机械制造工程原理范例6篇

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机械制造工程原理

机械制造工程原理范文1

关键词:机械制造以及自动化;就业前景;学科特点;优势

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.030

0 引言

中国的综合实力正在与日俱增,而且综合实力不仅仅是衡量一个国家的基本国情如何,其还能够对一个国家的国家地位起到决定性影响,因此,想要进一步提高我国的综合实力,就必须要大力培养高知识含量、高素质的人才,这样才能够不断提高中国的国家地位和综合实力。机械制造及其自动化是一门专业性非常强的学科,在进行该专业技术人才培养的过程中一定要对社会中的实际需求情况进行调查,并根据教育发展的规律和特性,进而制定机械制造以及自动化专业的高素质人才。下文针对机械制造及其自动化的学科特点和优势以及就业前景和方向进行具体分析探讨。

1 机械制造及其自动化的学科特点和具体优势

1.1 机械制造及其自动化的特点

机械制造及其自动化专业技术中包括计算机科学、自动控制技术、信息技术等等,所以,其也是一门交叉学科,机械制造及其自动化就是对机械设施设备进行设计、制造、控制,以及在生产中的管理,机械制造及其自动化中最为关键的内容就是利用先进的制造技术和方式,为我国现代化建设提供重要的基础保障,有效解决机械制造领域的复杂技术难题,进而提高我国现代化机械设施设备的设计和制造。机械制造及其自动化的关键教学任务就是培养学生们的专业知识和技能,使学生们能够在机械一线生产过程中充分掌握机械设施设备的设计、制造、运用、研发、运营以及管理等方面的才能,进而使学生们都能够成为高技术、高素质的专业技术人才[1]。

1.2 机械制造及其自动化的具体优势

经济建设的不断进步促使我国的科学技术水平也在不断发展前进,很多自动化产品一般都是由电子信息技术进行控制的,并且其也能够完成自身的数据处理和控制,进而提升自动化产品的质量,完善产品的使用性能。另外,随着微控技术的发展与进步,自动化产品的控制获得了更好的技术支持,使得产品的控制更加的简单和便捷。特别值得注意的是,当自动化产品在正常操作的情况下,产品可以再既定的方式下进行运转,不会受到操作者的影响,也就是说,产品在正常运行的条件下,具有安全性和效率性,因此,在技术工业中采用自动化技术,可以大大地提升产品的合格率,提高工作效率。

2 机械制造及其自动化专业所从事的行业和要求

2.1 成为机械制造工程

想要成为高素质的机械制造工程师,就必须有电子学、机械工程学、计算机技术以及控制工程学的基本理论知识和能力,并对机电一体化有着充分的认知,应该通过在平时的教学中让学生们对机电一体化进行基础训练,进而使学生们成为高素质、高技术人才。因此,机械制造工程师必须要对机械设施设备的制造原理、基础、微机原理应用和设计等课程进行良好的学习。除此之外,机械制造工程师能够在国家的国防部门、机械研发部门以及各种企业之中进行机械的设计、制造、运行、控制、管理等工作[2]。

2.2 设计与制造模具

该专业的高技术人才还能够在型腔模、冷冲模和工装设计和制造方面进行工作,比如说机械模具的制造、钳工操作、机械维修等等巩固走,另外,从事机械制造及其自动化工作的人还应该具有工程力学、电工技术、模具设计和制造工艺、机械制图以及塑料成型工艺与模具设计等方面的知识和技能,这样才能够满足当代社会对机械制造以及自动化就业的需求。

2.3 自动化技术

自动化技术主要包括自动控制原理和应用方法、自动化单元技术和集成技术等。自动化技术在当代社会中是非常重要的一门应用技术,从事自动化专业工作的人员必须要对运筹学、自动控制原理、计算机科学、信号与系统、电路原理等知识进行良好的学习和掌握,并能够将其运用在实际的工作之中。另外,自动化技术与计算机科学、化学工程以及电子工程都有着非常紧密的关系,所以,从事自动化工作的人员一定要具备扎实的理科知识和技能基础,一定不要在学习的过程中出现偏科现象[3]。自动化技术专业的就业前景非常广阔,这就是自动化技术与其它学科的关联性影响的,并且自动化技术工作想要转型的话也非常容易。

3 结语

综上所述,我们能够了解到,机械制造及其自动化的就业方向非常广泛,而且就业前景非常开阔,所以,机械制造及其自动化是一门技术性非常强的交叉学科,学生们不但要对自身的学习能力、思考能力、创新能力、应用能力和实践能力进行不断的提升,还应该对专业知识技能进行充分的掌握,而且就业之前还需要获取相应的资格证书,这样才能够使学生们在就业的时候专业技术和能力符合社会对人才的需求,进而逐渐将自身培养成为高素质、高技术的专业人才,促进我国社会建设和经济的发展进步。

参考文献:

[1]丁逊.机械设计制造及其自动化的就业前景[J].群文天地,2012(10):258-259.

机械制造工程原理范文2

作为一门系统化的机电技术,机电自动化技术是当今现代化社会发展的产物,也是社会的关键性标准,在现代化的生产与发展过程中,其发挥着巨大的作用。随着社会的发展,科技也越来越先进,其能够有效促进各学科以及各专业间进行彼此交叉以及融合。随着机电自动化的产生,引起大规模的工程技术革命,其能够在很大程度上影响着工程的产生模式以及工业控制等。在工程机械制造中应用机电自动化能够制造出具有能够实现信息的自动化操控及处理的产品,可以有效提高检测及操控的准确性与可行性。借助机电自动化技术能够对此系统给予合理的控制,从而确保机械可以按照原设计规划成功的实现各操作,而且自动化技术可以避免人为因素的影响,并且借助自动化以及智能化的操作可以有效地提升产品的质量与工作效率。

2自动化在工程机械制造中的应用

2.1柔性自动化技术在工程机械制造业中的应用

借助于电脑信息技术的作用人类研发出柔性自动化技术。它属于一门新技术,能够在技术性操作中进行全自动化的操作,对机械工程进行自动化的操作,从而使得机械制造效率大大提升,并且节约了很多费用支出、物力以及人员。而且,在工程机械制造中科学的应用自动化技术,可以为施工操作人员的人身安全提供有力保障。此项技术在数字化的控制技术的基础上,充分利用电脑信息技术与设备,实现自动化操作,从而极大地促进了中国机械制造业的不断发展,使得机械化生产的效率以及产品质量不断提升。

2.2水泵机械中机电自动化技术的应用

水泵能够将液体科学、准确的输送给其他设备,可以提高液体的压强,并且能够输送很多种液体,其中包括水、乳化液、油、液态金属以及酸碱液等等。水泵主要是把机械外部的能量或原来动机里持有的机械能全部传输到水泵里的液体当中,这样就会使液体获得更大的压强。水泵被广泛的用于很多方面,所以在安装以及应用水泵的时候,使水泵能够增压以及输送液体的能力不断增强,可以有效地促进工程机械制造建设。在自动化技术的作用下,机械能够在更短的时候内促使水泵输送更多的液体,使得液压更高。对于不同性能以及效用的水泵而言,其也具有不一样的安装及制作过程与工作原理。将自动化技术合理的应用到水泵机械制造中,不但能够使得水泵的工作效率大大提升,精简工作流程,同时也能够有效扩展水泵的效能,使其合理的应用到更广泛的领域,降低水泵的实际运作成本。

2.3机电自动化技术在工程机械制造中的应用

机电自动化技术是现代化生产中的重要手段,其极大的促进了工程机械制造业的发展。自动化机械控制技术具有一定的科学性与先进性,其未来的发展空间巨大。在控制理论规定以及科学指导的基础上,机电自动化技术可以完成一体化操作,其中包括系统设计、控制技术以及现场调试等等。所以,此项技术能够有效的加强机械制造中包含的自动控制操作。

3结语

机械制造工程原理范文3

关键词:仿生技术;机械制造;应用

随着人们对生物体认识的深入,借助于生物的特性与功能的研究,仿生设计也将会有更加广阔的前景,通过研究、学习、模仿来复制和再造某些生物特性和功能,来改进现有的或创造新的机械制造。将生物系统的优异功能运用于新技术设备的设计与制造,或者使机械操作技术系统具有类似生物系统。同时也提高人类对自然的适应和改造能力,产生巨大的社会经济效益。仿生技术在机械制造中的应用分析对机械制造的进步具有重要意义。

一、仿生技术的发展概述

仿生技术是一项新的技术,主要目的是实现特定功能,它是根据生物体系的结构性质、能量转换与信息传递过程,系统地运用相互交叉和相互渗透的理论知识与技术手段,它涉及到信息科学、物质科学、生命科学、工程技术学、系统科学甚至经济学等多学科,采用最广泛地运用类比、模拟和模型方法的模仿科学。20世纪仿生技术研究广泛应用在高科技领域,包括机械、航天航空等。仿生科学的突出成就是计算机技术发展推动下出现的各种各样机器人的设计制造和应用,这是宏观仿生技术指导下取得的成果。越来越多的学者开始研究仿生技术,涉及到机械仿生、能量仿生、化学仿生、信息与控制仿生和食品仿生等诸多领域的研究。机械仿生是由多种学科相互渗透、结合而成的一门边缘学科。其主要研究领域有生物力学、控制体和机器人。研究课题包括拟人型机械手,步行机、假肢以及模仿鸟类人的各种机械。仿生技术在机械制造中得到了广泛应用,在机械制造过程中借助于仿生学设计原理,仿照生物的形态结构或机能特点,设计制造用于特殊目的的“功能器件”,开发现代机械化仿生技术与仿生装备研究意义是极其重大的。因此,在机械制造的应用中展示出仿生技术在研究领域中巨大的潜力和无限的魅力。

二、仿生技术在机械制造的应用

仿生技术在机械制造中的应用主要体现在外形仿生技术、结构仿生技术、功能仿生技术的应用,下面逐个进行阐述。

1、外形仿生技术的应用。外形仿生技术是研究和模拟生物机体外部。目能我国外形仿生技术在机械制造领域的研究与开发水平己处于国际领先水平,尤其是农业机械制造方面。我国著名农机专家陈秉聪院士和我国首位仿生技术领域院士任露泉等多位学者共同努力下,模拟蜕螂头前部的外形结构、泥鳅蠕动行走方式和生物弹性等生物外形特征研制出仿生推土机、仿生铲斗、仿生犁等仿生农机具。随着人类社会的进步, 仿生机械已经进入人类各种生活和和工作中。根据手的外形功能, 将杯装饮料机的机械手设计成关节型多指手机构,采用双曲柄机构保证机械手灵活和可靠, 在性能上满足实际应用要求。在机械制造中,外形仿生技术的应用,提高了机械的运用效率。

2、结构仿生技术的应用。结构仿生是通过研究生物肌体的构造,然后建立一部分类似生物的机械设备,使功能上于生物结构相似。由于自然界中生物体表组织经过千百万年的进化,依靠了生物体自身生长机制与生存环境长期作用,使其相成了非常独特的结构和性能。从生物体表组织独特的结构和性能获得结构仿生设计理念的启发,根据生物体的控制系统的结构与功能原理,研究新机械制造以改造现有的自动控制系统。研究者运用结构特征为机械仿生制造提供了最佳的包括宏观和微观的结构原形。例如,蜂巢六角柱状结构是一种经济省料的形体, 飞行器拟蜂巢夹层设计, 既增加结构强度, 又节省材料、 减轻重量。仿蜂巢复合纸板具有特别用处,吸音、 隔热、 防潮效果好,它能够代替木板作高档贵重物品或易碎商品的包装,立面抗压而重量轻。结构仿生模仿生物特殊的结构,是机械制造得到良好的设计和发展。

3、功能仿生技术应用。功能仿生通过神经系统和感觉器官的功能仿生设计制造出机械工具,使人造的机械具有或能够部分实现如感知、运动、操作、思维等高级动物丰富的功能。为了研制的六脚机器人弥补轮式拖拉机山路不便行走的缺陷,研究者以螃蟹为生物模型设计出了一款具备螃蟹运动的灵活、稳定和高效率特性的机器人。这款功能仿生机器人能稳定、迅速的到达目标区域,也是以基因工程、细胞工程等为标志可轻松的越过障碍和裂缝。此外,仿生精确机械化工具和高度自动化技术将获得突破性进展。有学者就提出了仿生钻头的想法,设计一种仿生钻头,希望能够解决钻探工作的一些问题,能够帮助到钻探工作者解决钻头泥包问题。在运用仿生技术中,仿造穿山甲鳞片的钻头体表面,加上仿造穿山甲爪趾的切削齿,这样的机械设计可以减粘降阻脱附,在泥质岩中钻进时可以有效地防止钻头泥包现象及提高机械钻速。我们还能根据人体的特点在机械制造中设计独特的机器,比如说上肢结构原理,提出一种上肢仿生机构,进行优化设计和运动学分析,为制造出灵巧方便的上肢仿生机构提供了理论依据。

三、总结。在机械制造运用仿生技术,使仿生机械产品具有较好的功能和社会效益。目前国内外对仿生机械设计的研究也取得了很大进展。在机械设计上还需要不断创新,不拘于生物能力的模仿。因此,仿生技术必将通过现代生物技术、现代信息技术的延伸和扩展,同时,仿生技术的运用成果可以推动生物学科学科的进步。仿生技术成为现代机械化的核心技术,在研究领域中占有重要地位。本文主要对外形仿生、结构仿生、功能仿生等方面进行分析探讨,希望从这些仿生技术的应用中,得到启示,要更加注重对仿生技术的研究,这对于机械制造的发展具有积极作用和现实意义。

参考文献:

[1] 邱支振;机械工程的未来与仿生[J];安徽工业大学学报;2002, 19 (3)

机械制造工程原理范文4

机械电子是工程科学中的一个跨学科专业,在机械制造,电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。该专业的特色是设计与制造并重,机械与电子、计算机紧密结合,以实现机电一体化和自动化。

主要课程有高等数学,工程数学,普通物理,普通化学,机械制图,工程力学,电工学,电子技术,计算机应用基础,算法语言,微机原理与应用,计算机接口技术,自动控制,测试技术,科技文献检索,机械原理,机械设计基础,机械工程材料,机械制造技术基础,机械振动基础,优化设计,机器人学等。

职业方向:在各类机械类企业,事业单位从事技术研究,产品开发、维护及管理。在各类机械类企业单位从事行业产品销售。

(来源:文章屋网 )

机械制造工程原理范文5

关键词:机械制造;精密加工技术;工艺;应用

随着互联网技术和机械制造技术的不断协同创新发展,实现精密加工工艺流程已经成为制造行业首屈一指的创新技术。我国是工业大国,工业是促进经济发展的重要产业形式之一,机械制造业占据了工业工程项目施工作业的半壁江山。然而,我国要从工业大国转型为工业强国,机械制造行业需要从材料、结构、工艺等多个层面进行完善,结合先进的信息技术手段,利用科学规范原则完成机械制造内容。

1现代机械制造和精密加工的技术特点

1.1柔性化。如今的机械制造车间,基本是采用流水线、模块化的制造方式实行模具生产,因此,需要柔性化的输送制造模块协助其形成流水线。柔性化不仅体现在生产线中的制造模块,还需要根据生产需求细则,利用柔性化管理方法,减少产品错漏的频率[1]。工厂都有统一标准的质量合格线,由于工人流动性较大,无法第一时间就生产出精密精准的产品,需要管理人员采用柔性化生产方法,严控质量关。此外,由于工业市场经济带来的诸多影响,产品的生产流程需要结合信息技术手段才能够提升管理效率,需要将柔性化特点与自动化控制系统相结合,改善材料与产品之间的映射能力。由于工厂内部基本具备模式识别设备,能够实现高精度细节识别,在设置柔性化生产工艺之后,仍然需要将产品类型、材料类型与加工工艺进行柔性化匹配,提高生产效率的同时,也能有效提升市场适应度。柔性化不仅体现在材料产品层面,还需要体现在生产工艺流程以及质量管理层面[2]。1.2虚拟化。虚拟化是现代机械制造业和计算机技术行业紧密结合的重要标志之一。在产品生产之前,需要利用计算机模拟软件对生产参数进行调整,将自动化控制器械的灵敏度进行调整,在此过程中实现生产工艺的虚拟化校验。很多工厂配备了虚拟现实设备,通过软硬件资源的配合,模拟生产数据拟合的结果,通过数据分析结果做出相应决策[3]。结合虚拟化软硬件资源,可以实现高效率工业生产,可以在计算机信息管理平台中模拟生产流程工艺的数据分析结果,辅助管理人员判断流程是否具有合理性和科学性。此外,虚拟化设计不仅需要工业生产过程的合理化和规范化进行辅助,还需要丰富的信息技术应用经验,优化工业产品的设计方案[4]。机械制造和精密加工技术,离不开虚拟化平台的支持,也离不开信息技术手段的辅助。1.3系统性。系统性是现代机械制造业和精密加工技术的普遍特点之一,主要体现在生产工艺流程和管理两个层面上。由于很多工业项目的需求设计内容都涵盖较多零部件,在工厂内制作模具和构件都需要完成系统化配置。根据相关信息系统理论,系统性主要存在于整体与局部之间的关联关系,需要从生产流程内容和需求设计两个维度进行详细剖析。为减少人工操作过程中存在的较大误差和沟通交流不畅问题,建设机械加工管理系统逐渐成为工业工程项目必备建设内容之一。系统性特点有助于完成稳定的产品生产制造过程,能够将生产、销售、质量等因素进行统一标准化管理。此外,系统性还体现在机械工业与信息技术相结合的改进创新生产方式层面上。在完成一个完整的生产流程时,需要充分利用模式识别、人工智能、传感、自动化等技术,逐步建立与完善智能化生产流水线。1.4关联性。关联性主要体现在机械制造产品和市场经济之间的内在联系上。在工业领域内,需要明确市场需求和产品生产之间的关系。如果在工程项目建设的任一环节上出现问题,会严重影响生产制造业和市场经济之间的关联性,进一步影响市场经济发展。工厂不仅承担着生产制造的职能,也需要根据需求设计内容,完成匹配度高的生产工艺流程分析,以此来实现经济和社会效益的双重提升。关联性是将顶层设计相关技术理论应用在工业机械生产制造行业的重要因素之一。现代机械制造工业和精密加工技术之间存在内在关联性,需要相关工作人员严格把控产品质量关,按照市场经济的发展趋势迎合用户使用需求。精密加工技术在现代机械制造中的应用,绝大多数取决于操作工艺和管理手段的关联性。

2现代机械制造工艺

2.1气体保护焊工艺。气体保护焊工艺是焊接作业过程中常见的机械制造工艺之一。有别于传统的电焊,气体保护焊(例如氩弧焊)工艺能够实现高精度、危险系数低的焊接作业过程。气体保护焊工艺能够在焊接过程中利用保护气体的隔绝作用,对金属融化位置与焊接操作进行精准对接。气体保护焊工艺,操作相对传统电焊简单,对人体的伤害有所降低,能够减少高温对人体的影响,减少人力施工成本。不论是对体积较小的电路板或者其他类型薄板进行焊接,气体保护焊工艺能够实现高精准度的焊接操作,同样对于厚板焊接操作,气体保护焊工艺可以实现融化速度快、提升焊接效率、减少焊渣等性能。2.2虚拟制造技术。在机械工程领域内,不仅需要实现生产流水线的产品制作,还需要利用现代化设备进行设计与研发,直到产品流入市场,都需要虚拟制造技术的辅助。虚拟制造技术可以利用计算机硬件设备和软件资源,将需要完成的工程项目建设内容进行虚拟化计算,通过建立数据参数模型,完成生产过程的仿真流程。虚拟制造技术能够有效提升生产效率,还能够辅助进行设计与包装,减少原材料的浪费,有效避免质量漏洞。通过对机械产品的仿真与模拟,可以从工艺优化的角度完成系统性制造内容,可以及时发现产品可能存在的缺陷,提高生产效率。2.3电阻焊工艺。电阻焊工艺在机械制造过程中的应用较为广泛,能够有效提高生产效率。由于此工艺不会产生多余有害气体和过多的焊渣、噪声等污染源,有助于实现生态环保以及绿色生产过程。电阻焊需要将通电正负极的焊接物进行加热融化,结合金属部件,进行焊接操作过程。但是电阻焊工艺的操作难度较大,需要较高精准度和耐心,因此,对专业人员的技术水平和经验要求较高。电阻焊工艺的操作流程仍然需要进一步优化,改善其维修难度大、成本较高的缺陷。但是随着机械制造工业和精密加工技术的相关要求逐渐提高,电阻焊工艺仍然需要在合适的作业需求中进行应用,能够进一步提升环保生产能力。2.4埋弧焊工艺。埋弧焊工艺主要分为半自动和全自动两种模式。全自动埋弧焊只需要焊接操作,用全自动设备输送电弧和焊丝,不需要额外的人工操作。半自动埋弧焊则需要人工手动送入焊丝,然后人工移动电弧,半自动埋弧焊工艺使用的人工劳动成本较高,因此,很多工厂不采用此种工艺形式。在焊接钢筋或者其他应力性较强的材料才会使用埋弧焊工艺,需要工业研究人员进一步完善此工艺形式,优化性能,提高此种技术的生产效率。

3精密加工技术应用

3.1精密切削。精密切削是实现高精准度机械制造工艺的关键内容之一。在实现精密切削之前,需要将待加工的零件进行准确定位,通过计算机软件或者数字编程设备进行参数统一标准设置,严格把控切削质量。为减少原材料的浪费,提高加工利用率,需要将流水线上的所有零部件进行统一质量管理。还需要将切削完成的元件进行抽样检查,通过虚拟现实设备检测半成品的质量合格率。相关工作人员需要将需求内容和生产过程精准对接,提高产品的生产质量和效率,为避免不合格产品数量的增加,需要定时调试切削系统以及软件编程系统。在工厂的生产流水线中,需要定期将作业设备进行降温处理,保障切削过程不被温度影响。此外,结合计算机数据处理软件,将精密切削过程进行数据参数化建模,模拟生产作业流程,避免在实际生产过程中出现较多失误。3.2模具制造。模具制造是机械制造与精密加工领域常见的生产形式之一。模具制造不仅可以应用在机械制造行业,还可以应用在电子通信行业、计算机硬件、嵌入式、自动化控制以及人工智能等多种行业领域。模具制造可以通过打磨、浇筑等技术手段实现产品加工,在选择合适的原材料之后,可以根据定制化需求设计内容,选择模具制造方式。计算机技术和机械精密加工制造相结合,能够提高制造工艺的精度,在建立相关数据参数模型之后,可以高效生产批量产品。但是模具制造过程需要建立相关技术管理系统,将毛坯的各项数据参数与模具参数之间的差距控制在一定范围内,以便于后续打磨和浇筑作业。此外,模具制造可以实现高效率批量生产,对于工业项目的定制化设计需求和高精度产品设计方案,利用计算机技术调整模具制造参数,能够有效提升生产效率。3.3纳米技术。纳米技术是高分子化学原理、物理原理、计算机技术有机结合的机械制造精密加工技术类型。由于纳米技术成本较高,精度要求较高,因此,被广泛应用于军工、航空等相关产业的机械制造过程中。随着数字化机械制造工艺赫尔流程的逐渐优化与完善,纳米技术可以实现高标准、高质量、高精度的生产制造,如芯片电路板、激光核聚变反射镜等相关高精尖产品。纳米技术可以有效提升机械零部件的生产制造效率,还能够协助管理人员优化作业生产流程。此外,由于纳米技术的应用范围较为广泛,可以协助计算机技术和物理学原理的创新研究,将较为复杂的零部件批量生产,实现技术创新和产研融合的生产制造过程。因此,纳米技术可以推动工业产业的不断创新发展,也可以根据行业发展需求,推动产业经济结构的转型升级。

参考文献:

[1]陈建华.我国机械设计制造工艺与精密加工技术的发展现状[J].南方农机,2020,51(24):80+85.

[2]苏永华,丁家献.轻工机械制造工艺及精密加工创新分析[J].轻纺工业与技术,2020,49(12):112-113.

[3]顾佳超.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术研究[J].内燃机与配件,2020(23):120-121.

机械制造工程原理范文6

关键词 创新能力培养 机械制造技术基础 理论教学

中图分类号:G424 文献标识码:A

1 概述

在知识经济与经济全球化的今天,培养具有创新精神和创新能力的高素质人才是社会对高校的要求和期望。①机械工业作为制造业的基础行业,为国民经济建设提供技术装备,它的发展更是需要大量全面发展、综合素质优秀的专业人才,机械工程教育模式必须与快速发展的机械工程技术相适应。从事机械工程高等教育必须创新教育理念和运行机制,跟上时代前进的步伐,大力推行以发展学生创新能力为核心的创造教育。

机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业非常重要的一门专业技术基础课,该课程内容覆盖面广、信息量大,包含金属切削原理与刀具设计、金属切削机床概论与设计、机械制造工艺学、机床夹具设计原理等多门学科的内容。②③同时机械制造技术基础也是一门重在实践的课程,教材中的很多知识需要在实践中学习和掌握,仅凭根据教材进行理论讲解和习题练习远远达不到教学效果,学生不能真正地感受到所学知识的用途,更谈不上如何应用。

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。④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。⑤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,⑥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,⑦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

学生创新能力的培养是各高校面临的一项重要任务,不仅涉及到教师的创新素质、学校的创新环境,还和学生自身的创新思维有关,目前在这方面的工作仍处于起步和探索阶段。为配合创新能力培养的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2010-2011级本科生十个班级为试点班级,从理论教学和实践环节等多个方面对机械制造技术基础课程的教学改革进行了初步尝试,并取得了一定的效果。

基金项目:本文系“山东科技大学群星计划项目”(项目编号:QX2013224)的研究成果;本文系“2013年山东省特色名校工程建设―机械制造技术基础课程资源库”的研究成果

注释

① 刘秀莲.培养机械专业大学生创新能力的方法探索[J].中国电力教学,2013(16):30-31.

② 王素玉.机械制造技术基础[M].北京:清华大学出版社,2012.

③ 张树森.机械制造工程学[M].沈阳:东北大学出版社,2001.

④ 傅水根.创建有中国特色的工程实践教学体系[J].中国大学教学,2004(7):24-26.

⑤ 朱从容.机械制造技术基础课程实践教学改革探讨[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2012(3):6-7.