基于课程思政及创新教学模式的课程建设探索与实践

为提高研究生教育质量,以“现代机械设计理论和方法”课程为例,进行了优质课程建设探索与实践。基于目前需主要解决的研究生教育实践问题,课程组深度开展教学改革实践,明确课程思政育人目标,进行课程思政教学设计,实现课程教学立德树人根本任务。创新多种教学模式和方法,构建全过程多元化课程评价体系,培养复合型创新人才。课程的建设思路经过课程组多年的教学探索与实践,取得了一定的成效。

高校机械工程专业实践教学环节的重要性与改革思考

随着“中国制造2025”战略规划的实施,当前我国机械工程专业教学模式面临变革,高校应当结合自身的行业特色与科研优势,加强对机械类学生工程应用能力的训练与培养。在此基础上,针对当前我国高校机械工程专业实践普遍存在的问题,提出了加强高校综合素质教育、发挥企业与产业作用、开展项目引导式教学的对策。本文将机械工程专业作为一个实例,分析了机械工程专业对传统教学方式的改革,并对其重要性和改革关键点进行了阐述。

滚珠丝杠副传动效率的模型建立及试验研究

传动效率是衡量滚珠丝杠副的传动性能的重要指标,目前传动效率的研究对接触面的摩擦润滑情况缺少深入分析,试验研究较少且多是针对某型号样件。为了得到更符合实际情况的传动效率模型并对传动效率影响因素进行分析,基于载荷分布理论,分析考虑工艺误差的滚珠丝杠副承载运动情况,再结合弹流润滑理论得到滚珠丝杠副在不同工况下的摩擦系数变化规律,从而得到新的传动效率模型,再对传动效率影响因素进行计算和分析,最终设计试验验证传动效率模型并分析不同轴向负载、转速、预紧力、润滑粘度对传动效率的影响。试验结果表明新模型的计算值与试验值的相对误差最大为6.42%,验证了新模型的有效性与合理性。

户外小型智能移动机器人运动轨迹跟踪控制

该文根据户外小型智能移动机器人的应用特点研究了轨迹跟踪控制。基于机器人的动力学模型 ,利用后退方法的思想 ,设计了全局收敛的稳定可靠的跟踪控制律 ,提高了移动机器人在不确定性环境中工作的鲁棒性 ,比基于运动学模型设计的控制律更加适宜于工程应用。经仿真计算 ,验证了该控制方法的正确性 。

双螺母滚珠丝杠副导程误差与摩擦力矩关系研究

为了准确计算双螺母滚珠丝杠副的摩擦力矩,基于载荷和变形协调理论,分析了导程误差对载荷分布不均匀程度的影响,结合预紧力和滚珠形变提出双螺母滚珠丝杠副导程误差与摩擦力矩的关系模型。利用行程误差试验台测量不同精度等级丝杠的导程误差,并将各丝杠分别匹配同一套螺母、垫片、滚珠,组成丝杠副,测量滚珠丝杠副的摩擦力矩。结果表明,在考虑滚珠丝杠导程误差和滚珠载荷分布不均的情况下,导程误差与摩擦力矩呈线性关系,不同精度等级丝杠对应的摩擦力矩计算结果与试验值的相对误差为0~8.79%,均小于文献[6]模型的计算结果,从而验证了本文模型的有效性。

全区域覆盖移动机器人无标识工作环境的边界建立与识别

针对工作在户外环境中的全区域覆盖移动机器人,提出在无人为标识的工作环境中,建立边界和识别边界的新方案. 设计组合传感器定位系统实现工作区域的边界建立和识别. 基于分段策略建立工作边界地图,并对其性能与连续获取策略进行比较分析. 设计RBF神经网络以实时获取精确的定位信息. 实验证明, 定位系统和方案能够保证工作区域边界的准确建立和成功识别,机器人能顺利完成全区域覆盖任务,而且具有一定的工程实用性.

商用乘骑式割草车刀盘的模拟与改进

为提高商用乘骑式草坪割草车的性能,对具有单刀盘三刀结构的刀盘进行了改进。建立刀盘和刀片的三维结构模型并进行有限元模拟。在刀片旋刀式运动的理论分析基础上,确定其运动不平衡产生的激励类型。通过对刀盘进行动态响应分析,设计出改进的刀盘结构。创新设计的割草车刀盘增加了弧形曲面相连形状的钣金裙围结构,使得所设计的割草车刀片的刀尖速度不低于80 m/s,能够保证其具有较高的旋转频率以获得较大的出力,同时不会引起激烈的共振和较大的噪音,提高了割草的效果和效率。

轮式移动机器人曲线行走控制的实现

从实用的角度出发,对轮式移动机器人沿曲线轨迹行走的控制进行了研究。设计了电机伺服控制系统和定位模块来实现机器人的运动控制系统功能,并基于移动机器人动力学模型设计了稳定有效的曲线行走控制算法。机器人沿抛物线和椭圆轨迹行走的实验结果表明,移动机器人曲线行走控制的硬件结构和软件功能是可行实用的,该户外轮式移动机器人运动控制系统的结构设计和功能设计符合实用要求,具有一定的应用价值。

户外移动机器人运动控制器的设计及实验

移动机器人运动控制器是实现机器人运动控制功能的软硬件结构。针对户外智能移动机器人的特点和要求,设计了实用的运动控制器,并在该控制装置上进行了运动控制算法的应用实验,结果表明该设计可行且适宜于工程应用。

护理操作导向解剖学实验教学中三段式教学模式的探讨与实践

目的探讨传统讲授示教、模拟护理操作和PBL教学相结合的三段式教学模式在高职护理专业解剖学实验教学中的应用效果。方法将102名高职护生随机分为两组,实验组(51人)采用三段式教学方法,对照组(51人)采用传统教学法,通过结课考试和问卷调查评价两组教学效果。结果实验组学生的考试成绩均明显高于对照组学生,其差异有统计学意义(P<0.05);88.2%以上的护生对三段式教学持肯定态度。结论三段式教学模式比传统教学法更适合于高职护生解剖实验教学。

概念图和3D-Body解剖模型在护理解剖学教学中的应用

目的:探讨概念图和3D-Body解剖模型在护理专业人体解剖学教学中的应用效果。方法:将160名高职护生分为两组,对照组护生(80人)采用常规教学方法;实验组护生(80人)理论课采用3D-Body APP辅助常规教学、概念图梳理总结的教学模式,实验课实施讲解示范和3D-Body APP相结合的教学模式,通过标本考核、期末考试和问卷调查评价两组的教学效果。结果:实验组护生的各项考试成绩明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);实验组87.5%的护生对概念图和3D-Body应用于护理解剖学教学持肯定态度。结论:概念图和3D-Body APP相结合的教学模式比常规教学方法更适于高职护理解剖学教学。

图示教学法在护理解剖学教学中的应用探讨

目的探讨解剖绘图与概念图相结合的图示教学法在高职护理人体解剖学教学中的应用效果。方法选取本校2016级护理专业4个班共160名高职学生作为研究对象,将其分为对照组和实验组两组,每组各80名。对照组实施多媒体教学、实验示教等常规教学模式,实验组采用图示法和常规教学相结合的教学模式。通过标本考核、期末考试和问卷调查,评价两组的教学效果。结果实验组学生的标本考核、期末考试成绩明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);实验组学生的标本考核、期末考试的及格率、优秀率均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。实验组80名学生中86.25%对图示教学持肯定态度。结论图示教学模式比常规教学更适于高职护理解剖学教学。

机械设计基础“实践引导式”教学方法的应用研究

本文论述了在机械设计基础的教学过程中开展"实践引导式"教学方法的应用研究和实施过程。通过"实践引导式"教学方法的实施,进行实验教学改革,提高了学生的实践动手能力;改革课程设计,提高了学生的设计能力;构建机械创新实践平台,培养了学生创新能力;开展科研训练,锻炼了学生的独立工作能力。"实践引导式"教学方法将理论与实践、分析与综合、学习与创造互为交融、发展成为整合式工程设计教育,使学生在掌握学科知识和基本技能的同时,培养机械设计工程师的综合品质和创新能力。

问题中心式教学方法的研究与实践

以综合和创造为特征的设计是工程的本质和核心,是机械工程专业类人才首要的思维方式和工作方式。为了进行以综合和创造为特征的教学方法改革,将问题导向的思想引入到机械设计基础课程的教学过程中,应建立以问题为中心、按问题组织教学的新型教学方式。文中对问题中心式教学方法的组织和实施进行了研究,从其实践过程和效果可以看出,该教学方法与国际工程教育改革的发展趋势和研究热点一致,具有实际的研究意义和价值。

智能移动机器人运动控制系统及算法的设计

本文应用系统工程的方法对户外智能移动机器人的运动控制系统进行了研究 ,从实用的角度提出了运动控制系统的实现方法。根据移动机器人户外工作的特点和要求 ,设计了简单实用的伺服运动控制器 ,并基于其动力学模型设计了稳定的控制算法。实验结果表明该户外移动机器人运动控制系统的结构设计和功能设计符合实用要求 ,具有一定的应用价值。

高职护理解剖学实验教学形成性考核体系的探索与应用

为促进解剖学教学改革、加强教学管理,现构建实验教学形成性考核体系,并以高职护生为研究对象,对形成性考核在解剖实验教学中应用的效果进行探讨。实践表明,采用形成性考核方案的班级护生标本考试成绩、标本考试及格率、标本考试优良率及期末理论考试均优于采用传统考核方案班级的护生(P<0.05);形成性考核成绩与实验考核成绩、理论考试之间具有相关性(P<0.05),形成性考核能促进护生实验考核成绩和理论考试成绩的提高;92.11%的护生对形成性考核方案持赞成态度。形成性考核有利于调动护生学习的主动性,提高实验教学质量。

基于径向基函数神经网络的航向角精确测量

针对移动机器人定位中航向角精确测量问题,设计了径向基函数 (RBF)神经网络来实时获取精确的航向角。使用正交最小平方 (OLS)算法训练神经网络,确定构建RBF网络所需的相关参数。基于RBF神经网络的组合传感器测量系统不仅能消除测量误差,使机器人工作过程中的定位精度提高近 8倍,且具有一定的工程实用性。实验结果表明:构建的RBF神经网络能够实时获取精确航向角,保证移动机器人在户外工作环境中完成指定任务。

基于ADAMS的六连杆冲压机构的仿真优化设计

为提高机构的工作效率和获得较好的使用性能,针对六连杆冲压机构进行优化设计。通过对六连杆冲压机构工作原理和工作情况的分析,确定设计变量,建立目标函数和约束条件,提出了以该机构在工作段最小压力角为主要设计目标的六连杆参数优化设计的数学模型,采用机械系统仿真软件ADAMS对该机构进行运动仿真,并对参数进行了优化计算,得到了机械效率较高的冲压机构。

模糊控制理论在电动机恒流软启动中的应用

根据对电动机启动特性的分析及与常规 PID控制和模糊控制理论的比较 ,提出了基于模糊控制的电动机软启动设计方法 ,通过检测输入电流 ,进行模糊判决 ,进而不断改变晶闸管控制角 ,使启动电流保持恒定 ,端电压渐增 ,达到良好的启动效果 .结合电动机实际 ,介绍了模糊控制原理 ,控制模型的建立 ,控制结构参数的选择及控制决策的实现 .

计及重力的3-RRS并联机构静刚度分析

研究重力场作用下3-RRS并联机构半解析静刚度建模方法。建模中同时考虑运动部件重力和末端外载荷对关节反力的影响,以及支链分布重力和所有构件/铰链弹性对关节变形的影响,并基于各部件在关节空间中的刚度模型建立机构末端静刚度模型。通过算例得到3-RRS并联机构末端静刚度和重力引起的末端变形在工作空间的分布规律;通过研究各构件刚度和重力分别对末端静刚度和变形的影响,得出为实现轻质高刚的结构设计应从球副和转动副刚度相匹配、主动臂和从动臂的驱动和约束刚度相匹配以及动平台轻量化设计等方面入手。