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關(guān)鍵詞: 《機械設(shè)計》 課程改革 內(nèi)容設(shè)計 教學(xué)方法與手段 評估考核
1.前言
《機械設(shè)計》是機械(機電)類專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課,同時也是這類專業(yè)學(xué)生的職業(yè)技能課程,該課程的理論性、實踐性、綜合性、靈活性較強,且與其他技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課銜接緊密,是學(xué)生進行職業(yè)技能訓(xùn)練、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、和參加工作所必需的機械設(shè)計知識的技術(shù)基礎(chǔ)。其教學(xué)質(zhì)量和效果直接決定了學(xué)生在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中的動手實踐能力,以及理論理解的深度。
2.課程描述
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程是兼顧理論教學(xué)和實踐技能為一體的課程,它既是一門機械學(xué)科用于思維體系建立的專業(yè)基礎(chǔ)課,同時又是面向生產(chǎn)實際,能夠應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的應(yīng)用技術(shù)課。因本課涉及機構(gòu)和零件較多,要用到較多的理論基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者如用習(xí)慣的基礎(chǔ)課系統(tǒng)性來看待本課,確實會產(chǎn)生“不系統(tǒng)”、“沒有統(tǒng)一研究規(guī)律”的錯覺。實際上,本課程的全部內(nèi)容可歸結(jié)為兩個問題:一是“機構(gòu)怎樣才能實現(xiàn)人們需要的、理想的運動”,二是“零件怎樣才能正常工作”。為了使學(xué)生學(xué)習(xí)中把握這兩個思路,更好地發(fā)揮這門課程在培養(yǎng)機械類高技能人才所必需的基礎(chǔ)知識、基本能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中的作用,根據(jù)培養(yǎng)服務(wù)于生產(chǎn)第一線的高職高專層次的專門人才的定位,我們以建立學(xué)生機械產(chǎn)品的基本思維體系為理論知識要點,以掌握機構(gòu)分析、故障診斷、零部件設(shè)計、設(shè)備調(diào)試、維修和高效率的操作使用為技能培養(yǎng)目標,對原課程體系和結(jié)構(gòu)作了全面調(diào)整,進行了基于工作過程的改革探索。
3.課程內(nèi)容設(shè)計
在課程內(nèi)容設(shè)計上,圍繞解決某一項目問題所必需的知識與技能,重構(gòu)課程體系。首先對畢業(yè)生進行了跟蹤調(diào)查,82.2%的畢業(yè)生認為,在實際工作中《機械設(shè)計》是實用價值最大和使用頻率最高的課程之一,同時采訪了株化、株冶、南車等幾家知名企業(yè),了解他們對機械設(shè)計知識、技能方面的實際需求后,對課程內(nèi)容進行了重組。思路是以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線、以崗位需求為依據(jù)、以工作過程為導(dǎo)向、以勝任企業(yè)工作崗位為目標,根據(jù)生產(chǎn)實際對機械設(shè)計知識的需求,在汲取國內(nèi)傳統(tǒng)機械設(shè)計教材知識精華的基礎(chǔ)上,結(jié)合生產(chǎn)實踐中的實際案例,對教學(xué)內(nèi)容進行了整合,將授課內(nèi)容分為兩個大項目。
項目一:牛頭刨床機械系統(tǒng)分析
項目二:帶式運輸機傳動裝置設(shè)置
項目一以牛頭刨床為切入口,在牛頭刨傳動系統(tǒng)中,包含了帶傳動、齒輪傳動、導(dǎo)桿機構(gòu)、連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、螺旋機構(gòu)和棘輪機構(gòu)等組成傳動系統(tǒng);刀架和工作臺組成的執(zhí)行裝置;電動機的運動和動力經(jīng)變換和傳遞,一方面使滑枕和刀架作往復(fù)直線移動,進行刨削,另一方面使工作臺橫向移動,完成進給。刀架、工作臺的速度和位置靠操縱機構(gòu)來控制。牛頭刨床中的機構(gòu)基本上涵蓋了一般機器設(shè)備中的機構(gòu),具有典型性和普遍性,學(xué)生通過對這些機構(gòu)進行分析,掌握各種機構(gòu)的特點及工作原理,來解決本課程學(xué)習(xí)的第一個問題,即“機構(gòu)怎樣才能實現(xiàn)人們所需要的、理想的運動”。
項目二以帶式運輸機傳動裝置設(shè)計為切入口,通過計算帶式運輸機的運動和動力參數(shù)、設(shè)計帶傳動、齒輪傳動、軸系結(jié)構(gòu)、減速器結(jié)構(gòu)來了解機械設(shè)計的全過程,在教學(xué)中將課程知識與設(shè)計內(nèi)容有機的融合起來,這樣可解決本課程學(xué)習(xí)的第二個問題,即“零件怎樣才能正常工作”。
項目一學(xué)生學(xué)完后必須完成牛頭刨床機械系統(tǒng)分析報告,項目二學(xué)生學(xué)完后要編制帶式輸送機產(chǎn)品設(shè)計說明書、設(shè)計減速器裝配圖、零件圖。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的第一感受是所學(xué)即所用,學(xué)習(xí)的目的性強,學(xué)習(xí)興趣也大大提高,學(xué)習(xí)效果很好。
4.教學(xué)方法與手段的改革
經(jīng)過企業(yè)調(diào)研及多年的教研實踐積累,結(jié)合《機械設(shè)計》的特點,我對本課程的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進行了精心的調(diào)整和改進。采用傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合的“多元合一”(課題教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、虛擬機構(gòu)運動演示、真實零部件測繪、設(shè)計等多種教學(xué)方法融合使用)的教學(xué)方法,較好地培養(yǎng)了學(xué)生的分析機構(gòu)、設(shè)計零部件的能力及綜合運用知識和實際動手能力。
(1)采用合作學(xué)習(xí),使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。
合理組建學(xué)習(xí)小組,按照班級人數(shù)均勻分組,每班一般不超過8組,每組4―6人。每組有一個班干部或團干部,學(xué)習(xí)能力強弱的學(xué)生要搭配,注意計算、繪圖、計算機、英語等特長搭配。通過小組成員合作,巧妙地運用同學(xué)之間的互動,把一些課堂時間留給學(xué)生,讓他們有機會進行相互交流,共同提高。這樣一來,許多原先由教師完成的工作就可以由學(xué)習(xí)小組來完成,教師成了學(xué)生學(xué)習(xí)過程的咨詢者、促進者、參與者。學(xué)生由于主體性得到了體現(xiàn),自然會產(chǎn)生求知和探究的欲望,會把學(xué)習(xí)當作樂事,最終進入學(xué)會、會學(xué)和樂學(xué)的境地。教學(xué)的良性循環(huán)也會因此而建立起來,促進整個教學(xué)過程的發(fā)展,使學(xué)生與新知之間的矛盾得到解決。如項目一學(xué)習(xí)中,有幾個階段安排了機構(gòu)分析匯報,要求學(xué)生制作PPT,這就要求學(xué)生小組成員合作,有的設(shè)計PPT模板,有的網(wǎng)上查詢圖片、材料,有的組織匯報內(nèi)容。通過這樣的活動,學(xué)生提高了知識概括能力、團隊合作能力,為今后工作打下了良好的基礎(chǔ)。
(2)發(fā)揮教師情感的積極作用,建立和諧的師生關(guān)系。
《機械設(shè)計》課程是一門不含情感因素的課程,怎樣使學(xué)生對這門課程產(chǎn)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機呢?這就要求教師應(yīng)博學(xué)多才,且對教學(xué)工作充滿熱情,為原來沒有情感因素的課程注入情感的因素,讓學(xué)生帶著感情來學(xué)。另外,教師應(yīng)該多接觸學(xué)生,多了解學(xué)生,平易近人,這樣就可以深入了解學(xué)生情況,使教學(xué)效果得到及時反饋,從而不斷改進教學(xué)工作。例如,學(xué)生在制作PPT匯報文件時,會出現(xiàn)許多問題,我們一般要求學(xué)生提前幾天將PPT發(fā)到老師郵箱,老師發(fā)現(xiàn)問題后及時用QQ聊天的方式與學(xué)生溝通,這樣既解決了學(xué)習(xí)上的問題,又加深了教師與學(xué)生的感情。教師講的話、提的要求就更容易被學(xué)生接受。堅持在了解中教育,在教育中了解,這樣師生關(guān)系融洽了,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣自然會提高。
(3)嘗試體驗式教學(xué)法。
在教學(xué)過程中,對某些難度不是太大的課程部分,讓學(xué)生代表親自體驗當老師,每個學(xué)習(xí)小組在教師的指導(dǎo)下組織材料、備課、做課件等,然后采取優(yōu)秀小組上講臺講課或采用抽簽的方式確定某小組上臺講課;教師對學(xué)習(xí)中的重點和難點提出問題,各小組進行討論,這種學(xué)與做的結(jié)合,受到了學(xué)生普遍的歡迎。另外幾次PPT匯報,首先是學(xué)生推薦或自薦一個主持人,各小組除了代表陳述外,還要接受教師提問、其他小組同學(xué)提問,教師和各小組長作為評委對各組情況進行評分。每次匯報氣氛都非常熱烈,同學(xué)們熱情非常高,各小組都不甘示弱,匯報材料準備充分,回答問題爭先恐后,團隊精神得到充分的體現(xiàn),學(xué)習(xí)效果也非常好。
(4)身邊教學(xué)法。
本課程除了以兩種典型機械(牛頭刨床、帶式輸送機)為載體進行學(xué)習(xí)外,為了使學(xué)生增加親切感、提高學(xué)習(xí)興趣,還采用了“身邊教學(xué)法”,即鼓勵學(xué)生將身邊熟視無睹的桌椅、門窗、文具、其他生活用品等物體中意料之外卻又是情理之中的工程問題拍成照片或視頻。如補鞋機的機構(gòu)系統(tǒng),自動鉛筆的凸輪機構(gòu),手表中的輪系,雨傘中的連桿機構(gòu),天窗的六桿機構(gòu),拖把上的四桿機構(gòu),麻將機里的齒輪傳動和鏈傳動,校園里挖掘機上的連桿機構(gòu),等等。在課堂上引用為實例,激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究熱情,啟發(fā)他們細心觀察、勤于思考、善于分析、用課程知識解決實際問題,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲,課堂教學(xué)效益明顯提高。
(5)其他教學(xué)手段和方法。
各種教學(xué)方法綜合運用,如采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,制作多媒體教學(xué)課件,并鼓勵學(xué)生課后利用互聯(lián)網(wǎng)搜集課程資料、了解課程信息,使教師和學(xué)生的溝通更為順暢;建立了精品課程網(wǎng)站,教學(xué)資源全部上網(wǎng),方便學(xué)生進行學(xué)習(xí);課堂理論教學(xué)和實訓(xùn)相結(jié)合;采用因材施教、雙邊互動、自主探索式、啟發(fā)式、討論式和研究式等各種教學(xué)方法在教學(xué)中得到了充分的運用,大大增強了教學(xué)效果。
5.評估考核
(1)評估內(nèi)容。
評估內(nèi)容有專業(yè)能力(含知識與技能)、方法能力和社會能力。其權(quán)重分別為70%、15%、15%。專業(yè)能力是每次課要達到的知識目標和技能目標,而社會能力包括承擔(dān)工作的飽滿性,是否富有挑戰(zhàn)性;參與學(xué)習(xí)活動和公益活動熱情,不計較得失;待人謙虛有禮,團隊合作意識強,服從安排,能正確對待批評與不同意見;衣著整潔,注重小節(jié),講究社會公德等。方法能力則包括善用網(wǎng)絡(luò)資源和圖書館資料;勤于摘錄,靈活取舍,善于總結(jié),注重積累;善于獨立思考,提出與發(fā)現(xiàn)問題頻次高;有良好的學(xué)習(xí)作息時間,按時按質(zhì)完成規(guī)定的任務(wù);有適合自己的學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)效率高,等等。
(2)評估方法。
評估方法有自評、互評和師評,其權(quán)重分別為20%、20%、60%。自評或互評分數(shù)明顯不客觀時,以教師評分為準。
一般情況下,專業(yè)能力在小組之間交錯展開。以每個班分為8組為例,代號分別為A、B、C、D、E、F、G、H組,由教師隨機組合考評組和被考評組進行互評,例如:
第一輪隨機組合為:A-B、C-E、D-F、G-H,前面的為考評組,后者為被考評組。
第二輪組合可為:E-A、B-C、H-D、F-G,前面的為考評組,后者為被考評組。
方法能力和社會能力“互評”通常在組內(nèi)通過討論,對照評估內(nèi)涵客觀評價,成員之間必須拉開分數(shù)。
6.教學(xué)效果
通過兩年的探索,《機械設(shè)計》課程教學(xué)取得了明顯的效果,學(xué)生對這門課程的教學(xué)方式進行了肯定,對這門課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣,感覺到真正學(xué)到了不少知識。裝備0912班的方萌同學(xué)感慨地說:“很榮幸大學(xué)里能用這種新穎獨特的學(xué)習(xí)方式學(xué)到這么有用的課程,我會永遠記住您和您所教的課程的?!爆F(xiàn)在該課程主要針對化工裝備技術(shù)專業(yè)學(xué)生進行試點改革教學(xué),今后我將不斷總結(jié)經(jīng)驗,擴大改革范圍,讓更多的學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),真正掌握知識、訓(xùn)練技能并形成良好的團隊合作意識,真正成為新時代高素質(zhì)型技能型人才。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】斜坡屋面;混凝土施工;施工作法;改進建議
A市某住宅樓正在建設(shè)中,住宅樓數(shù)量共10幢,建筑風(fēng)格為歐式,屋頂類型為四坡型屋面。屋頂結(jié)構(gòu)構(gòu)造上,為了增強建筑屋頂?shù)姆浪?,施工人員采用在原混凝土結(jié)構(gòu)上再覆蓋了一層SBS卷材防水層,另鋪蓋上了彩色的混凝土瓦。四面斜坡中,南北兩個坡面坡度設(shè)置為30°-50°,而東西兩個坡面的坡度則設(shè)置為74°。屋頂立面圖見圖1。
圖1 某住宅樓建筑屋面的局部立面圖
結(jié)合圖1和住宅樓屋頂設(shè)計實際,正式施工時采用了兩種施工做法,一種是南北坡面的單面模板施工法,另一種東西坡面的雙面夾模板施工法。經(jīng)驗證,兩種施工做法都獲得了良好的施工效果。
1.斜坡屋面混凝土施工中的方法分析
在該次工程建設(shè)中,坡面坡度不同、方向不同,施工人員采用的施工做法也不相同。
1.1南北坡面的單面模板施工法
住宅樓屋頂南北坡面采用了單面模板法施工,并獲得了良好的施工效益。單面模板施工法是目前建筑斜坡屋面混凝土施工中常用的一種施工法,它的操作相對比較簡易,具體做法為:施工時,當?shù)啄VгO(shè)完畢、鋼筋也綁扎完畢之后,再用振搗棒對混凝土進行振搗,將振搗過程中坍落度小,容易滑動下落的混凝土用振搗棒子刮到上部去,等到初凝后再將早期被刮到上部的混凝土加以振搗抹平。
需要注意的是,盡管單面模板法具有施工難度小、施工簡便易操作的優(yōu)點,但由于其在實際施工時混凝土澆筑質(zhì)量很容易受到各種因素影響,所以施工中必須嚴格控制施工工藝,把握好混凝土澆筑質(zhì)量的影響因素,如屋面坡度、模板光滑度、混凝土坍落度等等,盡量將混凝土振搗密實,以便為單面模板的施工質(zhì)量提供有力保障。想要克服單面模板施工中混凝土的澆筑質(zhì)量問題,在混凝土振搗時,就必須要等到混凝土進入初凝階段后再實施振搗;同時,為了避免混凝土初凝階段振搗帶來的混凝土內(nèi)傷,可選擇采用控制混凝土坍落度、控制混凝土上下段板澆筑厚度的方式來加以解決。
1.2東西坡面的雙面夾板支模施工法
該項工程施工中,由于東西坡面的坡度相對較大,所以為了保證質(zhì)量,施工時采用了雙面夾板支模法進行施工。實際操作時,施工人員利用短鋼筋作模板支架,以此來保證混凝土板的厚度,另外還采用了12號鐵絲來對模板進行加固。
該施工做法完成之后要作全面檢查,及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的不足。在該項工程中,施工人員對東西坡面雙面夾板支模進行檢查時,發(fā)現(xiàn)雙面模板中的轉(zhuǎn)折部位有出現(xiàn)混凝土密集現(xiàn)象,原因是以為轉(zhuǎn)折處鋼筋分布過于密集,振搗棒不易插到并進行振搗,所以導(dǎo)致模板轉(zhuǎn)折處混凝土多呈現(xiàn)出蜂窩狀。發(fā)現(xiàn)這一問題后,現(xiàn)場人員立即對模板實施了淋水檢查法,并通過淋水檢查法判斷出模板發(fā)生滲漏的位置在穿加固鐵絲處,該部位表面雖然沒有發(fā)現(xiàn)明顯的孔洞、縫隙,但淋水后發(fā)生滲漏的現(xiàn)象很普遍,修補難度相對比較大。
2.斜坡屋面混凝土施工滲漏原因分析
由上述可得,在斜坡屋面施工中,住宅樓東西屋面施工時很容易出現(xiàn)滲漏問題,這對屋面施工質(zhì)量的影響極大。分析東西屋面發(fā)生滲漏的原因,發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象之所以會產(chǎn)生,其原因主要是因為模板轉(zhuǎn)折處鋼筋分布過于密集,混凝土振搗不到,所以導(dǎo)致混凝土模板滲漏。但這一問題在東西斜坡屋面施工完畢后,經(jīng)檢查后就已經(jīng)得到了及時的修改與解決,所以在住宅樓斜坡屋面全部施工完成后,東西屋面發(fā)生滲漏的現(xiàn)象已經(jīng)得到了很好的解決。反而是南北屋面,因受到臺風(fēng)天氣的影響,南北屋面在連續(xù)承受了三天雨水侵襲之后,屋面漏點開始增加,嚴重損害了住宅樓屋面質(zhì)量。究其滲漏原因,推斷為南北屋面施工時所采用的單面模板施工法工藝不當,混凝土振搗密實性差,所以導(dǎo)致屋面滲漏。
3.相應(yīng)的改進建議
3.1單面模板施工中的改進建議
斜屋面板現(xiàn)澆混凝土在單面模板上施工,主要靠混凝土自身的凝滯力、模板面的摩阻力和鋼筋網(wǎng)的張拉阻力的限制,至混凝土硬化成型后不再沿斜面下滑。模板坡度超過一定角度后,在混凝土振搗時,模板對混凝土的摩阻力不足以抵消混凝土順模板面的下滑力。混凝土初凝前,其緩慢位移持續(xù)發(fā)生,導(dǎo)致混凝土不密實和內(nèi)傷而滲漏。故建議屋面坡度大于26b時,不宜采用單面模板法施工。
3.2雙面模板施工中的改進建議
采取雙面模板法施工時,由于模板對混凝土施工成型的制約,混凝土板可達到內(nèi)實外光的要求。但由于板的厚度小,除去鋼筋及保護層厚度,中間間隙小于50mm,若鋼筋綁扎位置尺寸有誤差,則振動棒更難插入。因此施工中必須注意防止鋼筋位移及混凝土灌不到位而造成的蜂窩。當澆筑過程中不能觀察到封閉模內(nèi)混凝土的飽滿度時,可采用榔頭敲擊模板聽音探查,并在板底加振,使混凝土下淌充實。另外,可在板上鉆一些直徑4~6mm孔,觀察混凝土漿從孔中滲出情況來判斷是否密實到位。使用小振動棒,按序插振,防止漏插。對無法振到的部位和死角,應(yīng)采用板外振、開窗口、人工插釬插搗等方式,將混凝土振搗密實。加料有困難時,應(yīng)適當配備鐵板導(dǎo)料斗、導(dǎo)料槽等,使混凝土按序到位,防止各部位加料不均勻而造成孔洞。
采用封閉法支模時,宜在上層模板開窗帶并分段支模,面層模板隨混凝土澆筑速度以600~1000mm寬度的水平帶,由坡根向上逐段支設(shè),可預(yù)先做成小塊工具式模板依靠定位螺桿現(xiàn)場與底模固定,現(xiàn)試做一模板設(shè)計,見圖2。施工中可視混凝土硬化情況,適時拆除上層模板以利周轉(zhuǎn)。
圖2 雙面模板制作安裝示意圖
為確保屋面板結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和防水的要求,對坡度大的斜屋面,應(yīng)優(yōu)先采用雙面模板法施工。
3.3施工注意事項
(1)斜坡屋面混凝土還應(yīng)注意在施工過程中防止發(fā)生結(jié)構(gòu)變形。由于模板支撐系統(tǒng)要承受斜坡面?zhèn)鱽淼臋M向推力,因此支撐架應(yīng)設(shè)置斜撐,澆筑混凝土?xí)r按對稱兩坡面同時澆筑,防止因單側(cè)澆筑使支架發(fā)生位移而一邊倒,甚至導(dǎo)致坍塌事故。
(2)斜坡屋面混凝土施工受高處作業(yè)、坡度大小、形狀變化及氣窗、水箱、檐溝等多因素影響,支模及澆筑混凝土均比較困難。由于混凝土板表面積大,失水快和人員上下不便等原因,灑水困難,故須特別重視及時做好養(yǎng)護工作。
4.結(jié)束語
本文以某住宅樓建設(shè)施工為例,對住宅樓斜坡屋面的施工做法作了詳細分析,指出了在斜坡屋面施工中常易發(fā)生的滲漏問題及原因,并在此基礎(chǔ)上探討了相應(yīng)的解決對策,提出了幾點客觀、可行的改進建議,希望對同行工作有所幫助。
【參考文獻】
[1]洪海春,宋峰,高志兵,陶小三.江蘇省農(nóng)村民居集中住宅區(qū)房屋抗震性能探討[J].防災(zāi)減災(zāi)學(xué)報,2010(03).
過程裝備與控制工程專業(yè)主要課程
1.通識類課程
(1)人文社會科學(xué)類
除國家規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容外,由各高校根據(jù)辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標確定。
(2)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)類
主要包括數(shù)學(xué)和物理學(xué),并合理考慮化學(xué)和生命科學(xué)等知識領(lǐng)域。
數(shù)學(xué)主要包括微積分、線性代數(shù)、微分方程、概率與數(shù)理統(tǒng)計、計算方法等相關(guān)知識領(lǐng)域。物理學(xué)主要包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理學(xué)等相關(guān)知識領(lǐng)域。
數(shù)學(xué)、物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)不低于教育部相關(guān)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的基本要求。各高??筛鶕?jù)自身人才培養(yǎng)定位提高數(shù)學(xué)和物理學(xué)(含實驗)的教學(xué)要求,以加強學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理學(xué)基礎(chǔ)。
2.基礎(chǔ)類課程
學(xué)科基礎(chǔ)知識被視為專業(yè)類基礎(chǔ)知識,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)覆蓋以下知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容:工程圖學(xué)、力學(xué)(材料力學(xué)、理論力學(xué)等)、熱流體(流體力學(xué)、熱力學(xué)或傳熱學(xué))、電工電子學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)等。
3.專業(yè)類課程
過程裝備與控制工程專業(yè)核心知識領(lǐng)域包括:機械設(shè)計及制造基礎(chǔ)、過程(化工)原理、過程設(shè)備設(shè)計、過程流體機械、過程裝備控制技術(shù)與應(yīng)用等。
過程裝備與控制工程專業(yè)就業(yè)方向
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、機械及勞動安全等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營管理以及工程科學(xué)研究等方面工作
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在機械、石油、新能源等行業(yè)工作,大致如下:
1、機械/設(shè)備/重工;
2、石油/化工/礦產(chǎn)/地質(zhì);
3、新能源;
4、環(huán)保;
5、其他行業(yè);
6、制藥/生物工程;
7、建筑/建材/工程;
8、儀器儀表/工業(yè)自動化。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事設(shè)備工程師、機械工程師、機械設(shè)計工程師等工作,大致如下:
1、設(shè)備工程師;
2、機械工程師;
3、機械設(shè)計工程師;
4、銷售工程師;
5、壓力容器設(shè)計工程師;
6、監(jiān)理工程師;
7、設(shè)計工程師;
8、壓力容器設(shè)計。
過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標
機械工程專業(yè)主要課程
主要課程:主干學(xué)科:力學(xué)、機械工程主要課程:工程力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、工程熱力學(xué)、現(xiàn)代控制理論、材料加工工藝與設(shè)備、測試技術(shù)、計算機系列課程、經(jīng)營與管理、電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)理論課程。
主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括軍訓(xùn)、金工、電工、電子實習(xí)、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、社會實踐、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計(論文)等,一般應(yīng)安排40周以上。
主干學(xué)科:力學(xué)、機械工程。
機械工程專業(yè)就業(yè)方向
國家有關(guān)部門、科研院所、高等院校、企業(yè)、高新技術(shù)公司應(yīng)用CAD及分析軟件從事各種機電產(chǎn)品及機電自動控制系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計、制造,如:進行工業(yè)機器人、微機電系統(tǒng)、智能裝置等高新技術(shù)產(chǎn)品與系統(tǒng)的設(shè)計、制造、開發(fā)、試驗與研究工作。
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在機械、儀器儀表、新能源等行業(yè)工作,大致如下:
1、機械/設(shè)備/重工;
2、儀器儀表/工業(yè)自動化;
3、新能源;
4、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
5、汽車及零配件;
6、其他行業(yè);
7、計算機軟件;
8、原材料和加工。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事機械工程師、高級機械工程師、結(jié)構(gòu)工程師等工作,大致如下:
1、機械工程師;
2、高級機械工程師;
3、結(jié)構(gòu)工程師;
4、自動化機械工程師;
5、電氣工程師;
6、機械設(shè)計工程師;
7、助理機械工程師;
8、模具工程師。
機械工程專業(yè)培養(yǎng)目標
關(guān)鍵詞:工程師;培養(yǎng)模式;畢業(yè)設(shè)計;教學(xué)改革
畢業(yè)設(shè)計是高等工科院校教學(xué)計劃的重要組成部分,是學(xué)生從學(xué)校走向社會的最后一個實踐性、綜合性的教學(xué)環(huán)節(jié),相對其他教學(xué)環(huán)節(jié)而言,它對進一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,全面提高畢業(yè)生素質(zhì),使之盡快適應(yīng)社會需要起著更為重要的作用。
然而如何搞好畢業(yè)設(shè)計,各學(xué)校由于操作方法不同,結(jié)果也有很大差異。我校在機械設(shè)計制造及其自動化06級畢業(yè)設(shè)計中,本著面向工程師培養(yǎng)模式的教學(xué)目標,采用了模擬產(chǎn)品設(shè)計的教學(xué)改革方案,取得了較好的效果和經(jīng)驗,并從中探討和研究了工程教育培養(yǎng)的目標、要求和方法等問題,對開展工程師培養(yǎng)模式的教學(xué)研究與實踐起到了積極的推動作用。
一、畢業(yè)設(shè)計教學(xué)方案的探索
我校是從2002年開始招收工科專業(yè)本科生的,作為專業(yè)課教師,從學(xué)生一入學(xué)就開始考慮如何開展畢業(yè)設(shè)計了。由于筆者和幾位教師正在研究和設(shè)計一種稱作支盤成形機的建筑地基施工機械,為此曾多篇,出版專著一部。在設(shè)計和研究的過程中,我們深深體會到作為一位機械工程師應(yīng)具備的基本素質(zhì)和能力,聯(lián)想到教學(xué)中的畢業(yè)設(shè)計,如果讓大學(xué)畢業(yè)生達到或基本達到能夠開展類似產(chǎn)品設(shè)計的程度和能力,將會對提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生在就業(yè)中的競爭能力一定會有突出的收獲和效果。但是要完成這樣的設(shè)計,從教學(xué)計劃的時間上看是不可能的。于是,就考慮吸引部分機械設(shè)計愛好者,利用業(yè)余時間,開展第二課堂,進行模擬產(chǎn)品的設(shè)計。
這樣的教改思路與教研組教師和系領(lǐng)導(dǎo)通報之后,立即得到大家的肯定和支持,于是決定在06級學(xué)生中開展一次探索性的、非正規(guī)的教學(xué)改革:由學(xué)生自愿報名,利用業(yè)余時間,開展這項模擬產(chǎn)品設(shè)計的教學(xué)活動。
由于各方面工作都組織得比較好,設(shè)計工作進展順利,同學(xué)們很快就喜歡上了這項活動。并經(jīng)教研組和系里研究決定,即以此業(yè)余教學(xué)活動為起步,延續(xù)到利用畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計時間,進行一次面向工程師培養(yǎng)模式的教學(xué)改革項目,設(shè)計題目確定為《ZPCXJ-×××/××××型支盤成形機結(jié)構(gòu)及機加工工藝設(shè)計》。
二、設(shè)計課題的選擇及設(shè)計任務(wù)的確定
1.設(shè)計課題選擇的依據(jù)
(1)作者近年來一直進行此方面的科技研究和開發(fā)設(shè)計工作,手頭有這方面的研究資料和設(shè)計經(jīng)驗,能夠方便地指導(dǎo)學(xué)生開展這項活動,這是能夠開展此項教改工作的外部條件。
(2)項目組主要成員在開展“支盤成形機”的設(shè)計研究過程中,充分體會到作為一個機械工程師,當他走上工作崗位后所面臨的主要問題和應(yīng)具備哪些基本素質(zhì)和能力。為此對學(xué)校的教學(xué)過程和方法進行反思,促進了開展教學(xué)改革和研究的創(chuàng)新,這是能夠開展此項教改工作的內(nèi)部動力。
(3)這個課題的設(shè)計內(nèi)容比較全面。其結(jié)構(gòu)為一個涉及連桿機構(gòu)、液壓裝置等的中等復(fù)雜程度的機械產(chǎn)品;其制造涉及車、銑、刨、鏜、鉆和磨削等各種冷加工技術(shù),鑄、鍛、焊等各種熱加工技術(shù)和各種復(fù)雜的熱處理技術(shù);其內(nèi)容既包括機械設(shè)計,又包括加II藝設(shè)計。這不僅培養(yǎng)了機械工程師的整體能力和全面素質(zhì),更重要的是實現(xiàn)了教學(xué)目標。
(4)這是一個新產(chǎn)品,一個正在研究和開發(fā)的未定型產(chǎn)品。開展這樣的設(shè)計,不僅局限在機械設(shè)計的理念上,而且更具有產(chǎn)品開發(fā)的意義,這又激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造意識。
(5)這不僅是一個傳統(tǒng)的學(xué)科,而且還可以和其他學(xué)科緊密結(jié)合形成一門新的邊緣學(xué)科。因為學(xué)生必須在了解工程地質(zhì)、地基基礎(chǔ)和建筑施工等方面的基本知識后,方可進行設(shè)計。這是實現(xiàn)現(xiàn)代教育思想,培養(yǎng)新世紀寬基礎(chǔ)、跨學(xué)科人才的重要手段,也是開展此項教改工作的更高層次的目標。
2.設(shè)計內(nèi)容和要求
(1)關(guān)于設(shè)計題目
設(shè)計題目雖然只有一個,但原始數(shù)據(jù)每人一組,設(shè)計的結(jié)果在方案上可以是相同的,但其計算結(jié)果、圖形結(jié)構(gòu)形狀和尺寸等是完全不同的,這樣不僅保證學(xué)生的設(shè)計必須要由自己親自完成,同時還將這個產(chǎn)品開發(fā)為一個系列化產(chǎn)品。這樣有利于學(xué)生在設(shè)計過程中互相協(xié)作、交流和溝通,充分發(fā)揮其主觀能動性,去分析、研究并最終找到一個共同的解決方案。當然,也有不能達成一致意見的,或由指導(dǎo)教師確定,或者干脆就保留幾種不同的方案,形成明顯的對比,更有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
(2)關(guān)于設(shè)計任務(wù)
按照項目組的教學(xué)實施計劃,本次設(shè)計要求每位同學(xué)完成如下任務(wù):
①設(shè)計任務(wù)的內(nèi)容。對“支盤成形”設(shè)備的總體設(shè)計和其兩個主要部件――“工臂工作機構(gòu)”和“推力液壓缸”,從幾何參數(shù)計算、結(jié)構(gòu)原理設(shè)計、結(jié)構(gòu)尺寸和強度等設(shè)計、裝配圖設(shè)計、全部60多個零件及精度設(shè)計、大部分零件加工工藝設(shè)計、復(fù)雜零件的數(shù)控加工編程等進行全面設(shè)計。
②設(shè)計成果的形式。設(shè)計成果要求同學(xué)完成《支盤成形機設(shè)計計算說明書》、“設(shè)備工作系統(tǒng)示意圖”、“總體設(shè)計外形圖”、“各主要部件裝配圖”、“主要部件全部零件圖”、“大部分零件加工工藝卡”、“個別復(fù)雜零件數(shù)控加工程序”等。
三、設(shè)計過程中的知識運用和能力培養(yǎng)
1.知識準備和課題調(diào)研
首先是由同學(xué)自學(xué)《擠擴支盤樁及其成形設(shè)備――技術(shù)與應(yīng)用》等書籍;查閱有關(guān)資料,了解本設(shè)計課題的服務(wù)對象、應(yīng)用價值和國內(nèi)外最新動態(tài)等。這是一個知識準備過程,同時也是一個自學(xué)能力和資料檢索能力的培養(yǎng)過程,更是一個有目的、自覺的課題調(diào)研過程。
之后,帶領(lǐng)學(xué)生深入地基施工現(xiàn)場,進行現(xiàn)場調(diào)研和方案構(gòu)思或方案設(shè)計。這個過程非常重要,是學(xué)生進行理論聯(lián)系實際的重要方式,是激發(fā)學(xué)生應(yīng)用自然科學(xué)知識,發(fā)揮自己的主觀能動性,認識和改造世界,開展創(chuàng)新的良好切入點。
2.設(shè)備總體設(shè)計方案的確立
首先要考慮設(shè)備的作用是什么?設(shè)計要解決的主要問題是什么?在合理規(guī)劃設(shè)備的工作過程和基本要求、設(shè)備工作機構(gòu)的工況特點和動作要求等的基礎(chǔ)上,還應(yīng)考慮設(shè)備工作過程中可能出現(xiàn)的其他問題等。分析和研究之后,即可擬定出“支盤成形機”工作機構(gòu)的工作原理圖、設(shè)備配套裝置及工作系統(tǒng)圖和整個設(shè)備的機械傳動系統(tǒng)及液壓傳動系統(tǒng)圖。
這個設(shè)計過程是十分復(fù)雜的,需要機械專業(yè)方面的基本知識,還需要設(shè)備服務(wù)對象的基本知識。學(xué)生把在大腦中的形象思維轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品模型的初步設(shè)計方案的過程中,常常會出現(xiàn)多種設(shè)計方案,需要進行比較和優(yōu)化,經(jīng)過多次修改或迭代,最終確定合理方案。
3.設(shè)計原始數(shù)據(jù)及技術(shù)參數(shù)的確定
一些設(shè)計只有其原始數(shù)據(jù)還遠遠不夠,必須經(jīng)過進
一步的分析和計算確定一些其他必要的技術(shù)參數(shù),方可進行下一步設(shè)計。這些參數(shù)的確定,常常要運用數(shù)學(xué)和力學(xué)等理論知識進行詳細精確的分析和計算,確保設(shè)計能夠科學(xué)合理,這是對學(xué)生開展技術(shù)設(shè)計的思想意識、從事技術(shù)工作的負責(zé)精神和精益求精的科學(xué)態(tài)度的考驗和培養(yǎng)。
4.部件結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算
機身及推力液壓缸連接裝置的設(shè)計及校驗計算,機身及工臂工作機構(gòu)主要結(jié)構(gòu)尺寸及其各連接結(jié)構(gòu)件的設(shè)計和校驗,零件圖設(shè)計等。推力液壓缸各缸體內(nèi)、外徑的設(shè)計計算,推力液壓缸推、拉力的計算,推力液壓缸的主要結(jié)構(gòu)件尺寸及其各連接結(jié)構(gòu)件設(shè)計和校驗。最后完成機身及工臂工作機構(gòu)和推力液壓缸的裝配圖設(shè)計和全部零件圖設(shè)計等。
設(shè)計計算的知識涉及機械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械設(shè)計、機械原理、液壓傳動與控制等專門知識。這是檢閱學(xué)生基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)扎實與否的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生進行機械產(chǎn)品設(shè)計基本功的強化訓(xùn)練,是學(xué)生能否成為一個合格工程師的必然途徑。
5.零件及其精度設(shè)計
零件精度設(shè)計是一項看似容易,實際復(fù)雜的工作。它是機械設(shè)計與機械加工工藝設(shè)計有機聯(lián)系的紐帶,是機械工程師必須具備的關(guān)鍵技能。機械設(shè)計是否合理,能否達到設(shè)計的要求和理想目的,零件能否加工制造,產(chǎn)品成本是否科學(xué)合理等一系列指標,都與零件的精度設(shè)計有關(guān)。計算和經(jīng)驗雖然在零件精度設(shè)計中非常重要,但通過產(chǎn)品的試驗和試生產(chǎn),發(fā)現(xiàn)缺陷與不足,進而加以適當?shù)母脑觳攀歉匾囊画h(huán)。
6.部分或全部零件的加工工藝設(shè)計
機械加工工藝設(shè)計所涉及的知識包括公差配合、機械制造工藝學(xué)、金屬切削機床與刀具、裝備設(shè)計、數(shù)控技術(shù)和CAM等一系列相關(guān)專業(yè)課。
機械加工工藝過程由若干個工序組成。機械加工中的每一個工序又可依次細分為安裝、工位、工步和走刀。不管什么樣的生產(chǎn)類型都要求有較為細致的組織分工及合理的機械加II藝規(guī)程。作為一個現(xiàn)代化的機械設(shè)計制造工程師,必須具備快速并且合理的設(shè)計工藝路線和填寫工藝卡片的能力。此外,對一些高精度零件,還進行了數(shù)控加工程序設(shè)計,培養(yǎng)和強化了學(xué)生數(shù)控編程的實際工作能力。
7.技術(shù)文件的編制
技術(shù)文件主要是畢業(yè)設(shè)計說明書及其相關(guān)附件等。這些文件是對整個設(shè)計過程的全面記錄和總結(jié),是體現(xiàn)設(shè)計者的思想、意志和行為的書面文件,是完成設(shè)計任務(wù)的重要標志,是設(shè)計者介紹設(shè)計成果、產(chǎn)品價值和使用說明等的重要手段。編制這些技術(shù)文件時,學(xué)生需熟練掌握各種計算機辦公軟件的使用,從而成為一個現(xiàn)代化辦公技術(shù)應(yīng)用和信息技術(shù)應(yīng)用的行家里手。
四、教改成果
1.知識應(yīng)用比較寬闊。學(xué)生在進行畢業(yè)設(shè)計的過程中,不僅對其所學(xué)的專業(yè)知識進行了一次比較全面、細致的應(yīng)用,而且還解決設(shè)計中的實際問題,特別是機械與建筑的有機結(jié)合,使學(xué)生的知識面得以拓寬,這是培養(yǎng)多學(xué)科、跨專業(yè)的現(xiàn)代化復(fù)合型人才的有益探討和有效途徑。
2.能力培養(yǎng)十分全面。這樣的畢業(yè)設(shè)計對學(xué)生的能力培養(yǎng)是多方面的。比如分析問題和解決問題的能力,跨學(xué)科、跨專業(yè)綜合分析問題的能力,計算機輔助設(shè)計和辦公軟件的應(yīng)用能力,產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的基本能力,機械設(shè)計及機械制造的基本能力,科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的初步能力,自學(xué)能力和資料檢索能力,論文的撰寫能力等。
3.學(xué)生素質(zhì)得以提高。在培養(yǎng)學(xué)生能力的過程中,學(xué)生的素質(zhì)也得以大幅度提高,主要體現(xiàn)在如下幾個方面:理論聯(lián)系實際、改造世界的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造意識,新產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的意識、創(chuàng)業(yè)意識和市場意識,團隊精神和協(xié)作意識,精益求精的工作態(tài)度,認真負責(zé)的工作精神,用于科學(xué)工程技術(shù)描述和論證的文學(xué)素養(yǎng)等。
4.教師能力有所強化。通過這樣的畢業(yè)設(shè)計,使教師的科研能力和教學(xué)水平得到有效強化,顯然,這也是培養(yǎng)具有較強實踐工作能力、教學(xué)科研能力和創(chuàng)造能力的,符合時代特色和要求的合格教師的有效途徑,是加強大學(xué)師資隊伍建設(shè)的有效手段。
5.教學(xué)質(zhì)量得到保證。由于這種教學(xué)模式科學(xué)合理,教師在指導(dǎo)中方法得當、孜孜不倦,學(xué)生在設(shè)計中克服困難、全力以赴、興趣盎然,因此取得了良好的效果,教學(xué)質(zhì)量得到保證。
五、存在的主要問題
機械加工 機械工程倫理 機械制造 機械畢業(yè) 機械安全論文 機械導(dǎo)論論文 機械基礎(chǔ)論文 機械結(jié)構(gòu)論文 機械原理論文 機械控制論文 學(xué)習(xí)會計論文 視力調(diào)查報告 教育護理論文 歷史文學(xué)論文