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時間：2023-06-16 09:26:30
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇實驗室自動化設(shè)計范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負(fù)責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進(jìn)了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
中國-2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護(hù)日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非常快,我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機?？偵蠙C時數(shù)已達(dá)4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過認(rèn)真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進(jìn)一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護(hù)日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計和課題上機。總上機時數(shù)已達(dá)4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻(xiàn):
[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養(yǎng)面向21世紀(jì)的高素質(zhì)人才[A].國家工科基礎(chǔ)課程教學(xué)的基地建設(shè)研討會論文集[C].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1999.4.(166).
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）43-0029-02
一、電氣工程及其自動化教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)目標(biāo)
結(jié)合高等教育的發(fā)展要求和我校教學(xué)改革的自身特點，電氣工程及其自動化教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的目標(biāo)主要是更新高等教育理念，建立高素質(zhì)的師資隊伍，改革專業(yè)人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建完善的專業(yè)核心課程體系，為學(xué)生營造良好的成才氛圍，為其成功奠定基礎(chǔ)，滿足培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型應(yīng)用型人才的需要。
二、電氣工程及其自動化教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的基本思路
（一）以專業(yè)核心課程構(gòu)建為平臺，搭建教學(xué)團(tuán)隊的框架結(jié)構(gòu)
1.實施電氣專業(yè)核心課程制度。在原有的培養(yǎng)方案中，電氣專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)限選課和專業(yè)選修課的門數(shù)超過25門，目前急切需要構(gòu)建的專業(yè)核心課程是要對原有課程知識體系進(jìn)行重組。電氣專業(yè)的核心課程應(yīng)滿足關(guān)聯(lián)性、整體性和獨立性原則。在電氣專業(yè)眾多主干課程中，電路原理、自動控制原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電磁場、電力電子技術(shù)、電機學(xué)、電力系統(tǒng)分析之間承啟關(guān)系清晰，內(nèi)在聯(lián)系緊密，同時又各自形成相對獨立的知識體系，比較適宜作為電氣專業(yè)核心課程建設(shè)。
確定電氣專業(yè)核心課程門數(shù)及課程名稱之后，教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的一個重要內(nèi)容是挑選具有高級職稱或具有博士研究生學(xué)歷且教學(xué)經(jīng)驗豐富、師德高尚的教師擔(dān)任專業(yè)核心課程負(fù)責(zé)人。同時，加強專業(yè)核心課程的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，提高課程教學(xué)的現(xiàn)代化水平。本教學(xué)團(tuán)隊的成員承擔(dān)的電氣工程及其自動化專業(yè)核心課程均須建設(shè)網(wǎng)上教學(xué)平臺，豐富核心課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，建立優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)上試題庫和教研成果共享資料庫，采用多媒體課件和板書相結(jié)合的方式進(jìn)行課堂講授。為了能更好地解決學(xué)生答疑困難，實踐以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，教師不但每周進(jìn)行定時定點答疑，均會使用E-mail、QQ、博客等網(wǎng)絡(luò)平臺答疑方式，加強對學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)。
2.電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊的構(gòu)架。建設(shè)好專業(yè)核心課程，關(guān)鍵在于建設(shè)優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊，而優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊又必須具備穩(wěn)定的構(gòu)架。電氣工程及其自動化教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的總體構(gòu)架是“所在二級學(xué)院主管、團(tuán)隊負(fù)責(zé)人總管、團(tuán)隊責(zé)任教師具體負(fù)責(zé)”的三級管理體制，三級之間分工明確，有機協(xié)調(diào)。
二級學(xué)院負(fù)責(zé)從體制與機制上為教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)提供保障，是教學(xué)團(tuán)隊的指導(dǎo)者、支持者和服務(wù)者，而不是發(fā)號令者。
教學(xué)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人統(tǒng)管團(tuán)隊的各項事務(wù)，在教學(xué)模式改革、團(tuán)隊工作計劃制訂、團(tuán)隊成員組成、內(nèi)部經(jīng)費使用、考核與評價成員等方面均應(yīng)有相當(dāng)?shù)淖浴Ｔ趫F(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)上，選擇合適的團(tuán)隊負(fù)責(zé)人對建設(shè)好團(tuán)隊十分重要。團(tuán)隊負(fù)責(zé)人應(yīng)善于開拓創(chuàng)新，具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗和較高的學(xué)術(shù)水平，具有較強的號召力和組織管理能力，以便在溝通、協(xié)調(diào)與尊重的基礎(chǔ)上為團(tuán)隊建設(shè)提供組織與服務(wù)。
根據(jù)電氣專業(yè)核心課程建設(shè)的需要，教學(xué)團(tuán)隊對各門核心課程均應(yīng)設(shè)置一個責(zé)任教師崗位，下設(shè)2～3個中青年主講教師崗位，責(zé)任教師和主講教師可兼任。教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)應(yīng)形成以研究生（碩士、博士）學(xué)歷為主力、中青年教師為重心、中高級職稱教師為主體的團(tuán)隊結(jié)構(gòu)。
在教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)過程中，應(yīng)積極引進(jìn)電氣類企業(yè)有知名度的高級工程師加入到團(tuán)隊中來，作為團(tuán)隊和企業(yè)溝通的橋梁，為踐行為地方發(fā)展提供支撐的辦學(xué)理念夯實基礎(chǔ);成立由專兼職教師共同組成的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會，共同研討、設(shè)計人才培養(yǎng)方案，設(shè)計開發(fā)教學(xué)項目和項目課程，將企業(yè)的人才需求引入到培養(yǎng)方案中。
（二）以實行教學(xué)實施大綱為契機，提高教學(xué)團(tuán)隊的教學(xué)水平
以前實行的教學(xué)大綱主要是根據(jù)教學(xué)計劃以綱要的形式編寫的教學(xué)內(nèi)容指導(dǎo)性文件，被視為一種教學(xué)輔助文件。大多數(shù)情況下，學(xué)生無法看到教師編寫的教學(xué)大綱，不能充分理解所學(xué)課程的概貌，不能充分了解教師講課的重點和進(jìn)度，這導(dǎo)致教學(xué)大綱與教師教學(xué)脫節(jié)、與學(xué)生學(xué)習(xí)脫節(jié)。
而課程實施大綱詳細(xì)地描述相關(guān)課程的目的、任務(wù)、要求、進(jìn)度安排、評分標(biāo)準(zhǔn)等。在教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)過程中，要求團(tuán)隊教師必須撰寫所上課程的教學(xué)實施大綱，在撰寫過程中對課程整體進(jìn)行一次再把握，對整個教學(xué)流程做到心中有數(shù)，對相關(guān)重難點能思慮透徹。為了學(xué)生在選課時可以用作參考和做上課準(zhǔn)備，教師需要將電子課程實施大綱，上傳到教學(xué)資料共享平臺，與學(xué)生共享。在教學(xué)中嚴(yán)格按照課程實施大綱組織教學(xué)，每一輪授課結(jié)束以后，教師要進(jìn)行教學(xué)反思，及時發(fā)現(xiàn)問題，不斷修訂更新，從而提高課程的教學(xué)水平。在組織教學(xué)過程中，團(tuán)隊教師要以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮主觀能動性引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)問題，敢于質(zhì)疑，善于綜合，正確思辨，勤于實踐。
（三）大力培養(yǎng)青年教師
在教學(xué)方面，團(tuán)隊?wèi)?yīng)大力加強對青年教師的培養(yǎng)，指定經(jīng)驗豐富、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦辖處熥鳛榍嗄杲處煹闹笇?dǎo)教師，對青年教師“傳、幫、帶”，實行一對一的指導(dǎo)，指導(dǎo)青年教師的課程教學(xué)和科研工作，著力夯實青年教師的理論基礎(chǔ)，掌握教學(xué)藝術(shù)，提高教學(xué)水平。
教學(xué)團(tuán)隊把青年教師培養(yǎng)與管理納入團(tuán)隊工作的議事日程，圍繞學(xué)院青年教師培養(yǎng)計劃，落實青年教師在教學(xué)方面的培養(yǎng)措施。讓青年教師進(jìn)實驗室，協(xié)助指導(dǎo)課程實驗、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等實踐工作，要求青年教師與學(xué)生一樣完成實驗和課程設(shè)計的全部實踐內(nèi)容，增加實踐指導(dǎo)能力，為以后的工作做好準(zhǔn)備。
要求青年教師聽老教師全程授課，在經(jīng)過集體備課、逐章試講、嚴(yán)格評議后才能獨立授課。對青年教師的授課情況定期旁聽和評議，了解他們的課堂授課情況，對教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行研討，研究改進(jìn)教學(xué)方法的途徑，提出建議和意見。
在科研方面，教學(xué)團(tuán)隊要努力為青年教師創(chuàng)造更好的科研環(huán)境，在申報、爭取各類科研課題時及時提供信息，并給予具體指導(dǎo)和幫助。組織有豐富科研經(jīng)歷的教授、副教授從各方面，如科研選題、項目申報和論文指導(dǎo)等，負(fù)責(zé)對青年教師的科研指導(dǎo)。
（四）堅持“工學(xué)一體化”，為培養(yǎng)復(fù)合型的應(yīng)用型人才做貢獻(xiàn)
電氣工程及其自動化專業(yè)具有強弱電相結(jié)合、電工與電子技術(shù)相結(jié)合、系統(tǒng)工程與控制技術(shù)相結(jié)合的特點。電氣工程及其自動化教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)，應(yīng)遵循專業(yè)特點，根據(jù)地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展對電氣工程高級人才的需求，堅持工程應(yīng)用與理論教學(xué)一體化的理念，培養(yǎng)復(fù)合型的應(yīng)用型人才。
培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型人才，必須加強與生產(chǎn)實踐一線的結(jié)合，更加重視實驗教學(xué)、生產(chǎn)實習(xí)等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。為此，在學(xué)校多項措施與政策的幫助下，教學(xué)團(tuán)隊教師應(yīng)積極展開與企業(yè)的合作，加強實驗教學(xué)與科研、工程應(yīng)用相結(jié)合，積極聯(lián)系企業(yè)共建校內(nèi)實踐基地。團(tuán)隊教師與企業(yè)工程師一起，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的最新需求，設(shè)計和引進(jìn)包括供電、測量、微機保護(hù)屏、無線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)等一系列實驗裝置，建設(shè)和完善校內(nèi)電工實習(xí)和專業(yè)綜合實驗基地。學(xué)生可在這個實驗平臺上充分動手實踐，模擬工業(yè)現(xiàn)場運行，選做自己感興趣的實驗。這種模式可以做到教學(xué)實驗與工業(yè)現(xiàn)場的高度逼真，彌補生產(chǎn)現(xiàn)場不能進(jìn)行運行操作和安裝接線的缺陷，使學(xué)生達(dá)到解決教學(xué)實驗問題如同處理工程問題一樣的效果。
（五）加強教學(xué)團(tuán)隊科研和教改能力，促進(jìn)教改和科研項目與教學(xué)的結(jié)合
充分利用自身的科研優(yōu)勢，依托碩士點、省重點實驗室，積極申報教學(xué)、科研課題，撰寫教學(xué)、科研論文，以科研促教學(xué)。圍繞課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、教學(xué)評價、教學(xué)環(huán)境等內(nèi)容開展相關(guān)教學(xué)項目改革研究，促進(jìn)教學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化。通過科研項目和成果進(jìn)課堂、進(jìn)教材、進(jìn)實驗室等，積極促進(jìn)科研成果向教學(xué)的轉(zhuǎn)化，結(jié)合本課程的教學(xué)工作，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)、科研水平。
以申報國家級、省級、院級教改項目為契機，圍繞專業(yè)核心課程建設(shè)、課程實施大綱撰寫及課改熱點、難點問題，引導(dǎo)教師積極申報和承擔(dān)各級教改科研課題、質(zhì)量工程等科研項目，讓教師邊實踐、邊研究、邊改進(jìn)，以科研形式開展教學(xué)工作，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效率的提高。
（六）建立團(tuán)隊建設(shè)的制度和機制，保障團(tuán)隊建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展
1.制訂教師培養(yǎng)計劃。根據(jù)教學(xué)和課程建設(shè)需要，為各位教師量體裁衣，制訂教師培養(yǎng)計劃。同時，將教師培養(yǎng)計劃和激勵措施聯(lián)系起來，積極努力工作、表現(xiàn)突出的教師有機會獲得去國內(nèi)外培訓(xùn)的學(xué)習(xí)機會，在課堂教學(xué)競賽中獲獎的教師，將獲得團(tuán)隊經(jīng)費獎勵等，有效調(diào)動團(tuán)隊教師參與專業(yè)建設(shè)及課程改革、努力提高自身各方面能力的積極性。
2.建立團(tuán)隊定期教學(xué)活動制度。為了加強團(tuán)隊教師間的教學(xué)經(jīng)驗交流，提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)團(tuán)隊?wèi)?yīng)按照教學(xué)活動制度定期積極開展各項教學(xué)活動，要求團(tuán)隊教師積極參加。
3.建立團(tuán)隊教師集體備課制度。兩位以上教師教授同一課程要求必須進(jìn)行集體備課，由各備課組長負(fù)責(zé)。集體備課的形式多樣，每門課程都應(yīng)有集體備課教案，各授課教師根據(jù)各班級的實際情況修改成個人備課教案。
4.完善兼職教師管理規(guī)定，制度上確保兼職教師參與專業(yè)建設(shè)及課程改革工作的積極性和有效性。
三、結(jié)語
作者簡介：黃崇林（1975-），男，廣東廉江人，廣東石油化工學(xué)院機電工程學(xué)院，副教授。（廣東 茂名 525000）
基金項目：本文系廣東省高等教育教學(xué)改革工程項目（項目編號：YCJ20114731702）的研究成果。
中圖分類號：G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）34-0106-02
隨著科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，國際競爭日趨激烈。為加快國家創(chuàng)新體系的建設(shè)，提升國際競爭力，我國迫切需要一大批高素質(zhì)的工程技術(shù)人才，這對我國人才的培養(yǎng)和教育提出了新的挑戰(zhàn)和要求，對高等工程教育的改革起到了巨大的推動作用。近幾年來，隨著改革的不斷深入，我國的高等教育體系發(fā)生了積極變化，但隨著經(jīng)濟(jì)全球化的加速，高等教育特別是工程教育與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要還顯得很不適應(yīng)，培養(yǎng)的工程技術(shù)人才遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的要求，這種狀況將直接影響我國的國際競爭力。據(jù)統(tǒng)計，我國只有不到10%的工科畢業(yè)生適合在跨國公司工作。不少現(xiàn)代企業(yè)對國內(nèi)培養(yǎng)的畢業(yè)生評價是：學(xué)生獨立性強、思路開闊、時尚、知識面廣，但知識廣而不深，專業(yè)知識不扎實，動手能力差；缺乏工程實踐能力和工程創(chuàng)新意識，綜合素質(zhì)低下；交流與表達(dá)能力嚴(yán)重不足，缺乏成為一流工程師的潛質(zhì)；學(xué)生熟悉工作須在企業(yè)工作3～4年左右。所有這些都為我國高等工程教育敲響了警鐘，加強學(xué)生實踐能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，構(gòu)建以培養(yǎng)工程實踐能力為導(dǎo)向的實踐教學(xué)體系勢在必行。
為了進(jìn)一步適應(yīng)社會發(fā)展對高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求，結(jié)合廣東石油化工學(xué)院（以下簡稱“我?！保┰诖蠊こ逃^教育理念指導(dǎo)下的人才培養(yǎng)，對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)工程實踐教學(xué)體系的構(gòu)建進(jìn)行了探索和實踐。
一、更新教育理念，培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀
實踐教學(xué)是工科人才培養(yǎng)方案中的一個重要組成部分，要解決目前工科院校人才培養(yǎng)中存在的問題，必須借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的高等工程教育理念，形成結(jié)合自身實際的工程教育理念。2008年，我校進(jìn)行了大工程觀教育理念、教育教學(xué)改革，經(jīng)過近幾年的探索和實踐，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)初步確立了“理論與實踐結(jié)合，技術(shù)與工程素養(yǎng)結(jié)合，專業(yè)與地方制造業(yè)結(jié)合”的工程教育理念。理論與實踐結(jié)合：工程實踐教學(xué)與理論教學(xué)相互支撐、相互促進(jìn)、相互融合，以理論教學(xué)帶動工程實踐教學(xué)，以工程實踐教學(xué)促進(jìn)理論教學(xué)，良性互動，共同發(fā)展。技術(shù)與工程素養(yǎng)結(jié)合：強調(diào)以工程素養(yǎng)為基礎(chǔ)，以工程實踐深化理論知識，綜合培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新與技術(shù)實踐能力。專業(yè)與地方制造業(yè)結(jié)合：強調(diào)結(jié)合地方制造業(yè)的產(chǎn)品實現(xiàn)全過程運作能力的培養(yǎng)，并通過加強校企合作，提高學(xué)生的適應(yīng)能力和就業(yè)競爭力。根據(jù)自身形成的工程教育理念，結(jié)合學(xué)校自身的優(yōu)勢和辦學(xué)特點，合理制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建新的實踐教學(xué)體系，以培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀。
二、加強實驗教學(xué)的改革，強化學(xué)生基礎(chǔ)性實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練
實驗教學(xué)作為對課堂理論知識教學(xué)的必要補充和延伸，進(jìn)行實驗教學(xué)改革對培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀，提高學(xué)生的工程素質(zhì)和工程實踐能力起著重要的作用。
1.深化實驗教學(xué)內(nèi)容改革，增加設(shè)計性、綜合性實驗
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)多以演示性、驗證性實驗為主，我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)在進(jìn)行實驗教學(xué)改革時，要求每一門有實驗課的課程都要開出一個以上的綜合設(shè)計性實驗，通過綜合設(shè)計性實驗項目形成系列課程，并互相銜接、互相配合、互相支撐，強化學(xué)生對專業(yè)課程的理解能力；實驗指導(dǎo)教師要結(jié)合實驗內(nèi)容編寫相對應(yīng)的實驗教材，最好能與工程實踐相聯(lián)系，同時鼓勵教師申報與課程實驗教學(xué)改革相關(guān)的教研項目，深化實驗教學(xué)改革。專業(yè)學(xué)生能夠在夯實基礎(chǔ)實驗的同時，使實踐動手能力和創(chuàng)新能力得到大大提高。
2.開放專業(yè)實驗室，探索開放性實驗教學(xué)模式
在學(xué)校實現(xiàn)課程資源和實驗資源共享的同時，探索開放性實驗教學(xué)模式，可以讓學(xué)生充分利用實驗設(shè)備資源進(jìn)行實踐活動，探索、研究自己感興趣的課題。通過開放性的實驗教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，增強學(xué)生分析問題、解決問題的能力。目前我校部分進(jìn)行課外科技創(chuàng)新的同學(xué)已能很好地利用開放性實驗教學(xué)模式進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。
3.合并、重組實驗室，建立一體化的創(chuàng)新綜合訓(xùn)練平臺
改變基礎(chǔ)實驗室和專業(yè)實驗室專為某一課程或?qū)I(yè)服務(wù)的狀況，根據(jù)功能和專業(yè)特點進(jìn)行整合，建設(shè)多個具有專業(yè)特點、符合地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實驗、實訓(xùn)平臺，如先進(jìn)制造技術(shù)綜合訓(xùn)練平臺、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計綜合訓(xùn)練平臺等。通過這些平臺的建立，培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計和自主開發(fā)的綜合能力，為學(xué)生今后的就業(yè)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
三、拓寬工程訓(xùn)練渠道，加強實習(xí)基地的建設(shè)
1.建立產(chǎn)學(xué)研有機結(jié)合的校外實習(xí)基地
認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)重要的實踐性環(huán)節(jié)，學(xué)校在選擇校外實習(xí)基地時，要求企業(yè)與專業(yè)設(shè)置吻合，并具有先進(jìn)的設(shè)備和營銷理念，使學(xué)生通過不同層次的實習(xí)，逐漸了解機械工業(yè)生產(chǎn)的各種類型和特點，了解企業(yè)的生產(chǎn)、管理和文化，熟悉各種零部件的加工工藝和方法，充分發(fā)揮校外實習(xí)基地在培養(yǎng)學(xué)生大工程觀方面的作用。目前，我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)已經(jīng)在茂名、柳州、桂林等地建立了相對穩(wěn)定的校外實習(xí)基地，與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研項目合作還有待加強。
2.建設(shè)功能強大、水平先進(jìn)的現(xiàn)代機械工程訓(xùn)練中心
現(xiàn)代機械工程訓(xùn)練中心是我校在2008年整合學(xué)校優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源并結(jié)合周邊地區(qū)的石油化工產(chǎn)業(yè)、打造石油化工特色高校所建立的工程訓(xùn)練中心，2010年獲得國家財政部支持建設(shè)。中心面向全校開展工程認(rèn)知教育，并對全校30個理工科專業(yè)開設(shè)實驗、實習(xí)和工程實訓(xùn)項目以及科研創(chuàng)新活動。中心以學(xué)生為主體，以科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會需求為導(dǎo)向，面向石油化工行業(yè)，面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)，面向基層一線，構(gòu)建面向石化過程的工業(yè)系統(tǒng)和石油化工過程裝備制造實踐的工程認(rèn)知、工程基礎(chǔ)技能實訓(xùn)、現(xiàn)代設(shè)計與先進(jìn)制造技術(shù)綜合工程實訓(xùn)、創(chuàng)新實訓(xùn)的“四層次階梯式”具有石油化工特色的工程訓(xùn)練教學(xué)體系，開展“實物實訓(xùn)與虛擬實訓(xùn)、固定實訓(xùn)與開放實訓(xùn)、傳統(tǒng)實訓(xùn)與創(chuàng)新實訓(xùn)、工程實訓(xùn)與技能培訓(xùn)”相結(jié)合的教學(xué)實訓(xùn)，著力培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實踐能力和科研創(chuàng)新能力。該中心的建設(shè)突出石化特色，采用先進(jìn)的教育理念、完善的教學(xué)體系、豐富的教學(xué)內(nèi)容、先進(jìn)的教學(xué)方法手段及合理的管理和運行機制，強化對學(xué)生工程實踐與專業(yè)能力以及科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，可為學(xué)生提供一個真正的工程訓(xùn)練場所。
四、加強設(shè)計類環(huán)節(jié)，提高學(xué)生工程設(shè)計能力
課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的課程知識，模擬解決工程實際問題的訓(xùn)練過程。在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的課程設(shè)計中，有機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、專業(yè)課程設(shè)計等，在課程設(shè)計具體組織實施的過程中，課程設(shè)計的題目偏少，不利于學(xué)生獨立思考，容易滋生抄襲的不良風(fēng)氣。教師在選題上應(yīng)盡可能接近工程實際，盡可能做到每人設(shè)計的內(nèi)容不同，增加課程設(shè)計的綜合性，提高學(xué)生的工程設(shè)計能力。
畢業(yè)設(shè)計是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計能使學(xué)生綜合運用所學(xué)的各種理論知識和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)的技術(shù)及基本技能的練習(xí)。因此，應(yīng)采取有效措施，加強畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的管理，提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。具體做到：一是優(yōu)化選題，把好畢業(yè)設(shè)計入口關(guān)；二是強化監(jiān)控，嚴(yán)格畢業(yè)設(shè)計過程管理；三是量化考核，客觀評定畢業(yè)設(shè)計成績。
五、建立多樣化的課外實踐能力培養(yǎng)體系
課外課堂也是工程實踐教學(xué)體系中重要的一個環(huán)節(jié)。學(xué)校應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生大工程觀和工程應(yīng)用能力為出發(fā)點，為學(xué)生創(chuàng)造積極參加課外課堂活動的條件。如：
（1）選拔學(xué)生參與到教師的科研工作中，讓學(xué)生盡早接觸工程實際項目。
（2）鼓勵學(xué)生申報大學(xué)生實驗創(chuàng)新基金項目，由指導(dǎo)教師把關(guān)，學(xué)生利用課外時間查閱資料、設(shè)定方案、配備儀器進(jìn)行實驗，加強學(xué)用結(jié)合，實行個性化教育，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
（3）組織學(xué)生參加具有學(xué)科特色的技能競賽和課外科技活動，如“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品大賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽等。
（4）鼓勵院系每學(xué)年面向?qū)W生舉行一定次數(shù)的學(xué)術(shù)報告等。
目前，學(xué)校已經(jīng)開展大學(xué)生素質(zhì)拓展學(xué)分計劃，大學(xué)生素質(zhì)拓展學(xué)分包括學(xué)術(shù)科技和專業(yè)技能、文化藝術(shù)和體育競技、社會實踐與志愿服務(wù)三部分。推進(jìn)大學(xué)生素質(zhì)拓展計劃，建立多樣化的課外實踐能力培養(yǎng)體系，可以讓學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力在實踐中得到培養(yǎng)和鍛煉，促進(jìn)大學(xué)生成才成長、全面發(fā)展。
六、建設(shè)一支與學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)要求相適應(yīng)的教師隊伍
落實人才培養(yǎng)方案，實施實踐教學(xué)體系的各個環(huán)節(jié)，關(guān)鍵在于建立一支與學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)要求相適應(yīng)的師資隊伍。學(xué)校教師的理論水平是不容質(zhì)疑的，但具有較強工程實踐能力的教師偏少，不能滿足高素質(zhì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需要，為此，學(xué)校采取了“引進(jìn)、培養(yǎng)與企業(yè)聘請”相結(jié)合的方式，提高師資隊伍整體工程實踐能力。具體措施有：
（1）不受學(xué)歷和職稱的限制，重點引進(jìn)一批具有一定理論基礎(chǔ)、實踐經(jīng)驗豐富、來自生產(chǎn)一線的工程師或高級工程師，以充實學(xué)校的專職教師隊伍。
（2）通過制定制度，明確要求中青年教師下實驗室，并且要有不少于1年的企業(yè)掛職鍛煉，要求副教授職稱以上的中老年教師，每年至少完成一項企業(yè)實際工程項目。
（3）建立學(xué)生企業(yè)學(xué)習(xí)階段的“雙導(dǎo)師”制，學(xué)校教師和現(xiàn)場工程師一起指導(dǎo)學(xué)生實習(xí)，學(xué)校指導(dǎo)教師在企業(yè)指導(dǎo)學(xué)生的時間每周不少于一天，通過這些措施，培養(yǎng)學(xué)校教師的工程實踐能力。
（4）建立企業(yè)兼職教師選拔和管理制度，建立一支相對穩(wěn)定的綜合素質(zhì)高、工程實踐經(jīng)驗豐富、年富力強的企業(yè)導(dǎo)師隊伍和企業(yè)專業(yè)課兼職教師隊伍。
參考文獻(xiàn)：
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《自動生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修》課程是三年制高職機電一體化專業(yè)開設(shè)的實踐性很強的技能型專業(yè)核心課程，也是機電設(shè)備安裝、調(diào)試、操作、維修等從業(yè)人員的必修專業(yè)課程。本課程需要《液壓與氣動技術(shù)》、《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試》、《機械制造技術(shù)》， 的能力，掌握一定的機電一體化系統(tǒng)分析、設(shè)計、安裝、調(diào)試、維護(hù)及檢修的基本技能。本課程以模塊化生產(chǎn)加工培訓(xùn)系統(tǒng)（MPS）為載體，通過綜合技能訓(xùn)練，使學(xué)生能夠正確使用工具、儀器和儀表，根據(jù)給定技術(shù)資料，能獨立完成自動生產(chǎn)線的安裝，調(diào)試及維護(hù)工作，在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行團(tuán)隊協(xié)作，培養(yǎng)質(zhì)量、實踐創(chuàng)新意識等方面素質(zhì)。
一、調(diào)研目的
（1）通過調(diào)研，明確行業(yè)對自動化生產(chǎn)線崗位職責(zé)和崗位知識、技能的要求，從而科學(xué)合理設(shè)置課程內(nèi)容，提高學(xué)生技能。
（2）通過調(diào)研，明確行業(yè)對自動化生產(chǎn)線人才職業(yè)綜合能力的要求，課程內(nèi)容的設(shè)置注重全方位培養(yǎng)學(xué)生能力，同時培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德。
（3）通過調(diào)研，了解相關(guān)行業(yè)對自動生產(chǎn)線崗位工作人員的具體要求情況，包括基本素質(zhì)的要求、基本能力的要求、綜合能力的要求。總結(jié)課程開發(fā)基本思路、實驗實訓(xùn)具體操作方法。了解企業(yè)對《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程的見解，相關(guān)專業(yè)技術(shù)知識及技能的需求狀況，以便進(jìn)行該課程內(nèi)容設(shè)置、課程培養(yǎng)目標(biāo)、課程教學(xué)模式，課程實踐環(huán)節(jié)和課程教學(xué)大綱的更新完善，努力從課程的各方面加強與企業(yè)的交流，力爭將《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程建設(shè)成為學(xué)校精品課程。
（4）通過調(diào)研，了解機電專業(yè)畢業(yè)生工作情況，聽取他們對《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程的建議，現(xiàn)在工作中需要哪些自動生產(chǎn)線相關(guān)知識和實踐能力。
二、調(diào)研內(nèi)容
圍繞著上述目標(biāo)，我們著重確定了以下調(diào)研內(nèi)容：
（1）崗位職責(zé)要求；（2） 崗位知識技能要求；（3） 職業(yè)綜合能力要求；（4） 職業(yè)資格證書要求。
三、調(diào)研方法
本課程調(diào)研于2010年8月到蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2011年11月到西安航天九院第16研究所，西安東風(fēng)儀表廠，2012年5月至6月期間走訪西安東方機械有限公司、西安理工大學(xué)、西安天虹電器有限公司、漢江螺紋磨床研究所等進(jìn)行實地現(xiàn)場調(diào)查。采用調(diào)查、走訪、開小型座談會、發(fā)放調(diào)查表，專業(yè)畢業(yè)生座談等多種形式，了解其他高?！蹲詣由a(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程的建設(shè)情況及企業(yè)對課程相關(guān)知識及技能的要求，征求企業(yè)對該課程內(nèi)容設(shè)置，課程教學(xué)模式，教學(xué)大綱的改進(jìn)意見。調(diào)研過程中認(rèn)真聆聽高校和企業(yè)對《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程好的建議和課程建設(shè)思路，認(rèn)真記錄調(diào)研的各個環(huán)節(jié)，調(diào)研中盡早發(fā)現(xiàn)自身課程建設(shè)的不足，與企業(yè)共同探討好的改進(jìn)方法。
四、調(diào)研結(jié)果及結(jié)論
本課程調(diào)研共發(fā)放調(diào)查問卷30張，回收30張，對調(diào)查問卷進(jìn)行了周密翔實的統(tǒng)計，結(jié)果如下，填寫認(rèn)為自動生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修技術(shù)的重要性較大的問卷為28份，填寫自動生產(chǎn)線在企業(yè)中有重要應(yīng)用的問卷為27份，填寫使用自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修技術(shù)的崗位為機電設(shè)備安裝與調(diào)試的問卷為29份，填寫使用自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修技術(shù)的崗位為機電一體化系統(tǒng)的安裝的問卷為26份，29份問卷認(rèn)為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中液壓與氣動知識比較重要，30份問卷認(rèn)為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中傳感器方面知識比較重要，27份問卷認(rèn)為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中電氣控制方面的知識比較重要，30份問卷認(rèn)為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中可編程序控制器方面，29份問卷認(rèn)為課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)加強學(xué)生機械系統(tǒng)安裝能力的訓(xùn)練，28份問卷認(rèn)為課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)加強學(xué)生電氣控制系統(tǒng)的安裝，調(diào)試及故障診斷能力的培養(yǎng)，30份調(diào)查問卷認(rèn)為課程教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生可編程序控制器軟件編程與調(diào)試方面的能力，29份調(diào)查問卷認(rèn)為課程教學(xué)應(yīng)采取理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，在做中學(xué)，學(xué)中做，30份調(diào)查問卷認(rèn)為學(xué)習(xí)完本課程后學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠獲得機電一體化高級工及維修電工技能證書。
五、改進(jìn)措施
（一）更新思路
隨著機電一體化技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，教材內(nèi)容往往滯后，課程的教學(xué)應(yīng)該進(jìn)一步、更深入的和行業(yè)結(jié)合，加大市場調(diào)研的力度，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。建設(shè)機電綜合創(chuàng)新實訓(xùn)室，采取形式多樣的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自動生產(chǎn)線安裝、調(diào)試及維護(hù)的能力。
（二）注重教學(xué)方法
改進(jìn)教學(xué)模式，加大實踐操作環(huán)節(jié)在課程教學(xué)中的比例，課程建設(shè)中題庫和《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程多媒體課件的建設(shè)還要不斷地更新、完善，以適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)一步優(yōu)化授課的各個環(huán)節(jié)，努力建設(shè)出富有特色的課程體系。注重啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。
（三）強化實踐教學(xué)
要繼續(xù)加強實踐教學(xué)培養(yǎng)，加大實訓(xùn)的力度，增加實訓(xùn)的時間、按行業(yè)的要求培養(yǎng)出市場所需的熟練的技能型人才，實現(xiàn)真正的“零距離”。多建立校外實習(xí)基地，讓學(xué)生到企業(yè)現(xiàn)場多看看，了解企業(yè)對學(xué)生的各方面要求。
（四）加強師資建設(shè)
中圖分類號：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）42-0067-02
一、前言
為了滿足“卓越工程師計劃”人才培養(yǎng)的工程實踐能力要求，許多教學(xué)工作者對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革與研究。2010年，孫愛軍[1]等針對高校工程訓(xùn)練的特點，以真實項目為目標(biāo)，調(diào)動與引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，綜合運用多種學(xué)習(xí)知識的手段，完成實際項目。2011年，張巨香[2]等設(shè)計基于項目的綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)效果、促進(jìn)交流與溝通、實現(xiàn)知識交叉、培養(yǎng)綜合素質(zhì)等。2011年，張淑麗[3]等設(shè)計軟件工程專業(yè)CDIO（conceive/design/implement/operate）的綜合訓(xùn)練項目，在項目中強調(diào)知識的全面性與實踐創(chuàng)新性并重，從而達(dá)到協(xié)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的目的。2013年，劉勝膽[4]等運用創(chuàng)新訓(xùn)練項目提高工科大學(xué)生實踐動手、分析和解決問題等多方面的專業(yè)能力。2014年，李文[5]等以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，探討了項目驅(qū)動式教學(xué)方法，實施了“做C學(xué)C悟”3維的立體式教學(xué)，實現(xiàn)了以學(xué)生為主體的實踐教學(xué)多層次、多目標(biāo)。
結(jié)合合肥學(xué)院“地方性、應(yīng)用型、國際化”的辦學(xué)定位，為了達(dá)到機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)“卓越工程師計劃”人才培養(yǎng)的需要，本文通過改革實踐教學(xué)體系，設(shè)計企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練，研究機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生卓越工程實踐能力的實踐培養(yǎng)途徑。
二、企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練的校企聯(lián)合培養(yǎng)模式探索
為了滿足機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)“卓越工程師計劃”對學(xué)生的工程實踐能力要求，與企業(yè)聯(lián)合編制學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)階段的培養(yǎng)方案，實行“3+1”校企聯(lián)合人才培養(yǎng)方式。學(xué)生在校累計學(xué)習(xí)3年以外，還安排去企業(yè)進(jìn)行累計1年以上的分段式學(xué)習(xí)。通過在企業(yè)的認(rèn)知實習(xí)、專項綜合訓(xùn)練、企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，加大工程實踐和工程設(shè)計的引入，培養(yǎng)和強化學(xué)生的工程應(yīng)用能力。企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練培養(yǎng)內(nèi)容如表1所示。
三、企業(yè)實踐與項目訓(xùn)練
企業(yè)實踐與項目訓(xùn)練課程模塊的教學(xué)安排內(nèi)容如下。
1.企業(yè)課程學(xué)習(xí)。通過與合作企業(yè)聯(lián)合開發(fā)企業(yè)學(xué)習(xí)課程，引入行業(yè)發(fā)展前沿技術(shù)和規(guī)范，并將其融入到專業(yè)模塊的教學(xué)內(nèi)容中，根據(jù)企業(yè)對人才知識與能力需求的變化，動態(tài)更新和維護(hù)模塊教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的要求。
2.企業(yè)參觀。（1）了解工廠的產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模、車間布置、生產(chǎn)組織及經(jīng)營管理等;（2）了解機械加工車間、裝配車間的工藝設(shè)備及輔助設(shè)備的布局、生產(chǎn)工藝;（3）熟悉1～2個典型零件的加工工藝、設(shè)備與量具;（4）了解工廠的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料的應(yīng)用情況;（5）了解產(chǎn)品的試驗和質(zhì)量檢驗及其檢測系統(tǒng)。
3.項目訓(xùn)練。針對所在實習(xí)企業(yè)的實際項目課題，進(jìn)行深入細(xì)致的文獻(xiàn)、企業(yè)現(xiàn)場調(diào)查研究：（1）了解國內(nèi)外有關(guān)本課題的技術(shù)資料，包括工藝方法、生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)效益等;（2）了解本次設(shè)計任務(wù)的技術(shù)性能指標(biāo)、主要參數(shù)、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)圖;（3）在企業(yè)工程師和學(xué)校教師的共同指導(dǎo)下，完成指定的項目訓(xùn)練內(nèi)容。
4.企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練。在合肥鍛壓機床有限公司，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)卓越工程師班30名學(xué)生進(jìn)行10周的企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練，其中4周時間為企業(yè)課程學(xué)習(xí)，1周時間為參觀企業(yè)，5周時間為項目設(shè)計。
（1）企業(yè)課程學(xué)習(xí)。企業(yè)工程師給學(xué)生講授現(xiàn)代最新液壓機機械結(jié)構(gòu)、設(shè)計技術(shù)和常用液壓機設(shè)備;目前流行的液壓機結(jié)構(gòu)、特點、安裝和使用;液壓機電氣設(shè)計。主要內(nèi)容包括：①概論（液壓機工作原理、特點、分類、基本參數(shù)及發(fā)展概況）;②液壓機的本體結(jié)構(gòu)及設(shè)計計算（液壓機的本體結(jié)構(gòu)概述、液壓缸部件及機架結(jié)構(gòu)部件）;③液壓機的液壓系統(tǒng)（液壓系統(tǒng)概述、主要系列液壓機工藝特點和液壓原理、單缸傳動系統(tǒng)的設(shè)計、系統(tǒng)中各元件的確定）;④液壓機電氣設(shè)計（液壓機電氣控制結(jié)構(gòu)、電氣原理圖設(shè)計及控制、軟件編程）。（2）企業(yè)參觀。由企業(yè)與學(xué)校制定具體的參觀實習(xí)計劃，進(jìn)行為期一周時間的參觀學(xué)習(xí)。在企業(yè)現(xiàn)場，工程師給學(xué)生介紹企業(yè)情況，熟悉企業(yè)發(fā)展歷史、產(chǎn)品類型、車間布置、加工工藝與設(shè)備、生產(chǎn)管理、企業(yè)文化等，為學(xué)生了解企業(yè)項目設(shè)計背景打下良好的基礎(chǔ)。（3）液壓機設(shè)計。將學(xué)生分配2人一組，要求分別設(shè)計YH32系列液壓機上橫梁、下橫梁、滑塊、主油缸、頂出缸中的一種結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)，并校核強度，或設(shè)計液壓機電氣控制結(jié)構(gòu)，滿足設(shè)計技術(shù)參數(shù)要求。同時，運用3D-CAD軟件繪制結(jié)構(gòu)圖，編寫項目設(shè)計說明書。學(xué)校教師指導(dǎo)4～8個學(xué)生，全面負(fù)責(zé)學(xué)生的項目設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計說明書撰寫格式;企業(yè)工程師參與指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計過程，解答學(xué)生的疑問。最終，由5名教師和1名企業(yè)工程師組成答辯小組，要求學(xué)生進(jìn)行項目設(shè)計答辯，并給予設(shè)計評語、成績。結(jié)果表明，通過企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練，學(xué)生的工程項目設(shè)計能力明顯提高，取得了良好的教學(xué)效果，部分學(xué)生作品如圖1、2所示。同時，部分學(xué)生的素質(zhì)受到就業(yè)企業(yè)的高度贊賞。
四、結(jié)論
通過企業(yè)實踐和項目訓(xùn)練，學(xué)生能針對性地學(xué)習(xí)與企業(yè)產(chǎn)品有關(guān)的課程知識、行業(yè)發(fā)展前沿技術(shù)和規(guī)范。在此基礎(chǔ)上，在企業(yè)工程師與學(xué)校教師共同指導(dǎo)下，設(shè)計企業(yè)具體產(chǎn)品，熟悉企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計流程與規(guī)范要求，獲得工程師素質(zhì)的訓(xùn)練，能達(dá)到國家卓越工程師培養(yǎng)計劃的要求，使學(xué)生具備機械產(chǎn)品設(shè)計方法、機械加工工藝與團(tuán)隊協(xié)作精神等實踐綜合能力和良好的工程師職業(yè)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)：
[1]孫愛軍，曲曉海，魯曉紅.工程訓(xùn)練項目教學(xué)法的探索[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，2010，（51）：57-58.
[2]張巨香，荊琴，陳牧，等.深化基于項目的綜合訓(xùn)練 提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[J].機械管理開發(fā)，2011，（6）：166-168.
國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)設(shè)備最重要來源就是機械制造行業(yè)，這也是工業(yè)制造業(yè)中最主要的方面，對于完善我國的產(chǎn)業(yè)體系所發(fā)揮的作用是非常巨大的。究其原因，機械設(shè)計與制造實現(xiàn)自動化的改革是促進(jìn)機械設(shè)計和制造持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新的主要方面，因此則可以通過這個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不斷變革和創(chuàng)新。雖然我國近年來非常重視創(chuàng)新，但是與發(fā)達(dá)國家進(jìn)行比較還是存在非常大的差距，所以，需要深入理解其真正的含義，并且探索出一條具有中國特色的機械設(shè)計和制造的自動化發(fā)展道路
1機械設(shè)計制造及其自動化特點
傳統(tǒng)的機械設(shè)計與機械設(shè)計制造及其自動化之間存在很大的差距，其最本質(zhì)的區(qū)別就是智能化和自動化。機械設(shè)計自動化主要是將各種技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，但絕不是簡單的將機械設(shè)計與多種技術(shù)進(jìn)行簡單的堆疊，其本質(zhì)是有機的結(jié)合多種技術(shù)，從而能夠構(gòu)建一個統(tǒng)一的整體，進(jìn)而使智能化成為現(xiàn)代機械設(shè)計與制造自動化的主要特點
機械設(shè)計與制造的自動化能夠完全的響應(yīng)設(shè)備自身功能的需要。任何一款產(chǎn)品的內(nèi)在要求都是特定的，這就是該產(chǎn)品被設(shè)計開發(fā)阿德主要目的，然而機械設(shè)計和制造的自動化則能夠使產(chǎn)品能夠很好的滿足產(chǎn)品自身內(nèi)在功能的要求。機械設(shè)計設(shè)計和制造自動化系統(tǒng)的實施，則能使產(chǎn)品從輸入端到輸出端都能夠產(chǎn)生響應(yīng)的輸出，進(jìn)而滿足其自身功能的要求。機械設(shè)計制造自動化系統(tǒng)則是一種全面的符合性含義，其中不僅囊括了機電一體化，而且還將機電一體化產(chǎn)品納入了其中，這就是產(chǎn)品的設(shè)計和制造以及產(chǎn)品功能的實現(xiàn)看成一個統(tǒng)一的整體來對待，但其內(nèi)在的主要目的則是為了實現(xiàn)其內(nèi)在的功能能夠滿足使用方的需要
2機械自動化的發(fā)展優(yōu)勢探究
2.1自動化機械操作簡便
在我們在實現(xiàn)機械化控制功能的過程中，要全面的了解整個控制系統(tǒng)的功能，對其工作形式進(jìn)行逐漸的更新，沒有必要對產(chǎn)品的零部件進(jìn)行改變，只是需要對其運行程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和更新，通過不同的控制程序的編制和輸入，實現(xiàn)設(shè)備自動化生產(chǎn)的目標(biāo)，這樣設(shè)備就能夠按照所設(shè)定的程序進(jìn)行各種不同模式的生產(chǎn)，因此我們能夠有效的對自動化生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的監(jiān)控，并且能夠通過對其的診斷來制定相應(yīng)的保護(hù)措施，以實現(xiàn)設(shè)備的自動保護(hù)。運用過程控制來簡化整個操作過程，這樣就能夠簡化基本的工作流程，通過對各種程序的有效控制來實現(xiàn)對整個操作過程的優(yōu)化，真正的實現(xiàn)機械設(shè)計制造的自動化
2.2機械自動化適用范圍廣
在我們進(jìn)行機械生產(chǎn)自動化的過程中需要對多種技術(shù)進(jìn)行交叉使用，進(jìn)而實現(xiàn)各種技術(shù)的有機結(jié)合，這就使得生產(chǎn)自動化過程中對各種技術(shù)復(fù)合使用，在進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，自動保護(hù)，自動控制和自動補償?shù)倪^程中，這些方面的功能則可以提高設(shè)備的安全性和可靠性，我們總結(jié)用戶需求時，需要結(jié)合其具體要求的功能進(jìn)行自動化設(shè)計
3機械設(shè)計及其自動化的發(fā)展方向
3.1微型化
1980年以來，機械自動化領(lǐng)域開始進(jìn)行微型化設(shè)計，而且也開始投入到實際生產(chǎn)之中。國外則把該系統(tǒng)稱為微機械自動化系統(tǒng)，或者是微電子機械系統(tǒng)，其所覆蓋的范圍是比較廣的，任何大小不超過一平方厘米的機器自動化產(chǎn)品都在其范圍之內(nèi)，這主要是因為其精準(zhǔn)度需要向微米，納米的靠近。由于微機械自動化產(chǎn)品自身體積小，移動靈活，能耗低等特點，因此就將該技術(shù)應(yīng)用于精確度要求較高的行業(yè)，比如軍事信息，生物醫(yī)學(xué)等方面，主要是由于這些行業(yè)所需要的產(chǎn)品必須要精確到微米或納米，這樣微電子機械系統(tǒng)就可以有效的地發(fā)揮其自身的優(yōu)勢。如今，微機械自動化的發(fā)展到達(dá)了一個新的時期，面臨的挑戰(zhàn)和機遇更多，如果無法進(jìn)一步滿足精準(zhǔn)度的要求或不能實現(xiàn)更加精密的加工，那么微型化也就無法繼續(xù)得到發(fā)展
3.2綠色化
工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展極大地方便了人們的生活，但是其生產(chǎn)過程中對于重型機械和重金屬的運用則對環(huán)境造成了比較大的影響。如何實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境的和諧發(fā)展已成為當(dāng)今亟待解決的問題，因此，機械工程設(shè)計制造及其自動化，必須要將綠色化考慮在內(nèi)。綠色化產(chǎn)品應(yīng)主注重回收和再利用，通常情況下舊的重型機械在失去使用價值后都是被直接丟掉，對環(huán)境造成了沉重的負(fù)擔(dān)，與此同時還造成了資源的浪費，因此對其的回收和再利用是非常重要的。世界各地的人們都非常重視綠色健康，中國作為世界上新興的大國必須要與世界機械發(fā)展的方向相一致
3.3模塊化
傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造行業(yè)存在非常大的競爭，自動化的產(chǎn)品的種類繁多，廠家更是比比皆是，所以實現(xiàn)機械設(shè)計行業(yè)的模塊化是一項非常艱難的過程。因此標(biāo)準(zhǔn)的機械接口的研究和開發(fā)，以及統(tǒng)一的電源接口、機械自動化環(huán)境接口則成為了該過程的重要方面。因此，就可以在標(biāo)準(zhǔn)單元下對新產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)，進(jìn)而能夠使生產(chǎn)規(guī)模得到顯著的提高。顯然，實現(xiàn)電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化所產(chǎn)生的效果是顯著的，不管是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的機械自動化產(chǎn)品的單位還是自動化機械的生產(chǎn)單位，模塊化的實現(xiàn)能夠使得機械自動化生產(chǎn)企業(yè)看到更管闊的發(fā)展空間
3.4智能化
21世紀(jì)以來，自動化技術(shù)不但使機械設(shè)計制造擁有了更加廣闊的發(fā)展空間，而且對于各個領(lǐng)域都產(chǎn)生了重要的影響，將技術(shù)看做減輕人類負(fù)擔(dān)的重要方面，所以自動化在機械制造中就實現(xiàn)了減輕人們負(fù)擔(dān)的作用。這種智能體現(xiàn)在機器的自動化生產(chǎn)過程，將傳統(tǒng)的控制理論與人工智能，心理學(xué)，計算機科學(xué)，運籌學(xué)，數(shù)學(xué)等知識進(jìn)行結(jié)合，獲得新的方法來模擬人工智能，這樣就使得機器能夠進(jìn)行判斷，形成相應(yīng)的邏輯思維能力。同時，能夠進(jìn)行自主決策，在機器遇到故障是能夠及時的處理，當(dāng)機器能夠自主的進(jìn)行判斷和產(chǎn)生邏輯思維時就已經(jīng)達(dá)到了較高的水平，這樣就使得人類對機器的控制更加便捷。當(dāng)然，任何機器都不能完全擺脫人類進(jìn)行全自動化的生產(chǎn)和作業(yè)，因此保留相應(yīng)的人工控制和智能的鏈接還是非常必要的，這就保證了當(dāng)生產(chǎn)過程中機器出現(xiàn)狀況能夠及時的進(jìn)行解決
3.5網(wǎng)絡(luò)化
眾所周知，計算機和網(wǎng)絡(luò)是第三次科技革命的主要成就，如今計算機技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。生活中我們能夠感受到網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，如洗衣機，洗碗機等。由于網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，地球更加傾向于整合，經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)一體化，競爭也已經(jīng)成為了世界范圍內(nèi)的競爭。網(wǎng)絡(luò)的普及推動了自動化產(chǎn)品的普及，特別是對遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)具有顯著的效果，該項技術(shù)的終端就是機械自動化的產(chǎn)品。各種家用電器使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，并以電腦作為集成中心從而形成家電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，讓人們在家中能夠完全享受高科技所實現(xiàn)的便利
總之，機械設(shè)計制造及其自動化是在競爭激烈的當(dāng)今社會的潮流，在這種形勢下如何能夠更好地進(jìn)行創(chuàng)新，實現(xiàn)利益的雙豐收則成為每個企業(yè)應(yīng)該考慮的重要方面，因此就需要實現(xiàn)機械設(shè)計制造自動化過程的模塊化和綠色化發(fā)展。本文以上的幾個方面則根據(jù)不同的角度來分析機械設(shè)計和制造在未來的發(fā)展方向，但是，只有繼續(xù)的探索和實踐才能夠?qū)崿F(xiàn)其真正的發(fā)展
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：S625.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0026-03
1 緒 論
1.1 選題的背景和意義
現(xiàn)代溫室極大地促進(jìn)了設(shè)施農(nóng)業(yè)的總體發(fā)展水平。隨著大棚技術(shù)遍及范圍越來越廣，大棚數(shù)量也不斷增多，因此如何更好地控制大棚內(nèi)的環(huán)境便成為人們喜歡研究的一個新課題。傳統(tǒng)的溫度控制方法是把溫度計掛在溫室大棚內(nèi)來獲取里面的實際溫度，而后依據(jù)測得的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度相比較，看溫度是否合適。這種方法不但必須人工來完成，而且效率也很低。況且照目前的實際情況，傳統(tǒng)的溫度控制方法就更加不可行。這些問題致使我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益很低，因此，智能化溫室控制系統(tǒng)的研究顯得至關(guān)重要。它能在生產(chǎn)成本很低的情況下給作物生長創(chuàng)造一個最佳的環(huán)境條件，有利于我國農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
溫室栽培技術(shù)起源于我國，但我國的溫室技術(shù)發(fā)展非常緩慢，到20世紀(jì)60年代仍然處在很低的生產(chǎn)水平。傳統(tǒng)溫室以塑料大棚、日光溫室為主，這類溫室成本低效益好，但設(shè)備相對簡陋、環(huán)境調(diào)控能力差。
隨著單片機技術(shù)和傳感器的發(fā)展，逐步興起了一種有利于資源節(jié)約的高效設(shè)施技術(shù)的智能溫室控制系統(tǒng)。特別是隨著20世紀(jì)70年代微型計算機的誕生，更使溫室環(huán)境控制技術(shù)有了天翻地覆的變化。至20世紀(jì)80年代，以微型計算機為核心的溫室智能控制系統(tǒng)在國外一些國家已經(jīng)向完全自動化、無人化的方向發(fā)展。
總之，我國的智能溫室控制系統(tǒng)研發(fā)較晚，全面的環(huán)境控制技術(shù)研發(fā)才剛開始。同國外先進(jìn)化的水平比較，還滯留在初級階段。
1.3 主要的研究內(nèi)容
本設(shè)計主要完成了三方面的工作：
①確定整體的設(shè)計方案；
②是設(shè)計傳感器的軟硬件系統(tǒng)；
③是設(shè)計單片機及通信接口。
本文針對溫室內(nèi)存在的諸多相互影響和制約的因素，設(shè)計出了基于單片機AT89S52的智能化溫室控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合了信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息存儲技術(shù)及信息處理技術(shù)，可以對農(nóng)作物的生長情況做到全面、實時監(jiān)測，實現(xiàn)了溫室環(huán)境檢測智能化。
2 智能化溫室控制系統(tǒng)的整體設(shè)計及相關(guān)技術(shù)研究
在外界環(huán)境中，溫度作為影響植物生長環(huán)境的主要因素，植物在在生長過程中的一切生物化學(xué)作用，都應(yīng)該在適宜溫度條件下進(jìn)行，溫度因素在空間上隨著緯度和海拔的變化而變化，在時間上會由于四季及晝夜的改變而變化，不同品種的農(nóng)作物對環(huán)境溫度的要求也有所不同，相同品種處在不同生長階段農(nóng)作物對溫度亦有不同的要求，因而智能化溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計就顯得尤為重要。
2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計
智能化溫室控制系統(tǒng)的主要功能有以下幾方面：
①首先系統(tǒng)要實現(xiàn)對室內(nèi)溫度參數(shù)的實時采集；
②系統(tǒng)采用RS-232串行通訊方式，使得通信系統(tǒng)具有較高的可靠性和靈敏度、較好的實時性和較強的抗干擾能力；
③系統(tǒng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)存儲、遠(yuǎn)程通信等功能；
④在溫度超限時實現(xiàn)報警；
⑤系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)長時間測量數(shù)據(jù)并記錄。
2.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證系統(tǒng)具有可靠性、易于操作、高性價比等優(yōu)點。
2.2.1 可靠性
在實際應(yīng)用中，系統(tǒng)的可靠性是實際應(yīng)用的前提，設(shè)計時提高系統(tǒng)的可靠性一般從以下幾個方面著手：選用性能較好的元器件；在設(shè)計電路板時不要胡亂布線且接地處設(shè)計要合理；要在容易受干擾的地方采取適當(dāng)?shù)目垢蓴_措施來保證系統(tǒng)的可靠性。
2.2.2 易于操作
系統(tǒng)操作和維護(hù)方便在設(shè)計系統(tǒng)時，應(yīng)想辦法盡量將復(fù)雜的操作內(nèi)置化，這樣能方便不同階層的人使用。
2.2.3 高性價比
系統(tǒng)控制芯片為單片機，單片機不僅體積小、功耗低，其最大的優(yōu)勢是其性價比高。性價比是決定單片機是否能夠廣泛使用的一個極為關(guān)鍵的因素。
2.3 系統(tǒng)設(shè)計方案
溫室控制系統(tǒng)單片機為控制核心，其中測量溫度采用DS18B20溫度傳感器作為測量元件，構(gòu)成了智能溫度控制系統(tǒng)。溫室控制系統(tǒng)具有溫度測量電路、數(shù)據(jù)的存儲及顯示電路，語音報警電路等。系統(tǒng)設(shè)計方案，如圖1所示。
3 硬件設(shè)計
本系統(tǒng)是以單片機為核心，它可以完成溫濕度的采集、處理、顯示并自動控制等功能。其硬件電路由溫濕度傳感器、RS-232串口通信、單片機和計算機三部分構(gòu)成。單片機通過對溫度傳感器DS18B20進(jìn)行編程來獲取溫度值，并將數(shù)值通過串口通信傳送給計算機。
計算機主要是進(jìn)行編程，控制溫度的顯示和報警等。經(jīng)過綜合考慮，最終我們選用AT89S52為微處理器。
DS18B20的測溫原理，如圖2所示。
4 軟件設(shè)計
能化溫室控制系統(tǒng)的整體功能的實現(xiàn)是在程序的控制下完成的，溫室控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，溫室控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與硬件設(shè)計思想一致，系統(tǒng)針對不同的功能將系統(tǒng)分成各種不同的程序模塊，并對其分別進(jìn)行編程、修改與調(diào)試，系統(tǒng)通過主程序、中斷處理程序來實現(xiàn)對各程序模塊調(diào)用，最終其連接起來完成整個智能化溫室系統(tǒng)的功能。
軟件部分采用程序模塊化的方法將程序分為幾個程序模塊，然后針對每個模塊分別設(shè)計程序，使各模塊結(jié)合起來實現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，最終實現(xiàn)對溫室中溫度的實時控制。智能化溫室控制系統(tǒng)由多個獨立的子程序構(gòu)成，各個子程序之間通過軟件接口相連，這樣既便于連接、調(diào)試，也便于修改和移植。智能化溫室控制系統(tǒng)的軟件部分主要完成數(shù)據(jù)的處理運算、實現(xiàn)通信聯(lián)機、實時數(shù)據(jù)顯示和采集，系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、語音報警等。智能化溫室控制系統(tǒng)測控軟件主要與硬件系統(tǒng)相結(jié)合，共同完成對系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)的實時采樣、實時處理數(shù)據(jù)以及與PC或移動終端通信等功能， 軟件系統(tǒng)也能夠根據(jù)模塊程序自動將結(jié)果與設(shè)定的閥門報警值進(jìn)行比較， 若檢測的值超過設(shè)定的閥門值， 系統(tǒng)將啟動報警電路報警。
主程序模塊的主要功能是調(diào)用各種數(shù)據(jù)處理子程序和實現(xiàn)智能化溫室控制系統(tǒng)的自檢功能，通過主程序?qū)ψ映潭鹊恼{(diào)用來實現(xiàn)打開濕簾泵、啟風(fēng)機和關(guān)閉遮陽網(wǎng)等降低溫度措施。在溫度低于程序?qū)厥铱刂葡到y(tǒng)設(shè)定值后，通過主程序?qū)ψ映潭鹊恼{(diào)用來實現(xiàn)打開遮陽網(wǎng)和補光燈等措施。這樣就使得各程序模塊有清晰架構(gòu)，無論是維護(hù)還是修改都非常便捷。主程序程序框圖，如圖3所示。
5 仿真與調(diào)試
繪制完電路圖后，需要Keil已編譯寫好的AT89S52的設(shè)計程序，將鼠標(biāo)移動至AT89S52 芯片上，雙擊即可完成程序的添加。當(dāng)雙擊時，會進(jìn)入一個設(shè)置的對話框，在對話框中可以設(shè)置單片機系統(tǒng)的晶振頻率，在這同時可以設(shè)置輸入程序的路徑，單擊OK鍵就能夠完成輸入設(shè)置，并將已編譯好的程序添加到AT89S52中，當(dāng)再回到Proteus設(shè)計電路界面時，左鍵點擊位于Proteus主界面左下方的開始按鈕，這樣就可以進(jìn)行電路仿真。Proteus實現(xiàn)的是交互式仿真，在仿真進(jìn)程中能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要操作各開關(guān)、控制按鈕等器件，系統(tǒng)會真實地反映出仿真結(jié)果。在仿真開始后，通過程序編譯來設(shè)置上下限溫度，當(dāng)溫度值超出或低于所設(shè)定的范圍時，就會啟動報警系統(tǒng)。
設(shè)置溫度上限為25 ℃，溫度下限為10 ℃，如圖4所示，此時溫度是43 ℃，高于上限溫度，此時啟動報警系統(tǒng)，看到警燈亮報警。
6 結(jié) 語
本文針對溫室大棚測控系統(tǒng)的研究，運用了單片機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和自動化等專業(yè)知識。在設(shè)計和開發(fā)的過程中，綜合目前一些先進(jìn)的測控理念并緊密結(jié)合溫室大棚的實際情況。本文遵循系統(tǒng)的需求，進(jìn)行總體分析與設(shè)計、模塊化設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計，并對系統(tǒng)的可靠性和抗干擾進(jìn)行了設(shè)計。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號：TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
在城市化進(jìn)程逐漸加快的今天，對煤炭等能源的需求量越來越大。如今，世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國就是我國，并且未來很長一段時期，我國都將占據(jù)主導(dǎo)地位;雖然煤礦產(chǎn)量在不斷的增大，我國煤礦安全生產(chǎn)形勢卻日趨嚴(yán)峻。雖然國家在推行煤礦綜采機械化，但在很多的煤礦中，依然在使用那些老舊技術(shù)和較為落后的設(shè)備，因為沒有較高的自動化程度，操作和監(jiān)控起來存在著較大的難度，這樣生產(chǎn)效率就會受到影響。因此，在煤礦機電設(shè)備中，就需要將自動化技術(shù)廣泛推廣應(yīng)用。
1、煤礦機電設(shè)備自動化現(xiàn)狀
1.1發(fā)達(dá)國家現(xiàn)狀：發(fā)達(dá)國家的煤炭行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在較大程度上提高了整體技術(shù)水平、安全生產(chǎn)條件和勞動生產(chǎn)率，如今本行業(yè)已經(jīng)有著較高的效率和技術(shù)水平，特別是近些年來，在煤炭行業(yè)中開始廣泛應(yīng)用以自動化控制技術(shù)為代表的高新技術(shù)。在煤礦開采中，將先進(jìn)的綜合機械化和自動化大型設(shè)備給應(yīng)用了過來，顯著提升了勞動工效。
1.2我國技術(shù)現(xiàn)狀：我國在煤炭生產(chǎn)，將多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)給呈現(xiàn)了出來，大型礦井如今處于綜采發(fā)展階段，中小型礦井則處于普通機械化發(fā)展階段，一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型煤礦，甚至還將人工作業(yè)生產(chǎn)方式應(yīng)用過來。相較于發(fā)達(dá)國家，我國在諸多方面都存在著差距，如大型機械自動化技術(shù)的應(yīng)用、開發(fā)和制造等等。
2、自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用
2.1自動化概述：具體來講，自動化指的是沒有人直接參與到機械設(shè)備或者生產(chǎn)過程、過程管理中，通過自動檢測、信息傳遞處理以及其他的操作，促使目標(biāo)得到實現(xiàn)。它作為一門綜合性技術(shù)，跨越了多個學(xué)科，融合了多項技術(shù)，如計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)以及自動控制技術(shù)等。在上個世紀(jì)七十年代開始在國外機械上廣泛應(yīng)用自動化技術(shù)，而到了八十年代開始興起微電子技術(shù)，在機械制造中開始更加廣泛的應(yīng)用自動化，特別是在機械上應(yīng)用 PLC 控制技術(shù)、DSP 控制技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)以及信息處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，對于煤礦機電產(chǎn)品性能的提升，起到了較大程度的推動作用。如今，在國外機械設(shè)備中擁有自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的電子控制系統(tǒng)，已經(jīng)是較為普遍的事情。
2.2自動化技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用：在如今煤礦生產(chǎn)中，有著最高自動化程度的設(shè)備就是礦井提升機，礦井提升設(shè)備主要是對煤炭和矸石進(jìn)行提升，對材料進(jìn)行下放，對人員和設(shè)備進(jìn)行升降。因為礦井提升工作，是在井筒中，讓提升容器保持一個較高的速度來往復(fù)運動，因此，就對提升機提出了更高的要求，保證其可以更加安全可靠的運行。那么煤礦提升設(shè)備中的電控系統(tǒng)就發(fā)揮著較大的作用，它主要是控制提升機的運行，而自動化技術(shù)則是電控系統(tǒng)的核心技術(shù)。
如今，全數(shù)字化提升機是最為先進(jìn)的提升設(shè)備，全數(shù)字化控制系統(tǒng)是它的電控系統(tǒng)，對于控制和調(diào)節(jié)的功能主要是由具有較高性能的 PLC 可編程控制器來承擔(dān)的，并且監(jiān)控功能和輔助功能也可以得到實現(xiàn);將分布式控制方式給應(yīng)用了過來，對獨立的控制器進(jìn)行設(shè)置，各個控制器將總線通訊方式給應(yīng)用過來。
2.3自動化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用：煤礦有著十分惡劣的井下環(huán)境和較為復(fù)雜的地質(zhì)條件，在實踐中，需要將瓦斯、煤塵以及地下水等因素給充分納入考慮范圍，如果有些問題出現(xiàn)，就很容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。煤礦工人在井下作業(yè)的過程中，安全風(fēng)險較大，因為人力資源是有限的，就會對工作效率造成影響，產(chǎn)需矛盾得到加大。因此，通常將各種大型采掘設(shè)備應(yīng)用到現(xiàn)代化礦井采掘工作面，促使綜采自動化得到實現(xiàn)。在煤礦采掘設(shè)備中應(yīng)用先進(jìn)的自動化技術(shù)，非常重要的一個典型就是變頻電牽引采煤機，如平煤股份某礦 7LS07 型采煤機，采煤機司機可以用雙向遙控器以無線模式來控制采煤機，可以使用一個或兩個遙控器操作采煤機。一旦完成了教學(xué)過程，遙控器和采煤機之間就建立了無線連接。
2.4自動化技術(shù)在煤礦監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用：因為煤炭行業(yè)的危險性較高，那么就需要全方位立體實時監(jiān)控它的生產(chǎn)過程?，F(xiàn)代化礦井構(gòu)建了監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，包括諸多的子系統(tǒng)，如安全監(jiān)測、工業(yè)電視、電網(wǎng)監(jiān)控等，可以實時監(jiān)測監(jiān)控礦井各部分。監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)借助于自動通訊技術(shù)，可以實時顯示地理信息，查詢井下情況;結(jié)合井下的實際地理情況，對井下人員在坑道中的實時動態(tài)分布圖進(jìn)行制作，這樣就可以生動形象的展示井下情況，調(diào)度起來更加的方便?？梢宰詣涌记诰聠T工，人力資源管理質(zhì)量得到提升。
結(jié)語：通過上文的敘述分析我們可以得知，在煤礦生產(chǎn)中，各個生產(chǎn)子系統(tǒng)的安全運行會直接受到煤礦機電設(shè)備自動化程度的影響，在現(xiàn)代化礦井中機電設(shè)備方面，非常重要的一個組成部分就是運用自動化技術(shù)設(shè)計的自動控制系統(tǒng)，同時，在對煤礦現(xiàn)代機械水平進(jìn)行評價時，非常重要的標(biāo)準(zhǔn)就是機電設(shè)備的自動化程度。在時代飛速發(fā)展的過程中，在煤礦機電設(shè)備中將會更加廣泛的應(yīng)用自動化技術(shù)，將會發(fā)揮著更大的作用。
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中圖分類號：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
當(dāng)今社會就是信息化戰(zhàn)爭的社會，為了進(jìn)一步適應(yīng)信息戰(zhàn)條件下的作戰(zhàn)要求，確保在電磁環(huán)境下還能夠占據(jù)信息的主導(dǎo)位置，就要求信息作戰(zhàn)平臺裝備的電子設(shè)備也逐漸復(fù)雜化、多元化，這些作戰(zhàn)平臺裝備性能的好壞也會直接影響到整個信息作戰(zhàn)的最終走向，而且這一復(fù)雜狀況也給我們的設(shè)備維修人員在設(shè)備的維護(hù)上帶來了非常大的困難。傳統(tǒng)的維護(hù)模式一般都是對測試之后的設(shè)備根據(jù)測試的結(jié)果來對設(shè)備故障進(jìn)行定位，一般定位的準(zhǔn)確程度與維護(hù)人員的工作經(jīng)驗是有直接關(guān)系的，由于作戰(zhàn)平臺的裝備一般較為復(fù)雜，不僅包含了雷達(dá)以及電子干擾等多種設(shè)備，而且隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備新技術(shù)的引進(jìn)，也使得技術(shù)管理人員在短時間內(nèi)很難對電子設(shè)備都熟記于心，我們的維護(hù)人員剛剛記住這些電子設(shè)備，又出現(xiàn)了新的電子設(shè)備，工作人員維護(hù)認(rèn)知的速度跟不上技術(shù)更新的速度，因此設(shè)備的后期維護(hù)也會很難得到進(jìn)一步的保障。
1.計算機技術(shù)及自動化測試技術(shù)
當(dāng)前社會發(fā)展主要是信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代計算機技術(shù)以及自動化測試技術(shù)的發(fā)展也為我國的航空電子設(shè)計技術(shù)提供了有效的保證。同時也讓設(shè)備的測試和故障診斷都進(jìn)一步實現(xiàn)了自動化理。自動化技術(shù)的出現(xiàn)也進(jìn)一步保證了航空電子設(shè)備的準(zhǔn)確程度和故障檢測率。由于測試和故障定位都是自動測試系統(tǒng)自主完成的，這樣一來也極大降低了航空設(shè)備維護(hù)工作人員的素質(zhì)要求，也正是因為這一特點也受到了人們的普遍關(guān)注，一般來說，自動化測試設(shè)備在使用階段的頻率是非常高的，而且使用起來也非常方便，但是這種自動化測試技術(shù)的難度是非常大的，自動化測試技術(shù)的發(fā)展在航空電子設(shè)備領(lǐng)域的用途非常廣泛，我們此次主要就是針對自動化測試中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地分析和探討。
2.航空電子設(shè)備自動化測試關(guān)鍵技術(shù)難點分析
2.1 寬帶微波系統(tǒng)
電子設(shè)備的功能隨著設(shè)備的不斷發(fā)展更新而變得愈加復(fù)雜，而且頻帶也非常的寬，一般來說，一個平臺上的電子設(shè)備所覆蓋的頻段有時會到毫米波。也就是說我們的測試設(shè)備，其測試資源也一定要覆蓋到整個被測試對象的應(yīng)用頻帶上。
（1）大功率超寬帶微波元件
我們的研究人員為了測試電子設(shè)備中發(fā)射機輸出輸入信號的功率以及頻譜的參數(shù)信息，將發(fā)射機的輸出信號經(jīng)衰減器降低之后再進(jìn)行數(shù)據(jù)測量。因此大功率的超寬頻帶衰減器微波元件是一定要存在的，但是由于受到電子元器件材料等外部因素的制約，使得在通信頻段的超寬頻帶都已經(jīng)非常成熟，但在雷達(dá)波段上，成熟度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有通信頻段的成熟度高。所以說我們在航空電子設(shè)備自動化測試領(lǐng)域中，關(guān)鍵技術(shù)的研究重點主要集中在了雷達(dá)頻段的研制上。
（2）超寬帶天線技術(shù)
由于航空電子設(shè)備的覆蓋頻帶范圍非常廣泛，因此所測試設(shè)備中采用的輻射天線也一定要運用寬頻帶的輻射天線，而且我國的航空電子設(shè)備元器件中，在雷達(dá)頻段采用的寬帶天線主要有平面螺旋天線和對數(shù)周期天線，在通信頻段一般采用的是刀形天線。
2.2 故障自動診斷技術(shù)
對電子設(shè)備進(jìn)行自動測試的主要目的就是為了檢測雷達(dá)性能以及相關(guān)的電子元器件技術(shù)指標(biāo)是否能夠達(dá)到正常的標(biāo)準(zhǔn)，然后在根據(jù)檢測的最終結(jié)構(gòu)對故障進(jìn)行精準(zhǔn)定位，故障自動診斷技術(shù)是當(dāng)前航空電子技術(shù)自動化測試中關(guān)鍵的技術(shù)手段，目前故障診斷的方法主要分為以下3類。
（1）基于解析模型的故障診斷
這一方法要建立在被測對象的數(shù)學(xué)模型上，通過將被測對象的可測信息由模型與檢測信息進(jìn)行比較，然后對產(chǎn)生的殘差進(jìn)行階段性的處理，進(jìn)而實現(xiàn)故障的有效診斷，而我們的維護(hù)人員還要根據(jù)殘差的產(chǎn)生形式來采取不同的檢測方法，目前較為常用的測試方法就是狀態(tài)估計法和參數(shù)估計法，運用這兩種方法進(jìn)行維護(hù)是非常有效果的。其中，狀態(tài)估計法的根本原理就是利用被測對象的解析模式以及可測信息設(shè)計的檢測濾波器，運用濾波器來重建被測對象的可測變量，然后對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行評估并構(gòu)成殘差序列，然后在序列中檢測當(dāng)中存在的故障，這樣就能夠?qū)收线M(jìn)行深入地分析。而此時要求的是所設(shè)計的系統(tǒng)都是可觀測系統(tǒng)，這樣進(jìn)行維護(hù)工作也會更加方便。
（2）基于信號處理的故障診斷
這一方法主要是利用信息信號模式直接分析可測信號，提取信號與信號之間的幅值和頻率等特征值，將這些數(shù)據(jù)信息用于故障的檢測上，目前這一信號模式可測信號的方法有基于小波變換的方法、基于信息融合的方法以及基于自適應(yīng)濾波器的方法等，在這些方法中，基于小波變換方法的多辨力分析特點非常的明顯，它并不需要對象的數(shù)學(xué)模型，而且輸入信號的要求也相對較低，計算量也在可靠的范圍之內(nèi)，可以說這是一種很有發(fā)展前途的故障診斷方法。
（3）基于解析的故障診斷方法
這一故障診斷方法主要是依靠已知被測對象的緊缺數(shù)學(xué)模型，由于在很多的系統(tǒng)中，精確數(shù)學(xué)模型是很難得到的，而基于解析的診斷方法需要已知對象的數(shù)學(xué)模型，這一方法還隨著不同使用環(huán)境和不同的使用領(lǐng)域而分為基于癥狀的方法以及基于定性模型的方法。
目前基于癥狀的方法主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模式識別法以及專家系統(tǒng)法等，而在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法中，運用最多的就是基于多層次的感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法的自適應(yīng)能力也是非常強的。
3.航空電子設(shè)備故障自動診斷的關(guān)鍵技術(shù)分析
故障診斷技術(shù)在理論上取得的進(jìn)步比較大，但是一些關(guān)鍵技術(shù)問題并沒有得到真正的解決，主要的原因是因為故障診斷的敏感性問題，也就是說被測對象的故障具有較高敏感性的同時，對噪聲、干擾的不敏感性也是非常的明顯，這也就導(dǎo)致很多的故障診斷出現(xiàn)失誤的幾率會加大。再有就是要求我們的故障診斷人員找尋出合適的科學(xué)的診斷方法，設(shè)計出合理的計算機診斷軟件，不斷提升故障診斷的速度，并能夠?qū)收线M(jìn)行實時診斷。第三還要求我們的研究人員設(shè)計出先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，創(chuàng)建一個完善的診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)故障自主診斷。最后還要求我們的維護(hù)人員利用多故障假設(shè)模型，從而實現(xiàn)多故障的診斷耦合，進(jìn)一步解決故障與故障之間存在的耦合問題，更好地實現(xiàn)對故障的診斷和解決。
結(jié)語
航空電子設(shè)備自動化測試是我國一直不斷研究的高精準(zhǔn)高深度測試系統(tǒng)，我們此次分析了電子設(shè)備自動化測試以及故障診斷的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)問題，通過分析我們得知，被測設(shè)備本身的可測量性能的好壞會直接影響到測試的最終結(jié)果，而航空電子設(shè)備自動化測試關(guān)鍵技術(shù)中，設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的故障診斷方法對提高航空電子自動化測量的效果和故障診斷的效果都是非常有幫助的，希望此次探討可以為我們航空電子設(shè)備的自動化測試發(fā)展提供有效的幫助。
一、引言
所謂自動化校準(zhǔn)系統(tǒng)，就是指在較少的外界干擾下，對測量結(jié)果進(jìn)行自動化處理和測量，是一種高效的提高產(chǎn)品質(zhì)量的工具。作為ATS（自動測試系統(tǒng)）系統(tǒng)的重要組成部分，自動化校準(zhǔn)系統(tǒng)通常由控制器、接口、測試軟件、微處理器以及程控開關(guān)等構(gòu)成。隨著工業(yè)領(lǐng)域?qū)y量的精度要求越來越高，對數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)系統(tǒng)的研究顯得十分必要。性能良好的示波器對于工業(yè)生產(chǎn)的模擬測試、調(diào)試開發(fā)來說至關(guān)重要，它通常按照正弦、方波和脈沖三種形式輸出信號，由于其具備遠(yuǎn)程控制能力，并兼具各種設(shè)備的通用性和準(zhǔn)確性，因此對于判斷機器故障和分析原因來說具有很高的效率。就我國數(shù)字示波器校準(zhǔn)儀的發(fā)展現(xiàn)狀來看，中國計量科學(xué)研究院和華東高新技術(shù)開發(fā)有限公司處于領(lǐng)先地位，其合作研制而成的POC-3型程控數(shù)字示波器校準(zhǔn)儀能夠?qū)Ω鞣N類型的示波器進(jìn)行自動化校準(zhǔn)，由于特制了微處理器，它能夠直接測量100Mv-100V的脈沖電壓，在示波器的自動校準(zhǔn)領(lǐng)域是一個飛躍。
二、數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)軟件的工作原理
示波器從誕生到發(fā)展已有近一個世紀(jì)的歷史，是目前脈沖測量技術(shù)中應(yīng)用最廣的觀測儀器，因其速度快、頻帶寬，數(shù)字示波器不僅具有電流表和電壓表無法替代的功能，還能憑借其靈敏度調(diào)制信號的參數(shù)，這種智能化的儀器在當(dāng)今社會得到廣泛應(yīng)用。下面，我們就數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)軟件的工作原理進(jìn)行簡要分析。
（一）數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)系統(tǒng)的構(gòu)成要素
數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)軟件具有復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)成，通常包括控制器、測試軟件、程控器、執(zhí)行元件、微處理器等，在其工作時，要將接口與總線連接起來方便傳輸。由于每次都會接受不同的任務(wù)，示波器的I/O接口有不同的型號，如GPIB、IEEC2388.2、LAN、R7-121C等。其中GPIB是通用接口總線，采用鈦合金材質(zhì)制作而成，其傳輸速度達(dá)2M/s。后來，IEEC2388.2問世，較之GPIB，它提高了傳輸?shù)姆€(wěn)定性，也增加了更多的寄存器操作指令。R7-121C指的是異步傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化接口，其引腳分為兩種不同型號，一個是DB-9，另一種是DB-25，后者是前者的改良版，在抗干擾能力上更勝一籌。
（二）數(shù)字示波器自動檢測系統(tǒng)的原理
數(shù)字示波器的自動檢測系統(tǒng)主要分為硬件和軟件兩大部分，前者包括多功能校準(zhǔn)儀、微型計算機和打印機，后者包括信號匹配器和GPIB。在微型計算機的遠(yuǎn)程控制下，先要按照時間系數(shù)掃描時標(biāo)信號，在根據(jù)正弦信號測定頻響和垂直偏轉(zhuǎn)系數(shù)，由于程序已被編程，因此數(shù)字示波器會根據(jù)信號依次響應(yīng)脈沖波的頻率，當(dāng)其檢測出數(shù)據(jù)結(jié)果時，會進(jìn)行不確定度的分析，自動生成誤差報告，以判斷結(jié)果是否合格。
三、數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)軟件的設(shè)計研究
下面，我們就數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)軟件的設(shè)計進(jìn)行如下探討。
（一）測控系統(tǒng)的模塊化設(shè)計
首先，示波器自動化校準(zhǔn)測控軟件采用了模塊化的設(shè)計方案，它將整個系統(tǒng)分為若干模塊，各個模塊之間相互獨立互不干擾，分別進(jìn)行文件、瀏覽器、儀器以及數(shù)據(jù)庫的管理，分工明確。各自獨立的實現(xiàn)示波器的校準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)處理功能。整個測控校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計采用的是TOP――DOWN原則，每個模塊都由主程序統(tǒng)一操控管理，使其具有良好的內(nèi)斂性和清晰度，升級也更為容易。其操作流程主要如下，先由示波器檢定員根據(jù)用戶名登陸系統(tǒng)，再根據(jù)示波器的初始化數(shù)據(jù)選擇合適的參數(shù)，進(jìn)行誤差范圍的設(shè)置，再由示波器取讀數(shù)據(jù)并校準(zhǔn)，看數(shù)據(jù)是否超過了規(guī)定的誤差范圍，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和儲存，并輸出結(jié)論。
（二）自動化校準(zhǔn)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
數(shù)字示波器自動化校準(zhǔn)軟件共包含四個有機組成部分，第一是系統(tǒng)的預(yù)設(shè)軟件，是示波器的總程控樞紐。第二是數(shù)學(xué)示波器的選擇程序，其選擇程序大多是半自動的，無需手控調(diào)節(jié)，這對操作的穩(wěn)定性和一致性提出了很高的要求，根據(jù)不同的檔級，軟件能對其進(jìn)行合理的組合編制，對于操作者來說使用非常便利。第三是校準(zhǔn)軟件的主體，其中參數(shù)在軟件中起到?jīng)Q定性作用，由于一般情況下菜單的操作組分為水平、垂直和觸發(fā)三組，可根據(jù)操作組選擇參數(shù)的偏轉(zhuǎn)系數(shù)和帶寬值，并統(tǒng)一填入模板，方便日后的編寫。值得注意的是，數(shù)據(jù)的采集通常需要一定的等待時間，在波形穩(wěn)定的前提下 需要盡可能的縮短時間以滿足誤差處理的修約規(guī)定。最后一部分是文件的儲存和管理，操作者只需按照儀器的提示，依次對示波器的型號、編碼、校準(zhǔn)日期等信息輸入即可，軟件會自動將其生成索引目錄，并導(dǎo)入檢測數(shù)據(jù)中心。
四、總結(jié)
綜上所述，作為自動化測試系統(tǒng)，數(shù)字示波器的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，其自動化校準(zhǔn)軟件經(jīng)過不斷的調(diào)試，在很大程度上提高了自動化檢定功能，其工作效率較之手動測量提高了二十倍以上，也填補了自動化測量的空白，對于其他類似的測量系統(tǒng)具有借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
[1]姚洪奎.數(shù)字示波器自動化測試軟件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).電子與通信工程.電子科技大學(xué) ，2010（學(xué)位年度）.
