矿山机械设计论文范文

时间:2023-02-23 21:33:46

矿山机械设计论文

矿山机械设计论文范文第1篇

1.1可靠性设计在进行矿山机械设计时,衡量产品质量的最重要一项指标是可靠性。要想做到可靠性设计,则需要通过试验及统计分析对矿山机械的载荷、工况、长度及材料机械性能等数据进行计算,并作为可靠性的重要依据。根据具体的分析和计算,建立可靠性模型,确定设备的使用寿命,对其可靠性进行全面的掌握,对于一些可靠性较为薄弱的环节则可以加以进一步改进,以便于更好的提高矿山机械设备的质量,提升设备的安全可靠性,以便于确保矿山机械设备在生产过程中的安全能够得到较好的保障。

1.2CAD技术目前在设计人员进行矿山机械设计时,必不可少的会使用到CAD技术。这是充分的利用计算机软、硬件来实现对产品进行设计的一种技术,利用CAD技术可以实现进行设计、工程分析、绘画及文档制作,为设计带来了很大的便利。不仅可以确保模块和一体化设计的实现,而且直接导入计算机内的产品模型,在加工中心直接利用传入的加工代码进行机械的加工。应用CAD技术,有效的将设计和制造两个环节更好的衔接起来,对矿山机械产品的设计效率和加工效率都有较明显的改善。

1.3有限元法矿山作业时环境较为复杂,机械作业时受力情况也无法进行准确的计算和分析,在结构和载荷上都具有复杂性。在传统设计中通常都是通过几个截面来进行简化计算,这不仅无论确保计算结果的准确性,而且仅仅通过对几个截面的设计校核,无法对每个部件的应力分布情况进行准确的确定。所以在现代设计方法,往往利用有限元法,通过计算机来对每个部件的应力情况及薄弱点进行分析,这样能够更好的对设计产品进行改进,确保设计出来的产品质量能够更好的满足矿山开采的要求。

1.4优化设计目前数学专业也随着时代前进而向前发展,比如最优化设计数学模型。矿山机械设计中的优化设计就是将设计中遇到的问题转化为数学模型,然后应用数学优化技术和计算机计算技术,从可行域中找出最优解。在设计过程中,设计问题越复杂,越能体现出优化设计对产品设计的优势,它大大减轻了设计工作者的负担。优化设计技术在推进计算机辅助设计、改进产品质量和提高产品设计水平等方面都具有重要作用。

1.5绿色设计随着当今世界对环境保护的重视,大家也开始呼唤设计界的绿色环保。绿色设计,不仅是指在设计过程中整个机械设备要经济环保,做到可回收、可维护、可拆卸、可重复利用等,而且在机械施工过程中,要做到减少噪声污染,提高工作效率,最大限度地节约能源。在满足使用性能和安全性能的同时,设计的产品也要具有良好的环境属性,这是现代设计中必要的一个环节。

1.6人机工程设计技术矿山机械运行的环境比较恶劣,操作机器人员需要集中精神进行细心操作,一个简单的失误有可能造成安全事故。所以在设计中有了人机工程设计技术,它的目标就在考虑施工环境的前提下,怎么样将机械产品最合乎人的操作习惯,尽量满足人的舒适度,减少人的劳动强度,保证生产安全。比如合理的档位高度和位置设计可以减少操作人员的强度以及避免操作失误,保证操作人员的安全。

2矿山机械设计过程中应注意的几个方面

首先,要强调以人为本的设计理念。以人为本是现代机械设计理念中很重要的一个方面。以人为本涉及到很多方面,例如噪音的消除、机械形态的柔和型、操作控制系统的安全性和操作起来的简便性和舒适度。消除噪音是一个非常重要的方面,工作人员在一个充满噪声的环境里,不可能保持一个良好的工作状态。操作工人极易出现错误操作而导致事故发生。因此在机械设计过程中,必须找到最合适的工作频率,降低噪声对工作人员的影响。除此之外,我国机械设计自动化程度比较低,很多都需要人工操作,因此有一个方便舒适的的操作系统很重要。其次,现代机械设计方法集先进性、智能性、系统性、动态性和综合性等特点于一身。矿山机械的设计人员一定要清楚的掌握几个数据,例如人体的一些生理指标,各个部位的尺寸等,还要了解矿山的一些基本知识等情况,设计出来的工作界面要简洁大方,让工作人员很好的操作,又能保持一种良好的情绪和工作状态。

3结束语

随着科学技术的快速发展,现代设计方法层出不穷,其种类越来越多,这就需要矿山机械设计中,设计人员需要根据企业的实际生产情况,充分的应用适宜的现代设计方法来进行矿山机械的设计,确保设计出来的产品性能上的最优化,具有良好的经济性,这对于矿山企业生产效率提高及企业竞争力的提升都具有极为重要的意义,也必将对矿山企业的可持续发展奠定良好的基础。

矿山机械设计论文范文第2篇

关键词:机械设计制造及自动化专业;人才培养方案;总体目标

作者简介:周知进(1969-),男,湖南新化人,湖南科技大学机电工程学院,教授;胡燕平(1957-),男,湖南邵东人,湖南科技大学机电工程学院,教授。(湖南 湘潭 411201)

基金项目:本文系湖南科技大学教育教研重点项目(项目编号:G30934)、湖南省普通高等学校教学改革研究项目(项目编号:G21024)的研究成果。

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0055-03

一、专业发展与定位

湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业创建于1981年,原专业名称为矿业机械工程。自2008年初该专业被确定为国家第一类特色立项建设专业以来,按照国家《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》的要求,根据湖南省及周边地区经济建设发展的需要,对机械设计制造及其自动化专业进行了认真规划和建设。在专业定位、人才培养、培养方案制定、课程体系、教学内容和实践环节上进行了一系列的改革和建设;引进了矿山机械工程背景的专业技术人才,建立了一支年龄职称结构合理、敬业精神强、教学和科研水平高的师资队伍;充实和改善了办学条件,取得了较好的成效;培养的学生理论基础扎实、知识面宽、动手能力强、综合素质高,受到了用人单位的好评,许多毕业生成了大型工程机械企业、事业单位的管理和技术骨干;几年来毕业生就业率均在98%以上,考研录取率为12%;学生在省、市和学校“挑战杯”课外科技作品和全国大学生机械设计创新大赛中获得奖励20余项(其中获得全国大学生机械设计创新大赛二等奖1项,省级一等奖4项,三等奖16项)、专利1项。

目前,机械设计制造及其自动化专业有专任教师27人,其中教授9人,副教授13人,讲师2人,博士8人,硕士13人。在建设期间,学校为该专业实验室新增1500多万元的实验设备,购置了“钎具冲击振动测试系统”、“矿井提升系统”、“超高速铣削实验系统”和“三坐标测量机”等实验设备;2008年学院又首批获得了“地方特色学科专项建设资金”300万元,购置了“液压支护模拟实验系统”、“薄材叠层激光快速成型机”、“8站MPS机电控制试验台”等实验设备。2007年获湖南省教学成果一等奖1项,2009年获湖南省教学成果二等奖1项。2009年机械工程一级学科作为湖南科技大学博士点立项建设学科,又投入了1500万元试验设备,增加了实验室面积1000余平方米。2009年获得矿业特色领域国家自然科学基金2项,2010年获得国家自然科学基金4项,2011年获得国家自然科学基金7项,2012年获得国家自然科学基金10项。近三年累计科研经费3000万元;科研成果不断增加,2009~2012年获湖南省科技进步二等奖2项和三等奖4项;2009~2011年公开发表科研论文200多篇。湖南科技大学机电工程学院非常重视学科建设,努力为机械设计制造及其自动化专业的特色建设和发展营造一个良好的氛围,该专业依托的二级学科“机械设计及理论”被确定为湖南省“十二五”重点学科;“机械设备健康维护实验室”被确定为省重点实验室;“先进矿山装备”为教育部工程研究中心。机械设计制造及其自动化专业的定位是按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”要求,面向机械制造业、矿业,培养适应现代制造技术发展需要,德、智、体全面发展,知识、能力、素质有机统一的应用型人才。

创办之初,机械设计制造及其自动化专业主要是面向煤炭行业服务的,所以面向矿业培养人才仍是该专业的特色,这个特色一直保留,且经过了2006年教育部本科教学评估后,根据专家意见,结合自身传统优势学科情况,矿业机械行业特色得到了进一步加强。自1998年9月起,在全国高校管理体制改革的大趋势下,湖南科技大学实行“中央与地方共建,以地方管理为主”的新管理体制,明确了成为湖南省工科人才培养基地,由原来的面向行业服务转向为区域经济服务,而工程机械作为湖南省装备制造业的支柱产业,为适应湖南省装备制造业发展的要求,经过调研与研讨,及时拓宽了专业方向,由以前的纯煤矿机械向工程机械、矿山机械、现代制造技术、模具设计与制造方向拓展,加大了工程机械额、矿山机械相关领域课堂教学的信息量,在加强学生能力培养方面,不断对实验室进行特色建设,每年都有可以满足工程机械、矿山机械等工程要求的新实验设备到位,机械设计制造及其自动化专业特色实验室建设已步入了一个新的台阶。这些都为“面向矿业特色的机械制造业,培养高素质的应用型人才”的专业建设提供了良好的物质基础。

二、专业特色建设思路

1.专业课程设置特色

根据机械设计制造及其自动化专业工程机械专业方向与矿山机械专业方向人才培养目标,工程机械与矿业机械技术岗位需求与任务,合理的设置课程,及时补充新技术、新设备及生产案例,坚持以“突出技能、服务岗位”为原则,以典型工程机械与煤矿机械整机为载体,以基于设备的设计、制造、销售、操作、运行与维护维修工作过程的教学设计为原则,由通用机械到专用机械设计与制造学习任务,采用理论实践相结合的教学形式,将课堂设在实训室和生产厂矿岗位,合理地设计教学环节,为工程机械与煤矿机械技术岗位培养复合型高级工程应用人才。

首先,在设置工程机械专业方向课程设置时,充分发挥专业教学指导委员会的作用,组织了工程机械企业一线优秀工程技术人员、有关专家、学院教研人员和专任教师等,对工程机械控制技术专业岗位进行系统、科学的工作分析,并在此基础上确定该专业的课程设置。其次,确定课程内容。将各门课程应掌握的基本知识和基本技能进行同类合并与归纳,形成基本课程单元。再次,根据各单元间的内在联系进行补充与完善,使单元内容既保持相互之间的连续性与系统性,又保持各单元的独立性,设计出教学模块。最后,将各教学模块合并构成新的课程。由于新的课程内容是经职业分析直接得到的,因而具有实用性强、目标明确和针对性强等特点。如开设的新课程有:“工程机械发动机原理”、“工程机械构造”、“工程机械电器设备原理”、“工程机械计算机应用技术”、“建筑机械”、“公路施工机械”、“工程机械故障诊断与维修技术”、“检测技术”、“工程与建筑机械营销”等课程。

在设置矿山机械专业方向课程设置时,在充分考虑就业领域特点和广泛调研的基础上,开设有以下课程:“采煤概论”、“采掘运机械”、“液压支架与泵站”、“矿山固定机械”、“煤矿机械与修理”、“矿井提升机”、“电力拖动与控制”等课程。

2.实践教学改革

实践教学环节是培养学生动手能力和工程实践能力的重要手段,也是培养学生行业背景和创新能力的重要途径。

形成了理论课程基础实验,特色设备认知实验、针对行业背景的课程设计——创新实验,综合课程设计、科技活动——毕业设计(论文)三个层次递进的实践教学体系。根据教学改革和专业特色教学的要求,构建了基础、专业、科研三级实验平台,加大投入,完善了五大实验中心功能,形成了教学与科研相结合的分模块成梯次相互衔接的实验系统。该实验系统能开设90多个实验项目,实验开出率达到100%。独立设置了4门实验课程,增加了2周综合性实验环节,单独排课,单独考核。改进和新增实验项目95项,开出的设计型、创新性、综合性实验达到实验项目总数的82%,90%的毕业设计(论文)面向工程机械、矿山机械等工程实际选题。采取了理论与实验、教学与科研、课堂与课外、校内与校外互动的方式,改革教学方法,全面培养学生的能力,提高学生的综合素质。

3.科研促进教学显著

机械设计制造及其自动化专业经过多年的建设,目前已拥有一支具有丰富的教学经验、科研能力强的师资队伍。该专业教师均具有硕士以上学历,80%以上的教师拥有纵向与横向科研项目,特别是国家特色专业立项建设以来,与三一集团、江麓机械、湘电集团科研合作更加紧密,且合作的这些项目均紧紧围绕特色专业建设这个中心。如与三一重工股份有限公司合作的关于“退役产品回收处理与再利用技术应用示范(2012BAF02B00)”国家科技支撑计划项目、与三一重工股份有限公混泥土泵车项目、与湘潭平安电器公司合作的“矿井风机绿色制造设计”项目、与湘电集团合作的150吨装载机项目等等,都大大促进了教学水平的提高。

(1)结合科研课题进行毕业设计,提高毕业设计质量。毕业设计(论文)是培养学生综合运用所学知识、综合分析问题、解决问题和创新能力的重要环节。随着机械设计制造及其自动化专业任课教师所承担科研项目的不断增加,该专业已具备了容纳较多学生参与实际科研工作的良好条件。近几年,结合指导教师的科研课题进行毕业设计(论文)工作的学生逐年增多。自2001年起,机械设计制造及其自动化专业学生的毕业设计(论文)选题中,该部分选题均在30%以上。

(2)结合科研课题开展课外科技活动,增强学生的创新意识与实际创造能力。开展课外科技活动是培养学生的创新意识与提高学生创新能力的有效途径。近几年,以迎接湖南省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛为契机,加大了抓学生课外科技活动工作的力度,并聘请机械设计制造及其自动化专业任课教师担任指导教师,收到了良好的效果。

(3)将科研成果引入课堂教学,提高课堂教学质量。任课教师结合所在课题组的科研工作,在课堂教学中介绍机械设计制造及其自动化专业的发展方向与最新成果,丰富、充实了教学内容。如唐果宁、庞佑霞、陈平、刘厚才等教师在讲授“摩擦学”课程时,结合课题组长期从事矿业机械的摩擦磨损及其抗磨技术研究所取得的成果,以采煤机截齿、煤矿排水系统的摩擦、磨损及其抗磨技术研究成果作为相关内容的例子进行教学。教师们将研究成果汇集成专著,编入教材,如唐果宁、陈安华等教授分别将摩擦磨损与抗磨技术、振动冲击与诊断等课题组的有关研究成果编著成《水力磨蚀与耐磨胶粘涂层》、《故障诊断的动力学理论与应用》等著作;庞佑霞教授将课题组在冲蚀磨损研究方面所取得的部分成果编入煤炭系统“十五”规划教材《工程摩擦学基础》中,丰富了“摩擦学”课程的教学内容。近五年来,机械设计制造及其自动化专业任课教师共出版专著6部(本),出版教材8本。

(4)结合科研进行实验室建设与实验教学改革,提高实验教学质量。随着教师承担科研课题的增加,对实验室设备提出了新的要求,同时也给实验室建设及实验教学改革带来了新的机遇。机械传动实验室以机械设计制造及其自动化专业任课教师承担国家自然科学基金项目“新型磁力金属传动的理论与实验研究”项目组研制磁力金属带传动实验装置为契机,研制成了多功能机械传动实验台,在该实验台上可以完成机械传动效率、机构创新综合试验等多个实验教学项目;信号分析与处理实验室结合振动冲击与诊断课题组承担省自然科学基金项目“机械传动与非线性动力学研究”、“旋转机械突发性故障的非线性动力学机理研究”的实验需求,研制了转子实验测试分析系统,该系统在信号检测与分析综合实验中发挥了显著作用;流体传动与控制实验室结合湖南科技大学机电工程学院承担的“零偏差π桥溢流阀的产业化研究 ”、“多作用壳转型低速大扭距端面配流液压马达的关键技术及CAD研究”、“大排量壳式端面配流液压马达研究”等课题需要,研制了流体传动与控制实验台,在该实验台上可完成液压元件、液压系统性能检测与分析综合实验等多个实验教学项目。

通过实践教学的改革,显著提高了学生的创新能力。在教师创造的良好学术研究氛围下,学生积极参加课外科技、文化及社会实践活动,并取得了一系列的可喜的成绩。学院积极支持学生的科技活动,近年来举办的两次“科技文化活动月”营造了浓厚的科技创新氛围,每年一届的“创维杯”科技作品大赛上不少新人脱颖而出。近两年来,湖南科技大学机电工程学院学生在各项比赛中屡有收获,2002年7月,李江成同学的“发电式减振器”获湘潭市科技创新大赛二等奖,陈迎春、张栋、宾光富三人合作的简易单手操作全自动开收伞荣获湘潭市科技创新大赛三等奖,2002年12月,李江成同学的作品“废水冲压洗池节水系统”和陶徐、张海雄两同学合作的作品“复杂载荷变刚度超静定梁通用求解方法”荣获湖南省第五届“挑战杯”三等奖,2004年12月黄家厚等同学的作品“多芯重锁防盗锁头”获湖南省第六届“挑战杯”特等奖,获得实用发明专利1项。

4.培育专业特色,建设一支高素质的学科带头人队伍

没有高素质的学科带头人,难以打造一流的学科,更不能培育出专业特色,更难以培育出高素质的人才。在矿山装备现代设计方法学科方向,在学科带头人的领导下,本方向形成了以矿山机械为工程背景,在冲击机械创新设计、非线性动态反演设计、可靠性与稳健设计等方面进行了较系统的研究,形成了矿山装备现代设计方法这一稳定的研究方向。本方向的特色研究工作主要有如下三个方面:

(1)冲击机械创新设计。针对矿山开采广泛应用的冲击机械,从冲击机具与岩石相互作用机理出发,深入研究高效破岩方法与机具响应,创新冲击加载工作机构设计,发展了消减P-C振荡冲击加载装置;采用独立的液阻并联半开式水路和转阀结构设计,实现同一压力水源完成冲击破岩、推进和排渣的多个功能,研制了环境友好型全水压支腿式冲击凿岩机。

(2)非线性动态反演设计。针对矿山、工程机械力流密度高、动载荷大等特点,突破传统设计方法的局限,发展了直接根据动力学特性设计机械结构的动态反演设计。深入研究了冲击部件几何结构、复杂工况、反演过程等诱发的非线性问题,以机械效率和寿命为目标,成功地进行了矿山机械设备中冲击活塞、提升机绳系等部件结构参数动力学反演设计。

(3)可靠性与稳健设计。针对矿山机械复杂多变的工作环境,发展产品全寿命周期随机性分析与设计。提出了性能稳健偏差、基于证据理论和最小误差点的可靠度建模方法,评估设计目标和设计约束的不确定性,发展了区间型参数和混合型参数稳健设计优化方法;通过系统可靠性模型重构与仿真分析,建立基于数值仿真的考虑系统可靠度、维护成本等指标的优化设计模型,发展面向维护的可靠性设计优化方法。

三、总结

经过近四年来的专业特色建设,湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业特色专业建设遵循高等工程教育教学的规律,强化其传统领域优势,突出工程机械与矿业机械特色,紧密结合湖南省先进装备制造业作为支柱产业与周边区域经济的发展,在发挥专业传统优势的同时修正培养目标,优化课程设置体系,加强特色实验室和实习基地建设,强化大学生科技创新与科研项目结合。具体而言,就是办学思路清晰,专业定位准确,人才引进与学科、学术人才培养专业特色鲜明,在抓专业特色内涵建设的同时拓展外延,密切与相关企业的联系。湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业逐渐形成并强化了特色,在培养方案、课程体系、师资队伍、教学改革、人才培养等方面取得了明显成效,有效提升了机械设计制造及其自动化专业学生的教育教学质量。

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矿山机械设计论文范文第3篇

关键词:大型 履带架 有限元

中图分类号:TH212 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(a)-0119-01

矿山机械,如破碎站、斗轮挖掘机、堆取料机等,工作于矿山环境,设备巨大,自重可达千吨以上。这类设备连续开采,一旦因故障停机,将会造成巨大的经济损失。

这类矿山重型机械大多采用大型履带行走装置、多履带行走装置,实现设备的移动。履带行走装置的工作可靠性严重影响着矿山的工作效率,间接影响着矿山经济效益。因此,在设计阶段必须保证大型履带行走装置的强度。履带架为大型履带行走装置的核心零件,其强度决定着整个履带行走装置,以至于整个矿山机械的工作可靠性,因此,必须在设计阶段保证履带架的强度。

关于履带架的强度计算方法,公开发表的论文较多,这些论文大多针对小型履带架进行研究,而大型履带行走装置具有其自身独特工作工况,因此,有必要针对大型履带行走装置的核心零件――履带架进行研究,从而为履带架设计提供保证。本文应用ANSYS软件针对大型履带架建立了多工况有限元模型,研究其在不同工况下的应力分布特点。

1 建模

1.1 几何模型

本文所研究的承重1200 t大型履带行走装置履带架及门架三维模型如图1所示,应用三维建模软件solidworks建模。

1.2 有限元模型

由于履带架主要由板件焊接而成,应用板壳单元分析,计算效率和结果准确度均能保证。因此,将模型导入专业网格划分软件hypermesh中,抽取中面并进行网格划分。将网格模型但边界条件施加及提交计算,导入ansys软件后的网格模型如图2所示。该模型采用整体结构划分网格而成,单元类型shell63,线弹性材料弹性模量E=2.3e5(米制单位)、密度7.8e-3kg/mm3,共50万个单元。针对该模型进行个网格尺寸研究,最终确定50万个单元能保证工程上计算精度要求。

2 工况及边界条件

大型履带行走装置工况主要有直行工况、转向工况、空载爬坡工况,本文针对这些典型工况,应用履带架网格模型,施加不同的边界条件,模拟实际工作过程,研究履带架应力分布特点。

2.1 直行工况

直行工况履带架所受载荷及约束施加如图3所示,上部载荷通过节点力直接分布施加于履带架与上部结构连接处。通过梁单元模拟承重轮,承重轮处施加竖直方向位移约束,驱动轮处施加前后方向的位移约束,并在导向轮处施加行进阻力,以及将承重轮内摩擦阻力施加于相应位置节点处。

2.2 转向工况

转向工况约束载荷如图4所示,施加履带与地面之间的摩擦阻力矩,约束一侧的驱动轮处行进方向自由度及承重轮处竖直方向自由度。

2.3 空载爬坡工况

空载爬坡工况边界条件如图5所示,及将直行工况中物料质量去除(空载),并将整体迫性调整一爬坡角度。约束条件同直行工况。

3 结语

计算结果如图6所示,本文对各工况最大应力进行统计,如表1。

从表中可以看出:不同工况最大应力出现的位置也不同,其中应力最大值出现在转向工况下,因此在设计时,针对转向工况的强度计算要注意。

参考文献

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矿山机械设计论文范文第4篇

Abstract: In accordance with the requirements of cultivation of mining engineering professional excellence engineers, the paper proposes the teaching reform ideas and measures on Basic Mechanical Design for the cultivation of outstanding mining engineers base on the characteristics of Basic Mechanical Design and the mining students.

关键词:卓越工程师;机械设计基础;采矿工程

Key words: outstanding engineers;Basic Mechanical Design;mining engineering

中图分类号:G423.07 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)07-0202-02

0 引言

知识经济时代,教育的使命在于知识的创新和创新型人才的培养。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》以及《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》中,均把“卓越工程师教育培养计划”列为重大改革项目,以促进我国由工程教育大国向工程教育强国转变。《黑龙江省高等教育综合改革试点实施方案》把我校列为实施卓越工程师教育培养计划试点学校之一。“卓越计划”的核心便是对学生工程能力和创新能力的培养。2012年,黑龙江科技大学最先在采矿专业成立了采矿卓越班。从基础课教学的角度考虑,怎样配合卓越计划来开展课程教学,这是一个值得思考的问题。

1 采矿卓越班的学生状况

采矿卓越班学生大部分来自农村,且班级没有女生,因此班级学习气氛比较浓厚,班级具有很强的凝聚力,学生对机械有很大的兴趣,并有一定的动手能力,对新鲜事物有很强的求知欲。

2 机械设计基础课程的特点

机械设计基础课程具有一定的理论性和很强的实践性,是介绍机械基础知识和培养学生设计能力的课程,主要以组成机器的常用机构及通用零部件为研究对象。课程的主要任务是培养学生设计通用零件和机械传动装置的能力,掌握重要机械参数的测定以及运动标准、规范、手册、图册和查阅有关设计资料进行初步的工程设计能力,培养学生分析问题、解决问题、动手实践和创新设计能力。

3 针对采矿卓越班的教学改革

3.1 合理设置授课内容

机械设计基础课程涉及知识面广、知识点多,因而结合采矿专业的特点和需求,在授课内容方面尽可能贴近专业背景即从教学内容的设置、教学实例的选取、典型机械设备在行业中的应用,到相关实践环节的安排,都尽可能贴近采矿专业背景;学时的安排上应该压缩太专业的理论学时而提高实际应用能力的学时。如在讲解各种常用机构如齿轮时,结合采矿专业的特点重点讲解其组成、特点、工作原理及应用,对理论性较强的公式等内容则只强调公式中个参数的选取,意义即可,不必过多讲解公式的推导;在引入案例时侧重于与采矿专业相关的设备,如矿山机械、起重机械、带式输送机等,极大激发了学生的学习兴趣,加强了知识的连贯性和统一性,对后续专业知识的学习奠定了基础,并且培养了学生的工程实践能力。

3.2 案例教学,激发学生的兴趣

在传统的黑板教学、实物和图像等课堂讲授的基础上,充分利用现代化的教学手段,采用多媒体教学,将课程教学内容条理化、简明化和形象化,用学生日常生活中用的或常见的实物案例和录像增加学生的理解,如在讲解运动副时可通过教室内的风扇,门的合页,校园内的运动器材等形象生动地让学生了解转动副的组成及其工作原理,拓展教学空间,增加教学信息,尽量达到化繁为简和化难为易的目的,丰富教学内容。

为了让学生能更好地了解机械零部件在矿山设备中的应用,机械设计基础课程教师利用各种机会到各地矿山、井下、矿山机械厂,煤机厂等进行实地考察学习,拍摄了大量的矿山设备及其关键零部件(齿轮、轴、轴承、带、带轮、链条、链轮和箱体等)相片,并录制了真实的相关机器的作业视频画面,把搜集到的大量资料整理后插入到多媒体课件中,从而在一定程度上丰富了课程内容。同时,也为提高课程的讲授质量提供了有力保障。

3.3 课后作业与具体实际问题相结合

课后作业的主要作用是使学生进一步理解和巩固课堂上教师所讲授的知识,但如果作业的内容仅限于抽象的公式推导和数据分析,学生势必以完成任务的心态去完成课后作业,而不会进行深入思考与观察,因此学生不仅对课后作业的兴趣不高,而且可能产生逆反心理。为此课程组编撰了一系列与生活及工程实际相关的习题,包括钟公交车车门开闭机构运动见图的绘制,汽车变速箱钟齿轮机构的各档传动比计算,螺旋式千斤顶的自锁条件等,此类结合生活实用装置与生产实际的题目大大激发了学生的兴趣,对学生起到了良好的课后训练作用。

3.4 发挥虚拟仿真技术在课程教学中的作用

机械设计基础课程具有很强的实践性,即使在课程讲授中采用多媒体动画和实验等多种方式,但学生的实践经验明显不足,通过虚拟仿真技术在课堂中的应用,可在一定程度上弥补相片或视频的不足,提高学生对相关知识的理解。

针对机械中的典型零部件如齿轮、轴和轴承等,通过课堂讲授可以让学生了解掌握其特点,组成及工作原理,但学生并不能真正的了解它们真实的、具体的工作过程与实际应用,通过虚拟仿真技术模拟现实设备,一方面,让学生置身与计算机还原出的虚拟设备中,可以解剖开整个设备,并从各个角度了解、掌握其内部结构及各个组成零部件的机构特点,弥补了相片或视频的不足,从而让一些抽象知识直观化,具体化,加速学生对相关知识的理解、消化与吸收;另一方面鼓励学生参与机械设计基础教学内容相关的虚拟设计,建立资源库,不仅可以丰富教学素材,也可以提高学生的学习兴趣与应用能力。

3.5 增加创新设计大赛

结合课程特点与专业特色,针对实际生产生活中的实例,在班级设置创新设计大赛,以提高学生发现问题、分析问题及解决问题的能力,具体方式可以采用计算机应用或实际小制作,从而提高学生的软件应用能力和实际动手能力。引导学生自学机器或机械方面的小发明、新型传动、机器人等知识,并在学生的创新设计作品中选出优秀的参加学校组织的创新大赛,并相应在平时成绩中给予适当加分措施,提高学生的积极性。

3.6 微信助学

卓越班虽然是小班上课,但也是1名教师面对30名学生,而且考虑学生的个性不同,仅凭课堂的交流时间,教师并不能掌握所有学生的学习状态,学生存在的问题也不能及时反馈给教师并获得解答。

通过微信,教师在课堂教学之外,可以把本次课程的重点难点内容上传到微信互动平台以供学生课下反复学习,学生可以随时发表评论和回答问题,并对于个别不自信的学生还可以通过私聊方式获得教师的解惑;教师可以了解到学生的学习状态,知识掌握程度,并且因此不是面对面交流,可以使学生与教师之间的沟通更随性,更拉近教师和学生的距离,师生互动变得容易,从而进一步提高学生学习的积极性。

3.7 考核方式的改革

培养卓越工程师的核心思想是在加强文化知识的基础上,强化工程实践能力、设计能力和创新能力,因此在课程考核方式上也应该有所体现,即平时成绩占50%,期中考试成绩占20%,期末成绩占30%。在考核中应该重视学生能力,在平时成绩中出勤及课堂表现占10%,作业10%,实验10%,创新设计10%,其他10%(包括小制作、小发明,和科技论文等等),在平时表现中采取适当加分策略鼓励学生主动思考,积极发言;卷面考试分两次期中和期末考试,机械设计基础课程内容杂,章节之前关联性不是很大,学时多,一般为60学时,因此当课程快结束时,学生为了期末考试只能拿出大量时间和精力来复习书本上的知识点,考试内容也多为课本知识点的再现,学生是为了考试而学习,造成了学生重知识而轻能力,而这与卓越计划相违背,因此为了提高学生能力的培养,在卷面考核中增加期中考试,可以减轻学生学习负担,把更多时间和精力解放出来,放在实验、创新设计、小制作小发明上,从而提高学生的操作动手能力、创新能力。通过考核方式的改革,卓越班学生与普通采矿班学生的成绩相对比,卓越班的平均成绩,优良率和及格率都比普通班要高(见表1),具有一定的推广价值。

4 结束语

本文通过对机械设计基础课程特点及采矿专业学生的特点进行分析,从教学方法、教学内容和考核方式上进行了改革,有效调动了学生的学习主动性,为采矿卓越班《机械设计基础》课程教学改革的实施进行了有益探索,通过卓越班与普通班成绩对比发现,以上改革措施具有一定的推广价值,学生的工程能力和创新能力。

参考文献:

[1]林建.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010~2012)上[J].高等工程教育研究,2013(4).

[2]朱泓,李志义,.高等工程教育改革与卓越工程师培养的探索与实践[J].高等工程教育研究,2013(6).

矿山机械设计论文范文第5篇

关键词:矿冶特色;技术应用型人才;培养模式

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0173-02

一、前言

矿山冶金机械包括采掘机械、选矿机械、起重运输机械、筛分机等冶炼机械设备,具体有凿岩机、推土机、装载机、挖掘机、破碎机、工程起重机、冶炼设备、通风排水等辅助设备,广泛用于矿产品的开采与加工、公民建设、国防建设、救援等多领域,通常也称为工程机械。我国的工程机械行业彻底打破大型和超大型工程机械产品依赖进口的局面,成为中国装备制造业中核心能力最强的代表,产品研发不断向高端、大型化、智能化方向挺进。生产的工程机械占据亚洲的半壁江山[1]。对于行业而言,整机与配件技术一直处于畸形发展的状态,在国际工程机械的舞台上,拥有世界响当当的工程机械整机企业,而零配件乃至核心技术在国外也很少能够找到值得骄傲的看点[2]。当前,我国矿山冶金机械行业存在的问题包括下列层面。

1.矿山机械行业企业综合实力不强,大多数企业在科研、新产品开发、技术改造和企业管理等方面的精力和资金投入不足,人才匮乏。

2.国内矿山冶金机械产品品种,尤其是国家建设急需的关键设备不能满足要求,产品技术含量低,产品附加值不高,质量不稳定,全员劳动生产率低。

3.传统矿山冶金机械质量差,效率低,耗能高,污染大。研制和改进矿山冶金机械设备急需矿山冶金机械专业人才。

二、人才培养现状分析

我国高等学校采用学年制和学分制两种教学管理制度。学分制要求按照培养目标和教学计划中各门课程及教学环节的学时量,确定每门课程的学分,设置必修课和选修课,规定各类课程的比例,以及准予学生毕业的最低总学分。以学分代替学年,以弹性的教学计划和学制代替刚性的教学计划和学制,有较大的时间弹性和选课弹性。以选课代替排课,允许学生根据自己的能力与兴趣安排个人的修学计划。由于资源短缺和人才培养的特殊规律要求,不可能存在完全学年制或完全学分制,在资源配置上,学分制与学年制两种配置方式可能并存。从学年制到学分制的变化也不只是简单的取代方式,而是在两种资源配置方式之间寻找某个最佳的结合点,从而获取最大的质量效益。目前我国多数高校在规定的四至六年的学籍时间内,允许学生有一定的选学课程自由,只要学完教学计划规定的必修课,完成必要的实践性教学活动,并选学选修修满教学计划规定的毕业总学分,且思想品德经鉴定符合要求即可毕业。学生可以根据兴趣、爱好选择课程,自主制定学习计划,能够真正地实现“选我所爱,爱我所选”,有利于因材施教,有效地开发潜能。目前本科毕业总学分为160~190,除思想政治课、基础课、专业基础课、实践课必须开出外,一些专业课只能作为选修课开出。但有些学生对选修课并不重视,导致教学效果不佳。

三、培养模式的思考和研究

1.我国高校很多专业设置雷同,采用统编教材,学计划。结合办学特点和机械工程及自动化专业的优势,建立分方向的培养模式,让学生自愿选择。

2.矿山机械专业和冶金机械专业是原江西冶金学院的传统专业,拥有强大的师资和设备资源。加强教学改革,以科研促教学,努力提升办学层次,突出办学特色,培养更专业、更实用的专业人才是高校的办学目标。(1)在人才培养上,遵循高等教育教学规律,重视实践能力与创业能力的培养,实现理论知识、实践技能、个人能力的协调发展,培养能从事机械设计与制造、机电液一体化设计、矿冶设备维护与管理、科技开发与应用研究、运用管理且具有三实品质与创新精神的高级工程技术人才。(2)培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,融合电子技术、信息技术、计算机技术、现代管理等方面知识的高级技术人才,综合运用于矿山、冶金、工程机械检测、使用、管理和机械化施工行业。(3)紧扣产业需求,建设多维度的教学平台,最大可能地扩大受益面,使专业内的每一位学生都能受惠,培养矿冶特色机械专业人才。(4)以学生素质教育和专业技能培养为目标,引导教师转变教育思想观念,积极进行教学方法的研究与改革。加强课程/教学实习、社会实践、毕业论文/实践等环节,培养高素质应用型的机械专业人才。在课程内容设计中,进一步加大发展中遇到的问题、人才市场需求的变化、专业岗位的调研和用人单位的反馈来调整方案,使课程内容能够较好地反映新知识、新技术、新技能,使培养出的人才能够满足社会发展的需要。

3.专业特色。矿山冶金机械专业的方向是以机械为主,以电为辅,机电结合,以为冶金生产一线培养高素质技能型专门人才为主要目标。学校和企业进行人才培养战略合作计划,整合双方优势资源,建设工程师培训基地和学院校外实训基地,共同培养符合企业需求、市场升级的优秀工程机械行业人才。这不仅可以解决学校专业教育中教学与实践脱节的问题,更通过学校与企业的合作,强化教学师资力量,增强高校的号召力和影响力,同时也为企业进一步开发拓展市场打下坚实的人才基础。通过事业发展培养人才,通过人才培育创造事业发展的机会,为培养国际化人才而努力。

四、方案实施

1.经过市场分析、调查和研究,以2011级、2012级、2013级学生为研究对象,增设机械工程专业矿冶机械方向,根据课程体系分专业方向教学。矿冶机械专业方向是以机械为主,以电为辅,机电结合,以冶金生产一线的高素质技能型专门人才培养为目标,培养可以在冶金设备等机械设备检测调试、安装维护、故障诊断、运行管理、技术革新和设计等方面工作的高级工程技术人才。

2.合理修订人才培养方案,形成教学计划,设置专业课程体系,设立主干学科和主干课程,增加矿山机械、冶金机械、冶炼机械、工程机械等课程和教学实践环节,如图1。

五、搭建校企合作平台

培养高素质的技术应用型人才,首先要将这种培养方向定位于面向工程实际。机械行业技术应用型人才是指进行过工程师、技师初步训练的高等工程技术人才,面向生产一线从事设计、制造、施工、维修、测试等工艺和管理工作。校企合作的推进有利于强化实践性的教学环节,培养学生的综合职业能力与岗位竞争能力,推动重点专业建设及创新人才培养模式构建,有助于培养一批理论联系实际的专业骨干。校企合作要重点做好以下几个方面的工作。

1.以“校企合作、资源共享、优势互补、共同发展”为合作理念,以培养工程应用型技术人才为导向构建实践教学平台,全面提升学生的创新应用能力,增强他们的就业竞争力。

2.进一步深化校企合作,通过制定教学计划和形成人才培养方案来落实企业的经营理念和要求,在订单培养、科技研发、互享资源等方面开展更深层次与更广泛的合作。

3.建立健全校企合作机制,真正推进校企合作关系的科学化、规范化和合理化。

4.加强教师队伍的培养和锻炼,让教师了解学科发展前沿,增强教学的针对性。

学院与福建、广东、浙江、江苏、安徽等省的矿山冶金企业进行长期合作,采用学生主动报名、学校和企业筛选的形式,让大四学生在企业相关岗位实习3~6个月,与一线师傅亲密接触,由师傅手把手地教学生实践知识,强化他们的动手能力,当学生和企业双方都满意时可直接签订就业协议。通过企业工程师授课、安排课程实习和毕业实习等多种有效措施,充分利用学校与企业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、科研实践有机地结合于学生的培养过程中,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,使人才培养方案、教学内容和实践环节更加贴近社会发展的需求,促进学生实践能力和整体素质的提高,增强他们进入社会的竞争力,达到培养高级应用型人才的目的。

多维实践平台的建设和运作,可以增加学生与企业的沟通了解,拓宽学生的就业渠道,提高就业率,帮助企业培养人才和稳定人才队伍。企业对学院的办学理念及力行推进校企合作表示赞赏。

六、总结

构建矿冶特色机械专业的人才培养模式,有助于提升机械专业学生的实践能力和综合竞争力,有助于全面提升学校的教学质量,提高学生的就业率。

参考文献:

[1]慧聪工程机械网http://.

矿山机械设计论文范文第6篇

关键词 高水平应用型大学 机械设计制造及其自动化专业群 专业认证

Abstract In this paper, high-level application-oriented university in Shandong Province is taken as a case, and the major group of mechanical design and manufacture and automation in Shandong University of Science and Technology is taken as an example. From expects of current basic conditions, i.e. specialty and subject foundations, feasibility of implementation plan for specialty group of mechanical design, manufacture and automation is analyzed. Construction plan and management safeguards are put up with, in order to explore and study the implementation program of mechanical design, manufacture and automation for high - level application - oriented university.

Keywords High-level Application-oriented University; specialty group of Mechanical Design and Manufacture and Automation; Professional Certification

0 引言

2016年9月5日,山|省教育厅,山东省财政厅联合下发了《推进高水平应用型大学建设实施方案》。方案从“建设目标、立项条件、推进措施、组织实施”等四个方面进行了精心设计,其中亮点和特色颇多:到2020年,建成60个左右高水平应用型重点专业,进入全国同类专业前10%;推动10所左右高校综合实力排名进入全国应用型本科高校前10%;培育建设40个左右专业,逐步达到高水平应用型重点专业建设标准;对每个立项建设专业拨款经费400万元,每个培育建设专业拨款经费150万元;“十三五”期间,省财政将加大投入力度,加强资金统筹,多渠道筹集20亿元,积极支持高水平应用型大学建设。①高水平应用型大学建设旨在促进高校转型发展、特色发展,提高应用型人才培养质量,增强服务经济社会发展能力。在此背景下,对加强机械设计制造及其自动化专业群建设来说既是一种挑战也是一种契机。

1 机械设计制造及其自动化专业群建设基本条件

合理的专业结构、雄厚的专业基础及较高的学科基础是高水平应用型专业群建设的基本条件。山东科技大学机械设计制造及其自动化专业群是以机械设计制造及其自动化为核心专业,包括机械电子工程、材料成型及控制工程、金属材料工程共4个专业的专业群。专业群中的4个专业均服务于先进装备制造领域,具有相同的机械工程学科基础,其中,机械设计制造及其自动化是先进装备制造领域的重要核心专业,金属材料工程专业、材料成型及控制工程专业为装备产品的设计与制造提供材料知识及成型技术,机械电子工程专业为装备产品的智能化制造提供机电控制技术。4个专业相辅相成,相互补充,为高水平应用型专业群建设打下了坚实了专业结构基础。

1.1 专业基础条件

教师队伍结构优化,专业课程设置合理,是夯实专业基础的先决条件,是保证高水平应用型专业群建设长足发展的主导因素。山科机械设计设计制造及其自动化专业群核心专业专任教师52名,教授19人,具有博士学位的45人,35岁以下教师5人。“双师型”教师比例达到48.1%。教师队伍中多人入选国家百千万人才工程、国家及山东省有突出贡献的中青年专家、“泰山学者”。另外,专业群充分发挥自身优势和特色,全方位多层次地拓宽学生的创新创业渠道,积极寻找创业基地建设的新契机。截止2015年底专业群实践基地总数已发展到74个,校区合作建设基地28个,年均可接纳学生4000名。近年来,机械设计制造及其自动化专业获得山东省特色专业、山东省特色名校建设工程专业,教育部综合改革试点专业,2012年被列入教育部“卓越工程师教育培养计划”,省级教学成果奖6项,省级教学名师1名,省级教学团队2个等荣誉。

1.2 学科基础条件

学科建设是专业发展的基础,专业建设以学科发展为依托。应用型大学的学科基础水平决定着专业建设水平,专业建设水平决定人才培养质量,因此,应用型学科建设是应用型大学建设的一项基本任务,有实力的学科基础充分反应学校的综合实力和核心竞争力。②

一流的学科要求有一流的研究平台。“十二五”期间山东科技大学机械制造及其自动化专业群积极响应国家号召,加速学科基地建设,成功申报山东省机械电子工程、材料加工程、材料学重点学科,山东省矿山机械工程、先进材料与表面改性省重点实验室,山东省矿山辅助运输、采掘机械、金属材料与表面工程技术研究中心,“煤矿复杂条件开采成套装备关键技术”团队入选 “教育部创新团队”,“先进制造技术与装备”团队入选山东省高校科研创新团队,“煤矿机电技术系列课程”教学团队为省级教学团队,“机械基础系列课程”教学团队为省级教学团队。这些支撑平台的建立与建设,为学科发展提供了良好的实验研究环境,为高水平应用型专业建设提供了得天独厚的基础条件。

高校与科技界、经济界的纵横向联合开展的科学研究工作在学科建设与发展中同样起着举足轻重的作用。科学研究是学科建设的前提和坚强动力、学科建设是进行科学研究的基础与重要平台,两者相辅相成,互为基础,相互促进。③近年来,机械制造及其自动化专业群秉承“以服务求支持,以贡献求发展”理念,形成了基础前沿、应用研究和工程化研究一体化设计、全链条协调推进的科研创新模式。专业群教师承担了国家“863”计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金等一大批高水平科研项目。近10年承担部级项目36项、省部级及重大横向科研项100余项,实到科研经费约2.7亿。2008年获国家科技进步二等奖1项,2011年获国家技术发明二等奖1项,2012年获国家科技进步二等奖1项。近5年来,获省部级科技奖励35项,其中一等奖11项,获国家发明专利109项,实用新型专利200余项,成果转化造效益10.6亿元,发表SCI收录论文40余篇、EI/ISTP收录论文200余篇。出版学术专著6部。

2 机械设计制造及其自动化专业群建设推进措施

通过专业群建设旨在以本专业群建设为着力点,突出强化各专业特色,促进应用型创新人才培养与制造产业优化升级、经济转型发展紧密对接,推动专业群各专业向高水平应用方向发展。

2.1 构建高素质应用型创新人才培养模式

探索校企深度协同育人机制,构建校企合作育人基地;优化课程体系,突出实践教学;整合教学资源,开发专业特色课程和在线开放课程;实行学分制和弹性学制,加强创新创业教育。构建集校内专业知识积累教学、校外企业工程实践能力提升教学、全时空网络开放教学于一体的,立体化、网络化的高素质应用型创新人才培养模式。

(1)基于社会需求和工程教育专业认证,探索、完善校企深度协同育人机制,积极推进校企、校地、校所、校校深度合作,建立产教融合、协同育人的人才培养模式,实现专业链与产业链、课程内容与职业标准和专业认证标准、教学与生产过程对接。优化调整专业群的培养方案及教学过程。优化课程体系,突出实践教学,提高实践课比重,各专业实践教学学分比例占总学分比例不低于30%。

(2)建设校企合作育人基地,构建高水平实践教学基地与平台,提升学生工程实践能力。改革专业群中各专业的实践教学体系,使之与产教融合、协同育人的人才培养模式相适应,进一步加强实验实践环节,提高学生实践动手能力,积极与厂矿企业合作,建设高水平合作育人基地。

(3)加强专业群课程和教材建设,着力开发专业特色课程和在线开放课程,满足学生多样化自主学习需求。充分利用互联网技术,提高学生利用各种渠道进行自主学习的能力,本着开放性、共享性、可扩展性、先进性、经济性和高可靠性原则,整合各专业优质教学资源,开发课程网络教学平台。

(4)改革教育模式,实行学分制,允许学生休学创业。加强创新创业教育,将创新创业教育融入人才培养全过程。为学生配置创新创业指导教师,探索大学生创新能力培养机制,鼓励学生参加各类科技创新活动,培养高水平科技创新人才和团队。

2.2 加强师资队伍建设,构建具有高水平实践教学能力的师资队伍

培养与引进相结合,建设一支适应高素质应用型创新人才培养需要,以高水平专业带头人和优秀中青年骨干教师为主,师德高尚、教育理念新、教学科研水平高、创新能力、实践能力强的师资队伍。

(1)加强师资队伍建设,提高“双师型”教师比例和兼职教师比例。

(2)调整教师结构,积极聘请行业优秀人才充实教师队伍。

(3)提高校内各专业教师实践教学能力。

(4)建设高水平专业群整体师资队伍。加强高水平人才引进和培养工作。

2.3 积极推动科技成果转化,产出高水平应用技术成果

将专业群的发展与科研方向融入以企业为主体的行业技术创新体系,推动科研成果产业化,加强科研反哺教学,积极与企业联合,申报省级以上高水平应用技术成果奖励。

(1)依托专业群内各专业科研优势和人才资源优势,加强校企深度合作。积极将专业群内各专业的发展及研究方向融入以企业为主体的区域、行业技术创新体系,以解决战略性新兴制造产业关键技术、社会发展重大(重点)问题为导向。通过联合、共建等多种方式,拓展专业群服务社会的领域和范围,广泛开展应用技术研究和科技服务,扩大成果转化的力度和经济社会效益,不断完善政策,支持并鼓励教师和企业联合开发新产品、新技术。

(2)设立专门机构和专职岗位,结合学校科技成果转化和知识产权运营机制,加快各专业知识产权成果的转移、转化,及时将科技研发成果转化为经济社会效益和专业课程教学资源。

(3)专业群内各建设专业积极与机械制造、矿山装备、海洋工程装备、钢铁等行业企业联合,力争获得高水平科技成果。

3 机械设计制造及其自动化专业群建设管理保障措施

3.1 建立管理组织机构

加强组织领导,完善专业建设负责人管理制度。成立高水平应用型专业群建设领导小组,科学规划,编报专业群建设方案,加强对专业群建设的领导和指导,加强专业管理队伍建设,有效协调专业群建设中的相关问题,保证组织落实、政策落实、措施落实、经费落实。同时,成立专业群建设发展规划委员会,制定专业群内各专业发展规划的具体方案和措施,把发展规划、行动计划以及年度计划紧密结合起来,远近结合,形成合力,使发展规划确定的目标、任务和各项措施切实得到贯彻落实。

3.2 创新管理机制

按照责权利相统一的原则,扩大学院在人、财、物等方面的自主管理权,建立体制机制、教学团队、课程体系、教学平台、应用技术研发和成果转化一体化协同发展的应用型人才培养新机制。建立健全专业群建设岗位责任制度和竞争激励机制,以制度促建设,对专业群建设实行制度化和规范化管理。探索实行合约管理模式,依据专业建设目标,细化建设任务指标。

3.3 实施过程监控与年度考核相结合

依据建设目标和建设任务建立考核体系,对专业群建设实施全过程的检查、监督、调控机制,定期调度,保证专业群建设的质量和进度。定期在全校范围内公布项目进展情况,每年依据建设任务进行阶段性考核、中期考核和年度考核,建立完善的专业群建设项目管理考评机制,完善绩效考核制度,提高教师投入综合教学改革的积极性。通过过程监控与年度考核相结合,确保各项专业群建设指标的落实与完成。

3.4 认真执行建设经费专款专用

制定《高水平应用型专业建设管理办法》、《高水平应用型专业建设项目资金管理办法》等相关文件和资金管理制度,严格建设资金管理,认真执行项目建设经费专款专用。学校将在人才政策、教育研究、科学研究、条件建设、资金配备、后勤保障等方面给予大力支持,并积极争取国家有关部委、地方政府和相关企事业单位的投入和政策支持,多渠道筹措资金,确保各项建设目标顺利实施。

4 结束语

高水平应用型大学建设对促进高校转型发展、特色发展,推荐高等教育综合改革,提高应用型人才培养质量,增强服务经济社会发展能力起着重要推进作用。综上所述,机械制造及其自动化专业群建设必须以重点专业为核心,以科研为支撑,以双师型教师队伍建设为中心,以实践教学为平台,走产学研发展之路,促进专业群建设,发挥学科群、专业群的综合优势,提升学校办学竞争力。

注释

① 山东省教育厅.关于印发推进高水平应用型大学建设实施方案的通知[Z].2016-09-05.

② 孔繁敏.应用型学科专业的改革与实践探索[J].北京教育:高教版,2008(Z1):48-51.

矿山机械设计论文范文第7篇

摘要:实践教学在高校人才培养中占有重要地位,实践教学体系在保障人才培养质量方面发挥着不可忽视的重要作用。在工程教育专业认证背景下,实践教学更提到了前所未有的高度。本文结合山东科技大学卓越工程师培养计划――煤矿机电专业的具体情况,提出了实践教学体系的创新思路,构建了多层面的实践教学体系,探索了多元化的实践教学模式。

关键词:专业认证;卓越工程师计划;煤矿机电专业;实践教学体系

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0146-02

一、引言

“工程教育专业认证”是指专业认证机构针对高等学校开设的工程类专业实施专门认证。我国早在2006年就启动了工程教育认证工作,根据2015年编制的《工程教育认证工作指南》,我国已经在机械工程、安全工程、化学工程等15类专业领域开展了认证工作[1,2]。工程教育认证以质量保证和质量改进为基本指导思想,加强工程实践教育,因此工程教育专业认证的环境对机械类应用型人才培养来说,是一种契机,更是一种导向。

实践教学是高等教育的重要组成部分,尤其是对煤矿机电这个工程应用极强的专业来说,实践教学更是举足轻重。2010年,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,此计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展的高质量各类型工程技术人才[3],截至目前,共有三批209所高校成为试点高校。我校2012年煤矿机电专业获批实施“卓越工程师计划”。该计划的实施对高校实践教学体系提出了新的挑战,促使各高校进行实践教学体系和教学模式的探索。

近年来,我院针对煤矿机电专业认证标准开展了细致的教学改革工作。在满足专业认证标准的基础上,突出工程实践的特点,重修修订了培养方案,在培养目标、培养要求、课程体系方面都突出了实践环节的重要性。

二、机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的创新思路

“卓越工程师培养计划”旨在整合企业和学校资源,根据现代工程技术发展需求和企业用人需求,培养具备较强的工程实践能力和创新精神的工程技术人才[4]。我校煤矿机电专业是第二批获批实施“卓越工程师培养计划”的专业,在借鉴首批试点单位实施经验的基础上,确立了面向煤炭工业需求的培养目标,重点培养具有从事工程技术工作所需的扎实的基础理论知识以及一定的人文和社会科学素养,掌握本专业系统的技术知识,具有将强的实践动手能力和应用所学知识解决工程实践问题能力的高级应用型创新人才。培养目标中突出了实践教学环节的重要性,因此形成了构建实践教学体系的总体思路是:按照“卓越培养计划”的指导,遵循工程教育的思想,推行“敦实基础、强化实践、着重创新”的办学理念,不断改革课程体系,拓宽产学研基地,积极探索校企合作联合培养模式,增加实践教学环节比重,探索新的实践教学模式,构建新的实践教学体系。

三、多层面煤矿机电专业实践教学体系的构建

我校煤矿机电专业自2009年开始招生,2012年获批“卓越计划”实施。在近7年的培养过程中,煤矿机电专业本着工程教育的理念,在借鉴其他高校先进培养理念的基础上,实施方案不断改进、调整、完善,形成了相对成熟的多层面实践教学体系,如图所示。

煤矿机电专业实践教学体系根据工程应用型人才素质和能力培养要求,按照“卓越工程师计划”的工程教育理念,抓住通识能力和专业技能两要素的培养,针对基础实践能力、综合实践能力和工程实践与创新能力三个不同培养层面,安排不同的课程理论学习及相应的实践教学环节。

培养体系由三个模块组成:基础实践能力模块、综合实践能力模块、工程实践与创新能力三个模块。

1.基础实践能力模块:由通识教育基础实验、专业基础实验和基本技能实习等环节组成。包括大学物理实验、电工电子技术、机电传动控制、液压传动与控制、采掘机械、流体机械、矿井运输与提升、矿山供电等专业基础课及专业技术课的课程实验,以及金工实习、专业认识实习等。该模块主要是通过演示性、验证性的专业实验加深对课程专业课的理解,对学生的动手能力和工程实践能力加以训练,培养学生严谨的治学态度和细致的工作作风。

2.综合实践能力模块:包括专业实训、综合课程设计、企业生产实习等环节。例如机械设计课程设计、矿山机械课程设计、数控加工实训、毕业设计及相关企业生产实习等。综合性课程设计是培养学生工程意识、工程素质和创新能力的有效途径。从基本的工程制图到毕业设计论文,综合性设计旨在引导学生将所学专业知识,结合生产实际,做出符合实际需求的设计,强化学生的设计理念。生产实习目的在于让学生通过运用学习成果,在实际企业生产中掌握基本操作技能和技术运用能力。

3.工程实践与创新能力模块:包括工程项目实训、专业实习、创新设计大赛等环节。煤矿机电专业实践环节中设置了工程实践环节共12周,学生随机分配到各家煤矿单位进行定岗专业实习,巩固和深化专业知识,提升专业实践技能,促进其职业养成,得到工程师的初步训练。此外,学校动员学生积极参与教师的工程项目,在项目实训中到企业单位见习与实习,将所学知识充分利用到工程项目建设中,逐步增加工程师基本素养的培育。

四、总结

工程教育专业认证对实践教学提出了新的挑战,随着“卓越工程师计划”的不断推进,基于煤矿机电专业的实践教学体系也在不断进行完善和改进。本文在结合山东科技大学煤矿机电专业实践教学情况的基础上,构建了多层面的实践教学体系和多元化的实践教学模式,以满足专业认证要求,改善实践教学效果。值得一提的是,本研究还停留在培养体系的探索上,对于质量评价体系、监控体系和保障体系并未涉及到,需要在实践中进一步研究和探索。

参考文献:

[1]韩晓燕,张彦通,王伟.高等工程教育专业认证研究综述[J].高等工程教育研究,2006,(6):6-10.

[2]中工程教育专业认证协会.工程教育认证标准(2015版)[Z].2015.03.

[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”质量要求与工程教育认证[J].高等工程教育研究,2013,(6):49-60.

矿山机械设计论文范文第8篇

关键词:计算机辅助工程;机械设计;应用

中图分类号:F224-39 文献标识码:A

1 计算机技术的发展

1.1 可视化技术

包括数据库可视化、监测信息可视化、可视化辅助设计等方面。可视化技术对提高有限元法应用的可靠性和精确度方面,起着非常重要的作用。

1.2 虚拟现实技术

它是一种可以创建和模拟体验现实世界的计算机技术,它将真实世界的各种媒体信息有机地融进虚拟世界,构造了用户能与之进行各个层次交互处理的虚拟信息空间。

1.3 多媒体仿真技术

它是在科学计算机可视化和可视仿真技术基础上发展起来的,它用不同媒体形态描述不同性质的模型信息,将系统行为和形态、数学模型和物理模型以及它们的时空表现模式,有机统一地建模和求解。这种特点更适合于科学研究和工程设计的需要,因而受到工程界的普遍重视。

2 计算机辅助设计的发展及重要性

机械设计是机械工程的重要组成部分,是机器生产的前提,同时也是决定机械性能的最主要因素,一部机器的质量及工作性能的好坏很大程度上取决于设计质量,狭义的机械设计仅指技术性的设计过程,广义的机械设计是指设计者根据使用要求和现有的条件,对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算,并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这不仅是一个创造性的工作,同时也是建立在丰富的成功经验基础上的工作,只有将两者结合起来,才能设计出高质量的机器。

机械设计的所有步骤几乎都需要计算机的帮助。图形的编辑、修改,大量数据的计算和比较,对零部件动力、强度等方面的精确测试,都需要相应的计算机软件的支持。除了这些繁琐的工作可由计算机替代外,设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建,也就是根据图纸,在计算机上制造一个模拟样机,对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证,根据出现的状况修改原设计,从而达到完善的程度。随着计算机技术的发展,计算机正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面以及各种各样的机械设计中,它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面,发挥着重要作用。计算机辅助设计便是伴随着计算机技术的发展而出现,并广泛应用于多种学科的一种方法。计算机辅助设计又被称作“CAD”,是由计算机帮助设计人员完成机械设计中的计算、制图、模拟等工作,并在不断修改和反复验证的基础上,输出满意的设计结果和最后的产品图纸的一门技术。

20世纪60年代初,麻省理工学院的一名研究生发表了题为《人机对话图形通信系统》的论文,首次提出了交互技术及计算机和图形符号的存储采用分层的思想,为CAD技术的确立提供了理论支撑。随着这一理论的不断完善,众多行业的领军人物开始认识到计算机辅助技术的重大作用,并投入重金研发。美国的IBM公司开发了以大型机为基础的CAD系统,该系统具有绘图、数控编制等功能,之后有关计算机辅助设计的研制与开发接踵而至,通用汽车公司研制出了用于汽车设计的DAC-1系统,洛克希飞机公司研发的CADAM系统,适用于不同阶段的飞机设计。这时的计算机辅助设计系统都是在大型机或超级小型机的基础上开发的,购买这套系统通常需要上百万美元,因而这一系统只在经济实力比较雄厚、规模较大的航空、汽车、轮船、石油等行业应用。

在20世纪70年代初出现了柔性制造系统FMS“,柔性”意为在使用计算机制造产品的过程中,制造系统会根据所编程序中指令的变换而改变加工过程,这种适应性以及加工的灵活性被称为“柔性”。我国对FMS的定义为:柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统,包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整,适用于多品种、中小批量的生产。随着计算机技术、通讯技术等的发展,CAD技术也日益走向完善,比如80年代出现的由超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件,使得CAD技术在中小企业逐渐普及,从飞机、汽车到服装、建筑、出版等行业都开始采用CAD技术。如今,计算机辅助设计技术已在机械制造业得到广泛应用,而且现在的CAD应用系统可以将机械设计中的绘图、分析、数据处理、仿真、加工修改等一系列环节集于一身,大大缩短了设计时间,提高了设计效率和质量,降低了生产成本与制造周期。CAD的常用软件有很多,但由Parametric Technology公司推出的Pro/Engineer产品,在目前三维造型软件领域中占有重要地位,引领着CAD技术的新潮流。

3 逆向工程中CAD的应用

逆向工程是一种消化、吸收先进设计的重要手段。技术的自主研发固然重要,但研发成本却是相当高昂的,而且研发过程还受到科技人员的素质、国家财政的投入、现有条件等各方面因素的影响,因而一项新技术的产生通常需要几年甚至十几年的时间,这对于技术条件及设备相对落后的发展中国家而言是不可想象的。因而,充分利用他国的科技成果,在消化、吸收的基础上再进行创新不失为一种加快科技发展的重要手段。日本在二战结束后的重新崛起,很大程度上是因为他大规模引进美国、英国等欧洲发达国家的先进技术,并做了很好地消化吸收,从而转化为本国生产力的一部分。逆向工程就是在只有产品或实物模型的条件下,在了解产品原设计的基础上,逆向重构产品零部件的CAD模型,已达到设计创新的目的。以前的“逆向工程”技术的研究和应用都集中在实物方面,即在拆解原有产品的过程中,重建产品实物模型,以实现新产品的制造。随着现在机械制造技术的发展,可以通过坐标测量设备、通用的CAD软件等方法,把实物样件转化为CAD模型,综合利用CAM(计算机辅助制造)、CIMS(计算机集成制造系统)等技术对其进行处理和再设计。Pro/Engineer软件中SCAN-TOOLS是一个专用的逆向设计模块,可以通过数据点构造网格曲线,并对点云进行拟合,以得到光滑、连续的曲面,再对曲面进行交互修改,从而得到与实物一致的CAD模型。SCAN-TOOLS与Pro/SURFACE配合使用,可以在曲面生成后,通过切割、裁剪、延伸等工作,将曲面转换为实体,再利用Pro/Engineer软件基于特征的参数化设计功能,完成模型的二次设计,实现CAD模型的重建。

结语

计算机辅助设计技术在确保机械设计的精度、处理机械设计中的大量数据、绘制复杂图形等方面发挥着重要作用,但这些计算机辅助设计的技术大都产自欧美等发达国家,我国自主研发的较少,加之对引进他国的技术没有完全消化,致使我国的机械制造业水平同国外相比,还存在较大差距,仅以目前的矿山机械设备为例,我国的输送机特性研究只有理论,还没有成熟的安全设计方法。因而,应加强计算机辅助设计的自主研发能力,为我国的机械设计提供必要的技术支撑,从而提高我国的机械装备水平。

参考文献

[1]刘莉.浅谈机械设计中三维动画创作与应用[J].核动力工程,2003(24).

矿山机械设计论文范文第9篇

刘春生同志在正常完成日常教学、科研等工作的同时,还时刻不忘加强对马列主义、思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想的学习,以指导自己的工作实践,工作中他体现出了很强的宗旨意识,兢兢业业,在本职岗位上做出了卓越的业绩。他还于XX年5—7月积极参加省委党校学习。通过学习,他的政治理论水平得到进一步提升,提高了思想境界和政治觉悟,明显地促进了各项工作的开展。

刘春生同志先后荣获龙江省“优秀共产党员”、黑龙江省“劳动模范”、黑龙江省总工会“先进工会积极分子”、市级“优秀教师”、市“新长征突击手十佳标兵”、市“改革创新一等功”等荣誉称号;先后被学校党委和行政授予院“优秀共产党员”、“党风廉政建设先进个人”、“模范工作者”、“教学评价先进个人标兵”、“科技工作先进标兵”、“校教学名师”等荣誉称号30余次。自1998年以来,机械工程学院先后10余次受到校级以上表彰奖励,连续四年被学校评为“先进集体”,XX年获校“科技工作先进集体”、XX年鸡西市“先进集体”、XX、XX年获校“教学工作先进集体”、“先进集体”、XX年获校“教学工作先进集体”等荣誉称号,使机械学院教育教学、科学研究、学科建设等工作走在学校前列。

刘春生同志作为评建工作第一责任人,他深刻认识到做好评建工作的重要意义,详细制定了机械工程学院评建工作方案,与班子成员共同研究我院的评建工作,并主要负责两项一级指标的建设。亲自参与评建工作,共同促建,经常指导并督促评建工作相关科室人员按时保质完成评建工作任务,为XX年评建工作目标的圆满完成提供了坚强的领导保障。同时,作为二级院院长本已事务繁忙,但他还坚持听课,掌握教师的上课情况。他还多次亲自出面与哈理工大学等相关高校联系,学习评建工作的成功经验,为评建工作的顺利开展提供了良好的外部支援。经过他的不懈努力和靠前指挥,XX年机械学院评建工作自测情况结果为良好,得到了学校专家组的肯定,18项二级指标中a=6、b=11、c=1、d=0,消除了d级指标,评建工作实现了质的飞跃。在XX年8月学校专家组检查中评定结果为良+,18项二级指标中a=14(有五项a-),b=4(有两个重要条目,教学基础设施b和质量监控b)。与04-05学年相比进步较大:04-05学年a=6,b=11,c=1。其中,师资队伍ba;主讲教师cb;综合实验db;课程ba;学风ba;消灭了d级指标,评建工作取得了长足的进步。

作为二级院院长,他还一直坚持工作在教学一线,先后讲授《计算机仿真技术》、《液压伺服控制系统》、《优化设计》、《机械控制工程基础》、《液压传动与控制》、《采掘机械》、《现代设计方法学》等7门本科和硕士研究生课程,教学效果一直优秀。他还长期致力于研究如何培养学生的综合能力和创新意识以及课程教学方法的改革,为了培养大学生的创新精神和实践动手能力,他积极推进机械创新设计大赛、cad知识技能大赛、流体力学知识竞赛、平面构成设计大赛、传感器设计大赛等十余项素质竞赛活动的开展,推进了我院素质教育整体水平的提高,尤其是XX和XX年他还组织教师和学生参加“首届全国大学生机器人电视大赛”和“第二届全国大学生机器人电视大赛”,并获得较好的成绩,XX年获优秀表现奖,为学院赢得了荣誉。他还主持和参与学院和黑龙江省教学研究项目十余项。并担任“黑龙江科技学院”学报、煤矿机械和机电产品开发与创新杂志编委;机械工业教育协会机械设计及理论学科组委员;中国煤炭学会资深会员;煤矿机电一体化专业委员会委员、副理事;中国振动工程学会故障诊断专业委员会第四届理事会理事;中国工程机械学会矿山机械专业委员会副理事;煤炭行业“653工程”(国家人事部)煤矿机电领域“复杂煤层和薄煤层开采成套装备”培训方向的首席专家。年均指导本科毕业设计6人;联合指导5名硕士研究生。结合学科前沿开展5次高水平的学术讲座。先后获学院和省教学成果奖十余项,其中“建设产学研一体化液压综合实验室,培养工程实践应用型人才”(课题组长、1999年)、“三位一体的大学生综合能力与创新意识培养模式”(课题组长、XX年)5项获省教学成果二等奖;发表教研论文“大学生综合能力和创新意识培养模式设计与实践”(《中国高教研究》XX.9)等论文三篇。

机械设计及理论学科是我院师资力量最强的学科之一,该学科1999年被学院确定为“四个重点学科”,XX年被确定为省级重点学科。作为学科带头人,工作繁多,责任重大。既要讲授多门本科、硕士生专业课,又要指导硕士研究生进行课题研究;既要积极开展学科、专业建设与改造,进行课程体系改革和实验室建设,又要积极筹备申办新专业;既要精心组织青年教师积极开展教学科研,又要撰写学术论文,开展科学研究。他作为机械设计及理论学科带头人,XX年该学科获得硕士学位授予权,XX年被省确定为省级重点学科。机械设计及其自动化专业XX年被评为省级重点专业。作为《液压传动》课程建设负责人,XX年该课程被评为省级精品课。

在繁忙的教学、管理等工作情况下,他还长期致力于科技工作。经常往返于鸡西、七台河、鹤岗和双鸭山等地联系科研项目,把家里的事情全部留给了爱人,没有时间去管。几年来他累计发表了“采煤机镐形截齿安装角的研究”、“综采设备配套评价及最优化”等学术论文共90余篇,被sci、ei检索6篇;在专著教材方面,出版了《滚筒式采煤机理论设计基础》、《实用小波分析》等专著、教材共7部;在科技项目方面,主持或参与完成的省部级科研课题8项,横向课题10余项,共有5项通过省市级鉴定和奖励,并获国家实用新型专利5项,累计完成科研经费300余万元。现主持承担“数字化采煤机综合试验系统” 省振兴老工业基地重大项目等3项;教育部重大项目1项,参与863项目1项。

矿山机械设计论文范文第10篇

关键词:卓越计划;课程设计;校企合作;系统化设计

课程设计是教学中非常重要的实践环节,它不仅仅是培养学生分析问题、解决问题的能力,提高实践创新的能力 [1 ],而且是学生将所学的专业理论知识应用于实际的最佳途径 [2 ]。然而,目前针对课程设计进行改革实践的研究并不多,大多集中在毕业设计改革上。课程设计是实践教学环节中最为关键的教学环节之一,在整个实践教学中起到了承上启下的作用,既是专业课程的综合应用,又是毕业设计的基础和铺垫。因此,课程设计要具有综合性强和接近工程实际的特点,通过课程设计,培养学生的实践创新能力及团队合作精神,实现符合产业需要的高素质应用型人才培养要求。因此,课程设计工程化改革已势在必行,使其具有综合性强和接近工程实际的特点。

一、 “卓越工程师”教育培养计划

教育部“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务 [3 ]。“卓越计划”具有三个特点: 一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。

在中国从制造大国向制造强国转型的关键时期,工科院校创建以培养机械类卓越工程师为导向的教育模式,更加强化了学生的服务企业的工程意识及工程素质 [4 ]。

二、教育理念的深刻变革

结合学校办学定位和人才培养目标定位,我校在实践中凝炼出“大德育、大工程、大实践”(简称“三大”)教育理念,其中,“大德育”是先导,体现做人的素质,“大工程”是背景,体现社会需求,“大实践”是核心,体现做事的能力 [5,6 ]。

“三大”教育理念要在课程设计中加以落实,使卓越工程师培养与课程设计更好地结合,是应用型本科院校不可忽视的重要问题。课程设计要面向社会需求,核心是培养学生创新和工程实践能力,确保知识、能力、素质的综合发展,把学生能力培养贯穿到课程设计的全过程中。

三、课程设计依托校企合作

目前多数学校都在一定规模进行校企合作,且多集中在毕业设计阶段。在近几年毕业设计的指导过程中,我们发现多数学生的机械专业基础知识还比较扎实,但工程素质较差,对性能指标的要求、成本控制等没有概念,仅仅局限于要求功能的实现,这是不满足“卓越工程师”培养计划要求的。

我校作为黑龙江省唯一一所以矿业工程为特色的本科院校,立足“大矿业”特色,根据专业特色加强与煤矿企业的联系,与黑龙江省四大矿业集团都建立了多方位的人才培养基地。通过与鸡西煤矿机械有限公司合作,成功申报了部级工程实践教育基地。工程实践教育基地的建设和发展为实践教学改革提供有力的保障。在制定课程设计规范和要求时,聘请企业的专家和技术人员共同拟定符合社会需求的,体现应用性和创新性的课程设计文件规范。

选择和适当简化企业的真实项目,引入课程设计,开发出一系列与生产实际紧密相关的课程设计题目,实现实践教学与企业接轨,要求学生进行系统全面的调研和分析,确定设计方案。

四、系统化的设计原则

课程设计采取小组分工形式,组内成员分别调研后讨论,确定总体设计方案,再由组长根据组内成员的特长进行局部计算和结构设计等的分工,每个小组成员之间的工作都是相互关联的,这样达到互相监督、共同进步的目的。同时也培养了学生的团队合作意识和互帮互助的工作作风。

对于矿山机械课程设计,分为提升运输机械设计、采掘机械设计和矿井通风机械设计三部分,学生根据个人兴趣和就业意向选择其中的一部分进行设计。例如进行矿井提升设备选型时,要求学生对当前矿井所用的提升设备进行调查,吸取实践经验以改进设计工作。做设计要有发展的观点,既要考虑到当前,也要考虑到长远。对于主提升设备,一般对第一水平要留有20%左右的富余能力。另外在选型设计时往往要提出几个方案进行比较。再如顺槽带式输送机的选型设计,首先应清楚顺槽运输多为几台带式输送机搭接运输,所以必须根据现场的实际情况,即按要求的输送能力并考虑各台设备之间搭接转载运输时结构及尺寸上的要求,合理地确定每台带式输送机的形式及铺设长度。原则是设备投资及运转费用最少,即最经济同时也要便于管理。井下电机车运输选型设计,应考虑运输量、采煤方法,装煤点集中、贮煤量大和运距较长时,应选用较大吨位的机车,否则选用小吨位机车。另外还考虑运输人员、材料和线路维修等业务配备小吨位机车。本课程设计包括选型计算和绘图两部分,学生可按设计任务书中给定的原始数据进行计算。绘图部分,如提升机房布置图、机房布置形式及带式输送机装置图可参考相关手册选用,并结合调研情况进行相应的设计。设计及计算步骤力争完整、清晰、简洁,图纸绘制符合制图标准及相关要求。

对于液压传动课程设计,考虑学时及设计工作量,将典型液压系统的设计分解为总体设计和典型的液压元件的选型和设计。将学生分成几个小组,组内成员协作完成整个课程设计内容。其中液压缸是液压传动中的典型的应用最广泛的元件,因此每组内都要求有液压缸的设计计算和绘图。液压缸是液压传动的执行元件,它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对液压缸则有不同的工作要求。因此在设计液压缸之前,首先应了解主机的用途和工作条件、工作机构的结构特点、负载值、速度、行程大小和动作要求、液压系统所选定的工作压力和流量等作为设计原始依据的主要内容,这就要求学生在设计前充分到企业和生产实际中了解和分析总结。

五、课程设计改革实践效果

经过对我校机械工程学院两届学生进行课程设计改革试点,发现多数同学能够按照指导教师要求深入企业,详细调研,全面分析,确定出合理的设计方案。计算内容完整,图纸绘制规范。这期间,企业教师的指导起到了非常关键的作用,他们将设计经验无私地告诉学生,使学生少走了许多弯路。学生由循序渐进地完成一个系统设计,掌握了系统设计思路,大大提高学生综合设计能力。

参考文献:

[1]曹贺,孙月华,赵存友等. 机械设计专业创新训练体系的构建与实践[J].实验技术与管理,2011,7:171~173.

[2]刘波粒,刘泽军. 浅析本科生毕业设计(论文)质量滑坡的原因及其对策[J].中国高教研究,2007,7:89~90.

[3]教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划” ――面向工业界、面向世界、面向未来,培养卓越工程师后备人才[J].中国大学教学,2010,7:4~5.

[4]吴雪峰,薛铜龙. 基于卓越工程师培养计划的“机械设计”课程设计改革[J]. 中国电力教育,2013,13:107~108.

[5]赵国刚.树立“三大”教育理念,改善应用型工科人才培养[J].中国高等教育,2006,23:18~19.

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