發(fā)布時(shí)間：2022-05-07 18:06:56
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)械一體化畢業(yè)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
目前存在的主要問(wèn)題我院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)含機(jī)電、機(jī)械、數(shù)控、模具、汽車(chē)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)。目前，畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題有以下幾種：
1.關(guān)注點(diǎn)不一樣，學(xué)校和學(xué)生意見(jiàn)分歧由于教育行政部門(mén)每年都要對(duì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)行抽檢評(píng)優(yōu)，所以學(xué)校很緊張，萬(wàn)一結(jié)果不好，影響學(xué)校的聲譽(yù)。但現(xiàn)狀是，機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)絕大多數(shù)學(xué)生從第5學(xué)期中后期開(kāi)始進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，而且大部分從事的是機(jī)床操作和產(chǎn)品檢驗(yàn)、包裝等工種，沒(méi)有太多的技術(shù)含量，與“設(shè)計(jì)”無(wú)緣。少部分學(xué)生在產(chǎn)品銷(xiāo)售崗位實(shí)習(xí)，還有部分在售后服務(wù)崗位實(shí)習(xí)，與“設(shè)計(jì)”關(guān)系都不大，學(xué)生看不到畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)他們將來(lái)的工作有多大作用，他們更關(guān)注的是就業(yè)。因此，沒(méi)有太大的動(dòng)力去認(rèn)真地搞畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于學(xué)校對(duì)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(shí)習(xí)階段，不能與老師經(jīng)常見(jiàn)面，有的根本見(jiàn)不了面，只能通過(guò)電話(huà)、網(wǎng)絡(luò)溝通，學(xué)生上網(wǎng)不便，郵件也說(shuō)不清楚，老師只能過(guò)一段時(shí)間督促一下，指導(dǎo)效果大打折扣。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)所需信息和資料難以搜集，影響進(jìn)度畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生都在企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，企業(yè)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的提供給學(xué)生的圖書(shū)館、機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)室等畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須的基本條件。學(xué)生對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料的搜集、分析、利用等能力相對(duì)較弱，這些資源的缺乏令學(xué)生在選題、開(kāi)題和具體實(shí)施階段顯得無(wú)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(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生中期檢查交上來(lái)的題目大多是軸類(lèi)、箱體類(lèi)、圓盤(pán)類(lèi)零件的加工工藝及數(shù)控編程、各種零件的模具設(shè)計(jì)、各種普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造、電梯和機(jī)械手、水位、各種生產(chǎn)線(xiàn)等的PLC控制、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)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(jì)內(nèi)容，有的是教材上的實(shí)例。學(xué)生撰寫(xiě)論文時(shí)參考教材或網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)資料過(guò)多，沒(méi)有什么數(shù)據(jù)支撐，也沒(méi)有什么自己的觀點(diǎn)和實(shí)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(cè)入學(xué)，還有中職對(duì)口單招，最后，通過(guò)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(guò)了報(bào)考學(xué)生總數(shù)，基本上只要想上學(xué)，都能上。所以招進(jìn)來(lái)的學(xué)生的知識(shí)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(jì)和頂崗實(shí)習(xí)時(shí)間重疊，絕大部分學(xué)生是自己通過(guò)人才市場(chǎng)選擇的實(shí)習(xí)企業(yè)，崗位要求學(xué)生和正式用工一樣的工作時(shí)間和強(qiáng)度，學(xué)生每天上8小時(shí)甚至12小時(shí)的班，有的企業(yè)兩班倒，有的三班倒，沒(méi)有精力再去搞畢業(yè)設(shè)計(jì)。另一方面，在學(xué)校的前兩年，也沒(méi)有好好學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，造成很多學(xué)生不知道畢業(yè)設(shè)計(jì)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(qiáng)寫(xiě)出的論文不規(guī)范，文字欠通順，表述設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)方案邏輯性不強(qiáng)，質(zhì)量很低，有的直接抄襲論文或干脆購(gòu)買(mǎi)，沒(méi)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(zhuān)業(yè)教師少，教師的指導(dǎo)工作量過(guò)大，一般平均每位專(zhuān)業(yè)教師要承擔(dān)十多個(gè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，學(xué)生遠(yuǎn)在四處各地，老師無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行細(xì)致、系統(tǒng)和及時(shí)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(gè)學(xué)校重點(diǎn)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(jì)工作，不愿多花時(shí)間與精力。從教師本身來(lái)看，高職院校的年輕教師很多是剛從學(xué)校畢業(yè)的，沒(méi)有實(shí)踐環(huán)節(jié)，只能照本宣科；年長(zhǎng)教師，沒(méi)有知識(shí)更新的再教育環(huán)節(jié)，對(duì)新技術(shù)不太了解。老師自己實(shí)踐水平不高，給學(xué)生的選題，為回避實(shí)踐環(huán)節(jié)，很多選擇了與工程實(shí)際相脫離的綜述類(lèi)題目或計(jì)算機(jī)仿真題目。這些都使畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作難度增大，難以保證質(zhì)量。
二、對(duì)策分析
1.提前啟動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作在人才培養(yǎng)方案中，將各主要專(zhuān)業(yè)課程向前兩學(xué)年轉(zhuǎn)移，減少第三學(xué)年的計(jì)劃課程。第五學(xué)期初開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)，包括落實(shí)任務(wù)、查閱資料，掌握畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本程序、要求，完成畢業(yè)論文的總體框架設(shè)計(jì)。學(xué)生在校完成畢業(yè)論文總體框架后，到企業(yè)、實(shí)習(xí)基地邊實(shí)習(xí)邊做畢業(yè)設(shè)計(jì)，更有針對(duì)性，學(xué)生不再感到茫然。
2.充分利用畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)到用人單位進(jìn)行半年以上頂崗實(shí)習(xí)，是高職院校落實(shí)《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(jiàn)》（教高[2006]16號(hào)）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(jī)械類(lèi)學(xué)生的頂崗實(shí)習(xí)已提前至第5學(xué)期的下半學(xué)期，由于企業(yè)對(duì)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(shí)習(xí)崗位。學(xué)生帶著各自初擬的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，分散到不同地方、不同部門(mén)進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，這種分散實(shí)習(xí)的方式不會(huì)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(jìn)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(wú)錫松下”等眾多訂單班，學(xué)生完成基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)后直接進(jìn)入這些單位頂崗實(shí)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與實(shí)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?jī)?nèi)容和方法的調(diào)整，甚至重新開(kāi)展課題研究。做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題能力，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
3.校企共同指導(dǎo)學(xué)校自己聘請(qǐng)公司的技術(shù)人員做企業(yè)兼職指導(dǎo)教師，實(shí)現(xiàn)校企共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)。校內(nèi)指導(dǎo)教師主要負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范化指導(dǎo)，負(fù)責(zé)過(guò)程管理，制定畢業(yè)設(shè)計(jì)流程，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督檢查，對(duì)后期的畢業(yè)論文的撰寫(xiě)進(jìn)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(shí)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(bào)酬，同時(shí)，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(shí)習(xí)管理平臺(tái)，要求學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)期間至少每周寫(xiě)一次周記，每個(gè)周記提出一個(gè)工作問(wèn)題，解決一個(gè)工作問(wèn)題，學(xué)習(xí)一個(gè)工作中需要的新知識(shí)點(diǎn)，詳細(xì)記錄，并報(bào)告指導(dǎo)教師，指導(dǎo)老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、指導(dǎo)，隨時(shí)關(guān)注學(xué)生動(dòng)態(tài)，及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。另外，學(xué)生還要完成手寫(xiě)的實(shí)習(xí)報(bào)告，也按周填寫(xiě)，學(xué)生的企業(yè)指導(dǎo)老師，對(duì)學(xué)生一周的工作進(jìn)行評(píng)價(jià)、總結(jié).
4.豐富畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源
（1）指導(dǎo)教師的科研課題。此類(lèi)型題目所占比例呈逐年上升趨勢(shì)。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(duì)伍的完善，科研項(xiàng)目逐漸增多，項(xiàng)目層次包括院級(jí)、市級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)。
（2）依托技能競(jìng)賽及各級(jí)各類(lèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐活動(dòng)。鼓勵(lì)學(xué)生積級(jí)申報(bào)江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目，參加大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)安裝與調(diào)試、汽車(chē)維修、汽車(chē)營(yíng)銷(xiāo)、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(jì)開(kāi)始時(shí)間可以依據(jù)競(jìng)賽時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，畢業(yè)設(shè)計(jì)可以以綜合性競(jìng)賽項(xiàng)目實(shí)物作為成果，由競(jìng)賽輔導(dǎo)教師兼任畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師，對(duì)學(xué)生在前期創(chuàng)新過(guò)程中的作品進(jìn)行完善和理論升華。通過(guò)技能競(jìng)賽學(xué)生熟練了技能，樹(shù)立了競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)，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(lái)自畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)或者將要就業(yè)的單位，收集與實(shí)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(jì)題目。這說(shuō)明學(xué)生下企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題提供了大量的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì)。對(duì)于部分搞不了設(shè)計(jì)的學(xué)生，要求他們將實(shí)習(xí)體會(huì)寫(xiě)下來(lái)，形成實(shí)習(xí)報(bào)告。
（4）模具、數(shù)控、機(jī)械、機(jī)電專(zhuān)業(yè)跨專(zhuān)業(yè)整合，開(kāi)展任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(dòng)。學(xué)生參與教學(xué)課件的制作，如機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、夾具設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、模具設(shè)計(jì)等課程中的動(dòng)畫(huà)、視頻的制作。既鞏固了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，又熟練掌握常用軟件的操作，為將來(lái)的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
（6）不斷完善畢業(yè)設(shè)計(jì)課題類(lèi)型，開(kāi)設(shè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)課程。經(jīng)過(guò)這幾年的實(shí)踐總結(jié)，我們大體上把機(jī)械類(lèi)高職畢業(yè)設(shè)計(jì)的類(lèi)型分為以下幾類(lèi)，同時(shí)，我院已開(kāi)設(shè)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)課程或講座。1）工藝夾具類(lèi)。此類(lèi)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(jì)。2）數(shù)控編程類(lèi)。主要完成零件的加工工藝編制及數(shù)控編程，可以和機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)結(jié)合，以團(tuán)隊(duì)的形式，完成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)零件的數(shù)控編程、加工。3）注塑、沖壓模具類(lèi)。主要完成各種注塑、沖壓模具設(shè)計(jì)。4）機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)。減速器、機(jī)器人、機(jī)械手、各種泵、控制裝備、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車(chē)、液壓系統(tǒng)及各種設(shè)備的設(shè)計(jì)。5）機(jī)床類(lèi)。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)及進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、鉆床、銑床、組合機(jī)床設(shè)計(jì)，也可以利用學(xué)校的金工實(shí)習(xí)車(chē)間進(jìn)行各類(lèi)機(jī)床的拆裝、測(cè)繪訓(xùn)練。6）機(jī)械類(lèi)課程圖形庫(kù)、動(dòng)畫(huà)庫(kù)、試題庫(kù)建設(shè)。7）機(jī)電一體化類(lèi)普通車(chē)床數(shù)控化改造及各種設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。8）機(jī)電設(shè)備或生產(chǎn)線(xiàn)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(diǎn)可以選擇校內(nèi)的多媒體教室、實(shí)訓(xùn)室，也可以搬到校外學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，邀請(qǐng)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(tuán)隊(duì)項(xiàng)目，可指定一人進(jìn)行答辯。要保證各類(lèi)形式如實(shí)習(xí)報(bào)告類(lèi)、調(diào)查報(bào)告類(lèi)、市場(chǎng)調(diào)研類(lèi)、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃類(lèi)、售后報(bào)告分析類(lèi)、設(shè)計(jì)類(lèi)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(jì)質(zhì)量較難保證，而現(xiàn)有國(guó)情下高職畢業(yè)設(shè)計(jì)暫時(shí)無(wú)法替代。但是，畢業(yè)設(shè)計(jì)也應(yīng)隨著形勢(shì)的發(fā)展進(jìn)行較大程度的改革，否則，不能發(fā)揮起應(yīng)有的過(guò)渡橋梁作用，有以下幾點(diǎn)值得思考：
（1）是否能強(qiáng)化課程綜合實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)，淡化畢業(yè)設(shè)計(jì)。例如機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程結(jié)合CAD/CAM課程進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)；液壓與氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、PLC等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)；數(shù)控編程與操作理論課程結(jié)合實(shí)訓(xùn)進(jìn)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(shí)，更有實(shí)效。
（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)、讓學(xué)生明確其目的和意義。
（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合訓(xùn)練的環(huán)節(jié)。完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)該包括專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、文獻(xiàn)檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取、理論計(jì)算、論文寫(xiě)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(gè)實(shí)際項(xiàng)目所必需的綜合基本訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生將來(lái)的工作和可能情況下的深造意義非凡。
[關(guān)鍵詞]NX（UG） 機(jī)制本科 教學(xué)改革
[作者簡(jiǎn)介]孫芹（1979- ），女，山東威海人，山東英才學(xué)院機(jī)械學(xué)院，講師，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造、數(shù)控加工。（山東 濟(jì)南 250104）
[中圖分類(lèi)號(hào)]G712 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-3985（2013）29
當(dāng)今社會(huì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展壯大，得益于日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，制造業(yè)只有不斷吸收機(jī)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(guò)程，才能不斷推出新品，富有競(jìng)爭(zhēng)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(shí)代、知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的先進(jìn)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(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)成功滲入傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)果。
為使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后，能夠熟練掌握一門(mén)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(jī)制專(zhuān)業(yè)的自身特點(diǎn)，選擇NX（UG）作為CAD/CAM教學(xué)軟件。通過(guò)到兄弟院校走訪(fǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過(guò)程中，CAD/CAM單獨(dú)作為一門(mén)課程一般開(kāi)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(jì)和學(xué)生就業(yè)提供好的繪圖工具。但作為一門(mén)課程，學(xué)生學(xué)完后，很難做到融會(huì)貫通，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，讓枯燥的機(jī)械課程變得簡(jiǎn)單易懂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)各門(mén)課程之間的聯(lián)系。在機(jī)制本科的教學(xué)過(guò)程中，嘗試運(yùn)用NX的CAD/CAM一體化功能來(lái)輔助教學(xué)，實(shí)踐表明，這對(duì)學(xué)生理解和掌握專(zhuān)業(yè)課程有很大的幫助。
一、NX軟件在“機(jī)械制圖”課程中的應(yīng)用——NX 三維造型模塊
“機(jī)械制圖”是工科重要的主干專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在機(jī)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(dá)為核心，以形象思維為主線(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達(dá)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(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)、機(jī)械制造類(lèi)和工程實(shí)踐類(lèi)后續(xù)課程提供必備的制圖基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。
在制圖的教學(xué)過(guò)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(dòng)學(xué)習(xí)，建立空間思維相對(duì)困難，學(xué)生普遍反映課程太難學(xué)，從而對(duì)課程產(chǎn)生了厭倦，降低了學(xué)習(xí)積極性。到了高年級(jí)，進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生反而不會(huì)畫(huà)圖了。畢業(yè)后，進(jìn)入社會(huì)，就業(yè)將更加困難。因此，嘗試將NX軟件引入“機(jī)械制圖”課程教學(xué)環(huán)節(jié)。建立機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)，讓學(xué)生有整體的概念，通過(guò)旋轉(zhuǎn)、剖切三維圖形，可以對(duì)三維模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，讓學(xué)生理解模型各個(gè)方向的形狀，增加圖形的直觀性，搭建投影和三維實(shí)體之間的橋梁，這樣再來(lái)學(xué)習(xí)制圖的投影原理及其他表達(dá)方式，將變得非常輕松。同時(shí)，NX為參數(shù)化建模，方便對(duì)模型進(jìn)行修改，可以根據(jù)教學(xué)大綱的變化，及時(shí)修改模型?？蓪⒛Ｐ蛶?kù)上傳到網(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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、在“數(shù)控機(jī)床編程”課程中的應(yīng)用——NX加工模塊
“數(shù)控機(jī)床編程”課程是機(jī)械制造本科專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)課程。大部分院校數(shù)控機(jī)床編程主要以手工編程為主，講授數(shù)控車(chē)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(huì)借助NX軟件，講授自動(dòng)編程應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)。如在車(chē)削的教學(xué)過(guò)程中，相應(yīng)會(huì)講解軸類(lèi)零件、螺紋類(lèi)零件、綜合實(shí)例等自動(dòng)編程過(guò)程，通過(guò)手工程序和自動(dòng)生成程序的對(duì)比，學(xué)生對(duì)編程有更深刻的理解，更喜歡數(shù)控編程課程，為機(jī)床實(shí)訓(xùn)打下基礎(chǔ)。
手工編程雖然有不少優(yōu)點(diǎn)，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(wú)法編制復(fù)雜工件，如非常規(guī)曲面的程序編制，同時(shí)手工編程對(duì)編程人員有較高的要求，一個(gè)點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。當(dāng)手工編程無(wú)法完成或是編程比較困難的零件，可以通過(guò)自動(dòng)編程完成，NX軟件有強(qiáng)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(jìn)入CAM環(huán)境—?jiǎng)?chuàng)建程序節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建刀具節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建幾何節(jié)點(diǎn)、創(chuàng)建加工方法節(jié)點(diǎn)—設(shè)定參數(shù)—生成刀軌并驗(yàn)證—機(jī)床后置處理—數(shù)控程序（NC代碼）。
三、在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程中的應(yīng)用——NX仿真、裝配和工程圖模塊
“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程主要包括機(jī)械原理和機(jī)械零件設(shè)計(jì)兩部分，以機(jī)械原理部分學(xué)習(xí)過(guò)程中的四連桿機(jī)構(gòu)為例，在學(xué)習(xí)四連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，如果僅僅通過(guò)理論講解，學(xué)生對(duì)四連桿的運(yùn)動(dòng)特性理解的不夠充分，可以利用NX運(yùn)動(dòng)仿真模塊，首先通過(guò)三維建模，虛擬裝配，設(shè)定連桿，設(shè)定驅(qū)動(dòng)，完成平面四連桿機(jī)構(gòu)的三維動(dòng)畫(huà)運(yùn)動(dòng)仿模擬。
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程學(xué)完后，要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。以減速器課程設(shè)計(jì)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(huà)零件圖，也不知道所繪制的減速器各零件間是否會(huì)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(jì)的減速器零部件進(jìn)行裝配，通過(guò)仿真建模，查看各個(gè)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(jìn)行了修改，裝配圖形也會(huì)自動(dòng)做相應(yīng)的修改。
四、在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——NX 綜合運(yùn)用
畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)是每個(gè)本科生畢業(yè)前要完成的最重要的一項(xiàng)任務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的本科畢業(yè)生主要從事的工作崗位為：數(shù)控機(jī)床操作崗位（數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床的機(jī)床操作工），數(shù)控工藝技術(shù)崗位（數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)師、數(shù)控工藝文件管理員、數(shù)控程序編寫(xiě)技術(shù)員、電腦繪圖員等），普通機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)師助理等技術(shù)工作崗位，這些崗位的共同特點(diǎn)是動(dòng)起手來(lái)能干活，拿起電腦可設(shè)計(jì)。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)他們來(lái)說(shuō)尤其重要，畢業(yè)論好了，進(jìn)入企業(yè)后，就能更快適應(yīng)工作崗位。
在教學(xué)過(guò)程中，為實(shí)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(lái)自企業(yè)”，即學(xué)生的畢業(yè)論文內(nèi)容既要包含設(shè)計(jì)又要包含制造，而且學(xué)生必須在數(shù)控機(jī)床上至少加工出畢業(yè)論文中的一個(gè)中等復(fù)雜的零件，若能借助NX軟件，自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，并對(duì)刀路和程序進(jìn)行優(yōu)化，會(huì)起到事半功倍的效果。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生掌握機(jī)械零件從設(shè)計(jì)到制造的全過(guò)程，為工作后以最短的時(shí)間適應(yīng)企業(yè)要求奠定基礎(chǔ)。
五、在機(jī)制專(zhuān)業(yè)各種大賽中的應(yīng)用――NX 提升
雖然將NX軟件融入多門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)過(guò)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(shí)的限制， NX軟件強(qiáng)大的功能模塊，教學(xué)過(guò)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(guò)程中理論講解的思路和方法肯定與實(shí)際工作有一定的差距。針對(duì)學(xué)生的不同要求，鼓勵(lì)學(xué)生參加競(jìng)賽來(lái)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(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽和全國(guó)3D大賽等。在每項(xiàng)技能競(jìng)賽中，都要求學(xué)生完成真實(shí)的產(chǎn)品，大賽的環(huán)境更接近于真實(shí)的工作環(huán)境，通過(guò)參加不同類(lèi)型的大賽，學(xué)生會(huì)對(duì)NX軟件更加的熟悉，對(duì)自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時(shí)，大賽能拓寬學(xué)生的視野，提高團(tuán)隊(duì)合作精神，提升自身的設(shè)計(jì)、制造和創(chuàng)新能力，拓寬將來(lái)的就業(yè)范圍，提高了就業(yè)機(jī)會(huì)。教師通過(guò)指導(dǎo)大賽，與學(xué)生進(jìn)行溝通，更了解學(xué)生的想法。通過(guò)參加大賽，與其他院校進(jìn)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(guò)程中，使教學(xué)更貼近實(shí)際，使本來(lái)枯燥的課堂變得更加生動(dòng)。技能大賽可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)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(jī)制本科“機(jī)械制圖”“數(shù)控機(jī)床編程”“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”等課程中，使學(xué)生感覺(jué)枯燥、難懂專(zhuān)業(yè)課程變得生動(dòng)、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(shí)，在本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)和各種大賽中，充分合理地選用NX軟件的相應(yīng)模塊，滿(mǎn)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(mǎn)足學(xué)生的需求，更能貼近社會(huì)實(shí)踐的要求。學(xué)生上學(xué)期間打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為今后的就業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)員；畢業(yè)設(shè)計(jì)；新能力
中圖分類(lèi)號(hào)：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）19-0100-02本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是完成本科階段教育的最后一步教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文這一過(guò)程可以對(duì)學(xué)生本科四年的學(xué)習(xí)情況作一個(gè)立體式的總結(jié)和評(píng)價(jià)，它是大學(xué)教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，把好畢業(yè)設(shè)計(jì)論文這最后一關(guān)，對(duì)保證大學(xué)教育成果有著十分重要的意義。對(duì)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(lèi)實(shí)驗(yàn)又是畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作的一個(gè)重要內(nèi)容。它是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，由理論走向?qū)嶋H，由抽象走向具體，練習(xí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)、分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以及訓(xùn)練專(zhuān)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(jì)實(shí)驗(yàn)就成了考驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果這一問(wèn)題的關(guān)鍵問(wèn)題，是核心問(wèn)題。核科學(xué)與核技術(shù)學(xué)科是一門(mén)大綜合學(xué)科，包含力學(xué)、傳熱、材料、電氣、核物理、機(jī)械等數(shù)個(gè)不同種類(lèi)的學(xué)科，其畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)是綜合性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，區(qū)別于單一學(xué)科的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。導(dǎo)致在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法往往涉及多個(gè)學(xué)科，需要學(xué)生把所學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能很好地理解、掌握。實(shí)驗(yàn)員在處理學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中要轉(zhuǎn)變思路，本著對(duì)學(xué)生和大學(xué)負(fù)責(zé)的精神，提高認(rèn)識(shí)。因此，在畢業(yè)論文完成過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)員該具備哪些新能力進(jìn)入主題，發(fā)揮自身在實(shí)驗(yàn)室工作的優(yōu)勢(shì)，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(huà)題。
以下就本科畢業(yè)論文指導(dǎo)中實(shí)驗(yàn)員應(yīng)當(dāng)具備的新能力進(jìn)行探討。
一、轉(zhuǎn)變態(tài)度，提高認(rèn)識(shí)，具備心態(tài)快速調(diào)整能力
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是大學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵階段，畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的各類(lèi)實(shí)驗(yàn)又是畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的關(guān)鍵步驟，因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵的關(guān)鍵，是核心。參與畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)員應(yīng)該轉(zhuǎn)變態(tài)度，提高對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思想認(rèn)識(shí)，有認(rèn)識(shí)才會(huì)有高度，才會(huì)有態(tài)度，工作態(tài)度決定工作成績(jī)，因此，態(tài)度決定一切，快速轉(zhuǎn)變態(tài)度是實(shí)驗(yàn)員面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的第一問(wèn)題。
面對(duì)不斷更新的本科教育形式，大學(xué)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的要求也不斷提高，高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的先決條件，也是必要條件。這給廣大實(shí)驗(yàn)員帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)變?cè)斜Ｊ?、被?dòng)的工作態(tài)度，以積極、向上、主動(dòng)的姿態(tài)代替，是實(shí)驗(yàn)員優(yōu)先考慮的問(wèn)題。新的形式、新的挑戰(zhàn)、新的機(jī)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(shí)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(shí)是唯一途徑。有高度的思想認(rèn)識(shí)，才會(huì)有積極的工作態(tài)度。這就要求實(shí)驗(yàn)員重新定位自己在畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，才能提高認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變態(tài)度。
二、高效合理利用實(shí)驗(yàn)資源，具備優(yōu)化資源能力
隨著學(xué)院實(shí)驗(yàn)室數(shù)量的不斷增加，實(shí)驗(yàn)室類(lèi)型和用途一步步細(xì)化，實(shí)驗(yàn)科目日漸全面，整合實(shí)驗(yàn)室功能變得尤為重要，進(jìn)一步優(yōu)化整合現(xiàn)有資源，使實(shí)驗(yàn)室資源利用最大化，優(yōu)勢(shì)資源有效共享，保障學(xué)生畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)的正常開(kāi)展。從前的單個(gè)實(shí)驗(yàn)室只能完成點(diǎn)與線(xiàn)，線(xiàn)與面的教學(xué)任務(wù)，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解某一課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而現(xiàn)在全面整合各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室，使實(shí)驗(yàn)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(gè)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(huì)、學(xué)懂、學(xué)透。實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)需要實(shí)驗(yàn)員不斷努力和學(xué)習(xí)，具備優(yōu)化資源能力。
對(duì)實(shí)驗(yàn)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(duì)理論知識(shí)的全方位實(shí)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以最少的資源滿(mǎn)足最大的需求；合理的可行性——要綜合考慮自身情況，客觀評(píng)價(jià)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(guò)輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生特長(zhǎng)，為擇業(yè)做準(zhǔn)備，具備特長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)能力
職業(yè)生涯規(guī)劃是指通過(guò)對(duì)個(gè)人職業(yè)興趣、職業(yè)價(jià)值觀、人生觀、語(yǔ)言能力、動(dòng)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(duì)個(gè)人所適合的職業(yè)類(lèi)別、工作環(huán)境和單位類(lèi)別進(jìn)行確定的一種職業(yè)指導(dǎo)方式，進(jìn)行職業(yè)生涯規(guī)劃能夠更好地了解自身的優(yōu)勢(shì)及缺陷，使自己有針對(duì)性地學(xué)習(xí)、提高，是許多成功企業(yè)和個(gè)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(jìn)行職業(yè)規(guī)劃時(shí)免不了要綜合考慮社會(huì)需求和自身需求兩方面的因素。在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成過(guò)程中，學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)資源通過(guò)親自參與設(shè)計(jì)、計(jì)算、實(shí)踐畢業(yè)設(shè)計(jì)一整套過(guò)程可以完整、清晰的認(rèn)識(shí)自我，發(fā)現(xiàn)自身特點(diǎn)和短板，客觀現(xiàn)實(shí)地做好職業(yè)規(guī)劃，為下一步如何進(jìn)入社會(huì)，適應(yīng)社會(huì)以及實(shí)現(xiàn)自我人生價(jià)值提供第一手資料。而實(shí)驗(yàn)員正是這一過(guò)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(shí)自己，同時(shí)發(fā)掘?qū)W生特長(zhǎng)，為學(xué)生正確擇業(yè)起到思想上的推波助瀾作用。因此，實(shí)驗(yàn)員還應(yīng)該具備發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特長(zhǎng)的能力。
興趣是最好的老師，興趣是特長(zhǎng)的溫床。發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特長(zhǎng)，往往要找到學(xué)生的興趣；發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)需要深層次激發(fā)學(xué)生的興趣，現(xiàn)在很多學(xué)生都無(wú)法準(zhǔn)確地說(shuō)出自己在本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域里的特長(zhǎng)，實(shí)際上就是不知道自己在該領(lǐng)域的興趣點(diǎn)在哪。畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是最好的練兵場(chǎng)和試驗(yàn)場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)員應(yīng)該利用這個(gè)相對(duì)自由的空間不斷激發(fā)學(xué)生的興趣點(diǎn)，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(ài)好，特長(zhǎng)和客觀條件，選擇適合自己、適合社會(huì)發(fā)展的職業(yè)道路。
四、通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力，具備輔助升級(jí)能力
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的最終目的是提高學(xué)生綜合素質(zhì)，創(chuàng)新、實(shí)踐和不斷學(xué)習(xí)是評(píng)價(jià)“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?yàn)閷W(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(shí)，就形成專(zhuān)業(yè)知識(shí)；學(xué)習(xí)到如何執(zhí)行方法與技巧，才能運(yùn)用到實(shí)踐中去，即學(xué)習(xí)能力是提高發(fā)現(xiàn)、分析、解決實(shí)際問(wèn)題的基本素質(zhì)。所以說(shuō)提高素質(zhì)的關(guān)鍵是提高學(xué)習(xí)能力。實(shí)驗(yàn)員的角色恰恰能通過(guò)輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)利用實(shí)驗(yàn)實(shí)踐達(dá)到讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)能力的效果，可謂事半功倍，實(shí)驗(yàn)員還應(yīng)該具備輔助學(xué)生進(jìn)一步提升的能力。
學(xué)習(xí)能力的提高仰賴(lài)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(shí)驗(yàn)員這其中要做好引導(dǎo)工作，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)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(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生們會(huì)遇到各種類(lèi)型的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)員此時(shí)應(yīng)當(dāng)積極利用這些機(jī)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生自主思考、自主分析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用身邊的資源擴(kuò)充實(shí)力，提高學(xué)習(xí)能力。
由此可見(jiàn)，輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)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(huà)龍點(diǎn)睛的一環(huán)，正確清晰的認(rèn)識(shí)自身工作價(jià)值和工作目標(biāo)就每個(gè)實(shí)驗(yàn)員需要認(rèn)真思考的問(wèn)題，也是努力提高工作質(zhì)量的第一步。
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機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程改革的迫切性，為了解決上面的問(wèn)題,為社會(huì)培養(yǎng)更多的機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)人才,必須對(duì)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行改革。最早的機(jī)械設(shè)計(jì)制造以其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)不是這個(gè)名字,是由石油礦場(chǎng)機(jī)械到機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專(zhuān)業(yè),然后再和機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)合二為一,才有了現(xiàn)在的名字。其實(shí)經(jīng)過(guò)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(zhuān)業(yè)面過(guò)窄、教學(xué)模式機(jī)械化、教學(xué)內(nèi)容單一等問(wèn)題,是現(xiàn)在專(zhuān)業(yè)改革迫切要解決的問(wèn)題。
2本專(zhuān)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(qiáng)?，F(xiàn)在高校機(jī)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(jī)械工程技術(shù)人才。專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)我國(guó)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(zhuān)業(yè)知識(shí)過(guò)硬,可以從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快,機(jī)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?yàn)樾虏牧习l(fā)展、新設(shè)計(jì)理論、新制造技術(shù)綜合發(fā)展造成的。所以,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)主要教程是材料工程、設(shè)計(jì)、制造,其次是外延課程。本文主要對(duì)課程進(jìn)行分析,不僅對(duì)整體課程體系進(jìn)行了分析,還對(duì)專(zhuān)業(yè)課程和技術(shù)課程進(jìn)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(lèi)
教育部針對(duì)高等學(xué)校專(zhuān)業(yè)教學(xué)頒發(fā)了《普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄和專(zhuān)業(yè)介紹》,其中對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)有了相關(guān)規(guī)定,并且把專(zhuān)業(yè)進(jìn)行分類(lèi)。其實(shí)大學(xué)生的類(lèi)型不一樣,培養(yǎng)的方向也是不一樣的。每一個(gè)分類(lèi)的教學(xué)課程是不同的,因?yàn)椴煌诸?lèi)的人才起到的作用與地位是不同的。還有,對(duì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的人才進(jìn)行了分析,主要是從道德、知識(shí)、能力三方面著手分析的,然后制定相對(duì)應(yīng)的模塊。技術(shù)課程分為五大類(lèi),包括計(jì)算機(jī)應(yīng)用、測(cè)試控制技術(shù)、電、制造技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)。主要是根基整體課程、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)的,技術(shù)課程的分類(lèi)把材料、設(shè)計(jì)、制造與外延課程結(jié)合在一起,而且每一類(lèi)的學(xué)分占有的比重不同,計(jì)算機(jī)應(yīng)用和測(cè)試控制都為五點(diǎn)五一,電位三點(diǎn)七六,制造技術(shù)為三點(diǎn)五一,機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)課程,總結(jié)概括出自動(dòng)化教學(xué)課程的類(lèi)型,把課程體系根據(jù)類(lèi)型分為三類(lèi)目標(biāo),既道德養(yǎng)成目標(biāo)、知識(shí)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(lèi)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(jì)依據(jù)是各種課程之間的聯(lián)系,理論和實(shí)踐的結(jié)合。教師教學(xué)方法主要有三個(gè)方面,用自己的言行影響學(xué)生、示范、講解。每一種方法運(yùn)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(shí)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(tīng),這樣學(xué)生分不清請(qǐng)重點(diǎn),很難吸收。要少講,從全部知識(shí)中找到精華部分傳授給學(xué)生,讓學(xué)生吸取最有價(jià)值的知識(shí)。示范主要用于專(zhuān)業(yè)技能教學(xué)中。各大高等學(xué)校對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程體系不同的。其實(shí)這樣是不合理的,因?yàn)槲覈?guó)教育部對(duì)于他們有專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),高等院校制定專(zhuān)業(yè)課程體系要根據(jù)國(guó)家教育部制定的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這樣我國(guó)高校教學(xué)目標(biāo)才能夠統(tǒng)一。
3.3專(zhuān)業(yè)課程的改革
專(zhuān)業(yè)課程分為兩大類(lèi),主要是專(zhuān)業(yè)任選課與專(zhuān)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(zhuān)業(yè)知識(shí)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(diǎn)零一,任選課為三點(diǎn)零。
3.4改革后的系列課程特點(diǎn)
上面對(duì)于課程改革的內(nèi)容、學(xué)分進(jìn)行了講解,通過(guò)對(duì)比可以看出,改革后的課程特點(diǎn)如下A總體的學(xué)習(xí)時(shí)間減少,技術(shù)課程的學(xué)習(xí)時(shí)間占有的比例一如既往的高,而專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)時(shí)間比重卻減少很多。B很好幾類(lèi)課程的重要性在學(xué)分中得到體現(xiàn),比如計(jì)算機(jī)應(yīng)用類(lèi)課程的學(xué)分占有的比重為一百零三,測(cè)控類(lèi)占有的比重為八十三點(diǎn)七,電類(lèi)占有的比重為三十八點(diǎn)七。C為了確保教學(xué)質(zhì)量,對(duì)于一些教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革,制造類(lèi)與設(shè)計(jì)類(lèi)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(duì)內(nèi)容進(jìn)行了重新組合和完善。制造類(lèi)與設(shè)計(jì)類(lèi)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(lèi)減少了二十八點(diǎn)二,而設(shè)計(jì)類(lèi)降低了十六點(diǎn)八。D專(zhuān)業(yè)課程調(diào)整比較大,雖然原有機(jī)械專(zhuān)業(yè)的特色還在,但是已經(jīng)看不出原有專(zhuān)業(yè)的模樣,專(zhuān)業(yè)面越來(lái)越廣。
4改革效果
改革進(jìn)行了六年,現(xiàn)在已經(jīng)形成已經(jīng)形成三大類(lèi)課程方案,分別為專(zhuān)業(yè)課程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程、技術(shù)課程方案,而且這三類(lèi)課程方案比原來(lái)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(duì)于專(zhuān)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常滿(mǎn)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(zhuān)業(yè)面,為社會(huì)培養(yǎng)了創(chuàng)新能力強(qiáng)、專(zhuān)業(yè)能力強(qiáng)的人才。A學(xué)生不僅理論知識(shí)和知識(shí)面得到提高,而且還了解了一些關(guān)聯(lián)學(xué)科知識(shí)。懂得多種學(xué)科之間知識(shí)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(lái)越多,考研的人數(shù)與理論知識(shí)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)?wù)叩脑黾?都可以改革課程對(duì)于學(xué)生的影響程度。B學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力越來(lái)越強(qiáng)。現(xiàn)在社會(huì),計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展,從而導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣。計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的強(qiáng)弱關(guān)系工作能力的強(qiáng)弱。兩千年以后,機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文,學(xué)生都是運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,從這一點(diǎn)可以看出,學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)越來(lái)越多,也表明學(xué)生的專(zhuān)業(yè)面越來(lái)越廣。C學(xué)生綜合能力越來(lái)越高。從各大高校的畢業(yè)論文可以看出,參加科研項(xiàng)目的人數(shù)增加,而且科研項(xiàng)目難度和水平增強(qiáng),從而導(dǎo)致學(xué)生設(shè)計(jì)的畢業(yè)論文專(zhuān)業(yè)度越來(lái)越高。大學(xué)生畢業(yè)后從事的工作不只局限于機(jī)械行業(yè),很多相關(guān)行業(yè)都可以看到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的身影。
5結(jié)語(yǔ)
能夠滿(mǎn)足一個(gè)班級(jí)的電子教室，包括計(jì)算機(jī)、一臺(tái)教師機(jī)、投影設(shè)備。資料查找區(qū)。上課時(shí)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(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作，達(dá)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(jì)算機(jī)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(xiě)的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用一體化》，選用本教材的原因是因?yàn)樵摻滩牟捎萌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)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(duì)教材的講解進(jìn)行了一些增刪，比如：增加了Excel對(duì)測(cè)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(jì)
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(qiáng)調(diào)與工作世界、就業(yè)環(huán)境的對(duì)接，更重要的要強(qiáng)調(diào)該課程與專(zhuān)業(yè)的對(duì)接。比如學(xué)生是樓宇自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)的，就要圍繞網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)的實(shí)例多講解，如果學(xué)生是測(cè)量專(zhuān)業(yè)的，就要利用學(xué)生的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)例講解，那么對(duì)于大專(zhuān)班的機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，就要多講解個(gè)人簡(jiǎn)歷和畢業(yè)論文方面的實(shí)例?？傊虒W(xué)設(shè)計(jì)要以興趣為動(dòng)力，以應(yīng)用為目的，將理論教學(xué)與技能實(shí)訓(xùn)統(tǒng)籌安排，讓學(xué)生真正掌握計(jì)算機(jī)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(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)
從具體的專(zhuān)業(yè)中提取典型工作，以這些典型工作任務(wù)為模塊，進(jìn)行實(shí)例的設(shè)計(jì)，以完成這些工作任務(wù)為中心，進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，盡量把這些任務(wù)設(shè)計(jì)的生動(dòng)有趣，例如：在學(xué)習(xí)Word表格的時(shí)候，教師提出典型任務(wù)：假如要參加一個(gè)招聘會(huì)，每個(gè)同學(xué)要做出一份簡(jiǎn)歷表，簡(jiǎn)歷表要清晰明了，表格設(shè)計(jì)合理。學(xué)生取得任務(wù)后，先分組討論，制定計(jì)劃，實(shí)施計(jì)劃，教師檢查控制，最后進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣能夠?qū)W生在完成任務(wù)的過(guò)程中提高學(xué)生的技能。對(duì)于工作任務(wù)的提取可以運(yùn)用魚(yú)骨頭技術(shù)，如圖：圖：魚(yú)骨頭
2.將知識(shí)進(jìn)行遷移，因材施教
本課程是技工院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)公共基礎(chǔ)課，所用的教材都是一樣的，所以在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，不但要將課本上實(shí)例認(rèn)真講解并讓學(xué)生實(shí)訓(xùn)，而且還要根據(jù)學(xué)生的不同專(zhuān)業(yè)進(jìn)行知識(shí)的遷移，讓所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)為專(zhuān)業(yè)服務(wù)。每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個(gè)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(jì)算機(jī)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(jìn)行分組，并選出組長(zhǎng)，然后布置學(xué)習(xí)任務(wù)，每組進(jìn)行協(xié)商討論拿出完成任務(wù)的計(jì)劃，由組長(zhǎng)展示和匯報(bào)，老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，最后每組成員進(jìn)行任務(wù)調(diào)整，實(shí)施完成，讓小組內(nèi)互相學(xué)習(xí)，小組間互相競(jìng)爭(zhēng)，這樣在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)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(yàn)協(xié)作學(xué)習(xí)的樂(lè)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(xiě)出來(lái)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(dòng)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(xiě)。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(shí)驗(yàn)為研究手段的論文或技術(shù)報(bào)告，包括以下幾個(gè)方面：
(1)實(shí)驗(yàn)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(jī)性的情況。
(2)實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備、裝置和儀器。通用設(shè)備應(yīng)注明規(guī)格、型號(hào)，如果是自己特制的裝置，應(yīng)提供示意圖，并附測(cè)試、計(jì)量所用儀器的精度，使讀者得知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確程度。
(3)實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程。方法包括測(cè)量?jī)x器、測(cè)定方法、標(biāo)本處理、計(jì)算方法等，過(guò)程如何進(jìn)行，操作應(yīng)注意事項(xiàng)。若有技術(shù)上的經(jīng)濟(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果部分是示出處理后的實(shí)驗(yàn)效應(yīng)，包括各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)和圖像。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，把實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象加以解釋?zhuān)U明自己的新發(fā)現(xiàn)或新見(jiàn)解。圖表的數(shù)量應(yīng)擇其要者。
寫(xiě)該部分時(shí)要注意：首先是選取數(shù)據(jù)必須嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)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(jì)要精心，使其一目了然；最后是分析問(wèn)題必須以理論為基礎(chǔ)，以事實(shí)為依據(jù)。
撰寫(xiě)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(jì)算的程序；
(2)解析的結(jié)果?？捎脠D表、公式進(jìn)行整理。
(3)分析討論。對(duì)結(jié)果的可信度、誤差的評(píng)價(jià)。
范文賞析：
工業(yè)自動(dòng)化論文發(fā)展趨勢(shì)
摘要：目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化中的應(yīng)用有了很大的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動(dòng)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(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大，其發(fā)展趨勢(shì)難以捉摸。本文就工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點(diǎn)，對(duì)其趨勢(shì)進(jìn)行分析與討論。
關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)
一、引言
工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)是工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的核心。傳統(tǒng)意義上計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的測(cè)量、控制和管理，包括計(jì)算機(jī)過(guò)程輸入、輸出通道。而今天的工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)不止這些，其應(yīng)用范圍也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工業(yè)過(guò)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(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)也不再單純局限于工業(yè)自動(dòng)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(lái)愈重要的角色且呈現(xiàn)多元及定制化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在工業(yè)自動(dòng)化和信息化產(chǎn)業(yè)鏈中處于要素市場(chǎng)，處于快速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，不僅加速升級(jí)改造傳統(tǒng)行業(yè)，而且也為新一代工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)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(jī)遇。
二、工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)
1.界限模糊。工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)、自動(dòng)化、機(jī)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(lái)越模糊，而在實(shí)際中也沒(méi)有必要把它們分得很清楚，這是實(shí)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(dòng)化一些fcs、ipc、nc/cnc與dcs、plc等計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)體系雖然設(shè)計(jì)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(bǔ)充、相互促進(jìn)、彼此共存的要素。僅僅靠獨(dú)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(kuò)大。過(guò)去，工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)主要應(yīng)用于過(guò)程控制，如控制電、煤、化、油等連續(xù)化、流程化的生產(chǎn)過(guò)程；離散加工制造機(jī)械、電子、汽車(chē)等自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程；單機(jī)自動(dòng)化，如數(shù)控機(jī)床、智能儀器儀表，機(jī)器人等產(chǎn)品機(jī)電一體化等。目前，工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)還逐漸應(yīng)用于新的增長(zhǎng)點(diǎn)，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(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
在計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)層面來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)為：（1）工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模急劇增長(zhǎng)。即使受全球金融風(fēng)暴襲擊，中國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)依然將保持較快增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)分會(huì)預(yù)計(jì)：未來(lái)5年，預(yù)計(jì)中國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)仍將保持15%以上的年平均增長(zhǎng)速度。未來(lái)的中國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)雖然激烈，但格局會(huì)基本穩(wěn)定，不論是傳統(tǒng)ipc市場(chǎng)，還是新興領(lǐng)域的嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，在構(gòu)成工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集板和功能方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)將與國(guó)外品牌同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，外資品牌占有較大優(yōu)勢(shì)。（2）市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。工業(yè)計(jì)算機(jī)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(tái)。隨著信息化深入，國(guó)民經(jīng)濟(jì)許多行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來(lái)越多地依靠工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，以共性技術(shù)的低成本工業(yè)自動(dòng)化升級(jí)改造傳統(tǒng)行業(yè)做主流技術(shù)路線(xiàn)使中國(guó)的工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)受到越來(lái)越高的重視。行業(yè)信息化需求增加，工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的需求就大，其市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊。（3）長(zhǎng)尾市場(chǎng)趨勢(shì)。工業(yè)計(jì)算機(jī)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(jì)，需要設(shè)計(jì)符合其功能需求的產(chǎn)品。因產(chǎn)品復(fù)雜度高，價(jià)格較低，毛利率較高，相較于商用計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，仍處于藍(lán)海市場(chǎng)。因單品數(shù)量少而小型供應(yīng)商多，呈現(xiàn)長(zhǎng)尾市場(chǎng)特點(diǎn)。
2.在企業(yè)、行業(yè)發(fā)展角度來(lái)看：（1）國(guó)內(nèi)企業(yè)將對(duì)市場(chǎng)細(xì)分敏銳把握。國(guó)產(chǎn)品牌規(guī)模的工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)，將會(huì)建立廣泛的直銷(xiāo)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，取得長(zhǎng)足進(jìn)步。傳統(tǒng)ipc市場(chǎng)是我國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)源地，將會(huì)一直是工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。（2）我國(guó)的工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)將由模仿向自主創(chuàng)新、由中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變。新一代epi，解決ipc工業(yè)計(jì)算機(jī)在多塵、潮濕、振動(dòng)的環(huán)境下連接處易堵塞或氧化而接觸不良使工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)失效的問(wèn)題，具有開(kāi)放性、散熱性、抗振性、高穩(wěn)定性、高可靠性等特點(diǎn)，而且加工工藝容易，成本低，將會(huì)得到廣泛推廣于國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝置。未來(lái)幾年，本土企業(yè)會(huì)對(duì)新興行業(yè)應(yīng)用敏感，對(duì)需求把握準(zhǔn)確，率先發(fā)掘市場(chǎng)，推出自主創(chuàng)新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)。
3.在技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，主要有以下幾點(diǎn)：（1）集中自動(dòng)化趨向分布式自動(dòng)化。傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)按照傳統(tǒng)的軟件技術(shù)，采用具有強(qiáng)大集中運(yùn)算能力的中央控制器，以面向過(guò)程的程序?yàn)檐浖绦颍枰龃罅砍绦蚓幹崎_(kāi)發(fā)工作，還要編寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)制軟件組件，相互通信并共享數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。dcom可以使com組件分布在不同的計(jì)算機(jī)上，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相互連接，相互交換數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個(gè)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(kāi)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(xiàng)目的成本。（2）現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)趨向以太網(wǎng)。近幾年，工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)已被工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)廣泛接受?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)到工業(yè)以太網(wǎng)可以進(jìn)行平滑過(guò)渡，保護(hù)制造商與用戶(hù)自動(dòng)化產(chǎn)品和解決方案問(wèn)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(shí)現(xiàn)制造過(guò)程最佳化，直接訪(fǎng)問(wèn)控制和生產(chǎn)級(jí)自動(dòng)化數(shù)據(jù)，提供生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)，滿(mǎn)足不同的應(yīng)用技術(shù)需求。通過(guò)設(shè)備描述和控制器邏輯分配，使用指定的pc工程工具實(shí)現(xiàn)集成，支持將自動(dòng)化功能分散于各個(gè)智能子系統(tǒng)，從而進(jìn)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(chǎng)總線(xiàn)為工業(yè)以太網(wǎng)通信，能發(fā)揮高動(dòng)態(tài)性能、本地化診斷、無(wú)需設(shè)置設(shè)備系統(tǒng)自動(dòng)組態(tài)等功能。（3）工業(yè)有線(xiàn)自動(dòng)化趨向無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)通過(guò)供無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間的通信提。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高性?xún)r(jià)比優(yōu)良、、區(qū)域廣泛、抗干擾性強(qiáng)、系統(tǒng)維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，是有線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展的重要補(bǔ)充，將成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的又一熱潮技術(shù)，據(jù)推測(cè)，無(wú)線(xiàn)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(chǎng)需求和應(yīng)用前景十分廣闊。
四、結(jié)語(yǔ)
如今的時(shí)代是變革的時(shí)代和推陳出新的時(shí)代。伴隨著新一代工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的興起，工業(yè)行業(yè)也將重新洗牌，各個(gè)行業(yè)面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的局面。隨著工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)深不可測(cè)，只有抓住機(jī)遇，勇于和善于迎接挑戰(zhàn)，才會(huì)與新一代工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)一起發(fā)展壯大。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉美麗.現(xiàn)代工業(yè)條件下工業(yè)自動(dòng)化的特點(diǎn)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(jī) 建模 仿真
中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了串、并行開(kāi)發(fā)，到基于虛擬樣機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。而開(kāi)發(fā)過(guò)程中解決多領(lǐng)域協(xié)同設(shè)計(jì)的有效途徑就涉及到了虛擬樣機(jī)技術(shù)。它的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)涉及機(jī)械、可視化、協(xié)同仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，它提供一種加快機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程新的技術(shù)方法和支持環(huán)境。
1 虛擬樣機(jī)技術(shù)的概述
1.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)的定義
虛擬樣機(jī)是在CAD/CAM/CAE和物理樣機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)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(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)域模型上，依賴(lài)不同子系統(tǒng)的集成，采用計(jì)算機(jī)輔助的方法，以達(dá)到認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)或輔助設(shè)計(jì)的目的。
1.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限性
在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，若采用實(shí)物驗(yàn)證的方法的傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)。首先是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行局部設(shè)計(jì)，加工出物理樣機(jī)，再進(jìn)行調(diào)試，再對(duì)其各種行為進(jìn)行評(píng)估。若不滿(mǎn)足使用要求則選擇返回修改設(shè)計(jì)，然后再加工出新的樣機(jī)，如此反復(fù)評(píng)估直至滿(mǎn)足所需要求為止。
虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用在機(jī)電產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟相差不大，主要差別是虛擬樣機(jī)技術(shù)集合各個(gè)領(lǐng)域的理論和技術(shù)在計(jì)算機(jī)上直接進(jìn)行建模與仿真，它在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，能夠?qū)Ξa(chǎn)品使用、制造、維護(hù)等行為進(jìn)行評(píng)估分析，優(yōu)化產(chǎn)品性能指標(biāo)，保證設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品能夠達(dá)到制造、使用和維護(hù)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(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：縮短了研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)資本、實(shí)現(xiàn)資源共享。
但是，虛擬樣機(jī)技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域太廣，技術(shù)復(fù)雜，給設(shè)計(jì)者提出了很高的要求，而且，對(duì)于一些復(fù)雜的問(wèn)題的計(jì)算上無(wú)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(duì)產(chǎn)品進(jìn)行建模時(shí)，很難建立理想的、完整的模型，因此虛擬樣機(jī)始終無(wú)法取代物理樣機(jī)。①
1.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)的支撐環(huán)境及關(guān)鍵技術(shù)
圖1 虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境框架
虛擬樣機(jī)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)當(dāng)中，在每一個(gè)階段都涉及到多個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，比如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)等相關(guān)技術(shù)，而在分析結(jié)果的時(shí)候又涉及到可視化技術(shù)和動(dòng)畫(huà)技術(shù)。因此，虛擬樣機(jī)技術(shù)需要強(qiáng)大的支撐環(huán)境來(lái)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(tái)，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(gè)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(píng)估/優(yōu)化”一體化平臺(tái)、高層建模技術(shù)、仿真模型庫(kù)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(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀
虛擬仿真技術(shù)在美國(guó)、德國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家早已被廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)制造、機(jī)械工程、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)品的涉及由簡(jiǎn)單的照相機(jī)快門(mén)技術(shù)到龐大的工程機(jī)械技術(shù)，如John Deere 公司通過(guò)虛擬樣機(jī)技術(shù)找到了在重載下工程機(jī)械的自激振動(dòng)問(wèn)題的原因，并提出了改進(jìn)方案，這同樣在虛擬樣機(jī)上得到了驗(yàn)證。
國(guó)外的虛擬樣機(jī)技術(shù)已走向商業(yè)化，美國(guó)機(jī)械動(dòng)力學(xué)公司的機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)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(chǎng)的50 % 以上，其它軟件的還有Folw3D、ANSYS 等等。
國(guó)內(nèi)的企業(yè)虛擬樣機(jī)技術(shù)主要是集成現(xiàn)成的國(guó)外軟件應(yīng)用上，如PRO/E、ADAMS、ANSYS 等，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)國(guó)外軟件的依賴(lài)性強(qiáng)。有些單位會(huì)為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)分析的需要而采用對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
2 虛擬樣機(jī)的模型建立
2.1 虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)原理
作為研究動(dòng)態(tài)系統(tǒng)行為的有效方法，虛擬樣機(jī)涉及幾何信息，同時(shí)虛擬樣機(jī)系統(tǒng)具有運(yùn)動(dòng)模擬、操作模擬和動(dòng)力學(xué)模擬等物理邊界條件，提供人機(jī)交互虛擬現(xiàn)實(shí)三維場(chǎng)景的工具。其一般設(shè)計(jì)原理可歸結(jié)為如圖2所示。
圖2 虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)原理圖
2.2 機(jī)電產(chǎn)品的功能模型分析
影響此類(lèi)機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)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(jī)電一體化產(chǎn)品包含機(jī)械結(jié)構(gòu)，機(jī)電接口、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等多種電子、機(jī)械零部件。③
將機(jī)電一體化產(chǎn)品劃分為控制子系統(tǒng)、廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)、檢測(cè)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(jī)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(jī)構(gòu)建模步驟框圖
2.3 廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)的建模與求解
廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)主要包括驅(qū)動(dòng)元件和執(zhí)行機(jī)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(jì)虛擬樣機(jī)的執(zhí)行機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。⑤
物理建模，形成表達(dá)系統(tǒng)力學(xué)特性的物理模型，對(duì)幾何模型施加外力或外力矩、運(yùn)動(dòng)學(xué)約束、力元（內(nèi)力）、驅(qū)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)通常有開(kāi)環(huán)方式和閉環(huán)方式兩種，開(kāi)環(huán)方式是在驅(qū)動(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)；而閉環(huán)方式是以期望參考信號(hào)與傳感器探測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而得到控制信號(hào)。連續(xù)――離散混合信號(hào)處理的運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)的多學(xué)科協(xié)同與多體動(dòng)力學(xué)的建模可以在ADAMS/ Controls 模塊中的與控制仿真軟件的接口上。它首先導(dǎo)出ADAMS動(dòng)力學(xué)模型，然后導(dǎo)出動(dòng)力學(xué)模型到控制仿真環(huán)境最后構(gòu)建動(dòng)力學(xué)一控制集成模型。
3 虛擬樣機(jī)的仿真實(shí)現(xiàn)
在建立共享的集成模型基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真運(yùn)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(xiàn)性或非線(xiàn)性的結(jié)果在在ADAMS 環(huán)境中虛擬樣機(jī)控制子模型的共享模型進(jìn)行仿真運(yùn)行。
3.2 基于MATLAB的方式
機(jī)械動(dòng)力學(xué)解算通過(guò)在MATLAB 環(huán)境中植入的ADAMS 模塊控制運(yùn)用解算控制仿真軟件求解器，它們通過(guò)S函數(shù)（S-function）或狀態(tài)空間（state -space）進(jìn)行接口變量的聯(lián)系，在MATLAB/ Simulink 中觀察并輸出仿真曲線(xiàn)，同時(shí)，可以觀察到虛擬樣機(jī)的三維仿真運(yùn)行動(dòng)畫(huà)和生成仿真結(jié)果數(shù)據(jù)文件。
4 小結(jié)
虛擬樣機(jī)技術(shù)為機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)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(shí)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(chē)制造、航空航天、機(jī)械工程、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。
整個(gè)虛擬樣機(jī)技術(shù)的關(guān)鍵是虛擬樣機(jī)的仿真和實(shí)現(xiàn)，從單個(gè)領(lǐng)域的建模仿真到多個(gè)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(guò)程涉及到多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。因此，要做好虛擬樣機(jī)技術(shù)，一方面要依賴(lài)于其本身技術(shù)的發(fā)展，另一方面則要求設(shè)計(jì)者本身具備過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)以及配置完備的團(tuán)隊(duì)。
參考文獻(xiàn)
① 李丹，李印川.虛擬樣機(jī)技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀.機(jī)械，2008（6）總第35卷：2-3.
② 寧芊.機(jī)電一體化產(chǎn)品虛擬樣機(jī)協(xié)同建模與仿真技術(shù)研究.四川大學(xué)博士畢業(yè)論文，2006：21-22.
③ B.Jung，M.Latoschik， I. Wachsmuth： Knowledge- Based Assembly Simulation for Virtual Prototype Modeling. IECON'98- Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society， Vol. 4， IEEE，1998：2152-2157.
④ 鄒慧君等.機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的基本原理.機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，1999.15（3）：14-17.
論文關(guān)鍵詞：工程機(jī)械,運(yùn)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè),雙循環(huán),培養(yǎng)模式,初探
隨著我國(guó)高等教育大眾化步伐的加快和高職高專(zhuān)教育的發(fā)展，對(duì)高等教育特別是對(duì)高職高專(zhuān)教育專(zhuān)業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革提出了更高的要求，高職高專(zhuān)教育教學(xué)改革進(jìn)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(jī)電系工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè)于2007年，2008年與新疆軍企工程機(jī)械（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、新疆星沃工程機(jī)械有限公司、新疆巨華工程機(jī)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(diǎn)專(zhuān)業(yè)，其間經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)作，形成了具有鮮明特色的“雙循環(huán)”人才培養(yǎng)模式，實(shí)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(shí)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(dòng)的接受知識(shí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用，由專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)到專(zhuān)業(yè)技能，由企業(yè)培訓(xùn)到頂崗實(shí)習(xí)直到就業(yè)，實(shí)行四個(gè)階段循環(huán)。
第一階段：人文學(xué)科、公共課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課理論教學(xué)同實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地穿插
進(jìn)行，使學(xué)生明確自己的專(zhuān)業(yè)方向和工作類(lèi)別，在理論教學(xué)過(guò)程中，以必須夠用為度，主要學(xué)習(xí)基本知識(shí)和基本概念；在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，主要進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，目的是鞏固所學(xué)知識(shí)，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)課打基礎(chǔ)，公共基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，需要在校學(xué)習(xí)三個(gè)學(xué)期。
第二階段：與企業(yè)合作進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程培訓(xùn)，時(shí)間第四學(xué)期，利用合作企業(yè)提
供的《裝載機(jī)的維修與故障排除》和《沃爾沃挖掘機(jī)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(jī)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(diǎn)安排在企業(yè)的修理工間，利用該公司的舊機(jī)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(jué)。考核辦法是根據(jù)平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)訓(xùn)報(bào)告綜合評(píng)價(jià)，例如在操作實(shí)訓(xùn)過(guò)程中裝配一個(gè)總成件、能夠用語(yǔ)言清楚的描述其原理、認(rèn)知其構(gòu)件名稱(chēng)或在整機(jī)上排除一個(gè)故障，都可以作為學(xué)生培訓(xùn)的成績(jī)。
第三階段：拓展能力、強(qiáng)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(jìn)行機(jī)－電－液一體化的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)、售后服務(wù)和營(yíng)銷(xiāo)技巧等強(qiáng)化學(xué)習(xí)，教學(xué)以在校教師為主，還可邀請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)業(yè)人士來(lái)校進(jìn)行講座，增加學(xué)生和教師對(duì)市場(chǎng)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的了解，培訓(xùn)了學(xué)生，也培訓(xùn)了老師。
第四階段：頂崗實(shí)習(xí)，畢業(yè)生產(chǎn)頂崗實(shí)習(xí)是工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成后，即將畢業(yè)時(shí)的綜合性生產(chǎn)實(shí)習(xí)。讓學(xué)生深入實(shí)際，開(kāi)闊眼界，深化與充實(shí)工程機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)，可根據(jù)工作需要和本人的技能參加頂崗勞動(dòng)，每人掌握2—4個(gè)主要工位的操作技能，參與某一個(gè)科室的生產(chǎn)技術(shù)管理工作，從而獲得從事本專(zhuān)業(yè)實(shí)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(xiàn)，有針對(duì)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(duì)減少了理論教學(xué)時(shí)數(shù)，增加了實(shí)踐教學(xué)時(shí)數(shù)。如2007級(jí)教學(xué)計(jì)劃中使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)時(shí)間比調(diào)整為55：45。此教學(xué)模式成功做到了在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的相互滲透與穿插。整個(gè)教學(xué)過(guò)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(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)的弊端，減弱了以往各學(xué)科各自強(qiáng)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(diǎn)
培養(yǎng)工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè)一線(xiàn)的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才，提高其專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力，明確了在培養(yǎng)過(guò)程中起關(guān)鍵作用的主干課程：根據(jù)社會(huì)需求及工程機(jī)械市場(chǎng)，結(jié)合理論教學(xué)體系和與之并重的實(shí)踐教學(xué)體系；建立工程機(jī)械維護(hù)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力；建立密切的產(chǎn)學(xué)合作機(jī)制，請(qǐng)企業(yè)的專(zhuān)家參與教學(xué)方案、教學(xué)計(jì)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(qǐng)企業(yè)的專(zhuān)家參與培訓(xùn)教材的編寫(xiě)，由企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)技術(shù)資料結(jié)合我們的教學(xué)特點(diǎn)融入教材中，拓寬產(chǎn)學(xué)合作人才培養(yǎng)途徑；加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)，促進(jìn)全面發(fā)展，更好的適應(yīng)社會(huì)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(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專(zhuān)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課強(qiáng)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(duì)一些課程的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改革。如對(duì)《工程材料》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)械原理》3門(mén)課程根據(jù)崗位能力的要求，對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，整合為《機(jī)械基礎(chǔ)》；
2、對(duì)《工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造》、《工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)維修》2門(mén)課程根據(jù)工作過(guò)程的緊密聯(lián)系要求，整合為《工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》；
3、同樣，對(duì)《工程機(jī)械底盤(pán)構(gòu)造》、《工程機(jī)械底盤(pán)維修》2門(mén)課程也整合為《工程機(jī)械底盤(pán)構(gòu)造與維修》；
4、對(duì)《液壓與液力傳動(dòng)》課程將教學(xué)的重點(diǎn)放在了工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的分析上，而對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)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(xiāo)售的機(jī)型進(jìn)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(shí)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(shí)踐教學(xué)體系
實(shí)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(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)等，占教學(xué)活動(dòng)總學(xué)時(shí)的45％以上。實(shí)踐教學(xué)體系的改革，突出了專(zhuān)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(jī)械拆裝訓(xùn)練三年不斷線(xiàn)的實(shí)踐教學(xué)體系。
1、工程機(jī)械實(shí)訓(xùn)課；適當(dāng)增加學(xué)時(shí)，充實(shí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，減少演示性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)訓(xùn)均要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，以充分體現(xiàn)專(zhuān)科特色，實(shí)訓(xùn)課單獨(dú)評(píng)定成績(jī)。
2．校企合作培訓(xùn)；校企聯(lián)合共同進(jìn)行教學(xué)，在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程培訓(xùn)，針對(duì)一種項(xiàng)目加強(qiáng)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(tuán)隊(duì)合作的精神
3、結(jié)合第三年的頂崗實(shí)習(xí)；嘗試在2007級(jí)教學(xué)計(jì)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(jìn)行畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，并要求寫(xiě)出實(shí)習(xí)報(bào)告和畢業(yè)論文，還要進(jìn)行答辯。這也是在畢業(yè)生實(shí)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(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè)多年的理論實(shí)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(zhuān)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(qiáng)，作風(fēng)樸實(shí)，踏實(shí)肯干，得到了社會(huì)各界和行業(yè)很高的贊譽(yù)及認(rèn)可。從最近兩年的反饋情況來(lái)看，該專(zhuān)業(yè)平均就業(yè)率高達(dá)98％，對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行的跟蹤調(diào)查反映表明總體評(píng)價(jià)優(yōu)良率為85％。
2009年4月我院機(jī)電系工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)專(zhuān)業(yè)筑機(jī)D071、筑機(jī)K071班的學(xué)生安排在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程實(shí)習(xí)，兩星期后我們收集了他們的體會(huì)，學(xué)生普遍反映在企業(yè)學(xué)到的知識(shí)即快又扎實(shí)，而且能夠很快應(yīng)用到工作中。該班學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行理論授課時(shí)打瞌睡的少了，問(wèn)問(wèn)題的多了，甚至有學(xué)生說(shuō)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(shuō)明實(shí)際工作還是需要理論指導(dǎo)，理論和實(shí)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(jì)的發(fā)展，也符合市場(chǎng)的需求，這種培養(yǎng)模式一定會(huì)有更廣闊的天地。
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