基于OBE理念的机械装备设计课程思政教学与实践

为培养符合就业市场需求,具有较强机械装备设计知识和能力,爱国、诚信、勇于担当素质的新工科创新性人才,对机械装备设计课程内容与教学方法进行改革与实践。基于OBE理念将传统以加工制造装备为主的教学内容拓宽到不同行业领域,设计典型机械装备案例并融入思政元素;利用图片、视频等资源与学生展开交流与互动,充分发挥学生的主动性;指导学生针对实际生产问题提出机械装备设计目标,自由成组开展创新设计;构建综合考勤、作业、讨论,及小组设计成果师生评价结果的考核方法。实践结果表明,机械装备设计课程教学在各毕业要求指标点达成度评价超过0.89,达到了课程的建设目标。

机械制造装备设计中翻转课堂教学方法的应用

翻转课堂教学模式遵循“以学生为中心”的理念,可以有效提高学生学习的积极性,培养学生的团队协作能力、自主学习能力、分析和解决问题能力及表达能力等。基于翻转课堂教学模式对大学机械工程专业必修课程——机械制造装备设计课程进行了研究,分析了课程教学现状及教学中存在的问题,探讨了机械制造装备设计课程采用翻转课堂教学模式的教学设计,指出了开展翻转课堂教学过程中出现的问题并提出了持续改进建议。

基于食品冻结曲线的小龙虾液氮速冻装备设计与试验

针对液氮速冻产品冻裂率高、液氮损耗量大的问题,基于食品冻结曲线,设计三腔体液氮速冻设备,包括预冷腔(4.2 m,-70℃)、结晶腔(5.8 m,-100℃)和深冷腔(5.0 m,-120℃)。相较于单腔体液氮速冻设备(15.0 m,-100℃),三腔体液氮速冻设备使预包装调理小龙虾的冻结时间缩短10.0%,冻裂率降低40.4%,液氮节约15.0%;质构(硬性、弹性、内聚性、回复性、咀嚼性)和色泽(L*,b*)显著改善,挥发性盐基氮显著降低,水分、盐溶性蛋白和感官(色泽和质地)品质显著提高。研究为液氮速冻技术和装备的改进提供参考和借鉴。

公共安全与保障视角下的应急救援装备工业设计及应用研究综述

目的围绕公共安全与保障视角下的应急救援装备工业设计的理论、方法和案例。综述目前领域内的国内外研究现状和前沿成果,分析装备未来发展与应用前景。方法目前我国产业变革加速、公共安全与保障面临重大挑战,对应急救援装备设计与发展提出了更高要求。本文基于公共安全应急处置情景下“防护”与“救援”两个层面,梳理国内外典型个体防护和应急救援装备的工业设计需求、关键特征和支撑技术。结论针对我国公共安全与保障领域的个体防护与应急急救援装备需求,对比分析了国内外发展现状,梳理了政府政策支持和保障措施,总结了装备工业设计发展面临的机遇与挑战,提出了未来的应用前景,为我国防灾、减灾、救灾和公共安全应急处置的关键保障装备发展建设提供了新方向与新思路。

计算机辅助技术在装备设计的应用研究综述

目的为提升计算机辅助技术在装备设计上的应用并为装备设计质量和设计效率提供理论支撑。方法以CNKI为代表的学术资源数据库下载并整理相关文献,分析现有装备设计中数字化设计技术的关键技术、研究方向,以及相关应用,对装备设计、计算机辅助设计技术的发展历程、CAD/CAE/CAM技术目前在装备设计应用中的现状和可挖掘的问题,以及在不同装备设计领域的具体案例应用进行了详细阐述,并对计算机辅助技术与装备设计深入融合的发展趋势进行了详细阐述。结论CAD/CAE/CAM在辅助装备设计领域已经取得了显著进展,成为现代装备设计中不可或缺的工具。通过分析计算机辅助技术在装备设计深入融合的发展趋势,从虚拟现实与增强现实技术融合、计算机辅助协同设计与全生命周期管理、计算机多学科协同仿真与数字孪生等关键技术方向,进一步综合、归纳研究方向和发展趋势,为未来设计人员应对复杂装备设计调整提供了参考和依据。

高温烟气热触杀土壤病草害装备设计与试验

【目的】针对农作物秸秆和根茬直接还田导致农田病草害加剧问题,设计了一种高温烟气热触杀土壤病草害装备,以实现秸秆和根茬能源化利用与土传病草害绿色防控的有机结合。【方法】装备主要由进料系统、炉膛、空气预热器、热触杀系统、供风系统和控制系统等组成,并对所设计装备的炉膛、预热器及热触杀烟道等关键部件进行了设计验证。【结果】在进料量约为360 kg·h^(-1)条件下,装备能够稳定燃烧,炉膛温度最高达到500℃以上,出料口土壤温度为(72.6±6.0)℃。依据热平衡试验,装备热效率约为48.7%;经田间试验验证,该灭杀工艺对杂草雀麦的灭杀率达95.5%以上,下茬玉米茎基腐病的病情指数下降了34.10。【结论】经设计验证后的装备能够稳定燃烧,土壤热触杀后的温度满足灭杀需求,草害得到有效控制,玉米病情指数显著降低,为田间病草害热物理防控提供了理论和技术支持。

一种基于QFD/TRIZ的高压铁塔微桩成型装备设计

高压输电线路铁塔常位于地形条件苛刻、地质条件复杂、气象状况多变的地区,这使得大型钻孔设备难以到达施工现场,基坑开挖大多只能采用人工挖掘,但人工挖掘难以挖出变直径桩孔。为了减轻人工强度和施工风险并提高施工效率,提出了一种成孔设备设计方案。首先,分析了对当前桩孔钻进施工的现状以及其中存在的问题与用户需求;然后,通过质量功能展开方法从得到的用户需求中发掘出产品设计要求;最后利用发明问题解决理论求解设计要求的冲突,得到组合式变径成孔设备方案。该方案将实现成孔设备的可便捷拆卸装配以及连续变径成孔等功能,可有效地提高变径桩成孔施工的效率和安全性,相对于人工桩孔挖掘具有明显优势。

基于化纤材料的灭火救援装备设计与优化

灭火救援装备在消防和应急救援工作中起着至关重要的作用。随着城市化进程的加快和工业化程度的提高,火灾和其他突发事件的频率和严重程度不断增加,对灭火救援装备的需求也随之提高。文章旨在探讨如何利用化纤材料的优势设计高效的灭火救援装备,通过系统分析化纤材料的特性及其在装备设计中的应用,提出适用于不同救援场景的装备设计策略。

基于VR技术和3D打印相结合的机械类课程教学改革探讨——以“机械制造装备设计”为例

随着机械行业的迅猛发展和计算机技术的不断进步,机械类专业课程的教学方式亟须改革,以适应时代潮流并提升教学效果。以“机械制造装备设计”课程为研究对象,探讨了利用虚拟现实技术(VR)和3D打印技术的结合,对教学模式进行改革的可行性和必要性。具体而言,提出了利用这两种先进技术的措施,以促进学生对机械结构的直观理解、加强理论与实践的融合、教学内容创新等。这些举措旨在激发学生的学习兴趣,拓展教学内容,提高教学质量,从而更好地满足当下机械设计教育的需求。

基于Teamcenter系统的工艺装备设计与应用

为实现工艺设计一体化,文章设计了基于Teamcenter的工艺装备管理系统,以实现工艺装备设计的规范管理,实现工艺装备应用的灵活性与可拓展性,提升工艺设计的效率和质量。

工程教育专业认证背景下机械制造装备设计课程教学改革探索

机械制造装备设计作为机械类专业方向的专业核心课程,因其与机械类基础课联系较多,专业性及综合性均强,使得在实际教学中存在一定的困难。本文基于工程教育专业认证的理念,分析了课程四个方面面临的问题;以培养应用型人才为最终教学目的思路,结合专业课程的特点,优化了课程的教学内容,丰富了教学资源,完善了教学质量评价,并阐述了理论内容与课程思政元素的结合点。本次教学探索为改善学生的学习主动性,提高课堂教学质量,培养机械制造专业的应用型人才提供了参考依据。

“专创融合”背景下机械装备结构设计课程设计教学改革策略

实践教学是“专创融合”背景下提高人才培养质量的重要途径。机械装备结构设计课程设计作为机械类专业实践教学的重要组成部分,是培养学生机械设计能力的关键环节。针对机械装备结构设计课程设计教学模式存在的问题,提出了“专创融合”背景下机械装备结构设计课程设计教学改革策略,对提高实践教学质量有一定的实践意义。

基于碳纤维红外板加热的干燥装备设计与试验

为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动过程划分为4个阶段:抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压保持阶段。设计了基于MODBUS协议的控制系统,以触摸屏为主机,单片机为从机,组成控制器网络。基于干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内"真空—常压"的连续转换。基于对碳纤维红外板温度的监测,结合物料内部温度的反馈,实现对干燥温度的有效调控。并以20 mm×20 mm×5 mm的苹果块为试验原料进行试验验证。结果表明:1)该干燥装备设计方案和控制方案可靠,可实现"真空—常压"的连续脉动,并有效干燥物料;2)碳纤维红外板功率1.1 k W/m2,发热面距离料盘上表面3 cm情况下,干燥效果较佳;3)当碳纤维红外板表面温度为65℃时,在真空保持阶段,苹果块内部温度约为31℃,常压阶段,会迅速上升到约37℃。干燥后期,碳纤维红外板表面温度有波动下降趋势,适当降低其温度有助于干燥进行。相比红外热风干燥,苹果块干燥时间缩短30%;4)两种干燥方式下干燥的苹果块色泽存在明显差异,真空脉动红外干燥较优。该文研究的干燥装备和研究结果可应用于苹果块等果蔬物料的干燥,并可为红外干燥技术、真空脉动干燥技术的联合应用提供理论依据。

装备再制造设计及其内容体系

装备再制造工程是实现装备资源节约与环境保护的重要手段,科学的装备再制造设计是提高装备再制造效益及提高装备再制造性的关键方法,也是再制造工程的重要研究领域。文中指出装备再制造设计面向装备再制造的全过程,包括面向生产的设计、面向回收物流的设计和面向装备服役的设计3部分内容,提出了再制造设计研究的范围、对象、目的、手段及时域,明确了其任务和目标,构建了包含再制造设计基础、再制造技术与工艺设计、再制造管理设计的装备再制造设计理论与技术体系,并确立了装备再制造设计要采取全系统、全寿命、全费用和绿色化的基本观点,给出了今后发展的装备再制造性设计与评价、再制造生产系统规划设计、再制造逆向物流优化设计、再制造信息管理与应用设计等4个关键领域的研究目标和内容。

基于工程教育专业认证的机械制造装备设计课程教学改革探索与实践——以湖南工程学院机械设计制造及其自动化专业为例

以学生为中心,以培养能力为导向,针对湖南工程学院机械工程学院办学定位,结合工程教育专业认证,对教学内容、教学方法和考核模式进行教学改革探索与实践,从而提高学生运用理论知识解决复杂机械问题能力和加强创新思维学生的培养,促成培养目标的达成。

工程教育专业认证下机械制造装备设计课程改革

参照工程教育专业认证标准,分析当前机械制造装备设计课程教学现状及存在的问题,从以学生能力的全面提升为目标导向来组织和持续改进课程教学出发,提出了改进教学措施和教学方法,以期提高课程教学效果。

面向重大装备设计制造的协同育人培养体系构建

面向"中国制造2025"重大装备制造业人才需求,以契合行业标准、深化企业融合、分类强化训练为教育思想,以协同企业深度参与、强化工程创新能力、开拓人才国际视野为培养特色,以重大装备协同创新实践班、机械设计制造及其自动化专业国际班为建设载体,从激发创新意识、提升工程能力、开拓国际视野、推进师资建设等4个方面,持续构建和完善了基于重大装备设计制造的协同育人培养体系。

机械基础及纺织装备设计虚拟仿真实验中心建设

天津工业大学机械基础及纺织装备设计虚拟仿真实验教学中心开展了高速度、高精度、低扭矩,体积大、操作复杂的纺织机械的虚拟仿真实验教学,建立了安全可靠、可视化、低消耗的虚拟仿真实验教学平台。中心充分利用学科优势和行业特色,将尖端的科研成果转化为教学案例,通过虚拟仿真的形式展现给学生,开拓其视野、提升其知识结构、激发其科研创新能力。同时,结合机械工程专业的特点和人才培养定位,通过高校与企业共建产学研的实践教学平台,构建了教学、科研与生产实习相衔接的实践教学体系。

新工科背景下工科专业课融入课程思政的探讨——以“机械制造装备设计”课程为例

高校课程思政是实现“三全育人”的有效途径,是新工科建设的重中之重。将思政元素融入专业课教学的各个环节,激励学生以建设祖国为己任,是当前高校尤其是工科专业课教学面临的一个重要课题。以“机械制造装备设计”课程为例,在分析课程特色及学生学习现状的基础上,深入探讨在课程中融入思政元素的实施方法,并充分利用网络教学资源,采用课前提问、课中讨论、课后巩固复习的方式提高学生的参与度和获得感。

新工科背景下《机械制造装备设计》课程教学改革研究

在分析本校《机械制造装备设计》课程教学现状及存在的问题的基础上,针对问题进行溯源,并以新工科建设为背景,在教学内容及教学方式等方面开展教学改革工作,践行以学生为中心的人才培养模式,培养符合新工科要求的工程类人才。