机电本科论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问 题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 作者简介:黄长征(1970-),男,湖南耒阳人,副教授,博士,从事现代机电液集成控制理论与技术应用研究与教学。 机电本科论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。 机电本科论文:浅谈应用型本科机电专业实训体系的构建 【摘 要】应用型本科教育不仅要加强实训环节,而且还必须对实训体系进行科学合理的构建,才能达到应用型本科教育的培养目标。本论文以我系机电专业为例,提出了以项目为导向,以课本理论知识为基础的系统性实训体系,详细介绍了实训内容安排、实训过程的管理以及实训耗材的可持续利用。 【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理 应用型本科教育与研究型本科教育相比,最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养,必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查,大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够,但是实训内容较为分散,仅仅注重了与课本理论知识结合,却缺乏系统性、整体性,学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才,达到应用型本科教育的培养目标,必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础,以项目为导向,建立系统的实训体系。 一 实训内容安排 机电专业从大一到大四总共八个学期,其中,最后一学期为毕业设计,前七个学期每学期都安排1~3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线,上下衔接,形成一个系统,如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。 第一学期,新生刚刚入校,主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说,对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训,通过徒手 绘制机器人平台和各基础部件,让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期,学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程,因此在本学期开设机电产品认知实训,为期3周。此实训的主要内容有:计算机绘制机器人模型、参观工厂企业,邀请企业工程师开展讲座,识别电子、电气元件,学习焊接、绑线,制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中,从最基本的基本功学起、练起,给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期,学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训,实训内容主要围绕机器人的基本电路展开,如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习,打破传统的锤头、钢球等的实训内容,根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程,由此开设机械设计实训,让学生自主设计机器人模型,机器人可以采用不同的驱动方式,完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示,该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训,把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人核心电路板的设计和制作,并为机器人增加功能模块,如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开,让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训,需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大,然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之,把大学四年来学的所有知识综合应用起来,为第八学期的毕业设计做好铺垫。 二 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 三 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。 四 结论 本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 机电本科论文:应用型本科机电专业实践性教学环节研究 摘要:对机电一体化特色专业实践性教学环节的建设与改革存在的问题,本文进行了深刻的分析与总结,尤其是对实验室建设、课程建设、教材建设、师资队伍建设等方面作了重点探讨。 关键词:应用型本科;机电专业;实践性教学环节;能力培养 高等教育要适应市场经济的需要,就必须加强学生的实际运用能力的培养。特别是机电专业,随着柔性制造系统、先进制造技术以及有关边缘科学知识技术的普及与应用,如何在现代教育环境下构建新型教学模式是摆在每个高等教育工作者面前的一个难题。随着社会的发展,高科技的应用能力将是社会主义现代化建设的基础,而大学是培养知识与应用型人才的重要基地。如何培养德智体全面发展、有知识、有能力的应用型人才,以适应行业、企业及地方经济发展对应用型人才的要求,是制定应用型本科人才培养计划的首要问题,而实践性教学环节是培养学生能力的关键环节。 培养目标与专业定位 随着科学技术发展及人才市场需求的变化,社会对应用型本科机电专业所培养人才的知识结构以及能力要求发生了很大的变化。为此,应对应用型本科机电专业的培养目标进行科学、规范的制定。机电类应用型本科专业的培养目标是:培养德智体全面发展,掌握专业基础知识、应用方法和基本技能,具有较强动手能力及实际操作能力,从事机电及相关领域内的设计制造、开发、技术应用与改革、运行管理及营销等方面工作的高级应用型人才。同时,机电类应用型本科专业人才应面向行业、企业,按企业现代化生产及技术工程师岗位群的要求,懂设计、会操作,能承担设计向制造的转化、技术应用与改革、运行管理及营销等方面的工作。 机电专业实践性教学 环节存在的问题及对策 在应用型人才培养过程中,应以专业技术知识为主线,以实践性课题为核心,对实践型教学环节中所遇到的问题从理论方面来分析,使实践性教学过程在整个教学环节中起主导作用。学生只有在实践活动中发现了问题,遇到了自己没有办法克服的困难,才会从理论上去寻找答案,去积极探索,并试图按照理论提供的思想方法去解决实际问题。一旦在解决问题过程中发现理论失去效力时,就会促使其创新,进而激发其强烈的探索精神和创造性。 (一)实践性教学环节存在的问题 目前,不少高等院校在实践教学方面普遍存在硬件建设不到位、软件跟不上等问题,与国家提出的高等教育的培养目标相去甚远。 实训基地的硬件不足 我国一些高等院校多数为20世纪90年代后新建或改建的院校。其中,大部分是由专科学校、职工大学、教育学院、中等专业学校通过升格而来的。这些学校原有的办学条件是按中专或成人教育目标的要求配置的,显然与高等教育的培养目标有一定差距。又恰逢高等教育迅猛扩招的时期,高等院校实践教学建设跟不上学校发展的速度,以至于实验室设备老化、陈旧,数量少,实验实训开设率较低,由此导致学生动手能力差,毕业后还要花大量时间接受岗位培训。 软件建设跟不上 这里的软件是指高等教育中的课时、目的、内容、教学组织、要求与考核等实际环节。学校存在软件跟不上的原因主要有制度不健全、管理不到位、专业设计不尽合理、对用人机制和市场机制了解不够等。对综合运用所学专业的各门课程知识考虑不够,从而影响实践教学功能和作用的发挥。有些高等院校的实践教学管理较为松散,没有建立一整套关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价体系,实践教学的管理全凭指导教师的责任心。 实践教学的考核办法存在问题 一些学校没有建立规范的实践教学考核办法,或没能真正落实;对实践教学的要求与培养目标存在偏差;学生本身对实践教学的重要性缺乏认识,没有应有的压力和自学能力,因而实践效果就会大打折扣。实践教学考核办法存在问题的主要原因是理论教学与实践教学脱节以及课程整合方面存在问题。 (二)加强实践教学采取的相应对策 加强硬件建设 硬件是基础,必须充实。学校应根据开设专业的实际需要加大投资力度,并且进行全面规划,分步实施。要突破只限于感性认识的旧模式,建立有利于培养技术应用能力和综合应用所学理论知识解决实际问题能力的新模式。优化配置硬件资源,从而最大限度地发挥已有设备的使用效率。争取政府相关资金扶持的同时,与企业走产学合作之路,利用企业的设备和真实的现场实施现场实践教学和技能训练。另外,学校之间可进行合作,共建共享,避免重复建设,充分发挥硬件设施的作用。 加强实践教学环节的组织管理 硬件设施配备加强了,就必须让硬件充分发挥作用,对实践教学进行严格、科学管理,可以从以下几点做好实践教学的组织管理。(1)建立以实训中心为核心的基地,可以成立实训中心,采用集中管理模式。学院各类实验室、实训中心(室)、车间等可按专业大类组建校内实训基地并归属实训中心,实训中心统筹安排实践教学计划,使教学资源得以充分利用。实训中心实行全天开放式运作模式,除了向学生提供实践机会之外,也可面向社会开办有偿服务项目。这样,可使实训中心从单一的实训,向技术开发和推广方面拓展,实现教学、生产与社会培训有机结合。(2)加强“双师型”教师队伍建设,采取从企业或社会上的其他部门中选聘优秀工程师、技师、管理人员到学校担任指导教师或专、兼职教师的办法。鼓励教师参加职业技能培训并取得相关技能考核等级证书。同时,组织“双师型”教师编写具有较强针对性、实用性的实训教材及实训指导书,把国内外最新知识、最新技术和最新工艺,充分融入教材和新的课程体系中,提高学生的社会适应能力。(3)将职业精神教育融入实践教育过程,以便让学生在就业时赢得主动,毕业后能够习惯企业的工作。具体来说,要实现校内实践基地企业化,实行严格的8小时工作制和上下班制度,有意识地引导学生从一开始就树立正确的职业意识,让学生在实践中受到现代工业精神熏陶和严格的职业素质教育。 改进实践教学的考核办法 实践教学的考核是确保实践教学质量的重要手段。要制定实践教学考核办法及实践成绩评定办法等实践教学制度,确保实践教学环节的教学质量。把实践教学的考核与考取从业资格证书相结合,推行职业资格证书制度,开发人力资源、开拓人才市场,以利于学生更好更快地就业。
浅谈数控加工技术教学:数控加工模块实践教学研究 随着信息技术的发展,数据加工技术已经广泛的应用到了工业的每一个领域,机械加工行业也朝着高质量、高成功率、高成品率以及高效率的方向发展。数据加工技术融合机械制造技术,计算机技术、自动化控制技术、以及精密测量等多方面技术的的最新研究成果。加强数据加工实践教学可以培养学生的实践操作能力和创新能力。如此方能为社会输送大批的专业人才,满足社会对人才的需求。 1数据加工模块实践教学课程设立的重要性与必要性 随着经济社会的发展企业对学生的素质要求也越来越高,现代企业对专门人才的需求,不仅要求其掌握十分丰富的理论知识,同时也要求学生能够有较强的实践能力,能够很快参与到实践工作当中去。随着机械产品的加工和制造日益智能化。在社会的发展过程中存在着一对严重的矛盾,一方面,现代企业的发展使企业对于专业的数控加工人才的需要与日俱增;另一方面由于不具备相关的素质,大批的数控加工专业毕业的学生面临着十分严峻的就业形式。在大学进行的数控加工技术的实践教学中,所面向的基本都是工程类的在校全日制大学生。其中非机械类的工科生在实习之前基本上没有机会接触到机床,这也导致了工科学生数控加工技术十分薄弱。对于机械专业的全日制大学生而言,在学校学习期间的大部分时间是进行理论知识学习,亲身参与的实践教学活动比较少,在数控加工上往往处于知其然,不知道其所以然的情况。通过设立数控加工模块实践教学课程,可以使学生将理论与实践结合起来,提高学生的实际操作能力,与此同时也可以加深学生对理论知识的认识。数据加工实践教学的目标是通过最有效的方法,在最短的时间内使学生掌握数控加工技术的基本技能。在数控加工技术模块化教学中的课程设置上,是在集合了对于教学大纲和教材中对于每一个任务和技能的深刻分析上,权衡利弊作出的。按照教学目标和教学目的,每一个实践教学模块,都有着十分明确的教学目标和具体的教学要求。还包括了在实践教学的过程中,具体的操作细节,实践教学强调学以致用。就此而言,数控加工技术实践教学的目的就是培养具有高尚的职业道德,掌握有扎实的了理论知识和较强的实践操作能力,能熟练操作数控机床进行实际操作和加工的技能型人才。 2数控加工模块实践现状 2.1数控加工实践设备严重缺乏 由于每一台数控加工设备都极其昂贵,导致学校购买的数控加工设备有限。由于人数与数控加工设备的数量对比存在着巨大的差距,就导致了在实践教学的过程中每个学生进行实际操作的机会以及操作时间都十分有限。致使实践教学难以起到预期的实践教学效果。除此之外,学校的数控机床大部分都是实验数控机床组成的,用于实际生产的数控机床相对而言比较少,这就导致了学生不能直接接触到与企业相关的直接生产,导致了实践教学效果不佳。虽然当前各个开设数控加工专业的学校都建设有不同的数控加工技术实训中心,但是由于机床的维护费用和数据道具十分昂贵,导致了学校在实践课程的安排上,也是尽量避免实践课程的安排。这样虽然各个学校都有数控加工实训基地,却导致了其并没有发挥出应有的作用。 2.2教训内容比较陈旧 随着科学技术的不断发展,以及数控加工技术的不断进步。数控加工实践教学的内容也理应随着科学技术的发展和进步不断的更新。但是,在数控加工实践教学的过程中却存在着实践教学内容与科学技术发展相脱节的现状。由于课程设置上的不合理以及学生实践操作能力比较薄弱,导致了教学的前后连贯性较差。这样就导致了虽然学生在实践课程中掌握了相关的数控加工实践技术,也会因为课程的内容与时代的发展相脱节,而不适应社会的发展,导致了学生在毕业后面临着就业的严峻挑战。同时在数控加工的实践教学中,教学的重点主要放在了数控机床的简单操作上,而对于刀具在实践过程中的选择以及对于刀具的维护,在刀具的刃磨、工装的选择调试、数控自动编程等专业技能面的训练明显不够。 2.3缺乏专业的师资力量 在数控加工实践教学中另外一个严重影响教学效果的因素是教师资源。在当下的数控加工实践教学过程中,并不缺乏专业的理论课老师。但是,在实践的过程中却是十分缺乏专业的实践指导教师。现有的实践课程指导老师也只是经过简单的培训就上岗的,对于在实践过程中出现的简单的问题他们能够解疑答惑,满足学生的学习需要。但是,在涉及到比较复杂的问题时,他们往往会素手无策,不利于实践教学活动的顺利进行。再者,实践教学活动的指导老师往往没有企业的工作经验,他们不知道企业所需要的具体人才。因此,在实践教学的具体过程中,实践教学往往带有盲目性,不知道实践教学的重点应该放在何处,导致了数控加工实践教学与企业生产的严重脱节,不利于学生的就业。 3数控加工模块实践教学课程标准的研究 3.1对学生进行分组操作 虽然近年来,学校在实训基地的建设中有了很大的投入,但是就总体上而言,还是不能做到每个学生都一台,而且由于进行实践教学的时间十分有限。面对这种情况就需要对学生进行合理的分组,在实践的过程中以组为单位通过分工协作,共同完成数控加工模块的实践教学。在实际的教学过程中,将实验任务交给一个学习小组去共同完成,不仅仅解决了实验中实验器材少的问题也使得实践教学具有了更高的效率。小组成员之间的共同智慧可以圆满的实现预期要实现的实践教学效果。 3.2要将数控加工技术与机械加工技术结合起来 现行的数控加工技术是在吸收和借鉴传统数控加工技术以及送机械加工技术的基础上发展起来的。传统的数控加工技术和机械加工技术为现代的数控加工技术的学习提供了坚实的基础和必备的技术基础。因此,在学习现代数控加工技术之前,有必要让学生首先掌握如切削原理、刀具、机床等传统的技术工艺。除此之外,计算机软件技术和计算机硬件技术也是学生进行学习所必须的基础背景知识。在数控加工技术的实践教学中,加入数控车床、数控铣床、数控电火花等实训项目之后,不仅仅可以坚实学生学习数控加工技术的基础,同时也能够提高基础薄弱的学生的综合能力有助于其对数控加工知识的掌握。在对学生进行实训时要坚持由易到难的程序,在试训的过程中要坚持先普通车床熟练技能,在进行数控车床加工技能的学习,这样一步步的逐步过渡到的数控加工的学习步骤,可以使学生更好的掌握数控加工。 3.3增加实践教学的学时,真正提高学生的实践能力 在以往的数控加工教学过程中,普遍的存在着重视对数控加工技术的理论教学,而数控加工实践的教学相对落后的情况。这主要是受到实验设备比较少,实验场地规模不大的影响。在以往的教学过程中,学生的大部分时间都用在在计算机前面学习软件知识,而真正的用在具体操作上的时间是十分有限的。甚至于导致部分学生简单地认为数控加工实践教学就等同于对相关的绘图软件的学习。随着高校实训基地建设的力度不断加大,实训基地规模的不断变大以及数控加工设备的更新和增多,在数控加工教学的过程中,应该将教学的重点发生倾斜,把更多的时间和精力用到数控加工的实践教学上来,提高学生实际解决问题能力。 3.4建立大学科技园积极实现与企业的互动 建立相关的大学科技园区不仅仅是一个学校的综合实力的体现,同时也为学生的数控加工技术实践教学提供了更加广阔的空间,学生在科技园区内,可以将自己所学到的理论知识与实践相结合,相互印证,提升学生的理论知识水平的同时也提高了学生的实践能力。在另外一方面学生的积极参与也推动了学校科技园的快速发展。除此之外,学校与企业之间也可以通过协议,在企业的内部建立实习基地,让学生与企业之间实现零距离接触,既可以根据企业发展的需求调整学校的教学方法和教学内容,同时也可以使学生准确的把握到市场对相关人才的需求,及时根据变的市场来调整数控加工技术的实践教学内容。使学校培养符合社会要求的人才。同时学校与企业之间实现互动可以为学生提供更好的锻炼平台,可以使学生在实习的过程中培养出分析问题和解决问题的能力,进而推动学生运用数控加工技术能力的提升。 4结语 现代学校教育要紧跟时展的步伐。数控加工技术的实践教学课程设计,要根据市场经济发展所需要的人才的变化,而不断的做出调整,以适应市场经济的发展。在数控加工教学的过程中要坚持理论与实践相结合的原则,同时更加注重培养应用型人才,要更加注意实践教学的效果,加强对学生能力的培养。如此才能培养出能够服务于市场经济发展的高素质人才。 作者:刘佳坤 单位:黑龙江农业工程职业学院 浅谈数控加工技术教学:数控加工技术教学革新简述 近年来,我国经济发展速度越来越快,国家对教育教学事业的要求也越来越高。社会对数控加工技术的人才需求是很大的,因此如何培养出适应社会需求的数控加工人才是很多教师研究的热点问题,文章就数控加工技术教学在职校中的革新做了详细的分析和研究,提出了宝贵建议。随着国家发展脚步的加快,社会对数控加工技术人才的需求量也在不断的增加,如何培养出适合社会需求的数控专业人才成为了众多教师研究的问题,要想提高数控专业人才的专业性,首先就要在改革教学模式,采用先进的教学模式,更好的为学生服务。 一、数控加工技术教学当前形势 现在,现代化的机械加工发展飞快,但是教学的机器相比较下却很落后,再有数控专业的教学的减少,如果在有限的时间里使学生懂得、了解这个专业的概念以及怎么样去使用则非常不易。这使得和“视就业为目标、视能力为基础、教学技术方面的人才”的学生教学方向出现了很大差距。那么,追求教学方法、改善教学的结果就一定是可以的,也就是说,身为数控专业的专业教师,要怎么样才可以更加高质量的教育学生学习好这个技术呢?办法非常之多,然而当中必须要牵连到一个不可忽视的一点,就是要怎么样调动学生对这个技术的学习积极性。兴趣是最好的老师。我们都知道学习的引导是教学的另一面,当中的本质是和教学的内容相关联的。如果脱离教学的内容,即使贴近了平常的生活,乐趣增添了,却缺少教学的意味,不能给教学的课堂起到良好的作用,引导后即便吸引学生也不会产生好的结果。想要有好的结果,让教学的课堂用合适的程度改变它的无趣性,让学生可以非常深入的懂得教学的意义。毕竟教学是个使人动脑筋的课题,引导学生们在最后支持以及接受教学的这个意义,这也就是我们大家思考的目的。大家应该根据教学的线索,探讨背后的深层面,让学生用观摩的心态来爱上教学。 二、注意对数控加工教材的挖掘 每个科目,都不能不谈“兴趣”。数控专业的科目与别的科目相比,有非常大的“兴趣”,但是其中有明显和不明显的分别。所以,想开发学生求学这个技术的兴趣,那么要把教科书本身的“兴趣”给激发出来,目的是使学生对这个技术有好感。现在对“明显和不明显的分别”说两个方面。 (一)重视开发教科书“浅显”的“爱好” 这类的教科书有多关于“浅显”的“爱好”。例如教科书中有很多的、五花八门的零件的图案样式,从简易到难辨。学生通过一般车床的了解,很容易去相互比较,比如使用一般的车床,学生们就算已经学习长达一个学期,同样也还是做不出书本里的中等难度的零部件,那么必定心里产生了疑问:我已经完成了一个学期的培训,那么可以使用数控车床做出类似的工件吗?教师就可以告诉学生们:如果你们的培训达到了中级工水平,那么就可以做出这些非常简单的零部件;达到了高级工水平,那么就能做教科书上的全部零部件。以这样的方式培养学生的学习兴趣。 (二)尽可能的激发教科书中“深藏”的“爱好” 所谓激发深藏的爱好,也就是说,因为学生受到原来的知识水平的限制,能感觉到数控专业的书本上的一些内容根本没有什么“爱好”,好像都是某些毫无趣味的专业术语、培训指南等。不过这只是表面得问题,只要深入研究的话,也会使得其乐无穷。对教科书里面“深藏”“爱好”的激发,一方面是可以通过研究材料自身来取得;二是可以阐发材料上面附加的东西来取得。 三、向教师索取爱好的培养 对于数控加工的培训本身是不能没有数控专业的专业教师,那么就是说,学生学习这个技术的爱好也得向老师“要”。教师自身上都有哪些的“爱好”呢?总结起来,分为以下几点:教师的职业操守和伟大奉献,教师的知识、概念和得到发挥,教师的高超技艺与灵活运用。教师应该用崇高的道德情操感染学生,用灵活多变的教学模式吸引学生,用妙趣无限的培训语言影响学生。 (一)有德才会有兴趣 教师模范的力量是无限的。要怎么样才可以让学生们“亲其师”呢?原因则有很多,小到教师可以写出非常漂亮的字,也可以让学生们纷纷羡慕不已,可是最关键的还是下面的三个方面:一是老师和学生要保持着平等的关系,真正的能够为学生们设身处地想,尽量的理解学生,尽量的宽严相济,要对每个学生做到一视同仁,待他们就像自己的子女,还要对后进的学生更加是多付出关爱;二是老师要做到恪尽职守,要对待自身的教学,做到全身心的地投入,体现在每一节课里甚至是占用课外的时间。三是老师本身要与时俱进,不断的学习。 (二)有设计才会兴趣 课堂培训的全部,都要紧紧跟随着教学自身的内容才可以,而且必须要精心的设计出来。其中的重中之重就是导入、过渡等。内容如果设计的出色,那么自然而然也就能够吸引住学生,使其激发他们的兴趣。 四、结语 因为现代社会的发展速度越来越快,所以社会对人才的需求已经不仅仅是简单的操作而已了,现代社会要求学生对数控加工技术有浓厚的兴趣,将所学理论知识和实际操作更好的相结合,使数控加工技术得到更大的进步和发展。 作者:武珍平 浅谈数控加工技术教学:模具数控加工技术的教学改革 1.课程定位 课程旨在使学生具备根据零件的工艺性分析能力,具有制定数控加工工艺能力;具备利用机床数控指令完成零件加工程序编制能力;具备应用仿真软件模拟加工能力;具备利用数控机床完成零件加工能力;具备较强的生产质量控制能力;具备良好的团队协作与交流沟通能力;同时还应具有较强的岗位责任感和敬业精神。 2.课程设计理念 该课程从工作过程为导向的职业教育“适应能力”向“建构能力”进行主导性转变,教学重心突出以传统的教师“讲”向学生“学”为中心转变,教学内容从实际生产中提取相应工作任务并针对此工作任务开发出适合教学的学习项目和情境模块,以实现专业理论知识向工作过程知识转变,进而调动学生学习积极性发挥学生学习主体作用。 3.课程内容选取 为了使课程内容更好地满足任职岗位的要求,课程团队在内容选择时与行业、企业专家进行座谈,对生产实际情况进行调研,明确相应任职岗位所应具备的能力和素养,选取实际生产典型零件做载体,将真实工作任务及其工作过程整合进课程内容中,并设计适合教学的内容。同时,课程团队还考虑到课程应体现高职学生高起点、高技能、高素养的特点,课程内容选取时还应满足学生职业生涯持续发展。根据企业实际任职岗位职责结合学生认知发展规律,教学内容按工作内容不同序化为4个教学项目13个学习任务,总共88学时,实践学时比为34%,采用理实一体授课方式。 4.课程组织 课程各项目学习通过“资讯-决策-计划-实施-检查-评价”六步教学法组织进行,并按照任职岗位工作过程引导和帮助学生得到必要的结论,从而最终完成全部任务。任务完成过程具有以下特点:(1)完成前有计划和实施方案;(2)进行中有记录和数据图表;(3)结束后有结果和总结报告;(4)完成的效果通过自我评价和相互评价体现。具体实施过程中灵活运用了引导文法、案例教学法、小组讨论、个别指导、现场示范、角色扮演、小组协作等多种教学方法,为了有效的实现教学目标将传统与现代教学方法相互结合,相互补充。 5.课程实施 根据企业中模具零件数控加工的工作过程(看懂图纸对零件的几何形体进行分析拟定加工方案编制数控程序模拟仿真在数控机床上装夹毛坯执行程序并加工),我们又将每个工作任务设计为6个学习情境以贯穿学习过程始终。 6.教学评价 该课程采用项目考核、过程考核与综合考核相结合的考核方式。 7.改革效果 通过教学内容及方式的改革实践,有效的提高了学生对课程学习的兴趣,使学生在“学中做、做中学”中能独立分析和解决问题。并且使学生的应用能力得以提高。从思想意识上加强了课程在整个专业体系中的重要性,为后续课程的学习打下了良好的基础。 作者:王飞 单位:包头职业技术学院材料工程系 浅谈数控加工技术教学:数控加工工艺兴趣教学法探讨 一、在教学中帮助学生树立学好这门课程的信心 众所周知,技校学生的学习热情不高,自我约束力差,对自己的学习能力也不肯定,自我认同感差,当然这些现象是由社会因素和自我因素造成的,但这些因素都对数控工艺的教学带来一定的难度,加之,数控工艺课程涵盖的内容比较多,学习起来的确有难度。于是笔者首先帮学生树立信心,通过讲述一些技校生的成功实例,报纸上登载的知名人物要讲,更给他们介绍现在还在本校学习的优秀学生,特别是一些参加过数控竞赛,取得名次的高年级学生,还请这些学生来给正在学习的同学讲他们的学习经验,给他们树立榜样,激励他们认真踏实学习,更要让他们树立起我也行的信心,鼓励他们互相之间多交流。 二、在教学内容的选择上考虑学生的接受能力 在选择教学内容的过程中,必须考虑学生的接受能力。技校生的基础知识较为薄弱,如果所讲的专业性过强、理论推导过多就会使学生难于接受,使学生丧失学习兴趣。笔者把教学的内容重点选择与现实联系比较紧密的知识点,更在内容中引入实例,第五章和第六章的内容是数控机床的切削工艺和电加工工艺,就有较多加工实例,学生觉得实用,更乐于接受。在教学中遵循先易后难、先简单后复杂的规律来安排授课内容。 三、用学生感兴趣的工艺品作为学习工件 教材中的加工实例比较单一枯燥,学生没有兴趣加工,自然学起来索然无味。为了让学生上课能觉得有趣味,笔者就在艺术品工件上下工夫,比如葫芦、酒杯、保龄球甁、花瓶、佛珠等。这些工件学生一听就很有兴趣。把课本的知识点融入到这些艺术品的加工中,学生既学会了编程的知识又加工出自己喜欢的物品,从而对数控学习的兴趣有了极大的提高。在教学中增加新信息、新知识、新技术、新工艺将业界新技术及时融入教学内容,可使学生对所学课程产生强烈兴趣,并将已有兴趣与探索新技术的兴趣结合起来,掌握最新的行业发展动态。在教学过程中,不光教师本人多关注本专业的新信息和新知识,也让学生自己多关注,主要从网络上和期刊杂志上。并且也关注学生的就业信息,和学生进行课题外的讨论,让学生多多少少了解以后的就业情况,做好心理准备,同时也让学生感受到教师的关心,和学生形成一种融洽的关系,学生也更乐意和你交流。良好的课堂气氛也能增进他们的学习意愿。 四、在教学中让学生成为学习的主体 在教学过程中,有意让学生成为主体,能让学生参与的地方尽量有学生的活动,虽然有时是被动的参与。每节课都进行提问复习,目的是让学生巩固复习知识,也让学生明白应该掌握的内容有哪些。讲解过程中对于基本概念类的东西也进行提问,目的是提高学生的注意力,然后再进行关键词的讲解。对于习题册,让学生给学生讲解答案,对于判断题要解释对错的原因,对于计算题让学生来黑板上进行演算,把学生的参与性和积极性全部调动起来。 五、在教学中利用多种先进的教学手段 本课程具有很强的实践性,在教学过程中充分采用实物示教、演示实验等直观的教学方法以及计算机辅助教学等先进手段,以提高教学效果和学生兴趣。除了传统的课堂上讲解,利用多媒体技术,找一些网络上的精品课程让学生观看,分析和讨论,对于讲解到数控车削和铣削工艺,以及实践性和操作性比较强的理论部分时,带领学生在计算机上用仿真软件进行模拟,让他们动手动脑,增加学习的兴趣和成就感。 六、小结 以上是笔者在教学中的一点经验和体会,并且付诸实践,使学生普遍感到有学习的兴趣和欲望,学到了实用的知识,在多次的教学评估中都获得较好的成绩。 作者:孙磊 郭勇 单位:济宁市工业技师学院
机电本科毕业论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科毕业论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科毕业论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科毕业论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科毕业论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科毕业论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科毕业论文:应用型本科院校《机电控制工程》课程教学探索实践 摘要:针对《机电控制工程》内容抽象、教学困难这一问题,结合应用型本科院校的培养目标,本文提出面向学生自适应学习能力培养的教学方法,激发学生的学习兴趣,提高学习热情,为社会培养具有自适应工作能力的应用型人才。 关键词:机电控制工程;自适应学习能力;学习热情;应用型人才 随着科学技术的不断发展,控制工程理论已经广泛应用于机器人控制、数控机床运动控制以及柔性制造系统、计算机集成制造系统(CIMS)等领域[1]。由此可见,控制工程理论在制造领域中的作用尤为重要。 各本科院校最主要的任务是为社会各行业源源不断地输送应用型人才[2,3]。成都工业学院是新办应用型本科院校,机电行业是机械电子专业学生今后从业的主要行业,学习《机电控制工程》课程对该专业学生具有重大意义。 一、存在问题 《机电控制工程》课程是我院机械电子工程专业的核心课程之一,也是该专业的一门综合性很强的专业基础课,课程内容抽象,而且学习该课程还需要具备高等数学、工程数学等相关课程基础知识,但学生往往对相关基础知识掌握不够牢固,对学科间交叉的内容理解不够深入,更不能联系实际灵活应用相关理论解决问题,导致对《机电控制工程》课程学习困难。《机电控制工程》课程内容理论性较强,采用传统教学方法讲授,教师感觉“教授困难”,学生也会感到控制工程“枯燥无趣,学习困难”,继而失去学习兴趣和信心。 二、解决问题第一步:制定面向学生自适应学习能力培养的教学模式 《机电控制工程》课程不仅是知识点的讲授,为了使学生今后尽快适应从业实际情况,更为重要的是使学生在该课程学习过程中,培养其自适应学习能力以及解决复杂问题的能力。为此,可将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,合理进行学生课程学业成绩评定。 首先,根据教学计划对教材内容进行规划,确定课堂讲授环节内容和教学目标。在教研活动中,《机电控制工程》课程教学负责教师应组织该课程授课教师一起进行教学研讨,根据课程教学大纲和教材内容,兼顾学科知识结构和内容体系,找出重点和难点,对教学内容进行优化安排,即根据学习内容的复杂程度和教学目标,确定课堂讲授内容和自学内容。课堂讲授内容强调基本概念的理解和应用,减少对一些定理和公式的过细推导,结合实际应用重点讲授经典控制理论部分内容。在课堂讲授环节,教师仅针对课程的重要知识点进行讲授,尽量联系实际应用来举例。 其次,为培养学生的自适应学习能力,安排自学引导环节。预先安排学生对教研会上拟定的自学内容进行有计划的自学,准备在下一研讨环节中讨论。自学引导环节,一方面可以锻炼学生的自学能力;另一方面,课堂上不再对简单的知识点进行讲授,可将这些时间用于下一环节的师生互动,既提高课堂时间利用效率,又提高学生学习兴趣。 第三,为了让学生巩固学习效果,培养理论联系实际的能力,安排课堂小组研讨环节。根据授课内容,特意寻找理论应用于实际的例子,安排课堂时间进行专题讨论。在教师的引导下,可鼓励学生动手动脑设计实验来验证课堂讲授环节及自学引导环节中的基本概念和基本理论,进行及时评价。该环节的目的是锻炼学生运用所学知识解决实际问题,根据实践来证实控制理论对实际应用的指导作用,从而培养其今后分析问题、解决问题的能力,培养其团队合作与社交协调的能力,为今后工作奠定基础。 下面以“频率特性的基本概念”一节内容为例,将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节、小组研讨环节。 对“频率特性的基本概念”一节中“频率特性的定义”这部分内容安排学生按教学要求自学,对于“频率特性的物理意义”这部分内容,可根据学生学习能力让其尽量理解,然后在课堂上进入小组研讨环节。已知:如图1所示,设滤波电路的输入为正弦电压u■(t)=A■sinωt,分析该电路滤波原理,讨论该电路在实际中可能的应用。 首先,求出系统的传递函数为:G(s)=■式中T=RC 利用学生在自学环节对频率特性的定义的理解,计算出幅频特性和相频特性, 其中幅频特性:A(ω)=G(jω)=■ 相频特性为:φ(ω)=-arctgωT 那么,该系统在输入作用下,系统的稳态输出为: u■(∞)=■Sin(ωt-arctgωT) 接着进入小组研讨环节:(1)该电路是哪种类型的滤波电路?说明原因。 (2)实际使用如何? 学生经过兴致勃勃的讨论后,得出结论:该电路是一个“低通滤波器”。因为在频率较低时,ωT 1,A(ω)≈1,φ(ω)≈0,表明输出电压与输入电压几乎相等,相位接近相同;当输入信号的频率较高时,ωT 1,A(ω)≈■,φ(ω)≈-90°,表明此时输出电压趋于0,相位滞后90°。在实际中,可用于设计“低通滤波”,只要系统中R、C确定后,频率特性随之确定。 可见,通过这种方式教学,将理论和实际联系起来,学生不容易对教学感到枯燥,既可明确基本概念,还会让学生领会用理论对实践进行指导,通过实践来验证理论,让学生不再感到“难学”,教师不再感到“难教”。 最后,确定学生的课程成绩评定方式。传统的考核方式为期末考试,在学生自适应能力培养为核心的教学模式下,仅仅通过单一的期末考试的方式对学生课业进行成绩评价,是不全面的,更不客观[4]。可以将期末考试的方式与课程教学环节中每一环节的过程评价综合起来,并且教学环节中的过程评价占总成绩的65%,这样才可以充分调动学生平时各教学环节的学习积极性,避免学生期末考试才进行突击复习等,以保证课程各教学环节的有效实施,最终达到教学目标。 三、解决问题第二步:注重教学过程互动,以巩固和提高学生的学习热情和学习兴趣 教学是教师与学生的双边活动,没有沟通、对话,就没有教学,教学不是教师一个人讲授,而是要让学生参与课堂教学[5]。“教授”是为“学习”而存在,也是为“学习”服务的,只有激发学生的学习热情,培养学习兴趣,使其成为真正的学习主体,才能实现预期目标。因此,需要改变传统模式下以教师为主体的教学方式,充分利用自学引导环节、小组研讨环节形成教学互动,引导学生积极参加讨论,主动思考问题,从而培养学生的学习主动性。 在自学引导环节和小组研讨环节,教师努力启发学生思考问题,积极引导学生参加讨论,鼓励学生对教师所讲知识和方法提出质疑,帮助他们解除疑惑。为了提高学生的学习主动性,增强教学过程的师生互动效果。为此,教师可在课前预先布置下次的授课内容,让学生在课下自觉预习,并在课堂前15分钟鼓励他们到讲台上讲述预先布置的内容,根据讲解中暴露的问题,有针对性地补充和纠正,引发学生主动思考问题,提前预习教材,提高《机电控制工程》课程的教学效果,增强课程学习成就感、愉悦感,从而提高学习热情,建立战胜困难的信心。 四、结论 本文主要阐述面向学生自适应学习能力培养的教学方式,提出将教学过程设计成三个环节:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,通过教学互动提高学生课程学习热情,激发课程学习兴趣,改善课程教学效果,提高学生自适应学习能力和解决复杂问题的能力。 应用型人才必须具备可持续发展的潜力,能够学会学习,自我更新知识体系,以适应社会发展的需要[6]。从长远来看,自适应学习能力教学方式可以培养本专业学生具备今后工作的自适应能力,为社会输送具备竞争能力的人才。 机电本科毕业论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科毕业论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科毕业论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科毕业论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 机电本科毕业论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,2017年2月以来,教育部积极推进“新工科”建设,发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》,全力探索领跑全球工程教育的中国模式、中国经验,助力高等教育强国建设。新工科是一种区别于传统工科专业建设和工程人才培养的新体系,以升级和改造传统工科专业为建设重点,是对传统工科内涵的深度补充和延伸。新工科建设是基于国际竞争新形势、国家战略发展新格局、立德树人新任务而提出的我国工程教育的改革方向。新工科人才则是能够适应并满足未来新兴产业和新经济需要的,具有更强的实践能力、创新能力、国际竞争力的高素质复合型人才。 1新工科背景下高职院校实践教学现状 随着我国向“海洋强国”逐步迈进,船舶智能制造、轮机自动化、工业机器人领域均向数字化、网络化、智能化方向飞速发展。当前,在新工科建设的大背景下,船舶类企业急需大批能够胜任船舶动力装置设计、制造、安装、调试与维修工作的新工科人才。近些年,对于传统工科专业的升级改造主要集中在本科院校,而对于占据高等教育半壁江山的高职教育,尤其是船舶类高职院校,受教学条件、实训环境等因素的限制,技能培养环节中使用的技术手段已经远远落后于产业发展的实际,专业教师的教学方法和手段都较为老套,与现代船企的先进技术手段相脱节,不改变教学内容将使学生掌握的技能永远落后于企业需求。尤其是一些实训类课程,由于大型船机设备无法入校,实训环节仅限于对实训室现有的结构简单的船舶动力设备进行实操,对于大型船用柴油机的整机装配、结构复杂的设备的故障检测与维修等工作无法实现,因此,要合理选择产教融合中的教学资源作为教学内容,以实现产品生产全周期的能力培养为主导改革教学内容[1]。对于结构复杂的设备或系统,引入虚拟仿真实训软件、VR/AR技术,通过实体设备操作和虚拟现实技术相结合的方式,建立理实一体、虚实结合的实践情境尤为重要。但如果单纯为了应用新技术而去系统性地添加知识点,则会使得专业定位产生偏离,大大增加学生的学业负担。 2新工科背景下高职院校人才培养模式改革 2.1提升人才培养质量 新工科背景下高职人才培养目标,既要符合高职创新人才培养规律,又要突出学科技术前沿和引领行业未来的特色[2]。结合新工科的创新理念与船舶动力工程技术专业的特点,以岗位职业能力培养为核心,以学生职业能力培养与自我认知规律搭建育人平台,构建基于新工科模式下船舶动力工程技术专业人才培养方案体系,主要从以下几方面展开[3]。第一,知识领域与技术手段协同发展。船舶动力工程技术专业的核心知识领域要紧密结合船舶类行业发展趋势,开设能够反映专业发展规律的相关课程。全面构建基于船舶柴油机装配与调试、船舶动力装置安装调试、船舶动力设备维修、生产管理、质量检验的知识模块体系。第二,融入船舶智能制造、数字化造船、绿色航运等理念,构建虚拟仿真实训基地,引入VR/AR技术,对于操作难度大、危险系数高等因时间、空间、教学资源限制实际操作的实践环节,搭建虚拟仿真实训平台,积极引入教育教学新手段。第三,创建多方协同机制。全面构建校企合作平台,培养一批具备专业技能和职业素养的高素质技术技能人才。 2.2构建课程体系 围绕学校“双高计划”建设,针对专业人才岗位的需求变化,积极推进专业课程教学体系改革。改变传统的以知识衔接、能力逐渐提升为主导的教学内容,结合船舶行业知识技术更新快、学科交叉复合紧密、需要高度多方协同等特点,融入智能制造、学科交叉、新型材料、绿色航运理念,构建以完成产业典型产品生产全周期的技能培养为主导的课程体系。首先,以学生全面发展和适应社会发展需求为根本,坚持德育为先、坚持能力为重、坚持全面发展。其次,明确专业的办学定位,充分体现新工科教育教学理念,遵循人才培养规律,根据船舶类行业企业对毕业生的能力、素质要求重构人才培养方案,注重人才培养的规范化、模块化、个性化和多元化。最后,在明确技能培养目标和职业素养养成的基础上,全面梳理本专业对应的知识目标、能力目标和素质目标,重构课程体系,着重体现船舶动力工程技术专业特点[4]。 2.3打造虚实结合实践情境 实践教学体系作为高素质技术技能人才培养和学生创新实践能力养成的核心内容,是高职院校办学综合实力和核心竞争力的重要支撑,也是国家“双高计划”建设中不可或缺的环节。在专业理论知识讲授的同时,结合虚拟仿真资源进行实践内容改革,构建科学、系统的实践教学体系对职业教育的发展尤为重要[5]。仿真实训与实操训练相辅相成,实践教学离不开理论支撑。在打造虚实结合的实践情境时,应遵循新工科、行业发展趋势及高职教育发展新理念,按照“科学搭建实训平台,强化实践能力与创新精神培养,专注操作技能提升”的总体思路,科学论证专业人才培养目标和培养要求。在遵循人才培养规律的基础上,依据专业课程本身知识逻辑,构建理论教学与实践教学、素质教育与创新教育相融通的教学模式。按照学生能力、素质培养内在规律,创新课程设置结构思路,全面重构课程体系,多角度提升学生的综合能力,助力区域制造业转型升级,为新工科建设背景下传统高职工科专业的升级改造提供实践经验。 2.4构建新“双师型”教学团队 要深化校企合作、学研结合,聘请企业专家来校指导实践,构建新“双师型”教学团队。同时,专业教师可定期去企业挂职培训,学习企业先进的生产理念与操作技能,鼓励教师“岗位练兵”,促进专业教师自身实践水平的提升,使之尽快达到新“双师型”标准,由传统的“双证书型”向“双能力型”过渡。 2.5转变教学方式 课程教学内容源于企业生产实际,通过引入船舶企业生产案例,针对船舶动力相关岗位的职业标准,以就业为导向,对课程教学内容和教学方法进行改革。首先,根据课程教学内容需求,引入虚拟仿真实训交互软件,使学生切实体验船舶类企业的实际生产过程,完成由传统的“教促学”向新型学习方式过渡。学生可通过自身与信息环境的交互作用来获得知识与技能,可有效激发学生的学习兴趣和主动性,增强教与学的效果。其次,在平时的授课当中,应尊重学生的主体地位,锻炼学生自主学习能力,围绕“知识传授与价值引领相结合”的目标,着力培养学生的专业技能与职业素养。同时,加大企业工作站的投入,强化学生的技能训练,通过企业先进生产理念的传输,与企业专家的手把手指导,使学生明确自己当前存在的不足和以后奋斗的方向,消除学生的迷茫情绪,增强职业敬畏感。再次,合理有效的考核评价方式对于实践教学质量的考量至关重要。应改善传统的考核评价体系,对学生的专业技能、创新能力和团队精神进行综合性评价。尤其注重学生“互联网+”技术、虚拟仿真软件操作能力的培养。此外,还可通过竞赛的形式促进学生的实践能力和分析问题、解决问题的能力提升,对有创新精神的学生给予加分鼓励,调动学生学习的积极性和创造性。 2.6“1+X”证书培育 “1”是基础,“X”是补充、强化和拓展。在推行船舶动力工程技术专业“1+X”证书制度的过程中,应结合本专业学生就业面向的岗位集群,将职业技能等级标准融入教学标准、培训内容融入课程体系,根据企业需求不断提升学生的实践技能水平。同时,对专业课程没有包含的内容进行重点强化,进一步优化专业课程设置和教学内容组成。 3结论 新工科建设不但是传统工科与现代技术的有机结合,更是传统理念与现代理念的融合与交流。新工科背景下的智能化造船必须依靠科技创新才能实现。文章基于船舶动力工程技术专业的教学现状,结合“新工科”教育理念,围绕创新型人才培养模式构建、课程体系重置、虚实结合的实训平台搭建、教学方法改进、“1+X”证书培育等方面进行了一些教学改革尝试和探究,对于提升学生的综合技能,缩小专业与企业的差距具有重要作用。 参考文献: [1]盛永华,佘少玲,邝卫华.新工科背景下基于产教融合的高职制造类专业人才培养模式改革[J].湖北工业职业技术学院学报,2020,33(4):20-23. [2]于金程,姜敏凤,陈玉平,等.“新工科”背景下高职院校材料成型与控制技术专业复合型技术技能人才培养的研究与实践[J].高教学刊,2021,7(26):169-172+176. [3]赵仕宇,林峰.新工科背景下模具设计与制造专业课程体系重构与创新能力培养体系探究[J].职业教育(中旬刊),2019,18(11):47-49. [4]尹群,朱亚洲,王岳,等.基于新工科理念的应用型高校船舶与海洋工程专业:人才培养方案构建研究[J].教育现代化,2019,6(86):8-10. 作者:蔡尚峰 单位:渤海船舶职业学院
前言 就框架剪力墙结构建筑施工技术本身而言,是当代较为先进的技术体系,其能够在不同问题的改善、解决过程中,按照综合性的手段来操作,整体上取得的工作成绩是非常显著的。但是,框架剪力墙结构建筑施工技术的先进性发挥,还是要结合建筑工程自身的特点和需求来完善,要对不同的工作开展合理化的讨论,确保框架剪力墙结构建筑施工技术的融入过程中,可以发挥更好的作用。 1剪力墙的内涵及其特点 1.1内涵 剪力墙,一般意义上即是一种典型的框架体系,以整体性的结构模式出现,属于一种较为先进和新型的施工技术模式。在实际施工工作中,往往都会利用钢筋结构以及混凝土作为主要的施工材料,其中很多的技术以及工艺方法都是围绕这两种材料而开展的,主要是为了应对各类应力作用,消除其对整个建筑结构造成的不良影响和破坏性作用,剪力墙对于不同方向和来源的应力作用有很好的调节和控制性的作用,在保证建筑结构安全、稳固的同时,还可以满足设计方案具体结构形态和功能方面的需求和条件。这种施工模式可以将一些建筑的棱角或者一些梁柱结构进行遮掩,这样做的目的一方面是为了使这些关键的结构或者部件不受到外界因素的不良影响,另一方面则是为了保持建筑物的美观,而更重要的是可以确保工程的质量达到使用要求。 1.2特点 当前建筑工程中大量采用了剪力墙的结构性施工技术模式,如果严格按照其施工规范和技术性要求,保持有序推进施工工作,就可以达到很好的效果,使得建筑物的安全与质量得到很好的保障。这种施工模式尤其独有的特点,在施工中得以明确体现。①从结构体系受力和各类应力作用的角度来分析,剪力墙所形成的结构体系更为注重其不同方向上的角度问题,如果剪力墙的结构与建筑地面之间形成了垂直角度,那么在其承载能力和强度出现不足的情况下,就此容易诱发整个结构出现弯曲、变形的问题。②从结构强度和刚度等指标的角度来分析,普通建筑结构和其结构体系所要承载的应力作用水平应该保持在相同的状况之下,也就是说,剪力墙的体系结构要与单纯的建筑结构高度的融合在一起,这样就会在其结构的基层处出现弯矩过小的情况下,其结构体系的刚度以及强度指标性能就会出现明显的变化,而施工人员就可以就此特点对建筑物的抗震能力进行调整提升,也能够相应的增强结构的强度和刚度,保证建筑物的安全性以及稳定性。 2框架剪力墙结构分析 2.1受力情况分析 在现代工程建筑施工过程中,普遍会采用框架剪力墙结构进行施工,用以建筑体的建造。应用该种施工模式主要是由于其具有极强的水平承受能力,在建筑框架出现轻微变形或弯曲的时候,其能够有效伴随框架变形或弯曲。另一方面,在框架剪力墙结构应用过程中,其余建筑体在地下楼层中出现位移的概率很小,与传统的建筑框架建立结构相比而言,框架剪力墙的应用能够更好地吸收来自于不用方向的建筑剪力。在此期间,当建筑墙体与框架之间形成了一种更具整体性的组合之后,将会对水平剪应力的内收或是针对墙体产生的拉力将会更加明显。 2.2抗震性能分析 在传统的建筑施工过程中,应用比较频繁的就是单一框架结构。由于受到建筑墙体和框架施工使用材料类型不同的影响,建筑墙体与工程框架之间并未实现比较良好的衔接施工目标。与此同时,受到的来自建筑剪应力的威胁也随之增大,抗震能力也有所降低。而应用新型的框架剪力墙结构时,该项施工技术能够充分将框架和墙体衔接于一体,尤其是当整体建筑遭受不同的剪应力作用时,整个建筑都能够承担剪应力,使其作用点有效分散,对于震动能量的吸收能力比较强。 2.3刚度特性分析 一般而言,在建筑基底中,框架剪力墙结构占据25%,该结果代表着当单一框架结构和框架剪力墙所承受的来自外界的力是具有类似性质的。在这一基础上,就十分有必要进行基地剪力墙和框架的等级划分,尤其是抗震等级的划分,必须清晰且明确,确保基底剪力墙能够承受2/3的弯度比例,剩余的1/3弯度比例框架才能有效承载下来。 3框架剪力墙结构建筑施工技术在建筑工程中的运用 3.1钢筋工程 在钢筋工程的建设中,钢筋材料所使用的数量极多,且种类也比较多样,比如,一级钢直径为6和8mm,三级钢直径为12和18mm。其中主要的技术难点是,当钢筋节点处在密集的状态时,钢筋在安装和浇筑时,容易发生移位的情况,当出现移位的情况,一般采用以下方法进行解决: (1)固定箍筋框。钢筋工程中,根据实体放样制作相关的加工定型模具,例如柱筋,可起到对柱筋框进行定位的作用,除此之外,运用竖向或水平的墙体梯格筋对建设过程中的钢筋位置进行控制,可起到避免钢筋出现移位现象的发生。 (2)明确梁柱节点。在一大型高层建筑中,本身对钢筋的数量有一定要求,在此种钢筋数量极多的情况之下,便会产生出密集的梁柱节点,每一个节点都需要保证准确、有效,为达到这个效果,通常情况下所采用的方法是,应用计算机对现场的钢筋进行绘图放样,然后将其作为模板样板,并将这份模板的样板放在施工现场,如此一来,在工程施工中,便可为钢筋的梁柱节点建设提供一定指导作用。 (3)样本引路制度:在施工中,现场会存在不同的工作人员,为有效保证钢筋工程的精确性和统一性,工作人员便需要对施工过程中的实体样板严格遵守,从而有效保证工程的效率和工程质量。 3.2模板工程 在模板工程的设计过程中,所存在的技术难点,一般有以下几个方面: (1)内外侧模板设计模板配板时,需要保持外墙模板的比例比外侧模板的比例要短,具体数值是200~300mm,便可在一定程度上保证模板的准确性,在支模的过程中,必须将浇筑过的墙体作为参照物,外侧的模板需要紧紧贴住墙体,除此之外,保护墙体的过程中,常用的方法是,在墙体与模板接触的位置垫海绵,可以有效保证墙体的完整。 (2)固定内侧模板模板浇筑时,内侧模板和内侧模拟的墙根,大多数都会出现向内或向外移动的情况,这种情况的发生,对模板的准确性会存在一定影响,所以,模板的设计者,一般都在模板内侧放置短钢筋头,来起到控制位置的作用,便能够保证它的稳定性。 (3)墙模与楼板之间的紧密型在进行浇筑时,漏浆的情况时有发生,出现此种情况,整个模板的稳定性便会相应的降低,这个问题解决起来还是比较容易的,选择适量的水泥或者是泥沙,将其填入到有缝隙的地方,便可有效解决。 (4)吊装墙模板墙模的吊装本身具有一定的稳定性和精确性,所以,一定要在亮光中进行,还需要保证在吊装时,墙模不会碰到钢筋,对吊装的位置要有效进行控制,吊装的位置关乎到楼板的稳定,更关系到施工人员的安全,所以至关重要。 3.3混凝土工程 混凝土工程的好坏,关系到框架架力墙体结构的刚度,以及墙体的抗震性能,所以在施工的过程当中,其地位是非常重要的,为有效保证混凝土的质量,需要对以下几个方面进行格外的重视: (1)混凝土在建设的过程当中,需要对混凝土的材料进行配置,然后进行调和,材料的比例需要有所控制,若混凝土的调和出现问题,那么便会出现塌落的情况发生,对人员的安全会产生威胁。 (2)在浇筑时,需要对浇筑的顺序格外注意,通常情况下,所采用的方法是退浇筑法和先浇筑法,以及具有一定强度的柱头混凝土,之后,在一些等级略低的梁板混凝土中,需要对混凝土的质量有所保证,除此之外,在对大截面梁进行浇筑的过程当中,需要运用分层浇筑的方法,然后将每一种配料捣实,能够起到保证密度的作用。 (3)混凝土工程完成之后,工程设计人员需要结合施工现场的阴湿度,安全专业的人员进行混凝土的洒水养护,需要保证混凝土表面湿度持续的时间保持在7h以上。 4结束语 总而言之,我国在框架剪力墙结构建筑施工技术的研发和应用过程中,一直都保持高度的重视态度,整体上的技术发展效果是非常显著的。为了在将来的工作中取得更好的成绩,要求对框架剪力墙结构建筑施工技术的体系不断健全,在技术培训和指导方面保持重视,在技术监督方面按照国家最新要求来完善,促使框架剪力墙结构建筑施工技术的每一项工作落实,都能够获得足够的依据。
建筑水电安装施工篇1 从总体上来看,高层民用建筑的水电安装工程主要是涉及到给水、排水、消防以及电气等诸多工程,可谓是一项综合的、复杂的工程。下面,笔者将提出几个有效的措施,旨在完善及改进高层民用建筑水电安装施工技术。 1施工前期的图纸审核 施工设计图纸是进行施工的重要依据。施工图纸设计出来之后,相关人员应当在开展施工之前,仔细审核施工图纸,及时发现其中的问题并改正问题,以便于有效地避免在施工后期出现返工或者是由于误工而给工程带来经济损失。在进行图纸审核时,务必要全面检查施工图纸是否齐全,是否符合规定的标准和要求,尤其应该注意仔细检查以下数据:用电负荷、发电机容量、排水量、用水量、变压器、主干管道管径、主干电缆线径以及防火防烟分区等。另外,还应该检查水电安装及与其有关专业的施工图纸与建筑、结构的专业图纸是否一致,以此避免出现冲突。 2排水、雨水系统安装施工 严格按照有关的设计坐标要求和标准进行施工,在预埋阶段埋设大于2号管的套管时,要保证套管高出地面100mm左右。在进行管道安装时,根据管段的实际长度调整好坡度,坡度要与设计要求保持一致,固定卡架,最后封堵各个预留洞口。在安装管道之前,需要清理干净管道外壁污垢及内壁杂物。横支管与横干管、横干管与立管之间的连接处都要采用45°的斜三通或者是斜四通进行连接。在进行管道安装的过程中,应该着重注意以下几个方面:PVC管道的连接应充分地确保管道的承口以及插口的胶水涂抹均匀饱满,管道连接完成之后,应当保持在一定的时间内,直到胶水凝固之后才能搬运、移动;严格按照有关的施工要求和标准进行伸缩节的安装,在夏季应严格确保伸缩量在5mm~10mm的范围内,而冬季则保证在5mm~15mm的范围内,严禁使用胶水将伸缩节与管道进行连接。厨房没有安装器具前,在排水道的甩口,要及时采取有效的临时封堵措施,在隐蔽排水管道之前,需要做好灌水试验,保证埋地管道的灌水高度应高于底层卫生器具的上边缘或者是底层地面高度,满水15min水面下降后,然后再灌满,观察5min之后,液面逐渐不降,管道以及接口不存在渗漏则认为是合格的;应当使室内的雨水管道的灌水高度达到每根立管上部的雨水斗,进行灌水试验,试验持续1h之后,如果没有出现渗漏情况则判定为合格。室内排水系统竣工之后,严格按照管道的具体布置进行分层、分区段的通水试验,仔细检查各个排水点是否保持畅通,接口处是否出现渗漏的情况。如果在通水试验的过程中出现了水流不畅、堵塞等情况则应该及时进行疏通;应该对排水主立管以及水平干管管道进行通球试验,保证通球球径大于排水管道管径的2/3,通球率高达100%。通球试验的结果必须符合有关的规范规定,在通球试验的过程中,如果出现排水管道堵塞的情况,则务必要及时予以疏通。 3高层民用建筑电气安装技术 1)电气工程预埋阶段质量控制。首先,基础接地。充分地利用桩基础,将其作为自然接地体,严格按照有关的设计要求,准确地找到桩基轴数位置,保证每组桩基不少于2根Φ12mm。如果使用的桩基圆钢小于Φ12mm,则可以利用桩基的每2根钢筋作为1组焊通后与地梁承台钢筋焊接。每栋建筑物都应该采用公用接地体,当相近的建筑物之间有电力和通信电缆连接时,应该保证其接地网互相连接。对于接地装置焊接使用的辅助件应该保证其大于Φ10mm圆钢,制成弧弯的形状,并且应该大于90°。其次,配管。在底层钢筋上设置导管,并且导管应该位于上下层的钢筋中与钢筋呈斜交布置;对于导管的三层以上,禁止交错布置,如果无法避免交错布置,则必须积极采取有效措施,比如,可以增设钢筋网。当梁与墙体不在同一轴线时,进行预埋时,应当仔细地查阅建施图纸,以建施图纸的具体位置为准,由此避免因预埋位置不准确所导致的施工后期不必要的返工浪费问题。导管在穿梁竖向敷设时,应当保证导管上下端至少外露200mm以上,并且确保相邻的两根导管接头不在同一断面上。2)照明、动力系统安装。高层供配电系统主要来源于城市电网,具体位置在地下设置变配电房,干线电缆主要是沿着桥架敷设并且一直延伸到高层住户的配电箱之中,电缆与桥架要固定牢靠,支线插座和照明线路利用铜芯导线穿管暗敷设于墙体及楼板内。桥架、电缆安装工作完成之后,需要每三层严格封闭竖井安装的孔洞,利用钢板进行分隔封闭,对于位于电缆梯架四周的导线而言,主要是利用石棉绳进行缠绕,或是采用矿棉板进行封闭,并且采用混凝土将其固定住。在高层民用建筑中配电箱安装,高度、底边应该在距离地面1.5m进行安装,对于照明系统的开关,主要是采用暗装方式进行安装,其安装高度应该控制在距离地面1.3m左右的高度内,距门框0.15m~0.3m,成排安装的开关高度应一致,高低差不应大于2mm,电器、灯具的相线应经开关控制。3)防雷接地系统安装。对于高层民用建筑而言,可以在建筑物屋顶上采用避雷网保护,利用两根大于D16柱内混凝土电焊一根主筋,将其作为防雷系统的引下线,将钢筋混凝土承台、地下室底板以及基础桩作为接地。对于没有连接的结构的钢筋部位而言,可以使用镀锌扁钢连接两根主筋。同时,必须确保接地的整体装置构成一个良好闭合的电气回路,并且接地电阻应该控制在1Ω之下。为了有效地避免遭到雷击,可以间隔三层利用两根主筋设置均压环的方式。此外,为了预防建筑受到雷击电磁脉冲等不良影响,可以在位于高层金属管道入口处进行科学的接地处理,在配电房、配电间以及系统配电回路之中做相应级别的浪涌保护。4)接地与安全。一般将TN-S接地型系统作为高层民用建筑中的低压配电系统,电气设备接地保护以及防雷接地应该使用公用同一接地极,并且需要保证接地极的电阻小于1Ω。如果实测接地电阻不满足规定的要求和标准,则应该进行接地极补打,或是采取合理增添降阻剂方式。在高层民用建筑中,往往采用总体等电位连接方式,将高层民用建筑中的设计进线总管、金属构件以及保护干线连接起来,同时可以利用热镀锌扁钢、其他各类型号等电位卡子将其科学地连接在一起。 4结语 高层民用建筑的水电安装系统技术的科学实施具有巨大的现实意义,与人们的日常生活、工作有着密切的关系。所以,在日常的生活中,要对不良水电安装引起的缺陷问题进行科学合理地总结,制定合理的安装实践技术策略,以便于进一步强化高层民用建筑的综合实用性,促使水电系统的功能能够得到充分地发挥。 作者:孟晓东 单位:山西建筑工程(集团)总公司 建筑水电安装施工篇2 在水电安装工程施工环节中,各个技术应用对建筑的后期使用产生很大的影响,如果建筑工程施工环节中,水电安装环节出现问题,给建筑的后期使用造成的影响很大。随着我国经济的高速发展,人们对居住环境提出了更高的要求,所以,针对水电安装工程中的问题,要提出控制措施。 1高层建筑水电安装工程的问题 1.1安装工程各自为政,技术素质有待于提升 水电安装工程中,各个单位没有电工特种工种操作证,有的单位甚至雇佣了大量的临时工进行电气安装,这些人员不能对设计图纸有深刻的领会,甚至有的员工看不懂图纸,他们的水电安全技术并不扎实。也有一些承建单位在进行电气安装环节中,管理人员匮乏,一般都是土建人员管理现场,导致水电工程安装质量非常低下。有些工程规模很大,一般采用分包体制,在这种体制下,很多单位的责任感非常差,不能严格把关,导致工程具有很强的随意性,排水管出现严重的堵塞问题。 1.2排水系统的质量问题 为了有效的降低成本,给排水工程安装中采用的材料和设备都不符合质量要求,这些材料和设备都没有国家出具的技术和治疗鉴定,导致水电工程施工完成后,开始出现各类质量问题,甚至产生安全隐患,工程不能按时交付,导致工期延长,在后期需要投入大量的资金施工。卫生间的给水管安装存在质量问题,仅仅安装到水表的位置。室内给水管还是采用用户自行管理的方式,安装非常不专业。排水横管不能合理的控制坡度,出现倒坡。铸铁排水管承插接直接采用水泥砂浆抹面,法兰连接螺杆时,螺母的长短不一。管道支架的规格不符合要求,而且安装的位置不合理。阀门不能选择正确的型号,安装不灵活,主干管阀门安装的位置不合理。 1.3电气安装工程的质量问题 配电箱板与墙面之间的距离非常大,不能进行回路编号,而且布线非常杂乱,现场施工的电线不能捆绑在一起。很多股线缠绕在一起,有的线甚至被损坏。相同的灯具安装中,高度存在很大差异,灯具不直,出现歪斜的情况。开关和插座安装环节中,安装位置不合适。插座接线不合理,插座和地线串接。 2高层建筑水电安装的质量控制 2.1施工前的质量控制 ①在施工前,要做好图纸的会审工作,及时发现图纸设计和施工现场的冲突,及时的改进图纸设计方案,减少施工中的差错。②要详细的制定施工方案,施工方案在施工中是质量控制的基础,结合工程的特征和要求,确保施工满足技术方案,各个工序可以科学的衔接。③要定期对施工人员进行培训工作,提升他们的施工技术水平。提升施工人员的安全意识,采取预防为主的理念。对施工质量管理人员进行定期的考核,确保他们持有上岗证。④完善材料的把关,不论是承包方还是采购方,材料都应该有合格证明和详细的说明书,确保材料按照规范和标准制作,防止不合格的材料应用到具体的施工中。 2.2施工中的质量控制 (1)要完善管道的安装工作,在管道安装环节中,安装完成后要采用专用的橡皮塞堵住管道的开口,将坐便器和浴缸等采用同样的方式堵塞。在进行管道安装环节中,应该先清理管道内存在的异物,确保管道的畅通。管道施工中,要合理的控制坡度,确保每节管道的坡度差异不能过大,防止倒坡的产生。室内排水管道安装完成后,要做好通球试验,在通水试验后,确保管道没有发生渗漏。如果管道在通球试验中发生了堵塞,那么应该先找出堵塞产生的位置,然后再返工。(2)要做好电气配线的质量控制。在水电施工环节中,要重视插座和线路的连接。导线连接应该采用绝缘压接帽的方式,不能只采用虚接的方式。(3)注意开关插座的安装工作。在水电安装工程中,开关和插座的安装工作非常重要,在开关和插座安装环节中,应该确定好电器的标高,并且对周围的固件进行分析,确定好固定的间距。上下层同一轴线的坐标误差应该控制在50mm以内,而且在相同地方的插座和开关的高度应该一样。开关和插座都应该安装在显眼的位置,不能安装在门后。在同一空间内的开关的方向应该一样,开关应该使用同一种型号。开关安装采用上下开启的方式。(4)在采暖系统安装环节中,采用塑料管,这种方式安装更加简单。采暖工程安装中要注意回填保温砂浆,准确把握荷载问题。 2.3施工后的质量控制 在施工完成后,应该进行系统调试工作,确保工程质量。将竣工的资料整理好,结合资料做好质量检查工作。定期完善工程回访工作,确保工程问题在规定的时间内得到解决。 3结语 水电安装是建筑安装的重要构成部分,安装质量直接对建筑工程的整体性能产生影响。所以,在水电安装环节中,应该完善图纸的审核工作,进行科学的施工组织工作,在物资采购中提升材料的质量,强化材料质量的控制,培养施工人员的安全意识,从而提升建筑工程的整体质量。 作者:廖志 单位:山东省东营市东营区住房和城乡建设局 建筑水电安装施工篇3 当前,环保、安全、高质、高效成为建筑行业发展的重要理念。建筑行业中,水电工程是重要的内容。如何符合政策要求,跟上时代的步伐,是水电工程从业人员关注和研究的重要问题。传统的建筑水电施工技术虽然积累了一定的经验,但是在新时代新技术背景下也表现出瓶颈和缺陷。为此,深入贯彻国家建筑工业化发展的政策性引导,探索和创新水电施工安全技术,提升建筑水电施工技术水平是每一位从业人员的责任。 1建筑水电安装施工技术的重要性 建筑水电安装施工包括给排水施工和电气安装,包含的内容多,涉及的专业技术多,这也决定了建筑水电安装施工对工作人员有较高的专业要求。建筑水电安装施工技术的重要性体现在2个方面。(1)只有确保水电安装施工技术合格,才能保证建筑工程项目质量合格。若水电安装施工技术水平低,直接影响到水电安装施工质量,那么建筑工程项目的整体质量也得不到可靠的保障,对建筑工程项目后续的运维也增加了风险。(2)通过建筑水电安装施工技术的研究创新,能够推动建筑工程施工技术水平的整体提升。建筑水电安装施工技术是建筑工程项目施工质量合格的基础前提,从建筑水电安装施工技术的研究和创新入手,提升建筑水电安装施工技术水平,同时也推动建筑工程施工整体技术水平的提升。 2施工技术中的问题 建筑水电施工安装技术得到了长时间的发展,也积累了一定的经验。随着新技术、新设备的不断涌现,建筑水电施工安装技术也暴露出不足,迫切需找到更好的工艺或技术方法来突破传统施工安装技术的瓶颈,解决传统建筑水电施工安装技术应用中的不足。目前,建筑水电施工安装技术中有两大突出问题。(1)技术本身方面的问题。(2)非技术方面的问题。技术本身方面的问题包括电气施工安装设计方案存在不合理的地方,如安装施工方案与工程实际情况不符合、设计图纸参数有误、电气系统设计和规划不合理、技术作业规程不合理等。非技术方面的问题包括:施工材料问题,如水电施工材料存在质量不合格的情况;施工安装操作问题,如施工人员在水电施工的过程中操作技术不合格;施工质量验收的问题,如对水电施工项目的质量验收不严格,关键的节点验收不到位给后续施工环节埋下质量安全隐患;施工管理的问题,如电气施工安装现场人员管理、物资管理、设备管理等。无论是技术方面的问题还是非技术方面的问题,都对建筑水电施工安装技术水平的提升产生了负面影响。 3施工技术创新策略施工技术是水电施工项目质量保障的重要因素,因此对水电施工安装技术进行创新优化是保障建筑工程项目施工质量的有效途径。 3.1水电预埋技术创新 3.1.1给排水预留预埋技术 在给排水预留预埋环节,主要是为给排水施工留下套管或预留孔洞,并对需要的地方进行预处理。传统的预留施工套管主要采用的是焊接钢管的方式,同时给钢管涂抹防锈漆,这样也不能保障套管施工质量和钢管的防腐质量。在预留孔洞的时候通常采用的是对不同孔径的管进行相应的洞口预留,这样的方式需在给排水施工环节先拔出PVC管,然后进行给排水施工。拔管的过程经常会破坏掉混凝土,因此很容易影响洞口垂直度和位置的准确度,影响到给排水的施工质量。为此,在给排水预留预埋环节采用成品套管的方式,按照施工工艺图和施工标准技术规范进行预加工,这样就很好地保证了预留套管的质量,也解决了给排水施工过程中容易造成混凝土破坏的问题。另外,在预加工的过程中,可以采用防锈工艺使套管的防锈能力更好。套管的焊接质量也可以得到质量保证,尤其是防水套管的焊接质量,解决了传统套管施工中容易漏水的问题,具有很好的防水效果。 3.1.2给水管结构留槽技术 先将模具制备好,然后在顶板浇筑混凝土后,混凝土初凝前,将制备好的模具按照施工工艺图纸的方向和尺寸进行放置,使压槽底部距离顶板结构面层的高度符合施工技术标准。 3.1.3电气预留预埋技术 在传统的电气预留预埋施工中,经常会出现导管转弯尺寸与施工技术要求不相符的情况,或者出现线管通过结构伸缩缝及沉降缝的过程中没有设置相应的过路盒,这样就给电气系统增加了风险隐患。为此,PVC管分别采用对应口径的弹簧弯管,不同的管径及弹簧弯管采用烤管的方式,待PVC管弯曲后,可以达到不变形、不裂缝、不起皱的要求。当配管长度较长时,可以根据施工设计的要求在合适的位置设置过线盒。在管线焊接施工中,应严格按照施工工艺技术要求,焊接完毕后收集焊渣,认真检查焊接质量。管子埋入墙壁内或地面以下时,应确保管线外表面与墙面或者地面的深度在合理范围内,避免墙壁内或地面以下的管发生裂缝。管线通过伸缩缝或沉降缝的时候须严格控制施工质量,确保过渡盒和过渡箱能够安装平整牢固。 3.2给排水施工技术创新 3.2.1真空排水技术 通过采用真空高速排水系统实现快速排水的目标。真空管道内的排水水流可达到很高的流速,因此这样的排水效率也比传统的排水系统排水效率高得多。通常情况下,普通排水系统的排水速度一般在1m/s以下,而真空排水系统可以使排水速度达到3~6m/s,是普通排水系统的3~6倍,这一排水新技术在现代化城市建设中有很多的应用空间。如果是一些容易堵塞排水管道的环境,传统的重力排水系统经常发生管道堵塞,在遭遇排水量较大的情况时容易造成排水系统瘫痪。真空排水技术可以很好地解决这一问题,不容易堵塞,排水效率也高。 3.2.2叠压供水技术 对于高层建筑物来说,经常会遇到供水压力不足的情况,采用的办法是通过直接抽水再增压的二次供水方式来提升供水压力满足高层用水需求。对于建筑物较大且较高的情况,采用并联分区的供水方式,如在建筑物中设置中间转输水箱,这样的方式需占用很大的空间,给建筑结构也增加了负担。采用叠压供水技术可以很好地解决上述问题。通过设置管道泵,直接进行叠压供水,不需再设置中间转输水箱来实现供水需求。在叠压供水技术应用中,需考虑节能以及供水稳定性的问题。目前采用的方法是使用储水罐,然后在泵的压力下使水压叠加,不仅节能而且可满足供水稳定性的目标。 3.2.3无负压供水技术 采用无负压变频供水设备直接连接供水管网的增压设备来提高供水效率,节约能源消耗。传统的供水方式采用蓄水池供水,这样的情况下水池压力很低,能源浪费较严重。而无负压变频供水设备直接与供水管网连接,不需二次给水设备就可以从供水管网中直接叠压供水,供水系统全封闭,而且没有污染,不需占用很大的空间,运行安全可靠,维护简便,节约能源,是一种应用前景良好的供水技术。 3.2.4雨水收集技术 水资源循环利用是现代建筑给排水施工技术的重要理念。将雨水资源进行收集提高水资源利用效率。在建筑物顶部设置雨水径流收集设施,经过收集、输水、净水、储存等环节,积蓄自然环境中的水,便于建筑物水资源补充和再利用。 3.3电气施工技术创新 现代化建筑行业逐渐走向标准化、模块化发展阶段,越来越多的装配式技术应用在建筑工程项目中。电气系统如何配合装配式建筑的施工需求是影响工程项目施工质量的关键。 3.3.1电气管线技术 装配式建筑项目通常在公共区域采用现浇的方式,因此,在电气系统管道设计环节,将配电房、通信机房设置在建筑底层,然后将强弱电配电室设置在公共区域。公共区域的水平电气管线在吊顶内敷设,条件限制时应采用暗敷设在现浇层内的方式,这样可以尽量减少电气系统管线在预制构件中的预埋量。如果是竖向的电气管线,采用集中敷设在预埋孔内的方式。垂直电缆桥架及电气管线采用明装使管线与建筑配件结构体系脱离。对于公共区域内需引上或者引下的照明管线以及火灾等自动报警系统管线,避免将其预埋在预制墙板内,而是采用将配电管线预埋在现浇混凝土墙内的方式,这样更能满足预制构件墙板预埋管线模块化的要求,有利于装配式建筑施工。 3.3.2电气配管敷设技术 在工业建筑工程项目中,电气配管敷设水平直接影响着建筑电气配管集成效果。装配式建筑电气配管敷设采用标准化预制件的方式,即对电气配管进行设计,使其与预制混凝土墙体相匹配,在预埋预制墙体构件的时候完成电气配管集成。重点要对预埋在预制混凝土墙体构件中的电气配管和接线盒进行准确定位,然后在预制混凝土墙体构件板上预留出一定的操作空间,便于施工人员在预埋电气配管时对接精度进行控制。另一种施工方式是将电气配管和建筑结构体系进行分离。在建筑墙体和内装饰面之间缝隙中敷设电气配管,这样很好地节省了建筑结构体内预留预埋电气配管的施工工序,降低了配合度要求。这种施工方式下,接线盒的预埋位置不能敷设在预制构件的接缝处,电气配管可以直接敷设在轻质隔墙中,而且电气接线盒和电气配管不需要精确定位。在电气配管更换维修中也不会损伤结构。此外,可以采用集成楼盖的电气配管施工方式。由于结构上下板和肋都是预制结构,在上下板之间存在空腔,在这些空腔内可安装电气管线,实现装配式建筑电气管线安装施工标准化要求。预埋在结构楼板空腔内的电气管线可以根据建筑构件的形式组成不同的管线接口模块。在施工现场即可以实现管线模块之间的灵活组装,实现了电气配管和主体结构之间的分离,施工更加灵活,提升了电气管线施工效率。 4结束语 面对建筑水电施工安装的新要求和新标准,从业人员应结合自身的现场工作经验,从给排水、电气施工等方面进行技术工艺优化,推动建筑水电施工安装技术更好地满足现代化建筑施工质量的要求。 参考文献 [1]刘功庆.建筑水电安装施工管理与质量控制探讨[J].建筑技术研究,2020(37):116–117. [2]高蕾.高层建筑水电安装施工技术要点分析[J].建筑工程技术与设计,2018(7):682. [3]何顺明.智能化技术在建筑电气工程中的应用现状及优化措施[J].科技创新导报,2019,16(4):29. [4]杨其伟.李存艳.建筑水电安装工程技术创新策略探索[J].建材与装饰,2019(20):26–27. [5]张德素.建筑水电安装工程技术创新策略探究[J].科研,2016(12):133. [6]叶辛迪.张钰.建筑水电安装工程技术创新策略探究[J].居舍,2020(6):68. 作者:吕伟博 单位:中铁十八局集团第四工程有限公司
机械设计论文:机械设计技巧挑战的思考 机械设计的基础 17世纪和18世纪初叶是钟表时代,18世纪末叶和19世纪是蒸汽机时代。机构学的发展,出现了曲柄滑块原理的内燃机、汽轮机和水轮机等,实现了将柴油和汽油的化学能转化为机械能;原煤的化学能经热能转化为机械能;水的动能和势能转化为电能或机械能。这些技术发展进程中,诞生了机械设计课程。机械设计包括机械原理、机械零件和机械系统设计三部分内容。机械原理讨论机构的设计、运动分析和动力学分析。机械零件部分讨论机械零件的强度、刚度、振动稳定性和耐磨性等设计方法,并且介绍机械的结构设计。机械系统设计部分讨论机械系统的动平衡、速度波动调节以及系统方案优化设计等。机械产品的创新设计以上述三部分内容为基础,对产品设计进行改进或革新。 1.机械原理。机构的设计与分析是机械原理的核心内容。常用的机构有:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆结构、摩擦轮机构、棘轮机构、槽轮机构等。机构的演变或创新方法有:机构的组合、机构的演绎、机构的逆向设计以及新原理的应用等。机构组合是常用的设计方法,通过不同类型机构组合或者同类型机构的组合,得到实现运动轨迹的新组合机构。机构的演绎是通过改变机构的运动副、构件几何设计、机构的变结构等方法,获得新的机构设计。机构的逆向设计,常用主动构件和输出构件互换、增加或减少自由度数即原动件数,来获得新的机构设计方案。机构的运动分析和动力学分析,常用计算机辅助设计的方法来分析,以获得运动轨迹、加速度和跃度的变化曲线。机构的创新设计是机械产品创新的基本内容,也是对产品在较大程度上的革新。 2.机械零件。机械零件分为通用零件和专用零件。机械零件部分介绍的是各类通用零部件,包括连接零件、传动零件、轴系零部件以及弹簧、机架和导轨等。连接零件有螺纹连接、销、键和花键、过盈连接、胶接、焊接和铆接等。传动部分有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摩擦轮传动等。轴系部分有轴承和轴的设计,其中轴承有滑动轴承、滚动轴承、空气轴承、电磁轴承和静电轴承等。机械零件的设计是针对零件的失效形式来进行的。首先由实践确定机械零件的失效形式,然后选择零件的材料和表面处理技术,以抵抗其失效形式,再依据相应的设计理论提出设计准则和设计公式,最后是设计零件的所有结构尺寸。另一方面,机械零件是物化的产品,其结构设计和制造工艺性设计也是关键方面。机械零件的创新设计方法有变结构的设计、组合设计以及采用新原理的设计等。 3.机械系统设计。机械产品越来越复杂,组成机械产品的零件个数越来越多。机械系统的传统设计内容有动平衡、速度波动调节和分系统之间的匹配等。机械子系统的设计,包括动力系统、传动系统、执行系统、控制系统和辅助系统的设计。在计算技术发展后,针对系统层面出现了系统优化设计、系统可靠性设计和系统摩擦学设计,并且在产品设计中得到应用和推广。随着生态设计、全寿命周期设计、维修设计和自动化设计的发展,基于系统分析和计算仿真的设计软件包日益增多。经典的设计内容都可以由软件包来完成,然而对于新材料的机械零部件设计及其系统设计,仍需要理论和实验的应用基础研究,以获得设计准则和相应的设计方法。 机械设计面临的挑战 我国的机械工程高等教育是从20世纪初开始的,落后于欧洲的第一次产业革命200余年。因此,我国的机械工程科学与技术距世界先进水平有差距是有其历史原因的。在改革开放后,国家的载人航天、高速铁路和青藏铁路等重大工程的建设推动了机械、电气、信息和材料等学科技术的进步,同时也促进了不同学科的技术整合,以新的系统产品提供给消费者。然而,我国的工程教育历史较短,仍有待借鉴国外先进的工程教育经验和教育方法。目前,机械设计教学与产品设计面临的挑战有创新能力的培养、系统性的思维观、新的科学原理带来的挑战等。 1.新材料带来的挑战。人类的发展史从某种意义上说也是人类利用和制造材料的历史。随着人们对石头、铜及其合金、铁及其合金、半导体材料的制造和使用,人类社会经历了石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代。在上个世纪末,智能材料的发展非常迅速,例如压电材料、磁致伸缩材料、光敏材料等,机敏材料正得到更多的应用。在量子力学基础上出现的新智能材料,将为机械产品设计提供更广阔的空间。作为机械产品设计工程师,要时刻关注智能材料的进展及其制备技术。纳米材料作为一种介观尺度的材料,已在纳米润滑添加剂方面得到工程应用。另一方面,材料的成本与市场供应也是产品设计阶段需要考虑的内容。新材料的发展与研制,为机械产品设计提供了更多的设计选择,也同时使得以前不可实现的产品功能得以实现。生物材料及其仿生技术是新材料的发展方向之一,设计师应关注这一方面的新进展、新技术和制造过程,在较短时间内将其应用于产品设计,为人们的安全、舒适的生活和健康提供新的产品。 2.信息科技带来的挑战。从信息论和控制论的诞生开始,人们就进入了信息社会。计算技术的软件、硬件和系统技术,作为20世纪的标志性进展,以此为阶梯,人们开始了信息社会的生产与生活。信息技术使得地球变成了地球村,各地信息及时传递与互享共用,改变着人们的生活方式、生产方式和思维习惯等。毫无疑问,我们已经生活在信息社会里,信息技术对机械系统中的控制单元设计进行了彻底的变革。产品的设计涉及功能、结构、外部界面、用户界面和成本五个方面。产品的创新设计方法很多,例如前苏联学者G.S.Altshuller提出了创新问题解决方法。无人车间、无人制造工厂不再是人们的向往,而是已经成为现实。信息技术已经提供了虚拟战场、3D虚拟电影、虚拟产品模型、虚拟产品装配等一系列产品和相关的技术。机械制造的核心,机床已经是计算机控制的可编程设备,机械制造过程也已经是柔性的可变制造系统的生产线。可以预见,信息技术不仅会为人们的生活提供手机和无线网络等,也将提供虚拟的生活体验,例如虚拟的蹦极、虚拟侏罗纪公园等。信息科技对机械设计和机械制造的变革不会比电气化革命带来的少,而且更加深刻、更加深远。机械设计工程师要学习新的信息科学与信息技术,用其革新机械产品的设计、机械制造过程和管理过程。 3.智能科学带来的挑战。21世纪是生命科学与技术的时代,生命的基本特征就是智能与生长。智能科学的发展与信息科学密切相关,也可以说是以信息科技为基础的。简单智能产品,例如冰箱、空调等,已成为商用产品,而且新的更高智能程度产品也在日新月异的发展之中。基于信息技术的智能交通系统、公园导游系统、空中管制系统等产品已具雏形,随着信息处理的高度智能化发展,这些 信息管理系统也需不断地升级。1956年到1961年可以说是AI研究的形成时期,卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM公司开始了AI的早期研究。1961年到20世纪80年代是AI成长期,80年代是其快速发展期,80年代后人工智能技术步入实用化成熟期。取得了国际象棋、口语识别、机器视角和专家系统等研究成果。 4.生态环境带来的挑战。随着生产的规模扩大,对自然资源的消耗日益严重,伴随出现的环境污染也日益突出。在今天的生产发展阶段,保护自然生态环境的压力更加突出。为了保护人类的生活环境,必须从产品设计、产品制造到产品回收循环利用的全周期,考虑产品的环境绿色性。产品供应链的全球化、网络化与节能设计,是新世纪机械产品设计需要考虑的新问题。机械产品的设计阶段就很大程度上决定了产品的环境友好性。从材料选择来说,应采用材料种类更少的设计方案;从计算参数设计来看,应提高功能参数与质量之比,更大程度地发挥材料的性能;从结构设计来说,应尽可能地循环利用报废机器的零件,或者通过最低成本的再制造,然后循环利用零部件;在功能设计来说,应尽可能发挥产品的设计构思,提供更多、更便捷、更低成本的功能实现方案。如此等等,在整个产品设计阶段贯彻生态设计的理念,为保护自然环境和最大效能利用资源做出努力。 小结 机械产品创新设计必需解决新发展的挑战,新材料、信息技术、智能科学与生态环境等带来的将是长期面临的新问题。机械设计的发展是个动态的吐故纳新过程,只要我们睁开眼睛、敞开胸怀,以前期的机械机构设计、结构设计、强度和刚度设计、可靠性设计、优化设计和摩擦学设计等知识为基础,必将在新的世纪中创造出更多更好的新产品。 机械设计论文:机械设计加工问题的研究 0引言 近些年来,我国科技水平不断提高,与此同时对机械加工与设计的要求也相应提高。为了在激烈的市场竞争中获得一席之地,机械的加工与设计不仅需要提高其工作效率,也要在高效率工作下,严格保证其质量。在这种情况下,机械加工与设计人员需要做好严格的生产与检验工作。在机械加工与设计之前做好详细的考虑,保证机械生产与加工每个步骤有序完成。并采用现代技术降低损耗,高质高量的完成生产。在工作中遇到问题,不要恐慌,积极应对,在机械开展工作之前应该做好备案,减少问题发生的概率,努力生产出最优产品。 1中小型机械加工与设计中存在的问题 机械加工与设计中,总会出现各种各样的问题。可能是操作人员的操作问题,有可能是机器的磨损等问题。机械设计师应该对问题进行总结分析,减少问题发生的概率。本文对中小型机械设计与加工中常出现的问题进行了总结。 1.1操作过程中易出现的问题 操作误差:机械加工与设计的整个操作流程关系到产品的质量,因此应该引起关注。在机械加工与设计时不可避免的总会出现实际操作与标准操作之间的差距。这些问题的产生不是人为的原因,而是因为机械的老化或工艺系统受力情况等原因造成的。工作人员为了保证机械设计与加工正常操作,提高产品质量,应该在机械工作之前,做好预估,虽然这样在实际工作之前,还是难免有误差,但是在做好预案的前提下出现的误差会降到最小,机械设计加工数据也会更准确。产品变形:在机械设计与加工时操作过程中还经常出现的一个问题是产品变形的问题。产品的变形是因为机械大小、位置、性质等原因发生的变化。关于产品的变形原因可归结为以下三个方面:一是机械产品加工过程中,会有强大的内力将其吸住进行加工,但是当工作完成之后,卡爪会放下加工后的产品,形成冲力,造成产品的变形;二是机械产品在进行热处理后,因为其物理特性,很容易出现中间高、两边低的情况;三是机械在进行加工操作时,因为其本身的误差造成的产品变形,但是工作人员可以通过提前预案,控制误差,减少可能造成产品变形的因素,如使用高质量的加工器材减少造成产品变形的可能性。 1.2产品质量方面易出现的问题 材料选择上:机械设计与加工材料的选择至关重要。材料选择的好生产出来的产品质量才能过硬。如果材料选择质量较差,那么在机械设计与加工过程中出现问题的概率较大,影响整个加工生产,影响产品的质量。机械设计与加工的材料的选择须注意两个方面,一方面为材料的硬度,另外一方面是材料的耐加工性。如果材料的硬度不够,那么生产出来的产品不耐用,如果材料的耐加工性不强,那么在加工的过程中极容易造成产品的变形。如某加工厂在材料的选择时,没有充分考虑到材料的铸造性能,结果材料在加工中,因为熔点较高,结晶温度过大,造成产品难生产,生产出来的产品不达标,给加工厂造成巨大损失。质量监管上:在机械加工与设计中,应确保零件质量的完好无损,若在机械设计加工之时,零件质量不能保证,不能正常完成工作,那么生产出来的产品可能是无用的,甚至延误整个工期,造成整体系统性能效率的降低,让机械产品的使用年限大大的降低。在机械设计与加工时应注意塑性的材料其产品很容易变形,因此造成切割质量产品表面不够光滑,而硬性材料因为其硬度过于大,因此在切割时容易出现细碎;在机械产品冷却之后进行加工也可能出现组织结构变形的问题,导致生产出来的产品粗糙、不光滑。因此,在在机械加工时应严守质量问题,保证生产出来的产品是光滑的,寿命周期长的。 1.3新技术的开发与应用 市场经济体制下,要想在市场上获得一席之地,就必须不断提高劳动生产率。机械设计与加工市场同样如此,也应不断提高其劳动生产效率,降低生产成本,生产出价格低、质量好的产品,这样才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。机械设计与加工应不断提高机械产品的质量,扭转传统的产品开发模式,加快产品生产速度,从而在市场中因为其独特的优势而被认可。 2中小型机械设计与加工问题解决措施 虽然在中小型机械设计与加工中存在各种各样的问题,但是问题的出现必有其原因,因此工作人员应勤于在机械设计与加工之前做好预案,出现问题时做好总结,以提高机械设计与加工出来的产品质量的保证。 2.1机械设计与加工操作问题具体办法 模拟实验:在进行大批量产品生产之前,可进行试验模拟,观看模拟中可能出现的问题,从而早做打算,提出解决方案。这样在生产过程中才能减少问题发生的概率,提高生产产品的质量,降低损耗。新型的机械产品开发也能够使用这样的模拟实验,强化新型机械的设计理念,提高机械产品的劳动生产率,从而生产出质量更好的产品,通过模拟,找好问题的所在,提高劳动生产率,提高产品质量。设置合理参数:机械设计与加工中,需设置合理的参数,合理的参数的设置能够保证生产出来的产品表面光滑,时间耐用。参数的科学设置直接关系到机械工作中切削的深度、速度、时间等问题,因此在机械开展工作之前,应首先确定好削割的时间、速度、深度等数值,从而保证机械的精细化作业。利用处理工具:机械加工设计中,需科学的使用处理工具,根据生产的产品与机械的工作选择合适的处理工具,加快产品生产的进度与精度。如在机械加工不能触及的地方,可选择小刀等精细工具进行加工,从而保证生产的产品精细,精准。 2.2机械设计与加工产品质量问题解决办法 谨慎选择材料:在机械设计与加工之前,应做好材料的选择,材料选择得好能够提高产品的质量,降低生产的难度,降低生产的消耗,从而提高整个的劳动效率。在材料的选择上应主要从材料的加工性能、切削性能、热处理性能几个方面做重点考虑,并结合实际的生产需要选择不同质地的生产材料,为不同的机器选择不同的材料,这样在保证机械设计与加工正常工作的前提下,生产出来的产品质量是达标的。定期保养设备:机械设计与加工中所使用到的设备应定期保养,保证机械正常作业。如清理机械周围的碎屑,使用中注意机器散热、定期进行维护等。如有部分机械在使用一段时间之后,就会发出声响,运转不顺畅,这种情况下,可使用润滑剂加快机械的运转,保证机械产品的质量,延长其寿命。例如有某工厂的机械设备应使用时间过长,热度极速上升,影响使用寿命,发现这种情况之后,其工作人员使用润滑剂对设备进行了冷却,从而延长了刀具使用的寿命,降低了生产中的损耗。 2.3机械设计与加工致力于提高新技术 着力于提高生产技术:在整个机械设计与加工中,其劳动生产效率的提高是根本,因此厂家应着力于跟上时代的步伐,不断的开拓新的技术理念,加强机械生产效率的监管,致力于在不降低产品质量的情况下提高劳动生产效率,提升市场竞争力,提高市场占有率。可优化整套机械设计与加工设备,大力弘扬机械设计加工工艺的推广,让整个的产品设计符合市场的需要,符合时代的要求。提高设计水平:机械设计与加工是一项高精准化作业,也是一项复杂的劳动,不断的提高其精准度,提高其劳动生产率,降低消耗,提高生产出来的产品是机械设计与加工的主要目标。不断提高机械的设计水平从而让机械根据已设定好的统一标准进行作业,提高整个工程产品的产量与质量。如在开展机械设计加工之前,有固定的组织机构进行商讨,制定出一整套的产品生产 计划,并让机械按照统一的计划进行生产,从而保证生产出来的质量上乘。 3结论 综上所述,可以看出,在中小型机械设计与加工过程中,首先认真对待材料的选择,其次,致力于劳动生产技术的提高,使用新技术、新方法进行生产;再次使用处理工具,处理机械处理不了的问题;设置参数,确定切割深度、切割时间等;定期对设备保养,保证设备的正常运转;进行模拟实验,将可能发生的问题做好预案,减少问题发生的概率。采取以上措施,强化中小型机械设计与加工的精准度与工作效率,促进产品质量的提升。 机械设计论文:机械设计与制造的绿色设计法 1.绿色设计的内涵 在机械产品的设计阶段,就应充分考虑到产品在使用废弃后的回收利用性以及可拆卸性。(2)绿色设计法提出了生产企业与产品设计者应在节约资源和保护环境上主动承担起一定的社会责任。尤其对于大型或大量的机械产品制造,企业在加工生产这些产品的同时,还应在可能的范围内,主动承担产品的回收与再次利用的义务。(3)在人类资源日益枯竭,生存环境不断恶化的新时期背景下,绿色设计法是对传统设计理念和设计方法的创新与改良,体现了人们对环境及资源的重视,以及对整个机械产品设计学科认识的深化。 2.机械设计与制造中绿色设计的主要内容 2.1绿色材料的选择与管理 绿色材料即可回收、可再生,且对环境污染较小、低能耗的材料。因此在机械设计中应首先选用环境兼容性好的材料与零部件,并尽量避免选用有辐射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能够有利于回收、再利用、再制造或易于降解,从而实现机械制造业在资源利用率方面的上升,实现可持续发展。同时,在机械设计与制造中,还应当尽量减少所选用材料的种类,从而降低产品在废弃后的回收成本。例如:模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响,可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法,而改用物理方法实现防腐与脱模;选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬;用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。 2.2拆卸性设计 在传统的设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性,而较少考虑到产品的拆卸性。绿色设计中着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中,产品结构设计评价的一个重要准则,从而使产品在报废以后,能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生,进而达到保护环境和节省资源的目的。拆卸性设计的基本原则主要包括以下几点:第一,应实现产品零件的多功能性,从而降低应拆卸零部件的数目以及拆卸时的工作量;第二,应避免在设计时,对有相互影响的材料进行组合,尽量避免零部件的污损;第三,在机械设计与制造中,应减少零件的多样性,并努力向着零件的标准化、模块化和系列化方向发展。 2.3可回收性设计 可回收性设计是指在设计中,充分考虑到产品各零件回收再利用的可能性,以及相应的回收处理方法和回收费用等问题。可回收性设计一般包括两种途径,即零部件的再利用和原材料的再循环,在当前鉴于材料再循环的困难与高昂的成本,因此较为合理的可回收性设计应重点突出零部件的再利用。可回收性设计的主要措施包括了以下几点:在机械设计与制造中,尽量使用可重新利用的材料;使用对环境影响较小的材料,例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等;对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。 2.4绿色产品的成本分析 在对机械制造业中绿色产品的成本分析,应与传统的成本分析有所区别,在绿色产品设计的初期,即综合考虑到产品在回收、再利用上的性能。因此在作绿色产品的成本分析时,必须考虑到产品拆卸、污染物替代、特殊产品相应的环境成本以及重复利用成本等等。绿色产品的成本分析应在每一次设计选择时进行,以便于设计出的产品更突出绿色环保性,且成本更低。 2.5绿色产品的设计数据库 绿色产品的设计数据库应详细包括了产品寿命周期中与经济性、环境性等相关的一切数据,如材料成分、各类材料对环境的影响数值、材料的自然降解周期、人工费用以及机械制造中装配、销售和使用所产生的附加数量与环境的影响值等等。因此绿色产品的设计数据库对了机械产品的设计与制造过程都有着举足轻重的影响与作用。 2.6绿色产品的包装设计 对绿色产品的包装设计,应重点突出以下几方面原则:首先应材料最省,即绿色产品的包装在满足销售、保护以及提供充足信息功能的前提下,所适应材料应最少且文明适度的包装;其次,应尽量选用可回收或易于降解,且对人体无毒害性的包装材料,例如使用EPS、聚乙烯产品等在大自然中易于自然分解且不会污染环境的材料;最后,所选用的包装材料应易于再循环和回收利用,通过再循环使用和重复使用的包装,从而提高包装物的生命周期,有效降低包装废弃物的出现。 3.总结 在我国加入WTO以及可利用资源日益枯竭的新时期背景下,机械设计与制造中的绿色设计应重点从节约能源和保护环境的角度出发,并充分体现以自然为本的设计思想,从而在保证产品应有的功能、使用寿命和质量等要求的基础上,近可能的设计出更加简洁、完美和长久的产品。 机械设计论文:设计技术在机械设计中的价值体现 稳健设计和模糊设计 这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候,还是在使用的时候,当结构参数发生变化的时候,或者是在预定的使用期限内发生老化的时候,还能保证产品的性能稳定。 稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量,从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈,设计和制造出来质量比较好,成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能,采用稳健设计解决一些因素的不稳定性,从而推理出相关运算方法。 并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统,通过精确的数据运算,找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展,需要设计的机构也在逐渐的变大,设计中出现的变量越来越多,空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象,在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。 绿色设计 绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度,这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后,还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计,还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品而言,设计者主要是根据设计出来的产品的性能,产品的质量以及产品的成本等这些指标进行设计。 很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等,在淘汰一些废弃的产品的时候,要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。这些产品在生产制造出来之后,尤其是利用完毕之后,没有进行必要的合格的拆卸,也没有挖掘其可以回收的性能,这样就导致一些有害物质侵蚀到生态环境中去,严重污染了环境,对周围居民的生活质量产生了影响,与此同时,还造成了资源的巨大浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计,遵循保护生态环境的设计理念,从产品的制造到产品的使用,直到产品利用完毕,其中涉及产品的整个生命周期,其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。绿色设计的基础是传统设计,在传统设计的基础上进行一定的补充和调整。 就我国目前的状况来看,已经开始实行绿色标志的认证这样一个制度。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作,这些绿色产品才能保证生态环境不会遭受到破坏,不断减少废弃物的排放数量。 机械设计论文:机械设计教学革新思考与实践 一、前言 机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。 二、存在问题探讨与分析 在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。 1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。 2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。 3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。 三、教学改革思考与实践 针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。 1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。 2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分 析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。 3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。 4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。 四、结语 培养大学生的机械创新能力是高等院校工科专业的主要任务之一。本文结合实际教学过程中对大学生机械创新设计过程存在的问题的探讨和分析,通过对教学改革的思考提出了理论联系实际、物理样机与虚拟样机并重等四点解决方案,还需要通过不断地教学实践对方案进行补充和验证。期望通过这些行之有效的措施,能切实提高大学生的机械创新能力。 机械设计论文:机械设计材料选择和应用 机械设计需要考虑的问题很多,是一个产品具有先进性、适应性的依据和基础。其材料的选择也是在机械设计环节需要重点考虑的问题之一,本文重点分析了材料选择的重要性,探讨了材料具体选择和应用,提出了经济性、集约性与使用性能的兼顾统一的材料选择建议。 关键词: 机械设计;材料;经济;使用 1引言 机械设备作为现代工业发展的重要标志,不断改变着现代社会,实现人们生活、工作、学习的便利性,效率提升。机械设备的材料直接影响其工作的有效性,使用寿命等,是整个机械设计之初最为关键的问题,选择恰当的机械工程材料,可以实现机械的正常工作。目前,国内标准件在生产和加工工艺上还是存在一定的问题,主要就是因为标准件的材料在热处理等环节还存在一定的技术瓶颈,因此需要有国外的进口,由此可见材料在机械设备中的作用十分重要。在进行相关机械的设计时需要充分考虑一系列的综合因素,实现材料选择科学合理。 2材料选择的重要性 随着我国工业的发展,机械设备向着大型、微型的极限方向发展,其材料的重要性开始越发重要,由于国内的加工工艺的限制,很多机械在向着大型和微型方向发展的时候,出现了很多的问题,这些问题直接影响了机械设备工作性能,当机械材料强度达不到使用要求的时候,一些机械设备的工作范围将大大缩小。同时随着这些人们环境保护意识的不断增强,大家开始更多关注机械设备在使用过程中对环境的影响,一些机械材料在使用的过程中可能对周边环境产出影响,因此在选择机械材料的时候需要进一步构建建材的环保性,降低机械材料对周边操作人员的影响。 3材料具体选择和应用 3.1实用性考虑 在进行机械设计机械材料选择的时候,第一步需要考虑的就是材料的实用性,是否满足机械工作性能的要求,需要更加机械设备需要承受的工作性能进行相应的材料处理,例如在材料的热处理,加工切削,实现其内应力,硬度、韧性、表面粗糙度等方面的处理,以达到材料需要达到的基本要求。同一类零件在安装在不同位置的时候,所承受的外向应力是不同的,需要对其进行的处理也是不同的,在选择相关的材料时需要充分考虑其实用的具体情况。 3.2载荷的考虑 在相关机械设计中,需要对其承受的载荷进行有效计算[1]。这种计算的主要目的就是选择合适承载能力的材料进行加工装配,因为承载能力过强,材料的加工成本较大,选择这一材料所需要付出的成本较大,不利于机械的成本降低,提高设备的价格竞争优势,但是当选择的承载能力相对较弱的时候,材料在机械设备中的使用将大大受到影响,其设备的使用寿命将大大降低,可能经常性的出现一些机械事故,影响机械的正常使用。因此在进行材料载荷的考虑时,需要重点关注相关载荷的估算,选择与估算结论相匹配的材料,这样才能实现经济性和使用性的统一。 3.3环保性的考虑 实现机械设备的环保性是实现相关设备具有长期发展的决定因素,因为现代社会对环境保护的重视程度不断提高,国家也加大对工业企业环保工作的管理力度,因为机械材料的热处理等环节可能对周边的环境产生影响,需要在进行机械设计的时候,删去一些不必要的热处理,这样可以降低企业在进行热处理过程中产生的环境影响,降低企业能耗,这些都是需要在进行机械设计的时候重点关注机械设备在材料上不必要的一些工艺流程,这样可以达到环保性的考虑。 3.4低毒性的考虑 一些机械材料在使用的过程中可能产生一些对人体有害的物质,这样直接影响机械设备操作者的身体健康。因此在进行机械设计的时候需要重点关注选择材料的低毒性,例如镍元素就是一种工业中有毒的金属材料,在选择的过程中需要避免这种金属材料的选择和应用,就算是必须使用这种有毒的金属材料,需要在与人体产生接触的区域进行有效表面处理,降低有毒金属材料对操作人员的人生伤害。 3.5回收性的考虑 随着现代集约化社会的发展,人们开始更加注重材料的可循环使用[2]。金属材料在国内储量相对是有限的,需要我们进行可循环的使用,然而不同金属材料进行混合之后,再进行回收将出现一定的难度,由于现代材料学的研究发现,不同金属元素的混合将出现不同硬度、韧性、耐磨性等特征,所以有更多的材料选择的不同金属元素的混合,以增强其使用性能。这样也给材料的可循环使用带来的麻烦,因此需要在进行材料选择的时候,在没有必须选择混合金属材料的时候,就需要单一金属材料,这样可以保证其今后的回收性。 4材料选择和应用的建议 (1)兼顾经济与使用性能的统一。机械设计的过程中,需要对设计的设备进行有效的估算,对其需要承受的载荷进行充分的推算,这些推算的结论为选择材料的科学性、合理性提供必要的依据。因为材料性能远远超出使用上限的时候,将大大延长机械的使用寿命,造成材料选择的浪费,企业在生产这种材料的时候成本将大大提高,需要考虑其材料的经济性与使用性能的统一,只要满足机械使用要求的材料性能即可,这样可以大大降低材料的经济成本,提高产品的市场竞争力。 (2)兼顾集约性与使用性能的统一。现代社会的集约化发展趋势不断明显,需要企业也实现粗放型发展战略的转变,实现集约化的发展方式,其中的一个重要表现就是材料选择需要体现集约化的要求,不选择那些没有实际应用性的性能,因为这些用不着的性能只能增加材料的加工、处理的成本,这样就需要不断在集约化发展的道路上考虑材料的使用性能保证。只要可以实现材料使用性能的有效保证,可以大大降低材料的加工、处理的集约化发展。省去、兼并多余的加工工艺。 5结语 机械设备已经成为现代社会中不可缺少的重要产品,提高了工作效率,降低了工作强度[3]。在设计环节中,机械材料的选择是其实现其功能的基础,因此在设计的过程中需要兼顾经济性、集约性与使用性能的兼顾统一,实现材料选择和应用的科学性、合理性。 机械设计论文:分析机械设计形式的改革 1、现代设计方法 1.1计算机辅助设计。计算机辅助设计简称cai,利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(cam)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。 1.2模块化设计。模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。 1.3并行设计。并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。 1.4机械系统设计。机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或转自一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。 1.5机械优化设计。优化设计是把设计的实际工程问题的模型转化为相应的模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。 2、现代设计方法翻新研究 2.1创新设计原则。生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。 2.2经济效益最好原则。经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。 3、机械创新设计技术 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型;二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。 4、结语 总之,企业竞争力的关键在于适应市场的需求,需要企业不断推出新产品,这就需要大力加强创新设计方法的学习和研究,使机械工业快速发展,国家兴旺发达。 机械设计论文:机械设计方法及进展 随着科学技术的进步,机械系统引入的新材料、新工艺、新方法越来越多,实现同一种技术功能所具有的功能载体和技术手段也很多,因此,现代机械系统设计工作者若使自己设计出的产品能立足市场,除要求机械系统能实现预期的功能外,还应使设计出的机械系统满足物美价廉、运行可靠、操作方便、对环境污染小等一系列要求。设计者只有通晓机、电、液等各种综合技术,才能设计出性能价格比优良的机械系统。 1机械设计 机械设计(machinedesign),根据使用要求对机械的工作原理,结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 2现代机械设计的特点 现代机械种类很多,结构也越来越复杂。但从实现系统功能的角度上看,它主要包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统等,每个系统叉可根据需要继续分解为更小的子系统。现代机械设计有其鲜明的特点,即不但要求设计对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式,物流技术、各零部件的材料、形状、尺寸、润滑方法等进行构思、分析、计算,而且还需融通多门科学知识,如创造性工程、美学,仿生学、控制论、机械电子学、价值工程等,使设计出的产品在市场中具有竞争力。 3计算机辅助机械设计方法 计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,简称cAD)技术是电子信息技术的一个重要组成部分。这一新兴学科能充分运用计算机高速运算和快速绘图的强大功能为工程设计及产品设计服务,彻底改变了传统的手工设计绘图方式,极大地提高了产品开发的速度和精度,使得科技人员的{慧和能力得到了延伸。CAD系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础;软件系统是计算机辅助设计技术的核心,它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组合形成了CAD系统。汁算机辅助机械设计的一般过程包括: 1)建立数学模型:一般机械零件基本都有现成的数学模型,但对没有数学模型的则首先要建立正确的数学模型; 2)设计程序框图:程序框图根据手工计算的步骤来没计; 3)用高级语言编制程序:根据程序框图来编程; 4)程序调试:程序编好后,先仔细检查源程序,然后将其输入汁算机进行试算,再对程序适用范围的边界、转折点进行试算,要求与手算结果完全吻合。 4系统化机械设计方法 现代机械设计已突破传统的机械设计只注重机械产品单纯能实现预期功能的要求,使机械设计向自系统化、信息化,柔性化和智能化的方向发展。从系统的观点出发,机械系统设计及其控制技术把原有机械产品的眭能、功能以及制造技术提高到一个崭新的水平,甚至使原有的机械产品结构发生变化,所带来的经济效益和社会效益是巨大的。所以机构产品的系统化设计及其控制技术是机械工业发展的必然趋势,也是用新兴技术改造传统机械][业的有力措施。科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增:响,寿命期缩短,更新换代速度加快然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上时展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。系统化设计方法将没计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有规律可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。系统化设计方法的主要特点是:籽设计看成由若干个设汁要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现没汁系统所需完成的任务。在系统化机械设计过程中,为使设计工作更为科学合理,常把一个机械系统分解为若干个相联系的比较简单的子系统,可使设计和分析比较简便。根据需要和可能,各予系统还可再分解为更小的子系统,依次分解,直至能进行适宜的殴计和分析。系统分解时就注意以下几点: 分解数和层次应适宜。分解数太少,子系统仍很复杂,不便于模型化和优化工作,分解数和层次太多又会给总体系统的综合造成困难;2避免过于复杂的分界面。应尽可能选择在要素间结合枝数(联系数)较少和作用较弱的地方;保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。通常机械系统工作时都存在着能量、物料和信息3种转换,它们从系统输入到系统输出的过程中,按一定的方向和途径流动,既不可中断,也不可紊流,即使分解成各个子系统,它们的流动途径仍应明确和畅通;了解分系统分解与功能分解的关系与不同。系统分解时,每个系统仍是一个系统,它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起,其结构组成虽稍微简单,但其功能往往还有多项。而功能分解时,是按功能体系进行逐级另懈,直至不能再分解的单元功能。 网络技术的蓬勃发展,异地协同设计与制造,以及从用户对产品的功能需求、设计、加工、装配、成品这一并行工程的实现成为可能。但是,达到这些目标的重要前提条件之一,就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此,不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中,虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案没汁中初露锋芒。 目前,机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。因此,机械设计方法的发展趋势是综合运用系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识,以产品方案没计为方向。 机械设计论文:机械设计专业课程体系设计研究 我校以前的机械设计课程设计的题目主要是齿轮减速器的设计,在教学上以传统的经验型手工设计为目标,老师逐步讲解,学生机械僵硬地模仿,课程设计被误解为仅仅是翻手册、套公式,甚至有的学生一味参看其他的减速器设计,采用的方法主要是图解法。设计说明书照葫芦画瓢,对自己所设计的东西具体由哪些零部件组成,这些零部件的参数和形状如何,这些零部件之间的装配关系、运动关系如何等了解很少,知其然而不知其所以然[3]。同时,在课程设计期间,往往是很多班级同时或相继展开,造成设计教室、手册紧张,不仅严重影响了设计进程,而且影响了设计效果,甚至有的学生为赶进度,胡编设计数据。这些现状与当今的科学技术发展很不适应,与当前市场需求也不相适应。知识要更新,设计手段要先进,因此,机械原理、机械设计课程设计的传统教学模式已不能适应科学技术发展的需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行。 课程体系综合设计研究 将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。 课程体系综合设计的实践及应用 1改革设计题目,注重学生素质的培养 机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。 2机械传动方案设计,培养学生创新能力 机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。 3引入虚拟样机技术进行机构分析 虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。 4理论联系实际,修改设计对象 在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设 计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。 5学生的模仿型设计转变为思考型设计 以往的课程设计以教授传统的经验型设计为目的,学生总习惯于照搬指导书,一般是教师逐步讲解,学生机械模仿,知其然而不知其所以然。现在的设计中,教师应只给学生以必要的提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对信息及数据的归纳和整理能力。在课程设计中,草图设计和装配图设计即机构设计阶段是重点,也是学生感到困难,失误较多的阶段。在《机械设计》课堂上重点讲解的都是基础理论,很少涉及结构方面的知识,而影响结构的因素很多。所以在此阶段,指导教师应悉心指导,多进行正确和错误结构的分析比较,另外要引导学生抓重点,培养学生树立整体设计的概念。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。 机械设计论文:基里隆一级电站水力机械设计 摘要:基里隆一级电站是柬埔寨最大水电站,1968年建成,在正常发电20个月后损坏于战乱。根据中柬双方达成的协议,中电技以投资、修复、经营方式,对基里隆一级水电站进行修复。本文对基里隆一级电站修复工程水力机械设计进行了回顾,对主要机组设备、辅助设备的选择及布置作了简要介绍。 关键词:机电设计 水力机械 水力发电设备 辅助设备 水力监测系统 柬埔寨 湄公河 1概述 基里隆一级电站位于柬埔寨王国西南部,湄公河盆地边缘,距离首都金边约120km,距离柬重要港口城市磅逊(西哈努克城)约110km,其厂房及升压站紧邻4号公路。 基里隆一级电站原为南斯拉夫在1968年提供资金和技术建成,水库最大库容980万m3,装机容量2×5.0MW。该电站在正常发电20个月后损坏于战乱。此后近30年里,虽几经努力但一直未能实施修复。目前大坝基本完好,引水钢管局部遭严重破坏,厂房和机电设备完全损坏,厂坝公路年久失修,到金边的110kV输电线路仅存少许塔架。 中国电力技术进出口公司(CETIC)组织专家对基里隆一级电站枢纽工程和输电线路进行了多次实地考察和充分论证。历经近1年的合同谈判,CETIC与柬埔寨工业矿产能源部(MIME)和柬埔寨国家电力公司(EDC)于2000年7月28日在金边正式签署了《实施协议》和《购电协议》。根据协议,CETIC以投资、修复、经营(BOT,Build,Operate,Trans/fer)方式,对基里隆一级电站进行融资、修复、建设、拥有、运营和维护,在电站特许经营期(自电厂商业运营日起30年)结束后,将该电站无偿移交柬埔寨政府。 电站原厂房和机电设备已完全损坏,主厂房里的水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助设备已无修复价值。经研究决定,主厂房在原厂址新建,所有水力发电设备,包括水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助系统的所有设备,都进行重新设计配置。电站主要参数为:装机容量2×6MW,额定水头363.00m,保证出力3.812MW,年发电量0.6419亿kW·h,年利用小时数5349h。 2机组设备简介 2.1水轮机 水轮机选用CJA734-W-136/2×12.5型双喷嘴冲击式水轮机,主要参数为:额定水头363.00m,额定流量1.95m3/s,额定出力6220kW,额定效率89.78%,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。水轮机为卧轴冲击式,主要特点如下: 1)水轮机转轮装于发电机轴上,依靠摩擦传递扭矩,顺时针旋转(从发电机向水轮机看)。两个直流喷管分别由机壳和机壳小盖支承,喷管前装有Φ450直管并通过Φ650/Φ450分流管与Φ650伸缩节及球阀相连。 2)喷管喷嘴口处装有偏流折向器,通过连杆机构与折向器接力器相连,接力器与调速器油压系统相连。偏流折向器与喷针的位置没有协联关系,在正常运行时不与射流接触,也不参与水轮机小波动调节,始终保持在全开位置,只在事故停机时投入,切断水流。 3)机组正常运行时,各工况的调节是依靠喷针运动来实现的,喷针的调节作用是由喷针接力器油压操作实现的,喷针接力器操作油管与调速器油压系统相连。喷针的开度指示由喷针反馈系统完成,从喷管内引出的恢复杆通过钢丝绳及连杆与调速器电反馈装置相连,电反馈装置向调速器发送位置信号。 4)在机壳上与喷管射流相反方向装设反向制动喷嘴,制动喷嘴由DN80液压操作阀控制,停机时作机组制动用,液压操作阀油源引自调速器油压系统。 2.2水轮发电机 水轮发电机为SFW6000-10/2130型3相凸级同步发电机,采用卧式、密闭自循环空气冷却结构,主要参数为:额定功率6MW,额定容量7.5MVA,额定电压6.3kV,额定电流687.32A,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。 发电机由定子、转子、主轴、导轴承、飞轮、空气冷却装置、油水管路等部分组成。定子机座为整体卧式结构,发电机轴为转子磁轭与主轴锻造为一体的实心轴结构。水轮发电机组为两支点结构,两个导轴承分别位于定子两侧,轴承瓦为筒式巴氏合金轴瓦。轴承润滑采用外循环方式,在主厂房内每台发电机组上游侧布置有外循环供油装置。空气冷却器两个,布置在发电机下面机坑中,冷却水管为T2铜管穿片结构。 2.3调速器 调速器选用武汉三联水电控制设备公司生产的CJWT2/1-4.0型微机调速器,额定工作油压4.0MPa。 CJWT型调速器是专为多喷嘴冲击式水轮机设计的,其主要特点如下: 1)在总体结构上,调速器为电气柜、机械柜、油压装置三位一体组合式,结构紧凑,便于安装布置及运行维护。 2)从控制原理上看,每个喷针接力器和折向器接力器各采用一套全数字式机械液压系统独立控制,取消了传统的机械协联、凸轮及复杂的连杆机构,结构大幅简化。 3)机械液压系统采用全数字液压技术,以电磁球阀作为电液转换元件,静态无油耗,抗油污能力强。 4)油压装置设自动补气阀组,提高了整机自动化水平。 5)电气部分以可靠性极高的可编程控制器(PLC)为控制核心,所有PLC本体的平均无故障运行时间≥30万h。 6)采用交直流双路电源供电,互为备用,无扰切换。 7)具有电手动调节功能及自动容错功能。 2.4进水阀 为保证水轮机安全可靠运行、机组检修时切断水流及机组调节系统失灵时保护机组,每台水轮机前装设有进水阀。进水阀为双面止水卧式球阀,采用接力器油压操作,球阀型号为QF500-WY-65,公称直径Φ650mm,设计压力5.0MPa。球阀上、下游侧分别设有检修密封和工作密封,活动密封环采用钢管的压力水操作。2套进水阀共用一套HYZ-1.0-4.0油压装置,额定油压为4.0MPa。 3辅助设备 3.1技术供水系统 技术供水系统主要用户是发电机空气冷却器和导轴承油冷却器。供水系统采用水泵集中供水方式,水源取自下游尾水,在主厂房右端水机副厂房下游侧设有取水池,通过联通管与尾水渠相连。设置KQL100-160型供水泵3台,其中1台备用,布置在供水设备室内。水泵出口设有自动滤水器,滤水器有自动排污功能,经过滤后的水由供水总管引至各用户。水泵采用轮换工作制,每台水泵配置1台软启动器,整个系统采用PLC控制。3.2高压气系统高压气系统主要供调速器油压装置和球阀油压装置用气,供气压力4.5MPa。设有2台SF-0.5/45型空压机和1只1m3、4.5MPa储气罐,空压机出口设有气水分离器。储气罐出气管上设有压力控制器,自动控制空压机的启停,整个系统采用PLC控制。 3.3透平油系统 透平油系统主要供机组轴承、调速系统和球阀操作系统用油。设有2只5m3透平油桶、1台KCB-55型齿轮油泵、1台LY-50型压力滤油机和1台ZJCQ-2型透平油过滤机。系统运行为手动操作。 由于本电站机组为小型卧式水轮发电机组,设备用油量较小,同时主厂房仅有一层,油管布置会影响厂房内的交通及美观,因此,主厂房内不设供排油管路。在油处理室设有活接头,机组设备供排油时,用软管与用油设备相连接。 3.4水力监测系统 水力监测系统包括全电站监测和机组段监测两部分。全电站监测项目有水库水位、拦污栅后水位、拦污栅前后压差及电站引用流量。根据购电协议要求,水库水位测量设有2套2311LT型投入式液位变送器,其中1套为主用,1套为备用(冷备)。拦污栅后水位测量设有1套2311LT型投入式液位变送器。在首部值班室设置1台SXJ水位监视仪,水位信号通过串行口通信方式传至电站中控室。电站引用流量监测采用UF-911型超声波流量计。机组段监测项目包括分流管进口压力、喷管压力、尾水位、冷却水压力和示流、水轮机和发电机振动、摆度等。水力监测系统中的主要量测项目均同时设有变送器,并与电站计算机监控系统相连。 3.5起重机 电站最重起吊件发电机转子重24.2t,起吊梁重3.5t。主厂房内设1台起重量32/5t,跨度14m电动双钩桥式起重机供机组安装、检修使用。由于电站主厂房在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距已定。本电站机组为卧式水轮发电机组,容量由原来的5MW增加至6MW,机组设备尺寸加大,机组间距明显偏小,发电机转子抽芯极为困难。为控制大车运行速度和主钩起升速度,确保发电机安装检修的安全,起重机的大车运行机构和主起升机构采用变频调速方式,变频器采用三菱原装进口设备。 4厂房布置 电站主厂房为地面式,在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距维持10.29m不变。主厂房净长32.85m,净宽14m(机组中心距上游柱边9.05m,距上游柱边4.95m)。电站最高尾水位高程?92.00m,据此确定主机间高程?95.00m,机组安装高程(机组中心线)?95.84m。主机间内上游侧布置有调速器、球阀装置和油压装置,下游侧布置机旁盘。左侧为安装场,长约10.4m,主要考虑机组大修时布置发电机转子、定子、水轮机转轮、机壳等。 主厂房右侧水机副厂房内布置有透平油罐室、空压机室、技术供水设备室。电气副厂房布置在主厂房左侧和下游侧,左侧副厂房内布置有中控室、继电保护盘室、通信室、电气试验室、低压配电室等,下游侧副厂房内布置有6kV中压配电盘、励磁变压器、厂用变压器及柴油机室等。 5结束语 基里隆一级电站修复工程是我国第一个B0T项目,2001年4月2日正式开工建设,2002年5月完工并投产发电。基里隆一级电站的修复对促进柬埔寨战后经济发展,增进中柬双方友谊,以及对我国全方位对外贸易格局的形成,都具有重要意义。 机械设计论文:论应用CAD技术的现代机械设计 论文关键词:机械设计;CAD技术 论文摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。 1 CAD技术的发展 CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puter Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS)集于一体。 产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。 以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。 2 三维CAD技术在机械设计中的优点 通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点: 2.1 零件设计更加方便 使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。 2.2 装配零件更加直观 在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。 2.3 缩短了机械设计周期 采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。 2.4 提高机械产品的技术含量和质量 由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。 3 CAD技术在机械设计中的应用 3.1 零件与装配图的实体生成 3.1.1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。 对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。 3.1.2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。 3.2 模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。 一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。 3.3 机械CAE软件的应用 机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。 4 CAD前沿技术与发展趋势 4.1 图形交互技术 CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。 4.2 智能CAD技术 CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。 4.3 虚拟现实技术 虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。 机械设计论文:关于多媒体教学在机械设计制造课堂的实践 论文摘要:多媒体因其声像并茂,对提高教学效果有很大作用,在课堂教学中越来越普遍,也越来越展示出其强大的生命力。但从目前大学院校多媒体教学环境来看,多媒体机械设计专业教学开展还存在一些问题。本文就相关情况进行了研究,并提出相应的对策。 论文关键词:多媒体教学 专业课 机械设计 对策 对大学院校而言,培养的机械设计与制造的专门人才,就要着眼于培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 随着信息化建设的不断进步,多媒体教学已完全在各种教学中展开。机械设计教学更多注重的是空间、理性、科学和前沿,多媒体在教学中所起的作用已不仅仅是一个辅助工具,传统的教学方法已经不能很好地适应教学内容和教学节奏的需要。以考试成绩来衡量学生水平的终结性评价,不受学生的欢迎,评价机制有待完善。所以我们有必要加强多媒体技术与机械设计课程的整合,使学生从传统教学方法中的视觉单一模式互动向视觉、触觉、听觉等多模态发展,转变为空间概念。真正形成以学生为中心,发挥学生的主体作用,使学生在课堂学习中,朝着个性化和自主学习的方向发展,真正成为学习的丰人。 1多媒体机械设计教学的主要问题 目前,教育在我国无论从数量还是从规模上来讲,都达到了空前。然而,教学质量的高低,直接关系培养人才的质量。客观地讲,当前大学院校机械设计教学其中最突出的教学矛盾就是教学模式、教学方法不够灵活。具体地讲还在在以下问题。 1 1被动接受新技术的应用 因为种种原因,个别老师对多媒体教学缺乏深刻认识,甚至认为多媒体教学费时费力费工不讨好,是花架子,好看不管用,心里不同程度存在排斥心理,导致对多媒体教学模式不愿意做出更多的学习和没有兴趣,不愿意尝试,更不说付出努力和付出辛苦。这种心态,直接导致了多媒体教学质量不高。 1.2变“人灌”为“电灌” 个别授课老师错误地认为:多媒体教学,就是把以前的“黑板加粉笔”变成“电脑加屏幕”,在教学方法上看起来全用了多媒体教学,但在教学手段上仍然沿用了旧的教学模式,没有起到把多媒体手段引入机械设计教学课堂的初衷。这种盲目、机械地多媒体教学手段,不但不能真正起到有效的教学效果,克服传统教学的不足,还会给多媒体教学的发展带来负面的影响,反而影响到教学效果。其实这种现象的根源,在于老师对教学效果的认识不足,是一种“形而上学”的教学。 2实现机械设计课堂多媒体教学的可能性 根据目前我国教育的实际情况,进一步深化机械设计教学改革,推广实施多媒体教学模式,并通过改革全面提高机械设计制造教学水平和广大学生的机械设计实际综合应用能力的条件基本具备,而且也具有实现这一转变的可能。 (1)对机械设计制造教学的重要性各方已达成思想共识。广大院校领导和老师对推进机械设计教学改革的重要性都有深刻的认识和体会,并已尝到甜头,干劲更足。同时,学生普遍要求和接受机械设计课堂更多采用多媒体教学。这些因素,为我们机械设计的多媒体教学改革奠定了良好的思想基础。 (2)随着教育投资的增加,教学信息化设备的硬件设施越来越完善。这些年,随着我国社会经济的发展,国家加大了教学信息化建设,硬件设备得到了普遍加强,有些甚至达到了全球领先水平。大学院校普遍都建设有校园网,多媒体教室等,为计算机和校园网上学习机械设计课程提供了硬件技术条件。 (3)基于计算机和网络的机械设计制造教学软件已逐步配套。经过多年的发展,社会各方投入了相当的精力和技术设计了机械设计课堂教学软件和个人自学辅助软件,为推动以机械设计的多媒体教学改革提供了丰富的软件支持。 3积极应对机械设计多媒体教学的对策 多媒体教学与传统课堂教学,并不是矛盾的,而是互促互长的统一体。对教学来讲,最重要的就是整合。整合是网络信息技术与机械设计课程整合研究的核心问题,整合后网络信息技术将成为整个课程系统的一个有机组成部分,而不是可有可无的辅助工具。对认识上的误区和操作层面的一些问题,必须正确认识并在实践中注意解决。对教学中是否应用,如何合理科学地应用多媒体教学技术,确保教学效果的落实才是最根本。 (1)根据机械设计教学的需要,决定是否使用多媒体。把多媒体教学引入机械设计课堂,从手段上来讲,是为了“活化教材”,创造较为真实的教学环境,如果过多使用甚至会起到相反的效果。教学效果如何,并不是说多媒体手段越多效果越好。多媒体教学,从某个层面来讲,是体现的人机。对话,然而,人与人之间的对话,是最好的沟通手段。如果在教学环节中,授讲老师过多应用多媒体,就会使课堂教学成为老师对电脑的操作和学生观看演示的过程,这样的话,多媒体辅助教学的初衷就会受到了扭曲,这也违背了教学的规律。 (2)适度取材,注重多媒体课堂的“人文关怀”。多媒体本身是作为一种教学辅助工具引入机械设计教学的,其本身不带任何的感情色彩,要使课堂教学生动起来,就需要更多的人文关怀。作为教学的主导方,教师在应用多媒体进行机械设计教学时,面对海量的信息,必须结合各方实际快速作了抉择,通过其他手段表现出更多的亲和力和学生的可接受性,这样才能起到事半功倍的效果。 (3)多媒体模式与传统模式充分交融。多媒体教学是利用现代信息技术带动教学内容、教学方法和教学手段的全面改革,然而,多媒体教学只是一种在效的教学辅助手段,并不能完成取代传统的教学模式。因此,在机械设计教学中,我们不能完全依赖多媒体技术,只能是充分利用并与传统教学模式有机结合,只有这样,才能使做到张弛有度,互促互长,取得更好的教学效果。 4结语 机械设计教学模式的改革是机械设计制造教学改革的重点,机械设计制造教学模式的改革应使机械设计制造朝着个性化学习、主动式学习方向发展,应体现机械设计教学的实用性、趣味性,在技术上应是可操练,可实现和易操作的,应充分强调和发挥教师和学生两方面的积极性。改革的突破口是由以教师为中心的传统课堂教学模式转变为以学生为主的多媒体教学模式。 在多媒体环境下,我们要实事求是,正确对待,结合教学需要,保留吸收传统教学模式中的优良部分,充分发挥新旧两种机型模式的优势,确保教学质量稳定提高,这才是根本。多种教学模式的综合应用不仅是可行的,而且成效十分显著。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。
航空发动机论文:一种新型清洗剂NS851在航空发动机上的应用 摘要 本文介绍了一种用于清洗航空发动机进气道的水剂清洗剂NS851,将其与国内外成熟同类产品进行对比,并实测该清洗剂运用在发动机长试后,功率恢复效果。文中还综合比较了NS851清洗剂与国内、外同类产品的经济成本。从而论证NS851清洗剂的经济效益和社会意义。 关键词 水剂清洗剂;对比试验;功率恢复;表面活性剂 0 引言 国产航空发动机在外场使用没有整机清洗规范,对于在内陆飞行的航机,由于飞行高度高,腐蚀气氛少,发动机气道腐蚀污染情况不太严重,所以,对正服役发动机的防腐蚀维护技术要求并不突出。但由于近年来,从用于海上低空飞行的航机返厂修理的情况来看:气道腐蚀严重,发动机功率下降,从而导致飞行寿命减短。这是由于航机工作环境盐雾浓度大,发动机在工作时吸入盐雾、尘埃和自身产生的油污,在高温和氧化作用下形成油垢、积炭沉积于气道内的各零部件表面,从而导致气道内零部件腐蚀情况严重。为减少腐蚀,延长发动机的寿命,必须增强发动机的日常维护。因此,发动机需要频繁清洗,通过气道的冲洗减少气道内盐份和污物的附着并恢复发动机功率。 国内、外对发动机整机清洗剂的研究情况: 1)法国TM公司在WZ8发动机大修手册中明确规定了进气道清洗剂牌号:ARDROX6345; 2)北京航材院研制的发动机清洗剂:GT1。 根据海上飞行航机的工作环境及航机气道内零件材料的特点,我试验室自行配制了NS851清洗剂。工作后功率下降的发动机通过用NS851清洗后将恢复功率,而清洗剂本身不能对发动机气道内的材料产生影响。 1 理化测试及测试结果 研制过程中将NS851与GT1、ARDROX6345这3种清洗剂进行了理化对比测试,根据3种清洗剂的使用体积比来配制试验溶液(溶剂:去离子水): NS851:5%;GT1:20%;ARDROX6345:20%。 1)PH值:用PH计进行测量,见表1; 2)清洗剂对金属材料的腐蚀试验: (1)全浸腐蚀、缝隙腐蚀、高温腐蚀均按GJB20356进行,结果见表1; (2)洗剂对钛合金(TC1)的应力腐蚀试验:该项目由北京航空材料研究院完成。 试验结果:3种清洗剂对钛合金均无应力腐蚀,金相形态见图1~图3。 应力腐蚀500倍金相检查应力腐蚀500倍金相检查 3)清洗剂对非金属材料的影响 (1)清洗剂对石墨涂层的影响。试验材料:高温石棉石墨、低温石棉石墨、镍石墨; 试验方法:将3种带石墨层的零件浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束对石墨层进行车削0.2mm,以检查石墨层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种石墨层均无影响(石墨层无脱落现象)。 (2)清洗剂对涂层的影响:试验材料:H61-32涂料、H61-1涂料、氟橡胶。 试验方法:将3种涂层试片浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束用划格、胶布法检验涂层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种涂层均无影响(涂层无起皮、起泡、脱落现象)。 2 使用后功率恢复 XX航空发动机试车300h后,功率降低到94%,用NS851清洗剂对其进行进气道冲洗后功率恢复到97%。发动机试车前后,清洗前后功率情况见表2。 3 讨论 NS851是一种水剂清洗剂,它是由多种表面活性剂组成,不含无机盐成份,其中包括三乙醇胺油酸皂、脂肪醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚等表面活性剂。表面活性剂是由亲水基和憎水剂构成,亲水基吸附水分子,憎水基吸附油分子。通过表面活性剂使油和水结合起来,形成了乳化液,表面活性剂在此起乳化作用。只有保证乳化液的稳定才能使油污溶解在水中。吸附于油与水界面上的表面活性剂形成具有一定强度的界面膜,对油微粒起保护作用,油微粒在布朗运动下发生碰撞时不易聚结,所以界面膜的强度对乳化液的稳定性起着很大作用。NS851中含有脂肪醇和脂肪胺、脂肪酸类表面活性剂,界面吸附层中乳化剂分子与醇、胺、酸这些极性分子发生作用形成复合物,使界面膜强度增高。由于多种表面活性剂的使用,使混合的表面活性成分吸附在水―油界面上,分子间发生作用形成络合物,由于分子间强烈作用,界面张力显著降低,表面活性剂在界面上吸附量增多,形成的界面膜密度增大,强度增高。乳化液稳定性增强,从而清洗液溶解油污的能力加强。所以NS851能有效的去除了油污,恢复发动机功率。 4 社会效益及经济效益 NS851清洗剂由我厂自行研制,其组分完全国产化,通过多年在整机上的使用,清洗效果良好,能达到清洗发动机、恢复发动机功率、减少气道内金属零件的腐蚀,从而达到延长发动机工作寿命的目的。NS851的成功使用,使我们再不需要进口整机清洗剂,从而摆脱了发动机整机清洗技术受制于人状态。 由于NS851使用比例低,国内原料采购成本低,其使用成本是本是进口产品的1/10,是国内同类产品的1/7。 5结论 1)NS851是我厂自主研发的一种发动机整机清洗剂,其与国内外成熟同类清洗剂的理化性能相当,对发动机气道内的主要材料均无影响。长试后发动机使用NS851清洗后,能明显提高功率。所以说NS851清洗剂已达到了发动机整机清洗目的; 2)NS851原料采购方便,成本低廉; 3)NS851可以广泛运用到直升机、运输机、工业地面燃机的清洗维护。 航空发动机论文:基于虚拟仿真技术的航空发动机油封模拟系统 摘 要:我军航空发动机油封工作中存在的问题阻碍了航空发动机油封技术的训练。为解决该问题,开发了一套航空发动机油封模拟系统。它利用虚拟仿真技术模拟航空发动机油封操作过程,是一种集油封虚拟训练和考核评价于一体、经济实用的现代化教学手段。根据航空发动机油封操作规程,系统功能设计包括引导提示、油封仿真、考核评价三个模块,油封仿真是核心,它包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能,能够提供等同于实操,甚至更好的训练效果,具有重大的经济效益和军事效益。 关键词:油封仿真; 航空发动机; 虚拟仿真技术; 军事效率 0 引 言 目前虚拟仿真技术广泛应用于自动控制、医疗康复、教育娱乐、维修训练、军事训练等各个领域[1-4]。虚拟本质是客观事物在计算机上的一种仿真实现,是一种由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,通过特殊的头盔、数据手套等传感设备进入虚拟空间,感知和实时操作虚拟世界中的各种对象,使参与者有身临其境的感觉,能体验、接受和认识客观世界中的客观事物。 虚拟仿真技术应用于航空发动机油封训练是当前我军航空发动机油封工作的迫切需要。我军航空发动机的油封设备多为20世纪80年代生产,可满足老旧机种的油封工作。由于一些进口和国产的新机种逐渐成为我军主战机种,目前的油封设备已无法满足其发动机油封的需要。另外,航空发动机油封技术含量高,操作规程复杂,油封设备操作较为严格,要求操作人员本身应具有较强的责任心和专业的油封工作技术和经验。目前,我军院校基本没有开设相应的油封专业学科,油封人才基本靠“师傅带徒弟”的模式来培养,很难满足目前航空发动机油封工作的实际需要。 这些问题严重影响了航空发动机油封技术的训练,而利用虚拟仿真技术能够创建出真实感和沉浸感较强的航空发动机油封环境,为航空发动机油封工作提供油封虚拟训练,有助于提高油封人员的操作水平和操作技能。虚拟仿真技术已经成熟并广泛应用,因此开发一套航空发动机油封模拟系统已成为一种既经济又实用的解决方法。 1 开发工具 航空发动机油封模拟系统采用目前世界上广泛使用的工业仿真软件Creator,GL Studio,Vega Prime和Visual C++ 6.0进行开发[5-6]。 Creator是世界上领先的实时三维数据库生成系统,可以用来对发动机、油封设备、仓库等实物场景进行三维建模。油封设备的各种仪表是由GL Studio来建模的,并以可视化模型数据库的形式生成OpenFlight(.flt)文件格式标准的层次视景数据库。然后,OpenFlight文件再调入Vega Prime,成为实时仿真的一部分。 Vega Prime具有良好的图形环境界面和完全面向对象的C++语言应用程序接口API,丰富的实用库函数及大量的功能模块可满足拆卸油管,控制油封设备进行油封等多种仿真要求[7-8]。 但是,Vega Prime本身不能实现人机交互,还需要用Visual C++ 6.0进行系统集成。该系统以Visual C++ 6.0为开发平台,使用Vega Prime的函数库,并通过复杂的编程,实现对虚拟场景、环境、运动的模拟仿真。 2 系统分析及设计 航空发动机油封模拟系统包括训练和考核两种模式。训练模式的特点是系统需要具备操作引导和错误提示功能;考核模式的特点是系统需要具备评价功能。 为了满足油封训练和考核的需要,航空发动机油封模拟系统设置了引导提示、油封仿真、考核评价三个功能模块,如图1所示。 图1 航空发动机油封模拟系统功能模块 其中,油封仿真又包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能模块。视景仿真、音响仿真是实现航空发动机模拟训练系统沉浸感的重要因素;运动仿真、操作仿真是实现学员与虚拟油封设备和环境之间交互的主要手段;引导提示、考核评价是整个系统的必要组成部分[9]。 2.1 引导提示 引导提示功能用于在初次练习时进行操作引导,操作错误时进行判断并提示。当操作熟练以后可取消引导或者提示再进行练习。 2.2 油封仿真 2.2.1 视景仿真 视景仿真是将航空发动机油封过程中实体建立数字化的模型,如道路、仓库、油封车、电源车、发动机、油管和电缆、扳手等工具、各种油料、履历本、包装材料、油封专用车等。其中,发动机的内部结构模型对于油封模拟训练系统来说不需要建模,所以重点是建立发动机的外部结构模型。发动机的外部结构模型比较复杂,主要是建立各种开关和油封时需要连接油管、电缆的器材及其接头帽盖、铅封的模型,其次是建立发动机及其外部附件的外形建模,细节部分要充分利用贴图来进行建模。 航空发动机论文:航空发动机电气附件线路绝缘性故障分析 摘 要:航空发动机经常工作在高温、高速、高负荷、强振动的恶劣环境下,其内部的电气附件线路在这些恶劣环境中容易发生故障。电气线路的绝缘性故障是一种常见的故障,分析电气附件线路中可能出现的绝缘性故障种类,并针对每种故障画出等效电路,然后进行仿真,从而得出结论。总结并分析常见的绝缘性故障种类,可以提高发动机的维修效率,并保证飞机的飞行安全。 关键词:航空发动机;电气线路;绝缘性故障 电气附件是航空发动机的基本单元,其种类繁多,连接电气附件的线路称之为电气附件线路,发动机体积庞大,电气附件数量极多,其内部的电气附件线路错综复杂,导线粗细不一,长度最长可达几十公里,发生故障时排查起来非常困难。在此对常见的电气附件线路的绝缘性故障进行了分类,并对每类故障进行了仿真,从而得出故障产生的机理,在故障排查过程中更具有针对性,从而提高发动机的维修效率,并保证飞机的飞行安全。 1 航空发动机电气线路绝缘性故障原因 航空发动机工作环境恶劣,系统之间互相影响,高温、高速、高负荷、强振动等因素都有可能引起电气附件线路产生故障,线路的绝缘层损坏是多种因素共同作用的结果。电气线路的绝缘故障有以下两种特点:(1)线路集中,线路间挤压、摩擦等造成线路绝缘层损坏;(2)大面积的化学腐蚀、高温、高压等条件下引起线路老化,提前对线路进行测量可有效减少该类故障所引起的事故。 造成电气附件线路绝缘层腐蚀老化的原因主要有以下四种:(1)机械老化;(2)化学腐蚀;(3)热老化;(4)电老化。 2 航空发动机电气附件线路绝缘故障种类 波音公司的标准线路施工手册和空客公司的电器标准线路施工手册都对所有相关的电气附件的绝缘电阻最小值和电压值做了相应的数值要求。通过查询PW4000系列某一型号航空发动机相应的标准线路施工手册,30多种电气附件涉及127处测量点,统计了这些绝缘测量点的测量方式,结果如表1。 表1 电气附件数量及绝缘测量方法 通过分析该表,得到了两种发动机电气附件绝缘测量点的测量方式:第一种是同一个电气附件的不同测量点之间的测量方式,即Pin/Pin方式;第二种是同一个电气附件的测量点与地面之间的测量方式,即Pin/Gnd方式。 (1)Pin/Pin(层间)绝缘故障。航空发动机电气附件数量极多,电气附件线路分布紧密,两束距离很近的导线如果出现线路绝缘层老化,并且没有及时发现并排除故障,则线路之间容易产生电弧,容易引发火灾,若该线路出现在油箱附近,则会引起爆炸事故,危害极大。 (2)Pin/Gnd(Φ兀┚缘故障。电气附件线路的绝缘层老化时,导线对地的绝缘电阻就会减小,有可能引起电压击穿,回流过大,使得线路绝缘层被烧焦,对飞行安全造成极大危害。 3 航空发动机电气附件线路绝缘故障仿真 为了更有效地保证飞机的飞行安全,我们要对发动机电气附件线路绝缘故障进行预防,在此对上述电气附件中的线圈两种绝缘故障进行仿真,分析电气附件的绝缘性能的好坏对系统的影响。 3.1 电气附件对地绝缘故障仿真 在电气附件的绝缘介质发生老化的过程中,产生绝缘故障的地方对地电容是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐增大,对地的绝缘电阻是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐减小的。 定义在航空发动机电气附件绝缘介质中某一处出现绝缘老化现象,当此处的等效绝缘电阻Ro、等效绝缘电容Co的值不断变化时,测出等效绝缘电阻Ro与接地线之间的电压,可以得到等效绝缘电阻Ro与绝缘处电压Uo之间的关系。通过固定等效绝缘电容Co的值,不断改变线圈对地的等效绝缘电阻模拟传感器线圈绝缘性故障,可以得到绝缘处电压与等效绝缘阻值变化的关系,测试电路的原理图如图1所示[1]。 当绝缘故障处的等效电容Co取一系列固定值时,通过不断的改变线圈对地的阻值模拟绝缘性能变化过程,可以得到绝缘故障处电压Uo随绝缘介质对地绝缘阻值Ro变化的关系如图2所示。 从图2中可以看出,当绝缘故障处的电容Co分别取不同值时,随着绝缘电阻Ro的不断减小,绝缘故障处的电压Uo存在着明显的过度变化,在图中的拐点之前,绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小几乎没有任何变化,而在等效绝缘电阻Ro的值继续变小出现在拐点之后,绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小直线上升。从图中可以看出,拐点对应的等效绝缘电阻最小值R'可以看作判断绝缘电阻性能好坏的标志,当等效绝缘电阻值大于R'时,航空发动机电气附件的绝缘性能良好,当等效绝缘电阻值小于R'时,航空发动机电气附件的绝缘性能出现故障。在等效绝缘电阻小于R'并持续减小时,可以看到对地电压值直线上升,发生了电压击穿现象。在飞机附件维修手册中对每一个电气附件的等效绝缘最小值R'都给出了详细的值。 3.2 电气附件层间绝缘故障仿真 航空发动机电气附件长时间运行在高温、潮湿、震动等十分恶劣的环境中,在电磁、电场、机械、化学等外因的作用下,电气附件中线圈的绝缘层十分容易发生损坏,绝缘层损坏导致两个线圈之间会出现金属导体裸漏,造成两者之间的气体间隙被击穿,发生电弧现象。 航空发动机内部一般使用的是幅值为115V、频率为400Hz的交流电,在线圈发生绝缘磨损后,将两线圈之间的绝缘值等效为Z,由此电弧故障的简化等效电路图如图3所示[2]。 当发动机电气附件中线圈的绝缘层磨损十分严重时,层间绝缘故障基本上相当于短路,取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值,即等效绝缘电阻R趋向于零,得到电流的变化如图4所示。 在发动机电气附件中的线圈绝缘正常没有层间绝缘故障时,等效绝缘电阻R在兆欧的级别,取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值,即等效绝缘电阻R趋向于无穷大,电流的变化如图5所示。 通过不断减小等效绝缘电阻R的阻值,即R从无穷大不断减小到0,仿真两个线圈之间绝缘老化现象发生时,两个线圈之间的电流与等效绝缘电阻R之间的关系如图6所示。 4 结束语 本文对航空发动机电气附件线路的绝缘性性进行了介绍,分析了各类故障产生的原理,为日后故障检测方法的研究与技术层面上的改善打下了基础。通过研究关于民用航空发动机电气线路绝缘性问题的大量资料,并将其按原理进行了分类,建立了故障模型,通过对模型的仿真,研究了有关电气附件线路绝缘故障问题,希望对提高发动机的维修效率和保障民航客机的安全有所帮助。 航空发动机论文:基于某航空发动机振动事件的高压涡轮转子叶片超温问题研究 摘 要:某航空发动机试验过程中发生振动大故障。分解后,发现高压涡轮转子叶片等多处零组件有磨损、变形甚至断裂的情况。将全台共计72片高压涡轮转子叶片委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析,确认原因为高压涡轮转子叶片超温。分析高压涡轮转子叶片超温的多种可能原因,采用排除法,推断此次高压涡轮转子叶片超稳为局部超温,原因为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片导致高压涡轮转子叶片冷却失效。根据推断寻找事实依据,推导故障模式。提出解决高压涡轮导向器堵块存在脱落可能性的方案,为后续高压涡轮转子叶片超温问题的判断提供分析思维导向。 关键词:航空发动机;整机振动;高压涡轮转子叶片超温;冷却失效 当代航空发动机的高压涡轮部件承接在主燃烧室后,是将高温高压气体内能转化为机械能最重要的部件之一。虽然目前绝大多数的高压涡轮转子叶片均采用高性能的单晶合金材料制造,但高温高压高转速的恶劣工作条件下,仍存在多种影响因素导致高压涡轮转子叶片局部超温,进而发生叶片基体脱落等恶性状况。 以最终确定为高压涡轮转子叶片局部超温原因导致的某航空发动机振动事件进行典型分析,探究造成局部超温的影响因素,充实完善振动问题数据库,为后续航空发动机振动问题的判断提供分析思维导向。 1.振动发动机分解检查情况概述 1.1 故障现象 某航空发动机试验过程中,出现振动值急剧上升,大幅超出规定值的现象。立即停止试验,用孔探仪检查发现,该航空发动机的高压涡轮转子叶片多处烧蚀。 1.2 发动机分解检查情况 故障发生后,对发动机按大组件进行了分解检查。外部管路、附件及尾喷口分解未见异常;分解加力扩散器时,发现少量金属颗粒;分解涡轮后机匣时,发现少量金属粉末状颗粒,且多为粉末状碎屑;分解低压涡轮转子组合件时,发现低压一级导向器密封片变形,低压一级涡轮叶片表面存在不同程度打伤;分解高压涡轮转子组合件时,发现16片叶片存在严重损伤掉块情况,其余叶片存在不同程度的变形,叶片叶尖磨损严重;分解主燃烧室联合单元体时,发现高压涡轮导向器叶片组上1件堵块缺失,高压涡轮导向器叶片表面存在多处不同程度的打伤,高压涡轮外环块磨损严重,外环块封严片严重变形;分解二支点支承组件时,发现二支点密封装置石墨断裂一处;分解低压单元体、高压机匣、高压压气机转子及中介机匣组件时,未见明显异常。 1.3 检定结果 因主要受损零件集中在涡轮部分,高压涡轮转子叶片受损严重,故将全台高压涡轮转子叶片(72片)委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析工作。对高压涡轮转子叶片断口分析结果表明,为高压涡轮转子叶片超温导致的超温疲劳断裂。 2.高压涡轮转子叶片超温影响因素分析 叶片出现超温一般有以下几个来源:油体雾化不良、燃油品质不良、起动喷嘴油压过低等造成的燃烧不均匀,富油燃烧,火焰后移等导致的环境超温;冷却通道(气膜孔、型芯堵塞、叶片结构损坏)破坏造成温度场分布不均匀导致的局部超温等。从该航空发动机叶片试车情况以及其他部件的损伤情况,对此台高压涡轮转子叶片出现局部区域性超温的原因展开分析。 2.1 环境超温 从高压涡轮转子叶片损伤周向分布情况看,损伤掉块且超温的叶片集中在1/4的区域内。距离较远的叶片有过热,但无超温现象,可以说明高压涡轮转子叶片环境温度无明显异常,即部分叶片的超温疲劳断裂是由局部超温导致的。 2.2 局部超温 梳理经验树,导致高压涡轮转子叶片局部超温的原因有:高压涡轮转子冷却流路不畅;高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲;叶片内冷却通道堵塞;高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效。针对某航空发动机进行逐条分析。 2.2.1 高压涡轮转子冷却流路不畅 该冷却流路的空气从高压压气机出口引入转子盘腔内部,经高压压气机封严盘上的一道篦齿流入高压鼓筒轴外腔,然后又经一道篦齿与经预旋喷嘴后的主燃烧室内环腔的气流汇合后分为两股。一股经篦齿盘上的外篦齿后,从导向叶片和转子叶片根部的间隙流入主流道;另一股经篦齿盘上的孔后流入高压涡轮工作叶片,对高压涡轮工作叶片冷却后,分别从叶片前缘、盖板上和其他部位的气膜孔及尾缘的劈缝流入主流道。根据主燃烧室故检结果,预旋喷嘴处未发现异常,冷却流路未发现堵塞,故某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因不为高压涡轮转子冷却流路不畅。 2.2.2 高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲 高压涡轮转子叶片盖板缺失可造成叶片内冷却空气从顶端流出,叶片气模孔无冷却气流出,叶片气膜冷却失效,会造成叶片烧蚀掉块。检查叶片盖板,掉块较大的高压涡轮转子叶片的叶片盖板在前缘位置完全损伤,其他宏观未裂叶片的叶片盖板无明显掉块,仅存在^为严重的刮磨,及叶背叶尖棱边变形缺失。该航空发动机曾发生过高压涡轮转子叶片盖板脱落、翘曲故障,与此次事故的现象不符,且高压涡轮转子叶片已经采取多种措施,避免盖板翘曲故障发生。因此认为某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲的概率较低。 2.2.3 叶片内冷却通道堵塞 外来物堵塞高压涡轮转子叶片冷却通道,有可能导致叶片冷却的逆流裕度不足而发生超温。因此做如下工作,分解检查故障叶片榫头底部进气窗口,未发现堵塞物;解剖叶片未发现堵塞现象;复查叶片水流量均合格。据此排除某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为叶片内冷却通道堵塞。 2.2.4 高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效 检查结果表明,一个高压涡轮导向器堵块缺失。该堵块尺寸为14.8mm×4.3mm×2.2mm,材料为K40M。装配于高压涡轮导向叶片上缘板后端,用真空钎焊方法固定,主要作用是封堵叶片缘板铸造时的工艺退渣口。 将全台共计72片高压涡轮转子叶片做能谱分析,结果表明第14块高压涡轮转子叶片表面存在K40M,且所有高压涡轮转子叶片表面未见其他异常外来成分。这表明缺失的高压涡轮导向器堵块脱落,并且撞击了高压涡轮转子叶片。分析认为如果高压涡轮转子叶片受到外物打伤产生裂纹或裂口,裂纹或裂口损伤随着高压涡轮转子工作出现扩展,使高压涡轮转子叶片内部冷却空气从损伤处流出,叶片气模冷却失效造成叶片超温烧蚀,在中国航空工业集团公司失效分析中心分析报告中,有3片叶片疲劳起源特征为外物打伤。 因此,高压涡轮转子叶片受到外物打伤引起叶片冷却失效有很大可能是某航空发动机高压涡轮转子叶片局部超温的主要原因。 3.某航空发动机故障检查结论并改进工艺 在初步判定为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片引起叶片冷却失效后,有大量的故障检查事实满足以上推论,如:高压涡轮导向器工艺堵块掉落;高压涡轮转子叶片损伤严重;高压涡轮导向器及其他高压涡轮后的流道件均有不同程度损伤;高压涡轮之前的流道件故检未发现异常;掉块叶片主要集中在周向约1/4区域内;故障起始发生在高压涡轮导向器和高压涡轮之间;从断口分析结果来看,高压涡轮转子叶片出现疲劳断裂是由于叶片超温造成材质疲劳性能下降,在源区应力集中(气膜孔和烧蚀缺陷)和振动应力作用下出现疲劳开裂和扩展,最终导致掉块;从试车情况分析,应是高压涡轮转子叶片发生故障后引起的振动;从以往高导叶片堵块脱落故障分析,由于高导堵块焊接工艺存在问题,堵块存在脱落的可能性,且堵块脱落对高压涡轮转子叶片等零件会造成伤害;从故障原因分析,高导叶片堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片可以造成高压涡轮转子叶片冷却失效导致局部超温,进而发生撕裂掉块等。 依据分析推得故障模式:发动机工作时,一个高压涡轮导向器堵块发生脱落,掉落在高压涡轮导向器与高压涡轮转子叶片之间的流道内。堵块随着气流撞击到高速旋转的高压涡轮转子某些叶片前缘,对这些叶片产生伤害,形成裂纹或裂口。裂纹或裂口损伤在热应力、离心应力及振动应力等的共同作用下,逐步扩展,导致高压涡轮转子叶片冷却失效,致使叶片超温造成材质疲劳性能下降,进而发生撕裂掉块的情况。撕裂掉块的叶片残骸四散,对相邻高压涡轮转子叶片继续产生伤害。叶片的撕裂掉块影响了附近其他叶片的冷却效果,致使其他叶片也发生了超温的情况。多个叶片的损伤使得高压涡轮转子平衡被破坏,高压涡轮转子发生振动,发动机振动值激增,振动引起高压涡轮转子异位,高压涡轮转子叶片与高压涡轮机匣外环以及空气导管与低涡轴等发生异常碰磨。 至此,某航空发动机试验过程中振动故障的原因判定为高压涡轮导向器堵块脱落。针对此问题,将高压涡轮导向器堵块的工艺方法由真空钎焊改为氩弧焊,某航空发动机后续试验过程中杜绝了此类问题的发生。 结语 航空发动机的发展很大程度上是由于一次又一次解决了振动问题。振动影响因素众多,如何准确抓住发动机振动的罪魁祸首,本次试验过程振动的排除方法可供相关技术人员借鉴: (1)全面系统检查故障航空发动机,得到翔实的故障检查结论; (2)抓住故障检查结论重要部分进行最高能力分析; (3)查阅振动问题数据库寻找故障发生可能原因,利用排除法分析; (4)大胆假设最可能原因,寻找事实证明,推理故障模式; (5)判定故障原因,进行技术改进,充航空发动机振动问题数据库。 在航空发动机振动问题的解决上,充实完善航空发动机振动问题数据库、建立符合航空发动机体系的分析问题方法,才是解决振动问题,提升航空发动机试验技术的正确途径。 航空发动机论文:论战略成本管理在我国航空发动机制造企业的应用 摘要:随着我国市场经济的不断发展,各行各业对于战略成本管理的关注越来越多,为了获得更好的收益和回报,各行各业也都在不断地改进成本管理模式和方法,其中也包括我国的航空发动机制造企业。从目前我国的实际情况来看,战略成本管理还没有充分地在这类企业中得到具体的应用,主要是由于其发展尚未成熟。本文通^对战略成本管理的内涵、战略成本管理与传统成本管理的对比以及具体实施战略成本管理应注意的问题进行细致的梳理和分析,协助我国航空发动机制造企业更好地管控成本,提高经济效益,同时也供学界讨论。 关键词:战略成本管理 航空发动机 制造企业 应用 一、关于战略成本管理的概述 (一)战略成本管理的内涵 对于企业来讲,制定长远的战略目标,是企业实现整体发展目标的重要工作。而企业长远战略目标的制定,需要进行很多工作,并将其作为决策的依据,收集有价值的信息就是主要工作之一。如果此项工作无法有效完成,则会造成企业无法了解自身与市场竞争企业的优劣,无法实现可持续发展的基本目标,这样就更不必说长远战略目标了。那么,战略成本管理到底指的是什么呢?实际上是指企业运用成本管理技术,提高企业战略地位,同时降低企业成本的管理过程。具体而言,战略成本管理其实就是一个通过对投资立项、研发与设计、生产环节和销售环节等整个链条进行全方位监控管理的过程,其重点是从战略的视角对影响成本的因素进行系统的分析,从而进一步发现能够有效降低成本的途径,最终目标是以此来营造企业的持久竞争优势。从另一个角度来讲,企业的实际需求是企业能否实现最终战略目标的决定性因素。21世纪是信息时代,战略成本管理工作无法脱离成本管理信息,而信息并不是固定不变的,所以,制造企业战略成本管理也会随之不断变化。 (二)战略成本管理的作用 从企业的角度出发,战略成本管理的作用很大。 首先,战略成本管理工作涉及的内容比较全面,可以说对企业实际运营中的方方面面均有所涉及,而且企业内部组织管理无法限制,能够从全局的角度掌控整个公司的运行。 其次,战略成本管理工作可以动态地掌控企业的实际运行。在进行战略目标制定的过程中,内外部环境因素都会被考虑,但是这部分因素并不可控,所以为了更好地保证战略目标制定的准确性,应当实时且充分地掌握企业内外部环境的变化,而战略成本管理工作可以很好地解决这方面的问题,从这个角度看,作用很大。 二、战略成本管理与传统成本管理的比较分析 (一)传统成本管理存在局限性 首先,对于传统成本管理来讲,其主要关注的内容是如何降低企业内部成本,而并没有考虑保证企业运转的供应商和顾客。传统成本管理主要通过压低材料采购价格降低成本,这样只会造成与供应商之间关系的僵化,很容易失去供应商,同时也会失去向前整合的机会,进而失去获得进一步降低成本的机会。另外,传统成本管理一般将产品销售至消费者作为成本管理的最后环节,无法获取精准的产品信息,在一定程度上可能增加分销和售后成本。 其次,传统成本管理仅仅是单纯的为了降低成本而降低成本,并没有过多地考虑企业降低成本的根本目的。制造企业在实际运行过程中,绝大多数环节都会产生成本支出,但是,并不是所有的环节成本都可以降低。比如,通过盲目缩减企业的研发开支,在很大程度上都会造成企业产品和技术缺乏先进性,无法进行同行业竞争,从而失去市场。还有,通过降低企业质量管控成本,极有可能发生产品质量不过关,造成企业整体形象受损,这将直接影响企业的可持续发展。因此,企业的工作重点必须向制定和贯彻竞争战略方面转移。传统成本管理片面追求成本节约,重视短期效益,这将大大削弱企业的长远发展能力。 最后,企业创造价值的表现是能够为顾客提供必要的便利需求,而企业的全部业务并不都可以创造价值,如生产出来的废品,只会减少价值。企业成本管理需要对内部价值链进行分析。市场经济时代,企业面临的是开放的、有竞争的市场环境,通过了解行业价值链等因素可以更好地实施成本管理,做到“知己知彼”,这样才能够更加有效地实现企业的长远战略目标。同时,了解并分析竞争对手的成本管理也是很重要的。企业内部的生产过程是传统成本管理的主要对象,供应和销售很少考虑,而战略成本管理对象则不同,涉及产品生产的整个生命周期。 (二)战略成本管理较传统成本管理优势明显 相较于传统成本管理,战略成本管理优势明显,主要体现在成本优势上,这也是其和传统成本管理的主要区别。市场竞争的法则就是优胜劣汰,制造企业要想更好的生存和发展,就必须通过加强成本管理,有效地降低成本。 首先,对于我国航空发动机制造企业来讲,通过实施战略成本管理,可以更加有效地促进企业进行统筹兼顾管理工作,在保证整体利益的基础上调整局部利益,保证长远利益的基础上调整短期利益,同时可以通过改善实际运营状况,提高企业的实际竞争优势。 其次,通过进一步实施战略成本管理,可以提升企业适应外部环境变化的能力。通过不断适应外部环境,可以更多地获取竞争对手的信息,做到知己知彼,另外,通过运用价值链分析法对目标企业与上、下游企业之间关系进行研究,可以达到共赢的目的。 最后,战略成本管理的实施,能够有效地更新传统成本管理理念,在保证成本最小化的基础上,提高企业资源的利用率,获得更多的使用价值,使得企业在资源一定的情况下,充分开发和利用这部分资源。当然,对于企业的管理者也是有一定要求的,那就是需要企业管理者从整体角度进行成本管理工作,为实现企业整体战略发展提供必要的支持。 三、实施战略成本管理过程中需要特别注意的问题 从我国航空发动机制造企业的实际情况来看,实施战略成本管理的基础是保证产品的质量需要符合要求,同时企业需要不断地适应外部环境的变化,与时俱进,并且需要重点关注以下问题。 (一)需要重点关注企业与上、下游之间的价值链关系 从管理对象来看,管理范围不同,战略成本管理对象涉及范围较广,涉及成本全方位的管理,而传统成本管理对象的范围相对较为狭窄,主要涉及企业内部的生产过程,所以,企业在实施战略成本管理过程中需要重点关注价值链的开发和运用。那么,如何做到呢?第一,需要企业必须了解自身内部的价值链,将非增值作业和增值作业加以区分,尽最大可能消除非增值作业;第二,需要了解企业自身的位置,然后通过强化上、下游价值链之间的关联和沟通,以保证供应过程与销售过程的成本管理;第三,需要了解竞争对手的价值链,通过运用SWOT分析法,分析自身的劣势和优势,不断地强化自身。 (二)需要更新成本管理观念,完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡 从目前我国航空发动机制造企业的实际发展情况来看,传统成本管理模式仍然是主要的成本管理方式,而这存在着严重的局限性,仅是为了达到降低成本的目的而降低成本,并不能达到成本管理的目的。而这种情况的主要原因就是成本管理观念不到位造成的,因此,需要我国航空发动机制造企业更新成本管理观念,完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡。 (三)进一步加强和推进企业文化建设工作 从企业发展的角度来讲,企业文化的建设和延续是企业发展之源,是企业价值理念的重要组成部分,能够影响各项职能的实现和发挥,同时可以制s企业的管理措施和政策。因此,加强企业文化建设工作是我国航空发动机制造企业实施战略成本管理工作的重点。这样可以提升员工的工作环境和积极性,促进其自觉节约成本,为企业实施战略成本管理工作打下基础。 (四)加强部门间的沟通与交流 对于企业的运营来讲,信息的有效传递是企业稳定运行的关键,因此,企业各部门之间应当加强沟通交流,对于主要业务环节建立必要的信息资源共享机制或平台,保证企业内部信息能够及时且有效地传递到各个部门及各个环节,为企业实施战略成本管理工作提供必要的信息数据,保证决策的准确性。 四、结语 在我国的传统成本管理过程中,降低成本被认为是企业成本管理的目标,而且手段就是节约。当然,节约可以降低成本,但这只是手段之一。随着相关市场经济的发展,仅仅依靠节约来降低成本,已经不能够满足现代企业的发展需求了,新的管理理念也逐渐诞生并快速发展,那就是战略成本管理理念。“支出最少的成本,获取最多的使用价值,得到最多的利润”,这才是现代成本管理的目的。随着战略成本管理的发展,其发挥的积极作用已经越来越明显,能够进一步突破传统成本管理的局限,从企业内部扩展到外部,同时能够把握成本管理的真谛,通过战略定位、价值链分析等手段降低成本,提升企业竞争力。 (作者单位:中国航发南方工业有限公司) 航空发动机论文:航空发动机涡轮盘腔空气系统瞬态仿真研究 【摘 要】空饫淙聪低彻岽谡个航空发动机,在热端部件的隔热与冷却、叶尖间隙控制、腔室封严、等方面起着极为重要的作用,直接决定着航空发动机能否安全可靠地工作。涡轮盘腔是空气系统的重要组件,对涡轮盘的冷却性能有显著的影响。本文应用Flowmaster对某型燃气轮机涡轮盘腔进行了仿真,对该涡轮盘腔设计进行分析。 【关键词】航空发动机;空气系统;仿真 0 引言 发动机的二次空气系统主要用去冷却封严发动机部件[1],其主要结构包括孔口、篦齿封严、以及特定的腔室结构等。本文的计算方法基于Miller[2]博士的理论,应用商业软件Flowmaster对瞬态条件下的发动机空气系统部件涡轮盘前腔进行了仿真计算。 1 计算模型 如图1所示,选取某型燃气轮机涡轮盘前腔建立计算模型,对盘腔的瞬态特性进行分析。在Flowmaster中搭建盘腔的"准二维"计算网络。 计算模型如图2(左)所示。流路系统中包含一个进口(涡轮盘前腔气流进口)和一个出口(涡轮前腔出口),流动方向为沿径向向外。将盘腔出口简化为阻力损失元件。出口间隙的系数由Flowmaster数据库以及经验公式提供。 以涡轮盘旋转轴为Y轴零坐标。为充分考虑盘腔几何外形对于气体流动的影响,将盘腔划分为8个小的腔室,每个腔室尽可能调整为矩形。盘腔内的节点及元件分布如2(右)所示。 计算过程中应用到的元件的尺寸参数及计算参数如下。 封严篦齿:直齿,流通面积0.0006m2,篦齿封严间隙0.6mm,封严齿距5mm,齿数7,封严齿宽0.5mm。 出口间隙:流通面积0.0001m2。 2 边界条件及发动机转速 发动机转速如图3所示,模拟发动机运行启动至运行稳定的过程。其中,0时刻为计算开始时间,并非发动机的实际启动时刻。进出口条件如图4所示。盘腔边界为绝热。 3 计算结果 计算的时间步长取为0.1s,计算总时间为120s。其他控制收敛的参数根据计算经验进行相应调整。 图5给出发动机稳定工作时(110s)盘腔内的总温分布。由图中数据可知,盘腔内节点的温度沿径向向外升高,并且越是靠近盘腔外侧,节点温度升高的越明显。引起温度升高的主要原因是右侧高速旋转的涡轮盘对气流的加速作用。 盘腔出口体积流量如图6所示,随发动机进口压力的提升,流经盘腔的空气流量逐渐增加。盘腔内其典型节点的总压分布如图7所示。从计算结果中可以看出,冷却气流流过篦齿封严,压力降低。节点11到节点7之间流动,压力降低,总温升高。由于右侧旋转盘对气流的加速作用,节点7到4之间,冷却气流的总温和总压同时升高。同时,由于盘腔的加速作用有限,各点的压力相差不是很大。 Flowmaster将盘腔简化为“准二维”模型,通过将盘腔离散为多个小的部件来完成盘腔的仿真计算。经由一维计算,可以求得盘腔内不同径向位置的压力、温度、涡流强度等数据。该方案能够较好将盘腔融入一维网络系统,并且能够考虑盘腔几何外形以及盘腔内离心效应的影响。相对于三维数值仿真,该方案极大的减少了计算量。对于搭建完整的空气系统仿真方案,具有一定的指导意义。 航空发动机论文:航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 摘 要:随着科技的进步, 航空发动机的加工制造也日趋复杂。本文在分析某航空发动机锥形钣金件的拉伸特点的基础上对航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺进行了分析。 关键词:锥形钣金件拉伸成形;变形控制;工艺分析 航空发动机锥形钣金件的拉伸是拉伸成形的重点也是难点。在某型航空发动机制造的过程中所遇到的某一航空发动机锥形钣金件,其主材采用的是高温合金,材料的厚度为1±0.1mm,对拉伸成形的精度要求很高。根据设计要求,航空发动机锥形钣金件拉伸成形后最薄处板材的厚度减小量不得超过原材料厚度的10%。在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸后会导致锥形钣金件的型面变形较大,从而严重影响拉伸完成后的航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。为提高航空发动机锥形钣金件的拉伸效果,需要根据航空发动机锥形钣金件的拉伸特点使用新型的航空发动机锥形钣金件的拉伸加工工艺。 1.传统航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中所存在的问题 在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺中,航空发动机锥形钣金件的拉伸效果差的主要原因有以下几点: (1)由于航空发动机锥形钣金件的拉伸时所采用的板材在各批次之间的性能上有所差异,致使在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工时需要对每一批次的板材进行性能测试,测试出拉伸板材的压边力,而这一方式将会造成极大的材料浪费,也不利于提升航空发动机锥形钣金件的拉伸效率和拉伸精度。 (2)在航空发动机锥形钣金件的拉伸加工中,由于缺乏板材拉伸效果的研究从而无法对材料的塑性变形趋势进行模拟预测,从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸在拉伸加工中,容易导致航空发动机锥形钣金件的拉伸出现凸包、转接处出现滑移等缺陷,从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸后的型面精度出现超差影响航空发动机锥形钣金件的拉伸的使用。因此,在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工的过程中需要改进航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺,做好对于锥形钣金毛坯件拉伸工艺的优化,从拉伸操作、航空发动机锥形钣金件的拉伸模具结构的科学设计等方面入手,提高航空发动机锥形钣金件的拉伸质量。 2.某型号航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 某型号航空发动机锥形钣金件在进行拉伸工艺和拉伸模具设计时需要以航空发动机锥形钣金件的锥形相对高度、航空发动机锥形钣金件的相对锥顶直径和板材的厚度等稻葑魑基础。在航空发动机锥形钣金件的拉伸中,对于不同的锥形件需要采用不同的拉伸参数。根据锥度的不同可以将航空发动机锥形钣金件分为浅锥形件、中等深度锥形件和深度锥形件等多种形式,根据航空发动机锥形钣金件深度的不同需要设计出不同的拉伸工艺。某型号航空发动机锥形钣金件采用的锥度是26°,这一锥度的航空发动机锥形钣金件在拉伸的过程中存在着拉伸变形量较差、复弹度较大等的特点,针对这一特点在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用更大的压边力。此外,其在拉伸的过程中容易因航空发动机锥形钣金件的毛坯处于悬空的状态而导致拉伸失稳起皱等的缺陷,针对这一特性,在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用较大的压边力。 在对航空发动机锥形钣金件的毛坯进行设计时,需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯件设计成同心圆毛坯件。这是根据拉伸面料等面积变形的原理,加之对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时需要采用由内向外两方向进行双向进料拉伸,因此需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯料选择成同心圆毛坯件形式。 对于航空发动机锥形钣金件拉伸模具的设计时,航空发动机锥形钣金件的拉伸模具采用的是普通拉伸结构,在这普通的拉伸结构中加设了一些限制毛坯料活动的厚垫块以及一些限制毛坯料拉伸高度的限位块。航空发动机锥形钣金件的拉伸模具包含上模板、凹/凸模、压边圈等。在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时,第一阶段需要高度限制块用以对航空发动机锥形钣金件毛坯料拉伸高度的精确控制。完成了第一阶段的拉伸后,需要采用活动限制料厚垫块来保证航空发动机锥形钣金件的拉伸中毛坯料从外缘处顺利进料,从而完成对于航空发动机锥形钣金件直壁部分的拉伸,同时采用这一拉伸方式能够有效地避免航空发动机锥形钣金件转接处的滑移缺陷。 在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸工艺设计时,为了最大限度地做好对于航空发动机锥形钣金件毛坯料从内外径走料量的控制,避免在航空发动机锥形钣金件的转接R处拉伸过程中出现滑移而导致“双转接”痕迹问题,在航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的设计中需要加强对于毛坯料塑性变形量的精确控制。拉伸方案设计时采用一套模具两阶段的拉伸方案。在第一阶段首先采用较大的压边力用对毛坯料进行压死,避免毛坯料从外缘处走料,将航空发动机锥形钣金件在第一阶段的拉伸变形控制为翻边。航空发动机锥形钣金件的塑性变形依靠内孔变大来进料。在对航空发动机锥形钣金件毛坯料进行拉伸时第一阶段的塑性变形区都应当处于拉应力变形状态,处于拉应力变形状态有利于降低材料的复弹量,从而实现航空发动机锥形钣金件的拉伸精度的提升。对于航空发动机锥形钣金件第一次的拉伸高度确定为与转接R拉伸出时的量为宜。如超出这一拉伸量容易造成航空发动机锥形钣金件内孔拉伸塑性变形从而产生内孔拉裂的缺陷。航空发动机锥形钣金件毛坯料第二阶段的拉伸需要对航空发动机锥形钣金件的直壁部分进行拉伸,这一阶段的拉伸主要依靠的是毛坯料外部走料塑性变形,变形方式为拉伸。在这一阶段为了做好对于拉伸变形精度的控制,确保毛坯件的边缘为变形区,需要在毛坯料拉伸时增加限制料厚的活动限位板,将4块限位板均匀地放置于凹模的压边圈内。限位块宜采用与毛坯料相同的材质。通过上述两个阶段的拉伸将能够确保在航空发动机锥形钣金件的拉伸区并未失稳起皱的情况下使得材料能够从外缘区域顺利地进入到凹模区域,并最终完成对于航空发动机锥形钣金件的拉伸。新航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺核心是通过适当地添加活动限制控制块的方式来对航空发动机锥形钣金件的拉伸变形区的变形量与变形应力进行控制。通过此种航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的改进能够有效地对航空发动机锥形钣金件毛坯料的塑性变形进行精确地控制,提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。 结语 本文在分析航空发动机锥形钣金件的拉伸难点的基础上对如何通过工艺改进的方式提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度,确保航空发动机生产的顺利进行。 航空发动机论文:航空发动机试验中Pxi测试系统的应用 摘 要:文章对航空发动机试验中Pxi测试系统的实际应用情况进行详细分析和研究,根当前的实际情况,提升发动机各性能参数测试的准确性及有效性。 关键词:航空发动机;Pxi测试系统;应用;分析 在我国社会经济迅速发展的环境形势下,航空行业的整体发展势头也非常迅猛。在航空事业的发展过程中,其自身的质量以及安全稳定性能非常重要,不仅对行业事业整体发展有非常重要的影响,而且对人们的出行安全也提供了良好的保障。航空发动机作为飞行器的心脏,亦是其最主要的部分,其性能能够直接对飞行器的品质起到决定性作用。地面试车台进行的航空发动机性能、功能试验的准确性、可靠性,是保障发动机安全稳定性的有力基础。 1 Pxi测试系统 1987年,VXI诞生,其IEEE1014-1987在当时可以说是非常先进的PC总线,在某种程度上,加速了全球PC工业的整体发展。在当前社会经济不断快速发展的形势下,各个领域都取得了良好的成效,PC工业的发展也同样取得了进步。在实际操作过程中,可以看出,在PC插卡的基础上,这种数据采集板形势在经过不断的发展和改革创新形势下,已经发展为PCI总线的模块化自动测试设备系统,成为一种全新的测试平台标准。这种仪器系统在实际操作过程中,可以说是PCI扩展的一种通用性测试系统总线,不仅能够保证自动化系统在日常操作过程中的稳定性和坚固性,而且能够减少成本。 经过一段时期的发展,Pxi技术逐渐成为自动化测试以及控制的主流平台之一,Pxi测试技术不仅拥有高通道数据采集,而且能够将测试信号进行切实有效的混合,这样不仅能够从根本上保证试验效果的准确性和有效性,而且能够将其自身的应用效果充分发挥出来[1]。Pxi技术可以说是国防以及航空航天测控应用当中非常重要的主导技术之一。对各类测控设备的数字化、智能化以及综合化等科技水平的高要求,无形当中加速了高性能Pxi测控产品以及系统级的整体方案的创新。将计算机PCI总线扩展到仪器作为Pxi技术的整体发展思路,将PC以及与其相关的各个硬件自身的优势特点充分发挥出来。这样不仅能够满足航空航天在实际操作过程中的任何测试或者是系统的测量,而且能够实现未来自动化工业测试的发展趋势[2]。 2 Pxi技术在实际应用过程中的优势特点 2.1 机械性能良好 Pxi技术在实际应用过程中,为了将其自身的作用尽可能发挥出来,在实际操作过程中,将PC技术、仪器技术以及欧卡机械规范进行有效的结合,这样不仅能够具备软件的整体运行标准,而且能够保证数据在传输过程中的速度和效率,尽可能保证系统开发的时间被有效缩短。Pxi测试系统在实际应用过程中,能够从根本上有利于系统升级的模块化设计和处理,在无形当中增加了特殊冷却以及相对应的环境要求,提供了两种与标准PCI系统相互操作的方法。这样不仅能够保证其自身在实际操作过程中的稳定性和有效性,而且能够尽可能集中冷却和电磁兼容性能[3]。另外,Pxi测试系统在自身的操作过程中,其自身所需要投入的成本比较低,有利于集成,其自身的灵活性也比较良好,所以优势特点比较多,有利于维护系统工作寿命期限内的成本。 2.2 电气性能良好 Pxi测试系统实际应用过程中,可以说是保持了基本上PCI总线的所有优点,同时增加了一个100MHz差分系统时钟、差分信号和差分星形触发,来满足高级定时和同步的需要。在实际操作过程中,其自身具有一定的公共触发线、星形触发总线、以及本地总线等等,这些总线不仅能够在实际操作过程中,对其起到良好的辅助性作用,而且能够促使其自身的电气性能达到良好的标准。另外,高性能的I/O曹位很多,具有即插即用仪器的驱动程序在实际应用过程中,能够尽可能满足定时的准确性和有效性,并且能够实现同步旁带通讯的整体需求。不仅能够从根本上符合工业环境应用的整体坚固设计要求,而且能够将其自身的影响和作用充分发挥出来[4]。 3 Pxi测试系统在航空发动机试验中的应用 3.1 航空发动机试验测试参数 在航空发动机试验的过程中,将Pxi测试系统应用其中,不仅能够从根本上提高测试结果的有效性,而且能够保证对其进行科学合理的测试。航空发动机试验测试参数主要包括稳态数据采集系统和动态数据采集系统两个方面。首先,对直流电压与交流电压之间的有效值信号进行测试,比如直流为正负极10V,变流为36V,交流就是115V。其次,对电阻值参数进行测试,比如利用电缆来对电阻进行识别,对电阻的绝缘性、导通性等等,就要详细分析和研究。另外,对于频率信号也要进行相对应的试验测试,比如交流电源自身的频率、基准信号等等,这些都是在试验测试过程中非常重要的参数,能够直接对航空发动机试验起到一定的影响和作用。时序信号也是试验测试参数当中必不可少的一项重要部分,比如一些起动信号、停车时间等等,这些都能够提供非常重要的参数作为依据。 3.2 Pxi模块 温度采集:温度参数采集一般选用采用SCXI1503(16通道采集输出,用于普通热电阻温度采集)以及SCXI1112(8通道采集输出,用于热电偶温度采集)采集。 转速采集:一般采用SCXI1126(8通道采集输出)进行采集。 压力采集:压力参数一般采用SCXI-1102B(32通道模拟量采集变换)配合压力变送器使用。 电压、电流采集: SCXI-1102B(32通道模拟量拟量采集输出)配合电量、电压变送器使用。 配置windows操作系统的嵌入式Pxi控制器专为满足测试、测量和控制系统的苛刻要求而设计。它们配备的最新处理器选件被安放在专门设计的坚固结构中,适合在宽广温度范围以及高冲击和振动环境中运作。最佳CPU性能、坚固结构、高可靠性和长期可用性的结合让Pxi嵌入式控制器成为适合Pxi系统的理想控制选件。通过SCXI信号调理对结合Pxi采集器对频率信号进行测量。 4 结束语 综上所述,在对航空发动机进行试验分析和研究的时候,将Pxi测试系统科学合理的应用其中,不仅能够从根本上对其进行科学合理的测试分析,而且能够保证测试结果的有效性和准确性,并能够保证测试系统的高可靠性及长期可用性。 作者简介:徐杰明,男,汉族,本科。 航空发动机论文:航空发动机机匣类零件的变形控制研究 摘 要:航空发动机和燃气轮机已被我国列入十三五重大专项,航空制造业的发展对我国建设强大的国防具有重大意义。机匣类零件作为航空发动机的重要组成部分,起到了包容、承力、连接的重要作用,其加工技术也是航空零部件制造中的一个难点。本文主要研究了航空发动机机匣类零件的加工制造,阐述了机匣类零件的加工难点和易产生的问题,结合了生产科研实践,着重研究并探讨了几种机匣类零件变形控制的方法。 关键词:航空发动机;机械加工;机匣类零件;变形控制 一、航空发动机机匣简介 航空发动机被誉为现代工业制造业皇冠上的明珠,其生产制造覆盖材料、冶金、机械加工、热处理、特种工艺等多项技术领域,是一个国家工业水平的体现,被誉为“国之重器”。航空发动机由进气道,低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷口等几大单元体组成。其中压气机、燃烧室、涡轮等核心部件又由机匣壳体、内环零件和叶片组成。机匣零件作为航空发动机上的重要零件,为整个发动机提供了一个封闭的空间,保证气流顺利进入,被压缩升压、充分燃烧、膨胀做功、排出后形成推力。机匣将航空发动机各个单元进行连接,形成整机;为控制系统、燃油系统、传动系统等搭建了一个互相连接的整体。航空发动机机匣按照结构可以分为整体机匣、对开机匣、异形机匣、附件机匣、带有整流直板的机匣几大类。机匣根据其使用部位不同,所用材料也不同,压气机部分工作温度较低,一般采用钛合金,涡轮部分由于气体经过燃烧室后温度大幅升高,一般采用高温合金进行制造。 二、航空发动机机匣制造难点 随着航空发动机设计的不断优化和使用指标的不断提高,新一代的航空发动机越来越追求高推重比和低油耗。这就要求各级零部件的重量尽可能的轻。故机匣类零件的壁厚一般都在1.5mm~3mm之间,而机匣类零件的直径大都在600mm~1000mm,属于大型薄壁类零件,因此在加工过程中极易产生变形,而且由于其使用功能的要求,往往具有复杂的构型和严格的尺寸及形位公差,在加工过程中不容易合格。同时航空发动机零件很多采用镍基高温合金制造,这种合金硬度高,不易加工,加之有时毛料余量大且不均匀,会在机加过程中产生大量的内应力,在后续的加工和存放过程中应力释放,导致零件变形,经常出现工序中检验合格但在精加工或最终检验时出现尺寸不合格的现象。 三、机匣类零件变形控制研究 1.增加去应力热处理工序 机匣类零件毛料多为圆环锻件,加工余量较大,原材料去除率往往高达80%以上,尤其是粗加工阶段,零件去除的余量是最多的,而粗加工要求尺寸精度较低,且采用的切削参数较大,刀具在切削时产生了大量的切削力,这就造成了零件内部产生了大量的内应力,而此时零件距离最终状态还有很多余量,零件刚性较好,这些内应力不能使零件产生变形,随着零件加工过程的深入,零件壁厚变得越来越薄,这时粗加工时产生的切削力逐渐释放出来而导致零件变形。因此,在粗加工之后,及时释放零件应力非常有必要。零件可以通过自然时效进行去应力,但是自然时效所需的周期很长,往往无法满足零件的生产进度。这时可以采取热处理的方式去消除零件的残余内应力。去应力热处理的温度较低,因此在整个热处理的过程中不会使金属组织发生相变,在零件的保温和逐渐冷却过程中,零件的内应力得到释放。去应力热处理之后,零件端面一般会产生1mm~1.5mm的变形,需要安排一道修基准工序将零件端面修平。值得注意的是,增加去应力热处理要充分考虑零件的变形量,否则零件变形过大,零件所剩加工余量小于零件的变形量会导致零件无法加工合格。 2.改进工装夹具 机匣类零件大多数为环形件,因此需要大量的车加工,在车床上典型的装夹方式有压紧,夹紧和涨紧。在进行粗车加工时零件往往采用四爪卡盘进行夹紧或涨紧,在精车加工中大多采用压紧的方式,相比较而言,压紧的方式不容易产生内力,因此从消除内应力的角度考虑,在半精加工中还是尽可能多地采用压紧的方式。对于高度100mm以上,直径800mm以上,最小壁厚2mm以下的大型薄壁机匣往往需要采用在夹具上增加辅助支撑的方式来减少零件的加工变形。辅助支撑块多需要采用橡胶材料,有一定的硬度但又不会挤伤零件表面。辅助支撑大多需要至少8点以上进行支撑,8个支撑块均匀地分布在零件的圆周方向上。在使用时需要注意的是支撑力不能过大,否则会使零件产生变形,效果适得其反,为保证辅助支撑力恰到好处,可以先用百分表找正零件圆周,然后使用限力扳手移动一个辅助支撑块至零件表面,当百分表指针刚要变化时记录限力扳手所用的力,这样在移动其他辅助支撑块时使用同样的力就能达到支撑零件且零件不变形的状态,增加辅助支撑可以机匣最“薄弱”的结构上增加强度,减少零件在加工过程中的震动,让刀等现象,有效减少了机匣的变形。 3.优化走刀路线和加工余量分配 优化车加工的走刀路线对提升零件变形控制有较大作用。对于加工余量较大和易变形的零件可以采取多层走刀,不要将所有余量一次去除。车加工零件轮廓时不要采取单独加工完成零件一侧表面后再进行另一侧加工的方式,而是应采用内外表面交替去除余量的方式进行加工。在加工两个相邻表面时可以采取相对,相背的方式进行加工。工程师在编制数控程序时不能单纯地考虑工人加工和测量的方便,还要从全局考虑零件所承受的切削力的状态来安排走刀路线,将机匣的变形控制在最小程度。 加工余量的分配在机匣加工中非常重要,好的余量分配可以使机匣的各个部分在整个加工过程中受力均匀,避免局部切削力过大而产生变形。零件的大部分余量去除都发生在粗车阶段,而粗车加工多采用普通机床设备进行加工,又要兼顾效率,所以粗车加工的型面设计地相对简单,但也要尽可能地接近零件最终轮廓表面以避免精加工余量过大,产生过多的切削力。还可以在粗车加工之后,精车加工之前加入半精车加工,将零件的轮廓形状加工出来。一般而言粗车留给半精车加工单边1mm~1.5mm余量,半精车留给精车单边0.5mm~1mm余量。 4.采用电化学加工去余量 电化学加工利用金属在电解液中的电化学阳极溶解去除金属表面材料。通过电化学加工去除余量的优点是没有切削力产生,因此零件不易产生变形和内应力。整个加工过程电极作为阴极,被加工零件作为阳极,工件和电极之间保持0.1mm~1mm的加工间隙,电解液不断以高速从间隙中流过,带走零件(阳极)溶解的产物,同时带走电流产生的热量。电化学加工加工范围较广,而且生产效率高,一般为传统机械加工的5~10倍。加工后的表面质量较好。电化学加工的精度低,多用于粗加工去余量,因其没有切削力,可以利用在薄壁机匣去余量加工,可有效消除由于切削力过大导致的机匣变形。该方法的缺点是设备资金投入较大,而且会产生污染,需要做好污染处理。 结语 机匣类零件变形控制是一个涉及到多种因素的复杂工程,需要从毛料材质、工艺路线、加工参数、零件装夹、热处理工艺等方面多重考虑。机匣变形的控制方法随着先进制造技术的不断发展也在不断增加和提升,无人干预加工,高速切削,新型刀具和更优化的数控编程方式的应用都能使得机匣的变形得到更好的控制。 航空发动机论文:某型号航空发动机轴承故障问题研究 摘 要:某航空发动机在生产过程中重复出现了轴承故障。为降低轴承的故障率,我们开展了对轴承故障问题的研究。将生产过程中常见轴承故障分为3类:轴承表面划伤、磕伤故障;轴承锈蚀故障;轴承试车后压坑、麻点故障。本文介绍这3类故障的形貌特点,为轴承故障的分析提供一定的思路;分析3类轴承故障产生的原因,针对性制定防护措施,达到降低轴承故障率的目标,减少经济损失,提高外场发动机使用可靠性。 关键词:航空发动机;轴承故障;防护措施 某航空发动机在生产过程中重复性地出现轴承故障问题。轴承故障问题的发生,既增加发动机的质量成本、带来因轴承报废造成的额外工作费用,又耽误了发动机的交付进度,降低发动机及轴承外场使用的可靠性。因此,有效降低轴承故障发生率非常重要。 1.常见轴承故障种类 将近些年生产过程中的轴承故障问题汇总梳理,根据轴承常见故障形貌特点将某航空发动机的轴承故障种类分为以下3类:轴承表面划伤、磕伤故障;轴承锈蚀故障;轴承试车后压坑、麻点故障。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障 轴承跑道出现异物拖动造成的规则性轴向长条划伤,一般伴有滚动体出现轴向旋转划伤出现,严重时具有一定深度。 (2)轴承锈蚀故障 轴承跑道、滚动体表面形成坑状锈蚀或面积较大的浅表性腐蚀,锈蚀故障形貌一般呈点状或片状。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障 轴承压坑故障形貌一般为圆形凹坑,有集中发生特性,会出现大压坑边缘有小压坑的现象;麻点故障形貌为黑色细小点状凹坑,直径一般在0.2mm以下,有扩散发生特性,表面抛修后成纵深形分支状扩散。 2.轴承故障原因分析 经过资料的查阅比对,结合发动机结构特点,分析3类轴承故障的原因。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障原因分析 某航空发动机的轴承一般采用分体轴承,在装配过程中合套,而由于轴承的游隙非常小,在轴承装配过程中滚棒没有收到位,会造成轴承划伤;在大组件装配过程中的同轴度未对正,会造成轴承划伤;在轴承测量过程中,一些表面尖锐的测具与轴承工作面接触时,会造成轴承工作面划伤;另外,在轴承装配、保管过程中,也有可能与外物接触、磕碰,会造成轴承表面磕伤。 (2)锈蚀故障原因分析 轴承材料属高碳钢,材料与水汽接触极易产生锈蚀现象,主要产生原因有如下两种。 ①日常轴承防锈管理存在问题。存放过程中轴承被空气氧化,产生锈蚀。 ②人手上汗液中含有水分与盐,在搬运或装配的过程中,若人手出汗或沾有非中性辅助材料时,接触轴承会发生电离反应,加速氧化作用,产生锈蚀。 轴承的锈蚀故障一般在夏天湿度大时较严重。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障原因分析 结合发动机结构特点,产生轴承压坑、麻点故障的原因主要有锈蚀和异物压伤。 ①锈蚀 当轴承发生锈蚀时,若未及时处理保持锈蚀状态,会导致锈蚀加深,形成麻点故障;若轻微锈蚀的轴承继续工作也会导致锈蚀处扩散形成麻点故障,一般此类麻点向轴承基体方向有较深的纵向延展。 ②异物压伤 某型号航空发动机由于滑油系统的特点,可能在滑油系统中存在黑色异物,导致轴承工作时被压伤。黑色异物来源分为以下6类。 (a)封严面磨损掉落 某型号航空发动机封严结构大部分采用的是空气封严,密封面为蜂窝或涂层,在工作中存在磨损脱落现象。蜂窝表面由电火花加工形成,存在金属材料融化后形成的颗粒与金属氧化物;涂层为金属或金属化合物粉末构成,磨损掉落后的脱落物硬度较高。 (b)空气系统的异物 某型号航空发动机的部分空气系统机件,如导向叶片,在加工过程中使用吹沙工艺,砂粒容易形成残留。 (c)涂层加工过程切屑残留 为保证封严环的同轴度,三支点、五支点轴承封严环为组合后加工,加工时虽然采取了一定的保护措施,但由于结构限制,涂层切屑易残留在滑油腔中。 (d)导管中存在砂粒 导管加工过程折弯时采取填充物方式保持导管材料延展不产生局部凹下。12mm以下直径的导管采用灌入松香的方式,12mm以上直径的导管采用灌入砂子的方式。灌入砂子的导管在管路折弯后形成了部分区域有静电吸附作用,吸附少量沙子。导管加工完成后被静电吸附的沙子不易清除,进入滑油系统会造成轴承压伤。在管路与接头焊接后表面焊道处理时,采用砂纸打磨的方式也很容易造成砂纸中的金刚砂残留,而这部分金刚砂表面含有粘接剂,很难清除,容易造成管路内含有砂粒。 (e)机件内壁表面氧化物脱落也会造成滑油系统出现异物。 (f)轴承等机件存放、运输或装配过程中,有微小多余物掉落或空气中的大颗粒物吸附在机件表面,未及时清除。 3.轴承防护措施的制定 根据故障产生的原因,针对轴承表面划伤、磕伤故障,轴承锈蚀故障和轴承试车后压坑、麻点故障进行了相关控制工作。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障防护 为避免轴承表面划伤、磕伤故障的发生,在装配流程及轴承检测上尽量减少拆、合套的过程。对员工进行实际操作培训,提高员工轴承装配经验。在装配合套的过程中遇到卡滞情况不强行装配,将轴承轻轻旋转,使轴承内外套趋于平行,减少轴承的损伤程度;在轴承装配时,采用润滑脂将滚棒收起到位,避免装配过程中滚棒卡伤轴承;上部装配的部件与下部发动机均要用水平尺确定水平状态,在轴承将要接触时,下落速度要慢,采用手动吊装滑轮,便于明显感知装配状态。 将与轴承配合的工装材料更换为环氧树脂,避免与轴承接触时划伤轴承。派制专用工装,专人管理轴承及与轴承相关的工装。 (2)轴承锈蚀故障防护 日常轴承采取真空包装存放,避免原始包装不能完全实现与空气隔离。真空包装困难的已装配在组件上的轴承油封后尽量采取塑料袋包装,并放置防潮砂,确保小环境的空气干燥。在组件上放置时间较长的组件规定半年为期限,超过半年则将轴承分解进行油封管理。 轴承操作过程中,工人必须带防汗的一次性绢布手套,有效地防护手上汗液对轴承的影响,同时一次性手套的使用还可以有效的避免二次污染。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障防护 加强对轴承锈蚀的防护,发现轴承出现锈蚀后及时处理,避免锈蚀扩大形成麻点故障。 控制滑油系统清洁度,加强对油品清洁度等级的控制;对涉及轴承腔及滑油系统流路的机件进行充分冲洗,将残留在成附件壳体死腔内的机加残留金属屑冲洗干净;在装配或装配后运输发动机过程中,用堵头、堵盖或防尘罩隔离发动机与外界环境,避免在发动机试车过程中,有残留金属屑、沙粒等异物进入轴承腔内。 结语 对近些年生产过程中某航空发动机轴承故障问题的汇总梳理,明确了其常见的轴承故障种类。通过轴承故障原因分析,从轴承的入厂、存放、装配、运输和与轴承故障问题相关机件的清洗环节入手,针对性提出对策,进行某航空发动机轴承故障发生的防控。一方面,这些对策可为其他型号航空发动机的轴承故障防控做参考;另一方面,我们也要认知到,@些措施并不能全面杜绝某型号航空发动机轴承故障的发生,针对某型号航空发动机轴承故障防控措施仍然需要认真研究,任重而道远。 航空发动机论文:浅析民用航空发动机维护机制优化策略 摘 要:随着我国经济的快速发展,航空领域也得到很大的提升,但是随着科学技术的不断提高,我国民用航空发动机也存在很多问题,并且相关的工作人员也一直致力于其研究中。本文正是对当下民用航空发动机的维护机制问题进行了深入的分析,并对其存在的问题提出了相应的优化策略,期望可以维护我国民用航空发动机制的安全、提升民用航空发动机的水平、完善民用航空发动机的功能、以及降低民用航空发动机的安全隐患。 关键词:民用航空;发动机;维护机制 对于航空飞机而言,发动机一直以来都是飞行安全中最主要的影响因素之一,尤其是民用航空飞机,发动机起到至关重要的作用,对我国民用航空发动机的维护机制进行优化对航空事业的发展有着重要意义。不但可以提高工作人员的技术水平,还可以健全我国保养制度体系。因此,以下就是对我国民用航空发动机维护机制的优化进行的深入分析。 1 民用航空发动机需解决的维护机制问题 1.1 民用航空发动机维护保养机制不完善 我国民用航空发动机需解决的维护机制问题之一,就是民用航空发动机维护保养机制不健全[1]。主要体现在以下两个方面:一是沟通机制运行未得到完善,我国民用航空的沟通机制涉及到地勤人员、飞行人员、以及维修部门等岗位之间形成的沟通机制,并且就我国目前民用航空发动机的发展现状而言,保养机制的正常运行就会被影响,飞行员之间无法将发动机发生的问题及时地上报到维修人员处,更无法对其具体情况进行仔细的描述;二是维护保养制度过于片面,但维护保养制度对我国民用航空发动机的维护机制又具有很大的影响,尽管在民用航空发动机的维护机制中经常进行定期性的检查,但是由于片面的维护制度,维修人员的具体责任也无法进行明确,除此之外,由于维护保养制度不具有弹性,维修人员也无法进行有效的约束自制力,进而降低自身的工作积极性。 1.2 民用航空发动机的技术管理不到位 民用航空发动机维护机制最突出的问题是缺少相应的技术管理,在维护机制中,缺少相应的技术管理标准,没有明确规定应采用的维护技术。很多民用航空发动机的技术人员,技术水平相对较低,而且也没有实战经验,这就使得发动机的维修保养难度加大。在民用航空发动机的维护中,技术的支撑是其解决问题的重要保障[2]。虽然在民用航空发动机的维护管理中引进了一些技术,但从实际的运用效果来看,并没有起到有效的作用,这归结于民用航空发动机对相应的技术管理不到位造成的。 2 优化民用航空发动机维护机制的策略 2.1 构建有效的发动机维护保养机制 对于民用航空发动机的优化,一方面需要注重的是对维护机制的构建进行完善,在这一过程中,维修部门要加强与地勤、飞行等人员的沟通与联系,能够及时的发现发动机的问题。另一方面是发动机的保养,也是维护机制需重点关注的内容,不进行定期的保养,也会使得民用航空飞机出现运行的危险。所以,要对发动机进行定期的保养,定期的检查,完善民用航空发动机的维护保养机制。使得维修人员根据这一机制,开展有效的工作,提高自身的责任意识[3]。还能够根据这一机制进行合理的监管,更加强了民用航空发动的安全性能。 2.2 加强航空发动机的技术管理 在民用航空发动机维护机制的优化当中,技术的管理是其重要的内容,在发动机的维护中应创新发展一些新技术,为发动机的维护提供技术支持。这就需要相关的技术研发人员进行相应的技术研究,比如说新推出的发动机监控技术,这种技术实现了对发动机的的监控,以及发动机在运行过程中的监控[4]。对于发动机的维修人员,也应该进行相关的技术培训,提高其对于民用航空发动机维护机制的技术水平。更要加强对于技术的管理,通过技术的管理,制定相应的维护制度,相关的设备维护机制等等,在保障发动机应用维护机制的基础上,进行相关机制的保障。 3 结语 综上所述我们可以知道,优化我国民用航空发动机的维护机制可促进经济的快速发展,尽管我国的民用航空发动机的维护机制存在很多问题,如民用航空发动机维护保养机制不健全、民用航空发动机的技术管理不到位等,但只要可以完善有效的发动机维护保养机制、加强航空发动机的技术管理等,还是可以完善民用航空发动机的维护机制。既可以维护民用航空发动机的安全,又可以完善相关的共同机制,还可以提高飞机的飞行安全。 航空发动机论文:航空发动机轮盘参数化结构优化 摘要: 为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,对发动机转子轮盘进行参数化结构优化设计.研究辐板不同高度处厚度与轮盘径向破裂裕度的关系,以简化轮盘辐板优化方法.以周向破裂转速裕度为约束条件,体积最小为优化目标函数,利用Isight软件和有限元数值模拟方法研究轮盘盘心优化方法,并通过算例计算验证其正确性.结果表明:在满足s束条件的基础上,轮盘体积减小8.66%,最大等效应力减少10.4%.该方法可为航空发动机轮盘轻量化开发提供参考. 关键词: 航空发动机; 轮盘; 辐板厚度; 破裂裕度; 破裂转速; 等效应力; 约束; 体积 0引言 轮盘是航空发动机重要的安全关键件之一,在高转速、高温度、高压力的恶劣条件下工作.轮盘的转速一般都达到每分钟数千转到数万转,负责固定叶片的轮盘除要承受自身的离心力外还要承受叶片的巨大离心载荷.由于叶片和轮盘的离心载荷很大,需要较大的盘心承受,所以轮盘设计得比较重.以高压涡轮为例,其单盘的质量能占到整个高压涡轮部件总质量的50%.由于涡轮盘质量巨大,其一旦破坏,产生的高能碎块是任何机匣都无法包容的,因此为保证涡轮盘的可靠性,其设计也不得不保守.随着优化技术的发展以及市场对产品效率的要求越来越高,对轮盘的轻质化设计需求也越强烈.早期国内有开展整体叶盘的设计研究[13],随着焊接技术和材料研究的发展[45],轻质化轮盘的优化方法又有双辐板轮盘设计的研究方向[69],但国内实际工程应用,依然是单辐板为主要设计形式.榫槽形状的优化也是轮盘优化的一种有效途径[10].考虑到多辐板涡轮盘的加工制造存在较高的技术要求,基于国内现有的成熟加工能力,本文从工程应用的角度考虑,对分体盘盘体寻求一种简洁、高效的优化设计方法. 1轮盘结构优化设计思路 轮盘破裂对发动机的破坏程度极其严重,而且是非包容性的.为防止轮盘破裂,轮盘的优化设计以轮盘的破裂转速储备裕度为限制条件.对于高速旋转的轮盘而言,径向破裂裕度和周向破裂裕度是轮盘安全性的2个重要指标. 径向破裂裕度最薄弱的区域为辐板,因此当轮盘的径向破裂转速有一定的裕度时,可以适当减薄辐板位置的厚度,通过降低径向破裂转速的裕度达到减重的目的.根据周向破裂裕度的计算方法[1112]可知盘心和辐板为周向破裂裕度的计算区域,而盘心是承载周向载荷的重要区域,因此,对轮盘的优化考虑采取2步:第一步对辐板优化,第二步对盘心优化. 以轮盘的破裂裕度为约束条件,优化轮盘设计.破裂转速的计算方法采用常用的平均应力法和有限元方法.破裂转速储备裕度的计算公式[1112]为Mburst=mσUTSσAVGTan式中:m为材料利用系数;σUTS为平均工作温度下的材料强度极限;σAVGTan为平均周向应力或平均径向应力. 2轮盘辐板优化 2.1幅板各高度处厚度变化交互影响研究 辐板的径向载荷主要由喉部以上结构的离心力产生,辐板自重对辐板的径向载荷影响较小,假定辐板某个高度处的厚度只对此高度处的径向破裂储备有影响,由于厚度变化而导致的离心载荷变化可以忽略,辐板各高度处的厚度对其他高度处的平均径向应力的影响可以忽略不计,幅板各高度处厚度变化无交互影响.轮盘辐板的A~D位置见图1,通过HyperMesh的Morph功能,逐渐减少辐板高度A处的厚度,计算轮盘辐板B,C和D处的径向破裂裕度,见图2.从图2可以看出,轮盘高度A处的厚度变化对B,C,D处的径向破裂储备影响非常小,因此可以认为对于径向破裂裕度,幅板A高度处厚度变化对B,C,D高度处无交互影响. 2.2辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系 在轮盘的辐板上选取不同高度为handle 1,handle 2,handle 3,handle 4,handle,5和handle6 等多处截面,见图3.以每个截面高度处的辐板厚度为参变量,计算每个截面高度不同厚度的径向破裂转速储备.以辐板厚度的减少量为横坐标,较蚱屏言6任纵坐标绘制曲线,可以得到各处辐板厚度减少值与对应高度的径向破裂裕度关系.进而拟合辐板优化的曲线见图4. 由图4可知,在辐板区域范围,对应高度处的厚度变化与径向破裂裕度近似成线性关系为f(x)=ax+b (1)在辐板喉部,厚度参数变化与径向破裂裕度的线性关系匹配度较高;在接近盘心的部位,厚度参数变化与径向破裂裕度的拟合曲线为多段折线线性关系,例如handle 7处的辐板优化拟合曲线不再是一条直线.然而,轮盘的最小径向破裂裕度发生的位置是辐板的喉部位置,这个位置的辐板厚度最小,因此轮盘辐板的优化可以采用线性公式. 2.3辐板优化算例 以某轮盘为算例,辐板优化步骤如下. (1)基于HyperMesh网格模型,开展参数化建模.该方法在网格变化的同时,温度场随之变化,可减少温度场的反复迭代和反复分网过程. (2)研究辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系,获取优化拟合曲线. (3)基于ANSYS环境进行有限元计算和后处理分析. 优化设计流程见图5.对轮盘原设计结构进行有限元建模,采用带中节点的四边形单元SOLID183.模型中的几何形状和载荷条件满足轴对称条件的位置采用轴对称单元,榫接位置采用带厚度的平面应力单元.边界条件约束辐板右侧,见图6.轮盘温度分布范围为450~500 ℃,呈径向梯度分布,见图7.转子叶片位置采用质量单元MASS21模拟叶片离心力. 轮盘的材料为FGH96合金[13],密度ρ=8.32×103 kg/m3,泊松比为0.311. 在轮盘辐板不同高度位置,通过改变各位置的参数值,计算轮盘的各点平均径向应力与径向破裂裕度.根据辐板优化的拟合方程,获取各高度处a和b的值,见表1. 径向破裂储备目标设为1.4,通过辐板优化的拟合方程,可以获得辐板各高度处的可减少厚度值.优化后的辐板模型见图8. 优化后辐板的最大等效应力水平相当,应力分布趋势相似,见图9和10.轮盘辐板优化前后的计算结果见表2. 优化后的轮盘体积减少6.77%,径向破裂裕度由1.540减少到1.400,满足优化设计约束条件.优化后,轮盘的周向破裂裕度未明显变化,与原始模型的周向破裂裕度相当. 3轮盘盘心优化 轮盘盘心是轮盘周向破裂裕度影响的重要因素.盘心优化流程见图11. 以盘心不同高度位置的厚度为参数,建立有限元模型.通过试验设计方法确定参数取值和样本点,变化盘心的几何形状进行仿真计算.以盘心的体积为优化目标,以盘心的周向破裂裕度为约束条件;通过Isight软件中的优化算法分析计算结果,获取优化的参数值;最后以优化参数值建立模型,完成有限元求解,验证优化参数的正确性. 4盘心优化算例 在优化后辐板模型的基础上开展盘心优化,以盘心厚度为参变量,见图12.参数P1~P6变化范围为-5~+5 mm,以周向破裂裕度大于1.297为限制条件,以体积最小值为优化目标. 通过试验设计确定样本点的值,采用HyperMesh的Morph功能生成有限元模型,完成各样本的有限元计算.根据各样本点有限元计算结果,在Isight软件中获取输入变量与输出变量的相关性.各变量对破裂裕度和体积的影响分别见图13和14.由此可以看出:P3对优化目标体积和约束条件破裂裕度影响比重都较大.在要保证约束条件的情况下减小体积,需要选择对约束条件不敏感、对优化目标影响大的参数,进行较大调整. 为较精确地找到全局最优点,采用多岛遗传算法[1415].多岛遗传算法是在传统遗传算法的基础上,基于群体分组的并行性遗传算法.多岛遗传算法将整体种群划分为若干子群,并将子群隔绝于不同的“岛屿”上,各个子群独立地进化,而非全部种群采用相同的进化机制,并且各个“岛屿”间以一定的时间间隔进行“迁移”,使各个“岛屿”间进行信息交换.多岛遗传算法能够有效地提高运算速度,并且若干独立进化的子群可提高整个种群的遗传多样性,回避传统遗传算法的早熟现象,有利于找到全局最优解. 通过多岛遗传优化算法,获取各变量的取值,建立盘心优化后的有限元模型.原始模型与优化完成后的模型对比见图15.模型优化前、后的应力云图对比见图16~19,计算结见表3.与原始模型相比,优化后模型的最大等效应力减少.由图18和19可知,优化前后方案轮盘周向破裂最大应力均发生在盘心位置.由图19和表3可知,优化后的轮盘最大周向应力为1 040 MPa,增加0.7%,周向破裂裕度满足大于1.297的约束条件.优化后的轮盘质量减少8.66%,径向破裂裕度由1.540减少到1.400,周向破裂裕度由1.299减少到1.297,满足约束条件. 由表3可知,盘心优化后模型的径向破裂裕度与辐板优化后模型的结果相同,均为1.400,盘心的形状改变未影响轮盘的径向破裂裕度,因此轮盘分步骤开展优化工作可行并高效. 5结论 本文以轮盘为研究对象,以轮盘厚度为参变量、破裂裕度为优化限制条件、体积为优化目标,研究轮盘的优化设计方法,得到以下结论. (1)对轮盘的优化可以采用辐板和盘心优化分步开展的方法,以减少优化参变量的个数和类型.本文仅选择厚度作为变量,优化方法高效、简单. (2)幅板各高度处厚度变化对其他高度处的径向破裂裕度无明显交互影响. (3)辐板的减重优化可按照线性拟合曲线,有利于简单、高效完成辐板优化设计,具有一定通用性. (4)辐板厚度的变化对轮盘的周向破裂裕度无明显影响. (5)盘心的优化设计并未影响轮盘承担径向破裂载荷的能力. (6)在满足设计目标的基础上,经过参数化优化,轮盘体积减小8.66%,最大等效应力减少10.4%. 该优化方法对轮盘的结构设计具有借鉴意义.后续工作可以在优化后模型的基础上,使轮盘的轮廓过度点更加平滑,减少局部的应力集中,消除几何角点的高应力区域. 航空发动机论文:航空发动机叶片工时定额测算方法分析 摘 要:航空发动机是一个国家工业发展水平的重要体现。对比于一般的机械加工制造,航空零部件对机械加工的精度要求更高,避免因加工质量缺陷而影响航空发动机的使用质量和使用寿命。在航空发动机机械零部件的加工中尤其是在对叶片进行加工时为避免加工工序出现偏差,需要对发动机叶片的加工工序进行严格的测算。文章在分析工时定额特性的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新方法,从而实现对于航空发动机叶片工时定额的快速估算. 关键词:工时定额;SLFM;特征参数;航空发动机叶片 前言 航空发动机叶片加工是航空发动机制造中的重点也是难点。为做好对于航空发动机叶片的加工制造,在航空企业生产制造中需要依照航空发动机叶片工时定额的精确计算来规划布控企业管理规划、生产调度、成本控制等多个环节。通过合理的调度规划实现航空发动机叶片加工环节、加工结构的优化,从而确保航空发动机叶片生产高效、稳定的进行。在现今的航空发动机叶片的加工制造过程中,大量的使用现今的五轴数控加工设备,做好航空发动机叶片工时定额的计算从而实现对于数控加工设备的合理调配是航空发动机叶片正常生产的重要保证。 1 航空发动机叶片工时定额现状分析 在国内传统的航空发动机叶片工时定额中主要采用的是人工查表法,此种方法既不科学也不效率,随着计算机技术和先进制造技术的不断引入,新的航空发动机叶片工时定额方法(如计算机查表法、数模分析法、神经网络法以及混合法)被逐渐的引入到航空发动机叶片工时定额中,在为航空发动机叶片工时定额带来方便、高效的同时也存在着一些不足,以计算机查表法为例,其需要将航空发动机叶片工时定额的相关数据存储在数据库中,数据存储的量大且维护较为繁复,影响计算机查表法的应用效果。数学模型法在应用的过程中对于数学模型的建立和应用要求较高,不利于航空发动机叶片工时定额工作的顺利进行。而在现今广为使用的BP网络模型,在航空发动机叶片工时定额的计算、规划过程中存在着网络性差、容易陷入局部最小的局限性。为规避上述航空发动机叶片工时定额方法中所存在的缺陷,通过对航空发动机叶片工时定额计算过程中各主要影响因素进行分析的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新思路,通过将各影响航空发动机叶片工时定额计算的特征参数作为模型的网络输入,通过与航空发动机叶片工件相似、相匹配零件进行对比规划构建航空发动机叶片工时定额计算网络模型,通过对网络模型的输入数据进行归一化处理,从而实现了对于航空发动机叶片工时定额的准确计算和划定,保障了航空发动机叶片生产的顺利进行。 2 航空发动机叶片工时定额计算方法与网络模型的建立 2.1 航空发动机叶片工时计算方法 航空发动机叶片在生产的过程中具有种类繁多、加工精度要求高等的特点。在航空发动机叶片加工过程中需要在分析航空发动机叶片毛坯料材料、毛坯料尺寸大小以及航空发动机叶片的结构、所采用的加工方式等的特征参数。在采用数控加工方式来对航空发动机叶片工进行加工的过程中,对于航空发动机叶片工的加工特性可以对其按照相似原则不同种类的航空发动机叶片进行规划分类,并对航空发动机叶片加工时的各种代表因素作为特征参数,并航空发动机叶片数控加工时叶片的特征信息与工时信息等进行规划分类,并对这些特征信息进行建模计算以对航空发动机叶片的数控加工工时进行计算。 在对航空发动机叶片工时进行计算时,在对同类航空发动机叶片各影响数控加工工时的各类特征参数进行提取筛选归纳分析,将这些归纳后的参数作为航空发动机叶片工时定额模型的输入,将同类航空发动机叶片的工时定额作为输出完成对于航空发动机叶片工时定额计算网络模型的建立。对于一种全新的航空发动机叶片进行工时定额计算时,首先对航空发动机叶片中的各类特征参数进行识别,而后从数据加工的数据库中选用相似零件集来作为航空发动机叶片工时定额模型的训练样本来对网络模型进行训练,最后根据匹配最相似的航空发动机叶片网络模型来计算航空发动机叶片的工时。 2.2 建立航空发动机叶片工时影响因素体系 在对航空发动机叶片进行工时计算的过程中,要选取影响零件工时的主要因素来作为相应的特征参数完成航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在对相应特征参数数据库的建立时应当根据现有典型航空发动机叶片的外形结构参数、加工工艺参数等,对影响航空发动机叶片工时的各种参数进行提取并综合归纳,从而对航空发动机叶片工时定额过程中的各类参数如航空发动机叶片的种类、航空发动机叶片的截面形状、航空发动机叶片的减震结构形状、尖部形状、航空发动机叶片根部形状、叶片尺寸、航空发动机叶片的材料种类、航空发动机叶片毛坯料形式以及所采用的数控加工设备等的各种特征信息进行提取归纳。在上述几种航空发动机叶片特征参数的基础上完成对于航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在上述的航空发动机叶片的特征参数中,航空发动机叶片的种类表示的是航空发动机叶片的分类特征,根据航空发动机叶片用途的不同,不同种类的航空发动机叶片在结构和功用上具有较大的差异。对于航空发动机叶片的截面形式的不同可以分为等截面、变截面以及根据坐标点所建立起来的航空发动机叶片空间曲面等,这一参数与航空发动机叶片加工的工艺性具有极大的差异性。航空发动机叶片的结构形状表示的是航空发动机叶片加工面的形状和复杂程度的特征。此外,航空发动机叶片的材料对航空发动机叶片的加工具有极强的影响。 2.3 做好航空发动机叶片相似零件的检索匹配 完成了对于航空发动机叶片各种特征因素的提取和归纳后通过对现有航空发动机叶片进行相似度匹配以确定航空发动机叶片的相似性,并在此基础上完成航空发动机叶片工时定额的计算制定。通常来说,对于同种类的航空发动机叶片具有相似的航空发动机叶片加工特性。因此,在对航空发动机叶片进行相似度检测时首先需要选取航空发动机叶片种类相同的典型叶片,而后通过对其他几种航空发动机叶片的特征因素进行匹配,并完成两航空发动机叶片之间的相似度计算,得出两航空发动机叶片之间的相似度值,将相似度值按照降序进行排列。在相似度值的选取中需要设定一个阀值,小于这一阀值的航空发动机叶片相似度值将予以剔除,同时需要对航空发动机叶片的相似数据库进行充分的建立。 2.4 航空发动机叶片工时定额网络结构与精度分析 完成对于航空发动机叶片特征库建立的基础上,通过将航空发动机叶片中的各种特征参数变量输入到网络模型中得出所计算的航空发动机叶片工时定额,而后将这一航空发动机叶片工时定额值与BP网络模型进行相应的对比以验证航空发动机叶片工时定额的网络精度,从而对航空发动机叶片工时定额的结果进行优化。 3 结束语 航空发动机叶片工时定额是航空发动机叶片加工过程中的重点也是难点。本文在分析航空发动机叶片工时定额特点的基础上提出了基于SLFM模型的航空发动机叶片工时定额新方法,并与BP网络进行了对比验证以确定了此种航空发动机叶片工时定额方法的准确性。 航空发动机论文:航空发动机叶片碎片对增压舱安全防护的适航要求分析 摘 要:该文将根据运输类飞机适航标准介绍有关增压舱安全防护的适航条款,分别对增压舱结构防护、增压舱系统安全和增压舱释压的适航要求进行分析;然后再对美国联邦航空管理局颁布的有关非包容转子和增压舱咨询通告进行分析。 关键词:航空发动机 飞机增压舱 安全防护 1 增压舱结构防护的适航要求分析 非包容转子爆破飞出的部分碎片会击中飞机增压舱,良好的增压舱结构能后抵挡一些能量小的碎片。适航审定中对转子非包容性的关注要素应包括:飞机关键部件和系统的布局,处于转子碎片影响区域内的关键部件和系统的防护、隔离和备份,以及对转子碎片影响安全分析。因此,对增压舱结构防护的适航条款进行分析。 1.1 条款内容 (1)CCAR25.365(e):增压舱内部和外部的任何结构、组件或零件,如因其破坏而可能妨碍继续安全飞行和着陆时,则必须设计成能够承受在任何使用高度由于以下每一情况使任何舱室出现孔洞而引起的压力突降:发动机碎裂后发动机的一部分穿透了增压舱[1]。 (2)CCAR571(e)损伤容限(离散源)评定,在下列任一原因很可能造成结构损伤的情况下,飞机必须能够成功地完成该次飞行。①受到1.80 kg(4 磅)重的鸟的撞击,飞机与鸟沿着飞机飞行航迹的相对速度取海平面VC 或2 450 m(8 000英尺)0.85VC,两者中的较严重者;②风扇叶片的非包容性撞击;③发动机的非包容性破坏;④高能旋转机械的非包容性破坏[1]。 (3)CCAR25.903(d)(1):涡轮发动机的安装对于涡轮发动机的安装有下列规定:必须采取设计预防措施,能在一旦发动机转子损坏或发动机内起火烧穿发动机机匣时,对飞机的危害减至最小[1]。 1.2 条款的技术解释 (1)CCAR25.365(e)条款:该条款规定了在飞机增压舱发生突然释压时,增压舱的隔框、隔板或者地板等结构必须能够经受住由于压力突然下降而产生的载荷。民用飞机的增压过程比较缓慢,并且地板、隔板之间是相同的,各个隔舱之间没有压差,增压舱内部的结构不受压差载荷,只有外壁承受压差载荷。如果增压舱发生破损,则各个隔舱将会由于突然释压而产生压力差,这种压力差可能会破坏机身结构,进而影响飞行安全。 (2)CCAR571(e)条款:该条款通过(a)4lb鸟的撞击,(b)风扇叶片的非包容性破坏,(c)发动机的非包容性破坏,(d)高速旋转机械的非包容性破坏,对以上4种外来物的撞击进行评定,能够使飞机受上述4种损伤的状态下完成此次飞行。 (3)CCAR25.903(d)条款:该条款是要求飞C结构设计必须采用必要的预防措施,来防止因为非包容的转子失效等引起的危害,并对所有的区域进行保护。其目的是要求采用必要的预防措施,以确保动力装置安装的各部件功能安全正常。 2 增压舱设备系统的适航要求分析 非包容转子碎片飞出后有可能还会击中一些安装在增压舱内部的一些关键系统部件,如液压系统、飞机操控系统,这些系统的安全也直接影响着飞机的安全飞行。因此,对增压舱系统安全的适航条款进行分析。 2.1 条款内容 (1)CCAR25.1309(a)凡航空器适航标准对其功能有要求的设备、系统及安装,其设计必须保证在各种可预期的运行条件下能完成预定功能[1]。 (2)CCAR25.1309(b)飞机系统与有关部件的设计,在单独考虑以及与其他系统一同考虑的情况下,必须符合下列规定: ①发生任何妨碍飞机继续安全飞行与着陆的失效状态的概率为极不可能; ②发生任何降低飞机能力或机组处理不利运行条件能力的其他失效状态的概率为不可能[1]。 (3)CCAR25.1309 (d)必须通过分析,必要时通过适当的地面、飞行或模拟器试验,来表明符合本条(b)的规定。这种分析必须考虑下列情况: ①可能的失效模式,包括外界原因造成的故障和损坏; ②多重失效和失效未被检测出的概率; ③在各个飞行阶段和各种运行条件下,对飞机和乘员造成的后果; ④对机组的警告信号,所需的纠正动作,以及对故障的检测能力。 2.2 条款的技术解释 (1)25.1309(a)中的“各种可预期的运行条件”是指飞机可预期的所有运行条件,例如:高度条件、环境温度条件、飞行包线以及各种气象条件等。 (2)CCAR25.1309(b)是根据各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系提出的总的要求。FAA提出飞机系统及相关部件的设计,在考虑单独设计及与其他系统相关联设计时,必须满足以下规定: ①每种灾难性失效状态不可且不能由单个失效导致; ②每种危险性失效状态是极其微小的; ③重大性的失效状态是绝对不可能发生的。 (3)25.1309(d)规定在使用分析方法时,应采用适当的飞行、模拟器或地面试验验证各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系。若是灾难性失效状态无需试验来验证。该条款是为了保障有序且充分地对可见失效或其他事件对安全性的影响而提出的。 3 增压舱释压的适航要求分析 非包容转子碎片击破飞机蒙皮结构后,增压舱则会发生快速释压现象。飞机释压导致客舱内空气不足而威胁飞行人员的生理健康,因此,对有关增压舱释压方面的适航条款进行分析。 3.1 条款内容 CCAR25.841(a) 载人增压舱和隔舱必须有装备为飞机在最大使用高度的正常运行条件下保持不超过8 000英尺的座舱压力高度。 如申请25 000英尺以上的运行合格审定,飞机的设计必须使得在增压系统发生任何可能的失效情况后,乘员不会暴露于超过15 000英尺的座舱压力高度。 CCAR25.841(2):飞机必须设计成在发生任何未经表明是极不可能的失效情况而导致释压后不会使乘员经受超出下列座舱压力高度: (1) 7 620 m(25 000 英尺),超过2min;或 (2) 12 192 m(40 000 英尺),任何时段。 CCAR25.841(a)(3):在评估座舱释压情况时应考虑机身结构、发动机和系统的失效[1]。 3.2 条款的技术解释 CCAR25.841(a)(2):人可以承受的最大大气压力极限为海拔高度4 500 m,若在一定时间内,人所承受的压力超过该海拔高度,这会对人生理上造成伤害,甚至会出现生命危险。因此,本条(a)款要求飞机在正常运行时,增压座舱压力高度不应高于7 620 m超过2 min,或者任何时段座舱压力高度都不能超过12 192 m。(a)(2)中要求在所有能够引起增压客舱释压的故障中,对故障发生概率在1×10-9以上的情况进行释压分析,故障包括发动机非包容转子爆破、轮胎爆裂等。在应急下降分析时,不仅要考虑动力损失,还要考虑发动机损坏造成的其他影响,如供气量减少和发动机液压动力的丢失。 4 有关非包容转子和增压舱的咨询通告的分析 由于非包容转子爆破的事故原因很多,所以对所有失效的可能的预防很难,同时也很难对所有的区域进行防护。适航规章33部中33.75b中要求不能出现转子爆破碎片击穿机匣的事故,但由于当前制造和材料本身等原因,以及发动机转子叶片长期在恶劣环境下工作,使得发动机叶片断裂和老化问题不可避免。法规中规定,必须采取设计预防措施,使得非包容爆破事故对飞机的危害降至最低[2]。但飞机的结构非常复杂且部件较多,因此适航规章中要求对飞机的重要部件要进行隔离、防护或者备份处理。 咨询通告AC20-128A对于小碎片的要求:小碎片的尺寸大小为转子叶片末端的一半[2]。根据维修经验,只有少数的非包容小碎片能够击穿增压舱蒙皮,大多数小碎片都不能穿透增压舱。对要防护的部件和系统,首先要对小碎片能够影响的区域进行安全性分析,根据分析的结果进行相应的防护。 AC20-128A中对增压舱的要求:对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机,发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明,由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速泄压率和相关舱的压力泄漏率能够满足紧急降落,其间不能让机组人员和乘客失去工作能力,机组人员启动紧急降落系统的反应时间为17 s。 咨询通告AC25-20中要求[3]:发动机转子爆破、发动机风扇失效爆裂、非包容发动机叶片失效等离散源对压力容器(增压座舱)的损伤,应通过分析证明对增压的影响。基于使用经验,应考虑发动机在巡航高度推力完全丧失下,飞机的释压相关情况。 咨询通告AC25-20在释压后应急下降中指出[3]:飞机增压客舱开始释压和飞机开始应急下降之间有一段机组人员的反应时间,该反应时间主要分为机组人员意识到释压时间和氧气面罩插管的时间。根据飞机机组人员在应急状态下的模拟时间的平均值为17 s,这17 s时间代表了75%的机组人员反应时间;而飞机在安装面罩的5 s内开始应急下降。也就是说,飞机从释压起到飞机开始应急下降的时间需要22 s。 5 结语 通过分析适航条款和相关咨询通告,结果如下: (1)对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机,发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明,由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速释压率和相关舱的压力释压率能够满足紧急降落,其间不能让机组人员和乘客失去工作能力。 (2)CCAR25.841中要求w机释压后,座舱压力高度大于7 620 m时不能超过2 min。 (3)飞行驾驶人员的反应时间分为:17 s的机组人员意识到释压时间和5 s的氧气面罩插管的时间,即飞机从释压开始到飞机正式应急下降的时间需要22 s的反应时间。
工业分析技术论文: 工业无损害检测技术特征分析论文 摘要:本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术,分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。 (3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强,类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料,因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外,无需做特别的分析处理,采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。公务员之家 近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显: (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。 (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。 (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。 (二)专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了国家级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 工业分析技术论文:工业建筑锅炉施工技术要点分析 摘要:锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,其包括多个子系统的施工,每一个子系统的施工质量都会影响到锅炉的施工质量。本文结合锅炉的安装,详细地介绍了锅炉施工技术要点,确保锅炉施工质量。 关键词:锅炉;施工;技术要点 0 引言 随着我国供暖事业的快速发展,锅炉的种类也日益增多,锅炉安装人员的施工技术、水平也在不断提高。但,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。如何在施工过程中确保施工质量,如何确定可行、技术先进、合理经济的施工方案,是值得施工人员高度重视的问题。 1 工程概况 本工程设计规模为4×300mW,1#、2#锅炉为B WB-1025/17.38-M 型,3#、4#锅炉为DG1025/18.2-Ⅱ15型,“W”火焰燃烧方式锅炉。采用双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统。在锅炉尾部竖井下设置两台三分仓容克式空气预热器。每炉配两台双室三电场电除尘器。 2 锅炉施工技术要点 施工方案以及施工技术的选择直接关系对锅炉的安装质量。为此,本为以B WB-1025/17.38-M 型锅炉的安装为例,对锅炉施工技术要点进行了分析。 2.1钢结构安装方案 2.1.1本体钢结构安装方案 锅炉本体钢架包括柱、梁、水平支撑、垂直支撑、炉顶钢架、平台扶梯等几部分,总重为2964.3t,其中炉顶钢架重480t,平台扶梯重200t。共24根柱,沿炉深方向共5排,编号为:F-G-H-J-K,沿炉宽方向共5列,编号为:1-2-3-4-5,炉宽方向F、H、J、K排柱各有5 根,G 排柱有4 根。其中F、G、H、J 列柱分四层供货,每层顶部标高分别为14m、28.6m、46m、61.5m,K排柱分两层供货,每层顶部标高分别为18.6m、36.2m。柱段与相应梁组成一安装层,除柱与柱、柱与主梁及垂直支撑间在现场用扭剪型高强螺栓连接外,其余梁及水平支撑现场焊接连接,立柱与基础通过柱底板、地脚螺栓连接。根据钢架结构特点,地面不进行组合,采用单件吊装方式。由炉前塔吊、炉后塔吊和M250履带吊同时吊装。在每层柱、主梁、垂直支撑安装完毕,验收合格后,才能进行下一层安装。在安装过程中,将需要预先存放的设备和组件预先就位。小梁、水平支撑、平台扶梯紧接着钢架安装进度依次安装,以方便施工,保证安全。 2.1.2 顶板梁安装方案 炉顶钢架共6件顶板大梁。F、J大梁各两件,与立柱间用高强螺栓连接,G、H大梁各一件,为上、下叠梁,G大梁重75t,H大梁重102t。第四层钢架验收合格后,方能吊装顶板大梁。F、J大梁吊装就位后,及时用初拧扳手紧固连接螺栓。G、H大梁地面进行组装,组装位置在锅炉右侧,与锅炉纵向中心线平行,大梁左侧朝炉后。由两塔吊抬吊就位,炉后塔吊抬吊大梁左侧,炉前塔吊抬吊大梁右侧。大梁安装好后及时连接各次梁,以保证整体结构的稳定性。不影响受热面大件吊装的次梁、吊杆梁随着受热面吊装进度安装。 2.2受热面安装方案 2.2.1省煤器 省煤器由进口集箱、蛇形管排、吊挂管、出口集箱组成。省煤器考虑单片吊装,地面将蛇形管和下部的散管组合在一起。省煤器进、出口集箱在地面组合成整根。省煤器蛇形管排和一级过热器管排一递一交叉安装,用250t 履带吊将管排吊至炉顶左侧包墙过热器的开口位置,用布置在炉顶的10t电动葫芦接住管排,由电动葫芦吊至安装位置。上段省煤器吊挂管在水平烟道顶棚(后)和省煤器上集箱就位后散管单根安装。吊挂管一过区域和一级过热器小组合安装。 2.2.2汽包 汽包直径Φ2 145×185mm,长21 600mm,材质SA-299。汽包安装标高为54 570mm,距离F 排钢架4 025mm。汽包用4 根M85×4 的吊杆悬吊在顶板梁下。汽包吊装之前,汽包的检查放线、内部装置的拆除、临时脚手架搭设等工作要完成,并将汽包4根M85的U型吊架临时固定在汽包上。汽包安装用2套200t的十.十滑轮组通过2台16t的卷扬机牵引水平抬吊汽包吊耳就位。2 套200t滑轮组的中心间距为8 400mm。汽包就位后穿吊杆销子,找正后固定。 2.2.3水冷壁 水冷壁Φ60×6.5mm,材质20G,管子节距75mm。前水分上下5 段、两侧分4 段、后水分6 段、延伸管分2段供货。除后水的2 根上集箱外,其余水冷壁集箱制造厂均和管排对接焊好。四侧水冷壁采用地面小组合方式组合安装。水冷壁组件由两台DBQ3000tm 塔吊双车抬吊竖立后,用炉后塔吊单车将组件从炉顶G、H间开口进入安装位置(顶梁96#两根、97#一根先不安装)。水冷壁刚性梁出厂件吊装,在水冷壁管排吊装前临时悬吊于附近的钢梁上。左、右水从上到下吊装,上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,将下段吊装就位悬挂于上段之下。前、后水先吊中段,再吊冷灰斗,最后吊上段组件。拱部燃烧区水冷壁组件,悬挂于36 200mm 的桁架梁下。冷灰斗吊装前先将水冷壁下集箱支撑托架就位找正,并固定牢靠,冷灰斗吊入后,下集箱放在托架上,冷灰斗上部也临时悬挂于36 200mm 的桁架梁下。上段水冷壁吊装前先将燃烧器预先存放好。前墙水冷壁上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。后墙水冷壁上段吊装时,从炉顶开口位置穿入后旋转90度,先临时悬挂于95#顶梁下,待两件后水上段悬挂完后,安装96#(两根)、97#顶梁,并完善后水吊杆梁,然后再将后水上段正式就位。找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。水冷壁管口对接完成并密封后,正式安装水冷壁刚性梁。 2.2.4包墙过热器 包墙过热器管Φ42×6mm(中隔墙上段为Φ51×7mm),材质25MnG,管子节距112.5mm。包墙集箱除前包、隔墙的上集箱外其余制造厂均和管排对接焊好。前包、隔墙上集箱各分两件供货。包墙过热器分10个组件,即左、右侧包墙,前、后包墙和隔墙各分左右两个组件,左、右延长墙。地面组合时,炉墙附件和吹灰器支架全部安装上。前后包墙过热器刚性梁出厂时在炉中心线处沿炉宽分为两段,侧包墙过热器上面三层刚性梁在前包墙处也分为两段,可以满足四侧包墙组合的需要。前包墙、左右包墙,后包墙须用三角架加固起吊,包墙由两台DBQ3000tm塔吊抬吊竖立后,脱掉桁架,组件由炉后塔吊从炉顶开口进入就位位置。其它的不用加固架,直接抬吊。左包墙从炉顶穿入后,先临时悬挂在103#顶梁下,留出后竖井受热面吊装通道,待省煤器管排、一级过热器、再热器水平管组吊装就位后,左侧包墙过热器再正式安装就位。吊装顺序:后包墙-左包墙-右包墙-隔墙-前包墙-左延伸墙-右延伸墙 3 结论 锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。锅炉施工中存在的类似问题,大多都是可以避免的。只要我们认真对待,抓好施工中各个环节的施工质量,定能交付满意工程。 工业分析技术论文:德\日\中机床工业相关技术专利分布比较分析 摘要:文章通过比较分析德国、日本和中国典型机床工业技术专利申请的数字分布状况,总结了德国、日本机床行业技术创新发展的成功经验及对中国机床技术创新发展的启示。 关键词:机床工业;专利申请公开;技术创新;数控机床 机床工业是一个国家装备工业的核心,它的行业创新实力和技术水平会影响国家整体工业的发展速度。一个国家行业技术专利数量的变化在一定程度上可以用来确认和跟踪这个行业的技术创新活动发展轨迹,表现其行业技术创新的活跃性,反映一个国家的行业技术创新能力强弱。从不同角度比较分析德、日、中三国的机床技术专利数据,比较三个国家行业技术创新发展情况,分析行业技术优势产生的内导因素,找出我国机床工业技术发展中的缺陷,对现阶段的中国机床行业技术创新能力提高和机床工业的加速发展有着重要意义。 一、德国、日本、中国机床专利申请总量变化比较 分别在德国、日本、中国所建立的官方或国家专利数据库中,按照国际统一的专利分类方法IPC国际分类标准B23主分类项下,即:机床;未列入其它类的金属加工项下依年份检索发明专利数字,所得出机床技术集中出现的开端和总量统计值的变化发展趋势图如下: 60年代,德国机床工业就开始依靠着技术创新能力持续上升发展,起点要比日本早15年。然而,70年代末开始,德国在数控机床技术发展的浪潮中,却被日本迅速赶超。 70年代末, 日本善用引进技术、注重保留二次技术创新空间,抓住电脑数控技术引进机床控制的机遇,迅速提高了本国的机床数控技术水平,出现了大批新产品和新企业。日本数控机床产品利用功能优越、制作精良而价格便宜的中低档数控产品冲击市场,迅速占有世界市场份额。日本企业会针对客户的消费习惯和消费能力对产品进行相应的变化和更新。它们的技术创新围绕着市场需求转,是非常典型的应用型创新。 中国的机床工业技术发展在建国初期后的30年里几乎始终徘徊停留在传统老式的通用机床技术领域里。20世纪70年代西方发达的资本主义国家和日本数控机床发展大行其道,争先抢攻的时刻,我国的机床产业和与电子、微电子产业的技术结合领域可以说是一片空白。80年代直到90年代末开始,我国才开始有了数控机床技术的发端,但进步迟缓,整个行业的技术水平始终很低。这种状况持续到新世纪的开始才逐渐加速改善。 需要说明的是曲线图表中的日本机床发明专利公开申请总量上远远超出德国和中国。由于各国发明专利授理的具体标准存在不同之处,单从数量的比较上却并不一定能够绝对说明一个国家的机床技术水平。所以,在此我们仅使用三个国家专利申请量的浮动变化曲线来比较不同国家间机床技术变化发生的显著转变阶段,并不将总数上的巨大差异做为不同国家间技术水平高低比较的重要技术指标。 二、三个国家专利申请人均产出率的比较 德、日两国机床技术发展最鼎盛时期的就业人员数量和申请专利成果总产出量所得出的人均产出量情况如下: 首先是德国,上世纪的70年到80年代是德国机床创新量顶盛时期,以1975年初到1980年初这5年为例,当时德国机床工业的平均从业人数大约为70,000人,这个阶段出现的各类机床相关技术发明专利申请公开量大约为10,015件,人均产出率约为0.143。 日本在上世纪的90年代到达了机床技术创新的顶峰,从1990年初到1995年初,相关发明专利申请公开量达到了约71,245.00件,那个时期日本机床从业人员数量大约为3.8万人,人均创新产出率约为1.875。当然,并不能因为极高的人均创新产出率就说明日本机床技术水平大大超出其他国家,这也需要加入专利审查标准和最终授权率等决定专利质量的因素来综合考察,这一点在下文中会专门提及。 目前,我国的机床行业从业人数约是250,000人,就业数量为德国的3.6倍,日本的6.6倍。2004年初至2009年初从专利数量增长速度最快的时期,各类相关机床类发明专利申请总量为18,232件,人均发明产出率约为0.073。从比较数字看,我国现阶段人均发明产出率为德国机床工业发展顶峰时期的51%,为日本的3.9%,如此大的差距在一定程度上说明了我国技术创新力薄弱的问题。 三、机床技术专利申请来源分布比较 从总数上看,2006年我国的发明专利申请量就已位居世界第四位。但是,其中近半数发明申请却来自国外,尤其是我国产业技术领域的发明专利明显偏少。 具体到金属切削机床类技术,以2004年为例, 日本特许厅数据库中公布的B23类项下金切机床类发明专利申请数量为5,936件,根据多组数据的抽样统计,每100件发明专利申请中,非本国公民申请者的件数平均约为6到lo件。也就是说非本国居民的发明申请数量仅为约6%~10%;而同时期的国共有发明专利申请727件,其中,境外申请者的比例高达57%,单单日本一个国家就占有246件,德国占有78件,属于中国发明专利申请的总共只有约310件。 再来总体看中国国家知识产权局专利数据库中金切机床类公开的专利情况。截至2010年8月1日,国家专利局数据库中被公开的金切机床B23分类项下发明专利共计19,558项。其中,公开的发明专利为境外申请者的数量约为7,900件,平均占总量的40%左右。 四、专利申请质量的比较 由于在各个国家不尽相同的专利审查制度体系下作比较,所以不能够单用申请总量上的差别来衡量一个国家机床工业的技术水平,更需要综合专利申请质量指数。专利申请的质量可以主要从两方面来衡量,一是专利申请的有效发明数量,二是专利申请的种类结构。 首先是有效发明数量。发明专利的质量从某种程度上来说可以用申请的授权率,即有效发明数量来评估。 具体到机床类技术专利,首先看日本,由于日本的专利申请门槛较低,往往一个很小的技术改动,企业就会主张专利申请。与申请量相比, 日本的专利授权量上可能会大打折扣。根据多组随机抽样的统计数据, 日本机床类技术的有效发明授权率约平均为33%,也就是说每100项发明专利申请最后有将近2/3是被撤销或不能获得授权。因为日本专利数据库中授理的非本国居民机床技术方面的申请比率并不高,只有6%~10%,所以,可以说日本本国可以占有90%~94%的有效发明专利。 与发达国家相比,我国国内发明专利的质量有一定差距。截至到2011年3月底,在专利数据库中B23类机床技术总共可以检索到28,733项发明专利申请,被授权的发明专利为11,641件,平均授权率约为40.5%。单从总的机床技术发明专利授权率上看,我国的数字要比日本 高,但是联系到国家知识产权局每年授理的大量来自于非本国居民的发明申请成份,就会大大削弱我国本国所拥有的有效发明。例如,日本在我国的4,568项发明申请中就有2,436项是有效专利,授权率为53.3%;德国在我国的1,672项发明申请中获得了737项授权,授权率44%;美国的2,315项中有1,007件有效;台湾地区的755项发明申请中有304项有效;瑞典的550项申请中345件有效等等,这样将许多其他国家和地区的有效发明专利扣减出去,来自中国本土的有效发明就非常有限了。 然后,我们再来比较不同国家专利申请的种类结构。技术专利有两个主要类型:发明和实用新型。其中发明的技术含量高,其比率可反映企业自主创新的核心水平。而根据我国机床技术专利组成结构的对比情况,实用新型申请偏多,发明偏少,说明我国的创新活动强度较低。 具体到机床产业,我国这种结构上的欠缺则也非常明显,利用关键词检索的办法比较一下机床技术方面日本和中国数据库中的专利构成情况。 截至2010年9月12日,使用关键词“车床(卜一又)”在日本专利特许厅数据库中检索得出的结果是特许(发明)共23,607件,实用新案(实用新型)共1,071件,比率为22:1;同样是使用关键词“车床”在中国国家专利局数据库中检索得出的结果是发明共849件,实用新型共2,275件,比率为0.37:1。 中国国家知识产权局数据库中来自于国外的机床技术申请有95%上均为发明专利申请,实用新型申请比例通常很小。中国国内实用新型的申请量一直显著高于国外,而且差距逐年拉大,这说明了中国本土的创新成果质量不高,对核心技术没有突破。截至2010年8月1日,中国国家知识产权局专利数据库中所显示的金切类机床B23项下数据,除去授权给境外发明者的比率部分(约40%左右),可以得出发明专利授权给中国所有者的件数约为11,658件;实用新型约为25,203件(除去8.4%的境外所有者)。发明专利的比例为31.6%,也就是说国人申请100件关于机床方面技术类的专利,约有3l件为发明,69件为实用新型。 五、数控机床技术领域的外国企业在中国专利申请状况 在中国境内的金切机床技术发明申请数量上,日本公司排名第一。日本三菱、日立、东芝等几个公司是申请大户。以三菱和日立公司为例,截至20lo年8月1日,数据库中检索到的2,880项日本发明专利申请中,三菱集团公司拥有328项,日立公司拥有213项。德国的1,701项发明专利申请中,博世集团拥有133项,西门子集团公司49项。其它的从几十项到几项不等分布在各个中小企业手中。 由此可知,德国、日本企业除了拥有卓越的自主创新能力外,其对专利申请的认知态度已经非常普遍和成熟。他们十分重视把研制出来的技术申请和注册专利,使用专利保护制度作为保护海外市场的盾牌。 以上这些专利统计数字的差距说明了我国机床产业技术领域自主创新能力的欠缺,具有自主知识产权的关键性技术供给严重不足。而德国和日本则是另一番不同的局面。德国在60年代时,准确抓住了机床产品机电一体化的技术转变契机,利用本国基础不错的电子工业,快速进入了采用集成电路的机床数字程控时代。从集成电路控制到小型通用电子计算机控制系统,直到今天的微型计算机控制系统、计算机集成制造系统,德国数控机床产品一直保持技术革新领域的优先地位。日本机床工业的发展只经历了约十年的技术模仿和改进阶段。20世纪80年代初,日本抓住了机床数控技术发展的契机,全力投入和促进电子、计算机技术的发展,在微型计算机控制系统的机床技术开发领域同德国站在了同一起跑线上。 六、差异要点分析及可供选择的对策 上述对日本、德国和中国三个国家机床行业相关技术专利总量、质量、结构等各方面的比较分析中,我们可以看出中国的机床技术创新指标数据与德国和日本存在着很大的差距。总结德、日两个国家机床技术创新成功发展的以下要点,值得中国参考借鉴: (一)强大的政府引导和扶持作用 德、日这些发达国家之所以取得机床工业技术的发展成功,政府的策划、引导和扶持作用功不可没。随着科技的迅猛发展,信息、电子及计算机技术日渐融合,任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系、相互渗透,这使传统机械行业的技术发展呈现出多标准、多维度、多方向的发展态势。所以,在把握突破方向时,不能依靠各个企业单打独斗,需要一个国家政府扮演总指挥的角色,集中各方面力量对整个世界市场系统分析,审时度势。各企业、研究性机构和行业协会积极配合政府指令,大量投入、集中研究、预测最佳的发展可能、综合分析潜在的市场需求,制定周密的短期和中长期发展规划,并采取切实有效的措施扶持引导生产企业在某一个或某几个技术方面集中人力、财力、物力做技术攻坚,争取用本国自主创新的机床产品引领趋势、主导市场。 关于这个方面, 日本政府是成效卓著的榜样,系列资助补贴政策、适度的经济干预、适时的企业发展策略指导等都是日本机床工业成功腾飞的最有效的助推剂。日本政府在引领本国机床工业发展中真正做到了脉络清楚、层次明晰、阶段目标把握准确,顺利的将本国的机床企业推到了世界产业的领衔位置。像日本政府一样,往往抓对了方向,再集中所有力量攻坚,才能实现某项技术的突破式创新发展。 德国政府则一直特别重视机床工业的发展,讲求“实际”与“实效”,重视理论与实际相结合,基础科研与应用技术并重,订立机床精度标准,更新产品结构,在产品质量上精益求精。 近年来,我国政府也开始高度重视机床工业的重要性和战略地位,进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。例如,2006年的《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》、发改委的《数控机床发展专项规划》。然而,在这些粗线条的意见和规划下,如何进行具体的布置和实施,具体的检验标准又是什么,仍然需要思考和探索。 (二)注重创新技术力量的培养,为实现突破性创新储备人才 日本、德国两个国家在培养创新人才方面有相当多的可借鉴经验。从高校教育来讲,为了给制造业培养充足的人才, 日本从60年代就开始扩招收理工科学生数量,注重技能训练,培养实用型人才。而德国作为世界上最好的企学研合作典范之一,也有着非常突出的优势。企学研互相合作方面,德国最优秀的方面就是产业界所要的研究课题与大学等所致力的课题联系紧密,使得院校中的科研力量在大学教育中就能够充分的与实际产业开发需要相适配。 从企业人员培训方面讲, 日本企业非常重视通过内部培训提高职工素质,所有的企业都有自己的职工培训计划。培训内容包括学习先进的技术、生产产品的用途及国内外发展情况,有些让老职工传帮带,介绍经验。 德国机床企业则一直高度重视“人”的作用,将提高人员素质,特别是培养熟练的技术工人放在首位。在企业中,新工人必须经严格培训,合格后才能上岗。坚持师徒相传,使老员工的丰富经验得到充分发挥。 反观我国的情况,整个机床行业缺乏专家型人才、企业缺少技术纯熟的技师和工人,更加稀缺具备创新能力的高素质工程师。传统的机械行业积累人才的速度非常慢,一个机床技术工程师需要工作多年以后才能去负责其中一个部分的设计,而如果要培养出在整体融会贯通的基础上做改进创新的能力,则需要更多的时间和经验。我们的企业往往认为自己不是培训机构,不愿意在人员培训上增加企业的成本支出。这样就企业培训不投入、人员知识技能转换不衔接,根本无法保证人才产出的质和量。 (三)企业是机床行业技术创新的生力军,其创新投入比重非常高,拥有强大的技术创新能量 一个行业技术创新的主体必须是企业,企业是行业技术创新发展不可或缺的中坚力量。企业只有站在市场需求的最前沿,面对最实际的问题,有最现场的感受。同时,企业创新也在最大限度上缩短了技术成果转化的通道。 无论是以中、小机床企业为主流的德国机床业,还是拥有众多巨型集团公司的日本,其共同点就是:企业是这些国家最主要的创新成果产出来源。在德国,企学研工作系统结合,企业为技术研发提供大量资金,德国的高校和研究机构,有超过1/5的机床科研经费比例直接来自于企业委托,研究目标非常务实;在日本,几乎所有大一些的公司都有自己的技术开发研究机构,主要负责开发研究新产品、新技术和新工艺。企业研究机构在数量上要远远大于大学、国立和民营的研究机构,企业所拥有的研究人员数量比例占到总研究人员数量的一半以上。日本企业在研究开发方面的投入比重相当高,同时,为了促进企业的创新,充分挖掘技术人员的创新才能,企业不遗余力的想出各种激励和保障措施。 在中国却存在着机床企业技术创新角色的集体缺失状况。我们国家的情况是机床企业大而不强,普遍存在着重生产、轻科研的情况。企业技改部门或机构没有足够的科研能力,不能胜任有实质意义的研究开发工作,大多数的创新成果只及毛皮。多数企业对职务发明的激励力度不大,在创新环境和文化建设上,缺乏“敢冒风险,宽容失败”的创新氛围。 鉴于现阶段,我国企业自主创新能力的形成需要漫长的人才技术力量的积累,所以,要做真正有质量的技术创新,我们可以先借鉴德国的“企学研”合作模式,发挥校、企各自优势,大力推行科研单位创新成果资源和企业生产转化互补共享,推动机床企业技术创新能力提高。除此之外,企业和研究单位的这种你中有我,我中有你的合作模式,也为这一行业的技术人才培养做出了贡献。 (四)拥有素质过硬的机床功能部件生产企业,成熟的机床配套产业集群 机床的配套功能部件产业特征是小商品、大市场,数控机床许多高技术含量的部分,都凝结在配套产品中,一个国家机床关键功能部件的自配率决定着主机的技术水平。德国和日本的共同点就是都十分重视机床基础元部件产业的发展,企业专业化程度高,质量把关严格。在德国和日本,我们可以轻易列举出很多家全球著名的企业,它们从事制造与机床主机配套的基础零部件、刀具、数控系统等名牌产品,例如,德国FAG、INA的轴承;Heidenhain公司的光栅尺;Zeiss集团的光学仪器;德国西门子公司的数控系统更是全世界机床数控系统的主角。同样, 日本也拥有大批这样的著名企业,NTN公司的轴承;日本精工(NSK)的轴承和滚珠丝杠;日研工作所、大昭和精机的刀具;同西门子数控系统齐名的日本法那科数控系统等等。 在日本政府的引导下,其众多机床零部件企业形成配套产业集群,众家企业之间相互促进和带动,形成了产业技术创新发展的合力。日本机床功能部件的生产厂商主要集中在东京、大阪、奈良附近。而日本机床产值前20名的企业集中坐落在东京和名古屋附近,机床企业周围已经形成整了完善的零部件配套产业群,围绕在机床生产企业的周围,这种分工合作关系提高了日本数控机床行业的效率。一般来讲,机床制造商用于采购本国精密零部件的成本占机床总制造成本的10%~20%左右。这一点也在德国得到了淋漓尽致的体现,德国的机床配件企业规模不大,但专业化程度极高,分工明确、互相配套、各施所专、生产效率和质量都得到了最高水准的保证。从地理分布来看,德国的机床行业,西南部的巴登一符腾堡州拥有通快等行业巨头,占全国产值超过50%;首府斯图加特及周边地区共有110多家机床企业。 目前,中国企业的各类机床关键功能部件供应却严重依赖于国外配套。国产部件专业生产效率低、品种少、质量不稳定,仅能满足中低档数控机床的配套需要。中档以上数控系统和功能部件的自配率不到20%,其进口成本占制造成本的40%以上,导致整机产品的造价居高不下,我国国产中高档数控机床毫无价格竞争优势。 发展我国机床功能部件生产配套能力,首要解决的问题是促进机床功能零部件企业生产的专业化、标准化批量生产,控制质量,降低制造成本。然后是解决我国机床零部件企业生产规模小、布局分散、专业化分工程度低的问题。需要在国家政策扶持下集中规划引导产业链配套生产区域,扩大生产规模,形成配套生产的合力,结成产业集群,针对解决我国在机床工业的零部件产品制造上各个企业孤军作战,缺乏合作,都倾向追求生产制造的“大而全”、“小而全”,与专业化、现代化的大工业生产有较大距离的问题。 工业分析技术论文:工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用分析 摘 要:作为火灾危险性极高的化工、冶金等大型工业厂区,火灾自动报警系统是必要的消防安全设施。工业厂区建设规模逐渐巨大化,使得厂区火灾自动报警系统中火灾报警控制器设置数量众多。而火灾报警控制器是火灾自动报警系统综合联网网络上的重要节点,网络节点数量越多,组网越复杂,系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性越无法得到保障。探索优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,已成为现代工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用的新课题。 关键词:工业厂区;火灾自动报警系统;火灾报警控制器联网;技术应用 近年来,国家新建的工业厂区建设规模逐渐巨大化,大型工业厂区建设规模厂区占地面积达数十万平方米,更有甚者超出百万平米。工业厂区上下游工艺生产链的集中化建设、配套生产厂房或生产装置群建设、高效集中规模化产能输出、生产-仓储-物流一体化建设概念,都使得化工、冶金等现代化大型工业厂区实际使用的占地面积巨大。本文将结合典型的国内特大煤化工厂区实例,分析论述大型工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用,并提出优化建议。 1 大型工业厂区火灾自动报警系统设置概述 火灾自动报警系统是探测火灾早期特征、发出火灾报警信号,为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制和指示的消防系统。根据现行国家消防标准规范,工业厂区因其占地面积大、生产厂房或生产装置群分散、需O置自动灭火设备等特点,一般需要设置多台火灾报警控制器组成火灾自动报警系统的集中报警系统,当厂区内有两个及以上消防控制室时,应按照控制中心报警系统进行规划。 火灾自动报警系统的集中报警系统和控制中心报警系统,都需要由多台火灾报警控制器通过总线通讯联网组成。目前,国内外不同品牌的火灾报警控制器在联网形式、分级管理办法、通讯接口类型、与消防控制室图形显示装置信号传输等方面,都有不同的做法。不同品牌火灾报警控制器的做法优劣,直接影响火灾自动报警系统本身探测火灾早期特征、发出火灾报警信号、联动启动自动灭火设备等工作完成效率。这就对工业厂区火灾自动报警系统中,多台火灾报警控制器综合联网技术应用提出更高要求。 2 典型的国内特大煤化工厂区火灾自动报警系统综合联网实例 2.1 煤化工厂区概况 该煤化工厂区用地呈四边形,东西长约1400米,南北宽约1600米,占地面积超过220万平方米。厂区根据工艺流程及总图布置的原则和要求,将全厂按功能划分为以下五大区域:工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区。其中工艺生产装置区由10个主生产装置群构成,厂区内另设有生产指挥控制中心、自备电厂(含输煤栈桥)、净/污水厂、综合储罐区、大型聚烯烃自动化包装库房等。行政办公及生活服务区,含一栋地上9层、地下1层的一类高层办公楼,三栋5层的员工倒班宿舍和一栋3层的员工活动中心等人员密集场所。 2.2 煤化工厂区火灾自动报警系统类型及火灾报警控制器设置数量 该煤化工厂区火灾自动报警系统由28台火灾报警控制器组成控制中心类型的报警系统。全厂28台火灾报警控制器分散设置在工艺生产装置区(7台)、生产指挥控制中心(1台)、自备电厂(6台)、一处净水厂(1台)、一处污水处理厂(1台)、两处循环水站(2台)、化验站(1台)、综合储罐区(1台)、大型聚烯烃自动化包装库房(2台)、行政办公及生活服务区(6台)。火灾报警控制器采用RS-485通讯方式,按照环形布线形式连接通讯,形成环形总线通讯网络。 造成厂区火灾报警控制器数量众多的原因主要有: (1)部分工艺生产主装置区火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备总数和地址总数,均超过3200点。甚至部分生产区设备总数和地址总数已经上万,如自备电厂火灾报警控制器地址编码总数达到12600余点。使得单台火灾报警控制器设计容量无法满足实际需求,需增设控制器数量实现容量扩大。 (2)厂区占地面积过大,造成单台火灾报警控制器与最末端设备总线通讯距离达到产品理论上限。火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。环形信号总线的通讯距离一般可以达到2000m,不过需要将环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接。而该煤化工厂区装置群众多、火灾探测点和联动控制点分散交错,信号总线从厂区任何单台火灾报警控制器引出,都无法在2000m内完成环形链。 (3)业主方内部管理制度的制约。该煤化工厂工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区都有各自的属地管理责任单位。为了能清晰划分将来工厂运营生产期间各个属地管理责任单位的消防责任,工厂业主方要求根据不同的责任主体划分厂区邻近装置群或建(构)筑物的火灾报警区域。 2.3 煤化工厂区试生产期间火灾报警控制器组网及分级管理要求 根据该煤化工厂区众多火灾报警控制器的特点,结合现行国家规范,该厂提出了“集中报警、分区域控制消防设备”的火灾报警控制器管理要求。将生产指挥控制中心、行政办公及生活服务区内消防气防站和生产调度值班室的3台火灾报警控制器作为全厂集中报警控制器及各自责任区域控制器,其他25台分散在厂区的火灾报警控制器作为各自责任区域报警及控制的控制器。同时为保障应急状态下,火警及联动控制信号能准确无误的传输,在28台火灾报警控制器环形连接的基础上,又采取了各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”(即共两条联网线路,平常以地下敷设的传输线路为主,同时在地上敷设一条备用线路)冗余方式敷设。火灾报警控制器组网及分级管理要求示意图如图1所示。 火灾报警控制器分级管理说明: (1)生产指挥中心、生产调度值班室、消防气防站设置的火灾报警控制器为一级报警网络:可显示并接收全厂区28台火灾报警控制器报送的火灾报警信息和监控设备的运行状态及故障信息。一级报警网络中的火灾报警控制器可远程控制消防水泵(注:全厂区采用稳高压消防水系统,在净水厂区设立唯一消防水泵房)。 (2)各自责任区域报警及控制的控制器为二级报警网络:能够实现管辖范围内实时火灾的报警功能,监视管辖范围内的火情,自动喷水系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统、防排烟、防火卷帘等自动消防设备由区域报警控制器实现手动/自动启停。 2.4 煤化工厂区试生产期间消防控制室图形显示装置使用情况 消防控制室图形显示装置用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制,以及设备的图形化显示,与火灾报警控制器组成功能完备的图形化消防中心监控系统。消防控制室图形显示装置通过RS-232/RS-485方式进行通讯联网,接收、发送、显示火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备的异常信息及火灾报警控制器信息,从而实现火灾报警系统的远程监控。 因该煤化工厂区火灾自动报警系统十分庞大,全厂共28台火灾报警控制器同时在线工作,且根据火灾报警控制器组网特点和分级管理要求,该厂区共设置了3套消防控制室图形显示装置。分别设置于生产指挥中心、聚丙烯装置和聚乙烯装置的联合控制室、自备电厂集中控制室,该三处地点辐射的范围较均衡的把矩形厂区划分为三大片。3套消防控制室图形显示装置通过火灾报警控制器环形网络通讯,每套装置均能监控全厂区信息。 3 工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用优化建h 3.1 工业厂区生产装置群合理化布局 工业厂区生产装置群合理化布局,将极大的缩小厂区占地面积,减少火灾自动报警系统的点位数量,使得火灾自动报警系统综合联网更精简高效。 目前,国家未正式煤化工工程设计防火规范,该煤化工厂区项目前期设计依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008进行规划总体规划与工厂总平面布置。工厂总平面布置,应根据工厂的生产流程及各组成部分的功能要求、生产特点、火灾危险性,结合地形、风向、交通等条件,按功能分区布置。根据总平面布置的总体原则,占地面积最小化能缩短火灾自动报警系统总线通讯距离,减少火灾报警控制器数量。 煤化工厂区,火灾自动报警系统设置探测、报警点位的场所,主要集中在封闭厂房、各类控制室、变电站、机柜间、输配煤栈桥和转运站、卸储配煤筒仓、危险性大规模大的储罐区、特殊专利商设备、大型仓库、行政办公及生活服务区内的人员密集场所等。而很多室外塔器、室外钢结构框架和管廊、室外设备群、火炬、水塔、污废水池等,火灾自动报警系统设置的探测、报警点位很少或没有设置要求。在不影响工艺生产的前提下,调整有设置探测、报警点位的场所尽量集中相邻,其他无探测、报警点位的区域在外侧排布。针对设置探测、报警点位较多的原料煤和燃料煤的输配段、储运设施的可燃液体储罐和液化烃和液氨地上压力储罐、行政办公及生活服务区内的人员密集场所,在满足规范中防火间距的要求前提下,尽量避免长条形排布,以达到占地面积相对集中的目的。 3.2 火灾自动报警系统探测、报警点位的设置优化 通过优化火灾自动报警系统探测、报警点位的设置,能有效减少区域性火灾报警控制器的总线点位数量,进一步优化火灾自动报警系统综合联网网络上的控制器节点数量。 煤化工厂区部分区域可根据火灾危险性,采用可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等已有设施替代火灾自动报警系统的烟、温探测点。《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中,第8.12.1条的条文说明提出:“在石油化工企业的火灾危险场所设置火灾报警系统可及时发现和通报初期火灾,防止火灾蔓延和重大火灾事故的发生。火灾自动报警系统和火灾电话报警,以及可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均属于石油化工企业安全防范和消防监测的手段和设施,在系统设置、功能配置、联动控制等方面应有机结合,综合考虑,以增强安全防范和消防监测的效果。”该规范条文明确了除火灾自动报警系统和火灾电话报警,可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均可用作于消防监测的手段和设施。同时,火灾自动报警系统应设置的警报装置,可由生产区的扩音对讲系统兼作为警报装置。当重要的火灾危险场所应设置消防应急广播时,扩音对讲系统增设能切换至消防应急广播状态的功能即可。 3.3 火灾自动报警系统布线形式及通讯方式的优化 目前,常规的火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。树形的信号总线通讯距离一般可以达到1500m,如果在线路中间增加中继模块可以将信号通讯距离延长至3000m。环形的信号总线通讯距离一般可以达到2000m,不过需要注意环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接,即起点也是终点,所以其实际的通讯距离是树形总线的一半左右。因煤化工厂区属于高危厂区,环形的系统通讯,一方面是考虑到了火警信息的安全通讯,物理线路上总线的点位做到了双线路与火灾报警控制器连接。但是如果总线通讯接口的更新,也能做到物理单线路的最大化安全性,对加长单台火灾报警控制器的总线通讯距离的意义就非常大了。这里推荐选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之RS-485而言,基于CAN总线的分布式控制系统在以下两个方面对火灾自动报警系统综合联网具有明显的优越性: (1)CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通讯数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通讯实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通讯方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。 (2)CAN总线通过CAN控制器接口芯片两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。 火灾报警控制器如果能够采用CAN接口进行总线通讯,并选用树形布线形式,辅以信号增强的中继模块,将最大化保证通讯数据的实时性、可靠性,同时加长火灾报警控制器总线线路的通讯距离,以精减火灾自动报警系统综合联网网络中的火灾报警控制器数量。也可免去各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”的冗余布线形式,节省工厂投资。 3.4 火灾自动报警系统分级管理及消防控制室图形显示装置设置优化 根据现行国家规范要求,煤化工厂区生产区、公用工程及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施等火灾危险性场所应设置区域性火灾自动报警系统。设置两套及两套以上的区域性火灾自动报警系统宜通过网络集成为全厂性火灾自动报警系统。全厂性消防控制中心可设置在中央控制室(生产指挥中心),同时在生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室设立辅助消防监控中心,作为全厂消防监管一级网络。同时,仅要求全厂性消防控制中心的火灾报警控制器能联动控制或者远程启动全厂消防供水设施(化工厂区一般采用稳高压消防水系统,消防水池与生产生活用水池并设一处,消防供水设施也只有一处),以做到应急工况下第一时间提供足量足压的消防水。生产调度中心、企业专职消防特勤站设置在行政办公区,距离生产区的消防泵房距离较远,如果要求专用线路直接连接至消防泵控制箱(柜),无疑将加大工厂建设期的线路施工费用,并增加运营期的线路维护成本。 消防控制室图形显示装置可只设置在全厂性消防控制中心(中央控制室)、辅助消防监控中心(生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室),用于显示全厂区所有火灾报警控制器传输的火警、监管或联动反馈等信号。该三处监控中心,可培训专职或兼职消防监控/操作人员,24h值守。火灾报警控制器与消防控制室图形显示装置之间也可选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。 4 结语 火灾自动报警系统作为大型工业厂区必要的消防安全设施,其综合联网技术应用应更注重网络上各类信号传输的实时性、可靠性。通过优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,可有效简化火灾自动报警系统综合联网的复杂性,使系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性得到保障。 工业分析技术论文:PLC控制技术在工业自动化中的运用分析 [摘 要]PLC控制技术采用一种可编程的存储器,在逻辑编程的基础上实现内部信息存储,PLC技术主要应用于计数、定时、逻辑运算、顺序控制和算数操作等。PLC技术在工业自动化中运用较多,其中控制功能包括通信、运算、控制、诊断、编程、处理等。本篇文章在此基础上,主要对于PLC控制技术在工业自动化中的运用做出研究与分析。 [关键词]工业自动化;PLC控制技术;运用 引言 伴随现代社会工业的快速发展,工业生产技术要求的发展也迅速提高,这同时促进了科学技术的迅速发展,其中软件技术和硬件技术方面进步的幅度尤其迅速和巨大,而PLC控制系统就是这样产生的。PLC系统的设计相比老电路系统的较为简单,而其可靠性与抗干扰方面却有显著的提高,PLC控制系统在工业中的应用伴随着我国科技技术发展而普遍得以应用,这样对工业自动化的控制的范围带来无限的发展机遇,本文针对PLC的构成与PLC的应用功能 进行简短的陈述,并且针对PLC在工业自动化控制中的应用和PLC技术在应用当中的一些注意的问题进行深入的分析。 1 PLC的构成和功能 1.1 PLC的构成 PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器和I/O电路组成的,电源包括系统以及备用和掉电保护;接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来;CPU能进行逻辑和数学运算,目的是协调整个系统的工作,系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中,I/O电路主要是个例输入信号和转化电平,在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。 1.2 PLC的功能 PLC是为当前的工业自动化的应用专门设计的,与一般计算机的功能不太一样,它包括过程控制、位置控制、程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来,随着科技的发展,PLC的更新换代周期逐渐缩短,功能却不断增强,现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能:32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能,还有温度调节、温度传感器等模块。 2 PLC控制技术在工业自动化中的具体应用 结合上文内容我们较为简单的了解PLC控制技术的相关概念,而为了能够更好完成本文研究,笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际经验对PLC控制技术在工业自动化中的具体应用进行详细论述,这一应用将主要围绕顺序控制、开关量控制、电动机调速变频控制、系统集中控制及模拟量控制五个方面展开,希望这一论述内容能够为相关从业人员带来一定启发。 2.1 顺序控制 在工业自动化PLC控制技术的应用中,顺序控制是这一技术应用的重要领域,这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说,这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持,而对于应用PLC控制技术的系统来说,其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成,而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制,实现生产过程的效率最大化。 2.2 开关量控制 除了顺序控制外,开关量控制同样属于工业自动化中PLC控制技术的典型应用,而这种应用{借着自身的广泛性取代了继电器控制系统,这也是近年来我国工业领域得以实现自动化生产线控制的原因所在,而在烟草机械、印刷机械、电梯控制、汽车零部件加工等领域等不乏开关量控制这一PLC控制技术的应用身影,由此可见这一应用对于我国工业发展的重要意义。 2.3 电动机调速变频控制 对于我国当下的工业领域来说,电动机调速变频控制同样属于PLC控制技术的典型应用,而这一应用就使得电动机调速与运转得到了较高质量的控制,这对于我国应用电动机的各类行业都带去了较好的支持。 2.4 系统集中控制 除了上述提到的几种自动化控制外,PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用,系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说,想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测,这样才能够较好完成机床设备的集中控制,并在出现故障时进行相关故障的报警。 2.5 模拟量控制 除了上述几方面的应用外,模拟量控制同样属于工业自动化领域的PLC控制技术应用,这一应用能够实现功能模块的组合,这就使得完善的控制系统在形成和能够进行高质量且灵活的工业自动化控制。值得注意的是,在模拟量控制的PLC控制技术应用中,PLC控制技术能够实现较好的工业热处理,这对于相关生产的更好展开具备着较为积极的意义。 3 PLC控制技术在工业自动化应用中的注意事项 上文内容中我们了解了工业自动化领域中PLC控制技术的具体应用,而为了保证PLC控制技术能够更好服务于我国工业,这一应用中的注意事项也必须引起我们重视,温度、湿度、震动三方面的控制就是这一注意事项的具体表现。在温度的控制中,这一注意事项要求PLC周边的温度维持在0℃导55℃,这样才能够保证PLC控制技术功能的较好发挥,而在湿度与震动这两方面的注意事项中,我们需要保证PLC元件工作环境湿度在85%之下,而震动环境则应维持在10赫兹到55赫兹的范围内,这样才能够保证PLC控制技术较好服务于工业自动化。除了温度、湿度、震动三方面控制事项外,PLC的控制设计也是我们需要关注的注意事项之一,而评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用是这一PLC控制设计的基本流程,而按这一流程完成具体IDEPLC控制设计就是我们必须谨记的注意事项。 4 PLC在工业自动化领域中的发展趋势 (1)基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度,因此,相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前,信息产业的发展快速,微型高速装置在设备容量加大的同时,价格却普遍下降。因此,存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看,在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级。 (2)编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前,小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言,随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言,如C语言与BASIC,PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。 结语 PLC广泛应用于工业自动化控制领域的同时,也暴露出一些问题,也显现出了巨大的发展空间,未来的发展趋势。随着人们的研究中,PLC使用的范围将越来越大,功能和设计的应用范围越来越多,可靠性也将继续改善,为我国工业的可持续发展。 工业分析技术论文:工业自动化技术应用分析与发展展望 摘 要: 随着IT技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革。文章分析了当前工业自动化技术的应用特点和现状,对工业自动化的发展前景进行了简要的探讨。 关键词: 工业自动化;智能控制;PLC 工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术,这也是工业自动化技术的特点之一。工业自动化是工业技术改造和进步的主要手段,它综合应用系统科学、认知科学、信息科学、控制科学与工程等理论,形成相应的自动化软硬件及系统,实施检测、控制、优化、调度、管理与决策,达到增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗、环境污染和确保安全的目的。 1.工业自动化控制技术的应用 1.1 智能控制 智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面,与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合,已形成一个新兴的交叉学科系统,在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统,如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能――模糊控制、基于神经网络的智能――神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能――混沌控制等类型。与其它行业一样,智能控制作为一项关键技术,在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中,用于设定与控制、生产计划的安排与调整,以及设备诊断、监测、学习等方面。智能控制能在钢铁工业中得到较多应用,是与它的特点分不开的,它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。智能控制的发展,将会使工业自动化的过程控制有更大进展。 1.2 以PLC为基础的分布式控制系统 PLC作为专为工业环境应用而设计的数字运算电子系统,实现了单机、车间、工厂的自动化控制。它表现出了诸多的优点,具有抗干扰能力强、维修方便等特点,由于PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此得到广泛的应用。随着科技的进步,它的控制功能将会演变成更加复杂的过程控制和连续控制,这也为将来成为未来的支柱性技术产业而奠定坚实的基础。 1.2.1 模拟量控制 根据控制ο筇卣鳎PLC通过组合功能模块组装能成功地控制系统,来灵活实现系统控制。PLC有主机模块、I/O模块、高速计数模块、位置控制模块、模拟量控制模块、通信模块等。PLC的模拟量控制能大大地提高过程控制系统的精度,它可以对热处理的升温、降温、保温等过程进行严格的控制,给热处理过程的控制设计和维护带来了极大的方便,这是以往的仪表控制系统很难实现的。 1.2.2 开关量控制 作为继电器控制的替代品,PLC的自动开关量控制提高了控制的可靠性,它用中间继电器控制系统动作,根据顺序控制器的公式进行设计,画出顺序控制器控制部分梯形图,并根据模拟仿真进行检查,保证设计的规范化。 1.2.3 位置控制 在工业自动化控制中,位置控制占有很重要的地位。工业生产中,机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制、搬运定位控制都是位置控制的方式。PLC可通过控制步进电机,给步进电机绕组发出脉冲,能精确地确定步进电机位移,来达到位置控制的目的。 1.2.4 系统集中控制 PLC不仅可以实现自动化控制,而且也适用于系统本身的控制,如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间,在检测工步动作时可启动定时器,并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。 1.3 三电一体化和嵌入式系统 任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器(电测),自动控制装置(电控)和以电力传动为主的执行机构(电力传动)构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪表或传感器和满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构,自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品集成,但是只有全面地掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目,特别是大中型工业自动化工程项目。计算机技术、通信技术和控制技术在工业自动化控制领域有机结合的产物和产品升级,实现控制系统更高一级高精度、高性能、高可靠、高适应性,多功能、低消耗等功能成为现场总线技术发展最新趋势。而促进系统组态傻瓜化是现场总线在应用上又一新发展趋势。针对总线传输速度而言,应继续发展和完善低速现场总线技术,同时注重高速现场总线技术的研发。综合自动化系统是为实现企业综合自动化而提出,相应的ERP/MES/PCS三层结构体系是当今世界工业自动化技术的另一发展趋势。 2.工业自动化控制系统的发展展望 随着IT和控制技术的融合的不断深入,工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,自动控制的三大构成系统也将有新的突破。 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC已经出现,价格只有几十到几百欧元不等。随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。 DCS将向信息管理系统和计算机网络控制扩展,将过程控制和信息管理系统紧密结合起来,构成计算机集成过程系统(CJPS)。CIPS除了要完成传统DCS过程控制的功能外,还要实现运行支持和决策支持的功能,包括质量控制、过程管理、在线优化、经营管理、决策分析等。网络是当今工厂自动化的核心,是计算机集成过程系统的基础,而工厂自动化的每一层都有适用于自己的网络。计算机集成技术和现场总线的发展,将对DCS的结构产生重大影响。目前DCS的结构将受到上下肢解,上层工作站将与CIPS紧密结合,DCS将演变成CIPS的低层部分;在现场级,现场总线的应用将使传统的DCS输人输出结构彻底改变。现场总线将对自控领域带来深刻影响,工业控制系统的体系结构将以统一的现场总线为纽带构成,现场控制系统(FCS)代称将是新世纪的开放控制系统。 工业计算机,从软交换机到即插即用的通信服务器,将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地地服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在,它们将通过多样化网络通信方式,无缝地集成在一个信息网络里,随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务,而又不为人所察觉。新的工业计算机体系结构有更强的交互和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。 工业分析技术论文:工业电气自动化中的数字技术创新应用分析 [摘 要]随着社会不断进步,计算机技术迅猛发展,极大地优化了数字技术,使其不断应用到工业电气自动化中,利于提高工业电气自动化水平,提高整体运营效益。因此,本文多层次客观分析了工业电气自动化中数字技术应用的重要性以及创新应用途径。 [关键词]工业电气自动化 数字技术 创新 应用 分析 一、工业电气自动化中数字技术应用的重要性 在新形势下,数字技术日渐成熟,不断被应用到工业电气自动化中,发挥着关键性作用,其体现在不同方面。在工业电气自动化方面,数字技术的应用利于简化工业操作环节,最大化提高“人力、财力、物力”利用率,避免出现严重的浪费现象,动态控制各方面运营成本。数字技术的应用利于简化工业生产人员操作流程,减少工作量,降低工作难度,只需要借助计算机控制程序以及相关按钮便能进行一系列操作,极大地提高了生产效率以及质量。同时,和传统技术相比,数字技术更具优势,能够有效弥补其具有的缺陷,光纤网络、互感器不断被应用到工业生产中,利于提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,确保工业各生产环节有序进行。此外,在数字技术作用,可以智能化控制工业各生产环节,自动化检查与修复工业电气自动化系统出现的故障,最大化降低故障发生率。在实际工作中,工业生产人员可以在同一时间下达不止一项生产操作步骤,不需要多次使用电气设备,降低生产成本的基础上,利于提高生产整体效益,不断增强企业核心竞争力,走上长远的发展道路。相应地,下面便是数字技术作用下,工业电气自动化系统结构示意图。 计算机技术的不断发展,数字技术应用也越来越广泛,它主要应用于科学的计算、信息的管理、^程的控制、计算机的辅助系统、人工的智能、网络于通信等方面。而在工业电气自动化中,其主要应用计算机应用系统---计算机辅助系统。而数字技术的辅助系统包括计算机的辅助检测、计算机的辅助管理、计算机的辅助制造、计算机的集成制造、计算机的辅助维护等等系统。其中计算机的辅助测试是利用了计算机进行自动化来测试工作。在工业电气自动化中是将计算机的技术和原来应用技术相互而融合、相互而渗透形成了新兴测试的技术,其具有定量性、综合性、实践性、发展性等特点,由于计算机的辅助测试系统具有各方面优点,所以在工业电气自动化中其得到很广泛地应用。 二、工业电气自动化中数字技术创新应用途径 1、优化操作系统 在创新应用数字技术过程中,企业要意识到优化程序化操作系统的重要性,这是最大化提高工业生产效益的关键点。在日常运行过程中,企业要全方位准确把握工业电气自动化各方面情况,综合分析多方面影响因素,优化完善电气自动化操作系统,注重其更新升级,要根据操作系统、硬件设施特点、性质等,优化完善的基础上,实现有机配套,促使二者相互作用,更好地发挥操作系统多样化作用,可以自动化“控制、识别”海量信息数据,实现程序化操作,提高信息数据利用率,更好地作用下工业各生产环节中,确保一系列经济活动有序开展。在此过程中,企业要充分发挥操作系统多样化作用,有效实现程序化操作,全方位动态检查各生产环节,实现无人操作模式,降低工业生产中人力方面的支出,也能为工业电气朝着全面化方向提供有利的保障。 2、优化利用虚端子技术 就虚端子技术而言,建立在传统二次回路基础上,可以全方位动态“控制、检测”工业电气设备装置,促使各智能终端处于统一的网络结构体系中,相互作用,顺利反馈信息数据。在创新应用数字技术中,企业可以将虚端子技术巧妙应用其中,充分发挥其多样化作用,动态控制电气设备线路连接状况以及开关具体操作,科学管理信号,动态控制生产环境测试数据信息,最大化提高工业电气自动化水平。在工业电气自动化方面,企业可以准确把握虚端子技术特点、优势等,将其巧妙应用到对应的保护装置、测控装置等中,自动化控制系统开关等,促使线路跳合闸高效衔接,可以有效弥补传统二次回路缺陷,加大对信号的管控力度,全方位动态测试系统运行温度等,促使工业电气自动化系统运行中跳闸保护、在测控遥控等功能顺利实现。 3、注重智能终端的应用 在运行过程中,企业可以充分发挥光纤多样化作用,加强智能终端、间隔层二者之间的联系,实时“采集、控制”海量信息数据,充分发挥智能终端多样化优势,更好地作用到工业电气自动化方面,为提高工业电气自动化水平做好铺垫。同时,企业要根据各方面具体情况,准确把握智能终端设计重心,优化设计跳闸、监控现场信号等多个方面,也可以加大智能终端双重功效方面的设计力度,优化设计智能终端,科学配置智能终端,确保其应用过程中具有较高的可操作性,加大其利用力度。进而,促使数字技术得到更好地应用,不断提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,也能在一定程度上促使计算机平台自动化、通讯智能化水平有效提高,提高工业电气自动化水平。 三、结语 总而言之,在经济发展的浪潮中,工业电气自动化发展的重要性不言而喻,必须将其放在关键性位置。企业要与时俱进,准确把握自身电气自动化发展限制,客观分析数字技术多样化优势,将其巧妙应用到工业电气自动化方面,加以优化创新,优化操作系统,注重智能终端的应用,优化利用虚端子技术等。以此,促使工业电气自动化系统处于安全、稳定运行中,降低生产成本的基础上,实现最大化经济效益,不断增强企业核心竞争力,走上健康稳定发展的道路,加快社会经济发展步伐。 工业分析技术论文:浅谈工业分析技术专业实践教学体系的研究与实践 摘 要:建基于素质教育教学改革的深化发展,实践教学成为我国教育教学中的重要教学模式,对学生未来发展具有重要促进作用。本文以高职工业分析技术专业为例,从实践教学相关概述、构建原则以及实践教学体系实践优化对策等方面对工业分析技术专业实践教学体系进行了分析与阐述,以供参考。 关键词:工业分析技术;实践教学;实践 0 引言 工业分析技术专业是我国高职教育教学体系中的重要组成部分,具有实践性强、内容涉及范围广(包括化工、农业、冶金、石油、煤炭、食品、医药、环保等)、专业性与技术性要求高等特点。基于时代的发展,以及我国经济体系的转型发展,社会对工业分析技术技术人才需求越来越高。对此,加强工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践具有至关重要的意义,已成为高职院校教学改革发展的必然趋势。 1 实践教学体系相关概述 目前,对于“实践教学体系”的定义主要有两种诠释,即实践教学体系主要是指“实践教学内容体系,如教学实验、教学实训、教学实习等内容”或指由各实践教学活动要素构成的有机整体,包括实践教学目标体系、教学内容体系、教学管理与保障体系等,各要素之间具有相辅相成、互相补充等特点[1]。 由上述定义可知,实践教学的内涵主要在于侧重培养学生知识掌握与运用能力、思维创造能力、发现并解决问题能力、动手能力以及实践操作能力等。由此可见,实践教学体系的构建与应用不仅符合素质教育教学改革需求、也与高职院校培养专业型、技术型、应用型人才的教学目标相契合,对学生未来发展具有重要现实意义。 2 工业分析技术专业实践教学体系构建原则 工业分析技术专业是高职教育专业中的重要组成部分,工业分析技术技术是一项综合性、实践性专业学科,加之高职教育教学目标的独特性,决定了工业分析技术专业实践教学体系的构建与其他教育体系构建存在一定的差异性,因此在构建工业分析技术专业实践教学体系时,以注重以下几项原则:其一,系统性原则:由于高职学生具有整体知识水平不高、知识思维体系参差不齐等特定,因此在构建高职工业分析技术专业实践教学体系时,应遵循循序渐进原则,形成从简单到复杂,由低级到高级的系统化过程。其二,开放性原则:注重人才培养的先进性、动态性、创新性,采用校企联合模式,引进全新教学内容与教学方法[2]。其三,全面性原则:实践性教学体现不及要满足学生理论学习需求,也要强化学生综合实践能力的培养,促进学生全面化发展。其四,实践性原则:由于实践教学体系是高职工业分析技术专业进行实践教学的重要载体,因此其课程体系、课程目标以及课程内容应注重实践性的发挥。 3 工业分析技术专业实践教学体系的实践优化对策 3.1 创新并开发实践教学模式 在基于工业分析技术专业职业岗位、职业能力培养的基础上,利用“任务驱动”、“项目教学”等方法,创设实践教学模式,用以保证教学内容与学生未来工作内容的统一性与协调性;集合社会与企业需求,制定实训教学纲要,并组织开展校内外集中实训,教学结合“布置任务――检验准备――检验实施――测后工作――总结反馈”分析检验员工作流程,对学生实践情况进行全面性、合理性、公正性分析与评价,全面掌握学生学习情况与理论知识应用能力,并给予有效指导,实现理论教学与实践教学一体化开展,用以提升学生综合能力,调动学生自主学习性[3]。 3.2 构建完善的实践教学管理制度 实践教学管理制度是保证实践教学体系秩序性、稳定新、规范性、系统性运行的重要前提条件,对实践教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。对此,在构建并实行工业分析技术专业实践教学体系时,高职院校应建立完善的实践教学管理制度,用以强化实践教学规划管理、运行管理、实践管理效率,包括专业实践教学目标、实践教学标准、实践教学形式、实践教学内容安排、教学考核方式等。 3.3 注重实践教学师资队伍建设 教师作为教学互动的组织者、引导者、指导者,其自身综合能力与素养对教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。因此,要想实现工业分析技术专业实践教学体系构建与实行的优化发展,教学团队的建设至关重要。对此,高职院校应集合自身教学特征与实际情况,选聘“双师型”教学人才,或通过定期组织开展专项实践能力培训、再教育、教学经验交流、专业技能等级技能资格考核等方式,提升教师专业素养与综合能力,用以促进实践教学的优化发展。 3.4 增强校企合作教学,构建综合性实训基地 实习与实训基地的建立是新时期高职院校创新发展的必然需求,对提升教学质量、改善教学条件、优化教学环境、完成教学宗旨具有重要意义。对此,高职院校应根据自身实际情况,极大实训基地建设资金投入,构建“化学实训中心”、“微生物实训中心”、“分析测试与仿真实训中心”等;通过联系社会与相关研究结构,构建校企联合教学模式,为学生提供综合型训练基地,促进学生与社会之间的有效连接,实现实践教学目标。 4 结论 总而言之,工业分析技术专业人才的优化培养对社会经济发展具有重要促进作用。基于素质教育改革以及社会需求的基础上,构建并实行实践教学体系,对激发学生学习兴趣、提升学生综合能力、综合素养,提高学生就业率具有重要影响作用。工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践优化,已成为新时期我国高职院校教育教学改革发展的必然要求。 工业分析技术论文:工业蒸汽锅炉水处理设备技术改造分析 摘 要:这篇文章根据实际的工业蒸汽锅炉水处理设备的工作情况提出相应的改造意见,在这里提到的改造主要有以下一些方面,其中包括对于离子交换器局部点阻力的改造、对于离子交换器当中内部结构的分层阻隔的改造。对于这些结构进行改造有以下一些方面的优点,其中包括防止在工作过程当中树脂的泄露、防止在工作当中交换器遇见更大的阻力。最终通过这种结构的改造降低在生产过程当中需要的再生剂以及离子树脂的需求量,同时对于交换器最终的出水的水质也有一定的提高作用,减少了在制水的过程当中产生的废水量。这些方面的提高都可以使得锅炉的运行更加的经济和安全。 关键词:内部结构;技术改造;离子交换器 在蒸汽锅炉实际的工作过程当中将会遇见高温高压的情况,这是锅炉必然会遇见的工作环境,在这样的工作环境当中使得蒸汽锅炉本身拥有了很大的能量,这些能量在发生事故的时候就会被释放出来,这么大的能量同时释放的力量将会造成很大的破坏。在一九八零年以前,由于锅炉在制造和设计方面的一些原因最终导致了很多锅炉的事故,国家根据这一情况对于锅炉的制造以及质量的监督和检查都制定了相应的制度,最终由于设计或者制造方面产生的事故也就基本上消失了,但是另一方面由于水质的问题以及成为了事故中很大的一部分,以外水质而产生的水质问题已经占据了事故比例的四分之一。为了解决水质问题就必须对于锅炉当中的一些结构进行技术改造,主要就是对于离子交换器的内部结构进行改造。运用这样的方式来改变树脂泄露的情况,同时也改变阀门以及管道的堵塞问题。这种方法还可以减少再生剂氯化钠的用量,同时也可以保证交换树脂使用计量的降低。 一、在改造之前相关设备的实际情况和主要技术参数 在制造水的过程当中需要一个反洗的过程,这个过程结束之后会发现在交换器的一个废水的排放口当中会有树脂的流失,这个问题被发现以后,推测是由于在反洗的过程当中产生了过大的压力差而导致的,这种情况一开始并没有得到相应的重视,但是这种问题反复的出现,随着问题的积累,最终出现了交换器处理能力不断的降低的问题,交换器的处理能力一般是可以达到四十个小时左右,但是出现这种问题以后交换器在处理的时候往往不能够坚持十个小时,由于交换器在工作时间上的骤减,在实际的工作当中就必须使用更多的再生剂,再生剂的用量将会大幅度的上升。同时相同的工作也需要更多的人力和水的参与。这种情况的出现严重的影响了生产制造。没有一个良好的生产过程,就会导致出水的水质不能达到相应的要求,同时会将一些硬度过高的水导入到锅炉当中,在这个过程当中没有进行水质的检测,往往将一些合格的,硬度高于0.03mmol/L的水放入锅炉当中。硬度过高的水在进入到锅炉的时候会在联箱、防焦箱、对流管、锅炉汽包等关键的部位产生结垢的情况。结垢以后对于锅炉的工作将会产生不良的影响,首先由于结垢的作用导致了流通的不顺畅,这时候锅炉在同样的工作量下将会需要更多的煤进行燃烧,其次由于结垢的作用发生在一些金属的表面,这样就会影响金属的导热作用,没有良好的导热,原先的钢板将会不能达到使用的要求,最终钢板将会产生过热的情况,甚至因为变形和龟裂导致爆炸。再者,由于结垢的作用降低了锅炉的实际工作的效率将会使得设备的额定的出力没有达到预期的要求,同时也就降低了锅炉设备的利用率。最后,由于工作效率的降低,设备利用率的减少,锅炉的使用寿命也就减少了。对于锅炉外进行水处理以后对于水质有一定的要求,其评判的标准主要有以下一些方面,其中包括额定的蒸汽压力、水中的悬浮物、水的总硬度、水中的含氧量以及水中的含油量。对于水质的要求如下:额定蒸汽压力不超过1.0兆帕,水中的悬浮物不超过5毫克每升,水的总的总硬度不超过0.03mmol/l,水的含油量不能超过2mg/L。 在对于锅炉进行年检的时候发现在其软水箱的底部拥有20到30毫米左右的破碎的树脂,所以最终得出结论,锅炉的交换器内的离子交换树脂存在着泄露的情况。这一现象引起了车间很大的重视。 二、对于工业蒸汽锅炉中的水处理设备的技术改造的过程和结果 对于改造要有相应的注意事项以及先后的顺序,在进行改造之前首先要有一个合理的改造方案,在进行改造之前要将水系统和交换器进行分离,对于交换器进行一定的清理,其中需进行清理的结构有排水系统当中的滤网、压层、滤层、垫层等。对于交换器的内部也要进行一定的处理,对于内壁当中的破损的地方要进行防腐的处理,一般会用环氧树脂来进行防腐处理。对于底部的碳酸钙使用二氧化硅来进行代替。要看聚氯乙烯的水帽是否有损坏的情况,如果出现损坏的情况要进行更换。在进行二氧化硅的使用的时候要对于其有一个预处理,也就是对于二氧化硅要用百分之十五到百分之二十的盐酸进行一天的浸泡,这样的作用是希望可以运用盐酸除去一些可溶性杂质。 对于普通纱窗滤网往往使用开孔率达到六十目的不锈钢筛网来进行代替。对于压脂层使用聚苯乙烯的小球,其中的粒径的大小在20目左右就可以保证在交换器工作时进行进水的时候不会对于树脂的层面有冲击的作用。在进行铺设高度的选择的时候,最好是将聚苯乙烯的小球铺设在大概二十厘米的高度。 在对于交换器的本体的结构进行改造的时候还要对于树脂捕捉器进行安装,这个装置的主要作用是进行回收树脂,这里要进行回收的树脂主要指的就是由于压力差太大而产生的树脂的泄露。 在进行改造以后可以完全的避免树脂的逃逸,同时在锅炉当中的管道和阀门当中也没有发现产生堵塞的现象。对于锅炉的工作效率有一个很大的提高。 结语:对于工业蒸汽锅炉水处理设备当中的离子交换器的内部结构的改造主要就是两个方面,首先就是对于分层阻隔的结构改造,其次就是对于局部点所受阻力的改造,在改造的过程当中对于相应的过滤材料也进行了更换,这样的改造方式主要有两方面的考虑,首先就是防止了树脂在工作的过程当中产生逃逸的情况,在另一方面也考虑到了交换器中的阻力过大的情况,这种方式可以改变阻力过大产生的矛盾。在原先的设计当中发现一些结构上的缺陷,在改进以后可以改变交换器底部的滞水的情况,同时也可以改善交换器底部当中碳酸钙溶解的情况。这样的改造可以对于水质有进一步的提高的提高。减少了在实际的工作过程当中需要的再生剂的量以及生产需要的树脂的剂量。所有功能的完善和设备结构的改善最终都是希望企业的生产可以拥有连续性和安全性,希望企业在社会效率和经济效益当中都可以取得很好的回报。 工业分析技术论文:关于信息通信技术如何在电力工业中的应用分析 摘要:科学技术在经济长期发展过程中得到迅猛发展,信息通信技术在整体水平上得到了很大的提升,推动了我国电力工业的巨大变革。信息通讯技术在电力工业中的应用,促进了电力工业的稳定运行,带动了电力工业的整体性发展。因此,信息通信技术应用在电力工业中,对我国电力工业的整体性发展有着重要的意义。本文将对信息通信技术应用与电力工业中的主要形式进行详细的分析,并对信息通信技术在电力工业中的主要发展方向进行阐述,推进我国电力工业整体性发展。 关键词:信息通信;技术;电力工业;应用 引言 电力工业对诸多行业的发展存在重要的影响,是我国经济发展的重要组成部分,因此电力工业的发展状况会直接影响到我国经济的整体水平。信息通信技术作为科学技术研究发展的重要成果,在电力工业中的应用,将科学技术融入到了电力工业的发展过程中去,很大程度上推动了我国电力工业的发展,从而带动我国整体经济水平的提升。此外,信息通信技术应用在电力工业中,改变了电力工业的运行模式,通过科学的方式带动整个电力工业的发展,具有重要的意义。 1电力工业中信息通信技术主要形式 1.1信息处理技术应用于电力系统中 复杂性是电力工业的主要特征,在运行过程中对技术有着较高的要求。信息处理技术作为信息通信技术的重要形式,在电力系统中的运用,能够对整个电力系统中的相关数据进行整理分析,通过数字的形式呈现出来,为整个电力工业的发展奠定良好的基础。此外,信息处理技术凭借着自身的特色,在电力系统运用过程中,能够对整个电网进行跟踪监测,倘若电网在运行过程中出现了问题,通过信息处理技术能够在第一时间内收到相关的信息,立即开展处理工作,很大程度上提高了电力工业的运行效率。 1.2通信技术在电力工业中的应用 灵活性是通信技术的重要优点,因此通信技术应用到了各个领域的发展过程中。电力工业有着自身的发展特点,在长期的发展过程中由于技术上得不到更新,造成整个电力工业运行效率上受到了严重的阻碍。随着科学技术的不断发展,电力工业在发展的过程中引用了通信技术,对电力工业的内部管理产生了良好的效果,改变了以往的信息形式,可以通过通信技术将重要信息传输出去,降低了人力上的损耗。此外,通信技术在电力工业中的应用,能够对整个电力工业的运行状况进行长期的监督,确保整个电力系统的稳定,使得电力工业内部的重要信息能够实现资源上的共享,在保证了电力工业的运行效率的前提下,还能够大大降低管理电力工业管理过程中的成本耗费。 1.3光纤通信技术应用在电力系统中 光纤通信技术作为通信技术的主要形式之一,能够通过光缆进行高效的运作,在制作成本上较高。电力工业在发展的过程中要想提升自身的运行效率,需要引进光纤通信技术,加强对该技术的重视,逐步运用到电力工业的发展过程中去,确保整个电力系统的稳定性。此外,光纤通信技术在电力系统中的应用,虽然给电力工业在前期成本上提高了,但在运行的过程中能够改变以往的发展模式,在资源损耗上大大降低,能源在使用效率上得到了很大的提升。因此,光纤通信技术对提升电力系统的运行效率有着重要的作用,针对电力工业在发展过程中存在的问题进行合理的协调,使得电力工业的整体发展能够与时展相同步,从而能够推动我国经济的快速发展。 2信息通信技术在电力工业中发展主要方向 2.1信息技术和未来电力工业的主要发展趋势 随着信息通信技术在电力工业中的广泛应用,电力工业在未来的发展过程中与信息通信技术存在着密切的联系,逐渐成为了电力工业发展过程中的主要影响因素。信息通信技术的快速的发展,在电力工业运行过程中的应用,保障了整个电力工业的稳定性,使得电力工业能够在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟,逐步提升在市场发展中的地位。此外,信息技术在现展过程中技术水平上有了很大的提升,针对工业内部数据传输、监控以及控制等内容存在着紧密的联系。信息通信技术在未来的发展过程中将逐渐成为支撑电力工业发展的重要力量,同时电力工业也将成为信息通信技术的主要发展平台,信息通信技术和电力工业只要保持着良好的关系,才能够在未来的发展过程中共同取得进步。 2.2信息通信技术在未来电力工业的主要应用形式 随着电力工业的不断发展,对技术上有了更高的要求,电网的整体性发展离不开对相关信息的采集和输送,因此信息通信技术在未来电力工业中的应用将会变得更加广泛。信息通信技术在长期的实践过程中能够熟练把握电力系统的运行规律,一旦电力系统在运行过程中产生了问题,通过信息通信技术的监控和检测,能够对故障原因进行详细的分析,并制定出科学的解决方案,逐渐提高电力系统的运行效率。此外,在未来的电力工业发展过程中,将会加大对信息通信技术的依赖,形成完善的电网系统,确保电力功能能够在整体水平上得到快速提升。 结语 总而言之,电力工业在长期的发展过程中整体效率很难得到快速的提升,作为电力工业相关管理部门,需要加强对电力工业的技术研究,推动我国电力工业的整体性发展。信息通信技术在电力工业中的应用,很大程度上提升了我国电力工业的整体运行效率,不但降低了电力工业发展过程中的成本输出,同时对能源的使用量上大大降低,使得电力工业周围的环境得到了有效的保护。因此,信息通信技术在电力工业运行过程中的应用,使得电力工业在长期的发展过程中效率得到了很快的提升,有效降低了电力工业在运行过程中对成本的耗费,推动了电力工I经济效益的提升,从而促进了我国整体经济的快速发展。
机械制造专业论文:中职机械制造专业教学窥探 随着社会科学技术的不断进步,社会机械制造专业人才标准越来越高。市场上对机械制造专业人才的需求逐渐偏向具备综合能力的应用型人才,而中职作为机械制造专业人才培养的重要途径,需要积极转变教学理念,完善教学模式,提高教学质量,改善教学效果,为社会培养符合企业要求的合格机械制造专业人才。 1中职机械专业教学中存在的问题 1.1教学理念落后 中职学校的教学理念较传统,教师进行机械制造专业教学时,仍以相关知识的讲解为主,没有认识到学生在课堂中的主体地位,且不注重学生实践能力、思维能力和创新能力的培养,只是按部就班,向学生灌输机械制造的知识,极大地降低了学生学习的兴趣。机械制造专业具有较强的实践性,但是教师在教学过程中,没有重视实践课程,大部分的课程以理论知识的讲解为主,使机械制造专业的学生空有理论知识而不会运用。 1.2师资力量不足 中职机械制造专业的师资力量不足,使得学校的教学水平较低。机械制造专业具有较强的专业性,需要较高水平的教师进行此专业的教学。但是,部分中职学校教授此门课程的教师缺乏牢固的专业知识,教学能力不足,且没有丰富的教学经验,无法完全地阐释该专业的知识。不仅如此,多数中职学校的教学条件不足,无法提供机械制造专业需求的复杂性较高的教学器材,降低了学校的教学水平。 1.3学生实践能力不强 部分中职教师偏重于机械制造理论知识的讲解,忽视学生实际应用能力的培养,使得学校培养出来的学生实践能力低下。中职学校机械制造专业教学课程注重理论知识,脱离了与实际生产的要求,学生知识和技能的实际应用能力无法满足企业的需求,多数学生只会纸上谈兵,无法在实际中解决相关问题,相关的信息化、自动化技术的应用能力较差,实际操作技能较弱,无法达到社会综合型机械制造人才要求。 2优化机械制造专业教学的对策 社会在不断进步,市场人才标准也在不断变化。在此新形势下,中职学校应根据当下社会对机械制造人才的需求进行专业人才的培养,确定人才的培养目标,科学制定机械专业人才培养规划,使机械专业人才质量得到提升,以满足社会的需求。 2.1转变教学理念 中职机械制造专业教学的重点在人才培养上,中职学校应改变传统的教学理念,重视人才的培养,通过利用多种先进的教学手段提高学生的综合素质。中职教师进行机械制造教学时,应将课程的重点放在学生的学习上,以学生为中心,引导学生学习,激发学生学习的热情,鼓励学生积极主动地学习,且重视培养学生的思考能力、动手能力、创新能力等能力的培养,让学生的综合素质得到提高,使学生的能力达到人才标准。 2.2加强实践教学 机械制造专业具有较强的实践性,与实际生活密切相关。中职学校应根据机械制造的专业特点,结合该专业的市场需求,科学设置机械制造实践教学课程。教师进行机械制造实践教学时,应让学生掌握该专业理论知识的实际应用情况,并通过实践过程加深学生对相关知识的理解,提高学生的应用能力和实践技能。同时,中职学校应根据学生专业的发展方向,增加与企业的互动,尽量为学生争取实习机会,同时建立实习基地,让学生能够及时掌握社会对机械制造专业人才的要求,激发学生主动学习的积极性。中职学校应积极与机械制造工厂进行沟通,让学生能够多到厂房观摩和学习,对机械制造的原理、常用结构、操作技术等知识进行巩固,进而全面提高学生的实践能力,让学生能够成长为符合社会要求的专业人才。 2.3增强师资力量 机械制造专业具有较强的专业性,对教师的要求较高。提高中职学校教师的教学水有利于学校人才的培养,因此,中职学校应重视并培养机械制造专业师资队伍的建设,提高本校的教学水平。机械制造专业的教师必须掌握前沿的知识和技术,有牢固的专业知识和较强的教学能力。对此,中职学校应重视教师专业能力和职业素质的培养,鼓励教师进修,支持教师进行科研,以提高教师的专业水平、技术操作能力和教学能力。中职学校应重视教师的发展,科学制定教师管理制度,并对教师的教学效果进行评价,为教学水平的提高奠定基础。 2.4运用多媒体技术 机械制造专业的教学内容较多,理论知识较枯燥,教师一味地按照传统方式进行讲解会降低学生学习的兴趣。因此,中职机械制造教学应加强多媒体技术的应用。教师进行机械制造教学时,应根据教学大纲和教材内容,利用多媒体技术,将相关专业知识直观化,充分发挥多媒体技术在机械制造教学中的作用,帮助学生理解机械制造的相关知识。例如,教师对机械制图的内容进行讲解时,可以将点线面的投影以及齿轮设计内容制成PPT课件,增加图片或视频,将机械制度的关键知识形象地展现出来,增强学生学习的兴趣,使学生能够主动投入到课堂学习中。通过多媒体技术的应用,教师不再需要反复的讲解比较复杂的机械制造知识,无需学生凭空想象相关知识的应用情况,减小了教学难度。 3结束语 随着我国工业的快速发展,社会对机械制造专业人才的要求不断提高。对此,中职学校应转变教学观念,重视机械制造人才的培养,增加实践课程,注重学生实践能力、思维能力、创新能力等能力的培养,让学生的综合素质得到提高。除此之外,中职学校应重视师资力量的培养,不断地提高本校机械制造教师的专业水平、技术能力和教学能力,提高学校的教学水平,并积极引入多媒体技术,完善教学模式,增强机械制造课堂的生动性,以提高学生学习的兴趣,进而提高教学效果。 作者:陈黛 单位:江苏省江都中等专业学校 机械制造专业论文:机械制造及自动化专业CAD教学设计 近年来,我国教育事业在稳步的发展,在教育教学方面也更加注重方式方法,CAD课程是机械制造及自动化专业必修的一门课程,主要就是利用计算机来进行图像的处理和制作,是一款制图软件,对于相关专业的学生来说,学好这一软件对于学生今后的发展和实际的应用都是非常有帮助的。在实际施工的过程中,需要利用CAD软件按照实际的施工图纸来绘制出相应的图纸,这要求学生不仅要掌握扎实的理论基础知识同时软件的应用也是一个值得重视的问题,因此在教学的过程中培养学生的软件应用能力,使之成为全面发展的技术型人才是教学的主要任务,进行有效的教学设计才能够使学生获得能力上的提升。 一、教学内容要进行改革创新 在传统教学当中,教师都是按照教材上的要求按部就班的讲解,虽然教材是教学的依据,但是并不能作为唯一。特别是在CAD软件教学当中,教师只是一味的讲解软件的性质、命令以及一些使用的方法,学生通过多媒体大屏幕看教师进行操作示范,但是这样的教学内容安排缺乏一定的科学性,理论教学的内容过多,但是对于实际操作的内容来说几乎是没有的,在课堂中有限的时间内,学生进行实际操作的机会几乎没有,完全是听教师按照教材上的内容进行讲解,这样的教学设计存在很大的缺陷性。因此,应该对教学内容进行改革和创新,在课堂教学中多加入一些实践操作的部分,让学生能够进行操作练习,掌握基础知识的前提下进行实际的操作演练,才能够让学生更加扎实牢固的掌握这些知识并学会实际的运用。另一方面就是教学实训内容的安排上,要强烈的体现出学科的专业性,机械制造及自动化专业的学生主要就是利用这款软件来进行机械制图,那么在课堂中进行实际训练的内容也应该偏向这方面,教材中的内容只是起到一个指引方向的作用,在保持和教材内容同步的前提下,进行适当的专业性质学习内容的安排,适当的补充一些课外的延伸资料。对于该专业的学生来说利用CAD软件主要就是将纸质的图纸转化成电子形式的图纸,另一方面还要学会三维模型的创建,因此在学习的过程中要熟悉电脑做图的各种指令信息,熟悉软件界面,了解基本的用途,能够快速准确的绘制出相应的图纸和模型,提升自身的实践应用能力。 二、选择合适的教学方式 要想取得理想的教学效果最关键的还是要选择正确的教学方式,教学方式不当会让学生失去学习的兴趣,对学习的内容产生畏惧和厌烦排斥的感觉,所以说在进行教学设计的时候一定要选择合适的教学方式。选择科学的教学方式,由于CAD是一款和计算机紧密联系在一起的软件,因此在教学的过程中传统的板书教学的形式已经不适用了,而更多的是要借助多媒体教学工具来进行演示和学习,在教学的过程中教师可以选择实际演示与讲解相结合的方式,一边给学生展示操作的方法一边讲解原因,在讲解的过程中每个命令都会得到相应的实际演示,让学生能够直观的感知知识从理论转化成实际操作的过程。在上课的过程中,教师可以先示范讲解一段时间,然后留出时间来交给学生对刚学的内容进行巩固练习,在这段时间中可以让学生对学习的内容进行消化吸收,如果只是追求讲解的速度,从课堂开始一直讲到结束,这样其实并不能取得理想的教学效果,追求速度不追求质量,那么学生到课堂结束的时候也只是掌握了那么一小点内容,之前学的基本上也就忘了,让学生实际的操作能够有效的让学生熟悉和掌握软件的使用方法,上机操作的过程中学生也会发现很多的问题,教师可以针对学生出现的问题进行具体化的讲解,并且每个学生都有自己的制图习惯以及方法,只有在实际操作的过程中才能够体现出来,真正的做到学以致用。讲解和练习交替进行的教学方式,也是任务驱动教学法的一种体现,将教师之前讲解的内容的理解和消化作为一个内容,学生实际操作的过程也就是完成任务的过程,这样一来学生的积极性主动性就会被调动起来,有效的培养学生独立思考和解决问题的能力,让学生对学习的内容有更加深刻的体会,同时课堂学习也不会显得那么枯燥乏味,教师和学生共同参与的形式能够有效的活跃课堂气氛,增加师生之间的交流和互动,有利于学生更好的掌握知识,提升能力。 三、提供有效的教学资源 为了提升CAD教学的质量,教师应该为学生提供丰富有效的教学资源,本身学好这一学科的要素就是要有足够的资源。首先就是要有硬件资源,也就是有配备专门的多媒体教室,CAD是一门计算机画图软件,如果没有多媒体的演示那么教学的效果将会大打折扣,在多媒体教学工具的辅助下才能够让学生更好的学习。除了要有教师演示的计算机之外,还应该给学生配备多台学生机,这样在教学的过程中才能够一边学习理论知识一边进行实际操作演示。其实就是软件方面的资源,也就是一些教学资料的提供,除了教师以纸质形式提供的学习资料以外,学校还可以专门建立校园内的局域网,建立服务器,提供相关的网络资源,这样一来学生在课余时间内也可以随时随地的查阅相关的资料信息,这给学生的自主学习创造了良好的条件,在平时学生只需要登录相关网站,输入查询的关键字,就能够找到相关方面的资料信息,这给学生的学习和知识巩固提供了很大的方便。另外教师还可以组建班级内的QQ交流群,学生有什么不懂的问题,操作方面遇到的一些困难都可以在群里进行询问,因为教师不可能随时随地的跟随着自己,课上的时间又是有限的,所以说通过这样的方式帮助学生解决问题会更加的方便快捷,给教师和学生都带来了很大的便利,学生之间也可以互相讨论和分析,互相帮助,互相学习,这样不仅能够给学生提供良好的学习资源,还能够建立和谐向上的班级文化氛围,激发学生的学习积极性,促进教学效率的提升。 四、结语 总而言之,机械制造及自动化专业的CAD课程教学要想取得良好的教学效果,需要改变传统的教学设计,在教学内容以及形式上进行改革和创新,让学生能够主动的参与到课堂学习中来,提升学生的实践操作能力,教师和学生共同互动学习的形式更加有利于教学目标的实现,并且在教学内容上可以进行适当的扩展和补充,提高学生专业技能的掌握水平,为学生提供丰富有效的教学资源,让学生能够随时对地的方便快捷的查询到想要的信息,教师和学生之间要增加交流和互动的机会,共同学习才能够取得更大的进步。根据CAD教学本身的特点选择合适的教学模式,让学生能够更好的认识和学习这款软件,为今后的学习和实际运用打下坚实的基础。 作者:桂小华 单位:江苏省兴化中等专业学校 机械制造专业论文:机械制造专业人才培养模式创新探索 近年来,作者在对高等职业院校机械制造专业人才培养的调查中了解到,大多数职业院校采取各种职业教育的人才培养模式,如很多院校都是模仿,没有根据区域特点有针对性地选择切实可行的人才培养模式,教学没有收到较好的效果,培养人才无法满足当今市场的发展需要。本文主要对高等职业院校机械制造类专业人才培养模式的创新进行分析。 一、人才培养模式创新思路 目前,我国职业院校不断进行人才培养模式的改革,出现了众多的人才培养模式,如校企合作模式、订单培养模式和学徒制模式等。如何选择适合专业发展的人才培养模式,要有明确的思路和创新意识。人才培养模式创新的指导思想是面向服务区域,行业技术、强化专业、突出能力、提高素质、注重创新、全面发展,适应我国经济和社会发展对人才需要。高等职业教育人才培养以市场为导向,服务地方经济,掌握行业技术技能特点。人才培养模式创新的理念是依托行业,适应学生、适应市场、适应政府地进行人才培养模式改革。高等职业院校机械制造类专业人才培养改革从服务区域的机械行业岗位要求的知识结构、能力结构和素质结构出发点,针对学生的能力情况确定人才培养目标,实施工学结合的教学方式培养适应市场需要高技能应用型人才。 二、实施人创新才培养模式几个因素 (一)不断进行社会调研,关注人才培养改革 为了更好地了解这些毕业生在单位的工作情况,并及时了解和掌握用人单位对我校在人才培养模式、需求信息、教学质量及毕业生综合素质方面的意见和建议,对学校教学环境与学生自身等主要因素进行分析,有针对性地从加强就业发展对策方面的研究,不断改进教学设施与教学方法,借鉴国内外大学生就业的可行经验与措施,提高本专业学生的就业能力。 (二)建立及完善实训基地,提高学生专业技能 近年来,我国社会经济不断发展,企业对人才的要求也越来越高。如何采取有效的人才培养模式,提升机械制造专业人才培养效率已成为当前高等职业院校重点思考的问题。以往高等职业院校的机械制造专业人才培养模式,主要以理论教学为主,忽略了对学生的实践教学,理论与实践脱轨,直接影响学生的学习效果。理论课程造成学生学习的枯燥感,对学习兴趣也产生一定的影响,不利于专业人才的培养。因此,高等职业院校应对机械制造专业人才培养模式进行不断创新。 (三)深度校企合作,资源共享 所谓校企合作,主要是学校与企业紧密合作,其目的是提高高等职业院校学生的就业率以及为企业培养岗位人才,最终达到双赢。以往高等职业院校机械制造专业人才培养的过程中,往往有“闭门造车”的现象,并未了解市场人才的需求,使学生学习的专业知识没有用武之地,从而影响就业率。在新时期发展下,市场体制不断变革,用人单位对机械制造专业人才的技能要求也有所不同,因此应不断对培养模式进行创新,与市场接轨,了解用人单位的用人需求等,有利于专业人才的培训,提升学生的就业率。作者认为,高等职业院校要确保自身院校的可持续发展,就必须提升学生的就业率,可以通过校企合作的方式,与企业之间建立合作,用人单位结合自身的发展需求,对人才的技能提出一定要求,而这些要求也将作为高等职业院校人才培养的重要参考,也可以将其称为订单式人才培养,从而保证机械制造专业学生所学习的知识都是用人单位所需求的,有效提升学生的就业率。 (四)运用先进教学设备,创建学习情境 随着科技的快速发展,多媒体技术也迅速发展,并被广泛应用到教学中。高等职业院校的机械制造专业教学可充分运用多媒体设备,相比于传统的“满堂灌”理论教学模式来说,多媒体设备可以利用自身的声像合一、图文并茂等优势,为学生创建相应的学习情境,加深学生对知识的理解。从某个角度来讲,利用多媒体教学可以将实践和理论有效衔接起来,可以利用多媒体课件的图片或视频影像等方式,将相应的零部件一一对学生进行描述,并将其用途以及作用通过课件表现出来,这些抽象知识是传统理论课所无法真实表现出来的,在多媒体设备应用下,能够将这些抽象知识具体化,有助于促进学生对知识更好地理解。着社会科技的快速发展,机械制造行业的发展也极为迅速。很多高等职业院校也针对市场需求,开展了相应的专业人才培训工作,为社会培养更多的应用型人才。然而,在市场经济不断变革的过程中,对专业人才的要求也有所提升,尤其是对实践操作能力的要求。为了更好地满足市场需求,为用人单位提供可用之才,高等职业院校应对机械制造专业人才培养模式进行不断改进和创新,主要从建立实训基地,提升学生的专业技能等方面。 作者:苏明 单位:海南科技职业学院 机械制造专业论文:高职机械制造与自动化专业建设探索 摘要:本文将从五个方面来指导专业建设:从坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展;建设品牌专业,切实发挥带动作用;构建三级体制平台,充分释放办学活力;实施两大素质工程,提升人才培养质量;拓展一体化服务功能,增强社会服务能力。 关键词:机械制造与自动化;专业建设;建设思路 1专业建设整体目标 立足武汉,辐射全省,紧扣内涵建设,创新体制机制。成立由武汉市人民政府主导的合作办学理事会,构建政府、学校、行业、企业多方联动的办学模式,形成校企相融、产学互动办学机制;推进校企深度合作,使其与武汉市战略性新兴产业的构建相匹配,将机械制造与自动化专业打造成特色鲜明、优势突出的品牌专业,带动相关院校协同发展;以工学结合为切入点,深化“课岗对接、工学交替、订单培养”人才培养模式改革,融入“敢为人先,追求卓越”的武汉城市精神,全面提升学生职业素养;打造“师德高尚、结构合理、校企互通、专兼一体”的双师型教师队伍,使学校成为校企合作育人的典范;推进教育信息化进程,建设数字化校园,逐步实现学校资源向社会开放;构建社会服务体系,拓展产学研一体化社会服务功能,努力实现学历教育和非学历教育协调发展,职前教育和职后教育相互融合,使学校成为开展四技服务的排头兵、武汉市民终身学习的主渠道。通过三年建设,机械制造与自动化专业建成区域领先、专业人才培养质量明显提高,综合竞争力、区域辐射力、社会影响力及可持续发展能力显著增强,为武汉市及湖北省汽车、装备制造和光电子产业的发展提供了强有力的智力支持和人才支撑。 2机械制造与自动化专业建设思路 深入贯彻《省人民政府关于加快建设高教强省提升高校创新与服务能力的意见》(鄂政发【2012】77号)文件精神,促进建立与湖北省现代产业体系相适应、与人才市场需求紧密对接的学科专业体系。加快建立现代职业教育体系,推进校企合作、工学结合、顶岗实习,推行“双证融合”制度;围绕武汉市支柱产业、战略性新兴产业,打造“武汉职业教育品牌”,建立与职教品牌建设相适应的办学体制、运行机制,全面提高管理水平,提高人才培养质量,发挥教育品牌带动作用,促进高教实力更好转化为发展竞争力,为加快构建促进中部地区崛起的重要战略支点提供更有力的人才保证和智力支撑。2.1坚持服务区域经济办学定位,实现学校可持续发展即坚持围绕“三圈”(围绕光谷核心圈、武汉都市圈、“1+8”城市圈)、服务“三业”(服务高新技术产业、先进制造业、现代服务业)、构建“三系”(构建校企合作体系、质量保障体系、社会服务体系)、实施“三双”(实施“实习与培训双向基地、教师与技师双向兼职、学生与员工双向培养”策略)、打造“三型”(打造创新型、开放型、就业型高职院校)的办学定位,坚定高职教育改革发展方向,抢抓发展机遇,实现可持续发展。2.2建设品牌专业,切实发挥带动作用校企合作重点建设与武汉战略性新兴产业、先进制造业对接机械制造与自动化专业;深化人才培养模式改革,完善质量保障体系,加强专业教学资源库建设,提高高端技能型人才培养质量。措施如下:(1)深化人才培养模式改革。实施“引厂联企、工学交替”的人才培养模式,核心是校企共育人才,内引“校中厂”共建生产性实训基地,外联紧密型企业共建“厂中校”实习基地,按能力递进模块,多学期、分段式进行工学交替。(2)进一步优化课程体系。进一步优化“基于工作过程、双证融合”的课程体系,以专业核心课程为重点,与企业共同开发核心课程、特色教材和网络课程。(3)推行“以企业工作任务为载体的项目导向”的教学模式。以企业工作项目为教学项目,按生产过程组织教学过程,按企业项目检验标准考核学生课程成绩。建设2间仿真企业工作环境,即融“教、学、做”一体的教室。(4)改革教学组织模式。实行“分段式、柔性化”教学组织模式,按人才培养目标要求和课程模块,分四阶段段组织校内学习与校外实习教学。根据企业生产旺季和淡季,科学安排学生到企业开展生产实习,实现学校教育与企业生产柔性化合作。(5)教学资源库建设。以专业核心课程为重点,建设自动化生产设备应用专业教学资源库。建设专业核心课的教学标准、网络课程,以及工学结合项目教材及电子教案、项目/案例库、试题库、媒体素材库等。2.3构建三级体制平台,充分释放办学活力成立由政府、行业、企业、学校四方组成的合作办学理事会,在教学系部成立校企合作办学管委会,在专业成立校企专业共建委员会,构建校、系、专业三级体制平台。在机械制造及自动化专业中采取股份制合作形式,运用董事会管理体制与企业共建二级学院。政校行企多方联动,合作解决校企合作中的政策保障、发展战略、07号实验室仅仅两家做比对,由于各个实验室所配置的仪器设备的精度等级基本一样,那么在用公式(1)判断是否满意的情况下,很可能会将07号实验室判为可疑、05号实验室判为满意。然而,事实却刚好相反。因此,两家实验室间的比对不能够很好地发挥比对作用,从而不能发现实验室存在的问题。 3结语 通过对两家实验室和多家实验室对比的具体操作、评价、介绍以及具体案例分析,可以看出进行多家实验室间的比对的效果要明显优于两家。因此,推荐在进行实验室比对时尽可能组织多家比对,得到数据后采用Z比分数来判断结果。实验室间比对试验的开展,一方面有利于各实验室日常检测工作水平的提高,另一方面有利于实验室之间技术和经验的相互交流与学习,对提高检测水平具有积极的推动作用。通过不断健全比对试验机制、完善结果分析方法,才能使机构的检测水平迈上更新的台阶. 作者:陈帆 程婧璠 单位:武汉软件工程职业学院机械工程学院 机械制造专业论文:机械制造与自动化高职专业教学改革探讨 摘要:高职机制专业的学生今后需要进入工厂的生产一线,他们需要具备与机床等机械设备打交道的实践能力。本文从应用人才的角度出发,分析了应用型机械高职人才的基本特征,从多个角度提出了具体的教改建议。 关键词:应用;机械;高职;创新 1引言 随着现代国内经济的发展,高端机械设备进入工厂企业之后,需要有专业人才进行加工工艺、生产方式的设计,高职机械制造与自动化专业是培养企业一线生产人才的平台。高职院校需要针对当前这一人才市场进行合理分配,进一步提出本专业的教学改革方向——应用型人才培养,强调学生基础打牢、应用能力强等基本特征。 2应用型机械高职人才的基本特征 2.1基础知识储备 高职机械专业的学生需要首先具备专业的理论知识,构建他们的机械制造所需要的各类专业知识,机械制图、工艺学、材料、力学,机械原理、液压技术、数控技术等。这些都是具备应用能力的机械专业高职学生所需要掌握的基本机械知识网络。学生只有打牢这些知识储备之后,他们才能在真正的生产过程中,设计好产品生产的工艺[1]。 2.2综合运用能力 具备了专业知识之后,学生还需要学会怎样运用这些知识组织生产的能力,即综合运用知识的能力。上述那些专业知识需要相互配合,实现一种综合性的应用。因为一项产品的生产需要多个工序,不同工种之间相互配合,工艺设计人员还需要思考产品尺寸,形状公差的测定等,这些都是他们可以综合运用上述的专业知识。 2.3创新意识 在产品生产的过程中,工艺设计师需要进一步具备首创精神,在一项新产品的研发过程中,我们没有更多可以借鉴的经验,需要工艺人员针对产品的尺寸、形状、材质等要求进行创新设计生产流程。高职机械专业的学生要想胜任这一岗位的需要,就需要具备一定的创新意识,从多个角度去思考怎样进行新产品的研发生产,一方面需要考虑生产成本的降低,一方面还需要保证产品的生产质量。 3高职机制专业应用人才的培养改革建议 3.1人才培养方案的调整 人才培养方案是机制专业学生培养的基本大纲,要想实现应用人才的培养,就需要首先对高职机制专业的人才培养方案进行调整。针对方案中的一些传统教学模式,教学理念进行调整,主要原则就是提升学生对机制专业的学习兴趣,从学生的兴趣、知识覆盖、综合运用、创新能力等多个方面进行综合考虑,培养出知识网络扎实,综合运用能力较强,创新意识超前的机械制造人才。 3.2教师队伍的调整 应用型人才的培养需要教师更加注重学生的专业应用能力,即教师还需要具备这种能力。因此在教师队伍方面,学院需要及时调整教师培养、高层次人才引进等方向,将更多具有生产实践经验的人才引入到学校,让他们将自己在生产一线积累的经验教授给学生,实现学生的一种有效提升。同时现有的教师也需要积极的开展实践能力的培养,利用节假日深入工厂企业进行学习,学习一线生产的基本经验。教师之间还需要构建一种相互学习、相互帮助的学习氛围,实现教师之间知识能力的整体提升。另外,学校需要配套更多的科研资金,帮助教师进行相关实践项目的推动,一个科研项目将带动一个教师团队的整体实践水平的提升。 3.3理论课程的调整 在应用人才培养的条件下,教师需要进一步培养学生对专业知识的掌握、应用能力,因此需要在尽可能多的理论课程结束之后,加上一些课程设计等,让学生运用学完的这些知识进行实践运用,不断提升他们理论与实践的结合。传统的机械原理、工艺学等课程之后,就有课程设计,这是我们需要进一步坚持的。同时还需要在更多的课程之后加上这类课程设计内容,例如:数控技术、液压技术等,都是需要进行有效拓展其课程设计范围。另外,教师需要进一步思考,引入一些与生产实际有关的课程设计课题,这些与实践联系紧密的课题将有利于学生更好地运用理论知识解决生产实践的能力[2]。 3.4实践教学的调整 在应用人才培养的环境下,高职院校需要进一步拓展机制学生参与实践教学的机会。建立自己的生产实习车间,车、刨、铣、焊、钳等一系列工种都是设计工艺的学生需要进行实践操作的,只有他们自己操作过,他们才能对这些工种有一个更加深刻的认识和理解,力学、液压、机械原理等课程都需要有自己的实验作为理论支撑,教师需要重点开展这些课程实验环节的培养。加大资金投入,建设更加先进的实验室,帮助学生更好地理解和掌握专业理论知识。校外实习也是十分必要的,教师需要不断联系生产企业,让学生进入工厂的生产车间进行参观,学习,拓展学生的眼界。在实践教学环节,教师还需要重点培养学生的创新意识。教师可以设计一下开放性的研究课题,让学生分成学习小组,进行有效的研究分析,通过查阅资料,相互讨论,计算,最终形成学习小组的设计方案,学生的创新意识被进一步体现。 4结语 高职机制专业的学生要想在激烈的人才市场竞争中脱颖而出,就需要进一步拓展他们对知识的应用能力[3]。教师需要从应用的角度出发,对传统的机制专业教学进行有效调整和改革,从而培养出更加应用型的人才。 作者:杨娜 辛鹏 单位:兰州理工大学 兰州职业技术学院 机械制造专业论文:机械制造方向专业课研讨型案例教学 研讨型案例教学模式是运用生产现场情境作为典型教学案例,调动学生参与的积极性,提高其分析和解决某一具体工程问题的能力,培养学生理论联系实际的自觉性,因而研讨型案例教学模式比较适合专业性较强的课程。机械制造方向专业课,教学内容专业实践性强,需要学生具有一定的前期实践经验才能达到较好的教学效果,然而这些实践经验也正是学生所缺乏需要补充加强的教学内容,基于此矛盾,课题组将研讨型案例教学模式应用到机械制造方向专业课程中,充分调动学生学习的主观能动性,打破课堂内外的时空界限,全方位培养学生实际解决问题的能力和创新精神。 一、构建研讨型案例教学模式,优化机制方向专业课教学体系 (一)加强校企联合,优化案例教学内容,构建案例教学资源库 教学中所选案例多来源于学生熟悉的周边企业,并将收集到的素材整理,归类构建制造加工现场案例集、夹具应用案例照片集、机械制造方向专业课网络教学平台、机械制造方向专业课网络实践教学平台、机械制造方向专业课网络创新教学平台,结合相关网络教学系统,应用于具体的实际教学中。逐渐形成以学生为中心、以教师为主导的教学体系。 (二)优化基于研讨型案例教学模式的机械制造方向专业课程教学体系 应用案例时,首先需优化理论教学和课程设计、生产实习、课程试验等实践教学环节的组织过程,使分散的教学内容合理配置和有机结合,保证教学全过程的相对完整和连贯。其次通过一些开发性综合实验,对理论知识进行综合应用。最终使机制方向专业课教学体系不断得到优化。 二、优化教学手段,落实研讨型案例教学模式的实施应用,提高课程教学质量 针对传统的教师“满堂灌”式教学方式,优化研讨型案例教学模式,主要采取案例分析法、讨论法、模拟法等教学方法,并结合网络平台,充分调动学生的主观能动性,解决课程实践性强、学生实践经验少、理解困难的矛盾。 (一)用案例驱动法,展开教学内容 用案例驱动法逐步展开教学内容,一环扣一环提出问题、解决问题,把学生吸引到问题中去,可充分调动学生思考的积极性,从而提高课堂教学效率。例如,六点定位原理、加工原始误差的组成、定位误差的分析等知识点的引入,先通过生活中的实例,引导学生思考为什么桌子大多是四条腿的,而三角架总是三条腿,且脚很尖?从而引出定位原理的概念。 (二)用案例模拟法,加强学生大工程意识的培养 通过机械制造过程中的加工安全案例、经济纠纷案例、工程产品质量案例,让学生模拟其中某个企业的身份,讨论分析机械加工过程中会出现的问题,如利用汽车质量不过关导致市场流失事件、水污染事件等案例,培养学生的安全意识、经济意识、质量意识及环保意识。 (三)用案例讨论法,加强学生综合素质的提高 将机械制造工艺学教学难点分成若干讨论课题,在网络教学平台中布置讨论任务,学生采用合作小组的形式,在任务中发现问题、思考问题、解决问题,在教师与学生、学生与学生之间展开讨论,最后教师总结,使学生由倾听者变成了思考者和参与者,达到良好的教学效果。 三、以榜样案例激励学生,营造浓厚的校园工程文化 文化教育与技术教育必须融合协调才能使学生在一个良好的大环境中,顺其自然地发挥其工程创新潜能。针对此,将榜样案例展示在教学过程中及网络课程中,确定以竞赛引导学生的机械工程竞赛机制,具体做法为:在高年级学生中,通过竞赛引导其进行各级别机械工程竞赛活动,对已取得成果的学生进行公开表扬宣传,鼓励更多的低年级学生进入到课外科技创新活动竞赛中去,使学生的理论知识与实践能力充分结合的同时,加深其对机械工程涵义与价值的理解。基于研讨型案例教学模式的机械制造方向专业课教学体系,以教师为主导,以学生充分参与为指导原则,促进学生的专业意识和岗位技能在“实践———理论———实践”的循环中形成和提高,为学生提供开放式的学习环境,促进学生的个性发展。各高校在进行专业课教学时,可多采用研讨型案例教学模式。 作者:葛云 曾海峰 魏敏 张立新 单位:石河子大学机械电气工程学院 机械制造专业论文:中高职机械制造类专业课程衔接 课程衔接是机械制造类专业中高职衔接的核心内容,本文就如何做好中高职课程衔接的问题进行了阐述,以期能够起到抛砖引玉的作用,做好中高职课程衔接。 一、构建螺旋式上升的专业课程体系,实现课程体系衔接 1、以“两个衔接、三个突出”为总目标,根据专业职业能力分级标准,系统构建螺旋式上升的专业课程体系。以课程体系与专业岗位职业能力需求相衔接,中高职课程模块开发与专业工学结合人才培养模式相衔接,突出学生可持续发展,突出学生职业能力、职业素养与职业精神,突出“高端”和国际化视野的“两个衔接、三个突出”为目标,构建不同层次、不同模块的螺旋式上升的中高职衔接课程体系。课程体系设置以中职课程为基础,以高职课程为主导的方式进行,中职侧重于文化基础和机械加工设备操作、机械设备装配、调试等专业基本技能的培养,高职侧重于文化知识的应用和机械加工设备操作与维护、机械制造工艺实施、质量检验等专业技术能力的训练。 2、围绕“以素质拓展为基础,以能力培养为主线”轴心,将同类同质课程分阶段、分水平、分重点有机地组织编排在中职和高职阶段的各个年级,形成不断递进延伸、不断拓展提升的螺旋式机械制造与自动化专业课程结构体系。 3、课程体系总体分为中职课程、中高职衔接课程和高职课程三个层次,课程体系主体部分有公共基础课、专业基础课、岗位核心课、专业拓展和校外实践课程等模块。 4、中职阶段的课程主要依据机械加工设备操作、机械设备装调岗位的中级工的职业能力要求,高职阶段主要依据机电设备装调维修、机械制造工艺编制与实施等岗位的高级工的职业能力要求,按由简到难、由易到难、从具体到抽象的原则设置三大部分的课程模块,实现中高职课程衔接。 二、“校校合作、校企合作”设计相互衔接的课程标准,实现课程内容衔接 中高职合作院校骨干教师与相关企业专家共同研讨,从课程目标、课程内容、课程项目等方面设计相互衔接的中高职课程标准,中职阶段注重学生基础素质教育,高职阶段注重学生知识、技能和职业素养的全面培养,提高学生可持续发展能力。 1、按照“中职强基础、高职重应用”原则设计公共课程衔接方案。中职阶段公共课教学根据部颁教学大纲要求开设德育、语文、数学、体育、计算机等课程,课程内容强化汉语言和英语基础、初等数学和基本的职业素养的学习。高职公共课程以语言艺术、演讲口才,高等数学等应用以及普世价值观、人生观、世界观的形成为培养目标,并通过知识的自主学习、导师制团队活动、社团活动和各种校内外实践活动为引导,进一步加强人文素质培养。 2、按照“中职强技能、高职重技术”的原则设计专业课程衔接方案。依据职业资格标准,以真实的产品案例为载体,按项目化的要求进行课程内容的设计。参照中高职职业技能抽考标准,引入机电设备装调工、机械加工操作工等职业资格标准、6S管理等企业现场职业规范,根据机械制造与自动化专业典型岗位对专业能力、知识和素质的要求,以减速器、变速箱、分动箱等真实产品为载体,按照由简单到复杂再到综合的逻辑线索设计教学项目,形成内容完善、对接星沙经济技术开发区产业、特色鲜明的中高职衔接的课程。 3、依据课程内容的要求设置项目,例如以减速器、变速箱等产品导向,贯穿于整个中高职专业课程教学。在中职专业课程中设计,以减速器零部件的认知、绘制与加工为主线的教学项目;在中高职衔接专业课程设计中,以减速器的测绘、工艺编制与设计为主线设计课程项目;在高职专业课程内容设置中,以变速箱、差速器等工程机械、汽车及零部件的加工、装配与调试为主线设计教学项目。 三、建好在职业能力培养中起关键作用的中高职衔接的项目课程,实现核心课程衔接 采用项目递进的方式构建中高职衔接的项目课程,项目课程以职业工作过程为导向,以任务或项目驱动为主要教学方式,遵循从单项到综合、从简单到复杂的规律,采取理实一体化教学模式,以学习者为中心,实现教、学、做、训、评相融合。利用信息化教学手段,实现“泛在学习”。 四、结束语 依据专业的职业能力分级标准,设计中高职有效衔接的层次递进、螺旋上升的专业课程体系和课程模块,确实实现中高职的课程衔接。 作者:庹前进 单位:湖南机电职业技术学院 机械制造专业论文:机械制造专业教育教学论文 一、学生的学习现状 现在职校学生大多数文化基础差,还有不少由于初中教育缺陷,心理不健康,文化课程教学很困难。本人在教学过程中也与很多学生探讨学习过程,发现很多学生对文化基础课很头痛,很多学生无法提起对专业课的兴趣,实践课程也不愿意操作实习。除了厌学以外,有一个主要原因是认为所学的知识没有多大用,出现以上情况,我认为有如下几个方面的原因: (1)家长听说机械制造类专业好就业,没有考虑到学生自己的爱好和兴趣,初中毕业生对职业学校专业只是模糊认识,被家长硬性推荐来上学。 (2)在学习的前期没有认识到基础课的重要性,普通教育和职业教育模式不同,以至后面的课程愈发听不懂,对所学的专业课产生逆反心理。 二、培养学生的学习积极性是提高教学质量的关键 做好学生入校的专业教育,让他们初步了解所学专业基本知识,教学模式和学校对学生的培养目标。参观学校的实习实训车间,介绍我国装备制造业的发展前景。聘请我校优秀毕业生回校介绍自己的学习和工作成长经历,激发学生的学习热情,使学生确立自己的人生发展目标。 三、做好教育教学的每个环节 第一,精选好教材、备好课。现在专业课各种版本的教材较多,任课教师要精选教材,不能只选好讲的教材,要结合本专业要求和学生益于学习的教材作为主讲教材。首先要研究教材备好课、分析课程重点和要点,然后写好授课教案、做好课件是上好一堂课必备条件。第二,组织好教学。怎样组织教学让学生能够比较轻松地掌握所学习的内容也是一门艺术,不同的教师组织教学的方式也不同,不能教条式地“满堂灌”。首先向学生介绍本次课的内容重点和要点,然后由浅入深循序渐进授课。最后要对本次课的重点和要点进行小结,结合课堂内容给学生留思考题。第三,做好课后辅导和答疑。辅导和答疑是课堂教学的一个辅助环节,由于学生掌握的程度不同,因材施教,要耐心地给学生辅导,用最简单的方法扎扎实实讲解,培养学生分析问题和解决问题的能力。第四,请进来,走出去。尤其是机械制造专业课难度有点大,都是工厂中的生产实例,让学生走出去到工厂实习增强对专业的感性认识,把工厂有专业技术人员请进来,指导学生实训,扩展学生的知识面,掌握专业基本知识。认识提高,有学习积极性,才能取得进步。让学生认识到机械专业课程的重要性,并结合企业案例,结合就业实际让学生明白课程的重要性,为学生日后工作打下一个良好的基础。第五,紧密结合校企合作。根据企业的生产特点和要求,工学结合,按实际内容讲解相关课程,而不是完全围绕课本进行教学。实用性强的内容精讲细讲,在教学过程对学生灌输一些企业文化和实例,培养学生具有一定理论知识和技术能力,这是我们教学中必须强调、始终贯彻执行的重点。第六,重点加强对学生实习实训环节的教育。要求指导老师不但技能好,还要有比较扎实的专业基础知识。我校现有86台各类机床:普通机床和数控机床,让学生先在普通机床实训,熟练掌握操作方法,然后在让学生到数控机床实训,扩展学生的技能,让学生在做中学、学中做,因材施教,这样才能提高学生的动手能力和对本专业知识掌握。对学生就业有一定的优势,分配到企业后,经过简单的培训可以直接顶岗生产操作,成为生产技术骨干。第七,对毕业生就业进行跟踪调查。了解学生在校学习的专业知识与企业需求,及时调整课程结构和重点内容,符合企业对人才的发展需要。 四、根据学生的特点,多方面培养人才 学生到企业工作能够很快适应企业生产,就业稳定性好,有的学生成为企业的技术骨干,学生满意、家长满意。全国多家企业到我校招聘毕业生,不少学生慕名而来到我校学习专业知识。我校学生多次参加全国、省、市技能大赛,多次取得一、二等奖。鼓舞了在学生的学习热情,同时检验了我校教育教学的成果。对于参加升学班的学生,有针对性地专业课程辅导,参加升学班的学生今年全部考入高等院校学习。总之,教师在教学中要抓重点,理论联系实际,才能让教与学的过程变得更加生动和顺畅。在做中教、做中学、做中练、做中考。教书育人,培养社会有用之人,是我们教育工作者一直坚持追求的理想目标。 作者:贾志坚 单位:辽宁省本溪市机电工程学校 机械制造专业论文:机械制造专业课体系改革 一、本科层次机械制造专业人才需求现状 随着我国国民经济的发展和生产技术化水平的不断提高,许多制造业,尤其是高新技术制造企业,对机电类技术型人才的要求也越来越高,不但要求人才要有扎实的理论基础,还要有较强的学习能力和技术创新能力,以适应企业技术不断更新的需要。而现今高职高专学校培养的技术型人才已经很难满足企业在这方面越来越高的要求。高级技术性人才的缺乏已经逐渐成为制约我国企业技术进步、技术创新能力提高的瓶颈,社会对于大量的高级技术型人才的需求使得专门从事培养本科层次的技术型人才的学校成为了必然的趋势。目前,实施本科层次技术教育的院校在技术培养上存在一些问题,比如学校设定的人才培养目标是否得到企业的认可,学校的专业课设置还存在哪些薄弱环节,教学工作如何为社会服务等等。为此,机械类专业课体系改革对大学生就业的影响意义深远。 二、培养适应社会需要的人才是专业课体系改革的出发点 高校承担着为社会培养人才的重要任务,其培养出来的毕业生更是企事业单位一线最为核心的力量。在巨大的就业压力面前,如何使自己培养出来的学生更加适应社会的现实需要和发展趋势成为摆在高校学科改革面前的重要问题。在整个学科体系的建设上,很多因素都要容纳进来,如:学科历史的传承,学科前沿的把握,当然也包括对市场需求信息的反馈。专业课作为整个学科体系中的核心部分,是学科立意的最直接体现,也是教学与就业对接的最直接部分。在进行专业课体系改革的过程中,应立足社会需求,培养社会所需要的人才,将专业课体系与专业实际应用市场进行无缝对接。在这个对接的过程中,一方面根据社会现实发展需求调整专业课体系,另一方面根据社会潜在发展需求调整专业课体系,确实做到将培养适应社会需求的人才作为专业课体系改革的出发点。在进行专业课体系改革的时候,在贯彻以培养适应社会需求的人才为改革出发点的过程中,将对口岗位所需要的知识结构和专业能力作为改革和调整的着力点,在改革的过程中做到以下几个“突出”:①突出实践能力,在学习理论知识的同时,增加实际动手环节,使大学生在实践环节的学习中了解真实的职业环境,理解理论应用实际的方式和过程,初步搭建适应职场环境的渠道;②突出核心理论,在专业课体系的建构中,对核心理论的发展史和前沿问题开展研究,使学生能够基本掌握本专业技术的改革成长历史和发展趋势,为学生最终就业或者升学打下扎实的学科基础;③突出职业理想,在专业课体系的调整和改革中,将职业理想引导作为贯穿改革过程的一条暗线,在专业课体系的建设中重点加强大学生职业理想的引导,通过课程的设置增强学生的专业自豪感和自信心,增强大学生的专业自信和专业自觉,引导学生愿意从事该专业的工作并且以成为该行业中的一员为就业首选。 三、大学生就业核心竞争力培养是专业课体系改革的落脚点 在大学生参与社会竞争时,其竞争资本是包括技术能力、人际交往能力、团队合作能力等多种能力在内的综合体。在激烈的社会竞争中能否取得成功,影响因素是多方面的,我们将最终影响能否在专业岗位的竞争中脱颖而出的要素称之为就业核心竞争力,即一个大学生具备了该种就业核心竞争力则在专业方面比同龄人更具有专业性和权威性,在单位更加具有不可替代性,更容易在与众人的激烈竞争中拔得头筹,这种能力将成为大学生在参与就业竞争时最具有决定作用的能力。专业课体系改革应进一步立足培养学生的核心竞争力,进而培养学生在本专业里的绝对竞争力。在专业课体系改革的过程中,坚持以课程改革促进学生能力培养的理念,认真研究本校本专业和其他学校本专业的办学特色及差异点,仔细甄别本专业和相近专业的核心区别,在专业课设置上要突出本校的特色,突出本专业的特色,做到培养出来的学生其核心能力既区别于相近专业,又区别于其他学校相同专业,真正做到“独一无二”的核心竞争力。要想做到区别于同专业和相近专业就要做到在专业课体系的设置上立足本校的定位和对口就业单位的实际需要,使学生在专业课的学习过程中能够学习到更多的专业知识,能够掌握专业的核心技能,能够将自己所学的知识层层递进、举一反三,真正做到可以自如地应用到实践中,并且在专业上自成体系。 四、改革实践与成效 唐山学院机电工程系机械设计制造及其自动化专业早在2008年就开始进行了专业课体系改革。为促进我系专业结构调整和培养方案的优化,从而进一步提高我系的教学质量和办学水平的提高,通过问卷的形式了解我系毕业生的就业情况,调查对象为我系2013届和2014届的部分毕业生,调查方式主要通过邮寄的方式发放和电话回访,调查我系专业课设置对毕业生择业情况及就业后在岗位上应用情况的影响,问卷共发放80份,收回有效问卷72份。唐山学院属于地方新建本科院校,学院人才培养定位是应用型人才。这类毕业生在实际的就业市场竞争中,在理论水平方面受到来自老牌本科院校学生的激烈竞争,在实际操作能力方面又要和来自高职类院校的学生进行竞争。在这样的竞争局势下必须找准定位,培养别人不可替代的优势。这就需要进一步夯实学生的理论基础,使其理论水平明显高于高职类院校学生,同时增设实际操作能力培养环节,使其实际操作水平优于老牌本科院校,这样才能开拓出属于自己的就业市场。高等教育处于过渡期。当前,高校进行大幅度扩招,就业岗位跟不上毕业生数量的快速增长和无法完全满足毕业生的期望。如何适应这种新形势、新情况,进行专业结构、课程设置、教学内容、教学进度等改革,提高师资水平,加强高校的配套发展,培养适应社会需求的人才,有效教育和引导大学生转变观念和调整心态,保证他们就业活动的顺利开展,是高校甚至全社会值得研究和探讨的问题,这个问题的紧迫性和重要性应引起我们的关注。但是高校无法在短时间内适应这种新形势、新情况,它是一个长期性和渐进性的过程。这种状况是毕业生产生不同就业心态的直接原因。 五、结论 专业课体系改革是专业建设中的核心环节,也正因为它的重要性所在使得专业课改革势在必行。专业课体系改革是一项系统工程,其中以培养适应社会需要的人才为专业课体系改革的出发点、以大学生就业核心竞争力培养作为专业课体系改革的落脚点、以专业课教师作为专业课体系改革的中坚力量、以考核评估作为专业课体系改革的保障环节,通过立体化的改革策略最终实现提高大学生就业数量和就业质量的目的。 作者:梁国俐 单位:唐山学院机电工程系 机械制造专业论文:略谈机械制造技术专业的创新教育模式 一、机械制造技术专业探索创新“现代学徒制”职业教育模式的必要性 1.探索创新“现代学徒制”职业教育模式是国家示范专业建设的需要。国家示范专业建设的目的之一,就是解决职业教育发展中存在的突出问题,推动职业教育科学发展。笔者认为,职业学校当前最需要解决的就是师资专业水平和质量问题,具体表现在职业教育适应劳动力市场的能力差,职业教育与培训的技术水平较低,系统性和科学性不强等方面。要提高职教师资的专业技能,进而提高学生的职业能力,就必须密切学校与企业的联系,在“双赢、互动”中加强沟通与合作,通过建立专业共建、人才共培、科研共攻、文化共传等校企合作机制,引导行业、企业发挥引领作用,职业学校发挥基础作用,共同推进办学模式、培养模式、教学模式、评价模式等改革,提高人才培养质量,形成长远合作的利益链。“现代学徒制”无疑架起了学校与行业企业之间的桥梁。笔者认为,以学校为中心、引导企业积极参与,共同推进办学模式、培养模式、教学模式、评价模式等改革,从机械制造技术专业二、三年级开始试行“现代学徒制”是较可行模式。这不仅是对校企合作、工学结合的创新,也是体现国家示范专业建设辐射性、示范性和创新性的需要。 2.探索创新“现代学徒制”职业教育模式是提升服务社会发展能力的需要。随着区域产业结构优化升级和现代职教体系的构建,资源整合成效和促进社会协调发展已经成为职业教育服务社会发展能力的重要内容。以“现代学徒制”职业教育模式为载体,建立校企合作长效机制,一方面可以提高学校和企业教育资源的综合利用程度,实现知识链、专业链、产业链和利益链的深度融合,助推学生创新精神和创业能力的培养;另一方面可以促进职业学校面向社会开展技术服务、职工培训、技能鉴定以及其他公益活动等,实现社会服务功能。 二、机械制造技术专业探索创新“现代学徒制”职业教育模式的主要做法 传统“学徒制”历史悠久。任何先进的职业技术教育模式都或多或少地有着“学徒制”元素。在吸取德国“双元制”核心内涵和欧洲“现代学徒制”思想理念的基础上,笔者所在学校的机械制造技术专业结合我国职业教育现有体制机制,在政府支持下,以学校为中心,联系企业积极参与,根据市场调节需求,积极探索并实践适合我国国情的“现代学徒制”职业教育模式,主要有以下做法。 1.遴选优质企业,合作探索“现代学徒制”。遴选优质企业,是实践“现代学徒制”最重要的环节。该专业根据“现代学徒制”培养模式的特点,提出了遴选企业的四项原则:一是遴选产业特色适宜,有职业技能资格证书认证的行业企业;二是遴选管理规范、经济效益较好,可内涵式合作的企业;三是遴选内部培训体系完备,对“学徒制”培养合作能达成有效共识和互动的企业;四是遴选愿意支付学生奖励和“准工资”,能优先录用学校毕业生的企业。学校和企业签订校企合作协议书,共同负责招收学徒,按计划提供实践培训场所和岗位教育资源,师傅、教师共同承担培养责任、履行义务,指导学生参加行业协会考核认证。 2.校企按需共同招收学徒,确定“学生学徒双身份”。笔者所在学校机械制造技术专业,按照区域内现代制造业岗位群人力资源需求,确定“现代学徒制”班级规模,同时面向社会和学校招收学徒,并以签订学校、企业、学徒三方合同的形式,确立学生学徒双重身份:在学校是学生,在企业是学徒工。学徒在学校就读期间,身着校服,学习系统、规范的专业理论知识和参与教学实习和生产实训;学徒在企业学徒期间,身着工装,按照行业标准、员工要求和岗位要求,融入企业生产,并获得生活补助,充分感受企业员工的“学徒”身份。校企双方相互认可“学生”和“学徒”的双重身份:学徒约二分之一的时间在企业参与生产,约1/2的时间在职业学校学习,构建了校企双赢、互动参与的技能型人才培养模式,一是学徒在企业的生活和学习中,能直接感受企业文化,亲身体验真实的生产环境和操作专用设施设备,进而养成良好的职业道德和行为习惯,切实提高职业能力;二是企业能有较长时间认真观察、全面考察、精心培养急需的技术人才,降低用人风险。 3.配备校企互认师资,共同打造“现代学徒制”师资团队。“现代学徒制”师资团队的组建,应遵循校企互认和共同指派的原则:“师傅”从企业引进,由在本专业工作多年、实践能力强的专业技术人员、管理人员、企业负责人担当“;教师”由学校选派专业教师,到企业接受专业技能培训,获取行业认证后回校承担“现代学徒制”教学任务。例如:笔者所在学校机械制造技术专业“科思现代学徒制”班级实施学校、四川科思精密模具有限公司、签约企业三方互认师资团队的模式,由专业骨干教师、签约企业技术人员、企业工作人员共同组建师资团队。同时,严格执行企业认证体系,每年对师资团队进行培训、考评、年审,只有通过考核的教师方有资格继续留在“科思现代学徒制”班级任教。 4.以“四个一体化”办学理念驱动“现代学徒制”课程建设。“现代学徒制”课程建设应坚持“四个一体化”的办学理念,以企业“人才定位、岗位标准、知识技能要求、典型职业活动及素养”为中心,以“理实一体、工学交替”为主要方式,由企业制定培训课程,学校制定教学计划,校企双方合作完成教学任务。合作初期,学校必须模拟企业生产模式和情景,承担部分企业职能。例如:笔者所在学校机械制造技术专业与四川科思精密模具有限公司合作,由校企双方根据学生情况,整合校企教学资源,共同制定“现代学徒”班级培养目标和教学计划,参与教学组织与实施,在第1、2学期按周邀请企业高管、行业协会专家和一线技术骨干到校讲授行业前沿、专业发展、企业管理等;在第3、4学期聘请企业技师担任实训指导教师,与学校专业教师深度对接,根据行业标准共同制定技能训练标准,确定训练项目,将企业生产任务转变为学生实训内容,并按照企业员工技能要求开展实践技能培训,使教学过程成为企业生产产品、创造价值的过程,实现教师师傅一体化、学生员工一体化;在第5、6学期,每学期安排5个月时间作为学徒到企业顶岗实习期,顶岗实习结束,并经企业考核合格后,再要求学徒回校进行1个月的理论知识扩充。工学交替的教学活动既有力地支援了企业生产,也使学生得到了在生产一线锻炼的机会,为未来的就业打下了坚实的基础。 5.校企共同制定评价标准,引入行业认证和“准工资”激励机制。“现代学徒制”考核评价标准由校企共同设立专门的考核评价委员会制定。委员会由行业企业专家、学校专业教师组成。考核评价标准把职业资格技能要求放在首位,并引入了行业认证。理论考核主要针对在校理论知识的学习。技能考核主要针对在企业的实践技能。委员会建立“准工资”激励机制,根据对学生职业能力的考核评价结果向学生发放“准工资”。 三、存在的问题 1.国家缺乏对企业参与校企合作的激励机制,企业积极性不高。 2.以学校为中心的“现代学徒制”职业教育模式,使校企合作难以真正做到“多赢”。企业的最终目的是盈利。学校教育的最终目的是提升学生的职业能力。生产型实训基地没有很好地解决生产与教学的矛盾,如:难以找到实训基地承接外协生产与承担教学实训的结合点。 3.校内“双师型”教师水平较之于产业行业生产、服务技术水平还有较大差距,专业教师仍缺乏在企业的工作经验,要通过校企合作、共同培养难度较大。 4“.现代学徒制”班级的班额应在14~24人/班,培养成本较高,但目前学校教育资源仍不足,难以全面实施“现代学徒制”职业教育模式。 四、建议 1.由政府制定并出台鼓励政策,激发企业与职业院校合作的积极性,建立支持校企合作办学的长效机制。 2.尽快搭建起连接政府、企业、学校的桥梁,建立“产教结合、校企合作”的信息网络,为政府提供政策建议,向企业和学校宣传推广校企合作经验,促进行业企业和学校共同发展。 3.校企双方要共同增强协调功能,完善“现代学徒制”职业教育模式的制度建设,制订明确的教学方案,建立有效的质量保证和评价体系。 4.希望国家完善有关学生顶岗实习的法律法规,对学生顶岗实习期间的安全提供保障。 作者:侯益波 单位:四川省成都市工业职业技术学校 机械制造专业论文:机械制造专业课程体系构建及配置 摘 要 在总结国内各高校构建课程系统经验的基础上,分析中国矿业大学机械制造专业课程体系和教学内容现状,提出机械制造专业课程体系构建总体思路。 关键词 机械制造;课程体系;教学内容 1 前言 课程体系和教学内容代表的不仅仅是学生知识的全面与否,更是代表了一个学校在该专业上的发展方向和水平,进而决定了一个学校该专业在今后一段时间内的国内和国际地位。不管是本科院校还是专科院校,机械制造及其自动化专业的目标都是培养具有合理机械制造专业知识结构、具有基本的机械制造研究开发能力、熟练掌握机械制造生产工艺、熟悉机械制造设备与管理的大学毕业生,满足企业生产一线对大学生的基本要求,因此,机械制造及其自动化专业的课堂教学应该以企业的需求为前提,合理构建课程体系,配置教学内容。 在知识大爆炸的时代背景下,新知识、新技术的发展速度远远超出人们的想象,产业升级、科技进步等都对本科生培养提出越来越高的要求。随着我国从制造大国向制造强国的转变,随着我国智能制造2025的提出,可以看出这不会仅是国家政策的变化,而是市场对于我国制造行业升级、换代的需求,从而引发企业制造技术的升级,最终要求高等学校必须培养新世纪、复合型的人才,从而满足市场的需求。这就要求高等学校必须调整落后的课程体系、教学内容,紧跟社会发展需求,这样才能培养出对社会有用的制造专业技术人才[1]。 2 国内高校课程体系建设现状 就机械制造及自动化专业来说,培养应用型人才对课堂知识结构的需求以及学校对于学生的培养目标定位决定了课程体系的构建;同时应兼顾基础知识、宽的知识面、多的方向选择性、强的应用背景,这都决定了本科生从基础理论到实践技能方面教学课程的选择和教学内容的配置。国内各名牌高校的课程体系建设情况如下[2]。 对于清华大学2013―2014学年度本科教学课程而言,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程。其中,传统机械制造类课程包括机械制造工艺学、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理、机械制造专业的基本知识;先进制造技术类课程包括激光加工概论、精密与特种加工、微纳制造导论;制造自动化类课程包括机器人学,以讲解数控技术、自动化控制、机器人原理与应用为主;管理及信息化类课程包括制造过程信息管理系统。可见,清华大学从传统机械制造专业的基本知识到先进制造、自动化、信息化课程的设置,基本上满足了现在制造技术发展及企业对本科生知识体系的要求。 对于华中科技大学2014年本科教学课程设置来说,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自踊类课程、特殊行业制造类课程。其中,传统机械制造类课程同清华大学一样包括4门基础课程;先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术;制造自动化类课程包括数控技术、计算机辅助制造;特殊行业制造类课程讲解特定行业的制造工艺和装备,如柔性电子制造技术基础。 另外,通过对浙江大学(2014版)、上海交通大学(2015版)和中南大学(2012版)机械制造方向本科生培养计划的调研,各大高校都把课程分成4~5个板块。所有院校都开设传统机械制造类课程,包括机械制造工艺学或机械制造基础、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理等机械制造专业的基本知识。对于先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程、特殊行业制造类课程,各高校根据其特长和优势以及学生主要的就业方向,开展设相关课程,但基本上涵盖了先进制造、制造自动化等方向。 做强制造业的基础和关键在人才。我国结合国情建立中国版“工业4.0”战略计划――“中国制造2025”[2]。为配合国家层面的发展战略,迎接制造全球化竞争的挑战,培养符合工业4.0需求的机械制造行业人才,是“中国制造2025”顺利推进的重要保障,也是摆在高等院校面前的急迫任务[3]。 3 中国矿业大学课程体系构建方法 课程体系现状 目前,中国矿业大学执行的是2012版教学大纲,在该大纲中,机械制造及其自动化的专业课主要包括专业主干课和专业选修课两大类。其中,专业主干课有3门,为机械制造工程学、几何精度设计与检测、工程材料及成型技术;专业选修课有4门,为精密与特种加工、先进制造技术、数控技术、机电装备绿色设计与制造。如果按照国内知名高校的课程设置原则,主干课中还少一门制造装备设计。先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术,应该说体现了目前企业和高新制造技术的发展需求;而制造自动化类课程只有一门数控技术,管理及信息化类课程和特殊行业制造类课程缺失。 从上述本专业课程设置和国内名校的课程设置原则相比较可以发现,专业主干课基本同各名牌高校保持一致,在后续的w现特色和制造技术发展需求方面还有非常大的不同;随着“中国制造2025”的提出和推进,相关课程设置上还需进一步研究和探讨。另外,对于教学内容的重复性问题,以2016版大纲为例,机械制造工程学、制造装备及自动化和数控技术三门课的重复性非常突出,其中关于制造设备方面,机械制造工程学和制造装备及自动化都有相关章节,而对于数控编程技术在制造装备和自动化与数控技术两门课程中又都有涉及,相当于3门课主要讲了两个大方面的内容。2016版大纲压缩了课时量,重复性问题亟待解决。对于内容更新问题,新技术新方法日新月异,制造技术也朝着精密化、微型化和智能化的方向发展,同时随着“中国制造2025”的提出和推进,教学内容的更新显得尤为重要。 课程体系构建思路 中国矿业大学在进行课程系统构建过程中的思路如图1所示。 1)对比分析、查找问题。结合中国矿业大学2012版教学大纲和2016版教学大纲,进行机械制造专业课程先后顺序的整理,根据每门课程任课教师的教学内容,确定现行机械制造专业模块化知识点;对比各名牌高校机械制造专业课程体系设置和“中国制造2025”的发展需求,提炼出目前机械制造行业对模块化知识点的覆盖程度,最终发现本校制造专业模块化知识点的不足之处。 2)确定适合中国矿业大学的模块化知识点。中国矿业大学是行业背景高校,肩负着服务行业的重任,因此,对于模块化知识点具有特殊的需求;另外,根据学校对机械制造专业的定位和专业内任课教师的科研情况确定适合本校的模块化知识点体系。 3)进行中国矿业大学机械制造专业课程体系构建和教学内容改革。在第二步的基础之上,构建课程体系,包括对模块化知识点的覆盖程度、优秀教材的选取、开课的次序,最后进行教学内容的优化,主要包括模块化知识点的设置和增补必要的新技术、新方法。 4 结论 机械制造专业课程体系构建及教学内容优化配置要根据学校的实际情况、行业特色,并结合制造行业技术发展方向。高校专业的设置和创办,既要满足社会的需求,又要符合学校自身的基础和条件,遵循不同专业发展的特点和内在规律。机械制造及其自动化是一个传统的工科专业,旨在培养高素质人才,如果不能科学地把握专业办学定位,明确培养目标,制订合理的培养方案,将可能导致培养模式落后,缺乏专业特色,教育和市场需求联系不够紧密,无法适应不断更新的现代制造技术的发展需求等问题。因此,笔者结合“中国制造2025”,提出中国矿业大学机械制造专业课程体系构建总体思路。 机械制造专业论文:中职学校机械制造专业基础课程教法探讨 摘要:中职学校的机械制造基础课程是提升中职学校教学质量的重要内容,本文深入的分析了中职学校在进行机械制造基础课程教学过程中存在的主要问题,并结合具体的问题进行了机械制造基础课程的教法探讨,对提升机械制造基础教学质量十分重要。 关键词:中职学校;机械制造基础课程;教法 前言:中职学校是保证我国职业教育水平的重要机构,提升机械制造基础课程的教学质量,对增强中职学校的教学水平十分重要,目前,已经有很多中职学校的教学工作者将机械制造基础课程的教法探讨作为工作的重点。 一、中职学校机械制造专业基础课程教法方面的问题 (一)课程设计缺乏足够的针对性 当前,很多中职学校在进行机械制造基础课程设计的过程中,对课程设置的重视程度不足,在实施工程力学和机械设计教学的过程中,并没有针对二者之间的实际关联进行课程设计针对性的提升,造成很多的课程难以在机械设计工作开展过程中进行有效的关联性机制的构建,最终导致很多的课程设置情况无法适应课程的针对性要求。还有一些中职学校的教师在进行课程细节设计的过程中,虽然根据问题的要求进行了针对性设计,却无法保证全部有价值的问题可以得到有效的结合,最终导致很多的问题仅仅能够适应系统化知识的处理要求,难以保证同多种多样的业务岗位形成一致。还有一些课程的设计在系统化方面仅仅能够保证教学的学科具备完整性,难以结合中职学校的具体教学目的进行实际工作细节的处理,最终导致很多的教学内容难以同中职学校的学科完整性取得高度适应,无法从根本上增强中职学校学生的综合素质。 (二)课程的内容缺乏连贯性 目前,很多中职学校在进行机械制造基础课程设计的过程中,仅仅能够将课程的细节设计作为基础性内容,难以保证将机械制图或金属材料质量控制工作进行连贯性处理,使得很多的课程设计活动无法在众多基础知识的有效联系之下实现运行水平的提高。还有一些教学人员仅仅根据课程的设计方案进行机械制造基础知识的传授,并没有结合日常生活的具体需求,对课程的内容实施完整的设计,最终导致很多的课程设计方案无法适应机械制造基础的实际要求。还有一些基础知识的设计存在学科跨度过大的问题,导致很多的机械制造基础课程只能对某一部分的知识进行教学针对性的增强,无法保证所有的基础知识都能在连贯性模式的带动下进行教学水平的提高。 (三)中职学校教学活动的沟通机制不够完善 目前,很多中职学校在开展机械基础课程教学的过程中,依然采用传统的教学机制进行教学内容的处理,并没有保证所有的教学活动都能在教师同学生的有效交流之下进行教学内容的设计,使得很多的教学活动依然由教师进行诸多教学内容的承担,无法保证专业课程能够在有效的沟通机制影响下实现教学水平的提高。此外,一些中职学校虽然进行了沟通机制的建设,却难以保证所有的基础知识能够在教学内容的有效影响下进行沟通机制的完善,导致很多沟通机制仅仅能够对基础性知识进行正规化处理,无法适应基础理论的应用要求。 二、提升中职学校专业基础课程教学质量的策略 (一)增强课程设计的针对性 首先,在进行机械专业基础教学课程设计的过程中,必须保证所有的课程都能在具备针对性的情况下实现运行水平的增强。此外,要使用图纸教学等重要的教学方式,对教学内容的细节加以设计,保证所有的教学活动可以适应图纸阅读的要求。可以根据当前市场环境中课程设计活动的具体要求,对全部的机械零部件造型设计活动加以处理,使后续的图纸阅读教学能够使中职学生更加巩固的掌握阅读并理解图纸的能力,保证全部的教学活动可以有效解决机械制造领域的实际问题。可以将机械制图的教学同机械零部件加工的教学进行结合,使教学活动可以将二维制图和三维制图进行综合处理,保证为学生提供更高水平的课程设计内容,以便学生可以将课程设计理念进行有效的分析,提升中职学校每一项教学工作的质量。中职学校的教师需要将教学工作的核心理念进行完整的设计,保证为学生提供良好的课程设计方案基础,使学生可以在造型技术的有效应用之下进行测绘技术的科学处理,使学生可以在产品资源的具体优势影响下进行教学活动针对性的提高,使用图纸这一具备较强直观性特点的物品进行造型技术的合理运用,使测绘技术的实施可以适应课程设计活动的技术性要求。 (二)提高课程设计的连贯性 首先,每一位中职学校的教师必须加强对机械基础知识教学模式的重视,使全部的教学活动都能在开展之前对程序进行合理的设计,提升课程的连贯性等级。此外,要根据机械综合分析机制运行过程中的实际要求,对全部的应用性机制处理特点加以处理,保证所有的教学活动能够适应机械综合分析机制的处理要求。可以结合机械运行过程中的具体原理特点,对所有的机械设备互换性基础资源实施质量控制,使机械基础知识教学能够将工程力学和机械设备分析等不同累别的基础知识进行综合处置,保证所有的课程设计活动可以适应教学程序规范化处理的具体要求。要根据机械分析技术的实际特点,对课程设计活动开展过程中的维护管理意见进行处理,保证所有的维护技术都能适应中职院校的机械专业教学要求,以便机械类基础知识的处理活动可以在维护机制的有效帮助之下进行故障性因素排除机制的构建,增强课程教学活动的连贯性水平。 (三)完善机械制造基础课程教学沟通机制 首先,每一位中职学校的教师都要加强对沟通机制的关注,使学生可以在教师的有效领导和协调之下将机械制造基础知识学习过程中的内容进行合理处置,并使全部的教学活动能够适应机械零部件加工机制的要求。 结论:机械制造专业基础的课程教育直接关系到中职学校的教学工作水平,因此,对机械制造专业基础课程实施完整的分析,并对相关课程的教法进行制定,能够很大程度上增强机械制造基础课程的教学质量。 机械制造专业论文:机械制造与自动化专业“校企深度融合”教学实践 摘 要:校企合作是机械制造与自动化专业教学的重要模式,加强校企合作,能够使理论与实践紧密结合,进而提升学生的综合素质特别是实践能力。本文就机械制造与自动化专业教学进行了深入分析,特别是从“校企深度融合”的角度进行了研究,不仅分析了“校企深度融合”的重要性,而且也提出了一些校企深度融合的措施,希望对推进机械制造与自动化专业教学改革和创新有所帮助。 关键词:职业教育;机械制造与自动化专业;校企深度整合随着“人才强国”战略的深入实施,我国高度重视人才建设,职业院校作为培养专业人才的摇篮,必须大力加强学生的专业化建设,只有这样,才能使职业院校人才培养工作取得更好的成效。机械制造与自动化专业具有很强的实践性,要想培养更加优秀的人才,必须使学生适应市场、适应企业需求,而校企深度融合能够在这些方面取得一定突破。对此,要深入研究机械制造与自动化专业“校企深度融合”模式,着力提升人才培养的专业化程度。 一、“校企深度融合”对机械制造与自动化专业教学的重要性 随着我国工业化的快速发展,特别是在“工业制造2025”全面深入实施的历史条件下,对机械制造与自动化专业人才的需求量增多,但当前一些职业院校在培养人才方面缺乏专业化,导致学生毕业后不适应企业需求,而通过“校企深度融合”能够解决这一重要问题。加强“校企深度融合”,还能够解决职业院校实训基地不足的问题,同时也能够解决实训内容不够丰富以及缺乏创新的现状。特别是通过大力加强校企合作,使学生能够较早地接触社会、接触企业、接触专业,进而能够使学生更加了解自身的优势,进行实践操作,为毕业后就业奠定坚实基础,同时也有利于学生在未来开展技术创新活动,提升自身的职业发展能力。 二、“校企深度融合”在机械制造与自动化专业教学中的应用策略 “校企深度融合”对于加强机械制造与自动化专业教学改革和创新、培养更具有专业素质的人才具有十分重要的作用,要想使“校企深度融合”得以顺利实施,应当对“校企合作”模式进行不断完善。结合多年实践经验,笔者认为,在机械制造与自动化专业教学中推进“校企深度融合”,必须在以下几个方面下功夫。 一是开展“订单式”校企合作模式。要想使机械制造与自动化专业教学取得更好的成效,必须高度重视校企合作的战略性以及深层次性,而“订单式”校企合作模式具有很强的战略性,企业根据自身对机械制造与自动化专业人才的需求,以“订单”的形式,加强与职业院校的深入合作,高校按照企业的要求培养所需的专业人才,进而使校企合作步入更高级的阶段。职业院校应当高度重视“订单式”校企合作模式,加强与企业的战略性合作,设立专门的“订单培养班”,使学生毕业即就业。 二是开展“实训式”校企合作模式。这是职业院校与企业进行联合的模式,通过加强与企业的合作,在企业建立机械制造与自动化专业实训基地,解决职业院校实训基地不足的问题,加强实训教学。这就需要高校与企业进行深入合作,既要增加企业的数量,又要与不同的企业建立合作关系,使企业的实训基地在数量和质量上得到加强。比如可以采取“2+1”的模式,学生进行2年的理论学习以及校内实践,第3年则重点在企业进行实训,这样能够使理论与实践紧密结合,特别是能够使学生在企业学到学校学不到的知识。 三是开展“共建式”校企合作模式。所谓“共建式”校企合作模式,就是职业院校与企业共同建立实训基地,将“企业模式”引入职业院校的实训基地,聘请企业人员进行实训,同时还可以根据企业的实际情况,采取更加灵活的共建方式。通过“共建式”校企合作模式,能够充分利用企业的相关资源,解决职业院校实践资源不足的问题。这种“校企深度融合”模式需要职业院校与企业建立“共建、共享”的关系,相互之间要做好利益的分配,如职业院校免费为企业培养人才,企业则提供设备、技术等等,这样能够使职业院校与企业实现“双赢”,在“互利互惠”的基础上,企业的积极性将得到极大的调动,职业院校应当进行积极探索。 综上所述,机械制造与自动化专业具有很强的实践性,必须适应企业对专业人才的需求,否则就会制约学生的就业,这一点需要引起职业院校的高度重视。学校在开展机械制造与自动化专业教学的过程中,必须大力推进“校企深度融合”,着力提升校企合作的科学性和效能性,特别是在开展“订单式”“实训式”“共建式”校企合作模式方面进行积极探索和实践,这样能够使校企合作模式取得新的成效,使机械制造与自动化专业教学质量和水平得到提升,培养更多、更好、更专业的机械制造与自动化专业人才。 机械制造专业论文:机械设计制造及其自动化专业机械制造工程课程教学探索和实践 机械设计制造及其自动化技本专业招生对象为技校毕业的应届毕业生。录用学生除了要通过天津职业技术师范大学机械工程学院单独命题的招生考试,还须拥有车工、钳工或铣工等工种的中级及以上职业资格证书。经过本科学习后,学生成为既能讲授专业理论课,又能指导技能训练的一体化双师型教师。 机械制造工程是机械设计制造及其自动化专业学生必须学习的一门主要专业必修课,其为专业核心课程。课程内容涵盖刀具的结构与材料,金属切削加工的基本要素和基本规律以及机械加工设备的基本结构、工作原理等方面的专业知识。教学内容覆盖面广,技术原理及其方法的论述较多。如果按照传统教学方式按部就班地讲解各个知识点,学生学习主动性和动力不足,教学效果不佳。因此需要采取相应措施改进教学方法,增强学生的学习积极性,提高教学质量。 一、教学中存在的几个问题 (1)机械制造工程课程内容枯燥,知识点较多,知识点与知识点之间缺乏衔接,且比较零碎。如果以简单的讲授法上课,学生课上很快就会失去兴趣。所以提高学生的学习兴趣,课上吸引学生注意力,这是改善教学质量的关键。 (2)一些学生已有一定的专业基础,自认为老师所讲的都已学过,于是思想懈怠,不愿认真听讲。技本学生在入校时已学习与机械相关的专业知识,对机床的结构和金属切削要素等相关理论知识有了一定的了解;部分拥有车工中级证书或高级证书的学生在实训过程中对机床的实际操作和结构比较了解,具备较好的专业基础;前期的学习使学生们更容易接受和理解机械制造工程课程中的知识点和专业词汇,如“进给量”“切削深度”“积屑瘤”“机床的刚性”等。但是,很多学生认为自己对课本上的内容已有所了解,因此上课时不注意认真听讲、玩手机等情况较多。殊不知,在技校中学习的机械知识内容一般比较浅显,而大学专业课程教学中的学习内容更加深入和系统。 (3)基础理论知识缺乏,学习兴趣不高。在技校学习过程中,学生以练习实际操作为主,基础理论课程如高等数学、物理等学习不够深入,稍微遇到有点理论深度的知识点,学生就难以接受。如在讲解如何理解切削力经验公式时,大部分学生表示很难理解单因素法和对数坐标系。此外,部分学生养成了不重视理论知识学习和学习不求甚解的习惯,而这会直接导致其专业知识掌握不扎实,对复杂、深入的专业知识无法理解。 二、改进措施 1.结合教学内容,采用启发式教学 机械制造工程课程中,阐述切削加工设备及加工工艺的基本概念、组成及原理的内容较多,内容冗杂,比较枯燥。教师可采用启发式教学引导学生课上思考,调动学生的主动性和积极性。采用这种方式不但可以使学生学好基本概念和原理,还可以培养学生的推理能力和分析问题的能力。如在讲解切削热时,教师可先给学生讲解古人钻木取火的实例,然后提问切削热是怎样产生的,学生很容易就能想到切削热是由于机械能转化为热能而产生的。随后再提问学生机械能主要通过哪两种方式转变为热能的。这就要求学生结合前面学习的“切削力产生的两种方式”进行思考。通过这种教学方式,学生可主动参与教学环节,发展了逻辑思维能力,同时将前后知识点衔接起来,理解更加深刻。 2.采用多媒体和三维绘图软件进行辅助教学 教师采用多媒体和三维绘画软件进行辅助教学可使各知识点循序渐进地出现,使上课内容层次鲜明、生动,学生更容易接受。另外,教师还可以利用多媒体播放实际加工过程中的高速摄影、录像,丰富课堂内容。如在讲“积屑瘤的生长为一个动态过程,同时生长,同时剥落”这一特点时,给学生播放积屑瘤的高速摄影录像,学生就能很容易地理解积屑瘤的生长动态过程。另外,在讲解积屑瘤对切削过程的影响时,通过播放实际加工录像,学生就能理解积屑瘤具有增大刀具的前角和增大切削厚度等作用。 3.采用教具进行辅助教学 机械制造工程是一门实践性很强的课程,课上仅通过语言表达和视频播放方式对某个知识点进行阐述则很难达到很好的效果。而配合实物对某些知识点进行讲解能使教学更加直观、形象,提高学生的感性认识,同时增强学生的学习兴趣。例如,在讲解车刀和麻花钻的结构及标注几何角度时,借助录像或三维软件教学,学生基本上能够准确掌握各角度的概念。在此基础上,再对实体刀具如45°外圆车刀、切断刀等知识进行讲解,引导学生在实物上建立坐标系,在黑板平面(通过旋转使其与基面或切削平面或主剖面平行)上进行投影,这样学生能够较快地画出刀具的各个角度,如前角、后角、主偏角、刃倾角等,对这些角度的概念理解更加透彻。 4.结合工程实例和实验实训,讲授理论知识 机械制造工程课程与实际生产结合紧密,实用性强,课上结合工程实例来讲解,宏观上可使学生了解制造技术的现状和发展趋势,明白制造科学知识源于生产实践又服务于生产实践的道理。此外,可让学生感受到知识的实用性,增强学习兴趣和主动性,同时可使学生提前了解各种机械企业和企业中的工作环境,提前做好人生规划。例如,在讲解拉床的特点与原理时,为学生播放哈量集团加工游标卡尺时游标尺上的键槽加工过程,学生就能很明确地理解拉床的加工过程和特点,增强感性认识。教师课上还可向学生介绍哈量集团的生产状况以及企业对人才素质的要求,让学生明白课上学习的内容与就业息息相关,只有认真学习,才能发挥自身竞争优势。进行工程实例讲解可以拓宽学生的视野,使知识学习变得具体化、形象化,激发学生学习该课程的动力和兴趣。 另外,实验实训一方面可以增强学生动手能力,另一方面可加深学生对基本知识的理解。如在讲解切削力理论公式的建立时,刚开始大部分学生不明白什么是单因素法和对数坐标系。在完成切削力测量和测力系统标定实验后,学生通过实验建立了工艺条件下的切削经验公式,对单因素法和对数坐标系有了一定的了解。 三、小结 教学是一个不断探索、逐步完善的过程。为提高教学质量,教师需要针对学生的特点,因材施教。针对技本学生在学习过程中存在的一些问题,采用启发式教学方式,结合多媒体、教具、工程实例和实验实训,使枯燥、抽象的专业知识生动化、具体化、形象化、实用化,能够提高学生的学习兴趣,激发学生内在学习主动性,锻炼学生的逻辑思维能力,为我国的职业院校培养出合格的双师型教师。 机械制造专业论文:机械制造专业中高职衔接人才培养方案的设计 摘 要 中高职衔接作为中职、高职教育发展的“立交桥”,是探索构建技能型人才选拔和培养长效机制的重要途径。针对当前中高职衔接存在的职业目标衔接不连贯、课程体系衔接不当、课程内容重复等问题,通过对机械制造专业的供需调研、职业能力分析、课程体系构建,制定中高职衔接专业教学标准,在专业教学标准的基础上,完成机械制造专业中高职衔接人才培养方案的设计。 关键词 机械制造;中高职衔接;教学标准;人才培养方案 一、机械制造专业中高职衔接人才培养方案设计背景及流程 中高职衔接既拓展了高职的生源渠道,又提供了适合中职毕业生的上升通道,同时为社会经济发展培养了大批高素质技能型人才,是构建现代职业教育体系的重要组成部分。广东省2010年试点对口自主招生“中高职三二分段”衔接政策,东莞职业技术学院机械制造与自动化专业成为广东省首批中高职衔接三二分段试点专业,近年来为珠三角地区培养了超过600名机械制造类中高职衔接毕业生。 在中高职衔接培养工作取得一定成效的同时,也必须重视中高职衔接存在的问题:一是专业契合度差,专业设置衔接困难,目前中高职专业设置口径宽窄不一,并没有根据职业、行业、产业的实际情况设置,降低了中高职相近专业的相容性和衔接性;二是课程内容重复或断层,专业课程没有相互对应,课程内容虽有所区分,但有40%左右的重复率,且知识和技能没有由浅入深,导致课程体系衔接失效;三是就业岗位职业标准界定不清,职业能力衔接模糊[1]。 针对以上问题,本课题组以机械制造专业为例,制定该专业中高职衔接教学标准并作为依据,结合珠三角地区制造类企业分布情况和中职学生的特点,完成机械专业中高职衔接人才培养方案的制定。具体流程如图1所示。 二、机械制造类专业的需求和供给调研 供需调研是专业标准制定的第一步。职业教育以就业为导向,专业标准的制定需要重视市场需求。通过调研所确定的职业发展路径和要求,是确定职业教育目标定位、开展专业建设的重要依据。本课题组通过查阅人才市场资料、企业访谈、问卷调查等方式完成调研,并对数据进行分析统计。 广东省机械制造类专业的人才需求约为62万人,其中,高职生年需求接近13万人,中职生年需求约48万人,但省内每年相关专业的高职毕业生不足3000人,供需比严重失衡。调查发现,企业需求集中在三大岗位:一是操作岗(主要是机床操作人员);二是设计岗(主要是高技能人才,包括设计人员、编程员、工艺员等);三是管理岗(包括品质检测、生产管理等)。岗位需求分析如表1所示,各岗位的职业生涯发展路径具体如图2所示。 三、机械制造类职业能力分析 职业能力是职业教育的人才培养目标,职业能力分析是课程体系构建的前提。本课题组在调研机械制造专业对应的岗位群、工作项目、工作任务和相关职业生涯发展路径的基础上,参照劳动和社会保障部培训就业司、职业技能鉴定中心颁布的《国家职业标准汇编》[2],依托行业企业专家和专业指导委员会,充分借鉴国内外职业能力分析方法,最终形成机械制造相关职业能力分析表。本文以操作岗位的主要工作项目之一“数控车削”列举说明,具体如表2所示。 四、机械制造专业课程体系构建 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》指出,要建立健全职业教育课程衔接体系[3]。中高职课程体系的构建应由高职院校主导,在统一标准的基础上,按照分级培B的理念,以职业能力为核心,明确各层级教育的培养目标和教学内容,构建一体化的课程体系,实现中高职课程衔接[4]。依据“机械制造相关职业能力分析表”中各岗位职业能力层级的划分,明确中职的课程教学主要培养第1、2层级的职业能力,高职的课程教学则主要培养第3、4层级的职业能力。 课程体系的衔接是中高职衔接的核心,本课题组联合行业协会、专业指导委员会,以能力培养为目标,将工作领域的职业能力要求转化为学习领域的课程,将职业能力培养落实到课程建设中。明确中高职机械专业人才培养目标边界,依据中职、高职职业能力层级的标准,以及知识、技能学习由浅入深的原则,将中高职相关课程对接起来,系统构建基于工作过程的中高职衔接课程体系,使中职课程的学习既能达到学生的就业标准,又能满足学生升入高职的条件,而高职课程的设置则是中职课程的递进[5],具体如图3所示。 五、机械制造专业标准制定和人才培养方案设计 (一)专业核心课程标准 课程标准是专业教学标准和教学组织实施的基础,是课程内容、教学评价及教材开发的依据[6]。专业核心课程旨在培养学生相关专业领域各岗位所需的职业能力,专业核心课程标准的有效衔接则是构建中高职衔接课程体系的关键。 课题组在专业调研、职业能力分析的基础上,将职业能力向课程转化,明确区分中高职对职业能力层级的要求,对课程内容重新整合与序化,从课程目标、课程内容、教学方法、教学评价等分析,编制出机械制造专业核心课程标准,确保中高职课程标准的衔接,具体如图4所示。 以数控加工为例,中职阶段对应课程为《数控机床操作》,培养学生数控机床基本操作与保养、数控加工工艺、数控手工编程、零件的数控加工等单一、通用技能;高职阶段对应课程为《数控高级编程与加工》,在巩固中职所学知识的基础上,培养学生使用UG等CAM软件进行3轴、多轴自动编程和相应零件加工等复杂、综合技能。核心专业课程的教学方法要突出“做中教,做中学”,重点强化理论与实践一体;教学评价方面,在“校中厂”、“厂中校”的基础上,吸收行业企业参与,将职业技能考证与课程考核评价结合、过程评价和最终考核评价结合、教师评价与学生评价结合,实施多元化的教学评价。 (二)专业教学标准 专业教学标准是规范专业建设和开展专业教学的基础,为确定培养目标、人才培养规格、课程结构、教学实施、教学管理、课程开发等提供了基本依据。依据供需调研、职业能力分析、课程体系构建及专业核心课程标准制定,高职机械专业教学团队依托行业企业专家、东莞机电职教联盟、机械制造专业指导委员会,与中职对口机械专业教学团队共同开展机械制造专业教学标准的制定,重点把握专业的就业领域、目标岗位、职业能力、学生的职业发展和中高职对应层级五个关键要素,保证中高职专业教学标准的有效衔接。将中职和高职学段合并到中高职衔接专业教学标准中,有助于直观了解不同学段专业教学标准的区分和接,教学标准框架具体如图5所示。 (三)人才培养方案设计 专业教学标准是人才培养方案的顶层设计,对专业人才培养方案的设计起指导作用,人才培养方案的制定必须以专业教学标准为基础。首先,将人才方案中的专业名称、培养目标、培养规格、课程体系等与专业标准从形式上一一对接;其次,充分结合珠三角地区尤其是东莞地区制造行业的岗位需求分析,针对中高职衔接专业学生技能水平较强而理论学习能力较差的情况,选择模具制造作为机械制造中高职衔接的专业方向,将课程体系中的专业核心课程向模具制造方向调整,实现课程内容与专业教学标准的对接;最后,确定与中高职阶段能力层级相匹配的模具制造行业职业资格证书,完成中高职衔接机械制造专业人才培养方案设计。 (东莞职业技术学院教改重点项目“机械制造与自动化专业中高职衔接人才培养方案的优化与实践”,编号:JGZD201635,主持人:孟鑫沛) 机械制造专业论文:机械制造类专业人才继续教育探讨 摘 要 机械制造业是我国国民经济的重要组成部分。近些年来,随着科学技术的飞速发展,我国制造业已经取得了很大的进步,对人才的需求也有很大的改变,但现有的人才队伍仍不能满足其发展的需求。因此,在机械制造业人才队伍中开展继续教育,对于提高专业技术人员综合素质有着非常重要的意义。文章分析了我国机械制造业发展现状,并研究了人才培养模式中存在的问题和继续教育的重要性。 关键词 机械制造专业人才队伍 继续教育 探讨研究 近十几年,我国的机械制造业总量快速增长,根据有关部门统计数据,我国现已是世界第一机械制造大国,但距世界机械制造强国还存在一定的距离。因此,要加速完成机械制造大国向机械制造强国的转变,必须从源头抓起,加强机械制造类专业人才队伍的建设,持续深入_展机械制造专业人才继续教育。 1 机械制造类专业人才继续教育的重要性和紧迫性 经过几代人的不断努力,我国机械制造业已发展为一项重要的产业,一定程度的影响着国民经济发展。改革开放后,国家经济迅速增长,综合国力大大提升,部分产业的发展达到甚至超过其他发达国家水平。1980年,我国制造业占世界总额百分之一点四,2000年,我国制造业占世界总额百分之五点九,位居世界第四。由此可见,数十年的发展,我国的机械制造业,已从夕阳产业发展为朝阳产业。但就目前而言,我国仍有百分之八十的电子设备需进口,光纤等设备基本上全部为进口,虽为制造大国,却生产不出高端产品,达不到制造强国地位。眼下,我国应该不断提高尖端产品的制造生产技术,逐步提高我国制造业的总体水平,向制造强国迈进。 2 大环境对机械制造专业人才的能力需求 处于新世纪、新阶段,面临新形势、新任务,应对新考验、新挑战,我国机械制造专业人才如何较好地履行职责,出色的完成好各项任务,成为摆在我们面前的一个新问题。当今时代,现在科学技术的迅速发展,使知识更新的速度越来越快,机械制造专业人才标准随着科技进步赋予了新的内容。不同的时代需要具有不同素质的人才,人才要适应时代的需要,要与时代的发展保持同步。要培养一批能适应新形势下机械制造业需要的可持续发展性人才,才能使人才得以长期充分的使用,同样也能让机械制造业人才发挥自身更大的价值。 (1)高度的思想政治觉悟。牢固树立正确的世界观、人生观、价值观,坚定政治立场,做到爱国、敬业、诚信。要坚持用马列主义、思想和科学发展观等重要思想武装头脑,指导工作,在思想上、政治上、行动上与党中央保持高度的一致。 (2)较强的遵章守纪意识。作为一名机械专业技术人员,肩负着对国家制造业未来发展的重任,不仅要有高度的责任感,也要有良好的工作作风和法规意识,严格按照守则来统一标准、规范行为、开展工作。要坚决克服单凭经验搞工作的随意性、盲目性,要培养事事按规定、人人守法规的良好习惯,到任何时候都不能变。 (3)优秀的身心素质。要不断拓展兴趣爱好,养成健身的良好习惯,使自身拥有旺盛的精力和强健的体魄来完成工作。要具备判断、推理和概括的能力;懂得关心他人和社会;具有创新意识和克服困难的意志,以及一定深度广度、逻辑性和独立性的思维。 (4)全面过硬的工作能力。要善于运用工程图表达设计思想,利用计算机、外语、文件资料等多种工具获取新的知识、收集处理信息,具有创新的能力和一定的管理水平。 3 对机械类专业人才继续教育提出的建议 当前,受各种客观、自然条件的限制,部分企业机械专业技术人员业务能力不强、工作效率不高的问题依然明显,这与我国加速完成制造业由“大”到“强”的转变不适应。为此,中国机械工程学会制定了《机械工程类专业技术人员继续教育规划》,希望能够通过继续教育,提高机械技术人员业务水平和能力素质。笔者结合自身工作学习经验,谈谈对开展继续教育的想法和建议: (1)合理设置继续教育科目。新时期继续教育科目设置,必须要结合当前国情,满足人才知识储备和人员流动、重组趋势的需要,注重综合素质和创新能力的提高。可针对不同岗位、年龄专业技术人员对知识的更新需求,把继续教育的科目设置为“基础科目、基本科目和扩展提高科目”三类。基础科目为必修科目,适用于全体专业技术人员;基本科目为新一代机械工程师必须掌握的基本知识与技能,适应于近几年该专业本科大学毕业生,以及对继续教育兴趣浓厚的老、新专业技术员;扩展提高科目即在学习掌握基础、基本科目可以的前提下,深入系统的进行专业学习,用以拓展优化知识结构,全面提高综合业务能力的科目,适于对继续教育兴趣浓厚以及有需求的老、新专业技术员。内容要涵盖制造战略、创新哲学、制造技术与方法、科技发展与可持续性、材料技术、产品与过程设计技术、供应保障工程,机电一体化系统设计等方面。 (2)组织在职人员积极参加“回炉”教育。不少专业技术人员反映,在企业工作几年后,受工作层面和接触范围的限制,在院校学过的部分理论知识就会开始出现遗忘,而且随着信息时代的到来各类知识更新换代很快,以前院校学过的部分知识已经过时,导致理论和现实的脱节,许多专业技术人员迫切希望能够重返学校进行“回炉”教育,补充新的知识,提高自己综合业务素质。大学毕业生参加工作3至4个月后,基本上都可以处理简单的工作,但精通本职业务工作,至少需要三年时间。建议让工作2年至3年的部分优秀专业技术人员重返学校进行为期三个月的系统培训,对提高业务技能、优化知识结构将会大有益处。 (3)把参加培训活动作为一种激励措施。受各种客观条件的限制,组织培训活动一般不会安排全员参加,基本上是从各企业选派部分人员进行培训。据了解,目前各企业在确定参训人员时大部分采取了平均方式,大家轮流“坐庄”,每人都有机会。这种做法不仅不科学、不合理,而且严重地浪费了有限的教育资源,甚至可以说是一种极不负责任的做法。选派人员参加培训是让他作为本单位传道授业者,最大范围地共享学习教育资源,建议各单位选派人员还是从整体建设出发,多选派优秀专业技术人员参加学习培训活动,同时,选择优秀人员参加培训活动本身就是对他的一种肯定和激励,对其他人员更能起到示范效应。 (4)加强业务骨干培训。提高机械制造类专业人才队伍整体素质,首先要提高技术骨干的素质。一方面骨干具有影响力和号召力,对一个企业的建设和工作起着举足轻重的示范作用;另一方面是骨干为企业核心人才的后备力量,必须立足于早发现,早培养,防止技术断层、脱节。通过培训骨干,为每个企业培养出2-3名“业务通”、“问不倒”,再由点到面的辐射,带动整体素质的提高。俗话讲“火车跑的快,全靠车头带”,如果组织培训活动时,能够安排机械工程协会的领导和骨干参加,并由他们负责具体的传、帮、带工作,将会极大的扩大培训活动产生的学习效果。 (5)组织竞赛,激发自主式学习热情。采取竞赛、考核方式检验培训活动的效果,往往更能引起参训人员的重视,也容易激发参训人员自觉学习的动力。考核不是检验学习效果的唯一方式,但却是最有效的试金石。如果组织较长时间的学习培训活动,竞赛、考核可以分阶段进行,参训人员要想在考核中取得优异成绩,不下一番工夫是做不到的,这是一种激发自主式学习热情的有效方法。 (6)交叉学习,拓宽各种培训渠道。除相关部门统一组织的交流学习外,有协同工作关系的单位间也可以多组织学习交流活动,如企业和企业之间、学校与企业之间、学校与学校之间,只要条件允许,就可以相互选派人员进行学习交流,相互了解彼此间的工作特点、工作模式和工作方法,提高自身业务水平和综合素质以及协同工作的默契程度,为更好的开展工作提供帮助。 (7)继续教育要瞄准薄弱环节。每个地区、每个企业都存在业务技能相对较低的部门和人员,如果继续教育工作一味倾向于领导层面、优秀人员,不仅不利于整体提高,还容易引发安全隐患。“木桶理论”说明,决定一个桶装水的多少,不是那块最长的板,而是那块最短的板。因此,一个企业能否高标准地完成任务,不仅取决于优秀人员,而且“后进”份子的影响同样不可忽视,只有他们也能胜任本职工作,顺利完成各项工作,才能真正的提高工作效益。不少企业组织专业技术人员参加继续教育往往疏忽了这个问题,造成薄弱环节的瓶颈作用越来越明显。建议开展继续教育时应该针对“短板”多想办法,积极提高“后进”份子的学习动力,缩小各方面差距,才能保证继续教育工作全面发展、整体提高的目的。 机械制造专业论文:高职机械制造专业“订单培养”人才培养模式研究与实践 摘要: “订单培养”作为高职教育新的培养模式被正式提出并推行具有重要的现实意义。本文在分析“订单培养”人才培养模式内涵和特征的基础上,探讨了高职机械制造专业实施“订单培养”模式的具体做法,分析了取得的实际效果。 关键词: 订单培养;机械制造专业;人才培养模式 0引言 我国高等职业教育的改革与发展已经到了新的阶段,“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的改革发展之路”的高等职业教育科学发展观日益明确,并逐渐形成共识。以就业为导向,就是要千方百计致力于形成学生、企业(用人单位)和学校“三赢”的产学合作教育机制。而开展“订单”式培养,则是形成产学合作教育长效机制的有效途径,也是一种创新的人才培养模式。 1高职“订单培养”人才培养模式内涵研究 “订单培养”人才培养模式其实质是学校和用人单位共同制定人才培养计划,共同开展人才培养工作,学生毕业前校企双方对学生进行综合考评,考评合格者,按校企相关合作协议进入订单企业工作,实现就业。 1.1 以企业需求为导向,依据“订单”确定培养目标,共同修订教学计划实施“订单式”人才培养模式首先要实现校企双方共同研究修订教学计划,根据企业需要确定开设课程及实训项目,形成“一个基础,两个追加”的培养模式,即以公共课、职业技术课为基础,追加源自企业的员工礼仪规范、职业道德基础、企业文化及工作技能、操作规程等岗位需求课程,并通过进行专题讲座和个别指导等方式,介绍企业发展情况及学生未来工作情况,实现学习与上岗一体化教学。由学校和企业共同制定的人才培养方案是渗透了“企业思想”的学校教育方案,更具有针对性和实用性,有利于实现人才培养目标。 1.2 学术与技能共进――校企共同构建素质优良的“双师”教学团队学校和企业在共同培养人才的过程中,教师队伍也由双方共同组建。在实际教学过程中,学校选派骨干教师承担教学计划中的专业理论课程教学,企业根据人才培养需要和自身条件,选派具有较高理论水平和实践能力的专业技术人员承担部分理论和实践课程的教学。按照培养协议的要求,充分利用学校的实训设备及企业的工作岗位和设备设施,由学校实训教师或企业技术骨干指导学生积极开展实习实训教学,强化职业技能训练。企业还可经常选派一些具有丰富经验的高层管理人员,对订单班学生进行企业理念、企业文化教育,切实把订单班学生作为企业的准员工加以培养。 1.3 搭建教学资源校企共建共享平台,形成良性互动通过对学生“订单培养”这一纽带,使学校与企业联系更加紧密。学校利用企业丰富的设备、工件加工工艺、实际案例资源等与企业联合研发网络课程、多媒体课件,建成有企业工程技术人员参与、便于自主学习的具有本企业特色的共享型专业教学资源库。建成的教学资源库既可用于学生的培养,又可用于企业员工的技能培训。教师一方面可以到企业指导学生实习实训,另一方面也可到企业在实际加工环境中学习实践技能,为成为双师型教师奠定基础。企业的技术工人或工程技术人员也可到学校深入系统地学习理论知识,以便更好地应用于实践。 1.4 完善以校企融合为特征的管理体系,建立柔性化的教学管理系统为进一步加强学生思想政治教育、综合素质培养和日常管理工作,学校应严格按照“政治强、业务精、纪律严、作风正”的人才标准配好专职辅导员。同时对订单生实行双重管理体制,选拔部分优秀中层干部担任订单生兼职辅导员,同时为加强与企业沟通联系,应由企业选派一名其人事部门负责人担任兼职班导师,主要任务是配合学校对订单班进行管理。班导师与辅导员在工作中实行定期见面交流制度,同时可通过召开学生座谈会、听课、开展学生活动等形式将了解到的“订单培养”学生的在校情况及时汇报给企业,从而形成了校企双方齐抓共管的班级管理格局。 学校建立包括对学生学习效果和教师教学效果两个方面的评价体系;完善日常教学和实训教学督导检查常规监控制度;请企业的相关人员作为实训教学督导员,对实训教学过程和质量进行监控;考核方式采取面试、笔试和实践操作相结合的方式,校企双方共同考核学生的综合能力,以考核促进学生知识与技能的提升。 1.5 校园文化与企业文化相交融,加强学生综合职业素养培养学校根据企业对基层骨干人才的特殊要求,全面实施订单生素质教育工程,加强多形式、多渠道的思想政治教育和综合素质培养,将企业文化教育融入学校入学教育、就业教育、毕业教育的全过程。对订单培养的学生,学校除开展丰富多彩的校园文化活动外,还应开展融合企业文化的活动,如演讲比赛、操作技能竞赛、安全上岗工作知识竞赛等活动,培养学生吃苦耐劳、勤奋进取的职业素养,提升职业道德、科学文化等综合素质,实现育人与用人的零距离,为上岗工作打下良好的基础。 2高职机械制造专业“订单培养”人才培养模式的实践 2.1 企业调研深入企业,了解其用人需求和人才培养规格,是构建“订单式”人才培养模式的基础。企业调研,主要是了解机械制造专业企业未来员工的招聘数量、人才的类型、企业对技能型人才的知识、技能和素质的要求等,为专业设置或调整、课程设置等提供决策依据。另外,通过调研,可以了解企业的合作意向,为学生联系提供专业实习、实训的基地,并可增进与企业之间的相互了解,培养与企业负责人之间的感情,为双方合作打下基础。 2.2 选定合作企业选择实施“订单培养”的合作单位,一要考虑企业的实力和基础,有无合作的前景和价值,对学生有没有吸引力,学生毕业后愿不愿意去;二要考虑企业的技术、设备和管理水平是否适应社会发展需要,学生能否学到东西,能否学以致用;三要考虑企业对合作办学的积极性,订单教育是企业的自愿行为,自愿是合作的基础,这是保证合作的长期性和稳定性的前提条件。经过企业调研考察和对学生意向,我校确定了沈阳国泰航空零部件制造有限公司等三家企业作为我校实施“订单培养”人才培养模式的合作企业。 2.3 签订协议在确立订单数量的基础上,校企双方要签订人才培养协议。通过订单培养协议明确校企双方的职责,学校须按企业要求培养人才,企业则要接纳合格的订单人才。学校的主要职责是:调整现有的专业教学计划,以适应“订单式”培养的需要;负责“订单培养”学生的生源组织和学生在校期间的教育教学及日常管理;参与学生在企业实习、实训期间的培训和管理;负责学生在实习、实训期间完成的毕业论文(设计)的指导工作等。企业的主要职责有:负责对“订单培养”学生的校外实习、实训工作岗位的落实并安排工作;实习、实训的安全教育、专业教育,技术培训,为学生传授优秀的企业文化及管理理念、管理技巧;提供专业技术课程的师资与场地;为学生制订个人成长规划,并进行定期测评和指导。 2.4 共同培养学生在学校完成公共课和职业技术课学习后,到订单企业进行专业培训。在企业培训实习期间,为提高学生综合素质和技能水平,增强学生实践和动手操作能力,校企双方选聘优秀的培训教师,开设了机械英语、数控加工CATIA、无损检测、钣金加工、铝合金材料热处理、装配技术等九门共计164学时的岗位培训课程。全部培训课程由企业工程技术人员在企业教学,培训课程结束之后,利用工厂的设施设备和技术条件,将培训内容融合到生产现场的环境之中,把生产的现场作为教学的课堂,在现场讲解实际操作和解决疑难问题,由企业提供工艺标准、技术人员、工作量具和原材料,组织学生以班组的形式进入工厂学习,由学生直接生产操作,开展实训教学,全面培养学生的安全意识、班组意识、成本意识、团队意识,提高了学生实际动手操作能力,增长了职业技能。 2.5 跟踪调查学校应做好学生在企业实习、工作期间的跟踪调查工作。通过跟踪调查,了解企业对学生综合素质的评价;了解学生的岗位变化和薪酬状况;了解学生对学校教育的满意程度;了解学生的学习愿望,从而改进学校的教育教学工作,增强学校为企业和学生服务的意识和能力。通过“调研――选择――订单――合作培养――对口就业――信息反馈”这样一个人才培养的全过程,机械制造专业就形成了产学一体化的校企合作教育模式,真正体现了“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导思想,基本实现了学生“零距离”就业,提高了人才培养质量。 3机械制造专业 “订单培养”人才培养模式的实施效果分析 3.1 为企业培养合适人才,实现校企合作的“双赢”通过校企合作,学校可以利用企业的资源,建立稳定的实习基地,其生产车间和培训中心成为实践教学的课堂,使学生在实战环境中得到“磨”和“练”。 通过实习实训,促使学生更好的将理论知识与实践联系起来,为将来适应就业市场的需求打下了良好的基础。这样培养的学生既具备一定的职业素养和专业技能,又具有对生产实际环境的适应性,得到了企业的高度认可,为企业的长远发展提供人才保障,真正实现了校企合作的“双赢”。 3.2 提高了学生的学习积极性,人才培养高质量化 “订单培养”的课程开发受到校企双方的共同关注,由学校和企业共同设置课程并进行课程开发,同时企业选派有丰富经验的管理人员和技术人员对学生进行培训,因此,培养出的学生更具社会适用性和岗位适用性。 3.3 培养目标的针对性对学生专业构建产生一定影响在“订单培养”中,教学计划由企业和学校共同开发,人才知识与能力结构的岗位特征明显,学生的岗位适应期短,专业能力突出,但由于教育本身应该是有预见性的,在专业设置方面不仅要满足企业当前的需要同时要满足企业长远的需要。对学校而言,人才培养方案也应体现这种长期性,而学校受订单的约束,在培养人才时为了履行合约,不可能有更多的时间去培养学生的多种职业技能和转岗能力,这样势必造成学生在专业知识结构上的单一化,从而影响其进一步发展。 “订单培养”人才培养模式是在教育创新的基础上引发出的一种特色培养模式,它适应了社会发展的需要,代表了新时期我国职业教育的一个发展方向。但是,“订单培养”毕竟还是一个新生事物,在教学过程中会有方方面面的问题出现,需要教育工作者在教学实践中不断探索、总结和完善。
0引言 课程思政是全国高校思想政治工作会议上提出的,他强调要用好课堂教学这个主渠道,各类课程都要与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。课程思政是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把立德树人作为教育的根本任务的一种综合教育理念[1]。课程思政不是单独开设一门课程,而是将课程自身涉及的思政元素挖掘出来,在教学设计时巧妙且不生硬地穿插在授课内容中,达到“润物细无声”的教学效果。工程制图课程是工科类院校开设的必修课,为后续的专业课打牢绘图和识图的基础。该课程主要教授学生关于制图方面的国家标准规范,培养学课程思政背景下工程制图生二三维之间相互转换能力、形体表达能力以及动手绘图的实际操作能力。课程面向全校大一学生开设,涉及面较广,思政元素与工程制图课的结合,能够在较大范围内引导学生认识到自身价值及社会价值,树立正确的“三观”,使学生在具备较强的工程技能的同时又具有内在的工程素养。 1工程制图课程及课程思政现存问题 1.1工程制图课程现状 传统的工程制图课程是讲授理论基础,以多媒体、模型及挂图辅助教学,课程中安排手工绘图,教学过程比较单调。学生学习工程制图课程基本是靠教师在课堂上的灌输式讲授,缺乏自主学习的能力,通常是教师给多少,学生知道多少,对课程学习缺乏兴趣。另外,学生并不知道学习工程制图课程的意义是什么,也不知为何而学、用在何处,只是为了完成期末结课任务,十分迷茫,没有正确的学习方向,也导致对该课程学习不积极。 1.2课程思政现状 课程思政有别于思政课程。思政课程是单独的一门课程,教师集中性地对学生进行思想道德教育,引导学生树立正确的“三观”。这是一门显性课程,但是这种教学模式对于教学目标的实现越来越乏力。课程思政则是隐性课程,是在专业教学过程中渗透相关思政教育。目前,课程思政存在的问题是思政因素与课程内容衔接生硬,引入不自然,甚至有的教师为了完成课程思政任务,生搬硬套地给学生讲思政内容。这不仅有悖于课程思政建设的初衷,而且思政教育效果也不显著。因此,深挖工程制图课程中的思政元素,构思如何巧妙地在正常授课过程中完成思政教育并引起学生学习兴趣,就成为教学改革研究的关键。 2工程制图课程思政教学研究与应用 本文从课程内容、教学模式、考核方式及师德师风等四方面研究工程制图课程思政改革。 2.1深挖工程制图课程内容思政元素 为了避免课上生硬地植入思政教育内容,影响教学效果,教师应在课前认真进行课程思政准备工作,根据工程制图教学内容,深挖内容所能涉及的思政元素,分析并整理,使授课内容与思政教育主题一一对应,形成纲目。讲授工程制图课绪论部分,可以给学生播放建筑施工视频,让学生知道建筑的形成离不开图纸,了解学习此门课的意义,知道为何而学又用向何处;播放我国著名的建筑物视频,厚植学生爱国主义情怀。讲授第一章国家标准对制图的相关规定内容时,引导学生在今后工作中要遵守职业道德,遵纪守法。讲授第二章投影法中点、线、面的投影时,引导学生要注意平时基础知识的积累,这样才能达到质的飞跃,培养工匠精神。讲授第三章体的三面投影图时,可根据三面投影图投影规律“长对正、高平齐、宽相等”,引导学生了解世界上的一切事物都处于相互影响、相互作用、相互制约之中,反对以片面或孤立的观点看问题。讲授第四章轴测图时,以其作为帮助识图者读懂投影图的辅助图样,引导学生在今后工作中要有团队意识,即使在工作中是一个默默无闻的配角,也要努力向上、刻苦钻研,积极参与团队协作,在合作中发挥自己的作用。讲授第五章组合体中形体分析部分时,对于叠加式形体,通常将其分块分析,由此可以挖掘出遇到复杂问题要有化繁为简的能力及思考方式;对于切割式形体,教学中通常先联想切割前形体样式,再做切割,由此可以挖掘出凡事要顾全大局,要有远见,之后再处理细节;对于识读组合体视图要将三个视图联系起来一起看的方法,可以教学生用辩证唯物法的普遍联系原理去看待问题,事物的联系具有普遍性,任何事物都与周围的其他事物相互联系,不能片面地看待任何问题。讲授第六章形体的表达方式部分时,针对同一形体有多种表达形式的内容,可引导学生要有“条条大路通罗马”的发散思维,在今后的学习或工作中考虑问题要多样化,选择最佳解决办法,努力坚持,最后达到目标。专业制图方面,如果是土建类专业,在讲解房屋构造时,要引导学生像房屋的基础一样,认认真真学习、踏踏实实工作,为我国社会主义事业添砖加瓦;若是机械类制图,在讲解标准件与常用件中螺栓、螺母、齿轮、销、键等零件画法时,要培养学生默默无闻、无私奉献、爱岗敬业的精神,虽然它们是大型机件中的一个小小零件,但是缺一不可,在自己负责的作用范围中发挥自己的作用,鼓励步入社会的大学生也要在平凡的岗位上甘为“螺丝钉”、甘为“蜡烛”、甘为“春蚕”,为祖国的发展创出不平凡的成果。在讲解装配图部分时,可以给学生渗透团队协作意识,正是零件间的配合,才能使装配体正常运作,在一个有凝聚力的团队中工作会事半功倍。以上均是工程制图教学内容可深挖的思政教育资源,教学过程中思政元素一定要贴合授课内容,才能做到引入自然不生硬。因此,该部分准备工作可利用制图教研室活动时间,组织教师集体讨论研究知识点后隐藏的思政元素并进行分类整理,以便课上使用。 2.2创新工程制图课程思政教学模式 2.2.1引导式教学 在教学过程中,课前对知识点的引入直接影响学生对课程的学习兴趣,所以教师在备课时要精心设计该教学环节。教师可以制作一些建筑图纸展示视频,如我国著名建筑、道桥、水利等项目视频,在授课之前为学生播放,以调动学生学习兴趣,激发学生的民族自豪感,厚植学生爱国主义情怀;之后提出本节课所要思考的问题或是所要解决的问题,让学生带着疑问和好奇进入课程的学习,利用授课过程中所接受的新知识去处理课前预留问题,在一定程度上能让学生知道所学知识有何用处,更具有实际意义。 2.2.2翻转课堂式教学 教师根据课程内容的性质或需要可以进行翻转课堂模式教学,以提高学生自主学习的能力。具体实施过程:教师将班级学生分成若干小组,给学生布置课程任务和需要解决的问题,让学生利用课下时间,通过观看慕课网上相关课程、查阅文献、实践调查等方法学习并去解决问题;课上以学生为主导,小组将自学内容及问题处理情况进行汇报,小组分工明确,各司其职,教师聆听汇报,同时要及时纠错,做正确的讲解,并给出合理的意见。这样,学生在小组互动学习中可以培养团队合作意识,互帮互助,提高学习效率。如机械或近机专业在绘制拆分装配体零件图时,可以将装配体齿轮油泵教学模具提前分发给学生,让学生亲自动手实践拆卸装配体,要求学生完成零件形体表达方案设计,经过小组讨论协商,最后形成最终成果图纸,以PPT形式在课堂进行汇报式讲解。 2.2.3主题汇报式学习 工程制图课程共56学时,若学时充裕,可拿出一定学时或是利用练习剩余时间组织一次思政专题课程,让学生以汇报形式给同学讲红色故事、讲党史,可以科普我国先进的科学技术,介绍人物传记,在生动的汇报中激发学生爱国主义情怀,增强学生的民族自豪感。学生还可以以前辈为榜样,努力成为合格的社会主义事业的建设者和接班人。 2.3优化考核方式 工程制图考核方面应进行优化改革,打破传统出勤、作业、测试三位一体的考核方式,将考核方式细化、量化。工程制图传统的考核内容中并未涉及学生个人品德及工程素养方面的成绩评定,因此较为片面,不具有综合性。优化后的工程制图考核方式增加以下几点内容。 2.3.1小组互评 在教学过程中,对于以小组形式自主学习并完成教师布置的任务的情况,在对小组整体评分的同时,要增加小组互评这一项,因为在团队准备学习汇报过程中,组员参与积极程度、互帮互助情况、团队奉献情况,学生之间最为了解。小组互评这一项较为公平,既体现了学生品德情况,也会激励学生更加积极主动地参与。 2.3.2思政专题汇报个人表现评分 在思政专题课程中,根据学生课前准备情况及当堂课程汇报个人表现情况,教师进行评分,作为期末总评成绩中一项。此项可以考查学生对思政专题的重视程度、前期准备程度以及汇报时的语言表达、语言组织与逻辑思维能力。因为要培养的是面向社会的综合性人才,这些方面的能力和素养也应具备。 2.3.3个人评定 个人根据课前预习准备、课堂听课及发言表现、课后课外延伸三个方面客观地对整个学习过程进行自我评定。该过程是学生对自我学习情况的认知和掌握,也是对学生是否能客观正确地看待自己的考验。 2.4师德师风建设 《礼记•文王世子》中说:“师也者,教之以事而喻诸德者也。”追溯历史,古代的学者也重视教师对学生德行的教育。教师身兼传道授业解惑的职责,就要让学生知晓立身处世的品德,这需要教师具有良好的职业道德。高校教师要有较高的品德素养,在学生面前要注意言行举止,以自身思想品德及业务能力为表率,直接或间接地影响学生,为中国特色社会主义培养具有较强工程技能、较高工程素养的建设者和接班人。推进课程思政建设的关键是教师,对教师的思想水平、业务知识、业务能力要有新的要求。教师的德育意识、德育能力以及道德水准是决定课程思政成败的决定性因素。教师对工程制图课程所蕴含的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能在课前备课过程中要先行认识、先受教育,这样才能更好地实现知识传授与价值引领,实现教书和育人的完美结合,真正达到知识传授、能力培养与价值引领三位一体的教育教学目标。教师对待学生要公平公正,要一视同仁,不收受学生礼品礼金,不让利益蒙蔽双眼。另外,教师自身学术态度要端正,严于律己,不抄袭剽窃他人论文,不做学术造假之事。针对师德师风及业务水平可建立考核评定体制,监督教师以身作则,为学生树立榜样。 3结语 高校工程制图课程作为工科类院校必修的专业基础课,涉及专业广泛,进行思想品德教育至关重要。本文研究了传统工程制图教学以及课程思政现存问题,然后在课程内容、教学设计、考评方式及教师队伍师德师风建设四个方面对工程制图课程进行优化改革:挖掘工程制图课程隐性思政元素;设计教学方法,让学生在潜移默化中接受思想政治教育;考核方式从单一化向多元化转变,更能体现学生综合素养;教师要身正为范,为社会培养具有较强工程技能及良好工程素养的应用型人才。 参考文献 [1]把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1). [2]苏文桂,李俚,李竞,等.《工程制图》课程思政教学探索[J].装备制造技术,2020(11):160-162. [3]刘德良,路慧彪,曹淑华,等.工程制图课程思政的实践与探索[J].教育现代化,2020,7(49):172-175. [4]黄明强,连宇新,严庆.《工程制图》构建课程思政教育教学改革的方法及意义[J].广东化工,2021,48(2):241,245. [5]贾雨.“工程制图”课程思政建设与教学改革[J].教育教学论坛,2021(11):49-52. [6]李鹏.高职院校机械制图课程思政教学实践探索[J].农机使用与维修,2021(5):109-110. [7]彭胜男,徐佳欣,胡晓雯.工程制图课程思政的探索与实践[J].住宅与房地产,2020(36):249-250. [8]崔馨丹,李平川,吴佩年,等.工程制图课程思政教学途径探讨[J].科教文汇,2019(24):73-74,81. [9]张正彬,汪日光,袁彬.建筑制图教学中的课堂思政教育[J].合肥师范学院学报,2019,37(3):118-119. 作者:祝艺丹
玻璃材料在建筑中的应用:建筑设计中玻璃材料的美学价值 一、建筑设计中玻璃材料的性能类别 1.节能性能和建筑结构性能 现代建筑首先要满足环保节能的这一前提,从而进行建筑的设计与施工,这就要求建筑中玻璃材料要具有很好的节能环保效果,不管是吸热、吸音、防紫外线,还是保温、防尘等都得到了解决,玻璃作为建筑与外部环境沟通、结合的缓冲,使空间紧密的与外部环境相联系,融为一体,表达出自然的生长理念。建筑中承担结构的不再是传统的实墙体,各种多样的材料打破了砖墙、混凝土墙的单一性,使得建筑结构、整体丰富多样。而玻璃作为可以充当结构墙用于现代建筑设计中得到广泛的应用,如:幕墙玻璃、玻璃砖、U型玻璃等。各种玻璃幕墙、空间隔断都大量使用玻璃材料作为主要建筑结构。 2.其他性能 玻璃材料种类繁多,各种功能的需求使得玻璃的用途也多样化,专业性能更强。装饰面玻璃、磨砂玻璃、马赛克玻璃砖等装饰性,防辐射玻璃、反光玻璃等实用性,都为建筑设计提供了无限的空间,不再受到材料性能的拘束,自此提高了建筑设计的深度。玻璃材料因可塑性强,造型可变幻性高的优点,可以做到各种复杂的形态,大大满足了设计的需求,玻璃从透明、半透明、不透明的色彩区分,为各种功能的划分提供了形式的不同,稳定的化学成分,良好的性能,满足了不同建筑的需要。 二、建筑设计中玻璃材料的美学价值 1.玻璃材料的质感美 各种建筑材料都有其特有的品质特征,以此来满足建筑多元素的需求。玻璃材料作为其中特殊的材料之一,有其独特的质感,光滑的外表、多变的形体、纯净的透明度等都表现出玻璃材料的固有特性。玻璃以实中有虚、虚中藏实的特性,形成显明的虚实对比。各种艺术设计手法运用于玻璃的造型设计,使其达到点、线、面的高度统一相互结合,造型艺术千姿百态,丰富了玻璃造型语言,表达了玻璃材料的多变性、灵活性特点。 2.玻璃材料的意象美 中国传统思想就有纯净、洁白这种思潮的向往。北宋周敦颐《爱莲说》中的“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖。”正是表达了莲花这种高尚品质,虽然莲花出自污泥之中,但从不沾染其中的污浊,而在清水里洗涤过,而不显得妖媚。反应了古人的朴素人文情怀,这种高风亮节不被世俗所染,不被周围的环境所动容,凸显出古人的质朴情怀。意像又可称之为表象,不直观存在于事物,而是通过事物的内在品质反应出来的特有表象性,传递出来的信息也具有独特的感性特征,让人思绪万千、浮想翩翩。而玻璃材料正是反应出这种纯净、通透的情感,给人以明净、纯洁的心理感受。 3.玻璃材料的实用美 玻璃材料的通透性也产生了特有的光影美,光的折射、反射在玻璃上,呈现出美轮美奂的光影变幻,一些娱乐场所的灯光变幻都是用特殊的玻璃材料作为依靠之一到达的美学效果。光影本身就是一种特有的互动互补形式,而玻璃材料通过光影的运动产生了一种虚幻朦胧的空间形态,创造出它特有的形体,在光的照耀下,玻璃材料通过一些物理反应产生出奇妙的光学效果,给人一种纯粹的美学享受,不仅赋予了玻璃生命力,而且使玻璃形态在空间环境中得到充实,运用流动的旋律谱写着自然间的和谐。建筑设计中玻璃材料运用美学法则表现出它的美学特性,玻璃幕墙、玻璃窗、玻璃砖、玻璃灯片等,甚至涉及到其他领域的运用,它们都反映了玻璃材料的价值所在以及美学需求。玻璃材料是“实实在在”的美学,而不像艺术品那种纯欣赏性的美学。玻璃是以实用性为前提,在此基础上体现它材料质感的美,实用性与美学性又是相互依存,共同存在的,玻璃材料作为建筑设计中的重要组成部分,让现代建筑设计发挥到了新的高度。 三、结语 建筑在当今这个大发展的时代,人们对建筑的要求越来越高,不仅仅满足遮风避雨、保温、节能等这种基本的生活需求,更多要求建筑的标新立异,现代建筑的表象性和象征性,建筑代表这时代的发展,表达了设计师对现代社会文明发展的启迪和多元素文明的相互融合。玻璃材料作为现代建筑设计中重要的建筑材料之一,被越来越多的建筑师们所青睐,成为建筑设计的主要表现方式之一,在建筑的各个领域都体现出玻璃材料的重要性,随着科技的发展玻璃材料的性能种类满足了建筑中的不同需求,高强度、保温、隔音、造型可变性等玻璃材料的质地也为建筑的不同需要提供了保障。相信在未来的建筑设计中玻璃材料还会不断的更新、提高自身的一些不足,为现代建筑设计谱写更为辉煌的历史。 作者:佘庭 单位:武汉理工大学艺术与设计学院 玻璃材料在建筑中的应用:玻璃材料在建筑空间中的运用 摘要:玻璃是人们十分熟悉的建筑装饰装修材料,也是人类最早发明的人造材料之一,其具有良好的装饰性、耐久性、透明透光性。随着加工业与制造业技术的进步,玻璃材料在建筑空间中获得了更加普遍的应用。文章将探讨玻璃材料的特性,以及玻璃材料怎样在建筑空间中展示其多样的表现能力和在建筑设计行业的发展前景等问题。 关键词:玻璃材料;建筑空间;玻璃特性 引言 由于中国整体设计行业起步比较晚,所以玻璃材料在建筑空间中的运用虽然融合了地方文化,但大多数的理论是和实践还是从西方等国家借鉴而来的。其中以西方的欧美、东方的日本为典型。马克•库森斯似(MarkCousins)的《二十世纪玻璃》,论述了玻璃材料在形状、质地、颜色、制作工艺等方面的革新与发展;斯蒂芬•耐普《玻璃装饰艺术》从艺术设计的视角阐述着玻璃艺术的美使得玻璃材料成为室内装饰的主流。国内邬烈炎的《现代玻璃艺术》论述了玻璃材料的特点、形状、制造工艺、装饰性等,解说了玻璃材料作为装饰品所展现的艺术美,与空间结构融洽融合;王振宇《玻璃与现代建筑》讲述了玻璃材料的艺术美融入建筑空间所体现的玻璃材料所特有的美学特点;为本文提供了一定的借鉴。 一、玻璃材料的发展史和特性 (一)玻璃材料的发展史:玻璃材料被发现并应用于制造要追溯到4000年前,古埃及人在制作简易的玻璃器具和玻璃装饰用品时,因为生产力水平和生产加工技术的有限性,玻璃材料仅被用于制作室内装饰品和首饰用品,没有办法适用于建筑设计中。人们发现玻璃材料的透光性是在古罗马帝国时代,于是将玻璃材料用在了建筑结构中的采光部分,取代了大理石和石膏材料在建筑设计中的运用。玻璃材料最开始出现在建筑空间中是用来做成玻璃墙壁的。春秋战国时期,生产方式是压铸工艺,外观上来看就相当于现在的普通平板玻璃材料。由于我国在建筑方面和加工制造技术方面与西方国家存在着较大差异,导致玻璃材料没有被加以重用。建筑用玻璃大多来自国外,仅供皇家宫殿的窗栅使用。直到北魏时期,交通的便利促进了西方国家与中国的文化交流,先进的玻璃制造技术逐步引入中国,并在明清逐步开始生产玻璃材料,但仅应用于建筑物墙体的小格结构窗格栅上,尺寸小且操作不便,因此应用甚少。随后玻璃材料还经历了彩绘玻璃窗时代、生铁时代、框架时代、玻璃幕墙时代等历史的变迁。(二)玻璃材料的特殊性质:玻璃材料的透光性。在建筑设计应用中这一特性非常重要,自然光通过玻璃材料穿透到建筑物的内部,使得建筑内部空间明亮而柔和。康巴斯尔曾说过建筑就是“把各种建筑材料在光线下进行精巧的、恰当的、宏伟的组合”。因为有了自然光线的多样变化,所以才有了丰富多彩的建筑物,自然光会随着时间发生变化,改变建筑物的视觉造型,多样的建筑材料则成了自然光的收集器,自然的光线使建筑的材料和结构充满生机和活力。在建筑设计中玻璃材料与自然光线是不可分割的组合关系,自然光线在传播的过程中,有一部分光线穿透玻璃,剩下一部分被反射出去。自然光线的强度和方向性可以展现出玻璃材料的质感,同时玻璃材料的颜色和质感也会通过自然光的反射和透射发生变化。高度透明是玻璃材料的又一特性,纯净无瑕的透明视觉意象,给人一种洁净、细致、剔透的美感。透明的玻璃材料表现力丰富多样,可以进行任何比拟,构成了其他材料所无法效仿的格调和氛围。玻璃材料不同于以往的传统材料,给人的视觉感受也不同,玻璃材料的透明性使得其具有丰富的表现空间,使得观赏者好像置身在一个飘浮于不确定,仿若置于虚空中的构成感受。由于玻璃材料的透明性能够提供清晰的和无阻碍的视线,使得人们可以从建筑外部看到建筑内部的装饰、结构、以及空间布局,而且建筑物以外的美景也能被带到空间的内部,使得室内和室外的建筑物本身的结构和周围环境可以完美融合(如图2)。透明玻璃运用在建筑空间中不但可以减少视觉上的层次感和建筑物中的封闭感,给人带来一种剔透、洁净和自由、开放的视觉体验,玻璃材料的透明性具备流动性和超感官的秩序性,能赋予玻璃建筑物艺术的美感和活力。玻璃材料的折射性,可以通过玻璃材料的表面折射自然光,将自然光线折射到其他地方。不同材料折射的光线和颜色是不一样的,而且色彩与色彩之间有映射关系,这也将影响到我们在挑选建筑材料时,建筑材料质地、纹理的不同,给人的视觉体验也将不同。由于玻璃材料具有折射性这个特点,一旦光线透射到建筑物的玻璃上,就会产生大量的光学现象,建筑空间将会产生不同的色彩以及光影变化,使得空间色彩斑斓给人不一样的空间氛围感受。 二、玻璃材料在建筑空间中的运用 (一)玻璃材料与空间划分:玻璃材料的折射性能可以利用光线改造空间,使建筑空间的层次感更加丰富,并且可以划分空间格局,但并不影响室内空间视线的连续性,将玻璃材料用来分隔空间,使得空间更具有层次感,还可以构成隐匿的小空间,如此既不破坏原有的空间完整性,又可以丰富空间层次感。例如,在建筑空间中用立体玻璃来构成一个小空间,这种方式使单一的建筑空间衍生出了一个子空间,再通过玻璃材料的通透感,使得大空间和小空间完美统一,这样既不破坏母空间,又丰富了建筑空间的层次感(如图1)。这种利用光线改造空间的方式适用于透光性较强的玻璃,如透明玻璃、磨砂玻璃等。(二)玻璃材料与装饰效果:玻璃材料的表面装饰技术有很多种类型,装饰技术的差异,制作出来的装饰玻璃会存在各式的特点,有的色彩强烈、形状奇特,似一张张富有想象力的画作;还有的镶钻贴金银像色彩灵动的水彩画,展现虚幻、朦胧、光与影相互交织的质感;有的则色彩凝练好似优雅、含蓄的油画;为了满足不同风格的建筑空间对玻璃材料的不同需求,工匠们利用多样的装饰技术制作出变幻多姿的装饰玻璃,以供建筑设计者选择和使用。由于装饰玻璃的造型加工工艺多样化,不同的造型特点,在光的作用下展现出不同的艺术风格,如传统、现代、复古、时尚等多种风格。如教堂的彩绘玻璃窗,通过阳光的照射,使得整个教堂里面色彩斑斓,让教堂看起来就像沐浴在神奇的仙境里一样(如图2)。 三、玻璃材料的表现力分析 (一)玻璃材料的光与影效果:光与影本身就是一种特殊的相互作用模式,光与影相辅相成,缺一不可,光在产生影的同时,影同样也在反射着光。玻璃材料可以通过其独特的光传输性能和折射性能,来借用光与影所产生的效果来影响和装饰建筑物的内部空间和外部构造,由此达到其他建筑材料所不具备的特殊视觉体验。玻璃材料在外界自然光线的反射下,不仅可以照亮建筑物的内部空间,还可以通过光线和阴影表现出独特的空间氛围。所以许多建筑设计师利用玻璃材料的自然光传输作用和阻隔效应,所产生的丰富多彩的光影效果来营造建筑空间的氛围,建筑设计师们大胆而精心的设计,使得不同的自然光线透过玻璃材料在墙壁内部、地板上投射出各种丰富而独特的光影效果,从而形成了建筑空间内的奇特氛围。(二)玻璃材料的色彩效果:S.E.拉斯姆森曾经说过“色彩的应用不仅仅只是保护建筑材料,强调结构和质地效果,而且还要使壮观的建筑构图更加清晰,以表达一系列房间之间的内在联系”。就好比深色系的混凝土建筑物会带给人们坚实而稳定的视觉感受一样,色彩也是建筑设计中展示玻璃材质魅力的重要表现手法之一。透明的玻璃材料通过自然光线的照射,会呈现出五颜六色、色彩缤纷的面貌,折射在建筑物或者建筑空间中,使得建筑空间中色彩纷呈。还有一种有色玻璃材料是通过在制作时上色、镀膜以彩绘等工艺手法制得的,因烧制时温度的不同会呈现出不同的,千变万化的色彩表现。另外,在生产过程中玻璃材料透明度的差异取决于制作过程中添加化学元素分量的多少,才使玻璃材料拥有绚丽多彩的视觉体验。玻璃材料的颜色千变万化,应有尽有,彩色玻璃材料的色彩差异决定了它们的特点差异,建筑设计中设计师采用的玻璃材料的颜色不同,观赏者在观赏时也会有不同的感受。(三)玻璃材料的肌理效果:玻璃材料的肌理效果,是将熔融状态下的玻璃液体急速冷却再用带有图案的模具压制而成。这种玻璃材料表面上的图案高低不一,入射光线会产生漫反射,使得玻璃材料可以投射光线,但是不能透过它看事物,所以外界无法通过玻璃看到空间内部,并且从外射入的光线还可以使得空间内部光线柔和。这种有图案玻璃材料可以用在建筑物内部的隔板部分、浴室里的玻璃门窗等需要阻挡视线的部位。刻花玻璃材料表面上的图案就好像雕刻上去的一样,图案的立体感较强,这种刻花玻璃应用在建筑空间中,经过灯光的照射,显得格外好看,刻花玻璃材料同样也具有透光不透明的性,可以用在建筑空间内作为装饰屏风使用。 四、玻璃材料与其他材料的综合运用 (一)玻璃材料与竹木材料:玻璃材料与竹木材料的组合,形成了一种既协调统一又相互完善的视觉体验,这种组合可以展示出建筑物结构的艺术美感,竹木材料的线条美感在透明的玻璃材质下完美展现。竹木材料具有的地域性、传统性以及历史文脉感等特性,与轻盈又通透的玻璃材料相结合会带给竹、木建筑更为时尚、现代的新元素,形成良好的时间与空间的过渡衔接。例如:昆山悦丰岛有机农场系列——采摘亭,笔直的竹木材料与玻璃材料的幕墙相结合,使建筑物如薄纱般半透明似有似无,建筑物外面的景物和远方的天际线在其后方若隐若现。由玻璃材料构成的门完全敞开时,将会最大限度地将建筑的内部空间与农场的自然气息相互融合,四周的景物也会和建筑物相互衬托,就好像建筑物与自然景色融为了一体。(二)玻璃材料与砖石材料:无论是在国内还是国外砖石材料都是最常用的建筑材料,而且砖石建筑有着非常悠久的历史,沉重深暗的砖石材料与轻盈虚幻的玻璃材料形成鲜明的对比,可以看作是传统与现代的结合、古老与时尚的结合。砖石材料与玻璃材料的组合可以削弱玻璃材料的孤冷与高傲,这两种建筑材料的结合产生强烈的矛盾体,冲击着人们的视觉感官,使人们对建筑物留下深刻印象。例如:Notariaat的住宅,一所位于比利时农业区的住宅,建筑以一个粗砖体块的形态展现在大自然环境中,给人们一种中立的态度。设计师将巨大的玻璃盒子与红砖砌的建筑物相结合,玻璃嵌入砖石完美而和谐,建筑物最大程度地争取与自然景观的交流,整个建筑物与周身的自然景物融为一体,相互衬托,就像一副美丽的风景画,如此安静、和谐。结论文章概括了玻璃材料的发展史和特殊性质,归纳了玻璃材料的艺术美特点和在设计运用中的特点。进而分析了建筑空间中玻璃材料的应用表现能力、设计特点,探究了建筑空间中的玻璃材料在运用特点,分析了玻璃材料在不同的建筑空间中的颜色、形状、视觉三种元素的不同要求。最后,解析了玻璃材料与竹木、砖石组合在一起所独有的建筑语言表现力。玻璃材料因其色彩多样、质感通透、又具有时尚感使得其成为了现代建筑材料的主角,而且玻璃材料还具有环保、节能、可循环利等特点,使得玻璃材料的发展前景可观。在建筑中玻璃材料被赋予创造力,建筑设计师们只有了解玻璃材料的特殊性,才能合理而创造性地将其应用于建筑空间中,才能发挥丰富的想象力,以满足人们的审美需求。 作者:薛宁 韩玉婷 单位:南京信息工程大学传媒与艺术学院 玻璃材料在建筑中的应用:废玻璃建筑材料研究 1废弃玻璃在建筑材料中应用 1.1废弃玻璃在混凝土应用 玻璃混凝土指在沥青或水泥混凝土中将破碎的废玻璃替代部分集料而成的混凝土。混凝土是全球消耗最大的建筑材料,广泛用于桥梁、建筑、道路等行业。废玻璃代替部分集料不仅使废弃资源得到最大化利用,而且使工程造价大大降低,大约节约20%~30%的费用。因此将废玻璃用于建筑材料中是最直接且最高效的回收利用废玻璃的方法。玻璃具有很高的硅含量和非晶特性,是一种非常有前景的胶凝材料。许多研究者已经将废玻璃掺入于水泥和混凝土中,如作为生产硅酸盐水泥的骨料,或作为惰性填料代替部分硅酸盐水泥。刘光焰等人研究表明经过破碎的废玻璃具有天然砂的物理性能,将碎玻璃掺入混凝土中代替部分天然沙,当取代率在25%以下时混凝土强度与未掺废玻璃水泥混凝抗压强度相当。查晓雄等人将废玻璃直接应用到钢管混凝土构件中,研究结果表明,玻璃混凝土中碱-硅酸膨胀反应对于钢管混凝土的承载能力的提高具有显著作用,废玻璃能取代混凝土中的粗细骨料将其应用于钢管混凝土是可行的。但是,据已有的研究表明玻璃中含有大量的碱和活性SiO2。废弃玻璃作为玻璃骨料应用到混凝土中,会发生碱—硅酸反应,大多数都会引起碱—硅酸膨胀危害,影响混凝土强度。据国内外文献报道。当玻璃骨料粒径小于某一值时,可以有效减轻碱—硅酸反应。据报道,钠钙玻璃粒径小于300μm时,可以安全地掺入混凝土中。大尺寸的玻璃骨料容易触发碱—硅酸反应而在混凝土中产生微裂纹。因此,将废弃玻璃破碎成玻璃粉后掺入混凝土中,不仅可以减少水泥用量,还可以有效地减轻碱—硅酸反应。玻璃是无定型的非晶态材料,含有大量的活性SiO2,经破碎磨细到一定程度时,会表现出一定的火山灰活性。NathanSchwarz等人指出,玻璃粉火山灰活性比粉煤灰活性高,并且掺有玻璃粉的混凝土试件抗压强度较掺粉煤灰试件抗压强度高。王丹等人认为掺有废玻璃微粉混凝土电导率以及对应混凝土内部水泥水化程度比掺粉煤灰混凝土高,可通过玻璃粉的火山灰活性作用改善混凝土微观结构,提高对应混凝土力学性能。在美国、欧盟、日本和我国台湾地区对废玻璃应用于沥青混合料进行了相关研究,并将取得成果应用于路面工程中,大大减少了对天然砂石的开采。我国学者陈风晨、路贺伟、李烽等人认为废玻璃在沥青混合料应用的关键问题在于改善玻璃与沥青的粘附性,研究表明掺加一定比例的废玻璃的沥青混合料试件的马歇尔稳定度、抗车辙能力和抗滑性略有降低;随着废玻璃用量的增加,沥青层表面的反光性增加。玻璃沥青混合料的配合比设计、试验验证和摊铺使用的设备和方法等与普通沥青混合料是一致的。因为玻璃碎片的较好的热传导性,玻璃沥青混合料到达摊铺现场的温度比普通沥青混合料低。 1.2废玻璃代替骨料在新型墙体材料中应用 随着社会发展,我国开始实行墙体改革政策,以实现保护土地、节约能源的目的。以粉煤灰、煤矸石、石粉、炉渣、竹炭等为主要原料的新型墙体材料纷纷涌现。使得工业固体废弃物得到了最大化利用,自然环境得到有效保护。与此同时,以废弃玻璃为原材料生产墙体材料也引起了科研工作者的广泛兴趣。在美国,大量的玻璃废弃物应用在建筑工业中,如将废玻璃代替砖的粘土组分作为助熔剂。研究表明,利用玻璃作为助熔剂时,可降低砖的烧成温度,增加砖的强度,同时减少化石能源的消耗,增加砖产量50%[19]。在日本,研究者将不同比例的碎玻璃与粘土混合,研究发现当5%~10%碎玻璃粉与粘土混合时,粘土砖的强度和耐污性得到提升。在欧盟,废玻璃经破碎后掺入一定量的添加剂,然后经压模、成型和焙烧制成饰面砖,该砖具有良好的抗化学侵蚀和耐磨性能。在我国,部分建筑面砖以废弃玻璃为主要原材料,再掺入一定量的可塑性粘土均匀混合,然后经过成型、烧结等工艺制备建筑面砖。这不仅降低了建筑面砖的生产成本,也提高了废弃玻璃的利用率。李刚等人利用粉煤灰和废玻璃粉制备新型墙体材料。试验结果表明,当粉煤灰和废玻璃粉掺量达到一定值时,新型墙体材料强度达到烧结空心砖、普通混凝土小型空心砌块、煤渣砖MU7.5的强度标准等级,而密度则降低近1/2,产品具有较小的吸水性。 1.3用废玻璃烧结制作马赛克等建筑装饰材料 采用废玻璃烧结制作玻璃马赛克的主要工艺流程是将回收的废玻璃破碎成粉末,将其与一定量的着色剂和粘合剂混合均匀后送入高温窑炉中使其熔化为玻璃液,玻璃液经压延机压制成一定形状的玻璃块,最后将玻璃块退火处理。美国废玻璃回收率达70%以上,其中有一部分用于生产五颜六色的装饰材料。其主要的生产流程是将废玻璃破碎成1mm左右的玻璃粉,再掺入一定量的有机颜料,经高温窑炉熔融后冷却制成一定的形状,然后将坯体放入加热炉中进行加热即可制成。 1.4废玻璃在生产泡沫玻璃中应用 泡沫玻璃是指玻璃体内充满无数开口或闭口气泡的一种玻璃材料,该种玻璃气孔直径大约0.5~5mm,具有良好的隔热、吸声、难燃等特点,是一种优良的低温超低温保冷、隔热和隔音材料。在美国和欧洲等国将废玻璃作为制备泡沫玻璃的主要原材料,其主要的生产流程是将废玻璃破碎成玻璃粉,再添加少量的发泡剂和一些化工原料混合均匀,然后将其装入模子放入高温炉内加热,在发泡剂作用下形成泡沫玻璃,经过出炉、脱模、退火、铸成一定尺寸的制品。李月明和孙永泰等人利用回收的废旧平板玻璃和瓶罐玻璃,选择合适的发泡剂和其它的添加剂制得具有容重低,抗压强度大的泡沫玻璃,降低了泡沫玻璃的生产成本,保护环境,变废为宝,具有广泛的经济效益和社会效益。此外,废弃玻璃还可用于制造玻璃微珠、引爆弹药所需的摩擦器、金属铸造业的润滑剂、瓷器业的焊剂、污水管、及机械设备覆盖层等方面。 2结语 综上所述,将废弃玻璃用于混凝土、墙材、建筑装饰材料和泡沫玻璃等建筑材料中是很好的固体废弃物综合利用办法。尤其是在当今能源紧缺的时代,利用废玻璃生产建筑材料不仅降低了建筑材料的生产成本,保护环境,变废为宝,具有广泛的经济效益和社会效益。 作者:陆瑾 单位:中国建材国际工程集团有限公司 玻璃材料在建筑中的应用:论建筑装饰中玻璃材料的种类和应用前景 摘 要:在装饰材料迅速发展的今天,玻璃由传统观念中用于采光、隔断,在 装饰用途上仅仅是辅助材料向着控制光线、调节热量、节约能量、控制噪声、降 低建筑自重、改善建筑环境、提高建筑艺术等多功能方向发展,许多新型玻璃的 功能极其优异,已经发展到了一个前所未有的高度,替代了许多其他的材质和元素。 关键词:装饰材料;应用;新型玻璃 一、 玻璃的分类 1、平板玻璃 平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品, 也称白片玻璃或净片玻璃。普通平板玻璃在室内装饰领域主要用于装饰品陈列、家具构造、门窗等 部位,起到透光、挡风、保温的作用。平板玻璃要求五色,并具有良好 的透明度。 2、磨砂玻璃 磨砂玻璃俗称毛玻璃、暗玻璃,是在平板玻璃的基础上加工而成的,一般使用机械喷砂或者手工碾磨,也可使用氟酸溶蚀的等方法。 磨砂玻璃粗糙的表面使光线发生漫反射, 只能透过一部分光线而不能透视, 透过的光线柔和不刺眼,常用于需要隐蔽的浴室、卫生间、办公室的门窗 和隔断。也可用于黑板和装饰灯罩。 3、压花玻璃 压花玻璃又称为花纹玻璃或滚花玻璃,是将平板玻璃经过压花、喷砂、或 者刻花处理后制成的,根据加工方法的不同可分为:压花玻璃、喷砂玻璃 和刻花玻璃三种。 压花玻璃在性能上与磨砂玻璃很相似,尤其 是喷砂玻璃,就是将磨砂改为 喷砂,处理后的雾面效果具有朦胧美感,在空间中界定而不封闭的区域使 用最为适宜,如餐厅与客厅之间的屏风,卫生间中的淋浴房等,在室内外 分割的部分应该加上边框保护,压花面一般向内,可以减少花纹缝隙中的 污染,便于清洁。 4、雕花玻璃 雕花玻璃又称为雕刻玻璃,是在普通平板玻璃上,用机械或化学方法雕 刻出图案或花纹的玻璃,雕花玻璃透光不透明,有立体感,层次分明, 效果高雅。 雕花玻璃一般用于宾馆、酒店大堂的门窗和背景墙装饰,可以配合喷砂 效果来处理,图形、图案丰富。而在家居装饰中,雕花玻璃就很有品位使用说明用于小面积画框、相框等陈设品装裱 用于有框玻璃门窗、小面积装饰造型 用于家具柜体具有承重要求的玻璃隔板,无框玻璃门窗 用于室内小面积玻璃墙面隔断,无框玻璃门窗、楼梯栏板 用于室内外大面积玻璃墙面隔断,落地无框玻璃门窗 用于室内外防爆、防火、抗压等特殊构造。 5、钢化玻璃 又称强化玻璃,是平板玻璃的二次加工产品:物理钢化玻璃的加工过程 是将普通退火玻璃先切割成要求的尺寸后,加热至软化点,再快速均匀 的冷却就制成钢化玻璃。 钢化玻璃的用途很多,主要用于玻璃幕墙,无框玻璃门窗,弧形玻璃家 具等方面。 6、夹层玻璃 夹层玻璃是一种安全玻璃,它是在两片或多片平板玻璃之间,嵌夹透明 塑料薄片,再经过热压黏合而成的平面或弯曲的复合玻璃制品。夹层玻 璃安全性能好,破碎时玻璃碎片不零落飞散,只能产生辐射状裂纹,不 至于伤人。 抗冲击强度由于普通平板玻璃, 防范性好, 并有耐光、 耐湿、 耐寒、隔音等功能。 夹层玻璃多用于与室外接壤的门窗、幕墙,起到隔音、保温的作用,也 可以用在有防爆,防弹要求的场合。 7、中空玻璃 中空玻璃是由两片或多片平板玻璃构成,用边框隔开,四周用胶接、焊 接或熔接的方式密封,中间充入干燥空气或其他惰性气体。为防止空气结露,边框内常放置干燥剂。空气层的厚度为 6-12mm,可获得较好的 隔热保温效果。 主要用于需要采光但又要求隔热保温、隔音、无结露的门窗和幕墙等, 可明显减低冬季和夏季的采暖和制冷费用。 二、 在建筑装饰中的应用与前景 装饰玻璃与一般玻璃的不同处在于它经过特殊加工后,将绘画或雕刻、色彩 灯光融为一体,在光的投射下辉映出图案的各种形态,逼真的造型和自然色彩,充分体现了当今室内装饰引进自然,追求返朴归真,塑造空间灵性的主题。 随着科学技术的不断发展,各种各样的装饰玻璃相继进入市场,满足了人们对生活的质的追求。 1.玻璃幕墙装饰于高层建筑物的外表,覆盖建筑物的表面,看上去好像罩在建筑物外表的一层薄帷。特别是应用热反射镀膜玻璃,将建筑物周围的景物,蓝 天、白云等自然现象,都映衬到建筑物的表面,从而 使建筑物的外表情景交融,层层交错,玻璃幕墙也从 当初的采光、保温、防风雨等较为单纯的功能,变为多功能的装饰 2.玻璃家具 玻璃家具以其典雅、冷艳、脱俗而进入寻常百姓家,现代风格的玻璃家具,轻 巧、可人,极具浪漫气息,若与居室气氛浑然一体,更显得色彩绚丽,满室生辉。 现代新型玻璃家具视觉通透、明亮,且占地面积小。玻璃装饰家具不同于其他家具, 它的主材是由高硬度的钢化玻璃和金属框架构成,玻璃的透明度高出普通玻璃 4-5 倍。 玻璃经钢化处理后,具有较高的硬度和耐高温特性。3.镶嵌玻璃几乎所有的工艺都是用手工完成,这使镶嵌玻璃总是具 有一种特殊的精致奢华之美。钢筋铁骨的内芯,里外两 层的钢化玻璃,又使它异常坚固安全,三层的结构也令 镶嵌玻璃在隔音,隔热方面表现不凡。 4.浮雕玻璃 浮雕玻璃是雕刻艺术在玻璃上的生动表现,凸凹有致的质感,是它的最大特色。 制作精良的浮雕玻璃,使栩栩如生的图案与晶莹剔透的玻璃完美结合在一起,有着 令人叫绝的艺术效果。5.中空玻璃 中空玻璃主要应用于需要采暖、防止噪音 和结露的建筑物上,如住宅、宾馆、商场、医 院、办公楼及车船的门窗上。 6.吸热玻璃既能合理地合理的利用太阳光, 又能调节室内的温度从而节约能源,给使用者提供 一个良好舒适的环境。 吸热玻璃可用于炎热地区的 建筑门窗、玻璃幕墙、车辆的挡风玻璃、博物馆、 纪念馆等场所。7.热反射玻璃可用于炎热地区建筑物的门窗和 玻璃幕墙、 需要私密隔离的建筑装饰部位以及用作中空玻璃的玻璃原片。 当今世界玻璃制造商们在开发玻璃新技术方面,均向能源、材料、环保、信 息、生物等五大领域的发展和需求奋进。因此,国内外的玻璃生产商及加工商们必 须认清这样的情况,一是材料:玻璃原片的生产向大片、薄片、厚片、白片四大类 发展;二是研发新技术:从玻璃产品的表面和内在改性应用、功能等方面着手,使 玻璃更具备强度、隔热、耐火、安全、阳光控制、隔音、自洁(环保)等优异的功 能,从而尽快加入21世纪人类对材料、能源、信息、环保、生物等五大工程的开 发,并提供上述工程使用的玻璃材料。为此,在玻璃工业新技术发展方面主要表现 在两大领域(平板玻璃工业新技术研发方向及深加工玻璃新品种的开拓),具体大 致如下:1.平板玻璃工业新技术在平板玻璃原片制造技术上,目前国外还看不出 有什么新的、更好的方法能够取代浮法成型技术,但浮法技术仍将继续完善和提高 。据悉,国外在原料方面研制霞石正长岩代替钾长石达到节能、节碱等获得良好综 合效益;另外正式用石油焦(碳素粉)取代煤炭粉作添加剂以利玻璃增强白透性, 减少微气泡的新措施,收到了极为良好的效果。在熔化部开发氧燃烧,美国已走在 前列,在成型部已开辟及研制超薄和在线热解法生产Low-E、Sun-E(硬 膜)层节能环保玻璃以及浮法一窑二线用浮法生产压花玻璃项目;为此在原料、熔化、成型、退火等四大部分新技术、新工艺的研制开发应引起同行们的重视及借鉴。 三、总结 当今, 人们已深刻地认识到, 进入21世纪的玻璃工业, 努力生产优质原片是根本, 大力发展加工玻璃是方向,推出新品玻璃抢占市场是生命。谁先把握住这三大方向,谁就能在我国加入WTO后赢得具有丰厚利润的市场,谁就会是赢家。 玻璃材料的发展,其实就是以人们的需求以及科学技术的发展为基础的。在我们以 后的生活中,会出现各种各样的新型玻璃材料。它们会被用在各个领域中 。(作者单位:辽宁何氏医学院艺术学院) 玻璃材料在建筑中的应用:浅述玻璃材料在建筑中的应用 【摘 要】随着现代建筑业的发展,玻璃在建筑中的应用越来越广泛,既有装饰性的用途也有功能性的用途,还有各种新工艺新材料所产生的新型玻璃。本文试介绍建筑中所使用到的各种玻璃材料。 【关键词】建筑玻璃;玻璃材料 一、引言 玻璃在装修中的使用是非常普遍的,从外墙窗户到室内屏风、门扇等等都会使用到。玻璃过去只是作为采光,随建筑装饰的要求提高与科学不断发展,新型材料不断出现,建筑玻璃由过去单纯采光,向控制光线,调节热量,节约能源,控制噪声降低建筑结构自重,改善环境等方面发展,同时用色磨光,刻画等方法获得装饰效果。 二、平板玻璃在建筑中的应用 按照玻璃的生产工艺不同,玻璃简单分类主要分为平板玻璃和深加工玻璃。平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。 平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃。 其化学成分一般属于钠钙硅酸盐玻璃,组成范围是:SiO270~73%(重量,下同);Al2O30~3%;CaO6~12%;MgO0~4%;Na2O+K2O12~16%。它具有透光、透明、保温、隔声,耐磨、耐气候变化等性能。平板玻璃主要物理性能指标:折射率约1.52;透光度85%以上(厚2毫米的玻璃,有色和带涂层者除外);软化温度650~700°C;热导率0.81~0.93瓦/(米・开);膨胀系数9~10×10-6/开;比重约2.5;抗弯强度16~60兆帕。 在用途上,一般3-4mm平板玻璃主要用于画框表面;5-6mm玻璃主要用于外墙窗户、门扇等小面积透光造型中;7-9mm玻璃主要用于室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型之中;9-10mm玻璃可用于室内大面积隔断、栏杆等装修项目;11-12mm玻璃可用于地弹簧玻璃门和一些活动和人流较大的隔断之中平板玻璃的应用;15mm以上下玻璃一般市面上销售较少,往往需要订货,主要用于较大面积的地弹簧玻璃门外墙整块玻璃墙面。 三、深加工玻璃在建筑中的应用 为达到生产生活中的各种需求,人们对普通平板玻璃进行深加工处理,主要分类如下: 1.钢化玻璃 它是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说,具有两大特征: 1) 前者强度是后者的数倍,抗拉度是后者的3倍以上,抗冲击是后者5倍以上。 2) 钢化玻璃不容易破碎,即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂,对人体伤害大大降低。 2.磨砂玻璃 它也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。一般厚度多在9厘以下,以5、6厘厚度居多。彩色平板玻璃 可以拼成各类团,并有耐腐蚀抗冲刷、易清洗等特点。 3.喷砂玻璃 性能上基本上与磨砂玻璃相似,不同的改磨砂为喷砂。 4.压花玻璃 是采用压延方法制造的一种平板玻璃。其最大的特点是透光不透明,多使用于洗手间等装修区域。 5.夹丝玻璃 是采用压延方法,将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗冲击平板玻璃,受撞击时只会形成辐射状裂纹而不致于堕下伤人。故多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。 6.中空玻璃 多采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔,间隔中是干燥的空气,周边再用密封材料密封而成,主要用于有隔音要求的装修工程之中。 7.夹层玻璃 夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层构成。当受到破坏时,碎片仍粘附在胶层上,避免了碎片飞溅对人体的伤害。多用于有安全要求的装修项目。 8.防弹玻璃 实际上就是夹层玻璃的一种,只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻璃,而且夹层的数量也相对较多。多采用于银行或者豪宅等对安全要求非常高的装修工程之中。 9.热弯玻璃 由平板玻璃加热软化在模具中成型, 再经退火制成的曲面玻 璃。在一些高级装修中出现的频率越来越高,需要预定,没有现货。 10.玻璃砖 玻璃砖的制作工艺基本和平板玻璃一样,不同的是成型方法。其中间为干燥的空气。多用于装饰性项目或者有保温要求的透光造型之中。 11.玻璃纸 也称玻璃膜,具有多种颜色和花色。根据纸膜的性能不同,具有不同的性能。绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。 四、装饰玻璃 随着建筑发展需要,玻璃生产技术发展进步,玻璃又过去的单一采光功能向装饰灯多功能方向发展,其装饰效果不断提高,现已成为一种重要的门窗,外墙和室内用装饰材料。 装饰玻璃主要分为艺术型装饰玻璃与节能型装饰玻璃。常见的艺术型装饰玻璃有:彩色平板玻璃,釉面玻璃,压花玻璃(花纹玻璃),喷花玻璃,乳花玻璃,刻花玻璃,冰花玻璃,磨砂玻璃,镜面玻璃等。 彩色平板玻璃成为有色玻璃分透明与不透明两种主要用于内外墙,门窗装饰等对光线有要求的部位。透明彩色玻璃是在平板玻璃中加入一定量的着色金属氧化物按一般平板玻璃生产工艺生产而成;不透明彩色玻璃又称为饰面玻璃。 压花玻璃,又称为花纹玻璃。一般压花玻璃,真空镀膜压花玻璃,彩色膜压花玻璃等。一般场所使用压花玻璃时将花纹面朝向室内;作为浴室卫生间门窗玻璃时应注意将其花纹面朝外。 镜面玻璃。三层结构,面层为玻璃,中间层为镀铝膜或镀银膜,底层为镜背漆。常用的镜子:明镜,全反射镜;墨镜;彩绘镜,雕刻镜。 五、新型特种玻璃举例 1.钛化玻璃 钛化玻璃也称永不碎铁甲箔膜玻璃。是将钛金箔膜紧贴在任意一种玻璃基材之上,使之结合成一体的新型玻璃。钛化玻璃具有高抗碎能力,高防热及防紫外线等功能。不同的基材玻璃与不同的钛金箔膜,可组合成不同色泽、不同性能、不同规格的钛化玻璃。钛化玻璃常见的颜色有:无色透明、茶色、茶色反光、铜色反光等。 2.微晶玻璃 微晶玻璃装饰板是一种由适当玻璃颗粒经烧结与晶化,制成的微晶体和玻璃的混合体。其质地坚硬、密实均匀,且生产过程中无污染,产品本身无放射性污染,是一种新型的环保绿色材料。 微晶玻璃装饰板和我们常见的玻璃看起来很不一样,它具有玻璃和陶瓷的双重特性,而且在外表上的质感更倾向于陶瓷。微晶玻璃比陶瓷的亮度高,比玻璃韧性强。大理石、花岗石等天然石材表面粗糙,容易藏污纳垢,微晶玻璃就没有这种问题。大理石的主要成分是碳酸钙,用它做成建筑物,很容易与空气中的水和二氧化碳发生化学反应,这就是大理石建筑物日久变色的原因,而微晶玻璃几乎不与空气发生反应,所以可以历久长新。而且与天然石材相比,微晶玻璃装饰板还具有强度均匀、工艺简单、成本较低等优点。 六、结语 玻璃既是一种古老的材料,又是一种新兴的材料。如同其它的各种材料一样,新型的玻璃材料和制造工艺均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域的发展和需求奋进。建筑玻璃材料在建筑材料里有着举足轻重的地位,它在现代建筑的发展中成为了建筑的表情,因此玻璃行业的发展需要我们格外关注。在我国建筑产业昌盛的今天,以及可预见的未来还会有更多的发展。努力生产优质玻璃原片,大力发展加工玻璃,推出新品玻璃材料,是我国玻璃工业要关注和努力的几个基本方面。
汽车新技术论文:汽车安全新技术探讨 摘要:当前,汽车是人们最常用的交通工具,每年,由于汽车造成的交通事故给人们的生命财产造成了巨大的损失。通过改进汽车的功能,增强汽车的安全运行条件,可以有效地避免交通事故的发生。介绍防抱死制动系统和电子稳定控制系统,分别描述其两种系统的作用、工作原理,这对于汽车的安全有着积极的作用。 关键词:汽车;防抱死制动系统;电子稳定控制系统 随着科技的发展和人们对汽车要求的提高,汽车技术发生着翻天覆地的变化,现代汽车技术主要是围绕着安全、舒适、环保、节能等方面进行着更新换代。 交通安全历来是人们最为关心的话题之一,汽车发展的历史也是汽车安全技术不断提高的历史。汽车安全应从整体上来考虑,不仅要在事故发生时减少人员的伤亡,而且更重要的是避免事故的发生。 1防抱死制动系统 1.1含义 防抱死制动系统(ABS)的英文翻译是Anti-lock Braking System。它能在汽车制动时,对汽车制动力的大小自动进行调节,让车轮在这一时刻不会由于制动太大或太小而被抱死,处于边滚边滑的状态,从而从根本上消除了在汽车制动过程中的侧滑、丧失转向能力和跑偏等一些非稳定状态因素,并能够保证车轮与地面的附着力在最大值,以获得良好的制动性能、操纵性能和稳定性能。 1.2ABS的作用 ABS的作用主要有以下4个方面: (1)缩短制动距离。在紧急制动的状态下,ABS能使车轮处于边滚边滑的状态,滑动的比例占20%左右,这时轮胎与地面的摩擦力达到了最大,因此制动距离大大缩短。 (2)增加制动时的稳定性。汽车在制动时,四个轮子上的制动力是不一样的,ABS可以自动分配制动力防止车轮被完全抱死,从而提高了汽车在制动时的稳定性。 (3)减轻轮胎的磨损。事实上车轮完全抱死会造成轮胎表面磨损不均匀,使轮胎损耗增加。经过测定,汽车在紧急制动时车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费,已超过一套防抱死制动系统的造价。 (4)使用方便,工作可靠。与普通制动系统的使用方式一样,只要把脚踏在制动踏板上进行正常的制动即可。如果需要,ABS会自动进入工作状态。ABS工作时,驾驶员会感到制动踏板有颤动,并听到一些噪声,这都属于正常现象。 1.3ABS的原理 在汽车制动过程中,轮速传感器根据汽车车轮的齿轮,该齿轮与汽车的车轮在运转过程中同步,根据车轮的转速得出与此相对应的电子信号,由汽车的控制器经过运算,得出相应的车速和加减速度。并在此基础上,由电子控制器得出的信号分析出滑移值,根据一系列的综合分析,对压力调节器的发出相应的指令,让其自动调节压力的大小。当车轮发生抱死现象时,也将其信号传递给传感器,减少其制动压力值,让汽车车轮获得更大的转速,而车轮的转速达到一定的阈值时,电子传感器收到该值后,会加大制动压力值,从而让转速降下来。如此周而复始地运作,让汽车在制运的过程中总是处于即将抱死的边缘这一最佳状态,达到了防抱死制动的效果。 2电子稳定控制系统(ESP) 开过车的人都能体会,车辆在转弯时,汽车本身会由于重心的原因向转弯的反方向发生侧倾。当转弯时转向的角度越大,那么汽车侧倾度越大,同时,如果在转弯的过程中车速很快,侧倾也会随之加大。当侧倾的角度超过极限值的话就会发生翻车事故,这种情况在雨天和冰雪路面更加容易发生。如果使用ESP,失控的机率会大大降低,整车的主动安全性也更高。那么什么是ESP呢? 2.1ESP的含义 电子稳定控制系统(ESP)的英文翻译是“Electronic Stability Program”。它是德国BOSCH公司开发的一套电子稳定程序,1995年面世发展至今经历了10多年。最早是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上。当在开车的过程中,突然出现障碍物需要进行躲闪或在汽车运行过程中转弯发生转向不足及过度等现象,车辆此时可能会发生严重的倾斜,甚至发生翻车事故,此时ESP系统就会对汽车的车速和刹车系统进行及时的调整,防止以上事件的发生,从而将车辆行驶方向快速修正到原行驶路径上。 例如当我们开车时,发生后轮驱动转向过多的现象,这个时候,就有可能会失控而发生甩尾事故,ESP系统可以通过对前轮进行刹慢的操作,从而对车辆的行驶进行校正,达到稳定车子的目的。相反当转向过少时,会通过对后轮进行刹慢的操作进行校正。如图2是汽车上的ESP按键,通过这个按键可以开启或关闭ESP系统。 2.2ESP的作用 (1)实时监控:人们在开车的过程中,时刻都与安全挂钩,任何一个小的疏忽都有可能造成不可估量的恶果,ESP要对安全负责,实时对路面、操作员的操作、汽车运行状态等进行实时监控,并不断地将结果反馈给相应的部件和系统。 (2)事先提醒:当由于汽车的驾驶员操作不当或路况出现紧急情况时,ESP要能够通过灯光来对驾驶人员进行有效的提醒,提高驾驶人员的注意力,以防止意外的发生。 (3)主动干预:对于汽车转向发生问题时,ESP会主动通过调节制动压力的方式对汽车进行稳定。 因此,ESP最重要的作用就是它的主动安全性。 2.3ESP的基本组成与工作原理 (1)ESP的基本组成。 ESP的硬件组成只需在防抱死制动系统和驱动防滑转控制系统基础上增设转向传感器、车轮转速传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。 (2)ESP的工作原理。 在ABS制动防抱死系统的基础之上,研发人员设计了ESP系统,其主要是通过一系列的电子传感器对转向、加速度等信息不断地采集,并利用控制器和运算器进行分析,并给出合理的操作流程,从而达到安全可靠行驶的目的。 3总结 本文针对汽车的安全新技术展开研究,通过对防抱死制动系统和电子稳定控制系统的研究分析,让我们对汽车的安全系统有一个新的认识。 汽车新技术论文:CES汽车新技术展望 奔驰智能手表 奔驰研发的Pebble智能手表相当于司机智能手机的“第二块显示屏”。这款可佩戴设备揭开了互联汽车全新的配置方式。例如,当司机在车外时,能够从Pebble手表中获取燃油剩余量、车门锁止情况、车辆位置等信息。当司机在车内时,手表显示屏将自动转换,通过V2V技术,能够提醒司机前方路况并发出振动提示。 雪佛兰4G网络 4G LTE网络最大的优势就是超高速的网络连接功能,相比传统的3G网络在速度上要快七倍,因此可以支持更多的数据和服务的移动互联连接,并且4G LTE网络也真正允许让汽车变成一个类似于Wifi热点的设备,允许更多的设备接入,从而实现流畅的视频等应用。雪佛兰表示将在旗下车型中通过Onstar(第十代安吉星)提供超高速的4G LTE网络支持,成为第一个引入4G车载网络的汽车厂商。 宝马iRemote应用 iRemote应用可让用户使用智能手表来远程访问汽车。如用户在三星GalaxyGear上远程访问车辆信息,可知道宝马电动汽车i3的电池充电情况和行驶时间,还能了解到车门、车窗和天窗是否关闭。此外,用户还可以通过GalaxyGear进行导航和控制车辆温度。 奥迪Laserlight概念车 奥迪Sport quattro laserlight概念车的前大灯系统将矩阵式LED技术与激光技术相结合,并采用双灯组,外侧灯组通过矩阵式LED及多孔障板产生近光,而内侧灯组则采用激光作为远光。性能强大的激光二极管(LD)直径只有几微米,尺寸明显小于LED,但激光远光灯的照射范围可达500米,大约是LED远光灯的两倍,而亮度大约是后者的三倍。 奥迪Pilot Driving技术 奥迪基于A7测试车展示了其最新的Pilot Driving技术。这辆汽车可利用前视雷达和激光测距仪来“观察”前面的路面情况,挡风玻璃上安装的摄像头则负责监视车道分界线,后置雷达会探测左右两边超上来的车辆。 福特太阳能驱动C-MAX Energi C-MAX Energi太阳能混合动力概念车,无需依赖公共电网充电,同时还具有和插电式混动版C-MAX Energi近乎等同的能源效率。C-MAX Energi插电混动车EPA评估等同燃效为城市108MPGe,高速92MPGe,综合路况100MPGe。与福特共同开发这款车的机构还包括SunPower 公司以及佐治亚理工学院。 德尔福车内连接技术 德尔福公司最新的高度集成化汽车主动安全和连接技术对于未来实现自动驾驶有着重要意义。自动驾驶技术主要分为3块重要领域,分别为:具有连接功能的各类装置和系统、主动安全系统以及电子系统架构。此次展会上德尔福在这3大领域均有相关的技术展示。 汽车新技术论文:浅析汽车新技术教学面临的问题与应对策略 摘要:当今社会,科学技术日益发达,带动了汽车技术的发展, 汽车技术的发展一方面促进了汽车产业的进步,另一方面也对汽车维修、服务提出了更高的要求。这对这些问题,本文将提出应对的策略,力争对我国汽车新技术教学有所帮助。 关键词:汽车新技术教学 问题 应对策略 前言 汽车从发明到现在只是短短的100多年,但汽车的技术的发展牵动着社会科学技术的发展,对人类文明的发展有着不可忽略的影响,因此汽车技术发展也应本着造福人类的宗旨推动世界的发展。我国正处于汽车的普及阶段,汽车保有量剧增,新技术发展速度加快,为了适应这一新形势的发展,需要有掌握新技术维修方法的人才,这就未汽车教育树立了目标。而目前传统的汽车教育停留在原有的知识层面上,学生对新技术的接触也只是略微了解,缺少实际操作能力,传统教学已不能满足社会要求。因此,汽车新技术教学面临着诸多问题的当下,需及时研析应对策略。 1汽车新技术教学面临问题 (一)培养目标模糊,课程设置不科学 中职学校为了提高毕业生的就业水平,对人才培养目标定位往往不明确。多数学校将汽修专业人才培养目标定位在毕业生可在各类汽车维修企业中维修汽车发动机、汽车底盘、汽车电气设备以及汽车钣金整修等各类汽车维修工作,没有将学习新技术维修以适应形势的变化列为培养目标。大部分学校课程设置为:设置学生素质培养的基础课,课时超过1/3;设置机电维修等专业课,课时约占1/3;设置钣金、商务、汽车特定技术等专门课,课时较少。课程设置过于死板,学生选择性差,不能根据自身情况、社会需求和知识水平等选择课程,而是被动接受学校课程表。即使学生发现学校安排的课程不适合自己,也不能另行选择,学生不能选择课程之外更不能选择教师,学生的学习主动性容易受打击。这种培养模式容易导致学生理论水平高而动手能力差,实际操作性不强,尤其是跟不上新技术的发展,学生到了企业需要企业再培训才能投入工作。 (二)教师的专业操作水平低,复合知识型教师缺乏 由于汽车新技术涉及多个知识面如汽车专业知识、电子技术、控制技术、计算机技术等, 要求教师既需要较高的理论知识,又懂得新技术维修的实际操作。学校大部分教师都是从学校毕业后到学校任教,有汽车行业从业经验的占很少一部分,造成教师授课过程中偏重理论教,实践操作知识缺乏,学生的学习效果大打折扣。相反,另外一小部分来自于汽车厂已退休的高级工程师,虽然具有丰富的实践工作经验,教学中能实际操作吸引学生动手实践,但在面临汽车新技术教学时,也不能从理论上进行系统地讲解。在涉及汽车新技术中的电子技术、智能控制技术、计算机技术等时, 往往不能进行理论剖析和从原理、方法上阐述汽车新技术,从而让学生不能从根本上明白所学技术的原理,导致影响学习效果。 (三)新技术设备配置不足,设备的利用率低 近几年汽车技术发展迅速,汽车新技术教学所需的设备也要更新,这些设备普遍复杂、昂贵且运行成本高,许多学校没有更新新设备,原有的设备陈旧落后。一些学校虽然更新了新技术设备,但在教学使用中这些教学设备也存在一些问题, 一是一些老师不熟悉复杂的设备,一时半会不会用,或者害怕损坏不敢使用,这些设备的教学潜能得不到发挥,导致昂贵的教学设备起不了多大作用;二是学校从考虑教学成本,不愿大量重复使用, 导致学生感知接受效果差,未能真正达到教学目的,三是设备利用率低还有一个重要原因是有设备没有“病人”,许多检测设备必须要在车上才能发挥它的作用,没有合适的汽车做为“病人”,设备也不能使用。 (四)汽车新技术内容很丰富,教学内容难以把握 汽车新技术不仅拥有丰富内容,而且还代表着未来汽车技术的发展方向,既包括还在理论层面热点研究的汽车新技术,也包括还是实验室样品的汽车新技术,还包括成熟的已经并已经投入使用的新技术等等。这些内容前呼后应,前者的了解能够增强对后者学习的热情和理解,对后者的学习有利于对前者的了解。教学中怎样使学生既能把握汽车新技术的现状和未来方向,又能掌握实在的汽车新技术,解决汽车维修、服务中的实际问题。只有通过合适的方式和方法,让其有兴趣地去研究学习,才能使学生掌握如此多的内容。 (五)汽车新技术教学方法太单一 当前汽车新技术的教学, 主要还是采取课堂理论为主,实验室实习为辅的方式,实际上汽车新技术中的电控、电路油压传动等许多控制、电子技术在没有动手操作的状态下是难以真正掌握的,使得很多学生在理论课结束后,还是停留在文字表面,没有深刻理解控制原理、控制原因和控制过程,对内容没有掌握,进而出现学生毕业面对实际问题时却不知从何下手,也就是学无所用的问题。 2当前汽车新技术与教学的状况 1)整体性与交叉性 大小区域,具有整体性,汽车都不光涉及到一个行业或部门,而是涉及到多个行业、部门。这就要求汽车新技术教学要协调好部门间、行业间的关系,不能顾此失彼。由于专业范围不同,因而各个技术分为若干档次,技术之间既有属种关系和纵向联系,又有同种技术相互同等关系和横向联系。现代汽车新技术的这种纵向关系和横向关系构成一个网络,每个技术都在其中并受其影响。 2)内部性与独立性 各国汽车工业的发展道路、方式等方面不同之间,客观上差异明显。这就要求汽车新技术教学要根据自己所在国家、地区实际情况,选择适合自身的汽车新技术教学模式。虽然不同汽车种类、技术之间有存在纵向和横向关系且相互之间交流广泛,但其基本原理、操作模式具有自身的特点,许多汽车生产企业又是相对独立的实体,独立发展自己品牌,因此,汽车新技术教学也要考虑到特殊性。 3)规划性与变动性 为减少汽车新技术教学在技术发展中可能出现的盲目性,统筹教学发展轨道,从而实现整体教学的持续发展,需要有一个汽车新技术教学整体规划,也就是从总体把握,高处着眼,规划出目前比较适应的教学内容、相互关系等有一系列整体的计划。然而,实际情况会变,汽车新技术的发展也在变动,这就要求汽车新技术教学要根据实际不断调整,适应时代变化。 3汽车新技术教学应对策略 (一)加强汽车职业教育师资培养及设备配置 目前汽车职业教育师资力量比较欠缺是现实,拥有汽车新技术并具有相当研究开发能力的汽车专业毕业生还不满足汽车生产市场的需求, 更别提从事职业教育,再者企业中拥有资深汽车新技术的工程师更是无暇理会汽车职业教育。因此,学校怎样才能更好地解决汽车新技术教学中面临的师资匮乏问题值得探讨。首先,从汽车职业教育对师资需求来说,高校应加大面培养职业教育师资力度,其次学校要提高待遇吸引人才,才能留住人才。另外,不断更新完善基础教学设施的,尽量做到型号一致、设备齐全,保证设备的利用率。 (二)提高教师自身素质,丰富完善自身知识结构 为了应对汽车新技术教学面临困难,作为教师首先应不断加强学习,取长补短。具体来说,年轻教师普遍缺乏操作能力,应加强培养实践能力, 除了自己加强学习外,定期到企业或社会实习或工作,理论结合实际,将抽象的理论利用实际操作直观化,教学时结合实际传授学生技巧及方法,使学生更好地理解和掌握。年纪大的普遍理论水平达不到新技术要求,这就需要增加这些教师的新技术培训,每学期应该不定期开展,有机会就到校外培训学习。 (三)鼓励教师积极探索教学新方法、新理念 将理论课和实践课科学融合,设置文化课和专业课时注意实用性,制定教学内容和大纲时结合企业生产实际、培训内容和学校教学设备、教材,以训练基本技能为基础,采用“行动导向”的教学模式,教师更多使用现场演示的方法,使学生在操作中掌握新技术中。专业教学讲究结构、功用、精简原理,各种工作原理要综合讲授,使学生在大脑里有一个基本框架,不要求深刻理解,能明白必须基本原理即可,注重教授和培养学生的实践技能和对技术的运用能力,提高学生学习兴趣。 汽车新技术论文:汽车底盘的新技术发展浅探 摘 要:本文通过对一些最新的汽车底盘技术进行介绍,新技术的组成结构,基本工作原理,对汽车底盘技术的未来发展方向进行描述。 关键词:汽车;底盘;新技术 2011年,我国汽车产量为1841.9万辆,同比增长了0.8%,同比增长率比2010年下降了31.6个百分点,汽车销量为1850.5万辆,同比增长了2.5%,同比增长率比2010年下降了29.9个百分点。2012年,我国汽车的产量和销量均超过了1900万辆,增长速度超过了4%,仍然稳定全球第一。随着汽车市场的热化与稳定,人们对汽车质量要求越来越高,对汽车的专业认识也越来越深入,对汽车的各个方面都开始进行关注,同样,对汽车底盘的各方面性能也开始关注,并有了更高的要求,涉及汽车底盘的安全性、材料、工艺和电子新技术的应用。当前备受关注的汽车底盘新技术主要有,转向控制系统、线控制动系统、主动悬架控制系统、连续控制底盘系统,以及底盘线控系统。 一、汽车底盘新技术概述 1.转向控制系统 为了改善操作者的转向操纵感,让操作者的体能消耗减轻,将汽车的转向性提高,出现了转向控制系统,其控制系统包括主动前轮转向系统、车身电子稳定系统和后轮转向系统等等。当汽车进行低速行驶时,操作者作用到方向盘的转向力能够得到减少;当汽车进行高速行驶的时候,适度的转向力能够通过转向盘反馈给操作者。 车身电子稳定系统,是一种牵引力控制系统,其主要组成部分有车轮传感器、转向传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器、侧滑传感器等等。它与其他的一些牵引力控制系统进行比较,具有可以控制驱动轮和从动轮的优点。车身电子稳定系统的工作原理是利用各种传感器对汽车的行驶状态进行监控,同时配合操作者的操控动作,通过对汽车失稳程度的电脑估算,可以计算出稳定行驶的调节参数。车身电子稳定系统,是汽车主动安全性控制系统的一种,是当前智能主动防滑稳定系统的最高形式,是对ASR/ABS/EBD集成的发展和延伸。 主动前轮转向系统,能够根据速度状态对传动比进行调节,同时也能够对汽车的稳定性进行控制。当汽车处于低速行驶状态的时候,传动比比较小,转向直接,转向盘的转动圈数减少,汽车的操控性、灵活性都得到了提高;当汽车处于高速行驶状态的时候,传动比比较大,汽车的安全性和稳定性都得到了提高。通过主动前轮转向系统,让操作者能够充分体会真实的路感,更值得关注的是,主动前轮转向系统不仅将汽车的机动性和安全性大幅度提高了,而且增加了驾驶乐趣。 后轮转向系统的执行机构包括整体式和分离式两种,主要组成包括传感器、电子控制单元,以及执行机构等。在正常情况下,汽车行驶速度、转向盘转向角和后轮转向角三者之间成函数关系。当汽车处于低速行驶的状态时,后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向相反的转向角,从而减小汽车停车或拐弯时的半径;当汽车处于高速行驶的状态时,后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向一致的转向角,从而提高汽车的方向稳定性。 2.线控制动系统 线控制动系统包括线控制动控制单元、电制动器、传感器、电源、电子制动踏板、制动手柄等,采用嵌入式总线技术,传递电力,是一种新型的智能化制动系统,具有广泛的未来发展空间。通过线控制动系统,汽车的制动效果得到提高,制动安全性能得到加强。同时,安装、维修简单,电控制动能效得到有效改善。 3.主动悬架控制系统 汽车主动悬架控制系统能够对汽车的平稳行驶进行主动调节。当汽车的行驶路况、汽车负载荷、行驶速度发生变化的时候,对车身的高度,悬架的刚度,减震器阻尼的大小进行自动调节,很大程度上对汽车的行驶平稳性进行改善。其主要组成部分有转向盘转向与转角传感器,前、后车身高度传感器,节气门为止传感器、控制开关、车速传感器、执行器等等。 4.连续控制底盘系统 连续控制底盘系统,能够对动力分布、悬挂进行调节,主要是由持续调校悬挂系统和电子控制全时间四轮驱动系统组成,通过横向、纵向、倾斜、滚动感应器、车轮速度、输出马力、制动力、方向盘角度等数据,进行调节。 5.底盘线控系统 线控驱动系统、线控制动系统和线控转向系统是汽车底盘线控系统的核心内容。执行机构执行的整个过程和执行结果都在电子控制器的控制和监测下进行。 二、汽车底盘新技术的发展方向 随着汽车底盘中的转向控制系统、主动悬架控制系统、线控制动系统、底盘线控系统,以及连续控制底盘系统等新技术在汽车制造中的广泛应用,技术的不但成熟,汽车的安全性能、舒适程度都得到了很大的改善,那么这些新技术的集成融合,形成整体的汽车底盘智能控制系统必然成为未来汽车底盘技术的发展方向,在集成化方面,未来的发展方向主要体现在ABS/ASR/ESR的集成和ABS/ASR/ACC集成两个方面,并成为主要趋势。 汽车底盘技术的不断发展,要求我们要不断努力,加强研究力度,提高技术,为人们提供更高质量的汽车,满足人们日益变化的需求。将信息化、网络化、电子化、集成化、智能化融为一体,制造出更舒适、更安全的汽车,并在实践中不断检验和提升。 汽车新技术论文:稀奇古怪的汽车新技术 最近,因为车主的不断抱怨以及第三方质量报告的差评,福特终于决定对自家的触摸屏多媒体系统MyFordTouch进行改进,在下一代车型中把音量调节按钮从触摸调节改回传统的旋钮调节,并且增添更多传统的元素来简化智能系统。实际上,并不只是福特一家有这样“鸡肋”的技术。几乎每隔几年,汽车产业就会出现一个新的技术方向。不过这些厂商有时过于追求新技术所带来的卖点,而忽略了那些技术其实中看不中用。而这些技术赢面究竟有多大呢? 行人安全气囊 应用车型:沃尔沃V40 这是什么:通过安装在前保险杠的7个传感器监测,当车身与物体接触时,信号会发生改变。控制单元将对信号进行评估,若信号分析显示与行人发生碰撞后,发动机舱盖尾部自动翘起,隐藏在其内部的安全气囊将在百分之几秒内释放,并且覆盖到整个挡风玻璃的三分之一部分和A柱下半部分。这样以来,凸起的发动机舱盖与安全气囊便可有助于减轻对行人的伤害。 可能不靠谱:行人安全气囊保护的是头部的位置,但最重的撞击发生在车头保险杠位置,在玻璃处增加气囊只不过是减轻二次撞击,对于在城市里开车的人来说,其实意义并不会太大。而且这一技术理论上在时速20km/h至50km/h的速度下,可以减轻在车辆与行人发生碰撞时行人受到的伤害。沃尔沃拥有的城市安全系统会在时速30km/h以下时,进行自动急刹车。而且,如果是时速20km/h撞击的话,行人被撞到玻璃上的可能性并不大吧。 夜视系统 应用车型:宝马7系 这是什么:目前汽车夜视系统主要使用的是热成像技术,也被称为红外线成像技术。其原理就是:任何物体都会散发热量,不同温度的物体散发的热量不同。人类、动物和行驶的车辆与周围环境相比散发的热量要多。夜视系统就能收集这些信息,然后转变成可视的图像,驾驶者观看中央显示屏,可分辨远处行人的距离位置,对路况提前做出预判。宝马在此基础之上还增加了“动态光点”。位于雾灯位置的LED灯组在未激活“动态光点”照明时,亮度与远近光一致,用来辅助车辆大灯的照明效果。而在100米的距离内,“动态光点”可以辨识出前方的人或动物,并用高亮度的光束单独照亮该物体,同时在仪表盘以及HUD抬头显示仪表上对驾驶者做出提示。如果动物在车辆的行驶路线上,进入到车辆近光灯的照射范围之内时,动态光点会闪烁动物以达到驱逐的效果。 可能不靠谱:目前视力正常的驾驶者在近光灯下可以看清88米以内的路况,使用远光灯则可达到164米,在这种距离之内,驾驶者有足够的时间来应对前方的路况。而夜视系统的探测距离为400米,400米前就开始准备,反倒会分散驾驶者的注意力。其实,这与各种帮助驾驶者集中注意力的辅助系统一样,驾驶者在疲惫无法集中注意力的时候,并不应该开车,即使有各种辅助系统也不应该。而依赖这些系统,反而会使驾驶者高估自己的能力,驾 驶更不安全。 酒驾闭锁系统 应用车型:沃尔沃V40、C30、S40、C70和S80L加长版 这是什么:酒后驾驶闭锁装置(Alcoguard)与警察手持的醉酒测试设备原理相同。这个设备只有一个小型摇控器大小,平时放在悬浮式中控台后面可充电的小贮存箱里。在汽车启动前,驾驶者必须先向无线手持设备里吹气,此设备会分析驾驶者呼出的气体,并通过无线信号把分析结果传送给汽车的电子控制系统。如果血液酒精浓度超过了每升0.2克,发动机将不会启动。 可能不靠谱:如果喝酒后有意识去测试,那么驾驶者并不会冒险去开车,因此酒驾闭锁装置就显得多余了;而如果喝酒了,还是要开车,那么也可以找一个没有喝酒的人来吹一下―闭锁装置还没有驾驶者人脸识别功能。因此,尽管理念很好,但实际上酒后驾驶闭锁装置并没有什么用处。 车内空气净化系统 应用车型:沃尔沃S60 这是什么:沃尔沃在1992年就建立了一个专门针对车厢内空气质量控制的实验室,而现今装备在S60中的IAQS(Interior Air Quality System,车内空气质量控制系统)就是这个实验室的成果。IAQS系统原理很简单,在传统空调中活性碳滤清器前加装了一个专用的空气质量传感器,通过传感器对外部将进入到车厢内的空气质量进行分析,在发现外部空气中污染物含量超标时,系统会自动将通风方式切换到内循环模式,阻止外部污染物进入。 可能不靠谱:IAQS的最大优势在于系统内的空气质量传感器可以对一氧化碳作出反应。但是车内空气污染主要来源却在座椅、棚顶所用的纺织品、塑料等配件。这些材料在加工过程中残留的添加剂会在新车的使用初期缓慢地释放出来。根据中国汽车工业协会副秘书长杜芳慈的介绍,由于车内空气成分很复杂,驾驶者所使用的香水都可能在车内产生化学反应,所以空气净化系统并没有那么神奇。 遥控驾驶 应用车型:比亚迪速锐 这是什么:将儿童玩具车、玩具飞机上的遥控技术应用到汽车上,人站在车外10米的范围内,使用遥控钥匙,实现车辆启动、前进后退、左右转向,控制车辆0.7公里/小时的低速行驶。 可能不靠谱:比亚迪给出的使用情景是在酷暑和暴雨等恶劣天气条件下,你可以将车辆遥控移动到自己身边,免受取车时的日晒和雨淋;当车位非常窄、驾驶人上下车不方便的情况下,还可以通过遥控驾驶让车辆安全移进、移出,用遥控器操控汽车行驶和转弯。但试想一下,在这种恶劣的天气情况下,你会站在车外,以0.7公里/小时的速度来操控汽车吗?还是直接跑到车里比较快捷吧! 汽车新技术论文:汽车故障诊断和维修新技术 摘要:随着科学技术的发展,汽车技术也日新月异,伴随而来的是出现了很多汽车新技术故障。且在对汽车进行维修时,含有高科技的汽车新技术所占分量越来越重,以前的汽车维修方式已经不能完全解决现代汽车故障。所以,必须采用新的维修技术来解决现代汽车发生的故障,才能适应时展的需要。 关键词:汽车;故障诊断;维修新技术 现代汽车大多采用高科技技术,汽车控制系统也在朝着多样化的方向发展。同时,为了保护环境,现代汽车新技术中也开始考虑低碳环保安全出行的因素,比如:进行混合动力设计,把原来汽车滑行时的动能转化成电能,还充分利用先进的网络通信技术,当汽车发生故障时,在保证电源线正常的情况下通过检测网络线就能判断汽车发生故障的原因与方位。因此需要采用新的故障诊断技术,才能适应时展的要求。 1.现代汽车故障诊断的特点 1.1.汽车系统故障的综合性越来越强 随着汽车新技术的发展,汽车发生故障的概率和以前相比明显降低,但在机电一体化的设计理念指导下,汽车系统发生故障的综合性越来越强。汽车系统综合性变强要求提高汽车的保养、维护程度。在汽车行驶过程中,一旦出现小故障,在系统提示情况下能够行驶一段路程,就会导致汽车故障更严重,这让汽车故障检测面临新的困难。 1.2.汽车换件的参数匹配问题 由于现代汽车运用新技术,但电脑控制系统中存储的数据仍旧停留在原来零件中,这就导致更换以后的零件和汽车系统的参数不符。汽车换零件不单单是更换,还必须按照零件运用的差异,如:海拔、燃油的差异等对零件进行系统性更换。随着现代汽车技术的发展,汽车换件必须分清零件的区域性,充分了解零件的质量,在换好零件后还要进行一系列调试,看是否和原来车辆相匹配。 1.3.汽车电子故障越来越多 现代汽车很多都运用电子技术,汽车的灯光系统大多采用LED灯,并且汽车的故障维修也开始慢慢集中在电子故障方面,比如:汽车的电脑控制系统发生异常,电气部分不稳定等。相应地就要求汽车维修人员具备充分的二极管、电流以及三极管等方面的知识,才能满足现代汽车行业对维修技术人员的要求。 2.汽车新技术故障的维修方法 2.1.准确判断汽车发生故障的原因 在现代汽车故障诊断维修技术中,必须掌握各种不同车型的维修技术资料,充分利用网络传递维修诊断信息。随着故障诊断信息的网络化,汽车故障诊断信息的传统已经突破了原来时间、空间以及速度的限制,每个维修企业之间可以实现资源共享。其次,还可以运用现代通信技术,把维修企业的管理软件、各种维修设备、信息系统等集合为一体,实现维修软件、硬件的共享。同时,用户也可以利用热线咨询,取得先进的“故障诊断专家系统”的指导,找到最好的维修方案。最后,维修人员可以利用汽车故障远程诊断服务,把现场诊断得到的数据信息通过传感器输送到计算机中心进行处理,然后经计算机中心反馈到现场,指导现场的故障诊断。总之,汽车新技术的发展,在某种程度上,给汽车的故障维修增加了难度,但维修人员可以充分利用新的网络技术,快速找出汽车发生故障的原因,然后找出故障所在,进而顺利解除故障。 2.2.检查汽车系统各种数据 汽车维修人员必须全面检测汽车以前的维修记录,仔细检查汽车系统数据,很多汽车之所以发生故障主要是因为在维修时未对系数数据进行严密检查,导致汽车故障在同一位置发生,这和维修人员的专业维修技术有很大关系。如:维修人员在制动片上忘记安装卡子,就可能导致汽车在以后的行驶过程中发生异常,严重影响汽车的性能。其次,分析故障是提高汽车诊断维修水平的关键,分析故障的过程主要是以诊断特点参数为基础,从数据信号分析与状态识别两方面着手,运用现代电子技术进行处理,找出故障发生的内在规律,对汽车系统的故障进行定量分析。比如:在分析汽车故障特征数据时,运用小波分析技术,可以在一定的时域与频域中进行稳态信号分析,且具有很好的局部化特点。现代汽车结构的复杂性让汽车发生故障的状态呈现出不清晰性、多样性以及不确定性等特征,只有运用模糊集理论或者神经网络技术分析诊断故障,才能提高诊断速度与精度。 2.3.划定汽车故障范围 在诊断维修汽车时,汽车维修人员常常会依靠自己的主观想法,判断汽车故障,这是非常错误的做法,只有按照标准的故障诊断检测程序才能完全排除故障。首先,要划定汽车发生故障的范围,记录下汽车新技术故障的系统数据,便于以后分析运用。其次,在汽车发生故障的范围内,还要深入分析检测,不能单单依靠个人的经验轻易下结论,经过严密的检测以后,才能开始进行维修工作。而最直接有效的方式就是进行场地测试,通过场地实验很容易判定出哪些系统是正常的,哪些是异常的,进而锁定可能出现故障的那个系统,排除与之无关的系统。 2.4.更换零件并且调试 当明确汽车的故障数据后,分析整个系统数据,按照汽车维修标准,更换不能使用的汽车零件。更换汽车零件也要注意区域性,否则可能更换以后会影响到汽车的正常运行。在更换好零件以后进行运行调试,这样才做完了对汽车新技术故障的维修工作。此外,专家系统是根据人类专家专业领域的经验,以计算机为基础的信息系统,维修人员可以充分利用专业领域中专家的知识,协助更换零件及调试维修工作。由于汽车故障诊断是一项非常复杂的工作,需要方方面面的专业知识,所以把专家系统应用于故障诊断,能够很好地解决各种复杂的系统故障问题,但由于专家诊断系统存在获取知识困难、控制策略不灵活等缺点,需要维修人员具有一定的自我学习能力,才能更好地解决复杂系统的汽车故障。 3.结束语 总而言之,随着汽车新技术的发展,汽车故障的诊断维修技术也不断向着科技化方向发展,这就要求维修人员不但具有丰富的维修经验,同时还要充分了解汽车新技术的特点,才能更好地进行汽车新技术故障的诊断维修。 作者简介: 姓名:杨瑞雪 性别:女 署名单位:辽宁省凌源市职教中心 职务:教师 汽车新技术论文:基于汽车电控新技术、维修的研究分析 【摘 要】随着汽车事业的发展,大量电控技术被应用在了汽车制造中,使现代化的汽车事业渐渐走向了全电子控制的新技术时代,而汽车的这种发展趋势,令汽车维修行业随之也发生了巨大的变化。因此本文针对现代汽车在电控新技术的发展和维修行业的发展方面,进行简单的研究分析。 【关键词】电控新技术 维修 一、电控新技术的发展趋势 (一)电控新技术 在现今的电控技术发展中,新技术主要表现为:汽车发动机和汽车底盘的电控技术,这个方面的发展已经相对较为成熟;然后是车身安全方面的电控技术,这个包括安全气囊、温度调控以及各种仪表等;再然后就是混合动力等电动汽车的应用;通讯等智能交通的综合技术系统;各种信息系统等整车控制设计。 (二)发展趋势 目前针对现代化经济的发展趋势,和信息化的时代特点,汽车电控的新技术发展趋势逐渐走向了集成化、智能化和网络化。其通过对发动机、自动变速、牵引动力、制动动力等动力系统的有机结合,形成了稳定的集成化电控系统,并在模糊控制和自动适应控制的智能化控制概念下,加快了其智能化电控发展的速度,利用数据的有效交换与应用,实现了网络化的电控新技术。 二、维修行业的形势现状 (一)维修技术 伴随着汽车控制技术的发展,汽车在结构、性能等方面都发生了极大的变化。而这些变化对于传统的汽车维修行业来讲,是一个巨大的挑战。因此在汽车电控技术发展的背景下,相关的汽车维修技术也面临着巨大的创新与变革,从而适应汽车市场需求的变化。 (二)维修设备 由于汽车电控技术的发展给维修技术带来了巨大的变革,从而令维修所需要使用的设备也面临着更新的问题。在现今的新汽车电控技术下,很多以往的维修设备并不足以完成维修任务,因此在维修设备的改革上,也是维修行业需要着重研讨的一个重要课题。 (三)维修信息网络化 在全球科技飞速发展的同时,也将我们带入到了一个信息科技主控的信息化时代。因此信息化技术已经渗入到了各行各业之中,同样电控技术的创新实现,在很大程度上也是以信息化技术为基础的!因此对于电控技术的信息反馈,以及相应数据的处理,是促使维修行业信息网络化发展的主要因素。 (四)维修人员素质 然而电控技术的发展,也不能保证全自动的运行,维修行业就能不能保证全自动的修理。因此作为修理的核心,维修人员的素质及专业能力提高,成为了实现维修行业得以适应电控技术发展需求的重要元素。因此在面对电控技术的告诉发展状况时,有效的提高维修人员的专业能力及相关业务水平,是提高现代汽车维修水平的有效途径。 三、电控新技术与维修行业的关系 (一)品牌经营 随着现今汽车行业的发展,大量的车型逐渐充实着整个汽车市场。这就令汽车维修行业在发展中,对修为人员的专业能力要求逐渐提高。所以面对这一状况,维修行业应该形成统一的高素质专业维修人员培训体系,然后针对汽车的品牌进行针对性的品牌化维修经营策略。 (二)理念转变 传统的维修行业,在维修理念上保持着一种“即发生即修理”的态度。然而伴随着汽车的逐渐普及,与其市场范围的扩大,令维修企业与客户之间达成了一种增值观念,将原有的传统理念从“维修”变成了“维护”,从而为“零修理”的目标打下了坚实的理念基础。 (三)设备的依赖 在汽车的新电控技术发展中,由于电控技术的发展,使得汽车越来越趋向自动化,这就令汽车本身的结构精密度更高,从而导致完全的人力无法满足汽车相应问题的维修。这就形成了维修行业对各种高科技仪器的依赖,从而利用各种仪器来对汽车进行有效的修理。 四、电控新技术与维修行业的相关发展 (一)专业人员培养 面对现今汽车的发展状况,汽车维修人员必须具有过硬的专业技能,并与此同时熟练的掌握计算机技术、自动控制技术等相应的现代化新技术,并在不断的维修理念更新中提高自身维修素质,从而满足现代化汽车维修的需要。 (二)维修数据应用 在提高维修人员的自身素质同时,维修企业还需要对汽车的最新动态进行准确的把握。在科技高速发展的今天,汽车的技术更新也是日新月异,因此维修行业必须有效的利用网络化信息技术,保持对其信息的掌握,从而及时对维修行业发展做出有效调整。 五、结束语 综上所述,汽车的电控新技术发展,是在新时展背景下响应人们需求的必然结果。而在这种结果下,引领了汽车修为行业的相应改革和发展,从而将汽车维修行业引领上了一条高科技化的发展道路。 汽车新技术论文:浅析汽车安全新技术与道路交通安全 摘要:指出了随着汽车保有量的剧增,道路交通事故发生率在不断上升,因道路交通事故而产生的伤害和死亡率一直居高不下,分析了道路交通安全的影响因素,从汽车安全新技术方面分析和阐述了车辆及行人在提高道路交通安全方面的重要作用,并提出了相应的建议和设想。 关键词:道路交通;汽车;新技术;安全性 1引言 汽车在给人们带来极大便利的同时,也带来了安全隐患、环境污染及能源危机等方面的问题。因车而产生的交通事故对人们的生命财产安全造成严重威胁。 而据相关专家统计[1],我国历年的交通事故起数数据如图1、图2,由此图中数据分析可知,随着汽车安全新技术的发展交通事故起数自2002年起开始成呈现下降趋势,事故死亡人数自2005年也呈现明显下降趋势。分析其原因,除了相应有效的管理制度及相应法规等因素,其主要原因应该是汽车的安全技术有了明显进步,汽车安全新技术对于道路安全性起到极大的推进作用。 2车辆的安全性能 车辆可以说是道路交通事故发生的主要直接因素,因此提高车辆的安全性能对于减少和预防交通事故的发生也是极有效的措施。车辆指机动车,主要包括小车、公共汽车、货车与大卡车以及摩托车。摩托车及卡车的安全性能很难在短时间内改进,可摩托车、卡车的安全及由其给道路交通带来的安全隐患是不可忽视的,由相关研究可知,目前交通安全计划相关部分正在着重解决摩托车及卡车的安全隐患,汽车设计师和生产制造商正努力地提高小车、客车车辆的安全性能。 汽车安全性主要包括了汽车主动安全性、被动安全性、事后安全性和车外安全性等几个方面。顾名思义,主动安全性指的是汽车预防和回避事故的性能,主要包括制动性能、操纵性能、灯光和视野等;被动安全性指的是汽车减轻事故过程中对乘员伤害的性能,主要包括车身结构、座椅、安全带、安全气囊、安全玻璃、方向柱、车顶和车门强度内饰缓冲性能等;事后安全性主要是指防止火灾和紧急脱出性能;车外安全性主要是指汽车对车外行人的保护性能[2]。自各国制订了用于指导汽车安全性设计的一系列汽车安全标准和法规以来,主要的汽车生产制造厂家成立了相应的安全研究机构,以提高安全性技术水平。随着电子科技的发展和整车结构的不断完善,世界范围内的汽车安全性研究已取得巨大成果[3]。如今,汽车安全性在新技术的应用已达到了新的水平,给人们的安全提供了更有力地保障。 2.1汽车主动安全性的新技术现状 汽车的安全性新技术给道路安全提供了极大的保障。目前出现在汽车主动安全性技术方面的配置主要包括车辆上配备的ABS、EBD、ASR、ESP、防碰撞系统、倒车雷达和倒车影像系统、盲点和车道偏离警告系统、智能巡航系统、防侧翻系统轮、胎压力报警系统及主动头部约束系统[4]。这些都是较先进的汽车安全新技术,它们都在安全性方面起着重要地作用。 (1)ABS( 防抱死制动系统)。ABS是刹车防抱死系统的其英文意思第一个字母的缩写。现在,ABS都是生产出的新车的标准配置,它可以防止因汽车制动抱死而产生的侧翻、甩尾或方向失控的事故发生。它的基本工作原理就是“抱死、松开、抱死、松开的循环工作过程,防止车轮全部抱死,从而达到最佳的制动效果。 (2)EBD(电子制动力分配系统)。EBD就是电子制动力分配系统的英文单词首个字母的缩写。它可根据车重和路况的变化来控制制动过程,它也是世界上最先进的技术。有了这个制动辅助配备,汽车制动效果会更好。当前仅有少量车辆配备有。 (3)ASR(驱动防滑系统)。ASR就是驱动防滑系统或称牵引力控制系统。其作用就是当汽车加速时将尝率控制在一定的范围内,从而防止滑动轮快速滑动。它的两个功能主要是提高牵引力和保持汽车的行驶稳定性。汽车行驶在易打滑的路面上时,会使车辆出现甩尾或方向失控的现象而导致事故。装有ASR系统的车在此类路面上加速行驶时就不会出现或能够减轻这种现象,而且在转弯时也可防止车辆驱动轮打滑使车向一侧偏移现象而能车辆沿正确路线转向。 (4)ESP(车身电子稳定系统)。ESP就是车身电子稳定系统,是博世公司的专利。在其之后生产的日产车的车辆行驶动力学调整(简称VDC)、丰田车辆的车辆稳定性控制系统(简称VSC)、本田车辆稳定性控制系统(称为VSA)及宝马的动态稳定控制系统(简称DSC)都是其类似的系统[5]。其实,电子稳定性控制系统可看成是防抱死制动、牵引力控制系统、制动及节气门动作结合的控制系统这几项基本功能的有机结合。而且,每年都会有关于它更强大功能的创新系统的出现。 (5)防碰撞系统。此系统可通过一套智能系统感知驾驶员有可能采取紧急制动动作,并在制动开始的瞬间,帮助驾驶员将制动力加到最大,从而缩短刹车距离,避免碰撞。它现在只出现在一些豪华品牌的车辆上。 (6)倒车雷达和倒车影像系统。此系统能很好的帮助驾驶员停车入位或倒车调头。装有摄像头的可视倒车影像系统,可让驾驶员通过车内屏幕直观地获得车尾的视觉信息。这就可以避免倒车时撞到行人、矮桩等倒车雷达不能准确发现的目标物体,对车尾窗很高的车来说效果是非常明显的。 (7)盲点和车道偏离警告系统。盲点警告系统能够在车身侧面驾驶员视线盲区内出现障碍物或车辆时提醒驾驶,沃尔沃的新S80轿车就有此配置。车道偏离警告系统可在行驶中监测车辆是否逐渐偏出它所在的车道,并可通过蜂鸣器或警告灯及时提醒驾驶员,帮助走神的驾驶员保持航线,如雷克萨斯车就有配置此系统。 (8)防侧翻系统。此系统大多数用陀螺仪来监测转弯是否太快或由于紧急躲避而使车身出现突然的侧倾。如果传感器判断会发生侧翻,电脑就会通过牵引力控制系统或车身稳定系统关闭节气门并施加适当制动,以修正车辆行驶轨迹。 2.2汽车被动安全性的新技术现状 据研究,大量数据表明,95%的事故是由于人和环境因素共同造成的,所以被动安全性研究一直是人们研究的热点[6]。车辆被动在车辆发生意外时,就是被动安全系统发挥作用,将损害降到最低。关于车辆的被动安全性能也不断地在升级,目前出现于汽车主动安全性技术方面的配置主要包括安全带、SRS(安全气囊系统)及事故辅助上传系统。 (1)汽车安全带。安全带是一种发生在交通时能防止或减轻乘员受二次碰撞所造成伤害的安全装置。我国规定从1999年7月1日起,所以小型客车在行驶时,驾驶员和前排乘员都必须系好安全带。实践证明,这对减轻事故的伤害起到了极大的作用。如今,安全带的设计也更加智能化、科学化。 (2)安全气囊系统。安全气囊也称为辅助保护系统(英文缩写为)SRS,其作用是在碰撞过程中弥补系安全带仍不能保护乘员头部、脸部、胸部和膝部的缺陷。安全带与安全气囊是配套使用的,不系安全带,安全气囊的安全效果将大打折扣。据有关调查,单独使用安全气囊时可使事故死亡率降低18%左右,而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。所以需要两者配合使用,才能更安全。如今,高档的车已在车内几乎全方面配置了安全气囊系统,能更好地保护车内乘员。 现在的气囊已越来越智能化,双级气囊系统能够判断座位上是否有乘客,并且和车身上的碰撞力度传感器一起联合判断,决定气囊是否弹出。 (3)事故辅助上传系统。事故发生时,如果车上装有在线紧急通信系统,就能够为抢救伤者提供更好的帮助。如宝马的Assist系统、通用的Onstar系统和其他制造商的支援网络呼叫系统就能做到。而且,宝马和大众的智能系统可在发生事故时,能够在上传报告之后自动断开车上的电源;奔驰的安全系统还能断开燃油泵并自动打开门锁[4]。 关于被动安全性研究,人们还在车身抗撞性研究、碰撞生物力学研究、乘员约束系统和内饰件的研究、碰撞安全性试验这4个方面进行大量的研究探索[6]。如为了提高汽车的安全性,不少汽车公司就在汽车两侧门夹层中间放置了一两根非常坚固的钢梁,这就是常说的侧门防撞杆。这种车身变形吸能区的设计能起到很好的作用,能有效的减少汽车撞击对车内人员的伤害。 2.3提高车外安全性的新技术 有的车已在车外前部为预防碰撞行人而设置了安全气囊系统,许多车也在车外进行了专为保护行人考虑的结构设置。 这些新的高端技术,由于成本问题等原因至今还没有普及,只有一些豪华品牌车辆上配置较全。当然,随着现在经济和科技发展的快速发展,这些新技术离普及推广的距离也应不远。不过我国也可学习美国关于这方面的一些做法,目前,对于普通车辆,国家也应该有相应的专项来提高车辆的安全性要求[7]。 4结语 在汽车多年的发展历程中,汽车安全性能方面的研究及相应技术的应用已发生了日新月异的变化,尤其是这几年来,越来越多的先进汽车安全技术,如现在的声学、光学、电磁学及军事领域常用的雷达、红外线和卫星定位系统等领域的新技术广泛地应用到汽车上。保证了汽车在恶劣行驶条件下的安全可靠性,让人们更有“安全感”。 其实,有效减少道路交通安全事故的发生,提高人们的安全感,最有效和最人性化的方法应该预防,在人、车、路及综合管理因素方面做好有效的预防工作。人在道路交通安全方面是起决定性作用的,关键的是提高人们参与交通的安全意识和觉悟,人人都是参与者。也非常有必要建立起以政府为主导、多部门配合、全社会参与的道路交通伤害防治工作机制,把道路交通伤害作为一项主要和优先的公共政策,对环境、车辆和道路使用者采取综合措施,建设一个道路交通安全体系,预防道路碰撞事故的发生,最大限度降低道路交通伤害的损失。一旦有交通事故的发生,就要有效地做好就地急救和院前救护工作,以减少车祸重度创伤和死亡。 汽车新技术论文:汽车发动机的发展与新技术分析 摘 要 本文简述了汽车发动机核心技术的发展历程,并浅议了当前适应节能减排的发动机技术发展的热点。 关键词 发动机;发展;新技术;缸内直喷发动机;TSI;FSI;节能减排 作为汽车的心脏——发动机(汽油或柴油)通过气体在密闭气缸内的充分燃烧,使膨胀的缸内气体推动活塞规律性运动,实现汽油或柴油热能向机械能的转化。 在发动机上百年的发展史中,从制作工艺、设计思想理念、制造流程到控制技术、性能等方面尽管都有很大的改进和提升,但其活塞式结构和能量转化的基本工作原理却始终未变。在发动机技术发展的历史上,出现过三种典型技术:化油器发动机技术、电喷发动机技术、缸内直喷发动机技术。 1 化油器发动机 化油器发动机:在火花点火式内燃机中使汽油、柴油等与空气形成可燃混合气的装置。 1)化油器的功用是:按内燃机不同工况的要求,来提供相应数量的燃油;使燃油雾化并与空气均匀混合得到一定成分的可燃混合气,以便良好燃烧;保证内燃机各工况间的顺利过渡。发动机的性能由它自身决定,化油器可以让发动机100%发挥的作用。 2)典型化油器的外观和内部结构见图1和图2。 2 电喷发动机 电喷发动机:电子燃油喷射控制系统,以一个电子控制装置ECU为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测得发动机的各种工作参数,按照在电脑中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 3 缸内直喷发动机 通过气缸内安装的燃油喷油嘴将燃油直喷入气缸,并同时与进入缸内气体混合,是缸内直喷发动机的基本特点。伴随喷嘴位置、燃油喷雾形状、缸内进气其流量的精准控制等关键技术的不断改进完善,发动机活塞顶外形的专门设计,不仅从根本上解决了缸外喷射的诸多缺点问题,而且实现了缸内油气比例的精准控制、均匀混合,最终达到燃油节约且燃烧充分,发动机效率更高的目的。 汽油喷射位置是其有别于一般式汽油发动机的主要之处,一般的汽油发动机采用的是电控喷射系统,汽油需要先被喷射入进气歧管或进气管道上,并与空气形成混合气体后,最终由进气门进入燃烧室后才被点燃实现热能到机械能的做功转化;而缸内直喷式汽油发动机则是通过缸内燃油嘴直接将燃油在汽缸内喷注,并与直接进入进气门的空气形成混合气被点燃而实现功的转化,这种形式与直喷式柴油机相似。典型缸内直喷发动机的内部结构见图3。 4 汽油机技术重在节能 随着国Ⅴ阶段汽车的排放法规的颁布,以及汽车节能、环保需求的趋势,使得汽车新能源动力的争夺战升级,传统动力汽油机、柴油机技术亦不断革新,以承接未来的挑战。 如何提高燃烧效率,降低燃油消耗成为汽油机目前面临的主要技术挑战。汽油机节能技术的发展趋势是:缸内直喷稀燃(GDI),节油约8%-15%;可变气门技术,节油约10%-18%;减小发动机排量采用可变截面涡轮增压和双涡轮增压技术,节油约20%-25%;全可变与均质稀薄燃烧技术,节油约20%-30%。排放控制新技术主要包括冷却废气再循环、稀燃排气后处理系统以及DeNOx催化转换器等。在应用这些新技术方面,大众的TFSI发动机和丰田发动机VVT-i技术是目前发动机技术的两个典型代表。 5 大众FSI发动机 大众FSI发动机可以被称为纯汽油发动机中具有时代性意义分界线的技术,它的特点和意义在于实现了燃油的分层喷射。它是借助了一个高压水泵的作用,实现汽油通过一个分流轨道(共轨)到达电磁控制的高压喷射气门。其最大的特点在于,汽油在进气道内就已经先形成了可变的涡流,这样可以使进入燃烧室的涡流形成的是最佳的形态,实现了分层填充的方式推动,充分达到燃烧的混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。更为重要和进步的是,半开状态下的油门,通过分层注油的方式能够最大化的实现燃油的充分燃烧,实现能源和经济双效益。在日常驾驶条件下,由于驾驶员可以通过控制的方式实现分层注油和均匀注油的模式更换。因此其节油性能更易得到彰显。这种直喷式汽油发动机技术其分层注油原理的实现,不仅由于进入燃烧室内的注油过程得到了控制,还因在未被直接注入的燃料时就已完成触发。这就从根本上实现了所需燃料的大幅减少——这也是FSI发动机高效经济效益的最重要先决条件。 FSI特点是:能够降低泵吸损失,在低负荷时确保低油耗,但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。在压榨燃料使用值的情况下,尽量替身发动机的动力,同时又节约了能耗(油耗),所以是一款不可多得的优秀发动机。 6 TFSI是TSI与FSI的完美结合 TSI是“涡轮增压+缸内直喷”,大众集团发明的发动机技术。由于设计精巧、材料科学运用得当,所以这款发动机具有超前的性能。缸内直喷就是将汽油的喷油嘴从进气歧管挪到了气缸内,是的燃油燃烧更充分,获得更好的经济性和动力性。 涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。但是废气涡轮增压的缺点是启动时间比较的滞后,一般在2000转左右,所以采用机械增压跟涡轮增压的双增压技术,在发动机2000转以前使用机械增压,在发动机2000转以后使用涡轮增压机,从而使发动机在任何一个工作区间内都能获得最大的动力提升效果。 而大众2.0TFSI发动机采用了更为先进的可变截面涡轮增压技术VTG,在性能较TFSI的发动机更为优秀。 在业内更为尖端的双废气涡轮增压发动机技术R2S,采用一大一小两台涡轮增压器并联工作的发动机技术。使发动机在性能上更加优秀,突破了发动机在低速喘振和高速阻塞的界限。 7 全可变气门(FVVT) 1)丰田发动机VVT-i技术(DUAL VVT-I双凸轴智能可变气门技术)。 2)锐志2.5/3.0两款均为采用了丰田自己特有的VVT-i(连续可变正时气门技术)。VVT-i,最简单说可以让这台发动机高速时更有劲,低速时更省油!做到一款全性能的发动机,更朝理想化完美发动机近了一步。一根曲轴上含有多个曲度不同的凸轮,这就是VVT-i的基础部件。 3)丰田的VVT-i发动机全名就是-Variable Valve正时 升程-Intelligent,其实所谓的可变气门技术其实原理很简单,就是在以前只有一个曲度的凸轮轴上安装可以切换大小不同角度的凸轮,利用“摇臂”的机置来决定是否顶到高角或小角度的凸轮,而作到“可连续式”地改变发动机的正时(正时),重叠时间(重叠相位角)。 VVT-i在发动机转速低时,虽然凸轮轴一样地在转动,但是,由于摇臂内的pin未移动,所以是小角度的凸轮部份有效地顶到摇臂,进而驱动到valve的开关,此时,大角度的凸轮一样在转动,(因为在同一根凸轮轴上嘛)但是却是无效地空转。 VVT-i在发动机转速变高时,虽然凸轮轴一样地在转动,但是,由于摇臂内的pin已移动,所以是换成高角度的凸轮部份有效地顶到摇臂,进而驱动到valve的开关,此时,小角度的凸轮一样在转动,但是却是无效地空转。 汽车新技术论文:新能源汽车需要新创意、新技术 10月17—18日,“中国节能与新能源汽车产业发展高峰论坛”在北京举行,该论坛由国务院发展研究中心产业经济研究部、中国国际贸易促进委员会机械行业分会和中国电工技术学会联合举办,来自于国家发改委、财政部、科技部、工信部、商务部、交通部、认监委等有关部门的代表和专家学者,围绕节能与新能源汽车产业发展的宏观视角、政策与管理、战略目标与方向、汽车企业的节能与新能源战略、节能与新能源汽车发展中的新竞争以及商业探索等议题进行了深入交流。 新能源汽车是国务院确定的重要战略性新兴产业,是我国最具发展潜力的重要领域之一。近年来,各地特别是25个示范城市的节能与新能源汽车产业蓬勃发展,展现出良好的发展态势,积累了一些宝贵的经验,但同时也出现了在技术路径、政策导向、基础设施、商业模式、行业标准等方面急需解决的一些突出问题。另外,日益恶化的生存环境及石油资源的日渐枯竭,使加快节能与新能源汽车的发展问题迫在眉睫。 本论坛以“选择·行动”为主题,主要围绕纯电动汽车面临的困局与出路等话题而展开,著名经济学家吴敬琏以“改革创新、提高效率,转变经济发展方式”为主题,结合我国经济体制现状阐述了他对于新能源汽车发展的观点。他认为,新能源汽车的技术路线有多条,在市场经济中,选择哪条路线应该由市场决定,企业也应该根据自身情况和市场需求进行研发。实际上,技术创新的主体是企业,政府最主要的功能就是给它们创造一个好的发展环境。电动汽车处于技术创新期,未来有着极大的不确定性,此时,政府应该允许千军万马往前冲,让众企业放手一搏,终有企业会成功。 国务院发展研究中心原副主任陈清泰说:“在这一轮电动汽车革命中,脱颖而出的不是通用、福特,不在底特律,而是硅谷一家没有汽车生产背景的特斯拉。这再一次表明,替代技术变革与燃油汽车技术中的佼佼者存在着利益冲突。发动机、底盘、车身是汽车企业的三大命脉,发动机是技术最密集、最能代表技术水平的汽车部件,发动机连同驱动、底盘等部件一旦被替代,汽车企业有形与无形资产存量将大幅缩水,既有的优势也将荡然无存,其在汽车界的优势地位将发生变化。” 陈清泰还指出:新能源汽车处于产业化的前期,此时最需要以新创意、新技术来开拓局面。中小企业因为经营机制灵活、创新成本低,它们会充当新技术探路者的角色,会给行业带来新理念、新创意,带来交叉学科的知识和跨界思维,会加快产品市场化的进程,整体上降低各项成本,还会鞭策传统企业加快技术进步的步伐。因此,新进入者对于新兴产业走向成熟有着不可替代的作用。上世纪90年代初,农用车在中国悄然兴起,当时汽车业都认为其不正规,但农民很喜欢这种车,它在改善农民劳动条件、提高生产效率上做出了很大贡献。现在,山东、浙江等地又兴起了小型四轮低速电动车,有人愿意生产、有人愿意消费,如果尊重市场的选择,加以疏导,很快就可以形成一个较大的产业。 在谈到我国纯电动汽车的发展前景时,陈清泰表示,纯电动汽车要得以发展,有两条路可走,一条是依托财政补贴,这几乎是所有厂商开发电动车的基础,另一条是依托市场,由政府调控。丰田普锐斯混合动力车就产业技术和节能环保效果来看都达到了很高的水平,但成本比较高,面市十多年,政府补贴十多年,至今仍未走出过渡期,离开政府补贴,用户很难接受,这个过程值得深思。我国从“十城千辆工程”开始对电动车实行补贴,这个政策能在多大范围实行,它能维持多久,靠财政补贴能不能“护送”电动车走出孕育期?理性来看,阶段性的示范补贴有必要,也产生了很好的效果,但对于汽车这种量大价高的商品,靠政府补贴走过十年甚至更长的时期,很难持久。有了补贴,企业就会形成依赖,一旦补贴撤销,企业就会回到原点。因此,找到一种依托市场力量使电动车技术延续下去并走向成功的增长方式是关键。特斯拉纯电动车备受关注,重要的一点是有环保的概念,更可以让一部分人享受尊贵的富人消费理念,找到了一条靠市场而不是政府补贴而发展的路子。电动车要成为主流产品,需要十年,甚至二十年的孕育过程,如果不是放在国家和企业战略的地位,搞不好就会半途而废。产业化的孕育期是争夺未来市场领导地位最重要的时期。现在的电动车,技术路线还有多种选择,知识产权尚未形成,国际标准正在制定,商业模式有待开发,竞争格局还不十分明朗,这一切,为技术追赶提供良机,是后进入者介入的最佳时机。目前,对中国的企业来说,面临两种选择,一是等国外技术成熟,过了危险期再跟随、模仿,这样做风险小,但永远成为不了领先者。另一种是用更大的资金投入加快后续研发,完善知识产权体系,以我为主实现产业化,这需要较多的投入,冒较大风险,还要面对来自于竞争对手的巨大压力,不过一旦成功将改变全局,在市场上获得重要地位。 中国汽车咨询委员会副主任安庆衡以“我看新能源汽车”为主题发表了他对新能源汽车的看法。他认为,我国新能源汽车技术研发和产业化领域取得重大进展,初步建立了“三纵三横”研局和技术条件,初步掌握了新能源汽车的整车开发技术,初步形成了新能源汽车的技术标准体系和测试评价能力。但新能源汽车产业仍存在一些问题,如投入不足、产业化能力亟待提高、燃料电池近期仍不能产业化、混合动力整车共性关键技术亟待突破、关键零部件自主化不足、配套政策和标准体系有待完善等。 安庆衡建议:我国应继续实施新能源汽车发展战略,要以纯电驱动作为我国汽车工业转型的主要战略取向,加快培育和发展新能源汽车产业,重点推进纯电动汽车、插电式混合动力汽车产业化。以整车为龙头,培育并带动动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速箱等产业链加快发展。另外,以加快充电设施为重点,同时做好市场营销、售后服务以及电池回收利用,形成完备的产业配套体系。“国内电动车在发展,但对于其发展速度期望值不要太高。电动汽车的发展速度不会太快,从数据来看,前9个月纯电动车累计销售8049辆,插电式累计销售了1033辆,显然这个数字并不乐观,到2015年,纯电动和插电式混合动力汽车累计产销超过50万辆的目标看来无法实现。但我们相信:把政府的扶持、企业的投入和努力、消费者对新能源汽车认识的改变和提高、新能源汽车使用环境和条件的改善,以及新能源汽车车辆本身使用性能的提高多方面的作用加在一起,肯定会帮助中国的新能源汽车产业取得突破和快速发展。”安庆衡如是说。 汽车新技术论文:汽车内外饰常用的工艺方法及新技术展望 摘要:本文立足于汽车内外饰的问题,列举了其常用的材料,简单介绍了比较常用的内外饰工艺方法,并将各种方法进行了简单的对比,并介绍了与之相关联的工艺方法,最后对汽车内外饰常用的工艺新技术进行展望。 关键词:常用材料 工艺方法 展望 一、汽车内外饰的常用材料 1.管窥汽车内外饰件的分布 具体来说,汽车内外饰件的安装部位是在车身的钣金上,在车身的内部和外部都有广泛的分布。这些内外饰发挥着重要的装饰、功能、载体以及安全保证的作用。而经常用到的材料是一些复合材料以及合金诸如PP、PE、PC、PVC、ABS、PA、PMMA、POM、PF以及PU等。对材料进行分类的依据主要有两种。第一,根据材料状态对热的依赖性,可以分为热塑性和热固性材料两种。第二是根据材料的用途。举例来讲,从材料的用途来看,可以分为以下三种:通用塑料,它具有较高的产量、广泛的用途、优良的成形性以及便宜的价格,比如PP、PE、PVC等;工程塑料,通常来说它的机械性能是比较良好的,在工程结构上可以采用此种工程塑料诸如PA、POM以及PC等;第三种是特种塑料,这种塑料都会具有某种特殊的功能或者本领,典型的有FRP。 2.关于汽车内外饰常用的塑料 塑料的优势主要体现在具备较低的密度,在进行各种加工时都可以使用,能够有效的吸音、防震和隔热,具备优良的电绝缘性和耐化学药品性,具备强大的可复合增韧,同时在进行生产的过程中产生的能耗很低,目前被广泛的应用在汽车行业中,从总的趋势来看,每年的使用量都在不断的增加。 将汽车应用在塑料上,可以实现汽车的轻量化,并使成本获得了有效的降低。目前在汽车中塑料的应用范围主要是内外部的饰件、电气系统以及制动燃油系统,而本文进行探讨的范围仅限于内外实践的应用塑料的工艺方法。 二、汽车内外饰常用的工艺方法 1.关于常用塑料成型方法的简要概述 所谓的塑料成型的加工,是指对各类的聚合物进行加工,而这些聚合物通常是由合成树脂制造厂制造的,最终生产出塑料成品。由于塑料的种类不同,所用到的成型方法也是大相径庭的,目前已经有发展成熟的多种类型的成型方法,举例来说,有注塑、压塑、层压、挤塑、吹塑、发泡、吸塑以及搪塑等等。 2.关于注塑成型工艺的概述 所谓的注射成型,是保证密闭的模腔接受到熔融状态塑料的注射,经过一定时期的冷却保证熔融塑料的成型,开模后通过顶出使得塑料成品最终被我们获得。而注塑又可以分为高压注塑、低压注塑、反应注塑以及气辅注塑四种类型。当注射压力较大时,通常会选用高压注塑完成封闭模具的注塑,它的优点是具备较高的效率,可以一次成型,而较大的注射压力使其能够使得较为大型和复杂的产品成型,但较为明显的缺点是其所需要花费的成本很高。相应的,低压注塑的注塑压力较低,对较小的元器件的损坏微乎其微,次品率很低,此外需要投入的设备成本与高压注塑相比也是微乎其微。但是较为复杂和大型的产品成型时则不宜使用这种注塑方法。 3.关于吸塑成型工艺的概述 使用吸塑成型工艺进行加工时,要先将热塑性板片进行必要的加热,并使其达到软化点。通过各种诸如藉抽真空、利用空气的压力和各种重力以及机械力等的方法对片材进行拉伸,使其出现变形,将变形后的片材置于阴模或者阳模内,逐步进行冷却、脱模以及修剪的环节。通过这一原理来看,我们还可以把这种成型工艺称作压差成型或者真空成型。通过这种工艺获得的材料的表面具有良好的质感和舒适的手感,具备优良的吸能性和较高的安全性,在造型上拥有很高的自由度。但是事实上这种工艺是非常复杂的,容易出现表皮开裂的现象,没有稳定的尺寸,因而在进行结构设计时面临着较大的工作难度。 4.关于挤塑成型工艺的概述 挤塑成型的另一个名字为挤出成型,顾名思义,是通过挤出机料筒和螺杆之间的作用使得物料一边受到热塑化的作用,一边受到螺杆的推送作用,通过机头而连续不断的形成截面的制品或者半制品。在对热塑性产品或者橡胶进行加工的过程中,这种挤塑成型工艺是非常适用的,通过这种工艺的运用可以更加高效的生产出各种截面相等的连续制品比如型材、电线包覆以及密封条等。这种工艺具有强大的生产连续性,同时在进行操作时非常简单,受到了广泛的应用,并得到了较高的效率。同时在进行生产过程中设备的投资可以让人接受,不至于耗费较高的成本,生产出的产品的质量非常均匀,并且可以被人们控制。但是不足则体现在其形状的单一性,由于受到机头的限制其截面尺寸也非常不灵活。 三、对汽车内外饰常用工艺新技术的展望 1.汽车内外饰塑料的发展趋势 如今,随着社会经济的不断发展,汽车工业的发展也越来越迅猛,因而人们对车用塑料的要求也在不断的提高,这在很大程度上刺激着塑料行业的迅速发展,一些轻质材料、新型的工艺技术和组装工序的开发和应用受到了越来越多的关注。而车用塑料的发展趋势主要体现在以下几个方面: (1)环保性 从当今社会的发展形势来看,环保意识已经越来越深深的扎根在人们心中,各种关于环境保护的明确法规已经相应出台,这样的压力和趋势使得汽车内外饰塑料发展趋势中环保性成为一个重要的方面。而当今在外饰件中应用到的玻璃钢、内饰件中应用到的PU发泡材料的等的应用总量非常庞大,同时回收起来面临着巨大的困难,在环保性方面面临着更大且更为急迫的挑战。 (2)内外饰新材料 目前,汽车的内饰中,塑料化已经得到了基本的实现,而现在的主要发展趋势是更求更加的美观、更好的手感、优良的吸音性能和降噪效果。而对于外饰塑料来说,其主要的目标是追求材料表面良好的光泽、一定程度上的抗撞击性能、以及更为低廉的成本花费。 2.汽车内外饰塑料发展的新型工艺 如今汽车内外饰中开发出的新型工艺有微孔成型发泡工艺、综合表面涂层工艺、固体流喷涂工艺以及对安全带和安全气囊一体化的更好设计。微孔发泡成型工艺具备良好的环保性能,不会产生任何有害的气体,但是就目前的实际情况来讲,无法进行大规模的生产。而综合表面涂层工艺有希望以较低的成本取代传统的工艺,而目前对它来讲非常必要的是获取专用的机械部件以及专用的技术许可证。而固体流喷涂技术则很好的实现了按需操作,操作非常方便且节约了原料。 汽车新技术论文:汽车零部件商如何面对新技术 如今汽车制造商热衷于与IT、互联网以及通信公司合作,推动汽车的智能化,淡化了与传统的零部件供应商之间的协作。各种新技术的出现给零部件供应商未来的发展带来了新的挑战。例如一些人开始猜测,3D打印的出现,是不是预示着汽车企业对零部件供应商依赖性降低的可能性,今后零部件供应商是否会被“抛弃”?法雷奥全球首席执行官Jacques Aschenbroich日前对《第一财经周刊》发表了他的看法。他认为,只有加大研发投入,进行技术创新,才能跟上行业发展的步伐。从长远来看,只有最具创新力的公司才能在严苛的市场环境中生存下来,无论是对零部件供应商还是对整车制造商而言都是如此。 C: 前不久,有家美国公司没有依赖零部件供应商,用3D打印技术打印了一辆汽车,零部件供应商怎么应对创新技术带来的挑战? A: 这个问题非常有意思。3D打印是现在非常新的一项技术,可至少从近几年来看,它是非常昂贵的,不太可能用于大规模生产,特别是对于汽车这种行业来说。因为生产汽车要采用一些铸造件或者是注塑的模具,而像我们公司每天要生产600万件汽车零部件,这用3D打印来做不太现实。不过,在零部件进行设计过程中,样品试制也非常重要。样品既要保证生产研发出来的产品能够适用于车辆,也要符合整车制造商对车型的整体构想。尽管我们可以通过CAD来进行制图,但还是要开发很多模具,通过铸磨来试制样品。而样品的制作成本非常昂贵,所以我们目前正在研究是不是有可能通过3D打印的技术来生产样品,降低生产样品的成本。 C: 随着造车新技术的不断涌现,今后零部件供应商会被“抛弃”吗? A: 从长远来看,我们认为只有最具创新力的公司才能在严苛的市场环境中生存下来,无论是对零部件供应商还是对整车制造商而言都是如此。大家都知道,2009年全球爆发了金融危机,汽车行业也深受其害。我们却在危机的时候反而增加了研发方面的投资,研发费用占到整体销售额的10%,今年还会在现有基础上再提升10%。从我们的角度来说创新的空间还很大。例如我们现在重点针对两个领域进行技术创新:其一是二氧化碳减排,其二是关于如何在城市环境里提供辅助驾驶技术,比如全自动泊车系统。另外还有几个领域也是努力的方向:自动启停功能、变速箱、混合动力车及其中包括的插电式混合动力车,还有纯电动车等等。 C: 现在汽车制造商热衷于推动汽车智能化,研发车联网技术,零部件供应商能起到什么作用? A: 首先要对车联网有一个明确的定义,我认为它的意思是联网的汽车,即把汽车和外界的环境,比如说和你的智能手机以及网络联系在一起。可汽车和电信行业这两个行业的创新速度是不一致的。一般来说,智能手机一年内能更新换代好几次,但一辆车总是要开上三五年。现在,包括智能手机、电脑、iPad在内,我们已经有了各自比较熟悉的系统,可如果你车里的系统与你当前使用的系统完全不同,那么你就会非常不适应。零部件供应商就需要为此提供一些解决方案,使得驾驶者可以把自己常用的信息系统移植到他所使用的车里。比如说你可以把手机放到车内,变成一个车载的GPS,它更新的速度往往比原来在车上的要快得多。 刚才所说的智能汽车,我估计是指无人驾驶汽车。我认为无人驾驶汽车的一个前提条件是要能够识别周围的环境,并对收到的信息进行分析。举例来说,无人驾驶车中应该有一种类似于雷达的探测器。当探测到前方的道路中央忽然出现一个球,智能设备要能够自动判断到这个球后面可能会跟着一个小孩,并马上让车辆制动。举这个例子我是想说,如果不能以真正合理的方式生产出非常高精尖的搜集信息、解释信息、阅读信息的产品,那么无人驾驶是不能实现的。(采访:宁华) 汽车新技术论文:论汽车新技术与未来发展趋势 摘要:随着科技的飞速发展,汽车新技术正在逐步得到应用。汽车新技术使汽车的操纵越来越简单,动力性和经济性越来越高,行驶安全性越来越好,这是未来汽车的发展趋势。主要就混合动力电动车、电子控制燃油喷射系统、碰撞预警系统、电子巡航控制系统、感应控制系统(SBC)这五个方面的汽车新技术进行了一定的分析,这些新技术的出现让汽车的性能、功能、美观等更为优越。同时对未来汽车的发展趋势进行了一定的分析,具体从三个方面着手:汽车车身的造型外观,主要分为气动最优化、个性化、人性化;汽车环保技术的发展趋势;以及汽车自身的安全技术,最后介绍了两个大的方面,即主动安全技术和被动安全技术。 关键词:新技术;混合动力电动车;系统 1引言 随着汽车的问世,人类告别了“马车时代”,跨入了“汽车时代”。由此人类的行走艺术由此赋予了新的内涵。汽车的存在不仅改变了人们的生活方式,同时也改变着世界的经济与文化,其已经渗透到了人类生产、生活的各个领域,直接影响着人类的发展进程。随着人们对汽车的不断深入研究,新的技术会让汽车的性能、功能、美观等更为优越。 2汽车新技术 2.1混合动力电动车 就混合动力电动汽车系统的的结构而言,其主要是以下四个方面组成:(1)控制系统;(2)驱动系统;(3)辅助系统;(4)电池组。就混合动力电动车的原理而言,其主要是通过传统的汽油引擎加上电动机输出动力作配合,当引擎在工作时也能够对蓄电池进行充电,进而将电动机和引擎产生的动力不断切换和转化,以便达到双动能推动。通过这样的配合方式,可以在一定程度上减少耗油和废气排放,达到环保的效益。 2.2电子控制燃油喷射系统 就电控汽油喷射系统而言,其主要由以下四个部分组成: (1)进气系统:该系统的一大特点在于:当汽车处于运行状态时,节气门开度可以控制空气的流量;而当发动机处于怠速工况时,节气门会处于关闭状态,这样便可以使得空气由怠速旁通道和怠速辅助通道进入气缸。怠速调节螺钉的主要作用在于可以利用其来改变怠速旁通道的通气量,进而达到调整发动机怠速的目的;电子控制器通过控制怠速调节电磁阀,可调节怠速辅助空气通道的空气流量,以实现发动机怠速的自动控制。 (2)供油系统: 该系统主要由以下几个部分组成,即燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及喷油器等。值得注意的是:喷油器可以进行间歇喷油,主要是通过电子控制器的控制脉冲作用来实现,当适量的燃油进入气管后便能够与空气混合,进而形成空燃比适当的可燃混合气。 (3)控制系统: 该系统的主要功能在于可以根据发动机运转状况和车辆运行状况来进一步比较精确地确定燃油的最佳喷射量。该系统主要由三个部分组成,既传感器、电控单元和执行器这三部分。 (4)点火系统: 该系统能够按照各缸点火次序,定时地为火花塞提供足够高能量的高压电,以便使火花塞能够产生足够强的火花,点燃可燃混合气。 2.3碰撞预警系统 碰撞预警系统的功能在于能够把各种不同的危险情况提示给驾驶员,并且集不同的预警类型于一体,以便减少碰撞事故的发生。现实实际中可以将该系统分为四个方面,即:(1)前方碰撞预警:其主要功能在于能防止车辆碰撞,还能教会驾驶员如何把握安全车距,如何跟车等;(2)车道偏离预警;(3)车距监控预警;(4)后车追尾预警。 2.4电子巡航控制系统 该系统的功能在于,当驾驶员为了达到所希望的速度,此时不必踩踏油门调整车速,而只需要通过操纵调整开关,汽车便能够以设定的车速进行定速行驶。该系统的主要优点在于:当在高速公路上长时间行驶时,能够减轻驾驶员的疲劳;遇紧急情况时可快速解除定速巡航恢复正常行驶,其在可靠性与对排除装置故障等安全性方面作了充分的考虑。 2.5感应控制系统(SBC) 该系统的功能在于能够通过传感器建立汽车的运动状态、制动压力的动态监测和危险工况的预警。该系统能够很好地进行制动管路的压力控制和制动功能准备,当驾驶员踩下制动踏板时,汽车将会以最大的压力、最快的响应实施制动,同时前后轮制动压力比会根据路况的不同而进行相应地变化,进而在一定程度上提高弯道制动时的安全性。该系统的一大优点在于能够比较有效地提高制动的舒适性并能提前做出响应,而不是像以往的系统那样,是在制动后才通过信号反馈进行控制。同时需要注意的是该系统也能够实现完全的干式制动,在潮湿的气候或路面条件下,制动盘表面也不会形成水膜,保证了汽车快速响应。 3汽车未来的发展趋势 就汽车未来的发展趋势而言,本文主要集中在三个方面进行介绍,即:(1)车身造型;(2)环保汽车技术;(3)安全技术,以下将对这三个部分进行一一分析。 3.1车身造型 就车身造型的未来发展趋势而言,可以将其归纳为如下几点: (1)气动最优化,现实中人们一直在努力研发能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型,这将会成为未来车造型追求的目标之一,但是需要注意的一点是,我们应该把精力更多的放在气动行驶稳定性上。最佳的气动造型应该满足:所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零;所受的气动升力理论上应该为零等方面。 (2)个性化。 由于现代人对汽车的外观个性化要求越来越高,同时不同层次不同行业、 不同种群的审美意识也大不相同,所以个性化的外观将会成为未来汽车的发展趋势之一。 (3)人性化。 随着人们对车身造型设计的要求越来越高,未来的车身造型设计应该满足以人为本,体现人机协调,使用操作方便、舒适,使汽车适应人的各种生理和心理要求。 3.2环保汽车技术 随着能源的不断减少,以混合动力、燃料电池、先进柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术将会成为主流。随着环保意识的不断高涨,融合了纯电动汽车和燃油汽车优点的混合动力汽车,将能够在一定程度上满足低排放、低油耗、高性价比的综合要求,能够较好地解决节能与环保问题。 3.3安全技术 如果将安全技术细分,则可以分为两大类,即:(1)主动安全技术;(2)被动安全技术。 就主动安全技术而言,其主要的功能在于提高汽车回避事故的能力,如电子制动力分配系统:该系统的特点在于能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同,而进行自动调节,以便使得前、后轴的制动力分配比例更加合理,以达到提高制动效能的效果;电子稳定程序:主要目的在于增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器,通过ECU控制内外侧车轮、前后车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向动力学稳定状态等。 就被动安全技术而言,其主要的功能在于减轻事故发生后对车内人员的伤害,如预紧式安全带:当发生碰撞事故的一瞬间,乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带,立即将乘员紧紧地绑在座椅上,然后锁止织带防止乘员身体前倾,有效保护乘员的安全;乘员头颈保护系统:当受到后部的撞击时,该系统会迅速充气膨胀起来,同时整个靠背也将一起后倾,以便让背部和靠背安稳地贴近在一起,进而最大限度地降低头部向后甩的力量,使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护,进而达到减小冲击力的功能。 4结论 未来汽车设计的发展将会随着汽车新技术的出现而日新月异,同时由于设计师各自的艺术风格不同,也会让汽车发展呈现不同的趋势。随着科技的不断发展,个性鲜明、更加人性化的汽车将会成为21世纪汽车产业发展的必然选择,未来汽车将会更加符合人类对文化、个性的追求和需要。
工业设计论文:关于工业设计的审美 [论文关键词] 工业设计 审美 形态 [论文摘要] 从工业设计的现实意义入手,分析了其审美的基本要素形、色、质,阐述了形体造型、色彩、装饰质感在塑造审美功能上的作用和效果,以期读者能借以参考,培养较高的审美素养,设计出满足大众审美需求的产品,引导大众生活。 一、工业设计的现实意义 工业设计本身作为一种文化的产物,有着其鲜明的时代特征,它反映出不同时代、不同地域和民族的物质文化水平和人们的意识形态及生产方式。它通过特有的方式传达技术的物化美,体现商品社会中文化的价值取向。它倡导设计师去开创人类新的生活方式,新的生活环境,以提高人们的生活质量,建设美好的小康生活家园。 二、工业设计的艺术审美 工业设计作为一种重要的艺术形式存在,除了它的实用功能以外,在审美功能上也有着其它艺术形式不可替代的独特地位。就拿我们身边的例子来说,在现实生活中,我们无时不在享用着工业设计的成果,小到一个精美别致的打火机,大到翱翔太空的宇宙飞船,工业设计的影子无所不在。工业设计已经成为我们日常生活中不可缺少的一个组成部分,因此工业设计中审美的因素,也在潜移默化地影响着我们。人们无需专门花费时间欣赏一件普通的工业产品,但工业设计的产品往往能在人们最意想不到的时候,给人以特殊的惊喜,在司空见惯平淡无奇的工业产品中发现美的火花。 三、工业设计的审美 现代产品无不是经过设计而来的,产品的审美功能往往是功能美、形式美、艺术美的综合体现,大体上它给人传递着二种信息,一种是知识即理性信息,如通常提到的产品的功能、材料、工艺等,是产品存在的基础;另一种是感性信息,如产品的造型、色彩、使用方式等,其更多地与产品的形态生成有关。从技术美学的角度来看,好的工业设计应该首先给用户带来最佳的问题解决方案。产品造型设计正是以此为基础而展开,融合了技术、材料、工艺等成就了一种系统的和谐美。工业设计不同于纯造型艺术。纯造型艺术追求纯感性美,可以是自然存在的,也可以由艺术家的灵感产生。作为工业设计则必须满足用户的使用需求,形成技术解决方案。这样,就要求工业设计需要用理性的逻辑思维来引导感性的形象思维,以提供问题的解决方案为标准,不可能天马行空地任意发挥,在实现解决问题的基础上,提供给消费群体以美的视觉,乃至心理享受。产品形态美不再仅仅是一种视觉感受,它要体现在产品上和与用户的交互过程中,而不是有一个成果了事。工业设计是通过它的形式,如形体造型、色彩、装饰质感引起人的审美感觉,从而满足人的某种审美要求。 1.形体造型 形体造型是空间形态和造型艺术的结合,它主要通过产品的尺度、形状、比例及层次关系对心理体验的影响,让用户产生拥有感、成就感、亲切感,同时还营造必要的环境氛围使人产生含蓄、夸张、愉悦、趣味、轻松、神秘等不同的心理情绪。例如,圆和椭圆形能显示包容,有利于营造完满、活拨的气氛;对称或矩形能显示空间严谨,有利于营造庄严、宁静、典雅、明快的气氛;用自由曲线创造动态造型,有利于营造热烈、自由、亲切的气氛。特别是自由曲线对人更有吸引力,它的自由度强,更自然、也更具生活气息,创造出的空间富有节奏、韵律和美感。曲线造型所产生的活泼效果使人更容易感受到生命的力量,激发观赏者产生共鸣。流畅的曲线既柔中带刚,又能做到有放有收、有张有弛,完全可以满足现代设计所追求的简洁和韵律感。利用残缺、变异等造型手段便于营造时代、前卫的主题。残缺属于不完整的美,残缺形态组合会产生神奇的效果,给人以极大的视觉冲击力和前卫艺术感。造型艺术能够表现引人投入的空间情态,如体量的变化、材质的变化、色彩的变化、形态的夸张或关联等,都能引起人们的注意。产品只有借助其所有外部形态特征,才能成为人们的使用对象和认知对象,发挥审美的功能。 通过产品形态体现一定的指示性特征,暗示人们该产品的使用方式、操作方式。通过造型的因果联系如旋钮的造型采用周边侧面凹凸纹槽的多少、粗细这种视觉形态,以传达出旋钮是精细的微调还是大旋量的粗调;容器利用开口的大小来暗示所盛放东西的贵重与否、用量多少和保存时间长度;通过造型形态相似性如裁纸刀的进退刀按钮设计为大拇指的负形并设计有凸筋,不仅便于刀片的进退操作暗示它的使用方式,许多水果刀或切菜刀也设计为负形以指示手握的位置等。 通过产品形态特征还能表现出产品的象征性,主要体现在产品本身的档次、性质和趣味性等方面。通过形态语言体现出产品的技术特征、产品功能和内在品质,包括零件之间的过渡、表面肌理、色彩搭配等方面的关系处理,体现产品的优异品质、精湛工艺。通过形态语言把握好产品的档次象征,体现某一产品的等级和与众不同,往往通过产品标志、常用的局部典型造型或色彩手法、材料甚至价格等来体现,如标志“Braun”象征剃须刀无与伦比的档次,象征物主的富有及地位但仅作为计时用的金表等。通过产品形态语言也能体现产品的安全象征,在电器类、机械类及手工工具类产品设计中具有重要意义,体现在使用者的生理和心理两个方面,著名品牌、浑然饱满、整体形态、工艺精细、色泽沉稳都会给人以心理上的安全感,合理的尺寸、避免无意触动的按钮开关设计等会给人生理上的安全感。 2.色彩 色作为产品情感与文化的象征,不仅具备审美性和装饰性,而且还具备符号意义和象征意义。作为视觉审美的核心,色彩深刻地影响着人们的视觉感受和情绪状态。人类对色彩的感觉最强烈、最直接,印象也最深刻,产品的色彩来自于色彩对人的视觉感受和生理刺激,以及由此而产生的丰富的经验联想和生理联想,从而产生复杂的心理反映。产品设计中的色彩,包括色相明度、纯度,以及色彩对人的生理、心理的影响。色彩对室内空间意境的形成方面有很重要的作用,它服从于产品的主题,使产品更具生命力。色彩给人的感受是强烈的,不同的色彩及组合会给人带来不同的感受:蓝色宁静、红色热烈、紫色神秘、黑色凝重、白色单纯、灰色质朴,表达出不同的情绪成为不同的象征。产品设计中的色彩暗示人们的使用方式和提醒人们的注意,色彩设计应依据产品表达的主题,体现其诉求。而对色彩的感受还受到所处时代、社会、文化、地区及生活方式、习俗的影响,反映着追求时代潮流的倾向。 3.材质 人对材质的知觉心理过程是不可否认的,而质感本身又是一种艺术审美的表现形式。如果产品的空间形态是感人的,那么利用良好的材质与色彩可以使产品设计以最简约的方式充满艺术性。材料的质感肌理是通过表面特征给人以视觉和触觉感受以及心理联想及象征意义。产品形态中的肌理因素能够暗示使用方式或起警示作用。人们早就发现手指尖上的指纹使把手的接触面变成了细线状的突起物,从而提高了手的敏感度并增加了把持物体的摩擦力,这使产品尤其是手工工具的把手获得有效的利用并作为手指用力和把持处的暗示。通过选择合适的造型材料来增加感性、浪漫成分,使产品与人的互动性更强。在选择材料时不仅用材料的强度、耐磨性等物理量来作评定,而且考虑材料与人的情感关系远近作为重要评价尺度。不同的质感肌理能给人不同的心理感受,如玻璃、钢材可以表达产品的科技气息,木材、竹材可以表达自然、古朴、人情意味等。材料质感和肌理的性能特征将直接影响到材料用于所制产品后最终的视觉效果。工业设计师应当熟悉不同材料的性能特征,对材质、肌理与形态、结构等方面的关系进行深入地分析和研究,科学合理地加以选用,以符合产品设计的需要。 四、总结 工业设计中,审美功能的满足是非常复杂的问题。首先,美是建立在技术的合理性基础上,过分追求审美往往带来技术条件、结构功能上的问题;其次,审美主体千差万别,“穿衣戴帽,各有所好”,很难使产品满足不同消费群体的共同需求;第三,审美受人们的生活经验和文化积淀的影响,大量的审美需要并未被人们所认识。设计的生命在于创造,优秀的设计师应该具有较高的审美素养,在设计出满足大众审美需求产品的同时,更要不断提高大宗的审美情趣,引导大众生活。 工业设计论文:浅析逆向构思数字化工业设计方法及平台 论文关键词:逆向思维 工业设计 信息时代 论文摘要:本文主要介绍了逆向思维构思数字化工业设计的方法和平台,在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。而语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。设计平台包括:建模平台;设计评审平台;数字化草图绘制平台;真实感数字渲染平台。 基于逆向设计思维与正向设计的数字化设计方法,从数字化工业设计流程的多个环节进行改进,引入产品设计的逆向构思思维,提高了工业设计各环节的并行性,提高了数字化工业设计的质量及效率。 1 设计方法 (1)立体构成 在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。例如积木就是利用体的积聚来产生多种形态的。在工业造型设计中,体的分割与积聚的运用,可以产生丰富的形态效果,在设计实践中尤为重要。 (2)语意差异法 语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。语意差异法利用产品的形容词汇,通过调研的方法找出消费者的感性认知与对象的关系,并进行定量和定性的分析。通过语意差异法设计师就可了解:消费者在面对具体产品时会从哪些方面去解读产品,影响他们认知产品内涵性语意的因素是什么,进而了解构成具体语意意象的产品设计元素等,并以此作为产品设计开发时的参考。 2 设计平台 (1)建模平台 逆向构思数字化工业设计方法的建模平台选用alias系统的Studio Tools组件,alias的Studio Tools可谓是当今工业设计软件平台的领导者,与众多的CAD, CA工D软件相比,Studio Tools具有非常强大的数字化草图绘制技术、NURBS曲面建模系统、快速且高质量的物理渲染引擎、专门针对工业设计的模块化材质库和物理灯光库。 Alias Studio Tools为可扩展软件解决方案,专门针对工业设计任务而开发。从概念设计一直到设计细化,它包括使用素描、图片、真实感渲染、动画及三维产品模型开发和交流设计概念的构思过程和概念设计功能,以及可快速创建、灵活修改和精确显示的曲面和细节设计的工具,可以有效控制整个工业设计流程。 (2)设计评审平台 在设计评审中,选用与Studio Tools具有良好的无缝对接功能的Portfolio Wall。Portfolio Wall使得工业设计师及相关设计人员能够高效地组织、查看、注释和管理二维及三维的可视化数字设计资源,Portfolio Wall也可用于产品三维模型的评估、演示和审查。 (3)数字化草图绘制平台 数字化草图绘制工具分两种:软件工具及硬件工具。要求具有如下功能:适应设计早期创意阶段,不仅能够在数字化环境中表达草图创意,更重要的是能够真正适应设计师的创意思维活动,能够自由快速地表达原始概念,通过工业设计师习惯的传统交互方式验证各种创意,并能在有新的创意时灵活地填充设计细节。 软件草图绘制工具采用Alias公司的Sketch Book软件,Sketch Book是一种使用方便的高品质绘图程序,专为随数字化手绘板一起使用而设计。该软件以友好和基于手势的用户界面为特色,用户界面构建在Alias的Marking Menu专利技术之上,绘画过程无需使用任何菜单。只需轻点画笔,即可访问该软件的高级绘画工具:高效的压感性铅笔、马克笔和笔刷;钢笔图层;背景模板;随意更花的笔尖形状及大小。 草图绘制的硬件工具采用日本WACOM公司的数字手绘板与压感笔。WACOM压感笔是为设计师所设计的完美的数字化草图绘制工具。压感笔可以提供的6个维度的控制:左右方向、上下方向、压感、倾斜角度、倾斜方向、旋转。结合支持此功能的Sketch Book软件,一支压感笔就可以制造几乎所有类型的笔刷效果或笔触,设计师只要移动手腕并且旋转笔就可以产生平滑优美的线条。Sketch Book及手绘板系统将纸上手绘草图和数字化设计工具支持的设计两种模式相结合,优势互补,提供一种数字化设计工具支持的真正适应草图绘制特征的智能化概念设计平台,让工业设计师可以在直接进行自由手绘的数字化设计环境下进行创意工作,并能自动平稳地过渡到进一步的详细设计,对于发挥设计创意和提高设计效率具有重要意义。 (4)真实感数字渲染平台 高效的产品真实感渲染工具应具有的功能包括:①体积光,工业设计的效果图对照明要求准确无误,但传统的数字渲染工具中都只能构建点光源或线光源,不能很好地表达产品的真实感。真正能构建物理体光源的只有Cinema 4D设计平台;②智能GI,全局照明主要是解决间接光照、“染色”等真实感问题;③模块化的材质预制功能及实时交互式的渲染方式等。④快速并且准确的算法。 结束语[HT] 基于逆向设计思维与正向设计的数字化工业设计方法是处于产品设计开发过程上游的一种系统化工业设计方法,基于逆向构思的数字化工业设计方法是根据工业设计实践,在对数字化设计工具的特点及数字化工业设计方法进行深入分析的基础上,提出的实践性强并且切实有效的数字化工业设计方法。其从三维形体构思开始设计、细节与整体并行设计等设计方式,提高了设计师设计产品时的创意能力。此方法在提高工业设计师的创意质量、增强产品的美感等方面,具有较强的可行性。 工业设计论文:关于工业设计的审美 [论文关键词] 工业设计 审美 形态 [论文摘要] 从工业设计的现实意义入手,分析了其审美的基本要素形、色、质,阐述了形体造型、色彩、装饰质感在塑造审美功能上的作用和效果,以期读者能借以参考,培养较高的审美素养,设计出满足大众审美需求的产品,引导大众生活。 一、工业设计的现实意义 工业设计本身作为一种文化的产物,有着其鲜明的时代特征,它反映出不同时代、不同地域和民族的物质文化水平和人们的意识形态及生产方式。它通过特有的方式传达技术的物化美,体现商品社会中文化的价值取向。它倡导设计师去开创人类新的生活方式,新的生活环境,以提高人们的生活质量,建设美好的小康生活家园。 二、工业设计的艺术审美 工业设计作为一种重要的艺术形式存在,除了它的实用功能以外,在审美功能上也有着其它艺术形式不可替代的独特地位。就拿我们身边的例子来说,在现实生活中,我们无时不在享用着工业设计的成果,小到一个精美别致的打火机,大到翱翔太空的宇宙飞船,工业设计的影子无所不在。工业设计已经成为我们日常生活中不可缺少的一个组成部分,因此工业设计中审美的因素,也在潜移默化地影响着我们。人们无需专门花费时间欣赏一件普通的工业产品,但工业设计的产品往往能在人们最意想不到的时候,给人以特殊的惊喜,在司空见惯平淡无奇的工业产品中发现美的火花。 三、工业设计的审美 现代产品无不是经过设计而来的,产品的审美功能往往是功能美、形式美、艺术美的综合体现,大体上它给人传递着二种信息,一种是知识即理性信息,如通常提到的产品的功能、材料、工艺等,是产品存在的基础;另一种是感性信息,如产品的造型、色彩、使用方式等,其更多地与产品的形态生成有关。从技术美学的角度来看,好的工业设计应该首先给用户带来最佳的问题解决方案。产品造型设计正是以此为基础而展开,融合了技术、材料、工艺等成就了一种系统的和谐美。工业设计不同于纯造型艺术。纯造型艺术追求纯感性美,可以是自然存在的,也可以由艺术家的灵感产生。作为工业设计则必须满足用户的使用需求,形成技术解决方案。这样,就要求工业设计需要用理性的逻辑思维来引导感性的形象思维,以提供问题的解决方案为标准,不可能天马行空地任意发挥,在实现解决问题的基础上,提供给消费群体以美的视觉,乃至心理享受。产品形态美不再仅仅是一种视觉感受,它要体现在产品上和与用户的交互过程中,而不是有一个成果了事。工业设计是通过它的形式,如形体造型、色彩、装饰质感引起人的审美感觉,从而满足人的某种审美要求。 1.形体造型 形体造型是空间形态和造型艺术的结合,它主要通过产品的尺度、形状、比例及层次关系对心理体验的影响,让用户产生拥有感、成就感、亲切感,同时还营造必要的环境氛围使人产生含蓄、夸张、愉悦、趣味、轻松、神秘等不同的心理情绪。例如,圆和椭圆形能显示包容,有利于营造完满、活拨的气氛;对称或矩形能显示空间严谨,有利于营造庄严、宁静、典雅、明快的气氛;用自由曲线创造动态造型,有利于营造热烈、自由、亲切的气氛。特别是自由曲线对人更有吸引力,它的自由度强,更自然、也更具生活气息,创造出的空间富有节奏、韵律和美感。曲线造型所产生的活泼效果使人更容易感受到生命的力量,激发观赏者产生共鸣。流畅的曲线既柔中带刚,又能做到有放有收、有张有弛,完全可以满足现代设计所追求的简洁和韵律感。利用残缺、变异等造型手段便于营造时代、前卫的主题。残缺属于不完整的美,残缺形态组合会产生神奇的效果,给人以极大的视觉冲击力和前卫艺术感。造型艺术能够表现引人投入的空间情态,如体量的变化、材质的变化、色彩的变化、形态的夸张或关联等,都能引起人们的注意。产品只有借助其所有外部形态特征,才能成为人们的使用对象和认知对象,发挥审美的功能。 通过产品形态体现一定的指示性特征,暗示人们该产品的使用方式、操作方式。通过造型的因果联系如旋钮的造型采用周边侧面凹凸纹槽的多少、粗细这种视觉形态,以传达出旋钮是精细的微调还是大旋量的粗调;容器利用开口的大小来暗示所盛放东西的贵重与否、用量多少和保存时间长度;通过造型形态相似性如裁纸刀的进退刀按钮设计为大拇指的负形并设计有凸筋,不仅便于刀片的进退操作暗示它的使用方式,许多水果刀或切菜刀也设计为负形以指示手握的位置等。 通过产品形态特征还能表现出产品的象征性,主要体现在产品本身的档次、性质和趣味性等方面。通过形态语言体现出产品的技术特征、产品功能和内在品质,包括零件之间的过渡、表面肌理、色彩搭配等方面的关系处理,体现产品的优异品质、精湛工艺。通过形态语言把握好产品的档次象征,体现某一产品的等级和与众不同,往往通过产品标志、常用的局部典型造型或色彩手法、材料甚至价格等来体现,如标志“Braun”象征剃须刀无与伦比的档次,象征物主的富有及地位但仅作为计时用的金表等。通过产品形态语言也能体现产品的安全象征,在电器类、机械类及手工工具类产品设计中具有重要意义,体现在使用者的生理和心理两个方面,著名品牌、浑然饱满、整体形态、工艺精细、色泽沉稳都会给人以心理上的安全感,合理的尺寸、避免无意触动的按钮开关设计等会给人生理上的安全感。 2.色彩 色作为产品情感与文化的象征,不仅具备审美性和装饰性,而且还具备符号意义和象征意义。作为视觉审美的核心,色彩深刻地影响着人们的视觉感受和情绪状态。人类对色彩的感觉最强烈、最直接,印象也最深刻,产品的色彩来自于色彩对人的视觉感受和生理刺激,以及由此而产生的丰富的经验联想和生理联想,从而产生复杂的心理反映。产品设计中的色彩,包括色相明度、纯度,以及色彩对人的生理、心理的影响。色彩对室内空间意境的形成方面有很重要的作用,它服从于产品的主题,使产品更具生命力。色彩给人的感受是强烈的,不同的色彩及组合会给人带来不同的感受:蓝色宁静、红色热烈、紫色神秘、黑色凝重、白色单纯、灰色质朴,表达出不同的情绪成为不同的象征。产品设计中的色彩暗示人们的使用方式和提醒人们的注意,色彩设计应依据产品表达的主题,体现其诉求。而对色彩的感受还受到所处时代、社会、文化、地区及生活方式、习俗的影响,反映着追求时代潮流的倾向。 3.材质 人对材质的知觉心理过程是不可否认的,而质感本身又是一种艺术审美的表现形式。如果产品的空间形态是感人的,那么利用良好的材质与色彩可以使产品设计以最简约的方式充满艺术性。材料的质感肌理是通过表面特征给人以视觉和触觉感受以及心理联想及象征意义。产品形态中的肌理因素能够暗示使用方式或起警示作用。人们早就发现手指尖上的指纹使把手的接触面变成了细线状的突起物,从而提高了手的敏感度并增加了把持物体的摩擦力,这使产品尤其是手工工具的把手获得有效的利用并作为手指用力和把持处的暗示。通过选择合适的造型材料来增加感性、浪漫成分,使产品与人的互动性更强。在选择材料时不仅用材料的强度、耐磨性等物理量来作评定,而且考虑材料与人的情感关系远近作为重要评价尺度。不同的质感肌理能给人不同的心理感受,如玻璃、钢材可以表达产品的科技气息,木材、竹材可以表达自然、古朴、人情意味等。材料质感和肌理的性能特征将直接影响到材料用于所制产品后最终的视觉效果。工业设计师应当熟悉不同材料的性能特征,对材质、肌理与形态、结构等方面的关系进行深入地分析和研究,科学合理地加以选用,以符合产品设计的需要。 四、总结 工业设计中,审美功能的满足是非常复杂的问题。首先,美是建立在技术的合理性基础上,过分追求审美往往带来技术条件、结构功能上的问题;其次,审美主体千差万别,“穿衣戴帽,各有所好”,很难使产品满足不同消费群体的共同需求;第三,审美受人们的生活经验和文化积淀的影响,大量的审美需要并未被人们所认识。设计的生命在于创造,优秀的设计师应该具有较高的审美素养,在设计出满足大众审美需求产品的同时,更要不断提高大宗的审美情趣,引导大众生活。 工业设计论文:浅析逆向构思数字化工业设计方法及平台 论文关键词:逆向思维 工业设计 信息时代 论文摘要:本文主要介绍了逆向思维构思数字化工业设计的方法和平台,在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。而语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。设计平台包括:建模平台;设计评审平台;数字化草图绘制平台;真实感数字渲染平台。 基于逆向设计思维与正向设计的数字化设计方法,从数字化工业设计流程的多个环节进行改进,引入产品设计的逆向构思思维,提高了工业设计各环节的并行性,提高了数字化工业设计的质量及效率。 1 设计方法 (1)立体构成 在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。例如积木就是利用体的积聚来产生多种形态的。在工业造型设计中,体的分割与积聚的运用,可以产生丰富的形态效果,在设计实践中尤为重要。 (2)语意差异法 语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。语意差异法利用产品的形容词汇,通过调研的方法找出消费者的感性认知与对象的关系,并进行定量和定性的分析。通过语意差异法设计师就可了解:消费者在面对具体产品时会从哪些方面去解读产品,影响他们认知产品内涵性语意的因素是什么,进而了解构成具体语意意象的产品设计元素等,并以此作为产品设计开发时的参考。 2 设计平台 (1)建模平台 逆向构思数字化工业设计方法的建模平台选用alias系统的Studio Tools组件,alias的Studio Tools可谓是当今工业设计软件平台的领导者,与众多的CAD, CA工D软件相比,Studio Tools具有非常强大的数字化草图绘制技术、NURBS曲面建模系统、快速且高质量的物理渲染引擎、专门针对工业设计的模块化材质库和物理灯光库。 Alias Studio Tools为可扩展软件解决方案,专门针对工业设计任务而开发。从概念设计一直到设计细化,它包括使用素描、图片、真实感渲染、动画及三维产品模型开发和交流设计概念的构思过程和概念设计功能,以及可快速创建、灵活修改和精确显示的曲面和细节设计的工具,可以有效控制整个工业设计流程。 (2)设计评审平台 在设计评审中,选用与Studio Tools具有良好的无缝对接功能的Portfolio Wall。Portfolio Wall使得工业设计师及相关设计人员能够高效地组织、查看、注释和管理二维及三维的可视化数字设计资源,Portfolio Wall也可用于产品三维模型的评估、演示和审查。 (3)数字化草图绘制平台 数字化草图绘制工具分两种:软件工具及硬件工具。要求具有如下功能:适应设计早期创意阶段,不仅能够在数字化环境中表达草图创意,更重要的是能够真正适应设计师的创意思维活动,能够自由快速地表达原始概念,通过工业设计师习惯的传统交互方式验证各种创意,并能在有新的创意时灵活地填充设计细节。 软件草图绘制工具采用Alias公司的Sketch Book软件,Sketch Book是一种使用方便的高品质绘图程序,专为随数字化手绘板一起使用而设计。该软件以友好和基于手势的用户界面为特色,用户界面构建在Alias的Marking Menu专利技术之上,绘画过程无需使用任何菜单。只需轻点画笔,即可访问该软件的高级绘画工具:高效的压感性铅笔、马克笔和笔刷;钢笔图层;背景模板;随意更花的笔尖形状及大小。 草图绘制的硬件工具采用日本WACOM公司的数字手绘板与压感笔。WACOM压感笔是为设计师所设计的完美的数字化草图绘制工具。压感笔可以提供的6个维度的控制:左右方向、上下方向、压感、倾斜角度、倾斜方向、旋转。结合支持此功能的Sketch Book软件,一支压感笔就可以制造几乎所有类型的笔刷效果或笔触,设计师只要移动手腕并且旋转笔就可以产生平滑优美的线条。Sketch Book及手绘板系统将纸上手绘草图和数字化设计工具支持的设计两种模式相结合,优势互补,提供一种数字化设计工具支持的真正适应草图绘制特征的智能化概念设计平台,让工业设计师可以在直接进行自由手绘的数字化设计环境下进行创意工作,并能自动平稳地过渡到进一步的详细设计,对于发挥设计创意和提高设计效率具有重要意义。 (4)真实感数字渲染平台 高效的产品真实感渲染工具应具有的功能包括:①体积光,工业设计的效果图对照明要求准确无误,但传统的数字渲染工具中都只能构建点光源或线光源,不能很好地表达产品的真实感。真正能构建物理体光源的只有Cinema 4D设计平台;②智能GI,全局照明主要是解决间接光照、“染色”等真实感问题;③模块化的材质预制功能及实时交互式的渲染方式等。④快速并且准确的算法。 结束语[HT] 基于逆向设计思维与正向设计的数字化工业设计方法是处于产品设计开发过程上游的一种系统化工业设计方法,基于逆向构思的数字化工业设计方法是根据工业设计实践,在对数字化设计工具的特点及数字化工业设计方法进行深入分析的基础上,提出的实践性强并且切实有效的数字化工业设计方法。其从三维形体构思开始设计、细节与整体并行设计等设计方式,提高了设计师设计产品时的创意能力。此方法在提高工业设计师的创意质量、增强产品的美感等方面,具有较强的可行性。 工业设计论文:浅析工业设计创新平台建设与区域整合研究 [论文关键词]工业设计 创新平台 区域整合 区域经济 创意产业 [论文摘要]论述了工业设计创新平台构建的重点内容。从区域整合角度,分析和谐构建工业设计创新平台将促进区域经济的发展,提出应利用工业设计创新平台,实现创意设计人才的培养,分领域推进工业设计中心建设,打造优势突出的创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,提高国际竞争力,推动产业区域经济结构升级。 随着科学技术与知识的不断发展,以工业产品设计为核心的工业设计已逐渐被广泛应用于制造、纺织、电子信息、运输装备等行业,可有力加快我国新型工业化进程,带动经济的发展。近年来,对工业设计的创新越来越受到业内人士的关注,不仅是在工业设计自身知识体系与理论方法上的创新研究,更是在工业设计创新平台建设方向与内容上的倍受重视。例如,湖南省依据本省产业发展格局,首度提出工业设计创新平台建设方案,并取得一定效绩。因此借鉴首创省份的发展特点,提出全国范围内发展工业设计创新平台建设,依据区域自身产业格局与经济发展特点,加速区域整合。通过区域间的相互影响与制约,形成具有一定结构和功能特点的复合系统,从而促进区域经济的有力提升,并对我国整体经济结构的发展意义深远。 1工业设计创新平台建设重点内容 工业设计创新平台包含着设计创新、技术研发和人才培养,通过这个平台,可以为全国各地设计行业、科研机构、高等院校、政府部门及社会公众提供全面、系统、方便、高效的与工业设计有关的创新契机。这个平台增强工业设计对产品、企业和产业竞争的支撑能力,成为全国设计行业、制造行业与工业设计院校、科研机构、培训机构搭建技术交流与合作、人才培养、信息沟通与服务的平台。工业设计创新平台构建重点从以下几方面进行。 1)构建产销学研紧密结合的工业设计创新体系[1]。通过国家规划与政策的引导,自主开发工业设计创新成果并进行成果转化,实现市场化运作。建立工业设计院校、研究机构与企业的合作与交流,培养既有技术创新理念,又具有实践设计经验的高端工业设计人才,集技术、人才、成果和产业于一体。 2)构建行业设计中心。围绕增强工业设计创新能力,立足中国产业发展现状,选择中国发达地区工业设计基础较好的机械及装备制造业、纺织服装、家电产品、IT产品、交通运输装备以及工艺美术、传统手工艺、动漫等产业作为工业设计的重点发展领域,培育一批具有国际国内领先水平的工业设计中心。根据全国产业结构发展规划,分领域、分专业推进工业设计中心建设,着重发展与产业结构关联度高、基础优势明显的设计中心[2]。 3)构建创意产业园。采用集聚设计创意企业、提升设计创意环境的方式,建设产品研发设计、家具设计、工业陶瓷设计、展示设计直至传统手工艺设计等为发展重点的工业设计产业发展集聚区,创建技术先进、竞争力强的产业聚集园区。 4)构建工业设计品牌建设工程体系。品牌工程建设的目标是明确企业的品牌战略和品牌结构,梳理组织与品牌的关系,强化品牌对企业发展战略的支撑作用;提炼品牌的核心价值,明确品牌的定位、品牌内涵和品牌口号;进行品牌工程建设的系统规划,为后续品牌建设工作提供行动指南[3]。通过系统的品牌建设工程,提高企业核心竞争力、提高产品附加值。努力培育一批具有市场竞争力和区域特色的产业和产品。 5)构建合理有效的设计创新管理机制。重视设计创新知识产权保护,培育自主知识产权,健康发展专利事业并给予资金扶持。嘉奖对经济与社会生活发展有关键性推动意义的设计,严惩一切剽窃行为。有计划、有步骤地每年组织实施一批市场前景好、技术含量高、具有自主知识产权的新产品、新技术等工业设计创新项目,使优势产业达到国际国内先进水平,主导产业实现产品的升级换代。 2从区域整合发展角度看工业设计创新平 台构建 2.1区域整合的含义与作用 从系统论角度来看,区域整合是指两个或两个以上区域的人口、资源、环境、经济与社会等子系统,在物质、信息和能量的流通与交换过程中,通过相互作用、相互影响、相互依赖和相互制约而组成的具有一定结构和功能特点的复合系统[4]。区域整合是相互毗邻的地区之间彼此长期联系,尤其是在经济发展上的联系。区域整合的过程也是一个资源共享与融合的过程,目标是实现区域经济、社会与生态的整合。通过区域整合,可以加强区域协调与合作,加速区域之间的物质、能量和信息传输,提高区域整体竞争力。区域整合发展是区域发展演化的结果,经济全球化使各国、各地区经济相互联系、相互依赖,因此,区域经济、社会和生态等领域整合发展,参与更大范围的地域分工成为必然趋势,是发挥城市与区域最佳效率的重要机制。 区域相互作用,有的是有序的,有的是无序的;有正效应,也有负效应。区域相互作用的有序关系可以加强区域合作系统内部各区域、各要素间的相互沟通和联系,保持系统内部各种信息渠道的畅通,有利于互相协调、互相学习、互相促进、互相竞争,增强区域整合发展系统的内部活力,最终实现区域和谐发展的目的。而区域相互作用的无序关系造成区域间过度回流、产业同构、恶性竞争、生活成本上升等,产生区域相互作用的负效应,阻碍区域可持续发展。通过区域整合,消除区域相互作用的负效应,使区域间的无序关系向有序关系发展,达到区域整合和谐发展的目标。 2.2工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的 发展 通过区域整合,可以加强不同区域内部工业设计创新平台建设的相互联系和沟通,有助于此平台建设的相互促进与协调,如北京、深圳、长江三角洲地区等发达地区工业设计发展较快,高新技术产业和创意产业壮大,有助于建设适应现代设计教育、产业结构、人才培养、技术发展、行业需求的工业设计创新平台。发达地区工业设计创新平台的和谐构建可以带动周边地区及不发达地区工业设计的发展,因此,通过区域整合,有利于在全国范围内搭建工业设计创新平台。区域整合的根本动力是区域利益,如区域经济利益,区域社会利益,区域生态利益等多种利益族。利益族的核心是区域经济利益,其他社会和生态等利益是通过经济利益可以体现出来的。工业设计创新平台和谐构建,通过产业运动对不发达地区会产生更多因素渗入,区域内部因素发生变动,从而推动产业结构向高度化演变,区域经济就会进入更新发展阶段,发达地区通过对不发达地区原料、能源和劳动力资源的使用,形成新的经济增长形式,扩大经济辐射,推动经济发展,因此工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的发展。 从发达地区现阶段的发展状况来看,科技创新和文化创意是推动产业结构调整和增长方式转变的两大战略驱动,高新技术产业和创意产业是提升区域竞争力的两大战略产业[5]。科技和文化是产业结构调整的两大驱动力。同时,高新技术产业和创意产业两大产业之间也存在着相互影响、互相促进的关系。因此在平台建设中加大对科技创新与文化创意产业的构建对于区域经济增长尤为重要。然而,与高技术产业不同的是,创意产业的灵魂是文化,提升产品或服务价值的关键要素之一是其文化内涵。文化是产品与服务增值的原动力,这一原动力突破了世界经济格局中的技术垄断,为后起区域的跨越式崛起提供了文化图强的理论依据。近一个世纪,特别是近二三十年中,创意产业发展迅速,已经成为发达国家促进经济发展的驱动力量。发达国家率先提出了创意产业的概念并付诸实践,创意产业的迅猛发展对于发达国家和地区的产业结构调整和保障就业起到了良好的促进作用,同时也满足了人们对物质和精神的个性化需求,对区域环境的改善和生活质量的提高都起到重要的推动作用。 加强工业设计创新平台构建,立足区域特点,合理建设平台构架,最终利用工业设计的创新平台,实现创意设计人才的培养,打造优势突出的文化创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,推动产业区域经济结构升级。此外,在平台建设中,打造自我品牌、区域品牌和民族品牌,注重文化创意产业的本土化保护。只有这样才能最终树立起民族优势品牌,提高竞争力。 工业设计论文:工业设计在现代生产制造系统中的作用 论文关键词:工业设计 创新设计 快速开发 人性化设计 设计管理 论文摘要:加入WTO对我国的制造业既是机遇,更是一种挑战。充分发挥工业设计在现代生产制造系统中的作用,将能更好的满足消费者需要,提高产品在市场中的竞争力。本文从产品创新设计、产品快速开发、人性化设计、设计管理等四个方面对工业设计的作用进行阐述。 随着我国加入WTO,我国的制造业也将面临全球范围内的市场竞争。与此同时,消费者的价值观也在发生结构性变化,呈现出多样化和个性化的发展。在未来消费者导向的时代,如何对市场环境的急剧变化做出快速反应,即掌握用户需求,有效地生产和提供令用户满意的产品和服务,是摆在新时代制造业面前的挑战。工业设计将在其中发挥它前所未有的作用。 工业设计是一门技术与艺术相结合的新兴交叉学科,以工业产品计理论和艺术设计为基础,应用计算机造型、设计,实现工业产品结构、性能、加工、外形等的设计和优化。随着我国加入世贸组织、申奥成功,工业设计对企业技术创新、提高产品市场竞争力的作用愈加突出。 1 产品创新设计 当今新技术、新工艺不断出现,传统的产品设计呈现智能化、小型化的发展趋势,功能和结构对产品外观的影响越来越小,市场竞争对工业设计的要求越来越高。走产品创新之路,就是要走在市场的前面,不断推陈出新,引导消费,这样才能在国际竞争中站稳脚跟。 工业设计的目的不仅是设计生产出外形更加美观的产品、给人以美的享受,还在于符合功能需要,考虑人—产品—环境系统中更好地发挥人的核心作用,更加适合实用性要求;另外,工业设计还要依据当今的科技水平,大胆创新,采用新材料、新工艺、新技术,开发新的功能,创造新的消费需求。随着市场演变和经济的发展,消费者不仅要求购置高质量、低成本和高性能的产品,而且希望产品能够满足其对产品的独特感受。研究产品创新,目的在于开发出更能满足市场需要的产品,促进经济的发展。 科技成果和技术发明要尽快转化为生产力,转化为物质力量,只有通过设计使其产品化,一方面更新品种,优化结构;另一方面促进由新产品系列而带来的生产领域、管理体系、消费结构的变化,创造更新、更科学、更安全、更舒适、更健康的生活方式,而这已成为全社会共同向往和追求的一种价值观念。 2 产品快速开发 21世纪的市场环境要求产品开发周期缩短、上市时间更快,这也是赢得竞争的关键。从美国制造业策略的变化也可以明显的看出这一点。20世纪50年代美国制造业的策略是“规模效益第一”,70年代是“价格竞争第一”,80年代是“质量竞争第一”,90年代以后策略逐渐变化为“市场速度第一”。而现代工业设计方法和先进制造技术的采用是产品快速设计的前提。 随着科学技术的不断发展,更多新的设计与制造技术手段被大量的采用,如: CAD/CAE/CAD/CAM一体化、快速成形制造(RP M)、快速反求工程(RE)等。图1是基于上述技术提出的新的产品开发模式[1]。 另外,基于CAD基础上的多媒体技术和多种传感技术而发展起来的虚拟现实技术(VirtualReality—VR)也已在产品设计过程中被应用。该技术的虚拟产品具有真实产品所具有的特征。通过对产品实时性仿真,设计者和客户可以体验到使用真实产品的感觉。 快速产品开发设计的实质是先进的技术手段和科学的工业设计思想的结合。当传统的工业设计程序因为表达手法不能完全传递设计者的构思,造成产品开发速度难以满足市场要求的时候,应用了计算机技术的产品快速开发模式将大有用武之地。随着计算机的普及和功能日趋强大,这种模式还将继续发展。 3 人性化设计 在现代市场上,更高的市场目标将满足“市场需要”改为“创造市场”,使工业设计参与并影响人类的生活方式,改善并提高人的生活和环境质量,让人们生活得更方便、舒适、健康、安全,并获得美的享受。 所谓人性化设计,就是确定以人为本的设计观念。这个“人”可以是某一个具体的人,也可以是某一类使用人群。设计者必须站在使用者的角度上,考虑他们的切身利益和体会,尺度上要符合人体要求,外观符合消费者的审美需求,显示、操作能够适应功能。以人为本的“人”还可以是指全人类,设计生产过程中都必须考虑环保,还要想到产品的售后维修以及回收利用。 人们常说的绿色设计,是维护人类地球绿色环境的设计。绿色设计的目的是系统有序地探索人类产业发展与社会文明的关系,有效地避免高科技工业化社会与生态环境的冲突。绿色设计要求必须从生态伦理学出发,在新产品中尽可能节约物质资源;随着产品日趋多样化,绿色设计赋予产品“生命与意义”的语义,以取代传统的产品“机能与外型”的关系。绿色设计还要求突出自然、环境的命题,在造型、功能、色彩、选材等方面,进行创新[2]。 人性化设计还反映在生产过程中的管理,保障安全,消除隐患,降低疲劳,创造出一个良好的生产氛围,才能提高生产效率。 4 设计管理 在现代产品生产过程中,需要确立一种系统设计的观念,设计的思想贯穿于市场决策、设计、生产、销售的全过程。这就要求设计者要懂管理,管理者要懂设计,才不会出现内行领导外行或者外行领导内行的问题。正如图2所示现代产品生产流通过程中,围绕人性化设计和设计创新,制定决策、执行开发、规划生产、指导营销,直至对用户的服务。 所谓设计管理,就是“以使用者为着眼点,进行资源的开发、组织、规划与控制,以创制出有效的产品,沟通与环境”。设计管理自90年代在发达国家兴起,已成为影响我国企业发展的重要课题。 企业发展的成效,从某种意义上讲取决于新产品开发设计的成功与否。而设计方面的成败又完全取决于设计部门的管理。包括设计管理水平、人员素质和工作效率。设计管理如何更合理、更有效地、更科学地调动人员的积极性与聪明才智,创造更新更科学的生产方式是极其重要的。[3] 为了提高市场占有率,产品应该具备赢得竞争的四种基本能力:一是时间竞争能力(Time),二是质量竞争能力(Quality),三是价格竞争能力(Cost),四是创新竞争能力。这四种能力缺一不可,其中最重要的是创新能力。企业的创新不仅仅是指产品设计和材料工艺环节上的创新,还要包括制造观念的更新,组织和经营的重构,资源、技术和过程的重组。充分发挥工业设计在现代生产制造系统中的作用,将能更好地满足消费者需要,提高产品在市场中的竞争力,为我国制造业的发展和腾飞给予强有力的支持。 工业设计论文:浅析工业设计专业的美术教学 【论文关键词】工业设计;美术教学;审美能力 【论文摘要】文章论述了如何通过美术教学加强美术技能训练,增强学生的创造性思维训练,开发工业设计专业学生的智能,提高审美和绘画能力,为他们今后进行产品设计打下良好基础。 工业设计是一门发展迅速的新兴学科,隶属于艺术设计学。它将科学与艺术相结合,其核心是对工业产品的功能、材料、构造、形态、色彩、表面处理、装饰等要素从社会的、经济的、技术的、审美的角度进行综合处理。既要符合人们对产品物质功能的要求,又要满足人们审美情趣的需要,还要考虑经济等方面的因素。工业设计的这些特性,就要求工业设计人员应具有敏锐的观察能力,发明创造能力,对产品美学功能的鉴赏力,对设计构想的表达能力,以及审美性的表现能力,这样才能更好进行产品设计。 美术教学是培养工业设计人员具备完美的设计构想的表达能力以及审美性的表现能力,使其在产品设计过程中从感观角度对产品进行全面把握的重要教育手段。随着社会的发展、生活水平的提高,消费者更多的要求产品能够给他们带来视觉的享受。这需要我们通过美术教学培养其扎实的审美能力、提高艺术素养。 但是,从目前工业设计专业的基础美术教学现状看,学生的造型、审美能力、艺术素养并没有得到真正的提高。培养学生敏锐的观察能力、创造性的构思能力以及具有审美性的表现能力是目前工业设计美术教学中亟待解决的问题,怎么通过美术教学培养学生的审美情感,提高审美能力,并教给他们正确的观察方法,启发形象思维,促进创造性设计思维的发展就显得尤为重要。 一、通过美术教学,培养学生的审美能力,提高艺术修养 在我们生活的世界中,到处都有美的事物存在。但是,并不是每个人都能发现它们。正如罗丹所说“美到处都有,对于我们的眼睛,不是缺少美,而是缺少发现!”由于生理、教育与生活环境等各种原因的影响,有的人对于美具有很高的敏感性,在很多事物中都能发现美,并产生很明确的审美体验。很多伟大的艺术家之所以创造出了优秀的艺术作品,一个前提就是他们都具有很高的审美敏感性。 美术教学可充分发挥其特有的认识功能、审美功能和形象表达能力的训练,对学生进行审美教育,使受教育者通过美术教学提高“对美的感受力、鉴赏力、表现力和创造力”,“以美引善,提高学生的思想品德;以美启真,增强学生的智力;以美怡情,增进学生的身心健康”,促进学生全面和谐的发展。[1] 目前我国的工业设计专业教育模式分为艺术类和理工类。艺术类学生有较好的绘画基础,有较好的艺术氛围,他们在审美能力和表现技法上要高于工科学生,而工科学生在入学之前没有接受过正规的美术教育,在这些方面明显要差一些。针对学生自身的特点,可开设内容不同的欣赏课程,帮助学生在对艺术作品的欣赏、鉴别与评价的过程中,逐步提高审美能力。在欣赏教学中,最有价值的不是艺术作品本身,而是学生对作品的理解,想象与再创造。 在欣赏教学中,应遵循审美的规律,多给学生感悟艺术作品的机会,提高学生的审美能力。因此,在教学中也要融入学生感知意念,加强对美的互动交流。马克思说过:“如果你想欣赏艺术,你必须成为一个在艺术上有修养的人。”虽然每个人的审美经验不同,但多给他们感悟艺术的机会,对提高学生的艺术修养和审美能力是十分有利的。 在欣赏教学中注意联系传统艺术形式与现代艺术设计之间相融合之处,联系与艺术设计的形式要素相通的地方来进行欣赏讲解。如中国传统书画艺术在现代包装设计、平面设计等视觉传达设计中的应用,巧妙地将中国书画中“意象”应用到现代设计中;京剧脸谱艺术在现代产品设计中的应用等等,在欣赏中有意识地开阔学生的设计思路。 二、通过美术教学,加强美术技能训练,提高美术能力 在具备了基本的美术素养后,学生还需要有一定的美术语言来表达设计构思。美术技能的教育能够有效地培养学生的空间造型能力,通过训练学生在对形、色、体、质的概括和处理上会比较得心应手。 对于有一定绘画基础的艺术生来说,可以改变传统的素描、色彩课程,变其为设计素描和设计色彩课程。在进行素描训练时,可采用新的教学模式进入课题内容,如对实体进行拆分切割,用微观特法表现对象,对拆分的形体进行描绘,追求肌理纹样,图形特征、质感量感的变化。这些训练不但能够使学生理解物体的大小、厚薄,还可以懂得物体实质和内部构造的关系,对将来进行产品设计很有帮助。还可以采用“半写生半创作”“意向开拓”、“命题式教学”等新教学模式对学生进行训练。这些训练侧重设计素描,穿插传统素描,可启发学生思维,培养学生的分析力、观察力、想象和表现力,有助于艺术与设计的联系,有助于创造力的开发,让学生力求做到由感性上升到理性,由感知错觉走向理知精确。[2] 对于没有任何绘画基础的工科学生来说,就要从最基本的形体的结构训练入手。通过结构素描来分析物体的形态结构,找出其形态与结构的关系、节奏韵律和构成规律,从对形态认识和理解到创造,达到培养和提高造型能力的目的。首先让学生了解素描的基本知识,作画步骤、透视原理、正确的观察表现方法等。教师可通过边给学生作范画,边讲解的方法,让学生快速入门。由于学生初次接触绘画,会有一定的抵触心理,教师应正确引导,向学生讲解结构训练与设计的关系,及其重要性。后期可侧重设计素描的训练,着重表现形体的结构、材质。 三、通过美术教学,启发学生思维,培养学生的创造能力 从一定程度来讲,设计的过程就是一种创造的过程。设计不但要创造打动人的视觉形象,还要创造一种高效的信息传达方式。一个设计作品是否具有创造性,决定了它是否具有价值和生命力。人们之所以会提出对某一对象进行设计的要求,往往是希望看到新的形象、更有效的工作方式或信息传达方式。这就要求设计人员具有很强的创新意识与创新能力,能主动的在设计中求新、求变。同时,人的创造意识是创造活动的基础。人的创造意识、创造精神和创造力是倍受推崇的人类智慧要素,这些要素的发展是通过教育来促进的。 在以往的教学中,往往是将制作力等同于创造力,以为让学生从无到有地画出一幅画或制作出一件雕塑和工艺品,就培养了创造力。照着对象,模仿他人,或自己寻找契入点,都可以完成一件作品,但其中的意义却相差甚远。 我们对美术基础课程的设置,不能仅只是使学生能精确的描绘出客观对象,而是在这个基础上,能有所创造,创造出自己的风格、创造出自己表现美的方式以及自己对某一事物的个性化理解。在美术教学中,应按照联想、想象、创造的思考顺序来培养学生的创造性思维,命题创作绘画、默写等手段是培养学生创造力的有效方法,在课程中可适当增加学时,来达到训练目的。在讲授美术知识时,提倡发挥学生的主动性,可采用一个问题多种答案或多种解释的具体做法;在美术技能指导中,应允许学生进行自由表现技法。教师应从“主宰”的位置上走下来,正确培养、鼓励学生的创造意识,侧重传授一些规律性的知识,引导、启发学生进行创造性的学习。 工业设计专业的美术教学应着重在培养学生的审美能力、设计表现能力和设计思维能力上下功夫,通过美术知识的学习能够为今后进行设计打下良好的基础。 工业设计论文:浅析工业设计与绿色设计的风格和趋势 论文关键词:产品的可拆卸性设计 绿色设计 “简约主义” 论文摘要:“绿色设计”是21世纪工业设计的热点之一,当令人类面临着人口增长迅速、自然资源短缺、环境污染严重等问题,人们逐渐认识到设计对环保所起的重要作用,“绿色设计”成为关注的焦点。 “绿色设计”是20世纪80半代末开始出现的一股国际设计潮流,社会的可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。本文论述“绿色设计”方法及其发展、未来“绿色设计”的风格和趋势等几个问题。 一、设计殛设计师的地位和作用 早在20世纪60年代末著名的工业设计师及教育家维可多,佩帕尼克就出版了在设计界引起强烈反响的著作《为现实生活而设计》。书中认为我们周遭的事物都是由设计师创造的,设计师在市场销售和用户满意度方面不单单只是起到“美化”的作用,同时应强调设计师的社会及道德的伦理价值。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思。绿色设计(Gteen Design)就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言,绿色设计的核心是“3R”,即Reduce,Recycle,Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 二、绿色设计的方法 1)模块化设计:对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能,不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,满足不同的需求。模块化设计既可以很好的解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸,回收,为增强产品的竞争力提供必要条件。 2)循环设计:循环设计既是回收设计(Design for Recovering Recyclin),就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性,回收价值的大小,回收处理方法,回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用。环境污染最小的一种设计的思想和方法。除此之外,还有组合设计,可拆卸设计,绿色包装设计等等,其基本的内涵也是大致如上所述。 在绿色设计中,“小就是美”,“少就是多”具有了新的含义,从20世纪80年代开始,一种追求极端简单的设计流派,讲产品的造型化简到极致,这就是所谓的“简约主义”(Minimalism)绿色设计在现代化的今天,不仅仅是一句时髦的口号,而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。进人21世纪,因世界各国政府对环境问题的重视,有关环境保护法规的建立,使得带有理想主义色彩的“绿色设计”潮流逐步有了现实意义。基于对环境问题的重视和了解,人们已从20世纪60年代的过于激进的“绿色运动”,发展到现今相对成熟的“绿色消费”行为。这为“绿色设计”带来了新的契机。 三、未来“绿色设计”的风格和趋势 设计师同时也是设计风格和品位的缔造者,产品的视觉形象对环境保护也会产生间接的影响。主要体现在产品寿命期限相对材料的选择两个方面。消费者的心理因素和材质具有重要的作用。在物质经济相对繁荣的今天,往往消费者的好恶直接决定着一些产品的“寿命”。从某些角度看,“绿色设计”不能被看作是一种风格的表现。成功的“绿色设计”的产品来自于设计师对环境问题的高度意识,并在设计和开发过程中运用设计师和相关组织的经验、知识和创造性结晶。目前大致有以下几种设计主题和发展趋势: 1)使用天然的材料,以“未经加工的”形式在家具产品、建筑材料和织物中得到体现和运用。 2)怀旧的简洁的风格,精心融人“高科技”的因素,使用户感到产品是可亲的、温暖的。 3)实用且节能。 4)强调使用材料的经济性,摒弃无用的功能和纯装饰的样式,创造形象生动的造型,回归经典的简洁。 5)多种用途的产品设计,通过变化可以增加乐趣的设计,避免因厌烦而替换的需求;它能够升级、更新,通过尽可能少地使用其它材料来延长寿命;使用“附加智能”或可拆卸组件。 6)产品与服务的非物质化。 7)组合设计和循环设计。 四、结 语 社会可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。为了减少环境问题,设计师要对产品进行环保性能的改进,要对环境问题和其影响有很好的了解:这就得要比以往对科学和技术有更多的了解,同时需要创造性、新思维和富于想象力。“绿色设计”给工业设计带来了更多的挑战,也带来了更多的机会。 工业设计论文:浅析中国工业设计现状及其良性发展的思考 论文关键词:工业设计 自主品牌 产品设计 人才战略 绿色设计 论文摘要:从中国工业设计模仿西方来反思,提出了关于中国工业设计发展的一些对策,以创新为根本,通过实施人才战略,由“中国制造”到“中国创造”的一个转型。 工业设计,这个名词正在被越来越多的人所认识和接受。但工业设计目前在我国还不十分流行,仅仅处在一个模仿的阶段,创新设计的新产品更是少之又少。这在国际上处于落后阶段。工业设计的核心就是产品创新设计,它是一切企业活动的核心和出发点,是企业赖以生存和发展的基础。在今天市场竞争愈趋激烈,所以我们不能一味的去模仿,要由“中国制造”走向“中国创造”真正实现自主设计。 我们认为产品设计是实施品牌战略的首要任务。产品设计是有目标地创造工业产品和计划的过程,它对产品的先进性和竞争能力起着决定性的作用,并往往决定制造成本和营销服务成本。所以,产品设计是现代工业文明的最重要支柱,是产品创新的核心环节。 产品是以物的形态存在于人们的生活当中的。如果设计师在设计产品的过程当中,在产品中融入设计的情感因素时,产品就将不再是单纯的物,就具有了情感产生了一定亲和力,很容易引起人们对产品的兴趣,使人们通过产品进行交流。交流本身也是设计的过程,设计是在不断交流的过程中完成的。产品在设计师的情感化设计过程中应当让更加易于人们的情感交流。将人们的多种情感因素设计在我们的产品当中,达到物与人情感交流顺畅的目的。让人们首先从心理感受上接受产品,实现情感世界的产品设计。 设计对人们最大的影响就是改变了人们的生活。用设计的有效手段来引导和改变人们的生活方式,通过情感产品的设计拉近了人们之间的距离,改善了人们的生活环境及质量,使其达到美化效果。实现情感化设计,让人们在交流时产生愉悦的心情。而设计生产那种没有情感可言的“机械化”产品,就不会给人们的交流带来愉快,也不可能拉进人们之间的遥远感情距离。 设计的本质任务是服务人们的生活。而产品的非物质因素是产品设计中要考虑的关键。实现产品设计的情感化,以产品这一物的形态来实现人们的沟通,营造良好的社会生活环境,让产品成为情感的依托,这应当作为当代产品设计师所追求的目标。 同时也要做到人性化,人性化设计就是要充分尊重人的尊严,满足人的物质和精神的多层次的需求,发掘人的内在潜能。经典的诺基亚移动电话总是人性化的。它必须与心灵、感觉、情感有着千丝万缕的联系。技术的根本是人性,让技术按照人们自然的生活方式工作,这是诺基亚倡导的人性化技术的精髓。想像一种无限灵活的技术,它结合了不可抗拒的美学魅力、经典的设计、符合人体工程学的极度舒适,让诺基亚移动电话像天然的皮肤一样无间完美地契合消费者的生活,为消费者传情达意。 所以我们要遵循“以人为本 ”的设计理念,同时也要在这些设计中融入我们中国的元素,有我们中国的特色。企业要不断强化工业设计创新意识和自觉性,更多地运用工业设计提高产品自主创新的能力以便更好的创造我们自己的品牌,做到中国制造。此外,要加强普及工作,提高公众的工业设计意识。企业要高度重视工业设计的作用,为设计行业提供更多的机会,留驻更多的设计人才。 说到人才,我们也要充分利用我们国家人口多的优势来实施工业设计人才战略,构建一支高素质、国际化、多层次的设计人才体系。人才是我国的强国之邦,设计人才则是提高我国工业设计之本。 但是与此同时工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源,能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。所以设计师们要重新思考自身职责和作用,来实现我们要走的一条绿色设计的道路。 由此可见,只有创新,才能令中国企业走上自强之路,才能令“中国制造”提升产品的价值。再重视创新的同时也要考虑到环境问题和走可持续发展的道路,以人为本做好绿色设计。总之,我国产品创新应从多方面来考虑,设计和制造出有中华民族特点的现代工业产品,开创具有中国特色的工业设计体系。 工业设计论文:面临国际竞争的中国工业设计业 进入本世纪未的最后几年来,热闹的中国工业设计交流舞台上,除了国人举办各种设计研讨、学术交流以及竞赛活动外,又增加了新的景观:一些捷足的国外设计公司和设计家纷纷来华访问,登台亮相。请看如下的事实: 1998年3月18日-19日,北京举办"西方工业设计研讨会",美国工业设计协会主席克里格·佛格尔(Craig Vogel)、美国工业设计协会执行总裁罗伯特·史瓦茨(Boberts Shwartz)、美国青蛙设计总裁丹尼尔·哈顿(Daiuel Hardeen)和美国摩托罗拉公司设计部主任布鲁斯克莱斯顿(Blaxton)专程来华演讲,介绍本国工业设计发展状况及本公司的设计过程与设计实绩。 1998年10月30日-11月1日,北京举办中日设计高级研讨会,日本国际设计交流协会以及数家日本设计公司,面向中国的大中型企业开展交流研讨。他们听取中国企业对自身工业设计发展状况的介绍,了解各企业对设计的需求,并介绍日本工业设计的发展及设计对企业的促进作用,展示了日本优秀工业设计(G-mark)产品。研讨中,宣传日本的设计能力是重要议题。值得注意的是本次研讨会由日本方面出资,并且每年举办一次,本年度将在上海、广州继续举办,同样由日方出资赞助。 1999年3月25日,英国科瑞那(Corina)公司在珠海市召开面向当地外向型企业的工业设计交流会,介绍英国和欧洲的工业设计,明确提出该公司接受产品设计的委托,宣称其所拥有和联络的设计师遍布欧洲各国,可以完成目标市场为欧洲任何一国的产品设计任务。 1999年5月5日,广州举办"首届工业设计展示会",美国FITCH、 EDGE、 HLB、 5D等数家设计公司轮番介绍各自的设计思想、设计程序以及各种成功的设计作品。参加会议的有来自全国各地近百家著名企业的一百多名代表。本次展示会的一大特点是,不邀请国内工业设计公司参加,某些设计公司再三争取均遭谢绝。 1999年5月7日-10日,上海举办国际艺术设计博览会,部分国内设计公司和国外设计公司参展,著名设计家克拉尼也携作品参加了本次博览会。本次活动虽属文化交流性质,但参展的公司同样带有开发国内设计市场,争取企业设计委托任务的目的。 另据介绍,由国内外机构或人员带领,直接前往国内某些具有影响力的家电企业登门拉单,寻求设计委托的国外设计公司亦有多家。 据悉,日本著名的GK设计公司继93年与海尔公司合作组建"海高工业设计公司"之后,正进一步考虑在我国北京、上海、广州等地独资建立设计公司。 此外,我们还注意到,北京、上海、广州等地近年来已有多家来自香港、台湾和国外的工业设计公司挂牌营业。还有一些国外设计公司正在打探国内市场状况,寻求与国内有关公司合同,共同开发设计市场。 以上事实清楚地表明,我国的工业设计市场正被国际工业设计公司看好,他们正以极大的热情争取企业的关注和信任。如果说以往我们与国外的设计交流着重于学术方面的话,那么,当今的这种交流已带有浓重的商业气息。在我国即将加入WTO,全面参与国际经济体系之际,国外的工业设计家与设计公司正试图叩开我国工业设计业的大门,获取中国的设计市场。 不久前一家国外设计公司的"先头部队"抵达广州,他们直言不讳地宣称:"我们已经看到了中国未来的设计市场,我们来中国的意向已定,我们拥有一流的设计能力、充分的资金、技术和管理的经验,而需要的是中国的客户和合作者。 1、 羽翼未丰的中国工业设计业 当我们惊异地发现"列强入侵"趋势的同时,我们不得不反顾自身--中国工业设计的发展与现状。 中国的工业设计业和设计公司发足于80年代后期的广东。相对而言,广东省的工业设计不仅发展较早,而且得益于当地良好的经济环境,工业设计公司规模、水平在国内处于前列。 80年代初,北京、无锡、上海等地的一些大学教师被派赴德国、日本进修学习工业设计带回了崭新的现代工业设计理论。他们与国内学者一起,以巨大的热情通过频繁的学术演讲和著述,宣传工业设计,使工业设计这一新兴的边缘学科得以广泛传播,并在一定程度上引起了政府部门与产业的关注,并使设计教育从此走上了发展的道路。 然而由于长期计划经济的影响,当时我国的产业尚未达到以工业设计为手段,促进发展的阶段,加之设计的普及 宣传缺乏国内鲜活的实例来证实工业设计的作用,因此在一段时期内,设计未能进入务实的状态。 1987年最早在国内冰箱市场上崭露头角的万宝电器集团公司,在"市场经济"杠杆的驱动下,意识到设计的作用,率先与广州大学合作成立了"广州万宝工业设计研究院"。该研究院最初几年专为万宝电器公司设计产品,以后逐步发展为向社会提供各类产品设计、平面设计、室内外环境设计的综合性设计实体。 1988年,在广州,以广州美术学院教师为主要骨干创立了"南方工业设计事务所",相继在深圳又诞生了由上海、苏杭南下寻求发展的"蜻蜓设计公司"。这两家公司是我国最早的面向社会的工业设计机构,她们依托珠三角地区迅速崛起的乡镇企业和民营企业,设计出了大量进入国内外市场的家电产品以及时钟、灯具等,开创了中国工业设计业的实绩,实现了零的突破,同时也为该地区设计业的发展奠定了人才基础。 南方设计事务所于1994年裂变为多家设计公司,加上相继成立的其他几家民营工业设计公司以及以院校为依托的设计公司,使该地区不同经济类型的设计公司在数量上得以扩张,设计能力、水平及营业面、服务范围也有相应的提高和发展。部分运营状况较好的设计公司已具有一定优势,有的公司在开展设计服务的同时,着力于产品的自行开发,取得良好的效益。 广东另一支设计力量在企业。 由于企业的发展与市场竞争的需要,部分具有规模的大型家电产品生产企业意识到工业设计的重要性,专门组建了工业设计的部门,有的企业,如美的等公司,在工业设计方面给于了相当的经济投入,招聘了设计人才,成立了条件优越的设计中心。这些企业内部的设计部门,成为企业产品创新的重要力量。有的设计部门在完成企业内部的设计任务的同时,还接受社会上的各种设计任务。 据不完全统计,广东省大约有30多家面向社会、以产品设计为主要工作内容的工业设计公司,其中广州约20家,深圳约8家。 就全国范围来看,广东以外的产品设计公司主要分布于北京、上海、无锡、天津、南京等沿海城市。初步的统计资料表明,其总数不足40家。(不包含以广告设计为主,少量参与产品设计的公司) 作为对照,我们看到产品设计公司在台湾约有200多家,日本在其经济高速成长期间,产品设计公司曾有上千家之多,现在大约有200多家,香港目前有产品设计公司数十家;美国、日本等国的一些大公司还在境外开设计了多家分公司。 国内产品设计公司的数量之少,不仅与国外发达国家和地区设计公司的数量形成鲜明的对比,而且也与国内上万家广告及平面设计、包装装潢公司的数量形成了鲜明的对比。 就国内各产品设计公司的近三年年均营业额而言,统计资料表明,很少有超过250万元人民币的。许多设计公司在当前市场不景气的状况下,常常为生计犯愁,尽管四处寻找订单,但仍然是举步维艰。而在国外,仅以一般中小型的设计公司为例子,平均营业额都达到了200万元美金。 另就设计公司的规模而言,我国的产品设计公司最大的不超过30人,多数是以作坊式的模式运作,着重以完成产品外型设计为主。而在国外,稍有影响的公司,其员工人数都在50人以上,一些大的公司员工达500多人,设备条件先进,并且在国内外拥有稳定的客户。许多公司已发展到将产品设计与相关的学科和技术领域紧密结合的水平,可以为客户提供从市场调研、产品设计、工程设计、人机分析、生产技术、产品开发及产业策略顾问等到一系列完善的服务。 再从设计师整体素质与设计水平分析,我国的工业设计师队伍普遍比较年轻,多数是从学校刚刚毕业不久,缺少实践经验。设计人员当中,留学国外及获得高学历的人数不多。我国的设计公司极少参与国际上设计竞争,整体素质和设计水平普遍不高。 此外,在设计公司的管理上,我国的设计业由于发展历史短、规模小、并且一直处在艰难的生存环境中,因此管理、组织机构不完善,与国外公司存在了较大的差距。 综上所述,我们不得不承认,我国的工业设计业尚处在初期的发展阶段,工业设计师作为一种独立的社会职业,尚未得到认可;国内设计公司无论从数量、规模与综合实力、或是经济效益来看,都与国际发达的国家和地区存在着不小的差距。这无疑将可能阻碍我国工业产品设计品质的提高和产品的竞争能力,也影响我国工业设计赶上世界先进水平。 2、 国外公司将面对的中国工业设计市场 尽管国内工业设计潜在的巨大市场与当今国内设计业的柔弱形成强烈的反差,然而国外的设计公司进军中国的道路并非一片坦途。他们依然要面临以往长期困扰中国设计业发展的、同样的一系列问题,这就是: 1)、产品开发设计的需求受到经济发展的制约。 长期计划经济的影响和东南亚金融风暴的冲击,使我国经济自几年前的过热状态冷却之后,一直未能走出低谷。同时,由于我国经济发展中一些根本性和深层次的问题尚未解决,这种低谷中的中徘徊状态将不可能在短期内得以改变。于是企业经济的壮大,国民平均收入的提高等一系列影响商品经济进一步发展,进而关系到工业设计事业成长的问题,将继续存在。所有这些都将限制企业产品开发和设计的需求。 尽管积极推进工业设计,提高产品的设计水平,是一项振兴经济,刺激消费、扩大内需的战略措施,但这对于职工下岗,经济上处于困境的国内许多企业来讲,谈何容易。 总之,由于具体的中国国情,外国设计公司纵有多种优势也不能指望很快获得大量的设计订单。中国设计市场的繁荣必须等待宏观经济形势的逐渐好转。 2)、民众消费观念与工业设计普及率的影响 我国改革开放20年来,国民经济与人民物质生活水平发生了巨大的变化。今天,人们已经走出贫困和物质生活匮乏的时代,并且社会上出现了一批先富起来的人们,青年一代的消费水平,也与他们的前辈迥然不同。但是,中国人走向富裕的历史毕竟刚刚起步,就全局而言,一般民众的消费观念并没有发生根本的变化。长期的贫穷落后,使价廉与"实用"成为第一原则。即使是社会上追求"名牌"和"时尚"的潮流,也常常停留在缺乏文化内涵和盲目跟风的浮浅层次上。于是就出现了这样的现象:有人可以在饭桌上一掷千金,却不能接受价格略高而设计优良的一件小家电。先富起来的"大款"情愿用金钱堆砌出一个室内和服饰的"辉煌",而对日常生活用品则更是少有品味。 在我国,虽然进行了近20年的工业设计宣传和普及,但民众对于工业设计的认识仍然低得惊人。据不久前在广州市各区居民中进行的抽样调查表明,对工业设计有一般性了解的只占被调查人数的不足10%,而对工业设计完全不知或认识错误的达50%以上。 民众正确的消费观念与工业设计的广泛普及是培植优良工业设计的"土壤",面对中国当今这片"土壤",国外设计公司,即使是优秀的设计也可能是曲高和寡。 3)、设计的报价问题 中国相当多企业家对于产品设计的价值是认识不足的,他们往往看重技术、管理和广告的作用,肯在这些方面投入,而不肯对产品的委托设计给出合理的价格。据调查,某企业100%的领导者和相关人员都认为,本厂一件主导产品的造型设计委托价(指被选中者)最多不应超过2万元,有的甚至说几千元即可"搞掂"。 某些企业可以在办公楼的装修上数百万地大把花钱,也可以用几十万乃至上百万投入广告或CIS,唯独不能在产品开发设计上作出相应的投入。 国外设计公司的产品设计报价一般要比国内设计公司报价高几倍乃至十几倍。这对于少数大型企业或许能够考虑,但对于大量的中小型企业,不啻天文数字,他们是难以接受的。 设计的廉价问题严重制约了中国产品设计业的发展,国外设计公司面对中国的现状,也同样会受到这一问题的困扰。 4)、模仿问题: 尽管人人都说模仿是设计创新的天敌,是一种殆害无穷的短视行为,但我们不得不承认,模仿却又是中国不少企业根深蒂固的"传统"。多年来的"引进、消化",在某种意义上来讲,是模仿的代名词。 国内一些企业曾经把海外销售成功的产品丝毫不加改动地"吸收"过来,冠以自己的品牌,摇身一变,进入国内市场,蠃得巨额利润。某些企业今天已经发展到一定的规模,但至今仍然沿用模仿的方式"开发"产品,增加产品的花色品种。 我们相信,我国法制将不断健全和完善,加入WTO后国家对于各种侵犯知识产权的打击力度将进一步增强。但是由于以往对于仿冒和模仿等侵权行为的打击迟迟未动真格,在这种情况下,以往曾尝到甜头的企业,不会轻易地放弃这种"多、快、好、省"的法宝。所以模仿将继续"惯性"地持续一段时间。这也是国外设计公司在一段时期中所要遇到的麻烦之一。 3、 国外设计公司进入中国的正负面影响 置身于当今的国际经济环境中,对于国外设计公司进入国内设计市场,国家不可能对"民族设计业"提供某种保护。我们要做的首先是,冷静地从事物的正反两个方面分析国外设计司进入中国的利弊,而后考虑今后的道路和应变的对策。 其实,外国设计公司进入中国设计业,并非坏事,其有利的一面在于: 1、 可以满足国内一些大型现代企业对于高品质多方位设计服务的需求。 不久前笔者对某大型电器集团进行调研。该集团开发部部长说,我们这样的企业并不十分需要某一产品的造型设计--这些我们自己都可以完成--我们需的是未来五年乃至十年产品的开发设计与整体策划,例如五年后产品市场状况、消费者在产品功能、造型、色彩方面的需求以及相关的技术支持等。 这位开发部长的谈话,反映了我国许多大型企业对设计业的需求。要完成这样的任务,需要大量的信息资源及相关现代科技手段。我国现有的设计公司包括技术咨询顾问公司在内,都有一定难度。而组织有关科研院所、院校的专家合作攻关开展研究,也有多种操作上的困难和不便。国外一些设计公司则具有这方面的优势和经验,因此能够满足企业在这方面的需要,这将使大企业的上述需求得以满足。 此外,目标市场在国外的一些企业的设计任务,若交由熟悉国外市场需求的国外设计企业,一般会比交给国内设计公司有利。可以看出,国外设计公司进入中国,将有利于我国工业产品设计品质的迅速提高,促进企业提高适应未来市场的竞争能力。 3、 与国外设计公司的竞争将是有利于提高我国设计业的整体水平 我国的工业产品设计公司虽然为数不多,也缺乏规模,但是我们知道在艰难创业中生存发展至今的许多公司,都是由执着地为中国设计事业奋斗的设计师组成,他们将在新的形势下,发挥自己的优势,与外国的设计企业一争高下。在竞争的过程中,自身的弱点将暴露出来而得到改进,同时,他们将学会许多新的东西,全面增强自己的实力,进一步提高设计水平。当然,在未来的竞争中不免会有一些国内设计公司落下马来,但是总体来说,我们相信,以入关和国外设计公司进入中国为楔机,设计价值将进一步被人们所认识,随着企业在产品创新方面的需求和设计业务的增加,国人自办的工业设计公司将会在这种新形势下得到进一步发展。 4、 有利于提高工业设计的地位和对设计的价值的认识 如前所述,我国进行了近20年的工业设计宣传,但并没有引起企业和社会的普遍重视,设计的价值亦不为广大民众所认识。在我国产品设计与平面设计和室内设计相比,虽然与企业产品生产关系更加密切,其科技含量也高于二者,但价格却是低得可怜。这种状况一方面会随着社会、企业对设计认识的提高逐步变化,另一方面可能在国外设计公司进入中国后得以改观。笔者认为,当老外的设计报价被企业接受时,整个行业的报价也会随之水涨船高。 5、 有利于我国设计师能力与水平的提高 我国工业设计专业历年来培养的毕业生不少,其中不乏在产品设计方面富有才华的青年。然而由于产品设计市场的狭窄,许多人改行干了其他工作。而为数不多的继续从事产品设计者,在整个设计业的不景气的环境下,未能更多地参与富有挑战性的重大项目。 外国设计公司进入国内设计行业,必然要雇用国内设计人员。进入这些公司的青年设计师将可以接触到国际先进设计企业崭新的设计理念、设计思想、各种先进的设计软硬件以及先进的设计管理,这将加速他们的成长过程,相信最终还是为我国培养了人才。 另外,国外设计公司进入中国,也将有利于拓展我国设计教育的视野,促进设计教育教学和方法的改进。这对于我国工业设计人才的培养是具有深远意义的。 国外工业设计公司进入中国市场,不可避免地将带来负面影响,概括地说,这种负面影响大致有以下几方面: 1、 造成对本国设计业的冲击和设计公司经济上的损失 由于"外来的和尚好念经,"加之外国设计公司可以凭借以往的业绩和影响力、以及创新的设计思想,先进的设备条件、丰富的参与国际竞争的经验和完善的服务等优势争取客户,所以他们将容易获得部分企业,特别是经营状况良好的企业的订单。这不仅使中国的设计公司在经济上受到损失,同时出将使他们失去重要的机会,影响我国设计业的发展。 据了解,一些国外公司正在通过到企业访问、座谈、介绍情况等形式积极拉单,攻势非常凌厉,有的在短短几天内,就争取到了企业大数额的设计委托。简直令国内设计公司不可想像。 2、 造成本国设计业人才流失 在工业设计业务中,设计人才是最可宝贵的。国外设计公司立足中国,最缺乏的就是熟悉本国国情的设计师及设计管理人员,因此,必定要雇用这类人才。而外企的高薪和良好的工作环境将诱使一些设计师跳槽。这些人才,特别是优秀人才的流失,对于国内设计公司无异于釜底抽薪。由于优秀设计人才的流向是国外设计公司的一方,这将进一步导致强者更强,弱者更弱。因此,人才流失比损失订单更可怕。如果当真出现这种情况,它将使国内部份设计公司受到沉重的打击。 4、 关于对策的几点意见 种种迹象表明,外国工业设计公司欲进入中国,已成为不争的事实;我们已经可以予见,在未来的数年中,部分外国设计公司将在我国沿海某些城市为广州、深圳、上海等地设立分公司,或组建以他们为主的合资公司。这些公司立足沿海,在积极争取当地设计业务的基础上,还将把营业范围逐步扩到内地。他们将成为中国设计业不请自到的"外员"或"外国军团"。 基于此前的分析,国外设计公司进军中国设计市场,在可能对本国设计业造成人才流失等冲击,夺走本国设计公司部分订单,给本国设计业带来经济上损失的同时,也有在多方面促进对于我国工业产品提高设计品质,促进本国设计业发展的正面作用。因此,国外设计公司进入中国对中国设计业来说,既是挑战,更是机遇。 面对这样的形势,笔者认为,我国工业设计界首先必须有一种正确的心态。 首先,我们应当认识到设计本无国界,在当今全球经济的环境中,如同国外商品进入国内市场一样,国外设计公司进军中国工业设计市场完全是一种正常现象。闭关自守的经济只能是落后的经济,闭关自守的设计业同样意味着保守和落后,它将不可能追赶世界先进水平。 面对外强的"入侵"中国设计业要有危机感和振兴本国工业设计事业的紧迫感,同时更要勇敢地面对外国设计公司打到自家门口的国际竞争,积极迎接这一挑战。 作为迎接挑战,促进本国工业设计业发展的对策,笔者认为主要有如下几方面: 1、扬长避短,发挥优势。 虽然国外设计公司实力较为强大,但他们所面对的是中国设计市场。在这方面我国设计公司具有熟悉本国国情和企业具体情况的优势,完全可以进一步提高设计水平,更好地为企业服务,与国外设计公司展开平等的竞争。 国外设计公司由于报价方面的因素,使其主攻方向着重在部分大企业的某些主导产品 的开发设计这类综合项目上,而对中小型企业的产品设计任务,则鞭长莫及。我国的设计公司则可以在继续巩固扩大这一原有阵地,并可在此基础上,凭借实力和相关的优势,积极争取对大企业综合项目的开拓。 2、 在竞争中不断提高自身的实力 国外设计公司的优势,不仅存在于资金、设备、条件等硬件方面,还存在于市场信息资料快捷、准确、企业管理规范、各种相关技术的综合实力强等方面。国外公司的这些长处正是现阶段我国一般设计公司的短处。因此,我们应认真向国外设计公司学习,努力在上述几方面加以改善,不断提高自身的素质和水平,增强竞争实力。 为此,国内设计公司应加强设计管理,使之更加科学,更加规范,保证企业经济效益与社会效益。面对国外公司对设计人才的吸引,要尽可能增强自身的凝聚力,避免人才流失。 为竞争的需要,国内设计公司应认真加强对于市场,包括对国际市场的分析研究,充分掌握市场信息,克服以往在这方面的不足。 此外,国内设计公司应采取多种方式加强技术方面力量,使产品造型设计与工程技术设计更好地配套,为企业提供更加完善的服务。 4、 加强设计行业的联合与交流,实行开放政策 为了竞争的需要,设计公司可以在建立共同遵守的楔约和道德规范的基础上,采取公司与科研院所、院校实行联合,公司与公司之间相互联系等方式,增强竞争力。 以往设计业内部之间交流不足,公司与公司之间互为竞争对手,这种状况不利于整个行业的发展。今后应加强设计行业之间的信息与技术、管理与设计思想方面的交流,起到相互促进,共同发展的作用。 设计业的交流也应邀请国外在华的设计公司参加。国外设计公司参与交流,对于本国设计公司是一种学习的机会,同时对国外设计公司来说也将利于他们了解中国的国情。 有条件的国内设计公司还可以实行对外开放的政策,聘请国外设计师加盟,完成某些设计任务,如目标市场在国外的产品设计等。这种作法香港、台湾、日本都在采用,实践证明,是行之有效的。今后,随着我国设计业的发展,本国的设计公司也可走向世界,在国外设立分部。 6、 中国设计业需要政府的支持 如前所述,由于中国的工业设计业毕竟刚刚起步,面对国外设计公司强有力的竞争,在自身不断提高实力,迎接挑战,争取生存、发展的同时,中国设计业需要政府的一定支持。关于这种支持,笔者提出如下建议: (1)通过一系列政策,鼓励企业在工业设计方面给予重视、增加投入,采取如日本G标志那样的政策,对于设计优良的产品给予优惠,激励企业在产品设计方面下功夫。 (2)为了振兴本国工业设计业,提高设计公司的竞争力,建议通过对现有设计公司的评估,对于那些经营有方,设计水平高、业绩好的民营设计公司,在贷款、减免税收等方面给予优惠政策和鼓励,扶持这类公司进一步增强实力,参与国际竞争,为企业提供的更好产品设计服务。 (3)在企业产品设计需求大、工业设计业发展良好的省市,由政府部门牵头,集中各方面的优秀人才,组建工业设计中心,并联合院校、科研单位和社会上的民营设计公司,共同为企业提供从市场调研分析、产品设计、工程设计等一系列优质的服务,协助企业开发产品,创品牌优势。在条件成熟时,也可以组建全国性的工业设计中心。这一措施旨在建立我国工业设计的"省级队"和"国家队",使本国工业设计进一步形成拳头的力量,有计划地提升本国产品的设计品质和产品形象,创本国的产品品牌,增强产品在国内外市场的竞争力。 7、 改革设计教育,提高设计人才素质 设计的竞争,归根到底是人才的竞争。我国的设计教育,应当进一步转变观念,强调综合素质与创新能力的培养。为适应新的形势和社会对设计人才的需求,必须进一步改革教育。在这方面我国的设计教育工作者正在进行积极而有成效的探索,并且已有大量的文章论及。笔者所要强调的是,面对工业设计新的国际竞争,社会和设计业对设计人才提出了更高的要求。今天的设计教育关系到明天中国工业设计业的振兴,整个设计界都应当给予关注和支持。 世纪之交,国外设计公司进入中国设计市场已成为中国工业设计界的热门话题之一。即将出现在中国的工业设计业的国际竞争,对于中国设计师来说,既是挑战,更是机遇。只要我们奋力迎接挑战,继续面向市场,面向企业,扎实地开展设计实践,在竞争中学习,在竞争中提高,我们就能赢得这场挑战,赢得中国设计业发展新的机遇。中国设计界二十年苦苦等待的设计业的繁荣,将随着经济的发展,在中国设计业积极参与国际竞争的过程中到来。 工业设计论文:工业设计认识成长论 【摘 要】:工业设计的概念正被越来越多的人所接受,学校把它看作有发展前途的新兴专业,企业依靠它开发产品和促进销售,老百姓通过琳琅满目的新产品憧憬着富裕而美好的生活。 而我也有自己对工业设计的理解。在此就以我在某家设计公司实习两个月,将生产实习与毕业设计相结合而看到的,学习的,理解的来逐步阐述我心中所认识的工业设计。 【关键词】:工业设计、外观设计、结构设计、模板制作、工业设计与企业 当你清晨从梦中醒来,和煦的阳光照亮着温馨宜人居室,格调高雅的组合家具,造型精巧的吊灯,形态各异的家用电器……,无不都是你享用的工业设计的成果;工业设计的影子无所不在,它可小到精美别致的打火机,大到翱翔太空的宇宙飞船,随时随地都是工业设计的成果。 由此可见,工业设计已成了我们生活中不可缺少的一部分。因此人们对工业设计越来越重视,逐步加强对工业设计的理解,加深对工业设计的研究。“什么是工业设计”就成为大家探讨的一个首要问题。但是至今,仍然没有固定的概念来表达,可以说是众说纷纭。1980年,巴黎国际学术年会权威的论述是,凭借训练、技术知识、经济及视觉感受,而赋予材料、结构、构造、形状、色彩、表面加工以及装饰全新的品质和风格。更有人说“我们在分析、研究产品开发、产品推广、产品质量、产业结构乃至经济发展的时候,实际上也是在评判工业设计”……。 工业设计是一门涉及领域很广的专业,同时也容易受到周边环境的影响,因此生活在不同环境的人,重视点不一样,带来的工业设计概念就不一样。而我也有自己对工业设计的理解。在此就以我在某家设计公司实习两个月,将生产实习与毕业设计相结合而看到的,学习的,理解的来逐步阐述我心中所认识的工业设计。 在实习前,我认为设计公司是一个充满设计创意,比较随意,艺术气味比较重的地方。但一进公司的门,我就被公司的严谨气氛给震撼了。宽敞的环境,井然有序的布置,与我想象中的随意完全不一样。接待室的展板上写着著名工业设计师DYSON的8大制造业生存哲学: 1、 没有人会因为画板上的创意而成功!有趣的问题和方案来源于接触世界和细心观察日常生活。与世隔绝或放弃必将无所作为。 2、 与生活相关的产品才会有大市场。从现有的产品中找到弱点,虽然改进一个成熟的产品很困难,但在这个产品类别中大有可为,因为市场已经存在了。 3、 引进新技术,真正的技术通过专利保护创意,从而削弱盗版与竞争压力。 4、 爱迪生原则。工程技术是一种思维方式和工作方法,突破只会源于思考与努力工作。不断测试再测试,只相信自己的眼睛,而不是公式套路。 5、 不断革新,对产品的每一个细节进行再思考再改进,让消费者得到最大满足,让自己的产品拥有更多有优势的专利。 6、 设计是表现,最重要的是内在,产品好用才会产生美,好的设计在于功能的说服力,但陈旧的外观会失掉市场,设计是为了消费者的产品体验。 7、 毅力与判断。成功会比想象的来得慢,幸运需要自己为自己创造,坚忍不拔比聪明更易获得成功青睐。 8、 全面控制,不偏离最初的想法会让产品从创意、概念、研发、测试、模型、加工、生产、销售到市场与服务都获得成功。 看到这些,我的心并没有受到很大的震撼,觉得这些感语,对我并没有多大的冲击力。公司的经理告诉我,DYSON的这些话是在长达好几年,不断学习、不断发现、不断的失败成功中总结出来的经验之谈。而我才刚踩在起跑线上,因此还不能由衷的去体会已经跑了一大段路的DYSON和经理的话,不了解他们在比赛路上曾遇到什么样的困难,以及看过什么样的美丽景色。虽然接触工业设计的时间还很短暂,但是在这期间,由于不断的学习、接触新的东西、了解更深层次的概念,回顾以前的我,发现自己对工业设计的想法和了解也随之经历了多次的改变。 大学前,我只是一心想把事物用画笔漂亮的表现在图纸上,还不了解什么是工业设计,只是认为工业设计就是把产品外观画得漂亮一点。于是把精力放在素描的物体造型,用美丽的线条去表现物体,以及捕捉物体与环境那微妙的色彩变化。 大学初期,巩固、加深学习以前的专业基础课,像结构素描、色彩构成、平面构成等,除了这些还多了理论方面的知识,从中浅浅的了解什么是工业设计,在我脑中形成模糊的概念。想法还是停留在设计图表达出来的东西有新意、空前绝后,就是好的设计观念上。改变的是在画物体写生时,开始注意物体的结构线了,即为了更准确的把物体透视表现好,花心思去把一个物体的结构了解透彻,同时掌握用线表达物体的技巧。 大学中期,我才真正接触工业设计,开始初步了解人机工程学、机械制图、模型制作等的概念,认识更多产品设计理论方面的东西,如设计原则(功能、人性化、经济等),对工业设计的理解深入了一些。在专业表现上开始用简单的线条去表现物体,即产品的效果图。而产品的效果图,只靠画笔和图纸是不完整的,必须还要用电脑工具去表达。于是学会用平面软件和三维软件去表达产品。 电脑效果图 手绘效果图 带着以前的认识,我还是把产品的外观表现放在第一位,因此,把大部分心思花在电脑的表现效果上,却忽略了模型制作的课程,即忽略了设计创意怎样转为实体这一环节。 大学后期,开始进行了单一化产品设计、产品语意学等课程,接触了更多的设计实践,也更多地注意外观设计所考虑的众多因素,但这些都还是停留在草图和效果图中;产品结构设计的课程让我们开始用ABS塑胶材料制作模型,但没有真正的考虑、研究产品该有的结构,只是用材料拼拼凑凑的把外观表现出来。直到大四,参观了沿海几家设计公司后,我好像突然的被拉到了和以前截然不同的现实中。从参观实习中了解到:各个公司都反映了结构的重要性,一个产品的诞生时间花费较多的就是结构,出问题较多的也是结构,但最后追究责任时,大部分都是外观设计师,因为设计出来的产品结构开不了模。因此在设计公司中结构设计师就占了一大半。这些感受让我非常忧心,因为在大学期间,对产品结构接触的不是很多——应该说是没有把它与产品联系在一起,而是把重点全放在产品好看的表面上了。沿海之行带来的打击很大,因为接触结构方面的知识很少。但那时候的我,由于缺少实践经验,还是觉得产品外观最重要:既然专业名是产品外观设计,只要在产品的线条、颜色、总体造型上多费功夫,其他的由结构设计师、模板制作师去操心,自己只负责将设计清楚的呈现给他们看不就行了吗? 直到进了设计公司,进行真正的实践工作,我的“外观为主”想法才开始改变。 刚去的第一个任务就是根据已经设计好整体造型的电子词典来设计它内部面板造型,以及按键的造型和排列。参考其他电子词典按键排列顺序后,设计了按键外轮廓,并大概的按照间距比例排列起来。后经总监提醒,发现按钮之间的间距是有明确规定的,分别是上下2.2毫米和左右1.6毫米。我想:为什么要把间距体现得那么精确?设计完后交给结构师,让他去想这个问题就好了?!后来才知道,我做的平面图是要直接转换成结构格式交给结构师,然后结构师就按照我做的线条、间距来建模。这样一个小小的按钮设计被翻来覆去的修改,后来终于得到总监的认可。但没想到交给结构设计师后,问题还是没有完全解决。结构师反复的把我叫去,问的可说是以前从没考虑的问题:“表面的凹槽是圆角还是直角”、“这里的凹处深多少”、“按键表面是平的还是有弧度的,要弧度的话,高多少”。完全不知道该怎么回答,最后问了总监才解决了这些问题,其中涉及到的数据全都是零点几毫米。后来设计电子词典的面盖。提供了几十款,被客户选中几个。做模板时,模板制作师还需我考虑配色以喷涂在产品实体上、考虑什么特殊处理效果以及用什么颜色丝印品牌字。 这次设计,让我大概了解了设计公司工作的总流程,也是公司拟定的工作流程: -- 方案策划(产品规划的重要阶段) -- 效果图绘制(准确表达量产产品时的虚拟真实效果) -- 外观模型(为结构设计、开模提供最直观的参考) -- 结构设计(为模具加工提供准确可靠的数据,也是对产品设计的完善和规范) -- 结构手板(是对造型内之结构的仔细研究,是模具制造前的检验) -- 模具注塑(好的模具、注塑工艺是优质产品大批量生产的根本保证) -- 喷油丝印(色彩计划的具体实施) 这些程序,缺少任何一个都不行。而且要调节好各个环节之间的关系。 实习给我最大的启示就是一个产品结构的重要性。很多客户与外观设计师讨论争执最多的并不是产品的外形好不好看,而是把矛头指向结构方面的各种问题。 “那以外观为主要学习对象的我们岂不是没有多大的用处?”。其实,一个设计公司起着重要作用的,就是外观设计师。只不过,有一个观念是必须要去转变:不能称自己为外观设计师,而应该是工业设计师。意思就是,从事这个专业不能只停留在漂亮的设计效果图纸上,还要学习掌握结构、材料、生产工艺等,不能做到深刻学习,但得清楚产品设计的全过程。 在设计公司里,工业设计师是必须要从头到尾,一直负责到底的。无论是在做外观设计和结构的时候,还是在做模板的时候,你都要随时与结构师、模具师沟通,监督整个过程,来保证客户所选好的方案,能够准确、实实在在的体现出来。从这点可看出设计不是一个人就能完成的。但是作为工业设计师的你不能把一个产品的结构完全的交给结构设计师做,因为你设计的产品的每一根线条的表现只有你自己最能够体会,而结构设计师只是根据你画的三视平面图来建模,一遇到以弧面为主的设计,他不能够协调面与面之间的关系,不能够把设计师所设计的产品完美的表达出来。所以,一般情况下,工业设计师在设计好产品后,都要用专业模具软件(PRO-E)把产品的外部结构做出来,然后交给结构设计师把内部的结构完善。因此我进了公司后,就被要求把PRO-E学好。 一段时间的实习实践为之后的数码相机设计(毕业设计,同时也是为XX公司做的一个设计项目)打下了基础。一听到数码相机,在我脑海中就闪过像尼康、奥林巴斯、索尼、佳能、富士等几个高档的数码相机的造型。 市场数码相机产品 但是一听到经理的说明,我就开始纳闷了。原来这个客户要生产的是市场销售价仅一百多元的数码相机。想一想,如今市场上的数码相机,都是价值几千元的,廉价的产品有市场吗?带着问题我开始从各方面进行调查。 长久以来,很多消费者一直认为数码相机的像素是评价数码相机档次的最重要指标,因此高像素的数码相机一直占据着市场的主流地位。然而,由于高像素数码相机的价格一直居高不下,因此在很大程度上抑制了数码相机在家庭用户中的普及,目前中国城市家庭拥有数码相机的比例只有0.83%。这主要是因为应用环境还不成熟:价格与规格的壁垒导致数码相机的普及困难。如今国内数码相机市场的主流产品都是300~500万像素的数码相机,而普通消费者的需求并没有达到专业级别。今年开始,由于普通消费者对数码相机的需求节节攀升,国内外众多厂商纷纷推出了低价格、低像素的数码相机。因此,当一批廉价的数码相机出现在市场上时,便迅速得到用户的青睐。XX公司就是看中了这一点,才大量生产廉价的数码相机。由此可见,廉价的数码相机是有市场的。这样,我明确了设计的方向。 这次设计不是想怎样就怎样的,因为XX公司提出了多个要求:产品大小都规定在900mm*600mm之间,厚度在30mm内;材质方面,不能用铝合金等高成本材料;功能简单,满足拍照就行,不带闪光灯,附加LCD数字液晶显示,尺寸在13mm*13mm之间,用AAA两节电池供电,内部有图片内存件,用USB接口导出;结构方面,尽量做到成型工艺简单,且时尚。总体来说就是——成本低且时尚。 为了设计好产品,我到各个商场进行数码相机外观调查。大小方面,现在的数码相机都趋向小巧化,大小就和XX公司所规定的大小差不多;材质方面,市场上大部分的数码相机都采用铝合金,由于其成本太高,在这次设计中不被采用;功能是市场上数码相机的主要卖点,里面的都采用高科技的元件,特别是镜头;结构方面,市场上的结构都是很简单的,重点都放在了材质(铝合金等)的处理上,大部分结构都采用一般常见的方体设计,因为铝合金等高档材料成型工艺成本很高,而且塑造有一定的局限;在颜色方面,大部分都采用白、灰、银等流行色彩,体现金属质感。廉价的数码相机要做到功能简单、材质便宜且易成型,其中材质是考虑的重点。近几年来,塑胶材料受到设计家的青睐,最重要的因素是它不但成本低,造型工艺简单且塑造性强,而且在设计中加以特殊处理,并采用最新流行色彩,能创造出独特的美感,使原本低价塑胶产品的附加值大为提高。因此塑胶是这次设计的主要“角色”。定下大概的方向后,就开始草图的绘制了。客户要五个方案, 为了让客户满意,我从三个方面下手,设计三种类型的产品来让客户进行选择。定位上分为方体改良式设计、造型创意设计和使用方式设计。 -- 方体改良式设计 纵观市场的数码相机产品,大部分都是方体设计,简单且时尚。而它的时尚体现点就是铝合金材质。铝合金经过拉丝等处理后,体现金属那种光泽和硬度,就像钻石一样耀眼夺目。而在结构方面考虑到铝合金的成型工艺,所以不能做复杂的结构,这就是为什么大部分相机的造型都是方体的原因。而我的材质是以塑胶为主,所以造型和结构都可以灵活、复杂一点,多体现些层次感,以设计出与市场不同的方体造型。但是不能像市场上的那些数码相机一样,周围线条都是直的、硬的、面与面都成直角的,要运用些弧面来增添时尚。如果想要有像铝合金那样的光泽,那就用金属色来达到其效果。还可以运用亚加力透明材质,来达到独特的效果:在亚加力材质底部进行挖槽、蚀纹等处理,再在底面喷实色,会有透明的光泽度,颜色会显得特别柔和。 -- 造型创意设计 市场上的以铝合金为材质的数码相机是因为受到材质的约束,而且产品体积又很小,因此不能做到大的、复杂的曲面造型。由于材质的缘故,就可以设计出造型特别、有新意的产品。这一类主要用弧线弧面来设计,外形适度的夸张。在成型工艺上与上面的方体改良设计一样。 -- 使用方式设计 以往的数码相机都是方体造型,所以快门键都是设在长方体的顶部,称为竖式,这个当然是掌握平衡的最佳位置。为了体现新意,所以就从这个使用方式来下手,以打破这个常规。我想到的有横式、侧式、笔式。但是要注意的一点是,要从人性方面去考虑,不能盲目的追求新意,而忽略了产品的实用性。 以上三种设计思路都必须要充分考虑结构问题,一定要想清楚是否能够开模、是否能批量化生产,否则是不会被客户接受的。 这些设计构想真的有别于大学时期的设计想法。在学校时,没有受到大小、材质、功能、结构的限制,根据自己的设计理念来进行设计,尽量展开自己的创造思维,越独特、越有新意就越好,没有想过结构方面的问题,是否能够做出来,更不管是否能够被市场接受。不过这并不是意味大学里的设计思维不对,这个就是大学与社会的不同处。要知道这个可是改良设计。从这次生产实习与毕业设计相结合中,发现我的设计思路比以前清晰得多,考虑的东西也比以前多,像材质、结构、以及成本。其中大部分企业最重视的就是成本。因此单单看产品的工业设计是不够的,还要与市场、企业紧密相联。这种认识使我的设计思路逐渐现实化,也更接近市场产品的总体要求。 总的来说这次实习让我学习了很多的东西,但是心中的问题和想法也多了很多。特别是对于工业设计这个词的概念。工业设计的概念正被越来越多的人所接受,学校把它看作有发展前途的新兴专业,企业依靠它开发产品和促进销售,老百姓通过琳琅满目的新产品憧憬着富裕而美好的生活。在大学里就知道工业设计涉及的领域特别的广,工业设计的核心领域是产品设计。工业设计师从社会、经济、技术、艺术等多种角度,对批量生产的工业产品的功能、材料、构造、形态、色彩、表面处理、装饰等要素进行综合性设计,创造出能够满足人们不断增长的物质需求和精神需求的新产品。工业设计的长远意义还在于对人工事物应当如何存在的深层思考,并协调处理人—产品—环境—社会的关系,对形成可持续发展的人类生活环境、融合全球文化和地方文化、技术文化和人文文化的生活方式产生积极的影响。 但是在实习的这段时间,我发现现在所从事的只是产品外观设计,与真正的工业设计差了很多。经理对我们说这是由中国的国情所决定的。工业设计是一种最新智力资源,就如计算机软件一样,它是产品和企业管理各个方面的系统软件,发达国家对工业设计的作用深有体会,已将这种智力产品商品化。如美国青蛙公司为宏基电脑做了一次工业设计,收取设计费200万美元。工业设计在我国仍处在理论和实践的探索阶段,设计公司为企业产品进行设计定位后得不到承认的现象还普遍存在,尤其在北方更为严重。设计的价值得不到企业与社会的承认,必然会阻碍工业设计实务机构迅速成长,难以建立为企业及社会公共事业开展工业设计的社会服务系统。有些企业虽然逐渐开始自觉引入工业设计,然而工业设计所具有的巨大推动力还远没有发挥出来,企业虽然引入了工业设计,却把它仅仅当作设计人员和技术人员的事,各方面人员和科室以互为独立的状态开展工作,距离管理层、决策层甚远。影响工业设计进一步推广的另一个重要原因是人们对工业设计范畴的理解存在着不同,相当一些人,仍认为工业设计仅仅指产品设计,把平面设计、环境设计或广告设计等排除在外。实际上目前真正以产品设计为主的设计机构却又寥寥无几,大量的设计机构在从事上述工作,这些机构以分散的形式存在于社会当中,缺少行业组织,相互之间缺乏交流,无法形成合力,这也导致了工业设计无法发挥其巨大的作用,没有体现其真正的价值。这些就是中国工业设计所面临的问题。我想真正到了工业设计发展到一定阶段的时候,我们会直接和企业的技术人员合作进行产品从头到尾的开发、设计和生产,形成真正、实在、密切的为企业服务的队伍,才能使工业设计形成一定的整体实力。 只有开始真正实践或工作后才能深刻体会工业设计的精髓。有资料表示工业设计人才的要求有 :1.创造性的解决问题;2.2-D概念草图;3.口头及书面的表达;4.材料与工艺;5.计算机辅助工业设计;6.多学科的交流;7.概念模型制作;8.企业实习;9.设计理论;10. 平面设计;11.数理知识.;12.工程技术;13.认知与消费心理;14.研究与信息处理;15.市场营销实践;16.艺术与设计史;17.艺术与人文学;18.计算机辅助工程设计;19.人体测量与作业分析;20.全尺寸模型制作;21.工作样机制作;22.展示样机制作;23.机械制图术;24.计算机生成图象。这些要求中前十项被认为是非常重要的,而且也是在大学里都要学习的,因此一定要把大学的专业基础知识学好。因为实习公司的经理曾说过一句话:“毕业生刚来肯定还有不足的地方,但是只要去学习就没问题,但如果还要在这里‘补课’,那就说不过去了。”这即是要求毕业生不要有“到时候再学”的想法。 我们这一代属于工业设计的开拓者,艰苦奋斗将是长期的。但是好的事物总是要经历多种磨难才会露出锋芒,因此要吃苦耐劳,坚定自己的信心,相信中国的工业设计会成为推进中国乃至世界经济的强大支柱,会变成最有前途、最有价值的专业之一。 工业设计论文:企业中工业设计人的思维(设计管理问题分析) 摘要: 在一个团队里,你永远都是团队的一员,每一个人不能代替整个团队,每个人都有你值得学习的地方,所以任何人都不该在工业设计工作中让自己的个性掩盖团队意识。夸大自己贬低或是蔑视别人,是不可取的;况且工业设计所具有的严谨性和科学性也决不允许有设计师(住常设计师)太强的个性发挥。想张扬个性也有个办法——那就是离开企业,做自由设计师,做设计大师——做克拉尼,为自己做设计,像纯粹艺术家去玩个性,玩感受。但这样你就不要再说你是驻厂设计师。所以我们应该强调team——个性对此无太大意义——在今天一只有凝聚力的团队,才是有战斗力的。所以在为企业设计中不可以把自己的个性太多的加注到为企业设计的产品中来——还是那句话,我们设计的产品是满足大众的,不是满足设计师一个。我们还是要以企业整体发展战略和市场调研结果为主要设计方向和参考值! 关键词:企业 设计师 设计管理 工业设计 一、 前言 今天,工业设计从一个灰暗的层面走上了中国经济的前台,在企业的发展战略中,被提升到一个很高的地位。相较国外百年的历史,显得有点晚,但毕竟开始了它在中国经济舞台上辉煌的历程,并成为目前几大热门职业中的一种。作为一个从事工业设计的人来讲,这是令人无比高兴的一件事,值得所有ID人大肆庆祝一番! 出现这种情况的原因,很显然是市场要求带来的变化——当下企业在技术、设备、信息、资源、营销等方面都趋于同质化,企业需要新的竞争手段来和其它企业拉开距离,获得优势,而工业设计作为可以满足企业这一现状要求的重要方面自然得到企业大力拥护和扶持。 但实际情况并不像企业想象得那么简单——建立一个设计部门,招聘几名工业设计师进行产品设计,好像就可以达到这一要求——很多企业都这么做了,但效果一点都不理想——招聘的设计师无法达到企业要求——提高企业产品附加值,提升企业产品形象,在与其它企业竞争中获得优势。因此造成很多企业对招聘的工业设计人员不满意,认为他们作用不大,可有可无。我们工业设计人员在企业中就只有这样的形象吗? 这是值得我们思考的一个很大的问题——我们学习工业设计,本身就是为企业服务,而却得不到企业的承认,谁之过? 归结原因有几点: 1、 历史原因:中国工业设计才只有几十年发展时间——七十年代引入这个概念,相较有百年历史的国外工业设计,自然存在一定差距。 2、 教育原因:中国工业设计教育脱胎于传统的艺术教育体系,到现在都没能形成一种很统一和有效的教育模式。 3、 企业的原因:企业自身对工业设计的特性、和所要解决的问题认识不够清楚,不能很好的管理工业设计,使它能够和其它传统的各部门协同发展,互相促进。只是把它建立起来,仍然按照传统的管理和运用资源的方式来对待工业设计,自然效果无法达到理想境界。 4、 设计师的原因:工业设计师的思维方式存在多方面的偏颇,无法和企业大的发展战略协调同步, 自觉的不断完善自己,提高自己,以适应企业不断发展的需要。而是自顾自我目标的实现,不能满足企业要求也是情理之中的事。 5、 其它原因:其它还有一些来自硬件条件的原因,如技术、工艺、设备、资金等,受这些限制,很多优秀的设计无法得到实现。 当然还有其它方面的原因,在这里我们就不再多做介绍。而我要说得也只是其中的两个方面——企业原因和设计师的原因。这么做的目的,希望可以让更多人来了解工业设计,让设计师了解字的角色。为真正发挥工业设计的作用——为企业创造效益同时设计师自身发展明确方向。 二:企业 前面我们提到过,工业设计在中国发展只有几十年的历程,而真正为大多数企业接受和认同也许只有几年时间。造成目前很多企业的现状就是——需要工业设计,但却不知道该如何发挥工业设计的作用,也就是说对工业设计的认识不够全面,不知道如何很有效的管理工业设计,使之有效运行,发挥它应有的作用。 1、工业设计是什么? 早在1980年,国际工业设计协会联合会(TCSID)在法国巴黎举行的第11次年会上就对工业设计做出了很全面合理的定义,大意如下:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术条件、工艺手段、视觉、心理感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰等新内容,使之具有新的品质和规格和价值,这叫工业设计。在实际操作中,当工业设计师对产品包装、宣传、展示、市场研究和开发与预测等问题的解决付出自己的专业技能和经验以及视觉评价的能力时,也属于工业设计的范畴。” 在这个定义中,我们可以看到,工业设计在宏观方面对一系列问题所包含的解决途径和方式。也让我们看到在微观方面作为工业设计从业者要考虑的方方面面的问题之复杂程度。他们要把工业设计所要面对的和研究的对象——产品作为一个大系统来对待,运用最新的技术手段、符合时代潮流的审美素养、具有感染力的造型语言等相关因素对新产品研发所要涉及的方方面面进行具有真正价值的新的组合、排列、融合等处理,使之形成一个既具有符合人们使用需要的合理的功能方面的体现;又具有满足人们心理需要的高层次精神审美方面的考虑,可以符合人的在满足简单使用外的高级需要。 另外,值得我们注意的是——从工业设计的概念中,我们可以看到它和我们目前国内对工业设计所包含的内容理解有很大的出入,这也是很多企业源自对美工概念认识误区带来的负面影响——很多企业认为工业设计就是美工或基本上和美工差不多,这是一种很错误地认识,如果是这样,那工业设计也就不可能得到各国的普遍关注和大力支持,这是值得我们国内企业极为注意的一件事,要相使之发挥作用,就必须搞懂它的特点,理解它的运作方式。 2、各国对工业设计的态度? 现在相较过去,我们现在周围一切虽然具有了巨大变化,但工业设计这一基本的设计思想——为消费者创造价值,营造美的环境,还是具有它不变的价值。所不同的就是现在人的消费变化由于现在社会变化的速度加快而加速变化,很难让人把握。 但并不是说这设计就没有了价值,恰恰相反,设计的价值变得更加的重要。这从国外各个国家和现实中各个成功的案例中可见一斑。 当今发达国家无不把工业设计提升到一个关系到国家命运的高度。日本把工业设计看作是自己国家成功的关键因素之一,把工业设计作为国家发展战略来考虑,来发展。日本日立公司所作的调查验证了日本对工业设计态度的正确性——对工业设计的投入一美元,回报率是1000美元以上,比其它方面的投入高了几十倍。瑞典早在20世纪70年代就组建了自己的专门工业设计政府机构,来系统规划国家的工业设计发展战略。美国、意大利等发达国家都设立国家元首工业设计顾问,国家性工业设计委员会,工业设计奖项,当然那些专门的政府的工业设计专职部门也都有建立。例如早在英国沙切尔夫人时期就曾亲自主持英联邦国家工业设计的长期发展战略和具体政策。现任英国首相也曾亲自主持工业设计活动。 由此可见,对待工业设计的态度上,大家好都是积极的。而我国政府,显然在这方面是落后的,是力度不够的。很多工业设计活动都是企业、学校、社团等自发的活动,而且成本很高,与会者一般就局限在一定的人群,甚至可以说是屈指可数——对于与会者,在这里看是这几个人,换个地方还是那几个人,甚至于被人用作一种商业手段来操作——被认为的披上一层神秘的面罩。应该说,政府在这方面缺少一个专门的强有力的机构来来有效推动工业设计在中国的发展,一些协会,毕竟力量有限。 3、工业设计的作用 今天,世界上的工业设计活动,更是如火如荼。前段时间,英国政府就组织一大批国内工业设计精英到中国来,开展了一系列活动。在中国各大城市举办他们的设计展。澳大利亚人也不甘落后,在广州也大张旗鼓的举办本国设计与艺术展。中国人自己也在深圳召开自己第二次工业设计年会,在清华大学举办专门的工业设计管理论坛等活动。很显然,这些决非是有些好事者吃饱饭没事干,原因是工业设计有它切实的价值,值得我们投入大量精力和物力。具体作用主要表现在几个方面: (1)、工业设计促使企业健康发展。 合理的工业设计管理,必将促使企业生产规划纳入到一个长期的发展规划之中,因为企业不可能今天生产一个产品和昨天以及明天的产品是互无一点延续性和内在精神的,而是要建立一个长期的发展目标和相对固定的产品形象,例如诺基亚,伊莱克斯。如此,企业要想要工业设计发挥它的巨大作用,企业管理过程中把各个环节进行有效的规划——使企业对新产品开发的采用更具有合理有价值的管理方法。 (2)、促进企业产品有效的创新 工业设计师专业化的解决人和技术、人和机器、人和环境、人和人、美和技术、功能和美等各种关系而具有存在价值的。那么伴随社会经济技术条件的发展,人类物质水平的不断提高,审美情趣的变化。工业设计师会自觉来研究这些变化,不断为适应和满足这些变化而对本企业的产品做出有价值创新设计,及时发现企业高回报的创新点和盈利点。并且这些创新在设计管理者的引导和规划下,是可以和企业整体发展战略互相促进和完善的——也就是说工业设计师(住厂)是实现企业有价值创新的最有效环节之一,并推动创新。 (3)、为企业寻找新的市场机遇 前面我们提到,工业设计是为专业化解决各种关系而存在的,市场消费人群的多样化,是工业设计具有可发展的空间客体,催生了产品的多样化,丰富化,同时也为不同级别的企业生存留下了空间——如果人们只具有一种审美和需要,那么世界上同一行业中的同一种产品,也就会只有一家企业存在,因此我们必须注意这种价值的多元化,相关的就是审美的多元化,需求的多元化。工业设计管理者的作用之一就是引导设计师来发现市场需要的大面积空缺,进而设计出有市场的产品,这是工业设计的核心部分——寻找消费点、并想办法满足消费。这个过程,必然与企业开拓市场是同步的,并且它可以比企业所组织的市场调查更具有穿透力,更能把握消费者的真正需要,因为他们就是以细分市场来多样化设计产品的,更加微观和具体,具有实实在在效果也就是必然的结果了。企业所作的调查往往宏观上的,更多偏重于技术、营销等宏观方面的,真正认真地从微观去捉摸消费者的心理,并具体到具体有效形象,也许只有设计师才可以达到;并且企业所作的调查最后所表达出来的成果,很多时候是设计师所无法运用的,因为大家所用的语言是有差异的,这种调查对企业具体新产品的开发并不能起到多大的作用。因此发现市场机遇也是工业设计所具备的一大内容之一,这种机遇往往是微观和具体的,不同于企业的宏观发展战略。 (4)在企业文化建设中起到决定性作用 企业文化建设,是目前很多企业所急待追求的目标,实际中,企业的文化是市场给与的,严格的说是消费者所给与的——一种企业在消费者心目中所建立起来的形象。不管企业设定了何种企业文化目标,如果和在消费者心目中的形象是不一致的,那么它的文化也就意义不大,因为企业形象建立靠的是企业自身的产品,而不是空洞的口号或其它——因为可以支持企业生存的是有市场的产品。企业所有的一切活动,必然要围绕自身产品来展开,来强化既定的发展策略与形象。当然企业形象在开始时是靠规划的,但在企业中可以执行企业战略到具体形象——产品上——工业设计是责无旁贷的一个关键部门,它的设计方向、风格是否和企业整体战略保持以一致,对企业文化建设将起到决定性作用。产品通过外观线型塑造、细节刻画、色调品位等元素的共性化处理,在市场与消费者心目中建立起的风格统一、特色鲜明的产品形象。也就必然成为企业在消费者心目中的形象代言者。 工业设计产品所传达的是透过“风格”表露出企业深层文化底蕴,是企业文化最重要的核心,它的作用是超越CI(企业形象策划)的,是 CI所无法比拟的,而相反CI服务的对象,正是企业的形象。而我们也要看到,今天我们所面临的消费群,越来越成为我们经济增长的发动机,谁拥有了他们,就拥有了市场,而不再是过去政府是经济发动机的时代。 (5)、具有极积的社会作用 我们周围充斥的全是造型劣质,颜色丑陋产品形象和周围全是造型考究,漂亮,色彩美丽的产品形象,哪一种可以提高人民的整体欣赏水平和素质,是显见的。有人对德国设计人员和国内设计人员比较后得出结论,认为德国人在很多时候比国内的人还保守,而支持他们具备高素质设计水平的一个十分关键因素是他们具备一个现代化的生活环境——他们在出生的第一时间,所接触的每一件东西,都是现代化程度很高的,无形中他们的欣赏水平和见地,也会成熟起来,现代化起来,这对于国内设计师,简直是一种奢望,因为我们周围现代化的东西实在太少,充斥着我们视听的多是些良莠不齐的东东,拿句政治经济学上的术语来说就是生产力的多样化——封建时代的生产力和信息时代的生产力同时存在。 也就是说,优秀的工业设计在满足价值多元化的同时,会促进我们环境的优化,在方方面面可以提高我们的生存环境,生存质量。 综上可见,工业设计之所以被广泛接受和重视,是有它的道理的。如何发挥工业设计的巨大作用,也应该被纳入到企业管理者的头等重要的日程表。 4、工业设计的特点 很多企业都招聘了工业设计人员,但却无法发挥工业设计的作用,让我们来看看工业设计的特点和区别于其它行业的方面。 工业设计是一门高度综合性的交叉学科,涉及到众多学科领域。当今市场需要设计师的素质能力是设计开发的策划能力、设计发想的表现能力、综合设计的思考能力、组织与协调能力、国际感觉及其它CAD操作能力等。要达到这些,必然要建立一系列相应的硬件设备和环境来支持。 工业设计的一般工作特点: (1)、相对独立的工作空间 在这里设计师们要有绘制草图的工作台、相关的方方面面的参考资料,可以使他们的把他们的设想和解决问题的方案现实化而不受干扰。 (2)、模型工作室 要想搞出好的设计,设计师动手做模型,是必要的设计环节,在这里设计师可以真实的验证来自材料和加工工艺、色彩等方面的正式效果——这是设计完善的地方,在这里设计师要把他们的灵感和创意切实的和技术、材料、工艺等企业的发展战略相结合,变成实实在在的价值。拥有一系列模型加工工具就在所难免了。 (3)、工作环境 一个相对自由一点的工作环境和气氛这是工业设计所必需的,在这里可以很轻松的交流和学习,很少有设计师会对传统的管理条条框框感到是对他们设计灵感起到激发的积极作用的东西。实际研究也证明,设计师创新灵感的来源在办公室只占10%左右。很显然这是国内很多企业所不具备的管理思路,和六西格玛甚至ISO管理体系中的管理创新都是实际存在的矛盾——过程创新,简直有点搞笑的成分——打着招牌,卖的还是传统的一套东西,对先进管理体系的学习只停留在理论上,而应付诸于实践的精髓——如六西格玛提高满足客户满意度,过程创新,却被束之高阁。 相对于工业设计以人为本或者是以研究消费者为创新依据的工作方式,必然要求企业在管理工业设计方面采用新的管理方式,根据它的特点给与它一个合适自己的工作环境和氛围。 从这一点上来讲,工业设计的工作特点,与最先进的管理体系精髓——提高顾客满意度和过程创新是互为促进的。 (4)、良好的设计程序和客观的设计评价 设计程序可以很好的安排设计师的工作,使之处与思考状态,可以一步一步的工作,而不至于对工作感到乱糟糟的没有头绪,这是让人很难忍受的。设计师一般是不愿意参与太多费心思类的事情的,把心思用到设计上是他们最大的乐趣,而良好的设计程序(设计管理)正是满足这一要求而必要存在。 客观的设计评价,是关系到设计师积极性的重要条件,只有客观的评价,才可能体现设计师的真正价值,从而使他们乐于创新和积极创新。而不之于打击他们的积极性。一个好的设计管理下的公正的评价,可以是一个团队发挥出1+1 2的巨大作用,而一个有失公允的设计评价体系,往往造成设计资源的浪费——设计师抵触管理,无心工作,跳槽也就难免。 当然还有很多其它方面的——奖励措施,具体的设计管理运作步骤、方法等。但对于企业,对这些是很好满足的——也可以说这些是很简单的一些要求,并且这些要求对企业的良性发展也是有益的,与最成功的管理体系的精髓也是不谋而合的,企业又有何理由不与支持呢!做到这些简单的事,相信企业工业设计队伍将有一个质的提高,那么工业设计想不发挥巨大作用都难! 三、 工业设计师 企业不满意工业设计师,那么工业设计师对企业的态度又如何?实际和同行聊天时发现,没有几个设计师对自己的企业满意,抱怨多多。抱怨的内容先不说,我们先看看目前设计师的一些思维方向,也许就明白了。 1、自命不凡 也许是中国的工业设计教育脱胎于传统艺术教育,一部分的中国的工业设计师先于设计而沾染上了一股纯粹艺术工作者的习性,一股莫名的高傲——寡人天下第一。 工业设计当然重要,作用也大的让很多企业奉为至宝。但这不只因为有你这样一个设计师存在!满眼都是工业设计天下第一,寡人天下第二,第一的见马克思去了。事实上这年头因为“科技是第一生产力”使得更多跟计算机挨得着的人天天象喝了过量的酒精,迷迷糊糊,自己不知道自己能吃几碗干饭,看到别人碗里全是垃圾。怎么就不想想,——地球转不是因为工业设计的推动,企业的正常发展,靠的是很多人的共同努力——牛的资本并不让人信服。 稍有点合作或系统观念的人都知道,一个概念要成为商品,是需要通过很多人的通力合作才能成型的。这种合作,是指:某些人站在前面,某些人站在幕后;某些人担任明星,某些人充当护航者。为了确保金牌,甲主要负责拿金牌,乙、丙主要负责用允许的动作保护甲、阻挠对手,乙丙没有夺金的实力?没有夺金的念头吗——是合作要求他们牺牲一点,因此,我们应该纠正以前那种设计以个人命名的错误做法,要归于一个团队——因为它是一个集体努力的结果,虽然有贡献大小之别,我们都明白,也应该有所区别,但从长远发展来看,那种纵容个人主义的做法——自命不凡,对于一个团队或企业来讲,是极其有害的。很明显的影响就是它将使一个团队处在一种分裂状态,不稳定状态,也就必然不具有强大战斗力。并且有这种倾向的人,也很难对企业忠诚,与企业发展战略同步也是很成问题。 2、对驻厂设计师的角色认识不清楚 作为一个驻厂设计师,明白自己的角色,是一件很重要的事。设计师要明白自己的企业在干什么,自己的对象就是自己的企业,设计的媚俗先不要管它,在企业现有的经济实力情况下做符合企业发展战略的设计,做一些贴近消费者心理的设计,让自己的企业发展起来,壮大起来是我们的职责。 很多搞工业设计的人骂TCL手机镶宝石是玷污工业设计,其实是不明白驻厂设计师的角色和企业的角色—— TCL是一家手机生产企业,而不是专门研究工业设计的工业设计公司呢!企业里的设计师服务的角色是企业,而不是文化或者其它,同时也搞不明白,驻厂设计师和设计大师的区别,设计大师服务的对象是设计师,就像学校老师服务的是学生一样,大家工作性质不同,对象不同,分工不同;自然思考的方式,要解决的问题也是不同的。把不同层面东西硬扯到一起来谈——让李世民和希特勒对上一仗,显然是没有道理的。 评价设计的标准很多,但不可否认“得民心者得天下”,市场的认同应该是设计成功的最大裁判者。一个鄙视平民爱好的设计师,甚至是仇视平民爱好的设计师,动辄要“引导”平民的审美情趣,且不问有没有布道者(这应该是那些设计大师和在校搞教育人的主要任务,)的本领,就其狂妄和认不清自己的角色也显得有点愚蠢!同行不问,平民可问了:我就喜欢买TCL所塑造的风格和韵味以及它所体现的价值,就买工业垃圾,就是爱看金庸的俗,琼瑶的缠绵,我喜欢!我中意!你还能把我判刑了?你是个“优秀的设计师”能把我咋地吧——砍我脑袋吗? 其实这里包好一个道理——那就是企业工业设计是以用户需求为导向的,这是个大企业都在做的,包括SONY、摩托罗拉,去了解一下他们的新产品研发步骤,就会明白了。同时也是与时下流行的体验经济下的体验设计的精髓不相矛盾的,它要求设计体验,其实还是一个以用户满意为标准,还是以人为本,只是更加具体和深入。所以,设计师要明白,克拉尼只有一个,我们的产品是卖给大众,引导消费,也是有步骤地,有具体形象的,靠的是我们一步一步的来做。 3、过分强调自己的个性 很多时候,在设计师中间流行个性这个词,并且为很多设计师所追捧,所把玩——它就是“个性”。 个性是重要的,但我们要看个性在那发挥。在一个单位里面,里面没有英雄;管理方面也不应该树立英雄,每个人都是该公司的一部分,公司强大是大家共同的结果,是团队的力量。给每个人机会,只有发挥大家的才智,这个集体才会真正的有凝聚力。 在一个团队里,你永远都是团队的一员,每一个人不能代替整个团队,每个人都有你值得学习的地方,所以任何人都不该在工业设计工作中让自己的个性张扬,夸大自己贬低或是蔑视别人,是不可取的,况且工业设计所具有的严谨性和科学性也决不允许有设计师太强的个性发挥。想张扬个性也有个办法——那就是离开企业,做自由设计师,做设计大师——做克拉尼,为自己做设计,像纯粹艺术家去玩个性,玩感受。但这样你就不要再说你是驻厂设计师。 所以我们应该强调team——个性对此无太大意义,一只有凝聚力的团队,才是有战斗力的。所以在为企业设计中不可以把自己的个性太多的加注到为企业设计的产品中来——还是那句话,我们设计的产品是满足大众的,不是满足设计师一个。我们还是要以企业整体发展战略和市场调研结果为主要设计方向! 4、普遍自己对企业设计管理不满意 对于设计人员,发泄一下对设计现状的牢骚和不满。这样的情绪在设计界可以说是个普遍的现象,这也是可以理解的。 然而,如果我们换一个角度来看这个现象,那么这种不满也许就有另外的解释? 首先,我们应该确立什么样的职业观念: (1)、企业是我们设计师的“衣食父母”? (2)、或者设计师是企业的“救命恩人”? (3)、设计师是服务者 不同的职业观念将导致不同的思维方式和行为模式,并且会影响设计师对企业与工业设计关系的理解。 也就会形成不同的设计方向,产生截然不同的设计作品。 其次,为何要抱怨? 对企业的抱怨是在责怪中国的企业呢?还是我们设计师群体以另类方式表达的反思和自责?中国企业没有非常优秀的产品出现,是企业之过,还是设计师之过? 四、 设计管理者 设计师抱怨企业,企业不满意设计师,很显然,这里面需要一个中间环节来协调两者之间的关系,设计管理这一角色也就应运而生了,在国外这一角色被炒得热火朝天,身价同MBA可有一比,而在国内还没见有太大动作,这方面的教育也刚刚开始,在国内众多企业中,没有谁的设计管理可以拿到台面上来考究一番,用得还多是一些传统的管理理念,很多问题也就无法得到解决,原因很简单,工业设计具有它独到的工作方式,使不同于其它行业的,需要一种特有的方式来管理她,也就理解国外兴起设计管理这一新的职位的原因了。 设计管理者的主要职能包括: 1、 把企业整体发展战略,转化为可执行的产品开发程序,有效激励和规范设计师在既定目标指引下进行新产品开发设计。新的国际标准ISO13407,其目的就在于帮助设计管理者在设计过程中,能够及时有效地制定以人为中心的设计计划、进行以人为中心的设计的确定。随着市场竞争的白热化,产品设计要求有独到之处,而这种要求使设计师设计的产品必须是使用性极佳,很受用户欢迎的产品,在产品过程中的每一个细节都必须考虑消费者使用上的具体要求,把对使用者的要求最大限度的溶入产品设计中。这显然是很有难度的,但也是一个成熟企业必须具备的新产品开发方向。 只有这样的企业,才可能有机会以领潮流,相较那些以造型为最大需要的小企业,强调断、平、快;相较那些正企图建立品牌的中型企业的探索和彷徨。大型的企业应该做的是研究中国的市场,中国的文化背景下需要什么样的产品,他们需要的是建立一个有规律的,可是化的,有价值的、长期的新产品开发战略导向和规划,是企业前进的道路永远走在行业的前边。 设计管理这真是把企业这种战略具体化和丰富化的一个角色之一。 2、 协调设计部门同其它部门进行有效的合作、沟通,已达到资源共享和互相促进的作用,共同研究和策划产品发展方向。从生活者角度所发现的问题反映到产品设计中,将立足于生活者侧面的视点引入商品设计中。一般挑选会细腻体会生活、善于发现生活中所需要的产品及功能的人作为研究者(这些人将从市场部、研发部、销售人员和用户、设计师共同组成小组)。研究者要做到:(1)、 了解现场,客观地掌握生活现场的实际状态;(2)、 身在现场 亲自进行实际的使用操作;(3)、 观察现场 用诚实的眼光观察 (4)、 材料充分。使设计师可以把大部分精力用于进行设计工作,而不会在其它方面消耗精力,有效发挥工业设计部门的巨大作用,从而达到增加企业凝聚力的作用。 3、 为设计师服务,营造一个可以全身心投入设计的环境。 4、 建立完整的设计管理运作程序,使企业的新产品开发处于有章可循的状态。是设计师的工作完善有效。 5、 建立畅通、及时的信息获取渠道,为企业产品战略的制定和设计师的设计工作提供客观依据。包括最新材料、工艺技术、市场动向、流行时尚等。 当然,设计管理还包含其它很多方面的工作,需要靠广大设计师一同来考虑,在实践中不断完善,以此来催生中国具有世界影响的优秀产品的问世,将是我们这一代人最大梦想。 工业设计论文:实战产品工业设计 摘 要:产品工业设计已成为企业开拓市场的关键环节。文章以一款汽车音响产品设计为例,通过设计输入、分析布局、外观造型、出功能造型效果图、结构设计等,最终完成一项工业设计过程,其中,计算机辅助设计是整个设计的主线。 关键词:工业设计;计算机辅助设计;外观造型;效果图;产品 市场经济催生了竞争,全球化使竞争愈加激烈。在产品市场,消费者不再主要追求功能,而更注重新颖、时尚、个性和品位。现代工业设计正是融合艺术美学、工程技术与现代科技,利用计算机辅助设计工具,通过创造性思维,将审美、时尚、流行元素与人机工程学、材料学、心理学、市场学、环境学等现代科学有机结合,孵化出一个琳琅满目、新潮时尚的产品市场。 一个工业设计者首先应具备艺术灵性,同时掌握材料学、心理学、市场学、环境学、工业设计、工业制造等方面的知识,具备科学思维和创新意识。随着计算机技术的快速发展,solidworks、pro/e、ug、catia等这些三维辅助设计软件的应用,已使工业设计更加准确、便利,与生产制造设备的无缝连接,使设计者的意图更易于真实实现。熟练掌握三维设计软件,是一个产品工业设计者需要具备的技能。 一项新的产品项目必须着眼于市场,满足客户需求。在竞标过程中,一项好的工业设计方案,是赢得竞标成功的有力武器。本文介绍一个工业设计的案例,注重于过程和计算机辅助设计的应用。 1 产品设计输入 1.1 产品基本定义 汽车音响,汽车电子类产品,符合汽车生产商产品功能、外围造型要求。 1.2 产品功能、外观造型要求 功能:radio(收音机)、cd、mp3播放,usb数据接口,aux接口(音频输入播放)。 显示:lcd液晶字段显示。 面板:按照汽车生产商提供的汽车仪表板3d数据模型,考虑整体协调性、美观性、新颖性,设计外观造型方案。图1是客户提供的汽车仪表板3d数据模型外观。 2 产品造型效果设计 2.1 结构分析及造型布局 ①结构分析及面板主体材料选择。从汽车生产商提供的汽车仪表板3d数据模型外观可以看出,此汽车音响面板是一个左右对称弧面结构。面板主体选用与汽车仪表板一致的塑料结构,材质可为耐高温abs或pc+abs,以满足汽车耐冲击、耐候等性能要求。面板主体材料决定了结构造型的方向,采用塑料结构可以在遵循塑料产品设计原则前提下,充分发挥设计师的想象力,随意地实现各种设计造型,采用多种修饰手段,制造成型方便。 ②2d造型布局。使用塑料结构必须按照安装位置选择恰当的出模方向,沿出模方向安排设计布局。图2是在三维环境中沿出模方向从汽车仪表板3d数据模型中提取的汽车音响面板轮廓,并用autocad制作的初步设计布局。按照产品功能、显示要求结合汽车音响面板轮廓选择:将cd进碟口、lcd显示屏由上向下置中放置,在操作时便于观察;将usb数据接口,aux接口放置于下部翻转活门内,可以避免安全隐患,同时便于外观处理;将音量旋钮、电台搜索旋钮放置于下部左右两角;各功能按键沿着面板两侧轮廓及lcd显示屏底布置。整个布局结合美术透视原理,采用左右对称形式,符合中国人习惯的审美观念。 2.2 3d外观造型 可以制作3d造型的软件有好几种,各有优点,本文使用汽车制造业使用最为广泛的catia软件,它涵盖了产品从概念设计、工业造型、三维建模、分析仿真、生产加工的全过程,当今这个软件功能最为强大,其曲面造型功能、渲染功能无与伦比。首先建立产品文件autoaudio-asm.catproduct(以下简称audioasm)产品文件,将客户提供的汽车仪表板3d数据模型auto-panelframe.catpart(以下简称autoframe)装配其中;在装配中再建立汽车音响面板文件autoaudio-panel.catpart(以下简称audiopanel)。 在装配audioasm中对audiopanel进行设计造型。可以将用autocad制作的初步设计布局导入到audiopanel,但这样不便于后续修改。这里在3d环境中,利用autoframe所提供的边界面,绘制各项设计元素。 ①创建汽车音响面板外形轮廓面。汽车音响面板轮廓面必须与汽车仪表板3d数据模型面重合并曲率连续,这是汽车曲面设计的一般原则,这里必须坚持这一原则,以消除反光不连续。使用catia软件,从autoframe 取汽车音响面板外轮廓线,并将其改为曲率连续,用此曲线制作填充包络面,并与autoframe的3d数据模型表面曲率连续,从而得到汽车音响面板轮廓正面(图3),从图中不难看出正面反光的连续;从autoframe汽车音响面板边界向填充包络面投影,向内偏移出0.6间隙并取不小于0.5°的出模角,扫描出汽车音响面板轮廓侧面,将两曲面联合修剪、倒角,得到汽车音响面板外形轮廓面(图4)。 ②汽车音响面板细部造型及渲染。完成了汽车音响面板外形轮廓面,就可以以此为基础,按照autocad制作的初步设计布局创建面板细部造型。创建面板细部造型涉及环境学、审美学、塑料结构设计规范、产品功能及操作要求、catia软件使用技巧等知识和技能,要真实细致地体现出面板造型结构和功能特征,创建过程这里不做详细介绍。catia软件具有强大的渲染功能,可以定义部件的材质、颜色、表面纹理、亮度、反光度,定义场景、照明等,图5是用catia渲染的汽车音响面板造型图。 2.3 汽车音响面板功能效果图 ①汽车音响面板细部效果修饰。为了使汽车音响面板效果更加生动逼真,我们将汽车音响面板造型渲染图在photoshop软件中进行细部效果修饰。可以根据产品所处环境、所使用材料、表面处理工艺来调整产品表面的颜色、亮度对比度、反光效果、纹饰等,使用滤镜增加杂色获得塑料面板蚀纹后的质感(图6)。 ②汽车音响面板功能造型效果图制作。汽车音响面板细部效果修饰完成后,使用coreldraw软件结合autocad来定义按键功能、lcd显示、logo、标识等。文本文件可直接在coreldraw中输入,但图形标识最好在autocad中按比例绘制好,再导入coreldraw中加色,图7是完成的汽车音响面板功能造型效果图。到此我们可以使用功能造型效果图,配置产品说明进行应标。 3 产品结构设计 由于汽车音响面板造型使用catia 三维软件制作,在完成了面板功能造型效果确认后,我们就可以利用先前的模型进行产品细部结构设计,方便实现了效果设计与实体结构设计、生产制造的对接。图8是最终完成的汽车音响设计效果图,所有部件都在catia 三维环境中完成,数据模型可直接使用于模具制造、生产加工。 4 结 语 一项好的工业设计,出自于设计者对产品的深刻理解以及设计者所具备的艺术素质、创新意识和设计技巧。借助计算机辅助设计平台,设计者可以充分发挥自己的想象力,方便地将自己的构思转化为设计方案;我们可以实现造型效果设计与实体结构设计、生产制造的无缝对接。 工业设计论文:工业设计与产品文化价值的提升 [摘要] 工业 设计常被视为 经济 活动的一环,其专业价值侧重于为 企业 服务的个体经济行为和为国家经济建设做出贡献的总体经济行为,但工业设计与构成整体国力不可或缺的文化竞争力之间的关系反而被忽略了。本文从若干涉及文化层面的内容切入,阐述了工业设计属文化生产专业、工业设计积极参与了文化认同的建筑过程、设计创造力与创新文化因素相互演化三个命题。 [关键词] 工业设计 创造力 文化竞争力 一、工业设计的文化属性 工业设计是一种文化事业,这是 人们需要凭借产品识别、 企业 识别、国家识别、文化识别的主要理由是,人类既需要用器物来凸显自己和群体有所差异,也需要用它来表现自己所归属的群体。换句话说,就是因种种渴望个人异质化的冲动与要求群体成员均质化的两股冲动之间的矛盾,形成了同中取异、异中求同的行为。这也是流行现象的一个最佳解释,包括解释产品款风和生活形态的现象。在这个符号消费的年代里,国家与文化识别就是通过国家意识形态、文化神话的建构,使产品和企业有一个可以辨?e的符号以进入符号的消费市场,所以国家与文化识别的塑造变成一个在全球市场 经济 竞争中推动国际化和提升国家竞争力不可或缺的策略,既是企业的私事也是国家的大事。有些消费文化理论者批评 工业 设计师只为满足顾客需求而创造,但这种需求往往是过剩的供给和浪费决定的。这类批评在特定的情况下是中肯的,却不能以偏概全。但是在文化认同的建造过程中,工业设计可以发挥积极的作用,这一点却是毋庸置疑的。 三、设计创造力与创新文化的相互演化 设计创造力是指工业设计的核心专业活动,既有创造性,也有生产性与价值性。“创新文化”则指对于创新的态度、价值观与信仰的总和。设计创造力的 发展 与创新文化之间显然存在着复杂的关系。许多学者都将文化视为增进个体创造力发生机会的一项必要条件,在其他条件相等情况下,创造产品的机会是文化、 教育 和人才三项变数的函数。同时文化的目标可以激发人民的创造动机,而人民也反过来参与了文化的创造,彼此生生不息。文化的价值观与道德标准也是如此。只是这种文化的创造过程是长期的大众生活体验慢慢演化而成,与在短暂的时间?扔商囟ǖ母鋈嘶蛲哦由杓拼丛觳?返男形?泻艽蟮牟煌?I杓拼丛炝?仁巧缁嵛幕??さ闯隼吹牟?铮?彩且还勺阋愿谋渖缁嵛幕?牧α俊 为什么有些国家的整体设计创造力表现较佳?首先,一个国家的创新文化受到有关设计创造力的普遍态度、价值观与信仰的影响。例如,有些文化认为继承固有传统远比开创新的文化要素重要;有些文化“重道轻器”(例如道家与儒家思想),有些则肯定技艺(例如两个世纪以前的荷兰与英国钟表制造业的繁荣和人民的时间观念相互演化)。在这种坚持产品品质与价值的消费行为与信念下,欠缺设计创造力的厂商根本无法生存,这也是此类国家的企业之所以具有国际竞争力的文化基础。 其次,创新文化大多是个人与团体以往和现在的创造行为所积累而成的。然而个?e的创造行为又与社会制度中的各种诱因有关。有些社会制度鼓励和保护创造者和其创造成果,有些则压抑个人创造行为的发展。据美国有关部门研究指出,近年来华人(尤指学生)的创造力有所进步,但仍逊于西方。这主要是因为华人社会在学校教育和家庭教养方面有几个现象是不利于创造力发展的,其中包括:过分强调智商而忽略创造力、重视外在动机而忽略内在动机、强调知识来自权威的传授而忽略意义的主动建造、强调 考试 结果而忽略学习过程、重视笔试与记忆背诵而忽略真实评价与多元表现、支持乖男巧女与标准答案而排斥好奇求变与独立思考、重视创造知识的传授而忽略创造历程的体验与个人经验和发现、强调努力认真而忽略乐在其中、重视学科本位而忽略课程整合等,这些都是影响创造力的原因所在。 最后,社会政策的选择也对创新文化有着深远的影响。适当的专利法规和著作权保护是最好的例子,开创良好的企业创新与投资环境亦然。好的政策与制度可以让企业认清利润是无限的,是可以开创的,财富可以通过人才、知识与资本、 科学 管理等创新过程而加以创造,不是靠特权垄断、官商勾结来瓜分有限的财富。 四、结论 随着经济全球化的发展,许多国家开始意识全球化已演变成一场文化危机。文化普遍性逐渐冲击区域性与独特性,破坏了地方传统的社会结构与价值认同。这种危机感激发了本土意识的觉醒,区域性文化发展成为重要课?。我们需要在一点一滴上开始正式回应全球化对本土文化的冲击。全面进行空间、 历史 、文化与社会的改造计划;其目的不只是在营造一个社区、一个景观或是一件生活用品,实际上是要营造一个新社会、一个新文化和一个新的“人”。在经济全球化的氛围下,除了经济竞争力、科技竞争力之外,构成整体国力不可或缺的文化竞争力逐渐受到重视。 工业设计论文:工业设计与产品文化价值的提升 [摘要] 工业 设计常被视为 经济 活动的一环,其专业价值侧重于为 企业 服务的个体经济行为和为国家经济建设做出贡献的总体经济行为,但工业设计与构成整体国力不可或缺的文化竞争力之间的关系反而被忽略了。本文从若干涉及文化层面的内容切入,阐述了工业设计属文化生产专业、工业设计积极参与了文化认同的建筑过程、设计创造力与创新文化因素相互演化三个命题。 [关键词] 工业设计 创造力 文化竞争力 一、工业设计的文化属性 工业设计是一种文化事业,这是 人们需要凭借产品识别、 企业 识别、国家识别、文化识别的主要理由是,人类既需要用器物来凸显自己和群体有所差异,也需要用它来表现自己所归属的群体。换句话说,就是因种种渴望个人异质化的冲动与要求群体成员均质化的两股冲动之间的矛盾,形成了同中取异、异中求同的行为。这也是流行现象的一个最佳解释,包括解释产品款风和生活形态的现象。在这个符号消费的年代里,国家与文化识别就是通过国家意识形态、文化神话的建构,使产品和企业有一个可以辨?e的符号以进入符号的消费市场,所以国家与文化识别的塑造变成一个在全球市场 经济 竞争中推动国际化和提升国家竞争力不可或缺的策略,既是企业的私事也是国家的大事。有些消费文化理论者批评 工业 设计师只为满足顾客需求而创造,但这种需求往往是过剩的供给和浪费决定的。这类批评在特定的情况下是中肯的,却不能以偏概全。但是在文化认同的建造过程中,工业设计可以发挥积极的作用,这一点却是毋庸置疑的。 三、设计创造力与创新文化的相互演化 设计创造力是指工业设计的核心专业活动,既有创造性,也有生产性与价值性。“创新文化”则指对于创新的态度、价值观与信仰的总和。设计创造力的 发展 与创新文化之间显然存在着复杂的关系。许多学者都将文化视为增进个体创造力发生机会的一项必要条件,在其他条件相等情况下,创造产品的机会是文化、 教育 和人才三项变数的函数。同时文化的目标可以激发人民的创造动机,而人民也反过来参与了文化的创造,彼此生生不息。文化的价值观与道德标准也是如此。只是这种文化的创造过程是长期的大众生活体验慢慢演化而成,与在短暂的时间?扔商囟ǖ母鋈嘶蛲哦由杓拼丛觳?返男形?泻艽蟮牟煌?I杓拼丛炝?仁巧缁嵛幕??さ闯隼吹牟?铮?彩且还勺阋愿谋渖缁嵛幕?牧α俊 为什么有些国家的整体设计创造力表现较佳?首先,一个国家的创新文化受到有关设计创造力的普遍态度、价值观与信仰的影响。例如,有些文化认为继承固有传统远比开创新的文化要素重要;有些文化“重道轻器”(例如道家与儒家思想),有些则肯定技艺(例如两个世纪以前的荷兰与英国钟表制造业的繁荣和人民的时间观念相互演化)。在这种坚持产品品质与价值的消费行为与信念下,欠缺设计创造力的厂商根本无法生存,这也是此类国家的企业之所以具有国际竞争力的文化基础。 其次,创新文化大多是个人与团体以往和现在的创造行为所积累而成的。然而个?e的创造行为又与社会制度中的各种诱因有关。有些社会制度鼓励和保护创造者和其创造成果,有些则压抑个人创造行为的发展。据美国有关部门研究指出,近年来华人(尤指学生)的创造力有所进步,但仍逊于西方。这主要是因为华人社会在学校教育和家庭教养方面有几个现象是不利于创造力发展的,其中包括:过分强调智商而忽略创造力、重视外在动机而忽略内在动机、强调知识来自权威的传授而忽略意义的主动建造、强调 考试 结果而忽略学习过程、重视笔试与记忆背诵而忽略真实评价与多元表现、支持乖男巧女与标准答案而排斥好奇求变与独立思考、重视创造知识的传授而忽略创造历程的体验与个人经验和发现、强调努力认真而忽略乐在其中、重视学科本位而忽略课程整合等,这些都是影响创造力的原因所在。 最后,社会政策的选择也对创新文化有着深远的影响。适当的专利法规和著作权保护是最好的例子,开创良好的企业创新与投资环境亦然。好的政策与制度可以让企业认清利润是无限的,是可以开创的,财富可以通过人才、知识与资本、 科学 管理等创新过程而加以创造,不是靠特权垄断、官商勾结来瓜分有限的财富。 四、结论 随着经济全球化的发展,许多国家开始意识全球化已演变成一场文化危机。文化普遍性逐渐冲击区域性与独特性,破坏了地方传统的社会结构与价值认同。这种危机感激发了本土意识的觉醒,区域性文化发展成为重要课?。我们需要在一点一滴上开始正式回应全球化对本土文化的冲击。全面进行空间、 历史 、文化与社会的改造计划;其目的不只是在营造一个社区、一个景观或是一件生活用品,实际上是要营造一个新社会、一个新文化和一个新的“人”。在经济全球化的氛围下,除了经济竞争力、科技竞争力之外,构成整体国力不可或缺的文化竞争力逐渐受到重视。 工业设计论文:基于工程背景下工业设计人才培养模式探寻 【摘要】面对信息化环境下后工业时代的发展要求,建立怎样的工业设计专业应用型人才培养模式已成为各高等院校深思和研究的课题。为了培养适合社会需求的应用型专业人才,通过对“基于工程背景”下工业设计人才培养模式的背景和建设中存在问题的分析研究,探寻高等院校建设新型的工业设计专业人才培养的模式,培养富有特色的且符合社会实际需求的工业设计专业人才。 【关键词】工业设计 基于工程背景 应用型人才 培养模式 工业设计作为工业化时代的创新设计,它将技术、艺术与文化转化为生产力,是现代服务业的重要组成部分,其主体教育内容是产品设计[1]。工业设计专业教育的重要责任,除了帮助学生建立起形象思维、逻辑思维与创造性工作方法的系统,培养学生具有良好的审美能力及人文素质的能力以外,实现以“基于工程背景”下应用型工业设计专业人才培养的模式,扬长学生聚集型思维优势,拓展提高学生发散型思维,强化学生工程制造的背景与实践能力,显得更为重要。 1 基于工程背景下培养模式的背景 作为设计艺术学科的工业设计专业始建于上世纪八十年代初,由于社会对这类专业人才的迫切需求和工业设计专业跨学科的特点,许多高等院校都把它列为重点建设专业。常州工学院是一所特色鲜明的培养应用型本科人才的地方性高校,工业设计专业是学校品牌建设专业,在长期的教学实践中摸索出了自己独特的办学之路,强调学生与生产实际间的零距离培养方式,应运而生了新型的“基于工程背景”下的培养模式。 (1)教育部诸多新的政策指向充分表明,高等学校要树立起“以就业为导向”的新的办学指导思想,真正用这一新的办学指导思想深化学校的教育教学改革[2]。工业设计应用型本科生的主要就业单位是企业研发部门,对产品的外观进行设计是其主要工作内容,培养学生构建产品内外和谐的设计新理念是目前培养应用型人才的方向。学校教育并没有达到社会或者市场需求的标准,对学生的实际应用能力的培养,事实上是由大量的中小企业代替学校完成了。[3]现有工业设计专业培养方法,缺乏对企业实际制造加工情况的了解,因此企业需要对新进工业设计学生的人才进行二次培养,需要毕业生有独立完成产品从外观设计到和生产制造的经历,这给高等院校工业设计专业学生的培养规格定位及教学方案的制定带来了很好的反馈信息。 (2)从目前国内外高等院校工业设计专业的情况来看,主要由艺术院校和工科院校两种办学实体。在培养的方式上,艺术院校往往过分扩大设计的份量,强调概念设计的成分;工科院校则较多地采用在培养方案中增添部分艺术类课程的培养方法。这两类院校在培养工业设计专业人才的方式上各有千秋,但各自都很难解决学生实践应用能力的培养。如何全面而客观地建立起“基于工程背景”下工业设计专业人才的培养,已成为各高校办好工业设计专业亟待解决的课题。 (3)常州工学院工业设计专业在教学改革上积极创新应用型本科人才培养方式,针对设计教育的多样性、综合性、个性化及实战性强等特点,强调毕业生与企业实际工作的零距离过渡,并以此作为毕业生适应就业市场的主要“杀手锏”,这种培养方式给教师的教育教学提出了较高的要求,只有不断地强化学生“基于工程背景”下能力的培养,才能使学生一旦进入企业就能迅速适应岗位。 2 基于工程背景下培养模式建设中存在的主要问题 综观国外各高等院校工业设计专业的模式,重审目前我国高等院校工业设计专业的培养方案,我们感到“基于工程背景”的模式建设的现状不容乐观,主要问题有: (1)在工业设计专业的培养方案中虽然安排有工程制造类课程:设计制图、机械设计基础、机械制造基础、电子电工学、先进制造技术、金工实习、生产实习等工程制造课程,表面上似乎已强化了学生的设计与制造能力,但在师资的配置、课程大纲的制定、课程间的连接,学生应达到的制造实践能力的培养等方面还缺乏理性的思考,导致课程群开设的效果不明显,学生在实际设计中制造课程的知识不会用,走上工作岗位后也不能独立地处理与设计相关的技术问题,应用型本科人才应具有的核心能力难以达到较高要求。 (2)大部分高等院校的工业设计专业以某一类产品设计为专业特色,而产品涉及行业众多,产品品种繁杂,教学要完全覆盖所有产品显然不可能。因此,一些高等院校的专业教师长期致力于某一类产品对象的研究,但在积极探索产品设计的方法论,以指导应用型工业设计专业人才教学工作的力度还不够。 (3)工业设计专业培养方案中,课程设计的设置上理性不强,课程设计上仿制工科机电专业相关的设计内容或成为其内容的浓缩品的现象还较多,没能真正体现出学生在培养“基于工程背景”能力方面的实际要求。 (4)培养方案中实践性课程的内容把握和课程间的连接上还存在明显的不足,快速提高学生“基于工程背景”的专业能力的针对性不够,学生的能力和素质与企业需求的标准不相适应。 (5)一个学校想集成所有企业的设施和设备显然不现实,而一些高等院校的工业设计专业又普遍缺乏开放型、综合型的实验室与设备条件,如果教师仅通过课堂和带领学生到相关企业进行参观学习来教会学生产品制造的实际知识,很难完成应用性实践能力的培养工作,这与高等院校的办学指导思想背道而驰。 3 建设“基于工程背景”下培养模式的几点设想 高等教育是知识创新、技术创新和高新技术产业化的重要方面军,在培养创新精神和创新人才方面肩负重要使命,必须改革与此使命不相适应的教育思想和教育模式[4]。应用性工业设计本科人才的培养应以特色为先,以就业为导向,以强化工程实践能力为重点,以因材施教为方式,来理性而深化的建立起新型的“基于工程背景”的崭新模式。 3.1 在培养方案的执行上坚决贯彻和实施“基于工程背景”培养模式的指导思想 1)从工业设计专业的培养目标入手,根据工业设计师的知识点、能力的要求,专业确定了表现技法、工程技术、产品设计、应用实践四方面主要的知识点,并构建了相应的四大课程群,形成具有“设计与制造”、“设计与创新”、“设计与文化”三项鲜明特色的课程群体系[5],尤其要在课程内容的把握和课程间的衔接上要做细做实,更要进行深入的研究和规划。 2)工业设计专业一方面要积极引入一定数量的企业师资,最大限度地发挥好企业兼职教师的作用,另一方面要积极派送专业教师赴企业一线接受实际锻炼,丰富原有教师“基于工程背景”的实践能力,通过整合校内外师资资源,以构建结构合理、学科互补的教师团队,并在产学研实践中不断磨合,在实践中建立一支“基于工程背景”的教师队伍。 3)进一步改革课堂教学,让学生在制造课程的学习上,变被动接受为主动参与,充分利用多媒体技术等现代化的教学手段,调动学生的感觉器官。对有些工程背景内容的教学,采用直接在企业的车间现场完成,教学中要广泛地调动学生的参与意识,通过安排学生课后查阅资料撰写论文,课堂上相互交流的方式,帮助学生加强对课程内容的理解,扩大知识面。 3.2 在培养学生的创新能力和实践应用能力上要有新的举措 1)创新能力和实践应用能力是工业设计专业人才的核心竞争力。在工程基础和专业设计类课程的教学中,通过产学研结合的途径和校内外实践基地,为学生提供真实的工程环境,使学生在cad/cae/cam技术、产品快速开发技术、先进制造技术等方面获得综合训练。同时,对产品生产的方式、生产的组织、制造加工工艺和手段有较深的感性认识,培养出在产品开发设计领域有核心竞争能力的应用型专业人才。 2)工程制造课程的教学要以够用为度,强调知识面的广度,帮助学生建构起“基于工程背景”的知识体系,以课程设计的串接为突破口,强化学生实际设计与制造的能力,尤其可寻求以小机电产品的设计和制造为主线,发挥这一类产品涉及的机电知识面较宽泛、学生易于直观地接受、产品的制造企业较多且易于外出实习等优势,将课程设计有机地串接并构建出“基于工程背景”类的课程设计链。 3)丰富学生第二课堂的教学内涵,一方面使学生能实现专业课“明白式”学习,另一方面实现在产学研环境下的零距离培养。教师在培养过程中应以小机电产品原型设计与制造为对象,触类旁通地帮助学生进行领悟、消化制造课程的理论知识。 4)将企业实际项目和教师的横向设计课题融入课程教学中,强化学生在设计中进行结构设计并兼顾产品制造要求的能力,使学生在走向工作岗位之前,就能掌握产品开发设计中“基于工程背景”的综合应用能力。 3.3 进一步保持和发展好工业设计专业实践教学的特色,不断优化专业培养模式 1)不断调整和改善实践教学环节的教学内容,在优化理论课程教学的基础上,提高实践教学课时比重,提高设计性和综合性实验的比例。重视设计软件的应用和徒手表达能力的训练,构建以美术写生、课程实验、认识实习、金工实习、电工电子实习、生产实习、课程设计、毕业设计等完整的实践教学体系。 2)产学研体系是“基于工程背景”设计教育模式建立的前提条件,没有产学研的紧密结合,就不能保证设计与制造的紧密结合。培养方案要确保每一位学生在校期间均有完整从事设计与制造的经历,缩短与企业实际工作的距离,真正做到以科学、有效的课程群体系和执行方式来实现应用型人才的培养。 3)实践教学是应用型人才培养的重要环节。为适应工业设计应用型人才培养的需求,我们必须对工程基础课程的实验开设内容进行重新设计,按照设计艺术学科教学及企业对专业人才的实际需求,添置必要的仪器设备,确保实验的开出率和针对性,为学生提供尽可能真实的学习环境。 4)加大开放式综合型实验室建设进程,使学生课余时间能在专业教师的引导下,自主、全面地体会企业“基于工程背景”的真实工作环境,不断丰富学生实践的经历。 4 结语 工业设计专业“基于工程背景”培养模式的探索,是培养特色鲜明的应用型本科人才的要求,是工业设计多学科交融的发展趋势,也是构建系统的专业体系,完善专业建设的需要,它与包豪斯的教学理念也不谋而合。在高度信息化的时代下培养的应用型本科专业人才,不仅应有全面的理论知识,更重要应有实践能力;不仅应有设计创新能力,更重要应有付诸实施的能力;不仅应有宽泛的知识面,更重要的要学会将知识转化为应用的能力,这些都迫切需要尽快建立一个实用而可操作性强的“基于工程背景”的培养体系,才能使我们的教学更有效、更务实。 工业设计论文:工业设计专业人才培养的教育教学模式探讨 摘要:作为围绕文化创意产业的重要专业,工业设计在我国越来越受到政府和企业的重视,但是采用传统的艺术设计教育模式已经跟不上时代对工业设计专业人才培养的高要求,本文就目前国内高校工业设计教育模式中存在的问题进行探讨,旨在为工业设计专业的人才培养提供一些策略与参考。 关键词:课程设置;双师型;创意产业 一、引言 2006年9月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《国家“十一五”时期文化发展纲要》,“文化创意产业”这一概念首次出现在了党和政府的重要文件之中,我国成为了世界上第一个由政府出面使用“文化创意产业”的国家。近年来,文化创意产业在我国受到了广泛的关注和重视,发展势头迅猛。工业设计作为服务于文化创意产业的重要专业也得到了蓬勃的发展,企业和政府部门对工业设计的认识有了大幅度提高,工业设计专业在全国的高等教育中得到了高度的重视和发展,各地高校也纷纷开设了工业设计专业。 但是随着时代的进步,业界对于工业设计人才的要求越来越高,我们必须清醒地看到,由于我国高校对于工业设计的人才培养还处于发展和探索阶段,许多高校在人才培养上还有很多不足,如人才的能力单一,与社会实践脱节等等,采用传统的艺术设计教育模式已经跟不上社会对工业设计人才的高要求,因此,对现今高校工业设计人才培养的教育教学模式探讨不但有助于人才培养的健康发展,学科建设的科学规范,同时也有助于发挥工业设计在文化创意产业中的作用,为发展创意经济提供重要的思考养料和发展策略。 二、工业设计专业人才培养方案的课程设置模式探讨 随着时代的发展,现代社会需要高素质的综合性人才,也要求高校的毕业生具备多方面的知识和能力。工业设计是一门横跨技术与艺术两大学科的新兴边缘科学,对这些方面的要求就更高。因此,对于工业设计专业的人才培养有别于其他学科,学科建设和课程设置都不能再采用传统的艺术或技术学科的模式,而是应该以多元的、动态的、开放的态度来进行。当然,由于各个高校工业设计专业人才培养的具体课程不同,这里要探讨的并不是具体的课程安排,而是站在当前社会需求的角度,来探讨课程设置模式的规律性、共同性的东西。 (一)基础教学与专业教学课程的非线性设置模式 目前,在我国很多高校工业设计的课程设置都还在一直沿用艺术设计的教学模式与课程安排,即从大一开始进行素描、色彩到三大构成的艺术设计基础训练,之后再进入工业设计的专业课程教学,该模式是以一种线性的、渐进的教学模式,这种人才培养方式是传统的整个艺术设计范畴下的基础教学模式,虽然其本身具有一定的合理性,但是现如今工业设计专业的人才培养还是采用这样传统的模式就会造成诸多问题,显得跟不上时代步伐。 由于学习工业设计专业的学生大部分本身就有一定的美术基础,入学前受过一定的美术教育,进入大学后继续进行传统的素描色彩等艺术基础教育,会让很多学生缺乏学习兴趣,学习的专注度不够,等等。而且这些现象不会只是体现在大学教育之中,由于长时间的累积或是长时间得不到正确的引导,学生今后在面对企业实际项目时,这一现象就会逐渐延伸到实际工作中。因此,工业设计的基础课程与专业课程不应当是“从基础到专业”这样的线性设置,而应当是基础教学与专业教学穿插进行的形式。 (二)“理性”类课程的“感性”设置 工业设计作为围绕“文化创意产业”为中心的重要专业,培养学生的感性思维是无可厚非的,相应地,我国高校的工业设计专业学生也大都是以艺术考生为主,即使是工科院校或综合院校也都要求考生有一定的美术功底,这就出现了大部分工业设计专业学生工科基础较为薄弱,同时也习惯接受以练代学的实践性强的教学方式,所以,面向设计专业的工科类课程往往达不到预期的教学目标,教学效果不理想。 面对这种现象,也有过不同方式的探讨和摸索,而且由于各个学校进行教学时都会不同程度地遇到这种问题,所以从事这一方面的教学改革探索和研究的教师为数不少,在各种杂志上发表的论文也有一些。但是解决的方法无外乎是在这些“理性”类课程的教学过程中通过教学手段或者教学方法来解决,教学效果也并不一定理想。 r 针对这种问题,我们可以换一种思路来考虑,学生是学习的主体,学习是学习者主动地与客观世界对话,与他人对话,与自身对话的过程。因此在课程改革实验中,要充分发挥学生的主观能动性。但这并不是要我们在课堂上做学生的思想工作,而是通过对学生学习兴趣点的发掘,来提升学生的学习动力。从不同课程内容进行整合的方式来考虑解决方案,从而达到整合教学资源,提升教学效果的目的。 三、“双师型”教师的队伍建设 所谓“双师型”教师源于职业教育,一是指即拥有教师资格证书又拥有职业技术资格证书的教师;二要有专业基础知识,专业实践技能,一定的组织生产经营和科技推广能力,由此看来,“双师型”教师不仅对职业教育有着重要的意义,对高校的创意人才培养同样也能起到重要的作用,工业设计专业单从课堂上的专业理论教育已经不能适应时代的要求,要求学生从“创意—设计—制造”都能有较高的把握能力。虽然高校的“双师型”教师与高职中的要求不尽相同,但是高校也应该正视对“双师型”教师队伍的建设,以改进传统的教育模式。 (一)企业中的“双师型”教师 工业设计是为企业服务的,这要求工业设计不仅要以产品本身的角度看待设计,而是包含了整个产品的生命周期,将产品从开始进入市场到被市场淘汰看做一个整体,并分阶段对其进行规划、设计以使企业提高效率,增加利润。对学生的授课方式主要可以采取两种,一是采取两个“教师”进行授课的模式,专业的理论知识以专职教师为主,在教室或实验室进行,而到了实践课程则是以企业的技术人员为主,由其安排具体地点(工厂、实验室、模型室、销售市场等)来对学生进行实践和指导。 (二)专职教师的“双师型”引进与培养 “双师型”教师的队伍建设也可以是对专职教师本身进行引进和培养。一方面是引进专职教师时,对其除了要求学历和学位之外,还要求本身有一定年限的工作经验,在企业中有很好的专业技术水平,这样的人在成为专职教师后,能为高校带来很多的企业合作资源。 另一方面,组织和鼓励专职教师对自身“双师型”教师的培养,鼓励专职教师积极参与实验、实训室的建设和新实验、实训项目的开发,主动到科研设计单位兼职与企业联合申报科研课题,参加项目设计,从生产实践中为学生寻找综合实训课题。专职教师就可以逐渐从单纯的知识型向知识技术型、技能型转变,成为合格的“双师型”教师。 四、结语 发展创意产业是国家产业调整的重点,但综合目前高校设计创意人才培养模式总体还显滞后。应用型学科“理论联系实际,课堂联系实践,实践联系市场”的操作难题始终困绕我们,急需改革与创新,以上几点只是针对这些问题关于教学模式的一些思考与探讨,不足以概括人才培养所要提及的所有问题,只是为围绕文化创意产业的工业设计人才培养模式提供一点不足道的参考。 工业设计论文:工业设计专业“项目制”教学模式的引入探讨 摘要:工业设计专业的特殊性决定了其教育教学模式的设置必须围绕产品及艺术设计相关的各种知识体系。在我国,目前的工业设计教育还是传统的设计艺术下的教育教学模式,即使提出了实践实训的教学模式,也还是处于乌托邦式的宏观理论建构,或是非体系的教育教学方式。对“项目制”教学模式的引入有利于工业设计实践教学的发展,也能为相关的设计艺术专业提供理论资料和研究基础。 关键词:工作室;校企联合;双师型 一、引言 工业设计是一门技术与艺术的交叉性学科,包含了产品相关的知识体系如营销学、加工技术、材料学、管理学、人机工学等,也包含了艺术设计相关的知识体系如美学、传播学、社会学等,其目的是以研究工业产品的设计为主。而工业产品本身同时也是企业赖以生存的基础,对于企业而言,需要依靠产品的竞争寻求更好的地位、更多的份额,或是新的市场领域等等。由此可见,工业设计的最终成果形态是以制造商的角度提供给市场的一切商品。因此,工业设计并不仅仅是一种对于产品形态、功能、材料等方面的创造性活动,一种语意传达的设计活动,更重要的是工业设计是与企业整体战略配合而成的产品策划活动,体现企业的设计管理手段,是市场产品的竞争手段,是保证产品质量、降低成本、提升品牌形象的技术手段。在企业中产品开发不再只是一种简单的创造性活动,而是需要我们站在更高端、更宽泛、更商业的角度来看待它。[1] 二、“项目制”引入的必要性 现代社会需要高素质的综合性人才,也要求高校的毕业生具备多方面的知识和能力。工业设计是一门横跨技术与艺术两大学科的新兴边缘科学,对这些方面的要求就更高。但由于我国高校对于工业设计的人才培养还处于发展和探索阶段,随着时代的进步,特别是当前世界经济发生新的巨变,许多高校在人才培养上还有很多不足,如培养的人才能力单一,与社会实践脱节等。造成这些问题的主要原因是因为学生在实际的学习过程中,对企业的项目实施情况不了解,大多只注重产品设计的思维方法、产品的表现以及产品的软件制作方面等,缺乏对项目的正确认识,没有认清产品开发的实质。单纯从产品的设计出发,而对产品设计如何实施、产品在进入设计之前的策划和定位以及设计之后的验证和反思阶段等方面也都没有进行具体实践,从而造成了一系列的问题。这就要求大学教育要与企业、市场的需求接轨,这虽然是一个老话题,可要将实验实践贯穿到教学体系当中,传统的“讲授-答疑”的教育教学方式显然不能满足其现实的需求,而“项目制”教育教学方法和模式就成为探究的内容和工业设计教育教学改革的方向之一,并显得尤为迫切。 三、“项目制”教学的引入途径及方法探讨 “项目制”教育教学主要是指:将实际的设计项目引入课程教学之中,让学生在理论中学习实践,在实践中升华理论。“项目制”教学是“产-学-研”向本科教学课堂延伸的重要途径,使得其成为培养工业设计专业应用型复合型人才的重要模式之一。 (一)工作室教学制度的应用模式 工业设计专业应用广泛,单从课堂中的教学不能深入到具体的行业与领域,只能从工业设计普遍化的规律中去理解和解决问题。由于每个行业和领域都具有特殊性,当学生毕业后在工作中开展具体项目的时候,总会遇到一些特殊问题。本科生到了大四阶段,将专业课减少,又没有文化课,此时开展“工作室”的教学模式,其根本目的是培养学生在遇到具体项目问题时,找到有效解决问题的方法和途径。开展工作室的教学模式是以“项目制”教学的方法,采用导师制度,即以新型“师傅带徒弟”的个性化施教方式,进行互动式、讨论式教学,针对具体项目师生共同进行设计实战。通过学习和把握整个项目的设计流程,又有导师的参与设计,可以有效整合以前所学的专业内容,结合社会实践与毕业设计,进行全方位的整合设计[2],使学生对行业中的具体设计有立体认识,有利于学生创新意识和团队意识的培养,也能达到培养学生在具体项目中解决问题的能力,同时也有利于形成将科研项目、横向课题和设计实战项目引入课堂的风气,促进学生的科研及设计应用能力同步发展。 (二)校企联合的实训教学模式 工业设计是为企业服务的,这要求工业设计 不仅要从产品本身的角度看待设计,而是包含了整个产品的生命周期,从产品的各个阶段进行规划和设计。因此,工业设计必须深入到企业内部,了解和学习整个产品的生命过程,这也正是采用校企联合实训教学模式的目的。同时学生不再是只专注“设计”本身,而是能够通过校企联合,站在企业的角度以更商业的眼光看待设计,从产品的设计策略、受众分析、产品营销、服务设计等多方面、多角度地重新审视工业设计。 校企联合项目制教学的模式应当以本行业相关企业为依托,采取校企共建的实训形式、为企业专门对口建设的形式以及为企业某类项目专门开设的形式等多元化实训教学机制。以学校的部分设施为基础,以学校的科研、技术和人力资源为保证,与企业进行长期合作教学。同时,企业也可以派出项目负责人和技术负责人参与指导和共同研发,既可以专项投入,也可以常设性投入,提供直接来源于实际项目,或具有明确的应用背景和实际应用价值,或具有一定的社会、经济效益的课题[3]。使“项目制”教学有目的、有结果和有效益地运行,使其投入有更大产出[4]。 (三)“双师型”教师的授课模式 “双师型”教师本源于职业教育,但在社会分工日益细致的今天,在高校人才培养中引进和培养“双师型”教师也变得尤为重要。在授课模式中主要采取以下两种模式。 第一,专职教师与“双师型”教师共同授课。这种模式主要以专职教师为主,在课堂的理论讲解部分,由高校的专职教师进行授课,同时聘请企业的技术科研人员为辅,在课程的实际作业中,由他们为学生进行讲解和辅导,并通过他们了解和掌握的实际生产知识来拓展学生的视野,关注平时在高校中不易接触的部分,同时利用他们的资源可以带领学生到工厂、市场等项目实际开展的地方进行讲授和指导。比如,在产品的设计中必须考虑到材料的应用、生产装配的难易程度、生产脱模的可行性等。也就是将实际项目的整个流程展现在学生面前,让学生能全面考虑一个实际项目的产品设计中应该关注到的各个部分。 四、结语 在我国,工业设计专业近年来越来越受到重视,政府、行业协会、企业、高校等等都在推动工业设计的发展。中国现目前是一个制造大国,提高工业设计教育的水平,是为了提升中国的工业设计能力,这需要政府、企业、高校的共同努力,相信不久,通过对工业设计教育的不断完善和探索,最终致力于将中国变成一个设计大国,将“中国制造”变为“中国创造”。
工业工程专业论文:工业工程专业实践教学的革新 一、浙工大之江学院工业工程实践教学的现状 课程设计,质量管理、设施规划与物流分析、生产计划与控制、管理信息系统等课程设计,共7周;工程训练,包含金工实习、数控倍训、电子工艺实习、电气控制大型试珑等环节,共4周;专业认知实习,共1周;生产实习、毕业实习环节等,共2月。但是,由于独立学院的特殊性,在办学投入、实窥设备、师资队伍等方面的限制下,工业工程专业实五夫教学环节过程中出现了不少问题:实五夫教学模式较为单一,实验室利用率低,缺乏形式灵活、多变的实践教学方式;实验多为验证性、演示性为主,缺乏系列化的综合性、设计性、创新性的开放式实验教学;实五夫教学考核方式较为单一,缺乏有效的教学质量监督;实践教学环节之间相互较为独立,缺乏层次性与有效衔接。根据上述问题,如何在现有的实践条件基础上,理顺实践教学的各个环节,整合实践教学资源,创新实践教学体系,强化学生的动手能力、实践能力、创新能力与综合能力。 二、之江学院工业工程专业实践教学的改革 1、工业工程专业实践教学体系的建立 工业工程专业的实践教学目标,要紧紧围绕学院“倍养知识结构合理、富有创新和实践能力的高级应用型人才”的教育目标。既倍养学生的实际动手能力,加强IE理论和意识的训}练;又突出现代IE中信息化和系统化的特点,倍养学生综合运用知识进行系统分析、设计、优化、评价和创新的能力。要理顺现有的实践教学环节,构建系统化的工业工程专业实践教学体系,必须考虑到之江学院的办学条件限制,即尽可能不添置实验设备的条件下,理顺实践教学的各个环节,充分挖掘与整合现有实验教学资源,开设分层次、多模块、分段式相互衔接、实践与理论教学相结合、技能训练与课程实验相结合、创新实窥与科学研究相结合的开放性综合创新实窥项目,川衔接各实践教学环节,使学生完成将工业工程专业的各个知识点的融合贯通、系统化应用。该实践教学体系,将实践教学环节分为四大模块:基础实践模块、强化实践模块、综合实践模块以及创新实践模块。其中,创新实践模式是基础实五夫模块、强化实践模块、综合实践模块之间的联系纽带,将实践教学各环节有机地衔接起来。学生在完成教学计划下的各实践模块下,根据所学知识点,选择相应的创新实践模块,加强工业工程知识的应用与实践创新能力。 2、形式多样的创新实践模块的开设 在确保实践教学环节的正常开展的前提下,充分挖掘和整合现有实五夫条件,开设形式多样、个性化强的创新实践模块。一方面,充分利用已有工业工程专业实验设备,开设开放性综合实验。结合已有的人因工程实验室的实验设备,对教学、食堂、图书馆、宿舍等场所进行综合分析,结合人因工程知识,完成综合设计。已开设基于人因工程的教室设计、校园环境的噪声分析、基于人因工程的数控加工中心的分析与改善、基于人因工程的食堂布局的设计、基于人因工程的大学生宿舍盟洗室的设计、基于人因工程的超市收银台设计等开放性实验项目;根据现代生产与物流实验室的特点,开设了微型小汽车等生产线的综合设计,并用ED软件进行仿真与优化;结合现有的计算机软件系统,利用物流仿真软件ED开发了基于ED的食堂排队系统优化、基于ED的超市排队系统设计等,结合供应涟管理软件开发了工厂供应涟管理综合分析、连锁超市配送路线优化、啤酒游戏等综合性实验项目。 在保证正常的教学条件下,学生可在实验中心网贞的实验预约系统上自主选择实验项目、实验时间、实验成员,完成实验内容,提交实验报告。另一方面,工业工程专业实验室向学生进行全方位开放。课外科技项目、教师科研项目、教学改革项目等“柔性化”创新实窥项目,学生通过实验预约系统提出预约实验室开放的申请,获审核后即可在约定的时间与实验室进行相关实验内容,提交实验报告。通过多层次、形式多样、个性化强的创新实践模块,实现了工业工程各实践模块的无缝衔接,丰富与充实了学生工业工程知识面,同时充分倍养了学生独立思考的思维模式,强化了学生工业工程专业的系统设计与优化能力。 3、实践教学考核的建立健全 为了有效实时监控实践教学环节的教学质量,规范实践教学过程管理,避免学生的走马观灯现象,摒弃传统、单一的考核方法,建立“多元化”的实践教学考核评价方法。“多元化”的实践教学考核评价方法,是针对不同类型的实践模块,采取不同的考核内容与方法。基础实践模块重点考核过程的操作能力和总结报告的准确性;强化实践模块重点考核学生在实践过程中运用专业知识的方案设计以及实验报告的综合分析能力;综合实践模块,尤其是各类实习环节,重点考察学生发现问题能力、问题分析能力与解决问题能力;创新实践模块则考核学生自主学习的能力,包括自主设计实验方法、组织实验过程、实施实验、数据分析处理、总结报告等能力。“多元化”的实践教学考核评价方法的实施,不仅对实践教学过程进行了有效监督,同时提高了学生在实践过程的自我管理能力与自主学习能力。 三、总结 为了倍养工业工程的应用型创新人才,工业工程专业实践教学必须创新。通过理顺各个实践教学环节,建立了较为系统的实践教学体系,开设了面向学生的多层次、个性化的自我创新实践模块,并针对不同的实践模块建立了“多元化”的实践教学考核评价方法,使学生工业工程知识得到系统应用,强化了实践能力和创新能力。 作者:叶海虹 单位:浙江工业大学 工业工程专业论文:谈工业工程专业课程设置 1《产品结构设计》的课程设置规划 本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程,其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识,使学生掌握与产品设计相关的基本知识,具有产品结构设计的基本技能,能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。 1.1本课程的知识模块包括:①产品材料与表面处理工艺常识;②塑料件结构设计的基本原则;③钣金类产品结构设计基本原则;④模具基础知识;⑤产品结构布局设计;⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识,培养学生的三维空间想象能力,在实际应用中养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。 1.2课程的重点内容包括:①常用塑胶材料基本知识;②常用金属材料基本知识;③常用表面处理知识;④产品结构设计总原则;⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。 2《产品结构设计》课程的教学思路 2.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材,所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材,暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成,系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程,明确了产品结构设计的概念和岗位职责,并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程,帮助学生融会贯通,更加高效地学习和掌握实用技巧。 2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求,将《产品结构设计》分为六大模块,每个模块里面包括若干的章节,各章节之间既自成体系,又互相有衔接,条理清晰,通俗易懂。 ①“产品材料与表面处理工艺常识”模块,主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识,以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面,介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性,重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决,比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面,介绍一些金属的特性和应用范围,比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面,主要涉及塑料二次加工的基本知识,学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。 ②“塑料件结构设计规范”模块,重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范,比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计,能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分,应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。 ③“钣金件结构设计规范”模块,介绍钣金类产品设计的工艺要求,包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺,并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中,应引入企业实际产品案例进行讲解,以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。 ④“塑料模和钣金模基础知识”模块,介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构,包括模具概述,模具的分类、注塑机介绍等,重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶,以及二板模和三板模之间的区别和应用,以“实用、够用”为度,学生只需了解典型的模具结构,不需要进行后期的模具设计。 ⑤“产品结构布局设计”模块,主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识,以及各个特征的定义、作用和设计原则,特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面,要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则,以及模具设计与产品结构设计之间的联系。 ⑥“典型产品结构”模块,重点介绍目前国内普遍使用的三大产品(电子产品、家电产品和电动产品)的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本,深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品,讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计,以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例,学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等,了解CAD软件在电吹风设计中的应用,能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中,还要掌握项目管理方面的知识。 2.3教学方法。在教学中,提倡基于工作过程为导向的项目化教学,理论教学与实践练习相结合,增加实践课时的比例,培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构,强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力,淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下,采用任务驱动教学法、项目教学法,通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作,使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程,提高学生的综合应用能力和实际应用能力。 3《产品结构设计》在工业工程专业总体实训的具体应用 在面向制造业的工业工程专业总体实训里,结合各校的实际情况,以典型产品的流水线装配设计为主体,总体实训内容分为五个阶段:前期的准备环节、产品设计与组装环节、生产线装配改善环节、三维系统模拟环节、总结交流环节。在这些实训中,可以实现“教-学-做”一体化的行动教学,让理论和实践紧密结合,从而使学生在知识和技能上达到双重提高;另一方面,可以锻炼学生的综合专业知识运用能力,提高团队协作能力,也有利于提升学生的实际动手能力,更好地让学生参与企业模拟项目,融入企业生产实践。在产品设计与组装环节,教师把学生分成六人左右的项目组,根据企业的某一个典型产品布置项目任务书。学生综合考量校内实训基地的实际条件和设备,运用产品结构设计的知识,共同完成项目。在此过程中,教师可以对新产品提出具体的要求,比如产品的结构尺寸不能过大,必须与生产线相匹配;结合人因工程学,运用动作分析和双手操作分析,在工艺上要符合车间的零部件装配顺序,有利于工序和工位的确定;新产品各零部件的装配要牢固可靠,可以满足多次拆卸而不容易损坏;产品的价格应合理,要用最少的成本做出符合客户要求的产品;考虑试验的可行性和零部件的可修改性。 作者:李敏 刘璇 单位:佛山职业技术学院 工业工程专业论文:应用型工业工程专业建设探讨 1应用科技大学的办学模式 大学设置在企业周围,企业为学生提供实训或者实际的生产岗位,为保证学生实践教学质量打下基础。德国应用科技大学的成功举办依赖于高水平的师资队伍。该大学所聘请的所有教授都必须满足他们严格的要求,其规定所有的教授都必须具有博士学位,并且有超过五年的职业实践,其中在高等学校范围外进行的至少三年,还需要在有关的一些应用或科技开发方面取得特殊成就。如此一来,这些拥有着丰富实践经验的教师可以有效的把理论知识和实践经验结合起来,从而进一步的提高学校的教学水平。同时,师资队伍还承担着应用型科研与技术转让的重要任务和教学需要。因此,现在应用科技大学社会的影响力越来越大,就变成了顺理成章的事情。德国应用科技大学的教育面向应用、面向实际。在培养目标、培养方式和师资水平反映了它的成功经验。对发展我国应用技术本科教育有实际的借鉴意义。 2工业工程专业 2.1工业工程定义 工业工程(IndustrialEngineering,简称IE),它是一门交叉型综合学科,它的实践性很强。如果是参照国际工业工程学会的标准来定义,工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、改进和实施的一门学科。它综合了很多方面的专门知识和技术,比如数学、物理学和社会科学等,结合工程分析和设计的原理和方法,然后对系统所取得的成果进行说明、预测和评价。 2.2工业工程专业所属学科门类 在华中科技大学李培根院士等的建议下,工业工程由原先的管理科学与工程下的二级学科升级为管理学下的一级学科,地位的提升为工业工程的发展带来了新的机遇。在已加入中国应用科技大学联盟的广东白云学院全力建设应用科技大学的背景下,建设应用型工业工程专业视为必然。 2.3我国工业工程专业教育存在问题 2.3.1定位不清。部分院校将工业工程专业放在机电学院,简单地以机械工程技术为背景增加管理知识。部分院校将工业工程专业放在管理学院以管理科学为背景增加机电基础知识。这两种培养模式,均使工业工程的定位变得模糊,使学生感觉工业工程专业像是“大杂烩”。这两种模式只是简单的机械加管理或者是管理加机械,不能够和其他的一些学科的专门知识紧密的结合在一起,比如计算机、电子、材料、能源等,如果是这样,在这种形势下培养出来的人才是不能够满足企业对人才的需求的,这样的人才也不能够算得上是真正的复合型人才。专业教育中理论与实践差距大。工业工程类学科是实践性很强的一门学科。它所有的作业方法和标准时间的制定都是通过不断的进行试验,然后收集出各项实验数据,最后再经过科学的分析制定出来的。实际教学中,理论与实践明显脱离,教师们照本宣科,缺乏结合实际的案例式、启发式、综合应用性教学。 2.3.2对社会的宣传不够。在工业工程专业得到发展的近20年里,我国都只是注重在工业工程专业的建设上,对加强该专业在社会上的影响力这一方面缺乏重视,导致社会上的很多用人单位甚至都不知道有这个专业,偶有耳闻的也不知道该专业是做什么的。这让该专业的毕业生的就业变得十分艰难,从而对IE教育产生负面的影响。 3应用科技大学背景下的应用型工业工程专业建设 德国应用科技大学的办学主体是各州政府,而各州政府办学校的目的就是促进地方经济的发展,为地方经济的发展培养出更多的优秀的人才。所以办学的指导思想、专业设置是在人才培养上注重应用实践能力。香港城市大学校长郭位教授认为,要想使工业工程专业始终保持旺盛的生命力和竞争力,工业工程专业自身必须紧跟时代前进的步伐,以解决工业界和社会生活中的实际问题为宗旨。工业工程专业是一门新学科,它是在原有基础学科的相互交叉和渗透中产生的新学科,所以,工业工程专业所涉及的学科非常多,并且这些学科之间没有一个明确的界限,这为培养出更多的符合社会要求的人才提出更多的挑战。应用科技大学和普通大学最大的区别就是更加的注重对学生的专业能力和应用能力的培训,在进程上,会把更多的时间安排给专业课程和实践教学;在系统上,基础课程不要求系统,但要求体现出专业优先的原则;在实践中,必须要求理论知识和实践教学结合在一起,以实践促进理论的掌握,以理论保证实践的有效性。在广东白云学院建设应用科技大学大背景的前提下,建设有特色的应用型工业工程本科专业。应用型工业工程人才培养模式采用“3+1”学制。优化课程体系,学生前3年在学校学量的整合后的专业知识,包括生产系统现场工作研究、人机工程学、生产计划与控制、设施规划与物流、质量管理、计算机仿真等。采用“3+1”教学模式不会单纯的压缩课时,反而会增加课时。学生要在3年之内学完原来4年要学的内容,普遍感到学习任务紧张,适度的紧张会促进学生们提高学习的主动性。最后一年深入企业实践,从企业实践中发现问题,将所学知识用于实践,使最后阶段的毕业设计做到“真题真做”。 4基于应用科技大学模式的应用型工业工程人才培养模式 根据珠三角制造业的地方特色,围绕应用型工业工程人才培养目标,构建如下应用型“3+1”工业工程人才培养模式:重基础,培养出的学生既具备良好的人文素养又坚实的掌握自然科学基础、深厚的技术基础和工程基础及扎实的专业基础;重综合,培养出的学生既掌握工程技术领域内的知识,又系统掌握管理等方面的知识,既掌握本学科专业知识,又掌握相邻学科知识,既掌握自然科学知识,又掌握一定的人文与社会科学知识等;重能力,所培养的学生既具备较强的创新能力又具备及时解决生产过程中随机出现的多种复杂问题的能力。重意识,培养出的学生具备工业工程意识,即成本和效率意识、问题和改革意识、工作简化和标准化意识、整体和全局意识、以人为本的意识、创新意识。 4.1优化课程体系与内容 确定该专业以机械工程和管理学为主干学科,以机械工程为背景。重点强化专业基础课和专业课。通过工业工程相关课程的学习,使学生受到良好的工程技术教育,具备基本的工程与制造技术知识,掌握工业工程的基本理论与基本知识。建设应用型工业工程课程体系的构建必须有的放矢。为实现应用型“3+1”工业工程人才培养目标,以生产服务业应用型人才培养为导向,将课程体系分为五大模块:①工业工程核心模块,包括工业工程的专业知识与技术:如基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、物流设施与规划;②生产制造类模块,包括生产服务业的专业知识与技术:如机械设计与制造基础、工程制图等;③经管类课程模块,包括管理学、管理心理学、组织行为学、人力资源管理、财务管理、质量管理、市场营销学等;④数理类课程模块,包括高等数学、概率论与数理统计、线性代数、运筹学等。精选教学内容,为避免相关课程内容重复,协同审核教学大纲,规定哪些内容在哪门课程中介绍,介绍到何种程度,后面的课程在内容上如何覆盖和加深等。通过课程体系的优化,使得整个课程体系融为一体。 4.2加强教师队伍建设 应用型工业工程人才的培养,关键在于教师。多渠道提升教师的素质,构建学习型的教师队伍,创新教学思路,增加教师实践经验,引进具有实际工业工程工作经验的资深工程师担任教师。 4.3改革教学方法与手段 依据应用型工业工程专业实践性的特点,进一步加强实践教学与案例教学。利用先进的多媒体,多形式的培养学生的分析能力、语言和文字表达能力、综合应用能力。走出课堂,走出校园,走向实体企业,参观学习企业生产现场的管理和相关的专业知识,让学生体验到所学知识的价值和生命力,激发学生的学习热情。 4.4强化校内与校外实践教学 因为工业工程具有很明显的工程属性,所以,一个优秀的工业工程专业人才,既要掌握深厚的理论知识,也要拥有丰富的实践经验。在人才培养过程中,要注重知识与能力的结合。实践教学环节是对学生进行生产实践训练,操作技能、技巧培养,分析、解决实际问题能力锻炼的重要环节。对工程技术人员来说,能力的表现是多方面的,既有学习的能力,也有发现问题的能力、解决问题的能力、分析能力、判断能力、组织能力、沟通能力等等。实际上,这些能力的培养比传授知识更困难,更复杂,一些能力只能通过实践教学来培养和锻炼,在实践教学环节中使学生的知识与能力得以融合。设计相应的实践教学内容,并努力将校内和校外实践教学贯穿到整个教学过程中。校内实践主要包括课程设计、实验室操作、金工实习与电工实习等多种方式。校外实践需要深入到实际生产一线从基层做起,从操作工做起,通过轮岗了解整个产品的生产过程。 4.5大量开发校外实践基地 应用科技大学模式的应用型工业工程人才的培养,需要企业和学校的协同培养,学生们在完成理论学习之后走进企业进行实践,进入企业实践不是做企业的廉价劳动力,企业实践是教学的重要组成部分,企业教学的质量会影响到整个人才培养的质量。工业工程专业的学生需要进入不同类型的企业,同一专业的学生不能超过五位学生到同一个企业实践。这就要求校企合作部门开发大量的校外实践基地。 5结语 在分析应用科技大学模式下,浅析现阶段工业工程专业教育存在的一些问题。就应用型工业工程专业人才培养体系及模式研究中的一些主要内容和实践进行了探讨。“3+1”教学模式下的应用型工业工程人才培养刚刚开始,至于培养的效果如何,需要接受企业和社会的检验。 作者:伏开放 洪建波 单位:广东白云学院机电工程学院 工业工程专业论文:工业工程专业大学生考试成绩相关性分析 摘要:课程的成绩是衡量一个专业教学效果的重要指标之一。储速梅在《基于SPSS的成人教育课程设置相关性分析》中提到了分析课程的相关性,得到课程相关性的定量数据[1]。但在得到数据后课程应该如何改善,与教学计划设计预期的差距等方面没有提出解决方案。试图通过课程预期的相关性效果和实际相关性效果的对比,找出具体的差距以及提出改善意见,对专业设计课程体系的完善提供一定帮助。 关键词:四川大学锦城学院;工业工程;课程体系;相关性;期末成绩 0引言 课程的实践与理论探索是大学教育活动的主要行为,是大学质量与水平、能力与活力的标志[2];所以高校专业的课程体系设置是高校教学非常重要的环节。课程设置是指学校对各类专业各种课程的学习目标、学习内容和学习要求的设立和安排。因此对课程设置的相关性、合理性进行分析有利于教学质量的改善。当前我国高校的课程设置都有严格的要求,设立了培养的预期。对预期效果的评价,需要一个比较合适的体系指标。一方面是对学生的学习情况进行评价,更重要的是对具体的专业和具体的课程进行评价。有利于教师对课程的完善,学校对课程体系的完善。文章尝试通过数据挖掘和统计分析的方式,通过期末成绩来分析四川大学锦城学院工商管理学院工业工程专业的课程体系设置是否合理,能否达到教学预期进行研究和探讨。并提出未来对本专业课程体系设计的一些建议。 1相关性分析 1.1相关性分析前提条件四川大学锦城学院工业工程专业为理工科,以四川大学锦城学院工商管理学院2013级工业工程的学生为研究总体,他们已经完成大学的所有专业课程,并通过期末考试,成绩得到了体现。对相关性研究课程的选择,笔者认为课程的综合成绩是体现学生对课程掌握情况最典型的评价方式。综合成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。而期末成绩与平时成绩一般应呈正相关趋势,它表明了平时考核成绩好,期末考试成绩应该也较好的规律[3]。李爱凤、陈启买在《基于数据挖掘技术的课程相关性模式研究与实现》中提到针对产生的大量规则提出了适当的约束条件来剔除用户不感兴趣的关联规则,从而为学分制体系下的学生选课提供指导以及为今后的教学课程设置提供参考[4]。因此我们剔除了与期末成绩有相同数据性质的平时成绩;剔除专业实践类课程,因为这类课程大部分以五级制(优、良、中、及格和不及格)打分,不利于统计分析;剔除公共基础课程因为体现不出专业性的差异。只保留能够体现专业差异性和有较强课程链的专业基础课程和专业课程。1.2线性回归方程和拟合优度判定系数成绩数据线性验证。线性相关性进行分析和判断的首要条件要求是所分析的变量需要是线性的。而判定变量的分布状况是否线性,需要进行拟合度分析,通过判定系数来呈现。以工程经济学为例:对学生成绩进行线性回归得到回归方程:Y=1.15X+55.1,拟合优度值R2=0.93。符合相关性分析的要求。通过SPSS计算出部分课程的线性回归模型并进行拟合优度分析1.3预期结果假设高校在设置专业的相关课程时会预先设计好课程以起到承上启下的作用。每一门专业课程都会有相关的基础理论课程和后续的进阶课程。因此从学校设计的工业工程的课程中,我们应该判断出,如果要学好生产计划与控制,需要学好管理运筹学和线性代数。那么反过来我们认为,线性代数、管理运筹学和生产计划与控制这三门课程的成绩应该呈现出正相关的形式。我们通过与相关专业的老师进行沟通,得到以下预期有较强(R>0.5)正相关关系的课程链:概率与统计->统计学->质量控制与可靠性。管理经济学->工程经济学->精益管理及成本控制。线性代数->管理运筹学->生产计划与控制。管理运筹学->系统工程->设施规划与物流分析。1.4结果分析,除了《现代工程制图》和《先进制造系统》的拟合优度系数不高,其余的课程成绩的线性回归模型的拟合优度都符合进行相关性分析的条件 2基于相关性分析结果得到的一些结论 一方面由结果可以看出,有一些较强的相关性的课程(R>0.8),在实际情况中,课程本身并没有太大的相关性,没有承上启下的关联,对专业核心课程学习没有体现出支持作用。另一方面由表4可以看出,有一部分课程预期有较强相关性,但通过spss分析后发现实际相关性较弱,符合钱吴永在《工业工程课程体系设置优化研究》分析中提到的部分专业课程群、专业课程之间的开设顺序和衔接存在不足[5]。除以上问题外,其余的课程设计基本都较符合要求。从期末成绩的数据来看,课程的设计和课程的内容大都能够达到难度逐渐深入、内容较好衔接的效果。 3结语 通过对原始成绩数据进行数据挖掘与统计分析,我们能看出工业工程专业在以下几方面还存在问题:一是部分课程对整体课程体系脱节,没有相关后续衔接课程。二是部分相关系数较大的课程,其实际课程本无任何相关性,而预期有较大相关性的课程其相关系数偏低。三是对预期有相关性的课程链,部分课程的衔接性体现不突出。由于存在以上三点问题,提出以下四点建议。1)对于课程体系严重脱节的课程,要么将课程删除,要么增加与后续课程有衔接内容,或者在后续课程中增加能运用到本课程的知识点或技能。2)对相关系数较高却课程相关性不大的课程进行深入研究,尝试找出原因。3)对于有预期相关性的课程链进行深入分析,对相关性较差的课程进行完善,增加衔接内容。本次研究给教学改革提出了一个较好思路的新的尝试方向,仅仅通过学生的原始成绩就能分析出部分有参考价值的信息,分析学生的期末总评成绩,就能鉴别出学生是否达到了教学的基本要求,是否具备了学习下一阶段教学内容的必要基础,更主要的是它还具有教学反馈作用[6];同时对于符合预期相关系数强度的课程链,可试图进一步探索专业课程学习成绩优秀的学生的优秀学习习惯。但是还有很多方面的影响考虑的不完善,比如课程内容的影响、老师考评学生成绩的影响、分析过程还太过表面等。在后续的研究中会逐步的深入。 作者:李真 廖兴 单位:四川大学 锦城学院工商管理学院 工业工程专业论文:创建有特点的工业工程专业研究论文 论文关键词:工业工程专业建设专业特色南京大学 论文摘要:旨在探索工业工程专业建设的特点和规律,应用理论联系实际的方法,在分析工业工程学科体系和一般特点的基础上,结合综合性大学的学科特点,提出了南京大学工业工程专业的培养目标和课程体系及教学实践等所体现的专业特色,为工业工程专业发展和成熟提供理论指导。 根据最近的统计资料(2006年4月),目前全国已有161所高等院校开设工业工程(IE)专业。有迹象表明,开办工业工程专业的院校还在不断增加。南京大学是在2003年向教育部申请开办工业工程专业的,在全国开办工业工程专业的院校中,属于新办院校。当年即在南京大学其它专业选拔了愿意转入工业工程专业的23名学生作为第一届学生。2004年正式在全国招生。2007年将有第一届毕业生,接受社会和市场的检验,目前就业情况良好。从着手开办工业工程专业开始,我们一直在思考的问题是如何培养具有南京大学特色的IE专业?我们的培养目标是什么?因为这两个问题不解决,后面的教学计划、课程设置、教学实践将无法设计、安排和落实。 1工业工程的学科体系 在回答上述两个问题之前,首先必须弄清楚的是工业工程的学科体系和特点,即回答什么是工业工程以及如何区别工业工程与其它学科的界限问题。说到什么是工业工程,业内人士自然会想到AI-IE(美国工业工程师协会)关于工业工程的那一大段定义,把定义念完之后,非工业工程专业人士还是未能理解什么是工业工程。简单地说,工业工程就是“用技术的方法系统、经济、有效地解决技术和管理问题”。这一简单定义首先将IE专业与其它专业区别开来。IE用技术的方法来解决管理问题,而其它管理专业(企业管理、公共管理等)则不能用技术的方法来解决管理问题[1];IE与其它工程学科的不同在于:①IE可以解决管理问题,其它工程学科则只能解决技术问题;②IE用系统方法解决复杂系统的技术和管理问题,其它工程学科做不到。 下面我们再来分析这一简单定义背后所隐含的IE学科体系和特点。①交叉性。IE是把技术和管理有机结合起来的一门边缘学科/交叉工程学科[2],这意味着IE专业学生不仅要学习技术类课程,而且要学习管理类课程,更重要的是把技术和管理有机地结合起来,这需要在整个的教学过程中具体贯彻落实;同时也决定了IE专业培养的是复合型人才[3]。②系统性。IE用系统方法解决复杂系统的技术和管理问题,这意味着IE专业学生对系统有着更高、更抽象的见解,能够站在系统的高度,对系统问题进行规划、设计、管理、改进和创新[4];这同时意味着IE专业学生能够领导跨学科团队进行工作,能够成为一个有效的管理者。③创新性。从IE发展历史看,一百多年来,这一古老的学科,仍然具有生命力,长盛不衰,其根本原因就在于它的创新性,根据社会发展需求,不断改革课程体系和教学方法,以适应社会经济环境的发展变化[5]。这也印证了IE专业的一句行话,“改善无止境”(Itisalwaysabetterway)。④工程实践性。IE专业的目标是用技术的方法来经济、有效地解决社会系统的现实问题,这意味着IE培养的学生具有解决社会系统现实问题的能力。IE重在应用、重在实践,离开了实际系统的应用,离开了实践,IE也就不复存在了。 在充分分析IE特点的基础上,再来描述IE学科体系如图1所示[6-12]。 第一层:公共基础,包括数学、物理学、文学和外语。 第二层:专业公共基础,包括社会学、经济学、管理学、工程学、系统科学。 第三层:专业基础,包括运筹学、计算机与信息科学、控制论。 第四层:专业课程与应用方向,包括设计改善、分析评价与决策、过程控制和综合应用。 2培养目标 在对IE学科体系及特点充分讨论,形成共识的基础上,我们制定了IE专业的培养目标:使学生具有良好的人文素养和沟通技能;掌握扎实的数理基础理论、宽广的经济管理知识、实用的工程信息技术;能够熟练运用工业工程的基本原理和方法,对生产和服务系统进行分析、规划、设计、运作和管理,成为适合制造业和服务业需求的复合型高级工程技术管理人才。 上述培养目标勾画出了南京大学工业工程专业的基本特色:①强调文理基础。在南京大学办工科,应充分利用南京大学文理见长的优势,这也是大学科交叉的基础,将文、理、工融合起来,要比将技术与管理融合起来具有更加深远的意义和影响。②明确工业工程技术体系。在前面的IE定义中,我们只强调用技术的方法来解决技术和管理问题,并没有规定用什么样的技术,这就给各个学校的IE专业发展提供了广阔的空间,各校在开办IE专业时,将根据各自学校的优势和师资的优势,选择恰当的技术作支撑。全世界各个学校的IE专业几乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技术不同。文献[13]认为,工业工程的技术体系包括三大类,社会学、经济学、管理学、工程学和系统科学是其理论基础,工程技术、信息技术是其支撑技术。我院在信息技术方面具有长期的研究积累和成果,不少教师具有计算机或信息科学专业背景,大部分教师具有信息系统设计、开发与实施经验,未来的社会将是信息社会,因此,将信息技术作为IE的关键技术之一写入培养目标,是恰当的[9],也是符合我院实际的。③明确具体的应用对象。前面谈到,IE特点之一是工程实践性,培养的IE学生在什么行业发挥作用呢,我们的培养目标明确指出在制造业和服务业。制造业包括各类离散制造型企业和流程型企业,主要应用工程信息技术来解决制造过程中的技术和管理问题,如管理控制一体化问题、企业内部物流问题等。服务业主要是指物流与供应链管理以及金融工程,这是我院的强项,可以将许多科研成果应用到教学工作中。④强调从系统级解决问题。作为南京大学培养的IE专业学生,要求能从系统角度解决生产与服务系统存在的问题。 3课程设置 明确了IE专业学科体系和培养目标之后,课程设置应该不是一件困难的事。但在教学实践中,我们发现如何教好每一门课和界定课程之间的联系与差别是关键。 从图1可以清楚地看出IE学科体系及其相互关系,但不能保证所有任课教师都是IE出身,都能理解IE,这就是困难之所在。我们的学生经常会问,为什么要学习这一门课,它和IE有什么关系?不是每一个任课教师都能清楚地回答这样的问题,也不是每个任课教师的回答都正确。这需要IE专业的教师来回答。 我们可以把IE专业课程体系分成6个模块,如图2所示。每个模块包含若干课程。如分析计算模块,课程包括运筹学、高级运筹学、概率与数理统计、数值分析;计算机信息技术模块,包括计算机技术基础、C++程序设计、数据结构、数据库原理与应用、微机原理与应用、管理信息系统等;工程技术模块,包括工程图学和计算机图学、机械设计基础、机械制造基础、现代制造系统等;经济模块,包括管理经济学、财务会计、工程经济学、金融工程、金融计量学等;管理模块,包括管理学、供应链管理、人力资源管理、质量管理、项目管理等;IE核心模块,课程包括工业工程基础、生产管理、人因工程、物流工程等;每一个模块内的课程有实验和设计项目,每一个模块内的课程之间也有实验或设计项目,在模块之间也有实验和综合性实验项目,以培养学生综合应用所学知识解决实际问题能力;最后还有产业/方向模块,其目的是给学生在某些产业方面更多更强的知识和训练。在实施这一教学理念的过程中,我们强调,1)要界定清楚每一个模块内的课程之间的联系和区别。规定课程的学时数、课程大纲和教学要求,规定哪些内容在哪门课程中介绍,介绍到何种程度,后面的课程在内容上如何覆盖和加深等。2)模块之间的衔接和关联,这是体现技术与管理有机结合的关键。超级秘书网 4教学实践 由于IE的工程实践性,在教学过程中必然要强调IE专业的实践环节。这可能包括两个方面,实验教学和实践教学。在我国,经过十多年的发展,在管理科学与工程教学指导委员会的指导下,再加上学习发达国家的先进经验,IE实验教学体系已基本形成,各门课程所要求的实验内容已基本确定,但问题在于如何开展实验课,保障实验课的质量,改善实验效果。由于受实验场地、设备资源和时间的约束,实验已成为一个验证过程。我们的理念是提供一个实验平台和实验要求,让学生自己来设计实验,分析实验结果并提出改进方案,真正让学生自己动手做实验,使学生印象深刻。实验中出现的问题,让学生自己解决,不知不觉中培养了学生利用所学知识综合解决实际问题的能力。 鉴于现在的学生极少经历过社会实践的事实,在教学环节上加强实践教学环节。如金工实习、工厂参观、短期企业调查、专业实习等,使学生对企业有一个感性认识。这虽然加大了教学投入,但对于改善教学效果,起到了良好的促进作用。 5结论 实践已经证明,IE无论是在发达国家,还是在发展中国家都得到了蓬勃发展,在社会经济建设中发挥了重大作用,中国对IE专业人才的需求将大大超过供给。而且,社会对IE专业人才的需求是多方面、多层次的,各个学校在办学过程中,如能注意发挥各自的特色和优势,必将充分发挥IE专业潜能。良好的培养目标和教学计划的设计是成功的基础,但真正的成功还有待于社会实践的检验。 工业工程专业论文:应用型本科院校工业工程专业建设 摘要:应用型本科院校工业工程专业的建设,应注重人才培养与地方需求相结合。本文从西昌学院工业工程专业的师资建设、课程建设、实验室建设、实践教学等等方面入手,提出改善教学环境,改革教学模式,培养适应攀西地区企业发展需求的思路。 关键词:应用型本科高校;工业工程;教学改革;西昌学院 一应用型本科高校工业工程专业建设现状 现阶段,中国的高等教育大概可以分为三个层次。一是以科研理论研究为主的研究生教育,例如清华、北大等教育部直属的高等院校的研究生及重点本科教育;二是以培养适合企业需要的技术型人才为主兼具科研理论的本科教育,大多数的省属高校为这一层次。三是以职业教育为主科研理论为辅的专科教育。应用型本科高校毕业生既要求有专业技术及动手能力,又要具备向更高层次教育方向发展的理论基础。这种特殊的人才培养要求,一方面在于高校教育和地方企业要相结合,让毕业生能为当地经济发展出力。另一方面则是保证向第一层次院校持续的人才输送。 (一)工业工程专业的人才培养方向 从近年来工业工程专业毕业生就业状况来看,企业对工业工程专业毕业生最初的定位一般是单一型的技术人员、研究人员或管理人员。而在日后将是集技术、研究、管理于一身的高级复合型人才。这要求工业工程专业必须培养具有扎实的专业知识,具备一定的学习能力,动手能力强的人才。工业工程广泛应用于制造业,并着重于对系统的优化改进。较强的实践动手能力是发现问题,解决问题的基础,对于系统的优化改进是必不可少的条件。 (二)国内各大高校工业工程专业的课程设置情况 国内工业工程专业主要划分为两大发展方向,一是以机械工程为主干学科;二是以管理学为主干学科。两种不同的发展方向,对课程设置的侧重点有所差别。第一种人才培养方案的主干课程是系统工程、工程经济学等;第二种人才培养方案的主干课程是管理学、人因工程等;前者以技术类学科为主,培养的是生产过程中所需的技术型人才,后者则侧重培养管理方面的人才,在企业管理过程中发挥作用。 (三)工业工程专业毕业生就业状况 我国有200多所高等院校开设了工业工程专业。学生毕业后可在工业企业、金融银行、咨询服务或政府部门任职。就业可选择岗位包括工业工程师、软件工程师、项目经理等。从事系统规划设计、生产管理、现场管理等方面工作。调查显示工业工程专业已经呈高比例的快速发展趋势,相反其专业人才还较少。毕业生数量满足不了企业需求。有关调查显示工业工程专业毕业生超过70%从事制造业方面的工作,由于专业限制等诸多因素从事冶金业仅占20%左右,5%从事服务业,从事其他行业的人数远少于制造业、冶金业、服务业。由此可见,工业工程专业的毕业生非常受到制造企业的欢迎,市场需求很大。 二西昌学院工业工程专业建设现状 (一)专业师资力量薄弱 西昌学院地处攀西地区,经济发展比较缓慢,教学条件与沿海地区有很大差距。西昌学院专业教师引进困难,这是西昌学院师资力量薄弱的主要原因。西昌学院工业工程专业在师资方面主要依托管理学专业教师团队,同时也有经济学、工程学教师授课。缺乏工业工程的专业教师,这无疑严重制约了专业的建设发展。 (二)专业课程设置偏重文科 西昌学院工业工程专业属文理生兼收,标准学制4年。毕业授予管理学学士学位。专业主干课程包括管理学、运筹学、统计学、经济学、系统工程学、管理信息系统、基础工业工程、物流工程、人因工程、生产管理、标准化工程、质量管理工程。因此,工业工程专业管理类课程占比大,忽略了技术课程的开设。 (三)实践教学建设落后 西昌学院工业工程实践教学又三方面组成。一是实训课程方面:开设有基础工业工程实训、物流工程实训、生产系统管理实训、项目规划设计实训、企业综合管理实训五大实训模块。二是实验室建设:在校内建设了工业工程综合实训中心,包括基础工业工程实训室、人因工程实训室、质量管理与控制实验室。三是企业实践方面:在校外与省内外的企业建立了合作关系,成立了校外实训、实习、就业基地。其不足之处在于,实训项目缺乏创新,由于教学条件所限未完全落到实处。实验室建设刚刚起步。校外企业中适合工业工程专业进行教学的企业数量少。学生在实训过程中难以达到发现问题、解决问题的目的,学生通过这些训练还远达不到企业对人才要求。 三西昌学院工业工程专业的改进思路与方案 (一)改进目标 西昌学院工业工程专业应积极响应国家建设应用型本科高校的政策,以培养应用型人才为主要目标,改革自身,提高学生的就业竞争力。将本校工业工程专业的人才培养与攀西地区的企业需求相结合,明确人才培养的方向,做到与地方行业相融、相长、相促、相亲,形成共生共存的互利双赢的办学态势。并着重提高学生面向社会的适应性,按照“社会需要、市场(就业)导向、德育为先、能力本位全面发展”来引导人才定位,以专业岗位或岗位群的需要,在学习能力、实践能力、创新能力、交流能力和社会适应能力的指向上更加具体。在“本科学历学位+职业技能培养”的前提下,在“应用型”“地方性”“民族性”的政策方针下完善应用型人才培养方案。除了提高学生的就业竞争力以外,注重培养学生毕业再深造的意识,开阔学生的视野,让学生有更高的目标。为学生毕业后的发展方向提供多项选择。 (二)改进的依据 “应用型本科”是对新型的本科教育和新层次的高职教育相结合的教育模式的探索,培养适应社会经济发展需求的应用型本科专业人才。西昌学院作为向应用型高校转型的试点高校积极贯彻国家建设应用型本科院校的政策,重视实践教学、强化应用型人才培养。培养学生的实践能力和创新能力,提高学生社会职业素养和就业竞争力。 (三)改进内容 1.加强师资建设 强化师资力量是西昌学院工业工程专业改革的首要目标。具体方式有:(1)完善优惠政策,吸引高层次人才。充分利用我市引进高层次人才的优惠政策,大力吸引具有硕士研究生以上学历学位或高级职称的人员来我院任教。(2)创新方式方法,大力引进“双师”素质专业带头人和骨干教师。争取优惠政策,对于高学历、高职称的“双师”专业带头人和骨干教师,给予不占编制、不占岗位的引进政策,优先引进。对于企业行业一线技术骨干或能工巧匠,采用人事制的模式,实行合同聘用制。(3)重点面向社会,招考专业技术人才。继续面向企业、行业一线招考具有中级以上职称或技师以上资格的技术人才,壮大“双师”骨干教师队伍。深入重点高校,选拔招考优秀本科毕业生。(4)利用社会资源,聘用技能型兼职教师。不断加大投入,从与专业设置相关行业或企业的工程、技术、管理人员中,选聘既有丰富实践经验又有教学能力的专业技术人员兼课。(5)对原有教师队伍的专业素质进行提升。对技能型教师,要以业务理论进修为主进行培训。对于高学历教师,要以到企业实践锻炼为主进行培训。 2.课程调整及教学方法改革 结合应用型本科高校建设的初衷,学校应该适当增加专业技术培养的课程,让学生掌握一定的专业技能。同时改革课程结构,采取多种课程模式。在校内教学中改革教学内容与方法采用启发式、讨论式、讨论参与式、探讨式、科学研究式等教学方法提高学生独立思考、综合分析的能力,并更多地给学生以方法论、发散思维、多维思想等启迪。最新科研成果及前沿知识采用活页教材。尊重学生个性发展,开放设计性、创意型、虚拟现实型等实验。在当今社会互联网高速发展的前提下,有效利用网络资源,增加网络教学,寻找网络上的相关课程融入到本校工业工程的教学中去,利用其他高校的课程资源,弥补本校工业工程教学刚刚起步的不足。开展案例教学,将生活中企事业单位的生产、管理案例记录下来,带到课堂当中,在老师的引导下,让学生积极讨论研究,找出其中的优点与不足,培养学生自主获取知识的能力。与其他高校进行合作,共同培养人才,资源共享,做到资源利用最大化。多邀请社会上相关企事业人才、工业工程领域专家到学校举办讲座,使学生能够多方面接受知识。 3.实践教学 与校外专业相关的企业加强联系,建立合作关系,为学生提供更多的实训机会,让学生在周末,寒暑假等课余时间能够到企业中去参与工作。一方面可以让学生有效利用空余时间;另一方面可以提高学生的就业竞争力。加强实验室建设。工业工程的许多学科都是基于实验的研究。西昌学院的工业工程专业自从2013年首次进行招生,录取人数逐年上升,然而实验室建设却迟迟跟不上。2016年9月才建设了工业工程、质量工程、人因工程三个实验室,可供学生进行实际操作和实验,为毕业设计提供了硬件条件。但相比之下,西昌学院的实验室建设在同类院校中仍处于落后水平,学校应加大投入力度,重视工业工程专业的持续发展。 4.科研建设 科研成果是衡量一所大学办学质量的重要标准,学校的科研实力强大,能第一时间让学生掌握最先进的专业理念,了解到最先进的科研成果,而学生参与到科研当中可以培养学生的创新意识,增强学生的实践能力。学校应该让学生学习发明创造学等相关课程,鼓励学生积极参与课外科技创新活动,加强创新意识和创新思维素质的养成教育。成立工业工程专业科研兴趣小组,配备一名专业教师担任组长,让学生可以自由探讨、交流想法,教师及时给予参考意见收集学生的想法,好的创意鼓励进行实践探索。组织、参与相关科技创新比赛,调动学生的积极性,培养学生的兴趣。充分利用学校的科研项目,给学生机会参与到国家级、州级、校级科研项目中去,在指导老师的带领下完成科研项目。 作者:刘宇翔 岳良 单位:西昌学院 工业工程专业论文:CDIO理念下工业工程专业人才培养 摘要:本论文通过分析工业工程专业人才培养模式现状,将CDIO理念应用于工业工程专业人才培养模式的改革。根据本专业实际情况从CDIO理念的学习、培养方案的修订、项目驱动式教学模式改革、课程内容及教学方法改革,创新性实践教学开展等方面进行了改革与实践,从而实现培养具有创新精神的高素质应用型人才的目标。 关键词:CDIO;工业工程;培养模式改革;项目驱动式教学 CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),CDIO以完整的项目研发为载体,产品研发到产品运行的过程,学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习,完成专业知识、创新能力、职业能力的培养[1]。工业工程具有鲜明的工程属性,但工业工程又不同于一般的工程学科,它不仅要应用自然科学和工程技术,而且要应用社会科学及经济管理知识,是一门技术与管理相结合的交叉学科,特征是综合性[2]。工业工程师需要具备自然科学、工程技术、社会科学及经济管理知识的高级复合型人才[3]。我校工业工程专业在制定培养方案时一直遵循培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调发展,适应社会建设和发展需要,具备坚实的机电工程技术基础,掌握现代工业管理基本理论和方法,具有一定的创新精神和较强的工业工程实践能力的复合性高级应用型人才。通过引入CDIO理念对工业工程专业人才培养模式探索式改革,达到培养具有工程创新能力、人文素质和职业道德标准的新型工程技术人才。 1工业工程专业人才培养模式现状分析及改革内容 1.1工业工程专业人才培养模式现状分析 从近年来需求单位招聘毕业生的要求和就业质量跟踪反馈的信息来看,企业需求的工业工程人才主要包括专业技能水平和能否融入团队两个方面。我校以培养特色鲜明的工业工程应用型人才为目标,强调学生实践能力和创新意识有机统一,同时学生的素质教育也逐渐被重视,在过去的人才培养模式上存在着以下问题: (1)实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性。各实践教学环节独立,多为具体的课程服务,实践教学环节系统性较差,没有形成体系,综合性、设计性和开放性实验比例不高,不利于学生的动手能力和创造力的培养。 (2)忽视了人文、素质教育,缺乏团队合作意识。注重专业知识的培养,在职业道德,团队合作,人格魅力等方面的人文素质教育未达到足够重视。 (3)人才培养与企业需求有差距。在知识结构上,还存在不尽合理的问题,课程内容知识更新慢,教学内容偏重经典理论传授缺乏学科前沿动态介绍,部分课程与实践脱离。 (4)教学方法单一,学生学习兴趣不足。缺乏教学方法的创新与改革,学生对课程学习兴趣不浓,课堂教学效果不理想,应开创一种新的教学模式,让学生在寓教于乐的氛围里主动参与学习。现有的教学环节很难使学生受到创新思维训练,学生只是完成实纲或计划中规定的内容,去学应知应会的知识,科研和各类科技竞赛相结合不够深入,这不利于提高学生的创新精神与实践能力,本专业中的拔尖人才培养受局限。 1.2基于CDIO理念的改革内容 基于CDIO模式的工业工程专业培养关注知识传授的系统性,强调通过项目类课程来培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的综合创新能力、沟通与合作的能力[4]。根据我校实际情况主要从以下三方面进行人才培养模式的改革: (1)课程体系建设方面改革,形成以项目驱动为主导的课群。将基础课、专业基础课和专业课,并结合实验课程、生产实习、毕业实习和毕业设计等环节以课程群组的方式将整个课程体系有机整合。避免相关课程之间的重复,并综合相关课程知识点形成以项目驱动式的课群。 (2)教学内容及教学方法改革,基于CDIO理念对核心课程进行教学内容及教学方法改革,紧密结合专业最新发展趋势和工程实际应用需求现状及时更新和发展教学内容,教学方法方面实现以教师为主导、学生为主体的系统工程培养方式的教学方式。同时加强课外指导和辅导,鼓励学生参加丰富多彩的科技活动、参与实践创新的科研项目,培养其系统的项目设计实施能力及团队合作创新意识。 (3)创新实践教学改革,鼓励学生带着项目问题进行主动探究实践学习。重点开展创新实践教学,以CDIO创新项目为载体,教学指导,学生分组合作,共同参与完成项目从构思、设计、运行到实施方案及措施。 2基于CDIO理念人才培养模式改革与实践 2.1CDIO理念的学习和培养方案的修订 我校专业教师通过学习CDIO工程教育模式,明确其培养目标及相关标准,借鉴国内外高校CDIO教育模式经验,根据工业工程专业特征及我校工业工程特色,修订了2013培养方案,培养方案加强了实践教学环节的合理设置,突出了创新教育,培养方案的修订内容包括:(1)增加相关课程提升专业知识的集成综合应用能力,例如:增开《供应链管理》、《产品开发》、《精益生产》等课程。(2)在集中实践环节增加《工程训练》来提升学生的工程实践能力和创新能力。(3)由专业老师吸纳不同年级、不同层次学生开展《工程培养创新学习团队》课外课内CDIO理念下的实践学习。 2.2项目驱动式教学模式的改革 CDIO理念强调项目驱动下的一体化教学模式,结合工业工程专业属性及CDIO模式培养能力要求,确定了三个项目类别。 2.2.11级项目驱动式教学模式的改革1级项目要求能完整的贯穿于整个本科教学阶段,使学生系统地得到构思、设计、实现、运作的整体训练[2]。本专业1级项目除了通过工程训练、毕业实习、毕业设计等大四的课内实践环节外,还通过工程培养创新学习科研教学团队课内外开展CDIO理念下的项目式教学模型,专业老师吸纳不同年级、不同层次学生形成1级项目小组。1级包含本专业主要核心课程和能力要求的项目,本专业1级项目的工程训练/内容包括:(1)创新产品方案及设计;(2)节能或环境友好的产品构思与设计;(3)面向人因工程学的产品设计与制作;(4)机电产品的结构设计及性能分析;(5)电动、液压、气动部件成本分析与设计;(6)电气、PLC、微机控制系统开发与应用等内容 2.2.22级项目驱动式教学模式的改革2级项目以相关核心课程群和相关能力要求为基础,作为1级项目的支撑,2级项目即是对相关课程群的综合,也是对整个教学体系的补充,主要培养学生综合应用相关课程内容的能力[6]。本专业课程建设项目梳理课程,建立CDIO理念的二级项目驱动的课程体系,构思2级项目,建立分层次,重综合,切实际的2级项目驱动式课程群,二级项目主要包括(1)工程设计及工艺优化类;(2)成本与质量控制类;(3)计算机应用类;(4)生产与物流系统优化类。二级项目驱动下的教学模式通过教师开展课群的教学内容及方法改革,同时课程群的专业老师通过课内、外教学环节,进一步扩展、优化、整合3级项目内容,进行课群的综合性2级项目的设计和实现,并培育1级项目团队。 2.2.33级项目驱动式教学模式的开展3级项目是根据核心课程内容需要而设,加强课程知识的理解,加强能力的培养,3级项目主要通过课程设计、实习过程,采用不同方面的实践环节提升学生的实践能力,培养创新精神,本专业带有3级项目的实践环节主要包括:(1)提高机械工程基础能力方面的实践环节:机械设计基础课程设计、制造工艺与质量控制课程设计。(2)巩固专业课程的实践环节:物流工程课程设计、生产与运作管理课程设计、人因工程学课程设计。课内实践采用一人一题(项)的方式开展项目式教学模式,3级项目的类别包括:某产品的质量管理、某设备的可靠性分析、人机工程学设计、人机工程学应用、计算机辅助产品设计、某产品工艺优化、采用MRPⅡ/ERP软件编制物料需求计划、某车间设备布置设计、生产流水线质量管理系统的设计等3级项目,3级项目的开展为1、2级项目的实施打下基础。 2.3多元化的教学方法改革 CDIO理念的教学过程中应采用以教师为主导、学生为主体,基于项目、问题的探究式教学模式进行课堂教学及实践教学。本专业主要以2级项目驱动下的课程群教师为教学团队进行了教学方法的改革。在教学手段和方法上,将启发式、讨论式、生产实际案例式等多种教学方法运用于课堂教学和实验教学环节之中,充分调动学生积极性,引导学生自主学习,培育创新能力,请企业相关专家进行讲座等方式指导学生的课程学习及CDIO项目实施。在实践环节上,依托我校渔业生产工艺与装备工程实验实训平台,开展产学研一体化实践教学,深化校企合作模式,以教师科研项目、创新创业训练、工程培养创新学习团队等方式开展项目驱动式实践教育,培养学生创新实践,培养拔尖人才。 3结束语 本专业依据我国工程教育指导方针及CDIO理念进行了人才培养模式的改革,将CDIO理念应用于工业工程专业人才培养模式,贯穿于教学方法、创新实践教育开展、课程体系建设、师资队伍建设、团队建设,专业提升等方面。根据我专业实际情况从CDIO理念的学习、培养方案的修订、项目驱动式的教学模式改革、课程内容及教学方法改革,创新性实践教学开展等方面实现了CDIO理念的工业工程专业应用型人才培养模式的改革与实践。促进了学生深入掌握各门核心课程知识、并将知识融会贯通应用于工程实践领域,培养具有创新精神的高素质应用型人才的目标。 作者:潘澜澜 慕光宇 潘颖 薛冬娟 单位:大连海洋大学机械与动力工程学院 工业工程专业论文:工业工程专业实践能力提升策略 【摘要】本文以工业工程专业为例,探讨了民办本科高校应用转型过程中提升大学生专业实践能力的途径:加强“双师型”师资队伍建设;推进校企合作,顶岗实习;注重工业工程专业社团建设;考取见习工业工程师资格证书。通过这些途径拉近了校企间的距离,提高了学生的专业知识应用能力、团队合作意识,提升了双向就业能力。 【关键词】民办高校;工业工程专业;学生实践能力;提升途径;效果 我国高等教育已经由精英教育进入到大众教育阶段,随着高考人数的减少,高校的扩张规模基本稳定。民办高校经过近30年的高速发展,也由规模扩张期进入到内涵建设发展期。2014年2月26日,国务院召开常务会议提出了要“引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型”。民办本科高校积极响应纷纷申请加入了向应用技术转型试点高校。民办高校的本科专业人才培养模式也进行了调整和完善,突显出应用技术型的特色,加强了专业实践能力的培养。工业工程专业从1993年开始在我国高校开始设置,经过20多年的发展,已经取得了辉煌的成绩,民办本科高校开设工业工程专业也在逐步发展壮大中。工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术,以及工程分析和设计的原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。[1] 一、专业实践能力提升途径 工业工程专业在我国高校经过20多年的发展已经形成了包括实验、课程设计、社会调查、各类实习、实训、毕业设计等实践教学环节。[2]这些实践教学环节为学生开展专业实习实践,增强动手能力提供了重要保障。笔者认为要进一步提升民办高校工业工程专业学生的实践能力在此基础上还应该做好以下四个方面。 1、强化“双师型”师资队伍建设 高水平的师资队伍对工业工程专业的建设和发展起着关键的作用。民办高校可以聘请既具有企业实践工作经验,又具有对工业工程专业理论研究的高素质人才担任大学生的实践指导教师,效果会事半功倍。学生在“双师型”老师的指导下,能将课本的理论知识灵活运用于实践实习中,活学活用,既加深了对专业知识的理解又能解决实际问题,突显了应用技术型师资队伍建设。 2、校企合作,顶岗实习 校企合作,产学研结合已经成为应用型高校发展的必由之路。当下,校企合作模式有校企股份合作模式、实训室进入企业模式、院校国有民营模式和产学研用一体模式等,[3]这些模式有效的整合了校企双方的资源,实现了合作共赢。大学生顶岗实习深入一线,可以将自己的专业知识应用到实际生产中,既能提高实践动手的能力,又能锻炼自己的意志品质和吃苦耐劳的精神。 3、工业工程专业社团建设 科技类专业社团建设在高校的团委社团中占据重要位置,工业工程专业社团组织成员洞察专业学科的前沿动态,关注专业领域发展的热点,通过团队研究讨论,可以发表工业工程专业相关领域论文,定期举办和组织学生参加专业知识讲座,承担着参加校内外科技竞赛活动角色。陕西省高校每年都举办工业工程创意改善竞赛,这给工业工程专业的学生提供了展示自我的平台,优秀作品也可以参加“挑战杯”等国家级大赛。通过专业社团的建设,使爱好科技科研的同学进一步加深对工业工程专业的理解,增强工业工程专业实践创新能力。 4、考取见习工业工程师资格证书 工业工程专业的资格认证有见习工业工程师、工业工程师和高级工业工程师资格认证。工业工程专业的在校大学生可以参加见习工业工程师的认证。该证书是企业选用人才的重要参考依据,也是申请工业工程师资格认证的有效文件之一。考试内容包含了基础工业工程、工效学、生产计划与控制、设施规划与物流分析、质量管理五个模块,包含了工业工程专业绝大部分专业课内容,这些课程都需要较强的实践能力。通过这样的认证环节,可以检验学生对专业的综合运用能力,也为就业打下坚实的基础。 二、专业实践能力提升的效果 1、提高了专业知识的应用能力 通过“双师型”老师的讲解,能使学生缩短对所学知识的理解应用时间,提高了学习效率,也提高了理论知识转化为生产力的能力,从而对知识掌握地更加牢固。 2、拉近了校企间的距离 通过顶岗实习,学生能深入了解企业生产的现状。在工作实践过程中,能够发现生产现场存在的问题,通过对问题的分析和思考,能运用所学的专业知识加以改善和解决,从而提高了解决问题的能力,这也为大学毕业后能够很快适应并投入到现实工作中奠定了基础。 3、提高了团队合作的意识 专业社团的建设过程增进了同学们之间的交流和沟通,大家可以共同探讨工业工程专业的相关问题,对共同关注的问题可以进行深入的研究,可以通过创新发明、申请专利或等形式提升专业知识水平。在组队参加竞赛活动中,需要队员之间的分工明确、协作配合,以取得优异的成绩。 4、提升了双向就业能力 学生在学习专业知识的同时,能考取专业相应的资格证书,不仅是对自己学习成绩的肯定,更是反应学生实践能力的提高,能够将所学知识转化为解决现实问题的能力。这也增加了学生就业能力的自身资本,在当今双向选择的就业环境中占据有利位置。 三、结语 民办高校已经发展到提高内涵建设的新阶段,向应用技术转型也已成为民办高校发展的方向。工业工程是一个实践性非常强的专业,需要学生具有创新意识和改善进取的精神。通过对以往工业工程专业学生实践能力的观察和了解,结合工业工程专业发展到的新阶段和民办学校大学生的特点,在原有实习实践的基础上,提出了拓宽学生专业实践的途径,从而使学生的专业学习与专业实践成为有机整体,以培养符合我国经济社会发展需要的应用技术型人才。 作者:王维荣 胡贵生 单位:西安思源学院商学院 工业工程专业论文:工业工程专业教学改革探讨 摘要:以社会需求为导向是高校教学发展的必然趋势,就工业工程专业发展的新形势,分析了教学中存在的问题,提出了以社会需求为导向的课程教学和实验实践教学改革策略以及建设教师团队的方法,并提出了实施3+X教学新模式。这对于高校工业工程专业课程教学效果和实验实践教学水平具有一定的提高作用以及很好的指导和借鉴意义。 关键词:工业工程;社会需求导向;教学改革;实践基地 在经济全球化的背景下,我国市场经济获得了迅猛发展,推动了我国制造业的持续发展,对工业工程人才的需求在数量和能力上提出了更高的要求[1,2]。因此,面对需求日益增加的人才缺口和毕业生毕业即失业的两难困境,中国各个高校在培训工业工程人才培养过程中应以社会需求为导向,加快工业工程教学改革,培养出拥有国际视野和创新创造能力的应用型以及高水平的人才走出这一困境,满足制造业发展的需求。目前,以社会需求为导向的教学模式与专业教学模式兼容性不好,有效实施的难度较大。近年来,我国高校招生规模迅速扩张,虽然相应的办学条件、教学模式、科研水平等也不断提高和完善,但是依然滞后于规模的扩张,实验实践教学水平滞后于相应技术的发展[3]。随着经济危机的突然爆发以及我国的产业调整和经济转型,在教学中对大学生的实践和创新能力提出了更为高层次的要求,导致高校专业人才培养不能满足社会的多样化需求,教学面临着严峻挑战[4]。另外,随着越来越多的毕业生进入市场,失业率迅速增长,再加上毕业生的综合应用能力较差,学生也无法在毕业后立即应聘到合适工作。传统的教学培养模式越来越难以解决这个矛盾,取而代之的要克服自身教学的不足,以满足社会需求为导向,转化“重理论、轻实践”的传统培养模式,改革专业实验实践教学模式,发展以“重能力、重应用”为核心的新培养模式。本文以上海理工大学的工业工程专业培养为例,以社会需求为导向提出了专业能力培养与实践基地应用相结合的改革方法,并且提出了实施3+X教学的改革思路。 一、工业工程专业教学存在的不足 1.大多数教师承担很重的理论教学,忽视了课程间的联系。工业工程专业知识体系往往较综合、交叉性强,不同的专业课程联系很紧密,像人因、设施规划、生产计划等课程彼此交叉[5,6]。但实际教学中,教师忽略了课程间的交叉性,忽视了课程综合理解在专业知识体系中的作用,使学生对专业知识的理解停留在表面,并且实际知识应用能力就会较差,综合能力得不到有效的全面提高。 2.实验教学体系的系统性和综合性不强。很多专业知识点在一些课程实验中重复出现,对于重复出现的专业知识点,在进行实验教学过程中都浅尝辄止,这种分流的实验教学模式不具有系统性,不利于学生形成完整的知识体系。另外,传统的实验教学模式都是对单课程专业知识点的应用,虽然通过实验,学生了解和掌握了单课程知识点的应用,缺乏对不同知识点的综合协调应用,无法利用实验提高学生解决问题的能力。 3.实践教学条件落后,实践教学模式单一,缺乏实践强的团队。实践教学资源的建设落后,无法满足教师在实践教学上的需求,对学生的专业和综合实践缺乏有效平台,难以提高学生的知识应用能力。传统的教学模式“生产实习—课程设计—毕业设计”基本都在校内完成的,没有根据社会需求融入到企业中去,与社会实际需求相脱节。另外,大部分教师都是从学校毕业后直接从事教学工作,缺乏实践的专门训练,难以建设实践教学较强的教师团队。 二、以社会需求导向的课程和实验实践教学改革的构想 以社会需求为导向的教学关于创新性、应用性、综合性的特点,要求教学过程由独立、分散、封闭的架构体系转向交叉、集中、开放的综合化体系。由注重课堂教学转向更多地关注实验实践教学[7]。在工业工程专业教学实验实践中,可以从以下几个方面进行改进: 1.建立课程教学与实验教学的横纵向联系。以专业课程为主线,改革课程设置,分析现有专业课程中相同的实验内容,是不是存在重复,但是又不重要的内容,针对这些问题,重新确定课程教学内容和实验教学的安排,建立课程教学与实验教学的横向联系。同时,实验教学都是相互之间有联系的,比如人因、立体仓库、设施规划、物流、生产线等,在时间上都有前后承接关系,在实验过程中,学生逐步加深对专业知识的领悟和应用,学生可以更好地掌握整个实验体系,这种课程教学与实验教学的纵向安排,使学生更易掌握工业工程专业知识和技能,为实践服务。 2.以社会需求为导向,改善实践教学条件,搭建实践平台和实践基地。通过与校友企业进行融合,建立专业学生的实践基地。积极拓展产学研合作,搭建实践平台,比如联合实验室、模拟车间、创新研发中心等,从根本上改善实践教学环节,达到与企业资源共建、互利共赢的目的。上海理工大学管理学院与上海庞源机械租赁股份有限公司共建工业工程专业实践基地,采取学生轮岗实践的方式,目前已经输送完第一批学生,取得了一定的效果,充分调动了学生的积极性,收获颇大。 3.建立实验实践教学团队。要实现以社会需求为导向的教学改革,需要建设实验实践能力较强的教学团队,培养双师型教学团队,一方面联合校企建立教师实验实践基地,联合培养青年教师;另一方面,进行青年教师的教学能力和实验实践能力双向发展,派送青年教师到企业进行锻炼,同时邀请具有丰富实践经验的企业界优秀人才对学生进行指导。通过双向培养,建立一支教学和实验实践能力较强的综合教师队伍,确保高质量的课程教学和实验实践教学的实现。 三、实施3+X教学模式 对于新的教学模式,采用3+X模式,即教学模式、实验模式、实践模式、教学反思模式,消除传统的单个模式孤军作战状态,进行3+X融合教学。首先,通过与国际进行交流合作,吸收和借鉴各国在教学方面的成功经验,引进优秀的教学模式,另外,加强与国内各高校同专业教师们的交流,提高工业工程专业的教学水平。其次,工业工程专业是课程教学与实验实践教学相结合的专业,教学实验是在实践中有效地创新和应用专业知识的前提,建立以创新能力培养为主导的实验教学,建设层次实验:基础知识验证性实验教学、综合类实验教学、自主创新实验教学,通过三个层次的实验培养,提高学生的综合能力。再次,培育企业实践基地,搭建学生能力培养的校外平台,根据工业工程专业培养目标,逐步完善与企业的实践基地建设,规范和完善基地的管理和评估。聘请企业优秀人才作为学生的兼职教师,配合专职教师的实践教学,让学生更好地了解社会实际情况,与课程和实验结合紧密结合,提高教学效果。最后,对课程教学、实验和实践教学的事后反思,借助行动研究不断探究与解决自身教学方面的问题,将“学会教学”与“学会学习”统一起来,努力提升教学实践合理性,使自己成为综合型教师的过程。实施3+X模式,提高工业工程专业教学和实验实践水平。 四、结束语 以社会需求为导向,对工业工程专业课程教学和实验实践教学及其策略进行改革。本文结合目前各高校工业工程专业课程和实验实践教学的现状,在专业培养方案和社会需求的基础上,对专业能力培养进行了再设计,对建设实践基地的必要性进行了肯定,并且对教学手段和方法进行了改革。根据工业工程专业的实际需求,改进教学形式,更新和完善教学内容,加强重视教师团队建设,从事相关的实践工作,增强实践经验。另外,还提出了3+X教学模式,课程教学是积累学生的专业知识,实验教学激发学生的学习兴趣,实践教学提高学生的创新性和应用能力,真正起到了课程促进实验,实验促进实践的作用,培养出社会需要的工业工程专业人才。 作者:刘勤明 吕文元 单位:上海理工大学 工业工程专业论文:高校工业工程专业实验教学 一、工业工程专业背景及意义 工业工程(IndustryEngineering,IE)于20世纪初产生于美国,是一门以提高质量和效率、降低成本为目标的集多种工程技术和管理于一体的交叉性学科,其对西方发达国家的工业化及韩国、新加坡等的经济腾飞起着非常重要的作用。我国从20世纪80年代正式开始应用工业工程,经过二十多年的发展,工业工程的应用领域已由最初的传统制造业扩展到服务业、金融业、运输业等多个行业;工业工程的应用内容也由传统的工作研究、设施规划与物流分析,延伸到与信息技术、业务流程再造等紧密结合的现代制造系统等各个领域。近年来,工业工程学科发展十分迅猛,开设工业工程专业的高校数量直线上升,同时教育部也不断出台新的政策,对工业工程的学科建设、办学思想、办学水平等进行规范和评估。工业工程是一门实践性很强的学科,必须通过实验、深入现场,才能真正掌握这门学科的知识。在新形势下,为了适应高校教学改革的要求,须对高校工业工程综合实验进行改革。 二、工业工程专业相关课程介绍 高校工业工程综合实验包含工业工程专业多门专业基础课程和专业课程,是各知识点的综合。其相关课程有“:基础工业工程”“人因工程“”生产计划与控制“”设施规划与物流分析”等。通过对影响企业生产效益的各种因素的研究,包括人因研究、生产线布置及产品制造、生产计划与控制等环节的实验研究和分析,围绕降低成本、提高企业生产效益,提出相应的实施计划和方案。 三、工业工程综合实验教学改革的原则与方向 工业工程实验教学改革应遵循的原则有: (1)循序渐进的原则。工业工程综合实验教学最大的特点是强调实验过程的系统性,应遵循循序渐进的原则。 (2)理论联系实际原则。实验教学应以学生所学知识为指导,整合、序化教学内容。 (3)可操作性原则。实验内容既要考虑学生的知识背景和能力状况,又要考虑在一定时期内实验内容实现的可能性,确保实施的可行性与可操作性。工业工程综合实验教学改革思路: (1)引入“启发引导式”实验教学模式。采用“启发式”实验教学,让学生由被动学习改为主动学习。 (2)增加综合实验内容。以往都是对理论内容的验证进行实验,内容虽然有序,但每次内容比较单一,有些同学老是靠本组同学帮助完成,缺乏学习主动性。增加工业工程综合实验内容,则既能提高学生的实践能力,又能培养其学习主动性。 四、工业工程专业综合实验的任务、教学方法及学时分配 实验课程的任务是培养学生分析问题、应用知识以及动手操作的能力。主要方法是在IE两个专业实验室及计算机房等实验场所进行实际操作和训练,教师在现场加以指导。时间为两周,分人因研究综合实验、流程分析研究综合实验和生产计划编制综合实验三个训练模块。 五、工业工程专业综合实验项目与内容提要 (1)人因研究综合实验。主要仪器和设备:JGW-B心理实验台4台,跑步机两台,功能自行车,噪声频谱分析仪两台,计时器若干只,照度计、亮度计各两台。通过声简单反应时实验等实验项目,获取相应的实验数据,了解人的听觉、视觉、触觉、识记等各个方面的能力差异及对工作效率的影响。上述实验,分别在被测试者处于安静状态和运动后状态(在跑步机上以中等速度跑10分钟后)两种情况下进行,通过对实验数据的比较,分析疲劳对工作效率的影响程度。实验的基本操作是:逐个检测被测试者对光、声的反应及注意力、动作稳定性等能力,获取相应的实验数据;正确使用仪器进行实验数据的测试;分析人的听觉、视觉、触觉、识记等各个方面的能力差异及对工作效率的影响。 (2)流程分析研究综合实验。主要仪器和设备:小型流水线设备一台、监控系统一套、电视机两台、计时器若干只。通过小台钻的装配工艺流程分析实验,进一步熟悉和掌握人机操作、双手操作、工时评价、测时研究、动作研究等实验手段在生产实际中的应用。主要完成确定流水线节拍、进行流水线的平衡、确定工作地数、配备工人及设计流水线的平面布置等工作任务。实验的基本操作是:逐个进行人机操作、双手操作、小台钻装配等实验,获取相应的实验数据;正确使用仪器进行实验数据的测试;分析流水线节拍、进行流水线的平衡、确定工作地数、配备工人及设计流水线的平面布置等。 (3)生产计划编制综合实验。主要仪器和设备:ERP软件一套(网络版)。通过生产计划及物流分析实验,对小台钻的生产进行规划设计,完成小台钻装配流水生产标准计划的编制、生产作业控制设计、核算单件生产方式下的成本和大量生产方式下的成本等设计任务。实验的基本操作是:正确使用ERP教学软件,进行相应实验数据的录入和归档;制作各种表单;小台钻装配流水生产标准计划的编制、生产作业控制设计、核算单件生产方式下的成本和大量生产方式下的成本。 六、结束语 通过对工业工程综合实验的深入研究,提出了详细的实验项目、内容及要求,为工业工程教学和培训提供了一个良好的基础。这样,既开阔了学生视野,又大大提高学生的实际能力,使学生更好地掌握工业工程的专业知识。 作者:周峰 单位:盐城工学院机械优集学院 工业工程专业论文:工业工程专业双语教学研究 伴随我国改革开放程度的不断加深、范围的持续扩大,国家对大量具有对外交流能力的专业人才需求不断增大。双语课程教学适应了教育国际化发展的需求,能够培养出具有国际合作意识、交流与竞争能力的人才[1]。工业工程的产生和发展是以现代工业化生产为背景,它在发达国家已得到广泛应用,在我国虽然已有20多年的历史,但仍处于建设时期,仍需要向发达国家学习交流。好在可以借鉴国外先进的教学理念,可以利用他们丰富的教学资源,因此,在该专业开展双语教学有助于培养学生的国际视野,增强竞争意识,为进一步培养具有国际竞争力的高质量专业型人才夯实基础。同时,在学生未来成长过程中,离不开用外语进行专业交流[2]。当前国内许多院校工业工程专业开展的双语教学都有着不同程度的随意性和盲目性,质量和数量都不能匹配社会发展对该专业的要求,在教学内容、模式、方法、组织和评价体系等多个方面有待进一步的规范和理论上的完善。作为工业工程专业的核心入门课程,《工业工程导论》的基础性、综合性和实践性较强,对其采用双语教学有着得天独厚的优势,但在教材选择、双语教学模式、教学考核等方面还缺乏实践经验和系统的理论研究,对于怎样有效地发挥双语教学的作用还需要进一步探讨和检验。本人曾在国外学习,能熟练使用英语进行交流,于2010—2011学年在我校率先开展了《工业工程导论》的双语教学工作。为提高课程的教学质量,现将在教学实践中的研究和方向呈现为论文,以期为同类院校开展相关双语教学提供借鉴。现报道如下: 1《工业工程导论》课程的性质与特点 《工业工程导论》是工业工程专业的基础课程。工业工程是一种将人、设备、物料、环境和信息等生产要素进行优化配置,并对工业等生产过程进行系统规划设计、评价创新,进而提高工业生产率和社会经济效益的专门化综合技术,内容日益广泛。它既带有鲜明的工程属性,又有着显著的管理特征,是一门工程技术与组织管理等有机结合的交叉学科。通过学习《工业工程导论》课程可以使学生了解与认识工业工程的基本内容、特点和方法,从而为后继专业课程的学习与实践打下良好基础。《工业工程导论》涉及的内容宽泛,以我们所使用的教材为例,包括如下三个部分的内容。第一部分是工业工程历史、定义和地位,具体有工程和工程教育的历史概述、工业与系统工程、工业与系统工程职能的组织和管理;第二部分是工业工程的职责范围,具体有生产工程、厂址选择、工厂布置、工作测定和设计、财务补偿、作业计划与控制、质量管理、财务管理和工程经济、人事管理、管理系统设计、物料搬运、分配和路程安排;第三部分是运筹学和大规模系统分析的影响,具体有运筹学、确定性的数学规划、工程项目管理、概率模型、系统概念。所以内容宽泛,跨度大,就我校教学计划中规定的32学时来看,只能是选择性的重点讲授上述内容的1/3左右。《工业工程导论》部门内容相对有难度,特别是与工程紧密相关的部分,如:制造工程里面的各种加工方式、流程等相对专业的内容,对于管理类的学生来说有难度。因为低年级的学生只是在认识实习时对制造企业有个初步了解,而认识实习只是走马观花,难以取得更为深刻的理解。另一方面,对于工科院校的学生来说,财务管理、成本控制和质量管理方面的课程显得偏难。再者,运筹学、概率模型等又需要有较好的数学功底。 2《工业工程导论》双语教学的组织与实施 我校在制定本专业培养方案时,选择《工业工程导论》进行双语教学的原因如下:首先,工业工程导论部分内容虽然涉及面广,但难度相对较低。其次,工业工程导论是整个工业工程专业的知识基础,进行双语教学可以使学生在专业知识和外语能力两方面打下坚实的基础。最后,工业工程与承担教学任务的教师专业方向一致,因此,在教学过程中,教师可以对于专业外语更为娴熟,在期望使学生切实掌握课程基本内容的同时,也可通过对外语的大量运用,进一步锻炼和提高自身的英语听说读写的能力。下面从三个方面具体分析该门课程双语教学的组织与实施。 2.1英文教材的筛选 选用什么样的教材,首选要考虑学生的接受能力。因为,作为双语教学知识的吸取方,学生的外语水平和学习思考的积极性对双语教学的效果有着关键的作用。工业工程专业近年来成为工科院校的热门专业,该专业学生的高考英语成绩总体较好。但中学阶段的哑巴英语教学模式导致学生口语和听力偏差。同时,专业词汇贫乏是导致原版教材无法直接使用。另外,学生在课堂上的学习需经过语言和语思维的双重转化。考虑到双语教学的特殊性,教材既要注重专业知识的传授,又要兼顾对学生外语能力的提高[3,4]。因此,生源好、学生基础扎实的院校,应尽量采用原版教材。原版教材语言地道、信息量大、可读性强、内容详实,能够提供该领域前沿专业知识。在选用原版教材的过程中,还应注意英文的难度,语言过难会导致学生的厌烦,进而对专业知识的理解和掌握产生不良影响。需要注意的是,原版教材并非完美无缺,有些内容本该简单精炼,却过于详细,书本过厚,价格过高。因此本人在国外将原版教材《工业与系统工程概论(第3版)》,进行了部分影印编册后发给学生作为教材使用。 2.2教学方法的改进 鉴于《工业工程导论》课程涉及的概念、定义、公式、术语、专有名词的数量较多,并且这些术语不仅仅来自管理科学领域,也来自工程技术领域及计算机技术领域,使用英语讲授对教师和学生都要求很高。教学过程中信息量大,学生在掌握课程的众多知识点之外,还需要记忆大量的专业词汇,并采用英语来进行理解和思维。为保证课堂45分钟的教学质量,课前预习成为必须的过程。在每节课结束前的5~10分钟,在布置该节内容的课后作业的同时,还须安排学生对下一节内容进行课前预习。双语课程的教学不是单纯的英语教学,不能像大学英语授课那样,把对单词、句子和段落的阅读和理解作为重点。只用英语解释会让学生费解,教师还需要用中文讲解,即采用穿插式的教学模式。在课外,学生更需要主动学习,到图书馆或网络,包括一些专业论坛来查阅相关资料,及时温习并整理已学知识。对于生源一般的普通院校各专业,由于课程的专业性和理论性,采用英文教材+中文讲授的模式更与实际情况相符。经过4年的摸索,研究者已从最初采用的全英文教授转变为目前的混合型,并且结合图文并茂的多媒体课件替代课堂板书,丰富了教学内容。如此一来,学生在听教师英文授课的同时,可与授课老师用英语进行课堂专业知识的互动讨论。授课过程中的重点与难点主要用汉语讲授,再让学生精读教材后与老师交流讨论,以真正受益。通过这种模式,优化了传统的教学方法,尝试借鉴MBA教学中的“案例讨论式”教学活动,挖掘学生的主观能动性和参与性,发挥多种教学活动及教学方法的优势,真正提升双语教学效果。 2.3多元的考核制度 在双语教学实施过程中,一个科学合理的考核制度不仅对整个教学的成败起着决定性作用,同时也是调动教师和学生积极性的重要机制[5]。或者说,科学合理的考核制度一方面是可以检验教学效果。另一方面反映了双语教学的教学目标和重点、难点,可以督促学习和引导教学过程。首先,从教师的角度来说,专业素质和外语素质是双语课程教师的基本素质要求。为同时满足大纲和与实际相接的要求,教师要收集和整理很多针对当下中国国情的资料,以充实教学内容,因此其隐性和显性的工作量和难度要比普通教师高很多。此外,由于学生外语能力和专业素质存在差异,采用双语教学往往会对课堂上的师生互动产生影响。一些外语基础弱的学生会产生厌恶情绪,教师可能会在课堂上面临更多的难题。为此,需要学校管理者在政策上鼓励教师深化研究、大胆实践,完善教师的奖惩制度,对其超额付出给予认可。其次,从学生的角度来讲,双语课程的考核应同时关注教学过程和最终考试结果,使二者实现统一。建议教师采用多样化的考核方式,灵活运用笔试、开卷、闭卷、半开卷等方法。并可将教学过程中学生在课堂上的发言及讨论的次数和质量作为评价内容,鼓励学生阅读英文文献、撰写外文报告,学期末考核可将口头考试与书面考试结合。书面考试可中英文结合,建议多考主观题,让学生自主思考,有更大的答题自由度,以锻炼学生的独立分析与解决问题的能力。最后,从管理的角度来讲,双语教学的监督机制也需要建立完善,并纳入日常的教学管理议程,从制度层面对双语教学实行管控,制订详细可行的评估细则,对教学大纲、教材的选用、教案、教学进度表、教师准入条件、课堂教学检查、试卷、学生意见反馈等进行规范化管理,做到有案可查,有章可循。 3《工业工程导论》双语教学效果 经过连续4届的讲授,从10级学生的反感厌恶,到11级学生的新鲜有趣,到13、14级级学生的适应融合。连续4届的统计数据来看,《工业工程导论》双语课程较好地完成了专业基础课的教学任务,并培养了学生的外语兴趣和专业外语水平。从学校近3年的大学英语四六级考试的统计结果来看,工业工程专业的国家英语等级考试通过率和优秀率大幅度提高。从学校教务管理系统“学生评教”模块的统计来看:68%的学生反映经过一学期的双语学习,自身的思维和英语水平有显著的进步,学习兴趣大大提高;12%的学生反映课程讲授的速度太快,信息量过多,导致学生的印象模糊,为此,需要教师精心备课的同时提高学生的参与性。由于学生英语水平差距较大(以12级学生为例,58名同学中,8人通过六级考试,24人通过四级,还有26人未通过四级考试),学生接受能力差异很大。学生在学量专业知识的同时,大量阅读、理解英语必然难度增大,因此,需要根据学生英语基础的不同,因材施教,进行分类教学。 4双语课程教学的建议 双语教学中课程选择与学期设置方面。双语教学的课程设置需要根据专业培养方案的整体性要求,专业基础课程由于相对浅显,且有后续更为深入的专业课程来精讲,是开设双语教学的最佳选择。从授课学期的角度来说,在二年级或三年级上学期开设专业基础双语教学应该是比较理想的选择,此时,学生对专业有一定初步了解,并且在英语阅读和理解方面有所积累。关于汉语和外语之间比重的把握方面的建议。目前双语教学方模式包括如下三类:全外(授课英文,教材英文),混合(授课英汉结合,教材英文)和半外型(授课中文,教材英文)。研究者以为,对普通工科院校各专业而言,因为专业课程的系统性和理论性,采用混合和半外式更为合适。对于文科类专业、且生源质量高的学校,可以尝试全外型。在本人的教学中,学期初期更多的采取半外型,学期中后期则采取混合型,因为本校学生的质量层次偏弱,需要循序渐进的适应过程。需要说明的是,双语课程教学在该校以及国内同级别工科高校仅是起步阶段,许多工作尚在探索中,为使课程质量得到保证,需要教师对教学方法进行认真研究,全面设计与规划双语教学的难度、深度和方法,认真备写教案,准备模型及原版参考资料,使双语教学有目的、有计划地实施。相信在师生共同能力下,双语教学一定可以达到预期目的和要求。 作者:徐宣国 李悦 单位:江苏科技大学经济管理学院 江苏科技大学马克思主义学院 工业工程专业论文:工业工程专业实习方式浅析 一、引言 工业工程生产实习是该专业一个重要的实践教学环节,其目的在于理论联系实际,使学生对所学专业及课程有更深入的认识,提高学生的工程意识和分析解决问题的实际操作能力,目前由于社会经济环境和体制的变化以及其他各种因素的影响,工业工程生产实习工作已出现不少新的问题和矛盾,如何搞好生产实习提高人才质量以适应市场经济的需要是一个急待解决的问题。 二、传统生产实习模式面临的困境 (一)企业接受高校学生实习的意愿降低,导致难以建立充足、稳定的实习基地 近年来,随着市场经济以及人们思想观念的变化,很多企业越来越不愿意接受学生实习。主要原因是:(1)学生到企业实习,由于理论知识不够、实践经验缺乏,很难直接给企业创造利润,相反会给企业正常生产带来不便。(2)一些技术和管理方法先进的企业由于担心企业核心技术泄密而不愿意接待。(3)高校实习经费紧张,付给企业的实习费过低,导致企业不愿接待。 (二)传统实习方式效果较差 我校工业工程专业实习有两种:一种是制造工艺生产实习2周,该实习目的和要求是:学生到汽车制造企业去了解一些典型汽车零部件如:发动机曲轴、缸体、连杆等零件的制造方法、加工工艺以及企业现场的各种装备、刀具、辅具。另一种是工业工程专业实习2周,该实习目的和要求是:学生到企业现场利用所学IE方法和技术对生产线、生产工艺及生产现场进行改善。上述两种实习分别在大三和大四进行。 1.传统制造工艺实习方式与不足。 目前传统的制造工艺实习方式基本上是:学生在教师的带领下来到某一实习企业下属某个车间,由实习企业的工程师简单讲授一下这个车间生产的概况、生产零件的工艺后,就开始带领学生参观生产线和设备。这样的实习效果一般相对较差。原因:(1)一般车间噪音较大,厂方工程师在车间生产线边讲授工艺时,只有在他周边少数人能听到,大部分人听不清。(2)参观时间较短,由于到实习企业参观实习的车间很多,一般半天就要参观实习完一个车间(很多车间实际参观时间在2个小时内),在如此短的时间内,学生要熟悉实习企业的生产工艺、设备、管理方式相当困难。 2.传统工业工程专业实习方式和不足。 我校传统工业工程专业实习方式和制造工艺实习方式类似,也是带队教师带领学生到企业现场,然后在企业工程师讲解完企业概况、生产线和生产工艺后,由学生在企业现场利用所学IE方法和技术对生产线、生产工艺及生产现场进行改善。一般也是半天实习完一个车间,由于时间短,要在如此短的时间内达到实习目的和要求也是非常困难的,因此造成实习效果较差。 三、传统生产实习模式的改革与实践 (一)首先加强实习基地建设 选择好合适的实习企业是搞好实习的前提。近几年我校通过和东风汽车公司进行产学研合作并利用十堰是中国汽车城,十堰市及周边地区有众多的汽车零部件制造企业的区域特点,以及这些企业有我校众多毕业生,且很多都走向中层以上领导岗位,通过充分利用这些资源,我系工业工程专业已经建立了几十个稳定的实习基地。如东风公司发动机厂、东风公司变速箱厂、湖北三环公司等大中型企业。另外为了扩大实习基地,引入生产技术水平和管理水平更先进的企业作为我们的实习基地,我们还实施走出去发展方式,如:经过两年学院、系和实习教师的联系、沟通,通过产学研双赢模式,我系每年派出高职称、高学历青年教师下厂锻炼,同时到企业为其做课题,为企业解决实际问题,而企业为我们的学生提供实习场所。利用这种模式我系工业工程专业在襄樊也建立了5~6个稳固的实习基地,如日产乘用车公司、襄樊变速箱公司。这些企业技术和管理水平先进,学生在这些合资企业实习时积极性很高。 (二)实习方式的改革和实践 1.制造工艺实习方式的改革和实践。 (1)合理安排实习过程和内容。 传统的实习方式,把实习内容和要达到的要求完全寄托于在企业现场由企业工程师、指导教师和学生来解决,由于学生人数多,环境差,时间少,这种指导思想是不可行的。为了提高实习效果,我们改变了传统做法,把一部分实习内容放在校内解决,如在下厂之前,在校内安排一天到二天的实习讲课,在教室里通过多媒体进行教学,结合实习的内容。详细介绍与实习现场有关的理论知识,着重介绍实习企业现场可以看到的各种生产线,各种机床、装备和各种典型零部件加工工艺和关键工序,并配以图片和相关视频,使学生在实习前就对所要实习的内容和现场有一个大概了解,配以多媒体教学详细介绍该车间凸轮轴加工工艺流程和特点、每道关键工序和加工方法,如该工序中最后工序用到砂带抛光加工工艺技术,该工序是学生实习时的兴趣点也是难点,教师可结合图片和视频介绍。这种方式一方面增强了学生实习的积极性;另一方面可以充分利用下厂实习时间,提高实习效率,使学生在企业中的实习收到事半功倍的效果。 (2)建立合理的生产实习考核内容评价体系。 采用多种方式来评定学生实习成绩,我院工业工程专业学生生产实习的考核内容有四部分:考勤、实习日志、实习报告和实习答辩,其中实习报告占总成绩50%,答辩成绩占30%,实习日志占20%,考勤为扣分制,缺勤一次扣5分。缺勤时间占总实习时间30%以上时,实习成绩不及格。实习答辩以5人一组进行,答辩时,实习教师提出一些实习现场的工艺问题,学生进行解答,根据回答的准确性进行评分。另外为了保证实习质量,加强实习过程管理也很重要,如,在实习期间经常抽查学生的实习日子,实习日子记录了学生每天实习学习内容。这样可以督促学生在实习时认真观察记录,防止日后实习报告相互抄袭。 2.工业工程专业实习方式的改革和实践。 我院工业工程专业生产实习是该专业一个重要的实践性环节,共两周,该实习的主要内容是:学生到汽车企业生产现场,把所学工业工程的方法和技术在企业现场进行实际应用。但该实习环节在进行时存在以下问题:①企业提供的实习时间较少,一般只是参观性质的。②受企业产量制约,没产量不生产时,该实习难以进行。针对传统实习方式存在的不足,我们对现行的专业实习方式也进行了改革。即,采用上机虚拟实践+企业现场再实践的模式进行。具体如下:上机虚拟实践,事先对学生要参观实习企业的相关生产线每个工位进行摄像,然后利用购买的工业工程体验式应用平台(ISE系统),在此平台上学生利用所学工业工程知识对该生产线完整视频资料进行工业工程方法和技术分析,即进行虚拟实践,并且得到各种分析结果和报表。如:在利用ISE平台分析一套完整的生产线视频资料基础上,学生可制作该生产线上各工序的SOP(标准作业指导书),制定产线各工序的标准工时和产线工时、制定各工序的标准作业方法并得到《工序标准作业组合表》,制定生产线的《标准工时与人力排布表》、《产线标准作业组合表》,得到产线现状的《平衡率山积表》,对产线进行虚拟改善得到改善后的产线《平衡率山积表》和《作业改善报告》等。由于这些分析手法和得到的相关分析报表与企业实际所用完全一样,经过“实际案例,虚拟实践”后,学生的实践能力极大地提高。在这个基础上学生再到企业现场实习,在企业现场对工业工程方法和技术再实践,再应用。这当中上机虚拟实践和下厂实习可以相互穿插。采用这种实习模式,实习时间利用率提高,效果提高,学生不再走马观花,学生对实习满意度也提高。 (三)加强实习指导教师队伍建设,保证教学质量 工业工程专业的综合性和实践性对实习指导教师综合素质提出了更高的要求。指导教师需要具有扎实的专业知识以及相应的实践经验,才能较好地传授专业知识,解答学生提出的各种理论和实际问题。针对此种情况,我们在选派实习指导教师时有严格要求,对没有带过生产实习的教师必须进行必要的岗前培训,尽量选派有高学历或高职称的教师进行带队指导,另外每年选派没有工业工程实践经验的青年教师到企业锻炼,提高青年教师的实践能力。 四、结语 工业工程生产实习是我校该专业一个重要的实践教学环节,我们通过多年的改革探索逐步形成了以东风汽车公司为长期稳定的生产实习基地,加强生产实习师资队伍的建设,充分利用校外和校内两种资源,改革实习方法,加强实习制度建设,调动学生学习的主观能动性,经过几届学生实习实践表明,这些方法和措施提高了生产实习质量,取得了较好的实习效果,对传统生产实习工作出现的一些问题和矛盾的解决,有一定的借鉴意义。 作者:李峰 单位:湖北汽车工业学院机械工程学院 工业工程专业论文:工业工程专业课程教学探究 一、课程教学体系结构 生产系统建模与仿真课程的教学体系结构分为三大部分:理论教学、实验教学、实践环节。 (一)理论教学 理论教学是生产系统建模与仿真这门课的基础。我校该课程的理论教学为40学时,理论教学部分的内容包括以下九大部分: 1.概述。主要介绍有关系统仿真的基本概念、系统仿真的分类、离散事件系统仿真的基本概念,如仿真钟、时间、活动、进程等。 2.仿真输入数据的收集与分析。主要介绍系统仿真输入数据的收集方法、分布的识别、参数估计方法、拟合度的检验等。 3.伪随机数的产生及其统计检验。主要介绍伪随机数及其产生方法、伪随机数的统计检验(包括均匀性检验、独立性检验、数字特征检验等)。 4.随机变量与随机过程的仿真。包括离散型随机变量的仿真方法、连续型随机变量的仿真方法并介绍随机过程中关于泊松过程的仿真。 5.离散事件系统的建模方法。包括实体流图法及其应用举例、活动周期法及其应用举例以及Petri网建模方法。 6.离散事件系统的计算机仿真策略。主要介绍事件调度法、活动扫描法、进程交互法以及三种仿真策略的比较。7.排队系统的计算机仿真。介绍排队系统的基本概念、分类、排队系统仿真举例。 8.库存系统的计算机仿真。介绍库存系统的基本概念及库存系统仿真举例。 9.仿真结果分析。主要介绍终态仿真、稳态仿真的基本概念,终态仿真的结果分析,稳态仿真的结果分析,多个系统性能的比较分析以及方差缩减技术等。但理论部分涉及的概率论与数理统计的内容较多,如何将枯燥的仿真理论与实际问题联系起来,以提高学生的学习兴趣呢?笔者认为可以从以下两个方面入手:首先,在每次有新的理论介绍之前先以一个背景问题引入,从而提出解决该问题的理论知识。例如生产系统常常会受到市场需求、原料供应、生产环境、生产状态等多方面随机因素的影响,那么在具体仿真时,这些随机因素如何体现出来?从而引入随机数的产生、随机变量的产生、随机过程的仿真等内容。又如在对一个系统具体仿真时,提问:当采用不同的随机数流,仿真结果会随之发生变化,那么实际中如何对仿真结果进行分析,从而得到科学的结论?从而引入数理统计的内容,将其应用于仿真结果的分析。其次,鉴于工业工程专业的性质,有些复杂的数学推导过程可以适当删减,力求学生理解原理,达到能够灵活应用相应理论的目的即可。这里有一点需要强调的是,在多年的教学中,笔者认为第一次课尤为重要,其实这不仅仅是对生产系统建模与仿真这门课,对任何一门专业课都是如此。在第一次课中虽然不能涉及太多的课程内容,但在第一次课首先要告诉学生这门课是研究什么问题的,在什么情况下我们可以借助这门课的理论来解决问题,最好举与实际问题相关联的例子。例如,我在第一次上课时会介绍什么是系统仿真、系统仿真的应用领域、应用系统仿真时应注意的一些问题等等,同时课堂上演示几个可视化的仿真模型,如流水生产线加工系统仿真、服务系统仿真等,通过一些感性认识,使学生对这门课有一个初步的了解,以提高学生对该门课程的兴趣。 (二)实验教学 实验教学是对理论知识进一步理解和深化的有效方式,通过实验教学,一方面可以加深学生对理论知识的理解,另一方面有利于培养学生分析和解决实际问题的综合能力。目前关于离散事件系统仿真的流行软件也有很多,比如:Extend、Flexsim、Gpss、Arena、Witness、eM-plant、Auto-Mod等等。我们在教学过程中采用了Witness和GPSSWorld软件。这两款软件在使用上有较大区别。GPSSWorld属于第二代仿真语言,是基于进程交互的仿真编程语言,特别适用于排队系统的仿真。当然这里的排队系统范围也很广泛,比如,订单的到达可以抽象为排队系统的顾客,订单的处理过程可以抽象为排队等待过程,订单处理完成可以抽象为顾客服务完后离开系统等等。通过此软件的学习,一方面可以加深对离散事件系统仿真的理解,另一方面也可以提高学生调试程序的能力。因为目前即使是可视化的仿真软件要仿真一些复杂的系统,有时也需要编制相应的程序才可以完成,所以通过GPSSWorld仿真软件的学习和应用,对于应用其他的仿真软件也有帮助。Witness是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它既可用于离散事件系统的仿真,又可用于连续流体(如液压、化工、水力)系统的仿真,可视化效果好,通过Witness开发的系统仿真模型易于理解和控制,为加强学生在学习期间深入理解实际运作系统提供了直观的、可行的实验场景。目前在国内有近60所设有IE专业的高校引进了Witness仿真平台。我校的生产系统建模与仿真课程的实验部分为16机时,如果把Witness和GPSSWorld软件的使用连同学生上机实验都放在这16机时完成,很显然时间是不够的,所以我们目前的做法是:在理论课的40学时课堂讲授时,安排部分时间讲授软件,边讲解边演示(约8学时),同时将Witness和GPSSWorld软件的学习版先拷贝给学生,这样学生就可以在自己的个人电脑上安装使用,课下学生自己先练习,同时给学生布置相关的上机大作业,具体上机时,教师主要是解决学生在练习或完成作业时遇到的困难和问题。由于学习版的部分软件功能受限(其实对大多数的仿真已够用),所以我校建立了软件网络互联环境,学生也可以通过校园网在宿舍就可以使用正式版练习,满足了部分学生进一步学习的需要。 (三)实践环节 生产系统建模与仿真这门课的教学目标就是培养学生将仿真技术应用于实践,并解决生产、管理等领域的实际问题。因此,实践环节我们主要从三方面入手: 1.在1周的课程设计中,提供有关生产加工、物流、服务管理等方面的素材,启发学生利用仿真技术完成系统的分析和改善; 2.在大四的毕业设计题目中,设计一些应用仿真技术的相关题目,如关于企业生产流水线的改善; 3.鼓励学生积极参加校大学生创业大赛、工业工程改善大赛等竞赛活动,利用仿真技术结合具体的问题进行分析,我校在这一方面已取得了一些成绩,达到了学以致用的目的。 二、课程教学方法设计与教学手段 本课程采用以课堂讲授为主,其他方法为辅的教学方法。通过课堂讲授,可以使学生理解掌握系统仿真的基本原理和基本方法。但纯粹采用课堂讲授对于理论教学有时会显得有些枯燥,因此在教学过程中适当增加了实验法、演示法、讨论法等。如在介绍系统仿真软件时,一边讲解软件一边进行演示,同时将相关的仿真理论穿插于仿真软件的介绍之中,这样更便于学生理解和体会仿真的基本理论和原理,也便于学生掌握仿真软件的使用和操作方法。课程的教学手段采用以多媒体教学为主,板书为辅(个别时用到的数学理论)的方式。另外,教师在第一次上课时就将联系方式包括E-mail、QQ号、电话等告诉学生,学生可以通过以上方式随时咨询学习中遇到的问题。 三、课程考核 本课程的考核方式采用“期末闭卷考试+大作业”模式,其中大作业包括上机报告和英文文献翻译两部分。上机报告是关于Witness和GPSSWorld仿真软件布置的上机大作业,要求对具体问题建立适当的仿真模型,运行后对结果进行分析,必要时进一步提出改进措施或建议。英文文献翻译要求查找一篇关于仿真技术发展或应用的英文资料,将其翻译成中文,这样做的目的有两个:一方面可以使学生进一步了解仿真技术的发展动态及应用领域,另一方面也可以适当的加深、熟悉一些关于仿真的专业英语词汇,便于以后工作和科研的需要。目前期末闭卷考试成绩占80%,大作业占20%,可考虑加大平时作业成绩的比例到30%,以加强学生对实验环节的重视程度及仿真技术动态的关注程度。 四、课程教材的选取 关于生产系统建模与仿真这门课,目前还没有非常适合我校工业工程专业实际情况的教材,原因是有的教材中所介绍的软件不是Witness和GPSSWorld,而介绍Witness和GPSSWorld的教材关于仿真理论部分又介绍得较少,所以笔者给学生推荐的两本关于理论部分的教材为:肖田元等主编的《离散事件系统建模与仿真》以及周泓等主编的《生产系统建模与仿真》;关于仿真软件部分的教材为:王亚超等主编的《生产物流系统建模与仿真-witness系统及应用》以及谢毅等主编的《离散事件系统建模仿真与GPSSWorld教程》。 五、结束语 生产系统建模与仿真作为工业工程专业的一门专业基础课,其技术目前在生产、管理、物流、服务等领域已得到了广泛应用,我们希望,通过对该课程教学体系的探讨使其在学生今后的科研和工作中发挥越来越大的作用。 作者:刘云 田斌 龚小军 王亚民 单位:西安电子科技大学 工业工程专业论文:工业工程专业人才培养方案研究 1云南农业大学人才培养方案的要求 (1)凝练专业特色,准确定位专业目标。各专业根据社会经济发展及人才市场的需求,明确专业培养定位,根据专业特点和实际情况,合理设置课程体系,优化人才培养方案,形成自身的优势和特色。 (2)强化专业和实践教学。各专业根据自身优势和特点,适当增加专业课、专业选修课学分,强化专业主干课程和专业实践、突出专业特色。要保证列入教学计划的各实践教学环节累计学分不低于总学分的25%(理、工、农类专业)。 (3)优化课程结构,合理设计课程模块。坚持以学生为本,充分考虑学生在能力、兴趣、特长等方面的差异,构建分层次、模块化的培养框架。科学合理地安排必修课与选修课、理论课与实验课、基础课与专业课之间的比例。 (4)推进素质教育,提高学生素质。改革公共课程,把人文教育和科学教育融合到人才培养的整个过,落实到教育的各个环节,通过文理交叉、学科融合,促进学生综合素质的全面提高。 2工业工程专业人才培养方案的主要内容 云南农业大学工业工程专业自2003年成立并招生以来,高度重视本专业人才培养方案的制定与研究工作。2010年,根据学校《云南农业大学本科专业人才培养方案修订实施意见》,工业工程系在2007版人才培养方案的基础上,广泛收集资料,学习和参照国内外高等院校工业工程专业人才培养计划和要求,反复讨论并充分征求本专业教师及学生的意见,进行了认真细致的修订工作。修订后的培养方案包括以下几方面的主要内容。 2.1工业工程专业的培养目标和要求 本专业培养具备扎实的工程技术和计算机技术基础;掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法;具有一定的科研能力、实践能力及创新能力;能应用工程技术和管理科学知识,在各级管理部门及企事业单位从事管理系统、生产系统及服务系统的规划、设计、决策、运营、评价、优化等工作;既懂技术又懂管理的复合型工程技术人才。本专业学生主要学习机械工程基础、管理工程基础及计算机应用基础等工业工程专业的基本理论和基本知识;研究管理系统、生产系统及服务系统的规划、设计、运营、管理与控制;接受应用工业工程相关理论与分析方法解决实际问题的基本训练;初步具备规划、开发、设计、运营和评价管理系统、生产系统及服务系统的能力。 2.2毕业生应获得以下几方面的知识和能力 (1)具有扎实的自然科学基本理论知识,较好的人文社会科学基础,较强的本国语言、文字表达能力。 (2)系统掌握机械工程、管理工程、技术经济与管理等与本专业领域相关的基本理论和基本知识。 (3)掌握工业工程学科的基本理论和方法,具备本专业领域的基本知识,了解学科前沿、应用前景和发展动态,熟悉经济建设和企业管理的法律、法规和政策。 (4)具备较强的计算机应用能力和较强的英语听、说、读、写能力,掌握科技文献检索、资料查询的基本方法,具备独立获取知识、信息的能力和一定的科学研究能力。 (5)具备较好的人际沟通能力和创新能力,具有较强的协作精神。 2.3工业工程专业的主干学科及主干课程 工业工程专业的主干学科是机械工程、管理工程、技术经济与管理。其主干课程包括机械制造基础、机械设计基础、运筹学、管理学、工程经济学、基础工业工程、人因工程学、生产运作管理、管理信息系统、设施规划与物流分析、质量控制与质量管理等。 2.4工业工程专业的主要实践教学环节 大学四年的学习过程中,工业工程专业要完成认识实习、金工实习、生产(服务)系统实习、工业工程专业综合训练、运筹学课程设计、数据库技术课程设计、机械设计基础课程设计、基础工业工程课程设计、人因工程学课程设计、工程经济学课程设计、管理信息系统课程设计、生产运作管理课程设计、设施规划与物流分析课程设计、系统建模与仿真课程设计、质量控制与质量管理课程设计、毕业实习、毕业论文(设计)等实践教学环节。 2.5工业工程专业的修业年限 本专业修业年限为三至六年。有条件的学生在按要求修满规定学分的前提下可提前毕业,但最低修业年限不得少于3年;对不能在4年内按要求修完规定学分的学生,经学校批准后可以延期毕业,但修业年限最高不得超过6年。 2.6工业工程专业的毕业学分要求及授予学位 工业工程专业的本科学生毕业时应修学分为176个学分,其中公共必修课模块35学分,人文社会科学及自然科学类课程选修12学分,学科公共课模块20学分,专业基础课模块25学分,专业课模块21学分,专业选修课30学分,实践教学33学分。工业工程专业授予工学学士学位。 3工业工程专业课程体系的基本结构 工业工程是技术与管理相结合的交叉学科,既有鲜明的工程属性,也有明显的管理特征。工业工程专业培养的人才要对各种类型的系统有全面深入的理解,能够对系统问题进行规划、解决和阐释,使系统优化,系统效率明显提高,并因此具备领导跨学科团队的能力。要达到这样的培养目标和培养要求,研究工业工程专业人才培养方案,确立工业工程学科的课程体系,协调工业工程专业课程与工程专业、管理专业之间的关系十分重要。云南农业大学工业工程专业的课程包括必修课和选修课两大类。课程体系是平台式和模块式相结合的复合型结构。课程纵向设置包括公共课、学科共同课、专业课。横向设置以实践教学和素质教育贯穿整个培养过程,形成纵横交错的复合结构。工业工程学科发展过程中,融合了数理统计、工程技术、运筹学、系统工程等技术的思想和方法,其研究领域从制造业扩展到商业、运输业、服务业及政府部门。工业工程专业的课程设置要满足专业发展的要求,其课程体系必须包括素质教育、专业教育、实践教育三大平台。 3.1素质教育平台 包括公共必修课模块(35学分)和公共任意选修课模块(不低于12学分),这部分课程由学校统一安排,也是全校所有专业的学生必须学习的课程,主要包括大学语文、大学计算机基础、大学英语、公共体育基础课、政治理论课、职业生涯与发展规划、就业指导等课程。 3.2专业教育平台 (1)学科共同课模块。包括高等数学I、高等数学II、线性代数与概率论、普通物理学、普通物理学实验等5门课程20学分。 (2)专业基础课模块。包括机械制图、管理学、机械制造基础、运筹学、数据库技术、机械设计基础、基础工业工程、工程经济学等8门课程25学分。 (3)专业课模块。包括人因工程学、系统工程、管理信息系统、生产运作管理、设施规划与物流分析、质量控制欲质量管理、系统建模与仿真、项目管理、制造技术与制造系统等9门课21学分。 (4)专业选修课模块。提供CAD工程制图、工程力学、电工与电子学、管理经济学、会计学原理、微机原理与运用、市场营销学、应用统计学、控制工程原理、产品开发技术与管理、专业英语、供应链管理、工业工程专业系列讲座等课程,要求学生至少选修30学分。 3.3实践教育平台 (1)公共实践模块。包括入学教育/专业教育、军事训练、国家学生体质健康标准测试、毕业论文(设计)等,共计11学分等内容。 (2)专业实验课模块。包括普通物理学课程试验、工程力学课程试验、电工与电子学课程实验、数据库技术课程实验、运筹学课程实验、微机原理与应用课程实验、机械制造基础课程实验、机械设计基础课程实验、人因工程学课程实验、设施规划与物流分析课程实验、系统建模与仿真课程实验等,共计12学分。 (3)实习实践模块。主要包括认识实习、金工实习、生产(服务)系统实习、工业工程专业综合训练、毕业实习以及本专业主干课程的课程设计等,共计22学分。 4问题及建议 工业工程专业高等教育的核心是创造力的培养,培育具有实践能力和创新精神、集技术与管理于一身的复合型人才。虽然我们对云南农业大学工业工程专业的人才培养方案进行了精心的设计、修订和研究,力求科学合理,适应社会发展的需要,但是云南省工业工程专业人才培养存在以下问题。 (1)云南地处西南边疆,社会经济发展水平较低,对工业工程专业的认知程度有限,制造企业中几乎不设工业工程部门和工业工程师岗位,工业工程专业人才对口就业困难。 (2)区域内缺少以集中化管理的先进技术和设备为技术创新提供服务,为工业工程教学提供高新技术教育训练平台的工业工程研究中心,学生少有机会接受工业工程专业先进技术培训和实践的机会。 (3)理论教学与实践脱节。由于教学经费的限制,学校实验室建设不能满足课程建设的需求,教学过程以课堂讲授为主,注重理论性、系统性、专业性、知识性,结合实际的案例式教学较少,学生的专业实践训练不足。要解决工业工程专业人才培养过程中存在的问题,我们提出以下几点建议: ①工业工程是系统的综合优化技术,是解决系统优化,提高系统效率的学科专业,具有广泛的适应性和广阔的发展前景。要加强工业工程专业的宣传,让社会充分认识工业工程专业人才培养的重要性; ②切实加强工业工程专业实验室建设。工业工程作为技术与管理相结合的学科,其生命在于实践。学校的实验室是学生实践的第一课堂。 ③高等教育主管部门应该出台相关政策,鼓励和支持相关单位和部门为工业工程专业的学生提供实习、实践的机会,使该专业的学生广泛参与各种生产、管理和服务系统的运行过程,有机会运用工业工程的理论和方法获得系统优化并提供系统生产效率和效益的实践体验,增强学生的专业信心和专业能力。 作者:阮建雯 唐秀英 商茹 果霖 顾丽春 杨文彩 单位:云南农业大学
机械工程类论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程类论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程类论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程类论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程类论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程类论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程类论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程类论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程类论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程类论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程类论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程类论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程类论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。
机械工程论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。 机械工程论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。
浅谈土地资源管理改革:土地资源管理规划改革路径探析 摘要:受多方面因素的影响,我国当前土地资源管理规划上还存在灵活性不足、协调性不足、前瞻性不足等诸多问题,导致产业结构的优化升级也受到了严重的阻碍。要想推动供给侧改革,提高土地资源管理规划的合理性和灵活性,必须要从国家发展战略高度去考虑,采取多措并举、统筹兼顾的方式,文章对此展开详细的分析。 关键词:土地资源;管理规划;供给侧改革;路径;探析 随着经济和社会的发展,我国的土地资源越来越紧缺,作为生产的第一要素,土地资源在我国的经济发展中占据着十分重要的位置,也是我国的重要战略资源之一。我国相关部门必须要重视土地资源管理规划,按照中央提出的第十三个五年规划要求,对土地要素进行优化配置,从而推动供给侧改革,达到提高我国经济发展质量的目的。 一、土地资源管理规划的特点和要求 作为生产的第一要素,同时也是国家重要的战略资源之一,土地资源在我国的经济发展中起着十分重要的作用。这是因为土地具有以下几种属性,一是土地的不可替代性。土地的用途虽然可以根据需要进行变更,但是作为一个特定的空间载体,土地的位置是无法变动的,而且土地的用途一旦确定之后,在短时间一般是很难发生变化的。因此,土地资源管理规划必须要具有高度的协调性,对各方利益主体的土地需求进行统筹兼顾。二是土地的不可再生性。我国的经济发展大多数都建立在土地消耗的基础之上,但是土地资源具有不可再生性,也往往很难对其本来的面目进行恢复。因此,从一定的角度去看,发展对土地会造成破坏,而且这破坏几乎是永久性的。因此,土地资源管理规划必须要有较强的前瞻性,将土地保护和经济发展之前的矛盾降到最小或者直接化解,防止土地的低效供给和无效供给甚至是过渡供给。三是土地所有权的公有性。我国有关法律法规上明确规定,乡村的土地归集体所有,城市的土地归全民所有,表现出了土地所有权的公有性,如果土地资源管理规划不能对土地资源进行合理的规划,这不利于经济的长期发展。因此,土地资源管理规划要具有较强的灵活性,做到统筹兼顾,要合理规划稀有的土地资源。 二、目前土地资源管理规划存在的问题 (一)灵活度不够 当前我国针对土地的使用制定一系列的制度,比如土地收储制度、城市统一的用途管制制度等,导致土地使用的灵活性大大降低。土地使用者虽然可以按照这些制度对土地的用途进行变更,但是变更的程序非常繁琐,要经过层层审批,花费的时间比较多。以目前的收储制度为例,一块土地从收储一直到出让,需要花费许多年的时间,而且还具有较强的不确定性。除此之外,工业用地出让的时间过长,就可能会造成低效用地等问题,这是对土地资源的一种极大浪费。 (二)协调性较差 土地资源管理规划部门对土地资源进行管理规划的时候,必须要针对各方的利益做到统筹兼顾。但是当前针对土地出让通常采取“挂牌”方式,导致一些与产业政策鼓励发展方向相符合而且质量优等的项目无法获得土地,尤其是一些正处在创业起步阶段的微小企业。挂牌方式可以让政府获得较高的土地收益,而且操作非常简便,但是结果通常都是谁出价最高谁得。一些传统的企业由于多年的积累,在经济上具有较强的实力,因此在土地出让上往往有先发优势。而一些具有创新能力但是经济不足的企业却拿不到土地,土地资源管理规划缺乏协调性。 (三)前瞻性不足 因为土地具有不可再生性和不可替代性,即使土地的用途能够改变,但是在短时间内是很难实现的,发展对土地会造成一定的破坏,而且这个破坏几乎是永久性的,所以土地资源管理规划部门在进行土地管理规划的时候需要考虑全面,但是从目前的实际情况来看,这一点并没有得到有效的落实。在目前的土地资源管理规划中,没有有效结合人口变化、产业特点、发展规模以及不同地区发展方向。对于新增的建设用地,我国采取计划管理的方式,国土资源部门每年都会定期下达供地的数量,地方政府部门再根据市场需求以及产业发展自行决定供地结构。在实际执行过程中,往往因为信息的有限性。当地的地方政府无法及时预测和调整土地需求状态,没有有效的衔接土地供应安排与产业结构调整目标、人口分布和地方经济发展。 三、土地资源管理规划供给侧改革路径的探析 (一)明确土地管理规划责任 土地是我国生产的第一要素,土地资源的管理规划对我国经济的发展起到重要的作用。土地资源管理缺乏前瞻性和灵活性,我国的经济发展也将会受到重重阻碍。土地资源管理规划相关人员必须要明确土地管理规划责任,结合国家的发展计划,从宏观的角度对土地进行管理规划,同时还要针对区域城市发展定位,从中观的角度去设计。这些都需要有大量的信息数据作为支撑,土地资源管理规划部门要具备长远的战略眼光。土地资源管理规划并不是一件简单的任务,土地资源的管理规划需要有专门的人才,并且要反复进行权衡,才能确定最终的方案。鉴于此,我国必须要尽可能早的对责任部门进行明确,落实责任,从顶层往下进行结构设计,这样才能起到牵一发而动全身的效果,加强对土地资源管理规划的重视,这样才能实现供给侧改革目标。 (二)站在国家发展战略高度对土地 进行管理规划曾经说过,要想处理问题,必须要抓住主要的矛盾。土地资源管理规划存在多方面的矛盾和问题。在大的方面,土地资源管理规划与产业发展规模、速度、方向以及发展空间都有着紧密的联系,对我国的持续发展能力和综合国力有着间接的影响;在小的方面,土地资源管理规划与人们生活、出行和居住的便利程度息息相关。因此,我国的土地资源管理规划部门在对土地资源进行管理规划的时候,要站在国家发展战略高度去进行考虑。在规划管理的过程中要做到与能源发展规划、城乡发展规划以及人口发展规划等统筹兼顾,从顶层开始设计规划。具体地说,土地资源管理规划部门在对土地资源管理进行规划的时候,首先要从大的方面进行考虑,比如环保要求、基础设施标准、城市发展规模以及城市发展方向等,限制政府的自主发展,无论政府如何去发展,都必须要达到这个标准。可以作为微观有标准、中观有目标、宏观有计划,从而提高土地资源管理规划的有效性,完成供给侧改革任务。 (三)采取多种方式相结合对土地进行利用 我国有关法律法规明确规定,乡村的土地归集体所有,城市的土地归全民所有,因此,土地的所有权表现出公有性的特点。我国的土地资源管理规划应当抓住这个特点,对这个制度的优势进行充分利用,采取多种方式相结合的措施对土地进行利用,一般来说,对土地进行利用的方式有很多种,例如出让、售卖、转让、租赁等,土地资源管理规划部门可以结合土地用途以及土地使用者的需求等选择合适的管理方式。比如,如果为了增加土地利用效率,可以使用“租赁”的方式。一些传统的企业有雄厚的实力,如果土地资源管理规划部门采取“出让”的方式,这些企业就具有先发优势,而一些新兴产业、具有较强创新能力但是经济不足的企业就无法获得土地的使用权。如果采用“租赁”的方式,以利润率作为主要的参考指标,就可以增加一些新兴企业获得土地使用权的可能性。而且租赁土地的方式还可以实现土地收益的分摊,防止政府的一些短期行为出现,提高土地资源管理规划的灵活性和前瞻性。综上所述,我国土地资源管理要想实现土地资源的最大化利用,推动供给侧改革,必须要站在国家发展战略高度对土地进行管理规划,采取统筹兼顾的方式,明确土地管理规划责任,从而达到促进我国经济稳定、可持续发展的目的。 作者:王明慧 单位:吉林省征地事务中心 浅谈土地资源管理改革:土地资源管理实践教学改革与创新 【摘要】土地资源管理是一门新兴的集经济学、法学、管理学、区域学等诸多学科为一体的综合学科。其学科性质决定该专业兼有管理与应用双重性质,实践教学在高校本科人才培养过程中具有重要作用。通过对贵州大学土地资源管理专业实践教学的现状和存在问题的调查分析,提出实践教学改革的建议。 【关键字】土地资源管理;实践教学;改革与发展;对策与建议;创新 贵州大学为了落实《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件精神,自土地资源管理专业开设以来,不断的开展培养方案的修订和一系列的课程体系改革工作。目前,学校已建立了通识课程—学科大类课程(专业必修、专业选修)—专业课程-个性课程—创新创业课程及实践这一阶段式循序渐进课程培养体系,为土地行业培养了一大批所需要的高级专门人才。但是,与社会发展需求相比,土地资源管理专业教学中还存在不足。 1实践教学现状 1.1课程体系设置较完善,但缺乏科学的安排 我校土地资源管理本科专业课程设置包含管理学原理、土地管理学、土地利用规划、土地经济学、不动产估价、土地法学、土地资源学、地理信息系统、专业制图等核心课程。在这些核心课程的基础上,我校还开设有土壤学、环境生态学、地图学、资源与环境价值评估、土地信息系统、专业外语、地质地貌、矿产资源管理、土地调查与评价以及城市规划原理与设计等选修课程。纵观全国众多高校,我校在课程设置上存在交叉重复的问题。例如,《地籍管理》与《土地管理学》内容有重叠之处。其次,一些重点课程如土地政策分析与评价、国内外土地管理前沿、房地产相关课程并没有在我校课开设;不仅如此,一些应用型很强的课程如CAD专业制图并没有在必须课的设置当中,加之专业选修空间较少,不利于提高学生的综合专业素质。 1.2重理论,轻实践的教学模式 我校土地资源管理本科专业是在公共管理学院下开设。在公共管理学科背景下的“三无”学校——“没有建设专门的实验室,没有成立相应的研究机构,没有建立实习基地”,仅以课堂讲授作为培养学生的全部环节[1]。由于教学设备缺乏及教学经费不足,以及教学师资水平有限,导致不得不重理论,土地资源管理专业实践教学无法满足教学要求,除在第一、第二学年开设了校内测量实习外,甚至没有开设有专业比较重要的实习,如土地调查、不动产估价等;一些专业重要软件如Mapgis、Mapinfor、Arcgis也未能在相应学年向学生开设。 1.3实习基地建设滞后,学生缺乏良好的实践条件 实践教学建设滞后,校地合作甚少,学生没有一个良好的实践条件。仅仅学习理论知识,不能发挥很好的将实践与理论相结合,缺乏实践动手能力。本科教学中缺乏相应的教学和科研基地,甚至没有专门的土地资源管理专业的实验室,很多实验课和课带实验课程都只是借助别的学院的实验室完成,严重发阻碍了学生的专业技能学习[2]。 1.4缺乏科学合理的实践教学考核评价体系 我校土地资源管理专业有一套比较完善的理论教学考核体系,但是,由于学校缺乏实践教学基地和教学条件,因此,完全忽略了对实践教学的考核评价,仅以实践教学大纲和指导书的编制情况作为唯一的考核评价标准,缺乏科学合理的考核标准体系。 1.5实践教学水平不高 实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。但我校土地资源管理系中,虽然高级职称教师的比例较高,但是缺乏专业的实验人员,且实验人员自身能力有待加强。因此,实践教学水平滞后,造成教师不得不只重视理论教学,而轻视实践操作技能的提高。 1.6缺乏实践教学创新精神 我校土地资源管理专业实验教学基本从属于各门理论课,实践教学体系未理顺,实践教学环节与实际应用脱节,基本上是流于形式。实践教学设施及基地不健全、不完善更加阻碍了实践教学的开展。一些教师总体设计和开展实践教学的能力欠缺,对实践教学目标的定位模糊加上由于长时间开展教学工作引起的由于教学倦怠等等这些主管因素和客观因素共同决定了我校土地资源管理专业缺乏实践教学创新能力,这将会降低了实践教学的质量,严重阻碍该专业的发展前景。土地资源管理专业是一个综合性较强、理论性与实践并重、各学科交叉的专业,强化实践教学,培养学生的实践和创新能力,有针对性的培养社会急需的专业复合型人才是实践教学改 革的必由之路。近年来,我校在认真总结本专业实践教学中存在的问题认真进行了分析,并提出了一些探索性的措施。 2实践教学改革创新 2.1调整实践课程体系,优化培养方案,完善实践教学考核评价体系 为了突出“技术+管理”复合应用型人才的专业要求,培养具有计算机应用、测量、制图、规划、估价等基本技能,能在国土、城建、农业、房地产以及相关领域从事土地调查和评价、土地利用规划、地籍测量、土地管理、不动产评估、房地产经营管理,能胜任管理、科研、工程和教学等工作人才。我校土地资源管理专业的积极开展了实践课程体系的调整工作。专业实践教学包括课内教学实验实习和集中实践教学环节两个部分。构建了包括课内实习、专业实习、课程设计、毕业论文等实践环节,包括一、二年级的课内实验和实践,三年级的软件应用实习,四年级的专业实习、毕业论文设计为一体的实践教学体系。 2.2创新土地资源管理实践教学模式——基于知识-能力-实践-创新四位一体的教学模式 在完善学科教学体系的基础上,遵循“循序渐进式”实践教学模式[3],针对不同学年合理的、有针对性的开设相应课程,分阶段培养:在这个新的循序渐进的教学模式下,明确各阶段的学习方向及任务,让学生更好的掌握专业所需的专业知识及技能,达到土地资源管理专业人才培养目标,为社会培养更多创新型优秀人才。 2.3分析国际形势,与时俱进,有针对的培养国家急需创新型专业人才 众所周知,国土资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础和最基本的资源。随着我国经济的发展和国际化进程的加快,资源消耗快速增长,加之我们人口众多,土地资源相对不足,粗放型的经济增长方式并未根本转变,经济的发展仍然以环境为代价,资源供需矛盾日益加剧。资源问题已成为我们国家经济社会发展中的一个迫在眉睫的问题,土地资源管理面临前所未有的新形势和新任务。因此,必须分析国际形势,有针对的培养急需创新型专业人才。这类人才不仅注重培养学生在学术科研方面的创新精神和创新能力,更注重培养以适应用人单位的实际需要,解决实际问题的应用型创新人才。研究型与应用型两种模式并进共同构建学生应用知识和技术解决生产、服务、管理等方面的实践能力、创新能力和创业能力。 2.4结合实际,搭建实践平台,构建“单位-学生-学校”三位一体的教学培养方式,共创三赢模式 土地资源管理专业是一门专业性和实践性都非常强的专业,各高校应按照“循序渐进式”实践教学模式分阶段开展实践教学工作。结合实际情况,积极为学生创造良好的实践条件,构建“单位-学生-学校”三维一体的教学培养模式。将各项实习与地方政府或相关国土资源管理部门及公司有机结合起来,给予学生适当的报酬。实习中学生技能学以致用又可以获得一定的生活补贴,进一步提高了其实习的动力,可以促成单位、学生和学校三方共赢的局面。 2.5强化师资队伍建设,努力打造一支强有力的实践教学团队 坚持“理论教学为基、实践教学为要、科研教学为辅”的教学原则,加强教师培训,尤其是专业实践教师,以中青年教师和实践教学团队为重点,加大人才培养力度,合理引进高层次专业技术人才,致力于建立一支结构优良、实践教学及科研能力较强、适应复合型人才培养需要的教学团队[4]。 2.6创新实践教学体系,优化管理长效机制 真正的实践教学应当是一个从学生入学到毕业的一个完整的过程。各高校应改革“重理论,轻实践”的教学思路,秉着理论教学服务实践教学的原则,创新实践教学体系。以“全过程实践教学”为主,将整个实践教学贯穿到整个学习过程中[5]。 3结束语 实践教学是培养土地资源管理专业“宽口径、厚基础、复合型”创新人才的重要手段[6],我校应本着“基础+特色”的办学思想为指导,以专业技术型专业定位和社会急需型人才培养目标为办学方向,结合土地资源管理专业自身的广泛性、实践性、交叉性等特点,制定了最优的实践教学方案,遵循合理的人才培养创新模式,将实践教学贯彻落实到本科生的整个培养过程中去。学校也将继续努力探索,从优化实践教学内容、创新教学模式、完善实践教学体系等对土地实践教学进行改革,并在整个实践教学过程中加强教学管理和质量监控,建立有效的实践教学管理和考核机制,完成实践教学的任务和目标,为社会培养一代代优秀的土地资源管理专业技术人才。 作者:林丽 单位:贵州大学 浅谈土地资源管理改革:高校土地资源管理GIS教学改革研究 摘要:GIS是高校土地资源管理专业中的重要课程,是学生掌握该专业知识、技术的核心工具。因此,首先介绍GIS课程的教学特点,以及存在的问题,然后提出具体改善的办法与措施,希望可以促进土地资源管理专业GIS课程的教学质量,为国家培养出优秀的土地管理人才。 关键词:高校;土地资源管理专业;GIS课程;教学改革 地理信息系统又被称为GIS,它是多个学科交叉的产物。该系统主要借助计算机技术、工程理论、信息等,对有空间内涵的地理数据进行分析与管理,以便为国家相关部门进行土地规划、地理研究,以及地籍管理提供属性数据和图形数据。同时,在处理这两种数据中,主要依赖于GIS,可以说该课程在土地资源管理中具有举足轻重的作用。因此,探讨高校土地资源管理专业GIS教学改革非常有必要。 一、土地资源管理GIS课程的特点 1.教学内容更新速度快,时间短。一方面,由于GIS依赖于计算机网络技术,属于一门新兴的课程。然而,当前计算机网络技术发展的速度非常快,在此基础上要求GIS的内容与时俱进,不断更新。另一方面,当前很多专家致力于GIS的研究,新的理论、成果层出不穷,有力地促进了该课程的深化与发展。以上两点说明GIS教学内容必须紧跟时代的步伐,在更新内容的基础上注入新鲜血液。 2.具有很强的实践性。在土地信息处理的过程中,需要在采集数据的基础上,实现数据的分析与管理,并做好储存方面的工作,因此GIS教学的实践性非常强。为了提高工作的质量,除了要学习专业的软件知识以外,还应该融入大量的理论知识教学,只有这样,才能不断提高学生独立操作的能力,充分掌握GIS中关于处理土地工作的全部技术。 3.对数据的精度有很高的要求。与GIS在汽车导航、农业等行业中的应用比较,将GIS运用于土地资源管理中,具有更高的精度。比如在进行地籍管理工作中,经常因为边界的权属发生法律纠纷,如果稍微出现差错,就会给当事人带来很大的损失。因此,在处理土地数据、图形的过程中,必须严格控制误差。 4.学生个性化差异突出。由于GIS课程依赖于计算机技术,计算机基础的好坏是影响教育质量的关键因素。同时,再加上学生兴趣、爱好的差异性等因素,都会对该课程的学习产生一定的影响。在此基础上,学生在GIS课程教学中表现为水平的不均衡,尤其是在实践教学中更为明显,也就是说部分学生学习困难重重,部分学生需求得不到满足。 二、土地资源管理GIS课程存在的问题 1.实验环境落后。土地数据处理需要很强的技术,因此对教学设备的要求非常高,包括计算机硬件设备、软件设备等。但是与政府部门的设备相比,学校的教学设备很不充足,而且比较陈旧、落后。实施设备的更新换代,需要昂贵的资金,然而很多高校面临经费匮乏的问题,因此必须完善实验环境。2.教学内容滞后。近年来,国家对土地资源的重视度越来越高,不断扩大了对GIS技术研究的力度,在此基础上,促进了新技术、新方法的研究与应用。因此,高校在GIS课程教学中,应该与时俱进,积极将新的知识、技术融入教学内容中,为教学内容注入新的血液。 三、实施GIS课程教学改革的办法与措施 1.学校方面。首先,合理设置教学的方案。具体要求为:参考土地资源管理方面的实际案例,合理设置教学的重点、难点,对学生进行有针对地指导,使其充分掌握GIS的基础知识、应用方法。其次,由于GIS技术内容比较枯燥,难以理解,教师应该积极采用借助电子地图、操作演示等方法,降低内容难度,积极培养学生的兴趣,从而提高教学内容。再次,除了现有教学资源外,要不断引入最新的研究成果、理论,以满足知识的更新要求,同时可以鼓励学生在课余时间阅览网上资源,不断充实自己的知识面。最后,学校应该不断投入教学资金,改善实验环境,给学生创造充足的实验机会,不断提高数据处理技术的水平。同时,还要培养一支优秀的、专业的GIS技术教师,为学生做好专业的指导、教育工作,不断提高教学的质量。 2.社会方面。为了不断提高学生的实践能力,有必要利用社会资源,为学生开辟GIS第二课堂。国家针对GIS人才培养提出了更高的要求,并在相关计划中明确表示,学校在实施教育的过程中,应该在利用校内资源的基础上,积极争取各种有价值的校外资源,让学生充分参与到更多的土地资源科研项目、教学实践地基,以及企业生产项目当中。这样,不但可以在科研项目中贡献自己的力量,而且可以使学生不断强化GIS技术的运用能力,有效解决实际问题。 3.学生方面。当前,由于学生计算机、兴趣、爱好的差异性,导致在GIS课程学习中的个性化差异。针对这种现象,可以实施动态分组,以及分层的教学模式,从而在满足学生个性需求的基础上,不断提高教学的整体水平。另外,在教学的过程中,要充分挖掘学生自身的潜力,发挥他们在科研中的创新能力,只有这样才能为国家培养出土地资源管理、GIS应用技术方面的优秀人才,解决土地管理中的实际问题。 四、结束语 土地资源非常稀缺,必须加强管理。国土部门在土地规划、研究的过程中,需要利用GIS技术进行数据的管理与分析,所以必须提高GIS教学的质量。当前,高校GIS课程教学内容陈旧、实验环境落后等因素,不利于教学质量的提高,只有加大资金的投入力度,改善实验环境,引入新的科研理论、成果,培养一支专业的师资队伍,才能提高教学的质量,为国家培养出优秀的土地资源管理方面的骨干。 作者:黄倩 单位:河南城建学院测绘工程学院 浅谈土地资源管理改革:高校土地资源管理专业遥感课程教学改革 摘要:为适应培养实践型、创新型人才需要,在分析高校土地资源管理专业遥感课程教学现状的基础上,从优化教学内容、增强实践环节、改进教学环境等方面提出了具体的改革方案,旨在提高学生利用遥感技术解决土地科学领域问题的创新能力。 关键词:土地资源管理;遥感课程;教学改革 从1980年国家科委制订遥感科技发展规划以来,遥感信息技术逐步应用于国家决策、土地资源调查、环境保护、灾害监测、国防建设等各个领域,为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球变化提供了新的途径。近年来,全国从事遥感的企事业单位发展势头迅猛,利用遥感技术开展科研及工程应用类项目日益增多,各级测绘、土地、林业、农业、水利等相关企事业单位,对于遥感技术应用及二次开发等人才结构与人才素养的需求也在不断快速增长。目前遥感专业的应届毕业生备受用人单位青睐,2015年本科应届生的就业率达到91.74%。此外,全国有120多所高等院校的农学类、地理科学类、测绘类、土地资源管理类等专业均设置了与遥感相关的课程。随着就业市场竞争日趋激烈,企事业单位致力于提高自身的技术与综合水平,也不断要求遥感技术人员需熟练掌握常用软件信息处理技术(如Erdas,Envi、PCI及Matlab等),同时具备应用和创新能力。因此迫切需要高校遥感课程向实践应用和创新能力方向改革,以便满足国家各个领域对于遥感专业技术人才的需求。 一、土地资源管理类遥感课程教学存在的主要问题 遥感课程是高校土地资源管理专业本科生专业基础课,致力于培养学生学习遥感图像处理与应用的基本理论与处理技术,熟练掌握图像解译与计算机分析的能力,能在国土、城建、农业、房地产及相关领域从事土地调查与评价、土地利用规划、地籍管理等领域的专业技术人才。目前该课程的教学主要存在以下几个方面的问题: 1.缺少与专业学科发展相融合、学生基础相适应、理论与实践相结合的特色教材。目前,各高校沿用的理论教材中,陈述彭、赵英时及孙家m主编的教材适合遥感专业,梅安新的遥感导论适合在非遥感专业中普及。近年来,相当一部分土地资源管理专业教师借助遥感信息处理技术在全球变化、土地资源调查与评价、土地利用规划、节约集约用地分析、土地整理与复垦、耕地保护、农村居民点演变、宅基地退出机制、新型城镇化、生态响应机制等科研领域取得了良好进展,但目前使用的教材在应用方面的介绍尚没有纳入近年来的相关热点与研究成果,沿用教材与本专业特色之间缺少衔接。 2.课程实践方式单一,未能充分发挥学生学习的积极主动性。遥感课程的主要特点在于理论与实践高度结合,通过理论与实践的结合可以使学生更好地掌握抽象的理论知识,并能够较快地培养起软件操作和实际应用能力。由于学时所限,目前多数高校的遥感课程设置45学时,其中实践课程15学时左右;理论教学内容为实践教学内容的两倍,实践教学也以常规上机操作为主。遥感课程的实践环节应该同时包括上机操作和野外实地考察。通过一定课时的野外实践,学生们可以更清楚地明了遥感图像目视解译与地物类别之间的内在联系。此外,遥感课程缺少与专业发展相结合的科研项目及实践案例的讲解与练习,使得学生大多停留在书本上理解知识点,即便学会了简单的上机操作,也难以深入掌握理论知识并灵活运用到真实案例中,一定程度上抑制了学生创新能力的提升。 3.实验所用的遥感图像数据不够丰富,加大了实践教学中图像对比、融合及变化等分析的难度。部分高校购买了多种不同分辨率的遥感影像数据并建立了影像数据库。然而仍有一些学校的地学类专业缺少实验科目所需要的遥感影像数据,大部分依旧采用地理空间数据云,USGS等网站的免费数据,这些免费遥感影像数据的精度达不到足够的标准,难以让学生充分认识不同影像数据的特点及用途,不利于学生对于遥感图像处理技术与方法的掌握。 综上所述,遥感图像处理在教学过程中需结合具体案例,从课程结构、内容体系、教学手段等方面进行调整,使课本知识与实操紧密结合。同时,还可以通过安排学生们适当学习相关的软件二次开发,培养学生的技术创新、自主学习与实际应用能力。 二、遥感课程建设与改革探讨 1.加强土地资源管理类遥感教材建设,更新遥感图像处理与应用教学内容体系。结合当前社会对于遥感应用领域人才需求进一步更新教材,修订完善教学大纲,开展基本原理教学内容、体系和方法改革的讨论和研究,编写出版具有本专业特色的课程教材。教材可从绪论、理论基础、应用技术及实际应用这四个部分编写。绪论部分,在对遥感的基本概念、遥感系统进行阐述的基础上,结合当前国内外的热点领域、方向、经验及成果展开叙述,并进行对比分析,力求学生掌握遥感在土地资源管理领域的应用趋势。理论基础包括遥感的物理基础(地物波谱原理;多光谱遥感、高光谱遥感、微波遥感数据的本质区别)以及平台概述与传感器原理的介绍,通过问题引导及应用举例的方式,使学生熟悉地物电磁波谱特性并了解成像原理。应用技术包括图像预处理(图像辐射校正、几何校正、图像增强及融合)、图像目视解译(目视解译原理与方法、认识图像识别特征、遥感像片判读)、图像的计算机解译(模式识别原理;监督分类与非监督分类;多种特征提取常用方法)及变化检测四大部分,实习设计部分包括ENVI/ERDAS软件在b感图像分类中的应用、遥感与GIS、RS集成应用等内容。编写教材时,应注重各种方法的基本原理、特点、适用范围等,强调掌握技术原理和方法及软件实现手段。最后再将目前国内外在土地资源管理领域的实际案例放进遥感应用章节中。 2.实施多样化理论教学方式,充分调动学生学习兴趣,提高理论教学效果。基础知识教学时,教师们应改变传统的教学习惯,通过多媒体教学、互动式教学、课堂讨论等多样化理论教学方式的交叉使用,调动起学生的学习积极性,培养学生的实操能力,并构建起一种师生良性互动的有效机制。加强对学生学习方法的关注与指导。在理论学习中引导学生自主思考,为学生营造有利于其自主创新学习的课堂氛围,提供生动而具体的材料,培养起学生自主学习的积极性,使学生带着兴趣主动参与到课堂教学中去。新型的课堂教学应强调学生间的互动,可以给学生小组一定的时间就某个有价值的关键问题进行讨论,并在课堂上有各小组代表进行交流,在积极与他人互动讨论中加深对知识的理解。教师在此过程中主要扮演活动指导者的角色,同时也是活动平等的参与者,为遇到难点的学生提供帮助与建议。教改应倡导一种“自主学习课堂”的教学模式,该模式下理想化的学生参与课程流程应是“在预习中提出疑问―在交流中自主探究―在教师讲解中反馈问题―在得出结论后重新消化知识”。在理论教学完成后,再对主要知识点进行串讲,并分析其中存在的问题及将来的解决土建,从而让整个教学体系趋于完整,教学过程有的放矢。 3.增加上机实践与野外实践环节,促进教学与科研的结合,实现理论与实际的对接。为了提高学生实操能力,实践课程的安排应遵循从简单到复杂的原则,在遥感课程课堂教学中,穿插一定课时的上机操作与野外实践课程,遥感数字图像处理涉及的原理和算法很多,因此上机实践环节需要教师将课堂教学中的理论知识与上机实验教学中的软件操作紧密结合,使学生真正理解并熟练掌握遥感图像处理的重要功能。需要与课题讲授的内容相穿插的实践操作部分包括:辐射校正与几何矫正、图像增强处理、目视解译、计算机分类以及图像变化检测。实验课通常使用Erdas或ENVI软件作为平台,并采用AVHRR、MODIS、TM、SPOT、QuickBird等多种分辨率的影像作为实验数据,对应不同的理论模块逐一进行各项实验内容的演示与操作,学生们在教师引导下完成实验内容,并及时收集学生们的实验结果,了解学生对于实验内容的掌握程度,并及时其中存在的问题予以说明,为下一轮实验教学总结经验。实践表明,学生们参与上机操作的意愿较高,对于实验过程中遇到的问题能够及时向教师反馈,实验效果良好。这种理论知识和实验内容相互交叉、反馈式学习的方法提高了学生们对于遥感图像处理软件的操作水平。 野外实践教学重在培养学生正确认识不同地物的反射光谱特征及其差异,帮助学生掌握地理学、土地资源学、地貌学、城市规划等相关课程的原理,培养学生野外发现问题、分析问题和解决问题的能力,掌握对考察地区的地理位置、自然条件、经济区位、地形地貌等内容的综合考察流程与方法,满足现阶段土地资源管理专业遥感课程、土壤地理学课程、地貌学课程等实践教学的需要教学与科研需要。 在制订野外实践教学计划时,要正确处理好理论教学、上机实践与野外实践教学之间的关系,将野外实践教学作为遥感图像处理课程中的有机部分予以统筹安排,制定相应的野外实践教学计划,编写野外实践教学大纲,切实提高野外实践教学的质量与效率。 4.改进教学环境资源,加大软硬件的投资,进一步完善师资队伍建设。由于受到实验教学条件和师资等因素的限制,遥感专业旧有的传统教学模式与实践课已不能满足当前教学发展的需要。因此教学环境的更新建设将是教学改革的新重点,也会成为传统教学的有力补充。具体来看,教学环境的改革应主要集中在加大软硬件的投资建设与加强师资队伍建设两个方面。软硬件条件的好坏是取得良好教学效果的基础,对于优化教学设施与环境,提高学生实践操作的兴趣及重视程度都起着至关重要的作用。因此,学校应重视遥感图像处理专业实验室的建设,配备大容量、高性能的计算机硬件以及Erdas、ENVI、Arcgis、PCI等专业处理软件,为实践教学打下良好的基础。另外,部分院校土地资源管理专业缺少遥感精品课程,可以通过尽快组织精品课程申报与建设,整合土地资源管理专业实验室的课件资料、教师队伍、遥感数据、科研成果、实际案例及硬件设施等各项资源,搭建网络学习平台,推广发展网络学习,保证教师与学生之间及时有效地进行信息交流和共享,大大提高教学效率。 对任何课程来说,师资队伍关系着教学改革成败以及教学效果的好坏。学校应提高教师的准入门槛,一线教师应达到研究方向紧跟学科前沿,授课方面不枯燥乏味,授课过程中能与学生积极互动,对实践课中出现的问题能够快速解决等基本条件。学校还应努力提高在职教师的专业知识水平,秉持“请进来、走出去”的工作思路,为教师参与科研项目提供更多的机会,以期拓展教师培训渠道,为课程改革提供支持,提高本课程教学队伍的整体水平,形成一流的教师团队。除此以外,可以继续加强教研教改的研究,通过教改促进教学水平的提高,提高教学质量,深化教育教学改革。还应加强科研与教学的相互促进,并引导学生开展大学生创新课题申报,使学生以小组团队方式共同研究土地资源管理领域的热点问题,达到以项目促学习的目标,增强学生学习创新能力。 三、总结 遥感图像处理是当前国土资源、环境监测、灾害预警等领域的重要应用技术之一。在新技术日新月异的今天,航天技术的快速发展为遥感发展与应用带来了难得的黄金阶段,遥感业务所服务的对象也因此不断得到扩展。遥感课程作为时下最热门的学科之一,各大高校应更新教学手段与方法,致力于培养适应国民经济发展所需要的遥感专业技术创新与应用人才。高校遥感课程教学改革应立足于常年教学经验与科研成果,结合院校的专业特点,针对教学内容、教学环境、教学方式进行探索。我们应对传统理论与实践教学脱节的教学方式予以改进,通过课堂教学、上机操作与野外实验教学有机结合、相互交叉、及时反馈的方式指导学生掌握理论知识与操作技能;采用教学传授与科学研究联合培养的模式,指导学生参与具体的科研与实验项目,使学生能具备一定的程序开发素养和技术创新能力。在未来的教学实践中,遥感课程的教学将不断予以调整与完善,丰富教学手段,适应遥感学科的发展,并能够基于当前社会与市场对遥感技术人才的需求,不断为社会培养理论知识与实践能力都达到标准的全面型人才。 浅谈土地资源管理改革:土地资源管理规划供给侧改革路径探析 摘要:土地资源既是生产的第一要素,也是国家不可多得的战略资源。但是当前土地管理规划上却存在前瞻性、协调性、和灵活性不足等方面的问题,制约着产业结构优化升级。推进供给侧结构性改革,就要把土地管理规划放在国家发展的战略高度取考虑,明确责任、统筹兼顾、多措并举,提高土地运用效率,提升我国经济发展质量。 关键词:土地资源 管理规划 供给侧改革 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》明确提出,要优化土地等要素配置,推进供给侧结构性改革。土地作为经济社会发展的空间载体,是最基本的生产要素,其事先的合理规划和有效配置具有影响产业结构调整及优化生产力布局的特有功能。土地资源的科学管理规划对经济的未来发展具有一定引领作用,必须做到未雨绸缪。 一、土地资源特性和管理特点分析 土地资源既是生产的第一要素,也是国家不可多得的战略资源。因为土地具有以下主要属性,一是不可再生性。社会经济的发展往往是以土地的消耗为代价的,但是土地资源不可能凭空多得,往往也无法再恢复本来面目。因此,从某种意义上讲,发展对土地的破坏是永久性的。这就要求土地的管理规划要科学合理具有前瞻性,化解经济发展和土地保护的矛盾,避免土地的无效供给、低效供给,甚至从短期看是有效供给但从长期看是过度供给。二是不可替代性。土地为生产提供空间载体,其用途可以变更,但是土地的位置独一无二。而且土地一旦确定使用用途后,短时间也难以变化。这就要求土地的管理规划要具有协调性,统筹兼顾各方利益主体的土地需求,不能简单地机械地放手让市场进行土地资源的配置。三是土地所有权的公有性。我国法律规定城市土地归全民所有,从村土地归集体所有,具有明显的公有性质。从以上两点也可以看出,土地的公有性质为土地的节约集约利用创造了先决的制度条件,反之,如果规划部门不能有效解决土地寻租的问题,统筹兼顾、科学合理的管理规划稀有的土地资源,也势必造成土地资源的大量无效供给和低效供给,不利于经济长期发展。 二、当前土地制度存在的问题 (一)土地规划前瞻性不足 当前的土地供应规划,不能与不同区域城镇的发展方向、发展规模、产业特点、人口变化等相协调。当前我国对新增建设用地实行计划管理,供地数量由国土资源部每年定期下达,供地结构由地方政府部门根据产业发展和市场需求自主决定。实际执行过程中,由于信息的有限性,地方政府部门很难对地方发展和市场对土地的需求状态做出及时有效的预测和调整,土地供应安排与地方经济发展、人口分布、产业结构调整目标经常会发生不相适应的状况。比如,大城市土地价格飞涨、交通拥堵,部分中小城市出现鬼城,城市基础设施建设落后等。 (二)土地规划协调性不足 土地规划应当兼顾各方利益,但当前采用的土地“挂牌”方式出让的方法,有可能会导致一些符合产业政策鼓励发展方向的优质项目不能获得土地,尤其是处于初创阶段具有发展潜力的小微企业无法获得土地。自2007 年不少地方都采取“挂牌”方式出让工业用地,挂牌方式操作简便,政府的土地收益高,不过结果往往是 “价高者得”。在“价高者得”的规则下,由于传统行业具有先发优势,凭借多年积累实力较强,往往更容易拿到土地继续维持甚至扩大原来落后的生产方式。相反,有创新能力的企业因财力不足拿不到土地,只能慢慢积蓄力量,延长了产业结构优化升级的周期。对于城镇商业用地来说,“挂牌”方式仅仅是提高了政府收益,同时抬高了企业的用地成本,同样由于难以确保经营能力强的企业拿到土地,导致地方第三产业服务水平长期难以提升。 (三)土地规划灵活性不足 严格的城市土地用途管制制度和土地收储制度,大大降低了土地使用的灵活性。按照《城市房地产管理法》和《城乡规划法》,土地使用者在一定条件下可以变更土地用途,但如果真要变更土地的用途就会发现要经历环环审批,程序繁琐,时间冗长。而在现行的土地收储制度下,一块土地从收储、招拍挂至实现出让,需要一年甚至几年的时间,而且存在很大的不确定性。此外,工业用地出让年限过长,容易造成闲置土地或低效用地退出难。当前各地在土地出让时,为了稳定企业预期,支持企业长期发展,大都约定较长的出让年限。可是如果企业经营不善或效益不好想要处理土地时会发现转让土地手续繁琐,需要说明解释的问题较多,明显保留土地比转让土地更划算,客观上影响了企业主动退出低效用地的积极性,甚至有的企业仅仅是为了骗取土地待价而沽。 三、土地资源科学管理规划建议 (一)把土地规划上升到国家发展战略规划高度 讲,处理问题要抓主要矛盾,要牵牛鼻子。土地规划问题往小了说关系到每个人的居住、出行和生活是否便利,往大了说关系到产业的发展空间、方向、速度和规模,间接影响着我国的综合国力和持续发展能力。因此,土地规划问题就是国家发展规划的牛鼻子,土地管理规划的科学合理,将有利于我国各项产业的长期稳定发展,有利于我国经济的长期持续发展,为我国长期发展战略提供可靠的物质基础。 之所以说土地规划可以是牛鼻子,是因为土地规划可以和人口发展规划、城乡发展规划、能源发展规划等统筹协调,从顶层设计规划。具体来说,比如在土地规划中可以从大的方面框定城市发展的方向、规模、基础设施标准、环保要求等。地方政府无论怎样发展,需要达到框定的标准。这样就可以做到宏观有蓝图,中观有目标,微观有标准,上下合力规划中国梦、实现中国梦。 (二)明确土地管理规划责任 如上所述,土地管理规划需要从宏观的角度把握国家发展蓝图,中观角度设计区域城市发展定位。这既需要有大量的信息数据支撑,也需要有长远的战略眼光,这不是发改委或住建部简单组合就可以完成的任务,需要有专门的人才反复权衡。因此,应当尽早明确责任部门,从顶层进行设计架构,真正起到牵一发而动全身的效果。 (三)土地管理规划应当统筹兼顾 中国城市的发展“不应一枝独秀,也应百花齐放”。土地管理规划应当融入绿色发展、以人为本等理念,对于遏制大城市病和促进城镇化发挥积极作用。在土地管理规划方面,可以参考市场供求,但更应当统筹兼顾短期利益与长期利益、局部利益与整体利益、传统产业与新兴产业、经济发展与社会发展等价值目标,同时将城市发展与防空建设、交通建设、能源建设、水电热气管线建设等统筹考虑,规定土地的最低使用标准,确保发展质量。 (四)土地利用手段可以采用租、卖、让结合的方式 公有性是我国土地制度的一大特点,应当充分利用这个制度优势,增加土地使用的灵活性。比如可以考虑采用“租”的方式利用土地增加土地利用效率。与传统产业相比,部分新兴产业的优势就是效率高,直接体现就是利润率高,劣势是资本实力不够强。如果采用租的方式,以利润率作为参考指标,就可以增加新兴产业获得土地的可能性,减少产业结构升级的阻力。而且租的方式可以分摊土地收益,避免政府的短期行为,增加政府土地利用的灵活性。租、卖、让的方式各有利弊,只要扬长避短就可以切实提高土地利用效率。 浅谈土地资源管理改革:地理信息系统课程在土地资源管理专业教学中的改革探讨 摘要:本文探讨了土地资源管理专业中地理信息系统教学的设置和改革措施。应设置好课程在土地资源管理专业整个学习体系中的架构,教学中以多媒体技术教学为主,综合运用多种教学方法和模式,注重实验教学和实践教学。 关键词:土地资源管理专业;地理信息系统课程;教学 地理信息系统是由计算机硬件、软件以及不同方法组成的系统,用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示[1]。其英文表达多数称为Geographic Information System或Geo-Information System,实际工作中一般简称为GIS,是一门集计算机科学、地理科学、测绘科学、遥感等学科和技术于一体的新兴学科。自从20世纪60年代萌芽以来,至今已发展了四十多年的历程。地理信息系统已经从少数专业领域(地图学、地理科学)的应用,扩展到众多学科领域,在大部分专业中均有涉及,如环境科学、农业资源环境、生态学、遥感、森林经理等,目前在政府农业部门、林业部门、环境保护部门、渔业部门、水利部门、气象部门、国土部门,甚至公安部门和军事部门都有了很广泛的应用。可以说地理信息系统深入到社会各个领域[2]。 随着对GIS认识的不断增强,众多高校开设了地理信息系统课程,我校的土地资源管理专业、农业资源与环境专业、环境科学专业、生态学专业、环境生态工程专业、林学专业、农学专业、海洋资源与环境专业等都分别以必修课或选修课的形式开设了相关GIS课程。从实际情况来看,地理信息系统课程建设尚需要若干工作完成,在课程进行的过程中有些内容仍然亟需完善,是摆在我们面前的一个重要任务。因此,本文以“山东省特色名校工程”――应用型人才培养为契机,探讨土地资源管理专业中地理信息系统教学的设置和改革具有较好的实践价值。 一、GIS在土地资源管理专业中的地位和教学要求 土地资源管理专业学生主要学习土地资源调查、规划、管理等方面的内容。专业要求之一就是培养学生具备运用现代技术手段进行调查分析和实际操作的能力。地理信息系统作为一项新兴技术,是集计算机、地学理论等于一体的新兴交叉学科,同遥感和全球定位技术一样,都需要学生熟练的掌握运用。因而我校土地资源管理专业将地理信息系统课程设置为主干课程,是必修课程之一[3]。 地理信息系统课程要求土地资源管理专业学生能够熟练的运用常见的GIS软件解决土地资源的调查、建库、评价、分析、模拟等问题。学好这些需要学生既要有扎实的计算机文化基础知识,又要有地图学的基础,还要具备土地资源学及土地管理学方面的知识。因此,在理论教学的同时,开展实验和实习实践教学相统一[4-5]。 二、GIS课程在土地资源管理教学中的体系设置 考虑到地理信息系统是一门交叉学科,单纯的讲述相关内容,学生可能不容易掌握,又因为许多概念和原理比较难懂,十分抽象,因而需要合理的设置地理信息系统课程在专业课程设置中的位置。 我院根据教学实际,首先在土地资源管理专业大一课程设置《计算机文化基础知识》,了解计算机相关知识,掌握基本的计算机操作理念。在大二上学期开设《地图学》课程,让学生掌握地图计算机制图学的地理参考理论和方法。在大二下学期开设《地理信息系统》课程,同时开出《基础遥感》课程,这样学生在学习地理信息系统的同时,能够同时掌握遥感科学的技术和知识,起到互补的作用。因为地理信息系统是导论式的教学内容,针对专业特点,大三又开设《土地信息系统》课程,专门作为地理信息系统在土地行业的专题应用课程。大四开设《GPS技术》,让学生了解数据获取时地理坐标的表达和建立过程。 整个结构框架,很好的保证了地理信息系统课程的进行,更容易让学生掌握其知识、原理,熟悉地理信息系统在整个学习中的结构。 三、GIS教学中的具体措施 有了上述结构上的良好的保证,我们在教学过程中,从以下几个方面进一步进行课程的进行和改革。 (一)借助多媒体教学 多媒体技术在教学中的应用体现了众多的优势[6]。在地理信息系统教学过程中,由于涉及到的概念往往都很抽象,诸如“矢量数据结构、栅格数据结构”等,学生一般不太能够接受、理解这样的概念,所以对这方面知识的理解也就减弱。再如“数据采集内容中的图层”概念等,之前学生一般都没有接触过,头脑中无法形成对应的理解,所以更无从谈及对此内容的掌握。因此,在教学中,我们主要以多媒体教学为主,利用生动的图件、动画等,让学生感受到鲜活的知识,直观的体会相关知识,有助于理解抽象的原理等。 (二)利用模型进行演示教学 在多媒体教学的同时,教研室购买了一批教学模具,一些难以用语言、动画表达的概念,可以借助模具来展示。如在地图投影内容讲解过程中,我们可以用地球仪和屏幕的相对关系来表达地图投影的概念,通过两者之间的关系表达投影的类型等。讲授地理信息系统产品内容时,产品类型有数字地图和纸质地图两种类型,数字地图部分我们利用计算机屏幕显示一幅相关图件,而纸质地图部分我们可以给大家展示一幅某地区的土壤图或土地利用图,学生立刻就有了明确的对比。 (三)加强实验、实践教学 理论教学的同时开设同步的实验课程,地理信息系统实验课程的学时保证达到24学时。实验课程的内容主要涵盖了数据的采集、处理、数据库建设、空间分析、输出等地理信息系统主干内容,具体的实验例子以国土事例为主。实验教学过程主要是在机房,通过投影仪给学生演示基本的实验操作步骤,然后布置作业让学生自己完成。部分综合性比较强的实验,通过任务驱动式的方式进行[7],既能够加强操作技能,又把所学的课程知识连贯起来。通过24个学时的实验课程,一方面学生掌握了各项实际的操作技能技巧,另一方面加深了对理论知识的理解。 GIS课程结合基础遥感课程联合开设了1周的课程实习,以GIS和RS所学基本知识为基础,布置实习任务,让学生分组完成相应的地学任务。通过教学实习,增强学生感性认识,促进学生对GIS技术的理解和应用。 (四)多种教学方法综合运用 越来越多的研究发现,教师在上课的同时并不是只应用一种教学方法或者方式,而是多种方法的综合应用。在地理信息系统的教学中,可以利用教师的科研项目作为案例进行教学,既可以增加学生的学习兴趣,又达到了与实际相结合的目的。另外在教学中,可以阶段性的提出几个问题,通过课堂讨论,对培养学生的创新思维。对于部分内容,让学生参与讲授,通过课下准备和课堂演讲,锻炼学生的课件制作能力和口头表达能力。 (五)充分发挥网络教学的作用 随着互联网的广泛应用,许多课程也开展了网络化的教学研究工作。越来越多的实践证明网络在教学资源共享方面起到了巨大的作用。与此同时,我校开发了网络教学平台,教师可以上传相关教学资料、课程练习题、批改作业,学生可以通过平台与教师进行咨询、上交作业等互动。我院地理信息系统课程制作了精美的课件,连同教案、练习题、教学大纲、参考文献等内容一同上传至网络教学平台,为学生提供课下自学和练习的素材。同时,土地资源管理专业的地理信息系统课程通过录播教室进行全程录像,制作了高清晰的课堂视频,学生可以利用视频在课下加深对相关内容的理解。 四、小结 《地理信息系统》课程在土地资源管理专业中是一门非常重要的主干课程,学生在专业学习的过程中需要掌握地理信息系统这门工具,通过掌握相关技术完成土地资源的调查与管理。在教学中,我们应该设置好地理信息系统课程在整个学科专业中的架构。以现代化多媒体技术教学为主,综合运用多种教学方法和模式。注重实验教学和实践教学,提高学生对地理信息系统操作技能的掌握能力。大力开发网络教学平台,促进课程的网络交流与互动,加大对地理信息系统学习的力度。多种途径、综合完成对土地资源管理专业学生在GIS课程中的培养。
土地资源教学改革与创新:土地资源管理实践教学改革与创新 【摘要】土地资源管理是一门新兴的集经济学、法学、管理学、区域学等诸多学科为一体的综合学科。其学科性质决定该专业兼有管理与应用双重性质,实践教学在高校本科人才培养过程中具有重要作用。通过对贵州大学土地资源管理专业实践教学的现状和存在问题的调查分析,提出实践教学改革的建议。 【关键字】土地资源管理;实践教学;改革与发展;对策与建议;创新 贵州大学为了落实《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件精神,自土地资源管理专业开设以来,不断的开展培养方案的修订和一系列的课程体系改革工作。目前,学校已建立了通识课程—学科大类课程(专业必修、专业选修)—专业课程-个性课程—创新创业课程及实践这一阶段式循序渐进课程培养体系,为土地行业培养了一大批所需要的高级专门人才。但是,与社会发展需求相比,土地资源管理专业教学中还存在不足。 1实践教学现状 1.1课程体系设置较完善,但缺乏科学的安排 我校土地资源管理本科专业课程设置包含管理学原理、土地管理学、土地利用规划、土地经济学、不动产估价、土地法学、土地资源学、地理信息系统、专业制图等核心课程。在这些核心课程的基础上,我校还开设有土壤学、环境生态学、地图学、资源与环境价值评估、土地信息系统、专业外语、地质地貌、矿产资源管理、土地调查与评价以及城市规划原理与设计等选修课程。纵观全国众多高校,我校在课程设置上存在交叉重复的问题。例如,《地籍管理》与《土地管理学》内容有重叠之处。其次,一些重点课程如土地政策分析与评价、国内外土地管理前沿、房地产相关课程并没有在我校课开设;不仅如此,一些应用型很强的课程如CAD专业制图并没有在必须课的设置当中,加之专业选修空间较少,不利于提高学生的综合专业素质。 1.2重理论,轻实践的教学模式 我校土地资源管理本科专业是在公共管理学院下开设。在公共管理学科背景下的“三无”学校——“没有建设专门的实验室,没有成立相应的研究机构,没有建立实习基地”,仅以课堂讲授作为培养学生的全部环节[1]。由于教学设备缺乏及教学经费不足,以及教学师资水平有限,导致不得不重理论,土地资源管理专业实践教学无法满足教学要求,除在第一、第二学年开设了校内测量实习外,甚至没有开设有专业比较重要的实习,如土地调查、不动产估价等;一些专业重要软件如Mapgis、Mapinfor、Arcgis也未能在相应学年向学生开设。 1.3实习基地建设滞后,学生缺乏良好的实践条件 实践教学建设滞后,校地合作甚少,学生没有一个良好的实践条件。仅仅学习理论知识,不能发挥很好的将实践与理论相结合,缺乏实践动手能力。本科教学中缺乏相应的教学和科研基地,甚至没有专门的土地资源管理专业的实验室,很多实验课和课带实验课程都只是借助别的学院的实验室完成,严重发阻碍了学生的专业技能学习[2]。 1.4缺乏科学合理的实践教学考核评价体系 我校土地资源管理专业有一套比较完善的理论教学考核体系,但是,由于学校缺乏实践教学基地和教学条件,因此,完全忽略了对实践教学的考核评价,仅以实践教学大纲和指导书的编制情况作为唯一的考核评价标准,缺乏科学合理的考核标准体系。 1.5实践教学水平不高 实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。但我校土地资源管理系中,虽然高级职称教师的比例较高,但是缺乏专业的实验人员,且实验人员自身能力有待加强。因此,实践教学水平滞后,造成教师不得不只重视理论教学,而轻视实践操作技能的提高。 1.6缺乏实践教学创新精神 我校土地资源管理专业实验教学基本从属于各门理论课,实践教学体系未理顺,实践教学环节与实际应用脱节,基本上是流于形式。实践教学设施及基地不健全、不完善更加阻碍了实践教学的开展。一些教师总体设计和开展实践教学的能力欠缺,对实践教学目标的定位模糊加上由于长时间开展教学工作引起的由于教学倦怠等等这些主管因素和客观因素共同决定了我校土地资源管理专业缺乏实践教学创新能力,这将会降低了实践教学的质量,严重阻碍该专业的发展前景。土地资源管理专业是一个综合性较强、理论性与实践并重、各学科交叉的专业,强化实践教学,培养学生的实践和创新能力,有针对性的培养社会急需的专业复合型人才是实践教学改 革的必由之路。近年来,我校在认真总结本专业实践教学中存在的问题认真进行了分析,并提出了一些探索性的措施。 2实践教学改革创新 2.1调整实践课程体系,优化培养方案,完善实践教学考核评价体系 为了突出“技术+管理”复合应用型人才的专业要求,培养具有计算机应用、测量、制图、规划、估价等基本技能,能在国土、城建、农业、房地产以及相关领域从事土地调查和评价、土地利用规划、地籍测量、土地管理、不动产评估、房地产经营管理,能胜任管理、科研、工程和教学等工作人才。我校土地资源管理专业的积极开展了实践课程体系的调整工作。专业实践教学包括课内教学实验实习和集中实践教学环节两个部分。构建了包括课内实习、专业实习、课程设计、毕业论文等实践环节,包括一、二年级的课内实验和实践,三年级的软件应用实习,四年级的专业实习、毕业论文设计为一体的实践教学体系。 2.2创新土地资源管理实践教学模式——基于知识-能力-实践-创新四位一体的教学模式 在完善学科教学体系的基础上,遵循“循序渐进式”实践教学模式[3],针对不同学年合理的、有针对性的开设相应课程,分阶段培养:在这个新的循序渐进的教学模式下,明确各阶段的学习方向及任务,让学生更好的掌握专业所需的专业知识及技能,达到土地资源管理专业人才培养目标,为社会培养更多创新型优秀人才。 2.3分析国际形势,与时俱进,有针对的培养国家急需创新型专业人才 众所周知,国土资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础和最基本的资源。随着我国经济的发展和国际化进程的加快,资源消耗快速增长,加之我们人口众多,土地资源相对不足,粗放型的经济增长方式并未根本转变,经济的发展仍然以环境为代价,资源供需矛盾日益加剧。资源问题已成为我们国家经济社会发展中的一个迫在眉睫的问题,土地资源管理面临前所未有的新形势和新任务。因此,必须分析国际形势,有针对的培养急需创新型专业人才。这类人才不仅注重培养学生在学术科研方面的创新精神和创新能力,更注重培养以适应用人单位的实际需要,解决实际问题的应用型创新人才。研究型与应用型两种模式并进共同构建学生应用知识和技术解决生产、服务、管理等方面的实践能力、创新能力和创业能力。 2.4结合实际,搭建实践平台,构建“单位-学生-学校”三位一体的教学培养方式,共创三赢模式 土地资源管理专业是一门专业性和实践性都非常强的专业,各高校应按照“循序渐进式”实践教学模式分阶段开展实践教学工作。结合实际情况,积极为学生创造良好的实践条件,构建“单位-学生-学校”三维一体的教学培养模式。将各项实习与地方政府或相关国土资源管理部门及公司有机结合起来,给予学生适当的报酬。实习中学生技能学以致用又可以获得一定的生活补贴,进一步提高了其实习的动力,可以促成单位、学生和学校三方共赢的局面。 2.5强化师资队伍建设,努力打造一支强有力的实践教学团队 坚持“理论教学为基、实践教学为要、科研教学为辅”的教学原则,加强教师培训,尤其是专业实践教师,以中青年教师和实践教学团队为重点,加大人才培养力度,合理引进高层次专业技术人才,致力于建立一支结构优良、实践教学及科研能力较强、适应复合型人才培养需要的教学团队[4]。 2.6创新实践教学体系,优化管理长效机制 真正的实践教学应当是一个从学生入学到毕业的一个完整的过程。各高校应改革“重理论,轻实践”的教学思路,秉着理论教学服务实践教学的原则,创新实践教学体系。以“全过程实践教学”为主,将整个实践教学贯穿到整个学习过程中[5]。 3结束语 实践教学是培养土地资源管理专业“宽口径、厚基础、复合型”创新人才的重要手段[6],我校应本着“基础+特色”的办学思想为指导,以专业技术型专业定位和社会急需型人才培养目标为办学方向,结合土地资源管理专业自身的广泛性、实践性、交叉性等特点,制定了最优的实践教学方案,遵循合理的人才培养创新模式,将实践教学贯彻落实到本科生的整个培养过程中去。学校也将继续努力探索,从优化实践教学内容、创新教学模式、完善实践教学体系等对土地实践教学进行改革,并在整个实践教学过程中加强教学管理和质量监控,建立有效的实践教学管理和考核机制,完成实践教学的任务和目标,为社会培养一代代优秀的土地资源管理专业技术人才。 作者:林丽 单位:贵州大学 土地资源教学改革与创新:高校土地资源管理GIS教学改革研究 摘要:GIS是高校土地资源管理专业中的重要课程,是学生掌握该专业知识、技术的核心工具。因此,首先介绍GIS课程的教学特点,以及存在的问题,然后提出具体改善的办法与措施,希望可以促进土地资源管理专业GIS课程的教学质量,为国家培养出优秀的土地管理人才。 关键词:高校;土地资源管理专业;GIS课程;教学改革 地理信息系统又被称为GIS,它是多个学科交叉的产物。该系统主要借助计算机技术、工程理论、信息等,对有空间内涵的地理数据进行分析与管理,以便为国家相关部门进行土地规划、地理研究,以及地籍管理提供属性数据和图形数据。同时,在处理这两种数据中,主要依赖于GIS,可以说该课程在土地资源管理中具有举足轻重的作用。因此,探讨高校土地资源管理专业GIS教学改革非常有必要。 一、土地资源管理GIS课程的特点 1.教学内容更新速度快,时间短。一方面,由于GIS依赖于计算机网络技术,属于一门新兴的课程。然而,当前计算机网络技术发展的速度非常快,在此基础上要求GIS的内容与时俱进,不断更新。另一方面,当前很多专家致力于GIS的研究,新的理论、成果层出不穷,有力地促进了该课程的深化与发展。以上两点说明GIS教学内容必须紧跟时代的步伐,在更新内容的基础上注入新鲜血液。 2.具有很强的实践性。在土地信息处理的过程中,需要在采集数据的基础上,实现数据的分析与管理,并做好储存方面的工作,因此GIS教学的实践性非常强。为了提高工作的质量,除了要学习专业的软件知识以外,还应该融入大量的理论知识教学,只有这样,才能不断提高学生独立操作的能力,充分掌握GIS中关于处理土地工作的全部技术。 3.对数据的精度有很高的要求。与GIS在汽车导航、农业等行业中的应用比较,将GIS运用于土地资源管理中,具有更高的精度。比如在进行地籍管理工作中,经常因为边界的权属发生法律纠纷,如果稍微出现差错,就会给当事人带来很大的损失。因此,在处理土地数据、图形的过程中,必须严格控制误差。 4.学生个性化差异突出。由于GIS课程依赖于计算机技术,计算机基础的好坏是影响教育质量的关键因素。同时,再加上学生兴趣、爱好的差异性等因素,都会对该课程的学习产生一定的影响。在此基础上,学生在GIS课程教学中表现为水平的不均衡,尤其是在实践教学中更为明显,也就是说部分学生学习困难重重,部分学生需求得不到满足。 二、土地资源管理GIS课程存在的问题 1.实验环境落后。土地数据处理需要很强的技术,因此对教学设备的要求非常高,包括计算机硬件设备、软件设备等。但是与政府部门的设备相比,学校的教学设备很不充足,而且比较陈旧、落后。实施设备的更新换代,需要昂贵的资金,然而很多高校面临经费匮乏的问题,因此必须完善实验环境。2.教学内容滞后。近年来,国家对土地资源的重视度越来越高,不断扩大了对GIS技术研究的力度,在此基础上,促进了新技术、新方法的研究与应用。因此,高校在GIS课程教学中,应该与时俱进,积极将新的知识、技术融入教学内容中,为教学内容注入新的血液。 三、实施GIS课程教学改革的办法与措施 1.学校方面。首先,合理设置教学的方案。具体要求为:参考土地资源管理方面的实际案例,合理设置教学的重点、难点,对学生进行有针对地指导,使其充分掌握GIS的基础知识、应用方法。其次,由于GIS技术内容比较枯燥,难以理解,教师应该积极采用借助电子地图、操作演示等方法,降低内容难度,积极培养学生的兴趣,从而提高教学内容。再次,除了现有教学资源外,要不断引入最新的研究成果、理论,以满足知识的更新要求,同时可以鼓励学生在课余时间阅览网上资源,不断充实自己的知识面。最后,学校应该不断投入教学资金,改善实验环境,给学生创造充足的实验机会,不断提高数据处理技术的水平。同时,还要培养一支优秀的、专业的GIS技术教师,为学生做好专业的指导、教育工作,不断提高教学的质量。 2.社会方面。为了不断提高学生的实践能力,有必要利用社会资源,为学生开辟GIS第二课堂。国家针对GIS人才培养提出了更高的要求,并在相关计划中明确表示,学校在实施教育的过程中,应该在利用校内资源的基础上,积极争取各种有价值的校外资源,让学生充分参与到更多的土地资源科研项目、教学实践地基,以及企业生产项目当中。这样,不但可以在科研项目中贡献自己的力量,而且可以使学生不断强化GIS技术的运用能力,有效解决实际问题。 3.学生方面。当前,由于学生计算机、兴趣、爱好的差异性,导致在GIS课程学习中的个性化差异。针对这种现象,可以实施动态分组,以及分层的教学模式,从而在满足学生个性需求的基础上,不断提高教学的整体水平。另外,在教学的过程中,要充分挖掘学生自身的潜力,发挥他们在科研中的创新能力,只有这样才能为国家培养出土地资源管理、GIS应用技术方面的优秀人才,解决土地管理中的实际问题。 四、结束语 土地资源非常稀缺,必须加强管理。国土部门在土地规划、研究的过程中,需要利用GIS技术进行数据的管理与分析,所以必须提高GIS教学的质量。当前,高校GIS课程教学内容陈旧、实验环境落后等因素,不利于教学质量的提高,只有加大资金的投入力度,改善实验环境,引入新的科研理论、成果,培养一支专业的师资队伍,才能提高教学的质量,为国家培养出优秀的土地资源管理方面的骨干。 作者:黄倩 单位:河南城建学院测绘工程学院 土地资源教学改革与创新:地理信息系统课程在土地资源管理专业教学中的改革探讨 摘要:本文探讨了土地资源管理专业中地理信息系统教学的设置和改革措施。应设置好课程在土地资源管理专业整个学习体系中的架构,教学中以多媒体技术教学为主,综合运用多种教学方法和模式,注重实验教学和实践教学。 关键词:土地资源管理专业;地理信息系统课程;教学 地理信息系统是由计算机硬件、软件以及不同方法组成的系统,用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示[1]。其英文表达多数称为Geographic Information System或Geo-Information System,实际工作中一般简称为GIS,是一门集计算机科学、地理科学、测绘科学、遥感等学科和技术于一体的新兴学科。自从20世纪60年代萌芽以来,至今已发展了四十多年的历程。地理信息系统已经从少数专业领域(地图学、地理科学)的应用,扩展到众多学科领域,在大部分专业中均有涉及,如环境科学、农业资源环境、生态学、遥感、森林经理等,目前在政府农业部门、林业部门、环境保护部门、渔业部门、水利部门、气象部门、国土部门,甚至公安部门和军事部门都有了很广泛的应用。可以说地理信息系统深入到社会各个领域[2]。 随着对GIS认识的不断增强,众多高校开设了地理信息系统课程,我校的土地资源管理专业、农业资源与环境专业、环境科学专业、生态学专业、环境生态工程专业、林学专业、农学专业、海洋资源与环境专业等都分别以必修课或选修课的形式开设了相关GIS课程。从实际情况来看,地理信息系统课程建设尚需要若干工作完成,在课程进行的过程中有些内容仍然亟需完善,是摆在我们面前的一个重要任务。因此,本文以“山东省特色名校工程”――应用型人才培养为契机,探讨土地资源管理专业中地理信息系统教学的设置和改革具有较好的实践价值。 一、GIS在土地资源管理专业中的地位和教学要求 土地资源管理专业学生主要学习土地资源调查、规划、管理等方面的内容。专业要求之一就是培养学生具备运用现代技术手段进行调查分析和实际操作的能力。地理信息系统作为一项新兴技术,是集计算机、地学理论等于一体的新兴交叉学科,同遥感和全球定位技术一样,都需要学生熟练的掌握运用。因而我校土地资源管理专业将地理信息系统课程设置为主干课程,是必修课程之一[3]。 地理信息系统课程要求土地资源管理专业学生能够熟练的运用常见的GIS软件解决土地资源的调查、建库、评价、分析、模拟等问题。学好这些需要学生既要有扎实的计算机文化基础知识,又要有地图学的基础,还要具备土地资源学及土地管理学方面的知识。因此,在理论教学的同时,开展实验和实习实践教学相统一[4-5]。 二、GIS课程在土地资源管理教学中的体系设置 考虑到地理信息系统是一门交叉学科,单纯的讲述相关内容,学生可能不容易掌握,又因为许多概念和原理比较难懂,十分抽象,因而需要合理的设置地理信息系统课程在专业课程设置中的位置。 我院根据教学实际,首先在土地资源管理专业大一课程设置《计算机文化基础知识》,了解计算机相关知识,掌握基本的计算机操作理念。在大二上学期开设《地图学》课程,让学生掌握地图计算机制图学的地理参考理论和方法。在大二下学期开设《地理信息系统》课程,同时开出《基础遥感》课程,这样学生在学习地理信息系统的同时,能够同时掌握遥感科学的技术和知识,起到互补的作用。因为地理信息系统是导论式的教学内容,针对专业特点,大三又开设《土地信息系统》课程,专门作为地理信息系统在土地行业的专题应用课程。大四开设《GPS技术》,让学生了解数据获取时地理坐标的表达和建立过程。 整个结构框架,很好的保证了地理信息系统课程的进行,更容易让学生掌握其知识、原理,熟悉地理信息系统在整个学习中的结构。 三、GIS教学中的具体措施 有了上述结构上的良好的保证,我们在教学过程中,从以下几个方面进一步进行课程的进行和改革。 (一)借助多媒体教学 多媒体技术在教学中的应用体现了众多的优势[6]。在地理信息系统教学过程中,由于涉及到的概念往往都很抽象,诸如“矢量数据结构、栅格数据结构”等,学生一般不太能够接受、理解这样的概念,所以对这方面知识的理解也就减弱。再如“数据采集内容中的图层”概念等,之前学生一般都没有接触过,头脑中无法形成对应的理解,所以更无从谈及对此内容的掌握。因此,在教学中,我们主要以多媒体教学为主,利用生动的图件、动画等,让学生感受到鲜活的知识,直观的体会相关知识,有助于理解抽象的原理等。 (二)利用模型进行演示教学 在多媒体教学的同时,教研室购买了一批教学模具,一些难以用语言、动画表达的概念,可以借助模具来展示。如在地图投影内容讲解过程中,我们可以用地球仪和屏幕的相对关系来表达地图投影的概念,通过两者之间的关系表达投影的类型等。讲授地理信息系统产品内容时,产品类型有数字地图和纸质地图两种类型,数字地图部分我们利用计算机屏幕显示一幅相关图件,而纸质地图部分我们可以给大家展示一幅某地区的土壤图或土地利用图,学生立刻就有了明确的对比。 (三)加强实验、实践教学 理论教学的同时开设同步的实验课程,地理信息系统实验课程的学时保证达到24学时。实验课程的内容主要涵盖了数据的采集、处理、数据库建设、空间分析、输出等地理信息系统主干内容,具体的实验例子以国土事例为主。实验教学过程主要是在机房,通过投影仪给学生演示基本的实验操作步骤,然后布置作业让学生自己完成。部分综合性比较强的实验,通过任务驱动式的方式进行[7],既能够加强操作技能,又把所学的课程知识连贯起来。通过24个学时的实验课程,一方面学生掌握了各项实际的操作技能技巧,另一方面加深了对理论知识的理解。 GIS课程结合基础遥感课程联合开设了1周的课程实习,以GIS和RS所学基本知识为基础,布置实习任务,让学生分组完成相应的地学任务。通过教学实习,增强学生感性认识,促进学生对GIS技术的理解和应用。 (四)多种教学方法综合运用 越来越多的研究发现,教师在上课的同时并不是只应用一种教学方法或者方式,而是多种方法的综合应用。在地理信息系统的教学中,可以利用教师的科研项目作为案例进行教学,既可以增加学生的学习兴趣,又达到了与实际相结合的目的。另外在教学中,可以阶段性的提出几个问题,通过课堂讨论,对培养学生的创新思维。对于部分内容,让学生参与讲授,通过课下准备和课堂演讲,锻炼学生的课件制作能力和口头表达能力。 (五)充分发挥网络教学的作用 随着互联网的广泛应用,许多课程也开展了网络化的教学研究工作。越来越多的实践证明网络在教学资源共享方面起到了巨大的作用。与此同时,我校开发了网络教学平台,教师可以上传相关教学资料、课程练习题、批改作业,学生可以通过平台与教师进行咨询、上交作业等互动。我院地理信息系统课程制作了精美的课件,连同教案、练习题、教学大纲、参考文献等内容一同上传至网络教学平台,为学生提供课下自学和练习的素材。同时,土地资源管理专业的地理信息系统课程通过录播教室进行全程录像,制作了高清晰的课堂视频,学生可以利用视频在课下加深对相关内容的理解。 四、小结 《地理信息系统》课程在土地资源管理专业中是一门非常重要的主干课程,学生在专业学习的过程中需要掌握地理信息系统这门工具,通过掌握相关技术完成土地资源的调查与管理。在教学中,我们应该设置好地理信息系统课程在整个学科专业中的架构。以现代化多媒体技术教学为主,综合运用多种教学方法和模式。注重实验教学和实践教学,提高学生对地理信息系统操作技能的掌握能力。大力开发网络教学平台,促进课程的网络交流与互动,加大对地理信息系统学习的力度。多种途径、综合完成对土地资源管理专业学生在GIS课程中的培养。 土地资源教学改革与创新:关于土地资源管理专业中房地产估价课程教学改革探析 【摘要】房地产估价伴随着房地产业的发展而受到各高校的重视。本文在分析房地产估价在土地资源管理专业中的地位和房地产估价课程特点的基础上,提出了房地产估价课程设置和教学模式应注意的问题,对土地资源管理专业中的房地产估价课程建设具有一定的借鉴意义。 【关键词】房地产估价 土地资源管理 教学改革 我国土地资源管理高等教育事业的发展是伴随着土地管理事业的兴起而产生、发展的,并随着我国土地问题的日益突出,土地管理工作在社会经济发展中的地位日益提高,我国土地资源管理高等教育事业也随之迅速发展。据统计,全国已有80多所普通高校开设了土地资源管理专业。土地资源管理专业的学生主要学习土地管理方面的基本理论和基本知识,受到土地规划、测量、计算机、地籍管理的基本训练,具有土地利用与管理的基本能力。培养具备现代管理学、经济学及资源学的基本理论,掌握土地管理方面的基础知识,具有测量、制图、计算机等基本技能,能在国土、城建、农业、房地产以及相关领域从事土地调查、土地利用规划、地籍管理及土地管理政策法规工作的高级专门人才。 1.房地产估价课程在土地资源管理专业中的地位 1.1房地产估价课程丰富了土地资源管理专业的研究内容 20世纪80年代末90年代初,我国实行土地使用制度及住房制度改革,对整个社会经济得发展产生了深远的影响,不动产的市场特征越来越明显,其经济属性日趋突出,尤其是房地产市场开始活跃。一些高校开始设置房地产研究方面的专业,如房地产经营与管理专业,或在其他专业内进行研究,如经济类专业和工程管理专业等。之后,许多高校在土地管理方面的专业里也开始了对房地产相关内容的研究。房地产是指土地以及建筑物等土地定着物,是实物、权益和区位三者的结合体。对房地产的研究离不开土地资源管理方面的相关知识。 我国土地资源管理的研究内容一直在不断拓宽,研究内容几乎涵盖土地管理方面的全部内容。此外,有关房地产方面内容的研究,在高等院校专业的演变与调整过程中,主要有两个分流方向,大部分分流到土地资源管理专业,一部分分流到工程管理专业,当然还有分流到其他一些专业(包括少数自主设置的专业)[1]。总体上来看,对房地产的研究主要集中在土地资源管理专业。当前,土地资源管理专业是研究房地产产相关内容(当然也包括房地产估价)的支柱专业,房地产估价丰富了土地资源管理专业的研究方向,土地资源管理专业为房地产估价师人才培养提供了基地。 1.2房地产估价是土地资源管理专业专业课程之一 纵观开设有土地资源管理专业的几所具有代表性的高等院校,如南京农业大学、中国人民大学、华中农业大学、浙江大学等,其土地资源管理专业的课程设置包含了房地产估价课程及相关课程。以华中大学土地资源管理专业的课程设置为例,表1列出了华中大学土地资源管理专业学科基础课和专业核心课程。 2.房地产估价课程的特点 2.1知识体系综合性强 房地产估价理论知识体系庞杂,房地产估价课程是自然学科和社会学科相互交叉、相互渗透的一门学科,同时还具有理论基础与实践操作高度结合的特征。这对于在高校生源中不是文科生就是理科生的课程教学对象来说,既要学工程又要学法律、经济等相关知识,不同的课程而且要求不同的学习方法、思维方式,甚至接受、消化知识的过程都存在很大差异。广泛的知识内容跨度,使得我们并不能仅仅将教学大纲的要求停留在掌握这个层次上,而是还要学会综合运用。 2.2房地产估价课程的实践性 房地产估价除了具有较深的理论性,还具有较高的实践性。一方面,房地产估价的实用性很强,这门课程是住建部组织认证的房地产估价师执业资格考试的主要内容,涉及到两个科目的考试――“房地产估价理论与方法”和“房地产估价案例与分析”[2]。学生如果能够在校期间将本课程学好,则会有利于未来房地产估价师的考试。另一方面,未来随着我国房地产税的全面铺开,将需要更多的估价专业人员。而且在现实生活中涉及到估价的行为有很多,包括房地产交易、抵押、征收征用、拆迁补偿等。所以,房地产估价表现出来的实践性主要包括:①社会经济生活与其关联度高;②与社会上存在利益关联的部门众多;③本课程的综合性高、程序复杂[3]。 3.土地资源管理专业中房地产估价课程设置及教学模式探讨 将房地产估价作为土地资源管理专业研究方向,其课程如何设置及设置的合理与否将直接关系到培养目标的实现。结合当前我国房地产价行业的现状及其存在的问题,房地产估价在课程设置及教学模式设计方面应做到如下几个方面: 3.1加强房地产估价理论及技术学习 房地产估价课程不仅要注重公共课程及专业基础课程的学习,还要进一步加强房地产估价理论方法的深入学习与研究,要学习国外较为成熟的估价理论,熟练掌握方法的适用条件、操作过程及注意事项,以适应不断变化的市场经济发展对房地产估价师技术及知识结构更新的要求。 3.2加强实践教学部分 房地产估价是一门艺术,是科学与经验的结合。雄厚的专业知识,过硬的专业技能是是一名房地产估价师所必备的,然而更重要的是丰富的从业经验。经验是房地产估价师在多年从事房地产估价实践过程中所积累下来的。 对于实践环节的学习,要为学生创良好的学习条件及充裕的实践机会。具体来说,可以通过以下几种教学模式的相互结合来强化房地产估价实践学习:(1)建立房地产估价模拟实验室,从而使得学生不但可以巩固房地产估价理论知识,还可以熟悉房地产估价的操作规程,并且可以在模拟实验室条件下,运用不同方法评估各种状况下的房地产价格;(2)与房地产估价机构建立联合办学模式,让学生参与到房地产估价实务中来,让在实践过程中切身体会房地产估价的内涵,清晰把握当前我国房地产估价行业的发展现状、存在的现实问题及其发展趋势,以及社会发展、行业发展对房地产估价师的要求,掌握其实际操作程序及现实工作中应注意哪些环节,并据此为自身以后学习的重点及奋斗目标进行准确定位。 3.3课程学习与专题讨论相结合 除了学习课本内容外,要针对房地产估价行业发展中出现的问题及国家近期出台的相关政策法规,经常开设一些专题性讲座或研讨会,使学生能从行业发展的角度关注学科的发展。同时,专题讨论可以丰富课堂教学形式,充分调动学生的学习积极性。就目前的现状而言,可以开设有关如下内容的专题讲座: (1)房地产估价典型案例分析。选择较为典型的房地产估价案例,由老师或邀请经验丰富的资深房地产估价师为学生作专项分析,让学生更深刻的掌握房地产估价实务及有关注意事项和应对措施。 (2)房地产估价师职业道德素质教育。即使房地产估价人员很精通估价理论,有丰富的估价实践经验,但如果没有良好的职业道德,评估出的价格也不会客观公正。评估出的价格如果不客观公注意哪些环节,并据此为自身以后学习的重点及奋斗目标进行准确定位。 土地资源教学改革与创新:提高土地资源管理专业教学有效性的策略研究 摘要:随着高校教育教学改革的不断深入,土地资源管理专业的人才培养目标要定位于培养综合素质高、专业能力强的应用型人才,增强学生的就业竞争力,使学生毕业后能够快速适应岗位工作。本文对提高土地资源管理专业教学有效性的策略进行探讨,期望对推动该专业教学改革有所帮助。 关键词:土地资源管理专业 教学 有效性 策略 一、优化课程结构体系 对于土地资源管理专业而言,课程结构体系合理与否,直接关系到教学有效性,因此,应当在现有的基础上,结合人材培养目标,对课程结构体系进行不断优化。在对专业课程进行设置前,要对社会需求进行调查,并对学生毕业后的主要就业单位及行业进行研究,以此为前提进行课程优化,提升整体教学水平,围绕与土地资源管理工作有关的内容,建设相关专业,加强校企合作,逐步推进课程教学改革,在提升教学有效性的同时,提高学生的综合素质和专业技能水平,使其能够为促进我国土地资源管理事业的发展贡献力量。在具体的课程设置中,除了要有必修的公共基础课程之外,还可适当加入哲学、人际关系沟通等方面的知识,借此来培养学生的性格品质;而专业课程的设置要做到理论与实践的完美结合,提高学生的综合能力。 二、改进专业教学方法 为了保障土地资源管理专业人才培养目标的实现,该专业应当改进教学方法,转变以课堂、教师、教材为中心的授课模式,引入多种教学方法与手段,从而提高教学有效性。首先,重视多媒体技术在专业课教学中的应用,通过多媒体课件促使授课知识形象化、直观化,增强学生对知识的记忆,调动起学生的学习兴趣。其次,运用专题式教学方法,根据专业课程的教学内容设置教学专题,要求学生通过图书馆、网络等多种途径查找相关资料,并在课堂上组织学生进行研讨和辩论,活跃课堂教学氛围,增强学生自主学习能力。再次,结合土地资源管理专业对学生素质和能力的培养要求,教师要运用案例教学法,以案例为载体,引导学生运用已学知识解决实际问题。同时,教师还要善于运用情境教学法,营造与实际工作相仿的教学环境,使学生在仿真的教学环境中掌握知识、学习技能。 三、构建实践教学体系 土地资源管理专业要重视学生综合能力发展,构建起完善的实践教学体系,使其涵盖课程实践、专业实习、社会实践以及毕业实习四个环节,全面提高实践教学的有效性。 (一)课堂实践 在该环节中,教师可适当加大实践教学在课堂教学中的比重,并使其与课改相结合,在各门课程的讲授中,多穿插一些实践教学的内容,使学生在掌握理论基础知识的同时,能够进一步了解知识的具体应用。为了提升课堂实践教学的有效性,可将教学地点转移到实验室中,实践教学的内容除了应当包括基础和专业等课程之外,还应当包含CAD应用、土地资源规划利用等等。借助课堂实践教学,能够使学生对课堂所学理论知识的综合应用有所掌握,从而达到理论与实践的有机结合。 (二)专业实习 土地资源管理是一门专业性较强的学科,为进一步提高教学有效性,应对专业实习环节予以足够的重视,该环节主要包括专业教学与生产实习以及相关的科研活动等内容,实习的场所为校内的实训基地或是与学校建立合作关系的企事业单位,通过专业实习,除了能够使学生掌握专业技术之外,还能增强他们的实践操作能力,并大幅度缩短学生与社会的适应期,学生在实习过程中,可以发现自我的优势以及知识上存在的不足,从而有针对性地进行补充和完善。在专业教学实习中,可将规划、评估、计算机制图、信息系统构建等专业领域作为主要内容;生产实习则是对相关专业领域的深入实习,有利于加强学生对知识的运用,提高他们解决实际问题的能力;科研活动可以培养学生的科研能力和创新精神,有助于专业实习深度的提升及实习效果的深化。 (三)社会实践 该环节主要包括以下教学实践内容:社会调查与服务、支农扶农以及科技推广等,实践的地点可以选择在城市的社区或是郊区,通过社会实践,能够对学生的独立工作技能进行训练,从而使他们提早地适应社会,有助于培养学生实际工作的组织和管理能力。 (四)毕业实习 该环节是学生走向社会的关键一步,除了与毕业论文的设计质量有着直接关系外,还与学校人才培养目标的实现程度息息相关。通过毕业实习,可以使学生将在校所学的知识与技能,运用到专业领域当中,对自己的工作能力进行锻炼。毕业实习既可以在校外实习基地中进行,也可以深入到相关的企事业单位进行,从而使实习与就业形成有机结合。在毕业实习的过程中,学生能够了解并掌握一些土地资源管理中存在的问题和情况,可针对这些情况进行调查、分析,运用所学的知识为实习单位提出合理化建议,展现自己的能力。 四、建设高素质师资队伍 为推动土地资源管理专业教学改革,提高教学有效性,应建设一支高素质的师资队伍,确保师资队伍具备深厚的学术造诣、完善的知识结构以及爱岗敬业、团结协作的精神。院校要重视土地资源管理专业教师的培养和引进,着重于建设中青年学术骨干队伍,并完善人才培育机制,改善专业教师的工作环境。同时,根据土地资源专业学科的特点,积极开展双语教学,尤其在不动产估价、地理信息系统、土地生态等选修课上进行双语教学。学校既可以从公共外语教学中抽调教师,使这部分教师学习专业理论知识,也可以组建外语基础好的专业教师队伍。学校要加强从事双语教学的教师培训,选派优秀教师到国外进修,提高外语水平。此外,鼓励双语教师积极参加国际学术交流,及时了解国外土地资源管理的发展动态。 五、结语 总而言之,为培养出高素质应用型的土地资源管理专业人才,学校应积极推动该专业教学改革,结合市场环境对该专业人才的具体需求,重新定位人才培养目标,不断优化课程结构体系。土地资源管理专业还要重视教学有效性的提高,构建起完善的实践教学体系框架,运用多样化的专业教学方法,积极推行双语教学,从而建设特色化的土地资源管理专业。 土地资源教学改革与创新:增强土地资源管理专业教学有效性的路径探讨 摘要:课堂教学有效性是高校教学应该追求的永恒主题,提升教学的有效性是当前深化高校课程改革的关键和根本要求。从高校土地资源管理专业教学的角度,通过对土地资源管理专业教学有效性含义、问题的分析,提出提高土地资源管理专业教学有效性的对策,即完善教学课程体系,及时更新教学内容与完善实践体系,构建研究性教学体系,改良实践教学资源,以期为提高土地资源管理专业教学有效性提供借鉴。 关键词:教学有效性;土地资源管理专业;路径 土地资源管理专业的发展是与时俱进的,依据我国土地利用与管理中出现的新问题,教育部于1998年对我国高等教育专业目录进行修订并颁布,将原来的“土地管理”专业和“土地规划与利用”专业合并更名为“土地资源管理”专业。土地资源管理专业是一门综合性的学科,它涵盖了经济学、管理学、法学、系统科学、信息科学等诸多领域,是以公共管理大理论为核心,以规划、信息技术为手段,多学科紧密联系的综合性、实践性专业。因此该学科的综合性、交叉性和边缘性决定了土地资源管理人才的培养具有极大的挑战性,需要教师必须具有宽厚的知识基础和较强综合研究能力。另一方面由于该学科体系复杂,同时该专业涉及众多学科的交叉,也给缺少具体土地管理工作经验及专业基础相对薄弱的本科生学习带来了不小难度。因而如何增强土地资源管理专业教学有效性成为该专业学生培养中一个非常有必要探讨的问题。 一、对土地资源管理专业教学有效性内涵的理解 教学有效性是教学的根本目的与出发点,提升教学的有效性是当前深化高校课程改革的关键和根本要求。有关教学有效性内涵,理论界对此有两种定义,余文森认为“课堂教学的有效性是指通过课堂教学活动,学生在学业上有收获、提高、进步。[1]孙亚玲认为“教学有效性是教学效率、教学效果、教学效益三者的有机整合”。[2]认真分析上述定义发现,余文森将课堂教学有效性的落脚点定在学生身上,这是必要和必需的。他强调关注学生的认知与情感发展也是合适的,但他的观点也有一定片面性。因为课堂教学固然主要应关注学生,但是教师的进步和发展也是不可少的。基于此,本文认为土地资源管理有效性学习是指土地资源管理专业教学对教师、学生的发展以及对课堂资源的开发与利用三者是有机统一,且都是有效果、有效率和有效益的,其外延还应包括该专业课堂教学的有效性、课外实践教学有效性以及研究性教学的有效性。 二、当前土地资源管理专业教学低效表现及原因分析 1.专业教材过于陈旧 我国在2000年前后组织国内土地资源管理专业一些著名的老专家,如王万茂、韩桐魁、叶公强等针对土地科学的学科体系编写了一套面向21世纪的课程教材,如《土地利用规划学》、《地籍管理》、《土地信息系统》等。有些教材首次出版的时间甚至比现在一些在校的本科生年龄还要大。尽管这些教材奠定了我国土地资源管理专业学科基础,显然一些内容已经不能与时俱进了。如刘耀林主编的《土地信息系统》中演示的软件Arc/Info、ArcView等软件,早已被更为先进的Arcgis软件所替代。学生对于旧版软件学习兴趣不高,而对新版软件Arcgis表现出较为浓厚的兴趣。 2.专业课程设置较多且不成体系 有些高校在土地资源管理专业课程设置方面存在较大的随意性,比如将“城市规划原理”、“土壤学”、“生态学”等课程亦纳入相关专业课程学习。尽管这些课程都是建立在土地资源科学基础上的,但是这是课程与土地资源管理专业还是存在较大差距。学生在学习过程中理解有关专业问题有难度,导致学生对课堂学习提不起兴趣;加之本来该专业课程设置较多,该专业绝大所数大四学生尽管学习了四年的专业知识,甚至不知道土地资源管理学科体系具体内容。 3.专业实践教学缺乏 如前所述,土地资源管理专业是一门理论与实践结合紧密的学科,脱离实践单纯向学生灌输理论知识,不但乏味而且难以理解。如在“土地信息系统”课程学习过程中,单纯讲授空间数据编辑以及数据库的理论,若不结合具体的上机实践操作,对于非计算机专业的学生来讲是非常抽象和难以理解的。由于有些高校该课程没有设置上机操作部分,使得老师讲授该课程感觉异常费力,学生学习也更加吃力。 4.专业研究性教学不强 这里所说的研究性教学分为两部分内容,一方面教师通过对土地资源专业的课题研究与,将该领域最新的成果介绍给学生;另一方面学生通过参与有关课题研究与专业论文撰写,理解课堂所学知识。当然两者能够结合是最为理想的。实际上,该专业有些教师由于参与有关科研任务不多,对于教材理解有限,无法举出恰当的例子将先进的学科知识应用到理论教学领域,也就无法激发学生学习兴趣;此外,很多本科生由于缺乏参与课题研究的机会,无法通过课题实践来加深专业理论知识,因而如何将学生理论学习运用到实践操作中来也是一个值得探讨的问题。 5.部分教师职业素养存在问题 教师的职业道德关系到肯不肯教好;教师的教育观念关系到会不会教好;教师的专业技能教育方法影响着能不能教好。在利益驱动下,有些土地资源管理专业教师对教学不负责任,一心谋“第二职业”,而不把精力放在教学上,工作马马虎虎,敷衍塞责;在这种情况下,教学能维持就不错了,哪谈得上提高教学有效性呢? 有的教师不注意学生的差异,在教学中采取一刀切的方法进行教学;有的教学过程简单化,完全是我讲你听,等等。教学方法的简单化导致土地资源管理专业教学对学生失去吸引力,也会导致教学失去预期效果。 三、增强土地资源管理专业教学有效性的路径 1.完善教学课程体系 高校教学方案的制订,应依据我国未来经济社会发展的需要,围绕土地资源管理专业的学生培养目标,合理设置与当前土地资源管理热点与难点问题息息相关的教学课程体系。在此前提下各高校可以依据自己的特色开设特色课程,形成模块化的课程体系。也就是把课程体系中具有某种性质或担负类似功能几门课程的小集群划分为同一模块,具体遵照“课程体系课程模块主干课程”递进式分层。具体讲,首先依据各学校的实际,遴选土地资源管理及其相关学科中可开设的备选课程,并由此通过学科交叉、内容重组组织主干课程;其次为了协调课程体系内部结构,需要按照教学内容及功能的相似性归并成若干个课程模块。本文参照吴壮金、严志强等人的研究将土地资源管理专业所开设的课程划分为资源模块、经济模块、管理模块、技术模块、应用模块、选修模块等六个模块,并在选修模块中,根据研究方向的差异又分为土地资源管理、房地产经营与管理、不动产评估四个系列。[3] 2.更新与完善实践教学内容与体系 传统的土地资源管理专业教学内容已经难以适应经济社会快速发展的要求,必须及时更新实践教学的内容。首先学校应积极组织和激励专家教授根据经济社会发展的新形势及科学技术发展的新成果编著新教材,并按照社会对土地资源管理专业人才的素质要求及时更新与丰富实践教学内容。其次教师应具有创新意识,将自身或者学界最新研究成果作为课堂教学内容,运用到课堂教学中来;最后,要完善土地资源管理专业实践教学体系框架,建立“一个中心,五个系统”的土地资源管理专业实践教学体系。“一个中心”即提高学生综合能力为中心;建立“五个系统”,即通过建立课堂教学子系统、教学实验子系统、专业实习子系统、毕业实习子系统、社会实践子系统对学生进行渐进的系列培训和锻炼。[4] 3.构建研究性教学体系 作为一种全新的教学理念,研究性教学不再是把预先设计好的流程让学生按部就班完成的过程,而是由教师提出一组相关课题,再由学生自己去查阅文献,制订流程或方案。在整个过程中,教师扮演的角色是指导者甚至是共同学习者。因而土地资源管理专业的研究性实践教学体系的建设可使学生在巩固所学理论知识,开展科学研究和社会调查,拓展并检验创新性思维等方面均可发挥重要作用。这就要求各院校依据土地资源管理专业特点,以科技进步和社会发展对人才的要求为背景,以基本能力训练为基础,以培养综合素质为核心,以提高学生的科学实验、工程设计、文艺创作等专业素质为目标,按照“研究性”教学和“产学研”相结合的理念,构建基本技能、专业技能、综合能力、教学实践基地建设、“双师制”师资建设、考核评估为主体的研究性教学体系。[5]详见图3。 4.改良实践教学资源 实践教学资源是教学与实践效果的重要保障,此处的实践教学资源不仅包括教学的硬件设施还包括教学软件设施以及教师队伍等内容。当前很多院校缺少土地资源专业实践教学所需的基本教学资源,因而各院校有必要加大校内实验室投入,特别是软件资金投入,提高实践教学质量。同时,高校应建立完善的实验室管理制度,学生根据自身的学习情况和兴趣来择实验项目,使他们积极参与,提高学习兴趣。再如,当前一些高校土地资源管理专业学习以封闭式学习为主,较少组织多种形式的社会调查与校外实践,学生对当前学科前沿问题根本搞不清楚。有鉴于此,学校可以组织形式多样的校外实践考察,如组织知名教授进行专题讲座,介绍本学科前沿动态,使学生了解本学科目前的研究动态和研究成果;还可以组织学生去相关研究机构管理机构参观实习,加强学生对抽象概念的理解,拓展他们的视野通过校外实践提高学生运用所学理论知识独立分析问题以及解决问题的能力,提高学生理论水平。[6]最后针对教师专业素养不高的问题,要在强化教师队伍管理的同时,努力为教师提供各种继续教育深造的机会,还要为教师创造各种条件,定期到相关企事业单位交流锻炼,并与管理人员以及技术人员广泛交流,建设“双师型”教师队伍。
一、引言 近年来,随着数字金融的快速发展,数字金融企业凭借着海量流量资源、核心科技能力以及创新的运营模式,在支付、财富管理、信贷等领域吸引了大批的客户,对传统银行机构的存款、贷款和中间业务均造成较大的冲击。与此同时,数字金融的发展也促使商业银行加快了业务转型的步伐,加强了商业银行与数字金融企业在业务、人员、技术等多方位的合作,提升了商业银行服务效率、服务质量与服务范围。商业银行作为中国金融体系的主要力量,对中国实体经济的稳健发展具有深远的影响,而利息净收入则是商业银行利润的核心来源。因此,如何更好地促进商业银行与数字金融的融合与共生,明确数字金融的发展对商业银行利息净收入的影响方向与影响路径,对中国实体经济、金融体系以及银行业均具有重要意义。文章选取2011—2020年中国42家上市商业银行的相关数据以及北京大学数字金融研究中心编制的数字金融发展指数,系统地分析了数字金融发展与商业银行利息净收入的关系,以及数字金融对商业银行利息净收入的相关影响路径。研究发现,数字金融对商业银行利息净收入具有负面影响,数字金融的发展导致了银行利息净收入的下降,并通过降低存款规模、降低贷款利率以及降低付息负债中存款占比三种影响路径降低银行利息净收入。文章第二部分为文献综述,第三部分为研究假设,第四部分为研究设计,第五部分为研究结果,第六部分为相关建议。 二、文献综述 黄益平、黄卓(2018)指出数字金融为互联网公司与传统金融企业通过使用数字技术实现投融资、投资、支付和其他新型金融业务模式[1]。将2004年支付宝账户体系的上线时点作为数字金融的起点,且一般将2013年余额宝的发展年作为中国数字金融发展的元年。近年来随着蚂蚁金服、京东金融、百度等数字金融企业的蓬勃发展,中国数字金融的业务规模已经居于全球领先位置。经研究表明,数字金融对中国实体经济的发展、区域经济活动、货币政策、传统金融机构、家庭经济活动、企业经济活动等方面均具有一定程度的影响[2]。数字金融对传统银行业的发展同时具有正面影响与负面影响。正面影响方面,数字金融催生的大数据、云计算、区块链等先进技术被传统银行学习,产生了示范效应、人员流动效应和业务联系效应,促使银行业提升服务效率与服务质量[3]。负面影响方面,第三方支付、货币基金、互联网贷款、数字保险等数字金融业务的快速发展加剧了传统银行的竞争压力,对传统银行的存量业务规模产生了分流与侵蚀。具体来说,现有研究主要集中于数字金融对传统银行业的利润、风险管理、资产负债业务、经营效率等方面的影响。数字金融对传统银行业的利润影响方面,部分学者认为数字金融对传统银行业的利润具有负面影响。傅顺、裴平(2022)研究发现,第三方支付、互联网理财等互联网金融的发展分流了传统银行的存量存款业务、促进了中间业务的发展,从而显著降低了银行的净息差,改变了银行的利润结构[4]。刘孟飞、王琦(2021)指出,互联网金融的发展对传统银行业的盈利能力产生了明显的负面冲击,并对商业银行的利息收入和非利息收入均造成了明显的负面影响,且对区域性银行盈利能力的影响大于全国性大中型银行[5]。顾海峰、闫君(2019)通过对125家商业银行的数据分析指出,第三方支付对商业银行的盈利能力和非利息收入均具有显著的冲击效应,而P2P对商业银行的盈利能力、非利息收入的影响均不显著[6]。刘忠璐(2016)指出互联网金融显著降低了城商行、大型商业银行和农商行的盈利能力,而股份制银行的盈利能力反而提升。王锦虹(2015)指出,互联网金融对商业银行的负债影响较大,对资产类和中间类业务影响较小[7]。 也有部分学者认为,数字金融的发展对传统银行业的利润具有正面影响,指出数字金融通过对银行资产业务、负债业务和中间业务提供有力的技术支撑,从而扩展了业务范围与业务规模,促进银行绩效的提升。王诗卉、谢绚丽(2021)研究发现数字金融的发展可以促进商业银行的数字化创新,他们的另一项研究指出银行管理层对数字技术所带来的创新机会的理解与认知,对商业银行线下分支机构的调整行为和数字化创新均具有提升作用[8]。李建军、姜世超(2021)指出,金融科技可以扩大商业银行金融服务的包容性,促进商业银行的盈利性和成长性[9]。于凤芹、于千惠(2021)利用文本分析法编制商业银行的金融科技相关指数,通过中介效应模型和动态面板模型,研究发现金融科技的提升可以促进银行增强盈利能力,且金融科技的提升对银行的资产、负债业务的管理能力及经营效率、风险管理水平都大有益处,同时也是影响银行盈利能力的传导途径[10]。在数字金融对传统银行业风险管理的影响方面,王依婷等(2020)指出,金融科技与商业银行的竞争会增加传统银行的资产风险,利率市场化会减弱金融科技竞争对银行资产质量的负面影响[11]。戴国强、方鹏飞(2014)研究发现数字金融提升了商业银行的负债成本,从而促使商业银行贷款利率增加,导致贷款申请者更偏好于选择高风险高收益的资产,从而增加了商业银行风险[12]。郭品、沈悦(2015)发现数字金融发展会加剧银行的风险承担行为[13]。顾海峰等(2022)利用170家商业银行年度数据,通过面板回归模型发现,数字金融通过“数字金融—收入结构—银行风险承担”的传导途径,对商业银行的风险承担有促进作用,且对股份制银行的风险承担促进作用更大[14]。 在数字金融对传统银行业资产负债业务的影响方面,邱晗等(2018)发现金融科技的发展推动了存款利率市场化,对传统银行体系产生了一定的冲击,影响了传统银行业负债端的结构与资产端的定价及风险[15]。段永琴等(2021)指出,数字金融对商业银行贷款业务定价的市场化具有明显的促进作用,并通过提升商业银行贷款业务定价的技术能力、提升商业银行对市场各项利率变动的敏感度、优化商业银行贷款业务定价模式三种途径影响贷款定价[16]。郑志来(2015)通过使用互联网金融的发展与银行业务经营数据研究认为互联网金融的发展对传统商业银行存款业务的负面效应[17]。王喆(2021)等研究发现,传统金融机构与数字金融之间存在“业务互补”的关系,银行信贷业务发展的越充分,数字金融发展越快,传统金融的发展水平对数字金融的使用深度和覆盖广度均具有明显的正面影响[18]。在贷款业务方面,Tang指出(2019)以P2P为主的互联网公司业务虽然部分地替代了传统银行的借贷业务,但是这部分替代主要发生在银行低质量客户以及银行并未拓展的下沉客户上,因此互联网公司的借贷业务与商业银行贷款业务形成互补关系[19]。Jag-tiani等(2018)采用美国2013—2016年的传统银行网点数据、信用贷款数据和互联网贷款数据分析指出,在银行实际网点少的地区,互联网贷款业务的渗透率更高[20]。 综上可知,目前数字金融对商业银行业务影响的研究文献较少细化到利息净收入的影响路径层面,且数字金融对商业银行利润的影响方面暂时未有一致的结论。利息净收入是商业银行利润的重要组成部分,中国商业银行2021年利息净收入在利润的占比约为80.19%。由此可见,研究数字金融对商业银行利息净收入的影响对商业银行利润的提升和业务的高质量发展具有重要的作用。因此,文章拟将数字金融对商业银行利息净收入的具体影响路径以及影响程度作为研究目标。 三、研究假设 数字金融对商业银行利息净收入的影响路径主要有存贷款业务的规模、存贷款业务的定价、付息负债和计息资产的业务结构三个层面。 1.存贷款业务规模的影响路径 对存款业务规模的影响方面,数字金融企业与商业银行的竞争促进了金融脱媒,互联网理财、数字保险、货币基金等数字金融业务分流了商业银行存款业务的市场份额,尤其是个人活期存款业务的规模。商业银行贷款业务的规模是建立在存款业务规模的基础上的,同时基于存贷比的要求限制,导致商业银行贷款规模的进一步降低以及利息净收入的降低。因此通过“数字金融—存款规模降低—利息净收入”的传导途径对商业银行利息净收入具有负面影响。对贷款业务规模的影响方面,数字金融企业通过互联网贷款分流商业银行存量贷款客户,从而降低商业银行的贷款规模,导致商业银行贷款利息净收入的降低。因此通过“数字金融—贷款规模降低—利息净收入”的传导途径对商业银行利息净收入具有负面影响。 2.存贷款业务定价的影响路径 对存款业务定价的影响方面,数字金融的发展加剧了金融机构之间的竞争,促进了利率市场化,提升了商业银行对利率的敏感度,促使商业银行提升存款利率,通过“数字金融—存款利率提升—利息净收入”的传导途径提升存款利率、降低利息净收入。对贷款业务定价的影响方面,数据金融的发展一是通过加强贷款市场竞争,加强利率市场化,促使商业银行降低贷款利率;二是商业银行通过大数据、云计算等金融科技功能,加强了贷款产品的定价能力和高风险客户的识别能力,从而通过更加精准的贷款定价降低了贷款定价中的风险成本,从而促进了贷款利率的降低。因此,商业银行通过“数字金融—贷款利率提升—利息净收入”的传导途径对商业银行利息净收入具有负面影响。 3.付息负债和计息资产业务结构的影响路径 对付息负债和计息资产的业务结构的影响方面,数字金融的发展凭借着便捷灵活的交易模式,各类高收益的理财、基金产品以及流量效应,对商业银行的存款业务进行分流,并将吸收的居民的储蓄存款大部分都投向了银行间市场[17]。商业银行为了满足资金需求,增加了对同业负债的依赖程度。因此,数字金融增加了银行同业负债在付息负债中的占比,降低了存款业务在付息负债中的占比,尤其是活期存款业务在付息负债中的占比。而存款业务同时也是计息负债中的低成本业务,因此数字金融降低了计息负债中低成本业务的占比,通过“数字金融—付息负债中低成本负债占比降低—利息净收入”的传导途径增加了商业银行的利息支出,降低了商业银行的利息净收入。而对于计息资产的结构方面,数字金融的发展减少了存款规模,同时对贷款规模也具有负面影响,而贷款业务也是商业银行计息资产中的高收益资产,因此数字金融通过“数字金融—计息资产中高收益资产占比减少—利息净收入”的路径,降低了商业银行的利息净收入。综上,文章提出如下研究假设:假设H1:数字金融对商业银行利息净收入具有负面影响。假设H2:数字金融通过降低商业银行存款规模,从而对商业银行的利息净收入具有负面影响。假设H3:数字金融通过降低商业银行贷款规模,从而对商业银行的利息净收入具有负面影响。假设H4:数字金融通过提升商业银行存款利率,从而对商业银行的利息净收入具有负面影响。假设H5:数字金融通过降低商业银行贷款利率,从而对商业银行的利息净收入具有负面影响。假设H6:数字金融通过降低商业银行存款业务在付息负债中的占比,从而对商业银行利息净收入具有负面影响。假设H7:数字金融通过降低商业银行贷款业务在计息资产中的占比,从而对商业银行利息净收入具有负面影响。 四、研究设计 1.被解释变量 文章选取商业银行利息净收入在商业银行营业收入中的占比作为银行利息收入的衡量指标,同时将商业银行的净息差作为辅助指标做稳健性校验。 2.解释变量 文章解释变量为数字金融的发展程度,选取了北京大学数字金融研究中心编制的中国数字普惠金融指数[19]作为数字金融发展程度的衡量指标。该指标是由北京大学金融研究中心和蚂蚁集团研究院合作共同编制的,基础数据主要来源于支付宝生态系统,从数字金融覆盖广度、数字金融使用深度和普惠金融数字化程度等3个纬度构建了数字普惠金融指标体系,覆盖年份为2011—2020年。 3.控制变量 文章对银行层面和宏观经济层面的影响因素均进行了控制,其中银行层面的控制变量为资本充足率(car)、不良率(npl)和资本收益率(roa),宏观层面的控制变量为gdp增长率(gdp)、m2增长率(m2)和通货膨胀率(cpi)。同时也通过个体固定效应模型控制了个体的影响因素。 4.中介变量 依据上文的分析,文章的中介变量为存款规模(ck)、贷款规模(dk)、存款利率(ckll)、贷款利率(dkll)、存款规模在付息负债规模中的占比(ckzb)和贷款规模在计息资产规模中的占比(dkzb)。 5.主要数据来源及变量汇总表 文章相关数据来源主要为wind数据库和国泰安经济金融数据库,选取的银行为中国A股42家已上市的银行,各项指标的数据时间维度为2011—2020年,并对其中的个别缺失数据通过均值法进行处理。有关变量的计算与模型处理主要是通过stata17.0统计软件完成,相关变量的定义如表1所示。 6.模型构建 通过面板个体固定效应模型进行分析,同时采用中介模型分析数字金融对商业银行利息净收入的具体影响路径。考虑到商业银行当年的利息净收入与上年利息净收入之间存在连续性,为克服内生性问题,文章选择了将上一期的利息净收入值加入模型。检验商业银行利息收入与数字金融发展程度的模型如下:lxi,t=β0+β1lxi,t-1+β2sjt+β3roai,t+β4cari,t+β5npli,t+β6gdpt+β7m2t+β8cpit+γt+εi,t(1)在模型(1)中,lxi,t表示i银行在第t年的利息收入,β0为截距项,β1至β8为解释变量或控制变量的估计参数,γt是指个体固定效应,用于控制不随时间变化的银行个体特征,εi,t为随机扰动项。为进一步检验数字金融对商业银行利息净收入的影响路径,在文章模型(1)的基础上,加入中介变量,建立中介效应模型如下:medθ,i,t=α0+α1sjt+α2roai,t+α3cari,t+α4npli,t+α5gdpt+α6m2t+α7cpit+γt+εi,t(2)lxi,t=δ0+δ1lxi,t-1+δ2sjt+δ3medθ,i,t+δ4roai,t+δ5cari,t+δ6npli,t+δ7gdpt+δ8m2t+δ9cpit+γt+εi,t(3)在模型(2)中,medθ,i,t表示i银行在第t年的第θ个中介变量的数值,其中中介变量包含存款利率(ckll)、贷款利率(dkll)、存款规模(ck)、贷款规模(dk)、存款规模在付息负债规模中的占比(ckzb)和贷款规模在计息资产规模中的占比(dkzb)。模型(3)为包含了中介变量、解释变量、控制变量、个体固定效应、截距和随机项后的模型。 五、研究结果 1.描述性统计 从表2可知,42家样本上市银行在10年间的观测值共420个,对于样本缺失值采用了线性平均值的方法进行填补。数字金融(sj)的最大值和最小值分别为341.2和40.00,平均值为216.20,由此可见,中国数字金融的发展速度较快,在观测期间有了较大的差距。 2.结果分析 (1)数字金融对商业银行利息净收入的影响分析 第一,模型结果。由表3的回归结果可知,支持了假设H1中数字金融对商业银行利息净收入具有负面影响的假设,变量数字金融(sj)的系数显著为负,表明数字金融的发展导致了商业银行利息净收入的降低。第二,稳健性分析。为确保上述实证结果的可靠性,文章通过替换被解释变量的方式进行稳健性检验。通过将被解释变量将利息净收入的衡量指标由“(利息收入-利息支出)/营业收入”调整为净息差(jxc),净息差(jxc)=(利息收入-利息支出)/生息资产平均余额。得到表4中回归结果显示,数字金融对净息差的回归系数显著为负,数字金融对商业银行利息净收入仍然具有负面影响作用,因此实证结果具有较好的稳健性及可靠性。 (2)商业银行存贷款规模的中介效应分析 中介效应占比的计算公式为ab/(ab+c′),其中a代表解释变量sj作用于中介变量M的效应,b表示中介变量M作用于被解释变量lx的效应,c′代表考虑或控制中介变量M后,解释变量sj作用于被解释变量lx的效应。由表5结果可知,解释变量sj作用于中介变量ck的效应a、中介变量ck作用于被解释变量lx的效应b、考虑或控制中介变量ck后解释变量sj作用于被解释变量lx的效应c′的系数均显著,同时数字金融通过商业银行存款规模的中介效应占比的计算公式为(-0.034)×(0.163)/[(-0.034)×(0.163)+(-0.05)]=9.98%,该中介效应成立。该结果证实了假设H2成立,数字金融通过降低商业银行贷款定价,从而对商业银行的利息净收入具有负面影响。由表5结果可知,解释变量sj作用于中介变量dk的效应a、中介变量dk作用于被解释变量lx的效应b、考虑或控制中介变量dk后解释变量sj作用于被解释变量lx的效应c′的系数均显著,而数字金融通过商业银行贷款规模的中介效应计算公式(0.023)×(0.269)/[(0.023)×(0.269)+(-0.06)]=-11.50%,表明中介效应与直接效应方向相反,中介效应不成立,该结果证实了假设H3不成立。主要原因可能为线上贷款业务的客户主要为传统银行并未拓展的下沉客户,数字金融的发展并未降低商业银行的贷款规模,反而与商业银行存量贷款业务形成“互补”;且目前商业银行与数字金融公司通过业务合作,已经成为了互联网贷款重要的出资方。由数字金融与商业银行贷款规模的回归系数0.055可知,数字金融的发展进一步提升了商业银行的贷款规模。 (3)商业银行存贷款定价的中介效应分析 由表6结果可知,解释变量sj作用于中介变量ck_ll的效应a、考虑或控制中介变量ck_ll后解释变量sj作用于被解释变量lx的效应c′的系数均显著,而中介变量ck_ll作用于被解释变量lx的效应b(-1.17)不显著,同时数字金融通过商业银行存款定价的中介效应计算公式(-0.002)×(-1.056)/[(-0.002)×(-1.056)+(-0.055)]=-3.99%,说明中介效应与直接效应方向相反,可知该中介效应不成立,因此假设H4不成立。主要原因可能为中国商业银行存款业务的利率暂时未实现完全的利率市场化,虽然从2015年10月起,中国人民银行放开了对存款利率的行政性管制,但是各家商业银行存款利率仍然是参考2015年10月24日央行公布的最后一次存款基准利率。直至2022年4月《2022年第一季度中国货币政策执行报告》明确指出,中国商业银行存款利率主要参照1年期LPR为代表的贷款市场利率和10年期国债收益率为代表的债券市场利率,才进一步推进了存款利率的市场化进程。因此,在样本数据检测期间,数字金融的发展未通过提升存款利率对商业银行利息净收入产生负面影响。由表6结果可知,解释变量sj作用于中介变量dk_ll的效应a、中介变量dk_ll作用于被解释变量lx的效应b、考虑或控制中介变量dk_ll后解释变量sj作用于被解释变量lx的效应c′的系数均显著,同时数字金融通过商业银行贷款定价的中介效应计算公式为(-0.003)×(2.157)/[(-0.003)×(2.157)+(-0.047)]=12.10%,该中介效应成立。因此,该结果证实了假设H5成立,即数字金融的发展促使商业银行降低贷款利率,进而降低商业银行的利息净收入。 (4)商业银行计息负债与付息资产业务结构的中介效应分析 由表7结果可知,解释变量sj作用于中介变量ck_zb的效应a、中介变量ck_zb作用于被解释变量lx的效应b、考虑或控制中介变量ck_zb后解释变量sj作用于被解释变量lx的效应c′的系数均显著,同时数字金融通过付息负债业务结构的中介效应占比计算公式为(-0.036)×(0.182)/[(-0.036)×(0.182)+(-0.052)]=11.59%,中介效应成立。因此,该结果证实了假设H6成立,数字金融通过降低存款业务在银行付息负债中的占比,从而对商业银行利息净收入具有负面影响。由表7结果可知,解释变量sj作用于中介变量dk_zb的效应a、中介变量dk_zb作用于被解释变量lx的效应b、考虑或控制中介变量dk_zb后解释变量sj作用于被解释变量lx的效应c′的系数均显著,而数字金融通过计息资产业务结构的中介效应占比计算公式为(0.037)×(0.188)/[(0.037)×(0.188)+(-0.06)]=-13.11%,表明中介效应与直接效应方向相反,中介效应不成立,该结果证实了假设H7不成立。主要原因与假设H3相同,互联网贷款业务与商业银行信贷业务形成互补,且目前商业银行已经成为互联网贷款的重要出资方,因此数字金融的发展增加了贷款业务的规模。从数字金融与贷款占比的回归结果0.056可知,数字金融的发展并未降低高收益资产在计息资产中的占比,反而提高了高收益资产在计息资产中占比。 (5)结果分析 由上述实证分析可知,数字金融对商业银行利息净收入具有负面影响,文章将被解释变量替换为净息差,得出与上述实证分析相同的结果。经中介效应分析可知,数字金融通过分流存款规模、降低贷款利率、降低付息负债中存款业务规模占比三种中介途径,降低商业银行利息净收入;而文章提出的通过数字金融通过分流贷款规模、提升存款利率、降低计息资产中贷款业务规模三种中介途径降低利息收入的假设不成立。 六、相关建议 由文章的研究结果可知,数字金融对商业银行利息净收入整体具有负面影响。数字金融通过降低存款规模、降低贷款利率、降低付息负债中存款业务规模占比三种影响路径,进而降低商业银行利息净收入。而文章最初提出的数字金融通过降低贷款规模、提升存款利率、降低计息资产中贷款规模的占比的中介路径,实证检验结果均不成立。根据分析,因商业银行与数字金融企业的客群具有一定的差异性,同时商业银行通过为数字金融公司提供资金支持,使得数字金融的发展对商业银行的贷款规模具有促进作用。由此可见,数字金融公司凭借着先进的技术和创新的思维,对商业银行以利息净收入作为主要利润来源的盈利方式产生了较大的冲击,而商业银行通过与数字金融企业通过贷款业务的合作,在一定程度上缓冲了对利息净收入的冲击。为了应对数字金融的快速发展,中国商业银行应加快数字化转型的步伐,加强与数字金融公司的业务合作,积极应用金融科技进行内部创新,从而力求在数字经济的浪潮中稳健发展。 【参考文献】 [1]黄益平,黄卓.中国的数字金融发展:现在与未来[J].经济学(季刊),2018(4):1489-1502. [2]郭峰,熊云军.中国数字普惠金融的测度及其影响研究:一个文献综述[J].金融评论,2021,13(6):12-23+117-118. [3]沈悦,郭品.互联网金融、技术溢出与商业银行全要素生产率[J].金融研究,2015(3):160-175. [4]傅顺,裴平.互联网金融发展与商业银行净息差———来自中国36家上市银行的经验证据[J].国际金融研究,2022(2):55-64. [5]刘孟飞,王琦.互联网金融降低了商业银行盈利能力吗?———基于收入来源与结构的视角[J].北京理工大学学报(社会科学版),2021,23(6):96-109. [6]顾海峰,闫君.互联网金融与商业银行盈利:冲击抑或助推———基于盈利能力与盈利结构的双重视角[J].当代经济科学,2019,41(4):100-108. [7]王锦虹.互联网金融对商业银行盈利影响测度研究——基于测度指标体系的构建与分析[J].财经理论与实践,2015,36(1):7-12. [8]王诗卉,谢绚丽.经济压力还是社会压力:数字金融发展与商业银行数字化创新[J].经济学家,2021(1):100-108. [9]李建军,姜世超.银行金融科技与普惠金融的商业可持续性———财务增进效应的微观证据[J].经济学(季刊),2021,21(3):889-908. [10]于凤芹,于千惠.金融科技影响商业银行盈利能力的机制分析[J].金融与经济,2021(2):45-52+62. 作者:高洁琼 单位:中国社会科学院大学 应用经济学院
机械制造论文:机械制造企业财务成本管理的论文 一、现状 我国众多机械化制造企业存在的一个普遍现象,都是一些大龄的职工工作,没有青年血液注入,整个企业的工作没有激情,生活没有活跃度。 二、现今机械制造企业存在的问题分析 机械制造企业的一个很明显的变化成本上由于财务管理没有及时更新本该可,导致产品成本居高不下,不能够得到良好的效益。虽然在现在社会改革开放的有力条件下,许多的企业进行了扩张和一个升级,但是对于机械制造的企业却是缺乏了应该有的活力,企业制度陈旧,管理方式单一,这些都导致了机械企业制造企业接近了发展的边缘。存在有以下的一些问题来具体分析一下。 (一)在资金的账目记录上存在严重问题 由于机械制造企业的管理不善,导致了招收的会计的工作技能不过关,不能够快速,有效的管理好企业中该有的账目,有的机械制造企业甚至存在着会计职位空缺的这一现象,管理制度不够,监督力度不够,都导致了企业的坏账,错账居多 (二)管理不切实际,投资没有规划 现在的机械制造企业的管理仍然存在于改革之前的一个作坊式的水平上,不能够有效地规划好发展企业本来拥有的资源,也不能有效的发展创新技术,提升企业的价值,仅仅是追求的是保守,没有能够跟随时代的发展,投资上没有专业的人士介入,盲目的投入资金引进一些没有实际应用的技术,导致了资金的浪费,甚至达到了入不敷出的困难地步。 (三)资金管理存在重大问题 资金是一个企业发展的动力能否合理的将现有的资金利益最大化,是每一个企业都应该考虑到问题,但是许多机械制造企业并没有思考过这个问题,没有注意到资金运转的处理不合理性也是资金缺乏的一个重要影响因素,企业知识盲目的追求的是制造大量的成品,却没有合理有效的利用现有的资金来投入,从而导致了企业的发展时刻得不到提升,让企业的运营难以维持。 (四)费用管理无计划 许多的企业中存在着一个普遍的公款吃喝的现象,虚度偶的管理人员并没有利用自身的才能发展企业,反而是借机公款消费。 (五)成本管理不合理 在企业采集购买原材料是没有一个明确的计划,导致不能够正确的,适当的购买到所需要的生产材料,导致了许多材料的多余的废弃问题,还存在着设备维护,物资处理等等多个方面的问题没有及时的解决。 三、解决机械制造企业财务成本问题的具体方法 (一)建立一个标准的成本制度 具体为三个方面:1.标准成本。标准成本就是要求在合理的准确的估算下,对所要花销的资金数额有一个大体的估计,这样一来可以有效的控制公款吃喝等问题,也能够为下一步资金的运作提供一个参考。2.成本差异及分析。只有具体分析成本的差异才能够更有效的合理选择成本的来源地,进一步的节约成本的开销。3.差异处理。成本和产品数量计划上总会有差异,所以要计算合格差异,具体控制这个差异的波动范围,实现产品的利益最大化生产。 (二)实现财务集中制管理 机械制造企业在财务管理上,一定要设立专门的机构来统一的进行统筹安排,实现整个企业的整体的财务集中制度。在财务的运作方面,一定要招聘专业合格的会计师来进行财务账目上的一个整理,而且得对他们进行一个思想的统一培训,不能懈怠,要拿出工作激情,对财务管理的各个部门要进行一个合理有效的分配,具体的工作分配到每一个具体的科室来处理完成,这样的机制可以有效的解决财务和企业的实际管理相互交错的一个复杂局面,能够有效的改善机械制造企业在财务管理上存在的问题。 (三)实行全面预算管理 之所以要解决这个全面预算的问题,那是因为它在企业管理中有着重大的实际意义,首先能够有效的减少公款贪污的现状发生,还能够具体明确的规划处各个部门的资金上限,可以极大程度上减少部门和部门之间的摩擦,这样一来能够增加企业员工的积极性,利于分工合作。那么如何做好这个呢?就需要建立一套切合实际的全面预算管理制度。设立相应的不蒙机构对这些财务上出现的问题进行具体的解决,专门负责编制、审定和组织等工作,子公司一定要在主公司的管理下,不能够子公司脱离管理。 (四)建立财务监督制度 我们可以借鉴一些国有企业的制度,来设立一个财务总监的岗位,从专人专职这个角度上来进行机械制造财务管理的升级,然后健全完善企业的每部分的财务监督制度。 四、结束语 在当今的社会发展的浪潮推动下,无论曾经企业有过多么辉煌的历史,机械化企业都需要面临的就是在企业财务上的一个改革,模式上的一个创新,资金使用的一个明确分配,只有这样,机械制造企业才能够继续向前发展,屹立于企业发展的浪端。 机械制造论文:绿色机械制造的论文 一、选择绿色材料 在我们的生活中不乏一些产品,或性能优质,或性能普通。但是在真正的生产制造过程中,过多地考虑到产品的性能和作用,然而却忽视了最重要的一点:其对环境的影响;同时也对所用材料的再回收利用没有过多地进行考究。所以常常避免不了在生产过程中或者使用后期造成对环境的巨大影响和资源浪费。所以,材料的选择方法和选用何种材料是一个重要的环节。理应选择对环境污染尽量少、利用率高的材料,避免对环境造成不必要的破坏。在选用何种材料的时候应该在尽量满足功能的条件下选择绿色环保材料。近年来环境污染的加剧使人们的环境保护意识有了很大的转变,所以应考虑可持续发展。 二、选择绿色设计模式 在绿色设计中,我们应考虑到如下几个问题:随着社会的不断进步和发展,各方面的功能完善是现今的主要市场需求,大家会选择同价位、高性比的产品,因而也就产生了只重视工艺,不注意产品的回收利用以及绿色性。所以绿色设计就是根源,为解决源头问题,应考虑所有的因素。因此,在绿色设计的过程中,我们也应该考虑到以下几个问题: (1)产品在进行设计的时候应该考虑尽量简洁化以及可拆卸功能; (2)回收再利用设计。尽量能做到回收利用最大化,为环境保护发挥一定的表率作用; (3)产品运输方便性。总之,在设计的过程中应该加强绿色化的概念,提高回收利用率,在保证绿色的情况下也要保证企业的经济效益。 三、采用自动化模式 目前,自动化技术是最受大家欢迎的一种热门技艺,可以代替手工化的制造技术的主要性能是采用一体化的运作程序将复杂的程序简单化、系统化,可以直接用一种方式、统一步骤进行生产制造,省去了不必要的损耗。自动化模式是顺应时代要求而产生的新兴技术,在将来肯定会更加简化甚至全自动化,广泛应用于生产制造、一体化工艺、现代化生产模式等诸多方面。四、机械制造要绿色化地球上资源的不断缺乏和资源告急,引起了世界人民的广泛关注,同时也引起了各种保护部门的绿色环保意识。人们的追求也渐渐以绿色为主。绿色制造,简而言之就是,从生产到制造再到应用,后期的回收等都遵循环保健康的理念,能最大化地确保原材料和利用率的高效。这就是绿色化的重要意义所在。 四、结语 总之,在如今这个快速发展的社会中,只有顺应消费者诉求及高精度、高效率的绿色概念等,才能长久发展。现在有很多建设取得了不错的成绩,在绿化方面也取得新成绩。但在环境方面也付出了一定的代价。对于今后的发展,绿色化、自动化、机械化是未来的方向和目标,只有以之为契机,才能更加快速地发展壮大。所以,机械制造业要有长远发展,必将以降低资源耗费,发展纯净的再生能源,治理、减轻以至消除环境污染作为永恒发展奋斗目标。 机械制造论文:现代机械制造技术专业群教学的论文 一、构建高职现代制造专业群课程体系 目前部分高职院校在发展战略上基本达成共识:专业建设要突出重点、摁住底线,即通过一个核心样板专业(实力强、就业率高)来示范辐射,带动专业群(工程对象相同、技术领域相关、学科基础相近的专业)建设,实现整合资源、提高绩效、分层分类教学。 (一)“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”,组建现代制造技术专业群 国内机械制造企业众多,在一些经济发达地区,形成了完整的产业链。借助产业集群,企业间相互支撑,优势互补,大大降低了产品的研发与生产周期,同时催生了大量综合性强的技术型产品,促进了工业4.0时代的正式到来。高职院校的发展必然要适应产业集群的需要,走专业群路线。湖南工业职业技术学院通过“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”的方式,组建机械制造技术专业群,涵盖从原材料组织搬运、产品设计、机构设计、数控加工、夹具制造、模具设计制造、电气控制、气动技术、光感技术、工业视觉、产品装配等一系列技术技能要求,并结合目前装备制造产业技术升级,涵盖高端技术集成等技术领域。整合后组建的现代机械制造技术专业群,包括:机械制造与自动化(侧重流程控制、装调维修)、计算机辅助设计(侧重造型设计、结构设计)、数控技术(侧重工艺、材料、加工)、模具设计与制造(侧重模具设计与成型)、检测技术及应用(侧重产品检测、品质管理)以及焊接技术及自动化(侧重现代焊接与装配)等。 (二)构建“基础模块+专业核心模块+拓展模块”的模块化课程体系 在设定专业培养层次与目标时,离不开国家强调的现代职教体系构建总的思路。核心牵头专业设计时结合专业和社会需求,在辐射、带头功能的指引下,以培养技术能人、素质国人(生活+技能)来匹配现代产业体系,进而规划专业群发展版图。我院现代机械制造技术专业群密切依托机械装备产业,跟踪光机电气综合性前沿技术,提升人才技术技能含金量。通过多次下企业观摩和学习,结合目前制造业发展现状,围绕机械装备制造业核心岗位的工作领域构建专业群核心课程和拓展课程,按照工作岗位涉及的工作内容确定课程内容,最终形成“基础模块+专业核心模块+拓展模块”相互渗透、共享开放的课程体系。 二、创新现代机械制造技术专业群实训条件与实训手段 (一)通过跨界合作和资源共享,拓宽专业群实践教学条件 建设适应专业群各专业内在共性需求和特色化发展的实践资源体系,通过专业群内专业之间相互交叉、渗透、融合,降低实训师资和实验实训设备等软硬件方面的投入。提高教学管理信息化水平,开放共享专业建设全部资料,满足个性化学习和企业培训需求,提高资源开放共享效益, (二)深化校企共建模式,提升实践教学内涵 在专业群实践实施方面,通过校企资源互补,夯实企业职工培训、职教师资培训以及企业技术服务平台,使得专业群在职业培训、技能鉴定、师资培训、产品开发、技术革新、设备维修等方面的工作成效全面提高,为行业企业发展和兄弟院校师资队伍建设提供更有力的支持和保障。 (三)依托专业技能抽查标准题库,真刀真枪开展项目训练 针对职业院校来说,规范与优化专业技能考核标准是提高教育质量尤为重要的举措之一。以“贴近企业行业实际需求、引导教学和专业建设,提升人才培养质量”为宗旨,湖南省于2010年12月在全国率先启动了首轮高职院校学生专业技能抽查工作,反响强烈。构建并优化与高职日常教学相辅相成、凸显人才培养质量评价与过程监控的专业技能考核标准与抽查制度,已经成为高职教育教学改革深入发展的一个关键。 (四)构建“大综合+小项目”为特征的实训体系 为适应现代机械装备制造业岗位群能力要求,结合职业成长规律和教育教学规律,整合实践教学资源,在专业群内广泛开展跨专业实践,系统设计实训体系。在专业群实践平台基础上,分类组建实训基地,形成满足专业群共性需求与专门化需求的、校内校外相结合、以“大综合+小项目”为特征的实训体系。 三、逐步健全专业群教学体系保障发展机制 (一)校企实现资源共享,共建专业群 我院现代机械制造技术专业群整合行业企业和职业教育资源,逐步形成了优势互补、资源共享、合作共赢的校企合作模式。通过联合国内知名机械装备制造行业企业,“校企双主体”建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。建立专业群校企共建制度、教师企业顶岗制度、技术研发与推广制度以及培训中心运行管理制度等。通过实时跟踪职业岗位新技术、新技能要求,主动适应产业群中典型产业链各个环节的人才需求,强化现代机械制造技术专业群实训基地的集约化管理,建立校内、外共享机制,对实训基地逐步实行企业化管理、市场化运作,营造企业化的职业氛围,逐步实现实训方式、过程企业化。 (二)完善教学评价,改进质量监控 机械制造技术专业群融合现代机械制造技术国家职业资格标准要求,注重能力评价,建立以专业知识、职业技能与职业素养为评价核心的开放式多元综合评价制度。强化以现代机械制造技术专业群负责人为主导,协调各专业相关管理资源,制定了柔性模块课程选修办法。在专业教学过程的关键点设置质量监控要素和指标,掌控教学过程组织和教学质量情况,实行教学全过程动态控制。 机械制造论文:关于机械制造与自动化教学改革和实践分析 高职的培养目标是为生产服务与企业管理第一线人才,实践教学是培养技术应用型人才的关键,也是高职教学的特色所在。针对高职的机械制造及自动化专业的教学,如何创建理论教学和实践教学的体系,如何提高教师队伍素质,加强实践教学,建全和完善实验教学,提高机械类专业教学质量的核心。因此,围绕机械制造及自动化专业教学改革探索,探索应用型人才的实践教学新的模式。 一、注重教师队伍素质的提高 为培养应用型人才的教学模式,教师队伍的业务素质起着决定性的作用。所谓教师的业务素质,要求教师应具备较高的教学业务素质外,还具备有高级工程业务素质。有扎实的专业理论知识和善于传授科学知识的能力,又有高级工程应具备有较强的工作实践能力,善于开发技术和吸收新的科学技术。教师自然不能要求基础专业教师懂机械类的专业知识,但却要求基础教师能了解机械装配的传动机构原理和机械设备的电气控制图等能力,同时还具备一定的动手操作能力,用新的科学技术改造旧的机械设备,开发新的产品。教师具备上述的本领是培养应用型人才的必备条件,否则教师的教学中免不了从书本到书本,理论脱离实践,教师在教学中不能熟悉地举出几个像样的应用实例。教师的工作实践能力,主要应从生产实践中获得,对于刚从事任课的教师,先要求到生产第一线进行半年上岗学习,或者下到各个实验室进行见习,同时利用余时间辅导学生实习,担任各个实验室仪器修理任务,并到金工车间进行实际操作实训,把这些作为教师应具备的素质要求。学院还安排专业教师下到厂矿企业或到有关单位参加机械设备检修和工程技术改造学习。在教学中教师结合教学特点进行充电,参加校内或校外的各类研讨班学习,尤其是参加新的学科学习。要求任课教师既能上好专业课,又能上好基础课,同时还可带学生进行各类生产实践,拓宽老师的知识面,教师能适应教学的发展,能为社会培养应用型的高职人才。 二、创造高职特色的实践教学体系 1.突出机械类实践教学的培养目标。培养具有较高层次专业技能的教育对象是高职教学的特色,但是,必须认识到培养目标不是增加几节实验课,增加几个实习课就能实现的,如何建立实践教学体系迫在眉睫。目前完善教学实训设施是各类技能课实现的基本保障,高职实践教学必须具备以下设施:金工实习车间、数控实训车间、电工电子实训中心、PLC实训车间、CAD/CAM实训中心、数控机床控制实验室等设备。另外不能忽视理论课的基础实验室:如公差与测量、工程力学、金相实验、机械原理与机械零件实验室、液压传动实验室等。这些基础设施实验室是培养学生基本专业理论和专业技能的基础,是完成实践教学的基本保障。根据机械工程自动化专业的培养目标,制订相对独立的实践教学模式,按从低级到高级,从简单到复杂的原则把这些模块落实到整个教学过程中。如机械类专业的中、高级工技能的目标是具有较强的计算机数控编程、进行数控机床调试,安装、机械维修技能。在金工实训中,应用一个星期的时间认识数控的操作。同时进行各类典型的技能培训,如焊工、车工、钳工实习,使学生对机械类专业有一个全面了解;紧接着开设数控编程课,同时进行生产实训,解决学生操作问题。在开设机械制造和数控机床结构与维护课后,再进行五周的数控实训,解决学生加工复杂的零件和机床维护问题。最后一个学期用十五周的综合性知识运用强化训练和毕业设计。为就业打好基础。2.以机械类专业建设为龙头,推动实践教学的探索。高职教学的目标是培养应用型技能人才,如何培养应用型技能人才,各个高校都在探索中。改革是探索,改革是创新,为了理清探索思路,明确培养应用技术人才,应以学生就业为导向,以学生为中心,以能力为本位,加强实践教学,以行业为依托,坚持产学研结合、企校互动的办学模式,改革原有的教学模式。构建.五大模块的实践教学体系,通过实践教学,使学生获得较系统的机械类专业相关的理论知识和实践技能,培养和强化学生的专业综合能力。实践教学是培养学生创新意识和实践能力的重要环节,理论联系实际、培养学生掌握科学技术和操作技能的重要平台。加强操作能力和技术创新能力。3.完善实践教学机制,加强实践管理。进一步完善实验、实训室的教学管理,对实践课的安排、实施、考核;;学院汇编实验、实训教学管理;按照行业标准和职业教育特点,编写.实验实训安全操作规程;按院系两级管理职责,从而确保了实验实训教学资源的有效利用和实践教学的开展。4.建立合理性的开放性实验室。我院开放性实验室给学生提供了较大的自主学习的时间和空间,易于调动学生学习的主观能动性,培养学生的学习兴趣和创造性思维。创建各类的学科学会,学院对各个实验室进行开放。这些实验室每天课余时间都吸引着一大批的学生在实验室进行实验、实训操作,从而提高了学生的动手能力,培养了一批专业技能拔尖人才。2009年我院在全区数控车床操作技能大赛获得团体第一荣誉,首次参加全国大学生电子竞赛并取得一等奖成绩。 三、加强高职技能培训,为社会培养应用型的人才 实践教学管理与质量评价是提高实践教学质量的重要保障,它包括实践教学计划与学分制管理、实践环节教学大纲、实践教学质量考核体系、实践基地的管理模式改革等方面。应用型人才已经由过去的劳动密集型向科学技术素质型发展,第一线的生产工人,已 由过去师傅带几个月就独立上岗生产,目前的企业需要求人才是通过学校学习后,掌握一定的科学文化理论知识和技能培养后服务于企业,这就对我们高职的毕生提出了更高的生产技术的要求,除了要掌握高等教育必须掌握的科学知识文化理论知识之外,还必须一专多能,技能水平又不低于技校生和中专生,同时高职的毕业生必须具备有.多证。即有毕业证、技术等级证,计算机等级证、英语等级等。针对高职生今后就业的需要,多年来,我院每年组织对毕业生进行各种技术等级培训,凡是参加过技术等级培训的高职毕生中,科学理论水平达到企业发展的需求,技能水平又能在生产实际操作中独当一面,深受企业的欢迎,在企业中很多毕业生在短期的时间内成为企业生产第一线的骨干力量。在技术等级培训中,使毕业生明确各个工种的技术等级的要求,按照有关劳动部门国家等级标准统一规定,通过强化训练及实践,学生成为熟练技术能手,并培养和强化学生的职业意识。随着科学技术的不断发展和我国的企业用人劳动制度的变革,企业用人的劳动力科学文化素质要求越来越高,已由过去的劳动密度型向现代的科技素质型发展,生产第一线的工人已经从过去的老师傅带几个月后就上岗生产工人变为上岗就独立工作,毕业生具有一定科学知识又有操作技能的技术人员和高级管理人才,深受社会的好评。 机械制造论文:机械制造自动化节能设计的论文 1经济大发展下的机械制造业与自动化 在我国,机械制造产业得到了极为快速的发展与进步,与此同时,已经在我国的工业的发展进程中占据着极为重要的作用,加上近百年以来计算机行业的迅猛发展与优化,机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华,逐步的实现了全面的自动化生产,完成了机器与计算机之间的完美的组合,自动化了的机械制造实现了生产业的空前的提升,更快、更好、更安全的生产已经基本实现,机械生产自动化代表的是社会发展的速度与效率。但是,不得不承认的是我国的机械生产自动化的发展仍然处于一个初级阶段,尽管已经取得了不菲的成绩,但是仍然具有从多方面发展的需要。再者,相对于其他发达国家,我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚,很多技术方面的内容并不是非常的成熟,还具有非常大的进步空间,因此,难免要面对生产质量不佳,技术落后的尴尬局面。随着人们对于地球环境问题的关注,环保话题已经成为企业发展中必须关注的话题,现阶段的机械制造行业要想立于不败之地就必须加强自身的品质建设和技术水平的提升,而标志性的准则就是能源的消耗,在各个生产环节的设计中加入环保理念。 2如何在机械制造自动化中加入节能设计理念 要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。 首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。 其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。 再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。 3结语 总之,随着制造行业的飞速发展,能源的消耗问题成为各大企业竞争力提升的瓶颈,只有实现了资源的高效利用的企业才能在激烈的竞争中脱颖而出,带领企业走向可持续的发展道路,所以,机械制造与自动化作为能源消耗的主要行业,必须在产业的发展中将降低能源消耗作为其发展的重心,加强对于节能设计理念的引入与应用。 机械制造论文:试论机械制造技术课程多媒体教学的探索 引言 《机械制造技术》是机械制造专业学生必修的技术基础课之一,主要讲述有关机械制造领域的基本理论、基本知识和基本技能,是一门综述性、实践性强,覆盖面宽的课程,课程内容涉及面广,内容多而杂。由于课程内容与生产实际紧密相联,各种加工设备、加工方法、新技术、新工艺只靠传统的教学手段,如挂图、幻灯片、模型、黑板、粉笔来讲解,不仅枯燥无味,而且难以表达清楚。因此,要搞好机械制造技术课程的教学就必须进行教学改革、教学创新,作为教学改革的手段之一,教师可以制作机械制造技术的多媒体课件,将多媒体教学引进机械制造技术教学的课堂,取得了较好的教学效果。 1传统教学模式的弊端 由于受传统教育思想的束缚和片面追求升学率的影响,传统的教学模式过分强调书本知识,强调教师在课堂上的单向灌输训练,轻思维能力培养;重教师指导,轻学生主体。教师教得辛辛苦苦,学生学得精疲力尽,而培养出的来的学生是高分低能,唯书、唯上、唯名人,缺乏求新、求实、求异的创造精神。这种死板、枯燥的教学模式,不仅不能很好地对学生实施素质教育,而且严重地摧残了学生的身心健康叶圣陶先生曾经指出:现在的学校教育,不可能达到疑难有自决、是非能自辨、斗争能自奋、高深能自探的主动境界。 2新型教学模式的基本原则 现代教学论认为,学生不仅是教授的对象,而且是教学的主体这是现代教育思想与传统教育思想的根本区别。学生的主体地位,是教学的出发点、依据和归宿,是教学中实施素质教育的核心新型的教学模式的基本原则之一,就是学生主体性的素质教育,把学生从被动苦学的束缚中解脱出来,让学生成为学习的主体在教学中让学生自主地、主动地参与,充分发挥学生的能动性和积极性。而教师的主导作用,重在激发、引导和提高学生主体性,激发学生内在的学习欲望和要求,帮助学生实现从要我学到我要学,从被动接受到主动探求的转变。教师应让学生感受到学习的快乐,越学越有味,趣在其中,乐在其中,从而改变少、慢、差、费和学生厌学、弃学的现象。 3运用多媒体、构建新型的教学模式 3.1创设情境,诱发学习动机 学习动机是学生学习的内驱力,它具有指导学习方向、集中注意力和添加活力的功能。我们在教学中运用多媒体创设教学情境,激发学生的学习动机,诱发学生强烈的求知欲,吸引学生的注意力,从而从根本上改变过去的单调乏味的导入、讲解分析。我们把学生带入特定的情境之中,使学生自然而然地对课文产生兴趣,感到学习的快乐。 3.2创造最佳的教学境界,激活学生的思维 运用多媒体创造最佳的教学境界,把教材的此情此景变为我情我景,激励学生思维活跃。这样,使学生的注意、记忆、思考、兴趣、情感、意志等智力因素和非智力因素凝聚在一起,使学生的智力活动进入最佳时期,使学生灵感的火花得到较多机会的撞击,使学生的想象力得到自由驰骋,使学生的思考得以充分发展,使学生显得格外聪明、活泼,使学生感到学习几乎到了机不可失,失不再来的境地,从而提高教学效率。 4多媒体技术的应用 多媒体技术能把原来抽象的理论知识和加工工艺变得形象、具体,把零件工艺的设计、产品加工流程真实地展现在学生眼前。课件所需的多媒体素材主要应包括:模拟加工三维动画、现场加工视频、产品实物照片等 4.1三维动画、图片的应用 三维动画在课件中主要起到动作演示的作用,直观形象地对加工动作进行说明。例如,在讲解各类典型零件的加工时,可在多媒体教师上课,可以把提前做好的模拟加工给大家看,便于学生深刻的理解加工过程还可以用;3dsmax制作成立体动画,使机械零件产生移动、旋转、分离、合并等运动,学生看后感觉内容直观、生动、容易理解,改变了传统教学中的不足。学习的积极性和主动性自然会增加 4.2现场加工视频材料的收集 现场加工视频主要从三个方面去工厂专门摄制教学录像:(1)可以摄制铿削、插削、铣削、磨削加工等录像,这些视频可以详细介绍各种加工的特点以及功能。(2)针对教材中涉及的各种实际案例有目的地进行专项拍摄,如针对相应的工序,拍摄该工序的定位夹具、夹紧机构、切削机床、切削刀具及零件的加工过程等,如典型零件的加工工艺,轴累零件的加工、套筒类零件的加工、箱体类零件的加工等都可以去车间加工场地去拍摄,把每一道工序都完整的拍摄下来,这样就把枯燥的文字变成了形象生动的生产现场。(3)拍摄各种先进机床加工的片段,可以在网络上搜索,也可以自行拍摄,主要收集一些激光加工、五轴联动机床等,作为现代先进加工技术等知识点的视频素材。 4.3实物素材的收集以及模型的制作 对于教材中涉及的各种零件,应尽可能找到实物,把实物与该零件的三视图同时放到课件中,帮助学生更快更好的理解,如在讲刀具结构的时候如果没有实物或者是模型的话,只靠学生的想象很难理解刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等,而且特别容易混淆。对于某些缺乏或者是昂贵的零件可以做一些模型来代替,例如拉刀模型。 4.4提高多媒体教学质量的思考 (1)抓培训,提高教师素质:我们以计算机网络中心为主,对全体教师进行培训,高级班培训骨干,中级班培训整体,并适当安排进修提高,同时将考核结果作为教师晋级、定岗的依据记入教师个人业务档案 (2)抓现代教育技术技能,提高设备使用效率:学校要支持和鼓励教师更多使用现代化媒体,发挥多媒体技术应有的作用。 5结束语 总之,多媒体校园网络的建设给传统的学校教育带来了新的挑战,但它们不是互相独立的,而应是相互借助形成有益互补。在促进素质教育,开发学生智力潜能,优质高效地培养能够适应时代要求,适合21世纪需要的新型人才,发挥教育资源的最大效益。 机械制造论文:机械制造节能设计理念的分析 1机械设计制造中的节能设计理念 1.1设计安全环保的驾驶室 在工业生产中,运用节能设计理念设计出的安全环保驾驶室,既可以提高制作的工作效率,还可以为司机创造一个良好的驾驶环境。同时,安全环保的驾驶室既可以缓解司机驾驶的疲劳感,也可以提高驾驶的安全系数。所以,在设计驾驶室时,可以运用人机工程学的设计原理为司机提供比较人性化的服务,并且司机的座位是可以全方位调整的。在设计过程中,可以运用调动和转向的驱动器,并且它要带有电子监控装置。在设计驾驶室的操作环境时,要采用整体性、全部封闭的样式玻璃,这样就可以防止紫外线的辐射,同时,还要配置无氟环保型冷暖空调。 1.2选择低公害的机械发动机 在对工程进行机械制作时,其最大的部件就是发动机,并且发动机的质量会对工程环境造成直接的影响,因此,为了降低发动机产生的噪声,要选择比较节能环保的发动机。这样,就可以有效地解决噪声污染大的问题,从而实现了节能、降低能源消耗的目的。另外,由于发电机具有耗费油量少、排放低等特点,所以,从另外一个角度看,它提高了加工效率,有效缓解了环境污染严重的问题。 1.3液压系统的节能设计 对液压系统进行节能设计是机械设计制造中非常重要的部分,所以,要想保证液压系统能够高效运作,一定要定期清洁液压系统。同时,机械设计师在设计液压系统时,一定要严格控制液压机造成的污染,并且还要选择适合的油料。除此之外,还要将油液中所有的杂质清理干净,并且延长换油的时间,这样就可以降低液压系统出现故障的概率,在很大程度上降低了液压系统的能源消耗,延长了机械系统的使用寿命。在设计液压系统时,除了要选择合适的施工材料外,还要认真检查软管的损害度和规定时间内的报废量。 2节能设计理念的应用 2.1选择使用可回收再利用材料 在进行机械制造与自动化设计的过程中,一定要选择合适的材料。在选择材料时,一定要坚持降低自然资源消耗的节能理念,要尽可能地选择可以再生的资源和可以回收利用的资源。这样选择的原因是,机械制造与自动化在进行生产加工时,选择可以再生的资源既能够起到分解和回收再利用的作用,还可以减小对生态环境的危害,而且还不会排放出各种有毒有害的物质,有效地减少了对环境造成的污染。除此之外,在设计零部件结构时,一定要遵循“可重组、容易分配和容易分解”的原则。这样做,不但可以提高环保材料的使用效率,还能够有效避免有毒材料的使用。 2.2按照环境通用标准设计机械构件 要尽可能地延长设备的使用时间,降低设备的报废率和机械部件废弃所导致的污染处理成本。在设计过程中,在选择材料时,必须要使用环保负荷比较低的材料,这样就会降低材料的成本,并且还可以减少机械设备报废之后处理污染物质时的工作量。在机械制造与自动化的设计过程中,要遵循“重量轻、能源消耗低和延长设备使用寿命”的原则,要尽量避免使用一些容易污染环境的材料。与此同时,还要注意通用性的特征,要不断优化机械产品的设计,还要针对具体的情况适当降低机械自动化产品的质量,并要严格按照保护生态环境的原则完成机械设备的优化设计,这样才能保证其符合环境通用的原则。除此之外,还要严格按照环境通用的标准设计机械构件。 2.3根据环境需要完善制作工艺 在机械制造与自动化的设计过程中,要不断完善制作工艺,并且在选择制作工艺时,单一零件的加工要与施工现场使用的设备相互匹配,例如,锻压工艺主要包括冷锻压、热锻压等。与冷锻压方式相比,热锻压工艺可以有效提高能源的利用率,而且从施工工艺上讲,冷锻压的成本会更高,不然就会对环境造成很大的危害。因此,在以后的设计中,设计师会选择温锻压工艺施工。除此之外,还要根据具体要求有效地调整施工工序,并且要不断完善工艺,这样才能保证每一个环节都达到环保的要求,进而提高能源的利用率,实现了节能的效果。 3结束语 目前,我国资源浪费的情况比较严重,并且对人们的生活造成了一定的影响,所以,要将节能设计的理念运用到机械制造与自动化中,同时,还要使用环保、节能的材料,采用科学、合理的制造工艺,这样就能够保证机械的高效性和稳定性,同时,也能够降低设备的能源损耗。 机械制造论文:我国工艺机械制造论文 1发展现状 1.1激光技术在机械制造工艺中的应用 目前激光技术广泛应用于快速切割成型和激光热处理技术两个方面。 1)快速切割成型。激光技术目前在人们的日常生产和生活中得到了十分广泛的应用,快速切割在机械制造工艺中创造了巨大的财富。激光技术的引入,使得模块的定型和切割更加迅速。激光快速切割技术具有很大的优势,尤其是对复杂零件的模型,可以进行快速的切割,给机械制造工艺创造了福音。 2)激光热处理技术。零件的加工过程中灵活地使用激光处理技术,对于零件可以起到很好的保护作用,使其机械性能得到很大的提高,并且延长了零件的使用寿命。 1.2自动化控制技术在机械制造工艺中的应用 1)自动化制造工厂。随着科技的发展,自动化技术综合性不断提高,并且实现了产品到原材料的自动化完成。计算机技术的引入,使得物料运输系统大大方便简化,减少了人力的浪费。目前自动化成本较高,很多企业因为投资的问题,望尘莫及。为了加强自动化制造工厂的发展,政府相关部门应该采取一定的激励措施。 2)自动化制造生产线。自动化控制技术在机械制造中应用较多,自动化系统在较少的人工间接或者直接的干预下,将零件组装成产品或者原材料加工成零件,在加工的过程中实现工艺过程或者管理过程的自动化。 3)自动化制造单元。自动化制造单元可以使生产成本降低,并且可以提高制造业的产品生产效率。自动化制造单元外形比较小,可以独自完成生产任务,进而得到了较为广泛的应用。自动化制造单元可以根据实际情况进行设置,可以设置一台设备也可以设置多台设备。 1.3机械制造工艺中高精度技术的应用 现代机械制造业不断地朝着精密加工的方向发展,微型机械、研磨加工技术和复合加工技术离不开精密加工工艺。随着科技的发展,纳米技术不断地涌入人们的生活,在很大程度上促进了光学、机械学的发展。从目前趋势来看,纳米微型机械技术在未来有很大的发展前景。智能技术与机械制造工艺的融合,促进了机械工艺的高效率和高精度发展。 2发展趋势 2.1工艺数字化 计算机信息技术的发展,促进了机械制造工艺的数字化。生产过程的数字化管理是机械制造工艺数字化的重要组成。计算机技术的引入,使得机械的制造和零件的使用可以灵活地进行模拟,进而更好地实现零件和工艺的设计和改进。计算机自动化技术的引入,使得生产流程变得更加系统,将生产和物料运输多个系统灵活地结合起来。机械制造生产过程的数字化管理,可以对数字信号进行传输和处理,进而科学地管理整个生产过程。 2.2全球化 随着经济的发展,机械制造业的竞争愈来愈激烈。为了巩固企业的竞争地位和竞争实力,应该不断地运用新的技术,开辟新的生存道路和新的市场。国内外机械市场的竞争促进了机械制造业的全球化。网络技术的引入,对于机械制造业全球化的发展起着十分重要的作用。 2.3集成化 计算机技术的发展促进了机械制造业中自动化技术的应用和推广,使得机械制造工艺逐步由加工模式转为集成模式。所谓的集成化主要是指生产更加连续,最终实现机械制造的高度自动化。机械制造工艺的集成化摆脱了逐级加工的缺陷,设备和技术的高度集成,使得产品可以在一个系统内生产,并且实现自动化生产。 2.4自动化 机械制造工艺的自动化管理是制造业追求的目标,这主要是因为自动化的机械制造工艺能够使生产的成本降低,可以大大地减轻工人的劳动强度,并且可以保证机械产品的质量和生产效率。现代机械制造技术对于生产的模式有着较高的要求,为了实现真正的自动化,机器和人应该达到一体化,并且能够灵活地引入和使用各种制造技术。 3结语 社会的发展和科技的进步促进了制造技术的发展,制造技术对于提高一个国家的竞争实力具有十分重要的作用。本文对于机械制造工艺的发展进行了详细的研究,并且展望了未来的发展趋势。科技的飞速发展带来了机械制造工艺的不断创新,提高了我国科技的发展水平,带动了我国国民经济的发展。所以,应该认识到机械制造工艺发展的重要意义,把握好其发展的趋势。传承并且创新传统的机械制造工艺,不断地引入新的技术,使得机械制造的效率和质量进一步提高。 机械制造论文:矿山机械制造和维护技术的创新 随着我国改革开放的不断加深,经济发展突飞猛进,对资源的需求也越来越大。因此,国家正逐步加大对矿山等资源的开采力度以保证经济发展,同时还在不断引进和自主研制各种矿山机械设备以提升开采效率。在最近几年,国内外专家相继研制或改良了各种矿山设备,大大提升了矿产的开采效率,同时,还减少了环境污染问题。本文对目前国内外矿山机械设备的制造与维护技术的创新进行了具体分析,对新技术中存在的问题进行了探讨,并给出了部分解决措施,希望对我国采矿业的正常发展有所帮助。 关键词:矿山机械;制造与维护;创新 1矿山机械制造与维护现状 矿山机械作为矿物资源开采中的重要设备,在我国矿产开发中起着重要的作用。我国一直以来都在不断尝试制造和引进先进的矿山机械,不断学习先进维护技术,从而为经济增长中资源的需求提供有力保障。但目前国内在相关机械的制造与维护方面,仍旧与西方发达国家存在着较大差距,往往出现使用寿命较短,开采效率较低以及破坏生态和浪费资源等一系列问题。因此,有必要及时对现有矿山机械设备的发展研究进行反省,努力提升机械设备质量,不断在制造和维护方面进行创新,从而更好地促进我国矿山开采行业的发展。 2制造与维护中出现的主要问题 2.1部分设备对环境破坏较大 大多数矿山机械设备在使用时,均会对当地的地表环境造成严重破坏,从而导致较严重的生态问题。这主要是因为设备在制造时,相关人员并未将环境作为主要的考虑因素,而是一味地从开采效率和生产利益的角度出发进行装备的制造。我国改革开放以来,各地都坚持贯彻以经济建设为中心的指导思想,而或多或少的忽视了生态环境的保护,并因此造成了较大的环境问题。因此,有必要将保护环境的意识融入到设备的制造环节中来,考虑设备在具体工作时对环境的影响,达到从根本上减少对环境的破坏的目的。 2.2维护工作困难繁琐 由于矿山机械设备常常在野外进行作业,操作环境十分恶劣,因此容易出现各种损伤等问题,需要经常性的对其进行维护以确保正常使用。但由于目前国内所采用的各种矿山机械大多都从国外引进,部分由国内制造的设备其核心技术仍由外国公司把控,一旦关键部位出现重大问题,便需要外国公司派专人来进行维修,十分繁琐。同时,由于需要一定的手续和流程,申请维修往往会对施工造成一定延误,导致给企业或有关部门带来很大经济损失。因此,有必要加大国内自主研发矿山机械核心技术的进程,减少对外依赖。同时,还要从制造层面加快研发新型技术,以适应我国矿山开采的众多复杂恶劣环境,降低设备损伤率,减少维护次数,提高生产效率。 3矿山机械制造技术的创新 3.1矿山机械制造特点分析 矿山机械设备一般分为采矿设备、选矿设备和探矿设备,其在实际作业过程中往往保持高负荷状态,机器内外容易出现严重磨损现象,若不加以重视,则会对作业精度造成较大影响。因此,相关制造人员在给矿山机械设备进行材料选择时,会要求材料具有高耐磨性以及高硬度的特点,例如耐磨性较好且强度较高的高锰钢材质,同时,还会在原材料中加入各种元素以提高其使用效果和寿命。 3.2矿山机械制造创新原则 矿山机械制造的创新要围绕两个主要方面:一个是环境保护方面,针对目前矿山机械给生态环境带来的众多严重问题,有必要在设备的设计制造时对环境问题进行考虑,与建立环境友好型社会的目标相一致;另一个是资源利用方面,大多数矿山机械在进行开采时效率较低,对资源造成极大的浪费,因此,有必要对现有设备进行改良,通过运用先进技术,最大化资源的利用。在进行矿山机械制造的创新时,需要遵循以下几个原则:1)在选取零件时应强调低能耗、寿命长的原则,降低能源消耗,降低产品报废率从而减少对环境的影响;2)尽量不使用有害材料,优先选用低环境负荷材料,同时,做好废弃零部件的回收工作;3)优先采用可再生材料,应用无毒材料与大模块技术 3.3矿山机械制造创新方向 未来的矿山机械设备的制造要将改良设备性能、降低生产成本以及保护生态环境等作为创新的方向。通过在技术方面进行创新,运用可靠性设计,优先运用新材料,从而提高设备的性能;通过技术创新,降低生产成本,从而提高产品的竞争力;通过技术创新,采用环境友好型材料,充分利用资源,从而实现资源的循环利用。不仅如此,今后矿山机械制造技术还会偏向于虚拟化和网络化。通过将计算机技术运用于模拟真实的操作环境,可最大限度的保证零部件质量,缩短研发和生产周期,同时还能有效降低生产成本,提高经济效益。运用网络的优势,跨区域甚至跨领域进行产品的设计制造,原材料的选择等,大大提升了产品竞争力,降低了成本。还可通过网络进行技术交流等活动,达到实现行业共同发展的目的。 4矿山机械维护技术的创新 4.1矿山机械维护技术的特点分析 由于矿山机械的作业环境一般比较恶劣,流动性比较大,在使用中容易造成零部件的损坏,因此,要保证设备在损坏时得到及时的维护,做好定期的检查维护工作,保证设备的使用效率,从而保证较高的生产效率。因此,相关单位会设立常备的机械维护工作组,在矿山机械的作业期间随时准备进行检查和维修,最大可能的保证矿产资源开采的按期进行,从而减小利益损失。 4.2矿山机械维护技术的创新分析 在目前国内外对于矿山机械维护方面的创新主要体现在设备的检测和维修技术方面的创新。例如,运用超声波技术来检测设备内部的质量缺陷,该技术通过利用高频率声波在不同介质中传播特征的不同,通过进行专业的分析,找出故障设备的问题所在,具有准确高效的特点。矿山机械设备一般体积较大,而其内部结构也十分复杂,在长期高强度的负荷作业后,内部易于出现孔洞和裂缝,影响设备的正常运行。当其出现故障时,如果通过较传统的拆卸方法则比较麻烦和困难,且需要专业的人员方能完成,而超声波无损探伤技术则不具有上述缺点,既简单方便又精确可靠。龙门式三坐标测量机的应用也是设备维护技术创新方面的例子,由于在对损坏零件进行加工再利用时,难免会涉及到焊接和热处理等工艺,导致零件内部出现应力,并呈现出一定变形,引起尺度的变化,这会在一定程度上影响零部件的精度控制。而通过运用三坐标测量机,则可对零件尺寸做出调整,从而保证精度。 5结语 随着我国经济的不断发展,对资源的需求将越来越大,矿产资源的开发也会越来越普遍。但由于开发过度,我国目前的矿产资源正日益枯竭,开采的难度也在不断增加,同时还造成了严重的生态环境问题,引起了社会各界的广泛关注。因此,有必要在制造和维护矿山机械设备时考虑环境保护等因素,通过技术创新的方式来改善目前的状况。本文对目前我国矿山机械的制造和维护中存在的问题进行了仔细分析,并客观详细地探讨了通过创新技术来改善现状的方法,为相关研究人员提供了一定帮助。 机械制造论文:浅谈机械制造与自动化课程设置 1夯基础、重能力的专业基础课程设置 机械制造与自动化专业(以下简称机制专业)是培养我国装备制造领域技术型人才的重要专业,本专业的专业基础课程设置是否合理直接关系到后续课程的学习和人才培养的质量,而且机制专业在装备制造企业又被称为万金油专业,在人才培养方面需要掌握大量的专业知识,所以我院机制专业在基础课程设置方面,进行了如下的探索尝试: 1.1细化专业基课程,采取理实一体化的上课模式 在专业基础课程上,我们将机制专业的基础课程进行细化,学生不在使用多本书整合的教材,将一些能够独立成为一门课的知识单独设置成一门课程,分别是机械制图与CAD、电工电子技术、工程力学、金属工程材料及热处理、互换性与技术测量、机械设计与应用,这些课程在授课形式上均采用理论和实践一体的授课形式,使学生在学习的过程中就能实现将理论内容和实践相互融合,从而提高学生的职业技能。 1.2专业基础课程教学内容均来自企业生产一线 以前的传统理论教学,学生学习后只掌握了有限知识的理论内容,理论和实践相脱节,学生学习后不会将所学习的知识运用的实践中,目前根据这一现象,我们将课程的内容进行重新进行编撰,所有专业基础课程的教学内容均来自企业的生产一线,所授课内容和企业紧密相连,学生边学边练,实现了理论和实践教学的一体化,如机械设计与应用课程在教学内容的选取上以机械加工车间的压力机为课程的学习载体,整个教学任务都围绕着压力机进行展开,使教学内容和学生十分的贴近,学生通过去实习车间就可以观测到压力机的基本结构,避免了以前在授课过程中学生只会公式计算,到机械零件计算时出现不知如何应用的局面。我院专业基础课程的设置实现了学生基础的夯实,学生知识面不但没有缩小,反而得到了扩展,同时学生的动手能力也得到了大幅度的提高,真正的实现了学以致用。 2基于工作过程导向的专业课程体系构建 在机制专业的专业课程设置上,我们采取了以工作工程为导向的课程体系,通过对机制专业工作岗位群进行充分调研,分析专业岗位工作任务和岗位职业能力要求,提出专业岗位群工作人员应具备的素质、知识与技能,归纳出16个典型工作任务,2个学习领域。针对职业岗位任职技能要求,归纳行动领域,融入机械制造行业企业标准,转换学习领域,构建以典型工作任务为载体,以一体化实训室、生产车间为实施地点,以完成工作任务为目的的贯穿工作流程主线的课程体系。通过基于工作过程导向的专业课程体系的构建,我们最终形成了8门核心专业课程体系,这些课程分别是设备控制基础、金属切削加工及设备、液压与气压传动、特种加工、机电设备安装与调试、机械加工工艺及夹具、数控机床及数控编程、CAD/CAM应用技术。每门课程都以典型工作任务为导向,学生在学习过程中真正的实现了理论实践一体化,如CAD/CAM应用技术课程根据企业岗位需求设置了六个学习情境,如学习情境五平面零件铣削加工包含2个学习任务,这两个学习任务分别是定心模的加工和卡座的加工,这两个典型工作任务均来自企业生产一线,所以学习内容与企业生产过程相一致。 3专业拓展课与职业资格考试和素质教育相挂钩 在专业拓展课方面,我们将学生要考取的职业资格所需的理论知识和专业拓展课内容相挂钩,我们根据职业资格考试内容和学生应具备的专业知识选取了CAXA制造工程师、数控仿真应用软件、高级车工、高级铣工、设备维护与保养等五门为机制专业的专业拓展课,学生根据需要考取相应的职业资格证书,每个学生至少选取2门的专业拓展课进行学习,这样学生在学习后就可以掌握职业资格考试所需的理论知识等内容,不仅实现了学生知识面的拓展,同时也实现了学生顺利的通过职业资格考试,同时为了使学生养成良好职业素养,我们在五门课程中开设了一门与机床维护和保养有关的课程,学生通过该课程的学习并到车间亲身经历,使学生慢慢养成对机床维护和保养的好习惯,这样学生在学习中就能实现职业素质的逐步提高。 4实训课程的设置注重强化学生技能的飞跃 我院机制专业学生通过各个学期的课程学习,已经具备了一定深度的专业能力,但我们高等职业院校培养的是高素质、高技能型人才,单靠基于工作过程系统化的课程并不能达到高技能型人才培养所需的规格,所以我们在每学期安排大量技术实训、专业综合训练、生产实习、毕业设计、生产(顶岗)实习等专门的实训课程,这些实训课程的设置丰满了学生的羽翼,学生在实训课程引领下,技能实现了从量变到质变的飞跃,学生的技能得到了突飞猛进,到毕业时能够真正的达到社会所需要的高技能型人才。总之,教学的探索是一个复杂和长期的过程,培养出符合企业和社会需求的高素质、高技能型人才是当下职业教育亟待解决的问题,我院机制专业虽然在这方面进行一系列的探索,但是职业教育发展是一个长期的过程,课程设置的方案没有最佳的只有更好的,所以我们在课程设置方面还将不断不完善,不断的去探索,为我国的职业教育发展贡献一份力量。 机械制造论文:机械设计和机械制造技术探析 目前我国的经济发展十分迅速,社会也不断进步,带动了科学技术的快速发展,在机械设计和机械制造技术方面取得了一定的成果。传统的机械制造业,设计人员根据原来的机械原理对机械构造、工作性能和零部件等进行重新构思,依据原有的设备和条件为基础进行机械设计。但是,综合其他技术因素分析,机械设计要以机械制造技术为基础,才能设计出高质量的机械产品和保证机械制造的质量。 1我国机械设计技术 1.1机械设计初期计划设计 机械设计的初期计划设计分析在某种程度上与计算机软件设计分析有相似之处,机械设计进行前,设计人员要整理和搜集机械的有关资料,充分了解需要设计的机械性能和功能,依据相关资料和数据对机械设计进行初期计划设计。 1.2机械设计的设计方案 机械设计的关键是设计方案,其直接的影响机械设计的质量和水平。在机械设计的设计方案阶段,很多问题需要及时、有效地处理。通常应着重处理理论和实践间的矛盾问题。机械设计的设计方案不仅需要符合机器本身的性能和功能需求,还需要考虑测试人员自身的因素,这包括测试人员对于机器开发、创新等方面的认识是否充分。设计方案的设计步骤主要有以下几点:机械运动方式、结构特点、工作原理、零件选择的正确性等。 1.3机械设计的主要技术设计 机械设计的主要技术设计时,对于主要技术方面的要求较高。对于机械设计的主要技术设计阶段,首先需要核对设计图纸的信息,认真的进行图纸数据的计算、分析总图与部分图,并对数据进行整理。其次要对机械设计的技术设计部分进行仔细审核,确保不出现问题,如出现问题,则需要对各个环节进行重新检查。 1.4机械设计的技术发展方向 现代机械产品对于性能和功能的要求越来越高,这给机械制造业中的机械设计提出更高的要求,当前,机械设计在科学技术的发展中起到了越来越重要的地位,设计质量也不断提高。目前智能化已经成为现代机械产品所必须要具备的。机械产品的智能化需要使用高水平的设计软件对产品进行模拟与设计,增强机械产品的结构和功能性,提高设计水平。另外,机械产品未来还需要具备系统化。现代的机械产品设计需要将产品的各个部分进行系统的有机结合,使其功能发挥到最优的状态。现在机械产品的设计在未来还应更加模块化。模块化的优势是能够快速的将机械性能与功能进行结合,大幅度提升产品的优势,满足机械产品的设计方案需求。现代机械设计的未来发展方向: 1.4.1性能更优的现代机械产品。机械制造业需要设计出性能更好的产品,这需要机械产品的设计人员对产品的性能和质量设计更加严谨。想要让机械产品的性能更加优越需要通过技术设计、防腐设计、控制设计等技术来共同实现。 1.4.2适应市场的现代机械产品的设计技术。在当前的竞争激烈的市场中,想要在市场中占据一席之地,需要机械产品的设计人员开发出新的技术,改变原有机械产品的使用功能,提高机械产品的质量。在进行设计时需要加大技术创新,降低成本和提高智能化水平。只有不断进行技术创新,才能维持市场的竞争力。1.4.3现代机械产品注重节能环保的设计。当前,节能环保已经成为企业发展的目标,环保保护的意识越来越高,成为当今社会发展中重要的组成部分。因此,机械设计人员在进行设计时需要将节能环保和绿色的理念融入到机械产品的设计中去。 2我国机械制造技术 2.1我国先进机械制造技术的特点 目前我国的科学技术不断发展,机械制造技术在机械制造中起到了决定的作用,应用于各行各业,技术与设备的更新需要在原有技术的基础上,应用先进的技术进行改进和创新,满足市场越来越高的要求。另外,先进的机械制造技术对于机械产品的性能和功能提升上有较大的影响。目前我国在工业生产中应用先进的技术,已取得较大的进步,极大的提高了生产效率,对机械制造的技术进行不断的创新,开拓了市场。最后,先进的机械制造技术还具有系统性技术综合的特点,对于机械制造的范围进行扩展,优化产品及后续生产加工的工序。 2.2我国机械制造技术的发展方向 我国的机械制造技术未来的发展方向有以下三点: 2.2.1机械制造的管理。我国机械制造技术发展的未来方向是严格规范计算机管理制度,所以计算机管理的加强,能有促进我国机械制造业的和机械制造技术的发展。 2.2.2机械制造的设计。现在的机械产品设计注重智能化设计,例如应用各种软件及模拟技术对机械产品进行设计,有效的提高了产品的性能和结构。2.2.3机械制造的工艺分析。我国机械制造技术和机械制造工艺向高精密加工和精细加工方向发展。 结束语 总之,在机械制造、机械设计和机械制造技术三者密切联系,相关影响,为机械制造业的发展提供强大的推动作用,依据两者的特点来说,机械设计水平对机械制造技术水平影响较大,机械制造的基础是机械设计,为机械产品的质量提供保障,促进机械制造的发展。机械设计和制造技术决定了制造业的未来发展,有效的促进科技进步。当前我国市场发展形式和科技的发展水平上来说,对于机械设计和机械制造的发展前景十分广阔,所以需要在机械设计中,确保机械制造的质量,提高机械产品的性能。 机械制造论文:浅论突破机械制造工艺基础的难点教学 本文以《机械制造工艺基础》课程教程的现状和面临问题,从提高机械类专业学生的实践能力出发,根据实际探讨了教师在讲授过程中从如何改进教学方法与培养学生创新思维能力,发展趋势以及改革措施等方面突破《机械制造工艺基础》的难点教学。 《机械制造工艺基础》课程是机械类专业的一门重要的专业基础课,涉及面广,概念性强。与生产实践关系密切,学生在学习过程中普遍感觉不易掌握,缺乏兴趣。为激发学生学习该课程的积极性、主动性,针对该课程目前存在的问题在教学中进行一定的改革尝试,很好地解决该课程的重点、难点。下面谈谈自己的教学。 一、分析教学现状和存在的问题 1、教学内容和教学体系陈旧。该课程的内容多且相互独立,学时少,同时有些内容随现代科学技术的发展已日显陈旧;课程内容和课程体系的变化与原有的教学方法和教学手段难以保证在较少学时内完成教学大纲的要求,更别说培养学生的理论联系实际和创新思维的能力。 2、教学方式陈旧在教学方法上仍采取灌输式教学,导致学生失去兴趣,获取的信息量较少。这种单一的教学方法显然很难培养出具有创新性的高素质的人才。 二、教学应在以下的几个方面得到突破 1、合理安排课程体系,更新教学内容在设计课程体系时对于一些内容较陈旧的或在其他课程里讲过的内容可进行删减。增加计算机辅助制造内容,使学生接触到现在化工业生产的新方法、新问题,而成新思路。并且根据电脑在学生中普及率较高的特点,鼓励、引导学生利用课余时间进行学习研究。此外在保证掌握有关基础知识和基本理论的前提下,针对各专业的特点,突出重点、提示一般。 2、改革教学方法和教学手段。提高教学质量重视“绪论”教学,提高学生学习兴趣良好的开端是成功的一半,讲好绪论课犹如优秀作者对戏剧的“序幕”和小说的“开头”。教师“亮相”的好,在学生心中树立一个先入为主的良好形象,对今后的教学产生积极的促进作用。给学生介绍课程体系,包括毛坯制造工艺、零件切削加工工艺和机械加工工艺规程制定等三部分内容。通过本课程的学习,可以使学生获得机械制造的常用工艺方法和零件加工工艺过程及装配的基础知识,对机械制造工艺过程形成一个完整的认识,从而增强学生在实际工作中的适应性,为达到一专多能打好必要的理论基础。同时采用启发式教学以引导、帮助和促进学生对知识的领悟,激发学生独立思考和创新的意识。如在学习有关锻压的内容后,给出一个工程应用中因某一质量不合格的锻件而造成故障的实例让学生进行讨论,帮助、引导学生从材料的选择、锻件的结构以及锻造工艺等各个方面进行考虑、分析,找出原因,提出解决的方法。这样,通过启发式教学,不仅可以巩固所学过的知识,而且可以帮助学生学会从多方位,多角度去思考,有利于调动学生的学习积极性,培养学生的创造性。变灌输式教学为方法论教学。将传统教学中的教学模式,变为师生共同活动的教学方式。在教学的过程中,多开展师生互动,采用“教师引在前、讲在后,学生想在前、听在后”的方法,引导学生自己思考解决问题;让学生多开展讨论,使学生积极思维,打开思路,同时教师参加讨论,对重点、难点处做讲解,最后进行总结;也可以安排学生动手实践,这样就更能取得意想不到的效果。 3、因材施教,教师传授知识的同时,应注重能力培养。课堂上着重讲清基本概念和基本理论,分析重点和难点。简单的让学生自学,使学生表达能力和逻辑思维能力得到一定的锻炼。在自己解决了一些实际问题后,学生会感觉到成就感,进而激发了学习的兴趣,对于学习兴趣更浓、能力较强的学生,每个章节均应推荐学习参考书及相应的制造工艺手册。并介绍手册的使用方法,这对他们以后从事工程技术应用工作非常有益。 4、重视实践教学,加强能力培养。实践教学是培养学生综合能力的重要环节,把理论教学与实践教学相结合,是专业知识向实践能力转化的重要手段。培养既懂专业又会操作的“双师型“教师是开展实践教学的前提。这样的教师才能将理论教学与实践教学融为一体,得心应手的将各方面知识融会贯通,最终达到较好的教学效果。在本课程的学习中一般安排两周左右的实践教学,实践教学包括参观、实习。根据授课内容,将学生带到实习工场,组织学生参观,参观前应布置预习,使学生做到心中有数,参观时教师引导学生注意观察机床主体结构、主要部件及作用、传统系统、刀具、夹具等,并边操作边讲解,提高感性认识,解决学生的问题。参观后进行总结。实习的内容有车、铣、刨、磨、钻等工种,着力培养学生的动手操作能力。要求学生根据零件图,读懂图样、制定加工工艺规程、加工零件。训练学生运用已学知识,应用到实际生产中,让他们真正感觉到学有所用,从而提高学生学习理论课的自觉性,使学生获得一个完整的机加工过程概念,这样不仅可以巩固已学的知识,强化学生的专业思想,也能够为后续课程的学习打下良好的基础。 5、演示法直观教学。直观教学是为学生提供必要的感性材料的有效途径。在讲授过程中,经常适时的演示与教学内容相关的实物、模型或实物图片。在教学中灵活运用各种直观形式,不仅能激发学生的学习兴趣,而且有助于他们对所学知识的领会、理解和巩固。 6、多媒体形象化教学。利用计算机软件将教学过程中需要的文本、图形、图像、动画、录像等多种媒体有机会地组织在一起,替代传统的粉笔、挂图、幻灯片和录像片等。形象生动、直观易懂、方便快捷。能够使学生犹如身临其境。用多媒体课件教学,形象的揭示了复杂的机械制造过程,有效地解决了许多教学中难以讲解而又必须理解的问题,大大提高了教学效果,激发了学生的学习兴趣,对教学效率的提高是传统教学方式无法比拟的。 三、结束语 随着科学技术的不断发展,教学内容也在发生变化,这就要求教师自身不断学习,改革教学内容,与时俱进,大胆创新。不断学习,提高自身素质,要不断的用新知识、新技术丰富教学内容,培养出能够满足生产一线需求的高素质的职业应用型人才。 机械制造论文:机械制造教学有效性策略的探讨 一、注重学生实践操作 机械制造专业的课程实践性较强,其理论知识与实践生产进行有效结合,才能实现学校教学目的。因此,加强课堂教学与实践性教学的有机结合是必然的选择,教师可以通过实践教学,将学生从课堂领进操作现场,面向机械加工企业,通过科研和实践教学中的联系,收集更多富有特色的适合课程设计的典型零件,进一步扩充并更新课程设计题库,为学生创造更多的实践机会,在校期间能够接受工厂训练,加强实践教学,有效减少机械设计过程中的盲目性、随意性,培养学生工厂实践、创新和动手能力,不断开拓学生的视野,为企业生产一线培养高技能应用型人才。因此,机械制造课堂教学与实践课程的结合,是社会发展的必然的选择。 二、科学有序的课程设置 专业综合性实验课是实践课程中的重要组成部分,教师可以通过各种实验,培养学生对机械制造专业的喜爱,同时也进一步启发学生在实验教学中积极动手、思考,在不同实验中总结所获与所感,在实验过程中反思还存在哪些需要在课堂学习中继续完善的理论知识。学生实验过程中,教师一定要做好示范和引领作用,课堂教学环境中需要实践操作的环节,教师要组织学生多进行相关实验课题的讨论和研究,把课本上比较空洞枯燥的教学内容,转化为实验课题进行学习,增强学生的综合应用能力。在考试检测时,把实验题目与综合能力考察的题目进行有效整合,列入考试内容。以此激发学生对实验的重视程度,引导学生重视自我实践能力的培养。在教学中,我们要根据社会时展需求,紧跟社会对人才需求的趋势,不断调整课程设置,改进教学方式。在学校专业学科教学中抓好文化课教学,同时加强专业课教学,两者相辅相成,互相促进。开设丰富的中职文化课,如语、数、外、计算机等课程,能够有效提高学生的文化素质和基础知识,形成正确世界观、人生观、价值观,积极乐观地面对学习、生活、人生,形成健全人格。专业是学生今后参加工作的基本,因此课时设置要结合今后工作岗位的实际需求来安排,狠抓专业课程,同时要跟踪当前领域的发展趋向,及时向学生渗透新技术,保证所学技能的实用性。 三、充分运用现代教育手段 现代教育媒体在各课程中已广泛应用。在中职机械制造教学中,教师要大胆尝试,充分发挥现代媒体的教学优势,利用现代媒体音、形、声、视频、动画等手段,改进教学,不断创新探索,把空洞的语言描述变得形象生动,把深奥抽象的道理变得浅显易懂,把繁杂的专业知识变得简单易解,真正实现课堂趣味性和有效性。 机械制造论文:矿山机械制造技术问题研究 1我国矿山机械制造设计产品的发展方向 1.1设备大型化 随着我国经济的发展,大量的矿产资源逐渐地被开发并利用,这也促进了我国的选矿机械设备向大型化方向发展的速度。当前,相关的工作人员对我国的选矿机械设备已经做了大量的研究,也取得了一定的成果。但依旧有很多没有解决的问题,需要相关的工作人员进一步的进行研究。选矿机械设备是用在矿选过程中的重要设备,根据其基本工作流程来分析,主要的设备分为破碎设备、磨矿设备以及筛选设备、脱水设备和分选设备。现阶段我国的企业都十分的重视选矿机械设备的研发以及应用,因为用于选矿的相关机械设备能够直接的影响到生产的整个过程,并且能够对企业的整体经济效益产生较大的影响。这些设备在科学技术含量等方面的提升,可以有效地提高工作的效率以及企业的经济效益。选矿设备大型化是工作的需要,也是企业提升工作效率以及工作能力的需要。 1.2露天开采设备及其地下化 国外很多的露天开采设备正在逐渐地向高舒适性、节能性以及自动化控制的方向发展,并在机械设计中采用了减震、油脂集中润滑等相关提升使用效果的措施,以及工况监测手段等等,所以我们也要加速矿山机械制造技术方面的研究,并提升相关采掘设备的质量,只有这样才能更好地提升设备的技术水平以及技术的可靠性。在对设备进行设计的时候,要注重成套设备的相关匹配性。另外,要考虑到我国高寒地区的特殊性,为特殊地区设计出合适的机械设备,例如,我国的疆域非常的大,各个地区的环境肯定是不一样的,矿山机械在进行设计的时候要根据实际的状况对机械设备进行设计。我国的内蒙古地区不但地域宽广,并且经常需要对软岩褐煤在露天中进行连续的开采,这就需要相关工作人员设计相关的设备来应对此类情况。矿山开采中的相关生产工作本身就非常具有危险性,所以研究出安全、合理的设备并应用到工作中是十分有必要的。随着近几年的发展,很多开采设备逐渐地向地下化的方向发展,设备的使用方向更加的广阔,地下化已成为了设备发展的方向,设备地下化可以有效提升工作的效率。矿山机械设备在进行地下生产时,要与水、火、瓦斯等非常不利的自然条件作斗争,并需要相关的移动机械设备与其他设备相互合作交替的进行工作,矿山开采机械设备在地下工作的时候还容易受到自然地质情况变化的影响,这就需要矿山开采的设备一定要在质量上过关。 1.3提升的相关设备并使其与采选设备相适应 现阶段提升设备的发展方向是提高产品的相关机械性能以及安全性能,再就是机械设备的寿命、工作效率等方面的提升,并逐渐地把矿山机械设备的使用范围扩大。在对设备进行设计与开发的过程中,可以运用现在先进的计算机辅助设计功能,以及PC设计、远控和自控等技术,实现相关技术水平的提升,提高工作的效率。在设计发展的过程中将旧的,比较落后的相关技术逐渐的淘汰,例如,气动制动技术是在我国工业时代的发展中做了非常大的贡献的,其非常具有实用性,但是随着科学技术的发展,这样的技术已经影响到工作的效率,所以这一类比较落后的技术就应该被淘汰掉了。在矿山的工作中需要用到各种机械设备,只有将各种设备进行联合使用,才能真正地提升工作的效益。潜孔钻、铲运机以及矿用汽车等等设备都属于矿山机械,这些设备是在矿山的开发中经常被用到的,并且能够直接关系到矿山相关工作的质量与效率,在工作中这些设备是与选矿设备相互合作进行工作的,所以就需要提升矿山设备与选矿设备的配合度。另外,工作人员在进行工作的时候也要尽量地配合选矿设备,进而提升工作的效率。 1.4提升矿山机械设备的可靠性与维修性 矿山相关机械设备的工作环境比较恶劣,并且流动性非常的大,其作业面也非常的分散,这就需要相关的工作人员一定要按照要求来严格地进行操作,并按照规章制度来进行维护,这样才能用正确的方式提升机械的工作效率,降低生产成本。随着科学技术的发展,矿山机械设备的机械化程度也不断的提高,矿山机械设备安全运行可以为相关矿山企业的发展提供可靠的保障,并且能够在很大的程度上提升企业的经济效益。所以要想提升相关机械设备的可靠性以及维修性就需要分析并解决矿山机械设备出现的各种问题,只有这样才能逐渐地提升其可靠性与维修性。 2设备大型化面临的困境 2.1目前市场的相关需求趋势 性能方面好并且可靠性高的高水平大套设备,其市场需求率现在逐渐的正在呈现上升的趋势,所以市场对其的要求也就比较的高。特别是在提高机械化水平以及适应中小型的煤矿技术方面更是这样。 2.2我国政府已经逐渐地加大了对矿业的整合力度 并逐渐地把煤矿的管理推向规模化,对煤矿的管理实行现代化生产模式根据我国相关机械技术发展的速度以及部分企业中选矿设备的现状、市场需要来进行科学的分析,我国的相关矿山加工设备发展方向必定是大型化、智能化与绿色化。大型化是矿山开采工作的实际需要,但是受到近几年燃料、原材料等价格的上涨,开采深度的增加,矿物品价格下降等等因素的影响,矿山机械大型化发展的脚步已经受到了阻碍,这就需要不断地对机械进行研究,提升相关机械的科技含量,减少燃料的消耗,在多方面进行努力,逐渐地提升大型设备的受欢迎程度。 3矿山机械使用中要注重安全 在井工开采矿山的工作中,要具有相关安全政策、制度及法律法规的参考规范,矿山机电管理应依据相关法规来执行,和矿山本身安全管理的体系相结合,构建完善安全管理体制,如劳动纪律、安全职责分工与操作规范等,充分运用经济及行政方法,保证安全法制的执行力。安全管理目标制定,可让矿山管理者与井工做到心中有数,知晓该如何落实安全管理,并朝着安全目标方向进行努力,安全管理目标构建是需要一定时间的,依据安全管理总目标,在整个生产过程中,对每个环节均实施安全管理。另外,在进行施工的时候要注重对环境的保护,尽量减少对周围环境的影响,要做到生态施工。为社会主义和谐社会的建设发展做出应有的贡献。 在矿山机电管理当中,安全管理是其重要组成,是矿山员工与生产顺利实施的重要保障措施,树立员工安全意识,尤其是矿山开采井工的安全意识,并提高相关技能培训,做好机电设备的安全监测,减少机电设备故障率发生,为员工工作提供安全环境,有效发挥安全控制理论的作用,能有效确保安全管理水平提高。 机械制造论文:机械制造的教材体系探索 1设计总体要求 通过理论教学,使学生在理解机械制造理论知识的同时,了解传统和现代机械加工手段及其对应的工艺装备,掌握机械制造工艺的编制、机床夹具的三维CAD/CAM、数控编程以及零件的制造精度测试方法,培养学生的工程实践能力和创新意识,为今后的工作和学习奠定坚实的基础。其目的在于:①掌握机器零件机械加工工艺规程的一般过程,学会机械加工工艺规程的编制思想和方法。②通过机械加工专用夹具的设计课题,掌握机床夹具的一般设计方法。③学会使用有关标准、手册、图册以及其他技术资料,学会分析和解决设计中的各种问题。④综合运用所学课程知识,进一步提高机械设计、分析计算、机械制图、编写工艺技术文件及独立的技术工作能力。⑤熟悉三维软件的使用方法,强化三维设计能力的训练。⑥熟悉CAPP软件,学会用CAPP软件实现计算机辅助工艺的编制。 2设计内容及要求 为保证课程设计质量,达到培养学生机械制造创新能力的目的,课程设计内容包括下述各项:①工艺分析。熟悉零件的结构,用三维软件对零件建模,并绘出零件二维工程图;零件的加工工艺审查;设计毛坯,分析计算毛坯余量,用三维软件对毛坯建模,并导出毛坯二维工程图。②工艺编制。编制零件的工艺流程,需考虑先进加工设备的使用;填写工艺卡片(可使用电子版)。③夹具设计。设计某道工序使用的夹具,确定使用专用夹具或组合夹具,进行夹具结构设计;夹具的三维设计与装配,利用《机床夹具标准件与三维图库》和《组合夹具标准件与三维图库》,选取夹具所用的标准零件,并设计绘制非标件;提交夹具的二维工程图(装配图)。④零件制造。参考所编工艺文件,指导实验室完成该零件的加工。⑤数控加工。对零件进行手工编程(或用Mastercam等软件实现自动编程);熟悉数控机床操作面板上各控制键的操作(如加工中心、数控慢走丝线切割机床、数控雕刻加工机床、数控电火花成型机);加工仿真或实际加工。⑥测试实验。对加工完成后的零件尺寸精度、形状精度、位置精度等进行测量,提交测量结果报告;把测量结果和零件设计图比较,分析加工工艺。 3教材内容体系 全书共分8部分。①总体要求。②零件工艺分析与毛坯设计。③工艺规程编制,主要有编制过程、加工方法选择、热处理工序安排、工序加工余量、机床设备选择、金属切削刀具、量具选用、切削液选用、机械加工定位与夹紧、工艺文件填写等内容。④切削用量计算,主要有车削、铣削、孔加工、插削、拉削加工等。⑤机床夹具设计,主要有夹具设计与计算、夹具结构与绘图、夹具的公差与配合、夹具零件的公差和技术条件、定位误差的分析与计算、夹紧力的确定、机床夹具常用定位件、常用夹紧件、其它元件与部件等内容。⑥计算机辅助工艺过程设计,讲解了CAPP概念和CAXA工艺图表的用法。⑦典型设计题目与夹具示例,给出了CA614后托架、法兰盘、拨叉等几个典型工件的专用夹具三维图。⑧附录部分给出了轴类、轮盘类、支架类、箱体类、杆叉类等典型工件供学生选用。 4教材特点 4.1针对该课程设计中题目少、多人同题的缺点,选择了34个常规零件作为参考题目。大部分题目网上资料较少,可有效避免学生拷贝,促使学生认真完成自己的题目。每个零件都用二维图、三维图片、三维模型(Pre/E、NX/UG、CATIA、Solidworks)等6种形式给出,方便学生读懂零件结构,也便于学生进行夹具设计时快速进行三维装配。图1、图2为某零件的三维图片、Solidworks三维模型。 4.2在工艺规程编制部分,弥补该课程理论教学中金属切削刀具、量具选用部分的欠缺,编列了孔加工刀具和铣刀的型式和尺寸参数,并给出了三维图片。量具部分编列了实物类量具(量块、塞规、塞尺、R规、螺纹规)、卡尺类量具(游标卡尺、表盘卡尺、电子卡尺、高度尺)、千分尺类量具(外径千(百)分尺、内径千(百)分尺、电子千分尺、杠杆千分尺)、角度类量具(万能角度尺、万能角度规)、指示表类量具(百分表、杠杆百分表、内径百分表、千分表)、形位误差类量具(水平仪、平台、平板、方箱)、综合类量具、可靠度类量具等。 4.3机床夹具设计部分,对机床夹具常用定位件、常用夹紧件、其它元件与部件等详细列举了其二维图、三维模型图片和有关尺寸数据,V形块如图3所示。为配合该部分设计,课题组编写了《机床夹具标准件与三维图库》和《组合夹具标准件与三维图库》两个数据库和本教材配套,便于学生进行数据查询和三维装配。5结束语机械制造工程学课程设计教材内容组织以培养学生的现代制造能力和创新意识为出发点,配以大量的三维图片和三维模型,为学生进行机床夹具的三维设计提供方便。也可为指导教师进一步促使学生提高课程设计质量提供可用素材。
制造技术论文:制造业数控技术的运用探析 本文作者:赵珍珍、王宇恺 单位:九江职业大学 对与食品的包装进行杀菌时,以往的人工消毒不能达到较好的效果,也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入,导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术,能够有效解决这些问题,并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中,如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床,设备采用的是热水循环喷淋杀菌,即进行温水预冷,然后采用冷水进行冷却处理,达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌,并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送,将物品送入杀菌机中,受到各温度的影响,使得食物的温度得到有效地调节,从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时,容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌,最后是冷却的阶段,设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理,能够保持食物的风味、色泽以及营养成分,在达到杀菌的同时,还能保持食物的鲜美。总之,数控技术在工业当中的运用,不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本,提高了生产的效率,确保了产品的质量。 当前,我国汽车工业的发展迅速,使得汽车的配件加工也取得较大的进步,数控技术在汽车工业当中的运用,某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率,促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中,数控技术集加工中心与数控机床于一体,共同组成高效率的柔性生产线,满足当前汽车产品进行更新换代的要求;打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念,较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言,运用数控技术进行加工与制造,能够减少各零部件的制造误差,提高加工的效率。与此同时,还有其他的技术:柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用,将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连,促进汽车工业的进一步发展[2]。 宇航工业当中运用数控技术加工零部件,能够满足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此,宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工,方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言,不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求,而且还能够对铝合金的材质进行切割,有效节约能源,减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。 在机械的机床设备加工当中引入数控技术,并借助计算机的控制技术,对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制,确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力,从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制,从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时,达到了机床加工的精细化与精度的要求,为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能,因此数控技术在机械的机床加工与制造当中,起到至关重要的作用。 我国的煤矿储量较大,但是由于受到开采技术的制约,使得我国的煤矿开采的效率与利用率不高;其次是采煤机的类型较少,不利于煤矿开采企业的选择,采,加上采煤的效率较差,只能进行小批量的生产,因此,浪费的现象普遍存在。如今引用数控技术提高了采煤的效率,确保煤矿资源的合理开采与使用。传统的煤矿制造技术对于单件下料的问题难以解决,而使用数控技术后,可借助龙骨板的程序进行下料,对套料的选用方案进行优化,有效提高了采煤机的采煤效率。此外,运用数控技术,还可对煤矿的开采过程进行精准控制,确保煤矿机械的加工质量;此外,数控机床在加工的同时,重复性好、精度高,加工的质量也较为稳定。精度要求低的在普通机床上加工,精加工要求高的在高精度的数控机床上加工,进而提高煤矿机械的整体数控化程度,更好地适应当前复杂的煤矿开采与加工需要[3]。 总之,在机械制造中引入数控技术,提高了我国机械制造工业的效率,而且还有利于实现制造业的自动化、一体化目的。随着科技的不断发展,数控技术还将会得到更加广泛的运用,同时也对经济的稳定发展起到促进作用。 制造技术论文:计算机对机械制造生产效率的作用 本文作者:杜宏 单位:青海诚鑫招标有限公司 计算机技术的应用提高了机械制造业生产效率 作为一种新的生产方式,数控技术摆脱了传统制造业的束缚,避免了人为操作的高失误率。同时,数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中,必须合理地应用计算机技术,以保证其更好地服务于机械制造,从而形成协调的数控制造生产运作。 计算机编程技术,有两种不同的形式:手工编程与自动编程。手工编程,是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式;而自动编程则是指形状复杂的零件,结合计算机,并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步,以及数控机床系统的迅速更新,当下数控语言与计算机语言之间的转化,已变得越来越方便。但是,由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度,因此,在进行计算机编程教学时,必须要注意两者内容的一致性,只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。 由于计算机技术的飞速发展,使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现,并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中,企业、学校等教育机构,可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训,这样不但能够加速操作者熟练水平的提升,同时能够保证其安全。目前,我国许多企业已经利用这一技术,对操作人员进行技术培训,通过计算机对真实场景进行模拟仿真,从而提高操作者的工作技能,并为企业自动化创造有利条件。 机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能,能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用,完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用,能够在计算机上绘制出零件的模型,并进行模拟装配,再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用,设计更为合理的刀具路径,并模拟整个加工过程,将之处理转化成数控程序,并输入到数控机床进行加工制造。 开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作,要在开放式数控中运用计算机网络技术,可以借助于计算机网络中的通信与接口协议,利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能,形成独立模块,并通过通信实现信息交换,从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展,以及数控技术的不断更新,两者之间的联系日益紧密,而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究,更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源,以及高级语言对相应程序进行编制,从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。 减少维修成本 随着科学技术的不断进步,世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入,如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合,对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修,主要有BM、TBM、CBM这3种,通过与计算机技术的配合使用,维修效率可以得到很大提高。(1)BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;(2)TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算,对机械设备进行定期维修;(3)CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握,及时预测故障时间,并进行维修处理。 为了能够准确地针对机械设备故障进行维修,就必须制定科学的维修方法,针对设备的具体情况,选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修,这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法,设定不同的维修方式。其中,维修方法的设定,必须以设备的重要程度为主要依据,在进行考量时,对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外,参考机械设备的使用寿命,对机械设备的磨损故障进行确定,可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法,则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析,并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断,并制定最终的解决办法。 由于该技术拥有灵敏度高的优势,因此能够及时发现使用设备中的故障,从而保证对机械设备的及时维修,有效避免多余费用的增加。在机械设备的使用中,主要会应用到红外测温技术,该技术是通过对红外线成像原理的应用,及时地现实机械设备表面的温度,并清晰地呈现设备内部的电阻变化、损坏情况以及散热损失等。之后在通过计算机模拟仿真技术,分析设备的受力及磨损情况,从而对设备中的异常情况进行及时维修,防止设备故障扩大而增加维修费用。 结束语 在当前世界经济信息化的大背景下,计算机技术得到了空前的广泛应用,而作为我国新兴工业的主要代表———机械制造产业,与计算机技术的有机结合,不但加快了该行业的发展速度,同时也有效确保了数控加工的顺利开展。然而,在实际操作中,还需要工作人员做好防护措施,确保计算机设备运行的安全。 制造技术论文:机械制造中测量方式的运用 本文作者:刘枫、赵放、肖飞 单位:三一重工股份有限公司 我国测量技术在机械制造中应用的问题 在机械制造领域,测量技术与机械技术、制造技术紧密相连,又相互制约,共同为机械制造业的发展提供技术基础。但是在我国,受到技术力量、测量设备等因素的影响,机械制造中应用测量技术还存在着一些问题,影响着测量技术应用质量与效率的提升。 (1)虽然我国古代已经初步应用测量技术以进行事物测量、提高生产力。但是,到了现代,我国社会发展中,在很长一段时间都重视经济的发展,而忽视了科学技术的开发,从而造成我国技术原创力不强,在测量技术应用于机械制造方面,未能很好地结合我国机械制造实际情况,创新应用测量技术,导致测量技术应用效率得不到提高; (2)测量技术达到测量目的,是需要相应的配套测量设备支持的。但是,我国测量设备的研发工作明显慢于测量技术,很多机械制造企业应用较为先进的测量技术,但是却配备了不适宜、不配套的测量设备,这样,不仅不利于提高测量质量与效率,同时对抗提高测量设备的可靠性也是不利的; (3)在机械制造过程中,有一些参数是需要技术人员应用专门的测量仪器与测量技术进行的,但我国在专业对象专业测量的研究上还有待提高,对于专业性与针对性较强的测量工作,还未找寻到专用的解决方案,这对提升测量技术在机械制造中应用效率具有制约作用,需要相关技术人员提高重视。 测量技术在机械制造中的应用方法 测量技术在机械制造中占有重要的地位,同时也起到重要的作用。因此,在机械制造过程中,相关技术人员必须提高对测量技术的重视,不断创新技术应用观念与方法,以促进测量技术应用效率与质量的提高,进而为机械制造工业的可持续发展奠定坚实的基础基础。 (1)激光器测量技术。激光是受激辐射光放大的一种现象,它主要应用于切割、焊接、打孔、测量等方面。在机械制造领域中,技术人员利用正交偏振激光器所发射的激光来测量机械设备的相关参数,这种测量技术无论是在量程,还是在线性度、精准度等方面都优于传统的测量仪器与技术。应用激光器测量技术可以有效降低甚至避免机械制造的误差,大幅度地提高精准度,保证机械制造的保质、高效进行。另外,激光传感器是在激光器基础上发展的一种材料仪器,它可以事先无接触、远距离的测量,而且精度较高、抗干扰能力较强,被称为最精准的“测量尺”。 (2)纳米位移测量技术。纳米是长度的单位,纳米技术则是一种针对细微对象操作的高科技技术。在测量领域,技术人员利用纳米技术的性质,提出纳米位移测量技术,将测量对象深入到微观世界。这种测量技术主要是根据双频激光合成的波长来干涉条纹虚细分,从而实现位移测量,提高测量的精度。但是,在机械制造中应用纳米位移测量技术需要特定的被测环境,才能保证测量的有效进行,同时也保证测量结果的精准性。另外,由于人们对纳米材料、纳米测量仪器等认识上存在不足,所以要想深入提升纳米位移测量技术的应用效率,还需要很长一段时间。 (3)石英传感器测量技术。石英具有光学、力学、电学等特性,是一种很好的传感材料,因此,技术人员利用石英制成新型的石英传感器,以测量温度、压力、位移等参数。在机械制造中,由于石英传感器操作简单、测量精准度高等特点,技术人员也可以利用石英传感器测量技术对相关机械设备进行参数测量,从而提高测量质量,保证机械制造的水平。 结语 综上所述,在机械制造工业的发展过程中,技术人员除了要加强机械制造技术的研究力度之外,还需要提高对测量技术的重视,不断创新测量技术应用方法,规范技术应用流程,以便最大化地提高测量技术应用的效率与质量,为促进机械制造效率、机械设备质量等的提高提供有效助力。目前,我国机械制造工业对测量技术的应用还处于发展阶段,相关技术人员依然需要加大研究力度,不断创新技术应用方法,以提出经济性、可靠性、安全性更高的测量技术,从而促进机械制造业的可持续发展。 制造技术论文:机械制造技术课程设计论文 一、概述 课程设计(CurriculumDesign)是大学某一课程的综合性实践教学环节。一般是对该课程的理论和实践内容的综合性应用和考察,旨在使学生获得促进其迁移的进而促使学生全面发展的具有教育性经验的计划和方案。课程设计突破了课程局限于课堂教学中的界定,把积累、迁移、促进学生创新能力培养等多方面因素作为指标,是教育过程中不可或缺的重要环节。机械制造技术基础课程设计是工科类院校机械专业针对《机械制造技术基础》这门课程展开的综合性实践教学环节,该课程整合了机械加工方法、机床、刀具、夹具和工艺规程设计等原来分属多门课程的主要内容,其涵盖内容广、理论联系实际密切,是在学生学习完理论基础课和机械专业基础课的基础上开设的一门综合性技术学科。本课程设计则是在课程理论教学的基础上展开的,是对学生理论知识进行考察、巩固和加深的非常好的实践环节,其目的是“培养学生掌握机械零件的加工工艺过程所需要的机械制造技术知识,包括机床、夹具、刀具、量具等工艺装备的选择与使用,培养学生应用现代设计方法和手段解决工程实际问题的能力”。课程设计的创新性改革是进行《机械制造技术基础》课程教学创新能力培养改革中不可或缺的一个环节。 二、课程设计主要内容 通常,机械制造技术基础课程设计采用理论教学、生产实习、课程设计分段实施,学生在经过72学时的理论基础课程学习后,由指导教师带领,深入合作企业进行为期一个月的生产实习。通过观察和学习,进一步了解和熟悉机械零件的典型加工和工艺过程,并在此过程中,对课堂学习所掌握的理论知识进行反复加深、掌握。接下来,学生们返回学校,集中三周进行课程设计,对所学习的理论、实践知识加以应用。本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行:第一阶段,由指导教师下达设计任务,为学生提供零件图、设计要求,讲解设计过程及注意事项。第二阶段,学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计,通过分析、讨论、计算,确定毛坯结构和尺寸,并设计完成该零件的详细工艺规程,制作出工艺过程卡片及工序卡片。第三阶段,针对工艺规程设计结果,选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计,通过方案分析,选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件,并做出夹具装配图、典型零件图若干。第四阶段,学生完成设计报告,提交设计成果,然后根据每个人的设计内容、平时成绩,进行成绩的评定。 三、教学问题及改革方案 近年来,随着课堂教学的改革,工科院校的扩招,计算机等相关学科的发展,传统的机械制造技术基础课程设计逐渐显现出教学质量下滑的倾向。因此,研究和探讨如何改进和加强这一环节,切实提高机械制造技术基础课程设计教学质量,充分利用课程设计培养学生的工程实践能力,成为摆在我们面前的一个重大课题。通过对机械制造技术基础课程设计的深入调查研究,并结合多年来的教学工作经验,笔者针对课程设计中存在的几方面问题提出相应改革方案。 1.充分调动学生积极性,解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状。在进行本课程设计时,学生已进入大四上学期,很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段,找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措,对课程设计兴趣不高,学习态度不够端正,没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响,这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中,总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事,无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状,本文笔者深入学生中与他们进行交流、沟通,了解学生所处的状态,积极引导、解决他们面临的问题。在课程设计开始之前集中召开动员大会,向学生讲清楚课程设计的重要性和必要性,使学生明确课程设计的作用、地位以及对今后学习和工作的影响,同时结合设计任务对学生进行讲解,使学生提高认识,端正态度,自觉地投入到课程设计工作中去。 2.注重课程设计选题的新颖性、先进性,避免选题单一,重复率高。多年来,大多数学校开设的机械制造技术基础课程设计都是针对拨叉类零件进行加工工艺设计和机床夹具设计,这类零件结构典型,大多是金属切削机床的操纵部件,可以很好地将教学和设计内容联系起来,既有助于加深对机构的理解,又易于切入设计任务。但长期重复单一设计题目,很容易使学生懒于思考、相互抄袭,限制了学生的创新设计思维。结合《机械制造技术基础》课程特点,通过参观机械制造综合实验室熟悉各类机床零部件,同时结合生产实习环节中常见的零件进行考察、分析,遴选出结构典型、难度适中的零件进行设计题目的扩充和更新,尽量做到设计选题新颖、难度适中。同时,指导教师还积极鼓励学生通过各种途径自选题目,经老师审核后选用,保证各组题目不重复,组内每人的任务各有特色。这样的设计不仅激发了学生的主动性,培养了学生创新能力,同时也减少或杜绝了抄袭现象。 3.合理安排设计时间,采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题。机械制造技术基础课程设计内容涉及大量的分析、计算和绘图工作,设计难度较之前的课程设计大大增加,这就要求学生在设计过程中要积极思考,充分运用所学结合实践来完成。而设计时间只有三周甚至是两周,这往往会使学生在设计初期不知如何下手,自我思考的时间受到限制,解决工艺参数计算和定位误差分析等问题时,为了赶进度加班加点,过于劳累。还有个别同学急于求成,照搬甚至抄袭别人的设计内容。在学生的设计中,多数仍采用手工绘图,一方面手工绘图时间长,增加设计的任务量;另一方面目前绝大多数企业均采用计算机绘图技术,且学生们在校期间也学习过多种计算机绘图方法,手工绘图手段不能很好地锻炼学生的计算机绘图能力,与实际工作脱节。如此一来,课程设计的质量大大受到影响,无法达到预期的设计效果。针对上述现象,本文从改进课程设计的时间及安排着手,将课程设计融合到《机械制造技术基础》理论课程的教学和生产实习环节中,提前下达设计题目,让学生在课程学习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识,并在生产实习环节安排有针对性地参观和学习,这样既可以让学生提前了解课程设计中零件的结构、特点和功用,也大大激发了学生的学习兴趣。 4.课程设计中注重创新思维的培养,避免学生限于传统陈旧的思维框架。一直以来,机械制造技术基础课程设计都是基于传统的设计模式,指导教师也是以简单练习为出发点,让学生按部就班地按照课本上的步骤、题目进行设计,虽说也可以让学生得到一定的锻炼,但也限制了学生思维的创造力。“设计”从一定意义上来说就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计,只有创新设计才有可能超越过去,创造未来,只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地,才有可能超越对手。 5.改革成绩评定方式,进一步规范。由于设计过程中三四个学生一组,进行同一个零件的工艺分析和夹具设计,难免会有个别同学偷懒抄袭的现象,那么仅凭平时表现和设计成果由指导教师直接判定成绩难免会出现偏颇,无法达到全面、公平的评定效果。我们应该在设计过程中采取自评、互评、教师置疑、小组答辩的方式,公平、公正地对学生的设计给予合理的肯定和评定,营造良好的学风和教风。自评即在设计过程中由学生结合评分标准进行自我评价,找出不足进行改善,争取取得更好的成绩;自评结束后,让学生两两结合进行互评,给出成绩并互相学习互相促进;最后由教师组织分组答辩,结合自评、互评、答辩成绩给出最终成绩。 四、改革成效 为配合课程设计的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2009~2011级本科生十五个班级为试点班级,分期分批进行改革方案的实践与应用。从实践效果来看,课程设计完成质量与往届相比有一定的提升,学生进行课程设计的积极性大大提高。课程设计结束后同学们都反映收获很大,既加深和巩固了机械制造技术基础课程知识的掌握程度,又通过课程设计拓展和提高了设计能力;同时,学生也比较认同改革后的成绩评定方法,新的成绩评定机制激励学生更加积极主动地完成设计任务。 作者:王海霞 单位:山东科技大学 制造技术论文:机械制造业数控技术论文 1计算机技术带动数控技术 上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为核心的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突发情况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。 2数控技术的生产利用 在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。 2.1在采煤业中的应用 在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。 2.2在汽车行业中的应用 汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。 2.3在新型机械制造领域的应用 在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。 3机械数控技术的未来发展 3.1更精确 利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。 3.2更大 在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。 3.3更快 没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。 4小结 限于篇幅的影响,本文仅对机械数控技术作简要的探究。总而言之,现代化的机械制造依托数控技术得到长足的发展,数控技术的利用,大大促进了行业的发展,乃至增强我国综合国力。现在我国的数控技术和发达国家仍有一定的差距,但是我相信在不久的将来,我们必将追上他们的步伐,机遇与挑战并存,未来需要我们创造。 作者:吴强 单位:玉林市机电工程学校 制造技术论文:装备制造业技术创新论文 1.指标选取研究技术创新 技术产出指标选取了专利申请数(件)、新产品开发项目数(项)、新产品销售收入(万元)、新产品出口收入(万元)。技术创新效率离不开人力、物力、财力的投入。具体来说,在投入方面,R&D人员全时当量对各个创新活动起决定性的作用;R&D经费和开发新产品经费体现了企业对研发的重视程度,可以反映出企业技术创新效率的能力。在产出方面,专利申请数反映了每个企业提出专利申请的数量;新产品开发项目数反映了企业研发新产品的能力,可以较为全面地反映企业研发活动的最终结果;新产品销售收入反映了新产品受市场的欢迎程度;新产品出口收入反映了新产品在国外市场的情况。 2.实证分析 本文利用DEAP2.1软件将表2的数据代入CCR模型进行运算,得到了2012年我国七大装备制造业的技术创新投入资源的利用率θ和各决策单元的松弛变量值和冗余变量值,经整理结果如表3所示。将表2的数据代入BCC模型进行运算,结果见表4,表4中的数据是2012年我国七大装备制造业的综合技术效率、纯技术效率、规模效率和规模效益情况。对达到最佳状态。总体来说,这七大产业的资源投入产出效率大多处于最佳状态。金属制品业、专用设备制造业、交通运输设备制造业的综合技术效率值θ小于1,说明DEA无效,存在投入过多或产出不足。投入指标的松弛变量表示既定产出水平下某一投入指标相当于其在有效前沿面上投影的冗余量,而产出指标的松弛量表示某产出指标相对其在有效前沿面上投影的不足量。如在投入指标上,金属制品业在R&D人员全时当量冗余了1621.018,R&D经费冗余了170085.429。交通运输设备制造业在R&D经费冗余了468308.954,在开发新产品经费冗余了408411.546。在产出指标上,专用设备制造业在新产品开发项目数上离目标值还差87.759,在新产品销售收入上离目标值还差3558033.653,在新产品出口收入上离目标值还差3015147.663。由此可知,这些不为0的松弛量或者冗余量给出了具体的调整方向。从表4中可以看出,DEA有效的产业为通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业。其纯技术效率值和纯规模效率值都为1,这表明这4个产业与其他产业相比,装备制造业中大中型企业的技术创新投入和产出具有相对最优性,投入资源的组合结构相对合理,不存在投入冗余和产出不足,规模效益处于最佳状态,即同时满足技术有效和规模有效。另外三个综合效率值θ不为1的产业DEA无效。影响DEA无效的因素各不相同。具体来看,金属制品业和交通运输设备制造业,其纯技术效率值都等于1,但纯规模效率S<1,因此,这两个产业规模尚未达到最佳,从而造成这两个产业综合技术效率值小于1,即DEA无效。说明这两个产业要从规模大小的角度来对研发投入和产出进行调整,由此可以提高资源的利用率。从规模效益角度来看,它们都处于规模递增阶段,因此还可以增加投入以达到目标产值。而专用设备制造业的纯技术效率值和纯规模效率值都小于1,说明该产业无论从技术角度来看还是从规模角度来看,都未达到最优状态,而且其规模效益处于递减阶段。说明投入存在冗余,所以应该减少资源投入,以提高投入产出效率,主要对产出中低的效率环节进行相应的调整,找出投入的合理比例。四个产业DEA有效,表明这些产业中的大中型企业已经调整了无效环节,有效地利用了资源,使得技术创新投入产出达到有效。 3.结论及建议 本文从CCR模型和BCC模型分析了2012年我国七大装备制造业中大中型企业的效率。发现七大装备制造业的技术创新效率各不相同。其中,通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业达到了综合效率最佳,应予以保持。金属制品业、交通运输设备制造业、专用设备制造业尚未达到DEA有效。金属制品业和交通运输设备制造业应该增加研发投入,扩大规模,同时加强企业间的产学研合作,共享创新资源,形成创新网络,合理配置创新资源,共担研发风险,提高行业整体技术创新效率,进而达到DEA有效。专用设备制造业应该减少研发资源投入,适当缩小规模,让研发人员和研发资金处在合理的比例水平上,从而达到资源的优化配置,进而达到DEA有效。此外,中国装备制造业的大部分企业是国家投资兴建并资助,尤其是一些军工企业,有很好的技术基础。在市场经济条件下,可适当将一些军用技术改造成民用技术,提高其普适性与经济性。同时要加大科研技术的投入,注重客户与市场的需求,有针对性地研发新产品和新技术,从而提高我国装备制造业的技术创新效率。 作者:梁合 雷社平 单位:西北工业大学人文与经法学院 制造技术论文:锅炉压力容器制造自动化技术论文 1膜式壁焊机 我国的工业发展比较迅速,伴随着工业的发展,焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加,锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中,具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段,我国由于技术不纯熟,因此依赖于进口。后续的研究成功后,便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看,哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等,主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊;而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺,现有的应用范围不是很大,但其稳定性和安全性较高,因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术,同时效率较高,但由于在自动化方面融入的元素不是很多,因此需要在一定程度上增加人工操作,日后的提升空间较大。 2直管接长焊机 锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。 3马鞍形焊机 锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。 4结语 本文对锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用展开讨论,从目前的情况来看,焊接自动化技术变得更加多元化,且每一种技术都有自己的专属服务领域,告别了过去的恶性循环,工作水平有了很大提升。在今后的工作中,可对锅炉压力容器与焊接自动化技术进行深入研究,创新焊接自动化技术,提高生产效率和生产质量,满足社会的更多需求。 作者:柏晶晶 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 制造技术论文:机械制造中的数控技术论文 一、基于我国目前机械制造行业的现状进行分析 机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。 目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。 二、机械制造自动化 利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。 针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。 三、数控技术的分析 1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突发情况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。 2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。 3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。 4.机床设备中的数控技术。机械制造过程中,特别是21世纪现代界限制造行业中,机械设备才是基础,只有配置了控制能力较强的机床设备才能推动企业现代化的发展。数控技术的出现使其机床设备得到更好的发展,利用数控技术加强对机床加工进行控制,这类我们称之为数控机床数。整个过程中,数控单元非常重要,它是数控机床的大脑,控机床的实际操作过程与监控都在这个单元中来实施完成的。自动化的机床是配置了程序控制系统自动化的,利用该控制系统能够更加逻辑地将控制编码或者其他相关指令所制定的程序进行处理,而且能进一步实现译码,从而实现让机床动作数控折弯机并加工零件的目的。不仅在精度提高、加工质量、降低劳动力方面取得一定的成效,而且针对较为复杂零件处理方面也具有一定的优势,超越了传统机床操作模式。 总之,时代在变迁,科技在进步,产品竞争也越来越激烈,数控技术作为现代化科学技术,应用到机械制造行业中的是必然的趋势,并且逐步会转向为工业。数控技术是我们需要长期坚持的战略目标,并且要高度重视,从而才能更好的保障我国机械制造行业在国际中的优势。数控技术需要我们不断创新,从而为机械制造行业带来更多的发展空间与机遇。 制造技术论文:机械制造数控技术论文 1目前我国机械制造行业的现状 所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋媚外”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。 2数控技术的特点 数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。 3数控技术在机械制造中的具体应用 随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用: 3.1数控技术在煤矿机械中的应用 我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。 3.2数控技术在汽车工业中的应用 近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。 3.3数控技术在工业生产中的有效运用 在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。 3.4数控技术在机械设备上的有效运用 在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图) 4数控技术在机械制造中的应用的发展前景 数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。 5结束语 随着科学技术的不断发展,机械制造行业对数控技术的要求也越来越严格,数控技术的应用的有效管理也是机械制造产品质量的保障,所以我们应充分重视数控技术在机械制造企业中的应用及发展问题,更好的解决现阶段数控技术在机械制造企业中技术关卡,保证数控技术在机械制造行业的快速稳定发展,生产出更好的产品,为人类提供服务。现阶段,我国的经济发展正处在一个关键阶段,在世界经济一体化的大潮下,我国的机械制造企业还需不断提高数控技术应用的有效性,将制造技术与世界接轨,最大限度的缩小与发达国家的差距,注重技术的创新,为我国的机械制造企业提供技术支持,更好的发展壮大。 作者:李军 魏星 陈韬 单位:昆明冶金高等专科学校 制造技术论文:机械制造中自动化技术论文 一、自动化技术在机械制造中的实际应用 1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。 2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。 二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。 三、结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,我国的自动化技术也将取得跨越式发展,这将在很大程度上提升我国的机械自动化水平。所以,我们要坚持与时俱进,加强与国际社会的交流与合作,引进外国先进技术,树立持续开发的发展理念,为我国机械自动化技术的发展奠定坚实的基础,提升机械制造行业的经济效益,推动机械制造行业的可持续发展和进步。 作者:冀阳阳单位:嘉兴学院机电工程学院 制造技术论文:绿色制造技术加工工艺论文 1机械加工中的环境影响分析 机械加工中对环境的影响主要体现在以下两个方面:一是废弃物对环境的影响。废弃物对环境的影响主要有:固体废弃物对当地环境的影响,机械加工过程中会产生大量的边角余料,而这些边角余料的摆放等有可能会破坏当地土壤的成分,造成土壤重金属超标;废液对生态环境的影响。在机械加工中所产生的废液如果处理不善不仅会给环境造成影响,还会对人体的健康形成威胁。二是噪音对环境的影响。机械加工过程中会产生大量的噪音,如果不能很好地控制噪音就会对人体产生严重的危害:干扰人们的正常生活、损害人的听觉系统等。在机械加工过程中噪音主要来源于机床设备的噪音。机床在加工工艺时因为传动齿轮、传动皮带以及轴承的不断工作而产生各种噪音,噪音的产生是机械加工过程中显著的特性;机械加工过程中也会产生噪音。机械加工过程中也会因为对原材料的切割、钻孔等工序而产生噪音,这种噪音大小与机械加工材料有直接的关系。 2绿色制造技术的优化 基于机械加工过程中对能源消耗和环境的影响,应该大力发展绿色制造技术,通过绿色制造技术改善机械加工过程中所出现的各种问题: 2.1优化绿色制造技术工艺参数。工艺参数优化是绿色制造工艺过程规划的关键技术,通过对零件加工工艺参数的优化,可以实现物料消耗最低化的目的,基于在机械加工中工艺参数对机械加工产品的质量、消耗以及噪音等方面的影响,绿色制造技术选择的工艺参数要综合考虑这些因素,并且要通过对多种参数方案进行对比、评价,选出最优化的加工工艺参数,实现机械加工的低物料消耗。 2.2绿色制造工艺路线的优化。工艺路线是机械加工环节中的重要步骤,合理的工艺路线不仅能够大大提高机械产品的生产效率,提高产品质量,还可以实现绿色生产的要求,通过优化工艺路线可以降低一些不必要的机械加工,有效地降低了能源的消耗和对环境的污染。比如在机械加工中采取少无切削生产工艺的精锻、精冲等近似成型的工艺不仅能够提高原材料的使用效益,还能降低污染物的排放,并且通过简化生产流程,降低了设备与能源的消耗。 2.3采取多工件多机床节能型调度优化技术。机械加工实现绿色制造,从根本角度讲需要改善零件加工过程的机床设备:一是要改进机床加工技术,提高机床加工设备与环境的相适应程度,满足机床加工与环境和谐发展的要求;二是要优化配置机床设备,通过采取合理的组合方式降低无功率生产,实现加工过程的绿色性目的。比如在生产过程中,有的机床加工过程会产生大量的无功率作业,造成机械设备的消耗。因此通过采取多工件多机床节能型调度优化技术,通过对工件和机床的合理调度实现总体能量消耗的降低。 2.4加强机械加工绿色制造的评价。机械加工绿色制造的关键就是实现经济效益与生态效益的最大化,而评价绿色制造技术效果的标准就是根据机械加工绿色制造评价指标体系,重点对加工时间、加工质量、加工成本、资源利用率以及环境影响进行分析与评价。 3结束语 总之,通过对机械制造过程中对能源消耗和环境的影响分析,制定出机械加工的绿色技术实施方案,通过绿色制造技术能够大大提高原材料的利用率和减少废弃物的产生。 作者:曹小强单位:五家渠职业技术学校 制造技术论文:基于虚拟制造技术的机械制造论文 1虚拟制造技术课程的教学改革和成形磨齿实验台的应用 为了便于学生更好地认识和理解虚拟制造技术,课程教学中必须结合实践教学。因此结合学校的成形磨齿机床进行教学,向学生讲解磨齿机的工作性能和用途,齿轮的磨削加工方法,以及成形磨齿法和展成磨齿法的区别,大大加深了学生对该门课程内容的理解。在实践教学中,让学生根据设计任务书自己操作成形磨齿实验台,对齿轮进行磨削加工,学生能直观地观察到整个过程,加工过程中出现的任何问题,都能便利地随时进行观察检测,从现场的上课情况看出,这个过程加深了学生对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产。使学生对磨齿机的相关知识有一定的了解,对学生以后的专业课学习以及金工实习打下坚实的基础。 在课程中,应用虚拟制造技术用软件进行高阶复杂修形齿面计算、砂轮截形优化、三维磨削过程可视化、基于KBE技术的齿轮工艺参数智能化管理等技术难题,并在齿轮动态性能预测及噪声控制软件部分实现技术突破,软件可实现齿轮噪音对比预测,并能优化齿轮参数,从而达到降低齿轮运行时振动噪声的目的,此技术大大缩短了齿轮加工工艺调整周期,并具有较好的可视化功能,得到了用户一致青睐。通过此教学过程,拓宽了学生的视野,学习到了更多的虚拟制造技术的知识。 为了改善传统的教学方法,我们在课程中采用了启发式教学、互动式教学。启发式教学就是通过在教材的重点、难点、疑点处创设一种问题情境,以引起学生的兴趣和注意,并作适当启发,培养学生的创新思维,鼓励学生主动地、独立地分析问题和解决问题。在成形磨齿实践教学中,通过学生学过的知识进行引导,比如从学习过的车床、铣床等切入,进行类比讲解,使没有接触过磨齿机的学生对此有一定的了解,介绍磨齿机发展史中的一些实例,让学生了解到相关知识背景,启发学生的兴趣,激发了学生的求知欲。在互动式教学中,老师提出问题,然后把班级同学分成几组,先由小组进行讨论和查阅资料,然后再进行汇报,这样可以开阔学生的思路,有助于学生自己解决问题,学生能更多参与课堂教学中,有利于学生潜能的开发,综合素质的提高和创新能力的培养。 2总结 从学生在课堂上的表现来看,通过对虚拟制造技术课程的教学改革,采用了启发式教学、互动式教学,并结合成形磨齿实验台进行实践教学,收到了很好的教学效果,活跃了课堂气氛,调动了学生学习的积极性,增强了学生的动手实践能力,加深了学生对虚拟制造技术知识的理解、掌握和应用,对培养和提高学生的创新思维、创新能力以及动手能力起到了很好的推动作用,为后续课程的学习和从事生产技术工作打好基础。 作者:汪中厚周晓玲马雅鹤单位:上海理工大学 制造技术论文:汽车制造技术多媒体教学论文 1.课前教案制作时容易出现的问题及解决思路 1.1图片多,无层次课本上有很多图形,这些图形是黑色白描画,不够生动,也不够形象,没有层次,学生对此没有兴趣,讲解也难以生动,应在电子教案中增加多媒体素材。例如讲解到汽车零件的加工方法,里面有很多加工机床和车刀的图形,在课件中增加了很多车床、铣床的实物彩色照片,并针对性地讲解。本校有一些普通车床和铣床,学生较容易理解,可以增加一些其它型号的车床供学生比较学习,同时采用多角度的实物照片就易于学生学习其结构并理解其工作原理。这样能更透彻地了解机床的加工原理和加工过程,更加便于学生理解汽车零件的制造过程。 1.2显示多,无区分图形上的动画,一个图形整体出现,讲解其组成和结构时,仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚,不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域,可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成,这时可以将色彩在设计中调节成半透明的,这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时,可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件,即不遮盖住夹具的结构组成,又能清晰区分出不同的组件。 1.3程序多,无步骤多媒体教学时板面大,计算过程如果全部显示,步骤不清,学生不易掌握计算过程,通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步,显示一步,并引导学生思考下一步,再继续讲解下一步,再依次显示出来。以尺寸链的计算为例,依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程,计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来,增加步骤和程序的清晰度,就像教师在黑板上一步一步板述。 2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路 2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答,学生的主动性较高,成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例,里面包含零件从毛坯到成品的全部内容,为了体现每一次工序的内容,虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来,但在讲解中以提问为主,例如:加工中是如何安装工件?采用了何种刀具?加工精度是如何控制?这些问题引发了学生认真的思索,许多学生大胆回答,学生在自己的思考与回答中寻找答案,比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时,应将前后内容融会贯通,多媒体可以很好地实现各模块的链接,设置好链接内容,即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例,将机床与刀具的知识贯穿,同时结合具体加工过程,使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理,对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要,不是只讲解教学安排和第一章的内容,可以播放宝马汽车的整个加工流程,有底盘和车身的组装,再到喷漆上蜡,仪表板和座椅等部件的安装,直至通过测试,完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣,教学气氛热烈,又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的,对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。 2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习,学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发,多引导,多提问,多思考,让学生自己去发现问题、提出问题,让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃,师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时,积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,考虑如何指导学生学习。 3.课后容易出现的问题及解决思路 3.1课后师生交流少下课后,学生和老师都急于进行下一节课,师生交流较少,对于学生的课堂学习效果,教师不能得到及时的反馈。教育实践证实,课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次,这就要求教师和学生能够及时沟通,及时讨论。在课后的师生交流中,我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善,有助于教师更好的教,学生更好的学。 3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一,学生一味地抄写或计算,容易产生厌烦情绪,不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业,还可以有多种形式,例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展,对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候,就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件,很多同学都非常积极,他们觉得自己的成果不仅能让老师看到,还能与其他同学共享,效果非常好。从学生的展示中看出,很多同学事先都是作了充分的准备的,这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。 4.结语 正确有效地应用多媒体技术,不仅使多媒体教学内容充实直观、重点突出,同时主次分明、层次清晰。在教学过程中充分利用多媒体高容量高效率,结合多媒体技术控制教学进程,使教学过程即做到严谨有序,又做到气氛热情活跃,较好地激发了学生的学习兴趣,教学效果也得到很大的提高,受到学生的普遍欢迎和好评。我们将进一步完善汽车制造技术课程的教学方法,为社会培养更多的能够适应时代高速发展的高素质创新型人才。 作者:旷英姬单位:九江学院机械与材料工程学院 制造技术论文:数控技术机械制造论文 1数控技术定义及其特征 数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。 2数控技术在机械制造中的实际应用 2.1机床设备上的数控技术 机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。 2.2工业生产中的数控技术 工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。 2.3航天器材上的数控技术 航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。 2.4汽车领域的数控技术 随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。 2.5煤矿机械领域中的数控技术 众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。 3结论 现阶段,数控技术用于机械制造业越来越频繁,无论是在机床设备领域、工业生产领域还是汽车和航天器材领域,它的重要性显而易见。随着科学技术的不断进步,人们对数控技术的要求越来越高,因此,当我们重视数控技术在制造业中的实际应用的同时还要考虑到数控技术自身的进步和更新,弥补不足之处,才能有效解决机械制造行业中不断出现的新问题和新状况,以不断适应机械制造业生产和发展。笔者认为,今后数控技术在大家的认真、努力的研究下,尤其是对数控技术在机械制造业的应用领域的执着钻研之下,数控技术的应用价值将会得到极大的推广,为我国的机械制造业增添动力,为我国的社会主义经济的发展和进步发挥它无穷力量。 作者:廖述雨单位:湖南工贸技师学院
平面设计论文:涂鸦艺术和现代平面设计的共性及其融合 1、涂鸦艺术的渊源 早在公元前10世纪,意大利的那不勒斯庞贝古城的古城墙上就出现了涂鸦的影子,那不勒斯人在墙面上留下了生活的种种细节,包括政治言论、爱情宣言、咒语甚至是一些骂人的脏话,这种古老的涂鸦形式一直持续到古城被突如其来的火山灰湮没的一瞬间,这也是欧洲迄今发现的最早的涂鸦遗址。现代涂鸦艺术诞生于20世纪60年代的美国,它伴随着美国黑人文化运动的兴起而出现,是一种较年轻的街头艺术。与古老的庞贝涂鸦不同,现代涂鸦自诞生起就有了自己的审美追求,它不再只是单纯的用文字来表述情感,而是用大量的图形符号搭配来文字。现在的街头涂鸦艺术已经遍布世界各地,每一个城市都能发现其身影,而且也不再蜷缩在阴暗贫穷的角落中。人们热衷于涂鸦艺术的参与和分享,上至艺术家下至普通小孩都试图在墙上进行创作,以彰显独一无二的个性,这不仅是一个全民皆能参与的艺术体验,也是都市里前卫新奇的大众文化。 2、作为大众文化的涂鸦艺术 作为大众文化的涂鸦艺术,其实与同时期的波普艺术(PopArt)有着密切关系。它们都是在美国现代文明里孕育诞生,都是源于年轻一代对于现代社会的思考与批判,是年轻人社会价值观的体现,两者均以标新立异、特立独行为特征,力求最大化的表现自我。从某个角度看,涂鸦艺术可以看作是波普艺术的延续与发展,都倾注于大众文化的通俗表现,建立了一套独有的视觉文化符号并以其为主要表现语言。所不同的是,波普艺术的创作者多经过专业艺术训练,有着较好的艺术修养,其中不乏着名的艺术家、建筑家、批评家,对大众文化的关注和思考使得他们直接将大众的日常生活品作为创作的素材,以表现特定的大众文化主题。而涂鸦艺术的创作者几乎没有任何艺术功底,他们多由生活在社会中下层的失业者、辍学者、苦力劳动者、问题青年组成,其中很大一部分来自贫民区,生活的艰辛与强烈的个性使这些人表现出对社会的不满,他们需要将这种情绪得到释放,因而他们游走于城市角落,在反战、反种族歧视、反压迫和权利争取的浪潮下,用各种喷涂工具进行自我宣泄,这些人构成了作为大众文化的涂鸦艺术的直接参与者和体验者。 由于涂鸦的广泛参与性和自由随性的特点加上能直接反映社会生活。因此,在世界各地迅速传播开来,形成了广泛的群众基础。无论是欧美还是中国,在涂鸦的世界里没有高雅与低俗之分,也没有专家与业余之异,只要是对生活有所感触就能成为创作者,这也是涂鸦在大众文化方面的主要特征。 3、涂鸦艺术与现代平面设计思想的不谋而合 涂鸦在形成初期,由于其夸张怪诞的风格并不被人们接受,甚至被视作视觉垃圾,然而就是这种显得不入流的街头艺术却得到了极大发展。在70年代的美国,它几乎占据了整个纽约地铁系统,形成了纽约的一道独特景观,吸引了越来越多的人的关注与参与,由于创作群体的扩大,各种新奇的元素被不断注入进来。随着时代进一步发展,传统的涂鸦艺术已经不能满足人们的视觉需求。因此,创作者们开始寻求更多新奇的元素来进行创作,以期在众多作品里突显出来。这种标新立异寻求突破的思想与现代平面设计的创意思想不谋而合,它们都渴求以其前所未有的创作来获得人们最大化的关注和认可。 创意是设计的核心,创意的来源首先即是敢于寻求对已有的突破,故步自封或者盲目抄袭自只会使设计走向失败。时至今日,生活节奏的加快和工作效率的提高,导致很多设计难以有更多的时间和经济支撑,才会出现同质化的问题。因此,现代平面设计强调必须要推陈出新,还要有较强的视觉冲击力,就如同涂鸦艺术在不断需求变化一样,它总是耀眼、醒目,伴随着夸张的图案造型和鲜艳的色彩,还有用涂鸦艺术独有的字体标示的各种尖锐的语句,带有明显的反叛精神,目的都在于吸引来往人群的注意,形成一种反文化社会的氛围。 由于当前世界经济结构的改变,设计业发生了很大改变,平面设计也因为媒介的转变而发展为多元媒体设计,这种趋势目前依然在进一步发展。现代设计越来越讲究跨界的交流与合作,主张多元风格,强调设计应该清晰易懂,同时还应富有个性,反对设计上的单一,设计师不但要具备基本的设计知识和素养,还要与时俱进接触处在时代前沿的各种新思潮和新技术,此外还应对传统的、民间的文化艺术有所掌握,对商业营销学、消费心理学、材料学等还应清楚了解。因此,现代设计往往是融合了声光电、二维与三维、传统与现代等多个领域的跨界设计,而涂鸦艺术也在不同的时代吸收了不同的元素,使其表现领域得以扩展。 4、涂鸦艺术与现代平面设计有着共同的视觉语言 视觉语言是平面设计的组成基础,对平面设计的研究更多是对视觉语言和它们之间相互关系的研究。人类的平面设计可以看作是人类有意识地利用各种符号来记录信息和解决问题,这些符号实际就是视觉语言,包括点、线、面、形状、色彩、文字、图片、肌理、空间、声、光、电等。我们正处在一个高度信息化的社会里,每天都在主动或被动地接受各种海量信息,而最终能留下深刻记忆的只有少数的视觉冲击力强、创意鲜明的内容,更多的是“传而不达”,对平面设计而言,视觉传达的有效性直接决定设计是否成功,也就是设计是否真正做到“传与达”,其中关键在于视觉语言的准确与有效。 涂鸦艺术与现代平面设计在视觉语言的表现上有着共同之处,它们主要都以文字和图形为主要视觉语言,和其他相比,这两种最为有效和直接。图形是人类最早用于记录信息的符号,它形象而生动,也是最易实现表述功能的方式,不同种族地区的人在语言上或许有很大差异,但利用图形的表意功能却能较易实现沟通。涂鸦的图形元素多是一些符号与图案,无论是抽象还是具象,它都是涂鸦者借以抒发情感或传达信息的载体。平面设计中的图形还包括图片,原本这些孤立存在没有任何意义的线条、色彩、图片等元素,按照对称、均衡、变化、统一、节奏、韵律等形式美法则重新整合,就会表现出某种特殊意义,也就是涂鸦艺术或平面设计所要呈现的主题。当图形不能完全满足所要传递的信息时,文字作为约定俗成的信息载体就会得到应用,相比较图形而言,文字的传情表意的功能显得更为精确,而且文字本身就具有图形的意义,甚至是将文字图形化,在传递信息的同时还能美化和节约版面,使空间的利用更为合理,这是其他视觉语言所不具备的优势。涂鸦艺术中的字体带有很强的个性色彩,其丰富的变化和夸张的造型再加上对比鲜明的颜色,与周围的图形相得益彰,现在这种看似另类的字体已经渗入到生活中的每一个方面,形成了一套完整的涂鸦字体体系。 5、涂鸦艺术在现代平面设计中的应用 (1)涂鸦艺术与字体设计。涂鸦艺术在起源之初主要就以文字为主,人们在墙上涂画上造型怪异的文字作为帮派符号,后来一些具有绘画天赋的人对文字进行了重新设计,使文字不但变得好看而且具有了符号化的特征。文字在涂鸦艺术里占有很大比重,欧美的涂鸦艺术尤其注重对字体的设计,也诞生了一些着名的涂鸦艺术家,如隆尼伍德(LonnyWood),他创造了一种新的涂鸦字体叫“气泡字母”,其他还有石块体,斜体等,多用箭头作为字体笔画,通过透视、变形、叠加使文字体积化、方块化,在涂鸦者对于字体的狂热追求下,又出现了狂野体、机械体。涂鸦艺术传入中国后,汉字被应用于涂鸦创作,使汉字出现了前所未有的涂鸦风格。涂鸦的字体设计是一种艺术贡献,由于涂鸦创作具有很强的随 意性和即兴发挥的特点,无论是图案还是字体都较有创意,其中涂鸦字体被广泛应用于平面设计中。如“劲浪口香糖”在广州和武汉的公交候车亭广告,其广告的主要篇幅即为一个夸张的大号黄色涂鸦文字。此外,涂鸦化的字体还被用于标志设计,鼎盛广告公司的标志就为涂鸦化的“鼎”和“盛”的组合,富有个性又不失现代感。 (2)涂鸦艺术与海报设计。涂鸦艺术诞生了一种全新的艺术表现形式和独特的视觉符号,这些抽象的、怪异的、夸张的符号带有浓厚的个性色彩,与其他艺术相比,涂鸦艺术没有专业上的限制,也没有统一的审美标准,它是人们即兴发挥的创作,正是这种随兴而发的创作形式使涂鸦具有了质朴、率真、自由、大众化的特点,又因涂鸦者的差异而个性十足,这也是涂鸦艺术能吸引人的地方。涂鸦艺术的视觉语言既有卡通形象、名人、明星、文字、数字、生活品等大众化形象,也包括个人创作的抽象符号和图案,但它们都有很强的视觉冲击力,将涂鸦艺术应用到海报设计中,同样也会带来相同的视觉效果。 海报设计中的涂鸦元素主要是图形和色彩,涂鸦中的色彩一般都有很高的纯度,色彩间的对比也很强烈,彰显出自由不羁、狂放自然的情怀,常用黑、白、紫、黄、蓝、玫瑰红等几种颜色。例如,国外爵士音乐会的海报设计,就常借以涂鸦的表现形式,用点、线、面、音乐节奏符号组成涂鸦风格的图形,其文字也常是涂鸦字体,整体上看就是一副涂鸦作品,刚好吻合爵士乐自由、活泼、即兴的演奏风格。 (3)涂鸦艺术与装饰设计。涂鸦艺术在创作上没有技法的约束,涂鸦者可以自由发挥感兴趣的内容,创作手法流畅自然,艺术效果炫目夺人,且具有较强的个人风格。因此,涂鸦艺术常被用于装饰设计,成了时尚界的宠儿,以突显与众不同的个人品位。如美国着名涂鸦艺术家基斯·哈林,他的代表符号“空心小人”就常用于杯子、短袖、时尚用品的装饰;世界着名品牌路易·威登曾专门设计过一款GraffitiAlma(涂鸦手袋),将平民大众化的街头艺术搬上了世界顶尖时尚,后来,诸如迪奥、耐克、阿迪达斯等一流品牌也曾将涂鸦元素应用到商品的装饰设计中,符合了年轻一代追求个性、崇尚自由的特性。此外,在商品包装、书籍装帧、汽车的装饰设计上,涂鸦元素也深受设计师青睐。因为涂鸦艺术在看似反叛的外表下,实际反映的是民众的精神世界,单纯质朴的画面中是人们内心的反思与呐喊,今天的涂鸦艺术更是被赋予了更多的社会关怀和人文因素,成功实现了由反叛的街头涂鸦到流行的视觉艺术的蜕变。 6、结语 从庞贝古城到现代都市,从中国到欧美,涂鸦艺术都在不断被重新定义,它的每一根线条、每一个符号都在诉说着人们的内心世界和精神理想;另一方面,涂鸦艺术的独特形式也符合当代人的审美需求,它不仅为平面设计带来了视觉语言的多样化,同时它的“人本”原则也诠释了平面设计的核心内涵,它蕴含的真性情、少做作、去粉饰的艺术气质正是现代平面设计所极力追求的。 平面设计论文:谈现代平面设计中图形创意的艺术意境的研究 平面广告拥有长久的发展历史,是整个平面设计过程中出现最早、应用范围最广泛的广告设计方式之一。平面广告主要通过画面的图形设计来实现宣传目的,虽然表现形式单一,但通过灵巧的图形组合,再高层次的艺术追求都可以得到完美体现。平面广告正因为有其独特的创作魅力与发展空间,吸引了一大批优秀人士积极加入到平面广告的设计队伍中来,不断寻找更加适合自己的设计发展方式。 一、阐述基本图形创意的概念 早在20世纪初期,平面广告就已经成为一个独立学科在教学过程中被广为传播着,在整个媒体宣传国策和那个中起着至关重要的作用。设计不难理解,实际就是一个想法的创作过程。一个成功的平面设计广告作品不仅仅具有其应赋予的商业宣传价值,还是一个具有深远意义的艺术展品。图形的拼凑处处体现了个性化价值追求,作为广告唯一的一种变现形式,需要设计者大胆创新,只有关注到别人无法触及的领域,才能充分体现平面广告的最优价值。一个成功的平面广告作品不需要繁琐的结构,可以轻易让人了解到实际宣传内容,并在心里形成良好意识就已经可以达到创作目的。 在平面广告设计过程中,所谓新创意的运用即是为了表达商业价值,创造者通过对基本图形元素的拆分、组合而最终形成图形方案,达到预期的宣传效果。好的广告作品可以让欣赏者眼前一亮,虽然表现形式或简单、或夸张,但整体不偏离宣传目的。随着社会的发展,高科技技术手段也逐步走进平面广告的设计过程中来,计算机等工作的应用使得单一的创作方式开始想着多样、灵活性的方向发展。单纯的二维平面图像通过高科技技术手段的处理,也可以在平面上体现出真实的立体感觉,留给欣赏者充分的想象范围,可以身临其境的感受到创作者的思想境界,达到最终的宣传效果。 二、创作过程不能偏离最初设定的表达主题 广告的作用不可厚非即是为某个商品进行宣传,为生产商形成良好的宣传效果,从而推动产品的销售。广告内容要以宣传形式为主要中心,要求创作者在整个创作过程中,不能偏离最初设定的表达主题,否则,即使得出的作品引人入胜,但也不是一个相对成功的广告,得不到相应的市场效应。所以,在进行平面广告创作之前要充分了解广告需要宣传的产品特点,定下基本的设计理念,再进行大范围的创新设计,保证整个思想不偏离主题,最终形成商业化与艺术化完美结合的统一整体,达到最初的产品宣传目标,帮助企业实现产品宣传的目的。 三、要使观赏者体验不同的视觉冲击效果 考虑平面广告通常的摆放位置,对平面广告的设计要求一定要有自己的特点,不能大众主流化,否则在芸芸众生的室外环境下很难吸引目标客户的眼光。一个成功的平面广告作品无论放在什么位置,见过的人都会明确其宣传内容,并在心里形成一个良好的印象。要让不想看的人也忍不住看,并被广告内容所深深吸引,才算是真正的成功。虽然表现方式只能通过图形,相对单一,但是图形的整体构成却存有很大的创新空间。表达的效果或喜、或悲,只要能起到宣传作用,吸引消费者眼球,其就是一个相对成功的广告作品。因设计海报而名声远洋的霍尔格·马蒂斯就曾和别人谈到过:“什么是成功的平面广告作品?就是不需要任何文字也能让别人了解他的真正含义”。平面广告要求用图形来表达文字的内涵,图形是唯一与欣赏者的沟通媒介,怎样合理的表达思想方式,使其不与欣赏者形成较大误差,需要广告设计者拥有很深的图形组合能力,并在平面广告设计过程拥有丰富的社会经验,了解消费者心理。图形也可以作为一种沟通语言,来形成心与心的沟通,表达效果要与文字相同,甚至要远远高于文字的沟通能力。毕竟,图片可以让观赏者形成一定的感官意识,但却留与观赏者更大的想象空间,此处无声胜有声。例如,在新一届世界杯的现场,可口可乐公司就推出了存图片的平面广告,球场、队员、足球,这与现场完成统一的因素很好的体现了商业价值,足球运动丰富多彩,可口可乐时刻关怀。不需要过多的陈诉,欣赏者就了解了公司的宣传目的,并形成了深刻的思想意识,真可谓一箭双雕。 四、不能缺乏文化底蕴的涵盖 单纯只是内容丰富,即使完全体现了广告的商业价值,但因缺少文化底蕴的融入,也不能算是一个成功的广告作品。好的作品虽然具有超高的艺术价值,但在发展过程中并不脱离生活,也与古文化有密不可分的发展联系。泱泱大国拥有上下五千年的发展历史,其文化底蕴是值得我们深究的,在整个平面广告设计过程中,要充分结合文化底蕴,孔孟思想、山水田园,这些传统文化素材也可以在平面广告中得到很好的体现。平面广告的成功点在于要为欣赏者创造真实的感官意境,深刻的文化底蕴涵盖其中,既有很高的欣赏艺术价值,又能很好的被普通百姓所理解。这就是当今时代对平面广告的真实需求,要求广告设计者要有很好的理解意识,艺术文化与百姓生活息息相关。 五、广告作品要处处体现产品个性 当今社会正处于追求个性的时代,艺术也需要个性来充分发挥其特点。纵观历史的发展大潮,艺术家都在追寻个性化的道路上不断拼搏着。艺术的发展法相不足单一,新鲜血液的不断融入推动其时刻处于向前发展的状态。在平面广告设计过程中,个性鲜明尤为重要。在平面广告发展的过程中,有所成就的创作大师都拥有其独特的设计方式,冈特·兰堡的作品就因为融入了自己国家独特的文化特点,最终完成多个有个性化的广告作品。靳埭强的优势在于对中国古文化的理解,其作品出处体现了中国古文化的发展魅力,鲜明的个性吸引了众多观赏者的目光。总之,想要在平面广告方向有所造诣,就要在创作过程中不断形成自己的个性风格,脱离大众水平,才能有自己的发展空间。 六、结语 成功的平面广告作品不仅要有鲜明的时代特征,还要充分融入良好的文化底蕴,使观赏者体验不同的视觉冲击效果,体现产品个性,总之,需要创作者在设计过程中不断创新,用图形充分表达文字概念,形成良好宣传效果。 平面设计论文:平面设计中的汉字字体的艺术性 一、汉字的产生与发展 作为四大文明古国之一的中国,有着悠久灿烂的历史,汉字是世界上最古老的文字之一,它从形成、演变再到成熟经过了漫长的历程。直到今天,汉字仍在世界范围内广泛使用,并处于不断发展的过程中。中国博大精深的文化在汉字在演变过程中得到传承和积累,汉字蕴含着中华民族的传统文化,散发着更加异乎寻常的艺术魅力。 汉字源于结绳、契刻、画图,是原始人类的记事方法。汉朝郑玄的《周易注》中记载:“古者无文字,结绳为约,事大,大结其绳,事小,小结其绳。”现代汉语中的一些词汇中都能看到结绳记事所留下的影子。契刻记事在古代是另一种使用得很广泛的记事方法,它主要是用来记录数目。当人们表达思想、交流思想和情感的需要已经不能被结绳记事和契刻记事所满足时,就出现了使用图形来帮助记忆、表达思想的记事方法。后来图形经过简化形成特征符号,当图形符号简化到一定程度,并形成与语言的特定对应时,原始文字就形成了。商代的甲骨文是汉字最早的字型,主要是王室用于占卜和记事的文字。 殷周时期发展为铸刻在青铜器上的金文,统一中国的秦始皇也对文字进行了统一,并简化为形体偏长、匀圆整齐的小篆。汉代以隶书将小篆取而代之,是为适应书写便捷的需要而产生的字体。楷书则由隶书演变而来,萌芽于西汉,盛行于魏晋以后。楷书丰富了撇、捺、勾、挑等笔划,减省了隶书用笔的波折。行书是继楷书之后,运笔较为自由的一种字体。而草书则是书写运笔更自由的一种字体,它的笔划大胆而不随意,简约流畅,字形优美多变。正是有这样的特点,在现代设计中多用作装饰图形的处理。明朝的宋体、民初的仿宋体、现代的黑体则成为现代汉字常用的印刷体。中国各个历史时期所形成的各种字体,有着各自鲜明的艺术特征。如篆书古朴典雅,隶书静中有动,富有装饰性,草书风驰电掣、结构紧凑,楷书工整秀丽,行书易识好用,实用性强,且风格多样,个性各异。汉字的简化使中国的文字走向世界,传入日本、韩国以及一些东亚国家等,尤其在日本,汉字的运用和发展得到重视,在汉字的造型结构、排列次序等方面做了不少的创新研究。相反在我国近几十年来这方面的研究做得少之又少。 二、汉字在平面设计中的应用 社会的不断发展和进步,汉字已经不单单是记录语言的符号,它更是美化设计的一种元素。汉字多变的字体形式在现代平面设计中的应用越来越广泛,科学技术的不断发展也为汉字在平面设计中应用提供了新的平台。全球统一化的发展趋势中,汉字在吸取世界文字符号精华的同时,将自己文字的民族个性体现出来,并与现代设计理念相结合,形成风格各异的现代汉字图形。当今平面设计中电脑技术的应用已相当成熟,这也是促进汉字图形设计发展的因素,利用各种图形图像处理软件对文字的结构进行再设计、对文字进行装饰美化、对文字的肌理、光感等方面的特殊处理,使汉字设计具有更多的表现形式。新颖的字体给人们带来美的视觉艺术享受,同时在品牌推广中具有更高的识别性,更容易引起人们的关注,从而提高企业品牌形象的识别和传播力度。另一方面,汉字是同我们生活息息相关的,是民族文化中重要的组成部分,是人类思想和情感交流的必然产物。在平面设计中,汉字不仅是传达信息的工具,也是美化视觉效果的一种手段,它不仅要求我们能看得懂,还要求能带给我们美的视觉享受。字体形象的好坏,直接影响着版面的视觉效果。字体的设计同时也是创意的过程,创意是设计者的思维水准的体现,是评价一件设计作品好坏的重要标准。因此,汉字字体的设计是增强视觉传达效果,提高作品的诉求力,赋予版面审美价值的一种重要构成技术。 如香港平面设计大师靳埭强先生于1995年为台湾印象海报展邀请展创作的作品“汉字”系列,“山”、“水”、“风”、“云”海报以中国传统书法艺术的表现形式,巧妙地运用中国的象形文字作为造型要素,在海报中,文字既是字,又是一幅表现文字内容的画。在作者特意留出的纸白上将山、水、风、云几个字用浓淡的笔墨变化表现出来,画面效果鲜明独特。这几个字既体现了中国传统书法的文化底蕴,又将中国汉字清逸纯净的意境美展现得淋漓尽致。又如书籍装帧设计师吕敬人设计的《朱熹榜书千字文》,就以汉字作为设计的元素,以简洁的形象展现出丰富的寓意。偏旁部首是汉字构成的最基本元素,在书封的设计上就以汉字的基本笔划点、撇、捺作为三册书的主题体现,极具个性又不失统一。汉字的构成元素成了设计者表现的手法,点、撇、捺这些单纯的图形不仅醒目而且便于记忆,更能将书籍的文化理念完整地表达。为了表现,让读者单单看到封面就能感受到朱熹千字文的书法艺术精髓,为书籍起到了很好的推广作用,并能展现中国传统文化的意蕴。在中文版式设计中,字体也是表现视觉传达的重要手段。版式设计是现代设计艺术的重要组成部分,是现代设计者所必备的基本功之一。经过设计的优美字体能让人赏心悦目,如沐春风,而没有经过设计的字体则会缺少创新,不免会让人觉得了无生趣,乏善可陈。 三、现代汉字字体设计 在多元文化的冲击下,传统文化的缺失已受到重视,文化的回归成了现代设计的重要课题。中国拥有悠久的文明史,世人对中国传统文化,尤其是以汉字为代表的主体风格设计有着更多的关注和喜爱。汉字的出现代表着中国文明史的开始,它是中华民族智慧的结晶,汉字的设计以形表意,不受地域限制,突破了传统的汉文化区域,呈现出向世界范围发展的趋势,成为世界多元文化的一道亮丽风景线。汉字字体设计在当今生活中有着重要和现实的意义。 现代汉字字体设计方法很多,最普遍的方法是对汉字的笔划进行设计。其中有单纯的为了体现美感而进行的笔划设计,如将原本刚毅的笔划设计为优雅的带弧度的笔划、将部分笔划减少、增加部分笔划、对几个字的笔划进行连笔设计等。如可口可乐的中文字体,香港着名广告设计师陈幼坚对1979年以来在中国市场上使用的字体进行了全新的设计,替代了以前普通的印刷字体。可口可乐四个字整体向右倾斜,看起来动感十足,可字下方和乐字上方弧形设计相互呼应,增加了整体了动态感和节奏感。在笔划方面,横笔细而方,竖笔粗而圆,形成相互对比的关系。经过这样的设计,字体显得秀丽、飘逸,增加了字体的辨识度,是能够让人加深印象的字体。 另外一种是对文字进行同构设计,用文字造型的个别笔划来绘制与字意内容相关的形象图形,使用具象的形态替代文字的部分笔划。如“桥”字的设计,桥的下面部分笔划撇和捺可以设计成流水的形象,这样可以使其加强汉字本来的特征而又具装饰的视觉趣味。又如“云”字下半部分设计成云朵的形象,繁体的“龙”字右半部分设计成龙的形象,“鹤”字左边撇的笔划设计出鹤的形象等。这些字体的设计在形态上产生了变化,能够很好滴阐明文字的内涵,增强字体的内容特征,形成具有视觉冲击力的造型语言。此外,字体的设计有着还原中国古代象形文字的感觉,能在一定程度上体现中国传统文化的精髓。 四、结语 汉字是中华民族的优秀文化,它以自己独特的形式美感与艺术价值受到世人瞩目,并且它的魅力为越来越多的外国人所认同。因此,中国的设计师应该大力发扬中华民族传统文化,充分挖掘汉字的文化意蕴,挖掘汉字中不可替代的文化附加值,充分利用汉字的构造特点,运用汉字的精粹,同现代设计理念相结合,不断设计出极具民族特色、简洁生动、符合时代精神的汉字,融入视觉传达的设计之中,弘扬中华民族的传统文化,将传统文化传播到世界每一个角落。(工作单位:重庆 城市管理职业学院文化产业管理学院) 平面设计论文:浅论民间美术在现代平面设计中的应用价值 从表面上来看现代平面设计和民间美术之间并没有关系,现代平面设计属于现代文明催化下的一种商业化程式,而民间美术则属于传统文化中的一种美学思想,然而在当代设计艺术的构成主义风格以及功能主义方面,现代平面设计和民间美术之间却具有较多的相似之处。尤其是民间美术的造型元素、审美功能、使用功能、色彩特征以及象征寓意等方面都与现代设计存在着十分广泛的联系。民间美术以现代平面设计的表现手法和理念充分的结合了起来,而且广泛地运用在了室内装饰、动画、服装、包装以及书籍装帧当中,在现代设计中有效的融合民间美术的各种形式能够使自身的设计艺术的表现形式更加丰富。 一、在现代平面设计艺术中对象征寓意的应用 象征寓意在民间美术的艺术创造中属于一项基本的艺术手法,其主要是通过对某一事物外在特征的借助,从而将艺术家某种深邃的思想寄寓在其中,或者将某种特殊意义的事理表达出来。在民间美术中经常运用象征寓意的方法从而将美好的祝愿表达出来,经过长期的发展,民间美术的寓意方面包含了十分深厚的民族情感,并且将丰富多彩的吉祥图案与相应的稳定的象征寓意形成。比如,团花剪纸就具有团结和气的寓意,牡丹具有富贵的寓意,鲤鱼和莲花结合在一起具有“连年有余”的寓意。在现代平面设计中运用象征寓意虽然无法如同民间美术一样保证任何造型都具有寓意,然而只要与民族传统方面的设计有关,设计师总会将这些民间美术中蕴藏的意义运用在平面设计中,比如民间祥瑞图案“盘长”就在中国联通公司的标志中得到了应用,其主要就是采用相互缠绕的造型寓意着联通公司沟通无障碍以及连绵不断的发展,这就将民间美术的象征性充分的运用到了现代标志设计的理念中。 二、在现代平面设计中对民间美术的造型元素的应用 在民间美术中造型艺术具有十分重要的作用,我国几千年的文化积蓄能够在造型艺术上充分地反映出来,而我国民间艺人独特的造型意识和思维方式、特定的社会文化形成的审美观念是造型艺术的主要来源,现代平面设计如果要想有效地结合民间美术,除了要对民间美术中的精华进行吸取之外,同时要做到真正的创新,这样才能够将与现代审美相符合的作品创作出来。 现代平面设计中已经广泛的运用到了越来越多的民间造型元素,比如,某电视台台标以彩陶上凤鸟的图形为根据,再经过变形以及夸张的手法,采用两鸟相对的方式取代一鸟的图案,这样就通过旋转的翅膀将表现出了很强的动感,从而将主题的完美性很好的体现了出来。这种变形以及夸张的手法主要是吸取传统物象,而并不是刻意的去追求,其最典型特征进行了充分的利用,将一般特征舍弃了,这样就使设计作品的审美力度得以增强。总之,该台标的设计属于在现代平面设计中成功运用民间图形与造型手法的典范。 在书籍的装帧设计以及商品的包装设计等现代平面设计中都将审美功能和使用功能的完美结合体现了出来,并且在设计的过程中直接地借用民间美术中的工艺制作方法、表现手法和构成形式等,这样就使得我国现代平面设计艺术产生了非常强烈的民族性。这种方式的审美原则广泛地运用在了现代产品包装设计中,比如某果汁就设计了非常有吸引力的包装,其主要的设计图案就是描述具有鲜明的民间绘画形象的两个小孩通过竹竿打果子的一个场景,其中拿着竹竿打果汁的是小男生,而在旁边用布兜兜接果子的是小女生。这个设计图案之所以具有非常强的吸引力,主要是采用活泼以及生动的图案打动消费者,从而使消费者对这种生活产生一种憧憬。 通过上述的例子我们可以发现质朴的审美观念是民间美术的一个非常大的特点,现代设计除了要对民间美术造型元素求全之外,同时也要对美进行追求,并且将主题突出出来,这样才能够有效的形成和谐与统一的境界。 三、现代平面设计中对民间美术色彩中红、黑、白三色的具体应用 色彩在民间美术中属于一个非常庞大的体系,其中蕴含着十分丰富的文化,并且具有非常丰富的社会内容,而现代平面设计也对民间美术色彩中的红、黑、白三色进行了充分的吸收和借鉴。原始社会的“单色崇拜”经过长期的发展形成了民间美术的“五彩彰施”。“阴阳五行说”以及“单色崇拜”是形成民间美术色彩“五色观”的主要来源。将黑白两色作为基础,再加上青、黄以及赤这三种颜色就是所谓的“五色观”,在现代平面设计中运用最多的就是白色、黑色和红色,这是由于这三种颜色具有非常好的视觉效果,也具有较强的视觉冲击力,比如五粮液、郎酒以及茅台等各种酒的包装中就对红、黑、白”三色进行了充分的运用。 人类利用最早的颜色就是红色,红色在我国很多朝代都被看作是国色,从而希望体现国威以及振兴国运,红色在民间活动中被看作是吉祥的象征,而在中国的春节中更是崇尚红色。总之,因为红色具有积极以及热烈的情感,所以被广泛地运用在了现代平面设计中,而且常常被用做体现积极以及鲜明的调子的颜色,而且具有很大的表现范围。设计者在现代平面设计中会对红色进行大面积的借用,从而将设计的象征性反映出来,并且取得良好的审美效果。 在中国很长一段时期中黑色都占据着主导性的地位。秦始皇在统一天下之后,就下诏“以冬十月为年首,色上黑”。而在汉高祖的时期曾经建立“黑帝之祠”。从这里我们可以发现,黑色属于中国古代一种非常受崇拜的颜色。黑色在民间美术作品中也具有十分重要的作用,不管是在工艺品还是在绘画作品中都会将黑色作为强烈鲜艳的色调中的间隔部分,从而能够取得较好的视觉效果。 “计白当黑”在我国传统的绘画中被看做属于一种典型的应用,一般都是通过对留白手法的利用从而对想像的空间进行发展。黑色和白色都广泛地运用在了民间美术作品中,比如在白底色上直接印刷的各种木板年画等,白色也被广泛的运用在了现代平面设计中作为设计主色调。比如某公司在设计海报的时候就是选择白色作为设计的主调,通过对简单明了的设计手法的利用从而将公司的个性和特色很好的体现出来,在对自身的设计理念进行传达的同时,还能够将白色所拥有的特殊个性很好的突出出来,这样就使得整个作品都体现出了一种非常清晰和高雅的风格。因此在现代平面设计中充分地运用民间美术的色彩,并且能够有效地结合现代艺术和传统艺术,这样就可以将更多更好的设计作品创造出来。作为一个具有很大涵盖面的概念,民间美术具有人数最多的享有者和创造者,而且民间美术与现代生活的方方面面都具有十分密切的关系。色彩可以最直接以及最快捷的带给人以视觉感,在现代平面设计中充分地融入传统的色彩,可以在彰显个性的现代社会中利用最本质以及最朴素的色彩语言对视觉设计的词汇进行描绘,这样就能够极大的提升和发展现代平面设计水平。对民间美术的运用的最为主要的意义就是其不仅能够对我国的民族文化进行有效的弘扬,同时也能够将更有价值的东西提供出来,从而促进人类的发展,而这一点能够在现代平面设计作品中得到很好的体现。 四、结语 作为我国传统艺术中具有鲜明的民族特征、广阔的地域性以及深厚的历史文化内涵的一种艺术形态,民间美术在现代平面设计中的广泛应用能够有效地满足现代人对设计作品的要求。总之,在现代平面设计中必须要对我们自己民族的传统文化进行积极的传承,并且还要对其他的文化进行学习,这样才能够有效的促进我国现代平面设计水平的不断提升。 平面设计论文:水墨元素在当代平面设计中设计思维的艺术价值 所谓设计思维的创新就是要运用视觉传达原理,将传统的图案设计思维转变为图形设计思维。在现代平面设计中,人们更看重的是图形所承载的信息量及表达信息的准确性,重视视觉语言的研究。中国的平面设计从表现观念到手法都与欧美、日本等国家有一定差距,具体来讲中国平面设计对视觉语言的重视还不够。在经济、资讯全球化的今天,中国设计面临文化同化的危机下,如何保持中国本土精神发展具有中国文化特色的设计显得尤其重要。水墨艺术作为中国传统元素被很多设计师应用到当代平面设计,而现代设计不再仅仅要求设计师以一双灵巧的手满足画面美观的需要,要求设计师以智慧开拓人们对世界的新的认识。 水墨艺术作为农业文明时代孕育的艺术形式,与我国农耕社会的基本生存方式是密切相关的,依赖自然形成了基本的审美观念是自然是美的源泉,例如山水美等观念,由此形成的审美观念是效法自然。家庭为核心,形成了性格温顺的基本追求,因此,国人一直把柔和作为审美标准之一,追求心境平和,超脱欲望,遇事不怒。而现代工业社会,高速运转的大机器使追求变化求新求变成为人们的价值取向,工业化后期所强调的逻辑化、理性化、标准化、组织化以及功能化的价值取向反映在艺术形式上,体现出技术与艺术的结合、功能和美的结合。在创新、效率、速度、理性、质量的价值观念下,人们追求快速、高效、动态变化。思维速度和审美判断明显加快,没有时间去慢慢欣赏精雕细刻。简洁的直线、弧形和几何形、抽象化、平面化的无机形式取代了繁琐的曲线和强调空间感、再现性的有机形式。这使得设计的产品生产起来方便、简洁,与工业化大生产的标准化操作相适应。到了现代主义阶段则形成了功能决定形式和抽象主义表现语言的设计理论,平面设计的形式语言主要体现在对各种新字体、抽象几何图形及摄影图像的合成与应用、模数化的几何编排骨骼的设计等方面。对于从工艺美术脱胎出来的中国现代设计来说,现代主义视觉语言注重商业益、追求功能主义视觉特征,注重理性分析的设计思维方式、创作形式和手段值得去借鉴和学习。水墨元素向现代形式的转变必将趋向于国际的标准化、简洁化和系统化,主要体现在以下方面: 一、理性化、秩序化 随着时展,艺术设计与科学技术之间日益密切的联系,新的科学技术的出现必然引起消费需求的变化,视觉传达设计的设计工具、技法、材料也相应改变,并导致设计观念和设计方法的创新研究,理性的设计哲学和设计方法,是视觉传达设计创新的坚实基础。电脑在设计中的普及,使传统的人工绘图变得更加方便、快捷、精准,如今设计师已习惯于电脑的辅助。通常,水墨元素在平面作品中的设计制作除了运用手绘,还要计算机进行辅助处理,所画水墨画只能作为原始稿,通过扫描仪进入电脑后,设计师使用图形处理软件进行辅助设计。在电脑设计过程中,设计师通常需要利用图形处理软件对原始稿进行多次复制,根据不同的设计概念对水墨元素和其他设计元素进行不同色彩、造型文字排版的试验,来获得多种视觉效果,使得最终采用的平面设计作品能充分地体现设计师要表达的内涵达到广告宣传的目的。电脑图形能够达到手绘图形无法企及的纯正和严谨,能够不断进行复制,使图形的排列整齐而有序,带给人们全新的审美感受。所以,在平面设计中,理性化、秩序化的图形一方面是新技术和设备应用的结果,也符合人们对秩序感的追求. 二、几何化 科学研究表明,人视网膜与摄像机不同,它向脑部视神经发送的不是原始像。原图像要经由视网膜的四层不同功能神经细胞处理后再以六类原图像的抽象信息经视神经送给脑。研究发现这些信息多与生物的生存条件相关。例如形状(圆、矩形、三角形)、质地、可食性、危险性等。就人类的视野而言极少看见这类标准的几何体,但因为视网膜只能用这几种几何模形发送物体的轮廓信息,因而就构成了人对这几种几何体的偏爱。远古的各个文明均酷爱这些几何体,如埃及的金字塔、古罗马的角斗场、中国的方砖。只是后来艺术为少数文人和贵族阶层所专有,使得在有闲又有钱的条件下,艺术的接受过程变得可以是仔细把玩、细细品味,从而重装饰、轻传达。随着机器时代的到来,设计在寻常百姓生活中的普及,人们又偏爱起几何形来。工业时代大多数东西都是机器制造的,机器只能制造几何形状,所以能够反映这一时代价值的象征符号的正是快节奏、力量、效率、速度及机器的象征)几何形体。在造型方面,逐渐从有机造型过渡到几何形状。几何形状代表了机器技术的秩序感,而且只有几何形状具有技术工具的含义。传统水墨画中的造型多为山、树、房舍、人物等具象造型,这是符合传统农耕社会的审美需求的,而要在现代的平面设计中运用,符合时代审美可以使其与几何形状相结合。 三、抽象化 抽象化是当代图形设计的基本形式特点,理性思维的迅速发展使人类的抽象意识不断增强,人们透过自然的表面发现了内在的抽象化结构,人们惊异得发现在司空见惯的外表下蕴藏着这样独特的形式,令我们感到十分新颖。如今,人们从对自然物的崇拜转而成为对人造物的崇拜,人工制品的造型是从自然物的有机造型中提炼获得的,具有一定的抽象性,机器制造的人工制品更是简洁而抽象,主要由直线、圆弧、平面和圆弧面组成,所以抽象图形令人们感到时尚、新颖,符合现代社会的审美感受。在现代平面设计中,人们更多的感受到了抽象化造型的艺术价值和视觉传达上的优越性,它体现出人的设计意识已经步入了全新的领域,而且也会成为今后一个时期内平面图形设计发展的一个基本走向。 四、简洁化 格式塔心理学家认为人们的知觉有一种简化的倾向,所谓简化并非仅指一般意义上的简单,即物体中包含的成分少或成分与成分之间的关系简单,而是一种将任何刺激以尽可能简单的机构组织起来的倾向。从许多例子中可以看出,优秀的设计作况、往往都没有用太多的素材去表现,而是用单独的形去表达丰富的内涵,这也就可以看出单纯的形比复杂的形更具有持久性,更适合现代人的视觉心理一平衡。由于信息量的不断增长,简洁,单纯的图像形态越来越多的受到受众的青睐,能够从繁杂的信息中突出出来,被接受和记忆的程度更高。大多具有强烈冲击力的平面作品都是用简洁的图形来表现丰富的内涵,让人回味无穷。 平面设计论文:京剧脸谱艺术符号在平面设计中的应用及意义 当前,在经济全球化的推动下,世界各国之间的贸易往来和文化交流日益密切,这也对我国的设计行业水平提出了更高的要求。由于之前设计水平的相对滞后,虽然不乏佳作,但却没有体现出本土设计应有的文化特征和民族情感。一个国家和民族的传统文化是现代设计能够长足发展的沃土,真正好的设计要植根于本土,有自己独有的区别于其他民族的文化特色。我国有着悠久的历史和灿烂的文化,凝聚出了无数的艺术瑰宝和奇葩,这都为我们设计的发展提供了可运用的丰富题材和形象元素。 一、京剧脸谱是最具中国特色的艺术符号 京剧是我国的一门传统舞台艺术,它集文学、音乐、舞蹈、美术、杂技、武术、杂技和表演等艺术形式为一体,在吸取了昆曲、秦腔等剧种的优点演化而来,有“国剧”的美称,现今已成为对外文化宣传的一张特色名片,受到了国内外人民的好评和喜爱。作为京剧舞台上的第一应用,也是最引人注目的化妆方式——脸谱,在方寸之间包含着深厚的文化底蕴和历史典故,折射出中国传统文化的诸多方面,被称为“国粹中的国粹”。通过对京剧脸谱艺术特征的提炼和概括,并将之运用于平面设计,不仅可以很好的体现形式美感,也更能体现民族特色,为设计师的创作和表达提供更强的动力。 二、京剧脸谱艺术符号在平面设计中的应用 京剧脸谱作为艺术符号在设计中的应用由来已久,特别是在北京成功申办2008年奥运会之后,具有中国传统特色的产品在市场上遍地开花,中国风在世界范围内空前盛行。当时,奥运纪念品的设计定位是:要体现中国传统风格和中华民族的文化特色。于是,有着独特魅力的脸谱形象作为最有特色的民族艺术符号元素由舞台市场转战到经济市场,对当时的纪念品产业起到了极大的推进作用。目前,京剧脸谱也作为艺术符号被广泛的应用在平面设计之中,具有极强的艺术表现力和强烈的视觉冲击效果。常见的应用方法主要有以下几种: (一)对脸谱元素的直接应用 京剧脸谱色彩艳丽、谱式多变,本身就具有极强的装饰性。在平面设计中的直接运用是最为普遍的,取其整体或是一个局部,便能够体现出很强的视觉冲击力。如今,在形形色色的工艺品市场的柜台中,在各种各样的艺术展览中都有京剧脸谱的出现,在我们日常生活中,家庭装饰、日用品、玩具、纪念品、时装上处处可见,城市雕塑、装潢设计等中也屡见不鲜;国外举办与中国相关的节庆活动时也经常悬挂京剧脸谱,甚至在法国巴黎的大游行中打头彩车上也出现了中国京剧脸谱的影子。可见,京剧脸谱已作为我们中华民族文化的象征,得到了海内外人士的认可和欢迎。 (二)对脸谱元素的抽象运用 对元素的应用若仅仅是对形态的照搬,那么对其应用就仅停于表象,无法达到更深层次。因此,将京剧脸谱的艺术特征归纳总结,对其色彩、线条和组合进行符号化应用将会有更广阔的空间。如在一款国产汽车的“面相”设计中,车灯和栅格设计就宛若脸谱炯炯有神的眼睛和生动的嘴唇,生动的向消费者传达着设计师的传统理念;另外,2011年度的上海创意产业博览会上,就有将京剧脸谱元素抽象运用的优秀作品,从巨幅油画到水墨小品,只有一个元素——京剧脸谱。在或被拉伸、卷曲,或被组合、穿插后,传统元素被赋予了新的视觉体验和生命力,赋予了画面静中有动的感觉,使得整幅画看上去像是色彩鲜艳、充满动感的抽象画。这样的画风着实让人耳目一新。 (三)对脸谱元素的重构运用 重构是设计中重要的造型方法,它是一个将原图形分解变异,再中心组合形成新的图案的过程。京剧脸谱本身块与面之间的分割和组合和格局具有很强的规律性,按谱式上图案的分布排列可以分为整脸、三块瓦脸、花三块瓦脸和碎脸等,这就为打散重构提供了极大的便利。通过对脸谱原始形态中各部分图案的打散和分解、转换与重构、强化与装饰,经过二次设计和修饰完善,使原形更加简洁、凝练,更富有现代形式的美感,应用在设计中,不仅保留了脸谱艺术原有的特征,既借其形,又离其形,也体现出了传统艺术与现代技术的交叉和融合,具有更强的视觉冲击力和表现张力。 三、京剧脸谱艺术符号在设计中应用的积极意义 俗话说:“根深才能叶茂”,没有历史的文化是孤立的,没有底蕴的设计是单薄的。设计只有植根于传统文化的土壤中,才能孕育出更丰富的内涵和深刻的意象,才能够更好的与现代科技相结合,得到更长远的发展。在此方面,日本设计就反映出了设计人员致力于高度现代化与高度民族化相结合的设计理念,传统的符号元素和文化一起随着其产品的全球流转而走到了世界各地,其设计的发展模式是民族形式与现代风格互为作用的宝贵经验。可见,具有民族特色的设计是一个开放的体系,它是传统文化长期的积淀和提炼,也在外来文化和现代技术的冲击下不断更新拓展,只有继承与学习并重,将几者有机的结合在一起,才能不断推陈出新。 数千年的历史成就了中华灿烂的传统文化,深厚的文化底蕴和多样的艺术形式是推动当前文化产业发展的沃土和进步的源泉,为现代设计提供了丰富的艺术元素和创造灵感。京剧脸谱艺术符号在设计中彰显出很强的民族特色和视觉张力,我们要进一步的开发和延伸其应用,将这些传统文化中优秀的元素融入我们的设计中,不但要用其形,更要传其神、显其意,通过对我国传统文化艺术形式、图形元素和思维方式的借鉴,用传统文化的艺术符号来建立起中国本土设计的特色品牌。 平面设计论文:平面设计中动态元素的表现方式 “平面设计”源自英文中的“graphic”,在现代平面设计形成前,这个术语泛指各种通过印刷方式形成的、表现于平面载体的艺术形式。当时这个词是与“艺术”连用的,统称为“graphic design”。由于是印刷于平面载体的图形元素,因此界定平面设计概念的关键是其设计元素所存在的载体——二维空间。随着艺术设计学科化、专业化的不断细分与完善,平面设计应用范围不断地丰富起来,包含了网页设计、包装设计、DM广告设计、海报设计、平面媒体广告设计、POP广告设计[:请记住我站域名/]、样本设计、书籍设计、刊物设计、VI设计等等众多门类,其传播方式亦由印刷、喷绘等拓宽至包含数字形式在内的一切可视媒介载体。这就要求广告人和平面设计师必须为平面广告设计开辟全新的表现形式和表现载体,以突破其先天弱势的束缚。下面笔者将就几种平面设计中动态元素的表现方式进行探讨。 一、突破视觉的束缚 从视知觉角度分析,当人们注视某一特定静态图形元素时,静态图形元素的视觉表象会因为人的心理反应而发生形变和运动趋势,产生与客观图形不符的视觉反应,这种现象即为错视现象。我们日常生活中所遇到的视错觉的例子有很多。如,法国国旗红、白、蓝三色的比例为35:33:37,而我们在视觉上却认为三种颜色面积相等,这是因为白色给人以扩张感觉,而蓝色则有收缩的感觉,这就是错视效应。 这种现象的产生与人们视觉心理的惯性作用是密不可分的。 又如我们所熟知的弗雷泽螺线(图1),人们常常会将同心圆看成螺线,就是因为产生错觉的“动态元素”在不断地向我们暗示这是一条不断旋转展开或者收缩的螺旋曲线,因而习惯性地认定为螺旋曲线。图2是法国着名广告摄影师Romain Laurent的一组名为《倾斜》的摄影作品。在一般情况下,人的眼睛会不自觉地以人像作品中的主体“人”为画面重心,从这一点上看,每个人都会看到一组稳定、平衡、构图完整的摄影作品,但周围的建筑背景又在不断地提醒人们画面主体与环境背景之间的角度错位。这样一来,视觉与心理之间的矛盾互动便产生了,画面中的每一个物体都是静态的,甚至是凝固的,但人们的视觉和心理却被一股无形的“动力”反复拉扯着,一个认为它是静的,而另一个却认为它是动的,永远无法达成一致认同,人们苦恼于这种视觉效果,却不得不承认乐在其中,这看似是一种逻辑上的矛盾,而这一矛盾又确实存在于视觉现实和心理暗示之间,这也恰恰是静态元素错视效果所产生的“动感”的妙趣所在。 二、挣脱二维空间的束缚 我们知道平面广告定义的基础前提是其存在和表现的二维空间,平面广告挣脱二维空间的束缚并非是要将其与影视广告或者立体广告概念混淆,而是在保留平面广告形式的基础上,将时间、环境以及广告客体之间的互动关系联系起来形成一个有机的“互动”整体。图3是一幅麦当劳的户外广告,在广告牌的最上方放置了一个伸出画面之外的M形金属架,随着一天太阳位置的变化,金属架的投影就像时钟的指针一样沿着画面旋转,指示了不同时刻麦当劳可以提供的不同美食,这一表现方式将时间的概念很巧妙地融入平面空间之中,无论在广告内容上还是表现形式上都十分新颖独特。 随着广告创意的层出不穷,越来越多的设计师开始将广告与客体之间的关系纳入到创意思考范围。在图4和图5两幅作品中,看似平淡无奇甚至外观有悖常规审美心理的平面广告作品,一旦加入了客体因素,立刻变得充满生气,静态的广告形式随着客体因素的加入而“动”了起来。图4节能灯户外广告中加入了一个运动传感器,当有人经过或离开时,后面的灯箱受传感器的操控而开启和关闭,这种视觉体验无论是对于参与者还是观看者,印象都是极为深刻的。图5是减肥产品的手提袋设计,它会随着袋口松紧程度的变化产生截然不同的视觉效果。袋口位于画面主体中模特的腰腹位置,这一位置也恰恰是肥胖人士最为苦恼的区域,松垮的袋口让人们联想到日益增大的腰围和臃肿的身材,但随着顾客的消费过程,将减肥产品装到手提袋中,拉紧袋口、结账离开的时候,会忽然发现,原来广告画面中臃肿的身材瞬间被苗条的曲线所替代,引申联想到这种减肥产品的功效,进而产生了强烈的心理暗示——减肥效果立竿见影。这类平面广告突破却并未脱离以往经验中二维空间广告的概念,而是将其概念进行了进一步的延伸和发展,拓展了平面广告的表现范畴。 广告随着时间、环境和客体的参与,产生了截然不同的视觉效应,因而引起强烈的心理共鸣,这正是设计师所要实现的最终目的,它使人们不得不赞叹,原来广告也可以如此生动、如此精彩。 三、突破表现材质的束 动态元素合理地应用于平面设计作品中,离不开新材料的发现与新工艺的发展。例如2000年德国汉诺威世博会主题会标——会呼吸的标志,是一个能根据不同场合改变结构与色彩的波纹图形,在整体结构不变的情况下时刻呈现出不同的运动状态。它充满动感,仿佛只有高倍相机才能抓拍它下一刻的游走,它又像一种难以捕捉的现象,充满了未知和不确定性。正如主设计师Michael Gals所阐释的那样:“它包涵了促使其保持运动和活力的元素,一种永恒的能量。” 这在一实例中,设计既没有脱离平面设计的范畴,又超越了原有的平面设计所能实现的功能范畴,可以说这不仅是设计形式的新突破,更重要的是他为整个平面设计领域带来了新的思维模式和新的发展契机。随着新材料、新工艺在平面广告产业中的推广和应用,新的平面广告表现形式亦会层出不穷。Gyricon是施乐公司帕洛阿尔托研究中心(PARC)研制的一种电子纸张(e-paper),E-INK是美国E-INK公司研制的电子墨水,它们的共同特点是二者都是一种屏幕技术,E-Ink的电子纸由电子墨水及两片基板所组成,它上面涂有一种由无数微小的透明颗粒组成的电子墨水,颗粒直径只有人的头发丝的一半大小。只要调整颗粒内的染料和微型粒子的颜色,便能够使电子墨水展现出色彩和图案来。当这种电子墨水被涂到纸、布或其他平面物体上,人们只要适当地对它予以电击,就能使数以亿计的颗粒变幻颜色,从而根据人们的设定不断地改变所显现的图案和文字。新技术的出现,无疑会带给设计师平面创意表现的全新思考,将其引入到平面广告设计之中,必然会引发新的设计形式的出现。 综上所述,对平面设计中动态元素的应用研究须依托对设计心理学、广告心理学和消费心理学等心理学科的深入研究,以及新材料、新工艺和数码技术的普及和发展,这样才能使设计更加具有针对性,才能使设计元素“动”得恰到好处。本文仅仅是以动态元素在平面广告设计中的植入为切入点,探讨平面广告设计多元化发展的可能,希望藉此抛砖引玉,使得更多优秀的广告人、设计师和研究者开拓思维,引领平面广告产业向更高层次发展。 平面设计论文:计算机平面设计毕业论文 计算机平面设计毕业论文 浅谈如何更好的在现代图形设计中运用汉 【摘 要】图形设计作为视觉空间设计中的一种符号现象,起着沟通人与文化、信息的作用,这一点与文字的作用相通。汉字是代表中国文化的具有很大涵盖性的符号文字,因此,我们应该去研究与认识它,从而发掘更多的造型方法,更深入地利用汉字来进行平面图形设计。 引 言 在日本设计师白木彰先生的作品中,展示出一个活生生的汉字的世界。不是简单的文字符号的堆积,每个字仿佛从符号世界中还原了出来,带着它们来自远古时代的神秘气息。这样的文字形态,引起我对汉字的新的认识。 汉字是唯一富有生命力的表意文字,是用点画记录人类理念的平面设计。利用文字来进行平面设计,我们所要利用的不光是它的“形”,更重要的是它的“意”。目前日本人似乎比我们更懂得怎样利用汉字,他们用汉字的造型原理去设计图形,在他们的设计作品中,汉字不仅仅是符号,是装饰,而且具有了图形设计的表形性思维,使汉字真正活了起来。利用汉字,日本人传达出他们的本土文化,而我们为什么不能利用汉字传达我们的文化?这一点令人深思。 平面图形设计与汉字的本质联系 1.汉字本身即是一种平面图形设计 从平面设计来讲,汉字是人类社会有史以来最伟大最成功的设计。它以最为简单的设计元素,运用最丰富而复杂的设计手段,设计出了一件又一件恒定而单纯的“产品”,并使这些产品的内涵丰富,构架完美,用途广泛,影响深远。同时,这些“单元产品”又具有无穷的联络方式,具有开放而递增的同构能力。 早在春秋战国时期,庄子在《庄子外篇》中就已指出:“言者所以在意,得意而忘言”,即:在语言和事物之间存在着表征物与被表征物的关系,语言是事物的表征物,事物是语言的被表征物,语言的任务是事物信息的被传达,语言的角色是传达信息的媒体。文字正是利用语言来代表或者指示某一事物的东西。 2.平面图形设计与汉字构成学原理 a.平面图形设计是一个特殊的思维过程 人类的意识过程,其实是一个将世界符号化的过程,而思维无非是对符号的一种挑选、组合、转换、再生的操作过程。因此可以说,人是用符号来思维的,符号是思维的主体。平面图形设计,是以信息传达为目的的,在二维的空间中对物象的位置、比例、相互关系的筹划,无疑,这也是一个思维过程。但同时,它又不是一个通常意义上的思维过程。这是一个开始于设计者,延续到受众心理活动的思维过程,而这种延续正是依赖于作为思维主体的图形。 b.汉字是经过设计的图形 汉字的目的是承载信息,而汉字本身即是中国人在二维空间中对点画挑选、组合、转换、再生,使之代表一定信息的产物。从符号学原理分析,汉字是一种符号,是一种特殊的平面图形设计。由于汉字演变至今已变得十分抽象,洗练,所以将汉字承载着的原始信息还原出来的过程本身,即是一种特殊的思维过程,一种特殊的平面图形设计。这种还原的结果不是文字,是一种加入人的思维的奇妙产物,一种特别的平面图形。 更多地发掘汉字的特征 更准确地运用汉字承载的信息 设计师借平面图形设计向受众传达自身的思维过程与结论,以达到其指导或是劝说的目的;换言之,受众也正是通过设计者的作品,与自身经验加以印证,最终了解设计者所希望表达的思想感情。美国设计师普罗斯说过:“人们总以为设计有三维:美学、技术和经济,然而更重要的是第四维:人性。”人性的概念在今天已经广义化,如何使我们的本土文化得以体现?还原汉字的原始信息应该说是一条捷径。在追寻汉字本源的过程中去体会中国文化,其本身就是在提高设计师文化修养。这样,我们在作品中体现本土文化就不是一件难事了。 1.使汉字不断地深化 a.运用汉字来发掘本土文化,是一个抽象难懂的说法,那么,让我们看看日本人是如何做的吧。 七世纪时,日本引进中国的表意文字,称为汉字。日本人快速地消化了中国的汉字文化,之后又把汉字迅速地加以改造,日本称为大和民族的本土文化其实都来自中国,而中国当代的设计为什么还不及日本呢?我们可能过多地强调了形式的方面,而忽略了设计作品本身应透露出来的内容和意境。日本人以纤丽纤小、简约淡泊作为其审美的意趣,形成了“物哀”、“空寂”、“风雅”、“幽玄”等审美理念。汉字被日本的设计注入无限的遐想,成为他们在作品以外的思维空间“留白”的有力武器。“喻物于意则乐,留意于物则病。”汉字作为抽象图形的魅力在乎似与不似之间。 《读卖新闻》中曾登载过一位日本小学三年级女生写的诗: “港”这个字 真像美人鱼 “共”是头 “巳”是尾 三水是浪花 你看像吗? 这就是汉字的魅力,几乎是独一无二的魅力,没有哪种文字可能引发人这种美妙而大胆的联想的。正是汉字在人思维空间里的留白,使汉字具有了无限的生命力。 现代图形设计是对文化的认同,而不是简单的对符号或图形的认同。探索本土文化的内涵,找出传统文化与自己个性的碰撞点,形成自己的设计风格,这才是运用汉字进行图形设计的精髓所在。日本许多著名设计师,几乎都是汉字学的专家,他们在作品中巧妙地将汉字作为抽象画看待,取得了意想不到的效果。日本书籍设计大师杉浦康平先生就是一个执著的汉字迷。他在《活字礼赞》一文中提出汉字造型的直角思想,其起源为中国“天圆地方”的宇宙学;日本另外一位汉字迷设计师白木彰先生,更是巧妙地将汉字作为图形运用到了平面设计中。 日本设计运用传统的理念,现代的元素和构成手法,并赋予民族情感的内容,走在了设计的前沿。这值得我们青年设计师们学习和借鉴。 b.我们的先民如何利用汉字设计生活 我们的前人在书写汉字的过程中,逐渐上升到一种审美阶段--融入了创作者的观念、思维、精神,并能激发审美对象的审美情感,于是形成了“书法”这类二阶意义上的艺术门类。书法艺术是抽象符号艺术,它靠单纯的线条架构演绎出千变万化、千姿百态的视觉艺术形象。 在文人士大夫创造了优秀的书体与书法作品的同时,民间艺人也以他们的聪明才智设计出无数巧妙而极富视觉意趣的字体图形。如用来招揽顾客的幌子、节庆与民俗活动中的吉语,吉祥纹样中的连笔字等。这类反映日常生活形态的杰作具有浓郁的装饰性和强烈的民族特色。 2.用中国人独特的宇宙观理解汉字 因为中国自古就有“天人合一”的观念。即人类并非宇宙创造的中心,而是自然中次要的部分,能否符合大自然的韵律是衡量一切的标准。世界上没有哪一种文化如此强调自然的形态与模式,汉字的创造无疑也遵循这一法则,即模拟自然,将物的形简化地融合于方正的字体符号之中。 a.“神”来之笔 古人对于“神”的信仰,主要表现在占卜和祭祀上。最早的汉字其实是占卜的记录,上古文字的笔划结构,用今天的眼光看去,充满了神秘的色彩,是古人对自然、对生命的一种诠释。这种记录占卜结果的文字,来源于远古的文字画(近似文字的图画)。汉字是表意文字,象形性是汉字的主要特征之一,汉字是反映自然造型的。汉字在反映自然造型的同时,还具有深奥的构成原理,而这种原理就来源于中国人独特的世界观。设计在线.中国 b.汉字中有大智慧 《易》曰:“自天佑之,吉无不利。”子曰:“佑者助也。天之所助者,顺也……”中国人信仰上天潜在的超越之力,这种超越之力即自然规律。观察汉字的构成,更多的是揭示自然中蕴含的深刻哲理。在汉字发展的早期阶段(西周以前),象形程度较高,体现出对书写的简化和易识别的趋势。而汉字在发展为记号文字体系的过程中,则体现出了古人独到的智慧。 在汉字的创造过程中,古人很注重“形”与“意”的结合,简单摹仿不是文字。 在初中时,语文老师对于“牧”字、“采”字的解释,引起后来我对汉字中蕴含的先人智慧产生了浓厚的兴趣。前有“牛”而后面有一个人持木棍趋赶,这样便组成了“牧”字。在汉字的造型原则里,我们可以发现许许多多这样有趣的例子,只要我们耐心品味,其中奥妙无穷。 结 论 在世界经济一体化环境下,我们如何运用文字进行平面图形设计? 汉字不是世界普及的文字,但是汉字字符本身代表一种或多种意义,这一点,拉丁字母却无法完成。面对全球经济一体化进程,我们将汉字直接用于标志显然行不通,这样只能使我们的作品显得腐朽而庸俗。但是在了解汉字的意义和构成法后,我们把汉字精辟总结物象特征的方法运用到平面图形设计中,却未尝不可。例如,中国邮政的标志,来自于“中”字的古形“中”。其意义指一面有长穗的旌旗随风飘动。邮政的标志将它赋予了新的涵义,一方面保持“中”字的古意,象征中国邮政旗帜性的作用,在公众中一直保持着良好的形象;另一方面,将“中”字变形,像一双手托起一封信件交给收件人的形象,寓意着中国邮政以服务为本,快捷、安全、礼貌。 发掘汉字中蕴含的深层文化积淀,在现代设计中的应用有着广泛的前途。除了标志设计,无论是装饰、书籍、招贴、广告还是环境艺术设计,都应当充分发掘汉字中包含的中国哲学,从事设计工作的我们应当重视这方面的学习和修养,让抽象的汉字艺术在现代设计中产生更大的魅力。 平面设计论文:平面设计社会实践报告 摘要:实践是检验真理的标准,作为一名即将毕业的学生,在经历了大学三年的理论学习之后,必须接受一段时期的实践。因为传统的纸上谈兵已经不能适应社会和行业对于学毕业生的严厉要求,因此这次是我正式接触社会的时刻。我相信“不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香。”这是古人得之于实践的名句,千百年来一直回荡在一代又一代人的耳际。如今,即将离开象牙塔的我,也应在一番寒彻骨之后寻得人生的梅花香。 实践目的:熟悉公司的运作流程,掌握设计的基本要求,工作程序、工作方法、职业素质要求熟练专业技能,将书本知识与实践相结合运用到实际工作中,提前适应市场的发展和社会的要求及毕业后的工作生活。 实践地点:厦门麦洋贸易有限公司 一、我的面试 上公司进行面试,对于经验尚浅的我少不了紧张,焦急的情绪。我知道,要给经理留下好的第一印象是很重要的,因为这关乎到我的面试合格与否。面试那一天我并没有很刻意为自己打扮什么,而是朴素大方,洁净整齐。因为我知道:一个人脸上的表情,要比她身上的衣装重要多了。除了衣着方面,我更注重时间。我一向是一个守时的人。守时是我个人的一项基本原则。这次我也不例外,因为我知道,时间对于每一个人来说都是珍贵的,应该是公平的。拖延时间即偷窃时间。任何的早到或者迟到都会扰乱别人的正常工作。因此我把时间控制得很好,既不早到也不迟到。这样就为我们的谈话奠定了基础。 见到经理,我始终脸带微笑。我为自己能在短时间内舒缓紧张的心情而感到高兴。我首先介绍了自己,整个谈话过程都比较畅顺,气氛也比较轻松,由于我只是实习生,而且操作比较简单,经理并没有刻意刁难。终于我被录用了。 二、我的工作过程 初次接触工作我非常紧张,由于所学知识与实践的差距,我只能先从事一些琐碎的设计任务,偶尔做些设计也觉得自己压力很大。我总不自觉打起退堂鼓,开始想象着也许是我不太适合这个工作,而后,又一次又一次的否定这个想法,只要我努力就一定能完成。 这也让我开始思考我是学模具设计与制造的,怎么会想到去搞平面设计呢? 原因一:在学校里课余时间我喜欢充实自己,所以平时就自学了下3DMAX、photoshop设计软件的应用。 原因二:其次在大学里我们也学了些CAD、ProE、UG等设计软件的应用,因此我能熟练的应用软件来传达,表现我的设计理念。 原因三:我觉得,多学点比单学习模具设计的多了一点就业的机率,掌握的知识面比较广。当然,专攻模具设计也能达到一个很精很专业的地步。 原因四:我对模具有点敏感,兴趣不浓。 那平面设计行业前景怎样呢,什么是平面设计? (1)用一些特殊的操作来处理一些已经数字化的图像的过程。 (2)它是集电脑技术、数字技术和艺术创意于一体的综合内容。 一:理解平面设计 了解设计的定义和概念将是了解设计的第一步,有助于了解我们作为一名准平面设计师的职责范围。 1:平面设计的正名与分类 设计一词来源于英文"design",包括很广的设计范围和门类建筑:工业、环艺、装潢、展示、服装、平面设计等等,而平面设计现在的名称在平常的表述中却很为难,因为现在学科之间的交际更广更深,传统的定义,因为设计无所不在、平面设计无所不在,从范围来讲用来印刷的都和平面设计有关,从功能来讲“对视觉通过人自身进行调节达到某种程度的行为”,称之为视觉传达,即用视觉语言进行传递信息和表达观点。 现在,在了解了对平面设计范围和内涵的情况下,我们再来看看平面设计的分类,如形象系统设计、字体设计、书籍装帧设计、行录设计、包装设计、海报/招贴设计……可以这样说有多少种需要就有多少种设计。 另外,商业设计与艺术设计很显然是存在的。 2:平面设计的概念 设计是有目的的策划,平面设计是这些策划将要采取的形式之一,在平面设计中你需要用视觉元素来传播你的设想和计划,用文字和图形把信息传达给受众,让人们通过这些视觉元素了解你的设想和计划,这才是我们设计的定义。一个视觉作品的生存底线,应该看他是否具有感动他人的能量,是否顺利地传递出背后的信息,事实上她更象人际关系学,依据魅力来征服对象,你的设计有抓住人心的魅力吗?是一见钟情式的还是水到渠成式的。事实上平面设计者所担任的是多重角色,你需要知己知彼,你需要调查对象,你应成为对象中的一员,不是投其所好,夸夸其谈,你的设计代表着客户的产品,客户需要你的感情去打动他人,平面设计是一种与特定目的有着密切联系的艺术。 3:平面设计的特征 设计是科技与艺术的结合,是商业社会的产物,在商业社会中需要艺术设计与创作理想的平衡,需要客观与克制,需要借作者之口替委托人说话。 设计与美术不同,因为设计即要符合审美性又要具有实用性、替人设想、以人为本,设计是一种需要而不仅仅是装饰、装潢。 设计没有完成的概念,设计需要精益求精,不断的完善,需要挑战自我,向自己宣战。设计的关键之处在于发现,只有不断通过深入的感受和体验才能做到,打动别人对与设计师来说是一种挑战。设计要让人感动,足够的细节本身就能感动人,图形创意本身能打动人,色彩品位能打动人,材料质地能打动人、……把设计的多种元素进行有机艺术化组合。还有,设计师更应该明白严谨的态度自身更能引起人们心灵的振动。 二:平面设计之路 设计的学习有很多不同的路,因为这是有设计的多元化知识结构决定的,不管你以前是做什么的,不管你曾经如何如何,在进入设计领域之后,你以前的阅历都将影响你,你都将面临挑战与被淘汰的可能。 1:设计师的知识结构 设计多元化的知识结构必将要求设计人员具有多元化的知识及信息获取方式。 第一步:从点、线、面的认识开始,学习掌握平面构成、色彩构成、立体构成、透视学等基础;我们需要具备客观的视觉经验,建立理性思维基础,掌握视觉的生理学规律,了解设计元素这一概念。 第二步:画草图,设计应有优秀的草图和徒手作画的能力,作为设计着应具备快而不拘谨的视觉图形表达能力,绘画艺术是设计的源泉,设计草图是思想的纸面形式,我们有理由相信,绘画是平面设计的基础,平面设计的设计的基础!” 第三步:对传统课程的学习,如陶艺、版画、水彩、油画、摄影、书法、国画、黑白画等等,这些课程将在不同层次上加强了你设计的动手能力、表现能力和审美能力,他们最关键的是让你明白什么是艺术,更重要的是你发现你自己的个性,但这也是一个长期的过程。 第四步:设计,你要设计什么?不用担心,进入企业学习的同时也意味着你才刚刚开始,你将不折不挠,不浮躁不抱怨、务实的、实事求事的态度步入这一领域。我们需要具备的背景知识,标志的意义、标志的起源、标志的特点、标志的设计原则、标志的艺术规律、标志的表现形式,标志的构成的手法、我们需要理解为什么?作为一名设计师,你对我们周围的视觉环境满意吗,你的设计理想是什么? 第五步:能辨别设计的好坏,通过对设计基础知识的学习,不知不觉进入了设计的模仿阶段,为了向前我们必须回顾历史,既而从理论书籍的学习转变为向前辈及优秀设计师学习。这个阶段伴随着一个比较长期的一个过程,你的设计水平可能会很不稳定,你有时困惑、有时欣喜,伴随着大量的实践以及对设计整个运转流程逐渐掌握,开始向成熟设计师迈进。 你需要学会规则,再打破规则。 2:设计师的要求 1、成功的设计师应具备以下几点: 强烈敏锐的感受能力 、发明创造的能力 、对作品的美学鉴定能力 、对设计构想的表达能力 、具备全面的专业智能 现代设计师必须是具有宽广的文化视角,深邃的智慧和丰富的知识;必须是具有创新精神知识渊博、敏感并能解决问题的人,应考虑社会反映、社会效果,力求设计作品对社会有益,能提高人们的审美能力,心理上的愉悦和满足,应概括当代的时代特征,反映了真正的审美情趣和审美理想。最起码,优秀的设计师有他们 “自己”的手法、清晰的形象、合乎逻辑的观点。 2、设计师一定要自信,相信自己的个人信仰、经验、眼光、品味。不盲从、不孤芳自赏、不骄、不浮。以严谨的治学态度面对,不为个性而个性,不为设计而设计。作为一名设计师,必须有独特的素质和高超的设计技能,无论多么复杂的设计课题,都能通过认真总结经验,用心思考,反复推敲,实现新的创造。 3、平面设计作为一种职业,设计师职业道德的高低和设计师人格的完善有很大的关系,往往决定一个设计师设计水平的就是人格的完善程度,程度越高其理解能力、把握权衡能力、辨别能力、协调能力、处事能力……将协助他在设计生活中越过一道又一道障碍,所以设计师必须注重个人的修为,文人常说:“先修其形,后练其品”。 目前做平面设计这行市场竞争虽然不小,但收益同样不少。 而我们公司是为大中型企业进行网站筹措、设计,网络推行营销于一体的国内首家云服务综合性电子商务托管平台,公司实力雄厚,网络业内专业优质的人才,形成一支规模最大、最具实力、最富经验的专业团队。 经过了几天琐碎的设计任务的锻炼,使我对设计有了基本掌握,也学到许多在课本中无法涉及的内容。对于设计基础也有些掌握。也因此对设计有所喜爱。同时也学会了怎样与客户交流,怎样揣摩客户的心理,锻炼了自己的交流能力,认识到了设计的一般流程。后来,公司便让我参与正在进行的设计项目,让我们、锻炼一下自己。公司给了我一些设计任务。一开始设计出的作品并不能符合主观的要求,未能做出很好的方案。过了差不多一个星期,在各位师傅的耐心教导下,终于可以把自己所学的东西和实际的平面设计联系起来,终于做简单的东西可以得心应手了。还有些平时不怎么注意的小技巧,让我受益匪浅。所以要多与客户沟通,多向主管询问意见,多向身边同事请教。 平时,主管和经理也时常在谈话中教育我们如何成为一个设计师、如何做人。当我们出来社会实践,首先要明确自己的价值、自己能为别人创造什么,其次也要了解对方、了解别人的需求。设计师最重要的就是创造力,因为只有创新才能使事物升值。除此之外还要有自我学习的精神,在不断地自我升值中积累资本,提升自我人格的魅力。要不骄不躁、勤勉自励,思想上有追求。这些品质都是设计师在成功路上的垫脚石。博学多才能使设计作品更加深刻和有内涵。而注意自我品格的修养则能使自己善于沟通、善于交际。 几个月下来的工作的确很累,每天拖着疲惫的身子回家,但是后面也渐渐就习惯了,不断有新的知识学到,心里有一种充实感.经理让我学习设计师学习设计来填补自己在创意上的缺乏.在这两个月里我真的学到了很多,也巩固了以往许多知识.现在工作的每一天几乎都会有大的或小的问题,这样其实我很开心,我也有信心把现在的工作做好!因为我有我的信念:我不怕问题的到来,因为问题总是可以得到解决的!当然如果和办公室的同事不能好好相处,就等于把自己排斥到这个公司之外,无法投入工作,没有一个轻松友好愉快的心情,就会严重降低办事效率。 三,同事相处让我学会如何做人 想要搞好人际关系,首先就是懂得合作和分享,即多跟别人分享看法,多听取和接受别人的意见。这一点做到了,无疑推动了我的工作顺利进行,而且还能获得同事的接纳和支持。其次就是微笑,我认为微笑可以使同事间由陌生而熟识,这样工作也不再那么枯燥。再者,我喜欢聆听,空闲的时候我很喜欢聆听,听办公室里同事们谈谈生活的趣事,办公室的趣闻,偶尔还略谈公事,由于我只是个练习者,我没有资格给她们更多的意见,于是我就选择聆听,她们都是专业人士,经验比我丰富,从中我可以学到一些技巧,听听她们处事的方法和对待事物的态度,有时我会恰当地加点个人意见,使得我和她们的距离拉近了。 五、实践总结 在这段实习的时间里,我经历了很多以前没有的事,一个人在学生时代最重要的是学习东西,增长见识,锻炼能力,尤其在大学学习时候,参于社会实践活动是一个很好的锻炼机会,赚钱不是主要的,作为学生,能赚多少钱,等你毕业了有的是赚钱的机会,这回可是我长这么大第一次用自己的双手和智慧挣来的钱,当时我真的是激动万分,那种感觉真的是无法形容的美妙。 实习是为将来打基础的重要阶段,珍惜自己每一个工作的机会,不论什么人,什么学历,从事什么工作,好好的表现、展示自己的能力,不要错过好的机遇,没有一件事情是轻轻松松的,但每一件事都是让人成长的,经历一段过程,喜悦或是艰辛,尽管经历的方式不尽相同,但它的结果是相同的,我们都会因涉事而成长。 在短短的时间里我虽然未能透彻了解公司的具体运作,但是我学懂了一些为人处世地道理,弄清楚了将来自己的发展方向。在工作过程中,处理事务小心谨慎,在设计方面我感觉自己有了一定的收获。这次实习主要是为了我们今后在工作及业务上能力的提高起到了促进的作用,增强了我们今后的竞争力,为我们能在以后立足增添了一块基石。实习单位的老师也给了我很多机会参与他们的设计是我懂得了很多以前难以解决的问题,将来从事设计工作所要面对的问题,从学习中也让我更深刻的了解设计行业的个性和潜力。而作为将来的设计者其中一员,不仅要将设计的理论掌握好,更要充分的去认识市场、了解市场。 总得来说在实习期间,很辛苦,更受到了很大的启发。 这也为我的人生开启了一条新的旅程,以后我一定会更加努力学习,理论与实践相结合,在丰富自己社会经验的同时,更向我自己的人生目的地又迈进了一步! 通过这次的实习,我认识到了很多在书本上或老师讲课中自己忽略了的或有些疑惑的地方,从实际观察和同事之间指导中得到了更多的宝贵的经验。一个设计团队是否优秀,首先要看它对设计的管理与分配,将最合适的人安排在最合适的位置,这样才能发挥出每个人的优点;团队精神非常重要,一个优秀的设计团队并不是要每个人都非常的优秀,这样很容易造成成员之间的意见分歧。所以在共同进行一个大的策划项目的时候,设计师之间一定要经常沟通、交流,在共同的探讨中发现问题、解决问题。在共同商讨的过程中很容易就能碰出新的闪光点,使策划项目更加的完备。 短短几个月让我感觉远远不够,这是一个漫长的过程也是一个积累的过程。让我在今后的工作中发现设计当中的快乐吧。 平面设计论文:简论平面设计教学中网页的设计理念 论文关键词:网页设计;互联网络;信息传播;平面设计教学 论文摘要:随着信息时代的发展,互联网的普及,使互联网络成为“第四大信息传播的媒介”。网页设计以信息传播为裁体,两者之间紧密联系。作为互联网的重要元素之一——网页,它的发展虽然没有多长时间,但作为一种新的视觉表现形式,兼容了平面设计的特征,并具有迅捷,交互性好、传播面广等特点,为互联网络的信息传播提供良好的平台并且在教学中不断探索网页的设计理念,加上通知。 每一个时代都有代表性的发明作为这个时代的象征,像第一次工业革命,蒸汽机的发明,使得那时成为蒸汽时代;爱迪生发明了电灯从那时起进入了电的时代,要说21世纪,我想应该是网络的时代,自从互联网的出现使“地球村”的概念更加贴切,可以说网络拉近了地球上每一个角落的人。互联网代表着一种崭新的信息交流方式,它使信息的传播突破了传统的政治、经济、地域及文化的阻隔,使信息传达的范围、速度与效率都产生了质的飞跃。互联网是由成千上万的网站组成,而每个网站都是由诸多网页构成,故网页是构成互联网的基本元素。而网页设计是伴随着计算机互联网络的产生而形成的平面设计新课题,是网页设计者以所处时代所能获取的技术和艺术经验为基础,依照设计目的和要求自觉地对网页的构成元素进行艺术规划的创造性思维活动,必然要成为设计艺术的重要组成部分,并随着网络技术的发展而发展。表面上看,它不过是关于网页版式编排的技巧与方法,而实际上,它不仅是一种技能,更是艺术与技术的高度统一。设计师如何将网络与设计、技术与艺术完美地结合,是非常值得我们深思和研讨的。 1一骑红尘妃子笑,谁人知是荔枝来之信息传播 信息元素可以说是网络最基本的元素,互联网自始至终都起着一个信息传播的做用,也是由此而产生的。自从人类诞生以来,人类社会至少已经经历了四次意义重大的信息传播革命,每一次信息传播革命都把人类文明推向一个新的发展阶段。第一次信息传播革命是语言传播的诞生。第二次信息传播革命是文字传播的诞生。第三次信息传播革命是印刷传播的诞生。第四次信息传播革命是模拟式电子传播的诞生。 最新的一次信息传播革命,即正在我们身边发生的第五次信息传播革命,是数字式电子——网络传播的诞生。网络媒体的出现,使得传播者与受众之间的传统的相互关系正面临巨大的变化。人类进入了真正的信息时代。 网页设计以信息传达为目的,而传达的最终表现界面则永远也脱离不了媒体。媒体与网页设计之间的关系是互动的,媒体既体现了设计,又给设计带来了局限性;设计既受制于媒体,又是新媒体产生的动力之一。 我们大家所共知的传媒方式有报纸、广播、杂志、电视等等,这些在现代媒体中仍然占主要位置。如果与互联系网络比较的话,它们这些传媒方式就显的相当单一。因此它们的先天缺陷也越来越明显,所以像这种单一的传达方式也使设计师受到了一定程度上的限制。人们接受信息的途径是多方面的。像视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等一系列感官的综合使我们更加全面的去了解其他的事物。为了能使信息传达的更全面一些,一直在追求完美的设计师也在寻找着一个崭新的媒体来表达完善的设计。因此当今互联网络顺利的成为新生的、综合感官的、充满活力的新媒体,也为设计师创造了前所未有的信息传达手段与途径。而且随着技术的不断发展,它极有可能成为最完善的媒体。这应该引起每一个平面设计师的关注。网络的发展速度和力量是惊人的。 2横看成岭侧成峰之视觉效果 可以说网页是通过视觉元素来进行信息传达的,这里说的视觉元素包括文本、背景、按钮、图标、图像、表格、颜色、导航工具、背景音乐、动态影像等。无论是文字、图形、动画,还是视频,为了使网页获得最大的视觉传达功能,网页设计者所要考虑的是如何适应人们视觉流向的心理和生理的特点把它们放进页面这个“大展示窗口”里。由此确定各种视觉构成元素之间的关系和秩序。因此,设计时应该研究各种视觉造型元素之间的距离、位置、面积和视觉流程的问题。 从理论说起,视觉流程的形成是由人类的视觉特性所决定的。因为人眼独特的结构,造成只能产生一个焦点,而不能同时把视线停留在两处或两处以上的地方。这样就使得人们在阅读一种信息时,视觉总有一种自然的流动习惯,先看什么,后看什么,再看什么。视觉流程往往会体现出比较明显的方向感,它无形中形成一种脉络,似乎有一条线、一股气贯穿其中,使整个版面的运动趋势有一个主旋律。心理学的研究表明,在一个平面上,上半部让人轻松和自在,下半部则让人稳定和压抑。同样,平面的左半部让人轻松和自在,右半部让人稳定和压抑。所以平面的视觉影响力上方强于下方,左侧强于右侧。这样平面的上部和中上部被称为“最佳视域”,也就是最优选的地方。 所以在网页设计中,重要的信息和标题栏通常在这个位置出现。只要遵循视觉流程和符合人们认识过程的心理顺序和思维发展的逻辑顺序就可以更为灵活的运用。在网页设计中,灵活而合理地运用视觉流程和最佳视域,组织好自然流畅的视觉导向,直接影响到传播者传达信息的准确与有效性。 3进化、发展之必要 网页设计这门学科是一门后期新兴的设计类与网络方面交叉的学科,在最近的几年也随着网络的发展越来越受人们的重视,它是以网络为载体,把各种各样不同的信息以最快捷与最方便的模式传达给每一位与之相关的人员,但是单单这种标准是不够的,人们也对在观看各类信息的同时逐步产生了视视美观的需求。然而每个人对美的追求是不尽相同的,网页设计也是同样的。因为要求了网页不光是把各类信息与事物放上去能看就行,这些对现在的人们已经是远远不够的了,这时设计师就要考虑如何使受众能更好更有效率的接收到网页上的信息。这方面就需要从审美入手了,如何制作出清晰、整体性效果好的页面。使人们浏览起来更方面,心情更舒畅,制作出清晰、整体性好的页面。使人浏览起来心情愉快,接收信息也会更加容易。网页设计的审美需求是对平面设计美学的一种继承和延伸。 我们经常所说的如变化和统一、条理与反复、对比和调和、均齐与平衡等,对网页中文字、图形、色彩的设计都是十分有效的视觉规律。首先,网页的内容与形式的表现必须统一和具有秩序,形式表现必须服从内容要求,网页上的各种构成要素之间的视觉流程,能自然而有序地达到信息诉求的重点位置。在我们把大量的信息塞到网页上去的时候,考虑怎样把它们以合理统一的方式来排布,使整体感加强同时又有变化。怎样使它们脉络清楚又富有清晰的视觉效果等等。这样使页面更丰富,更有生气,看起来就不感到枯燥。其次,突出主题要素,必须在众多构成要素中突出一个清楚的主体,它应尽可能地成为阅读时视线流动的起点。如果没有这个主体要素,浏览者的视线将会无所适从,或者导致视线流动偏离设计的初衷。 4千里之行始于足下之构成效果 文字作为信息传达的主要手段目前也是网页设计的主体,文字是网页中必不可少的元素,也是网页中的主要信息描述要素,所以网页中文字将占据相当大的面积,文字表现的好与坏将影响到整个网页的质量。网页文字的主要功能是传达各种信息,而要达到这种传达的有效性,必须考虑文字编辑的整体效果,能给人以清晰的视觉印象,避免页面繁杂零乱,减去不必要的装饰变化,使人易认、易懂、易读。不能为造型而编辑,忘记了文字本身是传达内容和表达信息的主题。 网页文字编排与设计,重要的一点在于要服从信息内容的性质及特点的要求,其风格要与内容特性相吻合,而不是相脱离,更不能相互冲突。如政府网页其文字具有庄重和规范的特质,字体造型规整而有序,简洁而大方;休闲旅游类内容网页,文字编辑应具有欢快轻盈的风格,字体生动活泼,跳跃明快,有鲜明的节奏感,给人以生机盎然的感受;有关历史文化教育方面的网页,字体编辑可具有一种苍劲古朴的意蕴、端庄典雅的风范或优美清新的格调;公司网页可根据行业性质、企业理念或产品特点,追求某种富于活力的字体编排与设计;个人主页则可结合个人的性格特点及追求,别出心裁,给人一种强烈独特印象。 在网页文字的编排与设计中,由于计算机给我们提供了大量可供选择的字体,导致字体的变化趋于多样化这既为网页编辑提供了方便,同时也对编排与设计的选择能力提出了考验。虽然可供选择的字体很多,但在同一网页上,使用几种字体尚需精心编辑和考虑。一般来讲,同一页面上使用的字体种类最多只能有三四种。由于文本字体的显示是需要本地硬盘字体文件的支持的,所以在互联网上使用过多的字体是没有意义的。文字在视觉传达中作为页面的形象要素之一,除了表意以外,还具有传达感情的功能,因而必须具有视觉上的美感,能给人以美好印象,获得良好的心理反应。 图片是文字以外最早引入到网络中的多媒体对象。网络可以图文并茂地向用户提供信息,成倍地加大了它所提供的信息量。而且图片的引入也大大美化了网络页面。可以说,要使网页在纯文本基础上变得更有趣味,最为简捷省力的办法就是使用图片。对于一条信息来说,图片对受众吸引也远远超过单纯的文字。 图片的位置、面积、数量、形式、方向等直接关系到网页的视觉传达。在图片的选择和优化的同时,应考虑图片在整体编辑计划中的作用,达到和谐整齐。要达到这样的效果,在页面图片的合理选用时,一要注意统一,二要注意悦目,三要注意突出重点,特别是在处理和相关文字编排在一起的图片时。 网页在一定意义上说也是一种艺术品,因为它既要求文字的优美流畅,又要求页面的新颖、整洁,使用色彩可以产生强烈的视觉效果,使页面更加生动。而且,浏览者在洲览网页时,留下的第一印象就是页面的色彩设计,它的好坏直接影响阅读者的观赏兴趣。因此,色彩设计在网页设计中居于十分重要的地位。网页的色彩设计应把握以下几个方面。 首先是整个页面的色彩选择,确定一个主色调,可以有利于体现网站主题。我们现在看到的网页,一般以浅颜色为背景的居多,如浅灰色、浅黄色、浅蓝色、浅绿色。以浅颜色为底,柔和、素淡,配上深颜色的字,如黑色,读来自然、流畅,也有利于突出页面的重点,有利于整个页面的配色,更容易为大多数人认可和掌握。其他一些次要内容,如背景图片、线条适宜采用不抢眼的颜色,以免喧宾夺主。只有少量精心选择的元素,为了突出强调的需要,才采用明亮的色彩,这些彩色亮点就会产生强烈的视觉冲击,但如果用得太多了,就会形成一种均匀的噪声,而达不到强调的效果。 其次,在背景的色调搭配上一定要注意不能有强烈的对比,特别是同时使用色彩对立的颜色。大面积颜色适宜采用低比度,因为过于丰富的背景色彩会影响前景图片和文字的取色,严重时会使文字溶于背景中,不易辨识。所以,背景一般应以单纯为宜。如果需要一定的变化以增加背景的厚度,也应是在尽量统一的前提下的一种变化。例如在制用标题时,为追求醒目的视觉效果,可用比较深的颜色,配上对比鲜明的字体。实际上背景的作用主要在于统一整个网页的风格和情调,对视觉的主体起到一定的衬托和协调作用,一方面吸引网民的注意力,另一方面有助于体现网站的主题。 5技术、设计之两手都 网络技术与设计创意的紧密结合,使网页的设计由平面设计扩展到立体设计,由纯粹的视觉艺术扩展到空间听觉艺术,网页效果不再近似于书籍或报刊杂志等印刷媒体,而更接近干电影或电视的观赏效果。技术发展促进了技术与设计的紧密结合,把浏览者带入一个真正现实中的虚拟世界。 技术与设计的紧密结合在网页艺术设计中体现得尤为突出。 6结语 在长期的平面设计教学中,深刻体会到网页设计是一种综合性的设计,它所涉及的范围非常的广泛,包括消费者心理学、视觉设计美学、人机工程、哲学等诸多方面,当然也离不开一定的科学技术发展。好的网页设计除首先应考虑其内容上的精益求精外,其次就是对内容合理有效的视觉编排。美是任何网页所必需具备的基本因素,网页信息不仅是为了满足使用者的需求,更重要的是创造一种愉悦的视觉环境,使他们有一种全身心的享受和共鸣。随着时代的发展,网站建设越来越接近于一门艺术而不仅仅是一项技术。网页的设计,日益被网站建设者所注重。网页设计是设计与技术的高度统一。 平面设计论文:论析中国传统艺术审美观对当代设计的影响——以“气韵”对平面设计的影响为例 论文关键词:高校教师 激励理论 激励机制 论文摘要:高校教师在科学研究、文化知识传播和人才的培养过程中发挥着重要的作用科学合理的激励机制对于提高管理效能,调动教师积极性,促进高校健康有序发展有重要意义。本文在综合分析激励理论的基础上,有针对性地健全和完善高校教师激励机制。 高等学校的可持续发展,离不开有效的管理工作。而高校教师作为推进高校改革和发展的主体,其管理工作是一大重点。激励是高校教师管理工作的核心。在分析激励理论的基础上,有钊1对性地健全和完善激励机制,对于调动教师积极性、优化师资结构、稳定人才队伍、加强学校吸引力和竞争力有重大意义。 一、高等学校构建激励机制的重要意义 (一)优化师资结构,稳定教师队伍 有效的激励机制能够优化高校师资队伍结构,稳定师资队伍。高校教师因在年龄、学历、学科性质等方面有着不同结构的层次,合理有效的激励机制,应当是能够最大程度地发挥作用,促使每一个结构层次的教师积极主动地开展教学和科研工作,从而整体上提高师资队伍素质,促成师资结构的优化和教师队伍的稳定。 (二)调动教师积极性,提高工作效率 高校教师是一个特殊的群体,他们本身就具有较高的文化素质。因其职业特质,同时具有强烈的事业心和责任感。他们更倾向于追求较高的荣誉和远大的理想。需求层次较高,通过有效的激励,可以调动广大教师的工作积极性和主动性,在多方面需求得到满足的同时,更积极主动地发挥自己的聪明才智,保持一种高昂的工作热情,提高工作效率。 (三)优化组织环境,吸引优秀人才 有效的教师激励不但能提高教师的积极性,而且还能使广大教师产生较高的群体认同感和群体归属感,形成一种增强学校凝聚力的氛围和影响力。一方面,有效实施各种灵活的激励措施,能够在学校中形成一种开放、竞争的环境,便于吸引外部优秀人才,同时加强本校教师的积极性和主动性,不断提高自身的水平和能力,从而优化组织氛围;另一方面,形成一个健全完善的激励机制,无论内外环境都会增强学校的吸引力和凝聚力,使学校能够在良好的竞争氛围中保证教师队伍的稳定。 激励机制对高等学校的发展有着重大的意义,但是在实际管理工作中仍存在一些问题:比如激励方式单一,不能满足教师多层次、多方面的需求:在教师的聘任和考核上,评聘不科学,致使激励措施产生负面效应:在大环境的竞争机制未能灵活调节,使激励功能弱化和虚化等。这些问题的存在会使高等学校的管理工作受到一定的影响,甚至制约高等学校的可持续发展。这就要求在充分理解激励理论的基础上,逐步健全和完善高校教师激励机制。 二、高校教师激励理论分析 激励理论按照性质和内容的不同,有许多的分类和划定标准。结合教师的职业特点,对构建科学的教师激励机制有借鉴价值、影响较大、比较成熟的激励理论主要有内容型激励理论、过程型激励理论和调整型激励理论三大类。本文选取了这三大理论中的需要层次理论、双因素理论、公平理论、目标设置理论来进行分析。 (一)需要层次理论 需要层次理论是由美国人本主义心理学家马斯洛提出的,他从低级到高级的顺序,把人的需要分为生理的需要、安全的需要、社会的需要、尊重需要和自我实现需要五大类。只有在低一级需要满足的基础上才会产生高一级的需要。并且不同人或同一个体在不同时期会有不同的需要。在实际管理中,要分清楚教师的不同岗位和级别,才能定位其实际需要的层次,对症下药,真正发挥激励的作用。 (二)双因素理论 双因素理论是由美国心理学家赫茨伯格提出的。主要包含激励因素和保健因素。激励因素是指当它存在时可以引起人的满意,当它缺乏时不会引起不满意而是没有满意的因素:保健因素是指当它存在时人们并不觉得满意,而是没有不满意,当它缺乏时则会引起不满意的因素。在教师管理中,要正确处理激励因素与保健因素的关系。不能忽视保健因素,也不能过于依赖保健因素,要善于把保健因素转化为激励因素,充分发挥激励因素的作用。 (三)公平理论 公平理论是由美国心理学家亚当斯提出的。侧重研究报酬的公平性与合理性对组织成员积极性的影响。公平理论提出,组织成员的工作积极性不仅受报酬绝对值的影响,更受报酬相对值的影响。这里的相对值是指纵向上自己会把现在和过去进行比较,横向上自己会与同一时期其他人的工作及报酬进行比较。比较结果相当则会产生公平感,结果差别很大,则会产生不公平感。在教师管理中,要对同一级的教师和不同级别的教师,其所获得的报酬指标有明确规定,不可一概而论。同时,管理者在学校建设发展过程中,涉及教师权力方面的事务,要与教师形成协商,使其真正体会公平地位和主人翁意识。 (四)目标设置理论 目标设置理论由美国管理学家和心理学家罗克提出。他认为目标具有引导员工工作方向和提升努力程度的功能,十分重视目标设置对动机的激励作用。其设计的目标设置理论的基本模型揭示出,目标引导努力,由努力而产生绩效,由绩效而获得报酬,最重导致主体的满足感。研究表明,难易适当又有现实意义,同时又被主体充分理解和接受的目标对激发主体的努力最为有效。在教师管理中,要合理设置学校发展目标,同时要求教师在学校目标之下建立个人发展目标,并把二者有机结合起来。 三、健全和完善高校教师激励机制的基本思路 激励机制作为高校管理中的重要一环,其涉及的内容和范围是比较广的,以下从两个方面来健全和完善高校教师激励机制的基本思路:大的方面主要涉及制度和组织环境层面,小的方面主要涉及具体的激励方式。 (一)从制度和组织环境层面来讲 1改善人事和分配制度层面的教师激励机制 《中国教育改革与发展纲要》明确指出,必须“积极推进以人事制度和分配制度改革为重点的学校内部管理体制改革,在合理定编的基础上,对教职工实行岗位制和聘任制,在分配上按照工作实绩拉开差距。”高校教师聘任制自1986年实施以来,对高校教师队伍建设起到了积极作用。但随着我国高校管理体制、办学体制改革的不断深入,我国教师聘任制正由评聘制向岗位聘任制转轨,逐步建立一种“突出岗位、严格考核、按绩聘任”的新机制。 发达国家高校的教师队伍管理采用完全聘任制,保证了师资流动和动态管理,发挥了高校人力资源的最大效益。实现了教师资源的优化配置。我国可在学习借鉴的基础上,建立一套面向社会、公开招聘、择优录用、合理流动的完全聘任制。具体工作从以下几个方面来开展:在人才引进上,要实行岗位制,遵循“按需设岗”原则,避免引进资金的浪费和人浮于事的情况:在人才的考评上,实行教师评聘制,要根据教师的实际工作绩效和潜在的工作能力来评定教师的职称,真正体现“多劳多得,优绩优酬”。在此基础上,建立一套标准统一、规范操作、公开透明、反馈及时且考核合理的绩效考核体系。在分配制度上,实行津贴制。将教师按职称标准划分为不同的等级,根据教师的工作情况评定相应的岗级保证既有一定的差距,也有灵活的弹性上下空间,弊除“能上不能下,能高不能低”的局面。 2.以人为本,营造积极和谐的组织环境 通过坚持校务公开、建立与教师的协调机制、理顺行政权力与学术权力的关系等方式,吸引教师主动参与到学校的管理中来,通过管理者与教师的沟通和协调,促使双方产生共识,减少隔阂,教师的意见被采纳,人格受到尊重,就会激发其学校主人翁的意识。首先,要坚持校务公开,对教师关心的热点、难点问题,要及时公正地公开,并接受教师的监督。其次,建立教师协调机制。充分发挥教代会的作用,积极组织教师座谈会,与教师进行协调,并形成一定的召开形式。再次,理清行政权力与学术权力的关系。改革学校的集权式管理,使教师有机会参与学校的决策和管理,真正树立主人翁意识。其间要通过促成以教授为主的学术权力为高校管理的约束和制衡机制。最后,营造和谐的校园文化环境。构建民主和谐的学习氛围。使教师在民主公平的工作环境中,激发更大的热情和积极性,不断地学习和探索,积极开展学术研究。 3.目标导向,有效促进教师的可持续发展 对高校教师的有效激励,从个人发展目标来看,有利于促进教师专业化发展,使其能最大限度地投入教学,同时加强教学行为的反思与调节,逐步适应现代教育发展的需要,在此基础上开展科学研究和社会服务,最终形成专家型教师:从学校整体发展目标来看,在教师教学质量、学术科研能力和社会服务能力提高的基础上,学校才能够稳定持续的发展。因此,总体目标的实现是建立在个体目标实现的基础上,高校应建立正确的目标导向,有效促进教师的可持续发展。 一方面,要协助教师制定和实施其职业生涯规划。教师要结合自身的年龄、兴趣爱好、价值观等设计出符合个人实际的职业发展规划。同时,要对教师发展规划有一个合理的时间设置,并可以保障其随学校发展而合理调整,真正实现激励动态化目标管理,促进教师的可持续发展。另一方面,要提供高校教师参与继续教育的机会。高校教师,特别是年富力强的教师,更需要通过接受继续教育来提高自身的素养和能力,以适应社会发展的需要。具体来讲,高校要把教师参与继续教育制度化,使每一位教师都有机会去获得一个能够提高自身能力的机会。这样才能够调动高校教师的积极性,充分利用其所长,达到促进学校发展的目的。 (二)从具体激励方式来讲 1.物质激励与精神激励相结合 物质激励与精神激励是建立在人的需要从低级向高级过渡上,其需求层次的复杂性决定了激励手段的多样性。从低级需要来讲,人更多的是追求物质和利益。因此,在兼顾公平和效率的基础上,要加强物质激励。但在保证教师物质激励的基础上,更要注重其精神上的需求。一方面,对广大教师要加强工资、津贴、奖金的激励,对工作业绩突出的教师加大更多的经济奖励。这样来调动教师工作的主动性和积极性,鼓励教师作出更大的贡献:另一方面,以教师的自我实现需要为归结点。这就强调了管理者对教师的尊重,要重视对教师的精神激励,鼓励教师在实现组织目标过程中获得尊重需要和自我实现需要的最大满足。管理者还要加强与教师之间的情感联系,促使教师形成个人发展目标与学校发展目标的价值观的统一,把个人的精神追求建立在学校的发展上,这样才能促使教师在对学校有感情的同时,改善其教育教学工作质量,提高工作效率与效益。 2.刚柔结合,提高效率 高校教师绩效管理要把刚性模式和柔性模式结合起来。刚性管理模式能够通过一系列的行政措施、规章制度来约束和规范人的行为,以量化和统一的考核制度来进行绩效管理。刚性管理模式可能因为过于讲求制度化和严谨性,反而使考核制度的统一制约了教师的个性发展,出现一刀切、一元化、呆板的现象,最终使教师对管理者难以达到心理上的认同。而柔性管理模式是在弊除刚性管理模式中不合理的现象的基础上,采取灵活多样、动态弹性的方式开展管理工作。考核指标参照体系多元化,有一定的弹性范围和满足差异性,同时建立定量考核为基础,定性考核为核心的考核机制,使绩效管理有科学性也有灵活性,教师发展有一定界限也有一定的空间。 在高校教师的管理上,要把刚性和柔性管理模式相结合,才能最大限度地调动教师的积极性和主动性,最终提高绩效管理效率。 高等学校的管理工作是一个庞大的系统工程,而激励机制是其中一个不可或缺的部分。在实际开展管理的工作中,激励机制功能的有效发挥需要定位高校的发展水平和层次,需要结合我国的国情和高校的实际发展。同时,还要学习和借鉴国外一些发达国家的高校管理的成功经验,结合一定的激励原则,不断健全和完善高校教师的激励机制。 平面设计论文:浅谈消费心理学在高职平面设计专业中的教学应用 论文关键词:消费心理学 高职 平面设计 应用 论文摘要:在当前的高职院校平面设计专业教学体系中,消费心理学是一项有着意义却普遍缺失的内容。为了在高职平面设计专业教学中,妥善的纳入消费心理学内容,作者提出了在毕业设计阶段实施消费心理学教育的设想,指导学生通过学习运用消费心理学理论和方法,改善设计创作,增强市场适应能力。 一、消费心理学在高职院校平面设计专业教学体系中的存在意义 平面设计作为一种与商业活动息息相关的艺术设计门类,商业性是其基本属性。广告、标志、版式、包装、展示以及“vi”设计等,无不因商业上的需求而产生。在现实生活中的大多数商业平面设计作品,其内容往往是对商品或者服务的展示、宣传,其对象,即该作品的目标受众,往往是其所展示的商品和服务的消费者。作为一个商业平面设计作品的作者,受众对该商品和服务的心理诉求,是其进行设计创作无法绕过,必需思考的问题。因而,具备一定的消费心理学知识,是成为一名优秀的平面设计者所必须具备的素质。 以培养市场应用型人才为目标的高职院校,要培养出符合市场需要的设计人才,非常有必要对其平面设计专业学生进行消费心理学教育。然而,目前我国高职平面设计专业的教学现状是,几乎所有的学校都围绕着构成这类基础课程和标志、海报、包装、“vi”设计等应用课程来组织,像消费心理学这样的市场导向性课程的意义却始终未得到应有的重视。这样的课程设置,看似基础扎实、知识体系完整,却与市场严重脱节,培养出的学生市场适应能力不强,与高职院校人才培养目标不相适应。 二、在平面设计专业毕业设计阶段实施消费心理学教学的设想 随着高校教学改革的深入,近年来,消费心理学教育在设计类专业中的存在价值得到越来越多的认同。部分学校也进行了将其纳入设计类专业教学内容的探索。然而,对于高职平面设计专业来说,在短短三年的培养时间内,教学内容本已较多、课程也比较紧凑。那么,如何将消费心理学教育稳妥的纳入到平面设计专业教学内容,并产生较好的教学效果呢。作者提出了在毕业设计阶段实施消费心理学教学的设想。理由如下: 1.不宜过早地给学生灌输消费心理学知识 高职类院校平面设计专业的学生设计基础相对薄弱,这些学生在入学之前接受的几乎都是绘画基础课程,对设计几乎一无所知。入学后学校教学的主要任务一方面是要夯实他们在平面构成、色彩构成等方面的功底,另一方面是要循序渐进地教授他们平面设计的知识、技法,培养他们设计思维和创作能力。如果在他们还没完成平面设计的基本课程,完全掌握平面设计的基本理论和技能的时候,就过早的给他们灌输消费心理学知识,不仅难以达到预期效果,反而会让学生摸不清头脑、理不清思路。 2.毕业设计阶段的学生具备了接受消费心理学教育的基础 处于毕业设计阶段的高职学生,经过前几年的学习后已经基本掌握了平面设计的基础技能,同时,此时的学生开始初步接触社会、接触市场,通过实习和找工作的经历,对专业方向所涉及的市场和消费者有了一些初步的概念和了解,具备了接受消费心理学教育的基础。 3.毕业设计阶段的消费心理学教育最具效果 处于毕业设计阶段的高职学生,面对就业的压力和适应社会、适应市场的挑战、他们有了解市场、了解市场的主宰——消费者心理的渴求。而每一个即将毕业的学生,在他们根据兴趣、根据对职业发展的意愿或者实习的经历确定毕业设计项目的时候,都有着完成一件足以证明自己实力的完美作品的强烈愿望,所以这个时候的学生在了解了消费心理学的价值和意义之后,会有较强的学习动力。同时,毕业设计阶段紧邻就业,这时候组织他们学习消费心理学知识,且经过与毕业设计项目的结合运用,印像清晰、深刻,在毕业开始工作后,这些刚学到的东西拿来就能用,具有最佳的学习效果。 三、消费心理学教学实施 1.消费心理学知识的讲授 消费心理学知识的讲授是实施消费心理学教育的基础环节。由于毕业设计阶段的高职学生往往一边忙于实习,找工作,一边进行设计创作,能够集中起来进行理论学习的时间有限,所以对平面设计专业学生讲授消费心理学知识内容,不可能像商务、市场类专业的学生那样系统、全面,而应对包括消费者的心理活动过程、消费者的个性心理特征、影响消费者行为的心理因素和外部条件等在内的消费心理学基本知识、理论,进行概括性、普及性的讲解,并对消费者心理学的一些基本研究分析方法进行阐述。目标是让学生在了解消费心理学基本原理的基础上,学会应用消费心理学的一些基本分析方法对设计作品的目标受众人群进行消费心理分析。 对于讲授的形式,在有条件的情况下,最好能请校内外教授消费心理学的专业老师来进行讲座,专业老师的讲座,因其经验丰富、内容全面、讲解权威,显然能够达到良好的效果。而没有这种条件的,则毕业设计的指导老师可以通过收集、整合一些消费心理学的教学视频、教案和教学课件,组织学生进行集中学习,凭借自身理解为学生提供必要的讲解。而这就要求指导老师熟悉消费心理学的基本知识理论,同时具有较强的知识整合能力和再演绎能力。而无论进行哪种形式的讲授,指导老师都应选择一些消费心理学的相关教材、文章、资料,要求学生在课外进行补充学习。 2.目标受众人群的消费心理分析 在完成了基本知识理论的讲授之后,指导老师便可引导学生利用所学到的消费心理学原理,对设计作品的目标受众人群进行心理分析。 进行心理分析的具体方式,可以是学生结合自己的毕业设计项目,运用所掌握的消费心理学基本理论知识,完成对自己设计作品的目标受众人群的心理分析作业。也可以将有相似毕业设计任务的学生组合起来,成为受众心理分析小组,小组成员间分别针对各自设计项目的目标受众人群心理进行相互讨论分析,并完成各自的心理分析报告。 心理分析的主要内容包括:第一,对设计项目目标受众人群消费心理特征的判断和确立,包括在年龄、性别、社会地位层次、消费能力等方面的基本特征;在理性程度、细致程度、情绪和偏好的持续程度,对流行和新鲜事物的接受程度、生活节奏和时间观念的方面的性格心理特征;以及在消费的目的性、浏览、选择和购买习惯,对品牌、包装和广告宣传的认同度等方面的消费习惯偏好特征,这些设计作品的定位的影响因素。第二,目标受众的消费动机,消费动机和受众的消费心理特征,构成了消费者对消费对象的心理诉求,对消费动机的分析决定了设计作品通过哪个方向、以哪种方式满足受众的心理诉求,吸引受众眼球。第三,设计作品方式,通过对设计作品、接触受众时的方式、环境对受众产生的感官影响和心理变化的分析,为设计作品的设计创意寻求依据,设定条件。 3.对目标受众人群的消费心理调查 学生自己或者学生们之间运用刚掌握的消费心理学知识,针对目标受众所进行的理论分析,难免有“闭门造车”之嫌。而检验理论分析的最好方法就是调查实践。所以接下来要求学生们运用消费心理学的基本研究分析方法,对拟定的设计作品的目标受众进行现场调查。 消费心理学的基本研究方法有观察法、访谈法、问卷法、综合调查法、实验法等。受处于毕业设计阶段的学生的组织能力、物质条件、时间等方面的限制,前三种相对简单、便于开展,较为适合作为受众心理调查的方式,其中通过调查问卷收集、了解受调查者信息的问卷法,因其使用预先编制的问卷表格,标准化的问题设计使信息收集更加全面,同时也有利于相互比较,因而最为适合学生采用。 问卷调查由设计、组织、调查、汇总、分析等一系列步骤组成,工作量较大,需要学生分组开展,分工合作。这样,我们之前提到的心理分析小组,就可以由此延伸为心理分析调查小组。问卷表格应由学生小组根据设计项目的调查需求自行设计,指导老师给予必要的指导,表格应包含受众心理分析的主要内容,形式上应多做选择,减少文字填写量,从而方便受访者填写。 组织对目标受众人群的心理调查,不但锻炼了学生的组织能力和团队合作能力,而且通过在现场调查中与目标受众的沟通交谈,既提高了学生的人际交流能力,又因为与目标受众的直接接触,为即将开始的设计创作打下了良好的感性认识基础。而通过将调查结果与之前的理论分析进行比较,对理论分析进行验证、补充和完善,可以使学生在将来的设计实践中进行受众心理分析的经验更加丰富,充实。 4.对设计作品的消费心理定位 通过现场调查及汇总、分析,掌握了目标受众人群的消费心理特征和消费动机,也就是把握了目标受众的心理诉求,对设计作品的消费心理定位也就有了准绳。 对设计作品的消费心理定位,简而言之,就是决定设计作品通过哪个方向入手、以哪种方式满足受众的心理诉求。对于平面设计作品而言,就是为满足目标受众人群的主要心理诉求,决定从其设计内容哪些方面的特质、性能入手,采用何种创意烘托该特质、性能,使用那些元素构成画面、采用怎样的色彩搭配、形成什么样的设计风格。比如设计一款为年轻人目标消费人群的服装品牌海报,可以突出其时尚、运动、自我等方面的品质风格,可以通过展示其品牌代言人的青春魅力、运动活力的画面,采用新潮、简短、有力的流行广告语来反映这些品质,可以采用鲜艳的色彩搭配、充满动感的线、面构成,炫酷的字符设计等,形成直接、明快的设计风格,以满足年轻人的消费心理诉求。 完成了对设计作品的消费心理定位,作品创作的消费心理学准备即已完成,即可进入设计创作阶段。对平面设计专业结合毕业设计实施的消费心理学教学也就由此收官。 四、结束语 通过与毕业设计相结合的消费心理学的教学实施,使高职院校平面设计专业学生了解了消费心理学知识,提高了运用消费心理学方法改善创作,增强作品市场适应力的意识和能力,为将来能够设计出符合受众心理诉求的成功的设计作品打下良好的基础。 平面设计论文:高职 计算机平面设计技术 课程的改革与实践 摘要:计算机平面设计技术的教学质量直接影响学生的软件运用技能、创意思维开发和就业方向。基于以往教学中存在的问题,通过整合教学内容模块,将案例式教学植入“块”中,并用项目式教学带动竞技以及制定增加自评和互评的评价标准等一系列改革,在教学实践中,不断推陈出新,更好地服务于教学。 关键词:平面设计;分块;案例式;项目式;评价标准 《计算机平面设计技术》是计算机多媒体技术专业的核心课程,旨在培养学生掌握一定的设计理论和具有一定的艺术修养,使学生了解熟悉计算机平面设计的行业规范。在“2+1”的高职办学模式中,本课程开设于第二学年的第一学期。以我院 多媒体专业历年的就业情况来看,2009届至2011届毕业生从事平面设计的占31.4%。所以本课程教学的质量决定学生技能运用能力,也决定学生的创意思维开发,同时也影响学生的就业方向。 一、课程改革的必要性 作为本专业的核心课程,其教学质量直接影响学生的软件运用技能、创意思维开发,在接触平面设计之前的一个学年中,学生已修完《绘画基础》、《构成》以及《平面设计软件应用》等课程,学生已经大致掌握了绘画的基本技法,有一定的造型表现能力以及将造型要素按照某种规律和法则组织构建理想形态的构成能力,同时也掌握常用平面软件的使用方法。但是对于理科生源的多媒体专业学生,为了使学生能够充分地将以往所学的知识运用到新课程,为平面设计课程的学习起到扩展应用作用,这就需要教师不断地对课程建设进行探究与改革,才能更好地服务于教学。 二、课程改革的措施 (一)“分块”教学的整合 根据我院教学大纲的规定,本课程总学时68节。计算机平面设计是一种集平面设计基础理论、大众传播学及其计算机应用技术等多学科知识的综合性实用技能。[1]因本课程涉及的内容多,覆盖面广,为了便于教学,因此将相应的教学内容根据其知识体系汇集成“块”,加以适当的学时安排进行系统授课。根据以往教学经验,课程在其内容的系统性和学时的分配上需要重新安排。其中,因为理论性太强的平面设计的形式原理、视觉流程与平面结构设计、文字的基本结构、编排形式与标题的编排、图片的平面构成、组版原则与设计步骤等内容不适合独立用来给动手能力较强的高职学生讲解,而且教材中的形式美法则因其在构成课程中已有相应介绍,故只做简单复习,所以上述内容简化为“版式设计”,在较短的课时内做简单介绍,将相应的理论分散至其它各“块”中,如在招贴设计中介绍视觉流程、在vi设计中介绍字体设计、在包装设计中介绍组版原则,灵活地把知识串联起来,这样学生才能更好的学以致用。另外,把logo设计和ci设计合并后细化为vi设计,以便开展项目式教学。整合后如表2-1所示。 (二)案例式教学植入“块”中 案例教学的方法就是教师以教学案例为基础,在课堂中帮助学习者达到特定学习目的的一整套教学方法及技巧。[2]平面设计中的案例教学是通过模拟或者重现设计领域中的优秀作品,让学生站在设计者的高度,通过独立思考和讨论来分析成功案例的一种教学方法。决定植入该教学方法取决于教学“块”的内容、以及课时分配的长短。在vi设计“块”中,以“中国联通vi设计”(图2-1)为例,首先通过介绍此案例的基础系统、办公系统和营业厅系统,分析其成功品牌释义、创意理念、制作规范和应用系统部分。再扩展分析为何中国联通成立时选择了蓝色中国结作为公司品牌标识;为何品牌标识由蓝色变为红色;如何弥补联通此前品牌定位不甚清晰的缺陷,从而确立新的企业文化等问题。教师在教学中既可以通过分析、比较,列举各个成功和失败的设计案例,从中总结出成功案例的创意思维、设计准则和失败案例的问题所在,也可以在讨论过程中,让学生通过自己或者他人的思考来开发自己的思维,从而丰富自身的创作源泉,完成教学任务。 一个权威的案例,在教师的教学中起着示范作用,在学生的学习中,又起被效仿的作用。所以,选择优秀案例并且充分利用,是“分块”教学中的关键环节。因此,用成功案例对学生进行引导,让学生有一个参照物,再加以设计上的探索,容易取得较好的教学效果。 (三)项目式教学带动竞技 平面设计中的项目式教学是指由教师引入一个完整的项目,确定项目内容及其要求,进而引导学生由被动听课转向主动实践,模拟设计企业的设计流程,在规定时间内达到任务要求的教学活动。在授课前的教学计划修订中,要对近期正在进行或将要进行的校、省、国家乃至全球的各类竞标项目有一个初步了解,小至一个威客网的投标,大至全球性的比赛,选择一个或多个项目作为学生的课堂教学的实践内容,在完成设计项目后,学生可以以个人或小组名义参加各级竞赛或投标,这也是对学生能力的考察和肯定。以项目式带动教学不仅能够让学生学习的主动性大增,也能让学生在校期间参与社会竞标、赛项等项目上取得相关奖项或获得经验积累。项目式教学一般用于招贴设计、包装设计和vi设计等比赛机会较多且课时总数较长的教学“块”。 (四)评价标准的制定 对学生作业的评价,是教师运用一定的价值尺度对教学成果的审查,评价的客观性由评价标准的科学性决定。作业的评价标准是教学过程的重要环节,是对学生学习过程及其学习结果的价值反映,它反映学生在学习过程中注重和忽略了哪些内容,具有指明学生的努力方向的作用。因此,作业的评价标准的制定需具有科学性,以教师评价为主兼顾学生的自评和他评,在图形或文字、组版构成、创意能力、纪律或团队精神等方面开展评价。评价标准的制定如表2-2所示。 三、结语 在近几年的教学过程中,科学的分“块”后植入典型“案例”的教学方式,精选“项目”等教学改革,为教学构建新媒介,建立了完善的评价标准,激发学生学习的主动性和互动性,已经取得了一定的效果。但是并不是所有的内容都适合案例式教学,尤其是理论部分的教学,从其他的方面入手效果可能更好,如传统教学法。而泛滥的使用案例式会让学生过多的注重实际操作案例而忽略了学科知识的系统性,造成学生理论知识过于薄弱,需要针对具体的课程内容采用相适应的教学方法。在项目式的推进上,尽量不要选择竞技比赛难度太大,获奖几率太低的项目,可以从校级的小型比赛做起,更容易取得好的成绩,更容易树立起学生的自信心和学习的动力。在评价标准上,增加学生的自评与互评,分值不能超过40分,把握教师在评价中占据主要地位。如果发现学生在互评上面有不良行为更要加以制止并给予学生积极的引导,保证评价的公平性。以上是近几年的教学过程中总结出来的经验,该如何更好的进行教学改革,还有待继续探究与实践。 平面设计论文:解析火电工程施工平面设计及定制化管理 【摘 要】随着社会的发展,火电工程日益受到国家的重视,针对此项工程的研究人员也日益增多,为了更好的发展火电工程,作者认为有必要对火电工程进行研究,本文主要通过对火电工程的施工平面设计以及工程定制化管理两方面进行了解析。 【关键字】火电工程;平面设计;定制化管理 随国家社会经济发展的脚步,火电工程的重要性也越来越凸显出来。为了更好的推动节约型社会的发展进程,高效减排成为火电工程发展与改进的现实目标。为此,研究火电工程施工平面设计的优化以及实现火电工程定制化管理的活动浩浩荡荡的开始了。 一、火电工程基本情况概述 1.1定义 火电工程其实就是火电转化,也就是通过产热能源煤、石油、天然气等燃料的燃烧反应将反应生成的热能经过一些专业的发电动力机械设备转换成电能供给国家进行电力供应。 1.2目前火电工程存在的主要问题主要有 (1)污染环境:因为火电工程经过燃烧所排放出来的物质比如so2、nox等都是具有酸性且危害环境的气体,这会让环境恶化形成酸雨。除此之外燃烧排放的有害物质还有粉尘,这都会对环境带来影响人们日常生活以及危害植物生长的污染。 (2)资源消耗:由于机械设备、人为操作不当等原因致使燃烧的燃料不能得到充分燃烧,浪费资源,据不完全统计1000w的火电工程国内每整年就要消耗将近五千万吨的标准煤。 二、提高火电工程施工平面设计相关建议 2.1优化临时火电工程施工道路:主要为了有效的结合工程生产、日常生活活动区以及工程施工区等三方活动区域,以便建立合理、完备的交通组织;同时还可以有效划分不同功能区的公路使用,建立一个各自都独立的火电工程定制管理活动范围区。对于工程设备材料等运输的环节,要充分结合公路以及材料设备加工厂、仪器材料储存仓库等相关地理位置和施工运输道路的关联。如果距离施工的工地比较近,在条件允许的情况下可以在相应的运输码头周边建立或者租用施工主要的材料器械加工厂以及储备仓库。同时为了确保施工道路路面干净,需要在所有施工范围内的道路相接连的开挖除土道路建立手摆片石路基,同时在每个相接壤的接口处进行三到五米砼硬化操作。 2.2加强对工程施工机械设备的优化:在进行土建施工时,应该在施工的主厂房起固定功能和扩建功能的位置分别安装一台型号为h5012的塔吊,并且在临近b轴线的汽机房内,形式为汽机型的两台发电机基座中间安装一台型号为h3/36b的轨道行走式塔吊。同时为了缩减成本开销,我们在处于主厂房起固定与扩建功能的位置、集控作用的大楼与和1#或2#的炉中间位置以及靠近b轴汽机房内的线检修位置也就是2#机附近等位置分别安装一台型号为h5012的塔吊,以实现功能的全方位覆盖,然而我们还要注意的是处于汽机房行车梁、煤斗以及粗细粉分离器等机械设备附近都要安置最小也要一百五十吨的大型设备进行配合作业。同时为了提高施工的进度与质量还要在土建加工场里面安装一台型号为十吨的龙门吊,并在轨道长度走势方向上配备相应的金属加工场、埋件加工场、钢筋加工场以及半成品堆放场等。 2.3优化工程施工过程中对水、电、气等设计:施工过程中电源要按照工程从业主所限定的变压器进行引接以构建完整的供电系统,从而方便、合理地对每个施工区电源线路甚至稳压用电配电箱进行分配;同时需要注意工程土建以及安装过程中的合理时间差,以达到对工程临电设施的成本开销最小化以及实现设备利用率,在充分保证施工程生产以及人均日常生活用电需求的最大化提升。 2.4注意对施工范围内生产加工区域以及存放物品库房的设计优化:对生产加工区域在设计上要求实现材料设备运输的最小化、最近化。尽可能使用施工单位空地作为混凝土构件的生产厂建筑地。而对于那些容易受潮带来不良影响的器材如:锯木、成材、粗细木工加工间和成品等存放的场地,不仅要考虑施工的整体流程,还要考虑通风情况,一般都被安置在土建施工边缘的下风向的地方。其次,对于存储材料设备的库房大都按照就近原则,选择既不紧挨着道路边缘还与主要的施工方向相平行的接近材料机械使用主要位置的附近即可。当然如果能在施工周边存在铁路,设计沿铁路方向设立材料设备的周转仓库、中心仓库等是最理想的。 2.5注意对施工过程中排水问题 设计优化:为了避免生产、生活污水污染环境,影响人们正常生活,我们通常要进行施工现场科学合理的排水与防洪设计。这包含了施工环境的厂房排水、施工污水的排放以及生产建设人员日常生活用水的排放。我们在施工场地排水沟道的设计方面,为了方便清理大都选择明沟排水.在实际施工过程中为了减少临时排水设施的成本投入,大多选择使用工程所安排设计的排水系统。 2.6优化办公管理区域设计:设计需实现工程集中、便捷,方便统一化进行数据信息的计算机网络信息化管理的目的,并在此基础上进行环?a href="//" target="_blank" class="keylink" 陈袒??霉こ贪旃??繁!⒄?唷⒚拦郏??弊⒁獍旃??蜃詈每拷?┕さ氐恪0旃??蛐枰?才庞幸抵鳌⒐こ碳嗬怼⑹┕す芾砩杓频劝旃?抑?猓?挂?才殴こ痰幕嵋槭摇⒓扑慊??缈刂剖摇⒐こ坦┑绻芾砼涞缡乙约吧?畋乇傅奈郎?洹⒄?s盟????涞确智?? 三、火电工程定制化管理相关建议措施 3.1内容亘概:在工程施工现场,进行相关活动情况分析和相关活动、工作场所范围的整理、管制,及时对施工现场存在的那些与施工工程生产作业没有关联的物品器械进行合理管理与位置安排,随时根据情况进行施工过程中人身、物品以及环境场所的关系进行合理化调整,为了工程施工生产必备的物品处于最科学合理的位置及时对其进行情况数据分析的定置定位。 3.2具体措施: (1)合理设计管理体制与管理标准:工程按照管理主次进行合理层次划分,管理项目主要由经理部进行管理任务的逐级划分,并按照要求设立包含有工程施工负责人,财务统计设计等职能部门、工程监管负责人、各环节项目主要班组负责人等人员组成的定置管理领导小组,由该小组进行商讨研究施工标准、工程规划以及工程的安排设计,由此进行一致合理的化管理。 (2)制定科学合理的制度以保证施工正常有序进行:按照定置管理的相关内容以及原则需要通过宣传教育等方式培养施工人员素质,以及合理进行工程施工对各阶段工作活动的计划与时间安排。以此保证施工人员自觉进行科学合理施工。 (3)设计上以细化、具体化、定性化;场地节约化、环保化作为主要原则。 四、结论 为了更好的让火电工程为社会发展所利用,更好的推动节约型社会的发展进程,优化火电工程施工平面设计提高火电工程定制化管理成为日前国内外密切关注的主要问题,需要我们进一步的深入研究。 平面设计论文:关于 平面设计软件 实训课程项目设计分析 论文摘要:目前,项目教学法在高职院校越来越受到重视。应根据项目教学的理论,从实例入手,研究《平面设计软件》课程实训项目设计方案的理念与构成,对信息收集、方案选择、项目执行中的技术问题及成果评价等环节进行探讨和分析。 论文关键词:平面设计软件;实训课程;项目设计;实训项目;成果评价;职业能力 平面设计软件实训是配合《平面设计软件》课程开设的为时2周的实训课,是培养学生职业能力的一个重要环节。以往的实训课通常是通过让学生做一些课业进行的,教师给出一个课题,学生在指定时间按教师的要求完成作品,整个过程在教师的辅导下完成。在这样的教学过程中,学生的职业能力难以得到很好的训练,团队精神难以得到有效的培养。所以,在实训课上进行项目教学是很有必要的,因为项目教学法的核心是在教师的指导下,由学生去探寻得到最终结果的途径,学习的重点在学习过程而非学习结果,这对学生能力的培养是很有帮助的。在2周的时间里,如何设计项目才能使学生真实地体验一个项目的完整制作过程,是需要教师研讨的问题。 实训项目设计分析 实训课的教学不同于理论课。由于学生已经初步具备了该课程的知识和技能基础,实训课要在理论课的基础上重点训练学生的专业技能和职业能力。所以,项目的设计要求更能体现实际工作环境的特点,学生通过项目能更好地应用学过的知识解决实际问题,锻炼自己的实际工作能力。 设计理念平面设计是近十几年逐步发展起来的一个复合性职业,涉及面非常广泛,涵盖的职业范畴包括商业展示设计、商业广告设计、商业环境艺术设计、书籍装帧设计、包装结构与装潢设计、服装设计、工业产品设计、商业插画设计、标志设计、企业ci设计、网页设计等等。针对目前平面设计行业及社会其他相关岗位对人才的需求和对教学内容及教学方法的研讨,实训项目设计应该围绕着专业方向和培养目标进行设计;围绕着用完整的实际工作流程训练学生综合设计制作能力的目标进行项目开发,即按照实际工作“调研策划创意设计制作提交审核”的流程进行教学设计;以项目小组的形式开展教学活动;通过实训项目训练,培养学生的创新精神和团队精神,使学生能够综合运用美学思想、平面艺术设计的基本原理和设计规律及计算机图形图像设计软件,完成符合实际要求的平面设计作品,实现平面设计专业的教学目标。项目的设计理念应当是以培养学生完成实际工作任务的职业能力为目标,但设计的项目不一定非要来源于企业,因为本课程的学生是“广告设计与制作”专业的一年级新生,还没有学过平面设计方面的专业课,用2周的时间完成一个真实的企业项目有一定的难度。为了顺利实现《平面设计软件》实训课程的教学目标,可采取将虚拟项目按照真实项目完成的形式进行教学设计。 设计思路平面设计专业的能力目标是使学生能够根据平面艺术设计的基本原理和设计规律,针对不同的用户要求进行各种平面作品的设计与制作。所以,“网站页面设计制作”项目、“pop广告设计制作”项目、“商业插画设计制作”等项目都可以用来作为《平面设计软件》实训课程的实训项目。产品类广告设计可以重点培养学生市场调研、策划、创意等能力;文化类广告设计可以培养学生掌握完整的设计制作流程;“网站页面设计制作”可以通过图形、色彩、文字等设计元素的运用培养学生综合的平面设计能力。下面以“某集团房地产网站页面设计制作”项目为例,分析实训项目的设计方案。 实训项目设计方案 项目背景随着互联网的飞速发展,网络已经成为人们生活中不可缺少的一部分,利用网络查找各种所需要的信息已经是人们习以为常的手段。在这种形势下,很多企业、个人都需要拥有自己的网站和网页。某房地产企业为了更好地宣传企业形象和推介企业产品,需要制作一个引人注目的精美网站展示自己。 项目内容该设计项目是为某房地产开发商的网站进行网页设计和制作,需要学生进行市场调研,了解企业名称和受众群体,并采集各种信息,通过进行实际调查和需求分析,确定网站的市场定位,进行网页的规划和整体方案设计。在网页效果上要注意网站形象设计,以满足人们的审美需求;在制作过程中要合理运用艺术设计的理论知识和软件技术,按计划完成符合客户要求的精美网站制作。具体任务内容包括市场调研、网站策划、网页整体方案设计、网页设计制作、完稿处理、资料整理等,其中市场调研包括收集相关房地产企业的宣传资料和网站形象调研。网站需求分析要通过对宣传资料进行整理分析,明确用户需求,并撰写分析报告。网站整体方案设计包括标准字、logo小样、标准色彩、图标设计、网页平面设计等内容。网页设计制作可利用平面设计软件photoshop、illustrator等。 项目能力目标为达到专业要求的职业能力培养目标,在项目执行过程中,要求学生能进行基本的市场调研,明确客户需求,撰写广告策划书;能根据策划书进行创意构思,绘制出设计草图;能进行一定的创意设计;能将艺术设计理论知识与软件技术相结合,具备项目执行能力、与人沟通能力及小组协作能力。
浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术经济发展分析 一、丽水工业生态化评价 丽水工业制造业产值占比超九成,采矿业企业少、占比小,缺乏代表性,水力发电绿色环保且效益高,本文以2013年数据为基础,通过对10个指标的分析,得出制造业各维度上的优势产业,结合产业集聚度,综合分析得出丽水生态工业发展的着力点和主要方向。 (一)以经济效率为标准的经济有效性评价以固定资产净值、从业人员年平均人数、主营业务成本、各项费用作为投入指标,将主营业务收入、工业增加值、营业利润作为产出指标,选取增加值率、成本费用利润率、全员劳动生产率、固定资产周转率4个指标,从生产要素消耗带来的经济产出角度评价经济有效性。1.增加值率。六成规上工业行业增加值率高于全市水平(19.72%),制造业排名前5位的是:金属制品机械和设备修理(50.9%)、文教工美体育和娱乐用品制造(31.1%)、计算机通信和其他电子设备制造业(29.1%)、酒饮料和精制茶制造业(28.4%)、化学原料和化学制品制造业(25.9%),基本以劳动密集型为主。2.劳动生产率。全市规上工业全员劳动生产率为19.64万元/人,化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、有色金属冶炼和压延加工、金属制品、纺织、计算机通信和其他电子设备制造业等六成行业高于平均水平,大部分为机械化程度相对较高的重工业。3.成本费用利润率。全市规上工业平均成本费用率为9.2%,17个行业高于平均水平,其中文教工美体育和娱乐用品制造业(21.8%)主要产品为木制玩具、石雕等文化创意产品,附加值明显高于其他行业,与金属制品、计算机通信和其他电子设备制造、通用设备制造和酒饮料精制茶制造业分列前五位。4.固定资产周转率。18个行业固定资产周转率高于平均水平(5.0%),其中化学纤维制造业只包含两家开业时间较早的老企业,固定资产净值低,固定资产周转率明显高于其他行业,缺乏代表性,予以排除。此外,排位靠前的行业有:化学原料和化学制品制造、黑色金属冶炼和压延加工、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、农副食品加工业。从经济效率角度考虑,具有相对优势的行业是:化学原料和化学制品制造、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、造纸及纸制品、文教工美体育和娱乐用品制造、非金属矿物制品、金属制品、通用设备制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造业。 (二)以环境效率为标准的环境友好度评价以万元产值能耗量、万元产值SO2排放量、万元产值COD排放量分别测算能源友好度、大气友好度和水环境友好度,分析得出环境效率优势行业。1.能源友好度。2013年,丽水规上工业万元产值能耗为0.1296吨(等价值)。皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、汽车制造、金属制品业等17个行业低于全市水平。2.大气友好度。2013年,丽水工业排放SO22.44吨,万元产值SO2排放量为1.1千克。SO2排放轻重工分化较为明显,排放较多的行业有:橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、纺织业。而文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业等轻工业则排放明显较少。3.水环境友好度。2013年,全市工业共排放COD0.98吨,万元产值COD排放量为0.45Kgs。橡胶和塑料制品、黑色金属冶炼和压延加工、金属制品、农副食品加工、造纸和纸制品业合计约占总排放量的6成。单位产值排放量较少的主要行业有:文教工美体育和娱乐用品制造、通用设备制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业。从环境效率角度考虑,以下14个行业具有相对优势:纺织服装服饰、纺织、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造、印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、有色金属冶炼及压延加工、金属制品、专用设备制造、汽车制造、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、电器机械和器材制造、仪器仪表制造、金属制品机械和设备修理业。 (三)以创新效率为标准的创新能力评价以科技经费内部支出/主营业务收入作为科技投入、新产品产值率作为科技产出、专利申请数/企业数量作为知识产权测算,从创新效率角度挑选优势产业。1.科技投入。2013年,丽水规上工业R D经费支出10.61亿元,增长17.0%,万元产值R D经费支出59.2元,13个行业高于全市平均水平,其中装备制造业5个:计算机通信和其他电子设备制造、电气机械和器材制造、汽车制造、通用设备制造、专用设备制造业。2.科技产出。近年来,丽水工业不断加大投入,提升新产品研发力度,2013年规上工业实现新产品产值372.29亿元,新产品产值率达20.8%,13个行业超平均水平,其中仪器仪表制造业高达57.5%,计算机通信和其他电子设备制造业、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造业新产业产值率近50.0%3.知识产权。2013年,丽水规上工业共申请专利1598件,其中制造业1588件,占99.4%,户均专利申请数1.34件,12个行业高于平均水平,印刷和记录媒介复制(3.40件)、化学原料和化学制品制造(3.35件)和文教工美体育和娱乐用品制造业(2.82件)位列前三。从创新效率角度考虑,印刷和记录媒介复制、文教美工体育和娱乐用品制造、化学原料及化学制品制造和医药制造业具有相对优势。(四)综合评价通过以上分析,我们得出三个维度上的优势行业,本段通过以下汇总分析,得出综合优势行业:各行业按照各项指标高于全市平均水平即得1分计算,总得分在7分以上的行业有以下12个行业,综合优势产业总体可归纳为四类:1.传统优势产业:化学原料和化学制品制造、金属制品、通用设备制造、专用设备制造业;2.特色产业:文教工美体育和娱乐用品制造、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋、家具制造业;3.新兴产业:铁路船舶航空航天和其他运输设备制造、计算机通信和其他电子设备制造、汽车制造、医药制造业;4.其他非代表性行业:纺织服装服饰业。 二、丽水生态工业发展方向与建议 1.树立品牌,做大做强做优传统优势产业。传统优势产业通常规模大,集中度高,具有较高的市场占有率和知名度。以纳爱斯集团为龙头的化学原料和化学制品制造业、以遂昌元力集团建筑五金为代表的金属制品业、以阀门和切削工具产业为代表的通用设备制造业和以青田意尔康集团为代表的皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业即具有以上特点,2013年,四大行业占规上工业增加值比重达37.4%。当前,全球经济深度调整,国内经济向新常态转变,丽水工业应加快传统优势产业的改造升级,向高端化发展,提升实力和竞争力,发挥支柱作用,为经济发展提供不竭的强大动力。 2.打造“名片”,培育壮大特色产业。特色产业是在长期发展中积淀而成的特有的资源、人才、技术、管理、文化、环境等方面的优势,从而形成具有核心竞争力的产业集群。丽水目前广为人知的地方“名片”有青田石雕、云和玩具、龙泉青瓷、宝剑。文教工美体育和娱乐用品制造业作为特色行业的代表,包含木制玩具、龙泉宝剑、青田石雕制造,在综合评价中以9分高居第一,经济效益、环境效益、创新效益均具有绝对优势。生态工业发展应抓住文化产业发展的机遇,立足深厚文化土壤,充分发挥本土工艺美术大师的引领作用,提升产品创意设计与研发,加大品牌培育,打造特色鲜明的区域“名片”。 3.提质增量,加快振兴装备制造业。近年来,丽水装备制造业发展较快,2013年已有从业人员10.5万人,占工业从业人员的28.5%,其中规上企业512户,从业人员6.96万人,实现增加值119.08亿元,占规上工业增加值的33.9%,对工业的支撑作用明显。基本形成了市区微电机、阀门精加工、高低压电器;青田阀门铸造和精加工;缙云机床、工模具、缝制设备、日用五金、照明器具;遂昌建筑五金;龙泉汽车空调配件等特色产业集群。优势行业中一半属于装备制造业。生态工业发展应以装备制造业提质增量为主抓手,坚持创新驱动,以精密化、专用化、自动化、智能化为方向,不断提高整体素质和市场竞争力。 4.依托科技,助推高新技术产业发展。丽水高新技术产业虽然保持了持续较快的增长,但与全省尤其是发达地市相比,仍存在一定差距。2013年,规上工业高新技术产业增加值51.51亿元,占规上工业增加值的14.7%,占比分别低于全省和工业进程相近的衢州10.9和16.7个百分点,居全省末位。皮鞋、化学原料和化学制品、电气机械及器材、通用设备制造是我市高新技术产业中的支柱产业,计算机通信和其他电子设备、医药、汽车配件制造是近年来的新增长点。政府和有关部门要充分认识到发展高新技术产业对经济社会发展的重要意义,加大政策扶持力度和资金投入,完善园区平台建设,不断培育和引进各类人才,把高新技术产业作为推动经济转型升级的主导产业和事关长远发展的战略产业加以培育和推进。 5.因地制宜,积极稳妥推进绿色环保能源产业开发。丽水地处浙西南山区,境内有六大水系,常年降水充沛,水资源较为丰富。2013年,全市水电总装机容量160.38万千瓦时(不包含紧水滩、石塘、滩坑电站),水力发电企业803家,合计发电量43.94亿千瓦时,其中规上工业企业24家,实现增加值12.32亿元,占规上工业增加值的3.5%。景宁县被水利部授予“中国农村小水电之乡”称号,小水电已成为丽水的支柱产业之一。此外,缙云括苍山、大洋山、庆元双苗尖、云和黄源、遂昌白马山风电项目正在有序推进。各地应当因地制宜,从规划、设计、施工、运行、管理各个环节,优先考虑生态环境问题,积极、稳妥、规范、有序地开发绿色资源,实现资源开发利用与生态环境保护。 作者:陈叶青 单位:丽水市统计局 浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术形势的建构 作者:李江利单位:中共山西省委党校现代科技教研部 美国学者里夫金所著的《熵———一种新的世界观》指出,技术创造出来的更多的是对人类有害的垃圾。巴里•康芒纳指出,自然环境恶化的根源在于现代技术的失控。美国学者弗•卡普拉在《转折点》中指出,现有的污染仅仅只是科技作用于自然的一些明显表现,许多尚未被人们所认识的作用带来的危险可能更大,技术正在毁灭我们的生态体系等。这些观点都是通过对技术引发的生态问题的反思,把批判的触角伸向了价值观念、政治制度、经济模式和行为方式,从而形成了对整个社会的全面批判。 技术的生态学批判的本质是与“全球问题”紧密联系在一起的,针对的是全人类的共同利益,是超越了国家利益和个人利益,是以普世价值原则为基础的,是一种关于人类生存和发展的革命性的批判。同时,也正是技术的生态化创新,为生态理论的发展和生态社会的建设开辟了道路,为可持续发展理论的诞生奠定了坚实的基础。 可持续发展的必然选择 可持续发展的概念是1987年由联合国环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中提出的。1992年,巴西里约热内卢举办了人类环境会议,会议通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》等重要文件,明确地提出了可持续发展的战略。但是,在可持续发展战略的执行中必然会面临经济发展、技术条件、人类决策行为等因素的制约。可持续发展的理论只能从宏观上指导,还缺少很多微观层面技术系统的支撑。当人们将发展的希望寄予可持续发展时,就必然会联系到人们选择技术的态度,尤其是对于技术发展方向的选择。 在传统的价值观念中,人们认为,自然界是以人为中心的,人类可以通过技术的实现来满足自己的目标要求,“技术不仅可以使我们免于自然的暴戾,而且还能慷慨地授予我们更加富裕的生活。” 这些观念使得人们过分地依赖技术,从而也就带来了生产力水平的过分提高以及人类与自然环境和谐关系的破坏。而技术创新的生态化正是辩证地看待技术与环境、经济与生态之间的关系,它以可持续发展理论为思想基础,对可持续发展的实现起着十分重要的作用。它不仅能够弥补传统技术理论的生态缺陷,还可以促进人与自然系统的协调发展,为可持续发展提供强大的动力。技术创新的生态化为可持续发展提供强大的动力时,落实生态化技术的载体便成了下一个要面临的课题。而生态工业园区作为生态工业学的一种具体的实践形式,已经被越来越多的国家和政府所选择。 建立生态工业园区的必要性 生态工业园的概念由美国的Lowe教授第一次明确提出,之后又有很多研究者重新定义了这个概念。较为统一的定义是:生态工业园是继工业园和高新技术园的第三代工业园,是目前工业园的最高级形态,是生态工业的重要实践形式。它是由自然、工业和社会构成的一个区域性系统,系统成员依据循环经济理论、产业生态学原理及清洁生产要求设计建立的一种新型工业园区,通过成员之间的副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现园区在经济效益和环境效益的协调发展,具有横向耦合性、纵向闭合性、区域整合性和结构柔性等优势,是区域层面循环经济的表现形式和具体实践。 其中,第一代的工业园区又称之为经济技术开发区,主要是以劳动密集型企业为主。这类企业技术含量较低,对环境的污染较为严重。第二代的高新技术园区主要是以应用高新技术的企业为主。目前我国城市工业园区的发展主要集中在前两代。这是由于我国正处在工业转型发展的初级阶段,工业发展仍然是以传统产业为主,体现高新技术前沿的产业仍为少数。这就必然导致经济发展的模式仍然主要以线性的物质流动生产过程为主。这种发展模式伴随的必然是低效率、高污染、高耗能;带来的自然是环境和资源的不可持续性发展。 然而,生态工业园区的建立正好克服以上的缺点。它是以循环的物质流动生产过程为主。在这种生产模式下,各个生产过程的副产物和废物都能够进行充分的循环和交换,能量也有着梯级利用,同时还可以重新整合生产力要素,使园区内的资源达到最优化配置。不仅如此,园区内的企业还可以增强竞争优势:通过变废为宝、物质的循环利用等可以增大企业的成本优势;通过副产品的利用、资源的使用等可以增大企业的交易费用的优势;同时园区内的企业还可以实现资源集成的共享优势等。这样便实现了高产出、低排放、低收入的运行效果。在这种模式下也就极大地减少了人类对自然界的压力,最大化地缓解了人类面临的生态问题。 目前,我国生态工业园区的建设正处于初始阶段。截至2010年4月,我国已经批准建设的国家级生态工业园区共有30个,其中只有苏州工业园区、苏州高新区、天津经济技术开发区等6个园区通过了环保部、商务部、科技部三部门组织的现场验收,被正式批准为我国首批国家生态工业示范园区。 在这些生态工业园区建设的过程中,技术问题是生态工业园区建设所面临的最基础、最核心的问题之一。生态技术是生态工业的载体,脱离了生态技术,生态工业的实现便无从谈起。因此,生态技术在生态工业园区的建设中起到十分重要的作用。然而,反过来,生态工业园区的建设又会对技术生态化的实现有十分重要的意义。因此,建立二者之间的关系,并深入讨论二者之间的关系,对技术生态化的实现和生态工业园区的良性运作都有重要的意义。 技术生态化实现与生态工业园建立的关系 随着经济社会的不断发展,技术的“生态化”已经不单单是指生态学层面下的生态化,而是指哲学层面下的一种生态化。这里的生态化从内涵的层面来讲,应该是指事物之间的相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的状态和过程。从外延的角度理解,应该包括由多个元素构成的开放式的动态系统,这其中包括自然环境、经济环境、社会环境和人的生态化,而不单指自然环境的生态平衡。因此,技术生态化的实现过程应该是一个全面的生态化实现过程,其中应包括技术创新的生态化、技术生产的生态化以及技术成果的生态化。 技术创新的生态化较之于传统的技术创新应该是一种体系,是一种新型的创新体系。这样的“创新”需要建立在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,在技术创新的每个环节中引入生态的观念。这个生态的创新应该包括工艺的生态创新、产品的生态创新和资源的生态创新等。它是以生态保护为基础,在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,追求经济效益、生态效益和社会效益的综合效益,从而使资源、环境的生态保护和经济、社会系统之间尽可能地达到一种良性的循环,以确保企业、经济乃至于整个社会的可持续发展。 生态工业园区的建立正是在企业和社会的开放式的动态系统中,要求在基础设施、资源等共享的基础上,实现园区内自然、企业和社会的区域循环经济。同时,生态工业园区内较为完善的生态技术服务体系可以为技术创新的生态化提供强有力的政策支持。生态工业园区内倡导的绿色意识以及生态工业园区自身所具有的示范功能、带动功能、产业集群等特点都为技术创新的生态化提供了良好的生态环境。因此,生态工业园区是技术创新生态化实现的一个必然要求。 技术生产的生态化不仅包含技术层面的生态化,还应该包含管理层面的生态化。技术层面的生态化指的是在技术生产的过程中使用生态技术,实现环境污染和资源破环的最小化以及综合效益的最大化。管理层面的生态化指的是建立一种生态化的管理模式,使得生态环境与经济发展相互协调。它的本质是将生态学的思想贯彻进入企业管理的过程中。管理层面的生态化不仅包括合理调整生态生产关系和经济生产关系、组织生态生产力和经济生产力,还包括使用生态的组织方式,合理利用和优化配置现有资源,从而使生态经济的生产力和生产关系相互协调。这种生产力和生产关系的相互协调同样需要在开放式的动态系统中实现。系统、效率、相互协调等显然是描述生态工业园区的关键词。 生态工业园区要求建立完善的生态管理体制:在园区的层面要求建立统一的生态环境管理体系;在企业层面要求其自身实现生态管理;在产品层面要求其开发的产品减量化、再使用、可循环。从而使园区内的生产力要素实现有机的组合,使园区内生产关系和生产组织形式实现新的突破,进而达到生态经济的生产力和生产关系相互协调。因此,生态工业园区也是技术生产生态化实现的一个重要途径。 技术成果的生态化指的是技术生产的产品对自然、经济和社会的影响。生态技术的使用可以降低其产品对自然、经济和社会的破环。然而,技术的异化是生态技术发展过程中同样不可避免的一个问题。生态工业园区的建立可以尽可能地降低技术的异化所带来的负面效果。以企业生产过程中产生的副产品和废物为例,生态工业园区可以实现企业内和企业间的各种副产品和废物的交换,从而实现物质和能量的阶梯使用,达到综合效益的最大化。如广西贵港国家生态工业示范园区,它由六部分组成:甘蔗田、制糖厂、酒精厂、造纸厂、污水处理厂、肥料厂。其中包括甘蔗田制糖厂(甘蔗渣)造纸厂的生产链,制糖厂(糖蜜)酒精厂(废酒精)肥料厂,造纸厂污水处理厂(沉泥)肥料厂,肥料厂甘蔗田这四条生态链。它们之间相互耦合,又整体闭合,从而实现了生产过程中副产品和废物的充分利用以及物质和能量的阶梯使用,尽可能地实现了技术成果的生态化。因此,生态工业园区是技术成果生态化实现的一个重要途径。 总而言之,不论是技术创新、技术生产还是技术成果,都只有在一个开放式的动态系统中,才能够达到一种相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的生态化状态。而生态工业园区便成为这种生态化实现的重要途径。然而,生态工业园区的建立又对生态技术的需求尤为凸显。我国生态技术的发展还仅仅处于起步发展阶段。许多生态技术都还十分落后。这些都成为制约生态工业园区发展的关键因素。积极地推进技术创新的生态化,对于生态工业园区的建立有十分重要的意义。这就要求我们要积极创新生态技术,加强与之相关的研究和应用。因此,建立生态工业园区是实现技术生态化的重要途径,而技术生态化的实现是建立生态工业园区的重要保障。 浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术发展模式探讨 一、栖霞市生态工业经济发展新特点 1、生态工业经济已成为栖霞市经济发展主方向。到2014年底,生态工业经济已初步形成新能源产业、节能环保产业、新材料产业、汽车及船舶零部件产业等四大产业集群。据调查,2014年底全市规模以上工业企业中生态工业企业共计30户,已投产、尚未纳入规模以上工业统计的企业12户。 2、“一体两翼”生态工业发展布局已初步形成。按照突破“一体两翼”的发展思路,园区和城市基础设施配套建设逐步完善,承接烟台市辐射带动能力不断增强,为生态工业经济发展培育了良好的发展载体。“南北两翼”抓住潮水机场、八角港口和烟青城际铁路等重要基础设施建设的有利时机,在促进工业经济崛起、引领高端产业发展等方面承担了更大的份额。北翼的经济开发区已培育成高端产业发展的龙头,松山街道、臧家庄镇与开发区一体发展,加快对接融合步伐,拉开了生态工业经济大发展的框架。南翼的桃村镇借助台湾农民创业园的品牌优势和烟青城际铁路开工建设的机遇,加大基础设施配套改善力度,着力打造烟台市卫星城和栖霞南翼经济中心。 3、汽车和船舶零部件产业呈现规模化发展。2014年规模以上汽车和船舶零部件企业有13户,实现主营业务收入120056.4万元,利税6040.1万元,利润3844.5万元,占全市规模以上工业企业的5.26%、4.04%、3.24%。 4、新能源产业迅速崛起,全市能源结构发生根本变化。2014年规模以上新能源企业3户,实现主营业务收入8370.2万元,利税1661.3万元,利润927.5万元,占全市规模以上工业企业的0.36%、1.1%、0.78%。新能源产业发电量(含中节能生物质热电,不含余热发电)达到30114万千瓦时,占全社会用电量的25.8%,相当于节约标煤10万吨,减排二氧化碳26万吨。其中风电发电量22930万千瓦时,生物质发电7184万千瓦时。到“十二五”末,栖霞市包括风电和生物质热电的新能源发电量将达到15亿千瓦时,加上余热发电,总发电量将达到17亿千瓦时以上,折标煤约50万吨,将有望占全社会用电量的70%以上,全市能耗结构将出现明显变化。 5、节能环保产业发展强势。2014年,节能环保及新型建材企业9户,实现主营业务收入229489万元,利税28697.8万元,利润15344.2万元,占全市规模以上工业企业的10.06%、19.23%、12.92%。其中:新型建材企业6户,实现主营业务收入157684.5万元,利税22197.9万元,利润11543万元,占全市规模以上工业企业的6.91%、14.88%、9.72%。 6、循环经济和资源综合利用效果显著。农作物秸秆资源利用产业化取得成效。一是利用农作物秸秆发电供热。二是利用农作物秸秆替代木材。三是利用枝条生产食用菌等。通过这些方式,年可利用农作物秸秆30多万吨,节约标煤10万吨,节约替代木材10万立方米,创造经济价值近4亿元。水泥企业余热发电项目可节省30%左右用电量,降低了成本,节约了资源,是典型的“小循环型”生态工业项目。目前五户水泥生产企业均已进行余热发电项目改造,年发电量达到2.4亿千瓦时,折标煤7.3万吨。包括旋窑水泥利用粉煤灰等各类工业固体废物,三菱水泥协同处理城市污泥,新型墙体材料产业利用各类工业固体废物,中节能生物质热电、万华生态板综合利用各类生物资源等在内的一批资源综合利用项目的实施,完善了水泥和生物质资源产业链。 二、生态工业发展过程中存在的主要问题 1、生态工业经济总量偏低,质量不高,科研能力较弱。2014年,栖霞市230户规模以上企业中,生态工业仅占全部规模以上企业总数的11%,2014年实现销售收入仅占全部规模以上企业的16.43%。现有生态工业企业产品技术含量低、研发能力较弱,42户企业中仅有省级以上企业技术中心2家,市级企业技术中心8家,大部分企业处于产业链的初加工阶段。2、生态工业园区建设水平较低。工业园区是发展工业的主战场和主阵地,目前栖霞市工业园区的规划建设离生态工业园区要求仍有一定距离,主要表现在:(1)产业规划不尽合理。生态工业园建设很大程度上依赖于产业链的互补,但栖霞市工业园区招商过程中对产业链接重视不够,除了新型建材产业以外,各相关企业间能源、资源的链接关系比较松散。资源的加工是同向的,企业间几乎没有物质流,绝大部分企业的原材料从外地采购,产品又销往外地,标准的“两头在外”。(2)公共平台建设滞后。生态工业园建设的目的就是使一个企业的副产品或废物(包括能量)用作另一个工厂原料,达到梯次利用和层级利用,实现物质能量利用最大化和废物排放最小化。由于园区相关设施建设滞后,导致物质和能源在企业间不能有效流动,无法实现生态工业园建设目的。3、传统产业优化升级力度不够。栖霞市的传统产业包括机械、化工、黄金、食品、纺织等行业,工艺相对落后、产品单一、技术含量低,尽管近几年不断进行技术改造,仍处于中低端运行,企业应付外部环境变化的能力低。 三、构建栖霞生态工业发展模式 为了更好的推动栖霞市生态工业发展,结合栖霞市生态工业现状和趋势,建议: (一)着力抓好生态工业经济发展模式落实1、生态工业是以节约和高效利用资源、清洁生产和废物多层次循环利用为主要特征的一种工业发展模式,高效、循环和层级利用是其三大突出特点。为确保生态工业内涵的理解和把握准确到位,全市上下要大力宣传生态工业发展模式,理解生态工业的内涵和实质,以便明确工作方向,指导全市生态工业快速健康发展。2、建立生态工业考核评价体系。在全市机关岗位责任制考核体系中设立生态工业考核指标,给予相应分值。设立生态工业经济发展专项资金,对积极采取新技术、新工艺、新设备等进行节能改造的企业给予奖励,鼓励企业进行节能技术改造,促进资源循环利用。同时严格行政执法,加大对企业违犯节能法律、法规的处罚力度,引导企业不断改进生产经营方式,向生态企业转型。 (二)打造生态工业发展载体1、加快三区融合,打造20公里生态工业经济长廊。加快开发区、臧家庄和松山对接融合步伐,推进三区一体发展,按照生态工业园区的标准和要求,搞好基础设施配套,提升园区承载能力和水平,加快融入烟台蓝色经济区,培育高端产业发展龙头和生态工业经济隆起带。经济开发区作为栖霞市经济发展龙头镇,要大力做好循环化改造,把循环化改造作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的有效形式,建立低消耗、低排放、高效率、能循环的现代产业体系。2、把栖霞市桃村镇的台湾农民创业园打造成生态创业园区。以桃村为主体,实行镇园一体、统筹发展,围绕汽车零部件、机械制造、电子信息、食品加工等产业,积极承接周边城市产业转移,抓好台资项目引进建设,打造栖霞生态工业南翼中心。三是其他镇街应结合当地产业基础、资源禀赋等特点,因地制宜发展生态工业。 (三)加快发展循环经济和资源综合利用1、完善新型建材行业循环经济产业链,加大节能技改力度。加大建材产业补链项目建设力度,延长水泥产业链。瑞祥干混砂浆、新建华管桩、宝业建材、白洋河水泥搅拌站等一批水泥产业链补链项目陆续建设投达产,增加了栖霞市水泥产品的当地消耗量,避免了高能耗的熟料外销,降低了水泥行业单位能耗水平。(1)加快产业链上已有关联项目建设,完善建材产业链条,降低水泥行业单位能耗。帮助山水水泥骨料厂200万吨石子、兴昊水泥余热发电、三菱水泥熟料生产线节能环保技术改造项目等项目尽快建成投产,尽早发挥节能效益。(2)加快推进富氧助燃等节能新技术推广应用。栖霞市旋窑水泥企业年能耗总量约100万吨标煤,若全部采用富氧助燃技术,年可节约标煤8万吨以上。该装置已在河南天瑞集团汝州水泥有限公司日产5000吨生产线、成都拉法基水泥有限公司日产12000吨生产线等旋窑生产线上成功运行,产品质量有所提高,综合节能率达到8%以上。目前三菱水泥正在探讨方案可行性,如果可行,可相继协调其它四户水泥企业开展调研,尽早实施。(3)鼓励水泥产业兼并重组,提高产业集中度。工信部、山东省经信委先后提出了《关于加快推进重点行业企业兼并重组的指导意见》和《关于做好水泥磨机置换改造优化产能布局工作的通知》,要求各地根据水泥行业现状,做好磨机改造工作,整合磨机产能,推进兼并重组,栖霞市的置换改造实施方案正在编制中,以进一步推动水泥行业改造升级。2、加快农作物秸秆循环利用产业链建设。(1)建立农作物秸秆回收体系。一方面大量秸秆被遗弃,焚烧,而企业又面临原材料收集困难,外购运输距离远,导致企业运营成本提高。建议当地政府引导收购企业与农户之间建立回收利用渠道,公安、交通、林业等部门在加强管理的同时给予支持。(2)加快万华生态板产业链延伸。一是要加快万华生态板生产工艺研究,提高工艺稳定率和成品率,降低成本,扩大生产。二是发挥万华栖霞公司的龙头作用,加大招商力度,建设万华生态家装产业园,引进表面装饰、家具加工等生产企业,实现规模化经营,健全产业链。(3)加快臧家庄新型复合模压托盘等项目建设,使秸秆综合利用成为栖霞市一个新兴的循环经济产业。3、打造完整的风电产业链。按照《栖霞市风电及光伏发电产业发展规划》有序推进风电场建设,推动唐山硼风电、庄子风电等风电场的旅游资源开发。打造桃村风电装备产业基地,以安得利斯公司为依托,鼓励其与大型风电整机生产企业合作,大幅提升生产规模、产品等级和技术创新能力。打造风电人才培训基地。烟台风能电力学校是全国唯一一所全日制风能电力学校,面向全国培养风电开发、风电设备制造、风电配套产品与技术研发等多领域中高级专业技术人才。 (四)加快淘汰落后,促进传统产业优化转型升级一是加快淘汰落后。鼓励企业加大“能效对标”力度,对照国家产业政策和淘汰落后目录,利用先进技术对现有装备进行节能技术改造,提高企业装备水平,促进传统产业转型升级。鼓励企业按照国家节能惠民有关规定,采购国家财政补贴的高效机电设备。二是积极推进企业退城进园,抓好企业技术改造。充分发挥老企业嫁接改造投资少、见效快的特点,坚持不懈地推进企业技改扩能,实现快速膨胀、滚动发展。栖霞市现处于爬坡赶超的发展的关键时期,在新常态经济发展形式下,以科技创新和开放开发为动力,以工业园区和项目建设为载体,着力构建循环工业产业链,推进循环发展和清洁生产,努力推进工业生态化、生态产业化,走出一条绿色、环保、可持续的生态工业化发展的新路子,促进全市工业转型跨越发展。 作者:史晓婧 单位:山东省农业广播电视学校栖霞市分校 浅谈生态工业技术发展模式:生态工业技术发展研究 1.切实加大工业节能减排力度。 工业是我区耗能大户、排放大户。我区工业能耗由2001年的2172.44万吨标准煤快速上升到2010年的11502万吨标准煤,占全区总能耗的比重由48.78%猛增到2010年的60.91%。能耗与排放紧密相连,能耗决定排放。二氧化硫、氮氧化物等主要污染物大部分是在煤炭等能源燃烧过程中排放的,化学需氧量、氨氮排放量就是生产生活污水中的主要污染物排放量。高能耗必然伴随高排放,减排必先节能。抓住工业用电量、用水量就抓住了工业节能减排的“牛鼻子”。工业是内蒙古能源消耗的重点领域,因而也是节能减排的重点领域。我区发展生态工业,必须切实加大节能减排力度,把万元GDP能耗和主要污染物排放强度降下来。我区工业能耗、污染物排放居高不下,与我区经济发展阶段有关,与产业层次处于低端有关,与工业结构比较单一有关,与工业发展方式粗放有关,更与推进节能减排的体制机制有关,特别是与没有把工业节能减排指标分解落实到工业企业直接有关。把工业节能减排指标科学分解落实到每户工业企业,实行严格的考核奖惩制度,可以倒逼企业采用节能减排技术,实施技术改造,主动节约能源资源、减少主要污染物排放,使企业生产经营方式由外部不经济向内部经济性与外部经济性相统一转变。建立工业企业节能减排的倒逼机制,在整个新型工业化进程中可以形成企业自觉增加研发投入、自主创新步伐加快;产业结构加速调整、产业层次不断提升;发展方式加快转变、经济发展质量明显提高的积极效应。 2.切实提高工业固体废物综合利用率。 提高工业固体废物综合利用率,就是要把工业固体废弃物资源化循环利用。这就要求围绕行业龙头和骨干企业,发展专业化分工协作的配套企业,根据该企业产生的废弃物,引进一些可以消化这些废弃物的企业入园,同时通过对龙头企业产生的剩余能量进行利用,实现物质和能量的阶梯利用[3]。生态工业园区是围绕骨干企业发展专业化分工协作的配套企业,实现资源循环利用的有效载体。因地制宜规划、设计和发展生态工业园区,有利于形成产业集群,产生产业集聚效应,提高产业组织程度与产业规模竞争力。 3.推进生态工业发展的政策、制度和重点工程。 一方面需要制定支持企业积极主动节能减排的财政政策。对增加研发投入、研究开发节能减排技术或采用节能减排技术,在节约能源资源、减少污染物排放上取得突出成效的企业给予财政补助。一方面需要制定支持一般工业园区向生态工业园区升级的政策。生态工业园区以生态工业理论为指导,着力于园区生态链和生态网建设,最大限度提高资源利用率,从源头上将污染物排放量减至最低,实现区域清洁生产。 与传统的“设计—生产—使用—废弃”生产方式不同,生态工业园区遵循“回收—再利用—设计—生产”的循环经济模式。生态工业园区使不同企业之间形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使上游生产过程中产生的废物成为下游生产的原料,达到资源最优化配置。与此同时,实行工业节能减排指标和固体废物综合利用要求分解落实到企业的制度。企业是耗能、污染物排放和固体废物废弃的主体,也是节能减排、固体废物综合利用的主体。只有把节能减排和固体废物综合利用的指标分解到每户企业,才能确保完成节能减排和工业固体废物综合利用率的目标。发展生态工业,推进生态工业园是内蒙古自治区节能减排、改善民生的重要环节;是建立可持续的生产生活方式,使社会走上可持续、和谐的发展道路的关键所在。 作者:刘倩雯 白洁冰 单位:内蒙古自治区环境科学研究院
水利水电工程施工的安全管理:水利水电工程施工安全管理问题与措施 摘要:水利水电项目是国家的重点项目,有着独特的存在价值,在当今社会更是如此。笔者具体的分析了水利水电项目施工安全管理有关的内容,目的是为了更好的促进项目的发展。 关键词:水利工程;施工安全;安全管理 1水利水电施工安全管理的原则 1.1预防为主的原则 通过分析实际情况我们发现,很多工人在开展工作的时候存在很多的坏习惯,这些习惯的存在使得项目问题频出,质量下降。对此我们可以通过培训的方式提升工作者的安全意识,确保他们从内心之中意识到工作的重要性,将自身的坏习惯改掉;同时还要重视每个步骤,保证每个工序的质量良好,只有这样才能够避免因为突发问题而导致的危险。同时还要高度重视安全技术,使用最为先进的技术,降低危险的发生几率。还要做好监督管理工作。 1.2安全优先原则 虽说国家一再强调安全的重要性,不过实际情况是很多的承包单位,为了能够在短时间内完成工程,不按照规定的工艺要求开展工作,随意施工,这就会使得项目的质量不达标,严重时还会引发很多的安全问题。一旦出现了安全问题,不但会给相关单位造成经济损失,最主要的是会给涉及到的个人造成很严重的负面影响,有时候这些影响会是灾难性的。对于水利水电项目来讲,其本身的性质比较独特,因此就更易于引发问题。所以,为了避免悲剧发生,就要时刻牢记安全的重要性,要确保从内心之中意识到安全的意义,不应该为了追赶工期而忽略了安全。 1.3强制性原则 目前我们国家已经出台了相关的法律法规,其明文规定在开展建设工作的时候一定要牢记安全的重要性。不论是何种性质的单位,作为负责人绝对不可以因为自身原因而改变这一硬性规定。相反的,作为负责人更应该从自己做起,做好榜样,时刻将安全记于心之中,采取合理的方法来确保安全。假如有人员不按照规定开展工作,就要对其严厉批评,如果事态较为严重,还要追究有关人员的法律责任。 1.4全员管理原则 很多人错误的认为,安全只是领导需要重视的,作为一线人员不需要将安全记于心中。很显然这是错误的,不论是哪个阶层的工作者,都要时刻谨记安全的重要性。作为水利单位更是如此,越是一线工作者越要意识到安全的重要性。换句话讲,我们在传达安全理念的时候要确保全员参与,不应该只是针对某个个体。 2水利水电工程施工安全问题分析 2.1来自工作者的不安全要素 如果工人的操作不合理,就会引发很多安全问题。除此之外一如果施工欠缺规范性,也会导致一些问题,而这些问题大多是突然出现的,假如不能很好的应对,就会造成恶劣的影响。 2.2来自物资以及设备的不安全要素 材料方面的问题主要指的是材料的质量太差。很显然,如果我们使用劣质材料建设水利工程,就会使得项目的总体质量变差,进而易于引发很多的问题,比如渗漏等等。除此之外,假如使用的机械等质量也不达标,同样会使得项目的质量变差,时常出现安全问题。 2.3来自环境的不安全要素 除了人和材料之外,环境也是一个重要的影响因素。对于水利项目来讲更是如此,这主要是因为我们在施工的时候会面对很多不一样的环境,如果处在较差的环境氛围中就容易引发安全问题,最常见的是山区的滑坡问题。 3水利水电工程施工安全控制原则 3.1全面管理原则 由于水利水电项目的性质非常独特,所以它的设计工作很受人们的关注。它的设计工作牵扯的内容很多,假如其中的一个点出现了问题,就会使得项目整体出现问题,最终会引发很多难以想象的事故。所以为了避免问题出现,就要控制好每个细节。在管理的时候,一定要保证所有的人都能够从内心之中意识到安全的意义,确保所有人都参加到安全管理工作之中。 3.2安全第一原则 由于项目的性质比较独特,因此在开展的时候一定要遵照安全至上的理念开展,一定不能存在侥幸心理,不应该为了追赶工期而不关注安全。假如工作中有人不按照规定开展工作就要严厉批评。如果因此造成了重大问题必须严惩并追责。 3.3预防为主原则 众所周知,水利项目的规模很大,耗时也很久,假如其中的一个步骤有问题,那么会导致别的工序也无法正常开展,最终引发很多严重的问题。所以,在开展安全管控工作的时候一定要将预防为主的理念深入人心,切实提升工作者的安全意识。 3.4强制执行原则 在开展水利项目建设工作的时候一定要按照相关的要求进行。安全二字并不仅仅是脑子中记住,而是要将其落到实处,将其当成是工作责任来对待。在管理的时候,一定要秉承强制性原则,安全不单单关乎到项目的进展速度,而且还关乎到相关人员的人身安全,所以我们一定要高度重视,一旦发现了不按照规定施工的人员就要对其严惩,只有这样才能够降低问题的发生几率。 4水利水电工程施工安全控制措施 4.1加强作业现场的安全管理 做好场地的安全管理工作,具体来讲可以从两方面入手。第一,通过抽查的形式检查工作者是不是具有上岗资质,一旦发现不具备相应资质的工作者参加工作,就要对其严厉批评。第二,还要随时抽查机械装备,确保它们的质量良好。一旦发现了质量不达标的机械就要在第一时间处理。除此之外,针对那些易于出现问题的工序一定要认真监督,而且要做好技术交流。 4.2落实安全管理意识 要想确保施工安全首先要确保工作者有较高的安全意识。具体来讲,我们一定要提升工作者的安全认知能力,保证每个工序的工作者都能够将安全牢记于心,并且落实到实处。除了上述之外,在平时开展管理工作的时候还要做好员工的培训工作,时常强调安全的重要性,最好是不定时考核,只有考核达标的工作者才能够参加工作。 4.3强化相关规章制度 安全管理工作必须要建立规范化的制度,充分发挥制度规范化、固定化的特点。通过制度规范流程,从而让施工人员在施工过程中能够有明确的施工流程作为指导。因此要根据不同的施工环境和施工要求,制定具体的施工流程和规范化制度;在制定完善的制度基础上还需要制定具体的实施措施和方案,确保制度能够得到好的执行和落实。对于不遵守制度的员工要给予必要的处分。 4.4完善施工监管制度 制定完善的施工监管制度,通过监管来加强对工程施工过程中风险的控制。假如单纯的靠着人来开展监督工作弊端会比较多,因此我们可以借助制度来辅助。只有这样才能够保证监管工作有其自身存在的意义。同时,在投入相关装置和物资的时候一定要强制执行,及时处理违规问题,将潜在的问题扼杀在发生之前。 4.5做好宣传工作 要定期给员工进行安全知识培训,让他们认识到安全生产的重要意义。通过培训使施工人员的安全意识得到提高,从而更加严格的按照施工操作规范来进行施工。此外还应当加强安全施工的宣传教育工作,并且要定期对员工进行考核。对于特殊岗位人员还应让他们取得“特殊工种作业”证书。 作者:姚志成 单位:黑龙江省庆安县水政水资源管理办公室 水利水电工程施工的安全管理:水利水电工程施工现场安全管理探索 摘要:水利水电工程施工点复杂,工程多位于经济落后的偏远山区,施工多在河流上展开,环境相对潮湿,经常受地势、地质、天气等因素的影响。作业常在露天的环境下进行,“敞开式”是一般的施工方式,想对现场进行封闭隔离是十分不容易的事情,这些原因均导致施工现场安全管理困难;水利水电工程现场施工的工序很多,对工人技术的要求颇高,工程施工的难度很大,有极大的安全隐患存在。所以,提高对水利水电工程施工现场安全管理的重视度是十分必要的。 关键词:水利水电工程;施工现场;安全管理 1现场安全管理的策划 (1)安全管理策划的依据。水利水电工程施工现场的安全管理策划依据的主要指的是国家或地方建设工程安全生产、环境和劳动保护等法律、法规和政策,水利水电工程安全生产技术规程、标准、规范,企业的职业健康安全管理体系和相关的管理规章、制度等。(2)安全目标的策划。想要让企业工程施工做到真正的安全管理,为工程施工现场制定安全管理目标可以得到事半功倍的效果。安全目标分别为:工伤人数的控制、零死亡率、避免重伤、控制一般事故发生指标;结合施工工程的条件、特征,制定具体的、切实可行的安全达标目标。安全目标制定完毕应尽快落实下去,按照工程和责任的总要求,将各级目标落实到具体个人。(3)安全责任制的策划。每个工作人员都应明确工程整体结构,清楚自己及他人在集体中所处的位置、承担的责任,并积极去履行应尽的职责。安全责任制更是要求各个工作人员在其位尽其所在岗位应完成的安全监管工作。根据工程任务来划分安全监管工作,按安全责任管理以及安全技术支持来分类,主要为:人、机、料、法、环五个方面。人是指管理人员、劳动人员等;机是指施工设备、设施等;料是指工程施工中的一般材料、极危险的化学品等;法是指各项法律法规标准、安全交底、受控文件、检查纠正等;环包括各种安全生产责任制、个人方面的防护、旁站监督、安全教育活动的组织等。每个工作人员应积极完成自己所在岗位的安全监管工作,切实将涉及自己安全责任领域的工作落到实处,提高工程整体的安全管理水平。 2水利水电工程施工现场安全管理 2.1现场安全管理组织结构 项目部安全管理组织是项目经理为主要带领人,以项目的安全管理为中心,以工程施工负责人为组长,工程施工人员全体参与的安全管理的实施层和安全监督的管理层,既是独立设置又是互相依托的安全管理系统,主要介入项目部的安全管理工作。项目部应组织好安全管理工作的主抓小组,项目管理负责人是组长,还要选择一名责任心强的安全副主任,主要负责做好现场的安全管理工作。现场的安全管理人员要负责对整个安全生产环节进行监督,一旦发现有安全隐患事故存在,要第一时间向项目安全管理机构或者项目安全管理副主任报告,决不能让违章施工、指挥、操作的行为任意为之,应积极配合项目部立即阻止违章行为的继续,避免事故的发生。 2.2现场安全管理责任制 安全生产的第一责任人是班组作业队和项目部,他们需要全面领导安全生产的工作。技术相关负责人是本组织中安全生产的技术责任人,负担着整个生产经营过程中的安全生产技术领导的职责,对安全生产工作负起直接领导责任的是项目部安全主管。企业需建立由企业、项目部、作业队、具体作业人员组成的安全管理责任链,这样做的目的是为了明确各个层级的责任,积极落实以第一责任人为责任主体的安全管理责任制,可以逐级、逐人签订安全责任保证书,将安全生产管理工作责任落实到各个岗位、各个工作人员,以此来保证安全生产工作的有效进行。工程应实行“合同”来保护自身,“协定”来强化各阶层、各领导和各个工作人员的措施,树立工程安全管理意识。工程确立好项目经理,需由项目经理与企业协商签定“安全生产工作责任书”,班组作业队要与项目部协商签定“安全生产合同”,作业人员也要与班组作业队协商签定“安全生产协定”。这样做的目的是建立安全责任管理制度及加强安全管理意识,树立企业安全保护意识。 2.3现场安全管理用人机制 (1)施工现场对工作人员的选用应有一定的要求,因为水利水电工程的施工项目大多是露天施工,作业的难度系数大、施工活动的流动性也大、施工高峰期人员流动性大,所以选用施工人员时,一定要选用身体健康状况良好、品德优秀、专业技能突出、思维敏捷、勤劳肯干的工作人员。建立健全的施工现场人才选用制度,施工人员要通过行政主管部门的安全生产考核才能参与水利水电工程的施工工作。(2)关心员工的每个需要,关注员工生活中的方方面面,解除员工的后顾之忧。工程的实施、项目的运转自然离不开工作人员的参与,由人的不良情绪引发的问题会影响周围的人及环境,进而影响工作的顺利进行。施工现场还需对员工进行有效的情绪管理工作,积极、主动引导施工现场员工进行自我情绪的管理,各层级领导细心地关注员工情绪的变化,通过轻松、愉悦的谈话方式来缓解员工生活工作压力带来的不良情绪,真正做到尊重、认可并理解员工。人资方面还需进行合理调配,建立公平、公正的人力资源制度,引入先进的管理经验。 3现场安全管理的措施 工程作业现场是安全事故的最终发生地点,同时也是施工作业现场安全管理最终的落实点。所以必须要对作业现场的一切安全作业严格把关,切实做好现场安全管理工作。 3.1有效监督和控制的决策 (1)决策者、领导者是否重视工程安全工作,管理者是否力求严抓安全工作,决定了工程安全生产工作做得是否成功。因此努力搞好安全工作管理人员队伍建设是十分必要的,它是做好工程安全管理工作的关键环节。(2)职工群体组成的班组,也是抓好安全生产管理的重要环节。生产一线是不容忽视的,抓好班组也就基本抓好了工程安全生产工作。 3.2安全风险评估 施工人员应具备对现场可能面临风险的感知能力,能正确预测、分析、评估危险发生的可能性和严重性。施工人员若能对生产、劳动、作业过程中的风险提早感知并处理,就可能会避免或减少施工过程中的危险和损失,这样也能增加项目施工的安全指数。管理人员应了解并调查施工现场的环境和施工所要完成的任务,明确各个员工是否持证上岗,明确现场的施工安全管理制度是否健全,详细了解施工现场的各道工序,对施工过程中各道工序的交替、各工种的更换应尽到安全监督的职责。风险评估主要根据风险度大小进行划分的,具体分为四种:特大风险、重大风险、较大风险、一般安全隐患。应依照这几种风险的不同程度制定《施工生产安全风险辩识与防范手册》,还要根据环境和动态随时发生的变化来修改、完善手册。 3.3加强施工现场的管理 工程应力求施工水平的标准化、安全文明的施工管理,这些需要通过各个层级的共同努力来实现,各岗位人员应增加巡视次数,加大检查工作的力度,增强整个工程的实体防护,重视“三违”现象,提早感知安全隐患,发现安全事故隐患,尽快整改并解决。 4结束语 水利水电工程施工现场做好安全生产管理工作,会为水利水电工程施工的顺利进行带来极大的帮助。所以要积极树立“事故提早预防,工程安全管理”的意识,真正加大工程安全管理的力度,将危险防范于未然,使工程施工效率最大化。 作者:冯志强 单位:虎林市大西南岔水库管理站 水利水电工程施工的安全管理:水利水电工程施工安全问题及对策 摘要:本文就造成水利水电工程施工过程中安全问题因素进行粗浅的分析,并提出相应的解决对策,也希望通过本文笔者的阐述,能够为提高我国水利水电的施工安全做出有益的参考。 关键词:水利水电;工程施工;施工安全;安全问题;解决对策 由于水利水电工程施工环境十分复杂且施工工种繁多,因此在施工过程中也往往存在着众多安全隐患,导致安全事故频发。也正因如此,如何提高水利水电工程的施工安全则尤为重要。以下本文就水利水电工程施工安全问题及其解决对策进行粗浅的探讨,也希望通过本文笔者的阐述,能够解决水利水电工程施工安全问题做出有益的参考。 1造成水利水电工程施工过程安全问题的因素 1.1水利水电施工对象复杂多样 由于水利水电的实际施工环境、施工流程、施工操作复杂多样,在一定程度上也加大了水利水电施工难度,同时其也是导致安全事故多发的重要因素之一。如:部分施工企业在水利水电施工过程中需要进行爆破作业,以提高施工效率,而正是爆破作业中存在着许多不确定性因素,安全问题严重也严重影响了爆破作业效果;部分施工企业在洪水期进行水利水电施工,势必会受到洪水的严重影响,增大安全问题的发生;部分施工单位在水利水电施工中的基坑挖掘作业中,由于缺乏对基坑的有效支护,也加重了安全问题的发生,导致施工安全大打折扣。 1.2水利水电施工监督管理不到位 通过分析我们可以看到,在进行水利水电施工安全控制中,许多施工企业没有按照水利水电施工企业的安全管理标准执行监督、监测机制,尤其是管理制度与管理体系还处于发展阶段,在很大程度上也造成了安全管理效率低下,安全事故频发。此外,部分水利水电施工企业仍缺乏监督管理机制且自身的监督管理意识缺乏,监督专业知识不到位,在施工安全中一旦发生安全问题也无法给出有效的指导建议,这也直接阻碍了施工安全的落实,造成施工管理效果的下降,给水利水电施工安全造成了巨大的安全风险。 1.3水利水电施工人员的安全技能素质偏低 水利水电施工人员安全技能素质的高度直接影响到水利水电的施工安全效益。然而目前有不少施工企业的施工人员缺乏安全施工意识且安全技能素质低下,这不仅无法对自身的安全管理工作尽职尽责的完成,造成施工管理效率的直线下降,还会使安全管理工作大打折扣。与此同时,如若施工管理人员缺乏安全意识且安全技能素质偏低,势必其执行能力、领悟能力也会随之下降,影响水利水电安全施工的实际效果。 2解决水利水电工程施工安全问题的几点对策 2.1加强对水利水电工程施工中危险因素的有效控制 我们都知道影响水利水电工程施工安全的一个重要因素就是环境,也正因如此,对水利水电工程的施工环境进行全面的控制,不仅能够有效提高水利水电工程的施工安全质量,还能够及时解决施工过程中的安全问题。所以,在实际施工中,我们应该做好对施工环境的控制工作,对水利水电的施工环境采取全过程、全天候、全方位的控制手段,进而构建完善的施工安全管理体系,及时有效的处理可能出现的危险因素以及危险点,提高施工安全。同时,在企业中还应该加大对危险因素的宣传力度,提高人们对危险因素的控制意识,进而提高对危险点的控制效果。 2.2加强对水利水电施工现场的安全控制 加强对水利水电施工现场的安全控制是做好施工安全管理工作的关键所在,也是有效降低安全问题发生的重要手段。在实际工作中,水利水电施工企业应该对施工现场以及施工过程中的各个施工环节进行全面的管理,对施工设备、施工材料以及实际的交付作业情况进行控制,以防止安全问题的发生。同时,在实际的施工作业中,要严谨非专业人员进行水利水电安全控制操作,并做好现场安全的交接问题,以减少交接过程中可能出现的纰漏。 2.3落实水利水电工程施工项目的责任机制 落实水利水电工程施工项目的责任机制,并将施工责任人作为施工项目安全的第一责任人,对提高水利水电工程施工项目的安全效益,加强安全施工的落实效果有着非常明显的促进效果。也正因如此,在水利水电工程项目中应该构建完善的施工责任机制,明确施工责任人,从而对施工现场进行充分的了解,对施工现场进行全面的把握与控制,减低施工问题出现的几率。在实际施工前,施工企业就应该做好施工项目的分析工作,明确每一个项目的责任制,并指派专门的安全责任管理人员负责水利水电的施工安全管理。同时,施工企业也应该定期对施工安全责任人进行安全管理培训与经验交流工作,进一步明确施工责任人岗位责任意识的同时,强化岗位安全责任工作的落实效果。 2.4加强水利水电施工人员自身的安全素质 水利水电施工人员作为水利水电施工项目的直接执行者,其自身安全素质的高低势必会对整个水利水电施工安全有着至关重要的影响。也正因如此,在实际施工中,水利水电施工企业应该对施工人员进行定期培训,帮助所有的施工人员树立安全意识,不断的提高安全意识,严格规范水利水电施工中施工人员的施工行为,确保每一名施工人员都能够严格按照施工安全标准进行操作,在确保施工安全性的同时,提高施工项目的整体质量。结语综上所述,本文笔者对水利水电工程施工安全问题进行了粗浅的分析,并提出了相应的解决对策,也希望通过本文笔者的阐述,能够让更多的同行更加清楚的认识到,确保水利水电施工安全不仅能够提高水利水电施工效益,还能够有效促进水利水电技术的发展。也正因如此,在水利水电施工中,施工单位更应该加强对施工安全的控制,落实施工安全制度,做好施工安全教育,从而使水利水电工作向着又快、又好的方向不断前进。 作者:张闻宇 姜平 单位:黑龙江省水利水电集团第三工程有限公司 水利水电工程施工的安全管理:水利水电工程施工现场的安全管理 摘要:自21世纪以来,我国的科学技术水平不断发展,国民经济取得了大幅度的进步,尤其是各项建设事业在我国的大江南北不断兴建,极大地促进了我国科学技术水平的发展,水利水电工程能够为国民经济的发展提供一种清洁的、可再生的电能,达到了可持续发展的目的,因而,水利水电工程的建设十分重要。水利水电施工现场的安全管理在水利水电工程的施工中具有重要的作用,能够为水利水电工程的施工提供基础的保障,对水利水电工程交工后的使用也有不可忽视的作用。文章主要介绍了水利水电工程施工现场的安全管理的策划,以及水利水电工程施工现场管理的各个方面和措施,希望能够为水利水电工程的施工现场的安全管理提供一些借鉴,仅供参考。 关键词:水利水电工程;施工现场;安全管理 水利水电工程的施工具有特殊性,因此对水利水电工程的施工现场的管理也具有一定的难度,尤其是大部分水利水电工程都处在偏远的、地质条件恶劣的地区,在施工的过程中经常受水文条件、岩石分布、地质灾害等自然条件的影响。且施工环境和施工条件复杂,施工工序多,施工技术多样,存在很多安全隐患,因此,水利水电工程对施工现场的安全管理的要求比较高,且水利水电工程施工现场的安全管理难度也比较大。 1现场安全管理的策划 水利水电工程施工现场的安全管理主要分为三个方面:(1)首先要探讨水利水电工程施工现场安全管理策划的依据,水利水电工程施工现场的安全管理主要是根据水利水电工程的建设方针与具体的施工需求来制定的,要根据国家的具体需求建立相关的施工规范及要求,建立安全生产的技术标准以及检查规范,建立科学合理的施工管理体系,制定符合水利水电工程具体情况的安全施工指导,不可直接照搬照抄,一定要做到具体情况具体分析。(2)要设立具体的安全目标,水利水电工程的施工现场具有一定的特殊性,因此在进行水利水电工程施工现场的安全管理的时候一定要根据本工程的具体情况制定一个科学合理的施工现场的安全目标,一般情况下,安全目标应该包括伤亡控制目标、安全达标目标、文明施工目标等,在制定这些目标的同时,也要设立相应的责任人,督促这些目标保质保量的完成。(3)要制定科学合理的安全责任制,保障水利水电工程施工过程中的每个环节都有相关的责任人,在具体的工作中,要对水利水电工程各个环节的施工工作进行科学合理的划分,保障每个施工任务都能够按时准确、保质保量的完成,不影响整体的水利水电工程施工的进行,尤其是在工程施工的安全方面,一定要设立具体的工作规则与管理人员,对水利水电工程施工中的各个环节进行监管,保障每个环节都是按照安全施工的标准进行的,不存在违规操作的情况。与此同时,对水利水电工程施工过程中所使用的设备也要进行具体的责任划分,让设备始终处在一个良好的运行状态,保障水利水电工程施工的顺利进行。 2水利水电工程施工现场安全管理 2.1现场安全管理组织结构 在进行水利水电工程现场的安全管理之前要建立符合需求的安全管理组织,这个组织的建立有利于水利水电工程现场安全管理工作的进行,这个组织的建立应该以水利水电工程建设的项目经理为主要负责人,将其作为整个安全管理组织的最上层领导人,然后再根据施工的具体需求和具体的施工计划,设立各个阶段的安全管理责任人,这样能够保障水利水电工程现场施工安全管理的顺利进行。在成立水利水电工程施工现场安全管理的领导小组时,要科学设置现场科学管理的各项责任,对各个生产步骤进行重点关注,保证各生产环节是按照安全生产的规范进行的,对违规操作和存在安全隐患的地方进行重点排查和解决。除此之外,安全管理层应该包括工程的监理人员、管理人员、施工队的负责人,这样的组成足够科学合理,能够有效地促进安全管理工作的进行。 2.2现场安全管理责任制 要对水利水电工程施工现场的管理进行责任的确定,将每一项工程的施工步骤与施工环节都设立一个具体的安全施工责任人,对安全施工的各个环节都进行掌控,要及时地对各项施工步骤的安全问题进行及时检查,发现问题及时进行上报和解决,明确相关责任,强化各个责任人的相关责任,应该签订相应的安全生产责任书,将安全生产的意识深入到每一个施工人员的心中,让他们在工作中充分地使用安全生产管理规定与办法,在水利水电工程施工的过程中,要强化管理层的服务意识,使他们充分地利用安全生产服务意识,为水利水电工程的安全施工与按时交付提供了保障。 2.3现场安全管理用人机制 水利水电工程的施工基本上都是在露天的工作环境下进行的,其施工步骤和施工人员都是不同的,因此,水利水电工程的施工人员的流动性十分大,不利于水利水电工程施工现场的安全管理,所以要建立现场安全管理的用人机制,科学合理地分配人才,建立相应的人才队伍,保障水利水电工程施工工作的顺利进行,要建立“以人为本”的用人机制,依据科学的管理方法,实施有效的安全管理方针,在具体的工作中,要根据安全隐患的具体情况,分析安全隐患存在的原因,针对具体情况,进行科学有效的管理,尤其是在人力资源方面,要进行人力资源的优化配置,建立公平公正的工作环境,尊重不同层次的施工人员的需求,认同施工人员的工作理念,安抚焦躁的施工人员的情绪,同时要引进国际上先进的水利水电工程施工的现场管理经验,确保水利水电工程施工现场的安全管理工作的科学有效。 3现场安全管理的措施 水利水电工程施工现场的管理工作能够有效地促进水利水电工程施工的进行,将安全隐患和安全事故扼杀在摇篮之中,因此,在水利水电工程的施工中,一定要注重对施工现场的安全管理,可以从以下几方面把握水利水电工程的现场安全,进行施工现场的安全管理。 3.1有效监督和控制的决策 在施工现场的安全管理工作中一定要注重对施工安全管理人员队伍的建设,提升安全生产管理人员的业务素质,提升管理人员对施工现场安全管理工作的重视,经常开展相关的管理培训,使他们在工作中做好安全管理工作。与此同时,还要注重对水利水电整体的安全生产管理的主体进行重点关注,将安全生产管理的各个部分都进行有效地连接与管理,运用科学的管理方法,促进水利水电工程施工的顺利进行。 3.2安全风险评估 在进行水利水电工程的现场施工的过程中,一定要进行安全风险评估,这样可以有效保障对水利水电工程现场的各项风险因素有一个良好的掌控,对存在的危害因素及时关注,以免影响水利水电工程施工的顺利进行。 3.3加强施工现场的管理 在进行水利水电工程的施工过程中,要加强对安全施工的管理,加大对施工现场的安全管理,增大检查力度,要对水利水电工程施工现场的各项工序进行科学合理的管控,相关的工作人员要认清自己的工作职责,发现施工现场的安全隐患的时候,一定要及时上报,及时解决,不可放任不管。 4结束语 水利水电工程施工现场的安全管理能够为水利水电企业的施工带来巨大的利益,因此,在今后的管理工作中,一定要坚持“安全施工”的原则,增加全体施工人员的安全管理意识,把水利水电工程施工的各个方面的安全施工都放在施工工作的第一位,保障水利水电工程施工的顺利进行,提升水利水电工程的经济效益,使得水利水电工程施工的工期按时完成,保证水利水电工程发挥其应有的使用效用。 作者:何东明 单位:依兰县水务局 水利水电工程施工的安全管理:水利水电工程施工安全技术研究 摘要:随着水利行业的创新及发展,传统的施工工艺已经不能满足水利水电行业的施工标准,因此施工工艺的安全问题也成为人们关注的焦点。本文将甘肃临夏的水利水电工程的安全技术作为研究的重点,对工程施工中安全技术的若干问题进行了研究,旨在促进水利水电行业工程施工的综合发展。 关键词:水利水电;工程设计;安全技术;问题研究 在我国水利水电工程项目设计及管理体系构建的过程中,其改革技术呈现出不断创新的发展变化,其中以工程项目为主体的水利水电工程也发生了巨大的转变。对于水利水电施工企业而言,在其工程建设及管理的过程中,应该将工程项目的设计与社会效益、经济效益进行紧密融合,企业管理者应该将施工质量、安全管理等作为工程重点,通过安全、科学、稳定施工技术的构建,强化企业施工人员对水利水电工程安全设计的认知,构建科学化的水利水电施工理念,从而为水利水电企业的高效发展提供依据。 1水利水电工程施工中的安全因素 1.1内在因素及外在因素 对于水利水电施工工艺而言,在其工程项目设计的过程中,影响其安全因素的原因相对较多,首先,内在因素主要是:企业及项目的组织框架的构建,在安全管理体系构建及优化的过程中,企业领导者通过安全管理理念的创新分析,应该构建安全性的规章制度管理条例,通过对安全施工的普及,实现施工项目的安全投入及安全文化建设。企业管理者作为影响企业项目安全运行的重要内在因素,应该提高水利水电企业管理者对安全管理及硬件管理的认识,发现企业运行及安全管理中的主要矛盾,发现施工中的薄弱环节,从而全面优化水利水电项目工程中的内在因素。其次,外在因素,主要是企业运行中所出现的法律法规变化,同时也包含着社会需求的变化、市场竞争的变化因素等。通过对现阶段水利水电施工工艺现状的分析可以发现,随着整个行业竞争的逐渐加剧,业主对工期缩短的期望逐渐提高,这就为企业施工中的安全生产造成了制约影响[1]。 1.2主观因素及客观因素 对于主观因素而言,主要是指人的生理需求、安全需求、社会需求等,也就意味在工程项目施工中,人既是安全生产及工程管理的施予者,同时也是项目工程中的接收者,通过这种主观因素的构建,可以将人的生理及心理作为基础,并使其成为影响工程施工中的主观因素。客观因素也可以称之为物质以及环境因素,通过物质、环境等工作氛围的营造,可以充分满足企业员工的工作需求,有效降低员工工作中所出现的不安全行为。例如,在甘肃临夏水利水电工程项目设计的过程中,存在着材料堆放杂乱的现象,这会使施工现场的可利用空间减少,造成施工道路拥挤的现象,在这一状态下,施工人员的情绪会出现不稳定的现象,从而为施工安全留下隐患[2]。 2水利水电工程施工安全技术的若干研究 2.1施工导流及围堰技术分析 在水利水电工程项目设计的过程中,其最常见的技术就是施工导流与围堰技术,其中施工导流是技术中的关键,通常情况下为了保证使用工艺的顺利进行,在导流的过程中应该选择适应性的围堰技术,保证工程设计的高质量。与此同时,在施工导流设计的过程中,相关部门应该进行多方利益的关系协调,通过与相关施工部门的沟通,减少利益冲突对工艺流程造成的影响。在施工导流及围堰技术运用的过程中,河床控制也是项目设计中的关键因素,如其设计的高度,在整个工程中会有系统性的规定,从而实现工程设计的合理性[3]。 2.2坝体填筑施工工艺的分析 坝体填筑施工工艺施工的过程中,应该注意以下几种技术:第一,施工过程中,在符合坝面面积基本要求的基础上,应该进行区域分割技术的构建,通过对水流方向的确立,保证施工工艺的合理性。坝面宽度应该在10~12m之间,坝面长度的设计也应该符合专业性的工艺标准,注意其设计的标准应该保持在40~100m之间。第二,在坝体填筑的过程中,施工人员应该注意工程填筑面积、辅料的填筑方式以及施工强度等因素,通过不同施工环境的分析,确立针对性的施工工艺。第三,在冬季以及夏季坝体填筑施工设计的过程中,优化环境因素的限制,会使施工工艺中的热量流失,因此,施工企业应该注意到环境对填筑工艺的影响,明确施工时间,从而保证坝体填筑施工工艺的合理进行。 2.3水利水电工程项目中的上坝路面硬化技术 第一,在路面安全施工技术构建的过程中,施工企业应该先用推土机对路面进行清理,并将路面路基进行压实处理,通过合理放线测量,进行土方回填技术的运用。在回填工作完成之后,应该进行放线测量,检测人员应该对工程施工质量进行合理检测,在检测合格之后在进行下一工序的构建。第二,泥结石路基的改造分析,在水利水电工程施工的过程中,监督人员应该对现场工艺进行针对性的指导,现场人员可以利用自卸车进行碎石路面的铺设,并在推土机施工工艺完结的基础上,实现路面的合理铺设。在路面铺设的过程中,也应该对铺石厚度进行检测,例如,在甘肃临夏水利水电工程设计的过程中,在路基改造时,应该随机抽取30m2的路面进行检测,材料铺设的厚度最少为20cm,在铺设结束之后,应进行6cm土料工作的铺设,有效实现施工工艺的合理构建。第三,砼道缘埋设的技术分析,砼模具施工技术优化的过程中,应该在预制场中,采用350L的砼拌机完成砼的搅拌,通过人工入仓实现平板振动器的振捣,然后再实现人工项目的收面。在砼道缘埋设施工的过程中,首先应该在泥结道路的两侧进行放线定样处理;其次,采用人工挖槽技术,在开挖的过程中设定高度,在打桩完成之后在可以进行预装道缘的施工设计;最后,通过人工完成项目工程中的搬运工作,实现现场施工的完整安砌。在砂浆使用之前应该进行材料的搅拌,搅拌次数最少应该为3遍,然后再进行路面的覆盖处理。与此同时,在覆盖施工的过程中应该定时进行洒水,使砼表面时刻保持湿润的状态,有效完善砼道缘的优化设计,为建筑施工的稳定施工提供科学依据[4]。 3结束语 总而言之,在现阶段水利水电工程项目施工设计的过程中,文章简单的分析了施工技术中的工艺特点,通过探究及分析可以发现,无论是何种工艺技术,如果其使用质量及工艺标准不合理都会影响到整个工程的施工质量。因此,在水利水电工程项目设计的过程中,为了保证现场施工环境的安全性,就应该提高施工人员的专业水平,完善核心的施工标准,实现技术的创新及施工工艺的优化,从而为水利水电安全施工技术的优化提供良好依据。 作者:马继成 单位:甘肃省临夏回族自治州水务水电局
建筑给排水施工工艺探讨:建筑工程给排水施工工艺 摘要:随着建筑工程技术不断发展,工程施工生产工艺也在不断地提高和完善,给排水工程也在逐步向高参数和大系统的方向不断发展,所以,对给排水工程施工的要求也越来越高。结合下文,对建筑工程给排水施工工艺工序做出的重点阐述,进一步了解了建筑工程技术的不断提高。 关键词:建筑工程 给排水 施工工艺 关于建筑工程给排水的施工质量和科学管理,是确保管网系统安全功效运行的最主要条件,并且可以有效地弥补和改进在施工中存在的不足。为满足给排水工程的施工技术要求,将施工质量加以提高,就需要施工人员在日常工作中,不断地学习,将自身技术素质提高,最终才能有效果的确保施工质量、灵活施工、安全稳定施工等特性,从而满足建筑工程给排水不断发展的需要。也为了保障国家建筑工程事业不断地发展和完善。 关于建筑工程给排水施工工艺,主要分为以下七个环节,也是整个工程的所有工序。 一、工程给排水施工前准备工作 关于建筑工程给排水施工工程,最终能否达到预期良好的效果,离不开施工前的准备工作,可以通过几个方面来进行研究。 室内给水管和是室外供水管关系明确。是给供水管管径和为之应该与建筑物相隔较远,它的管径也要比室内的小,这些都有可能保证不了室内给水管的压力。 布置给排水管。建筑工程中给排水管有很多安装在转角处的立管,如果设置在窗扇边或是门角处,必须检查有没有妨碍窗扇和门扇的开关。 设置地漏。很多地漏不应该在靠近门边出设置,否则地面泄水就会流向门口,还容易造成积水,给用户带来后顾之忧。 合理利用水泵。现在建筑物常用的给水系统,都是通过给水泵的二次供水中的比较普片,中间就关系到合理使用问题,包括安装位置合不合理、技术参数准不准和自动运行装置有没有得到解决等问题,都是普遍需要关注的问题。 合理布置管道。在实践中,一般采用描绘施工图的方法,来解决碰撞问题。将所有图纸上的设备位置和各相关管线等,都在某一施工图中标注出来,就有可能发生碰撞位置,合理的分析和改进,确保施工顺利进行。 二、工程给排水施工中预埋件和预留孔洞工作 土建主体工程应该跟预留孔洞进行同步施工,将土建上装好分层模板,在往里扎钢筋时,需要根据设计图纸,在混凝土的墙或楼板等位置都标好预留孔或槽等,测定好管道和设备位置和标高尺寸,把已预制好的模盒固定在旁边的钢筋上,在不同楼层同一个位置,应该采用吊线方法预留出孔,以保证基本的垂直。还有很多钢管要求需要预埋,也需要调好水平或垂直,做好固定,在混凝土浇筑过程中,应该安排专门人员校对预留孔洞或是预埋件,避免移位。 三、工程给排水施工中给水管道安装工作 在安装管道之前,要反复的测管道地沟,检察支架是不是已经符合管道安装时的坡向、坡度和标高等。检查支架间距是不是已经符合规范或图纸要求。 法兰焊缝和一些其他连接件,在设置时应方便复检,更不应紧贴在楼板、管架或墙壁等位置。 安装管道过程中和完成后,应该及时填写好各项技术资料,并经签证记录,在埋地铺设的管道中,应该做隐蔽工程验收,并填写相关隐蔽工程的记录等。在验收合格以后回填,相关的施工技术资料都应该经过整理后存档。 关于穿过楼板、屋面或墙壁的管道,都应该加装套管加以保护,管道内部不能有管道接口。管道在穿过屋面时应该有防水帽或防水层,套管和管道间的间隙能够通过不然材料进行填塞。 在安装管道工作时,如果有中断,必须及时的将敞开的关口进行封闭,以防杂物入内。 在连接管道时,不能用强力对口,更不能用加热管子或加偏垫等方法,将接口面的错口、空隙偏差或不同心等缺陷消除。 在焊接管子时,直管段的两环缝距要大于一百毫米,焊缝距弯头起弯点不能小于一百毫米,都不能小于管外径。 四、工程给排水施工中排水管道安装工作 排水塑料管应该按照位置和要求加装必要的伸缩节,如果没有设计要求的情况下,伸缩节应有不大于四米的间距。 水平干管和排水主干管的管道都需要做通球试验,球径不能比排水管道的管径小2/3,要达到百分百的通球率。 塑料材质的污水管道,应该有符合规范和设计要求的坡度。 在排水管立管上必须隔一层就得设置一检查口,不过在最底层必须设置上检查口,关于检查口朝向必须应该方便检修,必要的检查口还应安装检查门。 排水通气管不能和烟道或风道相连接,在安装时必须符合规范的要求。 五、工程给排水施工中支架和吊架安装工作 应该及时调整和固定支架和吊架,导向支架的安装应该平整牢固,滑动支架应保持平整的滑动面。 弹簧的支架和吊架的安装高度必须安装设计要求进行调整,做好施工记录。 在管道和支架、吊架焊接时,必须保证焊接质量,对焊缝进行仔细的检查。 安装完管道之后,还必须安装图纸的要求,逐个核对支架和吊架的位置和形式等。 六、工程给排水施工中水压试验工作 安装完管道以后,应该先对设计图纸进行核对,再进行试压,以免盲目试压,造成重新返工的后果。 关于室内给水管道必须安装设计要求进行水压试验。它的系统试验压力应该是工作压力的一倍多,并且不能小于0.6兆帕。 试压泵通常在是外观到入口或首层设置。压力表的量程不能小于试验压力的一倍多,精度应该在0.01兆帕。 在试压前,应该堵严预留口,将所有的入口总阀门和泄水阀门关闭,将各主管阀门和各分路的阀门。支管还应该安装龙头在最高点水口上,通过龙头排气。 将水源的阀门打开时,缓慢的往系统内注水,把管道内的气体有效地排除,然后关闭阀门。并将全部管道系统进行检查,如果没有渗漏现象出现,可通过加压泵进行缓慢的升压。一些塑料给水管,因为膨胀系数加压较快,造成微量膨胀现象的发生,并使得水压试验有一定的误差。所以,在加压时,必须用手压泵进行缓慢的升压。 塑料管的给水系统,在试验压力以下应该保持1h,不能超过0.05兆帕的压力降,在1.15倍的工作状态以下,要保持2h,不能超过0.03兆帕的压力降,与此同时,仔细检车各个接连处,不能有渗漏问题。复合管和金属的给水管道系统,在试验压力的情况下观测10分钟,应不大于0.02兆帕的压力降。 七、工程给排水施工中的收尾工作 在工程竣工以后,应该全面清理管道、阀门、水表或消火栓等设施,保持清洁。 把管道、阀门、水表等设施的走向、启闭和类别等工作状态的标识都做好。 把管道清洁消毒和管道的水压试验等测试报告做好检查,将所有工程检查的合格和质保证书、技术资料、测试报告等相关资料整理好,并且装好订册。 把竣工图纸完整的绘制出来,用来作为验收依据,并且作为交房后的维修和管理资料等。 结语: 本文对建筑工程中给排水的施工工艺和施工中所应注意的事项等,做了简单的阐述。为了更好的满足给排水施工技术的种种要求,和施工质量的不断提高等,都需要有关的施工人员不断地加以学习和完善技能,将自身的技术素质不断地提高,才能保证整个建筑工程的质量,也满足建筑工程给排水的发展所需。建筑工程已经成为现代社会一个必须面对的话题,越来越多的建筑工程都在实施进行,要做好施工工程的每一步都顺利完美进行,就必须将工程中的每一个环节做好,确保整个国家的建筑工程能够有更好的发展。 建筑给排水施工工艺探讨:浅谈建筑给排水及采暖工程的施工工艺与管理 【摘 要】本文在简单介绍建筑给排水施工的基础上,对其特点进行了系统的分析,随后,结合以往的工作实践经验,对建筑给排水的施工工艺与管理进行了讨论,以期为实际工作的高水平开展提供参考和借鉴。 【关键词】建筑;给排水;施工;工艺管理 1 引言 随着人民群众生活水平的不断提高,对于生活质量的需求也在不断的增加,除满足基本的生活需要外,人们开始对舒适性与美观性提出越来越高的要求,作为建筑设备工程的重要组成部分之一,建筑给排水与人们生活质量和舒适性息息相关,并且在很大程度上决定着建筑工程的整体建设水平,若未得到有效处理,建筑在投入使用后频繁的漏水问题势必会对施工单位的社会价值和经济利益造成不良影响,所以,在这个建筑施工行业的市场竞争愈发激烈的时期,讨论和分析建筑给排水施工工艺,并形成针对性的管理办法,就具有了较高的理论与实践意义。 2 建筑给排水项目施工的特征 (1)在高层建筑给排水系统中,静水压力相对较高,很容易导致管道、配件的损坏,所以在给排水设计工作的初期阶段,就不能采用单区供水的方式,而是要科学、合理的根据实际需求设置若干供水系统的竖向分区,采取一定减压措施,以便在最大程度上减小静水压力,使系统能够长期处于安全运行的状态。 (2)建筑给排水管道系统相对庞大,不仅管线交错复杂,而且不同区段的管道压力间也往往存在着很大的差异,所以在施工过程中,应首先考虑将管径较大、重力排水的管道优先排布施工。而管径较小、压力流的管道后置排布施工。 (3)建筑给排水系统的使用人数与频率较高,若发生故障,就会对居民的正常生活造成不利影响,所以施工务必要保障供水安全性与通畅性,通过合理的规划手段和技术措施为居民生活质量提供保障,例如采用发电机保障水泵的正常运转等。 3 建筑给排水项目施工的工艺与管理重点内容探讨 3.1 给水管道的安装 (1)管道安装 一般来说,民用建筑给水支管的管径都≤32mm,采用PPR管或钢衬塑管,因此应尽量采用暗敷的方式将其设置在砖墙中。在施工操作时,后砌墙可在砖墙面开设管槽,宽度应超过管道外径20mm,深度应为管道外径。剪力墙在浇筑过程中考虑预埋预留管槽。管槽开设完毕后,使用管卡将直接嵌入的管道固定住。若给水支管的管径≤25mm,则可将其暗设在地面或楼面的找平层当中。在卫生间、厨房等管线相对集中的部位,可采用分水器连接给水支管。 在安装管道之前,施工人员应对安装位置是否准确进行检查,并比对吊架、支架的标高、间距等是否符合设计标准的要求。若管道需要穿过剪刀墙,应预埋钢套管并预设孔洞,套管大于管道管径两号。当给水钢衬塑管径>DN80时,则连接方式宜为卡箍连接,其余部分采用法兰连接或丝扣连接。需要注意的是,沟槽连接件与法兰焊缝的设置应充分考虑日后检修便捷性的要求,切忌紧贴管架、楼板或墙壁,并将管外壁与墙面、梁柱的距离分别控制在≥100mm和≥50mm的水平。 若管道需要穿越屋面、墙壁、楼板,则应预埋钢套管并预留孔洞,其中,钢套管内部不得存在焊缝或管道接口。在进行焊接施工时,直管段的连环缝距应控制在≥100mm的水平,煨制弯头起弯点与焊缝的距离应≥100mm。 (2)设备安装 在设备进场前,监理单位、建设方、施工人员应对设备的合格证等文件、资料进行核对和检查,全部设备都不得存在锈蚀、损坏、缺件现象,且转动部分应灵活,不得存在异常响动或卡死问题。设备机组位置的选择应根据长度、尺寸、型号、数量进行合理规划,并根据水泵房的实际面积采用适当的排列方式。总的来说,设备安装应坚持弯头最小、管线最短的原则,并留有一定的行走空间,以便日后操作、管理和维护。另外,引入管与其它的管线也要保持适当的距离。 3.2 排水管道的安装 排水管道的安装工作所使用的管道主要包括排水塑料管、陶土管、缸瓦管和铸铁管,就目前的实际情况来看,U-PVC的应用范围最为广泛,其安装工艺要点主要包括以下几个方面: (1)承插粘接接口应使用配套的胶粘剂进行粘接,并预先对相关部位加以清洁,需要注意的是,胶粘剂涂抹后的5~15s内要将管子插入承口,并保持1min的定位时间。 (2)施工过程中,务必要保持排水管坡度设置符合设计标准的要求,严禁倒坡。 (3)标高、坐标、立管垂直度、水平管纵横向弯曲等的误差必须要符合设计标准和规范的要求。 (4)清扫口、检查口位置的选择应符合设计要求,立管检查口的高度设置应较该层卫生器具上缘高出约150cm,其朝向的选择应兼顾检修便捷性的要求;起点部位的污水管清扫口与所对应墙面应保持>200mm的间距,若施工中采用了堵头予以代替,间距应>400mm。 (5)支架卡箍、吊钩的间距与位置选择应符合设计要求。 3.3 采暖管道施工 采暖管道施工所设计的承压设备与管道应及时进行水压试验,其余设备和管道进行灌水试验。同时,在安装阀门之前,要按验收比例对其进行严密性与强度试验。采暖管道施工首先要保证服从总安装工作的规划,配合其它工种的施工进度。例如,在进行孔洞的预留时,应在预留部位的施工之前按照施工图的设计要求进行预留。若操作需要对土建工程造成一定的破坏,则应预先与土建技术人员取得联系,经签字同意后方可进行操作。在正式试运行之前,必须对整个系统进行清洗。总的来说,采暖管道施工应在严格遵守质量规范要求的前提下,按照设计图纸高水平的完成施工任务,并兼顾与其它操作的配合,采取统一的质量评价标准,以此保障施工的规范性与质量。 3.4 建筑给排水管道布置原则 在给排水施工中,管道的排列也是一项重要的工作内容,尤其是室内管道不仅为数众多,还要兼顾外观,所以任务量更为繁重。下面我们就对室内管道的施工原则进行分析和讨论: (1)通常情况下,施工时要保证气体管道要高于液体管道;保温管道高于不保温管道;金属管道高于非金属管道;重力流管道优先压力流管道排布;管径较大管有限管径较小管。 (2)管线间距的确定应以不影响其它结构和设施的维修为原则,并尽量缩小间距,需要注意的是,法兰边缘、管道外壁或热绝缘层外壁等突出部位与柱、墙的间距应控制在≥100mm的水平。 (3)管道上并列阀门的手轮间距应控制在100mm的水平。 (4)管道相遇必须避让时,应坚持分管让主管、细管让粗管、有压管让无压管、常温管让非常温管的原则。 3.5 吊、托、支架施工 (1)吊、托、支架施工应做到位置准确、平整牢固,其中,固定支架应牢固可靠,并与管道紧密的固定在一起;滑动支架应保证灵活,滑槽与滑托之间应存在3~5mm的间隙,纵向移动量应完全符合设计规范的要求。 (2)若管道为无热伸长型,则吊架吊杆应采用垂直安装的方式;若管道为有热伸长型,则吊架吊杆的安装应向热膨胀的反向有一定的偏移。 (3)建筑结构上固定的吊架、管道支架应避免对结构的安全造成影响,全部支架的间距均应符合设计标准的要求。 4 结语 建筑给排水及采暖工程是建筑施工中的基础设施之一,也是建筑施工水平的重要决定性因素,就目前行业发展的实际情况来看,对于给排水及采暖施工的要求将会越来越高,所以施工及管理人员应在积极学习并掌握相关技能的同时,在工作中注意探索和总结,以便为施工质量的提升做出自己的贡献。 建筑给排水施工工艺探讨:浅谈建筑给排水施工工艺 摘要:本文讲述了高层建筑给排水施工中的重点、难点,阐述了高层建筑给水排水的施工方法和施工要点。 关键词:建筑;给排水;施工工艺 给排水工程应精心组织施工,各工序上严格把关,并针对施工中的重点、难点进行施工组织设计。优先采用先进技术,保证施工质量,使给排水工程达到节省空间、使用方便、经久耐用和美观舒适的效果。 1 高层建筑给排水施工的重点和难点 1.1 高层建筑土建施工阶段。此阶段往往忽视给排水预埋工作,极易造成预埋、预留不准确或漏留、漏埋。 1.2 地下室。高层建筑多数重要设备一般设计安装在地下室,设备管线多,容易出现矛盾冲突,同时易造成空间降低,严重影响使用功能。因此应仔细核对图纸并及时与设计沟通,有问题提前解决,做到事前控制。 1.3 标准层。转换层及标准首层建筑结构较为复杂,梁、柱密集,管道的敷设较难解决;标准二层以上给排水套管、洞口、管线留设基本一致,施工质量的好坏对建筑物使用及美观等方面有很大影响。 2 施工方法 为解决高层建筑给排水施工难点问题,特提出了加强预留预埋、分区施工、样板层等解决方法,下面逐一论述。 2.1 预留预埋。预留预埋的套管、孔洞及管井的准确与否是保证施工质量的关键,直接影响厨、卫管道安装及净高,对今后使用造成影响,强化此项工作能有效预防对构筑物结构的破坏,减少事后凿孔的可能和预埋套管的偏移和绕渗,做到事前控制。技术人员应充分理解施工图纸,并对设备、洁具等的安装尺寸、管道配件的安装尺寸及安装工艺熟悉,综合考虑各种利弊对重点部位(如标准首层)做出专项施工组织设计,应对比结构尺寸绘制给排水预埋图和提前形成各楼层预留、预埋统计表,每一处预留预埋完毕后对照统计表检查位置及数量。 2.2 分区施工。由于高层建筑建筑一般都面积大、垂直高度高,施工组织管理难度大。所以要采取分区安装的施工方法,分区施工能充分利用高层建筑的垂直空间,缩短施工工期、避免施工作业面混乱,便于管理。分区的原则为:(1)按层数分为上、中、下三个区或上、下两个区。(2)按安装量密集程度分区。比如:公共卫生间、浴室等用水量较大且管道较密集处单独分区。分区以后能够系统的组织施工、监督及控制工程质量。 2.3 样板层。做样板层的目的是确认标准层每层的管道安装形式、尺寸、位置和各类管道配件、支托架等得布置形式,卫生间洁具的定位尺寸等。由于高层建筑层数较多、标准层基本相同,因此可以选出其中一层(如标准二层)作出样板层。由于设计往往忽视管线交叉等安装细节问题,造成施工困难,因此应仔细阅读图纸,与设计、监理等部门沟通,不合理处及时协商解决,确定安装数据。对样板层施工时应重点控制管线平面布设位置、标高,按设计合理选用管道配件及洁具等。 2.4 成品保护。为防止卫生洁具、管道、配件不受损害和保护表面的光洁度,应对成品进行保护,派专人看,护并对全体工人进行成品保护的重要性的教育。对于已安装防盗门的房间平时应锁门并有专人负责开门,做好登记及交接工作。 3 施工技术要点 3.1 给排水管道安装要点 3.1.1 近年来,给水管材多采用PP-R管,排水管多采用UPVC管。以上两种管材与传统金属管道相比具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、使用寿命长、安装方便等特点。 3.1.2 PP-R管材有热熔和螺纹连接等连接方式。其中热熔连接最为安全可靠。连接前应清除管道及附件上的灰尘及异物。连接时应无旋转的把管道插入加热套管内,达到预定深度;同时无旋转的把管件推到加热头上加热,达到加热时间后,立即把管子和管件从加热套管与加热头上同时取下,迅速无旋转的均匀用力插入到所要求的深度,使接头处形成均匀凸缘。在规定的加热时间内,刚熔接好的接头还可进行校正,但严禁进行旋转。管材和管件加热时应防止加热过度,使厚度变薄。连接完毕时必须紧握管子与管件并保持足够的冷却时间,使管与管件连接牢固。 3.1.3 UPVC管材用排水胶粘接。粘接剂使用前需摇匀。管道和承插口部位必须清理干净,承插间隙越小越好。用砂纸或锯条把承插口打毛,承口内较薄的均匀刷一遍胶,插口部位外刷两次胶,待胶干40~60秒后插入到位,同时应注意根据气候变化适当增减胶干时间。粘接时严禁沾水。 3.2 给水管道试压 在管道安装完毕后再全面检查核对已安装的管、阀门等,全部符合设计和技术规范规定后,把不宜和管道一起试压的配件拆除,换上临时短管,所有开口处封闭,并从最低处灌水,高处放气。系统试压时须考虑应急措施,发现异常立即中止,并应有及时泄水或排水的方案和设备。试压合格后应对管道进行吹洗工作。 4 质量控制 4.1 给排水材料质量的事前控制 对进场材料进行抽检、试验,严禁不合格的产品进场;对工人进行岗位技能培训,使工人熟悉关键部位操作方法、提高操作水平。 4.2 质量的事中控制 工程质量的事中控制是施工阶段质量控制的重点,是工程质量保证的关键阶段。针对工程的具体情况,可以设置以下质量控制点、停止点且应分清主次,重点控制。预留洞及预埋件位置、尺寸;钢套管在钢筋上的固定,宜用加筋点焊固定,并按设计构造处理;钢套管超出楼层建筑地面高度;管道和设备的防雷接地焊接质量;防水套管,检查刚柔性套管埋设是否准确,翼环尺寸、套管材质、壁厚直径,埋设的位置是否满足设计要求;埋地管道防锈防腐处理;室外排水管道的标高,接头处理;设备基础位置、尺寸与管道之间的尺寸配合;管道的伸缩节、支吊架安装及间距。 4.3 严格执行隐蔽检查制度 在施工过程中严格执行隐蔽验收制度。高层施工中给排水管道及设备安装相对较复杂,必须按设计和规范要求通过监理工程师隐蔽验收。 5 安全控制 施工人员应认真贯彻执行安全生产规程中的各项规定,加强现场安全教育工作,增强职工安全意识;建立安全生产交底制度;在施工现场危险区域采取保护措施,并挂明显的标志牌;严格按《施工现场临时用电安全技术规程》和《建筑施工高处作业安全技术规范》执行。 建筑给排水施工过程中对于安全的管理具体要做到如下四个方面: 5.1管道安装材料的质量和尺寸标准要统一:①安装要符合给水、排水过程施工的标准,用材质量标准要统一,实施要到位,如在排污、雨水管道立管上应设置排水检查,其中心距楼地面为lm;②管道试验压力及介质按设计图纸及施工规范要求进行,不要在施工过程中妄加改动;③排水管、雨水管应作灌水试验,确保实施顺畅;④管道支吊架安装要根据《管道支吊架安装标准图册》和设计要求及施工的具体情况来进行施工。 5.2给排水、湿式喷淋消防工程监控管理:①审核施工单位提交的施工方案和施工技术措施,协助施工单位完善质量保证体系;②开工前需组织专业图纸会审,核查与土建、电器等有无故障;③审核进场材料的质检报告,主要设备、配件、产品应有出厂日期和质量合格证;④参与工程质量事故的处理,组织施工单位办理移交建设单位使用。 5.3室内给水管道安装施工质量管理:①隐蔽管道和给水、消防系统的水压试验结果必须符合设计要求和施工规范,并办理验收手续,符合标准方才接收,以杜绝隐患;②管道及管道支座(墩)严禁铺设在未经处理的松土上,这会由于地势高低不一导致设备安装高低不一,导致断开,破损。③给水系统竣工后或交付使用前,必须进行吹洗,保证管道清洁投入使用和用水安全。 5.4管道附件及卫生器具给水配件的安装施工质量管理:①管道附件安装要注重质量选材,自动喷洒和水幕消防装置的喷头位置、间距和方向必须符合设计要求和施工规范;②自动喷洒和水幕消防装置头安装应在管道系统完成试压和冲洗后进行,以防止堵塞和不能正常投入使用,同时应注意与土建吊顶和装饰施工的配合。 6 结束语 近年来,我国城市建设进入了高速发展时期,兴建了众多的高层建筑。由于在工程施工中土建与给排水专业缺乏必要的配合,设计上不够完善、大量预留预埋洞口不准确等原因,容易造成打凿洞口等一些质量缺欠,这样既影响给排水工程施工质量和使用功能,又降低了建筑结构的承载力。给排水是建筑工程施工中不可缺少的组成部分,给排水工程施工的质量直接影响建筑物的使用。通过长期实践摸索,研究总结出一套行之有效的高层建筑给排水的施工模式(方法),并经过多个项目的实践,证明对于质量控制、成本控制和施工管理等方面均能取得良好的效果。 建筑给排水施工工艺探讨:高层住宅建筑给排水施工工艺的探讨 摘要:随着我国社会经济的飞速发展,城市建设速度不断加快,随之越来越多的高层建筑应运而生。专业、合理的给排水施工是确保高层建筑施工质量的关键性因素之一,因此做好高层建筑的给排水施工具有重要意义。本文就高层建筑施工中的给排水施工工艺进行了相关的探讨,分析、论述了高层建筑给排水工程的施工方法及要点,以有效确保高层建筑给排水的高质量施工。 关键词:高层住宅建筑;给排水施工;工艺;方法;要点 近年来,由于城市建设的不断深入与发展,高层住宅建筑应用而生。在现实的给排水施工过程中,通常会出现由于缺乏与土建施工的相互配合而导致的不良问题的出现,如预留预埋洞口不准确、打凿洞口质量不好等。这些问题的出现,将在一定程度上影响到整个给排水工程的高质量、有效施工,并且还会引起建筑结构的沉降,因此切实地做好高层住宅建筑的给排水施工具有重要意义。本文就高层住宅建筑给排水施工的工艺流程、施工方法好施工要点进行了相应的分析与探讨,以确保给排水施工的合理性、有效性。 一、高层住宅建筑给排水施工工艺流程 高层住宅建筑给排水施工的工艺流程,包括施工前准备、测量放线、沟槽开挖和沟底处理等多项施工工序,具体可用下图1表示,如下: 二、高层住宅建筑给排水施工方法 本文就高层住宅建筑给排水施工中预留预埋、分区施工、样板层和成品保护的施工方法进行分析与论述: 1、预留预埋的施工方法 给排水施工过程,预留预埋施工是确保整个工程施工质量的关键性问题,其中包括预留预埋空洞、套管和管井正确性与合理性。采用正确的施工方法进行预留预埋施工,可对日后可能发生的问题进行事前控制,即可有效避免施工后凿孔、预埋管道偏移和绕渗等问题的产生,从而确保构筑物结构的完整性。基于此,给排水施工人员在进行预留预埋施工前,应充分了解图纸,掌握图纸的设计意图,与此同时还应掌握设备、洁具及管道配件等的安装尺寸和安装工艺。在熟悉和掌握上述信息数据后,应对给排水预留预埋施工的各项因素进行综合性的开率与分析,对于重点、难点部位预先做出施工组织设计,并按照统计表的信息数据进行核查,以此来保证预留预埋位置的准确性。最后,对预留孔和预留管道周边部位加强振捣,以有效避免套管周围出现绕渗或套管发生偏移。归根结底,做好预留预埋施工具有重要意义,关系到整个给排水施工的效果和质量。 2、分区安装的施工方法 通常,高层住宅建筑具有垂直高度高、面积大计施工组织难度大等特点,所以通常采用分区的施工方法进行给排水施工。分区施工具有诸多优点,不但可以有效利用高程建筑的垂直空间,而且还能有效避免施工作业混乱和缩短工期,此种施工方法更便于施工管理。一般讲,给排水分区施工方法是有一定的原则的,如可按建筑楼层分区,分为上、中、下三个区,或者是上、下两个区;又如可按给排水安装密度分,分为卫生家区、浴室区等。 3、设置样板层 高层住宅给排水施工过程中,之所以设置样板层,其目的是为了确认标准层每层管道的安装尺寸、形式、各类管道配件及位置等的布置形式。高层住宅建筑层数较多,对于标准层给排水的施工大致是相同的,因此在施工的过程中可任选一层作为样板层。设置样板层的施工方法具有诸多优势,由于给排水的施工管线较差较为复杂,通常会导致漏项、细节不到位的问题的产生,从而给施工带来困难。而样板层的给排水施工,是经过建设单位。设计单位和监理单位等共同检查验收的,可有效保证样板层给排水施工的正确性、有效性。基于此,设置样板层可有效避免上述问题的出现,并方便于其他楼层施工后的比对核查工作,从而使其他楼层的给排水施工有据可依。 4、成品保护 高层住宅建筑给排水施工中的成品保护,即对卫生洁具、管道配件和管道,以及表面光洁度等的保护措施。 三、高层住宅建筑给排水施工要点 高层住宅建筑给排水施工要点,可从施工难点、安装技术要点和施工质量重点三方面做起,具体阐述如下: 1、高层住宅建筑给排水施工难点 (1)、土建施工阶段。土建施工阶段应积极做好建筑物各楼层管道井、卫生间、排雨水口、厨房及各种介质穿墙的预留孔工作。其主要作业内容主要为确保预留孔洞模具的结实性和可重复使用性,从而避免给排水施工中预留孔准确、少留或漏埋等问题的出现。 (2)、高层住宅建筑地下施工阶段。高层住宅建筑,一般建有地下仓库、设备安装层内或停车场等。此处的给排水施工,通常具有管线排布密集、管线交叉碰壁等特点,由此容易造成构建空间降低问题的产生,从而对其的使用功能造成不良影响。鉴于此,施工人员应在施工前仔细并反复核对图纸,以便于做好事前控制。 (3)、标准层施工阶段。高层住宅建筑中首层、标准层和跃层给排水施工难度较大,应确保与标准二层的给牌施工布置的一致性,以确保施工质量。 2、高层住宅建筑给排水管道安装技术要点 首先,确保给排水管材料的优良质量。通常情况下,多数给排水施工单位施工中,给水管材料多选用PP-R管,其连接方式分为热熔连接和螺纹连接,经实践证实,热熔连接的PP-R管的安全可靠性较高;而排水管材料多选用UPVC螺旋消音排水塑料管,此种管材是用专用胶粘进行连接的,具有水流阻力小、卫生安全和使用寿命长等特点。此外,在进行给水管、排水管连接的过程中,应注意操作方法的合理性,以确保连接的可靠性和有效性。 其次,给水管道的试压。在给水管道安装完毕后,施工人员应对其的管、阀门和连接处等关键位置进行再次核查,以确保安装的质量和正确性。在给水系统进行试压的过程中,应注意观察,并考虑可能发生意外的应急措施,一旦发现有异常情况,应立刻停止试压,并采取相应应急措施进行核查、改正。 3、高层住宅建筑给排水管道的质量重点 (1)、施工前的质量要点。高层住宅建筑给排水施工前,为确保其施工质量,相关人员应对进场材料进行严格的抽检、试验,以杜绝质量不合格、不达标的材料进场。除了对材料的质量的严格管理外,还应积极加强对施工人员的岗位技能性培训,以确保施工人员能够掌握施工技术,从而提高施工人员的作业水平。 (2)、施工过程中的质量要点。给排水的施工过程的质量是整个给排水工程施工质量的关键环节。对于给排水施工过程的质量管理与控制,包括预留孔、预留洞和预埋件的位置和尺寸、钢套管在钢筋上的固定、室外排水管标高,以及管道、设备的防雷接地焊接质量等。因此要切实地做好给排水施工过程的质量管理与控制,就应全面的做好上述部分的施工。 (3)、隐蔽检查制度。由于高层住宅建筑的给排水管线及设备多而负责,出现错误操作的可能性较大,因此必须按着相关规范和设计的要求,通过监理工程师进行隐蔽验收。在确定上个施工环节合格以后,方可进入下一个施工环节,同时做好相关的检查记录。 综上文所述,给排水施工是整个高层住宅建筑施工的重要组成部分,因此做好给排水施工对于整个给排水施工,甚至整个高层建筑都有着重要意义。高层住宅建筑的给排水施工,首先应严格按照相关的施工工艺流程进行施工,其次选择合理、有效的给排水施工方法,最后切实地做好给排水施工的重点、难点和要点环节的施工,以此来确保给排水施工的有效性、合理性及质量,并达到使用寿命长和美观舒适的施工效果。 建筑给排水施工工艺探讨:建筑给排水工程设备技术及施工工艺探讨 【摘要】建筑给排水工程与人们的生活息息相关,也关系着整个工程的安全和质量。因此,本文主要从建筑给排水工程的供水设备、热水设备和中水处理设备技术探讨出发,以及给排水工程施工工艺的探讨,希望提出确保建筑给排水工程质量安全的思路。 【关键词】建筑给排水工程;设备技术;施工工艺 1 前言 随着经济的发展,我国建筑业进入了快速发展的高峰期。给排水是建筑工程中的重要组成部分和关键环节。给排水工程设备技术及施工工艺直接影响着建筑工程的整体质量。 2 建筑给排水工程设备技术探讨 2.1 供水设备 建筑给排水工程供水设备主要有以下几种,一是变频调速泵组供水设备,在《建筑给水排水设计规范》中,已经指出变频调速泵组供水方式的可靠性,但变频调速泵组供水设备技术要注意选择的水泵组要在高效区多台运行。考虑生活用水的人数及生活规律等因素,使用多台大小不一的水泵组运行,可以提高水泵的运行效率。水泵组的配置要按用水量的大小进行选择,譬如集中供水的建筑,由于难以准确计算用水量,供水设备可采用大泵和小泵等多台水泵,并在晚间用水量少时,加以气压罐和小泵的组合水泵组进行供水,避免高耗能的供水状态。目前建筑给排水工程供水设备中,大部分是采用恒压变频供水泵组的技术,该技术低耗能。但是,采用恒压点移到管网的供水点附近,可以改变变压变流量的供水状态。二是叠压供水设备,该设备也称为无负压供水设备。主要由变频供水设备、稳流罐、压力传感器、真空抑制器及控制器组成。叠压供水设备的使用效果和节能效果,主要取决于市政管网供水的稳定性和泵组的选择。因此,叠压供水设备要在征求当地市政供水部门的批准前提下,利用市政供水网的压力,让水泵的工作达到叠压供水设备的节能效果。叠压供水设备可以运用真空抑制器控制和稳流补偿器的技术,当市政管网供水不足时,运用该技术可以将真空抑制器打开,当稳流补偿器中进入空气,同时通过稳流补偿器中设置液体控制,进而达到叠压供水设备最大效能的使用。 2.2 热水设备 热水设备的选择要注重节能方面的考虑因素:首先,热水设备在给排水工程中,要保证热水系统冷、热供水的压力平衡;热水设备必须换热效果充分,能够达到热媒的热量合理地利用。其次,给排水工程要选择热效率高的热水设备,特别是选择排烟温度低,燃料燃烧完全的热水设备。在热水设备的技术运用中,热水循环泵的流程和流量必须经过专业技术人员进行精确的计算。启停泵温度的控制应根据热水管网的大小和使用要求来确定合适的温度。最后,热水设备主要由管材、水表及阀件等器件组成。相关器件的选用除了要满足热水设备的工作压力和热水的温度外,还要满足管道与阀门的相连接的地方要保证密封性,防止耗能漏水。热水设备要配置温度自控控制阀门装置,以避免热水设备由于温度波动大造成能耗的增大和不安全的现象产生。 2.3 中水处理设备 在建筑给排水工程中,中水处理设备的技术开发能使建筑工程的用水达到合理运用。目前,随着我国现代化建设的高速发展,水资源已经成为非常宝贵和日益缺乏的资源,水荒的现象在大城市中已经屡见不鲜。因此,通过中水处理设备开发中水处理技术,使建筑给排水工程能充分利用水资源,在一定程度上缓解城市的供水紧张。中水处理系统主要包括:预处理,通过拦截和水解酸化等技术,去除水中的污染杂质,为保证后续水处理的预处理方式。二级处理,主要通过物化处理和生物处理技术,去除水中的污染物质。深度处理,主要通过离子交换和介质过滤等技术,保证用水和水质的安全性。中水回用,主要由中水处理设备采取独立的管道输送,自来水不能与管道直接连通,从而运用该技术能确保用水的安全。中水处理系统最重要的是设备的组合,在建筑给排水工程中,针对水质相关要求运用合适高效的中水处理设备。譬如,生活污水处理采用的中水处理设备,就是运用预处理技术,通过格栅网拦截污水,然后运用生物降解的技术进行二级处理,并且结合杀菌消毒的深度处理技术将原水回用为生活用水。中水处理设备应用必须要注意,中水的供水管道不能与生活用水的管道相连接。 3 建筑给排水工程的施工工艺探讨 3.1 给水设备的安装 给水设备的安装要对给水设备的相关资料和合格证等进行仔细周密的检查,设备不能有任何的损坏和锈蚀,转动的部分不能出现卡住和异常的现象。对给水设备的安装,要根据水泵机组的台数、长度和型号合理地规划水泵机组的安装位置。给水设备的安装,一是给水管道安装之前,要反复测量管道地沟和支架,以及与安装管道的标高和坡度是否相符合。给水管道支架间距要符合图纸和规范的相关要求。二是管道需要的法兰焊缝和其他的连接部件位置要方便以后给排水工程的复查检验,施工过程中给水管道不能紧贴楼板和墙壁等。三是给水管道施工过程完成后,技术人员要及时填写施工技术资料的相关表格。对于埋地铺设的给水管道,工程技术人员要办理工程的验收,填写隐蔽工程的记录。给水管道安装的施工技术要归整并存档。四是给水管道需要穿过墙壁、楼板和屋面等,在安装时都要对这部分给水管道加装套管保护,套管内不能进行管道接口。给水管道穿过屋面要有防水层,给水管道和套管的间隙要用不燃材料填塞,避免安全性问题。五是当给水管道的安装工作出现间断时,要及时采取技术封闭管口。需要注意的是,管道之间进行连接时,不能用加热管子和强力对口来消除管子接口端的空隙不同心或偏差的缺陷。 3.2 排水设备的安装 一方面,排水塑料管要按排水工程的设计要求,如果没有特定的设计要求,排水管的位置装设伸缩节间的距离不能大于4m。排水主干管和水平干管都应做通球试验,通球率要达到百分之百。生活用水中的塑料管道坡度一定要符合排水工程的设计和相关规范要求。另一方面,排水管一般多采用UPVC排水管。UPVC排水管要用排水胶进行粘接,排水管管口和承插口的部位之间的间隙越小越好。首先应用砂纸把排水管承接口打毛,先均匀地刷一层薄薄的胶,承插口部位外面刷两遍排水胶,粘接时一定不能沾水。 3.3 给排水工程施工工艺应注意的问题 3.3.1 给水工程施工工艺 在给水工程施工中,常常会忽略水压试验,给水管道安装结束就直接隐蔽。因此,管道安装结束后要全面检查给水管和阀门的设计和技术要求是否符合,然后,一定要在管道隐蔽前做水压试验。生活用水较多的区域应采用分水器,多支路的管道分布方式,但是要减少暗敷给水管道中分水器的使用。生活用水水池要按照排泄水池最大流量来选择合适的溢流管管径,同时应采取合理可行的防污措施。为了方便给水系统中减压阀的检修,整个给水系统减压阀的前后都应设置阀门。减压阀前要加过滤器,不但可以过滤水中的杂质,而且可以在一定程度上保证给水系统正常工作。 3.3.2 排水工程施工工艺 排水工程施工工艺中要注意的问题是:第一,排水工程中合理地安装地漏。地漏安装不合理,一是高于地面,那么积水就不能正常地从地漏中流出,就会造成积水现象,进而影响使用环境。二是低于地面,那么地面就容易形成地坑,造成污染物堆积,进而影响地面的整洁。第二,伸缩缝、施工缝和后浇带是排水工程施工工艺的关键环节。伸缩缝的施工一定要在埋设前进行仔细检查,一旦发现有损坏处必须及时更换。施工要严格按照相应的施工规范和说明书的要求。伸缩缝处的止水带要保证在混凝土中的位置。施工缝的施工是以伸缩缝或后浇带为界限进行浇筑的环节。该部分的施工工艺原则上不能留施工缝,但是如果建筑给排水工程太大而必须留缝时,只能留水平方向的施工缝,并设置相应的止水带。后浇带施工工艺要严格按照设计图纸留设后浇带构筑物,施工中要做好后浇带处的保护工作,一定要注意防止后浇带处被污染。 4 小结 建筑给排水工程与人们的生活有着必然的联系,因而研究建筑给排水工程设备技术及施工工艺成为必要。在建筑给排水工程中,运用现代化的给排水设备技术,并且结合给排水工程施工工艺,才能确保给排水施工的安全和质量,以满足建筑给排水工程的发展需要。
浅谈土木工程的信息化建设:试析土木工程的信息化建设 摘要:随着国民经济的快速发展和城市化进程的不断加快,我国的基础设施和各种建筑也在不断的增加,土木工程作为我国社会经济的重要组成部分,同时也是经济建设的最大产业队伍,在新的经济形势下土木工程担负着重要责任,这就要求它必须把握住时展的趋势,也就是进行土木工程的信息化建设,从而利用新的技术促进现代土木工程的发展,以便使现代化土木工程更好的为人类社会创造崭新的物质环境。 关键词:土木工程;信息化;建设;发展 引言 土木工程信息化指的是通过利用计算机、现代通信、网络、数据库技术等先进技术,不断对土木工程的施工技术、工艺及设备等加以改造和更新,推动土木工程的各项管理得到不断的完善,从而有效的让土木工程的各项施工技术及方法等到效率上的提高,减少生产成本。土木工程信息化建设对企业的管理方式的改革具有深远作用,在很大程度上推动施工团队的重组,以及进一步优化施工工艺和流程。土木工程信息化建设可以有效的促进土木工程向市场化的发展发展,它的实现离不开信息产业和电子商务的支撑,通过先进的信息化手段促进土木工程的高效率生产,从而提高土木工程企业的经济效益,进而更好的为人类社会创造崭新的物资环境。 一、建设土木工程设计和控制信息系统 信息技术主要是通过计算机、现代通信、网络等高新技术集合而成的。现代建筑设计师可以通过利用应用信息技术和设备,充分的将自己所要表达的设计理念及建筑美学展现出来,能够大胆的进行具有创造性的构思,不受时间和空间的限制,创造出完美的现代作品,以此来突破传统创作方式中的一些条件限制,达到创作的新境界。如以计算机为基础的三维协同设计模型,通过利用新的设计手段和方法,改变了传统设计中以平面设计的方式,将其转变成了一种新的模型设计,而这种模式设计通过利用现代通信技术和数据库技术,使其达到了一种共享的集体化工作模式,建筑设计师在对同一模型进行设计时,能尽可能的降低对多余的条件确认和传递,使各种信息资源得到最大的共享。在整个工程建筑管理当中都会涉及到这些信息资源,通过计算机系统自动产生所需的图形图像,这就让设计者能够将重点放在设计方案的优化方面,确保设计过程更加直观形象。 当前大多数工业项目的模型过程通常都采用了可视化技术,如实体建模,让整个设计过程的效果更加直观形象,并且很容易进行修稿;通过利用可视化进行设计的校审,确定了校审的准确化和生动化,同时还能够实现设计之间的深度交叉;通过利用可视化进行进度的审核,通过将相关的模型设计与数据库之间进行连接,并从中获得相关信息来进行可视化的表现以及对项目管理中的各种状态进行分析。信息化技术将会对土木工程的各种设计技术和施工技术进行全面的改革,使其应用领域不断增广,应用程度也将不断加深,使建筑工业化水平不断增高,给建筑设计师带来无限的创造空间。 二、建立土木工程标准和企业管理的信息系统 如今信息技术在各个行业都得到了广泛的应用,并在行业技术中发挥着不可替代的重要作用。在土木工程中能够科学合理、有效的利用信息技术,以此来推动土木工程的快速发展,这就要求建立与土木工程相关的标准化管理系统,便于检索查询管理有关标准,及时修编标准,从而实现信息化管理的全面提高。土木工程涉及到的范围非常广且结构复杂,如土木工程道路建筑、运河建筑、装饰装修业,房屋建筑、以及设备半成品、勘查设计业等,而这些行业又由众多的企业共同组成,从而形成了一个数量多且结构复杂的行业信息集合,也就使得信息量在不断的增加。只有建立一套完整的行业管理体系和稳定的运行机制,才能够实现各项工作的顺利进行,促进该行业的快速发展。而传统的信息处理手段和管理方式已经不能够满足时代的发展要求。 通过信息建设可以实现土木工程管理系统的数字化,使其有效的减少了时间和空间上各项管理,同时能够更加精确的掌握工程项目各项技术,由于土木工程的快速发展使得相关信息在不断增加,而这些信息不仅繁琐且复杂,信息建设的完成可以实现项目的数字化。通过进行工程数字化的建设,使土木工程管理得到了进一步的发展,其中包括了工程设计的电脑化、工程融资渠道的多样化、工程策划的优化选择等。通过利用信息化技术实现了工程管理的数字化、动态化,为整个工程项目管理提供了高效的方法和手段。 三、建立土木工程基于互联网的企业商务贸易信息系统 互联用的应用在土木工程中进行逐步的深入,它不仅为其提供必要的信息服务,并且好能够对项目的各种设计、技术、组织及管理等方案进行科学合理的比较,从而实现资源的优化配置和高效管理,这样能够在很大程度上加强土木工程企业的管理能力和决策能力。利用互联网进行快速化的交流和信息之间的通信,确保建筑项目和各个单位进行实时的信息交流,以便及时的处理招投标过程中对各种信息的不对称问题,并能够使信息更加透明化,公开化,使网上招投标的各项业务的进行更加规范化,从而促进工作效率的提高,减少成本。 通过开展电子商务,可以拓宽建筑材料、设备等采购渠道,并且能够实时且深入的对各种材料的质量、价格、以及使用方式等各方面进行认识和把握。通过网上交易的方式可以在很大程度上提高工作效率、减少交易过程中产生的不必要成本,并且还能保证买卖双方在合作经营中起着主导作用。可以在一定程度上遏制市场中的不正当竞争行为和诚信失缺行为,促进土木工程在市场中的健康发展。 总结: 土木工程企业要想提高自身的核心竞争力,实现企业的健康可持续发展,土木工程就必须进行信息化建设,只有通过利用先进的信息技术作为发展的支撑,不断提高工作效率,降低生产成本,才能实现与国际接轨,快速推动土木工程的健康发展,并不断的为人类社会创造暂新的物质环境。 浅谈土木工程的信息化建设:关于土木工程的信息化建设探析 【摘 要】随着我国社会经济的发展,我国建筑工程行业的发展速度也在不断提高,同时,信息化时代的到来给我国建筑工程行业的信息化发展提出了更高的要求。市场竞争的内容已然不单单是建筑工程质量的竞争,其还包括基本的建筑工程信息、施工管理等内容的竞争,因此,土木工程进行信息化建设就成为了一种必然选择,那么,在我国当前技术水平条件下,该如何科学合理的进行土木工程的信息化建设就成为了很多建筑工程企业所关心的问题。 【关键词】土木工程;信息化;建设方式 当今全球经济发展都进入到了信息化发展模式,尤其是在一些发达国家,对信息化建设的力度和速度都有所提升,作为发展中国家要想提高自身的竞争力就必须要积极开展信息化建设,在我国建筑工程行业中也是一样,想在世界经济舞台上占有一席之地就需要其积极开展土木工程的信息化建设。 一、土木工程信息化建设简介 信息化建设是我国市场主体发展的方向之一,不同行业的信息化建设都有自己的特点,所以说,对于土木工程行业来说,其信息化建设也具有自己的含义和特点。首先,信息化建设基本内涵。土木工程行业的信息化建设可以从两个角度来分析,一方面是从技术角度来看,主要是指“在全国乃至全球范围内以土木工程信息技术资源的开发利用为核心,以网络技术、通信技术等高科技手段为依托的一种新技术扩散的过程。”这种方式就能够实现土木工程相关信息共享,相互之间可以随时随地进行技术和问题的交流沟通。而从行业的影响效果角度来看,信息化是指“一个利用信息技术对土木工程建设与管理水平整体提升的过程,它涵盖了政府监管、企业管理、教育培训、勘测、设计、施工、监理、质量监督等多个领域。”从这个角度来说,土木工程信息化的建设能够有效的解决我国建筑工程行业所表现出来的问题,即技术资源少与实际工程建筑面大之间的矛盾,这种矛盾的解决不但能提高我国建筑工程行业的建筑效率,最重要的是其能够提高建筑工程施工质量,用先进的技术作为工程施工的有力支持。 对于土木工程行业来说,其信息化是具有自身特点的,特点一,知识经济性比较鲜明。土木工程行业本身就是对知识技术要求较高的行业,所以,在发展过程中,其最核心的要素就是土木工程行业相关的信息技术。同时,信息化建设的主要载体是计算机网络技术,表现形式为土木工程信息资源的生产和应用。特点二,土木工程信息化的建设具有“实时性、远程性、互动性”,也就是说,在信息化条件下,土木工程行业内的任何信息在任何时间地点之内都可以为工程建设提供技术上的服务,其完全打破了传统信息分享上的时间与空间限制。特点三,表现形式智能化。这是适应当今经济发展形式而出现的一种特征,其也是对人们思想和行为产生很大影响的特点,土木工程信息建设只有实现了智能化才能够真正发挥土木工程信息建设的真正效用,是信息功能得以发挥的基础。通过以上分析,我们看到,土木工程的信息化建是社会发展的必然选择,是我国经济可持续发展的客观要求。 二、当前土木工程信息化建设目标 土木工程信息化建设的中心目标就是实现信息共享,推动建筑工程行业的整体发展。而从细节上来看,土木工程信息化建设目标可以分为以下几项。 首先,积极利用先进的网络技术,改变原有的信息共享模式,从而实现对土木工程信息的共享,推动行业产业结构的升级,最终目的建设出新型的信息化产业结构。其次,积极应用远程软件,开展网络办公,实施信息公开,为我国政府的相关监管工作建立一个公开透明的体系,进而推动我国政府管理部门监督管理水平和工作效率的提高,最终的目的就是要建立一个健康的建筑工程行业市场,为建筑工程行业的发展提供一个稳定的发展环境。最后,利用信息化中的先进技术信息提高自身的建筑水平,进而提升综合竞争力,为我国企业走向国际提供新的平台支持,让建筑工程行业成为我国经济发展中的中流砥柱,同时,在建筑工程企业自身发展的同时,还能够带动相关产业的发展,起到一个良好的带动作用。 三、土木工程信息化建设的有效方式 通过以上内容的分析中我们不难判断出,在我国,开展土木工程信息化建设是非常有必要的,因此,为了保证土木工程的信息化建设质量,我们需要采用有效的方式进行土木工程信息化建设。 1.建设工程设计与施工信息系统 信息技术就是信息处理、通信等先进技术的集成体,因此,在进行工程设计时相关的建筑美学观念、技术理念等内容都可以直观的表达出来。在这种情况下,设计师的设计思路会更加灵活,创作的激情也相对较高,同时,设计师所创作的作品还可以不断利用信息平台上的技术进行优化升级,比如,当前比较长使用的“三维协同设计模型”就是一种先进设计技术的体现,这种模型能够把平面的设计内容转变为立体的设计效果,给人以直观的视觉冲击。在信息化工作系统之下,不但可以实现设计效果的升级,而且还可以跨越时间和空间进行多专业协同设计,不同专业的设计结果都可以通过一个模型进行整合,这样就减少了一些不必要的沟通障碍。 在土木工程施工过程中开展并应用信息化建设,很多高难度的施工项目都可以低难度完成。例如,在进行高层建筑时,建筑体的垂直度控制难度就相对较大,而利用这种信息化系统能够较轻松的进行垂直度控制,除此之外,在土木工程信息系统之下,“大体积混凝土施工质量控制;预拌混凝土的上料自动控制;采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制”等一般条件下难以控制的问题都可以降低控制难度。 2.建设工程标准与工程管理信息系统 信息系统在土木工程行业中的功能得以发挥,需要相关的规章制度以及管理标准作为依据。因此,需要积极进行相关标准的制定,并随时检查标准的执行效果。“应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息挂历系统,可以方便有效地对行业的有关情况进行统计分析”,信息系统就会对这样的分析结果做出判断,并根据判断的结果重新选择和编制自身的发展战略。就当前情况来看,工程标准与工程管理信息系统的建立已然为国内外建筑工程行业做出了重要贡献,其应用现代数字技术,对行业内的工程标准和管理信息进行收集和对比。同时对于工程的项目管理而言,信息系统能够把纷繁复杂的管理内容整理集中起来,提高工程项目管理工作效率。 3.建立工程贸易信息系统 在该系统中需要包括以下几方面的内容即“工程项目方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘”等,同时,该信息系统建设过程中应该积极利用互联网技术,对于工程方案选择而言,互联网技术的应用能够节省相互之间信息交流的时间,提高了工作效率。对于招投标工作而言,招标单位和投标方额可以通过网络直接进行信息沟通,这样的方式就能够避免相互之间信息不对称所造成的误会,提高了招投标工作的公开化、公正性,最重要的是信息系统的应用能够降低工作成本,提高工作效益。从材料选择来看,借助于互联网就能够大致掌握材料供应商的大致内容,为材料初选提供信息基础,同时,在网上进行材料选购工作效率高,交易成本相对较低。而网上招聘已然成为了当期各个单位招聘的主要方式,所以,无论是从哪个角度来看,工程贸易信息系统的建设够会为建筑工程企业带来实际效用。 四、结束语: 土木工程信息化建设已经成为了我国建筑工程行业发展所不可缺少的内容,因此,本文主要从三个角度提出了信息化建设的主要方式,即建设工程设计与施工信息系统;建设工程标准与工程管理信息系统;建立工程贸易信息系统,还望对实际建设工作有所帮助。 浅谈土木工程的信息化建设:土木工程信息化建设研究 摘要:土木工程中自动化技术的推广应用,无论是细节还是整体,对整个行业的发展都具有重要作用。它将带来设计技术、施工技术的全面革新发展,其应用的领域也将会愈加广泛、应用程度将日益加深,促进工业化在建筑行业中的深入发展。本文探讨了土木工程信息化建设的策略。 关键词:土木工程;信息化;建设;策略 随着经济的发展,土木工程作为对人类发展进程有重大影响的产业之一,已逐步成为了一项国家支柱性产业,同时,也成为人们生产生活所不可或缺的行业。目前,直接从事土木工程相关行业的人员大约在4 000万以上,然而,由于各种原因,该行业的整体发展水平并不高,因此,实施土木工程信息化战略是突破产业发展的迫切需要。 一、土木工程信息化的深刻内涵 “土木工程信息化”简单地说就是充分利用计算机和网络技术,在虚拟空间中实现对土木工程建设全过程的管理、监控和实施。在这个涉及领域众多、架构极为庞大的虚拟管理系统中,利用高速发展的网络技术,在全国各行业、各部门内实现工程建设管理与技术信息的交互共享,土木工程的建设、管理、设计、施工、监理、质量监督等部门、企业可在网络上实现招投标、工程管理、设计施工、监理审图、质量监督等工作;工程从业人员个人则可以以在线查询、在线交流等形式随时、随地、互动、能动地通过网络获取数据信息、技术支持和完整的问题解决方案,使他们能够像专家一样得心应手地解决工程问题。可以说,“土木工程信息化系统”既是一个建设管理系统,又是一个“专家系统”。这种双面性使参建各部门和具体的建设管理人员、技术人员有机结合在一起,提升了信息管理的时效性、科学性、透明度,将极大提高工作效率和工作水平,使整个土木工程行业的工作模式发生革命性的变化,并最终形成土木工程信息化这一新产业。 二、土木工程信息化的意义 建设土木工程信息化,是我国土木工程建设实际的现实需求,也是土木工程未来发展的战略任务,具有深远的意义。从国家发展战略上看,土木工程信息化是整体提高土木工程行业建设科技水平的有力手段,并将形成土木工程信息化这样一个新产业,土木工程信息化是提升我国综合国力、实现富国富民理想的一大支柱;从政府管理的角度看,建设领域信息化是政府改革和建立高效、透明管理机制的催化剂从土木工程从业人员个体的角度看,土木工程信息化可极大提高他们的工作水平和工作效率,深刻影响其工作形式和思维方式,使土木工程管理与技术人员与时俱进,在信息时代更好地发挥创造力,用自己的聪明才智为国家建设做出贡献;从土木工程企业的角度看,土木工程信息化可提高企业的装备水平,提升企业的综合竞争力,加速企业在宏观及微观上管理模式的创新,并极大提高企业的工作效率。 二、土木工程信息化建设的策略 1、建立土木工程管理的信息系统 信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术,必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进,须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统,及时修编标准,便于检索查询和管理有关标准,随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收,从而有效地推进标准化管理。信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小,对实体本质的把握更为科学,工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性,信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立,使工程管理进入新阶段,包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化,项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用,多因素分析在质量控制上的应用,动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化,为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。 2、建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统 目前互联网技术正大大深入土木工程的技术方面。通过了互联网的信息的服务,可以让建筑商和材料商有个良好的信息沟通,降低企业的成本。更加科学的选择生产资料,提高企业的利润。同时互联网使工程变成了透明,同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案的有效性进行比较,将大大提高企业的决策能力和水平。也使得网上的招标的工程更加阳光,有序健康发展。提高企业的效率。降低企业的成本。是招标投标更加得到公平、公正、公开。电子商务的采购对建筑材料,设备器材,人力资源都是一个更宽阔,更广的领域。更好的采购设备。提高企业的效益,对双方都是一个良好的合作平台。提高了双方的工作效率。这也给双方的交易也提高了一个良好的监督平台。土木工程的信息化是社会发表的一个必然趋势。是土木工程信息化得到健康科学有序的发展。土木工程的信息化,既包括建筑管理的信息化也包括建筑技术开发的信息化,建筑管理的信息化应在3 个层次上展开,即在土木工程行业管理信息化、工程项目管理信息化、土木工程企业管理信息化。 3、构建企业管理、行业管理及工程管理的信息系统 现代化的信息技术是人们日常工作及生活均无法脱离的,只有与相关技术理念结合起来,才能够将相关作用的发挥不断的加以完善,改进前进力度,实现有序规范的模式,加强土木工程信息化建设内容的有机整合,并且将信息系统管理实现对土木工程而言是至关重要的。因此,应当加强管理及查询的整合力度,重视土木工程项目的验收及检查,将检查和审核的结果纳入到信息化管理系统中,并且采取信息化的管控手段。信息技术往往会涉及到广泛的内容,而要想将土木工程信息化建设的内容予以整合,那么就需要将各方面的管理加强,妥善的进行分析,实现决策的优化,以便于提高信息化管理水平。在编制项目计划方面,合同签订及工程招标的各个阶段均需要考核承包商的编制,并且将详细周全的细则加以实施,全面剖析土木工程的施工工序及施工内容;在项目跟踪过程上,需要将目标的针对性进一步完善,加强施工合理性,整合内外因素,改善施工力度及内部需求;在项目的优化、控制及分析上,软件项目的管理者应当按照跟踪所提供的信息,应用网络技术对既定目标进分析,对纠偏对策进行研究,采取有针对性的纠偏措施。 综上所述,随着信息技术的迅速发展,提高信息化应用水平,实现和国际接轨,建设工程企业进行信息化建设必能不断地总结经验,同时,建工软件集合企业管理与项目管理于一体,并涉及财务管理、人力资源管理等,使得日常管理能够有序地进行,大幅度地提高管理水平和综合效益,促使土木工程企业从粗放型向集约型转变。 浅谈土木工程的信息化建设:土木工程的信息化建设 【摘 要】二十一世纪是一个信息社会,已成为世界共识。信息时代最突出的标志就是人类构建了一个与现实世界相对应的虚拟的信息世界,其本质特征就是以互联网为生产工具,知识与信息成为生产力要素的最重要的组成部分。土木工程信息技术的发展是一个信息技术在土木工程中应用逐步深入并融和的过程。我国土木工程行业整体发展水平仍比较低,处于粗放型的工作模式,土木工程信息化建设更是任重道远。作为一个新的学科和新兴产业,土木工程信息化的研究在我国有着重要意义。 【关键词】土木工程;信息化;建设 引言 我国土木工程也同样存在信息化建设问题。随着经济持续稳定增长,城市化进程加快,以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目,以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目,还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设高潮之中,再加上我国已加入WT0,进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局,实施迎接经济全球化挑战的大战略,土木工程作为国民经济的支柱产业,在这重要的发展机遇中肩负重任,必须把握住大课题,即土木工程的信息化建设,实现更高层次的技术创新和素质提升。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,促进土木工程技术及施工手段不断完善,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本; 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,必然推动企业团队的重组及施工流程的优化,促使企业管理理念和手段的革新; 土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段,必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业,从而实现土木工程的高效益、高效率。 一、土木工程信息化的发展现状 1、土木工程信息化发展的三个阶段 1.科学计算阶段 这一阶段信息技术从无到有得到初步发展,并且在运算速度的提高和成本的下降方面取得了较大的突破,开始在各行各业得到应用.这时, 它在土木工程中的应用主要是通过依照一定算法的计算程序和计算机辅助绘图来提高效率和计算精度。 2.专业软件阶段 科学技术的迅猛发展,让土木工程信息技术进一步发展到专业软件阶段。这一阶段土木工程信息技术不仅仅是提高效率或者求解以前不能计算的问题。在硬件方面,根据/ 摩尔定律,每18个月芯片的运算能力增加一倍,或相同性能情况下价格下降一半. 同时, 计算机市场上发生的一个巨大变革是个人电脑( PC) 替代了/ 主机+ 终端0模式, 成为市场的主流。目前在全国范围内已经实现了无纸化绘图,在不久的将来也必将实现无纸化设计,并带来信息化施工。 3、仿真系统阶段。从20 世纪50年代末开始,以数学规划为代表的最优化方法取得了长足进展.利用计算机和最优化方法,可以在较短的时间内求得一个在给定条件下的优良工程方案.此外, 仿真系统通过将可视化技术与三维动画图形图像显示相结合, 使之能生动、 直观而又逼真的展现土木工程各个施工阶段的三维动态场景。进行此项研究有助于建立全面而高效的工程管理系统,对工程进行总体模拟,进而在宏观上加强对整体工程的综合评价与控制.仿真技术的实质是一种数值模拟技术, 特别适用于一些难以用常规实验模拟解决的问题,如大型破坏试验三峡库区地质体实时滑坡仿真预报等。 2、发展现状 目前土木工程研究的对象主要集中在以下几个方面: 首先是高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段, 随着新材料、 新结构、 新工艺、 新施工方法的出现, 特别是自动化程度的不断提高, 人类更有可能从事更大规模的土木工程修建, 高层建筑不仅在数量上越来越多, 而且在高度上也越来越高。中国上海的浦东金茂大厦和上海金融中心高度已经排列在世界前列, 标志着我国在高层建筑方面的水平已经达到世界较前进水平。目前世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街, 建筑面积70km2,最深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街,深度在100 米左右,我国也已有约20 个城市进行了地铁系统的规划和具体实施阶段, 先后提出了 25 项地铁和轻轨项目, 同时地下空间技术也得到了飞速的发展和提高。目前我国城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、 暗挖法、盖挖法、 盾构法、 沉管法、 冻结法及注浆法等, 这些技术已经达到了国际先进水平, 这也为地下空间开发提供了宝贵的经验。 二、信息化建设在土木工程中的运用发展 土木工程信息化技术的建设与发展,其内涵主要包括以下几方面的内容: (1)土木工程专业信息网络的建设发展。它是土木工程实现信息化建设的关键。土木工程专业信息网络既可以远程为工程提供信息,又可以为土木工程信息的传播提供媒介。 (2)土木工程信息的接收终端。其主要由手持式终端、以及台式终端两种不同形式,其中,手持式终端是未来发展的方向,因为具有方便携带的特点,使工程人员利用它与工程信息网能够随时随地的交换信息,从而获得技术方面的支持。 (3)土木工程信息网络的传输标准。其一,它保证了土木工程信息能够与中国电讯移动通讯的网络实现兼容;其二,它保证了不同的土木工程信息网络之间、不同信息网络与接收终端之间可以顺利地相互交换信息。 (4)土木工程的信息集成与交互系统。土木工程的信息集成与交互系统是由一系列的大型程序所组成,其主要依照土木工程信息网络的传统标准来开发,是对土木工程信息进行整合和传播的虚拟平台。通过这个平台,不同的土木工程信息制造商能够方便准备地为工程界提供出各种符合标准的不同信息,并通过该平台实现信息的传输。 三、土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。 (1)控制信息系统。信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备,现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学,可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,超越时间和空间,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程(设计、采购和施工),图形由计算机系统自动产生,使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上,设计过程更为直观形象。 (2)企业管理的信息系统。一个大型复杂的工程项目的管理实际上就是利用能够控制的资源(人力、机具、材料、资金、工期)在一定的条件下对一个既定目标(进度、质量、费用)进行科学的计划和以更多的定量数据做深入动态分析,对于工程实施有效地调整控制,以尽可能小的投入,获得最大的效益。工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念 (3)企业商务贸易信息系统。利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系,为项目提供了一种先进的现代化信息传递和交换手段,使项目信息共享更及时、更灵活、更广泛,并具备了实施异地交互讨论的环境,参与项目的人员在世界范围内的任何地方都可以方便的查看项目管理信息,总部管理人员也可以同时访问其他地方项目管理信息,随时了解项目总体情况,通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起,创造了一个异地协同工作的环境,并可实施异地指挥和控制。 浅谈土木工程的信息化建设:分析土木工程的信息化建设 摘要:随着我国土木工程事业的发展,信息化建设已经成为一种趋势。深刻了解土木工程信息化的内涵和重要性,提出如何系统建立信息化进程,是促进我国建筑事业更快更有效发展的要求。 关键词:土木工程;信息化;建设 互联网的引入和其技术的飞速发展,为我国各行各业的生产管理方面向信息化发展提供了契机。所谓的信息化建设,就是指品牌利用现代信息技术,来支撑品牌管理的手段和过程,包括了企业规模,企业在电话通讯、网站、电子商务方面的投入情况,在客户资源管理、质量管理体系方面的建设成就等。因此,和其他行业一样,奔向信息化建设,我国土木工程行业也不例外。 一、土木工程信息化内涵 土木工程的信息化,就是指利用计算机、各种通信设备和自动化设备等可进行信息汇集处理的高新技术,对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,促进其不断完善,使之变得更加科学、合理,从而有效地提高效率,降低成本。进一步说,是通过利用计算机和网络技术,在虚拟空间中实现对土木工程建设全过程的管理、监控和实施。在这个涉及领域众多、架构极为庞大的虚拟管理系统中,利用高速发展的网络技术,有助于全国各行业、各部门内实现工程建设管理与技术信息的交流共享。通过信息化的建设,将更为方便地使土木工程的建设、管理、设计、施工、监理、质量监督等部门、企业,在网络上实现招投标、工程管理、设计施工、监理审图、质量监督等工作的具体开展,大大方便作业人员在线查询、在线交流,随时随地互动,通过网络获取数据信息和技术支持,能完整获得问题的解决方案,从而快速地解决工程遇到的问题。 土木工程信息化系统可以说是一个功能极为强大和方便的信息化系统。它既是一个建设管理系统,又是一个技术开发和运用的系统。这使参加建设的各部门和具体的建设管理人员、技术人员有机结合在一起,并提升了信息管理的时效性、科学性、透明度,故而将极大提高工作效率和工作水平,使整个土木工程行业的工作模式发生革命性的变化,并最终形成土木工程信息化这一新产业。 总之,实现土木工程的信息化将引起土木工程企业技术开发和综合管理方式的深刻革命,必然推动企业团队的重组及施工流程的优化,促使企业管理理念和手段的革新。笔者认为,土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段,融入了现代物流业、电子商务业和信息产业,从而实现土木工程的高效益、高效率的运作。 二、土木工程信息化优点 1.通过建设土木工程信息化系统,建筑设计师可以把新时代的设计理念和建筑美学,充分地直观地展现出来,还可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思,超越时间和空间的限制,塑造并优化创作成果,使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。 2.通过建设土木工程信息化系统,以可视化技术为基础的智能化设计环境上,在三维模型的基础上,充分利用可视化面向对象的软件开发技术,以专家库、知识库为支撑,研究新的设计管理和设计模式,构造一个更易于操作 具备智能化的设计环境。比如,实体建模,使设计过程更为直观有效并易于修改;可视化的设计校审,使校审更为形象,并可与设计深度交叉。 3.通过建设土木工程信息化系统,在施工中推广应用自动化控制技术,可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制,大体积混凝土的施工质量控制,预拌混凝土的上料自动控制等等。土木工程信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,其应用领域将越来越广、应用程度将越来越深、建筑工业化水平将越来越高。 4.信息技术给土木工程以实体的数字化,让时间缩短,空间缩小,对实体本质的把握更为科学。 三、土木工程的信息化建设 1.总体规划 木工程信息化建设的关键是管理者首先要构建土木工程信息化框架,打破传统观念,只有观念改变了,思想转变了,才能带动整个行业的改变。首先,要对土木信息技术的发展内容有整体把握,包括四个方面:一是土木工程信息网络的发展,它一方面是土木信息的远程提供者,另一方面也是土木信息的传播媒介,这是整个土木工程信息化建设的核心;二是土木工程信息接收终端,包括台式终端和手持式终端两种形式,但手持式终端是发展方向,其基本功能是工程人员可通过它随时与土木工程信息网进行信息交换,获取技术支持;三是土木工程信息的网络传输标准,一方面保证土木工程信息可与中国电讯移动通讯网络相兼容,另一方面是保证不同土木工程信息网之间、信息网与接收终端之间能够顺畅地进行信息交换;四是信息土木集成与交互系统,信息土木集成与交互系统由一系列大型程序组成,是按照土木工程信息的网络传输标准开发的能进行土木工程信息整合、传播的软件平台,不同的土木信息制造商通过该平台可以准确、方便地向工程界提供合乎标准的各类信息,同时使信息通过该平台进行传输。其次,土木信息学科的建设和土木工程信息化产业的发展。土木信息学科是将传统土木工程与现代信息技术相结合而形成的一个边缘交叉学科,任务是在土木信息技术发展的基础上,整合社会资源,进行学科建设,从技术、政治、经济、法制等角度对土木工程信息化进行全方位研究,为土木工程信息化的建设提供学科支撑,并培养大量专业人才。土木信息技术的广泛应用必将引起整个土木工程产业结构的重新调整与资源的重新整合,有效解决制约土木工程发展的若干矛盾,使粗放型的产业结构得以整体优化,并最终形成土木工程信息化这一新的产业。再次,整合社会力量,合理配置社会资源,在政策和体制上推动土木工程信息化这一新产业的形成。国家提出的原则是“统筹规划、国家主导、统一标准、联合建设、互联互通、资源共享”,对土木工程信息化建设来讲也是如此。 2.建设主要信息系统 (1)目前,方案优选、施工招投、材料采购的企业商务贸易信息系统正通过网络在逐步深入建筑业,信息服务越来越广泛。同时,设计方案、施工组织方案、技术措施方案和种种合作方案都可以有效进行比较和高效优化,大大地提高企业决策能力和水平。通过电子邮件、互联网传递,加强建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通,有效克服招投标过程中的信息不对称状态。同时又增强透明度,推进公开化,网上招投相当规模业务的开展,将会更加规范市场的行为,提高工作效率,降低工作成本,使招投标的竞争在更广的范围和更高的层次上进行。 (2)为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进,必须准确高效地制订土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统,及时修编标准,便于检索查询和管理有关标准,随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收,从而有效地推进标准化理。土工程行业涉及的门类很多,例如土木工程、房屋工程、设备管线安装业、装饰装修业,以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等,包含的企业众多,构成了一个庞大而复杂的行业信息集合,其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制,将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展,传统的管理方式及信息处理手段难以实现这一目标。应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息管理系统,可以方便有效地对行业的有关情况进行统计分析,为制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。 结束语 上文通过对土木工程信息化内涵和重要性的论述,提出了如何系统建立土木工程信息化系统的方法,希望今后能加快土木工程信息化进程,更有效方便地推动我国建筑行业的发展。
利用多媒体提高小学数学课堂效率:浅谈在网络中应用多媒体计算机优化小学数学课堂教学 [内容摘要] 本文从基于网络中小学数学课堂教学实际出发,阐述了在网络环境中小学数学课堂教学的特点,基于网络中小学数学的教学是一种探讨和发展中的新型教学模式,它与传统的教学模式有着很大的差异,本文着重描述了在网络环境中小学数学课堂教学的几个优点。 [关键词] Internet ;CAI ;电子白板 ;校园网 21世纪教育是一个"人脑+电脑+网络"的教育。"网络"教育,说到底也是一种媒体教育,而且是21世纪媒体教育的基本模式。"教师+(一本书+一支笔+一块板)+学生"这种传统典型的教学模式对于只要求传承知识虽有一定好处,但作为认知主体的学生在教学过程中却始终处于被灌输、被填鸭的从属地位。其主动性、内动力和自压力、积极性难以发挥,有利于学生发散性思维、批判性思维和创造性思维的培养和形成,与当前提倡的素质教育背道而驰,而网络环境中的小学教学具有传统教学中不可比拟的优势: 一、创造情景,激发兴趣 布鲁纳说过:"学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣"。在传统教学中教学内容的呈现方式多表现为单维性,即从抽象的数学文字到抽象的数学公式,显然不能有效地提高学生的学习兴趣,不能调动学生的思维积极性,更不利于学生对知识的获取和记忆,在以往的小学数学教育教学活动中,人们只是强调抽象逻辑思维而往往忽视了形象思维的作用,在网络环境下数学的教学就能解决以上的矛盾。例如:在教学《圆柱体的认识》时,先用多媒体展示一个长方形,然后问:这个长方形快速旋转时会形成什么图形?学生众说纷坛,急欲求知,教师就可引导学生在电子白板上进行自由交流讨论,让学生在校园网中的素材库中找出用3Dmax软件制成的长方体旋转成圆柱体的过程的三维动画。(平时一定要做好数学素材的积累)也可以借助Internet网从鹏博士素材库中去寻找该素材,让该演示在学生个人的PC机上演示出来,从而使学生深争感悟圆柱体的形成过程,激发学生探求圆柱体特征的欲望,确实有"投石激浪"之功效。(如下图) 二、把握时机,促进发展 数学知识的抽象性与小学生认识规律的形象性造成了学生认识上的矛盾,特别是难点的突破、重点的处理、方式、方法问题直接影响学生掌握知识的程度。而利用多媒体教学,只要能把准时机,辅助到"妙"处,"巧"处,便有事半功倍之功效: 1、使定义清晰化:在小学数学教学过程中,最令数学教师头痛的莫过于学生对于数学中出现的抽象的概念、定义不能真正理解和学会应用,而借助于多媒体技术就能很好地解决这一难题。例如:教学"同底等高的三角形的面积相等"这一定义时,若采用传统的教学方法,只能是让学生动手用尺子测量三角形的底和高的长度,而采用多媒体教学就能通过"闪烁"、"平移"等手段强调、刺激学生的注意,把两个三角形的底完全重合,两条高也完全重合,使学生在观察、思考中得出"同底等高的三角形的面积相等"这一定义,让学生借助具体事物的直观形象进行思维,从而建立清晰的数学概念和定义。 2、使空间形象化:几何图形,特别是立体几何图形的教学,要帮助学生建立空间观念。而空间观念的形成,有赖于想象。例如:《圆柱体积公式的推导》,教材虽然提供了"割拼实验法",但难以具体操作,很多学生对这一公式的推导持半信半疑的态度。运用3D Max制成的CAI课件,可以将一个圆柱体沿着它的高切割成16等份的扇形,再把这些扇形拼成一个近似的长方体,再切割成32等份的扇形,再拼成一个近似的长方体……随着等分份数的增加,把学生理解的难点--近似的长方体的长由曲线变成直线的过程呈现出来,从而为学生积累了丰富的感知材料,为大胆合理的想象提供了坚实的基础,有效地培养了学生的创新精神。 3、使导入适时化:计算机多媒体辅助教学,图文声像并茂,形象直观生动,但必须注意适时导入,恰到好处,才能化平淡为神奇,获得最佳的教学效果。例如:在教学《长方体的表面积》时,如果上课伊始,教师就直接把长方体表面积展开之后是一个平面图形(如下图)展示[:请记住我站域名/]在屏幕上: 那么,这就使计算机媒体过早地介入课堂,应让学生在充分感知、触摸,甚至动手拆开长方体、猜想之后,再让媒体进行演示论证,这样才是适时导入计算机多媒体进行辅助教学,把多媒体用在掌握知识的"刀刃"上,才能取得理想的教学效果。 三、共享资源,协作发展 应用网络环境进行小学数学教学,可以提供形式生动活泼、内容丰富、信息量大、具有交互功能的学习资源。教师可以不必把大量的时间和精力用在组织和编写教案上,而只需把时间和精力放在为学生提供学习所需要的各种资源上,在帮助学生确定某一学习主题时,引导学生从何处获取有关的学习,如何获取以及如何有效利用这些学习资源等。例如在《圆锥的体积》的教学中,要让学生真正理解"圆锥的体积等于同底等高圆柱体积的1/3"这一知识点时,我设计了以下几个程序:所以在网络教学中,教师只是处于引导、点拨的主导地位,而真正体现了以学生为主体的学习模式,它强调学生的自主学习,通过伙伴或教师的帮助自主建构知识。因此,网络教学中学生之间的协作性、创造性、创新性得到了充分的体现。 总之,基于网络中小学数学的教学只是一种新的模式,它确实有传统教学手段不可比拟的优点,但它又不是一种十全十美的教学手段,同时它也存在着局限性,只有把计算机多媒体同时与其他传统的教学手段相结合使用,才能相得益彰,才能产生最佳的教学效果。 利用多媒体提高小学数学课堂效率:小学数学课堂中多媒体应用的探索 摘要:计算机在教学领域中的广泛应用必将导致教学内容、教学手段、教学方法和教学模式的深刻变革,最终导致全新的教育思想、教育观念、教育理论的诞生,并会引发教育体制的根本变革。当前教育中的问题是:把现代化教育技术简单化,把多媒体教学复杂化、万能化。所以只有突破旧的教学观念,突出学生的主体地位,建立自主、开放、和谐发展的教学模式,才能实现小学数学课堂中多媒体教学最优化的运用。 关键词:多媒体。教学数学。课堂问题。策略。 一、多媒体辅助教学在小学数学课堂中的优势。 (一)鲜活的感性材料,激发学生学习数学的兴趣。 在整个小学阶段,学生的思维发展表现为由具体形象思维向抽象思维过渡。“最近发展区”理论认为:儿童思维的发展有着很大的潜力,正确的教育可极大地促进儿童抽象思维的发展。由于小学生有意注意时间短,持久性差,往往影响到课堂学习效果,所以为了改变这些不足,在数学教学中给学生以鲜活的感性材料是很重要的,学生能身临其境,在情境中发展形象思维和抽象思维,激发他们学习数学的兴趣。 (二)突出的视听优势,提高了学生学习效率。 教育心理学告诉我们:人们从听觉获得的知识能够记忆约15%,从视觉获得的知识能够记忆约25%。如果同时使用这两种传递知识的工具,就能接受知识约65%。多媒体教学能做到图、文、声像并茂,充分地展现知识形成的过程。 (三)再现的生活场景,让学生在生活中学数学。 学生在生活中经常会接触一些与数学有关的现象,在对这些现象做出解释的过程中,如何更好地运用多媒体课件显得尤为突出与必要。 (四)有趣的人机互动,让复杂问题简单化通过有效的人机互动,能简化学生的计算过程,把复杂问题简单化。 二、小学数学多媒体课堂教学的不足。 (一)教师层面的缺失。 1.为用而用,以辅代主。 现在,利用多媒体课件辅助教学得到了广大教师和学生的认可,但许多人往往追求形式而置教学内容不顾,为使用而使用。笔者听过不少小学数学教师的多媒体教学课,有些教师把一堂课的所有环节、所有内容统统纳入课件中,过分强化了学生的形象思维而忽视了抽象思维的训练,造成多媒体独霸课堂的局面。 2.重视课件,轻视教法。 许多青年数学教师利用多媒体教学,不再注重教学基本功的训练,导致课堂应变能力差;过分依赖课件授课,完全放弃了直观的形态教学模具和板书;少数教师把以前做好的课件拿来使用,课前不再注重教学内容的演练,导致课堂上出现教学错误;有的教师为了把课件做得漂亮,在课件的制作上付出高倍的时间和精力,相反忽略了对教学方法的研究及教学模式的选择,本末倒置。 (二)学生层面的缺失。 1.动手实践方面。 计算机辅助教学虽然是一种先进的教学手段,但它主要是刺激学生的视听感官,对其他器官的刺激较少。如学生动手操作能力的培养。俗话说:“百闻不如一见,百看不如一干”。很多抽象的数学知识如让学生动手操作、集体讨论,效果可能会更好。 2.思维能力方面斯宾塞说过:“教学要从直观开始,以抽象结束”。所以应合理设置教学内容和呈现方式,使学生“跳一跳摘到果子”,而非直接浅层次地呈现。 (三)课件本身的缺失。 1.内容花哨,喧宾夺主。 由于小学生的大脑皮层对兴奋的抑制能力较弱,在利用多媒体教学中,一些教师为了使学生产生兴趣,往往追求背景设计的华丽,插入与教学内容不相关的动画,甚至还配上与教学内容不相关的大段标题背景音乐来辅助教学。本想吸引学生,实际却分散了学生的注意力。 2.形式繁琐,环节机械。 教师的多媒体课件制作技术参差不齐,有的课件只是让书本搬家,把教材、教案、图片简单地“搬”到电脑上,使多媒体课件看上去像一块块美观漂亮却内容贫乏的黑板报,甚至为课件而设计教学。这样,很难培养小学生数学学习的思维与习惯。 三、解决问题的对策(一)更新教师的教育观念,提高教师的多方面技能随着信息化教学的发展,我们逐步认识到:教师是多媒体教学的直接使用者与受益者,在教学中要真正懂得教学技术与教学过程之间的关系以及教学技术的运用是否符合学科的特点。 (二)将多媒体教学与传统教学结合,避免满堂灌。 要有选择地利用多媒体进行教学,将传统教学和多媒体教学相结合。这要求我们在使用多媒体教学的过程中应注意以下两点: 1.把握“火候”。 小学生上课容易走神,一般情况下,当学生思想分散、注意力不够集中时,运用多媒体诱发学生兴趣,使学生精神振作;当教学内容重要需要强化时,运用多媒体突出教学重点,能收到事半功倍的效果;当学生思路受阻、学习困难时,运用多媒体突破教学难点,有利于学生思维能力的培养。 2.懂得取舍。 根据课堂教学活动的实际情况,对已设计好的教学程序、板书内容大胆取舍,并与传统教学手段结合起来。对于一些教学的内容并不适宜利用多媒体,要舍得去除。 四、结论。 从目前来看,多媒体教学是教学改革的大趋势,是计算机应用到教育领域的一个重要表现。每个小学数学老师都应该尽快掌握这种技术,并灵活加以应用,才能不断提高教学水平,提高教学质量,适应时代的发展趋势。所以,我们要不断完善多媒体教学的不足之处,兴利除弊,提高小学数学教学的质量,为迎接信息时代的教学改革做出应有的贡献。 利用多媒体提高小学数学课堂效率:小学语文课堂多媒体教学研究 摘 要:本文就当前普遍开展的多媒体教学进行研究和探讨,在看到多媒体教学手段众多优点的同时,还应看到它的缺点。为了能更充分地发挥多媒体在语文课堂教学中的先进作用,只有通过扬长避短,合理运用,才能让多媒体真正服务于语文教学,从而开创语文教学崭新的局面。 关键词:多媒体教学;利与弊 信息技术的日益发展,多媒体教学手段在课堂中的广泛运用,使常规的教学如虎添翼,打破了传统的以教师为中心的教学模式。然而多媒体教学手段在教学实践中的运用,就好比是一把双刃剑,既有促进的一面,又有不利的一面,本文将对多媒体教学手段在小学语文教学中的优缺点进行阐述,以便在实际教学中更好地运用多媒体。 一、语文课堂多媒体教学的优点 运用多媒体进行教学,不仅给学生提供了丰富的感性认识,也使课堂教学目的完成、教学难点的突破更省时、更省力、更有效。多媒体在小学语文教学中的应用可以促进阅读教学质量的提高。 1.存储信息量大,提供大量阅读材料。小学语文教学课程标准规定了小学语文教学的基本任务是加强基础知识和能力的教学,为学生的学习成长打好基础。多媒体计算机具有提供文本、图形、静止图像、动画、声音、视频等教学信息的能力,在教学设计指导下,教学内容可以按照知识点进行划分并实现超媒体链接,形成类似语义网络的非线性结构,非常适合学生学习。多媒体计算机具有储存大量教学信息的能力,可储存大量的阅读材料,并可随时让学生以类似查字典的方式检索到阅读中的生字、生词、难句等;根据需要,还可提供标准的朗读示范音。多媒体计算机储存的教学信息具有生动、形象、直观、感染力强等特点,符合小学阶段学生的认知特点。 2.多媒体教学给学生提供一个轻松,丰富的学习氛围。小学语文课堂多媒体教学以一种全方位的方式向小学生展示一个美好的世界。在多种感官的刺激下,能更好地开发学生的创造力,想象力,给学生一个更好的学习空间,在音乐的带领下,在动画的生动形象的演示下,在多姿多彩的图片展示下,学生犹如身临其境的感觉,更能体会教学内容,这样的新鲜感也可在一定程度下消除小学生由于长时间坐着上课而带来的疲备,也能调动小学生学习的主动性,参与性。 3.利用多媒体课件的图文并茂化解课文的教学难点。如《西江月?夜行黄沙道中》的一些词,以及描绘出的情景,学生通过欣赏图片就会自然而然地明白,已用不着我再怎样解释,就理解了难懂词句以及一个夜行之人的感情。这样一个爱自然、企盼丰年的主题就在文字与图片的配合中被化解了。应该说,在语文教学过程中适当地运用多媒体技术会产生锦上添花的效果,它使抽象的概念,难懂的文句转化为形象直观的画面,成为学生理解验证文章表达内容的有效途径,也能弥补教师言传的不足,化解常规教学中的难点。 4.利用多媒体课件的大信息量提高课堂的教学效率。在当今这样一个信息高度发达的社会,对教育的要求也越来越严格,课堂教学不仅要重质量,也要求有足够的信息量。尤其是小学语文教学。因此,我们就必须不断更新自我的知识构成,积极在教学实践中推进运用先进教学设备的步伐,让多媒体技术更多地进入我们的课堂。而一旦多媒体课件的大量运用就会相应地大幅度提高教学效率。 二、多媒体教学手段在小学语文阅读教学中的弊端 1.限制了思维想象的空间。 多媒体能给语文教学带来直观和生动的“画面式”教学方法,但是对于语文课而言,不是任何时候都需要,都能够用多媒体技术来“形象生动”一下的。语文教学的重要任务之一是培养学生的形象思维能力。这种能力主要指那种“由近及远,以所见知所不见”的想象能力。文字在每个个体的大脑中所“撑起”的形象,是文字之外的手段所不能替代的。 利用多媒体提高小学数学课堂效率:小议多媒体在小学语文课堂的作用 [摘要]随着第三次科技革命的深入,计算机尤其是多媒体计算机正日益介入社会生活的各个领域,并逐步改变着人们的思维方式和生活习惯,计算机技术的发展引发了人类生活中的一场深刻的变革,教学领域也受到了很大的影响。 [关键词]创造环境 激发兴趣 提高效率 一、利用多媒体可以提高学生学语文的兴趣 小学生好动,阅历浅,但往往又自以为是,认为语文课上不上都一样。针对这种情况,在语文教学中可以根据教学内容找准学生的兴趣点,利用多媒体设计制作画面新颖、声情并茂的课件,给学生建立一个鲜活的视听氛围,让学生身临其境,在愉悦中掌握知识,受到教育。最主要的:有利于提高语文课堂教学效率。计算机多媒体技术利用计算机的交互科学性、反馈性等特点,在教学过程中融图、文、声、像于一体,是具有智能化的双向教学活动过程。多媒体技术的应用同时也大大地简化了教师的操作,使得教师能集中精力于教学本身,从而也大大提高了课堂教学效果。 二、直观展示,克服难点 在实际教学中,常常遇到这样的问题:由于时间、空间的限制,再加上学生阅历匮乏,以及认识世界能力有限。利用多媒体的虚拟技术可以超越时间和空间,打破人为因素和自然的限制,变微观为宏观,变抽象为具体,栩栩如生地加以展现,着就有助于突破难点,讲清重点,加深学生对文章的理解。 (1)利用多媒体计算机形象、直观的效果,解决难点。《蝙蝠与雷达》是一篇常识性课文,其教学的难点是飞机在飞行过程中是如何辨别障碍物和方向的。这一原理源于蝙蝠,用语言进行描述的话很难使学生全面、正确地理解。为此我们制作了动画,将“蝙蝠——飞机,在飞行过程中发出超声波,超声波遇到障碍物立即反射回来”这一原理直观地再现出来,使学生一看就懂,有效地解决了学习中的难点问题,提高了课堂效率。 (2)利用多媒体计算机,变静画为动画,引导学生作文入门。看图作文训练中,有不少图画展示的是一种瞬间的动势,尽管动感强烈,可毕竟无法展示过程。若学生对该内容缺乏直接经验,在表达时势必束手无策.我们设计的软件将有些过程制成三维动画展示出来,可大大提高课堂教育效果。如《小白兔搬南瓜》是一个由三幅图组成的童话故事,小白兔看到小黑熊骑自行车,怎么就想到不用扛南瓜的办法而改用滚动的办法呢?小黑熊骑车的画面是静止的,对于大部分儿童来说,认识上述这一点是有困难的。我为了突破这一难点,便设计了小黑熊骑车时,车轮在转动的动画特写镜头以及车轮滚动与南瓜滚动的比较,使参与教学活动的儿童也和小白兔一样产生一个类似的思维过程——脑子里想到的滚动这一形象。这次的教学与我以前挂图、幻灯的教学相比较,从学生的参与面与表达的流畅性看,都说明三维动画的运用为突破教学难点起了关键性作用,让学生在愉悦的氛围中轻松地迈进作文门槛。 (3)利用多媒体计算机的超时空功能,再现历史,培养情感。《一夜的工作》讲述的故事与学生的生活相距甚远。为了让学生理解课文内容,学习日理万机的工作精神,培养学生对的敬佩、爱戴之情,我制作了多媒体课件。我们将的一组照片制成“连环画”,配上音乐和教师的解说,再现一天的生活和工作。学生从中了解到一天的生活和工作,进一步激发起对的敬爱之情。 (4)利用多媒体计算机的交互性,加强句的训练。词句训练是最基本的训练。我们借助计算机直观、形象、生动、可重复与交互的特点,通过多种形式、多种方法的大容量的训练,提高学生的组句能力。在句子训练中,我们用比较法,让学生明白句子怎样写具体。我们还用综合快速训练法,让学生学会把句子写具体。 三、模拟环境,训练能力 于永正老师说过:“语文教学要以学生为主,以读为主,让学生充分地读,语言在读中积累。 读对领悟文章,增强语感,语言文字的积累,培养学生形象思维能力等有其他任何活动不可替代的作用。在教学中,教师要为学生提供机会和条件,让他们进行语言表达能力的训练。最重要的是:有利于提高学生的语文素质。运用多媒体技术进行语文课堂教学就是运用多媒体课件进行辅助教学。多媒体课件是教师的经验和现代化教育思想、教育手段的有机结合。 多媒体课件能为学生提供生动逼真的教学情境,丰富多彩的教学资源,为学生营造一个色彩缤纷、声像同步、能动能静的教学情景能使学生眼、耳、口、手、脑等多种感官同时接受刺激,促使学生手脑并用,思维集中,在语文课堂教学中有力把促进学生听、说、读写等综合能力的运用和提高,从而全面提高学生各方面的素质。 (1)图文并茂,培养学生观察分析能力。计算机对培养学生的观察力独具优势。计算机可将文字、声音、图像直观形象地显示出来,教师可根据教学要求把图中的事物作从小到大、从远到近、从整体到部分、从表面到本质的处理,有的放矢地指导学生反复观察,从而使学生的观察逐步做到有序而细致。如在指导学生写“可爱的小动物”时,先在电脑上显示一只活泼可爱的“小白兔”,再用“闪烁”的方法,按从整体到部分或从部分到整体的顺序向学生显示,把观察顺序和写作顺序有机地统一起来。这时再让学生说一说小白兔可爱的外形,由于学生观察有序而细致,因而个个言之有序。 (2)以说促写,提高学生口头表达能力。计算机进入课堂,为学生的说创设了的情境。还是以指导学生写“可爱的小动物”为例,当学生观察了小白兔后,教师很自然地用一句过渡句:“其实,在大自然里,还有许许多多活泼可爱的小动物,不信你们瞧!”“空格”键一按,屏幕上显示出40多种小动物。顿时,教室里沸腾起来,学生面对这一群活泼可爱的小动物,欢呼雀跃:“呀!怎么有这么多小动物?”“有趣!”教师紧接着问:“想不想给大家介绍?”“想!”学生的表现欲一下子被调动起来了,个个跃跃欲试。这时教师再因势利导:“请你按刚才的观察方法加以观察,然后选一只你最喜爱的小动物向大家介绍比一比谁是最佳解说员。”!鲜明生动、声情并茂的画面,把学生的思维紧紧地凝聚在小小的屏幕上,学生想说的愿望被充分调动起来了。这时教师再让学生同桌对说,小组讨论,大家交流,学生的话匣子一下打开了,个个说得开心,这也为写打下了良好的基础。 利用多媒体提高小学数学课堂效率:多媒体教学对我国中小学课堂教学的影响 摘要随着社会的日益进步,信息技术的跨越式发展及教学改革的不断深入,多媒体作为现代科技成果进入了课堂教学,成为实施素质教育,提高课堂教学效率的有效途径。自从20世纪80年代被引进课堂以后,在近30年的发展过程中,多媒体教学对我国中小学课堂教学产生了不可磨灭的影响。 关键词多媒体教学 影响 中小学课堂教学 1 多媒体教学 多媒体教学,是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机结合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化效果的方式。 2 多媒体教学对我国中小学课堂的影响 2.1 多媒体教学对我国中小学课堂的正面影响 以教科书、粉笔、黑板、挂图、标本等为主要工具的传统教学,主要由老师向学生传授知识,教师在教学中处于主导和中心地位,主要教学活动围绕教师展开。作为教育对象,学生的任务只是被动地接受知识。这就是长期影响我国教育发展的填鸭式教学,它大大抑制了学生的学习主动性,不利于素质教育的实施,不利于发展学生的想象力和创新能力。多媒体在教学中的应用,使这一局面得以扭转。 首先,多媒体为学生创设一个内容丰富的学习环境,利于唤醒学生的学习兴趣,激发学生的参与意识。调查显示,人类获取的信息中83%来自视觉,11%来自听觉。多媒体根据教学需要,呈现情境画面,充分刺激学生的视听觉,达到信息获取的目的;用多媒体手段教学,集声、像、字动态显示,图文并茂,形象生动,达到了抽象概念具体化,微观概念宏观化的良好效果,让学生犹如身临其境,得到体验,易于理解接受;多媒体教学改变了以往信息的单向传递方式,为学生和教师提供双向交流的机会,这种拥有极强的表现力,重现力和较好受控性,交互性的新的教学方式,激发了学生学习的兴趣,提高了学生学习的积极性和主动性。 其次,多媒体给教学带来了新的生机和方法。以往的教学中,学生学习的一切都是由教师事先安排好,老师只能依靠黑板向学生传递知识,一切都是在静态中进行。这就导致有些知识特别是一些抽象性概念,学生理解起来有一定的困难。中小学生正处于身心发育阶段,注意力容易分散,对于死板的静态教学,他们能够接受的只是少数教学信息,极不利于学生学习能力的培养。多媒体cai课件具备动静结合,声像并茂,人机互动等功能,可以将教学内容直接作用于学生,使学生感受到新的教学方式所带来的乐趣,从而更能融入教学情境。伟大的教育家苏霍姆林斯基曾说过:“学生来到这里,不仅是为了取得一份知识的行囊,更重要的是为了变得更聪明。”换句话说,学生学习的不仅是知识,还有获取知识的方法。传统的教学方法很难为学生创设这样一种情景,只有多媒体教学,才能为我国中小学课堂教学提供这样一种强有力的学习工具和方法。 再次,多媒体教学能够提供更大的信息量,提高教学效率。在传统的教学方式中,老师只能依靠板书为学生讲解,传递知识,变相拖延了教学时间,容易造成教学计划延迟,在规定的时间内不能完成相应的教学任务。使用多媒体教学能极好地回避这个问题。多媒体cai课件具有容量大、密度高、节奏快的特点,在教师、学习者、教材和媒体组成的教学模式中,教师通过课件对学生的学习进度进行有效调整,能够完整、准确、及时地接受教学效果和反馈信息,从而充分利用课堂教学时间,提高课堂教学效率。 再者,对教师而言,多媒体在课堂的应用能够减轻大量教学负担。一些课程,传统的教学方式大大消耗教师的体力和精力。比如传统的声乐课,教师不仅要教学生基本的音乐知识,还要教学生唱,在没有多媒体的条件下,教师只能依靠自己的嗓子,往往一两节课下来,教师累的嗓音(下转第112页)(上接第107页)都变了样,而学生对这种枯燥的方式也不一定感兴趣。有了多媒体,很多知识都能通过电脑屏幕显示出来。教师可以利用网络,下载国内外的名家名曲播放给学生听,不仅有声音而且有的还配有舞蹈动作,这样既减轻了教师的教学负担,也提高了学生的学习兴趣。 2.2 多媒体教学对我国中小学课堂教学的负面影响 尽管多媒体为课堂教学带来了诸多便利,但作为新的教学工具,多媒体教学仍然存在很多不足。首先,作为一种新型的教学方式,很多教师为了追赶现代化,一味追捧,甚至使用多媒体代替了传统教学,教学课堂变成了多媒体展示课,教师也变成了电脑操作员,幻灯片放映员,极大降低了教学效果。久而久之,更会削弱教师的教学能力,使我国的教育事业陷入高科技带来的困境。 其次,多媒体教学容易束缚教师和学生。一般情况下,教师都会事先做好多媒体cai课件,在课堂上教师的思路总会不知不觉地跟着课件走。在教学过程中,即使有新的灵感新的想法出现,教师也不敢轻易加进课堂,否则便会打乱课件计划,使接下来的教学无法进行。教师和学生都是活生生的个体,随时可能产生新的想法和新的思路,或许这些想法,这些思路有助于解决当前的重难点,但是由于多媒体课件的束缚,教师只能忽略这一重要问题的解决,学生学到的也是模棱两可的知识。 再次,教学课件过于花哨也是多媒体教学的又一弊端。有些教师为了追求感官刺激,将更多的关注点放在教学课件的制作上,花哨的课件不仅不能提升教学效果,反而分散了学生的认知力和注意力。课件内容形式多样,有声有色是多媒体课件的一大优势。但是如果内容选择不恰当,或者课件顺序排列不恰当,则会分散学生的注意力,削弱其对重难点的关注,影响学生的理解,从而影响教学效果。 3 总结 多媒体作为一种新兴的教学手段,具有传统教学无法比拟的优势,它不仅有利于知识的获取,而且有利于对知识的保存,甚至起着潜移默化的作用,但也存在诸多弊端。因此在实际的教学过程中,应扬长避短,充分发挥多媒体教学的优越性,使多媒体教学与传统教学有机结合起来。同时在课堂教学中,应注重从小培养学生的学习能力,思维能力和创造能力,激发学生学习的兴趣 ,提高学生的主体地位,唤醒学生的参与意识。合理组织课堂教学,优化教学内容,调整教学进度,为学生创设丰富多彩的,实践性强的学习环境。总而言之,应充分发挥多媒体在教学当中的辅助作用,从而更好地为我国的教育事业服务。
电气设备安装及调试的重要性分析:浅谈电气设备控制系统的安装及调试 摘要:本文主要对低压电气控制系统、高压电气控制系统存在的问题及解决措施进行了分析,以及电气安装的质量管理,并探讨了电气系统调试的具体内容。 关键词:电气设备控制系统安装调试 前言 电气控制系统安装调试的过程中,应确保遵守图纸准确接线,依照图纸准确施工安装。在设备安装、调试过程中若出现问题,切勿手忙脚乱,应认真、具体分析,找出设备故障原因所在,及时采取合理的维护措施,确保设备正常、高效的运行。 一、低压电气控制系统存在的问题及解决措施 在对低压电气设备调试时,若某些电控设备在启动时电脑呈现黄色指示灯, 说明已具有备妥信号;而在接下来的操作中,信号指示灯没有正常显示,在操作无应答的时候,应检测、判断低压电控设备是否正常启动。HL1灯显示为红色,则说明现场设备没有启动。若HL1灯随着绿色指示灯闪亮且伴有接触器吸合声,说明现场设备已启动。假如以上2种情况都发生而中控电脑显示画面依然没有应答,则需测试抽屉外引端子x 是否带电的情况。 端子不带电则说明抽屉内接触器 KM 吸合效果不好,常开触点 KM 没有可靠吸合,此时可更换接触器 K M 触点或接触器即可解决,反之,端子仍然无应答但是有电,只能从端子的接触线路上查找问题所在,检查接触线路是否断线或与模件接线是否对应,如果仍然都正常,极有可能是模件自身出现了问题。如中控出现信号,但是HL2 的绿色运行指示灯没有显示,而且没有与接触器的吸合声,这时很可能是接触器没有吸合的问题。如果此时抽屉外引端子X , 没有电,则应该先确定COM1的电源开关Q1 是否良好闭合。假如良好,需在现场电控箱S 4 处于中控位置时检测抽屉外引端x 是否带电, 不带电则需打开。电控箱 S 4 , 检查接线及转换钥匙开关是否接触良好。 二、 高压电气控制系统存在问题及解决措施 若高压热端主磨机电机容量为2000kW。为能保证主机设备的运行安全,进行了专门的电控系统调试运行 (包括电机本体、 液体变阻器、 高压综合起动柜,一次接线、二次接线、各种保护等的运行调试)。首先,检查主回路电器元件及主接线、 控制回路元器件及外部接线是否完好,在得到肯定结果后,进行空载试车。空载试车时不带任何负载(即解下高压电机的负荷线),按主机的工艺顺序及时间一步步开起主机的润滑系统、 液压系统、 液体变阻器的允许启动等外部条件, 最后开起主电机进行磨机的空载试车, 达到了运行效果。但当载荷试车时,出现了下述问题: (1)电机启动且未启动完毕(约 40s), 电机即停止工作。经多次起动观察分析,由于电机基础与高压电控柜距离较近,使其在启动时产生大幅震荡使得保护过流继电器有时欠压而发生误动作。因高压柜位置已定且接线已完成,不能轻易移动。 因此只得调整继电器底座并加上减震垫后,问题才得以解决。 (2) 调试运行了一段时间后,启车瞬间在高压柜附近可听到真空断路器合闸动作声以及电机磨机起动的轰鸣声, 但马上又分闸停止了。经过分析,这是由合闸线圈在通电合闸的瞬间, 使得分闸线圈得电分闸引起的。为此,首先检查了失压过流保护动作、 速断保护动作、 液体变阻器磨机等继电器元件。在确定继电器元件皆没动作,即继电逻辑无问题后,需从中控尤其是驱动信号上查找原因。 图1水泥磨高压主机电控图 图1为热端高压研磨主机电控图。由图1 可知,如中控发出驱动信号使得中继柜 AR 中的中间继电器 ZJ 动作, 则合闸线圈带电吸合。在此瞬间如果驱动信号中断或中间继电器 ZJ及扩展容量继电器对ZJ2误动作都可能使分闸线圈得电而跳闸。 为此解除负荷,在中控反复发出驱动信号后观察并测量中间继电器 ZJ 接触及保持的情况,在确定其保持完好并无误动的情况下, 检查 ZJ 的下级扩展容量继电器 ZJ2。经过对其反复驱动并测量(见图 1)发现 ZJ2 常闭点在驱动信 号发出后有时不能及时断开,致使合闸线圈在带电吸合的瞬间, 分闸线圈也同时带电,而导致瞬间分闸的故障。经分析, 是由于采用了真空断路器且线圈为直流,电流相对较大, 这就使中间继电器 ZJ2 的接点容量相对过小。为此除将 ZJ 两对常开触点并联使用外, 将 ZJ2 更换并加 1 台大容量的继电器(见图 1中虚线框)。经过上述技术改进后至今,设备无故障存在,运行良好。 三、安装施工中的质量管理 ( 1 ) 施工前期的管理。在施工中,必须严格按照施工过程中的各个环节采取安全、有效的管理措施 ,严格把关以保证工程质量。 由于人为因素和劳动组织的影响,在施工前,应根据实际工程的各方面情况优化配置相适应的施工工作人员,并对施工班组进行优化劳动组合。 针对实际工程项目的情况,应在施工前认真编制施工组织设计、施工方案和适当的施工机械工具的选用等,并从根本上保证施工质量管理目标的实现。 总之,施工前期的质量管理要强化质量意识、明确质量目标、落实质量责任。 ( 2 ) 施工中的管理。电气安装工程施工中,质量管理的重点是按图纸、验收规范及施工方案进行施工,并严格执行质量标准、质量管理制度, 严格按质量标准检查、 监督。 施工中的管理最为复杂因此要做到以下几方面:首先,监督管理工作人员通过班组的自检、 互检来做好施工班组 内质量关的严格把守。其次, 根据施工进度,在施工过程中的各阶段进行施工质量监督检查工作,一旦发现问题及时处理,以免留下后患,导致更大问题的发生。如发现施工图纸方案或施工工艺需要变更时,也应根据实际情况及时变更,并对施工所需仪器进行定期检验 以保证其精确灵敏度。 ( 3 ) 电气装置的采购及现场管理。要保证电气的安装、调试工作的完善,良好的电气装置设备是关键所在。在实践中,电气装置的采购工作是重要的一个环节,需有专业人员全权负责采购工作的完成。在签订采购合同时,合同中应明确强调出电气的质量保证和约束厂家的条款,在第一时间将 电气 设备装置交予施工管理人员验收,对于不合格的电气设备装置要严格按照合同中三包规定处理,合格的电气设备装置在进入现场后需有专人保管。 四、 自动化仪表安装调试及注意事项 (1)设备选型时,须选取技术含量高、 精确度高的产品, 确保仪器仪表所捕捉和采集信号的准确性。 (2 在安装调试过程中,根据工艺要求选取最佳的现场一次测试元件的安装位置,保证发生的信号如温度、 压力等能真实准确地反应出被测对象的现实状态。 (3)在测试信号时,为避免仪器仪表 (电压信号 0V~10V, 电流信号 0mA~20mA 或 4mA~20mA)受强电磁场的干扰, 故将信号线除采用屏蔽较好的电缆外,尽量应远离动力电缆、 变频器负荷电缆等强高频电磁干扰的电缆。 (4)在安装施工阶段,接线箱接线端子一定要紧固, 避免接收信号失真。如冷端研磨机待料试车阶段, 磨机大瓦的温度经常出现50℃~80℃跳跃的异常现象, 当大瓦超过 80℃时就产生报警甚至停车。经查这是由于一次测温的铂电阻出现接线端子处接线松动造成的,将其彻底紧固后,最终消除了误动。 (5)调整中控与现场之间量的匹配与对应关系, 如光电传感器等,只有当中控的给定量与现场实际标定的距离量相等时, 才能达到计量的准确性。 结语 总之,电气设备的安装、 调试质量直接影响主要设备正常运行及效果。因此应重视设备的高、低压电气控制系统的调试,并加强电气设备安装质量管理。 电气设备安装及调试的重要性分析:探讨高\低压工业电气设备控制系统的安装及调试 摘要:高、低压工业电气设备控制系统的安装经常出现的问题诸如无应答信号等问题,为保证系统的正常工作,就要分别对高压系统和低压系统进行及时的修正和调试。本文主要论述了在工业电气设备的安装、调试中经常出现的问题,并提出了有效的解决措施,以期能够为相关实践提供些许理论依据。 关键词:高、低压工业电气设备, 控制系统, 安装调试 现阶段,很多生产企业为实现不断提高生产效率、增大企业效益的目的,普遍采用了新的技术模式,实现了工业电气设备的优化升级。在实际的应用中,无论是进行旧设备的技术改造,还是实现自动化电气设备的全面更新,都有可能在安装与调试过程中,出现由于电气自动化方面存在的不能启动、或启动后又莫名其妙地停车、或调速不均衡等问题,如果不能及时解决,会影响整个工程进度。主要问题和解决措施表现在以下几个方面: 一、低压工业电气设备控制系统 例如输送设备中使用的皮带机的低压系统中经常出现的问题主要包括以下几个方面: 一是无备妥信号。当我们在调试改造冷端研磨机的时候可能会出现无备妥信号,也有可能在检验传送带机的时候出现无备妥信号的现象,具体表现是当全部主控制线接线的检查工作完成后,电气设备控制系统的运行没有太大问题,但是切换到中控操作却无法运行,中控电脑流程图的画面显示全无备妥信号。解决的有效措施是将所有抽屉的出线一端接到控制电源主回路出线的导火线上,同时闭合控制电源的开关。当微机DCS控制系统的输入和输出模件通上工作电源系统同时有备妥信号后就可以对中控试车进行相应的操作。当电源送电的时候,如果电控设备依然没有备妥信号,就应该查看端子有没有带电,如果没有带电就查看控制电源抽屉里的开关有没有发生跳闸的现象,如果有就要查看电控抽屉内电源开关是否断开,如果开关是好的,就查看备妥中间继电器有没有带电吸合,如果吸合,看接触的良好情况,如果接触良好就查看外出端子有没有带电,如果有就检查输出线有没有断线,或者查看相对应的模件的接线是否对应,如果都没有问题就要及时更换模件。 二是无应答信号。例如当某一单台电控设备已出现备妥信号,但是中控操作却没有应答显示时,可以到低压电控室检测判断现场设备有没有启动。如果中控画面仍无应答显示,就要测试抽屉外引端子有没有带电。如果端子不带电,则抽屉内接触器的吸合效果不佳,导致常开触点的吸合不可靠,此时只要检查维护更换接触器本身就可以解决。如果端子带电而依旧没有应答信号,则只能从端子的另一接触线路上查看有没有断线或是接线不对应的情况。如果都没有问题,可能就是模件本身的问题。若中控发生驱动信号但是听不到接触器的吸合声时,可以确定接触器没有吸合。 二、高压工业电气设备控制系统 为保证高压主机设备能够安全运行就要进行专门电控系统调试运行。要查看主回路电器元件、主接线、控制回路元器件、外部接线等有没有保持完好状态。当空载试车的时候不能有任何负载,要依照主机的工艺顺序和时间开启主机各项系统。如果电机没有启动完毕就停止了工作,可能是因为电机得基础与高压电控柜得距离太近,导致在启动过程中产生震荡,从而使保护过流继电器压力不足,要调整继电器底座,然后增加减震垫方可。 调试运行了一段时间后,启车瞬间在高压柜附近可听到真空断路器合闸动作声以及电机磨机起动的轰鸣声,但马上又分闸停止了。经过分析,这是由合闸线圈在通电合闸的瞬间,使得分闸线圈得电分闸引起的。为此,首先检查了失压过流保护动作、速断保护动作、液体变阻器磨机等继电器元件。在确定继电器元件皆没动作,即继电逻辑无问题后,需从中控尤其是驱动信号上查找原因。 当中控发出驱动信号使得中间继电器运作,合闸线圈就会带电吸合。倘若驱动信号突然中断,中间继电器和扩展容量继电器的误动作皆会使分闸线圈带电而跳闸。我们要解除负荷,就要在中控反复发出驱动信号以后,查看同时测量中间继电器的整体情况,保证它的完好无误。通过反复驱动和测量得知常闭点在驱动信号发出后,会发生不能及时断开的现象,导致合闸线圈带电吸合的同时分闸线圈也带电了,从而出现瞬间分闸的问题。一般是因为选取了真空断路器,线圈是电流较大的直流,导致中间继电器接点容量比较小,需更换大容量的继电器,保证设备运行良好。 三、自动化仪表的安装与调试 在进行自动化仪表的安装与调试的过程中,我们要注意的问题包括以下几点: 一是要选取技术含量比较高电气设备,保证设备控制系统的精确程度,同时确保仪器和仪表能够捕捉和采集到的信号具有高度的准确性和科学性,这样整个系统的功能才能发挥到最大。 二是对工业电气设备控制系统的安装和调控的时候,要依据现实的施工情况和工艺要求,选取最适宜的地点测试安装元件性能并确定安装位置,这样来确保控制系统发出的温度信号、压力信号等可以更加真实准确地反映出被测对象的真实状态,提高准确度。 三是要避免仪器仪表受到强电磁场干扰,所以在信号测试的过程中,要尽量采用屏蔽较好的电缆线,还要最大限度地远离动力电缆、变频器负荷电缆等的能够产生强高频电磁干扰的电缆线,保证测试的质量。 四是要固定好接线箱的接线端,以免接收的信号出现失真的情况。同时要调整中控与现场之间量的匹配和对应关系,只有当中控的给定量和现场实际标定的距离量等值的时候,才可以保证并不断提高计量的准确性和科学性。 总结: 综上所述,我们在对电气自动化工业设备控制系统进行安装和调试的过程中,一定要依据设计图纸的施工要求进行安装和准确接线,保证控制系统的质量,当安装和调试过程中遇到一些问题的时候,要具体情况具体分析,综合考虑各种因素,及时高效地采取相应改进和维护的措施,以达到设备继续顺利运行的目的。 电气设备安装及调试的重要性分析:电气设备安装及调试的质量控制措施研究 摘要:建筑电气工程是保证建筑物使用功能的一个主要分部工程,它的施工质量好坏对建筑物正常使用有着直接影响,甚至还关系到用户的安全,对于常见的一些质量问题,必须严格控制,才能有效的防止质量事故的发生。本文作者结合多年来的工作经验,对电气工程安装及调试过程中的常见问题进行了分析,并对电气质量控制措施进行了探讨,以期为相关人员提供借鉴。 关键词:电气设备 安装 调试 质量控制 措施 研究 1建筑电气工程的常见质量问题 1.1材料设备不达标 电气施工中用到的设备、材料有很多。现如今个别厂商试图以非国标产品、残次产品充当合格商品销售获取利润,例如:导管的壁厚不满足要求;导线的电阻率过高、熔点低;电缆的抗腐蚀性差等将严重影响到工程的施工质量甚至威胁到用户人身安全。一些翘板开关容易出现翘板卡死,无法正常通断,灯具内部接线线径不满足要求,防水防腐性能差,光源质量差等,达不到正常使用的使用寿命,影响使用功能。 1.2防雷接地焊接质量不达标。 防雷接地焊接量很大,经常会出现如避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣咬肉、虚焊、没有敲掉焊渣等缺陷。如果管理人员不仔细检查,还会出现地钢筋网的连接点的错焊、漏设。屋面金属物未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足等诸多问题。 1.3 配管不合理。 配管过程中,常出现煨弯半径太小,出现凹扁或开裂现象,个别工作人员在对金属管对接的时候,忽略了金属管口的毛刺问题,接头的效果不尽人意。钢管接地装置设置不合理的现象也时有发生,甚至直接省去了接地装置,致使了隐患的存在,影响到了土建施工。 1.4.配电箱体的安装和配线没有达到标准。 有的厂家在做配电箱时,箱柜的门和箱体的接地连线采用黄绿双色线作电气连接,箱内开关无标识。安装时也常常出现配电箱体不垂直,线管进配电柜高度不一,线槽进出配电箱不做护口,线槽末端没有重复接地的情况,影响使用功能,观感不好。配线时,接地螺栓不够,接地线压在固定螺栓上,接线不整齐,同一端子上出线2根以上导线,相色色标错误等等,都是不符合标准的。 1.5相关的灯具安装不合理。 工作人员在安装大型吊灯或者灯具的时候,发生位置的偏差;吊灯挂钩和接线装置距离过大,处理不当致使导线外漏;部分灯具的吊链用导线替代,吸顶灯安装的位置过低,并且没有安置固定框。这些问题出现的原因是灯位盒的预埋位置不恰当,出现误差,没有采取及时有效的补救措施;施工人员的责任心淡薄,忽略施工的重要程序;施工监督、验收或者评定的标准不实,缺乏可行性。 2. 建筑电气工程的常见质量问题的应对措施 2.1 严格要求材料设备选用标准 施工单位要加强责任负责制,材料进场时,除要求生产许可证、合格证、质量检测报告等齐全真实外,收料员需现场再次检验。设备器具要做好加工订货书面交底。对于不符合要求或质量不合格的产品严禁进场。 2.2加强对焊工资质的审查 焊工每完成一项都必须检查焊接质量以及搭接长度是否合格,在地基接地焊接时,基础圈梁焊接或桩基钢筋与基础钢筋的焊接、基础钢筋与柱筋的焊接,都要严格按基础图和接地点逐一进行检查,尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后,马上进行接地电阻值测试,若电阻值不满足设计要求,应检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。以结构主筋作为引上线时,施工员要标清每根柱子的位置,对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查。并要求对焊接引上线进行定位标识,以防向上层焊错主筋造成接地中断错误。要进行等电位焊接、重复接地的部位的焊接要在施工日记上注明备查、核实。楼内水平敷设的金属管道及垂直敷设的竖向金属管道均应与防雷接地焊接。进行楼层较高的住宅建筑避雷工作时,金属门窗要用镀锌扁铁连接在接地筋上,预防雷电直击门窗造成不必要的损失; 2.3合理配管 安配管时,所有管子要刷漆防腐,去除毛刺,磨圆管口,不得对口焊接,管进盒长度符合要求,管子与接线盒孔要做焊接,防止管子移动或者混凝土进入接线盒,并做好跨接。布管时走向合理,尽量避免交叉,接线盒要固定好,以防翘起,电线管埋入墙内,离墙面不应小于15mm。成排成列的灯头盒要拉线找齐,管子弯曲度不小于90°为宜,根据不同材质和厚度对管子进行煨弯,弯管要专用弯管机,使用手扳煨弯器时,移动要适度,用力不要过猛;使用液压煨管器或液压煨管机时,模具要配套,管子的焊逢应在侧面。使其表面平滑,不出现扁折、裂纹现象,温度严格控制,弯后进行外观检查。 吊顶内配管应按明配管工艺要求施工,尽量做到“横平竖直”“排列整齐”,支吊架及固定点间距应均匀,并符合规范要求,钢管和支吊架必须做防腐处理,紧固件采用镀锌件;需要使用金属软管与电器设备、器具连接时,首先要将线槽和管做到位,并补齐支吊架,避免金属软管过长,金属软管接地必须采用配套的接地卡子连接,其跨接地线截面不小于4mm2;接线盒必须盖盖板。 2.4. 配电箱体的安装要达标。 配电箱安装前,用密封胶处理配电箱缝隙,安装时用Φ10 圆钢将配电箱与墙体钢筋焊牢,并将配电箱内部做固定支撑,防箱体变形,配管并将管口封严,再填充泡沫,用胶带封口,这样配电箱体和剪力墙面在同一垂面上,不仅牢固而且美观。预埋接线盒时要紧靠模板,用Φ10圆钢将盒子与墙体钢筋焊牢,并用将配管管口和盒子密封牢靠;混凝土浇筑时,电工跟班检查,确保配管和箱盒不被损坏移位,出现问题及时解决。 配电柜槽钢基础要刷漆防腐,做好接地,进入柜内线管敷设完成后统一切平,以露出基础面50-80mm为宜,管子接地接到箱内PE排上,线槽进出配电箱都应该加护口,末端重复接地可以接在PE排上,并在线槽上做好标识。 配电箱加工订货时,要明确接地导线截面及保护地线不得串接。过门线应采用裸编织铜线穿透明塑料管,且线径符合要求。配盘配线时,仔细检查,配线必须按支路绑扎成束,并整齐的固定在盘内。出线回路严格按照规范要求正确使用相应色标的电线,禁止一个端子压两根以上的导线。 2.5合理安装相关灯具 施工人员在安装吊灯的时候,要确保它的挂钩在预埋混凝土时要焊接主要的钢筋;选取合适的钢管作为灯具的吊杆和引下线管,吊杆不要过长,要把导线穿入到吊杆中,避免裸露在外面,按照设计的图纸,规范自己的操作行为;如果灯具外壳上吊链四周没有合适的开孔,施工人员要根据规划穿孔,以利于导线穿进灯具,切忌把导线铺设在灯罩上;金属卤化物灯的安装高度要在5米以上,电源线要通过接线柱实现连接,切勿使电源线接近灯具表面,同时灯管要配备相应的限流器与触发器,方可使用。如果灯具安装高度低于2.4米的,要把灯具的金属外壳做可靠接地保护。 3. 做好电气设备安装后的调试工作 调试,是对前述大量工作的一次检查。电通灯亮是调试的第一项工作,配电箱柜要做好标签明确控制对象;设备调试要按产品说明书和设计图纸要求,对其性能指标逐项进行,一定要反复试验,使其达到设计要求;设备调试过程是电气专业人员和各专业管理及使用单位密切配合对本项工程进行最后检验的关键性工作,决不能仅由调试单位进行,要请使用部门的有关人员参加调试。 结语: 建筑的电气安装过程出现的问题,要及时制定行之有效的解决措施,注重电气安装每一个环节的关键技术,加强电线管道铺设、配电箱的安装、相关灯具的安装、接地装置的安装,导线的连接等操作技术,确保建筑的电气系统持续稳定性和安全性。 电气设备安装及调试的重要性分析:浅谈电气设备控制系统的安装及调试 摘要:一直以来,不少企业为了提高生产效率,都会不断进行技术升级改造,在对电气项目安装调试改造过程中,由于电气自动化的不足而引起的设备不能启动或启动后又不知不觉发生停机、调速不均等情况,这在很大程度上影响了工程的进度和工期。为此,本文从安装和调试2方面对电气设备控制系统进行进一步的分析和探讨。 引言 总体而言,在电气系统的安装过程中,对其质量管理的把关由始至终贯穿于整个安装施工过程,因此,只有通过科学、高效的质量管理途径才能确保整个安装过程的万无一失。 1电气系统安装的质量管理 1.1影响电气安装工程施工质量的因素 对于工程电气设备控制系统的安装过程来说,影响到电气安装质量的因素很多。如,人为因素、施工因素和质量管理因素等等,因此,施工管理监督人员必须有较强的预见能力,根据施工实际情况预测到可能影响安装施工质量的诸多因素,从而在管理中重点对这些潜在因素采取有效的管控措施,以此实现电气安装系统工程的施工质量管理目标。现从以往实践中,电气安装常见的影响电气安装工程施工质量的重点问题做出分析并找出原因。 施工人员综合素质。施工人员的技术责任心与业务技术素质是影响安装工程施工的必要条件之一。如果施工人员不具备专业、高度职业技术素养和责任心,将无法保证施工质量。 施工技术措施及施工工具。电气安装工程施工质量要靠科学的施工方法和工艺来保障,同时也需有能保证施工质量的机械、工具。(3)土建设施的质量。与电气安装工程有关的基础设施及其他设施质量的好坏,直接影响着电气安装工程的质量,关系到电气装置能否安全、可靠地运行。 施工的环境条件、气候条件。施工的环境、气候条件直接影响到电气装置的绝缘及运用。因此必须选择和创造有利于保证施工质量的环境条件和气候条件。 (5)工种之间的交叉作业。一个工程项目同时可能出现多工种交叉作业的情况,相互之间会出现影响。如土建施工的砂、石、砼会进入电线管将其堵塞等。因此在合理安排交叉作业外,还要采取防范措施。(6)电气装置本身的质量。电气装置本身的出厂质量及经过运输、保管后的质量,也直接影响着其安装工程施工的质量。除上述影响施工质量的因素外,还有一些自然的或其他人为的因素等等。 1.2施工中的质量管理 (1)施工前期的管理。在施工中,必须严格按照施工过程中的各个环节采取安全、有效的管理措施,严格把关以保证工程质量。由于人为因素和劳动组织的影响,在施工前,应根据实际工程的各方面情况优化配置相适应的施工工作人员,并对施工班组进行优化劳动组合。针对实际工程项目的情况,应在施工前认真编制施工组织设计、施工方案和适当的施工机械工具的选用等,并从根本上保证施工质量管理目标的实现。总之,施工前期的质量管理要强化质量意识、明确质量目标、落实质量责任。 (2)施工中的管理。电气安装工程施工中,质量管理的重点是按图纸、验收规范及施工方案进行施工,并严格执行质量标准、质量管理制度,严格按质量标准检查、监督。施工中的管理最为复杂,因此要做到以下几方面:首先,监督管理工作人员通过班组的自检、互检来做好施工班组内质量关的严格把守。其次,根据施工进度,在施工过程中的各阶段进行施工质量监督检查工作,一旦发现问题及时处理,以免留下后患,导致更大问题的发生。如发现施工图纸方案或施工工艺需要变更时,也应根据实际情况及时变更,并对施工所需仪器进行定期检验以保证其精确灵敏度。 (3)电气装置的采购及现场管理。要保证电气的安装、调试工作的完善,良好的电气装置设备是关键所在。在实践中,电气装置的采购工作是重要的一个环节,需有专业人员全权负责采购工作的完成。在签订采购合同时,合同中应明确强调出电气的质量保证和约束厂家的条款,在第一时间将电气设备装置交予施工管理人员验收,对于不合格的电气设备装置要严格按照合同中三包规定处理,合格的电气设备装置在进入现场后需有专人保管。 2自动化仪表安装调试及注意事项 (1)对设备的挑选时,要注意确保仪器、仪表在运行时采集和捕捉信号的灵敏准确性,因此须严格选取精确度高、技术含量高的设备产品。(2)在对信号测试时,为了避免仪器仪表受磁场、强电磁场的干扰影响,应该尽可能做到测试远离动力电缆、高压输电线路、变频器负荷电缆等高磁场电缆,而信号线则采用屏蔽较好的电缆。(3)在安装调试过程中,要选择最佳现场位置,以确保信号的真实、准确性及被测对象所反映的真实状态。(4)在对仪表、仪器安装施工阶段,需注意避免发生接收信号失真的情况,接线箱的接线端子确保紧固。(5)如在光电传感器中,一定要做好现场与中控之间量的对应匹配关系。因为,只有当中控与现场实际距离两者等同时,才可以做到计量的准确无误。 3低压电气控制系统存在的问题及解决措施 在对低压电气设备调试时,若某些电控设备在启动时电脑呈现黄色指示灯,说明已具有备妥信号;而在接下来的操作中,信号指示灯没有正常显示,在中控操作无应答的时候,应检测、判断低压电控设备是否正常启动。HL1灯显示为红色,则说明现场设备没有启动。若HL1灯随着绿色指示灯闪亮且伴有接触器吸合声,说明现场设备已启动。假如以上2种情况都发生而中控电脑显示画面依然没有应答,则需测试抽屉外引端子x是否带电的情况。端子不带电则说明抽屉内接触器KM吸合效果不好,常开触点KM没有可靠吸合,此时可更换接触器KM触点或接触器即可解决反之,端子仍然无应答但是有电,只能从端子的接触线路上查找问题所在,检查接触线路是否断线或与模件接线是否对应,如果仍然都正常,极有可能是模件自身出现了问题。 如中控出现信号,但是HL2的绿色运行指示灯没有显示,而且没有与接触器的吸合声,这时很可能是接触器没有吸合的问题。如果此时抽屉外引端子X:没有电,则应该先确定COM1的电源开关Q1是否良好闭合。假如良好,需在现场电控箱S4处于中控位置时检测抽屉外引端子x是否带电,不带电则需打开电控箱S4,检查接线及转换钥匙开关是否接触良好。s4正常则继续检查多个串连在一起的拉绳开关SR。是否有误动作或接触不良,并将之恢复,若上述均无问题存在,再返回抽屉室,令中控再发出驱动信号,此时若还不能启动,在备妥情况下,检测端子XI:。和x,是否有电,若有一个没电也不会启动。最后,检查现场各I度、Ⅱ度跑偏开关闭SE。1rI和SE。1rⅡ是否良好,并恢复。 4电气系统调试的内容 4.1电气调试的具体内容 一般来说,在所有的电气设备安装以及安装结束以后都会进行初次调试试验。首先,对所有安装完成的电气通电检查。其次,依照生产的要求对电气设备进行空载和带负荷下的调整试验。最后,在确保电气设备在正常、过度工况下都能正常运作的情况下,核对继电保护整定值;审核校对图纸;编写复杂设备及装置的调试方案、重要设备的试验方案及系统启动方案;负责整套启动过程中的电气调试工作和正常运行的技术指导。 进行调试的相关工作人员应该在调试工作开展之前,根据有关工程规范和规章制度,编制设备调试方案。事先透彻了解、研究相关的图纸资料、技术资料以及设备制造厂家的设备出厂实验报告,确保调试工作的有效进行。同时,应熟悉设备的现场分布情况及其他相关的电气系统接线等。其中,在调试方案的编制过程中,需指出不同设备的不同的试验项目和规范要求。最好罗列出具体的调试方法、步骤,以及详细的试验接线和有关的安全措施等。 4.2电气装置的试运行 电气设备在工程安装完成以后,都要进行试运行的工作,以确保工程质量的合格与否。这是对电气装置的检验也是对安装工程施工质量的检验。与调试一样,在试运行前需编制试运行操作方案,并根据编制的方案、要求进行操作。在试运行的同时,要做好试行的真实情况记录,对出现的问题实事求是记录并及时处理,做到与图纸以及技术规范要求相符在电气设备的试运行工作完成后,移交至使用单位验收通过,施工单位在保修期内做好质量服务工作。 5结语 综上所述,在进行电气控制系统安装调试的过程中,应确保遵守图纸准确接线,依照图纸准确施工安装。在设备安装、调试过程中若出现问题,切勿手忙脚乱,应认真、具体分析,找出设备故障原因所在,及时采取合理的维护措施,确保设备正常、高效的运行。
浅谈玻璃纤维技术的应用:玻璃纤维增强混凝土技术应用研究 [摘 要]文章论述了玻璃纤维增强混凝土的概念、组成材料、配合比设计。针对玻璃纤维增强混凝土在外墙装饰中的应用进行了较为细致的描述,探讨了玻璃纤维增强混凝土应用的性能、影响因素、施工工艺、工程应用以及需要应注意的问题,以促进玻璃纤维增强混凝土的应用。 [关键词]玻璃纤维增强混凝土;外墙装饰;组成材料;配合比设计;应用研究 引言 玻璃纤维增强混凝土(Glassfiber Reinforced Concrete ),缩写GRC,是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料,水泥砂浆为基体材料的纤维水泥复合材料。 1 组成材料 1.1 低碱水泥 是在玻璃纤维增强商品混凝土中使用最广泛的一种水泥。其主要原料是石灰石,矾土,石膏。研磨后的原料放入原料后,在1280℃到1350℃温度下煅烧作为其主要矿物成分的熟料,石膏混合磨细。低碱水泥水化产生的Ca(OH)Z远小于波特兰水泥,所以碱性低。 1.2 其他材料 与素混凝土基本上相同,但是,以增加玻璃纤维的均匀性也高,而聚集体的最大尺寸相比,普通混凝土砂率有一定的局限性,在该混合物中,通过添加硅粉和灰尘的其他材料灰流,并有助于提高玻璃纤维分布均匀,玻璃纤维增强商品混凝土后期强度也有所提高。 2 配合比设计 一般认为,聚集最密集的配合比设计方法可以保证在最密切的状态,减少水泥用量。传统的设计方法为设计中心的水灰比(W / C)是固定的,而最新的设计方法是基于合为骨干与水泥增加泥浆量(n值增加),总消耗量下降,但总消耗量接近比砂和石料的数量比例保持不变。当固定灌浆量,改变水灰比,水泥泥浆产生“质”的变化,低水灰比仍是低水灰比相应的结果,这是与传统的商品混凝土完全一致,和唯一不变的仍设置砂石材料密切比例。比传统的方法来显示“最新的设计”在很多总额为骨架的粗骨料,这样的结果是不一样的,因此,产品的安全性将优于灌浆混合的传统设计方法的主要成分。 3 在外墙装饰中的应用 GRC欧式构件是欧式建筑常用的外墙装饰做法,其造价低廉、造型丰富、制作简便、复杂细部易成型。采用工厂化模具成型,减少现场施工周期,干法作业,环保。相对比在其产生之前建筑常用的EPS线脚,GRC装饰构件有很大的优势,在住宅等造型尺度不是很大,档次要求不是很高、维修简便易操作的建筑上得到广泛应用。 3.1 特点 a抗拉强度高 b变形能力大,阻裂性能好。 c耐冲击性能优越。 d制品薄,自重轻。 e成模性好,加工方便。 f阻燃、耐温、耐火性能好、无异味、对人体和环境均无伤害。 3.2 件安装工艺流程 施工准备进场构件检验各类铁件、支架制作找准外墙土建基准线按GRC构件规格定位放线GRC构件就位安装堵缝、修补养护。 3.3 适用范围 可加工成罗马柱、檐线、腰线、门套、窗套、顶套、窗边柱、山花、廊柱、墙饰板、花柱、文化石等各种外墙装饰构件,构件整体形象比较逼真。 3.4 工艺原理 使用移动式玻璃纤维自动切割喷射成型机,将连续的抗碱玻璃纤维粗纱切割成短纤维束,以通过气压泵从口喷射出去;充分搅和水泥砂浆再通过螺杆泵和气压泵从另一枪口喷射去。操作时纤维和水泥砂浆分层喷射,形成自动短切玻璃纤维束呈二维乱向均匀分布料浆层。 4 存在的问题及成因分析 实例工程中,也发现了一些GRC应用中出现的问题,集中表现在脱落变形、构件破损等。对这些问题进行分析,得到以下结论: a构件薄且脆,施工过程中易损坏; b变形大,接缝易开裂; c含水率高,在严寒地区易冻融破坏; d接缝多,墙面完整性较差; e挂接节点易发生局部腐蚀,而发生板块的脱落,形成安全隐患。 f使用寿命低于25年,达不到设计寿命。 g喷涂颜色的抗老化能力差,维修成本高。 5 结论 总之,虽然玻璃纤维增强混凝土目前存在一些技术缺陷,但是随着建筑行业的发展,研究的进步,玻璃纤维增强混凝土技术也将会日趋成熟。一旦解决了其技术缺陷,因其轻便、施工简单、造价低廉等优势,必将在在国内建筑中得到了比较广泛的应用。 本文原创,无参考文献。 浅谈玻璃纤维技术的应用:盾构机切削玻璃纤维筋混凝土地下连续墙施工技术 【摘要】随着盾构法施工在城市的建设中不断发展,为了解决盾构机进出洞凿除混凝土洞门安全风险大、工期长的问题,本文通过盾构机刀盘改造,采取合理的掘进参数,从而达到盾构机直接切削地下连续墙顺利进洞及出洞,减小了安全风险,因此,盾构机刀盘的改造及盾构掘进过程中参数的确定,成为盾构切削地下连续墙施工技术的关键。 【关键词】盾构机;切削混凝土;掘进技术 1、工程概况 北京市南水北调配套工程东干渠工程施工第一标段位于北五环仰山桥西北侧,设计输水隧洞采用盾构法施工,盾构始发兼接收井围护结构均采用地下连续墙支护,盾构机通过地下连续墙部位采用同等级玻璃纤维筋代替,盾构始发、接收及区间通过二衬竖井均采用盾构机直接切削地下连续墙通过。本标段盾构机采用小松TM625PMM,为了验证盾构机刀盘改造后对地下连续墙的切削能力,选取在1号盾构始发兼接收井盾构机接收时对地下连续墙进行切削,穿越二衬竖井期间将洞门凿除剩余20cm再进行掘进,盾构井剖面图见图1。 图1 盾构井剖面图 2、刀盘改造 地下连续墙混凝土标号为水下C35钢筋混凝土,经现场实践检测将切削的地下连续墙混凝土强度最大达到44Mpa,为了保证刀盘切削混凝土,在刀盘上增加了128把加强型羊角刀凝土切削刀具,对刀盘进行了改造处理,改造后的刀盘布置图见图2。 图2 刀盘改造配置图 3、盾构掘进施工技术 3.1 掘进参数 本区间盾构机在通过二衬竖井时,地下连续墙凿除剩余有20cm厚混凝土,通过切削两个二衬竖井地下连续墙总结出经验,以“慢速推进,匀速转动”原则进行掘进施工。 土压:因连续墙自稳性能极好,考虑到掘进过程中可能会有较大混凝土块脱落,为防止大块混凝土卡住土仓及螺旋机影响掘进,故选择不保土压,进行零压掘进。 速度:因连续墙强度较高,且有多个连续墙等待穿越,为保护刀具,防止刀具崩角,控制吃刀量在2mm,即刀盘每转一圈掘进2mm,注意刀盘温度不宜过高。 注浆量:因连续墙渗透性差,注浆过多会导致注浆压力升高,造成盾尾漏浆。为保证注浆效果务必保证注浆质量和数量,严格控制砂浆配比。注浆量4m?,根据注浆压力进行适当调整,避免盾尾漏浆。 二次补浆:为防止盾构穿越后期洞门处漏水,安排进行二次补浆,注浆量每环0.8m?,双液浆。 3.2 技术准备 为保证盾构成功穿越连续墙,提前对刀盘进行焊接加长仰角刀,以保证对墙体的切割。保证盾构各个系统正常运转,对加泥、泡沫系统进行调试,确保渣良效果。防止盾构在穿越的过程中因故障停机,造成不可控的影响。二次补浆系统准备到位,及时进行二次补浆,防止地面沉降。 3.3 掘进过程 盾构机于2013年9月2日晚19点开始进行地下连续墙切削,2013年9月3日早上9点完成1m厚地下连续墙切削施工,切削过程中地下连续墙有震感,中心刀先行掘进进洞,地下连续墙混凝土随螺旋机进入渣土车内,掘进完成后接收井内只有很少部分,切削过程中刀盘摩擦地下连续墙声音很大。因连续墙内有玻璃纤维筋,防止被切割下来的纤维筋在土仓内缠绕成团,影响出渣,因此掘进过程中,闸门务必全开,保证切割下来的土体及时排出土仓。因掘进速度较慢,施工时间过长,防止刀盘因施工时间长而温度过高,务必多加水降温,必要时候需停机降温。 盾构机姿态控制,尽量控制盾构姿态在规定范围内,纠偏时要做到勤纠偏、缓纠偏,以每环纠偏量不超过3mm为宜,确保盾构平稳直线型进行掘进。 盾构穿越连续墙后,在保证土仓内水泥块排干净的情况下缓慢建立土压,恢复正常掘进。 盾构穿墙后因土压较低可能会超排,务必加大注浆量和二次补浆。二次补浆要求当掘进出土量较大或地面沉降过大时,要及时进行二次补浆,补浆材料为水泥、水、水玻璃,配比1:1:1。二次补浆采用管片开孔进行,注浆位置一般选在顶部,避开封顶块。因双液浆凝固时间较短,为了避免注浆材料堵塞盾尾注浆管路,影响同步注浆,要保证注浆环数与掘进环数相差10环左右。最好在掘进状态下进行二次补浆,可有效防止双液浆堵管。补浆时注意观察管片有无破裂、漏水,错台是否变大,若有异常情况及时停止。观察注浆压力,达到1Mpa即可。 3.4 监控量测 确保盾构顺利穿越,严格执行掘进参数的同时,测量队需提前做好监测准备,在必要位置提前做好监测点位,测点布置设置于洞门四周及上部混凝土支撑上,盾构穿越前、穿越过程中、穿越后进行若干次监测,及时将洞门墙及地下连续墙位移及沉降结果告知盾构操作人员,操作手根据位移及沉降报告及时调整土压值及注浆量。穿越期间安排专人对地面进行巡视,有异常情况及时上报。 4、结语 实践证明,盾构机直接切削地下连续墙必要严格控制掘进速度,不可图一时之快,刀具受损对后期穿越影响非常大,施工参数的严格控制才能保证盾构的顺利穿越。盾构穿越地下连续墙务必保证施工的连续性,由于盾构法施工配套设备较多,对盾构机、龙门吊、电瓶车、搅拌站等设备的保养和维护是施工有序、快速掘进的重要保证,通过此次切削地下连续墙为今后施工提供了有力的技术支持。 浅谈玻璃纤维技术的应用:GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材技术现状和发展趋势 摘 要:GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材按增强纤维种类分为碳纤维筋材(CFB)、玻璃纤维筋材(GFB)、芳纶纤维筋材(AFB)和玄武岩纤维筋材(BFB)。其既具有钢筋的高强特性,又具有耐腐蚀的特点,特别对潮湿、含氯离子的环境极不敏感,因此可以显著地提高混凝土材料的耐腐蚀性能,较好地解决混凝土材料在复杂环境中容易腐蚀导致结构失效的问题。目前国内外此项技术正迅猛发展,但是在我国要真正广泛应用到工程建设中,尚需要从设计和施工等方面进行研究和大力推广。 关键词:GERP聚合物筋材 耐久性标准化 发展现状 1 国外技术现状和发展趋势 GFRP筋材相对其他产业在土木工程中的应用相较而言还是比较滞后的,主要体现在两个方面。首先就是因为建筑物造价太高造成的;其次是由于工程经验不足。大部分工程师需提高在GFRP筋材结构的预期以及先见效果的设计,来更好的面对实践性问题。在混凝土结构及钢结构领域,有着一系列规程和标准丰富的设计理论和工作经验,但是对于GFRP玻璃纤维增强聚合物筋材加强结构设计的标准和研究还相对的匮乏。直至2010年GB 50608-2010实施后,GFRP筋材在土木工程中的应用在国内才有法可依、有据可查。但是在九十年代初期,GERP的使用在土木工程中的一些特殊领域取得了巨大发展。 1.1 国外技术发展现状 GFRP在土木工程领域有着不俗的地位,这很大程度上取决于GFRP复合材料的特性。美国1991年用于修复由于耐久性不足而损坏的桥梁,耗资910亿美元。英国为解决海洋环境下钢筋混凝土构筑物的腐蚀与防护问题,每年就花费将近20万英镑。日本引以为豪的新干线使用不到10年,就出现大面积混凝土开裂、剥蚀现象。从最早期的GFRP材料应用开始,20世纪60年代,美国即生产出早期的GGFRP筋用于混凝土结构。80年代,日本、美国和欧洲发达国家的有关高等学校、科研机构和材料生产厂家在GFRP材料用于工程结构加固方面投入了很大的研究力量,并取得了很大的成效。1995年日本阪神地震,采用GGFRP对混凝土结构进行抗震加固,由于GGFRP现场加固技术具有高强高效、施工便捷、耐久性好等优点,为抗震救灾和震后恢复重建工作赢得了充足的时间。在GFRP筋混凝土方面,GFRP筋最主要的优势是不锈蚀和高强度。GFRP筋可以替代普通钢筋,解决普通钢筋容易锈蚀的问题。另外,它们很轻,没有磁性,而且拥有非常好的抗疲劳性。在研究与应用的规范与标准化方面,各国也给予了相当的重视。日本土木学会成立GFRP加固委员会,并完成了使用GFRP片材的混凝土维修、加固技术草案。美国混凝土协会推出了有关设计指南。欧洲《高性能GFRP加固混凝土结构设计指南》也已正常运行。 1.2 国外技术发展趋势 GFRP筋材广泛应用与现状土木工程应用技术研究中,在国外有明显的发展趋势,如(1)在对单一品种高性能GFRP复合材料研究与应用的基础上,更加重视与强调由不同种类高性能GFRP复合材料混杂与复合后的改性问题。从而克服材料本身存在的弱点,使之能够在现代土木工程中得到合理运用,以此满足实际需求。(2)只有充分利用并强调采取预应力的方法,GERP和AGFRP的高性能特点才能得到充分发挥。(3)在国外领域,为了抢占海洋工程的制高点,特别在日本投入了大量的资金以此进行该方面的应用材料与应用技术的研发,该方法在很大程度上保证海洋工程建设占据了技术统治地位。(4)土木工程中应用的高性能GFRP复合材料的品种已越来越多元化。随着经济的发展以及材料性能的提高,就导致成本有所下降,就使得越来越多的GFRP复合材料被运用到各个方面的土木工程中。如从最初的GGFRP发展到CGFRP和AGFRP,再发展到PBO纤维、超高强聚乙稀纤维和玄武岩纤维等。 2 国内技术特点及现状 就我国而言,混凝土工程耐久性问题已经不容忽视,据统计,我国公路桥梁中危桥约35.4%,因为耐久性问题,在北京市多做高架桥都有不同程度的耐久性损伤。虽然高性能GFRP复合材料发展速度很快,但在我国土木工程应用中起步较晚,研究和应用也较少,未形成规模也不配套。这在某种程度上也制约其发展。 我国在GFRP加固的规范制定方面还是比较落后,直到2010年GB 50608--2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》的颁布实施,GFRP筋材在土木工程中的应用在我国才逐渐进入标准化轨道。先后相继颁布了:GB/T 26743--2011《结构工程用纤维增强复合材料筋》、JG/T 351--2012《纤维增强复合材料筋》、GJJ/T 192--2012《盾构可切削混凝土配筋技术规程》、JG/T 406--2013《土木工程用玻璃纤维增强筋》等相关标准。目前在国内土木建筑方面的应用产品已达数十种,而GFRP材料应用技术和研究在我国的开发应该从20世纪90年代开始,当时数家单位对GFRP应用与材料技术进行了研究,如:冶金工业部建筑研究总院(国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心)、清华大学、东南大学、华侨大学等。 3 结语 GFRP筋材是一种高性能新型结构材料,目前,国内外对GFRP筋材的开发应用均十分重视,相应的国家和行业规范及技术标准也相应出台。虽然GFRP筋材不能大面积的将传统刚才和混凝土材料代替,但它必将以一种高性能材料对传统结构材料做必要补充,使工程中的疑难杂症得以解决,也给土木与建筑工程的发展带来了新的契机,而且对综合经济和社会效益也起到了不容忽视的作用。 浅谈玻璃纤维技术的应用:浅谈玻璃纤维软管拉入法内衬技术施工要点 【摘要】本文主要分析了国内外常用的非开挖管道修复技术,并结合实例论述了玻璃纤维软管拉入法内衬技术在工程中的使用技术和具体的工艺流程,并分析了需要注意的一些问题及其工艺价值。 【关键词】玻璃纤维;软管拉入法;内衬技术;施工 一、前言 近年来,非开挖管道修复技术不断发展,为管道的修复工作提供了巨大的技术支持。玻璃纤维软管拉入法内衬技术也被管道的使用在管道修复中,提升了修复的效果和效率。 二、工程概况 本工程包括四种口径管道的修复,包括管径DN1000,全长53.5米;DN900,全长51米;DN400,全长160米;DN400,全长1124米。 南北大街、华科大街污水管道在运行过程中因出现多次坍塌,从窨井观察运行水位很高,有些已经到达井口;2013年春景观河疏浚时发现有污水进入河道,预计管道渗漏严重。 该管线实际地理环境属流沙地带;平均埋深在5-7米左右;窨井口直径650毫米。支线较多,DN800一条,DN600二条,DN400八条,DN300十二条,水流较大。 三、南北大街、华科大街污水管道修复工艺选择 为了适应污水管道全管内衬修复100%免开挖的技术要求,经过努力,我们借鉴美国Superliner、Inliner等技术,开发了玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术,他具备如下技术突破: 1、完全意义上的不开挖工艺技术 本公司通过改进工艺,在采用CIPP软管内衬修复管道时,完全利用窨井口为作业孔,实现名副其实的100%不开挖。这对于贯彻市府政令不开挖修复在役管道提供了技术保障。 2完全按照ASTM标准进行施工 本公司玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术,具备完全按照ASTM标准设计和施工的能力。 3、先进的材料体系 本公司建立了先进的具有自主知识产权的浸渍树脂配方系统,利用进口的辅料,性能完全能够达到ASTM标准规定的技术水平,而且在使用上更具实用性。在软管制作方面,利用国内相关行业现有的技术水平,完全实现了国产化。 4、先进的端口处理技术 本公司的内衬层成型以后,在端口位置还要进行密封处理,采用Re-III、Re-IV专利技术完成,彻底屏弃了水泥等耐久性不良的落后手段,防止流体窜通,确保内衬层与旧管的结构完整。 四、施工工艺流程 为了适应排水管道全管内衬修复100%免开挖的技术要求,并结合我国排水行业所辖管道其自身的特征,经过努力,我们借鉴美国Superliner、Inliner等技术,开发了玻璃纤维软管拉入法内衬修复技术。 1、软管拉入法内衬工艺原理 2、软管拉入法内衬材料简介 软管材料:玻璃纤维、涤纶纤维、防护膜 软管结构:外层――保护功能外膜结构层――玻璃纤维、树脂面层――涤纶纤维、树脂防护内膜浸渍树脂:主剂是国产的不饱和聚酯树脂,约占树脂总量的80%。助剂全部进口,共有六种,占树脂总量的20%。 在已经浸渍了树脂的软管安装就位并固化成为玻璃钢内衬层以后,防护内膜就完成了他的使命,所以被揭除。这样浸渍了树脂的涤纶纤维层就成为与污水接触的面层,他树脂含量高,具有极佳的耐腐蚀和抗渗透性能,同时具有极好的表面硬度(巴柯尔硬度40D以上),耐磨耗。浸渍了树脂的玻璃纤维层则成为承担内衬层结构强度的主体,他贡献了内衬层的机械力学性能,所以称为结构层。 因为在浸渍树脂和内衬软管制造实现了高度国产化,所以采用软管拉入法内衬修复技术将获得性价比优势。 3、技术保障 (一)软管具有一定的径向膨胀功能,自然会在一定范围内克服旧管道存在的承插接口拔离、承口对承口和插口对插口等形成的管道变形。 (二)该排水管道埋深5--7米,上游近月牙河,所以水位可能较高,采用软管拉入工艺不存在潮湿环境、积水等影响树脂固化的问题。 (三)本管道水泥脱落严重,软管的功能外膜和先期拉入旧管的韧性材料能够共同避免这种现象的发生。 (四)软管拉入工艺的树脂胶液配方黏度适中易于浸渍作业、保证了层间没有气泡。 (五)排水管道的后期养护要经常进行,要求固化物内壁必须提供适宜的表面硬度(巴柯尔硬度 40),我们软管拉入工艺完全能够达到作到这一点。 五、施工流程要点说明 1、堵水、调水 华苑高科技产业园区的排水管道系统建立较晚,没有形成环路,造成管内封堵一个点,上游来水必须从下一个井口调出排走,这种调水属于系统调水,不是我们常规内衬施工中的工艺调水,再加上园区内水量过大,作业量极大。 本工程中南北大街沿线管道,每天的污水排量是6000立方米左右,管道埋设深达8米(穿津静公路是越敷设)以上,为保证施工安全和沿线企事业单位用水需要,必须进行系统调水。 系统调水的直接目的是降低施工作业段的水位。通过加设临时泵站等措施解决待修复管段的污水污放问题,然后进行封堵,使待修复管段不再有来水压力。如此,既能保证施工,又能保证施工沿线百姓的正常生活。 封堵方法:首先,由潜水员下井清理待修复段上游(来水)2米内管道和井底杂物和垃圾,放入气囊开始充气,压力达到0.5Kg/cm时撤出潜水员,继续加压至1.0Kg/cm并保持这个压力,在井口横置工字钢,固定气囊牵引绳和进气阀门、进气管等在工字钢上完成封堵。 如果可能,可以在2―3个作业坑之间加气囊,因为这样有利于后期操作,当然也会加快施工进度。 待修复管段间共存在27多个入流口,都需要根据管径大小加装适当口径的气囊,同时还要保证支流的来水污沥事宜。经与甲方协商,管道上游来水都污到附近雨水管道。 特别的,因为上游水位高、水量大,为保证施工安全上游加设两个进口气囊,下游加一个进口气囊,并确保泵站随时调水。 另外,华科大街与南北大街交口处DN400口径管道的修复,需要封堵南北大街管道,确保修复施工正常进行。 2、高压水清洗 采用自吸式管道清洗车,可吸取管道内的污水。自行过滤循环使用,节省时间,节约水资源。与清洗车配套平面式管道清淤专用喷头,清洗要求确保管道底部得到彻底的清淤和清洗,同时不会对原有管道产生破坏性的影响,达到修复管道之前的基本要求:清垢率95%以上,无块状杂物等。 清洗完成后请留一根绳子在管内,方便下一工序的施工。 3、管道检测和修补 后期检测的目的是确认待修管道是否达到了修复工艺的要求,不能有石头及 大面积泥沙淤泥,外露的钢筋、尖锐突出物、树根等必须去除,管道弯曲弧度应小于300,管道接口之间若有错位,错位大小应在管径的10%以内,错口的方向形状必须明确,管道内部管壁要基本光滑平整。 六、适用范围及效益分析 本工艺技术可对多种管线进行有效修复。可对不同材质、输送不同介质的管道及有一定变形的管道进行修复。内衬施工可通过90°弯头,但不能对其三通及复杂的“S”弯进行修复。本工艺一次施工管线长度40m,若不受环境影响,施工距离还可延长。 一般情况下,纤维软管内衬修复旧管道可节约重建费用的40%以上,且修复后的管道可延长使用寿命20年以上。纤维复合结构内衬层的传热系数经初步检测是钢铁的1/l70左右。因此,内衬修复后其热损失降低,具有一定的保温作用,从而可减少集输过程中的燃料消耗。软管内衬修复不开挖(只需操作坑),占地少,无污染,尤其对难以施工或无法重建的管线(如压在建筑物下的管线),对其修复利用效益巨大。 七、结束语 综上所述,玻璃纤维软管拉入法内衬技术在非开挖的管道修复中具有巨大的效用,因此,必须要更加深入的分析玻璃纤维软管拉入法内衬技术的使用效果,提高其施工的质量。 浅谈玻璃纤维技术的应用:玻璃纤维增强水泥板生产技术与应用 【摘要】玻璃纤维增强水泥板属于一种玻璃纤维增强水泥的新型建筑材料,其比传统材料更为优异的性能,在屋宇建造、土木建筑等领域的建筑装饰中得到广泛的应用。本文根据自己长期实践经验,对玻璃纤维增强水泥板的类型、特点与优势,生产制造的工艺、安装技术,国家大剧院的应用进行详细阐述。 【关键词】玻璃纤维增强水泥板;喷射工艺;墙面装饰 前言 建筑行业在我国城镇化建设中成为是民经济的支柱产业,建筑材料制品是建筑业重要的物资基础。装饰工程新材料新工艺,除了具有传统材料的优良性质,新型装饰材料还具有较为明显的安装省工省时、节能环保等优势。 作为内墙装饰材料的玻璃纤维增强水泥板,是新近发展的性能超群的材料,具有比传统材料更为优异性能的一类材料。具有体量轻、易粘结、安装速度快、防火、保护生态环境、节约能源、减少污染、有利于提高建筑综合效益的特点与作用。 1、玻璃纤维增强水泥板 1.1产品 玻璃纤维增强水泥板的基本组成材料为特种高强低碱、细砂石、耐碱玻璃纤维、水和脱干剂、快干剂、染色粉等其他各种添加、附加剂。 产品表面光洁平滑呈白色,白度达到90%以上,有利于任何涂料的喷涂处理。各种平面板、各种功能产品及各种艺术造型它独特的材料构成方式足以抵御外部环境造成的破损、变形和开裂。市场上常见产品有:外墙板、轻质隔墙板、保温板、永久性模板、自承载式地板等。 1.2主要类型 ⑴轻质平板。轻质平板所用原材料基本上是抗碱玻璃纤维与低碱度水泥,采用喷射真空脱水法或流浆法成型工艺。产品主要可用作:吊顶板、部分作为隔墙板、外墙内保温面板等。 ⑵轻质空心条板。轻质空心条板除极少数厂使用抗碱玻璃纤维网格布与低碱度水泥外,绝大多数厂使用抗碱玻璃纤维网格布与普通水泥,甚至使用非抗碱的玻璃纤维网格布与普通水泥。条板的成型绝大多数厂采用平模浇注法,少数厂采用成组立模法。 玻璃纤维增强水泥用途广泛,不但可用于高层、超高层框架结构的内隔墙,也可用于公共建筑、民用建筑的内隔墙。用于影剧院、大型公共建筑、星级酒店等装饰装修更是得心应手,随心所欲。 1.3特点与优势 ⑴特点表现。结构创新、材料创新、工艺创新。具有强度高、重量轻、防潮、保温、不燃、隔声、安装快,加工性能良好,节省资源。具有环保、节能、防火、抗水、隔热和抗冲击等性能,且无毒无味,无污染。施工简便,安装施工速度快,比砌砖快了3-5倍。安装过程中避免了湿作业,改善了施工环境。 ⑵优势体现 ①因墙体内结构为几何图形,在水电安装、穿管布线施工上很方便。 ②因产品性能刚柔兼顾钻孔挖洞简便易行。 ③因墙体为定型结构板块,安装组合施工快捷。 ④因墙体重量轻、减轻建筑负载,扩大了使用面积,有效的降低工程造价。 ⑤把传统墙体的土建、水电安装、装潢三部施工工艺简化为三位一体一步到位的新工艺,省时、省工,减少了劳动强度,提高了安全系数。 ⑥环保化生产,利废节能,不损耕地:工厂化施工减少建筑垃圾,消除环境污染。 2、玻璃纤维增强水泥板生产技术 短切纤维纱、连续纤维无捻粗纱、网格布、短切纤维毡等多种不同型式的增强玻璃纤维,及喷射、布网、缠绕等掺入到水泥基体中的方式不同,影响着玻璃纤维增强水泥复合材料的力学性能,形成了复杂的玻璃纤维增强水泥复合材料的制作工艺,如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。 2.1制造工艺 ⑴喷射工艺。将水泥和玻璃纤维从同一枪喷(喷射有手工和自动喷射之分)于所要求形状之模板上,然后压实,使之成型,再慢慢硬化、脱模。对于喷射工艺而言,玻璃纤维以二维乱向随机分布于水泥砂浆之中,纤维的有效利用率高,产品的各项物理性能也较好。 ⑵预混工艺。将玻璃纤维和水泥砂浆基体共同搅拌,形成均匀的玻璃纤维水泥混合料,然后通过浇筑或喷射的方法制成产品。根据成型方法的不同,预混工艺可分为预混浇筑工艺和预混喷射工艺。 2.2制作技术 ⑴材料、工具准备 材料主要有:玻璃纤维网格胶带、108胶、建筑石膏、水泥、砂、射钉等。工具主要有:卡具、手锤、电锯、凿子、刨子、木楔、刷子、抹灰刀、直尺、撬棍、靠尺板、射钉枪等。 ⑵放样、绘图 板长为楼板层高减30mm,板间缝隙5mm,门窗过梁采用压扁法,各向两侧板压进50mm,门窗口两侧板应注明预埋木砖或铁件处,绘制好房间平面、立面拼装放样图。 ⑶制作方式 ①基本做法。上粘、下顶、背楔、加卡。立板的同时立门口,避免后塞门。粘合剂随用随调,板顶和侧面抹粘合剂呈八字状,5mm厚。安装侧面要挤严,板放在预定位置后用撬棍将板撬起,一边往上挤、顶靠,一边看上下线,使挤紧处粘合剂浆流出为宜,检查垂直度,拼齐对正,合格后立即将木楔背靠板材下口实打牢,方可松手撤出撬棍。整个安装过程控制在300min之内,在板间暗缝处刮腻子找平。 ②上部加卡方法。在安装前定好尺寸,在每块板中间加门形卡,门形卡用射钉固定在顶部,安装时将撬板放在门形卡之间玻璃纤维增强水泥板。 ⑷特殊部位的处理。 墙板与门窗连接处,因加工墙板时有预埋处理,因此,只需要在钢或木门上定钉。门框与墙板的缝隙处用粘合剂粘合。水电过墙前可预埋管,也可装板后划线开凿洞眼,管线通过后用粘合剂挤塞严实找平。安装水箱、瓷盆、铁件等重物时,可装板后开凿,但不可剔通,将木砖或铁件埋入后用粘合剂塞严找平,挂衣钩、挂镜线等可直接往墙上用胶粘住或钉上,十分方便。 2.3安装技术 由于玻璃纤维增强水泥板安装不需要平面,所以不需要进行大面积的找平处理。在建筑基层墙面完成后,通过放线确定位置,在将固定件预先安装在放线的适当位置上,然后进行竖向分段龙骨的安装。 在分段的竖向龙骨安装完成后,进行调平处理,分别对龙骨的方向进行调整,使所有的竖向分段龙骨在一个平面上或一个完整的弧面上。当竖向龙骨调整确定后,再进行横向龙骨的排列。龙骨布置完成后进行玻璃纤维增强水泥板内部填充岩棉的工作,进行岩棉的固定。最后通过连接件安装玻璃纤维增强水泥板。 3、玻璃纤维增强水泥板的应用 玻璃纤维增强水泥板是目前装饰领域新型的装饰材料,被广泛应用于学校、医院、电视台、演艺中心、星级酒店、艺术中心等领域中的屋宇建造、土木建筑和其他特种用途。例如:剧院的声学反射、吸声吊顶和墙面、高档建筑的大型艺术造型吊顶。 3.1国家大剧院应用原因 2007年9月建成的国家大剧院,在外环廊墙面等公共区域的墙面装饰中,大量应用了玻璃纤维增强水泥板。国家大剧院选择玻璃纤维增强水泥板装饰墙面的主要原因: ⑴无毒无害环保。基于玻璃纤维增强水泥板本身的内部成分主要成分是石膏,无毒无害,对于国家大剧院一类的国家重点公共型建筑,其运行的人流大,材料的无毒无害环保必须是首选。 ⑵质量轻、强度高、不变形。由于玻璃纤维增强水泥板的产品平面部的标准厚度为3.2至8.8mm,每平方米重量仅4.9至9.8kg,能减轻主体建筑重量及构件负载。产品断裂荷载大于1200N,超过国标准装饰石膏板断裂荷载118N的10倍。同时,主材石膏对玻璃纤维无任何腐蚀作用,干湿收缩率小于0.01%,产品性能稳定、经久耐用、不龟裂、不变形,使用寿命长。 ⑶声学效果好。玻璃纤维增强水泥板经过良好的造型设计,可构成良好的吸声结构,达到隔声、吸音的作用。 ⑷施工便捷、加工周期短。玻璃纤维增强水泥板可根据设计师的设计,任意造型。现场加工性能好,安装迅速、灵活,可进行大面积无缝密拼,形成完整造型。特别是对洞口、弧形、转角等细微之处,可确保无任何误差。由于其脱膜时间仅需30分钟,干燥时间仅需4个小时,大大缩短施工周期。 ⑸材质表面光洁、细腻,白度达到90%以上,并且可以和各种涂料及面饰材料良好地粘结,形成极佳的装饰效果。 3.2安装概况 国家大剧院戏剧场外环廊墙面的玻璃纤维增强水泥板的宽度约1米,高度约3米左右,厚度12毫米,板材图案的初始模型是在细沙上做出造型,目的就是达到沙丘一样的柔和起伏的效果,来烘托平静安详的基调。建筑师设计出的几种标准图案在立面上将几种图案按照一定的规律进行排列组合。对这种墙面,建筑师除了考虑建筑艺术效果之外,同时还考虑了其起伏形状对声音有漫反射的作用。板与结构墙连接方式:预制板四周及中间,为了加强板的强度及预埋件需要都设置了加强肋,在四周每边预埋钢板板通过转接件与结构墙固定的角钢连接。
力学性能论文:水性聚氨酯胶粘剂力学性能研究 1实验部分 1.1材料与仪器 三乙胺(TEA),分析纯;甲苯二异氰酸酯(TDI-80),化学纯;聚己内酯二醇(PCL220N)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、1,4-丁二醇(BDO)、环氧树脂(E-44)、丙酮、松香均为工业级。D211-2水浴锅;JJ-1型电动搅拌器;XWW-20电子万能试验机。 1.2环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的合成 将一定量的PCL220N、TDI-80加入三口烧瓶中,在75~85℃反应到一定程度后,加入一定量的扩链剂BDO进行扩链约1.5h,再降温至70℃左右,加DMPA(或E-44、TMP和DMPA),继续反应约4h至—NCO含量达到预定值后加入松香,搅拌均匀,然后冷却至40℃,在高速搅拌下加入三乙胺水溶液中和、乳化,即得产品环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂。 1.3力学性能的测试 材料的力学性能常用其拉伸强度来衡量。拉伸强度(TS)的测定:采用电子万能试验机,将样品制成哑铃状(样品的有效长度t为20mm,厚度为0.5mm,宽度W为10mm),在常温,拉伸速率为100mm/min条件下进行测定。其TS按下式计算[6-8]:TS=Fm/WT式中TS———拉伸强度,MPa;Fm———记录的最大力,N;W———裁刀狭小平行部分宽度,mm;T———试验长度部分的厚度,mm。 2结果与讨论 2.1环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当不含松香和三羟甲基丙烷(TMP)时,不同环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图1。由图1可知,环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯的韧性,表现为软而韧的特性。随环氧树脂含量的增加,拉伸强度均先增加,后降低,当环氧树脂用量为5.73%时,改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大,为1.94MPa。这是由于随着环氧树脂用量的增加,环氧树脂(E-44)中的环氧基和羟基通过反应将交联点引入聚氨酯主链,提高了聚氨酯的交联密度,同时聚氨酯分子链上苯环的数量也增加,从而使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度增加;但是环氧树脂含量增大到一定程度后,再继续增大环氧树脂含量时,使聚氨酯的交联密度提高,而亲水性基团的数量不变,这样就降低了聚氨酯分子的亲水性,从而使分散颗粒变大,乳液稳定性下降,使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能亦变差[6-7]。 2.2松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 保持环氧树脂(E-44)含量为5.73%,改变松香的用量进行实验,其中松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图2。由图2可知,随松香含量的增加,其拉伸强度先增加,后降低。这是由于松香与聚氨酯有良好的相容性,可增加胶粘剂的塑性。当体系中松香含量较低时,松香所起的稳定作用超过其增塑作用,造成胶膜的拉伸强度有稍许上升,当松香含量增加到8.92%时,改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大,为2.38MPa;但是再继续增加松香含量时,松香所起的增塑作用远大于稳定作用,从而造成拉伸强度快速下降[8]。 2.3三羟甲基丙烷(TMP)用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5.73%,松香含量为8.92%时,不同TMP用量时对TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图3。由图3可知,随三羟甲基丙烷(TMP)含量的增加,拉伸强度先增加,后降低。这是由于TMP虽然不利于聚氨酯的结晶,但能显著提高聚氨酯分子链的交联度。随TMP用量的增加,预聚体的内交联度增加,从而使得胶膜的拉伸强度较高,当TMP用量为2.68%时,产品的拉伸强度达到最大,为3.43MPa,同时曲线有一个明显的屈服点;而当TMP用量超过2.68%时,由于交联度太大,预聚物难以乳化,不能形成稳定的乳液[9]。 2.4n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5.73%,松香含量为8.92%,三羟甲基丙烷含量为2.68%时,不同n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图4。由图4可知,随n(—NCO)/n(—OH)比值的增加,拉伸强度先增加,主要是由于随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大,分子链中含有氨基甲酸酯基、芳基、脲基等刚性基团增加[10-12],当n(—NCO)/n(—OH)=1.23时,产品的拉伸强度达到最大为4.72MPa,当n(—NCO)/n(—OH)比值大于1.23后,产品的拉伸强度随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大而降低。 3结论 本实验合成了环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂,主要对其力学性能做了简单的研究,结果表明,环氧树脂、松香、TMP含量以及n(—NCO)/n(—OH)比值对环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能影响较大。当环氧树脂含量为5.73%,松香含量为8.92%,三羟甲基丙烷含量为2.68%,n(—NCO)/n(—OH)比值为1.23时,TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大值为4.72MPa。 作者:王孝华 李传强 汤琪 牟元华 单位:重庆交通大学 力学性能论文:材料力学性能课程改革思考 1建构主义理论及学生特点 1.1建构主义理论 建构主义理论创始人著名心理学家皮亚杰认为,学生是教学关系中的主体,教学应以学生为中心,教师应引导学生积极主动的探索、发现和对知识意义的主动构建[1]。皮亚杰认为,教师是学生学习的促进者,学生的学习是积极主动且不断地建构认知和知识结构的过程。建构主义理论认为学习是学生在原有经验的基础上主动进行意义建构的过程,这种过程要在实践中或者在学生与环境的相互作用中通过新旧知识间反复的相互作用而建构成的。在教学中教师不能把对知识的理解传递给学生,而是从学生原有的知识经验出发,引导学生从原有的知识经验中生长出新的知识经验,即教学的关键是向学生展示这些结论是如何得到的[2]。 1.2分析学生特点 现在的本科生自幼开始接受传统的以教师为主体的“填鸭式”教学,基本未接受过“启发式”教学等新的教学方法。他们在经过严格的应试教育和惨烈的高考竞争后进入大学,逐渐放松了紧绷的神经,普遍失去了奋斗的目标并且对学习渐渐放松。学生的状态大体分为三类[3]:(1)少数同学有长期的规划和学习目标,能够自觉努力地学习。(2)多数同学比较茫然,没有规划也没有努力的方向,随波逐流,学习上敷衍了事。(3)极少数同学彻底放松,对学习和未来前途都漠不关心,认为到了大学就应该轻松自在地享受生活,花费大量时间和精力去玩游戏或者谈恋爱,对学习完全是应付甚至厌学情绪严重,即使不能毕业也毫不担忧。离开了家长的呵护和老师的督促,多数学生不能合理的安排自己的学习和生活,更不能保证学习态度和学习热情。习惯了接受教师“消化”加工好的知识和方法,学生在大学的学习过程中对知识的归纳、总结能力以及在旧知识的基础上生长新知识点的建构能力和知识的迁移能力比较差。鉴于学生学习能力、学习状态和学习目标大不相同,本课程在讲授过程中,务必不能采用传统的灌输式教学,应该积极探讨新的适合本课程的教学方法和手段。 2改革教学方法及评价考核 2.1树立新的教学观 现代教育学倡导“以教师为主导,以学生为主体”的新型教育观,对大学教育也同样适用。在教学过程中,如何把以教师为主导的“教”与以学生为主体的“学”有效结合起来;老师如何能够引导学生在已掌握的知识和已有的生活经验的基础上构建起新的知识增长点;结合本门课的特点和学生特点,怎样能够更有效的引导学生学习本课等问题都需要教师深刻思考。 2.2采用多种教学方法 本课程工程应用性较强,单纯的讲授知识点,会增加学生理解的难度。多媒体课件的制作尤其重要,大量图片、动画的运用,能够对视觉、听觉形成有效冲击,有助于学生将枯燥的知识形象化。在讲解本门课程时,应较多的结合生活实际和工程实际,采用“举例法、对比法”等教学方法,引导学生构建新的知识要点。例如在讲解脆性的章节时,可以列举二战期间,美军8艘自由轮因脆性断裂问题失事等历史事件,形象具体的描述脆性的产生原因及危害,给学生直观的印象。根据各部分的教学目标和教学内容,精心设定题目请同学来回答,也可以布置作业来引导学生完成,从而考查学生对知识的掌握程度。在这个步骤上可以“因材施教”,即对于学习目标明确、学习能力突出的学生,给他们的题目或作业可以适当拔高,难度或深度更加突出;对于多数同学来说,采用数量、难度普通的题目;对于厌学或者对学习漠不关心的学生来说,即要努力培养其学习积极性,又要严格作业的规范,明确告之不能完成作业就会影响期末成绩的考核规定。由于《材料力学性能》涵盖的概念较多,也可在进行了一定的教学内容后总结各知识点,有利于学生深入理解。 2.3改革评价考核 对学生的评价考核,既要体现学生的学习能力的差别,又要体现其学习态度及平时表现的差别。这样的评价考核要求仅凭期末一张试卷是不能完成的。对学习态度端正、学习目标明确、学习能力突出的同学,考核成绩应对其有所肯定;对于学习目标不明确、随大流的学生,在调动其学习积极性的同时,应有平时表现的约束,督促其保持学习习惯;对于完全没有学习目标的同学,在培养其学习兴趣、督促其平时表现的同时,教师要经常找其谈心,帮助他们培养学习习惯。笔者根据多年教授《材料力学性能》课程的经验,建议期末试卷中增加附加题,得分以附加题目分值的40%计入总分;增加平时表现分数,建议占总分30%比例,70%比例为卷面成绩。增加平时出勤率的检查,该门课教学时长内累计旷课次数达5次及以上的同学,建议取消考试资格,重修后再参加考试。这些措施对优秀学生有鼓励作用,并且能督促学生出勤、端正其学习态度。 3优化教学内容 很多版本的《材料力学性能》教材是基于金属材料板块编写的,已经不再适应材料一级学科的教学要求,优化教学内容需要对三方面进行改革。 3.1修订教学大纲 复合材料是一种较为新兴的材料,与金属材料和无机非金属材料息息相关。随着复合材料的进一步发展,它与高分子材料的关系也会越来越密切。修订复合材料专业教学大纲,既要满足兼顾复合材料、金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性要求,又要满足以介绍金属材料和复合材料特性为主、以介绍无机非金属材料和高分子材料特性为辅的教学要求,且需要将各类材料有机的协调起来并融合到各个章节中去。在学习本门课程之前,学生应该学习了《材料科学基础》《材料力学》和《工程力学》,对于已学知识可以略讲或不讲,达到节约课时的目的。 3.2编写适合本专业的《材料力学性能》教材 《材料力学性能》所包含的概念公式较多,公式推导步骤也很繁琐。在编写教材的时候,既要注意到本课程与其他课程的联系,又要减少公式的推导步骤。太多的公式推导不利于学生对知识点的理解,不必要求学生掌握公示的推导过程。编写适合本专业的教材,难点是如何体现知识点的实际应用。例如讲授冷脆性时,可结合《金属材料与热处理》中钢的常存元素为开篇导语,复习五种常存元素对力学性能的影响。另外,还可以配图且采用小号字做知识延伸,将与材料力学性能有关的著名历史事件和日常生活的事例与本课程结合起来。例如泰坦尼克号的沉没,就是由于当时冶炼技术落后,钢板中的硫元素过多从而造成材料具有较高的冷脆性,在船体撞击冰山后导致了船体破碎、快速沉没等内容。这些看似不重要的知识延伸能都够直白的展现各知识点的工程背景,使知识不再抽象,调动了学生的学习积极性。 3.3整合实验课程内容 现行教材中涉及材料力学性能的实验总共三个,“拉压实验”、扭转实验和弯曲实验。这样的实验安排容易使学生将材料的各种性能割裂开来,认为各种力学性能的检测方法是彼此独立的[4]。虽然各种力学性能检测方法的适用范围、操作方法不同,但可以起到相互补充的作用。只有将不同的测试方法有机的结合起来,才能更好地理解材料力学性能。所以,该课程将三个实验合并为“材料性能综合实验”,安排在整体课程之后。此外,精心设计实验过程,合理安排实验报告的知识点等,都有助于调动学生实验课的积极性,从而形象直观的理解《材料力学性能》。 4结语 《材料力学性能》课程改革进行了多年,收效甚微。深化该课程的教学改革,不能仅停留在某一方面。探讨行之有效的教学方法,就要全面分析现在学生特点、结合现代教育理论、结合现代教学手段并对课程内容和教学大纲进行相应的调整。经过两年的探讨和教改尝试,复合材料专业《材料力学性能》的课改已经取得显著的成效,学生的学习积极性和对知识的掌握程度都有明显提高。在后续的教学过程中,我们将对新发现的问题继续进行改革,并以此课程为试点,逐渐推广并形成一套成熟完善的教学体系。 作者:张振亚 陈刚 杨睿 赵玉涛 单位:江苏大学材料学院 力学性能论文:TIG焊焊接接头的组织与力学性能 铝及铝合金材料具有密度低、强度高、导热性好、断裂韧性高等优点[1],已经广泛应用于航空航天和交通运输等行业.近年来,中国飞速发展的飞机和高铁制造行业,对性能优良铝合金材料的需求越来越大.AlCuMg硬铝合金是一种室温性能优良的高强铝合金,但因其焊接性能不佳,从而限制了其在工程中的应用.搅拌摩擦焊[2-4]和激光焊[5-6]的出现在较大程度上改善了AlCuMg硬铝合金的焊接质量问题.然而,这两种焊接方法的设备成本都很高,在发展中国家难以得到普及.因此,传统的交流TIG焊焊接方法依然具有较高的研究价值.已有研究[7-10]表明,AlCuMg硬铝合金TIG焊焊接接头主要存在焊接热裂纹、焊接接头软化、气孔和焊接变形等缺陷.本文采用典型的AlCuMg硬铝合金(2A12)进行了焊接实验.文献[7]表明,焊接硬铝合金2A12时主要采用抗裂性较好的ER4145、ER4043或BJ380A焊丝.其中,ER4145(Al10Si4Cu)焊丝的抗热裂能力很强,但焊丝及焊缝的延性很差.ER4043(Al5SiTi)焊丝的抗热裂能力较强,形成的焊缝金属的延性也较好.当ER4043焊丝用于钨极氩弧焊时,能有效防止焊缝金属产生结晶裂纹,但该焊丝抑制近缝区母材产生液化裂纹的能力较差.BJ380A(Al5Si2CuTiB)焊丝的主要成分与ER4043(Al5SiTi)焊丝基本相同,而且添加了较多的Cu元素及适量的B元素,因此,BJ380A焊丝能很好地防止焊缝的结晶裂纹以及近缝区液化裂纹的产生,但该焊丝在市场上的销量非常小,很难购买到合格的产品.综合比较后,本文选用了容易购买的ER4043焊丝.选用ER4043焊丝的另一个优点是在焊接过程中,母材中的部分Cu、Mg等合金元素可以过渡到焊缝中,使焊缝金属产生微合金化.已有研究[11]表明,微合金化能够增加由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头的强度和塑性.本文将热影响区中的软化区域称为“过时效区”,而将热影响区中的硬化区域称为“固溶区”. 1实验材料及方法 实验母材为2A12硬铝合金,且其热处理状态为T4态,即经过了固溶(495~505℃)+自然时效处理.试板尺寸为150mm×60mm×4mm.实验采用ER4043焊丝,且其直径为12mm.母材与焊材的化学成分如表1所示.由于焊丝中Si元素的含量较高,可以有效地抑制焊接热裂纹的产生.采用自动送丝机构和自动行走机构配合交流TIG焊接电源进行焊接实验.在焊接过程中,利用琴键式卡具强制固定试板.焊前对母材坡口周围进行机械清理,同时注意保持焊丝的洁净.试板的坡口角度为60°,在焊接过程中需要使用引弧板和收弧板,且试板背面需加散热铜垫板.实验中采用单面单层焊接工艺.其中,焊接电流为140A;焊接电压为17V;焊接速度为15cm/min;送丝速度为250cm/min;钨极直径为32mm.焊缝正反面成型照片如图1所示.可见,由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头成型良好.在外观检查合格后,再对焊接接头进行拉伸、硬度与金相试样的制备.金相腐蚀剂采用Keller试剂(1mLHF+15mLHCl+25mLHNO3+95mLH2O). 2实验结果与分析 2.1硬度曲线 采用维氏硬度计测量焊接接头的硬度曲线,由于焊接接头具有对称性,实验中只测量了焊接接头一侧的硬度值,结果如图2所示.由图2可见,焊接接头的硬度曲线中存在两个低点,一个位于热影响区的过时效区,另一个位于焊缝区.处于热影响区的固溶区的硬度值得到了提高,且几乎与母材的硬度水平相近,且固溶区与母材的硬度均约为140HV.近缝区的硬度值朝着熔合线方向呈现出较为剧烈的下降趋势,且近缝区的硬度从120HV下降到了90HV左右.熔合线区的硬度约为95HV.焊缝中心的硬度约为90HV,故该区硬度约为母材硬度的65%.处于热影响区的过时效区硬度约为120HV,且该区硬度约为母材硬度的86%. 2.2显微组织 图3为焊接接头各区域的显微组织.图3a为焊接接头的母材的显微组织.可见,该区域晶粒大小均匀,变形程度一致,并沿轧制方向有序排列.母材基体上散落分布着一些较大的黑色颗粒,这些黑色颗粒主要为固溶时未溶入母材的粗大S相(Al2CuMg)和杂质.图3b为位于热影响区中的固溶区的显微组织.可见,经腐蚀后该区域的金相图片发黑,且粗大黑色颗粒略微长大.造成固溶区金相图片发黑的原因是在焊接过程中,由于该区域温度高于人工时效温度,但是低于母材固溶温度,基体中的Cu原子发生聚集,使得过渡相(S′相)转变为粗大的S相,即出现过时效现象.这些弥散分布在基体中的S相被腐蚀剂腐蚀后会变黑,因此,固溶区的金相图片也同样发黑.另外,S相生成的同时基体也会变软,因而在金相试件的制备过程中很容易产生划痕.图3c为位于热影响区的固溶区的显微组织.可见,该区域晶粒变形程度低于母材,但依然沿着轧制方向有序排列.该区域基体中散落分布的粗大颗粒进一步长大并发生聚集.在焊接过程中,固溶区温度达到了母材的固溶温度,但是低于母材的固相线温度,因而平衡相(S相)重新溶入基体,并在冷却后形成了过饱和固溶体.随后在焊后自然时效过程中析出S′相.经过上述过程,该区域相当于经历了一次固溶处理,强度能够得到恢复,因此,该区域称为固溶区.图3d为近缝区的显微组织.可见,该区域晶粒呈等轴状,并未出现明显长大的晶粒.该区域发生了明显的晶界液化现象,散落分布的黑色颗粒已经全部溶入基体中.在焊接过程中,该区域温度达到了母材的固相线温度,因而可使母材中的低熔点共晶体和散落分布的粗大颗粒相发生熔化,而熔化后的低熔点共晶体会聚集到晶界,形成了粗大共晶体,从而降低了基体中合金元素的含量.越靠近焊缝,基体承受的温度越高,晶界形成的低熔点共晶体也就越多,基体中的合金元素含量也就越低,基体强度也就越低,因此,在硬度曲线上表现出硬度急剧下降的趋势.同时,虽然近缝区温度达到了母材的固相线温度,但是由于母材中由各种合金元素形成的弥散分布的细小强化相颗粒较多,限制了晶界的大范围移动,因而晶界只能进行平直化运动,因此,晶粒并未大幅度长大,只是形成了正常大小的圆润等轴晶.图3e为靠近熔合线的焊缝组织.可见,此区域为柱状组织,形成原因是在结晶过程中,该区域的温度梯度很大,晶粒平行于温度梯度方向的生长速度较快,而垂直于温度梯度方向的生长速度较慢,因此,最终形成了朝焊缝中心生长的柱状晶.图3f为焊缝中心的显微组织,该区域呈现出明显的枝晶组织,晶界处出现了大量低熔点共晶体聚集的现象.由于焊丝中的Si含量很高,在焊缝金属结晶凝固的过程中,Si元素和从母材中过渡而来的Cu、Mg等合金元素将会被排挤到晶界,因而在晶界形成大量的低熔点共晶体.这些低熔点共晶体一方面能够改善焊接接头的抗结晶裂纹能力,但另一方面也会降低焊接接头的塑性. 2.3TEM分析 图4为处于热影响区的固溶区的透射电子显微(TEM)图像.由图4可以观察到大量均匀分布的S′相,这些S′相是在固溶后的自然时效阶段形成的,可以对基体起到有效的强化作用.固溶区的脱溶序列可以表示为GP区—S″—S′—S(Al2CuMg)固溶区在受到焊接热循环作用后,基体中的平衡相(S相)会发生溶解,而分解出来的Cu、Mg原子将会重新固溶到基体中形成过饱和固溶体.随着温度的下降,过饱和固溶体中的Cu、Mg原子将会发生聚集,依次形成GP区、S″相和S′相.S′相为非平衡组织,是基体快速冷却后形成的可以在室温下长期存在的强化相,且与基体存在部分共格关系,因此,S′相能够产生较大的畸变能,并起到应变强化、弥散强化和化学强化的作用.S′相不但可以提高焊接接头的强度,而且也能提高其塑性,故S′相的强化效果最为理想.但是S′相在受热时容易聚集转变成S相,S相的尺寸较为粗大,与基体无共格结合,故其强化效果大大降低.这就是处于热影响区的过时效区硬度低于母材和固溶区的原因. 2.4拉伸实验 焊接接头的拉伸实验结果如表2所示.在拉伸实验中,拉伸试件大多断裂于焊缝中心区域.由表2可见,焊接接头的平均抗拉强度约为270MPa,为母材平均抗拉强度的60%.焊接接头的断后伸长率为65%,为母材的断后伸长率为176%.因此,焊接接头的平均抗拉强度和断后伸长率均大幅度低于母材. 2.5SEM与EDS分析 对近缝区和焊缝区的低熔点共晶体进行扫描电子显微(SEM)观察和能谱(EDS)分析,结果分别如图5和表3所示.图5a为近缝区晶界共晶体的SEM图像,可见亮灰色共晶体沿着晶界断续分布(如图5a中A区所示).结合能谱分析结果可知,该区域Cu元素的含量高达2671%,导致基体强度会由于Cu元素含量的急剧降低而随之降低.同时,存在于近缝区晶界的大量低熔点共晶体也会增加近缝区的液化裂纹敏感性.图5b~d为焊缝组织中具有不同形貌的低熔点共晶体的SEM图像.结合表5中的EDS数据可知,由于这些共晶体的Cu、Mg和Si元素含量各不相同,因此,这些共晶体应该是由不同成分的组元构成的低熔点共晶体.由图5b~d可见,焊缝组织存在大量的低熔点共晶体.在这些共晶体的共同作用下,焊缝金属在结晶过程中具有“愈合”作用,能很好地抑制结晶裂纹现象,但其塑性变形能力较差.这是因为在焊缝凝固后期,如果晶界处存在的低熔点共晶体较少,则容易被焊接拉应力拉开形成裂纹;如果晶界存在较多的低熔点共晶体,则被拉开的晶界可以及时得到足够的液体(低熔点共晶体)来补充,即起到“愈合”作用. 3结论 AlCuMg硬铝合金焊接接头的组织和性能变化较为复杂,焊接接头的各个区域均具有各自鲜明的特点,且AlCuMg硬铝合金焊接接头的焊接性能较差.本文选用ER4043焊丝对AlCuMg硬铝合金进行焊接,并研究了所得焊接接头的组织与性能.通过以上实验分析,可以得出如下结论:1)在焊接接头的过时效区,由于S′相转变为强化效果较差的S相,因此,该区域硬度值大幅度下降.2)焊后焊接接头的固溶区强度可以自行恢复,且在该区域能够观察到大量的S′强化相.3)近缝区晶界存在大量富含Cu元素的低熔点共晶体聚集现象,造成基体中合金元素的含量下降,并对基体硬度产生了明显的影响.4)利用ER4043焊丝焊接得到的焊缝组织存在大量的低熔点共晶体,这些低熔点共晶体在结晶过程中可以产生“愈合”作用,能够有效地抑制结晶裂纹,但同时也会降低焊缝的塑性. 作者:刘政军 刘继国 苏允海 单位:沈阳工业大学 材料科学与工程学院 力学性能论文:等通道角挤压力学性能研究 1实验材料和实验方法 1.1材料的制备 实验材料以铸造高纯铝(纯度为99.99%)作为实验对象。将材料加工为尺寸为15mm×15mm×90mm的长方体试样。将试样放入等通道角挤压模具中,采用石墨润滑剂,以1mm·s-1的速度,进行多道次的室温ECAP变形。其中ECAP模具通道的内角φ=90°,外角Ψ=20°。采用Bc路径反复挤压1~8道次。采用C路径反复挤压1~4道次。Bc路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转90°后进入下一次挤压。C路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转180°后进入下一次挤压。 1.2拉伸试验 对高纯铝多道次等通道角挤压后的试样进行拉伸性能测试,按照GB/T228.1—2010[9]制备拉伸试样,采用200kN型电子万能试验机进行拉伸试验。 1.3硬度实验 金属材料的硬度是其力学性能的主要参考之一,试样的晶粒越细,硬度越高,所以通过硬度值也可以反映出材料晶粒的尺寸变化。切取硬度试样,采用FM-700数字显微硬度计,对挤压后的试样进行显微硬度测试。 1.4热稳定性实验 为检测高纯铝经过ECAP实验后的热稳定性,设计两组实验:第1组将1~4道次的试样进行加热到100℃保温1h的退火实验;第2组将1~4道次的试样进行加热到200℃保温1h的退火实验,对退火后的试样进行拉伸试验和维氏硬度实验。 2实验结果与分析 2.1抗拉强度和伸长率分析 高纯铝经过ECAP实验后的拉伸力学性能见表1。可见高纯铝的抗拉强度在经过挤压后有了明显的提高,抗拉强度从第1道次到第3道次不断提高,升高趋势相似,在第3道次达到最大值为108MPa。在第4道次时抗拉强度出现下降趋势,如图1所示。这应该是由于第1次变形后高纯铝晶体内部晶粒减小且产生大量位错,使抗拉强度大幅度提高,随着应变量增加,抗拉强度不断提高。到挤压至第4道次时,位错被堆积和湮灭,位错数量有所下降,且保持稳定,进而出现动态回复和动态再结晶使强度下降[9]。在5道次挤压后,抗拉强度比前一道次略有提升,但随后几道次的抗拉强度还是呈下降趋势,在第6道次达到最低,为81MPa。高纯铝经过ECAP挤压变形后的伸长率在经过第1道次的挤压后明显下降,随着挤压道次的增加,试样的伸长率略有提升,但总体呈下降趋势并逐渐趋于稳定。这是因为经过第1道次挤压后高纯铝内部产生大量内应力,导致伸长率下降。 2.2硬度分析 经过Bc路径ECAP第4道次的挤压后高纯铝的硬度从最初的43.38HV提高到59.8HV,提高了37.8%。同样,C路径ECAP挤压至第4道次后,硬度也达到了54.6HV,提高了25.8%。可见从1道次至4道次晶粒在不断地细化。从图2看出,对比Bc路径和C路径可以发现在第3和第4道次挤压后,Bc路径挤压得到的硬度比C路径挤压后的硬度高。Bc路径在第2到3道次之间硬度剧烈提高,相比C路径硬度则均匀升高。 2.3热稳定性分析 高纯铝热稳定性的检测是通过对加热处理过的高纯铝进行拉伸试验和硬度测试。图3和图4分别是Bc路径和C路径制得的高纯铝退火后硬度,从图中可以得出,经过加热到100和200℃进行退火后,试样的硬度明显下降。对比可以发现,经Bc路径挤压的试样退火后,第3和第4道次比前两道次硬度下降的幅度大。而C路径则是第2和第4道次的硬度下降幅度大,而其他两道次退火后硬度下降较小。对比加热温度可以发现,加热到100和200℃后退火,对退火后的硬度没有太大的影响。图5是挤压过第5道次至第8道次的高纯铝试样,从图5中可以看到:高纯铝在经过较高道次的ECAP挤压后,试样经过200℃退火后,其抗拉强度下降;试样经过100℃退火后,抗拉强度在第6和第7道次均高于未经热处理的挤压试样。对比100和200℃退火,试样经200℃退火后的抗拉强度明显下降,下降幅度比100℃退火后大很多。可见退火温度不同对抗拉强度的影响不同。 3结论 (1)高纯铝在ECAP第3道次后抗拉强度达到最大值为108MPa,伸长率在第1道次后剧烈下降,由44%下降至18.3%,随后抗拉强度下降,随挤压次数增加趋于稳定。(2)高纯铝的硬度随着挤压道次的增加不断上升,到4道次后,Bc路径高纯铝硬度为59.8HV,C路径高纯铝硬度为54.6HV。(3)退火后高纯铝的的硬度和抗拉强度都有所下降,不同的退火温度对退火后硬度的影响几乎相同,而对抗拉强度的影响差别较大。 作者:高松松 王进 单位:青岛理工大学 力学性能论文:酚醛树脂炭力学性能研究 1实验方法 1.1原材料 ①多聚甲醛,分析纯,天津福晨化学试剂厂生产;②苯酚,分析纯,天津博迪化工有限公司生产;③氨水,分析纯,天津福晨化学试剂厂生产。 1.2热固性酚醛树脂的制备 根据反应中引入催化剂的不同,酚醛树脂可分为酸催化合成的热塑性树脂和碱催化合成的热固性树脂。其中,热固性酚醛树脂具有不溶不熔的特性。本文将使用热固性酚醛树脂为树脂炭材料的前驱体,具体的合成工艺如下:将多聚甲醛与苯酚按照1∶1.3的摩尔比混合后,加入到三口烧瓶中;将三口烧瓶置于水浴炉中加热至65~95℃,同时加入少量NH3·H2O,保持反应过程中体系的pH值在7.5~9.5;搅拌反应一段时间后得到粘稠状液体,即为热固性酚醛树脂。 1.3酚醛树脂炭的制备 将合成的热固性酚醛树脂模压固化(即树脂注入模具中,160℃固化48h以上脱模),再置于电阻炉中,在氮气保护下进行炭化处理(炭化温度为850~900℃),得到酚醛树脂炭材料。 1.4酚醛树脂炭结构与性能的表征 采用NETZSCHSTA409型热重分析仪表征酚醛树脂炭的前驱体———酚醛树脂在N2气氛下的热失重行为。采用JSM6700型场发射扫描电镜观察酚醛树脂炭的微观形貌。采用RenishawInVia拉曼光谱仪分析酚醛树脂炭的元素杂化态。采用CMT-5304电子万能试验机测定酚醛树脂炭的压缩强度。加载速率为0.5mm/min,试样尺寸为10×10mm3。并通过试样的压缩应力-应变曲线,分析试样的断裂失效机制。 2力学性能分析 2.1酚醛树脂炭的微观结构 高聚物材料的热分解温度定义为失重10wt.%所对应的温度[11]。固化后的酚醛树脂在N2气氛中的热失重曲线,酚醛树脂的热分解温度为239℃,失重5wt.%时的温度为211℃,至850℃时的残炭率为50.7%;酚醛树脂在237和543℃附近的两个阶段发生明显的失重现象;600℃后,酚醛树脂进行结构重排,有机芳环结构逐渐向无机结构演变。第一阶段的失重是因为固化反应过程中残余的低分子物质挥发及分子间的交联缩合而引起的;第二阶段的失重则是因为自由基裂解、大量分子链断裂、脱氢等非均相分解所致,该过程分解出CO、CO2、CH4等气体,同时释放大量的热量。在1348cm-1附近出现代表sp3杂化的无序乱层炭结构的D峰,而在1589cm-1附近出现代表sp2杂化的取向度较好的微晶石墨炭结构的G峰。根据D峰与G峰的强度比值判断材料中炭结构的类型。使用Origin8.0软件计算两峰的积分面积,得到ID/IG=2.15,大于1,表明酚醛树脂炭主要以非晶炭结构为主。从图2(b)可以看出,酚醛树脂炭主要由树脂炭基体、微孔和微裂纹组成。酚醛树脂在固化和炭化热处理过程中出现小分子逃逸,因而在炭基体中留下大量微孔,微孔的孔径为3~8μm。在炭化过程中酚醛树脂内部产生较大的热应力,在热处理结束后未得到完全释放,残余应力留在树脂炭基体中,从而形成一些宽度为1~2μm的微裂纹。 2.2酚醛树脂炭的压缩性能 酚醛树脂炭典型的压缩应力-应变曲线酚醛树脂炭的压缩强度为8.58MPa,酚醛树脂炭的压缩过程主要为弹性变形区,无屈服平台区。弹性变形区主要受静应力影响,反映了炭泡沫泡孔结构的强度特性,而屈服平台区主要反映了微孔孔隙结构被压垮的过程[3]。酚醛树脂炭的压缩应变较小,当应变达到4%左右,材料突然失效,曲线无屈服平台区,压缩断裂过程呈脆性断裂模式;应力-应变曲线出现一些“台阶”(图中箭头所示区域),表明在受压过程中,裂纹在材料内部发生多次偏转。由此可推测酚醛树脂炭的断裂过程(如图4所示):酚醛树脂在固化过程中残存一定的内应力,其在炭化阶段未得到完全释放,并在材料内部形成一定数目的微裂纹;这些微裂纹在受压过程中不断扩展-连通,形成更大的裂纹;当大裂纹在其生长方向上遇到基体相中的微孔,发生裂纹偏转和裂纹弯曲效应,并吸收少量裂纹扩展能。由于树脂炭基体的脆性较大,微孔的出现不足以吸收足够的裂纹扩展功,难以阻挡裂纹进一步扩展。随着载荷的不断增大,材料内部的大量长裂纹迅速扩展-连通,致使其发生脆性断裂,同时在应力-应变曲线上出现明显的瞬间应力衰减现象。通常情况下,吸收的总能量越低,材料的韧性越差。由图3可计算出酚醛树脂炭在压缩过程中吸收的总能量为0.135MJ/m3。而多孔树脂基炭泡沫断裂韧性最差的试样,其吸收的总能量为0.3018MJ/m3[3]。与该研究结果相比,树脂炭在压缩过程中吸收的总能量降低了55.3%以上。平台区是吸收能量的主要阶段,而树脂炭的压缩断裂呈现脆性断裂模式,其压缩变形主要以弹性变形区为主,因此在断裂过程中吸收的总能量较低,断裂韧性较差。 3结论 (1)采用碱催化法合成的热固性酚醛树脂,其热分解温度为211℃;酚醛树脂经固化-高温炭化热处理形成了以非晶炭为主,含有树脂炭基体、微孔和微裂纹的酚醛树脂炭材料。(2)酚醛树脂炭的压缩强度为8.58MPa,应变较小,仅为4%左右;压缩应力-应变曲线以弹性变形区为主,压缩断裂特征为脆性断裂模式。(3)酚醛树脂炭的断裂韧性较差,由于压缩应力-应变曲线无屈服平台区,压缩断裂过程中吸收的总能量较小,仅为0.135MJ/m3。 作者:赵毓梅 单位:西北工业大学 力学性能论文:980钢组织与力学性能探究 1试验材料和方法 试样采用980钢试样,尺寸为150mm×50mm×20mm,共制作4个试样,打钢印进行标记。试验使用炉膛为260mm×160mm×100mm的实验室箱式炉。热处理工艺为调质,即860℃×0.5h水冷10s转油冷至室温+620℃×1h回火,开炉门冷却至室温,工艺曲线如图1所示。对1号试样不进行调质,对2号试样进行一次调质,3号试样进行两次调质,4号试样进行三次调质,每次调质工艺相同。试样经打磨、抛光、4%硝酸酒精侵蚀后,于高倍金相电子显微镜下观察显微组织。按照GB/T228.1—2010《拉伸试验第一部分:室温试验方法》进行试样制作和拉伸试验;按照GB/T229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行试样制作和低温冲击试验。 2试验结果与讨论 2.1调质次数对力学性能的影响 980钢经过不同次数调质后的力学性能如表1及图2所示。结果表明,980钢经过第一次调质后,强度显著提高,但低温冲击吸收能量无明显提高。980钢经过第二次调质,强度与第一次调质相比无明显变化,低温冲击吸收能量显著提高。980钢经过第三次调质,强度与第一次调质相比无明显变化,低温冲击吸收能量略有降低。 2.2调质次数对显微组织的影响 为不同次数调质态980钢的显微照片。可以看出,980钢未进行调质时,组织为铁素体,晶粒度级别为7.0级,进行第一次调质后,组织为回火索氏体和残留奥氏体,晶粒度级别为7.5级,存在颗粒状碳化物。经过第二次调质,残留奥氏体基本消失,为回火索氏体,晶粒度级别提高到8.0级,存在少量颗粒状碳化物。当进行第三次调质时,组织为回火索氏体和粒状珠光体,晶粒度级别为8.0级。回火索氏体是铁素体与粒状渗碳体的混合物。回火索氏体使钢的脆性降低,冲击性能提高[3]。析出的细小颗粒状碳化物,作为第二相质点,可以阻碍晶界的迁移长大,所以,随着调质次数增加,晶粒细化。此外,淬火的冷却过程存在形核和核心长大的过程。淬火冷却时间受到控制,新的晶粒没有长大到原始晶粒尺寸时,重新进行加热后冷却,再一次进行形核和核心长大,在原始晶粒中形成多个细小的晶粒,晶粒得到细化。钢的冲击韧性与晶粒大小有关[4],韧脆转变温度T与晶粒直径d的关系可用公式T=K-lnd-1/3描述,因此,细化晶粒可以提高钢的冲击性能。从屈服和抗拉强度来看,经过第二次调质,980钢的屈服强度和抗拉强度明显提高,这可能与晶粒得到细化有直接关系。塑性变形过程中,由外加切应力直接引起滑移的晶粒只占少数,多数晶粒的塑性变形是由前面晶粒中的位错塞积群的应力集中所引起的,只有所有晶粒都进行了塑性变形,才会引起塑性变形的宏观效果,它的作用效果与晶粒尺寸有关。可见,通过细化晶粒,可以提高屈服强度和抗拉强度。 3结论 1)980钢经过第一次调质,屈服强度和抗拉强度明显提高,低温冲击吸收能量提高不明显,显微组织为回火索氏体和残留奥氏体。经过第二次调质,屈服和抗拉强度无明显变化,低温冲击吸收能量显著提高,显微组织转变为回火索氏体,晶界变得明显,晶粒得到细化。经过第三次调质,屈服强度、抗拉强度无明显变化,低温冲击吸收能量略有降低,显微组织为回火索氏体和粒状珠光体。2)980钢经过两次调质处理后,力学性能显著提高,效果最好。 作者:陈亮 单位:武汉船用机械有限责任公司 力学性能论文:高阻尼橡胶隔震支座力学性能研究 1力学性能试验研究 本实验所用的水平加载设备是美国MTS公司提供的动力液压伺服作动器,此作动器由MTS公司提供的FlexTestGT控制系统控制。同时FlexTestGT控制系统留有外部输入信号的接口,这样拟动力子结构实验中的数值子结构计算程序和DSP中控制程序就能和FlexTestGT控制系统连接进行数据信号交换。实验中使用的动力液压伺服作动器在动力加载时可以达到±1000kN,水平位移的范围是±300mm。竖向力由4个750kN的静力作动器产生,整个竖向加载是自平衡装置,大幅度的减少了设备的自重和加载过程中的摩擦力。本实验的试件为4件性能相同的新型高阻尼橡胶隔震支座,其平面尺寸和橡胶层数都为400mm×400mm×6层,橡胶每层厚度为20mm,橡胶层总厚度为120mm,橡胶的水平剪切弹性模量采用G12(1.2N/mm2)。 1.1试验方案 首先进行顺应变加载实验,实验中支座的竖向荷载为960kN(面荷载6N/mm2),并在实验中保持恒定。水平方向通过水平动力液压伺服作动器输入正弦激励波,为了研究频率对支座性能的影响,对3件新型高阻尼橡胶隔震支座分别输入频率为0.1Hz、0.3Hz、0.5Hz的正弦波,对于每一频率的正弦波其振幅分别按100%、175%、250%应变的顺序进行改变,每一应变往返进行6次。而每一振幅实验之间将支座静置24h,使其能恢复到弹性状态。其次,为了研究加载经历对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能的影响,对未进行过实验的1件新试件进行逆应变加载实验。实验中竖向荷载还是保持960kN不变,水平方向输入频率为0.5的正弦波,其振幅按250%、175%、100%应变顺序进行改变,每一应变往返进行6次。同样对于每一振幅实验之间将支座静置24h,使其能恢复到弹性状态。 1.2实验结果及分析 顺应变与逆应变实验中得到的新型高阻尼橡胶隔震支座的滞回曲线如图1所示。并且根据每一频率下第2~第6回的滞回曲线按最大位移法计算在不同应变下的等效水平刚度与等效阻尼系数。其等效水平刚度、等效阻尼系数和加载频率、应变的关系如图2、图3所示。从图2中可以看出随着加载频率的增加,等效水平刚度有增加的趋势,大致上频率每增加0.01Hz,其等效水平刚度增加0.042(kN/mm)。但是实验结果等效阻尼系数随着频率的变化几乎没有多大的变化,这说明新型高阻尼橡胶隔震支座的阻尼性能是稳定的,与激励频率的相关性小。同时从图3中可以看出随着应变的增加,等效水平刚度与等效阻尼系数都变小。从逆应变滞回曲线可以看出,当新型高阻尼橡胶隔震支座首先经历了大应变变形后,小应变实验的初始刚度比顺应变实验结果降低了,同时等效水平刚度与等效阻尼系数也发生了变化。根据每一频率下第二回至第六回的滞回曲线按最大位移法计算逆应变实验的等效水平刚度和等效阻尼系数,并与顺应变实验结果进行对比,其结果如图4所示。可以看出,在顺应变实验中100%、175%应变的等效水平刚度比逆应变分别高25%、19%,而250%应变时两者却几乎相同。对于等效阻尼系数,逆应变实验结果均比顺应变的实验结果小,100%、175%、250%应变时分别小了7.3%、0.9%、16.9%。由此可见新型高阻尼橡胶隔震支座的等效水平刚度、等效阻尼系数与加载顺序有很强的相关性。 2隔震性能分析研究 (1)力学模型。在分析中采用了10m高的混凝土桥墩,桥墩基础的平面尺寸6.3m×6.3m,基础高度为2.0m,桥墩的断面尺寸为5.22m×2.4m,高度为9.5m,桥面的重量为714ton.实验的桥墩模型的1次振型为{0.08,0.133,0.991}T,其周期为1.27s,(2)橡胶隔震支座及其地震波。在本次分析使用的是板式橡胶支座NR,新型高阻尼橡胶隔震支座HDR.其平面尺寸都采用方形400mm×400mm,纯橡胶层总厚度为120mm,橡胶的剪切弹性模量为1.2N/mm2。其175%应变时的阻尼比设计值分别为0.04,0.21.采用针对2类场地的地震波L2T1Soil2,其最大加速度峰值为0.22g,地震波的标准输入时间间隔为ΔT=0.01.(3)实验结果及分析。10m高桥墩在L2T1Soil2地震波输入条件下,2种支座的地震反应滞回曲线如图7所示。为了定量的评价其隔震效果,从分析结果中直接得桥墩顶部的最大位移,桥面的最大位移,桥面的最大加速度,同时通过计算求得桥墩底部的最大弯矩,结果如表1所示。分析结果表面新型高阻尼橡胶隔震支座对桥梁有良好的隔震效果。 3结论 本文对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能与对桥梁的隔震性能进行了实验研究。实验结果表明新型高阻尼橡胶隔震支座是速度相关型支座,加载频率对其等效水平刚度有较大的影响,但对其等效阻尼系数影响不大。通过分析精确的定量地验证了新型高阻尼橡胶支座对桥梁的减隔震效果。 作者:邵丽霞 单位:长安大学 力学性能论文:骨料对混凝土力学性能的影响 1引言 混凝土是以骨料为填料,以硬化水泥浆为基体组成的复合材料。骨料在混凝土中占其体积的70%~80%,是组成混凝土的骨架,骨料的粒径、颗粒形状、级配、弹性模量等均会对混凝土的强度、耐久性和抗渗性等产生重要影响,尤其对混凝土的力学性能影响较大。本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面总结分析骨料对混凝土力学性能的影响,期望为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 2基于混凝土宏观力学的影响研究 天然骨料粒径、种类和级配等对混凝土抗压、抗拉等性能的影响较大,轻骨料、再生骨料的粒径、替代率等对混凝土力学性能的也有较大影响。成振林等[1]通过实验发现粒径小的粗骨料,在相同浆体条件下,其混凝土抗压强度较低,在非连续级配中,当单粒径增大时,混凝土强度呈递减趋势;在连续级配中,最大粒径占量最多时,混凝土抗压强度最大;随着粗骨料粒径增大,抗压强度增加,粗骨料级配好,混凝土抗压强度较高。徐仁崇等[2]发现在相同水泥用量的情况下,使用大粒径碎石配制的透水混凝土抗压强度较低,但透水系数较高。何锦云等[3]认为小颗粒的骨料存在缺陷的几率小,可降低骨料与水泥石界面的应力差,增加与水泥浆的粘结面积,使粘结强度提高;大颗粒的骨料下沉速度快,造成混凝土内部分布不均匀,影响混凝土的强度,过小的颗粒影响粘结强度。李嘉进等[4]发现混凝土抗拉强度随骨料粒径的增大而降低,骨料最大粒径为150mm试件的抗拉强度,只有骨料最大粒径为40mm试件抗拉强度的80%左右,但是骨料粒径对抗压强度的影响不明显。田砾等[5]通过三点受弯和直拉试验,研究发现放大骨料最大粒径,并通过颗粒级配来调整界面过渡区的组成,在满足必要的力学性能要求下,可显著改善纤维增强水泥基复合材料的应变硬化特性。周立欣等[6]通过试验研究发现,骨料类型对早龄期混凝土抗压强度和弹性模量影响较小,对早龄期混凝土劈裂抗拉强度影响较大。周敏等[7]发现无论是由单粒级还是连续粒级配制的无砂大孔混凝土,随着骨料最大粒径的增大,抗压强度逐渐减小,在浆体总量相同的情况下,单粒级骨料抗压强度低,且最大粒径增加,强度降低。Jawahar等[8]发现不同粒径混合的粗骨料,对自密实混凝土的抗压强度影响不大,在粗骨料含量一定的情况下,最大粒径粗骨料含量越多,自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大,粗骨料含量越大,自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大。Vu等[9]发现无侧限压缩时,粗骨料粒径对混凝土强度影响不大,在高围压下,粗骨料粒径越大,对应极限变形的平均应变越小,在高围压和高偏压力条件下,粗骨料粒径越小,混凝土轴向切线刚度越大。李凤兰等[10]发现当粒径小的轻骨料所占混合比例多时,可获得强度高于普通混凝土而弹性模量低于普通混凝土的复合骨料混凝土,当粒径大的轻骨料所占混合比例与粗骨料比例相当或多时,复合骨料混凝土的抗拉强度明显降低。于本田等[11]过对混凝土强度和电通量的测试,采用灰色关联分析方法研究发现,粗骨料的紧密空隙率与混凝土不同龄期强度的关联度最大,破碎面所占比例和压碎指标值次之,针片状颗粒含量最小,故降低粗骨料的紧密空隙率,提高破碎面所占比例可使混凝土获得较高的抗压强度。对于普通混凝土,一般情况下,骨料粒径越大,抗压强度越大,抗拉强度越小,级配越好,抗压强度越高,非连续级配下,骨料粒径越大,抗压强度越大,连续级配中,最大骨料粒径含量越大,抗压强度越大,一定条件下,放大骨料最大粒径,可以改善应变硬化特征,对受高围压的混凝土,粗骨料粒径越大,对混凝土应变,刚度越有利。但是对其它类型混凝土,如对无砂大孔混凝土,骨料粒径越大,抗压强度越小,对轻骨料混凝土,粒径小的轻骨料含量越多,抗压强度越高,故骨料对不同混凝土的影响不同。 3基于混凝土断裂力学的影响研究 混凝土宏观力学性能的研究,很难揭示材料变形和破坏的物理机制,研究骨料对混凝土断裂参数的影响,分析骨料对混凝土内裂纹的扩展演化过程的影响,这些基于混凝土断裂力学理论的研究受到关注。林辰等[12]利用双参数模型研究发现对于高强混凝土最大粗骨料粒径增大,临界应力强度因子增大。吴智敏等[13]发现当骨料最大粒径Dmax≤40mm时,混凝土断裂韧度、断裂能随Dmax的增大而增大,当Dmax>40mm时,断裂韧度和断裂能随Dmax的增大而减小且趋于稳定,而临界裂缝尖端张开位移与Dmax无关。应荣华等[14]发现粗骨料可以较大地减小应力强度因子,其作用类似于加筋作用,粗骨料的粒径越大,粗骨料离裂纹尖端的距离越近,加筋作用也就越明显,裂纹尖端的应力强度因子降低的幅度越大,应力强度因子的值越小。朱亚超等[15]基于试验结果和改进的J积分计算方法,得出砂浆-骨料界面的ⅳ型断裂能随着砂浆基体强度的提高和骨料表面粗糙度的提高而提高。郑丹等[16]采用断裂力学方法分析了混凝土在拉压多轴情况下的破坏准则,结果表明拉压状态下的不同尺寸和骨料级配的混凝土试件抗拉和抗压强度均低于相应的单轴拉压强度,并且混凝土的骨料粒径越大,其双轴强度下降越大,最大骨料粒径对混凝土的双轴破坏准则并无影响。Zhang等[17]发现对普通强度的混凝土,骨料总含量一定时,小骨料颗粒导致高抗拉强度和急剧的峰后应力下降,骨料颗粒越小,峰后应力σ-w曲线越陡;但对高强度混凝土,对不同的骨料颗粒σ-w曲线基本相似,峰后应力σ-w曲线比普通强度的混凝土更陡,骨料颗粒越小,抗拉强度越高;对普通和高强混凝土,断裂能和特征长度随骨料颗粒的增大而增大。张海等[18]利用四点剪切加载的试验方法发现骨料不同,主要的断裂形式不同,骨料对混凝土断裂韧度影响较大;陶粒混凝土断裂韧度低于花岗岩和石灰石混凝土的断裂韧度。刘进宝等[19]基于稳定断裂试验,采用逆分析方法,发现断裂能随骨料粒径的增大而增大,表明骨料对裂缝有阻碍作用,随着骨料粒径的增大,骨料从基体中拔出的长度越大,最大黏聚裂纹宽度逐渐增大。郝彩哲等[20]发现不同骨料的混凝土断裂轨迹不同,骨料的强度越大,混凝土的断裂荷载越大,变形越小,也就是脆性越大,骨料不同,裂纹扩展的方式也不同,陶粒几乎完全断裂,花岗岩和石灰石少部分断裂。吴静等[21]认为弱化了的细集料-水泥石界面,细集料表面的初始缺陷将宏观分离裂缝诱导为均匀分布于砂浆基体中的弥散裂缝,增加了有效裂缝长度,也增大了断裂过程区,提高混凝土的断裂能和延性指数。通过断裂力学理论研究混凝土力学性能,发现粗骨料粒径越大,断裂韧度、断裂能、临界应力强度因子越大,表明粗骨料对裂缝的发展有阻碍作用,可以提高混凝土的延性和抗压强度,骨料越小,抗拉强度越高,峰后应力下降越剧烈,与骨料对混凝土宏观力学的影响一致。此外骨料强度越高,断裂荷载越高,变形越小,骨料表面越粗糙,断裂能越高,这些都提高了混凝土的强度,延性等。 4基于混凝土细观力学的影响研究 断裂力学研究宏观裂缝对混凝土性能的影响,但是无法分析宏观裂纹出现以前材料中微缺陷或微裂纹的形成及其发展对材料力学性能的影响,研究者将细观力学引入混凝土的研究。在混凝土细观力学的发展中骨料对混凝土力学性能的影响主要集中在细观力学数值模型建立,细观层次混凝土损伤研究两个方面。基于混凝土的细观结构,人们提出了许多混凝土细观损伤断裂的数值模型,如格构模型、随机粒子模型、随机骨料模型、随机力学特性模型等[22],数值模型仍不断改进发展。孙立国等[23]提出了一种新的高效投放算法,通过一次性随机投放形成同种骨料的所有三角形基骨料,然后在此基础上随机延凸,生成任意形状的随机骨料。李建波等[24]通过提出骨料粒径极值比阈值的方法,剔除奇形骨料颗粒,并针对骨料填充过程采取半人工干预方式,切实做到在保证骨料目标填充效率及成功率的条件下,兼顾骨料形状与分布的随机性。汪卫明等[25]把骨料当作刚体,砂浆当做弹性体考虑,骨料用块体元模拟,砂浆用有限元模拟,提出了运用于混凝土细观力学仿真分析的块体元-有限元耦合方法,可以大大地减少有限单元的数目,简化前处理,减少计算量。王旗华等[26]提出的混凝土三相结构细观模型生成方法,避开了复杂的侵入判定,提高了骨料的投放效率,综合应用的极坐标方法、布尔运算方法以及图层管理方法,使筛分简单、计算量小、有限元处理便捷。Chen等[27]应用自定义的3D细观离散单元法分析沥青混凝土的断裂性能,在建立的细观模型中,骨料的形状、颗粒级配、骨料含量通过定义的功能能容易的控制。梁听宇等[28]应用随机骨料模型,进行数值模拟,发现骨料随机位置对混凝土试件强度的影响比较小,对变形影响比较大,骨料尺寸对强度的影响比较大,混凝土骨料相对试件越小,其脆性越明显。琚宏昌等[29]运用Monte-Carlo方法模拟三相复合材料混凝土试件,采用各向同性的Mazars损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化过程,利用有限元方法分别进行了混凝土二、三、四级配圆形、多边形骨料试件的单轴拉伸数值模拟。试验结果表明,同一级配任意多边形骨料试件的极限承载力总体上要大于圆形骨料试件的承载能力;二、三、四级配混凝土试件强度依次递减;在应力-应变曲线的软化阶段,圆形骨料较多边形骨料试件软化曲线平缓;多边形骨料混凝土试件的脆性指数较圆形骨料混凝土试件的脆性指数高。唐欣薇等[30]对混凝土切口三点弯梁试验进行了数值仿真,分析了同级配不同骨料颗粒分布特征对裂纹扩展性态及宏观力学性能的影响。裂纹主要沿着骨料与砂浆界面扩展,当离开界面时,则从砂浆内部扩展,强度较高的骨料颗粒对微裂纹扩展有阻碍作用,断裂一般不发生在骨料内,数值仿真的力-位移曲线的应变软化段存在微幅波动现象。黄修山等[31]首先通过试验测定了数值模型中需要的砂浆、骨料强度和变形参数,在颗粒流数值平台上实现了砂浆、1~3mm、1~4mm和1~5mm粒组骨料数字混凝土单轴压缩虚拟实验,发现骨料对混凝土材料强度和变形特性具有明显的增强特性,骨料越大,微裂纹多绕骨料产生和发展,骨料粒径范围越大,越容易形成架空结构,造成应力应变曲线峰值附近的波动,形成次稳定和多级强化。Zhang等[32]运用骨料生成和打包算法建立了考虑混凝土非均匀性的数值模型,此模型表达了骨料分布的随意性,三点弯曲梁试验和数值分析发现骨料对断裂性能影响较大,裂缝不沿着原有裂缝发展,而是在附近呈Z字行分布,断裂方向上的骨料也破裂。王宝庭等[33]采用适宜极限分析及处理微裂纹行为的刚体-弹簧元法,以随机圆形颗粒模型代表混凝土的结构,模拟计算了混凝土试件的单轴抗压的本构特性,全级配混凝土试件的弹性模量与骨料的弹性模量的关系为二次曲线。黄俊等[34]用有限元方法模拟了轻骨料混凝土在单轴拉伸载荷作用下的破坏形式,发现轻骨料混凝土裂纹首先在轻骨料中萌生、扩展,断裂面扩展几乎不受骨料阻碍,破坏过程比较突然。骨料形状、颗粒级配、骨料分布、骨料含量、骨料和砂浆的模拟方法等都极大地影响了普通混凝土细观力学中数值模型的建立和处理,在数值模拟分析中,骨料粒径、强度越大,微裂缝多绕骨料产生和发展,骨料粒径范围越大,越易形成架空作用,任意多边形骨料试件的极限承载力大于圆形骨料试件的承载力等,可见骨料的粒径、级配和形状等影响了裂缝的萌生和发展,对混凝土细观力学性能影响同对混凝土断裂力学性能和宏观力学性能的影响基本一致。 5结语 本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面分析总结了骨料的粒径、颗粒形状、级配和密度等性能对混凝土的力学性能的影响。骨料特性影响了混凝土的抗压、抗拉强度等,影响了混凝土断裂形式、断裂参数、强度判据、数值模型,裂缝发展等,骨料对混凝土断裂性能、裂缝扩展、应力应变场变化等的影响和对混凝土宏观强度的影响基本一致。混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学的研究,使人们从不同层面全面了解骨料对混凝土性能影响、混凝土的破坏机理及其复杂的应力应变场等,可为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 作者:王赟 单位:陕西理工学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:钢渣混凝土性能及力学性能应用 1试验概况 1.1原材料 水泥:呼和浩特市冀东水泥厂生产的P·O42.5级水泥;细骨料:呼和浩特市产河砂;钢渣采用包钢转炉钢渣,本试验选取钢渣均经过热闷工艺,释放其膨胀性,符合混凝土粗骨料相关标准,经破碎筛选,粒径15~25mm。试验对比用天然碎石采用呼和浩特市大青山机制硬质花岗岩碎石,粒径15~25mm。水胶比为0.3、0.4时,使用聚羧酸高效减水剂;水胶比为0.6时,使用萘系减水剂。 1.2试验配合比 混凝土配合比共三种,分别为0.3、0.4、0.6;钢渣代碎石率(体积比)分别0、50、100%。1.3试验内容试验内容分为三类:一是骨料性能测试,具体依照JGJ52—2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》;二是混凝土拌合物坍落度及含气量测试,参照GBT50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》;三是钢渣代碎石混凝土的力学性能测试,参照GBT50081—2002《普通混凝土力学性能测试方法标准》。混凝土强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm,采用试验室标准养护,压缩强度试验龄期分别为3、7、28、90d、半年及一年,劈裂抗压强度试验龄期为90d。 2试验结果与分析 2.1骨料性能测试结果 密度、含水率测试结果见表1。钢渣表观密度为3126.67kgm3,含水率为2.17%。碎石表观密度为2843.35kgm3,含水率为1.1%。钢渣表观密度及含水率均大于碎石。表2为钢渣与碎石压碎指标测试结果。有试验结果可知,钢渣压碎指标平均值为4%,碎石压碎指标平均值为7%,钢渣压碎指标小于碎石压碎指标。 2.2混凝土拌合物 混凝土拌合物含气量及坍落度试验结果见表3。当水胶比为0.3时,相同配合比条件下,钢渣代碎石混凝土的坍落度与普通混凝土相近。当水胶比为0.4时,要达到与普通混凝土相同流动性,钢渣代碎石混凝土减水剂用量需增大到普通碎石混凝土的2.3倍。当水胶比为0.6时,钢渣代碎石混凝土单独增加减水剂已无法调配出与普通混凝土相同的流动性,需要同时增加水的用量。观察不同钢渣代碎石率的混凝土含气量,可发现在同等水胶比条件下,钢渣代碎石混凝土含气量比普通混凝土含气量大,且随着钢渣代碎石率的增大,拌合物的含气量逐渐增大。随着水胶比的增大,钢渣混凝土拌合物含气量有进一步增大的趋势。 2.3硬化混凝土力学性能 2.3.1抗压强度 表4显示了混凝土抗压强度试验结果。表5是混凝土各龄期相对强度增长率。图1为混凝土抗压强度随龄期的发展曲线。期龄90d后,普通混凝土抗压强度增长率开始逐渐减小,不足8%;而钢渣代碎石混凝土增长率逐渐增大至15%左右,钢渣代碎石混凝土增长率明显大于普通混凝土。到180d时,同水胶比下钢渣代混凝土已和普通混凝土抗压强度非常接近。180d后,不同钢渣代碎石率混凝土抗压强度增长速率已逐渐趋于稳定,钢渣代碎石混凝土强度增长率仍大于普通混凝土。且同等水胶比下钢渣代碎石率越高,混凝土强度增长越快。 2.3.2劈裂抗拉强度 表6为90d劈裂抗拉试验结果,图2为不同水胶比钢渣代碎石混凝土与普通混凝土90d劈裂抗拉强度变化曲线。由试验结果可知,不同替代率的钢渣代碎石混凝土与普通混凝土的劈裂抗拉强度随水胶比的变化趋势相同的,均随着水胶比的增大,劈裂抗拉强度不断减小。相同条件下,钢渣混凝土与普通混凝土劈裂抗拉强度无明显差异。 3结论 (1)钢渣与碎石在物理性质上存在的差异:钢渣表观密度和含水率比碎石大,压碎指标要小于碎石。(2)在相同配合比条件下,要配出与普通混凝土流动性相同的钢渣代碎石混凝土,需增大水和减水剂的用量;且随着水胶比的增大,所需水和减水剂用量逐渐增大;混凝土拌合物含气量随钢渣代碎石率的增加而增大。(3)与普通碎石混凝土相比,钢渣代碎石混凝土抗压强度早期增长率基本相同,长龄期抗压强度增长率大于普通碎石混凝土。(4)钢渣代碎石混凝土与相同配合比条件普通混凝土的劈裂抗拉强度接近。 作者:石东升 单位:内蒙古工业大学 力学性能论文:瓦楞纸板力学性能论文 1引言 近年来随着经济社会的发展和人们生活水平的不断提高,使得社会对物质产品消费不断提高,从而促进了作为商品重要包装形式的瓦楞纸板行业迅速发展,瓦楞纸板的需求量十分巨大。商品在流通过程中,瓦楞纸板这类纸质包装材料受到流通环境温度、湿度制约,其力学性质和动力学特性也直接受到环境的影响[1]。所以要求产品包装必须满足流通运输环境要求,保证产品的安全可靠性。在实际的流通运输环境下,引起瓦楞纸板力学性能变化的影响因素很多,温度和湿度的变化影响尤其显著,直接影响到瓦楞纸板包装物品的安全性和使用时限。王俊丽、李广生、肖文娟、程小琴等[2-5]通过在不同的含水率条件下瓦楞纸板力学性能的测定,得出瓦楞纸板的力学性能随纸板含水率的增加而下降。DongMeiWang[6]等人在不同温度下,研究温度对纸蜂窝夹层板的含水率的影响,结果表明瓦楞纸板的含水率随着温度的升高而下降;随着温度的变化,瓦楞纸板的含水率发生了变化,最终影响到瓦楞纸板的力学性能。在实际运输过程中,瓦楞纸板的力学性能在不同温湿度环境下的变化比较显著,但目前对瓦楞纸板在模拟运输环境下力学性能的研究却鲜有报道。当前,瓦楞纸板的种类繁多,不同类型的瓦楞纸板会有不同的力学性能。三层UV型瓦楞纸板的需用量非常大,已在精细产品、中小型和高档包装领域逐渐扩展,特别是在一些精密仪表、中小型家电、玻璃陶瓷器皿、医药、干鲜果品、饮料及礼品等的包装上体现得尤为明显。为了更好的解决三层UV型瓦楞纸板实际使用过程中出现的问题,为企业提供更多实际可行的借鉴方案,很有必要的对三层UV型瓦楞纸板的力学性能进行深入研究。 2材料与方法 2.1材料与仪器 实验材料:三层UV型瓦楞纸板,A型,克重为180g/cm2,南宁新大海纸箱厂。实验仪器:17-76型抗压强度测试仪,美国TMI仪器制造公司;LP-80U型恒温恒湿实验试验箱,广东宏展科技有限公司。 2.2实验方法 选择在流通环境下比较常见的温湿度。一般在车厢里面或集装箱内的温度为10℃-50℃,湿度为30%-80%。结合实验室相关条件,相对湿度选取40%、50%、60%、70%、80%、90%,100%的7个水平。温度选取20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的7个水平。裁切100mm×25mm(长×高)的试样,试样采用GB/T22906.2-2008《纸芯的测定第2部分:试样的温湿处理》[7]进行试样温湿度处理。平压强度采用GB/T22906.9-2008《纸芯的测定第9部分:平压强度的测定》[8];边压强度采用GB/T6546-1998《瓦楞纸板边压强度的测定法》[9],粘合强度采用GB/T6548-2011,《瓦楞纸板粘合强度的测定》[10]。 3结果与讨论 3.1温湿度对瓦楞纸板力学性能的影响 3.1.1温湿度对瓦楞纸板平压强度的影响 不同湿度条件下,随着温度升高,各条曲线呈上下波动趋势,波动值在20℃-30℃和40℃-50℃范围内变化不大,在30℃-40℃范围内的变化大,说明三层UV型瓦楞纸板平压强度在温度为30℃-40℃时的影响大;引起这一变化的原因是在30℃-40℃时,在各相对湿度下,瓦楞纸板内的纤维之间容易散失水分,瓦楞纸板的含水率不高,纸板纤维间的氢键力作用比较大。相对湿度为80%时的曲线波动最大,说明温度对相对湿度为80%时的影响是最大的;相对湿度为100%时的曲线波动最小,说明当相对湿度达到最大值时,在各个温度条件下瓦楞纸板内的含水率都非常高,平压强度在此湿度下随着温度的变化比较小。当相对湿度为40%,温度在35℃-45℃时,瓦楞纸板的平压强度达到最大值,这是因为纸板内纤维之间的水分含量比较低,纤维之间的作用力比较大。不同温度时,当瓦楞纸板的相对湿度增加到70%-80%,瓦楞纸板的平压强度下降明显加快。影响瓦楞纸板平压强度主要因素是纤维的作用力,纤维间水分的含量直接影响着纤维间的相互作用力,当环境相对湿度增加到70%后,纸板纤维润胀达到最大程度,纤维间的氢键就会被破坏,使瓦楞纸板的平压强度下降。 3.1.2温湿度对瓦楞纸板边压强度的影响 不同湿度条件下,随着温度升高,各条曲线呈上下波动趋势,波动值在20℃-30℃范围内,变化大,在30℃-50℃范围内,波动值小。说明三层UV型瓦楞纸板边压强度在低温时容易受到温度变化的影响;引起这一变化的原因是当温度升高到25℃左右时,纸板纤维之间的作用力变小造成的;相对湿度为90%和100%时的曲线波动最大,说明在高湿度环境下,瓦楞纸板内随着温度的升高水分散失严重;从图可看出边压强度最大值范围出现在相对湿度为40%温度在35℃-45℃之间,这是因为在低湿高温的环境下,纸板内的水分含量低,水分对纸板结构力学造成的影响比较小,所以纸板结构力比较大。边压强度随着相对湿度的增大不断地变小。不同温度时,当瓦楞纸板湿度增加到80%,瓦楞纸板的边压强度下降更快,说明当瓦楞纸板的湿度到达80%以上时,瓦楞纸板的平压强度受湿度的影响加大,若湿度继续增加,瓦楞纸板就可能失效,在运输中就丧失了作为运输包装的保护产品的功能。 3.1.3温湿度对瓦楞纸板粘合强度的影响 不同湿度条件下,随着温度升高,各条曲线呈上下波动趋势,波动值在30℃-40℃范围内,变化比较大,说明三层UV型瓦楞纸板粘合强度对高温的影响是比较明显的,粘合强度主要的影响因素是粘合剂,在此温度范围内,水分的散失比较慢,导致粘合剂的含水量大,降低了粘合剂的粘合力。从图3还可以看出,随着湿度的增大,粘合强度都在不断下降。粘合强度的最大值范围出现在相对湿度40%,温度为40℃-50℃时,在高温低湿环境下,粘合剂的含水量比较少,粘合剂的粘合力比较大。当相对湿度大于70%时,三层UV型瓦楞纸板的粘合强度下降速率非常大,可能由于相对湿度大于70%时,水分增加较快,瓦楞纸板的粘合剂开始慢慢变软,粘合剂的粘合力不断下降,使得瓦楞纸板的粘合强度下降的速率变大。综合图1-图3所示,在温度为35℃-45℃的运输条件下,当相对湿度为40%时,三层UV型瓦楞纸板的三种力达到相对的最大值,在此条件下最适合物品的运输,可以更好的保护产品。对三层UV型瓦楞纸板力学性能影响比较大的是相对湿度,温度次之。 4结论 本文探讨了模拟流通环境中不同温度和湿度对三层UV型瓦楞纸板的力学性能的影响。研究表明,流通环境的相对湿度对瓦楞纸板的影响较大,温度对瓦楞纸板影响次之;当温度在35℃-45℃之间、相对湿度为40%的状态下,瓦楞纸板的力学性能达到最佳值,此时瓦楞纸板可以最大限度的保证产品的安全性。在运输流通环境下,保证相对湿度不超过70%,瓦楞纸板可以更好保护产品。但要探究其原因,还需要从微观层面,楞纸板的内在纤维的影响等因素进行深入研究,在未来的瓦楞纸板力学性能研究中需要结合结构力学,材料力学等进行细致地分析瓦楞纸板内在的影响因素,开展深层理论研究。 作者:黄剑宗 单位:广西大学轻工与食品工程学院 力学性能论文:汽车用钢连续退火力学性能论文 1试验材料及方法 试验原料为真空冶炼并锻造而成的锻坯,首先在锻坯上截取直径为4.0mm、长10.0mm的圆柱试样,采用热膨胀仪测得合金钢材料的A1和A3分别为710℃和930℃。采用二辊轧机将1200℃保温90min的锻坯热轧为厚度为3.0mm的热轧板,并对其依次进行酸洗、冷轧,最后得到厚度为1.2mm的双相钢冷轧薄板,其主要化学成分w(%):0.10C、1.35Si、1.88Mn、0.007P、0.0056S,余量为Fe。在冷轧钢板上沿轧制方向截取长220mm、宽60mm双相钢试样,并进行连续退火试验。根据实验测得的A1和A3,确定退火温度分别为735、760、785、810和835℃。将试样加热至退火温度并进行保温处理,保温时间为6min,然后将试样冷却至685℃后淬火到240℃,保温12min后冷却至室温。对工艺参数不同的退火板取样,利用热场发射扫描电子显微镜及EBSD技术对其进行显微组织观察和相结构分析,并采用电子万能试验机对其力学性能按照国标要求进行测试。 2试验结果及分析 2.1显微组织 图1是退火温度为735、760、785、810和835℃时双相钢连续退火后的组织。可以看出,不同温度条件下的退火组织均为马氏体和铁素体,无明显差异。同时发现马氏体(硬相)呈凸起岛状,且均匀分布在铁素体(软相)的晶界上,形成了由软相和硬相组成的双相组织[4]。通过ImagesProPlu和彩色金相图片对不同退火温度下马氏体的体积分数进行定量分析,研究组织中的相构成[5]。统计数据显示,马氏体的体积分数随退火温度的升高由13.8%增加至19.7%,且马氏体岛尺寸增大。这是由于在退火过程中,奥氏体随退火温度的升高逐渐增多;同时,C元素以及其他合金元素的扩散率也增大,奥氏体的尺寸增大。大部分奥氏体组织在淬火处理后转变为马氏体,增加了马氏体的体积分数以及尺寸。由图1还可以看到,马氏体岛中心位置颜色较暗,而与铁素体交界区域出现了光亮圈。这是因为C元素的热扩散速率较大,使其在连续退火过程中扩散较充分,使铁素体与奥氏体中的碳浓度达到了平衡状态。而Mn元素在奥氏体组织中的扩散速率小于其在铁素体组织中的扩散速率,导致铁素体与奥氏体的交界区域成为富Mn区,而淬透性与Mn的含量呈正比例关系,不同淬透性导致其内部较暗,而与铁素体的交界呈现光亮圈。 2.2相结构 退火温度分别为735℃和785℃时,汽车用高Si双相钢材料连续退火后的EBSD图像如图2所示。(采用黑色标记残余奥氏体,其他颜色标记马氏体和铁素体)可以看出,不同退火温度条件下双相钢组织中均得到了分布于铁素体晶界上的粒状残余奥氏体组织。这是由于双相钢材料中Si元素的含量较高,在退火过程可促进铁素体中C元素向奥氏体扩散,提高了奥氏体相中的含碳量;同时在冷却过程中Si元素还可以对碳化物的析出起到抑制作用,降低了奥氏体相中的碳损失。高碳奥氏体相的Ms点较低,因此具有较高的热稳定性,在室温条件下稳定存在并被保留。经测量,残余奥氏体的晶粒直径均小于1μm,稳定性较高。图3给出了双相钢在760℃时退火后的透射照片。可以看出,部分残余奥氏体组织呈薄膜状,分布于板条马氏体组织中。薄膜状奥氏体由于尺寸较小,同时周围包裹了马氏体束,提高了其成核所需表面能,因此增加了其向马氏体转变的难度。 2.3力学性能 表1给出了不同退火温度下双相钢连续退火后的力学性能。可知,随着退火温度升高,试验钢抗拉强度呈现先升高后降低。这是由于当退火温度高于735℃后,马氏体的体积分数开始急剧增加,抗拉强度也随之大幅提高;当退火温度超过785℃后,马氏体的体积分数不再增加,但在冷却阶段生成的铁素体体积分数逐渐增加,相比原始铁素体,新生铁素体的含碳量较高,导致马氏体的含碳量下降,抗拉强度也随之降低。传统低Si双相钢材料的抗拉强度为630MPa时,伸长率为23.0%。相比之下,退火温度为785℃时高Si双相钢材料的综合力学性能较高,抗拉强度为702MPa时,伸长率为25.5%,均高于传统低Si双相钢。伴随退火温度的升高,试验钢的屈强比未发生明显变化,最大为0.58,最小为0.44。传统低Si双相钢材料的屈强比为0.47,相比之下,除735℃退火外,双相钢的屈强比较低,因此其成型性能较好。这是由于钢中的Si元素不仅可以降低铁素体中C元素的含量,还可以对冷却及时效过程中碳化物的析出起到抑制作用,使C元素聚集在奥氏体中;此外,由于新生铁素体出现的无沉淀区降低了双相钢的屈服强度,因此其屈强比也随之下降。 3结论 (1)在汽车用高Si双相钢在连续退火后,铁素体晶界上均匀分布有岛状马氏体和粒状残余奥氏体,这是由于Si元素在退火过程中促进C元素的扩散,在冷却过程中抑制碳化物的析出造成的。(2)随着退火温度的升高,双相钢的抗拉强度呈现先升高后降低。当退火温度为785℃时,高Si双相钢的综合力学性能均高于传统低Si双相钢,有利于改善双相钢的成型性能。 作者:莫树懂 单位:广西交通职业技术学院 力学性能论文:混凝土力学性能试验研究 1原材料性能试验分析 1.1水泥 试验所使用的水泥是江西省生产的万年青牌P.O42.5,其细度为1.23。 1.2砂 采用武夷山当地的河砂,中砂,级配良好。 1.3粗骨料 采用武夷山当地产的碎石,表观密度为2867kgm2,最大公称粒径为40mm,级配良好。碎石的含水率小于0.2%。 1.4废弃混凝土 废弃混凝土集料(简称RG),是武夷山当地旧建筑物上拆下来的废弃混凝土块,经人工破碎筛分、分级,按一定的比例混合后,粒径为5~40mm,级配良好。 1.5矿渣微粉 矿渣微粉是福建三钢集团龙海分公司生产的,比表面积为450m2kg。 1.6水 武夷山当地的自来水。 1.7减水剂 选用福州君安建材有限公司生产的YS-A型混凝土高效能减水剂,减水率为15%。 2试验研究 2.1混凝土基准配合比 根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)的要求,按照强度等级C35设计混凝土基准配合比,水胶比为0.4,坍落度120mm,砂率取38%。 2.2矿渣微粉再生混凝土配合比 试验采用废混凝土等质量取代天然粗骨料,取代率分别为0,25%,50%,100%。在废混凝土取代率试验的基础上,掺入矿渣微粉等量取代水泥用量,取代率分别为0,30%,50%,70%。采用均匀设计法制定了16组试验方案。 2.3混凝土试件的制作 根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GBT50081—2002)(以下简称《标准》)的规定,试块采用150mm×150mm×150mm标准试模,按照试验方案制作成16组试块,分别测试7,28,60d的抗压强度和工作性能,每次确定的强度值取3个数据的平均值,故每组按照7,28,60d的养护龄期分别制作9个试块,总计144个试块。2.4流动性测试根据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GBT50080—2002)进行坍落度试验,测定不同组别混凝土拌合物的流动性。2.5抗压强度试验根据《标准》进行抗压强度试验,使用微机控制电液伺服压力试验机(HCT306A)进行试验,以0.5~0.8MPas匀速加压,试验分7,28,60d共3次进行,每次试验3个试块,抗压强度结果取平均值。 3试验结果分析 3.1流动性影响分析 以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量,通过测试不同方案再生混凝土的坍落度值,得出对再生混凝土流动性的影响规律。当矿渣微粉取代率不变时,随着废混凝土掺量的增加,再生混凝土的坍落度呈现出比较明显的降低趋势;当掺入矿渣微粉后,再生混凝土的坍落度均有所提高;当废混凝土取代率不变时,随着矿渣微粉取代率的增加,再生混凝土的坍落度也有一定程度的提高。研究结果表明:废混凝土在破碎过程中产生很多的颗粒棱角,使其具有表面粗糙、孔隙率大和吸水性好的特征[5],进行混凝土拌制时,在水胶比不变的前提下,由于废混凝土自身要吸收水分,减少了实际用于拌合混凝土的水量,导致混凝土的流动性变差。而矿渣微粉是细微球状体,其颗粒直径比水泥细,且表面光滑,可以起到填充水泥颗粒空隙的作用,而且吸水量小[6]。因此,在水泥刚开始水化时,矿渣微粉包围着水泥颗粒,起到了减水剂的作用,降低了水化速度,提高了混凝土拌合物的流动性。 3.2抗压强度影响分析 本试验以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量,通过测试不同方案混凝土的抗压强度值,得出每组方案对不同龄期混凝土抗压强度的影响规律。混凝土7d的抗压强度的变化规律:在废混凝土取代率不变时,当掺入矿渣微粉后,其抗压强度降低。这是由于矿渣微粉的水化速度慢,当水泥用量随着矿渣微粉的掺入而减少时,混凝土的早期强度会出现明显降低。混凝土28d和60d的抗压强度的变化规律:再生混凝土后期抗压强度相比7d的抗压强度高,能够达到设计强度等级C35。当废混凝土取代一定量天然骨料,混凝土强度有一定程度地提高,但随废混凝土取代率的提高,抗压强度呈下降的趋势。当取代率超过50%时,混凝土的抗压强度下降较快;当再生骨料取代率为50%时,掺入适量矿渣微粉,使再生混凝土的流动性得以改善,抗压强度影响不大,28d均能达到35MPa;当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%时,其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高,28d最高达到40MPa。分析表明:废混凝土不仅棱角多,而且表面粗糙,具有粘结面较好、界面粘结强度较高的特性[7];另外,由于废混凝土的吸水性强,遇水后能很快湿润,促使其表面的许多微裂缝的立刻吸入水泥颗粒,使水化更加充分,形成致密的界面结构,在一定程度上补偿了废混凝土强度较低的缺陷;同时,矿渣微粉的细度比水泥颗粒细,起到了很好的填充作用,改善了再生混凝土的孔隙结构,使孔隙率降低,形成了密实充填结构[8];此外,由于废混凝土的吸水率较高,降低了混凝土的有效水胶比,提高了再生混凝土的抗压强度。 4结语 当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%,采用水泥标号为P.O42.5时,其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高,28d最高达到40MPa。由此可见,矿渣微粉再生骨料混凝土既能节约资源,又能消耗大量的建筑垃圾,对于减轻环境污染十分有效。随着科学技术的快速发展,矿渣微粉再生骨料混凝土一定会成为可持续发展的绿色材料。 作者:谷艳玲 单位:武夷学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:石灰石粉混凝土力学性能研究 1试验原材料及配合比 1.1试验原材料 水泥:采用P.O42.5水泥,其主要性能见表1。石灰石粉:密度2700kg/m3,需水量比95%,其化学成分见表2。细骨料:采用天然河砂,表观密度2640kg/m3,细度模数2.77。粗骨料:采用天然卵石,粒径分别为5~20mm、20~40mm,表观密度2670kg/m3,压碎指标6.6%。外加剂:采用Gk—4A固状缓凝高效减水剂和GK—9A固状引气剂。 1.2试验配合比 试验采用内掺法,以石灰石粉替代不同掺量的水泥然后按表3的配合比成型混凝土试件。试验以R0为基准配比,通过改变石灰石粉掺量,研究石灰石粉对碾压混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响。 2石灰石粉对碾压混凝土工作性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2000)进行测试。掺入石灰石粉后,碾压混凝土拌和物的VC值出现降低的趋势,但随着掺入量的增加降低幅度减小。不掺石灰石粉时R0配比的VC值为8s,当掺入石灰石粉时,配比R1、R2、R3、R4都降至5s以内,说明石灰石粉具有固体减水剂的作用,适当的石灰石粉对改善碾压土的工作性能有益。VC值的大小是决定碾压混凝土可碾性和层间结合技术的关键。随着石灰石粉的加入,碾压混凝土液化泛浆时间缩短有利于碾压混凝土的层间结合,这主要是由于石灰石粉的密度低于水泥密度。采用等量替代法大大提高了碾压混凝土中浆量的体积,同时提高了浆砂比。同时,把混凝土看作是一个连续的颗粒堆积体,石灰石粉中的细颗粒对碾压混凝土起到级配微调作用,从而改善碾压混凝土的工作性能[3]。 3石灰石粉对碾压混凝土力学性能的影响 碾压混凝土抗压强度、静力抗压弹性模量和极限拉伸值按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。配比编号为R1和R2的7d强度比基准配比R0强度高,28d时虽仍有提高但提高幅度不太明显,到了90d强度基本接近;配比编号R3和R4的早期强度和后期强度均比基准配比强度低。说明:当石灰石粉的掺量不超过20%时可提高碾压混凝土早期抗压强度,对碾压混凝土后期强度无不利影响;当石灰石粉的掺量超过20%时,随着其掺量加大,碾压混凝土各个龄期强度降低。同时,从表4中可知,随着石灰石粉掺量的增加,碾压混凝土的静力抗压弹性模量出现先降低后增加的趋势,而碾压混凝土的极限拉伸值则出现与其相反的趋势,即先增加后降低。这表明适当石灰石粉掺量对防止碾压混凝土坝的裂缝是十分有利的。混凝土可以视为连续的颗粒堆积体,石灰石粉的细度比水泥小,石灰石粉的细粉分散在水泥颗粒之间,起分散剂的作用,可以对碾压混凝土进行级配微调,使碾压混凝土内部更加密实。同时在水化早期,有大量的网状C—S—H生成,石灰石粉的支点咬合作用有利于水化物产生,从而加速了C3S的水化[4],这种作用在早期十分明显,故一定量的石灰石粉可提高碾压混凝土的早期强度,但随着掺量的增加,混凝土内部参与水化反应的水泥越来越少,从而影响了碾压混凝土的强度。由于石灰石粉的等量替代提高了碾压混凝土的浆砂比,降低了碾压混凝土的VC值,从而起到提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的效果。 4石灰石粉对碾压混凝土抗渗性能的影响 碾压混凝土抗渗性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)采用逐级加压法进行测试,抗渗等级以每组6个试件中2个出现渗水时的最大水压力表示。抗渗等级按公式:W=10H-1计算。分别对5组试件90d龄期进行抗渗实验得出如下结果:R0试件的抗渗等级大于W10;R1、R2、R3、R4试件的抗渗等级均大于W12。碾压混凝土的抗渗性能是指碾压混凝土抵抗压力水渗透的能力,碾压混凝土的密实程度决定了其抗渗性能的高低,随着石灰石粉的掺入,碾压混凝土抗渗性能有一定程度的提高,这是由于石灰石粉的掺入起到了微填充的作用,阻断了碾压混凝土内部的毛细通道,提高了碾压混凝土的密实度,进而提高了碾压混凝土的抗渗性能。 5石灰石粉对碾压混凝土抗冻融性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。不同石灰石粉掺量的碾压混凝土90d龄期200次快速冻融结果。随着石灰石粉掺量的增加,碾压混凝土的质量损失率增加,相对动弹模量降低。当石灰石粉掺量不超过20%时,碾压混凝土试件可达到200次冻融循环;当掺量达到30%时,只能达到150次冻融循环;当掺量达到40%时,只能勉强达到100次冻融循环。碾压混凝土抗冻性能的好坏与碾压混凝土用原材料、碾压混凝土内部的孔结构及碾压混凝土密实程度等因素有关系。目前常用的方法是提高碾压混凝土的密实度和掺加引气剂。由于石灰石粉中的细粉颗粒对碾压混凝土有级配微调的作用,在一定程度上提高了碾压混凝土的密实度[5-6],但随着石灰石粉掺量的增加,碾压混凝土中的含量明显降低,导致其抗冻性能降低。所以,在碾压混凝土中掺入适量石灰石粉,并合理调整引气剂的掺量,仍可保证碾压混凝土具备一定的抗冻融循环能力。 6结论 a.一定掺量的石灰石粉具有降低碾压混凝土VC值、改善碾压混凝土的工作性能的作用。b.当石灰石粉的掺量不超过20%时,可提高碾压混凝土早期抗压强度,对碾压混凝土后期强度无不利影响。当掺量超过20%时严重影响碾压混凝土的抗压强度。c.适当掺量的石灰石粉具有提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的作用,对防止产生碾压混凝土坝裂缝十分有利。d.石灰石粉的加入对碾压混凝土的抗渗性能无不利影响。e.石灰石粉的过量加入会大大降低碾压混凝土的抗冻性能,但若掺量合理并适当调整引气剂的掺量,碾压混凝土仍具有一定的抵抗冻融循环的能力。石灰石粉作为一种新型掺和料,在碾压混凝土中的应用显得尤为重要,其合理利用具有广阔的应用前景和良好的经济效益,符合变废为宝、节约资源、保护环境的可持续发展的思路。 作者:赵哲 单位:石家庄滹沱新区投资开发有限公司 力学性能论文:管线钢组织及力学性能应用 1有限元模型建立 对模型作如下假设:基体是连续相,填料粒子是分散的;填料粒子具有均匀性和周期性;填料添加比例为5%。根据假设,建立反映不同填料粒子分布形式的有限元模型。实验所用材料为建筑工业用X90管线钢,其化学成分如表1所示。对真空脱气工艺冶炼后的工业用钢连铸坯料进行轧制。采用MULPIC层流冷却设备对矫正后的轧制钢板进行热处理。并依据多相组织调控机理对层流冷却设备进行参数设置,试验板材尺寸为18mm×3000mm×12000mm。对试验钢板的轧制表面、沿宽度方面的截面和沿长度方向的截面分别取样,进行打磨和抛光处理。其中所使用的金相腐蚀液为3.5%的硝酸酒精溶液。采用Axiovert-200MAT型光学显微镜(OM)和FEIQuanta600型扫描电镜(SEM)对试验钢组织进行观察;使用H-800型投射电镜(TEM)对双喷薄后的试样进行微观形貌的观察;采用GenesisXM2对实验样品进行能谱分析(EDS)。 2试验结果及分析 2.1X90钢的组织分析 热处理前试验钢板厚度中层纵截面处的微观组织。可以发现,试验钢的原始奥氏体组织为长50.0~65.0μm,宽20.0μm的长条状扁平形晶粒,并沿着钢板轧制的方向分布。同时在其晶界处出现大量多边形的铁素体组织,尺寸范围为3.0~7.0μm。由于基体的相变温度受到钢内高能奥氏体晶粒的影响,因此随着奥氏体晶粒的长大,相变驱动力增加,促进相变发生。同时,生成的铁素体的力学性能、晶粒大小及相变过程中的动态也与原始奥氏体晶粒尺寸相关。在工程生产实际中,可以采用细化奥氏体晶粒尺寸的办法,达到增加其形变量和降低形变温度,优化X90管线钢材料的力学性能。与X70管线钢不同,X90管线钢的主要组织为粒状和板条的贝氏体、多边形的铁素体以及残留M/A。图2为试验钢不同位置光学和扫描电镜分析。可以发现,试验钢的基体组织为贝氏体、铁素体以及M/A构成的多相组织。准多边形铁素体在横、纵截面的试样中沿轧制方向呈带状分布。这是由于过冷处理增加了奥氏体晶界能量,促使铁素在轧后空冷过程中形核、生长;经挤压后,试验钢中贝氏体相互交错且取向不同,增大过冷处理的冷却速率不利于增加粒状贝氏体及M/A的数量。终轧厚度为18mm的试验钢板透射电镜分析如图3所示。其中,粒状贝氏体和板条贝氏体分布在准多边形铁素体周围。板条状贝氏体是在中低温的转变温度下制备得到的,其宽度为0.5μm,位错密度高,可提高钢强度。在试验钢板条束间隙中发现M/A相,该相在TEM图片中呈白色或黑色条状,如图3(d)和3(e)所示。另外,由于试验钢添加了0.09%的Nb元素作为晶粒细化剂,因此X90钢的晶粒得到了一定程度的细化。这是由于Nb可以抑制奥氏体晶粒的生长。 2.2力学性能分析 试验钢不同位置试样的力学性能测试结果如表2所示。可知,轧制钢板的最高屈服强度为653MPa,最低为609MPa;抗拉强度为713~723MPa;最大的屈强比为0.89。在低温的抗冲击实验中,DWTT重锤冲击实验的剪切面积不小于80%,冲击做功的范围在213~247J的范围内。X90第三代管线钢的具有较低的屈强比及较高的延展性能,可减少裂纹和开裂的产生,增加其在应用过程中的安全性能。 3结论 (1)建筑用X90第三代管线钢组织由板条和粒状的贝氏体、M/A以及准多边形的铁素体的多相组织构成。低密度的准多边形铁素体能够提高钢基体的韧性;含Nb析出物可抑制位错的滑移和扩展;夹杂在位错之中的极硬M/A可以提高钢的强度。(2)经热处理后,试验钢具有较低的屈强比,较高的延展性能,能有效减少裂纹和开裂的产生,提高材料的安全性能。 作者:申喆 单位:焦作大学 力学性能论文:铝硅合金力学性能探析 1实验方法 1.1合金成分 为使合金具备较高的抗拉强度、良好的充型能力及较高的耐磨性等性能,选择硅含量为18%。实际生产中,常将含铁量超过2.0%的回炉料,做废铝处理或给压铸厂回用,为增加高铁铝合金的回收利用率,同时保证良好的工艺性能和使用性能,将加入铁含量定为3%。根据文献报道[1-2],高铁铝硅合金中锰的最佳添加量存在差异,现有报道主要集中在w(Mn)/w(Fe)=0.5~1.1,锰和铁含量相同时对高铁含量铝硅合金中的富铁相具有较好的中和效果,因此选锰加入量为3%(即w(Mn)/w(Fe)=1.0)。有资料表明[3-4],随着铜含量增加,合金密度和热裂倾向增大,耐腐蚀性和铸造性能降低,根据合金的种类和用途的不同,所选铜的含量不一样,铜的含量取5%。 1.2热处理工艺选择 根据相关文献[5],T6处理对于铝合金效果最好,即固溶处理后再进行人工时效。该热处理工艺可使高温时出现的富铁相扩散于基体中。人工时效可使富铁相均匀化。固溶温度选择525℃,保温时间4h,淬火采用水介质,温度为70~80℃的水。人工时效选择温度180℃,保温5h。 2试验结果与分析 2.1抗拉强度检测方法与数据 零件试样按GB/T228-2010《金属材料拉伸试验室温试验方法》规定尺寸加工,在电子万能试验机上进行拉伸试验,高铁含量的铝硅合金在加入一定量的锰后性能有所提升,但提升幅度较小(抗拉强度由118MPa提升到135.2MPa,提升幅度为14.58%),不足以消除铁元素对合金的影响。在加入锰的基础上,加入铜后合金性能有较大提升(抗拉强度由135.2MPa提升到168.8MPa,提升幅度为24.85%),基本已经能够消除铁元素带来的不利影响。合金经过T6热处理后,可以使性能再次提升到193.1MPa,相对于不含铁的铝硅合金(Al-18Si)抗拉强度提升28.73%,有利于扩大合金使用范围,这对铝硅合金的回收再利用具有重大意义。 2.2合金SEM及EDS分析 图1为Al-18Si-3Fe-xMn合金中主要相的SEM形貌。图1(a)为未加锰时即Al-18Si-3Fe中长条状和细长的针条状富铁相的形貌,含铝、硅、铁分别为65.79%、21.42%和12.79%,不含锰。图1(b)和图1(c)为Al-18Si-3Fe-3Mn中富铁相形貌。图1(b)含铝0.85%,含硅99.15%,不含铁和锰。图1(c)含铝、硅、铁锰分别为64.77%、18.51%、8.68%和8.05%。当锰含量为零时,即Al-18%Si-3Fe合金中富铁相的组成元素为铝、硅、铁,可认为这些相为三元富铁相。当锰含量为3%时,富铁相组成元素为铝、硅、铁、锰,可认为这些相为四元富铁相。图中浅灰色的相为初生硅。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金热处理前后主要相的SEM形貌和微区成分分析的位置,图2(a)含铝75.65%、铜24.35%,图2(b)含铝78.34%、铜21.66%。图2(a)中白色珊瑚状组织和图2(b)中白色组织是铝和铜组成的一种物相,铝和铜的原子比例分别为3.11和3.62,结合Al-Cu二元合金相图可以判定为Al2Cu相,虽然实际测得铝铜比大于2∶1,这是因为受到基体中α-Al的干扰和能谱仪电子束聚焦能力有限的影响。从图2可知,富铜相是以富铁相为核心方式析出和(Al+Al2Cu)共晶形式析出两种方式同时进行,这与文献[6]记载,当铜的质量分数大于1%时的析出方式吻合。从图2(b)中存在富铜相可以得知,部分富铜相尺寸较大,固溶处理并不能将其完全溶解。 2.3铸态组织结构观察与分析 从图3(a)和图3(b)可以观察到,Al-18Si合金中加入3%的铁后,出现粗大的双锥状富铁相,这种富铁相一般称为α铁相,双锥状富铁相对合金基体的割裂作用非常明显(合金强度从150MPa下降到118MPa)。从图3(c)可以观察到,在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰可使富铁相和初生硅得到细化,富铁相形态由双锥状转变为三叶状、四叶状、块状、田字状和块状(即β相)。通过对相关文献分析[7-8],α铁相和β铁相都是通过δ高温铁相和剩余液相发生包晶反应生成,α铁相也可以通过包晶反应转变为β相。在平衡凝固过程中,δ高温铁相先析出。非平衡凝固组织中出现δ高温铁相,是由于在较大冷却速度下,δ高温铁相向β铁相的包晶反应变得困难,而不是较大的冷却速度抑制了β铁相的形核生长。在高温区,α铁相和β铁相分别通过包晶反应转变为β铁相,当冷却速度非常大时,包晶反应难以进行,而使δ高温相保留至室温。锰的加入,使α相从准稳定相转变为稳定相,L+αβ的包晶反应不再发生,L+δβ的包晶反应也受到抑制,L+δα的包晶反应受到促进。因富铁相由α铁相转变为β相,以及晶粒的细化,合金的抗拉强度得到一定提升(从118MPa提升到135.2MPa)。从图3(d)可以看到,在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰的基础上加入5%铜后,合金中富铁相形态变化不大,Al2Cu相在富铁相周围析出。是由于Al2Cu相包裹了富铁相,从而减小了富铁相对合金基体的割裂作用,使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金经过T6热处理后,富铁相和初生硅相边角被钝化,铸态下的CuAl2在固溶处理过程中,重新溶解入基体中,形成过饱和固溶体。此时,快速淬入70~90℃的热水中,溶质的扩散和重新分配来不及进行,CuAl2的形核和长大无法实现,从而得到过饱和的单相α固溶体。从图4可以看到,固溶处理后铜元素的分布明显均匀化,铜元素在单相α固溶体中有较大的过饱和度,共格界面处的基体晶格产生畸变,对基体起到强化作用。同时认为,由于高温下原子扩散作用增强,热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密,CuAl2相与基体结合部分更圆滑,因此更有利于消除富铁相对基体的割裂影响,提高合金强度。通过两种方式对合金的强化,合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa)。 3结论 Al-18Si-3Fe合金中加入3%锰后,富铁相形态得到改善,能够小幅度提升(抗拉强度幅度为14.58%)高铁含量铝硅合金强度,但不能完全消除铁元素带来的不利影响。Al-18Si-3Fe-3Mn合金加入5%铜后,析出的Al2Cu相包裹富铁相,减小富铁相对合金基体的割裂作用,使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu经过T6处理后,铜元素在单相α固溶体中形成较大的过饱和度,对基体起到强化作用,同时由于高温下原子扩散作用增强,热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密,CuAl2相与基体结合部分更圆滑。通过两种方式,合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa),优于不含铁Al-22Si合金性能,实现铝硅合金的有效回收利用。 作者:李林鑫 单位:四川化工职业技术学院
浅谈土木建筑工程施工成本控制:土木建筑工程施工的成本控制 【摘要】加强控制, 降低成本, 提高效益, 是建筑施工企业在市场经济条件下求得生存和发展的唯一出路。也是提高施工企业效益和赢得长足发展空间的最有效途径。本文介绍了土木建筑工程施工成本的构成及其影响因素,提出了土木建筑工程施工的成本控制措施。 【关键词】土木建筑工程 , 施工成本,控制措施 在当前竞争激烈的市场环境下, 施工企业应当把土木建筑工程施工成本控制视为企业成本控制的基础和重点, 视为工程施工项目控制的核心。加强控制, 降低成本, 提高效益, 是建筑施工企业在市场经济条件下求得生存和发展的唯一出路。也是提高施工企业效益和赢得长足发展空间的最有效途径。 一、土木建筑工程施工成本的构成及其影响因素 1、项目施工成本的构成。¹工程实施必需的费用,包括购买钢材、木材、水泥、砂石料、砖、石灰等材料的费用, 以及人工费、机械费等。º该工程进行过程中所产生的其他费用, 如施工管理人员的薪水、办公费用、招投标费以及其他管理人员的工资等。»临建费, 参与施工的所有人员以及重要的机械设备所需要的临时建筑费用, 比如临时租赁民房的费用。¼进出场费, 也就是指施工人员、机械设备及其他辅助材料的进出场费。½除上述费用外, 还包括工程施工现场产生的其他费用, 如现场招待费、社会治安维护调解费及其他的协调费用等。 2、影响施工成本的因素。施工成本即是施工企业用于施工和管理的所有费用的总和, 是施工过程中劳动消耗和物资消耗状况的综合反映, 也是衡量一个施工企业经营管理成果的重要指标。目前我国建筑施工业的竞争非常激烈, 各企业都争相降价, 以便增加自身的竞争砝码。但这种做法明显地压缩了企业的利润空间, 甚至有的企业不惜亏损也要留住潜在的客户。因此, 若想让企业在不压缩自身利润空间的前提下保持强大的竞争力, 根本方法就是建立和健全成本管理责任制, 在保证施工质量和工期的基础上尽可能地将损耗降至最低。进而提高经济效益。现阶段影响施工成本的因素主要有: 第一, 随着社会经济的发展, 建设工程造价也不断的改革, 价格构成较原来相比更接近实际成本, 原来的按企业资质等级收费的标准也改为按工程对象收费。 第二, 目前社会提倡安全文明施工, 这也一定程度上导致了施工成本的增加。 第三, 由于自然的不可抗拒因素, 比如雨雪天气造成的工期延误, 也会增加资金成本。上述几种因素都一定程度上造成了施工成本的增加。 第四, 很多企业由于施工质量出现问题、工期延误以及施工现场管理混乱等原因造成返工, 这样就明显地增加了施工成本费用, 比如人工费、被浪费的材料费, 还有的材料采购人员购买的施工材料不符合规格性能等。 第五, 机械费投入不合理, 比如没有使用最合适的机械设备和工程使用模具、所用设备功能过剩, 得不到最大限度的使用, 管理人员能力不足、聘用不合适的人选、管理工作分配不合理造成的资源浪费。除此之外, 市场材料价格上涨、劳动力单价提高, 工人技术掌握不熟练、图纸错误等因素也会导致费用增加。 二、土木建筑工程施工的成本控制措施 成本控制应贯穿于施工全过程,施工成本控制具体可分为事前控制、过程控制和事后控制三个阶段,不同阶段采取不同的具体控制措施。 1、合同签订和施工准备阶段的成本控制措施。施工准备阶段的成本控制是事前控制,这个阶段工作的细致与否将直接决定工程总的成本支出,是非常重要的一个阶段。为此,施工准备阶段的成本控制,要做好以下几个方面的工作: (1)首先是要依据“标书”和签订的施工合同确定项目成本控制目标,对拟建工程进行成本分解,按单项工程提出成本控制目标,打好成本控制的基础; (2)做好施工之前的实地调查研究,包括施工环境、场地贮存条件、材料资源和人力资源条件调查。重视成本失控风险预测,对有可能出现的工程量增减、价格调整、工程风险、物价涨跌、业主单位的信用、资金的组织协调能力以及施工所在地的交通、能源、气候等影响因素进预测。依据调查的资料,结合场地施工环境条件、资源条件,制定出切实可行的施工组织设计,施工进度计划,材料供应计划,从而规避可能出现的风险,以降低施工成本; (3)对成本控制目标进行细化,根据工程的规模和性质等,做好工程组织设计、施工进度计划,优化施工方案。把工程项目成本控制责任分解到工程部门、财务部门、材料供应部门以及安全保卫部门,形成全面、全员的成本控制体系,并对项目总成本目标进行修正,提高其合理性和可行性。这也关系到工程施工企业成本控制的成败。 2、工程具体实施过程中的成本控制措施。施工阶段的成本控制是整个成本控制的关键阶段,这个过程中的成本控制应当是动态的,因为施工条件的变化具有不可预测性,影响施工的内外因素较多,因此在实际环境发生变化后,各种计划都应及时进行相应调整,使施工成本始终处于可控状态。 (1)做好信息收集。除随时掌握施工进度,质量信息,材料消耗,还要收集财务信息,市场材料价格,人工价格信息,根据收集的各种信息,不断纠偏,把增加的工程施工成本控制到最小; (2)注意材料节约,据统计,材料费一般占直接工程费的 70 % 左右,因此要通过加强现场管理和选用新工艺、新材料,尽量减少材料消耗; (3)提高全体施工人员的成本控制意识,并结合有力的奖惩机制,对实施成本控制成效显著的部门、个人实行奖励,对乱扔材料造成损失的要处罚,激励全员对施工成本控制的积极性,以便从材料的采购、领用等方面真正实现成本最低的目标; (4)工程施工是一个系统工程,如果协调工作做的不好,将会影响工程进度,造成人力、物力和财力的浪费。各施工部门要互相协调,防止出现窝工、停工。组织专业队、实行流水作业,提高效率,保证工程进度。在这个过程中,项目造价管理人员责任重大,应注意施工现场亲自核实,对每月的成本原始资料进行收集整理,严格控制项目的每一笔支出,做到先算后干,边干边算,发现问题,及时分析及时将实际成本与预算成本进行比较,看两者是否基本吻合,并提出处理意见或措施。 3. 工程竣工阶段的成本控制措施。实际中往往忽视竣工验收阶段的成本控制。工程一旦进入竣工收尾阶段,就把管理精力投入到其他在建工程,致使收尾工作一等二拖,继续发生包括管理费在内的各种费用。因此在竣工验收阶段成本控制工作应注意以下几个方面: (1)工程完工后及时清退冗余人员,清理现场的机械和剩余材料,结算未付款项,防止继续发生不必要的各种费用; (2)及时做好工程验收资料的收集、整理、汇总和分析工作,保证资料的完整性和可靠性,并把这些资料提交给预算部门复核; (3)完成决算后,应与目标成本进行对比,对于各分部工程重新核算,对于超过目标成本控制的部分,进行剖析,找出原因,进行经验总结,以提高今后成本管理的水平,对项目经理及有关人员进行奖罚; (4)重视工程后续保修费用支出,指定具体的保修工作责任者,要求其提出保修计划和费用计划,作为控制保修费用支出的依据。 浅谈土木建筑工程施工成本控制:浅谈土木建筑工程施工的成本控制 摘要:随着现在社会发展的进步,人们更加注重建筑的质量和安全,所以一个建筑企业想要有好的竞争力和发展就要保持建筑工程的质量,把它作为工程的首要考虑问题。那么土木建筑作为建筑工程的一种一样是需要注重质量的,但是看重质量的同时还需要加强成本的控制,这样才能保证企业的效益,本文就是从土木建筑工程施工的成本问题进行考虑,分析成本控制的原则及提出相应的实施措施。 关键词:土建工程;成本控制;分析探讨;解决措施 1 土木建筑工程施工成本控制的重要性 建设阶段的目标是最大限度地发挥资金的阶段,也是在招标工作的扩展阶段,这是合同的具体发展,所以对于施工的管控就等于对合同职责履行的控制。因此,施工控制的加强等同于履约行为控制而在土木建筑工程的施工阶段,因为工程量基本上已经定下来,工程设计、施工招标工作都完成了,承包的工程合同也签了,所以这个阶段对于工程造价的影响就较低了,那么就谈不上资金的节约了。而当工程到施工这个过程的时候,造成浪费和成本的加剧是最多的。针对这种情况应该在施工阶段正确处理经济合理与技术先进两者间的对立统一关系,做到既要保证先进的技术还要做到经济的合理利用,而当符合经济要求的时候做到技术的提高。 2 土木建筑工程施工成本控制的原则 2.1 成本最低化原则 降低成本,是提高经济效率是业务目标之一,施工项目成本的控制是成本最低化的最根本的目的。它的意义就是在于透过对成本的各种管理的方式方法,从而来促进施工成本的减少,最终达到完成最低的目标成本的要求。实现成本的最低化原则不是要胡乱使用,而是在合理的保证成本最低化的时候最大限度的降低成本。其中一个方面是需要找出多种降低成本的方式,这样才得以把可能变成能;另一个方面是在实际的现状出发,用主观的努力做到合理的达到符合科学的最低的成本要求。 2.2 动态控制原则 成本控制是多方面的,可以相互补充相互配合实现,但要注意成本控制是控制的中间阶段的项目,既是所谓的动态控制。动态控制的主要原则就是要在工程的过程中对按照整个过程的实际情况及时进行成本方面的全貌分析,还要努力的严肃的把成本控制好,这样才能让项目的预算得到控制,从而使工期正常,做到不但完成工程而且还很好很高的质量完成。 2.3 全员控制原则 项目的全部建设成本,都需要在项目进行时严格控制。在这个项目中所涉及的各部门,单位,团队,所有员工都必须控制项目施工成本。可是要实行这样的控制就必须要有一个具有实质性内容的系统,既要包括各部门各单位的经济核算还要了解其责任归属。不但要这样,还要在具体的管理阶段中,把涉及到的部门,班组,员工制定出合理的责任说明书,这样就把工作人员的实际利益和整个工程的成本相互连接起来,从而把成本控制人人不管的现象改变,真正意识到成本控制每个人都有责任。 2.4 全过程控制原则 工程在进行中,每个建设阶段的成本控制都要坚持下去,不能时断时续,这是成本控制的要求,是要在整个施工过程中,从开始到结束,不要一会宽松一会严肃,更不能有所遗漏,这才是成本控制的首要,也就是成本全过程控制的原则。所以这个工作就要从最初开始,也就是过程中标即将确认的时候就开始,直到工程完工保修期结束。对于全过程的控制就要做到一个工序,一项经济活动都要进行严肃的成本控制,核算准确,保证一切的支出都是在成本控制计划之内,还要近最大的努力降低成本和支出,当然是在工程质量要求的范围内。 除此以外,随着建筑业的发展和完善,对于其的售后服务也是在逐步的受到重视的,这也是工程承包者打好自己品牌形象,遵守诺言,争取信誉的一种很好的方式,也可以在可以预算的过程中实现最大的利益化,这也是完全与施工成本管理中的全过程控制原则相符合。 3 土木建筑工程施工成本控制的措施 3.1 增收途径的分析 增收途径的成本控制主要包括:a.在认真会审图纸的基础上,提出有科学根据的合理化建议及积极的修改意见;b. 深入研究招标文件、合同内容,加强合同预算管理,充分考虑可能发生的成本费用,增创工程预算收入;c.施工期间,对于机械设备使用、施工方法、劳动力调配、材料供应一级工期目标等影响因素,及时、有效地办理变更、索赔和增减账手续,围绕增效开展工作。 3.2 节支途径的分析 既然要对成本进行控制,那么就要节省开支,但是要说明的是不是盲目的节省开支,是要合理科学的做到符合工程质量的同时做到开源节流,那么节支途径的成本控制主要包括:a.根据工程的性质、规模、复杂程度、装备情况、工艺条件以及人员素质等条件,确定先进可行的的实施方案。b.通过材料用量计划的制定确定大部分材料的投标价格,通过市场价格的调查确定具体的预测单位。c. 按照预测单价分解人工费用,人工费控制措施为注意各施工环节的搭配;配置具熟练技能的工人;根据施工进度及技术要求进行各工种人数的合理搭配等。d.现场管理费控制措施包括:严格按照施工规范、技术标准以及质量要求等进行施工;预防由于突发的自然环境变化而影响施工;做好预防及检测工作,防止工程施工质量事故的产生;施工单位应在做好签证的同时保留记录,以便及时索要增加的费用。e.为减少非必要的修理费,应严格执行机械的保养程序,机械费的控制上限不得超过投标价所确定的机械费用总额。 3.3 成本的考核及上级机构的成本控制 成本的考核包括建立核算体系、定期召开经济分析会、开展经济分析、将经济责任制与物质奖励结合起来,开展成本考核,不断推进施工项目的成本控制。 同时,施工单位要想从内部抓起,提高自身的生产率,就要做到节约,最大程度的降低那些不是需要的支出,从而更好更合理的控制成本。那么作为在上层级的管理部门,更应当做好自己本分,积极的帮助协调,配合施工中的一些工作的管理和监控,在每一个环节中做到检查,监督的积极促进作用。正所谓上行下效吗,只有上级的单位做好表率和监督,下面的才会积极地努力做好本职的职责,所以对于成本的控制是多方面的结合和配合。 3.4 信息化成本管理 信息化的时代,就需要信息化的管理,所以对于成本的控制也不例外,所以要在整个施工的过程中通过信息化的管理达到对成本的全城监控和控制。而在管理的过程中需要一些的处理的信息高效采集、加工、传递并实时共享。这就需要项目的领导者每时每刻的对成本监控进行跟踪,在对比和运行中调整,找到合适的使用方法来控制成本的范围。这样,监督和检查的信息反馈就变得更加的及时和有效力,也可以依据现在工程已由的经验来进行合理的改变。只有项目的管理工作的每一方面和建筑施工中工作都能够做到科学性,才能提高各个管理方面的自动化水平,就能即做好各项资源的合理分配和使用的同时做到对于工程项目成本的最好控制。 浅谈土木建筑工程施工成本控制:土木建筑工程施工的成本控制 摘要:目前国内的一些企业仍然没有意识到施工成本控制对于企业今后发展的重要性,由此导致了部分企业的施工成本十分高昂,相应的施工企业的利润也十分低下,企业的竞争力在无形中大大削弱,最终导致企业无法在建筑市场中立足。因此,施工企业对于成本控制体系的完善和强化势在必行。 关键词:土建工程 成本控制 原则 措施 正文: 当前我国大部分建筑施工企业对于土木建筑工程施工管理中的成本控制意识不高,管理不到位,导致工程的成本控制与管理效率不高。当前,施工企业如何全面、有效地加强对土木建筑工程施工管理中的成本控制已成为当前建筑行业的热点问题。 1 土木建筑工程施工成本控制的原则 1.1 全员控制原则 项目的全部建设成本,都需要在项目进行时严格控制。在这个项目中所涉及的各部门,单位,团队,所有员工都必须控制项目施工成本。可是要实行这样的控制就必须要有一个具有实质性内容的系统,既要包括各部门各单位的经济核算还要了解其责任归属。不但要这样,还要在具体的管理阶段中,把涉及到的部门,班组,员工制定出合理的责任说明书,这样就把工作人员的实际利益和整个工程的成本相互连接起来,从而把成本控制人人不管的现象改变,真正意识到成本控制每个人都有责任。 1.2成本最低化原则 降低成本,是提高经济效率是业务目标之一,施工项目成本的控制是成本最低化的最根本的目的。它的意义就是在于透过对成本的各种管理的方式方法,从而来促进施工成本的减少,最终达到完成最低的目标成本的要求。实现成本的最低化原则不是要胡乱使用,而是在合理的保证成本最低化的时候最大限度的降低成本。其中一个方面是需要找出多种降低成本的方式,这样才得以把可能变成能;另一个方面是在实际的现状出发,用主观的努力做到合理的达到符合科学的最低的成本要求。 1.3全过程控制原则 工程在进行中,每个建设阶段的成本控制都要坚持下去,不能时断时续,这是成本控制的要求,是要在整个施工过程中,从开始到结束,不要一会宽松一会严肃,更不能有所遗漏,这才是成本控制的首要,也就是成本全过程控制的原则。所以这个工作就要从最初开始,也就是过程中标即将确认的时候就开始,直到工程完工保修期结束。对于全过程的控制就要做到一个工序,一项经济活动都要进行严肃的成本控制,核算准确,保证一切的支出都是在成本控制计划之内,还要近最大的努力降低成本和支出,当然是在工程质量要求的范围内。 除此以外,随着建筑业的发展和完善,对于其的售后服务也是在逐步的受到重视的,这也是工程承包者打好自己品牌形象,遵守诺言,争取信誉的一种很好的方式,也可以在可以预算的过程中实现最大的利益化,这也是完全与施工成本管理中的全过程控制原则相符合。 2 土木建筑工程施工成本控制的措施 2.1预算定额管理 以企业定额来进行成本控制,是建筑工程造价管理体制和投标市场竞争对施工企业的客观要求。企业实物量消耗定额是金业定额的最重要组成部分,它是企业在自身的水平上充分考虑了人的积极因素,在施工强度、质量以及人工、材料、施工机械等方面规定所能达到的标准。有了定额,才能据以审核各项消耗是否合理,是否节约,借以控制不必要的施工消耗。 2.2要制定和完善成本管理责任制度 制定和完善成本管理责任制,制定出一系列规章制度,使成本控制落实到施工管理的每一个角落、每一个人;要掌握科学、合理和实用的方法,对建筑工程进行全方位动态控制。建筑工程项目成本控制是一项复杂的系统工程,实际操作应因地制宜,不同的工程规模、不同的管理体制都有差别,但“增产节约、增收节支”是每一个建筑施工企业的共同目标,需要在工程实践中不断总结经验,保证项目成本目标的实现。 2.3要加强财务部门的监督与审批手续 财务部门是成本控制的重要组成部分,主要任务是审核各项费用的支出,平衡调度资金以及建立各项辅助记录,配合项目经理部对各部门成本执行情况进行检查监督等,对工程进行全方位的成本分析,并及时反馈到决策部门。以便采取有效措施来纠正项目成本偏差。 施工单位应当在做好土木建筑项目经济核算工作,并制定出成本计划的基础上,采用科学、有效的管理方法控制工程的施工成本。现就材料价格、机械费用、人工费用等方面进行成本管理分析: 2.4加强材料价格管理控制 (1)建立高效的信息系统。施工单位可以通过建立高效、灵活、畅通的信息系统,完善施工单位自己的信息网络,以便正确、及时反映工程材料的市场供求关系。施工单位可以及时查阅工程造价管理部门的近期材料价格,或通过网上的资源共享,查询价格合理的材料。 (2)实行材料报价制度。施工单位可以通过实行材料报价制度,向建设单位通报工程各个时期的主要材料用量、进货渠道、时间、价格,由双方共同制定材料进货计划,确定材料价格。通过材料报价制,结合大量的材料价格信息,有利于施工单位选择最佳途径进料时机,从而降低工程的材料价格。 (3)严格控制材料价差。在土木建筑工程的项目竣工后,要注意整理结算资料,认真审核工程量和套价取费。由于工程造价中材料价格属于相当重要的动态因素,施工单位应当认真确定材料价格和正确处理好材料价差的调整问题,确保工程项目的造价成本最低化。 2.5加强机械费用管理控制 一方面,施工单位应当严格控制非生产性开支,减少施工过程中的资源浪费,严格按用款计划核算、审批。其中,机械费用应按合理测算指标分比例承包。 另一方面,施工单位应当尽可能地提高机械设备利用率,从而有效地降低设备使用费。首先,可以通过实行机械设备租赁制,提高设备的使用率以及设备的完好率。其次,通过建立健全的机械设备维修保养制度,做好机械设备的维修和保养,严格执行合理的操作规程,按时检查机械设备的使用、保养记录,使其处于良好的工作状态,防止带病运行。从各个角度全面控制施工过程中的机械设备费用。 2.6加强人工费用管理控制 (1)施工单位应当严格筛选技术好、素质高的施工操作人员,组建一支工作稳定、作风良好、工作效率高、团结的成建制的施工队伍,并实行动态管理。 (2)施工单位应当合理安排好土木建筑工程的现场施工作业面,并适当提高定额水平和全员劳动生产力,严格按定额任务考核计量和结算,实行多劳多得制,可以有效的提高施工人员的工作积极性与主动性。 (3)由于建筑企业是劳动密集型行业,通过提高施工人员的劳动生产率,可以有效的降低单位工程的用工量,并增加在单位时间内完成的工程数量。因此,在施工阶段中,施工管理人员要注意做好工种之间、工序之间的衔接工作,提高施工人员的劳动生产率,以此来降低工资费用,这样不仅能够减少成本中的人工费,而且还相应地降低工程中的其他费用,从而控制土木建筑工程项目的成本投入。 2.7 信息化成本管理 信息化的时代,就需要信息化的管理,所以对于成本的控制也不例外,所以要在整个施工的过程中通过信息化的管理达到对成本的全城监控和控制。而在管理的过程中需要一些的处理的信息高效采集、加工、传递并实时共享。这就需要项目的领导者每时每刻的对成本监控进行跟踪,在对比和运行中调整,找到合适的使用方法来控制成本的范围。这样,监督和检查的信息反馈就变得更加的及时和有效力,也可以依据现在工程已由的经验来进行合理的改变。只有项目的管理工作的每一方面和建筑施工中工作都能够做到科学性,才能提高各个管理方面的自动化水平,就能即做好各项资源的合理分配和使用的同时做到对于工程项目成本的最好控制。 3.结语 施工成本管理是一项极其复杂的系统工程,需要进行全员、全方面、全过程的动态管理及分析,作为现代化施工企业应高度重视成本管理工作,提高企业全面的管理水平,提高员工的成本意识,以不断降低工程项目成本为目标,提高企业整体的经济效益。 浅谈土木建筑工程施工成本控制:浅谈土木建筑工程施工的成本控制 摘要:由于我国经济的快速发展,建筑行业也随之发展,因此,成本的控制就尤为重要。下面我们就通过土木建筑工程施工成本的控制原则,阐述我国建筑工程成本控制的问题并提出几点建议。 关键词:土木建筑;工程施工;成本控制 随着我国经济的飞速发展,土木施工工程项目不断增多,给建筑业提供了良好的发展机遇,特别是新理念、新材料、新技术和新工艺的不断涌现,使土木工程的技术发展达到新的高度。建筑行业作为我国国民经济的支柱产业,其重要性不言而喻。而土木建筑工程的施工涉及到国计民生。因此,对土木建筑工程施工的成本控制原则进行分析,对促进我国建筑行业发展和经济更好更快的发展大有裨益。 一、土木建筑工程施工成本控制应遵循的原则 (一)全过程控制原则 必须贯穿于项目施工的整个过程中是我们全过程控制原则要求成本控制的工作,有效控制是自始至终的,既不能疏漏也不能时紧时松。这项工作的开始是从工程项目的中标与确认之后开始的,一直到项目竣工后的保修期结束。进行严格的成本核算需通过每一项经济活动与全过程控制要求的每一个工序来实现,确保工程项目的所有开支都可以控制在计划成本当中,成本和消耗最大程度地降低。随着更进一步完善的建筑行业,开始深入人心的售后服务理念,是承包商兑现树立自身承诺、争取进步,自身形象的必要手段,实现利益的最大化,可以预见未来的形势,完全与全过程控制原则与施工成本管理相符合。 (二)开源与节流相结合的原则 成本控制的目的是提高经济效益,其途径包括降低成本支出和增加预算收入两个方面,这就需要在成本形成过程中,一方面“以收定支”,定期进行成本核算和分析,以便及时发现成本节、超的原因;另一方面,加强合同管理,及时办理合同清单以外价款的计量支付,以提高项目成本的管理水平。 (三)节约原则 提高经济效益的核心就是节约人力、物力、财力等,在我们成本控制中有重要意义。因此,我们需要从以下三方面做好成本控制工作,一是严格执行费用开支标准、有关财务制度、成本开支范围等,进行限制和监督各项成本费用的支出;二是施工项目科学管理水平的提高,提高生产效率,优化施工方案;三是采取预防成本失控的技术组织措施,防止可能发生的浪费,真正做到管理要效益,技术要效率,确保成本目标的实现。 (四)成本最低化原则 施工项目成本控制最为根本的目的就是成本最低化原则,其意义在于促进施工项目成本的不断降低,通过成本管理的各种手段来实现,以达到成本最低的目标。成本最低化原则在实行时,必须达到合理的成本最低化,尽可能降低成本的。一方面,使可能性变为现实,通过挖掘各式各样降低成本能力;另一方面,通过主观努力制定可能达到最低成本的合理水平。 (五)动态控制原则 项目的中间控制在成本控制中必须强调,就是所谓的动态控制。在建筑工程项目实施的过程中动态控制是指,对项目成本状况进行及时而具体的分析,严格控制成本通过严密的措施,在预算与工期的范围之内控制项目,使工程施工达到高质量完成的目的。 (六)全员控制原则 对涉及工程的单位、班组及全体员工、各个部门等进行项目施工成本管理,就是工程项目施工成本的全员控制,一个系统的实质性内容是必须要有的,及各单位的班组经济核算和责任网络等方面。在实施项目具体的管理过程中,必须制定相应的责任书,需要涉及的各部门、班组和员工了解,使项目成本与全体成员的切身经济利益紧密联系,只有这样“人人有责却又人人不管”的现象可以制止。 二、我国土木建筑工程施工成本控制中的问题 (一)项目成本控制体系不够完善,成本管理没有做到责、权、利相结合,也缺乏相应的激励机制。现在工程项目一般都是项目经理负责制施工企业在工程项目施工之前,成立以项目经理为首的项目管理团队,由项目部定期向企业汇报工程的实施情况,权力下放了,但没有完全明确和权力对应的责任有的项目经理认为因工程项目成本控制带来的质量问题属于自己,而取得的效益属于企业,导致缺乏从项目全局进行成本控制的观念。奖罚分明是促进项目成本控制的动力,正因为责、权、利方面不够明晰,项目绩效考核难以实现,很大程度上挫伤了员工的积极性,使成本控制做不到实处。 (二)项目成本管理工作弱化,缺乏事前预测和过程控制,为了在市场竞争中承揽工程项目,施工企业不惜牺牲利润,以低标价中标,垫资启动工程项目施工,在一定程度上增大了施工企业的风险。在项目施工过程中,施工企业的成本管理仅限于定期的财务报表,这是一种事后检查,没有事前预测和过程控制,与项目全面成本管理要求相差甚远。 三、成本控制几点建议 (一)精简项目机构,合理配置项目经理部成员,降低间接成本费。项目机构的设置要根据工程规模大小和工程难易程度等因素,按照组织设计原则,因事设职,因职选人,各司其职,各负其责、选配一专多能的复合型人才,降低管理人员的费用、另外,当前特别应控制的是项目部的招待费,要根据工作需要制定出招待标准,从内部做起,严格控制、只重视生产成本,忽视全过程的成本管理。一些施工企业只注重工程项目施工过程建造成本的核算,而忽视企业生产经营全过程的成本管理。 (二)增收途径。增收途径的成本控制主要包括:在认真会审图纸的基础上,提出有科学根据的合理化建议及积极的修改意见;深入研究招标文件、合同内容,加强合同预算管理,充分考虑可能发生的成本费用,增创工程预算收入;施工期间,对于机械设备使用、施工方法、劳动力调配、材料供应一级工期目标等影响因素,及时有效地办理变更、索赔和增减账目手续,围绕增效开展工作。项目部与公司之间信息的传递和处理严重滞后,项目成本管理落后,仍存在项目财务管理依靠人工报表完成,这样工程项目成本的动态控制难以实现。 (三)工程安全、工期、质量的管理需加强,质量成本可以得以控制。企业的生命保障线就是质量和安全,直接影响企业的社会信誉与经济效益,就是工程施工的质量和安全的好坏,因此,质量通病的产生要在工程施工中提前预防,工程的质量检验需加强,工程质量事故的发生才能降低或杜绝,这样工程的故障成本才可以得到降低,企业形象才可以树立,是企业的长远发展的基础。项目成本支出较低,施工项目才能合理进行。意味着工程成本的提高就是看实际工期比合理工期提前或拖后,因此,在工期安排时,要注意辨证统一的处理工期与成本的关系,在合理使用资源的前提下保证工期降低成本,是工程均衡有节奏地进行施工。 (四)节约支出的途径。我们成本控制的节支途径主要包括:根据工程的复杂程度、装备情况、工艺条件及人员素质、性质、规模等条件,确定实施方案的先进可行。大部分材料的投标价格可通过材料用量计划的制定来确定,具体的预测单位通过市场价格的调查来确定。人工费用按照预测单价分解,注意各施工环节的搭配是人工费控制措施,熟练技能工人的配置,各工种人数的合理搭配需根据施工进度及技术要求来实施。严格按照施工质量要求、规范、技术标准等进行施工,是现场管理费控制措施,防止由于突发的自然环境变化而影响施工,预防及检测工作需加强,工程施工质量事故的产生可以提前防止,做好签证的同时保留记录,是施工单位所具备的基本能力,增加的费用以便及时索要。非必要的修理费要想减少,机械的保养程序应严格执行,投标价所确定的机械费用总额是机械费的控制上限的标准。 总之,建筑行业对我国经济发展有着举足轻重影响,只有合理的建筑成本控制,才不会影响我国经济的良性发展,所以,建筑工程各方面的成本控制,对我国可持续发展道路有着深远的意义。
浅谈工业设计中的绿色设计:绿色设计与工业设计 【摘 要】绿色产品开发,起源于绿色产品的设计,绿色设计的设计理念和方法是以节约资源和保护环境为宗旨,主要强调对自然生态的保护,充分利用资源,以人为本,善待环境,绿色设计不应该只是一个倡议和提议,它更应该成为现实文明和未来发展的方向。 【关键词】绿色设计 环境保护 工业设计 可持续发展 1 绿色设计与工业设计的重要联系 进入21世纪以来,随着全球经济的高速发展,人类生产了大量工业产品,消耗了大量的自然资源,同时加剧了生态环境的恶化。我们人类在享受“聪明才智”带来的成果的同时也开始尝到了苦头。庆幸的是,以上的困境引起了世界各国的高度重视。一股保护环境,珍惜有限资源的绿色环保浪潮已经掀起。与此同时,绿色设计就在这种情况下产生了。 绿色设计的设计理念和方法是以节约资源和保护环境为宗旨,主要强调对自然生态的保护,充分利用资源,以人为本,善待环境,绿色设计不应该只是一个倡议和提议,它更应该成为现实文明和未来发展的指南针。 当我们面对当前的全球环境污染、生态破坏、资源浪费和温室效应等诸多困境,每个人都应该树立起足够的危机意识。 现代工业设计要想在经济发展的浪潮中站稳脚跟,就必须顺应时代的发展,积极跟上绿色设计的脚步。 2 树立绿色设计观念 重新发现现代设计 之前,工业设计最终目标针对的是产品的基本属性:当该产品达到了技术、功能、工艺以及市场的目标后,传统意义上的设计目标就完成了。而绿色设计则涵盖了产品的各个过程,包括从创意构思到制造、使用及废弃后回收、再生处理等产品的整个生命周期。将防止产品及工艺对环境的负面影响提升到与产品环境属性相同的高度,并将其作为绿色设计的目标。 绿色设计观念的树立能够让绿色设计产品是现代企业参与市场竞争的新式武器的观念深入到每个工业设计师的心中。 工业设计师在21世纪所担负的使命,比过去任何一个时期都更加艰辛,面对的问题更加繁杂:第一,需要了解“产品设计―生产―消费”的方法和过程;第二,能够有效的利用有限资源、使用可回收材料,用来减少一次性产品的消耗量;第三,还要从选择材料、结构功能、制造过程、包装方式、储运方式、产品使用和废品处理等各个方面,考虑资源利用和环境影响及解决方法。 工业设计的造型由以往单调的机械化转变成语意化、人性化的设计,并追求简洁的造型,占用更少的空间,减少材料的消耗。同时使产品更加耐久,因此,绿色设计在需要设计师的理性的同时,更需要融入新科技,并获得广泛的社会性。绿色设计的推广也不能局限于工业设计师中,而应该飞入寻常百姓家。 3 绿色工业产品的市场前景 尽管我国早于1993年就开始实行绿色标准制度,并制定了严格的绿色标志产品标准,但其实施情况并不能让人满意:上海(我国最大的工业和消费城市),每天产生好几十万个不能回收的一次性餐盒,大自然需要200年才能消化掉它们,常年累月同废水、废气等一起挤占着我们人类的生存空间。好在,越来越多的城市快餐盒已改成可溶解的材料,大型商场、超市也在积极推广布袋或纸袋的使用。而在国际市场合格的绿色产品更是企业的通行证,越是发达的国家,消费群体更能意识到蕴含在产品里面的生态价值,并接受它们。这对绿色设计提出了更高的要求,因为只有无公害、能耗低的产品才能被大众接受,才能被市场认可,方能走向市场。 目前绿色标志认证在世界各国家得到了推广,一来可以保护当地的生态环境,二来也可以提高本地企业在国际市场的竞争力。著名管理学家乔治・温特所著《企业与环境》如是说道:“总经理可以不去理会环境的时代已经过去,将来的公司必须善于处理生态环境才能赚钱。”这表明,绿色产品在目前的市场竞争中,拥有更明朗的发展前景。 近些年来,工业与设计的变革,使人类生活发生了天翻地覆的变化,大大改善了人类生存条件,但同时极大地破坏了人与自然原本和谐的关系。能源危机、生态失衡、环境污染等诸多问题都抛在了人类面前,甚至人类自身的生存问题也面临着威胁。当下频繁出现的国际新名词“可持续发展”,恰恰说明人类能否在地球上长久生存已经成为了谜题。“适度设计,健康设计”的原则被设计理论界提出,尝试给设计新的地位,以改善工业设计对生态环境造成的破坏,让人类重新过上健康的生活。正如国际工业设计协会联合会主席彼得先生说的那样:“设计作为人类发展的一个重要因素,除可能成为人类自我毁灭的绝路,也可能成为人类到达一个更加美好的世界的捷径。” 浅谈工业设计中的绿色设计:浅析工业设计与绿色设计的风格和趋势 论文关键词:产品的可拆卸性设计 绿色设计 “简约主义” 论文摘要:“绿色设计”是21世纪工业设计的热点之一,当令人类面临着人口增长迅速、自然资源短缺、环境污染严重等问题,人们逐渐认识到设计对环保所起的重要作用,“绿色设计”成为关注的焦点。 “绿色设计”是20世纪80半代末开始出现的一股国际设计潮流,社会的可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。本文论述“绿色设计”方法及其发展、未来“绿色设计”的风格和趋势等几个问题。 一、设计殛设计师的地位和作用 早在20世纪60年代末著名的工业设计师及教育家维可多,佩帕尼克就出版了在设计界引起强烈反响的著作《为现实生活而设计》。书中认为我们周遭的事物都是由设计师创造的,设计师在市场销售和用户满意度方面不单单只是起到“美化”的作用,同时应强调设计师的社会及道德的伦理价值。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思。绿色设计(gteen design)就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言,绿色设计的核心是“3r”,即reduce,recycle,reuse,不仅要减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 二、绿色设计的方法 1)模块化设计:对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能,不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,满足不同的需求。模块化设计既可以很好的解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸,回收,为增强产品的竞争力提供必要条件。 2)循环设计:循环设计既是回收设计(design for recovering recyclin),就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性,回收价值的大小,回收处理方法,回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用。环境污染最小的一种设计的思想和方法。除此之外,还有组合设计,可拆卸设计,绿色包装设计等等,其基本的内涵也是大致如上所述。 在绿色设计中,“小就是美”,“少就是多”具有了新的含义,从20世纪80年代开始,一种追求极端简单的设计流派,讲产品的造型化简到极致,这就是所谓的“简约主义”(minimalism)绿色设计在现代化的今天,不仅仅是一句时髦的口号,而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。进人21世纪,因世界各国政府对环境问题的重视,有关环境保护法规的建立,使得带有理想主义色彩的“绿色设计”潮流逐步有了现实意义。基于对环境问题的重视和了解,人们已从20世纪60年代的过于激进的“绿色运动”,发展到现今相对成熟的“绿色消费”行为。这为“绿色设计”带来了新的契机。 三、未来“绿色设计”的风格和趋势 设计师同时也是设计风格和品位的缔造者,产品的视觉形象对环境保护也会产生间接的影响。主要体现在产品寿命期限相对材料的选择两个方面。消费者的心理因素和材质具有重要的作用。在物质经济相对繁荣的今天,往往消费者的好恶直接决定着一些产品的“寿命”。从某些角度看,“绿色设计”不能被看作是一种风格的表现。成功的“绿色设计”的产品来自于设计师对环境问题的高度意识,并在设计和开发过程中运用设计师和相关组织的经验、知识和创造性结晶。目前大致有以下几种设计主题和发展趋势: 1)使用天然的材料,以“未经加工的”形式在家具产品、建筑材料和织物中得到体现和运用。 2)怀旧的简洁的风格,精心融人“高科技”的因素,使用户感到产品是可亲的、温暖的。 3)实用且节能。 4)强调使用材料的经济性,摒弃无用的功能和纯装饰的样式,创造形象生动的造型,回归经典的简洁。 5)多种用途的产品设计,通过变化可以增加乐趣的设计,避免因厌烦而替换的需求;它能够升级、更新,通过尽可能少地使用其它材料来延长寿命;使用“附加智能”或可拆卸组件。 6)产品与服务的非物质化。 7)组合设计和循环设计。 四、结 语 社会可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。为了减少环境问题,设计师要对产品进行环保性能的改进,要对环境问题和其影响有很好的了解:这就得要比以往对科学和技术有更多的了解,同时需要创造性、新思维和富于想象力。“绿色设计”给工业设计带来了更多的挑战,也带来了更多的机会。 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色工业设计系统 [摘要]绿色工业设计具有很强的综合性和系统性,要使各子系统之间很好地耦合,就必须从系统整体出发,以设计的总体最优为目标,借助计算机辅助设计与虚拟实现技术进行设计的优化。 [关键词]工业设计;绿色设计;系统性;最优化 一股以保护环境、保护有限资源、保护人类健康为目标的绿色浪潮,正在全球兴起。相应地,绿色产品的开发与设计方法也成为工业设计师们所关注的焦点。所谓绿色设计,是指以节约资源和保护环境为宗旨的设计理念和方法,它强调保护自然生态,充分利用资源,以人为本。为促进我国绿色设计发展,本文拟就绿色工业设计系统及其优化问题予以探讨。 一、绿色工业设计的一般准则 与传统工业设计仅关注产品应达到的技术、功能、工艺以及市场等不同,绿色工业设计包含产品从创意构思到制造、使用以及废弃后回收、再生处理的各个过程,即包括产品的整个生命周期,在考虑产品环境属性的同时,要预先考虑如何防止产品及工艺对环境的负面影响。为此,绿色工业设计一般要遵循以下准则:(1)尽量节约资源,即节省原材料和能源;(2)减少对环境的污染;(3)满足功能要求,符合人机工程学原理;(4)视觉效果好;(5)产品使用寿命长;(6)性能价格比高。绿色工业设计准则的核心是以人为本。设计的最终目的是为人服务,运用艺术和科学技术设计人的生活和工作所需要的物品。鉴于物与物组成环境,人与人、人与物、人与环境又组成了社会,所以绿色工业设计就是要使人与物、人与环境、人与人、人与社会相协调。 二、绿色工业设计的综合性与系统性分析 1.综合性 从绿色工业设计的准则和设计程序可以看出,绿色工业设计要考虑产品功能、材料、工艺、产品造型、色彩、使用方式等多个方面的问题,涉及多个学科、多种技术、多种工艺,综合性比较强。 现代的人们对产品的要求不单单是物美价廉,而且还要求产品造型优美,色彩宜人,具有艺术价值和文化内涵,20世纪“功能至上”的现代主义风格显然已满足不了当今消费者的多种需要。消费者的年龄、性别、文化程度、职业、性格、思想观念的不同都会导致个体心理结构的差异。从市场营销的角度讲,只有使消费者产生“美好感觉”的设计才是有魅力的设计,才是真正有价值的设计。设计要使消费者产生“美好感觉”,就必须深入研究消费者的心理活动规律,最大限度地满足消费者的心理需求。所以,设计师必须在人类学、社会心理学等领域做细致的研究和分析。此外,为了选择合适的材料,必须对各种材料的性能有所了解。在能够满足机械性能要求的基础上,首先要选择对环境污染小、可再生、可回收、能耗低、易降解有利于提高资源利用率的绿色材料。在设计中应首选环境兼容性好的材料及零部件,避免选用有毒、有害和辐射特性的材料。因此,设计师还应该有材料科学方面的知识。 总之,除本专业领域的理论、技术和知识以外,绿色工业设计还涉及机械工程学、电气工程学、电子学、材料力学、流体力学、心理学、管理学、塑料工程、模具工程和计算机科学等。绿色工业设计是一种综合性的、并具有较强的多学科交叉特性的工程设计,是多学科知识在设计中的集成。 2.系统性 绿色工业设计将产品整个生命周期内的设计、制造工艺、包装、废弃后的回收均作为其设计任务,在保证产品应有的功能、使用寿命、质量等的同时,满足环境目标要求。它是产品由自然到人类社会、又回归到自然的一个循环系统的设计。绿色工业设计是现代设计理念与方法的集成,是以人为本的设计系统工程。 绿色工业设计系统可以分为设计准则系统、制造工艺系统等。就其设计流程而言,是一个带有多路信息反馈通道的闭环系统。在设计进程中有多次审核,把设计结果与设计目标进行比较,如果符合要求则往下进行,否则将比较结果反馈到系统的前端,重新修改设计,直至合格为止。设计流程中一个程序接一个程序,每一个程序都是一个子系统。如市场调查环节,它由供需状况的调研与分析、需求功能的调研与分析、人机关系的调研与分析、工艺调研与分析、造型色彩的调研与分析、预期成本价格的调研与分析、消费心理的调研与分析等组成一个子系统。子系统中各个部分都是不可少的,又是互相联系的。要从系统整体、各子系统相互联系的角度来研究设计对象及有关问题,以达到设计总体最优的目标。 3.各子系统之间的耦合性 按照绿色工业设计的准则,设计师在力图满足某一项指标要求时,往往会影响到另一个指标。例如,在加大构件的强度以延长它的寿命时,就有可能导致它的材料消耗增大,产品重量增加;为了改善零件的机械性能,对零件进行热处理,却增大了制造过程的能耗,也增大了制造成本;有时为了增强产品的功能,而使得产品结构复杂化,带来的结果是成本增加,且结构越复杂故障率越高;再如,为了解决汽车排放尾气污染环境问题,人们研制了绿色交通工具——电动车。利用清洁的二次能源,也确实有助于改善环境空气质量,但是,它目前使用的电池却带来一些问题:一是目前使用的铅酸电池体积大,占用了大量的车载空间,增加了车体重量;二是电池的寿命有限,如目前铅酸电池的寿命仅为2~3年,电池更换较为频繁,而且目前我们的电池回收管理办法还不够完善,废弃的电池会对环境造成污染,这又违背了绿色工业设计的准则和宗旨;三是若为了减小电池的体积,提高电池的能量密度,增大一次充电的行驶里程,把铅酸电池改为用镍氢电池或锂电池,则又会使电动车的成本增加。 为避免各子系统目标相悖问题,绿色工业设计要求各子系统之间具有较强的耦合性。这给绿色工业设计增加了不少难度,需要做好系统整体优化工作。 三、绿色工业设计的优化 1.优化的原则 绿色工业设计各项指标子系统之间有不同程度的耦合性,产品设计人员在产品开发过程中一定要有系统观念,充分把握设计系统整体和各子系统之间相互联系、相互制约的细节问题,很好地掌控各设计因素,用系统分析与系统控制方法处理和解决,从而达到设计总体目标和实现这个目标的过程和方式的最优。绿色工业设计就是要在技术与艺术、功能与形式、环境与经济、环境与社会的联系之中寻求一种适宜的平衡和优化。片面地强调某一方面,都将最终导致对产品绿色程度的影响。因此,绿色工业设计要求产品从设计、生产、管理到产品的经济性、维护性、包装运输、回收处理、安全性等方面,均从系统的高度加以分析,确定其各自的地位,在有序和协调的状态下使产品设计达到最优。 2.优化的方法 按照上述从整体出发达到设计总体目标最优的原则,设计优化的一般方法步骤是:设计方案一对照准则比较一修改设计、全面权衡,直至找到一个相对满意的最优方案。这一切都是由人来完成的,设计师的理论和知识水平以及责任心将最终决定设计的优化程度。 绿色工业设计涉及许多学科领域的知识,但不是这些知识简单地组合或叠加,而是有机地融为一体,设计参量较多,各部分有较强的耦合性,且往往存在时变性和不确定性。显然,利用常规的分析方法和计算方法进行绿色工业设计,劳动量很大,而且设计周期较长,而计算机辅助设计则可以大大提高设计的效率和准确性。在计算机辅助设计的基础上,利用虚拟实现技术,可建立起一种并行结构的设计系统,将设计、制造、分析优化集成于一个三位一体的系统,使不同专业的设计师能够及时相互反馈信息,从而迅速接近理想的绿色设计目标。这种方法不但工作效率高,而且可以减少生产过程中不必要的浪费,降低制造成本,对有效节约资源具有重要的意义。它可以将消费者也纳入设计过程,使产品愈来愈变为消费者与设计者共同设计的产物。因此,运用虚拟实现技术设计的产品更贴近绿色工业设计的目标,更能满足消费者的需求。 相信随着对绿色工业设计研究的不断深入,新的设计理念和设计方法将会不断被引入绿色工业设计的优化过程,我们会拥有更多的绿色产品。 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色建筑工业设计论文 一绿色建筑理念 在设计中的体现我院与顶益食品有限公司的合作模式是:顶益食品有限公司有限公司提供工艺方案和设备布置方案,我院配合土建工程设计,即总图、建筑、结构、给排水、采暖通风、电气各专业的施工图的设计。设计开始初期我院就把体现绿色设计的理念作为设计的基本要求,因此在各个专业的设计中绿色建筑的理念都有所体现。 1总图专业 1.1厂址选择 项目位于省级工业园区哈尔滨哈南工业新城-台湾食品产业园是绿色食品产业园。当地无放射性污染、有害气体、粉尘扩散等污染源,环境质量和环境容量等自然条件良好。据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),勘察场地为可建设一般场地。场地类别为Ⅲ类。设计地震分组第一组。抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期0.45S。厂址选择合适。 1.2节地 本项目容积率1.0%,建筑密度49.13%,绿化绿20%。符合国家《工业项目建设用地控制指标》规定的控制指标。全厂统一使用一个消防水池,各车间的污水排到污水处理间处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网。厂区设有工务楼(变压器室)和中央厨房,实现了全厂公共设施共享。生产和生活的水电汽、排水管线都由市政管网提供,厂区北侧是一条市政道路,用于物流运输。公共设施共享和市政公用资源的使用,有效的节约了土地资源。制面车间生产面饼采用的方便面生产线,从面粉称重、和面到最后包装、装箱以及调理车间生产的调料粉包和脱水菜包从计量、混合到包装检验都是在联合厂房的一条生产线完成。原料用罐储存,成品使用立体库贮存。这种规划设计,极大地提高了土地的利用率。 1.3物流和运输 项目建设地点哈尔滨哈南工业新城位于大庆、吉林、长春等城市构成的两小时经济圈的地理中心和产业物流中心的中轴线上。地处哈尔滨主城区南部,南起运粮河规划路:北至四环路;东起新华工业园东侧规划路;西至哈双南线。原料和产品都可以通过汽车运输。厂区共有3个大门,其中1#和2#大门位于厂区北侧,连接江南中环路,主要用于生产的物料运输,与各个车间的最远距离不大于200米,运输距离小,物流方便。厂区内制面车间与成品立体库用皮带输送完成成品运输,原料罐与生产车间之间有一部分原料运输采用管道运输。这种运输方式减少了运输距离,降低了能源消耗。厂区3#大门主要用于员工出入,公交站距离厂区大门450米,员工上下班可以优先选用公共交通。入口处设有自行车棚可停放150台自行车。职工能实现绿色出行。 1.4场地资源保护 工厂生产过程中产生的污染物主要是含有有机物的污水,车间和厂区都设有一套封闭污水收集系统和排放管线,所有污水通过排放管线集中排到污水处理间,处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网,不会对土壤环境、地下水和空气造成污染。原料包装等废弃物集中堆放在垃圾房,打包后交给专业单位处理。规划过程中有意保留了场地北侧的300多棵树木,所有道路都是硬化道路,道路两侧都是绿化带或植草砖,预留的建设用地全部绿化,厂区内没有裸露的土地。有效地保护了土地资源,保护了环境。总图专业在绿色建筑概念的贯彻上不仅要满足各部门规范文件的要求,还高于了这些要求。平面立体综合考虑,提高了土地的利用率,展示了企业的实力和我院的总体设计水平。 2建筑专业 2.1平面方案 各个生产车间的平面方案均采用了联合厂房。联合厂房将生产过程的各个工序有机地连接在一起,保证生产过程的连续化、短捷化,最大限度地缩短工艺物流路线,缩短了工程管线和运输距离,从而有利于减少工程投资,降低企业运转费用和能源消耗。联合厂房还更容易满足在今后工艺升级换代等改造过程中各个部分间的联通或分割的需要。联合厂房外墙的面积的减少,有利于节约热能,节约墙体材料、墙面材料,减少门窗数量。 2.2保温隔热设计 本设计的维护结构采用的400mm厚高保温陶粒混凝土空心砌块。陶粒砌块具有导热系数低(0.22W/m.K)保温效果好、轻质荷载小、原材料绿色环保、废料可以循环利用、耐久性好、容易切割施工方便等特点,是节能环保的建筑材料。屋面采用120mm厚苯板做保温层,门窗的气密闭性达到5级。门窗的保温密闭性达到9级。 2.3建筑做法 所有结构梁柱均外包最薄120mm厚的陶粒,没有冷桥部位;屋面设有天窗,部分工段自然排风既能满足消防通风要求;建筑造型简洁大方,外墙面无装饰性构件;地面、楼面结构层随打随压光,自流平面层;水沟采用不锈钢内衬;墙柱平齐,车间内无凸出的部位等。 3结构专业 3.1结构方案 各个主车间主要采用钢结构,主结构为钢框架、门式钢架、楼面为钢承板、屋面(无设备处)为轻钢彩板。钢结构具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强的特点。与混凝土结构比在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。本工程工艺要求楼层梁跨度在12m~15m,屋面跨度24m~30m,楼面荷载20kn/m2~50kn/m2。所以选择钢结构不仅是合适的还可以把钢结构的结构特点完全发挥出来。 3.2钢材的选用 本设计主结构都采用的高强钢材包括H型钢以及各种规格的板材。高强度钢材的使用,能减少钢材的使用量,既具有很好的经计效益也有很好的社会效益。每平方米的用钢量为30kg/m2低于同行业平均水平。 3.3钢材的再利用 钢结构建筑拆迁后90%以上可以再利用,可以有效解决建筑垃圾问题。是绿色环保可会收的建筑材料,完全符合绿色建筑对建筑材料等要求。 二设计中在绿色建筑理念 贯彻方面存在的问题(1)全厂地面统一用一个标高,加大了土方量和工程量。(2)市政给排水管网只给本工程留了一个给排水点,造成给排水管线过长。(3)外立面根据甲方要求使用了饰面砖,绿色建筑不推荐使用这种材料。本工程在工艺、水、暖、电等专业的设计中,在工艺的先进性、节水、节电、节能等方面也贯彻了绿色建筑的理念,并且效果明显,今后将陆续介绍。按照《绿色工业建筑评价标准》(征求意见稿)中推荐的标准,本工程基本可以被评定为绿色工业建筑。我们会在今后的设计中继续贯彻绿色建筑的理念并逐步落实到每一个项目中,为节约资源和保护环境尽一份力。 作者:司国娟单位:黑龙江省轻工设计院 浅谈工业设计中的绿色设计:绿色设计观念在工业设计的应用 摘要:现如今随着我们的社会高速发展,伴随我们的是工业的发展。众所周知工业的发展必将会造成环境的破坏,工业发展越快速,我们的环境就被破坏的越严重。随着社会的快速发展,我们的生活对物质的要求逐渐地提高,但是我们生活的环境却没有改善,工业对人们赖以生存的水、空气以及食物都造成了巨大的破坏。环境的不断恶化,给人们的生活带来许许多多的变化,流行全球的雾霾就是很好的例子。人类在追求发展的同时忽略了对环境的保护,导致环境愈加恶化。现在人们已经意识到对环境的保护,因此制造了很多保护环境的产品,使得环境有了少许的改善。环境对人们生活的重要性不言而喻,所以身为地球的公民我们都有责任去爱护我们赖以生存的环境。只有环境改善了,我们的生活质量才能有所改善和提高。 关键词:绿色设计;工业设计;绿色材料;可再生;可回收 1绿色产品设计概述 1.1绿色设计的方法 绿色设计表现出了人们对日益恶化的环境的保护意识和反思,也表现出了社会设计师对社会的责任心。人类的工业发展至今已有上百年的历史了,在这百年的发展中,它创造了人们新的生活方式,使得人们从古老的生活方式中摆脱出来过上了效率更高的生活,但是与此同时也使得地球资源被无限制的开采,从而造成了地球的生态环境被严重地破坏。另外工业产生的垃圾没有先进的技术来处理,任意排放、任意掩埋,长此以往超出了环境的自我调节能力,造成了地球水资源以及土地资源被严重的污染,几百年的污染一直没得到有效的治理,所以当今很多人对工业的发展有很多的批评与质疑。质疑的人越来越多,工业设计师和环境保护的专家们就开始思考怎么使得工业继续发展又不加重环境的恶化,这时绿色设计就产生了。有了这样的设计理念我们就有了初步设计产品的思想,这为我们以后的设计发展打下很好的基础。 1.2什么是绿色产品设计 绿色产品设计是为了保护生态而产生的,所以称之为生态产品设计或环保产品设计。前面我们提到,人类在追求发展的同时忽略了对环境的保护,导致环境愈加恶化。现在人们已经意识到对环境的保护,因此制造了很多的保护环境的产品,使得环境有了少许的改善。环境对人们生活的重要性不言而喻,所以身为地球的公民我们都有责任去爱护我们赖以生存的环境。只有环境改善了,我们的生活质量才能有所改善和提高。这类产品的设计都是为了使人们的环境能有所改善,这是这类产品的初衷,也是目的。在其生产过程中要本着节能、节水、无毒、可再生、可回收的原则,这也是绿色科技应用的主要体现,从而使得人们的观念和生活方式发生改变。绿色设计是为人类所设计的,所以它达到以上要求的同时还要具有人性化,即加强人们的满意程度,使得产品更好的满足每一个使用者,使其更加的方便快捷舒适。产品的绿色还应体现在安全、自然等方面,这样才算是达到了绿色设计的理念。 1.3绿色节能技术 绿色产品设计的过程中必须要使用到的就是绿色节能技术,而绿色节能技术就是在进行资源使用的过程中能够有效利用资源,不仅环保,还可以实现较大的经济效益,这个过程中有一定的可持续发展的理念。绿色节能技术特点如下:(1)材料使用高效。绿色节能技术能够将建筑材料进行充分利用,同时还能够将建筑垃圾进行重复利用,绿色节能技术能够促进对节能材料的应用。(2)水资源的使用效率高。绿色节能技术中对水资源的使用也是一大特色,能够较高效率的节约水。在整个施工过程中最重要的就是混凝土中水资源的使用,将混凝土中的水量进行使用就能够大大节约用水。(3)节约用地。随着人口的发展和建筑面积的扩大,能够有效利用的土地面积越来越少。因此在进行建筑施工的过程中要将建筑项目进行合理的规划,将建筑中的房屋以及水电道路进行合理规划,这样就能够节约用地。同时,还要在进行施工的过程中将施工材料合理的堆放、布局,就能够在一定程度上节约用地。(4)高效节约能源。绿色施工技术最大的特色就是节约能源,利用现代新型技术进行能源节约,将太阳能、地热能等清洁可再生能源进行推广和应用。 2“绿色设计”的趋势和风格 产品的设计功能是主要的,但是设计师在注重功能的同时也要注重其外观和设计风格,因为产品的外观形象也对环境保护有影响。产品制造材料的选择直接决定着产品的寿命,现今在进行产品材料的选择上具体有两种,好的材料可以延长产品的使用寿命,可大大减少人们对产品的更换频率,减少资源的浪费。对于消费者喜欢潮流商品的特点,在决定使用材料时就得更加的注重,因为消费者的喜好直接决定着产品的寿命。成功的绿色设计来源于设计者的环境保护意识和经验,一个完美的绿色设计背后必有一个对环境有着高度保护意识的设计者,设计者运用自身的所有经验和知识在作品中充分的表现出来,使得作品对环境具有很好的保护作用,这将是一件成功的“绿色设计”。据有关材料指出现如今绿色设计有如下几种设计趋势:(1)人们都喜欢纯天然产品,所以运用纯天然的材料在绿色设计中,无疑是最好的选择。(2)怀旧是每个人都喜欢的,在怀旧的风格中融入现在的高科技,使得产品充满温馨的感觉。(3)产品要实用才会有市场,实用且节能还绿色环保的产品就更受欢迎了。(4)经济实用的材料制作出产品,废除无用的功能和样式,制造形象生动的造型。 3绿色设计的主要流程 在绿色产品设计的过程中,加湿器就是很好也很成功的一件绿色设计,该设计主要体现了它的节能。它使用的能源主要是水,不污染环境,而且对环境还有很多好处,对人的身体健康也有很大好处,它的设计完全符合绿色设计的理念,是名副其实的“绿色设计”。首先,绿色设计的重点就是技术层次的设计,不论是从保护环境而言还是节约能源来讲,都将自然作为最基本的设计理念。但是实际上,我们在绿色产品的设计中,不仅仅要对技术层次进行充分考虑,同时要对设计出产品的使用周期、寿命、经济性、审美等因素进行充分考虑,这样才能够设计出较好的产品。下面我们就对加湿器的设计进行分析。 3.1社会环境角度 加湿器的设计首先必须要考虑的就是目前我国的社会现象,不能够离开社会这个大的背景。加湿器的设计能够为人们的生活带来一定的帮助,将空气中的有害细菌进行一定的过滤,同时,增加空气中的湿度,有利于减少呼吸道疾病的出现。 3.2以人为本 加湿器的设计必须要围绕人的需求展开。产品设计之前,必须要对加湿器的用户进行充分的调查和分析,了解他们的需求,包括使用者的年龄、思想、收入等等。 3.3造型、配色、材料 加湿器的设计不仅仅要实用,同时要有一定的造型。造型是每一个产品给人们的第一印象。对造型的设计要将色彩等进行合理设计,要从外部造型上就给人们一种绿色、环保的感受。除此之外,加湿器的设计要为人们的健康着想,因此就要从用户的心理需要出发。当然,加湿器的设计应符合当代人的生活要求,能够满足人们对环保、绿色的需求,同时还能够促进人们的健康发展。 4绿色产品设计理念在建筑行业生产中的应用分析 在建筑行业中所使用的绿色产品设计理念已经得到了较好的发展,比如下面的几种材料: 4.1新型墙体建筑材料 在建筑施工的过程中,墙体材料在建筑材料中占据的比例较大。因此,为了全面实施绿色节能的理念,发展新型墙体建筑材料是必然的趋势,推广新型墙体建筑材料能够更好的保护环境,节约资源。新型墙体材料主要有块、砖、板等。新型墙体材料的应用能够大大延长使用寿命,降低污染、保护环境。 4.2绝热保温材料的应用 在建筑行业,制冷和制热都会带来较大的资源浪费,但是使用绝热保温材料能够在一定程度上降低能耗。在绝热保温材料的发展中逐步向外墙保温、多功能复合方向以及轻质化发展,能够在一定程度上保证墙体的使用效果,同时还能够将传统的单一保温模式改变,能够在全面保证建筑材料质量的基础上,向着绿色化发展,使得绝热保温材料能够满足现代建筑施工的需求和发展,同时还可以将废弃物、塑料等进行充分利用。 4.3防水密封材料的发展和应用 在建筑施工中,防水是一大难题,由沥青油毡(含改性沥青油毡)、建筑防水涂料、合成高分子防水卷材等进行建筑材料的合理防水就能够将这一问题解决。 4.4从环保的因素发展应用 随着建筑行业的发展,绿色环保理念的融入使得建筑行业朝着环保方向发展,传统的建筑材料在施工的过程中会出现较多的污染,因此传统的施工材料迟早会被人们所淘汰。建筑行业应该使用环保型发泡剂来代替传统的聚氨酯硬泡,这样就能够降低对大气层的破坏和污染,同时还能够扩大材料的应用范围,保护环境。 4.5从应用的因素上发展 在建筑材料的应用过程中,传统的材料大大污染环境,同时还浪费资源,不能将绿色环保的理念贯彻到底,在使用的过程中,现代绿色、环保、节能材料才能够符合要求。现代绿色节能环保材料从原料的选用、加工的过程到施工的过程,都是在最大程度确保质量的基础上保护环境,保护大气层。 5结束语 绿色设计已经成为工业设计中的热点,同时也是可持续社会发展中最受欢迎的科学技术之一。为了进一步将环境改善,设计师应该将设计产品进一步改进和设计。当然设计师必须要在充分了解科技的基础之上,对环境问题有专业的认识和见解,这样才能够提高人们的生活水平,促进社会的发展。 作者:牛玉 单位:吉林化工学院
先进制造技术论文:先进制造技术及其在机械制造业中的应用 【摘 要】先进制造技术对我国机械制造业发展有着非常显著的促进作用,是我国国民经济发展速度得以进一步加速的重要核心。本文就先进制造技术进行简要分析,并在此基础上重点分析了先进制造技术在机械制造业中的应用,希望能够为我国机械制造业的发展和国民经济的增长带来一定帮助。 【关键词】先进制造技术 机械制造业 应用分析 随着现代科技的不断发展和创新,先进制造技术在机械制造业中的应用日渐普及,但是需要注意的时,现代人们对先进制造技术概念还缺少着一个统一的认识,从而也就形成了很多不必要的误区。先进制造技术的应用和发展,会对机械制造业的发展带来很大的促进作用。一方面,先进制造技术的技术理论,在机械制造业中得到具体应用和实现,能够促进机械制造业的快速发展;另一方面,机械制造业因为自身生存雪球,诸多新工艺和新技术的出现也能够让先进制造技术的理论得到丰富和发展,从而促使其应用范围得到进一步扩大,逐渐推广到其他制造领域中。 1 先进制造技术的概念分析 先进制造技术起始于二十世纪八十年代末,其是由美国学者结合当时美国制造业所遭遇的危机和机遇,通过全面、深刻的分析其在制造业中存在的一系列问题,对国民经济中制造业的地位和作用重新得到认识之后所提出的一种全新理念[1]。而随着现代计算机信息技术的快速发展,在很大程度上行促进了制造技术的快速发展,促使现代制造技术得到了进一步创新改革,相对于传统制造技术而言逐渐发生着重大改变,先进制造技术思想也就是在当下的社会局势下逐渐衍生。先进制造技术概念一经提出就获得了诸多国家的普遍认可,如日本、欧洲各国等,并结合此技术将一系列发展技术制定出来,以此来对先进制造技术的发展予以强有力的支持。近几年来,先进制造技术发展和应用的重要性和必要性在我国也逐渐得到了充分认识。 从当下理论界而言,尚海没有出现一个关于先进制造技术的公认的严格定义。而笔者认为先进制造技术属于一种技术群,其是以计算机技术为核心,对信息、草料以及能源和环保等高新技术和现代管理技术进行综合运用,然后将其运用到制造全过程,如产品设计、加工以及生产管理与销售等上的一种制造技术总称。先进制造技术的特点主要可划分为四种:第一,先进制造技术并不是某种具体技术,而是一种技术群,且这种技术群并不是始终一成不变的,而是具有一定的动态化。第二,先进制造技术不是一种只是指制造过程中的一种技术,而是在产品设计、制造、生产管理以及营销的所有制造过程中予以落实贯彻。第三,先进制造技术是一种技术群且具有着一定程度的综合性特征,其融入了诸多专业学科中的先进技术。第四,先进制造技术的核心在于计算机技术,其是以计算机技术为依据的一种先进技术。 2 先进制造技术在机械制造业中的应用 2.1 在产品设计开发过程中的应用 在机械制造过程中现代设计的思想和方法已经在机械产品的设计、开发等过程中得到了广泛应用,诸多现代设计方法和技术,如:绿色设计、计算机辅助设计、虚拟技术、可靠性设计以及并行工程等,促使传统设计思想和方法逐渐开始发展改变。从设计内容的角度上讲,传统机械产品设计的设计过程主要可分成三个层次,及方案、技术以及工艺设计,其设计的内容存在一定的局限性[2]。而现代设计的内容已经延伸到了产品制造的全过程的全面设计,如产品规划、制造、检验、销售以及维护和回收等。而从设计方法的角度上讲,传统设计的主要示结合所积累的经验、单一化的知识以及滞后的生产设计工具来实施,而现代设计则是在计算机辅助技术的基础上,以多种学科及技术手段为核心,让并行化、最优化以及精确化的设计过程得以实现。 2.2 产品制造是所衍生出来了一系列新工艺和新技术 机械制造工艺主要是指将原材料和半成品,加工制造成机械产品的一种方法和流程,在机械制造的整个过程中有着非常重要的作用。在其制造过程中,随着日渐渗透进来的先进制造技术,再加上生产的实际需求,已然衍生出来一系列全新工艺和技术。例如:在毛坯制造上,近几年来涌现出来了诸多高新技术,包括钢液精炼和保护成套技术、高效金属型铸造工艺及设备、新型焊接电源及控制技术以及激光焊接与切割技术等。从机械加工角度上来看,有精密加工、超精密加工技术,难加工材料的切削技术以及复杂型面的数控加工技术等。从热处理上看,有可控气氛热处理、真空热处理、激光表面合金化等先进技术。从自动化生产角度上看,机床数控技术、工业机器人、传感技术以及集成制造技术等已经得到了较为广泛的运用。这些应用技术,不仅能够让机械制造本身的需求得到有效满足,而且也能够对先进制造技术的体系发展和建设带来一定的支持作用。 2.3 先进制造技术让企业组织管理模式得到创新 在大批量生产模式下,企业组织管理模式大都是以功能专业化为主,通过对刚性生产线进行运用,让各个部门都能够严格执行自身的职责。而随着先进制造技术的渗透,促使现在制造业的生产模式正逐渐转变成中小批量生产模式,由此也就促使企业的组织和管理模式不得不进行针对性的创新和改革[3]。首先,使其从传统的顺序工作方式逐渐转变成并行工作方式;其次,从组织形式上功能划分部门的固定形式逐渐转变成小组组织下的动态、自主管理形式;第三,从金字塔式的多层次生产管理结构转变成扁平式网络机构;第四,从质量为主的竞争战略转变成迅速响应市场的竞争战略;最后,从以技术为核心转变成以人为本。 3 结语 综上所述,先进制造技术是制造技术领域中的一种创新和改革,其为制造技术的发展带来了新的机遇和挑战,为传统机械制造业输入了全新的生命力,进一步促进了诸多相关产业的快速、稳定、可持续发展。 先进制造技术论文:浅谈现代先进制造技术 摘 要:制造业在国民经济中起着重要的作用,其发展对一个国家的经济、社会及文化的影响十分巨大和深远。随着科技的进步,制造业中现代加工技术不断地创新,突出的特点就是加工的方法与传统的方法所不同。 关键词:先进制造;自动化技术;信息技术 先进制造技术是在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,它不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科,包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 一、先进制造技术产生背景 先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。 二、先进制造技术的关键技术 一是成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小批量生产方式,获得最大的经济效益。 二是敏捷制造。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的“VM”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。 三是并行工程。并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。 四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CAD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。 五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。 六是智能制造。智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平,具有重要意义。 三、常见先进制造加工技术 一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平,超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。 二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术,正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。 三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上,从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。 四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合,提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。 我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国生产的产品无论是质量、效率,还是品种,都有较强的市场竞争力,因此,对先进制造技术研究和实施是刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进的行列。 先进制造技术论文:面向转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革 【摘要】本文从转型应用本科院校的《先进制造技术》课程改革出发,从教学目标,教学内容,教学手段,评价方式等方面提出了具体措施。探索了如何培养学生创新思维,发扬课程最大价值,并在教学中进行了实践,取得了良好效果。 【关键词】先进制造技术 转型院校 教学改革 引言 《先进制造技术》课程作为本科机械专业的专业限选课程,通常开设在大学本科第6或第7学期,也有的高校在研究生阶段开设此课程,一般为32~48学时。该课程最显著的特点在于:内容覆盖广,知识融合多,技术特点新,模式更新快。而相比之下,该课程的教材内容却存在:内容滞后性,知识概述性,体系分散性和技术动态性等特点[1]。同时,自十八大以来,在全国改革一盘棋的背景下,现代高等教育正引领高校向着为社会培养应用型、复合型、创新型人才方向转型发展。在此背景下,势必要求技术特点鲜明的先进制造技术课程本科教学要未雨绸缪,做好应对措施,以更好地完成在本科人才培养任务中的学科使命[2]。对此,本文从以下几个方面探索先进制造技术的课程改革,旨在更好服务学校转型发展,提高人才培养质量。 一、革新教学目标,完善评价方式 学科教学目标必须首先服从于人才培养目标。对于应用本科院校的技术类专业,其人才培养目标主要是为社会培养面向生产、管理、服务一线的应用型人才。这就要求学生具有开阔的视野,广博的知识,专业的实践能力和娴熟的动手能力。所以先进制造技术课程的教学目标也应当转变到培养学生的工程实践应用能力和综合性创新能力上来。而相应的课程评价方式也不应仅仅局限于考试或期末考查的方式来进行,可以将课程考核贯穿于整个行课时段,根据内容特点区别性考核,全方位评价学生对知识的掌握情况,培养学生实践应用能力。例如,对于基本概念,重点理论等知识点可通过学生事先预习,再通过一次随堂测验考核;对于重要技术,前沿科学可通过设置课后开放性作业考核,让学生通过查阅资料,检索文献后以书面报告形式提交考核;对于综合技术可通过学生汇报答辩考核;对于实践能力除考查课上实验报告外,还应将课外实验次数,实验内容,企业技术调研结果,工程训练活动等内容纳入进来。形成一套围绕教学目标比较完备的考核体系。 二、精整教学内容,丰富教学手段 先进制造技术课程内容知识涵盖广,在有限的学时里不可能做到一一尽述。所以,应根据应用型本科大学学生特点,有针对性地挑选部分内容讲解。可以适当增加先进制造工艺,制造自动化技术,先进管理技术的讲授;相对缩减现代设计技术,先进制造模式章节的学时。而每个章节内部讲授也应有详略之分。比如先进制造工艺一章中,就可以强化对其他课程中未介绍且技术应用广,发展前景好的特种加工,快速成型工艺等作详细讲授。而对其他课程中已介绍或技术相近的内容只作补充介绍,不必一一赘述,如材料成形工艺技术等。另外,教学的内容不必完全拘泥于教材,可根据实际情况增加最新的学术成果,技术应用和研究热点,以补充教材内容相对滞后的不足。 先进制造技术课程涉及内容多,哲理深奥,综合性强,使得学生在学习过程中理解和掌握比较困难。同时由于先进制造技术在生产实际中的应用与学生现行的学习实习内容融合较少,造成学生感性认识欠缺,对学习的兴趣不高,普遍感到枯燥难懂[3]。因此,授课时应避免只用讲授的教学方式,应尽量丰富教学手段,提升课堂教学质量。比如先进成型工艺一章有条件的学校可以开展实验演示教学,没有条件的学校可以安排学生到周边企业观摩或是通过播放多媒体资料进行教学;又如介绍柔性制造技术时,可以结合学生前期到企业认识实习参观的零件加工工艺,设置“同样的零件通过柔性制造加工时在工艺,设备,工具等方面与现行的加工方式相比将发生怎样的变化”这类问题,通过现场讨论作答的方式提高学生学习兴趣;再比如当介绍ERP的知识时,可只对ERP的基本思路和方法作介绍,可通过让学生课后自行搜集资料并课上汇报的方式,培养学生的自学能力。 三、增强共赢意识,培养创新思维 先进制造技术来源于应用实际,但并不仅仅局限于当前技术,它是用更新的工艺、设备、技术、管理方法优化或改造旧的生产模式。其本身的内涵就相当丰富且新颖,因此在制造类课程中它也具有广泛的代表性,能引起学生极大兴趣。利用这一点,采取一体化教学团学活动的方式,让学过该门课的高年级带动低年级同学良性互动,既可以巩固高年级同学的知识结构,培育榜样意识,也能够促进低年级同学的求知欲望,发扬进取精神,是一种双赢局面。通过开展一系列有益的专题讲座、知识问答、技能训练、模拟工程师、创新竞赛,在全专业内形成团结互助,热爱创新的浓厚氛围。 结束语 总之,《先进制造技术》的课程教育应该摒弃不合理的灌输式教学模式,革新长期不变的知识内容,探索与教学目标一致的过程式评价方式,尽最大力量发扬以课程特征为基本的价值效益。立足课程,服务于本科院校的转型发展,更好地培养实践型、复合型、创新型人才。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 【摘 要】随着我国制造业的不断发展,制造技术也得到了快速的发展,且制造技术在机械制造中得到了广泛的应用,不断推进我国制造业的持续发展。本文主要对先进制造技术和机械制造工艺分别进行了分析,并对两者之间的紧密联系进行了阐述,以期能够为不断提高我国制造技术和制造工艺做出相应贡献。 【关键词】制造技术;机械制造;工艺 制造业是我国第二产业中的重要行业,我国是制造业大国,制造业发展水平的提升对于推动我国经济发展有着重要影响,因而随着社会的不断进步,制造业中的技术和制造工艺也在不断发展,加深对制造技术和制造工艺方面的研究,对于推动我国制造业发展,提升我国制造业在国际上的竞争力具有重要价值。 一、先进制造技术和机械制造工艺 (一)先进制造技术 随着科学技术的不断向前发展,制造技术的内涵也不再仅仅局限于传统手工制造上,现代先进的制造技术是集多家之成,融合电子技术、互联网技术和管理方法等学科内容,先进制造技术在制造企业中的应用使得制造商的生产质量和生产效率不断提升,其主要包括四个部分,制造工艺、设计技术、自动化和管理,是传统制造技术发展到一定阶段的产物。具体来说先进制造技术在当前主要有以下几个特点:一是面向工业应用,先进制造技术发展的主要目的是为了在工业中进行应用,而且不仅仅局限在制造工艺的应用上,而且现代先进制造技术还能够应用到市场调研、产品设计、包装、维修等等各个方面当中,其应用面更加广泛;二是竞争性强。现代先进制造技术的高低直接会影响制造企业在激烈市场竞争中的地位,并且随着全球化的加深,国内产品往往受到来自国外先进制造技术的冲击,这就对国内制造企业在制造技术方面的投入提出了较高要求;三是带来制造业的改革。先进制造技术标志着制造技术发展的新阶段,既继承了传统制造技术的精髓,又吸收了现代科学技术成果,并且将制造技术贯穿到产品生产过程当中,形成制造业中比较特色的产品技术群,掀起了制造业发展的一场革命。 (二)机械制造工艺 机械制造工艺则是机械制造业产品工艺水平的高低,随着制造业的不断发展,机械制造业也发生了深刻的变化,现代机械制造业的发展趋势也与传统大不相同,具体可以表现在以下几个方面上:一是现代机械制造业正朝着自动化的方向发展。随着自动化技术和程序在制造业中应用的推广,机械制造业也正在朝着自动化的方向发展,不仅是管理自动化,而且生产整个过程也要实现自动化。随着国内对机械制造需求量的增加,机械制造业的生产效率也成为制约机械制造企业发展的关键,自动化的生产模式能够大大提升机械制造生产效率,降低生产人员的劳动强度;二是现代机械制造业正朝着集成化的方向发展。为了有效提升机械制造的生产效率,其加工模式也由以往的分散式加工向集成化方向改变,从机械制造工艺的第一步到最后加工成品完全集中在一起进行,这样保证了生产的连续性,而且能够提高管理效率。 二、先进制造技术和机械制造工艺之间的关系 从上面的分析可以看出,制造技术影响的是整个制造行业的发展,而机械制造作为制造行业中的一部分,自然也会受到制造技术的影响,两者之间存在着密切关系。首先,先进制造技术能够推动机械制造工艺的发展,先进制造技术在机械制造业中的应用使得机械制造产品质量和生产效率不断得到提升,促进了机械制造工艺水平的提高,推动了机械制造业的不断发展。近年来,先进制造技术在机械制造中不断得到应用,推动机械制造企业也发生了深刻变化,不仅其产品的生产方式发生了深刻改变,而且其工作方式、管理方式、市场营销方式等都发生了较大的改变,可以说先进制造技术在机械制造业中的应用推动了机械制造业的快速发展,使机械制造工艺水平不断提升,从而不断增强机械制造业在市场经济中的竞争实力,为机械制造工艺和制造业的持续健康发展做出了很大贡献。其次,机械制造工艺作为先进制造技术的一部分,其工艺水平的提升和使用体现了先进制造技术在制造业中的重要地位,从而不断丰富了先进制造技术。由此可以看出,机械制造工艺和先进制造技术之间是共同促进、共同发展的关系。 三、结束语 制造技术和机械制造工艺水平的高低直接关系着机械制造业发展水平的高低,因而应该加强对制造技术和机械制造工艺方面研究的重视,上到国家下到制造企业应该将技术和工艺水平提升作为制造业发展的重点,结合企业自身的经济情况来采取相应措施不断提升制造技术水平,从而不断推进我国的制造业健康持续发展。 先进制造技术论文:浅谈将学科前沿引进“先进制造技术”课堂教学 摘 要:科学的迅猛发展使得制造技术发生巨大变化,产生一系列的先进制造技术,新技术就会需要新的生产者和管理者,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程。新技术随着科学的发展不断更新,所以教师在讲授“先进制造技术”这门课程时引进学科前沿是非常必要的。 关键词:学科前沿;“先进制造技术”;课堂教学 “先进制造技术”是一门新课程,这门课程的特点是涉及的内容比较多,信息量大而且知识比较新。而先进制造技术本身也是动态发展的,随着新科技、新理念不断完善,不断有新成果、新技术产生。结合“先进制造技术”这门课程和先进制造技术本身特点,将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学,以研促教、教研结合,激发学生的兴趣,拓展视野,培养学生的创新能力是非常必要的。 一、将学科前沿引进“先进制造技术”的必要性 先进制造技术由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素,是制造技术的最新发展阶段。先进制造技术的应用使工厂生产发生巨大的变化,产生一系列新的职业及岗位[1]。我国高等院校的机械专业正是为生产第一线培养和输送人才,这些人才作为制造部门的建设者和管理者应该紧跟新技术、新发明、新产品,全面了解制造业,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程[2]。先进制造技术是一种动态技术,不断吸收各种最新的技术成果,那么“先进制造技术”课程也应该是一门动态的课程,随着新科技、新理念的出现而不断更新、充实和发展。而新技术、新理念、新产品、新发明等都和学科前沿紧密相关,所以将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学就非常的必要。 二、教师以研促教、教研结合、终身学习 近些年来,国家在科学研究上投入大量的财力、物力和人力,设置不同级别和类型的基金项目,鼓励教师积极申报课题及进行成果转化。所以越来越多的高校教师积极投身科学的海洋,不断有新发明、新产品以及高水平的论文走在科学的前沿。教师在授课的过程中将自己的研究成果以及研究方向的科学前沿和教材有关章节的内容有机结合,对于学生而言能激发兴趣、开阔视野,提高课堂学习效果;对于教学而言教研结合,打破传统的教学模式,深挖教材,增加教学的深度和广度;对于教师而言提出更高的要求,要紧跟学科发展,不断提高自身科研水平,以研促教,树立终身学习的理念,同时将自己的科学研究成果展示给自己的学生是对自己的肯定,也是非常兴奋和自豪的[3]。 三、学生激发兴趣、开阔视野、积极向上 3D打印即快速成型技术的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术在航天科技、医学、房屋建筑、汽车、电子、服装等领域都有所应用,使得一些不可能实现的变成可能,影响着人们的生活。将3D打印技术的最新成果引进“先进制造技术”快速成型这个章节,对于学生而言能开阔视野,加深书本知识的理解同时还能掌握最新动态学科前沿,这将大大激发学生的学习科研兴趣,同时也会使得一部分学生在本科阶段就投身科学研究中,积极参与感兴趣的教师课题研究并可以在相关教师的指导下自己申请大学生创新创业项目(近几年来高校加大了对大学生创新创业项目的扶持力度)。从学生的长远发展角度而言,也是终身受益的。比如本科阶段参加科研训练,能够提高学生的动手能力和养成思考的习惯,大四完成毕业论文时就能得心应手。如果学生本科阶段对科研产生浓厚的兴趣,就会继续深造,走上科研的道路。常言道:“兴趣是最好的老师。”学生对科研产生兴趣,那么在科研的道路上也会硕果累累。所以教师应该将自己的科研和本科教学有效地结合,激发学生的兴趣,开拓学生的视野,使学生受益终身。 总之,现代科学技术迅猛发展,新成果、新技术层出不穷,学科在高度分化基础上走向高度综合。“先进制造技术”这门课程更是具有这样的特点,所以在本科教学过程中,教师要将课程和科研有机结合,让学生了解学科前沿,开拓学生的视野,培养学生的创新能力,培养更优秀的学生。 先进制造技术论文:3D打印技术推动先进制造业的发展 [摘 要]对3D打印技术的概念进行了介绍,对3D打印技术在航空航天、生物医药、建筑等领域的国内外发展状况进行了分析,指出高精尖技术领域的需求与3D打印技术的发展是相辅相成的。 [关键词]3D打印,航空航天,生物医药,建筑 0引言 3D打印技术又称增材制造技术(Additive Manufacturing,AM),是指依据计算机三维模型数据,采用与减式制造技术相反的逐层叠加方式,利用金属、塑料或其它材料逐层打印来制作物体的过程,也被称作叠加成型技术或快速原型技术。3D打印技术自1984年问世以来便广受关注,经过30多年的发展,如今已成为推动世界先进制造业发展的源动力之一,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。掌握和应用最新最前沿的科学技术,推动生产力的发展,将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。目前,发达国家正在飞速发展3D打印技术,美国、日本和德国占据了3D打印市场的主导,尤其是美国占据了全球近40%的比重。我国的3D打印技术起步较晚,然而,近年来其在国内的应用市场日趋升温,据前瞻产业研究院统计,2012年中国3D打印市场规模约为10亿元人民币,到2013年达到了20亿,预计到2016年将达到100亿,从而超越美国成为全球最大的3D打印市场。 3D打印技术引发了制造业新一轮的技术变革,已在航空航天、医疗、建筑等等多个领域取得了迅猛的发展,为尖端技术研究提供了关键的技术支撑。 1 航空航天领域 航空航天尖端领域是3D打印技术的重要应用领域之一。美国麻省理工Technology Review中指出,高性能金属材料3D打印技术的突破是3D打印领域的重要里程碑,它将成为航空结构轻量化、高效低成本化的革命性途径。美国增材制造路线图将航空航天列为推动3D打印发展的第一工业目标行业,美国国家增材制造创新联盟2014年资助的15个项目中60%与航空航天直接相关;欧盟Horizon 2020 计划给增材制造带来发展新机遇;英国政府2014年资助考文垂大学6000万英镑,建设开发航空部件的国家增材制造中心;德国建立了直接制造研究中心,主要研究和推动增材制造技术在航空航天领域中结构轻量化方面的应用;法国增材制造协会致力于增材制造技术标准的研究;瑞士的洛桑理工学院以及加拿大国家研究委员会均成立了增材制造研究中心;西班牙也启动了一项发展增材制造的专项,研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容;我国在《国家增材制造发展推进计划》(2015~2016 年)中提出到2016 年在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平的发展目标。 在众多研究计划支持下,航空航天用3D打印金属构件取得了重要进展。美国AeroMet公司于2000年9 月完成了激光快速成形钛合金机翼结构件,并于2001年为波音公司制造了次承力钛合金结构件;2013年,美国普惠-洛克达因公司采用SLM技术制造了J-2X火箭发动机的排气孔盖,另外,美国军方已经利用3D 技术成功试制出导弹弹出式点火器模型,并取得良好效果。我国从2000 年开始钛合金等高性能大型关键金属构件激光增材制造技术研究,一直受到政府主要科技管理部门的高度重视,北京航空航天大学王华明教授团队的研究结果表明,激光打印的钛合金零件的抗疲劳性能比锻件高32%~53%,疲劳裂纹扩展速率降低一个数量级,该团队制造的某战机钛合金主承力构件加强框投影面积达5.02m2,通过了装机评审,使我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家,该成果获得了2012年度“国家技术发明奖一等奖”。 2 生物医学领域 随着生物制造概念的提出和发展,3D打印技术在医学领域的应用也越来越广泛,主要涉及以下五个方面。 第一个应用方面是快速构建医学模型以利于术前模拟,提高手术成功率,美国儿童医院曾利用3D打印技术打印出了患者的心脏模型。 第二个应用方面是利用3D打印的优势来调节材料的密度,通过改变孔隙率和微孔大小,制造适应细胞生长的活性骨骼。Jiankang等人利用3D打印技术,制造出了钛合金半膝关节和多孔生物陶瓷人工骨骼,组装后得到了临床表现良好的复合半膝关节假体;国内的清华大学、西安交大和上海交通大学的研究团队在这方面取得了最具代表性的成果,成果制造出了具有生物活性的人工骨骼。 第三个应用方面是制造生物器官。美国南卡罗来纳医药大学采用3D打印技术成功打印出了三维肾脏血管;Mannoor等人[13]打印出的仿生耳能实现听觉;清华大学成功制造出了具有自然特性和生物活性的组织器官;西安交通大学采用天然基质生物材料成功研发了打印立体肝组织的仿生设计和制造技术。 第四个应用方面是个性化控制细胞分布,精确打印牙齿生物支架。美国Stratasys公司和德国Envisiontec公司的都生产出了专门用于牙科应用的3D 打印机;华中科技大学自主研发、制造出了可摘除的钛合金义齿支架;北京大学口腔医学院成功研制出了人牙髓细胞共混物,并成功进行了打印实验。 第五个方面是3D精准扫描建立3D数据模型实现整形美容。美国康奈尔大学的研究人员利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植;美国北卡罗来纳州维克森林大学再生医学研究所成功研发出能打印出皮肤的系统,并进行了实验验证;英国口腔外科医生Andrew Dawood利用3D打印技术成功恢复了肿瘤患者的说话和吞咽能力以及面部特征;我国上海大学附属人民医院利用 3DP工艺,打印头颅三维模型及缺损的下颌骨模型,成功为23位患者进行了修复下颌角截骨整形术。 3 建筑领域 3D打印技术在建筑领域的应用目前主要包括两方面:一是在建筑设计阶段制作建筑模型;二是在工程施工阶段利用3D打印技术建造实际建筑结构。 在建筑设计阶段,设计师可以使用3D打印机将计算机中的设计三维模型直接打印为建筑模型,这种方法具有快速、环保、低成本等优点,可以用于制作精美的建筑模型。目前3D SYSTEM公司能以石膏粉为原料打印彩色建筑模型。 在工程施工阶段,3D打印技术用于快速打印建筑结构目前正处于研发阶段,取得了一定的研究成果。当前应用的3D打印技术主要有D型工艺(D-Shape)、轮廓工艺(Contour Crafting)和混凝土打印(Concrete Printing)。D型工艺由意大利发明家恩里克・迪尼发明,通过打印机底部的喷嘴,喷射出镁质黏合物,在黏合物上喷撒砂子可逐渐铸成石质固体,通过一层层黏合物和砂子的结合,最终形成石质建筑物;建造完毕后建筑体的质地类似于大理石,比混凝土的强度更高,并且不需要内置铁管进行加固。“轮廓工艺”是由美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克・霍什内维斯提出的,轮廓工艺的材料(混凝土)由喷嘴根据设计图在指定地点中挤出后,由喷嘴两侧的刮刀进行外型修整,凝固后可形成建筑结构外墙。混凝土打印由英国拉夫堡大学建筑工程学院提出,使用喷嘴挤压出混凝土通过层叠法建造构件。 4 结论 许多高尖精技术领域的需求推动了3D打印技术的研发和应用,3D打印技术的进一步发展也促进了这些领域里先进制造业的发展。进一步发展3D打印技术,解决现存的技术难题,实现打印产品规模化生产是3D打印技术推动先进制造技术发展的根本所在。 先进制造技术论文:基于先进制造技术课程的创新实践 摘 要:以先进制造技术课程为载体,通过教学目标的重组、教学内容的创新展示了理实一体化教学实践的改革成果。 关键词:制造技术;教学目标;课程创新 近几年,学生的就业决定了教学的内容与教学方式,高等职业院校培养的是面向生产一线的高技能人才,这就决定了高职院校专业课的教学亟须打破传统的教学方式,进行二次开发,其核心就是教学模式的改革,即理实一体化教学。理实一体化教学,就是将某门课的基础知识与实践操作知识交替进行教学,让学生在学、做、思的过程中接受新的知识与技能。 一、教学目标的创新设计 1.教学任务分析 先进制造技术主要讲解的是逆向设计、建模与加工。其具体的工作流程是针对现有样品或模型通过三坐标数字化测量仪准确、快速地将物体的三维坐标数据以数据点集的形式获取得到。在经过数据处理、构建曲面、编辑、修改后,传送至常用的CAD/ACM系统作进一步的设计,再由CAD/CAM系统生成刀具的NC加工轨迹传送至CNC机床制作所需模具,或者生成STL文件传送到快速成型机将样品模型制作出来,也可由CAD生成机械加工用的图纸,再由传统机床加工出产品零件的流程。 2.学生情况分析 本门课程的教学对象是精密机械加工技术专业大三的学生。学生已进行过三维设计软件造型的基本技能训练,具备一定的实际操作能力,学生学习过机械制图、CAD/CAM技术等专业课程,具备了一定的专业理论基础知识。 3.教学资源分析 理实一体教室或实训室配置有40套三维逆向建模与创新的软、硬件平台。 4.教学目标设定 综合以上对教学任务、学生情况和教学资源的分析,根据目前职业教育“以就业为导向,以能力为本位,以技能为核心”的指导思想,以职业标准和教学大纲为依据,设计本任务的教学目标,如表1所示。 二、教学内容重整组合 三、教学方法推陈出新 充分利用教学资源,遵循“听一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍,做一遍不如比一遍”的技能认知规律,采用“听、看、做、比”相融合的学习方法。通过实践学习,提供给学生更多的动手机会,培养他们勤于动手,乐于动脑的好习惯。 在教学改革实践过程中发展,学生的技能水平提高了,知识掌握较以往更牢固,学习兴趣浓厚了。看来高职专业课的教学内容应该源于工作岗位的任务和职业能力的要求,从工作过程的完整性着手。 先进制造技术论文:浅谈先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 [摘 要]随着我国科学技术的高速发展,人们生活水平的提高,社会经济水平也得到了愈来愈快的提升。在这种情况下,抽油机制造行业也随着经济的发展而高速发展着。本文主要先就抽油机制造行业的特点进行分析,并就我国当前抽油机制造技术的发展现状进行探讨,最后对先进制造技术在抽油机制造行业中的应用进行总结分析。 [关键词]先进制造技术 抽油机 制造行业 科学技术是我国当前社会、经济发展的第一生产力,同样适用于抽油机制造行业的发展。随着科学技术水平的不断提高,新工艺、新技术在抽油机制造行业中也具有至关重要的地位,属未来抽油机制造行业发展的主要趋势。随着我国对先进制造技术的深入研究,相关研究成果也日渐成熟。本文就在以分析当前抽油机制造技术发展现状的基础上,对其在抽油机制造行业中的发展应用展开探讨。 一、我国抽油机制造行业当前发展现状分析 就从当前世界范围看来,我国属世界上排名地位仅次于美国的第二大能源消耗国家,且随着我国社会经济的不断发展,对各项能源的需求量也愈来愈大,尤其是原油的消耗量不断增加。但是,如若仅从我国当前能源利用的生产现状来看,根本无法满足我国社会市场的发展需要,不仅如此,石油的大量进口也与我国国情发展严重不符。无论是从哪一个方面来看,这都对我国的发展带来极大阻碍,导致我国经济发展面临重重阻挠。而我国当前面临最关键的问题就是如何面对能源的挑战。基于此,在以我国当前发展现状为前提条件下,不仅应该着重提高我国的石油生产量,同时还需做到节能减排,实现我国能源可利用率的提高,特别是企业对资源的利用率,必须要进一步提高。 依据我国大量实践资料与研究表明,当前抽油机在油田工作中具有极高的耗电量,最高可超过油田耗电总量的40%左右,而抽油机可利用的有效电能仅占实际耗电的1/3左右,就此,如何控制抽油机能耗消耗,实现其工作效率的提高,对我国未来的发展也是相当大的一个挑战。在这种情况下,我们就必须要将先进的制造技术应用到抽油机制造行业中去,以期借助先进制造技术的优势,促进抽油机工作效率的提高,增加原油产量。 总之,为节省抽油机的能耗消耗,我们通过在抽油机制造行业中采用改革抽油机基本结构、减少抽油机总体用钢量等方法,取得较好效果。当前得到普遍应用的包括双驴头型抽油机以及下偏杠铃型抽油机等等。 二、先进制造技术的特点分析 先进制造技术与传统的制造技术比较,存在诸多优点,具体包括以下几个方面: 第一,先进制造技术重视在制造过程中的组成以及对管理合理化的更新方面,它属于由硬件、软件以及人组成的系统集成。 第二,先进制造技术的根本目标是为实现并提高制造业的低能耗、高效率、清洁以及灵活生产,实现上述目标可进一步提高制造业的市场竞争力及应变能力。 第三,先进制造技术除了对制造工艺的应用之外,在整个制造业的运作过程中都有应用体现,例如从初期的市场分析,产品的设计以及加工,直至后期的产品服务于维修等各个阶段,都可以将先进制造技术应用其中。 第四,先进制造基础除了包括物质流与能量流外,还包括信息流及知识流,也就是说其属于将人、信息、管理与技术集为一体的四维集成应用,这也属于先进制造技术的一个重要特点。 在我国国民经济高速发展的同时,钢材料的价格在近些年来也突飞猛涨,有些企业虽然在此过程中不乏缺少对抽油机的改革创新,但却并未获得较好效果。究其原因,我国当前还并未形成与抽油机改进制造相关的完整理论体系,这也就无法实现对抽油机的改革创新提供可靠的理论依据,同时,这也与我国发展制造水平存在着密不可分的关系。就我国当先对抽油机的改革来说,主要是集中在引进设计或者是引进改进这两点,设计层次并不高,而就国外已经较为成熟的抽油机设计来看,其出发点在于对抽油机制造原理、结构设计以及使用等多方面、深入角度的剖析,在借助先进制造技术的条件下,实现抽油机的高效性与节能性。这也告诉我们,如果想要实现我国抽油机的发展,应积极、主动探索国外成熟技术,将新的、成型原理引入到抽油机制造行业中。 三、先进制造技术在抽油机制造行业中的应用 就结合我国当前抽油机制造行业的发展特点来看,应积极对国外先进的制造技术进行探索,加以借鉴,引进国外成熟的抽油机制造技术原理,将其在符合我国抽油机制造行业的前提条件下实现有效应用与完善。随着我国机床业以及装备业的高速发展,与当前高素质人才相结合来看,我国其实已经具备了设计、制造先进制造技术的基本实力,在此基础上,充分结合人才资源与先进制造技术的发展,继而提升我国抽油机制造行业的发展水平,促进产品技术实力的提高。我国大部分抽油机制造行业其实都存在属于自己的研发网络,且将CAPP、CAD等计算机辅助技术应用其中,已经为先进制造技术的发展奠定了坚实基础。针对于此,与现有技术充分结合,积极推动先进制造技术在抽油机制造行业中的应用,建立与完善抽油机虚拟样机,在以虚拟样机为基本前提下,进行对我国抽油机工作情况的探讨,可以实现对抽油机可靠性能及基本使用性能的深入分析,继而发现其中不足之处,总结后采取相应对策进行完善。 结束语 当前正是我国抽油机制造行业发展的关键时期,无论是对先进制造技术的发展还是我国社会经济的发展都具有至关重要的影响,属我国未来发展面临的一项重要难关。针对于此,我们应紧抓机遇,进一步促进我国抽油机制造业的快速发展,积极提倡并实现先进制造技术的应用,借鉴国外成熟经验,提升我国抽油机制造能力,争取尽量与国外先进的制造技术水平持平,确保在竞争日愈激烈的国际市场中可以占得一席之地。 先进制造技术论文:先进制造技术与机械制造的工艺若干分析 摘 要:随着相关社会的不断发展,社会上的各个行业也取得相应的进步。在现在社会上的制造行业和相关机械行业的不断发展的过程中,相关的制造行业和机械行业之间出现了一些相似的地方,这些相似的地方在很大的程度上使得社会的行业之间的发展都取得了相应的进步。而且在相关的制造行业中运用相关的机械行业可以在很大的程度上使得我国的制造行业的发展取得一定的提高,从根本的角度上解决我国制造行业发展滞后的问题,进一步使得我国的相关经济有更好的发展。 关键词:先进制造技术;机械制造;工艺分析 总的来说相关的制造行业对我国的经济发展起到了不可忽视的作用,因此进行相关制造行业的改革,使其更加符合社会发展的需求对我国的经济方面能够带来很大的好处。而且在很大方面来说,我国的相关制造行业与先关的机械行业进行有机的结合在很大的程度上能够使得我国的制造行业的发展有明显的提高,从而使得我国的相关经济水平取得了更加良好的发展。自我国实施相关的改革开放以来相关的制造业也取得了很快速的发展,这种快速的发展使得我国的相关制造工艺在很大的程度上得到了一定的提升。在这个高速发展的过程就需要对相关的制造技术与相关的机械制造工艺进行相应的结合,从而在很大的程度上使得制造业的发展更加符合社会的需求。 1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系以及应用 1.1 先进制造技术与机械制造工艺两者之间的联系 在现在社会的不断发展的过程中相关的制造技术的发展对我国的经济发展起到非常重要的作用,而且相关的制造技术的发展所涉及的范围也非常广泛,不仅包括相关的工业制造项目还包括相关的食品制造和机械制造的项目。总的来说,我国社会经济的发展在很大的程度上是取决于相关的制造技术的。而且对相关的制造技术的概述还可以看出相关的制造行业是属于我国现在社会上经济来源的最主要动力,因此做好相关的制造技术对我国的经济发展能够起到非常重要的作用。另外相关的机械制造工业在我国的发展也占据着很高的地位,这就在很大的程度上要求对相关的机械制造进行相关的改革。从很大反方面来说,我国机械行业的发展中出现的相关机械设备在很大的程度上还存在一定的问题,为了对这些问题进行合理有效的改善就需要对机械设备进行相关的机械设计和重新制造,在这里就涉及了相关的计息可制造。而且在进行相关的制造技术中也经常会使用一些机械设备,这就在很大的程度上使得这两者之间有一个紧密的联系。从相关的实例中可以看出在进行相关的制造技术中配合使用相关的机械制造工艺,可以在很大的程度上使得相关的制造技术的进行发挥事半功倍的效果,在一定的程度上可以使得相关的制造技术得到更好的发展。总而言之,这两者之间是存在非常紧密的关系,在一定程度上是相互影响和制约的。 1.2 先进制造技术在机械制造工艺中的应用 相关的来说,实行先进的制造技术对社会的经济发展起到作用是非常大的,而且进行相关先进的制造技术在对现在社会上的技术设计和相关的工艺设计的影响是非常大的。而且在近年来发展的机械制造工艺在很大声的程度上是受相关的制造技术的影响,这也在很大的程度上表明了相关的制造技术采取先进的手法可以对机械制造工艺产生一定的影响。对与机械行业的改变通过相关的实例可以发现其改变的趋势主要在于对机械制造工艺的生产方式产生一些变化,这些变化要求相关的机械制造工艺在进行生产的过程中采取先进的设计理念。而先进的制作技术在很大的程度上也能够满足这种先进机械化的生产,因此先进的制造技术在机械制造工艺中的应用主要在于使得机械制造工艺的生产更加便捷,进一步实现相关产品零库存的思想目标。 2 提高先进制造技术水平和机械制造工艺质量的相关措施 制造业在国民经济中占据主导地位,涉及社会各个行业,先进制造技术的水平高低决定了机械制造工艺质量的好坏,因此我们必须提高先进制造技术,改进机械制造工艺能力。在新形势下若想提高机械制造工艺创新能力,就必须采取相关方面的措施,以此提高先进制造技术水平。 2.1 采取措施提高先进制造技术运用与机械制造工艺之间的契合度,加强工艺创新研究开发力度,使制造技术同机械制造工艺进行整合。机械制造工艺创新是指机械制造企业利用新型生产制造技术、制造方式和规则体系等等,目的在于提高机械制造企业的生产运作能力、机械设备的品质和经营效率的制造活动。工艺创新的方法主要有:应用信息化手段、使用先进设备、使用集成技术、使用优化理论。 2.2 国家政府部门要提供政策和资金支持,帮助制造部门研究先进制造技术和机械制造的工艺程序。不仅如此,制造单位也要积极参与研究,因为制造单位才是研发的主体。就目前现状来说,机械制造单位应当改变传统的制造理念,处理好长远利益和短期目标之间的关系,加大投入力度,提高经营管理质量。政府部门要关注机械制造的发展,尤其是对薄弱的环节,应该充分发挥管理职能,采用政策积极引导、支持制造企业的发展。 2.3 坚持实事求是的原则,根据实际需要确定试行区域,不断循序渐进的推广先进制造技术和机械制造工艺技术。先进制造技术的研发和推广要因地适宜,地区、单位之间的差异性比较大,在开展推广工作的时候要立足实际,采用滚动式发展方式。试行地区应当采用重点单位和具有代表性的单位,不断的研究与分析,一定好待先进制造技术体系完善和成熟之后再广泛应用于制造企业。 2.4 政府部门和制造企业与高校联合起来,培养创新型和复合型人才,提高机械制造人才的创新能力。创新是指人们为了发展的需要,运用已知的信息,不断突破常规,发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新活动的核心是"新",它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革,或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造,或者是内容的丰富和完善。 结束语 社会的进步过程中往往伴随着相关技术的改革,尤其对我国现在社会上高速发展的制造行业和机械行业来说这种改革的趋势显得更快速。而且在现在社会的发展过程中为了相应国家的社会发展需求对相关的制造工业进行相应的改革就显得格外的重要。对相关的制造行业的发展来说在很大的程度上是需要涉及相关的机械行业,因此合理有效的发展机械行业使得相关的制造行业得到更好的发展,对我国的经济发展起到非常重要的作用。 先进制造技术论文:基于数字化技术的先进制造技术 【摘 要】分析了先进制造技术的主要特征,论述了先进制造技术的发展与数字化技术的关系,探讨了数字化技术在先进制造技术领域的应用状况及发展趋势。指出数字化制造是先进制造技术的核心技术,对数字化先进制造技术的几个关键技术进行了具体阐述。 【关键词】数字化;先进制造;机械;信息化 1 先进制造技术的含义 先进制造技术AMT(Advanced Manufactories Technology)是指以提高制造企业综合效益为目的,综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术,对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1-2]。 相对传统制造技术,数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术,且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新,是先进制造技术的核心。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述,将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工,从而在数字空间中完成产品的制造过程[3-6]。 2 数字化是先进制造技术的基础 2.1 先进制造技术的基本特征 先进制造技术包括以下五个基本特征。 (1)先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础,必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺,它从传统制造工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。 (2)通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务,甚至回收整个过程。 (3)系统性。随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 (4)集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。 (5)技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。 2.2 基于数字化的先进制造技术 数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代,数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明,标志着机械制造业向着数字化走出了第一步,随后制造信息化沿着三个方面推进,一是现场生产方面,如:NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等;二是产品和工艺设计方面,如APT/CAD/CAM/CAE等;三是生产管理和集成方面,如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。 3 数字化是先进制造技术发展的核心 3.1 数字化先进制造的核心技术 数字化是先进制造技术的核心,它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4,6]: (1)制造过程的建模与仿真。制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程,建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识,并为实验所验证。 (2)网络化敏捷设计与制造。利用快速发展的网络技术,改善企业对市场的响应性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究,尽快掌握并赶上国外先进水平。 (3)虚拟产品开发。虚拟产品开发有四个核心要素:数字化产品和过程模型、产品信息管理、高性能计算与通讯和组织、管理的改变。 3.2 数字化对先进制造技术的实现 (1)数字制造的全球实现―网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展,这些企业可利用协同工作技术,在一定的时间、一定的空间内,利用计算机网络,小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。 (2)数字制造的动态联盟―敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务,只有借助于高性能计算机和高速网络,在数字化环境中,充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源,才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部,必须根据任务,由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是,一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟―敏捷制造崭露头角。 (3)数字制造的计算机实现―虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间,为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。 (4)数字制造的快速实现―快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战:一是要大大减少开发时间,二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造(CAD和CAM)已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法,但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。 虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程,对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践,催生了制造技术上的又一次新的变革―快速成型制造技术。 (5)数字制造的环保化实现―绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时,每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此,为了有效地保护环境,一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造,一种具有意识的先进制造技术―绿色设计与制造ECD M (EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing )。 4 数字化是先进制造技术发展的未来 目前,计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段,目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势,可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的,信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。 当前,数字化制造正在深入发展,其主要趋势呈以下四点: (1)由二维向三维的转变―形成以MBD/MBI(Model Based Definition,MBD 基于模型的定义/Model-BasedInstructions,MBI基于模型的作业指导书)为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准,为设计人员服务,解决的是要制造什么的问题;MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法,为加工、装配、检测人员服务,解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来,可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。 (2)真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术,为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段,也是目前制造业的重要发展方向,如精密化、智能化、网络化、极端化等,无一不与数字化制造技术的发展密切相关。 (3)数字化装配与维修的应用―装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术(VR, Virtual Reality)的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法,虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证,并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展,这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。 (4)数字化车间与数字化工厂―数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上,实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题,是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前,生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视,它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具,尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。 5 结束语 先进制造技术是改造传统制造业的有效手段,为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业,需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展,可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术,是实施其他先进制造技术的平台。 数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环,其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术,大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。 先进制造技术论文:面向车辆工程的先进制造技术课程改革探讨 摘 要:很多高校都将先进制造技术作为专业必修课程,都非常重视先进制造技术在生产实践中的应用。然而现有的先进制造技术教材不适应当前先进制造技术的发展,教学内容针对性不强,并且当前的教学模式不能够很好地调动学生的学习主动性。针对上述问题,该文立足于车辆制造业,在先进制造技术课程内容体系、教学模式等方面做出了初步的改革尝试,在课程内容中增加了先进材料成形技术,在教学模式上尝试采取流程教学法。实践证明,很好地激发了学生的学习兴趣,收到了良好的效果。 关键词:先进制造技术 车辆工程 教学改革 课程内容 1 先进制造技术课程背景 20世纪80年代末,美国为了应对其制造业所遭遇的挑战,达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的,提出了发展先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)以增强其制造业在国际上的竞争力,由国家科学工程技术委员会(FCCSET)主持开始实施先进制造技术计划。随后,欧美日等国家纷纷跟进。 先进制造技术是现代制造技术的总称,涵盖了制造的各方面,包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。 国际生产工程学会(International Institution for Production Engineering Researeh,CIRP)统计表明,当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展,越来越多的先进制造技术应用到生产中。 汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来,我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部的汽车工业数据显示,2014年我国汽车总产量为2372.29万辆,同比增长了7.3%,同时汽车销量为2349.19万辆,同比增长了6.9%,产销量均位列世界第一。其中,前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽,其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万,占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而,我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆,仅占轿车销售市场的22.4%,同比反而下降了17.4%。因此,国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地,作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。 2 先进制造技术课程现状 为了让学生能够了解和掌握相关的技术,从20世纪90年代起,许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程,来满足工业企业生产的要求。 一直以来,先进制造技术教材的特点是内容全面,但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群,即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而,时至今日,先进制造技术发展了20年,许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。 先进制造技术之所以谓之先进,是因为它指的是动态的技术,是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性,所以先进制造技术课程内容也应该是动态的,其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。 另一方面,现有先进制造技术的教材内容广泛,但没有考虑到行业特点,缺乏对应的案例,因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍,造成学生感觉枯燥乏味的状况。 3 课程改革 3.1 教学内容改革 针对目前的课程现状与本校的行业特点,重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色,对先进制造技术课程内容进行改革,以车辆制造(汽车、摩托车和轨道车辆)为导向,引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。 机械产品的制造分为三种方式:去除成形,整体成形和添加成形,对应的典型工艺分别为切削加工,材料成形(铸造、冲压等)和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容,例如高速加工、精密加工和快速成形,但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而,汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此,非常有必要对学生增加这方面的知识。 近年来,出现了许多先进材料成形技术,如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此,在教学内容中增加先进板料成形技术内容。 另外,近年来,随着节能环保日益受到重视,汽车轻量化成为当前的热点,研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身,因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此,在教学内容中增加先进连接技术内容。 3.2 流程教学法 现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6],然而企业生产实践中,各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解,在课堂教学中,打乱教材的组织顺序,以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明,流程教学法类似于案例教学法,更能激发学生的兴趣和学习主动性。 (1)产品开发阶段。从汽车概念设计开始,在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术,在车身结构设计时引入CAE技术,在样车制造阶段引入快速成型技术。 (2)生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP,针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。 (3)批量生产阶段。针对汽车三大部件:发动机、车身和底盘,以发动机为对象,讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例,讲解先进板料成形技术;以白车身焊接为例,讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术;结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线,讲解先进生产管理技术和先进制造模式。 通过上述教学内容和教学模式的改革,极大地调动了学生的兴趣,激发了学生的学习主动性,收到了很好的效果。 先进制造技术论文:简析制造业先进制造技术模式 摘 要 受电子信息产业不断发展、劳动力成本不断提高以及生产周期和精度要求越来越严格等因素的影响,先进制造技术呈现了新的特点和发展趋势。首先,介绍了先进制造技术发展背景和概念;然后,结合现有先进制造技术的发展特点、技术发展趋势以及社会发展要求,分析了先进制造技术的发展模式和特点; 关键词 先进制造技术 模式 生产 1先进制造技术概述 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称AMT)是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、材料、能源等现代科学技术,使材料转换为产品的过程更为优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活,取得理想的技术经济和社会效益的制造技术的总称。 先进制造技术是一个多学科体系,包容了从市场需求、创新设计、工艺设计到生产过程组织与市场信息反馈在内的工程系统,主要以先进制造工艺、计算机应用技术为核心,辅以支撑技术和制造技术基础设施(管理技术)。如支撑技术包含有信息技术、传感器和控制技术等,管理技术着重在产品品质管理及人员组织培训等。因此,先进制造技术就是人、技术、组织三者的协调融合统一。 2先进制造技术的发展模式 先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的;信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的;未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式,它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。 2.1柔性生产 柔性生产模式由英国莫林斯公司首次提出的,在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产,以增强制造业的灵活性和应变能力,可缩短产品生产周期,提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。 2.2精益生产 精益生产模式是由1990年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。这种模式以改革企业生产管理为特点,其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性,使所生产出的产品具有精益特点。 精益生产就是及时制造,消灭故障,消除一切浪费,向零缺陷、零库存进军。因此有些管理专家也称精益生产方式为JIT生产方式、准时制生产方式、适时生产方式或看板生产方式。其核心思想包括: (1)追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产,或使库存达到极小的生产系统,为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。 (2)追求快速反应,即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变化,精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法。 (3)企业内外环境的和谐统一。精益生产方式成功的关键是把企业的内部活动和外部的市场(顾客)需求和谐地统一于企业的发展目标。 (4)人本位主义。精益生产强调人力资源的重要性,把员工的智慧和创造力视为企业的宝贵财富和未来发展的原动力,包含了充分尊重员工;重视培训;共同协作等。 (5)库存是“祸害”。高库存是大量生产方式的特征之一。由于设备运行的不稳定、工序安排的不合理、较高的废品率和生产的不均衡等原因,常常出现供货不及时的现象,库存被看作是必不可少的“缓冲剂”。但精益生产则认为库存是企业的“祸害”,其主要理由是库存提高了经营的成本以及库存掩盖了企业的问题这两个方面。 2.3敏捷制造 敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期,该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力,以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起,利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应,最大限度地满足顾客的要求。 2.4虚拟制造 虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式,即在计算机中实现的制造技术。在产品真正制造出来之前,首先在虚拟制造环境中完成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能进行了预测和评估,从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本,提高其快速响应市场变化的能力,以便更可靠地决策产品研制,更经济地投入、更有效地组织生产,从而实现制造系统全面最优的制造生产模式。 2.5绿色制造 绿色制造模式是综合运用生物技术、“绿色化学”、信息技术和环境科学等方面的成果,使制造过程中没有或极少产生废料和污染物的工艺或制造系统的综合集成生态型制造技术。绿色制造模式是实现制造业可持续长远发展的制造模式。 3结语 制造业是国家经济和综合国力的基础,被称为“立国之本”。先进制造技术是现代制造业的关键技术,已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。未来的发展趋势使制造技术成为一个以市场为导向,数据化控制和研发为依托,绿色技术为制造主体,系统化管理为辅助系统的更加灵活而高效的低污染技术模式,同时也直接带动了国际间的信息交流和技术互动。 先进制造技术论文:论先进制造技术课程的教学特色与教学方法 摘 要 分析先进制造技术课程教学的内容与特点,结合高校对应用型人才培养的目标,在先进制造课程教学方面提出了教学内容优化的问题,并探讨了如何采取有效的教学方法和教学手段。通过对传统的教学方法进行创新,注重教学的互动性和实践性,来提高教学质量,增强教学效果。 关键词 先进制造技术 课程教学 教学方法 教学质量 0 引言 随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。 1 先进制造技术课程教学的内容与特色 1.1 先进制造技术课程教学的内容 先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。 1.2 先进制造技术课程教学的特色 首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。 其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。 再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。 最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。 2 先进制造技术课程教学方法的研究 2.1 合理选择教材,优化教学内容 由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。 2.2 更新教学理念,优化教学方法 由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代管理知识,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。 另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。 2.3 结合先进技术,优化教学手段 先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。 2.4 注重实践教学,优化教学效果 先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。 3 总结 先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。 先进制造技术论文:基于先进制造技术的制造业生产流程再造研究 摘要:随着我国经济社会的不断快速发展,先进制造技术在各个制造行业中运用的越来越广泛,而且在整个制造业生产流程中扮演的角色也越来越重要。然而先进制造业的不断发展,对于制造业生产流程来说既是机遇也是挑战。因此,如何顺应先进制造技术发展,把握发展机遇,不仅是我国当前制造业快速发展的要求,同时也是国际上制造技术革新带来的挑战。 关键词:先进制造技术;制造业生产流程;再造研究 虽然到目前为止,行业内对于先进制造技术的定义还没有一个完全统一的标准和概念。但是几乎都形成了这样一个共识:先进制造技术不仅能够适应现代化的制造业生产流程需要,而且是现代信息技术与管理技术共同发展的成果。因此,对现代制造业生产流程在先进生产技术影响下的再造进行研究,不仅符合当前先进制造技术发展的大环境,而且对于我国制造业的发展具有长远意义。 1.制造业生产流程现状 改革开放以来,制造业在我国国民经济中所占的比重越来越大。长期以来,我国的制造业在先进制造技术方面对国外的倚重比较大,这样不仅造成了我国制造业整体水平较国外发达国家来说较为落后,而且也在一定程度上影响了我国制造业自主创新的能力。目前我国制造业流程中表现出的问题主要有:设备技术改造投入不足,生产工艺、制造业管理以及人员素质相对落后。 面对当前国际制造业技术的不断发展与革新,加强先进制造技术在我国制造业中的应用、对我国的制造业生产流程进行再造,显得尤为重要。笔者认为,加强我国制造业运用先进制造技术的水平、促进我国制造业生产流程的再造,可以从以下几个方面进行: 1.1国外先进制造技术与自身制造技术相结合 首先要明确:对先进制造技术的运用,并不意味着照搬国外先进制造技术,而是要将国外先进制造技术与我国自身制造业特点相结合。在制造业生产流程的再造方面,既要重视对国外先进制造技术的运用,又要加强我国的自主创新水平。因为只有立足于我国制造业企业自身特点进行生产流程再造,才能更好地发挥先进制造技术对制造业生产效率提高的促进作用。除此之外,在制造业生产流程的再造上还要按照行业自身规律进行,不能盲目地进行生产流程再造。 1.2加强制造业人才的培养 对制造业进行生产流程的改造,既要基于先进制造技术,同时又要注重对生产人员的培养。因为先进设备毕竟只是外在因素,想要真正提高制造业生产效率、保证制造业生产流程再造取得成功,关键还是在于人才的培养上面,即制造业企业要培养出一批能够熟练掌握先进制造技术的产业工人,这样才能保证整个制造业生产流程再造过程的顺利进行。除此之外,对于制造业企业来说,要想保证整个生产流程再造成功,不仅要注重对一线产业工人的培养,而且要重视对管理人才的培养。 1.3发挥制造业企业主体作用与政府引导相结合 制造业企业是制造业生产流程再造的主体,因为归根结底,先进制造技术运用效果还得需要实践检验。制造业企业想要成功地进行生产流程的再造,首先就要重视引进先进制造技术的投资,制造业企业应该将眼光放长远。除此之外,当地政府也要在制造业企业生产流程的再造上发挥引导作用。当前我国很多的制造业企业都存在着制造技术开发能力薄弱、资金投入不足等情况。面对这种情况,当地政府更加应该发挥好其宏观管理的职能,通过对制造业企业生产流程再造的引导和扶持,提升地方企业先进制造技术的运用水平。 2.基于先进制造技术的机械制造业生产流程再造 随着时代的发展,制造业技术的运用已经不单单局限于以往单一的技术手段。相应的,基于先进制造技术的制造业生产流程再造同样也体现在多个方面。先进的制造技术已经广泛运用于制造业的整个过程中,以机械制造业为例,不管是机械产品的设计开发,还是生产流程中的经营管理,都离不开日益发展的先进制造技术。以机械制造业为例,基于先进制造技术的制造业生产流程再造主要体现在以下几个方面: 2.1机械产品毛坯制造工艺的生产流程再造 对于机械制造业来说,机械产品的毛坯制造既是整个制造流程的前提,也是整个制造流程的关键。目前较为先进的机械产品毛坯制造技术其优势主要体现在铸造的精密性与洁净性,例如,外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术;钢液精炼与保护技术等等。除此之外,在机械产品毛坯的锻压方面,一些先进的制造技术诸如:热精锻生产线成套技术;冷温成型成套技术等等,都促进了机械制造业的生产流程再造。 2.2机械产品加工工艺的生产流程再造 机械产品加工流程的再造是整个机械制造业生产流程再造中十分重要的一个环节,随着先进机械制造技术的不断发展,机械产品的生产流程逐渐呈现出高效率、高精度的发展趋势。目前很多机械制造企业的先进生产技术主要包括:高速切削与高速磨削;复杂型面的数控加工以及游离磨料的高效加工等等。 2.3机械产品表面处理工艺生产流程再造 随着机械产品相关行业的不断发展,对于机械产品表面质量的要求也逐步提高。目前很多机械制造企业在产品表面处理方面运用的先进制造技术主要包括:化学镀非晶态合金技术;新型节能表面涂装技术;高速燃气喷涂技术等等。 2.4机械产品自动化生产技术流程再造 目前机械制造业的生产流程逐渐呈现出自动化的趋势,而且在机械制造业生产流程的再造中,自动化技术的发展与应用也是一个大趋势。目前机械制造业生产中先进的自动化技术主要包括:机床数控技术、工业机器人、集成制造技术、自动检测及信号识别技术等等。 3.结束语 总而言之,在当前世界各国制造业技术不断发展的大环境下,我国制造业企业进行生产流程的再造是大势所趋。通过加强国际交流与合作,吸收和应用国外先进的制造技术,把引进国外先进制造技术与我国制造技术的自主开发相结合,从而使我国的制造业能够在更高的技术层次上与发达国家展开竞争。 先进制造技术论文:先进制造技术及其发展探析 摘 要:经济高速发展必然带动科技前进,当前我国的科技发展速度非常快。作者简单的分析了当前先进制造技术相关的内容,分析了其特征以及今后的发展方向等等的相关内容。 关键词:先进制造技术;新兴交叉学科;智能化;绿色制造 1 定义 所谓的制造技术就是把原料变成最终的产品的一种科技。当前时期,制造业是我们国家的重要产业,而且国际上常常以该项能力来判断一个国家的发展水平。从上世纪末期开始,由于电脑等科技的出现,使得产品不断的更新发展,此时过去的制造技术已然无法和当前的经济发展能力相协调。当前国际上普遍认为,只有拥有先进制造技术的国家才能够获取更好的发展。 2 特征分析 先进技术相对于过去的技术有一个非常明显的进步,这主要体现在,过去的技术一般是指将原料单纯的变为产品的一个过程,集中于产品的加工以及装配等,但是新技术的特点是其涵盖了很多先进的工艺,能够应用到整个过程中。除此之外还有一个区别是在以前各项学科等是单独存在的,它们之间的联系不是很紧密。然而先进科技的特点是能够将各种学科知识有效的融会到一起,逐渐的变成一种综合化的内容。彼此间的界限正不断的模糊。 当前世界是一个整体,由于贸易以及交通体系的完善加之通信领域的发展,制造业已然成为了全球化的模式。而先进制造技术也得以在整个世界范围内应用推广。越是技术发达的国家其发展速度就越快。目前许多国家都已经全面的推广使用先进制造技术,不过在具体发展的时候也要结合当前的国家发展态势等来分析。对于我们国家来讲,当前正在以非常快的速率朝着国际化的方向发展,因此必须不断的探索研究适合我们国家具体情况的优秀制造科技。 3 先进制造技术的主体技术群和支撑技术群 先进制造技术的主体技术群主要包括有关产品设计技术和工艺技术两大技术群。面向制造的设计技术群系指用于生产准备的工具群和技术群。产品研发所需的费用以及其品质和何时研发成功等都和设计技术有着非常紧密的关联。在设计的时候可使用很多工具,比如通过电脑来配合设计。最近几年开始出现的并行设计有着其重要的存在价值。第一是它能够缩短产品研发所需的时间,第二是能够将生产时期制造的废弃物质数量减少到最低,进而保证了产品能够再次回收使用。制造工艺技术群是指用于物质产品生产的过程及设备。例如,模塑成形、铸造、冲压、磨削等。由于先进技术的发展,过去的制作工艺等开始出现显著的改变。制造工艺技术群是有关加工和装配的技术,也是制造技术或称生产技术的传统领域。 支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术。基本的生产过程需要一系列的支撑技术,诸如:测试和检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。它们也是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术,是工具、手段和系统集成的基础技术。 4 发展方向简述 先进制造技术的发展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技术的CMS是制造业自动化的一个重要方向。CMS通过CAX系统和PDM系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。所谓的智能制造,具体的说是把人工智能合理的融会到生产活动的所有步骤中去,其能够模仿人类大脑开展高效率的活动,能够保证生产活动呈现出最为合理的状态,而且它还能够进行组织活动。当前社会是一个以信息科技为主体的社会,人们的活动离不开信息,信息科技的发展速率已经远远的超出了我们的想象能力。此时信息科技开始不断的向着制造行业融会,促使着行业发生变化,此时出如C IM S、并行工程、精益生产、敏捷制造、虚拟企业与虚拟制造等就出现了。 可持续发展的绿色制造正在逐步引起人们的重视。科学技术的进步为经济以及社会的发展贡献了非常显著的力量,不过在社会发展的过程中生态受到一定的破坏。当前时期人们开始意识到资源并不是无限的。在这种背景之下绿色制造就应运而生了。绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。它有很多的优点,比如能够将生产活动对生态的污染减少到最小。而且能够显著的提升资源的使用效率。尤其是在当今这个资源日渐减少,生态不断恶化的时代里,这种制造方式的优点非常明显,它将会成为今后行业发展的根本方向。 加工制造技术向着超精密、超高速的方向发展。目前加工精度达到0.025μm,表而粗糙度达0.0045μm,已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段靠近。超精加工机床向多功能模块化方向发展,超精加工材料由金属扩大到非金属。 超高速切削。目前铝合金超高速切削速度已超过27m/s,铸铁25m/s,超耐热镍合金为5m/s,超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。 生物制造系统正在逐步形成。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术应用于工程材料加工的研究,并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。我国于1982年将生物技术列为八大重点技术之一。在过去的时候,我们很难想象生物和制造这两个根本没有联系的学科能够交叉到一起,然而在当前社会两者不但出现了关联,而且这种关联正在以非常密切的形式存在。此时的生物制造体系的出现就是两者融会贯通的产物 。 5 我国当前的发展态势分析 从“六五”开始我国就启动了制造技术,主要是机械制造技术的国家部委与地方级重点攻关研究开发,因为受到体制方面的干扰,此类的规划以及探索工作一直都是依据领域来开展完善的。单位自主研发新技术的水平十分有限,而且其不论是人力资源还是所需的费用等都十分的欠缺。 1995年4月在北京召开了先进制造技术发展战略研讨会,从战略高度探讨了我国发展先进制造技术的路线和方法。同一时期,国家二期863规划也开始规划下世纪初先进制造技术的发展。 最近的几年,我们国家不断的引入优秀的科技,而且注重培养综合化的人力资源,正是由于不断的努力,我们国家的很多单位已经在制造技术方面获取了突飞猛进的发展,不过我们应该客观的看待,当前我们的技术较之于西方还存在一些欠缺点。要想改变这种局面最关键的一点就是要完善其基础要素,比如扩充数控机床数量等,不断的发展信息化产业群,提升在市场中的份额。除此之外还应该做好人力资源工作,积极的培养优秀的工作者。 6 结束语 当前社会是一个信息化的社会,是一个知识化的时代,只有获取了先进的技术才能够获取有效的发展。随着社会的发展,先进制造技术开始出现并且发展壮大,其实一个逐渐发展而且变化的技术体,它的存在使得我们的生活方式出现了很大的变化。总的来讲,当前的制造业是一个集各种先进技术为一体,并且不断发展创新的行业,它是社会进步的产物 。
工匠精神融入高校思政篇1 思想政治教育作为当下大学生教育的主流,在高职院校中体现得也较为明显,高职教育始终将立德树人的基本育人理念作为教学的依据,为社会培养具有职业技能的实用型人才,为企业不断输送高质量的技术人才,这与高职院校所秉承的工匠精神是息息相关的。国家以及政府对两者之间的相互融合不断的促进,党的重要报告中也指出,要积极发扬我国的工匠精神,积极对工匠精神进行有效的传承,这样不仅能够帮助国家更好地培育新时代的人才,并且能够满足国家新时代的发展要求,更好地帮助高职院校培养具有工匠精神的新世纪人才。我国的高职教育应该积极顺应时代的要求,不仅需要对教学体系以及教学活动进行及时的改革以及设计,并且需要将工匠精神与现实的教学相互融合,这样才能够推动教学发展。并且在教学的过程中应该及时注重理论与实践相互的结合,只有通过这样的一种方式可以实现对专业技能与实践的双面发展。此外,学校应该加强对教师道德素质的培养以及专业技能的培训,教师队伍的建设不仅体现在对教师的专业素质的培养上,更加体现在对教学的方式以及教学方法的改革上,应该积极完善教学方式以及方法,才能够实现对高职教育的全面提升以及发展,为国家以及社会更好地培养新世纪的人才。 一、工匠精神融入高职思想政治教育的制约因素 (一)思想政治教育的重视度较低 我国高度重视意识形态建设,重视正确思想政治理念的引导。而当下,许多高职院校学生的党建工作仍存在一些问题。工作人员的思想觉悟不高,在实际工作过程中容易出现各种错误,影响学生养成正确的三观,学生组织的先进性和纯洁性得不到良好保障。高职院校本身的教学属性就是培养专业技能较强的技术性人才,所以在许多的高职院校认知中,高职院校的教育教学就应该以技术培训作为主要的培训方式,注重专业技术的培训工作。对思想政治教育忽略,并且对人文教育不能够引起足够的重视,所以这种片面的教学方式对高职院校的教学是不利的,虽然较为注重实践技能的培训,但是并不能够为社会输送业务能力较强,思想素质较高的社会新型人才,过分强调了专业技能的实践化,这对于人才的培养是非常不理智的。甚至有高职院校对思想政治课程故意删减。 (二)理论教育与实践教育不匹配 工匠精神所讲究的是知行统一的一个过程,对于高职院校的学生来讲,将学生自身的理论教育以及实践进行有机的结合,实现相互的统一这样不仅能够帮助学生更好地对工匠精神进行理解,还能够帮助学生更好的学习。但是在高职院校的实际教学中这一点并没有得到较为充分的体现,这主要是由于学校课程以及课程规划不完整所导致的。高职院校的课堂教学一般为三年的时间,所以其本身的课堂学习时间就较短,所以在学生的学习过程中,教师主要以基础知识的教学为主,课堂之外会拿出很少的时间来进行实践教学的学习,这对于学生来讲是不利的,不能够对自己所学的基础知识进行及时有效的运用,这就会造成学生对于知识的理解不充分以及基本功不够扎实等问题。并且理论教育与实践教育如果不能进行统一的结合,还容易造成学生学习的知识出现脱节的现象,这主要是由于没有及时的对自己学习的知识加以转换以及运用,不能够将知识运用到实践中去,最终导致知识不能够发挥其应有的作用。 (三)教师对思想政治教育的理解较为浅薄 对于学生的学习来讲,教师在教学中的引导起着至关重要的作用,这主要也是由教师本身的性质所决定的,在教师教学的过程中,教师都较为喜欢讲授自己专业知识领域内的问题,对其他领域的知识不做较深的了解,所以这就容易导致高职院校教师对思想政治课程的了解较为浅显,不能够对课程思政与专业课程之间进行相互的结合,这样不仅不能够对学生的思想做出及时的指导,并且学生在学习的过程中容易走入极端。大多数的高职院校的教师都认为思想政治课程是政治教师的教学工作,对关于思想政治教育的知识以及内容不想做过多的了解,所以这就容易导致教师在教学过程中出现一定程度的偏颇,不利于学生思想素质以及思想能力的有效提升以及发展,更不利于大国工匠精神的领悟以及传承,最终学生所接受的思想政治教育较少,不能够形成良好的思想观,价值观,不利于学生学习成绩的提升以及发展,所以说,高职的思想政治教学还有很长的路需要走。 二、工匠精神融入高职思想政治教育的对策 (一)情景案例教学模式 之所以将工匠精神融入到高职的思想政治教育中,最主要的目的不在于对学生知识以及专业素质能力进行有效的提升,而是在于对学生的思想以及学生的道德水平进行增强的一个过程,高职院校的思想政治教学的发展具有一定的时效性以及针对性,所以对于高职院校学生的思想政治教学来讲,应该积极对学生的专业思想素质进行提升,只是单纯依靠理论来实现对学生的思想素质进行有效的提升是远远不够,还需要对学生与教师之间的相互配合,才能够有效的实现两者之间的学习目标,所以这就要求教师在教学过程中多引用一些较为合理的教学案例来实现对教学活动的设计以及开展,在教学的过程中,可以引用一些前辈的案例来实现对学生的情景教学,通过这样的一种教学方式,来激发学生的学习积极性以及学习热情,更好地帮助学生开展理论上的学习,这样不仅能够不断拉近教师与学生之间的距离,更能够有效促成学生大国工匠精神的养成,学生能够更好地接受大国工匠精神,通过这种直接触及学生心灵的方式来进行教学的开展以及学习。此外在讲解一些相关的案例时,也可以针对于这些案例对一些先进的模范进行讲解,这样更有利于对工匠精神进行传承以及发展。并且这种较为间接的教学方式能够潜移默化地对学生的思维习惯以及思想进行一定程度的影响,帮助学生及时对思想思维模式进行有效的构建,能够显著增强学生的职业道德以及社会责任感,更好地帮助学生对工匠精神有一个较为深度了解以及学习。 (二)定期开展组织报告会议 高职院校的思想政治课程与课外活动的开展有很大的不用,其不仅能够对学生的思想起到一定的指导作用,并且能够帮助学生建立良好的思维习惯,良好的思维习惯的养成能够有效促进学生思想构建,并且在现实中具有一定的实践性。思想政治教育是对工匠精神进行弘扬的最为有效的方式,其不仅能够规范学生的基本的行为,并且能够促进学生的知行合一习惯的养成。对思想政治教育的宣扬模式具有多种方式,其中最为主要的方式就是定期开展组织报告会议。报告会对思想政治教育的开展具有良好的促进作用,其不仅能够帮助学生对自己所学习的知识进行有效的巩固,并且能够为学生的学习生活提供一些较为新鲜的事物,学生可以将报告会当成是一个较为大型的学习平台,在这个学习平台之中,可以积极地对自己没有接触的知识以及事物进行及时的汲取以及接收,高职院校的专业性特点较为显著,所以可以根据高职院校的特点开展不同类型不同形式的报告会,这样不仅能够对自身的思想进行及时的纠正,并且能够在会议上学习一些自己没有接触过的事物,能够促进学生对于新鲜事物的学习,更好地完善自身的思想建设的同时也对自己的思想模式进行积极的巩固。 (三)教学体系的构建 工匠精神是我国传承下来的一种较为有效的实践精神,工匠精神之所以能够具有较强的社会影响力,这主要是因为工匠精神不仅是对专业技能的不断提升以及升华,其更是对自己的思想精神的一种培养以及升华,对于职业院校的学生来讲,专业素养对其就业能够起到较好的保障作用,在工作的进行中,良好的工作素养不仅仅能够不断对新的知识进行学习,更能够帮助学生进行自身形象的维护,这样对于工作者来讲有着较为积极的影响。良好的教学体系是对课程进行的良好保障,所以应该重视对思想政治课程体系的构建,在进行课程构建的过程中应该对学生的基本状况做出及时的沟通以及了解,按照学生现阶段的思想状况对自己的课程体系及时构建,这样才能够发挥出体系构建的作用。教学体系构建完成之后应该及时对教学体系进行运行以及实施,只有这样才能够保障课程体系对学生的思想建设具有积极的作用以及影响,最大程度地保证学生的思想建设朝向积极的方向进行以及发展。 三、结语 新时代,信息技术发展迅速,社会更加需要三观正确的应用技术型人才,对高职院校教育提出了更高的要求。在这种情况下,高职院校政治人员需要充分发挥自身职责,引导学生积极、主动学习社会主义核心价值观和社会主流思想,帮助其树立正确的三观,成为高素质人才。将工匠精神融入高职院校学生党建工作,与思想政治引领相结合,更好地开发学生智力,推动其树立高度的责任感,帮助其成人、成才,从而更好地为经济、社会发展服务。总而言之,随着教育体制的不断改革以及发展,高职院校的思想政治教育也进入了改革的行列,在高职院校思想政治改革的进程中,应该积极地将工匠精神融入到思想政治教育当中来,只有这样才能够保证工匠精神在思想政治教学中得以体现以及发展。在进行改革的进程中,应该注意一定的方式以及方法,掌握教学的基本方针的同时也应该对改革中所出现的问题以及解决问题所应有的对策进行关注,这样才能够实现工匠精神在思想政治教育中的融入,才能够为我国的社会发展培养新型的人才。 作者:徐莉娜 工匠精神融入高校思政篇2 一、引言 “工匠精神”是李克强总理在2016年的政府工作报告中提出的,“鼓励企业开展个性化定制、柔性化生产,培育精益求精的工匠精神,增品种、提品质、创品牌”。工匠精神,顾名思义,即是指在娴熟的技能本领之上,能够进一步做到精雕细琢的职业诉求。这是相关从业者职业道德、职业精神、业务能力的综合体现,更是一种凌驾于行为表现之上的精神追求。随着时间的推移,工匠精神已经不仅仅被局限于企业这一限定领域之中,其与教育的不断融合,造成了当代新的关注热潮。而高等职业技术院校由于培养目标的特殊性,对工匠精神融入其中的渴求显得最为强烈。高职院校的教育意旨在于培养能够迅速投入社会、回报社会的实用技术型人才,这与工匠精神的时效性、道德性相符。因而,把全新的工匠精神投入到高职院校的思想政治教育体系之中,是对学生思想道德培养指标的一次全方位、具体化升级,通过这样的融合,我国的高职教育一定能够培养出更多拥有高素质的技能型专业人才。 二、高职院校思想政治教育的现状 高职教育与一般的高校教育不同,它致力于为社会和相关领域培养最快能够投入使用的专业人才。但由于受到一些传统观念的束缚,高职教育在我国的教育体制中受到的关注相对较少,在教育部门、家长群体和学生主体中得到的认同也相对较低,这样的现状导致高职院校在进行具体授课的过程中难免会面临一些困境。这些问题出现的最主要原因还是思想政治教育的不完善,这才致使高职教育发展的过程中没有受到应有的重视。另外,我国高职教育所出产的相关人才质量与发达国家相较还有一定差距。而这与我国所处的“制造———智造”转型期所必须的人才需求极度不相符合。综上所述,现阶段的高职教育,更多地将目光聚焦在了专业技能的培养,而忽视了对学生思想道德品质的养成,学生缺乏精神层面上的升华。众所周知,思想政治教育同技术教育一般,都是高职院校人才培养的重点内容。如何正确培养学生的三观,如何使学生确立远大理想、养成坚定信念,是当下所要面对的最主要问题。因为现在的高职思想政治教育依旧还处于一个迷茫的状态,缺乏具体精神的指导,教育效果不明显,对于高、精、尖人才的培养还比较落后。在这样的大环境之下,“工匠精神”的横空出世无疑是雪中送炭。以工匠精神作为高职思想政治教育的中心思想,能够为高职思想政治教育指明前路与方向,全方位提升高职思想政治教育的教育质量,进一步增强学生的学习热情,使思想政治课程与学生的日常学习紧密融合,促进学生的综合性提升。 三、工匠精神培养与高职思想政治教育有效融合的可行性 (一)工匠精神的培养与社会主义核心价值观的诉求相同 这也就是说:爱岗敬业、一丝不苟、精益求精的要求不仅仅被局限在某一种特定的价值观之中,而是其本身就是一种源流,它作为生生不息的滥觞要素,汩汩注入相应的时代精神之流。敬业是我国的传统美德,也是作为中国公民所必须要具备的基本价值准则。高职院校的学生在走入社会之前,常常会面对一些来自社会各界的“嘲讽”,这时候就需要高职教师在思想政治课程中及时对学生进行正确的心理疏导。俗语有言:“三百六十行,行行出状元”,也就是说:每个人的职业选择都是在综合其自身个性、职业追求与技术本领等多种考量之上而做出的,各个职业之间不分高低贵贱,更不存在大材小用。只要能够真心的热爱自身的职业,那么无论是做什么工作,都能够实现自身的特定价值,为国家的昌盛献力献策。我国在全面培育和践行社会主义核心价值观的同时,跟进了“工匠精神”的具体指标,这是由于“工匠精神属于职业精神的范畴,是从业人员的一种职业价值取向和行为表现,与其人生观和价值观紧密相连,是从业过程中对职业的态度和精神理念。”高职院校的学生,作为国家建设的第一批次人才与中坚力量,肩上责任重大。作为社会主义事业的核心建设者,每一名高职院校的学生都需要在思想政治课的滋养之下,养成爱岗敬业、精益求精的精神,进而才能够以更加饱满的面貌加入到“为中华之崛起”而奋斗的队伍之中去。 (二)工匠精神与中国制造2025之制造强国的要求相符合 全面提升高职学生素质的重大目标,一是由于教育高速发展下为实现我国制造产业的转型与全面化升级而创造更多、更优质的人才力量。为此,我国国家相关部门进行了详细、周密的规划。《中国制造2025》是我国制定的迈向制造强国的第一个十年行动纲领。国家在众多官方文件中都贯彻以鲜明的工匠精神,这进一步说明了“工匠精神”的重要性所在。工匠精神在高职思想政治课中的全面渗透,对于培养社会主义现代化建设人才意义重大,对于全面建成小康社会、实现中华民族的伟大复兴具有重要的推动作用。 (三)学生发展成才需要 高校思想政治课堂是大学生思想观念形成的主阵地,思想政治课程更是塑造学生的道德素养和思想水平、培养其价值取向的主要媒介,高校教师的教学内容是大学生思想的源泉。要将大学生培养成社会主义事业接班人,必须要掌握学生思想的主导权,因而要将工匠精神与高校思想政治课教师队伍建设工作结合起来,使其引导学生树立正确的国家民族观,让学生学会用社会主义核心价值观去认识自己、认识社会,并将社会主义核心价值观应用到实际问题解决中去,逐渐成长为新时代国家所需的栋梁之才。 四、工匠精神培养与高职思想政治教育有效融合的策略 (一)以工匠精神为基完善高职思想政治课堂的教学目标要求 想要使工匠精神全面走进高职院校的思想政治课堂,首先就需要教师在课堂目标上进行相应的改革。教师是学生学习中的引导者,为了促进高职学生对工匠精神具体内涵的理解,就需要相关的思想政治教师首先提升自己的思想道德素质与教学水平,在课堂之中,通过一系列的教学措施,让学生对国家的方针政策和发展现状有具体的认知和一定的了解。如此,才能够使学生充分意识到将大国工匠精神与高职思想政治课堂进行高度融合的重大意义所在。就这一目标而言,为了使学生能够对融灌有工匠精神的高职思想政治课堂更加充满热情与好奇心,在教学目标上的改革对于众多教师与学校来说都是势在必行的。2018年初,《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》中强调了师德教育开展的重要性,倡导教师要以德为先、以德育德,当好学生锤炼品格的引路人。因而,高校要想打造出更出色的思想政治课教师队伍,一是需要坚持以德为先的培养理念。高校思想政治课教师只具备专业知识和教学技能远远无法满足教学需求,必须要有立德树人的工匠情怀。同时,高校思想政治课教师必须自身具备高尚的品德,才能做到以德育德,培养出更多道德高尚的人才,如果教师自身的道德品质不合格,就无法给予学生正确的思想指导。二是要培养教师立德树人的教育思想。高校思政课教师应该做以德立身的时代楷模,为学生树立良好的学习榜样,通过言传身教将正确的道德观念传授给学生,做学生的灵魂导师。 (二)以工匠精神的培养作为高职思想政治课堂的主要教授内容 想要使教师在日常的授课与生活启蒙中,对学生潜移默化地贯彻工匠精神,各大高职院校的任职教师首先要对工匠精神有充分的了解,对在高职思想政治教育中融入工匠精神的内容与任务有充分的责任感。这也就是指,教师对工匠精神的理解不能仅仅停留在书本文件等表象内容,而是要在课前就通过一系列的实践去践行。只有有了真实的践行实践与经历,教师才能够在课堂中结合具体的书本材料进行深度教学。这样的教学才是有效教学,而不是一味地背诵、灌输,却丝毫不涉及灵魂的填鸭式学习。在充分的有效学习之后,学生能够借此将工匠精神内化于自身的素养之中,明确自身的未来发展方向,坚定不移地朝着自己的目标前行。 (三)为工匠精神培养与思想政治教育的融合创造教学氛围 在学生的学习生涯中,学习氛围的塑造是十分重要的,良好的学习氛围可以使学生在潜移默化中受到熏陶,进而使得自身的学习状况能够获得全方位、多角度的提升,也会在学习效率方面造成深刻的影响。因此,基于良好的学习氛围会对学生学习造成深刻影响,高职院校与相关思想政治教师要在学生的日常学习和生活中着重塑造优良的学习氛围。具体措施可以从学习环境、生活环境以及校园环境的改善来具体落实。举例来说:可以通过布置宣传工匠精神的相关展板和展示专栏,来对学生进行校园文化的宣扬;另外,也可以采取开设有关工匠精神的专题讲座和宣讲会,来使学生进一步加强对工匠精神的了解;此外,还可以通过开展形式多样的专门知识竞赛,设置一定的奖项,来鼓舞学生学习大国工匠精神的动力。总之,方式是多种多样的,但目的却是同一的,使学生在这种氛围的营造下走向精神的重塑与洗礼,为社会主义现代化建设培养高素质人才才是高职教育最终目标所在。 作者:罗爱云 工匠精神融入高校思政篇3 中华上下五千年,文化底蕴深厚,而工匠精神作为其中重要的构成要素,近些年也愈加受到政府的重视,我国目前正处于经济转型期,工匠精神已经成为我国经济转型升级的必然要求。它在中国已经传承了数千年,在如今的二十一世纪又被注入了新的血液,内涵更加丰富,是每个高素质、技术技能型人才必须具备的职业素养。高职院校因为其自身的独特属性,每年都要为社会输出大量的技术技能型人才,唯有适应时代的发展要求,把工匠精神和思政教育紧密联系在一起,才能够更好地推动高职生的全方位发展。 一、新时代工匠精神的主要内涵 “工匠”从其出现至今已有数千年,是我国传统优秀文化的重要构成部分。其出现最早能够追溯到原始社会后期,在这一时期,由于生产力的不断发展,分工也随之出现,手工业逐渐从农业中剥离出来,基于这一大环境下,出现了专门从事手工业生产的匠人即工匠。伴随时代的迁移,生产力水平的提高,行业分工愈加细化,工匠类型也更为多样化,他们将自己的手艺一代一代传承下去,形成了厚重的工匠文化底蕴,他们对于细节非常重视,追求完美,这种独特的精神气质早已和传统文化融合在一起,铸就了辉煌灿烂的中华文化。工匠精神即工匠们对技能、产品和服务精益求精,追求完美和极致的精神理念和追求,具体内容表现为以下几个方面:首先,它是一种爱岗敬业的职业精神。爱岗就是对于自己的工作全身心的投入,认真钻研,敬业就是对待自己的工作用一种严肃恭敬的态度。爱岗敬业就是对于自己从事的工作的认可,并感到骄傲与自豪,即所谓的“匠心”。它要求从业者毫无保留地投入到工作中,朝着既定的目标迈进,勇敢面对工作中的困难,在工作中实现自我价值。其次,它是一种精益求精的职业态度。如今社会大力倡导这种职业态度,这种面对工作的态度要求从业者们不懈地提高自身的专业水平,严格要求自己,追求完美,严格依照工作标准完成工作,将所有细节做好,达到完美。再次,它是一种恪尽职守的职业品质。工匠精神不只是从业者们干一行爱一行的优秀品格,还是一种脚踏实地、认真钻研、敢于承担的工作态度。恪尽职守要求每一个从业者在遭遇问题与挫折的时候能够勇敢面对、积极解决问题,在日复一日的工作中坚守,平凡却不平庸,实现自己的人生价值。最后,它是一种创新进取的精神动力。主要体现在以下几个方面:第一,从业者们具备终身学习的意识,不会满足于目前的成就,坚持不懈地往更高水平迈进,而这种精神也是科技日新月异的源动力;第二,从业者们对于自己制造的产品与研发成果等精益求精,一直在寻求进步,更好地适应快速变化的时代发展需求。他们积极学习与探索新知识,敢于突破常规,锐意进取,进而在很大程度上推动了人类社会的发展与进步;第三,从业者们都拥有不落人后、奋发向上、勇攀高峰的气魄。他们善于把传统技艺和最新的科技紧密融合,与时俱进,紧随时代发展脚步,亦反过来促进科技的日新月异。科技对于社会与经济发展的作用毋庸置疑,中国经济也处于转型期,不再盲目追求数量,而且更侧重于质量,如今我国大力倡导打造制造业强国,增强中国品牌在全球的影响力。不管是产品质量或是品牌的竞争,归根究底都是科技的竞争,而想要在科技竞争上获得优势,就需要依靠改革与创新。所以,在二十一世纪,工匠精神的本质就是坚持不懈、仔细钻研的创新。 二、工匠精神融入新时代思想政治教育的必要性 (一)完善思想政治教育的重要保障 目前阶段中国正处于一个非常关键的历史时期,为了能够顺利跨过这一阶段,就需要大量的优质人才。然而如今社会浮躁之风愈加突出,很多学生也受这种不良风气的侵蚀,过于急功近利,只关注结果,而对于学习过程与质量缺少应有的关注,他们在做事的时候不认真,得过且过,导致在进入社会后屡屡碰壁,然后抱怨社会抱怨他人,不会从自己身上找问题。对于这一现象,高职院校更应该注重对其开展思政教育,将工匠精神渗透在其中,促进学生形成良好的学习与工作态度。除此之外,工匠精神还应该紧随时代的发展脚步,不能停滞不前,要与时俱进,丰富思政教育内涵,拓展学习内容,通过多种多样的课堂形式,引导学生树立科学的价值观,促进他们的全方位发展,增强其综合素养。 (二)进一步提高学生的职业素养 近些年我国高职院校也有明显的优化发展,不管是教学理念与模式,或是一些基础设施等都有了明显的进步,然而长期以来,学校都将目光过多的聚焦于职业教育,而对于思想教育缺少应有的关注。另外,社会上相当一部分企业依然秉持传统理念,而这种理念明显不正确,亦不适应如今时代的发展,即重职业轻道德的错误观念。而将工匠精神与思政教育紧密联系在一起,能够有效改变这种不正确的理念。加强对学生的思政教育,可以增强他们的职业素养,不管是学校培养目标或是企业招聘人才的时候这都是一项非常重要的考查项目,让学生具有工匠精神,基于某种层面而言相较培养其专业技能更具意义,仅仅有高技术而缺少职业素养的学生称不上真正意义的人才,唯有德才兼备的人才才是如今社会真正急需的人才。 (三)推动我国制造业转型发展 如今,我国在一些制造业领域上已经将部分欧美发达国家甩在身后,中国已经成为世界制造业大国,然而想要成为真正意义上的强国依然任重而道远。当前,国内制造业依然属于劳动密集型产业,而仅仅如此是无法实现强国之路的,需要实现人才密集的转型,才可以给强国之路输送最强大并且源源不断的动力,想要实现这一转变主要取决于高素质人才的培养和储备。目前阶段,大力发扬工匠精神可以促进学生科学职业观的培养,进而在一定程度上促进国内制造业的转型。 三、新时代工匠精神融入高职思想政治教育的基本路径 (一)坚持教育引领,将工匠精神融入课程教学中 高职院校思政课程主要包括《思想道德修养与法律基础》《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》两门公共必修课程以及一门形势与政策课,课堂教学在高职学生思政教育中占据着非常重要的地位,想要把工匠精神渗透到这一教育实践中,就需要有效依托课堂教学将其渗透与传播。首先,在对于相关课程教材进行编写的过程中,应该在把其融入教材中,进而教师在开展课堂教学的时候能够更好地将这一精神渗透到教学的整个过程中,并联系学院的实际情况与职业特点来对教学进行设计,促进其在教学中的渗透,让学生在耳濡目染中具备这一素养。其次,专业课程教师亦应该充分认识到工匠精神具有的重要性,并把其融入到专业课程教学中,专业课程对于高职学生而言至关重要,是他们获取知识技能与职业精神最主要的渠道,教师应该联系专业的行业特点与未来的发展方向,对于行业中蕴含的工匠精神加以深层次挖掘,并把其渗透于具体的培养方案里,让学生能够很好地认识与把握。 (二)营造人文氛围,将工匠精神融入校园文化中 校园文化是由所有老师与学生一同创造,并通过长时间的日积月累以后逐渐形成的比较稳定的价值理念、思想价值以及精神行为的统称。高职院校的校园文化不仅具有一般的高校校园文化的特点,还呈现出突出的行业性与职业性特征。所以,这就需要着眼于校园文化建设,通过文化的熏陶让学生们在耳濡目染中对于工匠精神加以传承与弘扬。首先,学校能够采取多种方式让这种精神渗透到学生的各项活动中,像是建立优秀校友荣誉榜、校史介绍墙等。其次,学校应该定期在校园中组织大国工匠技艺展示活动,或者邀请一些知名的专家学者来进行宣传,进而让学生深刻认识到这一精神具有的重要意义与价值,并且还能够在一定程度上让校园文化得到丰富,从而让其渗透到学生的日常活动中,受到耳濡目染的熏陶。 (三)开展日常渗透,将工匠精神融入媒体传播中 在科技日新月异的同时,新媒体传播得到愈加广泛的应用,在高职院校中亦成为开展思政教育的重要渠道之一,以微信、微博为代表的新媒体技术已经成为高职学生生活中不可缺少的构成部分,对他们的思想理念亦产生非常大的影响。相关调研表明,大多数高职学生接触到工匠精神的渠道是新媒体。所以,高职院校应该充分利用此类平台来将这一精神对学生进行渗透与传播,拓展影响力。学校能够通过官方微博、微信公众号等平台在学生中进行推广宣传,不仅要在学生中宣传社会家喻户晓的“大国工匠”的优秀事迹,还应该深入挖掘学生身边能够展现这一精神的代表性人物,从而为他们树立学习的榜样,让思政教育通过新媒体进行传播而不再局限于时间空间。同时,教师要为学生树立良好的表率,通过自己的一言一行让学生受到潜移默化的熏陶。 (四)增强实践教学,将工匠精神融入学生品质中 高职院校如果想让要学生真正具备“工匠精神”,不应该将目光仅仅聚焦于课堂教学,还应该和实践教学紧密联系在一起,把其渗透到教学实践教学体系中,进而让学生更好地适应社会的需求。首先,教师应该立足于校园,将学生这一精神的培育和高等职业教育的教学模式紧密结合,把其运用到实践教学中,并且将其融入到校内实训等活动中,进而让他们深层次把握其内涵与意义,并将其内化为自己的品质;其次,对高职生的培育不应该只局限于校园中,还要通过和外部企业之间的合作平台来给学生提供机会与平台来感悟与实践工匠精神,特别是通过现代学徒制来进行传播,让他们真正具备这一精神,形成科学的职业观。 (五)建设以工匠精神为内涵的教师队伍 把工匠精神融入高职院校思政教育过程中,教师在其中扮演着非常关键的角色,学校应该深刻意识到强化教师队伍建设的意义与价值。一是引导广大教师深层次把握这一精神的内涵,鼓励教师对其展开深入系统研究,围绕其展开教学改革与创新,让这一精神真正渗透到教学中;二是鼓励教师将其和专业教育紧密结合,通过对于现代学徒制的引入等教学手段,让学生们在学习的过程中培养这一精神,并反过来促进学生技能的学习;三是重视教师综合素质的提高,应该通过树立高水平专业技能与优秀职业素养兼具的代表性优秀教师,引导教师们提高对于自身的要求,增强自身的职业素养与专业水平,从而给学生树立良好表率。 (六)建立以工匠精神为内涵的质量评价体系 要想将工匠精神真正在高职院校思政教育中加以渗透就需要建立一个科学合理的质量评价体系。首先,应该重视对于学生平常课堂与生活中的一言一行的考核,应该通过引入导师制度等手段,让教师对于学生展开全面考核,尤其是他们平常的一言一行,促进他们道德素养的增强;其次,应该构建多层次考核体系,不只将目光聚焦于对于学生专业技术、理论知识方面的考核,还应该对于学生遭遇问题与挫折时的表现进行考核,依托这一考核体系,增强学生的综合素养;最后,要构建有效的奖惩机制,对于在实践中真正渗透这一精神的师生,应该构建有效的激励机制,对其给予物质与精神方面的嘉奖,给广大师生树立良好表率,对于与这一精神相悖的行为,应该进行相应的惩处,进而促进这一精神的传承,增强师生的历史使命感与社会责任感。 结语 综上所述,将工匠精神渗透到高职院校思想政治教育的各个环节,依托其来促进与健全思政教育的开展,是摆在当今所有高职院校面前的一个重要任务。高职院校是为社会输送优质技能型人才的重要大本营,唯有真正适应时代的发展需求,将这一精神和思政教育工作紧密联系在一起,才可以促进学生的全方位发展。高职院校管理者和思政教育实施者应该对此给予充分的关注,增强认识,转换思维理念,联系时代发展要求来对于教学理念与手段进行创新,真正实现与时俱进,让这一精神真正渗透到思政教育中,将其拥有的独特价值充分展现出来。 参考文献: [1]丁艳.工匠精神如何融入高职思想政治理论课[J].文教资料,2019(28). [2]魏美.浅析工匠精神与高职院校思想政治教育的融合途径[J].黑河学刊,2019(5). [3]卢尚文.试论模具教改中如何实现课堂教学质量的提升[J].课程教育研究,2018(50). [4]王乃新.职业院校工匠精神品质培育探析[J].经济师,2019(3). [5]王乃新.应用型本科院校工匠精神品质培育探究[J].人才资源开发,2019(4). 作者:徐珂璠 单位:杨凌职业技术学院
机电类论文:机电类实训机构建设与效用 “双师型”师资是既有扎实的理论基础又具有熟练的操作技能,既能从事一线学生理实一体化教学,又能从事为企业员工和农民工等社会培训,既肯刻苦钻研学习专业前沿技术,又能富有改革创新精神,从而不断传授学生理论知识、实践操作、创新能力和创业能力,始终使学生紧跟新知识、新技术发展的步伐,引导学生知识、能力和素质全面发展。 教学方法创新 在实训教学中要求教师要打破传统的教学模式、教学手段,采用全新的教学方法体系,转变教学教学观念。更重要的是以发展学生智力,发掘学生内在创造潜能,全面提高学生综合素质为主。实训应以“实践为主,注重创新,重在能力培养”,根据课程改革要求,结合实训教育教学经验,形成了“以学生为主体,教师辅导,重在动手实践”的启发式、多样化的教学方法,并在实训教学中加入创新实践项目,由5名学生为一组,通过查阅资料、询问教师、互相讨论等方式自主设计制作产品,如,传动机构、减速器、模型等,从而不断启发、发掘学生的思维意识,激发学生学习的主动性和创新意识。以技能竞赛带动素质教育和实践教学,通过技能竞赛促进教学,提高实践教学的有效性,技能竞赛要以学生为中心,以学生发展为主线,以培养学生的实践技能为主要目的,通过实践,发现利用竞赛来带动与考评学生的学习,即“以考代练”的方式,有利于提高学生实践技能的学习积极性,比以往的考核方式更具有促进力,通过技能竞赛,能更好的展现学生的专业水平和技能风采,反映教师的硬功夫,促进专业教师队伍的建设。 校本教材编制 在实训教学过程中,每个学校的实训教学器械不同,根据实训的教学目标和教学内容要求,很难制定与之配套的实习教材,使其实习教学难度加大,所以根据学校各工种的教学器械和学生的实际情况,形成各工种校本教材研究小组,定期交流研究情况,对研究过程中出现的问题及建议予以交流和解决。校本教材的编制要求教师要亲身实践研究,并不断总结在实践教学中的经验和教训,才能开发有效的校本教材,在实践教学中要不断总结成果,并通过教研平台不断推广,听取意见,积极探讨,使校本教材得到更好的教学效果和反响。校本教材的编制要明确专业定位,确定课程设置,组织课程内容,设置教学活动和强化技能训练等内容,使教师在研究过程中不断积累科研经验,教师素质得到很大的提高,并能促进教师挖掘案例资源,吸纳老教师的教学经验,解决新教师的困惑,形成了经验共享、相互促进的环境,为学校的实训教学发展提供了有利的平台。 实训基地共享 实训基地不仅供学生进行核心专业课程教学和实验实训的需要,还要立足于技能培训、职业鉴定、校企合作等,实训教学与培训相结合,多功能、多层次服务,为农村劳动力转移培训和企业员工等提供培训。实训与生产相结合,突出能力本位,提高实践操作能力,充分利用实训基地中数控加工、机械加工、电气技术设备的优势,发挥各专业骨干教师的专业理论和技术优势,并结合企业发展的需求,实施校企合作人才培养模式。实训基地不仅对本校学生提供实习教学,强化实训练习,突出学生的实际动手操作能力,要向本区域地区其它学校教师和学生开放,增强实训基地的辐射作用,实现实训基地资源共享。还要向社会开放,开展各类培训和职业技能鉴定,为考级服务,还要向各类企业开放,承接各类工种的零件加工,使实训“消耗性”转变为实训“收益性”,根据加工的零件的不同也能不断促进教师进行工艺创新、技术研发,帮助学生提高学习兴趣和认知企业理念。 总之,实训基地建设要不断完善,实训基地负责人应由“双师型”教师担任,并且实训基地要规范合理使用,并制定明确精细化管理制度,提高实训基地的使用率,增加效益,降低成本,把实训基地的效能发挥至最大化。 作者:姜伟军单位:衢州市工程技术学校 机电类论文:高职机电类专业毕业设计工作指导与实践 摘要 本文就高职教育机电类专业毕业设计重要性进行了分析,总结了长期以来采用毕业设计+顶岗实习一体化的模式指导机电类专业毕业设计的经验及做法,体现了高职机电类专业毕业设计的特色。 关键词 高职 机电类专业 毕业设计-顶岗实习一体化 1 高职机电类专业毕业设计(论文)的目的与意义 2004年教育部办公厅14号文《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》指出,毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。其在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。① 机电类专业是高职教育中专业技术性强、就业行业口径最宽专业之一,专业技术性、综合性突出,其毕业设计是专业技术与行业企业生产实践的综合,是各单项技术、单项技能的综合运用,是培养学生发现技术问题,从文献、技术资料、生产实践和调查研究中获取信息,分析问题、并解决问题能力的关键教学环节。另外对提高学生写作基本技能,提高学生综合素质有着重要作用,可为学生的可持续发展提供源动力。 2 机电类专业毕业设计工作指导与实践 笔者自2005年以来,一直担任我校机电一体化技术专业、电气自动化技术专毕业设计指导教师,并负责毕业设计的管理工作,对于采用“毕业设计+顶岗实习” 一体化模式,介绍一下我们的做法。 2.1 毕业设计与顶岗实习一体化 (1)时间安排一体。高职教育一般三年制,时间短,教学课程多,把毕业设计安排在顶岗实习期间,学生边顶岗,边毕业设计,时间上得到了保证。 (2)毕业设计、顶岗实习指导教师一体。顶岗实习期间,学生是双重身份,既是企业新员工,又是学校学生。毕业设计指导教师同时也是顶岗实习指导教师,在进行毕业设计指导同时,进行学生岗位指导,使其更好的适应工作岗位。 (3)毕业设计课题内容与岗位工作一体。一般来说,课题由指导教师与学生一起探讨确定。常见课题可分为以下几类情况:层次较高的技术应用设计类,比如:RS智能绕丝机电气系统的设计、钢铁生产火焰切割机PLC改造、基于TPC7062K触摸屏的微生物发酵PLC控制系统等;装配调试类: 高铁用电器组件的装配、单晶炉控制系统安装与调试、橇装式加油机的安装与调试等;维护管理类:变电所系统管理及维护、英派斯跑步机使用及维护等;操作生产类:包装机操作与维护、电缆生产操作流程、计算机主板SMT的生产工艺流程、二极管生产工艺等;技术文献类:硬盘原理及其修复技术、机电一体化在纺织行业的应用与发展等。 可见,每一个课题均涉及不同的行业、企业,且与岗位工作密切相关。在毕业设计+顶岗实习一体化模式下,毕业论文内容与企业行业实际相结合,体现了工学结合的教改思路,体现了教学过程的实践性、开放性和职业性。② 2.2 校内师生双选、校企共同指导 校内指导教师实行双选,教研室公示每位指导教师的基本情况、擅长的领域,学生选择适合的老师, 而教师选择专业和方向对口的学生。教研室根据学生工作单位、学生岗位、教师指导人数集中协调,确定每位学生的校内指导教师。企业教师一般由企业安排的师傅、班组长、部门负责人担当,学生把相关师傅信息上报给校内指导教师,校内指导教师在走访学生时,要与企业师傅详细交流,了解学生顶岗实习、毕业设计的详细情况。 2.3 规范毕业设计格式标准 高职毕业设计论文,虽然在内容深度上降低了要求,但在逻辑性、规范性方面对培养学生文字书写、表达水平,提升学生文案处理能力方面具有重要意义。高职毕业设计格式一直没有自己独到标准,一直以来都向本科设计看齐。我们在本科院校的基础上,加以调整,形成自己的格式标准。实施中,适当降低语句表达要求,但是论文层次、逻辑条理、文字格式、图表格式严格按照标准执行,培养学生严谨、一丝不苟的工作作风。 2.4 多形式组织答辩 提高教师服务意识,采用多样化的答辩方式。大部分在学校周边参加顶岗实习学生,返校参加集中答辩。人数相对较多的企业学生,可以申请企业现场答辩,教研室业余时间组织教师深入企业,与企业师傅共同进行。个别学生因参军、异地工作,采用书面答辩方式,提交答辩报告。 2.5 立体化指导、检查监督 毕业设计过程中,指导教师采用电话、QQ、飞信、Email等方式加强联系指导、督促,要求学生严格按毕业设计工作计划实施,学生要定期向指导教师汇报阶段成果。规定指导教师要利用业余时间,走访学生。教研室统一组织中期检查,加强检查监督,每月要求指导教师上报指导学生状态数据,如所指导的学生工作单位、工作岗位、企业指导师傅及电话、课题名称、进度等信息,督促教师加强指导。 同时,学校组织实施“百名教师下百企业”专项毕业工作检查,组织教师们交叉检查学生设计情况及教师指导情况。学校教务对每届毕业设计论文开展抽查、优秀论文评选活动,优秀论文推荐参加省级评选,起到了很好的监督、促进作用。 3 成效及思考 采用一体化的毕业设计模式,大大提高了学生毕业设计的积极性,打破由教师出题,学生择题,理论完善,缺乏实践的传统毕业设计模式,较好地实现了每人一题,起到了师生互动交流及教学相长效果。这样培养出来的学生,独立思考能力强,专业发展潜力大,近年来的毕业生就业跟踪调查,充分证明了这一点。 “毕业设计+顶岗实习” 一体化模式,适应高职学生现状,可操作性强,也体现了机电专业毕业设计的高职特色,对实现专业目标培养目标起到了很好的促进。然而,从最终形成的文章上来看,内容上包括学生顶岗实习工作,又不仅是学生简单的劳作总结,而是结合行业、岗位、工作内容及专业技术的再学习、再提升、再应用。这种总结性、应用性的文章书写过程,帮助学生在平凡、简单的岗位上,充分认识自己所从事的工作意义,更深入的了解企业、了解行业,从而更好地实现专业技术、职业技能的应用。但是,笔者认为,这样的文章深度、广度、设计性、原创性存在不足,严格意义上说,不能叫设计,笔者个人认为称之为顶岗实结更为合适。 可以这么说,通过机电类专业毕业设计教学环节,提升了学生技术、技能、管理的可持续发展力,为其事业进一步发展和提升打好了基础。希望不久将来,高等职业技术教育的毕业设计能够形成自己的标准及规范,更好地指导一线教学实践。 机电类论文:光机电一体化实训装置在机电类课程教学中的应用 摘要:传统的教学仪器设备主要为了满足某门课程验证性实验的需要,缺乏对学生实践动手能力和创新能力的培养。光机电一体化实训装置融合了机械、电气、PLC、气动、传感等多种技术,采用了开放式和模块式结构,方便对学生进行综合技能的培养。本文主要针对光机电一体化实训装置的基本构成、主要功能进行了阐述,并基于此装置进行机电类课程模块设计与项目设计。在此基础上,以《电气控制与PLC》课程为例,探索理实一体化教学模式。 关键词:光机电一体化;实训装置;理实一体化教学;项目化教学;模块化教学 1 概述 职业教育的核心是提高学生的实践动手能力和分析解决实际问题的能力。传统的职业教育模式是专业理论课和实训课分开进行,其弊端是理论和实践相分离,重理论而轻实践,教师教学缺乏新意,上课枯燥乏味,学生听课不感兴趣,上课昏昏欲睡,这样直接造成的后果就是培养的学生动手能力差,解决实际问题的能力差,课程教学难以达到职业教育培养目标的要求。解决该问题的关键是适当引入实训设备,探索理实一体化教学模式。 理实一体化教学作为职业院校专业教学中探索创新的一种教学模式,它强调充分发挥教师的主导作用,将理论学习和实际训练紧密结合起来,注重培养学生的动手能力,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。理实一体化教学要求学校建立专业教室,配备相应的专业设备和计算机辅助教学设施,将有关专业设备和教学设备同置一室,将专业理论课和生产实习等实践性教学环节安排在专业教室中进行教学[1-2]。 高职高专机电类课程教学大多需要实验实训设备的支撑。传统的教学仪器设备主要为了满足某门课程验证性实验的需要,缺乏对学生实践动手能力和创新能力的培养。光机电一体化实训装置融合了机械、电气、PLC、气动、传感等多种技术,采用了开放式和模块式结构,可满足《电气控制与PLC》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程理论实践一体化教学的需要。正是基于以上考虑,我校在省财政的支持下,面向机电一体化、数控技术、电气自动化等专业课程教学的需要,引入了光机电一体化实训装置和模块化生产线等设备,并积极探索理实一体化教学模式,取得了初步成效,显著提高了学生的实践动手能力和社会竞争力。 2 光机电一体化实训装置的基本构成 2.1 光机电一体化实训装置的总体结构 光机电一体化实训装置由型材导轨式实训台、典型机电一体化设备机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、低压电器模块、模拟生产设备实训模块(包含上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等)、接线端子排、各种传感器、警示灯和气动电磁阀等组成。整体结构采用开放式和拆装式设计,学生可以组装、接线、编程和调试由上料机构、搬运机械手机构、皮带输送线和物料分拣组成的光机电一体化设备。装置的总体结构示意图如图1所示。 2.2 装置主要模块的基本组成 1) PLC主机:采用了CPU226 AC/DC/晶体管(24路数字量输入/16路晶体管输出)、两个RS-485通信口、EM222(8路数字量输出),在PLC的每个输入端均有开关,PLC主机的输入/输出接口均已连到面板上,方便用户使用。 2) 变频器模块:采用西门子MM420变频器,三相380V供电,输出功率0.75KW。集成RS-485通讯接口,提供BOP操作面板;集成3路数字量输入/1路继电器输出,1路模拟量输入/1路模拟量输出;具备过电压、欠电压保护,电机过热保护,短路保护等。提供调速电位器,所有接口均采用安全插连接。 3) 电机模块:包括三相交流异步电动机,步进电机和步进电机驱动器等。 4) 低压电器模块:配备了交流接触器、热继电器、电子式时间继电器、中间继电器、变压器、整流电路、能耗制动电阻、带灯按钮、断路器、熔断器、行程开关、组合开关、转换开关、速度继电器、磁性开关、急停按钮、复位按钮、自锁按钮等低压电器。 5) 气动模块:包括了静音气泵、单杆气缸、双杆气缸、气动手爪、单控电磁阀、双控电磁阀、旋转气缸等。 6) 传感器模块:具备了电感传感器、漫反射式光电传感器、对射式光电传感器、光纤传感器,可区分金属物料和非金属物料、不同颜色的物料。 7) 触摸屏与组态模块:配备了深圳步科EVIEW MT4200工业触摸屏和EV5000组态编程软件。 2.3 装置主要部件的工作原理[3] 1) 机械手搬运机构 当存放料台检测光电传感器检测物料到位后,机械手手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,延时0.5秒,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到位后,延时0.5秒,气动手爪抓取物料,手爪夹紧限位传感器检测到夹紧信号后;延时0.5秒,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后;手臂向右旋转,手臂旋转一定角度后,手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到位后,延时0.5秒,气动手爪放开物料,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后,手臂向左旋转,等待下一个物料到位,重复上面的动作。在分拣气缸完成分拣后,再将物料放入输送线上。 2) 物料分拣机构 当入料口光电传感器检测到物料时,变频器接收启动信号,三相交流异步电机以30HZ的频率正转运行,皮带开始输送工件,当料槽一到位检测传感器检测到金属物料时,推料一气缸动作,将金属物料推入一号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,电动机停止;当料槽二检测传感器检测到白色物料时,旋转气缸动作,将白色物料导入二号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,旋转气缸转回原位,同时电动机停止;当物料为黑色物料直接导入三号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,电动机停止。 3 基于实训装置的课程模块与项目设计 光机电一体化实训装置融合了机械、电气、电动机、PLC、气动、传感等多项技术,并面向职业教育发展的需要,采用了开放式和拆装式结构,可根据课程内容需要选用不同的模块组合,满足《电气控制与PLC》、《液压与气动控制》、《变频调速技术》、《检测与传感技术》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程理实一体化教学的需要。表1为利用该实训装置开发的课程模块和教学项目。 4 基于实训装置的理实一体化教学 4.1 理实一体化教学场地安排 传统的职业教育模式是理论教学和实践教学分开进行,造成理论与实践分离,而且实验实训室功能单一,设备利用率低。为了改变这种现状,突出职业教育的实践性,我校引入了光机电一体化实训装置,并根据现场化教学的需要,将教学环境设计为现场教学模式, 建立理论与实践一体化教学的专业教室,融教室、实训、实验、考工于一体, 使专业教室具有传统教学、多媒体教学、实物展示、演练实训、考工强化训练和考工等多种功能, 营造出良好的职业氛围和环境。整个一体化实训室面积达150m2,室内配备了九台光机电一体化实训装置,一套MPS模块化生产线实训装置,以及46台电脑和投影、音响教学设备,配备了统一的实验桌椅、黑板、仪器柜等,可满足单班课程现场化教学的需要,实现课程教学做于一体,教学场地布置如图2所示。 电脑与操作台区属于基础教学部分,主要用于知识讲解、课程讨论、软件编程、低压电器实训等。实验桌上安装了网孔板,既用于液晶显示器的保护,又可固定常用的低压电器,作电工实训用。光机电一体化实训区属于应用部分,既可用于单门课程的实训需要,也可满足课程综合教学的需要,如PLC实训、变频调速实训、机电设备安装与调试操作等。模块化生产线区属于高级扩展部分,配备了自动传输、立体仓库、三坐标测量、模拟加工等八个模块,模块与模块之间采用了以太网和现场总线进行相互连接,侧重于生产线的总体控制实训等。 4.2 《电气控制与PLC》理实一体化教学思路 我校的《电气控制与PLC》课程在2005年被确定为省级精品课程,四年来项目组老师根据我校学生的特点探索了多种现代化教学方法,其中效果最显著的当属基于光机电一体化实训装置的理实一体化教学模式。以下为实施该教学模式而采取的一些有效措施: 1) 课前根据实训装置的特点,合理设计教学项目,编写教学讲义,制作多媒体教学课件和仿真动画,以提高课程教学的实用性和针对性,提高学生学习的积极性和趣味性。这部分工作是关键所在,直接关系到理实一体化教学模式能否顺利进行。 2) 在课程教学之初,组织学生到校工程训练中心进行参观,增加感性知识,了解普通车床、铣床、钻床的工作原理和控制要求,以及实际的电气控制电路;了解常用低压电器、PLC在数控车床、数控铣床、加工中心、电梯控制系统中的应用等。 3) 在讲解电气控制部分时,每个实验桌上放一套常用的低压电器和电工工具,方便学生了解各种低压电器的结构,学习基本控制电路的安装、调试方法等。 4) 在讲解PLC基础部分时,每个实验桌上放一个PLC和一套常用的低压电器,方便学生了解PLC的结构、接线方法等;方便学生自己动手设计、调试基于PLC的电机控制电路等。 5) 根据学生的特点,实行分类教学,充分发挥学生间的传、帮、带作用。对于平时表现优秀的学生,给与较高的要求,安排较难的设计任务,并要求不光自己学会设计和操作,还需要帮助组内的同学完成设计任务。对于平时表现一般的学生,需要加强引导和督促,适当加以鼓励,激发学生的学习兴趣和求知欲。对于平时表现较差的学生,则需要给予较多的关注,必要时采用强制措施,迫使他们掌握本课程的基础知识和基本技能。 6) 加强中间过程考核和期末实践考核,增添答辩环节,提高学生的口头表达能力,强化学生综合技能的培养。对教学过程中的每个项目组织考核,并根据学生的表现进行打分,计入平时成绩。在期末再安排一次实践考核,随机抽取平时训练过的项目任务,并给予评分,计入总评成绩。在实际操作过程中,这一招对平时不太爱学习的学生有很大的促进作用。 5 结束语 将光机电一体化实训装置引入课程教学,实现理论与实践一体,不仅提高了学生的学习兴趣和实践动手能力,同时也提高了教师的教学业务能力。整个实训装置包括了机械、电气、PLC、组态设计、气压、传感器等多项知识,不仅要求教师要有过硬的理论知识,更重要是具备综合运用知识和解决问题的能力,随时解决学生在操作中碰到的各种问题。另外新的实训设备引入,也需要教师根据实训装置编写合适的讲义,探索新的教学模式,这样对教师个人能力的培养也有很大的促进作用。 机电类论文:高职院校机电类专业“双师结构”教学团队建设探讨 摘要:高职院校的师资建设是一项重要工作,确定师资建设的方向性是具有指导意义的课题。本文针对高职院校的教学特点,剖析了“双师”建设过程中存在的一些题,有针对性地提出了机电类专业建设“双师结构”教学团队的构想与建议。 关键词:高职院校机电类专业 “双师结构” 教学团队 当前,高职教育己从量的发展转入到提升办学质量、加强内涵建设上。“双师”建设成为了高职院校教育改革的重点,很多高职教育研究者也提出了自己的见解及建设方案。但如何打造一支“双师”队伍,许多高职院校在认识方面还存在不同观点,在某种程度上制约了“双师”队伍的建设成效,对人才培养质量的提高没有起到积极的作用。 一、“双师结构”教学团队的概念 “团队”这一概念源自企业,后引入教育领域。教学团队是指以教书育人为一致目标,在此前提下明确分工协作,彼此承担责任,以达到某个具体教学目标而组建的知识技能互补的团体。 目前,我国高职教育领域对“双师结构”教学团队较为一致的看法是:“双师结构”教学团队旨在为完成教学任务,以专业及课程建设为平台,由学校专职教师及行业兼职教师两类教学人员组成的一种教学团体形式。 “双师结构”的概念明显区别于“双师型”和“双师素质”的说法,“双师结构”的对象并非教师个体,而是针对整个教学团队。它不要求团队成员都达到“双师素质”的要求,重点强调团队成员在各方面的能力素质上要相互搭配、彼此补充。一方面,人无完人,每个人都有自身的特长与特点,不可能面面俱到、样样精通,要想使每个教师既是理论教学的“行家”又是实训指导的“里手”,只能是一种美好的设想和规划,事实上是难以做到的。另一方面,探索职业教育的教学规律,其教学活动分阶段进行,在不同阶段的教学实施过程中,教师的岗位也有明确分工,这就需要具有不同教学特长的各类师资保持一定的比例,相互补充,既要有专门的理论教学者,也要有专攻实践教学的技术能手,还要有理实结合的综合性师资。 成功的职业教育案例表明,只靠高职院校自身的教学师资难以满足日益更新的社会发展对师资队伍知识及技能的要求,从企业聘请技术人员补充师资队伍,并由他们来传授行业新知识、新技能,是优化高职院校师资的较好方法。事实上,不可能也没必要苛求每个教师都具备“双师素质”。比个人的“双师素质”更为重要和合理的是构建一支人员搭配合理的“双师结构”教学团队,避免从身份上认定“双师型”教师,以此来解决“双师型”教师队伍在数量及质量上跟不上高职教育发展需求的问题,这也反映出国家对职业教育师资建设的总体要求。 再把范围扩大一些,不仅仅局限于教育这个层面,在世界范围内,各种成功团队的组合都是遵循这样的规律建设的。最典型的案例就是以何塞・穆尼尼奥为主教练的足球教练团队,就何塞・穆尼尼奥本身而言,他并没有什么光辉的职业踢球经历,他自己的踢球技能并不怎么高超,在足球技能方面,他对球员的指导作用是很小的,但是这并不影响他成为当今世界足坛最优秀的教练。除了本身具有在赛场上运筹帷幄的指挥能力之外,他的成功还在于有一个优秀的足球教练团队,包括助理教练、战术分析师、体能教练、门将教练、队医团队等各个方面的配合和支持。整体协调运转了,一支球队的建设才能有条不紊,球队的成绩才能提升。而足球教练团队的人员组成正和“双师结构”教学团队建设的概念一致,不要求团队每个成员都具备“双师素质”,而是要求团队整体上要配备能力素质各有所长的成员。教育要的不是一个全能教师,而是一个兼顾各方面人才的教学团队。 二、“双师结构”教学团队的建设思路和建设现状 在高职学校师资建设中强调“双师结构”教学团队建设,是因为高职教育教学的目的为技能传授,不同于本科及更高层学校的学术性研究,这势必需要占据较多的教学比例来进行实践训练。因此,大多数的高职学校都是按照以下模式来构建师资队伍的。 从企业聘请兼职教师组成“双师结构”师资队伍。根据学校实践教学工作的需要,高职学校从企业聘请实践经验丰富的行业专家来优化教师队伍的整体结构,形成“双师结构”教学队伍。 校企合作构建“双师结构”师资队伍。校企双方根据各自的利益和要求,本着互惠互利、双向共赢的原则,签订校企合作协议,建立校企合作关系,共建生产型实训基地,从校企合作层面构建“双师结构”队伍。 引入企业技术能手,充实专业教师队伍。根据实践教学工作的需要,从企事业单位引进高级技术人员,特别是技术能力突出的技师与高级技师,充实专业教师队伍,从而满足高职教育培养技能型人才的需要。 加强在职教师培养,促进其“双师素质”的形成。选送骨干教师到国内职业院校、科研机构和行业企业参观考察、进修培训,学习国内外先进的职业教育理念、科学的教学及管理方法。由师资培训基地或学校聘请国内外职业教育专家与企业技术能手,开展职业教育理念或教学方法的专题课程培训等。定期安排专业教师顶岗实习,参加一线实践活动,同时开展行业及专业调研,使教师了解对应专业的生产、技术、工艺、设备现状及发展趋势,并将这些新知识、新技术、新工艺及时补充到教学中,做到理论与实践紧密结合。 三、“双师结构”教学团队建设的误区和不足 按照以上的想法和原则建设“双师结构”教学团队,其思路在理论上是很好的,最终的团队人员构建比例也能很好地符合教育行政部门对各类教学人员关于职称结构、学缘结构、年龄结构等各项指标的要求。然而,从从事一线教学的教师和受教的大多数学生的反映来看,这其中仍有许多不足。 1.稳定的兼职教师队伍及教学质量难以实现 这里主要存在两个方面的问题:一是企业人员受企业管理制度、用工制度等方面的制约,不可能利用工作时间到学校兼职授课,因此只能利用业余时间担任教学工作。兼职教师在上班之余还要上课,精力有限,积极性不高。而对学校来说,聘请企业人员担任兼职教师,如果按照兼职教师的时间来安排教学工作,就要打破正常的教学秩序,教学效果不理想。 二是企业的兼职教师往往缺乏教学经验,难以胜任教学工作。兼职教师的优势在于实践经验丰富、技术能力娴熟、对企业生产和市场较为熟悉,但在教学划的系统性、教学方法的灵活性等方面缺乏必要的教育教学理论知识与教学经验。还有个别兼职教师到学校任教的目的性不明确,把兼职看成一个挣钱的渠道,上课较随意,不认真备课、写教案,因此,学生对兼职教师的教学效果整体评价不高。 2.校企合作没有充分发挥企业的功能 校企合作的目的是学校与企业共享信息、资源,实现学生将在校所学与企业实践有机结合,让学校和企业的设备、技术实现优势互补,节约教育与生产成本,同时,在这个合作过程中加强师资培养。 然而,校企合作中存在的一些问题却让师资的培养很难达到预期目的。第一,校企合作没有有力的政策及财政支持,这些合作大多是短期的、不规范的、靠感情和人脉关系维系的低层次合作,合作的成效参差不齐。第二,学校与企业之间的长期效益和短期效益难以协调,部分中小企业盲目追求经济利益的最大化,不愿意长期与学校进行深度合作。第三,企业参与职业教育发展没有足够的动力。一部分企业将参与职业教育视为直接或间接的利益损失,参与职业教育的发展,对企业的投入与收益均不造成影响。受限于这些问题,要想依靠校企合作来完成技能型师资的培养很困难。 3.师资引进门槛高,企业技术能手难以进校工作 局限于高职院校教师人才考核指标中对研究生比例的要求以及对科研能力的要求,大多数高职院校在引进师资的时候均有硕士及以上学历的硬性要求,一线的操作型技能人才很难有进入学校工作的机会与渠道,大量的拥有丰富理论知识的硕士、博士研究生来到了高职院校,而他们对学生操作技能的培养作用微乎其微。 4.师资转型效果不理想 加强对在职教师的培养,促进其“双师素质”的形成,很重要的一点就是师资转型,但这也存在着诸多问题。 局限于高职院校师资考核以及对研究生比例的要求,企业的技能型人才难以引进到学校,结果出现了让研究生带实训这样无奈的做法,而且效果并不理想。从主观上看,这些研究生经过多年的理论学习,具有较高的学术水平,让他们从事一线的技能实践教学,心理上或多或少都有一些不情愿;从客观上看,他们没有实训经验,没有一线的加工操作经历,特别是机电类专业的专项技能,只能靠日积月累的反复练习,光靠观摩、了解、走访、调研,甚至短期的企业顶岗是无法获得提高的。 这里需要强调几点:第一,技能是靠日积月累的反复训练才能形成的,教师仅凭简单的顶岗学习不可能实现拥有高技能的目标;第二,在实际顶岗学习中,学校的受训教师和企业的管理人员有时会达成一种“默契”,教师项岗学习的过程往往成了一种形式,顶岗学习的效果大打折扣,没有达到预期目的;第三,高职院校教师取得技能等级证书相对容易,学校本身就提供了这样一个平台,是技能鉴定考核的组织者、考评方,教师能较为容易地获得相关技能的等级证书,但往往手里持有技师等高级技能等级证书,教师实际的操作能力和技术还有一定的差距;第四,高学历人才经过多年的高校培养,具有较高的学术水平,让他们转型从事一线的技能实践教学,如何从心态上对教师进行转变和引导,这是一个不可忽视的课题。 5.办学重点不明,重科研、轻技能 为了能够在办学中获得较为突出的成绩,有些高职院校在办学过程中较为重视那些容易出成果的建设项目而忽略了内涵建设,没有按照职业教育的规律办学。教师的职称评定沿用普通高校本科的相关标准,看重教师的学术科研水平,缺少对教师专业实践能力的考核标准,不利于教师实践能力的提高,最终的体现是抓科研,重学术成果,轻基础训练。在急功近利的思想下,某些高职院校甚至提出“科研兴校”的口号,大力提倡教师做课题、发论文,在师资建设的导向上走入了一个极端,忽视了高职学校技术教育的本质,走向学术性高校的发展道路。 四、“双师结构”教学团队建设的建议和案例解读 在原有建设思路的基础上,针对目前“双师结构”教学团队建设的不足,笔者补充以下几点建议。 1.明确办学方向,树立正确的教学导向 就高职院校大力提倡教师做科研的问题,笔者曾到美国、加拿大进行职业教育的交流,接触了许多国外各类职业院校,职业技术教育的精神实质是以职业能力作为教育的基础、目标和评价标准,教育必须适应市场经济对人才的需求,这也正是我国职业技术教育改革所需要的指导思想。 本科院校与职业院校的教育教学应该泾渭分明。大学就是做学术、做研究的地方,是科研开发的重要场所,而职业院校的教育教学任务主要在于学生职业技能的培养,培养出会做事、能做事的专业技能人才。二者之间互不干涉,界限明显,绝不越界培养不属于自己培养规格的学生。高职院校即使在政策引导下升级为本科院校,其本质也是应用型本科院校而非学术型本科院校。因此,在师资建设的引导上,高职院校应该侧重于会工程应用、能以技能解决一线实际问题的技能型人才,而不以学历作为评价人才的标准。 2.规范兼职教师的使用 第一,对聘用的兼职教师进行严格考核,明确其权利、义务和责任等。第二,针对行业企业专业技术人员缺乏教学经验的情况,重视对兼职教师的培训,培训内容应包括高职高专教育教学理念与理论、现代教育技术,学习与教学有关的教学文件和规章制度等。第三,促进专职、兼职教师的深度融合,将兼职教师安排到相应的教研室参加各类教学活动。第四,加强对兼职教师教学的考核,通过督导、学生反馈、问卷调查、随机听课等方式对兼职教师的教学质量进行评价,并将评价结果以适当的方式反馈给兼职教师。 3.人才引进注重实效,不拘一格引进人才 在人才引进方面,降低学历的门槛,注重个人的实际技能,不拘一格选用优秀人才,引进技术能力突出的技师。以笔者亲身感受为例,目前,企业中35~40岁这个年龄段的人员,即使只有中专文凭,但是考虑到全国高校扩招,以及当时中专学校的考试难度,这批人才在今天应该是大学本科,甚至绝大多数是重点本科的学历水平,而他们走进企业一线也成了行业的佼佼者。 笔者学院机电工程系于2014年从某国企破格引进一名钳工高级技师,该教师曾经在市级技能竞赛中获得第一名。该教师进入学校以后,除了完成自身的实践教学工作以外,还牵头完成了系部实习车间所有设备,包括车床、铣床、焊机等机械设备的安装、调试、维修等工作,改变了以往需要外单位协助的被动情况,大大改善了整个系部的实习运转状况。 4.深刻理解“双师结构”团队的内涵,不从形式上强求“双师素质”的培养 “双师素质”的培养很有必要,但是不能为了“双师”的称号而从形式上刻意培养“双师”。人无完人,每个人都有自身的特长与特点,不可能面面俱到、样样精通,与其在师资建设过程中为了获得“双师素质”这样一个称谓而构建师资,不如切实构建“双师结构”教学团队,充分利用团队成员各自的特长,物尽其用,这样更有利于课程教学和专业发展。具体可考虑从以下四个大类组成“双师结构”教学团队。 第一类是理论教学型教师,这是任何一类型的学校都必须具备的师资力量,他们需要熟练掌握所授课程的理论知识系统,并掌握一定的实验实训技能,给学生带来理论知识的引导。例如力学类课程、机械原理与机械设计课程,通过这类教师的授课,让学生掌握企业各项工作所必须遵守的最基本的原理,从而达到理论指导实践的目的。 第二类是技能教学型教师,他们需要掌握适应企业一线工作所需要的一些专业技能,每个教师至少掌握两种以上的核心操作技术,通过他们的教学,使学生具备企业生产所需的动手能力,让高职学校的学生一出校门便能直接到企业上岗。 第三类是课改型教师,他们以指导专业建设和承担课程改革为主要任务,需要实时掌握高职教学的最新动态,提供专业建设和课程改革的建议与支持,承担课程的开发与创新、精品教学资源库的建设等工作,为教学提供策略和技术支撑。 第四类是科研型教师,高职院校还承担着科学研究和社会服务功能,这类教师主要为企业提供技术与智力支持,与企业合作完成横向科研课题,解决企业在管理、生产、设计、制造等过程中的各种技术难题,帮助企业攻坚克难,并通过这些应用型科研项目推动学校教学的改革与发展。 这样一来,从原来的多专多能型的师资培养思路朝一专少能的专攻方向师资建设发展。人的精力有限,不可能在以上四个方向面面俱到,尽善尽美。让教师精通某一方向的教学技能和特长,在团队中充分发挥自己的特长才能真正体现“双师结构”团队的优势。在团队中,做到相互补充、相互支撑,虽然没有完美的个人,却能够组建一个完美的团队。 机电类论文:机电类全日制专业学位研究生培养模式改革与实践 摘要:武汉理工大学机电类专业学位研究生培养依托汽车、建材行业,注重实践训练与理论学习并重。随着机电学院招收专业学位研究生人数的不断增加,如何更好地培养学生学习的主观能动性,充分发挥双导师在理论学习引导和实践技能指导方面的优势,是值得深入探讨的问题。本文从加强专业学位研究生实验室的考勤管理、完善奖惩条例两个方面,探讨了相关改革措施,营造良好的实验室学习氛围,以充分发挥专业学位研究生学习的主观能动性,达到自主管理、自我约束、互促互进的目标。 关键词:专业学位研究生;培养模式;双导师;自主管理 一、引言 武h理工大学机电工程学院每年免推和考取的硕士研究生达200多人,其中专业学位研究生招生规模日益扩大,主要服务于汽车、建材行业,行业背景针对性强、对毕业生工程实践能力要求高。专业学位研究生类似于本科培养中的卓越工程师,是国务院学位委员会于1990年开始设立的,专业覆盖范围逐步从法律、MBA、临床医学等扩展到工程、教育、建筑等学科,其目标是在研究生学习期间掌握一定的职业技能和独立从事科研工作的能力,为今后在相关工作岗位从事科研、技术管理等工作奠定重要的基础。 在美国、日本等发达国家,在入职前获得专业学位已成为从事某项职业的必备条件,经过多年的发展,已逐步形成了一整套完整的职业教育培养体系,覆盖了本科阶段与研究生阶段。我国的工科研究生培养最初以培养理论创新性人才为主,在工程实践技能、专业技能方面的培养较为薄弱,且在行业应用背景方面强调不够,难以满足我国工业的快速发展对高级专业技术人才的需求。工科专业硕士学位的设置是我国研究生教育改革的一项重大举措,经过近年来的探索实践,工科专业硕士招生规模不断扩大,毕业生以实践技能强、理论知识丰富的优势,广受用人单位的欢迎。 武汉理工大学机电类工科专业学位研究生培养以起点高、平台宽、应用广、特色强为特点,不仅吸引了众多应届生报考,还面向企业在职技术人员进行定向培养。由于专业硕士研究生招生规模不断扩大,且其培养模式具有一定的特殊性,为保障研究生培养质量,首先必须明确其培养模式的内涵,明确培养目标;然后需要构建一支能够紧密协作的校内导师与企业导师队伍;最后应充分发挥学生的主观能动性,通过制定一系列的实验室管理措施,使得工科专业硕士在此框架下能够实现自主学习和自主管理。 二、专业硕士研究生培养模式的内涵 专业硕士研究生与学术性硕士研究生在培养模式方面,前者注重培养学生的理论创新能力,因此在培养过程中,强调基础理论的学习,并设法在新理论提出、理论创新应用与实践探索方面进行突破,是属于“研究型”硕士研究生;后者注重培养学生的实践创新能力,因而在培养过程中,一方面强调基础理论的学习,另一方面强调将理论用于工程实践,实现实践创新,并掌握必需的职业技能。 武汉理工大学机电类工科专业学位研究生目前已全部推行了全日制教育,避免了以往利用节假日进行集中学习、走马观花的弊端,符合当今社会发展对高层次应用型专门人才的迫切需求,将研究生教育融入职业教育体系、实现终身教育的理念,充分发挥了校企联合培养的优势。目前采用“0.5+0.5+0.5”或“0.5+0.5+1”的培养模式,即利用半个学年的时间在校学习理论课程,然后在企业从事约半个学年的工程实践,最后依据工程实践情况,提出毕业论文的研究方向,利用半个学年或1个学年完成毕业论文。 在导师队伍建设方面,由于涉及企业实践环节,一般由校内导师牵头,通过学院聘任企业研发部门实践经验丰富的工程师担任企业导师,双方协作,校内导师与企业导师分别在校内理论学习期间与企业实践学习期间充当主要角色,在实践学习阶段结束后,结合企业的实际工程需求,签订技术合作协议或合同,同时签订人才联合培养协议,由专业硕士研究生承担项目研发的主要工作,并以此提出毕业论文的方向。 三、机电类全日制专业学位研究生培养模式改革探索 专业学位硕士需具备实践能力,不仅要有完善的知识体系,也要能灵活应用最新科技。专业型硕士理论课程主要集中在第一学期,第二学期主要授予一些实践性较强的专业课,实践课程主要围绕着各个实验室的科研队伍、设备以及自己导师的科研项目进行,为以后的研究、工作打下良好的基础。 每个实验室应加强日常管理。细节决定成败,只有从平时做起才能养成良好的习惯。为提前走入工作岗位做准备,打下牢固的基础。规范实验室的正常学习、工作秩序,确保实验室成员正常的工作时间和良好的工作状态,严肃实验室工作作风。例如,实验室采取严格的考勤方法――每天用指纹打卡机分别在四个考勤时间节点的前半小时内进行打卡签到,错过打卡时间不得补签,特殊情况因故迟到的需经负责教师同意并备案后方可补签。实验室每个人应从自我做起,“随手关闭一盏灯,随手拧紧水龙头,随手拾起垃圾,随时提醒他人”,真正做到全员“顺把手”。实验室桌面应摆放与实验室相关的物品,其余不必要的物品不放置在桌面上;摆放物品应整齐有序;不仅创造一个安全舒适、清洁优美的工作场所和空间环境,并且养成遵章守纪的习惯,使自己成为一个有素养的人,真正做到“人造环境、环境育人”,保障实验室的学习环境和学习效率。 实验室成员应遵守实验管理规定,对严格遵守者予以表扬、优先安排项目工作、优先推荐参评各级奖励、年度表彰、特别奖励等。对违反实验室各项管理规定者,按累计扣分,照以下规定处理:凡在一学期内累计违规扣分达5分者提出告诫,应向实验室例会提出书面说明与检讨,进入为期2周的考察期,若态度端正,表现良好,效果明显,经实验室例会讨论,可撤销该次惩罚,并消除5分;被告诫3次者按记10分处理;累计达10分者由实验室例会提出批评并在实验室例会做检讨,同时进入为期4周的考察期,若态度端正,表现良好,效果明显,经实验室例会讨论,可撤销该次惩罚,并消除10分。考察期内表现不佳并仍然犯错者,按相应扣分的双倍进行处罚,当扣分累计达15分者直接由实验室例会讨论,停止其所有实验室学习和研究工作,勒令离开实验室并报学院研工办备案。 四、结语 本项目研究得到了武汉理工大学教学研究项目“机电类全日制专业学位研究生培养模式改革与实践”与华新水泥实习实训基地建设项目“湖北高校省级示范实习实训基地”的资助,深入研究了机电类全日制专业学位研究生的培养模式及其改革措施,并进行了实践探索。全日制专业学位研究生不只是简单地理论学习,必须遵循专业学位研究生培养思想和目标,以理论学习为基本,以应用能力为中心,有效地将机电理论和实践、工程相结合,严格遵守实验室的管理条例,提高研究生的执行力和规范性,这样才能造就出社会需求的合格人才。 机电类论文:机电类特种设备钢丝绳安全检验技术的发展与创新 摘 要:在我国,在使用机电类的特种设备的过程中会发生很多事故,其中钢丝绳断裂就是一项非常多发的事故。发生这种情况会对设备以及工作人员构成一种严重的威胁。本文根据我国现在的机电类的特种设备中钢丝绳的安全状况为切入点,分析和推进的一种全新的技术,就是应用先进的无损检测技术来检验钢丝绳的安全,从而可以促进机电类的特种设备中的钢丝绳可以高效、安全并且节约的运行。 关键词:机电类特种设备;钢丝绳;安全检验;发展;创新 社会经济不断的迅猛的发展,近几年来在我国特种设备的规模也在不断地扩大。根据国家的质检总局所公布的相关信息,我们可知,在2008年我国已经办理的使用登记的特种设备高达521.11万台。虽然特种设备的数量达到了一定的程度,但是,特种设备的安全形势是非常严峻的。据相关调查结果显示,每年都有特种设备问题引起的事故发生,造成了一定的人员伤亡以及经济上的损失。所以,我们应该重视起机电类的特种设备的安全隐患问题,并指出问题的成因从而提出相关的对策以及对技术的创新。 一、我国机电类的特种设备,钢丝绳的当前使用状况 目前,在我国用机电类的特种设备的钢丝绳存在着一定的安全隐患。根据公布的具体的统计数据,我们可知,在某年的电梯事故就占据全部特种设备事故总数的很大一部分比重。在一共八种的特种设备中排名第二。当前我国的使用的电梯还有很大一部分是在上世纪90年代以及21世纪出的电梯,由此看来对于钢丝绳的更新是一个非常普遍的我们所要面临的问题,然而不能不进行区别就全部的更换钢丝绳,因为这样做就会消耗没必要的巨大的钱财以及人力和物力。电梯的钢丝绳断裂的发生会严重的威胁到人们的生命的安全。根据新闻播报以及相关的数据统计显示,在我国的商场或者公司等地点就发生多起由于钢丝绳断裂而引发的电梯坠落事故,后果严重。 二.我国机电类特种设备的钢丝绳的安全隐患的产生原因 在使用钢丝绳的过程中,主要是由于钢丝绳承受了各种的高强度的力学作用,在钢丝绳开始投入运行的时候就会产生各种各样的缺陷。例如断丝、锈蚀、磨损、脆变、疲劳以及形变等,这些缺陷逐渐的积累最终就会导致整条钢丝绳的断裂从而造成严重的后果。钢丝绳的结构非常复杂而且钢丝绳的运行环境是多种多样的,对于钢丝绳的检测方法也存在着一定的局限性,这就决定了在对钢丝绳的缺陷进行检验时是存在弊端的和一定的困难,所以在使用钢丝绳的过程中会存在一些问题,比如浪费以及低效。 根据总结我们知道,钢丝绳存在的安全隐患具有一定的特性,其中包括潜伏性、复杂性以及内部性等,这是一种真正的隐患。我们必须要依靠可靠的科学的无损检测技术来预防以及控制在运行过程中存在的安全隐患问题。 三、钢丝绳安全检验技术的发展以及创新 一直以来,世界各地的相关工作者都在努力的探索检验钢丝绳安全的各种各样的方法,努力的去延长钢丝绳的使用寿命,同时也要在钢丝绳的断裂之前进行及时的更换。一般来说,对于钢丝绳的检验可以分为内部的检验以及外部的检验。其中外部检验指的是应该在平时经常观察钢丝绳表面的情况,比如是否存在腐蚀以及变形的外部缺陷,并且应该正确使用游标卡尺对钢丝绳的直径进行测量,看钢丝绳的直径是否减小,从而来检验并且判断钢丝绳的磨损程度。并且仔细的观察钢丝绳的断丝数和报废标准进行对比。根据钢丝绳的检验以及报废的经验,我们知道钢丝绳的内部的损伤是因为辅食以及正常情况下的疲劳而造成的,这也是大部分钢丝绳失去作用主要的原因。经过一般的对外不得检验不能发现钢丝绳内部的损伤程度,即使是马上锻炼非常危险的地步也是不能很好地发现的。因此,必须要对钢丝绳的内部进行仔细的检验。 比较传统的方法是,使用夹钳适当的固定在钢丝绳上。在操作过程,必须使用适当的力度以避免造成永久的变形。这种传统的对钢丝绳的内部检验方法有比较多的缺点,比如并没有办法去检验钢丝绳内部的层丝损伤的状况;操作过程非常繁琐,效率低下,各个部位的检查非常的不方便;如果操作不恰当,就会造成钢丝绳的结构遭到破坏,不能很好地发挥其作用;因为钢丝绳的内部损伤非常的隐蔽,检验人员如果没有积累丰富的经验,就不会准确的发现钢丝绳内部的缺陷。 从1986年一直到1996年,研究小组研究加拿大矿业能源的技术中心时,采用了一种对钢丝绳的缺陷进行检测的一种电磁技术,在强磁的技术前提之下,使用电子的检测探头,检测了钢丝绳的缺陷。通过事故发生的深层次的研究,对对现在已经普遍采用的钢丝绳的性能的监测指标进行了准确的定义。 在对钢丝绳的安全问题进行检验时,应该采用无损检测技术。所谓无损检测技术就是利用物质的一些物理性质存在的缺陷或者这些物质的组织结构存在的差异而促使其物理量发生一定的变化,在对钢丝绳进行检验时,不损坏钢丝绳的使用性能以及其形态的前提之下,通过精确测量这些物理量的变化可以了解并且准确的评价出钢丝绳的性质、质量、状态以及内部结构,这是一种非常科学的高效的检测技术。目前已经存在着对钢丝绳进行检验的一些检测技术方法,其中包括电磁检测发、射线检测法、声发射检测法、以及光学检测法等。近几年来,有许多的检测技术的使用范围非常有局限性。 对于钢丝绳的内部的检测,我国的科技人员发现了一种技术高超的检测方法便是弱磁检测技术。这是世界上唯一的可以的准确的判断钢丝绳的剩余使用寿命以及剩余承载能力的检测技术。这种技术通过对钢丝绳的内部和外部的断丝、疲劳、磨损以及锈蚀等各种各样的损伤而导致的状况进行定量检测,精准的判断出钢丝绳的剩余使用寿命以及剩余的承d能力,这是一种有力的科学依据,可以有效地预防钢丝绳的断裂事故的发生。并且合理的大大的降低了钢丝绳的使用成本同时也可以有效地提高钢丝绳的运行的效率。也可以研发新型的远程监测系统,可以对钢丝绳进行有效的远程监视,进行集中的控制,全方位的分析管理并且创立创新技术体系。可以帮助用户检测所使用钢丝绳的目前的安全状态从而预防钢丝绳的安全事故的发生,有效地提高钢丝绳的使用效率。 我国从2008年开始,在对电梯以及起重机的钢丝绳的检验中就开始成功的应用了若磁检测技术,从而确保了机电类的特种设备使用钢丝绳的节约、安全以及高效运行,从而避免了由于钢丝绳断裂而产生的事故的发生,保证了使用钢丝绳的安全性,有着一定的经济效益以及社会效益。 结语: 综上所述,面对目前的我国的机电类特种设备用钢丝绳的无损检测技术的现状,我们应该不断的努力的去探索并创新合理的科学的钢丝绳无损检测的新方法,并针对现有的方法和技术进行完善和优化,这是目前的形式所需,也是历史发展的必然要求。在传统技术上进行不断的创新,努力做到自主创新并且安全生产,同时也要注意节能减排并且符合社会发展的要求,从而提高我国机电类特种设备中钢丝绳的安全检测技术的发展以及创新,从而提高其经济效益以及社会效益。 机电类论文:产教融合下机电类人才培养体系构建研究 【摘 要】本文以广西交通职业技术学院机电一体化技术专业为例,探讨从专业课程体系构建、产教融合实训基地建设、校企合作人才培养模式实施、校企共享型教师队伍建设等方面构建产教融合下的机电类人才培养体系。 【关键词】产教融合 机电类人才 人才培养体系 校企合作 构建 “高等职业教育是培养高素质的技能型人才,而产教融合、校企合作是高职院校生存与发展的命脉之门。”由此可见产教融合、校企合作在高职院校提高人才培养质量上的重要作用。广西交通职业技术学院机电一体化技术专业结合专业实际和区域产业实际,与企业广泛开展深入的实质性合作,积极创新校企合作新模式,建立了产教融合的实训基地,使学生得以在一个近乎真实的环境中学习必需的各种知识和能力,提高了创新能力。本文拟以广西交通职业技术学院机电一体化技术专业为例,探讨产教融合下机电类人才培养体系的具体构建。 一、专业课程体系构建 按照机电一体化技术专业人才培养目标与规格、就业面向的职业岗位,遵循学生职业生涯发展规律,根据教育部对相关专业课程的要求,结合广西交通职业技术学院机电一体化技术专业的实际情况,构建专业课程体系。专业课程体系由基础课程、专业课程、综合实践课程、职业技能课程四部分组成: 第一部分着眼于学生的职业生涯和可持续发展,是培养学生可持续发展能力的基础课程。由军事理论与训练、就业指导与创业基础、大学生创新创业实践、两课、高等数学、实用英语、体育、计算机应用基础、人文素质等课程组成,贯穿于整个人才培养全过程。 第二部分是依托W生毕业后所从事岗位群而设置的专业课程,包括电工技术、电子技术、机械设计基础、机械制造基础、单片机原理及接口技术、液压与气动技术、PLC原理及应用、电梯结构原理与安装维修、电机控制电路设计实训、单片机电路设计实训、机电一体化系统设计实训、工业控制技术实训等理论与实践高度融合的课程。 第三部分是以职业素养培养为主导的校外综合实践课程,设置了毕业实习及综合实践(顶岗半年或以上)校外实习项目,以培养学生的职业精神、职业养成、职业道德。 第四部分是以职业技能考核为主导的职业技能训练课程,由中级维修电工、电梯电气安装与维修操作、低压电工作业操作等考证实训及鉴定系列课程构成,考证实训结合相关专业课程,作为“职业资格证书”教育教学内容,帮助学生获得相对应工种的中级或以上职业资格证书。 二、产教融合实训基地建设 目前广西交通职业技术学院机电一体化技术专业的产教融合实训基地的设施设备相对齐全,能够满足该专业学生实训要求。该校校内产教融合实训基地建设具体如下: (一)校企共享型实训基地建设 校企共享型实训基地建设由企业投入资金、设备、教具和教学软件,学院提供场地和配套设施,校企双方共建品牌培养基地。以广西交通职业技术学院的通力电梯实训基地为例,该基地由企业提供实训设备,实训场地按企业要求进行改造、装修,企业负责设备安装及调试等。主要设备包括:MX32、MX18马达及模拟控制运行设备;MX14马达及模拟控制运行设备;配套的E-Link5.1电梯管理系统、门机系统等。通力电梯实训基地按照企业标准配置专用工具、维修保养等设施,场地营造品牌文化氛围,实现学员在实训中心学习场景与企业实际环境一致。实训基地配置信息化现场教学教室,教室配置完善的多媒体教学硬件、演示教具,用于订单班教学,同时教学硬件满足对通力电梯员工的培训。 校企共享型实训基地以为企业培养高素质高技能型人才为抓手,由企业制订实训基地场地建设和实训设备配置标准,为学校品牌订单班教师进行师资培训及资格认证,企业参与订单班组班、教学以及实习就业过程,学校则为企业培训学生,按照企业标准对学生进行考核和认证,直接在本地区进行企业员工培训,承接企业在本地区的品牌文化推广,达到校企“双赢”的合作局面。校企共建的实训中心成为企业员工培训、企业文化培养、企业品牌推广的基地。企业为学校培训教师,不仅是订单班授课资格培训,而且持续提供新技术、新梯型培训,打造一批始终与企业实际电梯维保过程相结合的专业师资队伍。这样,学校和企业的场地、设备、技术、人才实现优势互补、资源共享,形成协同发展的合作机制,为本地区企业发展和产业升级提供人才保证。在校内建立校企共享型实训基地,双方共享共用,既满足在校生开展实训实习的需要,又承担企业员工业务培训和技能考核职能;既为通力电梯在职员工提供内部技术学习与交流的平台,也为机电一体化技术专业的学生提供实训操作的平台,为电梯行业储备更多的技术人才。 (二)生产性实训基地建设 生产性实训基地生产主体为:学院“科研团队+机电创新团队”及机电一体化技术专业学生。以研发产品和生产指导为主,以产品生产组装为辅。对于一些校内难以加工完成的机电零部件,可以寻找在国内有能力提供该服务的企业,进行外协加工。目前已有产品为模块化电子电路开发箱,采用“所见即所得”的研发理念,目前已经应用于机电一体化技术专业实训教学5年,性能优越。开发箱由一块主板和7块插接板组成,可以方便地为学生提供真实电子电路设计实训。该产品配套了“理实一体化”实训教材,目前,市面上没有同款产品。产品立体停车系统为景观式立体停车系统,是集机械、电子、传感器、自动控制为一体的教学设备,荣获国家发明专利,在东盟职教展上获得了国内外嘉宾的广泛好评,可方便地为学生提供自动控制、传感器、电机拖动等课程的实训。产品研发团队按校内外生产企业对产品的设计要求,研发出具有自主知识产权的电子产品,促进大学生创新创业成果生成与转化。学院荣获国家发明专利的“八面玲珑立体停车系统产品”及为学生服务5年的“模块化电子电路开发箱”等,都是依托生产性实训基地平台师生自主研发的。通过生产性实践平台,充分发挥桥梁和纽带作用,连接校园与社会,沟通学生和市场,服务于大学生素质教育、科技创新、就业创业和社会服务,为推动创新创业教育的蓬勃发展贡献全力。 (三)创新创业实践基地建设 创新创业实践区依托产教融合、特色办学的先进理念,以注重大学生的创新设计能力,加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,提高学生针对实际进行机械创新思维、设计和制作等实际工作能力及基础教育为目标,通过构建交通特色的创新创业实践基地,推动学院毕业生更高质量的创业和就业,努力造就“大众创业、万众创新”的生力军,以期推进产教融合,实现以创新引领创业,以创业带动就业。创新创业实践区的建设,将成为学院机电机械类专业的大学生创新实践平台、大学生学科竞赛中心、大学生创业孵化基地、大学生科研团队研发中心,并将成果转化以及推广应用,为行业、企业以及政府部门人员提供技术培训。 创新创业实践基地设有机电和机械等学科专业的机械加工中心、机电创新协会、产品研发中心等,以创新的思维构建了一个全面开放的培养大学生创新思维、创新精神、创新意识等创新能力,以及创新成果技术转化与创业孵化的平台,为大学生提供了科技制作与研发的场所。同时,创新创业实践基地以科技创新活动为载体,积极开展有专业特色的学生科技创新活动,加强创新创业教育。把企业引入校园,在院内建立“IT创新创业孵化器”等实践锻炼平台,让学生“真刀真枪”在真实课题中得到锻炼。根据专业特色,成立专业社团和学习阵地,举办电子设计大赛、电工技能大赛等专业特色的学习竞赛活动,为学生科研创新搭建平台。通过这些措施,极大地激发学生学习和创新的积极性,机电一体化专业学生在全国的电子设计竞赛、广西“挑战杯”课外科技作品大赛、广西机械创新设计大赛、广西创新设计与制作大赛等活动中都取得了不错的成绩,其中多项作品荣获国家专利。 三、校企合作人才培养模式实施 以通力订单班为例,广西交通职业技术学院相关专业群与全国通力电梯有限公司已合作4年,企业为订单班提供实习实训岗位,并提供奖学金,学院则按企业要求,与企业共同制订人才培养方案、共同开发专业课程及教材、共建实训实习基地、共同推进学生就业,使校企联合培养的学生成为企业稳定型储备人才。机电一体化技术专业围绕电梯的技术研发、设计制造、市场营销、安装维修、售后服务等各个工作环节构建专业群课程体系,使专业具有鲜明的电梯特色。通力订单班的课程是由企业和学校共同制订人才培养方案,课程分两个阶段:第一阶段(第五学期):学生在学校集中培训,课程由企业和学校专业教师共同授课;第二阶段(第六学期):学生到企业生产实习,由专业教师和企业指定导师共同指导。具体培养过程如图1所示。 订单班大胆实施课程教学改革,专业培养目标与产业需求一致,R悼纬烫逑涤敫谖荒芰Χ杂Γ专业课程内容与职业标准对接,教学组织过程与企业生产同步,毕业生能够“零距离”上岗就业或自主创业。订单班的师资来源更丰富,采取“校企互动、专兼互聘”的教师聘用方式,聘请企业工程师担任专业课程及顶岗实习指导教师,专业教师到企业兼职技术专家、技术顾问等职务,互派人员进入工作站开展课题研究、技术攻关等实质性工作,合作共赢,大大促进了毕业生高质量就业。学院在多个专业推广该育人模式。从2012年至2015年,广西交通职业技术学院与通力电梯合作培养学生人数108人,为公司的发展提供人才支持。据统计,到通力电梯实习的学生,实习结束留下的学生达75%。部分学生已经成为通力电梯公司的技术骨干,通力电梯给学生提供了学习的平台和提升的空间。从2011年开始,广西交通职业技术学院与通力电梯有限公司开展校企合作,几年间学生整体质量得到提高,大大提高了企业维保技工素质水平;通过近4年实习生的情况来看(见图2数据),实习生留用率高达75%,在很大程度上满足了电梯公司对电梯人才的需求。 四、校企共享型教师队伍建设 广西交通职业技术学院先后派送机电一体化技术专业5名专业教师到通力电梯南宁分公司参加生产实践;派送2名专业教师到昆山通力电梯工厂参加企业培训;派送2名专业教师到武汉交通学校参加通力电梯员工培训;邀请企业工程师到学校给专业教师进行专项培训及聘请行业工程师走上讲台,担任专业主干课程的教学。这种积极选派专业教师到企业参加生产实践的做法,提升了教师的实践能力,选聘实践经验丰富的企业工程师进行专业指导,帮助教师了解行业新技术和发展趋势,实现了校企间的人才双向流动。通过这些途径,专职教师的工程知识和工程实践能力得到提高,逐渐打造了一支有理论、懂技术、会管理的“双师型”教师队伍。 五、结语 广西交通职业技术学院经过多年的实践探索,产教融合带来的好处展现出来。首先,技能人才培养质量得到了极大提高;同时,也极大提高了教师队伍技能素质和技术水平。产教融合,校企合作,让企业参与学校人才培养全过程,共同承担培养工作及企业参与制订专业发展规划、人才培养方案、专业培养计划,推进教学与课程改革,极大地促进了专业建设;学生提前一年解决就业,毕业实习结合企业工作过程,由校企双方共同指导学生毕业实习,很好地解决了学校与企业衔接这一普遍存在的难题。学校专业教师到企业参加实践锻炼与培训,提升师资能力;校企共建实训基地,改善办学条件,凸显办学特色。几年以来的校企合作实践证明,广西交通职业技术学院机电一体技术专业人才培养质量提升明显,学生就业竞争力增强,就业率达96%,用人单位满意度高,多数学生迅速成长为技术骨干和中高层管理人员。 机电类论文:浅谈VR技术在机电类专业中的应用 摘 要:目前VR技术在诸多社会领域得到了广泛应用,尤其在职业教育教学领域中,VR技术所提供的直观性、沉浸性、互动式的教学体验,对依附于传统教学设施设备上的教学模式、教学手段和教学理念带来了巨大的冲击。本文对如何在机电类专业中利用VR技术进行教学改革,并对如何促进VR技术与机电类专业建设相结合进行了一些探讨。 关键词:VR技术;机电类专业;理论教学;实训教学;实践教学 目前VR技术作为一种新型的教学手段已经越来越多的应用于职业教育教学中,针对机电类专业教学中某些理论知识、结构原理难懂难学,而学生基础薄弱、学习积极性不足的矛盾,VR技术所具有的良好交互性、直观性、场景逼真性等优势,很好地解决了教与学面临的困境;同时VR技术也能一定程度上解决机电类专业实训实践内容对场地、材料、设施设备、人员等的限制性要求,这对专业建设面临资金不足、基础设施设备不够完善的学校提供了解决方案。 1 VR技术概述 1.1 VR技术概念与特征 VR技术集成计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术,是计算机产生的一种人为虚拟的环境,可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化,并能与之发生“交互”作用。 VR技术具有以下主要特征: (1)沉浸性 使用者完全融入虚拟环境,并且认为该环境是真实的,自己就是该环境的一个组成部分,使用者由观察者的角色转变为主动参与者,具有主导性。 (2)交互性 改变传统人机交互利用鼠标和键盘的一维、二维交互模式,利用人在客观世界中的实际动作,借助特殊虚拟现实设备进行交互,产生和真实世界一样的感知。 (3)想象性 虚拟现实不仅仅是一个软件一个平台,其能突破时间和空间,进入宏观或者微观世界,让使用者完成在现实中由于各种条件制约而难以完成的事情。 1.2 VR技术分类 根据用户参与虚拟现实的不同形式以及沉浸的程度不同,虚拟现实技术可分为三类。 (1)桌面式 利用个人计算机或图形工作站等设备,产生虚拟场景,通过位置跟踪器、数据手套、力反馈器、三维鼠标或其它手控输入设备,将计算机的屏幕作为观察虚拟世界的一个窗口,在一些专业软件的帮助下,参与者可以在仿真过程中设计各种环境。 (2)沉浸式 通常采用头盔式显示器、洞穴式立体显示等设备,利用空间位置跟踪定位设备、数据手套、其他手控输入设备、声音设备让使用者沉入其中。 (3)共享式 是一种基于网络连接的虚拟现实系统,它将多个用户通过计算机网络连接在一起,同时参加一个虚拟空间,达到协同工作的目的。 2 VR技术在机电类专业中的应用 2.1 理论教学中的应用---VR课堂 理论课堂教学是学生学习的主要途径,VR技术应用于机电类课堂教学主要是依据不同教学内容而采取不同的实现形式。 (1)VRPPT应用 机电类专业课程中,如机械原理、液压与气动原理等涉及原理、概念等的内容,如果依据传统的课件、视频学生难以理解,借助VRPPT使老师从传统的二维PPT教学转化成3D 教学,依托桌面虚拟显示平台与3D 投影相结合,让平面物体可视化,这样学生和老师就能真实感受机械系统的内部结构与工作原理及实践应用,能促进学生对理论知识的理解和掌握。 (2)VR视频应用 机电类课程涉及到实物展示、加工维修、拆装等内容通常利用图片、视频或者真实物体来进行教学,例如机械制图课程中组合体读图、零件结构认知、装配结构认知等,由于学生位置角度和参与度或者实物不方便拆卸等因素的限制使教学效果大打折扣。通过VR技术,构建一个与实物同样的三维物体,如可采用3dsMAX建模,在VRML播放器中使用,或者利QUICKTIME VR等进行形象、生动、直观的教学,学生学习的兴趣会有极大提升。 一般而言,传统n堂理论教学中利用VR技术进行辅助教学,要课程资源兼容普通电脑和VR 设备,教师可通过普通电脑进行编辑,然后导出编辑内容到VR 设备,即可实现VR 课堂从编辑到授课。 2.2 实训教学中的应用----VR实训室 VR技术在实训教学中的应用是该技术和职业教育相结合的最主要表现形式。VR实训室依托虚拟现实设施设备以及配套的机电类专业课程实训VR 软件,可以完成传统实训难以达成的一些项目并取得良好效果。 (1)弥补资金不足,实训设备陈旧落后。机电类专业的特殊性,导致实训设施设备价格高昂,占地面积巨大,学校资金不足,不能及时更新换代导致学非所用,学校甚至租用、借用设施设备进行实训教学,严重影响了教学效果。利用VR技术创造生产现场模拟的实践环境,实训教学不再受场地、设备限制,满足教学的实际需求。 (2)突破时空限制,实训更形象直观。机电类实训过程中,采用VR技术可以打破时间和空间的限制,模拟还原某个情境或者场景。例如,电工课程中的,触电急救课程,在现实条件下无法完成,学生通过操作VR 设备,可以进行现场虚拟实训,作为真正实训前的“预实训”。 (3)学生自主选择,实训可重复。利用VR技术,学生自助选择实训模块及次数,增强实训效果,不产生耗材成本问题。例如大型机械的拆装,利用VR技术不仅实现产品模型以装配图和爆炸图的形式出现, 同时又能满足机械维修训练, 实现产品的反复拆装模拟。 (4)避免风险,实训更安全 。VR技术可以避免实训环节中的危险风险,提升实训效率,同时节约实训成本。例如,电工电子实训中,电流热效应带来的爆燃,学生误操作导致设备损坏、触电风险等。在焊工实训中,不需要真实焊机的情况下,VR设施设备将焊接演练过程中焊枪的位置、速度和角度等进行采集处理,并实时生成虚拟焊缝。 2.3 实践教学中的应用----实训基地 VR实训基地的打造,可以解决机电类专业面临的校内外实训基地数量不足、质量不高,校企合作很难实质性融入,学校投入难、学生实践管理难等问题。机电类VR实训基地是一个集多个专业的教学实训、VR 资源开发、VR 人才培训、参观体验展示四大功能于一体的基地。 基地大致布局为:围绕综合功能分区、硬件建设及VR 教学实训软件与配套教学资源的安装与部署等建设需求,含六大区域,即专题展示区、全景教学区、桌面实训区、沉浸体验区、体感交互区及虚拟仿真区。 基地基础功能是: (1)多专业综合实践平台 基地根据不同课程配备相适应的桌面式、头盔式、体感式等各类虚拟交互设备,以各专业人才培养方案为依据定制开发VR 软件、资源等内容,可全面满足机电类专业的实践需求。 (2)VR 人才培训平台 结合机电类专业教师资源、课程资源,可承接周边院校学生及社会人士的VR 技术技能培训,不断满足社会对VR 领域人才的需求。 (3)VR Y源开发平台 基地和校企合作单位、VR技术开发企业等合作开发VR 教学资源,老师参与共同研发VR 软件和配套资源及承接相关VR 资源开发需求;学生可获得实习实践岗位。 (4)VR展示体验平台 基地对本地中小学生、企事业单位开放,学校对VR 技术应用、实践的成果展示,作为学校创新职业教育发展品牌的传播窗口。 3 VR技术对机电类专业建设的要求 (1)教育教学理念转变 教师要对VR新技术的应用有积极的态度,要不断更新和完善人才培养方案,能把新技术融入到人才培养的知识目标、技能目标、素质目标中。特别是要善于将机电类专业知识、资源等通过VR技术进行转化,不断发现和研究实践中遇到的问题,把教师在传统设施设备上依附的演示者角色向VR技术中要求的指导者角色转换,培养学生的探究意识、创新意识。 (2)教育教学内容重构 根据VR技术的特点重新架构教学内容,一般而言,机电类专业涉及到的理论、原理等复杂深奥的知识或者机械加工技能训练、机械装置拆装技能训练等课程可以采用桌面式设施设备进行教学,对于因时间、空间限制无法讲清的内容,可采用沉浸式设施设备进行讲授等,通过教师参与设计教学资源,选择恰当的虚拟现实设施设备,重构教学内容、创新人才培养方案。 (3)教育教学管理创新 VR技术应用使得传统 “师生互动、生生互动”课堂结构增加了两个变量“教师与设备互动、学生与设备互动”,这对教师的教学管理提出了更高的要求,如何使学生适应并善于利用VR技术进行有别于传统教学模式的学习实践亟待探索。 总之,VR技术应用于职业教育当中是信息技术和职业教育相融合的未来趋势,其直观、互动、沉浸和可重复性等特性易于教师教学、易于学生学习,是机电类专业教学改革、创新发展的必由之路。 机电类论文:以学术社团为载体实践高职机电类学生创新创业能力培养 [摘要]针对高职机电专业学生缺乏创新能力和创业热情不高的现象,以机电一体化技术专业创新创业人才培养为中心,以专业学术社团为载体,实践“三阶段、立体型、多元化”创新型人才培养体系。通过采取控制总学分、分层分类教学等形式,满足不同基础、不同发展意向学生的需求。创建“社团活动―课程建设―学生训练”三位一体协同创新模式,自觉对接和延伸第一课堂内容,开发出融知识、技能、产品和趣味于一体的课程与创新教学项目。开展融科技创新、素质教育、对外技术服务等内容,提升学生创新和就业竞争力,涌现一批优秀毕业生。实践证明:以专业学术社团为载体开展各类创新创业活动是培养学生创新创业能力的一种有效方式。 [关键词]学术社团;高职机电;创新创业 0引言 近年来,党和国家高度重视大学生的创新创业教育,教育部先后启动了“大学生创新创业计划训练”“大学生人才培养模式创新试验区”等建设项目,以促进创新、创业和管理高层次人才的培养[1,2]。同时,根据大量企业调查发现,高职机电类学生除了应具备必须的专业知识外,更应具有较强的创新实践能力和管理能力。然而目前创新创业教育在高职院校的开展情况并不乐观,主要体现如下:高职机电类学生大多墨守成规,禁锢于书上的标准答案而缺乏创新思维和求异精神,这跟重视技能的教育方式有关;学生缺少创新创业的实践,大多数学校的学术社团活动主要针对于少数学生;对开展创新创业教育的制度和管理还不完善[46]。 随着高职院校创新创业教育的不断深入,浙江工业职业技术学院机电一体化技术专业以课程改革与人才培养方案改革为重点,以创新创业人才培养机制为引导,以培养具备实践创新能力、企业管理及创业能力的高层次人才为目标,将创新创业教育理念融入到人才培养方案和课程教学。目前建立了专业学术社团“大学生机电产品创新协会”,本着“以科技为创新源泉,以实践为创业动力”的理念,积极开展一系列科技创新与创业活动。通过这些社团活动提升了高职机电类学生的创新创业能力、就业竞争能力和持续发展潜力,涌现出了一批优秀毕业生,并建成了一支优秀的师资队伍。 1创新创业人才培养的探索与实践 1.1实践“三阶段、立体型、多元化”的专业人才培养方案为做好以学生为本的创新创业能力教育,在专业人才培养体系的设计中始终坚持统一性与多样性相结合,具体实践中采取控制总学分、课程优化、分层教学、辅修专业等多种形式,满足不同基础、不同发展意向学生的需求,促进学生的个性发展,增强培养的弹性,促进学生自主提高。通过对学生培养目标的系统设计,构建了机电一体化技术专业的“三阶段、立体型、多元化”人才培养方案,总体结构如图1所示。其中,“三阶段”是指创新创业意识融通人文课程体系,创新技术融入专业核心课程,创新创业训练渗透专业方向课程;“立体型”指以实验实训室、学生工作室为依托的课内外“创新实践平台”,和以绍兴市工业设计基地、绍兴市科技馆等为依托的校内外“创业训练平台”互补立体型结构,为学生创新创业教育和锻炼提供了保障;“多元化”指创新创业成果多样性和评价体系多元化。学生根据自己的能力取得超出培养方案规定的课外学分,可用来替代相关专业拓展课的学分,比如参加竞赛、开发作品、对外服务、、学生项目等获取课外学分,这为学生自主性创新创业能力的锻炼提供了更多机会和更加宽松自由的空间,实现了培养目标多样化、课程体系柔性化、培养方式个性化、实践形式差异化。 1.2实践以学术社团为载体的三位一体协同创新人才培养模式以机电一体化技术专业为支撑建立的学术社团“大学生机电产品创新协会”通过科技竞赛、项目互动、对外技术服务等内容将创新教育贯穿于人才培养的全过程,自觉对接和延伸第一课堂内容,开展“社团活动―课程建设―学生训练”三位一体的协同创新人才培养,促进学生创新创业能力的提高。通过社团活动使得学生从“要我学―我要学―我爱学”的过程转变,在离开教师监督时学生能自主学习和管理,从而推动专业转型升级和优化课程体系。具体做法如下。 1) 增强社团主体地位。为体现学术社团的地位和价值,成立学生工作室、创新活动中心等场所开展科技创新活动,其中学生工作室设置社团办公区、资料查询区、作品及荣誉展示区、社团文化展示区;学生创新活动中心设置了材料安放区、产品设计区、加工区、装配区,并配备了各类加工机床和工具,满足学生进行科技创新活动的要求;Robot工作室配备了机器人开发所使用的软硬件,并展示了开发的各类机器人,包括舞蹈机器人、武术机器人等。 制定完善的管理制度、组织机构和社团文化。管理制度对社团开展的各类科技活动、社团人员分工、社团招新和宣传、工作室卫生等规定了详细的任务和要求。社团的组织机构采用“两长三组一室”,其中“两长”指协会会长和副会长,“三组”指成立的机械创新设计、机电产品控制、机器人三个兴趣小组,“一室”指办公室(设主任一名),下设财务处和宣传处。为了让W生在社团中建立起自己的归属感和荣誉感,社团重视文化建设,包括社团发展历程、优秀社团成员成果及毕业后获得的荣誉展示、社团成员在各媒体中的宣传报道等。 学术社团的可持续发展离不开一支高素质的导师队伍,学院以教师科研平台为依托,建成一支教学团队,配合社团开展创新创业教育活动,制定教师奖励和评职晋升等方面的政策。学院、导师和社团成员的关系如图2所示,这种方式可以有效促进导师和学生的协同创新,共同提高他们的创新能力。 2) 开发出融知识、技能、产品和趣味于一体的课程与创新教学项目。通过平台建设和创新人才培养的实践经验积累,促进了"机器人调试与制作"等课程的改革,实践了“职业活动导向教学模式+跨课程项目化教学设计+创新型”一体化教学过程,构建了初级动手训练、系统动手训练、科技创新活动的三级创新教学体系,比如构建了基于燃料温控卡等纺织电子产品的跨课程项目化教学设计和基于舞蹈机器人等融趣味一体的创新型教学项目。 以"机器人调试与制作"课程为例,开发出融知识、技能、产品和趣味于一体的机器人教学项目,如武术擂台、灭火、探险游等项目,构建了初级动手训练(掌握机械、电气、传感器及控制软件等基础知识并训练学生的团队意识、表达能力等)、系统动手训练(构建一个较复杂的系统以培养学生的综合能力,根据学生特长和爱好选择不同的训练模块进行创新训练,实现各类机器人的功能设计)和科技创新活动(对学生有潜力的项目给予特别支持和孵化,帮助学生利用各种技术技能将他们的发明创造由创意转变为有形的创新成果并转化为生产力)三级教学体系。 3) 开展规模化、多样化、系统化的创新创业活动。机电一体化技术专业每年组织社团成员参加各类学科和技能比赛,通过这些创新创业类竞赛培养了学生的创新创业思维,增强了学生综合分析能力、工程实践能力,加强了团队合作和竞争意识,激发了自主学习的激情与斗志,全面考验学生的个人素质、领导能力和团队精神。社团做好的科技活动包括:每年下半年开学初社团配合做好专业创新创业教育和技术指导;每年上半年做好学校技能文化节宣传和组织工作,学生参与度达到专业总人数的70%以上;做好国家和省级各类竞赛的选拔和总结工作,社团成员在做好“传帮带”、参加竞赛和成果总结、社团管理等工作中提高自己的创新创业能力,同时学校和社团根据贡献度给予相关奖励,具体内容如图3所示。 自2010年以来,机电一体化技术专业学术社团成员在全国大学生机械创新设计大赛、浙江省大学生机械设计大赛、中国机器人大赛暨RoboCup公开赛、中国智能机器人大赛、机械部件创新设计与制造技能比赛、浙江省挑战杯大学生创新创业大赛等赛事中累计获奖118项,学生作品申报专利15项(已授权10项),学生主持浙江省大学生科技创新活动计划项目(新苗计划)5项和绍兴市大学生科技创新项目9项。 另外,对外交流和服务活动是大学生开展创业实践的一种重要形式。高职机电类专业学生除了利用自己所学的技术技能参加一些志愿者活动外,结合专业学术社团的整体实力,开展一些大型普及教育和交流活动,比如学生完成创新设计与制作后将作品展示给不同群体,在帮助别人的同时不断提高自身服务社会的综合能力,形成市场开拓和承受挫折的意识,社团通过绍兴市科技馆、各类学校开展一系列对外技术活动,比如“携手志愿,对话科技――绍台大学生义工科技交流活动”“与智能机器人的亲密互动”“科普知识进幼儿园活动”“科学达人秀”等等。 在提高学生创新与对外服务的过程中,积极探索学生从创业意识培养、创业竞赛训练到自主创业的递进学习过程。为推进学生自主创业的平台,学校设置了绍兴市工业设计基地,鼓励学生进行创业活动,并对入驻的学生工作室给予免3年租金的条件,为学生提供创业的实践机会,对具备创业条件的学生,导师参与策划创业方向和技术指导。目前众七智能科技有限公司等4个由学生组建的公司入驻了基地。 2成效 多年来,机电一体化技术专业以学术社团为载体开展创新创业意识、创新创业训练、创新创业实践等各项活动,吸引了一大批学生的参与,取得了良好教学效果,培养了一批优秀毕业生,典型成效如下。 1) 人才培养质量显著提高,提高了学生毕业生就业质量和专业吸引力。目前基于学术社团为载体培养的高素质创新型人才受到了企业的高度认可,几家合作企业对这个群体的毕业生接受度极高,甚至超越了对普通重点本科毕业生的期望度。目前上海铁路局在本专业中招聘学生数为318人,大型企业来校设置奖学金,比如杭汽轮、罗克韦尔专门为机电类专业学生设置了企业奖学金。大型企业(比如上海铁路局)每年单独或组团开专场招聘会;校企合作单位(比如绍兴旭昌科技有限公司)积极参与校技能文化节,组织技术人员参与活动、提供经费支持以及开展讲座等。 2) 专业课程建设成效显著。基于课程建设过程中所构建开放式项目化教学模式、跨课程项目教学设计获市级和校级教学成果奖,成果已经应用于专业的教学活动、课程建设和教材建设中。目前本专业为中央财政支持专业、浙江省优势专业和浙江省特色专业,建成5门省级精品课程和5门市级精品课程,出版10本省级教材。 3) 社会影响力不断提高。在2014年和2015年的浙江省自动化教指委年会上向同行介绍了基于社团开展创新创业的成果经验,同类院校来校参观和交流经验;以绍兴市科技馆为通道开展各类大型成果普及教育活动,得到电视台、报纸等媒体的大力宣传;绍兴市职教中心、桐乡技师学院、绍兴县机关幼儿园等师生来校参观和学习创新成果。 4) 学生创业活动。近三年来,学生社团中涌现出了如任德铭、钱招利、陈超等一批学生创建的公司,并得到浙江教育报、绍兴电视台、绍兴日报等媒体的宣传报道。比如由机电一体化技术专业学术社团核心成员创建的绍兴市众七智能科技有限公司,目前除了对外开展机器人技术培训、技术开发、产品宣传等相关活动外,也积极为社团成员的创新c创业能力培养提供实践平台。 机电类论文:中职学校机电类“双师型”教师培养探究 摘要:现代机电设备大型化、自动化程度的不断提高,机电类企业对机电类毕业生的专业知识和实践技能的要求也日益提高,机电专业师资队伍综合素质也必须随之加强。“双师型”师资队伍是人才培养质量的根本保证。本文对机电专业“双师型”师资队伍建设存在问题进行了分析,并提出了相应的改进建议。 关键词:机电类;双师型;分析 一、加强“双师型”教师队伍建设可满足社会人才培养的需要 我院机电一体化技术专业的人才培养目标是“培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备良好职业道德及敬业精神,掌握本专业必备的基础理论知识和专业知识,具备机电一体化设备操作、维护、维修和管理的技术和技能,服务于现代机械制造业生产和管理一线的技术技能人才”。这就对本专业的任课教师提出了较高要求,即专业教师不仅要具有扎实的理论基础,还应具备丰富的实践经验;不仅要具有组织实施教育教学的能力,还应具备指导学生开展实习实训的能力。只有这样,才能满足当前社会的人才培养需要,培养出“下得去、用得上、留得住”的高素质技术技能人才。 二、加强“双师型”教师队伍建设可提高中职院校核心竞争力 国家的繁荣昌盛需要人才,引进、培养并留住人才关系到中职院校的生存和发展。建设一支高素质、高水平的“双师型”教师队伍无疑是各中职院校工作的重中之重。改革开放三十多年来,我国的高等职业教育事业取得了迅猛发展,占据了半壁江山。但随着我国中职招生适龄人口的变化,各院校在招生过程中将面临十分严峻的生源大战,甚至决定了一所中职院校的生存。因此,近年各中职院校都开始将工作的重心由规模发展向内涵发展转移,大力开展专业建设、课程改革和实习实训基地建设,而上述所有的建设都需要教师去做,故教师队伍的水平高低就决定了上述工作的质量,决定了一所中职院校的核心竞争力。 三、自我反思与评价 自我反思可以帮助青年教师逐步改正自己的缺点,完善自己的不足,使自己逐渐走向成熟。在教学实践中进行反思,有利于教师及时改正自己的错误,提升学生学习的质量,促进学生能力的提高;在教学实践后进行反思,教师可以根据学生的学习情况对教学过程进行全面而客观的评价,从而使教师清楚地认识到教学中出现的问题,以便下次课可以改进。 例如,在教学《机械模具》时,大部分教师都采用多媒体进行教学,让学生通过直观的视觉感受去理解,但是由于有些学生的空间想象能力比较差,他们很难将模具的形状在脑海中完全地呈现出来,从而会造成学习效果降低。那么,教师在教学之后进行反思就会找出问题的症结,在下次课上教师就可以拿出实际的模具让学生观看,从而让学生很容易就掌握了这些知识。 四、机电类专业教师“双师”素质能力要求 机电类专业教师掌握系统的机电专业理论知识,同时在其专业领域内具有娴熟的机电技术应用能力是该类专业教师“双师”素质的基本要求,具体能力体现在以下几个方面: (一)教育教学能力 掌握高等教育的教学理论,熟悉职业教育的教学方法,了解机电行业岗位工作性质和岗位技能要求,能根据机电行业岗位知识要求开发项目课程,掌握现代先进教育技术,会利用多媒体、计算机辅助教学、网络技术等先进的教学设备,提高教学的直观性和教学质量。 (二)专业技术应用能力 熟悉机电行业典型工作岗位的技术工作内容,具有机械构造的设计与应用能力、电气控制技术的设计与应用能力、液压控制技术的设计与应用能力等具体机电技术的应用能力。具有熟练的专业技术操作能力和实验能力,在实践教学环节中能动手师范指导学生进行技能训练,能亲手解决实际技术问题。 (三)具备科技推广素质 职业学校的发展必须贴近经济和社会发展的实际,面向市场、面向社会,积极改革传统的办学模式,为当地经济发展培养适销对路的人才,这是职业教育生命力的所在。这就要求专业教师要清楚掌握当地经济发展的现状,以及人才结构,结合当地经济的实际到高校、科研单位引进新品种、新成果及科研项目,以增强学校科技开发与推广的能力,掌握新材料、新设备,并及时传授给学生,在多位一体的教学体制中推广应用,以推动当地经济的发展。由于产品更新周期越来越短,专业教师应及时经常地到工厂、企业、机电门市部,了解先进的机器设备,及时给学生讲解;应密切配合当地实际设计出先进可靠、经济合理、造型美观,有市场竞争能力,受用户欢迎的新产品;平时应多注意积累有关的科学研究、科技开发等成果,进一步完善产品设计,提高产品可靠度;萌生新的设计构思,开发新产品。 通过一系列的科技活动,机电专业教师才能掌握社会市场信息,积累生产实践经验,提高自身业务素质,更提高专业课教学的质量,同时也扩大学校在社会上的声誉和影响力,提高社会对职业学校的认识,增强学校的办学活力,充分发挥职校在兴市富民中的作用,取得一定的经济效益和社会效益。因此,机电专业教师应具备科技推广的素质。 (四)职业素养与职业素质 熟悉行业背景,了解企业文化,掌握行业企业技术规范,具有良好的职业道德。了解机电类企业主要生产岗位对从业人员的基本素质要求和专业技能要求,关注并了解机电行业职业标准和技术规范的不断革新。能及时接受行业企业新标准和新规范,并将其融入教学内容。 五、加强校企之间的合作 双师团队建设离不开校企合作,企业的配合与支持是双师团队建设的重要保证。中职院校可以依据自身实力建设校中厂,鼓励企业在学校内投资建厂,由企业来安排技术人员的指导,使企业技术人员来担任兼职教师,对企业来说,在学校内投资建厂也有很大的积极作用,一些小型机械的零部件制造、机械设备的简单组装等都可以在校中厂进行,不但能够锻炼学生的动手能力,还节约了企业的人力资源,企业还可以利用学校的设备来进行开发研究,减少了企业的设备投入,由企业技术人员来给学生上课,既能够完成学生的实训任务,还能够完成企业的生产计划,再为企业减少成本的同时扩大的企业效益,由此可见,校中厂的校企合作是一共双赢的局面,并且具有很大的可行性。 加强中等职业学校“双师型”教师队伍建设,增加“双师型”教师比例,不仅直接影响职业教育职能的实现,而且关系到职业学校发展的规模、速度和人才的质量。加强“双师型”教师队伍建设,已成为职业教育的重要课题。提高教师的素质是提高教学质量的前提。我们的中职学校机电专业要想尽快培养出更多受欢迎的技能型、应用型专业人才,就必须尽快建立起一支高水平的“双师型”机电教师队伍。因此,机电专业教师应坚持一切从实际出发,在教学实践和教学研究中积极探索中职教育的特点、把握其发展规律。工作中不断积累教育教学和实践经验,努力成为机电专业的教育教学骨干,成为“双师型”教师。 机电类论文:机电类专业中高职衔接的课程体系研究 摘要:中高职衔接的人才培养模式对于加快现代职业教育体系构建具有重要作用。文章通过对中高职人才培养目标、岗位需求和人才需求分析,明确了高职阶段的培养目标,建立了依托花都工学结合示范园的机电类专业中高职衔接的课程体系。 关键词:中高职衔接;课程体系改革;学生 一、绪言 伴随着市场经济与市场需求的变化,用人单位对具有一定技能的专科以上层次人才的需求量越来越大。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》中明确提出了构建能够体现终身学习、中高等职业教育有效衔接、协调发展的现代职教体系的要求,而做好中高职衔接,不仅体现在人才培养方法上,在课程体系上也要做好衔接。本研究依托广州铁路职业技术学院花都示范园对机电类专业中高职衔接的课程体系进行了改革与实践探索。 二、人才培养目标分析 在中职教育中主要注重学生操作技能的培养,培养目标以技能型人才和高素质劳动者培养为主,培养学生具有一线生产的工作能力和较强的职业能力;具备良好的职业道德和素养,能够热爱本职岗位;身心健康,具有一定的创新意识和能力。 在高职教育中不但要重视学生技能的培养,还要注重创新意识和创新能力的培养。以广州铁路职业技术学院花都示范园机电一体化技术专业为例,该专业的人才培养目标是:以市场为导向,主动适应珠江三角洲传统优势产业和新型特色制造业发展需要,面向生产、建设、服务和管理第一线,以“产教一体,寓学于工”模式培养具有创新精神和良好的职业道德,具备机电一体化技术基础知识和专业技能,适应轨道交通站台、车辆、机车机电一体化设备的安装调试、维护维修、管理以及机电一体化产品设计、改造和销售等工作岗位,具备职业生涯发展能力和开拓创新精神,培养人格健全的高级技术技能型人才。 三、课程体系建设 广州铁路职业技术学院机电类专业中职招生对象主要是面向广东省的中职院校。以市场为导向,以及本学院的铁路行业背景,机电类专业毕业生就业主动适应广东省及珠三角地区等地方区域经济发展需要,主要以轨道交通类企业为主,面向轨道交通尤其是高铁站场和车辆维修制造企业一线。为了做好花都示范园实施机电类专业中高职衔接,针对中高职不同的人才培养目标,必须对课程体系进行改革。 1.典型企业岗位设置情况分析。本研究对包括广州地铁、深圳地铁、湖南铁路联创技术发展中心、广州铁道车辆厂、日立电梯、广州升华科技、珠江钢管集团等在内的(珠海公司)企业进行调研,调研企业涵盖了包括轨道交通行业、装备制造等行业。这些企业的产品或设备涉及机加工设备、起重设备、钢铁加工设备、电梯。企业规模从50人到上万人,调研企业无论大小都是技术和资金密集型企业,装备水平较高,主要岗位技术和技能要求较高,机、电、液技术的综合应用是这些企业产品或生产设备的主要特点。参与调研的企业都是具有机电设备维修与管理岗位,大多数岗位对素质总体要求高,需要具备机、电、液技术综合应用能力的高技能人才。 2.人才社会需求分析。由于经济发展和技术进步,企业装备水平提高,对机电类人才技能要求逐渐提高,需求数量也稳中有升。无论是轨道交通的车辆修造工厂或是装备制造行业,都具有大量现代化装备,这些设备为了满足各自特定的工艺需要,形态各有不同,但是从设备原理来看,仍就没有跳出基本常见的机械传动机构,或由电力拖动,或由液压气压驱动,控制系统由低压电气控制器件控制,或结合PLC或单片机控制。对维护人员的需求要求是尽量能够掌握机电液综合理论知识,经过几个月的顶岗实习后可以独立处理一般设备故障。从需求数量来看,轨道交通的车辆修造行业、车站设备维护、装备制造业设备装配维护需求人员在未来几年内保持增加趋势。尤其是高铁车站设备维护方面,湖南联创公司是开拓性从事高铁和城轨车站设备维护的企业,目前由于车站设备门类众多,维护人才匮乏,企业主要是负责高铁车站设备值守,出现问题再联系不同的生产厂家售后服务。对于高铁车站或其他轨道交通车站设备,目前没有专门的院校为其培养适用的专门人才,考虑到广东省近几年的高铁建设,高铁和城轨等轨道交通车站设备维护目前来看是人才培养空白,因此具有一定的发展前景。对职业资格证书不同岗位有不同要求,如从事电气设备维修要求具备电工上岗证,从事电梯维修要求具备电梯维修证,等等。 3.课程体系设计思路。中职教育主要面向初中毕业生或者具有同等学力者,在基础理论知识方面以必需和够用为原则,突出技能的养成和实际操作,课程分为公共基础课程和专业技能课程两大类。公共基础课的任务主要是引导学生能够树立正确的世界观、人生观和价值观,提高学生的思想觉悟、职业修养和科学文化素养,同时为学习专业知识、培养职业技能奠定基础,既满足了学生的职业生涯发展需要,又促进了学生的终身学习。两年高职阶段的课程体系,将理论基础知识、专业应用能力和创新素质融为一体,遵循“厚基础,强能力”的思路设置课程体系,除了“公共基础课”按照国家和省教育主管部门的有关精神设置基础性人文课程以外,根据专业特点和就业市场需求,精心设置了“机械+电气”双支撑的“专业基础课程”,夯实专业知识的平台性基础,重点培养学生的创新学习能力和实践操作能力。在此基础上,根据就业市场需求和学生的职业发展需要,设置“专业课程”包,突出学生的专业技能和职业素质的培养。在专业知识技能培养的主线指引下,充分兼学生的个性化差异发展需要,设置专业拓展课程及公共选修课程,拓宽学生的知识面,培养学习迁移能力和创新思维。将理论与实践深入融合并进一步深化实践,提高学生的实践创新意识和能力,使其成为具有较强理论基础、实践技能、责任意识和创新能力的应用型技术人才。以广州铁路职业技术学院花都示范园机电类专业为例,主要是依据轨道交通车辆修造企业和站场设备维护企业,分析岗位群的工作职责,针对职责履行中所必需的知识和技能,以及后续技术发展和相应岗位群调整而需要的学习能力开设的课程。 4.课程体系的构建。课程体系设计的主要格局是以维修电工的岗位需求安排课程,依据机电设备维保、技术改造所必需的机、电、液核心知识与技能设置专业基础课和专业课。在校内所有课程结束后安排毕业顶岗实习,培养学生在特定工作条件下的适用性和针对性。专业选修模块开设的课程主要考虑针对车辆修造企业或站场设备维护岗位群所需技能不足而开设的课程,这是对专业课的扩展或补充。根据调研分析结果,课程按照能力本位的原则设置,同时依据学生的知识、能力和成长的综合基础来搭建课程体系的框架和课程路线,如图1所示。 四、结语 通过对区域经济发展和市场需求的分析,为了做好中高职衔接,在课程设置上进行了改革实践。 机电类论文:应用型机电类专业创业教育课程模式与实践教学体系研究 摘要:在高等教育逐渐普及的今天,各类专业对创业教育的重视程度逐渐提升。在应用型机电类专业教育中,关于创业教育的课程模式探索与实践教学体系构建,已经出现了一些优秀成果,如专业群建设、校企政府三级联动、学徒试点、建设校外实践基地等,这些措施不但培养出了优秀的应用型机电人才,而且还有效推进了创业教育与专业教育的有效融合。本文将对这些措施予以分析研究,为应用型机电类专业的创业教育实践与革新提供理论支持。 关键词:应用型机电专业;创业教育;课程模式;三级联动;学徒试点 当下我国改革开放已经进入纵深发展阶段,高校发展获得更多自主性,教育规划越来越注重实际需求,专业教育和经济发展的联系越来越密切。面对当下大学生“就业难”和企业“人才荒”的双重困境,高校开始大力提倡创业教育以缓解紧张局势。在此种大背景下,应用型机电类专业教育也开始引进创业教育,并致力于课程模式和实践教学体系的积极探索和构建。 一、应用型机电专业创业教育的基本现状 在传统观念中,应用型机电类专业教育的技能性很强,此类人才毕业后的走向主要是企业厂矿等单位,创业者甚少。目前应用型机电类专业大学生对创业的认识和理解比较浅显,尽管他们有多种渠道可以获知创业知识,如创业课堂、大众媒体、家庭影响等,但总体来看,大部分学生对创业并不十分了解。与其他专业相比较而言,应用型机电类专业的创业教育相对比较薄弱,甚至是落后的,一些高校甚至没有开设相关课程,也没有提供创业教材。在创业教育形式上,一些课程教师自身并没有创业经验,只是借助一些案例照本宣科,导致学生无法获得真正有用的创业知识。此外,校园环境缺乏创业氛围、大学生缺乏创业意识、创业课程不成体系等,都是当下创业教育遭遇的常见问题。 二、创业教育的课程模式构建 (一)创业素质教育与机电专业技能培养相结合 创业素质教育与机电专业教育相结合的课程模式,实质上是一种新型的产学研产物。当下专科机电教育探索出一种“1+0.2+1+0.8”四段制人才培B模式,2年在校学习,1年在企业实习,分两次实施,二年级0.2(2个月)和三年级0.8(约8个月)。[1]这种模式同样适用于本科应用型机电专业教育,其核心在于边学习专业技能,边参加实训,这有利于学生提前感受企业氛围,感受创业熏陶,及时了解自身情况以调整专业学习计划,为创业素质的形成与专业技能提升奠定基础。与此同时,创业教育的理论教学也应同步增加比重,积极开设相关实用性课程,如“机电类职业生涯规划”“机电创业心理学”“机电营销学”“机电就业与创业指导”“机电创业实训”等,真正将创业教育和技能培育结合起来,强化大学生的创业素质,掌握创业技巧,提高创业能力。 (二)创业意识教育与机电类专业群建设相结合 所谓专业群是指专业之间存在一定内在联系,知识点要求相近,岗位技能要求类似,即要求一定数量共同的实验和实训设备,培养目标相近或者重叠的专业都可以归为同一专业群。[2]机电类专业群建设,可以实现机、电、光、计算机、信息技术的集成化发展,推动传统机械制造走向智能型道路,一方面满足制造业提升“含金量”的需求,一方面满足应用型机电专业发展的需求,全面适应市场,这一模式能使高校集中人力、物力和财力资源建设核心专业,在提高教学竞争力的同时,降低教学成本。创业教育与专业群建设的结合,有利于学生实现专业互补,此种形式不但可以“校―企”合作展开,也可以联合不同院校开展“校校―企”的共同合作,创建校企合作群,使学生在辅岗实习的过程中学会整合技术力量,体验多种企业经营模式,感受市场的需求变化,启发创业意识,掌握多种实用技能,使自己成为更具有竞争力的复合型人才。 (三)创业方案规划与应用型人才培养有机结合 从实际情况来看,应用型机电类专业的创业教育大多流于形式,相较于理论层面的创业案例分析而言,大学生更倾向于创业机遇与环境分析、人际沟通技巧、市场分析与营销等的学习,而且他们普遍期望拥有真实创业经验的人来授课。针对这一需求,应用型机电类专业的创业教育,应立足应用型人才培养的实际需求引导学生从事创业方案规划,使大学生在拟定创业方案的过程中,对一些实际问题进行模拟分析和解决,既能强化创业意识,又使其形成一定心理预期,避免盲目创业。 (四)优化创业课程,构建实践主导型课程模式 目前应用型机电类专业的创业教育课程体系存在诸多问题,尤其是课程模式不合理,在课程结构中,专业课占据重大比例,理论课满堂灌,学生的人文素养不到位,此类课程模式难以引导学生拓展知识结构,导致人才技能单一。还有些学校过于注重实操课,学生本就缺乏理论指导,因而在创业操练中体验到的失败总是多于成功。当然,前文提及的创业课程开设较少也是一个重要原因,由于缺乏整体性的创业教育课程体系,导致学生很难学到有用的创业知识和经验,使创业教育缺乏实效性。基于应用型机电类专业人才培养的特征和需求来看,我们主张构建实践主导型的创业教育课程模式,在夯实理论基础的前提下创建“教、学、练、创”一体化的模块化教学平台,联合学校、企业和政府的资源优势开发创业一体化教育课程,为学生提供全方位的创业指导。鼓励学生积极参加教师带队的创业课题,以综合能力为考评标准选拔优秀人才参与企业科研团队的项目开发,使学生真正学会怎样应用专业特长,在企业氛围中领悟创业精神。 三、创业教育的实践教学体系构建 (一)校企政府“三级联动” 基于当下高等教育的大形势来看,构建“国家制定教学质量、学校修订培养方案、企业构建专业人才评价体系[3]”的人才培养质量标准体系,已经成为推动创业教育走向实践的有效途径。对于应用型机电类专业来说,创业教育不仅仅是把学生推到企业中,令其在经营氛围的感受中激发创业意识,更需要基于这一专业固有的复杂性、技能性等要求,将学生培养成高标准的人才。在联动体系中,政府应发挥自身连接学校和企业的桥梁作用,及时将相关企业的人才需求传达给学校,使专业教育有针对性、计划性的开展,有目标性地引导学生树立创业意识,积极进取。 (二)学徒试点式实践教学 学徒是传统工学结合的产物,现如今这一形式在和创业教育、职业教育的融合下,得到了拓展和革新。现代学徒试点教学相较于传统师傅带教的模式,更系统化,流程和操作要求也更加规范化。从人才培养方案的制定,到组建专业指导委员会、制定教学计划、拟定师资配备标准、确立带教单位、配备实践设施,再到教学监控、反馈和评价,这一系列环节始终都能使学生受到全面保障。创业教育的全程渗透,是学徒试点教学的难中之难,其关键在于如何拟定完善的人才培养方案。人才培养方案的制定除了考虑常规要求外,还需要将创新精神、创业意识和创新创业能力的培养融入其中,促进专业教育与创新创业教育有机融合,挖掘和充实专业课程的创新创业教育资源,从而在传授专业知识过程中加强创新创业教育。[4] (三)构建数字化教学体系 上文建议优化创业教育课程,但对于提升创业教育的实效性而言,仅从课程模式构建入手是不够的,更重要的是持续创新创业教育的教学体系,使其发挥出更大的创业指导作用。伴随着电子信息技术的发展,越来越多课堂被搬到线上,数字化教学因其自主性、开放性、交互性和可重复性成为各种专业教学的新型手段。应用型机电类专业的创业教育,应关注两个基本点,一是培养应用型机电人才,二是提供优质的创业指导,而数字化教学体系的构建可以同时满足这两个需求。当前高校的网络设施已经普及,各个高校可以发挥共享精神,依托网络云端共建一个创业教育教学大课堂,如此一来,这个教学体系不但拥有最全面的创业教育素材、师资力量、就业创业资源,而且还能为具有创业意愿的学生提供最广泛的交流和切磋平台。这一大型创业教育教学体系还可以为不同教学科研团队提供交流渠道,使优质资源实现跨学校、跨地区甚至是跨国家式的共享,令更多师生共同受益。 (四)建设学校外实践基地 在创业教育中,建设校外实践基地是必须的基本手段。对于应用型机电类人才来说,校外实践基地是非常难得的学习和锻炼资源,学生可以从中发现诸多实际问题,通过独立思考和解决问}的过程,提升社会认知能力和积极创新的意识。此外,校外实践可以锻炼学生的实际动手能力、人际交往能力和心理承受能力,这些素质都为创业教育的开展奠定了良好的基础。校外实践基地的建设应遵循三点基本原则,一是稳步拓展,无论地域还是企业规模,逐步扩大合作范围;二是保障纵横联系,合作实践应落到实处,深入社会,避免形式主义;三是加强创业教育,以客观案例引导学生理性对待创业。 在就业压力日益严峻的当下,大学生不再执着于就业,大胆尝试创业。同样面临着窘迫就业形势的应用型机电类专业人才,也开始走向创业之路。大学生创业可以创造就业机会,缓解当下社会的就业压力,拉动经济增长,但是能否创业成功却是一道难题。作为一个受到高等教育的特殊群体,他们的成功潜力是无限的,但这需要在专业教育的过程中贯穿卓有实效的创业教育,才能使其避免盲目创业,提高成功概率。 机电类论文:机电类专业创新精神和实践能力培养模式研究 [摘 要]随着素质教育改革的进一步推进,在高校的教学中更加重视对学生综合素质的培养,,而机电类专业中存在着创新精神和实践能力不足的问题。在这种情况下,为了强化对机电类专业学生创新精神及实践能力,结合机电类专业课程的具体情况,研究和讨论了具体的培养模式,最终认为只有将创新精神和实践能力贯穿于整个教学过程中,才能培养出综合素质比较高,具备较强的实践能力和创新意识的高素质机电人才。 [关键词]机电类专业;创新精神;实践能力;培养模式 机电行业在我国的工业体系中有着非常重要的地位,是国民经济中的基础性行业,其发展水平的高低对于工业竞争力的发展有着直接的影响作用。而机电类专业则是以培养具备良好专业知识以及较高应用能力的高素质机电类人才,使他们具备机械、电子、测试以及计算机技术,可以在之后的工作岗位中具备良好的工作能力。而创新精神和实践能力在机电类专业的教学中有着重要的作用,在当前我国制造业转型的关键时期,机电类专业的学生将担负起重要的责任,在这种大背景之下,培养机电类专业学生的创新精神和实践能力已经成为当前社会发展的现实需求。 一、 创新精神和实践能力在机电类专业教学中的重要作用 根据当前机电类专业教学的目标和当前社会发展的实际需求,机电类专业的学生要具备较高的专业知识水平和应用能力,可以在机电工程领域从事一些设计、制造、开发等综合性的工作,具体的包括以下几个方面的能力。 (1) 能够熟练的掌握专业基础知识,学会机电设计的基本理论、方法以及相关的技能; (2) 有着主动学习和掌握信息的能力,通过各种方式及时掌握相关的新技术、新方法以及信息,具体的可以通过查阅相关的文献资料、实验研究以及网络手段等; (3) 创造性能力,即在处理具体问题的过程中有着自己独特的见解和想法,并且能够将这些付诸于实际行动中; (4) 较强的决策能力,即可以在大量的设计方案中通过一定的分析和研究寻找出最适合的方案,做出正确的决策; (5) 团队协作精神,在当前的社会发展中,单纯依靠个人能力无法有效解决问题,因此需要和他人进行协作,充分发挥团队作用。 上述这几方面的能力的培养都和创新精神和实践能力有着十分密切的联系,学生只有在具备了创新意识和实践能力之后,才能适应当前机电工程行业发展的需要,在从事相关方面的工作时具备良好的能力,保证机电类专业教学目标的实现,为机电工程行业培养高素质的人才[1]。 二、 机电类专业学生创新精神培养模式 (一)利用数学方法提升学生的创新思维 数学方法是促进学生创新思维能力的基础,在学习过程中,通过数学学习,学生可以获得相关的数学原理,为科学创新奠定基础,同时可以掌握相关的数学思维方法,在机电类专业课程教学中,通过数学学习,提升学生的素养,培养出学生的基本运算能力以及空间想象,从而提升学生的创新思维能力[2]。 (二) 强化专业知识的学习 专业知识是学生创新精神的直接来源,而专业知识的学习主要是依靠教师的课堂教学,因此在实际教学中要求教师要在观念上具备一定的超前性,提升实施创新教育的自觉,注重培养学生的创新意识和精神,根据培养模式的需求,强化教学研究和实践,将专业课程作为关键的环节,使得学生在掌握专业知识的基础上进行创新。 (三)将创新能力作为人才培养的重要依据 大学生的思维比较活跃,勇于创新,是当前我国从事科研开发设计的后备力量。因此高校要充分发挥课堂教学作用,确立全新的教学观念,将创新精神作为衡量依据,在教学过程中既要树立符合实际的教学观念,充分发挥教学评价的引导作用,构建出有助于学生进行创新的良好氛围,将创新精神的培养贯穿于人才培养的全过程。 三、 机电类专业学生实践能力培B模式 (一)加强实践环节在教学中的比重 实践教学环节对于机电类专业有着非常重要的作用,单一的理论知识教学会使得学生失去学习兴趣,同时并不能够使得学生对专业知识有深入的理解。因此为了改善这种情况,要在教学过程中加强实践教学环节的比重,在具体的实践教学中,使学生对每一次实验都进行总结,养成严谨的科学态度,同时将科研结果引入实践教学中,使学生由条件进行验证和探索[3]。 (二) 引导学生参与科研项目 科研项目一般都是将理论和实践进行有效结合,通过教师有计划的将其引入教学中,引导学生积极参与部分项目的工作,能够提升学生的钻研热情,充分挖掘出学生的潜力,引导和鼓励学生对科研项目的相关内容进行具体的研究,通过查阅资料,及时了解到最新的技术动态,同时在参与科研项目的过程中,学生通过和相关人员进行接触,学到更多的知识,和思维方法,提升自身的实践经验和动手能力。 (三) 组织多样化的科技活动 对于机电专业的学生来说,开展各种科技活动能够有效地激发学生的主动性和积极性,从而形成比较浓厚的创新和实践氛围,使学生在不断的创新实践中总结经验,提升综合素养在创新实践中获得更大的收益。要重点分析和把握学生科技活动的方向,将各种等级的科技竞赛和活动进行有效结合,鼓励学生组成各种科技创新团队,引导学生进行深入的探索。 结语 创新精神和实践能力对于培养高素质人才有这非常重要的作用,机电类专业应该根据当前的实际情况,创新精神的培养应注重对学生思维能力、专业知识学习、和创新能力的导向作用,实践能力的培养应该注重实践教学环节的比重,引导学生积极参与科研项目和科技活动,最终提升学生的创新精神和实践能力,培养出高素质的专业人才。 机电类论文:高职机电类专业高等数学课程现状分析 【摘要】高等职业教育是高等教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。随着高等职业教育的发展,传统形式的基础学科高等数学的教学现状已很难适应当前的高职教育,本文就高职院校机电类专业高等数学课程现状进行了分析。 【关键词】机电类专业 高等数学 现状 高等职业教育是按照职业需求组织和实施的教育,注重人才应用能力和综合素质的培B,其培养目标是面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线需要的高级实用型人才。机电类各专业也不例外,所培养的是高级技能型、应用型人才,学生毕业以后将在一线从事生产、经营管理及质量管理等工作。根据这一特点,学生在高等职业教育过程中,通过系统地学习,应具有一定的专业知识和专业技能,为了更快更好地适应工作岗位的要求,学生在校期间应注重自己的综合素质的提高,高等数学课程的开设,正是为了这一需求,在日后的工作中要学会用严谨的态度和较强的逻辑性去解决问题。为了更好的搞好高职机电类专业高等数学的教学,现就目前的课程现状做如下分析。 一、高职机电类专业学生现状 这些年的高考扩招,使得高职类院校中学生的整体基础不是很好,数学基础相对较差,有的学生是刚刚达到高职建档线,理解能力较差,再加上数学的学科特点,抽象的逻辑思维使得基础本来就差的学生对这门学科的学习没任何兴趣。对于数学的意义和价值更是毫无认识,他们甚至认为数学是无用的。再加上机电类专业男生较多,男生的数学基础两极分化比较严重,大部分会在应试教育的背景下,已经丧失了学好数学的自信心,认为无论我多么努力也不可能学好数学。这就导致在课堂上很少有同学会积极回答教师的问题,多数同学害怕老师提问,这就使得在教学过程中师生沟通起来很困难。 二、高职院校机电类专业教师现状 高等职业是近些年发展起来的高等教育,很多院校都是有中专升为高职的,这类院校中的教师会延续原来中专的教学方法,在新的教育理念的运用上会存在一些问题,有的甚至还是沿用原来的教学方法,这些也阻碍了高职院校的发展。很多高等数学的教师没有工科背景,对机电类专业的实际技术了解不多,不能很好地了解机电类专业对高等数学的需求,这就会导致在教学中做不到有的放矢、因材施教。这就导致教师只一味地责怪学生基础差,忽略了从自身找原因,不知那些内容更适应专业的需求。 三、高职机电类专业高等数学教材现状 高职机电类专业高等数学教材,版本很多,但大同小异,没有太大的针对性。也没有根据专业的特点设置教学内容,大部分教材强调的只是数学知识的系统性、完整性,没有考虑这些知识是否和具体专业有关。例如一般都是在复习高中数学函数的基础上,开始讲解极限与连续,导数与微分,不定积分和定积分,再加上常微分方程和级数,这基本就是高等数学的知识结构,可能任何一个专业都可以用,缺乏针对机电类的专业特点设置教学内容。 四、高职机电类专业高等数学教学手段现状 基于教师现状和教材现状的分析,我们不难看出,在目前高等职业院校中大多数数学教师还是延续传统的教学方法,这也和高等职业院校的特点有密切的关系,在数学课堂教学中,老师们还是以粉笔和黑板为主要的教学工具,很少会用到现代化的教学设备,也很少会努力开发更适应机电类专业的教学资源,有时可能为了教学比赛用一用一些先进的教学软件,但是在实际教学中还是整节课都是教师在讲授,可以设想这些抽象的数学知识,再加上枯燥的教学方法,使得原本就对数学学习没有太大兴趣的高职院校的学生更是难以接受,这样下去也不会有良好的教学效果。 综上所述,在高职院校中机电类专业高等数学的现状已不能适应高等职业教育培养人才的需求,结合机电类各专业的特点,建立合理的知识结构,弱化数学学科的系统性和完整性,强调专业需求,学生毕业工作的需求,本着够用、实用的原则,设置教学内容。教师本身也要了解专业特点,抛开传统的数学的教学方法,更好地搞好机电类高等数学的教学。 机电类论文:机电类专业实践性教学体系的开发与实施 摘要:常州刘国钧高等职业技术学校围绕机电类人才培养目标,以机电类专业岗位能力要求为出发点,按照中职技能型人才成长规律,由学校、企业共同构筑实践教学体系中的四大线路,可形成以能力线为核心、课程线为路径、环境线为载体、实施线为手段等多线整合的机电类实践性教学体系。 关键词:机电类专业;实践性教学体系;开发;实施 一、机电类实践性教学体系构建的方法 (一)以“校企一体、多线整合、学做合一”思想构建实践教学体系 常州刘国钧高等职业技术学校围绕机电类人才培养目标,以机电类专业岗位能力要求为出发点,按照中职技能型人才成长规律,由学校、企业共同构筑实践教学体系中的四大线路,形成了以能力线为核心、课程线为路径、环境线为载体、实施线为手段等多线整合的实践性教学体系。 (二)以“校企共建、整合互动”的方法建设“产学合一”教学工厂 学校与企业联合设计、共同建设数控设备装调车间、电子产品装调车间等生产性与学习性结合的教学工厂,实现了校企间实践环境与物质资源的整合互动、实践教学师资的整合互动、实践项目资源的整合互动。使教学过程对接生产过程,课程内容对接岗位能力要求,软硬件资源优质化。 (三)以“虚实结合、以实为主”思路开发多样化课程资源 依据科学的开发流程,学校开发了机电行业工作情境中的项目化教材、学生工作页、生产型安装操作指导书、评价方案等资源,同时开发信息环境下的数字化学习空间、网络课程资源,多样化虚拟资源,对实境资源起到了很好的补充作用。 二、机电类实践性教学体系的主要内容 (一)实践教学体系框架 “校企一体、多线整合、学做合一”实践教学体系(如图1)以机电专业岗位群实践能力要求为基点,由学校、企业共同开发的实践性课程,校企共建校内校外实训基地及工作过程导向的课程实施方案等构成,形成以能力线、课程线、实施线、环境线四大线路构成的多线整合体系,体系结构完整。其中能力线指基础能力、专项技术能力、综合实战能力的上升线;课程线含一般实践课程、单项技术实践课程、综合技术实践课程;实施线包含具有工作过程导向特征的课程实施形式,根据不同的课程内容特点构建相适应的实践环境,形成“实验平台上的验证式、操作平台上的任务式、单项训练平台上的任务式、实境平台上的项目式”等多种实践教学形式。 实践教学体系中纵向层级分明、有机联系,横向相互关联、互为依存、共同作用,满足从新学徒―普通技工―熟练技工―高技能人才的职业生涯成长规律,易在实际教学工作中有效实施。 该体系体现了以职业能力为本位、以职业活动为主线,将专业知识与专业技能培养、理论传授和实践训练场所融合,使理论教学体系和实践教学体系的功能相互交错,知识、技术和技能培养的相互融合,通过设置模块化的“专业核心教学与训练项目”实现“学做合一”。该模块化的专业核心教学和训练项目涵盖了一般专业课程模块、专业技术课程模块、专业技能训练模块和综合实践课程模块,整体化的设计实现了理论实践一体化。综合技术训练课程将典型的工作过程系统化和项目化,着重培养专项技能,突出熟练技术应用能力的培养。 (二)开发以能力为本位的多样化实践课程资源 1.实际工作环境下的课程资源系统性强。实践教学体系中课程资源建设是重要内容,应按照科学流程开发实践性课程资源,从职业能力分析,人才培养方案、课程标准和评价体系构建,课程整体设计,课程单元设计,教材开发,教学任务书和学生工作页的编制,教学实施案例的提炼,分层落实,层层推进,整体深化课程改革。体现了实践课程内涵,课程资源应具有系统性并形成系列的特点。如项目教材、课程的整体设计与单元设计、引导学生学习的学生工作页、任务书,用于学生实习的生产型安装操作指导书、用于检测学习效果的课程评价方案、顶岗实习的毕业设计任务书等,教师共建共享,便于推广应用。 2.信息环境下的课程资源形式多样性。在信息环境下,还应开发数字化学习空间,学生可在业余时间观看学习空间的教学微视频、实践操作微视频,形成多样的立体化的课程资源,以供学生巩固学习或提前学习,延伸学习的时间和空间,改变单一的学习方式,提高学习效果,提升学生的信息素养。 3.课程资源应具有校企共建特征。实践课程的资源主要来源于企业,如零件图纸、技术标准、行业标准、工艺流程、安装指导书、毕业设计的技改项目等。操作视频的操作员是企业人员,操作设备是企业的设备,部分操作工具也由企业提供,操作现场也大都是企业5S管理的真实车间。课程资源建设中校企双方缺一不可。 (三)形成“行动导向、学生主体”的机电类实践课程实施策略 机电类专业一般专业模块应将机电技术领域中必备的技术理论和基础技能有机整合,实现综合化;单项技术课程应将机电技术领域中某种技术知识和技术应用方法有机整合,突出技术的实现过程,实现理论实践一体化;综合技术训练课程应将典型的工作过程系统化和项目化,着重培养专项技能,突出熟练技术应用能力的培养。 建设体现“做中学、做中教”理念的理论实践一体化的专业教室,为实践课程服务,实现“六合一”,即教室和实验室合一、教师和师傅合一、理论学习和实践活动合一、教学内容和工作内容合一、教学过程和工作过程合一,教学和科研合一。通过创设模拟情境、工程情境和问题情境等教学情境,贯彻过程导向的教学理念,主要体现于基础实践课程实验平台的验证式或操作平台的任务式、单项技术实践课程的任务式、综合技术实践课程的项目式,全面开展“行动导向”的实践教学方法改革。 (四)以“校企共建、整合互动”的方法建设“学做合一”的教学工厂 1.引企入校,共建产学合一的校中厂。学校引入以常州航天创胜数控技术有限责任公司为代表的多家企业,通过学校提供场地,企业提供设备、技术和师资支持,校企联合设计,共同管理,践行了“整合―互动”式校企合作实践教学基地建设的理念,建立“校中厂”,实现校内多种资源统筹、校外企业市场化运作。 2.合理规划、适度超前,建成对接课程、对接职业资格证书的校内实训基地。学校在实训基地建设过程中,除种类、项目、数量的规划论证外,在现场设备布置中反复经过方案、实施、反思的过程,以建设适合班级人数、设备数量能协调、满足课程内容、便于理实一体化操作的实训基地。校内实训基地包括基本技能训练的一般实训室,单项技术训练的实训室、综合能力训练的教学工厂。教学工厂引进企业生产线,以“生产、教学”为核心,并按照企业生产和管理要求,引入企业文化,共建校内实训基地。并开展生产性实习,使学生直接体验企业真实项目和产品制作工艺,缩短学生与企业之间的距离;为保证实训基地有效有序运行,学校还制订完善了校内实训基地管理规章制度。校内实训基地整体布局合理、功能齐全、适度超前,既适应教学、考工,又适用于产教加工、社会培训,还承担省市技能大赛。 (五)校企共建课程开发团队,提高实践性课程实施能力 为丰富专业建设内涵,提升教师的教研能力,学校与技术及资源优势明显的企业组建了开发专业核心课程的工作团队,形成了校企合作课程开发的运作机制,专业骨干教师和企业优秀人才共同开展教材开发、课程建设以及多元评价模式的改革;开发课程的教学内容,遵循培养学生的职业能力和可持续发展能力为宗旨,针对未来工作岗位所需要的知识和技术进行设计,在内容选取上兼顾职业资格认证的知识、素质与能力要求,由企业技术骨干和专业教师共同指导生产性实习。企业人员强化安全意识、不断巩固学生的职业操作规范,保证产品的合格率。专业教师弥补企业人员对学生教学管理的不足,双方共同配合、相辅相成。 实施教师、工程师“双向工程”。一方面,教师直接参与企业的科技项目,按教师达到项目水平评级,提高教师挂职实践的实效;另一方面,工程师直接参与教学,使课程内容“保鲜”,按工程师授课水平评级,提高兼职教师的质量。教学团队能力的整体提高,为课程实施提供了有力保障。 在机电类实践教学体系的开发与实施过程中,常州刘国钧高等职业技术学校硕果累累:建成国家紧缺人才培养基地1个,数控技术、机电技术应用基地为江苏省高水平示范性实训基地,机电一体化专业、数控技术专业被评为省品牌专业,机电技术应用专业为省职业教育课程改革实验点。学校被评为江苏省职业教育课程改革实验学校、江苏省职业教育技能教学研究基地。机电技术应用和数控技术专业成为国家示范性重点建设专业。开发了《电工技术》《CAD/CAM软件应用技术》等4门课程的数字化学习空间,《机电设备电气控制技术基础》成为江苏联合职业技术学院精品课程。“双师”素质显著提高,机电类教师实践性课程实施能力迅速增强,并有5人次在全国、全省信息化大赛及评优课中成绩优异。机电类实践教学理论研究成效明显,共发表与成果相关的论文25篇,江苏省教育规划课题“机电专业实践教学体系与实践基地的研究”等4项课题已结题。