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机械原理论文8篇

时间:2023-03-06 15:59:38

机械原理论文

机械原理论文篇1

在机械制造工艺中,对机械设计进行合理化处理是确保机械产品质量的关键,而机械制造企业生产的目的是为了扩大规模,获得最大经济效益,因此,应有针对性地对机械设计进行研究。从机械制造工艺流程入手,对机械制造工艺中的合理化机械设计进行系统分析和探讨,希望可以为我国的机械制造发展提供帮助。

关键词:

机械制造工艺;合理化;机械设计

1机械制造工艺流程

从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析,机械制造工艺流程如图1所示。

1.1制造程序

这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品,处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说,要在激烈的市场竞争中占据重要位置,就一定要对材料的质量进行管理和监督,只有提升机械制造工艺原材料的利用方式,才能真正降低生产成本。

1.2零件定位

在零件定位中,可以运用多种定位方式,而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量,技术人员要结合定位方式与零件的加工需求,按照标准开展零部件的加工工作,这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。

1.3技术程序

这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品,技术程序的加工要求更精细,对产品的质量要求也更高。

1.4加工精度控制

技术人员在对零部件进行粗加工后,还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理,在处理过程中,加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素,为了真正满足客户的实际需求,技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择,进而提升产品的精度。

1.5装夹

对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上,在零件的装夹操作中,技术人员要保证零件固定位置的准确性,在确定好位置后,技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。

2机械制造设计工艺的基本原则

2.1综合性

从本质层面来说,合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面,二者本身所属类别是不同的,这种差异也就产生了工作中的误差。基于此,技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则,在总结传统机械设计经验的基础上,将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合,以提升机械设计的整体质量。

2.2整体性

在对机械制造工艺进行合理化设计时,要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时,技术人员要遵循整体性原则,从机械制造工艺的整体入手,在确保各个部件合理的基础上,制定多个机械设计方案,从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。

3机械制造工艺中的合理化机械措施

3.1提高设计标准化

制造工艺的核心是机械设计标准化,也就是在相对统一的设计标准中,保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一,在符合国家规定的机械制造标准基础上,进一步提高机械零部件的质量,这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时,一定要充分重视机械零部件的质量,按照国家标准实现标准化设计,以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能,只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力,才能真正提升机械制造企业的经济效益。

3.2运用绿色制造工艺

技术人员在进行机械设计时,要不断尝试引入新的设计理念,改进传统的设计方法。在设计过程中,应根据社会发展的大趋势,认真贯彻落实绿色环保的设计理念,在此基础上,将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中,还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系,只有实现二者的共同发展,才能促进机械制造企业的长久发展,企业的发展不能以牺牲环境为代价,要在保证环境的基础上,实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺,技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面,从原材料及生产工艺两方面入手,共同保证机械制造与设计的系统化发展。

3.3提升加工精度

在机械制造过程中,客观差异是一定存在的,技术人员应尽量减少客观差异,以提高机械产品的精准度为准则,分析差异产生的根本原因,确定机械制造中存在的潜在因素,以降低差异,提高防范技术水平,进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整,技术人员应采用先进的测量工具降低误差值,确定误差产生的原因。目前,机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等,其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。

4结语

机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析,对机械生产过程进行合理分析,这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关,因此,技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化,要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求,系统性地分析各制造工序的注意事项,改进设计方法,根据工艺水平合理选择机械技术,保证机械设计与制造质量达到国家规定标准,更好地促进机械制造工艺的全面发展。

参考文献:

[1]范丰.机械制造工艺课考核方式的探索[C]//中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集(上册),2013.

[2]说明[C]//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集,2008.

[3]胡迎春.《机械制造工艺基础》教学探索[C]//2014年4月现代教育教学探索学术交流会论文集,2014.

[4]关于印发2008年《新兴铸管杯》工艺论坛有奖征文获奖论文名单及证书的通知[C]//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集,2008.

[5]倪森寿.《机械制造工艺与装备课程设计》改革的实践与思考[C]//2006无锡职教教师论坛论文集,2006.

[6]张志恒.先进制造技术与机械制造工艺[C]//2007年全国机电企业工艺年会《星火机床杯》工艺创新发展绿色制造节约型工艺有奖征文科技论文集,2007.

[7]叶文华,马万太.双语CAPP中机械制造工艺语言机器翻译研究[C]//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任———中国科协2003年学术年会论文集(上),2003.

[8]王文,陈云升.一种新型车床回转夹具[C]//第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下),2011.

[9]王秀梅,王友林.试论增强《机械制造工艺基础》课的实践性教学[J].淄博学院学报(自然科学与工程版),2001,(03):103-104.

机械原理论文篇2

关键词:民办应用型;车辆工程;机械原理;教学方法;改革

1引言

机械原理是车辆工程专业学生必修的一门重要专业基础课,它关系到对其他专业基础课程和专业技能课程掌握的能力和水平,关系到车辆工程专业人才培养质量的关键所在。尤其对于应用型大学来说,该课程更应该跳出常规的教学思维,让学生在后期的学习及应用中能达到学以致用。由于该课程概念抽象、内容繁杂,公式多,讲授课时少,庞杂的课程内容与有限的授课学时形成明显反差等等,给教学带来困难。特别是对于民办应用型大学来说,教师如何利用有限的时间,使学生很好的掌握、理解该课程,是一个值得探讨的课题。

本文作者结合自己当前任教高校的实际情况,根据自己的教学实践及同行的教学经验总结了一些教学方法,并应用于该课程的教学实践环节,在教学过程中不断摸索,取得一定的成效。

2“机械原理”课程内容分析

机械原理这门学科,主要研究机械中机构的结构和运动,以及机器的结构、受力、质量和运动的学科。主要组成部分为机构学和机械动力学。机械原理课程的主要内容总体上分为两块内容:机构的设计以及力学分析。机构的设计包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和轮系的设计。而力学分析部分包括:运动分析、速度波动分析、力分析、机械效率、机构的平衡。

本文作者所在学校车辆工程专业而言,机械原理安排在一年级下学期,前续的课程有工程力学、大学物理、汽车构造、汽车理论等。

众所周知,汽车设计工程师主要负责整车总体设计、总成设计和零件设计。其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整车参数和性能指标的要求,并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。在汽车工程师的实际设计中,很少用到机械原理中分析的内容,主要用到的是对机构进行设计及优化。所以从实际应用出发,机构的设计部分应占据主要地位。

我们的传统教学往往从理论分析开始,理论分析完成后才进行设计。如果课程安排中给理论分析分过多的时间,那么设计部分能利用的时间就相对很少。在我们的机械原理课程中,机构的结构分析、运动分析、力分析、机械效率、机械平衡、速度波动的调节等内容均是理论分析内容。很多学生一学期机械原理学下来,会感觉理论力学、高等数学等内容很多,而这两块刚好是很多同学的薄弱环节。那么就造成了,理论力学没有学好,机械原理学不通的思想。这对于学生正确理解机械原理的核心是不利的。这也会造成学完了机械原理,学生只会分析理论而实际设计的应用能力却很薄弱,甚至于没有利用机械原理来设计的概念。

因此,本文作者认为,车辆工程专业的机械原理课程应从为实际应用的观点出发,应该强调设计而适当降低理论分析的地位。在机构的结构分析介绍完以后,应该马上进入机构的设计部分,以便让学生明白机械原理就是为设计服务的。课程的时间分配上,也要让设计部分的比例加大。这样,就有充足的时间用来讲解机构的设计内容,使得机械原理的教学内容能够真正对汽车工程设计发挥作用。

3教学方法改革

机械原理课程涉及的内容太多,而教学课时有限,如何在有限的时间内完成正门课程的教学是每位老师在学期开始前必须进行规划的事情。教师应该着重课前备课、课堂讲授、课下答疑,让学生能够明白此门课程的重要性及教学重点。只有教学者掌握相对完整的知识才能够传授给学生以正确的技术原理和设计理念。

本文作者所在的是民办高校,属于应用型大学。学校尤其注重教学质量,要求教师日常教学中要保持年年备新课,年年教学都有所不同。同专业教师之间要有说课、讲课、赛课环节,并有教学方法及教学经验交流环节等。这些对于机械原理课程教学都是有益的。

3.1教学方法多样性---多媒体与板书相结合

多媒体教学对于提出问题,培养学生发现问题的能力有很好的效果,并对于扩大课堂信息量,增进工程实践意识,开展师生交互式教学,加强学生对重点、难点的理解和记忆,具有明显的效果。多媒体技术的应用能够将机械原理枯燥无味的理论课变成有声有色有画的形象课程,确实能够调动学生的学习积极性,提高了授课效率和效果。例如,多媒体演示平面机构运动、机械原理动画等能让学生有更加直观的印象,能促进学生的理解。

传统的板书教学,能解决讲授中的重点、难点,能遵循由浅入深、由简单到复杂、由易到难的教学规律,使学生易于理解所学知识,尤其是进行相关必须公式推导及作图等,能保证学生对所学知识的深层次理解。。

多媒体与板书结合,能有效提高教学效率。另外,在教学过程中,若能适当穿插轻松励志环节,能促进学生思维轻松接受知识。本文作者所在学校提倡的三声教育、快乐学习法等理念,在枯燥的理论学习中,添加轻松元素,更能促进学生学习的积极性,提高学习效率。

3.2“翻转课堂”为教学增色添彩

大学教育应该是“授人以渔”不是“授人以鱼”。尤其是性质定义为应用型大学的民办高校。在人才培养上除了包括理论课程体系和实践教学环节的设置外,更重要的在于课程的优化,从而达到应用型本科人才培养的预设目标。

机械原理课程,结合任务式教学将课堂翻转,在教学前提出问题,提出任务,启发学生通过互联网的去寻找优质的教学资源,不再单纯的依赖授课教师去教授知识。课堂变成老师和学生之间以及学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,激发他们对专业的探索和开拓激情,以及对科学执着的追求精神。

从而达到更好的教学效果。

4结论

机械原理是车辆工程专业一门重要的专业基础课,它主要研究机械的设计以及力学分析,为机械诶设计过程中的方案设计阶段服务。对于车辆工程专业来说,机械原理对于汽车设计及优化有着举足轻重的作用。然而现实教学中,机械原理的讲授内容有很多已经过时,课程难,学生理解不多。整个教学环节下来,对汽车工程设计实践中作用微乎其微;本文作者,结合自己的教学实践,大胆对车辆工程专业机械原理教学方法进行了探索,以期能够有所参考价值。

参考文献:

[1] 陈奇,朱家诚,公彦军.将计算机软件引入机械原理教学的探索与研究[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2011(1).

[2] 肖启明.RecurDyn在机械原理教学中的应用研究[J].重庆三峡学院学报,2011(3).

机械原理论文篇3

科技的进步使得人们对机械设计也提出了更高的要求。本文主要对当前机械设计中的相关理论进行系统分析,阐述机械设计的方法和过程,并对现代机械设计的创新方法进行了详细研究,同时论述了机械的创新设计步骤。

关键词:

现代机械设计;创新方法;研究

在科技高速发展的今天,人们的思维方式也产生了很大变化,机械设计人员除了要准确掌握机械设计原理以外,还要在思维方式上有所拓展。要求机械设计人员创新理念,在结构设计上与产品的相关功能进行紧密联系,将设计手段与计算机辅助设计进行有效融合,只有这样才能够设计出令受众满意的机械产品。

1现代机械设计

与传统机械设计相比,现代机械设计更加注重计算机化、动态化和科学化。现代机械设计理论是在机械设计理论学科基础上形成的,它包括了信息、控制、优化等内容,而对于相对比较复杂的产品而言,现代机械设计的优势也体现得更加明显。现代机械设计是在传统机械设计的基础上形成的,但它又在传统机械设计的基础上进行了极大创新,进而形成了一个完美且科学合理的机械产品设计。这不仅需要传统机械设计的相关经验,而且还需要在现代机械设计中引入先进的设计方法。

2机械设计方法及过程

具体机械设计步骤如图1所示。项目设计的前期工作主要包含对地区的实地调研,并对其进行可行性研究,制定可行性的计划和方案。方案设计主要包括:对功能的总体分析、对系统原理进行解释,确定最佳方案。技术设计包括:技术的总体设计、实验环节设计以及选型设计等。施工设计主要包括:零件画图、编写相关的技术文件、生产,等等。在机械设计中,每一个环节都要充分发挥人的主观能动性,利用科学技术手段来对机械设计进行不断创新。

3设计方法创新

创新设计是机械设计领域中对专业知识和设计经验的一个综合,在设计过程中能够真正体现出机械产品的真实价值,所设计的产品一般都是由人的主观能动性和创造性思维共同促成,这也是形成新思维模式的一种方法。对机械设计进行创新时,首先要充分发挥人的主观意识和想象力,能够在机械设计的过程中,运用现代化的机械设计方法来对产品进行创新设计,其设计模式也要选择现代化的科学思维方式来对设计理念进行分析,并且要求运用现代化的科学方法和工具来保证设计过程的完整性。在实际的机械设计过程中还要保证设计的创造性,尤其在对新产品进行设计时,要凸显创新意识。现代机械设计的创新主要包括两方面的内容:第一,通过创新使已经成型的产品更加具有技术性和可靠性。第二,从其他方面挖掘创新设计点,通过创新设计出机械产品来满足人们日益增长的生产生活需求。这两方面的创新与创新思维模式紧密联系在一起,而且与科学技术手段和设计工具也存在紧密联系。

3.1机械创新设计步骤

A.重点研究机械产品的工作原理及其本质。B.重点对机械生产产品的性能和结构进行分析,并对其类型进行综合考量。C.对机械产品的尺度以及参数进行优化选择。D.对机械产品进行最终的综合分析和协调。机械长效设计步骤的具体内容如图2所示。

3.2机械创新设计分类

3.2.1变形设计

这一设计手段主要是在原机械产品的基础上进行系列化、标准化的设计,以此来进一步满足使用者的实际需求,除此之外,还要对产品的功能、原理以及结构进行系统性分析,同时还可以进行跨系列产品的设计,这也是产品动力提升的主要手段。

3.2.2可靠性设计

这一设计也是当前机械设计中工程师们追求的主要目标。可靠性是衡量产品质量的重要指标。一般来说,可靠性设计与常规设计基本上都可以实现对应,常规的设计手段是凭借着多年的经验来进行设计,而可靠性设计则是在常规设计的基础上进行了延伸,更加系统地明确了科学分析与设计变量之间的关系。机械的可靠性设计融合了当前各个学科的知识点,并且将常规设计中的变量直接转变为随机变量,以分布规律为基准,运用相关的统计方法来对机械产品进行设计,从而满足可靠性的要求。

3.2.3并行设计

一般传统的机械设计采用的是串行设计方法,这种方法存在一个较大的弊端,即:生产周期相对较长且成本非常高。并行设计是一种系统化的设计方法,它也是以计算机为基础,这种设计手段打破了传统意义上的系统内部结构,创建了相互促进、相互协调的设计模式,很好地实现了机械设计制造的一体化发展。在机械设计制造的过程中,设计人员还充分考虑了机械设计质量、周期以及成本等因素,由此可见,并行设计是一种集成性极强的设计方法。

3.2.4反求设计

反求设计方法是目前多数国家发展科学技术和研究新产品的主要设计方法。目前反求设计需要解决的问题主要包括:A.三维重构方法,提高设计进度,减小误差区间。B.结合人工智能形成一套科学的设计还原技术,进而完成对原有设计的反求。C.重点研究适合反求设计的机械产品模型技术,并将相关的配套产品进行模型建立,以方便原始参数的反求还原要求。

4结语

本文针对当前现代化的机械设计理论进行了系统分析,对机械设计中的相关设计方法进行重点讨论,并对现代机械设计中的创新点进行了系统研究。通过研究发现,现代机械设计要比传统意义上的机械设计优势更为明显,这一优势主要体现在系统的结构重组以及实现过程上。现代机械设计与科学技术手段的结合也使机械设计的创新提升到了另一个高度。创新是以人的主观能动性为基础,而机械设计人员要想以创新思维来对产品需求进行分析和设计时,须保证对现代机械设计工具熟练掌握,只有这样才能够设计出满足人们实际需求的机械产品。

参考文献:

[1]曹春红,张斌,王利民,等.基于免疫神经网络的几何约束求解技术的研究[C]//第二十七届中国控制会议论文集,2008.

[2]张铮,胡社教,江萍.基于EP模式的特征选择算法[C]//2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集,2011.

[3]戴旭东,谢友柏.以企业为中心的产品设计平台构建方法[C]//第二届中国CAE工程分析技术年会论文集,2006.

[4]戴旭东,谢友柏.集成分布式知识资源的企业技术研发平台构建[C]//企业应用集成系统与技术学术研究会论文集,2006.

[5]许勇,邹慧君.基于子系统匹配的机电一体化系统概念设计[C]//全国印刷、包装机械凸轮、连杆机构学术研讨会(第6届全国凸轮机构学术年会)论文集,2005.

[6]彭一凡,陈文.基于XML的动态数据结构持久化方法之研究[C]//促进企业信息化进程———第九届中国Java技术及应用交流大会文集,2006.

[7]全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第六次工作会议———实验教学工作会议纪要[C]//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2•教学史志),2015.

机械原理论文篇4

关键词 机械零件;加工精度误差;数控机床

中图分类号G237 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)67-0096-02

机械零件在生产过程中所产生的实际几何参数与理想当中的几何参数之间往往会存在一定的偏差,其实际所产生的几何参数值与理想几何参数值的相符合度便是人们常说的机械加工精度。机械零件的位置、形状和尺寸往往就构成了机械零件的几何参数,其加工精度亦由包含以上三方面。在实际的生产过程中,由于受到多种因素的影响,无论利用何种方法所加工生产出的机械零件的实际几何参数与理想中的几何参数都是不能够绝对一致的,均会有一定的误差存在。机械零件在加工过程中所应用的几何参数与理想中的几何参数之间的差值就是机械零件的加工误差。各种不同的机械零件组合在一起构成了机械产品,因此对机械零件在设计、生产和组装过程中误差的分析,提高其在生产过程中的精确度,对于提升机械产品的质量,提高企业在市场中的竞争力起到了非同寻常的重要意义。

1对于机械加工精度的误差分析

1.1加工原理误差

在机械零件加工过程中,最容易产生的误差之一便是加工原理误差。其主要是在机械零件加工生产的过程中采用的方式与理论方式相类似,如:刀具轮廓以及运动比等,从而使得机械零件在实际生产过程中的参数与理想值有一定的偏差,由这种方式所产生的误差人们称作为加工原理误差。加工原理误差的出现的原因主要有以下几个方面。

首先,在现实的机械零件加工过程中采用了与理论相类似的加工方式。理论的加工原理往往忽略的人们在实际过程中所遇到的各种困难,因此其所提出的加工精度在实际的生产过程中是很难达到的。人们为了在提高加工精度的同时避免多重困难的发生,往往会在实际的加工过程中采取与理论相类似的加工方式,在此情况下并有了加工原理误差的产生。

其次,由相类似的刀具轮廓替代了理论中的刀具曲面。刀具轮廓在机械零件的加工过程中起到至关重要的作用,在理论上要求刀具的刀口与所加工的曲面轮廓两者要完全的吻合,而在实际的生产过程中,这种情况几乎是不可能存在的,因此人们通常会利用直线或者圆弧等一些简单相似的线性来代替理论上的曲面,这样一来,由于实际生产过程中刀具轮廓差异的存在便使得加工理论误差的产生。

1.2工艺系统误差

加工工艺存在于任何机械零件的加工过程中,零件在被切削、传动等加工过程中,均会有不同程度的弹性形变,这样就导致了零件与加工工具之间的位置发生了变化,从而产生了加工过程中工艺系统误差。可以从以下几个方面来分析工艺系统误差所产生的原因:

首先,机械零件受力点位置的不断变化引起了误差的产生。在加工机械零件的过程中,随着所切削的位置不断变化,工艺系统的切削着力点也随之改变,但是由于两者之间在位置不断发生变化的同时产生了摩擦力,在摩擦力的作用下,使得二者在位置上发生了变化,从而导致了工艺系统的误差。

其次,机械零件受力程度的变化引起了误差的产生。在加工机械零件的过程中,不仅机械零件的受力点发生变化,其受力程度也是在不断的变化之中。一般情况下,被加工的机械零件本身在尺寸、形状以及质地等方面就存在差异,再加上其在工艺加工过程中受力程度的不均匀,必然会导致工艺系统误差的存在。

2关于如何提高机械加工精度的几点建议

由机械零件在机械产品中的重要性可以看出,提高机械产品的加工精度,对于提升企业的竞争力起着至关重要的作用。由以上关于加工精度误差产生的简单分析可以看出,对于提高机械加工精度大致可以从以下几方面着手。

2.1合理的控制原始误差

由于加工工具与被加工对象之间自然就存在着一定的误差,因此采取有效措施合理的控制原始误差是提高机械精度的重要方法之一。首先,要对原始误差产生的原因进行分析,总结其误差产生的类型和原因,并根据不同的原因采取不同的改进措施。其次,由于机械零件在加工过程中受到加工工具的几何精度、刚度以及在加工过程中变形程度的等多种因素影响,因此要严格控制好所涉及到的因素。于此同时,许多的加工误差都是由于加工表面受力点以及位置变化等因素引起的,因此要采取一定的有效措施来减少误差的产生,如提高机床的安装技术,确保刀具安装的质量以及对刀具成形形状掌控的重视程度提高等等。

2.2对于原始误差进行修正

机械产品的一些误差是在加工工艺系统中就产生了的,因此,我们要采取一些有力的措施来减小加工工艺系统中的误差。在原始误差已经产生的基础上,人们可以利用人为的方式制造出一些新型的误差,这些新型的误差主要是起到对原始误差进行抵消或者均衡的作用,从而有效的机械零件的加工精度。

2.3分化误差

除了对原始误差进行修正以外,我们还可以利用分化误差的方法,来降低加工误差。我们可以对产生的误差不断的进行研究,对于误差产生的原因和范围进行总结,发现其规律性,在误差产生的范围内进行定位和分类,从而使得机械零件在加工范围内的误差得到一个宏观上的控制。与此同时,我们还可以对已经生产出的零件二次加工,进行二次加工的目的是减少由于首次加工所带来的误差,使得零件的加工误差不断的得到均衡。

2.4利用现代化机械加工技术,对加工误差实时监控

伴随着机械加工技术的不断提高,具有现代化加工技术的数控机床已经得到了普遍的应用。我们可以利用现代化的数控机床技术对整个加工过程进行实时监控,从而对误差和误差补偿进行实时控制。实时误差控制要求在具有高精度的测量装备中,对整个加工过程的每一个环节的误差数据进行采集,实时的了解零件在加工状态下的实际几何参数,然后根据所检测到的误差的方向和程度,再有补偿控制装置对零件进行微量的移动,从而进行实时的误差补偿。这种实时补偿误差的方式对于减少误差的范围非常有效,而且提高了加工精度的有效率,很值得被推广和应用。

3结论

利用现代化的加工工艺来提升机械产品的质量和性能,对于提高企业市场竞争力起到推波助澜的作用。然而目前我国机械加工领域还存在一些问题,尤其是加工工艺还需要进一步的提升。我们要通过实践,不断的发现加工工艺系统中所存在的问题,加强技术创新能力,不断的提高机械加工精度,从而提高市场竞争力。

参考文献

[1]朱政红.影响机械加工精度的集中因素[J].工艺与装备,2008(11).

[2]徐萍.浅谈如何提高机械加工精度[J].甘肃冶金,2009(7).

[3]任妙芳.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].机械研究与应用,2010(2).

机械原理论文篇5

关键词:机械原理教学;现状;问题;考核制度

我国在1952年正式实行高考政策,满足了中国学生迈入更

高学府学习知识的梦想,当时正值我国建设的新时期,对有着专业知识的文化人需求很大。我国作为生产大国,大学很早就开设了机械方面的专业,以满足社会的需求。现如今,我们已经迈入了21世纪,在这个依靠科技创新的社会,应用型人才越来越缺乏。就我国的教育来说,大学的门槛越来越低,我国大部分学生都能够上大学,大学的生源素质参差不齐,严重缺乏自主创新能力。针对此现状,我国也在不断实行教育改革,大力发展职业教育,把职业教育摆到更加突出、更加重要的位置。这样做有利于缓解当前技能型、应用型人才紧缺的矛盾,也有利于农村劳动力转移和扩大社会就业,但这些做法也只停留在表面,不能从根本上解决问题。

一、机械原理课程包含的内容

在职业学校机电类专业中,机械原理课程贯穿整个机电专业的学习,是专业学习的基础。针对机械原理的定义来说,机械原理是研究机器的机构组成、运动方式、质量的一门基础性学科,在整个机械行业中,由于人类已从手工时期迈入了工业时代,对机械的要求越来越多,机械的种类也随之多样化,每种机械都有自己独特的用途,但组成的结构大体相同。在机械原理教学中主要包括对机械动力学和机构学的教学。从理论知识面上来说,机械是由机器和机构两个大方面组成,而机构是用来

改变或传递运动形式的装置。在机械原理理论课中详细地介绍了机构的分类以及具体的分析。

二、机械原理与创新设计相结合在教学中出现的问题

根据对部分五年制高职教育院校的课程进行调查可以发现,许多学校的机电工程系相关的机械专业,机械原理教学中对于课本知识普遍只注重“教”,老师在课堂上对于机械理论知识讲解得非常仔细,但学生缺乏自主学习能力,又因为课本知识比较抽象,往往不能够及时掌握,导致课堂效率出现问题。在机械原理教学中主要有以下几个问题:

1.理论知识与实践严重脱节

现阶段,职业学校的课程模式造成了理论与实践的分离,针

对性与应用性较差,学习内容交叉重复,职业技能培养缺乏,不能彰显职教特色,在教学中普遍理论性偏强,导致学生难以理解。在机电专业中,机械原理课程也不例外,学生在课堂上对老师传授的知识理解得不透彻,久而久之就很难将这门课程学好。理论课上完之后集中进行实验,学生都已经忘记前面的知识,实验课的效果很不理想,而且知识不能得到巩固,导致学生考试挂科,最主要的是不能学到专业知识。同时实验课的实验器材配备也往往不能满足学生的要求,实验设备比较老套,不适合现行的机械教育。

2.在课堂教学中不能很好地与创新设计相结合,缺少对学生创新能力的培养

教师在课堂上依然喜欢用自己的一套方式教学生,在学校,

大部分担任机械类专业课程的老师年龄普遍较高,不能将课程与创新设计完美地结合在一起,课堂授课无法提起学生的兴趣,导

致学生在课堂上昏昏欲睡,同时不注重学生创新能力的培养。学生的自主创新能力是机械原理教学的重点培育部分,而老师在教学中往往会忽视对学生创新能力的培训,总是认为学生会在休息时间组成科研小分队,对机械进行科研,从而来培养创新能力。然而,根据调查得出,如今的职业学校的学生更多的是在课外打打游戏,对知识的求知欲望不高,且自主创新能力方面的技能相对缺乏。

3.考核制度不完善

机械原理课程的考核制度不够完善,在机械原理课程的考核中对理论知识的考核比重非常大。从客观上来看,更使学生只注重理论知识。学生在课堂教学中对于理论知识的学习兴趣不大,因此,往往在考试时喜欢临时抱佛脚,更有甚者,在考试中抄袭别人的试卷。这样的因果循环就会导致在课堂上认真听课的人因为某些原因挂科,而经常不学习的,在考试中抄袭却过了,造成不良影响。同时也会导致学生认为自己课程过了就代表自己学会了,但事实并非如此。

三、机械原理教学与创新设计相结合的实践和策略

上述在机械原理教学与创新设计中出现的种种问题表明,我们在这门课程中确实存在着许许多多的不足,需要努力去改正,经过仔细推敲,可以得出以下几点策略:

1.理论知识与实验紧密结合

有理论而无相对应的实验是不能使理论知识得到巩固的,在现阶段的职业学校五年制高职教学中,应该将理论知识与实验课紧密地连接在一起。机械设计原理是一门理论性较强的课程,在课程中往往会对连杆机构进行详细的介绍,因此,必须在此理论课结束后通过实验课对课堂上所学的知识进行巩固加深,这样既能够提高学生对理论知识的认识度,也能够提高学生的动手能力,从而奠定培养学生自主创新能力的基础。

2.提高学生的创新能力,将创新设计与教学结合在一起

学生是否有很强的创新能力决定着以后工作的成功与否。在当代五年制高职学生中,特别是机械专业的学生,更应该注重创新能力的培养。任课老师应该将创新设计的思维能力融入教学中,对教学中的难点问题列举实例给学生进行讲解,例如:曲柄连杆机构,生活中的门和窗很多都是利用了连杆机构的原理,这样学生一目了然,也能激发学生的学习兴趣。尽可能地开发学生的自主学习能力,在实验课上,要求学生对机械的零部件进行深入了解,弄清机械由哪几部分组成,在课余时间开展机械原理方面的创新知识竞赛,对学生的创新设计进行详细的辅导,对学生设计的作品的优点给予鼓励,对不足点加以更正,使学生的创新意识能够得到极大地提高。

3.完善考核制度

完善考核制度,不能只注重理论知识,还要对机械原理的实验课及创新设计加强考核,使学生注重对自己动手能力和创新意识的培养,为以后的工作打下坚实的基础。

总而言之,将创新设计的理念与机械原理相结合进行教学有利于提高学生的创新能力,不断地完善机械原理教学中的不合理因素,也让学生能够真正学到知识,为国家培养技术型人才。

参考文献:

[1]段巍.机械原理课程改革实践与创新能力的培养.中国电力教育,2008.

机械原理论文篇6

关键词:能力培养;机械;创新;人才培养;思考

中图分类号:g632 文献标识码:a 文章编号:1000-8136(2010)33-0139-02

1机械基础教育课程现状与人才培养思路

1.1机械基础教育课程现状中国论文联盟

目前我国有关机械教育课程虽然侧重对学生动手和理论知识的培养,但在实际教学过程中效果并不好,用人单位也普遍反映当前一些通过机械教育相关专业知识培养出来的学生进入企业后动手实际操作能力较弱,相关的实践经验也十分匮乏,甚至许多机械技术相关基础常识都了解模糊,且相应的协作能力较差。之所以出现这种状况,主要是当前在一些机械基础教育课程中内容多,且枯燥乏味,学生难以理解,导致学习热情不高,从而在实际操作过程中无从下手。

这种现状和问题的出现与人才培养模式有关,这种模式侧重于采用学科本位教学体系。在这一体系中,课程的内容侧重于理论知识阐述,教学方式也采用传统的课堂教授的形式,学生学起来非常被动,在课堂中师生没有互动,学生主体意识不强,教师对学生技能训练不够重视,这造成学生动手能力差,无法达到真正的机械教学目的,同时也无法满足用人单位的要求。此外,由于在实际教学过程中,缺乏相应的实践教学,导致原本具体的动手程序和方法变得难以理解,学生只能通过死记硬背的方法来应付相关知识,学生学习枯燥,缺乏兴趣。

1.2机械基础教育人才培养思路

要解决机械教育相关机构出现的以上问题,避免这种“理论知识不过硬,动手能力不过关”的状况,必须提高学生的综合能力。这要求在教学过程中将理论知识学习和动手能力培养有效结合起来。笔者认为,在这一过程中应该构建以能力培养为目标的机械创新人才培养模式,而要做到这一点需要在机械教育过程中引导学生以用人单位的工作岗位为导向,努力夯实学生理论知识和提高其动手能力。

这一模式要求在机械教育过程中在理论内容讲授和实际动手能力培养过程中尽可能地结合用人单位的实际工作要求,尽量做到机械教育机构与用人单位的接轨,注重两者的合作。这同时还要求机械教育要以能力培养为本位来构建培养模式,而这一方面尤其体现在与相关制造企业的合作培养上。制造业的运作主要以产品制造为主线,经过样品设计、根据设计图纸制定制造程序,然后进行实际操作制造产品,之后进行组装和检验等流程。所以,机械教育在理论和实践教学过程中也应该严格遵守这方面的相关流程和程序,形成一套完整的操作程序,取消原来那种独立的机械制图、设计、金工实习、制造等课程教学与实践。努力构建一套“一条主线,两套系统,多个教学模块”的机械教育人才培养模式。

2构建以能力为本位的机械专业基础教育模式

上文提到目前我国机械教育存在的问题,以及要建立相应的以能力培养为目标的机械教育人才培养模式,那么该如何具体展开相关程序和措施呢?“一条主线”即要求同学们以一台典型机器的制造作为主要流程,将学生的理论知识和实践能力串联起来;“两套系统”则为理论教学系统和实践教学系统结合原则;“多个教学模块”则是根据具体的产品制造流程,从样品设计,到制造流程的确定,到产品的制造,再到产品的装配和检验等多个教育模块的设立。为了使学生达到真正的能力培养目标,笔者以机械产品制造的流程作为线索,对该模式的构建进行简要论述。

2.1任务下达阶段

首先可以在课堂上对学生进行理论知识教授,介绍机械产品的相关类型、组成、特点和功能等,让学生先了解产品生产的基本方法和过程。之后,教师可以带领学生到与本校合作的机械制造企业参观,让学生对制造企业的生产设备、流程和管理有直观的认识,在此基础上下达相关工作任务,其重点是要求学生初步了解机械制造的基本流程和方法,同时提出与机械制造生产有关的问题,让学生自觉主动地去思考相应的问题,并激发学生对知识的渴求及其动手的欲望。

2.2图纸设计阶段

任务下达之后,首先要求学生分组对相关机械产品进行拆装,根据相关零件进行测量绘图的动手训练,此基础上完成零部件图纸的设计及零件组织流程的设计。此阶段,教师一方面要通过相关理论课程教授学生相关的设备拆装知识,以及相关的基本技巧实训;引入相关制图软件和设备,引导学生动手操作相关计算、测量的工具。为了完成各零部件图纸的设计,教师需要在理论知识上讲授相关的常用机构原理与应用和常用零部件结构的设计知识原理,在动手方面要求学生分组合作,通过组与组之间的竞争来进行产品图纸设计。

2.3零件机械制造阶段

此阶段的机械教育要根据之前的图纸设计来分析零件所需要的原材料及其辅助的设备和工具,要求学生分析其原理的机械性能和工艺性能,在此过程中引入机械工程原理相关理论知识的教学,同时引入机械制造流程制定的规程和方法等知识的教学。在动手能力培养方面,教师在这一过程中需要带领学生在学校实训基地进行相关机械生产的具体操作练习,包括磨、车、铣、铸、焊、热、钻等。同时,在此阶段,教师还可以带领学生到相关企业的生产车间进行现场观摩,通过企业技术人员的现场解说,让学生自觉地将企业正规的产品制造流程与自己设计的流程进行对比,从而使得学生对机械产品制造工艺和流程有进一步的认识。最后,教师对学校这一阶段的能力培养需要进行相应的考核和评价,并进行相应的总结。

2.4零件加工和装配阶段

当零件被制造出来后,需要对零件进一步加工以保证零件符合相关要求。在这一阶段教师要教会学生对机械零件标准测量与检验方面的相关理论知识,包括零部件尺寸、表面粗糙度和行位公差等。同时要求学生在检验过程中运用这些理论知识进行实践。当零件检验合格之后,就需要对零部件进行装配以形成最终的机械产品,这一过程教师需要引入相关的装配钳工等理论知识。在此基础上学生进行零部件装配的实际操作,同时在装配完了之后再对整机进行相关检验和调试。整个阶段,教师需要注重对学生产品装配工艺能力的培养。中国论文联盟

reflection on model construction of machinery innovative personnel t raining

song jianjun

abstract:this paper firstly discusses the status of china’s machinery education courses and the needed personnel training ideas. on this basis, the author takes the producing process of machinery products as the main line, and specifically discusses how to build a machinery educational personnel training model targeting in capacity-building.

机械原理论文篇7

关键词:机械原理 教学质量 CAD 人才培养

中图分类号:G642

文献标识码:C

1 前言

机械原理一向是机械类专业以及近机械类专业学生的必修专业基础课程,同时其往往是机械类专业学生最先接触的专业基础课程,通过此课程的学习,使学生对机器的工作原理得以了解,同时具有初步的机构设计能力,课程本身对于将学生引入机械领域,培养学生进行机器创新设计能力具有重要的意义。

基于机械原理对学生进行创新设计能力和实践能力培养的需要,机械原理教学体系往往由三大环节组成,即机械原理理论教学、实验教学以及课程设计,这三个环节分别对学生进行理论知识教学、应用能力培养以及综合运用及创新能力培养。此课程教学体系在长期的本科教学实践中获得了认可。

但是,随着科技的发展、本科教学培养目标的转变以及社会需求的改变,传统的机械原理课程教学受到了挑战,出现了学生厌学、教学质量下滑等等现象。如何改变当前的现状,使机械原理课程教学的人才培养功能充分发挥,成为必须面对和研究的重要课题。

2 存在问题分析与解决方案

目前机械原理课程体系教学出现前述问题的基本原因在于一下几个方面:首先课堂教学方面教学内容变更少,教学思想更新不够,课堂所授解决问题的手段落后,如不论是连杆机构设计,机构分析等,目前很多院校仍然以图解法为主,而在历史上图解法占据教学重要地位的原因之一是其使用工具简单、便于操作、便于考核,但是随着计算机技术的发展,解析法本应成为机构设计以及机构分析的主要方法,但由于解析法考核不便,因此课堂教学虽然有所提及,单往往也只是作为了解内容进行教学,这导致学生在学习中懒得动脑;实验方面,为满足人才培养要求,目前各院校均开设机械原理创新型实验,但目前机械原理的创新实验平台均受到可用构件的种类、数量以及固定机架的固定方式限制,拼装困难且限制较多,导致学生在实验中难于动手;课程设计环节,则由于机械原理教学内容无法跟上时代,使得机械原理课程设计质量难以得到保证,另外受到网络应用普及的冲击,导致抄袭严重,导致此环节学生更是既不积极动脑也不积极动手。

针对以上分析,提高机械原理教学质量,关键在于调动学生,让其在教学的各个环节中能够“动”起来,这就需要在机械原理课程体系中加入一些学生必须且有兴趣掌握的“现代”的元素,利用这些元素为机械原理课程体系注入新的活力,同时将课程教学体系各个环节相互联系,从而形成一个更能充分发挥人才培养作用的教学体系。

基于以上考虑,商业CAD软件,如Creo,Solidworks、UG等,就成为理想的元素,首先商业CAD软件随着科技发展而不断进步,其往往代表了先进的科技发展水平;其次商业CAD软件本身是用于解决问题的先进手段;对其掌握也是机械类和近机械类专业学生在本科学习阶段所必须拥有的能力;最后,由于计算机在学生中的普及以及计算机软硬件能力的提高,使得商业CAD软件在机械原理教学中推广应用具有了可能。

3 引入商业CAD软件的作用和意义

商业CAD软件,以PTC公司的Creo软件包中Parametric软件(或Pro/E)为例,其兼具有建模、装配、机构仿真、运动分析和动力分析以及简单的有限元分析功能,是目前应用非常广泛的CAD软件。

图1为机械原理理论教学内容与Creo Parameteric软件功能及相互对应关系,显然,Creo Parametric软件的相关功能正好可以与机械原理课程理论教学知识体系相对应,这使得机械原理与该软件可以实现结合,通过结合,可以让学生通过机械原理课程的理论教学学习到基础理论知识,促进学生学习和掌握现代商业CAD软件的操作,并锻炼通过现代工具软件解决问题的能力。

另外,除了在理论教学外,在实验中,尤其是创新实验中引入Creo软件,则可以打破实验平台限制,有利于调动学生充分发挥创造力,从而更好地实现对学生应用和创新能力培养。

而对于课程设计环节,引入Creo软件,由于学生课程设计的目的不仅是在图纸上展现机器工作原理,更要让其在屏幕中实现虚拟装配和虚拟检验、并进行相关分析,这从某种程度上加大了学生进行课程设计的难度,但也使得学生学习了更多的内容,更重要的是引导学生必须自动起来进行课程设计,这样抑制了抄袭行为,从而使得课程设计充分发挥人才培养作用。

基于以上原因,将商业CAD软件Creo引入机械原理课程教学,对于提高教学质量可以起到催化作用。

4 实施方案及效果

将商业CAD软件与机械原理课程教学体系相结合,需考虑两关键点,一是教学过程与商业软件的学习流程应尽量一致,二是在引入商业软件的同时不可偏废基础理论知识的学习和应用能力训练。基于以上两点,提出以下的实施方案:

首先调整理论课教学顺序,目前,机械原理的教学实施方案一般依据教材而定,而目前全国应用率最高的机械原理教材在教学内容安排上有两种方式,其一为机构组成原理机构运动分析常用机构分析与设计机械系统设计机器与机构动力学;其二为机构组成原理机构运动分析机构与机器动力学常用机构分析与设计机器系统设计。这两种教学方案从顺序上与商业CAD软件学习流程不一致,因此,当引入商业CAD软件后,教学顺序应与建模、机构仿真、运动分析、动力分析这个软件学习路径尽量保持一致,因此,可将教学顺序调整为机构组成原理常用机构分析及设计机构运动分析机械与机构动力学机械系统设计。软件与理论课程教学相结合依靠定期大作业实现。大作业的布置一方面遵循软件学习流程、另一方面也要考虑实验可课程设计实施需要。表1所示为理论教学与商业CAD软件结合大作业布置方案。

在机械原理实验教学,一般包含机构运动简图测绘、齿轮范成实验、刚性转子动平衡实验以及机构拼接组装创新型实验,这些实验中可将机构运动简图的测绘实验时间适当后移,然后加入部分机构仿真内容,如对实验机构择其一完成机构建模与仿真,仿真文件作为附件随实验报告一起提交,这样要求有利于提高机构运动简图测绘质量,另外,如果时间合适,可以在机构拼接组装创新实验中加入机构仿真内容,这可以打破实际试验平台的局限性,有利于充分发挥学生的创新能力。

关于机械原理课程设计与商业CAD软件结合,则需从选题、任务量、考核方式等多方面进行考虑,选题方面,由于本文中所提到的软件在机构仿真方面或多或少具有一定的局限性,比如双凸轮机构的仿真就不能很好的实现,有的凸轮机构则建模难度较大,还有如圆锥齿轮,目前常用的建模方法都是简化建模,正因为如此,教师需对课程设计题目的可能实现方案和难度进行把握;其次,尽管引入的商业CAD软件不仅具备了机构运动分析和动力分析的功能,但课程设计的重要目的之一是锻炼学生理论知识的应用能力,因此不应以商业CAD软件的应用完全取论教学所教授运动及动力分析方法,因此,可规定如机构进行运动分析和动力分析,则需要采用教材提供的理论分析方法,包括图解法和解析法,对机构的某一位置进行分析,并将分析结果与软件分析结果对比,通过这个过程锻炼学生运用理论知识应用能力,同时对软件分析和理论分析结果是否正确进行相互检验;最后,考核方式方面,仍然采用答辩方式,并在其中加入机构建模和机构组装考核内容,因为学生中电脑普及率很高,同时机械原理中构件的建模相对简单,因此以上考核内容的加入,并不会给验收考核工作量带来过大的负担。笔者就机械原理课程设计中加入引入工程CAD软件的问题曾在文献中有较详细的论述。

机械原理论文篇8

[关键词]特色专业 机械原理 双语课程 教学改革

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)10-0077-03

近年来,随着我国高等教育由精英教育向大众化教育的发展,人才培养质量与经济社会发展不相适应的矛盾引起全社会的高度关注。以提高教学质量为核心的教学改革工程正全面展开,高等教育已逐步从数量满足型向质量提高型转变,专业人才培养也由原来的“趋同”向“特色”转变。高等学校特色专业建设是优化专业结构,提高人才培养质量,办出专业水平和特色的重要措施。[1]国内许多高校都在把特色专业建设作为求生存、求发展、提升竞争力的一项重要教学改革内容。[2]作为机械类专业的重要技术基础课程之一,机械原理课程对本专业人才的培养具有重要的意义,国内部分高校已逐步开展机械原理双语教学,并就教材建设、教学方法等做了有益的探讨。[3-6]由于我国相当一部分高等院校的机械类专业具有特定的行业背景,所建设的机械类特色专业也具有鲜明的行业特色,在此背景下开设的机械原理双语课程如何适应特色专业建设的要求是值得探讨的课题。

长江大学机械设计制造及其自动化专业2010年获批教育部高等学校特色专业建设点,并于2012年入选卓越工程师教育培养计划。该专业的前身是江汉石油学院石油矿场机械专业,具有浓厚的石油行业背景。近年来,石油工业国际化合作越来越深入,为了促进学科发展, 办出专业特色,本专业就机械原理双语课程的教学进行了积极有效的改革。

一、教材及教学内容选取

从学习英文专业术语和表达方法的角度出发,机械原理双语课程最好选用国外原版教材,目前较好的原版教材有《Design of Machinery》(Fifth Edition)、《Mechanism and Machine Theory》、《Mechanical Engineering Design》等。但上述教材的覆盖面太宽,知识体系庞杂,不但囊括了国内机械原理教材的所有知识点,而且包含人机工程学、引擎动力学等内容,大大超过了国内普通高校对机械原理的教学要求,不符合国内机械原理的教学实际。因此在本专业开设机械原理双语课程时,根据专业定位和人才培养目标,选用了福州大学叶仲和等编写的《Mechanism and Machine Theory》作为教材,该教材主要教学内容与国内普遍使用的《机械原理》(西北工业大学)相近,部分章节顺序作了适当调整。该教材难易适中,学生在预习、复习时困难不大,同时其结构体系与西工大的机械原理接近,便于教师从汉语教学向双语教学过渡。

在教学过程中,我们发现该教材在机构的组成原理、运动分析及机构综合方面的内容基本满足教学需要,但对机器动力学及机构现代分析和综合方法讲解不够深入,难以有效指导学生利用计算机技术解决工程问题;同时由于该教材面向通用机械专业,书中实例偏少且缺乏针对性,对学生创新能力的培养和将来面向石油行业就业的作用不大。为解决上述矛盾,我们在教学内容上做了适当调整,增加了国外原版教材《Design of Machinery》中第11章“Dynamic Force Analysis”的部分内容,并将该书中“Oil field pump”等与石油机械相关的实例引入课堂教学。此外我们还将教学与科研实际相结合,如以新研制的钻机用多级行星变速器为例说明行星传动的组成及设计要点,既做到理论联系实际,又丰富了教学内容,还突出了本课程的石油机械特色。

二、教学方法改革

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。我校机械原理双语课程的教学目的是,使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论,学会常用机构的分析和综合方法,具有进行机构系统运动方案设计的初步能力,同时通过读、听、写、说等方式,培养利用英语学习新知识和进行学术交流的基本能力。

为达到上述教学目的,在教学方法上应做到以下几点:首先,应注重培养学生的主观能动性。在教学中将以“教”为主转变成“教”与“学”并重,在发挥教师主导作用的同时又充分体现学生的认知主体作用。在课堂上,我们注重给学生安排适当时间,让学生提问题、进行小组讨论、完成课堂作业等,使每个学生都参与到听说读写环节,巩固课堂教学成果。其次,注重将传统的板书教学与现代化多媒体教学手段相结合。我们充分利用本特色专业的校外实习基地资源,通过拍摄照片、视频和制作动画等方式,积累了大量机构原理和应用方面的多媒体素材,并适当配以英文说明,将静态的、抽象的机构模型转变为形象的、动态的机构实例,不但能够充分发扬多媒体教学形象直观的优点,而且为将来到上述企业就业的同学预先提供了熟悉相关产品和设备的机会。同时,在授课过程中,将重要知识点和结论书写在黑板上,可弥补多媒体教学呈现较快、不利于学生思考、记笔记和听课不能同步的缺点。最后,在双语教学中遵循循序渐进的原则。我校开设双语课程的要求之一是课堂上英文比例不少于50%,但执行过程中我们发现,如果从第一节课起就严格执行此标准,不少学生会因不适应双语教学环境、英语听力不足等原因产生抵触情绪。因此,我们采用由双语交叉渗透教学到完全渗透教学的方式,前15-20个学时课程中,英语比例逐步由30%上升到50%,易于理解的部分用英文讲解,重难点部分用汉语讲解,允许学生提问和回答问题时兼用英语和汉语,逐步培养学生主动适应英语授课的意识。在后50-55个学时的课程中,则进一步增大英语的比重,力争达到授课、讨论、练习和考试的全英语化,只对少数难以理解的内容适当用汉语引导。

三、考核手段改进

在机械原理课程双语教学中,科学合理的考核方式对检验教学质量起着重要作用。传统考核方式主要依据考试成绩和平时成绩进行,其中考试成绩占80%,平时成绩(包括作业、考勤、课堂提问等)占20%,这种考核方式在一定程度上反映了学生对重要知识点的理解和掌握,但存在以下缺点:(1)考试题目以基本概念和公式为主,题型呆板,不能体现特色专业建设中对学生解决实际问题能力的培养要求。(2)考试成绩所占比重太大,存在严重的“一卷定乾坤”现象。(3)考试内容单一,短时间内死记硬背也可应付,助长了部分学生的投机心理。因此,传统的以考试为主的考核手段,难以全面反映机械原理双语课程的教学效果,不利于双语教学的发展。

鉴于此,对机械原理双语课程的考核方法作了如下改进:(1)增加平时成绩在考核结果中的比重,相应降低考试成绩的比重,有效激发了学生的学习热情,强化了持续学习的动力,提高了课堂互动效果,消除了期末突击复习的种种弊端。(2)实行半开卷考试,增加应用型题目的比重。在半开卷考试中,学生可携带一页书写有与本课程相关内容的A4纸张进入考场。这样可减少大量机械背诵的负担,但一页纸所记载的信息量是有限的。学生要想取得好成绩,就必须认真理解课本内容,用心领会教师在课堂上加入的新知识,将重要知识点进行筛选、综合和整理,浓缩于一张A4纸上。整个过程有利于提高学生的独立思考能力和对知识进行分析、归纳、综合的能力。增加应用型题目的比重则进一步侧重于考核学生运用机构分析和综合的理论知识解决实际工程问题的能力,有利于学生在平时的学习中认真观察、思考,做到学以致用。(3)将机械原理实验成绩列入考核范围。在以往机械原理教学中,实验作为教学环节的一部分,但未纳入考核范围,致使少数学生敷衍应对。为此,我们将实验成绩以10%的权重纳入考核范畴,使学生产生一定的压力和动力,有利于培养学生的动手能力和创新能力。

四、课程设计改革

机械原理双语理论课结束以后,学生将接受为期两周的机械原理课程设计训练。机械原理课程设计是使学生较全面系统地掌握和深化本课程的基本理论的方法,是培养学生初步具有机械运动方案设计和分析能力的重要教学环节,也是培养学生工程设计,特别是机构创新设计能力的重要实践环节。在我校机械设计制造及其自动化特色专业建设中,提高学生的综合设计与创新能力是基本建设任务之一。为此提出如下改革方法:(1)课程设计题目围绕石油机械主线,彰显石油特色。我们拟定了“游梁式抽油机连杆机构的分析与综合”及“往复泵动力端传动机构设计和分析”这两大类题目,并根据实际设备给定不同的已知参数,做到了同班学生之间不重题,既有利于学生之间互相讨论学习,又有效避免了抄袭现象。(2)鼓励学生自报题目,培养创新氛围。对于平时学习表现良好、有明确意愿参加机械创新设计大赛且已确定题目的学生,鼓励其以创新设计大赛题目进行课程设计。(3)鼓励学生采用英文撰写课程设计报告,巩固双语教学效果。由于机械原理课程设计报告中大篇幅的文字论述较少,以公式推导和结论性叙述较多,所以对学生而言,难度并不大,在2周的时间内能够完成。对于采用英文撰写报告的学生,适当拔高其报告成绩。这样可有效激发学生进一步学习和巩固机械原理课程中相关英文专业术语和表达方法的热情。

五、教学效果

近年来我校机械原理双语课程的教学改革收到了良好的效果。从历年对学生发放的调查问卷来看,77.8%的学生表示完全接受全英文课件,92.6%的学生认可机械原理双语课程的教学安排,93.5%的学生认为本课程紧密联系实际,体现了石油特色。本课程的主讲教师在学生的评教中得分均在90分(优秀)以上,说明绝大部分学生对机械原理双语课程的改革持肯定态度。从近5年来我校学生课外科技活动成果来看,“后置三角摆架式长冲程抽油机”获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖,“基于反馈原理的高楼缓降器”获全国大学生机械创新设计大赛二等奖,“含油污水分离器”等20余项作品在省级竞赛中获奖,在此基础上产生了“一种双驴头前置式异相曲柄长冲程节能抽油机”等11项国家专利,30余篇,不但其中大部分成果涉及石油装备及设备,而且是学生在学习机械原理双语课程之后创作产生的,充分体现了机械原理双语课程在我校机械设计制造及其自动化特色专业中所起的重要作用。

六、结束语

通过机械原理双语课程的教学改革,我校总体上摸索出了一套适应机械设计制造及其自动化特色专业建设要求、培养既懂专业又通英语、在石油机械方面具有明显优势的机械类高级工程技术人才的教改方案。由于目前双语课程本身在国内存在的时间并不长,在理论和实践方面尚存在一定争议,所以给特色专业建设环境下的机械原理双语课程提出三点建议:(1)大力培养具有良好专业素质和外语素质的教师,尤其要加强青年骨干教师的培养力度。(2)在教学中应始终将传授专业知识放在第一位,外语知识放在第二位,不可本末倒置。(3)无论何时都不应忽视对学生创新能力的培养。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张婕.高校特色专业建设:现实与前瞻[J].教育研究,2011,(5).

[2] 杨治立,朱光俊,吕俊杰.冶金工程特色专业的建设与实践[J].教育与职业,2009,(18).

[3] 李琳,张铁,李杞仪.机械原理双语教学方法的探讨[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).

[4] 韩建友.机械原理双语教学教材建设[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).

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