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《机械设计》是高等理工学院机械类专业学生必修的技术基础课程,其教学大纲中规定的主要功能是教授大学生机械设计的基本知识、通用零件设计的基本能力和工程意识培养。除上述功能外,通过机械设计的教学,学生将得到综合运用力学、材料、制图等课程所学基本知识,初步进行机械设计和机械结构性能分析与评价的锻炼,为将来设计机器打下基础。这些对于提高大学生的创新能力,培养大学生的工程意识,有重要意义。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于创新与实践能力培养的机械设计试验教学相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基础的一门课程,同时也是作为学生在机械设计方面的综合能力,在设计和创新能力以及训练工程意识时都具有非常关键的作用。在进行实践教学的过程当中它对于培养学生的思维,创新意识以及达到怎样的教学目标都起到了非常重要的意义。在当前形势下,实践教学环节是广泛应用的,但是由于落后的测试设备,落后的师资队伍,陈旧的教学方法等方面都影响了实践的发展,学生更不能有效的进行动手和创新,所以,必须要提高教学的实践性,从而才能加强对学生专业的培养,实践能力的提高,开辟出一条新的途径和有效应用。
通过在教学当中,我们可以选用一些以往的学生作品当成教学演示,再应用多媒体教学作为课堂的技术方法,把这些好的作品带进课堂当中,让学生可以更为直观的参观欣赏,让他们不再有一些畏难的心理负担,从而也可以增强他们的积极性,开创性。最后让学生通过这些作品进行分析讨论,分享体会,从而来引导他们可以更为细致的对这些作品进行深入研究,找到创新立意,进而来提高学生的综合能力。
(一)机械设计作为实践综合性非常很强的一门主要课程,在实验教学过程当中则是非常关键的一个环节了,实现教学目标是有着重要意义的。
我们在培养学生机械设计课程时,实践则是一条不可小视的途径,同时也是培养学生分析能力,解决问题,理论实践和创新能力的一种重要途径。学生在掌握机械原理的程度会影响到具体的实践能力。我们都知道,在机械产品当中,主要是由运动机械以及多个零部件组成的,它们都具有不同的应用功能,并且所适用的场合也是不同的,所以必须要充分的了解机械产品的设计以及各个原理才可以更好的运用它的工程实践。
此外,由于机械设计一般包括的体系是非常宽泛的,不仅有理论知识,计算推导,也需要一些图表与公式的配合,才能发挥出它的作用。在这门课程当中,教学的主要目的是让学生可以在短时间内学习有效的知识,但是在现阶段而言,由于学校在多方面都受到了一些限制,不利于学生的全面学习,从客观角度来讲对实践是不利的,所以我们必须要探索出一条更适合的方法,可以在短时间内让学生学到具有创新意义的实践技能,更为科学的与理论相结合。
(二)由于课程设计具有一定的复杂性,也具有一定的重要性,所以我们必须要改革以往的课程目标,重新设计课程内容。
学校一般会安排几名老师作为技术指导,但在新的课程安排当中减少了老师的比例,这样不仅可以减轻老师的负担,也可以让学生在自己动手的过程当中找到创新的能力。在机械类的学科当中,一般包括机械方案的设计以及制作,在这个过程当中一般是为了培养学生的综合知识运用以及培养他们的能力实践创新,从而来提高他们的思维意识,在部分学校当中还会应用团队合作来完成设计实验教学,通过让学生自己做相关的课程设计,这样不仅可以提高了学生的收益,也降低了敷衍设计的比例。
此外,在机械设计课程的学习过程当中,我们也可以让学生应用一些相关的软件作为辅助作图设计,可以更好的构建三维模型,达到传真的效果。我们清楚的可以看到三维软件具有非常强大的一些应用功能,所以在零件的设计上是非常明显直观的,而它的参数多功能也是非常强大的,所以极易修改零件图以及装配图当中错误的特征。而我们在建立整机装配模型时,应进一步的分析设计产品所具有的运动仿真以及干涉检验等问题,对于所发现的问题可以及时的解决,来加强学生在机械设计学习中的创新能力,全面培养他们的创新思维性。
(三)在机械设计课程的试验中,我们所要达到的目的就
是为了让学生可以在短时间内学到最有效的知识,但是在现阶段的学校当中,在很多方面都受到了一些客观限制,这对于学生获取知识是非常不利的,所以,在一些高校当中为了让学生可以学到丰富的知识,便探索出创新的实验教学应用,理论结合于实践,作用比较明显。
在很多高校当中都会应用这种方法,一些老师也对这种方法提出了不错的评价,当教师传授机械理论知识时,可以不受课本当中一些内容的束缚,并且让学生置身在具体的实验操作当中,其目的就是把实验的过程变成学习的过程,从而可以加深对理论知识的掌握,在学生提出疑问时也可以找到更好的方法进行解答,理论实践应用在创新当中,所得到的效果则是非常明显的,而吸收也是较为快速的,在短时间内学到丰富的理论知识,也提高学生的创新能力,通过设计实验不仅巩固了知识也增加了思维的创新意识。
总而言之,对于在培养专业的机械设计人才时,不仅让学生要全面的掌握专业知识,方法以及理论基础,更要提高他们对机械知识的应用,培养他们的创新能力,这才是我们教育改革最重要的目的。在创新能力的培养过程当中,思维开发,意识创新,提高教育的本质思想,这才是最为核心的教学内容。
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机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:机械设计教学研究与创新能力的培养相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:结合《DSP原理及应用》课程在电气工程的应用背景,针对实验教学中体现的不足,在充分考虑了电子技术特别是DSP芯片的更新换代的加快的同时,设计了适合基础理论教学又能够紧跟DSP应用现状的TMS320F28027为核心的DSP实验装置和设计了与电气工程结合紧密的实验项目,提出设计功能模块化设备来提高实验教学质量和提高学生的热情,口袋化的实验装置也便于学生使用将实验操作延伸至实验室外。
关键词:DSP;实验教学;
机械设计传授如何把理论技术和经验方法运用到生产实践, 因此这门课程具有很强的设计性、多样性和实践性[1]。 在新形势下,国家大力推进创新型国家的建设,核心就是把自主创新能力作为发展的战略基点,因此要求大学课程鼓励和激发出学生的创造能动性。 然而,目前高校学生普遍存在实践动手能力不强的问题,更遑论创新思维和创造能力。 这就导致学生的能力与社会需求存在一定的断层。究其原因,客观上这门课程知识点多且散,人均实验设备少及实践活动有限,学生前期接触实际工程的机会很少甚至没有,这些都会给教学增添困难,因此需要通过良好的教学方式进行克服[2]。然而目前传统教学中存在的问题无法解决客观的困难,束缚了学生综合能力的发展。
1 传统教学存在的问题
目前高校的机械设计教学普遍存在以下问题:
(1) 学生兴趣不足,积极性、主动性不强。由于机械设计课程综合性很强,并且与实践联系紧密,对于从基础课刚转入到专业基础课学习的学生来说,这门课程内容相对复杂、抽象,再加上学生实践经验缺乏,对知识点很难理解到位。这些问题导致学生对机械设计课程的兴趣缺乏,学习积极性、主动性很难调动起来。
(2) 学生的实际动手能力不强。相对于枯燥的课堂理论学习,学生对动手做实验比较感兴趣,但由于有限的实验条件以及安全等因素的考虑,实验教学单位往往只能安排学生开展几个有限的实验项目,并且多是在现成的模型上观察机构的运动情况或者测绘,学生的实际参与度其实并不高,更谈不上让学生参与设计或改进实验,对学生的动手能力提高不大。
(3) 难以提高学生的创造能力。多年来,机械设计课程设计题目一直局限在二级圆柱/斜齿齿轮减速器的总体设计上,这个设计对象能够把机械设计课本中的带传动、齿轮传动、轴、轴承等大部分内容都应用进去,可以说是对机械设计课程内容的一次完整回顾与运用。但人人都是一样的题目,仅具体参数略有不同,设计思路与步骤都已成固定模式,严重影响学生的创造性,可想而知,课程设计的效果堪忧。
(4) 考核形式单一。机械设计考试一般采用闭卷形式,注重考查学生对通用零件的基本理论知识的掌握程度,而对工程实践问题的设计与分析能力考核较少,无法反映学生的创新能力。课程设计虽然采用了一对一答辩的形式,但考核重点在图纸上的错误之处及对设计内容的认知程度上,而没有对学生在设计中的创新给予更多有针对性的指导,无法起到启迪学生创新思维的作用。
因此,传统的教学内容和方法已经无法完全满足新时代下培养优秀技术人才的教学需求,充分发挥高校的人才培养、知识传承与创新和服务社会的职能。那么就需要教师改革现有教学方式和方法,严格掌控教学和实践环节的质量,不仅使学生掌握通用零件设计的基础理论知识,更是要重点培养其创新和实践能力。
(1) 课堂教学创新
课堂教学是学生进行实验和实践的基础,首先要从课堂教学入手引起学生学习的兴趣,调动其学习积极性,那么就必须将创新意识融入课堂教学。
第一,教师需要改变以往采取的“满堂灌”的教学方式,为了激发学生的活跃思维,应当采取灵活的讲课方式与方法,能够启发学生的思想,特别是要给学生创造思考和学术讨论的机会。比如,当讲授“齿轮传动”这一章内容时,需要在上一节内容快结束时,引出齿轮传动相关的实际问题;简单地介绍该齿轮传动的载荷及工况要求后,要求学生课后自行分析思考:宜选用何种齿轮传动形式,如何设计齿轮的具体参数等等。到下一节课,就先由几个学生提出各自的设计方案,其他学生对他们的方案进行评价,给出意见和建议,对方案进行改进和完善。集思广益,在讨论的基础上确定出最为合适的设计方案。最后,由教师进行归纳和总结。通过这种形式,可以活跃课堂氛围,促使学生积极思考,课外也能自觉去查找资料、数据;此外,通过这种思考和讨论,学生也能把之前所学的知识进行应用和巩固,提高了其分析问题、解决问题的能力。
第二、课堂的讲课内容需要做调整,由于教材编写、出版需要较长的周期,导致教材内容跟学科发展前沿的理论、技术存在滞后性。因此,为了开拓学生的视野,了解学科当前的发展现状,教师上课应当结合自己的科研课题或者查阅最新文献作一定的选取和补充。实践证明,这种启发式创新教学,以教师为主导,学生为主体的形式能够实现师生的良好互动,达到思维上的“共振”,进而提高课堂教学质量。
(2) 实验教学创新
实验教学是对课堂教学的必要补充,不仅对理论知识起到验证作用,而且能够提高学生的动手能力。但长期以来,机械设计有限的几个实验也只停留在演示、验证的阶段,对学生创新能力的培养无太多益处。实验课中,往往是几个学生一组围着一台设备按着既定的步骤进行实验,对于实验中的一些现象和结果,学生很少会去思考为什么,这种被动接受的情况显然不利于开阔学生的创新思维。因此,有必要加大投入,增加实验设备台套数,争取让每个学生都能亲自动手实验。另外,可以对实验室采取开放管理的形式,比如对传动系统创意组合实验,可采用阶段式全天开放,方便学生在规定时段内随时观察、自学和实验。
至于实验模式方面,可以采用传统实验模式同虚拟实验相结合进行改革。传统实验模式是学生通过操作实验设备、仪器来完成规定的实验项目。在此过程中,学生往往对实验设备缺乏感性认识,实际操作起来也往往诸多困难,以至于在有限的实验课时内无法很好的观察实验结果。而虚拟实验是在计算机上对实验项目及其过程进行模拟,在实验过程中,学生是通过控制特定的课件来演示实验过程,可以帮助学生更好的理解实验原理和概念。并且,学生不仅可以在实验室进行虚拟实验,还可以通过拷贝软件到个人电脑上实验或者联网进行在线实验,这就使得实验不受时间和空间的限制,不仅可以提高教学效果,也有利于培养学生的实践能力和学习能力。
(3) 课程设计创新
对课程设计进行创新改革,首先,设计题目要多样,采用基本指定和学生自主选题相结合的方式。鼓励学生选取与工程实践联系紧密,并且自身对其已有一些感性认识的系统或机构进行设计。在具体设计过程中,可以应用变异设计和适应设计的原理参照设计样本进行设计。其次,改革设计方法和手段。在设计中要融入现代设计理念与方法,比如可靠性设计、优化设计,还要引入计算机技术手段[3]。目前,企业普遍采用辅助设计软件Pro/E, UG, Ansys等[4],比如采用UG对机构进行三维建模,接着采用ANSYS对建好的虚拟模型进行CAE分析,然后根据分析结果不断改进模型,最后得到一个符合创新设计要求的虚拟模型。因此,研究者也鼓励学生利用这些辅助设计、分析软件进行课程设计。
(4) 课程考核创新
考试是教学评价的重要手段,也是对学生学习的一次综合检验,不管是对教师还是学生都具有非常重要的导向作用。研究者将考核分作考勤、作业、笔试和实验四部分,每个部分根据实际情况设定所占比重。考勤采用不定期的形式。作业分课内作业和课外作业。课内作业由教师随堂布置,马上上交,以避免学生抄袭,这样可以更好的反映学生的课堂学习情况。课外作业题目应偏向设计型,一题多解,鼓励学生自己去查阅资料、上网检索、综合运用所学知识来解决问题,如此可以培养他们收集信息、整理归纳资料及分析处理信息的能力。笔试还是采取以往闭卷形式,笔试成绩所占比重要缩小。实验成绩则有实验教师根据学生实验的具体情况来定。通过这样一个综合的考核方式,能够给予学生一个比较公平、科学、客观的成绩。
实践证明,通过对机械设计教学改革和学生创新能力的培养与实践,教学效果得到明显的提升,极大地调动了学生的学习兴趣与学习积极性,提高了学生综合运用各类相关知识、信息去分析和解决工程实践问题的能力,同时学生的创新能力明显增强。教学的改进与创新能够为培养综合型、创新型的机械设计人才打下坚实的基础。随着教育改革的不断深化,围绕国家和社会对新时代科技人才培养的要求,今后还将进一步改革该课程的教学、考核方式,不断提高教学质量和教学效果。
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创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科技成果进行创新构思,设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用成果性的一种实践活动。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践相关论文。内容仅供参考阅读!
数字化机械创新设计能力培养的教学设计与实践全文如下:
机械设计能力是机械类专业大学生的一项非常重要的专业基础课,教学内容主要由理论教学和相关课程设计两部分组成。它在整个培养计划中起着承上启下的桥梁作用。传统的教学内容体系只注重对学生传统设计理论的培养,设计实践还停留在二维绘图阶段,忽略学生三维数字化设计思想和能力的培养。以三维数字化设计技术为代表的数字化设计作为现代设计的一种核心技术,在机械设计的应用中,不仅为机械工程师提供了一种方便高效的绘图工具,更重要的是机械设计的设计程序、思维方式、交流与协作方式及机械工程师的角色等,都将会因为数字化设计的出现而发生重大的变化。所以,对面向数字化设计对机械设计课程体系和教学方法进行改革,使机械类专业的学生能够迅速适应数字化设计的要求,更加贴近企业对应用型机械设计专业人才的需求。
1.适应社会和就业的需要
从对上海的企业调研和毕业生反馈的信息看,当前大部分机械制造业的企业基本上实现了三维数字化设计和制造,其中国内大中型企业和研究院已全部实现三维设计,机械工程技术人员普遍采用三维数字化设计技术来完成工程设计已成为一种必然趋势。因此,转变教学观念,注重知识及应用的与时俱进,已成为培养机械行业人才要求。把数字化设计引入到机械设计能力培养当中,使学生掌握更现代的设计方法,为学生专业课程的学习和就业打下坚实的基础。
2.促进机械设计能力的提高
在我校学生在大学一年级主要学习《机械制图》和《计算机绘图》等课程,重在培养学生的二维绘图和识图能力;而在高年级的专业课程中,直接讲授三维数字化设计软件的工程应用,难度大、效果差。在大二期间,将数字化设计结合《机械设计》《现代机械设计》课程教学,不但可以为学生后面专业课程的学习打基础,降低专业课程的学习难度,而且能对机械设计能力的提升起到促进作用。数字化设计改变了传统课程设计作图多、任务重的缺点,设计结果具有较强的直观性,容易引起学生的兴趣。
3.利于学生工程实践和创新能力的培养
随着各高校对卓越工程师培养计划的重视,培养学生的工程实践和创新能力,已经成为高等学校一项非常重要的教学改革内容。机械创新设计作为一项“卓越计划”培养机械类专业学生工程实践和创新能力的重要一环,必须更新教育理念、探索新的课程教学模式、加强课程内容与社会实践的联系、积极探索以素质教育和能力培养为特征的新型课程模式。将数字化设计引入到机械创新设计培养当中,对学生工程实践和创新能力的培养可以起到积极的推动作用,因为数字化设计优势十分有利于学生空间想象能力、设计能力和自主学习能力的培养,学生可以借助数字化设计软件把自己的工程设计想法通过三维实体设计表达出来,激发学生不断探索、实践和创新的欲望,进而促进其工程实践和创新能力的提高。
数字化设计应当是根据数字化设计本身的特点及其在机械创新设计的应用特点来进行,不能简单地增加设计软件使用操作教学内容,或在原来的课程体系中再增加几章独立的、自成体系的数字化设计教学内容。而应结合数字化设计和机械设计能力培养的特点,对整个课程内容体系进行必要的改革。
(1)以工程素质教育和实际能力培养为目标,构建数字化机械设计课程内容体系。主要包含数字化设计基础,数字化设计理念、流程及特点,数字化设计工具简介,数字化设计实务训练等类型的课程内容。同时探寻建立数字化设计与传统设计教学内容之间,以及与其它数字化设计课程之间有机的联系。
(2)机械设计中传统设计教学内容应做相应的改革,使数字化设计的思想和方法真正融合到机械设计的教学与实践当中,最理想的方式是能够让学生在课程的学习中熟悉和掌握数字化设计工具,这样机械设计能力的培养的才能够适应数字化时代的要求。
1.课程教学内容改革
在授课时,应淡化对理论公式的推导,加强对工程应用的讲解,如齿轮的强度计算,螺纹连接强度计算等;对一些非重点章节,如链传动、进行引导性的讲解;对难度相对简单的章节,如联轴器、离合器与制动器、弹簧等,可以采用教师简单概述,让学生课下与结合思考题自学方式。这样可将机械原理机械设计理论教学压缩到96学时左右,留出大约20学时对数字化设计进行讲授。在数字化设计教学当中,不追求难度和深度,以使学生能够完成课程设计为目标,注重学生学习能力的培养,如教授学生如何利用软件自带的帮助文件和用户手册,独立进行软件功能的自主学习。在课程的安排上,采用每两周2学时的上机课堂教学模式,让学生模仿课堂的例子,并安排一定量的课外习题。这样使学生长期不断地学习,便于学生提高实际设计能力。
2.课程设计环节的数字化设计应用
对于机械设计能力培养中重要实践环节――课程设计,将三维数字化设计代替传统的二维作图是改革的一个重点。目前,我校课程设计题目一般采用通用机械传动装置设计,以齿轮减速器设计为主。学生在两周的设计时间内完成设计任务的设计方案的分析和计算、零件设计装配图和零件图的绘制、设计说明书的编写等任务。在设计过程中需要学生查阅大量的资料,进行反复设计。
由于课程设计时间较紧,大部分同学在进行零件强度设计后,直接进行零件图和装配图手工绘制,往往忽略设计的整体性,草草地画完所有图纸,直接影响教学效果。将数字化设计引入到课程设计后,学生可以应用设计软件参数化功能,对原零件图和装配图进行特征修改,使零件结构的变化直接在三维视图中展现。然后,利用三维转二维图纸的功能生成工程图,并进行必要的视图表达修改和标注。这样就大大节省传统二维作图的时间,使学生有更多的时间去考虑“设计”,从而可以提高课程设计质量。
3.机械创新设计研讨课的开设
机械创新设计能力包含应具有良好的学习能力和创新理念、敏锐的创新思维、基本的创新技能和优秀的创新人格。研讨课有效地探索了研究型、合作式、自助性的课堂教学模式,体现了“学思结合、因材施教、分类培养”的教育思想,促进了在教育思想观念方面的深刻变革。目前,我校已开设“产品开发与现代设计”研讨课,和机械设计类课程中创新设计研讨课,教学效果显著。
4.问题驱动启动式教学方法
针对机械设计和数字化设计实践性均较强的特点,强化理论课和实践课案例教学,注重问题启发教学内容的精选和问题的设计,着重讲清工程设计案例问题是什么、工程设计案例问题的背景是什么、工程设计案例问题的性质是什么、工程设计案例问题的解决方法是什么等内容。使所学的知识更加具体,并给学生留有一定的思维空间,活跃学生的创新思想。
1.不断加强数字化设计基础课程的教学
数字化设计基础课主要是根据机械类专业的实际情况,为学生讲授有关数字化设计的软件、图形图像理论、设计与造型方法,设计特点等共性的知识,使学生形成一个清晰的数字化设计框架,能够在大脑中实现数字化模型的构造。
2.强化“设计”理念
机械设计的最终目的是要实现产品化,其设计应当是为产品及其生产而设计。在课程教学改革时,需要不断强调的就是设计。机械类专业数字化设计的核心是设计,而不是绘图。教改应该始终按机械设计基本能力教学为主、数字化设计学习为辅的教学思路进行,使学生掌握基本的数字化设计方法,并能独立进行简单数字化设计。对于机械类专业学生而言,最需要的是在数字化设计工具的帮助下,获得对整个产品从概念设计、结构设计、生产加工到市场推广的全面控制能力。
这种设计能力的培养就能够与CAD、CAE、CAM乃至虚拟设计与虚拟制造系统相衔接。所以,在机械设计课程中强化设计的理念,要让学生清楚地认识到数字化机械设计不仅可以用计算机技术来绘制各种各样的装配\零件设计图,尤为重要的是它可以辅助进行动力学和运动学仿真、有限元分析、装配检查等功能分析;可以有效地将机械设计各个设计过程有机地结合起来,使各个阶段的设计成果为其后的设计制造过程直接使用,从而大大提高了设计效率和质量。
3.在教学实践中,由于数字化机械设计相对降低了机械设计的理论难度,学生对相关数字化设计软件学习兴趣将会大幅提高,甚至有些同学会主动“开快车”,在数字化设计软件学习上花掉太多精力,忽略了对机械设计理论知识学习。所以,任课教师要积极引导学生正确对待数字化设计软件和机械设计理论学习之间的关系,做好协调工作。
4.随着数字化设计教学质量的不断提高,教师还可以适当扩展讲解运动仿真和CAE的相关知识,使学生对机械设计技术的发展有进一步的认识,提高学生的学习热情。
五、结语
机械数字化设计能力培养教学的设计和改革,需要在教学理念、课程内容、教材建设、师资培养、教学方法,硬件与软件环境建设等诸多方面的协调配合,需要充分调动和协调学校资源,才可能取得更佳的效果。同时,也需要我们在教学实践中坚持不懈地研究和实践,不断积累,不断研究,不断创新。
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机械设计课程设计是机械设计课程教学必不可少的实践环节,提高教学质量对培养学生分析和解决工程设计问题的能力起着十分重要的作用。下面是读文网小编为大家整理的本科机械设计论文,供大家参考。
摘要:针对传统教学的方式,提出了以设计和制作的项目推进方法,设计适合学生完成的项目,通过有效的课堂组织,解决学生理论知识的学习,同时培养学生的自主学习能力,提高学生的创新意识,提高教学质量和课堂效益。
关键词:机械设计基础;教学设计;项目设计与制作
一、机械设计基础课程教学现状
1.内容过于理论,学生听起来费劲,兴趣不高。在教学中虽然应用到大量的图片和动画,但内容分散,学生不易贯通联系,且教学手段单一,没有趣味性,再加上当前智能手机的发展,使得学生无论在对抗学习,还是游戏的心境中,往往对手机的爱好超过课堂学习,教学效果显然不好。
2.教学方法陈旧,不利于提高学生的实践能力。在教学中,往往是通过例题、视频或实验提高学生的理解力,学生主动思考能力几乎没有得到提高,很多学校往往为了提高学生的创新意识,单独开设一门《机械创新设计》课程,舍本逐末。项目设计与制作教学法,以项目作为引领,要求学生在理论知识的学习过程中,还必须完成项目的设计和制作,注重团队协作,以学生为中心,培养学生自主学习的能力。2014年的地平线报告认为:“世界各地大学校园教学实践的焦点正在发生转移,各个学科的学生正在通过制作和创造的方式进行学习,而不再是课程内容的单纯消费者……按照工作过程的顺序开发课程,是凸显职业教育特色课程开发的突破口。”
二、机械设计基础课程制作项目的设计
以项目设计与制作的方式来解决课堂问题,通过设计合适的项目,囊括知识和技能,按照项目的实施合理的组织教学内容;设计一些带有趣味性和理论结合的专题项目,要求学生通过理论学习,对老师提出的项目任务进行分析,设计一个合理的机构,并收集材料,使用通用的工具,将机构模型制作出来,通过课堂作品发布,展示团队作品。为此,机械设计基础课程将知识重新整合,将知识融入雨刮器机构、塔吊机构、起重绞车、减速器轴、仿生机器人五个制作项目中。这五个项目基本按照机械设计基础知识体系的顺序展开,很好弟兼顾了机械设计基础理论知识体系的完整和实践能力的培养,如表所示。
三、项目设计与制作教学实施
1.项目设计的典型化和趣味化。项目设计首先要典型化,能阐述该项目所涵盖的知识,能利用知识点解决实际问题,最好是工程实践项目,项目设计不能过于复杂,过于复杂学生不能实现。其次,项目设计应趣味化,带有一定的趣味,更能吸引学生的注意力,更能激发学生的学习动力。
2.课堂教学的方式。由于机械设计基础是一门基础过渡课程,理论与实践并重,机械设计基础的理论将用来解释后续课程所发生的现象,在教学上可以利用更多的翻转教室的模式,理论知识部分教师制作视频与动画提前发布,在教室里一部分时间用来梳理知识,解答疑问。一部分时间则应在引导学生的机构设计和制作上。
3.团队分工与作品展示很重要。在学习中应该进行团队分组,项目化设计与制作单一成员完成的难度是很大的,注重团队的培养,相互磨合,取长补短;同时,作品的展示很重要,在完成项目的设计与制作之后应举行作品发布会,让学生展示自己的作品,叙述作品的设计、制作经过,利用了哪些知识点,如何解决问题的,过程分享在学生创造能力的培养中也非常重要。
四、结束语
将机械设计基础最终落实到一个个项目的设计和制作中,对学生、教师都是一个很高的挑战,但是兴趣是最好的老师,通过项目的推行,学生对作品的精心设计和周密实施,使得整个课程充满了分享,思维碰撞和快乐。不仅培养了学生扎实的实践能力和创新精神,锻炼了学生的语言表达、团队协作的职业能力,在教学质量和课堂效益上也得到了大幅提高。
参考文献:
[1]魏良庆,蔡友莉.基于工作过程的高职模具专业课程体系建设[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2010
[2]朱丹凤,姚海滨.现场教学在“机械设计基础”教学中的应用[J].扬州教育学院学报,2010
[3]李刚.“项目导入法”在机械设计基础教学中的应用[J].经济研究导刊,2010
[4]万志坚.高职《机械设计基础》课程项目化教学改革实践[J].职业技术教育,2009
[5]毕明生.高职“教学做合一”人才培养模式研究与实践[J].教育与职业,2009
摘要:本文根据当下我国在机械设计实验教学中存在的问题,针对性地提出了相应的解决这些问题的方案,并实际举例这些方案该如何运用与机械设计,在此基础上真正实现学生个人技术能力的提高,希望本文能给机械设计基础实验教学改革提供一些帮助。
关键词:机械设计;教学;改革
机械设计课程在工科类大学中是一门必修的专业基础类课程,该课程强调了培养学生的个人操作能力,并对学生在今后的工作作用极大。因此机械设计课是工科学生的一门极为重要的课程,学生的个人实践能力和创造精神均可以在该课程中得以提高。但是,在当今我国的机械课程教学当中,仍存在有不少的问题,针对性的解决这些问题,是让机械设计课程更上一层楼的关键。
1实验项目在机械设计课程中暴露的问题
1.1实验过于偏重验证性
我国机械设计课程的教材中虽设计有多项实验,例如带传送实验、机械运动的图像绘画、机械的参数测量等。但是这些实验绝大部分都是作为验证性试验出现在课本之上,且具有很强的理论性。学生认为课本上的这些设计实验往往对自己今后的工作并没有什么太大的用处,因此,当前高校的机械设计教材中的实验部分很难引起学生的学习热情,学生也很难将这些知识与自己今后的工作相结合。
1.2实验内容缺乏综合性
高校中的机械设计课程设计实验,往往在单个的实验中缺乏对机械设计理论知识的综合运用,每个实验设计均是围绕了单一的理论知识点,没有进行综合性的理论知识运用。单纯注重实验对理论基础知识的验证,无法有效增强学生的创新能力,只会让学生在实验当中枯燥地证实教材中的相关理论。
1.3实验类项目在机械设计课程的评定之中分数比例较低
在对学生进行机械设计课程能力的综合评定时,各大高校往往都较为重视学生理论知识的掌握,但往往忽略了最为重要的学生的实践操作能力的培养。实验课程在学生成绩的评定之中,往往得分只占其中的三成左右,绝大多数得分均在于理论知识的书面表达。这样偏重记忆的教学方式,背离了机械实验课程重视实验的初衷,无法真正做到培养学生的自主创新意识,也不能起到增强学生职业技能的作用。并且受到这种“重视理论,轻视操作”的思想的影响,很多学生在实验课上往往不愿意亲自动手做实验,更加无法增强机械设计课程中学生的个人技能的使用能力。
2机械设计课程中对于实验教学的改革对策
2.1实验课程中教学方式的改革
改变现有的以老师作为机械设计实验中核心的教学方法,使用开放式的机械设计实验教学,让学生作为课堂的主导。老师利用学生已经掌握的机械设计的相关理论知识,提出相应的实验设计要求,让学生自行查阅相关档案,并独立设计实验模型。老师根据学生的完成进度,进行发问,并提出相关的修改意见和评价。这样既可以杜绝学生之间验证性机械设计实验的实验报告抄袭的现象发生,同时也可以有效增强学生自主动手能力和实践能力。例如,实验课上,老师公布实验课题为“水平结构的运动数据的综合测试试验”,要求学生利用当前所学的机械设计相关理论知识,自行设计一套传动系统,如曲柄的滑块结构。在设计好这个结构之后,故意改变该结构中的一个参数,查看该参数的变化对整个实验数据会产生怎样的影响。例如改变曲柄的长短的影响,连杆长短的影响。并让学生记录于自己的实验报告之中,并浅谈在该实验中如何选择最佳的参数,并通过相关的理论验证自己的观点。这样的实验设计,既锻炼了学生的动手操作能力,又可以让学生的技能水平有所提升,增强了学生对于机械设计实验的重视程度和学习热情。
2.2考核办法的改革
当下我国的机械设计课程的考核办法依旧是“重视理论而轻视实践”,造成了机械设计课程就好像高中的物理一样。只要学生会相应的计算方法,就可以取得好成绩,这往往与机械设计课程的教学初衷背道而驰。所以,需要改进当下机械设计课程的考核办法,让机械课程的教学目的回归正轨。例如,在考核标准中,应让学生在规定时间内,按照老师提供的要求,独立完成一套机械设计项目,如连杆机构等。根据老师提供的相关要求作出相应的实验实物和实验报告,并根据该实验提出相关课题,让学生通过理论知识进行有关的阐述,这个考核占学生总成绩的60%。另外,平时的课堂表现占学生总成绩的20%,期末成绩占学生总成绩的20%。这样设计的好处在于学生在掌握理论知识的同时,也要注重个人的动手操作,让机械设计课程的教学初衷得以实现。真正让学生做到重视实验的目的,也为学生今后的职业技能打下了良好的基础。
2.3补充
机械实验课程在进行相关的改革之后,伴随着而来的是对教学工作者的要求提高。相关教师要对改革后的机械设计课程有更高的重视,领会新教材的创新内涵,将自己的教学重心从理论教学逐步偏向实验指导。
3结束语
当前我国的机械设计课程在教学过程当中,依旧过于保守,并且不利于学生在进入社会工作后的发展。学生无法在该课程之中培养自己的个人技能素养,针对这一些问题,有关教育工作者必须要严肃重视起来。实验的课程改革,相关的考核办法,都需要进行更详细的打磨。这一切的目的,都是为了将学生的能力培养做到最好,完成这一目的,需要所有教育工作者不懈的努力。
参考文献
[1]刘元林.大工程背景下机械设计基础实验教学改革的研究与探索[J].实验技术与管理,2010,01:14-16.
[2]陆凤仪,徐格宁,孔祥莹.机械设计基础实验教学示范中心建设与教学改革[J].实验技术与管理,2010,02:81-83+89.
[3]高世杰.机械设计基础课程实验教学的探索与思考[J].中国科技信息,2011,14:277+279.
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以创新占领市场是当前的主要策略,通过产品创新的重要策略,企业能够创造高额利润的新产品,并提高行业的竞争力,求得生存与发展。下面是读文网小编为大家整理的创新设计论文,供大家参考。
1机械结构设计上的七种变元创新方法
德国人发明的这一种变元法,是目前世界上最为科学易懂的变元方法,它能够衍生出许多不同的方法,具有很大的可塑性。这种方法的内涵主要有两部分:它变化内容多样,包括材料、数量、位置、尺寸、形状、连接、工艺七个方面;另一部分是上述七个方面的具体运用,运用的前提条件是机械基本结构,这些元素在其基本结构的基础上进行一定的变化,这样就有不同的形式,新的机械结构设计方案就创造出来了,这样就达到了优化设计机械结构的目的。接下来笔者将会重点介绍七种创新方案在机械结构设计的具体运用,其最终目的还是满足整个机械产品的生产的要求,这也是目前机械工作者普遍使用的方案。
1.1材料变元
现实生活中很多种材料都可以用来设计机械结构,不一样的材料要求的加工方法和手段不一样、适用的结构类别不一样、零件需要的大小也不一样。材料的变元可以变化出不一样的结构模式。比如说:在进行钢材料的结构设计过程中,零件的截面面积越大,材料结构强度就越大、越硬;在铁材料的结构设计中,为了使结构变强变硬,人们通常使用加强筋和隔板的方法;在塑料材料的结构设计中,塑料件的筋板和壁厚应该无差而别且对称均匀。
1.2数量变元
在产品的结构当中主要包括以下几个方面,即零件以及轮廓面、线和加工、工作面共同构成了产品本身,如果想要将机械的结构目的进行改变,那么就可以通过调节上述结构元素而实现。就好比在铸件的过程中,是希望越简单便捷越好的。能够节省一些不必要的零件配置,又能在安装的时候方便人们的使用,这在无形中就提高了工作效率,比如安装一个螺丝钉的时候,如果按照螺钉和垫圈以及弹簧垫圈才能结合在一起的模式去安装,那么就需要最少三个步骤,但是如果把它们设计为一体的话,就可以大量地节省安装的时间,提高了效率。
1.3位置变元
在实际操作过程中,产品结构的元素之间的位置是可以进行调换的,这样可以无形中使结构本身的设计更加完善。比如,零件的焊缝位置应该对应中性轴或者至少需要靠近中性轴,这样便于将收缩力减少或者能够避免产品的变形。除此之外,零件的摆放问题也十分重要,如果杂乱无章则会大大阻碍操作速度。
1.4尺寸变元
零件的尺寸必须符合使用的标准才行,必须在各项标准合格之后才可以进行操作,比如:在冷冲压弯这一工艺中,就需要零件按照既定的需求进行弯曲,如果零件在加工的过程中,实现了标准的弯度,那么就算是一个成品,不需要再度进行加工。如果不符合产品的需求那么还需要进一步的加工整形来达到产品的要求。
1.5形状变元
机械整体的结构目的可以通过调整零件的形状或者改变其规格的大小而实现。比如在弹簧的生产过程中需要考虑多个问题,首先是弹簧的大小及其相对的螺丝垫圈的规格,能否让弹簧和使用的螺旋面以及被需要压紧的零件相吻合,就需要设计出不同规则的产品,无论零件的形状面如何都需要相匹配的弹簧来配合才行,如果零件之间的距离过大,或者不能够将压力有效融合,那么零件在安装过后就不算是合格,如果这一类零件销售在市场中,很可能造成一系列事故,那么为了防止拉簧因为这些问题而失去使用效率,就势必要将弹簧的设计空间放大,并且实现它的自身独特性,即使它在单独使用的过程中也可以实现跟其他零件的配合。
1.6分析连接变元
一是联接方法,主要的模式有焊接、胶结以及螺纹联接等方式。二是联接的方式,根据结构类型的不同而不同,因此为了丰富联接方式以及寻找到最为契合的联接方式,各个联接的结构以及联接的方式都可以进行相对应的合理调整。比如:针对一些需要拆卸的零件,如果在联接的方式上不能选择好,那么就会在联接和拆卸方面造成一定的困难,此类的零件需要便捷的拆卸模式,比如日常生活中所购买的一些产品,像是随声听的后盖,就可以任意拆卸下来安装电池来维持继续使用,这样的结构也方便用户使用,从未为其提供便捷的操作模式。
1.7分析工艺变元
零件在产生之前,往往会有其自己的设计图纸,而设计图纸上面的结构内容直接决定了产品属于何种工艺级别的零件,因为每一个设备的零件都不是完全相同的,所以零件的设计以及成本也千差万别,如果设计工艺在产品出产之前没有得到完善,那么势必会影响到零件自身的质量,一旦零件没有合乎要求,那么产品的整体结构就会受到一定的影响。因此在零件铸造之前对于零件图纸的研究必须给予深度的重视,现在的加工技艺正呈现着不断创新和完善的趋势,但是问题也就随之而来,这些加工工艺虽然具有创新性,但是还不够成熟,并非达到了理想中的需求,因此还需要进一步的对此加大研究的力度。
2机械结构创新的尝试及优化测评
2.1机械结构设计的创新尝试
防腐剂在石油以及一些石化设备中具有十分重要的作用,下文以其为例,阐述变元法在其中重要的作用。石油和石化设备必须进行防腐蚀性的设计,这样一来,在设计的最初就应该考虑到防腐蚀性的大小和影响因素,从而采取必要的保护和防治措施,主要有以下几个方面。首先,在总体的设计上面,对停车间给予了严格的要求,不能堆放杂乱,不能潮湿,不能含有其他不利于防腐的物质存在。其次,设备的使用年限与设备本身一些极为细小的间隙区有着十分重大的联系,这些缝隙极有可能在人眼看不到的地方发生腐蚀问题,或者这些缝隙人是无法凭借手工去进行操作控制的,就像是一些产品的焊接点,这些产品貌似看起来已经不存在腐蚀的可能,但是难免会有看不到的缝隙存在,应该进行必要的封存和填补,或者干脆将缝隙扩大,这样便于对其进行维修补救和防护。再次,温度较高以及质量较高的浓度阶梯,局部势差问题往往在这种情况和产品中产生,一旦发生了腐蚀则不可控制。此外,每一种金属都有着自己独特的属性,产品在构建的过程中不一定是一种金属构建而成,多半是几种金属共同组合而成,但是不同的金属势必会产生接触面的腐蚀,应该对此进行绝缘处理。最后,面积越小腐蚀的点也就越小,因此要针对产品的不同设计缩小表面积从而减少腐蚀。
2.2对机械结构变元创新设计的优化评测
机械结构在完成变元创新实践之后。要根据目前的性能以及使用效果进行一个综合的测评,首先要进行模糊测评,运用理论研究和一些理想化的模型设计一种测评模式,但是这种测评模式并不是实际操作中的模型,而是通过一定的数学模型,根据先进的设计理念和规划,对其进行变化创新设计的检测。在测试的过程中测试者凭借自己多年的使用经验和研究理念进行对其综合评价的过程,并根据现有的先进思维对其进行构建,在测试的过程中还需要考虑到社会实际问题,产品在经过变元之后,使用方面是否安全,便捷,可维修性是否达到了指标,并且要将逻辑推理的思维运用到其中,选择出使用其整体变元的方案,最后针对已经选择好了的方案,进行进一步地修改和完善,从而作用于产品的机械结构构建当中,服务于产品的整体功能。
3结束语
机械创新结构设计在目前产业的发展和建设当中占据着十分重要的比例,因此研究其具有不菲的价值,但是研究机械创新结构设计并非一件简单的事情,对于设计者和研究者都提出了非常高的要求,不仅在专业知识方面要熟练甚至精通,还要有敏捷的分析能力和发现问题解决问题的能力,创新的思想和技术知识更是不用说,这也是前提之一。
1机械结构设计上的七种变元创新方法
德国人发明的这一种变元法,是目前世界上最为科学易懂的变元方法,它能够衍生出许多不同的方法,具有很大的可塑性。这种方法的内涵主要有两部分:它变化内容多样,包括材料、数量、位置、尺寸、形状、连接、工艺七个方面;另一部分是上述七个方面的具体运用,运用的前提条件是机械基本结构,这些元素在其基本结构的基础上进行一定的变化,这样就有不同的形式,新的机械结构设计方案就创造出来了,这样就达到了优化设计机械结构的目的。接下来笔者将会重点介绍七种创新方案在机械结构设计的具体运用,其最终目的还是满足整个机械产品的生产的要求,这也是目前机械工作者普遍使用的方案。
1.1材料变元
现实生活中很多种材料都可以用来设计机械结构,不一样的材料要求的加工方法和手段不一样、适用的结构类别不一样、零件需要的大小也不一样。材料的变元可以变化出不一样的结构模式。比如说:在进行钢材料的结构设计过程中,零件的截面面积越大,材料结构强度就越大、越硬;在铁材料的结构设计中,为了使结构变强变硬,人们通常使用加强筋和隔板的方法;在塑料材料的结构设计中,塑料件的筋板和壁厚应该无差而别且对称均匀。
1.2数量变元
在产品的结构当中主要包括以下几个方面,即零件以及轮廓面、线和加工、工作面共同构成了产品本身,如果想要将机械的结构目的进行改变,那么就可以通过调节上述结构元素而实现。就好比在铸件的过程中,是希望越简单便捷越好的。能够节省一些不必要的零件配置,又能在安装的时候方便人们的使用,这在无形中就提高了工作效率,比如安装一个螺丝钉的时候,如果按照螺钉和垫圈以及弹簧垫圈才能结合在一起的模式去安装,那么就需要最少三个步骤,但是如果把它们设计为一体的话,就可以大量地节省安装的时间,提高了效率。
1.3位置变元
在实际操作过程中,产品结构的元素之间的位置是可以进行调换的,这样可以无形中使结构本身的设计更加完善。比如,零件的焊缝位置应该对应中性轴或者至少需要靠近中性轴,这样便于将收缩力减少或者能够避免产品的变形。除此之外,零件的摆放问题也十分重要,如果杂乱无章则会大大阻碍操作速度。
1.4尺寸变元
零件的尺寸必须符合使用的标准才行,必须在各项标准合格之后才可以进行操作,比如:在冷冲压弯这一工艺中,就需要零件按照既定的需求进行弯曲,如果零件在加工的过程中,实现了标准的弯度,那么就算是一个成品,不需要再度进行加工。如果不符合产品的需求那么还需要进一步的加工整形来达到产品的要求。
1.5形状变元
机械整体的结构目的可以通过调整零件的形状或者改变其规格的大小而实现。比如在弹簧的生产过程中需要考虑多个问题,首先是弹簧的大小及其相对的螺丝垫圈的规格,能否让弹簧和使用的螺旋面以及被需要压紧的零件相吻合,就需要设计出不同规则的产品,无论零件的形状面如何都需要相匹配的弹簧来配合才行,如果零件之间的距离过大,或者不能够将压力有效融合,那么零件在安装过后就不算是合格,如果这一类零件销售在市场中,很可能造成一系列事故,那么为了防止拉簧因为这些问题而失去使用效率,就势必要将弹簧的设计空间放大,并且实现它的自身独特性,即使它在单独使用的过程中也可以实现跟其他零件的配合。
1.6分析连接变元
一是联接方法,主要的模式有焊接、胶结以及螺纹联接等方式。二是联接的方式,根据结构类型的不同而不同,因此为了丰富联接方式以及寻找到最为契合的联接方式,各个联接的结构以及联接的方式都可以进行相对应的合理调整。比如:针对一些需要拆卸的零件,如果在联接的方式上不能选择好,那么就会在联接和拆卸方面造成一定的困难,此类的零件需要便捷的拆卸模式,比如日常生活中所购买的一些产品,像是随声听的后盖,就可以任意拆卸下来安装电池来维持继续使用,这样的结构也方便用户使用,从未为其提供便捷的操作模式。
1.7分析工艺变元
零件在产生之前,往往会有其自己的设计图纸,而设计图纸上面的结构内容直接决定了产品属于何种工艺级别的零件,因为每一个设备的零件都不是完全相同的,所以零件的设计以及成本也千差万别,如果设计工艺在产品出产之前没有得到完善,那么势必会影响到零件自身的质量,一旦零件没有合乎要求,那么产品的整体结构就会受到一定的影响。因此在零件铸造之前对于零件图纸的研究必须给予深度的重视,现在的加工技艺正呈现着不断创新和完善的趋势,但是问题也就随之而来,这些加工工艺虽然具有创新性,但是还不够成熟,并非达到了理想中的需求,因此还需要进一步的对此加大研究的力度。
2机械结构创新的尝试及优化测评
2.1机械结构设计的创新尝试
防腐剂在石油以及一些石化设备中具有十分重要的作用,下文以其为例,阐述变元法在其中重要的作用。石油和石化设备必须进行防腐蚀性的设计,这样一来,在设计的最初就应该考虑到防腐蚀性的大小和影响因素,从而采取必要的保护和防治措施,主要有以下几个方面。首先,在总体的设计上面,对停车间给予了严格的要求,不能堆放杂乱,不能潮湿,不能含有其他不利于防腐的物质存在。其次,设备的使用年限与设备本身一些极为细小的间隙区有着十分重大的联系,这些缝隙极有可能在人眼看不到的地方发生腐蚀问题,或者这些缝隙人是无法凭借手工去进行操作控制的,就像是一些产品的焊接点,这些产品貌似看起来已经不存在腐蚀的可能,但是难免会有看不到的缝隙存在,应该进行必要的封存和填补,或者干脆将缝隙扩大,这样便于对其进行维修补救和防护。再次,温度较高以及质量较高的浓度阶梯,局部势差问题往往在这种情况和产品中产生,一旦发生了腐蚀则不可控制。此外,每一种金属都有着自己独特的属性,产品在构建的过程中不一定是一种金属构建而成,多半是几种金属共同组合而成,但是不同的金属势必会产生接触面的腐蚀,应该对此进行绝缘处理。最后,面积越小腐蚀的点也就越小,因此要针对产品的不同设计缩小表面积从而减少腐蚀。
2.2对机械结构变元创新设计的优化评测
机械结构在完成变元创新实践之后。要根据目前的性能以及使用效果进行一个综合的测评,首先要进行模糊测评,运用理论研究和一些理想化的模型设计一种测评模式,但是这种测评模式并不是实际操作中的模型,而是通过一定的数学模型,根据先进的设计理念和规划,对其进行变化创新设计的检测。在测试的过程中测试者凭借自己多年的使用经验和研究理念进行对其综合评价的过程,并根据现有的先进思维对其进行构建,在测试的过程中还需要考虑到社会实际问题,产品在经过变元之后,使用方面是否安全,便捷,可维修性是否达到了指标,并且要将逻辑推理的思维运用到其中,选择出使用其整体变元的方案,最后针对已经选择好了的方案,进行进一步地修改和完善,从而作用于产品的机械结构构建当中,服务于产品的整体功能。
3结束语
机械创新结构设计在目前产业的发展和建设当中占据着十分重要的比例,因此研究其具有不菲的价值,但是研究机械创新结构设计并非一件简单的事情,对于设计者和研究者都提出了非常高的要求,不仅在专业知识方面要熟练甚至精通,还要有敏捷的分析能力和发现问题解决问题的能力,创新的思想和技术知识更是不用说,这也是前提之一。
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纵观人类历史,每一次人类生产力水平的飞跃都离不开创新,创新思维的培养有利于我国自主创新水平的提高,由中国制造向中国创造转变,从而提高我们的国际竞争力。下面是读文网小编为大家推荐的机械设计制造及其自动化毕业论文,供大家参考。
一、我国农业机械自动化的发展现状
农业机械自动化的定义:农业机械或者装备在自身运行期间或运作状态下不依靠人手操作或感官而独立的将其完成。农业机械自动化可以大幅度降低农副产品的生产本金、减少农民劳作带来的疲劳、提高农副产品的生产效率等,而且还可以整体提升农产品的质量与产量,因此,农业机械的改善应从降低生产本金、提升生产效率与质量出发,不断的进行设备的完善,以达到高尖精的目的。随着我国农业经济的逐渐繁荣,机械自动化技术也为现代化农业的发展起着一定的推动作用。农业机械自动化水平的提升,农业机械自动化的范围应该得到进一步发展与扩大,使农业机械化水平保持整体发展的良好趋势。农业机制水平的不断提高,增强了我国农业厂家的生产能力,随着农业机械能力的不断加强,其涉及的领域也在不断的拓展,主要的市场有农机销售、设备维护与田间作业等。随着农业机械自动化市场的不断扩宽,促进了国际间的技术沟通与合作,我国的一部分大型企业用市场交换技术的形式,来学习国外的先进技术与企业管理经验,从而提高国产农业机械的质量与生产效益。但由于多方面的因素,同发达国家相比较,我国的农业机械自动化仍有许多需要提高的地方,在农业机械自动化的进程当中也存在着一定的问题。
1.农业机械制造水平低
同发达国家相比我国的农业机械制造水平较低,有多种农业机械产品是仿造发达国家的机械产品。在农业机械自动化设备中,仅仅对农业机械做了部分改进或是增加设备来降低生产农业机械设备的成品,这在一定程度上限制了产品的应用与推广。所以,开发符合生产需要的农机设备应作为我国农业机械设备主要的发展方向[1]。
2.我国农业机械自动化发展不稳定
因为我国的农业自动化发展水平相对偏低,在相关农业机械科学技术方面未能得到应有的利用,例如:全球定位系统、检测监控系统与动态控制系统等有利于我国农业发展的软件技术水平较低,无法满足我国农业机械自动化水平的发展需要。我国相关农业管理部门对精准农业方面的研究管理强度还不够,导致我国农业发展不够成熟稳定。
二、我国农业机械自动化的发展模式
通过对当前我国农业机械自动化所面对的实际问题出发,想要改善我国农业机械自动化进程主要应从以下几个方面来分析:
1.政府加强对农业机械技术方面的引导与扶持
我国政府可以通过一系列政策来鼓励农民购买农业机械,对购买农业机械的农民进行补贴等政策,使农业机械的应用得到更大范围的推广。并通过科技创新等奖励政策来鼓励生产机械的企业与科研机构。政府应该结合我国各个地区的自然情况出台相应的政策,因地制宜才能更好的推进我国农业机械自动化发展,加强我国农业机械质量监督与管理工作,促进我国农业机械的科研成果得到实际的应用。相关农业机械企业同样需要加强科研技术的投入,并积极主动的参与到国内的农业机械产品方面的竞争[2]。
2.提高我国农业机械自动化控制水平
在我国农业机械自动化技术的研发与制造的发展过程当中,值得注意的是提高我国农业机械自动化水平的可靠性。想要提高我国农业机械自动化水平,首先要提高农机自动化控制技术。企业在生产农业机械产品的同时应该考虑的主要因素有:农民当前对农机产品的要求、农民的购买农机产品能力、采用的农业机械自动化技术、农业产品质量改善、农民保养农机产品的方便性[3]。
3.如何推动精准农业的发展进程
目前,我国精准农业的发展进程相对不够稳定,与一些成熟的发达国家相比,我国的农业机械自动化水平相对较低,进一步提升我国精准农业机械自动化的发展进程,不但能够促进我国农业机械自动化相关技术的发展与完善,更能够展示出我国农业科技水平的提升,从而提高我国在农业机械自动化技术在国际上的地位与话语权。近年来,国际上的精准农业发展着重点在节约用水与节肥等相关农业技术方面,节约用水与节约用肥可以通过精准农业技术来有效实现,从而达到节约资源的目的,这是我国实现可持续发展战略的具体表现。我国相关人员在学习国外先进技术的同时,更要集中科学研发知识,实现精准灌溉与精准施肥技术,从而推进我国精准农业机械自动化水平的发展。随着国际智能化发展与加强,农业机器人与智能化系统在一些发达国家已经得到很大程度的推广,由此可以看出,我国在农业机械方面相对于发达国家已有了很大距离。所以,我国应该抓住新时代的机会,坚持科学发展观与自主研发精神,大力发展我国农业自动化技术。
三、总结
目前,我国农业排名世界第二,成为仅次于美国的农业大国,但是我国农业机械化设备的技术与其他农业大国差距较大。农业机械化扩散程度和农机设备使用率与美国等先进国家相比也相差较远,但是伴随着我国经济的快速发展,现代化农业的脚步也在不断加快。同时也要加快我国科技技术的创新与管理,按照市场走向来运作,把握好机会,实现农业机械化的跳跃式进步,为我国农业的整体实力提升做贡献。
一、数字化设计技术在农业机械设计中的应用现状
传统的设计技术只是简单满足使用者的需求,数字化设计技术则是运用计算机技术来缩短产品的设计周期、降低产品的设计成本并进行后期的维护。对于农业机械的设计来说,它有着广阔的市场,而且可以设计的种类非常多,但是农业机械的设计一般都没有使用数字化设计技术,所以长期以来农业机械的设计水平相对较低。而运用数字化设计技术可以使农业机械设计有着更好的发展前景,使设计出来的农业机械更加完善。目前,农业机械的种类相对固定,功能没有太大的改变,而且没有过多的创新。比如,在播种机的设计中应该考虑根据不同的播种对象来进行相应的设计,即可以分为条形播种机和精密播种机,要根据不同的播种条件来进行相关的设计。另外还可以按照播种机工作原理的差异设计机械式和气力式播种机,数字化设计技术能够将这些种类进行区别设计。将数字化设计技术运用于农业机械的设计过程中将会使农业机械的种类更加丰富,使同一种类的产品有不同的功能区分,完善目前农业机械设计的不足之处,使农业机械能够得到更广泛、更有效的运用。
二、数字化设计技术应用于农业机械设计的前景
由于现今农业机械的设计水平相对落后,所以数字化设计技术必然在农业机械的设计过程中有更广阔的应用前景。比如,可以将虚拟技术运用于农业机械设计中、数字化设计技术与农业机械设计协同设计以及在农业机械的设计中注重增强创新意识,下面将对这些数字化设计技术在农业机械设计中的运用前景进行详述。
2.1将虚拟技术运用于农业机械设计中
虚拟技术是利用计算机技术来生成产品的三维图像设计,通过虚拟技术可以使设计人员更加清楚地了解产品的形状,另外虚拟技术可以对机械运动进行仿真模拟,即可以模拟所设计的产品的功能,这样就便于设计人员对产品进行改进,更大程度上保障了产品设计的可行性。通过虚拟技术还能够加快产品设计的速度,完善产品的质量。
2.2数字化设计技术与农业机械设计协同设计制造
在农业机械的制造过程中运用数字化设计技术能够最大程度提升产品的可靠性,降低产品设计过程中的成本费用和设计时间。利用这一技术能够使设计方案得到较快地更改,避免不够完善的计划造成生产成本浪费。
2.3农业机械数字化设计过程中更加注重创新设计
现今的农业机械种类和样式差异不大,没有较大的改良,所生产的农业机械不能完全满足农民的需要,而且作用较单一,如果能够对农业机械进行创新设计,那么将会使农业产品的种类更加完善,并且能够更大限度的提高农业生产率。数字化设计技术可以较快捷、可靠地帮助研发人员设计出不同的农业机械,这将是未来农业机械的设计的必然发展方向。
三、小结
我国是一个农业大国,农业机械对于我国农业的发展而言有着非常重要的作用。数字化设计技术的运用将使我国的农业机械发展更加完善,促进我国农业的快速发展。
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随着科技的进步,教育的改革及人口的迅速增长,大学生的就业压力也日益加剧。下面是读文网小编为大家推荐的机械毕业设计论文,供大家参考。
1农业机械购置补贴的理论分析
2004年在农业部、财政部贯彻中央一号文件精神和中央决策部署,共同制定的《农业机械购置补贴资金使用管理办法》中,第一章第一条明确的指出:“为鼓励和支持农民使用先进适用的农业机械,加快推进农业机械化进程,提高农业综合生产能力,促进农民增收,中央财政设立农业机械购置补贴专项资金。”以及在以后的中央一号文件中,进一步提升到按照统筹城乡发展,推进社会主义新农村建设,积极发展现代农业,稳定粮食生产、增收、强基础、种民生的要求,巩固、完善、强化支农、惠农、强农政策,坚持和完善农业补贴制度和财政投入稳定增长的长效机制,健全国家对农业支持保护体系的新高度。从中央的一号文件精神中可以看出,实行农业机械购置补贴的根本目的是为了促进我国现代农业的发展,建立农业现代化的机械作业体系,在《农业机械化标准体系建设规划(2010~2015)》中也有很明显的体现。笔者认为对农机具补贴是由财政补贴的本质和农业机械的社会化责任所共同确定的。众所周知,财政补贴是政府财政转移支付的一种形式,是公共财政体系的重要组成部分,是促进落后地区和落后产业发展,缩短地区差异和行业差异作为目标的。财政对农机具的补贴主要是通过财政资金的乘数效应,突破发展瓶颈,从而实现自身的发展;农机购置财政补贴是生产技术推广性补贴,会促进技术机械化的推广,加快农业现代化的建设步伐。另一方面,从农业机械本身所具有的作用来看,农业机械具有很强的外部正效应,一是对社会可持续发展的正外部性,可以促进社会稳定、改变产业结构等,二是存在技术溢出的正外部性,可以培养专业的农机专业人才,带动技术服务行业的发展。按照新古典理论,对农机具财政补贴的受益人不仅仅是农户、农机经营者、还给社会带来了巨大的收益,农机补贴所带来的效应应当包括农户的收益和社会的收益两方面。这样一来,从农户自身而言必然会存在边际成本高于边际收益,导致农户不愿意使用农业机械,也正是如此,由于农业机械是社会共同收益,因此也要求社会共同为农机具买单,因此就要求政府财政对农业机械进行财政补贴。
2农业机械购置补贴政策研究构想
本文从分析农业机械化所带来成本和效益入手,分别测算了推广农业机械对农村劳动力的替代作用以及对粮食的增产效果,并从量上对其进行测算;笔者认为推广农业机械化对社会带来的效益远远大于农户自身,为此要对农业机械购置进行财政补贴,补贴的标准应该按照推广农业机械对社会带来的效益与自身效益的差,即Y=ΔS-ΔL-ΔC式中:Y———对农业机械购置补贴的规模;ΔS———推广农业机械化替代劳动力的成本,也就是节约的农村劳动力成本;ΔL———推广农业机械化对粮食种植者带来的增产收益;ΔC———推广农业机械的成本,包括农业机械购置费用、油耗、以及维修费用。农业机械购置财政补贴从理论上属于公共财政问题,由于推广农业机械化带来的社会效应要远远的大于自身的效益,可能会造成粮食种植者不愿意购买或者购买意愿不强,在这种情况下是不利于国家发展农业现代化,是不利于我国的农业机械化体系的建设,因此笔者分别从宏观和微观两个方面,对农业机械节约农村劳动力和粮食增产做实证分析和研究,并在此基础上提出农业机械购置财政补贴的理想规模。
2.1分析农业机械对农村劳动力的替代作用
2.1.1定性分析推广农业机械与农村劳动力之间的关系
在农业生产中,农业机械与农业劳动力之间的配置关系表现为明显的替代作用,因为推广农业机械化可以带来决然不同的两种结果,一是农业劳动力富余时,推广农业机械势必减少农业劳动力的数量,表现为农业机械对劳动力的排挤;二是农业劳动力不足时,推广农业机械可以弥补劳动力的不足。而我国农村劳动力严重剩余,从而推广农业机械化必然会在一定时期内减少农村劳动力的数量,但是随着农业机械化程度的提高,农业机械对农村劳动力的替代作用完全发挥以后,农业劳动力数量会维持在一定合理的水平。在我国目前情况下,农业机械化水平虽然显著提高,2003年全国耕种收综合机械化水平也仅仅为33%,其中机耕、机种、机收水平分别为47%、27%、19%,2009农业耕、种、收机械化水平为49%,2010年农业机械化水平达52%,这与我国农业机械化总体规划所确定的2020农业综合机械化水平65%的目标还相差很大,因此农业机械对农村劳动力还有很强的替代作用,对农业机械替代劳动力的研究有重要的现实意义。
2.1.2农业机械对劳动力替代作用的实证研究
农业机械对农业的作用主要表现为解放农村劳动力,这里用回归的方法建立推广农业机械与农村劳动力之间的关系1)农业机械化与劳动力替代作用模型的建立选取农业机械化水平作为自变量x,农村的劳动力量作为因变量y,建立统计模型Yi=b0+b1Xi+ei。式中:Yi———农业劳动力占我国总人口的百分比;Xi———我国农业机械拥有量,以农业机械总动力的大小表示;b0、b1———待定系数;ei——反映统计关系直线周围散布的随机分量,ei服从正态分布。ei除农业机械以外,其他所有影响农村劳动力量的因素所引起的误差,且假设ei可以忽略不计,则统计模型简化为:Yi=b0+b1Xi。本文选取1985~2005年的相关数据,X的单位是GW,Yi的单位是%,将数据代入模型利用EVIEWS求解,并消除残差自相关,检验结果如表1。根据检验结果,调整后的R2为0.979202,且通过F检验和t检验,说明农业机械化装备总动力对农村劳动力的替代作用很大,所以农村机械化拥有量与农村劳动力占全国人口的比重之间呈现显著的线性关系,且回归方程为Y=-0.1338X+32.369,这表明每推广1GW的农业机械减少的农村劳动力的数量为全国总人口的0.1338%。2)对农业机械节约劳动力成本的测算根据上述线性拟合方程得出,每增加GW的农业机械减少的农村劳动力占全国总人口的0.1338%,按照这个思路,分别计算每增加1GW的农业机械的购置成本和节约农村劳动力的成本。每1GW的农业机械购置成本,按照用于农机购置成本与新增农业机械动力的比值,取最近几年的平均数;节约的劳动力成本按照节约的劳动力数量与劳动力价格的乘积,劳动力价格按公式计算,农村劳动力价格=(农民人均纯收入农户户均人口)户均劳动力。我国最近几年农业机械购置费用每千瓦要元,按照国家统计数据每千瓦的农业机械动力平均油耗量为0.052t/kW,按照农用柴油7900元/t计算,每千瓦的农业动力油耗成本为410元,再加上维修费用,取每千瓦农业机械成本元计算,从而推广1GW的农业机械的成本为15亿,按照线性回归方程,每推广1GW的农业机械减少农村劳动力的数量为全国总人口的0.1338%,取全国总人口亿计算,从而推广每千瓦农业机械节约的农村劳动力数量为180.63万人,劳动力价格按《中国农村统计年鉴》数据计算,2008年的农村劳动力价格为6698.25元/年,从而节约农村劳动力的成本为121亿元。这说明推广农业机械化的成本远远要小于其所产生的收益,这也更说明了推广农机的必要性,从整个国家而言,推广农业机械对社会的具有很强的溢出效应,推广农业机械使国家和社会收益,从而说明了对农机具购置具有很强的社会效益性,应继续增强国家对农机购置补贴的力度,提高补贴的科学性和合理性,完善机制缺陷和政策环境,充分发挥农机具对劳动力替代的强大功能。
2.2农业机械对粮食的增产效应
我们分析了推广农业机械会替代农村劳动力,减少农村的劳动力数量,对社会具有很强的效益性,那么对于农业机械的购买者来说,农机具会对他们产生什么样的影响呢?这些购买者是否具有推广农机具的热情呢?要研究这个问题,就必须对农机购置的微观主体进行分析,对这些微观主体而言,效益是衡量其购买与否的主要指标,通过分析其投入产出,如果产出不足以激发农户的购机行为,就应该借助国家财政的手段,对农机进行补贴,推广农业机械化,不仅要国家受益,农户也要从中得到好处,这样才更有利推进农业机械化进程。用机械化的农业生产经营方式变革传统的粗放农业生产方式,主要是改变了农业生产的三个环节,即机械耕地、机械播种、机械收获。从土壤学的角度说,利用大型农业旋耕犁进行深耕或者深松,可以加厚旱地的活土层,有效提高土壤的蓄水保水能力,改善土壤的水肥气热条件,有效的利用了降雨,为土壤微生物的繁殖创造了良好的条件,从而增强了农作物的根系发育,增加了产量;而机械播种技术的推广改变了传统的畜力播种、撒播等比较落后的播种方式,利用机械播种,深浅一致,株距行距均匀,具有速度快、效益高、且节约种子的优点,可以保证播种质量,从而增加粮食产量。
3农业机械购置补贴规模研究
实施农业机械购置补贴政策,是在市场经济条件下,国家通过财政投入来提高资金配置效率,调动农民和农业生产经营组织投资购买、使用先进适用的农业机械的积极性,建设现代农业,对农民发展农业生产进行宏观引导和调控的有效措施。补贴规模是补贴政策的具体落实和体现,是解决补贴多少的问题,因此补贴规模的确定必须充分考虑以下两方面的因素,一是国家的财政能力;二是推广农业机械的收益。
3.1国家财政能力
国家财政能力是国际可以负担的财政支出的能力,是国家的财政实力问题,国家政策指出,我国总体上已经进入工业反哺农业的转折期,具有加大农业机械购置补贴的能力。财政投入是实现政府扶持政策最具体和现实的表现,也是提高农业综合生产能力、改善农业竞争环境的重要指标之一。2002年,全国各级财政对农业机械的总投入为24亿元,农业机械化财政投入占财政收入的0.13%,占财政支农资金还不到3%,随着我国经济的发展,政府对农业和农业机械购置补贴的力度会进一步加大,我国GDP按照年均8%的增长速度计算,从国家财力考虑,每年增加财政支出是完全可能的。
3.2推广农业机械的收益
以上分别探讨了推广农业机械化对社会的贡献,即节约农村劳动力和粮食增产,并且那个数量上进行了测算,但是对农业机械使用者来说,带来的收益仅仅表现为粮食的增产,至于节约的农村劳动力成本则整个社会收益,笔者认为对农业机械购置应当补贴推广农业机械所带来的社会效益与自身粮食增产之差,从而使农业机械使用者对社会的贡献可以从国家财政资金这里得到弥补。下面以推广100万千瓦的农业机械动力为准,整理推广农业机械的成本与收益。推广农业机械化最主要的贡献是减少农村的劳动力数量,解放农村劳动力,使农村劳动力流向第二、、第三产业,为社会创造价值,整个社会收益;而对于农业机械购买者(或者农户)来说,自身收益的是粮食的增产增收,这部分与节约的劳动力相比几乎微乎其微;对于整个国家财政而言,对农业机械的购买者进行补贴,应该补贴推广农业机械所带来的效益而农机购买者又没法享受到的那部分,也就是节约的劳动力的成本与粮食增产和推广成本的差。通过笔者的研究和测算,每推广100万千瓦,政府对农业机械补贴的理想规模为亿。
3.3对我国农业机械购置财政补贴的政策建议
首先分析我国农业机械购置补贴的现状,在此基础上提出政策建议。农业机械购置财政补贴得到国家和地方政府的大力支持,但是财政补贴规模与理论测算规模还有很大的差距,应该在国家财政能力范围内进一步加大对补贴力度,按照重点区域重点补贴向全面补贴推进。其次,政府应当做好非农就业工作,建立非农劳动力市场,对农民进行培训、教育,使节约的农村劳动力能够更好的为社会创造价值,从而能更好的体现推广农业机械化的社会效益。
4本章小结
本章从研究推广农业机械带来的收益入手,从推广农业机械化对农村劳动力的替代作用和对粮食的增产效果进行分析,对我国近代的数据做实证研究,结果指出,推广农业机械化带来的社会效益要远远的大于粮食增产带来的收益,在此基础上提出农业机械购置财政补贴的理想规模,解决了为什么补贴、补贴多少的问题,为我国的农业机械购置财政补贴确立理论基础和依据,使补贴政策充分体现科学决策性、补贴效率性;文章最后对我国的农业机械补贴提出政策建议。
一、机组编制的准则
机组编制的准则是选择牵引效率、功率利用率和时间因数乘积的较高组合。所谓合理编组,是在保证作业质量和安全的基础上,使机组的组成匹配适宜又和当地运用条件相适应,达到单位功率生产率高、成本低的效果。由于已有机具性能是一定的,编组时只能在机具性能许可范围内选择合理的作业幅宽和作业速度。一般来说,在不改变农机具组成的情况下,编制好的机组能通过调节变速挡在不同地块上作业获得最理想的效果。在当地条件下逐渐形成适宜的编组,可以作为估算机组技术生产率和编制作业计划的依据,也为机群的合理配备提供了基础。
二、编组试验计算步骤
为了合理利用机组动力性能,在几种变速挡和幅宽的组合中选优,可以采用试验和计算的方法,编组试验计算的步骤如下。
1.确定机组的农机具比阻或农机具的阻力。可以用拉力计实测出当时当地条件下农机具的比阻。一般按作业速度5km/h的条件测定比阻,公式为:R=BK式中R为机组比阻;B为机组农机具的幅宽(m);K为实测各农机具的比阻(N/m)。如果预计机组内有多台或多种农机具,那么还可能有连接器,应将数种农机具与连接器的比阻都实测出来。复式机组的农机具比阻一般可取为各种农机具及连接器比阻之和。
2.初选拖拉机变速挡,并且计算牵引力。选择2~3个变速挡,分别进行计算后,对比选优。
3.计算所选变速挡的机组幅宽和农机具台数。
4.确定机组组成及作业规范。通常选出1~2个较好的编组方案,进行实际作业考察。首先,应检查作业质量是否满足要求,操作者是否拥有安全和卫生的工作条件。在实际考察牵引力利用率时,可利用拉力表,也可以间接地考察驱动轮每分钟转速。另外,在作业中换用高一级变速挡时,如果发动机负荷正常,则可断定原速挡牵引力利用率过低。耕地作业可从规定耕深逐渐加深,直至发动机超负荷,若耕深超过规定5cm,一般认为可以增加一个铧或提高一个变速挡进行规定耕深的作业。如果在作业过程中,只是暂时出现超负荷现象,可以认为牵引力利用率合适。
三、编组方案分析
从机组作业的成本来分析编组方案,可以得出以下看法:完成一定的工作量,不论何种编组,拖拉机的总作业量是相同的,农机具零件的磨损量基本上相同,为作业所必需的运输、供应与工艺服务的工作量也大体相同。采用机组生产率较高的编组,可以减少拖拉机作业班次数和拖拉机的保养费用;采用农机具生产率较高的编组,则可以减少农机具的准备工作和农机具的维修费用。如果按作业量提取折旧或修理提存,则折旧费与修理费也大体相同;若按工作小时提取,则机组生产率较高的编组相对节省。
四、其他因素
机组编制应充分考虑到农机具生产率,即机组内每台农机具的小时作业量。在作业量一定的情况下,机组生产率高的编组,其农机具生产率不一定高于其它编组方案,尤其是多台或幅宽的机组,拖拉机小时生产率高,而农机具小时生产率却低于单台或窄幅机组。在季节内只有某作业2~3个班次作业量的情况下,通常采用单台农机具编制的机组,可以减少农机具检修工作,减少农机具配备,这时,不必将动力性能的合理利用作为评价的主要依据。综上所述,合理利用农业机械的动力性能,要综合考虑各项因素,不但要进行计算,更重要的是要进行反复的试验,择优选择机组编制方案,以此获得最高的经济效益。
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培养大量机械专业创新人才,提高人才培养质量,探讨当代大学生提升创新能力的途径,既是目前社会的需求,也是高校教育工作者面临的问题。下面是读文网小编为大家推荐的机械设计课程论文,供大家参考。
1农业机械安全管理存在的问题分析
1.1政策法规不完善
在我国经济发展过程中,农业在其中扮演着十分重要的角色、占据比重较大,并且农业分布的范围比较广泛。这就导致了法律法规在实施过程中,往往就会遇到很多执行不力的困难影响。再加上政策和法规在实施过程中由于没有将因地制宜的原则纳入到政策的执行范围,导致很多政策和法规在执行过程中存在严重的形式化现象,而当地的政府部门又没有采取措施进行管理。此外,农业机械设备的操作人员和驾驶人员的专业素质和技术水平存在明显的差异性,而如果不能及时对农业机械安全管理的政策和法规进行有效的完善的话就不能对其进行有效的管理和约束。
1.2农业机械安全管理制度建设不完善
地区的农机安全管理人员需要负责大范围的农机管理,但是由于农机部门人员缺少,特别是在基层的农机管理部门,农机安全管理人员的数量就更少了,这就导致了人员在进行农机设备安全管理过程中不能应对逐渐增多的机械使用数量以及不断出现的诸多问题。在很多落后地区,这方面的问题表现的十分突出。在一些地区由于通信技术不到位以及交通设备比较落后,出现了问题不能及时向上级部门反映的情况,因此就导致了问题不断的积累。此外,在管理制度方面建设的不完善以及农机安全管理人员的不重视,都会导致制定出来的制度流于形式,农机安全管理方面存在的安全隐患越来越严重。
1.3农机的安全性较差
随着我国机械化不断向前发展,国家和地方政府上对农业机械安全方面越来越重视,并出台了很多管理农机安全的政策和法规,但是在实际的质量抽检过程中,农业机械的安全质量却不是十分的乐观,农业机械的整体质量对农业机械的使用寿命以及可靠性方面产生了严重的影响,有些机械设备还会对人的生命安全造成严重的威胁,农机设备安全性差的问题需要我们及时的进行解决。
1.4农机操作者的素质不高
农业机械最终的接受者就是农民群众,而这些农机操作者在使用农业机械过程中,由于科学技术和专业操作技术不到家,导致了机械操作过程中经常出现安全事故。此外,农民群众在设备操作过程中的法律意识不到家也是导致安全事故发生一个重要因素,操作者对农机认识程度不足,很少有农民群众愿意主动积极的对农机设备进行安全检查。
2农业机械安全管理的对策分析
2.1构建完善的政策和法规
首先,需要做好农业机械的统计工作,并对农机设备进行严格的划分,并根据不同的机械式以及操作过程中有可能出现的问题进行严格的划分,并制定出完善的规章和制度,对于多数私人的农业机械设备更需要我们加强对设备的安全管理。通过各种方式对机械设备使用过程中存在的安全有隐患进行有效的控制和宣传;其次,对农业机械设备生产过程中的质量进行严格的控制,保证生产出来的农业机械不会出现质量和性能方面的问题。
2.2建立完善的安全管理制度
积极的对农机操作者进行相关方面的宣传和教育,提高农民群众对农业机械操作过程中的重视程度,并且严格按照有关方面的政策和法规严格贯彻和执行。同时,还要建立完善的管理制度,并根据不同的那地域特点和环境特点以及经济发展的情况制定符合发展向现状制度和内容,并严格按照制定的制度进行执行和实施,此外,还要需要加农业机械安全管理人员队伍方面的建设,从整体上提高农业机械安全管理人员的专业素质,促进管理质量提升。
2.3统一完善农业机械设备安全管理
紧紧围绕我国政府和地方政府部门制定的相关法规和政策开展农业机械安全执法活动,在执法过程中应该全面贯彻为群众服务、以人为本、保民平安的原则作为管理的理念。全面的将多项农业机械安全管理的规定和政策法规不断的进行完善和落实。2014年新疆疏勒县依法开展了农机安全治理整顿,集中力量,组织开展农机“黑车非驾”、“打非治违”安全整治活动。查处无证驾驶51起,无牌拖拉机58辆,暂扣拖拉机392辆。在对农业机械设备进行安全管理过程中,全面实行统一化的而工作责任、统一化的管理制度和体系、统一化的人员管理,并不断地行业的行为进行归规范,提升农业机械安全管理机构的形象。
2.4积极宣传
在农业机械设备使用过程中,要求农业机械操作者在操作过程中熟悉机械相关方面的法规和政策,熟悉操作的技术,因此,就要求农机安全管理部门应该对农机操作者进行积极的宣传教育活动,对农机操作者的职业道德、操作技术、法律法规和思想认知等多个方面进行安全宣传和教育,不断提高农业机械操作者在设备使用过程中的安全意识,同时,在工作过程中部门的还需要在社会上积极的宣传农业机械安全操作的重要性,提高社会大众对农业机械使用过程中重视程度,从而有效防止安全事故的发生。2013年和2014年新疆疏勒县利用各乡镇的农机安全学习日活动,向广大机手、农民宣传《中华人民共和国道路交通安全法》、《新疆维吾尔自治区农业机械安全监督管理条例》及农机安全生产有关法律、法规,向广大农民和农机户发放宣传单、事故案例,解答群众咨询,通过深入宣传教育,营造了农机安全生产专项整治的氛围,促进了农机安全生产专项整治工作正常有序开展。
1农业机械化与农业现代化的关系
所谓农业现代化是指用现代工业、现代科学技术和现代科学管理方法武装农业,使传统农业转化为以科学为基础的现代农业。
1.1劳动手段的机械化,即形成适合我国国情的农业机
械体系,在农业生产的各个环节中与劳动力形成配套的关系,从田间作业、运输到精选、烘干、入库、加工等全部过程都实现机械化。
1.2生产组织的社会化,将农业生产从缺乏分工的自然
经济转化为区域专业化的商品生产,形成一个产、供、销密切联系高度社会化的经济体系。农业现代化的根本所在是农业科技现代化,农业机械化又是农业科技现代化的核心技术组成,农业机械化始终与农业现代化协调发展。如进行的“白色农业”、“绿色农业”、“精准农业”等科技革命,在这一过程中,农业机械化将始终伴随着农业科技进步而不断创新与发展。同时,农业机械化的发展取决于农业现代化的进展、农村经济的繁荣和农民收入的增长。农业机械化是现代农业技术应用的手段与载体,不但可以大幅度提高劳动生产率,在提高粮食单产和改善农作物品质方面也起着不可替代的作用,如机械化收获、粮食产后烘干、粮食初加工等都是农业增效的有效途径,农业机械化支撑着农业现代化。建设现代农业,科技是基础。提高农业科技水平,必须大力推广先进适用的农业机械,用现代农业工程技术及装备替代人力劳动,彻底改变以手工劳动为主的传统农业,大幅度提高农业劳动生产力。新时期是农业机械化快速发展阶段,农业机械化要适应国家农业科技发展总战略的需求,为农村农业产业结构调整、社会经济发展提供强有力的技术支持和有效的装备保障,从技术角度支撑我国实现农业现代化。因此,农业机械化最终要在农业现代化中起决定作用,这就要求农机制造业尽快实施产业升级和产品结构调整,尽快发展耕作栽培、收获机械、饲料加工机械和运输机械等,以适应国内外市场需要,提高产品竞争力。
2农业机械化发展趋势
实践证明,加快建设现代农业,走中国特色的农业现代化道路,是顺应世界农业发展普遍规律与发展趋势,立足我国国情和发展阶段的必然选择;是落实科学发展观,协调推进工业化、城镇化的必然要求;是坚持以发展农业生产力为中心,着力推进体制机制创新和农业发展方式转变,促进农业可持续发展的必由之路;是建设社会主义新农村,促进粮食稳定发展、农民持续增收的根本途径。我国农业机械化发展总体思路是:坚持把发展作为主题,以结构调整作为主线,以促进农业增效、农民增收为目标,以提高经济效益为中心,以科技进步和管理创新为动力,以法制建设为保障,立足大农业,发展大农机,因地制宜,分类指导,重点突破,大力发展农机服务产业化,增强服务功能,提高服务水平,全面推进农业机械化持续、快速、健康发展。
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在机械专业毕业设计指导的教学实践中,教师应以提高学生的社会化程度和综合应用能力为目标,改革传统毕业设计的弊端,努力探索高职机械专业毕业设计教学的一般规律,以及适应专业特色、学生特点、市场机制的基本范式,以求收到较好的效果。下面是读文网小编为大家推荐的机械设计论文,供大家参考。
1农机产品造型功能
(1)功能定义。由价值工程中的功能理论看来,农业机械产品的功能大可分为两类:使用功能、美学功能。使用功能满足的是用户在使用过程中的实际的物质需求。例如:割草机的使用功能可定义成“清除青草”;收割机的使用功能可定义成“收获作物”。美学功能指的是产品给人们带来的美的感受和产品同使用环境的融合与呼吁。这些主要都是由产品的外观形态、比例、色彩、材质等方面来体现。
(2)功能分析。对于农产品的审美功能和如何实现审美功能进行整理。农产品造型:
①满足结构要求———保护内部机构。
②提供人性化使用:使用安全性;符合用户操作心理。
③符合使用者审美。
④与环境的协调。
⑤符合品牌形象。总之,产品的形态、色彩、材质、工艺等的设计作为产品造型要素,必须要满足产品造型的总体功能和局部功能的两大需求。
2造型设计
(1)形态设计。农业机械产品的造型形态的设计要为机械内部的结构和机构提供保护、支撑、安装、美化等作用。不同的产品有着不同的功能和特点,就需提供不同的造型形态,机械的设计也要因物制宜。打捆包膜机的使用减轻了农民的工作量的同时也缓减了我国目前农村劳动力缺乏、紧张的问题。就目前有的电机、输送装置、滚筒、支架等组件构成了其基本的功能形态,但只有基本的功能形态是不能进入市场进行商品流通的。它还需要一个造型,一个能让它成为人和环境和各个组件之间的媒介,使其成为真正的商品。在设计打捆包膜机的造型时除了将核心机构部分装上外壳,还要把散露在外的零件包封起来,使其产品的整齐统一。将电机和传动部分同打捆包膜部分进行形态之间的对比,体现其产品的均衡效果。直线和过渡圆角的造型特点,让产品本身显得更加的整体、简洁、大方。关键部分的包装处理也对产品起到了保护作用,同时也加强了造型的整体感。这样的造型设计造成了饱满、光滑、完美、充实、严谨的视觉效果和审美。
(2)色彩设计。农业机械产品的设计除了造型的设计,色彩的设计也是很重要的。农机产品的色彩设计要考虑到产品本身的功能和造型形态的适应性等问题。色彩的使用和搭配除了考虑对使用者的审美观,也要考虑其产品的使用环境是否协调的关系,还要考虑到产品的品牌形象以及企业形象等问题。例如在案例打捆包膜机的色彩设计当中,就用了橙黄色与白色、黑色的搭配法。主橙色,暖色系,带给人以火热、激情、吉利、喜庆等色彩情感,可体现劳动人民丰收的喜悦之情。配色中有黑色、白色、橙色三色之间的小面积对比,与有白色和橙色之间的大面积协调。白色和橙色以明亮的特点给使用者以积极的影响,可相应的提高操作效率。总而言之,农机产品的色彩搭配可采取主色和辅色搭配的方法,主色占主导地位。一般来讲,产品上的用色宜少不宜多,两种到三种色彩为宜。色彩少而精,整体感就越强。用色过多,则给人一种杂乱之感。
(3)美学功能。在我国的传统美学看来,趣味这种审美是人的一种生存状况,是一种人生境界。用幽默、新奇而仿生的设计手法使日常用品具有趣味性,或是具有一定的艺术性,使得人们从中获得更为丰富的美学的享受。也使产品更具特性,避免了人与产品之间互动的生硬性。然而农业机械产品的趣味化是一种新的创造性的审美艺术。古人重在“趣”的探讨,最后演绎成为“趣味”,其意在于一中意味。文人墨客的眼中,在相应的情境当中自然而然的获得一种特殊的美感,心灵的旨向就是趣味的主体所在。其能发现奇趣的所在,创造乐趣,品尝趣味的美之所在,称之为“趣味”。价值工程中把成本分为人力资源、物力资源和财力资源等的消耗。农业机械产品的成本有产品造型的设计费用和样机的试制费用等。这些费用包含了产品前期的调研费用、设计的构思费用、产品形态的设计费用以及色彩设计和装饰设计的费用;后期的新材料、新工艺的选用和改进的相关费用以及样机的制作和调试费用等。因此在这些高昂的研发费用下,农业机械产品的造型设计要运用价值工程原理来进行科学的产品设计。不能为了审美而审美,设计一些高成本的产品。但是也不能完全摒弃外型,只一味的追求低成本的产品。由此可见“经济”“适用”“美观”三原则,在农业机械产品的形态设计上有着密切的关联,适用处于主导地位,美观处于从属地位,经济制约,将三者结合,是其在农业机械产品的生产过程中协调一致,才能保证农机产品在各个方面都表现出创造性和美感,保障产品更好的服务与农业生产。
3结语
农业机械产品的形态设计是多样化和个性化的表现,是对单一形式的突破。它从过去的不重视,变为了当今人们个人品味和个性的载体,它多元化的特点也为个体的个性展示提供了舞台。都说一千个读者就有一千个哈姆雷特。机械的形态设计展现在无与伦比的魅力,那么对于农业机械产品的形态设计由于审美观的不同就会有千千万万个审美。这样的画面,冰冷的机械不在冰冷,也被人们赋予了温暖的美。因此,经实验证明,要让使用者在审美需求满足的同时也感知到产品的科技,使用和操作都更具人性化,工作效率也得到有效的提高;使其产品更具竞争力。农业机械产品的形态设计具有一定的实践和实际意义。
一、农业机械造成环境污染的原因
我国农业中所使用的农业机械95%以上使用的配套动力是柴油机,柴油机在使用的过程中排放出来的主要成分二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、碳烟颗粒化合物。众所周知,二氧化碳的增多会使地球产生温室效应,温室效应会使地球的温度上升,造成两极冰川融化、一些动物失去栖息地等危害。一氧化碳排放到空气中的量增大,被人类和动物吸入后,会降低血液运输氧气的能力,危害人类的健康。碳氢化合物是一种毒性很强的化合物,对人类的健康带来很大的威胁。氮氧化合物在加热和阳光照射的时候会形成臭氧,在地表上的臭氧是以烟雾的形式出现的,这样的烟雾会造成人们呼吸系统发生疾病,并抑制植物的生长和繁殖,且这些烟雾出现的时候会影响人们的视野,对于交通运输也十分的不利。最后就是烟碳颗粒物,这种颗粒物容易吸附在人们的肺部,造成一些呼吸疾病,对人们的健康产生不利的影响。通过上述的分析,我们知道了农业机械对于环境的污染的主要原因以及这些污染对于人体的危害,所以我们必须要及时的拿出相应的解决措施来应对这些污染,下边本文将针对这些污染的原因提出相应的解决措施。
二、农业机械污染的防治措施
(一)提高农业产品的技术含量
对于大部分的农业机械在使用上漏油的状况以及排放出来的气体对环境污染的最好的解决方法就是提高农业机械的技术含量,在进行设计、研究、制造的时候,不仅要考虑到要多用、质量好、价格便宜,还需要注意是设计的环保。针对农机具漏油的状况,可以对农机具容易漏油的部分加以调整,让漏油量减小或者是彻底根除。采用新的调节、控制和催化技术,改善可燃混合气体的燃烧状况,抑制一些有害气体的产生,还可以在一些农机具上安装气体进化装置,对于那些废气进行净化,让这些废气在被进化之后再排入空气当中。
(二)加强宣传,增强农民环保意识
可以通过各种传播媒介来宣传和农业机具有关的环保知识,提高农民的环保意识。例如,村里可以举行一些座谈会,请一些专家来给农民普及相关的环保知识,告诉他们废油对环境、人类的危害,以及如何正确处理废油,而不是把这些废油给倒掉。村里可以组织专门的人员,来收集这些废弃的油,并把这些废油进行再利用。
(三)推广使用清洁柴油
农业机械在使用过程中产生的废气,给环境带来的污染不容小觑,而解决这个最好的办法就是推广使用清洁的柴油。清洁的柴油国家在不同的时期会有不同的标准,但是最关键的就是降低硫的含量,硫的含量降低了机械排放尾气的清洁度也会提高,可以减少微粒尘埃对空气的影响。政府在推广使用清洁柴油的时候,可以出台相应的优惠措施,这样可以更好的推动清洁柴油的使用,从而让农业机械对空气的污染降低。当然除了针对以上问题的几个措施之外还有其他几个方法也可以降低农业机具对于环境的污染。
(四)制定农业机械使用报废标准
农机主管部门,要组织人员定时或者不定时的下乡对农民所使用的农业机械进行检查,对于那些使用时间过长、技术落后、技术状况差、耗油量大、污染严重的机械,严格的按照相关的报废标准予以报废。
(五)搞好科学技术普及推广工作,加强机手技术培训
现今农业机械化程度越老越高,在农业中所使用的机械也越来越多,但是很多操作人员的对于一些机械操作并不是十分的熟悉,可以多印发一些宣传册,来教会农民如何正确的使用这些机械,详细的讲解如何操作、使用,并增强他们的环保意识。综上所述,我们了解到了一些防治农业机械污染的措施,其实治理措施还有许多,关键还是要靠政府、各级单位、农民的共同配合,才能更好的降低农业机械对环境的污染。
三、结语
通过本文的分析我们了解到了,造成农业机械环境污染的原因以及相应的解决措施,希望通过本文的分析,可以引起大家对这方面的重视。我国是一个农业大国,而农业机械化是一个必然的趋势,但是农业在进行机械化改革的过程中,不能以牺牲环境为代价,希望我国拿出真正有效的措施来防治农业机械的污染,只有这样才能真正的促进我国农业的发展,我国才能真正的实现可持续发展。
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网络攻防环境难以构建和管理是一个普遍性的难题。目前已经设计出一种使用虚拟机以及Openstack虚拟化的一种管理技术的网络攻防实验平台,它主要是基于云计算技术的。设计这种基于云计算的网络攻防平台的最根本原因是当前等的构建计算机网络攻防对实际网络环境有着较大的影响,而且成本比较高,不能实现高频率的构建,而这种基于云计算的网络攻防平台能够有效的虚拟网络环境,即不对实际的网络环境造成太大的影响;同时,它的实验成本较低,所以各种各样的网络攻防实验的测试都可以实现,真正的方便了需要使用网络攻防实验平台的企业以及各高校。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈基于Openstack的网络攻防实验平台设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
近年来,随着多起安全相关事件在互联网上曝光,网络安全成为当前技术研究热点,网络安全课程和网络安全竞赛也得到了更多的重视。
我们在网络安全课程的学习和网络安全竞赛的训练过程中,做了大量网络攻防方面的实验,比较深切地感受到现有的网络攻防实验手段的不足。
考虑到网络攻防相关实验往往都带有一定的破坏性,在真实网络环境里进行攻防实验还会遇到法律授权方面的麻烦,一般都是通过安装VMware、Virtualbox 等模拟软件构建虚拟网络环境去进行攻防实验。
在自己计算机上架设虚拟机构建网络攻防环境方式的优点是简单、廉价和灵活。但我们在练习过程中也发现,随着学习内容和人数的增多,会出现比较严重的管理问题,例如出现越来越多的虚拟机镜像和快照文件、越来越多的文档资料等,时间一长就容易遗忘,要搜索、准备很长时间才能进行实验操作;另外,人数多了,还牵涉到文档、软件、攻防系统镜像的分发和同步的问题。很多网络攻防实验的关键步骤其实并不多, 却往往要耗费大量的时间和精力做准备和排错工作,大大降低了效率,更不容易进行共享和更新工作。
经考虑,我们准备借助云计算技术来构建网络攻防实验平台。云计算技术可以灵活地按需提供虚拟化、并行计算、网络存储和负载均衡等服务,因此如果能把网络攻防所需的各种工具软件、攻击机和靶机镜像、操作指南等文档资料统一安放到云平台中,则可以极大地改进管理工作。例如,可以省去本地安装配置工作,只要有网络随时能用注册账号登录到云平台上做有操作权限的网络攻防实验;所有的技术文档、操作指南等统一存储在云平台,非常容易检索;在攻防实验平台的存储空间、CPU 性能出现瓶颈时,也非常容易进行扩充升级。
Openstack 是一个美国国家航空航天局和Rack space 合作研发的, 旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。
Openstack 正处于高速发展和推广应用过程中, 目前已经是各种公有云和私有云建设的主流方案。
基于Openstack 的云平台部署非常灵活, 既可以只装在单节点服务器上,也可以部署到大规模集群服务器组,经综合考量,我们使用两台服务器去实现网络攻防实验用云平台,其中一台服务器部署为控制节点,另一台部署为计算节点,这也是目前广泛使用的方案,足以应付通常的实验,以后如果有需求,可以再添加计算节点以提高性能。服务器可以只放在私有局域网中,也可以接入校园网提高公开服务,因此每台服务器都装上双网卡,一块连接到外网,另一块连接内网。
设计的云平台服务器使用操作系统CentOS Linux 6.4 版, 下载OpenStack 的Icehouse 版本进行安装配置, 根据Openstack 的官方安装指导,在控制节点先后安装并配置Mysql、RabbitMQ、keystone、Nova、Neutron、Cinder、Glance、Horizon 和Apache 等服务项目,而在计算节点上只需安装配置Nova 和Neutron。
Openstack 安装完成后, 借助Dashboard 服务可以通过Web 界面登录后进行管理。
登录进入云平台管理页面后,即可非常便捷地进行各种虚拟机镜像的创建、上传、配置、运行、删除等配置工作。这些虚拟机镜像运行后,借助VNC 等远程控制工具,可以让多人同时通过网络访问,从而充分发挥云平台的作用。
在基于Openstack 的云平台搭建好了以后, 为实现网络攻防实验功能,主要任务就是创建足够有用的攻击机和靶机的虚拟机镜像。
攻击机的镜像相对比较容易解决,我们首先制作了基于Windows操作系统的攻击机镜像,在系统中事先封装了大量网络安全渗透测试用工具,包括各种扫描工具、嗅探工具、加解密工具、远程渗透攻击测试工具、动态调试工具、静态反编译工具等等。其中最常见最有用的一些工具包括Metasploit 开源安全漏洞测试工具、Nmap 扫描器、Wireshark 嗅探器、burpsuite 集成Web 渗透测试工具集、sqlmap 注入工具、Ollydbg 动态调试器、IDA 反编译工具等。
另外, 我们也制作了基于Kali 和Back Track 5 的攻击机系统镜像,它们都是开源的Linux 系统,已经在系统中事先集成了大量有用的网络安全测试工具,可以免去大量工具收集的繁琐工作。
靶机的制作则相对比较麻烦,因为这不是简单安装好操作系统和软件就行了,还经常需要自己在靶机上挖掘出或人为生成需要的某种安全漏洞以供攻击机做网络攻击实验。我们首先自己制作了一些基于Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、Windows 2003、Windows 7等操作系统的镜像,都是没有打足补丁留下系统漏洞用于系统攻击测试, 然后我们还在一些Windows 镜像中创建了各种基于ASP、ASP.NET、PHP 和JSP 技术的有已知漏洞的Web 网站用于Web 渗透测试。另外,我们下载了一些开源免费靶机资源,例如OWASP 组织发布的一些靶机镜像资源。
为了更方便地使用和管理实验平台,我们另外编写并部署了一个管理网站,主要就是将云平台中的各种虚拟机资源及各种网络攻防实验所需的学习资料进行了分类组织显示。
事先获取权限的网络攻防练习者登录到这个网站后,可以非常便利地查看学习资料, 更重要的是可以启动云平台上各种虚拟机镜像,从而实际连接到运行中的攻击机和靶机进行各种攻防操作。
例如,在做通过弱密码安全漏洞远程控制实验时,练习者可以登录到管理网站上,通过阅读详细学习资料理解了这个课题的相关背景知识后,按照操作指南,先连接到攻击机上,打开运行Nmap 扫描器,扫描靶机开放的端口服务,并利用扫描脚本和自定义的字典文件扫描是否存在弱口令。
扫描结果是,发现靶机已经开放了3389 远程桌面服务,而且通过字典扫描出了管理员administrator 的弱密码5i9x。
然后在攻击机上用远程登录客户端去连接靶机的远程桌面服务,输入扫描出的账号和密码, 即可以管理员权限轻松进入靶机系统,完成了本次渗透测试实验任务。
其他网络攻防实验任务都可以用上述类似的方法进行理论学习和实际操作练习。
通过在攻防平台上的检测发现, 在同时练习人数不多的情况下,攻击机和靶机的连接速度和运行速度基本能够满足要求。
用基于Openstack 技术构建的云平台可以显著提高网络安全,尤其是网络攻防操作的学习效率,可以作为课程学习及竞赛培训的有益助手。当然,目前云平台上的网络攻防系统远不够成熟,存在标准不统一、界面不够友好、制作繁琐、很难支持大规模应用等缺点,有待技术的进一步发展和更多的开发工作
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协议栈是指网络中各层协议的总和,其形象的反映了一个网络中文件传输的过程:由上层协议到底层协议,再由底层协议到上层协议。使用最广泛的是因特网协议栈。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈计算机网络协议栈实验平台的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
计算机网络原理课程是计算机专业主干课程之一,在专业教学体系中占有非常重要的地位。计算机网络原理课程中,最重要的是对于协议栈的理解和掌握。目前,计算机网络原理课程均设置有实验环节,实验内容主要包括4 方面:①通过数据嗅探软件——sniffer/winshark/Ethereal 等分析数据链路层、网络层和传输层协议;②利用网络仿真器如NS2 分析网络协议及其性能[1-2];③协议开发,即利用套接字编程进行应用层协议开发;④网络设备配置实验,包括交换机、路由器、服务器等的配置,这些实验都涉及协议。通过前两类分析网络协议的实验,学生可以观察协议的内部原理、数据包的格式等基本理论知识,但是此类实验属于验证性实验,会令学生对于协议的具体应用仍然模糊,无法达到培养和锻炼学生设计新协议和独立设计开发协议能力的目标。通过套接字编程实验,学生可以开发新的应用层协议,但是仍然缺乏对底层协议的认知和运用。网络设备配置实验也有类似的问题。
目前,计算机网络原理实验课程存在的主要问题是实验的片段性和隔离性导致学生对知识点掌握得不完整、不系统,不能形成有机的整体,不能将针对协议的学习成果应用于具体的协议栈设计,缺少对协议栈开发方法的整体理解。
基于上述问题,为了更好地培养学生综合运用理论知识分析问题和解决问题的实践能力,笔者结合华中科技大学文华学院计算机网络实验教学的现状,构建基于MSP430 的计算机网络协议栈实验平台,设计一套实验方案,期望学生通过在实验平台上的操作,加深对协议栈的理解,提高分析协议栈的能力和实践动手能力。
嵌入式实验平台的硬件部分主要由MSP430和CS8900 网络接口芯片组成。平台采用的微控制器是德州仪器公司(TI)的MSP430F149。这是功耗极低的Flash 型16 位RISC指令集单片机,采用Crystal 公司的CS8900 作为太网接口芯片。CS8900 功耗低,控制简单,可以直接和微控制器相连,通过微控制器的I/O 口对CS8900 进行控制。为扩展路由协议验证模块,实验平台的MSP430F149 与两片CS8900 连接。
2.1 实验1 :Ethereal 数据包嗅探
对协议栈的学习和开发都离不开数据包嗅探软件,Ethereal 是目前比较流行的协议分析软件。计算机网络原理课程的第一个实验是要求学生掌握Ethereal 软件的用法,通过包嗅探软件熟悉和掌握数据包的格式,为后续的复杂实验打好基础。这部分实验可以在PC 机上完成。
实验内容包括:①掌握Ethereal 软件的使用方法;②掌握通过数据包嗅探进行协议分析的方法;③截获典型数据包进行协议分析;④掌握一些经典协议(PPP 协议、ARP 协议、ICMP 协议、Telnet 协议、TCP 协议和Smtp 协议)并阅读相应的RFC 文档。
2.2 实验2 : 网络层IP 协议、ARP 协议、ICMP 协议的实现
在网络层实现IP 分组封装,ARP 协议的实现是数据最终能够到达目的地的保证;设计完成部分ICMP 协议;通过在接入段运行Ping 命令验证实验结果的正确性。
2.3 实验3 :传输层TCP 协议的实现
根据TCP 有限状态机实现TCP 协议可不考虑复杂的通信环境,忽略发送窗口、接受窗口、拥塞控制部分的实现。
2.4 Http 和Smtp 协议的实现
用HTML 写一个简单的Web 页面,嵌入到实验平台,在平台上实现Http 协议,以便局域网内其他终端可以通过Http 协议访问实验平台。
在实验平台上实现Smtp 协议,使实验平台在启动时或在某个事件驱动下完成向某个邮箱自动发送邮件的过程。
3.1 简单IPv6 协议
随着嵌入式技术研究的深入发展,许多小型智能电子设备如智能家电、智能仪表等也接入到互联网中,导致IPv4 地址空间明显不足,而IPv6 协议解决了IPv4 公共地址空间耗尽的问题。IPv6 协议使得移动电话、PDA、汽车、仪表甚至个人都可以获得多个公共IP 地址,并且IPv6 具有无状态地址自动配置、内置安全性强、服务质量高等诸多优点,是嵌入式设备进行网络互联的较好选择。实验平台可以实现简单的IPv6协议栈,帮助学生理解IPv6 协议与IPv4 协议的异同。
1)IPv6 协议栈的实现。
IPv6 协议栈的实现主要包括IPv6 模块和ICMPv6 模块。
由于实验平台资源有限,目前不考虑IPv6协议与IPv4 协议的兼容问题,不支持IPv6 扩展报头,不支持分片;测试运行在本地局域网,不涉及路由器;忽略MTU 探测决定路径上的最大传输单元;将报文大小设定为小于以太网最大传输单元,避免报文分片。
ICMPv6 模块具有IPv4 的ICMP 常用功能,可回送请求报文和回送应答报文,可在应用层进行ping6 操作,测试网络的连通性和IPv6 地址解析的正确性。IPv6 中的邻节点发现过程是用一系列的报文和步骤确定邻节点之间关系的过程。邻节点发现取代了IPv4 中使用的ARP 报文、ICMP路由器发现和ICMP 重定向报文。邻节点发现报文使用ICMPv6 的报文结构。
实验平台的邻节点发现模块支持地址解析,省略了重复性探测和路由功能。程序设计在保证实现IPv6 协议栈基本功能的基础上尽量减少代码复杂度,只考虑运行时的一般情况,忽略特殊情况需要的额外开销。实现该协议栈的重要内容之一是正确处理数据流程,实验平台数据处理流程如下。
当网络上有终端(主机)要访问嵌入式设备时,主机在适当的接口上发送多播帧,即IPv6主机发送多播邻节点,请求报文发现链路上IPv6节点的链路层地址。邻节点请求报文的多播地址是从目标IP 地址得到的。
这时必须正确设置网络接口芯片CS8900 地址滤波寄存器的值,以保证主机发送的多播邻节点请求报文可以通过地址滤波器;实验平台收到邻节点请求报文后,根据邻节点请求报文的信息,向报文发送方——主机发送一个单播邻节点公告报文,地址解析完毕;然后,实验平台根据TCP 状态机的状态完成相应处理过程,接收数据时,从网络接口芯片缓冲区读取数据,依次提取:①以太网帧头信息——用于保存发送方MAC 地址;② IPv6 头信息——提取IPv6 报文头中下一个头部的值。如果不是ICMPv6 和TCP 中的任何一个,就发送ICMPv6 目的不可达报文;如果是ICMPv6,就进一步判断;如果是REQUES 报文,就发送REPLY 报文;如果是邻居请求报文,则发送邻居宣告报文。因为实验平台的TCP/IP 连接是由主机发起的,所以嵌入式设备不会接收到邻居宣告报文。
实验平台采用TCP 方式发送数据。嵌入式设备不主动向主机发送数据,而是根据主机的请求传送数据,根据主机发送的请求数据包得到目的地址相关信息,将发送的数据包送入发送缓冲区,添加以太网帧头部、IPv6 数据报报头、TCP报文段首部等信息,更改相关标志位,将数据送入链路层。网络接口芯片负责将数据发送到网络。
2)IPv6 协议栈的测试。
由于HTML 不支持使用文字形式的IPv6 地址格式作为URL(通用地址),因此需要一台运行Windows 2000 Server 的计算机作为DNS 服务器,在DNS 服务器中添加实验平台IPv6 地址的AAAA 记录;同时需要正确配置测试局域网中主机的掩码,网关以及DNS 服务器。
测试在本地局域网进行,除上述DNS 服务器外,其他主机运行Windows XP 或Windows2000 操作系统。每台计算机都配置IPv4 地址、安装IPv6 协议栈并配置IPv6 的链路本地地址。将嵌入式系统连入该网络,启动系统,系统的IPv6 地址通过程序写入其RAM 中,我们就可以通过该局域网内的一个网络终端访问嵌入式系统的主页。例如,在一台计算机输入“ping6 嵌入式设备IPv6 地址”,如果网络没有问题就可以返回信息。在Http 的URL 中输入嵌入式设备对应的域名,就可以看到其主页,这说明上述实验环境可以使IPv6 协议栈得到较好的测试。
3.2 RIP 和OSPF 路由协议的实现
为了在实验平台上验证RIP 和OSPF 路由协议,我们在实验平台上设计2 个网络接口。由于实验平台资源有限且路由协议实现复杂,我们仅搭建规模较小的网络拓扑。实验平台不设置接收缓冲区,不采用随机早期检测,仅实现RIP 路由协议和OSPF 路由协议。
计算机网络协议分析与开发实验一直是计算机网络实验教学中的难点,如何让学生通过实验掌握协议分析与开发的精髓,具备协议分析与开发实践能力,是此类实验应重点关注的内容。基于msp430 的计算机网络协议栈实验平台可以开展专业相关的各种实验,还可扩展进行IPv6 协议和RIP、OSPF 路由协议实验。学生通过实验可以重演TCP/IP 协议栈,也可独立设计并开发类TCP/IP 的网络协议,对学生协议分析、设计和开发能力的提高有很大帮助。
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美术设计涵盖面很广,它是把设计师的想法具体化,把没有的变成有的。它的目的在于消除不符合人类使用的因素,从而满足人类生存发展直接需求的实用性功能。为影片造型进行设计和制作。通过布景、道具、服装等的设计,来创造画面造型、地方色彩、时代精神、民族色彩及人物造型等具有艺术感染力的银幕形象,是电影艺术中重要组成部分,在电影的分工上由美术指导负责。以下是读文网小编为大家精心准备的:创新性在美术设计中的作用探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
美术设计不仅仅锻炼人的创新能力,还锻炼人的思维能力和想象力,美术设计是一种审美艺术学科,不仅能作为人们放松解压的一种生活方式,还能成为体现人们智慧的舞台。所以,美术设计已经成为大多数人们所选择的的职业,我们会经常看到一些广告设计,画展,影视宣传,建筑绘画等等,这些都是美术作品。目前,很多专业美术院校的发展非常迅速,要想设计出好的美术作品,就要有丰富的美术理论知识,通过自己的创新、积累素材,才能提高美术设计水平与质量。
美术设计首先呈现出的是一种设计构想,然后将这种构想计划通过设计者的表现手法和审美润色,将其设计的作品形象化,给人们以视觉的感受。通俗点说就是设计师们将抽象的设想变为实物,既满足了人们审美的需求,又给人们带来美的享受。那么,美术设计的创新性就是指在美术设计的整个过程中,将作品的每个元素,在其表达方式上进行创新,这种创新不仅仅能提高美术设计水平,还能提高所设计作品的质量,这是美术设计发展关键。
大部分人们都认为,所谓的创新性就是单纯的将色彩、形体、素材以及风格上进行改变,或者将作品融入一些新的元素,这仅仅是美术设计的简单变换,并不是更深层次的美术设计。美术设计不单单需要扎实的基础功底,更需要设计者们了解社会,认识社会发展动向,了解人们的心理活动和思维动向,更要与时尚接轨,这些方面都制约着美术设计的创新。所以,美术设计者们要理解美术设计创新性的概念和内涵,才能更好的创新。
在传统的美术设计中,其设计主要集中在体现美术作画的基础上,随着历史的变迁,时代的发展,美术设计在作画中体现仅仅是一方面,更主要的还是体现在我们的生活中,例如,房屋的建设和装修,园林的设计和城市的绿花,广告的设计和海报的宣传等等,这些方面中都融入了大量的美术设计,并且有些更是以美术设计为基础和主线。创新性是美术设计中不可缺少的部分。
2.1 创新性在美术设计中可以提高人们的审美能力和精神思想
美术设计不仅仅是欣赏美的过程,更是一个创造美的过程,美术设计者们通过对大量作品的收集整理,进行分析和学习,将自己的美学意识激发出来,用自己独特的美学思维方式,将作品展现出来,那么创新就是美术设计者对现有水平的提高和创作总结,在这个环节中,可以有效的提高其能力和水平,提高作品质量。一个好的优秀的美术作品能够在生活中唤起人们的共鸣,会使得人们站在欣赏的角度去品味作品,不断的提高自己的审美能力,这样的作品更是设计者智慧的结晶,所以,创新性还能提高美术设计者的精神思想。
2.2 创新性在美术设计中可以激发人们的创造思维和想象能力
美术设计是思想的结晶是智慧的体现,随着现代科技的进步与发展,美术设计水平在不断的提高,运用了现代化手段进行美术设计,其效果和水平都有了一定的质的飞跃,这样就给予美术设计者们更广阔的设计空间和想象空间,这样就使得各种各样的美术作品呈现在人们面前,例如,时装秀,无论是样式、款式还是色彩都给人一种视觉冲击,让人们徜徉于这些美的境界中。舞台设计、电影海报、工业作品的设计等等,这些都在冲击着我们的视觉和我们的审美思维,这些都是美术设计者们思维能力和创造能力的体现。
2.3 创新性在美术设计中可以改变人们的生活水平
人们现如今的生活是一个多元化的时代,所体现的是人们的个性,对此,人们对生活水平提出了更高的要求,那么来改善我们生活水平的正是这些好的美术设计产品,法国著名的美术设计大师打破了传统的设计观念和设计思维,将现代化的设计理念融入服装设计,抓住了时代发展的特点,改变旧的设计方式,解放设计思想以及传统观念,进行创新活动,将服装设计引领上了一个新的发展道路,在生活中,我们所接触到的工业设计、戏剧美术设计、环境艺术等等都是美术设计的代表。在这些美术设计中,任何一种设计都需要创新,才能满足人们的审美需求,改变人们的生活水平。
任何一种行业和技能都需要扎实的基础知识,美术设计也是一样,要想提高美术设计的创新能力,展现出美术设计的创新性,这就需要美术设计者们掌握积累大量的美术专业知识,不断地学习,只有这样,才能提出自己的见解,改变现状提出新的观点的设计。例如舞台设计,设计者们要掌握大量的舞台设计方案,根据实际情况进行分析,找出存在的不足和缺点,进行改变和创新,还需要设计者们具有观察能力,仔细观察生活,掌握潮流的动向与发展,抓住大的发展趋势和方向,积累生活经验,进行思考,这样才能拥有创新思维,在认识生活和社会的基础上,才能多角度、全方位的研究和创新,这样设计出的作品才能符合人们的审美需求。
人们生活水平的提高带动了人们审美需求的提高,随着社会的发展和国民经济的不断进步,我们所生活的环境呈现出多元化、多彩化的特征,我们所使用的产品各式各样,这一切都离不开美术设计,而且还要求美术设计中必须融入创新元素,所以,美术设计者们在设计时就要注意创新性的融入,要重视和认识创新性在美术设计中的作用,充分的认识到创新性在美术设计中的重要地位,在进行美术设计的过程中不断发挥想象,需找突破点,不断地创新,提高设计产品的质量,使得美术设计在向前发展的同时,给我们带来更美好的享受。
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随着我国可持续战略、中央宏观调控的进行,不断促进企业进行结构优化与技术提升,对人才的需求标准也在提高,除理论基础外,企业更关注解决问题的实践能力,复合型人才受企业的追捧,以机械类为例,高校非理论化教育结构是指基于实践教学,强调素质教育系统内各要素之间的联系方式和比例关系,它是一个多维度、多层次、多样化的综合结构。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:机械类应用人才非理论教学的创新研究相关论文。内容仅供参考阅读!
机械类应用人才非理论教学的创新研究全文如下:
中国作为制造大国,机械行业一直是人才需求量较大的行业之一。随着由制造大国向制造强国转型,现代产业集群(industrial clusters)概念的推广,机械类人才的需求也在发生着变化。通过多年人才培养经验,将现代需求量较大的几类机械专业人才归纳为技术型、经济型、辅助型,其中技术型人才包括产品设计、产品开发、产品测试、后期维修等;经济型人才包括生产管理、市场研究、情报策划等;辅助型人才为CRM(客户关系管理)、物流管理、仓库管理等。可以看出现代企业对机械类人才有了更全面的要求,除了基本的机械知识外,还要求:经济型人才具备项目管理与信息处理能力;技术型人才具备解决技术问题和应用软硬件的能力;辅助性人才具备更好的沟通能力与资源管理能力。显然这些在我们目前的理论教学体系中很难完全达到行业要求,因此只能引入开放式的非理论教学模式提升学生这方面的知识积累。为了做到有的放矢,我们研究一下新形势下机械行业对应用型人才的需求特点。
在行业需求驱动下,对机械专业型人才的需求也得到了细分,高端的研发工作倾向于研究生,他们有更好的理论背景,适合做基础学科人才,应用和应用研究,企业倾向于本科生,所以创新本科生的非理论教学模式是当前一个非常重要的工作。我国产业集群的行业主要集中在轨道交通、丝绸纺织、制鞋、电子、信息、医药、塑料、精细化工、五金制品等。以国民经济三大产业分类,产业集群分布在第二产业,其中尤以制造业的集群居多,导致对人才的需求类型主要集中在与产品的生产、设计最相关的应用型人才上。这从我国2002年出现的用工荒可见一斑。从用工荒出现的原因进行分析:需求的问题,单个行业人才紧缺很难形成全国性的用工荒;供应的问题:本科培养在非理论教学中的缺失,导致学生无法很好适应企业的需求;就出现了学生找不到工作,企业招不到人的奇怪现象。
随着我国可持续战略、中央宏观调控的进行,不断促进企业进行结构优化与技术提升,对人才的需求标准也在提高,除理论基础外,企业更关注解决问题的实践能力,复合型人才受企业的追捧,如:技术+管理,企业以前规模小,只要生产技术就够了,但随着产业结构的调整和企业管理现代化程度的提高,缺乏管理能力的技术人员发展到瓶颈。技术+服务,以前企业只注重生产,缺乏后继的服务队伍,缺乏对产品的跟踪,导致企业缺乏持续发展力。技术+物流,在产业集群经济微利时代,为了提高企业效率,实现企业的“0”库存生产,急需精通企业流程化管理的技术人才,其辅助型人才,也成为了企业人才梯队中不可缺少的重要部分。
高素质的人才可以有效提高企业的竞争能力,改变企业“一流设备、二流管理、三流产品”的落后状态。如何培养符合企业需求的创新性人才,提高学生解决实际问题的能力,成为高校人才培养的一个重要研究内容。高校理论性教学已形成较为稳定的模式,但非理论教学仍处在不断发展的阶段。
以机械类为例,高校非理论化教育结构是指基于实践教学,强调素质教育系统内各要素之间的联系方式和比例关系,它是一个多维度、多层次、多样化的综合结构。非理论教育结构从宏观上说,一般由目标结构、专业结构、师资结构等要素构成,目标结构是指根据个人的特质,通过实践教学,针对提高学生的综合素质,培养其特长;专业结构是指依托理论教学专业布局,和实践培养领域的不同,寻求特色化的实践教学内容,争取与企业的需求能对接;师资结构是指针对不同专业领域的应用,通过引进和培训双师型人才,不断完善非理论教学的专业覆盖面。
针对以上提出的三大建设内容,我们通过产学研合作、学科竞赛、兴趣小组等多种形式,有效提高学生的非理论教学效果。
1.适应行业发展的原则
在非理论教学结构构建时,既要考虑内容的前瞻性,又要考虑服务区域企业需求;在专业结构上,要体现就近服务原则,就是要更多服务本地企业,这样创造了更多的实践机会。
2.协调发展原则
在学生素质培养过程中,既要体现学生的个性,同时也要指导老师很好地规划学生的发展方向,其教学理念要体现时代特色、教学优势、学生特长;学生的爱好是实践教学的源动力,指导老师的规划是保证学生的培养能满足时代和企业的需求,老师要不断更新教学理念,根据学生的特点、企业的需求,动态实施实践教学内容。
3.前瞻性原则
从实践教学的现状分析:一是人才培养与市场需求有一定脱节;二是如何保证非理论教学的可持续发展;三是减小滞后性对非理论教学的不利影响。
学生的培养是一个非常复杂的过程,如图1所示,学生通过大学的培养,不仅要获得工作技能,而且在人生观、世界观等精神层面上也要得到全面升华,常规的非理论教学包括课程设计、毕业设计和实验教学等,随着时代的发展,这些已不能满足行业的需要,我们通过实践尝试引入学科竞赛、校企合作等多种新形式创新非理论教学,其内容包括:
(1)以点带面,激发和引导学生成为非理论教学的主体,让老师成为学生个人发展的助推器;
2010年以来,机械学院在提高学生综合素质方面想了很多办法,率先成立了素质拓展班,在各类学科竞赛活动中,让他们自由组合,学院安排专门的老师进行专业指导。这样首先激发了学生的学习热情,让他们在比赛中发挥了自己的特长,同时在专业老师的指导下,获得了更好的技能提升,很多的比赛涉及了成本控制、答辩、制作模型等环节,学会了控制成本,掌握了更好地表达能力,了解了一些项目管理能力等,而且素质拓展班取得的成绩很容易辐射影响到其他班级,起到了很好的示范带头作用,提高了机械学院全体学生的综合素质。
(2)亦师亦友,指导老师可将企业的课题,特别是学生能够胜任的设计内容,融于非理论教学体系中,边指导学生边与学生合作,共同解决工程实际问题;
更有利于教师在课余时间组织学生参加科研活动,有了具体的任务,学生解决问题的热情更高,目标更明确,同时也为非理论教学提供了更多的形式,进一步锻炼了学生的团队合作精神。学校和学院设立了专项资金对有较好社会意义和经济效益的项目进行了支持,每年机械学院都设立了5项以上的大学生创新创业项目,为约40名学生提供了资金支持,锻炼了一大批有影响力的学生和教师团队。
(3)量身定做,将课堂直接延伸至企业的生产;
集群经济对人才的需求稳定、数量大,且具有同质性,这为机械学院给对口企业培养专业人才提供了可能。如针对湖南千山药机公司设立医药包装机械专业,针对联诚集团开设机车零件机加工专业方向和机车辅助电器的设计专业方向等。目前与很多企业都建立了长期的人才培养基地、实习实训基地、创新教学平台等。让学院多年来的就业率都保持在95%以上,同时为企业培养了大量技术管理人员。
(4)寓教于赛,让学生在比赛过程中,
提升自己,以比赛为纽带,不断创新非理论教学模式。特别是比赛后,各高校学生交流比赛经验,获得丰富的实践经验,可以正确评价自己的技术水平。特别是部分创业大赛,它可以帮助学生熟悉企业的流程,对工业性、商业性企业有更清楚的认知,树立艰苦创业、立志成才意识。我院学生都参加了历年“挑战杯”“全国三维设计大赛”“大学生创业创新大赛”等多类学科竞赛,均取得了不错的成绩。
通过对人才需求的分析,通过对非理论教学环节的创新,我们机械学院在毕业生就业率,学生满意度等多方面数据都有了提高,总体来说取得了不错的效果。
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一直以来学生都是重视理论课,实验课只是按步骤操作,阻碍了学生的思考和创新能力,所以只有加强实验考核才加强学生对实验的重视,实验成绩的评定,应以既能反应学生实验的综合能力,又能提高学习仪器分析实验的兴趣为标准。今天读文网小编要与大家分享:优化仪器分析实验教学培养创新型药学人才相关论文,具体内容如下,欢迎阅读:
优化仪器分析实验教学,培养创新型药学人才
《仪器分析实验》是一门多学科、相关联、实践性很强的学科,且具有一定完整性和独立性的课程。它不仅为药学、中药学学科提供了根本的保障,而且也广泛应用于食品、化妆品、环境等多个领域。实验教学不仅使学生加深和掌握仪器分析基本理论,培养学生正确、规范的实验操作技能,更重要的是提高分析解决问题的能力,培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度,促进学生全面发展。因此,该文基于河南中医学院仪器分析实验教学为例,探讨仪器分析实验教学优化培养创新型药学人才。
仪器分析实验课程是我校中药学、药学等各相关专业必修基础课。以往的仪器分析实验教学存在较多的问题:实验教学仪器设备落后、短缺,造成实验内容更新困难,学生人数较多,不能保证每名学生能动手操作仪器;一些大型贵重分析仪器,如红外光谱仪、原子吸收光谱仪、气-质联用仪、液-质联用仪等,学校购置只有1台,组织学生实验教学相对困难;重视程度不够,实验课时偏少,忽视了对学生基本技能的训练;部分学生学习缺乏主动性,在实验过程中只是袖手旁观;缺乏有效的实验教学方法,制约着实验教学效果。
此外,传统的仪器实验考核方式主要根据实验报告提供的信息评定实验成绩,学生只需要记录实验数据,按公式给出实验结果,这容易使学生养成学习惰性。这种考核方式缺乏全面性和科学性,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力,也不利于提高学生的综合创新素质。
2 优化仪器分析实验教学,培养学生的综合创新素质
2.1 结合教学课时,合理规划实验项目
仪器分析实验课程涉及内容宽泛,包括各种电化学分析法、光谱法、色谱法及联用技术等。每种仪器方法所涉及的原理、仪器构造、定性定量分析的方法以及操作方法、注意事项都不尽相同,知识面涉及非常广泛,这对于以前从未接触过这些内容的学生来说,仪器分析课程抽象难懂、不易理解。
随着新仪器、新方法的不断涌现,各种新检测技术的出现和旧检测技术的淘汰也应该在我们的课堂中体现出来。面对有限的课时,在讲课的过程中应该针对目前应用广泛、时效性强的方法作为重点讲解,而对于一些不常用或将被淘汰的方法则一带而过甚至不讲,从而节省出时间对新方法新技术重点讲解,对主要实验让学生多加练习,直至学生真正的理解、领悟、掌握。对于一些比较前沿的仪器、检测技术,可以结合社会生活的研究和应用穿插在课堂上,这样学生既能对课堂的内容提高兴趣,也了解了仪器分析的发展趋势,对以后的就业选择或者继续深造都有一定的帮助。在课下可以安排作业,督促学生能充分利用网络资源查阅文献,了解相关领域的最新动态,提高学生的自主学习能力和接受新知识的能力。
2.2 改革仪器分析实验
仪器分析相对于其他学科来讲属于一门科技比较前沿的学科,学生在平时生活中接触不多,对于授课过程中抽象的原理难以理解,所以授课过程中往往是老师讲的津津有味,学生听的昏昏欲睡,这种授课结果可想而知。为此我们应该提倡启发式、对比式教学[3]在课堂上多提问、多举例,使学生能参与思考讨论。针对一些价格昂贵又不能拆卸的大型实验仪器的结构的讲解,可以由动画的模式模拟真实的仪器,使仪器的每一部分、组装方式、操作方式都能清晰的呈现在学生面前,使学生能真正地掌握实验原理、仪器构造、操作步骤,从而加深对理论课的理解掌握。教师则根据实验的内容有针对性地讲解实验原理、仪器的构造,以及可能遇到的问题及解决方案。实验课可对仪器分析实验教学内容进行创新,如可以在原有实验的基础上,开设综合性、自主性等创新型实验。
2.3 改革仪器分析实验考核
仪器分析实验教学不仅要从理论课上进行改革,更应该在实验考核中加强改革。一直以来学生都是重视理论课,实验课只是按步骤操作,阻碍了学生的思考和创新能力,所以只有加强实验考核才加强学生对实验的重视,实验成绩的评定,应以既能反应学生实验的综合能力,又能提高学习仪器分析实验的兴趣为标准。因此,实验成绩考核的内容分为五项:实验报告(占30%)、实验操作及结果质量评价(占30%)、学生互评(占10%)、考勤(占10%)、实验操作考试(占20%)。即实验评价成绩包括两部分:一部分为实验报告成绩,包括预习、报告书写、结果、数据处理等方面。第二部分主要为实验操作成绩,包括实验操作是否规范、实验的态度是否端正、实验结果是否准确等,通过实验考核使学生注意实验中的每一个环节,培养学生严谨的学风。
2.4 搭建实验教学平台,指导学生创新实验
仪器分析实验多为验证性实验,可以多增加一些创新性的实验,丰富实验内容,增加学科间的交叉,从而提高学生的创新和实践能力。为改变这种状况,学校建立开放性实验室,鼓励学生申报参加大学生创新项目、苗圃工程、挑战杯等公共研究课题。学生根据兴趣自愿报名参加,由老师带队指导,有条件性的进入开放性实验室进行研究。实验完成后整理数据及实验记录,并对实验进行分析、总结,写出研究报告。通过这样的研究过程,使学生进一步掌握常用分析仪器的原理、操作及数据处理过程,培养自身分析问题和解决问题的能力,从而实现培养学生综合创新能力的教学目的。
总之,仪器分析分析是一门实践性很强的学科,在中药学方面对药物的质量分析,未知物结构的推测等方面有很重要的意义,通过仪器分析实验的优化,运用现代化教学理念,提高仪器分析的教学质量,不断地加强仪器分析实验教学的创新尝试,调动学生的主动性和积极性,促使学生在知识理论的层面上不断地巩固,同步提高实验技能,并培养学生自主创新思维、能力和科学素养,达到培养更加优秀的药学人才的目标。
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创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程,通过这种思维能突破常规思维的界限,以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题,提出与众不同的解决方案,从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。以下是读文网小编今天为大家精心准备的思修论文相关范文:试论建筑设计创新思想。内容仅供参考,欢迎阅读!
试论建筑设计创新思想全文如下:
摘要:随着社会经济的发展,建筑设计水平的提高。新时代、新理念、新需求必然会引发建筑设计的新方法的产生。随着中国建筑界与其它国家的联系越来越密切,国外的建筑设计的优秀方案让国内的建筑师们深深体会到了自身的缺陷和不足。如何结合我国的国情特色,创新出让人们满意的建筑设计方案,是目前国内建筑设计师们努力的方向。本文对建筑设计创新思想进行了探讨。
关键词:建筑;设计;创新
1、创新建筑设计的基本概念
所谓创新,就是创造新事物的能力,是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。建筑设计是现代科学技术和艺术创作的结合体,是创新思和现实条件合成的产物,是运行过程中设计构思组合所产出的全新设计理念。现代建筑设计是以人为宗旨,满足人性化需求,以改善城市环境和效率为目标,综合将城市各个要素融入到建筑设计之中,最终形成科学、合理、环保、节约的建筑群体。
2、建筑设计的创新原则
在建筑设计实践中,建筑设计涉及的范围比较广,利益相关者比较多,设计要求较高,一些设计师创新思维过于活跃,在实现设计方案的过程中严重脱离设计原则,片面追求异性化、独特性,造成实用功能和视觉效果不佳的结果,因此必须创新设计必须坚持一定的原则。
(1)联系性和动态性设计原则
联系性原则主要是指在设计过程中,不仅要注意建筑系统各方面因素,还要对建筑周围环境进行深刻的分析。动态原则主要是指把握建筑设计的内外联系以及设计发展变化的方向、趋势、动态,还要研究建筑设计的发展规律、应用效果等。动态性原则对于建筑设计来讲要立足于现实、兼顾未来、把握时代的发展方向。
(2)整体性和综合性设计原则
整体性设计原则是从建筑设计的整体效果来考虑,正确分析整体和部分关系、结构、功能,充分发挥两者之间相互制约、相互依赖、相互结合的作用。综合性设计原则是指把设计各要素、内容、结构、关系、功能等进行综合考虑,从综合的角度上进行分析,最后再归纳综合各功能。建筑设计要逐层次分析、反馈,按照差异化原则重新进行分析、修改、整合,最终达到部分和整体的高度统一。
(3)可能性和效益原则
创新设计必须要在现实条件下进行设计,要立足于当前建筑水平和技术,保证设计的可实现性。同时还要依据预算额度进行设计,以最低的成本实现最大的效果和收益。某些设计不分情形和建筑功能类型的差异,用一种特例所采用的方式、片面追求奇异空间的体验。在空间尺度或组合中,片面追求精神要素的创新,忽视功能、经济等要素和效率的原则,这些所谓的设计创新是万万不可取的。
1、生态设计
生态建筑是一门独立的学科,主要研究的是建筑和生态之间的关系。生态建筑是多种技术综合在一起的结果,在进行建筑设计的时候要对环境保护问题非常的重视,将建筑物和种植业、养殖业以及环保和能源保护结合在一起,在满足建筑物使用功能的同时也要使建筑物的使用者身心健康得到保证。在进行建筑物施工的时候,能够创造出符合环境保护要求的工作和生活空间。生态建筑是以后建筑发展的重要趋势。在进行设计的时候,可以充分利用自然条件,在建筑中尽量少用能源。在生态建筑中,可以在屋外进行电伏板设置,这样在夜间的时候,电伏板就可以为房间提供照明,在进行窗户设计的时候,可以采用落地窗,这样可以更好的对阳光进行接收,使房屋的采暖效果更好。现在进行居民建筑设计的时候,最重要的就是快速建筑,不断的扩大居住容量,对人们的居住感受和居住需求重视不够。出现了楼盘之间距离越来越小的情况,同时窗户也出现了越来越矮的情况,这种房屋在居住感觉是非常差的,但是现在房地产业的发展是非常快的,价格也越来越高,使得人们在购买住房的时候,考虑最多的不是居住感受也是价格。为了更好的提高人们的生活质量,政府和房地产开发商要不断提高绿化面积,提高空气质量,这样不但可以改变人们的居住环境,同时也能提高城市的品味。
2、人文设计
建筑不是简单的将建筑材料组合在一起,建筑体现着一个城市的发展水平,同时也体现着建筑师的设计水平,建筑体现着人们对美好生活的向往。不同地区的建筑体现着不同地区的人文特色,体现着当地的民族风情。在我国的少数民族地区,建筑的特色就是非常明显的,在佛教圣地,建筑风格就是非常明显的。建筑设计师在进行建筑设的时候要充分考虑建筑要反映的风格,同时将当地的人文特色进行考虑,在建筑设计中可以将人文特色、历史和宗教信仰都融合在一起,这样可以更好的促进建筑设计的发展。结合建筑工程施工当地的实际情况,可以更好的将建筑设计的文化内涵进行展现,同时也能通过建筑设计表现出来当地的人文环境。
3、地域与环境设计
每个地方的地域环境特点都是不同的,在进行建筑设计的时候能够将当地的地域环境特点抓住也是非常重要的,是建筑设计中非常重要的环节。为了对当地的地域环境进行掌握,在进行建筑设计以前要对施工地点的当地地域环境进行考察,因地制宜的进行改良和创新。在结合当地地域环境特点的同时也会给设计师们带来灵感。创造出巧夺天工的作品。例如:位于美国匹兹堡市郊区的熊溪河畔的流水别墅,又称考夫曼住宅,巧夺天工,堪称现代建筑设计中的典范。该别墅由著名建筑师赖特设计。赖特是有机建筑的倡导者,他设计的流水别墅充分与周围的溪流、山石、树木、鸟鸣相结合,仿佛与大自然是一体。流水别墅简直是一件艺术品。当建筑与环境完美地融合在一起,人们获得的不仅仅是绝佳的生活,工作场所,更是一种心灵,精神上的享受。
4、可持续发展设计
随着社会经济发展,科学技术发展,人口数量剧增,有限的地球环境面临着严峻考验,环境破坏,资源浪费。这就对我们建筑设计提出了难题,如何让设计出的作品即受人类社会的欢迎,又受自然环境的欢迎呢?所以可持续发展策略已经成为设计的必然选择。一些发达国家把高新技术,高投入作为充分利用自然资源,减少浪费的手段。例如,一些欧美国家建造的房子外墙全部都装上了太阳能电池板,在一定程度上充分利用了太阳能,对于家居取暖用电等节约了开支,减少了煤的利用,达到了保护环境的目的。
但是根据我国的基本国情,我们目前是不提倡大面积采用上述高成本方式。在这样的事实情况下,现阶段我们可以采用传统建筑设计结合可持续发展策略的方式,达到节能减排,优化资源配置。首先要充分利用现有资源,例如许多网友提出来世博会各国场馆完全可以再利用,将其改造成旅馆或是公寓,往往拆除会在撑不必要的浪费;再者通过高新技术的支持,开发新兴材料,用于建筑工程;第三将废旧材料重复利用,在建筑拆除或建造时往往会有许多建筑垃圾,这些垃圾经常被填埋大海或是被堆弃,一无是处。能否将这些建筑垃圾重新利用,在设计之初就将其纳入设计方案中,减少不必要的浪费。
5、结合数字化技术
科技创新给我们带来了数字化技术,将数字化技术带到建筑设计中去,给我们建筑设计师们注入了新鲜的血液。随着科技的发展,人类越来越离不开数字化。人们的工作生活都离不开计算机网络技术,例如,早先从西方欧美国家传入我国的SOHO住宅,它就充分融入了数字化技术,将办公与住宅有机的结合在一起,从而打破了上班下班的传统模式,通过网络来实现办公自动化、自由化,不仅给工作带来了自由与动力,同时也减少用地,和上班下班带来的交通压力,也在一定程度上做到了节能减排,降低了环境污染。可见数字化技术将会成为未来建筑设计不可或缺的组成成分。
现代建筑设计作为一种艺术和功能协调发展的活动,对推动我国现代化的建设有着十分重要和深远的意义。理解是设计的基础,创新是设计的灵魂,创新是时代精神,在社会不断发展的今天只有不断追求卓越,不断创新才能更大的推动建筑业的发展,让中国建筑设计水平赶上甚至超越国际领先水平。
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家庭智能网关是家居智能化的心脏,通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。现在路由器和电视盒子集成的技术已经实现。它不仅对规范智能用电服务、促进用户侧智能电网建设具有重要意义,同时能带来良好的社会效益与经济效益。以下是读文网小编为大家精心准备的:关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着计算机技术、网络技术、无线通信技术的不断成熟,物联网开始应用于社会各个领域,并不断改变着人们的生活和生产方式。智能家居系统,是物联网不断普及时代应运而生的典型智慧工程案例,通过应用短距离无线通信方式,将传感器、家用电器、多媒体等设备互联,实现数据的集中管理与控制。智能家居系统采用嵌入式技术,使用网关传感节点和平台管理软件对数据进行采集、传输与管理。在智能家居系统中,智能网关作为统一收集家居环境中各电气设备的信息及运行状态的重要设备,对整个智能家居系统的性能起着关键性作用。通过智能网关,实现家居系统中各个节点互联,用户可以随时随地查看居室环境、控制家庭中的电气设备。因此,采用当前主流传输技术——无线射频收发技术及嵌入式管理平台,设计基于ZigBee 技术的智能家居网关综合系统,对开发及优化智慧家居系统具有重要意义。
2.1 智能家居系统功能分析
结合实际应用,智能家居系统主要实现安全监测、信息获取、节点控制等功能,因此涵盖家庭安全、宜居生活、智能控制等智能子系统。
(1)家庭安全子系统:实现厨房安全监测、燃气数据超标监测、厨房报警,当状态超出控制范围,由网关发送警情短信给业主,或拨打电话给物业。(2)智能控制子系统:包含家电控制和灯光控制,家电控制通过红外转发器实现对电视、冰箱、空调等家电设备的控制。灯光控制则通过无线的方式实现对灯光、强电智能开关控制器等设备的控制。(3)宜居生活子系统:包含生活服务提示、居室传感器与家用电器的反馈控制系统。系统从互联网中即时获取当地天气信息,具有推送信息、提醒等功能。居室传感器与家用电器的反馈控制系统实现温湿度节点与空调扇及加湿器等居室温湿度自动调节、光线节点与窗帘/照明灯的光线自动调节、红外转换器代替多个遥控器的红外控制等。(4)系统设置:支持离家、居家、自由三种模式。离家模式启动家庭安全,关闭宜居生活;居家模式启动家庭安全,启动宜居生活的基本级别监控;自由模式可根据用户生活习惯自由设置。在系统设置中可以预设电话,比如业主或物业电话等。因此,结合以上智能家居系统功能,智能网关综合系统作为智能家居系统中的重要构成,主要负责数据的采集、处理及传输。
2.2 综合系统架构设计
在整体系统功能分析的基础上,进行了综合网关系统的架构设计,系统架构包含ZigBee 可燃气体传感器节点、ZigBee 窗帘控制器节点、ZigBee 温湿度节点、ZigBee 光线传感器节点、红外转发节点、ZigBee 控制插座等。
智能家居网关综合系统采用先进的无线通信技术,通过ZigBee短距离无线通信方式实现家庭基础设施与网关的互联互通,省掉了繁琐的布线。传感器/执行器采用2.4G 频段,与智能网关之间以ZigBee 技术实现无线连接方式,通过Wifi 或Ethernet 将网关接入局域网,或通过GPRS/3G 模块将网关接入移动互联网。
基于以上对智能家居系统功能、智能家居综合网关系统的设计架构分析,系统硬件的实施主要包含智能网关、可燃气体传感器、无线窗帘控制器、温湿度传感器、无线插座继电器等元件。
3.1 智能网关
智能网关是该系统中的核心构件,通过智能网关,实现ZigBee网络与wifi 网络的无缝对接,完成数据的转换和传输。传感器感知并采集数据后,发送至此网关,网关再将数据转换后传输至wifi 网络。系统采用高性能的四核Cortex-A9 核心板,该核心板采用三星Exynos4412 作为主处理器,运行主频可高达1.5GHz,Exynos4412 内部集成了Mali-400 MP 高性能图形引擎,支持3D 图形流畅运行,并可播放1080P 大尺寸高清视频。
ZigBee 网关的接收芯片选用CC2530,该款芯片遵循IEEE802.15.4 和ZigBee 应用,经济且低功耗,且支持无线更新和大型应用程序,可编程输出功率达到4dbm,在掉电模式下,只有睡眠定时器运行时,仅有不到1uA 的电流损耗,具有强大的地址识别和数据包处理引擎。
图2 网关芯片
3.2 可燃气体传感器实现
该系统选用MQ-5 气体传感器。MQ-5 适用于家庭或工业上的液化气、煤气天、燃气监测装置。良好的抗乙醇和烟雾干扰能力,具有对液化气、天燃气、煤气较好的灵敏度和快速响应及恢复特性。
RGA:读可燃气体传感器
地址段:用于存储传感器模块地址
命令:RGA
地址:加入传感器模块地址
数据:GAzzz(3 字节ASCII 码数据)
可燃气体传感器测试ASCII 数据为“123”表示可燃气体的ADC
采样值为0x7B。
3.3 无线窗帘控制器实现
通过ZigBee 模块无线控制电机的正转与反转,实现窗帘的开启与闭合。该模块分两路对窗帘进行控制,分别是窗帘1,窗帘2,可以同时实现双层窗帘家居应用的要求。
TDP:窗帘控制器
地址:用于存储传感器模块地址
数据:yy == D1/D2 +0/1/2
D1/D2:表示窗帘1 或2
0/1/2:0 表示窗帘开1 表示窗帘关,2表示暂停
地址:传感器模块地址
数据:OK
3.4 温湿度传感器选型
选用SHT1x,包括SHT10, SHT11 和SHT15 型号。SHT1x 属于Sensirion 温湿度传感器家族中的贴片封装系列。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板。
RSH:读高精温湿度传感器
地址段:用于存储传感器模块地址
命令:RSH
WD 代表温度传感器,SD 代表湿度传感器
地址:加入传感器模块地址
数据:WD/SD+zz(2 字节16 进制数据)
2 字节16 进制数据需要计算后,可得到温度或湿度值
3.5 无线插座继电器选型
无线插头是最重要的控制元件之一,用于遥控、遥测、通讯、自动控制等。有密封型与半密封型两种封装方式,外形尺寸15.5×10.5×11.8,最大切换电流3A,最大切换电压300VAC60VDC,最大切换功率:750VA90W。
TRE:测试继电器
地址:加入传感器模块地址
数据:yy == E1/E2/E3/E4+0/1
E1/E2/E3/E4:表示继电器1 或2
0/1:1 表示闭合0 表示断开
地址:传感器模块地址
数据:OK
通过以上功能分析及系统设计,实现了以嵌入式为基础,采用Android4.0,通过网关采集家居设施各相关节点数据,以实现宜居生活、智能控制、家庭安全监测等功能的智能家居网关综合系统。系统实施过程中,按节点的功能划分到各模块,软件在显示数据的同时,写入到后台数据库,系统为安防报警传感器设置一定的阀值,在超过值时提示报警信息,并可以通过3G 发送到移动终端。
综上所述,在智能家居控制系统中,智能家居网关是整个系统的中心结点,它在系统应用过程中承载着上传下达的功能,通过对系统功能需求进行具体分析,构建了基于嵌入式的系统整体架构,并在架构基础上,进行了硬件系统的整体设计。系统采用了低功耗的ZigBee 技术及当前流行的安卓应用技术开发,具有良好的应用推广价值。
【关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究】相关
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