本站原创摘 要:分析了目前独立学院计算机辅助设计实践教学现状,提出以放射源取样机为载体,全面贯穿整个实践教学环节使教学内容具体化,虚拟过程更现实化,训练对象实际化,更新教学体系,强化学生和教师的工程背景,全面提高我院学生计算机辅助设计、制造、分析能力.
关 键 词 :载体 计算机辅助设计 制造 分析
中图分类号:TN410 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0172-01
实践教学是学校教学工作的重要组成部分,是深化课堂教学的重要环节,是学生获取、掌握知识的重要途径[1].强化实践教学,全面提高学生工程训练质量,突出学生的实践动手能力培养[2-3].
计算机应用已经渗透到了机械产品生产的各个环节.利用计算机可以进行产品的计算机辅助设计(Computer Aided Design)、计算机辅助绘图(Computer Aided Drawing)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程分析(CAE)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、产品数据管理(PDM)、企业资源计划(ERP)等.
成都理工大学工程技术学院是由中国核工业西南物理研究院与成都理工大学在“产、学、研”全面合作的基础上强强联合,于2000年创办的全日制普通高等本科院校,是一所立足于工科应用型人才培养的本科院校.作为应用型本科院校,强调学用结合,重视将知识直接转化为现实的生产力.以立足地方、扎根四川、服务西南、面向全国,突出为地方经济建设和社会发展服务,以培养具有扎实的理论知识基础,具有较强专业实践能力和创新意识的应用型高级专门人才为目标,在满足应用型人才的培养质量与特色上下工夫.注重服务地方,巩固发展专业特色.
1.计算机辅助设计实践教学现状
针对我院培养应用型、技能型高级技术人才为主,计算机辅助设计实践教学现状如下.
(1)实践教学体系陈旧,教学内容、方法和手段单一,不适应当前独立学院应用型人才培养要求.目前独立学院执行的计算机辅助设计实践体系中,实践教学内容比较单一,所涉及的知识面较窄,计算机辅助设计各软件间缺乏相互的关联性和交互性,也缺乏创新意识.
(2)实践教学与企业实际应用有一定差距,实践教学中,绝大部分教师缺乏工程背景,在进行计算机辅助设计实践教学时,只是采用教材中的实例进行分析、讲解、训练,不能与企业实际应用相吻合.
(3)实践教学中缺乏实际的载体,通常是教师随意的去选择某一个图形或零件,使学生在进行计算机辅助设计、制造、加工、装配、分析过程中,没有得到系统性的训练,使设计、制造、加工、装配分析环节脱节,不能循序渐进,不利于学生提高计算机辅助设计、制造、加工、装配、分析能力.
2.以科研项目为契机,研制放射源取样机
核工业西南物理研究院主要研究受控核聚变[6],其实验对象主要是具有放射性的放射源,主要置于乐山基地的放射源裤中,做实验时首先应从源库中将试样取出,在取样过程中,以前都是人工取样,这样对人的身体危害很大,2007年,核工业西南物理研究院进行科研立项—— 研制放射源取样机[7],采用距离保护措施,使放射性对实验人员的身体危害降到最低.此项目由学院承接,于2009年底完成.
待取的试样是放射源,由于其有放射性,被置于起吊容器中,放在源库的地下深0.5m的区域内,以减少对人体的危害.取样机工作时,首先将整个取样机通过脚轮移动到合适的位置然后将抓取系统7的抓取组件张开,通过驱动电机2经过蜗杆减速器1进行降速增扭驱动回转系统6,将抓取系统7调整到合适的位置,再通过升降系统5使抓取系统7匀速下降,待抓取系统7中的传感器探测到密封容器的信号源时,升降系统5停止运动,使抓取系统7缓慢抓合,抓钩将可靠抓入压力容器的把手上,通过升降系统5向上提升,由回转总成摆正位置,将密封容器置于工作台上,再将抓取系统7张开,完成一次取样过程.
3.以放射源取样机为载体,全面提高我院学生计算机辅助设计、制造、分析能力
放射源取样机中包含多种机构,如蜗轮蜗杆、螺旋传动、曲柄滑块机构等,主要由箱体类零件,轴类零件、钣金类零件、丝杆、蜗轮、蜗杆组成,以放射源取样机为载体,更改不同参数,让学生根据自己的所学知识,进行改进和创新设计,用CAD软件绘制总装图和零件图,再通过Pro/E等三维软件进行制作三维数字样机,并进行仿真运动分析,再选用典型零件采用三维软件进行仿真虚拟加工,形成数控加工NC代码,针对重要零件采用ANSYS有限元分析软件分析应力、应变分析.通过机械CAD、计算机图形学、机械制造工程基础训练和虚拟制造分析课程设计等实践教学环节,全面提高我院学生计算机辅助设计、制造、分析能力,大力提高学生的设计、工艺、加工、装配、计算和分析能力,更好地适应行业发展和社会对应用性人才的需求.
4.结语
以社会需求和行业发展为导向,在虚拟设计、制造、加工、装配的实践教学环节中,以放射源取样机为载体,全面贯穿整个实践教学环节使教学内容具体化,虚拟过程更现实化,训练对象实际化,更新教学体系,强化学生和教师的工程背景,全面提高我院学生计算机辅助设计、制造、分析能力,更好地实现我院应用型人才培养目标,满足社会需求.