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关键词:数控机床;故障诊断;维修
随着科技的发展,很多高科技设备在生产和生活中应用,并且应用范围越来越广泛,这给生产和生活带来了很多便利。尤其是在数控技术高速发展的今天,有很多数控设备出现,数控机床就是其中的一种,并且被广泛的应用在生产之中。而任何设备在使用的过程中都会出现故障,一旦有故障出现就会给生产带来影响。因此对数控机床设备使用过程中的故障进行诊断与维修就是一项十分重要的工作,本文笔者就对这方面的内容进行简单研究。
1.数控机床设备故障类型
数控机床设备一旦出现故障,就无法正常、顺利的将原来的预定工作完成,导致停运或者是不能按照预定的来达到工作效果。根据数控机床设备出现故障的危害程度,将其分为两种,一种是致命性故障,一种是非致命性故障。致命性故障是指不但无法顺利完成预定的工作目标,还会带来人或者物的重大损失,最终导致工作任务失败。而非致命性故障,并不会带来人员以及物的损失,不过会给机床设备带来危害,而非致命性故障如果不能得到及时维修处理,就会发展成为致命性故障。
根据数控机床设备的出现故障是自身的原因,还是与其他有关系的设备的原因导致的,分为独立故障和从属故障。根据数控机床设备发生故障的次数和频率可以分成早期、偶然和耗损故障几种。数控机床的故障分类还有很多种,本文先介绍到这里。
2.数控机床设备故障的诊断方法
当数控机床出现故障的时候,想要进行好的维修,首先要找到故障的根源,也就是对机床设备进行故障诊断,在诊断的过程之中,方法很重要,下面是数控机床设备故障诊断的方法介绍。
2.1交换法
对于在应用过程中出现故障的数控机床,其故障很难进行确认,而且在诊断故障的过程中还要保证不会给设备带来更严重的损害,这时候可以用备用的控制板代替认为有故障的控制板。通过备用控制板的应用,保证设备的正常运行,保证工作进步。同时在对同类型的基础控制板交换的过程中,还可以对控制板系统检测的效率进一步提高。
2.2自我诊断功能分析法
很多进口的数控机床设备都有自我诊断功能,并且这样的功能指标已经是一种对数控机床性能进行确定的重要标准。对于这样的数控机床,在出现故障的时候会比较容易进行诊断。因为这样的机床设备一旦出现故障,数控机床设备的一些故障指示等或者是显示器等就会提示故障所在位置,或者是出现故障的原因。通过这种方式就可以及时的发现机床的问题所在,并且快速将问题解决。不过这种自我诊断功能只是在一些高端的数控机床中才有,普通的数控机床并没有此功能。
2.3PLC程序分析法
导致数控机床出现故障的原因是由于机械设备上的一些逻辑功能在运行的过程中无法保证预定的功能,出现不正常运行,因此在进行故障诊断的过程之中,可以通过利用机械的固有原理图等来进行故障诊断,如应用电气原理图、PLC程序以及液压的原理图等资料来进行故障诊断,通过这种方式来快速的找到故障原因,并且对出现故障的零件进行维修和更换,使数控机床能够在最短的时间内恢复到正常的工作状态,尽量不给生产带来影响。
比如在实际操作中某型机床遇到x轴回油槽向外溢油,而且在维修的过程中对回油线路检查以后没有发现有堵塞的现象,而在对电气原理图查看的时候发现供油的仅仅有两项,通过编程对数控机床设备进行现场监控,PLC程序运行也没有出现异常,继电器是按照PLC程序规定运行,而在对液压电磁阀检测的时候发现其在PIE中电池阀的有无都是处于工作状态,在对继电器测量以后发现是继电器的问题,在更换继电器以后,问题解决。
2.4基于广域网的诊断法
随着技术的不断提高,在有些数控机床设备上还有广域监测点的安装,利用局域网检测对机床设备的运行状态信息进行全面、真实的采集。这样可以通过仿真实验对数控机床设备中普遍出现的一些问题进行分析,还可以为企业对数控机床的故障诊断提供更多帮助。
3.数控机床设备的故障维修
数控机床设备出现故障以后要对其进行快速维修,这样才能够快速恢复机床工作能力,防止给企业带来过多损失。想要进行维修,对故障进行查找是最关键的一点,在找到故障点以后,对故障进行维修排出,在找到故障点以后,要根据不同的故障进行相应的维修。
如果发现数控机床出现的是电气故障,就要先对其故障进行确定,在明确了是电气故障以后,进行进一步维修。如果是电器线路短路,要进行故障排除,防止由于故障带来的设备零件损坏。系统是在能够供电的情况下启动NC,在这个过程中要细心观察,如果发现有异常要停止机械工作。对于有故障诊断的设备而言,就可以根据报警来对故障进行查找以及维修了。在NC启动以后没有故障的警告,而设备在运行的过程中却存在很多问题,就要检查NC的参与以及数控机床设备的数据表,要是都没有问题就要通过编程来对程序进行分析,看是否是输入和输出方面的故障。如果NC与PC都没有故障,也排除是故障,就要对设备的定值和反馈值进行查找,如果定值与指令值不成比例,就是给定值出现故障。
要是给定值出现故障,通常是由于接头、插头、继电器或者是接线等方面的问题。而要是反馈值出现问题,通常是由于接触不良、检测元件失效或者是传感器的问题。如果两个值都出现问题,原因就是电子元件受到损坏,这个问题解决的时候会相对容易。
4.总结
数控机床设备的应用给人们提供了很多的方便,不过由于其属于高科技产品,所以在应用的过程中,必须要按照规定进行操作,一旦操作不当就会出现设备故障,影响设备正常运行。本文笔者对数控机床设备的故障诊断与维修进行了研究,针对其可能出现的问题的维修方法进行总结,希望能够为数控机床设备的故障诊断与维修提供更多帮助。
参考文献:
【关键词】 实训机床设备;三相异步电动机;缺相起动;缺相运行;缺相保护
随着职业教育的快速发展,我院实训设备不断增加,机床达400余台;学生实训时的机床故障不断增多,特别是电器故障占大多数,其中电源开关的一极接触不良或断开、熔断器一相熔断、接线头接触不良或脱落、定子绕组一相断线等,都会造成三相异步电动机一相断电,称为缺相。本文结合作者的实际工作经验,对常用实训机床电动机的缺项故障进行了探讨。
一、缺相时的物理现象分析
三相异步电动机三相绕组通以三相对称的交流电时产生旋转磁场。当三相异步电动机在缺相时两相绕组串联通以两相交流电时,相当于单相绕组通单相交流电流,产生的磁场是一脉振磁动势,即该磁场轴线位置是固定的,而空间各点的磁势大小随时间变化而变化。脉振磁动势可以分解为两个等幅值、等转速、转向相反旋转的旋转磁动势F和F。这可以用图解法加以说明(如图1所示)脉振磁势的分解可用图示1的空间向量说明,空间向量F表示单相绕组的脉
振磁势,其幅值位置在空间固定不变,大小随时间脉振,在脉振过程中的每一瞬间都可以理解为两个旋转向量的相量相加,而且这两个向量大小相等、转速相同、转向相反,当脉振磁势的幅伯达最大时.两个旋转磁势的向量位置恰好与脉振磁势的向量重合或同相。这两个反向的旋转磁势F+和F-在空气隙中建立正转和反转磁场φ和φ。这两个旋转磁场切割转子导体,并分别在转子导体中感应电动势和感应电流。该电流与磁场相互作用产生正向和反向的电磁转矩T+和T--。T+企图使转子正转;T-企图使转子反转。这两个转矩叠加即为推动电动机转动的合成转矩T。
不论是T+还是T-它们的大小与转差率的关系和三相异步电动机的情况一样的。若电动机沿正转磁场方向的转速为n,则对正转磁场而言,转差率S+=(n1一n}/ n1=S,而对反转磁场而言,转差率S-=(一n1一n}/ 一n1=2一S,即当S+= 0时,相当于S-= 2;当S=0时,相当于S+= 2 。T+和T-与S的关系曲线(如图2中两条虚线所示)三相异步电动机缺相状态下的T= f(S)曲线为T+= f( S)和T-=f (S)两条特性曲线叠加而成的。从图2可知,当转子静止时,正反向旋转
磁场以等速n 和反向切割转了绕组,在转了绕组中感应出大小相等而相序相反的电动势和电流,它们分别产生大小相等而方向相反的两个电磁转矩,使合成的电磁转矩为零。即n=O, S= 1,T=T++T-=0,说明没有起动转,因此三相异步电动机缺相时不能起动。这是因铁芯中有磁通,所以发出“嗡嗡”声响。
如果人为的使电动机转子向正常方向转动,正向磁场与转子的转差率S 处在10的范围,产生的转矩是正的,它拉着转子继续转动,此时是动力转矩;而反向磁场与转子转差率S 处在12的范围,产生的转矩是负的,它阻碍转子的转动,此时是制动转矩,只不过此时制动转矩较小,电动机有可能继续转动。
当有人使电动机转子反方向转动时,则正向磁场与转子的转差率S+处在12的范围,产生的转矩阻碍转子的转动,它成为制动转矩;反向磁场与转子转差率S-在10的范围,产生的转矩有助于转子的转动,它成为动力转矩,使电动机继续反转。由此可见,在这种情况下,电动机向两个方向转动的可能性从图2的曲线也可看出,只要电动机向某方向转动,S≠0时,动力转矩总是大于制动转矩,电动机能继续转动。至于能否在起动后升至额定转速,这取决与机械负载转矩与合成转矩T的大小之间关系,如果合成转矩大于负载转矩,则能。反之,则不能。
三相异步电动机在运行中,由于某种原因引起一相断电,此时电动机处于缺相运行,电动机转子上作用着两个电磁转矩,一个正向转矩拉着转子要使其继续转动,另外出现一个反向转矩起制动作用,使总的合成转矩减小,但只要电动机的电磁合成转矩还大于机轴上的阻力转矩时,电动机还是可以继续转动的,但是转速变慢。一般说来,假如三相异步电动机在缺相前以额定负载运行,并且电动机在正'常状况时的最大转矩倍数(最大转矩/额定转矩)大于2。那么在缺相后电动机将能继续运行。
如果三相正常运行的电动机带额定负载,一相断电后仍带同样的负载运行,转子电流和定子电流都将增大,此情况下约增大根号3倍。由于电流增大,转子损耗和定子损耗都会增加,电动机易过热,威胁定子绕组的绝缘,严重时甚至烧毁电动机。
由于反向旋转磁场的存在,三相异步电动机在缺相运行时定子电流中的无功分量增加,因而功率因数较低,效率也比三相运行时低。
二、三相异步电动机电源缺相保护
三相异步电动机电源缺相错相保护电路如图3所示。该保护电路采用一块厚膜集成电路TH221A组成三相电动机缺相和错相保护电路,不需要使用互感器,可直接通过降压电阻降压后,直接接上380V电压。通电后该装置处于工作状态,三相异步电动机起动时,三个降压电阻分别将三相异步电动机的信号通过TH221A厚膜集成电路1,3,5输入端送给取样电路,经过取样电路进一步降压和变换,再送给缺相判断电路和相序逻辑鉴别电路进行判断。
当相序正确且无缺相时,功率放大电路不工作,接在TH221A厚膜集成电路14和16脚绿色发光二极管发光,表示相序正确且无缺相,电动机运行正常。当相序不正确或有缺相时,相序逻辑鉴别电路或缺相判断电路将有信号输出,此时功率放大电路开始工作,它将相序逻辑鉴别电路或缺相判断电路送来的信号进行放大,并控制外接的直流继电器KA,使三相异步电动机的供电电源断电,同时接在TH221A集成电路15脚的红色发光二极管发光,表示相序有错误或有缺相情况发生。排除故障后,电动机方可正'常运行。外接的直流继电器KA和TH221A集成电路所要的直流电源,是相电压经电容降压、全波桥式整流、滤波、经电阻分压后,供给直流继电器和TH221A集成电路的,因此,整个保护装置线路简单,外接元器件少,可靠性高。由于TH221A厚膜集成电路将取样电路、相序逻辑鉴别电路、缺相判断电路、功率放大电路集于一体,因此性能可靠.而且外部接线比转简单。
三、结束语
三相异步电动机在缺相条件下无法自行起动,是因单相脉动磁场不能产生起动转矩,即起动转矩为零。运动状态下缺相的三相异步电动机,由于转矩不为零和较正'常时减小,因此有时能继续运行,但转速变慢,这不仅影响正'常生产,而且定、转子的温升会剧增,威胁绝缘甚至烧毁电动机,因此在使用或维修机床时应密切注意三相电流以防缺相,必要时应装设电源缺相保护装置,确保实训设备正常运行及快速维修。
参考文献
[1]欧阳三泰.三相异步电动机电源缺相错相保护电路电气应用
【关键词】网络;数控机床设备;远程故障诊断技术
在数控机床设备故障诊断中,采用传统诊断技术常常需要到现场进行停工检查,不仅会影响设备生产效率,同时故障信息的资源化转换效率也相对较低,整体诊断与故障排除工作效率较低,而随着网络技术在数控机床设备故障诊断中的应用,远程故障诊断系统得以建立,很大程度上提高了设备故障诊断的质量与效率,并为智能化诊断技术的发展提供更多的可能。
1、基于网络的数控机床设备远程故障诊断技术的应用优势
1.1降低了诊断成本
基于网络技术建立起来的数控机床设备远程故障诊断系统在实际应用中能够有效的减少日常维护及故障分析诊断等工作的开展成本,只需在系统建设之初进行一次性的整体投入,后续维护成本也相对较低,但在故障数据采集、共享、分析服务等方面所能够发挥的作用却是无可限量的,尤其在跨区域远程诊断中,更是极大的减少了聘请专家远赴现场诊断所需要消耗的时间及资金成本,从长远角度来看其对于成本的节约是相当可观的。
1.2实现了效益的提升
远程诊断技术的应用无论是对于数控机床设备的生产企业、销售企业还是设备实际使用方而言,都能够发挥出提升效益的积极作用,对生产企业而言,远程诊断服务的提供能够大大减少设备故障检修维护的成本,并有利于提高设备维修与故障排除的效率,同时对故障信息的及时反馈与整合分析也有助于帮助生产企业对设备进行优化与改进,提高设备性能与质量,从而提升自身的竞争力与效益实现的能力。对于销售企业而言,远程诊断服务可以与销售环节分离开来,通过与生产企业的合作构建专门的远程故障诊断与售后服务中心,有效提高售后服务的专业化水平,也可以通过服务口碑的营造,提升销售企业的外部形象,获得更多的市场空间。对设备使用方而言,由于远程故障诊断技术大大提高了设备诊断与故障排除的效率,有效减少了设备因故障问题对生产活动的影响,提高了设备生产运行的效益,进而实现三方共赢的目标。
1.3促进了故障信息的价值发挥
由于网络技术的运用提高了信息传输的速度与信息资源的共享性,通过网络传输的便捷高效性,可以对设备故障信息进行远程传输和快速整合,构建起数控机床设备故障信息数据库,以数据库为基础增强故障信息数据共享性,在实际故障检查与排除过程中,可以通过与数据库中的信息进行比对,快速分析和判断故障类型,也可实现跨区域合作,使个别机床设备故障信息在更大范围内发挥出利用价值,为其他地区同类故障检修提供有效指导,全面推动数控机床故障检修技术水平的发展。
2、基于网络的数控机床设备远程故障诊断系统的构成及运行
2.1故障数据采集系统
采集系统是远程故障诊断系统中重要终端组成,其主要负责在现场通过各类传感器及检测仪器对设备运行及故障发生时的振动、温度、转速、电流电压等状态信息数据进行采集,并通过相应的传输渠道传输至工作站进行统一整理,各类传感设备的检测精度是影响数据采集质量的关键因素。
2.2现场数据采集工作站
目前较为常用的现场数据采集工作站大都通过单片机平行等速采样的方法实现对数据采集系统传输来的信号采样处理,并利用工控机实现数据信息的综合分析、判断及异常数据报警。在未发现异常情况时,工作站会定时进行所采集数据的保存与发送,而当发现异常数据时,工作站将会自动改变工作方式,对警报发出前后相应时段的数据进行保存,并重点发送和突出异常部位的相应数据值,以便于技术人员检查与分析,并判断停工检查的必要性。要实现对不同信号的准确辨别与正确反应,需要信号获取模块与信号处理模块有效协调作用,以实现有效的动态监测,保证相关处理操作的科学开展。
2.3检测诊断服务器
该服务器是一个智能诊断决策系统。现场数据采集工作站传来的信息,进服务器处理后,针对异常信息,在数控机床故障诊断专家系统知识库中检索匹配的解决方案,并利用逻辑推理和数字分析相结合的方式,结合领域专家知识和设备历史档案进行分析,做出进一步诊断。监测诊断服务器包括数据通讯、知识库管理、数据库管理、推理机、工况分析和诊断等功能。各个任务模块相互联系、相互制约、共同服务于故障检测和诊断这一中心事件。其中数据通讯完成和现场数据采集工作站及远程网络服务器的数据交换,知识库管理便于用户对知识库的日常维护和管理,数据库管理提供给用户设备运行的正常和异常数据,用户也可以对数据进行管理和维护。
2.4远程诊断服务系统
远程诊断服务系统也是实现数控机床设备远程故障诊断的关键组成部分,该服务系统需要联结总装厂售后服务中心、配件供应商技术服务中心、同型号设备使用企业技术服务中心、区域网络诊断中心以及上级部门技术服务中心等多方服务器,在故障发生后,可通过对故障信息数据在远程诊断服务系统中向各联结方进行共享,使各方技术人员及专家能够针对相关故障进行远程合作分析诊断,并提出最可行的维修方案,可以弥补单方在知识及技术方面的不足,更有效的保障故障检修的实效性。
2.5远程故障诊断系统的运行模式
基于网络的数控机床设备远程故障诊断系统在实际运行中会根据故障情况与严重程度,分级采取不同处理模式,正常状态下监测和一般较为常见的故障诊断由数据采集系统及工作站来负责完成,而当工作站不能解决所发现故障问题时,向检测诊断服务器发送专家诊断请求,由专家系统完成诊断分析,如出现专家系统仍无法解决的重大故障时,则通过远程服务诊断系统将数据上传至网络,由多方专家及核心技术人员联网共同参与故障诊断,并将诊断结果及处理建议回传至发送方,以此来保证故障的准确诊断与及时排除。
参考文献
【关键词】电子设备;结构;设计
1 模块化设计基本原理
所谓模块,就是可组合成系统的、具有某种特定功能和接口结构的、典型的通用独立单元。这个定义揭示了模块的如下特征:
(1)具有确定功能的单元
模块虽是系统的组成部分,但它不是简单对系统分割的产物,它具有明确的特定功能,这一功能不依附于其它功能而能相对独立的存在,并不接受其它功能的干扰。没有确定功能的单元不能算为模块。由于模块具有独立的特定功能,因而它可以作为一个单独的设计单元而分头进行设计。可以单独制造,甚至预制,储备,以供急需及维修之用。当由专业厂生产制造时,则成为单独的商品。对模块的功能及性能可以单独的进行检验、调试、测试和试验。
(2)是一个标准单元
模块结构具有典型性、通用性,并且往往可构成系列。这正是模块与一般部件的区别,或者说模块具有标准化的属性。模块是通过对同类产品的功能和结构的分析而分解出来的,是运用标准化中简化和统一化方法而得出的具有典型性的部件,这一典型性正是模块具有广泛通用性的基础。模块的通用性是通过其接口的标准化或通用化实现的。模块还常常按照系列化原理使其功能和结构形成系列,以满足不同规格、不同产品的需要。
(3)具有能构成系统的接口
模块应具有能传递功能以及组成系统的接口(输入、输出)结构。系统是一个有序的整体,组合成系统的模块既有相对独立的功能,又互有联系。模块通过接口进行串联、并联、辐射状或网状连接而构成具有一定功能的系统。
2 电子设备结构模块化设计系统总体设计
2.1 系统设计思路
系统应用模块化设计思想实现电子设备结构的模型建立。首先对设计对象进行模块划分,得到其模块划分方案。然后分析每一个模块,得到其零件组成,最后以模块为单位,逐模块逐零件的组合,完成电子设备的结构建模工作。以机载电台为例,经过模块划分,得到其划分方案:电台=底座模块十本振模块+前面板模块。分析各个模块的零件装配情况得到电台的所有零件装配信息。之后按模块从零件库中逐一提取这些零件进行装配,完成设备的整机模型生成。最后将描述整机模型的所有几何及物性参数存入数据库,供各分析调用。
2.2 系统设计原则
根据现代CAD技术的发展情况以及所需解决具体问题的发展趋势,提出在现CAD基础上针对特定产品进行二次开发。CAD部分进行三维实体造型,为之的各种分析提供几何模型信息。课题的开发遵循以下几个原则:(l)采用面向对象的编程方法;(2)采用三维参数化特征造型;(3)采用数据库集成统一技术;(4)采用成本最省的设计方法。
为了节省开支,加速软件的开发过程,在软件设计过程中,除必须设计的程序之外,其它主要采用现有的软件解决问题。这样主要工作集中在建立系统及设计与各软件之间的接口上。
2.3 系统模块结构
系统总体分为两个模块:基础信息维护模块和快速模块化建模模块,
2.3.1 基础信息维护模块
电子设备结构模块化设计系统的基础信息维护模块完成系统公用信息的输、显示、存储和转换,该部分的模块划分及其关系如下。
(1)信息库维护模块
电子设备信息库存储的信息包括电子设备结构的三维模型、振动分析模型、热分析模型、电磁兼容分析模型、优化分析信息以及系统信息库和零件库等。其中:三维模型库存放电子设备结构的逻辑描述信息,包括设计目标、设计约束、概念模型、结构参数、零部件选型、零部件尺寸与约束等描述电子设备结构的信息;振动分析模型库存放载荷、约束等信息;热分析模型库以及电磁兼容模型库存放热分析和电磁兼容分析时需要的结构所有热及电磁兼容信息。优化分析模型库存放优化目标、设计变量、设计约束、变量归并等信息。系统信息库模块负责电子设备结构信息库数据的读取、查询和存储。该模块为系统其它的设计模块提供方便、透明的数据操作方法。零件库维护模块负责系统所有零件的基本几何及物性参数维护工作。
(2)接口模块
本系统以现有的商品化CAD软件为基础进行开发,系统中包括UG等多种异构的商品化软件,因此软件之间的集成工作就非常重要。接口模块完成本系统与基础平台之间的无缝集成,其内容包括界面集成和信息集成。我们采用了类似OLE的开发方案,即以C + +Builder开发的电子设备结构模块化设计系统的界面作为主界面,将UG等商品化软件作为系统的某个功能模块,以类似OEL的方式嵌入到电子设备结构模块化设计系统的主界面。数据操作时,从C++Builder主界面发送信息到应用软件,完成操作。
2.3.2 快速模块化建模模块
(1)工程维护
主要负责完成工程信息的维护工作,包括:工程号、版本号以及工程名称的新建、修改和删除操作。
(2)节点信息维护
维护工程中所用到的所有零件节点信息。类别维护:存储了零件的类别信息。对于不同的零件,之后的振动等分析将进行不同的处理;装配关系维护:存储零件在当前工程中的零件号及其父零件号,根据这些信息可以唯一确定一个零件在当前工程中的装配情况;节点数据读写:完成节点信息从数据库的读取及写入工作。
3 结论
本文把模块化设计技术引入到电子设备结构设计中,建立了计算机辅助模块化设计系统,力图解决现阶段电子设备结构设计方法落后、设计效率低下等问题。在模块化设计思想的指导下,以通用CAD软件UG为平台,解决了UG内外部环境联合开发、异构系统集成以及SQLSevrer数据库操作三项技术难点,完成了电子设备结构模块化设计系统的开发。
参考文献:
[1]童时中.模块化原理设计方法及应用.第l版.北京:机械工业出版社,2003年
及早布置设计任务:虽然是在理论课程授课之后进行课程设计,但是有关课程设计的要求完全可以在理论课授课过程中穿插讲授并同时下发课程设计任务书和指导书,进而改变以前先课堂教学再布置设计任务赴学生在两周内集中设计的教学秩序。以往教学秩序导致学生最终不能按时完成或虽按时完成却不能保证设计质量。为确保学生在规定时间内能保质保量地完成设计任务,应该及早让学生清楚设计的任务。
二、设计过程严把质量关
1.课程设计资料管理:以往采用电子文档形式提交计算书和图纸,虽方便了教师对学生的设计管理和文档保存。但往届学生的设计资料文档一旦流入下届学生手中,就会变成进行课程设计的模板。一部分学生将模板的设计计算书和图纸中的相关数据直接修改成自己的设计数据,根本不关心设备结构设计方法、所用计算公式的含义、相关规范的选用和化工制图的规范表达等设计的基本程序。故课程设计资料不能电子化成为栓桔学生思想的枷锁。设计之初就应该明确计算书必须手算完成,图纸只能采用手绘而不允许采用专业软件。
2.强调学生的主体地位我们分组设计不同的题目,每5人分成一个小组并指定小组长。每组的过程设备的尺寸和材料各不相同但总体方案是可以相互借鉴的。小组成员可在一块查找与设计有关的书籍、资料,碰到问题互相讨论、学习,先在小组里解决掉一部分设计疑问。剩余小组中不能解决的问题小组总结出来,教师再予以指导,加强了指导的针对性。
3.发挥教师的引导作用设计全过程教师只是发挥引导作用应以学生自主设计为中心。引导学生清楚设计步骤提高独立分析、解决问题的能力教师不能只止步于让学生“学会”而是应引导学生“会学”;遇到疑难问题时,教师应通过典型案例分析,形象地引导学生对基本理论知识的理解启发学生的思路,培养学生的工程意识。改变以往教师全盘托出、学生依葫芦画瓢的传统方法。
4.重视课程设计总结与提高:课程设计后期组织学生开一个课程设计总结交流会,让每个小组说出自己在课程设计中遇到的问题及解决的方法、收获与体会设计中需进一步完善之处各组之间相互探讨教师作适当的点评。通过交流使学生对设计内容的理解更加深刻对工程设计的方法更加清晰。
三、设计时间合理安排
原课程设计安排在理论课结束后的两周进行,此时其他专业课程也即将结课学生既要进行高强度的课程设计又要分心复习其他课程的考试。急于完成设计任务段有足够的思考时间甚至出现抄袭现象等。考虑到同其他课程在时间上的协调,我们将这门课程设计安排到第六学期所有课程考试结束后的两周时间。
四、完善课程设计考核方法
以前主要是根据学生在设计期间的表现,计算书和图纸的完成情况答辩时对重要知识点等的掌握程度最终给出学生的成绩。这种考核方式存在一定的弊病厂方面冷别同学抄袭、甚至拷贝同组的计算书和图纸并经重新整理后版面比原创者编写的更规整;另一方面,只有两周时间的课程设计某位学生是积极设计还是应付差事教师难以精确把握。会得出一些不公正的结果使学生的学习积极性受到挫伤。故我们在考核中采用了以下评定方式。
1.学生自评、互评和教师讲评相结合:学生完成设计任务后,先自我检查设计计算书和图纸总结归纳存在的错误和不理解的问题,形成“自评”;之后随机分配合作同学,给对方的设计进行审查最后给出评阅意见形成“互评”。根据上述自评和互评情况,指导教师有针对性地再次检查学生的设计,找出设计中没有掌握的知识点,与学生进行讨论形成“讲评”。自评、互评对学生而言是一种行之有效的“自我引导”和“相互引导”方式,极大地提高了学生学习主动性和独立思考能力。教师讲评总结设计中存在的共性问题并充分了解了当前学生掌握知识的水平,为公正的评定设计成绩提供参考依据。