發(fā)布時間：2023-04-01 10:12:07
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機械電子工程論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1、我國機械電子工程專業(yè)實踐教學體系的現(xiàn)狀
當前機電專業(yè)的人才培養(yǎng)正向著復合型和應用型的方向發(fā)展，這不僅要求學生具有較扎實的專業(yè)知識，也需要學生能將相關專業(yè)的理論與實踐應用結合起來，通過實踐方面的鍛煉，培養(yǎng)學生綜合運用專業(yè)知識的能力。應用型學院的辦學理念是培養(yǎng)有較扎實的基礎理論、較強的專業(yè)知識和實踐能力、有健康的心理素質和創(chuàng)新精神的應用型人才。近年來，應用型高等學校的機械電子工程專業(yè)雖然取得了一些成就，向社會輸送了一部分人才，但也確實存在以下兩個問題： 一方面，這類院校雖然開設這個專業(yè)，卻沒有建立一套嚴謹?shù)膶嵺`教學體系。這包括實踐教學管理體系、實踐教學內容體系、實踐教學保障體系。另一方面，三本學生相對基礎薄弱，院校沒有因材施教，只是一味的沿用重點院校理論深度的內容教學體系培養(yǎng)，產(chǎn)生了一些新的問題和矛盾，所以教學效果不是十分理想。
最重要的是該專業(yè)的建立旨在為社會輸送大量的專業(yè)化應用型人才，工程應用能力一定會是他們的強項。但目前很多院校在教學實踐體系中沒有增加工程實踐的課程更談不上提供給學生工程實踐的一線實習經(jīng)歷。另外，實踐基地和實踐目標的矛盾，新的理論和落后的教學設備之間的矛盾也是目前機電工程專業(yè)教學體系中存在的較為突出的問題。
2 我國機械電子工程專業(yè)實踐教學體系的改革方法
從我國當前機械電子工程專業(yè)的實踐教學體系中存在的問題來看，工程實踐教學環(huán)節(jié)是改革的重中之重。筆者試著從以下幾個方面提出一些意見，希望有助于構建完善的工程實踐教學體系。
（1）實踐教學管理體系
高等院校應建立規(guī)范的實踐教學考核辦法，對實踐教學的要求與培養(yǎng)目標準確定位，保證實踐教學的質量。工程實踐的內容要靠制度來體現(xiàn)，目標要考考核體系來保證。制度要準確、合理。目標要明確、可行。
（2）實踐教學內容體系
根據(jù)研究數(shù)據(jù)來看，一名合格的工程師的培養(yǎng)過程大約需要七到九年的時間，這其中包括工程科學知識的學習和工程實踐的訓練。其中工程實踐的訓練是這個培養(yǎng)過程的重頭戲。在制訂工程實踐教學內容時應該多方面考慮，既要保證學生的基礎知識穩(wěn)固，又要保證其創(chuàng)新意識以及實踐能力。
將部分傳統(tǒng)的理論性教學課程轉設為小班教學，理論教學和現(xiàn)場操作結合，保證良好的教學效果。例如單片機、PLC這類課程課堂配備相關教學儀器，學生在學習過程中理論學習與操作相結合，理論指導實踐，實踐加深對理論理解；實驗教學方面，將具有綜合性、創(chuàng)新性的實驗替代部分驗證性實驗，這樣更有利于發(fā)揮他們的主觀能動性，開發(fā)他們的思維潛能；實習是每個高等院校培養(yǎng)學生的必要環(huán)節(jié)，它對提升學生操作能力和實踐能力等多方面起到了十分重要的作用。學校應多給學生提供各類實習機會及充足的實習時間。
（3）實踐教學保障體系
目前，學院存在實踐教學的“軟”、“硬”件層次欠缺的問題較突出。
教師在實踐教學中處于主導地位，專業(yè)教師實踐能力的強弱直接關系到實踐教學的效果。打造一支訓練有素的師資隊伍是改革工程實踐教學的重要保障之一。教師不僅要做到精心把握策劃每個教學環(huán)節(jié)，編寫實用的實踐環(huán)節(jié)教材。還要及時解決學生在實踐學習過程中遇到的問題。這兩者缺一不可。當然要想把這兩方面做好，一方面教師本身需要不斷的實踐學習，校方也要定期培訓教師，及時將新的理論、技術引進教學體系。另一方面校方要有計劃地引進一批綜合素質高的師資隊伍，這些教師不僅具備一定的理論知識，還應有工程實踐一線工作的經(jīng)歷，以便將實際生產(chǎn)與教學相結合。這將是工程實踐教學質量的有力保障。
實踐基地與實踐教學目標難匹配是應用性高等院校機電專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)一個普遍存在的問題。機械電子工程類專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè)，所以教學的每一步驟都不能缺少工程實踐的教學。這樣既可以鞏固理論知識也可以提高操作能力。學校應在教學設備、設施上積極升級、擴充。綜合光、機、電、計算機、信息控制等方面來考慮，提供計算機測控系統(tǒng)、自動化儀表及裝置、機電工程智能檢測、光電轉換與通信技術等系列實驗設施及相關實踐環(huán)節(jié)，建立優(yōu)勢明顯的實驗室及實習基地，以供學生參與實踐學習。還可積極開啟合作教育的模式。即校外企業(yè)教學和校內課堂教學相結合。
3 結束語
機械電子工程專業(yè)是一門實踐性非常強的綜合學科。理論來源于實踐，理論指導實踐。以學生為中心，以向社會輸送優(yōu)秀的應用型人才為宗旨，逐步將院校的工程實踐教學體系走上正軌，全面提升學生綜合素質。本文針對該專業(yè)當前教學體系現(xiàn)狀，在實踐教學體系上做一些研究和探討，希望對應用型高等院校實踐工程教學質量的提升盡一些綿薄之力。
參考文獻：
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關鍵詞：大型煤礦機械 遠程監(jiān)控 故障診斷 設備管理
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0007-01
在煤礦生產(chǎn)工作的實際進行中，煤礦機械往往是在惡劣的環(huán)境條件下進行作業(yè)，導致機械設備會承受多方面的變負載，由于煤礦機械對于整個煤礦生產(chǎn)工作的重要性，因此必須保證對煤礦機械的實時有效監(jiān)控，以及對故障的及時反饋和處理，通過這種方式，確保煤礦機械可以在作業(yè)中始終具有良好穩(wěn)定的操作性能，達到降低成本，加快工程進度、提高工作質量，達到提升企業(yè)經(jīng)濟效益的最終目的。
1 大型機械設備信息管理系統(tǒng)之于煤礦工程的實踐意義
大型機械設備的管理水平不但直接影響機械運行的情況以及工程中的作業(yè)實效，還會影響到工程中計劃方案的制定、實行以及產(chǎn)品的質量、原材料的使用情況等多個控制方面，所以說研制大型煤礦機械電子控制與故障診斷系統(tǒng)對于煤礦工程有著重大的意義。具體的實踐意義主要分為幾下幾個方面：（1）通過對機械設備的運行、維修情況以及計劃進行設立電子資料檔案的方式，使企業(yè)的各管理相關人員可以直觀地看到當前各類機械設備的運行數(shù)據(jù)，并通過這些資料可以制定科學的管理方案，保證信息的及時完整以及真實可靠性。（2）機械信息管理系統(tǒng)可以將管理、施工使用以及財務等多方面部門進行有機地融合，達到信息交流、資源共享的管理模式，最大程度地提高管理實效。（3）設備的維修管理需要先制定維修計劃，而這些計劃需要相關數(shù)據(jù)作為理論支撐，并且維修也需要有以往的記錄作為參考，而大型煤礦機械電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)可以將每次的維修情況進行記錄，作為維修與改造的直接參考，為設備的維修工作帶來了很大便利。（4）通過機械電子監(jiān)控系統(tǒng)對機械進行遠程監(jiān)控，實時掌握運行的情況，并對運行中體現(xiàn)的故障風險進行及時反饋，可以通過運行狀況和故障風險的反饋信息及時進行維修、護理計劃的制定，并盡快實施，改變傳統(tǒng)的事后維修，防止出現(xiàn)大型事故以及延長工期等嚴重影響工程效益的情況發(fā)生。
2 大型煤礦機械電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)的研制
隨著當今電子信息技術的加速發(fā)展，信號測試水平不斷地提高，通過計算機對煤礦機械進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)的實時收集技術已經(jīng)逐步得到應用，由于傳統(tǒng)信息采集模式的弊端明顯，起不到煤礦生產(chǎn)工作中應具有的實效，因此采取計算機電子技術對大型煤礦機械進行實時監(jiān)控以及故障反饋等措施，將是大勢所趨。
2.1 系統(tǒng)的總結構及功能
大型機械電子監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)主要使通過在線收集、分析處理信息數(shù)據(jù)以及對故障進行警報三個主要部分構成，這種系統(tǒng)可以有效地對煤礦機械進行實時監(jiān)控，并預先得知故障，及早處理，避免事故的發(fā)生。
（1）檢測并收集信息數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)的智能識別系統(tǒng)，對煤礦機械的運行參數(shù)進行檢測，并通過傳感器進行信息傳遞，完成信息收集的工作，數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)主要由傳感器和信號調理的電路所構成，傳感器部分主要使用的收集溫度數(shù)據(jù)的半導體集成的溫感傳感器，型號為AD590，此種類型的傳感器有著范圍較大的測溫區(qū)間，并且具有良好的靈敏度，數(shù)據(jù)具有可靠真實性，而且不需要嚴格保證穩(wěn)定的電壓與電源就可以確保正常使用，并且和幾百歐姆以上的電阻進行串聯(lián)時，仍然能保持良好的使用性能。（2）接收并分析數(shù)據(jù)信息。通過A/D轉換的形式，將傳感器中的模擬信號進行轉換，變?yōu)橛嬎銠C能接收的數(shù)據(jù)信號，然后由計算機接收，并對信息數(shù)據(jù)進行分析。主要是通過預先設定的程序，對接收的信號進行比較判斷，從而得知當前煤礦機電的運行情況，并判斷是否存在事故風險。計算機數(shù)據(jù)信號接收的同時，還把所接收的信息中存在的異常數(shù)據(jù)、出現(xiàn)異常的機械部件以及發(fā)生時間都記錄在數(shù)據(jù)庫中，在需要進行分析時，可以觀看信息記錄以及對記錄進行打印，方便工作。（3）警報裝置?？蓪⒕瘓笃骰騆ED燈安裝于監(jiān)控故障系統(tǒng)之中，在作為出現(xiàn)故障異常時，可以及時發(fā)出警報信號，通過醒目的警報設置，使相關操作人員迅速得知故障情況，及時展開應對措施。（4）時鐘裝置。在監(jiān)控系統(tǒng)中設置時鐘裝置，在發(fā)生故障時可以及時將信息以及時間共同存入數(shù)據(jù)庫，有利于機械的維修等工作。
2.2 系統(tǒng)的軟硬件設施
當煤礦機械進入工作狀態(tài)時，系統(tǒng)同時也進入監(jiān)控工作。將數(shù)據(jù)信息通過傳感器傳入計算機中，對其進行系統(tǒng)地分析，根據(jù)預先設定的程序，分析比較出數(shù)據(jù)展現(xiàn)出的煤礦機械運行狀況，和存在的故障風險，通過系統(tǒng)的警報裝置，使相關人員提前得知，預先進行改善措施，防止故障發(fā)生，進而減少工程損失，提升煤礦工程的工作效率。系統(tǒng)的硬件主要采用六十四通道進行巡回檢測，并注意硬件系統(tǒng)的抗干擾性能，處理好整個系統(tǒng)的抗干擾性，從而確保電子監(jiān)控系統(tǒng)與故障診斷系統(tǒng)的可靠運作。
綜上所述，系統(tǒng)主要實現(xiàn)傳感識別、信息數(shù)據(jù)采集、信號轉換傳遞、分析信號判斷故障、警報提示等多個現(xiàn)代化煤礦機械設備管理功能。
3 結語
總而言之，大型煤礦機械的設備管理，具有覆蓋內容廣、信息量數(shù)據(jù)量大等特點，以往的手工管理模式，對于機械狀況的信息采集以及反饋等工作進展速度較慢，不具有良好的實效性。所以企業(yè)應該將機械設備管理與當今信息化技術進行有機地結合，通過計算機等輔助設備，大幅度地提高工作效率，確保信息的實時有效，為機械設備在工作中的性能穩(wěn)定，最大化發(fā)揮自身作用提供堅實的管理支撐。不但要對機械進行實時監(jiān)控，還要在工作中及時發(fā)現(xiàn)故障問題，將事后進行維修的模式轉變?yōu)樘崆邦A防維護，不但避免了惡性事故的發(fā)生，還大大地提高了工作效率，十分具有實踐意義。
參考文獻
[1]宋占偉.大型裝載機工作過程電子控制研究[D].長春：吉林工業(yè)大學博士學位論文，2006.
關鍵詞：CDIO；機電一體化課程群；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0174-02
一、引言
CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，以工程設計任務為導向，以培養(yǎng)個人能力、團隊能力和系統(tǒng)的適應與調控能力為主要目標，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDIO強調在加強基礎教育的同時，關注工程實踐，加強實踐環(huán)節(jié)，強調個人職業(yè)技能與人際溝通的技能并重；強調綜合創(chuàng)新能力，與社會大環(huán)境協(xié)調發(fā)展。國內外的經(jīng)驗都表明CDIO的理念和方法是先進可行的，適合高校工科教育教學過程各個環(huán)節(jié)的改革。
山東理工大學是一所以理工為主的多科性省屬重點大學，于2009年初成為教育部CDIO工程教育模式研究與實踐課題組試點工作組高校成員。機械電子工程專業(yè)是我校CDIO培養(yǎng)模式的試點專業(yè)之一。我們的改革目標是通過注重培養(yǎng)學生系統(tǒng)工程技術能力，尤其是項目的構思、設計、開發(fā)和實施能力，以及較強的自學能力、組織溝通能力和協(xié)調能力，吸收世界先進的工程教育理念，建立符合國際工程師認證的課程體系?！皺C電控制技術”、“機電一體化系統(tǒng)設計”、“機器人技術及應用”是機械電子工程專業(yè)的三門主干課程，基于CDIO的培養(yǎng)理念，我們將這三門主干課程以機電項目為載體進行整合優(yōu)化，建立機電一體化課程群，與機械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是一致的，特別是對于學生創(chuàng)新精神和工程實踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。
二、實施過程
將國際工程教育的先進教學模式“CDIO（構思―設計―實現(xiàn)―運作）”融入教學過程，以機電項目為載體，制定了機械電子工程專業(yè)CDIO培養(yǎng)方案；確定以設計為導向的課程體系；制定機械電子工程專業(yè)基于CDIO理念的教學大綱；編寫相關的教學文件資料等。將“機電控制技術”、“機電一體化系統(tǒng)設計”、“機器人技術及應用”三門主干課程進行整合優(yōu)化，建立機電一體化課程群，從課堂教學、實踐教學環(huán)節(jié)等方面進行了改革。
（一）課堂教學方面
基于CDIO的培養(yǎng)理念，將機電一體化課程群的教學內容先進行整合優(yōu)化?！皺C電控制技術”是機械電子工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課，主要以典型機電產(chǎn)品為載體，讓學生熟悉和掌握繼電器-接觸器控制電路的設計和PLC控制系統(tǒng)設計，培養(yǎng)學生對機電產(chǎn)品的控制系統(tǒng)進行設計的能力，為后續(xù)“機電一體化系統(tǒng)設計”、“機器人技術及應用”兩門課程學習打下基礎。“機電一體化系統(tǒng)設計”是機械電子工程專業(yè)的一門主要專業(yè)課，教學內容主要以典型機電產(chǎn)品為載體，重點講述精密機械技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術、自動控制技術等在機電產(chǎn)品設計中的應用，結合我校自行研制開發(fā)的三向移動重載教學機器人為實例講解，教學內容具有針對性。培養(yǎng)學生系統(tǒng)工程技術能力，為后續(xù)學習“機器人技術及應用”和進行機器人的開發(fā)和設計打下基礎?！皺C器人技術及應用”采用自編講義，綜合國內外各種機器人的特點，選定自行研制開發(fā)的三向移動重載教學機器人為實例講解運動學、動力學、結構建模、機器人軌跡規(guī)劃等內容。
基于CDIO的培養(yǎng)理念，機電一體化課程群的內容設計，避免了傳統(tǒng)教學中課程內容重復問題，學生從“機電控制技術”課程中獲得機電產(chǎn)品設計中計算機控制模塊的設計能力，從“機電一體化系統(tǒng)設計”課程中獲得機電產(chǎn)品設計中機械模塊、傳感器模塊、伺服傳動模塊等設計能力，從“機器人技術及應用”課程中獲得典型機電產(chǎn)品--機器人的系統(tǒng)設計能力。
改變傳統(tǒng)授課模式，課程群教學充分利用各種教育資源，采取課堂實物演示與實驗、多媒體技術、仿真技術現(xiàn)場演示等多種教學手段，從中穿插旨在培養(yǎng)學生動手操作能力的機器人設計、調試等內容。注意采用啟發(fā)式、討論式、課堂實驗式教學，通過生動直觀多種方法手段并用，使學生在學習知識的同時，也學習分析問題，聯(lián)系問題，綜合運用多門課程知識，培養(yǎng)學生發(fā)散思維、立體思維、創(chuàng)新和解決問題的能力。
（二）實踐教學方面
基于CDIO工程教育理念，機電一體化課程群在實踐教學方面，以三向移動重載教學機器人作為項目對象，設計了機電系統(tǒng)設計與制造I、II、III三個綜合實踐項目。機電系統(tǒng)設計與制造I項目通過對教學機器人的解剖，掌握各個關鍵部件（包括機械系統(tǒng)組件和控制系統(tǒng)組件）的具體結構和連接方式，進行初步的創(chuàng)新思維與產(chǎn)品構思訓練。機電系統(tǒng)設計與制造II項目通過團隊合作的方法完成機器人整體結構的設計。通過具體給定不同的設計參數(shù)和機器人操作任務，由學生自由組成團隊，合作完成機器人各關鍵部件的詳細設計，要求每個學生獨立完成給定的局部O計任務，并保證團隊內部學生設計的各個部件之間的良好連接。機電系統(tǒng)設計與制造III項目通過團隊合作的方法對第I、II模塊確定的項目進行機器人控制系統(tǒng)設計。通過這樣訓練，讓學生進行總體方案設計、機械結構設計、控制系統(tǒng)設計等，同時這些關鍵技術可以觸類旁通的用于其他相關產(chǎn)品的設計與制造。在每一屆學生中選擇設計較為出色的部分產(chǎn)品，進行實際加工制作，一方面是對學生的激勵，同時也可以作為以后學生的研究對象。由于最終的產(chǎn)品完全是學生自己設計，有利于學生掌握機電產(chǎn)品的構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）整個過程，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。
三、實施效果
整合優(yōu)化后以典型機電產(chǎn)品――機器人作為項目對象，貫穿于教學和實踐性環(huán)節(jié)。學生學習的主動性、積極性提高，實踐動手能力增強，極大地激發(fā)了學生學習興趣和創(chuàng)新精神，學生反應很好。學生學完這幾門課程后，能完成項目對象的構思、設計與開發(fā)，所設計產(chǎn)品具備一定的開放性，便于拆卸和組裝，并且能夠進行二次開發(fā)。近幾年學生開發(fā)的產(chǎn)品參加全國機器人大賽和山東省機電產(chǎn)品大賽、山東省機器人大賽等都取得了很好的成績。
整合優(yōu)化后，老師們的講課質量和講課效果都得到提高，有3名教師連續(xù)三年榮獲山東理工大學教學質量獎；發(fā)表CDIO方面的教研論文3篇；申請專利18項；并成功申報山東省高等學校教學改革研究項目――“基于CDIO的機械類應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系研究與實踐”；還有“基于CDIO創(chuàng)新培養(yǎng)模式的新型移動機器人設計”、“基于CDIO的機電系統(tǒng)設計與制造第I模塊的構思與設計”等6個CDIO項目獲得校級教學研究項目立項。
總之，基于CDIO的培養(yǎng)理念，將“機電控制技術”、“機電一體化系統(tǒng)設計”、“機器人技術及應用”三門課程進行整合優(yōu)化，注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和工程實踐能力，尤其是項目的構思、設計、開發(fā)和實施能力，具有明顯的特色。
參考文獻：
英文名稱：Journal of Huaiyin Institute of Technology
主管單位：江蘇省教育廳
主辦單位：淮陰工學院
出版周期：雙月刊
出版地址：江蘇省淮安市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1009-7961
國內刊號：32-1605/T
郵發(fā)代號：
發(fā)行范圍：國內外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1988
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊：
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
（一）加強指導教師的工程實踐能力
高校教師普遍存在理論知識較豐富，工程實踐經(jīng)驗相對不足的現(xiàn)象，要在畢業(yè)設計中較好地指導學生，使學生的理論和實踐能力得到較大的提升具有很大的難度。為加強指導教師的工程實踐能力，應從三方面入手：（1）學校出臺相關的政策，鼓勵教師開展和從事校企合作項目。（2）教師勤于到企業(yè)考察和學習，不辭辛苦，和現(xiàn)場的工程技術人員交流，探索和思考生產(chǎn)和實踐中的難點和問題需。（3）著力提高實驗室的利用率。在熟悉現(xiàn)有實驗設備的基礎上，可以鼓勵教師和學生自主開發(fā)更好的實驗項目和設備，促進教師和學生能力的鍛煉和提高。
（二）注重畢業(yè)設計課題實踐性和多樣化
在畢業(yè)設計的選題時，必須在遵循“真題真做”的原則下，鼓勵實踐性、多樣化的選題模式，百花齊放，最大限度的發(fā)揮學生的能動性。其一，學生積極參與教師的科研項目。在各高校中，大部分教師在完成教學工作的同時，也承擔了一些相關的縱、橫向科研項目。學生通過畢業(yè)設計與教師的科研項目相結合，可以在畢業(yè)設計階段真正參與到具體的工程實踐設計中，促使學生主動地聯(lián)系社會生產(chǎn)實踐，深入工程現(xiàn)場，從而大大提高學生獲取知識的能力、熟悉工程實踐設計開發(fā)的手段和方法。其二，畢業(yè)設計與工作崗位切合。由于到了大學四年級下學期，許多學生已找到工作單位，或有心儀的工作對象。因此，應引導和鼓勵學生根據(jù)自己的實際情況和興趣選題，使學生的畢業(yè)設計針對性強，學習積極性高，交流主動，設計過程更加考慮工程實踐應用，對畢業(yè)后較快進入工作角色很有幫助［4］。其三，校企聯(lián)合指導。采用校企聯(lián)合共同指導的方式，用人企業(yè)可以根據(jù)自己的實際情況，引入具體的工程實踐課題，制定具體的畢業(yè)設計目標和要求。學生可以充分利用企業(yè)的設備、場地和技術力量，在畢業(yè)設計時采用各種靈活的方式，如：以企業(yè)技術人員的現(xiàn)場指導為主，以學校教師指導為輔等。通過這種形式學生能夠盡早地熟悉企業(yè)的組織結構、管理模式、產(chǎn)品開發(fā)流程、生產(chǎn)工藝等基本內容，實現(xiàn)了學校教育與企業(yè)用人需求的緊密對接，促進畢業(yè)生更快更好地融入企業(yè)的生產(chǎn)和設計研發(fā)。其四，畢業(yè)設計與創(chuàng)新競賽的結合。近年來，各種形式的創(chuàng)新競賽得到了很大的發(fā)展，業(yè)已成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐動手能力的重要載體。創(chuàng)新競賽對培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作精神、解決實際問題和實踐動手能力等方面具有極為重要的作用。我們總結多年來的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新競賽在形式、內容、深度和廣度等方面都與畢業(yè)設計選題較為類似，因此很多畢業(yè)設計指導教師都嘗試從創(chuàng)新競賽中遴選課題，大多數(shù)學生特別是參加過競賽的學生也非常愿意從事與競賽相關課題的畢業(yè)設計，特別是參加實際項目，動手做出實際的系統(tǒng)或演示裝置。
（三）畢業(yè)設計的具體實施
1.提前進入畢業(yè)設計。指導教師通過給學生上課時講解畢業(yè)設計的目的及意義，務必使學生充分認識到畢業(yè)設計的重要性，考核的嚴肅性，充分調動學生的積極性和主動性。選題時讓學生根據(jù)指導教師的科研題目、企業(yè)課題或競賽題目自由選題，教師再根據(jù)題目及學生的具體特點完成互選。選題結束后立即指導學生進入開題報告準備階段，這樣在學期末、寒假及最后一學期畢業(yè)設計之前的一段時間，學生可以提前3個月左右進入畢業(yè)設計。在正式進入畢業(yè)設計時，學生基本都已經(jīng)完成了開題報告，資料收集、整理，相關知識和軟件等的學習，確定了研究內容和研究思路。
2.深入工廠現(xiàn)場。在基于工程實踐的畢業(yè)設計課題研究階段，一定要求和鼓勵學生勤下工廠，深入現(xiàn)場，分析相關的設備原理、結構，以及存在的問題等，制定詳細、具體的設計方案，進行科學嚴密的分析、計算，為最后的具體設計和論文的撰寫打下堅實的理論和實踐的基礎。在畢業(yè)設計期間指導教師要有針對性地引導學生進行思考，指引正確、合理的研究方向及思路，同時應充分發(fā)揮學生的想象力及創(chuàng)造力。經(jīng)過畢業(yè)設計的鍛煉，學生不僅可以加深和鞏固專業(yè)技術知識，而且通過具體的工程實踐靈活運用專業(yè)理論知識，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)優(yōu)良的專業(yè)素養(yǎng)。
關鍵詞 高水平應用型大學 機械設計制造及其自動化專業(yè)群 專業(yè)認證
Abstract In this paper， high-level application-oriented university in Shandong Province is taken as a case， and the major group of mechanical design and manufacture and automation in Shandong University of Science and Technology is taken as an example. From expects of current basic conditions， i.e. specialty and subject foundations， feasibility of implementation plan for specialty group of mechanical design， manufacture and automation is analyzed. Construction plan and management safeguards are put up with， in order to explore and study the implementation program of mechanical design， manufacture and automation for high - level application - oriented university.
Keywords High-level Application-oriented University； specialty group of Mechanical Design and Manufacture and Automation； Professional Certification
0 引言
2016年9月5日，山|省教育廳，山東省財政廳聯(lián)合下發(fā)了《推進高水平應用型大學建設實施方案》。方案從“建設目標、立項條件、推進措施、組織實施”等四個方面進行了精心設計，其中亮點和特色頗多：到2020年，建成60個左右高水平應用型重點專業(yè)，進入全國同類專業(yè)前10%；推動10所左右高校綜合實力排名進入全國應用型本科高校前10%；培育建設40個左右專業(yè)，逐步達到高水平應用型重點專業(yè)建設標準；對每個立項建設專業(yè)撥款經(jīng)費400萬元，每個培育建設專業(yè)撥款經(jīng)費150萬元；“十三五”期間，省財政將加大投入力度，加強資金統(tǒng)籌，多渠道籌集20億元，積極支持高水平應用型大學建設。①高水平應用型大學建設旨在促進高校轉型發(fā)展、特色發(fā)展，提高應用型人才培養(yǎng)質量，增強服務經(jīng)濟社會發(fā)展能力。在此背景下，對加強機械設計制造及其自動化專業(yè)群建設來說既是一種挑戰(zhàn)也是一種契機。
1 機械設計制造及其自動化專業(yè)群建設基本條件
合理的專業(yè)結構、雄厚的專業(yè)基礎及較高的學科基礎是高水平應用型專業(yè)群建設的基本條件。山東科技大學機械設計制造及其自動化專業(yè)群是以機械設計制造及其自動化為核心專業(yè)，包括機械電子工程、材料成型及控制工程、金屬材料工程共4個專業(yè)的專業(yè)群。專業(yè)群中的4個專業(yè)均服務于先進裝備制造領域，具有相同的機械工程學科基礎，其中，機械設計制造及其自動化是先進裝備制造領域的重要核心專業(yè)，金屬材料工程專業(yè)、材料成型及控制工程專業(yè)為裝備產(chǎn)品的設計與制造提供材料知識及成型技術，機械電子工程專業(yè)為裝備產(chǎn)品的智能化制造提供機電控制技術。4個專業(yè)相輔相成，相互補充，為高水平應用型專業(yè)群建設打下了堅實了專業(yè)結構基礎。
1.1 專業(yè)基礎條件
教師隊伍結構優(yōu)化，專業(yè)課程設置合理，是夯實專業(yè)基礎的先決條件，是保證高水平應用型專業(yè)群建設長足發(fā)展的主導因素。山科機械設計設計制造及其自動化專業(yè)群核心專業(yè)專任教師52名，教授19人，具有博士學位的45人，35歲以下教師5人?！半p師型”教師比例達到48.1%。教師隊伍中多人入選國家百千萬人才工程、國家及山東省有突出貢獻的中青年專家、“泰山學者”。另外，專業(yè)群充分發(fā)揮自身優(yōu)勢和特色，全方位多層次地拓寬學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)渠道，積極尋找創(chuàng)業(yè)基地建設的新契機。截止2015年底專業(yè)群實踐基地總數(shù)已發(fā)展到74個，校區(qū)合作建設基地28個，年均可接納學生4000名。近年來，機械設計制造及其自動化專業(yè)獲得山東省特色專業(yè)、山東省特色名校建設工程專業(yè)，教育部綜合改革試點專業(yè)，2012年被列入教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，省級教學成果獎6項，省級教學名師1名，省級教學團隊2個等榮譽。
1.2 學科基礎條件
學科建設是專業(yè)發(fā)展的基礎，專業(yè)建設以學科發(fā)展為依托。應用型大學的學科基礎水平?jīng)Q定著專業(yè)建設水平，專業(yè)建設水平?jīng)Q定人才培養(yǎng)質量，因此，應用型學科建設是應用型大學建設的一項基本任務，有實力的學科基礎充分反應學校的綜合實力和核心競爭力。②
一流的學科要求有一流的研究平臺?！笆濉逼陂g山東科技大學機械制造及其自動化專業(yè)群積極響應國家號召，加速學科基地建設，成功申報山東省機械電子工程、材料加工程、材料學重點學科，山東省礦山機械工程、先進材料與表面改性省重點實驗室，山東省礦山輔助運輸、采掘機械、金屬材料與表面工程技術研究中心，“煤礦復雜條件開采成套裝備關鍵技術”團隊入選 “教育部創(chuàng)新團隊”，“先進制造技術與裝備”團隊入選山東省高?？蒲袆?chuàng)新團隊，“煤礦機電技術系列課程”教學團隊為省級教學團隊，“機械基礎系列課程”教學團隊為省級教學團隊。這些支撐平臺的建立與建設，為學科發(fā)展提供了良好的實驗研究環(huán)境，為高水平應用型專業(yè)建設提供了得天獨厚的基礎條件。
高校與科技界、經(jīng)濟界的縱橫向聯(lián)合開展的科學研究工作在學科建設與發(fā)展中同樣起著舉足輕重的作用?？茖W研究是學科建設的前提和堅強動力、學科建設是進行科學研究的基礎與重要平臺，兩者相輔相成，互為基礎，相互促進。③近年來，機械制造及其自動化專業(yè)群秉承“以服務求支持，以貢獻求發(fā)展”理念，形成了基礎前沿、應用研究和工程化研究一體化設計、全鏈條協(xié)調推進的科研創(chuàng)新模式。專業(yè)群教師承擔了國家“863”計劃、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金等一大批高水平科研項目。近10年承擔國家級項目36項、省部級及重大橫向科研項100余項，實到科研經(jīng)費約2.7億。2008年獲國家科技進步二等獎1項，2011年獲國家技術發(fā)明二等獎1項，2012年獲國家科技進步二等獎1項。近5年來，獲省部級科技獎勵35項，其中一等獎11項，獲國家發(fā)明專利109項，實用新型專利200余項，成果轉化造效益10.6億元，發(fā)表SCI收錄論文40余篇、EI/ISTP收錄論文200余篇。出版學術專著6部。
2 機械設計制造及其自動化專業(yè)群建設推進措施
通過專業(yè)群建設旨在以本專業(yè)群建設為著力點，突出強化各專業(yè)特色，促進應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)與制造產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、經(jīng)濟轉型發(fā)展緊密對接，推動專業(yè)群各專業(yè)向高水平應用方向發(fā)展。
2.1 構建高素質應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
探索校企深度協(xié)同育人機制，構建校企合作育人基地；優(yōu)化課程體系，突出實踐教學；整合教學資源，開發(fā)專業(yè)特色課程和在線開放課程；實行學分制和彈性學制，加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。構建集校內專業(yè)知識積累教學、校外企業(yè)工程實踐能力提升教學、全時空網(wǎng)絡開放教學于一體的，立體化、網(wǎng)絡化的高素質應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
（1）基于社會需求和工程教育專業(yè)認證，探索、完善校企深度協(xié)同育人機制，積極推進校企、校地、校所、校校深度合作，建立產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)專業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、課程內容與職業(yè)標準和專業(yè)認證標準、教學與生產(chǎn)過程對接。優(yōu)化調整專業(yè)群的培養(yǎng)方案及教學過程。優(yōu)化課程體系，突出實踐教學，提高實踐課比重，各專業(yè)實踐教學學分比例占總學分比例不低于30%。
（2）建設校企合作育人基地，構建高水平實踐教學基地與平臺，提升學生工程實踐能力。改革專業(yè)群中各專業(yè)的實踐教學體系，使之與產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的人才培養(yǎng)模式相適應，進一步加強實驗實踐環(huán)節(jié)，提高學生實踐動手能力，積極與廠礦企業(yè)合作，建設高水平合作育人基地。
（3）加強專業(yè)群課程和教材建設，著力開發(fā)專業(yè)特色課程和在線開放課程，滿足學生多樣化自主學習需求。充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術，提高學生利用各種渠道進行自主學習的能力，本著開放性、共享性、可擴展性、先進性、經(jīng)濟性和高可靠性原則，整合各專業(yè)優(yōu)質教學資源，開發(fā)課程網(wǎng)絡教學平臺。
（4）改革教育模式，實行學分制，允許學生休學創(chuàng)業(yè)。加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程。為學生配置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導教師，探索大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制，鼓勵學生參加各類科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)高水平科技創(chuàng)新人才和團隊。
2.2 加強師資隊伍建設，構建具有高水平實踐教學能力的師資隊伍
培養(yǎng)與引進相結合，建設一支適應高素質應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要，以高水平專業(yè)帶頭人和優(yōu)秀中青年骨干教師為主，師德高尚、教育理念新、教學科研水平高、創(chuàng)新能力、實踐能力強的師資隊伍。
（1）加強師資隊伍建設，提高“雙師型”教師比例和兼職教師比例。
（2）調整教師結構，積極聘請行業(yè)優(yōu)秀人才充實教師隊伍。
（3）提高校內各專業(yè)教師實踐教學能力。
（4）建設高水平專業(yè)群整體師資隊伍。加強高水平人才引進和培養(yǎng)工作。
2.3 積極推動科技成果轉化，產(chǎn)出高水平應用技術成果
將專業(yè)群的發(fā)展與科研方向融入以企業(yè)為主體的行業(yè)技術創(chuàng)新體系，推動科研成果產(chǎn)業(yè)化，加強科研反哺教學，積極與企業(yè)聯(lián)合，申報省級以上高水平應用技術成果獎勵。
（1）依托專業(yè)群內各專業(yè)科研優(yōu)勢和人才資源優(yōu)勢，加強校企深度合作。積極將專業(yè)群內各專業(yè)的發(fā)展及研究方向融入以企業(yè)為主體的區(qū)域、行業(yè)技術創(chuàng)新體系，以解決戰(zhàn)略性新興制造產(chǎn)業(yè)關鍵技術、社會發(fā)展重大（重點）問題為導向。通過聯(lián)合、共建等多種方式，拓展專業(yè)群服務社會的領域和范圍，廣泛開展應用技術研究和科技服務，擴大成果轉化的力度和經(jīng)濟社會效益，不斷完善政策，支持并鼓勵教師和企業(yè)聯(lián)合開發(fā)新產(chǎn)品、新技術。
（2）設立專門機構和專職崗位，結合學?？萍汲晒D化和知識產(chǎn)權運營機制，加快各專業(yè)知識產(chǎn)權成果的轉移、轉化，及時將科技研發(fā)成果轉化為經(jīng)濟社會效益和專業(yè)課程教學資源。
（3）專業(yè)群內各建設專業(yè)積極與機械制造、礦山裝備、海洋工程裝備、鋼鐵等行業(yè)企業(yè)聯(lián)合，力爭獲得高水平科技成果。
3 機械設計制造及其自動化專業(yè)群建設管理保障措施
3.1 建立管理組織機構
加強組織領導，完善專業(yè)建設負責人管理制度。成立高水平應用型專業(yè)群建設領導小組，科學規(guī)劃，編報專業(yè)群建設方案，加強對專業(yè)群建設的領導和指導，加強專業(yè)管理隊伍建設，有效協(xié)調專業(yè)群建設中的相關問題，保證組織落實、政策落實、措施落實、經(jīng)費落實。同時，成立專業(yè)群建設發(fā)展規(guī)劃委員會，制定專業(yè)群內各專業(yè)發(fā)展規(guī)劃的具體方案和措施，把發(fā)展規(guī)劃、行動計劃以及年度計劃緊密結合起來，遠近結合，形成合力，使發(fā)展規(guī)劃確定的目標、任務和各項措施切實得到貫徹落實。
3.2 創(chuàng)新管理機制
按照責權利相統(tǒng)一的原則，擴大學院在人、財、物等方面的自主管理權，建立體制機制、教學團隊、課程體系、教學平臺、應用技術研發(fā)和成果轉化一體化協(xié)同發(fā)展的應用型人才培養(yǎng)新機制。建立健全專業(yè)群建設崗位責任制度和競爭激勵機制，以制度促建設，對專業(yè)群建設實行制度化和規(guī)范化管理。探索實行合約管理模式，依據(jù)專業(yè)建設目標，細化建設任務指標。
3.3 實施過程監(jiān)控與年度考核相結合
依據(jù)建設目標和建設任務建立考核體系，對專業(yè)群建設實施全過程的檢查、監(jiān)督、調控機制，定期調度，保證專業(yè)群建設的質量和進度。定期在全校范圍內公布項目進展情況，每年依據(jù)建設任務進行階段性考核、中期考核和年度考核，建立完善的專業(yè)群建設項目管理考評機制，完善績效考核制度，提高教師投入綜合教學改革的積極性。通過過程監(jiān)控與年度考核相結合，確保各項專業(yè)群建設指標的落實與完成。
3.4 認真執(zhí)行建設經(jīng)費?？顚Ｓ?/p>
制定《高水平應用型專業(yè)建設管理辦法》、《高水平應用型專業(yè)建設項目資金管理辦法》等相關文件和資金管理制度，嚴格建設資金管理，認真執(zhí)行項目建設經(jīng)費?？顚Ｓ谩W校將在人才政策、教育研究、科學研究、條件建設、資金配備、后勤保障等方面給予大力支持，并積極爭取國家有關部委、地方政府和相關企事業(yè)單位的投入和政策支持，多渠道籌措資金，確保各項建設目標順利實施。
4 結束語
高水平應用型大學建設對促進高校轉型發(fā)展、特色發(fā)展，推薦高等教育綜合改革，提高應用型人才培養(yǎng)質量，增強服務經(jīng)濟社會發(fā)展能力起著重要推進作用。綜上所述，機械制造及其自動化專業(yè)群建設必須以重點專業(yè)為核心，以科研為支撐，以雙師型教師隊伍建設為中心，以實踐教學為平臺，走產(chǎn)學研發(fā)展之路，促進專業(yè)群建設，發(fā)揮學科群、專業(yè)群的綜合優(yōu)勢，提升學校辦學競爭力。
注釋
① 山東省教育廳.關于印發(fā)推進高水平應用型大學建設實施方案的通知[Z].2016-09-05.
早期工作主要針對大批量生產(chǎn)自動線和各類專用機床。70年代，在我國首次自行研制出立式和臥式加工中心。80年代，開始將信息技術引入傳統(tǒng)的制造業(yè)并成為國內最重要的研究力量。在CAD/CAM、柔性自動化、精密加工以及數(shù)控方面開始艱苦的創(chuàng)業(yè)。90年代，本學科在制造業(yè)信息化、激光加工自動化、大型醫(yī)療裝備方面的研究富有成效，尤其是在數(shù)控技術和制造業(yè)信息化方面取得了突破性進展，今天已形成相當規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，總產(chǎn)值已超過5億元，在數(shù)控和CAM/CAM/CAPP方面當屬中國高校之最。進入21世紀后，本學科在數(shù)字制造、電子制造、微納制造、工業(yè)工程等交叉學科領域開展了諸多具有創(chuàng)新性的研究工作，并成為國內在相關研究領域的排頭兵。
目前，本學科已經(jīng)形成了具有活力的學科方向及實力強且結構合理的學術隊伍，建立了高水平的教學、科研基礎平臺，形成了學、研、產(chǎn)協(xié)調發(fā)展的態(tài)勢，主要研究方向及其特色與前景如下：
1．數(shù)控技術與系統(tǒng)
此方向的研究與開發(fā)在國內處于水平，研究成果已轉化成有相當規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值超過5億元?，F(xiàn)正在開發(fā)研究新一代的智能的、網(wǎng)絡化的數(shù)控系統(tǒng)。
2．先進裝備及其技術
結合國家支柱產(chǎn)業(yè)、國防、醫(yī)療等行業(yè)對關鍵裝備的需求，研制實用高水平裝備；參與企業(yè)重大關鍵裝備或重型機床的數(shù)控化改造；研制數(shù)值化基礎部件、先進功能部件及新型數(shù)字化裝備。
3．制造業(yè)信息化技術
此方向的研究與開發(fā)在國內處于前列，在CAD/CAM/CAPP方面的研究工作已形成較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，其中CAD和CAPP所占國內市場超過70％。在數(shù)字化樣機、虛擬設計、多學科優(yōu)化設計等方面的研究處于國內水平。
4．數(shù)字化制造
面向能源、運載、國防等領域的重大需求，在數(shù)字制造基礎理論研究方面國內并具有較大的國際影響，承擔了以我校為首席的973項目、國家自然科學基金重大、重點項目，研究工作具有國內水平。
5．現(xiàn)代設計理論與方法
以設計為主線，以機械、汽車等為載體，在機電系統(tǒng)動力學、動態(tài)、熱態(tài)設計理論與方法、智能設計、優(yōu)化設計、振動噪聲及其控制、系統(tǒng)動力學與性能仿真、NVH分析與控制、測試與主動控制技術方面的研究具有特色。
6．液壓氣動技術
緊密結合國防需求，開展海、淡水液壓系統(tǒng)及其元件的研發(fā)及電液比例、伺服系統(tǒng)與控制技術的研究；以FESTO氣動中心為基地，開展氣動伺服技術的基礎理論、新型氣動元件、電液/電-氣伺服技術的研究。作為非國防口院校，此方向持續(xù)得到軍方重大項目及基地建設的支持。
7．測試技術與無損檢測
開展測量原理、實用儀器和自動檢測裝備以及評定理論與方法的研究；組建了教育部制造技術國際標準研究中心，開展GPS標準計量基礎理論與技術的研究；針對輸油、儲油及大型工程中安檢的需求，開展數(shù)字化無損檢測的理論研究和實用裝備開發(fā)，實現(xiàn)了學、研、產(chǎn)良性循環(huán)發(fā)展。
本學科較之國內同類學科的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：
·學術隊伍：五位院士領銜，一批中青年骨干，包括長江學者9人，杰出青年基金4人，總裝備部先進制造領域專家組組長1人，國家863先進制造領域專家組成員1人，教育部創(chuàng)新團隊1個
·學科基地：數(shù)字制造與裝備技術國家重點實驗室
制造裝備數(shù)字化國家工程研究中心
國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術研究中心
國家CAD支撐軟件工程技術研究中心
教育部制造技術國際標準研究中心
·學術地位：機械學科教學指導委員會主任委員單位
機械設計制造及其自動化教學指導分委員會主任委員單位
國家自然科學基金重大項目、民口軍口973項目牽頭單位
·學術成就：獎勵（國家科技進步二等獎四項）
全國百篇優(yōu)秀博士論文三篇
獲得了國際SME大學獎
·學科產(chǎn)業(yè)：研究開發(fā)促進規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成（華中數(shù)控、天喻信息、天喻軟件、開目軟件）
學院在強化自身建設的同時，還先后與美、英、德、日、韓、俄、澳大利亞、新加坡、香港等多所大學、研發(fā)機構和企業(yè)建立了廣泛的合作辦學和合作研究關系，為引進和培養(yǎng)一流的國際型人才，積極參與國際競爭與合作奠定了基礎。近十年來，學院承擔并完成國家和企業(yè)的科研項目近千項，獲國家科技進步獎9項、國家技術發(fā)明4項、省部級科技進步獎100余項。1999年以機械學院為核心的華中科技大學CIMS中心，榮獲了國際制造工程師（SME）頒發(fā)的大學獎。今天的機械科學與工程學院形成了自己的學科優(yōu)勢和辦學特色。它是國內高校同行中有競爭力的學院之一。
全日制博士研究生招生含直博生、碩博連讀生、提前攻博生和統(tǒng)考生，其中2014年博士碩博連讀比例約為45%，直博比例約為25%。
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學術學位招生目錄 學科專業(yè)名稱及代碼、
研究方向
招生
人數(shù)
考試科目
備注
100機械科學與工程學院
080201機械制造及其自動化
機械類考生考試科目：
①2213 控制理論
2215 優(yōu)化設計
2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3311 電子技術(二)
3312 計算機圖形學及算法實現(xiàn)
3314 工程測試與信號分析
(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)
光電子類、信息類考生考試科目：
①2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3355 半導體光電子學
3364 微機原理與接口技術）
（3355、3364 選一)
080202機械電子工程
機械類考生考試科目：
①2213 控制理論
2215 優(yōu)化設計
2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3311 電子技術(二)
3312 計算機圖形學及算法實現(xiàn)
3314 工程測試與信號分析
(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)
光電子類、信息類考生考試科目：
①2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3355 半導體光電子學
3364 微機原理與接口技術）
（3355、3364 選一)
080203機械設計及理論
機械類考生考試科目：
①2213 控制理論
2215 優(yōu)化設計
2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3311 電子技術(二)
3312計算機圖形學及算法實現(xiàn)
3314 工程測試與信號分析
(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)
光電子類、信息類考生考試科目：
①2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3355 半導體光電子學
3364 微機原理與接口技術）
（3355、3364 選一)
080204車輛工程
機械類考生考試科目：
①2213 控制理論
2215 優(yōu)化設計
2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3311 電子技術(二)
3312計算機圖形學及算法實現(xiàn)
3314 工程測試與信號分析
(2213、2215、2201選一) ( 3311、3312、3314選一)
光電子類、信息類考生考試科目：
①2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3355 半導體光電子學
3364 微機原理與接口技術）
（3355、3364 選一)
0802Z1工業(yè)工程
機械類考生考試科目：
①2213 控制理論
2215 優(yōu)化設計
2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
2244運籌學（限工業(yè)工程專業(yè)考生選考）
②1101 英語
③3311 電子技術(二)
3312 計算機圖形學及算法實現(xiàn)
3314 工程測試與信號分析
3336 生產(chǎn)計劃與控制（限工業(yè)工程專業(yè)考生選考）
(2213、2215、2201、2244選一) ( 3311、3312、3314、3336選一)
光電子類、信息類考生考試科目：
①2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3355 半導體光電子學
3364 微機原理與接口技術）
（3355、3364 選一)
080402測試計量技術及儀器
①2201 高等工程數(shù)學(含矩陣論、數(shù)值計算方法與數(shù)理統(tǒng)計)
②1101 英語
③3314 工程測試與信號分析
3315 誤差理論與數(shù)據(jù)處理
3355 半導體光電子學
3364 微機原理與接口技術
3522 互換性與技術測量
( 3314、3315、3355、3364、3522選一)
專業(yè)學位招生目錄 學科專業(yè)名稱及代碼、
研究方向
招生
人數(shù)
考試科目
備注
100機械科學與工程學院
085272先進制造
①2309 專業(yè)基礎課
②1107 外語實際應用能力
③3546 專業(yè)素質和專業(yè)能力
關鍵詞：學科競賽；畢業(yè)設計；融合；教學改革
中圖分類號：G642.477文獻標識碼：A文章編號：1671-0568（2012）11-0091-02
一、前言
學科競賽是培養(yǎng)和鍛煉學生運用所學知識來設計、制作滿足某一特定功能的作品的一次極好的訓練。因為是全國性或者至少是全省性大學生的知識、能力和創(chuàng)新思維的比賽，給年輕人提供了展示自己才華的舞臺。競賽中，可以與兄弟院校的同行交流，可以開闊眼界，多見一些世面，又可以多交結一些朋友――這些特別適合年輕人的學習及生活特點，大學生對此普遍都很感興趣。凡是報名參賽者，都為此投入很大的精力和時間，放棄寒暑假休息，放棄課余休息，來設計制作參賽作品、準備競賽，已是很普遍的現(xiàn)象。然而，學科競賽是有時限性的，必須在規(guī)定時間內完成，必須按規(guī)定的題目制作。大多數(shù)學生到提交作品參賽評獎完畢，就從此告一段落，停下來而干別的事情了。實際上，隨著準備階段對參賽作品制作要求的日益深化，學生和指導教師都發(fā)現(xiàn)，參賽作品有許多值得進一步挖掘和完善之處，苦于參賽時間所限，無法全部完成；在參賽現(xiàn)場，經(jīng)評審專家的提問、指點、講評，對作品設計制作者――參賽學生有很大的啟發(fā)幫助，覺得作品有很多需要改進完善之處；如果比賽結束，就此將參賽作品置之一旁，不再理會，實在有些可惜。尤其是那些參賽學生，仍在學校尚未畢業(yè)，適逢他們面臨的新的學習任務即畢業(yè)設計。據(jù)此，筆者嘗試將所在學校參與學科競賽作品的深化研究作為畢業(yè)設計課題，并動員參賽學生來深入和拓展研究自己的作品。
二、具體操作方法
1.再次動員
畢業(yè)設計一般仍然根據(jù)學校制定的人才培養(yǎng)計劃實施。向學生下達的設計任務書，都明確地提出設計課題的內容、工作量、要求等項規(guī)定。由于參賽學生已有前期的研究基礎，做起這些項目來自然輕車熟路。當然，對他們提出的各項要求，自然要拔高一些、嚴格一些，希望他們能夠完成更高水平的畢業(yè)設計作品。這批參賽學生的上進心和事業(yè)心相對而言較強，教師應重視這一特點，可對他們宣講：一定要更加注重視畢業(yè)設計，畢業(yè)設計過程是大學階段最后同時也是最重要的學習時期，好好抓緊，用心投入，認真制作出一件值得永久回味的作品（大學時代的主要成果）――畢業(yè)設計（論文）。無論將來是進一步深造讀研，還是就業(yè)從事技術工作，都是十分有意義的。
2.設計要求
對參賽學生完成畢業(yè)設計的具體要求是：①所完成的課題必須高于學科競賽時提交作品的水平，一定要體現(xiàn)若干新意；②畢業(yè)設計說明書要體現(xiàn)一定的理論深度：有計算推導，有仿真分析；③所完成的設計不僅停留在理論上，一定要制作出實物模型，而且要具備展示功能，能夠現(xiàn)場演示；④在畢業(yè)答辯中，要先期介紹講明：原先的參賽作品已做到什么程度，現(xiàn)在畢業(yè)設計的創(chuàng)新點是哪些？有了這些具體的要求，學生做起來了自然就有了壓力，也明確了方向和目標。此前，參賽學生在準備學科競賽期間就已投入了1～3個月的時間，再加上一般學校規(guī)定的畢業(yè)設計時間是4個月左右，完成較高水平的畢業(yè)設計作品應該是順理成章的了。而更為重要的是，參賽作品與畢業(yè)設計的結合，的確使他們得到了很好的磨練和訓練，是他們四年大學學習收獲最大的黃金時期。
3.具體案例
2011屆的畢業(yè)設計中，機械電子工程專業(yè)的2名學生做的是2010年湖北省機械創(chuàng)新設計，主題是災害預防。學生們的作品是，破障救生逃逸設備中的救生探測蛇形機器人和高壓線除冰小車（針對2008年的華南地區(qū)雪災），畢業(yè)設計立足于這些裝置的改進設計和改裝設計。學生對原有作品都做了很大改進：對某些結構進行了修改，控制系統(tǒng)更加合理，選材也有改進，整體尺寸縮小，運動的靈活性和可靠性進一步提高。同時，所有設計圖紙都做了更加規(guī)范化的修訂，使作品從理論到實際都得到了顯著的優(yōu)化。自動化專業(yè)的多名學生將2010年參加全國機器人大賽和湖北省電子設計大賽的作品展開深化研究。如有一小組學生所參加的機器人大賽的課題的作品，歷經(jīng)了不斷改進、不斷完善的過程，技術含量越來越高，從三自由度機械手――到人形機器人游中國――到仿人形機器人設計――最后到自由體操機器人設計。通過了算法改進、舵機增加，自由度從6個增加到10個，并采用了光電隔離驅動技術等技術改革。另有一小組將原來的低效率的36伏開關電源的設計進行改進，成為高功率因素的開關電源。這樣的研制改革過程，對教師和學生都是很好的培養(yǎng)鍛煉。最后的機器人自由體操表演贏得了所有評委和觀眾的交口稱贊?？梢院敛豢鋸埖卣f：參與這個項目的學生的實際動手能力勝過了不少碩士研究生。
參賽學生接受此類課題后，一如既往地認真投入設計改進工作，象前期的學科競賽準備一樣，加班加點、夜以繼日地推動團隊合作，相互討論，認真設計，再制作，重調試，努力完成了下達的任務，大都交出了令人滿意的作品。
三、學生的感言
畢業(yè)設計結束后，在對部分學生的問卷調查中，他們中有些是這樣談體會的：“我深刻地體會到理論知識與實踐環(huán)節(jié)相結合所發(fā)揮出的巨大效應。不論一個螺釘還是一塊電路板，每一個環(huán)節(jié)都需要我們謹慎對待。當看到機器逐步成型，我們更加堅定了探索進取的決心，這是奠定成功的基石。這些日子，充滿積極奮斗的氣氛，困難無數(shù)，我們不曾畏懼，反而愈挫愈勇?！边€有一位學生在這樣寫道：“當初參加比賽的目的單一：馬上就要畢業(yè)找工作，多拿些獎狀和證書會更有幫助?，F(xiàn)在想想，當時有幾分幼稚：獎狀和證書并不能幫我贏得更多的機會，招聘官更希望了解我們的動手能力，理論聯(lián)系實際的能力，知識面寬廣的程度。而我深切地感受到，正是參賽和畢業(yè)設計的經(jīng)歷，才讓我們的能力有了質的改變，從購買制作所需的各種元件時，開始認識到機電產(chǎn)品市場，才對實際產(chǎn)品有了真正意義上的概念，學著了解行業(yè)動態(tài)，擴大了知識面與眼界。也正是從那時起，動手能力真正開始得到鍛煉。之前的課程設計、金工實習等，總是老師教我們怎么做，我們就怎么做。這次卻不一樣，作品怎樣設計、如何加工，等等，都需要我們自己思考，然后自己動手實現(xiàn)，深切體會到三思而后行的涵義?！睂W生們都非常真切地談出了自己的實在收獲和內心感受。
四、改革的效果
1.為較好地完成畢業(yè)設計起到了促進作用
目前大學生的畢業(yè)設計一般安排在第8學期，這也正是廣大畢業(yè)生就業(yè)求職、找工作的大忙時期。趕招聘會、接受面試、去企業(yè)先期實習等事情，使學生投入畢業(yè)設計的時間大打折扣，自然所能完成的工作的質量和數(shù)量也受到不少影響。有的學生剛剛開始進入課題，或者剛剛啟動了一些初期工作，馬上就要面臨答辯了，實在有些可惜。而這些參賽的學生把自己先期的課題繼續(xù)往前做，就大不一樣。由于他們在參賽準備階段就已打好基礎，對查閱資料、熟悉課題、分析計算、修改方案、設計圖紙、采購元件、如何進一步往下做，等等，都是輕車熟路，工作效率較高，即使因就業(yè)找工作受到一定的沖擊和影響，也還是能完成一件令人滿意的作品。這樣的安排，對較好地完成畢業(yè)設計起到了促進作用。
2.畢業(yè)設計質量明顯提高
事實上，通過最近2～3屆學生的實施將學科競賽作品的深化研究融入畢業(yè)設計的實踐表明，只要教師布置任務，指明了方向，參賽學生都愿意繼續(xù)下功夫，都能夠很好地完成設計。在全校的優(yōu)秀畢業(yè)文答辯評審中，他們再次展示了新制作的作品，演示了這些作品的功能，較圓滿地回答了教師們的各項提問，得到評委專家的一直贊揚，被評為學校的優(yōu)秀論文一等獎。此后，在提交到省學位委員會組織的全省優(yōu)秀學士學位論文的評審中，即使是跟985高校、211高校的學士學位論文PK，也不遜色，均被評為優(yōu)秀論文。足見參賽學生的畢業(yè)設計的水平較高，得到了同行教師的一致認可。事實說明，這一工作在改革教學模式、提高畢業(yè)設計質量方面是有很大意義的。尤為重要的是，參賽學生通過持續(xù)的設計、修改、完善、再優(yōu)化、再完善過程的磨礪，對如何運用所學的知識來解決實際工程問題，有了更深切的體會，實際工作能力大為提高，為將來很好地承擔相應的技術工作奠定了基礎。
五、小結
這種將學科競賽作品的深化研究融入畢業(yè)設計的作法，已初見成效，當然，由于目前只能在部分學生中推行，受益面還不大。如何將這一工作在較大范圍推廣，尤其是如何將課程設計、學科競賽、畢業(yè)設計等實踐教學環(huán)節(jié)融為一體，更完整、系統(tǒng)地訓練學生，讓他們得到更為全面、深入的訓練，還值得進一步探討。我國的大學教育的人才培養(yǎng)計劃中，教學學時不少，學生的課業(yè)負擔也不輕，但是卻難以培養(yǎng)出卓越的工程師。工程人才最重要的是能力，要培養(yǎng)卓越的工程人才，就必須下大力氣培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、簡化問題并最終解決問題的能力。對于課程設計、畢業(yè)設計、學科競賽這些實踐環(huán)節(jié)，必須進一步改革，讓學生得到實實在在的能力方面的培養(yǎng)和訓練，為將來的社會建設多作貢獻。
參考文獻：
[1]機械類課程報告論壇組委會.機械類課程報告論壇論文集[C].北京:高等教育出版社,2010.
