新工科背景下提高教学类仪器设备利用率的探索与实践——以吉林大学工程训练中心为例

实践教学能够帮助学生巩固理论知识、提高实践创新能力、培养劳动精神,在新工科背景下卓越工程师的培养过程中发挥着重要作用。教学类仪器设备是实践教学的基础,提高其利用率、挖掘最大可用价值,是当前各高校亟待解决的问题。为探索更加贴合基层教学单位的仪器设备利用率提高路径,该文以某高校工程训练中心为例,从微、小、中、大型仪器设备的角度出发,通过课内改革打造共享空间、课外扩展建设共享平台,以及发挥社会服务协同作用的方法,达到强化仪器设备管理、推动实践教学改革、提升人才培养质量的目的。

工程机械变速箱止动片疲劳寿命建模与性能提升

由于受到高频剪切应力,行星变速箱行星轴的止动片易发生疲劳断裂。为提高行星变速箱可靠性,依托有限元建模方法,预测了止动片寿命随厚度的演变,确定了不同厚度区间对寿命的收益。结果表明:有限元模型真实还原了工程中止动片的失效模式,验证了建模方法的可靠性。3 mm止动片在实际工况抗冲击次数约为1.484e+06次,受到冲击的表面所受力的大小为110 N。厚度为4 mm时,止动片最大可承受剪切应力的次数达到5.202e+06次,约为3 mm厚度止动片可承受次数的3.5倍。此外,理想止动片的厚度取值范围是4~4.5 mm。本研究的建模方法和结论为行星传动系统的寿命提升提供了重要参考。

工程机械高强度螺栓的疲劳断裂分析

旋挖钻机是一种基础钻孔类工程机械,其工作装置钻桅普遍使用高强度螺栓连接,在其使用1000~2000 h时多次出现连接螺栓断裂故障。为了查明螺栓断裂原因,对断裂螺栓断口进行宏观及微观检查,对同一批次未使用螺栓进行拉伸性能、冲击性能、螺栓截面硬度分布、螺纹底部圆弧形貌、表面脱碳情况、表面和心部金相组织进行分析。结果表明:螺栓断裂形式为螺纹部位疲劳断裂。螺栓性能符合标准要求,但其螺纹牙型处存在尖锐、裂纹等缺陷,这些缺陷主要是由于滚丝过程中折叠以及搓丝板未进行定期更换修型所致。在螺栓承受较大的交变载荷情况下,易在牙型缺陷处造成初始起裂点,最终造成螺栓失效。

注重基础、立足工程、强化实践、融入模拟、激励创新——材料力学教学改革探索

材料力学是机械类、土木类和力学类等工科类专业的核心课程,课程秉承“强基础、重实践、融模拟、促创新”的理念;构建“融工程、融前沿、融思政”的教学资源与内容,夯实学生的力学理论知识,培养学生利用力学理论解决实际工程问题的能力,同时帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观和职业观;将抽象的力学概念与三阶递进的课程实践融会贯通,培养学生的动手实践能力、探索精神和创新能力;将数值模拟技术引入课堂,初步培养学生利用数值模拟软件解决力学问题的能力。建立以传授知识为中心,以解决工程问题为导向,以创新实践为特点,以数值模拟软件为工具,以立德树人为根本的课堂。

材料成型及控制工程专业实践教学改革探索——以“生产实习”课程为例

新工业革命势必对高等教育尤其是工程教育产生变革性影响。“新工业革命4.0”背景下,工程人才培养应符合科技创新和智能时代需求,适应未来新工业挑战。以材料成型及控制工程专业作为工程学科典型代表,探索新工业革命技术创新要素与材料成型及控制工程专业实践教学结合点,更新符合新工业革命要求的教学内容及知识体系,在信息化、智能化和知识碎片化的时代背景下,提出材料成型及控制工程专业实践教学改革的方式方法,包括打造实验平台、建立稳定的校外实习基地、促进教学环境智能化、鼓励团队学习法等,以期为我国高等工程教育及人才培养提供借鉴。

虚实结合的机械工程专业大学生机械设计基本技能综合培养

加强大学生机械设计实践能力,夯实创新能力培养基础,是机械设计基础课程"新工科"建设的必然要求。开展了信息技术支持下的"机械设计课程设计"资源建设,将网络虚拟、实验室资源、数字化设计和数值分析技术充分融合,形成基于虚实结合的机械设计基本技能导向的教学模式。教学实践表明,与以往教学模式相比,改革后的虚实结合教学模式能够使学生更加清晰地了解机械设计的过程,在设计方法学习、能力训练和创新思维培养等方面得到加强,教学效率和效果明显提高。

智能制造背景下《机械设计基础》智慧教学模式构建研究

吉林大学《机械设计基础》智慧课程在多年课程建设基础上,结合学校实际办学方向,突显自身特色。在当前智能制造的时代洪流之下,针对学生存在的面对大量的新机构、新概念和新原理无所适从,或拘泥于理论层次的知识内容学习,创新思维能力缺乏,课程目标达成度不高问题,研究了智能制造背景下《机械设计基础》智慧教学模式。引入学科前沿的综合性工程案例丰富教学内容,建设了《机械设计基础》智慧教学平台并进行实践,实现从传统的“以教师为中心”向“以学生为中心”转变,打破沉默课堂,采用混合式教学、翻转课堂等模式,实现教与学的双向互动。并建立动态课程思政资料库,构建全员、全程、全课程育人格局。

利用校史文化增强大学生党员教育的实践探索——以吉林大学为例

大学生党员党性教育是高校党建工作的重要组成部分,校史文化作为高校中重要的育人资源,在大学生党员党性培养中具有重要作用。吉林大学是一所具有光荣传统与红色传承的高校,本文总结其校史文化在增强党员党性培养中的重要作用,从加强校史资源的挖掘整合,打造党员党性教育实践基地,创新宣传方式三方面探索在高校育人视域下利用校史文化增强大学生党员党性教育的实践路径。

轮式工程车辆线控转向系统设计浅析

轮式工程车辆在工程机械领域具有广泛的应用,文章以轮式工程车辆转向系统为研究对象,论述了传统轮式工程车辆机械液压助力转向和全液压转向两种主要形式转向系统的组成及适用工程作业场景。结合当前轮式工程车辆线控转向系统的技术规划和愿景,论述了线控铰接复合转向技术、多轮独立线控转向技术两种典型技术应用方向,并基于技术背景下的发展难点,聚焦论述实现具有良好性能的转向系统所需攻关的路感模拟技术、故障诊断及容错控制技术、变传动比控制技术三大关键技术。

材料成型及控制工程专业“生产实习”课程思政教学探索

“生产实习”实践课程是引导学生将专业理论知识在实践中重构的重要途径,这类课程倾向于群体互动和环境感化教育模式,其课程思政具有自身的优势和特点,且势在必行。以材料成型及控制工程专业的“生产实习”课程为例,分析了实践类课程思政的必要性,挖掘课程思政元素,探索课程思政教学方式方法。确保在进行专业知识传授和能力培养的同时,充分发挥实践课程的育人功能,强化学生的行业情怀,使其树立从事本专业工作而实现奉献国家与体现自我价值完美结合的信心。

新工科背景下机械工程专业应用型人才培养模式研究

应用型本科高校机械工程专业人才培养旨在为社会培养满足行业需要的高素质应用型人才。在新工科背景下,责任感、理解能力、操作能力和创新能力是人才培养的重点。针对目前本科高校机械工程专业以知识为导向的人才培养模式,从课程体系建设、实践教学模式制定、专业技能提升、学习兴趣培养四个方面入手展开分析,结合工程教育专业认证,基于学习产出教育模式的理念,提出以能力为导向的应用型高校机械工程专业人才培养模式,以适应新形势下机械工程行业对应用型高素质人才的需求。

机械设计课程设计虚实融合的教学模式探究与实践

机械设计课程实践性教学环节在工学专业课程体系中占据关键地位,对高等工程教育本科一流人才培养具有重要的支撑作用。基于疫情前、后课程设计教学问题分析,围绕新工科人才培养目标,以满足学生个性化学习、自主创新设计的需求为牵引,构建了线上线下交互、虚实融合的混合式教学模式。建立了理论教学面向工程设计的可视化实验教学平台,强化数字化设计软件在虚拟仿真教学中的应用,旨在培养学生的工程设计意识并提高解决实际工程设计问题的能力。

基于大学生工科思维发展的工程图学教学改革浅谈

工程图学作为机械类和近机械类学生的第一个专业基础课,不但是对图学知识的传授,更是学生工科思维培养的起点。以大学生工科思维发展与工程图学教学过程协同为目标,通过分析传统的工程图学课程设计方式,结合计算机辅助绘图技术的应用发展及自身的教学经验,提出一种更符合学生工科思维发展规律,更适合新工科的工程图学发展的课程设置。首先,将一学年的工程图学教学任务分散到完整的四年教学过程中,保证工科学生在本科阶段的图学教育不间断;其次,将工程图学教学与机械设计、机械制造、机械精度等专业课程进行联系,强化学生应用工程图学知识解决实际问题的能力;最后,在学生的本科毕业设计过程中,对学生绘制的工程图样进行必要的指导,使学生的绘图能力得到进一步提高,更好的适应即将到来的工作或科研任务。

新型机械设计理论在汽车工程方向的研究与应用

本文以新型机械设计理论的发展意义与方向作为文章的切入点,从新型机械设计理论的相关内容与理论要点进行分析,进而提出在汽车工程方面新型机械设计理论的具体应用,为汽车工程方向的研究发展提出相关建议与意见,以供参考。

大学工科本科教育教学法探讨——以工程流体力学课程为例

通过讨论大学本科目前常用的教学法,以工程流体力学教学为例,分析了工科专业基础课的特点,从提高教师素质、精选教学内容、掌握好翻转课堂时机、多样性教学法的应用等方面进行了教学法研究总结,以达到与同行互相交流的目的。

我国工程教育从加入《华盛顿协议》组织到跻身全球“第一方阵”前列的跨越

在全球第四次工业革命和新一轮科学技术革命与产业变革的大背景下,我国抢抓机遇加入了《华盛顿协议》组织,以更高远的站位,开启了新一轮工程教育的改革和创新;随后,我国庞大的工程教育专业群,分期分批地进入了全球工程教育“第一方阵”;同时,我国启动了空前规模的“新工科”创建与改革,快速跻身全球工程教育“第一方阵”的前列。正是经过改革与创新的实践,开创了我国新时代工程教育的新局面,使我国的工程教育在较短的时间内实现了历史性的跨越式发展。

“以赛促教”推动高等工程教育教学高质量发展

在现有工程训练实践教学体系基础上,构建以工程综合创新能力培养为目标的“以赛促教、赛教融通”工程教育实践教学体系,打破学校现有工程训练单一模块化教学中的工艺、技能孤岛,搭建起对接中国大学生工程实践与创新能力大赛四大赛道的多学科交叉设计、多工艺种类、多类型设备、综合工艺指导的工程创新实践平台。对标国赛赛项规则与要求,将大赛主题融入日常工程实践教学环节中,使其普及化与常态化,使学生的工程综合创新能力得到稳步提升的同时,为该赛项的校、省、国家三级赛事选拔实现常态化的积累,从而实现以赛促教、赛教常态化融通、相互促进,整体提升高校学生在工程训练教学平台下的工程综合创新实践能力,助力高校工程教育教学高质量发展。

基于逆向工程设计及3D打印技术的机器人教学

机器人的结构和形式多样,为了使学生了解不同机器人的结构和工作原理,促进学生在机器人技术应用方面取得创新,探讨了一种将逆向工程设计和3D打印技术相结合的项目驱动教学方法。该方法以项目驱动为导向,通过逆向设计、结构建模、加工制作及组装等过程,培养学生的学习兴趣,使学生在理解机器人工作原理的基础上,激发创新思维,提高工程实践能力。论述了基于驱动元件的机器人创意设计及开发过程,该教学方法为机器人创新教育提供了有效参考。

航空子午线轮胎几何参数化建模方法开发

针对1270×455 R22航空子午线轮胎结构,提出一种几何参数化的建模方法。该方法使用参数39个(描述轮胎几何信息的参数16个,调整轮胎几何轮廓的参数23个),通过建立截面外轮廓,钢丝圈、三角胶和胎体帘布层的轮廓,带束层、增强层与胎面的轮廓和帘线设计,可以精确建立航空子午线轮胎二维截面的几何模型。该方法可以加速轮胎结构的建模。

基于产教融合的材料专业课程体系改革研究

高等教育肩负创新型人才培养重要使命,对支撑科技发展和行业转型升级起到输送人才的关键作用。吉林大学材料成型及控制专业课程体系以产教融合育人为改革目标,针对产业与教学脱节、培养模式固化单一、育人软硬件支撑条件不足等问题,从教学实践课程体系顶层设计优化、科学素养与工程能力双驱动发展和多元育人平台建设等方面,结合吉林省汽车制造与轨道交通支柱产业集群优势,进行具有产教融合特色的课程体系改革研究,探索创新型人才培养新范式,实现“教学支撑科技,科技反哺教学”双驱动的多元协同育人新生态。