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序论:在您撰写机械工程时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
英文名称:China Mechanical Engineering
主管单位:中国科协
主办单位:中国机械工程学会
出版周期:半月
出版地址:湖北省武汉市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1004-132X
国内刊号:42-1294/TH
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发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2038
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
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中文核心期刊(2008)
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中科双高期刊
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英文名称:Mechanical Engineer
主管单位:黑龙江省机械工业厅
主办单位:黑龙江省机械科学研究院;黑龙江省机械工程学会
出版周期:月刊
出版地址:黑龙江省哈尔滨市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1002-2333
国内刊号:23-1196/TH
邮发代号:14-53
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1969
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核心期刊:
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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中科双效期刊
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铝轮曲面主被动柔顺控制抛光方法
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多学科层级优化方法的研究及其应用
基于型面特征的三维散乱点云精简算法
【关键词】机械工程测试技术;教学改革;课程
1.机械工程测试技术在教学过程中存在的不足
1.1教学方式没有实现多样化
教学手段落后,以课堂教学为主,学生被动接受,缺乏必要的互动。虽说现在多媒体教学已经普及,但基本上还停留在投影代替粉笔的初级阶段,对现代化教学手段的充分利用还远远不够,对教学手段的改进也期待进一步探索所以可以看出,传统教学模式的弊病会造成学生被动吸收知识,难以充分调动学生学习的积极性和主观能动性,不利于培养学生的创新思维和创新能力。
1.2课程的不合理安排导致基础薄弱
机械工程测试技术需要前期学习的课程主要有高等数学和概率论与数理统计。高等数学和概率论与数理统计这两门课程一般安排在大学一、二年级开课,机械程测试技术一般安排在大学三年级开课,中间间隔的时间比较长,学生对基础知识的遗忘比较严重。而比较普遍的现象是学生在学习这门课程时进人状态较慢。该课程一方面要求学生全面回忆起高等数学、数学分析的内容,另一方面要求学生不断吸收全新测试技术知识。假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通,则相当长一段时间都会处于茫茫然的学习阶段,学习兴趣锐减,积极性受挫。
1.3学生得不到足够的实践机会
机械工程测试技术课程的实验教学中主要存在两个问题:一是由于实验条件有限,难以完成一些较复杂的实验,而且某些简单实验完成的效果也不太好,造成了学生在学习这门课时,感性认识与理性认识相脱节的现象,学生理解这门课程存在一定的困难。二是实验教学中一般要求学生按照实验指导书的步骤操作,有些学生不思考就按部就班完成实验,最终仍然不明白为什么该实验要有这几个中间步骤,知其然而不知其所以然。众所周知,机械工程测试技术是一门实践性很强的学科,所以实验教学对于学习本门课程非常重要。但是由于存在一些这样那样的问题,导致了实验教学不能正常开展,学生动手操作机会少,演示教学多,案例教学较少,实际应用测试结果分析问题的能力不足。
1.4学生接受知识相对比较被动
传统的教学模式主要以教师为中心,上课大多采用灌输式的教学方法,这种模式的优点是有利于教师发挥主导作用,利于教师组织、监控整个教学活动进程,便于教师向学生传授系统的科学知识。但是通过长期的观察,由于,教学手段落后,以课堂教学为主,学生被动接受,缺必要的互动。在以前的教学模式中机械工程测试技术实验教学基本是沿袭传统的教学模式。做实验之前教师将每一个实验从实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容到实验步骤、数据处理等都做了详尽的交待,学生只要按固定步骤操作即可这种传统教学模式,虽然能使学生较快地掌握教材内容,但却影响了学生创新思维的培养,激发不了学生求知的欲望。
2.对于机械工程测试技术改革的几点看法与研究
2.1改变传统的单一枯燥的灌输式教学模式
通过引入多媒体教学,提高课堂教学效果 在测试技术课程学时压缩,测试技术内容不断增加的情况下,把多媒体教学引入测试技术教学,可以改变传统的教学模式采用单纯的黑板、粉笔式课堂教学,缺乏形象、直观生动的特点,使图、文、影、音等多种信息结合在一起。合理的运用多媒体教学可以弥补传统教学的不足,使课程内容化难为易,化繁为简,便于学生对知识的记忆与掌握。而且教师应该改掉灌输式的教学模式改为启发式。启发式教学不仅是教学方法,更是一种教学思想,是教学原则和教观。所谓启发式教学是教师在教学过程中,根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段调动学生的主观能动性,引导学生开动脑筋、积极思维、主动实践,以达到掌握知识和技能,增强能力的目的。
2.2采用案例和基础知识相结合的教学模式
在教学中我们采用案例教学法,结合工程实例,把各个模块的知识有机的结合起来,使学生对模块化知识在实际测试中的具体应用有一个宏观上的认识,加强测试系统系统设计的观念。比如讲解大型钢结构桥梁时,首先让学生分析危险截面所在之处,继而促使学生思考如何贴应变片以测量危险截面处的弯矩,并引导学生思考整个测试系统频率响应函数的建立方法。另外,在分析功率谱时,多数学生误将其峰值视为具有最大振荡幅值所对应的信号,实则不然,功率谱中峰值处对应的信号只能说明其平均能量最大,但其振荡峰值却未必最高,这可以通过讲解测量射流中心速度的方法而使问题明晰。显然,通过工程案例的讲解,不仅加深了学生对电阻应变式传感器、桥电路、A/D转换器和微处理器等的理解,而且有助于其掌握测试系统设计的基本过程,培养综合运用知识的能力。
2.3中心向学生动手实践倾斜
机械工程测试技术课程内容比较抽象,实验在课程教学中占重要的地位。为了加强学生对于课本理论知识的理解,需要安排大量的实验教学。实验应从培养学生的动手能力出发,发挥其能动性,让他们自我解决实际问题众所周知,工程实际中,机械工程师明确了测试任务后,一般的工作顺序是:在互联网上或企业内查询,选用适当的传感器和相关仪器;设计适当的试验方案,组建测试系统;完成测试要求。因此应开设具有实际应用背景的常用物理量(位移、力、压力、振动、噪声和温度等)测量的综合性实验,每个实验相当于完成一项工程测试任务。
2.4优化教学知识结构
教学内容是学习知识和技能的载体。由于机械工程测试技术涉及的知识面比较宽,知识点多而繁琐,针对这一特点,我们在教学过程中把相对离散的知识模块化,把知识点分为信号认知模块、信号分析模块、信号调理模块、传感器基本知识模块以及测试装置性能测试模块等,使每个模块的知识系统化,让学生能够分模块的掌握有关的知识。在把知识模块化的同时,我们根据突出重点,注重实用的原则,在满足教学要求的条件下精选授课内容。当然,要达到上述要求应做好两方面工作:一是确定教学内容是什么,二是怎样将这些教学内容组织成一个合理且实用的有机整体。
3.结语
机械工程测试技术相对于其他的课程最大的特点之一便是其实践性。而且多年的教学经验也显露出老师难教,学生难学的特点。我们应该应用形象、直观、生动的形式充分调动学生的积极性和学习热情。再但前的发展形势下,提高学生综合素质,特别是培养学生创新意识和能力,任重而道远。希望通过以上学改革,相信能够在一定程度上提高机械工程测试技术课程的教学质量。 [科]
【参考文献】
[1]陈光军,常江,张连军.测试技术实验教学改革与学生创新能力的培养.实验技术与管理,2007,2(129~130).
英文名称:Materials for Mechanical Engineering
主管单位:上海科学
主办单位:上海材料研究所
出版周期:月刊
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-3738
国内刊号:31-1336/TB
邮发代号:4-221
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1977
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
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中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
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中文核心期刊(1996)
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关键词:机械工程;应急设计;途径;
一、引言
近年来,全世界人为和自然灾害造成的灾难日益严重,并且呈现出社会性、突发性、破坏性、连续性、难预报性等特点。自然灾害如洪水、地震、台风、森林自然大火、海洋自污染等;人为灾害如人为环境污染、交通事故、计算机网络黑客入侵、火灾、核电站事故等。为了抗灾、减灾和救灾,保证人类社会持续发展和国家安全已成为当今国际社会普遍关注的一项重要课题和共同的紧迫任务,引起各国的重视。
二、机械工程应急设计的含义及对象
(一)机械工程应急设计的含义
它是这样一个设计系统,即在由于人为或自然灾害致使设计系统内部和外部环境波动的非正常情况下,实现特殊要求的急需的非现成的机械产品、装备的快速设计系统。机械工程的应急设计是非常重要的问题。所谓机械工程应急设计是指非现成的而需快速应急的设计,往往包括快速设计与制造,而且是属带灾难约束的非正常情况下的快速设计与制造。
(二)机械工程应急设计的意义
开展机械工程应急设计研究的目的不仅是提高自身学术水平,更主要是获取较大的经济效益和社会效益。其意义在于:
一是机械工程应急设计的深入研究将为人们发明创造新机器、新机械提供有效的理论方法;
二是机械工程应急设计研究能加速机械专家智能化,实现真正的“专家”系统,有利于加速机械工程设计水平向自动化、智能化、最优化、集成化实现;
三是应急设计的机械产品提高了产品在同类产品中的竞争力,特别是当专利产品技术形成产业化的时候,可以创造出较高的经济效益及社会效益;
四是在机械工程应急设计的实践中培养了设计人员的创造性思维,增强了其创新能力,提高了人们进行应急设计的自觉性及技术上的可操作性,使机械工程创新成为一种工具和手段。这样,就促进了新产品的繁荣与更新,为社会创造了财富。
机械工程应急设计充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等)进行构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等;二是创造设计出新机器、新产品,以满足新的生产或生活的需要。机械工程应急设计是建立在现有机械设计学理论基础上,吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益知识,经过综合交叉而成的一种设计技术和方法。
三、加强机械工程应急设计的途径
(一)运用现代的设计方法
如快速设计、模块化设计、协同设计、自适应设计、大规模定制设计等也隐含着快速设计的含义。但是一般很少考虑人为和自然灾害的非正常情况下的特点,特别是考虑设计资源和设计系统本身受损情况。换言之,应急设计有自己的属性和特点,应该在吸取或借鉴现代设计理论、方法和工具中有益的思想、方法基础上,针对应急设计带灾难约束的特点去研究。
(二)坚持模块化设计创新
产品机械结构的模块化,必然带动控制系统的模块化。制造系统的模块化,除加工设备的模块化以外,又将带动物流系统和系统控制的模块化,就是要求在相对独立的不同层次中都实现高度规范化和模块化,给不断按需求重构设备或重构制造系统提供了条件。
解决相似问题的关键是找出相似系统各尺寸参数的相似比。根据各种物理现象的关系式推导出的由物理量组成的无量纲数群为相似准则。与相似准则各参数对应相似比组成的关系式称为相似指标。在基本相似条件基础上,用相似准则、方程分析、量纲分析列出相似比方程,可求得相似比。
模化设计是在开发新产品时,在相似的模拟工作条件下,设计相似的模型进行试验,通过测定模型性能,预测产品原型性能,分析设计的可行性并进行必要的修改,进一步取得最优参数和结构。产品系列设计是在基型设计的基础上,通过相似原理求出系列中其他产品的参数和尺寸。设计步骤是先设计基型产品,确定产品系列是几何相似还是半相似,选择计算级差,求得扩展型产品的参数尺寸,确定系列产品的结构尺寸。几何相似的产品还可按相似关系以生产成本进行估算。
(三)应急设计的研究要具体问题具体分析
应急设计的研究应针对各种机械产品和装备的灾难约束进行具体灾因和特性分析、决定对策,研究设计方法及其实现,提高应急研究的理论水平,从而更好的指导实践;利用上述先进的方法、技术、工具,建立设计系统平台;从而形成其系统理论和体系,并注意在理论与实践相结合的过程中不断地完善。
四、结语
机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是现代机械工程师,使学生接受机械工程领域的基本知识和专业理论知识,受到机械工程师基本技能的训练。学生毕业进入企业后,除具备机械设计制造及其自动化专业的一般知识与能力外,作为现代机械工程师,还应具备以下能力:(1)能够正确判断机械设计制造及其自动化专业领域的工程实际问题;(2)具备针对工程实际问题的系统分析能力和解决问题的能力;(3)具备机械制造行业的工程设计、工程开发能力;(4)能适应机械制造行业涉及学科的交叉性和复杂性,具备协调与合作能力;(5)具备终生学习的能力。
二、机械工程系列核心课程教学培养现状
机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程,以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强,与相关课程关联关系强,在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。以《机电传动控制》为例,该课程的理论性、实践性和综合性强,涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面,关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程,和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程,甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学,在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中,机械工程系列核心课程均存在内容量大,知识面广,教学以理论为主,实验为辅的现状。理论教学方面,由于原理图多,文字叙述较抽象,学生又无实物接触,难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓,不仅影响了学生的实际应用能力,也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节,多采用验证型实践教学,且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性,更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节,即考试,现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握,比较理论化,并不注重与工程实际的联系,往往出现教师为考而教,学生为考而考、考后即忘的现象,无助于对工程技术人才的培养。机械工程领域知识的复杂性和交叉性,使得实际工程问题通常是隐性的,学生毕业进入企业后,无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案,企业必须投入相关资源进行二次培养,企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此,工科院校机械设计制造及其自动化专业,针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革,培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要,是适应社会发展需求的需要。
三、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列
核心课程教学改革研究与实践我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标,贯彻以工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念,打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式,以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容(含实践教学)安排、教学方法以及师资和教材建设的核心,系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目(一级项目),其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程(含实验),这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”,极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时,工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,构建真实的工作场景,以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题;解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下,学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺,以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状,使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进;解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题,真正避免现有教学制度下,老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。针对教学体系改革,建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系,优化课程结构,改革教学内容。如教学过程中,以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线,给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数,要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究,又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容,注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时,将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合,扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”“、80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式,使学生易学,老师易教。在《机电传动控制》课程教学改革过程,共有三条主线:其一,课程自身教学系统主线;其二,工程设计项目与实验教学主线;其三,对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开,最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中,在授课教师的带领下,进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多,工作量大,单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场,极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习,课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导,学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作,完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项,目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨,课后主动学习时间大增,在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色,而不是以往的“填鸭式”教学;学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力,达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革,强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验,培养动手操作和创造能力,注重该课程与相关课程的关联设计,注重该环节理论与实践的联系;对于考试环节,不以最后一考来定输赢,而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合,笔试与口试结合,注重工程设计的实际应用方面的考评。
四、总结