時間:2023-04-03 10:02:51
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隨著改革浪潮的推進。職業教育改革勢在必行,學生學習知識不是一個被動吸收、機械記憶的過程,學生的學習過程應該是以一種積極的心態去調動原有的知識和經驗解決新問題,并構建他們自己的認知的過程。這就要求老師在進行教學活動時應十分重視學生自主實踐能力的培養。
那究竟什么是自主實踐學習呢?
自主實踐學習就是通過學生所學的知識在實踐中發現問題,通過實驗操作與合作交流等活動,獲得知識、技能、發展情感與態度。教學理論與實踐都清楚地告訴我們,所有教學效果都是以學生是否積極參與、怎樣參與、參與多少來決定的。
為什么要在《機械基礎》教學中注重培養學生的自主實踐能力呢?
《機械基礎》是技工學校機械類專業的一門專業基礎課,內容涉及到“機械原理”“液壓傳
動”等多方面的內容。因此本課程的教學難免枯燥乏味,學生的學習興趣低,難以達到較好的教學效果。但如果在教學中,教師盡量用教學模型及簡易的模型給學生提供一些自主探索的機會,同時讓學生參與制作,提高對該課程的學習興趣,逐步形成對該課程知識的理解,使學生在自主探索的氛圍中提高解決實際問題的能力。這樣《機械基礎》教學的課堂就不再是單調枯燥的、教學效果不顯著的課堂,而是充滿活力、充滿智慧、充滿希望的課堂。
如何在《機械基礎》教學中培養學生的自主實踐能力
1鼓勵實踐
在人的深處有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個發明者、探究者。緣于學生內在的需要和興趣,教師在教學過程中應注重鼓勵學生大膽實踐。
1.1營造實踐氣氛
首先,我們在課堂教學中,要努力營造一種民主、自主、愉快和諧的教學氛圍,使學生能被一種愉快和諧的特殊氣氛所陶冶、感染和激勵,從而激起他們敢想、敢問、敢說的自信心。而技工學校的學生大都學習底子較差,學習習慣也不太好。上課喜歡趴在桌上睡覺或者和別人說話,這就需要老師在上課是首先要激發學生的學習興趣。例如在講《鍵》這一課題內容時,有一位學生對我說:“老師,你在講臺上一個勁地講鍵的特征和應用,而我們一個個直想睡覺,根本就聽不進去,這樣的課太枯燥了。”所以教師在教學中可以利用模型演示其工作原理及其在裝配過程中應當注意的一些技術問題,從而提高學生的學習興趣。其次,要構建和諧的師生關系。教師的教育對象足具有感情、需要得到尊重的個體。因此,在課堂教學中,我們應該構建一種平等愉悅的學習氛圍,在這樣的氛圍中學生才會消除膽怯、不信賴老師的心理,才會無拘無束地表達自己的思想。
1.2提供實踐內容
民主、平等、和諧的教學氣氛激發學生的實踐取向,教師還應該在課堂上給學生提供實踐的內容。
著名的特級教師路培琦說:“教材是什么,教材就是提供教師進行教學的素材,是給你一個思路,你利用這個素材和思路,想辦法達到你制定的目標,因此你就不能照本宣科,把教材當圣經來念。”如果僅讓學生簡單,被動在跟著教材上規定的問題和內容,依葫蘆畫瓢地摹仿,然后再得出結論,到底為什么要這樣做,還有沒有其他辦法,學生就缺少相應的思考空間,更談不上自行設計實驗對相應問題進行探究了。因此,在課堂教學中,應做到變教師講授為自主實踐,變“為結果而學”為尋求科學解決問題的方法而學,變枯燥乏味的教學內容為靈活生動的實踐內容。
如在講授“平面四桿機構”一章中“死點”的知識點時,我先讓學生自行做了一個曲柄搖桿機構的模型,再讓他們新手演示曲柄搖桿機構的運動。在這個過程中,同學們發現連桿與從動件共線時,從動件無法轉動而且轉向也不能確定,自主發現了死點位置。利用學生此時好奇,急于尋求根本的心理,我讓他們探究討論如何避免死點,通過這種方法,不但解決了問題,而且留給了他們無窮的探究樂趣,激發了學生自主探究的熱情。
2教會學生“學會學習”
法國教育家第斯多惠說:“一個不好的教師奉送真理,一個好的教師則教人發現真理。”授人以魚不如授人以漁。教師應該教會學生“學會學習”,形成自主實踐的能力。
2.1培養學生的自學能力
培養學生的自學能力就是交交給學生獨立地打開知識寶庫的鑰匙。自學能力的形式很大程度上取決于學生的自信心和自學習慣的培養。
技工學校的學生大多缺乏自信,沒有好的學習習慣,所以在教學中我們要想方設法學生扶被動學轉變為主動學,應指導學生養成看書的習慣,從書本上獲取知識,并能追本溯源,找出規律,真正做到掌握知識。
如在講授《變速機構》時,我讓學生自己先閱讀教材,理解各類變速機構的變速原理。再讓學生探討有些機構為什么只能達到有級變速,而有些機構卻能做到無級變速。這樣,學生提高警惕了看書的興趣,也慢慢學會了如何去看書。
2.2加強學生的團隊協作精神
合作學習是新課程提出的學習方式之一,它是學生解決問題的一種方法。俗話說:“三個臭皮匠,頂個諸葛亮。”合作學習不僅能增進同學間的友誼,更能養成探索精神,增大成功機會,并能讓學生本驗成功的快樂。
如在講授《定軸輪系》時,我帶學生到車間,以6人一小組為活動單位,觀察車床中的減速器,并要求他們親手動一動,數一數,算一算,討論出輪系在這里的作用,計算同該減速器的傳動比,并歸納出計算定軸輪系傳動比的方法。在整節課中,我發現每一位學生都興致高漲,都能積極參與者到工作中去,討論中去。
2.3喚醒學生的問題意識
古人云:“學貴有疑,小疑則小進,大疑則大進。”顯而易見,質疑對學生的學習是多么重要,心中有了疑問,也就有了一探究竟的動力。故教師在教學中應鼓勵學生敢于質疑、勇于質疑,喚醒學生的問題意識。例如在教學“鍵聯接”時,有的學生就問:“為什么楔鍵只能承受不大的單向軸向力?而切向鍵只能隨單向轉矩呢?為什么花鍵的鍵槽多,但對軸的削弱反而小呢?”只有喚醒學生的問題意識,才能讓學的實踐能力得到提高。
3引導學生在實踐中探究發現和解決問題
技工學校的教學主要是以就業為導向的,所以在平時的課堂學習之余,學校也非常注重加強學生的生產實踐能力。因此,教師應引導學生在生產實踐中發現、探究和解決問題。如在學習“銷連接”時,文中只提到了圓錐銷、圓柱銷和內螺紋圓錐銷三種銷,當時就有學生提出來有沒有內螺紋圓柱銷。對于這一問題,可讓學生到車間里車床上去具體找一找,量一量、查一查工具書。這樣既激發了學生的探究興趣,又提高了學生的動手能力。
總之,在《機械基礎》課堂教學中,培養學生的自主實踐能力,旨在使學生能自主地發現問題、解決問題,能更好地把所學知識應用到實踐中去,能為將來更快地適應生產而作準備。
參考文獻
[1I黃乾貴等.機械設計基礎[M]。哈爾濱:哈爾濱地圖出版社.2003。
教師要給學生創造盡可能多的企業實習機會,在機械加工現場為學生講解機械的工作原理及過程,強化教學目的性。企業實習內容也應該有針對性,要與《機械基礎》課程緊密相連,如機械傳動、液壓傳動等有關的基礎知識、使用特點以及工作原理;知曉并掌握機械傳動的原理、工作特點以及機械零件工作特性;如果可能學生還可以學習到一些維護以及使用機械設備的基本知識與技能。通過實習,學生對《機械基礎》課程有關知識將會理解得更透徹,教師在理論知識教學時也能更輕松,學生對機械工作原理、流程等也更容易理解。如在定軸輪系的教學中,教師就可以給學生提供實踐機會,帶領學生參觀普通車床的主軸箱,給學生講解并讓學生自己體驗齒輪傳動的特點,這樣一來,教學目的更明確,也將知識更直觀更形象的呈現在學生面前,學生理解起來也就更加容易,記憶起來也更加牢固和深刻。
(二)強化師生互動
在新課程改革、網絡信息時代以及素質教育的三重沖擊下,教學中師生間的互動是十分重要的。高中職《機械基礎》課程的有效教學要求教師要具備專業的豐富的知識,能采取靈活的教學方式,將知識和技能傳授給學生。在設計教案時教師要充分結合當前實際,用比較直觀和具有代表性的案例將教學中的重點與難點呈現出來,緩解學生對這些知識點的畏難情緒。對于重點和難點知識教師還要與學生一起討論,允許學生說“不”,允許學生提出“質疑”,允許學生提出“問題”,營造活躍的課堂氛圍,促進師生交流。除了教學中的互動外,在課程作業上教師也可以與學生互動,對于學生作業中存在的問題要及時分析和講解,鼓勵學生大膽求教,最好是在課堂上解決問題,一來能強化學生對知識的理解與記憶,二來避免學生問題堆積,影響后續知識的學習。在分析講解問題時,教師要盡可能引導學生自己去思考和分析,讓學生自己感受解決問題,收獲知識的過程與樂趣,培養學生獨立自主學習的習慣與能力。
(三)理論聯系實際
鑒于《機械基礎》課程知識復雜、抽象、實踐性強等,所以在實際教學中教師必須要注重理論與實際的有效連接。如在機構和機器的概念教學中,教師要改變以往學生死記硬背的學習方法,運用實際生活的例子引導學生記憶:自行車屬于機構,電瓶車以及摩托車都屬于機器,它們能實現能量的轉換,電瓶車可以實現電能到機械能的轉變,摩托車可以實現化學能到機械能的轉變。又如在導桿機構的教學中,教師就可以聯系到農村家用的手搖抽水機,讓學生明白導桿機構的工作原理;通過自卸翻斗車自動卸下貨物的原理讓學生掌握曲柄搖塊機構;通過縫紉機踏板機構,讓學生掌握曲柄搖桿機構的死點位置。
(四)突出學生主體地位
突出學生主體地位是新課程改革的要求之一,在以往《機械基礎》課程的教學中通常處于主體地位的都是教師,很多時候學生都是被動學習知識,這對學生學習來說是很不利的。加之,很多教師在《機械基礎》課程教學時都是直接羅列課本的知識,照搬下來傳授給學生,學生只能跟著教師的思維運轉,死板接受知識,沒有自己獨立的思考空間,這對學生思維能力的訓練以及創新和創造能力的培養是極為不利的。這就需要教師要積極轉變教學理念和方式,清晰認識到學生才是課堂學習的主體,在設計教學方案時要綜合考慮學生的實際情況以及教學內容,還應設計盡可能多的開放性問題,鼓勵學生大膽討論,給學生足夠的思考時間和空間,充分挖掘學生的思維潛能。還可以開展辯論活動,引入競爭機制,讓學生在競爭中進步,這樣也能有效活躍課堂氛圍,提升課堂教學效率。
(五)注重多媒體教學
在以往的《機械基礎》課程教學中,教具模型很簡單,圖以及實物都很小,不具備針對性和有效性,教學效率和質量都很難得到有效提升,學生對知識的掌握與應用也是似懂非懂,迷茫懵懂,借助多媒體展開《機械基礎》課程教學正好能解決這一問題。多媒體可以將復雜圖形、圖表、難點問題等都直觀化和形象化地展示出來,相較于傳統教學中的掛掛畫以及粉筆板書來說能節省更多時間,知識點也更加直觀和清晰,能有效提升教學質量與效率。在《機械基礎》課程教學中必然涉及到各種機械的運動,借助多媒體教學將機械的運動過程以及原理都直觀地呈現在學生面前,學生更容易接受和理解,能幫助學生快速進入良好的學習狀態,拓展學生的知識廣度和深度,培養學生良好的學習習慣。教師也能有更多的時間關注學生的學習情況,了解學生的學習困難,開展更有針對性的教學。此外,直觀、生動的動態化圖畫也更能開發學生的思維空間,培養學生的創新和創造思維能力。在傳統的教學中,不論教師怎樣講解,配合怎樣的圖片,如槽輪等比較復雜的機構學生都很難想象出它的運動規律和過程。運用多媒體就可以將這些機構的運動過程和規律動態化地呈現在學生面前,其運動規律與過程學生都能一目了然,自然就能很快掌握其運動原理,讓以往認為復雜的問題變得簡單化。
結合以上分析,本文確定以下基于探究性學習的技校機械基礎課堂教學策略:
1提高技校教師的綜合素質。技校機械基礎課教師的綜合素質是探究性學習方式在課堂教學中發揮作用的根本保證。探究性學習作為教學模式的應用,其本身并不是一成不變的,其在應用過程中需要教師將教學內容與學生的實際情況進行緊密的結合,靈活的應用探究性教學模式,才能發揮探究性學習所具有的作用。這就要求績效機械基礎教學的教師要不斷的學習先進的教學理論,不斷的提高自身專業知識以及實踐能力,進而提高自身綜合素質的前提下,讓探究性學習在課堂教學中發揮應有的作用。
2探究性學習氛圍的營造。對于機械基礎課堂教學來說,單一的教學模式容易讓學生產生乏味,這就要求教師在課堂教學中,需要結合教學目標來靈活的營造學習的氛圍。如教師可通過設定問題情境的方式來提高學生的學習興趣。教師還可以通過故事講述以及多媒體技術的應用等等來提高學生思考的積極性和主動性,進而營造出探究性學習的課堂氛圍。
二、課程教學方法改革
打破傳統的教學方式,現在提倡理實教學相結合,但是《機械設計基礎》理論教學還是占主要課時。如何提高課堂教學效率,是本課程教學方法改革的關鍵之處。傳統的課堂教學方式都是“教師講,學生聽”的填鴨式教學,學生對課堂不感興趣。師生之間沒有互動或互動很少,課堂教學效果很難有提高。為了打破這種現狀,我校很多老師開始嘗試采取分組討論、啟發式、項目式等教學方法,課堂氣氛相對較活躍,既提高了學生的參與性,又激發了學生的創造性。本人在本課程的教學過程中,主要嘗試了分組式討論教學法和案例教學法兩種新的教學方法。分組式討論教學模式,每組分4~6名學生,專門設計學案在課前下發給學生,根據學案內容,讓學生在課堂上進行小組討論,再由小組學生輪流發言。案例教學法是利用生活生產中的實例進行知識的講授。在理論知識的基礎上,結合生產中實例進行講授。例如,在講常用機構分類、特點及應用時,可以直接讓學生觀看汽車雨刮器、牛頭刨床、揉面機、插床等機器的運動視頻,這樣可以直觀地反映知識內容,增加學生的學習興趣,使學生較快地理解和掌握所學內容。
《化工設備機械基礎》是我校化學工程與工藝專業一門綜合性的機械類基礎課,它涉及多個學科,主要側重化工機械設備的基本原理和實際工業應用[1-3]。通過學習該課程,可使學生了解和掌握中低壓容器的設計標準和規范,包括中低壓力容器的結構、材質以及應力分析,了解和熟悉管殼式換熱器、攪拌反應器、填料吸收塔、減壓精餾塔的結構設計和工作原理,在化工工藝課程的學習過程中認知這些化工機械設備的實際應用與操作方法;了解和掌握化工過程機械設備的基本原理,增加學生對化工機械設備工業應用的認知,培養學生在實際化工生產中善于分析和解決問題的能力,并能應用最新的化工設備設計規范和標準對化工工藝過程中的機械設備進行基本的選型,初步建立起完整的化工設備機械設計思想。本課程的知識點零散、工程概念多、實踐性強,要想突出教學重點、提高教學效果、保障教學質量、培養出拔尖的應用型人才,則須注重課程教學的改革與創新。
1課程教學中存在的問題
《化工設備機械基礎》課程內容涉及到化工、機械設計、材料力學等多個學科,傳統教學方式存在一定的不足,例如教學內容陳舊;教學方式單調,缺乏對學生的引導;理論教學與工程實踐聯系不緊密;學生工程倫理意識薄弱等問題。因此,為了提高學生分析能力、工程意識、解決工程設計及工程問題的能力,培養出新工科背景下拔尖的應用型人才,有必要進行《化工設備機械基礎》課程的改革與創新。
2課程改革探索
教師要依據考試大綱、教材、考試說明和結合學生實際來確定復習內容,教師和學生都必須領會考綱中的“了解”“掌握”“熟悉”“理解”“會用”等字眼的含義,去選擇指導作用大、適應范圍廣、內在聯系強、使用價值高的基礎知識和基本技能為重點,制定出能切合教學班集體和個體實際的知識、技能和能力的復習目標,充分發揮目標的導向、激勵及評價作用。在進行復習時要讓學生明白通過這樣的復習要達到什么樣的目標,復習結束后對照目標檢查、評價自己復習效果。
2.合理分類,注重復習的系統性
《機械基礎》內容多而且雜,但章節安排比較合理。我在復習時把它分為四大部分:工程力學、機械工程材料、機械原理及零件、液壓傳動。由靜力學和部分材料力學內容組成工程力學,把它們放在一起復習,保證了知識的連貫性。機械工程材料和熱處理相連,對學生掌握材料性能幫助很大。機械原理及零件包括常用零件、常用機構、機械傳動,學生復習完這部分知識后自然體會到它們之間的內在聯系。至于液壓傳動,自成一類,多屬了解內容,所用時間不宜過多。
3.設計典型例題,體現知識的綜合性
典型例題應具備兩個特點:一是綜合性,這是由于復習具有較強的綜合性、概括性、全面性和系統性所決定的;二是通過解此題能獲得具有代表性的解題思路、方法、步驟和技巧。教師引導學生分析典型例題時,解題思路要清晰,依據概念、原理等要準確,確定的解題步驟要合理,這樣才能引導學生形成解題技巧。如下面幾個例題(解答略)
例1:在圖示的三角支架中,已知鉸鏈B處受到載荷F=10kN的作用,α=45°,AB桿的材料為Q235鋼,許用應力[σ]=120MPa,BC桿的材料為灰鑄鐵,其許用應力為[σ+]=50MPa,[σ-]=120MPa,截面積A2=100mm2,試求:(1)校核BC桿的強度;(2)根據BC桿的強度確定許可載荷[F];(3)當載荷為許可載荷[F]時,設計AB桿的截面積A。
分析:解答此題首先要用靜力學知識列平衡方程求出約束反力,再用材料力學中的拉壓桿強度條件式校核桿件強度、確定許可載荷、設計截面積。此例題包含靜力學和材料力學的內容,具有一定的綜合性,通過此例的學習,使學生較全面地復習了工程力學的內容。
例2:要制造齒輪、連桿、熱鍛模具、彈簧、冷沖壓模具、滾動軸承、車刀、銼刀、機床床身等零件,試從下列牌號中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、成分、熱處理工藝。T1265MnHT300W6Mo5Cr4V2GCr15Mo40Cr20CrMnTiCr12MoV5CrMnMo
分析:此題可先讓學生思考,教師最后講解。此例題涉及材料分類、材料牌號、材料化學成分及熱處理方面的內容,只有通過全面復習,才能正確解答此題。
例3:圖示輪系中,已知1輪轉向n1如圖示。各輪齒數為:Z1=20,Z2=40,Z3=15,Z4=60,Z5=Z6=18,Z7=1(左旋蝸桿)Z8=40,Z9=20。若n1=1000r/min,齒輪9的模數m=3mm,試求齒條10的速度V10及其移動方向(可在圖中用箭頭標出)。
分析:此類型題為重點掌握的內容,由機械傳動中的圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、蝸桿蝸輪傳動、齒輪齒條傳動、外嚙合和內嚙合構成的定軸輪系,綜合性很強。通過此例的學習,非常有利于學生掌握定軸輪系傳動比及其相關計算,同時也復習了各種傳動中從動件旋轉或移動方向的判別,非常有利于學生綜合掌握知識。
4.學會總結比較,增強復習效果
教師要善于教會學生復習、整理知識的方法,通過復習課的歸納總結,學生對所學的內容要有進一步的理解,有許多由于缺少系統認識而造成似懂非懂的問題,在復結課上盡量解決,這樣可培養學生綜合分析問題的能力。例如,在平帶傳動、V帶傳動講到由于長期使用需要進行張緊,張緊的方法之一就是安裝張緊輪,但是由于撓性件(皮帶)的結構性能的不同,安裝張緊輪的位置也就不同。教師在復習這部分內容時,可分析比較這兩種傳動使用張緊裝置的不同之處,學生就能更好地理解和掌握V帶傳動的“松邊內側近大帶輪”原則,平帶傳動的“松邊外側近小帶輪”原則。也能充分調動學生的主觀能動性,發揮創造性,進一步加深對各種傳動裝置張緊輪安裝原則的理解,達到全面掌握的目的。超級秘書網
該加工方法分為兩類:一類是以水作為能量載體,也叫純水射流切割。它的結構較簡單,噴嘴磨損慢,但切割能力較低,適于切割軟材料;另一類是以水和磨料(磨料約占90%)的混合液作為能量載體,也叫磨料射流切割,由于射流加入磨料,大大提高切割功效,即在相同切割速度下,磨料射流切割的壓力可以大大降低,并極大地拓寬了切割范圍,但噴嘴磨損快,且結構較復雜,適于切割硬材料。磨料射流切割根據磨料加入的方法又分成前混和后混兩種。前混磨料射流切割是在水射流形成前,使水、磨料均勻混合,之后在高壓下水和磨料從噴嘴中高速噴出,磨料和水流具有相同的壓力和速度,但實現有一定難度。后混磨料射流切割磨料,80~150(壓縮空氣和泵)水射流切割加工工藝與傳統的火焰切割及等離子弧切割工藝相比,具有以下優點:
1.切割精度高
使用超高壓水切割可提供良好的切邊品質,所加工物料無裂縫,無毛邊,無浮渣,且切口小,切口平整,不產生熱效應、加工硬化和應力,切縫可以達到很高的精度。
2.切割范圍廣
超高壓水切割工藝適應性強,切割范圍廣,既可以切割花崗巖、玻璃、鋼材及鈦合金等硬質材料,又可切割布料、紙板、皮革等軟材料及易變形材料等。
3.切割效率高
水射流切割加工工藝切割的速度快,生產效率高。
4.高度彈性化
從簡單到復雜的圖形不僅切割速度快而且切割容易。它除可切割直線、斜線、圓弧線外,還可切割地圖、各種復雜圖形等。
5.操作簡單
水射流切割加工不僅操作方式簡單,而且程序的編輯也很容易,具有“可切割任何設計或是創意之圖
形”的可用性。
6.成本低
水射流切割加工工藝以水為介質,并且零配件的使用壽命很長,這樣就可減少停機的時間并降低成本。
7.安全性
水射流切割加工時不會產生灰塵及有毒氣體,可提供一個清潔及安全的操作環境,并提供全面的安全設施。
綜上所述,與傳統的切割工藝相比,水射流切割更具有切縫窄、切口光滑平整、無熱變形、無邊縫毛刺、切割速度快、效率高、無污染、操作安全方便和成本低等特點。
三、發展現狀
1968 年,美國密執安大學教授諾曼·弗蘭茲博士首次獲得水射流切割技術專利。1971 年,利用該技術對做家具的硬木進行射流切割獲得成功,引起了國際關注。80 年代,美國又率先把水磨料射流(AWJ)切割技術推進到了實用階段,使切割對象更為廣泛。高壓水射流切割不僅可以切割各類金屬或非金屬、塑性或脆性硬材料,而且是冷切割工藝,因此材料的物理、機械性能及材質的晶間組織結構不會遭到破壞, 且免除了后序加工。尤其對特種材料, 如鈦合金、碳纖維材料等, 其切割效果更無法比擬。目前,已有3 000多套水射流切割設備在數十個國家的幾十個行業中應用,可切割500 余種材料,其設備年增長率超過20%。
,水射流發展迅速,、日本國際水射流學會(WJTA)WJTA還組織編寫了等書, 使得目前從40德國、瑞士、英國、法國、加拿大、澳大利亞、印度、韓國、新加坡等。
我國的水射流技術起步并不晚,始于50 年代,但主要局限于礦業運用與開發,壓力為中高壓水平, 直到80 年代才開始引進超高壓水射流設備, 仿制與研究相結合, 用于加工航空復合材料及欽板等, 與此同時國內船舶系統也研制開發中高壓系統用于清洗、除銹等艦船的修配工作。80年代后期和90年代初國內自行研制成功了超高壓水切割系統設備, 并具有自己的特色和優點, 但是在推廣應用及進一步改進提高上工作還做得不夠, 未能形成美國式的一條龍服務的良性循環。我國目前已有許多單位研制開發過(出)產品及正在研制開發與應用水射流切割技術與設備。
國內的水射流學術活動也較多, 已舉辦過三屆全國噴射技術會議、八屆水射流技術討論會, 而且幾乎每屆的相關國際會議都有中國學者參加。我國眾多學者為水射流技術做了大量工作, 并取得了許多較高水平的成果。在高壓水射流切割設備方面, 我國也具備設計與制造實力。某些國產設備的指標已達國際先進水平。我國目前水射流切割技術應用還不很廣泛, 并未引起應有的足夠重視, 還沒有一家汽車廠采用, 這不能不說是一種缺陷, 這也正是其推廣與提高的障礙。
水射流切割技術發展趨勢可以概括為以下幾個方面:
1.主機設計日趨完善。如主機的超高壓、大功率化。目前水射流的壓力已超過500MPa。主機的超高壓、大功率化等研究與開發十分活躍。設計工作壓力更高
的、更加穩定的高壓系統是當前研究熱點之一。如國外的高壓部分設計有2個高壓發生器。其中一個高壓發生器工作,另一個高壓發生器備用。2個高壓發生器交替工作,可以保證機床連續工作;其完善的自動診斷及保護功能使其運行更安全、維護更加簡單方便;機床定位精度高,其直線定位精度為0.1076mm,重復定位精度為0.1050mm;設計了自動調高系統,能夠在切割過程中自動調整切割頭與工件之間的距離以保證優良的切割品質和防止砂管被撞斷;此外如發展為加裝多個切割刀頭形式,即用一臺高壓系統,同時帶動3- 4個噴嘴同時進行切割;加砂切割頭帶自動輸砂裝置;采用高度及碰撞感應器;增加自動化除砂系統等。
2.切割工藝參數不斷優化,進一步提高效率,減少磨料消耗和降低能耗,如最佳的磨料量使用可節省成本。儲備了工件材料數據庫,用戶可根據工件材料種類、厚度和加工要求自動變換加工參數,操作者可自行擴展數據庫。
《機械工程控制基礎》課程,是全國高等教育自學考試機電一體化工程專業(獨立本科)必考的一門專業基礎課。并且是一門重要專業基礎課。工程控制論實質上是研究工程技術中廣義系統的動力學問題[1]。機械工程控制基礎課程的主要內容就是根據控制論的理論基礎,研究機械工程技術中廣義系統的動力學問題。
本課程的主要目的在于培養學生以動態、整體、聯系的觀點研究分析一個機械工程系統,運用控制論中的基本概念和方法,解決機械工程領域中有關自動控制及系統動力學方面的問題。其特點是從信息的傳遞、轉換和反饋角度來分析系統的動態行為;為采用控制的觀點和思想方法解決生產過程中存在的問題以及為了使系統按預定的規律運動,達到預定的技術指標,實現最佳控制打下基礎;并且也可以為后續的機械類相關課程的學習打下一定的理論基礎[2]。
機械工程控制基礎研究的問題帶有普遍性,對工程實踐具有重要的指導意義,該課程的開設對培養學生運用控制原理的基本方法教育教學論文,提高分析和解決各種工程問題的能力奠定扎實的理論基礎。為后續專業課學習和今后從事控制工程實踐奠定基礎。
本課程要求考生掌握經典控制理論的基本概念,基本原理和基本方法。在牢固掌握控制理論基本概念和典型自動控制系統的特點的基礎上,具備對簡單機電系統進行分析的能力,深刻理解并熟練掌握典型系統(特別是一階系統)的時域和頻域特性;能判別系統的穩定性;了解系統辨識的基本原理及相應的方法怎么寫論文。
但是,由于該課程比較抽象,學生的學習熱情不高,學習效果也不理想,甚至產生厭學的情緒。本文針對自考生的這種現象,提出了與普通本科教學不同的教學方法和教學手段。針對非自學型自考學生,從教師的講解思路和方法出發,結合本課程的特點,淺談筆者的教學體會,以供同行商榷。
1、了解學生學習現狀
自考學生普遍是,在高中時期學習相對較差,但是,又具有想學會心態。因此,這是最大的一個矛盾,本身的基礎薄弱,又想學會教育教學論文,通過考試。這就需要教師的辛勤付出去幫助學生解決這一矛盾。
本門課程要求以物理,電工學,高等數學為基礎,這些前期課程,學生本身可能就沒有學精通,所以,學習氣機械工程控制基礎就會更難。作為授課教師,一定要充分了解學生學不會,是什么原因造成的。當了解的現狀后,就應該吧學生不會的內容再給補充上。當然這里也存在一個課時的問題,不可能把前期的課程全部都再教一遍,能做到的只是,當本門課程用到哪部分內容后,就把那一部分內容補充上,絕不可能通篇全講。
例如:在第二章講授拉普拉斯變換時,就必須把高等數學中積分和求導的基本公式補充上,不然學生就會因為積分求導不會,而導致拉普拉斯變換學不會。
例如:在講第三章系統的數學模型時,就必須把物理的受力分析教育教學論文,牛頓定律等補充上。這樣學生才可以分析一個機械系統的受力,才可以建立微分方程。在這一章的內容中還要補充上基爾霍夫電壓定律,電流定律,不然學生就很難建立電網絡系統的微分方程。
在補充上述的內容時,主要是要注重對這些基礎理論如何應用。可以通過多講例題,講簡單的例題,來使得學生能會用這些基礎理論。
2、樹立學生學習信心
改變學生對機械工程控制基礎的厭學心理,解除對這門課產生恐懼的精神壓力,營造出一種比較輕松愉快的心理環境;還應該排除心理障礙,盡快的熟悉本門課程中處理問題的方法,轉變學習觀念。
學生在學習時,剛剛開始學,就會覺得不會,因為,開始部分就是拉普拉斯變換。但是,這一章必須要讓學生學會!這是磨刀不費砍材功。這里當然要用到較多的高數知識,用什么就補什么,這里即使用的課時較多,也必須學會怎么寫論文。一方面這是整個課程的數學基礎教育教學論文,另一方面如果開始學生就沒學會,那么就會導致學生放棄這門課。可以通過一些簡單的練習,讓學生感覺自己會做題,在心理上,學生就會慢慢的建立起信心來。在這樣的一個基礎上,學生才可以不恐懼,也就不放棄了。教師講課的過程中常常通過一些暗示給學生,這門課簡單,易學會,易通過。這對于學生樹立學會的信心和通過的信心,是很有幫助的。
每年都會有一部分考生在聽課過程中或聽完全課程后,進入復習階段時感到心中沒底,加之時間緊,就放棄了,很可惜。所以,進入復習階段,教師更應多給學生鼓鼓勁,讓學生樹立“我能行” 的信心。樹立考試成功的信心,不打 “退堂鼓”。
3、提高學生應試能力
一般這個階段要放在全課程學完之后教育教學論文,提高學生應試能力是至關重要的,也是提分最快的方法。
首先,要掌握考試重點,不能通篇用勁。在全面閱讀教材的基礎上,掌握重點章節內容,著重掌握系統傳遞函數、方塊圖、誤差分析、時域分析、頻域分析、穩定性判別。從知識點分布來看,本課程試題覆蓋了教材七章的全部內容。單選題覆蓋面最廣,基本上每章都能涉及。填空題覆蓋面廣,覆蓋了教材的七章內容,主要是考查學生掌握基本概念的能力,也有少部分是計算的。簡答題考查學生掌握基本概念,最近幾年的簡答題多數都是概述、識記基本概念。計算題分布很廣,主要是考查學生的綜合應用能力。從整體來看,教材七章內容知識點分布不均勻,重點章節主要是第3章,第4章,第5章,第6章。而第1章、第2章和第7章是知識點考查較少的章節。
其次,全面分析歷年考題教育教學論文,了解考試中的題型規范,試題難度,學生在學習的過程中要熟練掌握各種典型的例題。熟練掌握出現在歷年考題中典型題型的解題思路,并多次練習,歷年考題可以反復練習多次怎么寫論文。
例如:勞斯穩定判據的題目,一部分題目為直接運用勞斯判據來判斷穩定性,還有一部分題目為,求取系統中某參數的穩定范圍。但是這類題目,只要多做練習,學生基本都可以掌握。
最后,學生在應試中總是存在一些問題。因此,要求學生要做到:1.排除一切思想雜念,一心一意答題。2.拿到試卷后,迅速瀏覽試卷。同時要快速瀏覽考題和相應的分值,按難易程度確定做題的順序,首先做最熟悉的題目和內容;主觀題中如有得心應手題,應先做,然后再按順序答題,遇到一時難答的題果斷跳過教育教學論文,答后面的題,以防在某道題上耽擱時間,影響后面的答題。3.答完卷后別忘記重新考慮最初沒確定答案的那些題,另外要至少全部檢查一遍看有沒有因疏忽而出錯的地方。4.不要盲目提前交卷,在確保沒有漏題的情況下經過兩遍檢查方可交卷。
4、激發學生學習潛能
學完本課程后,進入復習階段,一般說來至少要留出一個月的總復習時間。在總復習期間,教師給學生鼓勁,教給學生復習方法,把學生的學習潛能最大限度的挖掘出來。要提醒學生注意:1.制定詳細的復習計劃,按部就班地復習,提高效率。在復習時更應注意經常翻閱和回憶教材摘要認真領會,揣摩并加以熟練掌握。
參考文獻
[1]楊叔子,機械工程控制基礎(第五版),武漢:華中科技大學出版社,2005.2。
不管是畢業論文、期刊論文,還是學術論文,對于大家來說寫作都是有一定的難度。想要完成論文的寫作,掌握論文的寫作技巧、論文的結構、論文寫作注意事項就是必不可少的。說起來,論文的每個部分寫作都是有一定的技巧,掌握了寫作的技巧寫出合格的論文并非難題。筆者今天就來介紹一下論文寫作的基本要求,幫助大家更好的完成論文寫作。
論文應立論正確、推理嚴謹、說明透徹、數據可靠。
論文應結構合理、層次分明、敘述準確、文字簡練、文圖規范。對于涉及作者創新性工作和研究特點的內容應重點論述,做到數據或實例豐富、分析全面深入。文中引用的文獻資料必須注明來源,使用的計量單位、繪圖規范應符合國家標準。
相信上文的介紹讓大家對論文要求有了更深的理解,論文寫作需要花費很多時間和精力。論文初稿結束之后,還需要經過長時間的修改才能最終定稿。論文寫作水平的提升必須依靠大量的閱讀和練習得以實現,因此大家平時一定要多多閱讀高質量的論文,論文寫作時多花點心思打磨,這樣堅持一段時間就能發現論文寫作水平有了很大的提升。
2原工藝方案分析
我們以缸體主軸承螺紋孔的加工工藝方案為例進行分析,缸體主軸承螺紋孔是用來將主軸承瓦蓋和缸體聯接固定在一起,共計有14個,對稱分布在缸體的龍門底面上(圖1),螺紋孔為M14,孔深43.8mm。
主軸承螺紋孔的加工過程為鉆螺紋底孔—攻螺紋—銑瓦蓋結合面(俗稱龍門面)—水壓試驗(檢測水套滲漏情況)—清洗缸體—吹凈螺紋孔和瓦蓋結合面—裝配主軸承瓦蓋。螺紋孔攻絲后,切屑與冷卻液和油一起粘結、吸附在螺紋孔內,在隨后精銑瓦蓋結合面時,灼熱的切屑也掉進了螺紋孔,燒結在孔內。統計結果顯示,每個孔內的油泥切屑重達100g左右,用壓縮空氣吹除,必然切屑四處飛揚,油、水遍地,危險性大,作業環境又差。
為減少上述危害,在水壓試驗后,用清洗機的高壓水先對缸體外表面、內腔和螺紋孔清洗,使螺紋孔內的油泥切屑盡量減少,但每個孔內切屑仍有25g左右,再用壓縮空氣吹除,經磁力吸棒檢查,孔內仍有大部分切屑未能清除干凈,滿足不了產品要求。
這種吹風工藝還存在其它缺點:吹出的切屑飛入或掉進了其它孔內,破壞了其它孔系的清潔度;切屑四處飛濺,不但對操作者及周圍人機易造成安全事故;而且切屑難以收集,造成周圍衛生差;在通過水壓試驗工序和清洗工序時,螺紋孔內的切屑、油泥,很容易使水壓試驗液、清洗液和漂洗液過早地污染,從而必須更換試驗液、清洗液和漂洗液,加大了生產成本;另外,壓縮空氣發出的尖嘯聲特別大;工人要一次手動清除14個孔和瓦蓋結合面的切屑,生產效率低下,且工作環境差、勞動強度大;漏吹的現象也時有發生。
3新型盲孔切屑清除機的研制
針對上述問題,我們借鑒了國外成功的制造技術,利用文丘里原理,設計制造了一種專用高效的裝置,一次將14個螺栓孔內的切屑全部清除干凈(圖2)。
當工件定位(必要時還可加裝夾緊機構)后,提升氣缸1將小泵體集成板5提高到工作位置,壓力較低的壓縮空氣(441kPa左右)進行過濾后,經過增壓裝置將壓力加大到834kPa左右,經二路氣管分流到14個小泵體,每個小泵體中的氣流亦分作兩路,其中一路氣體通向深入螺紋孔底部的吹管內,吹起沉積在底部或吸附在孔壁的殘屑;另一路氣體通向對準在螺紋孔口處的吸管內,使其產生真空抽吸作用(圖3),將螺紋孔內的切屑全部徹底地吸到集屑箱里。另外,在電氣方面采用了PC可編程控制,它可以對每個孔的吹吸次序、吹吸時間任意調整,以便取得最佳效果。
4應用效果分析
技術效果
工藝性好在水壓工序前,螺紋孔內的雜物經過氣力盲孔除切屑機抽吸后,幾乎沒有切屑存在;少量油泥,再經清洗、高溫烘干后,螺紋孔內不但沒有雜物,而且有效地防止了螺紋孔因有水分生銹的現象(原吹風工藝中壓縮空氣的水分含量極大);
生產效率高采用新技術后,工人只需將缸體推到位后,按一下按鈕即完成了14個孔內切屑的清除工作,且生產效率高,清除效果理想。
經濟效果
降低生產成本由于螺紋孔內的雜物經過氣力盲孔除切屑機清除后,螺紋孔內的少量殘余油泥切屑,在通過水壓試驗工序和清洗工序時,對水壓試驗液、清洗液和漂洗液的污染程度小,可以延長更換周期。以前每半個月需換一次,現在一個月換一次;
減少了廢品經半年的試生產,從發動機裝配線上反饋的信息看到,沒有一臺因螺紋孔有切屑而存在假力矩的現象,返修率由3%左右下降為零。