時間：2022-04-04 16:40:24
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選題是畢業設計工作的龍頭，選題質量是影響畢業設計質量的重要因素，精心挑選畢業設計題目，是搞好畢業設計的第一步。結合我校實際情況，我認為當前選題工作存在著一些問題：1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠；2、有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大；3、有的選題雖然有較高的研究價值，但學生由于怕難或者因就業等原因而不愿選；4、有的選題雖然取自實際生產，但學生并不能完全弄明白生產實際的具體情況，設計就有脫離實際的情況出現；5、有的選題雖然很好，但是學生都選同一類型的題目，相互之間，互相借鑒的比重太大，使的設計變相的成了一種具體的形式，另外，不同指導教師之間和不同的學生之間設計題目在難度和份量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
（1)畢業設計選題要盡可能做到一人一題，相互之間的共性盡可能少一些，這樣就可以避免學生之間互相抄襲、引用，讓他們能夠真正從設計的角度去思考問題，達到鍛煉和學習解決實際問題的能力，達到這個教學環節實施的意義。
(2)畢業設計選題要盡可能聯系生產實際和工程應用的研究。這樣有利于調動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關企業生產的實際情況，積極主動的去分析實際問題，找到解決問題的方法和途徑，使學生的綜合能力得到提高。因此,我們在為2004級機電一體化專業的學生選題時,選擇了“20Kg鋁錠自動裝箱系統的設計”，“擦黑板機械人的設計”，“簡易倪紅燈控制系統的設計”,“十層電梯的PLC控制系統設計”，“電子搶答器的設計”等新穎的又結合生產、生活實際的設計題目，這些題目不僅能夠反映當代科技發展水平，而且能夠讓學生能進一步了解、把握國內外在機電一體化領域的一些最新成果和發展動態，使學生能夠積極主動的參與到實際課題的研究中來。
(3)要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業設計經費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業設計,必須根據客觀條件來選擇設計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設施和足夠的經費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設備,試驗場地等條件的科研課題,這樣可以為學生做畢業設計時提供可以直接操作，鍛煉自己的動手能力的機會。
（4)要有適當的難度和深度。舉例說我們選擇“擦黑板機械人的設計”課題時,考慮到該課題涉及了機械原理、系統設計、數電、模電、單片機、微機原理、匯編等多個領域,涉及的知識面較廣,設計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應用所學的基礎理論和專業知識,在規定的時間內得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業設計工作時間內，經過努力能完成任務或做出階段性結果，我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設計思路的基礎上,分別進行硬件結構設計、軟件設計等不同部分的的設計工作，讓每一位同學都各有側重點地進行研究，經過兩位同學的分工合作，最終完成了整個畢業設計題目的設計任務，效果良好。
3加強教學督導,落實開題環節
為了提高畢業設計的教學質量，我們借鑒了研究生創新能力培養方法,在本科畢業設計教學中加入開題環節，其目的是：1、通過開題環節可以盡早發現畢業設計題目是否滿足專業要求，學生能夠完成的可能性有多大，能否涵概所學專業的所有知識等基本問題。2、通過落實開題環節，還可以強化學生通過查閱文獻資料，廣泛獲取信息的能力，培養學生提出問題、擬定實驗研究方案和設計方案，進行科學實驗與測試，對數據進行整理與分析，撰寫實驗報告、畢業論文的能力，同時也是對學生的書面表達和口頭表述的能力的培養，是落實和加強對學生創新能力的培養的有效手段。具體的實施辦法是：
（1）明確落實開題環節的必要性。開題的意義在于完善論文設計方案,使論文設計方案更加系統化。學生通過收集設計資料的相關信息，聽取各方意見，可以明確自己的設計思路，堅定設計者的信心。一般說來，將思考的東西正式地講出來和寫出來，會比原來所思考的更有升華的意味，因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創造過程。因為在撰寫開題報告時,就要求學生能夠弄清楚設計題目的來龍去脈，從而使學生明確畢業設計課題的目的和要求，讓他們對題目有更深刻理解與認識，會使原來的設計思路更加完善和系統，令他們對自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現不知從何處入手的尷尬局面。
（2）開題環節的組織和實施。我們要求學生在開題會之前,，要按規范書寫開題報告。在開題的時候，學生須持經指導老師簽字同意的開題報告書、任務書及其它相關資料上臺匯報。主要匯報選題的目標和意義、擬采取的技術路線和方法、工作基礎、預期成果和工作計劃等要求的內容，要求學生自述10分鐘，然后評審小組根據學生的自述和開題報告書及其它文本內容，對學生畢業設計題目是否達到專業培養目標要求和完成論文設計的可行性進行考核,并對畢業設計題目的設計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4采取有效措施,加強過程指導
為了提高我們機電一體化專業畢業設計的教學質量，我們探索出了一條適用于畢業設計的全環節教學質量監控的方法。具體的措施是：1、設定學生的設計出勤表，要求學生在規定的時間內簽到，這樣做的目的是可以很好的掌握學生的設計進度，督促和指導學生按時完成設計。2、成立設計指導小組，小組成員盡可能包含所有專業特長的教師。小組內的每一位老師都可以對小組內的學生進行自己專長方面的專業指導，這樣可以提高指導設計者的綜合能力，使畢業設計的內容準確專業。3、開展設計小組例會制度，即每個設計小組每周開一次例會，主要工作是：要求學生把一周設計的心得體會在例會上發言，匯報設計進度，并提出設計中發現的新問題。這樣做一方面可以跟蹤學生的設計進度，及時發現問題，并能及時糾正；另一方面，可以促進教師之間相互交流學習，使教師教學水平共同提高。通過對我校畢業設計工作的綜合考核，這種工作方式完全實現了對整個設計過程的檢測，保證了教學質量。
5嚴格考評,保證答辯的質量
答辯是畢業設計工作的最后一個環節，是全面檢查和評估畢業設計質量的重要手段。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計。我校的具體情況是：根據不同的專業成立若干答辯分委會，分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。為了加強教學督導作用，我校專門設立教學督導組，成員都是離退休的老教授，在答辯期間分別派到各個小組指導答辯工作。
畢業答辯前首先是對學生的畢業論文進行盲審,要求由除指導教師外的答辯小組2名以上教師認真審查評閱，寫出評閱意見與評分，盲審不通過的不準予參加畢業答辯，以此來審查學生的答辯資格。通過的同學要準備答辯的ppt，把畢業論文的結構、主要完成部分及設計的結果等內容準備出來。答辯時,要求每位同學的答辯自述時間應控制在15-20分鐘左右,教師提問20分鐘為左右。在答辯過程中要有專人對學生所提的問題進行記錄，對答辯情況進行匯總。答辯完成后，要求所有答辯小組的成員對各個學生的答辯情況進行決議，給出畢業答辯成績。畢業設計成績評定必須堅持標準,嚴格要求。“優秀”的比例應嚴格控制在本專業參加答辯總人數的15%以內,優良比例應嚴格控制在60%以內。
畢業設計的質量,除了本身的學術水平、應用價值另外,還應考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應用能力、在工作中查閱處理信息和應用各種工具的能力、撰寫科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協作能力等。對畢業設計擬評“優秀”的學生,要求參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業設計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關分委會組織復答辯后視情況決定是否給予通過。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質量關,對畢業設計達不到教學要求的,決不姑息。
6結論
要想搞好畢業設計工作,關鍵的是要做到“五個到位”,即認識到位、經費投入到位、指導教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,,消除學生畢業前的各種干擾,專心做好畢業設計,是本階段學生思想政治工作的重點。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業設計。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，實現為社會輸入合格人才的要求。
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摘要：高職院校畢業設計是一個重要的綜合性實踐教學環節，是培養和鍛煉學生自主學習能力、實踐能力、團隊協作能力、工程實際應用能力以及創新能力的重要途徑。通過分析高職院校畢業設計現狀，結合福建船政交通職業學院機電一體化專業畢業設計教學實踐，提出高職院校機電一體化專業畢業設計環節改革方法，并進行改革效果分析。
關鍵詞：高職院校；機電一體化專業；畢業設計；教學改革
作者：曾思通
1前言
《教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業設計（論文）工作的通知》（教高廳〔2004〕14號）指出，畢業設計實踐環節是實現培養目標的重要教學環節，在培養大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面具有不可替代的作用，是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現，是培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。高職院校的畢業實踐教學環節有別于一般專業課程中的實驗實訓實踐教學，在實踐內容、實踐教學方式、考核方式、評價體系等各方面都沒有統一的規范和標準，因而如何實施這一實踐教學環節，歷來是各高職院校研究和探索的重點和難點。
臺灣技職教育在畢業設計特別是實務專題制作上頗有建樹。2017年，筆者赴臺進行為期33天的教學改革學習，深入了解了臺北城市科技大學畢業設計（實務專題）的設計及制作過程，觀摩了臺灣科技大學、正修科技大學等電機工程系的專題成果展；再通過對大陸相關院校的調研，以及根據自身多年從事機電一體化專業畢業設計指導的經驗，總結目前高職院校畢業教學環節存在的不足，并提出相應的教學改革和實踐方法。
2高職院校畢業設計存在的不足
以畢業論文取代畢業設計實踐環節畢業論文是為獲得學位資格而撰寫的學術性較強的研究論文，是衡量可否畢業及申請和授予相應學位的基本依據，要求在一定的研究方向內選擇論題或課題，對相應的學術問題進行研究論證[1]。針對本科教育的畢業設計（論文）并不適合于培養高素質技術技能型人才為目標的高職教育。高職院校畢業設計環節要求體現以“職業能力培養”為主線，沿用本科院校的畢業設計（論文）模式，勢必不能達到高職院校畢業設計環節的培養目標和要求。
以綜合性實驗報告或說明書作為畢業設計終結材料有些院校考慮到學生綜合能力特別是理論水平不夠，無法完成較高質量的畢業設計，于是索性放棄畢業設計環節，直接讓學生提交一份綜合性實驗報告或說明書作為畢業設計材料。這些綜合性實驗報告或說明書往往又有教材、網絡資料可查閱、參考，于是一部分學生有恃無恐，很少把精力放在畢業設計上，最終提交的材料質量往往讓人大失所望。
以下企業實習的實習報告作為畢業設計以畢業頂崗實習報告代替畢業設計的高職院校也不在少數。通過調研和下企業檢查，畢業頂崗實習也存在一定的不足，很難達到期望的效果和目標。企業鑒于自身經濟效益、管理模式以及實習學生能力的考慮，往往讓學生從事相對簡單，重復性、專業性不高的工作。在畢業頂崗實習還不盡如人意之際，簡單地讓畢業生全部以實習報告頂替畢業設計，往往導致學生為完成任務而虛構實習內容或網絡抄襲相關實習報告。
以實務專題形式開展畢業設計以實務專題的形式開展畢業設計是近年來一些高職院校采取的方式。實務專題是借鑒臺灣技職院校各學科專業普遍推行的專題制作課程，通過專題制作過程培養學生發現問題、分析問題、解決問題能力，整合應用專業知識及綜合技能，還能提升團隊合作、獨立思考、邏輯思維、論文撰寫與口頭報告等諸多能力[2]。實務專題環節主要包括：根據學生的生活、工作實際情況，收集信息、查閱資料，確定具有一定實際意義的選題；提交方案的可行性報告、實施計劃、耗材清單預算、采購方案、預期成效；按計劃開展實務專題制作；提交設計說明書、答辯PPT、視頻；展示產品的功能等。
實務專題制作相比于傳統的畢業設計（論文）具有一定的優勢，取得較好的效果，但在實施過程中也逐漸暴露一些問題。目前實務專題面臨的主要瓶頸有選題難度逐年增大、專題工作量差異大、考核標準不統一、教師指導工作量大、資金有限等。
畢業答辯流于形式通過廣泛調研，不少高職院校存在畢業答辯不規范、流于形式，畢業設計通過率百分百甚至沒有畢業答辯環節的現象。于是不少學生心存僥幸心理，簡單隨意應付畢業設計，在學生中產生不良影響。教師對于這樣的現象難以遏制，對學生越來越沒信心，最終使畢業答辯越來越流于形式，失去應有的作用。
3高職院校畢業設計理念
《教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業設計（論文）工作的通知》（教高廳〔2004〕14號）提出，高職高專學生的畢業設計要與所學專業及崗位需求緊密結合，可以采取崗前實踐和畢業綜合訓練等形式，由學校教師與企業的專業技術人員共同指導，結合企業的生產實際選題，確定訓練內容和任務要求；時間應不少于半年；對高職高專學生要加強畢業設計環節的規范管理，加強過程監控，嚴格考核，采取評閱、答辯、實際操作等形式，檢查和驗收畢業設計成果。基于高職院校人才培養目標、高職學生的特點以及畢業設計實踐教學環節的特殊性，畢業設計實踐教學環節的基本理念有：以“職業能力培養”為主線，堅持以高職教育培養目標為依據，遵循“以應用為目的，以必需、夠用為度”的原則，以“掌握概念、強化應用、培養技能”為重點，力圖做到“降低理論要求、精選設計內容、加強基礎技能訓練、突出應用實踐”，注重學生應用能力、創新意識、創新素質的培養。
4高職院校機電一體化專業畢業設計實踐教學改革
強化畢業設計教學環節的各級管理畢業設計工作涉及學校培養目標、科研水平、教學管理、教師教學以及學生能力提升等多方面因素，在所有教學工作中占有極其重要的地位。學校應建立職責清晰的畢業設計管理體系，明確相關管理機構、系部、教研室及相關人員職責；各系部、教研室應根據自身專業特點建立畢業設計管理和實施方案，并上報相關管理機構審批。相關規章制度應包括：選題審批制度；開題報告環節，建立過程考核特別是中期檢查制度；答辯資格審查制度；答辯制度等。
將技能大賽與畢業設計結合高職院校職業技能競賽旨在培養和檢驗學生的動手實踐能力、團隊協作能力、發現問題及解決問題的能力、創新能力、安全意識等職業素養[3]。相關高職院校都在機電一體化競賽儀器設備上做了大量投入，而很多機電一體化競賽平臺在培養學生綜合職業技能、素質上可以發揮非常好的作用。
近年來，高職院校機電一體化專業省級、國家級相關的技能競賽主要有自動化生產線的安裝與調試、數控機床裝調與技術改造、機械設備的安裝與調試、工業機器人技術應用等。各院校的硬件設備都較為豐富，通過充分利用這些綜合性硬件平臺，可以為機電一體化專業學生的畢業設計提供很好的平臺。通過多年的摸索，福建船政交通職業學院通過競賽平臺開展畢業設計取得較好的效果，積累了一些經驗。下面以學院機電一體化專業利用自動化生產線的安裝與調試技能競賽平臺開展畢業設計為例，進行說明。
福建船政交通職業學院作為福建省自動化生產線實訓基地，擁有多套不同系列自動化生產線平臺。為了使學生在畢業設計過程中較為系統地應用所學機電一體化專業知識，培養和提升學生的綜合職業素養，在機電一體化專業畢業設計過程中，選擇基于自動化生產線平臺設計與實現的、學生需要完成的基本任務有：通過調研和查閱相關資料，了解自動化生產線相關背景、發展現狀、發展趨勢等；學習和掌握亞龍三菱335B自動化生產線平臺，涉及PLC技術、傳感器技術、氣液動技術、變頻器技術、組態技術和電機驅動等；根據生產實踐案例，設計基于亞龍335B平臺的仿真實踐系統，自行設計自動化生產線的工作目標和控制要求；完成工作任務細節，并展示系統功能；查閱相關技術手冊，整理歸納亞龍335B自動化生產線平臺西門子和三菱系列的區別，最后將完成的自動化生產線控制系統相關的控制器、變頻器等由三菱系統改造為西門子系列；完成畢業設計過程的設計說明書、相關視頻、答辯PPT等。
將創新融入畢業設計近年來，國家高度重視科技創新，并將創新擺在國家發展全局的核心位置[4]。在國家實施知識產權強國戰略的背景下，高職院校應越來越重視創新創意的教學與實踐。畢業設計作為高職院校完成培養目標的重要實踐教學環節，應大力提倡創新設計、創新意識，逐漸提升學校整體科技創新能力。首先應積極鼓勵和引導學生在畢業設計選題時始終貫穿創新性原則；其次是允許老題新做，追求在某些環節、機構、功能上突出變化，不斷提升專業專題設計的專業水平、創新意識和創新思維；最后要積極鼓勵學生就畢業設計中設計并完成的機電一體化產品參加相關成果展、創新創業比賽以及申請相關專利等。
以福建船政交通職業學院經濟型激光雕刻機畢業設計專題為例，該作品是機電一體化技術專業學生“機電創新專題”DIY作品。學生利用數控知識，借鑒3D打印機的相關原理，設計了激光雕刻機的機構、控制電路并編寫了控制程序。激光雕刻機設計并實現后，學生利用該作品免費給廣大師生在U盤、手機、紀念品等物品上雕刻姓名、圖案等，取得很好的影響。該作品參加了2016年海峽兩岸大學生創新創業暨兩岸教育成果展并榮獲一等獎，在學院首屆黃炎培杯創新創業大賽中獲得金獎，申請并獲授權實用新型專利。
調整畢業設計時間多數院校將畢業設計安排在第六學期，難免造成畢業設計與頂崗實習、就業的沖突。根據機電一體化專業的學期教學安排以及畢業設計的特點，對畢業設計的時間安排做了調整，主要有：
1）實行導師制，在第四學期初為學生安排畢業設計導師，并于第四學期末完成選題，匯總教研室；
2）第五學期前兩周完成開題報告；
3）第五學期期末完成實務制作，并開展中期檢查，要求學生在中期檢查前完成實物制作并展示作品功能，中期檢查成績占最終成績的60%；
4）第六學期期末完成實務專題設計說明書、答辯PPT，參加畢業答辯。
5畢業設計改革實踐成效
首先，畢業設計教學環節的改革完善了學校、系部的教學管理體系，強化了師生的質量意識。
其次，通過技能競賽與畢業設計相結合，不僅有效利用了技能競賽設備平臺，也緩解了畢業設計選題難的局面，同時活躍了學生參加技能競賽的氛圍和熱情，提升了學校技能競賽的成績。教育部公布的2017年全國職業院校技能大賽高職組的獲獎名單，福建船政交通職業學院獲獎數量達57個，位居全國第二名。
再次，學生創新能力得到培養，教師科研能力顯著提高，學校的科研創新水平得到提升。在畢業設計環節大力提倡科研、創新，培養了學生的創新能力和實踐能力，學生在相關競賽中均取得優異成績。同時，畢業設計實踐教學環節豐富了教師的實踐知識和實際工作經驗，科研能力和學術水平都得到提高。
最后，畢業設計改革提升了學生畢業設計的水平，鍛煉、培養了學生的職業素養和職業能力，也提高了企業、社會對學生和學校的認可度。
參考文獻
[1]趙艷霞.高職畢業設計（論文）的現狀分析與改革[J].湖北函授大學學報，2014，27(4)：104-105.
[2]張麗霞.高職院校實務專題制作的探討與實踐[J].職業教育研究，2014(6)：136-138.
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。總評成績由指導教師考核成績（40%）、作品（成果）鑒定成績（20%）、論文評閱成績（20%）、設計（論文）答辯成績（20%）四大部分組成。指導老師考核成績由指導老師評定，其余三項成績由相應的評審組老師評定。
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實施周檢查制度，要求學生每周以幻燈片形式進行匯報。匯報的主要內容是本周所做的主要工作、遇到的主要問題、問題的解決方法及心得體會等。匯報過程中，指導老師做好記錄，填寫《畢業設計指導工作記錄本》，對畢業設計指導工作進行實時記載，學生匯報完畢后，指導教師綜合各位學生的情況加以總結，并就學生所提出的問題加以解釋與指導。周檢查制度作為畢業設計平時成績評定的重要依據。同時，學生隨時寫好《畢業設計日志》，內容與教師的《畢業設計指導工作記錄本》相配套。這樣，教師與學生交流緊密，雙向監督，有利于加強畢業設計工作的全過程指導與管理。
畢業設計作品或成果可以是程序、實物、現象、方案等可以表現畢業課題成果的東西。讓作品成為畢業設計的主要內容，并在總評成績中占有一定比例。
對學生數集中的個別單位，因崗位需要無法回校參加答辯的由單位出具證明，學院安排老師到企業答辯。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風，促進學生認真做好畢業設計。正確認識畢業設計的重要性將有利于保障和提高教學質量。
表1 畢業設計（論文）總評成績評定參考標準
另外，畢業設計期間，指導老師要為學生進行資料查閱、文獻檢索、論文寫作能力的培訓，培養學生學術論文寫作的基本素養。當然，在整個畢業設計指導過程中，要把學術道德教育和思想教育工作貫穿始終，加強學生的誠信教育，在處于即將走上工作崗位的過渡階段，幫助學生樹立良好的心態，促進畢業生克服不利情緒的同時順利完成畢業設計。這種關心和指導可在每周進行檢查時多與學生交流，也鼓勵學生之間的交流。
四、嘗試畢業設計與頂崗實習一體化改革方案
學生可選擇到企業頂崗實習期間開展畢業設計，將畢業設計、頂崗實習有機結合。指導學生在頂崗實習的過程中，同時完成畢業設計（論文）。鼓勵學生在頂崗實習期間，從事與專業對口的頂崗實習企業生產和技術領域相關的畢業課題設計。學生帶著畢業設計的任務進行頂崗實習，不論是操作控制、質量檢驗還是裝配、測試崗位，都能愛崗敬業，并隨時記錄，在生產實踐中收集自己畢業設計所需的資料和數據。這樣最終必然將以較高的質量完成頂崗實習和畢業設計。若能取得優異的成績，則被企業接收，順利就業。這樣拓寬了就業渠道，增加了就業的機會。這種一體化的教學模式體現了工學結合、產學一體的職教模式。
當然，要想使這種一體化的教學模式取得良好的效果，校企雙方應該共同指導、共同管理。每個學生都必須由校內專業教師和企業指導老師共同指導。校內老師可制定一個詳細可行的計劃和階段性的目標，督查畢業設計的進展情況，指導論文寫作的規范，并協助解決理論問題，定期與學生溝通，溝通方式可以多樣化，比如：電話、QQ、Email，等等。企業指導老師負責從單位的實際出發，現場指導、規范操作、分析故障并解決問題。
五、結語
以上改革措施已在機電專業08級畢業生中進行了實踐，經實踐證明這些策略能充分調動學生的積極性和參與性，提高畢業設計質量。當然，如何提高高職畢業設計質量，是牽涉多個因素的綜合課題，需要我們不斷實踐、不斷總結，完善質量控制措施，使畢業設計教學真正成為培養學生創新精神、職業素質和綜合實踐能力的重要途徑。
參考文獻：
［1］姜亦祥.淺談加強機電一體化專業實習教學的措施［J］.成才之路，2009，（21）：79-80.
［2］徐冬梅，吳紅，冷士良.高職畢業設計（論文）與頂崗實習配套改革的實踐［J］.化工職業技術教育，2010，（2）：56-58.
關鍵詞：機電一體化 發展趨勢 機械工業
1前言
現代科學技術的不斷發展．極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域．由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化．使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化。使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。論文 畢業論文
2機電一體化的優點
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術．將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱 其涵蓋“技術”和“產品”兩個方面．是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術．而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊．這是機電一體化與機械+電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別機械工程技術由純機械發展到機械電氣化．仍屬傳統機械．其主要功能依然是代替和放大的體力 但是發展到機電一體化后．其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外．還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等 即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸．還是人的感官與頭腦的眼神。機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別是智能化 機電一體化產品的典型例子有：數控加工中心、機器人以及具有檢測控制性能的數碼相機等。總之．一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這五個要素構成。
3 機電一體化的發展歷史
2O世紀6O年代以來．人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后．刺激了機械產品與電子技術的結合，再后來計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展更進一步奠定了技術基礎 大約到20世紀8O年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認：機電一體化技術和產品得到了極大發展：各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持：2O世紀9O年代后期．開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段．機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化．微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳．出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法．機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。
我國是從20世紀8O年代初才開始在這方面研究和應用。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作．取得了一定成果，但與歐美、日本等先進國家相比仍有相當差距機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合。它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科．隨著科學技術的不但發展．還將被賦予新的內容。
4 機電一體化發展趨勢的分析
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：
4．1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然使機電一體化產品具有與人完全相同的智能是不可能的，也是不必要的。但是高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
4．2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
4．3 網絡化
20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等人們日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliancesystem，CIAS)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4．4 微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm。的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
4．5 綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
區域產業是指在某一特定區域內，生產同類商品或提供同種服務的所有企業的集合，反映的主要是產業空間布局狀況以及由此所決定的區域間橫向經濟關系。生物工程相關產業涵蓋醫藥、食品、檢驗、環保、農業等領域⑤，產業相關集群的形成對于促進地方經濟建設，保障經濟、社會、環境與人的協調發展意義重大。
1．生物工程相關產業在國民經濟中的地位“十一五”以來，國務院批準了《促進生物產業加快發展的若干政策》和《生物產業發展“十一五”規劃》，大力推進生物技術研發和創新成果產業化，生物產業產值以年均22．9％的速度增長。《國務院關于印發生物產業發展規劃的通知》提出，到2015年，生物產業增加值占國內生產總值的比重將比2010年翻一番；到2020年，把生物產業發展成為國民經濟支柱產業。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》和《國家“十二五”生物技術發展規劃》明確提出將“研究預防和早期診斷關鍵技術，顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點領域的發展思路之一；將生物制藥技術列為重大支持方向之一；將食品安全列為民生科技示范重點，食品安全檢測產業將成為新型公益類重點資助領域。
2．吉林省生物工程相關產業發展現狀“振興東北老工業基地”、“長吉圖開發開放先導區”、“長春市國家級生物產業基地”等國家和地方的政策性投入，使吉林省生物工程領域產業的發展形成了比較優勢，已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫藥企業集團和一大批中小型生物醫藥研發和制藥企業，以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產企業。2012年，相關產業整體呈現快速、強勁的發展勢頭，全年醫藥產業實現銷售產值1550億元以上，同比增長34．7％⑥。吉林省工業發展“十二五”規劃提出，在醫藥產業方面，將吉林省建設成為國內外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地；在醫療儀器設備及器械方面，提升醫療器械行業發展水平，加快補齊醫藥產業發展短板，重點發展多功能激光治療設備、臨床檢驗分析儀器等醫療檢驗儀器。到2015年，全省醫藥工業總產值達到2000億元，年均增長27％⑦。
3．吉林省生物工程相關產業高層次人才相對不足目前，吉林省生物技術制藥產業發展迅速，但企業創新能力薄弱、仿制藥比重較大；高端醫學儀器設備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業技術力量十分薄弱，缺少足夠的優秀創新人才，造成核心技術往往依賴引進，受制于人。生物工程產業是高技術產業，通過對相關產業調研發現：（1）生物產業飛速發展導致人才數量缺口加大；（2）產業創新能力提升導致高端人才匱乏；（3）國內外同行業的發展差距導致人才流失嚴重；（4）要突破國外技術壁壘需要生物醫學與機電一體化人才；（5）高技術產業經濟發展對人才實踐能力的要求攀升。因此，吉林省生物工程相關產業創新能力的提升和持續健康發展需要大批高層次實踐創新人才。《國家中長期生物技術人才發展規劃（2010－2020年）》指出，重點培養生物產業高端創新型人才、產業鏈關鍵環節專業人才；鼓勵企業與科研機構、高校聯合建立生物技術人才培養基地；建立人才及人才團隊在企業與科研院所之間流動的暢通渠道。目前，吉林省生物工程專業碩士學位授權單位僅3所，即吉林大學、吉林農業大學、中科院東北地理與農業生態研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產業輸送了優秀人才，但在生物、醫學、光學、機電一體化人才培養方面尚不能滿足我省生物工程相關產業發展對人才的需求。
二、長春理工大學對生物工程專業碩士學位研究生培養體系建設的探索
1．多學科交叉融合，凝練專業特色，明確人才培養目標定位長春理工大學堅持生物、醫學、光學、機電等多學科交叉融合的辦學特色，結合吉林省生物醫藥、食品安全檢測工程產業等區域產業發展規劃，形成了生物醫學光機電一體化技術的生物工程優勢學科。涵蓋三個穩定的、特色鮮明的專業方向：（1）生物醫學檢驗工程，以國產化及自主創新的生物醫學檢驗試劑與配套光電檢驗儀器一體化技術為研發目標；（2）醫藥用生物反應器與監測設備工程，側重基因重組藥物的通用載體生物反應器構建與應用技術，以及細胞工廠配套光電顯微光電監控設備的研發；（3）食品安全檢測工程，側重食品中雌激素類、毒素、農藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發。為吉林省醫藥、衛生、食品、商檢等企事業單位培養具有創新能力的應用復合型高層次人才。
2．優化課程體系，構建雙師型導師隊伍，探索三對接人才培養模式整合教學與實踐優勢，按照專業方向的不同，采用分類培養的指導思想，突出知識背景交叉與能力培養并重的特色，設置了科學合理的課程體系，包括必修課（18學分）、公選課（10學分）、方向選修課（6學分）三個模塊，模塊間遵循“夯實基礎－提高能力－強化應用”的培養規律。教學團隊由企業專家、國外學者和校內教師組成，企業專家講授實踐性較強的課程，國外專家學者主講學科前沿性講座，突出實踐與前沿的兼顧。采取集體培養與個人負責相結合的指導方式，構建雙師型導師隊伍。導師組由具有副教授以上職稱或博士學位的校內教師，和具有高級專業技術職務或具有博士學位的合作單位專家組成。形成一支結構合理、學術思想活躍、教學科研與實踐經驗豐富的教學團隊。以實際項目為主要載體，融通基礎理論教學、前沿技術和實踐教學，構建“學研用”三位一體的人才培養模式。學習方式分為全日制學習方式，學制2．5年；非全日制學習方式，學制3年。培養方式為校企（行）聯合培養，對于全日制學生，1年在校理論學習，半年行（企）業頂崗實踐，1年結合崗位實踐內容完成畢業論文；對于非全日制學生，1年在校理論學習，半年企業頂崗實踐，1．5年結合崗位實踐內容完成畢業論文。實現了人才培養與合作單位、生源層次、業界需求的對接，學校和用人單位的無縫連接。
3．建立校企聯盟，拓展實踐教學基地，全面提升人才實踐創新能力專業學位研究生培養的重點在于實踐和創新能力的培養，企業和行業參與高校專業學位研究生教育是保證專業學位研究生教育質量的重要手段⑧。因此，通過校企合作和優勢互補，建立工程實踐基地，實現研究生聯合培養，已成為提升工程碩士研究生實踐能力的重中之重。長春理工大學與相關企業在聯合攻關、學術交流、學生就業、本科生實習等方面進行合作的基礎上，建立了生物工程專業碩士培養的校企聯盟。目前，與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司等15家企事業單位簽署了實踐基地合作協議，形成了以吉林省為中心，輻射北京、上海等地的穩定的校外實踐教學基地。此外，校內建設的與該學科直接相關的實踐教學平臺有生命科學基礎實驗中心，吉林省生物檢測工程實驗室和吉林省中藥生物工程二級實驗室2個省級重點實驗室，2個學校參股的集生物醫學光機電一體化研發與生產的高新技術企業。目前，已投入建設經費3000余萬元。校內外實踐基地的建設，為學生提供了充足的實踐機會，使學生在讀期間能參與企業生產、關鍵技術攻關和新產品研發，全面提升了人才的創新實踐能力和就業競爭力。
4．“產學研”聯動，以科研合作為紐帶，保障學位論文的先進性與實用性“產學研”合作教育的本質特征是尋求高等教育自身規律與現實社會對人才需求之間矛盾的解決⑨。通過“產學研”合作教育，實現教學、科研、生產三結合，能更有效地提高辦學水平和人才培養質量，克服高等教育脫離社會實踐需要的傾向，增強其社會適應能力和生存能力⑩。自2000年以來，我校先后與中國藥品生物制品檢定所、中國食品檢驗檢疫研究院、長春生物制品所有限公司、長春百克藥業有限責任公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司、吉林省紫辰光電有限公司等多家企業，聯合完成了國家級、省級和橫向科研項目17項，累積科研經費達2000余萬元。以科研合作為紐帶，將科研項目立項、研發推廣過程與生物工程專業碩士培養相結合，形成了“產學研”聯動模式，增進了學校與企業間的合作交流。學生畢業論文選題結合專業方向、校企聯合攻關項目和企業實際需求，鼓勵原始創新或集成創新。學生在校內和校外導師的共同指導下，掌握了扎實的專業理論基礎和先進的實踐技術手段，具備了綜合運用科學理論和技術方法解決實際工程技術問題的能力，保障了學位論文的先進性與實用性。
關鍵詞：自動化生產線；教學方法；電機與電氣控制；PLC；課程設計
中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）02-0027-02
高職機電一體化專業課程設置的培養目標是：面向工業企業生產現場，電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司，培養適應社會需要，全面發展，適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才，主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等，本專業有五個主干學科：電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程，都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產線的課程設置
機電一體化專業人才培養能力有：識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等。《自動化生產線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制，后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到：機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程；能力目標有：對已安裝的機械手機械部件進行測量；對機械手的氣路進行基本調試；根據故障現象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點并分析解決故障；遵守安全操作規程；素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動教學開展課程教學，提升學生的職業能力，以具體自動化生產線為載體，融合認知、安裝、調試和檢測等內容，實現教、學、做、評一體化教學，突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體，采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域，設置六個學習情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試，分成20個任務。
項目一：供料站的安裝，有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務；項目二：加工站的安裝，設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務；項目三：裝配站的安裝，設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務；項目四 ：分揀站的安裝，設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務；項目五：輸送站的安裝，設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務；項目六：整體運行調試，有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。
2自動化生產線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
（1）講授法：講解項目任務，傳授項目任務相關的知識點，針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的說明。
（2）現場教學法：在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修應用能力實踐，提高職業氛圍，在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。
（3）任務驅動法：將教學過程融入項目任務中，讓學生自主討論分析實施，學生在工作過程中得到知識。
（4）小組討論法：學生每六～八人為一個小組，小組討論分析，討論解決，分工協作完成項目任務。
六步教學實施：明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標，注意觀察和記錄小組對現象分析情況，解答學生提出的問題，對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導，讓學生自行摸索，在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進行故障排除工作匯報，互評，并對每組進行考核評價，再引導學生自行總結。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式，利于理論聯系實際，有利于學生的學習創新和思考，更督促他們到實際中去發現和改進，去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為：校內項目，企業，綜合實訓三大類。當堂課的考核有：教師考核、小組互評、小組自評；教師考核內容為五項：任務分析情況，實施方案制定，任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專業課一樣，多種教學方法和全面的評價方案，有效保證了教學效果。
3相關課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發電機為主題，以工作任務為導向，以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程，用實物進行直觀性教學，使學生感性認識強，理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制（或三相異步電動機Y-降壓啟動）、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號；了解個元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求：兩臺電動機都存在重載啟動的可能，任何一級傳送帶停止工作時，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護環節，有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關邏輯控制裝置，隨著計算機技術和通信技術的發展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴展，除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外，還有過程控制，數據處理，通信聯網與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言：
（1）順序功能圖（SFC）。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態，這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。
（2）梯形圖（LD）。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的，形象、直觀、實用，電氣技術人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號，是目前用得最多的一種PLC編程語言。
（3）功能塊圖（FBD）。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，與數字電路中的邏輯圖一樣，極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
（4）指令表（IL）。
采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。
（5）結構文本（ST）是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容，中間加以不同的應用實例：順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理，使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計，LED數碼管顯示設計，還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務：洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句，以實例應用為線索：單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發板，可以完成大量的單片機學習、開發實驗，對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術及應用。
變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍；掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術；了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統，掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等，是強電應用和現代技術推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動檢測技術。
傳感器技術代替人的感觀，在各種環境下應用，檢測技術是一套有效的反應體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成，對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。
教學過程進行小論文制作，讓學生提高計算機應用水平，使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業論文指導分析
畢業論文專業聯系實際，通常小型自動化系統以單片機為主，大型自動化生產線以PLC為主，系統運行動力離不開電機，觀察離不開傳感器，調速可用變頻器，綜合所學，學生的論文涉及廣泛，有效教學可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實際和研究方向做好側重和體現，如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性，“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎上，首先確定相關技術指標，對應查找并列出論文結構，一份畢業論文至少含有三到五門課的內容，對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術處理。
所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五，注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生，系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生，專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。
參考文獻
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[3]李建新.《可編程控制器原理及應用》，機械工業出版社，2012年9月
1.1避開就業黃金期
畢業設計任務下達時間應當人性化，服務于學生的需求。高職院校可適當調整教學計劃，第四學期期末便督促學生在暑假完成基本的資料搜集，論文框架的搭建。第五學期開學后，再由老師進行深入細致的指導。以此緩解學生壓力，也有利于提高畢業設計論文質量。而學校需要為學生的畢業設計提供各類硬件或是軟件設施，方便學生查閱資料等。
1.2科學選題，結合實際
選題時，教師應根據高職學生的特點來確定設計具體要求，也就是說，對于論文理論深度、專業知識的涵蓋范圍，這一部分的要求要相應降低，而對于實際動手能力和內容的實用性方面，進行重點考查。可以從以下方面進行改革：1）選題應切合實際，校企合作命題。為了加強畢業設計的實用性、針對性，高職院校可以根據近年專業發展及學生就業的具體情況來設定題目，也可以與長期合作的企業一起命題，或是把企業的真實項目拿來作為畢業設計題目。2）允許學生自行擬定題目。高職學生在頂崗實習階段，工作中會對專業知識有更新更深的體會，也有些學生會有改良或設計的想法，希望能自行擬定設計題目。由于學生所選題目與專業崗位緊密結合，有些甚至是單位亟待解決的問題，因此學生的興趣和積極性都很高，課題的可行性與實用性也得到了充分體現，畢業設計的質量必然會大大提高。
1.3嚴格過程指導及監控
畢業設計持續時間長，任務重，學生相對來說又有比較自由的支配權，因此在設計環節的指導和監控就顯得尤為重要。而學生畢業論文（設計）質量的好壞與指導老師的經驗儲備和水平高低有直接關系。可從以下幾方面做好指導和監控。1)指導教師也需要深入企業，了解它的技術、工藝流程，參與技術服務；同時可活得一些科研項目，供學生前期的研究學習。2）聘請企業高級技術人員，對教師進行技能培訓，或是直接參與指導學生的畢業設計。3）學院應制定適當的論文指導師生比，保證教師有充足的時間和精力進行論文指導。4）學院和系部需對教師的論文指導嚴格監督，建立完善可行的檢查制度。教師應與實習單位加強溝通切實指導學生的論文和實習，對于學生畢業設計中遇到的問題、及頂崗實習情況作出評價，方便下一階段工作的開展。
2考核形式多樣化
過去，大部分高職院校一直采取的都是或畢業設計的畢業考核方法。通過多年教學反饋，我們認為：只要學生能把前面學到的專業知識靈活運用在實踐中，可以參考現有的資料，只要能夠徹底理解，并且能提煉出屬于自己的東西就可以了。所以畢業設計的考核方式也應該不拘一格，形式多樣。以機械類專業為例，考核標準除了畢業論文、畢業設計之外，其余方式如下：1）學生設計具體實物作品學生運用所學知識親自設計或是制作出具體的實物作品，就機械CAD專業學生而言，可以利用逆向工程與3D打印技術制作各種模型，如電子產品外殼、維納斯雕像等；機電一體化專業可設計或制作簡易機器人、信號發生器、自動倒車系統等；數控技術專業可加工各種零件，盤類零件、套類零件、軸類零件；實物作品必須與所學專業的管理對象或是生產對象有關、與本專業的教學或技術推廣有關。整個制作過程都需學生自己獨立完成，由老師指導，以此鍛煉學生的動手、自學、創新以及思維能力。2）獲取省級或全國大賽獎項大賽可以檢驗學生的動手能力，團隊的交流溝通能力、寫作能力、創新能力、實踐應用能力、解決問題的能力以及安全意識的職業素養，由此成功傳遞了職業教育發展改革的信息、方向。比賽驗證的是學生的各項綜合能力，如果學生參加比賽可以獲得省級以上的各類獎項證書，證明了學生在某一方面極強的能力，以后可注重培養該方面。3）搞創新設計和小發明如果學生能夠結合自己特殊的興趣愛好，做出一些創新設計，擁有自己的小發明，將自己所學的專業知識能夠更好地運用實踐中，這就達到了培養學生理論歸納和實踐能力的目標。綜上所述，采取多樣化的畢業考核模式，避免了學生按照以往慣例從網上下載、抄襲論文所需的資料，學生愿意在論文中融入自己的個人興趣，自己動手、動腦完成大學的最后一份答卷——畢業論文，以此將理論與實踐切實地結合起來。因此，對于高職學生專業素質的評價，要隨時代變遷進行多樣化考核方式，而不應僅僅局限于單一的畢業論文。
3結語
一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機電一體化"的發展歷程
1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.
2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、cpu等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
三、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、cad／cam系統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
四、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。
(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢
1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度
(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中，有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。
(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造；在已改造的近6500臺機床設備中，大約有15%需進一步改造。
(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造；且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。
(4)北京工業系統cad應用還有較大差距。目前，北京工業品設計，cad應用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內先進地區也超過了30%)；cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應用工程領導小組指出，“八五”期間大中型企業要達到35%，中小型骨干企業要達到15%—20%；到“九五”時，按國務委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務，占總任務量的99.5%左右。
(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業化國家高近9倍。因此，北京工業系統節能降耗的任務非常重，而電力電子技術是節能降耗的王牌。
2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種，每年約開發試制新產品3000種，更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業產品的競爭能力。
1993年，北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種，在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中：機械局系統主要產品約1200種，機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統主要產品350種，機電一體化產品210種，機電一體化產品所占比例為60%；輕工系統主要產品總數為649種，機電一體化、智能化產品15種，機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%；汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內先進水平相差一半左右。
3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在北京工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重，且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。
(二)北京“機電一體化”工作的任務
北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。
1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點
(1)大力采用模糊技術，工業爐窯改造應上新臺階
國內外成功的范例表明，應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和pid技術好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術，到2000年，對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢，其中采用模糊技術改造要在80%。
(2)積極采用數控技術，機床高備改造要達新水平
對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能，到1995年，北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調速技術，風機電泵改造要攀新高度
風機、電泵采用變頻調速后一般可節電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年，應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍；采用先進的變頻調速技術。
(4)優先應用cad／cam技術，工業設計水平提高要有新目標
北京工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業系統cad的應用率為17%，cad的覆蓋率為11%，到1995年應分別達到20%和15%，本世紀末，要力爭分別達到55%和45%。
2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標
(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種，2000年，應不少于2000種，機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。
(2)單項目標：
·機床數控化率：1995年，產量數控化率達5%，產值數控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。
·汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。
·plc的開發生產能力：“八五”期間，開發能力要穩居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的plc生產基地之一。
·“電力電子”開發生產能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術。“九五”期間第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面，“八五”期間，開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品；交流變頻調速裝置要達到批量生產程度；高頻電子鎮流器要能出口創匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。
·模糊控制器的開發生產能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地，開發出用于工業爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來；交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年，空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末，北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。
·其它機電一體化產品的開發生產能力：微機控制多色印刷機要穩居全國第一；電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產量上全國領先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力，打出規模效益來；數字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……
總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標，那么，到本世紀末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中，數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；plc模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍，也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。
五、北京發展“機電一體化”的對策
(一)加強統籌安排，協調發展計劃
目前，北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時，市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!
(二)強化行業管理，發揮“協會”作用
目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。
“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……
(三)優化發展環境、增大支持力度
優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規模化建設項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。
(四)突出發展重點，兼顧“兩個層次”
機電一體化產業復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術對傳統產業進行改造，在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產品設計之初，就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
我們認為，北京“機電一體化”發展，當務之急，重中之重是：
抓緊開發生產gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等，用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造；
抓緊推廣應用經濟型數控系統，改造機床設備；開發生產低、中檔數控系統；
論文摘要：基于FMS技術開發了模塊化機電一體化教學培訓系統，該系統有助于加深學生對機電一體化系統概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業計劃與調度教學研究性、綜合性實驗為例，論述了該系統在培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生學習興趣和積極性的重要作用。
為使機械設計制造及其自動化專業學生在學習過程中，有機會將所學到的各門專業課的知識綜合性地應用到接近于生產實際的過程中，為他們走上工作崗位后應用這種新的理念打下基礎，學院除了建立適合于現代教學法模式的幾個獨立的專業實驗室外，籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中，我們開發了一套完全接近于生產實際的模塊化柔性制造系統，由省部共同投資。實驗室的開放性主要體現在兩個方面:一是系統組成具有開放性，系統中不同生產廠家的設備可相互兼容，便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性，實驗室可面向校內外各種層次的學生或培訓學員，做到資源共享，擴大受益面。
1 FMS系統組成
柔性制造系統機電一體化訓練設備，包含一條閉環柔性輸送裝置和六自由度并聯加工中心(加工站)、三自由度數控雕刻機及其控制系統、四自由度上料檢測站及其控制系統、搬運站、安裝站、安裝搬運站、智能分類站、現場總線、多層次立體原料庫及其控制系統、多層立體成品庫及其控制系統、自動化輸送線及變頻調速控制系統、PLC數據采集及物料監控系統、系統監控及管理控制軟件。
工業控制計算機通過運動控制卡發送位置信號給旋轉立體上料庫電機驅動器，電機驅動器驅動步進電機旋轉一定角度，實現零件位置對準，同時設置檢測開關，通過PLC采集至計算機，判斷托盤上相應位置是否存在零件。自動上料機器人將待加工物料送至加工位置后，系統驅動鎖緊裝置進行物料定位固定，上位機按指定程序控制六自由度并聯機器人，進行零件前序的加工。在主界面中點擊數控雕刻機控制按鈕，進人數控雕刻機控制界面，三自由度數控雕刻機主要實現對工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉化為G代碼，然后通過計算機的串口將G代碼傳到雕刻機，雕刻機執行G代碼。
零件前序加工完畢后，計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。
在主界面中點擊立體倉庫狀態按鈕，進人立體倉庫狀態界面。立體倉庫狀態是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況，系統實時檢測各個倉位的狀態，然后系統給碼垛機發指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位，操作者通過觀察狀態位的圖標情況，操作者就可以知道哪個倉位是否為空，并且知道各個倉位物件的重量，通過生產統計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品，每一類成品的個數及總重量。
2系統特點
(1)包含多種關鍵技術及單元，使學生了解更多的知識;機器人技術;物流倉儲自動控制系統;立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監控;PLC控制系統;傳感器技術;計算機網絡通信技術和現場總線技術;計算機控制;網絡化視頻監控技術;數據庫技術;多軸運動控制器;氣動技術;步進電機及驅動;伺服電機及驅動;VC，VB等高級語言編程。
(2)結合機電教學，編制了的實驗指導書，包含多個實驗:為了方便教學實際使用，我們為系統提供了專門實驗指導書，其內容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗，供本科生、專科生和研究生專業選開，教師也可以根據實際情況，在實驗指導書的基礎上增開設計性、綜合性實驗。
(3)交互式圖形化操作界面:系統控制軟件采用WINDOWS操作系統，具有交互式和圖形化特點，操作簡單易學，自動化程度高，使教師和學生在很短的時間之內就可以掌握對系統的操作。
(4)豐富的狀態反饋功能:通過計算機與各單元及傳感器的通訊，將系統中各環節的狀態顯示在操作界面上，使操作者通過計算機隨時了解系統各環節的工況、狀態、運行數據，掌握系統運行狀態。
(5)完善的生產及物料存儲統計功能:根據現代柔性制造系統的特點及倉儲物流的發展動向，不但在工作過程和原理上仿真實際生產過程，而且開發了生產及物料存儲數據庫，根據系統的運行隨時記錄和分析生產和存儲數據。
(6)開放式系統結構:為了增強學生的參與性，系統采用了開放式結構，提供了完善的控制功能動態鏈接庫和二次開發函數，不用了解底層復雜的時序和操作過程，只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼，學生即可開發出自己的運動或控制功能，激發學生的學習興趣。
(7)網絡化視頻監控:系統提供網絡化視頻監控模塊，使操作者在操作系統的同時，也可通過電腦屏幕實時觀看系統的實際運行狀況。同時對于有條件的學校，可將控制計算機與校園網相連解，使更多的學生和老師通過網絡觀看現場實驗過程，提高系統利用率，也可實現遠程教學。
3如何應用FMS進行本科實驗教學
由于近年來高校的擴招，學生人數大幅上升，而大型實驗設備臺套數少;而且大型實驗設備的實驗通常包括編程、上機、結果分析等，需要的時間較長。因此，大型設備開設的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學的模式。我們分別探索了以下幾種模式:
3. 1開設綜合設計性實驗
本中心老師提出項目申請，參加學校實驗室設備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學院組織的“機電一體化實訓中心”項目。這些項目結合指導老師的科研項目，通過雙向選擇接受學校相關專業本科三年級以上的學生參加。學生分為2-4人一組;在教師的指導下，首先查閱文獻和學習FMS的有關知識，編制程序，上機測試;實驗的內容根據項目的研究內容而定，一般涉及多種設備;實驗時間根據老師和學生雙方商定，實行彈性制，不拘泥于課堂安排的時間。由于學生人數少，在實驗過程中可以做到師生面對面的隨時交流。
例如:作業計劃與調度教學實驗。
“作業計劃與調度教學實驗”的內容是讓學生根據給定的加工工件信息，設計一個單件小批量零件加工的“作業計劃與調度”的仿真系統，使目標函數“最長流程時間”的值最小，然后對仿真結果進行驗證。實驗的目標是:使學生加深對“作業計劃與調度”概念的理解，掌握車間調度的方法，培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生的學習興趣和積極性。實驗系統要具備以下功能:
(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象，也就是使學生知道他們是在那個車間、那個環境為加工那些工件設計“作業計劃與調度”的方案;
(2)提供一個很好的仿真環境及工具，用來建立仿真模型，使學生形象直觀地看到車間調度的運行過程;
(3)提供實現“作業計劃與調度”的算法和軟件開發環境，使學生了解并掌握該算法的原理，并在仿真環境中實現算法，得到仿真結果;
(4)提供一個真實環境，如FMS車間或可真正運行的FMS車間模型，在此環境中對上面得到的仿真結果進行驗證。
針對“FMS教學實驗系統”只討論一種特殊情況，即最長流程時間Fmax的計算先討論n/m/P/Fmax問題，目標函數是使最長流程時間最短。最長流程時間又稱作加工周期，它是從第一個工件在第一臺機器開始加工時算起，到最后一個工件在最后一臺機器上完成加工時為止所經過的時間，由于假設所有工件的到達時間都為零(Ri，I=1 ，2 ，3，…，n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時間，也等于一批工件的最長完工時間C max 。
設n個工件的加工順序為S=(S1 ，.S2 ， ……，，Sn)，其中Si為排第i位加工的工件的代號。以CK(Si)表示工件Si在機器Mk上的完工時間，Pk表示工件Si在Mk上的加工時間，K=1，2，3，……，m；i=1 ，2， ……，n，
式(1)是一個遞推公式，當由式(1)得出Cm(sn)時，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工時間矩陣上從左向右計算完工時間。對于某一工作地，在給定的一段時間內，順次決定下一個被加工的工件。
3. 2開設選修課
由于學習FMS的有關知識，需要學生們具有一定的專業知識;而且大型設備一般只有一套設備，要面向學生人數眾多的本科生開設實驗課有一定的難度。因此，我們首先開設了FMS的選修課。在講授FMS技術的理論知識的基礎上，開設FMS的上機實驗課，學生分為3 -5人一組。由于課堂講授FMS的時間有限，加之是選修課;因此，在實驗課之前，面對設備再介紹一次設備的原理、結構和用途等，以加深學生的印象;然后指導學生編制程序、適當的上機操作，輔導學生處理實驗結果。
3. 3為本科畢業設計提供實驗
本科生的畢業論文是進行專業基本技能培養的重要環節，同時也是培養學生創造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業論文的學生，有充分的時間利用所掌握的專業基礎知識，解決具體的問題;因此畢業論文是本科生學習和掌握大型實驗設備的一個非常好的機會。
4 FMS進行本科教學的體會和希望
4. 1 FMS進行本科教學的效果
通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設備，對學生選擇專業有一定的幫助，也增加了學生參加推薦免試研究生和就業等的競爭力。例如，一名機電學院的學生參加了“FMS研究”項目后，對數控技術有關知識和應用有了一定的了解和興趣，報考研究生時選擇數控技術專業。另一名機電學院的學生參加“開放式數控系統的研究”，學習了切削圖形設計、數控雕刻機及其控制系統等一系列操作，在老師的指導下自己操作選擇刀具和切削參數，觀察不同的切削過程，加深了所學的理論知識，熟悉了作業計劃與調度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學錄取為研究生。
近年來為了適應地方經濟和社會發展的需要，拓寬人才培養領域，在開設綜合性實驗項目和選修課時，也接受其他學院的學生。學生結束項目后，對所參加的研究工作非常有興趣。
相比較而言，綜合設計性實驗效果明顯好于選修課的實驗。前者由于有充分的時間，我們摒棄了傳統的驗證實驗的模式，采取了“雙向互動”，教師以更多的精力啟發學生的創造力，調動其主動性和積極性，發揮他們運用所學的知識去解決實際問題。對這種實驗模式，學生表現出極大的興趣。這種實驗教學模式，不僅拓展了學生現代科學技能的理論和知識;在實驗方法，應用技能方面也得到了提高，為他們今后走上社會，服務于社會，縮短理論與實踐的差距奠定了良好的基礎。
4. 2存在的問題
