機(jī)械工程及自動(dòng)化革新開發(fā)
時(shí)間:2022-09-09 10:13:03
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在我國大多的工科類院校所擁有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件,還無法與制造企業(yè)中的設(shè)備和條件做到相適應(yīng),往往存在于一定的滯后性,這就會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)產(chǎn)生一定的阻礙作用,這也是導(dǎo)致當(dāng)前我國機(jī)械工程類人才緊缺的一個(gè)主要原因。面對(duì)這樣的情況,我國的高等教育機(jī)構(gòu)需要對(duì)人才培養(yǎng)機(jī)制以及方案進(jìn)行有效的調(diào)整和整合,以新時(shí)期市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才需求為導(dǎo)向,在機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中有效的運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué),并且不斷的進(jìn)行創(chuàng)新開發(fā)和改進(jìn),從根本上提高機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平,真正實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用型人才的全面培養(yǎng)。
1機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開發(fā)研究的意義
隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)不斷增強(qiáng),我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與完善,對(duì)現(xiàn)代工程的概念也產(chǎn)生了一種新的理論,即“工程是關(guān)于科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,以使在物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、人力、政治、法律和文化限制內(nèi)滿足社會(huì)需要的一種創(chuàng)造性專業(yè)”。從中我們可以看出,工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造,而創(chuàng)造的本質(zhì)就是對(duì)科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開發(fā)與運(yùn)用。從這個(gè)意義上理解,工程就可以理解為通過科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,通過創(chuàng)造出當(dāng)前沒有的產(chǎn)品或者是系統(tǒng),以此來滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。從某種意義上說,工程與其他的專業(yè)有著很大的區(qū)別,最為主要的就是工程專業(yè)可以理解為創(chuàng)造力專業(yè),這也是工程教育的本質(zhì)特征。當(dāng)前,知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來,使得知識(shí)成為了人類社會(huì)進(jìn)步的源動(dòng)力,一切的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)也都要依賴于知識(shí)的開發(fā)與運(yùn)用,而高素質(zhì)的創(chuàng)造型人才正是對(duì)知識(shí)的開發(fā)與運(yùn)用的實(shí)施者,培養(yǎng)創(chuàng)造型人才也成為了當(dāng)前我國教育事業(yè)的根本任務(wù),對(duì)工程教育進(jìn)行創(chuàng)新與改革也是當(dāng)前高等教學(xué)改革的一個(gè)必然方向。
在高等教育中有理論和實(shí)驗(yàn)兩種主要的教學(xué)形式,理論教學(xué)主要是為學(xué)生傳達(dá)理論知識(shí),使學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ);而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則需要與理論教學(xué)相互配合,其在傳達(dá)知識(shí)的同時(shí),更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,實(shí)驗(yàn)的過程也是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)過程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利實(shí)施,需要學(xué)生具有一定的理論基礎(chǔ),所以說理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是相輔相成的。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論分析問題和解決問題的能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。但是,當(dāng)前我國各高校對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新仍然沒有給予足夠的重視,很多高校都沒有進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)與研究工作。在教學(xué)方式上,也沿襲著傳統(tǒng)的教學(xué)方式,實(shí)驗(yàn)教學(xué)被作為一個(gè)附屬課程,沒有將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新科學(xué)體系所需的思想和技能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,致使很多學(xué)生雖然具備一定的理論基礎(chǔ),但是卻缺乏綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,?shí)踐能力較差。筆者認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的原因主要有兩點(diǎn):第一,高校教育在思想上沒有正確認(rèn)識(shí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一個(gè)附屬內(nèi)容,并沒有將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一個(gè)獨(dú)立的知識(shí)體系,過多的注重了學(xué)生理論知識(shí)和基本技能的培養(yǎng),所以針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程內(nèi)容以及其所需要的設(shè)備都沒有進(jìn)行合理的配置。第二,很多搞笑的教學(xué)管理體制不夠完善,對(duì)于開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有給予正確的引導(dǎo)和鼓勵(lì),針對(duì)教師的工作也缺乏相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,造成了教師缺乏熱情、學(xué)生缺乏激情的情況。綜上所述,對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)與研究具有重要的意義,是十分必要的。
2機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)研究
通過對(duì)高校理工科專業(yè)教學(xué)體系的分析可以看出,實(shí)驗(yàn)教學(xué)被安排的位置是在理論教學(xué)之后,其實(shí)驗(yàn)的目的就在于為學(xué)生提供應(yīng)用理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐和應(yīng)用的機(jī)會(huì)。工程能力也可以稱之為創(chuàng)造能力,這是對(duì)于理工科學(xué)生基本的素質(zhì)要求之一,因此可以說,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)和研究,是為學(xué)生提供應(yīng)用理論進(jìn)行創(chuàng)造的平臺(tái),也是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的主要途徑。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與研究是一項(xiàng)復(fù)雜的、系統(tǒng)的工程,需要以現(xiàn)代教育思想作為根本的指導(dǎo)思想,科學(xué)的處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系。筆者認(rèn)為,綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),同時(shí)結(jié)合學(xué)校教學(xué)的實(shí)際情況,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,進(jìn)行改進(jìn)和研發(fā),而不需要投入大量的資金進(jìn)行新設(shè)備的購置,通過對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和整合,引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化技術(shù),則能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的整體優(yōu)化,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)。
綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的很明確,就是為了給學(xué)生提供一個(gè)工程應(yīng)用教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握,并且學(xué)會(huì)用知識(shí)分析問題和解決問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。實(shí)施綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)通常是在理論課教學(xué)結(jié)束之后,綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)打破了學(xué)科之間的界限,其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為指導(dǎo)思想。學(xué)生在完成一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過程中,要對(duì)各種實(shí)驗(yàn)的設(shè)備進(jìn)行熟練的掌握,也需要借助多個(gè)學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用,才能夠完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)此,我們進(jìn)行了以下幾個(gè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā):
2.1機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)一
2.1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備:細(xì)紗機(jī),計(jì)算機(jī),測(cè)試系統(tǒng),機(jī)構(gòu)測(cè)繪工具。
2.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:①測(cè)繪細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu);②應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律;③根據(jù)檢測(cè)的鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)規(guī)律,反求設(shè)計(jì)控制凸輪機(jī)構(gòu);④對(duì)細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合分析,提出新的設(shè)計(jì)方案;⑤在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
2.2機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)二
2.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備:機(jī)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái),計(jì)算機(jī),測(cè)試系統(tǒng)。
2.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:①應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)器動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái),當(dāng)載荷一定時(shí),在安裝飛輪和不安裝飛輪兩種狀態(tài)下主軸轉(zhuǎn)速的變化情況;②建立實(shí)驗(yàn)臺(tái)等效主軸的運(yùn)動(dòng)方程,分析飛輪的調(diào)速作用;③按新給定的主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)反求設(shè)計(jì)飛輪;④在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)不同主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)條件下飛輪的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
2.3機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)三
2.3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備:1511織布機(jī),計(jì)算機(jī),測(cè)試系統(tǒng),機(jī)構(gòu)測(cè)繪工具。
2.3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:①測(cè)繪1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖;②應(yīng)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律;③根據(jù)檢測(cè)的棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,反求設(shè)計(jì)棕框共轆凸輪機(jī)構(gòu);④對(duì)1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合分析,提出新的設(shè)計(jì)方案;⑤在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
3結(jié)束語
機(jī)械工程及自動(dòng)化是理工類專業(yè)中十分重要的一部分教學(xué)內(nèi)容,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的工程能力有著十分重要的作用。在現(xiàn)代高校教育體制中,對(duì)于工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性還沒有得到充分的體現(xiàn),需要我們教育工作者不斷的對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行開發(fā)和研究,以此作為平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使他們成為新時(shí)期社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的復(fù)合型人才。