多样化和个性化:朋辈学业帮扶路径探析--以常州大学机械与轨道交通学院尚学社为例

学业帮扶问题是长期困扰和影响教育教学的难题,是新时期全面实施素质教育和现实教育创新的严峻挑战。众多高校成立学业帮扶类学生社团,常州大学机械与轨道交通学院尚学社就是由学生自发形成的学业帮扶性社团,旨在探索出全新发展模式,对“学困生”的学习进行指导与干预,帮助他们摆脱学业迷思,为未来发展奠定基础。

基于OBE的“城市轨道交通电力牵引与控制”混合式教学设计

随着OBE理念以及信息技术在教育行业的广泛应用,改进传统课堂的教学方法,突出学生在教学中的主体作用势在必行。基于OBE理念,针对“城市轨道交通电力牵引与控制”课程建立“线上+线下”混合式教学改革,深度融合“线上+线下”教学资源,完善教学内容设计,力求在教学的各个环节培养学生分析问题、解决问题以及终身学习的能力,帮助学生由浅到深地学习课程的理论和实践知识,不断提高学生的创新思维和工程能力。

虚拟仿真技术在学生创新能力培养教学中的实践探究——以轨道交通信号与控制专业为例

高校课程教学是培养大学生创新能力的最主要形式。文章以常州大学轨道交通信号与控制专业为例,分析了目前课程教学在学生创新能力培养方面存在的不足之处,探讨了在课程课堂教学、实验教学和综合实践教学中采用虚拟仿真技术的实施方案及其对学生创新能力培养的作用。详细介绍了虚拟仿真技术在城市轨道交通综合监控系统课程教学中的应用实践案例。

面向创新能力培养的“城市轨道交通综合监控”课程教学改革

针对“城市轨道交通综合监控”课程内容枯燥、实践环节薄弱、课程考核方式单一等不利用学生创新能力培养的现状,探讨了常州大学在面向创新能力培养的课程教学改革方面实施的方案。该方案在教学内容上强调传授知识的先进性、实用性和交叉性,在教学方法上引入项目驱动形式,在实验教学上采用了翻转课堂模式,在考核评价上突出过程性和成果性。实践表明,该教学改革有效提高了课程的教学质量和学生的创新能力。

轨道交通信号与控制专业创新人才培养模式研究

以常州大学为例,针对创新人才培养中忽视创新创业价值观、实践教学体系尚不健全等问题,探索培育科学的创新创业价值观、构建大学实践教学体系、跨界指导和专业教师实际能力提升并举、建立与学科前沿相符的教学综合资源、打造跨界融合创新实验平台、建立良好师生互动的实践环境的“六位一体”跨界融合培养模式,为应用型高校本科生创新人才培养提供参考。

基于ICEEMDAN和PSO-LSSVM的石油机械滚动轴承故障诊断方法研究

针对滚动轴承疲劳故障振动信号具有能量弱、特征稀疏等特点,提出了一种通过改进自适应噪声完备经验模态分解方法与粒子群优化的最小二乘支持向量机结合的故障识别方法;对轴承不同故障信号利用改进的自适应噪声完备经验模态算法分解为一系列固有模态函数分量;根据相关系数-方差贡献率准则筛选出最能表征原始信号状态的分量,并计算重构分量的奇异谱熵值构成特征向量;将提取的特征向量集合输入到基于粒子群优化的最小二乘支持向量机分类器中,进行模型的训练和故障模式的识别,与SVM和LSSVM分类器模型进行准确率和效率比较;试验结果表明,该方法在滚动轴承故障信号中能有效提取故障特征,准确率达98.75%,具有一定可靠性和实用性。

课程思政下“电气控制技术”的教学改革--以常州大学为例

“电气控制技术”是电气工程及其自动化专业的基础课程,知识点多、实践性强。为了充分发挥课程的育人功能,积极探索了课程专业知识与思政教育的有机融合。通过注重师生思政意识的树立,深入挖掘课程中的思政元素,在课堂教学和课程考核上体现思政教育的比例,最终助力德才兼备电气工程师培养目标的达成。

工程教育认证背景下线上课程探讨——以常州大学《过程装备制造工艺》课程为例

在工程教育认证背景下,本文以目标导向和学生为中心的教育理念,基于BOPPPS(Bridge-in,Objective,Pre-assessment,Participatory Learning,Post-assessment,Summary)模型,借助MOOC平台,采用两者相结合的方式进行线上课堂教学设计与实践。以《过程装备制造工艺》课程中“划线工序”知识点为例,探讨BOPPPS模型在线上教学设计中的应用,并依据教学目标进行结果分析实践表明,采用BOPPPS模型和MOOC相结合的模式能较好地达到预期目标,对线上课程教学设计以及教学过程改革有参考意义。

机械和超声波分散对纳米Al_(2)O_(3)颗粒在聚酯树脂中的分散及涂层性能的影响

将纳米Al_(2)O_(3)颗粒分别通过机械和超声波分散工艺分散到聚酯树脂中,研究了机械分散转速和分散方式对纳米Al_(2)O_(3)/聚酯树脂复合涂层性能及纳米Al_(2)O_(3)在聚酯树脂中的分散性的影响;通过研究复合涂层的耐盐雾性、硬度、耐磨性等,确定了最佳分散工艺。结果表明:纳米Al_(2)O_(3)颗粒可在1500 r/min的机械分散下形成均匀分散体系,再用超声波分散可进一步提升分散效果和涂料的稳定性,有效减少纳米Al_(2)O_(3)在水性聚酯树脂中的团聚,在提高所得复合涂层硬度、耐磨性的同时,增强其耐腐蚀性。

基于心脏泵血原理的机械式微泵

心脏作为动力源,其功能是驱动血液的单向流动,它具有结构简单、工作稳定可靠、异物处理能力强、无回流等优点。基于心脏泵血的原理,研制了一种新型的机械式微泵。该微泵由微型马达、硅胶软管、瓣膜阀及壳体组成,体积仅有0.6 cm^(3)。为了更深入地研究和测试微泵的性能,研制了基于高精度天平的流量测试系统和基于压力传感器的压强测试系统,并利用以上系统对微泵的体积流量、背压及待机状态下的反向截止压强进行了测试。实验结果表明:微泵的体积流量、背压与驱动电压呈正相关关系;在3 V直流电压驱动下,微泵的体积流量能够达到210μL/min,背压达到27.9 kPa,而功耗仅为180 mW;同时,在待机状态下微泵的反向截止压强可达55 111.7 Pa。该微泵在医疗仪器、生物医学、微流控、芯片冷却等领域具有广阔的应用前景。

磁悬浮流体机械喘振控制研究

针对磁悬浮流体机械喘振问题,依据流体机械系统喘振状态时质量流量和压升的波动,采用基于质量流量的喘振控制策略。具体来说,利用喘振控制器求出叶轮轴向调节间隙值,并作为悬浮位置参考信号输入至轴向磁悬浮轴承闭环控制系统中,从而在轴向磁悬浮轴承系统作动下改变磁悬浮流体机械转子轴向位置,即改变叶轮叶尖间隙,以实现喘振的主动控制。仿真结果表明,当施加喘振控制时,可以扩展流体机械的稳定运行范围,由未控制下的15.5%节流阀开度扩展至喘振控制下的14%。通过模拟激振的方式辨识了喘振频率,并研究了PID控制器中控制参数对喘振控制性能的影响规律。

交通事件下路段通行能力多层模糊估计方法

交通事件常导致道路网络区域性拥堵。研究交通事件下路段通行能力估计方法,有助于精准施策,缓解交通拥堵,提高道路服务水平。针对交通事件下路段通行能力影响因素复杂、样本数据量少等问题,本文提出基于多层模糊的通行能力估计方法。首先,宏观分析路段通行能力影响因素间关联性,基于模糊逻辑,构建通行能力估计模糊子系统,并将各类交通事件影响量化为多项特征值。其次,研究以交通事件影响量化特征值为输入,构建路段通行能力多层模糊估计方法,输出路段通行能力折减率。最后,通过实际案例验证模型的有效性,对比分析交通事件下路段通行能力实测值、经典通行能力计算方法与本文方法。结果表明:本文方法适用于多种交通事件场景,通行能力估计总平均误差为5.43%,相较HCM折减车道法估计精度显著提高。在交通事件动态检测数据支撑下,研究成果可在线估计交通事件影响下的路段通行能力,可为交通管理部门实现非常态下的智能管理与控制提供支持。

智能制造工程线上线下融合教学模式优化研究——以“机械制造技术基础”课程为例

基于智能制造工程专业教学数字化转型要求,结合线上教学模式经验积累,以“机械制造技术基础”课程为例,依托线上学习资源和师生互动平台的快速发展,从课程教学内容全面线上数字化、增加线上线下融合学习交流、实现教学全流程数字化追踪和引入线上线下多元评价体系四个方面出发,探索优化线上线下融合教学模式,促进智能制造工程专业教学模式多元化和多样化,为实现数字技术融入高等教育教学全流程提供科学指引。

吨袋自动取放机械手结构及控制设计

随着新能源行业的快速发展,新能源原材料的传送效率越来越受到重视。很多新能源原材料为危化品粉料,一般采用吨袋包装,由于吨袋包装后形态的不规则性,无法通过吊钩直接钩住,通常需要人工进行吊装,导致工作效率较低,并且吊装过程中难免会接触到危化品粉料,影响人身安全。文章提供了一种吨袋自动取放机械手的设计思路和实现方案,所设计的机械手可自动抓取吨袋,解决了人工吊装吨袋的安全隐患,达到了安全高效的目标。通过实际验证,机械手自动化操作简便、安全可靠,具有较高的实用价值和应用前景。

“机械制造技术基础”中机床主轴回转误差的教学思考

“机械制造技术基础”是机械类专业的必修课程之一,该课程的知识积累为其他专业课的学习奠定了坚实基础。机床是该课程着重讲述的关键内容,其主要包括机床的基本结构、工作原理、传动原理及加工方式等内容,而机床主轴回转误差则会对加工精度产生重要影响。本文针对机床主轴回转误差教学内容,提出从主轴回转误差的基本形式、主轴回转误差的动态轨迹描述、主轴回转误差相关的科研问题、学生互动讨论四方面展开教学工作。本文提出的机床主轴回转误差教学方法有助于提高学生的积极性,激发学生的兴趣爱好,使学生在探究中掌握基础知识。

机械制造技术基础课程考核改革探索

在我国教育事业飞速发展的时代背景下,高等教育工作面临着新的发展机遇与挑战,机械制造技术基础是高校机械制造人才培养的重要课程,推进课程考核改革能够有效保障教学质量的提升,助力于高校应用型人才的培养。机械制造技术基础课程具有较强的实践教育价值,在帮助学生掌握理论的情况下,教师应当格外重视对学生学习成果的有效考核与评估,在关注学生学习状况的情况下推动教学模式的进一步优化。文章简单分析了机械制造技术基础课程考核存在的主要问题,在结合高校机械制造人才培养目标的情况下,提出了机械制造基础课程考核的有效优化路径。

一种并联混合机的运动学分析与尺度优化设计

根据方位特征集(Position and Orientation Characteristics,POC),提出了一种单输入多维输出的2RRS-S并联机构。分析了其拓扑结构、自由度及耦合度;采用基于耦合度的拓扑特征运动建模方法,建立了机构的运动正解模型,并通过仿真模型进行了验证;根据物料混合要求,设计了基于2RRS-S并联机构的多维混合机三维模型,仿真模拟了其运动轨迹以及姿态角的运动特征;以增大动平台姿态角变化量为目标函数,采用差分进化算法对机构的尺度参数进行优化,所得机构比优化前具有更好的混合运动性能。

焊接方法对奥氏体不锈钢焊接接头低温冲击性能的影响

为了研究奥氏体不锈钢焊接接头的低温冲击性能对低温压力容器的安全性影响,本文通过-196℃的低温冲击试验,对比研究了钨极气体保护焊(GTAW)、熔化极气体保护电弧焊(GMAW)、埋弧焊(SAW)3种焊接方法对S30408和S31608两种奥氏体不锈钢焊接接头低温冲击性能的影响。对于S30408焊接接头,热影响区的低温冲击性能小于母材与焊缝区,成为薄弱位置;3种焊接方法中,GTAW获得的焊接接头在热影响区的冲击性能处于最优水平。对于S31608焊接接头的低温冲击性能,焊缝、热影响区与母材的差异较小;3种焊接方法中,SAW获得的焊接接头在冲击吸收能量上与母材结果相近,能够获得焊接接头较好的综合冲击性能。通过对比不同焊接工艺下焊接接头断口形貌特征表明,焊接接头不同区域冲击断口形貌特征与低温冲击性能的结果相吻合。本文研究工作对于奥氏体不锈钢低温压力容器焊接工艺的选择具有参考意义。

叠层交错凹穴微通道热沉内流动与传热特性

为改善日益呈现微型化和高功率化的微化工器件的散热性能,提出一种叠层交错凹穴微通道热沉。运用数值模拟方法研究该微通道热沉内流动和传热特性,考查扩缩比φ和高度比β对热性能的影响,并与直微通道热沉和单层三角形凹穴微通道热沉分别进行对比,评估其综合性能C_(PE)。结果表明:具有叠层交错凹穴的微通道热沉的努塞尔数Nu和摩擦因数f分别比单层三角形凹穴微通道高10.1%—34.4%和5.9%—28.7%。Nu、f、C_(PE)均随φ的增大而减小。当固定φ值且β=0.5时,Nu、f、C_(PE)在相应雷诺数Re下达到最大值。在相同Re条件下,β在0.25—0.75内的变化不会引起流动阻力的显著波动。叠层交错凹穴微通道热沉可以加强流体的混合,中断热边界层的再发展,具有强化传热作用。

基于Modbus RTU协议的多传感器数据采集系统设计

文中在现有的电解加工机床上研发一套数据采集系统。该系统由传感器、数据采集模块和上位机等组成。数据采集模块以STM32F103RCT6微控制器为核心,通过4个RS485接口采集多个传感器数据,并通过RS232将采集到的数据发送至上位机,使用Modbus RTU协议以报文格式进行数据传输。使用C#语言在Visual Studio开发环境下进行上位机的软件编写和界面设计,可以实时显示、保存传感器数据,对传感器数据具备限位报警、状态判断、故障监测等功能。测试结果表明:该系统运行稳定,数据采集效率高,数据传输正确。