1. 急求電子信息科學與技術專業辦學思想和教學體系的認識
一、項目研究背景
農業工程學科是農業學科的三大支柱學科(農業生物,農業工程、農業經濟)之一,是綜合應用工程科學與技術、生物科學與技術、信息科學與技術及管理科學與技術,為農業、農村的發展與資源合理利用服務的工程技術學科,因此,農業工程教育在高等農業教育中佔有重要的地位。我國加入WTO後,我國農業面對激烈的國際競爭,為農業工程教育的發展提供了新的機遇,也提出了更高的要求;解決「三農」問題賦予了農業工程學科全新的內涵。我國農業工程類本科各專業課程體系和教學內容,經過近幾年的教學改革有了較大的發展,全國農業工程類各專業引進了近年來的一些教學研究成果,在構建新的課程體系、整合和優化教學內容等方面取得了較大成績。我校在這方面也做了大量的教學研究工作,進行了農業工程學科相關專業教學計劃修訂改革項目、農業機械化專業實踐教學模式改革項目、各相關課程及教學環節改革項目的教學研究,在構建面向21世紀新的課程體系和教學內容方面進行了大膽的改革和探索,制定了農業工程類本科各專業教學計劃,並於1999年開始執行,形成了目前運行的較為成熟的框架,但在近幾年的教學實踐中發現有許多方面的內容有待進一步深化改革和完善,主要有如下問題有待進一步研究解決:
1.課程體系還不盡合理,課程內容還不能適應創新型農業工程技術人才培養目標的要求;
2.工程類基礎課的內容還有不少重疊,有待於進一步優化組合,提高教學效果和教學質量;
3.專業實踐技能訓練的內容安排還較少,使學生還沒有很好地達到實踐技能要求的標准;
4.有關農業和生物學科的課程設置和教學內容的選擇還帶有很大盲目性,針對性較差;
5.人文社科類課程的設置還缺乏系統性和科學性,學生的綜合素質沒有得到很好的培養;
6.課程體系和教學內容還需科學合理地進行整體整合。
鑒此,對農業工程類本科各專業教學內容和課程體系進行深化改革研究有重要的意義。
二、項目研究的目標、方法與步驟
項目研究達到的總體目標:
構建適應21世紀我國農業現代化建設對農業工程高級技術人才要求的新的課程體系,設置的教學內容要體現「寬、厚、精、深、新」的特點,培養的人才應具備基礎扎實、知識面寬、能力強、綜合素質高的特點,使培養的農業工程高級技術人才,既有「知識」,又有「能力」,更要具有使「知識」和「能力」能得到充分發揮的「素質」,具有農業科技創新能力。
項目研究所採用的方法:
教學理論研究和教學實踐探索相結合。我校每年都舉行全校范圍內的「轉變教育思想,更新教育觀念」的教學改革大討論,我院按照學校的總體辦學思路和辦學方向,積極組織全院教職工進行全方位的教學改革與研究探索,結合農業工程類學科專業的特點和實際發展情況,組織成立教學研究課題組,對目前存在的問題進行深入的研究和探討,一方面進行系統的教學理論研究,另一方面在教學實踐中大膽探索實驗,發現問題及時研究、探討和總結,不斷總結成功的教學經驗,使各專業教學體系不斷完善,教學內容不斷更新和充實。
1.在深入領會21世紀高等教育改革精神的基礎上,以促進地方經濟建設為目的,對目前的人才市場進行廣泛的調研,探求在新形勢下的農業工程類人才需求規律和特點,確定培養目標和培養要求。
2.研究農業工程一級學科及其所屬二級學科的內涵,找准學科定位,明確各學科之間的區別與聯系,使本科生培養方案既要體現各專業的特點,又要符合學科發展的要求。
3.根據農業工程類本科專業教學實踐中存在的問題,深入剖析教學內容及課程結構,明確優勢,找出差距,確立教學內容和課程體系改革的方向和切入點,制定人才培養方案修訂的原則。
4.形成農業工程類本科各專業新的人才培養方案。
項目研究的步驟:
1.對原來的農業工程類本科各專業的課程體系進行改革與深化,確立新的課程體系;2.對原來教學內容進行調整、更新、充實、整合;3.對教學方法和教學手段進行改進;4.對新的課程體系和教學內容進行可行性、可操作性論證,組織實施;5.對實施效果進行評價,並對進行深入的研究探索,進一步完善新的課程體系和教學內容。6.建立新的完善的農業工程類本科專業課程體系。
三、項目研究內容及成果
主要研究內容:
1.農業工程科學及相關學科的發展及其專業人才需求的社會背景分析
(1)農業工程科學及相關學科的特點及趨勢研究
(2)現代信息技術、計算機技術及網路技術對農業工程科學及相關學科教育的影響
(3)業生產發展對農業工程科學及相關學科的需求
2.農業工程類專業人培養的策略與質量保證體系
(1)農業工程類專業本科生人才培養模式改革的指導思想
(2)農業工程類專業本科生人才培養模式改革的基本框架
(3)農業工程類專業本科生人才培養的質量監控體系的研究
3.農業工程類專業本科生培養課程體系的改革
(1)農業工程類本科生人才培養中的課程體系改革研究
(2)專業基礎課、專業課教學內容的整合研究
(3)教學文件的規范化建設和完善,包括實驗實習標准、課程設計要求等
4.教學質量監控體系的研究與建設,包括教學管理體系、教學督導檢查制度、教學信息反饋制度等
5.農業工程類專業本科人才培養方案的實踐
項目研究成果:
在進行該項目研究的同時,針對各專業的教學計劃改革與深化要求,進一步細化內容,組織進行相關的教學研究,被列為山西省教學研究項目的有:「工程訓練中心的建設與實踐」、「適應開放式教學需要的實踐教學管理模式」和「工程制圖課程體系和教學方法的研究與實踐」3項,被列為學校教學研究項目的有「機械設計多媒體課件的設計」、「機械原理多媒體課件的設計」、「畫法幾何及機械制圖多媒體課件的設計」等9項(見附件1)。
對各專業使用的教材,組織全體教師進行認真的遴選,對不合適而需要重新編寫的教材,積極聯合兄弟院校組織編寫。近年來我院教師主編和參編相關專業教材10餘部(見附件2),使教學內容得到了更新和充實。對研究成果和成功的經驗及時進行總結,組織討論和實施,有的在教學中已被採納,並取得了良好的教學效果,發表教學研究論文20餘篇(見附件3)。
對各教學環節的組織實施,加強嚴格的管理和監督,完善教學文件,使整個教學過程有條不紊地按教學計劃進行。對各類教學文件不斷進行完善和內容更新,如實驗、實習、畢業設計(論文)指導書等(見附件4)。
項目成果具體總結如下:
1.人才培養目標的確定
(1)農業工程教育的地位和作用
農業是國民經濟的基礎。進入21世紀,我國改革開放和現代化建設進入了新的發展階段,農業的重要性和基礎地位更加突出。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十個五年計劃綱要》指出:「」要始終把農業放在發展國民經濟的首位,保證農業在提高整體素質和效益的基礎上持續、穩定發展,農民收入較快增長。「依靠科技創新,促進傳統農業向現代農業轉變,無疑是我國農業的發展方向。農業工程作為現代農業科學的三大分支(農業生物、農業工程、農業經濟)之一,正在農業現代化的進程中發揮著越來越重要的作用。
農業工程是實現農業現代化的重要物質手段,是食物、飼料、纖維和其他可再生的、自然的與生物的資源,包括它們和有關產品的保護、生產、加工、運輸、包裝、貯藏的技藝、科學和實踐。所以,農業工程學科是研究工程與農業有機體及農業環境之間相互作用關系和規律的邊緣性應用科學,是一門直接為農業服務的應用技術學科,它包含知識與技術的結合,與傳統的工程學科不同,農業工程的特色在生物方向。農業工程師是為生產農業、加工和生態農業服務的工程師。他們應將自己看作食物與環境整體鏈條的一名建築師。相對而言,在方法論上,傳統的工程學科著重於分析,而農業工程學科更著重於綜合。農業工程本科教育應當是培養為生產農業、加工農業和生態農業服務的工程師,它的特色就是利用工程技術服務於生物系統,改善生物系統。
(2)農業工程教育面臨機遇和挑戰
我國的農業工程教育經歷了農業機械繫 → 農業工程系 → 農業工程學院(系)的曲折發展歷程,目前已發展成為農業工程一級學科下屬農業機械化工程、農業水土工程、農業環境與能源工程、農業電氣化工程四個二級專業學科的格局。根據國家教育部本科專業目錄調整的要求,我院設有農業機械化及其自動化、農業建築環境與能源工程、農業電氣化與自動化等農業工程類本科專業,在校生人數達到1000多人。
農業工程作為一門應用型學科將農業生物學、工程學和經濟管理學融合為一體,它在生物科學與工程科學之間的橋梁作用,決定了其重要的存在價值和廣闊的發展空間,也為農業工程教育提出了更高的要求,這是農業工程教育的機遇所在。
由於農業現代化發展中不斷出現的新情況以及農業工程科學本身的多元性、復雜性和綜合性,農業工程教育還不能滿足社會對人才的需求,因此需要對現行的農業工程類本科專業教學內容和課程體系進行改革和深化,在教學質量上有所突破,這是農業工程教育面臨的挑戰。
(3)順應發展需要,確立農業工程類本科生培養目標
農業工程師要將解決工程問題的方法,應用於農業系統的設計、開發、生產和管理—不僅是系統中的機械和設備—這種特殊的要求,就決定了農業工程師工作的綜合性。其它工程師僅是將工程項目作為整體來考慮,而農業工程師不僅要控制項目本身,更要將工程項目配合到總的農業系統中去。
發達國家農業進步的實踐表明,農業生產的發展需要以生物技術和工程技術為核心的多種科學技術的綜合支持。我國建立「高產、優質、高效」農業模式的發展目標和農業可持續發展戰略的確定,以及農業產業化、農業高新技術園區和新型農業科技企業的發展,對設施農業、農業生態環境、現代農業生產技術等工程問題的解決顯得越來越重要。對具備復合型知識結構和更好的技術管理型農業工程技術人員不僅要解決工程技術措施的投入問題,更重要的是要用工程的思想從根本上解決農業生產的持續穩定協調發展問題。如何培養這方面的「通才」,以已適應21實際我國農業可持續發展戰略的要求,對於高等農業工程教育而言,就要由過去狹窄的對口專業技術服務,轉向適應社會不斷變化要求的現代農業工程師基本素質的教育。這就要求我們在人才培養目標確定時,要加強基礎教育,以「大工程」的模式去培養寬口徑的人才,使其真正掌握農業工程領域的相關基礎知識和基本理論,具備科技開發、應用研究、運行管理等方面的能力,成為構築食品與環境整體鏈條中的一名「建築師」。
2.課程體系的創新與改革
項目組根據人才培養目標的要求,深入剖析現行教學計劃中存在的問題和不足,經過反復研討、對農業工程類本科專業課程體系有了比較一致的認識,並完成了各專業課程體系的修訂工作,已經提交校學術委員會審批,這個體系的基本框架為:
(1)體現厚基礎、寬口徑的原則
結合農業工程學科是工程科學技術、生物科學技術、經濟與管理科學相互交叉滲透的特點,融合農業機械化及其自動化、農業電氣化與自動化、農業建築環境與能源工程三個本科專業的共同點,建立起大工程層面上的基礎理論和基本技能的知識平台。按照學校的統一要求,形成通用基礎必修課、人文社科類選修課、學科基礎必修課、學科基礎選修課四個模塊,使學生能夠獲得農業工程領域寬廣的基礎知識。
通用基礎必修課是校級公共基礎課程平台,包括「兩課」、數學類、英語類、理化類、計算機類和體育等課程,總學時為1141學時,占課內總學時的43.5%。人文社科類選修課也是校級公共基礎課程平台,包括人文類、經濟管理類和其它類,要求最低選修6學分,108學時,占課內總學時的4.1%。學科基礎必修課是院級學科基礎課平台,主要包括工程制圖、工程力學、機械設計製造基礎、控制基礎和電工電子等基礎課,共780學時,占課內總學時的29.8%。學科基礎選修課也是院級學科基礎課平台,包括科技文獻檢索、MATLAB程序設計、試驗設計與統計分析、專業英語、彈塑性力學基礎等課程,要求最低選修7學分,126學時,占課內總學時的4.8%。
四個模塊的基礎課學時共計2155學時,占課內總學時的82.3%。
(2)專業課程的模塊化
原來的課程體系中,選修課的布局比較零亂,既包括專業課,又包括基礎課,教學計劃執行過程中學生選課難度大,選課以獲得學分為目的,多數學生選擇易學、易通過的課程,很難形成合理的知識體系。針對這種狀況,教學計劃修訂時,將專業課分為必修課和選修課兩大類。專業必修課是能夠充分體現專業內涵和特點的重要課程,一般為250學時左右。如農業機械化及其自動化專業的必修課包括拖拉機汽車學、農業機械學、機電一體化技術、農業機械化管理學等。農業建築環境與能源工程專業的必修課包括農業生物環境工程、建築結構(上、下)、房屋建築學、建築施工等。農業電氣化與自動化專業的必修課包括變電工程設計、電力系統繼電保護、電氣控制技術、單片機原理及介面技術等。
專業選修課根據專業方向的特點,分模塊設計,一般為3~4個專業模塊,要求至少選2個模塊,最低額定學分為12~14學分,每個模塊中包括3~4門課程,其中一門計算機應用類課程。如農業機械化及其自動化專業,專業選修課分為現代製造技術、現代設計技術、農業裝備控制技術、現代農業工程及裝備四個模塊。農業建築環境與能源工程專業,專業選修課分為農業建築設計與規劃、農村能源利用技術、設施農業工程技術三個模塊。農業電氣化與自動化專業,專業選修課分為計算機控制技術、電力系統規劃與設計、軟體及網路技術三個模塊。這種模塊化的課程結構,一方面便於教學管理和操作,另一方面可以根據學生各自的興趣,選擇專業方向,便於形成合理的知識結構。
(3)構建全新的本科實踐教學體系
加強實踐教學是培養創新人才的關鍵。新的培養計劃根據農業工程實踐性、綜合性強的特點,逐步減少驗證性、演示性實驗,提高設計性、綜合性的大實驗的比例。
規范畢業實習、設計(論文)的過程,根據學校制定的「畢業設計(論文)工作條例」的要求,制定和完善了各專業畢業設計(論文)指導書、畢業設計(論文)任務書等文件。在設計(論文)的選題、指導方面,採取靈活多樣的方式,可以根據指導教師科研課題的需要,提前參加畢業設計工作,了解科研工作的過程,提高學生的學習興趣,促進其能力的培養。也可以結合學生就業單位的要求,在指導教師的幫助下,制定畢業實習方案和內容,並根據單位的研究開發情況獲取畢業設計課題,由指導教師、單位技術人員和學生組成三位一體的教學小組,完成畢業設計(論文)工作。這種做法的特點在於學生能夠結合生產實際,防止了空對空的做法;學生了解了單位的情況,建立了一定的往來關系,便於畢業後很快適應工作;學生熟悉了研究開發內容,打下了良好的基礎,畢業後很快進入角色;在教師的指導下,可能為用人單位解決一些實際工程問題,創造社會和經濟效益。
實驗、實習等實踐性教學環節的實施,由院實驗中心統一組織和實施,逐步建立「理論教學、實驗教學、科學研究「三位一體的新教學模式,培養學生成為知行統一,腳踏實地的一代新人。
(4)發揮農業大學工科的農業背景優勢
農業大學的學生必須選修一些農業基礎課,看到的、聽到的、談到的也多與農業有關,科學研究、科技產品開發、學術氛圍又多帶農業色彩,多數教師教學實例離不開農業,無形中給學生造就了工科大學難以形成的農業背景。這種優勢貫穿於教學體系中,為構建農業工程類人才培養的課程體系打下了良好的基礎。農學概論、生物學基礎、大學化學等課程,即是充分利用了農業背景優勢。
(5)增設學科前沿性課程
根據市場對人才的需求,加強計算機基礎和應用能力的訓練,將計算機類課程貫穿於整個教學過程中,除在校級公共基礎課模塊中設置「計算機文化基礎」、「VB程序設計」課程外,在學科基礎課中,將「FORTRAN語言」改為「MATLAB程序設計」,並增設「C語言」等選修課,專業選修課的每個模塊均設置一門計算機類課程,如農業機械化及其自動化專業,現代設計技術模塊中開設「機械CAD」課程,現代製造技術模塊中開設「三維設計軟體及工程應用」課程,農業裝備控制技術模塊中開設「微機原理及介面技術」課程等,對學生計算機應用能力的培養起到了積極的作用。
在學科基礎課模塊中,將「機械工程測試技術」、「自動控制基礎」、「應用數理統計」等課程設為必修課,並增加「彈塑性力學基礎」、「試驗設計與統計分析」、「有限元分析基礎」等專業基礎選修課。
在專業課模塊中,將「機電一體化技術」列為各專業的必修課程,在選修課模塊中開設「現代設計方法」、「數控加工技術」等課程,使學生了解和掌握最新的工程技術,並在生產實踐中應用,有利於滿足用人單位的要求,提高農業工程技術的水平。
3.教學內容的優化和整合
(1)理論課教學內容
理論課教學是整個本科教育的主體,其學時數一般占課內總學時的80%以上,建立新的課程體系後,教學內容也做了相應的調整,主要表現在以下方面:
①將畫法幾何與機械制圖課程中有關計算機繪圖的內容單列為「計算機繪圖」課,並加大上機實習時數,由原來的10學時增加為16學時。
②壓縮機械原理課程的授課學時,由80學時減為60學時,同時增加為期2周的機械原理課程設計,設計內容主要是農業工程領域中常見的機構,如農業機械機組中常用的四桿機構(播種機平行四桿仿形機構、拖拉機轉向梯形機構、拖拉機液壓懸掛機構,插秧機分插機構等),液壓組合機構、機床夾具的夾緊機構、凸輪機構、間歇機構等,以彌補傳統機械原理和機械設計教學中只進行減速器課程設計的不足,從而達到提高學生整體設計能力的目的。
③將原來的「液壓技術」課修改為「液壓與氣壓技術」,增加有關流體力學基本理論和氣壓傳動的內容,擴展知識范圍,以適應農業工程各應用領域的要求。
④將原來的「農機測試技術」、「機械製造中的測試技術」、「檢測技術」等課程歸並為「機械工程測試技術」,強調基礎理論的教學,以適應農業工程各本科專業的需要。
⑤調整「農學基礎」和「生物學基礎」課程的授課內容,在農學基礎課中增加有關土壤物理學和生物學、物料學等內容,在生物學基礎課中增加現代生物技術的有關理論,強調農學、生物學與工程技術學科的融合與相互滲透,注重各學科結合點的教育。
⑥在各專業必修課模塊中,增設「專業概論」課程,聘請相關專業的學科帶頭人任教,介紹專業學科發展概論和前沿成果,以激發學生的學習興趣,明確努力的方向。
⑦「機械CAD」授課內容,減少計算機圖形學的有關理論,增大AutoCAD二次開發的教學時數,重點介紹AutoLISP語言、VBA開發工具及機械CAD國家標準的有關新規定,強化學生應用能力的培養。
⑧在農業電氣化與自動化專業中,增設「工程力學」和「機械設計基礎」等課程,以強化學生的工程基礎。
⑨在農業建築環境與能源工程專業中,增設「流體力學」、「熱工基礎」、「能量有效利用」等課程,為農業生物環境控制和鄉鎮企業節能提供基礎理論。
⑩推進雙語教學的發展,將「金屬工藝學」、「電磁學」等課程列為雙語教學示範課程,採用英文原版教材,聘請具有留學經歷、英語口語較好的教授承擔此類教學任務,取得了較好的教學效果。
(2)實驗課教學內容
實驗課教學是課堂教學的重要組成部分,一般占課內總學時的20%左右,隨著高等教育的發展,對本科實驗教學提出了更高的要求,教學計劃的修訂也十分注重對實驗教學內容的改革,基本原則是減少和壓縮演示性、驗證性實驗,提高設計性、綜合性大實驗的比例。如材料力學課中彎曲應力的實驗,電工電子技術課中用CPLD實現溫度控制的實驗,液壓與氣壓技術液壓系統設計及試驗,拖拉機汽車學課中高壓油泵調試與實驗,農業機械學課中精密播種器的性能試驗,機械工程測試技術課中旋渦式風機功率測試實驗等,都具備設計性和綜合性的特點,對掌握和應用有關基礎理論和培養學生的動手能力起到了積極的作用。
(3)實習環節教學內容
實踐教學環節是本科生培養體系中不可缺少的組成部分,一般都安排30周左右,主要包括課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計(論文)和社會實踐等方面,實習內容的改革和調整體現在以下方面:
①金工實習環節,除進行常規的車、鉗、焊、鑄、鍛、熱處理、磨、銑等工種外,增加了數控車床和數控銑床的實習內容,了解現代加工製造技術的應用及要求,為相關課程的學習打好基礎。
②農業機械學課程設計的內容,不再進行傳統的犁體曲面的設計,改為農業機械機組懸掛系統的設計,可以綜合運用機械原理、機械設計、理論力學、材料力學和農業機械學等有關理論,對各種掛接形式和不同動力機組的掛接系統進行設計、計算和分析,提倡運用計算機技術及有關工程軟體完成相關內容,這不僅有利於學生對所學知識的綜合運用,而且可以了解農業機械設計的一般過程和要求,避免了犁體曲面設計的局限性,取得了很好的教學效果。
③畢業設計(論文)說明書的撰寫,按照項目成果鑒定和中華人民共和國機械行業標准產品圖樣及設計文件完整性 JB/T5054.5—2000的要求,至少撰寫技術任務書、設計計算說明書、技術經濟分析報告、標准化審查報告、使用說明書、研製報告等四個技術文件,其中技術任務書和設計計算說明書為必做,其它文件選做2個,統一列印和排版格式,形成Word文檔,使學生真正了解產品設計開發的全過程,是對四年本科學習的全面總結,有利於學生實踐和工作能力的提高。
④在各實踐環節中,強化有關國家標准和行業標準的貫徹執行,使本科畢業生成為國家標準的推廣者、實踐者,有利於新技術的規范和發展。如機械制圖、機械CAD、產品圖樣及設計文件的完整性,房屋建築制圖、建築結構制圖、科學技術報告、學位論文和學術論文編寫格式等國家標准和行業標准,為日後的工作打下良好的基礎。
4. 教學質量保障體系
(1)教學質量管理體系
根據學校的統一要求,建立健全教學管理隊伍,已形成了「校長 → 分管教學的副校長 →教務處 → 院長 → 分管教學的副院長 → 系主任 →教學秘書」的教學管理體系。同時制定和完善了一系列教學管理文件和制度,如「教師教學規程」、「實驗技術人員工作規范和崗位職責」、「實驗室工作條例」、「教務管理改革與實施辦法」、「教學督導章程」、「排課調課規定」、「教學質量評估方案」、「本科生導師制的規定」、「院、系、部教學秘書工作條例」、「畢業設計(論文)工作條例」等。校、院、系各級教學管理機構在教學工作中切實落實各項教學管理文件,認真執行各項制度,保證了本科教學工作的順利進行。
(2)制定和完善各級教學環節的質量標准
根據課程體系和教學內容改革的需要,按照統一的格式要求制定課程教學大綱、實驗教學大綱、實習大綱、課程設計大綱和畢業設計大綱等文件,結合現有教學條件和實驗設備的狀況,編寫有關的實驗指導書、畢業設計(論文)指導書、課程設計指導書等。制定和完成各實踐環節的質量標准要求(詳見附件5)。
(3)嚴格教學管理,建立質量監督、反饋體系。
根據專業培養方案的要求,嚴格執行教學大綱規定的各項教學內容,加強考試、實踐教學、畢業設計(論文)等教學過程的管理,結合學校統一組織的教學中期檢查,對各專業培養計劃的落實情況、教師授課效果、學生聽課情況等進行檢查、監督,發現問題,及時解決。建立院級領導和教學督導組成員經常性隨即聽課制度,填寫聽課卡,並及時反饋意見。開展學生評教、同行評教活動,建立學生信息員、教師信息員制度,對教學過程進行全方位監控,以保證教育教學質量。
四、特色與創新
(1)課程體系的創新
① 強化計算機基礎和應用能力的訓練,將計算機類課程貫穿於整個教學過程中,在專業選修課中,每個模塊中設置一門計算機類課程,以便於學生選課和形成合理的知識體系。
② 根據農業機械設計的特點,強化機械設計能力的培養,將機構設計教學內容貫穿於整個教學過程,增設機械原理課程設計,將農業機械學課程設計修改為農業機械專業課程設計,並根據產品設計開發的要求,擴展畢業設計內容,提高學生貫徹國家標準的意識和應用新技術的能力。
2. 求機械原理課程設計自動制釘機
1、工作原理及工藝動作過程
製造木工用大大小小的鐵釘是將一卷直徑與鐵釘直徑相等的低碳鋼絲通過下列工藝動作來完成的。
1)校直鋼絲。並按節拍要求間歇地輸送到裝夾工位。
2)冷墩釘帽,在此前需夾緊鋼絲。
3)冷擠釘尖。
4)剪斷鋼絲。
2、 原始數據及設計要求
1)鐵釘直徑Φ1.6~Φ3.4 mm。
2)鐵釘長度25~80 mm。
3)生產率360枚/min。
4)最大冷墩力3000N,最大剪斷力2500N。
5)冷墩滑塊質量8kg,其它構件質量和轉動慣量不計。
6)要求結構緊湊、傳動性能優良、雜訊盡量減小。
3、設計方案提示
1)送絲校直機構,要求使送絲與校直動作合一來考慮機構型式。同時應附加夾緊機構,在送絲時放鬆,其餘時間夾緊。送絲校直機構可採用間歇運動機構帶動擺動爪,擺動爪壓緊鋼絲並送絲校直。夾緊機構利用聯動關系開合。
2)冷墩釘帽機構,可以採用移動或擺動式沖壓機構,一般可用平面六桿機構或四桿機構,其移動、擺動的行程可在25mm左右為宜。為了減小電動機容量和機械速度波動可加飛輪。
3)冷擠和剪斷機構在性能要求上與冷墩機構相同,因而採用機構也十分類似。
4)由於機構較多,相互動作協調十分重要,盡量考慮將各執行機構的原動件固連在一個主軸上。
4、 設計任務
1)按工藝動作要求擬定運動循環圖。
2)進行送絲校直機構、冷墩釘帽機構、冷擠釘尖機構、剪斷鋼絲機構的選型。
3)機械運動方案的評價和選擇。
4)按選定的電動機和執行機構的運動參數擬定機械傳動方案。
5)設計飛輪和確定電動機型號。
6)畫出機械運動方案簡圖。
7)對傳動機構和執行機構進行運動尺寸計算。。。
3. 機械原理課程設計題:小型卧式模鍛機執行機構與傳動系統設計
復雜了點,樓主把問題簡短點吧
4. 半自動平壓模切機(機械原理課程設計)
飛新達模切機
5. 機械原理課程設計 熱鐓擠送料機械手
圖3.1 機械手的外觀
設計二自由度關節式熱鐓擠送料機械手,由電動機驅動,夾送圓柱形鐓料,往40噸鐓頭機送料。以方案A為例,它的動作順序是:手指夾料,手臂上擺15º,手臂水平回轉120º,手臂下擺15º,手指張開放料。手臂再上擺,水平反轉,下擺,同時手指張開,准備夾料。主要要求完成手臂上下擺動以及水平回轉的機械運動設計。圖3.1為機械手的外觀圖。技術參數見表3.1。
3.2 功能分解[5]
夾料機構:靠平面連桿機構做間歇的直線往復運動
送料機構:送料機構由2種動作的組合,一是間歇的回轉運動,二是做上下擺動。
夾料機構:通過凸輪對手臂上平面連桿機構的控制來調整手指間的間隙從而達到對物料的夾緊和松開。
送料機構:當料被抓緊後,通過凸輪對連桿一端的位置的改變進行對桿的擺角進行調整,從而實現對物料的拿起和放下的動作。手臂的回轉通過回轉機構進行實現。
3.3 選用機構
夾料機構與擺動機構:根據動作要求,由表2.1設計實例庫A3、A1={a31,a41,a42,a11,a51},由於機構要具有停歇功能,且要進行運動變換,故選擇直動從動件盤形凸輪。
送料機構2:由表2.1設計實例庫A2={a14,a24,a34,a44,a54},由工藝動作可得,該機構選用齒輪機構a14。
3.4 機構組合
為使機構能夠順利工作,採用串聯和並聯結合的結構組合,其中A1為夾料機構,A2為擺動機構,A3為回轉機構。如圖3.2所示:
A3
A1
A2
圖3.2 機構組合圖
3.4.1 機構運動簡圖
方案一:
圖3.3 傳動方案一
方案二:
圖3.4 傳動方案二
3.4.2 方案評價
方案一:該機器依靠兩盤狀凸輪及連桿機構實現手指的張合與手臂的上下擺動。而圓柱凸輪的旋轉帶動鏈輪回轉從而實現手臂的回轉。這種雖然方案簡單易行,但結構較大,鏈傳動是撓性的拉拽,難於定位;而且鏈條及鏈輪布置在水平面內,鏈條不宜過長。定位精度不能保證,故不宜採用此方案。
方案二:該方案在手指的動作和手臂的仰俯方面與方案一採取同種設計,在手臂的回轉上採用了不同機構,它通過軸上的圓柱形凸輪12來帶動齒條13的運動,通過齒條來實現齒輪6和7的運動從而完成手臂的回轉。此方案結構簡單,各運動部件之間的運動都易於實現,不會出現干涉現象。由於傳動鏈較短,累積誤差也不會太大,從而可以滿足
3.5 傳動設計
3.5.1 傳動比計算
已知電動機的轉速為1440r/min,送料頻率為15次/min即i總=1440/15=96
3.5.2 運動循環設計
機械手的動作順序:
手指夾料——手臂上擺15°——手臂回轉120°——手臂下擺15°——手指松開——手臂上擺15°——手臂反轉120°——手臂下擺15°
機械手工作的頻率為15次/min,T=4s。軸轉一次要完成一個循環,轉角分配如表3.3所示:
表3.3 轉角分配表
2.5.3凸輪設計[6][7]
1) 手指凸輪設計:由連桿機構(如圖3.5所示)可計算出凸輪尺寸。桿AC=200mm,AB=90mm,ED=215mm。此凸輪為擺動從動件盤狀凸輪。基圓半徑r=35mm,擺桿為70mm。
圖3.5 手指連桿機構
取基圓半徑r=35,由作圖法得到凸輪如圖3.6所示:
圖3.6 手指凸輪
2) 手臂凸輪設計:由連桿機構(如圖3.7所示)可計算出凸輪尺寸。桿AC=684mm,AB=580mm,ED=150mm。此凸輪為擺動從動件盤狀凸輪。基圓半徑r=65mm,擺桿為50mm。
圖3.7 手臂連桿機構
取基圓半徑r=65mm,由作圖法得到手臂凸輪如圖3.8所示:
圖3.8 手臂凸輪
3)圓柱形凸輪設計:
XD=2*3.14*30=188.4mm;
升程h=56.72mm;
圓柱半徑rP=30mm;
由作圖法得到圓柱凸輪如圖3.9所示:
圖3.9 圓柱凸輪
參考: http://xiajuxiong2008.blog.163.com/blog/static/11158719200855105035456/#comment=fks_
6. 工件的夾緊力可以作用在毛坯面上嗎
可以
本來夾緊就是要夾住工件,不作用在工件上那難道可以凌空定住了不是?
機械(英文名稱內:machinery)是指機器與容機構的總稱。機械就是能幫人們降低工作難度或省力的工具裝置,像筷子、掃帚以及鑷子一類的物品都可以被稱為機械,他們是簡單機械。而復雜機械就是由兩種或兩種以上的簡單機械構成。通常把這些比較復雜的機械叫做機器。從結構和運動的觀點來看,機構和機器並無區別,泛稱為機械。
機械,源自於希臘語之Mechine及拉丁文Machina,原指"巧妙的設計",作為一般性的機械概念,可以追溯到古羅馬時期,主要是為了區別與手工工具。現代中文之"機械"一詞為機構為英語之(Mechanism)和機器(Machine)的總稱。機械的特徵有:機械是一種人為的實物構件的組合。機械各部分之間具有確定的相對運動。故機器能轉換機械能或完成有用的機械功,是現代機械原理中的最基本的概念,中文機械的現代概念多源自日語之"機械"一詞,日本的機械應用品對機械概念做如下定義(即符合下面三個特徵稱為機械Machine)。
7. 機械原理課程設計題目:平壓模切機設計機構綜合
我給你發過去了
8. 機械原理課程設計--------自動列印機
TMD,誰出的題,我這兒賣成品都多少年了,哪天送你一個。(不是列印的,是自動包裝機)
9. 機械原理課程設計-平壓模切機
大作業是把,在這怎麼求得到呢。。
10. 螺釘頭冷鐓機
1.工作流程是送料-截料-夾緊-預鐓-終鐓-頂料
2.這個要看墩鍛比的,當鐓鍛比小於2.5時可一次鐓鍛,當鐓鍛比大於2.5小於4.5時需兩次墩鍛