工業機器人畢業論文匯總十篇

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篇（1）

中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2017.04.019

Abstract Robots are the hot topic in graduation design of many undergraduates from engineering majors currently. Body is the most important part of a robot， and its design is the basis of other parts of the robot， such as control， vision and touch. In this paper， the common mistakes of graduation design of undergraduates about robot bodies are summarized and the corresponding solutions are provided. This work will help undergraduates to design robot bodies better， and to give some references to the relevant instructor to control the quality of graduation design.

Key words graduation design； robot； body design； undergraduates

0 引言

C器人作為“制造業皇冠頂端的明珠”，其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志，是中國實現中國制造2025的關鍵。機器人已成為高校工科專業關心的熱門主題，許多工科專業本科生的畢業論文主題與機器人有關。畢業設計是普通高等學校培養人才極為重要的教學環節，旨在煅煉學生綜合應用所學的各種理論知識和技能進行全面、系統地解決實際問題的能力。然而，許多本科生在畢業設計中對機器人本體進行設計時，對一些重要的設計方法理解不到位，進行了錯誤的設計。

1 機器人本體運動學計算分析中的常見錯誤分析

機器人的運動學分析包含位置正反解、速度正反解和加速度正反解。運動分析是機器人力學分析、工作空間分析和控制系統設計的基礎。因此，只要本科生的畢業設計中涉及機器人本體設計，必然包含運動學分析。運動學分析的核心是建立位置正反解、速度正反解、加速度正反解的數學模型。許多本科生在進行機器人的運動學計算分析時常出現如下錯誤。

1.1 位置分析中運用解析法和數值法的錯誤分析

位置求解的本質是求解一組有約束方程構成的非線性方程組。解析法是指從約束方程求解出描述機器人的驅動輸入角（線）位移與末端執行器輸出位姿之間關系的一個嚴格的函數表達式。這種函數表達式的重要特征是給出任意的自變量就可以求出其因變量。數值法是指在給定驅動輸入位移（或末端執行器輸出位姿）條件下對約束方程采用某些數學算法，如數值逼近法、插值法等獲得一個近似于真實末端執行器輸出位姿（或驅動輸入位移）的解。一般而言，位置分析更希望得到解析解，因為有了解析解，后續的運動性能分析、力學性能分析和工作空間分析更加方便，但很多時候只能得到位置分析的數值解。

對于機器人位置分析，本科生在畢業設計中常見的錯誤如下：

（1）誤判解析解和數值解。根據機器人中的幾何限定關系列出約束方程后，僅僅從方程的形式上很難判斷出它們是否能被解析法求解。由于有的解析求解過程較為復雜，許多本科生在求解過程遇到困難時就斷定沒有解析解，但實際上解析解卻存在。

（2）把解析法誤認為數值法。有的學生在畢業設計中求解機器人本體的位置正解和反解時，有時把平臺參數和桿長參數指定為具體數值，能夠方便得到求解結果，卻稱這是數值解。

（3）亂用數學算法方法求得數值解。對于解析解分析過程太過復雜或用現有的數學手段無法得到解析解時，數值解是必然選擇。但數值算法有很多，許多本科生在畢業設計中不知該選擇那種算法才有效，大多是憑感覺選擇。

對于上述錯誤，本科生在進行相關的畢業設計時應該掌握的一個一般規律：串聯機器人位置反解和并聯機器人的位置正解一般很難得到解析解，大多數只能通過數學算法得到數值解。其次，應該注意解析法和數值法的內涵區別，只有用了數值逼近、迭加或搜索等算法才能稱為數值法。目前較為有效的數值算法是牛頓-拉夫遜方法，其要點是把非線性方程求解過程變成反復地對相應的線性方程進行求解的過程。

1.2 用求導法建立速度和加速度模型的錯誤分析

如果求出的位置解表達式不復雜，對其直接求導能得到速度模型，對其求二次導就可以得到加速度模型。但當位置解表達式很復雜導致它的導數不能求出時，只能采用別的方法進行速度和加速度模型。

本科生在畢業設計中一般都采用求導法來分析機器人的速度和加速度。如確實能求導的他們就列出求導后的結果。如本來不能求導的他們就只列出表示求導的式子，只是形式上完成了速度和加速度分析，這種做法實質上是錯誤的。

對于不能用求導法進行速度和加速度分析的機器人，基于螺旋理論的影響系數法是一個很好的方法。該方法不需要求導，能極簡單顯示表達出機器人本體的正反速度和加速度模型。

2 仿真分析中的錯誤分析

為了證明已建立的機器人的運動學數學模型是否正確，往往需要用計算機軟件建立機器人的仿真模型進行分析驗證。常用來建立機器人仿真模型的軟件有Solidworks、UG、Matlab、Adams、Ansys等。只有當仿真結果與計算結果一致時，數學模型才能被認為是正確的。進一步才能將數學模型用于控制算法中，或用來分析機器人的性能。只有在正確的數學模型上所開展的研究才是有意義的。

但是關于仿真分析，一些本科生在進行畢業設計中出現了如下錯誤：

（1）將Matlab計算結果誤認為是仿真結果。由于運動學分析中涉及的約束方程一般需要借助Matlab 軟件編程求解。在程序中給定輸入值可以得到輸出值，進一步根據這些值可以繪制出曲線。一些本科生在畢業設計中誤認為這些值和曲線就是Matlab仿真得到的。

（2）缺少計算值與仿真值的對比。一些本科生在畢業設計中雖然完成了仿真分析并列出了仿真結果，卻沒有和計算分析的結果進行對比。

（3）誤認為毫米級誤差就可以算正確。一些本科生在畢業設計中雖然進行了仿真結果和計算結果的對比，但有的出現了毫米級的誤差，就認為這樣的誤差是可以忽略的，認為建立的數學模型是正確的。

τ諫鮮齟砦螅本科生在進行相關的畢業設計中應該正確認識用Matlab軟件進行計算和仿真的區別：編寫程序求解約束方程是計算而非仿真，Matlab軟件中用于機器人本體仿真的模塊是SimMechanics。僅僅列出仿真結果和計算結果，而不進行對比分析，那么仿真是沒有意義的。由于計算機軟件的計算和仿真默認的數值精度是10～8毫米，考慮到截斷誤差和累積誤差，計算結果和仿真結果的誤差一般是微米級。出現毫米級誤差說明計算結果和仿結果是不一致的，需要重新檢查數學模型和仿真模型，直到誤差很小。

3 基于雅克比矩陣進行性能評價的錯誤分析

早期，關于機器人的研究主要集中在串聯機器人。雅克比矩陣的條件數被用來評價串聯機器人的靈活性和可操作性。近幾十年，并聯機器人取得了蓬勃發展。許多本科生在畢業設計中進行并聯機器人的本體設計時，也用雅克比矩陣的條件數來評價其性能。然而， 2006年法國著名機器人專家Merlet 教授論證了不能用條件數來評價含有轉動和移動輸出的并聯機器人。究其原因是有混合輸出的并聯機構的雅可比矩陣量綱不一致，將導致條件數沒有明確的物理意義。

2006年后，許多并聯機器人的專家開始了新的性能評價指標研究，主要集中在基于螺旋理論的力傳遞指標與運動傳遞指標。近些年機器人領域的國際和國內權威期刊上的論文基本沒有用條件數來評價有轉動和移動輸出的并聯機器人。因此，對于畢業設計中涉及有轉動和移動輸出的并聯機器人，用雅克比矩陣的條件數來評價其性能是錯誤的，建議從力傳遞性能和運動傳遞性能指標來進行評價。

4 結論

機器人已成為高校工科專業師生研究的熱門主題，許多大學生畢業論文大多涉及機器人本體設計。本文對本科生畢業設計中涉及機器人本體運動學計算分析，仿真分析和性能評價中的常見錯誤進行了分析，并提供了解決辦法。本文的工作有助于本科生正確地進行機器人本體設計，提高畢業設計的質量。

參考文獻

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一、 選題的目的和意義

據統計,我國60 歲以上的老年人已有1.12 億。伴隨老齡化過程中明顯的生理衰退就是老年人四肢的靈活性不斷下降，進而對日常的生活產生了種種不利的影響。此外，由于各種疾病而引起的肢體運動性障礙的病人也在顯著增加，與之相對的是通過人工或簡單的醫療設備進行的康復理療已經遠不能滿足患者的要求。隨著國民經濟的發展，這個特殊群體已得到更多人的關注，治療康復和服務于他們的產品技術和質量也在相應地提高，因此服務于四肢的康復機器人的研究和應用有著廣闊的發展前景。

目前世界上手功能康復機器人的研究出于剛起步狀態，各種機器人產品更是少之又少，在國內該領域中尚處于空白狀態，臨床應用任重而道遠，因此對手功能康復機器人的研究有廣闊的應用前景和重要的科學意義。

目前大多數手功能康復設備存在以下一些問題：康復訓練過程中，缺乏對關節位置、關節速度的觀測和康復力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數手功能康復設備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復治療過程的力位信息和康復效果不能建立起有效地評價。本課題針對以上問題，采用氣動人工肌肉驅動的手指康復訓練機器人實現手指康復訓練的多自由度運動，不僅降低了設備成本，更重要的是提高了系統對人類自身的安全性和柔順性，且具有體積小，運動的強度和速度易調整等特點。

課題的研究思想符合實際國情和康復機器人對系統柔順性、安全性、輕巧性的高要求 。它將機器人技術應用于患者的手部運動功能康復，研究一種柔順舒適、可穿戴的手功能康復機器人，輔助患者完成手部運動功能的重復訓練，其輕便經濟、穿卸方便，尤其適于家庭使用，既可為患者提供有效的康復訓練，又不增加臨床醫療人員的負擔和衛生保健。

綜上所述，氣動人工肌肉驅動手指康復訓練機器人的設計是氣壓驅動與機器人技術相結合在康復醫學領域內的新應用，具有重要的科學意義。

二、 國內外研究動態

2.1 國外研究動態

美國是研究氣動肌肉機構最多的國家，主要集中在大學。

華盛頓大學的生物機器人實驗室從生物學角度對氣動肌肉的特性作了深入研究，從等效做功角度建模，并進行失效機理分析，制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射運動控制研究。

vanderbilt 大學認知機器人實驗室(cognitive robotics lab, crl)研制了首個采用氣動肌肉驅動的爬墻機器人，并應用于驅動智能機器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。

伊利諾伊大學香檳分校的貝克曼研究所對圖像定位的5自由度soft arm 機械手采用神經網絡進行高精度位置控制和軌跡規劃。亞利桑那州立大學設計了并聯彈簧的新結構氣動肌肉驅動器，可以同時得到收縮力和推力，并與工業界合作開發了多種用于不同部位肌肉康復訓練的小型醫療設備。

英國salford 大學高級機器人研究中心對氣動肌肉的應用作了長期的系統研究，開發了用于核工業的操作手、靈巧手、仿人手臂以及便攜式氣源和集成化氣動肌肉，目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的遠程控制。

法國國立應用科學學院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了氣動肌肉的動靜態性能和多種控制策略，目前正在研制新型驅動源的人工肌肉以及在遠程醫療上的應用。

比利時布魯塞爾自由大學制作了新型的折疊式氣動肌肉用于驅動兩足步行機器人，實現了運動控制。

日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又發明了多種不同結構的氣動肌肉。德國festoon 公司發明了適合工業應用的氣動肌腱fluidic muscle，壽命可達1000萬次以上，同時還對氣動肌肉的應用作了許多令人耳目一新的工作。英國shadow 公司研制了目前世界上最先進的仿人手。美國的kinetic muscles 公司與亞利桑那州立大學合作開發了多種用于肌肉康復訓練的小型醫療設備。

lilly采用基于滑動模的參數自適應控制策略，實現了單氣動肌肉驅動的關節位置控制。

2.2 國內研究動態

自20 世紀90 年代以來，我國陸續開始了氣動肌肉的研究。

北京航空航天大學的宗光華較早開始氣動肌肉的研究，分析了其非線性特性、橡膠管彈性及其自身摩擦對驅動模型的影響，并應用于五連桿并聯機構，通過剛度調節實現柔順控制。

上海交通大學的田社平等運用零極點配置自適應預測控制、非線性逆系統控制以及基于神經網絡方法，實現單自由度關節的快速、高精度位置控制。

哈爾濱工業大學的王祖溫等分析了氣動肌肉結構參數對性能的影響、氣動肌肉的靜動態剛度特性以及與生物肌肉的比較，提出將氣動肌肉等效為變剛度彈簧，設計了氣動肌肉驅動的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反饋數據手套和6 足機器人，采用輸入整形法解決關節階躍響應殘余震蕩問題。

北京理工大學的彭光正等先后進行了單根人工肌肉、單個運動關節以及3 自由度球面并聯機器人的位置及力控制，采用了模糊控制、神經網絡等多種智能控制算法，并設計了6 足爬行機器人和17 自由度仿人五指靈巧手。

哈爾濱工業大學氣動中心的隋立明博士也通過實驗得到了氣動人工肌肉的一個更簡潔的修正模型和經驗公式并對兩根氣動人工肌肉組成的一個簡單關節系統進行實驗建模和采用位置閉環的控制方法進一步驗證氣動人工肌肉的模型。

上海交通大學的林良明也對氣動人工肌肉的軌跡學習控制進行了仿真研究給出了學習的收斂性的初步結論為下一步的學習控制奠定了基礎。其中田社平通過對氣動人工肌肉收縮在頻率域上的數學模型并對它的結構及其靜動態特性進行了理論分析建立了相應的靜態力學方程。

2003年付大鵬等，以機械手抓取物體為分析對象，采用矩陣法來描述機械手的運動學和動力學問題，以四階方陣變換三維空間點的齊次坐標為基礎，將運動、變換和映射與矩陣計算聯系起來建立了機械手的運動數學模型，并提出了機械手運動系統優化設計的新方法，這種方法對機械手的精密設計和計算具有普遍適用意義。

2005年車仁煒，呂廣明，陸念力對5自由度的康復機械手進行了動力學分析，將等效有限元的方法應用到開式的5自由度的康復機械手的動力分析中，這種方法比傳統的分析方法建模效率高、簡單快捷，極其適合現代計算機的發展，的除了機械臂的動力響應曲線，為機械手的優化設計及控制提供理論依據。

2008年北京聯合大學張麗霞，楊成志根據拿取非規則物品的任務要求，采用轉動機構和連桿機構相結合，設計了五指型機器手，手指彎曲電機與指間平衡電機耦合驅動，實現了機器手的多角度張開、抓握運動方式,對實用型仿人機器手的機構設計有參考意義。

2009年楊玉維等人對輪式懸架移動2連桿柔性機械手進行了動力學研究與仿真，。采用經典瑞利.里茲法和浮動坐標法描述機械手彈性變形與參考運動間的動力學耦合問題， 綜合利用拉格朗日原理和牛頓.歐拉方程并在笛卡爾坐標系下，以矩陣、矢量簡潔的形式構建了該移動柔性機械手系統的完整動力學模型并進行仿真。

2009年羅志增，顧培民研究設計了一種單電機驅動多指多關節機械手，能夠很好的實現靈巧、穩妥的抓取物體，這個機械手共有4指12個關節。每個手指有3個指節，由兩個平行四邊形的指節結構確保手指末端做平移運動，這種設計方案很好的實現了控制簡單、抓握可靠的目的。

從目前來看，國內對氣動人工肌肉的研究仍處于剛起步的階段。有關氣動人工肌肉的研究與國外還有相當的差距對氣動人工肌肉中的許多問題，還沒有進行深入的研究。此外，采用氣動人工肌肉作為機器人驅動器的研究還不成熟。

三、 主要研究內容和解決的主要問題

目前大多數手功能康復設備存在以下一些問題:康復訓練過程中，缺乏對關節位置、關節速度的觀測和康復力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數手功能康復設備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復治療過程的力位信息和康復效果不能建立起有效地評價。為此，課題主要研究內容：設計一種結構簡單，易于穿戴，并且安全、柔順、低成本，使用方便的氣動手功能康復設備。對氣動手指康復系統進行機構運動學分析、用mat lab軟件對康復訓練機器人的康復治療過程的力位信息進行仿真分析。

要實現上述的目標，系統中需要著重解決的關鍵技術有：

(1)基于已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構部分的設計，對手指康復訓練方法分析和提煉。 主要包括：人手部的手指彎曲抓握動作分析，氣壓驅動關節機構自由度的優化配置。使機械手能夠實現手指的彎曲、物體的抓握等手部癱瘓患者不能實現的動作。

(2)對機器人機械機構的運動學分析。主要包括：氣壓驅動的手指關節外骨骼機械機構的運動學分析。

(3)機器人機構的力位信息仿真。主要包括：用mat lab軟件進行機器人氣壓驅動終端的力位信息 仿真。

根據總體方案設計以及工作量的要求，外附骨骼機械手系統是上肢康復訓練機器人的一部分，本文主要是研究手指康復機械系統運動學、動力學分析工作。

四、論文工作計劃與方案

論文工作計劃安排：

2010年9月——2011年6月準備課題階段：

主要工作：學習當今最先進的機器人設計技術;學習用matlab軟件進行計算仿真及優化，查閱國內外的資料，對康復機械手作初步了解。

2011年7月——2011年9月課題前期階段

主要工作：課題方案設計，擬寫開題報告，開題。

2011年10月——2012年7月課題中期階段

主要工作：開始具體課題研究工作，根據已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構部分設計，對手指康復訓練方法分析和提煉。研究手指康復機械系統運動學、動力學分析工作。

2012年8月——2012年12月課題后期階段

主要工作：對手指康復機器人進行模擬仿真，對設計進行優化，并在此基礎上進一步完善課題。

2013年1月——2013年4月結束課題階段

主要工作：整理相關資料，撰寫論文，準備進行畢業論文答辯。

2013年5月——2013年6月論文答辯階段

主要工作方案：

1. 完成學位課與非學位課學習的同時，進行市場調研，對手指康復機械手作初步了解。

2. 查閱資料，了解氣動手指康復機器人的國內外發展現狀。

3. 分析已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構的部分設計。

4. 對現有手指康復訓練方法設計進行分析和提煉，分析其優缺點。

篇（3）

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

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

一、提前做好畢業設計準備工作

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

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

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

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

二、立足實際，科學選題

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

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

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

三、加強過程指導和管理，嚴格考核制度

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

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

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

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

表1 畢業設計（論文）總評成績評定參考標準

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

四、嘗試畢業設計與頂崗實習一體化改革方案

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

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

五、結語

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

參考文獻：

［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.

篇（4）

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、?？粕脱芯可鷮I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。

篇（5）

1.1選題以機電類為主

兼顧多樣性現代機械工程是一門綜合性很強的學科，很多先進的機械設備都是機、電、液、光、微機和控制的精密結合體，機電類題目對提升學生的設計水平和綜合能力能起到重要的作用，因此，機電專業的畢業設計題目應以機電綜合類題目為主，題目來源于真實課題，強調真題真做。畢業設計選題在以機電類真實課題為主的同時，須適當兼顧多樣性[3]，如結構設計類、軟件開發類、控制類、工藝類、仿真類、探索類課題。這里有兩方面的原因：1）由于高校擴招，學生規模擴大，每個教師每年都提供大量的新的機電類真實課題不是很現實。教師的科研工作除了熟悉的領域外，還需要從事一些領域前沿的探索性研究。這些工作對于教師也同樣是未知的、有很強的挑戰性，卻是科學研究的必經之路。教師安排少量涉及領域前沿動態的題目，鼓勵感興趣的學生做，對于激發學生的創新意識、培養學生的探索精神、樹立良好的學術風氣具有重要的實踐意義。2）即便都是機電類學生，每個學生的興趣愛好也不盡相同。高校的根本任務是培養人才，教育應該以人為本，培育和發揚個性。學生參加創新設計大賽、挑戰杯設計大賽、機器人設計大賽等科技活動的成果，可以進一步的深化、擴展和改進，作為畢業設計選題。在學習專業課的過程中，學生對某一問題的質疑、改進或推廣，也可以作為畢業設計選題。這類選題由于從學生的興趣愛好出發，學生樂于投入精力，易于產生創新性成果。

1.2組織形式以課題小組為宜

畢業設計的組織形式，宜以3~5人組成畢業設計小組，一組一題，以小組為單位完成畢業設計。設計內容中的查閱文獻、方案選擇和系統總體設計，要求所有成員共同完成，而局部計算和結構設計等分工進行。設計小組在每人分別調研的基礎上經討論得出統一的方案，經指導教師同意后將方案確定下來，然后明確分工，各展所長，協作互補，這個過程能有效地鍛煉學生的溝通能力和協作能力。與一人一題的形式相比，課題組的形式有利于培養學生的交流和溝通能力，加強學生的團隊合作精神。在21世紀的今天，人的溝通能力和合作精神非常重要，因為幾乎沒有項目是一個人可以單獨完成的，一個人哪怕是天才，如果他不能融洽的和他人溝通合作，一味的孤僻自傲，那么他的價值將大幅度下降。

1.3重視畢業設計過程管理

畢業設計管理是畢業設計工作的重要構成，直接影響畢業設計的進程和質量，因此必須加強畢業設計的過程管理[4,5]。

1.3.1嚴格過程管理確保設計質量在第七學期布置題目，使學生放假前就能夠帶著課題和問題學習。督促學生大量查閱資料，充分利用網絡資源，分析研究課題相關資料，撰寫開題報告。每周兩次課題組集體討論，開展以學生交流溝通為主的交互式研討。通過集體討論，列出各種解決問題的方法，并逐個進行分析，找到最佳解決方案和減少風險的方法。方案確定后，要求課題組成員進行任務分工，制定出任務進程表，并嚴格執行。討論過程中，教師作點評和提問，既要對學生的設計工作給予充分肯定，又要及時指出方案和圖紙中存在的問題，提出指導性的修改意見；同時，要注意個性教育，及時發現學生畢業設計中的閃光點、創新點，并加以正確引導。每個設計階段末，即在開題階段末、方案確定階段末、設計階段末等，都要及時要求學生將所做的工作形成文字，整理成為畢業論文的章節初稿。對學生的出勤情況、提問情況、問題的分析與解決情況、階段工作的完成情況等，教師都要做詳細記錄，為學生的畢業設計成績評定提供較全面的依據。

1.3.2組織階段匯報和專題講座開題報告、中期報告、畢業答辯都要求學生整理資料，制作PPT，進行匯報。不僅促進了學生對工作進度的有效控制，同時訓練了學生的口頭表達能力和PPT展示能力。畢業設計是大學生經歷的第一次綜合設計訓練或第一次科研項目活動，教師可以就學生在畢業設計中存在的一些共性問題，組織開展一些講座活動，如關于文獻查找、閱讀和整理的講座、關于科技論文寫作和排版的講座、關于課題相關領域前沿的學術講座等，營造良好的學習氛圍。

1.3.3培養學生科技論文的寫作能力畢業論文的撰寫是畢業設計工作的一大內容，它要求設計者對畢業設計的具體工作，用文字、數據、圖表等形式進行總結、分析論證和說明。指導教師要重視學生論文的撰寫過程，要求學生撰寫提綱并審查，應對論文的結構、內容、格式、規范等提出具體的要求，指導學生如何歸納問題、闡述問題，應對論文初稿進行檢查并及時提出修改意見。通過畢業設計論文的撰寫，培養學生嚴謹的科學態度和科技論文的寫作能力。

2優化考核評價體系

目前的畢業設計成績考核多側重于知識的終結性評價，教師主要關注結果展現，而忽視了學生在實踐過程中所展現的創新意識、人文素養、動手能力、發展潛能和個性特長等項的評估。學生今后的發展不僅僅依靠專業知識和技能，還需要多方面的能力和素養。很多的學生畢業后，可能是依靠專業知識以外的某項特長而獲得長足發展，因此，充分挖掘發現學生的潛能和特長，并給予鼓勵和引導，才是人本主義的教育，所以，有必要構建設計結果和實踐過程并重的多元考核評價體系，激發學生的創新意識和參加實踐活動的積極性。多元考核評價體系是指多人多角度對學生的畢業設計進行評價，體現成績的公平和公正?！岸嗳恕卑ㄖ笇Ю蠋?、評閱老師和答辯老師“；多角度”包括文獻查找能力、科研創新能力、交流溝通能力、實踐動手能力、表達展示能力、論文寫作能力、繪圖能力和軟件應用能力等。多元考核評價體系并不是苛求所有的學生都做到“全面發展”、“遍地開花”，而是為了更好地發現每個學生的潛能和閃光點。對于有個性有特長的學生，如論文立意新穎、創新意識強的學生、動手實踐能力特強的學生、以第一作者撰寫論文并在核心期刊發表的學生，畢業設計成績應該評優，并且要設法給他們以展示個人才華的空間和機會。

篇（6）

隨著高等工程教育改革的逐步深入，培養大學生的實踐能力和創新意識得到了人們的高度關注。在培養理工科學生和實用型工程技術人員的過程中，工程實踐訓練環節尤為關鍵。文華學院著力加強工程實踐教學環節，重視對應用型人才的培養。經過幾年的發展，學校理工科實習、實訓基地的條件不斷改善。機電學部聯合信息學部成功申報了“信息與機械綜合應用技術省級重點實驗教學示范中心”。示范中心確立了“打基礎、強實踐、重能力、設空間”的實踐教學指導思想，構建了面向應用型人才培養的實踐教學體系。

1應用型機電專業人才培養目標和特色

民辦高校在應用型人才培養過程中存在培養定位模糊、課程設置不合理、教學方法單一等問題，忽視了培養學生的研究能力，課程設置重理論輕實踐，只注重完成教學大綱規定的內容，缺少促進學生提高應用能力的實踐性教學環節。鑒于此，學院堅持以“應用型本科人才培養”為目標，以學生個性化培養為主線，繼續推進實驗教學改革，不斷完善、繼續優化分層次、分類型、多形式、開放性的實驗實踐教學體系。1.1人才培養目標定位從培養人才的角度來看，應用型人才培養是面向社會基層，針對不同專業崗位的人才需求，培養出專業理論知識扎實、能夠靈活運用所學專業知識解決實際問題，能夠隨著行業的發展持續更新專業知識和提升工作能力的專門人才。相對于研究型人才注重理論性知識，強調寬口徑、厚基礎，強調理論研究能力的培養，應用型人才強調的是將專業知識轉化為實際工作能力，努力解決工作中遇到的實際問題，它更注重實踐動手能力和創新創業能力，更強調應用性知識的精通和實用。1.2機電專業學科特色機電學部重視學生個性化教育和創新實踐能力的培養，采取實驗與理論相結合、課內實驗與課外實踐相結合、基本實驗與個性化實驗相結合的方法，優化實驗實踐教學體系，整合更新實驗實踐教學內容，改革實驗實踐教學方法。為了充分利用信息技術改造裝備制造業，提高自動化、智能化和現代化管理水平，實現傳統產業的升級和改造。機電學部守住根本、優化結構、不斷創新，將“3D數字化設計”作為特色專業方向，在機械、材料、船海、制造等專業分別開設3D數字化設計相關課程。

2構建以能力培養為核心的教學體系

普通民辦院校需要轉變教育觀念，改革教學方法，多途徑、全方位培養應用型人才，將能力培養作為應用型人才培養的重點。學校圍繞應用型人才的知識、能力和素質發展，在教學過程中將傳授知識、培養能力、提高素質有機結合起來，將通識教育與個性化相結合，實驗實踐與理論教學相結合，基本實驗與綜合實驗相結合，必修實驗與選修實驗相結合，構建了以能力培養為核心的應用型人才培養教學體系。

2.1制訂應用型人才培養方案

理論教學體系打破了傳統按學科設置課程的舊框架，增設部分以行業企業應用技術為背景，且與專業主干課程相銜接的模塊化專業課程，讓學生將所學的知識與行業發展聯系起來。對于部分課程，教師要大膽地整合和更新，構建出全新的、完整的理論教學體系，同時，為實踐教學留出充足的學時學分。為了更合理地開設專業課程，在修訂人才培養方案之前，不僅深入調查了社會對本專業應用型人才的基本要求，還廣泛征集了往屆畢業生在實際工作中對專業課程提出的意見，認真聽取了專家教授對本專業課程開設的意見。對于理論課實驗，強調以理論為基礎，以提高動手能力為目標；對于課程設計，強調以專業技能為基礎，實施因材施教；對于生產實習環節，著力探討校內外實習相結合的方式；對于畢業設計環節，重點抓好論文選題、撰寫畢業論文和畢業答辯環節。

2.2改革實踐教學方法

實踐教學主要包括實驗課程、課程設計、畢業設計、實習實訓和社會實踐等環節。實踐教學體系以培養學生的專業技能為主線，根據社會企業對畢業生的能力需求進行構建。機電學部根據實際情況采取分散與集中相結合的方法合理安排，制定了明確的實踐教學要求和能力評價標準。同時，他們還為學生設置個性化實踐環節，鼓勵學生主動實踐，鼓勵學生將畢業設計真題真做，精心安排畢業設計環節，把真題真做與創新創業教育融為一體。這樣做，不僅能夠充分調動學生的積極性，提高學生的動手能力，還能夠充分利用現有設備，節省開支。

2.3抓好實驗課程建設

在實際教學安排中，要更新教學理念，優化課程體系，對實驗實踐教學內容進行大膽的創新和整合。同時，相關人員要制訂出能體現以能力培養為主線的實驗、實踐教學教學大綱，編寫具有特色的教材，聘請企業工程技術人員講授相關專業實驗課程。在實際工作中，教師將每個專業的實驗分為專業基礎實驗模塊（約35%）、專業實驗模塊（約20%）、綜合與設計實驗模塊（約30%）和創新模塊（約15%），構建了“基礎型、專業型、綜合設計型和研究型”的四層次實驗教學體系。

3加強學科建設，開展校企合作

隨著制造業的不斷升級，機電學部調整、優化學科專業結構，更新升級傳統專業，將3D數字化設計、工業機器人、3D打印與智能制造、新能源等新興產業、經濟和社會發展亟需的專業方向作為重點建設對象。機電學部以校企合作為突破口，抓緊建設省級實習實訓基地，采取“走出去、引進來”的方式，加強校企合作，做到優勢互補、資源共享，為學生個性化培養打造高水平的實踐平臺。

3.1走出去“走出去”

即與國內知名企業合作進行生產實訓。機電學部與多家企業建立了良好的合作關系，學生可以利用假期到企業實習。與此同時，學部還推薦教師到企業實習鍛煉，提高教師能力。

3.2引進來“引進來”

就是將社會優秀企業引入高校，利用企業優勢聯合組建實驗室。學部與企業共同設計培訓課程和實踐項目，采取學分置換的方式制訂學生個性化培養計劃。

3.3與企業共建人才培養基地

根據培養應用型本科人才的定位，學部將“工業機器人”作為特色方向，招收工業機器人實驗班，培養“工業機器人”方向的綜合應用型人才。實驗班在本專業基礎上融入了工業機器人專業技術課程，密切結合實際，培養社會急需的機電類綜合應用技術人才。

4在創新實踐教學中實施“潛能導師制度”

機電學部在工作過程中不斷創新人才培養方法，在實驗、實踐教學中推行“潛能導師制度”。根據學生自身亮點和感興趣的問題，通過設計若干潛能培育平臺、參加學科競賽、參與項目實施，以及參加課外科技活動等形式，引導學生去挖掘、培育、激發、提升個人潛能。機電學部針對不同類型的學生，制訂個性化培養方案。鼓勵學生從事自己感興趣的實踐和創新創業實踐，所取得的學分可與培養方案中其他課程置換學分。學生根據自己的興趣、愛好，自主選擇潛能導師，通過開展各類競賽活動，實施創新創業教育。實施潛能導師制，發現和挖掘學生的優勢、潛能，提高學生的學習自覺性、主動性，有利于推動個性化教育的深入發展。

5建立教師與學生雙重考核體系

學校高度重視實驗教學質量，制定了關于學生考核與教師考核的雙重考核體系。學生考核體系由學校教學督導專家深入課堂了解學生的實驗，檢查學生實驗報告批改等了解學生的實驗狀況，分析實驗教學中存在的問題，從而制定出了解決問題的辦法。教師考核體系主要是對教師實行學生評教與專家評教的綜合考核體系。這些措施的落實逐步提高了實驗教學水平。為了提高自有教師的教學能力，機電學部結合實際情況，派出青年教師到企業或研究院所頂崗實習，強化高層次師資和雙師型師資的培養、引進，采取有效措施培訓年輕實驗技術人員，努力建設適應應用型人才培養需求的雙師型師資隊伍。

6結束語

民辦普通本科院校要結合自身的特點和優勢，不斷優化人才培養方案，真正做到因材施教和鼓勵學生個性發展，為社會培養高素質的應用型人才。通過不斷的探索和創新，機電學部以培養綜合素質、提高工程實踐能力和創新精神為主要目標，構建了以學生個性化培養為主線的分層次、分類型、多形式、開放性實驗實踐教學體系。新的培養模式不僅能讓學生掌握專業的基本理論知識，更多的是挖掘學生的潛能，培養他們的實踐能力和創新能力。經過校內外實踐環節的培養，學生具有一定的工程經驗，實際操作水平也大幅提高，就業后能較快融入工作，受到了用人單位的一致好評。

作者:李海華 陳小玲 單位:文華學院機械與電氣工程學部，

參考文獻

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［2］趙汗青，劉玉波，李海燕.以培養工程能力為導向的機電實踐教學體系的構建［J］.中國電力教育，2011，19（7）.

篇（7）

關于本科畢業論文開題工作的幾點思考

中國高校師資隊伍建設現狀的調查研究

西部高師畢業班學生教師職業道德調查研究——以重慶師范大學為例

近年來我國高職院校內涵建設研究述評

試析高職院校學生職業道德教育之實踐鍛煉法

試論新時期井岡山精神

自我認識與大學生職業生涯規劃

信息化環境下的大學生思想政治教育創新探索

試論“基本原理概論”課中的案例教學法

增強高校思想政治理論課課堂教學實效性策略探析

高校思想政治課教學實施懲戒教育探析

“海西”發展戰略背景下的福建省高校思想政治理論課教學研究

地方高校大學生聽說學習障礙性因素及其對策的分析研究——以麗水學院為例

西南科技大學地質工程專業畢業設計的教學實踐與思考

環境工程微生物學實驗教學新探——污水生物處理過程中微生物的簡單分析

“現場總線控制技術”課程教學的實踐與探索

數控加工技術課程教學改革的探索與實踐

關于網頁設計課程的改革探索和實踐

以知識失業現象的視角反思我國高校文科建設——兼論文科招生規模與教育教學質量的統一

高等教育自身規律與社會經濟制約性關系探析

獨立學院創業教育的實施策略研究

體現職業特色的高職人文教育問題研究

高校女教師職業價值觀調查分析——以重慶市為例

論大學精品課程建設

以轉化高校“問題學生”為路徑的教育公平研究

從“孝心”與“孝行”說開去

以科學發展觀為指導打造高校服務型機關

積極學習理念在高等教育中的應用研究

語境策略在古代詩歌教學中的價值功能探微

西部高校生物類雙語教學師資隊伍建設途徑

聽力教學改革新思路:元認知策略培訓

完善高校思想政治理論課社會實踐教學保障機制的思考

大眾化與高校政治課教學研究

虛擬樣機軟件ADAMS在工業機器人教學中的應用

構建“植物學”課程自主學習教學模式的探索與實踐

普通本科院?；瘜W專業實驗教學新體系的構建

對農學類大學生暑期社會實踐活動特點的調查分析——以廣西大學農學院為例

解放思想艱苦奮斗開拓創新——西南科技大學30年改革發展回顧與展望

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大學合法性危機:大學治理的原因探究

論基于信任的教學

教學交往的修辭互動——重構教者與受者的權力關系

我國高等教育自學考試管理體制創新的思考

我國高等教育投資體制政策歷史回顧、價值分析及啟示

中國高等教育大眾化階段的師生關系探討

對外漢語中級階段詞語辨析方法的探討

大學英語教學與雙語教學的比較分析

網絡環境下大學英語自主聽力教學探究

非英語專業大學生的翻譯教學探討

信息光學與設計性實驗探索

開展設計性物理實驗課程的探討

化學實驗教學與學生能力培養

大學生實驗成績評定方法與問題探討

高校德育課堂如何走向主體性

篇（8）

機械工程實驗室作為高等院校機械工程及近機類專業學生培養的實踐基地，也是學生接觸實際生產、獲得生產技術及管理知識，進行工程師基本素質訓練的平臺，對大學生創新意識、創新精神和創新能力的培養發揮著舉足輕重的作用。

在中國經濟飛速發展，而適應社會需求的專業人才相對匱乏的形勢下，教育部提出了“寬口徑、厚基礎、強能力、善創新”的高校專業人才培養目標，對于大學生的培養，高校既要使其具有厚實的專業基礎和基本技能，又要具有廣泛的適應能力和創新精神[1]。這不僅對高校人才培養目標的制定和教學計劃的安排提出了具體的要求，而且對實驗室建設也具有重要的指導意義?；趪鴥雀咝C械工程實驗室的實際情況，本文提出了一種新型的實驗室建設模式，加大學生基礎技能、專業技能及創新能力的培養，有效解決了寬廣知識面與深厚專業技能兩者不可兼得之間的矛盾。

1 國內機械工程實驗室的現狀

教育部新頒布的本科專業目錄在逐步消除原專業劃分過細帶來的問題，側重于學生在專業內的綜合技能和創新能力培養。而國內高校機械工程實驗室大多仍保留著原來的運行模式，主要體現在3個方面：

（1）實驗室構成：國內高校大部分是機械原理實驗室、機械設計實驗室、機械制造實驗室、機械CAD/CAM實驗室、機械創新實驗室、金屬材料實驗室、機電傳動實驗室等組成模式，其構成主要側重于學生在設計、制造方面的能力培養，而對于國內大多數高校的本科畢業生而言，畢業后從事設計方面工作的人數占比很小，大多集中在制造、測量與質量控制等領域就業。因此目前普通高校的機械工程實驗室在產品性能測定、物流及成本核算等方面存在一定的功能缺陷。

（2）實驗室運行模式：實驗設備引進方面，國內高校機械工程實驗室建設仍然根據專業性質，采用“教師申請―學校審批―招標―采購―學校驗收”的操作模式購買相應設備，根據設備情況開設相應的實驗項目，因此存在著設備共享困難、重復購置率較高、利用率低下的問題[2，3]。在教學質量控制上，一般采用實驗教學抽查、聽課等方式對教學質量及規范性進行檢查和監督，但是對于學生的滿意度及培養質量關注普遍較少。

（3）實驗室隊伍建設：目前實驗室管理人員在高校師資隊伍建設中仍處于不受重視的地位，普遍存在實驗室人員學歷較低、技能單一等問題。隨著新知識、新技術的更新速度加快，實驗教學內容、教學方法、現代化教學設備更新及學生能力培養都對實驗教學隊伍的素質提出了更高的要求。由于長期得不到應有的重視，導致實驗教學隊伍的知識更新緩慢，甚至部分實驗教師沒有接受過系統的專業訓練[4]。另外，由于教學、科研類崗位普遍比實驗崗位待遇高，也導致大批實驗技術骨干人員不愿從事實驗教學工作，而轉入教學、科研崗或為了離開實驗崗而選擇繼續深造，造成實驗教學隊伍的人才流失。這些因素均制約了實驗隊伍的創新能力及實驗水平的提高，成為實驗教學環節中的瓶頸之一。

2 我校機械工程實驗室的創新模式

2.1 實驗室構建

我校機械工程實驗室從培養學生厚基礎、寬口徑的實際出發，經過資源整合把實驗室分成機械設計基礎、機械創新、機械制造、測試與控制、生產管理5個模塊。學生在該實驗平臺上可以得到“構思―設計―制造―標定―物流”整個產品生命周期的訓練，實現對產品開發過程各環節的深入理解，并根據自身的興趣、專業在個別環節上深入學習、加強訓練。這種實驗室構建方式有效地解決了“寬口徑、厚基礎、強能力、善創新”與技能專長之間的矛盾。實驗室組成如圖1所示。

2.1.1 機械設計基礎模塊

該模塊主要是以鞏固學生基礎知識和培養學生基本技能為主的專業基礎訓練（包括綜合展品陳列實驗、公差測量實驗、機械CAD實驗、熱處理與硬度測定實驗、減速器拆裝實驗和液壓傳動實驗等）；以培養學生綜合知識和創造能力為主的基礎實驗，即機構創意設計實驗，使學生具備基本的機械設計理念與專業技能。

2.1.2 機械創新模塊

該模塊主要是培養學生機械綜合設計能力、創新能力、協作精神和實踐制作能力。主要針對全國機械創新大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、機器人大賽、大學生電子設計競賽、全國三維數字化創新設計大賽等各大賽事而設置。通過選題、構思、設計、制造、調試等環節的綜合訓練，使學生把理論知識和實踐技能結合起來，激發學生的學習興趣，開拓學生的視野，為優秀人才的脫穎而出創造條件。

2.1.3 機械制造模塊

該模塊主要讓學生深入了解和掌握機械制造方面的知識，提高學生的動手操作技能，強化對機械制造工藝、機械制造技術基礎等課程的理解。具體內容主要是結合產品的制造過程，對車、鉗、刨、磨、銑等常見工藝進行基本操作技能訓練，使學生對工業產品制造過程有較完整的體驗和認識，更好地學習、掌握數控機床的基本結構、基本操作、編程、工件與夾具的裝夾、刀具選用及裝夾、基本工藝的擬定、 CAM應用，對工業機器人結構、編程、設計及在生產線上的應用深入理解，以適應現代制造業對人才素質的需求。

2.1.4 測量與控制模塊

該模塊主要訓練學生測試典型機構及機械傳動裝置的運動、動力學特性及工作能力；分析其影響因素，了解提高機械性能的措施；掌握現代機械物理量的測試與實驗研究方法和手段。

2.1.5 生產管理模塊

該模塊通過分布式制造系統實時仿真系統的軟硬件環境，提供生產系統的規劃、設計、運作管理方面的實驗，使學生學習典型車間作業調度問題的基本方法、技術以及對生產系統的布置和調度管理，培養學生運用生產系統設計和現代集成制造設計理論、方法從事制造系統規劃設計的能力。

2.2 管理模式

機械工程實驗室除執行我校國資處制定的各項有關規章制度以及學院GB/T19001-2000質量認證管理制度外，建立并實施了《機械工程實驗室管理規則》，包括實驗室各類人員崗位責任制、工作考核制度、安全衛生管理制度、檔案管理制度、實驗室運行經費管理規定、儀器管理規定等，各實驗室有實驗室規則、安全衛生制度、學生守則等管理制度。

2005年，實驗室進行了ISO9001質量管理體系認證，將ISO9001質量管理認證體系引入實驗室教學管理工作中。按照ISO9001質量認證體系的核心PDCA（計劃―實施―檢查―持續改進）要求，進行閉環、循環式管理，對實驗教學過程的各個環節進行連續控制，使全面質量管理成為基本工作方法，最終提高實驗教學質量和實驗室管理水平。

2.3 實驗教學隊伍建設

實驗室積極鼓勵學術水平較高、教學經驗豐富、具有團隊精神的教師參與實驗教學、實驗課程改革和實驗室建設，盡量減少專職實驗崗位的設置。按照學校、學院和學科師資隊伍培養的政策和要求，定期從實驗教學任務、實施過程、教學難點、教學方法、教學手段、技術改革等方面進行培訓，通過輪訓的模式加強實驗隊伍對產品生命周期各環節技能的深刻理解，使之熟悉實驗教學的全過程和具體要求，保證實驗教學的順利進行。

3 運行效果

經過幾年的改革與實踐，學生主動參與實驗的興趣明顯提高：（1）動手能力得到加強。以學生參加各類科技競賽為例，以往學生需要加工零部件時，往往直接請教師指導操作，甚至部分零部件由教師代為加工?，F在指導教師只需要參與前期的方案討論，后期的加工制造與調試則完全由學生自行完成。（2）工程素質和創新能力得到提升。近三年來，學生在全國和省級科技競賽中獲獎22項，較以往有明顯的提高。（3）畢業論文質量提高。很多學生在理解了工業產品的整個生命周期過程后，根據自己的興趣選擇畢業論文的方向或題目。近年來，本科畢業論文的質量有了明顯提高，申請實用新型專利十多項。（4）學生滿意度提高。我院根據ISO9001質量管理認證體系的要求，針對實驗教學對學生進行滿意度調查。結果顯示，學生滿意度由原來的89.8%提高到2012年的98.7%。

4 結束語

采用產品生命周期理念建立的機械工程實驗室，是對于傳統實驗室培養理念的革新，引進的ISO9001質量管理體系有效地保障了實驗教學的運行，提高了實驗教學質量。實踐證明，該模式對于系統培養學生的工程理念具有明顯優勢，使學生能夠在產品設計與制造時充分理解各環節的運行與成本核算，有效地解決了寬口徑與技能專長培養之間的矛盾。

參考文獻

[1] 孔令地，鄭文兵.省級重點實驗室運行管理實踐與探索[J].安徽理工大學學報：社會科學版，2011（4）：71-73.

篇（9）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-0118（2012）09-0138-02

《傳感器應用與技術》是理工類專業的一門重要課程，是電子、自動化、機電一體化等專業的一門專業課，隨著企業對高素質技能型人才要求的提高，我院在教學中本著“技能為主、理論夠用”的原則，結合企業對于工作人員傳感器應用能力的要求，對《傳感器應用與技術》課程的教學進行了改革，切實體現教學過程的實踐性、開放性和職業性，取得了比較好的教學效果。

一、課程特點

《傳感器應用與技術》的前序知識主要涉及到《電工技術》、《電子技術》專業基礎課。課程組教師與企業技術人員制訂了本課程教學的基本要求：掌握傳感器的特性和指標；掌握典型傳感器的原理及其應用；通過該課程的學習使學生掌握常用傳感器器件、基本測量電路的工作原理和分析計算方法；掌握常用的傳感器特性和使用方法；會查閱資料手冊，會正確選擇有關傳感器元器件；正確使用有關檢測儀器、儀表；熟練連接檢測線路，對簡單的測量與控制系統會設計、安裝、調試、排除故障。

二、學生情況

學生專業素質特點。我院學制是2.3+0.7即高職三年期間，2.3為在校學習期間，0.7是校外頂崗實習期間。是在電子、自動化、機電一體化專業中開設這門課程，開課時間安排在大學第三或第四學期，此前學生對《電工技術》、《電子技術》專業基礎課進行了學習，已經具備了一定的專業理論基礎和電子技術實踐能力。

從學生整個專業素質形成的過程來看，高年級學生正從學習基礎理論知識轉向專業技能形成的過程。若能對本課程教學進行合理設計，將對學生學習與技能的掌握起到關鍵的促進作用。

三、教學方面

（一）重新確定教學內容

課程組成員與專業相關的企業技術人員根據企業需求共同確定教學內容，要求學生只要知道如何使用、選擇傳感器即可，在教學中只需要讓學生定性地了解傳感器的工作原理，熟悉其基本特性，對于原理性的理論或定理的推導可以不做要求。對此部分內容感興趣的學生可以自學，有問題再向教師請教或自己查閱資料。重點培養學生的工程意識與實踐技能。

例如：熱電偶傳感器的中間溫度定律，學生只要明白該定律的作用、掌握熱電偶傳感器的冷端補償的方法及注意事項，會查熱電偶的分度表即可，在課堂對定理不必詳細推導，學生可以自學，有問題課后請教教師。

（二）在理論教學方面的改革

1、在復習預習環節中的改革

課前的復習和預習，對學生知識的掌握會起到事半功倍的作用，這是教師常用的教學手段。在復習環節中，有的教師采取自己復習的方式，有的教師采取的是提問學生的方式。但預習的好習慣在大學學習中教師似乎不再強調。本課程組對課前復習、預習方面進行了改革。

主要措施是對每次理論課都發放預習、復習任務單。

例如：在學習“第二模塊電阻傳感器”“第二講氣敏、濕敏、熱敏電阻傳感器”一節時在課前發放的預習復習任務單是：

對前一節復習：

應變效應及應變式電阻傳感器的分類。

簡述三種橋路輸出的優缺點。

簡述應變式電阻傳感器的四個應用。

預習：

獲取電子技術知識：差動放大器的功能以及放大倍數的計算。

你從網絡上找到了哪些熱敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器，有什么新的產品以及功能，獲取了那些信息？

這種預習效果非常好，例如在應變式電阻傳感器一節的預習中，有一個同學在網上查到了使用碳材料制作可多點應變的電阻傳感器，并查到了它的用途以及談到自己的設想，就是將這種材料應用于機器人中，能否制作出與人的皮膚一樣的機器人。這個想法在本次課的“35+10”互動時間進行了熱烈的討論，強烈激發了學生對本課程的學習激情?！?5+10”的教學手段在下面進行分析。

2、制作課件方面的改革

課程組對《傳感器應用與技術》課程系統地進行了課件制作，制作的課件有兩個突出點，一是彌補實驗室傳感器種類不足，工業用傳感器價格昂貴，實驗室不必花費過多的資金購置，課程組教師與企業技術人員赴企業將工業用傳感器外形、參數、使用注意事項于PPT形式給出，培養了學生的工程意識，二是將每一模塊的傳感器檢測與控制的實際應用用動畫的形式表現，模擬工廠，將工廠搬進課堂，實現理實一體化。

例如：工業用鉑熱電阻的測溫在工業測量應用廣泛，但價格上千，實驗室并未購置，課程組與企業技術人員將鉑熱電阻的外形、參數、實際測溫實例以及接線、變送、控制方面制作了系統的課件；又例如光電傳感器應用之一：測量帶動表針的齒輪轉速從而校正煤氣表的刻度準確性，課程組成員于丹東東發企業的技術人員就東發企業的上述檢測裝置制作了光電傳感器的測速動畫以及光電傳感器的外形、參數、以及在檢測煤氣表的實際安裝位置進行課件制作。

課程組將本課程實現了網絡化，先后獲得2009年優秀院級精品課，獲得2010年度遼寧省網絡課程二等獎的榮譽。與本院師生實現資源共享。

3、學生課堂互動的改革

“35+10”是我院于2010年學院性的教學方法改革，每堂課利用10分鐘時間，學生提問教師回答，問題內容寬泛可以是本課節知識也可以是本課程的知識還可以是人生觀、職業素養問題。這樣做既可以使學生加深與鞏固本課程的學習還可以鞭策教師的師德建設以及知識體系的自我完善。

（三）實驗教學方面的改革

以前的實驗都是由教師給出實驗器材、實驗線路、實驗步驟，甚至連實驗結果都由教師給出，并沒有積極有效地調動學生的主動意識以及技能培養，學生處于這種“灌”的教學方式還是對學習有厭煩情緒?，F在是由教師發放實驗任務單，學生對實驗進行預習，對本次實驗獲取有關信息，確定實驗方案。經教師指導后學生分組、團隊協作進行實驗操作。組員對本組成員進行互評，填寫實驗測試單作為實驗成績的依據。實驗部分的改革必須建立在實驗室開放的基礎之上，本院配備了專門實驗室管理教師，于每天下午1：30―4：00開放。

例如：“差動變壓器傳感器的使用”實驗任務單。

【引導性問題】

1、差動變壓器的結構特點？

2、相敏整流電路的特點？

【實驗目標】

1、了解差動變壓器的基本結構及原理，通過實驗驗證差動變壓器的基本特性。

2、掌握差動變壓器測量震動的方法。

【實驗方案】

在實驗操作前教師提問實驗方案，經教師指導后，學生實際操作，操作時組員互評填寫實驗測試單，實驗成績由教師與學生互評分兩項獲得。

（四）實訓教學方面改革

我院只有電氣自動化、電子技術專業開設了《傳感器應用與技術》的綜合實訓，機電一體化專業未設實訓。課程組對綜合訓練進行了大膽的改革，將實訓30課時改革為18+12，校內18課時，校外12課時，校內實訓確定為酒精測試儀的設計與制作，要求學生對相應功能分析設計、正確選擇傳感器。進行PROTEL繪圖、印制電路板焊接、調試，目的是訓練學生對傳感器應用、PROTEL繪圖、印制電路板焊接、調試的綜合技能。課程設計作為本課程考核的重要依據。學生分組，團隊協作進行課程設計、作品制作。組員對本組成員進行互評，填寫實習測試單作為實習成績的一項依據。

綜合實訓安排了12課時的到企業實習，有丹東浩宇集團紅外傳感器、超聲波流量計在粒度儀中的使用；遼寧東發集團的角編碼器、光電傳感器、熱電阻在煤氣壓力表生產、檢測的應用；丹東貝特自動化有限公司的電子秤、熱電偶、流量計、鐘罩式轉子流量計的應用。工學結合，培養學生的實踐能力以及對職業崗位的認知。

（五）持續發展方面

加強《傳感器應用與技術》課程教學的課后延伸，如大學生電子作品競賽、機器人作品開發、畢業設計等，我院每年舉行一次大學生電子作品競賽，不乏有利用傳感器實現功能的電子作品；傳感器在機器人的制作中廣泛使用，系部教師以及部分學生制作了多種功能的機器人；學生在校外頂崗實習期間，結合日常生活和生產過程中的實際情況，選用適當的傳感器，設計自動檢測與自動控制過程，撰寫了相應的畢業論文。

“導師制”是我院的特色教學模式，是我們把喬佩科院長將英國牛津大學的教學方法與本院結合，形成遼地院式導師制。每位中級及以上職稱帶2-3名學生，導師帶動了若干名學生，指導其人生觀、課程知識、專業知識與技能，已收到良好的效果；同時也體現了高職教育的全面性、職業性、開放性。

通過課程組近兩年的改革與實踐，與原有的教學方法相比，《傳感器應用與技術》課程的教學改革取得了顯著的教學效果，學生無論在學習課程以及參加有關的電子產品制作、機器人的研制與技能大賽都興趣激昂，學生對本課程技能的掌握得到顯著的提高，同時也為其他課程的改革提供了借鑒。

篇（10）

【中圖分類號】G40-057文獻標識碼】A【論文編號】1009-8097（2015）05-0027-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.004

引言

創客來源于英文單詞“Maker”，是指努力把各種創意轉變為現實的人.其共同特質是創新、實踐與分享。近年來，創客運動在國際上蓬勃發展，改變了人們的學習方式和社會生產方式，并形成了新的校園文化。著眼于了解美國在創新教育及創客空間方面的最新進展和實施策略，為建設清華大學交叉融合創客空間提供參考，2014年8月，清華大學一行六人前往美國高校創新教育實驗室及社會創客空間進行考察?？疾靾F先后考察了麻省理工學院、帕森設計學院、紐約大學、加州大學伯克利分校、斯坦福大學的創新教育實驗室以及波士頓Artisan's Asylum創客空間、奧克蘭The Crucible創客空間、歐特克公司、皮克斯公司等，與相關創新教育實驗室和創客空間的負責人進行了深入的交流，詳細了解了他們的建設理念、運行機制、課程體系和物理空間等情況。美國高校創新教育實驗室

l 麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab）

麻省理工學院媒體實驗室由Nicholas Negroponte和前校長Jerome Wiesner[2]于1985年共同創建，隸屬于麻省理工學院建筑與設計學院，致力于科學、多媒體、技術、藝術及設計等領域成果轉化的研究，鼓勵打破學科界限，實現不同研究領域非傳統的融合。該實驗室創造了許多顛覆性的前沿技術，包括可穿戴技術、可觸摸用戶界面和情感計算等，研發出許多技術發明（如電子墨水、NEXI類人機器人、Scratch圖形化編程語言、玩具式學習工具等）。目前擁有25個研究團隊，包括生物力學、攝影文化、認知機器、流動媒體、信息生態學、個人機器人、社交計算等，研究項目超過350個，其創新研究強調“以人為本”、“跨學科”、“原創性”和“開放性”。

（1）人員組成

媒體實驗室主要從事研究生教育，隊伍組成包括近40名資深研究人員、48名合作企業研究人員、75名客座科學家及博士后、80名技術及行政人員。研究生共計146名，其中碩士研究生80名、博士研究生66名，分別來自不同專業并通常具有工作經歷，其中一半左右來自計算機專業。同時，每年還有200多名本科生通過本科生研究機會項目（UROP）來實驗室工作。

（2）運行機制

作為一個純學術研究機構，媒體實驗室每年的運行經費約4500萬美元，主要從70多個聯盟會員獲得資助。會員包括微軟、谷歌、三星、松下、英特爾、思科、諾基亞、高通、樂高等世界知名企業，合作年費至少為20萬美元。聯盟會員一般不要求實驗室從事特定研究，多數研究項目由團隊獨立向媒體實驗室提出申請并獲得資助，以保證研究內容的前瞻和原創。聯盟會員有權分享媒體實驗室該年的知識產權和研究成果，獲得技術咨詢而無需支付授權費用，同時可以派遣研究人員常駐媒體實驗室。

（3）物理空間

媒體實驗室擁有兩座大樓（E15）和（E14），其中新大樓面積為15100平方米，是一個開放的、工作室式、自適應的六層樓建筑。整個建筑內部高度透明，能夠看到正在進行的研究項目，從而鼓勵研究人員之間的聯系和協作。

為了配合研究項目中的樣機試制，在大樓中建有一個小型制造實驗室，加工設備包括木工鋸床、焊接設備、鈑金設備、工業級3D打印機、激光切割機、木工加工中心、數控車床、數控銑床、數控水切割機床、線切割機床等。車間布局非常緊湊，由3名全職技術人員維護，面向媒體實驗室成員24小時開放，但要求用戶必須接受相關設備的操作培訓并且不能單獨工作。

2 紐約大學ITP項目

ITP是紐約大學Tisch藝術學院為期兩年的研究生教育項目，其主要任務是探索如何富有想象力地使用通訊技術，從而有效提升、改善和愉悅人們的生活。該項目始于1979年，已經發展為技術專家、工程師、設計師和藝術家打破真實與數字空間界限的活躍社區，在多媒體和交互性專業領域貢獻的新創意和人才得到國際廣泛公認。

（1）課程設置

ITP的課程分為基礎課和專業課兩種，其中基礎課有7門，包括新媒體應用技術、動畫設計、視頻與聲音、可視化語言、網站設計、可計算媒體和物理計算；專業課有100多門，包括3D打印奢飾品、高級動畫工作室、交互式設計的生物力學等。取得研究生學歷的學分要求為：基礎課16分、專業課40分、畢業論文項目4分。

ITP的學生來自藝術、科技、經濟、政治等多個領域，彼此背景不同，所有專業的人一起參加課程，最大的挑戰就是讓他們互相溝通，進行自由分享。ITP所傳授的不僅是用技術來做產品，更是用它來學會思考和表達自己。在ITP教學過程中，強調自己動手和應用技術，不受現有軟件和硬件工具的束縛，開發出自己想要做的產品。