时间:2022-02-14 22:56:20
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械科技论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.1茶叶现状
中国乌龙茶之乡,名茶铁观音、黄金桂的发源地。产茶的历史追到唐末,兴起于明清,繁盛在当代,到如今产茶已经有漫漫一千多年的历史。茶叶品种丰富,制茶工艺精湛,茶叶品质优异。多年来,大力发展“三步走”、“茶业富民”等战略,显现“铁观音 和谐健康新生活”品牌价值。如今,随着人们生活品质的提高,对茶叶的需求也水高船涨,茶叶产量飞速提高,传统落后的茶叶机械制造工艺已经不能满足当今茶叶发展的需求。茶叶生产是一种劳动密集型产业,茶叶机械生产及运用将会对茶叶产业发展有着极为重要的推动作用,将会极大地提高生产效率带来客观的经济利润。为了促进茶叶生产持续健康发展,使茶叶生产上规模,质量上档次,进而开拓国际大市场。因此,引进新型制茶机械,研究适合茶叶品质特点的机械化制茶技术就是摆在民众及政府面前的重要事情。
1.2茶叶机械化生产的现状及存在的问题
1.2.1单机作业多、连续化机械少
目前还有数量不少的茶厂的制茶机械装置水平较低,很多机械设备是上世纪80年代购买的,旧、老、坏、破烂不堪等现象十分严峻。加工设备基本上是常规设备,连续化、自动化没有起步,机械化滞后。由于这些茶厂缺乏先进茶叶机械装备,茶叶机械装置性能不稳定,以单机作业及传统手工作用为主,这就导致了茶叶采摘、生产的连续化工作能力弱,制茶工艺较难实现规范调控。
1.2.2设备创制与工艺脱节
新型茶叶机械制茶技术在的一些山区推广量小,且茶农对部分新型机械技术性能掌握尚不过硬,特别是在投叶量、作业时间、加压等方面使用不正确。在大宗名茶的加工上,干燥工序与炒干机不配套。很多生产茶叶机械的技术人员并不精通茶叶加工工艺,使得茶叶机械与茶叶加工工艺出现不协调发展的现象。
1.2.3茶叶加工设备标准化不统一
目前,茶叶加工机械设备缺少统一的技术指标,除了标准件、通用件外,各企业生产的茶机零部件不能通用。这一方面给采茶用户造成诸多不便,另一方面也增加了制茶企业的成本。同时,目前有些茶叶生产加工机械配套不合理,较难实现全自动生产流水作业,制茶效率跟不上,工艺不时应人们对茶品质要求较高的需求,进而影响了茶叶机械化、产业化的可持续发展。
二、茶叶机械化生产的具体措施
2.1设备创制与工艺、品质结合
小型茶厂、大型茶叶生产企业要因地制宜,要建立以大型茶机生产企业为主体,茶叶生产为导向,生产、学习、研制、研究相互结合的创新体系,通过发展机械产制来适应当下人们对茶叶品质的需求,适应当下茶叶市场的需要。比如,杀青炒干滚筒的转速可调、珠茶推炒机推炒幅度可调、各种扁茶机压力可调等。在引进的国外茶机新产品的时候,要注意消化吸收与再创造。比如,在优化制作技艺方面,充分利用与台湾人缘相近、地理条件相似的优势,积极引进台湾先进的制茶技术和制茶机械,与本地传统制茶工艺进行优化组合,通过学习、消化、吸收、创新的研发道路,研发新的适合不同种类名茶品质要求的茶机产品,创新茶叶生产技术。
2.2在推广使用机械生产加工工艺
在推广使用机械生产加工工艺,要制定茶园管理、栽培、采摘、修剪、加工等生产环节机械化步骤。目前,根据的乌龙茶、铁观音、黄金桂等名茶初始产制的基本原理及传统制作加工工艺,名茶乌龙茶、铁观音、黄金桂等名茶的机械加工工艺程序定为:鲜叶采摘-筛分取舍-摊放晾干-杀青-揉捻滤净-解块分解-分筛栓选-理条分析-初烘一步-摊凉二步-复烘出炉,一个流程下来,全程机械化生产及加工,将会极大地提高速度及经济效益。
2.3加快茶园耕种机械的运用
随着茶园种植规模的急速扩大,仅仅是依靠人工作业式的管理茶园,采摘茶叶,费用大及劳动力的紧缺就摆在了茶园主们面前的问题。因此,要想加快茶叶的可持续发展,就必须推进茶园机械耕种的引进。在一些高瞻远瞩的茶厂或是企业,就走在了前列,如注重“铁观音”、“黄金桂”等品牌生产的茶业总公司的上第茶厂、普瑞历山茶业有限公司等都已着手引进茶树修剪机、采茶机等,减轻劳动强度的同时,还解决了劳动力紧缺的问题,进一步上还降低了生产成本,极大地提高了茶叶生产的经济效益。
Abstract: Through the statistical analysis on four aspects of papers' published year, involving fields, research agencies and the first author which is related to study virtual prototype technology application included in Chinese sci-tech periodical database of VIP, this paper summarized the research condition of application of virtual prototype technology in nearly 10 years, and found that the research institutions of application of virtual prototype technology focus on colleges and universities, and suggested enterprise should apply virtual prototype technology actively to improve their market competitiveness.
关键词: 虚拟样机技术;论文统计;计量分析
Key words: virtual prototyping technology;paper statistics;quantitative analysis
中图分类号:C53 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)09-0312-02
0 引言
虚拟样机技术是上世纪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。设计人员在计算机上建立能够反映产品特性的样机模型,用样机模型代替物理样机在各种工况下进行仿真试验和分析,测试和评估产品的整体性能,进而不断改进和优化样机模型的设计,直至获得最优设计方案后,再制造物理样机[1]。虚拟样机技术改变了传统的产品研发和设计思想,极大地降低了产品研发和设计的技术风险和开发成本,缩短了研发周期,提高了产品性能,加速了新技术向产品转化的开发、研制与使用过程。进入21世纪以来,虚拟样机技术及其应用在发达国家已经获得重大进展,被广泛地应用于各个不同领域。世界众多著名的制造公司在生产开发过程中都广泛采用虚拟样机技术,设计、装机、测试都在计算机中模拟完成,保证了产品一次试制成功[2]。虚拟样机技术的应用,使企业能够以最低的成本快速推出产品,迅速抢占国际市场,提高了企业的市场竞争力,为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
本文依托“维普中文科技期刊数据库”这一平台,通过对2003~2012年10年期间与虚拟样机技术相关的期刊论文的检索,采用论文计量学方法,对虚拟样机技术的应用研究论文进行统计分析,概括和总结我国虚拟样机技术的应用研究状况,以期为虚拟样机技术今后在我国更广泛地推广应用提供参考。
1 数据来源及分析方法
本文以维普中文科技期刊数据库收录的期刊论文为统计分析源,以2003~2012年为时间条件,以“全部期刊”为期刊范围,以“虚拟样机”为题名或关键词进行全部专业论文的检索,经过整理汇总,删除重复论文后共计2508篇。通过EXCEL将整理后的论文数据套录成数据库,采用论文计量学方法对论文的发表年份、涉及领域、研究机构以及第一作者等四个方面进行统计分析,概括和总结近10年来我国虚拟样机技术的应用研究状况[3]。
2 统计分析结果
2.1 虚拟样机技术应用研究论文年份统计分析 从图1和表1可以看出我国虚拟样机技术应用研究论文数量的增长态势。2003年至2009年期间,论文数量逐年增加,2004年和2005年,论文数量增加的幅度最大,之后增加幅度在逐年减小,2009年论文数量达到顶峰。这表明,2003年至2009年,我国虚拟样机技术应用研究发展得比较快,并取得了大量的研究成果。但是,从2010年开始,论文数量较大幅度减少,特别是2012年,论文数量减少到152篇。产生这种现象的原因有可能是近三年对虚拟样机技术相关的应用研究力度减小,也有可能是相关研究论文的产出以及中国学术期刊库的收录有一定时滞性[4]。
2.2 虚拟样机技术应用研究涉及领域统计分析 笔者对研究主题涉及到我国航空航天、国防军工、汽车与发动机、工程机械、矿产机械、农业机械、机器人与机械手、教育等领域的论文数量进行统计,结果显示,我国虚拟样机技术应用研究涉及各个领域,部分论文同时涉及多个领域,论文涉及领域分布情况见图2。论文产出居前三位的领域是汽车、工程机械、机器人,这表明,随着汽车、工程机械、机器人领域近十年来的迅猛发展,虚拟样机技术应用研究在这些领域中也取得了不斐的成果。
2.3 虚拟样机技术应用研究机构统计分析 在2508篇论文中,没有署名作者单位的共有23篇。笔者将论文作者的工作单位分为本科院校、科研院所、企业和大专院校四类研究机构,统计结果见表2。发文数量最多的机构是本科院校,为2145篇,科研院所、企业和大专院校发文数量分别为419篇、368篇、117篇,其中科研院所、企业、大专院校与本科院校作者合著的论文数量分别为280篇、244篇、46篇,本科院校的发文数量远远高于其他机构。这充分显示,本科院校是虚拟样机技术应用研究的主要机构。
2.4 虚拟样机技术应用研究论文作者统计分析 根据论文第一作者发文数量的统计结果可知,无作者数据的论文10篇,大部分作者1至2篇,发文数量排列前10位的作者见表3,其中,七位是本科院校的教授或讲师,二位是博士研究生,只有一位是科研院所的高级工程师,由此可见,本科院校的教授和教师是虚拟样机技术应用研究的中坚力量。
3 结论与建议
从“中国学术期刊网络出版总库”检索及分析结果可以看出,2003~2012年10年期间,我国虚拟样机技术应用研究发展迅速,至2009年达到顶峰,近年又逐渐回落;应用研究涉及领域极为广泛,研究成果比较多的是汽车、工程机械、机器人领域;应用研究的主要机构是本科院校,应用研究的主要群体是本科院校的学者和教师。本文的检索分析结果不一定能够全面反映我国虚拟样机技术应用研究状况,但从一个侧面反映了我国虚拟样机技术的应用研究机构和群体比较单一。
虚拟样机技术问世之后,得到许多发达国家制造商的高度重视,立即将这一先进制造技术引入企业的产品开发中,取得了很好的经济效益。我国是一个制造大国,虚拟样机技术的应用研究,不应仅在本科院校,不应仅有本科院校的学者和教师,更应广泛推广到企业和科研院所,让广大企业和科研院所的技术人员参与研究和应用。
面对日益激烈的市场竞争,我国企业应积极主动充分利用虚拟样机技术,减小产品的技术风险,缩短产品的研发周期,降低产品研发的成本,提高产品的性能,从而增强企业的产品开发能力,提高我国企业在世界制造业中的地位和市场竞争力。此外,虚拟样机技术的研究专家也应加强向企业推广虚拟样机技术,推动这一先进制造技术在我国企业和科研院所的普及和应用。
参考文献:
[1]郭卫东.虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
[2]熊光楞,李伯虎,柴旭东.虚拟样机技术[J].系统仿真学报,2001,(1):114-117.
关键词:工科学生;毕业设计;人才;毕业生
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0180-02
一、高校毕业生与社会人才需求的差距
毕业季百万高校毕业生涌入到人才招聘市场,为谋求一个良好的工作而日夜奔走,但同时电视求职类节目中各招聘者大呼千里马难求。造成供求紊乱局面的主要原因是高等院校培养出的人才同需求存在一定的差距[1,2]。大学生在接收四年的全面且规范的高等教育后,无论知识还是素质层面都有了显著的提高。但据多数进入企业的应届毕业生反应,对职场中的基本常识和工作中必需的职业技能缺乏了解;学院所学知识在工作应用少;理论脱离实际,动手能力差,这些束缚了他们工作后的发展。进入企业后往往需要重头开始学习。同时,企业反映毕业生能力与企业需求有差距。从校园到社会企业衔接不当,是产生以上问题的主要原因。
二、工科学生本科毕业设计现状调研
毕业设计是学生从校园走向社会企业的一个重要过渡阶段。在这个过程中,学生培养独立思考解决问题的能力;学习如何将所学知识转换为有社会价值的生产力;缩短进入社会、企业后的适应期;为今后的顺利工作积累经验。因此完善毕业设计成为高等教育的一个重点。通过调查分析整理多所高等院校的工科毕业设计情况,了解到目前毕业设计(论文)总体质量普遍较高:综合性设计在原理上创新性较高,具有较高的工程应用价值,解决了实际问题。总体情况如下[3,4]:毕业设计(论文)分为综述类、研究类和设计类三大类。毕业设计分为开题、中期检查及论文答辩三个环节。开题包括选题、制定工作计划、调研和搜集有关资料及文献阅读。为确保毕业设计及时保质保量的完成,学院在毕业设计中期组织中期检查。同时毕业设计中也存在一些问题:研究类毕业设计过分强调机械制图的作用忽略其他工程能力锻炼形式,设计类毕业设计产品设计过程单一、片面与企业需求脱节,设计类毕业设计机械制图的绘制方式过于局限。下表中列出了国内多所工科院校毕业设计中研究类和毕业类毕业设计要求对比。
三、存在的问题及建议
1.增强研究类毕业设计工程能力训练的全面性。研究类毕业设计,以攻克技术难题为出发点在设计、组织实验的基础上,对实验结果进行比对、分析,最终解决实际生产生活中的技术难题。研究类毕业设计的工程基本训练包含实验、系统调试、工程实践、机械制图等。机械制图不是工程基本训练的唯一方式。对于选择研究类毕业设计的毕业生,今后工作用到机械制图的领域很少,而且机械制图能力在本科教学和课程设计中已经得到训练,因此,在毕业设计中将机械制图作为强化实践能力的主要手段浪费了学生的时间和精力。理论分析计算、实验研究和设备使用与调试或计算机软件使用,这些是科学研究和工程技术的基本,也是今后工作的重心。因此研究类毕业设计应将工作重心转移到试验台架的搭建,实验测量、系统调试、工程实践这些同样能锻炼学生实践能力的工作上,强化工程能力训练的全面性。可以根据实际情况将工作量和成果的学术意义作为工程基本训练量化的衡量标准[5]。
2.强化设计类毕业设计产品开发流程的完整性。设计类毕业设计,根据实际应用要求设计某些机构或设备实现特定的功能,整个产品开发过程是一个完整的系统体系。但是很多工科的毕业设计一般是是先按照设计要求画出图纸,然后再根据图纸写出约1.5万字的说明,这与企业产品设计流程概念相违背。现代企业的产品设计开发中采用的是V模式设计流程[6],开发过程大致包括:市场定位,需求分析,功能需求建立,系统设计,结构设计,三维实体仿真,功能测试、验证,系统测试,验证,出二维零件图,制造。工科毕业设计强化的只是产品设计中的工作图设计这一环节。学生进入产品设计领域还是零基础,需要重新学习。故设计类毕业设计应该从市场需求出发,强化产品开发流程的完整性,熟悉产品开发流程的各个环节。
现代社会掌握先进技术,富有创新能力和实践能力的高端技术人才的需求日益增大。传统应试教育下培养出的人才同社会需求存在一定的差距。毕业设计是由校园到社会的过渡阶段,是培养创新能力,独立解决实际问题能力,是缩短这一差距的必要手段。因此为了满足社会人才需求,对工科本科学生毕业设计提出以下建议:首先,增强研究类毕业设计工程能力训练的全面性,研究类毕业设计应将工程能力训练的重心转移至试验台架的搭建,实验方案实施、试验系统调试、工程实践上;其次,强化设计类毕业设计产品开发流程的完整性,设计类毕业设计应该从市场需求出发,强化产品开发流程的完整性,使学生熟悉产品开发流程的各个环节;最后,提高设计类毕业设计的机械制图方式的灵活性,工科院校设计类毕业设计应灵活掌握手工绘图、二维计算机辅助绘图和三维实体造型三者的比例,提倡使用计算机绘制方式,不必拘泥于图纸的数量和形式。
参考文献:
[1]沈颂华.浅析社会对工程技术专业人才需求的多样化与高等学校工科专业人才培养目标的定位[D].第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册),2004.
[2]陆英杰,娄华.改革专业教学与社会人才需求对接[J].科技信息,2010,(5).
[3]李海志,谭海鸥,董超俊.产学合作与工科专业毕业设计,高等工程教育研究[J].2004年01期.
[4]吉林大学毕业设计(论文)管理办法,北京航天航空大学毕业设计(论文)实施办法,清华大学本科生综合论文训练教学管理办法,哈尔滨工业大学毕业设计(论文)教学大纲,西安交通大学毕业设计(论文)实施办法,四川大学毕业设计(论文)教学大纲,哈尔滨工程大学本科生综合论文训练教学管理办法,中南大学毕业设计(论文)管理办法,华中科技大学毕业设计(论文)工作条例
【关键词】 机械制造专业;课程体系;教学改革
机械制造专业是一个传统的工科专业,计算机的应用使机械制造业发生了根本性的变化,它渗透到从设计、工艺、制造、检测到经营管理的各个方面,构成了计算机集成制造。建立在信息技术和网络技术基础上的先进制造技术迅速发展,新的生产模式不断出现。现代制造业对人才的要求显然不同于传统机械制造业。因而,传统机械制造专业的教育体系,必须随时代的发展作相应的改革与调整。我们经过对相关企业广泛、深入的调研及几年来的教学实践和探索,根据对机械工程人才培养目标、教育模式的研究,构建出以素质教育为目标、以岗位技能要求为核心的课程体系。
一、构建新的课程体系是专业教学改革的需要
高校机械制造专业是培养机械行业研究、开发、生产、管理、服务第一线需要的工程技术人才。学校教学必须适应市场需求,积极主动地与市场经济接轨,培养职业类综合人才,随着市场经济体制的建立,科技进步和产业结构的调整,机械行业对高级应用型人才的综合能力要求越来越高,对复合型人才的要求越来越强。而反观传统的机械制造专业的培养模式、课程体系、教学方式,就会发现课程设置单一、知识面和专业面窄、课程难以形成完整的体系、教学内容陈旧、教学方法和教学手段落后等不足之处。为了改变这种状况,适应当今社会对机械工程专业人才的需求,培养出基础扎实、知识面宽、创造能力强、素质高的机械工程人才,调整教学内容,改革课程体系势在必行。
作为培养专门人才的高等学校,课程建设是最基本的教学建设。学生掌握专业知识和实践能力,是通过一系列课程的严格学习和训练来实现的。我们在实践中开创了“课堂与实训结合理论与实践并行”的教学新模式,实现理论课与实践课的对接。目前我国高等职业教育的教学课程一般分为理论课和实习实训课两大类。但机制专业的一些专业技术基础课和专业课中,许多理论知识都与实际紧密联系,实践性非常强,单凭在课堂上照本宣科地讲授这些知识,没有感性认识,无疑是纸上谈兵。针对此种情况,我们采取的方法把课堂和实训车间相结合、理论与实际相联系,把教学要点分解为两种课型,即采用课堂理论课与现场实践课相结合的教学方法。目前我院机械类设置招生的本专科专业有:机械设计制造及其自动化、计算机辅助机械设计、机械制造与工艺设备、数控技术和机电一体化。为了使课程体系更好地适应专业整合与分流的要求,结合我们学校对大学一年级进行公共基础课通修的课程改革方案,针对机械类各专业的特点,在大学二年级开设专业基础课,然后按专业进行专业限修课和专业选修课的教学。实现课程教学的总体目标:形成良好的学风,打下坚实的基础,注重能力的培育,提供后续所需。
二、机械制造专业新课程体系的构建
新的课程体系的构建,必须根据机械制造专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求,并遵循“重基础、宽口径、多方向、强应用”的原则,设置公共基础课、专业理论课和专业技能课。
1.公共基础课。公共基础课程的设置不是针对.某一单一专业,而是针对相关职业岗位群所必需的知识和技能,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展,着眼于为学生继续学习打基础,着眼于专业技能的训练,着眼于转岗能力和关键能力的培养,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。公共基础课由文化课程类、工具课程类、能力培养课程类构成。文化课程类包括政治、高等数学(含工程数学)、大学物理和体育等课程。文化课程是所有工科专业学生必须学习的重要基础,是学习专业和提高文化素质的需要。工具课程类包括英语和计算机课程。随着科技发展的信息化、国际化,外语、计算机作为一种必不一可少的工具已日益突出。外语应全面加强读、写、听、说能力的培养,计算机应注重应用能力的培养。能力培养课程类包括法律基础、职业道德、经济管理、文献检索及科技论文写作等课程,可根据学生个人兴趣选修其中的若干门课程。这类课程主要是培养学生的综合能力和综合素质。
2.专业课。我院机械制造专业采用两年半+半年的教学培养计划,其中两年半为毕业前在校进行的理论与实践教学,后半年提前走入企业。学生可直接就业于校外实训基地,基本技能实践教学主要在校内实训基地进行,制定符合实际的实习计划,配备专业的实习教师,结合专业课的内容进行技能教学。具体采用“即讲即练式”或“理论实践交替式”技能教学模式,即指导教师在实习现场讲授操作技术,然后学生马上动手进行操作实训,及时消化,及时掌握操作技能。使学生在“学中练”在“练中学”,在“讲、学、练”相结合的技能教学中强化学生的实践能力,为今后走向工作岗位夯实坚实技能基础。
机械制造专业的教学改革,必须紧跟机械制造行业的发展,突出工程技术教育的特点,同时要面向市场需求,立新求精,动态改革,力求培养出具有良好综合素质、体现行业特色、具有创新能力的复合型、应用型专业人才。在我院机械类专业教学改革中,我们借鉴了现代集成制造系统中的创新思想、系统理论、优化方法等先进理论,从整体到局部,从教学目标到教学实施,从宏观培养目标到教学保障体系进行了全面改革,取得了良好的效果。
参考文献
1 张志毅.林雪娇.谈21世纪先进制造技术对机械类专业教学的影响.期刊论文]-内蒙古农业大学学报(社会科学版)2001(4)
2 丰二中.高职教育现代机械制造业人才的培养.[期刊论文]-浙江交通职业技术学院学报2002(2)
关键词:压路机,机电液一体化,技术,应用
我国西部大开发战略的实施使世界上有实力的压实设备公司看好国内大市场,给国内同行带来了机遇和挑战。免费论文,机电液一体化。。美国英格索兰公司在无锡建厂、美国卡特被勒公司在徐州建厂,3-5年内国外产品或独资公司生产的压实机械产品会占 30%以上,外资企业不仅引人硬件技术,还引进了软件技术和管理技术。众所周知,高科技带来高利润,机械产品的升级换代是市场选择企业的根本。免费论文,机电液一体化。。
1国外压路机机电液一体化技术的发展
1.1德国 BOMAG公司的自动压实控制系统
新型智能可变振幅的Variomatic振动压路机以两个相对旋转的偏心轴来振动压实轮,双轴布置使振动力的大小和方向可根据轮子在被压物料上振动加速度的变化,通过液压系统修正两轴之间的角度,用电子控制自动地完成从垂直到水平方向的无级变化,而装在轮上的加速度表则连续不断地反映物料硬度随压实进程的变化。免费论文,机电液一体化。。从加速度表上测得的数据被输送到压路机上的计算机里,并可存人软、硬盘中,计算机可将这些数据与预先存储在机内的数据(大量压路机在长期改进过程中累积起来的经验数据)相比较。当结果达到预定值时计算机发出指令,通过改变两根轴的相对角度来改变振动方向和有效振幅,对压实力进行优化,既简化司机操作又改善压实均匀度。
1.2适压 Superpaye超级路面的压买系统
根据 Superpaye超级路面技术规定要使用粗颗粒骨料和低含量沥青,在减少环境污染的同时增强路面承载力,工艺要求为躲过“温度敏感区”而进行高温压实。 Hamm公司的IQ2系统不但记录和显示压实状况,还可自动调校振频、振幅和行驶速度,在最短时间内达到最理想的压实效果。
1.3用电子技术实现关键参数的实时监控
在关键部位设置传感器对压路机上的发动机燃油。冷却、、充电系统及行走、振动。转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控;借助看门狗电路和电脑监控分析进行异常报警;利用微电脑控制器对整机上的开关、继电器、电磁阀进行检测、诊断并分析出故障代码,维修人员利用监控器读取故障码,便于快速排除故障。
1.4以机电液一体化技术为界面的新功能开发
国外广泛利用该技术建立了自动驾驶作业系统;德国宝马公司推出自动滑转控制系统,压路机可爬68%的陡坡;通过操作显示灯、提示灯和电器开关互锁来防止误操作;通过操作座椅上的开关在压路机行驶过程中进行牵引与行驶液压回路的转换。
2国内压路机机电液一体化技术现状
国内压路机厂家在这方面也有了一定的进展,如湖南江麓机械厂开发的W1102DZ振动压路机具有自动驾驶作业系统,许多压路机也都设置了声光报警系统。尽管对关键参数实施了监控,而且控制方式独特、自成体系,安装维护简单直观,抗干扰能力强,但由于线束多,各功能单元之间的复合控制难以实现,传感器资源不能充分利用。随着监控信息量的加大,警报灯、仪表布置困难,其它自动控制的功能扩充困难。
3主要技术问题和解决方法
国产压路机存在着可靠性、耐用度差,监测手段落后的问题,作业质量受人为因素影响大,压实控制技术智能化程度低,操作舒适性差,当前筑路机械技术难点集中在控制与操纵系统的改进上。
我们可以通过引人具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术、传感器技术和电液传感技术,从机械和液压两个方面来解决其控制问题。在传统的负荷传感和极限功率调节系统中引进电子传感元件和执行回路,使液压系统的调节品质和功能得到显著改善。即把系统的逻辑功能由电子装置承担;把能量转换、功率流切换和主系统过载保护(安全阀)由液压、气动装置承担;通过引人比例阀。PLC可编程控制和数据总线技术以及采用廉价而可靠的高速电磁阔而构成低成本的闭环控制系统;同时依靠电子元件反馈相应的参数值,建立完善的在线状态监测和故障诊断分析功能。免费论文,机电液一体化。。
4目前应抓的工作
机电液一体化技术的推广应用首先要解决观念更新问题,过分强调低成本竞争会把企业带人死胡同。诚然机械产品元件越少其可靠性会越高,但这种可靠性丧失了产品的多功能开发。国外正是看到了故障的必然性才会借助机电液一体化技术来防止故障、迅速发现并解决故障,同时也正是由于电子元件质优价廉,才使该项技术得到了最充分的利用和开发。免费论文,机电液一体化。。
其次要合理利用该技术则离不了引进、吸收和开发。如英格索兰、卡特彼勒两公司选用配置瑞土专业电子仪器制造商Geodynamik公司开发的计算机软件和控制系统,用于连续压实控制(CCC)的压实数据系统(CDS)以及用于处理CCC的PC软件程序。对于这些无力开发的技术要用有限的资金去引进,在消化和吸收之后国内科研部门应联合进行技术开发,利益共享。
成熟技术可以直接嫁接。目前国内全液压压路机广泛采用进日的发动机、行走和振动泵及马达。国内合资和独资公司生产的挖掘机,其发动机电子控制系统可以实现对发动机转速、停车等自动控制,而广泛采用的液压泵(如美国萨奥90系列泵)本身配有转速、压力等传感器接口。免费论文,机电液一体化。。萨奥为德国宝马公司H型振动压路机配备的自动滑转控制系统,其爬坡能力高达68%。德国力土乐公司提供相应的可编程控制器,它不像大型矿用设备复杂且响应慢。这些都可以通过借船出海,作为协作配套厂家可直接利用该项技术。
5结束语
随着科技的发展和用户需求的日趋主题化、个性化和多样化,产品技术含量的高低和功能的多样性直接影响着企业的利润和生存。跨国公司为降低成本,实施制造本地化及采购全球化战略,使制造业竞争日趋激烈。为此企业应充分利用以计算机。数控技术为代表的电子技术,提高机械产品的智能化水平,占领市场,让用户满意。
参考文献:
[1]《工程机械机电液一体化》焦生杰等人民交通出版社2000-11-01
[2]《机电一体化系统设计与应用》舒志兵等主编电子工业出版社:2007-01-01
[3]《液压与气压传动》宋新萍机械工业出版社2008年4月
[4]《机械设计制造及其自动化系列•先进液压传动技术概论》李松晶阮健弓永军编著哈尔滨工业大学出版社2008-03-01
关键词:机械控制工程基础;工程实际案例;小组讨论;科研论文
0引言
“机械控制工程基础”是机械类专业学生的一门专业理论基础课及专业必修课,在机械工程学科的课程建设中具有举足轻重的作用。该门课程以经典的控制理论知识及方法为基础,旨在解决机械工程系统的动力学问题以及控制论问题;同时,该课程也是机械专业“测试技术”“机电一体化技术”“过程控制与装备”以及“机器人技术”等后续课程的理论基础。因此,该门课程的教学效果一方面关系着机械类专业学生后续技术课程的学习,另一方面直接关系着学生解决实际机械工程问题的能力。然而,在“机械控制工程基础”该门课程的实际教学过程中,由于该课程具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味、学科交叉明显等诸多特点,使得该门课程的教学难度较大,学生学习的热情及积极性不高。同时,目前国内该课程主要的教学还是以传统的讲授结合少量实验的形式为主,在整个学习过程中学生都处于知识点的被动接收层面,学习主动性和自主性不高、学习效果极差。另外,大多数国内高校在“机械控制工程基础”的教授过程中,理论脱离工程实际,使得学生严重缺乏利用控制理论知识解决实际工程问题的能力,学生在完成本门课的学习之后,所具备的能力往往只是停留在应试和解题的层面,大多数情况下并没有掌握或是领悟学习这门课的目的是什么,具体应用又如何,更难以利用所学知识合理有效地解决工程实际问题。为此,本文针对目前国内高校在“机械控制工程基础”这门课教授方面存在的问题,提出以下几点建议及措施。
1充分激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性
如前所述,“机械控制工程基础”该门课具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味等特点,因此学生在最初接触该门课程时,通常表现出学习兴趣不大,积极性不高等问题。同时,目前网络技术和计算机技术已经得到广泛发展和普及,学生们可以较为容易地从网络上获取大量的学习资源,甚至是国内外知名高校所的该门课程的优秀教学视频和资料,因此如果教师只是简单地照本宣科,会使得学生感觉教师在课题上传授的知识点简单乏味,难以激发学生的学习兴趣,使得学生学习热情不高。因此,教师在教学过程中,如何充分调动学生学习的积极性,激发学生的学习兴趣就成为能否顺利达到该门课程既定教学效果和目的的关键。笔者认为要想培养学生的学习兴趣和积极性,可以从以下几个方面着手:一是重视首堂课教学内容和方案的设定。在首堂课中合理设定教学方案,介绍并讲解该课程在工业、农业、航空航天等诸多方面的应用案例,使得学生充分认识到该门课的重要性;二是针对学生特点,合理选用教学案例。在实际的教学过程中切忌理论脱离实际,因此在知识点的讲解过程中可以充分利用案例,首先通过引入对学生来说较为新颖且易于理解的案例吸引学生,在案例的讲解过程中合理引导学生探寻、领悟并学习知识点。
2采用多样化教学方式与手段,使学生成为教学过程的主体
目前,“机械控制工程基础”这门课普遍存在着教师灌输、学生被动接收的教学现状,大多数情况下教师才是教学过程的主体,而学生只是知识的被动接收者。为此,可以采用多样化的教学方式和手段,改革传统的教师讲授加少量实验的教学形式,增加学生的参与性,使得学生成为教学学习过程的主体。例如教师可以选取合适的章节或知识点,设定适当的教学主题或工程题目,将教师教授改变为学生小组讨论的形式或者目前较为新颖的对分课堂的形式,在这一过程中教师首先安排学生查阅拓展材料或文献,自主学习获取知识;随后,教师合理地组织学生进行小组讨论,引导学生主动获取知识点,增加学生的积极性。这种形式的教学方式一方面可以充分调动学生学习的主动性和学习兴趣、增加学生思维的灵活性,另一方面可以使学生成为知识的发现者和探索者,成为教学过程的主体。但是需要指出的是,在采取小组讨论或对分课堂这样多样化的教学手段中,教师的作用同样重要,教师需要在小组讨论或对分课堂过程中合理设定题目或主题,使其难度适中。同时,要合理引导学生进行讨论,完成对知识点的探索,并保证学生注意力的集中,而不是信马由缰。
3改革教学内容,增加工程实际案例的讲解
“机械控制工程基础”最终的教学目的是为了培养学生利用控制理论知识解决机械工程实际问题的能力,如果只是泛泛地学习或者传授理论知识,而不能很好的做到理论联系实际,那么学习效果会很差,所能达到的教学目标也会很低。而目前在大多数情况下,学生学习完“机械控制工程基础”这门课程之后,往往表现出对课程的茫然,不明白也不能领悟学习这门课有什么用,学习的目的是什么,这门课又能解决什么样的工程实际问题,更谈不上利用理论知识解决实际问题。因此要想通过“机械控制工程基础”这门课的教授真正培养学生解决机械工程实际问题的能力、达到培养工程型人才的目标,需要对传统的教学内容进行必要的改革,而笔者认为“机械控制工程基础”教学内容改革的一个重要方面是在教学内容或是教材中增加与“机械控制工程基础”这门课知识点相关联的机械工程实际问题。通过讲解这些工程实际问题以及控制理论知识在这些实际工程问题中的应用,使得学生一方面可以充分认识到课程的重要性,培养学生学习的热情;更重要的是让学生了解“机械控制工程基础”这门课有什么用,用什么知识点解决问题以及怎么用的问题。使得学生通过课程的本门课程的学习真正做到理论联系实际,培养学生解决工程实际问题的能力。另外,教师可以充分鼓励和指导学生参加相关的机电产品创新大赛等活动,一方面可以通过参加该类竞赛等相关活动让学生检验自己的学习成果,培养自己利用所学知识解决实际问题的能力;另一方面还可以培养学习的积极性和主动性,增强学生学习的自信心和成就感。
4增加科研论文选读,帮助学生了解课程发展最新的动态
此外,在具体的教学过程中,笔者认为教师可以选取并提供给学生一些较为新颖或经典的有关“机械控制工程基础”这门课程工程应用的科研论文,指导学生阅读并学习这些文献,同时要求学生课下检索并增加相关拓展材料的阅读,让学生们通过“机械控制工程基础”相关科技论文的了解和学习,加深对这门课程重要性及其在工程实际中应用的认识,让学生们了解哪些领域在应用所学课程的知识点、在应用哪些知识点、解决什么样的工程实际问题以及如何解决这些工程实际问题。通过科研论文的选读,一方面可以使学生领悟课程的重要性,把握最新的课程发展动态;另一方面可以激发学生自我学习的主动性和积极性,充分激发学生的学习兴趣。
5结语
本文针对目前“机械控制工程基础”教学过程中存在的学生积极性不高、被动接收以及理论脱离工程实际等一些问题,从激发学生兴趣、改革教手段以及优化教学内容等方面提出了一些“机械控制工程基础”课程教学改革的措施和意见。具体举措上,要求教学过程中应采用小组讨论或对分课堂等形式实现教学过程的主体由教师转变为学生;而在教学内容方面应增加机械工程实际案例,并指导学生阅读学习最新的相关科研论文及成果。以此调动学生学习的主动性、积极性,并能够真正做到学以致用,实现理论与实际的结合,培养学生解决实际工程问题的能力。
参考文献
[1]郑明军,刘希太,王海花.《机械控制工程基础》课程教学改革研究与实践[J].中国科技信息,2009(6):257-258.
[2]王芳.“机械控制工程基础”课程教学改革探讨[J].西安航空技术高等专科学校学报,2008(26):76-77.
[3]唐宏宾,吴康雄.一般本科院校机械控制工程基础课程改革实践[J].科教导刊,2015(8):39-40.
[4]周武能,石红瑞.自动控制原理教学改革与实践[J].教学研究,2010(1):63-66.
[5]刘洁,马建荣,贺振东.《机械工程控制基础》课堂教学及实验教学方法探讨[J].黑龙江科技信息,2015(30):53-54.
英文名称:Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering
主管单位:中国农业机械学会排灌机械会
主办单位:中国农业机械学会排灌机械学会;中国农业机械工业协会排灌机械分会;江苏大学流体机械工程技术中心
出版周期:双月刊
出版地址:江苏省镇江市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1674-8530
国内刊号:32-1814/TH
邮发代号:28-82
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1982
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
联系方式
关键词:车辆,机械设备,维修
一、车辆机械设备故障的分类
车辆机械设备是保证车辆动力传输和正常行驶的基本设备构件,如果车辆存在机械设备故障而未经查出或进行修理,必然导致车辆安全性能与行驶性能的下降,并且引发相关交通事故的出现[1]。论文大全,机械设备。。一般情况下,根据车辆机械设备故障的程度,大致可以将其分为:特大机械设备故障、严重机械设备故障、一般机械设备故障、轻微机械设备故障等四类。论文大全,机械设备。。对于机械设备故障类型的确定需要经过系统的性能检测,进而才能开展相关维修工作。
(一)特大机械设备故障
在车辆常见的机械设备故障中,特大故障出现的几率较小,一般是在车辆达到一定使用年限或发生重大碰撞事故时,有可能出现危及行驶安全,导致人身伤亡,引起主要机械总成报废的特大故障。特大机械设备故障往往会造成直接重大经济损失或对周围环境造成严重危害。常见的特大机械设备故障主要有:转向节断裂、造成方向失控、制动失效等。
(二)严重机械设备故障
严重机械设备故障通常会影响到车辆的行驶安全,进而导致主要机械总成、零部件损坏或性能明显下降,且不能用随车工具和易损备件在短时间内完成修复。常见的严重机械设备故障主要有:变速器的齿轮或轴承损坏、离合器压盘碎裂等。
(三)一般机械设备故障
一般机械设备故障是较为常见的车辆故障,有可能导致车辆的停驶安全或整体性能下降,但一般不会导致主要总成、零部件损坏,具备丰富经验的车辆驾驶人员可以使用随车工具和易损备件或价值较低的零件自行修复,但是若想对车辆进行彻底的维修与养护,必须到专业的汽修单位。常见的一般机械设备故障主要有:电器附属件或机械管路出现裂纹、机油滤清器密封垫破损等。
(四)轻微机械设备故障
各类车辆的长期行驶过程中,由于受到设备老化、外界环境变化等因素的影响,普遍存在轻微机械设备故障,但是不会导致车辆的停驶安全或整体性能下降,通常不需要更换主要零配件,用随车工具在短时间内能轻易排除。常见的轻微机械设备故障主要有:风扇皮带松弛、制动气管接头漏气等。
二、车辆机械维修技术领域发展的特点及趋势
车辆机械设备维修一般要将车辆送至专业的汽修单位,由专业的维修技术工人经过系统的检测确定故障发生的位置及类型后,才能展开相应的机械设备维修操作。随着世界汽车行业的快速发展,促进车辆机械维修逐渐形成一个新型的技术领域,并且呈现出了专业化、智能化、网络化管理的趋势[2]。另外,随着车辆维护技术质量要求的提高,车辆修理作业范畴的扩大,以及维修业的专业基础术语的增多,维修技术人员要顺应时展需求,进一步了解与掌握相关的业务知识。
(一)基于状态的维修,降低维修能源与资源消耗
随着全球汽车制造厂商数量的骤增,以及新型车辆品牌、型号、动能的出现,导致车辆装备日趋复杂,信息化程度不断提高,传统的定期维修、视情维修方式已经无法很好地满足现代技术维修领域对车辆机械装备维修保障的需求,维修工作的重点已由传统的以机械修复为主,转变为以各类故障信息的获取、处理、传输并据此做出维修决策为主[3]。在这种情况下,国内外部分车辆机械设备性能与维修研究机构率先提出了“基于状态的维修”的科学方式,实现机械装备使用年限中的全方位、立体化健康管理。
(二)逐步实现机械设备维修的网络化
近年来,随着计算机网络技术在车辆机械维修技术领域的普及与应用,车辆的检测与维修基本实现网络化的发展趋势。机械设备维修的网络化可使信息、硬件、软件资源共享。维修人员可以从网上快速查阅世界各国汽车生产公司、厂家的相关技术资料和联络方式,进而获得汽车机械设备故障维修的关键技术信息,而且随时可以得到具有高水平的“故障维修专家系统”的指导,远在千里之外的专家能像在现场一样,逐步地指导检修人员诊断和排除故障。同时,为适应车辆机械设备维修网络化发展的时代需求,还可以适时加强车辆维修局域网对各子系统模块进行管理技术的应用。外部维修设备可以通过车辆局域网,直接对各子系统故障进行维修指导。
图1 车辆机械设备维修网络化示意图
(三)实现车辆机械设备维修的机、电、液一体化
虽然在国内中等、高等职业教育中均开设了车辆检测与维修专业,并且培养了大量车辆维修专业技术人才。但是就国内汽车维修业的现状而言,一直延用的都是师傅带徒弟、手把手地传授维修技术的办法。论文大全,机械设备。。这是因为以前的汽车整体机构单一,汽车维修故障主要靠眼看、耳听、手模,所以经验显得非常重要[4]。然而面对现代电控汽车,车辆的故障已不仅仅局限于简单的机械或电气系统。同时,随着不断面市的新车型科技含量越来越高,这种分工早已经不现实,迫切需要将机修工,电工结合一起,再辅以液压技术,三者有机地结合才是实用的现代车辆维修一体化专业人才。
三、强化车辆机械维修管理的对策
随着全球汽车生产量和用户群体的逐年扩大,汽修行业迎来了前所未有的发展机遇,也面临了严峻的挑战。以国内汽修行业的现状而言,普遍存在管理机制不健全的弊端与问题,其中主要表现在技术规范化研究、新技术的发展与应用等方面,由此可见,技术问题的强化管理是车辆机械维修管理的重点研究课题之一,也客观决定了汽修行业的发展趋势和前景。
(一)重视车辆机械设备维修技术基础的规范化研究
我国车辆机械设备维修技术发展过程中,普遍重视硬件技术,相对忽略或是轻视了难度大、投入多、社会效益明显等基础性技术的研究。随着车辆机械设备维修技术的完善,与硬件相配套的维修技术软件将进一步完善。制定和完善车辆机械设备维修项目的维修方法和质检标准,如驱动轮输出功率、底盘传动系的功率损耗、滑行距离、加速时间和距离、发动机燃料消耗率、悬架性能、可靠性等。
(二)加强新技术的研究
面对现代汽修行业在技术应用中存在的不足,应加强新技术的研究,并利用科学技术的新成果,充实和发展车辆机械设备维修技术技术,将一些新技术用于汽车故障的维修故障中[5]。例如:专家系统的知识数据库、神经网络和扰动维修模式识别技术及动态模型技术等。增强故障维修与排除专家系统的功能,提高车辆机械设备维修技术的准确性。
四、总结
随着全球汽车工业的快速壮大,车辆在不断增加,维修行业在有序发展。强化车辆机械设备维修技术,提高实际操作质量,对保障人民生命财产安全,满足道路运输业发展和保证人民生活水平日益提高具有重要意义。另外,车辆维修人员还应坚持以提高业务素质技能为基本理念,确保车辆的维修质量,确保用户车辆技术状况良好,充分提高汽车的使用效率。
参考文献:
[1]李东明,韩思维.车辆机械设备维修质量管理措施与建议[J].汽车科技博览.2007,(3).P22-23
[2]赵伟.对汽车传统诊断技术的几点探讨[J].中国学术研究.2007,(9).P29-30
[3]董峰,马林.小议传统诊断技术在现代汽车维修中的应用[J].中国科技财富.2008,(1).P15-17
[4]孙娜.基于汽车维修人员能力与素质研究[J].汽车维修与保养.2009,(7).P37-38
[5]贾新红.从国外的经验看中国汽车维修服务业的发展[J].当代经济.2007,(14).
【关键词】:煤矿大断面岩石;巷道掘进;机械化
中图分类号:X752文献标识码: A 文章编号:
煤矿开采在我国的国民经济发展中占据着重要的地位,对我国的经济建设和发展起着十分重要的作用。近年来,随着我国煤矿开采行业的发展,煤矿巷道掘进施工的机械化技术应用也越来越广泛,尤其是煤矿大断面的巷道掘进机械化施工技术受到了人们的广泛关注和研究。在煤矿巷道掘进施工中,煤矿大断面包括巷道的掘进断面和支护后的净断面两种。通过机械化在煤矿大断面岩石巷道掘进施工中的应用,可以有效保证巷道施工的安全性,从而提高巷道的掘进速度,降低施工人员的劳动强度,保证煤矿巷道掘进工作的效率,进而实现煤矿开采的持续性生产。
我国的煤矿大断面岩石巷道掘进工作的发展现状
目前,随着对煤矿大断面岩石巷道掘进施工中机械化施工技术的研究,我国的机械化巷道掘进施工技术在一些重点煤矿已经得到了广泛的应用。当前,以钻爆法为主的机械化巷道掘进技术主要有全液压钻车配正装侧卸式装岩机作业线,钻装瞄一体化作业线以及手持式凿岩机配耙斗式装岩机作业线三种。我国煤矿大断面巷道掘进机械化技术中比较常用的是第三种手持式凿岩机配耙斗式或铲斗式装岩机的作业线生产模式,在这种机械化掘进技术下,掘进的速度一般为60-70米/月,部分煤矿采用了全液压钻车配正装侧卸式装岩机作业线,但是相对于国外一般使用的全液压钻车配正装侧卸式装岩机作业线和钻装瞄一体化作业线相比,我国的机械化巷道掘进技术配套设备还不够完整,施工工艺以及施工组织管理还存在不足,同时我国在煤矿大断面岩石巷道掘进施工中使用的高效掘进设备的在破岩能力、安全性、可靠性以及适应性等方面还存在着一定的差距。
因此,我们必须要对煤矿大断面岩石的巷道掘进施工中的机械化施工技术的应用进行一定的研究与分析,从而推动我国煤矿巷道掘进工作的机械化进程,提高掘进的工作效率,从而保证煤矿的正常生产秩序[1]。
煤矿大断面岩石巷道掘进施工应用机械化的重要意义
煤矿大断面岩石巷道掘进施工中机械化施工技术的应用对煤矿产业的发展具有十分重要的意义。一方面,通过机械化技术的应用,使得煤矿巷道掘进工作的现代化进程得以加快,促进了煤矿巷道的掘进速度,保证了煤矿开采的产量,同时机械化的设备方便施工组织管理;另一方面,通过机械化的施工设备可以有效地降低施工人员的劳动强度,从而有利于保证煤矿掘进施工和生产的安全性[2]。
机械化在煤矿大断面岩石巷道掘进中的应用
由于煤矿大断面主要包括巷道的掘进断面和支护后的净断面两种,因此在对煤矿大断面岩石巷道掘进施工中机械化施工技术进行研究时,要借鉴两种不同的情况,根据在实际巷道施工过程中的经验总结,对机械化技术的应用进行深入思考。
大断面岩石支护设计与机械化应用。
要想保证煤矿大断面岩石巷道机械化开采,首先就要对煤矿大断面岩石的支护进行设计。随着科学技术的不断发展,煤矿大断面岩石采用的传统锚喷支护方法已经不再适应当前煤矿开采的需要。在深部大断面岩石巷道支护中,由于煤矿开采的进一步加深,以抗压为主的锚喷支护方法往往不能有效地对巷道的变形进行控制,因此这种支护方法已经不能满足煤矿安全生产的需要。近年来,通过对锚喷支护技术的研究并结合了煤矿大断层岩石巷道快速掘进机械化施工的经验总结,借鉴新奥法,通过FLAC数值模拟对煤矿大断面岩石支护方法提出了先让后抗的支护优化设计措施。所谓的先让后抗就是指允许煤矿巷道周围的大断面岩石产生的变形,从而使得大断面岩石能够进一步的保持平衡,有效的解决了服务年限长的软岩巷道可靠支护问题,使得支护的质量得以保证,以此来实现煤矿大断面岩层巷道使用期间的稳定性,进而保证煤矿巷道机械化施工的安全性,在一定程度上提高了巷道掘进的速度。
煤矿大断层岩石巷道机械化掘进技术与工艺。
在煤矿大断层岩石巷道掘进施工中,其巷道掘进的工序按性质可以分为主要工序和辅助工序。在大断层岩石巷道掘进施工中合理安排各工序施工组织,利用好巷道的机械化技术是保证煤矿巷道掘进施工速度的重要因素。因此,煤矿大断层岩石巷道的机械化,可以进一步改善巷道掘进施工艺。煤矿大断层岩石巷道的机械化掘进技术中的多数辅助机械工序占用的时间比较短,并且具有相对的独立。在对煤矿大断层巷道掘进进行施工安排时,要尽可能采用主要机械工序与辅助机械工序平行交叉作业的方式,以此来提高煤矿大断层巷道掘进施工的工作效率以及煤矿开采技术的经济指标。
机械化技术在煤矿大断层巷道掘进施工中的具体体现。
目前,我国煤矿大断层岩石巷道掘进在施工中主要采用的是岩巷掘进液压凿岩台车及其配套的装备。当前,我国的煤矿开采产业中,对煤矿大断层岩石巷道掘进进行施工时,绝大多数采用的锚喷施工工艺是以风动凿岩机和耙矸机为主要设备的。但是,由于这种技术的水平比较低,就造成了煤矿大断层巷道掘进施工效率不高的问题出现,并且这种技术在进行巷道掘进施工中很难进一步提高进尺水平。因此,我们要对煤矿大断层岩石巷道掘进施工中绝大多数采用风动凿岩机和耙矸机为主要设备的施工工艺进行改变,通过对实际的煤矿大断层岩石巷道掘进施工中进行的经验总结,不断解决包括液压凿岩台车、装岩机、喷浆机等机械化设备应用在煤矿岩石巷道掘进中的关键技术问题,以此来实现液压凿岩台车以及侧卸式装岩机对传统气动凿岩设备的取代,从而实现煤矿大断层岩石巷道掘进施工中机械化施工技术的应用[3]。
总而言之,实现煤矿大断层岩石巷道掘进施工中的机械化,能够很好的解决深部巷道掘进中出现的一系列技术问题,有效的提高了巷道掘进施工的速度,实现大断层岩石巷道安全优质高效掘进,以此来促进煤矿产量的提高。
【参考文献】
高云峰 江小军 浅谈我国煤矿巷道掘进装备技术【期刊论文】煤炭工程-2010
【关键词】课程建设 课程改革 模式创新
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0224-01
《选煤机械》是矿物加工工程本科专业的主要专业技术课程之一,开设的目的是使学生掌握选煤机械的结构特点和工作原理,培养学生的识图能力和一定的设计能力,并锻炼学生对机械设备方面的实践能力,使学生掌握选煤机械及辅助设备的安装、使用、维修和管理方法。近年来,该课程存在着教学内容固化、教学模式、教学方法和教学手段单一、考评方法缺乏科学性等诸多问题,需要在各个方面加以研究、完善和解决。
1.完善教学内容
一是积极查阅专业期刊和书籍,增补新知识、新内容。查阅《选煤技术》、《煤矿机械》、《煤炭技术》、《煤炭科学技术》、《矿山机械》等多种核心专业期刊,大量参阅相关专业书籍,收集最新的选煤技术和设备资料,并将之归纳整理,作为部分授课内容传授给学生,使学生不断接受和掌握新知识,知识面不断扩大。例如,选用教材中对于浮选设备只介绍了常规机械搅拌式和充气搅拌式浮选机,旋流微泡浮选柱没有介绍,而这种浮选柱已经在全国各大煤炭集团所属的选煤厂进行了生产应用,效果良好;又如,加压过滤机、隔膜板框压滤机、动筛跳汰机、浅槽重介质分选机、TBS煤泥分选机等在现场大量使用,而相关教材却没有详细编入,本人均对其进行了增补,拓展了学生的知识面。
二是深入选煤厂进行调研,了解最新设备使用情况,增补新知识、新内容。多次深入神华神东煤炭集团公司、神华乌海能源公司、内蒙古伊泰煤炭集团、内蒙古伊东煤炭集团等煤炭企业的洗选中心进行现场调研,拍摄了大量的图片和视频资料,收集了最新的选煤设备资料,作为部分授课内容传授给学生。尤其是大量的现场生产视频资料,极大地丰富了教学内容,深受学生欢迎。
2.创新教学模式
根据办学定位和专业培养方案,结合近年来我校本专业学生培养、就业情况及企业反馈回来的对课程设置、教学内容、毕业生评价等有关信息,本课程借鉴了MES(Modules of Employable Skills)就业技能模块教学法(也叫模块式技能培训模式)开展教学和教学管理工作。该教学法突出了实践教学、加强了技能训练。根据MES教学法基本思路,结合本课程的特点,本人将主要教学内容分成理论模块、基本工程素质训练模块、基本技能训练模块和实践操作模块等几个部分开展教学活动。理论模块主要讲述内容为选煤机械基本理论,主要教学手段为多媒体教学;基本工程素质训练模块主要培养学生识图绘图能力,以小组学习法和项目学习法开展教学活动;基本技能训练模块以设备故障处理为主要内容,以情景设置教学法开展教学活动;实践操作模块以设备安装、使用和维护为主要教学内容,在现场开展教学活动。
3.丰富教学手段
专业课的特点是枯燥,趣味性小,设备课尤其如此。为提高学生听课和学习兴趣,取得良好教学效果,本人在授课中进行了如下尝试,效果良好。
一是理论教学结合现场生产进行。在教学中将教材中的知识点和学生实习地选煤厂的设备使用情况相联系,并有针对性的对学生进行提问,使学生将课堂教学内容与实习地的具体情况相联系,加深学生对知识点的理解。
二是进行启发式教学。每节课先将重点内容告诉学生,让学生先阅读教材,然后进行提问,让学生就重点问题进行解答,最后再进行详细讲解,既增强了学生自主学习的积极性,又提高了听课的兴趣,课堂教学效果良好。每章设置一定时数的讨论课,就某些选煤设备常见故障展开讨论。
三是进行分层次教学。课上针对大多数同学情况,按教学大纲讲授基本要求范围内的内容;对于学有余力的学生,在校内网络教学平台上设置一定难度的学习资料和文献,指导他们学习;对于学习程度较差的学生,利用网络教学的功能,在讨论、答疑区进行补差、解惑。
四是适应教学内容的要求,积极创造条件,组织学生到附近的选煤厂进行现场教学。
4.规范考核方法
摈弃期末一次考试确定学生考核结果的方式,采用大作业、科技论文和期末综合考查的形式,使学习考核方法多样化。
一是建立了本门课程的大作业题库,教学中为每个学生布置一个题目,作为本课程的平时成绩。题目涉及的内容有一定的难度和扩展度,要求学生必须查阅相关文献资料才能完成,极大地激发了学生自主学习的积极性。
二是给定一定数量的科技论文题目,要求学生就自己感兴趣的题目查阅文献资料,撰写科技论文,并就优秀者鼓励推荐学生在有关期刊发表。
三是完善期末综合考查考试题型。期末综合考查采取闭卷考试的形式,总分100分,主要题型包括填空题、判断题、单项和多项选择题、简答题和分析论述题。其中,填空题、判断题、单项和多项选择题主要考核基本理论知识点,该部分占45~50分;简答题以设备故障表述,要求提出解决办法,有一定难度,占35~40分;分析论述题是现场生产实践中出现的事故案例,综合性强,难度高,要求分析生产工艺合理性、设备出现故障的原因分析及解决方案,该部分占15~20分。为适应学生学习需求和考核要求,制定了10套标准考试题及答案和评分标准,分章节制定了完整的复习题1套。
考核中,大作业占30%,科技论文占20%,期末综合考查占50%。
通过课程教学改革,解决了教学内容固化、教学模式、教学方法和教学手段单一、考评方法缺乏科学性等诸多问题,明确了课程发展的方向,极大地提升了教学质量。
(一)学生对毕业设计不够重视
毕业设计一般都安排在大学第七、八学期,这两个学期正好是学生考研和就业的关键时期。这些年,随着就业压力的增大和考研风气的高涨,许多学生都把主要精力放在找工作和复习考研上,没能在毕业论文上投入足够的精力。东抄西拼完成毕业论文,网上搜索资料后简单拼凑的现象尤为突出,学校规定的时间为12-16周,而有的学生仅用几周甚至几天时间就拼凑完成,造成毕业设计质量不合格。
(二)设计选题缺乏创新性、可行性
有些学生在选择毕业设计题目时缺乏创新意识,不能面对工程实际需要解决的问题,提出新问题、解决新问题。大部分学生是设计已有的机械装置的结构,然后对其进行分析和校核,设计内容体现不出自己的创新。少数学生只是在网上搜索题目相似、内容相近的论文之后,将原文中大量观点和论述几乎原封不动地复制到自己的论文中,结果是论文缺乏分析和见解。还有少数学生设计中对已有机械结构进行改进设计,但因缺少工程实践,所设计的方案并不一定可行。
二、校企合作指导机械专业本科毕业设计可行性分析
德州学院地处德州市,德州市新能源产业起步早、发展快,在全国处于领先地位。尤其是以皇明集团为代表的太阳能热利用方面走在全国乃至世界的前列,相继获得“中国太阳城”、“国家可再生能源应用示范城市”、“国家火炬计划德州新能源产业基地”等称号,德州经济开发区获首批“山东省节能环保产业基地”,其中“太阳谷”已经成为引领太阳能和新能源产业快速发展的核心动力和强大引擎。同时,德州市依托山东景津环保设备有限公司等企业,正在打造风电新能源装备制造业和环保节能设备等新能源产业基地,建成后将成为全国最大的太阳能产品制造基地和国内重要新能源装备研发和制造基地。面对新能源装备制造业的快速发展,相关机械类专业人才匮乏的问题日益凸显,新能源装备制造的企业迫切希望和高校合作培养机械专业的创新性应用型人才。校企合作指导学生毕业设计的条件已经成熟。目前,德州学院机电工程学院已经和山东景津环保设备有限公司等企业建立了13个实习实训基地。与山东景津环保设备有限公司、山东通裕集团有限公司、东营光伏太阳能有限公司组建了景津压滤班、通裕班、光伏机电班。2010年与山东景津环保设备有限公司联合成立了“节能环保设备研究中心”。这些都为校企合作指导机械专业本科毕业设计提供了保障。
三、校企合作指导机械类专业本科毕业设计创新模式的探索
(一)校企共同参与人才培养方案的制定
德州学院的机械设计制造及其自动化专业围绕着我国重点支持的新能源产业这一国家战略性目标进行人才培养模式构建,从整体上提升本专业在新能源产业和区域内的高素质创新性应用型人才的培养水平和配置能力。德州学院召开“装备制造业、新能源产业人才需要研讨会”,德州市装备制造业推进办公室、德州市新能源产业推进办公室负责人及12家山东省新能源相关企业代表应邀参加会议,聘请了山东普利森集团有限公司、景津压滤机集团有限公司等企业技术负责人为校企合作专家。企业技术负责人对机械设计制造及其自动化专业的人才培养模式问题提出了宝贵的建议。根据合作企业的意见和建议,在机械设计制造及其自动化专业教学计划中的第七学期,在11周的专业课程结束后,安排7周的专业方向实习,第八学期安排12周的毕业设计和6周的毕业实习。学生在学习了所有的专业课程后,先在企业进行专业方向实习。在实习期间对所实习企业进行了解,将自己所学的专业课程进行实践,初步提高自身的工程实践能力。在此基础上第八学期进行毕业设计和实习,可以综合提高学生的实践能力和工程意识,毕业后能够直接为企业所用,有效地提高了人才的培养效率和培养效果。使学生的应用能力达到工程需求,实现零距离就业。
(二)校企合作制定学生的毕业设计题目和指导学生毕业设计,保证学生的毕业设计质量
在第七学期,将机械专业学生安排到山东景津环保设备有限公司等实习实训基地进行实习,这些企业有机械专业对口的生产环节,具有一定的生产规模、较先进的生产水平和管理水平,经济效益较好,有接纳毕业论文教学与实践的能力。机械专业学生进入企业进行实习和毕业设计时,企业技术人员和学校教师共同指导,以企业技术人员为主,学校教师为辅,采用双导师制。学校的指导教师负责学生的专业理论指导,企业指导教师为实践经验丰富的技术人员,全程参与学生实习和毕业设计的各个环节,指导学生处理毕业设计过程中出现的问题。在专业方向实习期间,由实习企业提供与实际生产和技术开发相关的毕业设计选题,由校内和企业导师在11月份商讨确定指导学生的毕业设计题目,校内实习导师书写毕业设计说明书。毕业设计题目能够体现机械的新工艺、新技术的研究方向。这样可以让学生提前介入生产技术,初步了解并能解决生产中的一些实际问题。第八学期学生在实习企业里进行自己的毕业设计,校内指导教师通过网络与学生保持常态联系,跟踪掌握学生毕业论文进程,并定期到企业检查、指导学生毕业论文书写,与学生探讨、解决实习过程中遇到的技术难题,培养求真务实的科学精神,提高了教师自身科研能力。企业导师负责学生的实际设计、生产和技术开发相关的指导。在毕业设计中学生参与了企业的产品研发,学生了解了企业,企业也了解和掌握了学生各方面的情况,为日后的择优录用人才提供了依据,通过双向选择,对愿意留厂且企业看中的学生,企业优先录用。
(三)成立有合作企业高级工程技术人员参与的答辩委员会,严格答辩程序、保证答辩质量
答辩是毕业设计工作的最后一个环节,是全面检查和评估毕业设计质量的重要手段。严格的答辩程序有利于树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。学院聘请企业高级工程技术人员为答辩委员会成员,答辩委员会的校内教师必须由副教授以上职称(或相当职称的科技人员)的人员担任。答辩委员会下设答辩小组,设组长1人(答辩委员会成员),秘书1人,各答辩小组具体负责学生的毕业设计答辩工作。答辩委员会负责审定学生毕业答辩资格,选用“中国知网”大学生论文抄袭检测系统对参加答辩的毕业论文进行检测,总相似比超过33%的学生不允许参加毕业论文答辩。同时还负责对指导教师的毕业设计指导工作进行审核:指导教师所带本组学生毕业设计成果以专利、、实物、模拟仿真、模型展示的不低于50%。毕业设计答辩时采用“回避制”,即指导教师不参加对自己指导学生的答辩工作。学生答辩前提交论文由答辩小组详细评阅,写出评阅意见,评定成绩,并根据课题所涉及的内容和要求,准备好基本概念、基本理论、试验或设计结果分析等方面不同难度的问题,以备答辩时提问选用。答辩时学生报告时间一般为10-15分钟,答辩提问时间一般为10-15分钟,答辩公开进行,从而保证了答辩质量。
四、结论
如图1所示。
1.1构建以综合性、设计性、应用性为主的创新实践平台
1.1.1实践平台资源的整合按照资源整合与共享、优势与特色相结合的思路,坚持平台建设与特色学科建设、科研平台与实验室建设、人才队伍建设相结合,突出学科交叉与融合的原则,将现有的学科平台、科研平台、实验室平台进行科学整合、优化组合,从而搭建起农业机械化及其自动化本科教育公共创新实践平台,实现内部实验室和大型仪器设备开放共享,改善本科生实验教学与科研创新条件,丰富本科生创新能力培养的载体。
1.1.2平台实践条件的建设创新实践平台主要依托农业机械化及其自动化专业实验室,设备条件相对落后,要充分发挥创新实践平台的作用,必须对平台的条件进行改善。平台在完成本科实验、实践环节的基础上,主要起到培育学生课外创新实践能力的作用。因此,需多渠道进行平台实践条件的建设。首先,利用农业机械化及其自动化国家特色专业建设项目经费购买必要的大型设备。其次,通过专业教师的科研项目,共享部分设备。最后,创新实践平台的实施过程是丰富和补充实践条件的最好途径,平台进行的各项项目,其研究成果均可补充相关实验室的实验设备,这对本科教育实践环节的作用更加具有现实性和可操作性。
1.1.3实践平台教学内容的改革创新实践平台建设突出综合与创新的特色。针对“卓越工程师”的培养目标,该平台建设充分重视工程教育的实践性,同时体现学科的高度综合、相互渗透以及交叉融合。在实践教学平台为教学服务的过程中,根据不同的教学内容采用不同的教学形式与教学方法。按照学科特点,平台将实践项目分成不同的类型:科研项目型、实训任务型、探索问题型、工程训练型、生产体验型、典型案例型和综合型等。在内容上,重点构建以设计性、应用性、综合性为主的实践教学体系。通过平台的正常运行,我们在项目执行中制作了20个实验平台及10余套专业实验室专有机具。
1.2创新实践平台运行与管理模式的建立与实施
1.2.1实现双向开放的运行模式运行模式是创新实践平台得以正常运转并充分发挥其效能的基础,为此,我们建立了一套完整而有效的运行模式。农业机械化及其自动化创新采用“双向开放运行”的模式,从实践的时间、空间、工具、内容等几方面实现真正意义上的双向开放。平台建设目标是培养学生的工程实践能力,因此,只要选修过工程制图、机械原理、机械设计、机械制造基础等专业基础课程的学生都可进入平台学习。平台建设虽然主要针对农业机械化及其自动化专业,但是鼓励相近专业及对本专业有兴趣的其他专业的学生进行相关的创新实践活动。学生可以根据自己的爱好和特长有选择性地开展研究,尤其鼓励以研究团队的形式进行实验,同时重点实行以老带新的合作模式。平台不定期邀请行业专家以专题讲座、技术交流的形式与教师及学生进行深入交流。
1.2.2建立以学生为主的管理模式创新实践平台的管理采取学生自我管理的方式,为此,我们建立了一套行之有效的管理规章制度规范创新实践平台的日常事务。教师主动参与创新实践,通过报告、座谈、指导等多种方式与学生交流信息,传授知识和技能。同时,鼓励学生自发创办创新协会,定期举办研讨会、创新活动成果展等活动。在实验环节中,以学生为主体,教师为主导,倡导自主学习。通过立项和研究小组的方式开展创新实践活动,项目申请、资料检索、材料购买、产品调试等全部由学生独立完成,培养学生自主学习能力和独立工作能力。在“互动”的文化氛围熏陶下,基地形成了求真务实的创新精神,吸引勤学好思的学生参与实践活动。
1.3以创新实践平台为依托,实施研究性学习和创新性实践项目培养计划
1.3.1规范化实践教学体系(1)进一步优化实验教学体系,推进实验教学内容改革与创新,同时注重改革实验教学方法和手段以及传统的实验教学考核模式,强化实验课程的教学质量检查评估,积极推进工程训练中心和省级实验教学示范中心的建设。(2)重新制定课程设计教学质量标准和工作规范,课程设计题目必须与工程实际相结合,内容必须体现学生运用所学理论知识解决实际问题的能力的训练,指导教师实行跟踪式指导,启发和引导学生掌握分析问题和解决问题的方法。(3)重新制定毕业设计(论文)教学质量标准和工作规范,通过开题、中期检查、二次答辩、内外审等措施,强化毕业设计(论文)的过程管理。为提高选题质量,实行毕业设计(论文)题目的申报与审查制度,题目要紧密结合生产实际,内容要体现对学生专业知识的综合训练、创新能力与实践能力的培养。
1.3.2实施大学生研究性学习和创新性实验项目培养计划以创新实践平台为依托,结合学校SRTP项目、专业课教师科研项目,多渠道申请专项经费,设立大学生研究性学习和创新性实验项目。项目申请者为已修过本专业或相近专业基础课和主导专业课的全日制本科生,以团队形式申报,鼓励学科交叉、年级交叉。立项范围包括科技创作、科学试验、工程应用、创新设计、模拟仿真等,大力支持学生参加国家、省级各类竞赛的前期研究项目,同时兼顾其他具有创新思维和研究价值的各种实践项目。该培养计划与本科生导师制相结合,立项的每个项目都在导师的指导下进行,最大限度地发挥学生的创新思维和自主研究能力。无论是制作类元件或材料选型、方案设计、加工制造、样机装配,还是实验类的实验方案制定、数据采集与分析处理、实验报告撰写,导师仅给予宏观指导与建议,其他工作完全由项目组独立完成。
1.4以大学生科技创新竞赛为重点,构建3个层面的课外创新实践教育体系
依托农业机械化及其自动化创新实践平台,我们积极推进农业机械化及其自动化专业本科教育课外创新实践环节的改革。大学生课外科技创新竞赛活动是创新实践平台建设与实施的重要组成部分,主要分为3个层面:(1)在主要专业基础课、专业课中开展科技竞赛活动。在提高学生创新能力的同时,有效促进了课程教学内容、教学方法的改革。(2)根据学科专业特点和培养目标,开展具有学科专业特色的科技创新竞赛活动。建立学校、学院、农机系三级联合承办的大学生创新活动机制,确定具有代表性的科技竞赛项目,每年组织一次竞赛活动。如开展“CAD创新设计大赛”,积极组织“小型农机具操作及修理大赛”等,鼓励学院相近专业的学生参加。(3)积极鼓励教师和学生参加各级各类高层次的科技创新竞赛,充分调动广大教师和学生的积极性。围绕三维创新设计大赛、机械创新设计等省级以上大赛,建立创新实践平台重点支持、培养与奖励的长效机制。针对3个层面的科技创新竞赛活动,建立完善的组织、管理制度,促进创新实践平台的良性发展。
1.5实施本科生专业导师制,加强“双师型”教师能力培养
(1)实施本科生专业导师制针对农业机械化及其自动化专业的培养目标,我院有层次、有计划地在全日制本科生中逐年推行专业导师制。根据学生的个体差异,因材施教,充分发挥导师在学生能力培养中的重要作用。导师制与学分制的并行,可以较好地发挥学生的主观能动性,极大地挖掘学生的创新潜能。导师可以根据学生在不同阶段的学习状况,随时调整培养计划与学习进度。专业教师在前两年主要指导学生完成基础阶段的选课,督促其努力完成学分。对于具备创新潜质和学有余力的学生,可以引导他们参与导师的科研或创新实践平台的“研究性学习和创新性实验项目培养计划”,同时指导学生参与各级各类科技创新竞赛。最后,导师作为学生毕业设计指导教师,根据学生的学习状况指导其完成与以上项目相关的毕业设计或毕业论文工作。(2)加强“双师型”教师能力培养创新实践平台建设与实施效果取决于教师的专业水平与敬业精神,实现“卓越工程师”培养目标,教师的专业综合能力与工程实践能力尤为重要。实践平台的仪器与设备是实现学生实践与创新能力培养的硬件保障,优良的师资则是软件保证。因此,要更好地发挥创新实践平台的作用,须完善教师培养培训与考核机制,努力加强青年教师“双师型”能力的培养,我院规定,新教师必须经历一年的工程实践。同时,建立青年教师进实验室制度、教学基本业务考核制度、教师工程实践能力培训制度、教师专业综合能力竞赛制度等一系列保障制度和措施,建立教师工程实践能力培训与考核的长效机制。
2结束语