機電一體化設計論文范例6篇

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機電一體化設計論文

機電一體化設計論文范文1

機電一體化異地設計活動中的產品建模問題,需要采取統一處理手段,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。參數化集合模型,如液壓系統、機械等都必須展現物理形式且保留一定質量,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構形式或是功能行為,都必須利用幾何、裝配模型綻放,實際上就是運用系統可視化特征完成虛擬原型改造任務。再就是由于不同能量域的結構復雜,在此情況下參數化建模方法應保留一定特征,并且利用紋理、材質等三維建模技術,使得模型逼真之外更保留結構簡潔性特征。機電一體化系統多能量域集成組件就是聯合形狀特征、約束零件模型進行裝配,針對不同部件幾何形態進行建模,包括不同剛性、可變性零件等;同時采取參數化約束模型和聯結特征模型,針對不同聯結裝配關系實施建模改造,包括機械靜聯結等,進而建立整個機電一體化系統的可視化虛擬原型架構。

2機電一體化系統異地設計多能量域集成仿真技術解析

結合早期設計經驗分析,有關產品功能需求與工作原理需要得到進一步重視,所以在設計計算期間應該針對系統內部組件形態加以簡化,包括線性近似、阻尼剛性影響忽略等。目前設計精確度不斷提升,有關CAD、行為、配置模型逐步完善;現實中系統中組件主要采用實際模型搭配,其間有必要針對系統實際性能指標加以預測。因為非線性、時變、離散等實際情況都要考慮在內,涉及傳遞函數形式開始不再適用,數值求解便成為唯一出路。需要特別注意的是,透過產品模型中推導出如果所有組件的行為模型都已知,則根據系統的配置模型,利用Mapple等工具包可以進行符號求解。但由于整個開發項目參與者之間存在競爭合作并重關系,這便導致系統組件行為模型的形式多樣性,包括HDL、XML等可執行代碼及其他MDL等。這時可將系統組件模型進行封裝,通過提供封裝器的標準API接口,可以開發出各種系統組件模型的封裝器。利用封裝器可以實現基于配置的多能量域集成聚臺仿真改造。在此基礎上,如果利用CORBA/JAVA/XML/Web技術,則可實現機電一體化系統異地設計的分聚臺仿真目標。此外,基于XML的多能量域集成產品建模機電一體化系統異地設計的演化過程對組件的可演化性提出了很高的要求。就是在設計的早期階段,強調組件的功能需求及性能、結構與形狀方面的約束,此時主要定義復合組件的接口、配置模型、附加的約束;而在設計的后期階段,強調組件在系統中的裝配關系、端口連結關系以及組件內部各能量域內的行為屬性參數件是否滿足設計需求,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、關聯模型、約束模型。需要特別注意的是,整個開發項目中,任何參與者之間都存在競爭、合作關系,這便令行為組件模型樣式更加豐富多樣,如XML、可執行代碼等,此時技術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接口實現配置多能量域集成聚合仿真操作目標。

3結語

機電一體化設計論文范文2

中職院校中的機電一體化專業主要包括:機電一體化、數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思想就是,提高學生的操作實踐能力,培養機電一體化專業的復合型人才。

二中職院校機電一體化專業實訓基地建設的對接

1.與機電行業企業內部的對接

中職院校機電一體化專業的培訓理念是:發展生產行業,注重引進先進的企業管理模式,在學生管理、教學管理模式中,不斷結合企業管理模式,有效完善校中廠模式。在引進企業管理模式的同時,完善學生日常的實訓管理制度,選擇合適的小型企業,建立健全廠中校的教學模式。除此之外,還應該與合作企業之間共同制定切合實際的教學內容,積極開展多種多樣的教學活動,充分實現校企的零度對接。

2.與職業標準的對接

機電一體化專業的職業資格證書包括:數控維修工種、維護電工工種以及機電一體化工程師等。學生可以根據不同的崗位要求,進行不同的技能考核。同時,中職院校還應該積極鼓勵學生,參加一些要求等級較高的職業技能大賽,最大限度地幫助學生提高綜合素質以及操作能力。除此之外,學院還應該重視學生對機電一體化行業的技術標準以及行為規范的正確理解。充分利用現有的資源,從企業內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,基本實現了與企業之間的深度合作,即:共同開發機電一體化專業的生產過程控制的有關課程,主要包括:數控機床故障的維護、控制系統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、組織學生頂崗實習以及強化師資力量等。在企業的幫助下,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機制。在我國部分中職院校中,基本上已經實現了個性化的職前人才訂單培養機制。依據企業內部以及市場的需求,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的復合型人才。同時,與中職院校一些合作的單位、企業,還應該為學生提供所需的教學場所、相關設施以及日后的頂崗實習安排。中職院校還應該與合作企業之間建立多元化的人才訂單合作;充分利用現有的教學資源以及企業資源,積極開展校企之間的合作,加強學生的企業化培養。與此同時,中職院校應該加強對機電一體化專業畢業生或者是企業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人才的綜合能力,同時還有利于提高行業內部的競爭力。為了滿足市場的需求,培養機電一體化的專業復合型人才,中職院校還應該努力構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招生機制。中職院校應該充分重視對機電一體化專業學生的教學工程,努力實現學生職業教育的貫通。充分利用校企合作的教學模式,切合實際地與企業之間實現零度對接,從而有效地拓展中職院校機電一體化專業的招生機制。

三總結

機電一體化設計論文范文3

關鍵字: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狀及其原因分析

結合我國目前職業教育的現狀,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

從目前的職業學校的教學現狀來看,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重,往往在授課過程中疲于應對;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狀。

(二)機電專業實踐教學課程的設計不合理

機電類專業實踐教學的課程內容包括很多技術內容,目前,絕大多數職業院校的機電專業課程體系受傳統教育思想的影響,課程的內容過多、過于深奧,理論課時數太大,實踐技能教學課時不足,而且內容陳舊。還有些學校脫離實際情況過高地制定了課程標準,導致教學與實踐相背離?,F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。相關機電行業和企業很少參與機電類專業實踐課程的制定,這也是導致職業學校機電專業的實踐課程體系設置不合理的原因。

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實踐教學內容和完善教學手段

課程體系建設要根據學校的專業學生的定位和專業建設目標,合理確定基礎課和專業課,理論教學和實踐教學的比例分配,結構合理,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順序,邊學邊做,邊做邊學,將所學理論與實踐完全融合起來?,F有的大部分教材無法實現教學要求,學校要組織專業課教師編寫與此教學過程相適應的校本教材,對教學目標進行分解,以專業技能為主線,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知識去分析問題、解決問題。教師將學生實踐中出現的問題或困惑,用專業理論知識來加以解釋,使學生“知其所以然”,從而實現理論與實踐的有機結合,調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實踐教學環節的考核

任何課程都需設置考核環節,同樣的,機電一體化課程實踐教學也需要考核,考核環節也是學生最為敏感的環節之一。結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該有一個統一的模式和標準,應該是動態的,是隨著科技的發展而不斷充實和進步的,應該結合實踐教學的方式和手段靈活的設定考核方式,采取定量結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,考核比重就應當加大;另一方面,還可以靈活的采取口試筆試、現場提問、課程設計、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,而是應當重點考核學生對于實踐技能的掌握和應用能力。

(三)加強師資隊伍建設

優秀的教師團隊是保障一體化教學順利進行的重要因素。我們要圍繞專業建設需要,優化師資結構,建設一支教學、科研、實踐水平高,具有較強責任感和團結協作精神的,具有較高學術造詣、豐富的教學經驗、鮮明的教學特色的教師團隊。學校要積極推動校企合作,聯合培養教師,聘請企業專家、技能操作能手對學校教師進行實踐與實訓方面的指導和培養,提高學校雙師型教師的數量和質量。

三、結語

"一體化教學"作為一種教學模式,對教學質量、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用研究,是結合當前國內中等職業學校機電一體化類課程教學內容設置及其實驗實踐教學現狀而提出來的,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意義。

參考文獻

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【4】連香姣.“機電一體化系統設計與綜合實驗”的改革與實踐[J].機電工程技術,2006(9)

機電一體化設計論文范文4

本小節主要從機電一體化的相關基本概念、機電一體化技術的基本特征、機電一體化的最新發展趨勢等三個方面對機電一體化技術做較為全面的介紹,接下來詳細介紹。

1.1機電一體化的基本概念

機電一體化技術從大的領域來說屬于機械領域,其定義版本較多,其中一種較為權威的定義表述如下:機電一體化一般是指在機械的設計與功能擴展中,應用機械特有的主要功能、信息處理、功能控制等,把機械系統的控制中心進行集成化,并且與安裝在計算上的上位機軟件實現雙向通信,一般來說,機電一體化技術也是一門交叉學科技術,涉及到的主要技術有通信技術,機械技術,微電子技術,電力電子技術等,機電一體化技術的核心功能就是把以上技術結合起來,形成一個整體并內嵌入機械系統中。

1.2機電一體化技術的基本特征

機電一體化技術作為一門應用廣泛的技術,有其自身的特點,通過實際調查總結和查閱相關資料,本文總結出了機電一體化技術的3個主要特點,接下來詳細說明如下。(1)應用的廣泛性:機電一體化技術由于涉及的技術較多,是一門涉及多學科的交叉技術,正是由于這一特點,使得機電一體化技術應用十分廣泛,已經遠遠超出了機械工程的應用范疇,當然,本文的研究重點還是放在機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢。(2)具有很強的邏輯性:由于機電一體化的核心任務就是把各種技術合理融合,應用到機械領域中,把系統的機械機構和上位機軟件控制合為一體,也就是形成一個統一的整體,從這個層面來說,機電一體化技術具有很強的邏輯性,或者說擁有很強的系統性。(3)機電一體化具有很強的最優化建模理論:機電一體化技術經過多年的發展,已經形成完整的最優化理論體系,相關算法可以參閱相關文獻,限于論文篇幅,在這里不再累述。

1.3機電一體化技術的最新發展趨勢

經過多年的發展,機電一體化技術已經形成了自己的理論體系,隨著我國高新技術不斷發展,越來越多的新技術被應用到機電一體化技術上,機電一體化的最新的發展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結合計算機處理技術和信號傳輸技術,機電一體化技術也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發展。

2機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢分析

本小節在上文介紹機電一體化技術相關知識的基礎上探討機電一體化技術在機械工程領域的當前應用以及未來的發展趨勢,結合實際,本文從機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析、機電一體化在現代機床控制上的應用、機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用等三方面簡單論述機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢,下面詳細討論。

2.1機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析

在國外,機電一體化技術應用到機械工程領域較早,通過查閱資料得知,美國在上世紀90年代就把自動控制設備應用與機械制造領域,我國相對起步晚,但是起點較高,20世紀60年代,我國通過引進蘇聯控制設備,逐漸把機電一體化技術應用到機械領域,并在20世紀80年代,實現機電控制設備國產化,隨著科技不斷進步,以計算機處理技術和無線通信技術為代表的新技術不斷應用與機電一體化技術,這使得機電一體化技術煥發出勃勃生機,應用領域進一步擴大。

2.2機電一體化在現代機床控制上的應用

機電一體化在機械工程領域很重要的一個應用領域就是應用在現代機床控制上,現代機床控制要求精度高、速度快、智能化高,這就要求現代機床的控制系統具有很強的抗干擾性,機電一體化技術由于采用計算機處理技術,處理速度快,精度高、內置多塊DSP芯片,抗干擾能力強。

2.3機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用

機電一體化技術除了應用與純機械工程領域,還大量應用于相關機械與電子相結合的控制領域,通過實際調查得知,我國全自動包裝機已經全部采用機電一體化技術,由于包裝機械不但設計機械工程知識,還涉及機電控制技術,微機處理技術等,所以一般的控制系統很難勝任,機電一體化技術由于是一門交叉學科,所以具有很強的靈活性,所以機電一體化技術較好的解決了這個問題,機電一體化把軟件控制和機械控制結合起來,融為一體,通過上位機軟件來控制包裝機的運行狀態。

3機電一體化技術在機械領域的發展前景

通過對機電一體化當前發展趨勢的調查研究,本文認為,機電一體化技術在機械領域的發展前景包括以下幾點:(1)專用化趨勢不斷加強:隨著機電一體化應用到機械領域的不斷深化,機電一體化技術表現出明顯的專用化趨勢。(2)智能化不斷加強:近年來,隨著人工智能等新技術不斷應用到機電一體化領域,機電一體化技術也呈現了智能化趨勢。(3)能耗低:節約資源,保護環境成為全社會的共識,在這種背景下,機電一體化技術積極加強自身改革,不斷研發新技術,把能耗進一步降低。

4結論

機電一體化設計論文范文5

關鍵詞:機電一體化系統;設計;方法論

引言

機電設備往往是多工程應用領域綜合產品,需要研發人員及從業使用人員具備多學科的背景知識。機電一體化系統設計方法論從系統全局的角度出發,全面闡述機電一體化的設備設計過程,對于研發機電設備具有極其重要的指導意義。在當今工業4.0背景下,機電一體化系統設計方法論被賦予了更多時代使命,需要解決更多實際問題。國內外學者的相關理論研究成果早已層出不窮,本文將研究分析國內外關于機電一體化系統設計方法論的發展現狀。

1機電一體化系統設計方法論的發展階段

機電一體化系統設計方法論與機電一體化的發展密切相關,而機電一體化的發展歷史目前可以分為四個階段。1950—1970年代,在第三次工業革命的大背景下,伴隨著計算機技術的發展,機電一體化已處于萌芽階段,但相關產品和技術沒有獲得成功與認可。1970—1990年代,得益于集成電路和微型計算機技術的發展,控制和通訊等技術得到突破性進展,同時自動化水平大大提高,機電一體化已形成獨立學科,處于初步發展階段。1990—2010年代,由于計算機、自動化等技術進一步極速發展,光學、智能算法等更多領域知識融入機電一體化學科,機電一體化處于高速發展階段。2010年至今,在工業4.0的大背景下,由于計算機數字仿真、網絡信息等技術的迅速發展,機電一體化技術處于繁榮發展階段,將對社會生產力作出更大貢獻。相應地,機電一體化系統設計方法論也隨著機電一體化技術的發展而出現。從1970年代開始,最初的理論研究集中在如何定義機電一體化系統,主要觀點來自歐美和日本。從1980年代末期學者開始對機電一體化進行系統設計方法論研究,主要是從系統的組成劃分角度出發,更加注重各部分的功能描述、物理特性及其相互間的邏輯關系,使人們更加深入了解機電一體化系統。1990年代開始,由于計算機技術的極速發展與大規模普及,機電一體化系統設計方法論開始有了新的發展方向,主要是從基于系統建模技術的仿真平臺出發,能夠模擬機電一體化系統,大幅節省機電產品研發周期與成本。

2機電一體化系統設計方法論的主要觀點

表1~3列出了機電一體化系統設計方法論發展各個階段對應的主要觀點。不難看出,表1是各國研究組織對機電一體化的定義,其從最初的機械與電子簡單相疊加,發展到包含機械、電子、電氣、通訊、控制、網絡等多學科交叉融合,并且直到現在仍在不斷更新,一直在反映著工業科技和理論研究的最新方向,但缺點是未能對機電一體化系統設計方法論進行深入的研究。相比于表1對應的僅僅定義機電一體化階段,表2對機電一體化系統進行了深入的設計方法論研究,都各自提出了自己的設計理論,更加全面地闡述了機電一體化系統設計的內涵。例如德國達姆施塔特大學的RolfIsermann在自己的研究論文里提出機電系統設計五塊論,把機電一體化系統比作人,由五個部分組成,包括控制、動力、傳感、操作和結構,分別對應大腦、心臟、五官、四肢及軀體,不過缺點是對各部分的特點和融合設計考慮較少。表2中的方法論缺點在于太偏重于理論方面研究,雖然嘗試著引入數學物理模型,但不能較好地描述實際系統,面對日益復雜的機電系統越來越吃力。如表3所示,由于計算機仿真技術在現代工業產品設計中起到了越來越大的作用,而仿真軟件平臺的核心技術理論在于建模,研究者紛紛提出基于各自建模理論的機電仿真設計平臺或系統設計方法論,部分軟件在機電設計領域得到了廣泛應用和商業化,例如20-Sim、AMESim和Dymola等。

3機電一體化設計方法論發展趨勢預測

從機電一體化系統設計方法論的發展來看,未來方向會越來越圍繞計算機仿真為核心來建設,主要發展趨勢如下:

3.1多個軟件聯合仿真成為方法論關鍵技術

在計算機技術日益進步的今天,很多商業機電仿真軟件建模模型庫更加接近物理實際,算法更加豐富,界面更利于互動,操作更加容易,兼容性和穩定性更好,功能越來越強大,但是在多學科仿真方面還不夠完善。而機電產品往往涉及到機械、電氣、電子、氣動、液壓、熱力學、磁場、光學等多學科,目前單一的仿真軟件無法擅長上述所有學科建模,因此將各機電軟件自身最擅長的學科聯合起來,取長補短,對機電系統進行聯合仿真,提出相應方法論,可以達到最佳效果。

3.2方法論更加注重機電系統各組成部分邏輯

由于仿真軟件模型越來越能反映實際物理模型,機電系統模型更加真實,方法論對于基于純數學工具建立機電模型的能力要求在逐步削弱,而基于機電仿真的設計方法論會更加注重機電系統各組成部分的邏輯建設,使各軟件或各理論模型更加融會貫通地結合。

3.3方法論更加注重機電系統最優化設計

方法論應在系統設計的各個階段提出評價方法,利于優化設計評估。由于機電仿真軟件功能的強大,進行機電設計時可以利用軟件自帶的優化算法,在關鍵設計階段不斷進行優化?;蛘咧苯犹岢鱿鄳南到y優化方法,在設計流程中,把仿真和試驗作為其中的工具或步驟,來達到高效優化的目的。

3.4方法論更加注重機電系統創新設計

借助于計算機仿真,機電一體化系統設計方法論能夠更加快速地融合各學科知識,機電系統設計的周期必然變短,方案種類變多,創新元素也必然更容易產生、表達和實現,從而能更加高效地實現整個機電系統創新設計。

3.5工業4.0將會在方法論中得到體現

工業4.0的重要特征是大數據化,本質上是廣義工業智能物聯網信息共享交互,這也將在機電一體化系統設計方法論的發展中成為必然趨勢。例如方法論可以在設計、驗證、優化過程中每一個步驟都被數據化記錄,和機電產品在生產、運維和退役過程中表現出來的性能優缺點數據進行雙向物聯,可以在實際生產應用中預測問題、解決問題以及優化設計。

4結語

機電一體化設計論文范文6

關鍵詞: 高職機電專業畢業設計 質量提高方法 措施

畢業設計(論文)環節是高職院實現人才培養目標極為重要的綜合性實踐教學環節,是培養學生運用所學知識分析解決實際問題能力、增強學生專業工作能力、培養創新精神、進一步提高綜合素質的有效教學手段。

近年來就業形勢日益嚴峻、高等職業教育規模的擴張,畢業設計期間又恰逢學生尋找工作等諸多客觀因素的影響,使得畢業設計出現了很多質量問題。具體表現在:(1)大部分學生對畢業設計不重視,不能處理好畢業設計、頂崗實習與就業的關系;(2)學生缺乏學術論文寫作的基本素養,缺乏資料查閱、整理、分析、歸納、檢索等獲取信息的能力;(3)畢業設計過程流于形式,理論與實踐脫節,有些學生僅僅依賴于教材、資料的理論知識拼湊論文,對于自己的設計沒有通過實踐驗證,紙上談兵多,實際動手少。最終創作的畢業論文很難有實際的應用價值。(4)成績評定不能完全做到公正客觀。學生論文抄襲原始資料現象嚴重,有些學生在最后答辯環節明顯缺乏對所做內容的理解和把握。那么,如何改革畢業設計,提高畢業設計(論文)質量,達到高職教育人才培養目標的要求?我結合機電專業的畢業設計的探索與實踐談談認識。

一、提前做好畢業設計準備工作

1.時間上的調整。指導老師提前在第四學期期末考試結束就與學生見面,布置題目,下達畢業設計任務。一方面使學生盡快了解課題的類型和方向,另一方面便于教師提前了解學生的情況,如專業學習情況、個人發展方向,等等,從而能夠合理地安排設計任務。另外,安排學生利用暑假,對機械制圖、計算機繪圖、電路分析、單片機、電氣控制與PLC、氣壓傳動等畢業設計相關專業知識內容進行重新溫習,并要求學生完成課題資料查詢、研究方案的確立等工作,為第五學期畢業設計的順利進行做好知識上的準備。第五學期第十一周起進入畢業綜合實訓環節,主要是畢業設計和赴企業進行頂崗實習,第十一周起有計劃地在指導教師的指導下對畢業設計內容予以進一步完善,第五學期不進行答辯,待頂崗實習結束后,第六學期再回學校參加答辯。

2.指導教師充分準備,試做課題。在畢業設計過程中,指導教師準備得是否充分,將直接決定畢業設計質量的高低。教師除應認真準備畢業設計的課題和任務書外,還需對課題進行認真的試做。通過企業調研和分析,得到企業中機電應用產品研發和生產崗位典型工作過程,明確產品功能、準備技術器件資料、硬件設計、硬件制作、軟件設計、軟硬件聯調、產品制作、產品測試。通過試做課題,教師能更好地把握課題的難度和工作量,科學地預測學生在畢業設計各個階段可能出現的問題,從而能夠根據學生的具體情況合理地分配設計任務。

3.畢業設計題目提前滲透至相關課程學習當中,為畢業設計的完成打下扎實的基礎。畢業設計是一項綜合性的實踐環節,一個優秀的畢業設計離不開專業知識的支撐。因此,專業課程的學習尤為重要。在課程學習過程中將畢業設計課題滲透進課堂,讓學生帶著問題去學,這樣可以激發學生學習的欲望,培養學生的創新能力。同時也為大三學生順利地完成畢業設計打下扎實的基礎。以“單片機應用技術”課程教學為例,本課程以智能運動小車作為教學內容載體,該教學載體以單片機作為控制核心,包括運動控制系統、顯示系統、智能感應系統,等等。通過這一載體將單片機應用技術中的各種能力貫穿始終。由于智能運動小車的功能具有很強的擴展性,完全可以作為畢業設計的課題進行綜合的設計和研究,因此在課程教學過程中要有意識地培養學生的設計意識和思路。

當然,在課程學習過程中,學生可以根據自己的專業興趣在保證課程合格的前提下有側重地加強某門課程或者某幾門課程的學習,在此過程中專業老師可以了解學生的具體情況以便于今后畢業設計的分組和選題工作能有實效地開展。

二、立足實際,科學選題

1.以就業為導向,從實際出發,選擇不同的課題。課題必須圍繞專業人才培養目標,符合專業崗位能力要求,具有較高的應用性。目前,機電一體化專業就業崗位的需求有三個方向:機電一體化設備制造與維修、機床數控技術應用、自動機(線)的運行與維修。要按照不同的專業化方向,確定畢業設計課題,對于機電一體化設備制造與維修方向,課題方向重點應放在機械方面,加強鉗工與電工電子訓練;對于機床數控技術應用方向,應增強學生的車工實習及數控機床編程與操作能力;對于自動機(線)的運行與維修方向,應向電的方面適當偏移,加強電工及單片機與可編程控制器訓練。我校機電一體化專業定向于自動生產線的運行與維修方向,在確定畢業設計課題時,結合制造業發展現狀,選擇那些圍繞機電一體化進行產品開發或把微電子技術用于設計、制造、測試和研究等方面的題目,例如單片機控制系統設計、工業機器人系統分析、可編程控制器(PLC)技術及應用設計,等等。

2.畢業設計的選題要堅持理論與實踐相結合的原則。課題的選定要結合目前專業的實際設備,立足實際,避免脫離實踐的純理論性的題目。我校機電一體化專業目前已經擁有較先進的PLC實訓裝置、氣動實訓裝置、機電檢測實訓平臺、單片機實訓設備、自動生產線訓練裝置、機電一體化實訓裝置,等等。因此,畢業設計的選題應考慮到我們現有的實訓設備,為學生畢業設計的實施提供良好的硬件環境。只有結合實際“真題實做”,才能培養出創新型、實用型人才。當然,在畢業設計期間已經開始頂崗實習的同學,可以結合生產崗位選擇畢業設計題目。應鼓勵學生結合崗位實踐內容選擇畢業設計(或論文)課題,但必須有企業專人指導并報學院批準。

3.通過各類技能大賽的鍛煉和滲透,以學生興趣為中心進行畢業設計選題,可以廣泛發掘學生的創造力,選題更具有可行性。專業老師組織學生參加院內外的各類技能大賽,將技能競賽與教學改革相結合。比如機器人大賽,結合單片機課程的學習,選擇一個機器人項目,等等。我校目前已經成功舉行了智能搬運機器人比賽,模擬了工業自動化過程中自動化物流系統實際工作過程。設計一個輪式或人形小型機器人,在比賽場地里移動,將不同顏色、形狀或者材質的物體分類搬運到不同的對應位置。比賽的記分根據機器人將物體放置的位置精度和完成時間來決定。又如“自動線安裝與調試”技能大賽,參賽隊在規定時間內,根據任務書的要求,以現場操作“***自動生產線實訓考核裝置”的方式,完成自動生產線設備部分工作單元的機械安裝和調整,氣動回路的安裝、連接和調整,電氣控制電路的設計、安裝和布線,傳感器安裝與調整,PLC編程,人機界面組態,電機驅動(含變頻器及對應電機、伺服驅動器及伺服電機)參數設定,以及系統統調、運行等工作。我們通過大賽的鍛煉,激發了學生的學習興趣,開闊了學生視野,豐富了學生知識,提高了學生的綜合素質與能力,培養了其團隊意識與合作精神。參加技能大賽的同學,畢業設計的題目可選擇大賽的某個方向展開設計,并撰寫論文。通過技能大賽的鍛煉和滲透,不僅可以提高學生的設計興趣,而且能為畢業設計的順利完成奠定扎實的專業基礎。

三、加強過程指導和管理,嚴格考核制度

對畢業設計全過程實施質量監控是提高質量的保證。加強過程考核,量化畢業設計平時成績的評定。表1為畢業設計(論文)總評成績評定參考標準??傇u成績由指導教師考核成績(40%)、作品(成果)鑒定成績(20%)、論文評閱成績(20%)、設計(論文)答辯成績(20%)四大部分組成。指導老師考核成績由指導老師評定,其余三項成績由相應的評審組老師評定。

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實施周檢查制度,要求學生每周以幻燈片形式進行匯報。匯報的主要內容是本周所做的主要工作、遇到的主要問題、問題的解決方法及心得體會等。匯報過程中,指導老師做好記錄,填寫《畢業設計指導工作記錄本》,對畢業設計指導工作進行實時記載,學生匯報完畢后,指導教師綜合各位學生的情況加以總結,并就學生所提出的問題加以解釋與指導。周檢查制度作為畢業設計平時成績評定的重要依據。同時,學生隨時寫好《畢業設計日志》,內容與教師的《畢業設計指導工作記錄本》相配套。這樣,教師與學生交流緊密,雙向監督,有利于加強畢業設計工作的全過程指導與管理。

畢業設計作品或成果可以是程序、實物、現象、方案等可以表現畢業課題成果的東西。讓作品成為畢業設計的主要內容,并在總評成績中占有一定比例。

對學生數集中的個別單位,因崗位需要無法回校參加答辯的由單位出具證明,學院安排老師到企業答辯。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計。正確認識畢業設計的重要性將有利于保障和提高教學質量。

表1 畢業設計(論文)總評成績評定參考標準

另外,畢業設計期間,指導老師要為學生進行資料查閱、文獻檢索、論文寫作能力的培訓,培養學生學術論文寫作的基本素養。當然,在整個畢業設計指導過程中,要把學術道德教育和思想教育工作貫穿始終,加強學生的誠信教育,在處于即將走上工作崗位的過渡階段,幫助學生樹立良好的心態,促進畢業生克服不利情緒的同時順利完成畢業設計。這種關心和指導可在每周進行檢查時多與學生交流,也鼓勵學生之間的交流。

四、嘗試畢業設計與頂崗實習一體化改革方案

學生可選擇到企業頂崗實習期間開展畢業設計,將畢業設計、頂崗實習有機結合。指導學生在頂崗實習的過程中,同時完成畢業設計(論文)。鼓勵學生在頂崗實習期間,從事與專業對口的頂崗實習企業生產和技術領域相關的畢業課題設計。學生帶著畢業設計的任務進行頂崗實習,不論是操作控制、質量檢驗還是裝配、測試崗位,都能愛崗敬業,并隨時記錄,在生產實踐中收集自己畢業設計所需的資料和數據。這樣最終必然將以較高的質量完成頂崗實習和畢業設計。若能取得優異的成績,則被企業接收,順利就業。這樣拓寬了就業渠道,增加了就業的機會。這種一體化的教學模式體現了工學結合、產學一體的職教模式。

當然,要想使這種一體化的教學模式取得良好的效果,校企雙方應該共同指導、共同管理。每個學生都必須由校內專業教師和企業指導老師共同指導。校內老師可制定一個詳細可行的計劃和階段性的目標,督查畢業設計的進展情況,指導論文寫作的規范,并協助解決理論問題,定期與學生溝通,溝通方式可以多樣化,比如:電話、QQ、Email,等等。企業指導老師負責從單位的實際出發,現場指導、規范操作、分析故障并解決問題。

五、結語

以上改革措施已在機電專業08級畢業生中進行了實踐,經實踐證明這些策略能充分調動學生的積極性和參與性,提高畢業設計質量。當然,如何提高高職畢業設計質量,是牽涉多個因素的綜合課題,需要我們不斷實踐、不斷總結,完善質量控制措施,使畢業設計教學真正成為培養學生創新精神、職業素質和綜合實踐能力的重要途徑。

參考文獻:

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[2]徐冬梅,吳紅,冷士良.高職畢業設計(論文)與頂崗實習配套改革的實踐[J].化工職業技術教育,2010,(2):56-58.

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