機械制造工程原理范文
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篇1
【關(guān)鍵詞】機械制造業(yè);工程技術(shù)人員;能力的培養(yǎng)與提高
機械制造業(yè)是為整個國民經(jīng)濟各部門提供科技和制造裝備的工業(yè)部門,是我國工業(yè)體系的重要組成部分,是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)和整個國民經(jīng)濟各部門的后備部門。而機械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的標(biāo)志,也是各國間綜合國力較量的重點。提高機械制造水平、從事的工程技術(shù)人員能力的水準(zhǔn)也開始不斷進入日程。因此,機械制造工程技術(shù)人員能力的培養(yǎng)與提高顯得極其重要。下面,我在分析目前機械制造業(yè)的現(xiàn)在出發(fā),工程技術(shù)人員能力的培養(yǎng)與提高問題。
1.機械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年來,隨著國外先進技術(shù)的不斷引進和國內(nèi)科學(xué)技術(shù)的改造升級,我國機械制造業(yè)有了很大的提高和進步,現(xiàn)制造業(yè)已居世界先列。但是較發(fā)達(dá)國家相比依然存在著很大差距,表現(xiàn)在這幾個方面:①工藝裝備陳舊落后,成套組裝能力不強,很多從事機械制造業(yè)的企業(yè)依然采用落后的技術(shù)裝備和制造工藝;②粗放型管理,協(xié)調(diào)能力不高,市場開拓能力較弱;③自動化生產(chǎn)和優(yōu)化水平不高,資源利用率較低;④創(chuàng)新意識不夠,產(chǎn)品大多沒有創(chuàng)新感,開發(fā)利用周期過長;⑤雖然目前可以生產(chǎn)出較好的產(chǎn)品,但是核心與關(guān)鍵零件主要依靠國外,整體水品還是比較低的,這樣在組成構(gòu)件方面就處于劣勢;⑥工程技術(shù)人員并沒有較高的知識和科技水平,有的大多知識體系陳舊,難以跟上技術(shù)和工藝的更新?lián)Q代。因此,盡量我國成為了制造大國,但是走進國際市場內(nèi),發(fā)現(xiàn)機械制造業(yè)占有世界總份額并不高,技術(shù)人員能力顯然與世界先進技術(shù)不能同步。
2.機械制造工程技術(shù)人員能力
機械制造業(yè)工程技術(shù)人員能力是指人員所具備的工程技術(shù)知識、態(tài)度與技能水平,在從事機械制造活動中進行同類的遷移整合,最終形成的能夠獨立完成制造和工程技術(shù)處理的能力。一般來說,可以將這些工程技術(shù)制造人員能力分為基礎(chǔ)能力、行業(yè)能力和組織管理能力。
2.1基礎(chǔ)能力
又稱職業(yè)前教育,也就是工程技術(shù)人員所具有的知識水平和解決機械制造技術(shù)工程問題的水平,這是對機械制造工程技術(shù)人員的基本要求。工程技術(shù)人員要掌握一定的機械制造理論和知識,掌握多學(xué)科的知識,能夠解決機械制造工程技術(shù)中會出現(xiàn)的問題,對機械制造工程領(lǐng)域的產(chǎn)品進行創(chuàng)新性研發(fā)。從這里可以看出,對機械制造的實踐訓(xùn)練和知識的掌握是可以從事機械制造工程的基本保障。
2.2行業(yè)能力
也就是從事機械制造工程技術(shù)和完成任務(wù)的能力。工程技術(shù)人員要了解行業(yè)發(fā)展的狀況,了解行業(yè)的生產(chǎn)、開發(fā)、設(shè)計及其有關(guān)規(guī)則,意識到機械制造業(yè)在社會發(fā)展中的重要地位,在具備基本的職業(yè)道德和行為道德的同時,掌握知識產(chǎn)權(quán)保護和相關(guān)規(guī)則,使得工程技術(shù)人員在規(guī)章制度與職業(yè)道德兩層次中,為技術(shù)經(jīng)濟的發(fā)展和行業(yè)的發(fā)展作出貢獻。
2.3組織管理的能力
任何事情都不是孤立、片面的,都是聯(lián)系的。而機械制造工程行業(yè),也不可以單憑個人的能力完成復(fù)雜的生產(chǎn)與設(shè)計,更需要集體和團隊的合作。工程技術(shù)人員擁有一定的管理能力,在面對應(yīng)急事務(wù)時及時團隊集體溝通,把困難最小化,在比較和諧的狀態(tài)氛圍下,保證機械工程的順利實現(xiàn)。
3.機械制造工程技術(shù)人員能力的培養(yǎng)與選擇
3.1機械制造工程技術(shù)人員能力培養(yǎng)出現(xiàn)的問題
3.1.1傳統(tǒng)的教學(xué)理念和落后的教學(xué)內(nèi)容
科學(xué)技術(shù)更新迅速的今天,機械制造行業(yè)也出現(xiàn)了多學(xué)科混合的形式。在這樣的大環(huán)境下,對教學(xué)理念和教學(xué)內(nèi)容有了更高的要求,對工程人員能力的培養(yǎng)有重大意義。然而。在大多數(shù)工程技術(shù)人員培養(yǎng)的過程中,傳統(tǒng)的教學(xué)形式大大地制約了員工主體性的因素,總體上,這些機械制造工程技術(shù)人員的培養(yǎng)是在傳統(tǒng)模式下接受的教育,大多數(shù)缺少主動發(fā)現(xiàn)問題的能力和探索新知的能力,創(chuàng)新意識淡薄,科學(xué)技術(shù)水平不高,接受的教學(xué)內(nèi)容陳舊,是人員能力的培養(yǎng)中出現(xiàn)的基礎(chǔ)問題。
3.1.2缺乏與企業(yè)間的聯(lián)系
機械制造工程技術(shù)人員能力的培養(yǎng)就是為了更好的向行業(yè)和社會輸送技術(shù)人才,如果人員沒有與企業(yè)構(gòu)建好這層關(guān)系,學(xué)校對制造行業(yè)人才的輸送也會缺少對應(yīng)性。所以,缺乏工程技術(shù)人員能力的培養(yǎng)與企業(yè)的聯(lián)系是制造行業(yè)更新緩慢滯后的重要因素。
3.2機械制造工程技術(shù)人員能力的培養(yǎng)與選擇
3.2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)
機械制造工程技術(shù)人員能力培養(yǎng)的目的是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,培養(yǎng)時以工程型和實用型為主的人才,能力的培養(yǎng)注重創(chuàng)新意識的建立,這樣才能被企業(yè)所選擇、利用。
3.2.2轉(zhuǎn)變培養(yǎng)觀念
機械制造領(lǐng)域在社會越來越被重視,與其他社會學(xué)科和領(lǐng)域的聯(lián)系也更為密切,那么在培養(yǎng)機械工程技術(shù)人員能力時,對技術(shù)人員個人素質(zhì)的要求和對行業(yè)的貢獻與發(fā)展都應(yīng)當(dāng)具有現(xiàn)實性,而不再是固守舊的觀念和理念。打破傳統(tǒng)學(xué)科和專業(yè)的束縛的同時,拓展對機械制造行業(yè)人員能力培養(yǎng)的視野,實現(xiàn)教學(xué)對實際操作的功效,利用學(xué)科間的交叉滲透實現(xiàn)工程技術(shù)人員能力的提升,綜合素質(zhì)水平的提高。
4.總結(jié)
我國目前正處于綜合國力提升,科學(xué)和經(jīng)濟水平提升的關(guān)鍵時期,制造行業(yè)是我國的薄弱鏈條。然而,機械制造是這個時代工業(yè)創(chuàng)新和科學(xué)技術(shù)進步的標(biāo)志,也是國家制造業(yè)水平的重要體現(xiàn),更是我國工業(yè)的支柱和基礎(chǔ)。我們必須將機械制造放在重要的位置,將機械制造工程技術(shù)人員能力的培養(yǎng)與選擇放到重要的位置,這樣才能爭取更廣闊的國際市場,縮小國家之間的差距,這樣才能在國際競爭中走得更遠(yuǎn),變得更強。
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篇2
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機械工程本科專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的教材所包含的教學(xué)內(nèi)容繁雜,是機械制造工藝、金屬材料與熱處理、金屬切削原理及刀具、CAD/CAM技術(shù)、機械制造裝備設(shè)計等多學(xué)科的交叉融合,具有理論與實踐、專業(yè)與綜合相結(jié)合的特點[1],既要求學(xué)生掌握機械制造的基礎(chǔ)理論,又要求學(xué)生熟悉加工工藝和過程,理解企業(yè)的管理和組織方式,因而對缺乏宏觀和微觀協(xié)同思維的學(xué)生而言,要深入理解和掌握有一定的困難?!稒C械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)改革的基本思想是引入國內(nèi)外新成果,注重新一代信息技術(shù)對傳統(tǒng)教學(xué)方式的改造,以機械制造技術(shù)的綠色化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和服務(wù)化為引導(dǎo),從系統(tǒng)工程論的視角講授機械制造技術(shù)的基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢等內(nèi)容,并重點講授服務(wù)于本地機械制造行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的日益發(fā)展,一種以移動互聯(lián)網(wǎng)為載體,以教學(xué)視頻為主要表達(dá)形式,5-12分鐘或更短時長為單元的微型課程異軍突起,為學(xué)習(xí)者提供碎片化、移動化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)新體驗,其出現(xiàn)為機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)改革帶來了新的機遇。
1微課教學(xué)的形式與本質(zhì)特征
從形式上看,微課教學(xué)模式以興趣激發(fā)和智慧啟迪為教學(xué)目的,將課程按照知識點或教學(xué)重、難點分成不同的教學(xué)模塊,每個教學(xué)模塊是一段5-12分鐘的視頻[2],適合通過移動終端進行在線學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂,以其短小精悍和傳播效率高等優(yōu)勢受到大眾歡迎。從本質(zhì)上講,微課解決了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下傳統(tǒng)批量化教學(xué)模式與個性化學(xué)習(xí)需求之間的矛盾,具有自治、自組織和自適應(yīng)性的特點,其表現(xiàn)在:①允許學(xué)生建設(shè)自己的專屬在線學(xué)習(xí)資源庫,給予學(xué)生以自主學(xué)習(xí)的空間,打破了傳統(tǒng)上由教師“大包大干”的課堂灌輸。②微課突破了課堂教學(xué)的時空限制,使學(xué)習(xí)可以在任何時間、任何地點進行,同時滿足了具有不同稟賦的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求。③在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,雖然認(rèn)識和確立了學(xué)生的主體地位,但卻往往會湮沒學(xué)生的主觀能動性[3],而通過微課這一泛在學(xué)習(xí)方式,充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)者的主體作用,使終身學(xué)習(xí)這一目標(biāo)成為可能。
2基于微課的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)改革
2.1機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)模式的多維特征
從系統(tǒng)工程論的思維考慮,基于微課的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)翻轉(zhuǎn)課堂,其本質(zhì)是在“互聯(lián)網(wǎng)+”思維啟發(fā)下,針對機械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)過程中某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié),以Internet(包括移動互聯(lián)網(wǎng))為工具,以教學(xué)視頻為載體,將教師、學(xué)生、教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容等四個關(guān)鍵要素及其關(guān)系進行優(yōu)化重組,形成模塊化、可視化、泛在化、柔性化等特點的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)創(chuàng)新教學(xué)模式,該模式蘊含了時間-空間-結(jié)構(gòu)相融合的多維特征。
(1)時間維度:機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課體系需要隨著新資源、新技術(shù)和新目標(biāo)的引入而不斷的演進,在演進中得以完善和進化,就如有生命力的有機體一樣與時俱進,不斷創(chuàng)新和發(fā)展。
(2)空間維度:指機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課體系是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)教育手段深度融合的產(chǎn)物,因此其拓展需要以網(wǎng)絡(luò)空間為載體。如將各個教學(xué)資源網(wǎng)站進行互聯(lián)互通,甚至建立教育資源公共服務(wù)平臺,提供免費下載和資源共享。
(3)結(jié)構(gòu)維度:指在機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)過程中,以啟發(fā)式的項目學(xué)習(xí)法為引導(dǎo),通過需求和問題導(dǎo)向,激發(fā)學(xué)生的協(xié)同創(chuàng)新思維,以增強其發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力,培養(yǎng)其獨立思考能力和團隊協(xié)作精神。
2.2機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)體系的頂層設(shè)計
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)模式通過制作精良、觀賞性強的系列微資源來激發(fā)學(xué)生興趣,但其自身存在一個先天性不足:就是教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)系統(tǒng)化與微課的碎片化之間的矛盾。因此,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課的設(shè)計和實施要有系統(tǒng)的頂層設(shè)計思維,從系統(tǒng)科學(xué)角度設(shè)計具有邏輯性和整體性的微課體系,成為機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課設(shè)計的基本思路是,以項目學(xué)習(xí)法提出機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課的教學(xué)目標(biāo),以此設(shè)計機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課群,將各個微課以項目導(dǎo)向或需求導(dǎo)向進行銜接,從而實現(xiàn)知識點的穿針引線,提升學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性,實現(xiàn)碎而不亂。具體步驟如下:①將各個相關(guān)知識點進行優(yōu)化重組,實現(xiàn)課程知識點設(shè)置的主題化、模塊化;②將各個知識點,依據(jù)教學(xué)目標(biāo)或項目學(xué)習(xí)法,進行知識點邏輯銜接,形成5-12分鐘的微課;③對傳統(tǒng)教學(xué)模式和工具進行信息化改造,實現(xiàn)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課廣泛深度的傳播,提高教學(xué)效果和質(zhì)量;④引入“互聯(lián)網(wǎng)+”思維,通過“互聯(lián)網(wǎng)+機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課”,建立該課程的微課空間和微課群,培養(yǎng)學(xué)生的眾創(chuàng)意識,實現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)。
2.3機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)實踐
由于微課的教學(xué)內(nèi)容是包含單一知識點的視頻,僅靠此視頻難以滿足機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)需求,必須通過整合多個微視屏及相關(guān)輔助教學(xué)資源共同構(gòu)成一個完整的教學(xué)環(huán)境,以便完成機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)任務(wù)。如“機械加工工藝”主要內(nèi)容之一就是以典型零件的加工工藝過程為主線,帶動金屬切削原理、刀具、機床、工藝及夾具等內(nèi)容的視頻串講,在此過程中,適時切入機械加工工藝原理的動畫,為學(xué)生詮釋其基本原理。
3機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課云服務(wù)平臺
為使機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課教學(xué)體系良性化發(fā)展,賦予其更多大眾化和服務(wù)化屬性是必然的選擇。為實現(xiàn)該目的,本文基于云計算技術(shù),將所有機械制造技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)質(zhì)“微課”資源進行了整合,構(gòu)建了一個機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課云服務(wù)平臺,學(xué)習(xí)者通過統(tǒng)一的接口接入“云”中,既節(jié)約了成本,也滿足了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、業(yè)余學(xué)習(xí)和互動學(xué)習(xí)需求。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)微課云服務(wù)平臺架構(gòu)分為五層:用戶層、業(yè)務(wù)層、組件層、工具層和基礎(chǔ)層:①基礎(chǔ)層:提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS。包括應(yīng)用服務(wù)器及相關(guān)存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,提供計算、存儲、帶寬等按需的硬件服務(wù)。②平臺層:提供平臺即服務(wù)PaaS,支持微課注冊、、搜索匹配和學(xué)習(xí)平均及綜合管理等平臺工具。③服務(wù)層:提供軟件即服務(wù)SaaS,如系統(tǒng)接口和運行環(huán)境,存儲并管理各種服務(wù)構(gòu)件。④業(yè)務(wù)層:根據(jù)各種不同的學(xué)習(xí)需求,調(diào)用服務(wù)構(gòu)件組合成不同的服務(wù)。主要包括互動教學(xué)、創(chuàng)新實踐、校企協(xié)作、在線作業(yè)、考試管理等服務(wù);⑤用戶層:給學(xué)習(xí)者提供各種移動終端接入《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》微課云服務(wù)平臺的接口進行訪問。
4結(jié)語
篇3
關(guān)鍵詞:機械電子工程;深度;廣度;復(fù)合;多元
一、機械電子工程專業(yè)簡況和發(fā)展態(tài)勢
機械電子工程專業(yè)在20世紀(jì)80年代較多地被稱為機電一體化,被視為是機械工程和自動化專業(yè)的交叉學(xué)科,是工程科學(xué)中的一個跨學(xué)科專業(yè)。
機械電子工程專業(yè)和我們的日常生活中密切相關(guān),例如安全氣囊、防滑剎車系統(tǒng)、復(fù)印機、行駛模擬裝置和自動售票機等一系列產(chǎn)品都是運用了機械電子技術(shù)的結(jié)果。電子工業(yè)、微電子技術(shù)和計算機科學(xué)的迅猛發(fā)展擴大了機械電子工程專業(yè)的涉足范圍,其不局限于機械制造的某個固定方向,涉及該領(lǐng)域所有分支學(xué)科。20世紀(jì)90年代初期,機械電子工程作為一個獨立專業(yè)呈現(xiàn)。曾經(jīng),機械電子只是機械工程的一個專業(yè)方向和重點課程,甚至被劃分在精密儀器技術(shù)專業(yè)中。今天,已經(jīng)有很多大學(xué)將其列為獨立的專業(yè)學(xué)科。進入21世紀(jì)以來,我國工業(yè)發(fā)展飛速發(fā)展,特別是近些年來我國成為“世界工廠”,制造業(yè)迅猛崛起,機電方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、傳感與測控、數(shù)字化技術(shù)、CIPE、CAD/CAM/CAPP一體化等機械工程學(xué)科的前沿課日益引起國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界和學(xué)界重視,目前,我國相關(guān)科技成果產(chǎn)業(yè)化水平較高,總體研究水平的國際位次有所上升。
機械電子工程專業(yè)開設(shè)的主要課程有電工與電子技術(shù)、機械制圖、工程力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、電氣控制與PLC、單片機原理與接口技術(shù)、數(shù)控原理與維修、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、先進制造技術(shù)導(dǎo)論、微機原理與接口技術(shù)、C語言程序設(shè)計等計算機應(yīng)用與程序設(shè)計技術(shù)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、機械制造工程學(xué)、機械CAD/CAM一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、精度與測量、液壓傳動、機電一體化技術(shù)、機電控制技術(shù)、塑性成形與模具技術(shù)、專用機械原理與設(shè)計等。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)有金工實習(xí)、電工實習(xí)、課程設(shè)計、制造工藝實習(xí)、機械制造工程學(xué)綜合實驗、精度與公差實驗、工程材料及熱處理實驗、數(shù)控原理實驗、數(shù)控線切割實驗、機械創(chuàng)新設(shè)計實驗、機械零件測繪、機械產(chǎn)品三維造型與快速原型制造實驗、機器人控制實驗、科技活動、畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計等。大體上,機械電子工程專業(yè)可細(xì)分為機械電子系統(tǒng)(傳動和模擬技術(shù),機器和設(shè)備,機械人技術(shù)及其運動系統(tǒng),傳感和執(zhí)行元件技術(shù),測量技術(shù)和圖像處理等),微型,超微型機械(微系統(tǒng)技術(shù),微型和精密儀器的功能組,微系統(tǒng)的測量技術(shù)等)和生物機械(機器人技術(shù),生物系統(tǒng),仿生執(zhí)行技術(shù),控制和設(shè)計,控制系統(tǒng)等)。需要注意的是,不同大學(xué)的專業(yè)設(shè)置存在差異,取決于專業(yè)的具體方向和培養(yǎng)重點的不同。例如,上海交大的機械電子工程偏向汽車方向、計算機控制和自動化制造和車輛電子系統(tǒng)的控制研究等,比較民用化。浙江大學(xué)傳統(tǒng)的機械制造很強,在大型機械的設(shè)計和控制,尤其是國防,航空領(lǐng)域的項目很多,畢業(yè)生很多在研究所工作。華中科技大學(xué)的機械電子工程的主要發(fā)展方向是機器人和柔性制造等自動化控制的應(yīng)用,如大型焊接機器人,流水線等等,大多數(shù)服務(wù)于汽車制造產(chǎn)業(yè)和造船工業(yè)等,畢業(yè)生去向以大型的機械制造企業(yè)為主,研究所要少一些。
二、機械電子工程專業(yè)的專業(yè)特色和培養(yǎng)目標(biāo)定位
機械電子工程專業(yè)專業(yè)特色。強調(diào)機械動手能力與機電控制能力相結(jié)合,側(cè)重于機電控制和數(shù)控維修。注意以數(shù)控所需各種能力為主線,突出機電控制的專業(yè)核心地位,培養(yǎng)會設(shè)計、能編程、具有較強的數(shù)控機床操作、調(diào)試、維修、維護等實際操作技能的技術(shù)工程師和職教師資。簡言之,機械電子工程專業(yè)培養(yǎng)具有機械電子工程專業(yè)基礎(chǔ)知識與專業(yè)技能,能在生產(chǎn)一線從事機械電子工程專業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計制造、控制開發(fā)、應(yīng)用研究和生產(chǎn)管理等工作的應(yīng)用型高級專門人才;或培養(yǎng)能在中、高等職業(yè)教育領(lǐng)域從事機電一體化專業(yè)的理論教學(xué)、專業(yè)實踐指導(dǎo)和學(xué)生管理工作的復(fù)合型職教師資。能適應(yīng)機械電子工程專業(yè)面臨的行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)研究和高等職業(yè)教育等方面呈現(xiàn)出的多元復(fù)合發(fā)展趨勢。
三、機械電子工程專業(yè)強化本專業(yè)大學(xué)生素養(yǎng)的應(yīng)對之策
1.要引導(dǎo)大學(xué)生及時了解和把握行業(yè)動態(tài)。要積極培養(yǎng)其掌握文獻檢索,資料查詢的基本方法,在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力,具有較強的工作適應(yīng)能力;了解本專業(yè)學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢;2.要對大學(xué)生進行專業(yè)教育和通識教育,使其成為專業(yè)素養(yǎng)精深、綜合素質(zhì)高的復(fù)合型人才。一方面,促使其具有本專業(yè)領(lǐng)域所必要的專業(yè)知識,較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識。具有本專業(yè)必需的制圖、設(shè)計、計算、測試和基本工藝操作等計算機應(yīng)用能力,對機電一體化產(chǎn)品有一定開發(fā)能力;對數(shù)控加工技術(shù)有較強的編程和操作能力;對大型數(shù)控加工設(shè)備具有較強的維護能力;了解學(xué)科前沿發(fā)展趨勢;另一方面,除了具有扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)外,還需促使其具有較好的人文社會科學(xué)基礎(chǔ)和外語綜合運用能力;具有較強的調(diào)查研究與決策、組織與管理、口頭與文字表達(dá)能力,具有獨立獲得知識、信息處理和創(chuàng)新的基本能力。具有較強的自學(xué)能力和創(chuàng)新意識。
【參考文獻】
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篇4
關(guān)鍵詞:機械制造基礎(chǔ);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;工程意識
作者簡介:侯英岢(1979-),男,山東聊城人,浙江農(nóng)林大學(xué)工程學(xué)院,講師;趙大旭(1974-),男,河南南陽人,浙江農(nóng)林大學(xué)工程學(xué)院,講師。(浙江 臨安 311300)
基金項目:本文系2012年浙江農(nóng)林大學(xué)教改基金項目(項目編號:ZC1211)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)20-0068-02
“機械制造基礎(chǔ)”是高等院校機械類專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,主要介紹機械制造常用的加工方法及其機床、零件制造工藝及其夾具等基礎(chǔ)知識。通過學(xué)習(xí)該課程,學(xué)生應(yīng)掌握機械制造技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識,具備分析和解決實際工程問題的能力。該課程有助于提高機械類學(xué)生的全面專業(yè)素質(zhì),對于培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)知識、過硬技術(shù)水平的高素質(zhì)機械工程技術(shù)人員具有重要意義。
但是,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機械制造領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備越來越先進,操控越來越智能化。為培養(yǎng)符合時代要求的機械制造工程技術(shù)人員,“機械制造基礎(chǔ)”課程的教學(xué)必須轉(zhuǎn)變思想觀念,改革教學(xué)內(nèi)容,尋求新的教學(xué)模式、方法和手段。
一、“機械制造基礎(chǔ)”課程特點和教學(xué)存在的問題
“機械制造基礎(chǔ)”課程具有與其他課程不同的特點。
首先,“機械制造基礎(chǔ)”課程涉及知識面廣、綜合性強。該課程由“金屬切削原理”、“金屬切削機床”以及“機械制造工藝學(xué)”等課程精煉整合而成,知識點多,內(nèi)容龐雜,課程學(xué)習(xí)對學(xué)生的要求很高,教學(xué)存在較大難度。
其次,“機械制造基礎(chǔ)”課程內(nèi)容都是機械制造中應(yīng)用的成熟技術(shù)知識,實踐性很強。由于缺乏相關(guān)實踐經(jīng)驗,學(xué)生學(xué)習(xí)抽象的概念和理論存在較大難度,這往往導(dǎo)致課程教學(xué)枯燥乏味,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。
另外,隨著機械工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)和設(shè)備在工程應(yīng)用中越來越少,先進的科學(xué)技術(shù)和裝備應(yīng)用越來越多,使傳統(tǒng)“機械制造基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實應(yīng)用脫鉤越來越嚴(yán)重,這進一步增加了該課程的教學(xué)難度。[1]如何增強教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,解決課程中傳統(tǒng)機械制造技術(shù)、先進制造技術(shù)的比重和關(guān)系是該課程面臨的新挑戰(zhàn)。
二、“機械制造基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容改革探討
傳統(tǒng)的“機械制造基礎(chǔ)”課程內(nèi)容僅限于金屬切削原理、各類切削機床及夾具、機械加工工藝學(xué)等知識,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新材料、新的加工工藝及成形方法、新的加工機床等不斷涌現(xiàn)并廣泛應(yīng)用于機械制造領(lǐng)域,“機械制造基礎(chǔ)”課程中涉及的機械制造技術(shù)已發(fā)展成為集材料科學(xué)、機械科學(xué)和計算機科學(xué)為一體的綜合技術(shù)?,F(xiàn)行的“機械制造基礎(chǔ)”課程內(nèi)容陳舊、落后,與當(dāng)今機械制造工程實際嚴(yán)重不符,必須進一步深化課程教學(xué)內(nèi)容改革。
1.理論教學(xué)內(nèi)容
目前的“機械制造基礎(chǔ)”課程內(nèi)容體系是在傳統(tǒng)的機械加工工藝方法基礎(chǔ)上建立起來的,加工制造技術(shù)主要包括金屬材料的加工成形方法(車、磨、鉆、銑、刨等方法)和特種制造方法。隨著工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)新技術(shù)、新材料和新工藝的不斷涌現(xiàn),“機械制造基礎(chǔ)”課程的內(nèi)容體系也大大豐富。加工材料從金屬到各種非金屬和復(fù)合材料,加工方法從傳統(tǒng)的冷熱加工到應(yīng)用聲、光、電的特種加工,設(shè)備控制從普通的機電控制到數(shù)字程序的控制,加工系統(tǒng)從單機版數(shù)控加工到計算機集成制造系統(tǒng),“機械制造基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容的選擇范圍不斷擴展。[2]為緊跟機械工業(yè)的發(fā)展趨勢以及培養(yǎng)高素質(zhì)的機械工程技術(shù)人員,“機械制造基礎(chǔ)”課程內(nèi)容體系需進一步改革。教材仍以“零件工藝分析—材料選擇—毛坯成形方法—零件加工方法—生產(chǎn)管理”為主線,但教材內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)加入當(dāng)前先進的機械制造方面的知識,如數(shù)控機床、加工中心及三束加工技術(shù)。[3,4]雖然機械類學(xué)生在學(xué)習(xí)完“機械制造基礎(chǔ)”課程后還會學(xué)習(xí)“先進制造技術(shù)”課程(選修或考查課的形式),但在“機械制造基礎(chǔ)”課程中加入部分先進制造技術(shù)方面的內(nèi)容,會使課程更貼近工程實際。另外,為培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,對教材中過于單純的理論闡述應(yīng)予以適當(dāng)?shù)膭h減,如金屬切削方面的部分理論;對工藝技術(shù)基礎(chǔ)方面的理論內(nèi)容應(yīng)予以加強,使學(xué)生能更好地掌握機械制造技術(shù)方案的分析與選擇,提高解決工程問題的能力。
2.實踐教學(xué)內(nèi)容
工程實踐訓(xùn)練是“機械制造基礎(chǔ)”課程非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié),其主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)。按照學(xué)生能力形成的不同階段和認(rèn)識發(fā)展的規(guī)律,結(jié)合科技進步和社會發(fā)展現(xiàn)狀,工程實踐應(yīng)建立以實驗類、實習(xí)類、設(shè)計類和創(chuàng)新類為基本框架的教學(xué)體系。實驗類實踐教學(xué)的內(nèi)容要實現(xiàn)課程之間、學(xué)科之間的廣泛交叉與相互滲透,培養(yǎng)學(xué)生的整體化工程能力。實習(xí)類實踐教學(xué)是通過校內(nèi)工程實踐基地和校外實習(xí)基地給學(xué)生進行全面的工程實踐能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)。設(shè)計類實踐教學(xué)主要包括課程設(shè)計、課外興趣設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等內(nèi)容,課程設(shè)計主要強化學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的掌握程度,在畢業(yè)設(shè)計方面應(yīng)加強學(xué)生工程設(shè)計方面的基本技能和方法的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的實際工程能力。創(chuàng)新類的實踐教學(xué)過程應(yīng)以學(xué)生為主體,對學(xué)生進行解決工程問題及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實現(xiàn)學(xué)生知識運用能力、動手能力等多方面能力綜合發(fā)展。以上四類實踐教學(xué)內(nèi)容相互融合與交叉,構(gòu)建了培養(yǎng)學(xué)生知識、素質(zhì)、能力為一體的實踐教學(xué)內(nèi)容新體系。[5]
三、“機械制造基礎(chǔ)”教學(xué)方法改革探討
從“機械制造基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容和特點來看,若其教學(xué)方法采用傳統(tǒng)的“灌輸、填鴨”教學(xué)模式,將難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,難以實現(xiàn)其培養(yǎng)目標(biāo)。該課程的教學(xué)難點在于課程內(nèi)容包括較多的抽象理論、概念,而學(xué)生恰恰缺乏這方面的感性認(rèn)識,因此教師必須探索一些先進的教學(xué)手段、方法,使抽象的概念、理論和加工工藝變得生動、形象。除常見的如“以學(xué)生為主體”、“應(yīng)用多媒體技術(shù)”等教學(xué)方法和手段外,筆者通過教學(xué)實踐,認(rèn)為以下幾點教學(xué)方法對于“機械制造基礎(chǔ)”課程的教學(xué)十分重要。
1.注重緒論,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
濃厚的學(xué)習(xí)興趣可激起強大的學(xué)習(xí)動力,教師應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生興趣放在教學(xué)的首要位置,“機械制造基礎(chǔ)”課程的教學(xué)更應(yīng)如此。緒論是學(xué)生了解課程內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。在緒論教學(xué)中,首先可以結(jié)合日常生活中學(xué)生常見的產(chǎn)品,如電腦機箱外殼、食堂餐盤等,和學(xué)生感興趣的一些產(chǎn)品,如汽車上的一些零件等,向?qū)W生提出一些諸如這些產(chǎn)品的材料、加工成形方法等一系列問題。通過列舉這些日常生活中的工程實例來說明該課程的教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生明白制造科學(xué)來源于生產(chǎn)實踐,又服務(wù)于生產(chǎn)實踐的道理,使課程內(nèi)容具體化、形象化,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上,還可以通過分析該課程對培養(yǎng)機械類學(xué)生專業(yè)能力、增強就業(yè)競爭優(yōu)勢等來促進學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,使學(xué)生懂得學(xué)好、掌握該門課程知識的重要性。[6]
2.注重綜合應(yīng)用的教學(xué)
工程技術(shù)領(lǐng)域的理論知識最終是要應(yīng)用的,“機械制造基礎(chǔ)”課程是由多門課程整合而成,教學(xué)過程中應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。教學(xué)中將“機械制造基礎(chǔ)”的內(nèi)容綜合化,使學(xué)生掌握多門學(xué)科的綜合知識,安排一些基礎(chǔ)理論應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生運用基礎(chǔ)知識的能力。探索“機械制造基礎(chǔ)”與其他相關(guān)課程的關(guān)系,使學(xué)生專注于綜合知識的學(xué)習(xí)及基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用。[7]
3.設(shè)置問題,課內(nèi)外分組討論
在上課過程中,教師可以由學(xué)生熟悉的事物中提出一些問題,讓學(xué)生利用所學(xué)的機械制造及相關(guān)方面的知識去思考,然后組織學(xué)生討論并提出解決方案,最后由教師對各種解決方案進行分析點評,引出正確結(jié)果。這種互動、討論式教學(xué)方法活躍了課堂氣氛,使學(xué)生積極參與到課程的教學(xué)活動中來,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,而且學(xué)生對課程的重點和難點進一步加深了理解。另外,可以改變傳統(tǒng)的課外作業(yè)形式,首先為學(xué)生設(shè)置一些工程實際問題,然后組織學(xué)生進行課外分組,讓學(xué)生利用所學(xué)的知識、技能、設(shè)想共同討論問題,交流心得,最后以組為單位提交問題解決方案。
四、“工程意識”培養(yǎng)方法探討
為培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,在“機械制造基礎(chǔ)”課程教學(xué)過程中,除強化實驗、實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)外,還應(yīng)注意以下方面:
1.理論聯(lián)系實踐
“機械制造基礎(chǔ)”課程中包含較多的偏重于應(yīng)用的知識,如果生硬地把這些知識灌輸給學(xué)生,學(xué)生將很難理解和接受。對于這部分內(nèi)容,教師應(yīng)從工程應(yīng)用的角度去教授給學(xué)生。如對于圓柱銷的定位問題,課本上明確提出“長圓柱銷能限制工件的兩個移動自由度和一個轉(zhuǎn)動自由度、而短圓柱銷只能限制工件的兩個移動自由度”。但是單從幾何和力學(xué)角度分析,兩種圓柱銷的定位效果是一樣的。如果生硬地把課本上的知識灌輸給學(xué)生,他們都很難接受。這時就應(yīng)該根據(jù)工程實際,賦予定位銷和工件一定的強度、硬度等力學(xué)性能,如果用短圓柱銷限制工件的轉(zhuǎn)動自由度,由于其所受的切削力、夾緊力等,勢必會造成定位元件和工件的破壞,而且定位精度也難以保證。[8]通過這樣的講解,學(xué)生不僅可以深刻理解圓柱銷定位的理論知識,而且培養(yǎng)了從工程角度思考問題。
2.理論知識聯(lián)系生活經(jīng)驗
將晦澀難懂的專業(yè)知識與大家熟知的日常生活實例作類比,不僅使知識更易被接受,而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。如講解不同平面加工方法得到的加工紋理形狀時,把刨削加工的平面紋理比作犁地犁過的痕跡,而把端銑方式加工的平面紋理形象地比作拿大掃帚掃地的痕跡。又如粉末冶金的壓制和燒結(jié)類似于磚瓦加工時做磚坯和燒制的過程。
五、結(jié)束語
工程意識是工程師最重要、最基本的素質(zhì)之一,也是當(dāng)今高等教育的薄弱環(huán)節(jié)?!皺C械制造基礎(chǔ)”作為培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人員的主干課程,其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革勢在必行。根據(jù)現(xiàn)代機械制造領(lǐng)域的發(fā)展需要,改革教學(xué)內(nèi)容;根據(jù)學(xué)生認(rèn)知特點和認(rèn)知發(fā)展階段,改革教學(xué)方法;根據(jù)機械類、近機類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),從工程意識培養(yǎng)的角度進行“機械制造基礎(chǔ)”課程的教學(xué),才能提高學(xué)生的全面素質(zhì),培養(yǎng)符合機械制造發(fā)展趨勢的高素質(zhì)工程技術(shù)人員。
參考文獻:
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篇5
關(guān)鍵詞:機械制造;資源庫;建設(shè)方案
作者簡介:張翼飛(1982-),男,河北石家莊人,中國人民軍械工程學(xué)院,講師;許寶才(1972-),男,河北石家莊人,中國人民軍械工程學(xué)院,講師。(河北?石家莊?050003)
基金項目:本文系2010年軍械工程學(xué)院基礎(chǔ)部教學(xué)研究與改革基金項目(項目編號:JXJJ1009)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標(biāo)識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)28-0063-02
“機械制造基礎(chǔ)”作為機械類、近機類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,在培養(yǎng)學(xué)員工程素質(zhì)和綜合能力上發(fā)揮極其重要的作用。該課程在教學(xué)上有自身鮮明的特點:首先,機械產(chǎn)品加工制造涉及的資源信息十分龐雜,內(nèi)容和形式多種多樣,主要包括冷熱加工幾十種加工方法的原理、工藝及設(shè)備,對教員的理論知識儲備量、綜合素質(zhì)等要求較高;其次,該課程與工程實際聯(lián)系緊密,實踐性強,內(nèi)容更新快,隨著各種先進制造技術(shù)不斷應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和方式與不斷涌現(xiàn)的新材料、新技術(shù)、新工藝的矛盾十分突出,給廣大教學(xué)工作者帶來不小的挑戰(zhàn)。因此,為了提高教員備課效率,改善教學(xué)質(zhì)量,根據(jù)“機械制造基礎(chǔ)”課教學(xué)的需要,將各種教學(xué)資源(CAI課件、教案、圖片、動畫、音頻、視頻等素材)進行有效地更新和整合,對組建該系列課程教學(xué)資源庫進行了有效地嘗試,并詳細(xì)探討了該資源庫建設(shè)的特點、內(nèi)容和實施方案,取得了良好的教學(xué)效果。
一、共享資源庫建設(shè)特點
1.分散建設(shè),資源共享
機械制造基礎(chǔ)資源庫內(nèi)容豐富,信息量大,單靠某個人收集、制作材料、編制課件,力量十分有限,必須由機械專業(yè)教學(xué)組牽頭,通過多渠道、多方式分散建設(shè),并在統(tǒng)一的界面環(huán)境下實現(xiàn)共享。在分散建設(shè)過程中,數(shù)字資源本身存儲在分散于校園網(wǎng)內(nèi)的個人電腦中,而不是僅存儲在某臺服務(wù)器上,通過加盟制、獎勵制、交換制等方式鼓勵、引導(dǎo)教員甚至學(xué)員將自己的教學(xué)經(jīng)驗、教學(xué)成果、學(xué)習(xí)成果等充實到資源庫中,并且保證這些教學(xué)資源內(nèi)容能快速檢索、歸檔、上傳、下載,在統(tǒng)一的界面環(huán)境下對這些分布式存儲的教學(xué)資源進行集中管理,實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的資源共享。
2.信息先進,實用性強
信息源是資源庫的核心,信息源采集的先進性和實用性某種意義上決定了資源庫的質(zhì)量。其先進性體現(xiàn)在各種文獻資料要能及時反映最新的教學(xué)和科研成果,各種動畫、視頻等多媒體素材要能真實地反映工藝的原理和過程,為確保資源庫的質(zhì)量,必須不斷地修改、更新和充實資源庫的信息內(nèi)容,使資源庫經(jīng)常有新資料、新信息,從而保持其信息的先進性和旺盛的生命力。同時,該資源庫主要是滿足特定教員的教學(xué)需求,因此其實用性、易用性同樣重要,這就要求對資源信息進行有序、有效的配置和規(guī)范,宜將現(xiàn)有各載體上的相關(guān)數(shù)據(jù)、引進的數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)上搜索下載的數(shù)據(jù)等按統(tǒng)一格式進行預(yù)處理和標(biāo)引,最大程度滿足用戶獲取所需信息的便利性。
3.服務(wù)教員,促進教學(xué)
機械制造基礎(chǔ)教學(xué)資源庫的建設(shè)有效地推動了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,使教學(xué)方法更加新穎、教學(xué)手段更加先進、教學(xué)內(nèi)容更加豐富。對一些抽象的、學(xué)生難以理解的、傳統(tǒng)教學(xué)手段很難表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容或無法觀察到的現(xiàn)象,可通過圖、文、聲、像的綜合功能生動、直觀地顯示出來,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。同時,該資源庫的應(yīng)用也會極大地提高教員的參與意識和教學(xué)興趣,通過該共享平臺教員可以集中備課、議課,教員之間可以更有效地交流,形成一種研究型教學(xué)模式,全方位促進教學(xué)。
二、共享資源庫建設(shè)內(nèi)容
根據(jù)資源庫的建設(shè)思想,收集、制作、整理及編排與機械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容相關(guān)的輔助教學(xué)媒體資源,建設(shè)中的機械制造基礎(chǔ)課程輔助教學(xué)資源庫是以機械制造工程領(lǐng)域內(nèi)反映制造基礎(chǔ)內(nèi)容的,以文字、圖形、聲像媒體等形式進行總體規(guī)劃建設(shè),體現(xiàn)若干個工程(或工藝)過程及其基本原理。同時,對上述這些數(shù)字資源進行計算機網(wǎng)絡(luò)化處理,以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)思想,結(jié)合機械制造基礎(chǔ)課程的要求和特點,構(gòu)建了機械制造類課程數(shù)字化教學(xué)資源體系的系統(tǒng)模型,如圖1所示。
該模型針對機械制造基礎(chǔ)課程的理論授課、實踐教學(xué)、綜合考核三個環(huán)節(jié),整合和完善各類教學(xué)資源,形成了理論教學(xué)資源庫、實踐教學(xué)資源庫以及知識與技能強化訓(xùn)練資源庫三大模塊。其中,理論教學(xué)資源庫是整個教學(xué)資源庫的基礎(chǔ)模塊,按照學(xué)科及課程設(shè)置進行分類,主要包括多媒體課件庫、標(biāo)準(zhǔn)教案庫及學(xué)科知識庫(學(xué)科論文、文獻資料、教學(xué)錄像等);實踐教學(xué)資源庫構(gòu)成了該體系的應(yīng)用模塊,針對金工系列課程實驗多、實踐環(huán)節(jié)豐富等特點,構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗庫、工程實踐多媒體素材庫以及實踐案例庫;知識技能強化訓(xùn)練庫構(gòu)成了對教學(xué)結(jié)果的評價模塊,它由課程習(xí)題庫、課程試題庫(需要權(quán)限)以及綜合測評系統(tǒng)組成。通過以上三大模塊內(nèi)容構(gòu)建一個全方位、開放性的數(shù)字化教學(xué)資源支撐下的全新的教學(xué)體系和模式,為實施素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育提供了一個有效的平臺。
三、共享資源庫建設(shè)方案
1.數(shù)字化資源的設(shè)計與制作
機械制造課程共享資源庫建設(shè)的基礎(chǔ)是數(shù)字化資源的建設(shè),從內(nèi)容形式看主要包括文字、文檔、圖片、表格、動畫、音頻、視頻等。應(yīng)用Dreamweaver、Auto CAD、UG、Pro/E、3ds max、Flash、Premiere、Photoshop、Fireworks、Mp3matePro、Deform3d、Microsoft Office等多媒體制作及模擬仿真軟件可以有效地制作、展示反映機械制造基礎(chǔ)技術(shù)和工藝的視頻資源、典型零件加工工藝過程資源、動畫資源、計算機模擬仿真資源、文檔文獻等。例如,傳統(tǒng)的齒輪范成實驗是利用齒輪范成儀來實現(xiàn)輪坯與刀具之間的相對運動過程,并用鉛筆將刀具相對輪坯的各個位置記錄在圖紙上,由于不能夠演示切削運動,學(xué)生只能看到一個平面的齒廓外形,對齒輪的范成法加工原理還是不易理解。利用3ds max軟件制作三維齒輪加工模擬動畫,學(xué)生可以通過視頻直接觀看到車間的齒輪加工實際過程,直觀形象,教學(xué)效果良好。因此,對廣大機械制造類課程教員而言,除了掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識外,熟練掌握該類軟件的運用十分必要,這也是設(shè)計與制作優(yōu)良的機械制造數(shù)字化資源的基礎(chǔ)。
教員通過軟件自己設(shè)計與制作數(shù)字化資源的同時,還可通過互聯(lián)網(wǎng)大量搜集和精心選取,諸如國家精品課程網(wǎng)、數(shù)字化圖書館、國內(nèi)外高校主站、專業(yè)加工制造論壇等等。這些網(wǎng)站能搜集到大量具有價值的數(shù)字化資源,諸如具有前沿性、熱點性、廣泛影響性的文章和經(jīng)典著名的教材、著作,反映各種加工方法的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的資料,體現(xiàn)有關(guān)工藝的原理、過程、生產(chǎn)設(shè)備的圖片、視頻素材,以及各種優(yōu)秀的教學(xué)錄像等等。
2.網(wǎng)站建設(shè)
機械制造基礎(chǔ)共享資源庫系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server)架構(gòu)模式,客戶端運行環(huán)境為Windows/2000/XP+IE6.0以上版本,服務(wù)器端采用Windows 2000 Server+IIS5.0+ASP框架,后臺數(shù)據(jù)庫采用SQL2000Server、Access 2000。網(wǎng)站內(nèi)容包括前述的理論教學(xué)資源庫、實踐教學(xué)資源庫、知識與技能強化訓(xùn)練資源庫三個模塊,在建設(shè)過程中注重用戶的交互作用,使教員和學(xué)員既是網(wǎng)站內(nèi)容的消費者,又是網(wǎng)站內(nèi)容的制造者,所有功能都能通過瀏覽器完成。
四、結(jié)束語
建設(shè)“機械制造基礎(chǔ)”課共享資源庫,是為了整合優(yōu)秀的教學(xué)資源,從而實現(xiàn)教育資源的廣泛共享,凸顯專業(yè)的示范與輻射效應(yīng)。在該資源庫建設(shè)過程中,文中初步探討了其建設(shè)特點、建設(shè)內(nèi)容和實施方案,為下一步實質(zhì)性建設(shè)該資源庫打下了一定的基礎(chǔ),同時筆者也充分認(rèn)識到,教學(xué)資源庫建設(shè)是一項長期的任務(wù),是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要充分發(fā)揮廣大專業(yè)教員的積極性,共同參與到教學(xué)資源庫的建設(shè)中。
參考文獻:
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[2]黃玲,李清,王曉美.試論專題特色庫建設(shè)的基本原則[J].高等工程教育研究,2006,(S1):116-118.
篇6
根據(jù)調(diào)研分析,本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)方向大致為:生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝工程師;機電控制設(shè)備的維護人員;數(shù)控機床編程與維修人員、加工中心等高智能設(shè)備的操作人員;機械CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用人員;模具設(shè)計與制造人員;產(chǎn)品的銷售和技術(shù)服務(wù)人員,等等。
在調(diào)研的基礎(chǔ)上,經(jīng)過認(rèn)真的分析研究,我們對機械類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、人才規(guī)格,畢業(yè)生的知識結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)進行了定位,形成了該專業(yè)的整體教學(xué)方案。
1.專業(yè)整體框架
為實現(xiàn)學(xué)校教育資源的優(yōu)化組合和充分利用,使學(xué)生畢業(yè)時有較廣的擇業(yè)途徑,就業(yè)后適應(yīng)性強、有發(fā)展后勁,該專業(yè)的整體教學(xué)方案擬分為前后兩段:前段采用“大類化、寬口徑”的培養(yǎng)模式,通過主干課程與相關(guān)課程涵蓋“必需,夠用”的知識點,使學(xué)生獲得該教育層次要求的文化知識和專業(yè)基礎(chǔ)理論;通過相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握必需的關(guān)鍵技能。后段,則根據(jù)社會對專門人才的需求趨勢,將同一專業(yè)分解為若干專門化方向,供學(xué)生畢業(yè)前一年按照就業(yè)市場的預(yù)測信息和個人意愿,選擇其中的一個,接受針對性教學(xué)和實訓(xùn),完成上崗前的知識與能力準(zhǔn)備。
2.專業(yè)課程體系
高職機械類專業(yè)教改必須重新審視課程的設(shè)置。課程開發(fā)應(yīng)從職業(yè)分析入手,響應(yīng)崗位對知識、能力結(jié)構(gòu)的最新要求;瞄準(zhǔn)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),有利于課程自身的發(fā)展完善;強調(diào)以應(yīng)用為主線,以能力為中心,打破傳統(tǒng)課程原有學(xué)科體系,將相關(guān)知識進行重新組合,實行整體優(yōu)化,重新構(gòu)筑本專業(yè)的課程體系。為此,在開發(fā)課程體系時,首先根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo),分析職業(yè)崗位需要哪些綜合能力;其次,分析這些綜合能力是由哪些單項能力構(gòu)成,而這些單項能力又由哪些能力要素所構(gòu)成,這些能力要素就是應(yīng)知應(yīng)會點或知識點;最后,以所確定的能力要素為基礎(chǔ),分別調(diào)整組合相關(guān)課程,進而構(gòu)成該專業(yè)的課程體系。在新設(shè)置的課程中強調(diào)針對性和實用性;新的課程體系亦不再采用普通高?;A(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課這種三段式結(jié)構(gòu),而代之以模塊式結(jié)構(gòu)。
根據(jù)上述專業(yè)整體框架和教學(xué)方案設(shè)計思路,本專業(yè)課程體系由模塊構(gòu)成,分為公共課模塊和專門課模塊兩大部分。模塊是構(gòu)筑課程體系的結(jié)構(gòu)單元,包含本專業(yè)不同階段的若干課程,涵蓋培養(yǎng)對象知識結(jié)構(gòu)中所有“必需,夠用”的知識點和能力結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的能力要素。公共課模塊的教學(xué)達(dá)到文化基礎(chǔ)知識平臺的要求;專門課模塊則分為四大支柱模塊:基礎(chǔ)模塊、機械模塊、控制模塊和專門化模塊。前三個專門課模塊屬于整體教學(xué)方案的前段,包含六門主干課程:《機械制圖》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《電工與電子技術(shù)》、《機械制造技術(shù)》、《機械設(shè)備控制技術(shù)》和《機械CAD/CAM》。
主干課程是確定專門化方向之前,涵蓋該階段必需知識點的大類專業(yè)必修課程??紤]到知識結(jié)構(gòu)的完整性,專門課模塊中除主干課程外,按照“必需,夠用”的原則,還應(yīng)開設(shè)一定數(shù)量的主要課程和輔助課程;也應(yīng)根據(jù)能力結(jié)構(gòu)的要求,開設(shè)相應(yīng)的實踐教學(xué)課程。
基礎(chǔ)模塊涵蓋有關(guān)機械識圖及繪圖、電工電子技術(shù)、工程力學(xué)、機械原理與機械零件等基礎(chǔ)理論的知識點和能力要素。主干課程為《機械制圖》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《電工電子技術(shù)》,其中《機械制圖》應(yīng)包括計算機繪圖的內(nèi)容;《機械設(shè)計基礎(chǔ)》含工程力學(xué)、機械原理與機械零件等方面的內(nèi)容。另外,可開設(shè)《金屬工藝學(xué)》(或《材料成型技術(shù)基礎(chǔ)》)等課程;安排相應(yīng)的實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容。
機械模塊涵蓋機械制造技術(shù)方面的知識點和能力要素。主干課程為《機械制造技術(shù)》和《機械CAD/CAM》,其中《機械制造技術(shù)》應(yīng)包括機械制造工藝、機床夾具設(shè)計、金屬切削原理及刀具、金屬切削機床等方面的內(nèi)容。另外,可開設(shè)《互換性與測量技術(shù)》、《數(shù)控機床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用》等課程;安排相應(yīng)的實習(xí)、實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容。
控制模塊涵蓋機械設(shè)備機、電、液、氣等控制技術(shù)方面的知識點和能力要素。主干課程為《機械設(shè)備控制技術(shù)》,包含液(氣)壓傳動、機床電氣控制、可編程控制器等內(nèi)容。另外,可開設(shè)《機械工程控制基礎(chǔ)》、《工業(yè)用微機》等課程;安排相應(yīng)的實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)。
篇7
【關(guān)鍵詞】機械制造;技術(shù)特點;發(fā)展方向
目前我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,當(dāng)今世界的主題是和平與發(fā)展,要實現(xiàn)發(fā)展,就要跟上國際潮流,引進先進技術(shù),并不斷創(chuàng)新,提高自己的綜合實力,綜合實力中,經(jīng)濟實力是一個很大的方面,隨著國家工業(yè)化的實現(xiàn),機械的廣泛使用,機械制造技術(shù)越來越成為衡量一個國家科技發(fā)展水平的標(biāo)志,我國目前正處在快速發(fā)展的階段,如何保持這種快速發(fā)展的勁頭,是社會廣泛思索的問題,作為國民經(jīng)濟一個重要方面的機械制造技術(shù)如何發(fā)展、如何提高,也成為熱議話題,機械制造技術(shù)的提高,可以為其它技術(shù)的提高做好保障,為其它工業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ),對我國機械制造技術(shù)現(xiàn)狀進行分析和討論有著重大的意義。
一、我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、機械制造技術(shù)的特點
1、機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程。先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2、機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)。機械制造技術(shù)是一個廣義的概念,它涉及到產(chǎn)品開發(fā)和涉及、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造和售后服務(wù)等一系列環(huán)節(jié),不只是加工制造,為此,要從整體著眼,將各個環(huán)節(jié)相聯(lián)系、相結(jié)合,提高綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
3、機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體。市場競爭的三個要素是時間、成本和質(zhì)量,如何以更少的時間和投資生產(chǎn)更多高質(zhì)量的產(chǎn)品,是現(xiàn)代企業(yè)都應(yīng)該考慮的問題,當(dāng)然也包括機械制造業(yè),在激烈的國際競爭中,不論其它國家設(shè)置多少的貿(mào)易壁壘,實現(xiàn)這三個要素的統(tǒng)一,用于是立于不敗之地的法寶,在嚴(yán)峻的競爭形勢下,更要清醒頭腦,完美地實現(xiàn)從只注重提高生產(chǎn)率到實現(xiàn)時間、成本和質(zhì)量三個要素的完美轉(zhuǎn)變。
4、機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)。在競爭越來越激烈的國際市場,面臨著國外更加先進的技術(shù),我國要靠制造技術(shù)進入國際市場并占有一定的市場份額,就要以國際水平為目標(biāo),引進先進技術(shù),大膽進行創(chuàng)新,實現(xiàn)機械制造技術(shù)的國際化標(biāo)準(zhǔn)。
三、我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認(rèn)識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。 快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。這些工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。
篇8
(1)為支持快速敏捷制造,幾何知識的共享已成為制約現(xiàn)代機械技術(shù)中產(chǎn)品開發(fā)和制造的關(guān)鍵問題。機械制造過程中物理和力學(xué)現(xiàn)象的幾何化研究形成了機械制造科學(xué)中幾何計算和幾何推理等多方面的研究課題,其理論有待進一步突破,當(dāng)前一門新學(xué)科——計算機幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。
(2)在現(xiàn)代機械制造過程中,信息不僅已成為主宰機械制造行業(yè)的決定性因素,而且還是最活躍的驅(qū)動因素。提高機械制造系統(tǒng)的信息處理能力已成為現(xiàn)代制造科學(xué)發(fā)展的一個重點。由于機械制造系統(tǒng)信息組織和結(jié)構(gòu)的多層次性,制造信息的獲取、集成與融合呈現(xiàn)出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結(jié)構(gòu)模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海景數(shù)據(jù)的制造知識庫管理等方面,都還有待進一步突破。
(3)各種人工智能工具和計算智能方法在機械制造中的廣泛應(yīng)用促進了機械制造智能的發(fā)展。一類基于生物進化算法的計算智能工具,在包括調(diào)度問題在內(nèi)的組合優(yōu)化求解技術(shù)領(lǐng)域中,受到越來越普遍的關(guān)注,有望在機械制造中完成組合優(yōu)化問題時的求解速度和求解精度方面雙雙突破問題規(guī)模的制約。機械制造智能還表現(xiàn)在;智能調(diào)度、智能設(shè)計、智能加工、機器人學(xué)、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能診斷等多方面。這些問題是當(dāng)前產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵理論問題,也是機械制造由一門技藝上升為一門科學(xué)的重要基礎(chǔ)性問題。這些問題的重點突破,可以形成產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究體系。
2現(xiàn)代機械工程的前沿科學(xué)
2.1機械制造信息科學(xué)
機電產(chǎn)品是信息在原材料上的物化。許多現(xiàn)代產(chǎn)品的價值增值主要體現(xiàn)在信息上。因此機械制造過程中信息的獲取和應(yīng)用十分重要。信息化是機械制造科學(xué)技術(shù)走向全球化和現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。人們一方面對機械制造技術(shù)開始探索產(chǎn)品設(shè)計和機械制造過程中的信息本質(zhì),另一方面對機械制造技術(shù)本身加以改造,以使得其適應(yīng)新的信息化機械制造環(huán)境。隨著對機械制造過程和機械制造系統(tǒng)認(rèn)識的加深,研究者們正試圖以全新的概念和方式對其加以描述和表達(dá),以進一步達(dá)到實現(xiàn)控制和優(yōu)化的目的。
2.2微機械及其制造技術(shù)研究
微型電子機械系統(tǒng)(MEMS),是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統(tǒng)。微型機電系統(tǒng)的研究需要多學(xué)科交叉的研究隊伍,微型機電系統(tǒng)技術(shù)是在微電子工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域,涉及電子工程、機械工程、材料工程、物理學(xué)、化學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)等多種工程技術(shù)和科學(xué)。目前對微觀條件下的機械系統(tǒng)的運動規(guī)律,微小構(gòu)件的物理特性和載荷作用下的力學(xué)行為等尚缺乏充分的認(rèn)識,還沒有形成基于一定理論基礎(chǔ)之上的微系統(tǒng)設(shè)計理論與方法,因此只能憑經(jīng)驗和試探的方法進行研究。微型機械系統(tǒng)研究中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題有微系統(tǒng)的尺度效應(yīng)、物理特性和生化特性等。微系統(tǒng)的研究正處于突破的前夜,是亟待深入研究的領(lǐng)域。
2.3材料制備、零件制造一體化和加工新技術(shù)基礎(chǔ)
材料是人類進步的里程碑,是機械制造業(yè)和高技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。每一種重要新材料的成功制備和應(yīng)用,都會推進物質(zhì)文明,促進國家經(jīng)濟實力和軍事實力的增強。21世紀(jì)中,世界將由資源消耗型的工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟轉(zhuǎn)變,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的設(shè)計實現(xiàn)定量化、數(shù)字化;要求材料和零件的制備快速、高效并實現(xiàn)二者一體化、集成化。材料和零件的數(shù)字化設(shè)計與擬實仿真優(yōu)化是實現(xiàn)材料與零件的高效優(yōu)質(zhì)制備/制造及二者一體化、集成化機械制造的關(guān)鍵。一方面,通過計算機完成擬實仿真優(yōu)化后可以減少材料制備與零件制造過程中的實驗性環(huán)節(jié),獲得最佳的工藝方案,實現(xiàn)材料與零件的高效優(yōu)質(zhì)制備/制造;另一方面,根據(jù)不同材料性能的要求,如彈性模量、熱膨脹系數(shù)、電磁性能等,研究材料和零件的設(shè)計形式。進而結(jié)合傳統(tǒng)的去除材料式制造技術(shù)、增加材料式覆層技術(shù)等,研究多種材料組分的復(fù)合成形工藝技術(shù)。形成材料與零件的數(shù)字化制造理論、技術(shù)和方法,如快速成形技術(shù)采用材料逐漸增長的原理,突破了傳統(tǒng)的去材法和變形法機械加工的許多限制,加工過程不需要工具或模具,能迅速制造出任意復(fù)雜形狀又具有一定功能的三維實體模型或零件。
2.4機械仿生制造
21世紀(jì)將是生命科學(xué)的世紀(jì),機械科學(xué)和生命科學(xué)的深度融合將產(chǎn)生全新概念的產(chǎn)品(如智能仿生結(jié)構(gòu)),開發(fā)出新工藝(如生長成形工藝)和開辟一系列的新產(chǎn)業(yè),并為解決產(chǎn)品設(shè)計、制造過程和系統(tǒng)中一系列難題提供新的解決方法。這是一個極富創(chuàng)新和挑戰(zhàn)的前沿領(lǐng)域。
地球上的生物在漫長的進化中所積累的優(yōu)良品性為僻決人類制造活動中的各種難題提供了范例和指南。從生命現(xiàn)象中學(xué)習(xí)組織與運行復(fù)雜系統(tǒng)的方法和技巧,是今后解決目前制造業(yè)所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自組織、自愈合、自增長與自進化等功能結(jié)構(gòu)和運行模式的一種制造系統(tǒng)與制造過程。如果說制造過程的機械化、自動化延伸了人類的體力,智能化延伸了人類的智力,那么,“仿生制造”則可以說延伸了人類自身的組織結(jié)構(gòu)和進化過程。
仿生制造所涉及的科學(xué)問題是生物的“自組織”機制及其在制造系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。所謂“自組織”是指一個系統(tǒng)在其內(nèi)在機制的驅(qū)動下,在組織結(jié)構(gòu)和運行模式上不斷自我完善、從而提高對于環(huán)境適應(yīng)能力的過程。仿生制造的“自組織”機制為自下而上的產(chǎn)品并行設(shè)計、制造工藝規(guī)程的自動生成、生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)重組以及產(chǎn)品和制造系統(tǒng)的自動趨優(yōu)提供了理論基礎(chǔ)和實現(xiàn)條件。
仿生制造屬于制造科學(xué)和生命科學(xué)的“遠(yuǎn)緣雜交”,它將對21世紀(jì)的制造業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
3現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展,市場需求個性化與多樣化,未來現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發(fā)展。當(dāng)前現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢大致有以下幾個方面:
(1)信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合,現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)模式會獲得不斷發(fā)展。
(2)設(shè)計技術(shù)與手段更現(xiàn)代化。
(3)成型及制造技術(shù)精密化、機械制造過程實現(xiàn)低能耗。
(4)新型特種加工方法的形成。
(5)開發(fā)新一代超精密、超高速機械制造裝備。
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【關(guān)鍵詞】機械制造;技術(shù)特點;發(fā)展方向
我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
1.我國機械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場全球化的進一步發(fā)展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱,數(shù)控機床由于編程復(fù)雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此,我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線—剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動化、綠色化。
2.機械制造技術(shù)的特點
做好基礎(chǔ)自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低??删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?,工業(yè)機器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎(chǔ)工作。
2.1機械制造技術(shù)是一個系統(tǒng)工程
先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2.2機械制造技術(shù)是一個綜合性技術(shù)
先進制造技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
2.3機械制造技術(shù)是市場競爭要素的統(tǒng)一體
市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展,20世紀(jì)80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達(dá)到了統(tǒng)一。
2.4機械制造技術(shù)是一個世界性技術(shù)
20世紀(jì)80年代以來,隨著全球市場的形成,發(fā)達(dá)國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進水平,應(yīng)能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。
3.我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。
20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認(rèn)識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達(dá)到納米級,在21世紀(jì)初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程 正向其終極目標(biāo)—原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
(1)精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
(2)無切削液加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
(3)快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
篇10
機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)主要課程有哪些
主要課程:工程力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、微型計算機原理應(yīng)用、機械工程材料、制造技術(shù)基礎(chǔ)。主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括軍訓(xùn),金工、電工、電子實習(xí),認(rèn)識實習(xí),生產(chǎn)實習(xí),社會實踐,課程設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計(論文)等,一般應(yīng)安排40周以上。
主要專業(yè)實驗:現(xiàn)代制造技術(shù)綜合實驗、測試與信息處理實驗。
專業(yè)選修課:機械動力學(xué)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、機械創(chuàng)新設(shè)計、工業(yè)機器人基礎(chǔ)、機械故障診斷學(xué)、文獻檢索、專業(yè)外語、有限元方法、機械優(yōu)化設(shè)計、工藝過程自動化、先進制造技術(shù)、特種加工、成組技術(shù)與CAPP、智能機械概論、微小機械概論、虛擬樣機技術(shù)、市場營銷學(xué)、在線檢測與控制、實用控制系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)控機床與編程。
機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)就業(yè)前景如何
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生們將來可以從事科技研發(fā)、運行管理、應(yīng)用研究、銷售等機械制造領(lǐng)域的一些職位。該專業(yè)的學(xué)生們需要具備機械制造方面的一些基礎(chǔ)知識,學(xué)會運用專業(yè)知識解決實際工作中的一些相關(guān)問題。畢業(yè)生們可以參加到機械制造以及設(shè)計、機械、電氣、氣壓、液壓等控制設(shè)備的維修維護的一些工作中去,為我們國家的機械工程作出自己的貢獻。
熱門標(biāo)簽
機械論文 機械設(shè)計論文 機械畢業(yè)論文 機械制造論文 機械加工論文 機械英語論文 機械工業(yè)論文 機械工程論文 機械導(dǎo)論論文 機械自動化論文 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論