時間：2023-08-04 16:59:31
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1引言
在科技迅速發展的時代，機械智能制造與機電一體化技術在不斷向前發展。機械智能制造與機電一體化產品設計在社會生產以及日常生活的應用越來越廣泛和普遍，它可以反映出電力系統是否穩定安全運行，根據發生情況向運行人員發出警示，便于迅速準確地處理安全隱患。在我國機電一體化是一個綜合技術，也是現代化象征。有關企業實現自身的發展并提高生產效率，需要高度重視機電一體化技術，并加強該領域研究與應用。
2機械智能制造的相關概述
機械工程對于當今的機械工程行業發展來說，可謂是新的科技發展方向。機械工程不僅關系到機械的加工與生產，還關系到機械使用方式和效果[1]。
2.1我國機電一體化智能制造現狀
我國的機電自動化技術仍處于初級階段，機電自動化水平仍低于其他發達國家。此外智能制造的總體進程和發展速度較慢，而自動化與機械化是目前機械和電氣自動化的兩個軸心，需要它們更好地融入到當前機電行業當中。由于我國機械技術發展緩慢，相關理論缺乏完善，其中一些技術通常需要引進其他國家的技術，需要我們不斷努力和探索。
2.2機電工程企業的便捷性
在機械智能制造系統控制的產品相關設計上，我們要針對性借助國外先進的系統知識理論，結合我國機電信息發展行情，切實加強自身機械與信息技術工程的發展進步；同時對于現在錯綜復雜的電子機電信息工程發展環境，需要大力發展機電系統設計與機械智能制造來改善當前的大環境，讓人們信息生活更加有秩序，機械控制系統工程的產品設計也更加方便快捷。機電一體化技術在智能制造中的應用能夠給相關企業帶來穩定且長久的發展空間，在國家的政策和市場調節作用下也能夠獲得更寬廣的企業經營生產模式，也體現智能制造對機電工程企業發展帶來的便利性。
3機電一體化技術的優點
3.1安全可靠，提高工作效率
更大的安全性和可靠性，作為機電一體化技術的主要優勢，在很大程度上保證了獲得機電一體化技術的人員安全，并為電氣自動化技術的分析和研究提供了堅實的基礎。電機自動化技術的自動檢測系統在運行過程中，可以實時監視相關運行狀態。安全可靠是機電一體化技術應用所要實現的主要目的之一，這也體現了在未來的超數據時代人工將會被取代的趨勢。機電一體化技術在智能制造中的應用能夠有效減少由于人工計算、調配等出現的可避免的失誤，從而實現在企業生產的各個流程中功效效率的提高。
3.2有利于設備檢測和維修
對于機電一體化設備而言，機電一體化設備的組成部分多種多樣，主要包括反應設備、儀表、機泵等，它的構成結構復雜多樣，維護過程復雜易變化。在企業的具體生產應用當中，所需要的機電一體化設備應用數據也會有所不同，這就會導致機電一體化設備存在一定的損害性與預告性，我們可以借此進行機電設備的相關故障診斷。在實際的設備應用運行維護上，我們要全方位考慮電氣維修與運行維護措施、備用的替換措施。在電位計合理調節之后，可以有效修正相關系統故障問題，可將電氣系統中電位計進行準確調整，預防因為調節混亂出現問題。機電一體化設備自身在電路數據監測上，可能對一些已經發生的初級電路故障沒有及時地反映出來。導致在后面的數據中，根據整條電路中物理量測量值進行比較，會發現有些反應數據與其他位置輸出數據有著明顯差別。明顯的數據差別反映在儀器設備上，會出現設備短路、工作溫度降低等電氣設備故障的發生；應進行檢查和維修，避免滾雪球造成后來較大經濟損失[2]。
4機電一體化技術在智能制造中的構想
4.1設計構想
在機電一體化控制下，機械設計制造的相關產品設計可以多用一些智能化設施完善設備的建設，減少一些因設備問題而浪費的時間；同時也使管理更加方便，減少人力的投入，使工作可以被更快且更高效率地完成，減少因人工的粗心而導致的錯誤；對于機電信息工程技術發展來說，可以有效避免一些錯誤，從而使效率更高。不同的人要有不同的分工，各部門一起合作，把工作落實到每一個人的身上，利用協同合作來完成上級指定工作任務，工作效率高，負責人滿意度高。最后，值得一提的便是設計模型的交付工作，機電信息技術的應用完全改變了原有方式，優化了工作程序。
4.2關鍵技術
科技不斷向前進步發展，單一的主體技術構建模式已經不能滿足人們對機電系統整體控制發展的需要，而把不同的系統控制模式融合在一起慢慢地變成了發展的趨勢。在機電信息技術工程的系統控制產品設計上，我們要針對性地借助國外先進的系統知識理論，結合我國機電信息發展行情，切實加強自身機械與信息技術工程的發展。在互聯網的背景下，機械工程行業自動控制系統的構建以及產品智能化的生產已成為大勢所趨。目前機械智能化產品設計行業，需要切實把握時代特點，融合計算機信息元素，開創性地推動機電自動化信息工程技術發展。機電行業自動控制系統的構建，可以極大縮減人的數據計算、工程產品設計、數據模型構建等繁雜的數據操作。
5機電一體化技術在智能制造中的實踐
5.1機電一體化技術的系統優化
對于機電工程一體化在智能制造中的應用而言，各模塊的整合工作顯得尤其重要。我們要切實做好模塊整合工作，主要任務是實現機電控制系統的高效有序與運行統一。電子與機械系統的整合控制，實質是機械系統的整合利用，考慮到機電信息模塊系統性整合在機電系統整體控制運行中的重要性，相關部門要盡快制定相關操作規范和對操作員專業素養的考核；為保證工程機械的智能化模塊系統優化及其發展，必須建立在電子智能化的監控體系上。當今時展背景下，多方位、全面有序系統地控制與整合，已成了必要性。
5.2自動化監控技術
機電工程的自動監視技術是一種遠程監視技術，使用傳感器和計算機網絡實現監控目標。自動電力監視技術提供多個實時監視目標，通過監測中心來建立，不僅有助于打破時間和空間限制，而且在很大程度上為監控提供便利。由于該技術是一種遠程監控技術，其運行速度有限，一般不適合大自動化系統的遠程監視。在對自動化系統中的多個功能進行集中和統一的監視，需要使用同一處理器來執行中央監視功能。作為一種監視系統的方法，在監視時，根據設備的不同功能需要設置相應的間隔。同時，不同的監視裝置在功能上是獨立的，并且具有較高可靠性，減少絕緣裝置和系統中端子柜的使用頻率，從而大大節省了投資成本。
5.3機械與信息技術工程融合發展
對于機電信息工程技術發展來說，可以通過有效避免一些錯誤來實現效率提高?？萍疾粩嘞蚯鞍l展，單一的主體技術構建模式已經不能滿足人們對機電系統整體控制發展的需要，而把不同的系統控制模式融合在一起慢慢地變成了發展的趨勢。同時對于現在錯綜復雜的電子機電信息工程發展環境，大型機械設備不可或缺。我們需要兩者兼備，同時并用。在此基礎上，還要吸收借鑒更為先進的技術、系統知識。最大限度實現機械系統設備中各組成部分有機結合，提升系統巡行質量與優化設計，推進機電一體化在智能制造中的應用進步[3]。
6結語
1.毛管是電子節能燈的重要部件。技術指標主要有光電參數,其次有外形尺寸和外觀以及機械強度等,再次是低溫啟動性能和熱態參數穩定特性等。光通量是否合格將直接關系到節能燈的能效等級能否達到標準的要求,光通維持率是產品申請“能源之星”認證時必須要考核的指標,要求節能燈燃點至有效壽命40%時,其光通量不得小于額定值的80%。還有相關色溫、顯色性、色坐標和色容差等指標,也是應該重視。
2.整流二極管。選擇整流二極管時,應注意以下參數。最大正向整流電流該參數與燈功率有關,所選二極管的額定電流值至少應是交流母線中峰值電流的3倍以上。對大功率燈而言,整流二極管不可直接并聯使用,二極管的熱電阻有差異,會使可靠性降低,最好用一組電流大的二極管。峰值反向截止電壓,因工作溫度高,一般要選用1200V的產品。濾波電解電容器,電解電容因會受到高頻脈動電流的沖擊和工作溫度升高,選用高性價比的電解電容器就顯得很重要。電容量及容差、額定電壓、耐紋波電流、串聯等效電阻(ESR)、允許溫度等都是重要的技術指標,質量的好壞直接關系到使用壽命。
電解電容的耐紋波電流值應越大越好,如果電解電容的耐紋波電流值達不到線路要求,會嚴重影響其使用壽命。紋波電流流經ESR,會產生熱量引起電解內部溫度升高,目前制造商對電容器在額定工作溫度下工作的紋波電流的確定,一般均遵循5℃原則。電容量的選擇與輸入電流中的諧波含量和燈電流的波峰因數以及鎮流器的效率有關。電解電容的標記溫度,必須大于實際工作溫度,并留出一定的差值。
3.功率晶體管。功率晶體管工作在開關狀態,選擇的原則是:開關速度要快,飽和壓降要小,集電極電流要大,在不增加成本的條件下,功率和二次擊穿耐量越大越好。集電極額定電流應依據陰極導人電流峰值并留存足夠的安全余量。開關時間要小,應重點關注存貯時間ts,從理論上講ts小則開關功率損耗也小,更重要的是上、下兩管ts值的對稱。如果同一電路板上的兩個管子的ts嚴重偏離,會使正負兩個波形的面積嚴重不對稱,導致管子過熱損壞。
4.振蕩變壓器。 振蕩變壓器通常是在環形鐵氧體磁芯上繞線制成,實際上是一個電流互感器。對磁環的要求是:首先磁導率應有負溫度特性,轉折溫度在95'C左右;其次磁滯回線左右要對稱并且近似為矩形;再次磁導率參數的離散性要小。要與供應商預約電感系數,并做到分檔包裝,否則,成燈功率的偏差不易把握。
5.濾波電感。燈功率在25w或以下時,通常在直流電路中插入L與C,組成簡單的濾波回路。對于串模濾波電感,因其中流過直流電流,故要求磁芯應在不飽和狀態下工作。又因燈內溫度高,又要求電感量隨溫度變化要盡可能小。電感量不能隨頻率的升高而下降。燈功率大于25w時,一般要在交流電路中插入共模電感。共模電感是在同一磁芯上繞有兩個相同匝數的線圈,往復的負載電流在磁芯內部產生的磁場相互抵消,磁芯不會飽和。燈功率大于45w時,產生的傳導干擾會更大,當單純使用共模濾波仍然不能解決問題時,還要加入差模電感。
二、 EMC濾波電路調試
分析傳導干擾噪聲源,可以發現共模噪聲與差模噪聲是相互獨立的。輻射干擾起源于傳導干擾。抓住傳導噪聲的抑制,產品就容易符合EMC要求。為滿足標準要求,必要時可對兩個噪聲分量單獨設計合適的濾波器。共模干擾信號主要是通過燈內元器件和線路的分布電容構成回路傳輸,共模干擾信號基本上都是屬于高頻信號。共模電感參數的選擇,取決于開關頻率以及所要求的衰減量,選用不同的電感參數,對應衰減共模干擾信號的頻率也不一樣。在輸入功率較大的電路中,僅用一個共模電感不能達到標準要求時就要用兩個共模電感了,其中一個可用環形磁芯電感。
三、開關晶體管的設計
開關晶體管的驅動信號有一個最佳值。基極電流Ib最理想的數值是集電極電流Ic的1/10左右,不過該電流的最優化值也是隨晶體管不同而不同的。采用電流互感器驅動時,Ib應始終保持為Ic的1/10左右,無論Ic大小如何,均保持這個關系,就不會出現Ic小時,驅動功率過大;Ic大時,驅動功率不足的現象。按hfe合理設計驅動電流及其匝數比?使開關晶體管在導通時始終處于淺飽和狀態。這樣可以提高開關管的響應速度,并可最大限度地減少驅動功率的浪費和損耗。
驅動信號不僅有幅度的要求,還有波形的要求,即晶體管的開關渡越時間要短。開關渡越時間既與開關晶體管的開關時間有關,又與磁滯回線的角形比有關,還與電路參數的調試有關。取存貯時間ts相同的開關管制作鎮流器,用半導體點溫度計檢測兩開關管的表面溫度,如果兩管的溫度差別較大,就可適當或加或減磁環的初級匝數,使之趨于平衡。開關晶體管的功率容限,即安全工作區SOA。有時燈電路中會有同時出現大電流和高電壓的情況,尤其是燈在熱態做開關試驗時。用SOA值高的管子就不容易損壞。在無條件直接測試管子的SOA值時,可選用BVceo高的晶體管,BVceo高的管子一般SOA也高。
參考文獻
關鍵詞：永置式井下監測 水平井 SWOT分析
一、研究背景
永置式井下監測技術已在國外眾多油氣井中得到了廣泛應用。而放眼國內，其應用也是方興未艾。該技術的最大特點在于，運用永久置于井下的一些列監測元件，實時獲取大量數據，為提高油氣田的科學化管理水平、實現產量的最優化和效益的最大化，提供強有力的數據支撐。當前，隨著該技術的不斷發展，一大批高靈敏、長壽命、耐高溫、抗腐蝕的井下監測元件正逐步走進油田，推動油氣井朝著“智能井”的方向發展，具有廣闊的應用前景。
水平井已成為開發非常規油氣藏的重要井型。水平井技術所具有的最大優勢在于：提高油氣井在儲層的泄油面積，提高油氣井工作液的波及體積，從而增加油氣井產量，提高油氣采收率。同時，其還可以在一定的產量下降低帶氣頂油藏或底水油藏的錐進程度，并在一定程度上起到輔助防砂的作用。而在時下正進行得如火如荼的“頁巖氣革命”中，水平井技術與分段壓裂技術一道，成為造就人工縫網、提高儲層滲透率的關鍵開發技術。毫不諱言，水平井技術在未來的油氣田開發中，特別是非常規油氣的開發中，具有強大的生命力。
兩大先進開發技術的完美結合，即可將智能水平井照進現實，變為可能。本文運用成熟的戰略分析工具――SWOT分析，分別論述了永置式井下監測技術與水平井技術結合后的優勢、劣勢、機遇和威脅，以期對這一高新的技術結合點，勾勒出更為清晰的前進方向
二、優勢分析
永置式井下監測技術由于運用永久放置于井下的監測元件，相較于傳統的監測技術，其測量速度迅速，其測量精度較高，且可以長時間連續測取動態數據。而以水平井為代表的復雜結構井，由于其滲流規律當前仍舊不甚清晰，各種理論仍有待驗證，因此更加迫切的需要較為詳實的數據支撐。永置式井下監測技術，正好可以契合水平井的這一需要。
同時，以水平井為代表的復雜結構井，其鉆井成本、完井成本及修井成本，往往是傳統直井的好幾倍。因此，一口水平井投產以后，為了追求油氣田開發效益的最大化，應當千方百計延長其免修期與工作壽命。而這一切，都有賴于基于詳實監測數據的油氣井管理水平的提高。而永置式井下監測技術，正好可以較為方便地助力提高油氣井的管理水平。
三、劣勢分析
雖然這一高新技術結合點具有較為明顯的優勢，但其劣勢也是必須應該清醒對待的。永置式井下監測元件結構復雜，集成度高，而井下空間狹仄，伴隨著高溫、高壓的工作環境。這一方面使得永置式監測元件制造要求高，隨之而來的制造成本巨大，系統造價昂貴。另一方面也井下復雜惡劣的工作環境導致了該技術抗干擾能力較弱，使用壽命較短。而以水平井為代表的復雜結構井本就成本高昂，而油田動態監測方面的投入又居高不下且壽命短暫，則無疑會讓油氣田開發的效益大大折扣。
四、機遇分析
光纖傳感技術的迅猛發展，為永置式井下技術的改良和進步，創造了巨大可能。其核心在于安裝在儲層的光纖傳感器。將儲層中的流壓、溫度、流量、流體密度等物性參數的變化，轉化為光的相位、波長、頻率等等方面的變化，光纖傳感器便可以光速實現高效傳感的功能。而由于光信號獨到的電磁特征，以及制備光纖的二氧化硅材料的優良性質，永置式光纖監測系統具有抗干擾能力強、適應高溫高壓、使用壽命長等多項優勢。同時，伴隨著現代通信網絡建設步伐的加快，光纖元件的制造成本將逐漸降低，使得永置式光纖監測系統更具有競爭力?？梢灶A見，光纖監測系統將在未來數十年間，成為這一高新技術結合點的巨大發展機遇。
五、威脅分析
永置式井下監測技術與水平井的完美結合，其最大的威脅來源于“大數據（big data）”的挑戰?！按髷祿╞ig data）”，是指規模巨大到無法通過目前主流軟件工具，在合理時間內達到擷取、管理、處理、并整理成為有價值信息的巨量資料。當前，大數據的概念已成為互聯網時代的熱門話題，而延伸至油氣田開發領域，我們依舊可以從中找到大數據及其挑戰的影子。
永置式井下監測元件，在長達數年的時間里，于1-2秒/次的速率采集生產動態數據，從而產生浩如煙海的數據量。而這些數據都是提高油氣田開發管理水平的寶貴資料，需要傳輸、儲集和分析，同時出于各種各樣的研究目的，這些數據需要被隨時提取。這些特征與當前的信息軟件配置和硬件設施嚴重不適應。長此以往，隨著永置式井下監測技術的逐步普及，這一矛盾將日益尖銳，稱為制約這一高新技術結合點發展的巨大威脅。
六、結論
1.優勢分析：永置式井下監測技術測量速度迅速，其測量精度較高，且可以長時間連續測取動態數據，有利于研究水平井的滲流規律，提高水平井的監測和管理水平，延長水平井的免修期和壽命。
2.劣勢分析：永置式井下監測元件結構復雜，集成度高，而井下工作條件復雜惡劣，這一方面使得永置式監測元件成本高昂，另一方面使得其抗干擾能力弱，壽命短暫。
3.機遇分析：光纖傳感技術的發展，使得永置式光纖監測系統成為可能，為這一技術的發展帶來巨大機遇。
4.威脅分析：“大數據”的挑戰在長期將成為這一技術結合點的巨大威脅。
參考文獻：
關鍵詞：機械制造技術基礎；精品課程建設；工程能力培養；教學改革
作者簡介：王（1966-），女，河南鄭州人，北京信息科技大學機電工程學院，教授；張懷存（1956-），男，陜西延安人，北京信息科技大學機電工程學院，副教授。（北京 100192）
基金項目：本文系北京信息科技大學市級精品課程建設項目、北京信息科技大學2010教學改革項目（項目編號：2010JG06）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0087-03
一、“機械制造技術基礎”精品課程建設的背景
隨著高等教育改革的不斷深入和發展，課程作為高等學校培養計劃的基本組成單元，是實現高等學校教育目標的基本保證。課程體系、內容的合適與否影響著培養目標實現。教育部在2003 年正式啟動國家精品課程建設項目并在《教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》中指出“國家精品課程是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程”。[1]即精品課程應該具有體系的整體性、內容的先進性、資源的開放性和師生之間的互動性并具有強烈的示范作用。要求精品課程以多媒體信息技術為實現手段，基于互聯網，包括課程的歷史沿革、網上教學資源如大綱、電子教案、多媒體課件、教材和課堂錄像、教育理念、師資隊伍、教學方法手段與教學改革、學生和專家的評價考核等建設要素。[2]精品課程不單純是教學方法和教學模式的改革，更是一個包含教師、學生、教材、教學技術手段、教學制度等多種要素的系統工程。精品課程建設一般分為內容建設、隊伍建設、教學方法和手段建設、教材建設、實驗內容建設及機制建設等六個方面。[3]
1997年國家教委工科處委托制圖與機械基礎兩課委員會組織全國重點工科高校就工程材料和機械制造基礎課程召開會議，對原金工系列課程改革的必要性和基本思路進行了探討，會議通過了《高等工科院校金工系列課程改革指南》。提出根據“以培養學生創新能力為核心，以CAD/CAM為主線，拓寬基礎，重視實踐”的總體改革思路；重新規劃了機械制造系列課程的內容體系。按照其改革方案而設置的“機械制造技術基礎”課程是機械制造基礎系列課程中的一門主要專業基礎課程。1998年配合北京信息科技大學拓寬專業口徑和人才培養模式改革，進行專業改革，將原機械制造及其自動化、機械設計和機械電子等專業合并為機械設計制造及其自動化專業。為了適應擴寬機械類專業人才培養模式的需要，將“機械制造工藝學”、“金屬切削原理與刀具”、“金屬切削機床”和“機床夾具設計”四門課程按照重基礎、少學時、新知識、寬面向的原則整合優化合并為“機械制造技術基礎”。[4]“機械制造技術基礎”不僅是機械設計制造及其自動化專業的專業基礎課程，也是工業工程、車輛工程等專業的專業基礎課程。目前北京信息科技大學機械設計制造及其自動化、工業工程、車輛工程等專業均設置該門課程。機械設計制造及其自動化專業計劃80學時、工業工程專業計劃72 學時，其中實驗8學時；車輛工程專業計劃40 學時，其中實驗6學時。
北京信息科技大學一直以來非常重視精品課程建設。為了適應當今社會對機械專業人才需求，實現機械設計制造及其自動化專業應用型人才專業核心能力的要求，[5]學生既要具有必備的理論基礎，又要具有快速適應工作崗位的工程能力。2006年“機械制造技術基礎”被列為北京信息科技大學重點建設課程、2007年被評為校精品建設課程。經過多年的建設和完善，2009年被評為北京市精品課程。在精品課程建設過程中進行了深入思考，特別注重教學內容的與時俱進；注重教學方法和教學模式的改革；構建了公益勞動、金工實習、課程內實驗、生產實習、綜合實驗周、課程設計、制造綜合能力學科競賽的基于工程的實踐教學體系，實現對學生工程能力的培養。
二、與時俱進優化課程體系和教學內容，適應學科最新發展
“機械制造技術基礎”課程內容涉及知識面寬、知識點多、綜合性強，與實際工程結合緊密，圖多、層次多?？茖W技術的迅猛發展不斷促進制造技術的發展，新材料新技術不斷涌現。要實現與工業企業的無縫連接，教師需密切關注學科發展，與時俱進優化課程體系和教學內容，協調傳統內容與先進性。
課程的內容圍繞產品的加工制造，以機械加工工藝為主線，以優質、高效、低成本、節能減排為宗旨，將涉及到的機床設備、金屬切削原理與刀具、工藝裝備等有關內容有機結合起來，并根據這條主線的需求作為取舍的原則，強調以產品質量、生產率、經濟性、可持續發展為中心融入節約能源和綠色制造的理念。從培養學生的綜合工程素質出發，使學生熟悉和掌握基本理論和專業知識，具有能夠在理論上進行分析、在實踐上具有解決一般技術問題能力。補充新知識，增加現代工業領域采用的新刀具材料、新加工方法、數控機床的基本介紹、數控加工工藝的特點、計算機輔助工藝設計、綠色制造等內容，使教學內容能夠充分反映現代制造技術的發展。
目前，“機械制造技術基礎”教學內容多課時少，在教學內容的講授上既要加強基礎，又要拓寬知識面；既要保持經典，又要體現先進制造技術的發展；既要掌握基本理論，又要加強工程實踐能力和創新思維的培養。在教學內容上以少、精、寬、新為原則，對教學內容進行必要的調整，如減少車床進給和螺紋加工運動傳動鏈的講授，而將這部分內容放在實驗課中，學生在現場對著實物進行感性觀察，學得更快、記得更牢。對于機械加工工藝擬定、加工精度部分等重點內容仍進行重點講解，但是更加注重對實際工程問題的分析和理解，強化學生在實際工程中應用所學知識解決問題的能力。
高水平教材的建設是課程建設的基本，本課程選用韓秋實和王主編《機械制造技術基礎（第3版）》作為教材。該教材是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材和北京市精品教材立項，該教材還獲得中國機械工業科技進步三等獎。編寫出版與之配套的《機械制造技術基礎習題集》，分為學習指導和習題（包括填空題、選擇題、判斷題、簡答題、分析題、計算題和參考答案）。編寫《機械制造技術基礎實驗指導書》和實驗報告，用于實驗教學。編寫《綜合實驗周大綱》和《綜合實驗周指導書》用于指導學生完成綜合實驗周的學習。建設了“機械制造技術基礎”的課程教學網絡化平臺。制作了網絡課件、編寫了多媒體教案，網上提供教學大綱、教案、電子講義等資料，實現教學資源的共享。開設網上答疑和交流通道。學生利用網絡資源鞏固課本知識的同時，進一步拓寬知識面，增強理論學習的深入性，使課堂教學得到擴展。
三、以工程能力培養為中心，構建層次式的實踐教學體系，實現理論教學和創新實踐活動的有機融合
深入企業調研，分析整合和提煉典型生產流程所需的知識、技能、核心能力和態度，構建專業認知與實踐－金工實習－課程實驗教學－生產實習－課程設計-綜合實驗周－制造綜合能力-數控加工學科競賽“多元結合”的實踐教學體系。在實踐性教學體系構建的過程中，特別注重學生實踐能力的培養，努力實現從模擬型向實戰型轉變，由限制性向自主性轉變，由驗證性向綜合性轉變，由理論性向應用性轉變。注重讓學生建立起工程的系統概念，了解工藝設計、制造、檢驗等過程。從機械制造技術基礎—先進制造技術—數控編程—實際加工操作，注重層次化、從設計、仿真到實際零件加工的動手能力培養，體現漸進性教學方式。
金工實習使學生了解基本的機械制造知識和方法；生產實習使之了解機械產品加工與裝配工藝過程和工藝裝備，將所學理論知識與生產實際緊密聯系起來；課程實驗教學將科研成果引入教學，教師運用現代實驗手段開出綜合性、設計性實驗，讓學生親自動手，提高了學生實驗技能和實際動手能力；課程設計選自實際生產課題，要求學生獨立完成，同時注意發揮團隊作用。重點培養學生制訂零件機械加工工藝規程和分析工藝問題的能力；綜合實驗課使學生受到一次接近實際的工程訓練，全面實踐和了解產品從設計、分析、制造、裝配的全過程，提高學生綜合分析能力、解決工程實際問題能力、協同工作能力和系統集成能力。制造綜合能力-數控加工學科競賽滿足學生進行創新的需求，進一步融合理論與實踐，使學生的工程能力得到進一步提升。
在課程建設過程中，本校進一步強化和加強生產實習組織、指導教師隊伍的建設，設立長春一汽生產實習基地，使生產實習取得實效。綜合實驗周通過學生對產品的設計建模，進行工藝設計、數控編程和在機床上加工出產品，使學生綜合運用知識解決問題的能力大大提高。
實驗指導教師在實驗中只講述實驗中的難點、應注意的事項，而實驗原理、儀器的工作原理和使用方法由學生自己在實驗預習中完成。另外，安排學生生產實習，使學生對機械制造工藝及設備有一個切身的感性認識，每年還鼓勵學生參加各種比賽和見習工程師考試，取得了較好的效果。
在專業課程設計中融入現代計算機工程軟件的應用，實現與先進制造技術和信息技術的融合。從計算機輔助設計進行產品的建模分析，然后基于計算機輔助制造軟件進行零件的數控編程，通過DNC系統將程序傳到數控機床上進行加工，得到零件。通過實驗為學生建立起制造系統的概念。專業課程設計過程中教師的指導和討論環節規范化，使學生的課程設計真正取得實效。
面向工程實際，為學生營造現代工業背景的工程大環境。利用北京市的相關資源為學生提供實踐機會。與機床協會密切合作，每年組織學生參觀機床展覽會并進行討論和研討。邀請相關企業的技術工程師到校講座、聯系北汽福田、現代等現代化企業組織學生進行參觀，為學生創造機會接觸了解先進制造技術的最新發展動向和行業發展趨勢，增加對現代化企業實際的感性認識。學校購置了各種教學模型、高檔加工中心、數控車床、FMS系統、機床靜剛度測試儀、主軸動態特性測試試驗臺等實驗設備，設有專門的制造實驗室，為學生構建了實際的工程環境，使從未接觸過工程實際的學生建立應用的整體概念，突出實驗的演示性、設計性和綜合性，追求實驗手段的先進性。
為了適應應用型高級人才培養目標的實驗體系研究和實驗環節的建設，學校開設綜合性和設計性實驗，構建實驗平臺，編寫實驗指導書和任務書；編寫相關的課程設計指導書。開設綜合性和設計性實驗，初步設想設定加工某零件要求達到的精度目標，讓學生自主設計實驗項目和方案，并獨立完成實驗。利用綜合實驗周的時間開設計算機輔助工藝設計和先進制造技術實驗等。主要安排反映制造工程領域技術先進性和技術發展動向的實驗，包括數控機床加工操作、計算機輔助工藝設計、計算機輔助制造等實驗，使學生了解先進制造技術的研究發展和基本技術方法，建立現代制造工業先進技術的實際概念，完成先進技術設備實際操作的基礎訓練。
四、實施工程意識培養和實踐能力提高的基于項目的教學改革
1.以建構主義理論為指導，以工程應用為主線，研究基于項目的教學模式，注重工程能力的培養
針對目前普遍存在的教學與科研相脫節，課堂教學內容缺乏現實感，學生缺乏對先進制造技術的認識和專業學習積極性；課堂教學與企業的實踐操作彼此割裂，學生運用學科理論與方法解決工程實際問題的能力得不到培養和鍛煉；校園生活與工業實際彼此分離等問題，以建構主義理論為指導，在機械制造及其自動化專業方向實施基于項目的教學模式改革的實踐，整個過程貫穿學習—實踐—再學習—再實踐，以項目引領、任務驅動、教學做一體化課程教學模式設計和組織教學內容。
從“機械制造技術基礎”課程的第一節課，提出基于項目研究的學習。給每個同學發一份項目研究任務書，一個“機械制造技術基礎課程”項目研究活動一覽表。學生自愿組合，1～3人為一個小組，以小組為單位開展研究。隨著教學內容的開展，基于項目的要求，在教師的指導下，學生通過課堂學習、下課到圖書館查閱相關資料，遇到問題請教教師，循序漸進地完成項目的研究。學生成為學習主體，充分調動學生的主觀能動性，將教師的教學與學生的學習活動融為一體。學生以小組為單位通過解決實際問題而學習，通過討論與小組其他成員進行積極的良性互動，相互交流想法、相互鼓勵和溝通，培養了學生的團隊合作意識和工程能力。實行新的教學模式后，學生的學習積極性和主動性提高，解決工程實際問題的能力得到了鍛煉和提高。
2.課堂討論法
在課程講授過程中常注意提出一些思考問題啟發學生積極主動思考。結合課程的重點、難點，設計課堂討論題目，通過討論、質疑和總結提高學生學習的興趣和課堂活力，使學生對知識易于理解和掌握。對于習題中的錯誤，教師設計題目，供同學們討論。比如對于機械加工關鍵工序的工序尺寸的擬訂，如何判斷封閉環是關鍵，教師給出一個實例，給同學們討論，然后通過正確和不正確方法的比較，和同學們一起總結出“尺寸鏈很重要，基準轉換用得著；先看封閉環，再判增和減，極值和概率法幫計算；多尺寸計算，圖表法最有效” 等朗朗上口的口訣，便于學生記憶。注重結合生產實踐，講課過程中還經常結合科研項目中的問題與學生進行課堂討論得出解決方案。
3.案例教學法
本課程主講教師近年承擔國家高檔數控機床科技重大專項、國家和北京市自然基金、北京市科技計劃等多項科研項目，得到科研經費上千萬，獲得省部級科技獎勵7項。在高端數控裝備的研制和開發上取得多項科研成果。在教學過程中，將科研成果作為案例介紹給學生，從實際需求、方案的構思、方案的設計和實施方式，使學生較真實地接觸工程實際，將其中的科學規律與教學內容有機地結合起來，培養學生科學思考問題的工程能力。比如在講到提高生產效率的時候，將研制的復合機床作為實例，使學生深刻理解提高效率的各種不同途徑。在講到機床傳動鏈時，介紹傳動鏈的長短的優點和不足。在介紹數控機床時，以研究的電主軸為例，提出電主軸概念的來源，在于縮短傳動鏈，揭示機械制造科學技術進步內在規律，開闊了學生的學術眼界。其次，鼓勵學生參與科研，積極拓展第二課堂，吸收學生參與教師科研項目，依托科研項目培養學生的綜合素質、實際解決問題的能力和創新能力。
在“機械制造技術基礎”精品課程建設中，基于工程能力培養的精品課程的建設是一個長期的工作，需要不斷凝練課程特色、持續完善課程體系和優化教學內容、在教學模式和教學方法的改革等方面不斷探索實踐改進，才能將“機械制造技術基礎”課程建設成真正意義上的精品課程。
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關鍵詞 綠色制造；工藝規劃；節能降耗
中圖分類號：TF046 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）15-0051-01
1 綠色制造技術
廣義的綠色制造涉及的問題包括四部分：首先是設計；其次是制造；再次是資源；最后是環境。綠色制造是這四部分內容的交叉和集成。
綠色設計是以保護環境資源為核心理念的設計過程，在產品及其壽命周期全過程的設計中，要充分考慮對資源和環境的影響，在充分考慮產品的功能、質量、開發周期和成本的同時，更重要是使產品及其制造過程對環境的總體破壞減到最小。在綠色制造實施過程中，綠色設計是關鍵。綠色產品設計，不僅要減少物質和能源的消耗，減少有害物質的排放，而且要使產品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環或重新利用。
綠色制造工藝技術是在傳統工藝技術的基礎上，結合環境科學、材料科學、能源科學、控制技術等新技術融合進化發展出的先進制造工藝技術。綠色制造工藝技術根據制造系統的實際，盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、噪聲低、對環境污染小的工藝方案和工藝路線，實現綠色制造的目標
要求。
綠色制造工藝技術可劃分為3 種類型：節約資源型、降低能耗型、環境保護型。節約資源型工藝技術是以加工制造工藝的整體流程為改造載體，著力降低環境污染并且提高資源的利用率。降低能耗型工藝技術是指在生產過程中，降低能源及能量消耗的工藝技術。環境保護型工藝技術是指采用一定的技術革新，使工業生產中產生的廢氣、廢液、廢渣、噪聲等危害因素盡可能的減少或徹底消除。
綠色資源包括綠色材料和綠色能源的合理使用。對于綠色材料，綠色制造要求選用來源廣泛、加工制造方便、可以再生和回收，便于降解的材料。綠色能源要求選用能耗省、環保好、儲量多、可再生的能源。大力發展使用太陽能、風能、水能、地熱能、生物能、潮汐能等可再生能源的制造業。
2 綠色制造技術在機械加工中的應用
2.1 干式切削技術
干式切削是為保護環境、降低成本而有意識地不使用切削液，在無冷液條件下進行切削加工的切削加工的方法。
2.2 準干式切削技術
準干式切削技術是將干、濕加工的有點結合，是在切削刀具的切削刃上噴上一層油，切削加工的時候，油在刀具和工件之間形成一層油膜，保護刀具和工件，避免熱量產生，提高加工精度。它所使用的切削液很少，約占濕加工的六萬分之一， 但其效果卻十分明顯，并可取得與完全干式加工相同的效果。
2.3 風冷卻切削技術
風冷卻切削技術是經過除濕器將水分除去后的空氣，輸送進入空氣冷卻器，當溫度達到-30°后，再將冷風送至切削部位，同時向加工部位噴少量的無害植物油，會起到防銹并且有一定作用，從而有效地實現節約資源的機械加工。在風嘴的對面裝置有集塵設備來收集廢屑和塵土，通過集塵器濾去切屑。
2.4 刀具技術
干式加工對刀具材料要求很高，它要求材料要具有很高的紅硬性和熱韌性以及良好的耐磨性和抗粘結性。對刀具的幾何參數和結構進行設計時，要滿足干切屑對斷屑和排屑的要求。
2.5 機床技術
干式加工在切屑區域會產生大量的切削熱，不及時散熱，機床會因受熱不均勻而產生熱變形，因此機床應裝備循環冷卻系統。干切削產生的切屑是干燥的，所以盡可能的將干切削機床設計成立軸和傾斜式床身。對于精密切削加工機床，應在機床上配備監控系統。
2.6 水噴射加工技術
水噴射加工技術是利用水或水中加添加劑的液體經增壓器、儲液蓄能器后，形成300 m/s～900 m/s的高速液體流，噴射到工件表面，達到去除材料的目的。
2.7 減磨技術
在機械工業中，適當的使用減磨劑能有效地降低摩擦阻力、減小機械磨損、降低能源消耗及延長發動機使用壽命。除使用減磨劑外，可以采用將金屬抗磨劑混入到油中的方法來達到節能降耗的目的。
2.8 優質清潔表面技術
對于一些耐磨性要求高的重要零件，采用離子束輔助鍍膜技術，利用沉積原子和轟擊離子之間一系列的物理化學作用，可在常溫下合成各種優質薄膜。采用新型節能表面涂裝技術——自泳涂裝，由于沒有磷化工藝，整個自泳涂裝系統中沒有重金屬的參與，簡化了后續的廢水處理程序，屬無污染清潔生產工藝。另外，自泳涂裝所需工位少、操作簡單、運行成本低廉。
2.9 快速成型制造技術
快速成型制造技術是一種快速生成模型或者零件的制造技術。在計算機控制與管理下，依靠已有的CAD數據，采用材料精確堆積的方式，即由點堆積成面，由面堆積成三維，最終生成實體。依靠此技術可以生成非常復雜的實體，而且成型的過程中無需模具的輔助?？焖俪尚渭夹g就是利用三維CAD的數據，通過快速成型機，將一定厚度的材料反復打印在平臺上，循環往復，直到生成整個成型件。按照不同的實現工藝，材料可以是紙張、塑料、金屬、陶瓷等各種材料?？焖俪尚椭圃旒夹g既節約資源、降低制造成本，又能減少加工廢棄物對環境的污染，同時也大大提高了新產品樣件的制造速度。
2.10 工藝模擬技術
工藝模擬技術主要用于熱加工過程，是應用模擬仿真、實驗測試等方法，在模擬真實的環境下進行材料加工，顯示出材料在加工過程中的理化性質和缺陷的演變情況，預測其性能質量，達到優化工藝設計的目的。
3 結束語
隨著我國經濟的加速發展，環境破程度加劇，面對資源枯竭與能源危機，大力倡導綠色制造技術能夠緩和經濟發展與環境保護之間的沖突，并且符合可持續發展的策略。所以，綠色制造技術的應用勢在必行，廣大從事機械制造、加工的人員必須不斷的提高自己的科學技術水平，使我國的綠色制造技術能夠走在世界的前列。
參考文獻
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關鍵詞： 應用型本科機械專業 工程軟件 數字化制造工程能力培養 教學方法改革
一、引言
以信息技術為主導的現代科技的迅速發展推動了制造業和數字化產品開發技術的快速發展，現代制造業則借助數字化產品開發技術實現了從設計、制造全過程的并行模式，采用數字化三維數據模型取代原來的物理原型，從而縮短了新產品開發周期。現代制造業正逐步普及以三維CAD/CAM技術為核心的產品數字化制造，企業的數字化制造水平可以說在一定程度上反映了企業的核心競爭力。
目前許多高校傳統機械工程學科的教學模式是以常規機械設計制造流程為主線的，課程體系的設置重理論輕實踐，各單元技術間存在很大的脫節與重復現象，沒有形成完整的體系，與企業的工程實踐結合不緊密，沒有體現行業的發展技術現狀。
我院是新建本科院校，提出“工程教育，職業取向”的人才培養模式，將原有課程體系調整為：“以綜合素質培養為核心、創新教育為主線、以數字化產品開發技術為手段、拓寬基礎、加強工程實踐能力培養”。
企業在制造活動中廣泛使用工程軟件，工程軟件的應用能力和水平直接反映了企業的先進制造水平。為面向企業就業客戶群，培養適銷對路的應用型機械專業人才，必須緊跟企業的生產技術，以典型企業的工程應用軟件為教學工具，規劃教學內容，探索行之有效的工程軟件教學方法，通過工程軟件實現產品的數字化的制造流程，將理論知識應用于軟件的使用中去指導應用，通過軟件使用促進學生理解和掌握理論知識，培養學生的數字化制造綜合工程應用能力。
二、教學規劃
依據典型企業調研結果確定機械專業培養方案和課程大綱標準，形成數字化制造課程群。數字化制造課程群分理論課程、實踐課程、課外培養三大體系。以企業使用的主流典型工程軟件為應用工具培養工程能力，在教學過程中應用的工程軟件如表1所示。
課程采用基于企業情境的項目教學法、理實一體化教學法等多種形式，以企業典型零件加工為項目內容，每個項目包含若干子項目。項目分為基礎項目、提高項目和拓展項目三大類，項目設計遵循由淺入深、循序遞進的原則。
理論環節與實踐環節密切結合，多媒體教室、CAD/CAM機房和數控實訓室交替上課。講授軟件時，講述基本的原理，學生課上和課后做練習，習題取自實際工程實例。
注重學生自學和課外培養相結合，機房根據學生申請開放管理，教師現場答疑，培養學生的工程軟件使用能力。
課程考核有多種形式，理論課程考核有平時考核和期末考核，平時考核包括課程表現、課后作業質量、階段大作業質量、實驗完成質量；期末考核包括試卷成績、現場考核等幾部分。課程表現主要考核學生對教師課程參與的能力，占總成績分數的15%，具體包括出勤情況、課上聽課和上機的態度、課上回答問題的情況、完成軟件練習的情況；課后作業的完成質量，完成與課上內容相關的軟件使用解決具體問題。
對于純工程軟件應用類課程的考試，比如現代CAD/CAM應用，試卷采用理論和實際相結合考試形式，統一于一張試卷內，在CAD/CAM機房考試，理論筆試和上機考試相結合進行，理論考試考查對工程軟件基本知識和基本技能的理解，占總成績分數的25%；上機考查利用工程軟件解決零件的數控程序編制問題的能力。
對于基于項目的實踐課程的考核，教師匯總學生的所有考核分數評定成績，成績由四部分組成，包括出勤率分數、教師過程考核分數、項目分數、設計資料質量分數，總成績按百分制給出。其中出勤率占10%，教師過程考核占10%，項目分數占70%，設計資料質量占10%。項目分數由個人自評分數、組內互評分數、組長評分分數、組間互評分數加權綜合而成。
三、結語
我們在應用型本科機械專業的人才培養中利用工程軟件培養學生的數字化制造工程能力，改革教學方法，學生樂于將知識應用于實踐，使理論有用武之地，激發出濃厚的學習興趣，培養了動手能力，加強了團隊的合作精神。對就業企業單位和就業學生的跟蹤調查，表明學生從學校向企業的職場轉換的時間明顯縮短，工作后對崗位的適應能力明顯增強，企業反映效果較好。
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[關鍵詞]信息技術；智能化；監管平臺；安全管理
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.18.038
[中圖分類號]TP311.52 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）18-00-01
0 引 言
工業和信息化部在《信息化和工業化深度融合專項行動計劃（2013-2018年）》中明確提出：“建設覆蓋各級民爆主管部門、民爆企業的行業綜合管理服務平臺，實現民爆物品生產經營動態信息全程監測。建立民爆企業生產、流通全過程安全管控體系，實現對關鍵安全生產要素的閉環信息化管控，提升民爆行業本質安全生產水平”。因此，如何借助物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術來更好地實現民爆行業的“兩化融合”，更好地提升民爆企業安全生產、管理水平，這是擺在民爆企業管理者面前的問題。
1 夯實信息基礎設施，搭建高效通訊網絡
信息技術的應用離不開網絡、硬件資源等基礎設備、設施。企業根據信息化發展與應用的需要，應當建立企業級標準中心機房、配置專業企業級服務器、部署企業內部的VPN網絡或SDH網絡及建立數據統一存儲管理平臺等，夯實網絡基礎設施。
2 加快生產技術改造，提升制造兩化水平
為提高民爆產品生產技術水平，確保產品質量，企業需要對傳統包裝炸藥生產線進行全面技術改造，實現生產線連續化、自動化控制，為工業生產實現信息化管理奠定基礎。在生產線的技術改造中，應當選用了大量的安全可靠的智能傳感器，實時采集生產數據和各工序的反饋信號，經過安全型的PLC集中控制處理，將生產各環節的控制系統組成一個具有自我決策能力的工業互聯網絡，同時與“四超”信息動態監管、現場巡檢和設備綜合管理等系統集成，實現生產控制與信息化管理的高度集中。如產品撿裝工序，可采用基于視覺系統的抓取機器人，實現對高速運動藥卷的動態跟蹤、方向定位，以便抓取機器人能夠精準定位藥卷位置，智能抓取藥卷，極大地提高了撿裝效率。
3 構建智能化監管平臺，實現安全管理智能化
3.1 構建智能化視頻監控系統，實現生產場所安全監管
民爆行業屬于高危行業，加強對生產過程的視頻監管尤為重要。企業應構建起覆蓋全生產廠區的視頻監控系統，實現對全部生產線、庫房、廠區視頻的遠程實時監控。為了讓海量的視頻監控圖像變成系統可識別、可跟蹤、可管控的數據信息，企業還應加強對圖像動態分析技術與現場安全管理的融合應用研究，通過對關鍵監控區域部署視頻智能分析器，運用人體體型、運動位移等特征算法，實現了智能化監管，提高了監管效率。通過智能化視頻監控系統的建設，極大地降低了現場作業人員的習慣性違章頻率，進一步提升了安全操作水平。
3.2 構建集團化參數監控系統，實現生產過程安全監管
民爆企業還應建立生產工藝、設備參數運行實時監控系統，對每條生產線生產工藝參數、核心設備參數運行數據，可以借助二維流程圖的方式直觀展示。通過閾值設定，實現參數自動報警提示，并與視頻監控系統進行匹配。通過參數監控系統的建設，實現了對生產過程工藝運行參數直觀的、可視化的監管，有效地控制和降低了生產過程的風險，保障了生產過程的安全，同時采集的生產數據為大數據應用奠定基礎。
3.3 構建可視化運輸監管系統，實現流通過程安全監管
借助物聯網技術，即在每件炸藥箱上粘貼RFID標簽，在產品下線、車間出門、入庫門、出庫門等處設置FRID讀寫器，RFID讀寫器數據實時更新至物流管理系統，實現對民爆物品信息從產品下線到出入庫過程的動態監管，改變了傳統手動掃描模式。同時在危險品運輸車上安裝基于GIS、GPS、3G、傳感器、視頻監控的車載終端，實現對車輛運行視頻、行駛路徑、責任人、行駛目的及運輸貨物等信息綁定，實時更新、追蹤產品的生產量、庫存量、銷售量及物流過程。通過可視化運輸監管系統的建設，實現從產品下線到產品運輸過程的可追溯、可追蹤，有效地控制危險源，保障物流過程的安全。
3.4 擬建大數據基礎分析系統，實現生產經營輔助決策
隨著兩化融合的不斷深入，尤其是互聯網、大數據的發展，數據與物質、能源一樣，逐步成為企業的基本生產要素。數據的管理能力已成為現代企業的核心競爭力之一，數據日益成為企業生產、經營和決策的重要依據。通過上述3個系統的建立與運行，積累了大量的基礎數據，實現了少部分數據的分析，例如：對違章事件的趨勢分析，可以較為客觀地反映各單位在糾正習慣性違章的力度；對生產工藝參數的報警分析，可以客觀地反映出設備的穩定性，對設備管理部門的設備選型起到輔助作用等。
目前，大數據的利用是安全管理信息化的薄弱環節，企業應利用大數據對企業的生產經營管理系統（如ERP）進行集成，使企業的生產控制和產供銷、人財物等經營活動有機地結合在一起，推動生產過程自動控制、企業資源計劃管理、企業經營分析與決策管理、安全監控管理等信息系統建設穩步推進、協調發展。
4 結 語
民爆企業通過物聯網、大數據等新一代信息技術的應用，實現了安全監管的可視化、智能化，取得了一定的成效，但面對高危生產的管理，信息化建設任務仍然是任重而道遠，應充分借力新一代信息技術，保障企業安全、快速、可持續發展。
主要參考文獻
關鍵詞 機械制造技術基礎；實踐能力；課程改革
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）20-0142-02
1 前言
機械制造技術基礎是目前我國機械類專業本科期間普遍開設的主要專業課程。課程主要包括機械加工工藝、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具、機械零件加工質量分析與控制等幾個主要部分[1]，旨在加強學生對機械加工工藝、機床、夾具以及刀具等機械加工中的常識性知識的理解，使學生具備一定的分析和解決機械加工中實際問題的能力，并且初步具備解決加工現場工藝問題的能力，為以后實際工程問題的解決奠定基礎。機械制造技術基礎課程在整個機械設計和制造及生產過程中都占據著重要地位，該課程實踐性強，涉及知識面廣，因此，機械類學生必須具備一定的實踐能力。
2 當前教學模式
目前的機械制造技術基礎課程的授課模式仍然是以傳統的課堂講授為主。對于抽象知識，通常使用圖示和多媒體教學的方式輔助學生理解。在本科教學方式還不成熟的時期，灌輸式教學是必然的選擇，亦是無奈的選擇。灌輸式的教學方式可以最快地使學生熟悉大量的知識點，了解繁復的制造技術。但是現在若仍采用灌輸式教學，則難以繼續滿足該門課程的教學需求，更難以培養出能做到學以致用的機械類人才[2-3]。
首先，灌輸式教學無法使學生直觀地理解課程中大量的抽象概念；
其次，該種教學模式難以激發學生的學習熱情；
最后，一味地由教師在課堂上講述而脫離了生產實際，將會使得學生在參加工作后無所適從，不能真正理解自己的工作內容[4]。
3 關于機械制造技術基礎課程改革的討論
機械工程是一門理論與實踐并重的學科，教學必須要以實踐為出發點和落腳點。在教學過程中應當從實踐出發，引導學生參與課程，而最終的目的是要培養出具有解決實際問題能力的優秀機械人才[5]。顯然，當前的填鴨式教學模式難以充分實現這一目標。因此，下面結合對該門課程的教學經驗，探討關于機械制造技術基礎課程改革的一些觀點。
機械制造技術基礎課程是對原來的“機械制造工藝學”“金屬切削機床”“金屬切削原理與刀具”和“機床夾具設計原理”4門課程的教學內容進行重新集成、整合和更新，導致目前課程學時相對少、內容多，理論與實踐分離，使學生難以真正地理解課程內容。由于課程的特殊性，機械制造技術基礎是無法脫離實踐而進行教學的，然而現在普遍的教學方式都是由教師在課堂上講授課程，缺少實踐環節。
應用型的本科教育既不是培養傳統的技術工人，也不是培養主攻理論的科研人員，而是致力于培養一種介于二者之間的人才，既具備理論基礎，又具備解決實際問題能力的工程技術人才。因此，機械制造技術基礎課程不能脫離實踐，而應該同實踐緊密結合。
在授課形式上，應當有充分的課時引導學生利用學校資源參與實踐。僅以金屬切削為例，對于刀面、切削刃等較為直觀、容易掌握的知識點，通過圖示或多媒體的教學方式就可以使學生得到充分理解；但是對于諸如不同的切削用量對加工表面質量究竟會造成何種影響等更為感性和抽象的知識點，沒有親自的實踐和現場觀摩是難以得到深刻理解的。
4 關于機械制造技術基礎課程改革方案的實施
由前述討論可知，機械制造技術基礎課程需要安排一定量的實踐課時，以實現理論與實際相結合的教學效果。實踐課程至少要占到總課時的1/3以上，有條件的學校甚至可以考慮將比例擴大至1/2左右。以下是結合教學經驗提出的機械制造技術基礎各個部分實踐課時具體內容的實施方案。
金屬切削與磨削加工 在實踐課時中讓學生親自體驗各種成型方法的工作方式，加深對各種成型方法的理解；讓學生直觀地感受不同的切削和磨削用量對表面質量的影響，以及不同的刀具材料和幾何參數對加工表面質量的影響；如果教學條件不足，可以由教師選擇較優和較劣的方案分別進行加工以節省成本和時間。
機械加工工藝規程的制訂 工藝規程的制訂是一項需要長時間積累的工作，然而當前的教學中關于工藝學的部分更注重理論授課而缺乏實踐操作。在理論課程講授完之后，可以讓學生在課下完成某個工件的工藝規程的制訂，并在實踐課時中讓學生按照自己所編寫的工藝規程進行加工，通過實際操作切實感受到不同水平的工藝規程對加工效率和加工質量的影響，加深對工藝規程的理解，了解工藝規程的制訂在機械加工中占據何種地位，工藝規程的優劣對機械加工將會產生何種影響。同樣，如果客觀條件無法滿足每個學生都實際參與加工，可以由教師選擇較優和較劣方案分別進行加工。
機床夾具 機床夾具種類繁多，僅靠圖示難以表述清楚，而類似三爪卡盤等較大夾具難以拆卸，不方便在課堂上展示，具體的工作原理僅靠課堂講述也難以表達清楚。在實踐課時中，可以讓學生親自體驗各種機床夾具的夾緊定位方式，更能加深對六點定位原理的理解，使學生可以切實地理解到每一個定位點是如何限制工件的自由度的，而過定位、欠定位和不完全定位在工件的定位中又是如何產生不同的影響的。也能使學生直觀地觀察到各種典型的定位方式，理解它們各自的優缺點。
關于其他知識點的實踐課時安排 在機械制造技術基礎課程中，有一些理論性較強或是需要大量的實驗數據支持的知識點，如機械加工質量的影響因素及控制，機器裝配方法的選擇及確定。這些知識點或者是研究性較強，不適宜在本科教育階段深入討論；或者是需要大量的實踐經驗，而這種經驗在本科階段也難以獲得。因此，這些知識點并不適宜于安排過多的實踐課時，但是安排一定的實踐課時仍然是必要的。
掌握一定的理論性較強的知識，可以激發學生的科研興趣。機械工程作為一門建立在實踐基礎上的學科，科研需要大量的實驗數據作為支撐，在本科教學中有意識地引導培養學生的科研能力，可以幫助學生發掘自己的興趣，為以后的擇業或深造做好準備。
掌握一定的經驗性知識，可以使學生在日后的工作中具備一定的管理生產的能力，而參與生產管理是機械類本科教育的目的之一。因此，在教學過程中應當有意識地使學生了解并參與到整個生產過程中去，為日后的工作打下堅實的基礎。所以在教學過程中對于這些知識點仍然需要安排一定的實踐課時。
關于先進制造技術單元的實踐課時安排 當下在本科教育中對于先進制造技術涉獵甚少，這樣是不利于培養出優秀的、現代化的機械工程師的。對于本科生的教育，要能做到立足基礎、放眼未來，對于前沿的、先進的技術不能忽略，而是要由教師引導學生去關注了解。充分利用學校實驗室的便利條件，讓學生了解到最前沿的制造技術，既可以為國家培養更高級的機械人才做準備，也可以激發起學生的學習和科研熱情。
關于機械制造技術基礎考試方式改革的設想 在教學中經常見過所謂“高分低能”的學生，該類學生在理論考試中可以獲得優秀的成績，但是在實際解決問題中的表現并不盡如人意。在本科生教育中，關于理論知識的考查固然重要，但是對于實際操作能力的考查也不能輕易舍棄。因此，在機械制造技術基礎的考試中可以采用理論與實際操作按不同比例參與最終分數的評定方式，具體比例可以依照各學校不同的課程安排和實際情況適當調節。
5 總結與展望
機械工程作為工程學的一大分支，需要建立在堅實的實踐基礎之上。而當今我國機械類的本科教育過于偏重理論而忽略實踐，是一種本末倒置的做法。機械類的課程應當走出教室，回歸到實踐當中去。這種想法不止局限于機械制造技術基礎這門課程，同樣適用于整個機械大類乃至于整個工科類的課程。對于目前的教育模式，應在理論教學中適時、適量地穿插一些實踐學時。因此，通過該教學改革方法的實施，可為社會培養出合格的、能夠學以致用的機械類人才。
參考文獻
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[2]中國機械工程學科教程研究組.中國機械工程學科教程[M].北京：清華大學出版社，2012.
[3]國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）[M].北京：人民出版社，2010.
關鍵詞：機械制造；實訓教學；校企合作；項目驅動；企業需求
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）33-7979-02
機械制造技術是高職機電一體化、數控技術、機電設備維修與管理專業的一門專業核心課，在整個教學體系中起著舉足輕重的作用。該課程前后應有機械制圖、金屬工藝學、工程力學、公差配合與測量技術、機械設計基礎，液壓與氣動技術、機械制造技術、數控加工工藝與編程、機械CAD/CAM、模具技術、機電設備故障診斷與維護，重點在于機械制造工藝系統內在規律的研究[1]。而隨著社會的發展進步，社會對人才的需求逐漸從數量型向技能型轉變，越來越需要高素質的應用創新型人才。而實訓教學作為《機械制造技術》課程理論教學相配合進行的集中性實踐教學，是課程由理論層次提升到應用層次的關鍵環節。其目的是培養學生掌握機械零件的加工工藝過程所需要的機械制造技術知識，培養學生的創新能力和面向企業需求及社會生產實踐的適應性和綜合解決工程問題的能力等。
1 目前實訓教學中存在問題
當學生完成“機械制造技術”課程中大部分教學內容的學習之后，絕大部分高職院校都會安排大約2周左右的時間進行相應內容的實訓教學環節。要求學生對本課程及其相關課程的理論和生產實習的實踐知識有進一步理解，例如需要掌握工藝文件的編制或者進行專用夾具的設計等。筆者發現目前大部分職業院校在“機械制造技術”課程實訓教學存在如下問題[2-4]：
1）實訓時間短，任務重。
“機械制造技術”課程內容多而廣， 但涉及到一些具體教學內容時卻又不夠深入，學生感覺很難理解和掌握，如講授刀具時只以車刀為例講解，對于成形表面加工刀具、孔加工刀具復合刀具、螺紋加工刀具、平面加工刀具等常用表面的加工刀具講解較少；在講授機械加工裝備與方法時也僅簡單的介紹的常用的設備和加工對象，對各設備加工質量、尺寸精度、粗糙度、形位精度等介紹很少，而這些內容在工藝設計中又是非常重要的。這就造成了理論課程和工程實踐之間的脫節，這就需要在實訓環節進行加強。但是隨著教學改革的不斷深入，實訓環節的教學時間不斷進行壓縮。而為了保證教學質量，實訓教學內容并沒有減少，這樣導致的結果就是學生在實訓時有些細節問題不可能去認真思考，從而影響了教學效果。
2）實訓內容相對陳舊，缺乏數控加工工藝的訓練。
隨著數控技術的普及，對數控工藝處理能力的訓練和培養日益成為機械制造專業高級技能人才培養的基本能力要求。然而當前機械制造技術實訓教學依然以傳統機械加工為主線進行的，它涵蓋了“機械制造技術”課程中大部分內容，但對數控加工工藝設計的訓練很少甚至沒有，從而也嚴重影響著學生對先進制造技術的熟悉和掌握。
3）缺乏對零部件及整機檢測相關工藝內容的訓練。
當前的實訓教學環節中，尤其是在工藝分析階段，設計人員往往側重于對零件的技術要求和質量標準的分析，但在后續的設計中由于學生或者教師缺乏對企業技能整體需求的缺乏導致對整機、零件及工序加工檢驗的具體設計無法進行貫通，致使學生缺乏對典型檢測方法、設備及應用的訓練。
4）CAD＼CAE技術應用很難少。
三維CAD＼CAE技術目前已廣泛應用于機械設計與制造企業的各個領域，并頒發制定了許多三維設計的有關標準。當前的實訓教學過程中CAD技術雖然也有一定的應用，但幾乎以AutoCAD等二維軟件為主，而對于在大量企業中廣泛應用的三維CAD軟件如UG、PRE等則應用較少，致使學生缺乏實際企業需求的相關技能的訓練，不利于職業類學生獨立自主學習和創新能力的培養。
5）標準化問題。
在應用創新人才和卓越工程師的培養中，標準化訓練是基本素質訓練，主要涉及圖紙標準化、公差標準化、表面粗糙度標準化、技術文件填寫的標準化（切削用量、機床設備、夾具、量具、刀具、工序余量、工時額定等）等內容。當前的實踐環節中，由于圖紙主要以二維為主，致使學生浪費了大量時間在圖紙標準化上，而用在加工工藝能力培養上的時間減少，最終導致所出技術文件質量不高，也即缺乏技術文件填寫的標準化的能力和訓練。
2 整合企業需求技能訓練的實訓模式
針對當前的問題，在多年實踐的基礎上，提出了整理企業需求技能訓練、以應用創新型能力培養為目的的機械制造實訓教學模式，其主流程如圖1示[5]。
我校一直致力于在機械制造實訓教學過程中最大程度整合企業需求技能的訓練研究工作，經過最近幾年的探索和實踐，將企業需求提煉為一個個的實訓項目，逐漸形成了“項目驅動式”人才培養模式[6]。“項目驅動式”人才培養模式是根據企業在實際生產中所需要的需求技能，將其融入到課程理論教學體系和實踐性教學體系中，將學生所學的專業理論基礎和實際技能知識“活化”，使學生具備一定的創新能力和可持續發展能力，形成和社會、行業無縫連接的人才培養方式。
實訓中心聘請企業工程技術人員和技師指導學生實習，通過模擬企業各個部門的工作情境，通過在真實的職業環境中體驗職業角色，讓學生直接感受機床操作、生產管理、品質管理等活動以及企業的考核、激勵、管理機制，提高對專業知識和技能要求熟練度的認識，體會職業競爭所帶來的壓力，積累工作經驗。通過將企業需求技能訓練融合到機械制造實訓教學中，能夠讓學生直接面對企業生產中技術的難題，極大地鍛煉了學生解決工程實際問題的能力。通過這種模擬企業實際技能需求的教學模式，學生能夠更好的感受未來將要進入的企業氛圍及文化，極大增強了學員今后崗位適應能力，教學效果非常顯著。
在實訓教學過程中整合企業需求技能對于提高勞動者素質、拓寬就業渠道具有不可替代的作用。目前，我國正在大力發展新型工業，急需調整機械制造行業產業結構，對技術型、應用型等人才的需求量將越來越多。通過在實訓教學中最大程度整合企業技能需求，可以促進企業、社會等多角色全面參與到專業建設以及教學全過程中，必然會促進企業、社會對職業院校畢業生的認可程度，提高畢業生的就業率，為學校贏得聲譽，同時也可利用企業、社會的設備等，彌補職業技術院校教學資源的不足。這種教育模式是未來機械制造專業實訓教學的必由之路，其整合的核心是充分利用學校和社會物質與智力的雙向資源，為學校的人才培養和地方經濟發展服務。實訓中心采用互利互惠、雙向共贏的原則引進企業的設備和項目，通過邀請企業工程技術人員進入實訓中心充當兼職教師或者讓實訓教師去企業接受對應培訓；廣泛聯系行業協會、企業和職業技能鑒定部門，對機械制造類專業的學生進行技能鑒定，加強對外技術服務、新產品開發和新技術研究工作，這是不斷提升實訓技術水平的重要工作。
合作企業也可以通過機械制造實訓過程來考察學生的表現以及專業能力，挑選到他們滿意的準員工。在實訓教學中通過整合企業需求技能訓練已經使得這些準員工熟悉了企業工作流程、運作機制，在技術上已經成熟，不需要再培訓就可走上工作崗位，解決了企業高技能型應用人才的儲備，其他學生也能夠非常迅速地適應使用同類設備企業的崗位要求，進一步擴大了學生的就業渠道，達到了雙方共享校企合作成果的目的。
3 結論
機械制造實訓是和機械制造技術課程配合進行的獨立實踐教學模塊，旨在培養學生獨立分析和解決機械加工工程實踐的能力。構建和實施新的數控實訓教學體系，對培養新世紀高技能的人才有著舉足輕重的作用，目前各高職院校的校內實訓教學內容還存在學校教學與現代工業技術發展脫節的問題，只有緊貼企業生產實際需求構建實訓技能教學訓練體系，并不斷根據企業技術發展狀況進行動態調整，才能真正為社會培養高水平的數控高技能型應用技術人才。
該文分析了當前實訓教學環節存在的問題，以應用創新型人才培養為主線，提出了以項目教學為依托，整合企業需求技能訓練，將企業實際技能需求融入到實訓教學，提高實訓教與學的目的性、針對性的教學方法，和松散和集中相結合的綜合實訓模式。
參考文獻：
[1] 劉迎春，熊志卿，寧立偉.機械類應用工程師人才培養模式的改革與實踐[J].中國大學教學. 2010（8）：18-20.
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[3] 路海萍.課程項目化：高職院校課程改革走向的選擇[J].職業技術教育，2009（8）.
[4] 鐘波，陳容，馮云.高職機電一體化專業實踐教學模式的改革與探索[J].職教論壇，2006（06）.
