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对于机械设计而言,其初期计划设计是非常重要的,并且会在很大程度上直接影响机械设计的成果和性能。为此,应对机械设计初期计划设计进行分析。从内容上来分析,机械设计的初期计划设计,比较类似于计算机软件设计分析的内容,具体工作主要分为以下几个方面:第一,机械设计在开始工作之前必须对大量的数据和信息进行搜集,并且在整理后开展深入分析,选择有价值的数据和信息,为机械设计工作提供必要的参考。机械设计在精度上的要求很高,不能草率的决定如何设计,需要根据实际的需求以及技术方面的标准来开展设计工作。第二,设计人员必须充分掌握好设计的器具所具备的功能与性质。现阶段的发展已经进入到了高度的自动化阶段,机械设计工作基本上都是通过不同的器具来完成的。因此,器具的功能和性质直接决定了机械设计的成果和应用方向,该项工作在未来的发展中必须得到充分的重视。
1.2机械设计的设计方案
相对而言,机械设计在具体的工作当中都是按照相应的方案来进行的。目前,机械设计方案被认为是设计工作中的核心部分,能够在客观上和主观上对机械设计的质量和水平产生极大的影响。方案设计的工作必须保证贴合实际,过于理论化只会导致非常严重的后果。本文认为,机械设计的设计方案应从以下几个方面出发:第一,机械设计方案必须满足机器本身的性能和功能要求。机械设计从细小的零部件一直到较大的操作设备都要按照设计方案来执行。但是,方案在设计的过程中应保证其符合机器本身的功能和性能,要具有较高的匹配度,否则无法完成较多的工作。第二,机械设计方案在实际的设计当中必须充分考虑到检验者本身的因素。以目前的情况来看,检验者属于主观上的因素,其是否掌握机器的开发、是否能够创新、是否具有较高的认知,都将影响机械设计方案的有效性,从而间接的影响后续的工作。
1.3机械设计的主要技术设计
随着机械设计的重视程度不断提升,很多地区都在机械设计的主要技术方面投入了大量的时间和精力,力求能够在客观上研究出更高的技术成果。但是,机械设计的限制性条件较多,理论化的成果多数情况仅适用于学术研究,未来的设计技术还是应该在实践工作中进行较大的努力。从现有的工作来看,机械设计的主要技术设计过程中,对于主要技术层面这一要素具有非常高的要求。本文认为,在机械设计的主要技术设计阶段,应达到以下两方面的要求:第一,设计人员必须对设计图纸信息进行反复的核对,尤其是一些重要的信息和数据,应认真对待图纸的各种数据计算,从多方面来完成总图与部分图的对比分析,将最终的数据进行有效的整理。机械设计的主要设计技术,从客观的角度来分析就是对各种数据和信息不断加深的过程,提高精度的同时保证机械设计的质量和性能不受到影响。第二,机械设计主要技术的每一个环节都要进行审慎的比对和分析,保证阶段性的工作成果。社会虽然对机械设计的需求较大,但在要求方面丝毫没有减弱。设计人员在执行技术的时候应保证不出现任何类型的疏漏,必要时应进行反复的校对。由此可见,机械设计主要技术在目前的发展中还有很大的提升空间,且值得研究的部分较多。
2我国机械制造的技术
2.1我国先进机械制造技术的特点
近年来,我国科学技术快速发展,先进的机械制造技术在机械制造中得到广泛应用,技术与设备都要进行不断更新,在原有优秀技术的基础上,运用先进技术作为发展的基础,满足当今市场竞争的要求,增强市场竞争力。另一方面,先进的机械制造技术能够有效提升机械产品的性能与功能。由此可见,我国先进机械制造技术的特点还是比较突出的,且在经济效益和社会效益上获得了较大的提升。结合以往的工作经验和当下的工作标准,我国先进机械制造技术的特点主要集中在以下几个方面:第一,技术的精度不断提升。目前的零部件机械制造获得了广泛的重视,零部件的精度和性能都有所提升,促使我国的机械制造技术更上一层楼。第二,面对社会的强大需求,我国先进机械制造技术的体系不断健全,在很多方面都获得了突出的成就,告别冗杂操作的同时,还实现了工作量的降低、工作效率的提升,这是值得肯定的。
2.2我国机械制造技术的发展方向
机械制造技术的发展是一个不断深化的过程,单纯在精度上或者是质量上要求提升,并不是最终的诉求。应用机械制造技术的目的在于为社会提供所需要的产品,促进生产生活的快速发展,减少各种问题的出现。因此,明确机械制造技术的发展方向是非常重要的。根据发展方向,结合当下的工作成果,努力地朝着目标努力,才是今后需要做的事情。本文认为,我国机械制造技术的发展方向应在以下几个方面来展开:第一,机械制造的管理。健全规范的计算机管理制度是我国的机械制造技术发展方向之一,因此,我国机械制造业应该加强对机械制造技术的计算机管理。第二,机械制造的设计。现代的机械产品的设计要求更加倾向于智能化,如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的机械产品进行模拟设计,并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示。
2在机械设计中常用的CAD功能
第一,CAD实体建模。目前,CAD建模最主要的有三种方式,实体、表面、线框。比如在AUTOCAD中提供了多种实体建模方式,最基本的有立方体、圆球体、柱体、锥体等。一般零件都可以通过这些模块进行结构分析,设计时,对基本造型进行分解分析,然后采用布尔运算对零件进行三维造型。另外,零件三维实体建立后,调用运动分析模块对零件功能进行分析。对于零件装配,可以通过采用三维编辑功能,让零件按坐标要求进行装配,完成设计任务。第二,集成制造。科学技术的不断进步,CAD软件也在不断发展和强大,制造向数控化方向发展,设计向计算机方向发展,CAM/CAE也正在向计算机方向发展。一个完整的CAD/CAM软件集成了三维造型、图形编辑、曲面造型、仿真加工、受力分析、在线加工等的功能。这些模块的运行都是建立在全面的工程数据库基础上的。第三,机械设计CAE软件的发展。CAE软件主要是承担后期分析处理的任务,解决零件设计是否合理。比如产品零件结构是否优化,受力分析是否合理,运动特性分析,静态和动态特性分析等等。
关键词:机械设计;CAD技术
1CAD技术的发展
CAD(ComputerAidedDesign)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-puterAidedManufacturing,CAM)和产品数据管理技术(ProductDataManagement,PDM)及计算机集成制造系统(ComputerItegratedmanufacturingsystem,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)(IntelligentCAD)。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CADCIMS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。
3CAD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。
4CAD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。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.
1.2模糊集理论的应用要点该方法通过模糊集合与模糊推理两种方法,其研究测试的对象是各类不确定性因素,属于传统集合理论的创新。模糊集理论在设备状态监测和故障诊断中的应用,主要包含了两个方面。一方面,是在相关数据概念的形成时,采用不准确和较为模糊的语言变量,根据人们习惯,对设备状态的变化及变量变化状态进行描述。具有较强的直观性,且相关人员在接受该类概念时,也可以更方便的理解接受;另一方面,该方法通过提炼模糊性规则,在建模时模糊化,使得机械设备的控制、预测以及故障诊断等过程拥有更为广阔的空间。
1.3基于实例分析的方案优化及调整该种方法拥有较为简单的思路,在对设备未来运行情况进行预测时,系统会匹配与设备目前情况相似的实际案例,并从以往的解决方法中选出最佳的解决方案,再结合设备实际情况进行相应调整。此类方法的应用范围较广,且得到的计算结果也相对准确,但同时也具有一定缺陷,即无法全面整合以往设备数据及解决规律,缺乏充足的继承性。该方法进行故障诊断的基本理念是,在选红枣解决方法的过程中,利用历史诊断方法成功案例为奠基,进行全面的推理工作,并采用类比和联想法,较为全面的对故障进行诊断。
1.4多种数据挖掘法的联合应用除上述几种数据挖掘技术外,实际工作中还涵盖了以传统数据统计为基础的统计分析方法、人工神经网络元技术、等多种方法,考虑到每一种方法或多或少具有局限性,故为了有效提高各类方法的应用效果,可以将各类方法进行配合使用,代表性的算法组合类型如表1所示。
以遗传算法和模糊集理论的配合采用为例。由于模糊算法,主要是利用了最大隶属原理和阀值原理,故可以按照不同故障的发生原因以及故障征兆的相互联系,在综合考虑的基础上对机械设备故障的可能原因进行全面分析。而该方法在运用的过程中,会对各类故障征兆进行约简化从而得到较为普遍的规律,但是所得到的规律也可能存在不可靠问题。故在实际应用模糊集理论的同时,配合采用遗传算法,通过对模糊集理论所得到的结论及规则进行全面优化,使得诊断的结果更为准确与高效。上述案例方法在涡轮机故障诊断过程中进行应用时,可先建立完善的涡轮机故障集,在此基础上采用模糊集理论对涡轮机故障进行诊断,配合遗传算法对涡轮机故障规律进行优化,使得最终故障诊断结果更为准确。除遗传算法与模糊集理论课进行配合使用外,其他各类方法也可以根据设备实际情况进行搭配,使得最终诊断结果更为准确有效。
2采矿机械装备中的自动化技术
近年以来,我国的采煤装备以及技术等各方面都有了很好的发展,同时采煤机械设备的自动化技术也取得了较大的发展。2.1液压支架中的电液控制系统液压支架电液控制系统方面的功能主要有支架的自降功能、自动推移刮板输送机、自动化跟机作业、远程操作作业等等,并且液压支架的电液控制系统已经完全摆托了对进口的依赖,实现了国产化。国内有很多液压支架电液控制系统的研究单位,主要分布在北京、河南、山西、广东等地,其中北京是主要的分布范围。2.2智能型采矿机的自动化控制智能型采矿机已经基本实现了记忆割煤、检测采煤位置、摇臂调高控制以及机身水平测试等等功能。国内的采矿机厂家有很多,都实现了挖矿机的这一重要功能。2.3刮板输送机中的自动化技术刮板式输送机的自动化功能不仅仅包括减速器、温度测试,还有电机的降压启动、链条张力检测以及破碎机自动推移等等。刮板式输送机的自动化技术在国内多家成套装备供应商家那里已经取得了突破,“三机”控制系统已经实现国产化。目前,多家公司组织专门的技术研究人员参与自动化控制方面的研究,并将无线、视频、音频等手段应用于输送机的自动化控制,致力于实现“无人跟机作业,有人安全值守”的理念。
3与国外先进机械设备对比
不可否认,我国自主研发的电牵引采煤机、液压支架、刮板式以及带式输送设备等都具有很强的技术实力,即使是在国外,也是有很强的竞争力的。但是,我国目前的煤矿开采机械设备同国外的相比仍有很多不足之处,主要体现在可靠性、安全性、智能化、信息化、自动化等方面,这些都是我国需要进一步提高的方面。3.1液压支架国产的液压支架主要是在材料、元部件、高级控制方面输与国外高端产品,而中国的液压支架的全自动控制系统还处在刚刚起步的阶段,更不要说与外国先进设备一较高下了。3.2采煤机国产的采煤机主要是在智能化功能方面弱于国外高端采煤机。如记忆割煤、远程遥控等等方面。要想取得长远的进步,必须在已有技术的基础上,借鉴国外的先进技术,同时也要有自己自主创新的过程。3.3输送机与国外高端输送机相比,国内的刮板式输送机主要是在自动伸缩机头以及在线故障诊断等方面存在着不足之处;对于带式输送机,主要是在动态分析、自控张紧技术等方面属于国外。3.4自动化技术在自动化技术以及设备的自动化方面,国内的科研单位在三维检测、自动找直等方面弱于国外技术。另外,我国的采煤设备,主要是以单机控制为主,缺乏联动控制;缺乏运输设备智能的一体化控制等等。
4我国采煤机械设备以及技术的发展方向
要想实现我国采煤技术以及开采机械设备的真正独立,必须要依靠自主创新,以期能够实现即使是在极其恶劣的情况下,也能安全信息传输、煤岩识别以及对安全的感知等等;形成一套依靠视频、音频、感知等手段的集检测、控制于一体的智能控制装备。通过对自动化技术的运用,将我国现有的液压支架、电牵引采煤机、刮板式输送机、带式输送机等有机地结合起来,全面提升我国采煤机械装备以及自动化技术的现有水平。努力为我国参与世界竞争创造条件。
2剪纸艺术色彩特征
(1)祈福避害的主观色彩这种对色彩的主观选择体现在剪纸依据人们的心理需要与感受,主观的对事物色彩进行改造,充分发挥主观的想象,而具体事物色彩是否写实则不重要,只是作为一种心理寄托,反映在剪纸艺术上就是色彩纯度高、设色主观性强、不求色彩对比平衡、凡是与吉庆相关的色彩都会被大胆使用,例如红色、绿色、蓝色[3]。(2)五行观念下的色彩我国民间剪纸色彩设色,也根据《易经》与八卦方位所推崇的五行学说,通过五个方位对应“绿、红、黄、白、黑”五色,进行五行色彩的生克搭配。在我国广大民间不单是剪纸,包括皮影戏、脸谱、宗教神邸、图腾等,都将五行色视为正色,赋予神秘的玄学色彩。(3)色彩与纹样的互补出于对形式结构以及色彩视觉平衡的追求,都会考究色彩的色相与纹样形态之间的和谐匹配。通常而言,高纯度的色彩配合,剪纸纹样的刀工较为粗犷,其次,通过色彩的冷暖对比,匹配纹样面积的大小,使色彩与纹样互补,达到视觉色彩效果的平衡。
3剪纸艺术在现代鞋靴设计中的应用
3.1类型归纳法
类型学原理,是一种分组归类方法的体系,最初使用在工业时代的建筑设计领域,这种分组归类方法可以在各现象之间构建横向联于其他艺术类型的特点,其纹样形态反映出的祈福避灾主旨、造型夸张的浪漫主义、华丽的四方连续形式美感,以及寓意为祈福避害的五行色、主观偏好色以及冷暖色调互补纹样面积的设计手法,是鞋类设计师重要的灵感来源,亦是当代学者研究的范本[5]。通过对剪纸艺术纹样元素、规律的研究,领悟其精神基因核心,对其基本形态进行归纳、分类、重构与创新,将这种新的形态归纳应用于现代鞋靴设计中来。在现代鞋靴设计中,在进行针对剪纸纹样的装饰效果设计时,通常有四种设计路径。(1)形象提炼可以吸取剪纸纹样祈福避灾的寓意下的纹样造型与文化内涵,通过寓意联想,从具象的剪纸中提炼出抽象的神似的艺术造型,以情理交融手法引发人们情感共鸣,将剪纸花鸟鱼虫等蕴含谐音寓意的图案、纹样运用到设计中,以表达美好的愿望[6]。(2)变形将传统剪纸纹样进行抽象变形归纳,分析其典型形态特征,将繁琐的剪纸纹样理性整理为若干种几何形态,使其视觉效果即保存有原纹样形式美感,又符合现代审美基本规律。此外,还可以将原有的纹样夸张或者抽象化,通过二次变形形成不同风格的图腾纹样。图4所示的休闲鞋的修饰手法即是对图2“祥云”纹样的变形,由鞋帮到鞋面采用舒缓过渡设计,并在鞋舌与鞋口处,也采用变形祥云纹样与整体呼应,整体效果动势较强,且带有传统韵味。(3)解构组合传统剪纸纹样通常采用“一点透视”构图,而将其运用于鞋靴设计时,设计师可以将不同剪纸纹样以“多点透视”手法夸张变形,将提取的不同纹样元素以符合东方民族审美的方式,进行有规律的创作。图5所示女靴靴筒刺绣的花卉植物,即是由图3夸张变形的花草纹样演变而来,这种纹样的线条大胆泼辣,走向不拘一格,适于使用在青年运动风格风格的鞋靴上。纹样的“二、四方连续”造型也在鞋靴设计中可以大量使用,这种形态的纹样修饰在鞋靴的面料之上,富有很强的节奏感、跳跃感,有些品牌的鞋靴设计,甚至以此为品牌一贯风格,有效提高了品牌辨识度。如图6Gucci品牌的四方连续纹样。(4)与现代科技相结合随着历史发展到现代社会,发达的科学技术不仅提高了人们的生活水平,同时也给传统民间纹样的创新提供了广阔天地,海量新生事物、形态与设计元素,可以融入传统纹样的创新中。从前受到客观条件限制而无法理解的自然现象、无法观测的微观事物,以及广袤的宇宙世界,都可以作为创新纹样的新元素。同样,受制于过去生产力和地理条件的制约,世界各地域或多或少会处于封闭状态,从而出现不同的地域特色,给纹样带来了地域性特征。在当今社会条件下,设计师可以将不同地域特色的纹样与风格相结合,创新形态纹样;这些新生衍变的纹样,与上述的例子相似,同样可以运用在现代鞋靴的设计中。
[关键词]设计与管理系统性科学性社会性艺术性
随着中国经济的迅猛发展,随着设计深入到企业的各个方面,设计与管理间的结合成为了必然,传统的设计由此进入了一个崭新的设计管理时代。
“设计管理”一词于20世纪60年代起源于英国,那时这个词汇指“管理设计机构与其客户之间的关系”。1966年,MichaelFair发现了一种新的职位:“设计主管”(DesignManager),其职能是确保整个设计项目顺利进行,并且使得设计机构与其客户之间保持良好的沟通。PeterGorb(1990)定义
“设计管理”:“通过设计主管对公司内设计资源的有效部署来帮助公司达到其目标的活动。”这个定义强调这点:设计既是目的(把设计与企业目标相联系)也是手段(对解决管理问题做出贡献)。设计管理既是一种“价值管理”(创造价值),也是一种“态度管理”(调整公司的观念)。
设计管理的成功运作有赖于其属性的几个方面即科学性、系统性、艺术性、社会性。通过这四方面和谐使用,达到对设计任务的完美整合。
一、设计管理的科学性
设计管理作为一门新学科的出现,既是设计的需要,也是管理的需要。设计管理的基本出发点是提高产品开发设计的效率。设计不是艺术家的即兴发挥,也不应是设计师的个性追求。在现代的经济生活中,设计越来越成为一项有目的、有计划、与各学科、各部门相互协作的组织行为。缺乏系统、科学、有效的管理,必然造成盲目、低效的设计和没有生命力的产品,从而浪费大量的时间和宝贵的资源,给企业带来致命的打击。同时设计师的思想意图也不可能得到充分的贯彻实施;而另一方面,设计作为一门边缘性学科,它有着自身的特点和科学规律,并且与科研、生产、营销等行为的关系愈来愈紧密,在现代经济生产中发挥着越来越重要的作用。不了解设计规律和特点的管理,以及对设计管理的不力,都会造成企业其他各项管理工作的不力。
二、设计管理的系统性
为使企业的设计活动能正常进行、设计效率的最大发挥,必须对设计部门系统进行良好的管理。不仅指设计组织的设置管理,还包括协调各部门的关系。同样,由于企业及其产品自身性质、特点的不同,设计系统的规模、组织、管理模式也存在相应的差别。从设计部门的设置情况来看,常见的有领导直属型、矩阵型、分散融合型、直属矩阵型、卫星型等形式。不同的设置形式反映了设计部门与企业领导的关系、与企业其他部门的关系以及在开发设计中不同的运作形态。不同的企业应根据自身的情况选择合适的设计管理模式。
设计系统的管理还包括对企业不同机构人员的协调工作,以及对设计师的管理,如制定奖励政策、竞争机制等,以此提高设计师的工作热情和效率,保证他们在合作的基础上竞争。只有在这样的基础上,设计师的创作灵感才能得到充分的发挥。举例来说,如果有某一个设计项目6月1日必须完成,项目经理可以在知识管理平台上找3位设计师,要求他们在设计案截止日之前贴出5个设计构想,如果设计师在期限前完成,案子就算结束,如果没有完成,则系统就会自动举发。
三、设计管理的艺术性
设计管理是对设计过程的控制,好的设计是产生好的过程的前提,而当过程控制达到“美妙”的境界,设计管理就成了一个艺术行为。不管是站在设计师的角度,还是客户的角度,对好的设计品质似乎没有争议。作为核心的“人”是设计师,作为中心的“事”是设计,这就是设计管理;文化被作为基础的东西放在了整个系统的最下方,其用意似乎不言而喻。应该说,正是不同的文化影响着不同的市场和客户,进而影响与之相适应的设计,包括设计师本身。文化成了系统中最顽固的形态,其特征还表现在它的隐藏性(更多的以一种含蓄的方式被体验)、广泛性(几乎涉及行为的每个部分)、基础性(积淀特征决定的作用体现)。这也成为设计管理指导实践需要完成的最为困难的一个环节----与本土文化的融合;市场和客户位居左右,大概是因为二者也一定程度上“左右”设计管理的缘故吧。
四、设计管理的社会性
设计管理的核心是对资源、对人际关系的整合的过程,设计是以人为本,管理也一样是以人为中心的,一个好的设计管理者,应该具备敏锐的观察力与感受力。因而设计管理者常常是从优秀的设计师中脱颖而出的,因为设计师由于多年的训练与职业生涯,常常具备了非常敏锐的职业感觉,以及对这种感觉几乎成为本能的实现能力。但是,优秀的设计师不一定必然成为优秀的设计管理者,因为作为设计管理者所具备的能力结构与作为设计师的能力结构并不相同。作为设计师,理解客户要求,迅速高质提出创意是最重要的能力;而作为设计管理者,协调各方面资源,完成最终的设计创意是最重要的能力。这两者并不相同,后者在设计学校中并不教授,往往是个人自学实践中得到的。
五、以设计管理的优点作为结语:
1.有利于促进技术突破和不同领域的合作,企业社团各方面资源得以充分利用,从而实现设计制造的敏捷化,推动技术迅速转化为商品;有利于及时获得市场信息,设计针对性产品,由设计改变生活方式,从而为企业创造新的市场。
2.有利于正确引导资源的利用,利用先进技术实现设计制造的虚拟化,降低了人力物力的消耗,提高了企业产品的竞争力;有利于正确处理企业各方面关系,创造出健康的工作氛围。
3.有利于建立一支精干的稳定的设计队伍,解决人员流动过频的弊端;有利于创造清晰、新颖和具备凝聚力的企业形象。
参考文献:
阅读是对知识的传承与延续,它沿袭了一种积极的生活习惯与方式,是一种普遍的文化现象,是获取知识的重要手段,它直接决定一个人性情、人格、人生观等综合素质,对个体的人生方向、个人前途起决定性作用。个体又是构成社会的基本元素,其素质的高低直接决定了社会的和谐、稳定程度,构建和谐社会最重要的举措,追本溯源,来自阅读。
(二)阅读加快和谐社会构建步伐
一个民族积极向上的精神气质可以折射出社会的和谐稳定,而这种精神力量的形成取决于这个民族的阅读普及率与阅读水平。随着社会文明的高度发展,阅读满足了人们日益增长的文化需求,凝聚了民族精神力量,提高了人们个人素质,促进了社会和谐氛围的形成,这种进步是阅读的良性运行。
(三)阅读是国家社会发展文明程度的标志
全民阅读有效促进了“文化软实力”的发展,是夯实文化强国的基础。阅读以其在传承文明,创新文化中的不可替代性,蜚显出其在社会文明发展中的重要地位,它的发展程度彰显着国家软实力和综合国力的强弱,直接影响全社会的总体文明程度和创造能力,国民阅读水平是一个国家社会发展文明程度的重要标志。
二、饶河县全民阅读现状
(一)阅读资源匮乏
根据2013年县图书馆统计报表显示,现有藏书8万册,但是这批藏书,有近5万余册是70年代与90年代出版图书,阅读价值低,1万余册期刊合订本因时效性,有待剔除,现可供成人与儿童读者外借图书、期刊只有16973册,县馆自2011年以来每年图书采购以2000册递增,图书数量、种类远远满足不了读者的阅读需求,国内各类推荐指导书目,因经费不足,无力采购,图书资源的极度匮乏,严重影响了县域居民阅读纸质图书。
(二)借阅证持有率低
据有关数据统计,我国持有借阅证读者与人口比例为1.2%,与美国的66%的持有率相距悬殊。县图书馆2011—2014年外借实有阅览证、借阅证共1416个,读者借书证与县人口比例为1.0%,借阅证持有率还低于全国数据0.2个百分点。
(三)纸质图书人均阅读量低
根据第十一次全国国民阅读调查显示,2013年国民人均纸质图书阅读量为4.77本,人均阅读电子书2.48本,纸质图书、电子书的阅读量略有提升。
(四)居民阅读意识淡薄
阅读意识淡薄是居民阅读水平低的最主要因素,经济社会造就人们功利性,往往更再意直观利益,而忽视文化修养,急需通过全民阅读推广,转变其生活思维,树立阅读理念。
三、开展阅读推广工作的工作思路
(一)建立健全长效阅读机制
推动个体与群体阅读最直接、有效的方法就是开展全民阅读推广。国内的全民阅读推广较发达国家起步晚,如何科学,有效转变,指引民众阅读理念是全民阅读推广工作重点。
1、群策群力开展全民阅读推广
阅读推广活动不能势单力薄,以某一部门独立来进行,它需要政府发挥带头作用,群策群力,组织协调政府机关、图书馆、社区、学校、企事业单位等社会各界通过各种活动来进行宣传、推广,继而形成阅读风尚与体系,达到构建学习型社会的最终目的。
2、依托各种载体开展全民阅读推广
丰富多彩、载体各异的阅读推广活动,是阅读推广工作的重要宣传媒介,以图书、书画、朗诵、电影、电脑等多种载体,积极搭建书友会、读书沙龙、演讲比赛等文化交流平台,扩大阅读推广宣传力度,有效推进全民阅读的进一步深化、延伸。
3、确立低幼阅读推广为工作重点
儿童是祖国的未来,低幼阅读推广是全民阅读推广工作的重心工作。“授之以鱼,不若授之以渔”,低幼阅读推广必须伴随儿童阅读指引有序进行,培养他们的阅读兴趣、指引良好阅读导向。
4、传承地域文明,拓展另类阅读推广
一方水土、一方文明,县域独特的肃慎文明、小南山遗址等非物质文化遗产弥足珍贵,在非物质文化遗产日益为世界所重视的今天,急需传承与文化推广。开展讲座、参观等各类活动进行另类阅读推广,对传承、渲染、熏陶县域物色文明有极其重要的作用。
(二)提升、建设文化机构硬件设施,努力搭建民众阅读平台
优美的环境能提高阅读欲望,掌握读者阅读心理图书馆馆员、丰富的馆藏资源这些都是吸引读者进入阅读的直观诱因,搭建民众阅读平台,吸引、刺激阅读兴趣,从而达到阅读推广真正目的。
1、加强文化阅读场所硬件设施建设力度
饶河县现有的文化阅读场所,特点一是场所数量少;二是使用面积小;三是可阅读纸质图书数量有限。增加阅读场所数量、加强文化场所基础设施建设是当前首要任务。
2、加大文化经费投入
“巧妇难为无米之炊”,县财政应加大文化经费投入,用于扩充图书馆、社区文化室与各类图书室的藏书资源,以供民众可以随时、随处进行阅读,继而形成社会阅读风气。同时各文化团体也可顺利开展各项阅读推广工作,加大推广力度、强化工作效率,真正把提高县域居民文化素质这项工作做到实处。
3、提升队伍素质调配专业人才
一、工程机械设备的配置
随着我国工程项目建设中机械化程度不断的提高,施工机械设备在工程项目建设中的地位也愈来愈高。增强工程机械设备生产要素的优化配置、成本核算,使用治理、可以加快工程项目进度,提高工程质量缩短工期和减轻劳动强度,从而节省劳动力,提高劳动生产率,降低工程造价从而获得更好的经济效益,同时对加速工程项目建设,改变公路交通面貌都起着十分重要的作用。
1 机械自身的条件,一方面是机械本身设计制造时的条件,主要是科技含量的多少、性能的高低等。这就要求使用者在购买时要选择那些适应企业自身发展及公路建设发展趋势的设备,既要有工程机械的管理超前意识,又要避免盲目性。另一方面则是使用期内的自身条件,主要是机械的完好率、工作效能的发挥等,而正确的操作及时的保养与维修,就能够从根本上解决问题,避免因机械的技术水平低或维修率高而影响工程的质量和工期。
2 施工机械的选型,不同机械和同一类机械的不同型号,都有各自最合理的作业范围.如果超出了这个范围,不是造成机械资源的浪费,就是造成工期浪费工程质量保证率低所以在施工时,要根据其自身的性能特点.并结合施工条件、施工方法和经济效益进行机种、机型的合理选择.以发挥出机械施工的最大效益。施工机械的配套机械化施工不仅是单机操作.更主要的是配合作业,因此,除正确选型外,还要根据施工工艺、施工组织进行合理搭配,形成单项工程机械化搭配不当就容易引起资源浪费,影响质量和工期。例如沥青路面施工如果拌和设备生产能力或运输能力较摊铺设备的能力小,势必影响施工的连续性横缝较多,处理不当,就会影响面层平整度,同时也影响工程质量进度。
二、工程机械施工设备管理与维护中存在的问题
在工程机械施工过程中,各种施工机械都有其独特的技术性能,比如施工机械的便甩性能分为牵引特性、动力特性、机动性、稳定特性和经济特性等。为了高质量地使用公路施工机械,取得良好的实物成果和经济成果,了解施工机械的使用性能是非常重要的。结合实践经验,我们从机械的使用性能出发,分析公路机械施工设备管理与维护中存在的不良因素。
1 机械管理与生产管理不合理
机械管理往往是一些工程技术人员,但这些人员常被安置在技术研究等相关部门,不能在生产过程中发挥作用。 而生产管理的人员尽管长期实践, 但是却对公路建设机械的正确使用、定期保养等专业知识掌握不够全面、操作机手的施工技术知识掌握有限,在指导公路建设施工过程中产生很多弊端,就大大削弱了机械设备的正常管理。
2 机械设备管理的寿命短
施工单位在施工过程中往往过于重视经济效益,因此在公路建设施工过程中对于机械的使用率也是越大越好。 在这种情况下,很多单位便不得不加班加点,长时间超负荷工作。 这种“轻管理,重使用”的行为大大影响了机械的技术状态和使用寿命。此外,对于某些发生故障的机械,施工单位不愿承担高额的维修费用,这些因素都导致机械设备的使用寿命大大缩减。
3 施工机械设备配套不够
公路建设工程项目中标后,公路建设施工单位要组建项目部,从现机械设各中抽调的部分设备技术状态较差,投入工程建设难免会影响施工进度和质量。而在某些情况下,大型或特殊的设备不到位、设备不配套同样是很棘手的问题。
三、工程机械管理维护存在问题的原因
由以上分析可以看出,公路施工中工程机械的管理维护工作存在着很多弊端,制约着施工单位工程效益的提高。结合公路建设施工过程中的不同因素,我们可以将造成这些问题的主要原因归结为以下几个方面。
1 没有制定规范的机械设备保养制度,导致机械设备完好率低下
机械设备在施工过程中往往更多地发挥自身的使用性,而忽略其保养性,也忽视了机械设备保养制度对人的活动的制约性,没有能明确落实到人。不少操作人员只是注重使用,对出现的问题不能及时解决;此外,在机械设备出现故障需要维修时,许多维修人员责任心不强,应付差事,不从根本上解决故障问题,从而造成设备故障的不断扩大和发展。种种原因的出现,致使了机械设备的使用寿命和安全性降低。
2 忽视老旧机械的及时更新,导致施工效率降低,影响施工竞争力
目前部分施工企业片面追求经济利润,而忽视机械设备的故障及老化现象,机械设备长期得不到更新。 甚至单位违反国家有关规定继续使用破旧机械和报废机械,致使施工过程中故障连连,影响了公路建设的质量,不仅危害施工人员的人身安全,而且造成整体的施工效率低下,最终影响整个施工过程的发展。
3维修的安全性差
事故率高确保工程机械维修的安全作业,是工程机械维修中要首先重视的问题。由于一些修理场地的环境 较差和一些维修技术人员的安全意识不强,有可能发生维修事故。事故一旦发生,不仅造成工程机械 损坏,延误时间,而且容易造成人员伤亡。
四、解决工程机械管理与维护存在问题的措施
1 管理层为了保证施工机械的使用寿命, 在施工过程中应该做到定人定机,而且要包使用、包保管、包包养,机械操作人员要做到懂构造、懂原理、懂性能,会使用、会保养、会检查、会排除故障。只有这样,才能正确使用机械,严格执行安全技术操作规程,并对机械设备实行目标成本管理,将操作者经济效益与机械使用费挂钩,并加强对机管人员的职业道德教育与培训。此外,还要重视环境因素对使用机械的影响。工程大部分是露天作业,因为温度、污染、路况、天气等因为都对施工有重要影响。不少施工单位忽视了这个方面,并未采取相应的保护机械的措施,致使机械使用性能降低,使用寿命缩短,甚至酿成事故。
2 保养层对机械实行定期保养是延长机械寿命的关键
为了保证机械设备的使用效率,不少施工单位对设备的保养有相关规定,但是一到工期紧任务重时,依然会忽视保养工作。这主要是操作人员的保养意识不够造成的。实际上,保养对于机械设备寿命的延长和效率的提高有着不可替代的作用,只有注意及时保养,才能确保施工安全顺利进行,保证施工过程的经济效益不受影响。
3 维修层延长机械设备使用寿命, 维修是一个不可忽视的关键方面
对于某些机械设备,可以在机械设计时采用维修性设计,提高机械的维修性,同时还要注意在必要的时候进行零件换位。施工机械上的许多零件,在运行中往往承受负荷较大,容易造成磨损,适时地更换受到有均衡负荷零件的位置,使它们的磨损均衡,则可延长其使作寿命。
综上所述,机械设备的管理是工程施工中一门综合性学科,我们要充分认识到机械设备管理工作的重要性。机械设备管理水平的好坏,将直接影响施工单位的经济效益。因此加强工程机械设备的管理,做到科学管理,合理使用.及时保养,视情维修。经济核算,以便更好的为工程建设服务,取得设备管理的最佳经济效益。
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1引言
随着社会生产力的发展,化学工业的生产进入到一个全面发展时期,新的技术与手段层出不穷,使得化学工业得到更大规模的生产和发展,为人们的生活和社会的发展增添了大量的物质财富,加快了社会发展进程。在化工机械设计过程中,选择优质且合适的材料至关重要。做好这一项工作,不仅有利于促进化工生产的发展,提高设备工作效率,而且也有利于提高整体的经济效应,促进发展。
2在化工机械的设计过程中材料的选择探讨
在我国经济快速发展这一背景之下,资源的需求以及利用趋势日益上升,目前大多数用于机械设计的相关材料已经被大量开采,甚至于有些材料已经成为稀缺资源,因此,在化工机械设计过程中对于材料的选择方面更要慎重。在此讨论在化工解析设计过程中哪些材料是适合机械设备设计过程的,以此为后续的材料应用奠定基础。
2.1对于载荷型材料的选择
在化工机械的设计过程中,一般来讲,对于材料的选择方面需要考虑材料的载荷性能,而从材料的载荷性能考虑的话,又可以分为两个方面。一是在外载荷力的作用下,零部件出现扭转的情况时,应力大多集中在材料的表层,这就表明,材料的表面性能直接决定着零部件的控制效果。因此,在材料的选择方面,假若机械材料需要承受载荷力,就可以选择低碳钢渗碳或者是中碳钢调质的方式对材料进行加工,通过以上方法来确保机械产品的质量[1]。二是对于一些能够承受压缩或者是拉伸作用的材料,载荷力一般是作用在零件的横切面,可以使得横截面的应力均衡受力,这就需要在化工材料的选择方面选择一些性能分布均匀的材料,以此来保障在机械设计的加工、生产等环节对材料进行高效作业,促进化工工业的发展。
2.2对于碳素钢与合金钢型材料的选择
在化工机械的设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,究其原因,正是因为碳素钢这一材料在价格方面比较实惠、加工的工艺也比较便利,从而被广泛使用。尽管碳素钢这一材料存在多个方面的优势,但是也存在碳素的韧性和强度比较差这一缺点,这就使得中等以上的材料不能被完全形成,正是由于这一缺点的存在促使碳素钢这一材料不能被广泛使用在化工机械设计过程中。随着科技的进步与发展,可以在碳素钢中加入合金,从而形成一种新的材料,即为合金钢[2]。这一材料在淬透性、韧性、强度等方面都得到了较大的提高,并且由于合金的加入也提高了这一材料的耐磨性。因此,在化工机械的设计过程中,为了充分利用材料,当遇到零部件横截面积大、材料外在荷力大以及需要对材料进行淬透时就可以使用合金钢这一材料,而其他情况则使用碳素钢就可以得到解决。
3在化工机械的设计过程中材料的应用探讨
在了解化工机械的设计过程中所需要使用的材料之后,如何将所选择好的材料应用于化工机械中呢?为此,论文就针对于此,提出以下几个方面的探讨和研究。
3.1经济性与实用性相结合,合理应用机械材料
针对化工机械设计材料的运用,首先要遵循经济性与实用性相结合的原则,为化工机械的设计奠定基础。材料运用的经济性与实用性的统一,需要充分考虑到两个方面的内容。一是应用于机械设计中的材料要按照零部件的加工工艺标准,机械加工过程中所要使用的工艺技术也有多个种类,如切削工艺、铸造工艺、焊接工艺等,不同的工艺技术对材料的运用要求也是不同的,比如说切削工艺要求材料的应用符合切削工艺可操作性特征,因此,在材料的应用过程中要在工艺技术不同要求的基础上合理使用。二是需要强调材料应用中的经济性,在化工机械设计过程中,在保障各项材料符合工艺要求的前提之下,科学合理地对材料加工成本进行有效的控制,从而为后续工作的顺利开展奠定基础[3]。
3.2环保性与节能性相结合,减少机械材料的损耗
针对化工机械设计材料的运用,需要在使用的过程中遵循环保性与节能性相结合的原则,从而有效提高资源利用率。随着我国经济的快速发展,不断增长的经济与不断消耗的资源成为主要的一组矛盾,如果一味地追求经济效益,势必会给社会的发展带来不利的结果,因此,对于化工机械设计材料的选择,不仅要考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在化工机械的设计过程中,做到环保性与节能性的统一,有利于促进我国生态环境社会的发展和建设,也是可持续发展对化工机械设计工作所提出的新要求。比如说,在机械设计铸件的环节中,就需要充分考虑这一环节所使用到的材料在环保方面的问题,在环保观念下尽可能地合理使用材料,在最大程度上节约原材料和成本,减少不必要的能源消耗,从而做好化工机械设计工作。
4结语
机械设备是化工生产正常且稳定运行的一个先决条件,而在机械设计过程中对材料的选择和应用是机械设备设计中关键性的一个环节,也已经成为一个深受社会大众关注的问题,由此可见,做好化工机械设计中材料的选择,并且在此基础上进行合理的运用至关重要。为此,论文就以此为主要的讨论方向,针对在化工机械设计过程中如何做好材料的选择工作,并且在此基础上进行合理地运用,促进化工机械设计工作得到顺利开展,从而提高化工机械设备的工作效率,进一步提高化工生产的质量。
【参考文献】
【1】赵忠国.机械设计中的材料的选择和应用[J].科技风,2011(17):58.
综合素质教育和创新能力的培养是新世纪高等学校人才培养和教学改革的主要目标,机械类专业人才培养和就业是直接面向机械工程的主战场,显然具有强烈的工程背景和鲜明的机械特色,随着科学技术的迅猛发展和知识更新的快速变化,原有传统的教学模式已不能适应当今社会对高素质、创新型人才培养的需求,所暴露出来的缺陷也非常明显,特别是重理论、轻实践,工程意识淡薄,导致创新动力不足。为此,探讨、研究如何围绕和重视工程意识下创新能力培养,进行课程改革,以适应时代的需要,为社会输送合格人才,显得十分重要和迫切。近几年来,为了培养同学们的创新意识和能力,我们已在相关方面做了大量的卓有成效的尝试和改革。
一、探索创新考核模式,并在教学过程中实施
从2011年起,我们就以机械设计及理论平台课程群为切入点,包括《机械原理》、《机械设计》、《机械设计基础》、《精密机械设计》等课程,对工科课程考核方式的改革做以探索,使之克服现有考核方式的缺欠,形成一套切实可行的、与用人单位的要求接轨的、以考察能力而不是考察知识为主的考核系统。这个考核系统包含的题目没有唯一正确的标准答案,也不是客观的标准化考试。教师根据具体需要选择闭卷、开卷、闭卷和开卷混合、小论文、小设计、口试、实验、参与科研、实地调查等多种方式。像实验、论文、设计、口试、参与科研实地调查等,均可适当采用等级制;增加平时考试的次数和在总成绩中所占的比例;改变一门课程结束时进行一次考试的习惯做法。教师在课堂教学的过程中有意识地随时观察和记录学生的学习表现,通过面谈、正式作业、项目调查、书面报告、讨论问题、写论文等方式对学生的学习进行即时的和全面的评价。
通过详实的企业调研,编制了包括《机械原理》、《机械设计》、《机械设计基础》、《精密机械设计》各20套考题的试卷库;选定各课程中近10种小论文的题目;选定近100道来自生产实际的口试题。并把这种考核内容和考试模式在教学中试点应用,学生普遍反应这种考核模式摈弃了单纯的死记硬背,对学生的理解能力、创新能力的培养起到积极作用,使得“校园人”和“社会人”自然衔接,缩短“断乳期”。
二、更新传统课程设计模式
《机械设计课程设计》是机械设计课程的后续必修课,对多门课程起到融会贯通的作用。传统的课程设计模式是老师指定题目,学生按步骤计算,最后成图。由于设计时间短,学生对方案的修改很排斥,更无法做到多种方案比较。我们采用的方法是:让一部分学生从学期初就开始用C、VB等计算机语言,进行参数化设计,把课程设计中耗时多的模块譬如:带传动设计、齿轮设计、轴的设计编成参数化设计程序,学生利用编制的程序输入原始参数,原来齿轮设计需要两天的计算量,现在则需要十几分钟,这样就使改变参数带来的重复计算工作量大大降低,学生可以做出多种设计方案,实现方案的优化。
三、基于CDIO理念的课程教学体系
为了加强学生的学习技能、沟通技巧、管理能力、领导才能、实际应用能力和团队合作能力,我们在《机械原理》课程教学中引入了CDIO(构思、设计、实现和运作)工程教育模式,在课堂教学中增加了基于功能原理方法论的机械系统设计知识点;随课堂教学的进展,同步了22个设计题目,每4或5个人组成一个设计组,组内按设计任务进行合理分工,课程结束时,提交了设计结果(包括设计的三维数字模型、仿真模型、设计报告)。通过基于项目的学习方法,同学们一方面掌握了理论知识,同时也锻炼了解决实际工程问题的能力和团队合作的能力,取得了良好的教学效果。
四、指导学生参加各种创新大赛,取得丰硕成果
机电学院的学生参加大赛由来已久,继山东省机电产品设计大赛之后,从2011年,我们又牵头组织学生参加全国信息技术应用水平大赛,此项赛事是教育部主办,每年参赛规模大,参加学校多,对学生的创新能力培养有很大好处。2011年,我们获得最佳指导教师奖3项,优秀指导教师奖2项,全国二等奖3项,全国三等奖5项,全国优秀奖9项;2012年,获得最佳指导教师奖5项,优秀指导教师奖5项,全国二等奖4项,全国三等奖7项,全国优秀奖5项。烟台大学连续两届获得优秀组织奖。对此项比赛,学校给予了充分的肯定。
综上所述,我们针对学生学业能力的评价,创建了一种多层次多视角的以能力为主和知识为辅的综合考核系统,对学生的理解能力、创新能力的培养起到积极作用;我们在传统的机械设计课程设计中引入计算机辅助技术,培养了同学们在传统机械设计中应用现代信息技术的能力,加强了与工程实践的接轨;2006--2012年学科组指导学生参加全国机械创新设计大赛和山东省机电产品创新设计大赛,获得诸多奖项;2011-2012年组织学生参加全国信息技术应用水平大赛,获得多项优秀指导教师奖和学生国家级奖、省级奖,我们通过把大学生机电产品创新设计大赛、信息技术大赛等各种创新设计竞赛作为检验教学效果和学生能力培训的一个平台引入教学过程中,从而加强了学生基础知识和实践能力的培养;在课程教学中引入基于项目的学习理念,加强学生的学习技能、沟通技巧、管理能力、领导才能、实际应用能力和团队合作能力的培养。总之,成果所解决的问题正是当前高等教育面临的应试教育与素质教育之间转变的重要问题,我们通过创新性教育和教学不仅提高了学生的动手实践能力和创新的积极性,而且对于进一步深化机械本科教学改革、加快创新型人才的培养步伐、全面推进创新教育理念都是具有深远意义的。
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