“科产教融合”机器人实践课程教学改革探索

面向智能制造与机器人行业当前及未来人才重大需求,针对智能制造与机器人实践创新型人才培养过程中,面临的价值塑造作用不足、实践创新能力培养不足、体制机制支持度不够等问题,提出“专业交叉、行业交叉”“科教融合、产教融合、专创融合”的科产教融合机器人专业课程实践教学改革实施方案,重构机器人课程设计理念,深度开展科产教融合育人模式与实践基地建设,强化课程实践教学相关的知识、平台、学科和管理支撑,促进教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接,培养机器人实践创新型人才和高层次应用型未来领军人才。

基于并行拓扑优化的假体股骨柄设计

与股骨接触的假体柄是人工髋关节的主要部件,在全髋置换手术中起着重要作用。采用变密度固体各向同性材料惩罚(Solid Isotropic Material with Penalization,SIMP)拓扑优化方法和多尺度的并行拓扑优化方法,分别得到A型和B型两种股骨柄结构,并将股骨柄结构柔度变化幅度作为对比指标,比较了两种股骨柄对载荷方向变化的敏感度。利用有限元方法对A型股骨柄和B型股骨柄进行多工况下所对应股骨的应力分析。研究结果表明,在3种工况下,A型股骨柄和B型股骨柄对股骨的平均应力分别为14.80、22.55、16.94 MPa和10.89、20.92、16.50 MPa。对B型股骨柄进行压力加载试验,试验结果表明,在内侧测点,试验的应变值与仿真值的平均误差为-1682με,平均相对误差为20.3%;在外侧测点,试验的应变值与仿真值的平均误差为1281με,平均相对误差为19.5%。该方法为股骨假体柄结构的可靠性设计提供了有效参考。

《机器人技术》教学案例库建设与探讨——以高铁钢轨修磨机器人为例

作为高校机器人工程专业的专业必修课,《机器人技术》是一门关于研究、设计、制造和应用机器人的重要课程。在机器人工程等专业教学中,建立教学案例,结合实际的机器人技术研发项目,深入工程问题,科教融合,将有助于《机器人技术》等专业课程的教学,同时教学案例库的建设与应用对于机器人工程专业学生实践创新能力的培养与提高具有重要的意义,也可以更好地帮助学生学习理解机器人专业知识[1]。通过具体的教学实施,《机器人技术》教学案例库的建设起到了较好的教学效果。

机电类专业“三阶递进”教学模式探索

创新能力是机电类专业学生重要特征,根据建构主义学习理论与主动学习理论,构建让学生建立与强化内驱力、实现知行合一与专创融合、促进跨学科创新的“三阶递进”教学模式,通过“兴趣激发—项目实践—创新设计”的“三阶递进”全过程创新能力培养的教学模式,促进学生自主建构专业知识与创新方法知识,实现专创融合、知行合一,以及跨学科创新,提升学生创新能力。实践结果表明,该教学模式能够有效提升学生对专业知识、创新方法等掌握程度,让学生学用结合、知行合一、专创融合,具备跨学科创新设计能力。

复杂曲面CAM系统设计的研究

本文针对复杂曲面CAM系统设计问题在思路和方法上进行了新的探索,其原理比较简单,易于理解,并且计算方便,避免了大量计算带来的种种弊端。本文用仿真的方法求出刀具插补运动生成的实际加工曲面,并与理论曲面比较,计算法向误差,与以往的用刀位轨迹误差间接控制曲面误差的方法相比,提高了误差分析的精度和可靠性。

运用MDT系统优化CAD实验教学

介绍了在CAD实验教学中存在的问题,提出采用MDT系统提供的参数化技术对典型零件进行设计,合理的设置实验内容。实际应用证明,实验教学效果明显,学生综合应用能力大大提高。

基于ASP技术的备件管理信息系统的开发

介绍了计算机技术和网络技术在备件管理中的应用，运用ASP在基于Web和数据库系统设计上的应用技术，开发备件管理信息系统。

《数控技术》在线课程建设策略与实践

《数控技术》是机械类专业一门重要的专业课程,课程知识点多,而线下教学学时在不断压缩,故建设线上课程势在必行,以供学生随时随地学习数控技术的基础知识。根据建设在线课程实践过程,在课程内容优化、建设策略、微课视频设计制造方面进行探索,为在线课程建设提供参考模式。

CAD在设计企业中的运用

从CAD技术的起源、应用、优点、当前存在的问题等方面入手,针对CAD技术在设计企业中的运用进行探讨,以期能够促使CAD技术在设计企业中进一步取得巨大的经济效益和社会效益。

生产实习教学的几点思考

生产实习是工科院校的重要教学环节。本文着重讨论了合适的实习地点的选择问题,如何解决学生在生产实习中出现的问题,以及根据生产实习的特点采用适当的教学方法及学生实习成绩的评定方法。

钢珠损伤对轴承套圈强化研磨加工表面粗糙度和硬度的影响

目的探索在强化研磨加工中,钢珠损伤对轴承套圈表面粗糙度和硬度的影响规律。方法采用单一变量法改变钢珠循环使用次数,分别对11个轴承套圈工件进行强化研磨加工实验。采用场发射扫描电子显微镜、粗糙度测量仪和洛氏硬度计分别检测所得钢珠和工件试样的表面微观形貌、表面粗糙度、表面硬度以及横截面形貌,并分析钢珠损伤与工件试样表面粗糙度、硬度的关系。结果在工艺条件保持不变的前提下,随着循环使用次数的增加,钢珠表面由微点蚀向翘起及疏松损伤演化,加工所得工件表面粗糙度和硬度增量也随之下降。循环使用150次以内,钢珠表面损伤以微点蚀为主,损伤程度较轻微,加工所得工件强化层厚度在50μm以上,表面平均粗糙度为1.2～1.6μm,表面平均硬度增量为1～1.3HRC。循环超过150次后,钢珠表面由翘起微颗粒和薄片向疏松表层缺陷演化,损伤程度加重,加工所得工件强化层厚度低于50μm,表面平均粗糙度下降至1.0μm,表面硬度增量则在0.06～0.6HRC之间。结论本研究实验条件下,钢珠循环使用次数不宜超过150次,否则将导致加工所得工件的表面粗糙度和硬度增量显著下降。

稀土硼复合变质对马氏体硅锰铸钢强韧性的影响

通过微观组织分析、冲击韧度、硬度等力学性能的测定、实际生产和装车试验证实,采用稀土-硼复合变质的SiMn钢代替传统高锰钢生产拖拉机履带板,不仅使用温度范围广,而且成本低,寿命高,具有明显的经济效益和社会效益。

拓展分析方法在机械设计教学中的应用

在双创背景下,在机械设计教学中给学生传授创新方法,将有利于学生提升机械创新设计能力。将可拓学的拓展分析方法引入,引导学生采用拓展分析方法处理机械设计中的问题,建立创新机械机构与机械运动方案。针对机械创新设计问题,建立基元模型,利用发散树方法、相关网方法、蕴含系方法、分合链方法打开学生的创新思维,最后建立创新的机械运动或机械结构方案。

微信公众平台支持下的机械类实践课程建设

针对机械类实践课程中的数控实践技术这门课,通过微信的公众平台,开发了"数控实践技术公众平台"。在该公众平台上,教师可以面向学生实现课程信息、课程任务、实践关键技术、实践设备等消息的精准、迅速的推送,学生亦可通过公众平台查询数控编程用G代码的使用说明、数控设备实时使用情况、实践进度等相关信息。

TRIZ理论在机械原理实验教学管理中的应用

机械原理实验教学管理为机械原理实验教学目标的实现提供保障,是机械原理课程教学管理中的重要环节,包括实验教学日常管理和场地管理等方面。文中将TRIZ理论引入到实验教学管理中,以机械原理实验场地所面临问题为例,找出实验场地狭小的矛盾,并将冲突用标准参数描述,通过TRIZ矩阵找到相应的解决原理,分析出合适的解决方案,并给出改进手段,取得了较好的效果。

基于振动铸造的铸件结构参数优化

为了进一步改善振动铸造工况下的铸件结构,应用动网格技术与两相流模型进行复杂型腔内气液两相流的数值模拟,定位型腔内充型不完全的部位,根据实际结构进行改进,改善其充型性能。并以制动器支架铸件为例进行分析,发现制动器安装孔附近有充型不完全的现象,经过添加圆角结构,充型性能得到改善。进一步分析了分散体式结构(搅拌轮),对边角进行优化设计,获得良好的充型结构。

基于知识点优化的CDIO教学改革实践

广州大学机电工程系正在建设以CDIO为特色的机械设计制造及其自动化特色专业,取得了一系列的教学改革成果。本文重点介绍广州大学机电工程系进行以知识点优化的课程体系改革为主的CDIO教学改革情况,分析机械专业知识点优化、教学模式、教学管理方面的改革方法及实践成果,为其他高校机械专业CDIO教学实践提供参考。

基于可拓学的研究生创新能力培养模式研究

利用可拓创新方法对研究生创新能力培养中的困难问题求解,设计解决路径,并由此构建了"一个目标、三个体系、两个融合"的研究生创新能力培养模式。一个培养目标是指拥有创新知识、创新素质与创新能力。相互作用的3个体系是指创新课程体系、创新实践体系与持续改进体系。其中,持续改进包括评价与持续改进机制。两个融合是可拓创新方法与专业核心课程融合、研究性教学与学生自主授课融合,即通过与专业相关的创新案例,加深研究生对创新方法的理解,通过研究生自主设计课程内容的研究性教学环节,增强研究生的综合能力。

基于胜任力模型的教师教学管理

将胜任力模型引入到教学管理中,建立教师CDIO胜任力模型,包含学习能力、教育能力、专业综合能力(含实践能力)、创新能力、管理能力、思想道德素质、身心健康素质、亲和力、工作热情度、沟通技能10个方面。构建由自学习与激励循环的胜任力提升机制、CMM评价方法及柔性管理策略的胜任力教师教学管理模型。根据胜任力模型进行教学管理,依教师能力进行管理,减少管理矛盾,进而不断提升教师胜任力、提高管理效率。

基于可拓共轭的实验室安全管理研究

为了搞好实验室的安全管理工作,建立可拓共轭安全管理模型,并结合机械教学实验室对其中虚实、软硬、潜显、正负共轭管理要点进行分析,提出了坚持虚实兼顾、软硬并用、潜显共济、负正结合,倡导知行合一、谋括并重的安全管理工作理念,全方位、毫不松懈地做好实验室安全管理工作。