注重内涵,创建人才培养与就业工作新机制——以北华大学机械工程学院大学生就业工作为例

近年来,大学生就业问题成为社会与家庭最为关注的问题。如何提升大学生的就业能力成为各高校人才培养的关键问题之一。北华大学机械工程长期以来一直将提高人才培养质量作为提升大学生就业能力的重点,苦练内功、提高综合竞争力,拓宽渠道、提高就业率和就业层次,创建了人才培养与就业工作新机制。

工匠精神融入机械专业人才培养研究——以北华大学为研究样本

工科院校是工匠精神人才培育的主体,肩负着重要历史使命。工匠精神将助力实现中国制造新一轮的崛起,将工匠精神融入机械专业人才培养过程是践行社会主义核心价值观的重要体现,也是提升新时期机械专业人才培养质量的时代诉求。文章提出了将工匠精神融入机械职业教育的基础理念,在教育过程中公共课与专业课的课程设置方面注重工匠精神思政教育的实施,从而达到思政教育与专业教育并驾齐驱的预期目标。

模具设计卓越工程人才“三位一体、四方联动”产教融合培养模式探索与实践

在新时代、新经济和新工科背景下,培养大批能够适应模具产业发展和转型升级的模具设计卓越工程人才,越来越得到教育界与产业界的重视和关注。以产业需求为导向与以产教深度融合作为推进模具设计卓越工程人才培养的基本路径,创建了耦合教育链、人才链和产业链,政府搭建平台,以高校和企业为主导,第三方专业机构辅助的“三位一体、四方联动”校政企协同育人模式。该模式的创新之处是在政府、高校和企业之外,引入了既熟悉工程教育教学规律,又深谙企业生产实践的第三方专业机构,在政府的支持、调控与指导下,对接高校和企业,四方联合打造模具设计卓越工程人才培养协作共同体。该模式突破了传统校企合作的藩篱,解决了产教“联而不动、动而乏力”的问题,有效提升了材料成型和模具设计与制造专业毕业生与社会需求的契合度,促进了学生更加充分与更高质量的就业。

本科生科技创新实践能力培养模式的构建与完善——以北华大学创新实践基地为例

大学生科技创新实践教育是我国高等教育的重点发展方向。地方院校在自足自身特点的基础上,探索科技创新实践能力培养的新模式。为了推动创新实践教育的发展,北华大学综合学科优势和教学资源,构建科技创新实践平台,形成了以本科生为"科研助理"的培养模式。形成了良好的创新实践氛围,培养具有创新实践能力的复合型人才。

新工科视域下地方高校机械类应用型人才工程能力培养——以北华大学为例

基于新工科视角,以产业为引领,紧紧围绕地方性、应用性、服务性三个基点,深化学科专业综合改革,提出了机械类应用型人才工程能力培养内涵定位,并贯彻落实到人才培养全过程。通过重构人才培养方案、创建“4+4”校政企协同育人模式、搭建工程能力培养实践平台、建设“双师型”专业教师队伍,引导机械类专业把办学思路转到产教联动、校企合作、培养应用型人才、提高毕业生就业质量上来,着力培养学生的工程实践能力、创新能力和解决复杂机械工程问题的能力。

基于卓越工程师培养的机械原理课堂教学改革

机械原理在培养应用型卓越机械工程师的全局中,是一门主干技术基础课,在培养学生的机械产品设计和创新能力方面占有不可替代的重要地位。文章构建了机械原理课程工程化的教学内容,运用了多样化的教学方法和适宜的教学手段,着力培养学生的工程实践能力和创新能力。

基于OBE成果导向的机械类工业工程专业人才培养模式研究

作为一种现在时的先教进的育理念,OBE成果导向教育理念在美国、加拿大等发达国家国家已经被普遍认可和接受,是当前国际教育理念发展的重要内容。针对我国目前的以学科为导向的机械类工业工程专业人才培养模式,引入并贯彻成果导向教育理念,不仅有利于工程专业人才队伍的培养,而且对国内的高等院校人才培养及教育改革都具有积极作用。本文将以成果导向教育理念为着力点,从课程设置、教学方式、实践环节等方面探讨机械类工业工程专业人才的培养模式。

以现代产业学院建设为导向的课程改革研究——以“机电传动控制”课程为例

现代产业学院建设是推动高等教育高质量发展和培养高素质人才的重要举措。课程教学作为现代产业学院建设的重要组成部分,是保证培养人才质量的关键环节。以现代产业学院建设为导向的课程改革研究,以机械设计制造及其自动化专业核心课程“机电传动控制”为例,在充分分析课程学情的基础上,对课程内容与资源的建设、课程考核评价方式等进行了研究和探索。最后,结合理论教学环节、实践教学环节和课程思政改革等三个方面的创新举措,验证了课程改革的积极成效。

基于耗散结构理论的现代产业学院建设研究

现代产业学院建设是一个强调整体性、互补性和协同性的多主体系统工程,要突破原有的校企合作模式。首先,研究以高校、地方政府、行业协会、企业机构四方为创新主体的现代产业学院建设,分析了建设过程中的开放性、远离平衡态、非线性相互作用及涨落等特征。其次,利用熵减机制、资源互补机制、耦合机制等使系统形成稳定有序的耗散结构。最后,通过设计熵变评价指标体系和指标权重对现代产业学院建设进行有序性评价。这对于解决建设过程中的主体不明、目标不清、合作松散、动力不强等问题具有一定的理论价值和现实意义。

课内主体、课外拓展、企业提升“三位一体”卓越工程师培养模式探索

卓越工程师培养是高等工程教育高质量发展的重点,越来越受教育界、产业界的重视和关注。卓越工程师教育培养计划已经升级到了2.0版,旨在引导高校持续深化工程教育改革与创新,推进新工科建设发展,提高卓越工程科技人才的培养质量。基于新工科视角,秉承“面向工业界、面向世界、面向未来”的工程教育理念,以产业需求为导向,以工程实际为背景,以工程技术为主线,创建了由课内主体教学、课外科技创新实践、企业工程实践组成的“三位一体”卓越工程师培养模式,使得理论与实践、课内与课外、教学与生产相结合,并从体制机制、培养方案、培养平台、教学方法、师资队伍等方面深化综合改革与创新,着力培养学生的工程能力。

多体位智能轮椅床椅转换装置的运动学仿真分析

介绍了多体位智能轮椅的坐、躺、立、蹲、行5种姿态的转换功能,对床椅转换装置进行简化处理,建立背板机构的运动学模型,利用MATLAB对模型进行计算,得到背板的角速度和角加速度时间的运动曲线。利用ADAMS对优化后的装置模型进行运动学分析,得到改进后床椅转换装置的运动曲线。结果表明:该装置具有较好的运动学性能,在床椅转换过程中背板的最大角加速度达到了16°/s^(2),小于人体所能承受的最大角加速度50°/s^(2)。改进后,床椅平稳转换的时间有所延长,转换过程耗时7.5 s,在0.7~6.9 s内,背板运动趋于加速度接近0的平稳运动,表明推杆速度设计合理。

冰雪运动可穿戴装备关键技术研究综述与展望

冰雪运动可穿戴装备通过数据采集与分析对冰雪爱好者的运动状态进行实时监测并反馈,有助于他们体姿调整,进而提高滑雪竞技水平。冰雪运动可穿戴装备相关关键技术已经成为国内外学者研究的热点。综述冰雪运动的运动学和动力学与多传感器融合技术、能源供给与优化的可穿戴装备续航能力以及友好的人机交互虚拟现实技术等研究进展,总结各种研究的优劣性,可以为冰雪运动可穿戴装备今后的研发奠定坚实的理论基础。最后对冰雪运动可穿戴装备研究的前景进行展望。

基于深度学习的“微型灯塔工厂”物理和虚拟交互平台设计

针对电子产品装配过程中存在的元器件精确定位难、细微缺陷检测慢、工程可视化程度低等技术难题,设计和搭建“微型灯塔工厂”工程示范厂房,采用Tecnomatix平台搭建微型灯塔工厂数字孪生体,解决制造过程中可视化程度低的问题;采用LabVIEW平台及深度学习算法实现CO-WORK及人机工程的快速检测和诊断,解决了生产运维难的问题;通过融合多尺度注意力权重信息的智能检测识别算法,解决了微型电子电路板检测速度慢和识别率低的难题。

“牛角管”式组合桨釜内中药膏剂的流动传热特性

为解决高黏度中药膏剂在搅拌釜内受热不均、混合效率低下等问题,设计了新型“牛角管”式组合桨。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)中的瞬态滑移网格法,对内盘管加热下搅拌釜流场进行数值模拟研究,并对其中一种工况进行了普适性的实验验证,探究搅拌釜内中药膏剂的流场情况及温度分布规律,分析了同一组合桨不同转速下以及同一转速下不同组合桨对流场情况的影响。结果表明:新型组合桨在转速300 r/min时釜内温度以及流场混合效率最高,在该转速下,将新型组合桨与传统组合桨进行对比,“涡轮叶片”式组合桨对釜内温度分布影响能力弱,不适用于工业生产,“大叶片”式组合桨机械搅拌功耗和釜内温差均大于新型组合桨,使得新型组合桨在多方面优于传统组合桨。研究结果为工业生产提供参考。

同轴式微通道壁面润湿性对微细气泡生成特性的影响规律

微细气泡的生成时间和大小对污水处理的效率具有重要影响。为探究微通道壁面润湿性对微细气泡生成特性的影响,采用两相流水平集的方法模拟研究不同接触角下微细气泡的生成过程。以接触角为主变量,液体流量、气体压强和气体类型为次变量,探究次变量对微细气泡生成时间和脱离体积的影响。设计并制造了同轴式微流控芯片,开展微细气泡生成特性的试验。结果表明接触角在0~180°递增时,微细气泡的生成时间总体呈下降趋势,脱离体积先增加后减小,其中90°接触角为生成时间的分界点和脱离体积的峰值点。此外,3个次变量中液体流量的变化对微细气泡生成特性的影响尤为显著,液体流量越大,其生成时间和脱离体积越小。实测值与仿真值的偏差在正负百分之十以内,验证了微通道壁面润湿性对微细气泡生成特性的影响规律。

智能化中药栓剂灌装设备研制与试验

针对中药制药装备普遍存在的高耗能、低效率、非标准化等问题,研制基于柱塞泵工作原理的中药栓剂自动化灌装设备,以提高栓剂产品质量与生产效率,实现高效灌装。以灌装效率、药膏温度控制、定量精度为指标开展试验。结果表明:研制的智能化中药栓剂灌装设备能够保证产品质量,实现高效灌装,减少人工,灌注速率可达360支/min,定量误差约为±0.8%。

机械自适应管道机器人的机构原理与仿真分析

针对轮式管道机器人在遇到弯管或不规则管时会发生运动干涉的问题,提出将三轴差动轮系引入管道机器人驱动系统中,使轮式管道机器人具有对管道环境的自动适应性能,并对机械自适应管道机器人的机械结构进行了设计与研究.同时,对管道机器人进行了三维建模及运动仿真分析,验证了应用三轴差动轮系的管道机器人具有较强的弯管适应能力及管内运动的稳定性.该机器人具有适应能力强、结构紧凑、驱动效率高、工作可靠及成本低的特点.

地方高校大学生创新创业训练计划项目的实施与管理

北华大学在不断深化创新创业教育教学改革的实践中,制定了双创具体实施方案和管理办法。以大学生创新创业训练计划项目为载体,引导大学生在校内开展创新创业训练,加强了大学生创新精神、创业意识和实践能力。大学生创新创业训练计划项目经过多年的组织与运行,形成了一套有效的实施方案和管理体系。本文从学校的组织机构设置、项目实施过程、实施效果、校内保障条件等几个方面阐述了地方综合性大学在大学生创新创业训练计划项目方面的具体做法和取得的一些经验,为其他高校开展相关工作提供参考。

三轴差动式管道机器人机械自适应驱动技术

为解决管道内轮式移动机器人通过弯管时的运动干涉问题,减小因滑动摩擦而引起的磨损,提高该类机器人的使用寿命,提出一种具有管道自适应能力的轮式管道机器人驱动技术——三轴差动驱动技术。通过对三轴差动式管道机器人过弯管时内部传动系统的运动关系和力矩传递关系的理论分析及内部功率流向的深入研究,建立三轴差速轮系的力矩传递关系的数学模型,推导传递效率的理论计算公式,并证明该驱动技术驱动效率高,功率体积比大。

气动可变刚度弹性轴结构原理和实验分析

为解决传统柔性机器人承载能力不足的问题,结合颗粒堵塞原理,提出一种正压驱动变刚度弹性轴。分析此弹性轴的变刚度机制,基于变刚度弹性轴样机搭建实验平台,通过实验分析不同因素对弹性轴刚度影响。实验结果表明:弹性轴填充钢珠和无填充物对比,弹性轴刚度提升2.1倍;弹性轴环形密闭腔体越大,填充颗粒越多,弹性轴刚度越强;内气囊管径越大,弹性轴刚度越强;在充入气压分别为0、0.3 MPa时,填充经磨砂处理的钢珠弹性轴的刚度提高3倍,填充ABS不规则形状弹性轴的刚度提高4.3倍。