欢迎访问发表云网!为您提供杂志订阅、期刊投稿咨询服务!

机械一体化论文大全11篇

时间:2023-03-16 15:52:17

机械一体化论文

机械一体化论文篇(1)

2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。

二、煤矿机械中的机电一体化分析

1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。

2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。

3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。

机械一体化论文篇(2)

二、一体化教学模式的内涵与优势

(一)基本内涵

一体化教学模式是指将专业课的理论教学与实践教学有机结合,它力求改变传统的教学模式,重新整合各种教学资源,突出能力本位的技术技能型人才培养目标。在整个教学环节中,理论教学和实践教学交叉进行,抽象理解和直观演示轮流出现,没有固定的先实践后理论或先理论后实践,由师生双方共同围绕项目任务,进行边教、边学、边做来完成某一具体工作任务,依任务需要来进行理论知识和实践技能的学习。这种教学模式突出了“教师主导和学生主体参与”的教育思想,做到了“教室车间合一、教师师傅合一、学生学徒合一”的三个合一,体现了中等职业教育的实践性、开放性、实用性。

(二)优势

1.该教学模式以综合职业能力作为培养目标,学生可以比较全面系统地获得专业能力、方法能力和社会能力,毕业后的岗位适应能力很强。2.解决了理论与实践脱节的问题,减少理论课与实习课之间知识的重复,增强教学的直观性,有助于教学质量的提高。3.能推动专业课教师在课程改革、一体化课程教学、教材编写等方面的能力提高。4.有利于师资、教学设备、多媒体资源等教学资源的合理配置与优化组合。

三、一体化教学模式的改革实践

一体化教学模式改革要想在中职学校顺利进行,并取得理想的育人效果,首先要有学校管理层的高度重视和强力推进,然后还要有专业课教师对该模式的认可与高效执行力,以及一体化教材、一体化教学场地、一体化教学评价等配套条件的及时跟进。笔者所在学校机械加工技术专业得益于国家中职示范校建设,从师资力量和实训设备等实施条件较好的专业核心课中,选定了“车工工艺与技能训练”、“数控车工床编程与操作”、“极限配合与技术测量”和“机械制图”4门课程作为试点,在一体化教学模式改革方面积极实践并取得一定成效。现仅从以下3个方面以介绍。

(一)打造“业务精良、技术精湛”的一体化教学团队

由于一体化的教学特点,教师既要讲授理论知识又要讲授实践知识,这就要求教师既要精通本专业的理论知识。又要能够熟练掌握实践操作技巧,尤其是碰到一些问题的解决需要理论与实践巧妙地结合,这就需要能将专业理论与实践融会贯通的“双师型”教师。在“双师型”教师培养上,我们采取了以下措施:1.更新教育理念。通过“一体化课程改革教学资源网”学习一体化课程开发技术规程、一二批试点学校一体化课改经验,研读赵志群教授的《职业教育工学结合一体化课程开发指南》等与一体化教学有关理论论述,[1]从教学理念上提升专业课教师的认知。另外,从北京工贸技师学院聘请专家进行专业讲座,并对教师一体化教学设计做针对性指导,教师的一体化实施能力大幅提高。2.提升专业技能。结合中职学校教师“国培项目”和“青年教师企业实践项目”,专业组派出4名骨干教师参加培训。利用寒暑假,与校企合作企业实施了专业教师下企业实践活动。通过企业实践,了解企业生产组织方式、工艺流程、产业发展趋势;熟悉企业相关岗位职责、操作规范、用人标准及管理制度;学习所教专业在生产中的新知识、新技能、新工艺、新方法,增进对企业生产和产业发展的了解。此外,合作企业北京数码大方科技股份有限公司(CAXA)选派公司技术骨干,在校内PLM体验中心对全体专业教师进行软件使用培训,感受了PLM体验中心在数控课一体化实训教学中的应用,同时,对自治区大赛指导教师专门进行技能提升培训。对于没有取得技能证的教师,通过与在校生一起培训考取了数控车工技能证书。部分教师还参与了“引企入校”企业技术服务。

(二)编写“理实结合、必需够用”的一体化教材

教学模式改革最终要以教材为载体进行体现和传播。一体化教学要求教材既能体现实践操作的技术要领,又要能深入浅出地展示出蕴含在其中的道理,便于中职层面的学生阅读和理解。目前,由劳动和社会保障出版社组织一体化课程改革专家、试点院校骨干教师编辑出版的系列一体化教材《零件普通车床加工》理念非常先进,也很适合一体化教学。[2]但由于笔者所在学校使用的机床设备、操作系统、刀具和毛坯材料等实际条件所限,无法选用该教材。因此,编写一套符合自己学校实际的校本教材非常重要。专业组通过企业调研确定机械加工技术专业人才培养目标,参照中级车工、中级数控车工国家职业标准开发核心课程标准,请专家审核课程标准。成立教材编写小组,确立编写主体思路。根据课程标准,确立“车工一体化教程”、“数控车工一体化教程”、“机械制图”和“极限配合与技术测量”4本教材的项目名称及工作任务,企业专家审核教材任务的合理性后,聘请出版社编辑进行教材编写培训,编写样章,编委会讨论确定编写体例后,分工编写形成初稿,选定实验班试用。通过教学实施反馈,对不合理之处再次进行局部修改直至最终定稿。由于教材符合学生认知规律,适合学校的教学条件,使用效果非常好。

机械一体化论文篇(3)

1.1智能化依据多学科知识理论,构建人类智能模拟体系,将其运用到机械构造上,从而使得机械具备一定的分析推理能力,并且慢慢去取代人的劳动,这是未来机电一体化的发展趋势之一,也是其区别于传统机械自动化技术的关键所在。当然,实现智能化,需要以多学科去进行理论研究,建立模拟系统,由此将其引入到机械设备上,以实现机电一体化的智能化。

1.2迷你化所谓机电一体化的迷你化,就是使得机电设备在保证运作效率和质量的同时,使得其体积不断减小,其能耗不断降低。很多情况下,运用于工程机械的机电一体化技术,在对于其结构进行改造升级的同时,也使得其体积变大,这样很不利于生产操作工作的开展。由此,迷你化,将成为未来机电一体化的发展趋势之一,也是很有必要的。

1.3数字化随着计算机技术的发展,网络数字技术得以广泛应用,其在工程机械方面同样可以使用。也就是说,数字化发展,也是机电一体化的发展趋势之一,在这样的导向下,未来的机电一体化可以动态化的实现平台操作,各个环节实现资源共享,这将成为促进生产效率进一步提高的重要举措。

1.4环保化机电一体化未来发展同样需要将环境保护考虑进去,这是建设环境友好型社会的重要内容,也是企业责任的具体表现。对于机械行业来讲,如何保证在机电一体化技术应用的同时,避免产生生态污染,增强其循环利用效率,是很值得我们去不断探析的问题,这也是决定机电一体化实现可持续发展的关键性问题。

1.5整体化现阶段机电一体化技术运用与工程机械领域,还不是很充分,仅仅在部分环节有着比较广泛的应用,要想真正实现机电一体化在工程机械方面的效能,还需要从多个角度去开展研究和探索,构建工程机械体系,使得工程操作质量和效益得以提高。由此,整体化发展,也将是机电一体化技术在工程机械领域方面的发展趋势之一。

机械一体化论文篇(4)

2机电一体化在机械制造业中的应用措施

1)监控系统。在工程机械中对机械一体化技术进行应用,可以安装自动报警系统和故障诊治系统,从而对工程机械中的液压系统、传统系统等装置实施实时监控。工程机械在工作过程中如果监控系统出现了异常状况,系统将会自动寻找发生故障的设备,并对故障地点进行确认,同时会在第一时间内发出警报,使工作人员意识到故障的发生。可见,在机械制造中对机电一体化技术进行利用不但可以提高工作效率,而且也使工作人员的工作环境得到了改善,有效的降低工程机械设备出现损坏的可能,有效的缩短了维修时间,延长了机械寿命,从而提高了机械在生产过程中的经济效益。2)控制柴机。通过机电一体化设备可以控制油门系统,将升温控制系统和电子调速器安装在柴油机上,可以有效提高在柴油机控制上的便捷性,从而提高工程机械的经济效益、安全性。3)降低能耗,提高生产率。传统的工程机械不仅耗能高,而且生产率低。在对机电一体化技术进行应用后,耗能高,生产率低等现象得到了巨大改观。例如,例如在传统工程机械中液压机在能量上的利用率不足30%,而且生产率很低,而将机电一体化技术应用的机械制造行业中后,在液压挖掘机中安装电子监控系统。系统安装后,通过测试可以发现,设备在能源消耗上变得更少,同时生产率也获得了有效的提高,也可将电子调速器安装在柴油机上,柴油机则可通过自己工作的实际情况对工作模式进行适当的调整,从而对柴油机在能源上的消耗进行合理控制,提高采油机的工作效率。4)机电一体化应用中的基础技术。机电一体化应用中涉及到许多基础技术,这里面对以下三点基础技术进行重点介绍:①计算机集成制造,CIMS合理的将人、生产管理以及控制构成一个统一的整体,实现在原料、设计、生产、出货整个过程的全局控制。从目前情况来看机械制造已经初步实现了全过程自动化,但“自动化孤岛”管理很难适应现在企业在实际生产中的需求,因此在日后的发展中,要逐渐实现资源共享,对生产过程要进行统一管理,从而满足生产需求。②现场总线,现场总线的主要作用就是对控制室内中的设备、仪表之间的数字式之间的通信。传统的信号传输技术已经无法满足现代生产需要,因此应当利用现场总线技术对其进行合理取代,能够实现对现场的仪表实现同更高级的控制系统之间进行双向传送。③交流传动,在机械制造中传动技术有着不可替代的作用,微电子技术以及电力电子技术的发展为交流调速技术发展提供了有力的支持,因为交流传动技术与直流传动相比有着许多优点,因此随着技术的日益成熟、时间的推移,直流传统将会被交流传统所取代。数字技术的发展为矢量控制技术的实现提供了有力的支持。与此同时,直流调速水平也正逐渐的被交流调速超越。

3机电一体化技术未来发展趋势

1)数字化。机械制造业微控制器的发展为机电产品向数字化发展打下坚实的基础,而计算机网络技术的快速发展则为机电一体化向数字化发展铺平了道路,机电一体化软件产品在实现数字化必须要具有可靠性、易操作、自我诊断等多方面的优秀能力。数字化操作将会机电设备显示远程操作及诊断和修复。2)网络化。局域网技术和现场总线技术使家用电器网络化变成为了可能,在家庭中可以利用网将所有的用电器都集中在一起,从而体验高技术带来的好处。由此可见,机电一体化产品应该朝着网络化方向发展。3)智能化。实际生产中使用的机电产品要想在使用中发挥出本身的优势就必须要具有思考能力,能够对出现的问题进行推理判断,并且可以依据推理从而做出准确决策。例如,在CNC数控机床上加入人机对话等。同时随着神经网络、小波理论技术的发展也为机电一体化技术发展提供了一片新的天地。

机械一体化论文篇(5)

一、导言

现代农业的重要内涵就是用现代物质条件装备农业,用现代科学技术改造农业,提高机械化水平,提高农业劳动生产率,中国政府已经将发展农业机械化列入国家支持政策,提出走符合国情的农业机械化发展道路。近几年来,有关学者从经济学的角度对如何发展农业机械化开展了多角度的研究,提出了一些新的观点,为农业机械化的发展提供了重要的政策理论支撑。

(一)农业机械化与农业制度的历史变迁

中国的农业机械化的发展是从建国后开始的,伴随着制度变迁发生了重大波折。随着家庭联产承包责任制的推行,以市场需求机制为基本特征,农业机械作为商品进入了流通领域,个体农民拥有和经营农机数量迅猛增长,为农业机械化发展注入了活力。当改革的设计目标还远远没有定位在市场经济体制上时,农民发展农业机械化的一系列实践清晰地走在市场化道路上,承包制中的农机户是最早的市场活动主体,农机经营服务一经诞生即按市场机制运作,自买自用的小农经济的生产经营方式和理念已被打破,初步形成了以获取最大经济效益为中心,以个体私有私营农机为主导的历史时期。农民成为农机投资与经营的主体。

(二)农业机械的功用

农业机械是在农业生产中代替人力和畜力来进行农业耕作的现代化装备,提高了农业生产效率,大大降低了传统农业的劳动强度,越来越被人们接受。另外,农业机械在繁荣农村经济,增加农民收入方面也起着举足轻重的作用,因为现在的购机者主要将农业机械作为资本品投资购置,用于提供作业服务来获取收入,增收致富。另外,农机的购置还满足了购机户自身的生产、生活需求,如完成自己的农田作业,甚至将运输机械还作为交通工具使用,成为生活水平的一种体现。从一定意义上讲,农业机械在农民中所拥有和使用的程度已成为农民致富、实现小康生活水平的重要标志和手段。这些都说明了农业机械在我国具有多功能性这样一个独特的特点。

(三)与农业富余劳动力转移之间的关系

农业剩余劳动力转移与农业机械化的相关性颇有争议。有的学者认为,农村剩余劳动的转移促进了农业机械化的发展,如集体经济发展水平、原有农用机械化水平、剩余劳动力的转移程度等因素影响了农机的户有户营发展水平(陈升,1986)。杨敏丽等学者进行的实证分析发现,农业机械化水平与第一产业从业人员占全社会从业人员的比重显著相关,农机化作业水平每提高1个百分点,第一产业从业人员占全社会从业人员的比重下降约1个百分点(杨敏丽,2003)。祝华军利用农机净值建立估计模型得出了农业劳动力转移数量同农业劳均农机净值和劳均耕地面积呈显著的正相关性的结论,即农业从业人员人均农机净值增加1元,则全国将有11万农业劳动力被农业机械替代出来(祝华军,2005)。二者之间的关系如何,本文将进行分析。

二、样本数据的选取与变量设置

(一)数据资料的选取

在样本指标选取上按照全面性、简洁性、可操作性原则,参阅国内相关农业机械化与经济发展的文献,选取全国时间序列数据建立模型,选取时段为1983~2006年。这是因为安徽凤阳地区极少数生产队从1978年年底开始试验的家庭承包责任制在我国农村的大范围推行是逐步实现的。1980年1月。全国只有1.0%的村庄实行家庭承包责任制,1980年12月为14.4%,到1983年底,97.7%的村庄实行了家庭承包责任制(林毅夫。1988),因此,本文认为1983年是我国新时期农业机械化发展的时间分界点。

本文数据均取自历年《全国农业机械化统计年报》、《中国统计年鉴》和《中国农业统计年鉴》,并进行适当处理,其中,2006年的全国农业机械总动力是农业部农业机械化管理司提供的统计数。同时,本文认为在这个时期以1996年为分界时点,我国的农业机械化发展受到从计划经济体制转向市场经济体制下国家支持农业机械化发展的方式和政策进行重大调整和改革的影响,本文也有意考察这个政策变化的影响。

(二)变量设置

本文在度量影响农业机械化发展的因素时,选取了劳均土地经营规模、农民可支配纯收入、农业劳动生产率、农业劳动力转移比率、农业机械产品价格、政策变化等指标作为解释变量。

1被解释变量——农业机械化发展水平。本文关注的是农业机械化发展水平这一概念,对其测算是一个关键,农业部根据耕整地、播种和栽植、收获、粮食、植保和灌溉机械化程度计算农业机械化综合作业水平,学术界通常取前三项作业机械化程度,按其权重其平均值,但是,这种方法误差很大,业界学者也有不同的看法,计算也颇复杂。考虑到在我国不同地区不同作物的生产环节差异太大,对机械化要求不同,在此不直接测算各项农业机械化作业水平,而是采用亩均农业机械总动力(PAM)的高低来反映农机化发展状况,其高低可以直接测度农业机械化发展水平。这里不考虑农业机械从事非农生产和用于农民生活中的比重,而假定本文所界定范围的农业机械从事的都是农业生产活动。

2解释变量。农业机械的使用目的直接决定其发展的一些因素选择。改革开放前,农业机械以规模经济技术因素投入。主要是提高劳动生产率和降低劳动强度,影响其增加的因素显然不同于实行家庭承包责任制以后,农业成为一般的资本品,私人投资成为主体,投资的目的主要是从事农机作业服务,获得收益,增加收入,而农民使用农业机械的目的是降低农业劳动强度,提高劳动生产率,增加生活舒适性。因而,农民的收入等个体因素均会对农业机械投资产生影响,进而影响农业机械化的发展。这里设定农机作业价格、作业成本以及单位面积作业收入不变,综合影响农业机械化发展的主要因素,本文在计量分析中考虑以下几个:

(1)农户的土地经营规模。本文以农业从业人员的劳均经营耕地面积(PFL)来反映农户的土地经营规模。据有些研究和作者的调查表明,地块平均大小(即耕地细碎化程度)比该指标还要小,更适合用在此处分析,但是系统的统计资料并不完整,无法使用,因此,本文借PFL来反映土地经营规模,规模越大,越能充分发挥农机作业的规模效应,降低单位作业成本、地块间转移成本和交易成本。从农业机械发展的总量上看,一些学者预计的由于受到户营耕地细碎化对农业机械化可能产生的不利影响似乎并没有出现,其中原因值得研究,难道在中国农业机械化发展可以背离基本的技术和经济方面的“自然规律”?

(2)农民受教育水平。本文使用农民人均接受教育年限(PFE)反映受教育程度。农民接受教育时间越长,对新技术和信息了解越多,掌握越快,更易于推行先进的农业生产技术和装备,会促进农业机械化的发展。

(3)农民人均纯收入。农民人均纯收入(RPFI)的提高,使农民生活条件改善的主要经济指标,生活舒适程度的提高创造了对农业机械技术的需求,推动着农机作业服务的市场空间不断扩大,带动了农业机械化水平的提高;另一方面,农民更加有经济能力投资购置农业机械来开展服务,获得过多的收入。

(4)农业机械产品价格。这里取机械化农具定基价格指数(FIP)来反映其影响,该指数越高,农民增加农业机械投资的可能性会越少。

(5)劳动力转移数量。农业劳动力转移越多,对农业机械化发展的推力越大,本文采用农村劳动力转移率(RLT)来考察其对农业机械化的影响。

(6)农业比较劳动生产率。文中采用农业比较劳动生产率(CAP),即第一产业产值占GDP的相对比重与农业劳动力占社会所有劳动力的相对比重之间的比例这一相对数值来比较研究农业劳动报酬的差别。同时,对其与农业机械化之间的因果关系进行检验。

(7)有关政策的变化。虽然1983年后农业机械的生产和销售取消了计划经济下的调拨配给制度,并已按照市场化运行,但是农业机械作业所需的柴油、生产所需的钢材等原材料还维持着计划经济条件下形成的价格双轨制状态,因此,该时期内对农业机械化的支持还维持以物资调拨、平价供应隐性补贴的形式。补贴数据与力度无法按照经济指标来获取统计数据。而市场化改革后,国家对农业机械化的支持以财政资金为主但资金分散杂乱,本文认为,此研究期间的国家支持农业机械化的力度不变,本文以1995年为界线设立政策变化虚拟变量(D1)进行检验。

除上述因素外,农业机械化发展还受到国家总体经济发展速度和技术进步率的影响。如GDP的增加,改善了农业机械生产和作业的社会经济环境,有利于政府采取支持农业机械化发展的政策,考虑到与农民人均收入的高度线性相关性,这里仅以RPFI变量进行考察,以避免引进严重的多重共线;国家整体水平的技术进步特别是制造业的技术进步使更多品种型号和更高质量的农业机械得以设计生产,农业生产的需求得以满足,推动农业机械化发展,由于农业机械研发方面的投人数据如R&D投入强度没有相关历史统计对比,而且基础理论研究对农业机械化的影响滞后期难以量化,故本文对这些综合因素的影响归入随机误差项。三、模型构建与分析

(一)模型构建

本研究使用全国时间序列数据进行计量分析,以探究以上解释变量因素可能对农业机械化造成的各种影响及其水平,以及它们中间可能存在的其他关系。首先对亩均耕地拥有农业机械动力(PAM)和农业比较劳动生产率(CAP)进行Granger因果关系检验,经过取滞后期m=1,2,6分别检验,可以看出,PAM不是引起CAP变化的Granger原因,但是,CAP是引起PAM变化的Granger原因,因此,回归方程的解释变量中不宜排除CAP。本文采用了普通多元线性单方程形式进行回归分析。

(二)估计结果

本文使用普通最小二乘法(OLS)对模型进行估计,并使用Newey-West异方差自相关一致协方差方法校正参数估计值的标准差,结果如表3所示,模型拟合程度较好。除了农民人均接受教育年限(PFE)和农业比较劳动生产率(cAP)这两个变量外,其他变量都达到了1%和5%的显著水平。但是,农民人均耕地面积(PFL)这一变量的符号与预期并不一致。

对模型估计的具体结果分析如下:

1从模型估计结果可以看出,农业机械化发展水平受到农民人均纯收入(RPFI)和农业劳动力转移比例(RLT)的显著影响,且都有正向影响关系,影响方向与理论预期一致。农民收入提高了,一方面代表着农民生活水平上的提高。农民租用农业机械代替人工完成部分农田劳动的愿望也会随之增强,而且也更具有经济的负担能力;另一方面,农民收入的提高使的农民有经济能力购置更多的农业机械为自己农业生产、日常生活和开展对外作业服务赚取更多收入。而农业劳动力转移的数量越多,意味着在相对稳定耕地上从事生产的劳动力越少,越需要更多的农业机械来完成更多的农业生产环节,推动着农业机械化的发展。

2农业机械化的发展还受到农业机械销售价格水平的影响。从总体上来讲,机械价格越高,租用农业机械的价格也会高,相对收入较低的农民对其反应越敏感,会较少购置和租用农业机械,这也符合一般的经济规律。因此,价格水平(FIP)对农业机械化具有显著的负向影响,这与理论预期也相一致。

3从理论和经验认识上看,农民文化水平(PFE)越高,越容易接受新事物、新技术,有利于购置和使用先进的农业机械,但从估计结果看,这一影响不很显著;同样不很显著的还有农业比较劳动生产率(CAP),理论认为该指标越大意味着农业生产给农民带来的收益会越高。农民从种地中获得的收入比例越高,会从根本上鼓励农民购置和使用农业机械,但估计结果仅在10%的水平显著。

4农民人均耕地面积(PFL)对农业机械化的发展构成显著的负向影响,这是与理论预期方向不相一致的一个变量,也与众多学者一致认为的耕地细碎化不利于农业机械化发展的观点似乎矛盾。但就我国农村现阶段的具体发展状况和农业机械功用而言,这一结果具有现实性。因为农民购置农业机械一方面为他人提供作业服务增加收入,另一方面。大量的小型农业机械,如小四轮拖拉机、农用三轮车等主要是农民自购自用,有的兼用农民生产、生活中的交通工具。因此。这一结果说明农业机械低水平重复投资现象已经出现。

5本文对于政策变化(D1)对农业机械化的影响的估计结果也是显著的,表明农业机械化对政策具有一定的依赖性。

四、结论与启示

从本文对推进农业机械化的影响因素分析来看,可以得出以下四点结论,与对相关政策的启示一并总结如下:

第一。农民收入、农业劳动力转移的增加对农业机械化发展都具有显著的推动作用,是农业机械化发展的主要内在力量,国家促进农民增收、农村劳动力转移的政策有利于农业机械化的发展,促进农业增收尤其是种粮农民的收入也有利于农业机械化发展。

机械一体化论文篇(6)

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.

机械一体化论文篇(7)

中图分类号:C96 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)02-01-01

前言:机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。因此,培养德、智、体、美全面发展,满足机械加工领域生产、管理和服务一线需要,具有良好的职业道德与实践能力,掌握机械制造与自动化基础理论知识,具有熟练的机械加工设备操作、机械产品工艺编制和自动化机械加工设备维护能力,能熟练进行机械产品售后技术服务的高级技能型人才具有极其重要的意义。

1. 专业社会需求调研分析

1.1市场需求分析

才市场需求信息分析显示,机械制造业是我国当前和相当长一段时间内人才需求十分旺盛的行业。国家制订的近十年工业发展目标明确指出,要在十年内实现企业普遍采用CAD/CAM技术。在本领域内需要培养适应传统机械设计与制造技术向高科技、高精度、高质量、高效率发展需要,掌握机械设计制造传统工艺、现代先进机械设计与制造技术及企业管理等知识和技能,熟悉各种机械加工设备,能够熟练应用机械CAD/CAM技术,并具有一定组织管理能力的技术应用型人才。

1.2专业设置的社会背景及行业背景

机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中,作为竞争取胜的重要手段。机械制造业是制造业的重要组成部分,是国家工业体系的重要基础和国民经济各部门的装备部。机械制造技术水平的提高与进步对整个国民经济的发展以及科技、国防实力的提高有着直接的重要的影响,是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。科技部中国科技发展战略研究小组提出,中国制造业发展可实行三大战略:第一步,力争2015年总产值成为世界第二大制造国,建成名副其实的“世界工厂”;第二步,2030年总产值成为世界第一制造大国;第三步,2050年在制造业的带动下,服务业高度发达,研发设计达到发达国家水平。

2.专业人才培养计划

2. 1专业人才培养目标

本专业培养具有坚定的政治方向,拥护中国共产党的领导,拥护党的路线、方针、政策,德、智、体、美等全面发展的、适应机械制造与自动化行业发展需要、掌握机械制造与自动化工程基本理论、方法和应用技能、具有较强的分析和解决问题的能力及自学能力、具有创新意识和能力、能从事机械制造与自动化类产品的生产、质量检验、计划管理、调试维修和销售服务及机械产品设计的高等技术应用型人才。即本专业培养面向机械制造与自动化产业链的各个环节,包括机械产品的设计、生产、销售与服务等第一线需要的应用型技术人才。 本专业是一个机械制造与自动化工程方面的较宽口径专业。使学生在具有必备的理论知识和专业知识的基础上,重点掌握从事机械制造、机电设备的操作、运行、保养、设备的技术改造和维修、安装调试,先进的设备加工,先进工艺、管理与操作的基本能力,掌握运用综合多种知识解决实际问题的能力。具有创新精神和不断学习、持续发展的能力。还应具备良好的职业道德、爱岗敬业、艰苦创业、踏实肯干、善于与人合作的精神。

2.2人才培养模式及指导思想

改革机械专业实行理论教学与实践教学并重的工学结合的“2+1”人才培养模式。即在保证理论教学和实践教学1:1的前提下,前两年以理论教学、校内、外实践教学为主,第三年安排综合实训与顶岗实习,最终实现本专业的人才培养目标。其培养人才的指导思想主要以职业能力为本位,以提高技能水平为核心”的教学指导思想,提高学生的文化素质,强化技能培训。根据职业岗位需要与终身学习的需要关系以及扩大专业服务面向,加强职业岗位的针对性。借鉴国内外高等职业教育的经验,从具体国情出发,适应工学结合、校企合作等人才培养模式的需要,创新课程体系;打破传统的学科课程结构,实现课程的模块化、综合化,推行“项目教学”,和校企结合模式,力求实现教学与岗位就业零对接。

3. 职业岗位群及人才培养规格

改革机械专业的毕业生就业岗位主要为:面向生产一线的机加工工艺员、机加工工装员、生产现场工艺管理、可编程器件设计与调试、质量检测管理、机械产品测试、机电设备维护、机电产品认证、技术支持、产品销售、技术文员和物料采购。职业岗位对应的主要工作任务及职业资格证书为机加工工艺员、机加工工装员、生产现场工 艺管理、可编程器件设计与调试和质量检测管理,它们的主要工作任务就是独立承担或作为团队成员承担模具、汽车类机械产品中的零部件工艺开发任务;并进行工艺方案分析,并根据技术经济指标要求确定工艺技术方案;编制包含上述工艺设计资料的技术文件;整理技术文档资料,最终完成工艺方案;根据加工零件进行工装分析;认识加工零件拟采用的工艺流程和工艺文件;掌握装夹方式选用原则;定位元件选择方式;确定出夹紧装置;根据强度优选夹具体;选好对刀引导元件;最后配选出夹具零件;最终完成夹具的制造与加工零件的工装和组织产品的生产、外协加工、组装和品质管理;编制生产工艺文件;组织安排生产人员;能对生产中的出现的严重问题及时分析原因;对客户的退库品、返修品进行检测、记录并办理入库,进行维修;机械零件生产过程的工艺设计和工艺文件制定,生产工程工艺问题的解决。而人才培养规格则是培养具备良好的思想素质和文化修养、必备的专业基础理论和专门知识、从事本专业领域实际工作的基本技术和基本能力、良好的职业道德和敬业精神的从业人员。

结语:随着社会经济科技行业的快速发展,先进制造技术及其装备的使用越来越普遍,生产管理及产品质量监测体系加快与国际制造业接轨,企业正在迅速走向现代化进程。机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强。因此,发展机械制造业,培养机械制造型人才,对于企业的开发,国民经济的发展都具有重要的意义。

参考文献:

机械一体化论文篇(8)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)32-0100-04

机械基础系列课程在机械类专业人才培养中占有极重要的地位,其教学内容和课程体系的建构直接关乎人才培养的质量。所谓机械基础系列课程,主要是指工程图学、机械原理、机械零件、机械设计,金属工艺实践、互换性与测量技术、力学基础等。因此,机械基础系列课程的改革“既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分,也是机械学科教学改革的重点和难点。围绕机械学科的培养目标和培养模式构建新的系列课程体系,将对我国机械类人才培养乃至机械制造业发展产生重大影响。”[1]

我国大规模的机械基础系列课程体系和教学模式的改革始于20世纪90年代中期。经过了二十年的改革取得了一些可喜的成果,但在一些方面仍有改革的空间。本文通过查阅二十年来国内高校发表的机械基础系列课程教学改革的文献,试图通过陈述、分析和评论,梳理改革的成就和不足,以期今后的教学改革更加具有针对性。改革的具体目标集中于删减课程内容、建立新的课程体系、课程体系模块化以及课程高度综合化等几个方面。

一、机械基础系列课程体系改革的必然性

高校的课程体系是高等学校人才培养目标的主要载体,是高校教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁。它体现教育价值理念。如果说大学人才培养目标只是对学生知识、能力和素质方面提出的应然要求,则课程体系在很大程度上决定学生所能呈现的知识、能力和素质结构的教育实然。因此,课程体系的构建和改革问题是大学教育的关键问题,[2]科学合理的课程体系是保障和提高教学质量的重大因素。传统的机械基础系列课程体系形成和成熟于高等工科教育理念以知识传授为目标,和机械加工以机床加工为主要手段的时代。有两个原因说明改革是必然的。

1.随着信息化时代的到来,知识爆炸,任何人都无法获取如此丰富的知识。因此,必须摈弃传统的以知识获取为终结目标的培养体系,重构以培养学生的工程意识和创新设计能力为主线的新体系。

2.现代机械制造已由原来的机床加工转向数控加工。数控加工集机械、控制和计算机信息三位一体,是机、电、液和计算机技术的高度集成。因此,必须以数控加工为龙头,重构新的课程体系,拓宽机械基础,更新机械类专业的教学内容,促进系列课程体系的建设。[1]

因此改革成败的关键是能否建立科学合理的机械基础系列课程体系。

二、机械基础系列课程体系二十年改革举措与内涵

二十年来,机械基础系列课程体系的改革可谓是改革重中之重。目前构建新的体系有如下几种举措。

(一)依据培养目标与现代工程科学技术实际,优化课程体系,整合、重组重点课程。

整合、重组重点课程,即对原来的课程体系进行削枝强干和有机重组的改革措施,重构一门或两门综合性较强的核心课程。精简传统课程的门类,对一些陈旧过时、实用性较差的内容进行删减,对内容重复出现较多的课程进行合并,形成新的课程体系。典型案例如兰州工业高等专科学校,其新的课程体系以工程应用为主线,将理论力学、材料力学、机械原理与机械零件四门课程教学内容有机整合、融揉一体,形成机械力学与机械设计这样一门综合性的技术基础新课程。该新课程体系特点体现为:①将力学中相关摩擦、机构的运动分析等原理渗透到机械设计的全过程,涉及设计环节中的力学问题合并至同一课题中,避免重复。②将动力学部分内容重点置于惯性力、达朗伯原理、刚性转子平衡、机械运动速度波动调节等上。将理论力学中基础理论部分分散至机构运动分析与力分析中,相关机构则突出运动分析与设计,零件设计则注重其失效分析、计算准则及工作能力设计。并简化理论推导与论证,突出“学以致用”,立足基础理论以够用为度。③围绕工程应用实例,跨越原有学科体系,按通用机械的设计过程组织教学内容,梯次引出各种必需概念,重点突出各种概念和公式的物理意义和应用场合,使之相互揉合,有机地融为一体,增强工程氛围。④在保证原课程基本要求条件下,教学课时得以大幅度缩减。将省出的学时用于实践教学和新知识、新技术、新工艺的学习,增强实践能力。⑤强调在机械零件课程设计中采用AutoCAD、KMCAD等软件进行绘图,将计算机技术贯穿于图学教学全过程,增强培养计算机技术应用能力。[3]

重庆大学从工程应用原则出发,取消公差与技术测量课程,将尺寸公差的定义与标注、标准融入机械制图的零件图、装配图中;将表面粗糙度、形位公差的定义及作用融入机械制造基础,结合相应的加工过程与实现方法及成本等内容进行授受。而将公差与配合的正确选用融入机械设计中,结合零件与传动系统的功能结构设计进行授受,以帮助学生进一步理解公差配合的实质和正确选用的原则。[4]

此外,还有如北京科技大学将机械原理、机械零件和机械制图并为机械设计制图[5];佳木斯大学将机械原理和机械零件并为机械设计,机械制图与计算机辅助制图并为现代机械制图[6];天津科技大学将机床概论、金属切削原理和机械制造工艺学合并精简为机械制造技术基础[7];番禺职业技术学院和顺德职业技术学院将原机械制图、机械设计基础和机械制造技术基础三门课整合为机械分析制造技术基础。[8]国防科学技术大学并机械制图与互换性与技术测量为机械制图[9]等,都是通过整合内容达到减少课程名类的。

(二)以设计为主线,理顺、协调、优化组合教学内容,对课程体系进行模块化设计

机械基础系列课程设置模块化是许多高校进行课程体系改革的又一尝试热点。其典型案例如北京理工大学、中南大学、中北大学、山西农业大学、北京工业职业技术学院等院校。

北京理工大学从整体优化的角度对课程内容进行整合,将原来的工程图学、机械原理、机械设计、互换性及测量技术四门机械基础系列课的重组为机械概论、制图设计、精度设计、机构设计、机械设计和综合设计六个模块,体现以综合设计能力培养为主线,创新设计能力培养为核心,现代设计能力培养为关键,把各门课群的各教学环节融入系列课的整体规划中,并进行优化重组,形成了一个完整的新体系。[10]

中南大学则是根据能力培养层次,将课程体系划为机械构形与表达能力、机械设计基础能力、机械制造工艺基础能力和创新能力四大模块。分别以工程制图课程和计算机辅助绘图课程教学为主,培养学生空间构思能力和将设计意图用工程图的表达能力;以机械原理和机械零件课程教学为主,培养学生进行总体方案设计、分析、择优和零件结构设计的能力;以常用制造方法及设备的确定、公差、零件加工工艺规程的编制、质检方法与技术为主,由金工实习完成,培养学生的工程实践能力;以机械产品创新的基本原则、创新思维方式与方法、创新设计实例分析为主,培养学生的创新意识、创新思维和创造设计能力。[11]

河北农业大学将机械基础系列课程划分成绘图、力学、机械制造、气液传动四大模块。其中,绘图模块作为机械设计制造的表达方式,为后续课程学习和设计提供有利的工具;力学模块中,并理论力学和材料力学为工程力学,以建立动、静两者之间的有机联系,便于联合解决工程力学问题;并机械原理和机械设计为机械工程设计原理,简化强度校核,增加利用软件进行强度校核试验内容,用综合实验完成机械原理和机械设计部分实验;机械制造模块由材料成型技术基础、工程材料和机械制造技术基础三部分构成。材料成型技术基础重点介绍后续课程中不涉及的内容。工程材料中,纳米技术及精密加工、超精密加工技术、材料的微观结构、不锈钢材料及热处理作为重点内容。机械制造技术基础部分进行了较大幅度整合。机床、刀具、切削原理部分加入数控机床及刀具;互换性与技术测量部分的尺寸链内容调整到机械制造工艺学部分,配合及项目标注调到绘图模块,只介绍测量及特征,适当增加误差理论与数据处理内容;机械制造工艺学部分加大成组技术内容量;为后续CAD/CAM课程中CAPP内容打下基础。气液传动模块中,把流体力学从力学模块调至气液传动模块,使理论与应用紧密结合。加大电液伺服内容,以便掌握模糊控制和智能控制技术。[12]

此外,山西农业大学则是按照零件的种类划分模块,以“齿轮传动设计”、“轴系结构设计”、“标准件选型设计”等进行模块化教学的设计和实践,形成跨课程甚至跨多学科的课程体系。[13]北京工业职业技术学院则是将课程体系分为总论、机械设计计算、机械常用金属材料及热处理、机械加工及精度、机械设计基础和计算机辅助设计六个模块。其目的是有利于在各专业在制订教学计划时,保证必要的学时数,从而保证正常教学顺序和教学质量,满足不同专业的需求,达到有的放矢、因材施教的目的。[14]

(三)借鉴国外先进经验,推进课程体系高度综合化

20世纪60年代以来,科学知识激增。为解决科学知识的急剧增长与学校教育时间的相对有限这一矛盾,课程综合化是世界各国课程改革的重要发展趋势。目前,美国的著名大学中,课程的综合化程度非常高,例如,MIT的机械系列课程“设计和制造Ⅰ、Ⅱ”就包括设计过程、机械设计、制造过程和系统、质量和过程控制等内容,包含了我国现阶段的若干门课程,甚至是跨学科的交叉的课程[15];密歇根大学的机械工程课程体系是ME250、ME350、ME450课程。其中ME250即固体力学与材料系列,是我国目前理论力学、材料力学和工程材料三门课的综合;ME350即热与流体系列课程,包含工程热力学、传热学和流体力学等课程;而ME450即设计与制造系列课程,包括机械制图、机械原理、机械设计以及有关机械制造的一些知识等[16]。加州大学圣地亚哥分校工程制图与设计引论课程融合了制图、设计、制造、2D和3D CAD、加工知识等内容[17]。

目前,国内率先实施机械基础系列课程高度综合化的高校是上海交通大学。该校的改革始于2000年,依据打破原有课程设置的界限,建立新型的机械基础系列课程体系,实现两个转变,即传统设计向现代设计转变、传授设计知识向培养设计能力转变,为培养具有开拓精神的高级设计人才打下扎实基础的指导思想与目标,借鉴美国密歇根大学的设计与制造系列课程体系,对其原来的机械工程专业课程做出整合和调整,实现课程综合化[16]。改革取得了一定成效,但也遇到一些具体的困难。

(四)紧贴时展需求,依据少而精的原则,精选和适时更新教学内容

知识的爆炸与发展,学科的不断分化与细化,使课程门类不断增多。而学生的学习时间和精力总是有限度,这就要求构成课程体系的课程内容必须去粗取精,却旧迎新。课程体系改革还应考虑如何使课程链中内容的整体优化,追求教学的最佳效果。

清华大学于20世纪90年代初就以优化知识结构,向学生传授有用知识为出发点,对工程制图、机械原理、机械设计基础等课程内容和体系进行了大调整。将机械制图教学重点放在零部件的表达、视图选择及徒手绘制草图的能力上,同时增加创造性构形设计思维的内容;机械原理由过去以机构分析为主的教学体系改为以机构设计为主的教学体系,增加机械方案创造性设计等环节。机械设计基础则按设计过程建立包括机械运动方案设计、机械零部件工作能力设计和机械零部件结构设计三部分内容的新教学体系。教学内容进行精选优化,各门课内容体现传授最有用知识,改革成效明显[18]。

西北工业大学以机械设计为主线,侧重学生工程素质、综合应用和创新设计能力培养建立系列课程新体系,根据新体系进行课程之间教学内容的整合、协调和优化。精选课程内容。工程制图课程加强学生徒手绘草图、仪器绘图及计算机绘图能力的训练;工程材料及机械制造基础课程精选典型材料毛坯成型工艺和传统机械制造工艺等基本内容,充实现代工程新材料、新工艺和现代先进制造技术有关的内容,以加强学生对选材、零件与毛坯形成工艺和机械加工工艺设计能力的培养;机械原理课程加强学生机构综合应用和机械运动方案创新设计能力的培养;机械设计加强机械系统总体设计和结构创新设计能力的培养。[19]

天津科技大学在机械原理、机械设计、材料成型工艺基础和机械制造技术基础等课程中增加计算机应用方面的内容。[20]

三、机械基础系列课程体系改革20年综合评析

我国机械基础系列课程体系的改革起步晚,时间不长,但是有了一个良好的开端,同时还有国外的一些成功经验可资借鉴,可以期望能有一个美好的未来。笔者在以上分析的基础上,梳理我国高校机械基础系列课程体系20年改革的得失,有如下几个特点。

1.改革在全国范围内各高校展开。本研究虽然只是参阅了公开发表的近100所高校的有关机械基础系列课程体系改革的情况,但它们涉及到我国工科高等教育各个层次的方方面面,具有广泛的代表性。一些院校虽没有公开发表有关的举措的文章,但改革已经有了实际的行动。

2.改革在稳妥中进行。教学改革是一项关乎人才培养成功与否、需要极其严肃和认真对待的大事。因此,改革,只能“改良”、“改好”,不能“改劣”、“改坏”。课程的实施最少是5年为一个周期,如果改好,固然收益,如果改坏,则至少影响5届学生,可谓贻害无穷。文献资料显示了大部分院校采取了稳妥的步骤,先提出一些方案,再经过认真讨论和论证,最后稳妥逐步实施。

3.改革总体尚处于初始阶段。我国绝大多数工科高校建校时间不长,而且机械专业均脱胎于苏联模式或深受其影响。改革开放后,几乎都经过了一个较长时期的痛苦抉择和改革设想的酝酿阶段。目前,清华大学、上海交通大学、华中科技大学等名校起步较早,在改革的道路上行进较远,步子也较大。一些高校进行了初步尝试,并取得了一定的成效。但也还有相当多的高校仅仅只是提出了初步的设想。

4.重视学生创新设计能力的培养。各校都把培养学生的机械创新设计能力、创新思维、动手能力、综合设计能力和激发学生创新设计积极性摆在重要的位置。

5.课程门类和课时数略有减少。改革试图减少改革试图减少课程门类,减少课时数,提高教学效率,课程体系的综合化和交叉性有所提高。

6.课程内涵体现了先进性和时代性。随着科学技术的不断向前发展,机械工程的内涵和外延都在不断扩充。主题在变,问题在变,活动在变,要求机械基础系列课程体系内涵紧跟时展的步伐,实时引入了新内容。

然而,正如特点3所说,改革还只停留在初步阶段,其成效非常有限,这种局限性与不足通过国家精品课程建设结果可以得到证实。笔者从国家精品课程建设网上得知,始于2000年前后的国家精品课程建设,固然对提高机械基础系列课程教学质量起到了非常积极的作用。教育部共批准机械工程部级精品课程603门,其中大多数为机械基础系列课程。较多的如“机械设计”课程被评为部级精品课的有46所高校,“机械原理”有51所,“机械设计基础”有28所,“工程制图”或“工程图学”共有60多所,“机械制图”有14所,“画法几何及机械制图”有10所,“画法几何及工程制图”有8所,“机械制造基础”或“机械制造技术基础”共有36所,“工程训练”有9所,“互换性与技术测量”有9所。[21]这些数据一方面说明,我国工科大学的机械基础系列课程的教学条件和质量得到了较大幅度的提升。但从另一个角度来看问题,也可表明,虽然课程的高度综合化和交叉性成为全球大学的共识,但在我国现阶段,真正具有综合性和交叉性的课程和高校还极其少,像清华大学的“设计系列课”综合性精品课程成为凤毛麟角。各校的机械基础系列课程仍是以沿袭传统的课程体系为主的形式,各课程之间的分化和自守,使已形成的自身独立的学科系统难以打破藩篱。二十年来大部分改革仅在本课程系统内进行,始终围绕自成系统、自我完善与发展,追求各自的系统性和完整性而做着不懈努力。课程的综合性和交叉性还远远不够,一些改革仍然还停留在研究和纸上谈兵阶段,离现代大机械背景下的时代需求还有相当的距离。机械基础系列课程体系改革空间仍然很大,任重而道远。

参考文献:

[1]周济,戴同.构建面向21世纪的机械基础系列课程体系[J].高等工程教育研究,1999,(2):7-10.

[2]崔颖.高校课程体系的构建研究[J].高教探索,2009,(3):88-90.

[3]穆玺清,郑增铭.机械设计基础系列课程的教学研究与实践[J].兰州工业高等专科学校学报,2000,7(4):29-31.

[4]黄茂林,何玉林,秦伟,祖业发,李俊.加强能力培养 进行机械基础系列课程的改革与实践[J].重庆大学.

[5]尹常治,杨皓.机械基础系列课程教学内容体系改革探索[J].工程图学学报,2000,(4):19-24.

[6]朱聪玲,刘向东.高校工科机械类专业技术基础课程的问题与改革[J].中国高教研究,2004,(6):76-77.

[7]王忠祥,张付英,刘卉.机械设计基础系列课程教学内容的整合[C].全国机械设计教学研究,2005:142-144.

[8]周华,覃岭,朱敏.关于机械类专业技术基础课教学体系改革的探索[J].职业教育研究,2008,(4):96-97.

[9]易声耀,尚建忠,张湘,徐海军.基于“做中学”教育理念的机械制图教学改革与实践[J].图学学报增刊,2013,(总34):109-116.

[10]张彤.机械基础系列课教改的实践[J].工程图学学报,1999,(3):69-73.

[11]夏建芳.论机械基础教学新体系的构建[J].现代大学教育,2003,(1):66-68.

[12]弋景刚,张秀花,赵树朋,王泽河,夏玲,张世芳,李静,王凤礼.面向创新能力培养机械基础系列课程优化整合的研究[C].全国机械设计教学研讨会议,2003:233-235.

[13]贺俊林,郭玉明,张淑娟,赵美香,胡娟,冯晚平.机械基础系列课程新体系与模块化教学[J].山西农业大学学报(社会科学版),2006,5(2):172-173,180.

[14]张守英,张小亮,牛小铁,黄宇婷.“机械技术”课程教学改革及建设[J].北京工业职业技术学院学报,2005,4(4):66-68,80.

[15]郑大钟,陈希.MIT工学院机械工程系的本科新课程体系[J].清华大学教育研究,1997,(2):52-55.

[16]应乐安.理工专业综合课程改革初探[D].上海交通大学硕士学位论文,2005:22,32-35.

[17]姚健,申永胜,黄纯颖,刘朝儒.机械设计系列课程体系改革的实践与思考[J].清华大学教育研究,1994,(1):37-43.

[18]周琴,王成彪,吕建国,李伟青.美国加州大学圣地亚哥分校机械专业课程设置及教学特点与人才培养模式的研究[J].中国地质教育,2009,(1):61-64.

[19]葛文杰.机械基础系列课程教学改革研究与实践.西北工业大学学报(社会科学版),2003,23(3):83-85.

机械一体化论文篇(9)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0033-02

随着科学技术的发展和工业自动化水平的提高,迫切需要高等学校培养出大量具有创新能力的工程技术人才。机械原理课程作为机械类专业的一门重要专业技术基础课,具有很强的工程实用性,在培养学生创新能力方面具有其他课程无法比拟的优势。在培养学生创新设计能力的过程中,机械原理课程承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的任务,在机械基础系列课程中占有十分重要的地位。为了培养学生的创新能力,我们在机械原理课程的教学过程中以教学研究与教学实践为基础,打破传统机械原理教学的格局,从认知规律和满足工程设计各主要环节训练的需要出发,进行教学内容和实践环节的整合与提高,在培养学生机构运动与动力设计、通用机构运动设计与结构设计能力的同时,突出创新设计和现代机械系统总体方案设计的训练。

一、课程体系的设计与创新

为强化机械类专业本科学生机械系统方案设计能力和创新能力的培养,在长期从事“机械原理”课程的教学实践与教学改革的基础上,提出并构建了以现代机械系统总体方案设计为主线,旨在培养学生综合设计能力的一门具有自身体系与特色的“机械原理”新课程,提出了基于“三大模块”知识体系、“三维类型”教学模式和“三位一体”教学环节的课程体系结构(简称“三三制”),如图1所示。

1.“三大模块”知识体系——教学内容的整合。以机械系统方案设计为主线,创新能力培养为目标,对机械原理课程的教学内容进行了结构性调整、重组和更新,从整机和系统的角度将教学内容整合为“机构学”、“常用机构”和“动力学”三大模块,由此形成机械原理课程的知识体系。该体系突出了整机观、系统观、创新观和发展观,更加贴合工程设计和人才培养的规律,体现了学生设计能力培养的循序渐进性。

2.“三维类型”的教学模式——教学模式的外延。将教学模式由传统的纸质教材板书形式向信息化和模型化形式延伸,以实验室实物模型为载体,采用纸质教材为主,CAI、PPT和仿真软件等电子信息化课件为辅的“三维类型”的教学模式进行立体化讲授,全面提高学生的认知能力、接受能力和软件编程能力,为学生毕业后的实际工作奠定一定的理论和实践基础。

3.“三位一体”的教学环节——教学环节的扩展。教学环节由课内向课外延伸,新课程通过理论教学、课程设计和实验仿真“三位一体”的教学环节,为学生的实践训练和创新活动提供宽广的舞台,为学生个性化教育创造广阔的空间,以提高学生自主学习与研究的能力,促进学生对所学知识的融会贯通,理论与实践的融会贯通,实现由理论学习向工程综合的转变、由知识积累向能力生成的转变,全面提高学生的设计能力、实践能力和创新能力,使学生在知识、能力和素质等方面得到协调和均衡的发展。

二、教学内容的设计与创新

1.实验教学。机械原理设有相应的实验环节,包括上机实验和实验室试验两部分,实验项目的选择多以演示型、验证型为主,学生实验成绩只占课程总成绩很小的比例,实验环节的重要性被理论教学冲淡了。为强化学生实验能力的培养,新编了“机械原理实验指导书”,按“三大模块”体系设置了不同难度等级的实验项目,突出创新设计、自主设计和综合型实验,突出实验环节的重要性。

2.课程设计。为培养学生的整机设计观念和能力,课程设计选题注重工程设计各主要环节(工作原理-方案拟定-运动学分析-动力学计算-机构设计)的训练以及创新能力的培养,将计算机设计和机械系统动力学仿真相互结合,体现先修课程的综合运用和计算机辅助设计能力的培养。

三、立体化教材建设与网络化学习环境的构筑

教材是开展教学活动的基础,课程改革与建设的新理念必须通过教材加以固化,以便于教学实践和推广。近几年来,我们在积极开展机械原理新课程建设的同时,努力探索教材表现形式的多元化和有机配套,形成了机械原理课程教材的系列化、立体化,在教学实践中发挥了很好的作用。

1.机械原理电子教案。针对机械原理课程的教学内容,按照课堂教学活动组织和学生认知的普遍规律,负责开发了开放式PPT电子教案,设计和收集了大量视频和动画文件,利用多媒体技术和动态仿真技术来充分展示复杂机械的结构、机构运动过程、传动机构设计原理与步骤以及工程应用现场等信息,由此增加了教学信息量和提高了教学效益,同时电子教案的多媒体形象化特点和生动性、趣味性,也大大激发了学生主动学习的积极性,加深了对所学内容的理解,从而提高了整体教学质量和水平。

2.机械原理课程网站。为满足学生课外学习的需要,同时充分发挥教学资源的广泛作用,学院建成了机械原理课程网站,主要模块有:课程简介,网络课堂,综合实践,中英名词术语对照,网上答疑,在线讨论,创新园地等。其中网络课堂模块提供的教学资源包括:学习须知,教学大纲,考试大纲,电子教案,学习指南(含各章学习要求、重点难点指导、典型例题分析、复习思考题、文献阅读指南等),扩展内容,习题,自我测试,参考文献,网络课程等;综合实践模块包括课程实验,课程设计,专题项目,专题讲座等。课程网站的建设为学生创造了良好的网络学习环境。

四、结论

通过多年的教学实践,我们在利用机械原理教学平台培养学生创新能力方面获得了一些经验,取得了一些成效。我们认为,培养学生创新能力的关键是要调动学生学习的积极性和创造性,将教学内容、创新方法和实践有机结合起来,学生的创新能力才能得到发挥。

参考文献:

[1]胡娟,贺俊林,冯晚平.机械原理教学方法和手段的改革与实践[J].山西农业大学学报,2006,5(5):30-31.

[2]华剑,黄清世,周传喜.机械原理教学中培养学生创新能力的探索[J].高教论坛,2007,(6):80-81.

机械一体化论文篇(10)

机械设计是追求快速、尖端和科学化的过程,也是推动生产发展、社会进步和经济运行的重要动力。在国外,机械设计已经成为高水平的技术行业类型,并受到人们的追捧和关注。机械设计向着科学化方向发展,就必然绕不开自动化技术,二者的结合和应用也是业界研究的焦点。尤其在现在,研讨机械设计与自动化技术的结合、应用以及未来发展趋势,其现实意义十分明显。

1.机械设计与自动化技术的紧密联系

我们都知道,机械设计的过程其实就是机械不断发展、演进和提升的过程,是一种生产力的进步需求。机械设计需要运用多种技术和技能,比如工程学的知识、设计理论、工业理论等。要看到,随着机械设计的进步和发展,更为便捷化、科学化技术的引入和应用,已经是大势所趋。自动化技术与机械设计的紧密结合,正是机械设计现代化的一种必然结果。自动化技术应用与现代机械设计,不但可以有效简化机械设计的程序、步骤和内容,而且大大提高机械设计的效率和质量,同时为机械设计工程的量产与高产提供了可能。众所周知,自动化技术融合了诸如电子技术、控制工程技术、信息技术、系统工程理论、自动控制技术等多种先进的技术、技能,是现代工业发展、科技进步所不可或缺的技术类别,并且在国民经济和社会建设中发挥着不可替代的重要作用。将自动化技术完善的应用到机械设计中,不但是可行的,而且是必然的趋势。在我国,机械设计制造及其自动化已经成为现代机械学科的重要内容,也日益引起人们的关注,成为了业界研究的热点话题。

事实充分说明,机械设计与自动化技术的结合是机械设计走向科学化、自动化、工程化和尖端化的必然选择。当然,现代机械设计自动化早已实现,而且已经在生产实践中发挥了建设性的作用,为生产效率的提升和设计工作的变革提供了巨大的技术支持。或许可以这样理解,现代机械设计与自动化技术已经须臾不可分离,二者之间的相互渗透与影响很难用量化的数字或文字进行描述。总之,自动化技术在机械设计中的应用,为现代机械设计的功能提升和品质保证提供了新的路径,是机械设计进一步发展的标志。

2.自动化技术在机械设计中的应用

前文已经讲到,机械设计制造及其自动化已经融为一体,其间的联系十分紧密,并且已经朝着更为科学化、信息化的方向发展。例如,在现代机械系统设计中,设计者需要掌握诸如基础的设计技术、机械制造技术、计算机技术、电子技术、自动化技术等多种技能和技巧。同时,我们可以看到,机械系统设计的过程其实就是运用自动化技术对机械的零部件、材料和各种组件进行有机组合与调配的过程。机械系统设计的目的就是将机械设计系统化、科学化,形成设计工程的完整体系,保证机械设计的有效性。在此期间,自动化技术可谓是无处不在。自动化技术为机械设计提供了完整的技术链条支撑,同时保证了设计工作的顺利开展,这是一张密不可分的状态和结果。所以,自动化技术在技术设计中的应用是很明显的,这种应用已经显现出巨大的功能性作用。

例如,工业自动化是自动化技术的一个重要方向,也是反映了自动化技术发展的基本趋势。在工业自动化的技术分类中,有一种计算机辅助设计的技术类型,即通常所说的CAD。计算机辅助设计真是现代机械设计中经常应用的技术,它可以大大提高机械设计的工程效率,保证设计的质量。同时,借助计算机的高效率和精密操作,机械设计能够实现量产和高产,这是人力操作所很难达到的。因此,诸如CAD这样的自动化技术能够促进机械设计的功能提升与效率提高,其积极作用是很难具体量化说明的。

3.机械设计自动化的未来发展趋势

根据机械设计及自动化应用的现状,我们可以对机械设计自动化的未来发展做出基本的判断和分析。首先,机电一体化是未来机械设计自动化的大趋势。所谓的机电一体化,即包括微机、传感器、控制系统、动力原等内容的机械电子一体化系统,这个系统是完整有效的,可以保证机械设计的高效率。其次,未来机械设计自动化将朝着更为智能化控制的方向发展。也就是说,自动化技术的进一步发展和升级将部分或完全脱离人力的干扰,而是完整借助计算机、机械仪表、控制系统来开展机械设计、制造等工作。智能化控制可以进一步提升机械设计的效率和效能,同时大大节省人力的开支。再者,未来机械设计自动化的流程将会更加简练和便捷,其工作效率会进一步提高。自动化技术的本质就是帮助工人拜托束缚,利用自动运行的机器完成既定的工作,解放被工作“捆绑”的人。未来,借助高尖端智能化技术、计算机技术和微电子技术等新型技术,机械设计的自动化也必然可以更加“自由”,设计的流程和步骤会根据有利于解放生产力和生产过程。

此外,未来机械自动化技术的发展会要求工人和技术人员必须具备相应的知识结构、理论技能和操作水平。也就是说,虽然自动化技术解放了机械设计的生产力,提升了机械设计的技能和质量,但是并不意味着工人和设计人员能够完全脱离设计流程。恰恰相反的是,未来的机械设计人员必须通过了解自动化技术的应用流程和步骤,来不断的强化技术的使用效能和效果,使自动化技术真正发挥出功能性的作用。

总之,机械设计的自动化是未来发展的大方向和大趋势,而借助自动化技术的应用谋求机械设计的进一步发展,则是本行业与从业者的真正期盼。

参考文献:

[1]阿布别克・乌拉孜.浅谈机械自动化的现状和发展趋势[J].新疆有色金属,2011(03)

[2]李秋娟,张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J]. 化学工程与装备,2010(03)

[3]周一鸣,索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J]. 价值工程,2011(12)

机械一体化论文篇(11)

新经济时代,机械制造业逐渐成为高新技术产业的主导产业,为了能够满足人才市场的需求,中职院校应当实行一体化的教学模式。从近些年中职机械专业的毕业生源数量来看,学校应当缓和企业对于人才的需求,避免人才的供需失衡。中职机械专业教师不能仅依靠传统的课堂教学模式,而应积极采用新时代的教学方法。一体化的教学模式正是一种新的教学模式,其在中职机械专业领域的应用效果显而易见,那么,教师怎样面对当前出现的问题,积极实行中职机械专业一体化教学呢?笔者认为应当从以下几点入手:

一、专业设置一体化

在当前的中职机械教学中,虽然很多学校已经开始实行一体化的教学,比如机电一体化,传统意义上的机电一体化,指的主要是机械和电子两个方面,并且整体侧重于机械一面。根据当前的科技发展状况,应当将机械专业课程和电子技术做到完美的衔接,充分发挥出各自的优势,使得机械实现智能化转变。目前的科技发展十分注重学科之间的交叉和融合,并且更加注重电子计算机的应用,所谓的机电一体化就是能够同时利用电子信息技术和传统的机械技术。一体化的主要目的就是能够实现互补,与此相关的交叉学科主要有机械工程学科、电子信息学科等。所以,专业设置应当注重一体化,将电、机和计算机三者紧密结合起来,以实现高效教学。

二、教学内容一体化

中职机械专业的教学内容是根据社会的发展而不断发生转变的,就目前中职机械专业的教学来讲,很多中职学校所用的教材及教学的内容并没有充分展现当前机电行业的总体发展水平,教学内容相对比较落后,难以脱离传统的教学内容,老版本教学已经无法满足当前的教学需要,也无法适应当前信息技术和计算机技术的发展。传统教学依然将各科分开来,相关的内容知识并没有做到完美融合和渗透,其次,课堂上的教学和现实的实践实训有着明显的差别,两者之间没有做到很好的融合贯通,传统教学无法让学生很好地将理论应用于实践。

为解决这样的教学问题,很多学校开始结合学校的特点编制属于自己的教材,这是中职机械专业教学转折的关键点。自编教材不仅能够对传统教材加以补充,还能够体现学校的个性,这将有利于提高中职机械专业的教学质量,更有利于培养应用型人才。但是中职院校的水平毕竟有限,短期内不可能有质的飞越。所以,学校怎样才能编制出高水平的专业书籍无疑又成为另外一个问题。对此,各个中职学校应当深入了解生产实际情况,从各企业中吸取生产实践经验,并且可以推荐一线技术人员加入教材的编写。

三、理论实践一体化

理论和实践相结合是中职机械专业教学的最终目标,中职学生所需掌握的最基本的能力就是将理论应用于实践的能力。理论实践的一体化教学是中职教学的基本原则和标准,在中职教学过程中,教师应当把握好理论与实践结合的原则,积极实行以实践为基础的机械专业教学,将专业理论课渗透到专业实行中,教学环节应当做重新的分解和整合。只有建立一套完整的专业模拟训练系统,实现理论和实践的一体化教学,才能让中职学生加深对机械专业的认识,了解其中的工作原理,对操作过程有更加深刻的认识。理论实践一体化教学具有实用性、高效性、综合性等特点,这将大大激发学生的学习兴趣,也能够提高学生的学习效率。很多中职学生认为理论实践一体化的教学能够将教学内容变得更加直观,教师在学生的旁边边教学边指导让学生学起来游刃有余。

四、学科渗透一体化

随着教学水平的提高和思想观念的更新,各个学科之间的渗透性不断增强,学科之间的关联性对于提高学生理解力有重要的作用,能够让学科教学之间达到相得益彰的效果,这样才能够形成更加完整的教学体系。很多企业要求机械专业的毕业生不仅拥有一定的专业理论知识,还具备较强的外文阅读能力和计算机操作水平,更应当具备将理论和实践相结合的综合能力。对此,在进行机械专业课程设置的时候,教师不应当在专业课学习的最后跳跃性地加大课程内容的难度和深度,而是从学习的基础阶段就应当注重对专业课思想的灌输,并密切各个学科之间的内在联系。比如,计算机应用――计算机操作考证――计算机实用技术这条教学主线,不仅能够让学生掌握现代的技术工具,还能够加强学生对专业技术和计算机技术的融合思考,通过计算机技术的课程讲授,拉近学生与教师之间的距离。

人才结构是否合理,是否符合社会发展的需求,学校的教学环境、教师的综合水平和教学方法等都有着重要的影响。所以,中职学校需要培养的不仅仅是具备理论基础的学者,还应当是具备扎实操作技能的劳动者。中职机械专业一体化的教学应当善于运用先进的教学手段,充分发挥学生自主学习的能力和水平,优化教学环境,全体提高学生的综合素质,注重培养目标的针对性,只有这样的教学过程才更加适合21世纪对人才的需要。

参考文献:

[1]王煜.中职机械专业“教学做”一体化教学探讨[J].文理导航(下旬),2013,09:23.

[2]王煜.中职机械专业“理实一体化”教学探析[J].时代教育,2013,24:71.