卓越工程师班机械设计课程教学质量提升研究与实践——以长安大学工程机械学院为例

为了提高卓越工程师班机械设计课程的教学效果,提出了课程的教学改革方案,从课程教学内容、教学方法、实践教学、考核标准等方面进行改革。实践证明,机械设计课程培养改革方案实施后,卓越工程师班的教学质量有了明显的提升。

回顾长安大学工程机械学院57年发展历程

我是西安公路学院建机系77级学生，赶上了文革后恢复高考的“头班车”。那年恢复高考，确实是划时代的拐点，改变了一代人的命运。同时，从那年开始，中国的高等教育进入了欣欣向荣的蓬勃发展时期。我的母校，也是我毕业执教28年的地方——西安公路学院57年来的发展，尤其是近三十年来的发展，可以折射出我们这个国家、这个时代、这个行业的发展背景。

全日制专业学位研究生实践课程体系建设研究——以长安大学机械工程领域为例

专业实践是全日制专业学位研究生培养的关键环节,实践课程是专业实践环节的重要组成部分。建设合理的、逐步完善的实践课程体系是全日制专业学位研究生达到培养目标、提高实践能力的有力保证。以机械工程领域为例,从培养方案、培养计划、课程设置、教学方式、管理体制、评价监督等各个方面提出了全日制专业学位研究生实践课程体系的建设思路,并落实实践,取得了一定的成果。

面向大国工匠的工程机械行业思政育人体系研究

为培养工程机械领域卓越人才的综合素质,通过课程思政培养学生的思想、行为和价值选择,实现“知识传授和技能训练并重,强化能力综合实训”的知识、能力、素质三位一体的大国工匠培养模式。通过价值塑造、知识传播、能力培养和目标达成等课程思政要素设计,合理设计教学内容,实现思政育人全过程有温度、有巧度和有态度。采用传统教学方法加思政元素的方式,在教学中穿插思政的教学案例。将交通强国的历史、现实和未来发展贯通起来,认识和评价工程机械发展史的重要人物、重大事件、重大装备、重点工程等,为中国制造2025和工程机械领域从制造大国转向制造强国奠定大国工匠人才基础。

"人机料法环"五位一体的工程机械性能实验教材建设方案

文章针对目前工程机械实验教材较少考虑人机交互、施工工法、作业对象以及环境工况,以致课程与实际不符的问题,提出"人—机—料—法—环"五位一体的创新实验教材建设方案.首先以工程机械为对象,按照动力源—传动系统—牵引与作业机构的功率流开展完整传动链的性能实验;进而结合作业对象的基本特性、工艺参数、环境工况等因素,开展工程机械地面力学性能实验,形成从人到设备再到作业对象完整的闭环教材反馈体系.此教材建设方案与新工科背景下卓越人才的培养目标相匹配,为解决传统工程机械实验教学效果不佳的问题提供了借鉴.

基于数字孪生的工程机械臂装配建模与仿真

针对传统工程机械臂装配过程中存在的装配效率低、装配过程指标和产品特性无法得到全面反映等问题,在装配过程中引入数字孪生理念,研究基于数字孪生的工程机械臂装配过程建模与仿真技术。通过机械臂装配信息的提取处理,构建了数字孪生环境下装配工艺信息库,为机械臂虚拟装配模型构建奠定基础。通过虚拟空间与实体空间的实时数据交互,形成完整的装配数字孪生体空间。以某挖掘机机械臂的装配线为例,说明了基于数字孪生的装配仿真可实时监测装配过程并对其配置优化以提高装配效率,实现有效的闭环反馈机制。

工程教育认证背景下课程思政教学体系研究——以交通特色院校机械类专业为例

立足交通特色院校机械类专业培养要求,对人才培养方案进行分层次设定目标、整体覆盖的顶层设计。围绕以学生为中心、产出为导向、持续改进的工程教育理念,将机械类专业毕业要求和德育品行相结合并确立思想政治培养目标。构建具备办学特色和专业特色的一体化机械类课程思政教学体系,在毕业要求中设立相应的思想政治目标指标点,将分层递进的指标点拆分映射到专业课的教学目标中。课程教学与思想政治目标考核采用直接评价与间接评价结合,完成多要素课程思政目标达成情况评价,实现学习效果反馈并持续改进。

再生工程机械化施工系统的优化配置

依据再生工程中机械化施工系统的运行状态分析和施工机械的基本配置原则,给出了铣刨机、搅拌设备、摊铺机和压实机械等主导机械的生产能力计算公式,为各工作面施工机械的数量和初配机群参数的确定提供了计算依据。以设备台班费综合利用率最大为优化目标,建立了机群配置优化模型,并结合广佛高速公路大修工程进行了实证分析。结果表明,该模型合理实用。

再生工程机械化施工系统的运行规律

以沥青混凝土路面再生工程机械化施工系统为研究对象,应用随机服务系统理论,研究了系统中铣刨、搅拌、摊铺和压实子系统的运行状态。依据再生工程中铣刨机、搅拌设备、摊铺机和压路机等主要机械的运行规律,分析了各子系统的组成和运行特征,对其运行状态进行定量计算,得到各子系统在稳态时的状态概率表达式,从而推导出子系统中需要服务的运输车数、等待服务的运输车数、运输车辆的等待服务时间等状况指标。最后,基于施工系统的理想工作状态,建立了施工系统初配机群配置方案合理性的数值判断标准。研究表明,各子系统的运行规律和机群合理性判断标准可为建立再生工程机械化!施工系统优化'配置模型提供理论依据。

基于机器视觉的工程机械行走速度测量方法

为实现工程机械实际行走速度的实时在线检测,通过建立一种基于机器视觉的间接测速模型,把摄像机安装在行走的工程机械车辆上,并对摄像机进行标定确定出摄像机内外参数;在工程机械实际行走过程中实时采集前方路面的连续帧图像进行光流分析,根据运动主方向原理来建立光流运动方向;实验采用一种基于改进的金字塔式Lucas-Kanade光流算法计算出路面连续帧图像的光流速度;统计出所有图像间的平均光流速度后,根据标定所得的摄像机参数、图像坐标与世界坐标的关系计算出实际行驶速度。测试结果与实际速度比较得出误差为1.45%,结果表明该方法能精确反映工程机械的实际行走速度。

工程机械智能化控制器研究

为了解决国内工程机械控制器市场几乎为国外厂商所垄断的问题,在分析目前主流控制器现状的基础上,提出了完全自主知识产权的工程机械智能化控制器的完整结构,并对涉及的多核并行管理、具备完整驱动能力的硬件设计及包括集成开发环境在内的软件设计等关键核心技术进行了研究。研究分析得出:所提出的体系结构是完全可行的,同时,它还具有完全的知识产权。

工程机械液力传动匹配的计算机辅助计算

液力传动机械设计中液力变矩器与发动机的匹配问题是关系到车辆动力性和工作效能的关键问题之一。介绍了变矩器与发动机匹配计算的数值计算方法 ,给出了匹配的评价参数及数值计算程序的结构思想等 ,并转化为程序软件 ,实现了对其计算机辅助计算分析。

工程机械多功能试验台的研究

工程机械多功能试验台主要用于工程机械的牵引及加载试验.该试验台不仅可悬挂工程机械的多种工作装置,以研究铲切、铣刨、压实、摊铺等作用机理和性能参数的选择,为这些工作装置及其它装置提供动力源,也可模拟多种工作装置的自动控制.详细介绍了试验台的设计方案及用途与功能,剖析了试验台的机械系统、液压系统、控制系统、测试系统和电力系统各个系统的结构组成、工作原理及性能参数,以及所选择的附属工作装置.

自制工程机械专业实验设备研究与实践

现代工程机械是机、电、液、信息一体化产品,是现代诸多高新技术的集成,故对实验设备的要求和起点高。自制实验设备,不仅锻炼了队伍,凝聚了一批专业人才,提高了教师的专业水平和创新能力,满足了工程机械专业的教学要求,而且为学生的设计性实验、综合性实验和创新实验提供了平台,有利于培养学生的动手和创新能力。该文介绍了自制的11种实验设备或装置。

翻新工程机械轮胎生命周期的能量分析与评价

构建基于生命周期分析的翻新工程机械轮胎能量消耗模型,提出翻新工程机械轮胎生产阶段、运输阶段、使用阶段和再利用阶段能量消耗的理论计算模型和计算方法以及二次翻新、机械粉碎、低温粉碎、燃烧分解、燃烧发电5种典型再利用方式的能量替代模型和能量评价指标,确定翻新工程机械轮胎生命周期的能量分析清单,定量分析翻新工程机械轮胎生命周期各个阶段的能量消耗量,获得翻新工程机械轮胎5种典型再利用阶段的能量恢复率,并进行各阶段的能量消耗分析及能量评价。翻新工程机械轮胎生产阶段的能耗最大,运输阶段的能耗最小,翻新工程机械轮胎二次翻新的能量回收效果最理想。

工程机械波动载荷分析与模拟方法研究

波动载荷对工程机械的动力性、燃油经济性以及系统的安全性有着重要的影响.试验在分析波动载荷的基础上,利用随机统计关系提出工程机械波动载荷试验数据的处理方法,将波动载荷非平稳试验数据分解为非平稳的确定性分量与平稳的随机性分量两部分,并提出了相应的函数表达式以及对影响因素进行了分析.最后通过AMESIM仿真软件对波动载荷试验数据进行仿真模拟,给出了仿真方法.

工程机械复合型人才培养模式的研究与实践

专业和人才培养目标的定位必须为国民经济的发展服务,坚持行业特色或背景.经过多年的实践,并通过社会调查,提出了机电、土木、管理相结合的工程机械复合型人才培养模式;基于工程机械复合型人才培养模式的要求,提出了构建工程机械专业群的3个主要专业方向,以及不同专业方向的课程体系和课程内容的研究,进行了专业教材建设的研究,提出了教材建设的措施.实践证明,机电、土木、管理相结合的工程机械复合型人才培养模式是可行的.

基于色彩心理效应的工程机械配色设计方法

为有效辅助工业设计师进行工程机械配色设计,将色彩心理效应引入配色设计过程,提出了色彩心理"轻-重"、"冷-暖"和"软-硬"等选色算法,并生成配色样本,基于交互式遗传算法的工程机械配色设计求解方法,以方案满意度和共识度构建适应度函数。以剪式升降机的配色设计为例,验证了该方法有助于缩小工程机械配色设计求解空间,提高配色设计效率和方案满意度。

工程机械的故障检测与维修

通过分析工程机械在运行过程中出现的故障,介绍了工程机械的状态监测和各种故障检测技术,指出对工程机械进行维修的必要性、时机以及注意事项,并提出了对维修质量进行评估的方法,可为工程机械的维修提供参考。

激光传感器在工程机械中的应用

分析了激光传感技术在多种工程机械和在道路检测中的应用,说明了各种应用的控制原理和检测原理,对正确使用激光传感器控制系统和检测系统具有指导作用。