發布時間：2023-03-16 15:57:17
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的機電一體化畢業論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞： 高職機電專業畢業設計 質量提高方法 措施
畢業設計（論文）環節是高職院實現人才培養目標極為重要的綜合性實踐教學環節，是培養學生運用所學知識分析解決實際問題能力、增強學生專業工作能力、培養創新精神、進一步提高綜合素質的有效教學手段。
近年來就業形勢日益嚴峻、高等職業教育規模的擴張，畢業設計期間又恰逢學生尋找工作等諸多客觀因素的影響，使得畢業設計出現了很多質量問題。具體表現在：（1）大部分學生對畢業設計不重視，不能處理好畢業設計、頂崗實習與就業的關系；（2）學生缺乏學術論文寫作的基本素養，缺乏資料查閱、整理、分析、歸納、檢索等獲取信息的能力；（3）畢業設計過程流于形式，理論與實踐脫節，有些學生僅僅依賴于教材、資料的理論知識拼湊論文，對于自己的設計沒有通過實踐驗證，紙上談兵多，實際動手少。最終創作的畢業論文很難有實際的應用價值。（4）成績評定不能完全做到公正客觀。學生論文抄襲原始資料現象嚴重，有些學生在最后答辯環節明顯缺乏對所做內容的理解和把握。那么，如何改革畢業設計，提高畢業設計（論文）質量，達到高職教育人才培養目標的要求？我結合機電專業的畢業設計的探索與實踐談談認識。
一、提前做好畢業設計準備工作
1.時間上的調整。指導老師提前在第四學期期末考試結束就與學生見面，布置題目，下達畢業設計任務。一方面使學生盡快了解課題的類型和方向，另一方面便于教師提前了解學生的情況，如專業學習情況、個人發展方向，等等，從而能夠合理地安排設計任務。另外，安排學生利用暑假，對機械制圖、計算機繪圖、電路分析、單片機、電氣控制與PLC、氣壓傳動等畢業設計相關專業知識內容進行重新溫習，并要求學生完成課題資料查詢、研究方案的確立等工作，為第五學期畢業設計的順利進行做好知識上的準備。第五學期第十一周起進入畢業綜合實訓環節，主要是畢業設計和赴企業進行頂崗實習，第十一周起有計劃地在指導教師的指導下對畢業設計內容予以進一步完善，第五學期不進行答辯，待頂崗實習結束后，第六學期再回學校參加答辯。
2.指導教師充分準備，試做課題。在畢業設計過程中，指導教師準備得是否充分，將直接決定畢業設計質量的高低。教師除應認真準備畢業設計的課題和任務書外，還需對課題進行認真的試做。通過企業調研和分析，得到企業中機電應用產品研發和生產崗位典型工作過程，明確產品功能、準備技術器件資料、硬件設計、硬件制作、軟件設計、軟硬件聯調、產品制作、產品測試。通過試做課題，教師能更好地把握課題的難度和工作量，科學地預測學生在畢業設計各個階段可能出現的問題，從而能夠根據學生的具體情況合理地分配設計任務。
3.畢業設計題目提前滲透至相關課程學習當中，為畢業設計的完成打下扎實的基礎。畢業設計是一項綜合性的實踐環節，一個優秀的畢業設計離不開專業知識的支撐。因此，專業課程的學習尤為重要。在課程學習過程中將畢業設計課題滲透進課堂，讓學生帶著問題去學，這樣可以激發學生學習的欲望，培養學生的創新能力。同時也為大三學生順利地完成畢業設計打下扎實的基礎。以“單片機應用技術”課程教學為例，本課程以智能運動小車作為教學內容載體，該教學載體以單片機作為控制核心，包括運動控制系統、顯示系統、智能感應系統，等等。通過這一載體將單片機應用技術中的各種能力貫穿始終。由于智能運動小車的功能具有很強的擴展性，完全可以作為畢業設計的課題進行綜合的設計和研究，因此在課程教學過程中要有意識地培養學生的設計意識和思路。
當然，在課程學習過程中，學生可以根據自己的專業興趣在保證課程合格的前提下有側重地加強某門課程或者某幾門課程的學習，在此過程中專業老師可以了解學生的具體情況以便于今后畢業設計的分組和選題工作能有實效地開展。
二、立足實際，科學選題
1.以就業為導向，從實際出發，選擇不同的課題。課題必須圍繞專業人才培養目標，符合專業崗位能力要求，具有較高的應用性。目前，機電一體化專業就業崗位的需求有三個方向：機電一體化設備制造與維修、機床數控技術應用、自動機（線）的運行與維修。要按照不同的專業化方向，確定畢業設計課題，對于機電一體化設備制造與維修方向，課題方向重點應放在機械方面，加強鉗工與電工電子訓練；對于機床數控技術應用方向，應增強學生的車工實習及數控機床編程與操作能力；對于自動機（線）的運行與維修方向，應向電的方面適當偏移，加強電工及單片機與可編程控制器訓練。我校機電一體化專業定向于自動生產線的運行與維修方向，在確定畢業設計課題時，結合制造業發展現狀，選擇那些圍繞機電一體化進行產品開發或把微電子技術用于設計、制造、測試和研究等方面的題目，例如單片機控制系統設計、工業機器人系統分析、可編程控制器（PLC）技術及應用設計，等等。
2.畢業設計的選題要堅持理論與實踐相結合的原則。課題的選定要結合目前專業的實際設備，立足實際，避免脫離實踐的純理論性的題目。我校機電一體化專業目前已經擁有較先進的PLC實訓裝置、氣動實訓裝置、機電檢測實訓平臺、單片機實訓設備、自動生產線訓練裝置、機電一體化實訓裝置，等等。因此，畢業設計的選題應考慮到我們現有的實訓設備，為學生畢業設計的實施提供良好的硬件環境。只有結合實際“真題實做”，才能培養出創新型、實用型人才。當然，在畢業設計期間已經開始頂崗實習的同學，可以結合生產崗位選擇畢業設計題目。應鼓勵學生結合崗位實踐內容選擇畢業設計（或論文）課題，但必須有企業專人指導并報學院批準。
3.通過各類技能大賽的鍛煉和滲透，以學生興趣為中心進行畢業設計選題，可以廣泛發掘學生的創造力，選題更具有可行性。專業老師組織學生參加院內外的各類技能大賽，將技能競賽與教學改革相結合。比如機器人大賽，結合單片機課程的學習，選擇一個機器人項目，等等。我校目前已經成功舉行了智能搬運機器人比賽，模擬了工業自動化過程中自動化物流系統實際工作過程。設計一個輪式或人形小型機器人，在比賽場地里移動，將不同顏色、形狀或者材質的物體分類搬運到不同的對應位置。比賽的記分根據機器人將物體放置的位置精度和完成時間來決定。又如“自動線安裝與調試”技能大賽，參賽隊在規定時間內，根據任務書的要求，以現場操作“***自動生產線實訓考核裝置”的方式，完成自動生產線設備部分工作單元的機械安裝和調整，氣動回路的安裝、連接和調整，電氣控制電路的設計、安裝和布線，傳感器安裝與調整，PLC編程，人機界面組態，電機驅動（含變頻器及對應電機、伺服驅動器及伺服電機）參數設定，以及系統統調、運行等工作。我們通過大賽的鍛煉，激發了學生的學習興趣，開闊了學生視野，豐富了學生知識，提高了學生的綜合素質與能力，培養了其團隊意識與合作精神。參加技能大賽的同學，畢業設計的題目可選擇大賽的某個方向展開設計，并撰寫論文。通過技能大賽的鍛煉和滲透，不僅可以提高學生的設計興趣，而且能為畢業設計的順利完成奠定扎實的專業基礎。
三、加強過程指導和管理，嚴格考核制度
對畢業設計全過程實施質量監控是提高質量的保證。加強過程考核，量化畢業設計平時成績的評定。表1為畢業設計（論文）總評成績評定參考標準?？傇u成績由指導教師考核成績（40%）、作品（成果）鑒定成績（20%）、論文評閱成績（20%）、設計（論文）答辯成績（20%）四大部分組成。指導老師考核成績由指導老師評定，其余三項成績由相應的評審組老師評定。
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實施周檢查制度，要求學生每周以幻燈片形式進行匯報。匯報的主要內容是本周所做的主要工作、遇到的主要問題、問題的解決方法及心得體會等。匯報過程中，指導老師做好記錄，填寫《畢業設計指導工作記錄本》，對畢業設計指導工作進行實時記載，學生匯報完畢后，指導教師綜合各位學生的情況加以總結，并就學生所提出的問題加以解釋與指導。周檢查制度作為畢業設計平時成績評定的重要依據。同時，學生隨時寫好《畢業設計日志》，內容與教師的《畢業設計指導工作記錄本》相配套。這樣，教師與學生交流緊密，雙向監督，有利于加強畢業設計工作的全過程指導與管理。
畢業設計作品或成果可以是程序、實物、現象、方案等可以表現畢業課題成果的東西。讓作品成為畢業設計的主要內容，并在總評成績中占有一定比例。
對學生數集中的個別單位，因崗位需要無法回校參加答辯的由單位出具證明，學院安排老師到企業答辯。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風，促進學生認真做好畢業設計。正確認識畢業設計的重要性將有利于保障和提高教學質量。
表1 畢業設計（論文）總評成績評定參考標準
另外，畢業設計期間，指導老師要為學生進行資料查閱、文獻檢索、論文寫作能力的培訓，培養學生學術論文寫作的基本素養。當然，在整個畢業設計指導過程中，要把學術道德教育和思想教育工作貫穿始終，加強學生的誠信教育，在處于即將走上工作崗位的過渡階段，幫助學生樹立良好的心態，促進畢業生克服不利情緒的同時順利完成畢業設計。這種關心和指導可在每周進行檢查時多與學生交流，也鼓勵學生之間的交流。
四、嘗試畢業設計與頂崗實習一體化改革方案
學生可選擇到企業頂崗實習期間開展畢業設計，將畢業設計、頂崗實習有機結合。指導學生在頂崗實習的過程中，同時完成畢業設計（論文）。鼓勵學生在頂崗實習期間，從事與專業對口的頂崗實習企業生產和技術領域相關的畢業課題設計。學生帶著畢業設計的任務進行頂崗實習，不論是操作控制、質量檢驗還是裝配、測試崗位，都能愛崗敬業，并隨時記錄，在生產實踐中收集自己畢業設計所需的資料和數據。這樣最終必然將以較高的質量完成頂崗實習和畢業設計。若能取得優異的成績，則被企業接收，順利就業。這樣拓寬了就業渠道，增加了就業的機會。這種一體化的教學模式體現了工學結合、產學一體的職教模式。
當然，要想使這種一體化的教學模式取得良好的效果，校企雙方應該共同指導、共同管理。每個學生都必須由校內專業教師和企業指導老師共同指導。校內老師可制定一個詳細可行的計劃和階段性的目標，督查畢業設計的進展情況，指導論文寫作的規范，并協助解決理論問題，定期與學生溝通，溝通方式可以多樣化，比如：電話、QQ、Email，等等。企業指導老師負責從單位的實際出發，現場指導、規范操作、分析故障并解決問題。
五、結語
以上改革措施已在機電專業08級畢業生中進行了實踐，經實踐證明這些策略能充分調動學生的積極性和參與性，提高畢業設計質量。當然，如何提高高職畢業設計質量，是牽涉多個因素的綜合課題，需要我們不斷實踐、不斷總結，完善質量控制措施，使畢業設計教學真正成為培養學生創新精神、職業素質和綜合實踐能力的重要途徑。
參考文獻：
［1］姜亦祥.淺談加強機電一體化專業實習教學的措施［J］.成才之路，2009，（21）：79-80.
［2］徐冬梅，吳紅，冷士良.高職畢業設計（論文）與頂崗實習配套改革的實踐［J］.化工職業技術教育，2010，（2）：56-58.
關鍵詞：自動化生產線；教學方法；電機與電氣控制；PLC；課程設計
中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）02-0027-02
高職機電一體化專業課程設置的培養目標是：面向工業企業生產現場，電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司，培養適應社會需要，全面發展，適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才，主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等，本專業有五個主干學科：電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程，都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產線的課程設置
機電一體化專業人才培養能力有：識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等?！蹲詣踊a線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制，后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到：機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程；能力目標有：對已安裝的機械手機械部件進行測量；對機械手的氣路進行基本調試；根據故障現象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點并分析解決故障；遵守安全操作規程；素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動教學開展課程教學，提升學生的職業能力，以具體自動化生產線為載體，融合認知、安裝、調試和檢測等內容，實現教、學、做、評一體化教學，突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體，采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域，設置六個學習情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試，分成20個任務。
項目一：供料站的安裝，有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務；項目二：加工站的安裝，設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務；項目三：裝配站的安裝，設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務；項目四 ：分揀站的安裝，設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務；項目五：輸送站的安裝，設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務；項目六：整體運行調試，有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。
2自動化生產線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
（1）講授法：講解項目任務，傳授項目任務相關的知識點，針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的說明。
（2）現場教學法：在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修應用能力實踐，提高職業氛圍，在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。
（3）任務驅動法：將教學過程融入項目任務中，讓學生自主討論分析實施，學生在工作過程中得到知識。
（4）小組討論法：學生每六～八人為一個小組，小組討論分析，討論解決，分工協作完成項目任務。
六步教學實施：明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標，注意觀察和記錄小組對現象分析情況，解答學生提出的問題，對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導，讓學生自行摸索，在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進行故障排除工作匯報，互評，并對每組進行考核評價，再引導學生自行總結。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式，利于理論聯系實際，有利于學生的學習創新和思考，更督促他們到實際中去發現和改進，去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為：校內項目，企業，綜合實訓三大類。當堂課的考核有：教師考核、小組互評、小組自評；教師考核內容為五項：任務分析情況，實施方案制定，任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專業課一樣，多種教學方法和全面的評價方案，有效保證了教學效果。
3相關課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發電機為主題，以工作任務為導向，以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程，用實物進行直觀性教學，使學生感性認識強，理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制（或三相異步電動機Y-降壓啟動）、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號；了解個元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求：兩臺電動機都存在重載啟動的可能，任何一級傳送帶停止工作時，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護環節，有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關邏輯控制裝置，隨著計算機技術和通信技術的發展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴展，除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外，還有過程控制，數據處理，通信聯網與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言：
（1）順序功能圖（SFC）。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態，這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。
（2）梯形圖（LD）。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的，形象、直觀、實用，電氣技術人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號，是目前用得最多的一種PLC編程語言。
（3）功能塊圖（FBD）。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，與數字電路中的邏輯圖一樣，極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
（4）指令表（IL）。
采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。
（5）結構文本（ST）是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容，中間加以不同的應用實例：順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理，使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計，LED數碼管顯示設計，還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務：洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句，以實例應用為線索：單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發板，可以完成大量的單片機學習、開發實驗，對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術及應用。
變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍；掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術；了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統，掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等，是強電應用和現代技術推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動檢測技術。
傳感器技術代替人的感觀，在各種環境下應用，檢測技術是一套有效的反應體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成，對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。
教學過程進行小論文制作，讓學生提高計算機應用水平，使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業論文指導分析
畢業論文專業聯系實際，通常小型自動化系統以單片機為主，大型自動化生產線以PLC為主，系統運行動力離不開電機，觀察離不開傳感器，調速可用變頻器，綜合所學，學生的論文涉及廣泛，有效教學可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實際和研究方向做好側重和體現，如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性，“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎上，首先確定相關技術指標，對應查找并列出論文結構，一份畢業論文至少含有三到五門課的內容，對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術處理。
所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五，注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生，系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生，專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。
參考文獻
[1]呂景全.《自動化生產線安裝與調試》，中國鐵道出版社，2010年7月
[2]馬玉春.《電機與電氣控制》，北京交通大學出版社，2011年1月
[3]李建新.《可編程控制器原理及應用》，機械工業出版社，2012年9月
論文摘要：基于FMS技術開發了模塊化機電一體化教學培訓系統，該系統有助于加深學生對機電一體化系統概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業計劃與調度教學研究性、綜合性實驗為例，論述了該系統在培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生學習興趣和積極性的重要作用。
為使機械設計制造及其自動化專業學生在學習過程中，有機會將所學到的各門專業課的知識綜合性地應用到接近于生產實際的過程中，為他們走上工作崗位后應用這種新的理念打下基礎，學院除了建立適合于現代教學法模式的幾個獨立的專業實驗室外，籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中，我們開發了一套完全接近于生產實際的模塊化柔性制造系統，由省部共同投資。實驗室的開放性主要體現在兩個方面:一是系統組成具有開放性，系統中不同生產廠家的設備可相互兼容，便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性，實驗室可面向校內外各種層次的學生或培訓學員，做到資源共享，擴大受益面。
1 FMS系統組成
柔性制造系統機電一體化訓練設備，包含一條閉環柔性輸送裝置和六自由度并聯加工中心(加工站)、三自由度數控雕刻機及其控制系統、四自由度上料檢測站及其控制系統、搬運站、安裝站、安裝搬運站、智能分類站、現場總線、多層次立體原料庫及其控制系統、多層立體成品庫及其控制系統、自動化輸送線及變頻調速控制系統、PLC數據采集及物料監控系統、系統監控及管理控制軟件。
工業控制計算機通過運動控制卡發送位置信號給旋轉立體上料庫電機驅動器，電機驅動器驅動步進電機旋轉一定角度，實現零件位置對準，同時設置檢測開關，通過PLC采集至計算機，判斷托盤上相應位置是否存在零件。自動上料機器人將待加工物料送至加工位置后，系統驅動鎖緊裝置進行物料定位固定，上位機按指定程序控制六自由度并聯機器人，進行零件前序的加工。在主界面中點擊數控雕刻機控制按鈕，進人數控雕刻機控制界面，三自由度數控雕刻機主要實現對工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉化為G代碼，然后通過計算機的串口將G代碼傳到雕刻機，雕刻機執行G代碼。
零件前序加工完畢后，計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。
在主界面中點擊立體倉庫狀態按鈕，進人立體倉庫狀態界面。立體倉庫狀態是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況，系統實時檢測各個倉位的狀態，然后系統給碼垛機發指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位，操作者通過觀察狀態位的圖標情況，操作者就可以知道哪個倉位是否為空，并且知道各個倉位物件的重量，通過生產統計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品，每一類成品的個數及總重量。
2系統特點
(1)包含多種關鍵技術及單元，使學生了解更多的知識;機器人技術;物流倉儲自動控制系統;立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監控;PLC控制系統;傳感器技術;計算機網絡通信技術和現場總線技術;計算機控制;網絡化視頻監控技術;數據庫技術;多軸運動控制器;氣動技術;步進電機及驅動;伺服電機及驅動;VC，VB等高級語言編程。
(2)結合機電教學，編制了的實驗指導書，包含多個實驗:為了方便教學實際使用，我們為系統提供了專門實驗指導書，其內容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗，供本科生、?？粕脱芯可鷮I選開，教師也可以根據實際情況，在實驗指導書的基礎上增開設計性、綜合性實驗。
(3)交互式圖形化操作界面:系統控制軟件采用WINDOWS操作系統，具有交互式和圖形化特點，操作簡單易學，自動化程度高，使教師和學生在很短的時間之內就可以掌握對系統的操作。
(4)豐富的狀態反饋功能:通過計算機與各單元及傳感器的通訊，將系統中各環節的狀態顯示在操作界面上，使操作者通過計算機隨時了解系統各環節的工況、狀態、運行數據，掌握系統運行狀態。
(5)完善的生產及物料存儲統計功能:根據現代柔性制造系統的特點及倉儲物流的發展動向，不但在工作過程和原理上仿真實際生產過程，而且開發了生產及物料存儲數據庫，根據系統的運行隨時記錄和分析生產和存儲數據。
(6)開放式系統結構:為了增強學生的參與性，系統采用了開放式結構，提供了完善的控制功能動態鏈接庫和二次開發函數，不用了解底層復雜的時序和操作過程，只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼，學生即可開發出自己的運動或控制功能，激發學生的學習興趣。
(7)網絡化視頻監控:系統提供網絡化視頻監控模塊，使操作者在操作系統的同時，也可通過電腦屏幕實時觀看系統的實際運行狀況。同時對于有條件的學校，可將控制計算機與校園網相連解，使更多的學生和老師通過網絡觀看現場實驗過程，提高系統利用率，也可實現遠程教學。
3如何應用FMS進行本科實驗教學
由于近年來高校的擴招，學生人數大幅上升，而大型實驗設備臺套數少;而且大型實驗設備的實驗通常包括編程、上機、結果分析等，需要的時間較長。因此，大型設備開設的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學的模式。我們分別探索了以下幾種模式:
3. 1開設綜合設計性實驗
本中心老師提出項目申請，參加學校實驗室設備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學院組織的“機電一體化實訓中心”項目。這些項目結合指導老師的科研項目，通過雙向選擇接受學校相關專業本科三年級以上的學生參加。學生分為2-4人一組;在教師的指導下，首先查閱文獻和學習FMS的有關知識，編制程序，上機測試;實驗的內容根據項目的研究內容而定，一般涉及多種設備;實驗時間根據老師和學生雙方商定，實行彈性制，不拘泥于課堂安排的時間。由于學生人數少，在實驗過程中可以做到師生面對面的隨時交流。
例如:作業計劃與調度教學實驗。
“作業計劃與調度教學實驗”的內容是讓學生根據給定的加工工件信息，設計一個單件小批量零件加工的“作業計劃與調度”的仿真系統，使目標函數“最長流程時間”的值最小，然后對仿真結果進行驗證。實驗的目標是:使學生加深對“作業計劃與調度”概念的理解，掌握車間調度的方法，培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生的學習興趣和積極性。實驗系統要具備以下功能:
(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象，也就是使學生知道他們是在那個車間、那個環境為加工那些工件設計“作業計劃與調度”的方案;
(2)提供一個很好的仿真環境及工具，用來建立仿真模型，使學生形象直觀地看到車間調度的運行過程;
(3)提供實現“作業計劃與調度”的算法和軟件開發環境，使學生了解并掌握該算法的原理，并在仿真環境中實現算法，得到仿真結果;
(4)提供一個真實環境，如FMS車間或可真正運行的FMS車間模型，在此環境中對上面得到的仿真結果進行驗證。
針對“FMS教學實驗系統”只討論一種特殊情況，即最長流程時間Fmax的計算先討論n/m/P/Fmax問題，目標函數是使最長流程時間最短。最長流程時間又稱作加工周期，它是從第一個工件在第一臺機器開始加工時算起，到最后一個工件在最后一臺機器上完成加工時為止所經過的時間，由于假設所有工件的到達時間都為零(Ri，I=1 ，2 ，3，…，n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時間，也等于一批工件的最長完工時間C max 。
設n個工件的加工順序為S=(S1 ，.S2 ， ……，，Sn)，其中Si為排第i位加工的工件的代號。以CK(Si)表示工件Si在機器Mk上的完工時間，Pk表示工件Si在Mk上的加工時間，K=1，2，3，……，m；i=1 ，2， ……，n，
式(1)是一個遞推公式，當由式(1)得出Cm(sn)時，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工時間矩陣上從左向右計算完工時間。對于某一工作地，在給定的一段時間內，順次決定下一個被加工的工件。
3. 2開設選修課
由于學習FMS的有關知識，需要學生們具有一定的專業知識;而且大型設備一般只有一套設備，要面向學生人數眾多的本科生開設實驗課有一定的難度。因此，我們首先開設了FMS的選修課。在講授FMS技術的理論知識的基礎上，開設FMS的上機實驗課，學生分為3 -5人一組。由于課堂講授FMS的時間有限，加之是選修課;因此，在實驗課之前，面對設備再介紹一次設備的原理、結構和用途等，以加深學生的印象;然后指導學生編制程序、適當的上機操作，輔導學生處理實驗結果。
3. 3為本科畢業設計提供實驗
本科生的畢業論文是進行專業基本技能培養的重要環節，同時也是培養學生創造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業論文的學生，有充分的時間利用所掌握的專業基礎知識，解決具體的問題;因此畢業論文是本科生學習和掌握大型實驗設備的一個非常好的機會。
4 FMS進行本科教學的體會和希望
4. 1 FMS進行本科教學的效果
通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設備，對學生選擇專業有一定的幫助，也增加了學生參加推薦免試研究生和就業等的競爭力。例如，一名機電學院的學生參加了“FMS研究”項目后，對數控技術有關知識和應用有了一定的了解和興趣，報考研究生時選擇數控技術專業。另一名機電學院的學生參加“開放式數控系統的研究”，學習了切削圖形設計、數控雕刻機及其控制系統等一系列操作，在老師的指導下自己操作選擇刀具和切削參數，觀察不同的切削過程，加深了所學的理論知識，熟悉了作業計劃與調度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學錄取為研究生。
近年來為了適應地方經濟和社會發展的需要，拓寬人才培養領域，在開設綜合性實驗項目和選修課時，也接受其他學院的學生。學生結束項目后，對所參加的研究工作非常有興趣。
相比較而言，綜合設計性實驗效果明顯好于選修課的實驗。前者由于有充分的時間，我們摒棄了傳統的驗證實驗的模式，采取了“雙向互動”，教師以更多的精力啟發學生的創造力，調動其主動性和積極性，發揮他們運用所學的知識去解決實際問題。對這種實驗模式，學生表現出極大的興趣。這種實驗教學模式，不僅拓展了學生現代科學技能的理論和知識;在實驗方法，應用技能方面也得到了提高，為他們今后走上社會，服務于社會，縮短理論與實踐的差距奠定了良好的基礎。
4. 2存在的問題
孔子說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?！币寣W生保持“樂之者”的角色,教法必須改革創新,靈活有樂趣。
我校積極探索與研究如何上好專業生產實習(技能訓練)課,如何引發學生對專業課的學習興趣與認識,使學生的學習態度由被動變為主動的教學模式及方法,學生有了學習的興趣,學習活動對他來說就不是一種負擔,而是一種享受、一種愉快的體驗,學生就會越學越想學、越愛學,從而達到事半功倍的效果。因此教師在教學中都應做好樂中施教和感興教學,從而提高教學質量。通過不斷地探索和實踐,形成了我校在專業生產實習課上新的教學模式――趣味教學法。
趣味教學法在教學上有較多的形式與方法,具體也要根據不同的實習情況而選擇不同的方法。我校在趣味教學法上進行了多次的研究、探索和實踐,得出了各種不同的專業性較強的趣味教學方法。
一、趣味教學法在我校教學中的運作方式
1.在模塊教學實習當中,首先必須完成本實習模塊的基本技能操作訓練,再增加趣味教學實習課題,但可以在一開始實習時引導學生或布置與趣味教學實習相關的課題作業等,讓學生設計趣味教學實習課題。
2.可以在空余或晚自習時間安排趣味零件的設計(由于實習班級在晚自習時,作業相對較少),這樣可充分利用學習時間,充實學生的學習內容。
3.在實施趣味教學課題時,以學生為主,教師為輔為指導思想,盡量讓學生發揮自己的特長與愛好,以及個人潛力,而教師只是為學生提供技術指導或引導,并且給予技術難度或課題范圍之內的指導控制。
4.單一的模塊教學,可以讓學生通過實習,設計一個綜合性較強的零件,并由學生自己完成制造,加強綜合能力的運用。
5.在設計專業教學計劃或實習課題時,可以考慮學生從開始實習至畢業期間,所實習的課題是前后關聯的,能組裝并完成一件作品(產品或設備)。或者,先讓學生設計或構思一件物品(產品),該產品的所有零件可在未來2~3年的實習當中自己去加工去實現。
6.根據實際情況,可安排每學期未進行一次趣味教學作品(課題)設計比賽,作品由學生在本學期實習期間自行設計、制作等,從而更好地激發學生的創新能力與創新意識,增強學生的學習成就感。
7.在高職班級,可采用趣味教學法,讓學生制作或編寫的畢業作品或畢業論文,從而有利于增強學生在設計畢業論文時的興趣,提高畢業論文的編寫質量。
二、趣味教學法在我校各專業生產實習課中的教學實例
1.模具設計與制造專業的模具綜合訓練
模具設計與制造專業需要掌握的基本技能:模具設計與繪圖、銑床、車床、磨床、模具裝配、試模調模等操作技能。依據我校模具設計與制造專業的課程設置以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
同時,該零件加工制造模式,接近于企業模具制造的實際模式,有利于培養與企業接軌的模具制造技術人才。
2.模具專業的鉗工技能訓練
模具專業的鉗工技能訓練需要掌握的基本技能:模具或模型的銼配、角度銼配、尺寸精度控制、螺紋加工等鉗工技能,以及結構構思能力、零件裝配的基本概念、間隙配合銼配、組配件銼配加工等鉗工技能。根據我校模具設計與制造專業的課程設置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對鉗工專業的認識,增強學生對鉗工實習的學習興趣,掌握鉗工基本技能知識,并能合理或巧妙運用鉗工綜合技能,進行制作或設計作品,從而讓學生自己感受到學有所用,并能提高學生的綜合技術運用和思考能力,增強或突出學生的學習成就感。
3.機械加工技能訓練
機械加工技能訓練需要掌握的基本技能:銑床、車床、磨床、電火花線切割,銑床加工基本操作技能、尺寸精度控制、組合件的加工與配合,零件造型與設計技術與能力等技能訓練。根據我校模具制造技術專業、加工中心與電加工技術專業的課程設置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對機械加工技術的認識和興趣,能合理運用不同加工設備的不同機械加工特點,綜合運用技能,進行設計或制作組合件作品,從而提高學生的綜合技術運用和思考能力。
4.數控加工與雕刻技能訓練
數控專業的技能訓練需要掌握的基本技能:掌握機床切削加工所必需的理論知識,熟練掌握數控加工主要設備的結構性能、工作原理和使用維護方法,掌握數控機床基本操作與本專業相關的機加工操作技能,了解數控車床的控制原理,熟練掌握編程操作方法,具備機床的使用和維護保養能力。根據我校數控加工技術專業、加工中心與電加工技術專業的課程設置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對數控機床基本操作以及技術和技能綜合運用,球面、曲面等復雜零件的編程與加工,組合件的加工,數控產品的設計、制造的綜合能力,從而成為能進行數控機床的編程、操作、維護的應用型高級專業技術人才。
5.機械電子工程一體化技能訓練
機械電子工程或機電一體化技能訓練需要掌握的基本技能:鉗工基本技能、配合件銼配、機械加工的基本操作、組合零件結構要點、典型機電設備的原理和安裝、掌握機床基本操作方法、機床基本維護保養能力、電工基本知識和技能、電路板的設計與運用、機電綜合運用等。根據我校機械電子工程、機電一體化專業的課程設置,以及實際教學模式和師資條件情況,運用趣味教學法:
通過趣味教學法,可加強學生對機械加工的基本操作、組合零件結構要點、典型機電設備的原理和安裝方法的掌握,電工基本知識和技能、電路板的設計與運用、機電綜合運用等,培養學生的創新能力與創新意識。從而提高學生的學習(實習)興趣,變被動為主動。
三、趣味教學法在我校各專業生產實習課教學中的總結
(一)趣味教學法在我校各專業生產實習課的教學中的優點
1.提高學生的學習(實習)興趣。變被動為主動,或變“要我學”為“我要學”。
2.提高學生的綜合技術運用和思考能力。
3.提升課堂學習的氣氛。
4.加強學生對專業(技能)的認識。
5.增強或突出學生的學習成就感。
6.觸發學生的創新能力與創新意識。
7.彌補實習設備的不足因素(當部分學生沒安排上機操作時,可進行課題設計)。
8.對趣味教學法的推廣作用,改變傳統教學方式和方法。
9.增強學生家長對小孩在校所學的技能的認識和了解程度(部分零件或作品可以帶回家里)。
10.增強學生就業的有利條件與就業機遇(學生可帶著自己制作的零件或作品去參加就業面試)。
(二)趣味教學法在我校各專業生產實習課的教學中存在的問題
1.與教學計劃或教學大綱有所沖突,部分需重新制定教學計劃。
2.對教師自身能力(綜合技能)要求較高。
3.受實習設備或實習條件、場地影響(部分課題可能會跨越幾個實習模塊)。
4.現有教師觀念思維改變(解放思想)。
摘要：在智能制造和產教融合等應用技術大學教學新常態下，針對機械工程專業學生的工程應用能力培養問題，從智能制造的技術特征和技術體系分析出發，研究了智能制造背景下企業對機械工程專業人才的新要求。依據機械工程人才對新技術的要求，構建了符合專業要求和當前背景的實驗教學體系，搭建了實驗教學平臺。以產教深度融合為指導方針，研究了合作企業的特點和選擇原則，制定了學生在企業階段的學習方案和教學執行計劃，為培養高素質的、符合企業要求的機械工程應用型人才提供了參考方法和管理運行方式。
關鍵詞：智能制造；產教融合；機械工程；高職教育
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0162-03
在經濟新常態下，高等教育也處于新常態的運行模式下。對于應用型本科院校的機械工程專業而言，目前的新常態主要表現為智能制造和產教融合[1]。智能制造是發展方向，產教融合是指導方針。周濟院士[2]指出“智能制造是新一輪工業革命的核心技術，是中國制造2025的主攻方向”。為了貫徹落實《中國制造2025》中提出的五項基本指導方針，結合地方本科院校轉型發展的需要，探索智能制造背景下應用型人才的培養模式是重中之重。本文從智能制造的技術體系入手分析智能制造對人才的新要求，結合產教融合方法提出了符合要求的機械工程專業的實驗教學體系和實驗室建設思路，研究了校企合作培養符合智能制造要求的應用型人才的新實施方案。
一、智能制造對學生能力的需求分析
智能制造是在常規制造技術基礎上，隨著科技發展而升級換代的新制造技術。所以對從業人員能力的需求也是在常規能力基礎上提出了新的要求，需要從業者具備一些新的能力和技能。為此，我們從技術的需求出發分析了智能制造企業對一線人才的能力需求。
1.智能制造的技術體系。智能制造技術的核心是“智慧工廠”，是將新型傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套設備形成一個智能網絡[3]。通過這個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器、服務與服務之間，能夠形成互聯，從而實現橫向、縱向和端到端的高度集成，其技術體系如圖1所示。根據智能制造的技術體系，其核心技術主要有：數字化建模技術、計算機網絡技術、移動互聯網技術、工業機器人技術、智能傳感器和物聯網技術、數控編程技術、數字化制造技術、虛擬現實與模擬仿真技術等[4，5]。
2.智能制造背景下對人才技能的新需求。智能制造具有高度自動化、信息化和網絡化三大基本特征。自動化將導致工業形態發生改變，特別是企業工作者的角色和地位將發生較大的改變，這要求新型工人擁有新的知識和技能，并能夠與機器人進行協作。信息化使工業機器人能協同工作，由于互聯網技術（特別是移動互聯網技術）在生產制造領域的廣泛應用，將更容易提高生產效率，形成學習型生產系統。因此，智能制造對專業人才具有如下的新要求[6-8]：（1）技術人員需要更多的機電一體化實踐經驗，能迅速解決設備運行中遇到的問題。（2）技術人員需要掌握更多的信息技術和網絡技術，能運用網絡技術解決生產中遇到的問題。（3）技術人員需要與軟件工程師緊密合作，解決智能機器中的軟件問題和軟件的用戶體驗。（4）技術人員需要掌握特定的編程技能，以及復雜系統的控制、操縱和設置技術。根據上述要求可以看出，智能制造導致了對優秀員工標準的轉變，人機交互以及機器之間的對話將會越來越普遍，技術人員從服務者、操作者轉變為一個規劃者、協調者、評估者和決策者。
二、實驗教學體系及實驗室建設
針對智能制造對技術人員的新要求，實驗教學是能力培養的根本保證。這就需要構建先進的、符合能力培養要求的實驗教學體系，并在該體系的指導下進行實驗室建設。為此我們堅持“以學生為本，依托環境教學，突出應用能力，培養創新精神和系統觀”的實驗教學理念，構建了“四級能力層次、七個教學模塊、三類驅動項目、三種結合方法”的“4733”實驗教學體系，搭建了準工廠化環境的實踐教學平臺。創新實驗教學方法，培養學生的工程應用能力和創新能力，增強學生團隊意識和社會責任感。該教學體系從能力上著眼于循序漸進，從內容上覆蓋裝備設計、檢測、制造和生產組織全過程，從方法上著重于項目驅動，從培養模式上依靠產教融合。實驗教學體系的能力層次分為基礎能力、專業能力、綜合應用能力和創新應用能力四級。由機械基礎模塊支撐基礎能力的培養，機械設計模塊、機械制造模塊、機電液控制模塊和石油冶金裝備模塊支撐專業能力的培養，綜合實踐模塊專注于綜合應用能力的培養，機械創新模塊服務于創新應用能力的培養。使用三類產品貫穿上述7個教學模塊，將各個教學模塊串聯成一個整體，培育學生的系統觀和整體觀。在教學項目開發和教學方法上采用“產學結合、虛實結合和賽課結合”的方式。
三、校企合作培養模式探索
產教融合是本次教學改革和高校轉型發展的根本指導原則。產教融合的實施效益可以從學生、教師、學校和企業等四個主體來分析。（1）學生方面：基于產教融合的教學方法、教學內容和教學案例可以激發學生的學習興趣，明確學習目標，改善學習效果，提高動手能力和實踐能力，使之更適合企業需求。（2）教師方面：產教融合要求教師深入企業、加強與企業的聯系，從而更進一步地了解企業和社會的需求，避免“盲教”。同時在與企業導師合作指導學生的過程中將有助于提高教師的工程實踐能力。（3）學校方面：產教融合為進行應用技術大學試點探索新的教學方法和人才培養模式，為學校成功轉型積累經驗，提供參考。同時，與地方中小企業的合作也為學生就業難題提供新的解決途徑和解決辦法。（4）企業方面：首先，企業與學校深度合作，所合作企I亦可借助學校的科研平臺和人才優勢，解決中小企業技術力量薄弱的問題。其次，企業與學校合作培養學生的工程能力也是響應國家政策，為政府排憂解難，對提高企業社會效益和社會美譽度具有一定的作用。另外，改革方案也為企業選拔優秀人才提供了一個更為可靠的解決方法。
1.產教融合中聯合培養企業的選擇。（1）簽署聯合培養協議的企業數量要多。在不影響企業生產的前提下，考慮企業可接納人數的限制，參考國外高校人才培養的實習生制度，將學生分散到各個企業中去，每個企業安排2-10名學生，故簽署合作的企業數量要求眾多。例如重慶科技學院機械與動力工程學院為了完成機械設計制造及其自動化或機械電子工程兩個專業學生的聯合培養工作已經與40多家重慶本地的從事各種設備（或機電一體化裝備）設計制造的中小企業簽署了產學研合作協議。他們計劃將簽署合作協議的企業數量擴展到100-150家。（2）合作企業突出地方性。在企業的一年學習期間，需要將理論知識與實際工程項目結合，注重實踐動手能力和解決問題能力的培養，學生需要與專業教師之間頻繁聯系交流，同時為了對學生監管的方便，離學?？臻g距離不遠的地方性企業無疑是最佳的選擇。同時要了解地方經濟的發展、地方企業對人才的需求，使得培養的學生更能快速融入地方經濟，服務于地方經濟，體現學校的地方性特色。（3）合作企業以單件小批量生產模式從事設備（裝備）的設計制造為主。所選擇的企業大部分均為單件生產模式的集設計與制造一體的裝備或機電一體化產品生產企業。因為該類型的企業從概念設計、詳細設計到生產制造以及生產管理等所有生產內容均有所涉及，使得學生可以得到更為全面的鍛煉；同時，這類企業對技術人員的需求更為旺盛；另外，大批量生產模式企業生產的產品較為單一，技術也較為成熟，而單件模式的企業產品開發項目眾多，更適合于基于項目教學的培養方式。（4）合作企業的生產規模以中小型為主。一方面因為這類企業技術力量薄弱，對專業人才更為渴求；同時這類企業靈活多變，對市場反應靈敏，產品開發速度快，適合學生培養。另外，學校導師組對企業也可以起到技術支持作用，企業有與高校合作的意愿和動力。
2.企業學習階段的實施和運行。在企業學習培養階段，學校與企業之間應該建立全方位的合作關系，形成一套系統的有機的運行機制。共同商定學生的培養計劃、學生的監管、學習效果的評價以及學校對企業的技術支持等。學校需將所簽訂聯合培養的企業按照產品類型進行分類，然后成立一批“導師組”，“導師組”由學院不同知識結構的老師及企業一線工程師組成。由導師組負責學生在企業學習階段的指導、聯系、管理和學習質量監控。全過程參與學生專業課程學習、畢業論文（畢業設計）的指導等。教學方式：采用“教師提出問題-學生自主學習-實踐-教師輔導”的教學模式。重點是深度參與項目關鍵技術、設備的開發與改造，并通過專業知識、相關資料、計算分析等方法解決其中的部分問題，以實際項目為驅動，完成專業課程的學習及完成設計、制造、生產管理等技能訓練?？己朔绞剑褐饕疾旎纠碚撛趯嶋H工作中的應用及動手操作能力。導師組對課程學習報告、以案例為內容的大作業、以項目為對象的課程論文、學習小組（或）專題的匯報和答辯以及其他要求進行綜合評定，確定學生學習成績。
在“中國制造2025”和“工業4.0”背景下，中國要想實現從制造大國到制造強國的轉變，適宜智能制造的應用型人才的培養將是實施“中國制造2025”的關鍵。智能制造專業人才培養要建立以市場為導向、制造企業深度參與、校企融合、多學科聯合共建的智能工場結合以非正式學習形式的人才培養模式。
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收稿日期：2017-01-01
微電子論文3100字(一)：微電子控制機電設備在工業中的具體應用論文
摘要：在科學技術快速進步的背景下，工業自動化水平取得了比較明顯的提升，在機械制造方面表現的更加明顯，基于各種因素的影響，微電子技術得到了相對廣泛的應用?；诖?，本文詳細分析了微電子控制機電設備在工業中的應用，希望能夠為實際提供良好的借鑒意義，以供參考。
關鍵詞：微電子；機電設備；工業；應用探討
信息技術的發展以及先進電子設備的產生催生了機電一體化時代的到來，所謂的機電一體化技術是把電工電子技術、機械技術、信息技術、微電子技術、接口技術、傳感器技術、信號變換技術等一系列技術結合，再綜合應用于實際的綜合技術，現代化自動生產設備可以說為機電一體化的設備。微型計算機在機電一體化系統的作用能夠總結成如下三點：第一，直接控制機械工業生產過程；第二，機械工業生產期間加強各物理參數的自動測試，進行測試結果的顯示記錄，在計算、存儲、分析判定并處理測量參數或指標；第三，進行機械生產過程的管理與監督。機電一體化系統里微電子控制機電設備怎樣進行適宜計算機選擇，怎樣設計硬件系統，怎樣組織軟件開發，怎樣對現有計算機系統等進行維護與使用是相當關鍵的，也是值得探索的
課題。
1微電子控制機電設備系統的組成和原理
在某微電子控制機電系統當中，主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設備組成的。在控制系統當中，管路壓力變送器主要是檢測控制輔助沖量、管路水壓、蒸發量等三個變量，接著將數據信號向PLC當中傳送，并且通過PLC進行分析和計算，將信號發送信號控制器，通過信號控制器來控制水泵運轉，在設計系統的過程中需要與實際情況合理的進行結合，并且對變頻器的輸出頻率進行確認，輸出頻率在整個系統設計過程中具有非常重要的意義，和系統的控制息息相關，在確定系統輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚程參數等。在整個系統當中控制流程的用水量變化，主要是通過壓力變送器向PLC傳送的通過PLC進行分析和計算，可以有效的調節循環泵的頻率，合理的分配能源，讓工作的效率提高，起到節約資源的
作用。
2微電子控制機電設備在工業中的具體應用
1）可編程序控制器（PLC）的應用。從PLC的角度進行分析，其主要優勢在于具有很強的控制能力，而且穩定性較高，機身體積相對較小，可以有效的和其他的配件進行組合。在工業生產的過程中，因為機電設備往往會占據一定的面積，如果想讓其廠房中的占比較高，就一定要注意讓廠房的空余面積加大，盡量讓控制器的數量減少，讓機電設備的數量增多，與此同時還需要注意PLC的節能性較高相比，其他的控制系統可以節約資源，讓工業生產的成本支出降低，讓企業的經濟效益增加，由于PLC設備可以有效的和其他設備之間進行組合，可以靈活方便的在廠房當中進行布設，讓一機多用?？梢詫崿F讓廠房的設備結構進一步得到簡化，對設備維護中耗費的人力物力進行控制，減少人力輸出，可以將人力有效的分配到工業生產當中，讓生產資料的利用效率提高。PLC的另一大優勢在于可以通過現場總線和生產設備之間
進行連接，有效的監控工業生產，可以動態化的監控生產的全過程，確保在生產過程中，第一時間解決生產時產生的故障，避免由于機械故障而導致生產進度停滯，讓設備的維護開支得到控制，PLC的計算速度很快，可以輕松的對生產時的任何變動進行管理和控制，有效的防止由于設備變化控制器無法及時應對而產生的問題，PLC還可以進行相關的升級，伴隨當前經濟快速發展，就算生產線當中的產品產生了變動，只需要正確的調整，控制程序也可以符合新產品生產的具體需求。
相比于其他編程操作，PLC控制器在編程的過程中較為方便，員工通過短時間的訓練就可以熟練的掌握編程的技巧，在實際操作的過程中工作步驟相對較為簡單，可以很容易的掌握設備的維修安裝以及操作，由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語言，就可以對其進行熟練的掌握。對控制器的工作語言進行了解，當出現故障的時候可以及時的調整和處理控制器。
2）變頻器調速器的作用。變頻器工作狀態分作自動與手動兩類，手動工作狀態即在PLC結束工作后展開的人工操作行為，經電位器調節能對變頻器輸出頻率進行給定。自動工作狀態實質是PLC輸出信號為變頻器輸出頻率展開控制。和傳統調節閥控制方式相比，PLC控制可節電，更好進行水泵磨損控制，在延長設備壽命與實現系統自動化水平提升中發揮了重要作用。
第一，和傳統正弦波控制技術相比，因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術，先進性和獨特性在性能上得到充分凸顯，同時因其特有的低速轉矩大、運行穩定性強、諧波成分小等特征，這對我國電網而言輸出電壓自動調整功能能充分進行優勢發揮。第二，變頻器具備外部端子、鍵盤電位器與多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可輸入多種模擬信號（如電流、電壓、頻率等效范圍檢測，轉速追蹤等）；并且變頻器可實現擺頻運行與程序運行等一系列模式。第三，因變頻器全系列元件應用的是西門子產品，有極強的保護性能，可靠穩定，能很好的避免過流、短路、過壓等問題，確保本機能正常運行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性，產品質量好，設定簡單等使得其有更強的適用性。
3）電路發揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時候，保證電路的穩定是保障工作的必要。電路在安裝過程中，應該采取邊安裝邊測電的方式，這樣更能使電流穩定，這同樣屬于工作期間需引起重視的關鍵環節。在電路安裝完畢之后，不要急著通電，應該先再次檢查電路是否安裝正確，查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外，測量一下接觸元器件的連接點，這樣可以發現一些接觸不良的地方，若有漏電情況應該及時對此進行維修。電路在工業中也是起到了很大的作用，在安裝電路的時候，一定要小心謹慎，綜合考慮多方面因素，不要遺漏一些小問題，有時一些小問題也可能出大錯，保證電路的穩定才能更好地協調其他設備的安裝穩定。應認真復查電路，查看電路有無正確安裝，或存在設備多安裝或少安裝的現象，同時應認真檢測每個接觸元器件連接點，明確有無接觸不良或短路現象，若發生漏電務必要及時維修與處理。電路調試的具體流程總結如下：
第一，應認真查看明確電路整體狀況，了解電路面板線有無準確連接，有無看似連接實際并未連接的線，或易短路的線；是否存在兩條或多條線混淆的情況；此后，使用最小量程檔的萬用表對電路面板進行檢查，查看開路處和閉路處有無正確開路與閉路，地線是否漏接，電源連線連接的安全性等，同時需測量電源有無短路現象。測量期間可直接進行元器件連接點測量，如此可明確有無以上情況的同時又弄清楚是否存在接觸點不良現象。第二，電路調試過程的關鍵環節之一即硬件電路調試。調試期間務必要注意細小環節的把控，根據電路功能原理做好各個單元電路的調試，再作整體調試，后進行整個電路的調試。電路在工業生產里發揮的作用是相當大的，電路安裝過程里務必要綜合考量多方因素，認真謹慎，切不可遺漏或放過存在的小問題，確保電路穩定性得到保障。
3結束語
微電子控制機電設備的組成包括變頻調速器、可程序控制器等，由于操作相對簡便、效果好，在工業中發揮了不可忽視的作用。微電子控制機電設備在實踐中不斷完善，將理論與實踐相互結合，明確各個方面的要點，有效提升生產效率，在工業領域發揮出最大化價值，推動社會進步和發展。推動電子設備的可持續發展也是當今社會經濟發展所提出的必然要走的道路，順應經濟發展的趨勢，才能不落后于其他國家的工業化改革。
微電子畢業論文范文模板(二)：關于現階段國家示范性微電子學院建設的幾點思考論文
[摘要]文章淺述了國家示范性微電子學院的建設背景及歷程。借鑒示范性軟件學院建設經驗并結合現階段浙江大學示范性微電子學院建設經驗，從學科劃分、考核體系、校企合作、平臺建設和國家支持等方面進行思考和總結，闡述如何圍繞“以人才培養為中心”和“產學協同育人”這兩個核心問題，進行國家示范性微電子學院建設。
[關鍵詞]示范性微電子學院；集成電路；人才培養；產學協同
[中圖分類號]G64[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437（2020）07-0001-04
回顧整個中國特色社會主義建設歷程，作為高等教育中至關重要的一部分，工程教育在國家現代化進程中發揮著不可替代的作用。在國家經濟改革和世界范圍產業變革的過程中，我國的工程教育也在不斷改革創新。從工程教育專業認證制度的建立，到PBL和CDIO理念的引入，實施卓越工程師計劃和建立國家示范性軟件學院、微電子學院，再到加入《華盛頓協議》和新工科的提出，中國的工程教育一直在實踐中發展。在中國工程教育改革中，2001年開始的國家示范性軟件學院建設作為教育改革的“示范區”，發揮著重要的作用。本文在借鑒示范性軟件學院十多年建設經驗的基礎上，結合現階段示范性微電子學院的建設情況，對2015年開始實施的國家示范性微電子學院建設進行思考與總結。
一、示范性微電子學院成立背景
21世紀初，信息化在世界范圍內開始普及，軟件產業在世界社會發展中的地位和重要性開始顯現。軟件產業作為當時的新興產業，呈現出向發展中國家大規模轉移的趨勢，國內外巨大的軟件市場導致對軟件從業人員需求量的劇增。國家從當時國內外行業背景及國家發展戰略出發，于2001年由教育部正式設立國家示范性軟件學院，首批試點35所（后增加至37所），均由國家重點高校負責建設；2004年教育部針對高職類學校又設立了36所高職示范性軟件學院。其后，各省、市結合自身地方產業成立了省級示范性軟件學院50多所，對軟件人才進行儲備。從2001年至今，示范性軟件學院經歷了十多年的建設與發展，在人才培養和產業促進上都取得令人矚目的成就。在此期間，我國的軟件產業獲得了長足的發展，其中尤以華為、阿里巴巴、百度、騰訊等互聯網企業為代表。
經過十多年的積累和追趕后，我國不但解決了軟件產業發展初期規模弱小、產業單一、人才技術短缺等諸多問題，而且在部分領域超過了發達國家，并形成了中國特色的“互聯網+”新型經濟模式。接下來，國家開始效仿軟件產業發展模式，對信息領域更基礎、更關鍵但更薄弱的“卡脖子”短板——集成電路產業發起沖鋒。特別是近年來，在國際貿易保護主義抬頭和美國對華貿易戰的背景下，從晉華、中興到華為、大疆，以集成電路為代表的高科技產業形勢尤為嚴峻，發展變得刻不容緩。
2014年國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》（以下簡稱《綱要》），指出“集成電路產業是信息技術產業的核心，是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業”。現階段我國集成電路產業主要面臨核心技術缺乏、產業鏈不完善、資金投入不足、創新人才短缺4個核心問題。參考軟件產業發展模式，為解決集成電路產業4個核心問題中的人才短缺問題，示范性微電子學院應運而生。
二、示范性微電子學院的成立
《綱要》從組織領導、資金政策、金融稅收、人才保障等8個方面采取了保障措施，指出“加大人才培養和引進力度，建立健全集成電路人才培養體系，支持微電子學科發展，通過高校與集成電路企業聯合培養人才等方式，加快建設和發展示范性微電子學院和微電子職業培訓機構”。這是繼2011年國務院《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策》后，國家再次對高校示范性微電子學院建設提出的明確要求。
2014年教育部《關于試辦示范性微電子學院的預通知》。2015年六部委《關于支持有關高校支持建設示范性微電子學院的通知》（以下簡稱《通知》），明確支持清華、北大、浙江大學等9所高校建設示范性微電子學院，支持北京航空航天大學、南京大學等17所高?；I備建設示范性微電子學院，示范性微電子學院建設序幕自此開啟。
三、示范性微電子學院定位及現狀
《通知》指出：示范性微電子學院的建設要以人才培養為中心，深入開展產學合作協同育人，加快培養集成電路產業急需的工程型人才。可以看出，“以人才培養為中心”和“產學協同育人”是示范性微電子學院建設的兩個核心要求，“工程型”人才是示范性微電子學院培養人才的根本目標。
自2015年第一批示范性微電子學院成立至今，各個示范性微電子學院的建設歷程和辦學模式各不相同，有的是在原有信息學院或微電子學院的基礎上進行建設，有的是新設立微電子學院掛靠其他成熟學院運行，有的是整體新建并單獨運行。由于處于建設初期，不同學校都因地制宜、因時制宜地進行摸索，或大刀闊斧，或小步慢跑。目前，各個學校的微電子學院都在人才培養、師資規模、校企合作等方面都取得了一定的階段性成果。
與此同時，示范性微電子學院在建設的過程中，也都面臨一些共性的難題，如示范性微電子學院與一般學院的定位區別、如何進行“工程型”人才培養、如何擴大招生規模與影響、如何更好地與企業結合，以及如何對示范性微電子學院建設進行評價等，這些都是示范性微電子學院面臨或將要面臨的問題。
四、對示范性微電子學院建設的幾點思考
當然，示范性微電子學院建設也并非無樣板可以參考，2001年開始建設的示范性軟件學院就是很好的借鑒，特別是在辦學模式、人才培養、師資管理等諸多具體、常規問題上。然而，軟件行業和集成電路行業相差較大，而且當今的時代背景和2000年也完全不同，如何圍繞“人才培養為中心”“產學協同育人”這兩個核心來建設微電子學院，需要全體高等教育工作者進行與時俱進地思考和探索。本文從浙江大學（以下簡稱“浙大”）示范性微電子學院建設的實踐出發，分享一些經驗與思考。
（一）學科劃分與評估體系
學科劃分和評價問題是微電子學院建設能否成功的核心問題，關乎微電子學院的建設方向和結果。單獨的學科設置及評估體系，不僅能加強微電子學院的獨立性辦學，也能更有效地促進微電子學院建設的展開。
1.設置微電子一級學科
人才作為第一資源以及集成電路產業的核心，微電子學院成立的根本目的就是為產業培養急需的“工程型”人才。然而受招生名額等條件的限制，現階段我國高校每年培養的集成電路高級專業型人才不足萬人，而且缺口仍在擴大，可見，擴大集成電路招生名額勢在必行。以浙江大學為例，2014年以前學校集成電路每年碩士、博士的招生人數在30人左右，即使示范性微電子學院成立以后，新增了微電子本科專業，微電子學院每年本碩博招生也不足200人，以如此培養速度，根本不足以填補產業人才需求的缺口。由于我國大學招生名額是與學科劃分掛鉤的，這就涉及一級學科設置的問題。
目前，浙大微電子所在的一級學科是電子科學與技術，其下含有電路與系統、微電子學與固體電子學、電磁場與波、物理電子學四個二級學科，其中與微電子學院直接對應的兩個二級學科是：電路與系統、微電子學與固體電子學。研究領域分別對應集成電路的軟件部分和硬件部分，前者主要包括集成電路設計，后者主要涉及集成電路產業中的制造、封裝測試。
此外，微電子一級學科問題，除了與擴大招生名額相關外，也和微電子學院的建設成敗有關，因為這涉及微電子學院與高校原有信息學院的定位問題，以及在學校的學科地位問題。其實在建設示范性軟件學院時，由于學科劃分的問題，就存在著軟件學院與原有傳統計算機學院的“瑜亮之爭”，學科資源配置之爭。最終，2011年教育部將軟件工程提升為一級學科，這才在一定程度上解決了上述問題。從軟件學院的建設經驗來看，將微電子學與固定電子學、電路與系統等二級學科重整、提升為一級學科十分必要，且宜早不宜遲。
2.修訂學科評估體系
微電子學院建設要求以“人才培養為中心”，而傳統學科評估體系以“學科建設為中心”。因為“中心”的不一樣，在進行微電子學院建設時，學校在資源配置時就必須考慮效益比問題。如果微電子學院建設的投入無法對學校的學科發展形成促進作用，甚至因為分流限制了已有學科的建設，學校不僅不會支持微電子學院的建設，甚至可能還會限制其發展。因此，在現有學科評估體系下，示范性微電子學院很難做到完全以“教學”為中心，只能“教學科研”兼顧，最終微電子學院在很大概率上將會和傳統的信息學院同質化。上述情況在軟件學院建設時出現過，且仍未得到有效解決，這也是很多軟件學院選擇異地發展的原因，其目的是避免與本校原有的計算機學院分流資源。
在現有學科評估體系下，即使能做到以“教學”為中心，也很難滿足微電子學院“產學協同”的人才培養要求。因為現有學科評估體系偏向于理科化，重理論而輕實踐，無論是“教學”還是“科研”，學生注重“卷面”，教師注重“文章”。而微電子學院的建立要求緊貼產業，注重實踐，產學協同，因此培養“工程型”人才在現有體系下很難做到。
其實，2016年教育部提出新工科建設，其本質也是針對現有“理科化”學科評估體系與工科建設要求不相匹配的問題?？梢源竽懺O想對現有學科評估體系進行必要的改革，如對基礎性學科依舊使用現有“理科性”評估體系；對應用性學科，如新工科，則在原有的體系上建立新的“工科性”評估體系。這樣或許能從根本上改變我國“寫論文的太多，做應用的太少”、應用研究和理論研究比例失衡的現狀。為體現示范性，上述設想甚至可以率先在示范性微電子學院進行試點，實踐可行后再逐步推廣到新工科乃至其他工程性學科。
（二）師生考核體系
示范性微電子學院要求“堅持人才培養為中心”，在國家層面需要解決的是學科問題，具體到學校和學院操作時，就要考慮內部的考核與評價問題，其中主要涉及兩個方面，一是教師的考核，二是學生的考核。
1.教師考核體系
以人才培養為中心，要求教師的工作重心應該是教學，因此微電子學院教師在考核上應該與傳統學院有明顯區別，比如加大教學在考核中的比重。微電子學院培養的人才要強調工程性，所以在教學考核中，要突出工程實踐的教學內容。另外，在引進師資時，可以效仿軟件學院偏向引進有企業經驗或者工程項目經驗的教師，形成本校專職教師、企業兼職教師、適當比例外教的格局，這一點浙江大學微電子學院在人才引進時就尤為注重教師的行業或工程背景。
為了保證公平性，調動教師的積極性，可以實行聘崗制和聘期制，不同崗位考核不一樣、聘期不一樣，如在浙江大學，對不同類別的教師設置有：教學科研并重崗、工程教育創新崗、社會服務與技術推廣崗等，其中工程教育創新崗就是浙江大學針對工程教育改革新設置的崗位。
2.學生考核體系
微電子學院要培養“工程型”人才，因此針對學生的培養過程、考核過程、評價過程要緊緊圍繞“工程”來設置。微電子學院學生與傳統學生培養最本質的區別是“工程實踐”能力。在此之前，要提前區別一下其與動手能力的差別?！肮こ虒嵺`”能力與傳統工科學生在實驗室環境下的動手能力不同，是要在工業生產的背景下，通過“做中學”和“基于項目學習”，進而培養學生的“工程師式思維和行為”。這要求學校必須為學生提供企業的工程環境而非簡單的高校實驗室環境，兩者有著本質的區別。
正是因為微電子學院培養的人才需要工業生產背景，這就要求企業參與培養，這從源頭上保證了學生培養會緊貼產業。通過設置新的學生評價體系來保證和監督學生“工程實踐”能力的獲得，這一點至關重要。也只有這樣，學生畢業后進入企業才能立即上手，無須企業的再熏陶和培訓。
浙江大學微電子學院對于學生“工程實踐”能力的培養是根據學生的不同階段分步進行的。首先，針對低年級的本科生，加大培養方案中實驗課程的比例和學分，以此來培養學生的“動手操作”能力。其次，對于高年級的本科生，則是通過到企業實習、參與導師企業課題（學業導師制）、科創實驗（SRTP）、參加創新創業競賽等來初步熏陶學生的“工程實踐”能力。最后，到研究生階段，通過企業、導師聯合制定課題，學生選題并到企業培養或參與企業橫向課題等方法來完成“工程能力”的塑造。
（三）校企合作
校企合作是微電子學院建設的重點也是難點之一。傳統高校教學以學校為主，這在一定程度上導致了高校研究與產業發展脫節、高校培養的學生與企業需求脫節。高等工程教育改革的目的之一就是如何將高校與企業聯系緊密，互相促進，“如何引入企業參與到高校的人才培養”，從而達到“產學協同”。
校企合作的目的是互利共贏。中國高校以育人為宗旨，具有一定的公益性，而企業以利益為根本，公益性只是其附帶屬性，只投入不計回報的企業少之又少。如何讓兩個不同的主體做到有機結合，使得“企業愿意參與，高校愿意放開”是困難所在。從需求來看，高校育人，企業用人，高校和企業合作的紐帶在人——學生，解決好“如何以學生為紐帶將企業和高校緊密聯系在一起”是校企合作的關鍵所在。
從軟件學院的經驗看，多是通過校企理事會、共建實驗室和實踐基地、共建師資隊伍、共設課程等方式來開展校企合作。無論是以何種合作方式，想要長久有效就必須做到互惠互利，純粹的一方投入不可持續。從浙江大學專業學位研究生的培養經驗來看，比較有效的手段之一是：通過導師與企業的橫向合作為依托，以項目的形式將學生的培養參與其中。這是一種“基于項目的培養模式”，企業提出技術需求和課題資金，學校再給予學生名額、教學工作量等支持。通過一個個的具體項目，將學校、學生、企業串聯起來，形成規模效應后再以創建聯合實驗室、研發中心、實踐基地等方式進行深化。浙江大學成立工程師學院就是希望從學校層面來推進和引導校企合作。此外，不同地區的微電子學院在專業設置上也應針對當地企業需求開設專業，面向企業培養人，甚至可以對重點企業進行定向培養，吸引企業深度參與學院建設。
校企合作不僅僅是學校和企業的問題，政府的作用也尤為重要，因為政府掌握著核心的生產資料和分配政策。比如政府在審批、稅收減免、經濟補助、教育資金、就業引導等各方面都能非常有效調動企業和高校的積極性，促進雙方的結合。日本20世紀70年代半導體產業的興起，就是通過高校（實驗室）、企業、政府三方的共同發力，成立“VLSI技術研究組合”，從而打破美國的壟斷。20世紀80年代韓國三星的崛起也與韓國政府的大力扶持密不可分，所以在這一點上值得我們國家借鑒和學習。
（四）硬件建設及平臺共享
集成電路產業人才培養對硬件設施要求極高，這是其與軟件產業最大的不同之一。如小型工藝操作、流片、實訓等都需要高昂硬件和財力的支撐，因此微電子學院建設要格外重視大型共享平臺建設，并以共享平臺建設為契機將校企合作、校地合作、學生實踐培養進行有機連接。然而一般平臺投資都十分巨大，很難靠一己之力來進行建設，如浙江大學微納加工中心一期投入6000萬、工程師學院微電子實訓平臺投入近3500萬，紹興微電子研究中心投資近1億。微電子學院建設更應注重開放式辦學，嘗試通過國家出資、政府出地、企業出技術、學校出人等多重模式，把握本地發展機遇以產業園、孵化器、共享平臺的形式來共贏發展。
（五）國家和學校支持
從軟件學院的建設經驗來看，建設成功與否與國家和學校的支持息息相關。因為軟件學院建設經費自籌，所以從建立之初，就面臨著資金的壓力。從十多年后的評估結果來看，發展得好的軟件學院與學校的長期支持密不可分；純粹依靠企業、學費等來進行市場化運作則很難實現。以浙江大學軟件學院為例，軟件學院之所以能在寧波辦學，首先與寧波市政府給予啟動資金、場地、師資、經費等全面的支持分不開，此外，與浙大持續的師資、運營等投入也密不可分，可以說寧波市政府和浙大的支持二者缺一，浙大軟件學院就不會有今天的規模。從產業性質來看，因為集成電路行業對硬件的要求要比軟件行業高很多，這就決定了微電子學院的硬件投入要比軟件學院投入要大得多，所以微電子學院勢必更需要從國家、從學校爭取更多可持續的資金，如專項經費、低息貸款等，這樣才有可能實現跨越式的發展。
關鍵詞：CDIO；專業導論；課程考核方式
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）08-0105-03
近20年來，發達國家都在從觀念、目標、教育內容到教育方法對工程教育進行整體改革。環顧歐美各科技強國不難發現，科技發展的加速化、綜合化、產業化、國際化和一體化，對各國的工程教育改革提出了更新、更高的要求。
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO的愿景是為學生提供一種強調工程基礎的、建立在真實世界的產品和系統的構思-設計-實現-運行（CDIO）過程的背景環境基礎上的工程教育。通過精心規劃項目的CDIO，可以引導學生對核心專業課程產生濃厚的學習興趣，從而達到能力培養、綜合發展的目的。
CDIO工程教育模式與以往培養計劃的不同點之一是：通過開設導論性的基礎課程，從起始階段就將工程實踐引導入門，激發學生興趣，讓學生盡早領略工程技術的精華，并且讓他們親手制造一些簡單的東西。
大學生在進入大學之前，絕大部分只是憑專業名稱或十分簡單的專業介紹對所學專業有一個直觀理解，對自己專業認識較少，甚至不知道所開設的課程對從事本專業工作有何作用，導致入學時找不到學習方向和目標，對專業課程的學習缺乏動力。而現有高校的教學計劃中，很少有學校開設引導類的課程，幫助學生全面了解所學專業，提高學習興趣。
在新生入學時開展專業引導教育，開設《專業導論》課，通過相關核心工程學科的應用激發學生的興趣，明確學習動機。同時，學生CDl0教學大綱要求的主要能力發展也能有較早的起步。廣東白云學院從2010年開始，在高職“2+1”人才培養模式改革的基礎上，為培養高級應用型人才創出一條新路，對機械設計制造及其自動化專業實施基于CDIO工程教育理念的人才模式改革試點工作，開始了對《專業導論》課程教學及考核方式改革的研究與實踐。
《專業導論》課程的教學內容
根據CDIO教學大綱中對導論課程的教學要求，其教學內容和項目的設計建立在對學生的引導及激發學習興趣上，結合專業人才培養目標要求，堅持理論聯系實際、學以致用的原則，在學生入校時即對學生進行全方位的專業知識教育。將《專業導論》課程的教學分為理論教學和項目制作實踐兩個部分。
理論教學內容的設計 《專業導論》課程強調教學的系統性、全面性、前沿性以及與國際化，強化學生工程能力的培養。通過精心設計，理論部分內容通過開設10次學科前沿及發展的講座，讓學生了解所學專業的最新發展及應用領域。講座主要內容如下：機械工程發展簡史、工程圖學概論、工程材料概論、機械設計概論、機械創新設計、機械制造概論、模具技術發展、機電一體化技術發展、機械工程師職業能力素質要求等。在開展講座的同時有針對性地帶學生去相關企業參觀見習，進一步了解和認識專業。
項目制作實踐內容的設計 項目制作實踐讓學生初步體驗機械產品的設計制造、裝配調試過程及工程圖的表達方法，為學生了解本專業、深入學習本專業的知識打下必要基礎。對模具方向的學生引入模具結構測繪項目，讓學生以模具實物為載體，通過對模具的拆裝及測繪，完成簡單模具二維裝配圖和零件圖的輸出；對機械設計制造方向的學生以齒輪泵、二級齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器為載體，測量并繪制典型零件圖和裝配圖。這樣，以工程圖學基礎理論和實驗裝置為依托，以工程繪圖為載體，對實物裝置進行結構分析和研討，在實踐中互動，在討論中爭辯，激發了學生創新意識，達到了新舊知識優化和創新思維綜合訓練的目的。學生在完成項目的過程中，掌握本專業所需掌握的工程語言——機械制圖及零件測繪，直接培養學生對工程圖的識圖、繪圖能力，并對模具結構、常用的機械產品結構有了初步的認識，培養學生的工程意識。
教學方法與教學手段
CDIO改革并不是要淡化理論課程的學習，而是要改革教學方法，采取能激起學生興趣的教學方法，理論課程的教學不能采取傳統的“滿堂灌”的教學方式，而應采取基于問題的學習、師生互動主題研討、案例教學、論文研究、項目訓練等教學形式，著力培養學生的自主學習、發現問題、解決問題和創新思維能力。主要通過以下幾種方式提高學生的學習興趣和學習效果：
一是實施教學和研究互動、課內和課外互動、寓學于研的培養模式，設置基于課程的科研訓練項目和自主科研訓練項目兩類，資助學生開展研究工作?；谡n程的科研訓練項目由研究型教學課程責任教師組織課程教學團隊教師指導。自主科研訓練項目一般為學生進入高年級后，在導師的指導下自主選題，經學院審批后開展科研訓練工作，并以小組的形式參加創新設計大賽、機械設計競賽、力學競賽、挑戰杯等科技競賽活動。較好地完成科研訓練項目的學生可以取得實踐教學環節學分，鼓勵學生以科研訓練項目研究成果為內容撰寫畢業論文，完成畢業環節。
二是在知名企業建立學生實踐基地。學生可優先獲得去該類企業實習的機會，并鼓勵其在企業中開展科研訓練項目的研究工作。
三是通過組織科研訓練團隊、社會工作等途徑培養學生的組織、溝通、協調等領導能力。
四是定期組織開展學術討論。在導師的指導下對各自研究的課題，發表各自觀點，營造良好的學習交流氛圍，激發創造力，提高學生的表達和溝通能力。
CDIO人才培養模式下的課程考核方式
理論教學部分的考核方式 學生結合10次講座所講授的內容，獨立查閱中英文文獻，開展市場調研，撰寫不少于5000字的調研報告或課程論文，并制作講授課件，參加課堂上模擬的“21世紀制造業前沿國際論壇”，對調研報告或論文內容進行講授。教師根據學生調研報告或論文撰寫質量和課堂講授的表現，以及平時教學活動全部環節的表現，確定此部分的分數。
項目制作實踐部分的考核方式 （1）項目制作實踐的組織形式及成果提交。項目制作實踐時學生以4～6人為一個項目小組，每個小組配備一名指導教師。項目制作實踐以小組為單位，在理論課堂外執行；項目組內活動方式有：座談式交流研討，專題式講解介紹，邊做邊探討式互動，系統性總結等。組間活動主要采用總結介紹方式。項目完成后團隊需提交的成果資料有：零件圖，總裝圖，工作原理介紹，項目工作總結或課程論文等。（2）項目制作實踐考評方式與標準。項目制作實踐的成績分為優（>90分）、良（80～89分）、中（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（
課程教學的成效
《專業導論》課程教學及考核方式改革的研究與實踐主要取得了以下成效。
培養了學生的自主學習、團隊協作、動手能力等，提高了綜合素質 在 “模具結構測繪”實踐項目教學環節，要求學生完成后提交的資料有：項目工作報告（裝配體的工作原理、拆裝順序、裝配簡圖等）；全部零件（標準件除外）正式零件圖；裝配圖（每人一張）。據統計，采用實踐項目教學后，在學時與原來相同的情況下，45名學生共完成零件圖119 張（A4～A1 不等），A1 裝配圖39張、A2裝配圖6張，比往屆多繪制了裝配圖，并且零件的種類結構形式也有所增加；學生首次對典型模具機構進行了拆裝和測繪。學生解決問題的能力和實際動手能力有明顯的提高，促進了實踐過程與工程實際接軌。雖然學習難度和工作量增加了，但由于學生自主學習的熱情被激發出來，在項目團隊的協作和交流中，大大促進了學生的思維能力、溝通能力、動手能力及合作精神，其綜合素質得到較好的培養，成績明顯提高。
以項目小組為單位的答辯環節，提高了學生的口頭表達能力、團隊意識和集體榮譽感 項目制作實踐在最后環節進行以項目小組為單位的答辯，采用答辯方式，不僅可以鍛煉學生的口頭表達能力，還可以培養學生的團結協作精神和集體榮譽感。在答辯時，回答問題的不是“個人”，而是代表團隊，每個成員都可以搶答或補充回答，以體現團隊的真實水平。該實踐教學環節的成績首先是團隊的成績，然后是在此之下的個人成績，每名學生的成績都和自己團隊的表現息息相關。
教師的教學能力得以提高 基于CDIO工程理念的課程教學，其主要理念是通過項目制作實踐環節，讓學生在項目制作的過程中掌握理論知識。這就意味著教師決不可以袖手旁觀，而是正好相反，對教師的要求也更高。教師要根據每個項目組學生工作的進展情況給予引導和適當的指導，幫助學生學會如何進行自主學習，使學生面對不同的情況和對象，會靈活選用和綜合運用各種知識、手段。教師還要根據各組不同的工程項目，分別對學生講解必須注意的問題和必要的解決問題的方法及基本原則，介紹一些可供參考的途徑和技巧等。
結語
《專業導論》課程教學，根據不同專業方向的人才培養需求，分別設置了模具結構測繪、齒輪泵、二級齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器等項目實踐，測量并繪制了典型模具的零件圖和裝配圖，典型零件圖和裝配圖；以工程圖學基礎理論和實驗裝置為依托，以工程繪圖為載體，對實物裝置進行結構分析和研討。在實踐中互動，在討論中爭辯，激發了學生的創新意識，達到了新舊知識優化和創新思維綜合訓練的目標。
根據課程特點，建立了基于CDIO工程教育理念的課程考核方式，對課程教學中的理論教學部分，以課程論文代替傳統考試；在項目制作實踐部分，將學生的成績與團隊成績掛鉤，學生成績由個人和團隊兩部分成績組成，采用團隊成員之間互評、團隊之間互評及導師評價三部分組成，通過課程考核方式的改革，培養了學生的合作意識、團隊溝通和協作能力，提高了學生的綜合素質。
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［關鍵詞］機械設計基礎教學科研創新
［作者簡介］鄭向華（1977-），女，黑龍江嫩江人，成都電子機械高等?？茖W校，講師，碩士，研究方向為機械制造及其自動化、CAD/CAE/CAM；李剛俊（1965-），男，四川成都人，成都電子機械高等?？茖W校機電系副主任，教授、工程師，博士，研究方向為機電一體化、高職高專教育；唐劍兵（1964-），男，重慶梁平人，成都電子機械高等?？茖W校，教授、高級工程師，研究方向為光機產品優化設計。（四川成都610031）
［中圖分類號］G642.3［文獻標識碼］A［文章編號］1004-3985（2012）11-0143-02
高職高專適應我國經濟社會的轉型和產業結構調整，培養優秀的生產、建設、管理和服務第一線的應用人才，課程的改革建設成了高職高專教學改革的重中之重。專業基礎課程“機械設計基礎”肩負著工程技術人才培養專業基礎教育的重任，教學中牢固確立人才培養在教學工作中的中心地位，著力培養工程知識豐富、本領過硬的高素質機電專門人才和拔尖創新人才是“機械設計基礎”課程的目標。
成都電子機械高等?？茖W校（以下簡稱“我?！保┰凇皺C械設計基礎”課程教學中堅持科研與教學有機結合，根據國家發展特色，結合四川地方經濟、文化優勢，與社會人才需求結合起來，與企業溝通合作，以科研優化課程結構，建立特色課程體系。牢固樹立“課程是基礎，科研是水平”的思想，把科研與教學有機地結合起來，推進國家發展的三要素（科技、教育和人才競爭）蓬勃發展。我校堅持以教學帶科研，以科研促教學，形成教學科研一體化機制，使教學和科研實現良性互動、協調發展、共同提高。
一、建設以科研促教學的教學環境
1.建立良好的科研激勵機制，努力提高教師科研促教學學術水平?！罢衽d民族的希望在教育，振興教育的希望在教師；百年大計，教育為本；教育大計以教師為本?！苯處熓菍嵤┛平膛d國戰略，推動教育改革和發展，提高教育質量和效益，培養高素質人才，實現教育目標的根本保證。對于高職高專教育來說，培養和建立一支高素質、有特色、實力雄厚的師資隊伍，發揮教師的積極性是關鍵所在。為調動教師參與科研工作的積極性，確立科研在學校建設與發展中的先導地位，推動學?？蒲泄ぷ鞯陌l展，我校很早就自行制定科研管理評價制度，對教師的科研方向和科研重點的確立起到很好的引導和規范作用。首先，改變重理論教學、輕實踐實訓應用的評價觀，把教師參與應用技術開發、企業項目攻關、技術服務、應用技術推廣等方面的成果作為衡量教師科研成果的主要指標，設立科研獎，對優秀的科研教師進行獎勵。其次，把工學結合納入教師科研評價的體系，設立教師科研教學發展項目，帶動課程調整與建設，引導課程改革。再次，把科研工作量納入教師工作量考核指標體系，實行科研教分制（科研項目抵教學分），來鼓勵教師參與科研項目，提高教師的實踐能力，提高教師科研積極性。最后，要重視科研教學團體的作用，積極創立教學科研團隊?？傊?，學校只有通過科研激勵機制，使教師的科研與學校教學的發展目標、專業建設、產學研結合、人才培養模式改革、教學質量的提高結合起來，才能在增強科研自主創新能力、提高學校辦學水平和培養高素質的創新型人才方面實現跨越式發展。
2.建立教學與科研互動機制，培養“雙師型”職業技能教師。教育部《關于加強高職高專教育人才培養工作的意見》中指出：“要十分重視師資隊伍建設，搞好‘雙師型’教師的培養，努力提高中青年教師的技術應用能力，使他們既具有扎實的基礎理論知識和較高的教學水平又具有較強的專業實踐能力和豐富的實際工作經驗?！薄半p師型”教師的培養是我校教學師資建設的特色?！半p師型”教師是培養學生創新和實操實踐能力，開展課程教學改革與建設，提高教學質量的關鍵。
由于高職高專院校的人才培養要突出其應用性與技術性，因此要求教師也必須理論與實踐技術兼備。教師傳授技術應在較高理論基礎上進行，而不是簡單地模仿和熟練操作。所以，我校采取各種方式和措施，使教師深入地方企業，熟悉工作現場和實踐操作規范，掌握相關的操作技能，使其滿足教學要求，能講也能進行實踐指導；每年都有不同層次的理論和實踐實訓，鼓勵教師進修。同時，基于培養綜合應用型技術人才的需要，教師要以就業為導向，在教學中將理論知識與實際應用相結合，培養學生的職業能力，向學生傳授走上工作崗位后必須具備的基礎知識，建立教學與科研實踐互動機制，將理論知識融會貫通于科研實踐項目中，提高教學質量。
3.實驗技能大賽，提升教師專業技能水平。作為一個以年輕人為主的大系，機電工程系長期堅持對年輕教師的大力培養，尤其重視對年輕教師的專業技能的培養。為了提高教師的技術實操水平，機電系定期舉辦實驗技能大賽，通過全方位的實驗技能比拼，提升教師的專業技能水平，提高教師的科研創新能力。通過舉辦實驗技能大賽，引導廣大教師敢于實踐、勇于創新。從前期的實驗構思、資料收集、撰寫實驗設計書，到比賽中的實驗操作、歸納和總結等，這一系列大量的工作作為進行實驗研究的要素貫穿大賽的全過程，能有效提高教師的動手能力和教學效果，對整個課程組教學也具有較強的促進作用。
二、以工程能力培養為核心的機械設計基礎課程體系建立
1.課程教學引入DACUM模式。加拿大課程開發的DACUM（Developing Curriculum）模式是以CBE（Competency-Based Ed? ucation）為導向的一種課程開發的系統方法。CBE是以培養職業能力為教育目標和評估標準，以培養職業的綜合分析能力為教學目標，以職業能力分析表所列專項能力順序(從易到難）安排教學和學習計劃的一種能力為本的職業培訓模式。在這一模式中，無論是培訓目標的確定，還是培訓課程的開發，都是以某一工作崗位所需的職業能力為出發點和落腳點的。職業能力的確定，則由學校和企業界從事技術工作的有豐富經驗的專家共同制定。采用職業能力分析法進行“機械設計基礎”課程開發DACUM（Developin Curriculum），通過職業能力分析制訂DA? CUM表。DACUM把每一個具體的職業或崗位的全部工作，分解成8～12項相對獨立的工作職業，每項工作職責是從事該職業應具備的能力；根據每項工作職責的需要，把每項工作職責分解成6～30項工作任務；每項工作任務即是從事該職業應具備的專項能力；最后，將職業分析確定的該職業應具備的各種綜合能力和專項能力制訂成圖表形式。通過DACUM表所列各項能力的分析確定課程內容。在完成DACUM表后，由崗位專家、課程教師組成任務分析小組，對DACUM表所列各項能力進行分析，確定形成各項能力必須具備哪些知識等。根據以上分析形成課程單元。
我校的“機械設計基礎”課程改革與建設以DACUM模式為向導，以服務四川地方經濟為主，從學生就業單位實際需求出發，以工程能力培養為基礎來設計課程；課程以模塊化知識單元為教學特色，以校管課管理方法為主；課程建設大體可分為人才培養、就業市場分析、機電行業調研、教學研究等幾個階段。課程的最大特色是教學以職業能力培養為主，使課程與教學符合勞動力市場的需要。實踐經驗表明，CBE/DACUM是一種更科學、更經濟、更有效的課程模式。
2.整合課程開發，注重素質價值，突出科研工程實踐的教學
內容。我國高職高專一出現就顯示出其現代學術觀念：既重“學”，又重“術”，二者并進，原學科理論內部邏輯發展的學術與行業實踐中發展的科學技術互聯互補為一體。因此，作為高職教育活動核心的高職高專課程應站在新的歷史高度，“面向現代化，面向世界，面向未來”，超越舊學術傳統，超前思考新的經濟、科技、教育背景下的改革和發展戰略，更加突出高職高專特色。課程是教育活動的核心，它集中反映著教育的特性和功能，因此不同社會、不同時代、不同類型、不同層次的教育，其課程有不同特點。隨著經濟全球化時代的到來和技術的空前發展，作為“經科教”結合的高職高專課程應為社會所需，課程整合根據實際人才培養需要重新組織課程內容，優化課程結構。
三、科研引導課程工程實踐環節
1.利用機械創新設計競賽培養學生動手能力和創新能力，夯實工程從業基礎。機械創新設計MCD是指充分發揮設計者的創造力，利用已有的相關科學技術成果，進行創新構思，設計出具有新穎性、創造性及實用性的機構或機械產品的一種實踐活動。我們利用機械創新設計競賽培養學生的動手能力和創新能力，夯實課程學習基礎。我校每年組隊參加全國大學生機械創新設計大賽，由系里專業指導教師帶學生參加。通過參與各種活動，培養開拓型工程技術人才，取得了很好的成效。
2.采用產學研的科研成果，促進課程內容的改革與建設。高職高專產學研結合是學院小課堂與社會大環境直接結合的形式，是企業參與教育教學、學生參與社會實踐的過程，它的主體由學校、企業、教師、學生共同組成。產學研結合是培養應用型人才的一種總體教育安排，教學計劃中設定學生直接到企業進行工程實踐。“機械設計基礎”課程教學依據產學研原理，緊密結合地方機械相關企業，逐步形成完善了教學、科研、生產與培訓的產學研機制。四川地區大部分中小企業的資金、人才等都不充分，我們針對這種情況開展了校企合作項目，教師根據企業需求為其研發產品、提供技術支持等。對于這些長期緊密合作的單位，我們不僅按規定的教學計劃安排師生進行項目合作，同時還為該專業學生的專業實習、畢業實習、上崗培訓及頂班工作提供了校外實訓環境。目前，我校與國光電氣股份有限公司等八家四川的大中型企業簽訂了產學研校企合作協議，收到很好的成效。3.畢業設計中引入科研項目，使學生“手腦并用”。畢業設計是非常重要的實踐教學環節。在畢業設計選題過程中，堅持選擇科研項目和有生產應用背景的題目，真題真做，使學生“手腦并用”，受到嚴格的工程實踐和科研訓練。近幾屆的畢業設計題目來自于科研項目與工程應用的占90%以上。近三年，近兩百篇畢業論文與指導教師承擔的課題相關，學生的實踐動手能力得到極大增強，極大地提高了學生的論文質量。學生大多成為單位骨干，受到用人單位的歡迎與好評，繼續與我們合作科研項目，形成科研促教學的可持續發展。
隨著創新型國家的出現與人才競爭的激烈，科研育人已經成為工程素質教育的基本特征。其核心是通過提高教師的科研能力，促進教學發展，學以致用?？蒲惺窃矗虒W是流，科研可以充分促進教學的良好發展，兩者是不可分割的統一體。通過以科研促教學活動，也促進了學生全面發展，學生素質教育取得顯著成績。
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