發(fā)布時間：2022-05-07 18:06:56
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機械一體化畢業(yè)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
目前存在的主要問題我院機械類專業(yè)含機電、機械、數(shù)控、模具、汽車等相關(guān)專業(yè)。目前，畢業(yè)設(shè)計中存在的主要問題有以下幾種：
1.關(guān)注點不一樣，學(xué)校和學(xué)生意見分歧由于教育行政部門每年都要對畢業(yè)論文（設(shè)計）進行抽檢評優(yōu)，所以學(xué)校很緊張，萬一結(jié)果不好，影響學(xué)校的聲譽。但現(xiàn)狀是，機械類專業(yè)絕大多數(shù)學(xué)生從第5學(xué)期中后期開始進行頂崗實習(xí)，而且大部分從事的是機床操作和產(chǎn)品檢驗、包裝等工種，沒有太多的技術(shù)含量，與“設(shè)計”無緣。少部分學(xué)生在產(chǎn)品銷售崗位實習(xí)，還有部分在售后服務(wù)崗位實習(xí)，與“設(shè)計”關(guān)系都不大，學(xué)生看不到畢業(yè)設(shè)計對他們將來的工作有多大作用，他們更關(guān)注的是就業(yè)。因此，沒有太大的動力去認(rèn)真地搞畢業(yè)設(shè)計。由于學(xué)校對老師有要求，老師本意當(dāng)然想認(rèn)真地指導(dǎo)學(xué)生，可是學(xué)生在頂崗實習(xí)階段，不能與老師經(jīng)常見面，有的根本見不了面，只能通過電話、網(wǎng)絡(luò)溝通，學(xué)生上網(wǎng)不便，郵件也說不清楚，老師只能過一段時間督促一下，指導(dǎo)效果大打折扣。
2.畢業(yè)設(shè)計所需信息和資料難以搜集，影響進度畢業(yè)設(shè)計階段，學(xué)生都在企業(yè)頂崗實習(xí)，企業(yè)沒有專門的提供給學(xué)生的圖書館、機房、網(wǎng)絡(luò)、實驗室等畢業(yè)設(shè)計所必須的基本條件。學(xué)生對相關(guān)專業(yè)資料的搜集、分析、利用等能力相對較弱，這些資源的缺乏令學(xué)生在選題、開題和具體實施階段顯得無從下手，只能胡亂參照往年或網(wǎng)上資料相關(guān)題目。例如，機械類專業(yè)學(xué)生中期檢查交上來的題目大多是軸類、箱體類、圓盤類零件的加工工藝及數(shù)控編程、各種零件的模具設(shè)計、各種普通機床經(jīng)濟型數(shù)控化改造、電梯和機械手、水位、各種生產(chǎn)線等的PLC控制、機床夾具設(shè)計、機械設(shè)備的故障診斷與維修等等，題目有的大而空，有的是課程設(shè)計內(nèi)容，有的是教材上的實例。學(xué)生撰寫論文時參考教材或網(wǎng)絡(luò)公開資料過多，沒有什么數(shù)據(jù)支撐，也沒有什么自己的觀點和實際作品，談不上論文的質(zhì)量及學(xué)生水平的提高。
3.學(xué)生方面的原因江蘇省這幾年的高職招生，有提前單招，有注冊入學(xué)，還有中職對口單招，最后，通過真正參加高考錄取的考生，所占比例已經(jīng)較少了。即使是這些學(xué)生，錄取的分?jǐn)?shù)也很低。而且，江蘇省錄取的總?cè)藬?shù)已經(jīng)超過了報考學(xué)生總數(shù)，基本上只要想上學(xué)，都能上。所以招進來的學(xué)生的知識基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)興趣不高，水平和能力又參差不齊。畢業(yè)設(shè)計和頂崗實習(xí)時間重疊，絕大部分學(xué)生是自己通過人才市場選擇的實習(xí)企業(yè)，崗位要求學(xué)生和正式用工一樣的工作時間和強度，學(xué)生每天上8小時甚至12小時的班，有的企業(yè)兩班倒，有的三班倒，沒有精力再去搞畢業(yè)設(shè)計。另一方面，在學(xué)校的前兩年，也沒有好好學(xué)習(xí)專業(yè)知識，造成很多學(xué)生不知道畢業(yè)設(shè)計要做什么，怎么做。老師給學(xué)生的課題，學(xué)生做不了，學(xué)生自己定的題目，又很不恰當(dāng)。勉強寫出的論文不規(guī)范，文字欠通順，表述設(shè)計意圖和設(shè)計方案邏輯性不強，質(zhì)量很低，有的直接抄襲論文或干脆購買，沒有起到培養(yǎng)綜合能力和科研水平的目的。
4.指導(dǎo)老師方面的原因由于學(xué)生多而專業(yè)教師少，教師的指導(dǎo)工作量過大，一般平均每位專業(yè)教師要承擔(dān)十多個學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)，學(xué)生遠在四處各地，老師無法對學(xué)生進行細(xì)致、系統(tǒng)和及時的指導(dǎo)和檢查。而且本身又有繁重的教學(xué)工作，老師的精力跟不上。另外，各個學(xué)校重點關(guān)注的是招生就業(yè)，使得老師可能不太重視畢業(yè)設(shè)計工作，不愿多花時間與精力。從教師本身來看，高職院校的年輕教師很多是剛從學(xué)校畢業(yè)的，沒有實踐環(huán)節(jié)，只能照本宣科；年長教師，沒有知識更新的再教育環(huán)節(jié)，對新技術(shù)不太了解。老師自己實踐水平不高，給學(xué)生的選題，為回避實踐環(huán)節(jié)，很多選擇了與工程實際相脫離的綜述類題目或計算機仿真題目。這些都使畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作難度增大，難以保證質(zhì)量。
二、對策分析
1.提前啟動畢業(yè)設(shè)計工作在人才培養(yǎng)方案中，將各主要專業(yè)課程向前兩學(xué)年轉(zhuǎn)移，減少第三學(xué)年的計劃課程。第五學(xué)期初開始畢業(yè)設(shè)計，包括落實任務(wù)、查閱資料，掌握畢業(yè)設(shè)計的基本程序、要求，完成畢業(yè)論文的總體框架設(shè)計。學(xué)生在校完成畢業(yè)論文總體框架后，到企業(yè)、實習(xí)基地邊實習(xí)邊做畢業(yè)設(shè)計，更有針對性，學(xué)生不再感到茫然。
2.充分利用畢業(yè)頂崗實習(xí)到用人單位進行半年以上頂崗實習(xí)，是高職院校落實《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2006]16號）文件精神，大力推行“校企合作、工學(xué)結(jié)合”，突出高職教育特色，改革人才培養(yǎng)模式的重要舉措。這幾年，我院機械類學(xué)生的頂崗實習(xí)已提前至第5學(xué)期的下半學(xué)期，由于企業(yè)對技能型人才的需求較旺，所以，絕大部分學(xué)生自己都能較容易找到相關(guān)實習(xí)崗位。學(xué)生帶著各自初擬的畢業(yè)設(shè)計課題，分散到不同地方、不同部門進行畢業(yè)實習(xí)，這種分散實習(xí)的方式不會影響企業(yè)的生產(chǎn)秩序，比較容易被企業(yè)接受；還有部分學(xué)生，在第3或者第4學(xué)期已經(jīng)選擇了進入與學(xué)校簽有合作培養(yǎng)協(xié)議的“訂單班”學(xué)習(xí)，我系有“上海鴻得利”、“富士康”、“億滋”、“無錫松下”等眾多訂單班，學(xué)生完成基本專業(yè)知識學(xué)習(xí)后直接進入這些單位頂崗實習(xí)。畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容與實際所從事的崗位聯(lián)系，如果與初擬的框架有沖突，可再作研究內(nèi)容和方法的調(diào)整，甚至重新開展課題研究。做到理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生的解決實際問題能力，提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。
3.校企共同指導(dǎo)學(xué)校自己聘請公司的技術(shù)人員做企業(yè)兼職指導(dǎo)教師，實現(xiàn)校企共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計。校內(nèi)指導(dǎo)教師主要負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化指導(dǎo)，負(fù)責(zé)過程管理，制定畢業(yè)設(shè)計流程，對畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督檢查，對后期的畢業(yè)論文的撰寫進行指導(dǎo)和審核。保持與企業(yè)指導(dǎo)教師、畢業(yè)生的聯(lián)系與溝通。企業(yè)的指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)具體的技術(shù)、內(nèi)容指導(dǎo)，提供企業(yè)相關(guān)資料以及學(xué)生與實習(xí)企業(yè)合作環(huán)境的協(xié)調(diào)。學(xué)校應(yīng)支付企業(yè)導(dǎo)師一定報酬，同時，企業(yè)導(dǎo)師參與答辯要占到一定比例。我院建立了頂崗實習(xí)管理平臺，要求學(xué)生頂崗實習(xí)期間至少每周寫一次周記，每個周記提出一個工作問題，解決一個工作問題，學(xué)習(xí)一個工作中需要的新知識點，詳細(xì)記錄，并報告指導(dǎo)教師，指導(dǎo)老師進行點評、指導(dǎo)，隨時關(guān)注學(xué)生動態(tài)，及時解決學(xué)生在實習(xí)過程中遇到的問題。另外，學(xué)生還要完成手寫的實習(xí)報告，也按周填寫，學(xué)生的企業(yè)指導(dǎo)老師，對學(xué)生一周的工作進行評價、總結(jié).
4.豐富畢業(yè)設(shè)計課題來源
（1）指導(dǎo)教師的科研課題。此類型題目所占比例呈逐年上升趨勢。原因主要是近幾年學(xué)校科研環(huán)境的改善及本系教師隊伍的完善，科研項目逐漸增多，項目層次包括院級、市級、省級、國家級。
（2）依托技能競賽及各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽開展畢業(yè)設(shè)計的實踐活動。鼓勵學(xué)生積級申報江蘇省大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目，參加大學(xué)生機械設(shè)計大賽、自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試、汽車維修、汽車營銷、數(shù)控操作大賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、職業(yè)規(guī)劃大賽等。畢業(yè)設(shè)計開始時間可以依據(jù)競賽時間進行調(diào)整，畢業(yè)設(shè)計可以以綜合性競賽項目實物作為成果，由競賽輔導(dǎo)教師兼任畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師，對學(xué)生在前期創(chuàng)新過程中的作品進行完善和理論升華。通過技能競賽學(xué)生熟練了技能，樹立了競爭意識、團隊意識，更嘗到了學(xué)習(xí)技能、精通技能的甜頭。
（3）學(xué)生自己確立的課題。題目主要來自畢業(yè)頂崗實習(xí)或者將要就業(yè)的單位，收集與實際工作相關(guān)的資料，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下確定畢業(yè)設(shè)計題目。這說明學(xué)生下企業(yè)頂崗實習(xí)為畢業(yè)設(shè)計的選題提供了大量的專業(yè)實踐機會。對于部分搞不了設(shè)計的學(xué)生，要求他們將實習(xí)體會寫下來，形成實習(xí)報告。
（4）模具、數(shù)控、機械、機電專業(yè)跨專業(yè)整合，開展任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向的畢業(yè)設(shè)計課題探索，使學(xué)生綜合能力與素質(zhì)得到全面提升。
（5）參與教師的教學(xué)活動。學(xué)生參與教學(xué)課件的制作，如機械設(shè)計基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)、夾具設(shè)計、數(shù)控編程、模具設(shè)計等課程中的動畫、視頻的制作。既鞏固了所學(xué)專業(yè)知識，又熟練掌握常用軟件的操作，為將來的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
（6）不斷完善畢業(yè)設(shè)計課題類型，開設(shè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)課程。經(jīng)過這幾年的實踐總結(jié)，我們大體上把機械類高職畢業(yè)設(shè)計的類型分為以下幾類，同時，我院已開設(shè)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)課程或講座。1）工藝夾具類。此類主要完成各種零件的加工工藝編制及加工零件所需夾具的設(shè)計。2）數(shù)控編程類。主要完成零件的加工工藝編制及數(shù)控編程，可以和機械設(shè)計類結(jié)合，以團隊的形式，完成機構(gòu)的設(shè)計、機構(gòu)零件的數(shù)控編程、加工。3）注塑、沖壓模具類。主要完成各種注塑、沖壓模具設(shè)計。4）機械設(shè)計類。減速器、機器人、機械手、各種泵、控制裝備、農(nóng)業(yè)機械、汽車、液壓系統(tǒng)及各種設(shè)備的設(shè)計。5）機床類。機床主傳動系統(tǒng)及進給系統(tǒng)設(shè)計、鉆床、銑床、組合機床設(shè)計，也可以利用學(xué)校的金工實習(xí)車間進行各類機床的拆裝、測繪訓(xùn)練。6）機械類課程圖形庫、動畫庫、試題庫建設(shè)。7）機電一體化類普通車床數(shù)控化改造及各種設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。8）機電設(shè)備或生產(chǎn)線故障分析與診斷。
（7）答辯形式多樣化。答辯可以采取多種形式，答辯地點可以選擇校內(nèi)的多媒體教室、實訓(xùn)室，也可以搬到校外學(xué)生頂崗實習(xí)的企業(yè)現(xiàn)場，邀請企業(yè)指導(dǎo)老師、技術(shù)人員、學(xué)生的同事一起參加答辯；答辯形式可以是陳述性答辯，也可以是作品展示性答辯；團隊項目，可指定一人進行答辯。要保證各類形式如實習(xí)報告類、調(diào)查報告類、市場調(diào)研類、創(chuàng)業(yè)計劃類、售后報告分析類、設(shè)計類都可以參加答辯。
三、總結(jié)
根據(jù)上面分析，現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量較難保證，而現(xiàn)有國情下高職畢業(yè)設(shè)計暫時無法替代。但是，畢業(yè)設(shè)計也應(yīng)隨著形勢的發(fā)展進行較大程度的改革，否則，不能發(fā)揮起應(yīng)有的過渡橋梁作用，有以下幾點值得思考：
（1）是否能強化課程綜合實訓(xùn)和課程設(shè)計，淡化畢業(yè)設(shè)計。例如機械設(shè)計基礎(chǔ)課程結(jié)合CAD/CAM課程進行綜合實訓(xùn)；液壓與氣動技術(shù)、機械制造基礎(chǔ)、PLC等進行課程設(shè)計；數(shù)控編程與操作理論課程結(jié)合實訓(xùn)進行典型零件的數(shù)控編程與加工訓(xùn)練。這樣的訓(xùn)練更扎實，更有實效。
（2）畢業(yè)設(shè)計過程要增強學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的認(rèn)識、讓學(xué)生明確其目的和意義。
（3）畢業(yè)設(shè)計是一個綜合訓(xùn)練的環(huán)節(jié)。完整的畢業(yè)設(shè)計過程應(yīng)該包括專業(yè)實習(xí)、文獻檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗數(shù)據(jù)獲取、理論計算、論文寫作與論文答辯等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)能使學(xué)生受到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓(xùn)練，對學(xué)生將來的工作和可能情況下的深造意義非凡。
[關(guān)鍵詞]NX（UG） 機制本科 教學(xué)改革
[作者簡介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學(xué)院機械學(xué)院，講師，碩士，研究方向為機械制造、數(shù)控加工。（山東 濟南 250104）
[中圖分類號]G712 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1004-3985（2013）29
當(dāng)今社會機械制造業(yè)的發(fā)展壯大，得益于日趨激烈的市場競爭。面對機遇與挑戰(zhàn)，制造業(yè)只有不斷吸收機械、電子、信息及現(xiàn)代企業(yè)管理等多方面的成果，并應(yīng)用于產(chǎn)品生命周期的全過程，才能不斷推出新品，富有競爭力。集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、虛擬化以及智能化是使傳統(tǒng)制造系統(tǒng)成為信息時代、知識經(jīng)濟時代的先進制造系統(tǒng)的最主要內(nèi)容。目前，在眾多企業(yè)中廣泛應(yīng)用的CAD/CAM技術(shù)是現(xiàn)代先進的計算機技術(shù)成功滲入傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)果。
為使學(xué)生進入企業(yè)后，能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件，盡快適應(yīng)自己的工作崗位，山東英才學(xué)院結(jié)合機制專業(yè)的自身特點，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學(xué)軟件。通過到兄弟院校走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過程中，CAD/CAM單獨作為一門課程一般開設(shè)在第六學(xué)期或第七學(xué)期，雖然該課程設(shè)置的目的是為了起到連接作用，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計和學(xué)生就業(yè)提供好的繪圖工具。但作為一門課程，學(xué)生學(xué)完后，很難做到融會貫通，沒有達到預(yù)期的教學(xué)效果。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，讓枯燥的機械課程變得簡單易懂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強各門課程之間的聯(lián)系。在機制本科的教學(xué)過程中，嘗試運用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學(xué)，實踐表明，這對學(xué)生理解和掌握專業(yè)課程有很大的幫助。
一、NX軟件在“機械制圖”課程中的應(yīng)用——NX 三維造型模塊
“機械制圖”是工科重要的主干專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在機械工程科學(xué)人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。該課程以形體構(gòu)造和圖形表達為核心，以形象思維為主線，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創(chuàng)新構(gòu)形能力等工程科學(xué)的基本素質(zhì)，并為進一步學(xué)習(xí)機械設(shè)計類、機械制造類和工程實踐類后續(xù)課程提供必備的制圖基礎(chǔ)知識與基本技能。
在制圖的教學(xué)過程中，仍以講授為主，部分教學(xué)環(huán)節(jié)借助模型和掛圖等輔助工具，學(xué)生往往是被動學(xué)習(xí)，建立空間思維相對困難，學(xué)生普遍反映課程太難學(xué)，從而對課程產(chǎn)生了厭倦，降低了學(xué)習(xí)積極性。到了高年級，進入專業(yè)課程學(xué)習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計階段，學(xué)生反而不會畫圖了。畢業(yè)后，進入社會，就業(yè)將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機械制圖”課程教學(xué)環(huán)節(jié)。建立機械制圖虛擬模型庫，讓學(xué)生有整體的概念，通過旋轉(zhuǎn)、剖切三維圖形，可以對三維模型進行動態(tài)仿真，讓學(xué)生理解模型各個方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實體之間的橋梁，這樣再來學(xué)習(xí)制圖的投影原理及其他表達方式，將變得非常輕松。同時，NX為參數(shù)化建模，方便對模型進行修改，可以根據(jù)教學(xué)大綱的變化，及時修改模型?？蓪⒛Ｐ蛶焐蟼鞯骄W(wǎng)絡(luò)課程中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
二、在“數(shù)控機床編程”課程中的應(yīng)用——NX加工模塊
“數(shù)控機床編程”課程是機械制造本科專業(yè)重要的專業(yè)課程。大部分院校數(shù)控機床編程主要以手工編程為主，講授數(shù)控車床編程和數(shù)控銑床（加工中心）編程。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，手工編程的內(nèi)容也會借助NX軟件，講授自動編程應(yīng)如何實現(xiàn)。如在車削的教學(xué)過程中，相應(yīng)會講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實例等自動編程過程，通過手工程序和自動生成程序的對比，學(xué)生對編程有更深刻的理解，更喜歡數(shù)控編程課程，為機床實訓(xùn)打下基礎(chǔ)。
手工編程雖然有不少優(yōu)點，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地優(yōu)化加工路徑等。但手工編程無法編制復(fù)雜工件，如非常規(guī)曲面的程序編制，同時手工編程對編程人員有較高的要求，一個點計算錯誤，將會造成嚴(yán)重的后果。當(dāng)手工編程無法完成或是編程比較困難的零件，可以通過自動編程完成，NX軟件有強大的數(shù)控加工CAM模塊，包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等，基本可以加工任意復(fù)雜的曲面。NX數(shù)控加工的一般流程為零件3D建模—指定工藝方案—進入CAM環(huán)境—創(chuàng)建程序節(jié)點、創(chuàng)建刀具節(jié)點、創(chuàng)建幾何節(jié)點、創(chuàng)建加工方法節(jié)點—設(shè)定參數(shù)—生成刀軌并驗證—機床后置處理—數(shù)控程序（NC代碼）。
三、在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用——NX仿真、裝配和工程圖模塊
“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程主要包括機械原理和機械零件設(shè)計兩部分，以機械原理部分學(xué)習(xí)過程中的四連桿機構(gòu)為例，在學(xué)習(xí)四連桿機構(gòu)時，如果僅僅通過理論講解，學(xué)生對四連桿的運動特性理解的不夠充分，可以利用NX運動仿真模塊，首先通過三維建模，虛擬裝配，設(shè)定連桿，設(shè)定驅(qū)動，完成平面四連桿機構(gòu)的三維動畫運動仿模擬。
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程學(xué)完后，要進行課程設(shè)計。以減速器課程設(shè)計為例，學(xué)生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數(shù)后，如果學(xué)生憑空想象，采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖，并拆畫零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會產(chǎn)生干涉，能否保證加工后的零件能夠安裝。因此，可以利用NX的裝配模塊，將所設(shè)計的減速器零部件進行裝配，通過仿真建模，查看各個零部件之間是否存在干涉，為后續(xù)加工的零件的順利裝配打下基礎(chǔ)。并且，NX軟件可以將三維模型轉(zhuǎn)換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進行了修改，裝配圖形也會自動做相應(yīng)的修改。
四、在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計中的應(yīng)用——NX 綜合運用
畢業(yè)（論文）設(shè)計是每個本科生畢業(yè)前要完成的最重要的一項任務(wù)。機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的本科畢業(yè)生主要從事的工作崗位為：數(shù)控機床操作崗位（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機床的機床操作工），數(shù)控工藝技術(shù)崗位（數(shù)控加工工藝設(shè)計師、數(shù)控工藝文件管理員、數(shù)控程序編寫技術(shù)員、電腦繪圖員等），普通機電設(shè)備設(shè)計師助理等技術(shù)工作崗位，這些崗位的共同特點是動起手來能干活，拿起電腦可設(shè)計。因此，畢業(yè)設(shè)計對他們來說尤其重要，畢業(yè)論好了，進入企業(yè)后，就能更快適應(yīng)工作崗位。
在教學(xué)過程中，為實現(xiàn)應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)目標(biāo)，減少理論型、研究型論文，要求畢業(yè)論文題目需“來自企業(yè)”，即學(xué)生的畢業(yè)論文內(nèi)容既要包含設(shè)計又要包含制造，而且學(xué)生必須在數(shù)控機床上至少加工出畢業(yè)論文中的一個中等復(fù)雜的零件，若能借助NX軟件，自動生成數(shù)控加工程序，并對刀路和程序進行優(yōu)化，會起到事半功倍的效果。通過畢業(yè)設(shè)計，讓學(xué)生掌握機械零件從設(shè)計到制造的全過程，為工作后以最短的時間適應(yīng)企業(yè)要求奠定基礎(chǔ)。
五、在機制專業(yè)各種大賽中的應(yīng)用――NX 提升
雖然將NX軟件融入多門專業(yè)課程的教學(xué)過程，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性大大提高了，教學(xué)效果明顯，但由于課時的限制， NX軟件強大的功能模塊，教學(xué)過程不可能面面俱到，很多模塊不能深入講解，一般是按照一定的講課模式完成教學(xué)任務(wù)。
教學(xué)過程中理論講解的思路和方法肯定與實際工作有一定的差距。針對學(xué)生的不同要求，鼓勵學(xué)生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學(xué)生參加山東省數(shù)控大賽、山東省機電產(chǎn)品設(shè)計大賽和全國3D大賽等。在每項技能競賽中，都要求學(xué)生完成真實的產(chǎn)品，大賽的環(huán)境更接近于真實的工作環(huán)境，通過參加不同類型的大賽，學(xué)生會對NX軟件更加的熟悉，對自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時，大賽能拓寬學(xué)生的視野，提高團隊合作精神，提升自身的設(shè)計、制造和創(chuàng)新能力，拓寬將來的就業(yè)范圍，提高了就業(yè)機會。教師通過指導(dǎo)大賽，與學(xué)生進行溝通，更了解學(xué)生的想法。通過參加大賽，與其他院校進行交流，相互借鑒，獲得更多的信息，把握更新的教學(xué)理念，并不斷滲透到自己的教學(xué)過程中，使教學(xué)更貼近實際，使本來枯燥的課堂變得更加生動。技能大賽可以讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)中的不足，明確自己的學(xué)習(xí)方向。
把NX（UG）軟件應(yīng)用于機制本科“機械制圖”“數(shù)控機床編程”“機械設(shè)計基礎(chǔ)”等課程中，使學(xué)生感覺枯燥、難懂專業(yè)課程變得生動、易懂、易學(xué)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到了提升，學(xué)習(xí)積極性得到了提高，同時，在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應(yīng)模塊，滿足了不同層次、不同要求的學(xué)習(xí)需求，教師更容易了解學(xué)生，可使教學(xué)更能滿足學(xué)生的需求，更能貼近社會實踐的要求。學(xué)生上學(xué)期間打下的堅實基礎(chǔ)，也為今后的就業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：實驗員；畢業(yè)設(shè)計；新能力
中圖分類號：G642?????文獻標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）19-0100-02本科生畢業(yè)設(shè)計論文是完成本科階段教育的最后一步教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，通過完成畢業(yè)設(shè)計論文這一過程可以對學(xué)生本科四年的學(xué)習(xí)情況作一個立體式的總結(jié)和評價，它是大學(xué)教學(xué)活動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，把好畢業(yè)設(shè)計論文這最后一關(guān)，對保證大學(xué)教育成果有著十分重要的意義。對理工科學(xué)生尤其是核科學(xué)與核技術(shù)學(xué)科學(xué)生而言，畢業(yè)論文涉及到的各類實驗又是畢業(yè)設(shè)計論文工作的一個重要內(nèi)容。它是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和技能，由理論走向?qū)嶋H，由抽象走向具體，練習(xí)獨立發(fā)現(xiàn)、分析、解決實際問題的能力，以及訓(xùn)練專業(yè)科學(xué)研究思維與方法的重要環(huán)節(jié)，做好畢業(yè)設(shè)計實驗就成了考驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果這一問題的關(guān)鍵問題，是核心問題。核科學(xué)與核技術(shù)學(xué)科是一門大綜合學(xué)科，包含力學(xué)、傳熱、材料、電氣、核物理、機械等數(shù)個不同種類的學(xué)科，其畢業(yè)論文實驗是綜合性的設(shè)計實驗，區(qū)別于單一學(xué)科的畢業(yè)設(shè)計實驗。導(dǎo)致在整個實驗過程中，理論知識和實驗內(nèi)容、方法往往涉及多個學(xué)科，需要學(xué)生把所學(xué)知識有機地結(jié)合起來，才能很好地理解、掌握。實驗員在處理學(xué)生實驗的過程中要轉(zhuǎn)變思路，本著對學(xué)生和大學(xué)負(fù)責(zé)的精神，提高認(rèn)識。因此，在畢業(yè)論文完成過程中，實驗員該具備哪些新能力進入主題，發(fā)揮自身在實驗室工作的優(yōu)勢，更好地服務(wù)本科畢業(yè)論文，提高畢業(yè)論文和人才培養(yǎng)質(zhì)量，也將成為畢業(yè)論文教學(xué)改革研究的話題。
以下就本科畢業(yè)論文指導(dǎo)中實驗員應(yīng)當(dāng)具備的新能力進行探討。
一、轉(zhuǎn)變態(tài)度，提高認(rèn)識，具備心態(tài)快速調(diào)整能力
畢業(yè)設(shè)計論文是大學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵階段，畢業(yè)設(shè)計涉及的各類實驗又是畢業(yè)設(shè)計論文的關(guān)鍵步驟，因此，畢業(yè)設(shè)計實驗是關(guān)鍵的關(guān)鍵，是核心。參與畢業(yè)設(shè)計的實驗員應(yīng)該轉(zhuǎn)變態(tài)度，提高對畢業(yè)設(shè)計實驗的思想認(rèn)識，有認(rèn)識才會有高度，才會有態(tài)度，工作態(tài)度決定工作成績，因此，態(tài)度決定一切，快速轉(zhuǎn)變態(tài)度是實驗員面對畢業(yè)設(shè)計實驗的第一問題。
面對不斷更新的本科教育形式，大學(xué)對畢業(yè)設(shè)計論文的要求也不斷提高，高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計實驗是實現(xiàn)高質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計論文的先決條件，也是必要條件。這給廣大實驗員帶來了新的挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)變原有保守、被動的工作態(tài)度，以積極、向上、主動的姿態(tài)代替，是實驗員優(yōu)先考慮的問題。新的形式、新的挑戰(zhàn)、新的機遇需要有新的思想、新的態(tài)度與之呼應(yīng)，才能更深刻的理解“培養(yǎng)新時期高素質(zhì)優(yōu)秀人才”的理念。
要轉(zhuǎn)變態(tài)度，提高自身思想認(rèn)識是唯一途徑。有高度的思想認(rèn)識，才會有積極的工作態(tài)度。這就要求實驗員重新定位自己在畢業(yè)設(shè)計實驗輔導(dǎo)中的角色——不僅僅是監(jiān)督者，還應(yīng)該是參與者、引導(dǎo)者。要把歸屬感、責(zé)任感、成就感注入到指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計實驗的過程中，才能提高認(rèn)識，轉(zhuǎn)變態(tài)度。
二、高效合理利用實驗資源，具備優(yōu)化資源能力
隨著學(xué)院實驗室數(shù)量的不斷增加，實驗室類型和用途一步步細(xì)化，實驗科目日漸全面，整合實驗室功能變得尤為重要，進一步優(yōu)化整合現(xiàn)有資源，使實驗室資源利用最大化，優(yōu)勢資源有效共享，保障學(xué)生畢業(yè)論文實驗的正常開展。從前的單個實驗室只能完成點與線，線與面的教學(xué)任務(wù)，即通過實驗讓學(xué)生了解某一課程的專業(yè)知識，而現(xiàn)在全面整合各類實驗室，使實驗室一體化、規(guī)模化，則可以讓學(xué)生全方位，多角度，立體式的了解整個學(xué)科，在大腦中構(gòu)建全學(xué)科的立體模型，真正讓學(xué)生學(xué)會、學(xué)懂、學(xué)透。實現(xiàn)上述目標(biāo)需要實驗員不斷努力和學(xué)習(xí)，具備優(yōu)化資源能力。
對實驗室的優(yōu)化和集合要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性——緊扣學(xué)科發(fā)展主題和布局，科學(xué)的優(yōu)化和集合是對理論知識的全方位實踐，才能避免與理論脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生；豐富的創(chuàng)造性——大膽脫離固化思維模式，打造多功能實驗平臺，以最少的資源滿足最大的需求；合理的可行性——要綜合考慮自身情況，客觀評價現(xiàn)有水平，避免東拼西湊，也是為了尊重可持續(xù)發(fā)展的原則。
三、通過輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計，發(fā)現(xiàn)學(xué)生特長，為擇業(yè)做準(zhǔn)備，具備特長發(fā)現(xiàn)能力
職業(yè)生涯規(guī)劃是指通過對個人職業(yè)興趣、職業(yè)價值觀、人生觀、語言能力、動手能力、社交能力、組織管理能力等綜合因素的詳細(xì)了解后，以具體的文案對個人所適合的職業(yè)類別、工作環(huán)境和單位類別進行確定的一種職業(yè)指導(dǎo)方式，進行職業(yè)生涯規(guī)劃能夠更好地了解自身的優(yōu)勢及缺陷，使自己有針對性地學(xué)習(xí)、提高，是許多成功企業(yè)和個人發(fā)展的不可或缺的重要手段。為自己的職業(yè)生涯做好規(guī)劃，才能做成功的自己。隨著就業(yè)壓力不斷增加，畢業(yè)生在進行職業(yè)規(guī)劃時免不了要綜合考慮社會需求和自身需求兩方面的因素。在畢業(yè)設(shè)計完成過程中，學(xué)生利用實驗資源通過親自參與設(shè)計、計算、實踐畢業(yè)設(shè)計一整套過程可以完整、清晰的認(rèn)識自我，發(fā)現(xiàn)自身特點和短板，客觀現(xiàn)實地做好職業(yè)規(guī)劃，為下一步如何進入社會，適應(yīng)社會以及實現(xiàn)自我人生價值提供第一手資料。而實驗員正是這一過程的主要引導(dǎo)者和發(fā)現(xiàn)者，引導(dǎo)學(xué)生一步步認(rèn)識自己，同時發(fā)掘?qū)W生特長，為學(xué)生正確擇業(yè)起到思想上的推波助瀾作用。因此，實驗員還應(yīng)該具備發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特長的能力。
興趣是最好的老師，興趣是特長的溫床。發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特長，往往要找到學(xué)生的興趣；發(fā)揮學(xué)生的特長需要深層次激發(fā)學(xué)生的興趣，現(xiàn)在很多學(xué)生都無法準(zhǔn)確地說出自己在本專業(yè)領(lǐng)域里的特長，實際上就是不知道自己在該領(lǐng)域的興趣點在哪。畢業(yè)設(shè)計實驗是最好的練兵場和試驗場，實驗員應(yīng)該利用這個相對自由的空間不斷激發(fā)學(xué)生的興趣點，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自我，展示自我，最終讓學(xué)生結(jié)合自己的興趣愛好，特長和客觀條件，選擇適合自己、適合社會發(fā)展的職業(yè)道路。
四、通過畢業(yè)設(shè)計實驗，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力，具備輔助升級能力
畢業(yè)設(shè)計論文的最終目的是提高學(xué)生綜合素質(zhì)，創(chuàng)新、實踐和不斷學(xué)習(xí)是評價“素質(zhì)”的三大代表。而三者之中尤以學(xué)習(xí)能力最為重要。因為學(xué)習(xí)能力就是學(xué)習(xí)方法與技巧，有了這樣的方法與技巧，學(xué)習(xí)到知識，就形成專業(yè)知識；學(xué)習(xí)到如何執(zhí)行方法與技巧，才能運用到實踐中去，即學(xué)習(xí)能力是提高發(fā)現(xiàn)、分析、解決實際問題的基本素質(zhì)。所以說提高素質(zhì)的關(guān)鍵是提高學(xué)習(xí)能力。實驗員的角色恰恰能通過輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計時利用實驗實踐達到讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)能力的效果，可謂事半功倍，實驗員還應(yīng)該具備輔助學(xué)生進一步提升的能力。
學(xué)習(xí)能力的提高仰賴于正確的學(xué)習(xí)方法。自主、自愿的學(xué)習(xí)方法是值得提倡的，實驗員這其中要做好引導(dǎo)工作，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)方法，形成一套系統(tǒng)的思維習(xí)慣，從而提升學(xué)習(xí)能力。在完成畢業(yè)設(shè)計實驗的過程中，學(xué)生們會遇到各種類型的問題，實驗員此時應(yīng)當(dāng)積極利用這些機會引導(dǎo)學(xué)生自主思考、自主分析現(xiàn)實問題，鼓勵學(xué)生自己動手解決問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用身邊的資源擴充實力，提高學(xué)習(xí)能力。
由此可見，輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計中實驗員應(yīng)當(dāng)具備的這些新能力顯得極其重要，是秉承“辦一所負(fù)責(zé)任的大學(xué)”理念中至關(guān)重要的一環(huán)，是畫龍點睛的一環(huán)，正確清晰的認(rèn)識自身工作價值和工作目標(biāo)就每個實驗員需要認(rèn)真思考的問題，也是努力提高工作質(zhì)量的第一步。
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機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程改革的迫切性，為了解決上面的問題,為社會培養(yǎng)更多的機械工程專業(yè)人才,必須對專業(yè)進行改革。最早的機械設(shè)計制造以其自動化專業(yè)不是這個名字,是由石油礦場機械到機械設(shè)計及制造專業(yè),然后再和機械工程專業(yè)合二為一,才有了現(xiàn)在的名字。其實經(jīng)過一系列的改革,雖然課程不斷完善,但是還是不夠健全?，F(xiàn)階段,如何解決課程專業(yè)面過窄、教學(xué)模式機械化、教學(xué)內(nèi)容單一等問題,是現(xiàn)在專業(yè)改革迫切要解決的問題。
2本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
高校教育的目的是培養(yǎng)整體高能力與高素質(zhì)的人才。高素質(zhì)人才必須身心素質(zhì)、工程素質(zhì)、科技素質(zhì)、科學(xué)文化素質(zhì)、思想品德素質(zhì)都很強?，F(xiàn)在高校機械工程教育的主要目標(biāo)是:把課程中的科學(xué)技術(shù)變成生產(chǎn)力的機械工程技術(shù)人才。專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)我國現(xiàn)階段建設(shè)需要的人才,他們必須德智體美全面發(fā)展,而且專業(yè)知識過硬,可以從事機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計制造的人才。
3技術(shù)基礎(chǔ)系列課程改革方案
現(xiàn)階段,社會經(jīng)濟發(fā)展很快,機械技術(shù)也不例外,從積雪產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度就可以看出。主要是因為新材料發(fā)展、新設(shè)計理論、新制造技術(shù)綜合發(fā)展造成的。所以,機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)主要教程是材料工程、設(shè)計、制造,其次是外延課程。本文主要對課程進行分析,不僅對整體課程體系進行了分析,還對專業(yè)課程和技術(shù)課程進行了分析,冰箱制定了改革方案,下面講解一下。
3.1技術(shù)課程的分類
教育部針對高等學(xué)校專業(yè)教學(xué)頒發(fā)了《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》,其中對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)有了相關(guān)規(guī)定,并且把專業(yè)進行分類。其實大學(xué)生的類型不一樣,培養(yǎng)的方向也是不一樣的。每一個分類的教學(xué)課程是不同的,因為不同分類的人才起到的作用與地位是不同的。還有,對自動化專業(yè)的人才進行了分析,主要是從道德、知識、能力三方面著手分析的,然后制定相對應(yīng)的模塊。技術(shù)課程分為五大類,包括計算機應(yīng)用、測試控制技術(shù)、電、制造技術(shù)、機械設(shè)計。主要是根基整體課程、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標(biāo)進行分類的,技術(shù)課程的分類把材料、設(shè)計、制造與外延課程結(jié)合在一起,而且每一類的學(xué)分占有的比重不同,計算機應(yīng)用和測試控制都為五點五一,電位三點七六,制造技術(shù)為三點五一,機械設(shè)計占有的比重做大,為五十三。
3.2教法與學(xué)法“一體化”體系構(gòu)建
分析自動化專業(yè)教學(xué)課程,總結(jié)概括出自動化教學(xué)課程的類型,把課程體系根據(jù)類型分為三類目標(biāo),既道德養(yǎng)成目標(biāo)、知識教授目標(biāo)、能力培養(yǎng)目標(biāo)。為老師制定教學(xué)方法體系,也就是三大類目標(biāo)各自采用的教學(xué)方法。為學(xué)生制定學(xué)習(xí)方法體系,也就是什么方法可以使自己充分理解老師教授的內(nèi)容。教法與學(xué)法結(jié)合在一些的設(shè)計依據(jù)是各種課程之間的聯(lián)系,理論和實踐的結(jié)合。教師教學(xué)方法主要有三個方面,用自己的言行影響學(xué)生、示范、講解。每一種方法運用的模塊是不同的,用自己的言行影響學(xué)生方法主要用于道德教學(xué)中。講解法只要用于知識模塊,教師用這種方法要適當(dāng),不能不管什么內(nèi)容都一一講解給學(xué)生聽,這樣學(xué)生分不清請重點,很難吸收。要少講,從全部知識中找到精華部分傳授給學(xué)生,讓學(xué)生吸取最有價值的知識。示范主要用于專業(yè)技能教學(xué)中。各大高等學(xué)校對于機械自動化專業(yè)的課程體系不同的。其實這樣是不合理的,因為我國教育部對于他們有專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),高等院校制定專業(yè)課程體系要根據(jù)國家教育部制定的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這樣我國高校教學(xué)目標(biāo)才能夠統(tǒng)一。
3.3專業(yè)課程的改革
專業(yè)課程分為兩大類,主要是專業(yè)任選課與專業(yè)限選課。任選課是供學(xué)生自由選擇的課程,而限選課是必須要學(xué)習(xí)的課程。主要是為了學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,可以向關(guān)聯(lián)學(xué)科拓展,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。限選課占有的比重為五點零一,任選課為三點零。
3.4改革后的系列課程特點
上面對于課程改革的內(nèi)容、學(xué)分進行了講解,通過對比可以看出,改革后的課程特點如下A總體的學(xué)習(xí)時間減少,技術(shù)課程的學(xué)習(xí)時間占有的比例一如既往的高,而專業(yè)課程的學(xué)習(xí)時間比重卻減少很多。B很好幾類課程的重要性在學(xué)分中得到體現(xiàn),比如計算機應(yīng)用類課程的學(xué)分占有的比重為一百零三,測控類占有的比重為八十三點七,電類占有的比重為三十八點七。C為了確保教學(xué)質(zhì)量,對于一些教學(xué)內(nèi)容進行了改革,制造類與設(shè)計類的課程為主要改革目標(biāo)。主要體現(xiàn)在教學(xué)手段與教學(xué)方法上的變化。增加了多媒體與電化教學(xué),對內(nèi)容進行了重新組合和完善。制造類與設(shè)計類雖然占總體學(xué)分的比重還是比較高,但是比例卻下降了很多,制造類減少了二十八點二,而設(shè)計類降低了十六點八。D專業(yè)課程調(diào)整比較大,雖然原有機械專業(yè)的特色還在,但是已經(jīng)看不出原有專業(yè)的模樣,專業(yè)面越來越廣。
4改革效果
改革進行了六年,現(xiàn)在已經(jīng)形成已經(jīng)形成三大類課程方案,分別為專業(yè)課程、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程、技術(shù)課程方案,而且這三類課程方案比原來的課程更加合理,更加完善,更加系統(tǒng)。改革后的課程體系和方案與教育部對于專業(yè)的要求是相同的。而且改革方案已經(jīng)在一些學(xué)校進行了實驗,實驗結(jié)果非常滿意,制定的教學(xué)方案與培養(yǎng)方案都大大提高了教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生的專業(yè)面,為社會培養(yǎng)了創(chuàng)新能力強、專業(yè)能力強的人才。A學(xué)生不僅理論知識和知識面得到提高,而且還了解了一些關(guān)聯(lián)學(xué)科知識。懂得多種學(xué)科之間知識結(jié)合,創(chuàng)新能力得到了提高。最近幾年,在校生研究的越來越多,考研的人數(shù)與理論知識競賽獲獎?wù)叩脑黾?都可以改革課程對于學(xué)生的影響程度。B學(xué)生計算機應(yīng)用能力越來越強?，F(xiàn)在社會,計算機技術(shù)迅速發(fā)展,從而導(dǎo)致了計算機應(yīng)用的范圍越來越廣。計算機應(yīng)用能力的強弱關(guān)系工作能力的強弱。兩千年以后,機械設(shè)計畢業(yè)論文,學(xué)生都是運用計算機進行設(shè)計的,從這一點可以看出,學(xué)生運用計算機進行輔助設(shè)計越來越多,也表明學(xué)生的專業(yè)面越來越廣。C學(xué)生綜合能力越來越高。從各大高校的畢業(yè)論文可以看出,參加科研項目的人數(shù)增加,而且科研項目難度和水平增強,從而導(dǎo)致學(xué)生設(shè)計的畢業(yè)論文專業(yè)度越來越高。大學(xué)生畢業(yè)后從事的工作不只局限于機械行業(yè),很多相關(guān)行業(yè)都可以看到機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生的身影。
5結(jié)語
能夠滿足一個班級的電子教室，包括計算機、一臺教師機、投影設(shè)備。資料查找區(qū)。上課時教師能一邊講授操作方法和步驟，學(xué)生一邊能在自己的計算機上進行操作，達到邊講邊練，而且能方便的下發(fā)作業(yè)習(xí)題和收集學(xué)生作業(yè)。
二、計算機基礎(chǔ)一體化教材
本課程教材采用人民郵電出版社陳秀莉編寫的《計算機基礎(chǔ)應(yīng)用一體化》，選用本教材的原因是因為該教材采用任務(wù)驅(qū)動的思路，將基本應(yīng)用和操作融入到了具體的案例中，根據(jù)一體化教學(xué)的要求對教材的講解進行了一些增刪，比如：增加了Excel對測量數(shù)據(jù)的處理內(nèi)容，刪掉了數(shù)制和編碼部分的講解等等。
三、教學(xué)設(shè)計
該課程以學(xué)習(xí)任務(wù)為載體，以學(xué)科內(nèi)容為中心，按照新手——生手——熟手——能手——高手的邏輯順序排列學(xué)習(xí)任務(wù)，強調(diào)與工作世界、就業(yè)環(huán)境的對接，更重要的要強調(diào)該課程與專業(yè)的對接。比如學(xué)生是樓宇自動控制專業(yè)的，就要圍繞網(wǎng)絡(luò)布線的實例多講解，如果學(xué)生是測量專業(yè)的，就要利用學(xué)生的測量數(shù)據(jù)進行實例講解，那么對于大專班的機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生，就要多講解個人簡歷和畢業(yè)論文方面的實例?？傊?，教學(xué)設(shè)計要以興趣為動力，以應(yīng)用為目的，將理論教學(xué)與技能實訓(xùn)統(tǒng)籌安排，讓學(xué)生真正掌握計算機相關(guān)操作。
四、選用的教學(xué)方法
1.以工作任務(wù)為載體進行任務(wù)驅(qū)動
從具體的專業(yè)中提取典型工作，以這些典型工作任務(wù)為模塊，進行實例的設(shè)計，以完成這些工作任務(wù)為中心，進行教學(xué)活動，盡量把這些任務(wù)設(shè)計的生動有趣，例如：在學(xué)習(xí)Word表格的時候，教師提出典型任務(wù)：假如要參加一個招聘會，每個同學(xué)要做出一份簡歷表，簡歷表要清晰明了，表格設(shè)計合理。學(xué)生取得任務(wù)后，先分組討論，制定計劃，實施計劃，教師檢查控制，最后進行評價。這樣能夠?qū)W生在完成任務(wù)的過程中提高學(xué)生的技能。對于工作任務(wù)的提取可以運用魚骨頭技術(shù)，如圖：圖：魚骨頭
2.將知識進行遷移，因材施教
本課程是技工院校計算機專業(yè)和非計算機專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課，所用的教材都是一樣的，所以在進行教學(xué)的時候，不但要將課本上實例認(rèn)真講解并讓學(xué)生實訓(xùn)，而且還要根據(jù)學(xué)生的不同專業(yè)進行知識的遷移，讓所學(xué)的計算機知識為專業(yè)服務(wù)。每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個人情況也不一樣，因此他們的基本操作技能、學(xué)習(xí)方法、接收方法也有差別，所以計算機基礎(chǔ)的一體化教學(xué)也要因材施教，分層教學(xué)。
3.協(xié)作學(xué)習(xí)
根據(jù)學(xué)生人數(shù)和設(shè)備數(shù)量的關(guān)系進行分組，并選出組長，然后布置學(xué)習(xí)任務(wù)，每組進行協(xié)商討論拿出完成任務(wù)的計劃，由組長展示和匯報，老師進行點評，最后每組成員進行任務(wù)調(diào)整，實施完成，讓小組內(nèi)互相學(xué)習(xí)，小組間互相競爭，這樣在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生進行反饋練習(xí)，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師間相互交流，相互啟發(fā)，體驗協(xié)作學(xué)習(xí)的樂趣，共同享受成功的喜悅。
五、教學(xué)效果
論文的選定不是一下子就能夠確定的。若選擇的畢業(yè)論文題目范圍較大，則寫出來的畢業(yè)論文內(nèi)容比較空洞，以下是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)小編為各位同學(xué)準(zhǔn)備的自動化論文格式。希望能夠幫助到大家~
正文是論文的主體，系指引言之后結(jié)論之前的部分，應(yīng)按GB7713--87的規(guī)定格式編寫。這一部分的形式主要是根據(jù)作者意圖和文章內(nèi)容而定。
實驗為研究手段的論文或技術(shù)報告，包括以下幾個方面：
(1)實驗原材料及制備方法。主要描述研究材料的可靠性、均衡性及隨機性的情況。
(2)實驗所用設(shè)備、裝置和儀器。通用設(shè)備應(yīng)注明規(guī)格、型號，如果是自己特制的裝置，應(yīng)提供示意圖，并附測試、計量所用儀器的精度，使讀者得知實驗結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確程度。
(3)實驗方法和過程。方法包括測量儀器、測定方法、標(biāo)本處理、計算方法等，過程如何進行，操作應(yīng)注意事項。若有技術(shù)上的經(jīng)濟性，要正確處理好學(xué)術(shù)交流與技術(shù)保密的關(guān)系。
(4)實驗結(jié)果。結(jié)果部分是示出處理后的實驗效應(yīng)，包括各項指標(biāo)的數(shù)據(jù)和圖像。對結(jié)果進行分析，把實驗所得的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象加以解釋，闡明自己的新發(fā)現(xiàn)或新見解。圖表的數(shù)量應(yīng)擇其要者。
寫該部分時要注意：首先是選取數(shù)據(jù)必須嚴(yán)肅認(rèn)真，實事求是；其次是描述現(xiàn)象要分清主次，抓住本質(zhì)，圖表設(shè)計要精心，使其一目了然；最后是分析問題必須以理論為基礎(chǔ)，以事實為依據(jù)。
撰寫理論或解析文章，應(yīng)注意以下內(nèi)容：
(1)解析方法。包括前提條件、提出的假設(shè)、解析的現(xiàn)象、適用的理論和計算的程序；
(2)解析的結(jié)果?？捎脠D表、公式進行整理。
(3)分析討論。對結(jié)果的可信度、誤差的評價。
范文賞析：
工業(yè)自動化論文發(fā)展趨勢
摘要：目前計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)在我國工業(yè)控制自動化中的應(yīng)用有了很大的發(fā)展，我國工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動化技術(shù)以低成本工業(yè)pc基礎(chǔ)為主流，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。隨著計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴大，其發(fā)展趨勢難以捉摸。本文就工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點，對其趨勢進行分析與討論。
關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化；計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)應(yīng)用；發(fā)展趨勢
一、引言
工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)是工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的核心。傳統(tǒng)意義上計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的測量、控制和管理，包括計算機過程輸入、輸出通道。而今天的工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵已經(jīng)遠不止這些，其應(yīng)用范圍也已經(jīng)遠遠超出工業(yè)過程控制與管理。
目前，在通訊、網(wǎng)絡(luò)、軟件及光電的整合應(yīng)用之下，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)也不再單純局限于工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用，而是結(jié)合了通訊、電子、光電、半導(dǎo)體及軟件等應(yīng)用，扮演愈來愈重要的角色且呈現(xiàn)多元及定制化的設(shè)計特點。計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在工業(yè)自動化和信息化產(chǎn)業(yè)鏈中處于要素市場，處于快速發(fā)展的關(guān)鍵時期，不僅加速升級改造傳統(tǒng)行業(yè)，而且也為新一代工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展提供了良好的發(fā)展機遇。
二、工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點
1.界限模糊。工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)、自動化、機電一體化、數(shù)控、cims等技術(shù)和學(xué)科之間逐漸滲透，界限越來越模糊，而在實際中也沒有必要把它們分得很清楚，這是實際發(fā)展的需要，也是技術(shù)發(fā)展的必然。
2.技術(shù)融合。工業(yè)自動化一些fcs、ipc、nc/cnc與dcs、plc等計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)體系雖然設(shè)計初衷不一，各有特色，各有適宜的應(yīng)用領(lǐng)域，也各有不適應(yīng)的地方，但技術(shù)上都存在相互補充、相互促進、彼此共存的要素。僅僅靠獨立的學(xué)習(xí)已失去傳統(tǒng)意義上，各種控制系統(tǒng)之間融合不可阻擋。
3.應(yīng)用領(lǐng)域擴大。過去，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)主要應(yīng)用于過程控制，如控制電、煤、化、油等連續(xù)化、流程化的生產(chǎn)過程；離散加工制造機械、電子、汽車等自動化生產(chǎn)過程；單機自動化，如數(shù)控機床、智能儀器儀表，機器人等產(chǎn)品機電一體化等。目前，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)還逐漸應(yīng)用于新的增長點，如公用工程、環(huán)保、樓宇與社區(qū)、道路與交通、農(nóng)業(yè)與農(nóng)村等。
三、工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
在計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場層面來說，主要表現(xiàn)為：（1）工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模急劇增長。即使受全球金融風(fēng)暴襲擊，中國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場依然將保持較快增長。據(jù)中國計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)行業(yè)協(xié)會工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)分會預(yù)計：未來5年，預(yù)計中國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場仍將保持15%以上的年平均增長速度。未來的中國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場，競爭雖然激烈，但格局會基本穩(wěn)定，不論是傳統(tǒng)ipc市場，還是新興領(lǐng)域的嵌入式計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，在構(gòu)成工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集板和功能方面，國內(nèi)企業(yè)將與國外品牌同臺競爭，外資品牌占有較大優(yōu)勢。（2）市場發(fā)展前景廣闊。工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)為其他各行業(yè)提供可靠的嵌入式和智能化基礎(chǔ)平臺。隨著信息化深入，國民經(jīng)濟許多行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，以共性技術(shù)的低成本工業(yè)自動化升級改造傳統(tǒng)行業(yè)做主流技術(shù)路線使中國的工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)受到越來越高的重視。行業(yè)信息化需求增加，工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的需求就大，其市場發(fā)展前景十分廣闊。（3）長尾市場趨勢。工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在不同應(yīng)用上，有不同的功能需求設(shè)計，需要設(shè)計符合其功能需求的產(chǎn)品。因產(chǎn)品復(fù)雜度高，價格較低，毛利率較高，相較于商用計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場，仍處于藍海市場。因單品數(shù)量少而小型供應(yīng)商多，呈現(xiàn)長尾市場特點。
2.在企業(yè)、行業(yè)發(fā)展角度來看：（1）國內(nèi)企業(yè)將對市場細(xì)分敏銳把握。國產(chǎn)品牌規(guī)模的工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)，將會建立廣泛的直銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，取得長足進步。傳統(tǒng)ipc市場是我國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)源地，將會一直是工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場。（2）我國的工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)將由模仿向自主創(chuàng)新、由中國制造向中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變。新一代epi，解決ipc工業(yè)計算機在多塵、潮濕、振動的環(huán)境下連接處易堵塞或氧化而接觸不良使工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)失效的問題，具有開放性、散熱性、抗振性、高穩(wěn)定性、高可靠性等特點，而且加工工藝容易，成本低，將會得到廣泛推廣于國產(chǎn)數(shù)控裝置。未來幾年，本土企業(yè)會對新興行業(yè)應(yīng)用敏感，對需求把握準(zhǔn)確，率先發(fā)掘市場，推出自主創(chuàng)新的計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)。
3.在技術(shù)層面上來說，主要有以下幾點：（1）集中自動化趨向分布式自動化。傳統(tǒng)的工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)按照傳統(tǒng)的軟件技術(shù)，采用具有強大集中運算能力的中央控制器，以面向過程的程序為軟件程序，需要做大量程序編制開發(fā)工作，還要編寫現(xiàn)場設(shè)備與控制系統(tǒng)、管理層的通信程序。com/dcom技術(shù)，提供了一種軟件架構(gòu)，采用可復(fù)用的二進制軟件組件，相互通信并共享數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)分布式自動化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。dcom可以使com組件分布在不同的計算機上，并通過網(wǎng)絡(luò)相互連接，相互交換數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個完整的應(yīng)用控制程序。這就意味著分布式設(shè)備、工具和應(yīng)用所具備的性能起著與集中式應(yīng)用一樣的作用，大大提高了系統(tǒng)的開放性、一致性和適用性，統(tǒng)一的工程和數(shù)據(jù)模型大大降低了工程項目的成本。（2）現(xiàn)場總線趨向以太網(wǎng)。近幾年，工業(yè)實時以太網(wǎng)技術(shù)已被工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)廣泛接受?，F(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)可以進行平滑過渡，保護制造商與用戶自動化產(chǎn)品和解決方案問題，以最全面的profinet，automationworx為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。這種協(xié)議可以實現(xiàn)制造過程最佳化，直接訪問控制和生產(chǎn)級自動化數(shù)據(jù)，提供生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)，滿足不同的應(yīng)用技術(shù)需求。通過設(shè)備描述和控制器邏輯分配，使用指定的pc工程工具實現(xiàn)集成，支持將自動化功能分散于各個智能子系統(tǒng)，從而進一步提高了系統(tǒng)的可用性，這種能夠不受限制的轉(zhuǎn)移現(xiàn)場總線為工業(yè)以太網(wǎng)通信，能發(fā)揮高動態(tài)性能、本地化診斷、無需設(shè)置設(shè)備系統(tǒng)自動組態(tài)等功能。（3）工業(yè)有線自動化趨向無線通信技術(shù)。工業(yè)無線技術(shù)通過供無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)工廠內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間的通信提。無線通信技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高性價比優(yōu)良、、區(qū)域廣泛、抗干擾性強、系統(tǒng)維護成本較低等優(yōu)點，是有線通信系統(tǒng)發(fā)展的重要補充，將成為工業(yè)自動化領(lǐng)域的又一熱潮技術(shù)，據(jù)推測，無線技術(shù)的廣泛應(yīng)用將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10%左右，市場需求和應(yīng)用前景十分廣闊。
四、結(jié)語
如今的時代是變革的時代和推陳出新的時代。伴隨著新一代工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的興起，工業(yè)行業(yè)也將重新洗牌，各個行業(yè)面臨機遇與挑戰(zhàn)并存的局面。隨著工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢深不可測，只有抓住機遇，勇于和善于迎接挑戰(zhàn)，才會與新一代工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)一起發(fā)展壯大。
參考文獻：
[1]劉美麗.現(xiàn)代工業(yè)條件下工業(yè)自動化的特點與作用[j].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010（03）.
關(guān)鍵詞 虛擬樣機 建模 仿真
中圖分類號：TP391.9 文獻標(biāo)識碼：A
On the Virtual Prototype Technology and its Modeling and Simulation
HUANG Di
（Huazhong University of Science and Technology Wenhua College， Wuhan， Hubei 430074）
Abstract Virtual prototyping technology to computer technology as the basis， a comprehensive multi-disciplinary technology to provide technical support for the design and evaluation of the product life cycle. Designers can achieve product design and product characterization in a virtual environment， so that it can respond quickly to market requirements， thus breaking the traditional design approach， shorten design time， saving design capital. This paper describes the machinery involved in modeling and simulation， control， and co-simulation areas， collaborative modeling and simulation methods needed for the final collaborative modeling from single to multiple disciplines and areas of the implementation process.
Key words virtual prototype； modeling； simulation
0 引言
由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)歷了串、并行開發(fā)，到基于虛擬樣機的開發(fā)過程。而開發(fā)過程中解決多領(lǐng)域協(xié)同設(shè)計的有效途徑就涉及到了虛擬樣機技術(shù)。它的設(shè)計開發(fā)涉及機械、可視化、協(xié)同仿真、數(shù)據(jù)庫等多個學(xué)科領(lǐng)域，它提供一種加快機電一體化產(chǎn)品設(shè)計進程新的技術(shù)方法和支持環(huán)境。
1 虛擬樣機技術(shù)的概述
1.1 虛擬樣機技術(shù)的定義
虛擬樣機是在CAD/CAM/CAE和物理樣機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它包含有所有產(chǎn)品的關(guān)鍵特征。
它是以一定關(guān)系模擬一個動態(tài)系統(tǒng)，在一個或多個領(lǐng)域模型上，依賴不同子系統(tǒng)的集成，采用計算機輔助的方法，以達到認(rèn)識現(xiàn)實或輔助設(shè)計的目的。
1.2 虛擬樣機技術(shù)的優(yōu)勢和局限性
在機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計中，若采用實物驗證的方法的傳統(tǒng)機電產(chǎn)品設(shè)計。首先是對產(chǎn)品進行局部設(shè)計，加工出物理樣機，再進行調(diào)試，再對其各種行為進行評估。若不滿足使用要求則選擇返回修改設(shè)計，然后再加工出新的樣機，如此反復(fù)評估直至滿足所需要求為止。
虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用在機電產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計過程與傳統(tǒng)設(shè)計步驟相差不大，主要差別是虛擬樣機技術(shù)集合各個領(lǐng)域的理論和技術(shù)在計算機上直接進行建模與仿真，它在產(chǎn)品設(shè)計階段，能夠?qū)Ξa(chǎn)品使用、制造、維護等行為進行評估分析，優(yōu)化產(chǎn)品性能指標(biāo)，保證設(shè)計出來的產(chǎn)品能夠達到制造、使用和維護的要求，并且它的修改直接改變建模的數(shù)據(jù)即可。因此，虛擬樣機技術(shù)的優(yōu)勢在于：縮短了研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)資本、實現(xiàn)資源共享。
但是，虛擬樣機技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域太廣，技術(shù)復(fù)雜，給設(shè)計者提出了很高的要求，而且，對于一些復(fù)雜的問題的計算上無法得到精確的解，只能是盡量的將誤差控制在允許的范圍內(nèi)，所以技術(shù)本身的不成熟和不完善也在一定程度上制約了它的發(fā)展。而且在對產(chǎn)品進行建模時，很難建立理想的、完整的模型，因此虛擬樣機始終無法取代物理樣機。①
1.3 虛擬樣機技術(shù)的支撐環(huán)境及關(guān)鍵技術(shù)
圖1 虛擬樣機支撐環(huán)境框架
虛擬樣機的開發(fā)和設(shè)計當(dāng)中，在每一個階段都涉及到多個領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，比如在產(chǎn)品設(shè)計階段就涉及到CAD/CAM/CAE等CAX技術(shù)和DFX技術(shù)，在產(chǎn)品特性分析階段涉及到機械系統(tǒng)運動學(xué)等相關(guān)技術(shù)，而在分析結(jié)果的時候又涉及到可視化技術(shù)和動畫技術(shù)。因此，虛擬樣機技術(shù)需要強大的支撐環(huán)境來保證這些相關(guān)技術(shù)的操作和相互之間的數(shù)據(jù)交流平臺，其所需要的支持環(huán)境框圖如圖1②所示
在這些支撐環(huán)境中，存在一些關(guān)鍵技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展情況直接影響著整個支撐環(huán)境的發(fā)展。比如多領(lǐng)域的協(xié)同仿真――“建模-仿真-評估/優(yōu)化”一體化平臺、高層建模技術(shù)、仿真模型庫構(gòu)建與管理技術(shù)以及分布式協(xié)同仿真技術(shù)等。
1.4 虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀
虛擬仿真技術(shù)在美國、德國等一些發(fā)達國家早已被廣泛地應(yīng)用于汽車制造、機械工程、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域，產(chǎn)品的涉及由簡單的照相機快門技術(shù)到龐大的工程機械技術(shù)，如John Deere 公司通過虛擬樣機技術(shù)找到了在重載下工程機械的自激振動問題的原因，并提出了改進方案，這同樣在虛擬樣機上得到了驗證。
國外的虛擬樣機技術(shù)已走向商業(yè)化，美國機械動力學(xué)公司的機械系統(tǒng)自動動力學(xué)分析軟件ADAMS是目前比較有影響力的軟件。其中ADAMS占據(jù)了市場的50 % 以上，其它軟件的還有Folw3D、ANSYS 等等。
國內(nèi)的企業(yè)虛擬樣機技術(shù)主要是集成現(xiàn)成的國外軟件應(yīng)用上，如PRO/E、ADAMS、ANSYS 等，國內(nèi)企業(yè)對國外軟件的依賴性強。有些單位會為了滿足設(shè)計分析的需要而采用對市場上現(xiàn)有軟件進行二次開發(fā)。
2 虛擬樣機的模型建立
2.1 虛擬樣機的設(shè)計原理
作為研究動態(tài)系統(tǒng)行為的有效方法，虛擬樣機涉及幾何信息，同時虛擬樣機系統(tǒng)具有運動模擬、操作模擬和動力學(xué)模擬等物理邊界條件，提供人機交互虛擬現(xiàn)實三維場景的工具。其一般設(shè)計原理可歸結(jié)為如圖2所示。
圖2 虛擬樣機設(shè)計原理圖
2.2 機電產(chǎn)品的功能模型分析
影響此類機電產(chǎn)品系統(tǒng)的設(shè)計過程和設(shè)計方法是在功能邏輯上的構(gòu)成方式和在物理上的組成方式。在物理組成上，機電一體化產(chǎn)品包含機械結(jié)構(gòu)，機電接口、運動系統(tǒng)、計算機等多種電子、機械零部件。③
將機電一體化產(chǎn)品劃分為控制子系統(tǒng)、廣義執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)、檢測子系統(tǒng)、傳感及信息處理的是上海交通大學(xué)的鄒慧君教授，④這就是所謂的三子系統(tǒng)論。如圖3所示：
圖3 機電系統(tǒng)的三子系統(tǒng)的組成及其關(guān)聯(lián)
圖4 廣義執(zhí)行機構(gòu)建模步驟框圖
2.3 廣義執(zhí)行機構(gòu)的建模與求解
廣義執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)主要包括驅(qū)動元件和執(zhí)行機構(gòu)兩大部分，它們的建模與求解主要分為幾何建模、物理建模、數(shù)學(xué)建模、數(shù)值求解和結(jié)果分析，其步驟如圖4所示。
幾何建模，主要是建立所設(shè)計虛擬樣機的執(zhí)行機構(gòu)的幾何模型，它可以用幾何造型軟件Pro/E、UG等導(dǎo)入，也可以由ADAMS幾何造型模塊構(gòu)造，但有些軟件之間的相互導(dǎo)入需要接口模塊，例如Pro/E與ADAMS之間需要MECHANISM/Pro借口模塊來實現(xiàn)無縫連接。⑤
物理建模，形成表達系統(tǒng)力學(xué)特性的物理模型，對幾何模型施加外力或外力矩、運動學(xué)約束、力元（內(nèi)力）、驅(qū)動約束等物理模型要素。
數(shù)學(xué)建模，由物理模型組裝成系統(tǒng)運動方程中的拉格朗日坐標(biāo)或笛卡爾坐標(biāo)建模方法創(chuàng)建各系數(shù)矩陣，得到系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。
2.4 控制子系統(tǒng)的建模與求解
可以利用MATLAB建立控制模型。驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的運動通常有開環(huán)方式和閉環(huán)方式兩種，開環(huán)方式是在驅(qū)動器與執(zhí)行末端之間建立約束關(guān)聯(lián)，執(zhí)行末端為反向運動學(xué)驅(qū)動；而閉環(huán)方式是以期望參考信號與傳感器探測的數(shù)據(jù)進行比較從而得到控制信號。連續(xù)――離散混合信號處理的運動控制模型就是采用閉環(huán)控制方式。
2.5 協(xié)同建模
控制實現(xiàn)的多學(xué)科協(xié)同與多體動力學(xué)的建?？梢栽贏DAMS/ Controls 模塊中的與控制仿真軟件的接口上。它首先導(dǎo)出ADAMS動力學(xué)模型，然后導(dǎo)出動力學(xué)模型到控制仿真環(huán)境最后構(gòu)建動力學(xué)一控制集成模型。
3 虛擬樣機的仿真實現(xiàn)
在建立共享的集成模型基礎(chǔ)上進行仿真運行，有基于MATLAB 和基于ADAMS 兩種解算方式：⑥
3.1 基于ADAMS的方式
求解線性或非線性的結(jié)果在在ADAMS 環(huán)境中虛擬樣機控制子模型的共享模型進行仿真運行。
3.2 基于MATLAB的方式
機械動力學(xué)解算通過在MATLAB 環(huán)境中植入的ADAMS 模塊控制運用解算控制仿真軟件求解器，它們通過S函數(shù)（S-function）或狀態(tài)空間（state -space）進行接口變量的聯(lián)系，在MATLAB/ Simulink 中觀察并輸出仿真曲線，同時，可以觀察到虛擬樣機的三維仿真運行動畫和生成仿真結(jié)果數(shù)據(jù)文件。
4 小結(jié)
虛擬樣機技術(shù)為機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計提供了一個支持環(huán)境和新的方法，它與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，縮短了研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)資本，實現(xiàn)資源共享、提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此它目前廣泛用于汽車制造、航空航天、機械工程、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域。
整個虛擬樣機技術(shù)的關(guān)鍵是虛擬樣機的仿真和實現(xiàn)，從單個領(lǐng)域的建模仿真到多個領(lǐng)域的協(xié)同仿真，從幾何建模到物理建模到數(shù)學(xué)建模到數(shù)值求解再到結(jié)果分析，這一系列的過程涉及到多個領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。因此，要做好虛擬樣機技術(shù)，一方面要依賴于其本身技術(shù)的發(fā)展，另一方面則要求設(shè)計者本身具備過硬的專業(yè)技術(shù)知識以及配置完備的團隊。
參考文獻
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④ 鄒慧君等.機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計的基本原理.機械設(shè)計與研究，1999.15（3）：14-17.
論文關(guān)鍵詞：工程機械,運用與維護專業(yè),雙循環(huán),培養(yǎng)模式,初探
隨著我國高等教育大眾化步伐的加快和高職高專教育的發(fā)展，對高等教育特別是對高職高專教育專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革提出了更高的要求，高職高專教育教學(xué)改革進入了空前的、新的發(fā)展階段。新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電系工程機械運用與維護專業(yè)于2007年，2008年與新疆軍企工程機械（集團）有限責(zé)任公司、新疆星沃工程機械有限公司、新疆巨華工程機械有限公司等簽訂訂單培養(yǎng)協(xié)議，被確定為我院教學(xué)改革試點專業(yè)，其間經(jīng)過兩年的運作，形成了具有鮮明特色的“雙循環(huán)”人才培養(yǎng)模式，實踐證明初顯成效。
一、“雙循環(huán)”人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵
“雙循環(huán)＂人才培養(yǎng)模式的涵義就是，理論教學(xué)與實踐教學(xué)在符含學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上，由淺入深，由被動的接受知識到主動學(xué)習(xí)應(yīng)用，由專業(yè)基礎(chǔ)到專業(yè)技能，由企業(yè)培訓(xùn)到頂崗實習(xí)直到就業(yè)，實行四個階段循環(huán)。
第一階段：人文學(xué)科、公共課和專業(yè)基礎(chǔ)課理論教學(xué)同實踐教學(xué)有機地穿插
進行，使學(xué)生明確自己的專業(yè)方向和工作類別，在理論教學(xué)過程中，以必須夠用為度，主要學(xué)習(xí)基本知識和基本概念；在實踐教學(xué)過程中，主要進行基本技能訓(xùn)練，目的是鞏固所學(xué)知識，為后續(xù)專業(yè)技術(shù)課打基礎(chǔ)，公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，需要在校學(xué)習(xí)三個學(xué)期。
第二階段：與企業(yè)合作進行生產(chǎn)過程培訓(xùn)，時間第四學(xué)期，利用合作企業(yè)提
供的《裝載機的維修與故障排除》和《沃爾沃挖掘機的故障排除》作為教材，以及企業(yè)提供的有關(guān)產(chǎn)品PPT和視頻介紹，由我院機電系的兩名教師和企業(yè)公司的三名工程師或技師做培訓(xùn)指導(dǎo)教師。授課地點安排在企業(yè)的修理工間，利用該公司的舊機和總成件作為教具，使學(xué)生具有身臨其境、重任在肩的感覺。考核辦法是根據(jù)平時表現(xiàn)和實訓(xùn)報告綜合評價，例如在操作實訓(xùn)過程中裝配一個總成件、能夠用語言清楚的描述其原理、認(rèn)知其構(gòu)件名稱或在整機上排除一個故障，都可以作為學(xué)生培訓(xùn)的成績。
第三階段：拓展能力、強化學(xué)習(xí)，利用企業(yè)冬閑期讓學(xué)生返校完成后續(xù)課程的教學(xué)，如進行機－電－液一體化的專業(yè)知識、專業(yè)外語、售后服務(wù)和營銷技巧等強化學(xué)習(xí)，教學(xué)以在校教師為主，還可邀請企業(yè)專業(yè)人士來校進行講座，增加學(xué)生和教師對市場的認(rèn)識以及對專業(yè)發(fā)展趨勢的了解，培訓(xùn)了學(xué)生，也培訓(xùn)了老師。
第四階段：頂崗實習(xí)，畢業(yè)生產(chǎn)頂崗實習(xí)是工程機械運用與維護專業(yè)學(xué)生在理論與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成后，即將畢業(yè)時的綜合性生產(chǎn)實習(xí)。讓學(xué)生深入實際，開闊眼界，深化與充實工程機械專業(yè)知識，可根據(jù)工作需要和本人的技能參加頂崗勞動，每人掌握2—4個主要工位的操作技能，參與某一個科室的生產(chǎn)技術(shù)管理工作，從而獲得從事本專業(yè)實際工作的初步能力。
“雙循環(huán)’教學(xué)模式以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)能力為主線，有針對性地應(yīng)用了當(dāng)前生產(chǎn)中采用的新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范，相對減少了理論教學(xué)時數(shù)，增加了實踐教學(xué)時數(shù)。如2007級教學(xué)計劃中使理論教學(xué)與實踐教學(xué)時間比調(diào)整為55：45。此教學(xué)模式成功做到了在整個教學(xué)過程中理論教學(xué)與實踐教學(xué)的相互滲透與穿插。整個教學(xué)過程中，以學(xué)生為中心，教－學(xué)－做緊密結(jié)合，克服了理論教學(xué)同實踐教學(xué)相脫節(jié)的弊端，減弱了以往各學(xué)科各自強調(diào)的學(xué)科系統(tǒng)性。
二、“雙循環(huán)“人才培養(yǎng)模式的特點
培養(yǎng)工程機械運用與維護專業(yè)一線的高級技術(shù)應(yīng)用型人才，提高其專業(yè)應(yīng)用能力，明確了在培養(yǎng)過程中起關(guān)鍵作用的主干課程：根據(jù)社會需求及工程機械市場，結(jié)合理論教學(xué)體系和與之并重的實踐教學(xué)體系；建立工程機械維護環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力；建立密切的產(chǎn)學(xué)合作機制，請企業(yè)的專家參與教學(xué)方案、教學(xué)計劃的制定，由校內(nèi)指導(dǎo)老師和校外指導(dǎo)老師共同擔(dān)任教學(xué)任務(wù)；請企業(yè)的專家參與培訓(xùn)教材的編寫，由企業(yè)提供專業(yè)技術(shù)資料結(jié)合我們的教學(xué)特點融入教材中，拓寬產(chǎn)學(xué)合作人才培養(yǎng)途徑；加強學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)，促進全面發(fā)展，更好的適應(yīng)社會需求。
三、改革課程設(shè)置，構(gòu)建與“雙循環(huán)”人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的理論教學(xué)體系
工程機械運用與維護專業(yè)為培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才，適應(yīng)“雙循環(huán)”人才培養(yǎng)模式的需要，改革課程設(shè)置與教學(xué)體系，積極構(gòu)建與之相適應(yīng)的教學(xué)體系：
1、專業(yè)基礎(chǔ)課強調(diào)應(yīng)用，即以“必需、夠用為度’與應(yīng)用密切結(jié)含。例如，為優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，對一些課程的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)進行了改革。如對《工程材料》、《機械制造工藝學(xué)》、《機械原理》3門課程根據(jù)崗位能力的要求，對理論教學(xué)內(nèi)容進行整合，整合為《機械基礎(chǔ)》；
2、對《工程機械發(fā)動機構(gòu)造》、《工程機械發(fā)動機維修》2門課程根據(jù)工作過程的緊密聯(lián)系要求，整合為《工程機械發(fā)動機構(gòu)造與維修》；
3、同樣，對《工程機械底盤構(gòu)造》、《工程機械底盤維修》2門課程也整合為《工程機械底盤構(gòu)造與維修》；
4、對《液壓與液力傳動》課程將教學(xué)的重點放在了工程機械液壓系統(tǒng)的分析上，而對基礎(chǔ)知識做到夠用就行。
5、能力拓展課程上，我們以訂單企業(yè)的要求，在授課中主要按企業(yè)銷售的機型進行教學(xué)，使學(xué)生在應(yīng)用能力的提高上更快地適應(yīng)企業(yè)的工作。
四、改革實踐應(yīng)用，構(gòu)建與“雙循環(huán)”人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包栝習(xí)題課、課堂討論、總成拆裝、實訓(xùn)、頂崗實習(xí)等，占教學(xué)活動總學(xué)時的45％以上。實踐教學(xué)體系的改革，突出了專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在教學(xué)體系上形成了工程工程機械拆裝訓(xùn)練三年不斷線的實踐教學(xué)體系。
1、工程機械實訓(xùn)課；適當(dāng)增加學(xué)時，充實實訓(xùn)內(nèi)容，減少演示性實驗項目。實訓(xùn)均要結(jié)合生產(chǎn)實踐，以充分體現(xiàn)?？铺厣?，實訓(xùn)課單獨評定成績。
2．校企合作培訓(xùn)；校企聯(lián)合共同進行教學(xué)，在企業(yè)進行生產(chǎn)過程培訓(xùn)，針對一種項目加強應(yīng)用能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生熟悉企業(yè)的管理制度、工作技能、團隊合作的精神
3、結(jié)合第三年的頂崗實習(xí)；嘗試在2007級教學(xué)計劃中增加了校企合作培訓(xùn)環(huán)節(jié)，在第五、六學(xué)期學(xué)生到企業(yè)進行畢業(yè)頂崗實習(xí)，并要求寫出實習(xí)報告和畢業(yè)論文，還要進行答辯。這也是在畢業(yè)生實習(xí)、求職和就業(yè)等環(huán)節(jié)所作的一些有益而成功的探索。
工程機械運用與維護專業(yè)多年的理論實踐證明，采用“雙循環(huán)”的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)的人才充分體現(xiàn)了區(qū)域和行業(yè)的產(chǎn)業(yè)特征，體現(xiàn)了高職高專的教育特色，畢業(yè)生普遍具有良好的道德品質(zhì)、事業(yè)心和責(zé)任感，適應(yīng)能力強，作風(fēng)樸實，踏實肯干，得到了社會各界和行業(yè)很高的贊譽及認(rèn)可。從最近兩年的反饋情況來看，該專業(yè)平均就業(yè)率高達98％，對畢業(yè)生進行的跟蹤調(diào)查反映表明總體評價優(yōu)良率為85％。
2009年4月我院機電系工程機械運用與維護專業(yè)筑機D071、筑機K071班的學(xué)生安排在企業(yè)進行生產(chǎn)過程實習(xí)，兩星期后我們收集了他們的體會，學(xué)生普遍反映在企業(yè)學(xué)到的知識即快又扎實，而且能夠很快應(yīng)用到工作中。該班學(xué)生在企業(yè)進行理論授課時打瞌睡的少了，問問題的多了，甚至有學(xué)生說如果再讓我們回校學(xué)習(xí)，我們將是另外一種精神面貌。這說明實際工作還是需要理論指導(dǎo)，理論和實踐必須充分融合，才能使我們的畢業(yè)生在工作中更好的發(fā)揮應(yīng)有的作用。
“雙循環(huán)”人才培養(yǎng)模式符合當(dāng)代經(jīng)濟的發(fā)展，也符合市場的需求，這種培養(yǎng)模式一定會有更廣闊的天地。
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