科技创新论文

精品范文 时间:2023-03-08 07:02:27 收藏本文下载本文

第1篇:科技创新论文

引言

工程制图是研究绘制和阅读工程图样的理论、方法、技术的一门技术基础课,以图形信息的形式来表达思想,研究问题和相互交流,它在专业建设中起着承上启下和贯彻始终的作用,课程教学质量的好坏不仅影响到学生对后续专业课程的学习,而且反映学生的基础理论水平。如何提高学生的空间想像力,培养其阅读和绘制工程图样的能力一直是工程图学教学中所要解决的主要问题。

以前,读装配图通常的方法是借助实物模型和三维立体图挂图等手段进行辅助教学这些方法在一定程度上解决了形象化的问题,但实施效果并不理想。近年来,随着三维建模设计软件的普遍应用使得工程制图课程教学方法发生了很大变化,本文工作主要涉及三维软件在工程制图教学中的具体应用。

三维软件以数字化的形式出现,可以很好地处理上述遇到的各种问题,本文以典型的solidworks软件为例分析讨论三维软件在实际教学过程中的运用。当前机械制图教学存在的不足

机械制图课程学习的主要目标是培养学生正确分析机械工程问题,了解零件装配过程,提高绘制、阅读机械图样的能力,以及空间想象能力。而在实际的教学过程中存在一些问题:

一、刚刚开始学习的学生由于空间想象能力比较差,难以理解以文字描述为主的课本上空间几何的问题,同时书本有限的篇幅也很难描述实际生产中复杂多样的机械零件。

二、虽然在教学过程中采用各种挂图和教学模型等教学工具,但是很多挂图不过是把课本上的图放大而已,仍然是采用平面的方式来讲解空间实体;模型虽然可以表达一部分零件的结构,但是很多情况下学生只能从一个方向来观察,并且模型的形状固定,不能够根据需要作适当的变化。

三、在实际的操作过程中,挂图主要是用纸做的,不易保存和查找,而且在使用的过程中也很容易损坏,无法修复。教学模型的材料主要是木头或者铸铁,为了表达清楚实体的结构,通常体积和重量都比较大。这样在教学的过程中,如果老师在比较高的楼层上课,搬运就比较困难,大大增加了教师的体力消耗,从而影响教师的上课质量。2 三维实体构型仿真在机械制图教学中的优势

三维实体构型仿真是新年来在机械制造行业一种新兴的技术,它能够全面而详细的展现零件的空间结构,装配体的配合关系,以及快速的生成工程图纸。

(1)更加形象直观快捷

如果采用三维软件进行教学,则可以利用软件的造型功能创建任意需要的实体形状,并且可以很轻松地创建各种带有曲面的复杂实体,从而解决了在实际教学过程中挂图只能在平面内讲解和模型比较单一的问题。

(2)取代传统的实物模型

应用三维CAD技术创建的机械制图虚拟模型库,可以利用光盘存储数量众多的模型,在使用中可以完全取代实物模型,从而消除了实物模型因体积和重量造成的携带不便的缺点。

(3)采用软件造型,可以从各个不同的方面向学生展示需要表达的问题。三维软件可以很容易实现三视图和实体之间的转换,可以让学生更容易理解和想象实际生产中的实体如何利用正投影的规则被三视图所表示。利用三维软件在教学过程中可以对实体进行实时的旋转来展现实体不同方向观察的效果,帮助学生在充分认识实体形状的基础上,理解三视图中各种线型所表示的含义。教师可以根据教学过程的需要随时修改实体的结构性状、颜色、材质、显示模式和方向等,在讲解的过程中可以随时旋转右下角的立体视图来帮助学生理解其他位置三个视图所表示的含义。

(4)学生课下学习的助学型课件

机械制图虚拟模型库可以载入网络,不受时空限制在网上进行传输。当学生在课后练习中遇到困难,可以通过公共邮箱模型库,在库中找到所需要的模型,进行仔细观察,增强对实物的感官认识,辅助完成课后练习。在实际的教学过程中,利用三维软件制作的课件只需要一个小小的存储设备就可以保存和运输,大大方便了教师的教学,降低教学的成本。

下面结合solidworks软件详细介绍三维实体仿真构型在教学中的具体应用。

3.solidworks的软件特点

SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统,是由美国SolidWorks公司在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上,在Windows环境下实现的第一个机械三维CAD软件,于1995年11月研制成功,它全面采用非全约束的特征建模技术,其设计过程全相关性,可以在设计过程的任何阶段修改设计,同时牵动相关部分的改变。SolidWorks软件包包含了设计者必备的设计工具,如零件设计、装配设计、工程制图和运动仿真等[1]。

在教学中,可以随时利用SolidWorks强大的特征建模能力构建3D实体,整个过程简单方便,在课堂上可以轻松制出所需模型;利用2D生成3D的功能,实现对学生由平面视图到空间想象的引导;利用SolidWorks的装配模块,能将零件模型装配成为机械系统,动态演示典型装配过程可以使学生了解机器的构造及零件相关尺寸关系,检验零件间的装配尺寸和相互配合是否准确。通过爆炸视图可以演示与装配过程相反的装配体的拆分过程(图3);利用“动态视图旋转”图标按扭使物体任意旋转,让学生从各个角度甚至内部观察物体;利用“消除隐藏线”和“隐藏线以灰暗表示”和“放大与缩小”图标按钮,提醒学生不要漏了看不见的线;利用“标准视图”图标按钮,了解模型在各个方向的投影;利用“剖面视图”图标按钮让学生观看物体内部的详细情况;SolidWorks可用多个不同画面分别显示一个物体,此种画面可大可小,可任意设置投影方向,并且分割画面后各绘图窗口的视角方向及模型显示方式都互相独立,互不影响。选定某一平面画图,结果在各个窗口中都会出现该图在各个视角方向的投影,此种显示方式十分有助于教师示范给学生,以了解做图的过程;利用SolidWorks软件提供的运动仿真模块,可使屏幕上的机械做动态仿真运动,进行运动分析,并检查运动轨迹、自由度及是否有干涉等。SolidWorks在教学过程中的应用

4.1 在立体投影中的应用

立体的投影是从点、线、面到组合体学习的过渡,对这一知识点掌握的好坏直接影响到后续各章节。立体的形状是各种各样的,但任何复杂立体都是由一些简单的基本几何体所组成,如棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等。在SolidWorks软件的零件模式下,可以快速地创建各种基本几何体,从而引导学生观察投影特点,掌握如何在立体表面找点、线等方法。4.2 在立体的表面交线中的应用 立体的表面交线包括截交线与相贯线,了解这些交线的性质并掌握交线的画法,将有助于正确的分析和表达机件的结构形状。在SolidWroks下,通过对一个基本几何体进行一步步截切,可以帮助学生逐步掌握概念,提高想像力。

在讲解曲面立体相贯的概念时,一般是用两个轴线正交的圆柱为例。圆柱的直径不同,圆柱轴线相交还是相叉,都影响到相贯线的形状。运用SolidWorks软件及其参数化设计的特点,可以方便地对圆柱的参数进行修改,从而让学生直观地看到相贯线的变化。图1所示就是两圆柱轴线垂直相交时,直径的变化对相贯线的影响。另外可以运用SolidWorks的察看功能让学生从各个方向以及内部进行观察,从而使学生易于理解并掌握。

图1 4.3 在组合体中的应用

组合体是由基本几何体按一定的形式和位置组合而成的立体,它的构成方式分为“叠加”和“切割”两种基本方式。大多数较为复杂的组合体往往是这两种基本方式的综合[3]。组合体是工程图学课程教学和考察的重点,通常要求学生对三个视图进行补漏线或者根据给出的两个视图,补画第三面投影。如果没有一定的空间想像力或者找不到画投影的合适方法,学生在做这一类型的题时就会一筹莫展。一方面,讲课时要对如何读三视图的方法进行详细解释,使学生了解线、面的投影特性;另一方面,对复杂的组合体进行实体建模并进行投影,使得学生能更加直观地理解。实体建模可以在备课时完成,也可以在课堂上进行现场演示,通过对基本体进行一系列叠加、切割操作后,完成最终的实体模型(图

2、图3)。

图 2

4.4在剖面图、剖视图中的应用

机件的常用表达方式有视图、剖视图和剖面图等。对于剖视图和剖面图,我们用假想的剖切平面对立体进行剖切,以便清楚地表达机件的内外形状。在这一章中,我们可以利用SolidWorks三维软件对机件各个位置进行剖切,从而可以详细观察机件的内部结构(图4)。

4.5 在读装配图中的应用

表达机器或部件及其组成部分连接、装配关系的图样称为装配图。工程制图课的主要目的是培养学生的读图能力、绘图能力、空间逻辑思维能力和形象思维能力,而装配图部分的学习是对这几种能力的综合。依据军校工程制图课程标准并结合学生的实际情况,确立了在装配图教学中重点是解决如何读懂装配图的问题。读装配图过程通常可以描述成以下四个步骤[5]:1)概括了解;2)分析视图,弄清工作原理;3)分析零件及零件间的装配关系;4)通过综合分析最终达到看懂装配图的目的。以图5阀的装配图为例,在讲解读装配图内容中,可以按照以下过程和步骤,应用SolidWorks软件的特征建模、三维模型的实时观察、零件装配以及MotionManager运动仿真等模块辅助学生读装配图,从而改善了教学手段并较好地解决了目前读装配图教学过程中存在的一些局限性。

图4.5.1 结合 SolidWorks 中的实时观察功能,了解装配体及各个零件的结构形状

以图9阀的装配图为例,课前利用SolidWorks的特征建模操作和装配技术逐一建好各零件的三维模型以及阀装配体。课上通过读装配图的标题栏、明细栏以及引导学生运用前面所学的知识分析各视图,想像出装配体及各零件的空间三维形状。在SolidWorks软件环境下,分别打开各个零件及装配体三维模型图(图6),借助软件提供的各种实时观察功能对零件和装配体模型进行旋转、放大、多窗口显示以及从内部观察(图7)等。注意在利用软件的实时观察功能进行演示时,要做到随时纠正学生在分析识读二维装配图过程中所犯的理解错误,从而使学生在头脑中真正想通装配体及各零件的正确的结构形状。

图6(千斤顶)

图4.5.2 借助 SolidWorks 的装配模块,分析零件间的装配、连接关系

由于SolidWorks软件完成三维装配的过程非常简单方便,只要给出零件间的装配约束关系即可,因此,对于零件的装配过程可在课堂中直接进行演示。通过用SolidWorks完成对装配体的装拆操作,不仅可以分析零件间的装配定位关系,而且能逐步细化对零件和装配体结构形状的深层次认识,然后再结合装配图,进行读图方面的进一步分析讲解。如图6所示给出了千斤顶的装配、连接关系:螺钉分别与顶盖、螺杆通过螺纹连接,底座内装有内螺纹,旋转杆与螺杆可以相互运动。千斤顶的拆分过程与装配过程相反。同样在千斤顶装配图(图7)的主视图上也反映出了该阀的装配、连接关系,讲解过程中可以同时进行对照分析。5.科技创新活动的主要工作 三维实体造型技术; 组合体形体构型动画演示 机件的装配过程动画演示

石油工程井下工具的三维设计方法与展示

5.结论(根据研究工作总结)

将SolidWorks软件引入到工程图学的教学中,通过运用SolidWorks软件进行辅助教学,将读二维工程图样与3D实体及动态仿真运动有机地结合起来,不仅可以更加直观地对一些概念进行讲解,从而逐步提高学生的空间想像力,并且可以引导学生将空间思维和想像具体化,提高学生对于工程制图教学中的重难点内容的理解和掌握,而且能够极大地调动学生学习的积极性以及充分发挥教师的主导作用,从而促进课堂上“教”与“学”之间的互动性,最终达到提高教学效果的目的。

6.科技创新成果

在王镇全老师的指导下,我们选择了科创的题目,我们组的科技创新项目审批通过后,我们都感到非常高兴。为了做好这个课题,我们采用了多种方式,做了许多工作,取得了一些有益的成果。

科创伊始,我们到王老师办公室询问关于科创的一些问题,王老师给我们讲讲了一些机械制图这门课在石油大学的现状,以及三维软件在国内外教学中应用的情况,王老师给我们推荐了一些资料。

我们根据王老师的讲解和初步查阅资料,我们发现三维软件在国内外应用很广特别是工程方面,但是国内很少用于教学,我们知道了课题的可行性和我们要研究的方向。

12月我们购买了相关的书籍和软件,每周末下午,我们通过一起去校图书馆,阅读有关三维软件的书籍和特别是solidworks使用、互相讨论交流自己的学习成果,详细了解了三维软件的种类、功能、应用范围、优缺点等内容。

2012年1月我们开始学习solidworks,经过若干的认真练习,我们了解了solidworks功能,并能熟练运用基本功能,我们能够做出机械制图中所学零件,在此基础上我们学习如何制作装配体。

3月,我们开始查阅资料学习制作装配体的爆炸图(三维动画)。

4月,我们通过查找资料、询问导师及上网搜集资料等方式,获得了更多相关资料。在此基础上我们将装配体转化成工程图。

科技创新后期,我们将重点放在了如何将三维仿真构型运用到具体教学中的问题,我们询问王老师在11级教学中所需要的实体三维图,我们根据需要制作了相应的三维图,最后王老师将它们应用与教学,经过多次论证与修改,收到了不错的效果。

【参考文献】

[1]何铭新,钱可强.机械制图[M].高等教育出版社.2010.[2]刘继锋.浅淡军队院校工程制图改革[J].科教论丛,2005.[3]何发伟.工程制图教学方法研究[J].中国电力教育,2008.[4]胡仁喜,张红松,刘昌丽.SolidWorks2007机械设计工程实践[M].科学出版社,2007.

第2篇:科技创新论文

科技创新生态化

摘要:21世纪对未来人才的要求,不仅要具有宽厚的基础知识和专业知识,更应具备创新精神和创新能力。因此,着力培养大学生的创新精神应当成为强化素质教育的一项重要内容。如何培养当代大学生的创新精神与创新能力,已成为现在乃至将来教育界讨论的热点问题。

科技创新的主体主要是指科技创新的(特别是领导层成员)及科技工作者两大类,其生态意识的强弱直接到我国科技创新生态化实践的进程。科技创新会给企业带来很高的附加价值,因而任何有抱负的企业家都不会轻易放弃它。我国现有企业大多经济实力不足,缺乏必要的资源(资金、人力)投入开发,从而抑制了科技创新生态化方向发展的步伐。创新精神是指要具有能够综合运用已有的知识、信息、技能和方法,提出新方法、新观点的思维能力和进行发明创造、改革、革新的意志、信心、勇气和智慧。创新能力是指个人提出新理论、新概念或发明新技术、新产品的能力。

自主创新是一种严肃、严密、严格的创新活动,不能把自主创新简单化、表象化和庸俗化,降低自主创新科学行为内涵上的高远与厚重、严肃与科学,同时,必须脚踏实地,切忌浮躁,更不能滥提口号,而是应结合本地实际量力而行地开展,真正落实到经济发展中去,必须把创新作为科学发展观的内在要求来落实,作为发展理念来强化,作为重大战略来推进,坚持走创新创业、富国强民之路,激发全社会的创造活力,动员各方面的创新力量,大力推进理论创新、制度创新、科技创新、文化创新和其他方面的创新,以创新促发展,以创新促和谐,以创新走到世界前列,建立创新型国家。

科技创新生态化就是运用生态学或系统的整体论原则来看待科技创新在人类——自然生态系统中的作用,运用生态学思想于科技创新全过程之中,对科技创新的构思、设计、开发、成果转化、技术扩散等一系列环节提出生态保护和生态建设的目标,即在保证获得经济效益的同时,注重开发科学技术的生态效益,坚持科技创新的可持续发展与经济可持续发展、生态可持续发展相衔接,以人与自然的协调发展作为根本目标,从而为人类社会的可持续发展提供绿色技术支撑。

显然,以追求经济利益最大化为唯一价值取向的传统的科技创新观已经与社会发展日益格格不入,让自然生态价值观介入科技创新活动并不仅是一种理想的愿望,而且也是一个实际的进程。对于科技创新而言,走生态化转向之路正适应了当前的历史发展要求。因此,科

技创新的生态化转向既是对社会发展战略转向的积极回应,也是价值观嬗变反映到实践中的必然结果。

当前,我国正处在全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化的新的发展阶段。在这一阶段,世界科技革命蓬勃发展,高新技术成果向现实生产力转化越来越快,科学技术已成为各国经济社会发展的决定性力量,成为国家综合国力的重要基础,是国家竞争力的核心所在,也是企业生存和发展的关键,是企业获得持续发展的竞争能力的源泉。谁具有自主创新能力,谁就掌握了未来发展的主动权。在这种情况下,只有切实提高自主创新能力,充分发挥科技进步对经济社会发展的巨大推动作用,才能为保持经济长期平稳较快发展提供重要支撑;只有切实提高自主创新能力,依靠科技进步加快改造传统产业和开辟新的科技产业,使经济增长建立在提高人的素质,高效利用资源,减少环境污染,注重质量效益的基础哂纳感,才能为调整经济结构,转变经济增长方式提供重要支撑;只有切实提高自主创新能力,增强自主开发能力,掌握自主知识产权,突破发达国家及其跨国公司的技术垄断,争取更为有利的贸易地位和竞争优势,才能为提高我国的国际竞争力和抗风险能力提供重要支撑。而作为一个发展中的大国,我国科技自主创新能力薄弱、核心技术缺乏已成不争事实,这已成为我国经济社会发展的瓶颈。一方面,以传统制造业为主导的我国经济发展迅速,另一方面,“高投入、高消耗、高污染、低效益”的模式,只一味热忠搞招商引资的发展思路,使我们受制于人,为他人“做嫁衣”。增强自主创新能力作为国家战略已经摆在我国经济社会发展的突出位置。

今天的大学生是我国未来社会经济建设主战场的中坚力量,他们是未来的决策者、建设者,同时又是人类环境的保护者、创造者,因此他们是否能掌握环境知识,具有生态环境意识,是否懂得如何保护环境和解决环境,将直接关系到中华民族的长远发展,关系到“科技创新生态化”的实现。本文限于篇幅,仅将科技创新主体放在大学生层面。提高大学生创新能力和创新能力有着重要的意义,增强大学生的创新意识,不断培养年轻一代的知识水平和创造性能力,是继承中国先进知识成果的首要条件,也是不断创造新发现并赶超世界先进生产力的不竭动力。唯有不断发扬创新精神才能保持民族事业的顺利开展,因此,大学生积极思考并主动参与创新活动,有其重要的历史意义。学生创新精神与创新能力的提高是项艰巨的历史任务,不可能在一朝一夕内就能解决,同时,这项历史任务更是赋予了众多的艰辛和曲折,因此在大学生里面建造起浓郁的创新氛围更不可能是一个人或组织的事情,除了国家和政府能审时度势制定出规范的创新方面的政策和必要的物质投资外,作为这项工程的主体,大学生更应该积极主动地参与到其中来,并与国家的创新体系相配合,形成呼应,拉近互动,最终为创新工程的建构共谱胜利之曲。

从20世纪70年代起,西方发达国家的环境目标逐步从环境保护转向关照整个生态系统的稳定,考虑生态问题的、经济、文化、伦理等因素。由此,国外许多著名高校在教学研究中,把维系生态道德观列入教学的过程中,我国高校的相关教育,目光大多停留在生态系统的物质层面和外部层面,即只是关照人类与其环境之间在物质能量方面的交流和转换。因而,总是把生态问题的解决寄托在与此相关的技术手段上,忽视在各学科的教学中灌输生态道德观。这种缺乏人文价值取向和人文关怀的方式是不妥当的。我国科技创新生态化的不断发展,有赖于当代青年大学生生态意识的觉醒,而这种生态意识决不会从天上掉下来,它必须通过教育才会进入青年大学生的心灵之中。从教育学的角度来看,人之所以成为人,其所必须的人类固有因素——一种种的知识、技能、能力等等,是作为人类文化遗产的客观化、对象化而积累和继承下来的。这些因素绝对不是通过遗传能传递的。

作为地球上唯一具有理性的自然存在物,人类有权利利用自然,满足自身的生存发展,但也有义务尊重自然,保持生态的稳定性。为此,越来越多的国家以行政、手段限制破坏自然生态的行为。然而,尽管环境科学日益发达,环境立法日趋完善,现实生活中却仍旧存在着有法不依、破坏生态环境的现象。法律和道德是维系人类社会的两大基本规范。事实上,科技创新在可持续发展中起着不可替代的作用。

由于我国在校大学生是在以灌输原则为主导的传统教育模式中成长起来的,他们缺乏独立做出责任选择的能力和习惯。加之,当今是价值选择多样化的时代,学校如果只鼓励自由选择而不加以正面灌输和积极引导,无疑等同于放任自流。这样的结果只会造成大学生思想上的“乱”。对此,学校、教师都应当积极引导,尊重学生个性,注重创新情感,发挥学生专业上的创新潜能。没有个性就没有创新,要培养学生的创新能力就必须全方位地保护大学生的个性,发挥他们的特长。在对大学生创新能力的培养过程中,充分重视学生的主体意识和个性差异,因材施教。教师在教学过程中要培养学生的好奇心和求知欲,要为学生禀赋和潜力的充分开发创造一种宽松的环境。当然,发展学生个性要进行正确的引导,当然不是让学生想干什么就干什么,自由自在、我行我素,如果这样,学生的个性发展就会误入歧途。

让学生学会自己走路。应该看到我们的工作在这方面却做得很不够,所谓学生的选择其实只是师长替学生做出的,从而取消了学生的责任。这种教育表面上看来是“成功”的,因为它在某种程度上使学生服从于规则。但是,这种缺乏主体自由意志的“服从”根本不具有真正的道德意义。青年学生的创新是一个主动自为的积极过程,是一个与学生主体的活动息

息相关的过程,而不是一个任由外力压制和被动接受的过程。只有充分尊重学生主体,只有充分尊重学生的自由选择并培养其选择的能力,才能真正培养出富有创新能力的学生。

第3篇:科技创新论文

从冷战看军事科技与民用科技的平衡重要性

赵旭 2010011237

科技,作为影响人类历史文明的重要因素,象征着人类智慧的结晶,千百年来,科学技术伴随着人类历史文明的发展,在浩瀚如烟的历史往事中上演了一幕幕精彩的演出。我们几乎在人类文明的每一次重大发展中都能看到科技所起到的举足轻重的作用。

如果以一个普通人的眼光来审视科技,那我们对科技的理解往往就只停留在它给我们日常的生活带来了哪些变化,但是如果我们放眼国家的兴衰民族的振兴,那么科技无疑就是决定性力量。军事,作为一个国家振兴的重要保证,与科技的依赖关系随着当今新军事浪潮的推进变得愈发紧密。这自然就带来了一个很重要的问题,军事科技与民用科技的关系到底应该怎样协调。

首先,我们不妨分析一下军事科技与民用科技的特点。

军事,是军队事务的简称,是与一个国家(或

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第4篇:科技创新论文

大学生科技创新实施计划

科技创新,关键在人才。对于肩负振兴中华历史使命的当代大学生来说,必须要注重培养自己的创新意识、创新精神和创新能力,只有培养高度的科技创新精神,在学习和工作中大胆创新,才能担当起建设社会主义现代化、实现中华民族伟大复兴的历史重任。

我认为创新就是要走出课本、结合实际教学,这样才能学到创新的本领。大学的教学过程应该是教学与科研相结合、学习与创造相结合的过程,大学生参加科技活动,可以促进对所学知识的理解和掌握,另一方面,在学好课内专业基础知识的同时,通过开展科技创新活动,可以培养学生的科技意识和创新精神,引导大学生充分利用和合理安排时间,使学生完善知识结构,提高实践能力。

我们可以通过以下的创新实施计划来培养创新能力:

一、积极参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、创业计划大

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