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机械工程的概念范文

机械工程的概念

机械工程的概念范文第1篇

【关键词】《机械基础》 基本概念 理解 掌握

【中图分类号】:G712

【文献标识码】:B 【文章编号】:1673-4041(2007)10-0176-01

《机械基础》是职业学校机械类专业的一门重要基础理论课,它的学习不仅关乎着相邻专业基础课的认知,也直接影响到学生对生产实习课题的理解和技术技能的掌握,从这个意义上讲,学好《机械基础》显得尤为重要。

《机械基础》这门课程具有内容广、概念多、易懂难记的特点,这使得学生在记忆方面存在诸多障碍,教师教学过程中也常常出现深浅程度难以把握的情况。概念教学在很大程度上影响到学生对本学科知识的掌握,因此,我们在教学中应注意采用多种方法,加强基本概念的教学,尽量与实践结合起来,加深学生对概念认识和理解,努力提高教学效果。

《机械基础》的内容包括机械传动,常用机械以及液压传动的工作原理、结构特点和应用特点等,其中有大量的概念需要以直观的认知做基础才能做到真正掌握,因此,我在教学过程中,就概念的讲解采取了以下措施:

1通过教具演示,帮助学生认识概念

对于以具体形象思维为主要思维方式的初中生来说,机械知识领会的起点,就在于观察,充分利用直观性原则,才能帮助学生了解,认识它们的特征。因大多机械都是运动的,属于动态概念,因而介绍各类机械结构特点的概念,如果通过教具或机械实物的演示、讲解,就能使学生在演示中能够更好地理解和掌握,在实物面前展示概念的内涵,将动态的全过程演示出来,增加学生的感性认识,给学生便于记忆的直观映象,变理性为感性,变抽象为具体,通过具体的感性认识变成抽象的理性概念,加深学生的认识和理解,从而提高教学效果。例如,在讲解四杆机构中的“曲柄”、“摇杆”;轮系中“定轴轮系”、“周转轮系”等概念时,我都是通过演示教具先让学生看明白而留下深刻的感性印象,然后再引伸出新的概念。

2借助现象看本质,帮助学生理解概念

现象是指人们对事物的大量的例证观察中,通过他人的肯定与否定所获得的表面印象。概念是指通过对现象的总结、定义而概括出来的内涵。这类概念高度精确地概括了事物的本质,是从内涵上认识事物的本质,只有在一定的表象积累的基础上,才能正确地认识事物的本质。学生思维发展的阶段性决定了其思维的经验的积累。比如“死点”这个概念,我们在教学中从“缝纫机的卡死”和“死点夹具的夹紧”等日常生活及生产实习中的现象入手,帮助学生积累充分的表象,在此基础上学习“死点”的概念,取得了较好的效果。

3在实践中学习,帮助学生掌握概念

《机械基础》是一门与生产关践紧密结合的学科,其内容是从生产实践中来的,其中的概念都是生产实践中各类机械设备的发展过程中总结概括而来的,技校学生的学习也需要与生产实际结合起来,学生对生产中直接运用的知识往往具有强烈的学习兴趣,在教学过程中选择生产实践中经常运有的具体结构来验证有关概念,往往能够激发学生更加浓厚的学习激情,形成强大的学习内在力,进一步增加学生对于基本概念的认识和理解。我们在讲解螺纹传动时,把学生带到车间里,参观车床丝杠传动以及台虎钳,让学生具体观察丝杠传动的具体结构和工作情况,然后再在课堂上讲解有关的内容,学生看到这些机构是自己在工作中经常见到和使用的,学习兴趣很浓,积极性很高,这样对概念的掌握就容易多了。

4通过比较分析,帮助学生消化概念

各类机械的发展都有其内在的共性,对一个概念的理解可以帮助学生引申理解出几个相关的概念,各类机械既有许多相同的地方,也有许多不同的地方,相对各类机械的概念总结出其内在的共性,达到举一反三、逐类旁通的教学效果。机械基础中的许多概念就是这种关系,在教学中必须抓住它们的这种特点,在对比中扩大各自特征上的差异,帮助学生认识和理解。如在讲解《带轮传动原理》时,结合前面学过的摩擦轮传动,两者都是利用摩擦力传递运动和动力,在传动原理上有很多共同之处,但由于带传动是通过中间挠性件-带来传递运动和(或)动力的,所以,它们又有许多不同之处,这样通过两个概念的比较,既强化了以前所学的知识,又帮助了后面的概念的掌握,加深了学生对概念的理解,提高了学生的认识。

机械工程的概念范文第2篇

【关键词】机械制造业,工艺对称性,概念体系,探究

1引言

当今,工艺对称性对我国机械制造业的发展有着极其重要的作用,有利于提高我国的机械制造业水平。“对称性”在数学、物理学等方面都有应用,对称性在数学学科方面表现在原点对称等方面,在物理学方面泛指规范对称性,和整体对称性,同时在机械工艺方面也有着对称性,在机械工艺方面对称性表现在各切面的中心点对称,对称的切割会使得机械品更加闪耀。对称性是人们自然生活中存在的一种现象,在机械制造业方面对称性也发挥了重要的作用。工艺对称性在机械制造的过程起到了越来越大的作用,也得到了广泛的应用,工艺对称性的功能对称性、原理对称性以及结构对称性是整个工艺对称性概念体系的主体。工艺对称性对我国机械制造也作出了很多贡献,比如说:降低机械制造的成本问题、提高机械制造工作的效率等,为了更好的提高对称性在机械制造业方面的作用,我们应该深入探究机械制造工业对称性的概念体系。

2机械制造工艺对称性的概念体系

2.1机械制造工艺对称性的概念定义

首先,机械制造是指通过各种各样的动力机械设备等生产的工业部门,机械制造事业为提高我国的整个国民经济起到基础性作用,机械制造业的发展水平是我国国民经济的重要标志。在机械制造事业中,机械制造的工艺方法、机械制造的工艺过程、机械制造的工艺设备等都属于机械制造工艺对称性。

在机械制造的过程中,首先应该考虑机械品的产品质量、成本等多个方面,再考虑机械产品的生产类型和机械工厂的条件设备等来制定合理的机械制造工艺方法。在当今社会中,越来越多先进技术出现在人们视野中,机械制造事业要想得到更好的发展,就应该研究出更多的机械制造工艺方法、机械制造工艺过程以及机械制造工艺设备。

2.2机械制造工艺对称性的概念体系分类

2.2.1工艺方法对称性。在机械产品的制造过程中,如果不同的工艺方法可以制造出来相同特征的机械产品,那么就说这些工艺方法在机械制造特征方面有一定的可替换性,这就是工艺方法对称性,这种对称性被称作为工艺方法交换对称性。比如说渗碳处理、淬火处理、冷滚压抛光等很多工艺方法,这些机械制造工艺方法都有着替换对称性。在机械制造方面对机械制造工艺方法的分类主要包括:铸造、压力加工、热处理等等,这些工艺方法的对称性在机械制造业中起到至关重要的作用。

除此以外,一种机械产品的制造特征既可以由一种机械制造工艺方法制成,也可以通过多种机械制造方法完成,这些多种机械制造工艺方法之间也存在着对称性,这种对称性被称为工艺方法分解、组合对称性。比如说在一些机械零件的成型制作过程中,既可以通过金属型铸造,又可以通过砂型铸造的机械制造工艺方法,这两种机械制造工艺方法就存在着工艺方法对称性。

2.2.2工艺过程对称性。在某一机械产品的制造过程中,不同的机械制造工艺过程假如可以得到一样的机械制造特征,那么这些机械制造工艺过程就有工艺过程对称性。在机械产品的实际生产过程中,几种不同的机械制造工艺过程可以完成一样机械特征的产品,由于工艺过程中所需时间、成本、机械产品的质量等存在着一定的差异,因此,要根据实际生产的需求来决定具体选择哪一种工艺过程。

不同工艺方法的选择就形成了不同的工艺过程,那么工艺方法中的分解、组合对称性具体应用在机械制造中,也就形成了工艺过程的一种对称性。工艺过程的分解、组合对称性表现在:由于工艺过程的多道程序之间,可以适当的增加或减少,一般说来,数量少的机械产品常使用机床等,工作的顺序也相对简单,易安排,生产数量大的机械产品则需要专用的机床来完成。此外,机械制造工艺过程在时空上也有着重复性,这些工艺过程在时间、空间以及时空组合方面都存在着对称性,随着时空的流逝,这些对称性也会不断流逝。总之,机械制造工艺过程的对称性就表现在机械产品的加工以及装配的过程中,泛指制造出同一机械特征的工艺过程在空间上的重复。

2.2.3工艺设备对称性。工艺设备其实泛指机械制造过程中用到的任何一种工具,在机械制造过程中,假如不同的工艺设备可以制造出同样特征的机械产品,这些工艺设备也存在着对称性,这种对称性被称为交换对称性。比如说插齿机、滚齿机等工艺设备的目的都是完成齿轮的加工工作,这两种工艺设备就存在着一定的交换对称性,但是这两种工艺设备的工作效率、机械制造成本有着差异性,在实际操作中,应该考虑各方面来选择合适的工艺设备。

和工艺方法、工艺过程一样,工艺设备也存在着组合、分解对称性,某一机械产品的特征可以由一种工艺设备完成,也可能由多种工艺设备组合完成,这些多种工艺设备就有着组合对称性,工艺设备组合包括刚性组合、柔性组合两种形式。

机械制造工艺对称性被应用到机械制造业的多个方面,主要是利用机械制造工艺的对称性对机械产品制造工艺过程实现自动化、智能化以提高机械产品的制造工作效率;利用工艺对称性开发智能性的工作环境,构建自动化信息系统来实现机械产品制造过程的敏捷性等多个方面。

3总结

机械制造工艺对称性应用在机械制造业的多个领域,对机械制造事业起到重要的影响作用,本篇文章对机械制造工艺对称性的概念体系做了简单的探究,分析了工艺对称性的分类以及各种对称性的意义。总的来说,机械制造对称性的概念体系的出现更加利于人们了解多种工艺对称性,也丰富了工艺对称性的内容,为机械制造工艺对称性对以后在机械领域的应用起到了重要的影响。

参考文献:

[1]冯培恩,刘伟平,马友才.机械制造工艺对称性的概念体系及其应用思路.《工程设计学报》.2010年3期

[2]王纪新.浅谈机械制造工艺对称性的概念及应用.《中华民居》.2013年12期

机械工程的概念范文第3篇

关键词:机械加工工艺;本体论知识;检索实现

习惯于网络检索知识的人都知道,网络能够存储的信心量是非常庞大的。而针对于某一个特定的机械来说,其小零件的制作工艺,其的制作步骤,其的制作要求都可以在计算机中进行存储。虽说,利用互联网技术进行存储确实方便,但是如何才能够让我们检索的时候也得到同样的便利呢?谷歌搜索引擎今天之所以能够受到大家的喜爱,正是其的关键词检索功能比其它的搜索引擎要强大很多。发挥出现代信息处理技术的最大优势,才能促进机械加工工艺知识检索的最大进步。

1. 本体论的基本介绍

1.1什么是本体论

本体是一个源于哲学的概念,原意是指事物的本源及本性。后来被人工智能领域引入,特指对概念化的显式说明(an ontology is an explicit specification of a conceptualization.)。有的哲学家,如柏拉图学派认为:任何一个名词都对应着一个实际存在;另外一些哲学家则主张有一些名词并不代表存在的实体,而只代表一种集合的概念,包括事物或事件,也有抽象的,由人类思维产生的事物。例如“社团”就代表一群具有同一性质的人组成的集合;“几何”就代表一种特殊知识的集合等。在计算机科学与信息科学领域,理论上,本体是指一种“形式化的,对于共享概念体系的明确而又详细的说明”。本体提供的是一种共享词表,也就是特定领域之中那些存在着的对象类型或概念及其属性和相互关系;或者说,本体就是一种特殊类型的术语集,具有结构化的特点,且更加适合于在计算机系统之中使用;或者说,本体实际上就是对特定领域之中某套概念及其相互之间关系的形式化表达(formal representation)。

1.2计算机中本体论的表述

就现有的各种本体而言,无论其在表达上采用的究竟是何种语言,在结构上都具有许多的相似性。大多数本体描述的都是个体(实例)、类(概念)、属性以及关系。在这一节当中,我们将分别依次论述本体的这些构成要素。常见的本体构成要素包括:一、个体(实例):基础的或者说“底层的”对象。二、类:集合(sets)、概念、对象类型或者说事物的种类。三、属性:对象(和类)所可能具有的属性、特征、特性、特点和参数。四、关系:类与个体之间的彼此关联所可能具有的方式。五、函式术语:在声明语句当中,可用来代替具体术语的特定关系所构成的复杂结构。六、约束(限制):采取形式化方式所声明的,关于接受某项断言作为输入而必须成立的情况的描述。七、规则:用于描述可以依据特定形式的某项断言所能够得出的逻辑推论的,if-then(前因-后果)式语句形式的声明。八、公理:采取特定逻辑形式的断言(包括规则在内)所共同构成的就是其本体在相应应用领域当中所描述的整个理论。这种定义有别于产生式语法和形式逻辑当中所说的“公理”。九、事件 (哲学):属性或关系的变化。

2. 利用本体进行检索的模型建立

2.1什么是机械加工工工艺

机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。

2.2机械加工工艺领域中的本体获取

本体是概念模型的明确规范化说明,领域本体则是对具体领域中概念和关系的抽象描述,其功用和关系模式相似,是相关领域信息资源的组织框架。机械加工工艺知识本体则是这里所要建立的领域本体,它贯穿于整个体系结构中,为其它模块(本体推理、检索模块等)提供了参考和依据,是整个系统中的最为基础的模块。本体模型中的概念主要是指功能、概念、策略、任务、过程、行为等。若以“类”来表示的话,概念体系在任何领域中都是一个庞大的系统结构。比如对于工艺层中的机械加工方法,可分为磨削、车削、撑削、钻削和铣削等;模具可分为铣夹具、车夹具以及钻夹具等。基于本体的建模过程主要分三个步骤:一、分析相关领域知识;二、列举领域本体的概念,建立概念分类层次,形成概念本体树;定义类、关系和属性及实例等,用本体建模语言对本体进行形式化描述;三、本体的一致性及完备性评价。

2.3机械加工工艺中本体评估

本体的评估标准就是清晰性、一致性、完善性和可扩展性。清晰性是指本体中的术语被无歧义的定义,通俗点来说,指的就是本体的建立选择需要经过专家学者们的几番谈论之后,方可确定下来。经过专家学者研究之后的本体,其最后的本体科学率应该是最高的;一致性是指术语之间的关系逻辑上应一致,在本体中不应该出现术语和关系逻辑这样的低级错误;完整性是指本体中的概念和关系应该是完整的,应该包括机械加工工艺知识中的所有概念。同时完整性还需要保证本体的可用,也就是确定下来的本体,能够被人们所使用。可扩展性即是本体在以后的应用中能够扩展,随着机械行业的发展能加入新的概念。关于本体论的评估,这仅仅只是几个评论的方面,具体的评估手段,评测员们可以从实际生活经验出发,灵活地运用评估技巧。

2.4机械加工工艺中的本体名词

概念集合中,名词概念并非专属于机械加工工艺学,而是整个机械制造学共有的概念,谓词概念则并更是不仅仅属于机械类学科特有的概念而是某类通用概念的词汇,这些概念之下的实例概念则多半为机械类专用词汇,只有少量为工艺学特有概念。这些词汇在处于机械加工工艺学领域的时候,具有的属性和约束条件是其共同构成领域内的概念集合。

3. 结语

我们知道,现在的机械种类繁多,要对之行之有效地管理,就必须得借助于计算机科学技术。我们可以设想一下,当我们身临机械加工工艺知识烟海中,若想要快速的检索出我们想要的知识,若没有明确的指导,是很难在短时间内将其找出的。科学地利用本体论的方法,有分别地将机械加工工艺知识进行归类,才能够将其进行良好地管理。■

参考文献

[1]宋海峰技工学校《车工工艺与技能训练》一体化教学研究[J].湖南农机,2013,(7):215-215,217

机械工程的概念范文第4篇

关键词:工业设计;机械设计制造技术;应用

在市场竞争愈加剧烈的今天,工业设计进程加快以及机械制造产业更新成为各大生产企业亟待解决的问题。作为工业生产企业核心竞争力的体现,工业设计及机械设计制造技术只有不断融合与创新,才能为工业生产企业创造出高额的经济效益,进而使企业在激烈的市场竞争中始终立于不败之地。

1工业设计及机械设计制造技术概述

1.1工业设计概念

工业设计涵盖美学、工学等学科,在工业革命后逐渐受到企业的重视。工业设计理念与时代的发展有紧密的联系,在工业革命早期,工业设计注重产品的实用性,使产品何人达到良好匹配,而随着社会经济的快速发展,人们审美以及工作环境发生巨大概念,因此在工业设计上,往往需要兼具实用性与审美性,通过工业设计一系列行为,满足人们的实际需求。

1.2工业设计的特点

从工业设计概念中,可以分化出工业设计的三个基本特征:综合性强、实践性强、时代感强[1]。在早期人们提到工业设计,往往联想到冰冷的机器,然而实际上,工业设计不单单的指工业产品设计,还包括产品制造过程各种问题的解决方法,因此这使得工业设计的综合性强。工业设计较强实践性主要体现在工业设计产品的实际成效上,工业产品为人们营造一个舒适的生活环境,因此其实践性较强。需要注意的是,不同的时代背景与时代需求,使得工业设计与时展的联系紧密,以当前时代背景来看,工业设计的基本需求应该关注产品的绿色、节能、环保,因此工业设计的时代感强。

1.3工业设计发展现状

自工业革命依赖,工业设计行业就以一种迅雷不及掩耳的姿态进行发展。在我国,虽然工业设计出现的比较晚,但是我国对工业设计的关注度一直偏移,通过大量财力与人力资源的投入,使得工业设计更加符合实际社会的需求。

1.4机械设计制造技术概念及发展现状

作为机械工程重要组成部分,机械设计制造技术的高低直接关系到机械产品性能的发挥。通常而言,机械设计制造包括产品设计、机械加工制造以及产品销售等多个环节,随着信息技术的加入,机械设计制造技术在不断进行改进,机械产品的进度与自动化程度在不断提升。从机械设计制造技术的发展来看,我国自主研发机械设计制造能力较弱,绝大部分的机械设计依旧依赖国外先进技术引进[2]。并且,我国依赖大量廉价劳动力,在机械产品的应用方面,更加注重研发技术层次较低的劳动密集化产品,因而使真正意义上的自动化、精密化产品的研发量降低,这就使得我国机械设计制造技术与国外先进技术有很大的差距。

2工业设计与机械设计制造技术的联系与应用

2.1工业设计与机械设计制造技术的联系

工业设计与机械设计制造技术两者相互作用,旨在全面促进工业生产企业的发展进程,并为工业企业创造更高的经济效益。机械设计制造的市场需求稳定化为工业设计的长远发展提供有力的保障,为了适应社会发展的需求,工业设计需要根据机械设计制造技术的方向进行不断的更新与观念改变,通过工业设计出满足人们审美以及生产实际需求的产品,并且在保证产品实用性能的基础上,加强对产品性能的检测,从而为工业生产企业创造出更高的经济效益。工业设计同时还为机械设计制造技术的发展提供更大的帮助[3]。在当前信息技术在工业设计中的广泛应用,使得工业设计更加注重产品的自动化以及人性化设计水平,并且在设计过程中还更加注重各种生活元素的添加,实现工业成品人性化,符合时展的需求,并且通过工业设计相关研究的不断推进,使得机械设计制造技术的现代化水平不断提升。

2.2工业设计与机械设计制造技术的应用

工业设计与机械设计制造技术两者的紧密联系,使得两者在实际使用中往往是相互渗透的[4]。在工业设计过程中中,相关的设计人员需要掌握机械设计制造技术的基础知识,包括产品结构、形式以及色彩等,使得设计出的产品兼具观赏性以及实用性,使人们能够接受相应的产品。而机械设计制造技术实践过程中,通过利用工业设计中的人体工学知识,使机械设计的人性化需求得到体现。并且现代工业设计绿色、环保理念的加入,机械制造平衡人、环境、制造技术之间的关系,为工业企业的稳定发展提供巨大帮助。在工业设计与机械设计制造技术的未来发展中,两者的结合还应持续推进。为了进一步提升工业生产企业的经济效益,相关企业需要不断概念生产及经营管理理念,不断依赖技术的进步以及技术创新来提升企业自身竞争力,加强技术研发与相关设计的资金、人力投入力度,通过制定相关的激励机制,使得员工工业设计理念更新不断加快。同时,为了加快我国工业企业的发展进程,相关的政府部门还应充分大会宏观调控作用,指导并鼓励工业企业进行创新与改革,使工业设计与机械设计制造技术向高技术、高水平、节能环保的方向发展,同时注重相关设计人才的培养,鼓励工业设计与机械设计制造相关研究,从而使我国的工业生产水平逐渐赶超发达国家。

3结论

总之,工业经济作为我国国民经济的重要组成,工业生产水平的提升与我国工业总水平、国民经济发展有紧密联系。因此,对工业生产企业进行设计与制造技术革新是必然的趋势,为了加快工业设计与机械制造技术的发展,要求工业生产企业不断更新理念、联系设计需求以及提高设计与制造人员的综合素质,以处理好工业设计与机械设计制造技术两者之间的内在关系,从而促进社会的健康与可持续发展。

参考文献

[1]刘晓玲.探索与思考计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].中国包装工业,2016(02).

[2]刘强.机械设计制造技术的发展现状以及工业设计与机械设计制造技术的关系[J].化学工程与装备,2016(12)12:235-236.

[3]马权,牛万龙,苗呈旭.机械设计制造及其自动化的应用的探析[J].四川水泥,2016(11):109.

机械工程的概念范文第5篇

1.1突出概念的重要性

课程授课开始时,在讲解绪论之前首先对课程题目进行重点讲解。开始时,首先设置一个问题“机械原理主要学习哪些内容?或者说是机械原理是一门什么样的课程?”在学生回答问题前,我会和学生说你们只要理解了“机械原理”这四个字,那么这门课要讲什么内容你们就会非常清楚,在以后的学习过程中也就会有的放矢。开始的时候大多数同学都不能给出一个较好或者是接近的答案。随后,笔者将“机械原理”分解成“机械”和“原理”,给出类似的问题,“机械是什么?原理是什么?”这个时候大多数同学都能给出较贴切的答案。通过进一步的引导,学生对机械原理的含义和机械原理所要学习的内容就有了大概的理解。此时,会再次向学生强调,所有新的概念都是有学生前修的概念所组成,只要对前修的概念掌握了,新的概念学习就迎刃而解了。比如说,要想理解“机械原理”,首先必须明白什么是机械,什么是原理。

1.2强调思考在概念学习中的重要性

专业课程的学习和通俗读物的阅读不一样,字面意思有时候不能充分说明这个概念的表示,需要对概念进一步的理解,这就需要学生学会思考,并且要知道怎么样思考。比如说,机械原理课程中运动副的概念。“有两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。”那么,什么是运动副?有两个构件就可以有运动副吗?答案肯定是否定的。这就需要对运动副这个概念进行进一步的思考,或者说对其进行分解。从运动副概念的表述来看,可以对这句话进行如下分解:首先是有两个构件;再次,这两个构件的关系是直接接触(间接接触可以吗?肯定不行);还要满足一个要求就是这两个构件经过直接接触连接以后还要必须能动,如果不能动的话,那它们就组成了第三个新的构件,就不能称为运动副了。通过上面的思考过程来看,判断是否存在运动副,只要看是否同时满足如下三个条件:①有两个构件;②直接接触;③有相对运动。如果这三个条件同时满足,那么就存在运动副。这个例子看起来简单,但是学生如果对三个条件中的任何一个不能理解的话,就有可能对运动副的概念形成错判。从形式来看,这三个条件与运动副形成了一个二级金字塔的样式。所以说,学生在思考的过程中要掌握思考的方法,那就是,从塔尖塔底一步步的对概念进行分解,并且要理清哪些是同层概念,以及这些概念与其上下层概念直接的联系。

1.3概念表述尽量公式化

机械原理是机械设计的基础和机构原理设计遵循的依据,在概念讲授的过程中如果能够以图形的形式展示概念,那么对后续机械设计将有很大的帮助。再者,机械原理是一门承前启后的课程,对基础课画法几何、理论、材料力学和数学等知识要求比较高,自身内容的连贯性也特别强。所以说,在概念讲解的时候能够结合公式和图形的方式对相关概念进行表述,将会加深学生对概念的理解,有助于学生对概念的掌握。下面以公式化表述概念为例。在教材中速度瞬心的概念,“互做平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点,即为此两构件的速度瞬心。”在这个概念的理解上如果单纯就字面意思来看比较抽象,并且在实际的授课过程中发现同学理解起来特别困难,这个时候可以利用对表述公式化有助于对此概念的理解。首先,重合点代表的意义可以用公式表示为V1=V2,这里V1、V2分别代表构件1和构件2在重合点的速度;然后,以ω1和ω2分别表示构件1和构件2绕重合点的旋转速度,并记ω1≠ω2,或者是二者相等但反向。通过如此的公式化表述后,学生对瞬心的理解相对来说就容易一些,最后可以达到从繁入简。换句话说,用通俗的语言来表示瞬心的话就是“速度瞬心是一个点,这个点出两个构件的速度相等,并且这两个构件绕着这个点做相对转动。”

1.4对概念的强化方法

在课堂上通过讲课的过程中学生能够逐步的体会到概念的重要性,并且有意识的学会了对一些概念进行相应的思考,但是在作业和实践等环节往往还存在一些问题,通过了解发现,学生可能在课堂上理解了,或者是思考过了,但是没有较系统的对相应的概念去总结。所以在后续的教学课程中,除了随堂的习题作业以外,建议学生对当天所学的概念进行总结并以作业的形式进行考核。主要的做法是这样的。一个概念为一个序号,直接把教材上针对此概念的叙述一字不差的抄写下来,下面要做的就是此项工作的重点,另起一行写本人对这个概念的认识。比如说(1)压力角:作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度Vc之间所夹的锐角。个人认识:压力角是一个角,对于角度来说是有一个顶点和两条边,那么就压力角来说,驱动力F的作用点就是压力角的顶点,驱动力F的作用线和从动件绝对速度Vc所在的直线就是压力角的两条边。如果能够理解到这种程度,不管是作平面连杆机构、凸轮机构还是齿轮机构的压力角都是很容易的事情。通过对学生对概念的总结情况来看,书写比较认真,并且能够做到很好理解的同学,习题的正确性非常高,期末的考试回答的也特别好,相反就比较差。

2注重现代教学手段与传统教学的结合

2.1现代教学手段的优缺点

目前的教学基本上采用多媒体教学,这种现代的教学手段对教学质量的促进和教学效率的提升确实起到了较大的作用,但是就机械类课程教学来说,全程采用多媒体教学有其一定的缺点,并且影响到最终的教学质量。

2.2采取传统教学方法的必要性

通过与学生的多次沟通交流,大多数学生反映的情况是,利用多媒体教学在动画演示、视频播放方面可以很好的展示所讲授机械的结构和运动、作业情况,但是针对一些原理性的讲述,比如说是在机械原理课程中,就凸轮轮廓曲线的设计过程、机构运动简图的绘制等,如果是通过多媒体进行展示,学生的普遍反映是效果比老师在黑板上手工演示要差得多。所以说,在机械类课程,特别是涉及一些应用性的内容时要注重现代教学手段与传统教学方法的相结合,这样可以很好的兼顾到学生对知识的掌握和理解,取得较好的教学效果。

3强调实践能力培养的重要性

3.1机械类课程的特点

从画法几何开始,机械类所开设的课程都基本要求学生要具有较强的生活观察能力、动手能力和理论与实践相结合的融会贯通的能力。再一个,机械类课程的理论性特别强,数学、力学、运动学和动力学等要求比较高。

3.2实践能力培养的方法

鼓励学生多注重观察周围的事物,特别是与机械相关的物件,养成一种爱观察、勤思考的习惯,这是决定学生能否实现实践能力培养的一个保证。再就是学院的实验室在教学期间全程向学生开放,鼓励学生多进实验室,对机械模型进行多观察、多思考,对教学实验用具多拆卸和组装,培养自己的动手和操作能力。并提醒学生在实践的过程中注重理论联系实际,结合课程理论内容的学习进度,有计划的进行相关实践的实施。

4注重团队精神的培养

4.1培养学生善于思想交流的习惯

机械设计没有最好,只有最合适,所以设计的过程中有仁者见仁,智者见智的韵味,只要能够满足设计的功能要求,可以说基本上就是合适的。在概念理解方面鼓励同学间互相交流,并就同一个概念的理解给出自己不同的认识,使大家得到在不同的角度对同一个概念的理解,这样可以优化自己的设计理念,实现最优设计。交流的过程本身是一个分享的过程,任何一个设计一般来说不是单个人能够完成的,需要几个人或者是很大的一个团队才能实现,作为一名设计人员不仅要具有较强的专业素养,更需要有良好的交流沟通能力。

4.2培养学生的整体意识

学生的整体意识培养主要包括两方面的内容,一是,学生对所设计的机械要有一个整体的概念,这是从专业的层面对学生的基本要求。再一个就是,学生在协同设计的过程中要注重团队的整体,不能顾己不顾彼,不考虑自身与团队成员间的设计部分的衔接问题,最后可能会出现衔接不上或者是相互干涉。

5结语

机械工程的概念范文第6篇

1应用威布尔分布法进行机械零件可靠性试验数据分析

威布尔分布法是当下进行机械零件可靠性试验及数据分析常用的方法之一。应用威布尔分布法进行机械零件可靠性试验数据分析的研究,主要可以将研究内容总结归纳为以下两点。1.1威布尔分布法的基本概念。威布尔分步法在当下已经被全面应用于可靠性工程的试验中。应用威布尔分布法,可以实现概率值的有效获得,进而实现各项数据参数的有效评估,从而为各种寿命试验的数据处理工作的有效开展奠定稳定的基础[1]。威布尔分布法概念中的几个重要参数为t、b、tG以及T,分别代表所测试的对象的应用年限随机变量、所测试的对象的形状特点以及其各项曲线分布情况、所测试的对象的基本位置信息以及其最低应用年限和尺度参数、失效概率为0.632时的特征寿命。威布尔分布法的公式如下:()1bttoTtoFte−−−=−(1)1.2威布尔分布法在机械零件各项参数估计工作开展中的应用。威布尔分布法在机械零件各项参数估计工作开展中的有效应用,主要是借助图解法和解析法。图解法的应用便捷易行,对于检测人员的技术操作熟练程度要求也相对较低,但无法实现对于机械零件各项参数的精确核算。解析法则可以将先进的计算机技术全面应用于机械零件可靠性试验数据测试工作的开展中,但对于检测人员的操作方法和技术性有较高要求。在试验过程中,若是需要对机械零件的各项参数进行明确掌控时,建议应用解析法,以实现对真实分布情况的可靠掌握[2]。明确威布尔分布法的基本概念后,进行威布尔分布法在机械零件各项参数估计工作开展中的应用研究。在开展机械零件可靠性试验数据评估工作中应用威布尔分布法,可以发挥先进的计算机技术优势,更加全面地发挥其优势[3]。

2应用回归分析法进行机械零件可靠性试验数据分析

回归分析法在当下也经常被应用于机械零件可靠性试验数据分析工作的开展进程。开展回归分析法在机械零件可靠性试验数据分析中的应用研究,主要可以将探究内容总结归纳为以下几点。2.1回归分析法的基本概念回归分析法的应用,主要是进行数据统计原理应用的进一步精确化。应用数据统计原理,对各项数据进行线性处理,建立自变量和因变量之间的相互关系式,进而可以以回归方程的形式进行分析内容的更加具体的体现。根据当下回归分析法的具体应用情况,主要可以将回归分析法分为一元回归分析法和多元回归分析法两大类。回归分析法在应用过程中,其方程为:y=bx+a(2)直线上,各点(x,y)到水平线的距离为:21niitybxa=b−−∑(3)2.2回归分析法在机械零件各项参数工作开展中的应用开展回归分析法在机械零件各项参数工作开展进程中的应用时,首先应当明确机械零件各项参数中的自变量和因变量,建立相应的x与y的回归方程,进而掌握机械零件各项参数的回归概念。同时,对于代表机械零件应用年限的参数t进行针对性分析,建立专门的参数t样本容量,以实现对机械零件的失效概率和失效年限的有效估计。开展应用回归分析法进行机械零件可靠性试验数据分析的具体研究可知,回归分析法在机械零件可靠性试验数据分析工作中的应用,可以实现对机械零件各项数据的变换的线性关系的有效掌控,进而实现对机械零件各项参数更加宏观、精确的掌控[4]。

3应用最大似然法开展机械零件可靠性试验数据的分析工作

最大似然法在机械零件可靠性试验数据的分析工作开展进程中的应用,可以有效实现机械零件可靠性试验数据分析方式的进一步优化。开展最大似然法的具体应用研究,主要可以将研究内容总结归纳为以下两点。3.1最大似然法的基本概念。最大似然法被称为最大估计法,这一参数统计法是由德国数学家首先提出的。最大似然法的应用,可以利用应用概率学,通过对被测试对象的随机抽查,进行整体样本情况的全面估计。最大似然法的应用方法和应用原理相对简单,具有较高的实用性,当下也被广泛应用于各项评估工作。3.2最大似然法在机械零件评估工作开展进程中的应用。应用最大似然法进行机械零件评估工作的全面开展,首先应当明确机械零件的设计变量,将SUMT内点法应用于设计工作中,可以建立明确的失效年限变量参数关系。应用过程中,最大似然法要注重数学模型的有效应用,数学模型可表示为:2221311313131min()lnxxnixtxtxFxe=xxxxxx−−=−−−−−∑(4)开展最大似然法在机械零件可靠性试验数据的分析工作开展进程中的应用探究,可以实现对评估结果精确性的进一步分析,从而提升评估结果的可靠性[5]。

4三种机械零件可靠性试验数据分析方法的总结

在进行威尔分步法、回归分析法以及最大似然法三种方法的应用研究后,开展三种机械零件可靠性试验数据分析方法总结工作,根据具体情况有选择性地选择不同的数据分析方法,有效提升机械零件数据分析工作的实效性。通过分析可知,威尔分步法和回归分析法具有较高的精确性,而最大似然法则具有较强的操作性。线性参数的有效应用以及计算机绘图技术的有效应用,可以实现机械零件可靠性试验数据分析结果的精确性。

5结语

根据当下机械零件可靠性测试实验开展的基本状况,主要是应用威布尔分布法进行机械零件可靠性试验数据分析和应用回归分析法。通过对机械零件可靠性试验数据分析以及应用最大似然法开展机械零件可靠性试验数据的分析,根据这三类方法的应用情况进行相应的评估结论总结。机械零件可靠性试验数据分析工作的有效开展,可以有效提升机械零件整体的精确性,促使我国机械行业获得更加广阔的发展空间和更加理想的发展前景,从而为我国社会的整体发展提供更加强大的推动力。

作者:范围广 单位:万向钱潮股份有限公司技术中心

参考文献

[1]卢昊.基于矩方法的相关失效模式机械结构系统可靠性稳健设计[D].沈阳:东北大学,2012.

[2]王新刚.机械零部件时变可靠性稳健优化设计若干问题的研究[D].沈阳:东北大学,2010.

[3]张锡清.机械零件可靠性试验数据的参数估计[J].机械设计,2016,(2):12-14,45.

机械工程的概念范文第7篇

关键词:机电系统 概念设计 应用特点

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(c)-0041-01

机械电子学自从20世纪70年代诞生至今,历经了差不多40个年头,在科学水平的不断发展的同时,人们对于机电产品的需求也随之逐渐增加。在需要企业具有快速创新研发新产品能力的时代大环境下,概念设计技术的应用越来越普遍,不但在汽车等高档奢侈品上得以应用,在机电系统上的概念设计也越来越受到大家的青睐。因此,不仅要清醒地认识到机电系统概念设计技术研究的背景,还要深刻理解机电系统和概念设计技术的具体内容,同时,对机电系统概念设计技术的应用特点进行一定的探析。

1 机电系统概念设计技术与应用的研究背景

就机电系统概念设计技术与应用的研究背景而言,包括技术支持和机电产品需求两个方面。具体来说,一方面,鉴于机械电子技术、传感技术,以及计算机信息技术的持续发展,为机电系统的探索和应用提供了技术方面的大力支持。另外,人们对机电产品的需求和种类日益增多,然而,整个社会对机电产品的实际需求的变化速度无法与其产品的设计速度相适应。因此,机电系统的设计是机电产品的研发进程中的重要环节之一,而机电系统的概念设计更加是极具创造性的重要阶段之一。另一方面,由于当今世界,科学技术日新月异,新产品更新换代的速度明显加快,现代市场的产品竞争日趋激烈,对于机电系统的设计的要求将更加严格,对于机电系统的设计师而言,除了以往常用的适应性设计及变形设计,机电系统的创新性设计的任务已经迫在眉睫。面对严峻的挑战,应当明白机电系统产品创新的关键所在,清晰地认识到机电系统概念设计技术的重要性。

2 机电系统以及概念设计的内涵

2.1 机电系统的内涵

机电系统,也是机电一体化系统,它一般是指几厘米以下,甚至更加小尺寸的小型装置,主要由传感顺、执行器,以及微能源等组成,实际上是一个相对独立的智能系统,在电子和机械等各个领域有着非常广泛的应用。对于机电系统的具体内涵,其实有很多不同版本的理解,有的认为,机电系统是一种将机械设备、电子装置和各种软件等有机结合而组成的应用系统;有的认为,机电系统是一种主要由计算机信息网络协调并控制的,以此来实现机械力、运动和能量流等多动力学任务,同时,将机械和机电的各个部件相联系的系统;有的认为,机电系统是一种将多种不同技术,比如,机械电工、电子光学等组合而成的系统。而在我国普遍将机电系统定义为是机电一体化技术(包括精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术,以及系统总体技术)与机电一体化产品的合称。

2.2 概念设计的内涵

众所周知,产品设计是一项非常复杂的工作,就其具体的过程而言,虽然国际上有诸多论述,众说纷纭,但是无论是哪一种说法,得出的总结就是产品设计涉及到两个重要的设计阶段,也就是概念设计与详细设计。而概念设计的内涵主要包括这样几个方面:首先,功能创新;其次,功能分析和功能结构图设计;再者,工作原理解的搜索和确定;最后,功能载体方案构思和决策。因此,概念设计在产品设计的整个过程中占据着重要地位,发挥着不可替代的作用,如果概念设计做好了,产品设计的整体水平才能达到一定的高度。此外,机电系统的概念设计运用到多个学科范畴的知识,其体现了设计的高度艺术性、创新性,以及综合性。

3 机电系统概念设计技术的应用特点

3.1 创新性

我国一直致力于建设创新型国家,培养创新型高新技术人才,对于“创新”一词的高度重视是当今社会的必然要求,而对于机电系统概念设计技术而言,创新性更是机电系统概念设计技术的精髓和灵魂,如果要适应时展的要求,满足用户对机电产品的日益增长的要求,就要很好地体现机电系统概念设计技术的创新性特点,只有不断地对机电系统进行创新的概念设计,才能够打造出能够让机电产品的用户感到满意并且适用的新产品。因为机电系统本身就是一个相对比较繁杂的综合性系统,所以,机电系统概念设计技术上所体现出来的创新可以是不同层面的,比如,机电系统的结构的完善和更换等等。无论是哪个方面的创新,都直接对机电系统的整体的创新有很大的影响。因此,机电系统概念设计技术的创新性特点是不可忽视的。

3.2 多样性

除了创新性的特点以外,机电系统概念设计的另一个比较重要的特点就是它所体现出来的多样性。无论是机电系统概念设计的手段的多种多样,还是机电系统概念设计的设计方案的丰富多样,都在一定程度上反映了机电系统概念设计在市场需求、工作原理,以及产品形态等多个方面的多样化。不但布局不同会体现多样化,而且设计思路不同也会加强多样化的显现。

4 结语

总而言之,从长远的角度来看,机电系统的快速发展和更新换代都离不开概念设计技术的应用。就目前的情形而言,机电系统概念设计技术的使用早就已经在世界范畴内得到了大家的普遍认可和推崇,作为产品设计的重要环节,概念设计是整个产品设计的过程中最不可或缺的一个阶段。在某种程度来说,概念设计阶段在产品的生命周期里发挥着决定性的作用,产品特征多半通过概念设计阶段的内容来决定,同时,概念设计也是市场及企业间的角逐竞争的关键因素。上述内容通过对机电系统概念设计技术与应用的研究背景的分析,在深入理解相关概念的基础上,对其应用特点等进行探析对该领域的发展具有一定的参考价值。

参考文献

[1] 程志刚,李瑞琴,董亚峰,等.机电一体化产品概念设计理论现状与展望[J].中北大学学报,2006,27(1):18-22.

[2] 霍志璞,黄克正,艾兴.机电系统概念设计自动化中的一体化理论探讨[J].机电一体化,2005(3).

[3] 邹光明.机械产品概念设计建模及求解策略的研究[D].武汉:华中科技大学,2005.

[4] 张建明,魏小鹏,张德珍.产品概念设计的研究现状及发展方向[J].计算机集成制造系统-CIMS,2003,9(8):613-620.

[5] 马峻.创新设计的协同与决策技术[M].北京:科学出版社,2008.

机械工程的概念范文第8篇

关键词:农业机械化及其自动化;《优化设计》;教学内容;教学方法;网络教学平台

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0069-04

一、前言

优化设计是工程设计中重要的科学设计方法。最初在20世纪50年代,应用数学领域发展形成了以线性规划和非线性规划为主要内容的数学规划理论,应用于解决工程设计问题,形成了工程设计的优化设计理论和方法。随着优化设计理论和方法的不断推广和应用,优化设计在各个行业得到广泛的应用,优化设计在农业工程领域也有着重要的应用。因此在农业机械化及其自动化本科专业中,开设优化设计课程,学习优化设计的理论和方法,培养分析和解决优化设计问题的初步能力,为将来从事工程设计工作打下一定基础。

二、农业机械化及其自动化专业《优化设计》课程的定位与课程目标

农业机械化及其自动化本科专业是昆明理工大学工学专业之一,其开设背景是2000年5月,根据昆明理工大学的综合办学条件,结合新农村建设、农业现代化发展、西部开发和云南省新型工业化发展战略,针对以工业化改造传统农业过程中对农业工程专业人才的需求特点,经有关专家认真论证研究后,昆明理工大学于成立了现代农业工程学院。建院以来,在学校领导下,农业工程学院在师资队伍建设、学科建设、办学规模、实验室建设、科研建设、对外联合办学等方面都取得了较大进展,积极为学校的本科教学工作和人才培养作贡献。学院坚持学校的办学指导思想,积极探索在理工大学综合办学条件下农业工程类高级专业人才培养模式,旨在培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高并具有创新实践能力的本科应用型人才。现设有农业机械化及其自动化、农业水土工程、农业电气化与自动化和园林四个本科专业,设有农业工程、农业机械化工程、农业水利工程、农业生物环境与能源工程和农业电气化与自动化五个硕士学位授权点。昆明理工大学农业机械化及自动化专业虽然成立时间不长,但具有特色和优势。昆明理工大学的办学理念是建设理、工、文、法、经、管多科性协调发展的高水平大学。昆明理工大学办学定位、人才培养目标和生源情况是:建设成为特色鲜明的高水平大学,成为我省和西部地区培养高层次科技人才和应用人才的重要基地。生源来自全国各地。昆明理工大学理、工、文、法、经、管多科性协调发展,学科门类比较齐全,学科综合优势十分明显,而且农业机械化及自动化专业的主要学科基础正是学校的一批优势学科。这就使得农业机械化及自动化专业能很好地汲取学科交叉的优势,在学科交叉中获得新的生长点,使专业得到再生和发展。同样,依托学校理工综合优势,对农业机械化及其自动化专业教学改革将形成有利条件。与从农业院校中成长起来的农业机械化及自动化专业相比,在培养学生实践动手能力、工程素质、创新能力和创新精神上具有无以比拟的优势。《优化设计》课程正是突出专业理工特色和优势的一门学科基础课。在农业机械化及其自动化本科专业的培养方案中,《优化设计》课程一直列为学科基础课,旨在培养学生的工程设计能力,掌握科学的设计方法,培养学生在农业机械领域的工程设计能力,突出学生的理工优势和特色。

三、《优化设计》课程特点

优化设计是现代设计方法中的一个重要领域,是工程设计的重要组成部分,也是工程技术人员必须掌握的设计方法,《优化设计》课程已经成为高校普遍开设的重要课程之一。《优化设计》课程以重在培养学生的创新精神和实践能力的教育思想为指导,更新教育观念,坚持“强化基础,恰当拓宽,提高综合能力”的原则,加强学生的综合素质和工程设计能力的培养,向以“知识、技能、方法、能力、素质”综合培养目标的教育体系转化。《优化设计》课程将“基本设计方法”与“优化设计思想”紧密结合,着重介绍优化设计的基本概念、基本原理和基本方法,学习优化设计方法的实用程序,使学生在学习“优化设计方法”的同时,也能够获得工程应用能力的训练。进而培养他们的创新能力和科学思维方法。通过《优化设计》课程的学习,培养学生掌握优化设计的基本概念和基本知识,掌握常用优化方法的基本原理和计算方法,熟悉常用工程软件的优化分析和计算的功能,了解优化设计在工程设计方面的应用。所以,学生应达到下列四个基本要求,一是树立工程优化设计和优化决策的思想;二是掌握优化设计的基本概念、基本知识和常用方法;三是了解常用工程软件进行优化分析和计算的功能;四是具有解决工程设计中一般优化设计问题的能力。优化设计的教学大都是基于机械优化设计的。因此,以优化设计理论为基础,以计算机为工具,将优化设计方法用于机械设计中,形成了机械优化设计,成为优化设计的典型代表和重要内容。机械优化设计是机械现代设计方法中的重要方法之一。在国内大多数机械类本科专业中,大都开设了机械《优化设计》课程,为将来从事机械设计工作打下一定基础。甚至也有很多机械类硕士研究生培养方案中开设有机械《优化设计》课程,进行更深入的理论学习。《优化设计》课程的教学改革,应根据专业培养方案,从专业特点和实际需要出发,对教学内容进行改革,因此,结合农业机械化及其自动化专业本科培养,开展《优化设计》课程教学改革是十分必要的。

四、教学内容改革

机械工程的概念范文第9篇

【关键词】科学课;科学概念;遇冷

【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2017)41-0053-03

科学课是一门培养学生爱科学、学科学、用科学,提高学生科学素养的课程。相较于其他科目,科学课中有很多以学生动手探究为主的内容。这样的内容安排在某种程度上激发了学生对科学的兴趣,学生也习惯于这样的学习方式,他们甚至认为没有实验活动就不是科学课,而对科学概念的学习,他们则特别排斥。为了让学生对概念的学习能像对实验探究课一样感兴趣,笔者通过交流访谈、问卷调查等方式探求学生不喜欢学习概念的原因,并寻求解决之道。

一、“科学概念”学习的调查与遇冷原因分析

从教师角度看,3~6年级的科学教师一致反映:一旦讲到概念,大多数学生就表现得无精打采,有的走神,有的小声讲话,有的甚至趴在课桌上,一节课下来即便是再简单的概念,学生掌握得也不是很好。此外,笔者还在3~6年级每个年级中任意抽取100名学生进行有关科学概念学习的问卷调查,调查结果见表1(表1见文末)。

通过调查,我们可以发现随着年级的增高,科学课中的概念越来越多,学生学习科学概念的难度也越来越大。

六年级100个学生中竟有71人认为学习概念有难度,而各个年级中认为概念比较抽象、概念难以记忆、概念难以实践的人数均达到30%以上。针对以上情况,笔者发现导致学生排斥科学概念,概念学习遇冷的原因主要是:(1)概念难以理解。如机械的概念“像这些能够帮助人们降低工作难度或省力的工具b置,都可以称作机械。有些机械很简单,如钳子、刀、筷子等,它们都属于简单机械;有些机械较为复杂,它们由两种或两种以上的简单机械构成,这些比较复杂的机械通常叫作机器。”很多学生在运用这个概念时往往将工具与文具甚至家具联系在一起。有的学生认为书包应该是机械,理由是它可以装书本,降低了带书的难度;有的则说铅笔也是机械,它减低写字的难度。小学生会将概念分割开理解,如果没有大量的实际操作,他们很难直接理解一些界定不明显的概念。(2)概念比较抽象。如苏教版《科学》六下《寻找遗传与变异的秘密》中所涉及的概念:“孟德尔用同一种花色的豌豆进行人工授粉后,发现豌豆花的颜色始终是同一的;当他用两种不同花色的豌豆进行人工授粉后,在第一代中,所有用紫花和白花配种的豌豆花都是紫色的,而在第二代中,既有紫色的花,也有白色的花。”小学生的抽象思维能力较弱,而教室里很难提供完整的豌豆生长的实验过程,仅仅有一段文字来描述何为遗传与变异的秘密,对于小学生而言太抽象了。(3)概念容易混淆,如“资源”和“能源”的概念,学生很容易混淆。(4)概念难以验证。苏教版《科学》介绍了植物繁殖的条件和不同的繁殖方式,但对于小学生来说,没有实际的操作,他们很难认识植物的繁殖过程及植物用种子繁殖和营养繁殖的优缺点,自然就不会对该概念留下深刻的印象。(5)概念难以记忆。如果概念比较复杂且琐碎,那么学生记忆起来就会很困难。(6)概念难以实践。苏教版《科学》四下《调查》一课中涉及问题及调查的概念,“问题大体包括:某个地方有哪些东西存在,某段时间发生了什么事情,或者是两个事件之间是否存在关系。这时,我们应该采用调查的方法(现场调查、访问调查、问卷调查、资料调查)。”对于四年级的学生来说,让他们设计一次调查活动并做好记录存在一定的难度,因为调查涉及学生多方面的能力,而这些能力不是朝夕间就能养成的,比如表达能力,交流能力,快速记录能力……所以此阶段的大多数学生还很难完成调查任务,自然也很难认识“调查”。

二、应对“科学概念”遇冷的对策

(一)让生硬变得生动

1.化复杂为简单。

苏教版《科学》五上《心脏与血液循环》一课涉及的概念比较复杂,如果将复杂的概念变成图式(见图1),就可以把枯燥的理论生动化,复杂的概念简单化。

2.化理论为实践。

缺乏实际操作的经验,让学生被动地接受理论性较强的概念,他们会把概念分割开理解或错误地运用概念。如:在苏教版《科学》五上第一单元有关机械内容的学习中,在第一课就让学生理解机械的概念并分辨何为机械,学生往往会做出错误的判断。他们会质疑筷子为什么是机械?但当我们介绍过杠杆后,他们就能轻松地找出筷子的支点、重力点和阻力点,筷子就是简单的机械。学生通过动手操作发现机械的作用,了解机械的原理,他们完全可以在学习了杠杆、斜面、轮轴、滑轮以后再来认识机械,通过多次实践,相信学生自己就能总结出机械的概念,如此就不再会纠结书包、衣橱是不是机械的问题了。

3.化深奥为浅显。

六年级学生的逻辑思维能力还很有限,如果让他们直接判断可遗传变异和不可遗传变异会有一定难度。因此,教师可以利用学生之前对遗传现象和变异现象的认识,分步引导学生认识可遗传变异和不可遗传变异。比如,学生关于近视的质疑:父母都是近视,自己也近视,这之间有何关联?首先要分析他们的近视是后天的还是先天的,后天形成的近视可能是用眼习惯问题,这和遗传没什么关系,属于不可遗传变异。如果父母是先天的近视,而孩子因先天眼部缺陷而造成的近视,则是变异且可遗传的。

(二)让抽象化为形象

1.变抽象为形象。

“遗传与变异的秘密”在高中课程中有专门的介绍,对于小学生来说孟德尔的遗传学理论很抽象。对教师来说,讲浅了学生不懂,讲深了学生不理解,尺度很难把握。好在小学高年级学生的形象思维能力强,相对于文字他们更喜欢字母,这样教师就可以利用他们的这一思维特征将遗传与变异的秘密转化为字母,见图2。

2.变零碎为整体。

小学高年级学生的概括总结能力有限。当看到一节课有很多烦琐的概念时,他们会习惯性地回避,这反映了学生缺乏学习的技巧和方法。

青岛版《科学》六上《细菌》一课涉及的概念多且琐碎,但它们都是围绕细菌展开的,只要把这些概念用一种简单的方法串联起来即可。小学生爱听故事也爱讲故事,教师可以将细菌概念编成易懂好讲的小故事,这样概念自然就变得整体化了。如:我是一个小细菌,我是一种微生物。根据我们的形态,我们家族主要分为三类:螺旋菌、杆菌和球菌。我们有的通过阳光自己制造食物,有的从其他生物身上获取食物。我们家族的队伍很庞大,我们繁殖很快,一变二,二变四,四变八……我们中的大多数帮助人类做一些有意义的事,个别的也会让人生病。

3.变模糊为清晰。

在对比“可再生资源和不可再生资源”与“可再生能源和不可再生能源”时,教师首先要让学生了解“自然资源”和“自然能源”的概念,自然资源是指在其原始状态下就有价值的货物。一般来说,假如获取这个货物的主要工程是收集和纯化,而不是生产的话,那么这个货物就是一种自然资源,采矿、采油、渔业和林业因此一般被看作是获取自然资源的工业,而农业则不是,自然资源是成为货物的自然财富。自然能源是自然界存在或具有的能源,它是自然资源的一部分,主要有太阳能(包括光能和热能)、水能、波能、潮汐能、风能、生物质能等。自然能源几乎都是再生能源(某些学者将自然能源及煤、石油、天然气等天然存在的能源,统称为天然能源)。自然能源的有效利用古已有之。

通过对自然资源和自然能源的介绍,学生会认识到能源是自然资源的一部分。

(三)让理论联系实际

1.在实践中获经验。

让学生直接学习教材上植物繁殖的知识显然不会让其对植物繁殖的概念留下深刻的印象。鉴于此,学校可以在校园里开辟植物基地,然后让学生种植自己喜欢的植物,并选择适合该植物的繁殖方式。有的植物如胡萝卜既可以用种子繁殖又可以用营养器官繁殖,学生自发分成小组,一组用种子繁殖,一组用根繁殖,学生通过亲身操作自然就能轻松地认识种子繁殖和用营养器官繁殖的优缺点。

2.在体验中得感受。

教学“地震”的概念r,对于小学生而言,间接的经验不足以让其感受到地震的危害与可怕,所以他们自然也就很难记住地震的概念。为了让学生对地震有更直接的认识,学校积极与市科技馆联系,当学生进入地震体验馆,感受到地面的震动(先上下,后左右),再加上周围发出的声音和3D视频显示的建筑物倒塌的场景时,学生就能自己总结出地震概念,意识到地震的危害。

3.在模仿中学知识。

机械工程的概念范文第10篇

Abstract: With the progress of society and rapid economic development, automation technology is also developing, the position of automation technology in the mechanical field is very important and its function can not be ignored. Therefore, the author believes that mechanical design should be research combining with automation technology; this article discusses the application of automation technology in mechanical design.

关键词:自动化技术;机械设计;应用;浅谈

Key words: automation technology; mechanical design; applications; discussion

中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)12-0275-01

0 引言

社会的不断进步和变革为机械制造工业带来了很好的发展机会,在处处机械化的今天,机械制造工业得到了很好的发展,机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。在机械制造行业中,机械设计是机械制造的关键环节,将机械设计与自动化技术结合起来研究,可以更好的为机械制造服务。所以,笔者就自动化技术在机械设计中的应用进行浅谈。

1 自动化技术在机械设计中的应用

提高产品的创新设计能力,是关系到企业乃至国家生存与发展的战略性问题。美国工程设计委员会在制定2005~2030年工程设计优先资助领域时,将创新设计作为三个重点资助方向之一,并认为创新设计是关系到未来美国企业核心竞争能力、增加就业机会的战略性间题。另一方面,个性化发展趋势和快速多变的市场.要求企业能够准确地把握市场脉搏,有能力在第一时间内开发出能够满足市场需求的产品,从而赢得丰厚的利润。因此,产品开发的快速创新能力是决定未来企业生存的关键,而创新性和快速性将是21世纪工程设计学科的重要发展前沿方向。产品的概念设计阶段,即产品的原理方案设计阶段,是决定产品创新性的主要环节。为了得到具有新颖性的设计,必须从不同的思维角度出发.得到同一问题的一系列解,组成解空问。通过分析比较,在解空间中选取那些新颖性和创新性突出的设计方案。只有适应市场需求,具有竟争力的设计方案才具有价值.才能成为特定市场需求和特定生产条件下最具有创新性的、可行的设计方案。因此,产品的创新设计不单纯追求问题的一个解,而是在于获得现有物质条件下的最其有创新性、新颖性、最具有竞争能力的产品。

产品的概念设计涉及到人脑的创新思维问题,是形象思维和抽象思维综合运用的结果。受人类专家知识和创新思维的局限性.人类专家的创新具有随机性,不能保证在特定的时间内给出具有创新性的设计方案。因此,要人类专家在第一时间快速地拿出能够满足市场需求的产品是困难的和不现实的。因此,基于计算机化的产品创新设计技术是实现产品快速创新的唯一可行的方法。

从广义机构学角度来讲,任何含机、电、液、控制等的机电一体化系统,都可以视为山机、电、液、控制组成的广义传动机构与广义传动机构载体两部分组成。机电一体化系统的方案创新,关键在于广义机构的创新。为此,本文提出了一种基于二维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化方法,重点解决两个关键问题:概念设计方案的创新性与概念设计方案虚拟样机自动表达。

2 机械设计与自动化体系

基于三维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化系统的组成。主要包括:两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、适合于复杂机械系统方案创新设计的计算机化方法;直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程,能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行建模、装配、仿真。方案设计的创新性和产品开发过程的快速性是该体系的两个显著特点。

在概念设计阶段,系统提供了两种计算机辅助创新设计方法:基于设计规则的创新设计方法和改良的功能分解与重组创新设计方法。由这两种方法产生的设计方案最后都以符号方案的形式给出。对于概念设计阶段产生的用符号表达的设计方案,将被自动化地分解为基本机构及其连接关系。对于识别出的基本机构,可以采用基于基本机构的运动分析方法,得到基本机构内部各构件的平面运动分析数据。为了提高产品开发的速度,在基本机构的结构设计时,采用了面向对象的技术。通过对三维平台的二次开发,采用特征控制参数、数据库驱动等措施,实现了用少量特征控制参数驱动整体基木机构的三维造型设计过程.解决了基本机构的快速虚拟建模问题。

为了提高产品的运动刚度和适应工业美学设计的要求,根据基本机构占据的空问,以及基本机构之问的连接关系,通过最优布局算法,确定每一基本机构在空间的位置.使复杂机械系统在空间所占的总体空间最小。根据基本机构的布局结果与运动分析数据,借助于"后台预置"装配方法,将基本机构的三维虚拟模型放置到特定的布局空间。连续变换驭动构件的位置,便可以得到概念设计符号方案对应的复杂机械系统的只维虚拟样机。

流程概念设计阶段得到的符号方案将自动化生成与其对应的二维虚拟样机并进行虚拟仿真。这样,就可以将产品方案的评价由概念设计阶段的价值评价,推进到虚拟样机阶段的定量行为评价,使在三维虚拟样机层面上从众多的设计方案中快速地遴选出具有创新性、性能优良的设计方案成为可能。因此,利用复杂机械系统创新设计及其自动化体系,不仅提高了产品的开发速度,而且也提高了产品的创新性与新颖性。

总之,我国机械制造业发展应用自动化技术,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术,坚持提高与普及相结合的方针,我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。

参考文献:

[1]汪建华.机械设计制造及自动化专业生产实习改革与实践[J].长江大学学报:社会科学版,2008(12).

机械工程的概念范文第11篇

关键词:机电产品;UGNX平台;使用寿命;概念设计

为了实现机电一体化设计目标,优化各种机电产品长期使用中的服务功能,需要加强对机电产品概念设计内容的深入理解,结合其多学科相互融合的特点,合理运用UGNX平台增强产品概念设计的合理性。因此,在进行机电产品概念设计时,应提高UGNX的利用效率,加强MCD工具的合理使用,促使机电一体化产品概念设计能够达到预期的效果。

一、机电一体化产品概念设计系统分析

结合传统的机电产品概念设计系统的实际应用状况,可知其在实际的应用中依然存在着一定的缺陷。具体表现在:1)过于侧重控制系统研究,忽略了执行机构的主体地位;2)产品内部的信息处理水平有待提升;3)驱动器、传感器等组成部分之间的融合设计问题考虑不充分,未实现三维空间的动态仿真。因此,为了优化机电一体化产品概念设计系统的服务功能,增强产品概念设计的合理性,需要注重UGNX平台支持下MCD设计工具的有效利用,提高概念设计工作效率。机电产品概念设计系统MCD的特点主要包括:1)注重了集成式系统工程方法的使用,优化设计流程的同时避免了实际设计中集成问题的产生;2)结合MCD的优势,在机电产品概念设计中采用了模块化设计方式,并将机电一体化产品信息存储在相关的区域,实现了信息重用。

二、UGNX在机电产品概念设计中应用与研究要点分析

为了对UGNX平台中MCD在机电一体化产品概念设计中的可行性进行必要地验证,需要明确具体的设计步骤。以圆形装载机概念设计为例,主要的设计步骤包括以下方面:(一)明确设计需求,注重设计过程管理通过对基于机电一体化产品生命周期管理软件与MCD的配合使用,有利于实现端到端问题处理方案的制定,保持概念设计过程的高效性。实际操作中设计人员通过对产品生命周期管理软件的灵活使用,构建出机电产品概念设计所需的基于客户需求分析的参考模型,并对产品各部分功能进行必要地说明,增强产品概念设计方案的适用性。在生命周期管理软件及MCD的支持下,可以为跨学科机电产品概念设计目标的实现提供可靠地保障,对传统的概念设计方式进行改进。(二)产品功能模型构建在基于生命周期管理软件的作用下,可以根据设计需求将圆形装载机的功能模型按照一定的方式导入到预先设置好的MCD中,增强管理软件与设计需求之间的紧密联系。在构建圆形装载机功能模型的过程中,需要从这些方面入手:1)明确机电一体化系统各部分功能,优化循环装载功能设计;2)在MCD的功能导航器的支持下构建出可靠的基于功能分解的功能树层次结构,促使圆形装载机内部处理单元、握爪、辅助机构等组成结构使用中可以处于稳定的工作状态;3)各功能单元的循环使用。机电一体化产品概念设计中需要充分地考虑同一功能的多次利用,实现功能单元的循环使用。因此,需要借助MCD设计工具的作用,提高机械产品概念设计效率,充分发挥各功能单元的实际作用。(三)明确机械概念的具体定义当构建出可靠的机电产品功能模型后,需要利用UGNX平台支持下MCD设计工具的作用,构建出与产品功能模型相适应的粗糙3D模型。此时,圆形装载机概念设计中对其中各组件的机电属性进行了定义,从机械角度对不同组件行为进行了必要地说明。基于功能模型的粗糙三维模型的构建,客观地说明了基于MCD机电产品概念设计的良好性。具体表现在:1)可以对功能模型中的各组件的机电属性进行科学地定义;2)明确了不同组件的运动副联接类型;3)实现了不同子功能之间的有效衔接。(四)抽象执行机构的添加及基于时间操作的定义机电一体化产品概念设计中应充分地考虑机械系统的设计合理性,在保持机电一体化系统运动学特性良好的基础上,添加必要的抽象执行机构。此时,MCD可以提供速度控制及位置控制两种机构,实现圆形装载机概念实际中广义执行机构系统设计。与此同时,当执行机构定义完毕后,需要对执行机构如何操作控制进行说明。因此,需要定义基于时间的操作。定义过程中应充分地考虑圆形装载机的操作顺序:1)基座处于正常的旋转运动状态;2)滑块的运动形式是垂直运动;3)握爪处于线性运动模式中。(五)产品概念设计的三维动态仿真,详细模型构建基于MCD机电一体化概念设计目标的实现,可以对不同机电产品概念设计进行三维动态仿真,弥补传统概念设计缺陷。由于MCA是UGNX平台支持下的重要程序,可以利用建模的方式对现实环境进行模拟,明确机械概念的同时优化机电产品的服务功能,因此,需要注重基于MCD概念设计方式的合理使用。同时,在MCD中仿真技术的支持下,可以将机电产品的各种机械行为引入虚拟环境中,实现模型的三维动态仿真,构建出详细模型,增强圆形装载机概念设计的科学性。

三、结语

在可靠的UGNX平台支持下,可以扩大MCD在机电产品概念设计中的实际应用范围,提高设计质量的同时缩短设计周期,最大限度地满足机电一体化产品的各种设计设计要求。未来机电产品概念设计工作开展的过程中,应结合UGNX平台的作用处理相关的设计问题,保持这类产品概念设计作业的高效性,实现对设计成本的有效控制,改善机电产品的工作性能。

参考文献:

[1]孙伟平.基于UGNX的产品设计重用性研究[J].机械工程师,2015(5):48-50.

机械工程的概念范文第12篇

【关键词】企业;技术改造;经济分析

机电的一体化系统并未形成具体的标准和统一的定义,从机械的角度上认为机电一体化系统的本质特征就是机械,是在机械的系统的主功能和相应的信息以及控制功能的实现上引进了相应的电子技术,使相应的机电系统实现与软件的有机结合,是一种特殊的机械系统。从机电系统的设计功能上考虑,完成了机械类、运动和信息等多任务的机械和相应部件联系起来,形成了机电系统的一体化模式以及形成了完整的机电系统,强调各种技术和功能的协调和良好结合,从而形成相应的机电的自动化系统。

一、机电系统的概念设计中的信息一体化

随着经济的发展和相应的技术革命,各学科的基础理论由于研究基础的发展和技术的相互渗透实现了产品设计的不断发展和完善,相应的机械设计逐步走向自动化和智能化的发展趋势从而实现机械设计指导的自动化和科学化、知识化。通过相应的计算公式和模型设计和比对实现了最优化的方案设计模式,机械概念设计的发展也逐步向现代化的设计模式靠近。通过计算设计的分析和综合,实现了更大范围内的机电系统的信息流动和管理控制,从而使相应的信息流更好地为机电系统的一体化设计服务。计算机与机电系统设计的相结合实现了信息载体的转换,通过更为新颖和快捷的设计方式和信息交流实现了信息的极大交流,从而使相应的机电系统设计方案的设计和选择达到最优状态。

二、机电系统概念设计中的功能结构一体化

功能结构的设计是机电系统设计的重点和关键,一般说来机电系统的功能结构设计分为功能设计和功能映射两个模块,然而这样分块的设计模式使机电系统的设计过程建立在抽象的概念基础之上,难以实现形象化和具体化的特点,设计过程中易出现信息的模糊和残缺,致使这样的设计模式难以形成形象而直观的感受,并从相应的机械制造的理论层面进行推理控制,这样的设计方式不利于机电系统概念设计的一体化模式的形成和协调。在相应的机电系统概念设计过程中应在建立了信息交流模式的基础之上增强概念系统设计的可行性和可操作性。在建立相应的信息交流模式基础之上实现机电系统的一体化优化设计。

三、机电系统概念设计的机电技术一体化

传统的机电系统的概念设计将机械与电子技术结合起来,从而通过机械、电子技术的系统结合实现相应的机械系统的功能特点,同时改变了人工的操作和判断,形成机电系统的自动化模式,并通过相应的程序协调机电系统的任务模式。然而传统的机电系统的设计难以满足现代机电系统设计的创新性要求,从而要实现一体化和自动化、智能化的发展模式。实现机械系统和电子技术的良好结合,从整体的系统功能上进行协调,从而实现机械技术和电子技术的协调组合,共同构成机电系统的功能结构。

四、机电系统概念设计的人机交互系统一体化

机电系统的一体化和信息化设计的最终目的是形成人机一体化的交互模式,形成智能化和科学化的机电系统的设计方式,随着计算机技术和相应技术的发展和创新,机械设计和应用的智能化模式逐步成为机械设计和应用的发展模式,人机交互系统的设计实际上实现了更为方便快捷的系统操作和应用模式,同时也提高了相应的生产的效率,提高了设计的科学化程度。在机电系统概念设计过程中,应以人为本建立机电系统的协同发展决策,从而使相应的机电系统充分使用于相应的设计人员。

参考文献

机械工程的概念范文第13篇

关键词:机械制造基础 课程特点 教学改革

机械制造基础课程是机电一体化、机械制造及其自动化等专业的重要专业基础课,教学目标为:以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为重点,力求做到理论与实践的统一。笔者多年从事该课程的教学,现对教材内容、教学方法的改革作如下探析。

一、机械制造基础课程主要内容及特点

该课程主要介绍了金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺、机床夹具等四部分内容,构成了机械制造系统中关键技术的基本环节,形成了一个有机的整体,最终目的是围绕被加工零件进行的。作为一个系统,它们之间是相辅相成的。如果没有机床,将无法完成刀具和工件之间的相对运动,加工不能进行;夹具为零件的切削加工过程提供合理、可靠的定位与夹紧;机械制造工艺中工序、基准、加工质量等内容专门研究切削过程中诸因素的关系与规律,这与零件的加工质量、生产效率及经济效益等密切相关。只有掌握机械制造系统的内在联系与规律,将其有机、合理地融为一体,用科学、全面的方法分析与解决问题,才能使得加工制造过程经济合理。

学完机械制造基础课程后,学生应学会综合应用机械制图、金属材料学、金属切削原理等专业基础知识,因此该课程的涉及面广,综合性强。同时,课程内容来源于实践,经归纳、分析,进行系统理论化后又应用于实践、指导实践,故其实践性也强。

二、对机械制造基础课程教学内容改革

笔者认为,应紧扣大纲,合理调整机械制造基础课程内容。为了突出机床教学的系统性,笔者把金属切削机床及其运动、各种典型机床简介、机床夹具设计基础、典型机床夹具及其设计方法这几章放在一起讲授,这样学生对与机床有关的知识才会有全面系统的了解。

三、对机械制造基础课程教学方法的改革

教师要把握教学目标,理论密切联系实际。在该课程开讲前,学生进行车、铣、磨、刨、钻等机加工实习,加深对刀具、夹具、机床、定位与夹紧、金属切削、表面质量、加工工艺、工序、工步等概念的感性认识。学生学习理论后又要重新回到实践中去,用系统的理论来分析并解决一些简单的实际问题。经过反复的实践与理论学习,学生必将加深概念,并学会应用理论指导实践。

四、教师应不拘一格,灵活使用多种教法

1.举例引入法

讲授新课前,教师先讲有关实例以导入新课内容,把生活中与机械相关的内容与教学相相合,让学生充分体会到学以致用,调动他们的学习兴趣。如可以实板上钻孔为例,导入工步的概念。

2.提出问题法

教师因势利导地提出与新课知识相关联的问题,以激发学生的学习兴趣。如向学生提问:“普通车床的用途是什么?”学生马上就会联想到车工实习,从而进一步想到车床实习的具体内容。

3.小组讨论法

教师将学生分为几个小组,让学生围绕新课重点问题展开讨论,以培养学生的组织能力、协作精神和团队意识。

4.课堂演示法

在讲课过程中,教师可适时地展示与教学内容相关的实物、模型。这样不仅能加深学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,而且有助于他们对所学知识的理解和掌握。

5.对比教学法

通过把同类相近知识对比教学,以使学生牢固掌握新知识。如教师讲述麻花钻切削部分结构时,拿车刀切削部分作比较,使学生认清六个刀具角度的基本定义。

6.多媒体教学法

教师应该从降低课堂教学的难度出发,多花时间做好多媒体课件,将相关的视频、动画等穿插教学中。如将各种机床的外形、车刀的结构等通过计算机投影技术展示给学生,使学生能够通过动态的画面,轻松地理解教师的教学意图。这样把复杂的内容简单化、抽象的概念形象化、静态的问题动态化,有助于学生理解教学内容。

五、小结

随着科学技术的发展,新工艺新技术不断出现,这就要求教师不断在教学中探索新的教学方法。教师要努力做到理实一体化,使理论与实践相结合,增强学生运用本专业知识分析和解决实际工艺技术问题的能力,着重培养学生的实际应用能力,为他们将来走上工作岗位打下坚实的基础。

参考文献:

[1]刘建亭.机械制造基础[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2]李妍.《机械制造基础》课程理论联系实践[J].陕西教育(理论版),2006(Z2).

机械工程的概念范文第14篇

1.1授课内容强调基础性高分子材料与机械类学生通常接触到的金属材料在结构、性能、制备工艺等方面有很大的区别。向机械类学生讲授高分子材料,主要目的是让他们对高分子材料有最基本的了解。在短短4学时内,不可能也没必要将高分子材料相关的全部内容压缩讲授。这就决定了机械工程材料课程中高分子材料部分必须侧重于基础性知识,对于理论性、专业性太强的知识点必须舍弃。基础性内容应当包括高分子材料的基本概念、分类、结构特点及常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能。

1.2授课目标偏向工程性高分子材料不仅可作为结构材料使用,也可以作为功能材料使用。对于非材料类专业的学生,特别是机械类专业的学生,更关心材料的力学性能和应用范围。因此,在课程内容的安排上,应以与机械工程有关的机械性能为主,给出常用工程高分子材料的基本力学性能指标及适用领域。

1.3授课过程重视学生的先修知识大多数高校的机械工程材料课程以金属材料为主线,在学习高分子材料之前,学生对金属材料已经有基本了解。高分子材料与金属材料之间存在较大差异,例如:高分子材料的聚集态结构以非晶结构为主,而金属材料则以晶体结构为主;许多高分子材料,特别是橡胶类的高分子材料具有金属材料所不具备的优良弹性等。学生先修知识的习惯思维在他们学习高分子材料时可能会引起冲突,因此在授课时必须对金属材料与高分子材料的差异予以考虑。采用与金属材料对比的方法学习高分子材料,有利于帮助学生澄清概念,更好地掌握高分子材料的知识。

1.4教学方式应具有高效性高分子材料课程涉及的概念繁多,容易混淆,对于机械类学生而言比较抽象,难以理解。在短短的4学时内,要想让学生尽可能多的掌握高分子材料的相关基本概念,必须摒弃照本宣科或一味讲授的教学方式。通过高效的教学方式,充分调动学生的积极性、主动性,引导学生思考,方能达到理想的教学效果。

1.5提供扩展知识的参考书由于高分子材料的性能、结构、制备工艺以及表征与金属材料和陶瓷材料完全不同,而且目前在机械工程材料中高分子材料部分比例很少。为解决这一矛盾,在章节后面列出了比较系统的高分子材料性能、内容、结构、制备工艺以及表征方面的书籍,以供学生参考。

2高分子材料教学改革

根据以上原则,我们在2013年度的授课过程中对高分子材料的讲授进行了调整,具体如下:(1)授课内容及学时安排:高分子材料的基本概念(高分子、单体、链节,0.5学时),高分子材料的分类方法(按用途分类,按热行为分类,按反应类型分类,按主链结构分类,0.5学时),高分子材料基本结构(简单介绍近程结构、远程结构、聚集态结构的概念,0.5学时)及物理状态(玻璃态、高弹态和粘流态,0.5学时),典型工程塑料的力学性能和应用(1学时),典型合成橡胶的力学性能和应用(1学时)。(2)重点讲授常用工程高分子材料(工程塑料、工程橡胶及工程纤维)的基本力学性能及典型工程高分子材料的适用领域。(3)授课过程中通过列表等方式将高分子材料的相关内容与金属材料进行对比,一方面避免概念混淆,另一方面突出高分子材料与金属材料的不同之处。(4)采用启发式教学模式,通过设问、模拟实验、举例、探究等方法引导学生思考;在多媒体课件中,采用丰富的图片、动画激发学生学习的积极性和主动性。

3结束语

机械工程的概念范文第15篇

关键词:机械基础课程 教学 知识 学生 悬念 实践

一、机械基础课程知识结构特点

机械基础课程具有新、多、杂,即概念新、名词新,种类多、参数多、原理多、内容杂的特点。机械基础是一门主要介绍机械传动、常用机构、轴系零件及液压传动的构造原理、运动规律和应用特点的专业基础课。涉及工程力学、工程材料与热处理、机械原理与机械零件等知识。学生对课程的感觉是概念抽象,原理枯燥。但它又有较强的实践性,这也为我们上好这门课程提供了非常有利的条件。

二、技工学校学生特点

技工学校学生普遍文化水平基础差,大部分来自农村,年龄一般多在15-18岁之间。美国职业指导专家萨帕将一般人的职业生涯分为5个主要阶段:成长期、探索期(15-24岁)、确立期、维持期、衰退期。技工学校学生正处在职业生涯的探索期。当踏入学校时他们有许多困惑,一是原有职业理想的远去,二是对未来职业前途的迷茫。作为一名专业课教师,应让学生懂得,要面对现实,一步一个脚印地走进自己的职业生涯,构建自己的职业理想。

三、巧设教学导入悬念

机械基础课程,教师若照本宣科、平铺直叙地讲述,学生会感觉概念抽象,原理枯燥。其实这门课的教学内容都与我们的实际生活紧密相连,很多构件看得见、摸得着,只是没有建立起把零件组成构件、把构件组成机构、把机构组成机器的意识,更没有将这个过程视为从制造单元组成运动单元,再从运动单元传递运动形式实现能量转换的理论高度。因此在教学中,笔者找准一些在生活中虽是常见,但确有些匪夷所思的悬念之处的现象,来激发学生的学习热情。例如,在讲四杆机构或棘轮机构内容时,笔者巧设一些悬念,并提出问题让学生思考。如家用缝纫机为什么采用圆带动?脚踩缝纫机踏板时,会正转但为什么也会出现反转或不转?自行车向前踩踏板时,车子向前行驶,为什么反踩踏板时,车子不会倒退?卷扬机在提升货物之后,尽管机器已停止工作,但货物为什么不会下降,而是稳稳停在空中?货物为什么可以在空中悬停?到底是卷扬机(机器)中的什么零件,什么构件和机构在起这样的作用呢?笔者采用以“悬”激趣的教学导入方式,用课堂的“悬念”来激发学生的学习兴趣,巧设悬念,有意识地制造一些空白地带。只有学生在一开始就带着悬念、带着问题,又急切想解开悬念知道答案,这样才能激发学生学习的主动性。在巧设悬念导入新课时,一定要在巧字上下工夫,只要巧得好、巧得准,就一定能巧得使学生在解除悬念、接受新知识时,有种“上坡不觉陡、渡险不觉难”的感觉。有悬才有疑,学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。心中有了疑问,才有探究的动力,教师一定要鼓励、呵护学生敢于、善于、勇于发现和提出对自然现象的各种疑惑,并将其引入到教学中。

四、加强直观和实训教学

机械基础课程所涉及的内容,虽然应用非常广泛,但在教学中要想在课堂上讲清它的原理、概念,却又显得十分抽象、枯燥。我们也常常借助课件、模型等进行教学,但教学效果总是非常有限,不能使学生有一个全面深刻的认识。学生经常问老师:所学的这些原理、概念,在生产实践中到底有什么指导作用和实际应用?如何体现在常见的那些机器设备中?学生有些似懂非懂、云里雾里的感觉。例如,在讲解“轮系”中齿轮的变速、变向问题时,笔者总觉得课堂上,讲得应该是很清楚了,然而学生只是知其然不知其所以然,当笔者换一组轮系结构时,发现学生仍很难分析出各轴之间是如何实现传动的。为此,笔者采用的有效方法就是组织学生下车间,在机器设备面前进行现场教学。学生对于走出课堂、走进车间,表现得既好奇又异常兴奋。教师在车床旁,打开车床的“三箱”并引导学生看清车床的结构和组成,将机器的三大部分即动力部分、传动部分、工作部分,一一展现在学生面前。教师演示变速以及变向是如何实现的,学生很快就看明白,两轴之间传递运动输出转速的不同是通过齿数不同的齿轮相互啮合来实现的。教师通过现场和直观教学使学生把所学内容系统地结合起来,取得了较好的教学效果。