机械基础课程控制工程论文范文

2024-02-02

机械基础课程控制工程论文范文第1篇

机械基础课程是机械类以及近机类专业的一门基础课程。中职学校学生没有接触过生产实践,缺乏机械方面的感性认识,教师通过采取多种教学方法,激发学生学习兴趣,调动其积极性,使学生有效地掌握教学内容,为专业课以及就业打好基础。

机械基础课程是中职学校机械类以及近机类专业的一门专业基础课程,它具有知识量大、涉及面广、与生产实际结合紧密、理解和记忆的内容较多等特点。中职学校学生普遍基础知识较差,又没有接触过生产实践,缺乏机械方面的感性认识,因此学习起来有一定的难度。如果教师教学过程中方法不当,学生就容易出现对知识理解不透,上课不愿意听讲,久而久之,就会对这门课程失去学习兴趣。那么如何提高机械基础课程教学质量,使之能更好地为专业课程服务?笔者根据自己多年的教学经验,总结以下几点方法。

1 做好新课导入,激发学生学习兴趣

课程导入是课堂教学的第一环节,犹如“抛砖引玉”中的“砖”,教师对新课导入做得好,就能激起学生的求知兴趣。兴趣是最好的老师,学生如果对教师所讲的知识内容产生兴趣,就会激发起学习动力,从而更好地学习。做好新课导入要求教师授课前认真备课,做好课堂设计,针对学生的实际情况精心设计问题,使之富有启发性,通过让学生经过思考、分析、比较来加深对知识的理解。

如在讲解螺纹连接知识时,提问学生:家里安装水管接水龙头时,要在接口处裹上一层白色的密封绳才不漏水,这是为什么?可以结合自行车介绍链传动;结合电影放映机介绍槽轮机构,等等。

2 利用多样化教学手段,增强课堂教学效果

要增强课堂教学效果,教师还必须注意利用多种教学手段。机械基础课程涉及许多常用机构的运动过程和机械的内部结构,学生没有这方面的感性认识,教师要充分利用现有的各种教具、模型等,还可借助多媒体现代化教学手段,把计算机作为教学过程中的工具,运用动画、影视、图片等资料。

比如讲解平面四杆机构时,用模型演示什么是曲柄摇杆机构,什么是双曲柄机构,什么是双摇杆机构;再配合计算机大屏幕演示:家用缝纫机的脚踏板是曲柄摇杆机构;汽车门启闭机构是反向双曲柄机构;起重吊车是双摇杆机构。又如在讲解液压传动时,通过播放课件,在屏幕上可看见液压泵旋转及吸、压油过程;通过一个多彩鲜艳的动画演示液压传动全过程,再配上重点文字、声音的描述,增强学生对液压传动系统的感性认识,使难以讲授的课程内容简明易懂,将理论知识直观化,变抽象为形象,学生容易接受,从而达到掌握相关知识的效果,起到事半功倍的作用。

3 理论与实践教学相结合,增强学生的感性认识

机械基础课程的知识是建立在生产实践基础之上并和机械工业密切相关的,所以教师在教学中要注意理论与实践的结合,加强实践教学,以增强学生的感性认识。实践性教学对于知识的获取、能力的形成与发展起重要的作用。如在讲到机械传动时,可带领学生参观实训车间进行现场教学,观察车床,让每一个学生都能更直观地观察到齿轮传动与变速的过程,充分感受机械传动的应用。让学生身临其境,增强学生的感性认识,加深对教材中理论知识的理解,使学生在实践中领悟传动系统的工作原理和运动特点。

4 加强各门课程间的联系,提高学生分析和解决实际问题的能力

机械基础课程与机械制图、金属材料与热处理等课程有着密切的联系,教师在教学时要和这些课程的内容进行有机结合。如在讲到轴时,以车床主轴箱为例并结合上述几门课程中的知识进行讲解。一个车床主轴箱就涵盖了以上几门课程的内容,涉及齿轮、轴、轴承、套等轴上零件的尺寸确定;这些零件的材料和热处理方法的选择;这些零件的结构图;这些零件的加工工艺;轴上零件装拆、轴承选择;轮系传动比和末轮转速计算;等等。通过对各门课程知识间的综合,将原本孤立的知识重新整合起来,形成系统,有利于进一步提高学生分析问题和解决实际问题的能力。

5 教学中要及时进行总结和测验

教师讲解完每个章节都要及时进行总结,归纳出本章的主要内容,重难点是什么,使知识成为一个有机的整体。总结后要及时进行章节测验,在每一次小测验之后,针对大多数学生出现的错误要再进行讲解,然后再进行一次测验,这样学生就会把上次的错误改正过来并知道自己错在了那里,成绩就会有明显的提高。这样不但这次测验的成绩会变好,而且学生对于学习的自信心也会明显增强。

6 分层次教学,有效引导学生学习

分层次教学就是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向,把学生分成几组各自水平相近的群体并区别对待。中等职业学校学生有的是初升高400多分考进学校的学生,有的是100多分入学的学生,学习能力差别较大。教师必须尊重学生的个体差异,因材施教,以满足不同层次的学生的需要。这样才能发挥每位学生的学习潜能,提高其学习效率。

7 结束语

提高机械基础课程教学质量的方法是多种多样的,在运用多种教学方法时,教师不能墨守成规,必须根据教学的知识目标、能力目标以及对象和条件灵活运用,充分发挥学生的主体作用,激发起学生的学习积极性,使学生学好机械基础课程,为其掌握专业知识以及今后的就业打下良好的基础。

参考文献

[1]李世维.机械基础[M].北京:高等教育出社,2006.

[2]张国红.走向知行合一:中职专业课教学方法研究述评[J].中国职业技术教育,2012(26):16-20.

[3]李洁.《机械基础》课程教学改革初探[J].新课程研究:职业教育,2008(8):50-51.

(作者单位:大连海洋学校)

机械基础课程控制工程论文范文第2篇

[摘 要] 机械基础是机械类专业通用基础。一般来说,学习机械加工专业的中职生,都会在中职学校的第二、三个学期安排机械基础课程的学习。如果单纯按照该课程的教材来讲授,对基础薄弱、学习目的不明确的中职生来说,在理解与运用理论知识方面会有一定的难度,学习效果也不会很理想。有必要结合学生的特点与已有经验,基于建构主义的教学方式来进行机械基础课程的教学,以提高教学效果。

[关 键 词] 建构主义;机械基础;教学方式

机械基础是机械类专业通用基础,主要介绍常用机械传动类型、组成、工作原理、传动特点、传动比计算和应用场合等,是理论知识非常强的一门学科。如果单从理论知识介绍作为切入点来教学,对基础薄弱、学习目的不明确、注意力容易分散的中职生来说在理解与运用上有一定的难度。于是我们有必要对教材进行二次开发,结合学生的特点与已有基础经验,基于建构主义来进行教学。那么,基于建构主义的机械基础课程教学方式有何特点呢?

一、基于建构主义的教学方式,使课程变抽象为具体

对普遍的中职生来说,在进入职校以前从未深入研究过专业方面的知识,没有这方面的经验与知识。如果我们翻阅机械基础的教材会发现里面的内容多是文字和没有见过的图片,对学生来说非常抽象,难以理解里面的定义、类型、组成、工作原理、传动特点、计算方式及应用场合等。这就有必要对课程进行二次开发,运用建构主义把抽象的问题及内容架构在具体的学生已经接触并且容易接受的事物上,学生学起来会具体直观一些。比如在讲授带传动一章内容,如何领学生进门激发学习的欲望呢?这里我们运用建构主义,采用学生耳闻目睹的例子——拖拉机来引入带传动的概念、组成和工作原理。事实证明是有效的,学生学习效果比较显著。

二、基于建构主义的教学方式,使课程变复杂为简单

机械基础中往往有一些内容是错综复杂而难于区分的,为了让学生清晰地区分与理解之间的联系与区别,同样运用建构主义的教学方式,使问题简单化。如讲授螺旋传动一章时,比较难理解的是连接螺纹与传动螺纹的区别。为了让学生很好地理解连接螺纹,在教学的处理上以学生正在坐着的板凳为例子帮助他们分析连接螺纹的工作原理。板凳的固定方式就是用螺丝钉旋进板凳上的螺纹孔来固定的,原理是螺丝钉的圆柱面上有外螺纹,而板凳上的螺纹孔内有内螺纹,这样将外螺纹与内螺纹组合起来,实现紧密连接,起到固定的作用,此时连接螺纹一般来说是三角形螺纹即普通螺纹;而传动螺纹有梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹,这些螺纹都能够实现螺旋传动。那么螺旋传动的工作原理又是怎样的?如果按照定义螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动的,学生听起来如坠云雾,不知所云。为了使学生容易理解概念与工作原理,在教学中以台虎钳为例子来讲述,前提是我们所教授的对象,在第一个学期已经接触过钳工实习,每个人都动手操作过台虎钳,知道只要旋转手柄就可以让台虎钳夹紧与放开。台虎钳的夹紧与放开实际上是因为里面结构存在螺旋传动。接着以车床的丝杠与进给箱的工作原理拓展,教师再点拨一下,问题就迎刃而解了,那么传动螺纹、螺旋传动的概念及其工作原理能够明晰起来。

三、基于建构主义的教学方式,使课程变枯燥为生动

借助现代化信息技术和网络手段把原来枯燥的机械基础课程变得生动起来,这实际上也应用了建构主义的教学方式把原来呆板的教学内容变得活灵活现。比如讲述曲柄滑块机构、凸轮机构时,如果按照课本进行教学讲述,学生普遍会对本课题产生厌倦心理。因为在他们的思维里从来没有这方面的认知经验,所以很难理解里面的奥妙。为了激发他们的学习兴趣,我们以色彩艳丽的汽车内燃机的工作原理动画引入。这时哪一部分是曲柄滑块机构、哪一部分是凸轮机构,它们的联系与区别是怎样的,它们的工作原理又是怎样的,都从动画中直观地表达出来。又如讲述轮系一章,单从挂图给学生展示其工作原理,学生普遍不知所云。为避免学生厌学,我们在网上搜索了汽车变速箱齿轮传动的工作过程视频,在播放的过程中帮助学生全面分析其轮系工作原理,使他们建立经验,然后再引入本课题的重点与难点——传动比的计算,那么这种学习效果会比单从课本教学好很多。

四、基于建构主义的教学方式,使理论与动手操作达到统一,让学生学以致用

学生大部分在接触某一课程时都会思考这门课有什么用,我学这门课用来干什么,我为什么要学,简单来说就是不明确学习的目的与目标。为了帮助他们明确学习的目的与目标,有必要在学习课程中与实际联系起来,并且使他们能够运用学到的理论知识动手操作创造出产品。比如讲授铰链四杆机构一章,我们先让学生制作模型。方法是找出不同长度的四张纸,分别折成四条杆状,然后把四条杆用订书机连接成一个四边形(即平面四杆机构),注意每两条杆连接处仅有一颗钉(即铰链),再让他们旋转某一条杆,观察其他的杆是不是会跟着运动,如果运动,那么就做对了。这就是运用建构主义,使学生在实践中独自总结出铰链四杆机构概念。接着就要深入分析铰链四杆机构的类型及两个基本性质。同样我们也是以学生实践为主,归纳出铰链四杆机构的类型及两个基本性质。方法是让学生用尺子分别量出同一条杆上两颗钉的有效距离,也即杆长。分析最短杆、最长杆、最短杆与最长杆之和、其他两杆之和以及哪一条作为机架等等内容,在实践中让学生逐渐体会铰链四杆机构的类型及两个基本性质。最后让学生分析生活例子,分析它们是什么类型的铰链四杆机构。这里是基于建构主义机械基础课程各单元教学方式设计方案介绍。

机械基础课程主要研究机械内部各种传动机构的特征和应用,并了解常用机构、轴系零件及液压与气压传动等方面的基础知识。我们在运用建构主义设计教学方案的时候,往往取材于生活中零零碎碎的例子来让学生分析了解本门课程。但是能否把本门课程所有教学内容融缩于研究某一机械内部传动机构,比如汽车的内部传动机构,并且实实在在能够让学生动手拆装了解里面的结构与原理,也许会比较贴近学生的生活实际。

参考文献:

[1]孙大俊.机械基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

[2]马跃.以建构主义为指导,推动英语精读教学法改革[J].中国西部科技,2011(2):81-83.

[3]王晓燕.建构主义教学理论与信息化教学模式的构建[J].现代情报,2006(2):184-186.

[4]温彭年,贾国英.建构主义理论与教学改革:建构主义学习理论综述[J].教育理论与实践,2002(5):17-22.

机械基础课程控制工程论文范文第3篇

《控制工程基础》是机械类专业的专业基础课之一, 该课程内容抽象、计算性强、作图方法多, 课时分配也不足, 所以学生不易掌握。如何在有限的课时里提高教学质量和学生的积极性, 利用现代化教学手段最大限度地培养学生的综合素质和创新能力, 已成为教学研究的重要课题。陈东菊针对教学模式, 就如何强化学生实践能力, 提高学生学习积极性, 适应国家发展需要进行了课程改革探索;陈秀梅基于工程教育认证背景对《机械控制工程》课程的教学改革进行了研究设计。本文基于翻转课程教学模式, 就如何保障教学效果, 探讨教学过程的具体设计。

翻转课堂 (The Flipped Classroom) , 也称“反转课堂”或“颠倒课堂”, 是指学生在课下通过教师发布的资源完成知识获取过程, 在课上通过讨论、作业练习、实践操作、在线测试等形式完成知识内化过程, 将学习的主动权交到学生手中, 方便学生自己掌控自己的学习, 彻底改变传统“填鸭式”教学模式。2007年, 美国林地公园高中化学老师Jonathan Bergmann和Aaron Sams发现学生在家看视频, 课堂上就可以节省更多的时间来完成练习和作业, 这是翻转课堂思想的起源。翻转课堂翻转的是课上课下教与学的模式, 改变的是学生的学习方式, 而教育的本质还是保持不变的。

二、翻转课堂模式的实施

我校《控制工程基础》课程有40学时, 4个实验学时, 涉及到控制系统的数学模型、时域分析法、频域分析法和系统设计校正等相关知识。根据教学大纲合理地选取教学重点, 并结合往届情况选取教学难点, 考虑学生学习特点, 也为了学生学起来方便有效, 将部分知识点录制成短视频, 时长大约5—20分钟, 根据教材内容录制了35个课程短视频。

课前、教师把课件、课程视频、例题解析及在线测试题等学习资料发布到课程网站, 针对章节内容列出重点和难点, 给学生布置学习任务, 留下思考题和讨论主题。打开课程网站章节学习界面如图1, 学生将按要求登录课程网站或者打开手机APP, 查看课件并学习课程视频及相关资料, 有疑问可以线上与教师、同学交流讨论, 通过在线测试等方式完成知识点的学习。

课中、主要以专题研讨+师生点评+教师重难点再剖析形式展开, 关键步骤如下设计:

(1) 学生课下登陆课程网站学习视频, 确定讨论议题, 一般选择课程难点和重点作为讨论对象, 每段课程视频后面均附有若干议题;

(2) 选择相同议题的同学以3-5人为宜组成小组, 由组长负责分工协作, 针对选择的议题在课下进行素材搜集和PPT制作, 主要包括与议题有关的图片、视频、动画、应用案例, 加以整理加工汇总, 最后以PPT形式进行展示, 在此过程中若有疑问, 可以进行问题汇总, 然后老师以在线答疑的形式进行解惑, 保证每个小组的作品质量。教师也可以根据每个学生的在线学习情况实现实时动态监测, 掌握课程学习进度和质量。

(3) 课堂上根据总组数确定适当比例的小组单位进行PPT展示演讲, 教师根据学生自学质量来进行问题情境设置, 重点完成对概念的深入剖析, 理论更深层次的探讨, 侧重于通过实际应用案例帮助学生加深对知识点的深入理解和灵活运用。

课后、课后主要任务是要求学生及时复习, 让学生完成课程网站发布的作业, 以此检验学习效果, 在此过程中教师可以通过在线或线下答疑来排除学生疑惑。

三、实施效果

通过对基于泛雅平台对《控制工程基础》进行的翻转教学效果的调查分析, 80%以上的学生表示此模式改变了以前满堂灌“填鸭式”教学学习效果差的局面, 学生可以根据自身掌握情况调整进度, 对重难点可反复学习, 团队式研讨以问题为导向, 发挥各自优势进行资源搜索, 拓宽了学习深度和广度, 同时锻炼了个人的团队协作能力和表达能力, 更利于对知识点的长久掌握, 大大提升了学习效果。

对学习成绩评价因试卷差异, 不好生硬地对比成绩好坏。选取试卷难易相似的两学期学生成绩进行对比, 2016-2017 (1) 没采用翻转课堂教学模式, 2018-2019 (1) 采用了翻转课堂教学模式, 成绩分布如表1所示。通过对翻转课堂实施前后两届学生期末试卷成绩进行对比发现, 采用翻转课堂模式后课程平均成绩、及格率及优秀率都有了很大的提高, 实施翻转课堂模式效果显著。

四、存在的问题

翻转课堂教学模式在《控制工程基础》课程的应用效果比较明显。但实践过程存在以下问题:

(一) 完善课程网站需要专业人士帮助

翻转课堂教学模式的实施, 离不开网络学习平台。教师擅长授课、答疑解惑, 但在课程网站的完善上, 涉及到平台使用的技巧与方法, 常感觉力不从心, 需要时时请教平台专业培训人员。

(二) 翻转课堂模式应该与传统教学模式互为补充

相比传统的教学模式, 翻转课堂教学模式的实施, 使学生学习上的投入时间增加了, 除了课堂时间, 还有课前任务和课后练习。故遇到学习任务较重或者课业较多时, 学生空余时间不多, 翻转课堂就可能会加重学生的负担, 这样翻转课堂的效果就大打折扣, 所以翻转课堂模式只能是传统教学模式的有益补充, 课程内容应该合理安排。

(三) 如何有效监督与评价学生

学生的自我约束力大不相同, 教师可以结合平台数据进行适时监督, 或者设置阶段性测试, 把学习情况定期向学生通报一下, 适当增加学生危机意识。学生的学习能力也参差不齐, 教师需要对知识难点进行宏观把控, 根据某知识点学习的反刍比, 把反映出来的难点在课堂上适当强化。

五、反思

翻转课堂教学模式与传统模式相比需要教师前期付出较多努力, 尤其是课程整体构思、各模块设计和资源汇总、教学视频录制及适当更新。一方面需任课老师辛勤付出, 另外学校要提供相应的保障, 如高质量的录制设备、专业的网站服务。

对于学生自学, 由于素质参差不齐, 课下自学效果监管困难, 存在对课程视频学习精力不集中、作业抄袭、甚至找替身学习等问题, 授课人数一旦较多, 只能通过抽检形式来检验;在团队协作过程中, 存在滥竽充数、搭便车行为, 需要教师结合学习规律, 合理将知识“碎片化”, 分解为多个小视频, 并且保证知识的连贯性。这样能保证学生精力集中, 更好地提高学习效率。针对课堂活动设计环节, 需要教师根据具体情况有所为有所不为, 合理安排好各模块的时间分配, 把握好课程节奏, 调节好课堂气氛不高。对于学生还需要合理安排课下时间, 不能因翻转而占用过多学生课外时间, 如翻转教学模式课程过多, 学生要科学规划好更时间段, 教师也要根据学生实际适当调整线上线下教学的课时分配问题。

六、结语

本次《控制工程基础》课程内容部分翻转, 让我们看到翻转课堂模式的可行性和必要性。实践结果表明, 翻转课堂作为一种新的教学模式, 能激发学生的学习兴趣, 使学习中的互动性增强, 有利于学生学习能力的提升, 接下来笔者及团队成员将在实践中进行优化完善, 不断提高教学质量和水平。

【相关链接】

翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”, 也可译为“颠倒课堂”, 是指重新调整课堂内外的时间, 将学习的决定权从教师转移给学生。在这种教学模式下, 课堂内的宝贵时间, 学生能够更专注于主动的基于项目的学习, 共同研究解决本地化或全球化的挑战以及其他现实世界面临的问题, 从而获得更深层次的理解。教师不再占用课堂的时间来讲授信息, 这些信息需要学生在课前完成自主学习, 他们可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书, 还能在网络上与别的同学讨论, 能在任何时候去查阅需要的材料。教师也能有更多的时间与每个人交流。在课后, 学生自主规划学习内容、学习节奏、风格和呈现知识的方式, 教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习, 其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。翻转课堂模式是大教育运动的一部分, 它与混合式学习、探究性学习、其他教学方法和工具在含义上有所重叠, 都是为了让学习更加灵活、主动, 让学生的参与度更强。互联网时代, 学生通过互联网学习丰富的在线课程, 不必一定要到学校接受教师讲授。互联网尤其是移动互联网催生“翻转课堂式”教学模式。“翻转课堂式”是对基于印刷术的传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆, 由此将引发教师角色、课程模式、管理模式等一系列变革。在国内, 曾经有类似的教学方法, 但被冠以高效课堂。典型的案例包括1998年山东的杜郎口中学所尝试的杜郎口教学模式。与当前的翻转课堂不同, 这些模式中, 学生并不使用微视频和在线做题, 而使用导学案, 课本和习题册。

摘要:传统教学模式下, 学生接受知识的有效性和自主学习能力都偏低, 在现有信息化条件下, 本文通过在“翻转课堂”模式下设计《控制工程基础》课程的教学过程, 来提高教学效果。通过实践, 总结了翻转课堂实施过程出现的问题, 并反思提出相应的建议, 为今后实施翻转课堂积累经验, 也为本门课程教学改革进一步深化奠定基础。

关键词:翻转课堂,与此同时课程改革,教学模式,实施效果

参考文献

[1] 陈东菊, 范晋伟.浅析控制工程基础课程教学与实践[J].课程教育研究, 2018 (46) :241

[2] 陈秀梅, 黄民, 彭宝营, 刘忠和.基于工程教育认证的机械控制工程课程的教学改革探讨[J].教育教学论坛, 2018 (17) :148-150.

[3] Bergmann J, Sams A.Flip Your Classroom:Rreach Every Student in Every Class Every Day[M].Printed in the United States of America, 2012:82-84.

机械基础课程控制工程论文范文第4篇

[摘 要] 课程群资源库建设是课程融合与分解的过程。借鉴CDIO工程教育模式改革的先进经验,以学生能力培养为本位,将培养方案中的6门理论课与4门实践课融合形成机械设计基础能力模块,再将该模块分解成三个课程群,形成两个二级项目和一个三级项目。通过对机械设计基础能力模块三个课程群资源库的建设研究,可使教学内容更新,更切合社会需要,更符合人才培养目标,提高人才培养的质量。

[关 键 词] 能力模块;课程群;资源库建设

传统培养方案制订过程中,课程设置基本沿用的是前苏联模式,注重单一课程的理论性、系统性、完整性,课程与课程之间的衔接不够紧密,每门课程单打独斗,学生学习后不知道该如何应用于实际,借鉴CDIO教育模式,将课程形成课程群,避免出现课程内容之间的重复、课程设计缺乏整体性等问题。

课程群资源库建设是课程融合与分解的过程。通过课程群资源库的建設,可使教学内容更新、更切合社会需要,更符合人才培养目标。为促进课程群资源库建设与教材的有机衔接,应在使用通用优秀教材的同时,着力于资源库建设的本土化。资源库建设的本土化,从课程群建设的高度着眼,可以更有效地整合师资、教学内容、实验资源等,课程群资源库建设的所有成员,围绕资源库建设的总目标吐故纳新,建设效果好、效率高。

一、机械设计基础能力模块课程群设置

机械设计基础能力模块共包含课程10门,其中理论课程6门,实践课程4门。理论课程有:机械制图与CAD(一)、机械制图与CAD(二)、机械设计基础、互换性与技术测量、三维设计基础、工程力学;实践课程有:机械测绘、机械制图训练、项目设计I:工程训练、项目设计II:减速器设计。

机械设计基础能力模块按照对学生能力培养进行分解,分成三个课程群,形成两个二级项目一个三级项目。课程群I包含:机械制图与CAD(一)、机械制图与CAD(二)、三维设计基础、机械测绘、机械制图训练五门课程形成一个二级项目;课程群II包含机械设计基础、互换性与技术测量、项目设计II:减速器设计三门课程形成一个二级项目;课程群III包含工程力学、项目设计I:工程训练两门课程形成一个三级项目。

课程群I主要培养学生识、读、画工程图能力,计算机设计零部件能力,现场测绘并草绘零部件图纸的能力;课程群II主要培养学生对常用机构及通用零件的工作原理、使用场合、设计计算、选型等方面的能力,对常用零件进行公差与配合选用、用通用量具和专用量具检验零件合格性等方面的能力;课程群III主要培养学生在静力学和材料力学方面,具备力学理论基础知识及计算等能力。

二、课程群教学资源库建设内容

课程群I以减速器和齿轮泵为项目建立教学资源库。资源库内容包括:非标件工程图、标准件明细表、装配图、单个零件三维图、整机装配三维图、爆炸图、机构运动仿真视频。

课程群II以连杆机构、齿轮机构、凸轮机构为项目建立教学资源库。资源库内容包括:机构工作原理动画演示、机构设计过程、机构搭接视频、通用零件互换与检测过程。

课程群III以结构大赛中的“糊凳子”为项目建立教学资源库。资源库内容包括:结构设计、受力分析、有限元仿真、结构修改。

三、具体实施方式

以课程群I:减速器和齿轮泵为项目建立教学资源库进行说明。以减速器和齿轮泵为该课程群的顶层设计,属于CDIO教学模式中的二级项目,资源库有非标工程图、标准件明细表、总装工程图三个一级目录,一级目录中分若干项,每项对应有一个子目录三维库,课程群每门课程进行能力分解后对应于资源库中的具体内容,如下图所示。

例如:机械制图与CAD(一)课程主要培养学生识读和绘制零件图的能力,对应于资源库中非标件工程图知识点;机械测绘课程主要培养学生对现有设备进行改进、修复、复制的能力,对应于资源库中非标件工程图识读、绘制,查手册绘制标准件明细表,正确拆卸、安装零件形成装配体知识点。

机械设计基础能力模块课程群的设置,是借鉴CDIO工程教育模式,并结合项目导向思路制定而成,制定过程中,将单门课程知识点与学生能力培养详细分解,形成课程模块与能力矩阵的有机结合,使得课程与能力互相支撑。课程群教学资源库的建设,在一定程度上,可避免课程间内容的重复出现;可使部分理性认识转化为感性认识,学生更感兴趣;可实现资源共享,为学生课后学习提供便利;可缓解目前高校教材更新缓慢、内容落后、建设周期长等矛盾。

参考文献:

于大国.机械制造工艺学精品资源共享课建设探索[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2015,17(4):481-485.

机械基础课程控制工程论文范文第5篇

[摘           要]  机械制造技术基础作为机械专业的主干课程,特点是教学的知识点多,而学时相对较少。作为独立学院,根据独立学院培养高级应用型技术人才的特点,如何因材施教是研究的重点。因此,教师不仅要掌握好课程内容的安排,更重要的是要充分灵活运用各种教学方法、教学手段,注重课程教学与实际生产活动的有机结合,加强研究性教学和实践性教学的研究,更好地将理论与实际相结合,提高学生的工程意识和动手能力。

[关    键   词]  机械制造技术基础;独立学院;教学改革;应用型人才

[

一、“机械制造技术基础”课程简介

“机械制造技术基础”是一门以机械制造工艺和切削原理基本理论知识为主线,将与之有关的机床、刀具、夹具等有关内容进行优化整合组建的技术基础课。通过学习这门课程,要求学生掌握机械制造技术的基本知识和基本理论,为学习后续专业课程和作毕业设计打下基础,也为学生毕业后从事机械设计制造工作打下基础。“机械制造技术基础”是一门实践性很强的课程,须有相应的实践性教学环节与之配合。本课程设有课程设计环节,培养学生设计工艺规程和机床夹具的基本能力。

机械制造技术是机械制造企业实现产品设计、制造并能够保证产品质量的基础技术。目前,机械制造技术正朝着精密超精密、网络信息化、敏捷化、绿色化和可持续发展等方向发展。因此,教师在讲授“机械制造技术基础”这门课时,要明确课程任务和培养目标。探究“机械制造技术基础”课程的教学改革方法,对提高教学质量、提高学生的全面素质、培养高级应用型技术人才具有重要意义。

二、“机械制造技术基础”课程的特点及存在的问题

“机械制造技术基础”是一门理论性、实践性很强的课程,该课程由多门课程整合而成,内容庞杂,知识点多,教学上存在一定的难度;学生在学习该课程的过程中,由于缺乏感官认识和实践经验,难以理解抽象的概念和理论,导致在学习过程中感觉乏味、缺乏兴趣。另外,根据教学大纲要求,该课程教学课时缩减为64学时,这就给该课程的教学带来一定的困难。

三、“机械制造技术基础”课程的改革

(一)教学内容改革

我学院“机械制造技术基础”课程教材采用由吉林大学机械学院教授、博士生导师于骏一主编,由机械工业出版社出版的普通高等教育“十一五”国家级规划教材。机械制造技术基础(第2版)内容增设了圆柱齿轮齿面加工的方法的研究,主要介绍滚齿、插齿、剃齿和磨齿的加工原理和加工方法,增加了外圆表面车拉工艺和点磨工艺等新工艺内容;删去了“单颗磨粒的切削厚度计算”“振型耦合型颤振激振条件推导”“CA6140型车床主轴箱变速操纵机构”等内容。

(二)计算机辅助教学

计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI),是在计算机辅助下进行的各种教学活动。以对话的方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人学习环境,综合利用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术,克服了传统教学单

一、片面的缺点。它的使用,能够有效地缩短教学时间,提高教学效率和教学质量,实现优化的教学目

标。机械制造技术内容多又新、知识面宽,紧密结合课程特点,应用多媒体技术,将文字、图像、动画、影像、声音都融入CAI课件,美化教学内容,完善教学方案,提高教学质量。

(三)实验室建设

1.实验内容的设计与改革

我院现开设“机械制造技术基础”课程实验四

个:(1)刀具角度的测量;(2)切削变形的测定;(3)切削温度的测定;(4)加工精度的统计分析。独立学院培养应用型技术人才,必须高度重视实验室建设,注重加强学生的实践、创新能力和适应社会的能力的培养。如,刀具角度测量实验,实验仪器刀具角度测量仪是由我院学生在教师指导下自行设计并生产出来的。重视实验室建设,为我院教学和科研提供了坚实的基础和良好的环境,为培养高级应用型技术人才提供了实验和创新条件。培养学生具有较好的理论基础和较宽的专业知识面,尤其要具备创新精神和很强的实践能力,这样才能更好地适应市场,才更具有竞争力。因此,实验室建设在独立学院培养高素质人才方面有着特殊的意义和地位。

2.改革措施

(1)根据课程需要,增加相应的实验内容;(2)实验仪器的更新与补充;(3)实验方法和数据处理的改进;(4)实验指导教师团队的建设。

(四)实践教学改革

1.我院的教学仪器设备相对不足,需加大机械专业创新人才的培养

我院新申请建成省级工程技术研究中心1个,面积1634平方米,拥有各类仪器设备245台,仪器设备总值1297.23万元,其中万元以上设备共166台。但针对我院师资力量、在校生数目及招生情况看,工程研究中心目前仪器设备的台套数不够,满足不了科研、教学、数字化加工制造的需求。需要在此基础上,进一步明确人才培养计划和措施,明确研究方向及发展目标,将工程技术研究中心建设成为培育具有机械专业创新人才的教育基地,为国家输送优秀的机械专业人才,扭转国家因基础研究人才的流失导致我国机械装备的基础研究工作出现停滞不前的局面。

2.我院拥有多家校外实习基地

杭州一机床数控机床厂、长春通用机械有限公司、长春吉文零部件有限公司、长春凯迪汽车车身设计有限公司、东光集团、汽车制动器有限公司、全国1+N复合人才培养基地、中国大学生就业促进工程实训基地,这些实习基地的建立,可满足实践性教学环节的生产实习的要求。

(五)教师团队建设

本课程团队人数6人,课程主讲教师3人(其中博士1人,在读博士1人,高级工程师1人),实验指导教师3人。教师团队建设也是目前该课程建设的重要目标之一。我院注重人才培养,派送教师出去参加技能培训,对青年教师实行青年教师导师制,一对一进行青年教师的培养,进一步完善与提高团队合理的职称结构、年龄结构,教师的科研、教学等能力。

(六)注重产学研相结合

产学研,即产学研合作教育。它是现代社会的新型教育模式,即充分利用学校和企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势,把书本知识和实践能力为主的生产、实际经验、科研实践结合的教育形式。我院正在逐步走出一条独立学院产学研结合的新路。整合校企合力,扩大知识、技术的来源,带动校企共同发展。目前工程研究中心机床装备精度低,需要购置先进的数控机床与数控加工中心以满足产学研结合的要求,进一步建立多家产学研基地。

四、结束语

为了这一目标,我院对本课程进行不断的改革与探索,体现在教学团队的建设、教学内容教学方法的改革、实验与实践的改革等方面。在对“机械制造技术基础”课程改革的同时要保证课程的系统性和完整性。经过几年的教学实践,在激发学生学习兴趣,培养学生实践能力和创新能力方面取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]于骏一,邹青.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2]李卫珍.关于机械制造技术基础课程在独立学院改革的探索与实践[J].科技信息,2009(25):525.

[3]陈汉英,侯超.加强实验室建设是独立学院发展的必由之路[J].实验室研究与探索,2010(9):171-172.

机械基础课程控制工程论文范文第6篇

【摘要】随着当今社会经济与科学技术的协同发展,越来越多先进技术开始被应用到了机械工程领域中,尤其是智能控制技术,更是在其中发挥着至关重要的应用优势。为实现智能控制技术在机械工程领域中的良好应用与发展,本文特对其研究现状及进展进行分析,希望通过本次分析,可以为机械工程中的智能控制技术应用及其研究提供科学参考。

【关键词】机械工程;智能控制技术;研究现状;研究进展

前言:智能控制技术是当今新兴起的一种技术形式,将该技术合理应用到机械工程领域中,将会使其控制效果得以显著提升,以此来促进机械工程领域的自动化与智能化发展,尤其是将神经网络控制技术、模糊控制技术以及智能优化算法合理应用到机械工程中,提升机器人、机械制造、工业过程等智能化进程,以此来实现智能控制技术和机械工程技术的协同发展。

一、智能控制技术

(一)神经网络控制技术

在智能控制技术中,神经网络控制是最为关键的一项技术形式。而在神经网络控制中,其技术核心是人工神经网络,该技术可通过神经元间的连接和权值分配来实现特定信息的表示,并对神经元连接权值加以不断修正,以此来达到自我学习和训练的效果[1]。就理论而言,这属于一种善于表达的非线性任意映射关系,因此,该技术经常被用来对非线性对象进行建模[2]。

在通过神经网络控制技术进行机械工程控制的过程中,其主要的研究方式有三种[3],第一是对控制对象的输入输出之间映射关系的描述模型进行建立,比如,在火电厂机械设备的神经网络控制中,可对其氮氧化物排放模型、锅炉燃烧模型、机炉协调控制系统模型、旋转机械振动故障预测模型等加以建立。第二是借助于神经网络技术所具有的自学能力,根据相应的性能指标以及学习方法对其控制对象或者是控制器的模型参数做寻优处理。第三是将神经网络控制技术和其他算法或技术相结合,比如遗传算法、粒子群优化算法等,以此来达到良好的自动化、智能化机械控制效果。

与其他经典形式的建模方法相比较,神经网络技术在建模过程中对于样本数量与质量都有着极高的要求,且存在很强的不确定性,应用中容易出现局部最优点问题。因此,在目前的研究中,神经网络技术大多为离线应用,其在线应用方面依然有待进一步研究。

(二)模糊控制技术

所谓模糊控制技术,该技术是以模糊语言规则、模糊推理以及模糊数学为基础而开发出的一种智能控制算法,该算法需要基于专家或专业控制来建立,并不需要将对象模型作为依赖[4]。在非线性的复杂系统以及不确定系统中,模糊控制技术优势十分显著。

但目前诸多研究发现,模糊控制技术也存在一定的缺点,由于模糊控制技术不能将稳态静差消除,不具备学习能力,其模糊规则以及隶属度需要相应的专业经验,且无法调整。因此,就目前的机械工程领域中的智能控制技术研究来看,模糊控制算法很难单独实施被控制对象的精确控制,而是需要与其他控制技术相结合,以此来达到良好的智能控制效果。

比如可将模糊规则应用到传统形式的机械工程PID控制系统中,将被控制对象期望值及其实际输出值之间的差距作为基础,结合其偏差变化率,在线进行控制器中的PID参数调整;或是在对复杂对象进行建模的过程中,通过模糊控制技术和神经网络技术之间科学结合,借助于模糊规则,可对前馈信号等进行合理调整,同时也可以让多变量解耦等操作得以有效实现[5]。

通过机械工程领域中的智能控制技术研究发现,无论是模糊建模还是模糊控制,其仿真与试验效果都十分良好。但是在具体的应用过程中,模糊控制技术的应用效果则直接取决于控制参数是否具有多样化特征、模型具体的复杂程度、专家与专业经验在控制和建模过程中的有效性等方面。因此,这些方面也是模糊控制技术在未来的主要研究内容和发展方向。

(三)智能优化算法

在对机械工程领域中的智能控制技术进行研究时,智能优化算法也是一项至关重要的研究内容。通常情况下,智能优化算法主要包括两大类,第一是BE(进化计算),第二是EI(群智能),这两种算法都是在自然现象的启发下,将简单自然规则的抽取作为基础而研发出的智能优化计算方[6]。其中,BE算法主要包括遗传规则、进化规则以及遗传算法等;EI算法主要包括免疫算法、蚁群优化算法以及粒子群优化算法等[7]。

在近年來机械工程领域的不断发展中,这些智能优化算法和相关的改进算法已经得到了非常广泛的应用,且在机械负荷优化分配、控制策略优化、控制器参数优化、神经网络模型连接阈值和权值寻优、模型参数辨识等方面都发挥出了良好的应用优势,其研究和发展前景也十分光明[8]。

二、智能控制技术在机械工程中的应用研究现状

为有效打破传统机械工程技术领域的局限性,让智能控制技术在机械工程领域中的应用研究更具便捷性,相关专家、学者和技术人员开始对各种智能控制软件进行研究与开发,并使其在机械工程的智能化控制中得以良好应用。就目前来看,无论是在机器人的智能控制、机械制造过程的智能控制中,亦或是在工业过程的智能控制中,智能控制技术均发挥出了非常显著的应用优势。

(一)机器人智能控制

随着近年来机械工程技术的不断发展,工业机器人以及智能机器人的应用和发展都得到了大力推动,借助于智能控制技术中的神经网络技术、模糊控制技术以及专家系统技术等,可对机器人进行精准定位,对其周围环境进行科学建模,同时也可以实现机器人自身运行情况及其控制情况的定时检查与优化[9]。另外,通过智能控制技术配合相关的传感器应用,也可让机器人具备和人类一样的视觉处理、听觉处理、语言输出等的各项功能[10]。由此可见,在当今的机器人领域中,智能控制技术已经发挥出了关键的控制作用,而在科学技术的不断进步中,此类技术的应用研究也在不断进步。

(二)机械制造智能控制

随着当今机械制造工程的不断发展,智能控制技术已经在这一领域中得到了越来越广泛的应用,且其应用优势也十分显著。比如,在机械制造过程中最为关键的焊接工序,焊接设备控制、焊接质量控制以及焊缝跟踪等都应用到了模糊控制技术与智能优化算法。同时,以智能控制技术为基础的AMS(智能制造系统)、CIM(计算机集成控制系统)以及FMS(柔性制造系统)等,都在当今的机械产品设计、机械制造材料选择、机械产品生产工艺流程设计、机械产品生产过程、机械产品管理过程以及机械产品检测过程中得到了广泛应用[11]。尤其是自计算机技术和网络信息技术在机械工程制造领域中的普及之后,将其与智能控制技术相结合,更是能够让机械制造过程得到非常好的智能化控制。而通过智能控制技术的应用,更是使得传统机械制造中难以解决的数据处理问题、精度不足问题以及一些不良状况的难以预见问题都得到了有效解决,在实现机械制造效率与质量显著提升的同时使其安全性得到了最大限度的保障。

由此可见,智能控制技术在当今的机械制造领域中具有非常好的应用优势。而关于机械制造领域中的智能控制技术研究,也正在伴随着科学技术的发展而不断进步。

(三)工业过程智能控制

在当今的工业生产中,机械化已经成为了主要的生产模式。而关于智能控制技术在工业过程中的应用研究,也已经获得了良好进展。就目前来看,工业化连续生产线大多已经实现了智能化的控制。比如,在轧钢、材料加工、冶金等工业化过程中,通过智能控制技术的应用,可使其各种的机械设备运行状态得以良好保障,并能够根据实际情况和实际需求对其各项运行参数进行智能调整,在有效确保工业过程正常进行的同时尽最大限度避免工业过程所受的不良影响极其对外部环境产生的不良影响[12]。

三、智能控制技术在机械工程中的研究进展

(一)智能控制设计的简单化

为减少智能控制技术的应用费用,使其在机械工程领域中的应用和维护都更加便利,在对此项技术进行研究的过程中,研究者开始致力于研究其设计的简化。其主要的研究思路是将智能控制技术和机械工程领域的全局发展作为基础,对其原理、框架的设计进行简化。虽然此项研究在目前依然处于预想阶段,但是相信随着时代的发展与科技的进步,机械工程领域中的智能控制设计一定会得到合理简化。

(二)智能控制技术的发展创新

就我国目前的智能控制技术研究来看,虽然在智能控制软件方面取得了很大进展,但是其理论研究和相应的硬件研究依然有待进一步创新,为达到这一目标,相关研究人员就需要将国外先进的研究经验作为参考,结合我国机械工程领域的实际发展,对与之相符合的智能控制技术原理进行研究,并对智能控制方面的硬件加以科学研究与设计,这样才可以有效满足我国的机械工程智能化控制需求,让智能控制技术在我国的机械工程领域中得到更好的应用和发展。

(三)智能控制研究体系的建立与完善

在对机械工程中的智能控制技术进行研究时,科学合理的研究体系建立是一项关键内容。但是就我国目前机械工程领域中的智能控制技术研究来看,虽然相应的研究体系已经初步形成,但是其研究内容、研究方法和研究模式等依然需要得到进一步的完善,这样才可以充分满足当今机械工程领域对于智能控制技术的实际应用需求,让智能控制技术和机械工程领域达到共同发展的效果。

结束语:

综上所述,在当今的机械工程领域中,智能控制技术所发挥的优势十分显著。基于此,相关研究人员应加大力度对智能控制技术进行研究,根据机械工程领域的实际发展需求,进一步拓宽智能控制技术的应用与研究范围,以此来充分发挥出此项技术在机械工程中的应用优势,快速促进机械工程领域的自动化、智能化发展。

参考文献:

[1] RAJABI.VANDECHALI M.ABBASPOUR.FARD M H.ROHANI A.Development of a prediction model for estimating tractor engine torque based on soft computing and low cost sensors[J].Measurement.2018.121:83—95.

[2] 张从升.机械工程技术的智能化发展趋势及学科交融分析[J].内燃机与配件,2021(24):167-169.

[3] HIREGOUDAR S.UDHAYKUMAR R.RAMAPPA K T, et a1. Artificial neural network for assessment of grain losses for paddy combine harvester a novel approach [C] // International Conference on Logis, Information, Contr01 and Computation, 2011.

[4] GU Yuxue,YUAN Jin,LIU Chengliang.FIS—based method to generate bivariate control parameters regulation sequence for fertilization[J].Transactions of the CSAE,2011.27(11):134-139.

[5]王保中,胡延明,賈爱芹,李新乐,陈迎社.智能控制技术在车辆工程中的应用探讨[J].拖拉机与农用运输车,2021(06):22-24.

[6] CA0 Ruyue,LI Shichao,JI Yuhan,et a1. Multi-machine cooperation task planning based on ant colony algorithm[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2019, 50(Supp.):34—39.

[7] RYERSON A E F,ZHANG Q.Vehicle path planning for complete field coverage using genetic algorithms[C]∥Proceedings of the Automation Technology for Oft.road Equipment (ATOE) 006 Conference.2007.

[8]张博,林菲婷.智能控制技术与机电控制应用融合分析[J].电子世界,2021(22):16-17.

[9] PEERLINCK A.SHEPPARD J,MAXWELL B.Using deep learning in yield and protein prediction of winter wheat based on fertilization prescriptions in precision agriculture [C]∥International Conference on Precision Agriculture (ICPA). 2018.

[10]叶利丽.5G背景下基于无线工业控制的机械生产智能控制技术研究[J].机械设计,2021(10):153.

[11]薛知言.智能控制技术在工程机械控制中的应用研究[J].南方农机,2021(18):143-145.

[12]丁文开,袁海梅,谷春华.计算机智能控制技术在工程机械领域中的应用分析[J].内燃机与配件,2021(17):224-225.

作者简介:姓名: 张天阳,性别: 男,出生年月:2000年12月,民族: 汉族,籍贯: 湖北鄂州,职务: 无 职称: 无,学历: 本科,研究方向: 机械工程。

上一篇:医疗机构医疗保险管理论文范文下一篇:新课程背景下中学体育论文范文