高职智能制造类专业群“制造+信息”复合型人才培养的研究与实践

建设高水平专业群是高职院校高质量发展的根本遵循,也是高职院校内涵发展的突破口。当前我国的高职教育人才供给与产业人才需求在结构、质量、水平上还不能完全适应,尤其是产业转型升级背景下,高职智能制造类专业群在培养高素质复合型技术技能人才方面还存在课程内容“重制造、轻信息”,技能训练“重专项、轻集成”,教师技术“重专精、轻跨界”等不足。文章阐述了提升智能制造类专业群具有系统观的高素质复合型技术技能人才培养质量的有效举措,包括名企引领、技术融合,重构“制造+信息”专业群课程体系;系统导向、平台支撑,重构专业群实践教学体系;企业轮训、专业跨界,打造复合型结构化教学团队等,实践表明该举措取得了良好的育人成效。

基于“三教”改革的职业教育活页式教材开发研究

校企“双元”协作开发活页式教材是职业院校深化“三教”改革急需解决的问题。通过对职业教育活页式教材形态、编写机制、内容组织模式、育人模式及教学模式变革的分析与归纳,提出活页式教材正朝着形态“活”、教师“活”、内容“活”、思想“活”、教法“活”的方向发展。在对“活页式”教材实践探索的基础上,设计职业教育活页式教材开发流程,构建融“三教”为一体的活页式教材建设框架,提出活页式教材体例格式,详解案例活页内容。

基于OBE和迭代创新的机械制造及自动化专业人才培养模式改革与实践研究

针对国家对高素质技能人才培养的需求,对基于OBE理念和迭代创新的人才培养模式进行改革,并以机械制造及自动化(模具方向)专业为例,从人才培养目标和核心能力指标、专业课程体系和课程内容、教学模式和教学方法、教学评价体系和教师队伍的培养等方面提出改革设想并进行了教学实践,取得了一定的成效。

我国职业院校劳动教育与社会实践融合育人研究

社会实践是职业院校实施劳动教育的重要载体,它与劳动教育具有同等重要的育人价值,因此在本质上具有内在一致性;职业院校劳动教育与社会实践融合育人可以将学校与社会有效联结起来,完美契合社会对高素质技术技能型人才培养的标准。但由于顶层设计不足导致职业院校的劳动教育与社会实践出现背离态势,两者应有的系统性融合出现缺失;社会实践活动游离于学校劳动教育与专业教育之外;并且实践基地建设、劳动教育手段与方式缺少时代性,未能实现与时俱进;劳动教育与社会实践融合性评价体系尚不完善。因此,为更好地促进高职院校劳动教育与社会实践融合育人,需要加强职业院校劳动教育与社会实践融合育人的顶层设计;设计开发劳动教育与专业教育相融合的综合性实践活动项目;加强基地建设,拓展和整合劳动教育与社会实践相融合的资源;以制度建设为中心构建科学的劳动教育社会实践评价体系。

新工科背景下工业网络与组态技术课程思政建设实践探究

为解决课程思政“硬融入”“表面化”“脱离专业”的问题,在新工科背景下,以工业网络与组态技术课程为载体,研究课程思政的育人路径与实施方法。课程以家国情怀为主线,以使命担当为副线,以职业素养为准线,构建全面覆盖、具有专业特色的课程思政体系;构建“多融合•共发力”协同育人的多方师资联动机制,采用知识技能、素质素养双轮驱动的线上线下混合式的“理虚实一体化”教学方法,通过“课前策划、课中融合、课后反馈、专项主题活动”四个环节全方位开展思政教育;并通过多元融合式过程性评价机制对学生专业素养进行考核,以全方面培养具有爱国情怀、工匠精神、创新思维的工业网络定制达人。

基于PLC技术的机电一体化设备智能控制研究

以提升机电一体化设备智能控制综合能力为目标,设计了基于PLC技术的机电一体化设备智能控制方法.利用可编程控制器接收机电一体化设备的相关信息,通过启动程序、预测向量、动态向量、控制等模块,对机电一体化设备输出数值校正和控制.通过输出端实现机电一体化设备伺服运动/温度、液压、报警等智能控制.实验结果表明:该方法的机电一体化设备预测性能好;校正后设备输出与期望值吻合好,可实现机电一体化设备的智能控制.

新工科背景下职业院校新型融媒体教材的开发研究

文章在新工科背景下,以“电气与PLC控制技术”课程为载体,坚持“以学生为中心”“育人为本”、“岗课赛证创”融通、“数字化教育”四大原则,探索了职业院校新型融媒体教材的开发路径。课程“岗课赛证创”融通,依据“传承家国情怀、增强使命担当、强化职业素养”的思政主线,重构教材框架及教材内容,构建了德技并重、循序渐进的项目体系,并精心设计项目内容及教材编排方式,采用“融媒体纸质教材和云教材”的形式立体化呈现教材内容。实践表明,新型融媒体教材创建了数字化育人环境,推进了教育数字化,具有线上线下的灵活性,有利于推动混合式教学。

基于动态配置的智能矩阵式生产系统的应用研究

研究了一种动态配置的智能矩阵式生产系统,该系统是由计算机控制,通过高速网络进行实时信息交换,无预设固定生产线路,由标准模块拼接成轨道的智能生产矩阵;涉及物联网构建,智能轨道布置,智能功能机器应用,集中控制,RFID识别等技术。文中对矩阵生产模式、智能功能平台、智能仓储平台、物联网应用、识别判断、计算机控制进行应用研究,以计算机主机组装生产为例进行生产矩阵构建和动态配置应用及分析,验证智能生产矩阵的高效性和灵活性。

乡村振兴背景下高校产学研合作策略研究——以广东省湛江市火龙果种植产业为例

产学研合作能推进高校及科研院所科技创新成果转化,协助企业进行科技转型和产业升级。为研究创新、稳定、持续的产学研合作关键机制,本文在乡村振兴背景下以广东省湛江市火龙果种植产业为例,开展高校产学研合作策略研究。从平衡高校和企业长远建设目标与短期效益的关系出发,对现有经典合作模式进行挖掘研究,总结产学研合作成功经验,并从高校协助区域乡村振兴发展的角度提出了明确新时代背景下高校的职责定位、加强校企合作前期战略布局、打造优秀示范性教研队伍、校企共同优化合作项目的绩效评价机制等对策。

基于PLC技术的电气设备自动控制系统

为了给工业自动化提供技术支持,设计了基于PLC技术的电气设备自动控制系统.获取电气设备运行相关信息,将其输入PLC可编程控制器中,利用控制器实现电气设备控制,将控制后电气设备运行信息输入输出模块中,利用该信息控制电气设备运行状态和开关阀电路,显示模块为用户提供电气设备运行信息.实验结果表明,该系统运行稳定,具备良好的通信性能,可以控制电气设备温度和压力,实际应用效果较好.

机械臂气动关节柔性抓取操控

针对机械臂不便于从物件上方直接进行抓取的情况,提出一种机械臂气动关节柔性抓取操控技术。分析机械臂常规抓取方式,剖析机械臂与物件接触间的几何约束关系,开展物件一边被抬起的受力情况。在此基础上,分析气动关节曲率和内压之间的线性关系,构建控制关节内压的机械臂柔性抓取操控技术。通过实物测试验证,采集物件曲率变化所对应手指内压变化情况,获取不同曲率下抓握平衡所需摩擦系数变化情况,通过手指和地面“相互对抗”,使纸条曲率变大且重心右移,从而成功实现了机械臂柔性抓取柔软物件,达到设计目标要求。

动态环境下机器人路径的新型启发蚁群规划

为了实现机器人在动态环境下沿最优路径安全行驶,提出了基于新型启发蚁群算法的路径规划和避撞策略。建立了机器人工作环境的栅格模型,给出了路径质量评价标准。基于蚁群算法,引入了信息素浓度的梯度初始化方法,有效提高了算法前期搜索效率;给出了一种用于平滑路径的新型启发信息,提出了新型启发蚁群算法并用于全局路径规划。在设定场景下,给定了障碍物检测方法与正面避撞、侧面避撞策略。经仿真验证,新型启发蚁群算法规划路径长度短、收敛次数少、平滑性好,且避撞策略可以有效躲避障碍物,保证机器人安全行驶。

异形盘类零件磨削加工定位夹紧装置的设计

一般夹具设计时,往往是基于一次装夹完成所有部位加工的思路来进行设计。但在设计某些异形盘类零件夹具时,却需要打破常规设计思路,化整为零,充分利用零件自身几何特征,设计出结构简单、装夹方便、定位精准的专用夹具。以一种适于磨削加工的异形盘类零件为例,充分利用普通磨床的加工能力和待加工零件的几何特征,设计一种特殊夹具。虽然该夹具一次只能加工零件一个部位,但却可以实现一次装夹多个零件,并可通过固定规律的装夹与加工,最终保证零件加工质量并实现零件的高效加工。

机床低温气液组合冷却系统的设计与试验

在提倡绿色制造的背景下,设计一款减少液体冷却用量,增强气体冷却效果,提高冷却效率的低温组合冷却系统,实现机加工过程中减少零件变形和提高刀具寿命的要求。文中根据加工冷却要求,通过动态感知现场状态,用PID控制算法,由单片机系统实时操控冷却系统,分别以干式、半干式(气液组合)两种冷却模式实现对加工区域冷却作业。冷却系统由气冷、液冷和气液组合冷却组成,提供小于5℃低于0.5 Mpa的持续低温气体和15℃以下可调输出量的冷却液体,实现多种冷却方式。系统以车床加工长轴为研究对象,分别以无冷却、液体冷却、低温气液组合冷却三种模式进行实验,记录加工过程实时温度,分析数据表明,低温气液组合冷却模式冷却效果最好,液体使用量最少,约为纯常温液体冷却用量的40%左右,达到了设计的要求,具有一定的工程应用价值。

一种用于K型精密锁紧螺母装配的末端执行器设计与分析

K型精密锁紧螺母广泛应用于需强力、安全锁紧的精密机构中,借助工业机器人进行自动化装卸,可大大减轻工人劳动强度。根据K型精密锁紧螺母结构特点及装配的工艺要求,设计了一种末端执行器机械结构,并导入ANSYS Workbench中对模型进行静力学分析、模态分析,静力分析结果表明末端执行器受到的最大应力为61.86MPa,结构强度满足要求;模态分析得出末端执行器结构的6阶固有频率和振型,与6轴电机激励频率相差较大,验证了该末端执行器工作的合理性。

同步器试验台机械转动惯量电模拟复合控制

针对同步器试验对转速稳定性的要求和机械飞轮模拟转动惯量的缺点,提出一种基于扰动观测技术和连续终端滑模的机械转动惯量电模拟复合控制。首先,将同步摩擦扭矩视为外部干扰,并考虑扭矩跟踪误差以及系统参数变化,建立驱动电机动力学模型;其次,根据实际电磁扭矩和转速应用广义比例积分观测器估计驱动电机受到的集总扰动;再次,基于连续终端滑模设计电机转速控制器,并根据转动惯量电模拟原理将估计扰动融入转速控制器形成复合控制,通过李雅普诺夫稳定性理论分析闭环系统的稳定性;仿真实验验证了所提方法的有效性。

基于工业边缘生态圈现代学徒制培养模式研究

在分析现代学徒制试点过程中存在问题的基础上,探索利用数字孪生技术构建工业边缘生态圈现代学徒制培养模式的实施路径。该培养模式有助于加强校企合作,深化产教融合协同育人,促进教育链、人才链、产业链、创新链的对接与融合。校企双方通过创立高层次、高质量的现代学徒制,不断提高职业教育的社会地位,进而增强职业教育的吸引力,完善中国特色现代职业教育体系。

基于改进TD3算法的无人机决策研究

针对无人机在执行打击任务时,对飞行区域的环境掌握甚少、飞行区域大、目标稀疏、火力威胁等相对不确定因素会导致任务的完成度低的问题。本文提出利用双策略网络对双延迟深度确定性策略梯度算法(TD3)进行改进,解决单策略动作波动大问题。针对优质训练样本利用率低导致的收敛速度慢问题,采用优先经验回放机制提高优质样本利用率。使用改进后的TD3算法训练无人机,通过改变偏航角、俯仰角以及速度控制无人机飞行,无人机在三维环境中完成抵近打击任务并规避威胁。实验结果表明,改进后的算法相比于传统TD3算法,算法收敛的速度更快,无人机的任务完成度可相对提高15%。

改进Petri网故障诊断算法的信道故障诊断与处理

为加强通信信道的安全性,及时发现信道出现的故障和异常情况,该研究基于Petri网络模型设计出信道故障诊断系统,并利用时间标签和颜色集对Petri网络模型进行改进,使其更加全面表示出系统信道的动态行为;设计出动态探测器,与诊断模型共同进行故障诊断,采用FPGA与ARM结合的硬件设计方式,并加入了低运算放大器降低系统中的噪声;采用特征生成卷积神经网络构建信道故障预测模型,利用对抗生成网络学习故障样本的真实分布,并生成新的样本数据进行模型的训练;实验结果显示该研究系统的故障检测时间最短,故障预测准确率最高为99.7%。

多场耦合载荷下微焊点的疲劳寿命分析

选择Sn_(96.5)Ag_(3.0)Cu_(0.5)(SAC305)和Sn_(63)Pb_(37)(Sn-37Pb)两种焊料制成焊膏和焊球,印制电路板(PCB)焊盘采用Ni/Au化学电镀处理,以芯片尺寸封装(CSP)和方形扁平无引脚(QFN)封装两种器件为研究载体,设计一种为芯片持续提供电载荷和恒温的测试夹具并将其置于热循环和跌落耦合冲击实验中,研究该多场耦合环境对微焊点疲劳寿命的影响。结果表明在持续电载荷和恒温环境下,在Ni/Au处理的焊盘上,微焊点的抗跌落冲击寿命的下降速度是先快后慢;焊点受到低于100周的热循环冲击时,它的抗跌落冲击寿命的下降速度约为1.3次/周,高于100周后的下降速度逐渐降低至约0.05次/周;与非持续多场载荷作用下焊点相比,它的寿命下降约40%。在低周热循环和低能级跌落耦合冲击条件下,无铅和有铅焊点的抗跌落冲击寿命相当,在高周热循环和高能级跌落耦合冲击条件下,无铅焊点具有更高的抗跌落冲击寿命。