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0.引言
机械传动系统概念设计自动化的概念设计可以分为3个阶段:需求阶段、描述阶段以及综合阶段。这三个阶段的设计思想主要体现了一种组合创新的策略,在设计过程中的创新思维主要体现在对功能的分解和、功能与结构进行匹配和基于功能分解的结构重组之中。由于功能描述阶段往往存在着一定的不确定性和抽象性,这会给整个设计过程带来一定的不便,因此就有国外的学者通过将机构用于功能与结构之间的搭接作用,从而形成“功能—机构—结构”的模式,通过这种模式可以实现基本机构的重组,而且能将系统转化为一个全部由转动副所组成的机构链。倘若进一步对机构链中的机架和执行构件等进行处理,便可以得到一个运动链。
1.对功能原理的构思和选择
系统功能的方案设计实际上就是一个成功的机械系统设计项目的核心,系统功能的方案设计是否有效,将对整个机械系统以及机械的制造技术产生重要的影响,正因为这个,所以设计人员要详细地设计机械系统的运动方案和功能原理,从而保障机械系统的有效性,因此在机械系统设计之中制定合理的功能设计方案显得十分必要。对于功能原理的构思,主要是以使用者的要求以及机械系统设计的预期要求为主,对于符合上述两种要求的方案进行探索和研究,并对不同的设计方案进行比较,从中选择出一个比较好的方案。以自动输料板的设计为例,设计人员在设计过程中,应当对以下几点进行考虑:第一,要贯彻机械推拉原理,以便能将物料从底层推出,使物料能通过夹料板被输送到料板上;第二,运用摩擦传动原理,将从底部推出的物料抽走;第三,通过底层吸取的方法以实现对于料板的固定;第四,运用底部的摩擦轮将物料滚出。通过这几点对于功能结构的设计,可以将机械系统的使用目标得以实现,再通过对其进行功能设计和对比不同的方案,便可以实现机械传动系统概念设计自动化。
2.符号方案推理器
2.1. 符号方案推理器的构成
符号方案生成器的构成主要有涉及规则输入、图形载体库、构件相似性分析和符号推理器四个部分所构成。在运行时,符号方案生成器的运行过程是:按照设计要求所规定的内容对设计规则进行确定,再通过对选择好的图形载体进行符合设计规则的逻辑操作。在推理器进行推理的过程中,要对每一条设计规则都要对图形载体中的每一条边(通常情况下可以称为构件)进行相似性分析,从而确定推理过程中不会产生冗余的设计方案。相似性分析主要有两个方面的内容:对有规则操作的构件进行相似性分析、对没有规则操作的构建进行相似性分析。
2.2. 设计规则
有三种渠道可以对设计规则进行生成,这三种渠道分别为:基于系统功能的分解、对现有的问题进行分析和基于基本机构的重组。通过对运动链再生为机构的可能性进行分析,主要有下列9种情况:
2.2.1.通过改变机架在运动链中的位置,用G表示机架。
2.2.2.通过改变主动件在运动链的位置,用C表示主动件。
2.2.3.通过改变运动链之中运动副的形式,用P表示。
2.2.4.通过将二级组改变为齿轮副、凸轮副槽轮副、力作用构建的形式,用R、M、O、F表示。
2.2.5.通过改变输出构件在运动链的位置,用T表示输出构件。
2.2.6.将运动链上不同构件的点作为运动输出,并用N表示。
2.2.7.用S表示运动链中给定构件的位置。
2.2.8.对运动链中作为动力特性约束的构件用D表示。
2.2.9.用L表示运动链中不同构件实现的相对位置和轨迹。
设计者可以通过这9个方面来实现对设计规则的定义。一般可以先将机架作为第一条设计规则,再去确定主动件的设计规则,然后才是其他设计规则,同时对于P副的规则应当将其写在规则集的最后[1]。由于设计问题与运动链的再生环节都不相同,在这种情况下,设计者就可以根据自己的需求制定相关的规则和符号。设计规则的书写格式可以如下表示
A(B)[C|D…!E|F…] (1)
该式中 A——整个步骤中再生的功能构件的类型
——构件的拓扑性
(B)——构件之间的重叠关系
[C|D…!E|F…]——构件的邻接关系
[C|D…——是该规则中的第一部分,代表着相邻性的要求。
!E|F…]——是第二部分,代表的是不相邻性的要求。
2.3. 图形载体库
作为运动链再生符号推理的平台,在缺乏图形载体的情况下,符号推理是无法进行的。对于由运动链组成的机构,符号方案声称其中提供了十杆以下,三自由度以内的全部非同构运动链,对于一般多自由度复杂机构而言,完全可以满足方案设计的需求[2]。
图形载体的初始状态可以通过用字符串“00000000(12)”表示。在该字符串中,“0”的数目代表了八杆机构,而“(12)”则表示了八杆非同构运动链中的第十二种结构。符号方案的推理的本质其实就是对类似于“00000000(12)”的字符串进行符合设计规则的操作。在字符串的操作过程中,相似性分析对于减少冗余设计方案的产生,提高符号方案生成效率起着至关重要的作用[3]。
3.结语
为了适应当今科技快速发展的潮流,在现今的机械系统的设计过程中,应当从功能设计以及系统设计等多个方面进行对机械系统的设计。文章通过以上的阐述,给出了一种基于设计规则的机械设计自动化的思路,并以此来提高机械系统的自动化的程度,这对提高机械系统的可操作性和实用性,促进我国的机械制造行业的发展有着一定的帮助。
参考文献:
[1]王玉新,骞军,颜宏森.构建相似分析的方法[J].天津大学学报.2010(3)
[2]李润芳,林腾蛟,陶泽光,韩熙.现代机械设计方法及其应用[J].机械工艺报.2010(9)
关键词:CDIO 机械设计 项目驱动
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的成果,是国外高等工程教育的一种创新模式[1]。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)[2],它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。即“做中学”和“基于项目教育和学习”。本文应用CDIO工程教育思想及理念,并结合机械设计课程的特点,在教学内容、教学方法、实践教学等方面进行探索,以期提高学生的创新能力和综合能力。
1、基于CDIO理念的教学内容改革
机械设计课程主要研究通用机械零部件的设计,内容比较繁杂,学生在初学时感觉零碎且难以入门。所以在教学中首先根据工程实例,如减速器,把该课程划分为三大模块:连接模块、传动模块和支撑模块,指出减速的各个零部件的设计应该在以上哪一个模块中完成。在教学中各个模块始终贯穿“失效形式一受力分析一强度计算一结构设计”这一主线,把齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹联接的强度计算及螺栓组联接的受力分析等内容列为重点内容,在课堂上利用有限的学时进行精讲。另外在机械设计课程的教学中,着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握,着重零件参数的合理确定原则,着重合理的结构设计;着重理解公式建立的前提、意义和应用,而对于占学时比较多,而对提高学生工程设计能力又帮助不大的机械零件的强度计算公式推导过程,做适当删减。
2、基于CDIO理念教学方法改革
在教学方法上,强调学生学习的主体性,采用引导式教学方法。引导学生由“被动”学习向“主动”学习转变,讲授以适度、够用为原则,注重讲重点、难点,传授学生以思路、方法为主,让学生在做的过程中进行学习。引导学生主动发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、基于CDIO理念的教学手段改革
CDIO教学理念的实施需要借助现代化的教学手段,在教学中采用先进的多媒体教学手段,增加了教学信息量和提高了教学效果。同时,计算机辅助教学的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。在讲授各个模块时插入了实际工程应用的场景,给学生以生动、直观的印象。更容易激发学生做中学的积极性。
4、基于CDIO理念的实践教学改革
机械设计课程最终的目的是把机械设计的概念和原理应用于解决实际工程技术问题。实践教学应根据CDIO理念,改革现有实践教学模式,对教学内容进行合理调整和分组,学生可以依据自己的专业和兴趣有针对性地选择,突出学生的主体性,使得学生能够主动学习,加强专项技能的训练,增加学生的有效学习时间。此外,将实践教学同产品加工相结合,如此可增强学生的生产劳动观念、产品质量观念、经济价值观念以及实际操作的严谨性,为培养学生的工程实践素质、理论联系实际和严肃认真的工作作风打下坚实的基础。
5、结束语
机械设计是机械专业的专业基础课程,学生只有熟练掌握该课程,才可以进行后续课程设计和毕业设计的工程训练。通过CDIO实现体验式的学习过程,能够使学生的学习不再是抽象的概念,而是基于对所学内容深刻了解后,建立的一种系统的认知结构框架[3]。CDIO理念适合工科教育教学过程,这种教学方法能够培养出适合企业需要,具有实践创新能力的工程建设人才。
参考文献:
[1]康全礼,陆小华,熊光晶.CDIO大纲与工程创新型人才培养明.高等教育研究学报,2008,31(4):15—18.
关键词电算刚度折减系数
1高层结构电算过程
数据检查能否通过是第一个判断环节,程序选择和结果分析也是不可缺少的两个判断环节。这里所说的程序选择是指程序的计算原理及适用范围是否符合实际工程设计的情况,结果分析是指周期、变形、内力和配筋是否满足设计规范的规定,这些判断与设计概念的正确与否关系很大。
2结构电算中的几个设计概念
2 1程序选择从近几年电算程序的发展来看,在考虑侧向作用(地震或风)的分配时,有四种常用方法:
(1)按各榀抗侧力结构的受荷面积进行分配;
(2)按各榀抗侧力结构的刚度单向协同工作进行分配;
(3)按所有抗侧力结构的刚度双向协同工作进行分配;
(4)按三维杆件―――薄壁杆件空间分析方法。
第一种方法,对于平面和立面上质量和刚度非常均匀的低层建筑来讲,大致是适用的,否则将存在较大误差。第二种计算方法,比第一种进了一步,考虑了各片抗侧力结构的刚度,其形式不同,承担的水平力也不同。它是将高层建筑结构沿两个正交的主轴划分为若干个平面抗侧力结构,每个方向上的水平荷载由该方向上的平面抗侧力结构承受,垂直于水平荷载作用的抗侧力结构不参加工作,而且不考虑扭转,斜交构件计算也不准确,因此这种计算方法也不能真正反映高层结构的实际情况。显然,第三、四种方法对高层结构进行抗侧力计算是比较合理的。随着计算机容量的增大,运算速度的提高,目前广泛使用的是第四种计算方法,它适用于所有高层建筑,特别是平面不规则、体型复杂的建筑结构。
2 2楼面水平刚度及整体性
无论哪种计算方法,它的基本假定都是楼板在自身平面内的刚度为无限大,而平面外的刚度不考虑。采用了此假定后,认为楼面在平面内不发生弯曲和剪切变形,只作刚体运动,即楼面只存在两个方向的平移和一个绕刚心的转动。由于采用了无限大的假定,所以楼面构造就要保证楼板刚度无限大。楼板刚度无限大的假定的定量标准尚在研究之中,一般认为楼板在自身平面内的挠度小于1/2000时,就可以做为刚性楼板来考虑。
一般情况下,现浇楼面可以满足要求,框架―――剪力墙结构采用装配式楼面时,必须加现浇面层。另外,还要注意:(1)楼板应设在同一平面内,尽量不要错层;(2)楼板与梁(或墙体)的连接可靠;(3)支承楼板的墙体间距不能过大;(4)楼板不得有很大的洞口。
实际工程设计时,往往并不能完全符合上述假定。因此,需要根据具体情况加以处理。例如图3所示的框 剪结构平面,因为剪力墙的间距偏大,在侧向荷载作用下同一楼层中部的变形要比两端的变形大,所以中部几榀抗侧力框架结构需要按受荷面积进行核算,否则是不安全的。
对于错层、缺梁和大开口的楼板,由于楼面刚度的削弱和不连续性,结构在侧向力作用下并非完全作刚体运动,计算结果会出现一定的误差。对于明显不符合楼面刚度无限大假定的结构,则应选择按柔性楼面考虑的程序进行计算。
2 3周期及折减系数
高层结构是复杂的空间结构,地震的动力反应相当复杂,影响周期大小的因素比较多,例如:(1)场地条件及基础埋深;(2)结构刚度及作用在其上的地震荷载的大小;(3)填充墙刚度;(4)构件截面和砼标号的变化;(5)地震时,构件裂缝及塑性铰的出现而带来的结构刚度的变化等。
结构自振周期的电算一般均按弹性阶段、考虑以上一些主要因素来编制程序并依此进行计算。因此高层结构电算时要注意:(1)正确选择结构体系,要考虑建筑物刚度与场地条件的联系,合理选择抗侧力构件的位置和截面,刚度越大,周期越短。当建筑物自振周期与地基土的卓越周期一致时,容易产生类共振而加重建筑物的震害。自振周期与结构本身刚度有关,在设计房屋前,要了解地基土的卓越周期,并调整结构刚度,避开共振周期。(2)一般情况下,结构自振周期多由计算机求结构刚度矩阵[K]的特征值求得,公式为:[K]{u}=ω2[M]{u},由于刚度矩阵[K]中,只考虑了主要结构(剪力墙、梁、柱、筒体)的结构刚度,非承重墙的刚度未考虑进去。没有砖砌填充墙时,由于它会使结构的实际刚度增大、周期减短,因此要考虑填充墙的阻尼对结构自振周期的折减。当填充墙较多且较厚时,折减系数相应取得小一些;当程序采用基底剪力法进行计算时,折减系数相应取得小一些;当程序采用振型组合法进行计算时,由于结构的顶点假想位移不是仅根据基本周期所求得的,而是考虑了结构前几个振型的顶点位移组合后求得的,一般所求得的顶点位移要小一些,所以周期的折减系数要取得大一些,振型取得愈多、折减系数应取得愈大一些;另外,砖砌填充墙对不同结构型式的周期影响有所不同,周期的折减系数按框架结构、框 剪结构、剪力墙结构顺序,前者取小,后者取大。(3)对打印结果进行分析时,首先要分析结构的自振周期值的大小是否合适、前几个振型周期的相互关系是否恰当。一般可根据经验公式或设计人的经验进行判断,如果经判断周期出入过大,则计算结果是不可取的,此时应做更深入的分析或进行必要的调整。
2 4轴向变形及剪切变形的影响
高层结构竖向构件的变位是由弯曲变形、轴向变形及剪切变形三项因素的影响迭加求得的,其计算公式如下:δij=∫MiMjEJds+∫NiNjEAds+∫μθiθjGAds墙肢和柱的轴向变形对内力和位移的影响,视荷载作用方向和结构型式的不同而有较大的区别。
(1)结构在垂直荷载作用下,一般中柱的轴压比大于边柱的轴压比,因此中列柱的轴向变形要大于边列柱的轴向变形。其变形有以下三种影响:①不考虑轴向变形的影响,其结果如图4a所示。结构顶部几层中列柱两侧梁端负弯矩过大,与实际受力情况有一定的误差。②按一次加载考虑轴向变形的影响。结构往往在顶部几层中列柱两侧梁端出现反号的正弯矩,这显然是不合理的,按此内力进行配筋也是不安全的。③按逐层加载考虑轴向变形的影响,。计算结果与实际施工及受力状况是相符合的,但是由于要逐层逐次形成不同的总刚矩阵,电算时间较长。
由以上分析可知,结构电算应用时应了解程序是如何考虑垂直荷载作用下轴向变形影响的,如未考虑或按一次加载考虑,对计算结果都需要做适当的调整。
(2)结构在水平荷载作用下,由于荷载是一次施加到结构上的,墙肢和柱的轴向变形将对结构的内力及位移产生较大的影响,层数愈多、高宽比愈大,其影响愈显著,这种影响在不同类型的结构中程度有所不同。对于较高的框 剪结构,轴向变形的影响将达到不可忽略的程度,一般应予考虑;对于高层的剪力墙结构,这种轴向变形的影响必须加以考虑。其中,它对双肢墙的影响要比多肢墙的影响要大,对单片墙的影响最大。
一般框架结构的梁柱截面较小,可以不考虑剪切变形的影响。但是,由于框 剪结构体系中的剪力墙和剪力墙结构体系中的连梁、墙肢都很宽,并非完全如假定的竖向悬臂构件那样受力,存在明显的剪切变形影响,故一般高层结构程序都对此做了考虑。这是因为:对框 剪结构,若不考虑剪力墙的剪切变形影响,就会对其刚度估计偏大5%~10%,相应分配给墙的水平力偏大,分配给柱的水平力也就偏小,虽然框架部分柱的剪力要做调整,但因绝对值偏小,往往还不够安全;对剪力墙结构体系,剪切变形对双肢墙的影响会达到10%,对多肢墙的影响甚至可达到20%左右。
1.1突出概念的重要性
课程授课开始时,在讲解绪论之前首先对课程题目进行重点讲解。开始时,首先设置一个问题“机械原理主要学习哪些内容?或者说是机械原理是一门什么样的课程?”在学生回答问题前,我会和学生说你们只要理解了“机械原理”这四个字,那么这门课要讲什么内容你们就会非常清楚,在以后的学习过程中也就会有的放矢。开始的时候大多数同学都不能给出一个较好或者是接近的答案。随后,笔者将“机械原理”分解成“机械”和“原理”,给出类似的问题,“机械是什么?原理是什么?”这个时候大多数同学都能给出较贴切的答案。通过进一步的引导,学生对机械原理的含义和机械原理所要学习的内容就有了大概的理解。此时,会再次向学生强调,所有新的概念都是有学生前修的概念所组成,只要对前修的概念掌握了,新的概念学习就迎刃而解了。比如说,要想理解“机械原理”,首先必须明白什么是机械,什么是原理。
1.2强调思考在概念学习中的重要性
专业课程的学习和通俗读物的阅读不一样,字面意思有时候不能充分说明这个概念的表示,需要对概念进一步的理解,这就需要学生学会思考,并且要知道怎么样思考。比如说,机械原理课程中运动副的概念。“有两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。”那么,什么是运动副?有两个构件就可以有运动副吗?答案肯定是否定的。这就需要对运动副这个概念进行进一步的思考,或者说对其进行分解。从运动副概念的表述来看,可以对这句话进行如下分解:首先是有两个构件;再次,这两个构件的关系是直接接触(间接接触可以吗?肯定不行);还要满足一个要求就是这两个构件经过直接接触连接以后还要必须能动,如果不能动的话,那它们就组成了第三个新的构件,就不能称为运动副了。通过上面的思考过程来看,判断是否存在运动副,只要看是否同时满足如下三个条件:①有两个构件;②直接接触;③有相对运动。如果这三个条件同时满足,那么就存在运动副。这个例子看起来简单,但是学生如果对三个条件中的任何一个不能理解的话,就有可能对运动副的概念形成错判。从形式来看,这三个条件与运动副形成了一个二级金字塔的样式。所以说,学生在思考的过程中要掌握思考的方法,那就是,从塔尖塔底一步步的对概念进行分解,并且要理清哪些是同层概念,以及这些概念与其上下层概念直接的联系。
1.3概念表述尽量公式化
机械原理是机械设计的基础和机构原理设计遵循的依据,在概念讲授的过程中如果能够以图形的形式展示概念,那么对后续机械设计将有很大的帮助。再者,机械原理是一门承前启后的课程,对基础课画法几何、理论、材料力学和数学等知识要求比较高,自身内容的连贯性也特别强。所以说,在概念讲解的时候能够结合公式和图形的方式对相关概念进行表述,将会加深学生对概念的理解,有助于学生对概念的掌握。下面以公式化表述概念为例。在教材中速度瞬心的概念,“互做平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点,即为此两构件的速度瞬心。”在这个概念的理解上如果单纯就字面意思来看比较抽象,并且在实际的授课过程中发现同学理解起来特别困难,这个时候可以利用对表述公式化有助于对此概念的理解。首先,重合点代表的意义可以用公式表示为V1=V2,这里V1、V2分别代表构件1和构件2在重合点的速度;然后,以ω1和ω2分别表示构件1和构件2绕重合点的旋转速度,并记ω1≠ω2,或者是二者相等但反向。通过如此的公式化表述后,学生对瞬心的理解相对来说就容易一些,最后可以达到从繁入简。换句话说,用通俗的语言来表示瞬心的话就是“速度瞬心是一个点,这个点出两个构件的速度相等,并且这两个构件绕着这个点做相对转动。”
1.4对概念的强化方法
在课堂上通过讲课的过程中学生能够逐步的体会到概念的重要性,并且有意识的学会了对一些概念进行相应的思考,但是在作业和实践等环节往往还存在一些问题,通过了解发现,学生可能在课堂上理解了,或者是思考过了,但是没有较系统的对相应的概念去总结。所以在后续的教学课程中,除了随堂的习题作业以外,建议学生对当天所学的概念进行总结并以作业的形式进行考核。主要的做法是这样的。一个概念为一个序号,直接把教材上针对此概念的叙述一字不差的抄写下来,下面要做的就是此项工作的重点,另起一行写本人对这个概念的认识。比如说(1)压力角:作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度Vc之间所夹的锐角。个人认识:压力角是一个角,对于角度来说是有一个顶点和两条边,那么就压力角来说,驱动力F的作用点就是压力角的顶点,驱动力F的作用线和从动件绝对速度Vc所在的直线就是压力角的两条边。如果能够理解到这种程度,不管是作平面连杆机构、凸轮机构还是齿轮机构的压力角都是很容易的事情。通过对学生对概念的总结情况来看,书写比较认真,并且能够做到很好理解的同学,习题的正确性非常高,期末的考试回答的也特别好,相反就比较差。
2注重现代教学手段与传统教学的结合
2.1现代教学手段的优缺点
目前的教学基本上采用多媒体教学,这种现代的教学手段对教学质量的促进和教学效率的提升确实起到了较大的作用,但是就机械类课程教学来说,全程采用多媒体教学有其一定的缺点,并且影响到最终的教学质量。
2.2采取传统教学方法的必要性
通过与学生的多次沟通交流,大多数学生反映的情况是,利用多媒体教学在动画演示、视频播放方面可以很好的展示所讲授机械的结构和运动、作业情况,但是针对一些原理性的讲述,比如说是在机械原理课程中,就凸轮轮廓曲线的设计过程、机构运动简图的绘制等,如果是通过多媒体进行展示,学生的普遍反映是效果比老师在黑板上手工演示要差得多。所以说,在机械类课程,特别是涉及一些应用性的内容时要注重现代教学手段与传统教学方法的相结合,这样可以很好的兼顾到学生对知识的掌握和理解,取得较好的教学效果。
3强调实践能力培养的重要性
3.1机械类课程的特点
从画法几何开始,机械类所开设的课程都基本要求学生要具有较强的生活观察能力、动手能力和理论与实践相结合的融会贯通的能力。再一个,机械类课程的理论性特别强,数学、力学、运动学和动力学等要求比较高。
3.2实践能力培养的方法
鼓励学生多注重观察周围的事物,特别是与机械相关的物件,养成一种爱观察、勤思考的习惯,这是决定学生能否实现实践能力培养的一个保证。再就是学院的实验室在教学期间全程向学生开放,鼓励学生多进实验室,对机械模型进行多观察、多思考,对教学实验用具多拆卸和组装,培养自己的动手和操作能力。并提醒学生在实践的过程中注重理论联系实际,结合课程理论内容的学习进度,有计划的进行相关实践的实施。
4注重团队精神的培养
4.1培养学生善于思想交流的习惯
机械设计没有最好,只有最合适,所以设计的过程中有仁者见仁,智者见智的韵味,只要能够满足设计的功能要求,可以说基本上就是合适的。在概念理解方面鼓励同学间互相交流,并就同一个概念的理解给出自己不同的认识,使大家得到在不同的角度对同一个概念的理解,这样可以优化自己的设计理念,实现最优设计。交流的过程本身是一个分享的过程,任何一个设计一般来说不是单个人能够完成的,需要几个人或者是很大的一个团队才能实现,作为一名设计人员不仅要具有较强的专业素养,更需要有良好的交流沟通能力。
4.2培养学生的整体意识
学生的整体意识培养主要包括两方面的内容,一是,学生对所设计的机械要有一个整体的概念,这是从专业的层面对学生的基本要求。再一个就是,学生在协同设计的过程中要注重团队的整体,不能顾己不顾彼,不考虑自身与团队成员间的设计部分的衔接问题,最后可能会出现衔接不上或者是相互干涉。
5结语
一、课程的性质与作用
机械专业认知导论是机械设计与制造专业的一门专业技术课程,是本专业学生进入专业课程学习的重要课程。
通过学习学生应基本掌握机械概念及机械技术范畴,基本了解机械制造与设计的概念,认识机械制造企业环境。认识将来自已可能从事的职业岗位与岗位任职要求,培养专业认同感与学习兴趣,在今后的学习和工作过程中认真学习、努力工作把自己培养成社会有用人材,为国家作出应有的贡献。
二、课程教学的必要性、相关内容
学生们怀着极大的热情和兴趣报考机械设计与制造专业,都想通过认真学习成为这方面高素质人材。但机械制造技术是实践性、实用性、综合性、经验性、专业性、工程性很强的学科。学生们有热情和兴趣,但对机械制造技术常识和感性认识基本是空白。有一部分学生学习很长时间后对机械制造技术的认识模糊,缺少整体认识。针对学生的现状,在学生入学初期应用25-30课时集中学习机械专业认知导论课。
在本课程的教学过程中向学生介绍学习本课程的意义和性质、本课程与其它课程的关系、了解机械制造的概念和机械制造业在国民经济中的重要地位、学习了解机器的组成知识、机械设计与制造的常识、机械传动知识、标准件的知识、材料使用性能、加工工艺与设备的一般知识、机械设计与制造的技术要求、等相关知识。
三、课程教学的实施
课程教学实施分为课堂理论教学和到企业现场参观学习。
课程实施计划;分别订出课堂理论教学和到企业现场参观时间,安排讲课内容与准备训练项目教学方法手段与资源利用,教学环境说明教学载体。
理论教学部份由具有一定的机械工程生产背景,系统掌握机械设计与制造知识,实践经验丰富、在行业有一定影响。熟悉现代机械制造技术和高职教育规律、教学效果好、掌握一定的教学方法与艺术、具有高级职称的“双师”教师。向学生指导性的、概貌性的讲解机械制造业在国民经济中的重要地位、机器的组成、机械传动知识、标准件的知识、材料使用性能、机械设计与制造加工方法、学习材料加工工艺与设备的一般知识、学习掌握零件制造方法、机械设计与制造技术要求,了解现代制造新技术和机械行业发展规划。在理论教学过程中并用图片、视频、多媒体课件、实物等进行辅助教学。
组织学生到企业现场参观,在参观企业过程中企业兼职教师向学生讲解与交流,主要目的是要学生认识机械企业及环境、机械企业文化、了解生产过程、技术及管理,职业岗位与职业环境、了解机械设计与制造技术范畴和增加学生们的感性认识。再由教师组成学生讨论,要求学生写出个人的心得。
课程教学结束后每位学生写一份详细总结作为课程考核。
四、课程的培养目标
通过本课程的学习和训练,使学生具备以下知识能力和素质:
(1)基本了解机械制造与设计的概念。
(2)认识机械制造企业环境。
(3)为今后学习专业知识打下基础。