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在機械設備及各種零部件實際加工生產過程中,工業設計與機械設計制造技術水平直接影響著產品質量與性能的好壞。若設計水平低,則產品質量就差,在實際應用中就可能給工業生產引發事故,進而給作業人員的生命財產安全構成威脅。相反,若設計水平高,則產品性能就好,在實際應用中事故發生概率就小。因而對這兩種技術在實踐中的運用進行分析有利于技術水平提高。
工業設計概述
工業設計,是工學、美學等多種學科技術相互融合下的一種產物,其在實際中的運用是一種創造性的活動,是人們為達到某種特定目的而采取的一種措施。較之發達國家工業設計,由于我國工業發展緩慢,工業設計起步較晚,因而工業設計水平與國際水平之間有著較大一段距離[1]。但自改革開放以后,我國工業領域人士逐漸意識到工業設計的重要性,開始積極改進企業工業設計技術來提升工業設計與機械設計制造技術水平。同時,許多高校開始開設工業設計、機械設計課程,加大對此類人才的培養力度,這極大地推進了我國工業設計與機械設計制造技術向著現代化轉變。
工業設計具有實踐性、應用性強,學科綜合性高,時代特征突出等幾個基本特點。工業設計囊括了機械學、美學、物理學、經濟學等多種學科知識,主要應用于實踐生產中的產品設計和設計制造過程中出現問題的解決,以提高生產能力,提高人們生活質量,并隨著時代的發展和人們需求的轉變來對產品進行設計,確保產品符合當前人們需求。
機械設計制造技術概述
機械設計制造技術包括產品研發設計、加工制造、銷售、維修維護等多方面,它作為機械工程中的重要組成部分之一,對機械性能有著直接深遠的影響[2]。伴隨互聯網、信息技術的不斷成熟與科技的不斷進步,機械設計制造技術取得了飛躍性發展,不僅融合了現代虛擬仿真技術、計算機技術、數字化處理技術、網絡技術、納米技術、自動化智能技術等多種先進技術,而且隨著時代的發展得到了不斷的改進與完善。為響應國家提倡的節能環保生產理念,一些先進節能技術與方法被應用在機械設計制造技術當中,又進一步提高了制造技術水平[3]。相比于以往,目前我國機械設計制造技術已經達到較高水平,但大多是建立在對國外先進技術的借鑒與引進上,因而我國機械設計制造技術還需進一步加強,努力研發出專屬于自己的機械設計制造技術。
工業設計與機械設計制造技術的實踐運用
在實際生產中,工業設計與機械設計制造技術往往是相互影響、相互制約的,因而將兩者進行有效融合與貫通,進行綜合運用,既能夠促進兩者各自技術水平的不斷提高,又能夠達到一個相互彌補的應用效果。
以某工廠為例,對工業設計與機械設計制造技術在實踐中的運用進行分析。以往該工廠對于工業設計與機械設計制造技術的運用都是獨立分開來進行的,兩者之間缺乏有效的溝通與交流,使得生產過程中經常出現各種問題,生產效率低下,產品質量不合格率較高。后隨著工廠對工業設計與機械設計制造技術認識的逐漸提高,其開始嘗試將兩種技術進行綜合運用。與此同時,要求相關負責人與技術操作人員進行不斷學習,了解與掌握與工業設計和機械設計制造技術相關的最新理論知識,在綜合運用過程中加強溝通與交流,并要求技術水平高的人員運用自身所學知識對工業設計與機械設計制造技術各環節進行規范性指導,包括工業設計正確思路,產品結構、外觀設計等。通過員工的不斷學習與兩種技術的有效融合,該工廠產品在質量與性能上均有了明顯的改善與提升,不僅產品工業設計符合機械設計制造技術要求,而且產品操作可行性增強,相比以往更能夠滿足人們對產品的不同需求。這一案例充分說明了工業設計與機械設計制造技術綜合運用以及提高相關人員理論知識與操作技能的重要性。
總結
總之,隨著工業化發展步伐的不斷加快,人們對于工業產品與設計技術要求會變得越來越高,所以工業設計與機械設計制造技術在實踐運用的同時,也需要進行不斷的改進與創新,以適應和滿足工業領域發展需要,推動我國工業化水平進一步提高。
參考:
[1]王思碩.工業設計及機械設計制造技術的運用探析[J].品牌,2015,04:185.
生產實習是機械設計制造及其自動化專業科研教育和人才培養計劃中重要的實踐教學環節,本文分析了當前機械設計制造及其自動化專業生產實習現狀,從加強實地基礎建設,加強師資隊伍建設和強化學生生產實習的過程管理三個方面來探討提高機械設計制造及其自動化專業學生生產實習的質量和效果。
【關鍵詞】
生產實習;機械設計制造;自動化
生產實習是教學與生產實際相結合的重要實踐性環節,是將課堂上學到的理論知識與實際相結合的一個很好的機會,對強化我們所學到的知識和檢測所學知識的掌握程度有很好的幫助[1]。在生產實習過程中,可以培養學生觀察問題、解決問題和向生產實際學習的能力和方法,培養我們的團隊合作精神,牢固樹立我們的群體意識,即個人智慧只有在融入集體智慧之中才會最大限度的發揮作用和功效。通過生產實習,對我們鞏固和加深所學理論知識,培養我們的獨立工作能力和加強勞動觀點也會起到重要作用。機械設計制造及其自動化專業培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力,能在工業第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才,生產實習對該專業學生的知識和技能的培養尤為重要。
1、機械設計制造及其自動化專業生產實習現狀
1.1實習單位不愿接收近年來,隨著校大學生數量的急劇增加,而機械設計制造及其自動化相關的原有實習單位接收實習生的數量有限,使得多數實習生難以找到合適的實習崗位。同時,現在的90后畢業生多為獨生子女,而制造業中實習的崗位多為工作環境不優越,或者負荷量較重。目前,大部分企業多實行崗位責任制,一人一崗,對實習生的要求較高,因為工人的熟練程度直接影響到企業的經濟效益。大量接受和培訓實習生需要一段過程,從而會導致企業不愿意接收學生進行生產實習。另外,由于機械設計制造及其自動化行業經常與易燃、易爆、有毒危險品接觸,實踐經驗不足的學生,會帶來安全隱患,給企業生產和管理帶來影響。這也成為企業不愿意接收生產實習生的另一因素。
1.2實習經費不足機械設計制造及其自動化行業的企業多為制造業,在遠離市區的城郊,組織學生實習會產生大量的交通費用,隨著物價的不斷上漲,學生實習所需的交通費、住宿費都有較大升幅,加上機械設計制造及其自動化行業實習單位的實習管理費,整體費用增長迅速,但大部分學校的實習經費有一定限度,變化較小,造成實習經費不足。為了在有限的經費內開展生產實習,只好縮短實習期,從而降低了生產實習效果。
1.3帶隊老師經驗不足多數工科院校的青年教師雖然具有一定基礎專業知識和科研能力,但缺乏機械行業工程實踐經驗,難于勝任生產實習的指導,不能解答學生現場提出的實際生產問題。同時,由于一些高校年輕教師成為實習隊伍的主力,而這樣的生產實習質量難以保證,達不到預期效果。
1.4管理困難教師對實習期間學生的管理難度也加大。由于機械設計制造企業生產環境復雜,高溫、高壓現象時有發生,安全問題成為實習的首要問題。教師一方面要關注學生安全,一方面要關注實習質量。如段巍迪武昌工學院湖北武漢430000果帶隊教師少,則有較大難度。而帶隊老師過多,又會面臨學校教師資源緊缺,負擔過重等問題。
2、完善機械設計制造及其自動化專業生產實習的具體措施
2.1穩定學生生產實習單位建立穩定的實習基地是工科院校教學健康發展的基礎,尤其是機械設計制造及其自動化專業的實習生來說尤為重要。因此,要調動企業參與基地建設和教學的積極性。加強學校與企業的合作,力爭實現學校、企業和畢業生三方共贏,學校為企業培養高層次人才,加速了企業的發展,解決了生產實際問題;企業則為學校提供科研項目和成果應用的平臺;學生則能獲得更多的實習和就業機會。學校可以按照企業用人標準制定培養目標,讓企業參與到具體的教學改革和人才培養中。同時,加強校內實習基地的建設。校內實習基地作為學生實踐訓練的重要場所,也是校外實習基地的有益補充。校內實習基地的儀器設備可以讓學生多次、反復地操作,以便掌握各種設備的工作原理和應用。
2.2生產實習采用多媒體教學和網絡平臺多媒體教學不僅可用于課堂教學,也可用于機械設計制造及其自動化生產實習。在生產實習過程中借助多媒體,可展示國內外先進的技術,分解復雜的機械器件的工作過程,用動畫顯示難看清楚的過程等。另外,教師還可以構建完善的生產實踐網絡課程平臺,實現資源共享,擴展了學生學習空間。隨著現代科技的發展,仿真實習越來越多的應用于機械設計制造及其自動化專業的學習。借助和運用動態數學模擬,創造一個與實際相同的特征環境,再現真實工廠進行實習教學。實習過程中,學生與實習對象能進行互動,因而大大激發學生學習興趣。通過仿真模擬實習基地的建設,并與現場生產實習有機地結合,能夠大大幫助學生提高實踐機械設計制造和設計能力。
2.3加強實習考核管理機械設計制造及其自動化專業教師在指導生產實習過程中不僅要有系統的理論知識,還要有較強的實踐能力、創新探索精神和良好的職業道德。因此,要積極加強帶隊老師的隊伍建設。同時,加強生產實習過程中對學生的考核。考核是衡量學生實習質量的手段。實習考核包括實習報告、崗位現場考核、實習中的表現和實習答辯四個方面。學生的實習報告和設計圖能夠反映學生對實習內容熟悉和掌握情況;現場考核則反映學生實際操作能力。為了客觀反映實習情況,平時表現要作為考核的一項依據。隨機觀察學生的平時表現,這樣能督促學生注意平時對知識積累。實習后期,教師組織一個實習答辯,判斷學生解答問題的能力。
3、結語
綜上所述,機械設計制造及其自動化專業生產實習中仍存在著生產實習觀念薄弱、經費短缺、生產實習流于形式等不足,通過強化生產實習理念、健全內部管理體系、提高教師綜合素質、加大生產實習投入、加強生產實習執行等措施,可以進一步完善機械設計制造及其自動化專業生產實習,為中職教育健康發展奠定基礎。
參考文獻
關鍵詞:機械設計制造;畢業設計;教學改革
中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1009-0118(2012)05-0015-02
機械類本科畢業設計是具有總結性的綜合性工程訓練,是學生在系統學習機械專業知識及各種訓練的基礎上,按照規范化的設計程序與方法所進行的實踐活動。它是一種研究性學習與工程訓練,也是學生一次解決機械專業工程技術問題的具體實踐,是鍛煉學生運用所學知識分析解決問題能力、培養創新精神,進一步提高綜合素質和工程實踐能力的重要環節[1]。通過畢業設計有利于提高學生的綜合素質和培養他們的調查研究能力、設計能力、初步科研能力和創新能力,使學生受到設計、生產、管理第一線所必需的崗位能力訓練,便于學生向工作崗位過渡。目前機械類本科畢業設計中存在的問題不容忽視,而且牽涉到學生、教師等多個方面。
針對目前高等教育的形式和機械類專業社會需求的狀況,指導機械類本科畢業設計緊緊圍繞著培養學生的工程實踐能力和提高綜合素質來進行[2]。充分發揮好學生在畢業設計中的主體作用和教師的指導作用,加強畢業設計的過程管理工作,提高教師的自身業務能力,嚴把質量關,使學生在本科畢業設計這個過程中,實踐能力和綜合素質都得到進一步提高[3]。
一、畢業設計指導過程
在指導畢業設計的過程中,嚴格遵守學校規定的各項政策,按照學校頒布的《畢業設計工作規程》和機電工程系制定的《機械制造專業畢業設計(論文)教學大綱》的要求進行。指導的畢業設計做到觀點明確、論據充分、推理嚴密、計算準確、層次分明、條理清楚、語言簡練、有一定量的相關資料和圖表等。
每年畢業設計開始階段,都會根據已經確定的畢業設計題目給學生下達畢業設計任務書,這是學生在指導教師指導下開展畢業設計工作的依據,也是檢查、考核學生畢業設計完成情況與評分的重要依據之一。畢業設計任務書中指定了學生畢業設計題目、設計參數、設計要求、設計時間安排和學生結合本題目需要查詢的中外文獻,并列出了學校圖書館對應參考書籍的中文圖書號,方便學生查閱指定文獻。學生進入畢業設計環節后,在第1周安排了完成畢業設計開題工作,規定了他們完成的進度。
設計過程中,對學生情況全面了解,分析了他們的條件與特長,全程指導學生進行調查研究、實驗等。隨時了解學生畢業設計情況,對學生畢業設計中的問題及時給予指導。以身作則,教書育人,重視對學生獨立工作能力、分析問題能力、解決問題能力和創新能力的培養。畢業設計期間,要求學生每周至少2次集中,每次需匯報一下具體學習情況,檢查學生畢業設計的進度和質量,并進行答疑,認真填寫了《畢業設計(論文)檢查指導情況記錄》。
畢業論文撰寫過程中,認真指導了學生擬定論文寫作計劃和寫作提綱,審閱論文初稿,要求學生嚴格按《畢業設計(論文)規范要求》正確撰寫畢業設計。審核學生畢業設計完成情況,同時對學生進行答辯資格預審,對學生的答辯申請提出意見。答辯前督促并指導學生做好各項準備工作,如準備驗收、組織預答辯等。
畢業設計完成后,按學校要求撰寫了畢業設計指導教師評語,在規定表格中寫出技術性評價和學術性評價并簽字,向答辯委員會報告學生畢業設計的任務、要求、完成情況、質量及應用價值,指出存在和應注意的問題等,同時根據評分表給出成績。答辯結束后,對學生的畢業設計進行整理并歸檔。同時對畢業設計指導工作進行總結,提出改進意見。
二、加強過程管理,提高畢業設計(論文)質量的具體做法
由于機械類專業是與機械產品設計制造緊密相關的專業。在指導本科畢業設計的過程中歷來重視畢業設計指導工作,立足機械類專業的特點,貫徹“以產品生產為主線”的指導思想,堅持采用校企聯合、真題真做、強化過程管理、完善評價體系等方法和手段,嚴格要求學生的圖紙圖量和畢業論文的內容,取得了良好的效果。
(一)結合平時的科研實際,將企業需要解決的生產實際問題作為學生畢業設計選題畢業設計的選題質量直接影響和關系到今后畢業設計的質量。選題時根據科研項目、實驗室的建設、學科發展方向、工業企業生產等多方面科學設計切合學生實際的畢業設計題目,以求達到使學生獲得綜合訓練的目的。另外還考慮學生畢業后的工作實際,靈活根據學生的實際水平調整確定畢業設計的題目,對于已確定工作去向的學生,盡量幫其選擇一個與其將來工作相關的課題;對于考研的學生,幫其選擇具有一定理論性的研究型課題,為將來攻讀碩士學位的研究工作打下基礎。另外還有一部分學生的畢業設計直接在已簽訂就業協議的企業完成,讓學生在收集資料、解決問題、設計的過程中充分體驗實際工作的程序,了解企業生產運作等最真實的情況,多積累“實戰”經驗和技巧,從而解決好學生就業和單位招聘后的后顧之憂。只有讓學生切實地感受到畢業設計對未來工作的幫助,才能使學生自覺地、積極主動地參與到畢業設計中來。如2011年指導學生的畢業設計題目是“推土機鏟臂右支架加工工藝及鉆床夾具設計”,該題目結合了撫順挖掘機廠實際生產的需要,要求該生利用所學的金屬工藝學、互換性測量技術、機械制造技術基礎等多門課程的知識,解決工程中推土機右支架的實際加工工藝以及針對其中鉆孔的工序設計專門的鉆床夾具,為該生畢業后從事機械產品的工藝設計打下了很好的基礎。
(二)結合學校規定,要求每個學生必須獨立完成各自的畢業設計,做到一人一題
每年指導的畢業設計如果需要合作完成的課題,每個學生必須獨立進行某一方面的研究工作,獨立完成自己的畢業設計。今年指導7名畢業設計,每個學生的畢業設計題目都不一樣,而且每一年的畢業設計題目也不相同,這樣避免學生之間互相抄襲和雷同。
(三)全程參與學生的畢業設計過程,并確保充足的指導時間
從畢業設計任務書下達開始,明確要求學生每周至少集中兩次,每次集中都要求學生匯報每周工作情況,對各設計環節經常督促檢查,對學風不正、設計不認真或者經常不到崗的學生,一經發現及時糾正。從根本上杜絕了憑感覺指導,憑經驗檢查,憑感情給分的行為。對學生畢業設計要嚴格把關,從論文質量、工作態度、文本格式、圖紙質量等方面進行全面考核。對于達不到要求的畢業設計必須堅決整改,確保質量要求不降低。
(四)具有強烈的責任感和良好的職業道德,本著對每一位學生負責的態度,兢兢業業地做好畢業設計指導工作,做好學生的引路人
在畢業設計指導過程中,當學生遇到困惑時,耐心的啟發和引導;當學生提出問題時,熱情地引導學生獨立地查閱文獻,找到獲得解決方案的途徑;當學生在尋找解決方案時,主動地引導學生對各種方案進行比較,從中找出最佳的方案,從而培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。
(五)合理安排畢業設計進程,加強畢業設計的過程檢查
根據每個學生畢業設計題目的特點,指導學生制定畢業設計的方案和進度計劃每周定時、定點檢查執行情況,實事求是地做出檢查記錄,填寫檢查意見并簽字。在方案設計確定以后,定時到畢業設計室進行指導,隨時答疑,發現問題及時解決,避免返工。設計過程中進行檢查,主要檢查設計進度和質量,通過強化中間階段的過程控制來規范整個畢業設計的工作以提高畢業設計的質量。
(六)建立學生考勤制度,確保畢業設計質量
要求學生對自己的設計首先進行自審,然后小組同學之間互校,最后由指導教師審定。只有經過三審并按審查意見修改以后的設計文件才算最后的畢業設計成果。每次指導后填寫指導日記,記錄指導情況,包括學生提問情況、出勤情況、主要問題分析、指導內容等,為學生的成績評定提供必要的依據。同時要求學生每天填寫畢業設計活動記錄,記載出勤情況、日工作記錄、完成情況和下一步工作安排等,便于教師的過程管理,加強了對畢業設計的過程控制和監督。明確畢業設計完成的進度和時間安排并加以落實,做到每一位學生有章可詢、責任明確,整個設計過程任務清晰、環環相扣、依次進行,確保畢業設計工作的規范和有序。
三、畢業設計改革效果
每年經過精心準備和認真指導,學生的畢業設計質量完成都非常好,縮短了學生就業的適應期,同時擴大了畢業設計的選題范圍,達到了學校、企業和學生都滿意的效果。在每年指導的學生畢業設計中,都有學生獲得優秀成績。具體改革的教學效果如下:
(一)提高了畢業設計的質量
一人一題,真題真做,使學生從事畢業設計的責任心大大增強。學生從事畢業設計期間,能夠親身體驗到科研工作直接應用效果,能夠強烈地體會到企業的科技需求。因而有關畢業設計工作非常認真,畢業設計的質量明顯提高。一些學生畢業設計能被應用于企業生產實踐和產業化生產。
(二)縮短了學生就業的適應期
由于畢業設計題目多數來源于企業生產,學生在畢業設計中,得到了難得的工程實踐以及了解、熟悉和適應企業的機會,使就業后的企業工作適應期大大縮短。
(三)提升了學生綜合能力
在畢業設計全過程的訓練中,提升學生的應用知識能力、溝通協作能力、團隊合作精神、工作責任感和職業操守,以及把握社會需求的能力和適應職業需要的能力,盡快縮短與用人單位實際需求之間存在的差距。
(四)豐富了平時課堂講解的知識
通過指導學生畢業設計,增加了實踐知識,在實踐經歷中為教學提供新穎、鮮活的第一手案例素材,在教學中及時補充企業生產或實踐設計等的新科技、新工藝,豐富了實踐案例,使得課堂更加生動,知識傳授更加有效,教學質量和學生們的學習積極性都得到了提高。
四、結束語
從畢業設計時間的保證、科學選題、畢業設計實踐性教學、加強學生創新能力、加強畢業設計過程指導、把好畢業答辯關等幾個方面著手進行實施,保證畢業設計的質量,不斷進行畢業設計的實踐探索和思考,從而更好地保證畢業設計的質量,提高畢業生的綜合素質。
參考文獻:
\[1\]王啟平,王全先.機械設計制造及自動化專業畢業設計的實踐及思考\[J\].安徽工業大學學報(社會科學版),2002,19(2):111-112.
關鍵詞:機械設計 制造 自動化 發展
中圖分類號:S611 文獻標識碼: A
1、引言
機械產業一直以來都是我國最重要的基礎產業,也是國民經濟的重要支柱。近幾年來隨著經濟的發展和科學技術水平的不斷提高,我國機械設計制造及其自動化產業取得了巨大的成就。但相對一些發達國家我國的機械制設計制造產業仍還處于一種低層次的發展狀態,其機械設計制造及自動化水平還有待改善與提高,由此可見機械設計制造及自動化產業發展潛力巨大,因此,對其進一步探究有著非常重要的意義。
2、機械設計的分析
2.1機械設計的初期計劃設計
機械設計要進行初期的計劃設計,其在工作方面和計算機軟件的設計需求分析比較類似,在設計之前要對機器設計的要求進行調查和分析,在分析要求的過程中,對機器應該具備的功能也要進行掌握。以此作為機械設計的基礎,然后在設計以及制造過程中要對相應的約束條件進行規定。
2.2機械設計的設計方案
在機械設計中,方案設計是關鍵的部分,方案也是設計的靈魂,其決定著設計的成敗。在設計階段,會遇到很多的問題,主要要面對的問題就是實際和理論之間的矛盾。方案設計不僅僅要符合機器本身的性能,同時,在功能方面也要進行滿足。在方案設計方面,對檢驗人員對機器開發、認識以及創新方面都要進行重視。在設計階段,主要的步驟可以簡單概括為對工作原理進行定義、對機器結構進行確定、對機器運動方式進行設計、對零部件的選取與設計進行判斷、對制圖進行設計以及對初步設計進行調查。
2.3機械設計的主要技術設計
機械設計中,對技術層面的要求最為嚴格,在這個階段要對設計圖紙進行校對,同時,要對圖紙進行計算,對設計總圖和部分草圖要進行對比和核對分析。在機械設計方面對每個部分都要進行設計,設計時要進行非常嚴格的核對,不能出現疏漏的情況,同時,在校對方面也要保證質量。對要進行產品生產的機械,在設計時,要根據產品進行定型設計。
3、機械制造技術的分析
隨著科學技術水平的不斷提升,我國機械制造技術取得了豐碩的成果。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD 和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發揮作用。因此,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。概括起來主要表現在以下幾個方面:
(1)產品結構的差距
中國機械制造業的快速發展,主要依靠技術引進和趕超型發展戰略,加之中國勞動力豐富而資金相對短缺,致使機械制造業的科技開發明顯滯后。雖然中國機械制造業的產品數量已經位居世界前列,但主要是勞動密集型產品,具有自主知識產權的高、精、尖產品比較少。我國械制造業產品的質量雖然有了很大程度的提高,但大量的機電產品的質量可靠性、外觀設計、內在性能還有很大差距。
(2)生產投入結構的差距
機械制造業作為一般競爭性行業,其競爭狀況與效益狀況直接受生產投入結構的影響。企業之間的競爭,在很大程度上取決于科研與開發的投入。發達國家為了保持機械制造業的市場競爭力,一些大企業的科技開發費用占到其銷售額的4%―8%,甚至10%以上。正是科技投入、人員素質、設備投入等方面的巨大差距,使中國機械制造業企業的設計與生產方法落后,自主開發能力差,產品開發周期長,更新慢,新產品產值率低,產品質量難以得到保證。
(3)產業組織結構的差距
中國機械制造業之所以在投入結構上難以加大科技開發投入,直接根源是產業組織結構不合理,企業規模小,布局分散,大中小企業之間難以形成合理的專業化分工協作體系;深層原因是體制約束,條塊分割導致的地區雷同與“分散化”傾向,有悖于世界機械制造業日益資本密集化、生產全球化、機電一體化、市場集中化的發展趨勢。
4、機械設計制造及其自動化發展趨勢
4.1機電一體化
機電一體化是機械自動化的發展和延伸,機電一體化研究的開展和應用,才能有效保障機械工業的可持續發展,為其發展提供源源不斷的支撐和動力。
4.2智能化
智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。它廣泛應用于工程機械的產品設計,使工程機械向信息化、智能化方向大步前進,提高了工程機械的高科技含量,促進了工程機械的發展隨著工程施工技術的不斷發展完善,用戶對工程建設機械也提出了更高的市場要求,預測并根據一定的智能體系排除可能出現的故障是日前機械行業的最新發展動向。
4.3網絡化
隨著科學技術的不斷發展,網絡遍布全球,給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活帶來了巨大的變革。我們在進行機械制造的時候要根據實際的網絡為主要媒介,通過產品在制造上、材料選購以及市場的開發上我們可以通過網絡在異地正常進行,網絡技術的不斷發展可以使得我們在強化管理學習的時候,通過技術信息的交流,使得我們在機械的制造技術上的發展向著網絡化、便捷化的方向發展。如機床聯網可進行遠程控制和無人化操作,通過機床聯網,可在任何一臺機床上對其他機床進行編程、設定、操作、運行。利用家庭網絡可以將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統,使人們在家里充分享受各種高技術帶來的便利和快樂。因此,機械自動化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4.4微型化
國外將其稱為微電子機械系統,或微機械自動化系統,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機械自動化產品,并向微米、納米級發展。微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活,但是其功能無一不全,生產技術反而會更加精確 ;同時也減少了企業工廠用地,節約了企業土地資源,原本放一臺機械設備的場地可放兩臺甚至更多,在生物醫療、軍事、信息、等方面具有不可比擬的優勢。微機械自動化發展的瓶頸在于微機械技術,微機械自動化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
4.5綠色化
隨著經濟社會的不斷發展,環境污染不斷加劇,資源不斷減少,人們呼吁保護資源和生態環境,倡導綠色環保,綠色產品概念應運而生,這一概念是時展的必然,體現了人們對于環保的重視。綠色產品以環境保護和人類健康為出發點,倡導綠色環保理念,旨在減少生態環境的污染,提高資源的利用率。而設計綠色的機械自動化產品,符合社會發展需求,有利于環境保護,產品報廢后可以回收利用,節約資源,符合可持續發展理念
4.6人格化
未來的機械自動化更加注重產品與人的關系,機械自動化的人格化有兩層含義.。一層是機械自動化產品的最終使用對象是人,如何賦予機械自動化的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化,另一層是模仿生物機理、研制各種機械自動化產品,實事上,許多機械自動化產品都是受動物的啟發研制出來的。
結束語
機械設計制造及其自動化增強了機械設備的穩定性和可靠性,使現代機械不斷走向智能化和人性化,我們應清醒的認識到機械自動化設計制造的重要性,不斷創新和探索,不斷拓寬機械設計制造及其自動化的新發展方向,為其發展提供源源不斷的動力支持。
參考文獻
[1]廖雪燕.淺談機械設計制造及其自動化的發展方向[J]. 城市建設理論研究,2014(36)
關鍵詞:翻轉課堂;高職;機械設計基礎;教學改革
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)29-0033-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.29.019
一、前言
《機械設計基礎》作為高職院校機械類的一門重要專業基礎課,具有較強的理論性和實踐性。其多是采用課堂傳統教學方式,即課堂講授理論知識,再布置課后作業,讓學生下課后練習,以實現課堂知識內化的教學模式。也有教師進行教學改革,采用項目導入式或任務驅動等研討式教學模式,即教師先提出項目問題或任務,再在課堂上組織學生研討問題、講授理論知識、解決問題,但由于課堂時間有限,往往只能縮短理論講授時間,研討問題時間也受到限制,不能很好地保證教學的實施,其本質不能避免傳統課堂的弊端①。而高職院校的學生普遍存在生源多樣化、學習自主性和自律性不強、上課玩手機、沒有學習興趣等問題。這就造成了教學效果差、學生學不進、教師不愿講的惡性循環,違背了職業教育的目的。因此,采取一種新的教學模式改變這種狀況為大勢所需。本文對翻轉課堂模式在高職《機械設計基礎》教學中的設計與應用進行了具體分析。
二、翻轉課堂模式簡介
傳統的教學過程通常包括知識傳授和知識內化兩個階段。知識傳授是通過教師在課堂上的講授來完成,知識內化往往需要學生課后通過作業、操作或者實踐等形式來完成。翻轉課堂則顛覆了這種形式。翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新調整課堂內外的時間,將學習的決定權從教師轉移給學生②。其最初的構想來源于美國林地公園學校的喬納森?伯爾曼和亞倫?薩姆斯這兩位化學老師③。2007年,他們錄制了課件講解,傳到網上供學生補習使用。隨著這種開創性教學實踐,這種方法成為了一種新的模式,得到了越來越多教師的關注。在這種教學模式下,知識傳授通過信息技術的輔助在課前完成,知識內化在課堂上經教師的指導與同學的協作來完成④。即課前,學生自主進行新知識的學習、了解新知識點的應用、小組撰寫學習報告、提煉問題等,進行知識傳遞;課堂上,學生參與研討活動,共同解決問題,從而獲得深層次的理解,進行知識內化;課堂后,學生根據學習情況查漏補缺,結合職業能力需求,進行知識拓展活動。這與傳統教學中的各個環節均有區別,見表1。
三、翻轉課堂教學設計實例
《機械設計基礎》課程翻轉課堂的實施利用免費的藍墨云班課手機APP,按照三步驟進行:課前知識傳遞、課堂知識內化、課后知識拓展。本文選取《機械設計基礎》中“鉸鏈四桿機構的基本特性”這一知識點進行翻轉課堂教學模式的應用。
(一)課前知識傳遞
課前,教師將錄制的《鉸鏈四桿機構有曲柄的條件》《急回特性》《傳力特性》視頻、相應的課件、動畫及導學案推送到云班課平臺。
設計導學案如表2所示。
2.觀看《急回特性》視頻,完成以下問題:
(1)連桿機構中急回特性的含義是什么?
(2)鉸鏈四桿機構具有急回特性的條件是什么?
(3)判定下列機構是否具有急回特性?
3.觀看《傳力特性》視頻,完成以下問題:
(1)何為連桿機構的壓力角和傳動角?其大小對連桿機構的工作有何影響?
(2)何為連桿機構的死點?是否所有四桿機構都存在死點?什么情況下出現死點?
(3)舉出避免死點和利用死點的例子。
(二)課堂知識內化
第一步,進行課前學習效果檢查、評價――根據班級分組情況,小組代表回答導學案中所列問題,并根據回答情況進行討論、分析。第二步,引出課堂任務――如圖1所示縫紉機踏板機構,已知AB=4mm,AD=11mm,BC=16mm,若BC為機構的最長構建,問:(1)CD應滿足什么條件,縫紉機踏板機構才能為曲柄搖桿機構?(2)該機構在工作時,出現卡死現象如何處理?第三步,和學生一起談論學習內容,分析任務.第四步,引導學生進行任務實施,并進行評價分析。第五步,進行“技術”闖關――學生小組討論解決課后相關習題(在此不一一敘述)。第六步,進行總結評價,并根據考評表(表3)組間、組內同學相互打分。
(三)課后知識拓展
課后,教師在云班課平臺創建各種活動,如問卷調查、頭腦風暴等,實現課后交流。本知識點創建一個活動:利用Pro/E軟件模擬驗證鉸鏈四桿機構有曲柄存在的條件。
四、結語
翻轉課堂模式為“以學生為中心”提供了可實施途徑,真正做到了“因材施教”,轉變了教師和學生的角色:學生是主動內化知識的學習者,教師是學生學習的指導者、解惑者、課堂活動的組織者,并注重課前、課中的小組活動,利于培養學生的協作精神,利于職業素養的培養。總之,將翻轉課堂教學模式應用于高職《機械設計基礎》課程中,非常利于學生對知識的掌握、吸收,能夠創建高效課堂。
注釋:
① 陶冶.基于翻轉課堂理念的信息化教學模式研究[J].中國管理信息化,2015(18):250-251.
② 何克抗.從“翻轉課堂”的本質,看“翻轉課堂”在我國的未來發展[J].電化教育研究,2014(7):5-16.