- 吕文利;戴浩;
分子束外延（MBE）设备是半导体制造领域的关键设备之一，其样品架的齿轮传动系统在极端工况下，如超高真空环境和大温度梯度条件下，容易出现齿轮副异常啮合，从而导致机械失效。这种情况严重影响了外延薄膜的质量，因此，针对样品架齿轮卡滞和齿面偏载问题，本研究采用了有限元仿真系统进行分析。通过模拟齿轮的啮合行为和力学特性，本研究旨在揭示齿轮传动系统在极端工况下的失效机理，为优化齿轮设计、提高样品架的稳定性和可靠性提供理论依据。研究表明，齿轮副在工作齿面与非工作齿面同时接触时，啮合刚度非线性突变导致瞬时冲击与齿面偏载，且安装距偏差虽可抑制卡死现象，但无法消除偏载效应。基于此，提出齿廓-齿向综合修形策略：采用抛物线修形将线接触优化为点接触，有效消除齿面偏载，使接触应力降低40%，磨损深度减少74.9%。优化后齿轮副对装配误差的容差性显著提升。通过多物理场耦合仿真与齿形优化设计，为MBE设备样品架高可靠性传动系统开发提供了理论依据与工程实践参考，助力原子级薄膜生长工艺的稳定性提升。
2026年01期 No.373 19-23+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K] - 魏庆翱;梁美玲;高淑清;邵明明;廖银宏;黄康宁;钟思;秦红波;
电气设备故障是影响电力系统可靠性的关键因素，主要由长期运行导致的老化、异常负荷、过高电流密度及恶劣环境等因素引发。为应对这一挑战，故障监测策略已从定期停电预防性检测或带电人工检测阶段，发展为当前以实时在线、连续感知为核心的智能化监测。本研究将现代监测技术深度融合人工智能与先进传感技术，构建了从数据采集到智能诊断的完整链条：在感知层面，采用高精度电流互感器实现对介质损耗和泄漏电流等关键物理参数的实时采集；在分析诊断层面，则综合运用谐波分析、时频变换等方法提取信号特征，并借助支持向量机（SVM）等机器学习模型以及循环神经网络（如GhostRNN）等深度学习算法，智能建立参数特征与故障状态之间的映射关系，从而实现对绝缘劣化、局部放电等早期故障的准确识别与预警。基于多源信息融合与人工智能的监测体系，显著提升了对设备健康状态的洞察能力与预警时效性，为推动电力系统运维向高可靠性和智能化方向发展提供了坚实的技术支撑。
2026年01期 No.373 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1201K] - 周航;钱耀东;卢小永;张一凡;吕涂;
随着铁路货运能力的不断提升，重载货车的安全运行已成为铁路运输安全的重要组成部分。重载列车在运输过程中承载着大量的货物，对其安全性要求日益严格。作为确保行车安全的关键技术之一，列车制动系统的故障诊断与实时监测对于预防事故具有重要意义。本研究针对大秦铁路的重载货车制动系统，提出了一种基于长短期记忆网络（Long Short-Term Memory,LSTM）的制动故障分类方法。为实现高效的故障监测，本研究在列车制动系统的关键部位安装了压力采集传感器，实时收集制动过程中的压力数据。在数据预处理阶段，对原始数据进行了规范化、筛选和标签添加，确保数据符合模型输入要求。构建的堆叠双向LSTM模型经过系统的训练与验证，成功实现了对制动系统正常与故障状态的有效分类。实验结果表明，该模型在制动故障的二分类任务中取得了95.5%的准确率，充分验证了LSTM在处理时间序列数据中的独特优势。相较于传统的故障诊断方法，该研究所提出的模型展现了更高的准确性，能够有效识别出潜在的故障风险。通过实时监测与故障诊断，本研究为铁路货车制动系统的智能监测与故障预警提供了重要的技术支持，显著降低了因制动故障导致的安全隐患。
2026年01期 No.373 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K] - 陈元新;张俏;姚威;郭震;丁刚强;
为了应对整车质量过大导致续驶里程挑战和通过结构优化实现轻量化与降本增效的双重目标，本文针对某纯电商用车动力电池支架初版设计中存在的螺栓受力过载、规格需升级及生产线改造成本高昂等问题，以该动力电池支架为对象，采用有限元分析相结合的方法，结合整车12个典型强度工况，利用多体动力学方法提取车身底盘硬点载荷力作为输入，构建白车身有限元网格模型，并对电池支架安装螺栓进行模拟，精确获取螺栓三维受力数据，基于受力特性与结构冗余分析，提出将双螺栓连接改为单螺栓连接的方案，然后借助OptiStruct优化工具重新设计安装支架，开展仿真验证。最终在保证结构强度的同时，每台车实现减重1.0 kg，整车生产成本降低约11.6元/台，有效减小了关键螺栓的受力，最大受力降幅达67.6%，所有螺栓无需升级规格即可满足强度要求，解决了初步设计中螺栓过载问题，节省总装生产线投入约45万元。
2026年01期 No.373 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K] - 朱节宏;
针对叉车门架结构在复杂工况下多目标优化难题，提出一种基于ANSYS的静力-模态协同优化框架。用多物理场耦合原理分析静力承载与动态特性的交互机制，实现轻量化、高承载与低振动的协同设计。通过ANSYS Workbench平台，构建“建模-分析-优化”全流程方法。(1)建立精细化有限元模型进行静力与预应力模态分析，量化静载对门架固有频率的影响，确定应力集中区域与低阶振型的空间关联性；(2)基于响应面法构建代理模型，结合多目标遗传算法求解Pareto最优解集，实现质量、应力与频率的协同优化。结果表明，优化后门架最大应力降低16.2%，一阶固有频率提升14.5%，质量减轻11.6%，承载能力提高20%，达到预期目标。
2026年01期 No.373 37-40+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K] - 李建丰;
当前对双有源桥DC-DC变换器的研究基本基于理想状态，未考虑死区时间的存在。随着开关频率的提高，死区时间会导致诸多危害，这将导致基于理想状态下推导的控制模型失效。对此，该文将基于扩展移相控制策略，详细分析双有源桥因死区时间设计不合理导致的电压跌落及电压极性翻转问题。研究分析考虑死区时间的十种工作模式的工作特性，提出能够合理调节死区时间的可变模式扩展移相控制策略。实验结果表明，相较其他控制策略，该控制策略能够解决电压跌落与极性翻转问题，且传输效率较优。
2026年01期 No.373 41-45+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1973K] - 李锋;高芝龙;赵子尧;
针对文丘里管因伯努利效应导致的压力损失问题，基于喉管长度对分离效率的影响分析，设计5种不同喉管长度的结构方案，并通过仿真软件软件模拟研究，对比分析喉管气速与压力降等关键性能指标。结果发现，喉管长度对气速分布和压力降具有显著影响，适当的喉管长度有助于提高分离效率并降低能量损失。在喉管气速上，400 mm、450mm和500 mm喉管在喉管处的气速较高，分别为66.96 m/s、65.97 m/s和65.99 m/s，这3种长度的喉管能够有效促进气体加速，提升分离效率。在压力降上，450 mm喉管的压力降最小为2628 Pa，能量损失最低，500 mm喉管的压力降为2643 Pa，略高于450 mm喉管，但其气速表现优异，综合性能较好。综合考虑喉管气速和压力降的表现，500 mm喉管长度为最佳选择。
2026年01期 No.373 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1337K] - 杨志国;邓三鹏;顾硕文;徐敏君;
随着在线与混合式教学的普及，教育技术因缺乏对学习者状态的深入理解而难以提供有效的个性化教学，成为其主要发展瓶颈。现有方法存在局限有：(1)依赖单一模态数据难以反映真实学习状态；(2)云端部署模型面临计算资源消耗大、响应延迟高及隐私泄露风险。为了降低现有方法存在的局限，实现“端侧可用、隐私优先”的目标，优化现有方法，消除对GPU的依赖，使其能在CPU环境中高效运行，设计一套支持实时推理的多模态学习状态感知系统。该系统整合视觉分析、语音识别及本地化部署的大型语言模型，综合评估学习者的情绪、注意力及健康指标（如疲劳程度），并据此生成个性化反馈。系统采用OpenCV、MediaPipe与TensorFlow Lite XNNPACK构建轻量级视觉处理流水线；设计多模态融合算法以量化学习状态；利用Ollama框架在本地部署大型语言模型。实验表明，在CPU环境下，系统处理帧率可达24 fps，人脸与姿态检测率达100%，大型语言模型平均响应延迟为2.76 s，满足实时性要求。该系统能提供一种隐私友好、资源高效的智能教育解决方案，完全脱离云端计算，适用于校园或家庭等即装即用场景。
2026年01期 No.373 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1292K] - 邓宇飞;
自主水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV）在深海探测等领域发挥关键作用，成为海洋资源勘探的重要工具。传统桨-舵联合操纵的AUV由于缺乏横倾控制力矩，因此假设横倾为零，将空间运动解耦为纵向和横向面运动，并分别设计制导律。这种设计导致由回复力被动维持的横倾稳定性不足引起抖振，且推进器诱导的3°～5°横倾偏离假设，影响跟踪精度。X舵AUV（简称XAUV）凭借四片差动舵叶的横倾驱动能力，为提高跟踪精度提供可能。AUV是高度复杂的动力学系统，存在包括建模误差等模型不确定性扰动，在控制器设计时不确定性扰动会对控制品质造成较大影响，难以满足实际工程需要。为充分利用XAUV横倾机动性并提升控制品质和鲁棒性，针对XAUV设计了三维制导律和自适应滑模姿态控制器。三维制导律中考虑横倾影响，将轨迹跟踪问题转化为纵荡速度和姿态跟踪问题。在高阶滑模姿态控制系统中，设计自适应律对模型不确定性扰动估计，采用新颖的Lyapunov函数导出有界控制律同时证明控制系统稳定性，仿真对比实验说明控制系统高精度和鲁棒性。
2026年01期 No.373 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K] - 甄真;徐涛;李玉芳;
面对飞机环控系统引气负载强不确定性的使用环境，基于装机后的辅助动力装置转速稳定性，针对性地设计了辅助动力装置负载阶段转速调节系统。在辅助动力装置原引气阀进气管末端增加进气节流堵头、高压腔壳体处增加排气节流堵头，将引气阀的开关时间由0.2 s延长至2 s，减缓功率提取的速度，保证燃油可及时跟随APU转速变化调整流量大小。针对性设计了负载阶段转速调节算法，将防喘阀控制引入转速控制系统，同时减小转速控制限制范围，设计分段PI燃油控制算法，实现对不同转速下的燃油控制，进而实现转速稳定。经装机试车验证，对比原辅助动力装置，现有的辅助动力装置负载阶段转速调节系统使转速波动量控制在±3%以内，转速波动量最大可减小64%，具备更优的超调抑制能力和更佳抗扰动性能，可作为工程改进的方向之一。
2026年01期 No.373 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] - 康拓;何思宁;赵新颖;
为研究铝粉在含铝炸药爆炸过程中的运动过程，对被氧化铝外壳包覆的微米级和纳米级铝液滴在冲击波作用下的运动、破壳和碎解过程通过FLUENT进行数值模拟，得到随着铝粉粒径的增大，外壳厚度增长，外壳体积在整个体系中的占比逐渐降低。100μm以下的铝粉由于氧化铝外壳的体积占比较高，在受到冲击作用时，冲击波不能及时地作用于内部的铝液，初期变化只发生在氧化铝外壳上，直到受到冲击波一侧的氧化铝外壳完全被吹至另一侧时，内部的铝液才开始产生较大的形变。粒径超过100μm时，整个体系更偏向液体，在受到冲击波的破碎情况与常见的液滴在冲击波作用下的破碎情况十分相似。纳米级铝粉的氧化铝外壳的体积占比更大，在氧化铝外壳稍有破壳时，内部铝液便在冲击波的作用下产生形变。纳米级铝粉的氧化铝外壳在冲击波作用零点几微秒后便会破壳。小尺寸的微米级铝粉在受到冲击波作用后一点几微秒后，氧化铝外壳才会发生破壳，内部铝液流出，而大尺寸微米级铝粉的氧化铝外壳需要几微秒之后才会破壳，内部铝液才能与外部接触，发生化学反应。
2026年01期 No.373 65-66+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K]
- 苏棋超;尹辉;陈国钻;樊姝芳;
针对岩溶大泉氮磷迁移研究中使用自动化监测技术存在成本较高、受时空限制明显等问题，采用分体式模块化设计一种与地下嵌入式监测架构相契合的岩溶水体污染自动化监测装置。该装置的核心由四个系统组成：光伏供电系统、磁力驱动组件、取样检测结构和基座系统。该装置的模块化监测探头通过压力平衡结构植入岩溶管道，与地下水环境无缝耦合；采用磁力驱动活塞自动取样，配置无线数据传输模块以及多参数传感器组，实现各模块协同工作。应用结果表明，该装置的磁力驱动活塞自动取样结合螺纹连接取样瓶密封设计，采样效率提升60%，实时监测氮磷浓度、电导率、pH等指标通过多参数传感器组实现，每年运维成本下降40%。与传统检测方法比较，在不需要地面设施的情况下，可以远程即时传输数据，可不需要建设地表场站。
2026年01期 No.373 67-70+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K] - 吴南;何寿中;张迪;李佑长;
针对车灯透镜存在的焊接效率偏低而且装配质量不高、检验不够全面等问题，根据车灯透镜的焊接特点与现有成熟的装配工艺，采用现代数字化设计与分析手段与项目管理方法，优化设计一种智能集成式车灯透镜组装焊接与视觉检测工作站。该焊接工作站采用智能装配机器人、超声波焊接机及智能相机有机结合，自动化水平高且集组装、焊接与多功能检测。企业生产现场调试结果表明，利用本工作站焊接的车灯透镜质量较高，能实现自动抓取并能自动焊接透镜与透镜支架，有效避免了透镜附污产生印痕；利用装配机器人与透镜校正机构、支架校正机构配合使用以及采用机器视觉技术精准检测，避免了人工焊接时出现段差、焊接不一致等现象，及时发现透镜焊接出现的裂痕，保证了车灯透镜产品的焊接质量；通过自动化手段，集成式设计，有效降低了设备的制造成本，减少了操作人员数量，有效降低了人工成本，提高了生产效率。
2026年01期 No.373 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K] - 安升辉;赵建春;董连杰;曹征兴;吕栋阳;
深入探究工业机器人在复杂难加工区域的铣削技术，旨在应对高端制造领域内复杂构件加工所面临的诸多挑战。铣削作业作为金属成形加工的关键技术之一，通过高速旋转的铣刀对工件实施连续切削，旨在精确去除材料并塑造所需形状与尺寸。其技术核心在于刀具的旋转运动与工件进给运动的精准配合，通过精细调控刀具路径及切削参数（诸如转速、进给速率、切削深度等），实现高效且精确的材料去除。整个工艺流程涵盖工件夹紧定位、刀具选型与装配、加工路径规划、切削参数设定、实际切削作业及后续处理等关键环节，每一步骤均需严格把控，以确保最终产品的加工精度与生产效率。
2026年01期 No.373 75-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K] - 苏亚峰;谢梁;张宗臣;牛飞;
针对采煤机滚筒结构参数影响采煤机滚筒能量消耗的问题，提出基于大数据的采煤机能效优化方案，以提高采煤工作的科学性，从而实现低成本、高效率的清洁开采。优化设计采煤机滚筒总体方案，包括滚筒方案、螺旋叶片方案和截齿方案，建立采煤机滚筒截割能效优化模型，并通过遗传算法进行模型求解。结果表明，该模型得出采煤机滚筒旋转速度的取值为20～100 r/min，采煤机牵引速度的取值为2～15 m/min，采煤机滚筒截割比能耗的最大值为16.22 kW·h/min，最小值为1.00 kW·h/min。
2026年01期 No.373 78-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K] - 李小峰;张杰;张威;秦国华;
起落架插轴是连接起落架和飞机机体的关键连接部件，主要用于传递载荷、实现起落架与机身铰接。为满足起落架高可靠、长寿命的设计和使用要求，针对某型起落架插轴衬套脱出故障进行了原因分析，并对插轴衬套防脱出进行了优化设计、试验验证及结构优化有效性分析。试验和分析结果表明：起落架受载时，插轴传递复杂的组合载荷，衬套受到复杂的组合载荷过程中会产生微量的轴向位移，因此在设计中需要依靠一定过盈量维持衬套位置，防止衬套发生脱出现象。增大过盈量可有效降低衬套脱出几率，随着过盈量增大，衬套脱出所需最大载荷呈现上升趋势，在不涂覆润滑脂的情况下，过盈量由0.04 mm增大至0.18 mm时，衬套脱出所需的载荷由13295.38 N提升至39618.24 N，提升约2倍；径向载荷150 k N、过盈量为0.12 mm时，总脱出力F=32296 N小于过盈量为0.12 mm时测得的静摩擦力为38063.55 N，衬套不会发生脱出；径向载荷为200 k N、过盈量为0.12 mm时，总脱出力F=42828 N，过盈量大于0.12 mm时试验测得的静摩擦力为38063.55 N，衬套会发生相对滑动，止动螺栓对衬套脱出进行止动，能有效防止衬套脱出，且衬套结构满足强度要求。
2026年01期 No.373 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K] - 苏畅;罗贞;
随着我国碳达峰碳中和战略目标的提出，各行各业都在积极落实国家绿色低碳发展要求。广西作为全国最大的糖料蔗和食糖生产基地，为国家食糖安全提供了坚实的保障。然而，糖业生产作为能耗密集型过程，在能源消耗和碳排放方面面临着较大压力。该文围绕广西蔗糖高质量发展需求，分析工业企业碳管理体系建设的政策背景与实践现状，剖析广西蔗糖企业在碳排放标准化管理中面临的主要问题，认为广西蔗糖企业在碳排放标准化管理中存在碳排放标准化管理体系不健全、碳排放标准化运行缺乏激励机制、碳排放标准化管理相关专业指导不足等问题，提出通过建立节能监测体系、搭建碳排放管理平台、关键方法及技术研究、开展试点适时推广、形成团体和地方标准等措施，构建一套符合广西蔗糖产业特色的碳排放标准化管理体系，制定碳管理体系运行相关奖励制度，建立明确的奖励机制、完善奖励政策和提供资金支持；同时还要建立多层面多部门联动机制、制定配套政策措施、健全科技支撑机制、建立人才保障机制等，实现蔗糖产业关键环节减排增效，推动广西重点蔗糖企业安全检验检测、能效测试、碳排放核查、节能技改、碳金融、科研标准建设的一体化进程，促进蔗糖企业的节能减排降本增效,实现广西特色产业优势助力“双碳”目标。
2026年01期 No.373 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K] - 程千祥;赵鹏;王小华;
针对某660 MW对冲燃烧锅炉配风氧量分布不均以及侧墙高温腐蚀风险问题，本研究基于燃烧数值模拟和现场实测数据在侧墙24 m、28 m、33 m标高分层布点加装了炉膛CO在线监测系统，与此同时采用等截面网格法在省煤器出口双侧加装氧量表计，构建了O_2/CO双参数燃烧监测体系。现场测试结果表明：在线系统与实测误差<1%，且A6/B6区域氧量异常（2.0%/2.1%）与3000μL/L级高CO浓度存在强关联性，证实了偏烧导致的燃尽不良与还原性气氛富集机制。基于上述数据驱动，实施了燃尽风配风均衡化与整体氧量提升调整，经过燃烧调整优化后550 MW负荷下侧墙CO、H2S平均浓度分别由14.5%、477μL/L降至10.3%、193μL/L（降幅28.8%/59.5%）,650 MW负荷时省煤器出口CO浓度均值从1406μL/L降至179μL/L，原低氧区（A6/B6）氧量提升至2.8%/2.7%，飞灰含碳量同步降低16%，燃烧均匀性及燃尽效率显著改善。该方案通过“监测-诊断-优化”闭环路径，解决了传统单一氧量监测无法预警炉内还原性气氛的局限，为对冲燃烧锅炉的高效安全运行提供了可推广的精细化调控途径。
2026年01期 No.373 91-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K] - 郭崇光;郭世南;耿远程;
为满足世界技能大赛移动机器人赛项“水果采摘任务”对视觉检测“高精度、高实时性、强环境适应性”的核心需求，解决竞赛场景下多类别水果识别易受光照、角度影响的问题，提出基于YOLO12n迁移学习的多类别水果检测方案。方案先构建适配竞赛场景的多模态数据集，采集香蕉、山竹等9类水果图像，覆盖3种光照条件与4种摆放角度，经图像预处理与类别标注后，按8∶2比例划分为训练集与验证集；同时优化YOLO12n迁移训练方案，引入余弦退火学习率策略动态调整训练节奏，结合多损失联合优化机制提升模型检测精度与泛化能力；最后通过定量实验、定性验证及YOLOv8n、YOLO10n的对比实验验证方法有效性。实验结果显示，该模型在树莓派4B硬件平台上的检测帧率满足实时性需求，验证集核心评价指标表现优异，且9类水果类别级检测精度均处于较高水平。相较于YOLOv8n、YOLO10n，其在检测精度、实时性及训练效率上均有提升。该模型可以直接部署至竞赛机器人，作为“二维码识别-自主导航-水果采摘”全流程的可靠视觉支撑，同时也可以作为小型采摘机器人视觉模块设计的技术支撑。
2026年01期 No.373 94-97+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1252K] - 童小华;
为了提高煤矿胶带输送机在高风险工作环境下的本质安全性，减少设备故障引发的事故率，保障煤矿生产的连续性与人员安全，该文聚焦于煤矿胶带输送机在煤炭运输过程中的安全运行问题，在阐述煤矿胶带输送机基本结构的基础上，详细分析机械防护、电气防护、火灾与爆炸防护以及环境防护等方面的关键技术，采用理论分析与实践案例相结合的方式，首先对典型防护技术进行结构化剖析，然后引入典型煤矿现场的应用案例，对比分析技术实施前后的运行状态、事故发生频率及故障响应效率等关键指标，验证所提防护措施的有效性。结果表明，多维度协同的防护策略能够显著提升输送机系统的整体可靠性与智能化安全管控能力，尤其在高湿、高尘、高温等恶劣环境下表现出良好的适应性与稳定性。
2026年01期 No.373 98-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K] - 聂恺熙;邢凤歧;
针对中频炉熔炼过程中炉渣粘连率高（35%～45%）、人工捞渣效率低下（单次作业182±15s）及工具损耗严重（碳钢勺寿命<50炉次）等行业难题，提出融合多模态感知与智能决策的机器人捞渣系统解决方案。通过以下技术创新实现：(1)建立感知系统，改进的CBAM-U-Net神经网络架构，集成通道-空间双注意力机制，渣层厚度识别误差±0.8 mm（较传统方法下降27%），红外测温误差±7.5℃（ASTM E2847标准验证）。(2)改进决策系统，蚁群-遗传混合优化算法实现动态路径规划，响应时间6.8 ms(Intel i7-1185G7测试)，路径长度缩短至1.89 m（较A算法减少13%）。(3)设计执行机构，设计采用梯度复合材料的捞渣勺，其采用Mo-30W合金骨架与等离子喷涂ZrO2-Y2O3陶瓷涂层（热导率<2 W/（m·K）），配合双螺旋风冷系统（风速18 m/s），使用寿命达850炉次。数据实证表明，包头铝业3 t中频炉连续3个月生产，单次作业周期（34±2）s，效率提升5.3倍，捞渣纯净度（92.3±1.2）%（经XRF检测），吨钢能耗降至3.7 kWh（降幅18.5%），工具损耗率1.2次/千炉。本系统通过重构生产流程，实现42.5%的减员率（8人→5人），为冶金行业智能化改造提供了可复用的技术范式。
2026年01期 No.373 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K] - 王谊;
针对传统药房取药过程中存在的效率低下、人工操作易出错、对特殊形状或易碎药品适应性差等问题，提出一种集成力反馈功能的智能机械抓取机构方案。该方案通过平行四边形连杆结构实现稳定且高效直线夹持运动，并结合高灵敏度双孔悬梁应变式传感器来构建实时力感知系统，采用CS1237高精度模数转换芯片与STM32F103RB主控制器实现夹持力的精确闭环控制。对机械系统进行多体动力学数学建模与关键部件的有限元分析，并进行三维仿真验证了结构的合理性与运动可靠性。在此基础上，开发基于Modbus-RTU协议的分布式控制系统，支持多机构协同运行与上位机远程监控，成功实现了在30～100 mm抓取范围内对不同形态、不同材质药品的安全、稳定抓取。实验结果表明，该机构能够在5～5 kg范围内动态调节夹持力，单次抓取响应时间不超过0.8 s，重复定位精度达到±0.5 mm，有效避免了药品因受力过大而破损或滑落。研究不仅能为医院药房自动化提供可靠的核心执行单元技术验证，解决易碎药品抓取操作与异形包装自适应抓取的难题，还能为医疗机器人领域的机械结构设计与力控制策略提供新的思路。
2026年01期 No.373 106-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K]
- 张瑞华;施俊侠;王毅;刘晓彤;姚华平;
在新农科背景下，明确机械专业人才所需的能力要求至关重要。通过深入了解当前社会对地方农业院校学生在素质、能力及知识储备方面的具体诉求，将职业能力培养置于核心地位，对“机械设计基础”课程的知识体系进行优化、调整与完善。同时，革新课程质量要求与评价标准，使其与课程“三位一体”的培养理念实现更深度的融合。课程改革措施有：充分凸显精品资源共享课的特色，不断完善与更新教学资源，采用线上线下混合教学模式；借助校外企业和农场实习基地，加强与农业机械相关高新技术企业的交流；拓展课堂“赛证促学”的育人路径，鼓励学生踊跃申报国家、省、校三级设立的机械设计类特别是农业机械设计创新项目，使得不同水平的学生都能够参与其中，从而有效激励学生开拓创新思；深入挖掘本课程蕴含的思政元素，构建机械设计基础资源库，并以“平面机构的自由度”教学为例，探讨课程组织和实施。
2026年01期 No.373 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K] - 裘旭东;张伟;韩天龙;
为破解智能制造领域高技能人才供给不足与产业升级需求不匹配的矛盾，该文基于杭州职业技术学院产教融合实践，以“市域产教联合体”为载体，探索“多跨协同”产教融合人才培养路径，提升智能制造现场工程师培养质量。在方法层面，一是建立跨主体协同治理机制，创新“市域产教联合体”运行机制，引入联合体内优质行业企业资源，通过成立理事会实施制度创新等，明确政校企行职责分工，形成“资源共享-风险共担-成果共享”人才培养生态；二是构建跨平台系统共建模式，依托开发区产业基地与高教园区研发优势，融合TUV莱茵认证标准，打造“数字孪生实训-企业移动课堂-国际认证中心”三级实践平台；三是实施跨功能系统融合改革，通过使工匠精神传承与“中德双轨认证”体系接轨国际标准，形成“双元课程+文化育人+国际融通”培养范式。实践结果表明，该模式能有效促进产教协同效能提升，校企合作项目立项数同比提升1.4倍，企业驻校工程师人数提升明显，设备更新速度明显加快，学生国际职业资格认证通过率大幅提升。“多跨协同”模式有效促进教育链与产业链深度耦合，是培养制造类现场工程师的可复制的区域性解决方式。
2026年01期 No.373 113-115+156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K] - 付睿云;吴垠舟;白庆春;陈蕴;吕泰彧;
探讨CAE技术对深度学习的促进作用，特别是其在机械设计、静力学与材料力学课程中的应用，为相关学科教学提供实践指导和理论支持，推动教学质量的提升。通过为期一年的教学与考试跟踪，借助SPSS统计学工具对学生学习效果进行定量分析。结果显示，采用CAE仿真技术进行教学后，学生在解决理论和工程问题的能力上得到了显著提高，大多数学生在使用仿真软件进行求解时，成绩明显优于传统手工求解方式。此外，仿真技术的引入能促进学生理论学习的提升，学生在仿真课程结束后的理论测试成绩高于未接触仿真技术时的成绩，且学生的理论基础与仿真课程表现密切相关，理论成绩较好的学生在仿真课程中的表现更为突出。理论教学与仿真学习应并行推进能保证教学效果最大化。不同学科对仿真技术的需求不同，仿真技术在力学、工程设计等课程中具有更大的应用潜力，教师应根据学科特点优化仿真课程内容，以实现仿真技术的最大效用。本研究为CAE仿真技术在学科教学中的应用能提供实证数据和理论支持，强调理论与仿真技术相结合的重要性，可为未来相关教学提供有益的实践指导。
2026年01期 No.373 116-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K] - 赵冉;韩校粉;张翼飞;赵芳;苏宁;
课程体系设计以学员为中心，紧密对接岗位任职需求，践行“学、赛、创”一体化的教学理念，借助人工智能技术赋能，破解传统机械课程知识孤岛化、内容滞后化、实践创新不足、评价单一化等痛点。创新构建“知识体系+装备案例”双螺旋递进的课程内容架构，实现知识解读装备，装备引领知识更新的良性互动。同时，搭建多维度评价矩阵，强化师生协同学习共同体建设。教学实施层面，依托深度融合的智慧教学资源体系，运用翻转课堂模式，开展线上线下、课内课外四维联动的混合式教学模式，推动教师角色转变——从传统讲授者转变为学习动力赋能者、创新实践支持者和成长方向指引者的三位一体新型导师。学员通过依托课程学习、科技创新基地实践、竞赛活动参与，实现实践能力的递进式提升，将课堂教学延伸到装备实践场景。此外，通过智能交互技术打破传统教育中信息获取的壁垒，以知识图谱算法重塑知识整合逻辑，用虚拟仿真系统革新实践验证范式，构建起以学员为中心的智能教育生态，这种变革不仅为学员主动学习提供革命性支持，更在创新创业能力培养层面，借助人工智能创成式设计、智能优化分析等功能，推动机械类课程从“知行合一”向“智行融合”进阶，让教育现代化在技术赋能中切实转化为创新人才培养的实效。
2026年01期 No.373 119-121+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K] - 周雪会;
在“中国制造2025”智能制造战略深化与职业教育产教融合政策推进的双重背景下，高职机电类“EPLAN与电气控制技术”课程面临资源碎片化、产教脱节及混合式教学效能不足等核心问题。以该课程改革为载体，构建“课程资源开发-教学模式重构-实施路径优化-效果评价分析”递进式改革框架，创新“产教融合+双轨并行”教学模式。校企协同构建“三层递进式”在线资源库；线上依托智慧树平台实施“微视频+虚拟仿真+在线测试”三段式学习，线下以企业真实项目为载体开展“项目导入-任务分解-分组实施-成果展示-评价反馈”五步法教学；结合智能学情系统与OBE（成果导向教育）理念，建立“知识-技能-素养”三维多元评价体系。实践验证，该模式不仅提升了学生的知识掌握度、锤炼了实战能力、塑造了职业素养，还获得了企业与行业的高度认可。其既发挥了示范引领作用，助力职教出海，又为高职机电类课程改革提供了可以复制的新模式。
2026年01期 No.373 122-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K] - 吴文杰;
高职教育的目标是培养高素质技术技能人才，职业能力是学生就业的关键因素。随着工业生产由传统制造逐步转向智能制造，所需要的人才知识结构发生了新的变化，技能需求也随之转变，要求毕业生不仅需要具备扎实的专业知识，掌握娴熟的专业技能，同时要具备一定的学习研究能力、适应能力、创新能力等。目前，许多高职学生都简单地将“职业能力”和“职业技能”等同，单纯地认为只要自己在专业技能上较为突出就具备较强的职业能力，将自己简单定位在同质化操作工领域；加上专业教学上，仍然普遍采用传统的教学手法和教学方法，重专业知识讲授和技能经验传授，轻创新意识和团队意识的培养，学生多是被动的学习知识和技能，职业能力发展和提升尚未得到较好指导，无法满足智能制造生产需要。以教师承担的科研项目为载体，通过选拔机电一体化技术专业学生参与具体课题研究工作的方式来提升学生职业能力，学生通过参与课题研究工作，可熟悉科研的基本流程、培养团队协作精神，科研创新能力、协调沟通能力、阅读写作能力得到提高，专业技能和心理素质得到加强，职业能力提升明显。
2026年01期 No.373 126-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] - 欧阳玉梅;
针对“移动通信”课程教学中存在的课程内容与技术发展不匹配、教学方法缺乏创新、数字素养教育缺失及课程评价体系不完善等问题，依托在线平台构建了包含课程视频教程、文档资料、针对性练习题目及活跃“讨论社区”等在内的教学资源库，实现了教学内容的数字化；设计“课前预热+课中互动+课后巩固”这一涵盖教学全过程的三阶段教学模式，并将线上平台与线下课堂相结合，推动教学方法的数字化；建立包含线上平台访问数、视频观看时长、线上学生互动数、线上练习成绩等多元评价指标的数字化评价机制，再结合线下成绩及学科竞赛成绩形成学习成果的综合性评价体系。实践结果显示，丰富的线上学习资源、数字化教学手段及数字化评价体系可激发学生学习兴趣，培养自主学习能力，并有助于实现个性化教学及提升学生的数字素养水平。
2026年01期 No.373 130-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K] - 宣国强;
为了应对我国制造业数智化转型背景下高端数控人才巨大缺口的挑战，通过理论构建与教学实践相结合的研究方法，研究数智融合驱动下数控技术应用专业教学改革的路径与模式，提出以“智能平台赋能、阶梯课程重构、混合教学创新”为核心的一体化改革方案。首先搭建智能平台赋能的产教协同育人框架，打通企业生产数据与学校教学资源双向转换渠道，深化产教融合；其次构建“基础→专项→创新”阶梯式课程模块，融入智能制造、工业机器人等前沿技术，破解教学内容与产业需求脱节的难题；进而建设VR/AR智能实训平台，创新实践“虚实结合、项目驱动”教学模式，通过VR仿真系统实现程序智能纠错与工艺优化，通过AR智能终端实现操作实时引导与个性化纠错。实践表明，改革显著提升了学生实践技能、创新能力和教学效果。由此可见，深化产教融合、重构课程体系与创新数智教学模式是培养符合产业需求的复合型数控人才的有效途径，为制造业转型升级提供了坚实的人才支撑。
2026年01期 No.373 133-135+145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K] - 王俪颖;黄启敏;
在国家大力推动职业教育提质培优的背景下，中职汽车专业群作为培养汽车产业技能人才的重要阵地，承担着为行业输送高素质技术技能型人才的重任。该文分析中职汽车专业群的育人现状，认为当前中职汽车专业群育人现状不容乐观。在校企合作方面，形式较为单一，多数仅停留在学生实习层面，缺乏从专业设置、课程开发到人才培养全过程的深度协同；在教学内容上，存在与岗位实际工作内容和行业最新技术发展融合不足的问题；在师资力量上，部分教师缺乏企业实践经验，“双师型”教师占比偏低，难以满足实践教学需求。提出从提出从搭建“全程协同”长效机制、打造“校企融合”育人平台、规划“岗课赛证”融合课程体系、建设双导师团队与实践基地以及设计多维融合评价体系等路径构建中职汽车专业群“全程协同，六项融合”育人模式，通过加强校企深度联动、整合多元教学资源、数字赋能教学过程和强化双师队伍建设等实施策略，提升中职汽车专业群人才培养质量，实现职业教育与产业需求的紧密对接。
2026年01期 No.373 136-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K] - 冯倩文;余靖华;
高职装备制造类青年教师数字化素养提升的核心路径是：以产教融合为根基、以企业实践为载体、以AI与数字孪生等新技术为支点，通过制度化培训、校企协同平台和教学能力比赛三轨并进，实现从“会用技术”到“善用技术赋能教学与创新”的跃升。采用文献分析、问卷调查和案例研究相结合的方法，从理论层面构建包含技术操作能力、信息处理能力、数字化教学设计能力、数字化评价与反思能力以及专业发展能力五个维度的数字化素养模型。研究发现，当前高职装备制造类青年教师数字化素养存在显著短板：基础扎实但专业薄弱；信息处理能力不足；深度融合数字技术与专业教学能力缺乏；数字化评价与反思能力薄弱；专业发展能力两极分化。针对这些问题，研究提出了“五位一体”的提升路径：构建“基础-专业-创新”三级分层培训体系，实施“学分银行”制度；建立校企协同的“三位一体”实践平台，推行双师培养计划；完善“教学-科研-服务”三维激励机制；创建跨校跨企的学习共同体；建立基于智能平台的动态评价体系。研究结果表明，通过系统化的制度设计和资源整合，可有效提升青年教师的数字化素养水平。研究能为高职院校提升教师数字化素养提供理论依据和实践指导，对推动职业教育数字化转型具有重要意义。
2026年01期 No.373 139-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K] - 王久贵;
针对中职工业机器人技术专业教学中长期存在的“教学与岗位脱节、资源与需求错位、素养与技能分离”三大困境，提出“三境进阶”课堂教学模式。该模式以情境学习理论为支撑，以企业真实工作过程为主线，系统构建了“云端虚拟环境-学校真实情境-企业真岗实战”层层递进的教学空间与学习路径。通过课前学情分析、课中分层探究、课后拓展延伸，实现精准教学。第一境利用虚拟仿真与云平台开展1∶1企业工作站模拟，支持无限试错，夯实原理认知；第二境依托符合7S标准的校内实训基地，实施理实一体教学，规范操作流程，实现技能内化；第三境引入企业真实项目，推动能力迁移与职业认同感形成。教学实施结果：实验班技能考核平均分达92分，较对照班提升10.2%，岗位独立上手时间缩短30%，学生满意度达96%，竞赛获奖率显著提高。教师团队也实现从“知识传授者”向“学习项目设计者”的转型，开发出系列活页式教材与数字化资源。本模式有效实现了产教融合与岗课赛证融通，为工业机器人专业教学改革提供了可复制、可推广的实践路径。
2026年01期 No.373 142-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] - 何淑洁;马亚勤;
针对新能源汽车产业技术快速迭代、产业链深度融合背景下，传统新能源汽车技术专业群虚拟教研室在适应性、前瞻性与协同性方面明显不足的现实问题开展了教学探讨。研究基于共同体理论，综合运用文献分析与理论构建等方法，系统探讨了新能源汽车技术专业群虚拟教研室的共建机制。通过对当前虚拟教研室建设现状、典型模式与深层挑战的梳理，提出构建一个以价值共同体、利益共同体、发展共同体为核心理念的协同系统，并从组织管理、资源共享、教学协同与评价激励四个核心维度出发，设计了一个旨在明确多元主体权责利、促进深度协作的共建机制框架。在此基础上进一步提出一套集智能技术平台、分层分类师资队伍、模块化教研内容与制度化保障体系于一体的综合性实施路径，以确保上述机制能够落地生效。研究表明，以共同体理念为引领的机制设计与路径选择，能有效推动虚拟教研室从形式上的物理聚合转向实质性的化学融合，对于深化产教融合、重构教育生态、系统提升面向产业前沿的高层次技术技能人才培养质量，提供了兼具理论创新性与实践操作性的解决方案。
2026年01期 No.373 146-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K] - 廖春扬;
在新质生产力驱动制造业升级的背景下，中等职业教育面临着培养高素质技术技能人才的紧迫压力。然而，当前中职加工制造类专业教学，特别是“机械制图”课程，普遍存在重理论轻实践、重绘图轻工程应用的问题，导致学生能力与岗位需求脱节。为此，本研究旨在系统构建并实践“理实融合”教学模式，以“机械制图”课程为例，探索如何有效弥合这一差距。研究采用理论与实践相结合的方法，围绕“真实性”核心理念，设计了涵盖真实项目内容、工具环境、行业标准、岗位角色和工作流程的“五真”教学情境，并通过“三阶递进”的项目化路径组织实施，同时依托数字技术赋能和双师协同团队提供支撑。并以“齿轮泵测绘”项目为载体，系统阐述了“五真”情境的具象化构建，并详细介绍了“虚-实-虚”循环的技能训练路径、“角色轮动”协作机制以及课程思政的融合方式。教学成效表明，该模式显著提升了学生的工程规范意识、数字化应用能力及团队协作素养，为培养适应新质生产力要求的复合型技术技能人才提供了可操作的方案。
2026年01期 No.373 150-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K] - 胡金莎;吴鹏;
以“外径千分尺的读数和使用”为典型课例，构建“发现问题-分析问题-解决问题-应用案例”四维度框架，依托数字化听评课系统（CSMS系统）的全流程数据采集与分析功能，探索理实一体化课堂教学改革。通过教学内容数字化适切性分析与内容组织有效性分析，解构信息技术与机械理实一体化教学的深度融合路径；创新应用“四何”知行模型，构建递进式问题链，实施左脑思维导图梳理原理、右脑角色扮演模拟流程的“双脑平衡”策略，提升学生思维参与度；基于多维度互动分析模型，量化师生互动，精准定位课堂理实融合的关键节点。结果显示，理实一体化课堂需以数据驱动教学决策，强化“技术工具适切性、实践任务真实性、互动反馈及时性”三大核心要素，通过数字化听评课系统实现教学过程的动态评价与精准改进。多次教学实践结果表明，该模式使学生外径千分尺操作考核合格率提升27%，课堂互动频次增加41%，显著提升了机械类理实一体化课程的教学实效性。
2026年01期 No.373 153-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]