時間：2023-04-19 16:54:41
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關(guān)鍵詞：機電一體化，畢業(yè)設(shè)計，措施
Abstract:Thegraduationdesignisanteachingcontentinauniversity,andisalsoankeycontenttoimprovethestudentoverallqualityandtheinnovationability.Thecontentisnotonlyaessentialpracticetrainingindependently,butalsoanimportantsynthesisreorganizationaboutknowledgeintheschool.Thepaperintroduceimprovemeasureaboutteachingqualityfromtheselectedtopic,decidedtopic,Instructionofgraduationdesignandgraduationreply.
keyword:mechanicalandelectronicintegration，Graduationdesign，Measures
1引言
畢業(yè)設(shè)計是高校機電一體化專業(yè)教學中的一個必不可少的教學環(huán)節(jié)，是對學校應(yīng)屆畢業(yè)生在畢業(yè)前接受的一次綜合性實踐訓練，是對學生所學知識進行整理和系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。它是學生接受設(shè)計任務(wù)，在教師指導(dǎo)下獨立進行工程實踐，獲得基本訓練并取得成果的過程，它是評估畢業(yè)生學業(yè)成績的一個重要方式，也是提高學生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)[1]。結(jié)合我校教學工作的實際情況，我主要從選題、開題環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)，論文答辯等方面，提出了改進畢業(yè)設(shè)計工作的措施。
2立足實際,科學選題
選題是畢業(yè)設(shè)計工作的龍頭，選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要因素，精心挑選畢業(yè)設(shè)計題目，是搞好畢業(yè)設(shè)計的第一步。結(jié)合我校實際情況，我認為當前選題工作存在著一些問題：1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠；2、有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大；3、有的選題雖然有較高的研究價值，但學生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選；4、有的選題雖然取自實際生產(chǎn)，但學生并不能完全弄明白生產(chǎn)實際的具體情況，設(shè)計就有脫離實際的情況出現(xiàn)；5、有的選題雖然很好，但是學生都選同一類型的題目，相互之間，互相借鑒的比重太大，使的設(shè)計變相的成了一種具體的形式，另外，不同指導(dǎo)教師之間和不同的學生之間設(shè)計題目在難度和份量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
（1)畢業(yè)設(shè)計選題要盡可能做到一人一題，相互之間的共性盡可能少一些，這樣就可以避免學生之間互相抄襲、引用，讓他們能夠真正從設(shè)計的角度去思考問題，達到鍛煉和學習解決實際問題的能力，達到這個教學環(huán)節(jié)實施的意義。
(2)畢業(yè)設(shè)計選題要盡可能聯(lián)系生產(chǎn)實際和工程應(yīng)用的研究。這樣有利于調(diào)動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的實際情況，積極主動的去分析實際問題，找到解決問題的方法和途徑，使學生的綜合能力得到提高。因此,我們在為2004級機電一體化專業(yè)的學生選題時,選擇了“20Kg鋁錠自動裝箱系統(tǒng)的設(shè)計”，“擦黑板機械人的設(shè)計”，“簡易倪紅燈控制系統(tǒng)的設(shè)計”,“十層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計”，“電子搶答器的設(shè)計”等新穎的又結(jié)合生產(chǎn)、生活實際的設(shè)計題目，這些題目不僅能夠反映當代科技發(fā)展水平，而且能夠讓學生能進一步了解、把握國內(nèi)外在機電一體化領(lǐng)域的一些最新成果和發(fā)展動態(tài)，使學生能夠積極主動的參與到實際課題的研究中來。
(3)要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業(yè)設(shè)計經(jīng)費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業(yè)設(shè)計,必須根據(jù)客觀條件來選擇設(shè)計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設(shè)施和足夠的經(jīng)費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設(shè)備,試驗場地等條件的科研課題,這樣可以為學生做畢業(yè)設(shè)計時提供可以直接操作，鍛煉自己的動手能力的機會。
（4)要有適當?shù)碾y度和深度。舉例說我們選擇“擦黑板機械人的設(shè)計”課題時,考慮到該課題涉及了機械原理、系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)電、模電、單片機、微機原理、匯編等多個領(lǐng)域,涉及的知識面較廣,設(shè)計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應(yīng)用所學的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,在規(guī)定的時間內(nèi)得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業(yè)設(shè)計工作時間內(nèi)，經(jīng)過努力能完成任務(wù)或做出階段性結(jié)果，我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設(shè)計思路的基礎(chǔ)上,分別進行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件設(shè)計等不同部分的的設(shè)計工作，讓每一位同學都各有側(cè)重點地進行研究，經(jīng)過兩位同學的分工合作，最終完成了整個畢業(yè)設(shè)計題目的設(shè)計任務(wù)，效果良好。
3加強教學督導(dǎo),落實開題環(huán)節(jié)
為了提高畢業(yè)設(shè)計的教學質(zhì)量，我們借鑒了研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)設(shè)計教學中加入開題環(huán)節(jié)，其目的是：1、通過開題環(huán)節(jié)可以盡早發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計題目是否滿足專業(yè)要求，學生能夠完成的可能性有多大，能否涵概所學專業(yè)的所有知識等基本問題。2、通過落實開題環(huán)節(jié)，還可以強化學生通過查閱文獻資料，廣泛獲取信息的能力，培養(yǎng)學生提出問題、擬定實驗研究方案和設(shè)計方案，進行科學實驗與測試，對數(shù)據(jù)進行整理與分析，撰寫實驗報告、畢業(yè)論文的能力，同時也是對學生的書面表達和口頭表述的能力的培養(yǎng)，是落實和加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的有效手段。具體的實施辦法是：
（1）明確落實開題環(huán)節(jié)的必要性。開題的意義在于完善論文設(shè)計方案,使論文設(shè)計方案更加系統(tǒng)化。學生通過收集設(shè)計資料的相關(guān)信息，聽取各方意見，可以明確自己的設(shè)計思路，堅定設(shè)計者的信心。一般說來，將思考的東西正式地講出來和寫出來，會比原來所思考的更有升華的意味，因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過程。因為在撰寫開題報告時,就要求學生能夠弄清楚設(shè)計題目的來龍去脈，從而使學生明確畢業(yè)設(shè)計課題的目的和要求，讓他們對題目有更深刻理解與認識，會使原來的設(shè)計思路更加完善和系統(tǒng)，令他們對自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。（2）開題環(huán)節(jié)的組織和實施。我們要求學生在開題會之前,，要按規(guī)范書寫開題報告。在開題的時候，學生須持經(jīng)指導(dǎo)老師簽字同意的開題報告書、任務(wù)書及其它相關(guān)資料上臺匯報。主要匯報選題的目標和意義、擬采取的技術(shù)路線和方法、工作基礎(chǔ)、預(yù)期成果和工作計劃等要求的內(nèi)容，要求學生自述10分鐘，然后評審小組根據(jù)學生的自述和開題報告書及其它文本內(nèi)容，對學生畢業(yè)設(shè)計題目是否達到專業(yè)培養(yǎng)目標要求和完成論文設(shè)計的可行性進行考核,并對畢業(yè)設(shè)計題目的設(shè)計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4采取有效措施,加強過程指導(dǎo)
為了提高我們機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的教學質(zhì)量，我們探索出了一條適用于畢業(yè)設(shè)計的全環(huán)節(jié)教學質(zhì)量監(jiān)控的方法。具體的措施是：1、設(shè)定學生的設(shè)計出勤表，要求學生在規(guī)定的時間內(nèi)簽到，這樣做的目的是可以很好的掌握學生的設(shè)計進度，督促和指導(dǎo)學生按時完成設(shè)計。2、成立設(shè)計指導(dǎo)小組，小組成員盡可能包含所有專業(yè)特長的教師。小組內(nèi)的每一位老師都可以對小組內(nèi)的學生進行自己專長方面的專業(yè)指導(dǎo)，這樣可以提高指導(dǎo)設(shè)計者的綜合能力，使畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容準確專業(yè)。3、開展設(shè)計小組例會制度，即每個設(shè)計小組每周開一次例會，主要工作是：要求學生把一周設(shè)計的心得體會在例會上發(fā)言，匯報設(shè)計進度，并提出設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的新問題。這樣做一方面可以跟蹤學生的設(shè)計進度，及時發(fā)現(xiàn)問題，并能及時糾正；另一方面，可以促進教師之間相互交流學習，使教師教學水平共同提高。通過對我校畢業(yè)設(shè)計工作的綜合考核，這種工作方式完全實現(xiàn)了對整個設(shè)計過程的檢測，保證了教學質(zhì)量。
5嚴格考評,保證答辯的質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設(shè)計工作的最后一個環(huán)節(jié)，是全面檢查和評估畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的重要手段。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(yè)設(shè)計。我校的具體情況是：根據(jù)不同的專業(yè)成立若干答辯分委會，分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。為了加強教學督導(dǎo)作用，我校專門設(shè)立教學督導(dǎo)組，成員都是離退休的老教授，在答辯期間分別派到各個小組指導(dǎo)答辯工作。
畢業(yè)答辯前首先是對學生的畢業(yè)論文進行盲審,要求由除指導(dǎo)教師外的答辯小組2名以上教師認真審查評閱，寫出評閱意見與評分，盲審不通過的不準予參加畢業(yè)答辯，以此來審查學生的答辯資格。通過的同學要準備答辯的ppt，把畢業(yè)論文的結(jié)構(gòu)、主要完成部分及設(shè)計的結(jié)果等內(nèi)容準備出來。答辯時,要求每位同學的答辯自述時間應(yīng)控制在15-20分鐘左右,教師提問20分鐘為左右。在答辯過程中要有專人對學生所提的問題進行記錄，對答辯情況進行匯總。答辯完成后，要求所有答辯小組的成員對各個學生的答辯情況進行決議，給出畢業(yè)答辯成績。畢業(yè)設(shè)計成績評定必須堅持標準,嚴格要求。“優(yōu)秀”的比例應(yīng)嚴格控制在本專業(yè)參加答辯總?cè)藬?shù)的15%以內(nèi),優(yōu)良比例應(yīng)嚴格控制在60%以內(nèi)。
畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,除了本身的學術(shù)水平、應(yīng)用價值另外,還應(yīng)考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應(yīng)用能力、在工作中查閱處理信息和應(yīng)用各種工具的能力、撰寫科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協(xié)作能力等。對畢業(yè)設(shè)計擬評“優(yōu)秀”的學生,要求參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業(yè)設(shè)計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關(guān)分委會組織復(fù)答辯后視情況決定是否給予通過。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質(zhì)量關(guān),對畢業(yè)設(shè)計達不到教學要求的,決不姑息。
6結(jié)論
要想搞好畢業(yè)設(shè)計工作,關(guān)鍵的是要做到“五個到位”,即認識到位、經(jīng)費投入到位、指導(dǎo)教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,,消除學生畢業(yè)前的各種干擾,專心做好畢業(yè)設(shè)計,是本階段學生思想政治工作的重點。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(yè)設(shè)計。正確認識畢業(yè)設(shè)計的重要性將有利于保障和提高教學質(zhì)量，實現(xiàn)為社會輸入合格人才的要求。
機電一體化異地設(shè)計活動中的產(chǎn)品建模問題,需要采取統(tǒng)一處理手段,特別是在端口多能量集成組件模型范圍下,可以運用六元組形式加以清晰表述;而多能量端口則選用五元組加以表述。按照客觀層面審視,端口變量包含廣義速度與力變量元素,兩者乘積即為功率量,不同組件之間會借用端口實施能量、信號交換。參數(shù)化集合模型,如液壓系統(tǒng)、機械等都必須展現(xiàn)物理形式且保留一定質(zhì)量,安裝過程中仍須界定運動、散熱問題,主要是因為任何組件不論結(jié)構(gòu)形式或是功能行為,都必須利用幾何、裝配模型綻放,實際上就是運用系統(tǒng)可視化特征完成虛擬原型改造任務(wù)。再就是由于不同能量域的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在此情況下參數(shù)化建模方法應(yīng)保留一定特征,并且利用紋理、材質(zhì)等三維建模技術(shù),使得模型逼真之外更保留結(jié)構(gòu)簡潔性特征。機電一體化系統(tǒng)多能量域集成組件就是聯(lián)合形狀特征、約束零件模型進行裝配,針對不同部件幾何形態(tài)進行建模,包括不同剛性、可變性零件等;同時采取參數(shù)化約束模型和聯(lián)結(jié)特征模型,針對不同聯(lián)結(jié)裝配關(guān)系實施建模改造,包括機械靜聯(lián)結(jié)等,進而建立整個機電一體化系統(tǒng)的可視化虛擬原型架構(gòu)。
2機電一體化系統(tǒng)異地設(shè)計多能量域集成仿真技術(shù)解析
結(jié)合早期設(shè)計經(jīng)驗分析,有關(guān)產(chǎn)品功能需求與工作原理需要得到進一步重視,所以在設(shè)計計算期間應(yīng)該針對系統(tǒng)內(nèi)部組件形態(tài)加以簡化,包括線性近似、阻尼剛性影響忽略等。目前設(shè)計精確度不斷提升,有關(guān)CAD、行為、配置模型逐步完善;現(xiàn)實中系統(tǒng)中組件主要采用實際模型搭配,其間有必要針對系統(tǒng)實際性能指標加以預(yù)測。因為非線性、時變、離散等實際情況都要考慮在內(nèi),涉及傳遞函數(shù)形式開始不再適用,數(shù)值求解便成為唯一出路。需要特別注意的是,透過產(chǎn)品模型中推導(dǎo)出如果所有組件的行為模型都已知,則根據(jù)系統(tǒng)的配置模型,利用Mapple等工具包可以進行符號求解。但由于整個開發(fā)項目參與者之間存在競爭合作并重關(guān)系,這便導(dǎo)致系統(tǒng)組件行為模型的形式多樣性,包括HDL、XML等可執(zhí)行代碼及其他MDL等。這時可將系統(tǒng)組件模型進行封裝,通過提供封裝器的標準API接口,可以開發(fā)出各種系統(tǒng)組件模型的封裝器。利用封裝器可以實現(xiàn)基于配置的多能量域集成聚臺仿真改造。在此基礎(chǔ)上,如果利用CORBA/JAVA/XML/Web技術(shù),則可實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)異地設(shè)計的分聚臺仿真目標。此外,基于XML的多能量域集成產(chǎn)品建模機電一體化系統(tǒng)異地設(shè)計的演化過程對組件的可演化性提出了很高的要求。就是在設(shè)計的早期階段,強調(diào)組件的功能需求及性能、結(jié)構(gòu)與形狀方面的約束,此時主要定義復(fù)合組件的接口、配置模型、附加的約束;而在設(shè)計的后期階段,強調(diào)組件在系統(tǒng)中的裝配關(guān)系、端口連結(jié)關(guān)系以及組件內(nèi)部各能量域內(nèi)的行為屬性參數(shù)件是否滿足設(shè)計需求,此時需要詳細定義組件的端口模型、配置模型、行為模型、幾何模型、關(guān)聯(lián)模型、約束模型。需要特別注意的是,整個開發(fā)項目中,任何參與者之間都存在競爭、合作關(guān)系,這便令行為組件模型樣式更加豐富多樣,如XML、可執(zhí)行代碼等,此時技術(shù)人員可考慮進行組件模型封裝處理,并透過封裝器標準化API接口實現(xiàn)配置多能量域集成聚合仿真操作目標。
3結(jié)語
（1）設(shè)計題目、內(nèi)容不規(guī)范，要求不統(tǒng)一。
由于每屆或每班的指導(dǎo)教師不同，設(shè)計題目、內(nèi)容、要求、難易程度偏離太大。如有數(shù)控機床改造設(shè)計、伺服系統(tǒng)控制設(shè)計、交通燈控制設(shè)計等，要求、工作量也不相同。有的設(shè)計任務(wù)偏難，有的設(shè)計任務(wù)又太簡單。
（2）設(shè)計資料缺乏。
由于機電一體化是一門新興的技術(shù)和專業(yè)，這方面的知識內(nèi)容都在相關(guān)的雜志刊物登載，書籍相對少一些。要進行課程設(shè)計，收集這方面的資料較困難。沒有現(xiàn)成的資料匯編及設(shè)計手冊，學生要花費較多的時間找資料，往往是教師幫助尋找資料。而且沒有像機械零件設(shè)計那樣的系統(tǒng)完整的課程設(shè)計指導(dǎo)書。在設(shè)計中盲目性較大。
（3）師資不足。
最早幾年機電專業(yè)方向只有一個班或兩個班，指導(dǎo)教師有2~4人即可。一般由主講或熟悉機電一體化控制系統(tǒng)課程的教師指導(dǎo)。近幾年隨著學生的擴招，機電專業(yè)擴展到4~5個班，指導(dǎo)教師需要8~10人，明顯不夠，因此有必要進行培養(yǎng)。
2機電一體化課程設(shè)計改進措施
（1）編寫合適的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，配齊設(shè)計資料。
到目前為止未見過公開出版的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，所以有必要編寫合適的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，并收集較全的資料進行匯編，與指導(dǎo)書匯編成冊。
（2）規(guī)范設(shè)計題目，統(tǒng)一要求。
規(guī)范設(shè)計題目不是整個設(shè)計都用同一個題目，而是在一個范圍內(nèi)選擇題目，教師根據(jù)所選的題目按統(tǒng)一的要求下達任務(wù)書。設(shè)計題目一般以簡易數(shù)控機床設(shè)計、數(shù)控機床改造設(shè)計、機器人及控制設(shè)計較為合適。在市場上可見的機電產(chǎn)品多得很，不是所有的機電產(chǎn)品都適合做題目，因其難易程度是不同的。機電專業(yè)的課程設(shè)置是以機床設(shè)計、機器人設(shè)計控制為典型產(chǎn)品的，在機電一體化課程設(shè)計中要反映課程設(shè)置的內(nèi)容。機電專業(yè)方向課程有機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、計算機控制技術(shù)、機械制造裝備設(shè)計、機器人導(dǎo)論等課程。這些課程的內(nèi)容在電的方面主要介紹了以計算機為核心的控制系統(tǒng)；機械方面介紹了機械運動、機械傳動、機械結(jié)構(gòu)及相關(guān)的標準部件，如滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠等。在選題及設(shè)計中要反映上述的內(nèi)容。因此規(guī)范化的題目主要為數(shù)控車床（或銑床、鉆床等）設(shè)計、車床（或銑床、鉆床等）數(shù)控化改造設(shè)計、或是工業(yè)機器人及控制設(shè)計。這些都具有一定的機械部分內(nèi)容，如數(shù)控機床進給軸傳動部件，機器人的腰身、手臂運動部件及滾珠絲杠、導(dǎo)軌的應(yīng)用等。電的方面包含數(shù)控系統(tǒng)電路設(shè)計，計算機控制系統(tǒng)設(shè)計及對機械部分的控制；從而實現(xiàn)了機電結(jié)合。對規(guī)范化的題目、要求及上述設(shè)計內(nèi)容都已編入指導(dǎo)書中。
（3）指導(dǎo)教師的培養(yǎng)。
首先被培訓的教師可以跟班聽課，熟悉掌握相關(guān)的課程內(nèi)容，然后在機電一體化課程設(shè)計進行中跟班輔導(dǎo)，以培養(yǎng)出合格的指導(dǎo)教師。
（4）加強督察。
當指導(dǎo)教師接到指導(dǎo)課程設(shè)計任務(wù)后，首先拿到機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，根據(jù)要求寫出課程設(shè)計任務(wù)書；并由教研室主任或院教學指導(dǎo)委員會審查，合格才可向?qū)W生下達任務(wù)。指導(dǎo)中，教師要填寫指導(dǎo)日志，隨時記錄指導(dǎo)中的難點、及出現(xiàn)的問題和解決方法，并進行小結(jié)，以便下一次指導(dǎo)時提高設(shè)計水平。
3機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書主要內(nèi)容
3.1設(shè)計題目確定及要求
3.2總體方案確定
（1）總體方案設(shè)計；
（2）繪制總體方案圖。
3.3伺服系統(tǒng)機械傳動部件設(shè)計
（1）切削力計算；
（2）滾動絲杠螺母副的計算與選型；
（3）伺服系統(tǒng)傳動設(shè)計；
（4）步進電機當量扭矩計算及選型；
（5）機械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計（繪制一個軸的機械裝配圖）。
3.4控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
（1）確定控制系統(tǒng)方案及繪制系統(tǒng)框圖；
（2）單片機的選用；
（3）存儲器的選用與擴展；
（4）譯碼電路設(shè)計；
（5）接口電路設(shè)計；
（6）繪制控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。
3.5基本的參考圖表匯編。
4近一屆學生機電一體化課程設(shè)計進行情況
4.1教師配備
近一屆機電專業(yè)學生，每屆有四個班進行機電一體化課程設(shè)計，共配備6名教師；其中有四名為獨立指導(dǎo)教師，兩名為輔導(dǎo)教師，為培養(yǎng)新的指導(dǎo)教師儲備力量。
4.2指導(dǎo)書的使用及設(shè)計過程
設(shè)計學生和指導(dǎo)教師每人一份機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書。教師按照要求寫出機電一體化課程設(shè)計任務(wù)書，并經(jīng)研究所長審查后發(fā)給學生。設(shè)計題目主要有CA6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計、C6132普通車床數(shù)控化改造設(shè)計。在同一個題目的學生中，要求設(shè)計進給軸部件時，一部分學生設(shè)計X軸進給部件，另一部分學生設(shè)計Z軸進給部件。整個過程根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的題目、要求和機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書給出的設(shè)計步驟、方法，先進行總體方案設(shè)計，再進行機械傳動部件設(shè)計，最后進行CNC硬件電路設(shè)計。整個過程經(jīng)過了機械、電子兩方面的訓練，實現(xiàn)了機電結(jié)合，達到預(yù)期效果。
4.3填寫指導(dǎo)日志
教師在指導(dǎo)設(shè)計的過程中，及時填寫指導(dǎo)日志，記錄設(shè)計中的難點、問題，并進行小結(jié)。
5本文總結(jié)
1采煤設(shè)備機電一體化技術(shù)的研究
1.1傳感系統(tǒng)。采煤設(shè)備的機電一體化傳感系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電壓、電流、功率、速度、溫度、壓力、液位高度、支架支撐力、液壓流量等實施有效的測定。在傳感系統(tǒng)的性能提升方面，首先，應(yīng)提升對設(shè)備細微動作變化的感應(yīng)檢測，例如：采煤機機身傾斜度，搖臂擺動幅度、動力牽引、設(shè)備行徑、煤巖分離、運輸行程、油缸支撐度、液壓支架壓力和流量等；其次，在信號傳輸方面，應(yīng)該進一步提高其可靠性、規(guī)范性與精準性。
1.2監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是依據(jù)計算機數(shù)據(jù)模式，收集采煤設(shè)備在日常工作狀態(tài)中的各項情況，與計算機預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)進行比較，從而實現(xiàn)對設(shè)備的全面測量，同時，將計算機數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為人們可以識別的文字、數(shù)字與圖案，方便操作者實施有效監(jiān)測。監(jiān)控系統(tǒng)是傳感系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的連接紐帶，是人們探知設(shè)備工作狀態(tài)的有效途徑。
1.3控制系統(tǒng)。通過計算機技術(shù)，可以實現(xiàn)機電一體化的有效控制，在采煤設(shè)備正常工作的狀態(tài)下，控制系統(tǒng)只要依照計算機事先設(shè)置好的指令，對設(shè)備進行有序的操控就可以了。能夠凸顯控制系統(tǒng)技術(shù)水平的時候，首先，能否控制采煤設(shè)備維持長時間運行的穩(wěn)定，若能，則說明該系統(tǒng)性能比較優(yōu)異。比如，在日常采煤的時候，對挖掘進程、傳輸過載、機具姿勢調(diào)整等是否能夠?qū)崿F(xiàn)柔性調(diào)整；其次，當遇到突發(fā)狀況的時候，控制系統(tǒng)能否及時實現(xiàn)智能化的有效控制。比如，在遭遇設(shè)備故障、煤層坍塌、異物堵塞等情況時，能否及時下達正確的指令，能否采取精確的動作，實現(xiàn)停機、倒車、減速等動作。目前，對于采煤設(shè)備可靠性控制是一個科技難關(guān)，如何開發(fā)微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的更多功能，使之在設(shè)備自檢自診、故障自我檢測與排除、作業(yè)環(huán)境監(jiān)視與反饋、智能化無人化等方面實現(xiàn)突破，是科研工作者與設(shè)備操作者需要面對的研究方向。
2機電一體化技術(shù)對采煤設(shè)備的促進作用
2.1可以提高自動化操作程度。使用安裝有機電一體化技術(shù)的采煤設(shè)備，通過簡單的電腦操作，下達執(zhí)行指令，就可以實現(xiàn)高效率的采煤作業(yè)。該項技術(shù)可以有效降低煤礦工人的勞動強度，可以大幅度提高采煤效率，可以有效規(guī)避因工人經(jīng)驗不足而引發(fā)的安全隱患。有些比較先進的裝有機電一體化技術(shù)的采煤設(shè)備，甚至可以實現(xiàn)遠程操控與智能化無人操作，徹底顛覆了煤礦工人的傳統(tǒng)形象。
2.2可以在節(jié)能減排的同時提高開采效率。使用安裝有機電一體化技術(shù)的采煤設(shè)備，首先，可以減少人力勞動成本；其次，可以整合各個分散的小設(shè)備，膠帶輸送機、通風機、提升機等，減少無效功的浪費；最后，自動化作業(yè)的最大優(yōu)勢就是可以大幅提高開采速度。因此，使用該采煤設(shè)備，可以有效提升煤炭企業(yè)的市場競爭力。
2.3可以降低維護強度與維修成本。使用安裝有機電一體化技術(shù)的采煤設(shè)備，可以實現(xiàn)全設(shè)備的系統(tǒng)化監(jiān)控與報警，對于一些較為簡單的設(shè)備故障，系統(tǒng)通過識別，啟動自我維護功能，將微小的故障及時消滅掉，避免設(shè)備帶病作業(yè)。對于簡化維修程序、降低維修成本、延長機器壽命、提高工作效率、改善職工工作環(huán)境都具有管理優(yōu)勢。
2.4可以提高工人隊伍的整體作業(yè)水平。使用安裝有機電一體化技術(shù)的采煤設(shè)備，必然會帶動煤炭生產(chǎn)中的自動化改革進程。新的設(shè)備本身就具有較強的學習性與經(jīng)濟性，對職工自身水平的提高起到了督促與帶動作用。新設(shè)備的工作模式必然拉動供電、排水、通風、提升等各項保證系統(tǒng)的升級換代，否則就會影響生產(chǎn)效率。對煤礦的軟硬件系統(tǒng)進行必要的改進，在改進與以后的維護工作中，職工的作業(yè)水平必然會隨之得到提高。
3結(jié)語
中職院校中的機電一體化專業(yè)主要包括：機電一體化、數(shù)控維修以及電氣控制等。建立完善的機電一體化實訓基地的主要指導(dǎo)思想就是，提高學生的操作實踐能力，培養(yǎng)機電一體化專業(yè)的復(fù)合型人才。
二中職院校機電一體化專業(yè)實訓基地建設(shè)的對接
1．與機電行業(yè)企業(yè)內(nèi)部的對接
中職院校機電一體化專業(yè)的培訓理念是：發(fā)展生產(chǎn)行業(yè)，注重引進先進的企業(yè)管理模式，在學生管理、教學管理模式中，不斷結(jié)合企業(yè)管理模式，有效完善校中廠模式。在引進企業(yè)管理模式的同時，完善學生日常的實訓管理制度，選擇合適的小型企業(yè)，建立健全廠中校的教學模式。除此之外，還應(yīng)該與合作企業(yè)之間共同制定切合實際的教學內(nèi)容，積極開展多種多樣的教學活動，充分實現(xiàn)校企的零度對接。
2．與職業(yè)標準的對接
機電一體化專業(yè)的職業(yè)資格證書包括：數(shù)控維修工種、維護電工工種以及機電一體化工程師等。學生可以根據(jù)不同的崗位要求，進行不同的技能考核。同時，中職院校還應(yīng)該積極鼓勵學生，參加一些要求等級較高的職業(yè)技能大賽，最大限度地幫助學生提高綜合素質(zhì)以及操作能力。除此之外，學院還應(yīng)該重視學生對機電一體化行業(yè)的技術(shù)標準以及行為規(guī)范的正確理解。充分利用現(xiàn)有的資源，從企業(yè)內(nèi)部聘請資歷較深的專家，教授學生一些實踐性較強的學科。
3．與課程體制的對接
我國的中職院校涵蓋了基本的實訓教學內(nèi)容，即：機電一體化實訓中心、自動化實訓中心。同時，部分中職院校中，基本實現(xiàn)了與企業(yè)之間的深度合作，即：共同開發(fā)機電一體化專業(yè)的生產(chǎn)過程控制的有關(guān)課程，主要包括：數(shù)控機床故障的維護、控制系統(tǒng)的運行與維護以及電氣控制等。
4．與終身學習的對接
第一，完善教育教學平臺。中職院校應(yīng)該加強對建立健全校企一體化的教學模式，充分完善教學機制。與企業(yè)之間開展多種形式的辦學實踐活動，例如：簽訂校企訂單培養(yǎng)、組織學生頂崗實習以及強化師資力量等。在企業(yè)的幫助下，不斷探索一種新型的教學機制，提高學生學習的自動性、探索性、創(chuàng)新性，完善學生終身學習的體制。第二，建立健全職前職后的人才訂單培養(yǎng)機制。在我國部分中職院校中，基本上已經(jīng)實現(xiàn)了個性化的職前人才訂單培養(yǎng)機制。依據(jù)企業(yè)內(nèi)部以及市場的需求，全面制定一套切合實際的教學方案，開展一系列的職業(yè)技能考核，提高學生的實踐操作能力，打造一批機電一體化專業(yè)的復(fù)合型人才。同時，與中職院校一些合作的單位、企業(yè)，還應(yīng)該為學生提供所需的教學場所、相關(guān)設(shè)施以及日后的頂崗實習安排。中職院校還應(yīng)該與合作企業(yè)之間建立多元化的人才訂單合作；充分利用現(xiàn)有的教學資源以及企業(yè)資源，積極開展校企之間的合作，加強學生的企業(yè)化培養(yǎng)。與此同時，中職院校應(yīng)該加強對機電一體化專業(yè)畢業(yè)生或者是企業(yè)員工開展重新回到校園學習的項目，這樣不僅有利于提高機電一體化專業(yè)人才的綜合能力，同時還有利于提高行業(yè)內(nèi)部的競爭力。為了滿足市場的需求，培養(yǎng)機電一體化的專業(yè)復(fù)合型人才，中職院校還應(yīng)該努力構(gòu)建具有特色的中職教育終身學習的平臺。第三，建立完善的中職院校機電一體化專業(yè)招生機制。中職院校應(yīng)該充分重視對機電一體化專業(yè)學生的教學工程，努力實現(xiàn)學生職業(yè)教育的貫通。充分利用校企合作的教學模式，切合實際地與企業(yè)之間實現(xiàn)零度對接，從而有效地拓展中職院校機電一體化專業(yè)的招生機制。
三總結(jié)
【關(guān)鍵詞】：機電一體化；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
一、機電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用
20世紀60年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能后,刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展更進一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀80年代末期,機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持,20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入了深入發(fā)展時期。光學、通信技術(shù)等進入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。
二、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
20世紀70年代~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學、通信技術(shù)等進入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步,更為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學體系。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
(一)智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。機電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能。
(二)模塊化趨勢
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
(三)網(wǎng)絡(luò)化趨勢
計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂,因此機電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。
(四)微型化趨勢
微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢,國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù),微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)。
關(guān)鍵詞： 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 考核方式 思路 改革
《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》是一門面向機械設(shè)計制造類專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)綜合特色課程，是集機械、電子等基礎(chǔ)課程知識為一體的綜合性專業(yè)課程，課程在學生所學專業(yè)課的基礎(chǔ)上，從機械電子結(jié)合的角度介紹機電一體化的主要研究內(nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域，并結(jié)合機電一體化典型設(shè)備，講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過程，闡明機電一體化技術(shù)原理。課程具有較強的實踐性特征，因此，要求學生在學習過程中既重視和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重視相關(guān)理論的應(yīng)用，加強實踐環(huán)節(jié)的學習和運用[1-2]。針對該課程以上特點，如何開展課程的考核成為課程教學改革的關(guān)鍵，本文在綜合分析課程特點的基礎(chǔ)上，論述了現(xiàn)有考核方式的特點，分析探討了不同考核方式優(yōu)缺點，提出課程考核方式改革的思路，為高校機械設(shè)計制造類專業(yè)《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程教學改革提供一定參考。
1.《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程特點
《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程作為機械技術(shù)與微電子技術(shù)的新興交叉學科，在機制專業(yè)課程體系中占據(jù)重要地位，融合了機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學科，將機械技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、信息處理技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多種技術(shù)融于一體，體現(xiàn)了“以機為主、以電為用、機電有機結(jié)合”的原則，具有綜合性和應(yīng)用性強的突出特點，課程對培養(yǎng)學生機電一體化設(shè)計能力具有重要作用。
課程在學生所學專業(yè)課的基礎(chǔ)上，從機械電子結(jié)合的角度介紹機電一體化的主要研究內(nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域，結(jié)合機電一體化典型設(shè)備，講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過程，使學生了解機電一體化的組成及發(fā)展方向，掌握典型機電一體化系統(tǒng)及產(chǎn)品的基本工作原理，了解有關(guān)機電一體化儀器、設(shè)備的應(yīng)用。通過該課程的學習，以期達到課程教學目標，即通過相關(guān)學科知識的學習和掌握，促進學生系統(tǒng)了解機電技術(shù)學科知識，掌握機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計方法，提高學生“機電有機結(jié)合”的實際應(yīng)用能力[3-4]。
2.當前主要的考核方式及其特點
2.1試卷考試。
試卷考試主要通過期末考試評估學生對專業(yè)知識的掌握情況，主要有開卷考試、閉卷考試及半開卷考試等形式。試卷考試一定程度上反映了學生對于機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程知識點的學習水平，但是，學生突擊背復(fù)習題應(yīng)付考試現(xiàn)象較為普遍，而且結(jié)合《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，單純采用試卷考試很難實現(xiàn)課程“提升學生機電有機結(jié)合的實際應(yīng)用能力”的教學目標，而且課程考試一般在結(jié)課后一次性完成，無法完全反映學生對于課程的整體學習效果，缺乏對于課程的過程管理。
2.2平時成績與試卷考試相結(jié)合。
針對試卷考試存在的過程監(jiān)控不足等弊端，許多院校在考核過程中引入平時成績考核環(huán)節(jié)，平時成績主要由期中考試測驗、出勤、平時作業(yè)等組成，一般權(quán)重在20―40%。課程總評成績最終由平時成績和期末成績兩部分組成，期末成績?yōu)樵嚲沓煽儭Ｔ摲N方式對課程的過程管理進行了監(jiān)控，提高了學生平時學習的積極性，有助于學生在課堂上認真學習、積極思考，課下認真完成作業(yè)，但是該種考核方式對于課程考核權(quán)重及平時考核項目的設(shè)置要求較高，教師需對平時作業(yè)的布置、創(chuàng)新類實踐項目設(shè)置等平時考核環(huán)節(jié)進行較好的把握。
2.3結(jié)課論文。
結(jié)課論文通過學生在課程結(jié)束后提交結(jié)課論文的方式完成課程考核，結(jié)課論文考核方式有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和初步的科研能力，有助于培養(yǎng)學生查閱文獻的能力，對于課程論文，一般要求選題結(jié)合機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方面的內(nèi)容，原則上一人一題。
結(jié)課論文考核方式一定程度上調(diào)動了學生的學習主動性，但是在實施過程中，針對《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，要求學生在結(jié)課后期較短時間內(nèi)完成質(zhì)量較高的課程結(jié)課論文難度較大，易出現(xiàn)論文分析膚淺、運用課程理論知識點不足等問題。
2.4基于CDIO的“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”考核方式[5]。
基于傳統(tǒng)考核方式存在的問題，相關(guān)人員提出CDIO考核方式，該方式以項目設(shè)計為導(dǎo)向，強調(diào)學習評估方法和學習成果相結(jié)合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具體做法是：在考核前一個月左右給學生布置一批應(yīng)用性比較強的機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方面的課題，學生在這段時間內(nèi)有針對性地查閱有關(guān)資料，編制程序框架，調(diào)試程序并進行仿真，在考前一周，進一步強化學生的上機調(diào)試能力，適當縮小命題范圍，減小難易程度，突出重點，命題采用分類隨機抽簽的方法，學生在上機考核過程中，規(guī)定時間，一人一機，分組進行，教師重點考核其對課程內(nèi)容的掌握及實踐技能，并進行答辯。答辯時，教師針對考題進行提問，考核成績最終由平時、上機技能、答辯情況及調(diào)試結(jié)果綜合評定，從而考核學生對課題的準備情況、理解程度及實踐技能。對于動手能力較強的學生，鼓勵成立興趣小組，開展科技創(chuàng)新活動，明確職責，利用實驗室的開放，對自己的課題設(shè)計一個機電一體化系統(tǒng)實物模型，通過當場演示，講解分析，教師注重過程考核，根據(jù)學生的分工、設(shè)計、演示情況和答辯情況綜合打分，得出本門課程成績。這種考核方式的優(yōu)點是引導(dǎo)學生平時注重學習，有的放矢，積極主動地配合教師的日常教學活動，上課互動性好，能有效地激發(fā)學生上課學習的積極性，提高學習效率。
2.5采用職業(yè)技術(shù)資格考試來代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試[6]。
職業(yè)資格證書是反映勞動者具備某種職業(yè)所需要的專門知識和技能的證明，與學歷文憑不同，職業(yè)資格證書更多地反映了特定職業(yè)的實際工作標準和規(guī)范，以及勞動者從事這種職業(yè)所達到的實際能力水平。它是勞動者求職、任職、開業(yè)的資格憑證，是用人單位招聘、錄用勞動者的主要依據(jù)，也是境外就業(yè)、對外勞務(wù)合作人員辦理技能水平公證的有效證件。
職業(yè)技術(shù)資格證書涉及知識、技能、能力和素質(zhì)等多個角度，并側(cè)重于技能、能力和素質(zhì)的提高。因此，在利用其取代傳統(tǒng)考試的同時，需對照人才培養(yǎng)目標和課程教學目標的要求，從認知、操作技能與能力和職業(yè)素質(zhì)等方面，全面系統(tǒng)地考察其可行性，并將其作為選擇和確定結(jié)業(yè)考試內(nèi)容的依據(jù)。目前，可參照“數(shù)控中級工”、“維修電工”等工種中的一類或多類項目進行考慮，學生通過取得相應(yīng)職業(yè)資格證書后申請課程免考的方式進行。
3.課程考核方式改革思路
基于《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，結(jié)合機械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標，考核過程中，可在充分論證的基礎(chǔ)上，將簡單的一次性考試考核向多種形式并重的方式轉(zhuǎn)變，將理論考核向理論與實踐相結(jié)合方向轉(zhuǎn)變，將組織方式由學校組織向社會認可的職業(yè)資格考試方式轉(zhuǎn)變，具體思路如下：
3.1豐富考試考核形式，強化其合理性。
為了提高考試考核的公平性與合理性，考試考核的形式不能僅僅局限于傳統(tǒng)方式[7]。考核過程中，合理引入平時成績考核，將現(xiàn)有的一次性考試考核轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻慰己耍ㄟ^綜合課堂表現(xiàn)成績、隨堂測驗成績、平時作業(yè)成績、實習成績等多方面的指標決定最終的綜合考核成績，在此基礎(chǔ)上，確立合理的評價指標體系，優(yōu)化評價標準，合理分配考核指標權(quán)重，以期合理、公正地反映學生對于課程的學習效果。
3.2完善考核內(nèi)容，強化考核過程管理。
為了使課程考核能夠真實反映學生學校效果，課程組需在進一步分析課程教學目標的基礎(chǔ)上，完善課程考核內(nèi)容，形成理論考核與實踐考核試題庫，并結(jié)合機電一體化技術(shù)發(fā)展方向，及時更新完善考核內(nèi)容，根據(jù)實際及時修正考試內(nèi)容，提高考核內(nèi)容更新效率。在平時考核環(huán)節(jié)，需進一步加強過程管理，完善平時考核方式方法，提高其可操作性。
3.3拓展考核組織方式，多渠道實現(xiàn)課程考核。
在考核組織方式上，突出國家職業(yè)資格鑒定考試，引入職業(yè)資格證書制度[8]，通過課程學習，在合理分析人才培養(yǎng)目標及課程教學目標的基礎(chǔ)上，確立適于課程考核要求的職業(yè)資格類別，建立與國家職業(yè)資格鑒定考試考核接軌的以職業(yè)綜合能力（職業(yè)技能）和職業(yè)素質(zhì)考核為主線、知識能力素質(zhì)全面全程考核的考試考核體系，實現(xiàn)課程的多方式考核，使學生在實現(xiàn)課程教學目標的同時，達到國家職業(yè)資格考核要求，從而提高學生創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力。
4.結(jié)語
本文在綜合分析《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程特點的基礎(chǔ)上，論述了現(xiàn)有考核方式的特點，提出了課程考核方式改革的思路，然而課程考核改革是一個長期過程，要改變先前的考核模式，必須引導(dǎo)學生注重平時學習和技能訓練，同時要求教師加強課程教學改革的研究，這對教師、對學生都將是一種挑戰(zhàn)。因此，要想切實做好《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程考核方式改革，務(wù)必制定好長期策略，注重積累，保障落實，只有這樣，才能建立科學、規(guī)范、合理的考核機制。
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關(guān)鍵字：機電一體化；實踐教學；教學改革；
中圖分類號：G4 文獻標識：A 文章編號：1674-3520（2014）-04-00137-01
一、我國當前機電一體化類課程教學現(xiàn)狀及其原因分析
結(jié)合我國目前職業(yè)教育的現(xiàn)狀，造成當前機電一體化類課程理論講不透、實驗做不好、技術(shù)學得不扎實的原因主要有以下幾個方面：
（一）師生思想上都不夠重視
從目前的職業(yè)學校的教學現(xiàn)狀來看，重視理論教學輕視實踐教學一直是我國課程教學的傳統(tǒng)方法，在這樣的教學模式下，不利于師生在課堂中對于知識的學習和掌握。機電一體化這樣的課程，理論課本來就比較晦澀難懂，如實踐訓練課程不足的話，學生學到最后完全沒有系統(tǒng)的概念和知識體系，對于機電一體化的理解只是停留在表面層次，因此必須要逐步加強實踐實訓。從體制上來說，師生本身對于課程的重視程度不夠也是導(dǎo)致課程學習問題的原因。教師認為對于機電一體化課程教學任務(wù)重，往往在授課過程中疲于應(yīng)對；而學生對于機電一體化課程知識的理解比較吃力，往往缺少興趣，加之實踐實驗時間較少，課程最后流于形式。因此，師生在思想上不夠重視是目前機電一體化課程教學的一個基本現(xiàn)狀。
（二）機電專業(yè)實踐教學課程的設(shè)計不合理
機電類專業(yè)實踐教學的課程內(nèi)容包括很多技術(shù)內(nèi)容，目前，絕大多數(shù)職業(yè)院校的機電專業(yè)課程體系受傳統(tǒng)教育思想的影響，課程的內(nèi)容過多、過于深奧，理論課時數(shù)太大，實踐技能教學課時不足，而且內(nèi)容陳舊。還有些學校脫離實際情況過高地制定了課程標準，導(dǎo)致教學與實踐相背離。現(xiàn)在學校里學習的知識和社會上用到的知識相差很遠，很多學生學習了很多知識，可到了社會上卻無從下手。相關(guān)機電行業(yè)和企業(yè)很少參與機電類專業(yè)實踐課程的制定，這也是導(dǎo)致職業(yè)學校機電專業(yè)的實踐課程體系設(shè)置不合理的原因。
二、機電一體化類課程的教學改革策略探討
（一）充實機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學內(nèi)容和完善教學手段
課程體系建設(shè)要根據(jù)學校的專業(yè)學生的定位和專業(yè)建設(shè)目標，合理確定基礎(chǔ)課和專業(yè)課，理論教學和實踐教學的比例分配，結(jié)構(gòu)合理，形成具有鮮明特色的課程體系。打亂原有的按知識學習組織授課的章節(jié)順序，邊學邊做，邊做邊學，將所學理論與實踐完全融合起來。現(xiàn)有的大部分教材無法實現(xiàn)教學要求，學校要組織專業(yè)課教師編寫與此教學過程相適應(yīng)的校本教材，對教學目標進行分解，以專業(yè)技能為主線，將多個項目的學習知識的重點和目標有效的串聯(lián)起來。這種為用而學、學以致用的教學方式讓教與學有了更強的針對性，讓學生在操作過程中學會如何用專業(yè)知識去分析問題、解決問題。教師將學生實踐中出現(xiàn)的問題或困惑，用專業(yè)理論知識來加以解釋，使學生“知其所以然”，從而實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合，調(diào)動學生的各種感官參與學習過程
（二）重視機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的考核
任何課程都需設(shè)置考核環(huán)節(jié)，同樣的，機電一體化課程實踐教學也需要考核，考核環(huán)節(jié)也是學生最為敏感的環(huán)節(jié)之一。結(jié)合機電一體化課程實踐教學的特點，對于機電一體化實踐課程的考核不應(yīng)該有一個統(tǒng)一的模式和標準，應(yīng)該是動態(tài)的，是隨著科技的發(fā)展而不斷充實和進步的，應(yīng)該結(jié)合實踐教學的方式和手段靈活的設(shè)定考核方式，采取定量結(jié)合定性的方法進行實踐教學考核。簡單的演示性或者驗證性實驗，應(yīng)當減小考核的比重，而對于綜合實驗及動手考查較為全面的實驗，考核比重就應(yīng)當加大；另一方面，還可以靈活的采取口試筆試、現(xiàn)場提問、課程設(shè)計、綜合課程實驗等多種形式進行考核，重點不是考查學生的知識理解程度，而是應(yīng)當重點考核學生對于實踐技能的掌握和應(yīng)用能力。
（三）加強師資隊伍建設(shè)
優(yōu)秀的教師團隊是保障一體化教學順利進行的重要因素。我們要圍繞專業(yè)建設(shè)需要，優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，建設(shè)一支教學、科研、實踐水平高，具有較強責任感和團結(jié)協(xié)作精神的，具有較高學術(shù)造詣、豐富的教學經(jīng)驗、鮮明的教學特色的教師團隊。學校要積極推動校企合作，聯(lián)合培養(yǎng)教師，聘請企業(yè)專家、技能操作能手對學校教師進行實踐與實訓方面的指導(dǎo)和培養(yǎng)，提高學校雙師型教師的數(shù)量和質(zhì)量。
三、結(jié)語
"一體化教學"作為一種教學模式，對教學質(zhì)量、教學效果的提高起到了很大的作用。本論文所探討的機電一體化類課程實驗教學方法及其教學改革策略的應(yīng)用研究，是結(jié)合當前國內(nèi)中等職業(yè)學校機電一體化類課程教學內(nèi)容設(shè)置及其實驗實踐教學現(xiàn)狀而提出來的，能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果，對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言，必須要不斷加強實驗實踐教學的份量，對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果，無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導(dǎo)意義。
參考文獻
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論文關(guān)鍵詞：機電一體化,電力行業(yè),應(yīng)用
機電一體化主要是指將機構(gòu)的主要功能以及動力、信息處理、控制等功能與電子科技相結(jié)合，實現(xiàn)機械裝置與電子化控制軟件、設(shè)計有機結(jié)合，形成全新的系統(tǒng)。它具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗等特定功能價值，涵蓋了“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面，是一個功能強大的系統(tǒng)。
當前，機電一體化已經(jīng)發(fā)展成為了一門具有專門系統(tǒng)的學科領(lǐng)域，當今科學發(fā)展日新月異，機電一體化也將逐漸被賦予新的內(nèi)容。
2 機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，“機電一體化”這個名詞越發(fā)流行，它最初只被認作為機械與電子的簡單結(jié)合，但隨著微機性能不斷提高，以及信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、光學，尤其是通信技術(shù)逐漸進入機電一體化，機器可以通過遙控和網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)機電一體化，生產(chǎn)范圍也日益普及。
機電一體化目前多應(yīng)用于汽車制造、裝備制造、機械加工等行業(yè)，其優(yōu)越的性能在電力行業(yè)的應(yīng)用還處于初級階段。電力行業(yè)發(fā)展需要集成化、智能化，也需要人性化、綠色化，這些都是機電一體化技術(shù)能夠做到的，因此，機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用還遠遠不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求，還有待進一步地研究并投入應(yīng)用。
2.2 機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
當今數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化以及個性化的技術(shù)革命是以微電子、軟件、計算機和通信技術(shù)為核心引發(fā)的，對全球經(jīng)濟、社會、科技和軍事等方面發(fā)展影響深刻，也影響了機電一體化學科的發(fā)展趨勢。據(jù)有關(guān)預(yù)測表明，機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向如下所述。
（1）朝著光電一體化發(fā)展：一般由傳感、動力、信息處理、機械結(jié)構(gòu)等部件即可組成機電一體化系統(tǒng)，加入光學技術(shù)，并利用其特點，能有效完善機電一體化系統(tǒng)中的傳感、動力和信息處理部件。（2）朝著柔韌化發(fā)展：今后的機電一體化系列產(chǎn)品，會有足夠的冗余度來運轉(zhuǎn)執(zhí)行和控制系統(tǒng)，對突發(fā)事件應(yīng)對能力加強，柔韌化改善。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間相互獨立，均服務(wù)于總系統(tǒng)，而本身也具有“自律性”，能就不同環(huán)境而做出差異反應(yīng)，同時，單個子系統(tǒng)的故障不會影響總系統(tǒng)性能發(fā)揮，使得總系統(tǒng)柔韌性加強。（3）朝著智能化發(fā)展：未來的機電一體化系列產(chǎn)品的“全息”特點將會更突出，表現(xiàn)為極強的智能化，這是由于信息技術(shù)、模糊技術(shù)都在快速發(fā)展，識別能力增強。
3 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用探究
3.1 交流電機的正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計
在生產(chǎn)實踐過程中，常要求用一臺電動機的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個運動，如小車的左行、右行，機械手的上升和下降等。
交流電機的正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計如圖1所示。
要實現(xiàn)三項鼠籠型異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制，只要把三相線當中的任意兩相調(diào)換位置即可。如圖1，加入接觸器KM1閉合時電動機正轉(zhuǎn)，當接觸器KM1斷開，論文接觸器KM2閉合時，電動機就會反轉(zhuǎn)。
3.2 機電一體化技術(shù)在水電站廠設(shè)備中的應(yīng)用
隨著光電式互感器、智能化開關(guān)等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，水電廠的自動化技術(shù)逐漸進入到數(shù)字化階段。
（1）水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)分析。
水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)主要分3層。其中過程層，隨著信息技術(shù)發(fā)展，采用了新一代光電電壓互感器、光電電流互感器，能夠直接采集數(shù)字量，提高了抗干擾和抗飽和性能，開關(guān)裝置也實現(xiàn)了緊湊化和小型化。
（2）水電廠自動化的發(fā)展趨勢。
目前，水電廠機電一體化不斷更新技術(shù)，其發(fā)展趨勢主要有智能化、人性化及用戶二次開發(fā)等。
智能化指系統(tǒng)可根據(jù)人為存儲的命令對事件進行推理、判斷及歸納。在一定條件下能代替人工操縱，經(jīng)過歸納和判斷，自動操作、提示信息，使機組安全地運行。智能化越高，對人員要求越低，對自身及控制設(shè)備的狀態(tài)能給出準確判斷、統(tǒng)計及報警提示。
3.3 機電一體化技術(shù)在電站輔機產(chǎn)品研制中的應(yīng)用
（1）微機勵磁調(diào)節(jié)器：該裝置典型的有UNITROP系列，響應(yīng)快、精度高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾、運行和維護方便、可靠性高，在市場上應(yīng)用非常廣泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自動調(diào)節(jié)器分別適用于≤50 MW等級的無刷勵磁汽輪發(fā)電機、≤600 MW和≥135 MW等級的汽輪發(fā)電機組的自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器。（2）勵磁繞組絕緣電阻監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GFDS-9001E型，采用80C196單片機技術(shù)。用來測量勵磁繞組與地之間的絕緣電阻，一般采用在線檢測的方式，監(jiān)測發(fā)電機與勵磁機勵磁繞組之間絕緣情況。（3）發(fā)電機氣體純度監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GHS-1型，由純度風機、純度儀和變送器等部件構(gòu)成。優(yōu)點為：性能穩(wěn)、無污染、不漂移、維護便捷，獨有的微處理器結(jié)構(gòu)容易使壓力、環(huán)境和溫度相互補償，精度高。（4）勵磁電流電壓測算儀：該裝置典型的有GES-9001型，用于測量勵磁電流和電壓，并可顯示發(fā)電機的電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、有功和無功功率以及轉(zhuǎn)子氫溫、繞組溫度等。適用范圍較廣，可供3～600 MW的發(fā)電機組使用，性能好，質(zhì)量可靠。
4 結(jié)語
機電一體化技術(shù)伴隨著當前科技的進步快速發(fā)展，所發(fā)揮的作用日益明顯，但是其在電力行業(yè)的應(yīng)用遠不能滿足當前的需求，還需要進一步地研究并應(yīng)用。
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