機(jī)械工程及自動化創(chuàng)新實(shí)踐開發(fā)
引言:工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造,工程創(chuàng)造的內(nèi)涵就是科學(xué)知識和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。工程正是通過對辯學(xué)知識技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,創(chuàng)造世界上原先沒有人工產(chǎn)品或系統(tǒng)來滿足社會現(xiàn)實(shí)可能的需要。工程是一種創(chuàng)造力的專業(yè),與社會生活中的其他專業(yè)有著不同的分工,以創(chuàng)造為自己的使命,這正是工程教育的本質(zhì)特征和光榮任務(wù)。現(xiàn)代工程的定義具有鮮明的時代特征。2l世紀(jì),世界將進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)的時代,一切創(chuàng)新都依賴于高素質(zhì)創(chuàng)造型人才,承擔(dān)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)造型人才和發(fā)展科學(xué)文化雙重任務(wù)的高等教育,必將成為國家創(chuàng)新體系的支柱和基礎(chǔ),寓有創(chuàng)造本質(zhì)特征的工程教育應(yīng)當(dāng)更加突出創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)等。
一、機(jī)械工程及其自動化專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開發(fā)研究的意義
隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢不斷增強(qiáng),我國市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與完善,對現(xiàn)代工程的概念也產(chǎn)生了一種新的理論,即“工程是關(guān)于科學(xué)知識和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,以使在物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、人力、政治、法律和文化限制內(nèi)滿足社會需要的一種創(chuàng)造性專業(yè)”。從中我們可以看出,工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造,而創(chuàng)造的本質(zhì)就是對科學(xué)知識和技術(shù)的開發(fā)與運(yùn)用。從這個意義上理解,工程就可以理解為通過科學(xué)知識和技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,通過創(chuàng)造出當(dāng)前沒有的產(chǎn)品或者是系統(tǒng),以此來滿足經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要。
從某種意義上說,工程與其他的專業(yè)有著很大的區(qū)別,最為主要的就是工程專業(yè)可以理解為創(chuàng)造力專業(yè),這也是工程教育的本質(zhì)特征。當(dāng)前,知識經(jīng)濟(jì)時代的到來,使得知識成為了人類社會進(jìn)步的源動力,一切的經(jīng)濟(jì)活動和社會活動也都要依賴于知識的開發(fā)與運(yùn)用,而高素質(zhì)的創(chuàng)造型人才正是對知識的開發(fā)與運(yùn)用的實(shí)施者,培養(yǎng)創(chuàng)造型人才也成為了當(dāng)前我國教育事業(yè)的根本任務(wù),對工程教育進(jìn)行創(chuàng)新與改革也是當(dāng)前高等教學(xué)改革的一個必然方向。
二、機(jī)械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)研究
通過對高校理工科專業(yè)教學(xué)體系的分析可以看出,實(shí)驗(yàn)教學(xué)被安排的位置是在理論教學(xué)之后,其實(shí)驗(yàn)的目的就在于為學(xué)生提供應(yīng)用理論知識進(jìn)行實(shí)踐和應(yīng)用的機(jī)會。工程能力也可以稱之為創(chuàng)造能力,這是對于理工科學(xué)生基本的素質(zhì)要求之一,因此可以說,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開發(fā)和研究,是為學(xué)生提供應(yīng)用理論進(jìn)行創(chuàng)造的平臺,也是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的主要途徑。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與研究是一項(xiàng)復(fù)雜的、系統(tǒng)的工程,需要以現(xiàn)代教育思想作為根本的指導(dǎo)思想,科學(xué)的處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系。筆者認(rèn)為,綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),同時結(jié)合學(xué)校教學(xué)的實(shí)際情況,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,進(jìn)行改進(jìn)和研發(fā),而不需要投入大量的資金進(jìn)行新設(shè)備的購置,通過對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和整合,引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化技術(shù),則能夠?qū)崿F(xiàn)對綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的整體優(yōu)化,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目標(biāo)。
綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的很明確,就是為了給學(xué)生提供一個工程應(yīng)用教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)對理論知識的理解和掌握,并且學(xué)會用知識分析問題和解決問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。實(shí)施綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)通常是在理論課教學(xué)結(jié)束之后,綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)打破了學(xué)科之間的界限,其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為指導(dǎo)思想。學(xué)生在完成一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過程中,要對各種實(shí)驗(yàn)的.設(shè)備進(jìn)行熟練的掌握,也需要借助多個學(xué)科知識的綜合運(yùn)用,才能夠完成實(shí)驗(yàn)。
機(jī)械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)Ι
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:細(xì)紗機(jī),計(jì)算機(jī),測試系統(tǒng),機(jī)構(gòu)測繪工具。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)測繪細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動機(jī)構(gòu);(2)應(yīng)用測試系統(tǒng)檢測鋼領(lǐng)板運(yùn)動規(guī)律;(3)根據(jù)檢測的鋼領(lǐng)板運(yùn)動規(guī)律,反求設(shè)計(jì)控制凸輪機(jī)構(gòu);(4)對細(xì)紗機(jī)鋼領(lǐng)板運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行綜合分析,提出新的設(shè)計(jì)方案;(5)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
機(jī)械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)Ⅱ
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:機(jī)器動力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺,計(jì)算機(jī),測試系統(tǒng)。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:(1)應(yīng)用測試系統(tǒng)檢測機(jī)器動力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺,當(dāng)載荷一定時,在安裝飛輪和不安裝輪飛兩種狀態(tài)下主軸轉(zhuǎn)速的變化情況;(2)建立實(shí)驗(yàn)臺等效主軸的運(yùn)動方程,分析飛輪的調(diào)速作用;(3)按新給定的主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)反求設(shè)計(jì)飛輪;(4)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)不同主軸運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)條件下飛輪的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
機(jī)械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)Ⅲ
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:1511織布機(jī),計(jì)算機(jī),測試系統(tǒng),機(jī)構(gòu)測繪工具。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
(1)測繪1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖;
(2)應(yīng)用測試系統(tǒng)檢測檢驗(yàn)棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律;
(3)根據(jù)檢測的棕框機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律,反求設(shè)計(jì)棕框共軛凸輪機(jī)構(gòu);
(4)對1511織布機(jī)打緯機(jī)構(gòu)和棕框機(jī)構(gòu)的運(yùn)動進(jìn)行綜合分析,提出新的設(shè)計(jì)方案;
(5)在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或者虛擬設(shè)計(jì)。
三、“機(jī)械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)"的實(shí)施
系列“機(jī)械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”一般安排與課程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,然后獨(dú)立完成計(jì)算分析、創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的仿真設(shè)計(jì)或虛擬設(shè)計(jì)等項(xiàng)內(nèi)容,最后寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。系列“機(jī)械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”不僅重視學(xué)生動手能力的培養(yǎng),更重要的是加強(qiáng)了學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析問題、解決問題和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。系列“機(jī)械工程及自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”是按照學(xué)生掌握知識由淺人深,認(rèn)識問題由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識過程設(shè)計(jì)的,它重視了學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng),形成了鮮明的特色。
明確培養(yǎng)目標(biāo)制定具有工程特色的教學(xué)計(jì)劃。隨著科技進(jìn)步,以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為標(biāo)志的高新技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的滲透、融合、應(yīng)用,使得機(jī)械工程學(xué)科本身的內(nèi)涵、外延同傳統(tǒng)的觀念相比有了質(zhì)的變化,企業(yè)要求該專業(yè)的畢業(yè)生不僅具備機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化方面的基礎(chǔ)理論知識和應(yīng)用能力,還應(yīng)具備在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的科技開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售的能力,為了適應(yīng)社會需求,就應(yīng)在現(xiàn)代教育思想、教育理念的指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有工程素質(zhì)的應(yīng)用人才為目標(biāo),構(gòu)建起新時期對該專業(yè)人才要求相適應(yīng)的、與現(xiàn)代高新技術(shù)相融合的、與經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境和資源條件相協(xié)調(diào)的教學(xué)計(jì)劃體系,按照公共教育、專業(yè)教育、實(shí)踐訓(xùn)練的培養(yǎng)策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顧個性培養(yǎng)。
公共教育部分要培養(yǎng)學(xué)生良好的人文素質(zhì), 人文與社會科學(xué)與自然科學(xué)從來就不是分割的, 很多科學(xué)技術(shù)中的突破來自于人文知識的靈感, 創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),也絕不是單純的專業(yè)知識教育問題,通過對學(xué)生寬廣的通識基礎(chǔ)和深厚的自然科學(xué)理論基礎(chǔ)的塑造,輔以工程哲學(xué)的教育,可以為工程素質(zhì)培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。專業(yè)教育部分要系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程和核心課程,重視堅(jiān)實(shí)的專業(yè)技能的培養(yǎng),培養(yǎng)工程師的基本素質(zhì)。
在條件允許的情況下,可以為學(xué)生提供專業(yè)技能認(rèn)證課程。實(shí)踐訓(xùn)練部分則著重進(jìn)行上手快、后勁足的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的訓(xùn)練,任何一個學(xué)年均有不同的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),保證工程實(shí)踐訓(xùn)練4年不斷線,倡導(dǎo)以科研項(xiàng)目、工程現(xiàn)場、實(shí)驗(yàn)室研究為背景,進(jìn)行系統(tǒng)的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。除了上述共性教育,還要對學(xué)生進(jìn)行個性培養(yǎng),如鼓勵學(xué)生參加輔修專業(yè)的學(xué)習(xí),選修感興趣的其他專業(yè),通過學(xué)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的知識面,以此加強(qiáng)跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型工程人才的培養(yǎng)。
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