地和校企合作研究,以及设置开放性、设计性和综合性实验项目,打造学生真正的实践环节平台。在对课堂上没讨论完或没讨论彻底的问题或者课后遇到新的难题留在结合相关的实践环节在网络平台上进行探讨,以便进行充分的探讨达到更深层次的认知。教师可将课堂上问题与解决方案,甚至精彩的讨论环节进行资源整合并上传网络,学生们永久可以下载保留。利用互联网将实践过程中的经验体会结合案例化和专题化内容整理成微视频,通过论坛,微信以及微博、云空间等平台共享,让更多的人进来讨论,批评改正,优化提升。

2.4 教学改革课程考核方法改进研究

通过尝试改变以往课程考核集中在期末,一卷定成绩的古老方法。在学习评价方法上可以做如下考虑:增加课堂提问环节10分、课堂分组讨论环节10分、实践与试验环节20分、基础知识理论考试50分、附加分制10分(学生根据自己学习的程度,选择一个与课程相关的问题进行分析,并提出带有自己的思考的设计或解决方案来)

3 改革方法分析

3.1 改革目标

通过对“机械制造装备设计”专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践,提高大学生的创新与实践能力,完善相关教学实践平台。激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的科学精神和创新思维习惯,切实提高教学质量。并加强了学生们学习时自主规划能力与探索能力,让学生们的思维得到更灵活的运用,尤其是工科学生的实践能力得到明显提升。从而为郑州轻工业学院作进一步深入地进行工科专业课程体制体制改革,以及推进我校应用型人才培养模式改革奠定良好基础。

3.2 改革中的关键问题

3.2.1 “机械制造装备设计”混合式教学体系设计及评价问题

一方面,“机械制造装备设计”课程强调理论的讲解,但要与案例分析和软件工具紧密结合,最后要落实到专业技能的提高上来。另一方面,作为应用型本科院校的学生不仅要掌握软件操作,更要掌握一些其它深层次知识,如何建立具有可操作性、可评价性的混合式课程体系是本课题的关键性问题。

3.2.2 “机械制造装备设计”课程案例化、专题化课堂模块设计问题

在对“机械制造装备设计”课程相关知识点进行案例化、专题化的过程中,如何结合交叉学科知识把短小精悍的视频设计的生动易懂,使学生把应该掌握的必要知识及能力融入。而课堂活动模块设计翻转课堂的课堂教学环节,实际上是帮助学生进行知识内化(下转第95页)(上接第93页)的环节。教师课堂活动模块的设计直接影响教学效果。在“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课程教学中,如何进行课堂活动模块设计是本课题的关键问题。

3.3 主要特色

3.3.1 构建新的教学理念与教学模式,将理论教学与实践教学有机的结合在一起,实现在互联网新时代下对创新实践型人才的培养;突出“以基于翻转式教学的交互式教W模式、强化实践环节、以教师为主导、以学生为主体”的专业课程核心教学理念。

3.3.2 打破传统教学过程中的“以老师为中心、以教材为中心”的教学模式,采取提出问题、分析问题、解决问题的方式授课,可以充分调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,使学生的学习过程由被动接受变为主动思考。

3.3.3 通过整合优化教学内容,极构建网络教学平台,进而加强实践环节建设,体现课程的先进性和实用性。

4 结语

“机械制造装备设计”的案例化是一种新的教学理念与教学方法的教学改革,虽然看起来过程繁琐,但是本课程的专业学科知识点明确,每一章一个侧重点,可以按章节来编排制作案例化素材,也可以侧重于一类结构、一类设计方案、一类方法的应用。这样做的主要目的是把一些重要的,较难理解的知识点将它们案例化、专题化后展现给学生(可通过视频或动画),以有效的提高课堂效率,帮助学生高效地完成课堂学习任务,提供学生进行学科专业学习的平台和渠道,积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的科学精神和创新思维习惯,切实提高教学质量。相信这种教育方式可以加强学生们学习时自主规划能力与探索能力;通过这种混合式和探究式的教育方法,由于让学生们参与其中,可以使其思维得到更灵活的运用,尤其是工科学生的实践能力得到提升。

【参考文献】

[1]李永春.关于机械制造装备设计课程教学的改革研讨[J].现代企业教育,2014(20):355-356.

[2]危卫华,连小莹,等.机械制造装备设计课程建设与教学改革探讨[J].价值工程, 2013(27):258-259.

[3]丁江民,魏延刚.面向卓越工程师培养的“机械制造装备设计”专业课的教学改革[J].教育教学论坛,2013(18):21-23.

[4]杨建锋.“机械制造装备设计”多元化课程教学模式探索[J].中国电力教育,2014(23):53-54.

机械制造装备设计范文第4篇

Abstract: The current development situation of education reform of Machinery Manufacturing Equipment Design was analyzed. In order to adapt the cultivation aim of application-oriented engineers, the reform practice and research were performed on this course from the aspects of paying attention to basic knowledge, outstanding specialty, emphasizing frontier and practice, emphasizing theory with practice, improving teaching methods, improving evaluation pattern, teacher training and bilingual language teaching. It was found that the course construction and education reform significantly increased the study interest of students, exercising the abilities of discovering and analyzing and solving problem, widening visual field, and greatly enhanced the teaching quality.

关键词: 机械制造装备设计;课程建设;教学改革;探讨

Key words: Machinery Manufacturing Equipment Design;course construction;education reform;research

中图分类号:G423 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)27-0258-02

0 引言

机械制造装备设计(简称MMED)是机械类专业学生必须掌握的一门重要专业课,在机械类专业教学体系中具有极其重要的地位。该课程实践性强,涉及知识面广,教学内容组织上有很强的针对性和实用性,在教学过程中需要注重对学生解决实际问题能力的培养以及强化学生的工程意识,使学生具备机械制造装备一般产品的设计能力[1]。

目前,针对MMED课程建设和教学改革方面的研究还未引起足够重视,相关方面的研究还很不足。王卫兵、赵海霞等[2-4]从调整教学内容、重视实践教学、创新思维培养、实践能力培养等方面对MMED课程建设和教学改革进行了实践与探讨。本文面向工科本科教育,从个人的教学体会以及吸取他人经验的基础上,对MMED课程建设和教学进行相关的改革探讨。

1 MMED课程建设和教学的发展现状

MMED是工科机械设计制造及其自动化专业类专业方向课,一般开设在大四第一学期。由于课程知识覆盖面广,专业实践性要求高,使得学生在学习时难度较大,教师的教学效果不太理想。目前存在以下一些问题:①现行的课程教学限于课时安排和教学大纲的要求,不太具有灵活性,学生创新性研究能力难于得到有效培养。②教学模式相对单一或不足,教学方法主要仍然是以教师的灌输为主,课堂讨论较少,导致学生缺乏积极主动性,学习兴趣不高,甚至出现厌学情绪。③一般将理论学习和最后考试成绩作为评价学生学习这门课程能力的唯一标准,测试学生相对较难掌握的理论联系实际的题目较少。④动手实践环节太少,导致学生没有实践经验和动手能力差,从而影响力学生对相关理论知识的充分理解,甚至使培养的学生与社会需求脱节。⑤师资力量相对薄弱。从1999年开始,大学生人数大幅度增加,虽然高等院校相应的补充了大量青年教师,但是由于刚从学校出来,也缺乏课程相关的丰富实践经验。例如课程中包含的诸如机床传动系统设计和机床夹具设计这些方面的内容,就对教师的动手实践努力要求非常高。基于上述不足,对MMED课程的教学内容、教学方法、教学模式等进行探讨。

2 MMED课程建设

2.1 重视基础知识内容 扎实的基础知识可为一个工程技术人员提供强有力的竞争,在MMED课程讲授过程中,重视基本知识、基本理论、基本技能的讲授,让学生打好基本功。例如金属切削基本理论、机床传动系统的基本组成及工作原理、机床夹具的定位和夹紧原理等。

2.2 突出专业特色内容 MMED课程面大量广,内容丰富,涉及MMED方法、金属切削机床设计、机床夹具设计、工业机器人设计、物流系统设计、机械加工生产线总体设计方面内容。不同的高等学校的机械设计制造及其自动化类专业往往具有各自的特色,其毕业生就业领域也往往存在着一定的差异,那么不同专业特色的高校,就应该根据实际情况,改革课程教学内容,以适应行业特色。

2.3 强调前沿和实践内容 除了教材所提内容,还应将相关知识的最新前沿研究成果讲授给学生,让学生们掌握某些知识的最新研究动态。对于实践性要求高的内容,必须安排相应的动手实践内容。例如在讲授机床传动系统设计、机床夹具定位方案的选取以及定位误差的计算这些内容时,就要安排动手实践内容,并结合现场讨论,使教学实验内容与课程理论结合紧密,与学生实践能力相适应。

3 MMED教学方法改进

3.1 强调理论联系实际,培养动手能力 目前,我国高等教育的目标是致力于培养高级专门人才,受传统工程教育体制的影响,我们大多培养的是研究型和理论性工程技术人才,而忽视对学生实践能力和工程能力的培养。工程应用性、实践性强是MMED课程的主要特点之一,重视实践教学环节,积极培养学生动手能力是笔者教授这门课程的原则。在讲授切削机床的设计过程这部分内容时,通过选取车间的实际机床,将其分为几大部件,然后按照先后设计程序一步步给学生们讲解,期间结合车间的现场实物,并要求通过拆卸机床模型,已达到熟练基本理论,深刻掌握设计流程和要求的目的。另外,为了让学生们有直观的认识,在学习机床夹具设计部分时,特地开设机床夹具拆装实验,让学生们各自动手拆卸和安装,确保学生都得到实践锻炼,培养动手能力;并且为了让学生们更好地运用理论知识来解决实际问题的能力,要求学生们各自设计一套机床夹具,包括夹具的所有定位元件和夹紧元件,以及其工作原理,大大提高了学习效果。

3.2 选用合适教学方法 传统的教学模式多以传授知识为主,老师通过灌输使学生被动接受知识,即填鸭式教学。这种教育模式使学生缺乏主动性,学生在大学期间,不仅学习知识,更重要的是学习如何获取知识的方法。所以,在讲授MMED这门课程时,除了传授相关专业知识,更应培养学生自主学习能力,教学中不仅采用课堂讲授,还可以采用与学生交流、讨论互动等多种教学方法,及时了解学生的学习情况,传授解决实际工程问题的思维方式、方法,锻炼学生创造性思维的能力。另外,采取提出问题、分析问题、解决问题的方式授课,可以充分调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,使学生的学习过程由被动接受变为主动思考,在教师的启发指导下通过自己的思考而得出结论。此外,由于MMED这门课程实践性要求高,笔者还通过网络收集了大量有关MMED的相关视频资料(例如优酷网),作为教学内容的形象辅助教学资源,使学生将所学的理论知识与实际生产过程对应起来,增加直观感受,提高了教学效果。还采用工程实例照片、Flas和三维造型模型来增加学生的感性认识,使教学内容更为具体化和形象化,加深对理论知识的理解,激发了学生学习兴趣,降低了知识点的抽象程度,提高了教学效果。

3.3 完善考核模式 一直以来,评价学生学习MMED这门课程的综合情况,都是采用期末书面考试的形式,这种考核方式导致学生在学习的过程中,学期前期松懈、后期紧张、期末突击的现象,并且重理论,轻实践,不利于人才的培养。改变考核模式,强化实践模块,引导学生以积极的态度,正确的方式对待课程学习。为扭转这种局面,笔者改变了MMED这门课程的考核模式,学生的综合总评成绩由平时考核、实验考核、讨论设计、工厂见习报告、期末考试五大部分组成,并且加大平时实践环节所占的比重。通过这种考核方式的转变,学生对实践操作的重视程度大大提高,把理论知识应用于实践的能力大大增强。

3.4 重视师资队伍建设 MMED课程具有很强的实践性,要求教师必须具有丰富的生产实践知识和较强的工程实践能力。虽然青年教师在大学期间经历过金工实习,认识实习等,具备了一定生产实践知识和技能,但要称为一名合格的MMED课程教师,还远远不够。根据目前的实际情况,可以安排本课程青年教师到一线生产车间去锻炼一段时间,通过参与实际生产活动,来丰富生产实践知识,培养动手能力,提高工程实践能力。如机床夹具设计、专业机床的“三图一卡”设计,只有在实践中体会,才可达到好的学习效果。

3.5 采用双语教学,开阔学生视野 为了丰富课程教学,掌握相关专业词汇,开阔学生国际视野,可采用双语授课。目前,出国经历已成为高校教师评定职称的硬性条件,使得出国访问的教师数量越来越多,并且大批留学回国人员也直接服务于高等教育和科研战线,组织一批双语授课教师已并非难事,MMED也不例外。当然应该根据学生英语水平,来选择双语授课的方式。

4 结语

针对目前MMED课程教学的现状,通过课程建设与教学改革,激发了学生学习兴趣,提高了运用所学理论知识解决实际工程问题的能力,培养了学生的创新意识,提高了学生的综合能力。

参考文献:

[1]关慧贞.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社, 2010,1.

[2]王卫兵,魏敏.“机械制造装备设计”课程教学方法改革与实践[J].中国科教创新导刊,2012,14:205.

[3]赵海霞.关于机械制造装备设计课程教学的改革研讨[J].价值工程,2012,33:264-265.

机械制造装备设计范文第5篇

关键词:机械制造装备设计;多元化;课程教学;创新能力

一、机械制造装备设计传统课程教学现状及存在的主要问题

机械制造装备设计是一门知识面广、综合性、实践性很强的专业主干课,它将机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人等内容合为一门课程,构成新的课程体系[1]。随着装备制造业的迅猛发展,机械制造装备设计传统课程教学越来越不能满足创新人才培养的需要,存在的主要问题如下:

1.传统的课程教学内容泛而不精,不能紧跟时代步伐,缺少新装备、新技术和新材料方面的知识,不利于学生创新研究能力的培养。

2.传统的教学模式相对单一或不足,主要仍然是以教师的填鸭式灌输为主,学生被动接受。由于一部分教师自身实践能力较弱,理论教学的效果很差,学生学习兴趣不高。

3.传统的课程教学中对实践环节的重视不够,学生缺少亲自动手实践的训练,导致学生缺乏实践经验和动手能力弱。这又反过来影响了学生对课程内容的理解和掌握。

4.传统的课程教学考核方法相对简单,一般将平时考勤、作业和期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。这种考核方法不能有效地激励学生努力提高机械制造装备设计的能力,学生只会在考前突击背概念,无助于学生创新能力的培养。

基于上述问题,我院机械教研室全体老师总结多年的任教经验,贯彻以人为本的教育理念,将各种日益涌现的教学方法进行优化组合,形成了一套机械制造装备设计多元化课程教学模式,以弥补传统课程教学模式的不足,从多角度多方位激发学生学习兴趣和潜能[2]。

二、机械制造装备设计多元化课程教学模式

以培养学生的创新能力为目标,通过增加专业特色内容和学科前沿知识,优化课程教学的内容;通过应用多种现代化教学方法和增加综合实践环节,优化课程教学方法;通过引入多种评价体系,完善课程考核模式,从而变单一的传统课程教学模式为多元化课程教学模式,具体执行方案分为以下几个方面:

(一)制定多层次的课程教学内容

1.重视理论基础知识

理论基础知识不会因新装备、新技术的产生而过时,坚实的理论基础是我们一切工业生产活动的最根本的条件,因而是我们学习的重点。例如在讲授机床设计时,金属切削机床设计的基本理论,如机床的工作原理、几何表面的形成原理和机床的成形运动等,是我们学习的重点。在讲授夹具设计时,机床夹具的六点定位原理,完全定位、不完全定位、过定位和欠定位等基本概念是我们讲课的重点。

2.增加专业特色内容

我院于2011年购买慧鱼模型,建立了机器人创意实验室。根据我院的实际情况,在工业机器人设计模块,增加了慧鱼模型教具内容的学习,主要讲述如何利用慧鱼模型进行机器人的制作和控制。慧鱼模型是由德国发明家Arthur Fischer 博士在1964 年从其专利“六面拼接体”的基础上发明的[3]。慧鱼模型采用模块化设计,可无限扩充,可反复拆装,可逼真表现机械系统的构成和控制的过程及其控制的原理,便于对机器人原理、组成、控制的全面认识。

3.加强学科前沿知识

机械制造装备的知识日新月异,学生毕业以后会碰到非常先进的机械制造装备,为了紧跟时代步伐,加强学科前沿知识变得非常重要。通过请工厂一线的工程技术人员开设讲座和组建学习小组,与我院老师一起申报学生科研立项等方式,了解最新的机械制造装备动态,主动参与学科科研研究,激发学生学习的兴趣和主动性,培养学生的创新能力。

(二)开展多元化的课程教学模式

课程教学由理论教学环节和实践教学环节组成。传统的机械制造装备设计课程教学,在理论教学环节上,以教师的“填鸭式”教学为主,而且授课内容重点不突出;在实践教学环节上,认识上轻视实践教学环节,主要以一些验证性实验为主。针对这种情况,我院实施多元化课程教学模式有:

1.启发式理论教学模式

机械制造装备设计的教学内容非常多,如果照本宣科地讲,不仅老师和学生很累,而且授课的效果很差。如果换一种讲课的方式,采用启发式教学,引导学生独立思考,通过课堂讨论,师生互动等方式,传授解决实际工程问题的思维方式,提高学生自主学习的能力,有利用创造性思维的培养。例如在机床夹具设计模块,讨论过定位这种方式是否合理时,可以提出我们日常生活中使用的八仙桌为什么常采用四条腿?学生互相讨论的结果,可能认为八仙桌用四条腿比较稳。这时可以进一步问这是一种什么定位方式?过定位!通过启发式教学,同学们对于过定位的优点有了很直观的认识:过定位可以提高稳定性。

2.课程网站式理论教学模式

机械制造装备设计的教学内容非常丰富,为了调动学生课外学习的积极性,我们在学校校园网的天空教室处,建立了机械制造装备设计的课程网站。课程网站上不仅包含老师上课的PPT电子教案、动画、视频等,还有大量扩充的资料,比如典型机床传动系统与结构动态演示flas、加工中心刀库及换刀动作等视频资料、组合机床夹具方案图库、慧鱼模型作品展示,学生科技作品图片及PPT等。课程网站还进行网上作业布置与批改,远程作业辅导与讨论,并设有习题库,方便学生自我学习与提高。课程网站式理论教学模式有效缓解了目前教学内容多,而课时相对不足的矛盾,促进了学生对机械制造装备课程内容广度和深度的拓展。

3.双语教学式理论教学模式

双语教学既可以让学生掌握扎实的专业知识,又较好地提高专业英文阅读和写作能力[4]。目前我们学校与英国南威尔士大学合作办学,办有机械设计制造及其自动化专业3+1国际班,前3年在我校学校,最后1年在南威尔士大学学习。为了适应新的发展需要,开展双语教学变得非常迫切。目前,对国际班学生,我们制作了双语教学的多媒体课件进行理论教学;请南威尔士大学的教授和我院英文水平高的教授做学科前沿的专题英文报告;要求学生完成了一个全英文的报告,自选题目,任选一个本课程教学模块内容相关的题目,并要求学生针对自己的论一个PPT,在课堂进行陈述。双语教学开拓了学生的视野,提高了学生的英文阅读写作能力和口语表达能力,为学生以后的发展奠定了很好的基础。

4.综合创新型实践教学模式

我院结合工业机器人设计教学的要求与慧鱼模型的特点,组建了慧鱼模型综合创新实践平台,增加综合创新实践项目,为学生提供广阔的思维空间,提高动手能力,激发学生学习兴趣、提高学生学习积极性,培养学生的创新能力。慧鱼模型综合创新实践平台包括机械构件、电气构件、气动构件、传感器、电脑控制器和配套计算机应用软件。以全国大学生机械创新设计大赛主题为创新设计的选题方向,学生自己利用慧鱼模型综合创新平台,搭建自己的机器人来完成创新设计大赛主题说要求的功能。通过使用慧鱼模型综合创新平台,学生不仅更好地理解和掌握了课堂知识,而且应用所学知识解决实际问题的能力大大增强,提高了学生的综合创新思维能力,也提升了机械制造装备设计实践教学的质量。

5.基于项目驱动的科研创新型实践教学模式

项目驱动教学法来源于构建主义学习理论,是实施探究式教学模式的一种教学方法[5]。基于项目驱动的科研创新型实践教学模式是以科研项目为载体,培养学生的创新实践能力。这一教学模式尤其适合对科研有兴趣的同学。在实践教学过程中,按照自愿和优势互补的原则,将有科研兴趣的同学每3-4人组成一个科研小组,每个小组通过自己查询资料,提出所要研究项目的题目,教师负责判断这个题目是否具有研究的可行性和必要性。教师把每个小组比较可行的题目,报学校的学生科技立项。有了一定的经费支持,以项目为载体,在指导老师的帮助下,充分激发学生的学习热情和兴趣,充分培养了学生的创造力、独立分析和解决问题的能力以及小组组员间的团队合作能力。

(三)多元化的课程教学考核手段

多元化的机械制造装备设计课程教学考核手段,有利于调动学生学习的兴趣和积极性,有利于提高学生自我学习的意识和能力,有利于学生个性的培养和发展,从而提高了学生的创新意识和创新能力,结合我院课程教学情况,对课程教学考核分为五大类:

1.日常课堂教学考核

日常课堂教学考核从上课出勤、课堂问题回答,课堂讨论,课后作业等方面进行综合评定,按百分制给出分数。日常课堂教学考核,重点考查学生上课的纪律性、讨论的积极性和创造性、学习的认真程度等。

2.英文论文大作业考核

英文论文大作业考核是双语教学效果的考核,主要从英文论文内容的深度和广度、英文写作是否有语法问题、课堂陈述等方面进行综合评定,按百分制给出分数。英文论文大作业考核,重点考查学生英文检索的能力,英文写作的能力和英语的口语表达能力等。

3.综合创新型实践考核

综合创新型实践考核从实践题目的拟定、实践操作、实践总结、实践报告等方面进行综合评定,按百分制给出分数。综合创新型实践考核,重点考查学生的创新思维和创新能力,实践动手能力等。

4.科研创新型实践考核

科研创新型实践考核只针对部分有科研兴趣的同学,因而考核成绩作为平时成绩的加分因素。科研创新型实践考核从实践题目的创新性和先进性、实践装置、方法的合理性、实践结果的实用性,论文的规范性等综合评定。对于科研创新性实践考核中表现突出的同学,可推荐参加各类竞赛,在学校奖学金评定中得到加分,甚至直接参与教师的科研项目。

5.期末考试考核

机械制造装备设计作为一门核心专业课,期末考试是非常重要的一个考核方式。期末考试考题包括理论基础知识题、综合实践分析题和考查学生创新能力的一些开放式、探究式的题目。通过加大对实践环节在期末考试考核中所占的比例,提高学生对实践环节的重视程度,提高理论知识应用于实践的能力。

三、结语

机械制造装备设计多元化课程教学模式是一种新的课程教学模式。这种模式通过利用课堂启发式教学、课程网站教学,双语教学、综合创新型实践教学和基于项目驱动的科研创新型实践教学,整合了多种教学要素,解决了传统课程教学模式中存在的问题。这种模式通过建立多元化的课程教学考核手段,大大激发了学生学习的积极性和主动性,提高了学生分析问题和解决问题的能力,促进了学生创新意识和创新能力的发展。通过教学与科研的结合,重视学生科研素质的培养,提高了学生的综合能力。

[参考文献]

[1]关慧贞,冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2009,11.

[2]王立达.成人教育多元化实验教学模式的探讨[J].宁波大学学报(教育科学版),2011,1:120-122.

[3]肖晓萍,廖青.“慧鱼”教具在大学生创新教育中的探索性研究[J].高教研究,2006,79(2):36-37.

[4]林颖,曾志新,朱敏,刘其洪.双语教学的探索与实践[J].高教探索,2007,6:1-2.

[5]殷振,黄莺,李艳,杨建锋,李江澜.机械原理多元化实验教学模式探索,2012,12:66-67.

机械制造装备设计范文第6篇

一、内容系统,归纳了金属切削机床

设计涉及到的基础知识我国工业发展的关键内容在于机械装备设计与制造。特别是提出“中国制造2025”规划之后,我国逐步加大了机械装备制造及智能化产业发展的步伐与力度。编者紧跟国家发展战略步伐,对机械制造装备设计的基本内容及设计进行了深入阐述。全书共分成3个部分7个章节,具体为:其一,“基础知识”,包括绪论环节,阐述了机械装备制造业的重要地位、主要功能及发展趋势等;其二“基本原理”,包括金属切削机床设计、典型部件设计及机床夹具设计等三个方面的内容;其三,“先进技术”,包括机器人机构及应用、机械加工自动化生产线总体设计、生产物流系统设计等三个方面的内容。所有这些内容系统完整,从基础到原理,再到实践。编者引进了大量的图片、表格,以图文结合详解的方式,引导读者更轻松准确地掌握设计方法。以“机床夹具设计”为例,编者引入了“被加工工件”“设计夹紧装置”“设计夹具总装配图”等多个图表,读者能够更好地理解文字描述的内容。

二、思路清晰,贯穿了工程应用设计的整条主线

机械装备设计是装备制造业的关键环节,设计质量的好坏对机械装备产品的质量有着既直接又巨大的影响,机械装备性能的差异化及生产成本的高低都受到设计的影响。因此机械装备设计在机械行业发展中占据着极为重要的地位,发挥着巨大的作用。这就对机械装备设计人员提出了更高的要求,要求他们必须具备较高的设计实操能力,能够围绕市场的需求开展产品构思、图样绘制并设计等一系列创造性活动,编者十分重视读者解决实际问题能力的培养,引进了大量的生产案例,将“工程应用设计”融入其中,无论是“操作机器人应用实例”还是“物流系统设计”“数控刀具状态的在线监测”等内容,都紧贴生产实际,具有极强的学习、操作参考价值,能够较好地培养读者正确的设计思维、设计意识及设计能力。

三、视野开阔,思考了机械装备制造智能化发展的前沿

工业4.0背景下的机械制造业离不开智能化这一关键技术,其对整个机械装备设计、制造都有着极为深远的影响。机械装备制造及智能化产业发展是衡量国家工业发展水平的重要依据与指标,是高端装备制造业的发展方向,是世界各国工业实力竞争的关键方向,推动着机械装备制造业向绿色化、智能化方向发展,从而有效提升机械装备的使用性能、提升机械装备制造的效率与效果。为了更好地适应新时代机械制造业发展的需要,适应机械类综合学科的发展速度,编者结合新工科背景下机械装备设计人才培养的要求,增加了近几年机械装备技术的创新成果,如智能制造、机器人技术等,使全书更具先进性、实用性与创新性。机械装备制造及智能化产业发展研究的前沿主要有如下几个方面:其一,关键智能基础共性技术研究,如功能安全技术、系统协同技术等;其二,核心智能测控装置研究,如工业机器人、新型传感器及其系统等;其三,重大制造智能化成套集成设备等,如建材制造、石油石化成套装备集成等。近年来,我国智能机械装备制造业迅猛发展,在智能机器人等多个行业获得显著成效。后续将要加大人才队伍建设、优化产业创新模式、加快产业结构调整,才能不断激发机械装备制造及智能化产业发展的新动能。新时代机械制造业顺应时展而努力发展,时代赋予了机械制造业相应的责任与使命。由于机械装备设计专业具有实践性强、知识面广、发展快、创新要求高等特点,对理论教材及阅读用书提出了更高的要求。《机械装备设计》一书既涵盖了机械装备设计的理论知识,又呈现了大量的生产实践案例,还思考了智能化等先进的前沿科技,能够满足新时代教学、科研的要求,既可作为高等院校机电一体化、机械等众多相关专业的教学用书,也可作为相关专业从业人员、科研人员的参考用书,还可作为高职、高专及企业再教育的培训教材。

机械制造装备设计范文第7篇

关键词 机械制造;自动化;现状;发展方向

中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-001-01

在装备制造业的发展过程中,机械制造及自动化是重要的技术之一,不但为装备制造业提供了有力的技术支撑,同时也提高了装备制造业的整体技术水平,提高了生产效率,降低了劳动强度,保证了装备制造业能够持续稳定快速的发展。从机械制造及自动化技术本身的发展来看,这一技术是机械制造与自动控制技术的融合,在二者原有的基础上进行了整合与发展,技术水平有了较大的提高,为此,我们要对机械制造及自动化的现状及发展方向有准确的了解,为机械制造及自动化的快速发展提供重要保证。

1 机械制造及自动化技术的优势分析

通过了解发现,机械制造及自动化技术的优势主要表现在以下几个方面。

1.1 生产能力和工作质量得以大幅提高

应用机械自动化生产出的产品在信息自动处理和控制方面有着突出的优点,其控制和检测的灵敏度、精度和范围都有较大幅度提高,通过自动控制系统可以精确的保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定动作。

1.2 产品的安全性和可靠性更高

机械自动化产品一般都具有自动监视、报警。诊断和自动保护的功能,在工作的时候一旦遇到过载、过压和短路等故障时能够采取自我保护的措施,有效保护操作者和设备的安全,由此可见,使用机械制造及自动化技术对产品的安全性和可靠性有非常大的提升。

1.3 提高了产品科技含量,提升了产品的具体功能

机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,使产品更具科技含量。

1.4 提高了生产效率,降低了劳动强度

机械自动化产品的自动化程度较高,属于知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化和农业自动化及交通自动化,另外,机械制造及自动化技术还有效提高了生产效率,降低了劳动强度。

2 机械制造及自动化的现状

随着近些年机械制造及自动化技术的快速发展,目前机械制造及自动化技术已经相对成熟,在装备制造业中发挥的作用日益突出。

2.1 机械制造及自动化技术已经成为了装备制造业中的主要技术

由于机械制造及自动化技术在产品制造和技术水平上有突出的优势,对提高装备制造业的产品质量,丰富产品体系,提升产品技术水平有着明显的促进,因此,机械制造及自动化技术已经成为了装备制造业的主要技术之一,对装备制造业的发展有着重要作用。

2.2 机械制造及自动化技术满足了装备制造业发展的需要

随着装备制造业竞争日趋激烈,只有对产品进行不断升级,提高产品综合性能,才能满足装备企业的发展需要。基于机械制造及自动化技术的诸多优势,机械制造及自动化技术有效满足了装备制造业的发展需要,提高了装备制造业的发展质量。

2.3 机械制造及自动化技术提升了装备制造业的整体水平

应用了机械制造及自动化技术以后,传统的装备制造技术手段逐渐得到了替代,目前装备制造业已经形成了完整的机械制造及自动化生产体系,为提高产品质量和提升产品整体制造水平,提供了有力的支持。所以,我们应认识到机械制造及自动化技术对装备制造业发展的促进。

3 机械制造及自动化的发展方向

从目前机械制造及自动化技术在装备制造业中的应用情况来看,机械制造及自动化在未来会朝着以下几个方向发展。

3.1 机械制造及自动化将朝着机电一体化的方向发展

随着机械制造及自动化二者融合的日益深入,在产品形式上将会朝着融合二者特点的机电一体化方向发展,从目前机械产品的种类来看,机电一体化产品成为了重要的产品形式,为机械制造及自动化的发展指明了新的发展方向,保证了装备制造业的整体发展质量。

3.2 机械制造及自动化将朝着智能化的方向发展

自动化技术的运用,诞生了越来越多的智能化设备。机械制造及自动化技术结合了机械技术和自动化技术的优点,为智能化产品的发展奠定了基础,丰富了装备制造业产品的种类,完善了产品结构。基于市场对智能化设备的现实需要,从目前装备制造业发展来看,机械制造及自动化将会朝着智能化的方向快速发展。

3.3 机械制造及自动化将朝着模块化的方向发展

从目前机械产品的功能可以看出,许多大型智能化设备都是模块化功能的集中体现,模块化的成熟标志着机械产品的发展进入了新的阶段。由此可见,在机械制造及自动化技术的发展过程中,模块化将成为重要的发展方向,为装备制造业的发展提供持续的发展动力。

4 结论

通过本文的分析可知,机械制造及自动化技术已经成为了装备制造业发展的重要推动力,不但为装备制造业提供了新的技术,同时也满足了装备制造业产品升级和产品创新的需要,为提高装备制造业发展质量提供了有力的支持和保证。

参考文献

[1]刘红,王贤宽.论机械自动化技术的发展趋势[J].企业技术开发,2011(12).

[2]贾振权.机电一体化带来全新的世界[J].电子科技,2010(S1).

[3]周洋.浅谈我国机械自动化技术应用现状与发展趋势[J].企业导报,2011(11).

[4]郭启明.对我国机械自动化技术发展的思考[J].机电信息,2011(21).

[5]阿布别克·乌拉孜.浅谈机械自动化的现状和发展趋势[J].新疆有色金属,2011(03).

机械制造装备设计范文第8篇

也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求

品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程

度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因

此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋

势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

关键词:机械制造;自动化;现状;发展方向

中图分类号:F407.4文献标识码:A

在装备制造业的发展过程中,机械制造及自动化是重要的技术之一,不但为装备制造业

提供了有力的技术支撑,同时也提高了装备制造业的整体技术水平,提高了生产效率,降低

了劳动强度,保证了装备制造业能够持续稳定快速的发展。从机械制造及自动化技术本身的

发展来看,这一技术是机械制造与自动控制技术的融合,在二者原有的基础上进行了整合与

发展,技术水平有了较大的提高,为此,我们要对机械制造及自动化的现状及发展方向有准

确的了解,为机械制造及自动化的快速发展提供重要保证。

1机械制造及自动化技术的优势分析

通过了解发现,机械制造及自动化技术的优势主要表现在以下几个方面。

1.1生产能力和工作质量得以大幅提高

应用机械自动化生产出的产品在信息自动处理和控制方面有着突出的优点,其控制和检

测的灵敏度、精度和范围都有较大幅度提高,通过自动控制系统可以精确的保证机械的执行

机构按照设计的要求完成预定动作。

1.2产品的安全性和可靠性更高

机械自动化产品一般都具有自动监视、报警。诊断和自动保护的功能,在工作的时候一

旦遇到过载、过压和短路等故障时能够采取自我保护的措施,有效保护操作者和设备的安全,

由此可见,使用机械制造及自动化技术对产品的安全性和可靠性有非常大的提升。

1.3提高了产品科技含量,提升了产品的具体功能

机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不

同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动

化产品的控制系统中,使产品更具科技含量。

1.4提高了生产效率,降低了劳动强度

机械自动化产品的自动化程度较高,属于知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁

重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化和农业自动化及交

通自动化,另外,机械制造及自动化技术还有效提高了生产效率,降低了劳动强度。

2机械制造及自动化的现状

随着近些年机械制造及自动化技术的快速发展,目前机械制造及自动化技术已经相对成

熟,在装备制造业中发挥的作用日益突出。

2.1机械制造及自动化技术已经成为了装备制造业中的主要技术

由于机械制造及自动化技术在产品制造和技术水平上有突出的优势,对提高装备制造业

的产品质量,丰富产品体系,提升产品技术水平有着明显的促进,因此,机械制造及自动化

技术已经成为了装备制造业的主要技术之一,对装备制造业的发展有着重要作用。

2.2机械制造及自动化技术满足了装备制造业发展的需要

随着装备制造业竞争日趋激烈,只有对产品进行不断升级,提高产品综合性能,才能满

足装备企业的发展需要。基于机械制造及自动化技术的诸多优势,机械制造及自动化技术有

效满足了装备制造业的发展需要,提高了装备制造业的发展质量。

2.3机械制造及自动化技术提升了装备制造业的整体水平

应用了机械制造及自动化技术以后,传统的装备制造技术手段逐渐得到了替代,目前装

备制造业已经形成了完整的机械制造及自动化生产体系,为提高产品质量和提升产品整体制

造水平,提供了有力的支持。所以,我们应认识到机械制造及自动化技术对装备制造业发展

的促进。

3机械制造及自动化的发展方向

从目前机械制造及自动化技术在装备制造业中的应用情况来看,机械制造及自动化在未

来会朝着以下几个方向发展。

3.1机械制造及自动化将朝着机电一体化的方向发展

随着机械制造及自动化二者融合的日益深入,在产品形式上将会朝着融合二者特点的机

电一体化方向发展,从目前机械产品的种类来看,机电一体化产品成为了重要的产品形式,

为机械制造及自动化的发展指明了新的发展方向,保证了装备制造业的整体发展质量。

3.2机械制造及自动化将朝着智能化的方向发展

自动化技术的运用,诞生了越来越多的智能化设备。机械制造及自动化技术结合了机械

技术和自动化技术的优点,为智能化产品的发展奠定了基础,丰富了装备制造业产品的种类,

完善了产品结构。基于市场对智能化设备的现实需要,从目前装备制造业发展来看,机械制

造及自动化将会朝着智能化的方向快速发展。

3.3机械制造及自动化将朝着模块化的方向发展

从目前机械产品的功能可以看出,许多大型智能化设备都是模块化功能的集中体现,模

块化的成熟标志着机械产品的发展进入了新的阶段。由此可见,在机械制造及自动化技术的

发展过程中,模块化将成为重要的发展方向,为装备制造业的发展提供持续的发展动力。

4我国机械制造技术发展的现状分析

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再

生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能

量流的完整的系统工程。

4.120世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相

同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变

得越来越激烈。

20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心

和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸

如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设

计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与

数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大

型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础

自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家

相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

4.2目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国

机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀

具组成的流水式生产线――刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、

网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

4结论

通过本文的分析可知,机械制造及自动化技术已经成为了装备制造业发展的重要推动

力,不但为装备制造业提供了新的技术,同时也满足了装备制造业产品升级和产品创新的需

要,为提高装备制造业发展质量提供了有力的支持和保证。

参考文献

[1]刘红,王贤宽.论机械自动化技术的发展趋势[J].企业技术开发,2011(12).

[2]贾振权.机电一体化带来全新的世界[J].电子科技,2010(S1).

[3]周洋.浅谈我国机械自动化技术应用现状与发展趋势[J].企业导报,2011(11).

[4]郭启明.对我国机械自动化技术发展的思考[J].机电信息,2011(21).

[5]阿布别克・乌拉孜.浅谈机械自动化的现状和发展趋势[J].新疆有色金属,2011(03).

机械制造装备设计范文第9篇

【关键词】机械制造 自动化 技术特点 发展趋势

一、引言

我国一度成为“世界工厂”,机械制造作为基础加工行业,在推动我国和世界经济发展上功不可没,然而随着人力成本的提高,原来低成本劳动力拉动经济发展的模式已经不再适合当前的发展需要。机械制造的自动化发展解放了生产力,提高了生产力,在多学科交叉融合下,机械制造自动化技术发生重大变化。掌握先进发展技术,加快技术创新,是当前机械制造自动化技术所不可或缺的。

二、机械制造自动化技术的特点

(一)系统性

机械制造自动化是通过编程,利用计算机信号,控制机械臂、设备、信号如输入输出来完成生产制造的过程。这一个过程中,报了多个环节,每个环节都涉及了不同的原理和信号传输,那么,只有这些环节有序进行,才能完成相应的动作。同时,从机械制造自动化大行业上来看,机械制造的设备从油驱到电驱、从大型到小巧的转变,机械制造自动化已经不自是一个单纯的学科,加上计算机芯片技术的不断个性,新型高科技控制系统,对于机械制造行业的影响是很大的,机械制造行业从其他行业中吸取先进技术,更加完善机械制造体系,提高系统管道可靠性和稳定性。

(二)综合性

当前随着服务业的发展飞速,人们从单一重视产品质量开始,也逐渐关注了产品的后续服务等工作。对此,机械制造行业也在受到深刻的影响。机械工业不再是单纯的机械装备的设计工作,更多需要走出室内,走向市场进行深入调研,发现新的机械设备需求和新的加工工艺的出现,从而综合运用到技术开发当中。同时,机械制造自动化还需要对装备的可维护性、零件的可替换性等进行深入考虑。在机械设备售后维修,设备追溯等问题上需要考虑。例如,新出现的物联网模式,对于机械设备的管理具有划时代的意义。

(三)世界性

机械制造自动化已经不单纯是设备的制造,更重要的是在设备制造当中产生新的机械生产技术。我国是机械设备生产大国,虽然我们在传统的机械设计制造技术上与发达国家的差距很大,但是,在大量的生产制造经验过程中,我们能够得到机械设计阶段所没有的数据,利用这些数据进行技术的革新,更加具有实践意义,满足市场需求。通过将西方大发达国家的先进设计技术与我国在实践当中总结出来的生产技术相结合,共同来推进世界机械制造自动化技术的发展。

三、机械制造自动化技术的发展趋势

(一)机械设计的科学化

机械制造装备仍然是来源于机械设计,机械设计的从一开始能够解决后续生产各种问题,不论是安全性、可靠性,还是环境保护或者人机交互等。机械设计将会朝着更加科学的方向发展。目前的设计软件已经不能够满足机械设计的要求,更加大胆的创新设计,当期的软件能够计算和模拟出来的已经不多。机械设计开发和设计软件也必将伴随着更高需求而变化。例如,当前如火如荼的3D打印机技术,能够用简单的塑料材料进行装备设计的制造,那么,有理由相信,在今后的机械设备制造过程中,通过金属材料为基础的3D打印机,能够改变当前的设计现状,更大的激发机械设计者的想象力和创造力。

(二)机械制造的高效化

机械制造过程在当前的加工生产当中已经使用了很多机械化设备,解放了工人的双手。但是,在需要决策加工过程中,仍然需要人工来实现。未来机械制造发展趋势就是通过更加科学和更加智能的设备相结合。体现出人们在经济发展过程中创造力,以及综合运用能力。通过高效化的生产,来实现机械加工的成本控制,节省更多的能源和原材料,对于应对全球能源危机具有重要的历史和现实意义。例如,某一种设备的完成,已经不是单纯一个厂家完成,而是多个厂家生产各个零部件,然后在组装厂家进行组装,避免了单一厂家的产业链过长的弊端。机械制造的高效化需求,也从一定程度上改变了市场的发展趋势和市场结构。

(三)生产用材的环保化

人类在高科技进步的背景下,从前忽略了对环境的影响,机械设备的生产消耗大,产生的副产物对环境危害大,产生了巨大的噪声,对人身和周边环境的影响极大。环境保护已经成为了国际共识,不论是在国内的生产制造还是对外的出口贸易,设备是否环境友好已经成为了重要的考量依据。从长远发展来看,机械设备的选材的环保,能够给设备报废和回收工作作出贡献,让机械设备的原材料能够回收率提高,减少对自然资源的消耗。

(四)机械设备的智能化

机械加工和制造必然伴随着机器人产业发展有了更大的变化,不论是大型加工企业,还是小型的设计单位,都需要通过人工智能来提高其生产效率。首先,在设计软件方面,计算机将会拥有更多的自主能动性,能够通过自主决策来组合出来更多的设计方案,以供设计者来选择,能够在计算机强大计算能力的帮助下提高设计的创新效率。其次,在生产加工方面,智能机器人对于设备故障诊断和设备维修方面也必将大放异彩,例如,通过微型机器人对于设备内部构建机型拍照,避免了对机械设备的拆卸等费时费力的工作。

四、结论

总之,机械制造自动化技术是国际性的,要不断的加强对于先进知识的学习和掌握,提高我国自身机械制造自动化技术的创新能力。另外,还要不断的对国际标准和国家政策发展需求进行深入认识,设计超前顾客需求的机械设备,才能够在市场竞争中不被淘汰。

参考文献:

[1]张西平.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].河南科技,2013.

[2]张臣.机械制造自动化技术特点研究[J].经营管理者,2013.

[3]赵刚.探析机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].装备制造技术,2014.

机械制造装备设计范文第10篇

德国高等教学中的“模块(Module)”通常由几个相关联教学课程组成,一个模块构成一个相对独立的教学单元。模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类,即专业能力(与专业相关的知识技能储备)、方法能力(用恰当方法解决实际问题的能力)、社会能力和自我能力(交际能力、团队精神、自学能力)。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,达到全面提高学生综合素质。

2课程内容模块化教学改革

鉴于上述模块化教学理念,为了更好提高应用型高校的教学质量,对机械制造及自动化的课程体系进行模块化教学改革。该专业培养目标是在机械工程及相关领域具有从事设计、制造、开发等能力的高级应用型人才。为了提高本专业机械制造方面的能力,设置了机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块。通过走访用人单位,分析了机械行业对这些模块的需求及本地区特殊需求,结合本专业的培养目标提出机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块以下述能力为导向:

1)从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力;

2)从事工艺工装设计制造的工作能力;

3)对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力;

4)运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力,对教学内容进行模块化重组,把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识,从而大大提高编制工艺规程能力。机械制造技术模块分为机械制造技术I、机械制造技术II两模块,该模块以编制机械制造工艺为主线,主要介绍了机床、刀具、切削原理、数控编程等知识,并介绍了专用夹具定位及夹紧原理,在此基础上介绍制定机械加工和装配工艺规程基本理论,使学生具有设计机械加工工艺规程的能力及设计工装夹具的能力。把机床设计、数控技术部分内容与机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备电器控制的理论及方法,及其主运动、进给运动系统运动设计,主要零、部件结构设计等内容。通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所要求的专业能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合。

3模块的教学方法探讨

按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行探索,来实现模块所要求的能力。项目驱动方法的教学实践机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容,大部分是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力。因此,可以选择用项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法,是指在教学过程中以项目的展开为主线,将相关知识点融入各个项目环节中去,进行层层推进,安排学生分小组围绕工程项目进行讨论,协作学习,最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的教和学的模式。为了达到学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的,把学生置于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识,如加工零件粗、精基准的选择,加工工艺路线制定等理论,在教师的指导下,以学生为主来完成该项目。通过教学实践,该种教学方法的特点是由教师为中心转变以学生中心,由教材为中心转变为以项目为中心,学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力。现场教学方法的教学实践机械制造技术模块都是实践性很强的模块课程,大部分学生是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验。比如:在滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差;在夹具教学中,限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解,究其原因,主要是由于学生的空间想象能力、实践能力较差。因此,可以选择用现场教学方法来完成教学。在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组,到现场对滚齿机挂轮进行调整,即完成本模块的实践教学。在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图。通过这几年的教学实践,发现这样做的好处是学生不仅了解了夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高。

4结语

1)以能力为导向,优化和整合教学内容,模块设置更加实用化。不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,做到理论知识适用,强调理论知识在工程环境中应用,增加实践性教学环节的学时,突出工程实践应用能力的培养。

2)在实施过程中,教师实现从“知识的传授者”到“学习的促进者”的角色转变,为了培养学生的应用工程能力,探索了项目驱动方法、现场教学法等教学方法,增强了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变,提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风。教与学的有机互动,也增强了教师教学的责任感和危机感,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到不断的提高。

3)模块化教学改革虽取得一些成绩,但也存在一些问题,包括:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满

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