机电本科论文范文10篇

时间:2023-03-24 15:36:41

机电本科论文

机电本科论文范文篇1

(一)定位与培养目标不同根据人才培养分类,可分为学术型人才、技术技能型人才。教育部副部长鲁昕在2014年中国发展高峰论坛表示,我国将实行两类人才、两种模式的高考,即技术技能型人才和学术型人才的两种高考模式。技术技能型人才又分为工程师、高级技工,以及高素质劳动者三种。在高职教育体系中,高职专科的机电一体化专业定位为机电行业培养技术技能型人才,即高级技工和高素质劳动者,包括机电设备的安装维修,机电设备的操作与维护等工作。随着产业结构的升级和科学技术的高速发展,以及生产服务第一线岗位技术含量的革新和提高,对技术技能型人才提出了更高的要求。鲁昕指出之前的职业教育只讲技能,随着信息技术的发展和产业升级,技能需以技术为基础。应用本科机电相关专业作为本科层次的职业教育,就是应该在高职专科机电一体化专业基础上,培养具有较强的理论基础、实践技能和应用能力的更高层次的技术技能型人才,能够适应产业结构升级和科技水平发展对就业岗位所带来的各种变化。目前,应用本科作为职业本科教育,其定位比较模糊,在人才培养、科学研究和社会服务三者关系上,过分强调科研研究,强调理论教学,没有突出社会服务的方向,更多地定位于教学科研型大学,许多应用本科院校一心向往建成“一流本科院校”。应用本科目前的定位主要是受当今社会“重学术轻技能”思想观念和等级观念的约束和束缚,也是社会对大学的评价机制和考核标准所造成的。由于应用本科的定位模糊,因此,应用本科机电相关专业的定位也相应的比较模糊,造成了应用本科机电相关专业在培养目标上偏向学术型人才的培养,体现在教学过程中,则表现为注重学生理论知识的培养和考核,忽视学生应用能力的培养和考核。应用本科机电相关专业在定位和培养目标上,与职业教育的定位和培养目标是有很大差距的,这是制约高职专科机电一体化专业与应用本科机电相关专业实现有效衔接的一个重要因素。正是由于应用本科本身的定位和培养目标与高等职业教育的差距,使得目前机电一体化专业高职专科与应用本科的衔接,不管采用哪种方式进行衔接,都存在一定的缺陷。

(二)应用本科机电专业实践教学不足高等职业教育强调学生职业应用能力的培养。高职专科机电一体化专业,通过工学结合、校企合作、顶岗实习等方式,培养学生具备从事机电一体化设备的操作、组装、调试、维护维修等能力。应用本科机电相关专业以学科为导向,主要通过课堂讲授为主,教学效果考核往往以笔试为主,培养学生的能力通过灌输理论知识来实现。由于应用本科院校的定位以及培养目标与高等职业教育的要求存在一定的差距,以及应用本科院校在教学过程中长期以来形成的惯性,使得应用本科机电相关专业在教学过程中出现“重理论、轻实践”的现象。应用本科机电相关专业在教学过程中,强调理论教学,轻视实践。应用本科机电相关专业在实践教学方面不重视,实践条件不足,造成培养出来的学生应用能力不强。这是应用本科机电相关专业教学过程中存在的问题之一,也是妨碍高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业有效衔接的重要因素之一。

(三)课程体系衔接存在问题课程体系是高职专科、应用本科各自的定位和人才培养目标的具体表现。高职专科机电一体化专业定位为机电行业职业技能型人才的培养,以实用为主,必需、够用为度,主要培养机电行业的技能型人才,即高级机电维修维护技工和高素质机电设备操作者。应用本科机电相应专业应该在高职专科机电一体化专业基础上,培养具有较强的理论基础、实践技能和应用能力的更高层次的机电行业的技术技能型人才。机电一体化专业高职专科与应用本科相应专业进行有效衔接时,应该对相应的课程体系进行设计,使其满足机电一体化专业高职专科生进入应用本科相应专业后,能够继续有效地进行学习。目前,专接本模式,课程基本与高职专科相同,不同的是教材不一样,一个是高职高专的教材,一个是本科教材而已,基本上没有相应的实践教学。专转本模式,应用本科相应专业的课程设置上,前两年基本上是机械方面课程,后面两年是电方面的课程,高职专科机电一体化专业学生进入本科后,主要就是进行电方面课程的学习。无论是专接本,还是专转本模式,高职专科机电一体化专业学生在完成三年专科学业后,进入本科阶段学习,课程衔接得不是很好,这是进行高职专科机电一体化专业与应用本科相应专业进行有效衔接需要解决的问题。

(四)教师素质由于许多应用本科院校定位于教学科研型大学,许多教师科研能力强,理论基础扎实,许多教师都是直接引进博士毕业生,这些教师是在研究型或教学研究型环境下培养出来的,缺乏在生产服务第一线工作的经验,没有在企业经历过职业锻炼,因此造成部分教师职业应用能力不强的缺点。高职教育对教师素质的要求与一般学术型本科教育对教师素质的要求不同,高职教育强调教师的双师素质,既要求教师具有扎实的理论水平,同时也要求教师具有职业背景,具有职业应用能力,否则怎么来教育、培养学生的应用能力?许多应用本科院校由于定位教学科研型,在人才引进和教师素质培养方面,注重教师人才的学术能力、科研能力。许多应用本科院校在人才引进方面明确要求引进博士,强调引进人才的学术能力,同时,应用本科院校对教师的考核以及职称的评定都是强调学术能力,要求发表一定数量的高质量的学术论文以及一定的科研项目,而几乎没有对教师的职业应用能力等方面进行考核和评定。这些原因都造成了应用本科院校的教师们更愿意从事学术科研工作,形成了“重学术轻应用”的风气。这些因素都是造成应用本科教师科研能力、学术能力强,而职业应用能力欠缺的原因。这是应用本科院校作为高等职业教育的组成部分存在的不足。机电一体化作为一名综合了机械技术、微电子技术、电力电子技术、自动控制技术、传感测试技术、软件编程技术等多门技术的专业,更加强调学生的动手应用能力,包括机械图纸绘制;机械设备的安装、维护维修;电气线路的设计、检修;程序的设计、编写等能力。因此从事机电一体化高职教育的教师更需要具备一定的应用能力。目前应用本科从事机电相关专业教学的教师应用能力的缺乏,是机电一体化专业高职专科与应用本科衔接的障碍之一。

二、解决问题的建议

将高职专科机电一体化专业与应用本科相应的机电专业进行衔接是社会发展、经济转型对机电应用型人才需求的必然要求,也是完善我国机电行业高等职业教育的需要。针对高职专科机电一体化专业与应用本科相应专业进行衔接存在的问题,提出一些建议和意见。

(一)应用本科应定位职业教育要想高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业进行有效衔接,关键就是要将应用本科定位为高等职业教育。许多应用本科定位于教学研究型大学,甚至希望向一流本科学术型大学转型,这同现在社会普遍对高等职业教育存在认识上的偏差有关,同时也与当前对高等教育的评价机制有关。由于历史等一些原因,在社会上普遍存在“轻实践、重理论”的思想,特别是本科院校,认为重视实践,进行职业教育是低人一等的事情。这种思想不清除,应用本科就不可能真正向高等职业教育靠拢。应用本科的定位也与目前大学的评价机制有关。目前对大学的评价考核以及排名,主要关注的是学术成果,例如论文数量与质量,科研经费量,博士点、硕士点数量等。这就造成了许多应用型本科将学术研究放在重要的位置,将学术论文、科研课题数量作为考核教师标准。要想应用本科定位为高等职业教育,除了扭转社会对高等职业教育的观念,还必须对应用本科建立合理的评价和考核机制,国家加大对职业教育,特别是高层次职业教育的投入,可以对国民经济发展起重大作用的一些应用本科在资金、教学资源等方面进行倾斜。对应用本科教师,建立合理的评价考核机制与职称评定标准,加大对教师应用能力培养的考核,减少学术研究方面的考核,让学校和教师的重心向应用能力培养,向技术技能教育转移,使应用本科真正地定位于高等职业教育,使应用本科机电相关行业真正向职业应用型人才培养方向挺进。

(二)加大实践教学量、改善实践条件由于高职教育的关键是培养学生的职业应用能力,而培养学生的应用能力,不能只靠理论传授,应该将理论与实践结合,通过实验、实训、企业实习、校企合作等多种实践方式,达到培养学生职业应用能力的目的。高职专科机电一体化专业基本上都是根据培养目标,设置了相应的实践手段和方式来培养学生的应用能力。应用本科机电相关专业在培养学生应用能力方面还有所不足,主要也是受“重理论、轻实践”的影响。应用本科院校机电相关专业作为机电行业高等职业教育的一部分,必须转变思想,将定位转移到学生应用能力培养方面上来,加强实践实验条件的建设,同时,通过实验、实训、企业实习、校企合作,建立校外实践区。在实践教学过程中,建立起一套完善的实践教学评价体系,强调突出过程考核的重要性,激发学生学习的主动性。应用本科机电相关专业应加大实践教学量,对机电设备的设计、操作、维护维修增加学生实践机会,同时也应改善实践条件,以便更好地培养学生的应用能力。

(三)课程体系衔接由于课程体系是人才培养目标的具体表现,高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业作为机电行业高职教育的两个阶段,应该从整体上对课程体系进行衔接。应用本科机电相关专业应该对课程体系进行设计,使高职专科机电一体化专业学生进入本科阶段后,能在原来基础上继续提高。针对专接本模式,应该设置好课程体系,而不是简单采用相同的课程,不同教材,应该在满足应用本科机电相关专业对学生应用能力和理论知识更高要求和需要的基础上,进行统一的课程体系设计。针对专转本模式,应用本科机电相应专业的课程设置上,应该从重视理论知识,向理论和实践并重方向发展。由于应用本科机电相关专业的机械方面课程,以及电气方面的一些基础课程被安排在前两年进行,因此,在课程设计上,可以对进入本科学习阶段的高职专科机电一体化专业学生提供机械、电气方面的选修课程,让他们能补上这些课程。

机电本科论文范文篇2

论文摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。

1FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。

在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。

2系统特点

(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。

3如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3.1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。

例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间Cmax。

设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1,2,……,n,

式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。

3.2开设选修课

由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。

3.3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

4FMS进行本科教学的体会和希望

4.1FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。公务员之家

相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。

4.2存在的问题

机电本科论文范文篇3

毕业设计是大学本科教学的最后一个环节,也是最重要的实践环节之一。通过该环节,学生不仅可以进一步培养基础知识和专业知识的综合应用能力,加强创新意识和工程能力的培养,而且也是检验教学质量的重要环节。毕业设计是一个系统工程,涉及选题、实习、文献综述、方案论证、评阅和答辩等环节,各环节均可对毕业设计质量产生重要的影响。李文祥等[1]针对本科毕业设计论文(设计)教学研究改革的主要内容进行了研究;李文斌等[2]对机械工程类本科毕业生毕业设计(论文)教学过程中存在的问题进行了分析,并介绍了毕业设计教学改革的思路经验;龚中良[3]针对机械类毕业生的不同群体,提出了从选题、开题、指导过程及论文答辩等环节实施分类管理与指导的策略;刘天军[4]研究了应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题问题;赵国勇等[5]对新工科背景下机械类本科生毕业设计环节建设问题进行了探索;刘新强等[6]以机械电子工程专业为例研究了毕业设计的教学改革与实践;王芳[7]研究了机械类本科毕业设计工程图样质量的问题;徐颖强等[8]对本科机械类专业毕业设计质量影响因素进行了分析,并提出了相关建议。中原工学院机电学院现有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、车辆工程三个机械类本科专业和工业工程、工业设计两个近机类本科专业,其中,机械设计制造及其自动化专业为部级特色专业建设点,并被批准为部级专业综合改革试点项目专业,工业设计专业为河南省特色专业建设点,工业工程专业为校级特色专业。近年来,机电学院始终将毕业设计工作作为提升人才培养质量的重要抓手,狠抓毕业设计的过程管理,取得了一定的成效,但也存在一些值得思考的问题。

二、毕业设计的选题

毕业设计选题是毕业设计工作的重要一环。毕业设计选题工作的好坏直接影响毕业设计的质量。笔者认为毕业设计选题的依据是能否达到毕业设计的教学要求,体现基础知识和专业知识的综合训练,强化专业知识的掌握和运用,突出新知识新技术的扩展,提高学生解决本专业实际问题的能力。毕业设计的课题分为适于多位学生合作完成的较大课题和适于单一学生完成的课题。对于适于多位学生完成的较大课题,更应该体现课题的综合性和复杂性,在课题分配上,既强调独立完成的内容,更应强调合作的内容,每位学生所承担的设计工作量大体相当,加强协作精神的培养;对于适于单一学生完成的课题,设计任务的难度及工作量要适中。毕业设计课题的选择不应只强调设计工作量,更重要的是强调学生解决问题能力和创新意识的培养。按照我校毕业设计课题的归类,分为研究型、设计型、开发型以及其他,课题来源分为纵向、横向和自选等。指导教师在拟订毕业设计课题时应尽量与其研究课题及方向相一致和相近且符合各专业选题范围要求,研究型和设计型或开发型的课题应根据教师的实际情况分别占一定的比例。对于研究型或具有重大应用价值的设计型或开发型课题,笔者认为前后几届的学生的设计课题应具有的一定的连贯性,更有利于研究的深入。对于自定题目,最好采用新题。在选题过程中,上述应该由指导教师着重考虑和掌握。在指导教师拟定毕业设计课题后,应该将课题进行网上公布,除了公布课题题目外,还应公布设计内容和要求,对学生掌握的知识应特别要求的应一并注明,供学生选题时参考。实行初选课题制,即指导教师所拟订的课题均为初选课题,在大三结束后放暑假之前公布,根据课题情况,学院适当增加一些选修课供学生根据毕业设计课题选修。学生根据自身情况选题后,应深入了解设计要求,并同指导教师对课题题目、内容等进行深入探讨,在充分研究的基础上,可对课题题目和内容进行相应修正,变目前的被动选题为主动选题。在大四第一学期末将最终确定的毕业设计课题报教务处。

三、毕业设计的实习与文献综述

完成毕业设计选题后,在不冲击正常教学情况下,可分为两类情况(弹性制)开展工作。一类是不准备报考研究生的学生(占多数),另一类是准备报考研究生的学生。对于第一类学生,在指导教师的引导下,学生可根据选题情况,开展文献查阅,完成毕业设计的译文工作和文献综述工作以及毕业设计的规划和方案论证工作。在正常毕业设计期间,结合文献综述和毕业设计的规划,有目的地安排毕业实习,并完成实习报告。对于在大四第一学期毕业设计工作开展比较扎实的学生,允许学生有一定的弹性时间安排就业事宜,这样安排,不仅有利于毕业设计质量的提高,而且照顾了学生的就业现实,使毕业设计和就业两不误。对于报考研究生的学生,因为这类学生在大四第一学期将占用大量的时间复习相关课程,即使在暑期已经选好课题,这类学生也没有时间对课题的有关问题进行深入的考虑。因为报考研究生的学生在就业方面有一定的缓冲期,所以指导教师应在考研结束后(包括寒假)抓紧时间引导学生进入文献查阅和综述工作,并在大四第二学期的第三周完成,两类学生的进度应尽量保持一致。目前,文献翻译的资料主要由指导教师提供,应逐渐过渡到文献资料根据课题内容和要求查找资料。文献译成中文后,学生应多次修改,本组学生互改,使翻译准确率达到90%以上。毕业设计应强调文献综述工作,文献查阅与综述应属于毕业实习的重要组成部分,改变重实习轻文献查阅和综述的现状,一些实习中得不到的资料,可通过文献查阅获取,文献综述的过程实际上是对课题再认识的过程。通过文献查阅和综述,了解本课题的现状和未来发展方向,为毕业设计的全面展开打下坚实的基础。

四、毕业设计的内涵

毕业设计是一个综合学习的过程。在选题和文献查阅与综述以及实习的基础上,进入毕业设计的中心工作阶段,正式对设计和研究目标开展工作,其内涵的好坏体现了毕业设计的质量。机械设计制造及其自动化专业的毕业设计课题类型除了按前面分类外,还可分为三类,即,硬课题、软课题和软硬结合课题。硬课题主要由机床(专用/组合机床)、生产设备、检测仪器和模具/夹具等的设计。软课题包括研究(包括理论和实验性研究)、软件开发、多媒体课件开发等。软硬结合类课题主要是指针对机械系统开发相应的控制系统(包括硬件和软件)。为了保证毕业设计的质量,必须针对不同类型的课题,提出不同的设计要求。对于以设计为主的课题,应将以考核设计图纸的数量、图面质量为主的要求转到除了注重上述要求外,更要注重理论分析和计算、方案论证以及课题的创新意识、设计说明书(论文)的撰写能力以及计算机的应用能力。对于研究性课题,一般都要具有一定的实验性(包括计算机仿真实验),此类课题着重考察实验的规划和数据处理能力,依据实验数据,采用相应的数学方法,对实验结果进行处理和分析;而对于以软件开发为主的课题,该类课题必须符合专业培养目标,以机械设计制造及其自动化专业为例,课题必须与该专业所涉及的专业基础课和专业课相关,属机械学科研究的范畴,这类课题应根据课题要求,在模型建立的基础上,用相应的计算机语言或工具开发计算机程序,程序必须能够实际运行。不管是研究性课题,还是软件开发性课题,其均要写出论文,论文的撰写比设计说明书的要求要高,字数也要多于设计说明书,并且在附录中要有实验数据或所开发的原程序。另外,对于软课题,为了使毕业设计达到综合训练的目的,还应增加一张装配图,该装配图必须是学生根据要求设计的,设计不能太复杂,主要起强化机械设计训练的目的。对于软硬结合课题,学生根据机械系统要求,在控制系统设计完成的基础上,用元件和控制模块(包括PLC、单片机、A/D)以及计算机构建实际控制系统,并编制相应的软件,所构建的系统必须能够实际运行。为了确保毕业设计的内涵,必须对各类毕业设计课题制定详细的要求。对于所有毕业设计说明书和论文及其英文摘要以及英文题目的撰写都应引起足够的重视。

五、毕业设计的规范化

毕业设计的规范化也是确保毕业设计质量不可缺少的环节。毕业设计的规范化包括格式的规范化、评价的规范化。格式的规范化主要是指毕业实习报告、文献翻译、毕业设计说明书(论文)和图纸的格式的标准化。毕业实习报告、文献翻译和毕业设计说明书(论文)必须按毕业设计论文规范执行,指导老师在审阅时应严格把好格式关,不符合格式要求的不予答辩。毕业设计图纸的标准化应引起足够的重视,尤其在计算机绘图的情况下,应对各种线条的粗细、点划线和虚线的间距、剖面线的间距、尺寸线箭头的大小、形位公差标注框格的大小、数字和文字的大小与字体、标题栏等进行规定。对于总体设计和零件图要求生成三维图。评价的规范化并非以教条的方式对毕业设计进行评价。评价的依据是设计思路(有无工程和创新意识)、完成设计要求的情况、理论计算和分析的能力、图样表达能力、文字表达能力、英语应用能力、观察问题和综合分析问题的能力、格式的规范化、工作态度和独立完成工作的能力等。毕业设计的评价主要通过指导教师评价、审阅教师评价和答辩教师评价进行,综合上述三部分评价,即可得到学生毕业设计的成绩。对于答辩教师的评价,笔者认为评价的重点不应仅关注图面质量,还应考查完成设计任务的质量,回答答辩老师提出的相关问题,考查学生掌握和运用基础知识和专业知识的能力,工作量是否饱满也不是答辩的范围,因为不饱满的话,一是课题选择不当,指导教师应承担责任,二是没有完成设计任务,在此情况下,学生是不能参加答辩的。图面质量重点由评阅教师评价,工作态度和独立完成工作的能力应由指导教师评价。为了使毕业设计同学对答辩的环节的重视,要求每位同学都要针对毕业设计做PPT,选择部分同学进行公开答辩。采用现场随机选取公开答辩的同学,被选中的同学参加公开答辩,而其他同学参加分组答辩。若被选到参加公开答辩的同学答辩成绩不及格,将不得参加复答辩,需延期毕业,对全部毕业设计学生都给予了做好毕业设计和答辩准备的压力。通过近几年的实践,积累了一定的经验并取得了良好的实施效果。

六、结束语

毕业设计是我校机电学院各学年第二学期教学工作的重中之重,近年来针对上述内容与环节一直抓选题质量和过程管理,取得了一定的成效,毕业设计质量明显提高。但由于专业的师资分布不均,结构不合理,以及教师指导学生人数较多且课堂教学工作又比较繁重的情况,教师的指导精力、能力、责任心等都会对毕业设计质量产生较大的影响;另一方面,实际课题和研究性课题比重偏少,部分学生毕业设计主动性不强等,都是影响毕业设计质量的重要因素。为了进一步提高毕业设计质量,需坚持严格过程管理,增强学生毕业设计的主动性,并要求毕业设计指导教师不断更新知识,提高自己的科研能力,加强与企业的联合,增强责任心,以适应毕业设计质量提高对教师综合素质和能力的需要。

参考文献:

[1]李卫祥,李长萍,冀满祥,郭秀卿.本科毕业论文教学改革研究与实践[J].山西农业大学学报:社会科学版,2006,5(3):305-307.

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机电本科论文范文篇4

摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。

一、FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。

二、系统特点

(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。

三、如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3.1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间Cmax。

设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1,2,……,n,式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。

3.2开设选修课

由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。

3.3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

四、FMS进行本科教学的体会和希望

4.1FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。

相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。公务员之家

4.2存在的问题

机电本科论文范文篇5

关键词:毕业设计;科研课题;教学和科研

工科类专业的毕业设计是本科教育的重要环节,是学生应用专业知识和方法分析解决问题的一次系统化锻炼。学生通过完成毕业设计论文,主动综合运用所学专业知识或者查阅学习相关前沿科技进展,在教师指导下完成结果分析总结与科技论文撰写。因此,毕业设计在本科生教学环节中非常重要,尤其是对于直接从事科研的研究生而言。机械类专业是实验性较强的专业,在毕业设计前期是否能够有相当机会参与到具体实验设计与优化中,将在一定程度上决定本科生最终对于毕业设计的理解与收获。同时,智能制造等前沿机械制造理念的普及应用,需要当前的科研对于机械类专业的引领,以及教师了解工业界对于机械专业人才创新能力的要求,这对于整个专业培养目标提升将至关重要。目前效果较差的毕业设计论文问题主要表现在本科生在较短时间内无法理解相关毕业设计的基本思路与要求,从而无法按照毕业设计的基本要求独立完成最终论文,或者在最后阶段简单堆砌文献及粗糙实验结果。如果缺乏毕业设计前期指导老师与学生的充分沟通交流,并在讨论过程中撰写论文,则双方满意度都未达到期望值。因此如何在毕业设计开始前即实施引导本科生介入到科研课题的一些环节中,在科研进行过程中衍生出毕业设计课题,将毕业设计环节前提,促进本科生的自我学习强化和能动性,是本科毕业设计改革值得探讨的重要问题之一。苏州大学建立了本科生参与校级课外科研课题的制度,并鼓励学院教师与学生积极参与到大学生课外科研课题的申报选题与实施过程,对科研课题给予多渠道的经费支持和指导教师工作量奖励。该制度促进了一部分本科生提前介入每位对本科生科研培养感兴趣的指导教师实践工作,也帮助了教师将平时的科研融入到本科生教学环节,对教学改革起到积极的推动作用。通过此项制度,基于两项苏州大学大学生课外学术科研基金项目,并借此指导八位本科生毕业设计,总结本科生课外科研课题与毕业设计的有机结合经验,讨论科研课题与毕业设计对于教师科研与教学个人发展的重要性,探讨学生对于毕业设计培养环节的认同感,提升学生将来从事本专业相关工作的专业兴趣,为促进教学与科研的融合提供参考。

一鼓励师生双方参与本科生科研课题培养各个环节

机械类专业毕业设计作为一种实验性探索性强的专业培养环节,需要充足的时间进行基本知识学习、问题调研和归纳整理及实验验证。以近期的热点领域增材制造技术方向为例,介入该研究方向需要基本的机械原理、激光制造、物理化学、成形原理等知识储备、熟悉制造设备及原料、目标零件成形难点分析,进而开展工艺改进、测试性能评价及反馈,最终回到原始设计环节的优化,整个周期甚至需要多次循环或补充试验,甚至短期内无法获得较为理想的结果,导致相关设计或试验失效。机电工程学院在2018-2019年学年初即开展新生及本科二年级、三年级全体学生的科研宣讲,各位年轻教师踊跃报名参加宣讲,用深入浅出的方式介绍正在进行或计划开展的研究工作背景及进展,明确对参与研究的本科生的知识储备、个人技能、团队协作、时间投入方面的基本要求,鼓励感兴趣的学生自行选择指导教师及参与课题。以金属激光选区熔化3D打印成型拓扑优化为例,需要一定的有限元法、材料科学等相关知识,学习有限元、绘图等软件。在作出双向选择前,需要学生利用课余时间查阅相关研究热点及难点,对合理安排个人业余时间做出调整,并树立强烈意愿接受系统的项目训练。教师在双向选择过程中也了解到本科生的思想、学习状态,发掘具备一定科研素养的本科生,引发其接受研发思维方式,共同为科研项目进展做出贡献。前期的相互沟通讨论为开展毕业设计营造了良好氛围,参与度高的指导老师和学生在此基础上促进了毕业设计双向选择,为后续毕业设计奠定基础。同时,双方的积极参与也使指导老师教学实践得以发挥。在前期专业基础及专业课的课题教学过程中,利用科研课题对教学内容进行扩展讨论,将新的技术、新的进展或引发的问题点引入到理论教学中,发动本科生讨论、思考本学科涉及的某些关键问题,穿插各类相关的实践任务,如小论文、专题演讲、调研报告等,通过课堂实现了引导研究问题的培养,从而使教师的教学内容和教学方法都得到充实,而学生的专业学习也扩充了专业知识的前沿[1]。最终,教师的科研与教学、学生的专业基本功和实践都获得促进,毕业设计选题和工作开展营造了良好的氛围。

二科研课题作为本科毕业设计选题来源增强本科生毕业设计的重视程度

一部分开展毕业设计的本科生认为前期学位学分已经修满,毕业设计只是最后的一个程式化环节,因而抱有消极应付心理。同时,不可避免一部分毕业生需要安排求职或各类职业考试、工作实习,存在时间冲突。当这种冲突出现时,往往毕业设计放到了次要地位[2]。事实上,从学校角度,本科毕业设计是培养学生创新实践能力的重要环节,甚至作为教学质量水平的关键评价标准之一;从学生角度,这是专业学习及专业素质能力的一次综合考核。然而,即使学校层面的过程管理实现了流程化和信息化,毕业设计开始阶段指导教师的短暂交流仍难以改变看待毕业设计的责任感,并感觉到文献综述、外文翻译、方案制定、论文撰写、毕业答辩等环节的管理不仅要发挥主导作用而且还要包办,毕业设计最终变成了指导教师单方面的重点工作。少数学生仅仅关注本科毕业论文管理系统里的每项节点是否提交完成,而无视提交的任务是否达到要求。此外,在兼顾毕业学位要求的大背景下,指导教师不得不投入大量时间协助或督促毕业生完成每个环节的前期准备。最后,甚至落入反复督促学生改正格式不规范、引用注明不明确、字体不统一的困境,更谈不上参照毕业论文审阅和毕业答辩标准条款进行详细评价。通过提前介入本科生科研课题,课题主持人带领成员在申报课题、立项申请、项目任务制定、进展报告、项目结题和课题竞赛环节都经历过一次实践演练。这个过程中,借助各种渠道的公开学术报告或专业展会、会议交流,鼓励学生去了解学术或工程技术发展动态,建立起对相关研究热点或难点的基本认识。同时,每项科研课题为四人小组,组长及团队成员之间互相协调沟通任务,分工完成调研、实施、撰写、口头报告等环节,也培养了本科生对自行掌控项目进度的能力。此外,在科研课题和毕业设计进展过程中,举行研究组的学术报告讨论,学生参与促进了学术氛围和毕业设计的正式感,也获得了口头专业报告和表达的练习机会。经历了这样的标准化系统化训练后,相当于前置了毕业设计环节。再看待毕业设计的整个环节,完成毕业设计答辩将是顺其自然、水到渠成的结果。在前期的科研课题中获得的发现问题、解决问题的经验体会将自然而然运用到毕业设计中,节省了教师对于提高本科生思想重视程度所需精力和时间,避免了毕业设计格式要求和规范性方面的督促检查,将重点放在帮助学生分析问题和结果论证的难点上来。最终,毕业设计成为了一项延续性活动,贯穿本科学习的全过程,而不是为了获得学士学位的单一环节。借助科研课题衍生的毕业设计选题,也避免了毕业设计中的老题重做、旧题新论等缺乏探索性与创造性的问题,更加贴近科学前沿热点或工业界发展需求。这些与学术前沿相关的课题围绕工业界比较关注的问题进行,提升专业兴趣的同时自然有助于增加重视程度。最新的科研动态与工业生产实际中亟待解决的工程难题,总是能够激发学生在毕业设计乃至后续职业发展过程中的拼搏精神。而专业上的拼搏精神将是从事学术或工业生涯成为专业人才的支撑力量,这股力量将汇聚成突破一个个科学或技术难题的专门型人才。

三科研课题与毕业设计结合促进本科生职业发展

本科生科研课题实施过程中,除了最初指导教师设定的问题点研究方向,学生可能会随着参与度和个人理解的加深,延伸出相关的其它问题点。主动探索问题点的解决思路并积极尝试,将提升学生个人的科研能力。对于继续从事科研攻读硕士学位的本科生而言,从研究兴趣和研究方法上均为其后续科研工作奠定了基础。从毕业设计之前的课堂教材学习逐渐过渡到科研文献学习,迈出独立从事科研课题的第一步。文献查阅、综述撰写是完成开题报告的基础,科研进展过程中问题点的方案调研、可行性论证和结果可靠性分析,甚至最终的学位论文撰写,都能在本科生科研课题与毕业设计环节得到锻炼。有了最基本的学术训练后,将有助于迅速跨入硕士研究生阶段,树立研究工作的科学性。即使后续直接走向职业岗位,前期的学多是基于课堂教学或基本的实验课程,而通过科研课题掌握的项目实施经历,将成为工程化问题解决的经验参考,离开校园将具备一定的应对能力。在本身工程问题解决经验不足的前提下,通过系统演练,积累了从事技术研发工作的基础,独立面对工作中的技术难题攻克任务,快速适应独立工作的需要,进而在职业发展道路上获得更多锻炼成长机会。认识到科研课题与毕业设计的长远意义后,当本科生教学培养到毕业设计这一环节时,自行将此视为类似科研课题或工程项目对待时,其重视程度自然远远高于完成一个普通的学分任务。从职业发展角度出发,指导教师和学生都应当从注重方案论证、问题分析角度看待毕业设计环节,给予最贴近实际的职业培训和能力培养,这是最后一项师生共同开展的在校期间的工作和实践经验考验。当然,如果将毕业设计看作一场本科期间最后的科研项目,这将是高校及指导教师给予的最宽松的实践舞台,其个人发挥的自由度将是职业生涯中难以比拟的。当毕业设计设定的问题获得圆满解决,从中得到的自信力将成为后续实际工程项目艰难探索的鼓舞;即使结果不及设定目标,经历的挫折也是实际工作过程中可能遭遇的演练。这个过程中不少细节可能影响最终结果,而严谨的科研行为习惯养成不是一朝一夕的,借助科研课题和毕业设计结果分析,提示每位参与者关注细节,严谨分析,将是后续工作生涯中减少不必要的失败的必经之路[4]。

四本科生科研课题与毕业设计的深度及广度

校级普通科研课题跨度一般一至两年时间,对于同时完成多门专业学位学分的本科生而言,课余时间坚持投入大量精力和时间到资料阅读和实验验证等相关工作,需要个人持之以恒的坚持。初期阶段的浓厚科研兴趣和积极性需要持续到科研这项严谨的实践活动中[3]。此外,当研究结果没有预期设想的具有吸引力时,枯燥的重复分析原因可能将打击本科生的好奇心。如果最终变成了本科生仅仅为个人贴上参加过课外科研课题的标签,则出现无法达到预期目的的结果。因此,指导教师对于课题涉及的深度及广度需要及时作出调整。一般而言,高年级学生相对于低年级,在问题的深度上更具有选择性。当具备一定专业认识和掌握专业方法后,个人的兴趣点也将有一定的选择性。比如,部分本科生对于图像处理或结构仿真分析有较强探索欲望,因此对于指导老师指定的课题中,可以以此为重点,引导学生深入探讨,并将有一定挑战性的问题点交由其进行各种可能性的尝试,为其提供方便的硬件和软件支持。同时,选题之后的执行过程中,对于研究深度的把握也必不可少。如果获得了大量数据结果,缺少较为全面的分析方法论证,无法提炼出有代表性的结论,则本科课外科研课题沦为泛泛而谈。当然,科研及毕业设计选题过程中除了深度外,还必须兼顾广度。尤其,需要避免一些无解或难以得出确切结论的题目,毕竟在一个本科生科研课题进展周期和一个学期的毕业设计时间段内,探索性太强或毫无把握的设计课题可能会起到负面作用,甚至影响正常毕业流程。当然,只要经历一些独立思考的研究工作后,有助于将被动毕业设计转变为主动探索。尽管短时间内的研究工作无法尽善尽美,但能够留下一些需要后续改进或分析的问题点,成为后来学生的工作切入点。有利于科研课题和毕业设计工作的继承性和延续性。

五结语

总之,通过科研课题与毕业设计相结合,对于提升毕业设计水平、培养本科生专业思维,促进科研与工程实践能力十分有益。但是,在实施过程中,关于本科生科研课题的进展安排和研究深度等问题需要指导教师与学生之间的通力合作交流,才能在此基础上发挥主动性,衍生出有学术性与工程实践意义的毕业设计选题,并按照更高要求完成整个毕业设计环节,使毕业设计质量实现质的提升,实现指导教师与毕业生的共赢。

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机电本科论文范文篇6

关键词:机电专业;实践教学;创新创业;校企合作

随着高等工程教育改革的逐步深入,培养大学生的实践能力和创新意识得到了人们的高度关注。在培养理工科学生和实用型工程技术人员的过程中,工程实践训练环节尤为关键。文华学院着力加强工程实践教学环节,重视对应用型人才的培养。经过几年的发展,学校理工科实习、实训基地的条件不断改善。机电学部联合信息学部成功申报了“信息与机械综合应用技术省级重点实验教学示范中心”。示范中心确立了“打基础、强实践、重能力、设空间”的实践教学指导思想,构建了面向应用型人才培养的实践教学体系。

1应用型机电专业人才培养目标和特色

民办高校在应用型人才培养过程中存在培养定位模糊、课程设置不合理、教学方法单一等问题,忽视了培养学生的研究能力,课程设置重理论轻实践,只注重完成教学大纲规定的内容,缺少促进学生提高应用能力的实践性教学环节。鉴于此,学院坚持以“应用型本科人才培养”为目标,以学生个性化培养为主线,继续推进实验教学改革,不断完善、继续优化分层次、分类型、多形式、开放性的实验实践教学体系。1.1人才培养目标定位从培养人才的角度来看,应用型人才培养是面向社会基层,针对不同专业岗位的人才需求,培养出专业理论知识扎实、能够灵活运用所学专业知识解决实际问题,能够随着行业的发展持续更新专业知识和提升工作能力的专门人才。相对于研究型人才注重理论性知识,强调宽口径、厚基础,强调理论研究能力的培养,应用型人才强调的是将专业知识转化为实际工作能力,努力解决工作中遇到的实际问题,它更注重实践动手能力和创新创业能力,更强调应用性知识的精通和实用。1.2机电专业学科特色机电学部重视学生个性化教育和创新实践能力的培养,采取实验与理论相结合、课内实验与课外实践相结合、基本实验与个性化实验相结合的方法,优化实验实践教学体系,整合更新实验实践教学内容,改革实验实践教学方法。为了充分利用信息技术改造装备制造业,提高自动化、智能化和现代化管理水平,实现传统产业的升级和改造。机电学部守住根本、优化结构、不断创新,将“3D数字化设计”作为特色专业方向,在机械、材料、船海、制造等专业分别开设3D数字化设计相关课程。

2构建以能力培养为核心的教学体系

普通民办院校需要转变教育观念,改革教学方法,多途径、全方位培养应用型人才,将能力培养作为应用型人才培养的重点。学校围绕应用型人才的知识、能力和素质发展,在教学过程中将传授知识、培养能力、提高素质有机结合起来,将通识教育与个性化相结合,实验实践与理论教学相结合,基本实验与综合实验相结合,必修实验与选修实验相结合,构建了以能力培养为核心的应用型人才培养教学体系。

2.1制订应用型人才培养方案

理论教学体系打破了传统按学科设置课程的旧框架,增设部分以行业企业应用技术为背景,且与专业主干课程相衔接的模块化专业课程,让学生将所学的知识与行业发展联系起来。对于部分课程,教师要大胆地整合和更新,构建出全新的、完整的理论教学体系,同时,为实践教学留出充足的学时学分。为了更合理地开设专业课程,在修订人才培养方案之前,不仅深入调查了社会对本专业应用型人才的基本要求,还广泛征集了往届毕业生在实际工作中对专业课程提出的意见,认真听取了专家教授对本专业课程开设的意见。对于理论课实验,强调以理论为基础,以提高动手能力为目标;对于课程设计,强调以专业技能为基础,实施因材施教;对于生产实习环节,着力探讨校内外实习相结合的方式;对于毕业设计环节,重点抓好论文选题、撰写毕业论文和毕业答辩环节。

2.2改革实践教学方法

实践教学主要包括实验课程、课程设计、毕业设计、实习实训和社会实践等环节。实践教学体系以培养学生的专业技能为主线,根据社会企业对毕业生的能力需求进行构建。机电学部根据实际情况采取分散与集中相结合的方法合理安排,制定了明确的实践教学要求和能力评价标准。同时,他们还为学生设置个性化实践环节,鼓励学生主动实践,鼓励学生将毕业设计真题真做,精心安排毕业设计环节,把真题真做与创新创业教育融为一体。这样做,不仅能够充分调动学生的积极性,提高学生的动手能力,还能够充分利用现有设备,节省开支。

2.3抓好实验课程建设

在实际教学安排中,要更新教学理念,优化课程体系,对实验实践教学内容进行大胆的创新和整合。同时,相关人员要制订出能体现以能力培养为主线的实验、实践教学教学大纲,编写具有特色的教材,聘请企业工程技术人员讲授相关专业实验课程。在实际工作中,教师将每个专业的实验分为专业基础实验模块(约35%)、专业实验模块(约20%)、综合与设计实验模块(约30%)和创新模块(约15%),构建了“基础型、专业型、综合设计型和研究型”的四层次实验教学体系。

3加强学科建设,开展校企合作

随着制造业的不断升级,机电学部调整、优化学科专业结构,更新升级传统专业,将3D数字化设计、工业机器人、3D打印与智能制造、新能源等新兴产业、经济和社会发展亟需的专业方向作为重点建设对象。机电学部以校企合作为突破口,抓紧建设省级实习实训基地,采取“走出去、引进来”的方式,加强校企合作,做到优势互补、资源共享,为学生个性化培养打造高水平的实践平台。

3.1走出去“走出去”

即与国内知名企业合作进行生产实训。机电学部与多家企业建立了良好的合作关系,学生可以利用假期到企业实习。与此同时,学部还推荐教师到企业实习锻炼,提高教师能力。

3.2引进来“引进来”

就是将社会优秀企业引入高校,利用企业优势联合组建实验室。学部与企业共同设计培训课程和实践项目,采取学分置换的方式制订学生个性化培养计划。

3.3与企业共建人才培养基地

根据培养应用型本科人才的定位,学部将“工业机器人”作为特色方向,招收工业机器人实验班,培养“工业机器人”方向的综合应用型人才。实验班在本专业基础上融入了工业机器人专业技术课程,密切结合实际,培养社会急需的机电类综合应用技术人才。

4在创新实践教学中实施“潜能导师制度”

机电学部在工作过程中不断创新人才培养方法,在实验、实践教学中推行“潜能导师制度”。根据学生自身亮点和感兴趣的问题,通过设计若干潜能培育平台、参加学科竞赛、参与项目实施,以及参加课外科技活动等形式,引导学生去挖掘、培育、激发、提升个人潜能。机电学部针对不同类型的学生,制订个性化培养方案。鼓励学生从事自己感兴趣的实践和创新创业实践,所取得的学分可与培养方案中其他课程置换学分。学生根据自己的兴趣、爱好,自主选择潜能导师,通过开展各类竞赛活动,实施创新创业教育。实施潜能导师制,发现和挖掘学生的优势、潜能,提高学生的学习自觉性、主动性,有利于推动个性化教育的深入发展。

5建立教师与学生双重考核体系

学校高度重视实验教学质量,制定了关于学生考核与教师考核的双重考核体系。学生考核体系由学校教学督导专家深入课堂了解学生的实验,检查学生实验报告批改等了解学生的实验状况,分析实验教学中存在的问题,从而制定出了解决问题的办法。教师考核体系主要是对教师实行学生评教与专家评教的综合考核体系。这些措施的落实逐步提高了实验教学水平。为了提高自有教师的教学能力,机电学部结合实际情况,派出青年教师到企业或研究院所顶岗实习,强化高层次师资和双师型师资的培养、引进,采取有效措施培训年轻实验技术人员,努力建设适应应用型人才培养需求的双师型师资队伍。

6结束语

民办普通本科院校要结合自身的特点和优势,不断优化人才培养方案,真正做到因材施教和鼓励学生个性发展,为社会培养高素质的应用型人才。通过不断的探索和创新,机电学部以培养综合素质、提高工程实践能力和创新精神为主要目标,构建了以学生个性化培养为主线的分层次、分类型、多形式、开放性实验实践教学体系。新的培养模式不仅能让学生掌握专业的基本理论知识,更多的是挖掘学生的潜能,培养他们的实践能力和创新能力。经过校内外实践环节的培养,学生具有一定的工程经验,实际操作水平也大幅提高,就业后能较快融入工作,受到了用人单位的一致好评。

作者:李海华 陈小玲 单位:文华学院机械与电气工程学部,

参考文献

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机电本科论文范文篇7

过程装备与控制工程专业在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先,化工、石油化工、能源、动力是国家的支柱产业,这些行业的发展以工艺过程为先导,以先进的装备和控制技术为保障,而过程装备与控制工程正是这些产业的支柱。我国过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业,成立于二十世纪五十年代初期,基本上参照原苏联的模式。1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业,1952年天津大学、浙江大学、华东化工学院等先后成立“化学生产机器与设备”专业,简称为“化机”专业。在此后的几十年里,该专业在国民经济中发挥了无可替代的作用,尤其在化工、石油化工、轻工、制药等行业作用尤为明显。该专业主要特点是“化工”和“机械”的交叉与复合。既可以处理化工类的问题,又可以处理机械类的问题,还可以解决化工和机械的综合问题,而后一类问题在过程工业中非常普遍,实现了化工与机械的复合,曾被誉为“万金油”专业。这正是“化机”专业生存以及“化机”专业人才一直受到社会青睐的根本原因。近几年“化机”专业数量迅速扩大,目前我国已有140余所高校设置了该专业。然而,进入20世纪90年代,社会对“化机”专业人才的要求发生了改变。主要是由于过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程的进行必须实施精确的自动控制,将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“化-机-电一体化”,这是“化机”专业改革的必然[1]。根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,辽宁工业大学将“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。本专业不是一个独立的学科,实际上是将机械工业和控制工程经发展和改造,使之能服务于过程工业。因此,过程装备与控制工程是一个融“过程”、“机械”和“控制”为一体,将“化工”、“机械”和“信息”学科紧密结合而形成的“化—机—电”一体化的多科型、交叉型专业[2]。

二、专业建设的指导思想

过程装备与控制工程专业建设的基本思路是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的复合型专业[3],培养以工程师为主的应用型人才。专业发展方向:了解工艺过程,熟悉机械基础,突出过程装备及控制。研究内容包括:过程装备设计与制造、高效节能装备的开发、成套装置的开发与设计、成套工程、设备结构及强度理论、过程安全理论技术与装备、流程参数控制理论与技术、粉体理论与技术等。主要服务对象定位能在化工、石油化工、能源、轻工、制药、制冷、动力、环保、生化、食品、机械和劳动安全等行业从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发与及管理工作。三、专业建设的主要措施

(一)专业培养目标的定位

参照过程装备与控制工程专业教学指导委员会制订的总体框架,专业的培养目标重新定位为:培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识;能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程、机械工程及控制工程等方面的基础理论,掌握过程装备设计的基本概念、基本理论及基本方法,具备工程师的基本素质,能够运用基本理论研制、开发、制造及生产组织管理等[4]。教学计划体现了“一体两翼”的专业总体构架,实现了化学工程、机械工程和控制工程多学科交叉。

(二)建设高素质专业师资队伍

建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。目前,该专业已形成一支学历层次高(博士占25%,硕士占75%)、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占65%、高级职称占75%)、专业素质水平较高的教师队伍[1]。为弥补原“化机”专业教师过程控制方面理论知识的欠缺,我们引进二位博士来做过程控制带头人。

(三)更新教学方法及手段

在教学方法上,采用互动式、启发式教学,讲课突出重点[1]。对容易理解掌握的内容要求学生以自学为主,教师只起督促、答疑质疑和考核作用,让学生自学和教师讲授、指导、解难答疑相结合。促进了学生学习的积极性,使学生获取知识的能力大大增强。在教学手段上,利用先进教学技术,采用多媒体(CAI)和教学模具教学。如过程装备制造、过程设备设计、过程机械和化工原理等课程,使用三维课件加图片资料讲解,增加动态演示效果,看到了只能下厂实习才能看到的设备结构、工作过程,形象生动真实。加深了学生对制造过程、设备结构和工作原理的理解,提高了教学效果。解决了黑板甚至挂图也难以表达的问题。激发了学生学习的兴趣。

(四)调整和优化课程体系

根据辽宁工业大学的实际情况,以培养目标为指导、以知识结构为框架、以培养规格为尺度,进行理论教学与实践教学内容的合理配置。在教育思想上由传授知识转变为能力培养;在课程内容上按照“加强基础、砍掉重复”的原则进行重组,并充分注意各课程的分工、衔接、协调与补充[2]。在教学计划和课程体系方面,以过程装备为主体,以化工过程和过程控制为两翼,具体地说:过程的主体是化工装置,包括化工单元设备及设备成套技术,且必须以工艺技术(化工过程)和过程控制为补充,从而使之成为培养工程型人才的摇篮。贯彻厚基础、宽专业、强能力、高素质的基本原则[2]。结合辽宁工业大学的实际情况,过程装备与控制工程专业课程体系如下:

1.精炼化工方面课程、加重机械方面课程、强化控制方面课程。由于过程装备与控制专业是复合专业,即化机电的集成,它不可能将三个专业方向的课程全部照搬,故根据我校情况,在教学计划中只设置了工业化学及化工原理两门化工方向的课程,将普通化学砍掉;又因为过程装备与控制工程专业是以机械为主体,故在课程设置上格外突出机械方向的课程。如:按传统设置了机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、工程材料、过程设备设计和过程机械等;在此基础上添加了过程工业必需的基础课程,我们设置了粉体力学、工程热力学、工程流体力学等课程。此外,为加强过程装备的自动控制,实现机电一体化,我们认为最核心部分是控制原理和控制方法的应用。为此,设置了电子技术基础、机械控制工程基础、PLC技术基础和过程装备控制技术应用等课程,从根本上实现了化机电的复合。

2.加强专业实验,强调工程实践,注重动手能力培养。实验教学是本科教学的重要组成部分,它与理论教学同样重要,对提高学生的综合素质,培养创新精神与实践能力具有重要作用。“过控”专业实验室主要承担“过控”的专业实验,过去大多是化工机械方向的实验,与“过控”专业要求很不相适应。为此对专业实验进行了全面整合,按照过程装备与控制工程专业人才培养目标的要求,坚持“厚基础,重实践”的人才培养思想,补充了过程装备控制项目的实验。实验类型由单一的验证性实验,增加了综合性实验和设计性实验。例如:新增了过程装备与控制多功能综合实验,多容液位控制系统综合实验等。搭建实践教学,科研平台。实验数据采集、测量、控制与数据处理系统大部分实现计算机控制,提高了学生的实践和创新能力。同时,将实验仿真和实际实验结合起来,提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面。目前可为本科生开设20余个实验,供学生自由选择。为学生实践能力、科研能力和综合素质能力的培养提供了实验教学基地,并对教师的科研工作提供了一定的实验支持,同时还可为社会承担科研与开发任务。

3.充实和丰富实习环节内容,实现实习模式的多样性。实习是工科学生完成工程师基本训练极其重要的实践性环节,也是目前高校整个教学过程中的薄弱环节[6]。其内容与实施方式安排的好坏直接影响学生素质与知识面。经多年教学经验,我们感到培养一支具有丰富实践经验的实习指导教师队伍是确保实习质量的关键。因此应该加强专业教师到校外实训的建设,聘任在生产一线工作的具有高级专业技术职称的专业人员来参与实习指导,从而提高实习指导教师的整体实践水平[6]。其次,还要强化实习基地的建设。实习基地包括校内实习基地和校外实习基地。校外实习使学生开阔眼界、增长见识,学到校内无法学到的先进生产技术与科学管理经验。建立校外实习基地必须是互惠互利,这就要求我们必须与企业建立良好的合作关系,为企业无偿或有偿地提供一些技术咨询和科研服务,从而使企业愿意与我们合作,为学生实习奠定基础[6]。即使这样,也不可能一遇到问题就到企业去实践,对于一些简单的或特别复杂的问题,可将过去去校外实习的单一模式改为在校内实习模式。通过仿真软件的训练,提高学生工程意识和动手能力,既经济、方便,又能达到实习目的。校内实习基于计算机、网络、多媒体课件和仿真软件,由人工建造的模拟工厂操作与控制或工业过程设备为工具,用实时运行的动态数字模型代替真实工厂的仿真实习,缓解由于实习经费紧张,造成实践教学质量滑坡的压力,并可以学到校外实习难以学到的知识;在仿真实习中,学生的主动性得到充分发挥,对化工过程,设备性能及控制参数有了更深理解。这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力,又丰富了实习内容,受到了学生的欢迎。

4.改革毕业设计(论文)的模式,从单体化工设备为主转向成套装置设计。毕业设计(论文)是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题,是完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。根据企业的要求,修订了毕业设计(论文)大纲和毕业设计(论文)指导书,指导教师依据培养目标从工程实际或纵(横)向科研课题选好题目(不设虚拟题目)后,采用双向选择方式。毕业设计(论文)内容以工程设计为主线,计算机为结合点,把机械、化工及控制技术三个学科的知识交叉、渗透、集成,考察和训练学生的综合能力,有利于培养学生对过程装备系统性和大工程概念的理解,改变了原来传统的单体化工设备设计模式[2]。学生在确定自己毕业设计(论文)题目后,采用计算机软件(AUTOCAD、CAXA和Word)绘制工程图样并输入和输出毕业设计(论文)说明书,从中得到了真刀实枪的训练。掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力,使学生从过去单一的独立设计模式转变为部分独立项目与部分协作项目设计模式,培养了学生协同工作能力。扩大了学生的知识面,提高了学生毕业后的就业机会。

5.加强能力培养,以体验为手段,学研互动,让学生在参与中提高创新能力。教学计划有2个创新学分,其目的是帮助学生树立崇尚科学的思想,培养学生创新能力。具体的做法由科研能力较强的教师把自己的科研成果、科研工作体会、工程实践经验传授给学生,把工程案例带进课堂。这些知识的传授必然能够启发学生思维[5]。然后学生自己申报创新实验的题目或参与老师的科研项目,以实验室(实验装置或过程设备拆装)或工厂为平台,以教学模型或实物为道具,让他们在动眼、动脑、动手过程中认识基本结构,了解基本原理、让技术还原[5],从而激发学习兴趣和主动性,获得创新意识和创新能力,从中受到初步的科研训练。最后,学生将成果以专利、发表科技论文、参与教师科研项目和创新实验报告的形式申报,经评审合格获取1~2创新学分。

机电本科论文范文篇8

关键词:车辆工程;毕业设计;现状

1车辆工程专业定位对比分析

国内学术研究型高校对车辆工程专业的专业定位为:培养从事车辆设计、制造、实验研究以及经营管理等工作的复合型高级专门人才。2011年,黄河科技学院车辆工程专业经河南省教育厅批准开始招收本科学生。根据黄河科技学院“为国分忧,为民解愁,为社会主义现代化建设服务”的办学宗旨,确立车辆工程专业的定位为:具备适应社会主义市场经济和汽车工业发展需要,具有扎实的车辆工程理论基础,掌握计算机辅助设计知识和现代信息技术,熟悉相关法律法规,具备“懂技术、会设计、善制造”等方面的基本素质和能力的车辆工程领域应用型人才。对比后可知,黄河科技学院车辆工程专业侧重于培养学生实践应用的能力,而不是学术研究型高校中的实验研究能力。实践应用能力也正是车辆工程专业毕业生将来在社会中与其他高校毕业生相比占有一席之地的重要能力,所以毕业设计内容也应该向实践应用方面倾斜。

2国内部分优秀高校车辆工程专业毕业设计现状

华南理工大学汽车工程学院的车辆工程专业在毕业设计方面充分体现了学生的自主意识,该校在网上开设选题系统,学生与指导教师双向选择,学生可以根据自主意愿选择适合自己的题目并与指导教师沟通具体细节,为日后圆满完成毕业设计内容提供了保障,如图1所示。华南理工大学车辆工程毕业设计要求学生严格按照指导教师下发的任务书完成各个指标,具体的设计工作量由各自指导教师按照实际题目规定。浙江大学对车辆工程专业毕业设计的选题进行划分,针对学生不同的差异性,将车辆工程专业毕业设计题目分为:汽车机械结构设计类,以汽车机械总体设计图1华南理工大学车辆工程专业毕业设计选题流程为目标,以解决汽车生产和实际工程问题为重点,完成设计说明书,附A0装配图1张以及一定程度复杂的零件图3~5张;汽车机电设计类,以汽车电子系统为设计目标,完成设计说明书,附系统控制设计图1~3张、子系统设计图3~5张和控制部分软件代码;汽车分析研究类,以汽车整车或零部件为研究目标,按照研究方案和技术路线,进行汽车动力学仿真、汽车轻量化分析、汽车电子系统仿真等内容研究,优化汽车整车或子系统的性能,撰写论文一篇,对研究内容得出一般性结论,提出汽车设计的优化建议。黄河科技学院车辆工程毕业设计模式向国内其他高校吸取经验。黄河科技学院车辆工程专业于2011年开始招生,迄今为止,已有2015届(97人)和2016届毕业生(205人),毕业设计历经指导教师拟定题目、学生抽选题、师生见面、教师定期指导、统一答辩等过程。毕业生通过毕业设计过程,进一步将本科四年所学知识整理运用,解决设计中的实际问题。部分毕业设计题目如图2所示。2015届毕业设计的选题中有设计和论文两类,学生按照抽签的方式抽取题目,与指导教师一一对应,并且完成题目。做设计类题目的学生要求提交设计说明书并附上2张A0的装配图和若干张零部图,做论文类题目的学生要求给出支撑论文观点的论证。2016届毕业设计与2015届情况基本一致,不再阐述。目前黄河科技学院车辆工程专业毕业设计存在的问题有以下几个方面。3.1毕业设计题目重理论轻实践应用学生根据四年所学知识,在毕业时提交毕业设计,应该反映的是学生四年学习成果。黄河科技学院是创新创业示范高校,在毕业设计中应该体现明显的创新点,而不是照搬某个车型重新进行参数选择、制图设计,或者对已经成型的论点进行论述。应该针对学生的差异性,根据学生的兴趣去设计一个实物或者根据论文题目去实地调研某项数据,并最终得到一个创新性的结论。单纯的应用四年所学的理论知识去计算会使学生忽视毕业设计存在的意义,且助长“抄袭数据”、“学术造假”的不正之风。设计类题目如“某车型离合器设计”、“某车型制动器设计”等需要学生熟悉整车参数并设计出离合器或制动器并安装在该车型使其与整车传动系统匹配,并用绘图软件绘制A0图纸两张,计算量与图纸要求对于学生均较高,学生基础较弱,大部分学生对此类题目都深感困难,学生迫于必须毕业之前完成,有的就会选择网上抄袭糊弄指导教师,如此恶性循环最终丧失了学生做毕业设计的意义。论文类题目如“降价对汽车消费市场的影响”需要学生根据已掌握的研究现状对论文题目进行分析并得出结论,大部分学生并没有对自己的题目进行实践性调研而得出有价值的论证,而是依靠网络查询数据作为支撑论证的论点。究其原因是因为学生对自己题目的理解不深刻,题目是指导教师拟定而非学生自己感兴趣的方面。网络上的数据时间久远直接导致降低论文研究的意义,学生为了完成毕业论文任务,有的会篡改真实数据,助长了“学术造假”现象。

3结语

黄河科技学院以及一大批民办普通高等学校对于毕业设计的模式还有待提高,需要借鉴国内外优秀高校的模式并且结合自身情况做出调整改变。侧重于实践性,以促进学生将来就业(考研)为导向,对学生的毕业设计进行差异化设计。

参考文献:

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[4]施小平.试论高校毕业论文(设计)的全面质量管理[J].高教探索,2016(4).

机电本科论文范文篇9

【关键词】课程设计;实践教学;医学成像设备学;医学影像技术

0引言

医学影像技术专业作为提供医学成像设备相关行业专业人才的重要基地,如何培养适合当前高新技术发展,掌握先进医学影像技术,掌握医学影像设备的设计研发,维护管理的专业人才成为普遍关心的难题。《医学成像设备学》是医学影像技术类专业的核心课程之一。内容包括医学影像设备的发展历程和分类、常规X线机、数字X线机、CT机(CTComputedTomographyX线计算机断层成像设备)、磁共振、超声和核医学等成像设备的基本结构、功能、技术参数和临床应用。其中《医学成像设备学课程设计》是该课程的重要实践教学环节。医学成像设备价格昂贵,对于设备的安装和人员防护标准要求较高,大学实验室尚无法满足要求,课程设计教学无法达到良好的预期效果。本文将从以下三个方面以项目驱动实践教学的方法对《医学成像设备学课程设计》的教学模式进行深入研究。

1增加认知实践

认知实践着力于“认知”。21世纪以来,随着行业内三大巨头公司GE医疗、飞利浦医疗、西门子医疗器械有限公司,简称为“GPS”把研发中心或生产线建立在了中国。国内医学影像设备的研发和生产也取得了显著的成效。涌现出一大批医学影像设备的民族企业研发机构如联影、迈瑞、鱼跃、明峰等。国内医学影像技术行业的快速发展迫切需要高端医学影像专业人才。《医学成像设备学》主要讲述医学成像设备的原理及应用。《医学成像设备学课程设计》从课程出发,将理论与工程实际紧密联系起来。与X线机实验,X线CT实验,磁共振实验一起共同组成医学影像专业的核心实践教学模块。利用医学影像研究所现有实验设备GE单排CT,富士公司的DR,上海医疗器械厂自主研发的移动式X线机设备等。通过对这些进口和国产设备各方面的比较和性能参数的分析,使同学们看到国内医疗器械行业的发展。学院近年来与飞利浦、西门子、联影都签订了战略合作实习基地备忘录,利用这些基地带领学生们实地参观,也邀请企业或医院的专家到学院来做专题讲座为同学们讲解专业知识。

2改进课程设计内容

课程设计课题来源于与各大公司或医院合作的课题。比如,高频X线机电源分配子电路设计就来源于与上海医疗器械厂合作的昆腾高频高压发生器研发项目。X线机球管测试则来源于与飞利浦暑期实习合作项目,具体改进如下。

2.1每天一个学时左右的微视频教学环节

微视频的引入改善了教学环境,加深了课堂教学的深度和广度,拓宽了学生的视野。请同学们准备一个20分钟以内的简易的微视频,可用手机很方便录制素材,用电脑或者平板电脑就可以后期制作出来。比如X线机电源电路的设计中采用三相半波、三相六波和三相十二波电源的电路在应用领域的差别。同学们经过大量的调查研究,通过互联网,学校图书馆,电话联系,实地考察取材,得到视频素材。在移动互联网,物联网的新环境下,微视频,微课这种形式更能激发同学们的创作热情。这些微视频可以上传至班级群或云端共享,在宿舍,回到家里,随时随地都可以回放。比课本上纯理论分析的设备硬件电路原理描述更能促进大学生思考。

2.2课程设计结合工程实际,有利于培养大学生

工程师的基本工程素养随着企业对工科毕业生解决复杂工程问题能力的需求与日俱增,高校的人才培养模式需要从偏重理论教学向注重实践教育转变。由教师主导改变为学生主导模式,启发学生选读相关工程领域的新科研成果和发展方向的工程应用,更有利于提高学生学习兴趣和解决实际问题的信心。医学成像设备如X线设备、CT设备等都是大型设备,整机系统制作难度较大。对于只做过基础电路实验的同学一周内完成课程设计尤其难,只能通过仿真设计完成电路分析到设计的过渡。并不是所有的学生都具备电子CAD(计算机辅助设计)的基础,针对医学影像专业本科生的特点,结合往届学生的教学经验,主要推荐学习两个难度适中的电路设计软件和仿真软件:PROTEL和Multisim,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。通过这两个软件可以完成电路原理图的绘制和印制线路板的制作,并通过仿真查找原始电路设计的问题再纠错。而熟悉这两个软件的使用对于大学生将来从事硬件开发也非常有益。对于局部核心电路的设计要求学生做面包板辅以实验,来加强学生们对于电子元器件的认知。比如做高频发生器电源电路的设计内容时,要求学生采买绝缘栅型双极型晶体管(IGBT),并制作电路板。市场上IGBT型号众多,参数各异,如何采买各种类型的元器件也是大学生将来成长为工程师的第一步。很多大学生正是在这一周的课程设计内学会了看色环电阻,学会在购买二极管三极管时需要事先了解哪些参数如何采买等。

2.3资源共享

参考工程实践中项目的解决方案模式指导学生进行本课程设计。整个课程设计以工程项目方式立题,以解决具体工程实践问题为目标,由两三个同学组成一个小组,分工合作再做系统集成。每组设立一个负责人,整个课程设计过程都是以学生为主体。设计题目所给出的设计参考资料有部分是英文的,需要翻译。专业文献的翻译必须结合专业课程内容采用专业术语才能做到准确、专业。课程设计拆整为单,将设计问题分解为一个一个模块可以降低设计难度和制作难度,最大程度上解决了课时过少问题。由于自己的独立完成任务情况将会影响到整体问题的解决使得每个同学更负责更主动,从而克服了大家一起做同一个模块的惰性。让外语翻译能力强的同学做技术翻译工作,电路设计能力强的同学做原理图设计,而仿真能力强的同学做仿真。后期则需要大家一起共享经验与教训,分析结果,讨论课程设计报告内容。这种管理模式正是目前用人单位开发项目采用的常规模式,通过提前适应团队协作,以解决工程实际问题为目标的个人负责结合团队需要模式。使同学们更全面地了解企业医学成像设备研发、制造、维护需要,也使同学们更了解医院的影像设备管理规范和自身的安全防护。

2.4课程设计结果分析。课程设计的最后一天为成果汇报日。鼓励学生采用多媒体+实物的方式进行汇报。汇报由项目的提出,整个项目的分解,目标方案的制定,最终实现和实物或仿真展示等几个部分组成。每组汇报完毕,由其他项目组提问相关技术问题。有时提问的角度也是很有创意甚至可以作为下一届的设计题目。通过你问我答,同学们在轻松的氛围内学到了知识,提高了做项目讲解的能力。通过互动能触发学生更全面的思考。2017届医学影像专业的一组同学就是在汇报后,完善了方案,充实了上交论文的内容。课题的结束往往只是下一个课题的开始,课程设计的内涵得以延续。而教师在掌控整个汇报的过程中也可以受益良多,真正实现了教学互长,当然也对教师提出了更高的要求。

3创新实验报告,优化成绩评定标准

基于上述几点课程设计内容上的改进,对于实验报告的要求也进行了改进。课程设计不能像理论课那样出试卷给评分标准进行评定。也不能像实验课程那样根据实验报告或数据分析给分数。课程设计都是结合工程实践中的项目而设计的一个个的小课题,要求学生根据小组的既定题目写专业论文。格式参照科技论文的格式,字数在2000字左右。一周的实践中期要求上交一份中期汇报简报,报告课程设计的进度和设计方法等。成绩评定不单单从论文入手,还要综合考虑一周时间内每个同学的工作量,由平时分和报告分两部分三比七确定。而平时分,结合课程设计中组员表现由各小组组内互评给出。对于这种自己参与打分,同学们表现得非常认真。付出时间较多并带动了整个项目进展的同学都被组员给了高分,极大地体现了平时成绩的公平性。比起大多数理论课只由几次作业成绩取平均要客观些。杜绝了平时缺席,考试成绩好就能得高分的结果评价弊端。论文的内容准确合理、格式正确、论述严密作为课程设计报告分数评价标准。平时分数和报告分数相结合得到《医学成像设备学课程设计》实践课程的最终分数。

4结束语

在上海市重点建设课程项目的资助下,本文《医学成像设备学课程设计》对该课程教学进行了探索。探索的目的,一是为了提高实践教学质量,从而为培养能在医疗卫生单位从事医学成像技术的医学高级专门人才奠定基础;二是为国内从事《医学成像设备学课程设计》教学的同行提供一点参考。微视频形式新颖,主题突出,交互性强更能激发学生学习兴趣。结合工程项目的问题解决为导向的分组合作方式更利于发挥学生的特长,使之明白团队合作的必要性。但限于作者水平文中尚有不当之处,恳请同行给予指正。

参考文献

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机电本科论文范文篇10

关键词:卓越技师;毕业设计作品化;校企合作;考核体系

电气卓越技师是山东劳动职业技术学院2011年开始实施的“高职大专学历+维修电工技师职业资格”人才培养计划,即学生毕业时在取得电气自动化技术专业高职学历证书的同时,也能获得维修电工技师职业资格证书。电气卓越技师的技师职业资格鉴定成绩由三部分组成,一是学生在校期间的学习成绩,占鉴定成绩的50%,二是参加技师技能鉴定实操测试,占鉴定成绩的30%,三是完成毕业设计并答辩,毕业设计成绩占鉴定成绩的20%。毕业设计是检验学生对本专业所学知识、技能和职业素养掌握程度的重要教学环节,2013年山东劳动职业学院开始实施卓越技师毕业设计教学改革,毕业设计是以实施完成典型工作任务(产品)的设计、制造、安装、运行为教学重点,结合职业技能鉴定项目和生产一线实际问题的解决,完成学生毕业设计的教学任务,即毕业设计的主要成果是实物作品。毕业设计作品制作是学生对实际技术问题综合运用知识和技能的过程,在完成作品设计、安装、调试、运行外,还需要归纳整理技术资料,具有多元的技术、技能元素,,传统的毕业设计考核体系无法胜任这种以真实作品为主要成果的毕业设计考核,所以构建以校企合作为基础的毕业设计作品化考核体系是卓越技师毕业设计作品化改革的重要内容。

1传统毕业设计考核体系存在的问题

国内大部分高职院校的毕业设计模式源于本科院校的毕业设计模式,而本科院校毕业设计主要考核学生的自学能力,发现、分析、解决问题的能力,设计能力和编制文本的能力考。部分高职院校直接套用本科院校毕业设计考核体系,并不适合高职院校学生和指导教师。例如某高职院校毕业设计评分标准由选题质量、文献综述、论文中展现的研究水平与实际能力、论文撰写质量、学术水平和创新能力等五部分组成。其中选题质量占总分30%,主要评价指标为:选题符合专业培养目标要求;与岗位(群)需求紧密结合;有一定创新性和应用价值。文献综述占总分的20%,主要评价指标为:能查阅文献,具有收集、整理各种信息及获取新知识的能力;能较好理解课题任务并提出实施方案。论文中展现的研究水平与实际能力占总分的30%,主要评价指标为:具有从事本专业岗位(群)典型工作任务的技术技能;能熟练掌握和运用电气专业知识、技能,能分析解决相关理论和实际问题;毕业设计合理。论文撰写质量占总成绩的15%,主要评价指标为:论文层次清晰,结构严谨,结论正确,技术用语准确;行文流畅,语句通顺;论文格式符合规范要求;图表完备整洁,所有符合均使用国标符号,编号齐全;学术水平和创新占总成绩的5%,主要评价指标有:具有一定的实际生产应用价值;对与课题相关的生产实际问题有较深刻的认识,有新的见解,有一定的创新。这种毕业设计考核体系忽视了高职教育为社会培养高端技术技能人才教育目标,考核要求超过了高职学生具备的水平和能力,导致老师和学生围着资料文献团团转,甚至出现了毕业设计纸上谈兵、室内作业、假题假作、网上抄袭现象,毕业设计质量和水平难以提高。而且考核体系比较粗放,评分主观性太强,评分细则不够细化,导致有时毕业设计答辩成绩会出现争议。对于实物化的毕业作品,具有多元化的内容设计,丰富的技术、技能元素,这种考核体系过于重视论文而不重视作品,所以不能完全胜任毕业设计作品化的考核。这种考核体系过于重视结果性考核,毕业设计答辩占成绩的比重太大,忽视过程性考核,无法真实反映每名学生毕业设计态度以及学生实际的技术技能和职业素养,挫伤了部分学生的积极性。

2毕业设计作品化考核体系改革探索

电气卓越技师的毕业设计在深入开展校企合作基础上,邀请企业实践专家和校内专任教师共同实施过程性考核,专家、教师、学生三方共同评价毕业设计作品质量,初步构建的毕业设计作品化考核体系。

2.1完善考核管理,明确分工职责

我院毕业设计考核工作管理管理模式为学院、系部、教研室、双导师四级管理。学院对毕业设计作品化工作进行宏观管理,出台管理文件和规定,监督、检查、评价管理规定的情况和成效,并给予毕业制作资金支持;系部是管理的中心,负责制定毕业设计作品化考核的具体要求和实施细则,随时监督、检查各专业教研室的执行情况,成立毕业设计课题审核小组,确定毕业设计内容,并邀请行业企业专家到校和专任教师共同指导、考核毕业设计,实行毕业设计双导师制;教研室是毕业设计作品化考核的工作重心,一是组织专任教师教师和企业专家开展指导工作,保证毕业设计的正常教学秩序和毕业制作成果的质量,二是具体实施毕业设计考核;企校双导师是毕业设计考核的核心,是考核的具体执行人。学生在双导师的指导下,自主设计、制作完成作品,双导师共同并确定学生的部分考核成绩。

2.2确定课题范围,学生自主选择

系部建立由企业行业专家、技能大师与校内专业带头人和骨干教师组成课题审核小组,遴选毕业设计课题。在毕业设计实施前,将与企业实际生产紧密结合、与典型工作任务相吻合、与人才培养目标和规格相匹配,能综合应用学生所学知识和技能,能体现职业资格证书和职业技能要求的课题纳入毕业设计课题资源库。目前电气卓越技师提供的毕业设计课题数量与毕业制作小组数量比约为3:1,每个课题都明确了难度系数,难度分数分设置在70分到100分之间,学生根据根据自身情况自主选择课题。选题分数占毕业设计总成绩的10%。

2.3组建制作团队,明确学生分工

毕业设计作品制作涵盖众多技术问题,学生无法单独完成,只有组建团队才能共同完成毕业设计作品制作。根据学生意愿,让5-7名学生组成一个毕业制作小组,每个小组的毕业制作课题均不同。选拔专业技术、技能水平过硬,拥有感召力和正能量的学生担任组长,同时按照毕业设计作品制作要求,给每一个学生分配课题的某一部分任务,只有所有学生都完成各自任务,毕业制作作品才能实现要求的功能,让所有的学生均有压力和动力,不仅能够提高学生的独立的工作能力而且培养团队的合作意识。毕业设计制作团队分工,发挥了团队的合力,避免了一人干,众人看的情况。毕业设计作品功能分实现占毕业设计总成绩的40%。

2.4企校双导师共同实施过程性考核

在毕业设计作品制作过程中,企业导师给学生分析讲解技术要求,和校内导师及学生共同设计论证毕业设计方案,并在关键技术环节给予帮助,在此期间考核所指导课题每名学生的态度、知识、技能和职业素养,并给予评价。企业导师评价占学生过程考核分数的40%,剩余成绩由校内导师进行评价考核考核。校内导师主要指导学生安装、调试作品,并解决学生制作过程出现的问题。对学生在毕业设计制作过程中的出勤、态度和期间学生综合运用知识的能力、独立工作能力和动手能力等方面给予评价。双导师过程性考核成绩占毕业设计总成绩30%。2.5专家、教师、学生三方共同评价每年根据毕业设计作品课题的主要类型,聘请相关行业的技能大师、行业专家和校内专业带头人、骨干教师等组成的答辩委员会,委员会中企业代表和校内人员比例为3:1以上。答辩过程中,学生对毕业设计作品进行演示,对毕业制作的内容及成果进行了阐述,答辩委员会进行了质疑,并给予评价,根据学生在答辩总体现的水平确定答辩成绩,答辩委员会评价成绩占90%,剩余的10%由旁听的全体毕业设计小组组长给予评价。答辩成绩占毕业设计总成绩的20%。

3应用与体会

毕业设计总成绩由四个部分构成:选题难度系数占10%,过程性考核占40%,作品功能实现占30%,答辩成绩占20%。这种考核体系既考虑学生平时的设计制作态度及课题的难易程度,又综合考核了学生综合运用知识的能力、独立工作能力和动手能力,多元化的考核激发了学生的热情,也提高了学生的重视程度。学生在毕业设计作品的设计、制作、文档的准备以及答辩的表现环节都展现出良好的精神面貌。通过改革毕业设计作品化考核体系改革,学生获得实实在在的受益。一是通过毕业设计,综合应用了知识、技能,进一步提高了职业素养。二是作品充分直观展示了他们的个人能力,作品成为学生高质量就业的敲门砖。三是通过团队协作,学生不仅能发挥各自优势,还能相互学习补齐短板。四是培养学生创新创业意识,在各项创新创业竞赛中取得优异成绩。以2014级电气卓越技师班为例,学生总人数共95人,分了13个毕业设计小组,制作毕业设计作品1项获得2016年度机智云线上开源大赛全国第一名;1项作品获得第十届国际大学生iCAN创新创业大赛全国二等奖;1项作品获得“征途杯”第三届山东省物联网创造力大赛全省一等奖;在第十三届山东省大学生机电产品创新设计竞赛中,获得一等奖1项,二等奖4项、三等奖1项。当然在毕业设计作品化考核过程中,受到企业专家参与时间等因素制约,也存在考核细则还需要进行优化等问题,毕业设计作品化考核体系还需不断完善,这是我们今后努力的方向。

作者:黄玉海 刘长慧 尹四倍 张帅 单位:山东劳动职业技术学院 济南智星教学设备有限公司

参考文献:

[1]尹四倍.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例[J].中国培训,2016,04:48.

[2]孙常华,尹四倍,孙宪良,毕耜帅.校企合作实施毕业设计作品化的改革与实践[J].职业时空,2016,04:24-26.