大学机械工程论文(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

由于当今工程项目基本实现机械化施工,因此,使工程机械设备得到广泛运用,工程机械的管理工作进展如何将对企业和工程项目构成直接影响,对于一些企业单位来说,机械设备是其中重要的资产之一,也是一个企业正常运营的根本所在,机械设备对于企业的发展前程…

大学机械工程论文(精选5篇)

大学机械工程论文范文第1篇

关键词 企业;机械设备;全过程控制;措施;探究

中图分类号 TH 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0175-01

由于当今工程项目基本实现机械化施工,因此,使工程机械设备得到广泛运用,工程机械的管理工作进展如何将对企业和工程项目构成直接影响,对于一些企业单位来说,机械设备是其中重要的资产之一,也是一个企业正常运营的根本所在,机械设备对于企业的发展前程起到决定性作用,由于设备结构随着当今科学技术的发展而变得更加复杂化,给机械设备的全过程控制提出了更高要求,当今一些企业中,仍然存在着机械设备管理不利的问题,对于企业单位来说,要想保证自身在竞争激烈的市场环境下立于不败之地,就必须加强本身的机械管理工作。

1 企业机械设备管理的主要理论依据

对于企业的生产运营来说,机械管理是其中的根本,机械管理是一项既漫长而又艰巨的系统性工程,又是一项综合性工作,机械管理工作涉及的方面有很多,主要涉及到经济管理、机械设备的技术管理和组织管理等方面,这一工作环节通常都具备一定的技术性、综合性与随机性。机械管理理论主要精力了四个阶段,即:前苏联计划预修制、美国在此基础上开发了后勤工程学,随之英国又开发了新型的设备综合工程学,最后日本开发全员生产维修制。

1)前苏联计划预修制。前苏联机械设备管理制度主要已计划预修制为主体,主要以设备磨损规律为主要依据而制定的机械管理理论,在这种机械管理理论中,按照机械设备的磨损严重程度,通常将机械设备的零件磨损分为三个进阶过程,即:磨损、渐进磨损以及加剧磨损。在这种理论认为机械的磨损严重程度主要和磨损的实践之间成正比关系,该种模式组要依据固定机械设备磨损状况,采取相应地减少机械设备的磨损措施。然而这并不是十分完美的,由于这种理念过于的重视机械的预防工作,致使机械在运转过程中没有注重机械的保护,从而造成了机械设备没有从根本上得到有效保护。

2)美国后勤工程学理论。该种机械管理理论最早出现于上世纪中后期,主要是从美国的军事机械后勤保障发展而来的,所谓后勤工程学主要就是以设备周期经济化的实现为主要目的,并有效地将机械设备的管理理论应用到实践中,实现了理论实践相结合,并通过对机械设备进行充分的运行功能研究等方式制定系统性的机械设备优化管理措施,使机械设备得到有效的维护与管理,同时重视设备管理技术的培训。

3)英国设备综合工程学理论。该理论在上世纪七十年代左右,由著名的英国Dennis Backus先生提出的,在提出后,受到欧美多个国家和地区的重视,并对他提出的理论进行深入的研究,在经过进一步的加工后逐渐得到了应用和推广,最后成为一门独立的科学项目,其主要含义为:为了保证周期性经济得到有效地提高,对固定资产中相应的工程技术、管理等方面进行更深入的、更全面的研究,以设备的使用全国成为主要研究对象的一门新兴科学项目,该科学项目主要目的在于提高机械设备的使用率,延长设备的使用寿命,重视设备的经济性。

4)日本全员生产维修。该体制的出现是由日本机械管理部门经过对美国后勤工程学进行更深一步的研究后所得来的,同时还吸收了英国与前苏联相关的技术综合起来的新的机械管理体制,这种日志的主要追求思想在于机械综合使用效率的提高,并对机械设备管理的全过程有所重视。这种机械设备管理体制自推出以来已经在日本得到了广泛的应用,同时也取得了一定的发展成果,这种体制已经在日本大范围的得到了应用,大约日本67%以上的企业单位已经能够将这种机械设备管理体制运用的炉火纯青,在这67%的企业中,机械设备的维修费用降低了40% ,基本实现了机械设备管理的经济化,另外还在很大程度上提高了机械设备的使用效率,大约提高50%的使用率。正因为如此,当今世界各国已经逐渐的引进了该体制,尤其在欧美国家和地区,对该体制的运用水平已经与日本不相上下。

2 企业机械设备全过程控制的主要概念

所谓企业机械设备的全过程控制主要是以后期工程学为基本理论依据,对设备从正式投入使用到老化报废的全过程进行相应的管理,同时运用横向协调的方式对机械设备终生各环节之间的协调能力进行整合,从而实现机械设备使用效率达到最大化,同时以最大程度上节约机械设备周期费用的开支,所谓机械设备的周期性费用主要是指机械设备的购置费用、维修养护费用以及后期处理产生的费用等。使机械设备的使用效率达到最大化,还能有效地实现机械设备管理的经济化。

3 企业机械设备全过程控制的具体实施办法

企业机械设备的全过程控制工作既是一中管理手段又是一种全新的管理理念,是当今科学技术发展中必备的一种科学项目,其具体措施有以下几点。

1)对机械设备的前期管理加以重视。设备前期管理工作实际上是企业设备全程管理的主要根源,要想使机械设备得到更高的全过程控制,就必须对机械设备的前期管理工作提高重视度,该环节中的主要任务是提出合理的管理计划、管理计划的论证和审核工作、采购招标工作以及机械设备的安装工作。

2)完善设备的管理程序。流程管理是当今企业机械设备全过程控制的重要措施之一,主要讲究设备管理流程的控制,制定合理的机械设备日常管理计划和机械突发故障的解除工作流程。

3)引进现代机械设备管理先进手段。主要引进当今先进的计算机技术对机械设备进行全过程控制,对企业中各机械设备的规模、出厂日期、运作性能等各方面进行存档。开发先进的网络信息管理技术是实现当今机械现代化管理的重要途径。

4 结束语

总而言之,设备是一个企业正常运营和发展的根本所在,是一个企业固定资产中重要的部分之一,企业机械设备的管理水平直接决定企业的发展趋势,因此应重视对机械设备的管理工作,然而管理与维护是一项集漫长而又兼具的系统性工程,这就需要企业机械设备管理的相关人员长期不懈的努力,同时还要对机械设备的管理方法进行更深一步的探究与创新,同时还要求企业各级人员对机械管理工作提高重视度,只有上下一心共同参与到机械设备的维护工作中,才能保证机械设备管理工作能够更好的展开。

参考文献

[1]刘熹,裴军慧,赵蕾.施工企业机械设备管理分析研究[J].工业设计,2011,10.

[2]范昭.浅谈企业机械设备全过程管理[J].价值工程,2011,28.

[3]范文敏.谈施工企业工程机械设备管理存在的问题及解决方法[J].陕西建筑,2009,01.

大学机械工程论文范文第2篇

[关键词]机械原理 卓越工程师计划 教学内容与课程体系 CDIO 教学方法改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)01-0132-03

机械原理是机械类和近机类专业十分重要的主干技术基础课程,是理论课程向工程实践课程转换的过渡性环节,具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用,在机械类高级工程技术人才培养的基础系列课程中是不可替代的。[1]但是,传统机械原理教学存在目标单一、内容陈旧、方法死板、考核简单片面等不足,与理论力学、机械设计等相关课程间存在教学内容重复或脱节、整体协调性不足等问题[2] [3],导致教师讲课费力,学生听课乏力,教与学的效果不理想,甚至造成对立的师生关系。

学校针对机械设计制造及其自动化专业部级“卓越工程师教育培养计划”项目的实施需要,进行了基于项目的CDIO教学模式、基于网络资源和创意兴趣的自主学习模式等教学方法改革探索与实践。本文从机械原理的课程体系、教学方法等角度进行全面介绍。

一、面向卓越工程师教育培养计划的教学内容体系构建

处理好机械原理与理论力学、机械设计等专业基础课间分工和衔接,不同于机械制图与建模、刚体运动与力分析、零部件强度计算与校核、材料成型与加工等专一知识和能力的培养[4],机械原理以培养学生面向机械系统的机构设计与分析能力为主,在机构学、机器动力学和常用机构等基本知识学习基础上,更加注重机械系统的设计和综合创新能力培养。[5]处理好机械原理课程内部各章节间内在关系,机械原理教学内容可划分为机械系统、基本原理和常用机构三大模块,构建各教学模块间有机联系,课程体系与教学模块关系如图1所示。

机械系统模块是培养学生系统观念的重要途径,利用完整的机械系统实例把课程知识点串联,贯穿绪论、机器人机构及其设计、机械系统方案设计等章节的教学全过程,形成闭环。

基本原理模块包括结构分析、运动分析、力分析、效率与自锁、机械平衡、机械运转速度波动调节等章节,重点讲授:1.机构结构分析中机构组成、自由度计算、组成原理和型综合等知识点;2.机构运动分析中解析法;3.平面机构力分析中运动副总反力和机构受力分析;4.机械自锁和速度波动调节。而与理论力学等前期基础课联系紧密的运动分析图解法采用实例化教学,在学生自学、练习、讨论基础上,点明速度影像和加速度影像等知识点;实践性较强的机构运动简图、机械平衡以实验教学为主线。

常用机构模块包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系和其他常用机构等章节,重点讲授:1.连杆机构中平面四杆机构设计的图解法和解析法;2.凸轮机构中轮廓曲线设计解析法;3.齿轮机构中渐开线直齿圆柱齿轮啮合定律、啮合传动、变位齿轮和斜齿圆柱齿轮;4.齿轮系的传动比和效率计算。而常见多杆机构、凸轮基本尺寸确定、渐开线特性、其他常用机构等知识点以自学、调研等自主学习方式为主。

二、基于认知规律的“以生为本”教学方法改革与实践

国内众多高校长期开展机械原理精品课程建设,使教学理论、课程体系、教学内容、教学方法与手段等研究工作不断深入,在教材、电子教案、电子教具、教辅参考资料、教学视频和网络平台等教学资源建设方面进展显著,为机械原理课程教学方法改革奠定基础。

(一)基于慧鱼组合模型的机械系统概念强化与贯穿

课程学习前,利用工程训练中心慧鱼创意组合模型,让学生按照已有拼装路线亲手搭建典型的机械系统模型,如各种类型机器人,使课程教学从“积木游戏”场景中开始,逐步了解机械原理所学的连杆、凸轮、齿轮及齿轮系等机构;课程教学结束前,要求学生根据学习内容,自主搭建一个新型的综合型机械系统。学生能够全程深度参与课程教学,实现寓教于乐,激发学生学习兴趣和热情。

以学生自主搭建典型机械系统模型为课程学习对象,贯穿机构结构分析、运动分析和连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系等教学全过程。引导学生发现并解决其隐藏的科学问题,包括概念理解、问题分析、问题求解等主要的学习环节,教师承担定义阐述、提出问题、思路引导、方法总结和疑难解答等辅工作,激发学生主观能动性,真正实现学生自主学习、教师辅助指导的教学模式。

(二)基于网络教学资源的自主学习模式实践

随着互联网技术的发展,大学校园内学生上网便捷快速,机械原理课程的网络教学资源十分丰富,如国家精品课程资源网[6]、江苏科技大学课程建设与辅助教学平台[7]、第一视频教程网[8]等,为机械原理课程的自主学习模式探索奠定基础。同时,在学校课程建设与辅助教学平台上开设相应的同步网络教学班级,实现课上课下同步进行。随着基于网络教学资源的自主学习模式推广,学生对机械原理课程的学习主动性和积极性逐步得到加强。

由于网络资源自主学习的时间、地点具有很大程度的自由,且学生对自主学习的效率存在差异,教师需做好前期引导和后期考核工作:每次课结束前,应明确下次课教学内容和对应的网络资源材料;每次课开始时,需通过提问、课堂练习等方法检查学生课后自主学习效果,对共同存在的疑难问题要及时解释,强化理解。基于网络教学资源的自主学习模式,不但调动了学生的主动性和积极性,而且自主学习环节实际上是一次学习阶段,课堂提问与检测环节则是二次学习阶段,课后作业、答疑等环节则是三次学习阶段,三者具有一定的时间差,对课程知识点的理论和吸收具有良好效果,尤其是课程教学。

(三)基于计算机和编程技术的项目式教学模式改革

项目式教学分为科技论文写作与课外大作业两类。在机械原理学科发展方向调研和文献查阅基础上,每位学生选择一个自己感兴趣的方向,如机械发展史、医疗机器人、生物机械、仿生机构、微小机械等,严格按照国家科技论文写作要求和规范撰写报告,包含题目、中英文摘要、中英文关键词、引言、正文、结论和参考文献等部分。

课外大作业是项目式教学的重点,引入计算机技术和Matlab软件进行机械原理课程课外大作业的解析法分析。课外大作业包括运动分析、力分析、连杆机构设计、凸轮轮廓曲线设计、齿轮轮廓曲线设计和速度波动调节这六种类型,要求全体学生自行分成3-4人一组,从六类大作业题目中分别选择三项,共同完成分析建模、编程求解、报告撰写、演示答辩等环节,各团队成员必须有明确的分工与协作,禁止以逸待劳现象。完成后要求提交大作业实践报告、Matlab程序源文件及分析建模的关键草稿纸等材料,实践报告应达到内容完整全面、字迹图标工整清晰、格式符合国家科技论文规范等要求,Matlab程序源文件应达到运行流畅、注释合理充分、格式整齐美观等要求。

项目式教学实施过程中,以学生为主体,教师起引导答疑作用,实现科研基本思路和规范的训练,培养学生运用计算机和编程技术进行学习、研究的能力,为学生后继其他课程的学习、课程设计、毕业设计以至毕业后科研创新打下良好的基础,培养学生进行科学研究或工程设计的良好习惯。

三、课程综合改革实践效果与注意事项

通过机械原理课程教学改革与实践,在掌握课程基本理论、基本知识和基本技能基础上,学生的机构设计、综合、创新等专业能力和系统性工程意识、基本的科研素养得到显著提高,在后续的专业课程、第二课堂(如课外科技制作、机械创新设计大赛等)、毕业设计等学习环节中充分发挥作用,尤其是第二课堂,机械类专业学生兴趣浓厚,积极主动,上手快,创意多,动手实践能力强。

由于机械原理课程教学改革涉及内容体系、课堂教学、课内实验、课外大作业和期末考试以及相应的考核方法,存在面广、点多、工作量大等问题。为保证课程教学与考核方法综合改革实践的效果,应注意以下几个事项:

(一)学生的兴趣与投入。课程学时不断压缩,课堂教学时间越来越短,但教学内容与要求反而提高,而课余活动(尤其是网络普及带来的网络活动)不断丰富,导致学习时间减少。针对现状,必须全面激发学生的学习兴趣,自主投入一定的课外时间用于课外学习,包括项目驱动式课外大作业、课外科技创新与制作等内容。

(二)教师的钻研与投入。目前高校普遍存在“重科研、轻教学”的问题,使职称评审、考核奖励等活动的科研成果要求不断提高,导致教师对教学的专研精神和精力投入不足,需从学校制度上做适当引导,如我校职称评审中的教学绿色通道和重金奖励的教学模范奖,将教学成绩、学生评价作为考核指标。

(三)课外学习资源的建设与应用。课外学习的硬件资源包括场地(如开放教室、实验室、机房等)和慧鱼组合模型、常用工具、常规机床等设备设施;软件资源包括课外大作业的项目和本科生创新计划、机械设计创新大赛等活动。

四、结束语

为从知识、能力和素质三个层次上提高机械原理课程教学质量,进行了课程体系梳理、教学方法改革与实践,构建有机统一的课程教学模块,实践基于慧鱼组合模型、网络教学资源、计算机和编程技术的新型教学方法,有效提高了学生知识水平、专业能力、工程意识和科研素养。

[ 注 释 ]

[1] 孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理(第八版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2] 于晓红,王小群,邱丽芳.机械原理与机械设计课程体系的优化整合[J].中国大学教学,2008(7):34-36.

[3] 赵京,赖德华,门淑贵.以认知学习理论指导机械原理和机械设计课程的教学改革[J].大学教育科学,2004(2):50-52.

[4] 陈文华,陈秀宁.“机械原理”课程改革的实践与探索[J].机械工业高教研究,2001(1):71-74.

[5] 于晓红,韩建友,邱丽芳,等.深化机械原理课程教学改革[J].中国大学教学,2005(4):25-26.

[6] http:// / details?uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac9291e8-0636 / 2014-02-20.

大学机械工程论文范文第3篇

论文关键词:机械工程类专业;创新能力;课程体系

在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。

一、机械工程类创新人才培养的意义

科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。

二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系

创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。

通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。

随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。

根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。

高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。

三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。

实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称3人,中级职称5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。

动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。

动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样,验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件,为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养,提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。

专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。

大学机械工程论文范文第4篇

为了适应现代社会对机械专业人才创新能力提出的新要求,培养学生既有动手能力、创新能力又要具备一定的理论深度,本文针对机械制造技术基础课程进行了一系列的教学改革,构建了实践教学体系,将理论教学与金工实习、课程实验、专业课程设计、生产实习等实践环节有效结合,提高学生在接受知识信息、综合分析问题及工程实践等方面的能力。

2改革内容与举措

针对机械制造技术基础课程的上述特点,为达到创新能力培养的预期目标,本文从以下几方面进行了课程教学的改革。

2.1加强金工实习教学

金工实习是机械类专业学生学习机械制造技术基础及工程材料等课程必不可少的实践基础课,是机类与非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。机械金工实习包括车工,铣工,特殊加工(线切割,激光加工),钳工,砂型铸造等实践环节,它对于培养学生的动手能力有很大的意义,同时可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。按照本校本专业学生的教学计划,金工实习在前,机械制造技术基础理论教学在后,由于没有针对性地建立两者的有机联系,导致学生们的学习是孤立、片面的进行,无法真正达到金工实习的教学效果。本文将机械制造课程的教学任务提前,在进行金工实习时,安排专业教师详细讲述金工实习与机械制造技术基础课程的内在联系,并向学生介绍课程的主要内容,在金工实习的整个过程中,指定专业教师对学生进行理论讲解、辅导和答疑,深化实习内涵,使学生清楚地认识到金工实习并不是孤立的,提高实习的积极性和主动性,从而为将来的理论课程学习打下良好的基础。

2.2优化改革课堂教学体系

为实现学生创新能力的提高,首先要让学生深入、扎实地掌握理论知识,考虑到该课程知识面广、信息量大、理论性强的特点,本文运用先进的计算机技术,建立机械制造技术基础课程的电子教案、多媒体课件等教学素材,在保持原有核心教学内容的基础上,辅助以大量的图片、三维动画与实际加工影像等,丰富形象教学内容,增强学生学习的积极性;同时进行创新性教学模式的探讨,变单一教学模式为多样化教学模式,提高学生学习的主动性,达到较好的课堂教学效果。

2.3构建实验教学新模式

目前本课程的实验内容包括:刀具几何角度测量、工艺系统静刚度测定、机床主轴箱拆装实验等,多半是传统的验证性实验。通常是由专门的实验员教师进行题目的下达、内容的指导和成绩的评定,实验员教师无法了解课堂教学的进度和深度,专业课教师不能真正掌握学生实验操作情况,同时验证性实验的目的是使学生掌握课程基本原理,通过亲自动手操作验证并加深学生对理论的认识,但没有设计性实验相辅助,就会欠缺了对学生研究创新能力的培养。针对本课程的实验教学进行以下改革:

(1)对传统的验证性实验(如刀具角度测量等)进行方法和手段的改进,让专业课教师参与到学生的实验过程中,结合课堂的讲解情况与实验员教师进行内容的协调与安排,由实验员教师提前下达任务,学生在动手操作验证后讲解自己的实验过程和结果,并给出必要的理论支持,变被动学习为主动学习,大大提高了实验教学的效果。

(2)增设创新性实验环节,根据课堂所学知识和实验室现有设备设计实验,由学生自主搭建实验平台,在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等,激发学生的创造性思维,提高学生的创新能力。

2.4改革生产实习和课程设计

机械制造技术基础生产实习和课程设计是对该课程进行实践教学的两个重要环节,通过这两个实践环节,将学生们的课堂理论在实践中加深理解和进一步验证,可更好培养学生实践创新能力。在生产实习过程中,学生可以进一步接触到真正的企业生产,将对零件、刀具、夹具、机床等装备的认识实现从理论到实物的转换,借助课程设计中进行的机械制造技术基础课程的总结与应用,实现对学生理论知识的考查、巩固和加深。本文针对机械制造技术基础课程设计进行题目选编、时间进度改革、典型零件和夹具的建模与仿真等多项内容改革,并将课程设计融合到机械制造技术基础理论课程的教学和生产实习中,提前下达设计题目,让学生在课程学习和生产实习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识。

3总结

大学机械工程论文范文第5篇

关键词:信号分析与处理;机械工程特色;课程建设;教学体系

作者简介:胡俊峰(1978-),男,江西临川人,江西理工大学机电工程学院,讲师;姚钱(1982-),女,湖南岳阳人,江西理工大学图书馆。(江西 赣州 341000)

基金项目:本文系江西理工大学校级“信号分析与处理”优质课程建设项目的研究成果。

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0097-03

“信号分析与处理”是作为机械类研究生的学位课程之一来开设的,是以培养研究生掌握现代测试与信号分析理论与技术、提高其科学试验能力为主的课程,是一门有生命力的课程,对于研究生的培养发挥了重要作用。该课程主要论述工程测试、信息与信号分析领域的理论与技术,是从信息探测工程学的角度出发,为适应机械工程技术的新发展(自动化、智能化、精密化)的一门跨学科的课程。该课程涉及多个学科,包括机械电子工程、测控、精密仪器及机械等。[1-4]

但是,目前“信号分析与处理”课程主要以电子类专业为主,对有关机械工程的信号分析与处理技术内容涉及较少。[5-8]将现代信号分析与处理技术和机械工程实际问题相结合是机械信号分析与处理课程建设的重要内容。不论是教材的出版还是教学内容的设置,“信号分析与处理”一直以来是电子和通信专业的专业课,理论性强,学生对其抽象的概念难以形象化理解。学生对一些现代信号分析与处理的理论知识难以与机械工程实际问题相联系,如果仍然采用与电子类相同的课程体系和内容,会影响学生对该课程的学习热情,使学生缺乏应用信号分析与处理理论知识分析和解决问题的能力。[9,10]因此,如何将现代信号分析与处理的先进技术与机械工程主干专业结合,是面向机械工程的“信号分析与处理”课程建设值得探讨的一个课题。因此将信号分析与处理理论和实践与机械专业相结合,建设具有机械特色的“信号分析与处理”课程是必要的。

面向机械工程专业的“信号分析与处理”课程建设具有两个特点:一是围绕机械工程专业的工程实际问题进行相关的理论教学的课程体系、教学内容安排、教学方法和手段、教材等建设;二是针对机械工程测试和控制的典型实际工程问题进行相关的实践教学的课程建设。

本文根据该课程的特点和在教学建设存在的问题,提出以面向实际机械工程,对“信号分析与处理”课程的教学内容、教学条件、教学方法和手段进行建设探讨,以提高该课程在机械工程专业的应用和教学质量。

一、教学内容建设

1.课程内容体系结构

面向机械工程的“信号分析与处理”课程要适应机械工程技术向自动化、智能化、精密化的方向发展,要从信息工程学的角度论述工程测试、信息与信号分析的先进理论与技术领域在机械工程领域的应用,同时从机械工程学科引入信号分析与处理技术的理论和应用,将其融合为一体。

融合机械工程应用实例教授该课程主要内容:信号分析基础;信息论基础知识;确知信号的特性;时间域分析、频率域分析;线性时不变系统的特性;信号通过线性时不变系统的基本方法;信号与系统分析方法在机械工程领域的应用;数字信号处理等内容。通过课程的学习,使学生掌握信号分析、线性系统分析及数字信号处理的基本理论与方法,并能将这些理论与方法应用于机械工程中。同时通过理论和实践教学,使学生在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。把以教材内容为主的课堂教学转变为教材与应用实例相结合,理论与实际问题互为补充,相辅相成,并把单独依靠课程教材逐渐改变为以该教材为主、穿插有关机械工程实际案例。重点是拓宽知识面,并在更高更新的基础上教授信号分析与处理基本概念和基本方法。在教学过程中,结合机械工程实例讲授“信号分析与处理”课程的主要内容,工程实例与教学内容对应表如表1所示。

2.教学内容组织方式

面向机械工程的“信号分析与处理”课程是以机械信号分析、处理的基本概念、原理、技术、方法为主线,构成机械信号与系统的完整的工程科学基础,讲授内容要力求简单扼要,叙述深入浅出,并尽量体现机械工程意义和背景,避免冗长的理论推导。所以在课程的教学内容组织方式要着重考虑机械特色课程的建设目标:具有基础性,要注重信号分析与处理基本概念、基本方法和基本原理的讲授;具有应用性,要注重信号分析与处理在机械工程的应用讲解,培养学生应用知识能力;具有工程性,强调信号分析与处理在机构工程的应用性,强调应用信号分析与处理的基本概念和方法来描述实际机械工程;具有问题性,注重在教学中以机械工程实际问题来讲解教学内容;具有前沿性,要注重教学内容的更新,注重前进信号分析与处理技术和方法在机械工程领域的应用。紧跟信号分析与处理学科发展的步伐,不断深化教学内容的改革,及时反映该学科领域的最新科技成果,保证教学内容的先进性。

为了满足面向机械工程的课程建设目标,采取如下的课程教学内容组织方式:

(1)对信号分析与处理课程内容进行梳理,重点讲授面向机械工程的信号分析与处理的基本概念,以实际机械工程实例串接各个知识点,以使学生能完成机械工程的理解和应用。

(2)针对机械工程技术培养的特点,加强有关信号分析与处理技术在机械工程应用的实践性环节,实现理论联系实际,应用基于项目驱动的教学方法,以实际机械工程增加机械工程应用信号分析与处理技术的实践教学内容。

(3)面向机械工程的信号分析与处理要以解决机械工程问题为主线来设置教学内容,体现课程的工程实用性。也就是说,在设置课程教学内容时,要结合典型的机械工程实例来讲解信号分析与处理的基本概念和方法,要讲述如何从实际工程问题抽象出科学理论问题,然后采用何种方法来解决之,以形成面向机械工程应用的教学思路。

(4)教学的目的是为了帮助学生形成良好的分析和解决工程问题的能力。在面向机械工程的信号分析与处理课程内容组织实施过程中,首先将理论知识所能解决的问题讲清;然后,结合实际机械工程应用实例,剖析已解决问题及未解决的关键科学问题和技术问题;最后,将理论知识能解决的问题与工程存在的问题对应,寻求解决实际问题的策略。

(5)密切跟踪信号分析与处理科学的发展及其与机械工程学科的相互渗透,充分体现现代信号分析与处理技术在机械工程的应用,将前沿性的理念和思路引入,引发学生的学习热情。

(6)根据面向机械的信号分析与处理的目标,提供丰富的有关机械工程应用实例网络教学资源,让学生自己参与工程项目的解决,以提高解决机械工程实际问题的能力,以工程性和实用性为主要目的,充分运用多媒体、网络等现代信息技术设计具有机械特色的“信号分析与处理”课程的教学案例,形成具有机械工程特色的教学内容、教学方法、教学手段等的完整教学体系。

3.实践教学的设计思想

面向机械工程的信号分析与处理的实践教学主要目的是:验证、巩固加深信号分析与处理的基础理论知识;培养学生应用信号分析与处理理论知识分析和解决机械工程问题的能力;使学生掌握与信号分析与处理有关的机械工程课题研究的思路和技能;通过实践教学,提高学生实践技能,培养学生严谨的科学态度和创新意识。信号分析与处理课程的实践教学的开设,为学生在今后的科学研究树立正确的科学思维和科学素质,面向机械工程的信号分析与处理课程的实践性教学的设计思想为:

(1)根据现有实验室的实验设备开设能加深和巩固具有机械特色的信号分析与处理基本理论的实验,如机械结构的模态分析实验、力学量(如应变、加速度、压力等)测量分析实验、随机振动信号测量与分析实验等,并能在实验过程熟练使用有关信号分析与处理的设备,如函数发生器、示波器、信号处理系统及其分析软件。

(2)通过对机械工程典型案例的分析和讨论,培养选择适宜的信号分析与处理方法,进行信号的特性分析,解决在机械工程实际问题的能力。

(3)设置具有机械特色的工程项目,以项目的形式给学生以小组的方式分配任务,让他们独立完成,项目的设置要有可行性,既要有硬件设计,又要有软件设计,形成独立的课题形式。在项目的实施过程培养学生解决机械工程问题能力,同时将Matlab、Protel、LabVIEW等软件融入到项目设计的应用中。

(4)从机械工程实际问题在信号处理的共性问题出发,通过讨论各种机械工程实例的信号处理方法的特征,培养学生科学的思想方法,同时结合学生的研究课题,分析课题中有关信号分析与处理知识应用,并讨论如何应用知识剖析课题的科学问题。

(5)为了使课堂教学与课外科技活动有机结合,进一步巩固课堂所学的理论知识,培养学生的创新意识和实践能力,结合老师的科研项目,设立“学生实践创新项目”,资助学生在与课程相关的领域内积极探索。

二、教学条件

1.教材建设

“工欲善其事,必先利其器。”教学用书是教学的重要基本工具与条件。目前,面向机械工程的“信号分析与处理”的教材较少,需加强该方面教材建设。面向机械工程的“信号分析与处理”课程教材具有如下特点:教材要以机械工程为背景来论述信号分析与处理理论知识;教材要反映测试、信号分析与处理技术在机械工程中的应用;教材要反映现代信号分析与处理技术,体现先进信号分析与处理技术在机械工程的应用;教材要具有机械特色的实践教学内容。

在选用权威教材的基础上,编写面向机械工程专业的特色理论和实践教学教材,编写一套信号分析与处理系统实践教学系列改革教材,如《面向机械工程的信号分析与处理》、《面向机械工程的MATLAB信号分析与处理》、《信号分析与处理的机械工程案例》等。该系列教材着重强调面向机械工程的信号分析与处理课程的基础性、实用性、创新性和前沿性,同时,增加综合性教学实践内容,以满足信号分析与处理实践教学的需要。

2.实践教学环境建设

面向机械工程的“信号分析与处理”课程的实践教学环境建设主要举措如下:

(1)建设综合包含机械工程案例的实践教学平台,联合其他机械工程实验室,如机械原理实验室、测控技术实验室等,利用这些实验室的教学设备和实例来开设满足具有机械特色的信号分析与处理实践教学。

(2)提供各种机械工程项目,选择的项目应具有应用性和科学性,利用项目的开放性为学生实施全开放式实践教学模式,提高学生的学生自主学习、工程实践能力和创新能力。

(3)建设研究型的实践教学环境,设立具有研究价值的机械工程项目,学生能在实施项目过程中提出项目的科学问题,能在动手过程掌握信号分析与处理技术的应用。

(4)建设能将理论与实践相结合的教学环境,理论教学融入实践教学环节。结合机械工程实验设备和工程项目向学生讲授理论知识,让学生对抽象的信号分析与处理理论知识有直观的认识。

(5)建设具有机械特色的“信号分析与处理”课程教学网站,丰富机械工程实例、多媒体教学课件完成课程教学网络化建设,利用校园网建立信号分析与处理课外辅导教学网站,装入课程的教学课件、辅导软件,提高教学环节中的交互能力,实现教学资源共享,为学生提供更广阔更自主的学习空间。

三、教学方法与教学手段

为了实施面向机械工程的“信号分析与处理”课程的教学,需要采用多种能满足实现机械工程特色的教学方法和手段,采用如下具有特色的教学方法与教学手段:

采用案例分析教学方法将信号分析与处理的系统理论知识讲授。从学生熟悉的有关机械工程案例中出现的信号分析的问题入手,引入问题,采用信号分析理论分析所提出的问题,并使用信号分析与处理技术解决现有的难题,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

突破传统追求理论体系的完整和教材的局限,将反映机械工程和信号分析学科的前沿知识纳入理论教学和实践教学环节,启发学生的创新意识并提高创新能力。

突破传统重视理论教学,而忽视实践教学,设置开放性实践环节,为学生提供机械工程领域的项目,让他们自主查阅相关文献,进行硬件和软件设计,在项目实施过程中交流观点和总结实践经验等,有利于学生理论与实际相联系,激发学生学习兴趣,提高学生独立思考、综合所学基本理论知识的能力。

科研服务于教学,教师将具有机械工程特色的研究项目、科研案例采用多媒体方式和工程项目的形式给予学生,并通过案例讲解和实施发挥科研成果服务于教学,可以丰富课堂内容,提高“信号分析与处理”课程的教与学的效果。

充分利用现代教学手段的优势,制作各种具有机械工程实例的多媒体课件、图片、动画等,将抽象的信号分析与处理的理论知识变得生动形象具体,将复杂的理论简单化。

应用先进工具帮助学生理解和实施机械工程项目,如采用MATLAB软件建立机械工程项目的模型,并对模型进行分析,编制相关程序,仿真分析与处理工程项目获得的信号数据,一方面加深理论知识的理解,另一方面培养学生的编程能力。

四、结束语

将现代信号分析与处理的先进技术与机械工程专业结合,探讨了适应机械工程的“信号分析与处理”课程教学,分别对课程的教学内容、教学条件、教学方法和手段提出具有机械工程特色的建设方案;提出面向机械工程专业的“信号分析与处理”课程建设围绕机械工程专业的工程实际问题进行相关的理论教学的课程内容体系、教学内容安排、教学方法和手段、教材等建设;而且针对机械工程测试和控制的典型实际工程问题进行相关的实践教学方法与环境建设。

参考文献:

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