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2024年, 第20期 刊出日期:2024-07-22
  

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    首台(套)
  • 中国机械. 2024, (20): 4-6.
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  • 行业洞察
  • 中国机械. 2024, (20): 7-10.
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  • 工业设计
  • 杨志镛
    中国机械. 2024, (20): 11-17.
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    当前煤矿用户普遍反映刮板输送机专用减速器寿命短、漏油严重,再加上煤矿井下狭小空间不便于安装与维修,造成企业不仅生产运营成本增加,而且带来环保问题。本文依托企业实际研发项目,分析并总结了刮板输送机专用减速器常见故障,利用德国弗兰德公司先进的减速器无限寿命设计理念,设计了符合国内井下特殊工况条件的400kW刮板机专用减速器;完成了减速器的克林根贝尔格制式螺旋圆锥齿轮传动、渐开线斜齿圆柱齿轮传动、行星齿轮传动的设计和校核;利用有限元分析软件 ANSYS 进行箱体静力结构分析,改进产品的结构设计;计算整机的热功率,并设计了专用的冷却装置。最后通过2台样机的型式试验,验证了设计的合理性和可靠性。该设计引用了国外重载减速器无限寿命理念,实现了在中国市场的自主研发与生产,使刮板机专用减速器使用寿命提高了1.5倍,在减速器漏油、散热、维修等方面都有显著提升。

  • 李连坡
    中国机械. 2024, (20): 18-21.
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    迈步式自移机尾设备是矿业中用于支持综掘巷道开采作业的关键机械设备,它的主要功能是在挖掘过程中提供必要的支撑。随着自动控制技术的发展,其在矿业机械中的应用提供了提高操作效率和安全性的潜力。本文详细探讨了自动控制技术在迈步式自移机尾设备中的优化研究,包括传感器数据集成、姿态调整的控制算法、自动故障检测与响应,以及效率优化与能耗管理。通过系统化的测试,验证了这些技术在实际工作环境中的有效性和可行性,结果显示这些技术在提升设备性能和操作安全方面具有显著优势。

  • 何晓峰
    中国机械. 2024, (20): 22-25.
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    有油螺杆空压机在运行过程中会产生大量热能,这些热能通常通过传统散热方式如风冷、水冷等完成散热。然而,这种方式导致能源浪费,阻碍节能减排,降低利用效率。为实现能源的高效利用,本文首先阐述了余热回收系统的基础与换热器选型的相关理论;其次,详细分析了板式换热器的构造、工作原理及其优点;在此基础上,重点研究与探讨了有油螺杆空压机板式换热器的选型方法,涉及润滑油余热回收、选型依据以及具体选型计算过程,并通过实验验证与性能评估,证实了所选换热器在余热回收中的实用性与有效性。

  • 朱娟1, 2 陈庆功1, 2
    中国机械. 2024, (20): 26-29.
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    本文旨在设计一种满足特定型号系统要求的双电爆管电爆阀,并通过理论计算与仿真分析,结合实验验证其性能。本文首先分析了电爆阀在系统中的作用及其冗余设计的必要性,随后基于现有技术提出了一种双电爆管电爆阀设计方案。本文通过理论计算确定了关键参数,并采用有限元仿真软件对设计进行模拟,优化了结构参数。最后,本文通过系列试验验证了设计的可行性和可靠性,结果表明所设计的双电爆管电爆阀能够有效提高系统的冗余性和安全性。

  • 李钊 范纯良 王刚
    中国机械. 2024, (20): 30-33.
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    煤矿辅助运输机械在保障煤炭开采连续性、提高生产效率方面发挥着至关重要的作用,但其故障频发、事故多发的问题亟待解决。本文设计了一种基于人工智能技术的煤矿辅助运输机械安全运行系统,通过智能监测、故障诊断、风险预警和自适应控制等功能,实现了输送设备的安全可靠运行。试验结果表明,该系统可在复杂工况下实现毫秒级的故障响应,平均诊断准确率高达95% 以上,有效提升了输送设备的本质安全水平。

  • 机械制造与智能化
  • 杨海斌
    中国机械. 2024, (20): 34-38.
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    工业机器人的负载能力及工作范围,主要取决于本体结构设计、减速机规格选型以及伺服电动机功率匹配。合理的机器人结构设计及平衡缸参数优化,可以有效降低减速机规格与伺服电动机功率需求,是实现整机良好经济效益的有力保障。本文通过对弹簧式与氮气式平衡缸的工作特性、匹配方法进行研究,降低伺服电动机负载率,进而实现电动机温升的控制,为国产机器人的平衡缸正向开发提供参考。通过机器人的静、动态负载率以及电动机温升测试,试验结果表明,平衡缸的参数匹配方法符合实际应用特性及设计目标。

  • 宋宁 郭容 杨军
    中国机械. 2024, (20): 39-43.
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     移动机器人在多变生产环境中具有灵活性,但其精度的提高面临一定的挑战。针对移动机器人移动引发的定位误差与结构变形造成的精度降低,本研究创新性策略为通过作业前临时固定机械臂于特定工位以增强移动机器人刚度,减少定位误差;采用特制测量装置精确捕捉重定位误差,通过补偿算法有效减少误差影响。试验证明,改进后的移动机器人在满载下重定位精度达到±0.062mm,满足上下料要求,表明该策略在提高移动机器人精度方面有效。

  • 王先坤
    中国机械. 2024, (20): 44-47.
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    自动化装配技术是现代机械加工中的重要环节,其应用可有效提高生产效率、降低成本并保证产品质量。本文从自动化装配技术的概念、特点及应用现状入手,分析了其在机械加工中的作用和面临的挑战。通过研究自动化装配技术的关键技术,如柔性装配、智能控制、机器视觉等,探讨了其发展趋势和应用前景。最后,针对实际应用中存在的问题提出了相应的解决方案和优化策略。本文研究以期为推动自动化装配技术在机械加工中的应用提供参考。

  • 叶丽宇
    中国机械. 2024, (20): 48-51.
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     本文以Q235钢板为研究对象,深入探究了金属陶瓷堆焊在中速磨煤机中的应用。通过明弧自保焊在其表面进行金属陶瓷相耐磨层堆焊,分析其成分、金相组织等,并将其与传统焊丝堆焊耐磨层进行比较。实验结果表明,金属陶瓷堆焊形成的耐磨层中含有大量铬、碳元素及强碳化物形成元素,可有效降低碳化物尺度;金属陶瓷相分布形式以纤维状为主,且与工作面垂直,与常规焊丝生成的耐磨层比较,具有其体积分数相对较大的优势;此外,金属陶瓷堆焊形成的耐磨层皮平均硬度较大,超过了传统焊丝堆焊耐磨层硬度,且磨损失重量相对较小,可有效延长磨煤机磨碗衬板及辊套的检修周期。

  • 薛宇程
    中国机械. 2024, (20): 52-55.
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    本文研究开发了一种微型环形集成电极电流变抛光工具。介绍了电流变抛光液的配置过程,验证了电流变效应;探讨了抛光导体工件和非导体工件的工作原理,并设计开发了微型环形集成电极电流变抛光工具,经抛光试验验证了抛光工具的有效性。

  • 能源与动力
  • 樊星1 周健铿1 王晓斐2
    中国机械. 2024, (20): 56-59.
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    耦合熔融盐储热技术作为一种高效的热能存储方法,通过热能形式存储过剩的电能,为火电机组提供了一种新的调峰途径。熔融盐因其优异的热稳定性和较高的比热容,在储热系统中作为热载体,可以在不同的温度范围内有效存储和释放热能。耦合这种储热技术与火电机组,通过热能的快速释放或吸收,实现对电力系统需求的快速响应,从而提高电网的调峰能力和系统的能效。文章探讨了耦合熔盐储热技术的优势、现阶段面对的问题以及该技术如何提高火电机组的调峰能力。试图通过效率评估和仿真分析,提供一个实用的火电机组灵活调峰系统设计方案,为实现更高效、更灵活的电力系统调峰提供理论和技术支持。

  • 王智永 张永才 张杨
    中国机械. 2024, (20): 60-63.
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    根据“双碳”目标要求,我国新能源规划和装机保持较快增长,已投运的新能源场站及后续新建的新能源场站会陆续接入集控中心,新能源集控中心中的电力监控系统尤为重要,采用白名单和黑名单相结合的技术实现对电力监控系统主机的安全防护,可实现对风电场站,光伏电站的综合智能告警,针对系统性告警不同类型进行关注和处理,对集控中心基础环境的加强防护,保障电力监控系统内主机的安全起到关键作用。

  • 陈智慧
    中国机械. 2024, (20): 64-67.
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    为确保风力发电机高效稳定运行,最大限度减少由机械颤振引起的设备损害与运行中断,本研究开发了一种高效叶片机械颤振检测方法。本研究采用基于参数耦合的监测模型,结合流体动力学与结构动力学(CFD/CSD)的耦合算法,研究风力发电机叶片在不同运行条件下振动特性及其对发电效率的影响。通过设计合理的传感器配置方案与数据采集系统,对叶片振动信号进行高精度采集与处理,从而实现对叶片机械颤振的有效检测与特征提取,并提出了一种新叶片振动监测模型,能更准确地预测和计算叶片机械颤振边界。测试结果表明,所提出的参数耦合下风力发电机叶片机械颤振检测方法能识别叶片振动状态,为风力发电机维护与故障预防提供了一种新技术手段。该方法可提高风力发电机叶片振动检测的准确性与可靠性,还可为风力发电机优化设计、性能提升提供有力支持。

  • 刘志健
    中国机械. 2024, (20): 68-71.
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     本文系统地探讨了先进动力与能源技术在汽轮机系统中的应用以及汽轮机系统效率优化的现状与未来发展趋势。针对传统汽轮机系统存在的能源浪费、排放增多、效率不高等问题,提出了一系列的解决方法。通过提高工作参数、优化叶片设计、改进冷却技术、应用智能控制技术、采用新材料和制造技术以及进行系统集成优化等手段,可以有效提高汽轮机系统的能源利用效率,降低资源消耗和排放,推动清洁能源的发展和应用,实现汽轮机系统的高效、智能和可持续发展。

  • 机械工业应用
  • 陈亮
    中国机械. 2024, (20): 72-75.
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    筒形阀是水轮机进水阀门的一种结构形式,本文主要通过分析、阐述水电站筒形阀改造过程中机械加工和装配的关键技术和重点、难点工艺问题,通过有效的检测和控制手段,为筒形阀关键重大技改提供了技术支撑,为其他筒形阀技改项目提供宝贵的工程经验。

  • 张义
    中国机械. 2024, (20): 76-79.
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    在矿业领域,机电设备是实现资源开采的关键,其性能直接关系到开采效率、能源消耗与作业安全。随着技术的进步与矿产资源条件的变化,现有矿山机电设备面临着提升工作效率、降低能耗与提高安全性能的迫切需求。矿山机电设备的工作原理复杂,包括电动机驱动、负载传递与控制系统管理等多个方面,而性能改造旨在通过技术升级与系统优化,提高设备的整体性能和可靠性。本文系统探讨了矿山机电设备性能改造的理论基础、实施方法以及技术测试过程,旨在为矿山企业提供一套科学、实用的性能改造方案,以实现设备效率的提升、能耗的降低和安全性能的提高,进而推动矿业的可持续发展。

  • 余斌 徐喜珍
    中国机械. 2024, (20): 80-83.
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    目前,更多先进的技术、更新后的工艺、绿色环保材料出现并应用于各行业中,这些技术、工艺、材料助力各行业健康、稳定发展,其中包括电子信息技术。随着大众对电子信息技术日益重视并提出高要求,电子通讯技术愈发重要,尤其是机载短波通信技术。因此,本文主要对机载短波通信电台电磁兼容技术进行分析,通过介绍该技术的发展和电磁的相关危害,进一步分析机载短波通讯电台电磁兼容问题及解决方法,并探讨电磁兼容技术在其他领域中的应用趋势。本文研究以期能够为相关工作人员提供帮助。

  • 姜德生1 胡兵2 王正强2
    中国机械. 2024, (20): 84-87.
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     随着煤矿机电设备的现代化发展,变频控制技术逐渐成为煤矿电气系统中的重要组成部分。本文旨在探讨变频控制技术在煤矿机电设备检测中的应用。首先,通过对煤矿机电设备工作原理进行深入研究,了解变频控制方式研究,搭建了异步电动机三相数学模型。其次,提出了基于模糊PID算法的煤矿机电设备检测技术。并采用实地调研和实验研究相结合的方法,通过多组数据采集和分析,深入探索了变频控制技术在煤矿机电设备检测中的具体应用。实验结果表明,采用变频控制技术后,煤矿机电设备的电能消耗显著降低,运行效率得到了明显提高。

  • 现代交通技术
  • 池新贵
    中国机械. 2024, (20): 88-91.
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    本文针对传统地铁车辆电气牵引系统效率低、能耗高等问题,在分析电力电子技术基础理论及优势的基础上,提出了一种基于电力电子技术的创新解决方案,并通过仿真实验对其性能进行了测试与分析。通过采用永磁同步电动机、三电平SVPWM变流器及超级电容器等先进技术,有效提升了系统效率,降低了能耗。同时,完善的能量管理策略与故障诊断机制,保证了系统的可靠运行。仿真结果表明,该系统在牵引性能、能量利用、电能质量等方面均优于传统系统,为新一代节能环保型地铁车辆的发展提供了新思路。

  • 高传宝1 龚丹妹1 罗时海2
    中国机械. 2024, (20): 92-95.
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    为进一步提升自动驾驶车道保持控制能力,克服传统辅助驾驶技术的局限,本文通过对线控技术应用原理与车辆动力模型的分析,展开对分布式线控驱动系统的设计。利用MATLAB建立动力学模型,分析如何提升车辆转向控制的稳定性,并获取了自动驾驶车辆的各项参数信息,包括侧向力、横摆角度、质心侧偏角等参数曲线。结果显示,该方案能够有效增强自动驾驶车道保持控制效果,保证了交通环境的安全性,在仿真试验中表现出一定的灵敏性,为自动驾驶安全性提供保障。

  • 杜军锋
    中国机械. 2024, (20): 96-99.
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    为解决共享电动汽车无线充电机械臂的结构设计与性能优化问题,本文采用基于有限元分析的数学模型及Sim-Mechanics仿真平台,对机械臂的总体结构、关节构造及力学性能进行详尽分析。总体结构设计遵循模块化与可调节原则,确保充电过程的适应性与稳定性;关节结构设计重点提升机械臂的灵活性与精确性,通过静力学与模态分析,明确机械臂在不同工作状态下的应力分布与振动特性。结果表明,本文所设计的机械臂能有效承受预定载荷,其自然频率满足运作需求,保证操作的安全性与可靠性。且通过Sim-Mechanics进行动态仿真,结合逆运动学解析,对机械臂的轨迹进行优化。仿真结果与实际样机试验相结合,验证轨迹规划的准确性与实际操作的一致性。试验采用标准化路径,确认机械臂的运动学参数与实际操作性能相符,证实设计的有效性与实用性。结论显示,该无线充电机械臂结构设计满足共享电动汽车的充电需求,具有高度的灵活性与适应性。

  • 安全与生产
  • 刘文杰
    中国机械. 2024, (20): 100-104.
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     桥式起重机作为工业生产和起重运输中的重要设备,其稳定运行对于提高生产效率及保障作业安全至关重要。但在实际工作中因为使用频繁或检修不到位,可能会发生各种故障,需要维修员及时针对问题采取措施。本文主要分析了桥式起重机常见的故障问题,对故障发生时的现象、产生的原因进行分析,并结合故障原因探究相应的维修解决方法。为确保起重机的正常运行,工作中也要强调维修保养工作的重要性,并且建议结合工作实际制定相关的管理措施,加强维修人员技能培训。通过本文分析,期望能够提高桥式起重机的使用寿命和工作效率,降低故障发生率,为工业生产的顺利进行提供坚实保障。同时,也期望能够引起业界对桥式起重机维修保养工作的重视,推动相关技术的不断创新与发展。

  • 赵丽俊
    中国机械. 2024, (20): 105-108.
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    起重机械特种设备是工程建造的重要组成部分,对工程安全施工具有重要的作用和意义。本文以起重机械特种设备管理为切入点,明确了起重机械特种设备管理面临的主要问题,并在此基础上阐述了具体的管理方法,包括设备检测、改善组织结构、改进点检管理方案、标准化检修管理等。本文旨在促进起重机械特种设备管理体系转型升级,最大限度地发挥起重机械特种设备的应用价值。

  • 李国昌
    中国机械. 2024, (20): 109-112.
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    本文探讨液压传动系统的故障诊断和维修策略。通过对液压传动系统故障进行分类,并分析其产生的原因,提出了有效的诊断方法和维修措施。研究重点包括液压元件的磨损、泄漏及其控制系统的故障,讨论了现代诊断工具和技术在液压传动系统维修中的应用,如传感器技术、数据分析和仿真模型。

  • 王帅
    中国机械. 2024, (20): 113-116.
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    随着煤矿工业的持续发展和安全生产要求的不断提高,液压支架作为煤矿关键设备的一部分,其焊接技术的优化和提升变得尤为重要。焊接不仅是液压支架生产的基础工艺之一,也是保障矿工安全的重要环节。因此,深入研究和改进煤矿液压支架的焊接工艺,不仅能够提升设备的性能和可靠性,还能显著提高煤矿的整体安全水平。本文通过对安全生产视域下煤矿液压支架结构件组成及焊接要求进行分析,在此基础上对煤矿液压支架焊接工艺技术进行探讨,为相关人员提供借鉴。

  • 周润生 张秋华
    中国机械. 2024, (20): 117-120.
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     翻车机系统是煤炭港口运输的核心设备之一,在生产过程中负责翻转火车车厢。本文探讨了OpenCV在翻车机作业保护中的应用。通过PLC向图像处理系统发送检查信号,图像处理系统调用OpenCV进行图像处理,对翻车机作业过程中的车皮图像进行采集和处理。利用OpenCV的特征匹配算法,对作业环境中的车皮种类进行识别,并向PLC返回结果。试验结果表明,该系统能够有效提升翻车机作业的安全性,为翻车机作业保护技术的发展提供了新的思路和方法。

  • 柳耀鸿 陈辉
    中国机械. 2024, (20): 121-124.
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    本文首先提出了合理润滑技术的相关概述分析,然后对合理润滑技术在矿山机械维修中存在的问题进行阐述,接着详细介绍了合理润滑技术在矿山机械维修中的具体应用,主要包括选择润滑材料、更新润滑技术与配套设备、升级润滑油品、做好润滑油再利用工作,最后总结了合理润滑技术在矿山机械维修中的其他注意要点,如加强移动干油集中加注泵站管理、空毂润滑技术、优化油嘴添加工作等。本文研究旨在将合理润滑技术的应用效果充分发挥出来,保证矿山机械维修工作任务的顺利完成,进一步强化矿山机械设备的运行效率,同时实现高效化利用。

  • 苗小龙
    中国机械. 2024, (20): 125-128.
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    采矿机械设备作为矿场的主要设备类型,会直接影响矿场的开发和生产,因此,在日常应用采矿机械设备过程中,必须对采矿机械设备进行日常维护,以便能够确保采矿活动平稳运行。本文以某矿场采矿机械设备为例,通过分析该矿场在采矿机械设备管理维修速度、效率以及管理等方面存在的问题,探究新时代背景下采矿机械设备维修保护标准以及维修保护设备策略,并测定采矿机械设备的维修保护结果,以便为后续采矿设备的维护提供保障。

  • 冉崇信
    中国机械. 2024, (20): 129-132.
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    随着科学技术的不断发展,压力表作为一种广泛应用于测量液体、气体以及真空压力的计量器具,在安全防护、工业过程控制以及监测压力等领域都得到广泛应用。为保障国家计量单位制的统一和量值准确性,用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的计量器具需要强制检定,未检定或者检定不合格的计量器具不许使用。在压力表计量检定过程中,检测误差成为压力表计量合格与否的一项重要的技术指标。因此,本文对压力表计量检定过程中的误差分析及处置措施进行深入探究,以期为计量检定人员及其他相关人员提供学术参考。

  • 职业教育
  • 韩芳
    中国机械. 2024, (20): 133-136.
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    随着职业教育的快速发展,能力本位理念逐渐成为指导中职教育教学的重要原则。尤其在中职学校工科类专业课程教学中,能力本位理念的导向作用更加显著,这对中职学校机械加工技术专业课程教学活动提出更高要求。因此,本文对能力本位理念的内涵进行分析,并提出中职机械加工技术专业课程教学创新的有效策略,以期促进该专业课程教学效果的有效提升。

  • 吴平 张建 陈海珠 李连
    中国机械. 2024, (20): 137-140.
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    在机电类专业岗位中,工人测量技术水平对产品的加工和装配的质量具有重要影响,这与在校期间学习的公差配合与测量技术课程紧密相关。然而,职业院校机械类专业的公差配合与测量技术课程在实际教学中,受传统教学思维和教材限制,课程内容主要以理论授课为主,且教学方式与评价方式都相对单一,导致学生测量技术掌握的不够扎实,影响其将来的工作和学习。STEAM教育理念强调以真实问题为基础,跨学科的知识建构多元化的场景,通过教师的引导与评判和学生的协作与创新,提升学生的学习兴趣和主动性等。本研究将STEAM教育理念融合到公差配合与测量技术课程教学改革,旨在提高公差配合与测量技术课程的教学效果。

  • 王贤赫
    中国机械. 2024, (20): 141-144.
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     OBE教学理念是近年来教育改革的重要方向,特别是在中职焊接专业的实训课程中展现了其独特的价值。该理念侧重于以学生的学习成果为核心,通过具体能力的培养,实现教育的个性化和成果导向。在中职焊接专业的应用中,OBE不仅明确了实训课程的目标,还强化了学生的实操能力,提升了教学的有效性。本文探讨了OBE教学理念在实训课程中的实施策略,并提出了优化课程目标和实施分层教学计划的具体方法。研究结果表明,基于成果的教育模式能够有效提升学生技能,且促进了教师的教学方法和评价体系的改革。

  • 沈宇峰 杨丰
    中国机械. 2024, (20): 145-148.
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    在“双高”建设背景下,技能竞赛与常规教学的相互融通是高职院校助推“双高”建设的重要举措。本文在分析国内外技能竞赛与常规教学研究的基础上,对高职技能竞赛与常规教学相互融通的路径进行了探讨,其主要举措包括:完善“赛教融合”运行管理机制,搭建“政 - 校 - 企”三方联动平台;优化竞赛指导教师队伍建设,创建“赛教双师型”教学团队;优化课程体系和教学内容,改进教学方法;融赛于评,改革课程考核方式。通过本文的研究,以期为我国高职“双高”建设中的教育改革提供参考性建议。

  • 陆兴旺
    中国机械. 2024, (20): 149-152.
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    随着职业教育的日趋成熟,学生岗位培养由现代学徒制转变为现场工程师培养,侧重学生的工作经验。因此学生在工程实践中,掌握丰富的技术案例、拥有丰富的实战经验是十分必要的。学生在校期间,知识和技能的获得不仅仅局限于教材和课堂,还需要充分应用课外知识和技能,需要借助网络平台补充知识和技能,弥补短板,并且通过大赛的锻炼,反复锤炼;同时在社会实践中积累经验。本文从现场工程师视角出发,对高职自动化类专业的教学展开研究,力求实现教学资源的多样化,将有限的教学资源最大化应用,实现线上线下双课堂学习,激发学生的学习动力,树立学生的自信心,为培养卓越的现场工程师提供有价值的理论依据和实用方案。

  • 吴华模 王炎
    中国机械. 2024, (20): 153-156.
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    随着全球制造业向智能化、网络化、服务化方向加速转型,新时代背景下对智能制造领域专业人才的需求日益迫切。本文旨在探讨在新时代背景下,如何构建符合行业发展趋势、满足企业实际需求、促进学生全面发展的智能制造专业人才培养方案。通过分析智能制造产业的发展趋势、岗位能力需求、教育教学现状,提出优化课程体系、强化实践教学、深化产教融合、推动创新创业教育、实施“赛教赛学”等策略,以期为我国高职教育智能制造专业的发展提供参考。

  • 郑艳萍 江辉 石丹
    中国机械. 2024, (20): 157-160.
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    职业院校机械类专业课程思政建设,基本目标是立德树人任务导向下的价值塑造,以实践应用为基础。以职业院校机械类专业课程渗透思政教育为研究对象,梳理突出问题与改革困境,结合工学一体化教学改革实施和职业院校机械类专业教学特性,在实践中总结梳理改革后各类课程的课程思政顶层设计,并构建出思政元素融入机械类专业教学的可行路径,突出价值引领和示范推广。

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