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2024年, 第36期 刊出日期:2024-12-30
  

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    航空航天先进制造
  • 宋建生
    中国机械. 2024, (36): 4-7.
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    鉴于飞机结构的复杂性和对精度的极高要求,任何细微的测量偏差都可能在累积效应下放大,导致关键部件的不匹配或功能失效,这不仅增加了生产成本,也威胁到了飞行安全。本文针对这一问题,从仪器的设站和调整、建立型架安装坐标系统、安装型架定位器等方面,系统剖析电子经纬仪测量这一数字化测量技术在飞机型架装配中的应用,并通过误差估计、动态误差补偿等技术要点,实现对装配误差的有效控制,从而提高飞机装配的精度和效率,推动航空制造业的数字化、智能化转型。
  • 林兴龙 韩海军
    中国机械. 2024, (36): 8-11.
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    航空产品对精度要求高、涉及零部件较多,导致装配工艺流程十分复杂。为提升装配效率,需要在人工智能与虚拟现实技术的支持下对装配过程进行引导与辅助,更高效地完成各部件的装配工作。本文在对人工智能在航空制造企业机械装配工艺上的应用进行简单概述的基础上,以某航空制造智能装配辅助系统为例,对其架构、关键技术,以及应用与验证过程进行了阐述。本文研究以期为相关研究人员提供参考,推动我国航空制造智能化的发展。

  • 单兴东 赵国龙
    中国机械. 2024, (36): 12-16.
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    航空工业迅猛发展对航空发动机提出了更高的要求,叶片作为发动机的核心部件,其制造和再制造技术的进步对提升发动机性能、延长使用寿命具有重要意义。本文以航空发动机叶片为研究对象,系统阐述了叶片的分类及主要作用。针对叶片在服役过程中可能出现的损伤和附着类缺陷,本研究提出了包括激光熔覆、热焊接、水基清洗和机械物理去除在内的一系列再制造技术解决方案。旨在为航空发动机叶片制造及再制造技术的发展提供新的思路和参考,推动航空工业的持续进步。

  • 文用 许艳云 郭培培 宋巍 鲁婷婷
    中国机械. 2024, (36): 16-19.
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    本文提出了一种直升机尾减速器操纵轴承附加载荷测试方法,在尾减速器操纵杆上选取两处截面进行标定测试,应用线性插值方法获得应变和截面弯矩的线性关系。通过理论力学分析,建立各截面弯矩和操纵轴承附加弯矩、剪力之间的转换关系,从而获得了逐级加载时尾减速器变形导致的操纵轴承附加弯矩和剪力载荷值,解决了直升机尾减速器操纵轴承附加载荷测量困难的问题。

  • 工业机器人
  • 徐欧珺 1 吕佳芮 2
    中国机械. 2024, (36): 20-23.
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    随着配电网的日益复杂化和城市化进程的加速,传统的配电网故障检测方法面临诸多挑战,包括效率低下、反应迟缓和维护成本高昂。智能巡检机器人作为一种新兴技术,通过集成高级传感器、数据分析和自动导航技术,提供了一种高效、精确的配电网故障检测解决方案。本文详细探讨了智能巡检机器人在配电网故障检测中的应用,包括实时监测与数据采集、数据分析与优化决策、预防性维护策略的实施以及故障诊断与快速响应,最后进行了实际测试,验证了其有效性和实用性。
  • 潘春玲
    中国机械. 2024, (36): 24-27.
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     研究探讨了一种六自由度液压机械臂的虚拟分解控制策略,以提升其在复杂环境中的运动精度与系统稳定性。通过对液压执行器的优化设计和机械臂整体结构的改进,实现了对各关节的精准控制,并通过引入扩张状态观测器(ESO)增强了系统的鲁棒性。试验验证表明,该控制策略在动态负载和复杂干扰下的轨迹跟踪表现优异,为实际工业应用提供了理论支持和实践参考。

  • 工业设计
  • 丁振山 乔金师
    中国机械. 2024, (36): 28-31.
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    随着工程机械自动化技术的不断进步,传统电气控制系统的局限性逐渐显现。本文提出了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)技术的工程机械电气设备自动化控制系统设计方案。通过详细的需求分析与系统设计,采用西门子S7-1200 PLC和WinCC HMI实现系统设计,并配置Ethernet/IP协议以优化数据通信。试验结果表明,基于PLC的系统在响应速度、故障检测准确性和稳定性方面均优于传统控制系统,响应时间降低至40ms以内,故障检测准确率提高至99.7%,系统在负荷波动下保持稳定运行。
  • 毛异乡 李巍 宋涛 刘胜林 郭东方
    中国机械. 2024, (36): 32-35.
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    在现代港口货物装卸领域,卸船机抓斗的定位精度直接影响作业效率和安全性。视觉识别技术因其高效性和精确性,被广泛应用于抓斗定位系统。本文旨在通过视觉识别技术优化抓斗定位精度,首先分析了视觉识别在抓斗定位中的应用基础,然后探讨了影响定位精度的环境与设备因素,并在此基础上,提出了相应的算法与硬件优化策略。结果表明,优化后的视觉识别系统能显著提高定位精度,减少作业错误,为卸船机的自动化和智能化升级提供了可靠的技术支持。

  • 廖天滨 王小弟 吴鸿斌
    中国机械. 2024, (36): 36-39.
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    国内外目前对直流接触器开距、超程行程参数的检测方式有人工检测和自动化机构检测,前者存在手工检测速度慢、精度低、检测数据受人工操作影响大等问题,后者存在机构复杂、成本高、不适合多品种检测等问题。针对以上问题,本文研究改进设计了以直线位移传感器作为直接检测单元的装置,结合先进的电子技术、传感器技术及智能测控技术,配合机械结构,较好地实现了接触器行程参数测量。
  • 钟明玉 张开强 阮强
    中国机械. 2024, (36): 40-43.
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    伺服系统噪声显著影响系统性能和可靠性。针对此问题,研究提出了综合性低噪声设计与优化方案,包括机械结构优化、电气系统改进和控制算法创新。通过理论分析和试验验证,在典型伺服系统上实施了降噪措施。结果显示,系统噪声水平大幅降低:噪声声压级降低17.3%,振动加速度降低68.0%。同时,动态响应特性改善,位置精度提高80.0%,带宽增加50.0%。这些发现为高精度伺服系统设计提供了参考。
  • 叶颜妍
    中国机械. 2024, (36): 44-48.
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    本文基于ITS框架设计并实现了一套智能交通信号控制系统。研究采用分层架构设计思想,构建了包含数据感知层、网络传输层、业务处理层和应用服务层的系统框架。通过多源数据融合技术实现交通数据的采集与处理,设计基于深度学习的自适应信号控制算法,并采用VISSIM与MATLAB联合仿真平台对系统性能进行评估。研究结果表明,与传统定时控制相比,该系统在平均延误、停车次数等关键指标上分别实现33.4%和33.3%的改善,交通运行效率显著提升。系统具有良好的实用性和推广价值,为智能交通信号控制系统的发展提供了新的技术方案。

  • 贾新强1 董志超1 姜栋2 张永刚2
    中国机械. 2024, (36): 49-52.
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    本文设计了一套基于视觉识别的翻车机自动摘钩系统,旨在提升电厂内部专线车厢摘钩的效率和安全性。系统通过图像采集、特征提取与识别及控制决策等模块的协同工作,实现了智能识别与自动摘钩。实证测试结果表明,该系统具有高精度和强适应性,能够提高作业效率,降低劳动强度。

  • 机械制造与智能化
  • 韩跃进
    中国机械. 2024, (36): 53-56.
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    液压成型技术在重卡车桥制造中具有显著优势,可解决传统工艺难点,经过优化液压系统设计和伺服控制提高生产效率与质量,研究分析其关键工艺环节并以实际案例展示实施效果与改进措施。未来随新型技术发展重卡车桥制造将朝智能化、集成化、节能化迈进但面临高强度材料成型和自动化生产挑战,为该技术在重卡车桥生产中的进一步应用提供参考。

  • 赵立庆 李艳丽 王志刚 张雪航 曲爱佳
    中国机械. 2024, (36): 57-60.
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     本文深入分析了压力容器中氢脆现象的防控技术,探讨了其对高强度钢及其他常用材料的影响。通过对材料选型、合金元素添加、涂层技术及结构优化等抗氢脆技术的应用效果进行总结,发现合理的材料选择与先进的制造工艺可以显著提升压力容器的抗氢脆性能,并延长其使用寿命。此外,本文进一步探讨了纳米材料、智能制造及传感技术在氢脆防控中的创新应用方向,为未来压力容器的设计提供了有价值的参考。

  • 王宏涛
    中国机械. 2024, (36): 61-64.
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    蜂窝芯材具有独特的几何结构,使其比常规材料具有更好的特性,如密度小、重量轻、比强度和比刚度高、良好的自熄性能等,在航空、航天、船舶中被广泛使用。随着蜂窝芯材的应用越来越广泛,蜂窝芯材的加工工艺也越来越重要,但也由于蜂窝芯材结构及材料的特殊性,致使蜂窝芯的加工工艺与常规材料存在较大的差别,在数控加工中存在诸多难点,如装夹定位、刀具选择、切削参数选择和编程工艺等。本文即在蜂窝芯材相对成熟的加工工艺条件下,针对蜂窝芯薄层区域这一较难保证加工质量的加工部位,进行问题分析与工艺改进。

  • 王子铮
    中国机械. 2024, (36): 65-68.
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    炼钢连铸过程中的夹杂物控制是钢铁质量提升的关键环节。夹杂物主要由非金属杂质组成,在炼钢过程中由于化学反应和物理状态变化不断形成,严重影响钢材的机械性能和表面质量。传统的夹杂物控制方法侧重于化学成分调整和初步的机械过滤,但随着对夹杂物控制要求处理高效率、低成本和高质量,这些方法的限制日益明显。而机械工程视角提供了技术创新的新思路和新方法,特别是自动化和数据分析技术的飞速发展,给夹杂物控制技术的创新提供了更多的选择空间和技术支持。本文探讨了炼钢连铸夹杂物控制的现状,并从机械工程的视角出发,提出了一种基于多维感应与实时调控系统的技术创新思路,包括高性能感应器的选择与配置、智能数据分析平台的建立、自动调控机制的实施,以及对系统耐用性和维护的优化,旨在提高钢材生产的质量和效率。

  • 龙斌
    中国机械. 2024, (36): 69-73.
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    数控机床在现代制造业中已成为实现高精度、高效率加工的核心设备,基于PLC控制技术的自动化系统在数控机床中的应用,能够显著提高生产过程的智能化和自动化水平。PLC作为一种广泛应用于工业自动化中的控制设备,其稳定性和灵活性使其成为数控机床自动化生产系统的核心。本文基于PLC控制技术,系统分析了数控机床的自动化控制结构,研究了生产资源的自动检测与管理,并结合自适应优化控制策略,提出了一种完整的数控机床自动化生产系统设计方案。通过试验验证,本文研究展示了该系统在提升生产效率、提高产品质量和降低能耗方面的有效性。
  • 陈强
    中国机械. 2024, (36): 74-77.
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    随着现代制造业的不断发展,机械加工技术面临着更高的要求,尤其是在高速、高精度加工过程中,振动问题日益凸显。振动不仅会导致加工误差,还可能对刀具寿命产生不利影响,因此研究有效的振动抑制方法具有重要的实际意义。本文对机械加工工艺中的振动类型及其成因进行了比较深入的分析,在此基础上,进一步探讨了基于神经网络的振动抑制与稳定性提升方法,并通过试验验证了该方法的有效性,进而为机械加工中振动的有效控制提供技术支持。

  • 张培凯
    中国机械. 2024, (36): 78-81.
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    本文研究了基于机器视觉的机械加工自动化产线智能检测与质量控制方法。在介绍了机器视觉在机械加工中的应用和自动化产线中的智能检测技术的基础上,着重阐述了基于机器视觉的在线检测系统设计。本文研究有效提升了生产线的自动化和智能化水平,提高了生产效率和产品质量,并减少了人力成本。

  • 侯天兵
    中国机械. 2024, (36): 82-85.
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    针对原 SPφ150 型立式陶瓷圆盘粉碎机调速操作不便、齿筒总成易滑脱及工作效率不理想等问题,本文对其进行改进设计。采用变频调速替代原宝塔轮变径变速;增大动力源功率,电动机功率由原 0.55kW 改为 0.75kW;在机体配装齿筒上端增加齿筒封盖,防止齿筒上滑;微晶刚玉磨盘直径由 φ150mm 改为 φ175mm。经改进升级,整机生产能力得到提高。
  • 吴新元
    中国机械. 2024, (36): 86-89.
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    随着现代制造业和材料科学的发展,对复杂曲面无损检测技术的需求日益增加。光学三维扫描技术因其高精度和高效率的特点,逐渐成为检测复杂曲面的重要工具。本文基于光学三维扫描技术,设计了一种用于复杂曲面无损检测的系统,并通过实验验证了其在实际应用中的性能。研究首先介绍了光学三维扫描技术的原理与系统组成,包括高分辨率结构光投影仪、高精度摄像系统、多轴旋转平台及其控制和计算单元。之后进行基于光学三维扫描技术的仿真实验,通过对比分析光学三维扫描技术与传统无损检测技术的性能,评估其在复杂曲面检测中的优势。

  • 周彪
    中国机械. 2024, (36): 90-93.
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    本文选用2000W激光切割机,氧气作为辅助切割保护气体,对广泛使用的3mm碳素钢板进行切割参数研究。本试验采用控制变量法,以激光焦点位置为主变量,分析不同位置对切割质量的影响;再通过调整切割速度、辅助气体压力等从变量,得出适合不同板厚碳素钢板的切割工艺参数,为实际生产起到指导作用。

  • 郑桂林
    中国机械. 2024, (36): 94-97.
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     随着环保意识的提升和全球能源结构的转型,新能源汽车成为汽车行业的发展热点。新能源汽车对模具技术提出了更高的要求,涉及轻量化材料、高精度加工和环保性能等方面。模具技术,作为汽车制造领域的核心要素之一,在新能源汽车的结构设计、生产效率以及成本控制等方面发挥着重要影响。因此,研究新能源汽车模具技术的应用及其发展趋势,对推动整个行业的技术进步具有重要意义。本文从新能源汽车模具技术的基本概念入手,详细介绍了其在车身、动力系统及内外饰中的应用,并探讨了技术集成化和绿色环保等未来发展趋势。

  • 能源与动力
  • 鲁统贺
    中国机械. 2024, (36): 98-101.
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     为保障电力系统安全、稳健运行,超高压输电线路采用了双套保护机制,而重合闸技术作为这一保护机制的关键部分,更是在电线保护、故障检修等方面发挥了举足轻重的作用。但是,电网规模的迅速扩大及各种高新技术的深度应用,对重合闸系统的安全运行和应急管理提出了新要求。因此,如何在复杂多变的电网环境下保证重合闸的正确性和可靠性成为亟待解决的重大问题。鉴于此,本文聚焦于综自变电站和智能变电站,从当前面临的问题和挑战入手,深入研究重合闸的各种实现方式,并从中确定出理想解决方案,以应对未来电网发展的需求和挑战。
  • 王一
    中国机械. 2024, (36): 102-105.
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    本文聚焦于多设备电源系统的智能化管理与优化策略,旨在应对现代电力系统中设备多样性、能源供需平衡及系统安全稳定性等挑战。通过分析传统电源管理系统存在的问题,本文探讨了智能化技术在大规模多设备电源系统中的应用潜力。研究重点包括负荷预测与管理、能源调度与优化以及故障检测与容错机制。通过引入人工智能和大数据技术,提出了创新的管理策略和优化方法,以期提高电源系统的整体效率、可靠性和可持续性。实践应用案例分析进一步验证了所提策略的有效性和实用性,为推动电源系统的智能化、绿色化发展提供了理论支撑和实践指导。

  • 王峻峰
    中国机械. 2024, (36): 106-109.
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     本文分析了某水电站500kVGIS盆式绝缘子泄漏事件,深入探讨了泄漏的可能原因,并通过现场检查、解体分析和检测结果验证,得出最可能的故障原因是安装过程中受力不均。最后提出了预防措施,以期避免类似故障再次发生。
  • 安全与生产
  • 冯传华
    中国机械. 2024, (36): 110-113.
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    水泥粉磨系统作为水泥生产的关键环节,其机械故障停机对生产效率及产品质量有着直接的影响。本文基于水泥粉磨系统构成及工作原理,围绕辊压机、水泥磨机、斗式提升机、皮带输送机与计量秤系统机械故障停机现象,就其停机原因进行探讨。并提出了相应的防范与维护措施,以减少水泥粉磨系统机械故障停机次数,提高生产效率,为水泥生产的安全稳定提供保障。
  • 黄勇
    中国机械. 2024, (36): 114-117.
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    针对煤矿机电设备故障预测问题,研究提出一种基于深度学习的智能故障预测方法。该方法结合设备运行数据和历史故障记录,构建多层神经网络模型,能够对设备未来的故障状态进行准确预测。通过对某煤矿企业的机电设备进行实际应用测试,结果表明该方法在预测准确率和时效性方面均优于传统方法,可为煤矿安全生产提供有力支撑。本研究对提高煤矿机电设备管理水平、降低设备故障率具有重要意义。

  • 陈深鸿
    中国机械. 2024, (36): 118-121.
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    本文聚焦于基于纤维绳的起重机起升效率优化研究,旨在探索纤维绳材料特性在提升起重机作业效率中的应用。通过对比分析传统钢丝绳与高性能纤维绳(如碳纤维、芳纶纤维等)的力学性能,提出一套综合性的效率优化方案。研究结合仿真模拟与实地试验,验证了纤维绳在减轻起重机自重、提高起升速度、延长使用寿命及降低维护成本等方面的优势,为起重机行业的绿色高效发展提供了理论支持与实践参考。
  • 张凯
    中国机械. 2024, (36): 122-125.
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    广东滨海旅游公路茂名段的建设涉及塔式起重机的应用,特别是在如清福港大桥等关键结构建设中,塔吊的稳定性至关重要。台风这种自然现象,对沿海地区的塔式起重机操作带来极大挑战。本文详细讨论了塔吊在台风中面临的结构应力增加、运行不稳定等问题,并探讨了非锁定回转机制与附墙固定方式的抗风策略。同时,介绍了塔式起重机安全运行监控系统的实际应用,如实时数据采集和处理,以及如何通过技术手段确保塔吊在恶劣天气条件下的安全高效运作。

  • 吴俊杰
    中国机械. 2024, (36): 126-129.
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    齿轮寿命受诸多因素影响,导致对其的预测准确性难以得到保障。为此,本文提出基于模糊理论的铜矿颚式破碎机齿轮寿命预测方法。考虑材料、精度、负载、工作环境等多个因素,构建了铜矿颚式破碎机齿轮寿命预测模型,并引入了区间估计方法,通过确定寿命模型变量的取值范围,量化其不确定性。在预测阶段确定了各模糊变量的隶属度函数,并结合模糊规则库推理预测齿轮寿命。在测试结果中,对于不同运行状态下铜矿颚式破碎机齿轮寿命预测结果的误差均在10.0h以内。

  • 汪海峰
    中国机械. 2024, (36): 130-133.
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     化工机械压力容器是化工工业生产活动的重要工具,是确保化工物料储藏运输安全性及稳定性的基础设施。组织开展好化工机械压力容器焊接活动,是保障容器使用质量、最大化发挥压力容器使用价值的关键举措。本文主要探究现阶段影响焊接质量的材料、设备、操作、工艺等因素,并提出了加强焊接材料管理、定期维修养护焊接设备、做好焊接工艺评定及编制、加强焊接施工现场管理等措施,以供相关生产制造单位参考。

  • 职业教育
  • 靳亚斌通讯作者 徐甜甜 宋文瀚 宋祥龙 周亮
    中国机械. 2024, (36): 134-138.
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    在工程教育的发展背景下,将STEM理念与应用型本科课程的融合成为培养高素质、多能型人才的关键策略。本文提出了一种针对机械设计基础课程的创新教学框架,采用基于STEM理念的项目式教学方法,以提高学生的参与度、跨学科学习和实践技能。通过结合线上与线下教学方式的项目化教学模式,显著提升学生将理论知识应用于实际工程挑战的能力、创新和团队合作技能,以及对机械设计复杂性和跨学科性的深刻理解。

  • 张秋梅
    中国机械. 2024, (36): 139-142.
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    提高中职机械教学效果的课堂互动方法旨在通过增强课堂互动,激发学生的学习兴趣和课堂参与度。本文探讨了课堂互动的重要性,分析了当前中职机械教学中存在的问题,并提出了多样化互动形式、教师培训及资源改善等具体措施。研究表明,实施这些措施后,学生的参与度、实际操作能力和问题解决能力显著提升。通过有效的课堂互动,不仅能改善教学效果,还能促进学生综合能力的发展,增强课堂氛围和师生关系,从而提升中职机械教学的整体质量。

  • 苏晓楠
    中国机械. 2024, (36): 143-146.
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    学徒制是现代职业教育的重要形式,它通过学校与企业的紧密合作,实现学生理论知识和实践技能的同步提升。长春职业技术学院汽车学院汽车检测与维修技术专业是教育部首批现代学徒制试点专业。经过十年的学徒制人才培养实践,不断探索创新中国特色学徒制,与奥迪共同合作形成了具有中国特色的“双元五融”育人模式,为培养高素质技术技能人才提供了有力保障。

  • 宋梅利 祖莉 范元勋 梁医
    中国机械. 2024, (36): 147-151.
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    为实现新工科背景下机械创新拔尖人才的培养目标,本文进行了机械设计基础课程项目式教学模式探索和实践,针对教改需解决的教学实践问题,详细介绍了项目式教学改革的具体实施,分别为开展混合式教学、基于工程项目创新教学方法、现代设计分析方法与经典理论相结合,最后对学生进行多阶段、多环节、多角度综合考核。教学实践结果表明,本课程实施的项目式教学模式可显著提高学生的自主学习、解决实际工程问题、创新设计等综合能力等。本文的项目式教学改革思路也可为机械类其它课程教学改革提供借鉴。

  • 王许磊
    中国机械. 2024, (36): 152-155.
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    在新能源行业快速发展的背景下,结合教育部等多部门对职业教育“双师型”教师队伍建设的相关政策要求,剖析新能源类专业“双师型”教师队伍的特点,对全国新能源行业产教融合共同体内职业院校开展调研,并分析当前新能源类专业职业教育“双师型”教师队伍建设存在的问题。提出了依托新能源行业产教融合共同体,从教师和学校两个层面,加强师德师风建设、教师教法提升、搭建教师能力提升平台、丰富教师实践机会、提升教师技术研发水平、完善教师评价和激励机制六个维度完善教师队伍建设的路径。

  • 金政翰 王骏 王振华 苗盈 杨松 殷柯望 周鸿哲
    中国机械. 2024, (36): 156-159.
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    产教融合旨在培养高素质劳动者和专业技能人才,从而通过提升企业的生产质量和效率来促进中小企业整体发展。无锡市作为制造业基地,面临转型升级挑战,需调动中小企业形成产业集群优势。因此,需要探讨产教融合赋能无锡中小型制造企业智能化升级路径。本文分析产教融合存在的问题,如人才培养途径单一、应对数字化智能化能力不足、实践环节缺失等。并针对这些问题,提出需要明确人才培养目标,构建“产学研”双师型教学团队,创建“校 -企 - 培训中心”三元职业培训中心,以促进教育与产业的深度融合。
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