時間:2023-03-27 16:38:38
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論文摘要:針對先進制造技術的特點及其在當前教學中存在的問題,從激發學生的學習興趣、優化教學內容、改進教學方法、革新考核手段等方面,對提高先進制造技術的教學質量提出了一些建議和探討。
0引言
先進制造技術fAdvancedManufacturingTech—nique,縮-~AMT)是制造業不斷吸收信息技術和現代管理技術的成果,并將其綜合應用于產品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程。以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產。提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。資料表明,由于一些企業缺乏先進制造技術等產品開發與制造手段,產品開發周期長、成本高,難以適應多變的市場需求,從而嚴重影響了企業的核心競爭力。
先進制造技術已成為當前高校機械類專業的關鍵課程之一。本課程是對以前的專業基礎知識和專業知識的擴展,主要圍繞先進制造技術的各主題,系統介紹各種先進制造技術的理念與裝備技術。旨在使學生了解國內外先進制造技術的前沿技術,開闊思維拓寬知識面,掌握先進制造技術的理念與方法,培養學生創新思維與工程實踐能力。文中針對先進制造技術的特點及當前教學中存在的一些問題,就如何提高先進制造技術教學質量進行一些探討…。
1先進制造技術的特點
1.1先進制造技術是一個發展的概念
事物的先進性具有明顯的相對性.先進制造技術是相對于傳統制造技術而言的。某種現階段先進的技術若干年后可能會顯得落后,甚至被淘汰。尤其隨著計算機科學和電子科學的發展及滲入融合到現代制造系統中,反映現代科學理論的系統論、信息論、控制論和智能理論與控制技術有機融合為一體,導致先進制造技術具有明顯的時效性。因此,先進制造技術體系只有不斷補充新技術、淘汰落后技術,才能永遠保持其先進性。
1.2多學科集成的特性
先進制造技術并不是指某一項具體技術,而是機械、材料、電子、信息、自動化、管理、環保等多門學科的理論和技術相互滲透。共同發展而形成的技術綜合體。先進制造技術在性質上跨越自然科學、環境科學社會科學。特另是經濟學和管理科學;同時又與技術科學和眾多門類的工程技術相聯系,是多種學科的集成。先進制造技術特別強調人、技術、管理三者的有機結合。
1.3包含的信息量很大
先進制造技術是一個龐大的科學技術體系。所有本課程包含的信息量很大。如在管理方面,先進制造技術包含準時生產(JI、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術;制造工藝方面包括高精密加工、精細加工、微型機械和微納米技術、激光加工等;自動化技術方面包括柔性制造單~(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)。而且不同方向之間的聯系不是太緊密,系統性不太強。
2提高先進制造技術教學質量的建議
1)激發學生的學習興趣。學習興趣是推動學生努力學習的內車動力,如學生對先進制造技術有了濃厚的興趣,學習就會事半功倍。但當前很多學生由于缺少壓力,對先進制造技術的認識不足.甚至有些學生認為學習先進制造技術只是為了通過考試和畢業。為此,首先需要從先進制造技術的重要性、用途等方面對學生加強引導。通過事實說明,讓學生充分認識到先進制造技術的重要性,從而在思想上重視起來。其次在進行教學設計時.應充分挖掘課程中令學生感興趣的內容。如果有條件可以讓學生實地參觀,接觸先進制造技術的實際應用.從而使理論與實踐相結合.激發學生的學習熱情。
2)精心準備教學內容。正如前面所講述的,先進制造技術是一個發展的概念。但實際教學中出現一些教案很長時間不更新等現象。要想提高本課程的教學質量需要保持教學內容的前沿性,教師應密切關注先進制造技術領域的最新發展;并將相關技術特別是應用性和市場潛力巨大的那些先進技術及時融合到教學內容中.從而讓學生以發展的眼光來學習這門課,并從中得到終身學習的啟示。當前獲取相關資料的途徑很多:可以通過網絡、雜志或電視其它媒體很方便了解到制造業中前沿技術:有條件的教師也可以多參加一些大型的相關技術及產品展覽會、學術會議以拓寬視野和積攢素材。這樣才可能開闊學生的視野,很好地培養他們以動態的思維看待事物的習慣。
先進制造技術包含的信息量很大,而且各個方向的聯系不是太緊密。因此,在收集教學素材的基礎上需要加以整理.注意前后知識的銜接,增強授課內容的系統性。在計劃教學內容時,盡量從學生在現實生活中熟悉的產品或能接觸知識人手,逐漸過渡到所要講授的某項先進制造技術,并盡量多地利用相關的錄像、視頻、動畫、圖片和CAI課件來吸引學生的眼球,激發學生的好奇心。
3)豐富教學方法。增強師生互動。在教學中貫徹“以學生為中心”和“發揮教師的主導作用”的教學思想。教師應從教學中的主體地位轉變為主導作用,而學生則應由被動接受知識變為學習的主體。只有這樣才能充分調動教與學雙方的主動性和潛能,最大限度地實現教學目標。
在實際教學中可以采用課堂討論的形式進行。事先告訴學生下一次課的主題,布置任務讓學生通過網絡、期刊去收集資料并整理;上課時先讓學生自己針對該項先進制造技術的優勢、技術特點、應用條件、加工成本、加工質量及效率等各個方面進行討論;碰到問題時再由教師進行補充和總結。通過課堂討論這種積極活潑的學習方式,不僅使學生們學到更多的知識,而且增強了他們之間進行學術交流的動力。這種教學方法在一定程度可改變傳統的那種教師教得乏味,學生學得無趣的現狀,從而提高本課程的教學質量和效果。
4)采取靈活多樣的考核方法。考核方法主要表現在考核內容和考核形式兩個方面。考試的形式采取開卷考試、上課討論、演講、大作業、平時查閱文獻等多種形式,根據實際情況按照一定比例分別權重來決定本課程的最終成績,這樣可以改變過去“一張試卷定終身”的局面。考核的內容應盡量多涉及到先進制造技術的各個方面,知識覆蓋面更寬。考核的內容更全面。另外,可以采用合適的方式讓學生對本課程進行評價,一方面對教師的教學方法、教學效果提出一些建設性的意見,以便教師根據反饋意見進行改進;同時可以根據課程評價內容反映該學生對本課程的參與程度,將其當做考核學生的一種輔助方式。
關鍵詞:無錫開大機電一體化;人才培養模式
一、無錫發展先進制造業的現狀
無錫按照“智能化、綠色化、服務化、高端化”要求,大力發展新一代信息技術、高端裝備制造、節能環保、生物醫藥、新能源和新能源機車、新材料、高端紡織及服裝等七大先進制造業,加快培育智能制造新模式。鼓勵先進制造業率先開展智能制造,圍繞“設備互聯、數據互換、過程互動、產業互融”等方面加快智能化改造,加快推動新一代信息技術在企業研發設計、生產制造、運營管理、售后服務中的深度應用,建設一批示范智能工廠(車間)。
二、機電專業人才培養模式存在的主要問題
(一)課程體系設置與教學模式問題
1.課程體系設置問題。課程體系設計方面模塊化結構不利于學生職業綜合能力的培養,課程設置中缺少適應本地產業結構調整要求的智能控制系統、工業應用軟件、先進數控機床操作、工業機器人操作等課程,而學校作為辦學點只能設置全部課程中的專業方向選修課,缺少專業核心課程設置的自主性;2.教學設計和組織問題。教學設計較少能結合企業工作過程實施場景教學,在教學設計中進一步融入智能制造新環境的更少;3.課程考核的主體單一,方式較為松散,技能考核要求不與先進制造企業實際要求接軌。
(二)與企業合作水平落后的問題
1.與校外先進制造業企業實訓合作不夠深入,學生專業實訓課由具有豐富先進制造業企業經驗的技能專家授課偏少,沒有形成安排實驗實訓課進企業的定期實訓計劃。2.與校外先進制造業企業的專業培訓合作不多,主要是教師利用寒暑假時間自己尋找企業參加崗位實踐,系部聯系企業安排專業教師參與企業崗位實踐的機會較少,專業教師承擔校外企業專業理論與技能培訓的也較少。3.機電專業向先進制造業企業提供科研成果的能力尚顯不足,教師的科研成果主要以論文形式發表,沒有與企業形成研產聯動。4.機電專業還沒能建立與企業進行基于工作過程的課程開發機制,在與先進制造業企業的課程開發方面是空白。
三、完善機電專業人才培養模式的對策——基于無錫產業結構調整需要
(一)建議完善課程體系與改進教學模式
首先,系部應該積極建議學校與省校就機電專業課程體系設置進行調整,圍繞無錫在制造業結構調整方面的要求,在專業核心課程設置中增加智能制造技術、智能制造信息技術應用、高端數控機床操作、工業機器人操作等新課程,適當增加其他專業核心課程的實訓課時,同時相應減少文化課程的計劃學時。在專業群通用課中開設智能制造專業英語課程和先進數控機床信息系統課程。其次,教學設計要充分結合課程的發展特點兼顧學情融入智能制造工廠(車間),實施基于企業工作過程的場景教學,強調學生專業應用能力和職業能力的培養目標;教學組織要實施碎片化教學,在教學過程中穿插既能緊貼課程又能激發學生興趣的教學內容充分調動學生的學習積極性和主動性;課程考核要在全面考查學生專業理論知識的基礎上突出專業知識應用能力和技能的考查,應采用考試+過程性考核+實訓考核的模式,專業理論知識應恢復實行卷面考試,過程性考核主要分階段測驗學生的專業知識應用能力,實訓考核主要考查技能,學生的綜合成績由三方面根據實際教學情況按合理比例組成。此外,對學生技能證書考核可考慮引入企業方參與,選擇符合先進制造業企業實際技能要求的職業技能證書來考核學生。再次,機電專業學生能力培養目標要更加適應本地產業結構調整的要求,培養先進制造、智能制造所需要的高素質高技能創新創業型人才。
(二)進一步加強校企合作,實現校企合作發展
首先,機電專業應與原有合作企業建立長期合作關系。在保持邀請企業專家進課堂、讓學生進企業觀摩學習的基礎上,就校企人才培養開展深入合作,形成學生技能培訓進企業、企業技術人員培訓進課堂的雙向定期合作機制,在學校和企業分別設立專家工作室和教師工作站,由雙方人員共同組成課程導師團隊,對合作項目實行教學和培訓。其次,擴大與校外先進制造企業的合作,特別是與智能制造升級的企業,系部應積極聯系,安排專業教師參與企業崗位實踐,承擔企業科研項目。再次,機電專業應探索啟動與先進制造企業進行基于工作過程課程開發的合作項目,優先與具有智能制造研發實力的企業洽談合作,將企業的實際生產流程引入課堂教學環節,將生產技術與實際技能融入課程內容。最后,機電專業要率先適應校企深度合作培養高技能人才的發展方向要求與先進制造企業合作制定滿足企業實際人才需求的個人定制培養方案,實現高素質高技能人才供給與需求的直通車。
(三)進一步提高師資專業水準和實踐能力
材料成型及控制工程專業主要課程
1、主干學科:機械工程、材料科學與工程。
2、主要課程:高等數學、大學物理、基礎外語、哲學原理、計算機應用、機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、電工電子技術、金屬學、金屬工藝學、材料冶金與成型工藝、材料成型設備及方法、材料成型微機應用、先進制造技術、檢測技術與控制工程、技術經濟、CAD/CAM基礎、表面工程學等。
3、實踐教學:包括軍訓,金工、電工、電子實習,認識實習,生產實習,社會實踐,課程設計,畢業設計(論文)等,一般應安排40周以上。
材料成型及控制工程專業就業前景
材料成形及控制工程專業既不完全是按照行業特點設立的專業,也不是按照學科特征設立的專業,因此其發展具有其特殊性。
按照本專業的情況及市場需求情況進行分析,估計本專業今后的發展將主要表現為以下幾個方面:
1.先進制造技術將成為本專業今后的主導技術發展方向。
2.厚基礎、寬專業將成為本專業人才培養的主要模式。
3.在今后一段時期內,分類培養仍將占據主要的地位。
材料成型及控制工程專業培養目標
[摘要]隨著現代科學技術的快速發展,機械制造業面臨著不同方面的發展要求:最大程度地和計算機技術、信息技術相結合以實現智能化、自動化、高產、高效、低能耗、無污染的目標,本文從幾個方面介紹先進制造技術,指明機械制造業的發展方向。
[關鍵詞]先進制造技術機械制造業發展方向
機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年,積累了許多理論和實踐經驗,但隨著當今社會的發展,人們的生活水平不斷提高,各個方面的個性化需求越來越強烈。作為已經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義,但目前被公認的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點:
1.從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要。
2.從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。
3.從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節。
4.從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量。
5.機械制造技術的發展趨勢可以概括為:(1)機械制造自動化。(2)精密工程。(3)傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。
下面對自動化技術給予論述和展望。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來,經歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯系,它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合,旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。
一、集成化
計算機集成制造(CIMS)被認為是21世紀制造企業的主要生產方式。CIMS作為一個由若干個相互聯系的部分(分系統)組成,通常可劃分為5部分:
1.工程技術信息分系統包括計算機輔助設計(CAD),計算機輔助工程分析(CAE),計算機輔助工藝過程設計(CAPP),計算機輔助工裝設計(CATD)數控程序編制(NCP)等。
2.管理信息分系統(MIS)包括經營管理(BM),生產管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),財務管理(FM)等。
3.制造自動化分系統(MAS)包括各種自動化設備和系統,如計算機數控(CNC),加工中心(MC),柔性制造單元(FMS),工業機器人(Robot),自動裝配(AA)等。
4.質量信息分系統包括計算機輔助檢測(CAI),計算機輔助測試(CAT),計算機輔助質量控制(CAQC),三坐標測量機(CMM)等。
二、智能化
智能制造系統可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,該系統在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統中,“智能”主要體現在系統具有極好的“軟”特性(適應性和友好性)。在設計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強調安全性和友好性;對于環境,要求作到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協作與競爭。
三、敏捷化
敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路,它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平,是現代集成制造系統的發展方向。
四、虛擬化
“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統建模和計算機仿真技術為基礎,集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體,是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防的措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。
五、綠色制造技術的應用及綠色設計
若從節能、降耗、縮短產品開發周期的角度出發,諸如快速成形技術、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網絡制造等先進制造技術都可納入綠色制造技術的應用范疇。不過目前能將綠色制造技術真正應用于企業生產的,也是較為成功的應用,只要集中在汽車、家電等支柱產業上。如綠色制造技術在汽車行業上的應用。
(1)節約資源方面:將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷類降低80%等,同時也消除了鉛、苯等有害物質的產生。
(2)采用新設計的加工工藝方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等國外著名的汽車發動機公司,發動了“綠色柴油機行動”,在技術上作了較大的改進,大大降低了汽車尾氣的排放。
(3)適用于環境友好的材料方面:世界上著名的汽車生產企業,使用新材料來替代以前使用的石棉、汞、鉛等有害物質,采用輕型材料——鋁材制造車身,使汽車重量減少40%,能耗也降低了。
(4)部件回收在制造方面:從1990年中期,美國僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項,每年就可獲利數十億美元。
六、清潔化
一、發展目標
上海是我國“綜合性國家高技術產業基地”和國家微電子產業、軟件產業(出口)、生物產業與民用航天產業基地,也是高端裝備、民用航空等領域的國家級新型工業化示范基地,還是全國國有企業最集中的地區。著眼于上海的科技優勢和國資的資源稟賦,充分發揮金融服務、研發設計、系統集成和運營管理等方面的服務優勢,筆者認為上海國資發展戰略性新興產業的戰略目標是:國資要成為上海戰略性新興產業領域引領者、戰略性新興產業的系統設計的組織者、高端生產的提供者、專利與標準聯盟的制定和實施者,爭做全球創新資源和生產要素的整合者,實現由制造到服務的升級與轉型。上海國資以培育戰略性新興產業為抓手,提高制造業整體能級,以大飛機產業為支撐,帶動上海制造業的結構調整,以低碳產業及新能源產業為支撐,提升上海國資先進制造業的創新能力。到2015年,地方國資戰略性新興產業七大領域制造業總產值超過3000億元,占工業總產值25%以上,形成一批擁有自主知識產權和知名品牌、上海注冊、國內一流、國際領先的大企業集團。
二、戰略定位
上海國資在引領戰略性新興產業發展過程中應注意以下幾個問題。第一,要注意加強系統規劃和配套發展。戰略性新興產業是一個系統,不是單項技術、單個產品或某個環節的突破就能發展起來的。比如,發展插電式電動汽車,必須解決方便充電問題才能推廣使用,同時要解決汽車技術、電池技術和電池材料技術配套發展等。要跨部門和跨領域做好規劃和配套發展,提前做好部署。第二,要避免重復低端制造的老路。上海發展新興產業大部分靠引進技術,不掌握核心技術,建設投資增長較快,研究開發投入不足;研究開發與產業化脫離,論文多,發明專利少,轉化能力較弱。要加強技術開發和掌握核心技術,防止重走引進、落后、再引進的低端制造老路。第三,要注意成本效益。在發展新興產業時,有些項目缺乏科學論證和準確資源評估,剛上馬就被叫停;有些項目沒有經過示范工程就上馬;還有些項目存在不惜成本的做法。注重成本效益不僅要考慮財務和經濟的成本效益,還要考慮社會成本效益的平衡、全壽命期的能源轉化效率和環境影響,特別是發展新能源項目,不能為獲得一種新能源而消耗更多的傳統資源和環境容量。第四,要防止新興產業的技術和市場風險。發展新興產業面臨的主要風險是產業成長過程中的不確定性。一是技術發展路線的不確定性。新興技術在起步階段存在創新活躍和技術不成熟,一項投資幾十億元、上百億元的項目可能很快過時。二是未來市場需求的不確定性。通常新興產業發展初期的需求規模小,商業模式不確定,加上基礎設施不完善,產業鏈配套條件不成熟,市場成長慢,經濟性不一定好。
2010年5月24日國務院批準實施《長江三角洲地區區域規劃》,提出長江三角洲地區發展的戰略定位是:亞太地區重要的國際門戶、全球重要的現代服務業和先進制造業中心、具有較強國際競爭力的世界級城市群。上海作為后危機時代代表中國在全球經濟格局調整中參與全球競爭的一個重要角色,上海國資又是上海參與全球經濟競爭的主力軍,其戰略性新興產業必須具備國際競爭力。上海是泛長三角高端產業的聚集地,上海國資集中了中國一大批先進制造業企業,其戰略性新興產業必須足夠新。同時,上海擁有龐大的本地市場容量,上海國資的戰略性新興產業不應只局限于少數幾個領域。上海在中國率先步入服務經濟時代,服務型經濟要以服務為主導,以現代服務業為依托,以知識的傳播與應用為特征,以電子信息等高技術為手段,以法治和市場經濟為制度基礎,主要為生產者和消費者提供增值服務。上海國資引領戰略性新興產業發展的戰略定位:從新興產業制造向新興產業“智造”轉變,從以高技術制造業為主向以高技術服務業為主轉變。高技術服務業是指以網絡和信息技術、生物技術、新材料和新能源等高新技術為支撐,提供高質量、高技術含量和高附加值服務的新興服務業。上海國資引領戰略性新興產業發展的戰略定位不宜局限于裝備制造業領域,而要先進制造業和現代服務業并重;不宜過于強調技術高端,而要技術與應用并重;不宜只依賴企業內部自主創新,而要企業自主創新與全球集成創新相結合;不宜過于強調發展整個產業鏈,而要聚焦產業鏈中的優勢環節;不宜囿于國有資本壟斷,而要促進國有資本和民營資本共同發展。
工業工程是一門“直接以系統效率和效益為目標”的工程技術,是自然科學和社會科學的交叉學科[5]。現代工業工程集成了信息技術、制造系統工程、工程心理學、工程生理學、工程經濟學、環境科學等諸多的高新技術,成為一項社會共性技術[6]。工業工程起源于制造業,服務于制造業,其內容是研究如何提高制造系統的效率與效益。迄今為止,所有發達國家的實踐證明,工業工程的普及應用是新型工業化的必經之路,是堅持以人為本、協調發展的基礎。近年來,隨著改革開放的不斷深入,特別是加入WTO后,我國企業面對的是世界同行的競爭,這就更加迫切需要既懂技術又懂管理的復合型的工業工程人才[7]。工業工程專業能力體系構建以能力培養單元為系統要素,以能力培養的內在邏輯為系統結構,改革、完善能夠提高工業工程專業人才素質、能力的培養方案,形成基于“梯次增強的能力拓撲體系”的培養方案改革特色。其目的是轉變“知識為本”的人才培養觀,通過以“能力培養”為主線的改革,建立工業工程專業“三層樓”的能力系統結構,以能力拓撲圖為參照系(如圖1所示),重組原有知識體系,強化理論與實踐高度融合,調整理論學習和實踐訓練學分和學時分配,構建新型的“模塊+單元”的知識體系,形成與之對應的“模塊+單元+節點”的課程教學體系,突出培養學生工程能力;遵循知識傳授的規律安排“模塊”,按照能力培養的要求調整“單元”的先后次序,修訂教學進程,形成工業工程專業素質能力的培養方案。首先,工業工程專業的所有學生前三年采用相同的培養方案,即所有學生均執行卓越工程師培養計劃的前三年課程方案,完成通識課程、工學大類課程、專業核心課程以及基本的工程訓練環節。在完成專業核心課程學習后,按照學校卓越工程師培養教學指導委員會的統一部署,成立工業工程專業系卓越工程師培養指導小組,采用學生自愿申報和指導小組考核相結合的方式,確定采用本方案培養的學生。其次,按本方案培養的學生,與學院其他按其相應專業卓越工程師培養方案培養的學生組成行政班,由學院進行統一管理;在學習上,由工業工程專業系卓越工程師培養指導小組進行指導,并為每位學生指定一位指導教師。第三,由指導教師根據工業工程專業應用型卓越工程師培養方案,結合學生所獲學分和課程、指導教師的科研項目的實際,制定后續課程學習計劃以及企業實習/實踐計劃,經機械工程學院卓越工程師教學指導委員會的審批后實施。第四,指導教師根據企業實習/實踐計劃,確定參與學生培養的合作企業、合作導師,并制定更詳細的企業實習/實踐以及畢業設計內容的方案,經學院卓越工程師教學指導委員會審批后執行。模塊化教學改革借助于模塊化這一手段,圍繞學生的能力培養,將培養目標、教學環節、課程體系、教學內容、評價體系等方面的教學改革貫穿于人才培養的始終,以工程應用型工業工程專業的能力體系為基礎,進行工業工程專業課程體系的模塊劃分,構建“模塊+單元+節點”的課程教學體系,拓撲圖見圖2。
工業專業知識單元劃分為[8]:(1)工業工程核心知識單元。主要介紹IE的專業知識與技術,包括基礎工業工程、人因工程、生產計劃與控制、物流設施與規劃、質量管理與可靠性工程等。(2)機械制造類知識單元。主要介紹機械制造專業知識與技術,包括工程制圖、工程材料與熱加工、機械設計基礎、機械制造技術等。(3)現代信息技術知識單元。主要介紹計算機網絡和管理信息系統等方面的先進信息技術,包括計算機網絡基礎、Web程序設計、數據庫原理與應用、管理信息系統、電子商務等。(4)先進制造技術知識單元。主要介紹IE與現代信息技術結合,在現代制造業中的運用,如CAD、企業資源計劃(ERP)、精益生產(JIT)、現代制造工程等,包括項目管理、供應鏈管理、先進制造系統等。(5)經濟管理和數理統計類知識單元。主要介紹數理統計和一般的經濟管理知識,如運籌學、系統工程、應用統計學、管理學、管理心理學、經濟法概論、工程經濟學、企業戰略與規劃、人力資源管理、市場營銷學、會計學原理等。以上IE知識單元劃分,主要為面向作業層次的基礎類知識,以介紹IE在生產服務業中的應用為核心,向相關知識擴展。為避免相關知識節點內容重復,需要嚴格審核教學大綱,規定哪些內容在哪個知識節點中介紹,介紹到何種程度,后面的知識節點在內容上如何覆蓋和加深等。通過知識節點體系的更新和教學內容的優化,使得整個體系一體化。
二、企業實踐階段的質量保障與監控體系
(一)制定質量目標并定期檢查
由學校與企業共同制定總的質量目標和評價指標,并將其逐級分解。學校根據重實踐,適應工程一線需求的要求,優化企業學習階段的課程體系,并定期對各級質量目標進行評價,主要評價目標完成情況、完成目標的困難程度、實現目標的努力程度及采取的措施手段等。學校應在必要時進行修改,以保證教育質量目標適宜性;對目標完成情況進行考核,獎勵先進、督促后進,以達到目標管理對教育質量的促進作用。畢業設計(論文)要結合生產實際進行,實行由學校教師和企業專家共同指導的雙導師制,內容可包括方法與效率工程和現場管理、質量控制與保證、設施規劃與物流分析、制造的規劃、實施與評價、系統的規劃與管理、生產計劃與控制。為使學生具有工程管理能力、有效溝通與交流能力、良好的職業道德,高校應該與企業聯合開設企業管理、領導藝術、企業經營、企業文化、國內外營銷、工程管理、工程師職業道德、環保等課程,促使學生了解企業文化,培養學生社會責任、職業精神和職業道德。
(二)制定完整課程與實習體系
根據卓越工程師的培養目標和定位,構建新型工程實踐教學機制:企業參與學生培養過程、學生參加企業生產過程;校企聯合制訂實踐教學計劃、聯合開展實踐教學活動、聯合考核實踐教學質量[9-11]。學生在校學習課程包含必修課程、選修課程、實踐環節、設計和實習內容,必須取得規定要求的必修學分和選修學分,并完成規定內容的實習、課程設計、實驗等內容;學生的學位論文在學校和企業的雙導師指導下,由本人獨立完成,且論文格式完整,具有一定的實用價值和創新性,行文規范,并進行論文答辯。學生在規定的期限內修滿規定學分,完成本工程領域培養方案中規定的所有培養環節。經審查合格后,學校可根據有關申請學位的規定進行學位論文答辯和學位申請,經學位委員會批準后授予相應的工學學士學位[12]。
(三)建設高水平的工程型師資隊伍
機械設計制造及自動化專業主要課程有哪些
主要課程:工程力學、機械設計基礎、電工與電子技術、微型計算機原理應用、機械工程材料、制造技術基礎。主要實踐性教學環節:包括軍訓,金工、電工、電子實習,認識實習,生產實習,社會實踐,課程設計,畢業設計(論文)等,一般應安排40周以上。
主要專業實驗:現代制造技術綜合實驗、測試與信息處理實驗。
專業選修課:機械動力學、軟件工程、網絡技術、多媒體技術及應用、數據庫原理及應用、機械創新設計、工業機器人基礎、機械故障診斷學、文獻檢索、專業外語、有限元方法、機械優化設計、工藝過程自動化、先進制造技術、特種加工、成組技術與CAPP、智能機械概論、微小機械概論、虛擬樣機技術、市場營銷學、在線檢測與控制、實用控制系統設計、數控機床與編程。
機械設計制造及自動化專業就業前景如何
機械設計制造及其自動化專業的學生們將來可以從事科技研發、運行管理、應用研究、銷售等機械制造領域的一些職位。該專業的學生們需要具備機械制造方面的一些基礎知識,學會運用專業知識解決實際工作中的一些相關問題。畢業生們可以參加到機械制造以及設計、機械、電氣、氣壓、液壓等控制設備的維修維護的一些工作中去,為我們國家的機械工程作出自己的貢獻。
英文名稱:Control and Decision
主管單位:
主辦單位:東北大學
出版周期:月刊
出版地址:遼寧省沈陽市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-0920
國內刊號:21-1124/TP
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1986
期刊收錄:
SA 科學文摘(英)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
期刊簡介
《控制與決策》(月刊)創刊于1986年,由教育部主管、東北大學主辦。本刊是自動控制與管理決策領域的學術性期刊,本刊堅持正確的辦刊宗旨,選擇工業生產和企事業管理中的一些難點和熱點問題,著重在時滯系統、不確定系統、智能控制、網絡控制、最優控制等許多方面,進行廣泛交流和深入研討,發表了一大批最新研究成果,受到廣大讀者的一致好評。
隨著計算機技術的高速發展,傳統的制造業開始了根本性變革,各工業發達國家投入巨資,對現代制造技術進行研究開發,提出了全新的制造模式。在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術,它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理。
長期以來,我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構,CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定,加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節,整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下,加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數,無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整,更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量,因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見,傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構,限制了CNC向多變量智能化控制發展,己不適應日益復雜的制造過程,因此,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為我們國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
2.數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業的發展起著越來越重要的作用。從目前世界上數控技術發展的趨勢來看,主要有如下幾個方面:
2.1高精度、高速度的發展趨勢
盡管十多年前就出現高精度高速度的趨勢,但是科學技術的發展是沒有止境的,高精度、高速度的內涵也在不斷變化,目前正在向著精度和速度的極限發展。
效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一,國際生產工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展
采用5軸聯動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。當前由于電主軸的出現,使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。
2.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。
目前許多國家對開放式數控系統進行研究,數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。
3.結束語
隨著人們對數控技術重視,它的發展越發迅速。文中簡要陳述當前的發展趨勢,另外數控技術的正不斷走向集成化,并行化,仍有廣闊的發展空間。
【論文關鍵詞】:數控技術;趨勢;智能
【論文摘要】:隨著計算機業的快速發展,數控技術也發生了根本性的變革,是近年來應用領域中發展十分迅速的一項綜合性的高新技術,文章結合國內外情況,分析了數控技術的發展趨勢。
參考文獻
[1]王立新.淺談數控技術的發展趨勢[J].赤峰學院學報.2007.
[2]董淳.數控系統技術發展的新趨勢[J].可編程控制器與工廠自動化.2006.