時間：2023-02-02 05:49:31
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2機械制造與控制工程相輔相成、共同發(fā)展
在機械制造業(yè)穩(wěn)健發(fā)展的背景下，使企業(yè)的資金得到了有效保證。企業(yè)在流動資金充足的情況下，便能夠使工程制造的發(fā)展方向更加明確，同時也能夠促進控制工程的發(fā)展。在機械制造發(fā)展的基礎(chǔ)上，能夠使控制工程實現(xiàn)對輸入信息的有效延伸及強化，并且還能夠使中樞處理的動態(tài)局域網(wǎng)絡(luò)得到有效完成，進一步使信息空間的優(yōu)化分解得到有效實現(xiàn)，從而使計算的復雜性大大減弱，最終使工作效率及實時性得到有效增強。上述方法存在極強的信息融合能力，還能夠使各類技術(shù)有機結(jié)合，進一步使機械制造業(yè)的工作效率得到有效提升?；谡w層面分析，機械制造與控制工程兩者之間具有相輔相成、共同發(fā)展的聯(lián)系。因此，為了使兩者更具發(fā)展前景，便需要對相關(guān)技術(shù)培訓工作進行強化，從而使我國相關(guān)技術(shù)得到有效進步及發(fā)展，最終為我國綜合經(jīng)濟實力的提升奠定良機。
使用控制工程，可以輕易地將設(shè)計師腦海中的三維模型反映到計算機中，而不是簡單地用二維圖紙表示出來，這大大降低了設(shè)計師的工作強度，加快了新產(chǎn)品的更新速度，提高了市場競爭力。
1.2使零件設(shè)計變得簡單
利用機械制造與控制工程之間的聯(lián)系，可以很簡單地對零件進行設(shè)計以及后期的修改，可以在設(shè)計過程中不斷加入新的設(shè)計思想，從而不斷完善設(shè)計。同時控制工程可以根據(jù)零件相互之間的位置以及配合關(guān)系，在保證零件之間配合的前提下，完成零件設(shè)計，從而避免在零件后期出現(xiàn)裝配不上的問題。
1.3使零件裝配更加直觀
機械制造與控制工程能夠施加裝配約束以及裝配分析，可分析裝配體各零件之間的關(guān)系，同時通過隱藏（顯示）某些零件，進而清晰地顯示出裝配體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對于運動件可以使用運動仿真，通過施加約束以及驅(qū)動保證運動的可靠性以及可行性。
2機械制造與控制工程之間的聯(lián)系
2.1控制工程有利于促進機械制造業(yè)的研發(fā)
提高其管理水平一般有三種控制工程模式，分別是智能控制的認知結(jié)構(gòu)、函數(shù)型連接神經(jīng)元、實現(xiàn)智能計算結(jié)構(gòu)的混合網(wǎng)絡(luò)。智能控制的認知結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)的是控制工程中的一種，它構(gòu)成了一種智能計算結(jié)構(gòu)，它與人一起設(shè)計并實現(xiàn)智能控制算法。主要的作用是彌補人腦計算模擬的不足，主要參與定性規(guī)劃、督導等，這樣就可以使我們的機械制造業(yè)變得更加有效率。而函數(shù)型連接神經(jīng)元和實現(xiàn)智能計算結(jié)構(gòu)的混合網(wǎng)絡(luò)實例，可以更加肯定的設(shè)計機械制造的一些模型，促進機械制造業(yè)的發(fā)展。因此，為了降低計算復雜性，提高運算的效率和實時性，需要對信息空間實施廣義優(yōu)化，分割具有多分辨率的信息空間。這樣一來，我們就更加需要對機械制造業(yè)進行一定的控制工程的作業(yè)。設(shè)計人只需將建立的產(chǎn)品模型裝配在一起，就可以發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)或者功能上的不合理之處，并及時進行修正，既提高了設(shè)計效率，又保證了設(shè)計的可行性。
2.2控制工程有利于促進機械制造的成本優(yōu)化
在當前競爭環(huán)境下，國內(nèi)機械制造企業(yè)存在著一個普遍的問題，那就是在生產(chǎn)成本控制方面面臨巨大壓力。所以如何在滿足外部需求的同時盡可能地控制并降低內(nèi)部成本消耗，已經(jīng)成為各企業(yè)共同關(guān)注與亟待解決的一個重要問題，同時也是我們必須采取措施加以解決的問題。而此時，我們必須要對成本進行合理有效的控制，使其發(fā)揮最大的效用。對車間資源配置進行調(diào)整以實現(xiàn)總體成本優(yōu)化，實現(xiàn)各種資源的優(yōu)化配置，同時考慮資源使用方式的多樣性，這樣就可以在很大程度上節(jié)約資本，所以我們必須要利用控制工程來促進資源的合理利用。一方面需要結(jié)合生產(chǎn)對各種資源配置方案的調(diào)整效果作出準確的評價，另一方面又需要提供有效的備選方案的優(yōu)化選擇，通過搜索比較，我們可以發(fā)現(xiàn)，這樣就可以實現(xiàn)問題的快速解決，更好地優(yōu)化機械制造的成本。
2.3機械制造的發(fā)展也可以促進控制工程的發(fā)展
機械制造業(yè)的發(fā)展可以為我們提供大量的資金支持，這樣我們就可以很明顯地看出工程制造的發(fā)展方向，也可以使控制工程得到快速的發(fā)展。機械制造可以使控制工程實現(xiàn)對輸入信息的有效擴展與增強，同時也可以完成中樞處理的動態(tài)局域網(wǎng)絡(luò)，能實現(xiàn)信息空間的優(yōu)化分解，大大降低計算的復雜性，提高工作的效率和實時性。這種框架具有較強的信息融合和技術(shù)集成能力，大大提高了機械制造業(yè)的工作效率。所以，我們必須要加強相關(guān)技術(shù)培訓，進一步促進我國相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，提高我國的綜合經(jīng)濟實力。隨著近年來科技的不斷發(fā)展，人們對于新產(chǎn)品的需求程度以及開發(fā)力度也逐漸加大，但是傳統(tǒng)的設(shè)計方法是從無到有，這大大增加了新產(chǎn)品的開發(fā)周期和產(chǎn)品成本。隨著科技水平的不斷提高，越來越多的軍用技術(shù)向民用技術(shù)轉(zhuǎn)化，減小了工作強度，提高了設(shè)計效率。
3如何促進二者的和諧共同發(fā)展
3.1加強對相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)
隨著科學技術(shù)的發(fā)展，先進設(shè)備不斷涌現(xiàn)，機械設(shè)計和工藝安排方面有了較快的發(fā)展。就目前市場的生產(chǎn)水平而言，大型企業(yè)資金雄厚，擁有先進的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，而中、小型企業(yè)在工藝安排和夾具設(shè)備方面相對較差，希望通過對輸出軸零件的工藝和專用夾具的設(shè)計，解決中、小企業(yè)所存在的問題，提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品精度，降低生產(chǎn)成本。所以說我們必須要培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人員，促進CAD技術(shù)的發(fā)展。如復雜的石雕圖形是無法通過傳統(tǒng)的加工手段制造出來，只能由技藝高超的雕刻師傅們手工雕刻，而采用了三維數(shù)據(jù)設(shè)計以后這些問題就迎刃而解。通過對手工雕刻的實物進行掃描處理，形成雕刻機能夠識別的文件，控制雕刻機進行批量化石雕生產(chǎn)。
3.2在機械制造工藝中有效應(yīng)用控制工程
將各種原材料、半成品加工成產(chǎn)品的方法和過程叫做機械制造工藝。隨著先進工業(yè)和科學技術(shù)的發(fā)展，機械制造工藝發(fā)展起來。機床和工件之間的連接需要用到夾具，夾具能使工件相對于機床或者刀具獲得正確的位置。工件加工表面的位置精度和生產(chǎn)效率很大部分取決于夾具的好壞，按使用范圍可以把夾具分為：專業(yè)夾具、通用夾具、組合夾具和隨行夾具、可調(diào)整夾具和成組夾具等。控制工程設(shè)計旨在通過對減速器輸出軸的零件圖進行分析，了解它的技術(shù)要求，對其制造工藝以及專業(yè)夾具進行設(shè)計。所以必須要加強相關(guān)的宣傳，在機械工程設(shè)計領(lǐng)域中更好地應(yīng)用控制工程。在產(chǎn)品設(shè)計后期的優(yōu)化設(shè)計中，產(chǎn)品的綜合力學分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化都是非常必要的。
通過上表零件加工的工作過程可以知道，圖紙和工作者之間有著十分密切的關(guān)系，在工作過程的36個步驟中，有24個步驟與圖紙有直接的關(guān)系，其余步驟也有間接的關(guān)系。通過對上述過程的分析，我們可以得出以下結(jié)論：
（1）圖紙的作用貫穿于整個零件加工工作過程之中；
（2）圖紙產(chǎn)生在工作過程之前；
（3）圖紙是下達工作任務(wù)的依據(jù)；
（4）圖紙在工作過程中處于指導性地位；
（5）工作者的工作過程自始至終是理解圖紙內(nèi)涵、服從圖紙指令、遵循圖紙規(guī)定、執(zhí)行圖紙要求、實現(xiàn)圖紙設(shè)計思想的過程。
上述調(diào)查和分析充分體現(xiàn)了工作過程、工作者、圖樣三者之間的關(guān)系，也給高職《機械制圖》的改革指明了方向。
2“工作本位學習”的基本內(nèi)涵
從20世紀末開始，工作本位學習(workbarninglearning)以一種新的學習形式在全世界范圍得以迅速的發(fā)展與普及，它是一種以滿足學習者的需要，把學習和工作結(jié)合起來，實現(xiàn)在工作現(xiàn)場創(chuàng)造新的學習機會的大學層次課程的學習計劃?！肮ぷ鞅疚粚W習”本質(zhì)上是一項在工作現(xiàn)場進行的、以工作任務(wù)為單位組織，通過工作任務(wù)的完成來建構(gòu)與職業(yè)相關(guān)的知識和技能。在這一過程中，強調(diào)“學”而非“教”，強調(diào)學習者的主動參與實踐。因此是一種合作教育計劃。
3高職《機械制圖》課程改革的思考
3.1正確進行課程目標定位
高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標的定位是以培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)、管理第一線的高等職業(yè)技術(shù)應(yīng)用型和技能操作型人才為根本任務(wù)，來適應(yīng)經(jīng)濟建設(shè)的需求。對機械類而言，就是為機械制造企業(yè)培養(yǎng)機械制造、生產(chǎn)、加工一線的高等應(yīng)用型和技能操作型人才。作為機械類專業(yè)的主要基礎(chǔ)課程的《機械制圖》，同樣必須服從和服務(wù)于培養(yǎng)生產(chǎn)一線所需要的機械生產(chǎn)、加工崗位人才的目標。根據(jù)前文的機械零件加工過程調(diào)查可知，其工作過程的主要任務(wù)是“識讀”圖樣，通過“識讀”，正確理解圖樣內(nèi)涵，忠實執(zhí)行圖樣要求，準確實現(xiàn)圖樣設(shè)計目標，而不是設(shè)計繪制圖樣。因此，高職《機械制圖》課程的主要任務(wù)是，為機械生產(chǎn)、加工一線職業(yè)崗位人員培養(yǎng)識圖能力，而不是圖樣繪制能力。所以課程名稱建議改成《機械圖學》，一方面名稱涵蓋更加廣泛，另一方面體現(xiàn)課程目標任務(wù)的更改，弱化了圖形繪制這一特定的概念。
3.2努力實現(xiàn)教學中心轉(zhuǎn)移
按照高職教育教學規(guī)律的要求，要實現(xiàn)三個中心的轉(zhuǎn)移，即以教材為中心向以職業(yè)崗位需求為中心轉(zhuǎn)移；以教師為中心向以學生為中心轉(zhuǎn)移；以課堂為中心向以工作過程和工作現(xiàn)場為中心轉(zhuǎn)移。只有理清了高等職業(yè)教育的這些新思路和新觀念，才能都搞好《機械制圖》教學改革。高職圖學課程必須緊緊圍繞“識圖”這一目標，著力構(gòu)建以“基本體識讀――組合體識讀――零件圖識讀――裝配圖識讀”為核心內(nèi)容的機械圖識讀體系，立足學生圖樣識讀能力的培養(yǎng)，其他相關(guān)內(nèi)容只能服務(wù)于“圖樣識讀”這一主題，凡是與圖樣識讀能力相關(guān)的內(nèi)容，例如零件圖知識、國標知識等都要強化，而與制圖能力相關(guān)的內(nèi)容都應(yīng)該弱化，對理論性過強、過于抽象的內(nèi)容應(yīng)該刪除。
3.3培養(yǎng)綜合應(yīng)用分析能力
(1)總體識讀分析能力：對機械圖樣進行總體識讀，對加工件的名稱、材料、大小、重量、圖物比例等進行全面了解分析，對工作任務(wù)形成總體印象；
(2)圖學知識分析能力：每個圖的名稱、圖與圖之間的關(guān)系、使用了什么表達方法、特殊畫法、簡化畫法等心中有數(shù)；
(3)形體識讀分析能力：運用形體分析方法對零件的形狀、結(jié)構(gòu)進行正確的分析認定；
(4)尺寸識讀分析能力：對照圖樣能準確識別尺寸基準，從功能上對全部尺寸進行分類，能分辨哪些是本工序加工尺寸、哪些是非加工尺寸；
(5)公差識讀分析能力：能對圖樣上的尺寸公差、形狀公差、位置公差進行準確的識讀和理解；
(6)技術(shù)條件分析能力：，按照圖樣標注的要求，確定加工件的表面加工要求和其他技術(shù)、工藝要求；
(7)加工工藝分析能力：按照圖樣表達的工件特征，確定本崗位加工的任務(wù)范圍，編制合理的加工程序；
(8)設(shè)備工具分析能力：按照圖樣表達的工件特征，和加工位置及加工尺寸等要求，正確分析選擇加工設(shè)備和相關(guān)的工具；
(9)定位裝夾分析能力：按照圖樣表達的工件特征，選定合理的定位形式和裝夾方法；
(10)技術(shù)測量分析能力：按照圖樣標注的尺寸及公差的特點，正確分析和選擇量具及測量方法。
從上述能力結(jié)構(gòu)可以得知，這種圖樣識讀體系中，一方面注重從圖學知識角度的讀圖能力的應(yīng)用和延伸，另一方面，更加注重工作現(xiàn)場讀圖的特點，強調(diào)圖學知識和其他學科知識的互相滲透、互相融合、互相補充，注重多學科綜合應(yīng)用能力的形成和培養(yǎng)，養(yǎng)成多角度讀圖和多工種身份讀圖，使圖樣識讀的過程由淺入深、由表及里、由被動到主動。
3.4適應(yīng)工作現(xiàn)場應(yīng)用需要
高職教學內(nèi)容的選取，應(yīng)該服從和服務(wù)于職業(yè)崗位的需要。從前述工作過程調(diào)查可知，工作者從接受工作任務(wù)以后，識讀圖樣幾乎伴隨整個工作過程，而畫圖的機會非常少，使用尺、規(guī)、圖板作圖的情況，在工作現(xiàn)場幾乎不可能發(fā)生，因此，在《機械圖學》的教學中，應(yīng)該減少和弱化傳統(tǒng)的尺規(guī)作圖內(nèi)容。但是這并不意味不需要畫圖教學的內(nèi)容，在工作現(xiàn)場工作者之間的交流是十分頻繁的，根據(jù)工作現(xiàn)場的實際需要，培養(yǎng)和強化工作者的徒手畫圖能力是十分必要的，特別是徒手畫立體圖和零件草圖，這方面教學內(nèi)容的安排和作業(yè)訓練應(yīng)該引起教師的重視。
3.5提供職業(yè)應(yīng)用發(fā)展平臺
高職教育是人生職業(yè)生涯中的一個階段，它既要前面的教育提供基礎(chǔ)，又要為后續(xù)學習和發(fā)展提供平臺，因此，《機械圖學》課程同樣要承擔這樣的任務(wù)，為此，在確保高職階段以圖樣識讀為主要內(nèi)容的前提下，在教學安排上可以作兩方面考慮：
其一，引入選學機制，設(shè)置畫法幾何、繪圖方法和技巧、展開圖、焊接圖等選學模塊為有制圖職業(yè)志向的學生和多崗位發(fā)展的學生提供空間。
其二，計算機的發(fā)展與普及是科技現(xiàn)代化的時代特征，增加計算機繪圖內(nèi)容，讓學生了解計算機繪圖的基本方法，為學生未來發(fā)展構(gòu)筑平臺。
摘要：“工作本位學習”是適合高職教育特點的學習形式，通過對工作過程的調(diào)查分析，確定高職機械制圖改革的主要任務(wù)和改革的基本思路。正確進行課程目標定位，努力實現(xiàn)教學中心轉(zhuǎn)移，培養(yǎng)綜合應(yīng)用分析能力，適應(yīng)工作現(xiàn)場應(yīng)用需要，提供職業(yè)應(yīng)用發(fā)展平臺。
關(guān)鍵詞：工作；學習；高職；機械制圖；改革
參考文獻
［1］何銘新，錢可強.機械制圖［M］.北京：高等教育出版社，1999.
在實際工作中，極其的作業(yè)形式和作業(yè)方法都存在著一定的差異，所以智能控制技術(shù)在控制目標和控制策略的選擇上也存在著很大的不同。在智能控制技術(shù)應(yīng)用于挖掘機領(lǐng)域方面，其主要要實現(xiàn)的控制目標就是要實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，同時也要提高機械生產(chǎn)的效率。智能控制技術(shù)使用在壓路機領(lǐng)域方面主要就是要實現(xiàn)碾壓的質(zhì)量和壓實的速度。當前挖掘機主要有兩種控制策略,一是“負載適應(yīng)控制”另一種是“動力適應(yīng)控制”。負載適應(yīng)控制主要就是指在發(fā)動機發(fā)出功率已經(jīng)穩(wěn)定的情況下，液壓系統(tǒng)能夠根據(jù)實際的需要對自身的運行狀態(tài)進行適當?shù)恼{(diào)整，從而使其能夠以最佳的狀態(tài)來完成工作。動力適應(yīng)控制就是在實際的工作中發(fā)動機要根據(jù)運行的具體情況支持發(fā)動機的動力輸出，這也極大的節(jié)約了能源。采用“負載適應(yīng)控制”技術(shù)的挖掘機,一般設(shè)有幾種動力選擇模式,如最大功率模式,標準功率模式和經(jīng)濟功率模式,每種模式下的發(fā)動機輸出功率基本恒定,同時液壓泵業(yè)設(shè)有幾條恒功率曲線與之匹配。由于系統(tǒng)中采用了發(fā)動機速度傳感控制技術(shù)（ESS控制技術(shù)）,在匹配時將每種功率模式下的泵的吸收功率設(shè)定為大于或等于該模式下的發(fā)動機輸出功率,這樣可以使液壓系統(tǒng)充分吸收利用發(fā)動機的功率,減少能量損失。還可以通過對泵的吸收功率的調(diào)節(jié),協(xié)調(diào)負載與發(fā)動機的動力輸出,避免發(fā)動機熄火。在實際的工作中，操作人員需要根據(jù)作業(yè)面的具體情況選擇發(fā)動機電費模式，所以這種方式在實行的過程中還需要一定的人工參與，如果操作不當，非常容易造成浪費的現(xiàn)象。采用動力適應(yīng)控制以后挖掘機就能夠開啟自動控制的模式，在作業(yè)的過程中，該技術(shù)可以根據(jù)實際的需要為發(fā)動機的運行提供一定的動力，這樣也有效的避免了資源和能源的浪費現(xiàn)象，該系統(tǒng)可以根據(jù)機械運行的實際需要來供給動力，在運行的過程中不需要過多人工的操作和參與，在經(jīng)濟性和高效性上都有著很好的表現(xiàn)。這一系統(tǒng)的運行思路是讓機器對施工的具體情況進行有效的識別，同時根據(jù)其分析的具體狀況制定適當?shù)慕鉀Q辦法，發(fā)動機和該系統(tǒng)在運行的過程中會對運行的狀態(tài)進行適當?shù)恼{(diào)整，這樣就能夠保證其在運行的過程中處于良好的狀態(tài)。在挖掘機智能控制技術(shù)中還需要一些節(jié)能和為操作提供方便的方法，采用這些方法能夠更好的對系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)，能夠更加有效的提升整個系統(tǒng)的性能和運行質(zhì)量。智能壓路機在使用智能控制技術(shù)的過程中需要根據(jù)設(shè)定的質(zhì)量和目標對壓實的效果進行有效的檢測和控制，同時還要通過系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)來尋找最佳的解決方案。
2.控制方法
任何智能控制系統(tǒng)包含三個過程：
（1）采集信息；
（2）處理信息并做出決策和思考；
（3）決定執(zhí)行。挖掘機是通過檢測液壓系統(tǒng)得運行參數(shù)來識別載荷大小的,如檢測液壓系統(tǒng)中泵的控制壓力,泵的輸油壓力和各機構(gòu)（行走,回轉(zhuǎn),動臂提升和斗桿收回）的工作壓力等。有的還檢測先導手柄的位移量和系統(tǒng)流量等。挖掘機控制器根據(jù)采集的信息,通過模糊控制理論推理出所需功率的大小和發(fā)動機的最佳轉(zhuǎn)速。執(zhí)行決定的過程是由控制器驅(qū)動發(fā)動機油門執(zhí)行器,使發(fā)動機設(shè)定到理想的轉(zhuǎn)速和輸出功率。而壓路機是通過連續(xù)檢測振動輪的振動加速來識別地面壓實質(zhì)量的。振動輪內(nèi)的旋轉(zhuǎn)偏心快產(chǎn)生的振動,理論上是一條正弦曲線。當振動輪在地面上振動時,曲線總是被擾動的,在軟地面上額度擾動小,在硬地面上的擾動大。通過對壓路機振動輪的加速度進行快速傅立葉變換處理,能夠計算出地面壓實的數(shù)據(jù)。
機械制造及其自動化專業(yè)學生普遍認為機械類學科應(yīng)該以機械設(shè)計和機械制造為核心，主要學習機械的設(shè)計以及與之相關(guān)的加工技術(shù)，其它與機械“無關(guān)”的課程學不學無所謂。所以，在計算機控制類課程的教學過程中，大多數(shù)同學表現(xiàn)消極，僅求考核過關(guān)。有的機械制造及其自動化專業(yè)的學生甚至認為計算機控制類的課程，應(yīng)該是計算機專業(yè)或者控制專業(yè)的課程，這些課程與自己的專業(yè)方向不相關(guān)，花時間在這些課程的學習上，浪費自己的時間。
1.2計算機控制類課程設(shè)置上與專業(yè)結(jié)合生硬
普通的本科學生在大學課程期間會學到很多的計算機類課程，但真正把計算機控制類課程與機械類主干課程相關(guān)聯(lián)的課程卻幾乎沒有。比如，機械制造及其自動化專業(yè)的學生都學習了機械設(shè)計課程，課程中對于絲桿的設(shè)計與計算進行過講解；同時他們也學習過單片機或者PLC之類的計算機控制課程，對伺服或者步進電機控制也有一定的了解。但由于我們教學過程中缺少將兩者有機結(jié)合的主干課程，所以，但在大多數(shù)同學的眼中，這兩門課程沒有任何的關(guān)聯(lián)，是獨立的兩門課程。由于機械和控制類課程的生硬結(jié)合，也導致學生在進行機械設(shè)計的過程中，對于設(shè)計中需要考慮的機械傳動與動作部分，都用一個方框替代，認為這是計算機專業(yè)學生需要解決的問題，這就使得有些機械設(shè)計成為了“空中樓閣”，無法運行。
1.3機械制造及其自動化專業(yè)針對計算機控制類課程的實踐
與創(chuàng)新環(huán)節(jié)尚未形成實踐和創(chuàng)新環(huán)節(jié)是學生將理論知識與實踐相結(jié)合的重要組成部分，機械類學生的實踐環(huán)節(jié)多是針對某個零件的生產(chǎn)工藝或者設(shè)計過程進行的，而對于其生產(chǎn)制造過程中的動作及工藝自動實現(xiàn)部分卻視而不見，這種長期以來形成的實踐環(huán)節(jié)，更進一步地加深了學生對其課程學習的偏見。針對計算機控制類課程的實踐和創(chuàng)新環(huán)節(jié)目前大多數(shù)的學校沒有形成一套成熟的方案。
2.機械專業(yè)計算機控制類課程教學改革的方法與實踐
2.1轉(zhuǎn)變學生的思想觀念
大學生進入學校后，專業(yè)教育很重要。在專業(yè)教育的過程中，機械制造及其自動化專業(yè)的老師不僅需要強調(diào)其未來四年需要學到核心專業(yè)知識，同時，要進一步強調(diào)為了提高生產(chǎn)效率和減輕勞動強度，控制類的課程也是必不可少的組成部分，不能讓學生在思想上對該專業(yè)開設(shè)計算機控制類課程存在偏見。其次，在機械類課程教學的過程中，機械設(shè)計、機械制造課程教學的老師，在提及到電機和控制之類的素材時，也需要提示同學們在今后的計算機控制類課程會進一步說明和講解，這樣可以使得機械制造及其自動化專業(yè)的學生逐步認識到該專業(yè)課程不僅僅是機械設(shè)計和制造等機械類課程組成，它是一個系統(tǒng)的工程，同時也有計算機和控制之類的課程。這樣不僅可改變機械制造及其自動化專業(yè)學生在大學期間的思想觀念，同時也會影響其今后的設(shè)計和制造工作，使其對事物的認識不僅僅停留在某一個方面，而會從系統(tǒng)的角度來進行分析和研究。
2.2機械類課程與計算機控制類課程有機結(jié)合
為了改變傳統(tǒng)的機械類課程與計算機控制類課程的生硬疊加的教學模式，大學本科教學的老師有必要從機械制造及其自動化專業(yè)課程與計算機控制類課程的內(nèi)在聯(lián)系出發(fā)，提取機械類課程與計算機類課程的關(guān)聯(lián)因素，對現(xiàn)有的教學模式進行改革，對兩類課程之間的空缺進行有益的補充，形成比較完善的機械專業(yè)知識體系結(jié)構(gòu)。在教學的過程中，可以嘗試將機械類課程與計算機控制類課程分解為知識點、章節(jié)和教材的三種結(jié)合模式，形成點、線、面的三級結(jié)構(gòu)，將機械類課程與計算機控制類課程真正做到此有機地結(jié)合，形成學生在專業(yè)課程學習中的一個重要結(jié)成部分和重要的學習環(huán)節(jié)。
2.3針對機械制造及其自動化專業(yè)的計算機類課程的實踐環(huán)節(jié)研究
實踐教學環(huán)節(jié)是學生對所學理論知識進行驗證的手段，也是學生進行創(chuàng)新設(shè)計的重要基礎(chǔ)，因此對機械制造及其自動化專業(yè)學生的計算機類課程的實踐環(huán)節(jié)研究也是必不可少的，而且是十分重要的。在教學環(huán)節(jié)中，需要從機械的部件、功能、組成和接口之間的聯(lián)系出發(fā)，將機械制造及其自動化專業(yè)的實踐教學分解為設(shè)計類實踐教學、工藝類實踐教學和控制類實踐教學三個組成部分，從而形成實踐教學中的三大核心模塊。實踐教學的內(nèi)容緊緊圍繞三大模塊展開，在實踐教學的過程中，既能體現(xiàn)機械制造及其自動化專業(yè)的三大核心模塊的獨立性，又能強調(diào)三大模塊之間的關(guān)聯(lián)性。通過實踐教學環(huán)節(jié)，進一步加深學生對機械是一個系統(tǒng)工程的認識。此外，在注重學生實踐環(huán)節(jié)訓練的同時，鼓勵學生參與各類與機械和控制相關(guān)的設(shè)計大賽，如全國的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽。通過參加各類大賽，不僅可以提高參賽學生對本專業(yè)所學知識的應(yīng)用能力，同時也可以激發(fā)本專業(yè)學生對課程的學習熱情，在整個院系形成一點帶面的學習效果，形成良好的學習氛圍，使控制類課程真正融入到機械類課程的學習和實踐之中，為培養(yǎng)知識全面的新時代機械制造及其自動化專業(yè)人才提供有力地保障。
2知識管理在機械制造過程中使得應(yīng)用
2.1機械制造過程中的知識管理框架
機械制造過程中需要解決的問題具有復雜性、未知性、動態(tài)性等特點，因此，需要對現(xiàn)有的知識進行共享，還需要在知識共享的基礎(chǔ)上，不斷的創(chuàng)造出新的知識來滿足實際需求。知識管理主要是由三個部分組成，分別為過程、技術(shù)、企業(yè)文化。其中如何通過企業(yè)文化的改進來促進知識管理的開展，是企業(yè)管理層需要解決的問題。機械制造企業(yè)開展知識管理的核心問題是如何通過知識管理過程充分利用、綜合各項新技術(shù)和設(shè)備，以便促進對知識的管理。根據(jù)歐美等國家的研究建立了綜合知識管理在實際開展中的框架，主要內(nèi)容包括知識創(chuàng)新、知識管理組織、知識管理效果評估、知識管理策略、人與社會化的知識管理問題、知識管理過程、知識管理技術(shù)、知識管理案例分析和應(yīng)用、知識共享等。
2.2機械制造過程中的現(xiàn)有技術(shù)和知識管理的融合
其一，融合知識管理中的ERP系統(tǒng)。企業(yè)資源計劃（ERP）是在軟件MRPI系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以企業(yè)供需鏈管理為主，以現(xiàn)代化信息技術(shù)為輔，融合了SE、E-DI等先進的管理思想和方法。對企業(yè)每個環(huán)節(jié)的運作給予強有力的支持，對企業(yè)的整體資源進行組織、規(guī)劃、指導、協(xié)調(diào)、控制等，使得企業(yè)的物流、信息流、資金流構(gòu)成標準的通暢的動態(tài)反饋系統(tǒng)，使得企業(yè)管理向一體化、區(qū)域同步化發(fā)展。有效的提高了企業(yè)生產(chǎn)的靈活性和柔性，促進業(yè)務(wù)管理水平的提高，有效的降低生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，加強了企業(yè)的綜合競爭力。其二，融合入知識管理中的SPC系統(tǒng)。統(tǒng)計過程控制（SPC）是一種借助數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式進行過程控制的工具。在制造企業(yè)中，一般會采用SPC技術(shù)對產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，區(qū)分生產(chǎn)制造過程中的正常波動和異常波動，并對異常進行預警處理，提醒技術(shù)人員采取異常消除處理，確保制造過程中的穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)效率。SPC的操作過程需要確定被測量、描繪控制圖、數(shù)據(jù)采集、過程分析等步驟進行，其中被測量的確定和過程分析需要建立在大量的知識基礎(chǔ)上。
1.2控制工程有利于促進機械制造的成本優(yōu)化在當前競爭環(huán)境下，國內(nèi)機械制造企業(yè)存在著一個普遍的問題，那就是在生產(chǎn)成本控制方面面臨巨大壓力。所以如何在滿足外部需求的同時盡可能地控制并降低內(nèi)部成本消耗，已經(jīng)成為各企業(yè)共同關(guān)注與亟待解決的一個重要問題，同時也是我們必須采取措施加以解決的問題。而此時，我們必須要對成本進行合理有效的控制，使其發(fā)揮最大的效用。對車間資源配置進行調(diào)整以實現(xiàn)總體成本優(yōu)化，實現(xiàn)各種資源的優(yōu)化配置，同時考慮資源使用方式的多樣性，這樣就可以在很大程度上節(jié)約資本，所以我們必須要利用控制工程來促進資源的合理利用。一方面需要結(jié)合生產(chǎn)對各種資源配置方案的調(diào)整效果作出準確的評價，另一方面又需要提供有效的備選方案的優(yōu)化選擇，通過搜索比較，我們可以發(fā)現(xiàn)，這樣就可以實現(xiàn)問題的快速解決，更好地優(yōu)化機械制造的成本。
1.3機械制造的發(fā)展也可以促進控制工程的發(fā)展機械制造業(yè)的發(fā)展可以為我們提供大量的資金支持，這樣我們就可以很明顯地看出工程制造的發(fā)展方向，也可以使控制工程得到快速的發(fā)展。機械制造可以使控制工程實現(xiàn)對輸入信息的有效擴展與增強，同時也可以完成中樞處理的動態(tài)局域網(wǎng)絡(luò)，能實現(xiàn)信息空間的優(yōu)化分解，大大降低計算的復雜性，提高工作的效率和實時性。這種框架具有較強的信息融合和技術(shù)集成能力，大大提高了機械制造業(yè)的工作效率。所以，我們必須要加強相關(guān)技術(shù)培訓，進一步促進我國相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，提高我國的綜合經(jīng)濟實力。隨著近年來科技的不斷發(fā)展，人們對于新產(chǎn)品的需求程度以及開發(fā)力度也逐漸加大，但是傳統(tǒng)的設(shè)計方法是從無到有，這大大增加了新產(chǎn)品的開發(fā)周期和產(chǎn)品成本。隨著科技水平的不斷提高，越來越多的軍用技術(shù)向民用技術(shù)轉(zhuǎn)化，減小了工作強度，提高了設(shè)計效率。
2如何促進二者的和諧共同發(fā)展
2.1加強對相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)隨著科學技術(shù)的發(fā)展，先進設(shè)備不斷涌現(xiàn)，機械設(shè)計和工藝安排方面有了較快的發(fā)展。就目前市場的生產(chǎn)水平而言，大型企業(yè)資金雄厚，擁有先進的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，而中、小型企業(yè)在工藝安排和夾具設(shè)備方面相對較差，希望通過對輸出軸零件的工藝和專用夾具的設(shè)計，解決中、小企業(yè)所存在的問題，提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品精度，降低生產(chǎn)成本。所以說我們必須要培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)人員，促進CAD技術(shù)的發(fā)展。如復雜的石雕圖形是無法通過傳統(tǒng)的加工手段制造出來，只能由技藝高超的雕刻師傅們手工雕刻，而采用了三維數(shù)據(jù)設(shè)計以后這些問題就迎刃而解。通過對手工雕刻的實物進行掃描處理，形成雕刻機能夠識別的文件，控制雕刻機進行批量化石雕生產(chǎn)。
社會對高職院校培養(yǎng)人才的基本要求是能勝任生產(chǎn)一線崗位的技術(shù)應(yīng)用型人才。根據(jù)課程的總體目標，對現(xiàn)有的教材內(nèi)容進行合理的增刪，以滿足社會對人才的需求。更新教學內(nèi)容既要滿足制造專業(yè)的理論教學要求，同時又要補充培養(yǎng)學生實踐動手能力的內(nèi)容。這樣勢必帶來在理論教學學時、實踐教學學時和教學任務(wù)等方面的矛盾。為解決上述矛盾必須重新整合和構(gòu)建機械制造專業(yè)課程的基礎(chǔ)理論和實踐技能框架，同時建立起和其他專業(yè)課程之間的聯(lián)系。不能單獨從形式上進行課程內(nèi)容簡單組合，必須把具有實際特點的工程材料性能、熱加工方法、機械加工工藝擬定、機床與刀具基礎(chǔ)等章節(jié)的內(nèi)容融入到實踐教學之中，從而為理論與實踐教學相結(jié)合奠定良好的基礎(chǔ)。在技能教學上，一方面要求教師本身具備熟練的實踐操作技能，另一方面要求學生在教師的指導下，運用所學的專業(yè)知識發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，培養(yǎng)其獨立思考和處理問題的能力。加大在實踐教學中對學生能力的培養(yǎng)力度，使學生能夠養(yǎng)成一種自行深入生產(chǎn)實踐，在實踐中加強學習的良好習慣。采取這種形式的課程內(nèi)容改革，充分體現(xiàn)了高職院校的特色，避免了與普通高校本科學歷教育雷同的教學模式和辦學理念，顯示了不同的人才培養(yǎng)途徑，體現(xiàn)出了高職院校教育對人才培養(yǎng)的職業(yè)性、技能型、實用性等特點。同時更加明確了《機械制造基礎(chǔ)》在機械專業(yè)人才培養(yǎng)上的基礎(chǔ)性地位和作用。
（二）以新的科學技術(shù)知識為中心，對原有的課程內(nèi)容進行改革。
在當今的機械制造行業(yè)中，出現(xiàn)了那些最有價值的新知識呢？高等工科院校中機類、近機類專業(yè)的學生在機械制造基礎(chǔ)這門課中應(yīng)當掌握哪些新知識呢？目前，數(shù)控加工技術(shù)、快速成型技術(shù)、納米材料等新材料，新技術(shù)，新工藝在行業(yè)中占據(jù)了重要地位，并已進入了實際應(yīng)用。高職院校所培養(yǎng)的學生，如果不具備這方面的相關(guān)知識，當他走上社會時，就無法滿足本行業(yè)的要求，這會給他們再就業(yè)以及今后的工作造成困難。對于高職院校的相關(guān)課程而言，如果落后于時代，不能滿足社會需求，就會失去了生命力。因此，《機械制造基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容應(yīng)該也必須選取本學科中較成熟的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備的相關(guān)知識。從這一需要出發(fā)，近年來，各高校修改了機械制造基礎(chǔ)教程的教學大綱。在新的教學大綱中，加入了納米材料和數(shù)控機床知識及操作。例如，新的教學大綱要求：了解數(shù)控機床的工作原理、加工特點及應(yīng)用范圍；基本掌握數(shù)控車床數(shù)控銑床的程序編制方法。在教材的編寫和選用方面，編著者也注意了這方面的問題。在新的國家規(guī)劃教材中，金屬材料篇內(nèi)加入了納米材料的內(nèi)容；焊接篇中，加入了焊接機器人、光電跟蹤切割、激光焊接與切割等內(nèi)容；切削加工篇中，增加了數(shù)控機床和自動機床、柔性制造系統(tǒng)和智能制造、快速成型制造技術(shù)等。現(xiàn)用的教材也都包含有各種加工的先進技術(shù)介紹的內(nèi)容。
二、機械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)面向?qū)W生，適應(yīng)學生的特點
在機械制造基礎(chǔ)課程的教學中，不少教師和學生認為，這門課包羅了金屬材料、熱處理、鑄造、鍛造、焊接以及金屬切削加工等內(nèi)容，學習者一般都是大一、大二學生，以前從未接觸過這些機械加工知識，所以“死記硬背”的現(xiàn)象普遍存在。殊不知，這種學習方法對學生牢固掌握知識，學好這門課程不但不會有多大幫助，相反會養(yǎng)成一些不好的學習習慣，更不利于學生的全面發(fā)展。在機械制造基礎(chǔ)課程的內(nèi)容安排和教學過程中，應(yīng)該緊密銜接各各部分內(nèi)容和知識。例如，我們的學生在學習這門課程這前，都進行過“金工實習”這一機械制造的實踐課，在實習中有自己動手操作并制造簡單的工件的感性知識。講授機械制造基礎(chǔ)課的教師，授課前應(yīng)當了解學生金工實習的過程和實際操作的內(nèi)容。在理論課講到相關(guān)知識時，要緊密聯(lián)系金工實習中的操作知識，做到理論聯(lián)系實際，使學生在理解的基礎(chǔ)上掌握理論知識，這樣就可以做到“融會貫通”，揚棄“死記硬背”。再例如，機械制造基礎(chǔ)課中的各篇章如果各自孤立講解，將涉及到五個專業(yè)的知識內(nèi)容，繁雜而不易講好也不利于學生掌握。所以各項內(nèi)容孤立設(shè)置和講解是失敗的教學方式。筆者認為，課程中所包含的多種加工過程，加工的對象主要是針對鐵碳合金，而在鐵碳合金中，碳元素對其熱處理工藝，鑄造性能，可鍛性，可焊性以及切削加工性都有舉足輕重的影響。所以在各種加工方法的教學內(nèi)容設(shè)置和講授中，可以此把看起來互不相干的內(nèi)容聯(lián)系起來。這樣就改善了課程各部分知識之間的銜接。
在進氣沖程進入柴油機氣缸的空氣稱為進氣，進氣是柴油機熱功轉(zhuǎn)換的工質(zhì)之一，進氣的工況可以歸納3個特性。
1）動態(tài)性由于空氣是進氣的氣源，所以進氣的成分也會隨環(huán)境因素的變化而動態(tài)變化，如對于自然進氣型柴油機，在海拔4000m的高原地區(qū)，進氣中的含氧量只有平原地區(qū)的65%左右。
2）可調(diào)性柴油機的進氣機構(gòu)包括空氣濾清器、空氣預熱器、廢氣渦輪增壓器、進氣消聲器、進氣門等零部件，通過這些功能元件的運行，可以調(diào)控進氣的成分和物理參數(shù)，使其處于合理區(qū)間內(nèi)，以利于提高柴油機的動力性、經(jīng)濟性和排放性。
3）系統(tǒng)性從系統(tǒng)工程學的觀點分析，進氣及進氣機構(gòu)是一個子系統(tǒng)（進氣系統(tǒng)），與柴油機的燃油系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和工程機械傳動系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成整機大系統(tǒng)。在對進氣系統(tǒng)的進氣進行調(diào)控時，不僅要調(diào)控進氣系統(tǒng)內(nèi)的功能元件的運行，還要與相關(guān)的子系統(tǒng)相關(guān)元件的運行優(yōu)化匹配。如要使空燃比達到最佳值，則必須使進氣量和燃油系統(tǒng)的噴油量最佳匹配。如要保障進氣順暢，充氣系數(shù)高，則排氣系統(tǒng)的排氣背壓廢氣殘留率也必須相應(yīng)減少，以達合理匹配。
1.2進氣成分和物理參數(shù)的合理區(qū)間
從保障柴油機正常運行的角度出發(fā)，進氣的主要成分和物理參數(shù)的合理區(qū)間如下：
①含氧量21%；
②氣溫20～30℃；
③含塵量<2mg/m3。這些指標是進氣質(zhì)量的參考評價指標。
2提高進氣質(zhì)量的對策
在柴油機的運行中，造成進氣質(zhì)量差的主要因素是進氣含氧量低、進氣氣溫過高或過低、進氣含塵量超標等。從工程機械設(shè)計、制造、使用等方面可采取的對策如下。
2.1提高含氧量的對策
進氣含氧量低會造成燃油燃燒不完全，燃燒效率低下，對此可采取如下對策。
1）用廢氣渦輪增壓器增氧在柴油機上安裝廢氣渦輪增壓器，利用柴油機的排氣驅(qū)動渦輪增壓器，可以提高氣缸的進氣壓力（約為180～200MPa），增加進氣密度和含氧量，同時相應(yīng)適當增加噴油量，則可使有效功率比自然進氣型柴油機提高40%～60%左右。高原型工程機械的柴油機均安裝廢氣渦輪增壓器來適應(yīng)高原地區(qū)空氣含氧量低的作業(yè)環(huán)境。渦輪增壓器有廢氣渦輪增壓器、機械增壓器、電動增壓器、氣波增壓器、復合增壓器等多種型號，其中廢氣渦輪增壓器還有葉片角度固定渦輪增壓器、可變截面渦輪增壓器（導葉葉片角度可調(diào)節(jié)）等多種，可按不同主機機型優(yōu)選配置。
2）富氧膜補氧文獻介紹，國外有的工程機械機型在空氣濾清器后端安裝富氧膜組件，可為進氣補充氧氣，節(jié)能減排。
3）用氧氣瓶增氧在進氣系統(tǒng)中加裝氧氣瓶和控制元件，為進氣增氧。陜西建設(shè)機械股份公司對進口的ABG8620型攤鋪機加裝此裝置，使該機在高原順利運行。
4）電磁共振電解水增氧增氫據(jù)《建筑和筑路機械》（俄）2013年第8期介紹，德國公司W(wǎng)ABO-SCHMIRTECHNIXGMBH&CO.KG開發(fā)了AIR-TEC裝置（電磁共振電解進氣中水蒸氣為氫氣和氧氣的裝置）。該裝置有2個元件：
①專用進氣管，內(nèi)裝電磁線圈的進氣管，其余結(jié)構(gòu)與普通進氣管相同，裝機時取代傳統(tǒng)進氣管。
②電子控制模塊（ECU），它可調(diào)控進氣管的電磁線圈發(fā)射與進氣中的水蒸氣中氫原子和氧原子自振頻率相同或相近的電磁波，使H和O產(chǎn)生共振，共振力可以破斷H2O中H和O之間的結(jié)合鍵，使H和O分別聚合成H2和O2，加入進氣中，增加進氣和氧含量和氫量。其化學反應(yīng)式如下：2H2O=2H2+O2。電磁線圈所需電流由柴油機原有的發(fā)電機供給，由ECU調(diào)控。由于O2是助燃劑，H2是高效無污染的燃料，這都有利于提高燃油燃燒效率，所以安裝了該裝置，可以節(jié)能減排。德國奔馳ACTROS重卡安裝了此裝置，節(jié)油7%，CO2排放降低51%，NOX排放降低9%，碳煙排放降低26%，俄羅斯巴爾斯科林場等單位的林業(yè)機械、農(nóng)機使用后，效果良好。5）添加含氧燃料補氧柴油是不含氧的燃料，文獻介紹了添加含氧燃料甲醇+柴油雙燃料方式，即在柴油中摻加10%～20%體積比的甲醇，甲醇是含氧、不含硫，著火特性良好的生物柴油。但單純使用滯燃期較短，最大爆發(fā)力降低，雙燃料可優(yōu)勢互補，混合燃料增加了氧含量，可以改善柴油的燃燒反應(yīng)，燃燒效率高，排放污染物CO、HC和碳煙下降。
2.2調(diào)節(jié)進氣氣溫的對策
1）當進氣溫度低于-10℃，由于會降低燃油混合氣的溫度，使柴油機冷起動困難，甚至不能起動，其對策是在進氣管路安裝進氣預熱裝置，如電熱塞、進氣預熱器、低溫起動液輔助起動等（可依機型不同優(yōu)選一種），以提高進氣溫度。
2）當進氣溫度超高時，采用降溫裝置降低進氣溫度。如工程機械增壓型柴油機，空氣經(jīng)增壓后成熱壓縮空氣，使氣溫升高（約400℃左右）。氣溫升高會降低充氣密度，燃燒效率下降。對此可加裝空空中冷器來降低進氣溫度。
2.3降低進氣含塵量的對策
實驗表明，當進氣中含塵量由23mg/m3降到2mg/m3時，氣缸因塵粒產(chǎn)生的磨損量可降低12%。所以，柴油機進氣機構(gòu)中均裝有空氣濾清器，空氣濾清器型號很多，有雙級（粗濾+細濾）、三級（預濾+粗濾+細濾）、慣性式、油浴式、離心式、復合式、廢氣（柴油機排氣）引射抽塵的三級空氣濾清器等20多種型號，可按作業(yè)區(qū)空氣含塵量擇優(yōu)選配。如廈工生產(chǎn)的沙漠型裝載機，配置了大流量、低阻力、自動排塵的沙漠型空氣濾清器，適應(yīng)沙漠中空氣含塵量大的環(huán)境，使進氣含塵量少。另外，還可以采用降塵施工工藝來降低環(huán)境空氣含塵量，從源頭上降低進氣含塵量，如在礦山和采石場，采用濕式鑿巖，在隧道施工中采用濕噴施工工藝，在土方平基工地和粉料裝卸場，采用噴水降塵等，減少施工粉塵的產(chǎn)生量。
2.4自動調(diào)節(jié)進氣質(zhì)量的裝置
一些先進的工程機械機型，配置了自動調(diào)節(jié)進氣質(zhì)量的裝置。自動裝置主要應(yīng)用傳感器技術(shù)、電子控制模塊（ECU）來自動調(diào)控功能元件（如渦輪增壓器、空氣加熱器、進氣門等）的運行，從而調(diào)節(jié)進氣質(zhì)量，使其參數(shù)處于合理區(qū)間。如冠明斯柴油機運用自動控制技術(shù)，可調(diào)控VGT可變截面渦輪增壓器按工況要求精準調(diào)節(jié)進氣的壓力、流量；又如scanid生產(chǎn)的生態(tài)型柴油機，配置帶傳感器和ECU的電控進氣門和可變截面的渦輪增壓器，可根據(jù)工況變化自動調(diào)節(jié)進氣量的大小?？ㄌ乇死臻_發(fā)的ADEM控制器，從工程機械柴油機內(nèi)置的傳感器獲取信息可對臨界參數(shù)進行實時調(diào)節(jié)，調(diào)控進氣量和供油量，使之最佳匹配，另外還具有適應(yīng)海拔高度變化的自動補償功能。
3建議
1）本文介紹的新技術(shù)，既可在新機上應(yīng)用，也可用于再用機的升級改造，如俄羅斯將AIR-TEC裝置用于再用機的升級改造，提高了再用機的節(jié)能減排性能。
2根據(jù)機械制造類專業(yè)課程教學設(shè)計的指導規(guī)劃教學內(nèi)容
可將教學資料內(nèi)容規(guī)劃為如下幾個方面的內(nèi)容:教學方案、工作任務(wù)單、課程引導文、引導性教學PPT、學習參考資料清單。
2．1學習者特征分析
高職學生已經(jīng)學過了獨立的和分散的專業(yè)課程。如何將這些專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程相銜接，將學過的知識系統(tǒng)化，是目前高職教育亟需解決的問題?，F(xiàn)在學生已經(jīng)具備了以下的能力:能夠完成中等復雜零件圖的制作和輸出，手工編制較簡單的CNC程序，操作數(shù)控銑、數(shù)控車床，應(yīng)用一種CAD/CAM軟件完成零件的三維建模，手動檢測零件的尺寸精度，編寫數(shù)控加工工藝文件，使用專業(yè)術(shù)語交流，借助技術(shù)手冊閱讀圖紙的相關(guān)技術(shù)要求。
2．2教學方案設(shè)計的主要內(nèi)容
課題名稱:低碳環(huán)保風力裝置機械部件創(chuàng)新設(shè)計與制造。教學時間安排:10課時。學習/工作任務(wù)描述:學生根據(jù)低碳環(huán)保風力裝置的部分圖紙，在“理實一體化”教學區(qū)內(nèi)，以低碳環(huán)保的設(shè)計和制造方法，在規(guī)定時間內(nèi)完成產(chǎn)品的設(shè)計、制造和調(diào)試工作，并及時記錄和總結(jié)自己掌握的知識和技能。學生以團隊的形式共同完成該項任務(wù)，需要進行必要的分工和合作，最終實現(xiàn)低碳環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計和制造。每組學生在此過程中，需要與設(shè)備管理員、工具管理員做好交流溝通，安排好加工時間段。在設(shè)計和制造過程中學生要明確低碳環(huán)保設(shè)計理念，注意使用現(xiàn)有設(shè)備、工裝夾具、刀具和量具完成加工制造任務(wù)，注意設(shè)計的零件與現(xiàn)有零部件的配合關(guān)系，在幾何精度方面查閱相關(guān)技術(shù)手冊。該任務(wù)需要嚴格遵守國家標準和安全準則，規(guī)范設(shè)計制圖和設(shè)備操作。在任務(wù)結(jié)束時要歸納整個設(shè)計和加工過程，對遇到的問題進行總結(jié)，自覺保持安全作業(yè)，遵守“5S”的工作要求。教學/學習目標:學生以小組的團隊形式，在指導教師的引導下，根據(jù)低碳環(huán)保產(chǎn)品設(shè)計理念和思路以及國家相關(guān)技術(shù)標準和機床設(shè)備使用安全準則，提出對低碳環(huán)保風力裝置的產(chǎn)品設(shè)計方案，并能夠在小組內(nèi)進行比較和評價，得到最佳實施方案。學生要能夠?qū)Ρ群驮u價產(chǎn)品的數(shù)控加工工藝方案，最終確定最佳的解決方案，并實施加工。根據(jù)產(chǎn)品的裝配和調(diào)試的相關(guān)技術(shù)標準，學生要對已完成的任務(wù)進行總結(jié)、評價和匯報。學習完本項目后，學生應(yīng)能夠完成低碳環(huán)保小型產(chǎn)品的設(shè)計和制造，包括設(shè)計原理分析、機械零件設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、數(shù)控加工工藝方案的優(yōu)化與制訂、數(shù)控程序的編制與調(diào)試、中等復雜零部件的數(shù)控車與數(shù)控銑配合的操作加工。通過該項目的實施，學生更加關(guān)注低碳環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計和制造，其相關(guān)的環(huán)保意識也有所增強。教學對象:高職教育制造類專業(yè)的第五學期學生(制造類專業(yè)，例如機械設(shè)計與制造、機械制造與自動化、數(shù)控技術(shù)、計算機輔助設(shè)計與制造、精密機械技術(shù)、機電一體化技術(shù)等專業(yè))。教學內(nèi)容:根據(jù)低碳環(huán)保的理念，某企業(yè)設(shè)計出了低碳環(huán)保風力裝置?，F(xiàn)給定一風能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，創(chuàng)新設(shè)計與制造一風能驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動，進而帶動傳動機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)，實現(xiàn)物料傳送的機械裝置。物料尺寸Φ25mm×10mm，物料材質(zhì)為塑料或尼龍;頂桿作直線往復運動，行程范圍為30～50mm。教學過程:僅提供該裝置部分工程圖和部分零部件，讓學生根據(jù)所提供的產(chǎn)品工程圖(部分)，分析、討論該低碳環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計理念和使用場合，編寫產(chǎn)品設(shè)計說明書。在掌握新產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)后，完成缺少的零部件設(shè)計，遵照國家標準完成工程圖的制作;完成該產(chǎn)品的三維實體圖的繪制，實現(xiàn)虛擬樣機的裝配;對設(shè)計零件進行工藝分析，制定出合理的工藝方案，按照工藝文件完成零件的數(shù)控加工制造;最終將產(chǎn)品所有零部件裝配，進行裝置調(diào)試。教師需要參與學生的設(shè)計方案和工藝方案的討論過程，指出關(guān)鍵問題所在，如對于CAD/CAM軟件使用能力、標準件的選用方法、數(shù)控加工工藝的制定思路、數(shù)控加工操作尤其是數(shù)控車/數(shù)控銑的組合加工、裝配調(diào)試的注意事項等。
2．3教學環(huán)境設(shè)計與資源配置
教學車間，學習討論區(qū)與加工區(qū)以玻璃幕墻隔開，一是避免噪聲，二是保護學習討論區(qū)設(shè)備。中間區(qū)域為小組學習和討論的主要場所，需要配備電腦和電源插座。該設(shè)計模式有利于理論與實踐相結(jié)合教學的實施，學生可以在加工現(xiàn)場旁進行討論和學習，這很好地解決了實踐與理論分離的問題，有利于綜合性教學課程的開展。
1)現(xiàn)有教學內(nèi)容沿襲了傳統(tǒng)的體系與架構(gòu)
知識點面面俱到，沒有根據(jù)不同類型學校培養(yǎng)目標的側(cè)重點不同而有所區(qū)分。缺乏生產(chǎn)實際內(nèi)容，對于新材料、新工藝、新技術(shù)和新裝備的介紹不足，不能全面反映本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，不利于學生的創(chuàng)新思維發(fā)展。
2)教學手段與方法相對單一
仍以教師單方面授課為主，不能完全滿足教學要求。根據(jù)教學大綱安排，課程教學為32學時。教師要在有限的時間內(nèi)把大量的知識和信息傳遞給學生，尤其目前普遍采用多媒體教學，更進一步擴大了課堂教學容量，對學生的理解和接受能力提出了更高要求。為追趕進度，學生無暇思考，只能填鴨式被動接受。而一旦某一環(huán)節(jié)跟不上，則會一步落、步步落，嚴重挫傷學生學習積極性和自信心。
3)現(xiàn)有授課計劃
對于實驗與實踐教學環(huán)節(jié)安排不足，學生親自動手操作與動腦思考的機會不多，對于知識的理解仍停留在書本理論的層面，遇到實際問題不能有效應(yīng)對，違背了課程內(nèi)容組織強調(diào)實踐性與實用性的初衷。
4)考核評價機制單一
一般仍取平時考勤、課堂作業(yè)與期末考試成績作為評價學生學習效果的標準。學生為考勤而到課堂，身在課堂心在外，臨近考試就突擊死記硬背，不會花時間去主動思考，更不會去深入研究如何應(yīng)用所學到的機械制造裝備的設(shè)計原理與方法，極大損害了學生運用所學理論和技術(shù)手段綜合創(chuàng)新能力的發(fā)展。
5)伴隨高校擴招
機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)生源規(guī)模持續(xù)增加，越來越多的青年教師走上講臺，他們雖然儲備了足夠的理論知識，卻在自身實踐經(jīng)驗上有所欠缺，而機械制造裝備設(shè)計課程教學內(nèi)容設(shè)置中的金屬切削機床設(shè)計和夾具設(shè)計等都需要豐富的生產(chǎn)實際經(jīng)驗作為支撐，這在一定程度上影響了課程教學效果。
2機械制造裝備設(shè)計教學改革探索
2．1教學理念的與時俱進把握工程教育要面向工程實際的基本原則
對于機械制造裝備設(shè)計過程，不僅僅關(guān)注結(jié)構(gòu)與功能原理的實現(xiàn)，也要從經(jīng)濟性、安全性、環(huán)境保護與節(jié)能減排等方面將其視為一個系統(tǒng)的工程技術(shù)項目來加以考慮，全方位引導學生培養(yǎng)運用所學知識解決實際工程問題的能力，正確認識工程對于客觀世界和社會的影響。教師對于學生的要求更多地集中在培養(yǎng)學生的學習主動性、對問題的深入探究和鉆研精神以及追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識。這就對教師本身在知識結(jié)構(gòu)、教育教學技能、教學與管理藝術(shù)等方面提出了更高的要求，要不斷更新自身教育理念，與時俱進。
2．2教學內(nèi)容的改革與優(yōu)化
課程教學內(nèi)容要面向機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)工程教育認證目標，以培養(yǎng)行業(yè)認可的復合型工程人才為導向，突出學校與學科專業(yè)特色，緊隨生產(chǎn)與社會的發(fā)展，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)與領(lǐng)域的需求相結(jié)合。以此為原則，保留原有教學內(nèi)容中的經(jīng)典核心部分，刪減或剔除與專業(yè)認證目標不相符合的內(nèi)容。針對湖南科技大學機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)面向礦山機械、工程機械及數(shù)控機床產(chǎn)品設(shè)計制造的專業(yè)培養(yǎng)特色，教學內(nèi)容中適當增加礦山機械裝備與工程機械裝備的設(shè)計方法與過程，對于金屬切削機床的設(shè)計著重講解數(shù)控機床的主傳動系設(shè)計、進給傳動系設(shè)計與典型部件設(shè)計，減少普通機床設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。機床控制系統(tǒng)設(shè)計重點介紹數(shù)字控制技術(shù)原理與設(shè)計過程，其它控制方式酌情刪減或剔除。同時教師在授課過程中應(yīng)結(jié)合自身研究方向，增補介紹反映本專業(yè)前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的有關(guān)新材料、新工藝、新技術(shù)和新裝備的內(nèi)容，使教學內(nèi)容做到融經(jīng)典、基礎(chǔ)、實用、前沿于一體。適當?shù)虒W內(nèi)容中的深奧理論知識，增強應(yīng)用與實踐，增加實驗與實踐教育環(huán)節(jié)時長，以激發(fā)學生的學習興趣?？梢愿嗟嘏c企業(yè)生產(chǎn)實際相結(jié)合，與企業(yè)溝通聯(lián)系，創(chuàng)造機會讓學生深入企業(yè)生產(chǎn)一線，直觀接觸與動手實踐，深入理解機械制造裝備的設(shè)計原理與方法。強調(diào)對重點和難點的把握，精心組織，講深講透，如金屬切削機床的工作原理、幾何表面成形原理和機床主傳動系設(shè)計過程、夾具定位方案的設(shè)計與分析等。對于物流系統(tǒng)設(shè)計和機械加工生產(chǎn)線的總體設(shè)計，則可以采取學術(shù)講座的形式加以介紹。
2．3教學方法的突破與創(chuàng)新
面向工程教育專業(yè)認證需求，教師要實現(xiàn)教學方法與手段的不斷突破與創(chuàng)新，以提高教學質(zhì)量。教學方法要針對工程實際，可以更多地采用案例分析、綜合設(shè)計、小組學習、項目訓練等方式，培養(yǎng)學生主動學習和團隊合作能力，提高工程意識和設(shè)計技能。教師也要深入研究當前國內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢，將國際上最新的科學思想和科學成果傳遞給學生。在教學過程中教師要有效利用多媒體教學資源，使知識直觀化、形象化，激發(fā)學生學習興趣，調(diào)動主觀學習積極性。如為使學生對于裝備制造業(yè)有清晰的認知，激發(fā)學生對于機械制造裝備設(shè)計課程學習的熱情，在緒論中詳細介紹制造業(yè)與裝備制造業(yè)的內(nèi)涵，多方搜集資料，以詳實的圖片、文字、視頻和數(shù)據(jù)資料深入透析裝備制造業(yè)的地位與作用、我國裝備制造業(yè)迄今所取得的成就以及面臨的機遇與挑戰(zhàn)，鼓勵學生為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展與進步貢獻自己的力量。為訓練學生的獨立分析與思考能力，教師也在課堂上提出問題或布置課后作業(yè)，啟發(fā)學生去思考并分組討論，教師再進行歸納總結(jié)和點評，讓學生能夠主動參與學習。在機械制造裝備設(shè)計課程教學中可根據(jù)教學難點與重點，有針對性地開展專題討論與專題作業(yè)。討論與作業(yè)的形式也需多樣化，以便于活躍學生思維，增強創(chuàng)新意識。
2．4考核評價機制的多元化
為檢驗課程教學效果，考核評價必不可少。在常用的平時考勤、課堂作業(yè)與期末考試成績的考核評價機制基礎(chǔ)上進行多元化拓展，以助于提高學生的學習積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新態(tài)度和意識。針對機械制造裝備設(shè)計課程教學特點，采取“日常課堂教學考核+創(chuàng)新實踐考核+期末閉卷考試”模式。日常課堂教學考核從考勤、課堂討論、課堂作業(yè)等方面進行綜合評定，重點考查學生的學習態(tài)度、學習紀律性與主觀能動性等;創(chuàng)新實踐考核結(jié)合實驗教學進行，考察學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力、實踐動手能力等;期末閉卷考試適當增加主觀題和應(yīng)用型試題比重。通過考核評價機制的多元化拓展，全面準確地反映學生學習效果。
