時間:2023-02-28 15:55:49
序論:在您撰寫先進制造技術論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
目前“先進制造技術”是工科院校機械工程、工業工程等專業的一門重要的限選課(選修課)。由于該門課程覆蓋面廣、內容繁雜,教師教學多以課堂講授為主,缺乏結合實際的案例式教學、綜合性教學、實踐教學等原因,使得學生在學習過程中困難重重,教學效果不夠理想。先進制造技術課程教學目前存在的問題如下:
(1)學時少,涵蓋信息量大。教師面臨著如何結合本校辦學模式和本專業學生深造和就業的需要來重新組織、整合教學內容的難題。
(2)先進制造技術是一門動態的、不斷吸收高新技術發展的技術,大多數教師受到現有教材的限制,無法在授課過程中及時融入先進制造技術的最新發展現狀。
(3)實驗設備匱乏,無法通過與教學內容相關的實踐環節來加深學生對理論授課內容的理解。
(4)課件制作難度大。先進制造技術內容繁雜,涉及多種先進制造工藝、原理、加工過程及應用。授課過程中僅采用文字結合圖片講解是遠遠不夠的。
(5)很多高校教師基本還是采取灌輸式的教學方法,達不到培養學生創新思維和創新能力的目的。
(6)現有的教材內容繁雜,相對陳舊。上海海洋大學是一所有百年辦學歷史、技術實力雄厚、特色鮮明,特別在海洋科學與工程、海洋漁業、海洋信息等學科具有較強的教學與科研水平。近年來,工程學院在海洋工程材料、海洋工程裝備、海洋可再生能源的研究和應用方面取得了突破性進展。如何寓研于教,不斷探索和總結教育教學的內在規律,提高教學質量是我們所面臨的關鍵問題。
二、“先進制造技術”案例式教學策略
(一)整合教學內容
精選目前海洋工程裝備制造中最前沿的技術,分大類,然后從每大類中再挑選出此類技術中最前沿、最先進的技術,以此為主題,廣泛收集相關案例資料的最新研究成果,及時補充教學內容,確保教學內容的前瞻性,最好從中國期刊網上或elsevier上下載科技文獻以備參考,同時可以參加一些大型的相關技術產品展覽會來拓寬視野并積攢素材。
(二)選擇案例資料
從眾多案例資料中挑選出最相關且淺顯易懂的案例,激發學生對海洋工程裝備等相關內容的興趣,逐漸過渡到所要講授的某項先進制造技術,同時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,讓學生在課堂上積極參與思考,并結合教師課堂教學談談自己的感受及本節課的收獲,比如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。學生由被動接受知識變為主動去學習,這一輸入到輸出的過程既鍛煉了學生的語言表達能力,又充分調動教與學雙方的主動性,使得學生在討論交流中獲得更多的啟發,并學會去思考問題;同時鼓勵學生在課下查閱相關文獻,提前做好功課,帶著問題來聽課,培養學生自主學習的能力。
(三)完善多媒體課堂教學課件
制作案例的教學課件,要包含海洋類技術的定義原理、海洋工程樣件的制備、設備的選擇、加工過程、檢測等,并盡量多地利用相關的圖片、動畫、視頻來吸引學生的眼球,使學生更加清楚全面地了解整個零件的加工過程;在課前備課時,要大量查閱相關內容,挑選有用的信息,特別是具有應用性和市場潛力大的先進制造技術及時添加到教學內容中,從而讓學生從高層次、新角度來認真對待這門課;在進行課件設計時,將涉及的相關信息巧妙地融入到課件中來,并注意與課本知識有機結合,通過播放與先進制造技術應用領域相關的視頻,讓學生更加深刻地了解先進制造技術在海洋工程方面的運用。
(四)融合海洋特色的案例及改進課外互動模式
21世紀是海洋的世紀,面對海洋資源開發這一不斷成長的新興市場,世界各國都在積極發展相關裝備,加快海洋資源開發和利用已成為世界各國發展的重要戰略取向。首先需要對海洋工程有關教材進行修訂,并圍繞研究主題發表較高質量的研究論文,給同類高校相同或相近專業建設提供參考經驗。其中實踐環節可通過購買相關精密器材比如超短激光器,并開設實踐課程,培養學生的動手能力和分析試驗結果的能力,所獲的試驗結果又可作為新的案例應用于教學中,這就是將理論環節與實踐環節有機結合,從而形成了課程的教學體系;同時為了彌補課上教學學時不足這一缺陷,可借助數字化網絡平臺實現師生課外互動這一教學方式,使教學過程得以繼續延伸,以數字化的形式在整個教學網內,實現資源共享、教學互動,適應多層次教學的需求,進而提升教學質量。
(五)改革考試方式
增設案例考試環節。給定主題,學生自己尋找案例,主動查閱文獻并制作課件進行講解,以增強學生對科技文獻的閱讀和理解能力,為畢業設計撰寫綜述打下堅實的基礎;同時,每位學生都需對本課程的教學效果進行評價,比如以5分制的方式,以小紙條的形式給任課教師打分,同時可提出對課堂教學具有建設性的意見,教師可根據學生對課程的評價來反映出學生對本課程的參與程度,將其作為考核學生的一種方式。同時考試的形式可采取課堂討論、小組成員演講、布置大作業、文獻查新等形式,根據具體情況按照一定比例來決定學生本課程的最終成績,可避免僅憑一張試卷的分數來評定和決定學生對本課程的掌握情況。
(六)加強與國內外高校的學術交流活動,以跟蹤海洋工程領域制造業的最新發展
關鍵詞:問題;先進制造技術;前沿科學;應用前景
制造業是現代國民經濟和綜合國力的重要支柱,其生產總值一般占一個國家國內生產總值的20%~55%。在一個國家的企業生產力構成中,制造技術的作用一般占60%左右。專家認為,世界上各個國家經濟的競爭,主要是制造技術的競爭。其競爭能力最終體現在所生產的產品的市場占有率上。隨著經濟技術的高速發展以及顧客需求和市場環境的不斷變化,這種競爭日趨激烈,因而各國政府都非常重視對先進制造技術的研究。
一、當前制造科學要解決的問題
當前制造科學要解決的問題主要集中在以下幾方面:
(1)制造系統是一個復雜的大系統,為滿足制造系統敏捷性、快速響應和快速重組的能力,必須借鑒信息科學、生命科學和社會科學等多學科的研究成果,探索制造系統新的體系結構、制造模式和制造系統有效的運行機制。制造系統優化的組織結構和良好的運行狀況是制造系統建模、仿真和優化的主要目標。制造系統新的體系結構不僅對制造企業的敏捷性和對需求的響應能力及可重組能力有重要意義,而且對制造企業底層生產設備的柔性和可動態重組能力提出了更高的要求。生物制造觀越來越多地被引入制造系統,以滿足制造系統新的要求。
(2)為支持快速敏捷制造,幾何知識的共享已成為制約現代制造技術中產品開發和制造的關鍵問題。例如在計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)集成、坐標測量(CMM)和機器人學等方面,在三維現實空間(3-RealSpace)中,都存在大量的幾何算法設計和分析等問題,特別是其中的幾何表示、幾何計算和幾何推理問題;在測量和機器人路徑規劃及零件的尋位(如Localization)等方面,存在C-空間(配置空間ConfigurationSpace)的幾何計算和幾何推理問題;在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機器人多指抓取規劃、裝配運動規劃和操作規劃方面則需要在旋量空間(ScrewSpace)進行幾何推理。制造過程中物理和力學現象的幾何化研究形成了制造科學中幾何計算和幾何推理等多方面的研究課題,其理論有待進一步突破,當前一門新學科--計算機幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。
(3)在現代制造過程中,信息不僅已成為主宰制造產業的決定性因素,而且還是最活躍的驅動因素。提高制造系統的信息處理能力已成為現代制造科學發展的一個重點。由于制造系統信息組織和結構的多層次性,制造信息的獲取、集成與融合呈現出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結構模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數據的制造知識庫管理等方面,都還有待進一步突破。
(4)各種人工智能工具和計算智能方法在制造中的廣泛應用促進了制造智能的發展。一類基于生物進化算法的計算智能工具,在包括調度問題在內的組合優化求解技術領域中,受到越來越普遍的關注,有望在制造中完成組合優化問題時的求解速度和求解精度方面雙雙突破問題規模的制約。制造智能還表現在:智能調度、智能設計、智能加工、機器人學、智能控制、智能工藝規劃、智能診斷等多方面。
這些問題是當前產品創新的關鍵理論問題,也是制造由一門技藝上升為一門科學的重要基礎性問題。這些問題的重點突破,可以形成產品創新的基礎研究體系。
二、現代機械工程的前沿科學
不同科學之間的交叉融合將產生新的科學聚集,經濟的發展和社會的進步對科學技術產生了新的要求和期望,從而形成前沿科學。前沿科學也就是已解決的和未解決的科學問題之間的界域。前沿科學具有明顯的時域、領域和動態特性。工程前沿科學區別于一般基礎科學的重要特征是它涵蓋了工程實際中出現的關鍵科學技術問題。
超聲電機、超高速切削、綠色設計與制造等領域,國內外已經做了大量的研究工作,但創新的關鍵是機械科學問題還不明朗。大型復雜機械系統的性能優化設計和產品創新設計、智能結構和系統、智能機器人及其動力學、納米摩擦學、制造過程的三維數值模擬和物理模擬、超精度和微細加工關鍵工藝基礎、大型和超大型精密儀器裝備的設計和制造基礎、虛擬制造和虛擬儀器、納米測量及儀器、并聯軸機床、微型機電系統等領域國內外雖然已做了不少研究,但仍有許多關鍵科學技術問題有待解決。
信息科學、納米科學、材料科學、生命科學、管理科學和制造科學將是改變21世紀的主流科學,由此產生的高新技術及其產業將改變世界的面貌。因此,與以上領域相交叉發展的制造系統和制造信息學、納米機械和納米制造科學、仿生機械和仿生制造學、制造管理科學和可重構制造系統等會是21世紀機械工程科學的重要前沿科學。
2.1制造科學與信息科學的交叉--制造信息科學
機電產品是信息在原材料上的物化。許多現代產品的價值增值主要體現在信息上。因此制造過程中信息的獲取和應用十分重要。信息化是制造科學技術走向全球化和現代化的重要標志。人們一方面對制造技術開始探索產品設計和制造過程中的信息本質,另一方面對制造技術本身加以改造,以使得其適應新的信息化制造環境。隨著對制造過程和制造系統認識的加深,研究者們正試圖以全新的概念和方式對其加以描述和表達,以進一步達到實現控制和優化的目的。
與制造有關的信息主要有產品信息、工藝信息和管理信息,這一領域有如下主要研究方向和內容:
(1)制造信息的獲取、處理、存儲、傳遞和應用,大量制造信息向知識和決策轉化。
(2)非符號信息的表達、制造信息的保真傳遞、制造信息的管理、非完整制造信息狀態下的生產決策、虛擬管理制造、基于網絡環境下的設計和制造、制造過程和制造系統中的控制科學問題。
這些內容是制造科學和信息科學基礎融合的產物,構成了制造科學中的新分支--制造信息學。
2.2微機械及其制造技術研究
微型電子機械系統(MEMS),是指集微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統。MEMS技術的目標是通過系統的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統。MEMS的發展將極大地促進各類產品的袖珍化、微型化,成數量級的提高器件與系統的功能密度、信息密度與互聯密度,大幅度地節能、節材。它不僅可以降低機電系統的成本,而且還可以完成許多大尺寸機電系統無法完成的任務。例如用尖端直徑為5μm的微型鑷子可以夾起一個紅細胞;制造出3mm大小能夠開動的小汽車;可以在磁場中飛行的像蝴蝶大小的飛機等。MEMS技術的發展開辟了技術全新的領域和產業,具有許多傳統傳感器無法比擬的優點,因此在制造業、航空、航天、交通、通信、農業、生物醫學、環境監控、軍事、家庭以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。
微機械是機械技術與電子技術在納米尺度上相融合的產物。早在1959年就有科學家提出微型機械的設想,1962年第一個硅微型壓力傳感器問世。1987年美國加州大學伯克利分校研制出轉子直徑為60~120μm的硅微型靜電電動機,顯示出利用硅微加工工藝制作微小可動結構并與集成電路兼容制造微小系統的潛力。微機械技術有可能像20世紀的微電子技術那樣,在21世紀對世界科技、經濟發展和國防建設產生巨大的影響。近10年來,微機械的發展令人矚目。其特點如下:相當數量的微型元器件(微型結構、微型傳感器和微型執行器等)和微系統研究成功,體現了其現實的和潛在的應用價值;多種微型制造技術的發展,特別是半導體微細加工等技術已成為微系統的支撐技術;微型機電系統的研究需要多學科交叉的研究隊伍,微型機電系統技術是在微電子工藝的基礎上發展的多學科交叉的前沿研究領域,涉及電子工程、機械工程、材料工程、物理學、化學以及生物醫學等多種工程技術和科學。
目前對微觀條件下的機械系統的運動規律,微小構件的物理特性和載荷作用下的力學行為等尚缺乏充分的認識,還沒有形成基于一定理論基礎之上的微系統設計理論與方法,因此只能憑經驗和試探的方法進行研究。微型機械系統研究中存在的關鍵科學問題有微系統的尺度效應、物理特性和生化特性等。微系統的研究正處于突破的前夜,是亟待深入研究的領域。
2.3材料制備/零件制造一體化和加工新技術基礎
材料是人類進步的里程碑,是制造業和高技術發展的基礎。每一種重要新材料的成功制備和應用,都會推進物質文明,促進國家經濟實力和軍事實力的增強。21世紀中,世界將由資源消耗型的工業經濟向知識經濟轉變,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的設計實現定量化、數字化;要求材料和零件的制備快速、高效并實現二者一體化、集成化。材料和零件的數字化設計與擬實仿真優化是實現材料與零件的高效優質制備/制造及二者一體化、集成化制造的關鍵。一方面,通過計算機完成擬實仿真優化后可以減少材料制備與零件制造過程中的實驗性環節,獲得最佳的工藝方案,實現材料與零件的高效優質制備/制造;另一方面,根據不同材料性能的要求,如彈性模量、熱膨脹系數、電磁性能等,研究材料和零件的設計形式。進而結合傳統的去除材料式制造技術、增加材料式覆層技術等,研究多種材料組分的復合成形工藝技術。形成材料與零件的數字化制造理論、技術和方法,如快速成形技術采用材料逐漸增長的原理,突破了傳統的去材法和變形法機械加工的許多限制,加工過程不需要工具或模具,能迅速制造出任意復雜形狀又具有一定功能的三維實體模型或零件。
2.4機械仿生制造
21世紀將是生命科學的世紀,機械科學和生命科學的深度融合將產生全新概念的產品(如智能仿生結構),開發出新工藝(如生長成形工藝)和開辟一系列的新產業,并為解決產品設計、制造過程和系統中一系列難題提供新的解決方法。這是一個極富創新和挑戰的前沿領域。
地球上的生物在漫長的進化中所積累的優良品性為解決人類制造活動中的各種難題提供了范例和指南。從生命現象中學習組織與運行復雜系統的方法和技巧,是今后解決目前制造業所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自組織、自愈合、自增長與自進化等功能結構和運行模式的一種制造系統與制造過程。如果說制造過程的機械化、自動化延伸了人類的體力,智能化延伸了人類的智力,那么,"仿生制造"則可以說延伸了人類自身的組織結構和進化過程。
仿生制造所涉及的科學問題是生物的"自組織"機制及其在制造系統中的應用問題。所謂"自組織"是指一個系統在其內在機制的驅動下,在組織結構和運行模式上不斷自我完善、從而提高對于環境適應能力的過程。仿生制造的"自組織"機制為自下而上的產品并行設計、制造工藝規程的自動生成、生產系統的動態重組以及產品和制造系統的自動趨優提供了理論基礎和實現條件。
仿生制造屬于制造科學和生命科學的"遠緣雜交",它將對21世紀的制造業產生巨大的影響。
仿生制造的研究內容目前有兩個方面:
2.4.1面向生命的仿生制造
研究生命現象的一般規律和模型,例如人工生命、細胞自動機、生物的信息處理技巧、生物智能、生物型的組織結構和運行模式以及生物的進化和趨優機制等;
2.4.2面向制造的仿生制造
研究仿生制造系統的自組織機制與方法,例如:基于充分信息共享的仿生設計原理,基于多自律單元協同的分布式控制和基于進化機制的尋優策略;研究仿生制造的概念體系及其基礎,例如:仿生空間的形式化描述及其信息映射關系,仿生系統及其演化過程的復雜度計量方法。
機械仿生與仿生制造是機械科學與生命科學、信息科學、材料科學等學科的高度融合,其研究內容包括生長成形工藝、仿生設計和制造系統、智能仿生機械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多屬前沿探索性的工作,具有鮮明的基礎研究的特點,如果抓住機遇研究下去,將可能產生革命性的突破。今后應關注的研究領域有生物加工技術、仿生制造系統、基于快速原型制造技術的組織工程學,以及與生物工程相關的關鍵技術基礎等。
三、現代制造技術的發展趨勢
20世紀90年代以來,世界各國都把制造技術的研究和開發作為國家的關鍵技術進行優先發展,如美國的先進制造技術計劃AMTP、日本的智能制造技術(IMS)國際合作計劃、韓國的高級現代技術國家計劃(G--7)、德國的制造2000計劃和歐共體的ESPRIT和BRITE-EURAM計劃。
隨著電子、信息等高新技術的不斷發展,市場需求個性化與多樣化,未來現代制造技術發展的總趨勢是向精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發展。
當前現代制造技術的發展趨勢大致有以下九個方面:
(1)信息技術、管理技術與工藝技術緊密結合,現代制造生產模式會獲得不斷發展。
(2)設計技術與手段更現代化。
(3)成型及制造技術精密化、制造過程實現低能耗。
(4)新型特種加工方法的形成。
(5)開發新一代超精密、超高速制造裝備。
(6)加工工藝由技藝發展為工程科學。
(7)實施無污染綠色制造。
關鍵詞機械制造特點發展現狀趨勢
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
1先進制造技術的特點
1.1是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、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。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊?在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻
1馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3)
首先需要將高效優質以及符合環保作為整個體系的核心,將先進技術不斷向基礎生產方向靠近;其次不斷進行創新優化,在不斷研究新技術的同時,加強對現有技術潛力的挖掘。加快技術發展的質量及速度,為先進技術體系的形成提供堅實的基礎;在技術發展的同時還要符合市場需求,符合時代要求的同時保證體系形成產生收益。諸如數控機床的形成能夠為生產過程提供強大的生產力,保證新技術產生經濟以及各種收益;最后為保證體系的形成,需要進行先進技術進行集成化的改革,利用信息技術以及當前出現的技術保證統一管理以及體系的統一性。
2先進制造技術特點及其現狀
2.1先進制造技術特點
2.1.1全球化
隨著各種技術的發展全球間的聯系也越來越大,全球間各種技術交流以及經濟聯系為先進技術的全球交流提供了基礎。而對于先進技術的全球化,其對先進技術的發展提供動力,為先進技術轉化為制造業中經濟收益。由于全球的聯系加強,各地企業能夠進行有效的任務分工,這種模式能夠有效發揮各地先進技術的優勢,在全球化進程中極大降低生產成本。
2.1.2多元化
對于先進技術的發展,其不僅僅是一個領域技術的孤立發展,其是多個領域間技術的相互促進,同時為同一制造工作提供支援。由于當前發展機會稍縱即逝,各種孤立制造技術不能很好地抓住機遇,同時不能滿足各種機遇的需求,加之市場方向不斷轉變,使得制造技術不斷走向多元化。制造業不能僅僅關心制造技術的發展,對于信息技術以及金融管理技術的重視能夠保證制造業知曉市場走向,并不斷將制造技術發展走向符合市場需求的潮流。
2.1.3服務化
由于當前制造業對于市場需求的重視,其加強對滿足市場需求的能力,為此制造業不斷加強其服務性,而為滿足生產制造發展的需求就需要保證先進制造技術走向服務化。制造技術的發展不僅僅是設計,還需加大對市場的考察。為消費者的需求考慮,加大在產品后期服務性的投入,為消費者服務服務是制造技術服務性的核心。在不斷的發展潮流中,企業針對服務性的重視將會改變先進技術發展的方向。
2.2制造技術現狀
當前各國都已認識到先進制造技術的重要性,為提升國家綜合能力都在技術發展方面給出了巨大的扶持,都在技術研究方面投入精力,重視技術人才培養。而全球化的浪潮下,各國綜合實力的競爭極大依靠科研技術的競爭。企業為提升競爭力,加快制造技術到產品的轉換,多元化的先進制造技術格局正在形成,諸如數控系統投入制造過程中,正是各個先進技術轉化為生產能力的體現。同時,由于我國先進制造技術起步晚,先進技術與外國距離較大,需要進一步的發展以縮小與外國的差距。需要在下一步工作中加大先進技術的應用到機械制造中,同時由于機械制造的發展正是機械制造工藝中的重要部分。先進制造技術的革新為制造機械的更新提供依據,而機械制造工藝同時是制造技術的體現,其又會為制造技術的發展提供動力。
3針對制造工藝加強制造技術
3.1加強先進技術開發
加強制造技術的開發需要針對整個環節進行改造,不僅僅是技術設備的革新,還有一配套管理措施的改革以及市場觀念的改革,加大技術開發以及加快制造設備的更新,加強技術開發是提升綜合競爭力的有效方法。將機械制造技術的創新放在重要位置,同時需要將先進技術的開發與整體開發工作有機的結合。進行整體統一戰略能夠將同一整體中各個領域的收益擴大化,某一領域的先進經驗能夠為其他流域提供便利。其次機械制造技術的革新將帶動機械制造工藝的發展,同時帶動相關制造業的發展。
3.2合理運用先進技術
進行機械制造工藝革新不能盲目照搬,科學地選擇高效的先進技術能夠為機械制造提供促進作用,合理利用先進制造技術,以市場需求為核心,打造符合市場需要的機械制造工藝。其次,完善基礎工作的準備,在基礎工作做好的基礎上按計劃進行發展,不能操之過急導致產生負面影響。對于重點行業進行有針對性的建設,可以進行試點性的嘗試,進行小范圍新技術的嘗試。在項目中及時總結經驗,找到導致嘗試成功或者失敗的原因,不斷總結經驗為下一步擴大新技術的使用提供具有參考價值的經驗。這樣才能在大量新出現的先進技術中選擇出符合市場需求的技術,合理把握制造技術與工藝之間的關系,進一步降低制造工藝革新的風險。
3.3重視人才素質培養
人才是進行技術革新的重點,對其進行科學的培養將對技術革新產生決定性的影響。而對人才素質培養不僅僅是專業技術的培養,還有綜合素質的培養。當前對人才綜合素質的培養還不夠,忽略技術人才的綜合實力的提升,要打造復合型高新技術人才就需對技術人才的綜合素質進行培養。加大人才在金融以及在管理方面的學習,在進行人才培訓過程中為人員提供實踐機會,便與其將理論知識應用到實際工作中去,加大考核力度檢驗人員理論知識掌握情況以及應用到實踐的能力。其次其道德素質的培養,加強人才道德素質建設,使其在工作中能夠切實依據基本原則,為實際上崗時提供綜合能力強的復合型人才。
3.4參考國外成功經驗
國外領先我國必有其可參考的地方,首先加大對先進技術的學習,積極接受國外先進制造技術,在不斷的技術學習中形成符合我國實情的實用技術。其次對于國外成功的改革實例進行思考學習,思考其成功的核心原因并探討如何才能將其應用到符合我國實際情況中去。在我國長期的學習探索中,已經形成我國特有的制造技術,如何進一步發展需要不斷虛心向強者學習,打造出符合國情的先進制造技術。在參考先進經驗的同時需要提升自己核心競爭力,打造出擁有自主產權的國際標準,這樣在不斷競爭中才能處于不敗之地。
4結束語
關鍵詞機械制造特點發展現狀趨勢
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
1先進制造技術的特點
1.1是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、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。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊?在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻
1馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3)
關鍵詞機械制造特點發展現狀趨勢
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
1先進制造技術的特點
1.1是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、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。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊?在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻
1馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3)
關鍵詞:先進制造技術 教學內容 自主學習
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)05(a)-0037-02
先進制造技術是制造業為了適應現代生產環境以及市場動態變化,在傳統制造技術基礎上通過不斷吸收科學技術最新成果而逐漸發展起來的一個新興技術群,包括現代設計技術、先進制造工藝技術、制造系統綜合自動化技術和現代管理技術。機械類本科專業開設先進制造技術課程,可以大大拓寬學生專業視野,掌握制造技術最新發展,以適應現代制造企業對人才的需求,其重要性日趨顯著。然而,由于全球高新技術的高速發展以及先進技術的龐大信息量,決定了本課程教學實施的難度。傳統的以教師為主、學生為客的教學模式,教師要全面了解先進制造技術的最新動態,往往心有余而力不足,學生被動接受教學內容,學習積極性往往不高。而且,先進制造技術發展日新月異,培養學生獲取制造技術最新發展的能力顯得更為重要。自主學習是與傳統的接受性學習相對應的一種現代學習模式,通過課程網站學習先進制造技術課程的教學基本內容,通過自主講座,培養學生獲取制造技術最新發展的能力,為日后推廣先進制造技術,提高我國機械制造技術水平奠定基礎。
1 先進制造技術課程的特點
(1)內容綜合性。先進制造技術是一門交叉學科,涉及眾多學科的知識內容,授課教師不可能對所有領域都進行過深入研究,采用多位教師授課的教學模式效果會好一點,但一般普通本科院校均不具備這樣的條件。對于不是自己研究方向的內容,往往通過資料查閱和整理再灌輸給學生,這樣教學效果很難提高。
(2)教材滯后性。先進制造技術是一門前沿科學,教材內容與技術最新進展相比存在一定滯后性。因此,授課教師必須及時檢索、查閱相關技術最新研究成果并補充到教學內容中,使學生能夠掌握制造技術的最新知識。
(3)理論基礎性。先進制造技術涉及眾多學科的理論知識,如管理科學、電子科學、材料科學、信息科學等,這些課程機械類本科專業學生大多都未開設,先進制造技術課程教學學時有限,無法在規定時間內讓學生掌握各種新技術的內涵與應用。
(4)技術先進性。先進制造技術作為制造領域的新興技術群,在實際生產中應用往往還不廣泛,作為應用性人才的普通本科院校學生,認為這些技術自己今后工作中大多都不會涉及,影響了學習的興趣。
2 先進制造技術課程開展自主學習的必要性
自主學習是與傳統的接受學習相對應的一種現代學習方式。以學生作為學習的主體,通過學生獨立的分析、探索、實踐、質疑、創造等方法來實現學習目標[1]。以自主學習作為先進制造技術課程主要教學模式的必要性是由課程的特點及教學目的決定的。
(1)先進制造技術覆蓋面廣,王隆太主編的《先進制造技術》教材涵蓋了計算機輔助設計、優化設計、反求工程等6項現代設計技術;材料受迫成形工藝技術、超精密加工技術、高速加工技術等6項先進制造工藝技術,其中的材料受迫成形工藝技術又有10余項;制造系統綜合自動化技術包括了機床數控技術、工業機器人和柔性制造技術:現代管理技術包括了物料需求計劃、制造資源計劃等6項技術。這些技術的基本原理各不相同,許多技術哲理深奧,理解和掌握都比較困難,往往需要單獨開設一門課程才能講清楚。以課堂教學方式,在一門少學時課程中要將眾多技術的基本原理、關鍵技術、發展趨勢等內容都講清楚,是不現實的。
(2)機械類本科專業開設先進制造技術課程的主要目的在于拓寬學生專業視野,建立推廣先進制造技術的意識。因此,讓學生意識到先進制造技術對制造業的巨大推動作用以及知道如何獲取制造技術最新發展比讓學生了解單項技術的內涵與現狀更加重要。由此可見,先進制造技術課程改革的方向不是“怎樣使學生在有限的時間內學到更多知識?”而是“怎樣使學生感受到先進制造技術的巨大威力,了解獲取制造技術最新發展的途徑”。
自主學習,學生可以按照自己的實際需要選擇學習內容,突破了時間和空間的限制,通過自主講座,培養學生獲取制造技術最新發展的能力。因此,開展自主學習是先進制造技術課程的改革方向。
3 基于課程網站的自主學習
通過課程網站學習先進制造技術課程的教學基本內容。課程網站主要包括以下三部分內容:
(1)將先進制造技術課程的體系結構,各項技術的基本原理、關鍵技術、發展趨勢等內容制成多媒體課件,供學生通過校園網教學平臺瀏覽學習。課程網站應包括大量圖片、動畫、電影等多媒體資料,這些資料除了上網查詢外,還可以通過參加相關學術會議、邀請專家講學等方式獲取。
(2)結合科研、生產實際,建立應用先進制造技術的典型案例庫。教師結合本人承擔的科研項目、為企業解決的生產難題,進行理論剖析,使學生感到直觀具體,生動形象,印象深刻。
(3)建立國內外有關先進制造技術主要網站的鏈接。重點包括先進制造技術教學、論壇、期刊、公司網站等,方便學生全面了解和學習先進制造技術內容。
4 面向自主講座的自主學習
給學生布置課外論文作業,讓學生在給定范圍內自由選題,通過作業對有關課題進行分析研究,發現問題并提出解決方案,能充分發揮學生的創新性思維。但課外論文是在下課后完成的,學生撰寫論文時大多都不太認真,甚至抄襲他人,從而達不到教學目的?;ブ鹘虒W法[2]讓學生參與課程的準備與講授,調動了學生學習的主動性。因此,我們在布置課外論文作業后,安排了學生自主講座教學環節。
面向自主講座自主學習的具體方案為:根據先進制造技術的體系結構,把同學按照學號分為現代設計技術、先進制造工藝技術、制造系統綜合自動化技術和現代管理技術四組。每位學生圍繞專題收集資料,撰寫論文,并做成PPT上臺講課,時間10~15分鐘,講完后老師點評,其他學生提問。每組學生講課時另安排一組學生給他們實名打分,分A、B、C、D四級,規定各級打分比例原則上各占25%,根據打分結果確定論文作業成績。
增加自主講座教學環節,學生普遍加強了論文撰寫的投入,取得良好的教學效果。考慮到大多數學生沒有講課經歷,我們預先給出了講課提綱,讓學生針對某項先進制造技術的基本原理、關鍵技術、技術特點、應用條件等展開討論,并選出學生優秀PPT課件作為樣例,供下一屆學生參考。
5 結語
先進制造技術覆蓋面廣,普通本科院校教學和實驗資源又比較匱乏,以傳統課堂講授為主的教學模式,學生注意力難以持久。為此,我們只選取若干制造技術進行課堂講授,其余教學內容均采用自主學習的教學模式。這樣不但保證了課堂教學的效果,也培養了學生自主學習的能力,充分調動學生的能動性,達到較好的教學效果。
參考文獻