時間：2022-10-15 22:34:30
導語：在機械工程測試技術(shù)的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
第一，相關(guān)課程的時間安排欠合理。與機械工程測試技術(shù)聯(lián)系緊密的先修課程主要有高等數(shù)學、電工電子技術(shù)、計算機科學、過程控制工程理論等。如果這幾門課程沒有打下堅實的基礎，那么在信號分析、測試系統(tǒng)分析、傳感器電路分析以及計算機測試技術(shù)等內(nèi)容的學習中都會感覺吃力，從而失去學習興趣。從教學體系上，就邵陽學院而言，這些相關(guān)課程的時間安排欠合理。這些課程，機械類學生都安排在大學一年級或二年級上學期開課，而機械工程測試技術(shù)課程安排在大學三年級二學期開課，中間間隔的時間至少有一年，學生對基礎知識的遺忘比較嚴重。而學生在學習這門課程時，一方面要求學生全面回憶起高等數(shù)學、數(shù)學分析的內(nèi)容，另一方面要求學生不斷吸收全新測試技術(shù)知識。假如不能充分利用已學過的基礎知識并做到與新知識融會貫通，則相當長一段時間都會處于茫茫然的學習階段，進入學習狀態(tài)緩慢，學習興趣銳減，積極性受挫［2］。第二，實驗力度不足，學生學習興趣低。機械工程測試技術(shù)是一門實踐性很強的學科，實驗教學非常重要。現(xiàn)在的實驗教學狀態(tài)是:1)實驗教學內(nèi)容較少。我國將測試技術(shù)定位為專業(yè)基礎課，側(cè)重書本知識和理論教育，實驗教學較少。以邵陽學院為例，實驗教學只有8學時，而且現(xiàn)在的實驗教學模式基本上是教師下達實驗任務，講解實驗原理，安排好實驗步驟，學生只要按照老師指導的實驗步驟按部就班地做;通常，做完實驗后，學生對實驗過程中用到的理論知識并沒有進一步的認識，沒有達到理論與實驗結(jié)合學習的目的;在實驗過程中師生之間缺少互動，學生的自主性沒有得到體現(xiàn)。2)實驗設備不足。不足主要體現(xiàn)在傳感器部分，沒有實物對象，學生對傳感器沒有感性的認識，單純的原理介紹顯得枯燥、乏味;信號分析理論部分則涉及較多的高數(shù)內(nèi)容，對于機械類的學生來說過于深奧，學生很難理解，這些使得學生沒有學習興趣。
2機械工程測試技術(shù)課程的教學改革措施
2．1優(yōu)化課程體系，合理安排課程
在整個機械工程專業(yè)體系中，機械工程測試技術(shù)起著承前啟后的作用，因此，在教學內(nèi)容上，應與先修課程和后續(xù)課程做好合理的銜接，做到教學內(nèi)容不重復、不脫節(jié)，能為后續(xù)課程打下堅實的基礎。一方面，可將該課程的教學安排提前到大二第二學期的后半個學期，學完高等數(shù)學、電子技術(shù)、計算機基礎等先修課程之后，馬上進入該課程學習，時間間隔短，學生對基礎知識把握好，能很快進入學習狀態(tài)，提高學習的積極性;另一方面，改進教學模式，在教學過程中，涉及到先修課程的地方，可請相關(guān)課程教師以專題講座的形式對有關(guān)知識進行復習，專題講座也可以視頻的形式上傳到網(wǎng)絡，學生根據(jù)需要在課余時間自行完成已學知識的復習，從而為更好地學習新的課程內(nèi)容做好準備。
2．2改革教學環(huán)境，提高學生的自主學習興趣，提高教學質(zhì)量
機械工程測試技術(shù)是一門理論與實踐結(jié)合性較強的課程，但目前在教學過程中，知識的系統(tǒng)性與完整性、理論與實踐存在脫節(jié)現(xiàn)象，這就導致學生在學習過程中覺得枯燥、乏味，從而失去了自主學習的興趣。為了提高學生的學習自主性，可通過改革理論教學方法與實踐教學手段，達到提高學生學習興趣，從而提高課堂教學質(zhì)量的目的。第一，引入工程案例，提高學習興趣。興趣是最好的老師，學生對課程的興趣決定了學習的自主性，而學習的自主性決定了學習質(zhì)量。在教學過程中，建立“以興趣為核心的教學模式”，大量使用學生感興趣和親身感知的工程案例，從實踐到理論、從案例到科學，認識測試技術(shù)。比如，通過對機加工零件表面粗糙度形成原因的探討，使學生掌握信號的自相關(guān)分析部分的知識，這對機械系的學生來說是有切身體驗的，這樣就將枯燥的理論知識與生動的案例結(jié)合，使學生能夠更加生動形象地感受到基本原理的價值，避免枯燥無味的理論分析，活躍了課堂氣氛，提高了學習興趣。第二，改革教學方式，課堂進入實驗。機械工程測試技術(shù)涉及到測試的基礎知識、信號分析基礎、測試系統(tǒng)的特性及測試誤差理論。常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、特性、測量電路等基本理論知識的理解與應用主要通過教師的課堂講解，枯燥、乏味、學生沒有感性的認識，可改善已有的教學模式，強化試驗設備，將理論教學內(nèi)容放到實驗室，依靠實驗來實現(xiàn)。比如，傳感器部分，通過傳感器實驗，使學生從實驗中理解傳感器的測試原理、實際應用等;測試系統(tǒng)特性部分，通過在實驗室組建適當?shù)臏y試系統(tǒng)，通過實驗掌握一階、二階測試系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性。學生通過實驗既學習理論知識，同時又將理論知識加以應用在實驗過程中。第三，引入仿真實驗，改善課堂教學環(huán)境。為解決課堂上實驗教學環(huán)境的營造問題，可引進“可重構(gòu)虛擬儀器教學平臺”構(gòu)建的計算機化工程測試創(chuàng)新實驗室，針對測試技術(shù)課程實驗教學需要，設計實驗內(nèi)容，形成一個仿真實驗教學環(huán)境。為提高教學效果，可借助仿真實驗將信號分析、波形分析、頻譜分析等理論知識進行可視化表達。學生通過直觀的感受，可以更深刻地理解這些理論知識的工程意義。第四，啟發(fā)學生的自主設計實驗能力。實驗主要是培養(yǎng)學生的動手能力，通過實驗教學環(huán)節(jié)，使學生具有獨立解決實際問題的能力。而現(xiàn)在的實驗教學模式基本上是教師安排好實驗步驟，學生照做，得出數(shù)據(jù)即可。在這個過程中，師生之間、學生之間缺少互動，這種模式影響了學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，學生的學習自主性和能動性沒有得到體現(xiàn)。為了發(fā)揮學生的自主創(chuàng)新能力，提出“教師引導，學生自主”的實驗模式，即教師將實驗任務和要求布置給學生，學生根據(jù)實驗任務書，利用已有的實驗資源，組織實驗原理、實驗儀器，設計實驗步驟，實驗由學生獨立完成，教師只是引導、監(jiān)督，不參與實驗過程［3］。另外，虛擬儀器是現(xiàn)代測試技術(shù)的一個新的發(fā)展方向，可引導學生利用自己的PC機創(chuàng)建虛擬實驗。比如，學生可用lab－view軟件平臺動手設計周期信號疊加系統(tǒng)仿真實驗，從而更形象地理解周期信號的諧波性。這種實驗模式能夠充分發(fā)揮學生主觀能動性，有利于培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力。第五，以科研帶動實踐教學。大學生已經(jīng)具備了基本的科研能力，為了提高學生的自主學習能力和實踐能力，可通過鼓勵學生參與科研的方式帶動實踐教學。根據(jù)學院已有的科研項目，組織學習興趣小組，鼓勵學生主動參與感興趣的科研項目。通過這種方式，學生可以自己主動地去探索解決問題的方法，依靠所學知識解決實際問題，既培養(yǎng)學習興趣，也培養(yǎng)了實踐能力。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：教學模式 啟發(fā)式教學 案例教學
0 引言
《機械工程測試技術(shù)》課程是機械類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎課，通過本課程的學習，學生應該初步掌握靜、動態(tài)測試所需要的基本理論、基本知識和基本技能。對機械工程中常見的被測物理量能比較正確的選用檢測裝置并完成檢測任務。本課程涉及的學科面較廣，它涉及數(shù)學、力學、電工與電子、信息技術(shù)、計算機等諸多學科[1]，課程理論內(nèi)容抽象、知識點多學習課時少，對實踐環(huán)節(jié)要求較高，教學難度總體較大。幾年來學生普遍反映，該門課程理論內(nèi)容不容易理解，學習難度很大。為此，希望通過該門課程教學方法的研究與探討，不斷提高該門課程的教學質(zhì)量。
1 因材施教，合理設置授課內(nèi)容
1.1 明確課程的教學任務 《機械工程測試技術(shù)》的學習對象是機械工程動態(tài)物理量測試中常用的傳感器、信號調(diào)理電路和顯示記錄儀器的工作原理，測試系統(tǒng)的基本特性和評價方法，測試信號的分析處理方法和常見物理量的測試方法[2]。通過本課程的學習，學生應初步掌握以下幾方面的知識：①了解機械工程檢測的基本概念和測量數(shù)據(jù)的處理方法。②基本掌握常用傳感器及其測量電路的工作原理和性能。③針對常見的機械量，能夠正確地選用檢測裝置。④掌握典型機械量的檢測方法。⑤掌握幾何量的測量方法，初步學會使用常用的計量器具。
1.2 把握好課程內(nèi)容之間的聯(lián)系，合理組織教學內(nèi)容 為了使學生更好的理解和掌握所學內(nèi)容，教師應根據(jù)教學內(nèi)容之間的聯(lián)系，合理編排教學內(nèi)容，將有聯(lián)系的部分有機結(jié)合起來講授。例如，在機械工程測試教材中，在介紹一種物理量的測量時，會介紹測量該物理量常用的傳感器以及該傳感器的測量電路。我們在講授本課程的過程中，不能僅僅按照課本順序來講解，應該前后內(nèi)容進行對比，要明確一種傳感器可以測量多種物理量，一種物理量也可以選用多種傳感器來測量。再者要明確傳感器測量電路的選用原則和調(diào)理電路的特點，例如電橋這種測量電路，可以作為電阻應變式、電容式、電感式等多種傳感器的測量電路。在給學生講授這門課的時候，我們應該將部分內(nèi)容有機聯(lián)系起來，這樣有助于學生對所學內(nèi)容的理解，而不僅僅局限在課本的表面認識。
2 確立以教師為主導，學生為主體的教學模式
2.1 采取啟發(fā)式教學模式 完整的檢測系統(tǒng)或檢測裝置通常是由傳感器、信號處理電路和顯示記錄裝置等部分組成，分別完成信息的獲取、轉(zhuǎn)換、顯示和處理等功能。在講到測試系統(tǒng)組成時，很多同學可能對信號處理電路這部分內(nèi)容不是很理解，傳感器是用來獲取信號的，然后再顯示輸出就可以了，為什么還要有一部分是信號處理電路呢。這時我們就應該啟發(fā)式的問一下學生，考慮一下傳感器的輸出信號通常是大還是小呢？這個問題大家不難回答，肯定是傳感器的輸出信號比較微弱。正因為傳感器的輸出信號比較微弱，所以在測試系統(tǒng)中還有一個環(huán)節(jié)是信號處理電路，自然而然信號處理電路的作用學生也就明白了。
2.2 采取案例教學法 例如在講解位移的測量時，可以先給學生介紹一個電感式滾柱直徑分選裝置的案例。以往用人工測量和分選軸承用滾柱的直徑是一件十分費時且很容易出錯的工作。而電感式滾柱直徑分選裝置可以很輕松完成滾柱直徑的分選。電感式滾柱直徑分選裝置主要由電磁擋板、電感測微移和電磁翻板構(gòu)成。進一步講解它的工作過程，通過生活實例和工程案例啟發(fā)學生，使學生在老師的引導下對實例中所涉及的測試技術(shù)基本原理和技術(shù)展開積極課堂討淪，讓學生成為教學過程的主體，進而在一定程度上培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)造性思維能力。
3 板書和多媒體教學有機結(jié)合
多媒體教學是現(xiàn)代化授課的一種重要手段，在教學中應用多媒體技術(shù)不僅可以改善教學環(huán)境、優(yōu)化教學過程，還可以用盡量少的時間和資源讓學生獲取更多的知識[3]。多媒體教學能很好地把文字、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等信息載體有機地結(jié)合在一起，進而在一定程度上加深學生對重點、難點的理解。
機械工程測試課程的知識點較多較分散，學時一般較少，如果只用板書的話，學時是不夠的，而且對于一些很抽象的內(nèi)容，例如頻譜分析，純粹板書的話，學生感覺枯燥無味，又很容易分散注意力，這樣的話，我們就可以采用多媒體作為一種補充手段，將枯燥的理論內(nèi)容，以圖片動畫的形式形象的展示出來，這樣不僅吸引了學生的注意力，也使學生加深了印象和對知識點的理解。
4 結(jié)論
《機械工程測試技術(shù)》是機械工程類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，理論內(nèi)容抽象，學生學習難度較大。為了提高該門課程的教學質(zhì)量，針對該門課程的特點，本文從教學內(nèi)容、教學模式和教學手段等方面而作了研究與探討。近年教學實踐表明，在“機械工程測試技術(shù)”教學中，因材施教，合理設置教學內(nèi)容，確立以學生為主體的教學模式，板書與多媒體并舉的教學手段，有助于提高該課程教學質(zhì)量，提高學生的學習積極性。
參考文獻：
[1]王清.《機械工程測試技術(shù)》教學改革探討[J].科技信息，2008.
一、概述
機械工程測試系統(tǒng)的基本任務是從測試對象獲取反映其變化規(guī)律的動態(tài)信息。第一個環(huán)節(jié)是信號的傳感，將被測量的量或被觀察的量通過一個被測量傳感器或敏感元件轉(zhuǎn)換成一個電的、液壓的、氣動的或其他形式的物理量，被測的或被觀察的量與被轉(zhuǎn)換的輸出量之間根據(jù)可利用的物理定律應該具有一種明確的關(guān)系；第二個環(huán)節(jié)為信號的轉(zhuǎn)換和調(diào)理；第三個環(huán)節(jié)是是對這些信號進行分析處理以及顯示記錄，包括信號的時域分析、頻域分析、相關(guān)分析等。
二、虛擬儀器技術(shù)在機械工程測試系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀
隨著科技日益發(fā)展，對機械工程測試系統(tǒng)影響很大，特別是相對于傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)。以前要用特定的儀器對信號進行分析，但是利用虛擬儀器組建的機械工程測試系統(tǒng)卻不用專用的儀器，而是利用計算機作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺，信號源通過調(diào)理后數(shù)據(jù)采集卡就可以獲取數(shù)據(jù)進行分析處理測試系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬測試儀器、計算機測試系統(tǒng)及虛擬儀器三個階段?，F(xiàn)代機械工程測試技術(shù)以計算機為中心，計算機的發(fā)展必然促進測試技術(shù)和儀器的發(fā)展，虛擬儀器的產(chǎn)生也就水到渠成。
在機械工程測試系統(tǒng)中，應用虛擬儀器編的越來越普遍，因為很多傳統(tǒng)的硬件設備在虛擬儀器中都可以用軟件代替，從而降低了大量的設備浪費，降低了成本，并且還可以直觀化的顯示其結(jié)果，將多種的傳統(tǒng)儀器合并到一套虛擬儀器測試系統(tǒng)中，有利于編程，也有利于增強測試系統(tǒng)的準確度。
三、機械工程測試系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
1.應變測試系統(tǒng)。虛擬式應變測試儀由硬件和軟件兩大部分組成，這里采用pc daq體系結(jié)構(gòu)組建虛擬儀器。其原因是因為pc daq系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)采集板、信號調(diào)理電路和計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器系統(tǒng)，它充分利用了主流和普及的pc機總線、機箱、電源以及豐富的軟件，以極少的硬件就能形成功能完備的應變測試系統(tǒng)平臺，這種方案的性價比最佳。
2.位移測試系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用，是機械量檢測的基礎，將機械量轉(zhuǎn)化成位移量來檢測是機電一體化技術(shù)的重要組成部分之一。對位移的檢測不僅為提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全提供了重要數(shù)據(jù)，同時也為其他參數(shù)的檢測提供了基礎。
3.壓力測試系統(tǒng)。以液壓試驗平臺為測試平臺而進行的一系列機械量測量測試，以此液壓實驗臺做壓力信號源，隨著液壓系統(tǒng)向高壓、大功率、高精度方向發(fā)展，液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得越來越復雜，故障率也隨之增加，安全問題日益突出，因此，在液壓系統(tǒng)工作過程中，需要確切的了解液壓系統(tǒng)內(nèi)部的壓力和流量等，對于防止系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障和有效提高系統(tǒng)工作效率具有十分重要的意義。
4.流量測試系統(tǒng)。以液壓試驗平臺為測試平臺而進行的一系列機械量測量測試，以此液壓實驗臺做流量信號源，以液壓實驗臺的對于液壓系統(tǒng)來說，最重要的兩個參數(shù)就是流量和壓力，兩個參數(shù)要求精度高，穩(wěn)定性好，易于調(diào)節(jié)。在多功能液壓測試試驗臺中，流量調(diào)節(jié)控制涉及到電機、變量泵、流量調(diào)節(jié)閥、排量反饋傳感器、電控模塊、流量傳感器、計算機、管路等多個環(huán)節(jié)，影響流量的有負載、壓力、溫度、泄漏等因素。在液壓測試中，要得到準確的流量參數(shù)、必須對流量調(diào)節(jié)各環(huán)節(jié)進行分析計算，確定各環(huán)節(jié)對流量的影響，并采取措施改善流量調(diào)節(jié)的精確性和穩(wěn)定性，以提高流量控制精度。
5.溫度測試系統(tǒng)。溫度是機械工業(yè)生產(chǎn)和科學研究實驗中的一個非常重要的參數(shù)，許多系統(tǒng)的工作都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行的，需要測量溫度和控制溫度的場合及其廣泛。目前的溫度測量控制系統(tǒng)常采用單片機控制，該技術(shù)應用十分廣泛，但其編程復雜，控制不穩(wěn)定，系統(tǒng)的精度不高。而利用虛擬儀器開發(fā)和設計的溫度測量系統(tǒng)，采用普通pc機為主機，利用圖形化可視軟件labview為軟件開發(fā)平臺，監(jiān)測溫度的變化情況，采集數(shù)據(jù)并進行處理、存儲、顯示，設備成本低，方便靈活。
四、機械測試系統(tǒng)總體設計思路
對傳統(tǒng)的機械工程測試系統(tǒng)測試過程及傳統(tǒng)的測試儀器和現(xiàn)有的虛擬測試系統(tǒng)進行對比研究后，可見系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu):
1.機械工程測試系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，可在一個測試系統(tǒng)中同時組建應變、位移、壓力、流量和溫度測試系統(tǒng)。并且每個測試系統(tǒng)用模塊化進行設計前后面板，方便程序設計和用戶操作與控制。
2.采用數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行存儲、管理和查詢?；谛枰獙y試數(shù)據(jù)進行存儲、調(diào)用、管理和查詢，并且處理的數(shù)據(jù)量大，可設計通過數(shù)據(jù)庫來存儲、管理和查詢數(shù)據(jù)，建立一個access數(shù)據(jù)源，通過ado數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，充分利用ado的靈活性，通過編程模型實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作，執(zhí)行用戶命令，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理。
3.測試儀選用的模型是“菜單選擇結(jié)構(gòu)”。在后面板中利用“case”結(jié)構(gòu)完成在前面板中不同的按鈕選擇，選擇好一個測試以后，測試儀就可獨立工作。
4.前后面板的人性化設計。包括前面板和程序框圖兩部分，系統(tǒng)前面板由參數(shù)設置和五個測試系統(tǒng)構(gòu)成。
五、結(jié)論
關(guān)鍵詞:虛擬仿真技術(shù)；機械工程；實驗教學
高校工科類專業(yè)中,操作實踐是教學中重要的組成部分,我國大部分院校都設立了工科類的專業(yè)操作實驗室,為學生動手能力和創(chuàng)新能力的提高創(chuàng)造條件。在傳統(tǒng)的機械工程實驗教學中,使用儀器設備的密集程度非常的高,使得實驗的復雜程度大大增加。很多儀器設備的價值昂貴,體積結(jié)構(gòu)為實驗的操作帶來極大不便。學生只能在教材知識的基礎上刻板地進行實驗的操作,在這種情況下學生的創(chuàng)新能力和主觀能動性就不能得到發(fā)揮。眾多高校在實驗室的更新建設中,因為受到資金的限制,會繼續(xù)使用舊的儀器設備,這些設備在長期的使用過程中出現(xiàn)機能老化,已經(jīng)不能滿足當前機械工程實驗教學的需要。在計算機技術(shù)不斷發(fā)展的基礎上,虛擬仿真技術(shù)的應用成為現(xiàn)在機械工程實驗教學中普遍的教學手段。
1機械工程實驗室的虛擬實驗改進
現(xiàn)在高校實驗教學中的問題越來越突出,制約著教學效率和質(zhì)量,突出體現(xiàn)在很多院校的實驗基地和實驗單位的建設能力非常有限,不能滿足學生自己動手操作要求,不能實現(xiàn)對學生進行基礎理論知識深化和了解。很多院校為了節(jié)省資金,減少出現(xiàn)實驗設備的安全問題等,在進行實驗教學的時候,主要是以參觀和講座的形式進行實踐培訓,學生基本沒有實踐動手的機會。在這種情況下,就會造成學生畢業(yè)后,參加相關(guān)工作沒有機械設備操作的經(jīng)驗,無法獨立完成工作的內(nèi)容。尤其在是實驗教學的過程中,學生會逐漸失去對實驗知識的學習動力和興趣,對學生長遠發(fā)展造成負面影響。所以在科學技術(shù)不斷發(fā)展的今天,機械工程該實驗室教學要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學模式,采用先進的科學技術(shù)更新教學理念和教學手段,實現(xiàn)實驗教學方法和教學的完善。在院校的機械教學中,實驗教學是學生進行知識學習和鞏固的重要手段,是學生實踐操作能力培養(yǎng)的根本方法,是當今院校機械制造專業(yè)教學中最為重要的環(huán)節(jié),是現(xiàn)代化機械人才培養(yǎng)的基本途徑。通過現(xiàn)代化的教學方式可以最大程度提高學生實踐動手能力,保證學生在實驗動手操作的基礎上對基本理論知識進行理解和完善。通過這樣的實踐實驗教學,可以使學生合理將基礎知識理論與實踐內(nèi)容相結(jié)合,在動手實踐過程中逐漸形成獨特的自我知識技能認知能力。現(xiàn)在大多數(shù)院校利用的是CAD機房,然后在此硬件設施的基礎上,實現(xiàn)部分實驗室教學方式的改革。并且引進虛擬仿真技術(shù)對現(xiàn)有的實驗設備進行更新和改進。在機械工程實驗室教學中應用虛擬仿真技術(shù),不但可以避免在實驗教學過程中出現(xiàn)設備的故障隱患,還能最大程度提高學生的實踐動手能力,為學生專業(yè)理論知識的學習提供科學實踐依據(jù)。對實驗室部分設備裝置進行傳動性能實驗、數(shù)控加工仿真實驗和減速器裝配實驗,最大程度提高了機械工程實驗教學的效率和質(zhì)量。
2虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學中的典型應用
2.1帶傳動性能測試實驗
帶傳動性能測試實驗是機械工程專業(yè)實驗室教學中的一個重要組成部分,其主要是讓學生能夠直觀地觀察帶傳動的彈性滑動和打滑現(xiàn)象,還能有效地對實驗中的相關(guān)機電設備的承載能力進行分析,根據(jù)分析的數(shù)據(jù)參數(shù)實現(xiàn)對帶動問題的控制。進行傳動性能測試實驗的時候,需要利用的機械設備有力傳感器、電動機、轉(zhuǎn)矩力測桿、光電測速裝置、發(fā)電機等。這些實驗機械設備主要通過人工實現(xiàn)傳動性能測試,這樣的測試方式主要的特點是人工費用會高于設備使用的費用。在虛擬仿真技術(shù)的基礎上,進行帶傳動性能測試系統(tǒng)的設計可以最大程度提升機械工程實驗教學效率和教學質(zhì)量。
2.2數(shù)控加工仿真實驗
數(shù)字加工技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)中一個核心的技術(shù),在現(xiàn)代制造業(yè)的進步和發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。數(shù)字加工技術(shù)是綜合計算機應用技術(shù)中的微電子技術(shù)和機械加工技術(shù)?，F(xiàn)在眾多院校的機械自動化成為一門重要的專業(yè),這門專業(yè)的核心內(nèi)容是在數(shù)控機床的操作中利用數(shù)控加工技術(shù)。但是數(shù)控機床的價格非常高,設備運作形式單一,并且運行程序的設置相當復雜,不能實現(xiàn)對每一位學生實驗操作需求的滿足,這種復雜性的實驗操作,只能滿足極少部分學生的需求,嚴重制約了機械工程實驗教學的效率。虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學中的應用,可以實現(xiàn)讓每一位學生加入到具體的機械工程實驗中來,對機械機床加工環(huán)境和流程才形成一個系統(tǒng)認知。
2.3減速器裝配實驗
機械設計的一個基礎項目是減速器在機械設備中的使用。在傳統(tǒng)的減速器實驗教學中,都會利用實物代替減速器的教學方法。虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學中的應用,實現(xiàn)了通過實物模擬模型的拆卸,進行減速器的構(gòu)成結(jié)構(gòu)的直觀講解。
3虛擬實驗室建設的構(gòu)想
在進行虛擬實驗室建設思路設計的時候,首先,可以不考慮實驗室應用設備的操作性,也就是保證實驗室需要操作實踐的目標和任務與相關(guān)機械工程專業(yè)知識系統(tǒng)相統(tǒng)一,然后再研究實驗設備的穩(wěn)定性。其次,要構(gòu)思虛擬仿真平臺的建設,例如：機械操作平臺中的仿真器、ECU和虛擬演示平臺等。在整個虛擬仿真系統(tǒng)框架的設計中,主要是滿足院校機械工程類專業(yè)學生實驗操作的需要,所以一定要保證虛擬仿真實驗結(jié)果的精確性,才能確保學生對理論知識的掌握和鞏固。一般構(gòu)建虛擬實驗室要進行仿真計算,觀察相關(guān)系數(shù),觀察預先系數(shù)與實際操作系統(tǒng)是否統(tǒng)一。再次,仿真器的構(gòu)建設計,隨著計算機軟件技術(shù)在機械工程實驗中的應用,虛擬仿真器代替了原來操作實驗中的實物操作,最大程度簡化了實驗步驟。并且仿真器可以利用USB實現(xiàn)與虛擬演示平臺的鏈接,在實驗的過程中可以保證虛擬演示平臺及時接收到虛擬實驗仿真信號,通過PWM模塊實現(xiàn)向ECU傳輸一定頻率的方波,在多媒體上模擬機械設備的工作原理,在虛擬實驗進行的時候仿真器利用USB將仿真實驗得到的數(shù)據(jù)傳送到模擬演示平臺,實現(xiàn)學生實驗操作的參數(shù)需要。最后,建立虛擬仿真系統(tǒng),利用相關(guān)的計算機應用軟件,編輯建立應用模塊,結(jié)合相關(guān)的3Dmax建模工具建立虛擬演示平臺中的技術(shù)模塊,將模塊中的內(nèi)容以特定的文件格式導入虛擬演示平臺中,最終讓學生在虛擬演示平臺中進行相關(guān)機械工程實驗操作。
4結(jié)語
綜上所述,虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代院校機械工程專業(yè)實驗教學中的應用,可以克服傳統(tǒng)實驗中的眾多實驗問題,保證學生能夠主動參與到實驗操作中來,提高機械工程實驗教學的質(zhì)量。所以,院校應該重視對機械工程實驗室的虛擬實驗改進,以及虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學中的具體應用手段和方法,對傳統(tǒng)的實驗教學進行更新和補充。虛擬實驗要緊密結(jié)合現(xiàn)代科學技術(shù)和先進的計算機應用技術(shù),滿足機械工程專業(yè)學生實驗操作要求的同時,適應院校實驗室敬愛教學的改革和發(fā)展。
參考文獻
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[3]王艷麗.分析虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學中的應用[J].黑龍江科技信息,2012(33)：187.
機械工程專業(yè)就業(yè)前景分析
機械類專業(yè)滲透到很多行業(yè)，就業(yè)方向多種多樣，除了教學、營銷外，常見的有生產(chǎn)總監(jiān)、物流管理、設備管理、質(zhì)量管理、項目管理、機電產(chǎn)品開發(fā)、機械產(chǎn)品開發(fā)、液壓產(chǎn)品開發(fā)、儀器儀表開發(fā)、武器開發(fā)、汽車工業(yè)、環(huán)保設備開發(fā)、礦業(yè)設備設計、模具設計制造、機械制造工藝師、CNC工程師等。本專業(yè)學生畢業(yè)后可在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械工程及自動化領(lǐng)域內(nèi)的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作。
本專業(yè)學生畢業(yè)后可在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械工程及自動化領(lǐng)域內(nèi)的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作。我國大型工業(yè)逐漸在復蘇，社會對于精通現(xiàn)代機械設計與管理人才的需求正逐漸增大。機械工程專業(yè)的就業(yè)前景非常的廣泛，對于現(xiàn)今社會的大學生而言，就業(yè)前景和其他專業(yè)相比已經(jīng)很好了。機械工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向多種多樣。
機械工程專業(yè)主要課程有哪些
機械工程專業(yè)培養(yǎng)適應中國社會主義現(xiàn)代化建設需要，德智體等全面發(fā)展，掌握機械設計與制造、生產(chǎn)管理、設備維護、質(zhì)量控制基本理論和專業(yè)知識、具有較強的專業(yè)實踐和創(chuàng)新能力，能從事產(chǎn)品開發(fā)與制造、質(zhì)量檢測、設備管理與維護、運行管理、技術(shù)推廣與營銷等工作的專業(yè)人才。
【關(guān)鍵詞】機械工程專業(yè)；基礎課程設置；創(chuàng)新能力；擴展方式
機械工程學科是推動市場經(jīng)濟和社會進步的前提和基礎，當前知識經(jīng)濟逐漸成為社會經(jīng)濟的主導，促進和發(fā)展知識經(jīng)濟依靠的就是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神。創(chuàng)新教育是當前的素質(zhì)教育的核心內(nèi)容，成為促進教育人才培養(yǎng)的重要方式和手段，高校機械工程專業(yè)的課程設置要緊跟時代潮流，在結(jié)合自身教育特色的基礎上，不斷擴展基礎課程設置的創(chuàng)新性思路，使培養(yǎng)高素質(zhì)機械工程專業(yè)人才成為高校機械工程教育的重要人才培養(yǎng)目標。
1 機械工程專業(yè)基礎課程的創(chuàng)新思路現(xiàn)狀
一方面，當前機械工程專業(yè)的基礎課程設置過于注重對學生的理論知識教育培養(yǎng)，高校在進行課程設置時，沒有充分考慮到機械工程專業(yè)的自身特點和專業(yè)特色，依照其他專業(yè)課程設置模式，使得機械工程專業(yè)的基礎課程大多數(shù)還是對機械理論知識的學習，缺乏相關(guān)機械試驗或?qū)嵺`課程的相關(guān)設置，致使學生的動手實踐能力較差，不符合機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)的標準。從另一側(cè)面也反映了當前高校對機械工程專業(yè)的市場需求了解不夠，缺乏與時俱進的人才培養(yǎng)模式，導致人才培養(yǎng)沒有特色，人才質(zhì)量達不到社會發(fā)展的要求標準。
另一方面，機械工程專業(yè)雖然試圖通過課程的改革和設置，促進對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但事實效果卻收效甚微，究其原因，許多高校對機械工程專業(yè)的創(chuàng)新性設置缺乏針對性，只是簡單地引入創(chuàng)新類課程，學生的創(chuàng)新能力和素質(zhì)得不到實質(zhì)的改變，使新的課程設置成了擺設，不能達到預期效果。
2 機械工程專業(yè)專業(yè)基礎課程的創(chuàng)新能力和思路擴展
機械工程專業(yè)基礎課程設置應采用相關(guān)創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法，在確保人才有效性的前提下，積極做好建立培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎課程體系工作，逐步建立起適合時展要求的機械工程專業(yè)基礎課程體系。該課程體系主要分為機械工程基礎知識積累部分、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分、創(chuàng)新實踐部分。
2.1 機械工程基礎知識積累部分
機械工程基礎知識積累部分主要是針對機械工程專業(yè)學生基礎專業(yè)知識的培養(yǎng)和積累，以促進學生后續(xù)學習的順利進行。本部分由工具語言、機械設計知識、機械制造知識和自動化與控制知識四部分課程板塊組成。
1）工具語言板塊主要包括二維和三維制圖的工程交流用語言、母語和外語的一般交流用語言、計算機網(wǎng)絡的計算機交流用語言。
2）機械設計知識板塊主要有機械原理和設計、相關(guān)力學原理知識、數(shù)學物理原理知識以及現(xiàn)代設計理念知識等。
3）機械制造知識板塊主要有材料和加工知識、現(xiàn)代材料加工技術(shù)知識以及機械自動化制造系統(tǒng)知識等課程。
4）自動化與控制知識板塊主要包含單片機原理和應用知識、電子電工知識、傳感器測試技術(shù)知識和流體轉(zhuǎn)動控制原理技術(shù)知識。
2.2 創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分
創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分對于培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新實踐能力等有著尤為重要的作用和影響。在實踐活動中，學生是否能夠自覺熟練地運用創(chuàng)新技能進行創(chuàng)造性活動，是判定學生創(chuàng)新思維能力的重要衡量標準。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神要從激發(fā)學生的創(chuàng)新動機、樹立成功信念及堅強的創(chuàng)新意志做起，學生創(chuàng)新能力高低的重要體現(xiàn)就是其是否擁有良好的創(chuàng)新性思維。創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)部分應設置創(chuàng)新思維與機構(gòu)創(chuàng)新課程、創(chuàng)造學課程以及創(chuàng)造發(fā)明學等課程，更好地培養(yǎng)和提升學生的創(chuàng)造性思維及能力。除此之外，還應通過相關(guān)課程安排不斷培養(yǎng)和提高學生對知識學習以及文獻檢索的能力，確保學生在進行創(chuàng)新性活動過程中能夠具有良好的信息收集能力，滿足創(chuàng)新性活動的需求。
2.3 創(chuàng)新實踐部分
創(chuàng)新實踐部分即促進學生學得新知識、掌握新方法和技能的主要途徑和動力支持，是培養(yǎng)和提升學生創(chuàng)新意識和能力的核心部分。在對學生進行相應的專業(yè)知識教育后，學生有了一定的基礎知識儲備，就需要安排學生進行有效的專業(yè)實踐活動，在利用和鞏固理論知識的同時，增強其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新實踐部分主要包含創(chuàng)新實驗部分、課程設計與畢業(yè)設計部分、新產(chǎn)品開發(fā)實驗部分以及機械制造研究部分等，培養(yǎng)學生逐漸成為具備專業(yè)基礎理論知識，且實踐能力較強的高等機械工程專業(yè)技術(shù)人才。
3 結(jié)束語
創(chuàng)新教育已逐漸成為當前高等教育中非常重要的一部分，機械工程專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)離不開創(chuàng)新教育。雖然當前許多高校已經(jīng)逐漸開始著力于創(chuàng)新教育的研究和實行，但其實施條件有限，沒有達到預期效果，因此，我們應充分利用創(chuàng)新教育理念指導，科學合理設置機械工程專業(yè)基礎課程，在現(xiàn)有專業(yè)基礎課程創(chuàng)新思路的基礎上，依據(jù)機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)特點，明確人才培養(yǎng)目標和方向，積極推進機械工程專業(yè)基礎課程的創(chuàng)新設置，促進創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞：CAD技術(shù)；機械工程設計；發(fā)展與應用
0.引言
近些年來，計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展步伐越來越快，各種高新技術(shù)逐漸應用于社會各行各業(yè)中，對社會各行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。在計算機技術(shù)和電子技術(shù)急劇發(fā)展的背景下，CAD技術(shù)應運而生，經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，其功能也越來越全，已經(jīng)廣泛地應用在機械制造、建筑設計、汽車行業(yè)等領(lǐng)域中，特別是在機械工程設計領(lǐng)域，CAD技術(shù)的出現(xiàn)和應用，為設計人員帶來了極大的便利，促進了行業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。
1.CAD技術(shù)的基本概述
何為CAD？所謂CAD，是計算機輔助設計的英文簡稱。CAD技術(shù)指的是在設計過程中，利用計算機作為工具，幫助設計師進行設計的一切實用技術(shù)的總和。當前，CAD技術(shù)具有極其廣泛的應用領(lǐng)域，如三維幾何圖形體的建模、建筑結(jié)構(gòu)設計、機械工程設計等，CAD技術(shù)都發(fā)揮著極其重要的作用。
CAD技術(shù)起源于上個世紀60年代，受到計算機技術(shù)發(fā)展的影響，直到70年代，其發(fā)展速度仍舊比較緩慢。進入80年代之后，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，CAD技術(shù)水平也得到了飛快的提升，逐漸進入實用化階段，并開始應用于各領(lǐng)域中。我國對于CAD技術(shù)的應用推廣開始于20世紀70年代末期，經(jīng)過近40年的發(fā)展，我國的CAD技術(shù)水平已經(jīng)達到了一定的高度，出現(xiàn)了中望CAD為代表的國產(chǎn)CAD軟件群體。
2.CAD技術(shù)在機械工程O計中的發(fā)展
CAD技術(shù)一直處在不斷的更新當中，并不斷改進和創(chuàng)新，功能逐漸趨于完善。在今后的發(fā)展過程中，為了適應時代的發(fā)展，CAD技術(shù)會朝著標準化、智能化、集成化以及虛擬化的方向不斷發(fā)展。
2.1CAD技術(shù)的標準化發(fā)展
CAD技術(shù)軟件不斷涌現(xiàn)，常見的如Auto CAD、UG、Pro/Engineer等。各種軟件利用自身獨特的優(yōu)勢吸引著各層面的用戶群，但是各軟件之間的相容性和兼容性并不高，這在一定程度上限制了機械工程設計領(lǐng)域的內(nèi)部交流，影響了CAD技術(shù)資源的開發(fā)和共享。鑒于該種情況的存在，要想有所突破就應當實現(xiàn)CAD軟件數(shù)據(jù)模型與交換資源格式的標準化，這樣就能夠讓使用不同CAD軟件的用戶進行信息交流，有利于機械工程設計水平的提升。
2.2CAD技術(shù)的集成化發(fā)展
現(xiàn)階段，機械工程設計中，各種高新技術(shù)不斷應用于其中，有點“各自為戰(zhàn)”的味道，在機械工程設計行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，這些單純的CAD技術(shù)無法滿足行業(yè)發(fā)展的需要，CAD技術(shù)必須要集工程分析、工藝分析、產(chǎn)品制造等功能于一身，滿足機械工程設計行業(yè)的發(fā)展要求，讓整個設計工作的開展更加簡單、更加快速。就當前CAD技術(shù)發(fā)展的情況來看，不少軟件已經(jīng)具備了一定的集成功能，CAD技術(shù)的集成發(fā)展，有利于工作效率的提升。
2.3CAD技術(shù)的智能化發(fā)展
CAD技術(shù)的智能化是一種必然趨勢，CAD技術(shù)智能化的實現(xiàn)，能夠使得設計人員擺脫傳統(tǒng)設計方法的束縛。在進行機械產(chǎn)品模型設計的時候，可以通過特征造型與參數(shù)的設計，最大限度的使得設計人員思維的自由發(fā)揮，無需對其內(nèi)在聯(lián)系加以考慮，減少設計人員的工作量，保證產(chǎn)品設計的可行性。以三維CAD軟件為例，在進行產(chǎn)品設計時，設計人員可以直觀地觀察設計的產(chǎn)品，及時發(fā)現(xiàn)不足之處，有利于產(chǎn)品性能的改善和創(chuàng)新。
2.4CAD的虛擬化發(fā)展
何為虛擬技術(shù)？所謂虛擬技術(shù)簡言之就是建筑設計人員在虛擬環(huán)境下進行產(chǎn)品的創(chuàng)造，同時以模擬操作的形式對產(chǎn)品的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容進行檢驗。虛擬技術(shù)的出現(xiàn)，最大的一個特點就是不再需要對原產(chǎn)品進行檢測評估，而是對模擬模型進行測試和優(yōu)化。虛擬技術(shù)的應用，已經(jīng)解決了很多機械工程設計中存在的問題，減少了不必要的浪費，降低了工程建設成本?，F(xiàn)階段，CAD技術(shù)已經(jīng)運用了新型技術(shù)，虛擬技術(shù)就是其中之一，隨著虛擬技術(shù)的應用越來越廣，該技術(shù)在不久的將來定將得到更加廣泛的應用。
2.5CAD技術(shù)的網(wǎng)絡化發(fā)展
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學技術(shù)水平的不斷提升，計算機技術(shù)和電子商務技術(shù)也獲得了快速發(fā)展，在這樣的大背景下，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡化趨勢不可避免。CAD技術(shù)的網(wǎng)絡化主要有兩點優(yōu)勢：首先，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡化可以加快產(chǎn)品二維圖紙的傳輸，滿足機械工程設計企業(yè)的要求；其次，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡化能夠通過互聯(lián)網(wǎng)好友交流企業(yè)的動態(tài)三維模型，這種網(wǎng)絡化的協(xié)同辦公模式最大限度地節(jié)約了企業(yè)的運營成本，同時還提升了產(chǎn)品研發(fā)的速度，在保證產(chǎn)品質(zhì)量方面也起到了重要的作用。
3.GAD技術(shù)在機械工程設計中的具體應用
3.1計算機輔助繪圖
CAD技術(shù)在機械工程設計的應用中，計算機輔助繪圖是最早的應用，同時還是其CAD技術(shù)的基本功能。在傳統(tǒng)的手工繪圖中，工作量大，任務繁重，不僅工作效率受到影響，繪制出的圖紙美觀性和質(zhì)量還不一定合格。通過CAD技術(shù)，利用自帶的圖形庫和繪圖命令，能夠提升繪圖的工作效率，還能夠保證繪圖的清晰度和整潔度，確保圖紙的質(zhì)量在較高水準。
3.2計算機輔助建模
當前，計算機輔助建模在機械工程設計中應用非常頻繁，作用非常顯著。利用三維CAD軟件，設計人員可以直接根據(jù)自己的設想構(gòu)建出產(chǎn)品的立體模型，在規(guī)格、尺寸以及結(jié)構(gòu)方面都是真實的，可行性非常高，提升了模型設計的準確性。利用三維CAD軟件進行設計的時候，可以非常直觀地發(fā)現(xiàn)原始設計中的不合理之處，三維CAD軟件很好的解決了這一問題，設計人員只要將已經(jīng)建立好的模型裝配在一起就能夠立刻發(fā)現(xiàn)不合理之處，并及時進行改進，極大地提升了設計的效率和質(zhì)量。
3.3工程分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化
機械工程設計過程中，需要對產(chǎn)品的力學特征進行分析，同時還需要對產(chǎn)品設計的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。在有限元分析、動力學分析理論和實踐不斷發(fā)展的前提下，CAD技術(shù)的應用也需要隨之發(fā)展，在動力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等功能上不斷拓展。如今，已經(jīng)有大部分的CAD軟件可以提供與ansys等有限元分析軟件的接口，設計師導入產(chǎn)品模型到有限元分析中，可以直接利用三維CAD技術(shù)實現(xiàn)，在給定的負載下對產(chǎn)品模型進行工程分析，結(jié)合工程分析的結(jié)果，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行一定的優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：機械工程；工程材料優(yōu)選；優(yōu)選方法；現(xiàn)狀研究
工程材料選擇具有多種標準和要求，如經(jīng)濟性要求、工藝要求等，并且隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)保理念的持續(xù)深入，相應豐富了工程材料選擇的標準要求，提出了環(huán)保和可靠兩點新的要求和標準。從材料選擇實踐的角度分析，傳統(tǒng)模式以設計人員主觀判斷、選擇為主，具有較大的局限性，且缺少科學的數(shù)據(jù)參考，相應限制了機械工程的良性發(fā)展。因此，從機械工程材料選擇現(xiàn)狀和優(yōu)選方法入手，探討現(xiàn)代材料數(shù)據(jù)庫在材料優(yōu)選中的實際應用，具有重要的現(xiàn)實意義。
1 現(xiàn)代機械工程材料優(yōu)選方法概述
1.1 知識系統(tǒng)選材方法分析
知識系統(tǒng)選材法是一種借助計算機設備完成對材料信息分析，并以此為基礎進行材料優(yōu)選的材料確定方法。在實際操作過程中，知識系統(tǒng)選材法側(cè)重于對材料分析結(jié)果的認識和理解。其優(yōu)點主要分為以下幾點：一，工程團隊可隨時借助知識系統(tǒng)了解材料選擇過程中的材料信息；二，工程團隊接收材料選擇信息后，可隨時將材料信息和工作分配指令，下達至各個團隊，有效簡化了材料選擇商討流程，提高了材料優(yōu)選效率。另外，雖然知識系統(tǒng)選材法無法實現(xiàn)對最優(yōu)材料的直接選擇和確定，但與傳統(tǒng)方法相比，其仍具有明顯的應用優(yōu)勢。
1.2 構(gòu)建失效指標背景下的選材方法分析
構(gòu)建具有的失效抗力具體是指構(gòu)建在一定條件、環(huán)境下，產(chǎn)生磨損、變形的能力，以及與其他相關(guān)性能的實際配合能力。由于機械工程材料種類復雜性影響，材料的性能存在著較大的差異，加強對材料失效抗力的談論和研究，可確保測試階段與實踐階段材料數(shù)據(jù)的一致性。首先，工作人員應對機械的操作條件進行確認，明確目標機械對材料抗力的實際要求；其次，工作人員應依據(jù)模具的失效表現(xiàn)，確定其相應的抗力指標，以判斷機械材料的達標情況；最后，綜合經(jīng)濟性和材料來源等選材要求，進行機械工程材料選擇。
1.3 層次分析法基礎上的材料優(yōu)選分析
層次分析法具體包含技術(shù)效益、經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益四方面內(nèi)容。經(jīng)濟效益可細分為勞務費用、財務費用、包裝費用以及運輸成本等內(nèi)容；技術(shù)效益具體是指材料的物理指標和可靠性指標；社會效益則包含材料優(yōu)選過程中設計的法律法規(guī)指標、文化因素以及環(huán)境改善因素；生態(tài)效益是在生態(tài)環(huán)境保護理念下衍生出的概念，側(cè)重于材料的節(jié)能性和環(huán)境保護性要求。在實際操作過程中，工作人員需綜合以上四方面內(nèi)容，對材料進行評價和分析，最終完成相應的材料選擇。
1.4 定量評價方式分析
系統(tǒng)工程理論是定量評價方法的根本理論依據(jù)，側(cè)重于對系統(tǒng)內(nèi)涵蓋的所有的問題進行分析和處理。從實際應用的角度分析，定量評價方法可以實現(xiàn)對材料關(guān)鍵性質(zhì)以及次要性質(zhì)的分析，并聯(lián)系成本分析方法或目標函數(shù)方法，實現(xiàn)材料性能的最終確定。為進一步優(yōu)化定量評價方法的實施效果，設計人員還需充分考慮到材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)與材料結(jié)構(gòu)間的關(guān)系問題。
2 材料數(shù)據(jù)庫概述
2.1 材料數(shù)據(jù)庫基本構(gòu)成分析
材料數(shù)據(jù)庫是根據(jù)目前工程材料優(yōu)選存在的數(shù)據(jù)信息龐大、數(shù)據(jù)處理困難等問題，提出的技術(shù)概念。從材料數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的角度分析，相關(guān)工作人員需在數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎上，采集、存儲材料的物理性能、耐腐蝕特征以及型號特征等信息，并使用數(shù)據(jù)完成對相關(guān)參數(shù)的關(guān)系描述，以形成完整的材料數(shù)據(jù)庫。材料數(shù)據(jù)庫中收錄的數(shù)據(jù)信息，主要分為材料參數(shù)信息、生產(chǎn)應用信息、以及商業(yè)信息三方面內(nèi)容。用戶在實際使用過程中，僅需輸入相應的材料參數(shù)，就可以得到得到數(shù)據(jù)庫中記錄的所有的符合條件的材料選項。隨著材料數(shù)據(jù)庫研究的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)具有航空材料數(shù)據(jù)庫、耐磨料磨損材料數(shù)據(jù)庫等多種數(shù)據(jù)庫形式。
2.2 材料數(shù)據(jù)庫的發(fā)展方向分析
與傳統(tǒng)材料優(yōu)選模式相比，材料數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)信息的儲存和處理，給予設計人員更加科學、有效的材料優(yōu)選參考，不僅有利于工程施工質(zhì)量的提高，同事有利于工程實施社會效益、生態(tài)效益的提高。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)不斷發(fā)展，材料數(shù)據(jù)庫的功能性愈發(fā)豐富，目前其發(fā)展方向主要包含以下兩個方面：一，材料數(shù)據(jù)庫與專家咨詢系統(tǒng)向融合。這種技術(shù)融合發(fā)展優(yōu)勢在于，用戶可根據(jù)已有的經(jīng)驗公式實現(xiàn)在材料優(yōu)選過程中對于材料選擇的科學預測，以合金材料數(shù)據(jù)庫為例，其內(nèi)部包含大量的元素信息、經(jīng)驗公式和合金信息，當用戶輸入基礎參數(shù)后，系統(tǒng)即可完成對選材的預測，提供給用戶相應的科學參考，從而提高了材料優(yōu)選的科學性和針對性；二，材料數(shù)據(jù)庫與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，材料數(shù)據(jù)庫的信息儲備得到了進一步的擴展和豐富，并且強化了材料數(shù)據(jù)庫的信息共享功能，提高了材料優(yōu)選的靈活性。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入，強化了材料數(shù)據(jù)庫的檢索功能，提高了材料優(yōu)選的工作效率。
3 結(jié)語
綜上所述，材料優(yōu)選作為機械工程設計與實施質(zhì)量的基礎保障，在實際操作過程中，應充分結(jié)合已有的材料優(yōu)選方法，進行科學的創(chuàng)新和改進，通過現(xiàn)代計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效融入，提高材料優(yōu)選過程中的數(shù)據(jù)處理能力，對比多方面材料選擇標準，綜合性確定最終的工程實施材料，從而提高工程整體的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。
參考文獻
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引言：工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造，工程創(chuàng)造的內(nèi)涵就是科學知識和技術(shù)的開發(fā)與應用。工程正是通過對辯學知識技術(shù)的開發(fā)與應用，創(chuàng)造世界上原先沒有人工產(chǎn)品或系統(tǒng)來滿足社會現(xiàn)實可能的需要。工程是一種創(chuàng)造力的專業(yè)，與社會生活中的其他專業(yè)有著不同的分工，以創(chuàng)造為自己的使命，這正是工程教育的本質(zhì)特征和光榮任務?，F(xiàn)代工程的定義具有鮮明的時代特征。2l世紀，世界將進入知識經(jīng)濟的時代，一切創(chuàng)新都依賴于高素質(zhì)創(chuàng)造型人才，承擔培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)造型人才和發(fā)展科學文化雙重任務的高等教育，必將成為國家創(chuàng)新體系的支柱和基礎，寓有創(chuàng)造本質(zhì)特征的工程教育應當更加突出創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)等。
一、機械工程及其自動化專業(yè)創(chuàng)新實驗開發(fā)研究的意義
隨著世界經(jīng)濟一體化趨勢不斷增強，我國市場經(jīng)濟不斷發(fā)展與完善，對現(xiàn)代工程的概念也產(chǎn)生了一種新的理論，即“工程是關(guān)于科學知識和技術(shù)的開發(fā)與應用，以使在物質(zhì)、經(jīng)濟、人力、政治、法律和文化限制內(nèi)滿足社會需要的一種創(chuàng)造性專業(yè)”。從中我們可以看出，工程的本質(zhì)在于創(chuàng)造，而創(chuàng)造的本質(zhì)就是對科學知識和技術(shù)的開發(fā)與運用。從這個意義上理解，工程就可以理解為通過科學知識和技術(shù)的開發(fā)與應用，通過創(chuàng)造出當前沒有的產(chǎn)品或者是系統(tǒng)，以此來滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要。從某種意義上說，工程與其他的專業(yè)有著很大的區(qū)別，最為主要的就是工程專業(yè)可以理解為創(chuàng)造力專業(yè)，這也是工程教育的本質(zhì)特征。當前，知識經(jīng)濟時代的到來，使得知識成為了人類社會進步的源動力，一切的經(jīng)濟活動和社會活動也都要依賴于知識的開發(fā)與運用，而高素質(zhì)的創(chuàng)造型人才正是對知識的開發(fā)與運用的實施者，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才也成為了當前我國教育事業(yè)的根本任務，對工程教育進行創(chuàng)新與改革也是當前高等教學改革的一個必然方向。
二、機械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗的開發(fā)研究
通過對高校理工科專業(yè)教學體系的分析可以看出，實驗教學被安排的位置是在理論教學之后，其實驗的目的就在于為學生提供應用理論知識進行實踐和應用的機會。工程能力也可以稱之為創(chuàng)造能力，這是對于理工科學生基本的素質(zhì)要求之一，因此可以說，創(chuàng)新實驗教學的開發(fā)和研究，是為學生提供應用理論進行創(chuàng)造的平臺，也是培養(yǎng)學生工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的主要途徑。綜合創(chuàng)新實驗的開發(fā)與研究是一項復雜的、系統(tǒng)的工程，需要以現(xiàn)代教育思想作為根本的指導思想，科學的處理實驗教學與理論教學的關(guān)系。筆者認為，綜合創(chuàng)新實驗應當根據(jù)專業(yè)特點，同時結(jié)合學校教學的實際情況，在現(xiàn)有的實驗設備的基礎上，進行改進和研發(fā)，而不需要投入大量的資金進行新設備的購置，通過對現(xiàn)有的實驗設備進行優(yōu)化和整合，引入計算機技術(shù)和智能化技術(shù)，則能夠?qū)崿F(xiàn)對綜合創(chuàng)新實驗的整體優(yōu)化，達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力的目標。綜合創(chuàng)新實驗的教學目的很明確，就是為了給學生提供一個工程應用教學環(huán)境，使學生通過實驗來加強對理論知識的理解和掌握，并且學會用知識分析問題和解決問題，進而培養(yǎng)學生的綜合能力。實施綜合創(chuàng)新實驗通常是在理論課教學結(jié)束之后，綜合創(chuàng)新實驗打破了學科之間的界限，其實驗內(nèi)容的設計以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力作為指導思想。學生在完成一項創(chuàng)新實驗的過程中，要對各種實驗的設備進行熟練的掌握，也需要借助多個學科知識的綜合運用，才能夠完成實驗。
機械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗ι
1、實驗設備：細紗機，計算機，測試系統(tǒng)，機構(gòu)測繪工具。
2、實驗內(nèi)容：(1)測繪細紗機鋼領(lǐng)板運動機構(gòu)；(2)應用測試系統(tǒng)檢測鋼領(lǐng)板運動規(guī)律；(3)根據(jù)檢測的鋼領(lǐng)板運動規(guī)律，反求設計控制凸輪機構(gòu)；(4)對細紗機鋼領(lǐng)板運動機構(gòu)進行綜合分析，提出新的設計方案；(5)在計算機上實現(xiàn)新設計方案的仿真設計或者虛擬設計。
機械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗ⅱ
1、實驗設備：機器動力學實驗臺，計算機，測試系統(tǒng)。
2、實驗內(nèi)容：(1)應用測試系統(tǒng)檢測機器動力學實驗臺，當載荷一定時，在安裝飛輪和不安裝輪飛兩種狀態(tài)下主軸轉(zhuǎn)速的變化情況；(2)建立實驗臺等效主軸的運動方程，分析飛輪的調(diào)速作用；(3)按新給定的主軸運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)反求設計飛輪；(4)在計算機上實現(xiàn)不同主軸運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)條件下飛輪的仿真設計或者虛擬設計。
機械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗ⅲ
1、實驗設備：1511織布機，計算機，測試系統(tǒng)，機構(gòu)測繪工具。
2、實驗內(nèi)容：(1)測繪1511織布機打緯機構(gòu)和棕框機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖；（2）應用測試系統(tǒng)檢測檢驗棕框機構(gòu)運動規(guī)律；（3）根據(jù)檢測的棕框機構(gòu)運動規(guī)律，反求設計棕框共軛凸輪機構(gòu)；（4）對1511織布機打緯機構(gòu)和棕框機構(gòu)的運動進行綜合分析，提出新的設計方案；（5）在計算機上實現(xiàn)新設計方案的仿真設計或者虛擬設計。
三、“機械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗"的實施
系列“機械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗”一般安排與課程設計同步進行。學生在指導教師的指導下完成基本實驗內(nèi)容，然后獨立完成計算分析、創(chuàng)新設計以及在計算機上實現(xiàn)創(chuàng)新設計方案的仿真設計或虛擬設計等項內(nèi)容，最后寫出實驗報告。系列“機械工程及其自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗”不僅重視學生動手能力的培養(yǎng)，更重要的是加強了學生綜合應用所學知識分析問題、解決問題和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。系列“機械工程及自動化專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗”是按照學生掌握知識由淺人深，認識問題由感性認識到理性認識過程設計的，它重視了學生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，形成了鮮明的特色。