大学机械工程论文模板(10篇)

时间:2022-11-22 03:55:52

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇大学机械工程论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

大学机械工程论文

篇1

中新网3月27日电 据香港中通社报道,为提升两岸机械制造技术水准,加强高层次创造性人才的培育工作,台湾“机电股王”上银科技26日与北京的中国机械工程学会举行签约仪式,正式委托中国机械工程学会在北京举办“上银优秀机械博士论文奖”。

据台媒报道,这是台湾企业首次在大陆举办,也是全球仅见机械业学术研究的最高博士论文奖项。总奖金高达人民币335万元,金质奖(一等奖)每篇奖金人民币40万元。

据悉,这个“上银优秀机械博士论文奖”征选的对象,涵盖台湾、香港、大陆两岸3地机械工程领域博士学位者的论文,参与竞赛的博士生必须获得该大学/学院/系所的推荐,推荐名额不得超过该机械工程学科毕业博士学位人数的10%,同一个大学包括机械工程学科、材料科学与工程学科、测试技术与仪器学科的总名额最多5名为限。

上银董事长卓永财指出,中国大陆2009年工具机总生产值达到150亿美元,正式超越德国,成为全球最大工具机生产国,而大陆有86所大学设有机械博士班(台湾约10所左右),大陆机械相关产业未来的发展与实力不容小觑。加上两岸签订经济合作架协议ECFA后,经贸交流将更趋紧密,台湾工具机的高附加价值优势,在大陆内需市场极具竞争力,上银希望藉由机械博士论文奖的举办,作为推动两岸机械业产学合作与交流平台的新开始。

此外,“上银机械博士论文奖”除了高额奖金之外,获奖师生还可获邀参观北京国际机床展览会,获金、银、铜质奖的学生与教授,上银将再邀请参观日本国际工具机械展(JIMTOF),费用由上银科技全额负担。

篇2

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0067-02

“中国制造2025”是中国版的“工业4.0”规划,也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,实现制造业由大变强的历史跨越[1]。机械制造业是“中国制造2025”的重要支柱和重要组成部分,对机械制造类的人才培养模式和要求带来了新的挑战[2]。基于“大工程教育理念”的本科教学工程系统地分析和研究高素质创新型人才――“现代机械工程师”的基本特征及其评价方法[3],探讨机械工程专业学生创新素质形成原理及其规律。构建融知识、能力和工程素质于一体。集现代管理和先进技术为一体的人才培养新体系[4],对改变传统的人才培养模式,培养具有开拓创新能力的“现代机械工程师”具有重要的理论意义和较大的实用价值。

一、传统机械制造类专业人才培养模式现状

(一)教育教学观念滞后,人才培养目标模糊

目前机械工程专业本科人才培养目标定位为“能在机械工程及其自动化领域从事设计制造、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”,其概念陈旧,涉及面宽泛,含义模糊[5],可以覆盖学生毕业后一生中从事的工作,无法与我国日益迅速发展的工业化进程需要相对接。其结果是导致人才培养方案构建思路不清晰,重点不突出,其目标也比较难以实现。

(二)教学内容陈旧,工程能力训练不到位

目前机械工程课程及其教学内容比较陈旧,学科前沿课程较少,专业课程体系无法适应学生个性发展的需求,也无法适应新时期经济和社会发展的需要,导致机械工程专业学生实践能力和创新能力培养体系不健全,出现了有环节要求[6],但无法落实而形同虚设的情况,严重影响和制约着人才培养质量。实践教学体系设计的系统性不强,不能完全满足应用型人才培养的需要;实训基地未能充分利用,制约了实习指导工作的开展。

(三)教学方法手段滞后,多元化人才培养模式缺失

教学方法单一,现代教育技术手段的应用水平也并不高,影响了学生工程实践能力的培养,无法满足高等教育大众化条件下多元化人才培养的需求[7]。在人才培养的关键问题上,深层次改革有一定难度,如产学研合作等。合作教育渠道、层次有待拓宽和提高。

二、机械制造类专业人才培养模式的构建

(一)创设“模块化、组合式、开放型”的课程体系

以“大工程教育理念”为指导,以机械工程专业为研究试点,提出机械工程专业人才培养目标为具有高素质创新型能力的“现代机械工程师”,优化机械工程专业课程体系和实践教学体系。以高等数学、大学物理、机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、工程材料、微型计算机原理为基础理论知识;以公差技术、控制工程、测试技术、材料成型技术、机械制造技术基础、液压与气动等为专业理论基础;以制造装备设计、机电一体化技术、机电传动控制、数控技术、自动化制造系统等为相关和拓宽知识,构成毕业生的知识结构。

(二)优化教学资源

将课程建设、专业建设、学科建设和实验室建设融为一体,实现教学与科研、学科与实验、课程与设计的系统协调和有机统一,通过实施“青年教师工程能力培养计划”和“青年教师创新能力培养计划”,实现教学资源的优化配置,主要表现在:1.鼓励教师利用科研成果更新教学内容,设立教案评估制度,并与教学考核相结合。2.探索建立科研成果转化为课程的工作机制,鼓励教师科研成果融入教材,并辅之以相应的考核、评估和奖励。3.开设反映学术前沿的选修课,并结合教师承担的科研课题来指导本科生毕业设计(论文)。

(三)完善创新型人才培养机制

推进教师工程能力提升及实践教学基地建设,对新引进人才全部进行严格的岗前培训;采用师徒结对的形式,由教学科研经验丰富的老教师指导新教师的教学工作。学院组织新教师职工的听讲评活动,对青年教师的教学工作进行点评和指导,确保青年教师的教学质量。完善机械工程专业学生工程能力、创新意识和创新能力的实践教学体系,在培养环节上,课堂教学、实践环节、第二课堂整体优化设计;在教学方式上,必修课、选修课相结合;在教学内容上,自然科学、工程技术、人文知识相互兼顾,同时体现现代科技中学科交叉的特点,特别注重机械工程与信息化、自动化技术相结合。建立四段式教学体系:理论教学体系、实验教学体系、课程设计体系、参观实习教学体系。在教学中落实“产学研结合”、“理论教学与科研实践案例教学相结合”、“课内教学与课外辅导素质拓展相结合”的教学改革,强化“课程设计与实习”两个教学环节。

1.培养方案与培养目标的定位一致,改革培养模

式,改革教学方法,切实体现工程应用型人才培养特色。完善和修订教学大纲,做好专业主干课程内容更新,知识体系优化。

2.强化实践环节,加大实验教学比例,改进实验内容,减少验证性实验,增加设计性和综合性实验,课程设计和毕业设计环节从选题到具体指导注重工程实践能力的培养。

3.完善实验室设备,保证实验项目开出率达到

100%,创建实习基地,校企合作承担专业认识、生产实习、毕业实习的主要实践教学任务。

(四)规范毕业设计(论文)过程

毕业设计(论文)是在学生完成全部大学课程后,走向工作岗位前的一次综合训练教学环节,是对学生在大学阶段所学知识与能力的全面检查与考核,对于培养学生的创新精神、协作精神,提高他们的实践能力和综合素质起着重要的作用。对毕业设计字数、参考文献和图纸等进行量化处理,主要分为五类:1.理论研究型;2.工程设计型;3.工程技术实验研究型;4.计算机软件型;5.综合型。从毕业设计(论文)的全过程看,学生的机械设计制造的实践能力及水平得到了提高,工程意识和素养增强,独立分析和解决问题的能力进一步加强,尤其是毕业论文质量较往届有了较大幅度的提高,全部顺利通过院和小组答辩,成绩优秀率达到14%,获得校优秀毕业生标兵称号的8人,占常州大学总数的8.2%,取得了令人满意的成果,达到了预期的目标。

(五)健全教学质量保障机制

在教学实践中,坚持以学生和教师双主体与以学生为本的核心理念,激发学生学习的主人翁意识。实施“本科创新能力培养激励机制”,提高教师和本科生参加科研创新活动的积极性。制定教学督导组和学生评议教学效果机制,每学期将评议结果公开,向各个教师反馈评议意见。由专业教师负责成立课程评估小组对专业课程进行自我评估,采取“主讲教师负责、逐课评估、达标验收”的办法实施,采用计算机以及网络手段对规章制度进行科学、规范管理与实施。完善教学质量评价机制,组织学生评教活动,促进学生对教师主要教学环节教学质量进行监控与评价,注重同行评教和领导评教,强化教学督导。

三、机械制造类专业人才培养模式的实践

常州大学机械设计制造及自动化专业是在1984年原江苏化工学院机械制造工艺及设备专业的基础上建设和发展起来的,近几年,本专业一直是常州大学招生人数最多的专业之一,在长三角人才市场上就业形势一直处在前4位。装备制造业是江苏省重点发展的支柱产业之一,常州市已成为中国先进制造技术发源地,初步形成了较为完整的制造业体系,主要包括轨道交通设备制造业、工程机械制造业、农业装备制造业、数控机床和基础装备制造业等。装备制造业的快速发展必将扩大对应用型工程技术人才的需求,为长三角地区及全国装备制造行业提供大量工程技术人才是本专业建设的方向。根据社会经济发展需要和技术发展趋势,结合常州大学发展目标和本专业现状,培养的人才类型为:工程应用型。以上海为龙头的长江三角洲经济区机械制造业十分发达,对本专业毕业生的需求量很大。在长三角地区和常州先进制造技术基地对专业人才的技术需求基础上,形成了本专业以先进制造技术为线的人才培养目标。

本专业坚持优化课程、提高质量、注重实效、形成特色的方针,及时修订本专业培养计划和教学大纲,从课程体系的学习方面衡量本专业培养目标是否体现了学生在知识、素质方面的协调发展。在生产实习、课程设计、各级科技竞赛、毕业实习、毕业设计等环节考查学生能否从全局的观点看问题,能否从市场研究、设计构思、生产制造中分析思考,以此判断培养目标是否实现及实现的程度。近几年来,学生的四级通过率在95%以上、考研录取率在30%以上,就业率为100%,这些数据反映了培养目标的实现情况。

面向“中国制造2025”,以创新人才培养为主线,构建了机械制造类人才培养模式,并进行了有益的实践。改革传统的教学模式,将理论教学与实践教学有机地结合,探索了一种适应“中国制造2025”的机械制造类人才培养的模式,逐渐培养了学生自主学习与探索求知的精神,使其创新能力得到提升,工程实践能力更加突出,为今后的职业发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]李拓宇,李飞,陆国栋.面向“中国制造2025”的工程科

技人才培养质量提升路径探析[J].高等工程教育研究,

2015,(6).

[2]吕春芬,宋绪丁.工业4.0时代的特征与高校课程体系

改革研究[J].西安文理学院学报:社会科学版,2015,(5).

[3]刘玉梅,状军,王本亮.基于现代机械工程师技术应用能

力培养的综合性课程设计构建与实践[J].教育教学论

坛,2014,(23).

[4]王亚良,梁利华,董晨晨等.创新人才培养导向的机械类

实验教学改革[J].实验室研究与探索,2015,(2).

[5]田君,钟守炎,孙振忠.基于卓越工程师培养目标和“学

习产出”(OBE)教学模式的机械设计课程群的建设与改

革[J].教育教学论坛,2015,(31).

[6]罗红旗.机械工程专业实践教学改革与创新实践能力分

析[J].中国现代教育装备,2013,(13).

[7]孔德军,胡爱萍,朱伟.基于校企合作的工科专业毕业设

计教改实践[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2008,

篇3

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0131-02

一、引言

专业学位工程硕士从培养方式上分为非全日制在职工程硕士和全日制工程硕士两种,在职工程硕士通常有实际工作经验,而全日制工程硕士与工学硕士相似,其学生大多数为应届本科毕业生,缺乏实际的工作经验。全日制工程硕士虽然在招生对象上与工学硕士相似,但由于二者的培养目标不同,其培养模式、培养方法、教学体系、论文标准均有较大的区别。以往的非全日制工程硕士和工学硕士的培养模式、评估标准和保障体系已不能完全适用,必须构建出适合全日制工程硕士培养目标的各种体系和机制,以适应专业学位研究生教育的发展。

我校机械工程学科作为最具综合性和工程实践特征的学科之一,从1999年开始,在培养管理工作中积极探索、改革创新,通过学科建设、人才队伍建设、实践基地建设等有效措施,保持工程硕士教育的健康发展,取得较大进展。

二、全日制专业学位研究生培养存在的问题

(一)培养模式与定位不能全面体现工程特色

目前,许多机械类的研究生教育仍沿用学术型研究生的培养方式,无法突出专业学位研究生的工程特色和应用背景,达不到学术型研究生在理论与创新方面的要求。

(二)课程体系不能全面突出实践性和应用性

大多数院校目前没有专门用于培养专业学位研究生的课程教学体系,在必修课和选修课方面沿袭学术型研究生的课程体系,忽略对专业学位研究生工程实践能力的培养。

(三)教学内容和教学方法与工程需求存在差距

专业学位研究生大多是应届本科毕业生,目前教学内容存在“重理论、轻实践、多灌输、少研讨”的现象,达不到丰富学生实践经验、提高工程实践能力的要求,不符合企业需求。

(四)研究课题单一,不能全面体现工程实际

部分专业学位研究生在校期间从未参与过工程实际项目,学位论文几乎是理论分析与公式推导,既不符合专业学位研究生的培养目标,也背离了国家设立专业学位研究生的初衷。

因此,在全日制专业学位研究生的培养过程中,探索出理论和实践相结合的培养机制,研究出具有机械类行业特点、产学研结合的培养模式,制订切实可行的培养方案、教学体系和教学方法,使机械类专业学位研究生具有综合的专业知识和良好的实践能力,具备较强的可持续发展能力,注重全面综合发展,这无疑是一个重大的课题,对以大机械人才观,培养更具特色与竞争力的高素质、实用复合型人才具有重要的意义。

三、改革思路

(一)创新培养模式

工程硕士的培养必须改革传统的“重学术、轻实践”的培养模式,明确培养工程实践能力强、具有解决工程实践问题和创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才的培养目标,制订符合现代化建设要求的专业学位研究生教学计划、教学内容,坚持“强基础、重实践,求创新”的指导思想,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线,对知识、能力、素质等方面进行合理安排,力求整体优化,培养具有工程背景的高素质工程技术人才。

(二)注重课程设置

制订专业型工程硕士的培养计划是保证人才培养的重要基础。培养计划中的课程设置应充分体现“厚理论基础、重实际应用、拓前沿知识、强工程实践”的特点,采用学分制和模块化,将模块分为必修模块和选修模块。减少公共必修课学时,增加能代表学科前沿、富有实用性的案例课和高水平选修课,增加实践环节。针对专业学位研究生的工程实践背景,在实践环节方面要求学生深入企业,时间为0.5~1年,两个学分,撰写出实践环节总结报告,由企业导师签字认定,而且,其学位论文也可以此为背景展开,充分体现专业学位工程硕士的培养特色。

在教学过程中,要求教师采用主题式的教学模式,按工程项目、工程案例和工程问题组织教学内容,针对不同内容提出设计主题,注重课程内容的衔接,不断激发学生的创新欲望,营造创新环境,培养创新意识、思维、方法和技能。通过淡化分析,加强综合,强化学生对机械系统的综合训练。同时,要求教师针对课程内容,以企业实践、实验研究、参加科研、协助导师指导本科生实践等方式强化实践环节,为论文写作奠定基础。

(三)突出实践环节

校内实践环节。在选修课中,应规定每门课程必须有实践操作,同时构建高水平的校内实践基地,承担与理论课程配套开设的实验教学任务,并为研究生完成学位论文工作提供必要的工作场地和实验设备。

企业实践环节。企业实践环节是机械工程专业学位研究生培养过程中的重要环节,充分的、高质量的企业实践是专业学位研究生培养质量的重要保证。通过该环节,应达到基本熟悉本行业工作流程和相关职业及技术规范,培养实践研究和技术创新能力,并结合实践完成论文选题工作。

全日制专业学位研究生的实践环节内容由校内外导师共同协商决定,认真组织开展相应的企业实践活动,并进行必要的总结和考核评估,获得相应的学分。

(四)体现工程特色

强化工程实践的总体思路是:面向工程,建设基地,提升工程实践能力;依托课程,融合课外,协调开展创新教育。在与相关企业建立研究生培养基地与社会实践基地的同时,不断丰富学位论文的选题来源,使其有明确的职业背景和应用价值。在指导方式上,以校内导师指导、校外导师参与为主,合理运用理论知识和技术解决实际问题。

培养过程采取课程学习、企业实践和学位论文相结合的方式。注重对工程应用和创新能力的培养,增长工作经验,缩短就业适应期。在研究生入学后,导师要从学生的实际和社会需求出发,为其制订培养计划。课程设置要以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。

对于企业实践环节,可采取集中实践与分段实践相结合的方式。通过建立校企培养基地,共同培养专业学位研究生,改革创新实践教学模式,积极探索人才培养机制。

四、实施效果

(一)建立具有科学性、实用性的培养模式及课程体系

机械工程专业学位硕士的课程内容要根据企业需求和近几年毕业生的就业情况来设置。机械工程专业学位研究生开设《机械工程领域工程实践问题案例分析》、《机械制造技术应用与实践》、《机械工程实验与分析》及《实践环节》等工程实践与案例课程;同时还开设了相关的选修课,充分体现培养特色。

(二)确立科学、系统、前后呼应的教学内容

机械工程专业将《现代制造技术》、《现代控制理论及应用(机械)》、《现代设计理论与方法》集设计、制造、控制于一体,与选修课《复杂表面制造技术》、《数控设备设计与分析》等制造、设计、测试、分析相呼应,形成完整的课程体系。同时,将教师的典型科研项目加入课堂教学,按工程项目、工程案例和工程问题组织教学内容,提高学生的学习兴趣和综合实践能力。

(三)建立实践教学基地,提高学生的工程实践能力

注重吸纳使用社会资源,加强合作办学,建立联合培养基地,充分发挥我校机械工程专业学位人才培养的优势。从2000年开始,以机械工程领域为依托,先后与沈阳多家大型装备制造业企业建立研究生联合培养基地,并保持长期合作关系,邀请该领域实践经验丰富的专家参与专业学位研究生培养,参加学位论文评审、答辩等环节。2010年5月,由沈阳市政府牵头,我校与沈阳六家企业共同组建“沈阳铁西装备制造业聚集区公共研发促进中心”,为机械专业型工程硕士的培养提供更大的平台。

(四)稳步实施“双导师”制,建设一只具有工程实践背景的师资队伍

建设一支专兼结合,既有较高学术水平又有丰富教学经验,具有工程实践背景的师资队伍,是做好工程硕士培养工作的关键。为体现工程硕士的培养特点,积极探索校内外“双导师”制,即以校内导师为主,企业导师为辅,共同指导实践环节、项目研究与学位论文等多个培养环节,共同承担专业学位研究生教育的培养工作。

通过聘任更多有着较高理论水平和丰富实践经验的企业单位专业人才做兼职导师,同时不断提高校内师资队伍的专业化水平,鼓励教师参与横向课题,加强内部培训,参加专业技能培训等方式,丰富教师的实践经验,不断提高专业课教师的专业实践能力,提升整个专业学位研究生教育师资队伍的专业化水平。自开始招收机械工程工程硕士始,即要求其导师由学术造诣深、工程实践能力强,且有企业横向科研课题背景的教授担任,保证工程硕士的培养质量。几年来,有20余位校内教师及每年吸纳10余名不同学科领域的专家、学者和实践经验丰富的人员做校外导师,参与实践课程、项目研究与学位论文等多个培养环节,共同承担专业学位研究生的培养工作,增加学生的实际工作经验,缩短就业适应期,取得良好效果。

(五)强化结合工程实践背景的学位论文选题

篇4

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

种:中文

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:

篇5

 

《机械工程控制基础》课程,是全国高等教育自学考试机电一体化工程专业(独立本科)必考的一门专业基础课。并且是一门重要专业基础课。工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题[1]。机械工程控制基础课程的主要内容就是根据控制论的理论基础,研究机械工程技术中广义系统的动力学问题。

本课程的主要目的在于培养学生以动态、整体、联系的观点研究分析一个机械工程系统,运用控制论中的基本概念和方法,解决机械工程领域中有关自动控制及系统动力学方面的问题。其特点是从信息的传递、转换和反馈角度来分析系统的动态行为;为采用控制的观点和思想方法解决生产过程中存在的问题以及为了使系统按预定的规律运动,达到预定的技术指标,实现最佳控制打下基础;并且也可以为后续的机械类相关课程的学习打下一定的理论基础[2]。

机械工程控制基础研究的问题带有普遍性,对工程实践具有重要的指导意义,该课程的开设对培养学生运用控制原理的基本方法教育教学论文,提高分析和解决各种工程问题的能力奠定扎实的理论基础。为后续专业课学习和今后从事控制工程实践奠定基础。

本课程要求考生掌握经典控制理论的基本概念,基本原理和基本方法。在牢固掌握控制理论基本概念和典型自动控制系统的特点的基础上,具备对简单机电系统进行分析的能力,深刻理解并熟练掌握典型系统(特别是一阶系统)的时域和频域特性;能判别系统的稳定性;了解系统辨识的基本原理及相应的方法怎么写论文。

但是,由于该课程比较抽象,学生的学习热情不高,学习效果也不理想,甚至产生厌学的情绪。本文针对自考生的这种现象,提出了与普通本科教学不同的教学方法和教学手段。针对非自学型自考学生,从教师的讲解思路和方法出发,结合本课程的特点,浅谈笔者的教学体会,以供同行商榷。

1、了解学生学习现状

自考学生普遍是,在高中时期学习相对较差,但是,又具有想学会心态。因此,这是最大的一个矛盾,本身的基础薄弱,又想学会教育教学论文,通过考试。这就需要教师的辛勤付出去帮助学生解决这一矛盾。

本门课程要求以物理,电工学,高等数学为基础,这些前期课程,学生本身可能就没有学精通,所以,学习气机械工程控制基础就会更难。作为授课教师,一定要充分了解学生学不会,是什么原因造成的。当了解的现状后,就应该吧学生不会的内容再给补充上。当然这里也存在一个课时的问题,不可能把前期的课程全部都再教一遍,能做到的只是,当本门课程用到哪部分内容后,就把那一部分内容补充上,绝不可能通篇全讲。

例如:在第二章讲授拉普拉斯变换时,就必须把高等数学中积分和求导的基本公式补充上,不然学生就会因为积分求导不会,而导致拉普拉斯变换学不会。

例如:在讲第三章系统的数学模型时,就必须把物理的受力分析教育教学论文,牛顿定律等补充上。这样学生才可以分析一个机械系统的受力,才可以建立微分方程。在这一章的内容中还要补充上基尔霍夫电压定律,电流定律,不然学生就很难建立电网络系统的微分方程。

在补充上述的内容时,主要是要注重对这些基础理论如何应用。可以通过多讲例题,讲简单的例题,来使得学生能会用这些基础理论。

2、树立学生学习信心

改变学生对机械工程控制基础的厌学心理,解除对这门课产生恐惧的精神压力,营造出一种比较轻松愉快的心理环境;还应该排除心理障碍,尽快的熟悉本门课程中处理问题的方法,转变学习观念。

学生在学习时,刚刚开始学,就会觉得不会,因为,开始部分就是拉普拉斯变换。但是,这一章必须要让学生学会!这是磨刀不费砍材功。这里当然要用到较多的高数知识,用什么就补什么,这里即使用的课时较多,也必须学会怎么写论文。一方面这是整个课程的数学基础教育教学论文,另一方面如果开始学生就没学会,那么就会导致学生放弃这门课。可以通过一些简单的练习,让学生感觉自己会做题,在心理上,学生就会慢慢的建立起信心来。在这样的一个基础上,学生才可以不恐惧,也就不放弃了。教师讲课的过程中常常通过一些暗示给学生,这门课简单,易学会,易通过。这对于学生树立学会的信心和通过的信心,是很有帮助的。

每年都会有一部分考生在听课过程中或听完全课程后,进入复习阶段时感到心中没底,加之时间紧,就放弃了,很可惜。所以,进入复习阶段,教师更应多给学生鼓鼓劲,让学生树立“我能行” 的信心。树立考试成功的信心,不打 “退堂鼓”。

3、提高学生应试能力

一般这个阶段要放在全课程学完之后教育教学论文,提高学生应试能力是至关重要的,也是提分最快的方法。

首先,要掌握考试重点,不能通篇用劲。在全面阅读教材的基础上,掌握重点章节内容,着重掌握系统传递函数、方块图、误差分析、时域分析、频域分析、稳定性判别。从知识点分布来看,本课程试题覆盖了教材七章的全部内容。单选题覆盖面最广,基本上每章都能涉及。填空题覆盖面广,覆盖了教材的七章内容,主要是考查学生掌握基本概念的能力,也有少部分是计算的。简答题考查学生掌握基本概念,最近几年的简答题多数都是概述、识记基本概念。计算题分布很广,主要是考查学生的综合应用能力。从整体来看,教材七章内容知识点分布不均匀,重点章节主要是第3章,第4章,第5章,第6章。而第1章、第2章和第7章是知识点考查较少的章节。

其次,全面分析历年考题教育教学论文,了解考试中的题型规范,试题难度,学生在学习的过程中要熟练掌握各种典型的例题。熟练掌握出现在历年考题中典型题型的解题思路,并多次练习,历年考题可以反复练习多次怎么写论文。

例如:劳斯稳定判据的题目,一部分题目为直接运用劳斯判据来判断稳定性,还有一部分题目为,求取系统中某参数的稳定范围。但是这类题目,只要多做练习,学生基本都可以掌握。

最后,学生在应试中总是存在一些问题。因此,要求学生要做到:1.排除一切思想杂念,一心一意答题。2.拿到试卷后,迅速浏览试卷。同时要快速浏览考题和相应的分值,按难易程度确定做题的顺序,首先做最熟悉的题目和内容;主观题中如有得心应手题,应先做,然后再按顺序答题,遇到一时难答的题果断跳过教育教学论文,答后面的题,以防在某道题上耽搁时间,影响后面的答题。3.答完卷后别忘记重新考虑最初没确定答案的那些题,另外要至少全部检查一遍看有没有因疏忽而出错的地方。4.不要盲目提前交卷,在确保没有漏题的情况下经过两遍检查方可交卷。

4、激发学生学习潜能

学完本课程后,进入复习阶段,一般说来至少要留出一个月的总复习时间。在总复习期间,教师给学生鼓劲,教给学生复习方法,把学生的学习潜能最大限度的挖掘出来。要提醒学生注意:1.制定详细的复习计划,按部就班地复习,提高效率。在复习时更应注意经常翻阅和回忆教材摘要认真领会,揣摩并加以熟练掌握。

参考文献

[1]杨叔子,机械工程控制基础(第五版),武汉:华中科技大学出版社,2005.2。

篇6

中图分类号:G642.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)04-0036-02

一、引言

目前,我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主,学术型研究生基础理论知识较扎实,但解决工程实际问题的能力相对不足的矛盾逐渐凸显出来,当前研究生培养模式就是造成这种现象的主要原因之一。因此,探讨一种行之有效的机械工程专业学位研究生工程培养模式,成为了当前研究生教育的重点内容之一。

自恢复研究生教育以来,我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主。每年毕业的机械工程研究生主要为高等院校和科研单位培养,从事科学研究及高等教育工作。而学术型机械工程研究生主要以基础理论为主,存在工程实践方面不足等问题。目前,以市场化为主导的国家经济模式使机械工程研究生的数量在不断增加,机械工程毕业研究生数量使高校和科研单位饱和,多数研究生将以大中型企业等单位为就业的主体。因此,为了适应当前大中型企业及国家经济发展的需求,对研究生工程能力的要求越来越高,并成为当前研究生教育的重点内容。

综上所述,在研究生工程能力的培养中,存在一些不足之处,制约了研究生的培养效果,达不到社会对研究生的期望值。因此,很有必要对机械工程专业学位研究生的创新素质和科研工程能力的培养模式进行研究,为机械工程专业学位研究生的教育提供一种有效地、可行的教育模式。

本文主要对基于工程项目的机械工程专业学位研究生工程实训模式进行研究,结合本人所指导的机械工程专业学位研究生的培养,以企业项目案例为平台,对其科研工程意识、科研工程知识及科研工程能力等方面进行培养,使其具有较强的创新素质和科研工程能力,为其他研究生的培养模式研究提供理论依据。

二、科研能力和创新能力的基础培养

科研基础知识和科研意识是科研能力和创新能力的基础。科研基础知识主要包括与研究方向相关的机械和电气控制方面的理论基础知识和应用软件方面的知识,如机械原理、高等数学、理论力学、现代控制理论、二维和三维工程绘图软件等基础知识和应用软件;科研意识主要是指科研工程项目的前瞻性能力和创新欲望。

(一)基于实际机械系统的学习模式

课堂教学的理论知识仅仅是工程项目实施的基础知识,将这些基础理论知识应用于工程项目的实施,还需要不断提高科研工程知识。本项目以6-DOF串联机械臂系统为例,指导和加强研究生学习与机器人相关的理论知识以及工程项目实施方面的知识,了解国内外机器臂的发展动态,加强掌握科研基础知识,增强研究生的科研工程项目实施的意识。

以首钢莫托曼机器人有限公司研制的6-DOF串联机器人系统为例,启发和诱导研究生掌握该机械人研制的关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等,包括运动学、动力学和机械系统设计等方面。针对每部分关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等,发挥研究生的主观能动性,对机械臂进行系统的研究,进一步完善研究生的科研能力和创新能力。

这种通过实际案例的学习方法可以理论联系实际,使理论学习内容可视化,直接验证理论学习的可行性,加深了学生对课程内容的理解,促进了理论知识在工程方面的应用,同时也增加了学生的学习兴趣。

(二)基于已实施的科研工程项目,探索性实践教学模式

基于已实施的国家基金项目“串并混联拟人机械腿的力约束及动载协调分配问题研究”,指导学生探索性学习机械工程项目实施方面的知识。首先,引导学生掌握该项目立项的依据,即项目实施的工程和科学意义,同时使学生了解该项目的研究内容以及研究内容及创新点提出的工程科学意义。然后,针对研究内容,引导学生展开研究,启发诱导研究分组进行运动学、动力学、机械系统设计等方面的实践,进一步提高科研工程实施能力。最后,研制串并混联拟人机械腿样机。

(三)科研工程培训总结

对已进行的工程案例进行总结,发现自身的不足之处,提高相关科研理论知识和工程项目实施方面的能力,写成科研工程论文,以提高研究生的总结能力,对研究生今后的工作奠定基础。

通过上述学习方式,巩固了研究生的科研基础知识,增强了研究生的团队协作意识、科研动力及兴趣,有利于研究生激发出创新思维,也有利于营造一种和谐向上的学术氛围。

三、科研专业知识及科研能力的培养

科研工程专业方面的能力主要是指在项目实施过程中,理论知识及工程实践经验等的运用能力。本文主要通过探索性实践的方式,来检验研究生科研能力的掌握程度。以一种新型双轴颚式破碎机的设计为例,增强研究生的科研和创新能力。首先,对目前颚式破碎机进行调研,发现现有破碎机的不足之处以及需要改进的地方;其次,基于现有破碎机的不足之处,提出新型颚式破碎机方案,解决现有存在的问题;然后,对新型颚式破碎机进行性能研究并进行设计方法研究;最后,研制样机并进行实验研究。

通过对当前颚式破碎机的调研,发现当前颚式破碎机存在破碎物料不均匀、破碎效率低、颚板磨损厉害、很难实现超细破碎以及耗能大等缺点。为克服传统颚式破碎机的不足之处,提出了一种新型的双轴复摆颚式破碎机。

对这种新型双轴复摆颚式破碎机的行程特征值、运动学、动力学等性能进行研究,给出各性能的分布规律。首先,应用遗传基因方法对新型双轴复摆颚式破碎机的结构参数进行优化,给出合理的结构参数,同时考虑加工与装配工艺性,设计了一种双轴复摆颚式破碎机样机;其次,对这种样机进行试验研究,结果表明,同样破碎500kg的物料,单轴机需要269s,而双轴机只需要52s,只占单轴机破碎物料所需时间的五分之一;然后,在细料占总成品的比例上,双轴是单轴的2.5倍,在每小时的生产能力上双轴是单轴的5.2倍;最后,在衡量破碎机产能的指标值S上,双轴是单轴的2.5倍。因此,综合上述的分析和数据认为,新型双轴复摆颚式破碎机的性能明显优于单轴破碎机,具有很好的工程应用价值。

四、结论

本文基于实际工程项目的机械工程专业学位研究生培养模式的研究,提高了研究生的科研素质及创新能力等,研究生获得了一定的成绩。在这个过程中,研究生研制了拟人机械腿、颚式破碎机等样机,提高了工程能力。同时,还撰写和发表了多篇学术论文,授权了多项发明专利和实用新型专利。

参考文献:

[1]张红,张翼宙.培养研究生创新能力全面提高科研素质[J].中医教育,2007,26(3):54-57.

[2]林秀英,杨炳钧,刘邦凡.试论研究生素质教育与英语教学[J].西南师范大学学报,1999,(1):57-60.

篇7

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)06-0029-02

科研在高校中的地位和作用是毋庸置疑的,尤其是在985高校和211高校中更是如此。但以教学为中心、不断提高高校的教学质量也是高校工作永恒的主题。高校通过教学工作来培养高层次人才这是其根本任务,教学工作始终是高校的中心工作之一。本科教育是高等教育的主体和基础,抓好本科教学是提高整个高等教育质量的重点和关键。高校教学和科研是相互依赖、相互促进、不可分离的。高校教师既要从事教书育人的工作,又要进行科学研究,还要将两者有机结合起来,这样才能使教学质量和科研水平相互提高。[1][2]高校只有重视科研工作,以科研促教学,深化教学改革,优化课程体系,更新教学内容[3][4][5],才能提高人才培养质量,体现办学的特色、强势和品牌性。[6][7][8]有关科研与教学的关系以及科研对教学的作用,国内外学者、教师都做了很多研究,如文献[1]、[2]、[3]对高校中科学研究与人才培养之间的关系做了论述,强调教学与科研的统一;文献[4]论述的是科学研究在促进本科教学中的作用;文献[5]强调科研在应用型人才培养中对教学的促进作用。以上文献中都没有涉及科学研究在机械工程专业学科基础课和专业课课程群中的应用。可见,进行这方面的研究是有意义的。本文就是从这方面入手,探索科研在机械工程专业学科基础课和专业课课程群中的应用。

一、我校教学与科研现状

我校是一所地方性、综合性院校,是一所以工为主,专业涵盖工、管、理、医、经、文、法、艺术、教育等9大学科门类,直属广西壮族自治区政府管理的普通高等学校。学校占地面积近4700亩,面向全国27个省(区、市)招生,有全日制本专科学生、研究生、留学生共25000余人。学校以本科教育为主,积极发展研究生教育和国际教育,不断提升办学层次、水平和特色。为建设成为国内先进、有特色、高水平的应用型大学,学校在教学和科研方面做了大量的工作,但也存在一些问题。

(一)过多强调科研

多年来,我校对本科教育口头重视多,实际行动少;教师教学考核强调数量,缺少质量。由于过多强调科研等显性数据指标,如高水平论文、高级别研究项目、高科研经费等,对大学定位存在误解,以及扩招等一系列因素,本科教育特别是本科生教学在高校教育中处于相对弱势甚至是边缘化的地位。然而,世界上的一流大学,其对本科教育教学工作都很重视。尽管这些大学拥有强大的科研实力和研究成果,但最让这些大学感到自豪并最终确立他们高水平地位的关键因素,依然是他们响当当的本科教育质量。时至今日,这些大学仍然在不断地研究如何进一步提高本科教学质量,以适应社会的需求。

(二)科研与教学缺失

由于学校一味强调科研,教师只能全身心地投入到科研中,但研究成果出来以后,只有小部分应用于生产实际或教学,大部分研究成果只能躺在成果库里睡觉。教育教学改革呼唤着科研,但在学校科研中,教师科研与教学缺失的现象却并不少见,具体表现为:教师在研究中充当着资料的提供者、失语的研究者和被动的参与者,而不是将科研与教学相结合。造成教师研究与教学脱钩的原因主要有两个方面:教师对高校科研实质的理解不到位 ,以及学校对科研的评价方法不科学。

二、机械工程专业学科基础课和专业课课程

我校的机械工程专业人才培养方案强调,本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的机械工程专业基础知识、基本理论和基本技能,具有较强的工程实践能力、职业技能和创新精神,并具有较强的自主学习能力、自主发展能力和社会适应能力的可持续发展的能从事现代机械工程领域内的机械设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的应用型高级技术人才。专业主要课程中有制图及计算机绘图、理论力学、材料力学、工程材料与金属工艺学、机械原理、机械设计、机械工程控制基础、机械制造技术基础、互换性与技术测量、气液压控制、数控技术基础、机械制造装置设计、机械CAD/CAM,这些都是学科基础课和专业课。这些课程在三类课程中具体所占的学分为公共课学分占37.0,学科基础课学分占85.5,专业课学分占15.5。

机械工程专业是我校办学最早的几个专业之一,为社会培养了大量的机械工程专业人才。多年来,学校一直不断深化教育教学改革,凭借多年沉淀的教学资源优势,不断加快机械工程专业课程改革的步伐,力争为社会培养出更多高质量的人才。我们教师所做的科研,绝大多数与这些课程有关。如果能把教师的科研应用到这些课程中,无疑能对教学起很大的促进作用。

三、具体实践应用

为探索科研在机械工程专业学科基础课和专业课课程群中的应用研究,我们做了如下具体实践。

(一)项目调研

机械工程专业是传统的工科专业,在人才培养方案的结构体系中,课程体系包括公共课、学科基A课和专业课等,其中学科基础课和专业课所占的比重较大,课程门数较多。由于教师所做的科研较多,有些科研与这些课程群有关,有些则比这些课程群超前许多,再加上由于机械工程专业办学历史较长,有些课程内容较陈旧,因此,我们首先要进行调研,看看兄弟院校是如何处理这些问题的。

(二)科研项目、内容的整理

由于大多数科研骨干历年来所做的项目较多,这些科研项目包括国家自然科学基金、广西自然科学基金、广西科技开发项目、柳州市科技开发项目、教育厅科研项目和校级科研项目以及横向科研项目等。在这些项目中,有些项目所研究的内容、研究成果与学科基础课和专业课有关,有些项目比较前沿,这些项目对本科生来说有些超前,这样前者可以直接应用到本科教学中去,后者则要储备起来。因此,要对这些科研项目、科研成果进行梳理,找出与学科基础课和专业课有关的内容,为后续工作做好准备。

(三)科研项目、内容与学科基础课、专业课课程群相结合

根据前面梳理出来的科研项目和科研成果,我们结合学科基础课和专业课的内容特点,以某一门课的某一章节为切入点,删减一些陈旧的内容,增加一些学科前沿知识,并将其作为一个案例或一个章节来处理。比如广西科学研究与技术开发计划项目(项目编号:桂科能05112001-7B)《信息与通信技术重点实验室建设――钢圈系列产品虚拟设计开发平台》的科研成果,就可以与机械工程专业课机械CAD/CAM相结合,把研究内容《钢圈参数化设计系统》结合到课程的第五章――机械CAD/CAM建模技术中去,作为一个案例来讲授,这大大丰富了课程内容。

(四)相关学科基础课、专业课教案、课件的修改与融合

找到结合点后,就要对原来的教案和课件进行修改补充:有些陈旧的内容该删减的删减,新的内容该补充的补充,要相互融合;有些内容较简单可直接修改,有些内容较多较复杂,要采取各种手段满足教学要求,比如将科研内容编制成软件。广西壮族自治区教育厅科研项目《基于制造业信息化服务平台的公差与配合应用技术系统的开发研究》就是以软件形式编制出来后,融合到机械工程专业课机械CAD/CAM第三章――设计/制造数据的处理技术中去,作为一个例子,这既补充了教材的热荩又能使学生接触到前沿知识。

(五)课堂教学实践与评价

把结合科研成果做好的教案、课件和软件应用到课堂教学中去,可以使学生受益。应根据课堂教学效果和学生的反馈对这些教案、课件和软件进行修改补充,完善提高。条件成熟时,还可以根据研究结果对相应的教材进行修订,使科研成果进入教材。

四、结束语

通过以上的具体实践,我们把自己的研究成果应用到机械工程专业学科基础课和专业课课程群中,使学生能学到机械工程学科的前沿知识,这既增长了学生的见识,又提高了教师的教学质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王冬梅,卜长,郭树东.试论教学与科研的有机统一[J].北方交通大学学报,2000(6):119-122.

[2] 南开大学校长侯自新:教学科研比翼双飞[N].人民日报,2005-12-01(04).

[3] 韩俊峰,冯德芬.浅谈科研教学与人才培养的关系[J].广西高校研究,2000(1):91-92.

[4] 王铁行.科研促进本科教学之浅议[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2006(9):30-31.

[5] 符杨,胡荣.应用型人才培养中科研对教学的促进作用初探[J].第四届全国高校电气工程及自动化专业教学教育改革研讨会论文集,2010(9):34-36.

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机械工程实验室作为高等院校机械工程及近机类专业学生培养的实践基地,也是学生接触实际生产、获得生产技术及管理知识,进行工程师基本素质训练的平台,对大学生创新意识、创新精神和创新能力的培养发挥着举足轻重的作用。

在中国经济飞速发展,而适应社会需求的专业人才相对匮乏的形势下,教育部提出了“宽口径、厚基础、强能力、善创新”的高校专业人才培养目标,对于大学生的培养,高校既要使其具有厚实的专业基础和基本技能,又要具有广泛的适应能力和创新精神[1]。这不仅对高校人才培养目标的制定和教学计划的安排提出了具体的要求,而且对实验室建设也具有重要的指导意义。基于国内高校机械工程实验室的实际情况,本文提出了一种新型的实验室建设模式,加大学生基础技能、专业技能及创新能力的培养,有效解决了宽广知识面与深厚专业技能两者不可兼得之间的矛盾。

1 国内机械工程实验室的现状

教育部新颁布的本科专业目录在逐步消除原专业划分过细带来的问题,侧重于学生在专业内的综合技能和创新能力培养。而国内高校机械工程实验室大多仍保留着原来的运行模式,主要体现在3个方面:

(1)实验室构成:国内高校大部分是机械原理实验室、机械设计实验室、机械制造实验室、机械CAD/CAM实验室、机械创新实验室、金属材料实验室、机电传动实验室等组成模式,其构成主要侧重于学生在设计、制造方面的能力培养,而对于国内大多数高校的本科毕业生而言,毕业后从事设计方面工作的人数占比很小,大多集中在制造、测量与质量控制等领域就业。因此目前普通高校的机械工程实验室在产品性能测定、物流及成本核算等方面存在一定的功能缺陷。

(2)实验室运行模式:实验设备引进方面,国内高校机械工程实验室建设仍然根据专业性质,采用“教师申请―学校审批―招标―采购―学校验收”的操作模式购买相应设备,根据设备情况开设相应的实验项目,因此存在着设备共享困难、重复购置率较高、利用率低下的问题[2,3]。在教学质量控制上,一般采用实验教学抽查、听课等方式对教学质量及规范性进行检查和监督,但是对于学生的满意度及培养质量关注普遍较少。

(3)实验室队伍建设:目前实验室管理人员在高校师资队伍建设中仍处于不受重视的地位,普遍存在实验室人员学历较低、技能单一等问题。随着新知识、新技术的更新速度加快,实验教学内容、教学方法、现代化教学设备更新及学生能力培养都对实验教学队伍的素质提出了更高的要求。由于长期得不到应有的重视,导致实验教学队伍的知识更新缓慢,甚至部分实验教师没有接受过系统的专业训练[4]。另外,由于教学、科研类岗位普遍比实验岗位待遇高,也导致大批实验技术骨干人员不愿从事实验教学工作,而转入教学、科研岗或为了离开实验岗而选择继续深造,造成实验教学队伍的人才流失。这些因素均制约了实验队伍的创新能力及实验水平的提高,成为实验教学环节中的瓶颈之一。

2 我校机械工程实验室的创新模式

2.1 实验室构建

我校机械工程实验室从培养学生厚基础、宽口径的实际出发,经过资源整合把实验室分成机械设计基础、机械创新、机械制造、测试与控制、生产管理5个模块。学生在该实验平台上可以得到“构思―设计―制造―标定―物流”整个产品生命周期的训练,实现对产品开发过程各环节的深入理解,并根据自身的兴趣、专业在个别环节上深入学习、加强训练。这种实验室构建方式有效地解决了“宽口径、厚基础、强能力、善创新”与技能专长之间的矛盾。实验室组成如图1所示。

2.1.1 机械设计基础模块

该模块主要是以巩固学生基础知识和培养学生基本技能为主的专业基础训练(包括综合展品陈列实验、公差测量实验、机械CAD实验、热处理与硬度测定实验、减速器拆装实验和液压传动实验等);以培养学生综合知识和创造能力为主的基础实验,即机构创意设计实验,使学生具备基本的机械设计理念与专业技能。

2.1.2 机械创新模块

该模块主要是培养学生机械综合设计能力、创新能力、协作精神和实践制作能力。主要针对全国机械创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、机器人大赛、大学生电子设计竞赛、全国三维数字化创新设计大赛等各大赛事而设置。通过选题、构思、设计、制造、调试等环节的综合训练,使学生把理论知识和实践技能结合起来,激发学生的学习兴趣,开拓学生的视野,为优秀人才的脱颖而出创造条件。

2.1.3 机械制造模块

该模块主要让学生深入了解和掌握机械制造方面的知识,提高学生的动手操作技能,强化对机械制造工艺、机械制造技术基础等课程的理解。具体内容主要是结合产品的制造过程,对车、钳、刨、磨、铣等常见工艺进行基本操作技能训练,使学生对工业产品制造过程有较完整的体验和认识,更好地学习、掌握数控机床的基本结构、基本操作、编程、工件与夹具的装夹、刀具选用及装夹、基本工艺的拟定、 CAM应用,对工业机器人结构、编程、设计及在生产线上的应用深入理解,以适应现代制造业对人才素质的需求。

2.1.4 测量与控制模块

该模块主要训练学生测试典型机构及机械传动装置的运动、动力学特性及工作能力;分析其影响因素,了解提高机械性能的措施;掌握现代机械物理量的测试与实验研究方法和手段。

2.1.5 生产管理模块

该模块通过分布式制造系统实时仿真系统的软硬件环境,提供生产系统的规划、设计、运作管理方面的实验,使学生学习典型车间作业调度问题的基本方法、技术以及对生产系统的布置和调度管理,培养学生运用生产系统设计和现代集成制造设计理论、方法从事制造系统规划设计的能力。

2.2 管理模式

机械工程实验室除执行我校国资处制定的各项有关规章制度以及学院GB/T19001-2000质量认证管理制度外,建立并实施了《机械工程实验室管理规则》,包括实验室各类人员岗位责任制、工作考核制度、安全卫生管理制度、档案管理制度、实验室运行经费管理规定、仪器管理规定等,各实验室有实验室规则、安全卫生制度、学生守则等管理制度。

2005年,实验室进行了ISO9001质量管理体系认证,将ISO9001质量管理认证体系引入实验室教学管理工作中。按照ISO9001质量认证体系的核心PDCA(计划―实施―检查―持续改进)要求,进行闭环、循环式管理,对实验教学过程的各个环节进行连续控制,使全面质量管理成为基本工作方法,最终提高实验教学质量和实验室管理水平。

2.3 实验教学队伍建设

实验室积极鼓励学术水平较高、教学经验丰富、具有团队精神的教师参与实验教学、实验课程改革和实验室建设,尽量减少专职实验岗位的设置。按照学校、学院和学科师资队伍培养的政策和要求,定期从实验教学任务、实施过程、教学难点、教学方法、教学手段、技术改革等方面进行培训,通过轮训的模式加强实验队伍对产品生命周期各环节技能的深刻理解,使之熟悉实验教学的全过程和具体要求,保证实验教学的顺利进行。

3 运行效果

经过几年的改革与实践,学生主动参与实验的兴趣明显提高:(1)动手能力得到加强。以学生参加各类科技竞赛为例,以往学生需要加工零部件时,往往直接请教师指导操作,甚至部分零部件由教师代为加工。现在指导教师只需要参与前期的方案讨论,后期的加工制造与调试则完全由学生自行完成。(2)工程素质和创新能力得到提升。近三年来,学生在全国和省级科技竞赛中获奖22项,较以往有明显的提高。(3)毕业论文质量提高。很多学生在理解了工业产品的整个生命周期过程后,根据自己的兴趣选择毕业论文的方向或题目。近年来,本科毕业论文的质量有了明显提高,申请实用新型专利十多项。(4)学生满意度提高。我院根据ISO9001质量管理认证体系的要求,针对实验教学对学生进行满意度调查。结果显示,学生满意度由原来的89.8%提高到2012年的98.7%。

4 结束语

采用产品生命周期理念建立的机械工程实验室,是对于传统实验室培养理念的革新,引进的ISO9001质量管理体系有效地保障了实验教学的运行,提高了实验教学质量。实践证明,该模式对于系统培养学生的工程理念具有明显优势,使学生能够在产品设计与制造时充分理解各环节的运行与成本核算,有效地解决了宽口径与技能专长培养之间的矛盾。

参考文献

[1] 孔令地,郑文兵.省级重点实验室运行管理实践与探索[J].安徽理工大学学报:社会科学版,2011(4):71-73.

篇9

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0162-02

建设国际一流的学科是创建国际一流大学的基础,坚持以一流为目标,以机械工程学科为基础,优化课程结构体系,培养创新型人才。机械工程学科课程结构建设是研究生培养的重要特征,也是创新型人才培养的重要载体和平台。本文以大学排名为依托,选取全球范围内认可度较高的大学排名――国际高等教育研究机构Quacquarelli Symonds(简称QS)世界大学工程技术类排名的各项参数作为依据。设计人工神经网络模型,将众多复杂的指标综合起来,并予以量化。

一、课程结构与创新型人才培养的关系

培养创新型人才既是当前中国高校教育改革与发展的一个重要课题,也是中国经济社会发展的迫切需要,对知识的学习和积累也提出了更高的要求。任何课程体系都必须围绕并服务于创新人才各方面素质的全面发展以及个性培养而设计,不能顾此失彼,从各门课程的组成要素看,也必须注意进行整体设计,兼顾各要素之间的联系,才能起到相互促进的作用[1]。人们在社会科学、自然科学和技术科学等各学科内,通过多门学科相结合,运用各种方法、技巧等,使其相互结合,形成新的学科,提高研究生的创新能力。

二、基于BP神经网络的机械工程研究生课程结构分析

BP神经网络是被广泛应用的一种重要网络形式,主要用来进行非线性系统的输入输出映射关系建模。本文采用的是隐含层为一层的三层BP神经网络模型,该模型为有监督的多层前向网络,由三层神经元组成:输入层、隐含层和输出层,其不同层之间用网络权值进行连接,同层内部神经元之间没有连接关系[2]。

通过对QS世界大学排名中工程技术类排名前400的部分院校进行排名指标数据整理和汇总,以及对其机械工程学科研究生课程进行搜集和分类,参考部分典型的课程结构分类标准,将机械工程学科的研究生课程分为自然科学基础、工程技术基础、机械设计、机械制造、机电一体化、生物方面、能源环保方面、微纳尺度、管理九类课程,作为九个指标,将其每类课程所占百分比,作为BP神经网络输入层的神经元;输出层有四个神经元,数据来源于QS世界大学排名中工程技术类排名,包括总体得分、学术声誉、全球雇主评价、单位教职的论文引用数。通常我们要根据网络收敛性能的好坏来确定隐含层神经元个数,通过对大量网络模型结构的分析研究,得到以下经验公式[3]:

S=■+a 1≤a≤10 (2.1)其中S为隐含层节点数,m为输入层节点数,n为输出层节点数。根据公式(2.1),我们首先将隐含层神经元数目设置为10,然后逐步增加到15和20。进行多次实验,通过误差的对比,发现在隐含层神经元个数为25时,该BP神经网络的性能最好。因此,该BP神经网络模型隐含层神经元数目设为25。将输入数据的70%作为训练数据,15%作为测试数据,15%作为验证数据,通过对训练结果进行测试,误差达到所要求的范围内则说明网络模型良好[4]。利用MATLAB训练及测试后的网络误差情况如下页图1所示,训练和测试误差均达到预期效果,大多集中在零误差附近,该模型满足实际的应用要求。

三、中国高校与国际一流学科大学的对比分析

列举中国某“211工程”、“985工程”高校,对其研究生院机械工程学科课程结构进行调查与统计,将其课程分布的9个参量输入到训练好的BP神经网络,推测出其总体得分、学术声誉、全球雇主评价、单位教职的论文引用数4个参量。

输入x=[9.76 13.82 39.84 11.38 21.95 0.00 0.81 0.81 1.63];

输出ans=57.8018 28.9101 38.9170 72.6147

中国某高校总体得分为57.8018,学术声誉28.9101,全球雇主评价38.9170,单位教职的论文引用情况72.6147。从推测出的数据看,在QS排名中,中国某高校主要落后在学术声誉、全球雇主评价等指标上,相比于国际一流学科高校还是有很大的差距,差距最大的主要是科研水平和国际化方面,尤其是在科研水平方面。对比来看,在课程设置中,国际一流大学一流学科都有着丰富的课程设置,强调多学科融合以及新兴领域的学习,注重课程设置,推进创新型人才的培养。中国高校要创建国际一流学科,加大培养创新型人才的力度,应强化基础知识的学习,多开设工程技术基础类课程;在此基础上,加强专业知识的拓宽,不同专业方向专业课程供开放选择,增设新兴领域的课程学习[5]。另外,要强化多学科知识的融合,设置大量交叉学科课程,提高实践能力,锻炼和提高学生的实践和创新能力。

四、结论

本文研究了国际一流大学机械工程学科的课程体系结构,利用QS世界大学排名相关参数指标,建立了三层BP神经网络分析模型,对国际一流高校的机械工程学科课程结构进行了分析。基于所建数学模型,求出了中国某高校的QS总体得分、学术声誉、全球雇主评价、单位教职的论文引用情况等。选用QS排名中的29所高校作为系统样本,其中25组作为训练样本,4组作为测试样本,通过MATLAB完成网络的训练和测试,使用训练好的BP网络模型,推测QS排名系统未列出的中国某高校的QS相关参数,将其与国际一流学科的数据进行了比较分析。结果表明,中国某高校机械工程学科在课程结构设置上需要整体优化,强调多学科融合,拓宽知识面,巩固基础知识学习,加大创新型人才培养力度。

参考文献:

[1]郭丛斌,孙启明.中国内地高校与世界一流大学的比较分析――从大学排名的视角[J].教育研究,2015,(02):147-157.

[2]饶海琴,雷良海.重点课程建设对创新人才培养的思考[J].课程教育研究,2013,(32):255-256.

[3]卢铮松,李珂珂.基于人工神经网络的研究生课程评价模型[J].现代教育技术,2009,(10):53-57.

[4]聂勇,马其平.国际一流高校创新型人才培养模式建构的思考[J].内蒙古农业大学学报(社会科学版),2011,(06):126-127.

[5]刘强,潘鹏飞,王玉清.变革中的大学学科排名――QS世界大学学科排名最新进展与反思[J].比较教育研究,2015,(12):35-41.

Research on the Course Structure of International First-Class Mechanical Engineering Using Neural Network

YANG Yang,WANG Hong,HUA Cheng-cheng,YIN Chang-hao,LI Kai-yuan

篇10

2校内实践基地硬件平台的构建

与课堂理论教学不同,实践环节的教学需要依赖于仪器设备等硬件条件,因此需要结合学科的特点来构建完成预定实践教育功能的硬件平台组成。哈尔滨工业大学机械工程一级学科包含机械电子工程、机械制造及其自动化、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、精密与微纳制造和航空宇航制造工程7376个二级学科,年招收硕士生350人,其中应用型硕士研究生和全日制工程硕士240人左右。机械工程学科覆盖的各个二级学科各具内涵,互相独立而又互为支撑,形成了各具特色的研究方向。机械工程领域工程硕士研究生的应用能力培养主要体现在以下方面:①大型/复杂/先进机械系统设计能力;②各种传动及其检测、控制技术应用能力;③先进制造技术应用能力;④机电融合应用能力;⑤科技协作能力。这些能力的培养需要一系列超出单个课程的综合实践平台来提供学生从实践中锻炼和掌握工程技术能力的实践机会。依托校内实践基地,建设一个独立于课程教学之外,支撑全院研究生工程实践能力培养的工程实践平台具有重要意义。对于应用型硕士研究生,应该在机械工程一级学科的框架下,培养其对各相关研究方向的了解和掌握,培养出知识面广博、适应性广的交叉复合型人才,因此,校内实践基地所建设的教学平台应体现出综合性,并具有一定的辐射性,加强硕士研究生对机械工程领域相关研究方向的了解,拓展知识面,培养学生的实践创新能力。所建立的校内实践基地硬件平台的结构如图1所示。图1校内实践基地硬件平台的总体结构校内实践基地硬件平台包括实验平台和实践平台两个部分,其中实验平台用来支撑培养计划中的实践学分,由传感及测试技术实验子平台、数字化制造技术实验子平台、机器人技术实验子平台和微纳米测量技术实验子平台组成;实践平台用来为学生提供一个实现自主创新、自由探索的实践环境,由金属零件少无切削制造技术工程实践子平台、空间机构及机械系统设计与实践子平台、数控运动控制综合实践子平台和液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台组成。

2.1传感及测试技术实验子平台传感及测试技术是机械工程学科研究生必须掌握的一门偏重于基础的技术,并且是其它众多技术的基础,因此该实验子平台的建设侧重训练研究生对常用传感器的基本原理及其典型应用,使学生不但对传感技术中所涉及的各种传感器的测量原理和性能指标有深入具体的认识,而且还能够针对具体的问题,选择合适的传感器完成相应的检测任务,为将来的学习和工作奠定实践基础,提高应用型研究生对相关专业理论的认知、加强对专业技术工作适应能力和开发创新能力的培养。

2.2数字化制造技术实验子平台该实验子平台以对数字化制造技术的原理和核心技术的理解为主,以校园网络为基础,建立数字化、集成化、网络化的设计和加工子系统,两个子系统共享一个服务器,实现信息共享。以现有的CAD/CAM软件和自行开发的数控技术、数字化加工、数字化装配等软件为基础,为数字化设计、建模和仿真、加工技术的研究提供基本的实验教学环境和条件。使学生掌握数字化制造技术在产品的设计、分析、制造、制造系统规划等方面的应用。

2.3机器人技术实验子平台该实验子平台是一个具有一定规模的、模块化的、可扩展的机器人系统开放实验平台,子平台的建设以常规机器人技术教学为主,并兼顾机器人智能运动控制和机构空间复杂轨迹的实现等相关教学实验。能够进行14个机器人技术方面的教学实验,各实验间既可以独立进行,也可以联合进行;能根据教学的需求及课程的变化需求进行迅速调整,以适应实验教学的需要。这些实验要求学生应用所学知识进行设计、编程和实施,培养学生设计、分析和动手能力,促进机器人技术教学水平的提高,培养机械工程学科研究生的综合技能和创新能力。

2.4微纳米测量技术实验子平台随着超精密加工技术和纳米加工技术的发展,对机械加工表面形貌的微观检测提出了越来越高的要求。因此微纳米检测技术成为机械工程学科新的研究热点。通过实验教学,使学生掌握原子力显微镜测量原理、测试参数的选择,数据处理知识。掌握利用原子力显微镜获得力曲线,根据纳米压痕法的理论基础及弹性接触理论计算材料的机械力学特性,分析研究测量仪器的原理、精度、误差及适用范围。

2.5金属零件少无切削制造技术工程实践子平台本子平台对学生进行金属零件少无切削制造技术的实践训练。学生通过设计制造零件的实践,培养研究生:先进绿色制造技术运用能能力;产品制造生产线管理与运用能力;数控等先进装备控制与运用能力。

2.6空间机构及机械系统设计与实践子平台通过先进传动装置的学习和拆装,使学生了解、学习高性能谐波减速器等国外先进传动装置的原理、设计方法、结构和工艺;由学生利用基本元部件设计并构建机械系统,如多自由度关节串联机构和行走机构等。根据学生自己构建的机械系统,运用机构设计与动力分析软件建立虚拟样机,进行仿真。学生为自己构建的机械系统配备运动控制系统,利用计算机和PID控制来控制交、直流伺服系统,实现其构建的机械系统的预期运动目标。

2.7数控运动控制综合实践子平台以机床运动形式为主要控制目标,运动控制为主,顺序控制为辅,训练学生机电系统计算机控制能力。实践子平台以单轴运动模块为基本单元,可搭建一轴、两轴和三轴运动控制系统。控制系统采用PC-Base运动控制控制器为核心,交流伺服系统为基础,形成一个开放式的、学生可实际搭建的(包括内部控制软件)实践系统。

2.8液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台该实践子平台对学生进行流体传动与控制重要基础和综合应用的训练。平台包含竖直液压伺服搬运、水平液压传动搬运、气动插拔销三套子系统,训练学生:流体传动与控制系统总体方案设计能力、液压伺服系统(位置和力及其切换)设计调试能力、液压传动系统设计调试能力、气压传动系统设计调试能力和团队协作能力。

3校内实践基地的实践教学体系

在校内实践基地硬件平台构建的基础上,结合应用型研究生培养方案,构建了校内实践基地的实践教学体系,根据两类平台的特点,结合培养目标,依托实验平台下设的4个子平台建设了一门具有特色的实验课程“机械工程学科应用型研究生综合实验”,综合实验课程在内容设置上立足机械工程学科的主干课程,从机械工程一级学科的角度去组织实验教学的内容,规划建设的实验项目既是对若干门学位课程内容的深化和提升,又是对某门课程课内实验的强化,支撑研究生培养计划中2学分的实践教学环节,可以完成总计66学时的实验教学,根据课程的设置和培养计划,要求研究生从中选择22学时进行本门课程的实验教学,以加强硕士研究生现代实验方法和技能的训练和提高。在教学体系的建设上,实践平台是对实验平台的进一步深化和运用,目的是注重学生自主实践能力的训练和培养,实践内容的设计充分体现出开放性和探索性,学生利用平台所提供的基本元件和模块,根据给定的技术参数和指标,自行搭建系统,独立完成相应的实践训练项目。结合实践平台的硬件设备,建设了一门面向全院硕士生的实践课程“机械工程综合实践”,以独立实践课程的形式来实现校内实践基地的实践教学功能,使本领域的应用型研究生能够经历一个相对完整的机械系统设计、制造、检测和控制的工程应用过程的基本训练,支撑研究生培养计划中的实践教学环节,根据课程的设置和培养计划,要求研究生从中选择若干实践项目进行实训,培养学生的实践创新能力。依托校内实践基地开设的两门实验实践课程,初步确定了机械工程领域应用型研究生的实践教学体系。解决了应用型研究生培养方案中实践教学环节薄弱的问题;确立了实践教学环节的主体地位,以独立的课程形式来加深课堂理论知识的理解,提高创新实践的能力,满足机械工程学科研究生培养方案中实践环节的教学计划,为进一步的分类培养模式改革提供实践。