時間：2022-02-12 03:54:19
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械原理論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：TRIZ理論，創新設計，機械產品，
二十一世紀全世界范圍內機械產品激烈競爭，各個國家都很重視如何提高產品的設計水平，增強其競爭實力。而產品設計最主要的目標就是對產品進行創新，滿足消費者的需要并且占據市場更重要的位置，所以，要想增強機械產品自身的競爭實力，最根本的途徑就是重視創新設計。創新設計理論又叫做TRIZ理論，是設計的核心理論，目前已經在機械產品創新設計中被廣泛應用，可以提現企業的核心競爭力。1946年，前蘇聯G.S.Altshuller創立了TRIZ理論，指的是發明問題的解決理論。以這個理論為基礎，軍事工業得到了很大的發展。二十世紀九十年代開始流入美歐，在某些企業當中開始應用并且推廣，取得了很多發明專利，隨之也產生了經濟效益，當很多國家興起了TRIZ理論研究和推廣的熱潮。1998年之后，TRIZ理論開始在中國出現，不少科研機構把TRIZ理論作為技術創新的首選，積極的進行探索。這篇論文主要是探討TRIZ理論主要內容以及在機械產品創新設計中的應用。
1.TRIZ理論基本內容概述
TRIZ理論的觀點是，發明問題的關鍵是解決沖突，而解決沖突需要遵守相關的原則：對系統的某個零部件或者性能進行改進時，不可以影響到系統或者相鄰的其他零部件以及性能。沖突主要包括技術沖突和物理沖突，物理沖突指的是如果對一子系統出現相反的要求時所出現的沖突，系統的某個部分同一時間出現兩種相反的狀態，主要是由一個參數造成的。技術沖突的含義是系統的某個部分性能增強造成了有害以及有用兩種結果，也可以理解為有益作用被引入或者有害作用被消除，造成其他的一個或者幾個子系統性能降低，這種問題主要是由兩個參數造成的。
G.S.Altshuller在理論當中提出了四十條沖突解決原理，也就是發明原理以及沖突解決矩陣的含義，各種領域的相互沖突的特性通過高度的概括，抽象成為三十九個技術特性參數（也叫做通用工程參數），矩陣中的行代表沖突惡化的參數，列代表沖突改善的參數。針對技術沖突，可以以沖突矩陣為基礎，找到對應的發明原理，從而找到解決問題的辦法；針對物理沖突，通常利用分離原理了可以找到解決辦法，發明原理和分離原理之間具有一定的關系，一條分離原理，可以對應很多條發明原理。
2.TRIZ理論在機械產品創新設計中應用
2.1.TRIZ理論在機械創新設計中應用的步驟程序
將TRIZ理論應用到機械創新設計當中，主要的步驟是：對機械系統問題進行分析，明確關鍵的技術功能，找到造成系統中問題的參數，對沖突的類型進行判斷。如果系統中的問題主要是由一個參數造成的，屬于物理沖突；如果是由兩個參數造成的，屬于技術沖突。可以通過分離原理解決物理沖突，對分離方法進行確定，包括時間分離、空間分離、整體和部分的分離、基于條件的分離，根據實際的分離原理和解決沖突的發明原理的對應關系，找到解決問題的辦法。技術沖突，第一步要確定惡化技術特性參數和改善技術特性參數，再以沖突矩陣為基礎，找出對應的發明原理，從而找出解決問題的辦法。最后，把推薦的對應的發明原理應用的具體的問題上，對每一個原理在具體問題上的實現和應用進行探討。
2.2.呆扳手的創新設計案例
設計初期的呆扳手在松開或者擰緊六角螺母或者螺栓時，因為螺母或者螺栓受力點在兩條棱邊，很容易變形，因此無論是松開還是擰緊都比較困難。而新的設計需要避免原來設計當中的缺陷。后來美國一項以沖突矩陣為基礎的專利解決了這個問題。這個專利是從三十九個通用工程參數當中選擇一對特性參數：1）提高質量的參數：物體所產生的有害因素，可以對螺母或者螺栓減少磨損。2）可以造成負面影響的參數：制造精度，全新的改進有可能造成制造的困難。然后把上面的兩個參數代進沖突矩陣，可以得到下面四條發明理論，即是：維數變化、小對稱、拋棄與復制、修復。通過分析維數變化以及小對稱這兩條發明原理可知，經過創新的呆扳手工作面的某些點可以和螺母或者螺栓的側面相接觸，而不僅僅是接觸棱邊，因此解決了這個問題。
通過這個實例可以說明，機械產品的某些參數或者特性進行改進之后會造成其他參數和特性的惡化，可以通過沖突矩陣來解決這種技術沖突，這說明在機械產品設計當中應用TRIZ理論時具有價值的。
2.3.某飛機的航空發動機引擎罩的創新設計案例
某飛機的航空發動機引擎罩在設計時，表現出來的技術沖突是：一方面希望發動機可以吸入較多的空氣，另一方面又希望發動機罩和地面之間的距離可以不減少。把它轉化為物理沖突：應該將發動機罩的直徑加大，這樣有利于吸入空氣，但是直徑又不宜過大，避免機罩和路面的距離減少。
這個物理沖突可以用空間分離原理進行解決。空間分離所對應的發明原理當中有No.4不對稱原理。根據這個原理，可以把原來的對稱設計變更為不對稱的設計。如下圖所示。
圖1：發動機罩改進設計方案示意圖
3.結束語
關鍵詞:機制專業;教學改革;模式
機械制造是研究機械制造理論、制造技術及制造模式的一門學科,其中,制造技術是直接為生產服務的。目前機械制造行業雖然還是以傳統制造技術為主,但是,現代制造技術正在迅速取代傳統制造技術,掌握新技術人才的需求量很大。為生產現場輸送既懂現代制造技術,又有較強動手能力的工藝技術人才,正是高職機械制造專業發展的廣闊市場前景。
目前,高職機械制造專業基本上是參照普通高校相同專業建立起來的。因此,高職教育除了和普通高校機械制造專業一樣需要不斷更新知識體系外,還有與職業技術教育不相適應的教學模式的改革問題。在此筆者就高職機械制造專業的改革提出一些思路。
一、注重素質培養,建立以現代制造技術為基礎的課程體系
針對高技能人才培養的特點,調整課程結構和教學內容,以社會需求和企業需要為依據完善課程體系,采用適于職業教育的教學方法,推廣現代化的教學手段,強化對學生實踐能力和創新能力的培養,較好地掌握專業技能,適應高等職業教育培養目標的要求;加強課程改革與建設,突出了專業核心課程在專業教學中的地位和作用。
在專業課程體系上,精縮傳統機械理論課,增加電子技術、計算機技術、信息處理技術等高新技術的課程。現代化的機械制造技術就是本領域里的先進科技和信息科技的緊密結合,信息科技的關鍵又是計算機技術,大量采用計算機輔助技術與計算機控制技術是機械行業的方向,以計算機技術為基礎的數控加工技術是機械制造業中的核心技術。
在具體課程設置上,遵照“夠用”的原則,精減一些重復交叉的內容,壓縮一些不常用的知識,整合一些課程,減少一些課時。原理論力學、材料力學合并為工程力學,以材料力學的內容為教學重點;機械原理、機械零件設計兩門課程整合為機械設計基礎,以機械零件的內容為教學重點。
在專業技術課程設置上,遵照“實用、管用”的原則,精減一些與專業方向不一致的課程,把機械制造工藝、金屬切削機床、夾具設計、金屬切削原理及刀具合并為機械制造基礎;增加計算機應用技術、CAD技術、數控加工技術、PLC控制技術、數控系統維修技術、CAD/CAM技術的課程和上機練習的時間。
在選修課的設置上注重培養具有專業擴展與人文素質培養的雙重特點。一是在限定理論選修課中,主要進行了專業擴展,開設了工業管理、網絡技術、計算機編程語言、現代設計方法、機械工程檢測技術、工廠供電、機電產品營銷等10門課程,要求選擇其中5門;二是在任意理論選修課中,主要進行的是人文素質的培養,開設應用文寫作、文學鑒賞、音樂鑒賞,美術鑒賞、社交禮儀、心理學、書法、演講與口才、管理科學、中外民俗、市場營銷、領導科學、公共關系、工商管理、普通話等課程,要求選擇其中5門。
二、加強實踐教學,建立現代機械制造實驗實習基地
現代加工技術,很多時候都是在人們的眼睛不能直接觀察到的情況下進行的,和傳統加工相比,它顯得更抽象。所以有機械學科的院校,都不惜花巨資建立現代化的CAD設計中心、數控加工實習基地等現代化的實驗室和實習場地,以加強CAD、PLC控制、數控技術、CAD/CAM的試驗與技能培訓,以滿足實踐教學的需要。
在金工實習、課程實驗、課程設計、畢業設計(論文)等實踐性教學環節上,精心設計各種綜合性的試驗與實習項目。金工實習,盡快從傳統的普通車床操作過渡到數控機床操作;畢業設計與畢業論文,力爭結合生產實際選題,采用計算機等先進手段進行開發性設計,這樣既能培養學生的實際工作能力,提高學生掌握現代設計方法與現代設計手段的技能,又能充分發掘學生的創新潛能。
三、改革教學內容和方法,充分利用現代化教學手段
教學改革的思想很大部分是體現在課程的設置與教材的選配上,所以精化、整合老教材,增編新教材是進行教育改革非常重要的一步。傳統的基礎知識要講,人文知識要學,新知識要加強,實踐要增加,課時還要壓縮,要處理這之間的矛盾,讓學生做到主動積極地學、自覺地學、創造性地學,就要充分利用多媒體技術、CAD技術,利用計算機輔助教學來提高教學效率和教學質量。
在教學方法開發過程中引入“基于工作過程教學設計方法”。它主要包括兩個基本過程:第一步,典型工作任務分析。通過“工人專家訪談會”確定某個職業的典型工作任務,按照能力發展和職業成長規律確定典型工作任務的難度等級和順序,并對其進行分析描述。第二步,學習領域設計。在對典型工作任務分析的基礎上設計出學習領域,針對每一個典型工作任務,準確確定和描述所對應的學習領域,給出學習目標、內容和基準學時要求,并將學習領域按照學生的職業成長規律和教學規律進行時間上的排列,得到專業的學習領域課程計劃,完成學習領域設計。
四、教學與科研并重,造就新一代師資隊伍
以科研促教學、以科研促知識更新達到教師自身素質的提高,是保證教學改革順利進行的重要因素。根據職業教育的特點,提高教師專業水平及動手技能,培養“雙師型”的教師也是職業教育中一個非常重要的課題。
如圖1所示，課題要完成從選材至加工出成品的全過程，內容包括測繪零件，CAD畫零件圖，產品造型設計，生成凹、凸模，數控加工，產品檢驗，完成技師論文的編寫等。
一、數控銑/加工中心預備技師課題內容
1.課題來源
預備技師課題的來源一般有：具有一定技術含量的企業產品、歷年全國數控技能競賽試題、國家題庫、企業攻關課題、企業的技術改造課題、根據培養知識點設計的課題等。
本課題源自一燈具生產企業，產品為外貿定單，銷往日本。該產品是企業與我校合作開發的新產品。在實施本課題前，已完成了該模具圖紙的設計，本課題主要完成模具型芯和型腔的選材與加工。
2.能力目標
通過本套課題的學習，掌握利用數控設備加工具有實際價值產品的能力，以及培養學員應具有良好的團隊意識和工作習慣。
3.課題開發
根據能力目標，將金屬材料及熱處理、CAD、數控造型軟件的使用、自動編程知識、機械加工知識等涉及的技術融合在一起，形成完整的知識結構，強化各知識點的有機結合，形成較強的職業能力。
4.教學實踐
（1）教學形式――導師制。
（2）學習形式――2人/組，任務驅動式團隊自主學習。
（3）教學設備――數控銑/加工中心。
（4）學習內容――燈罩模具產品產出的全過程。
該燈罩模具的加工涵蓋了數控專業學習中所涉及到的知識。燈罩模具的加工過程即是以行動導向組織的教學過程，以師生共同確定的加工方案及完成的加工步驟來引導教學組織過程，學生通過主動和全面的學習，達到腦力勞動和體力勞動的統一。
該燈罩模具的加工任務（行動）絕非單指某一技術或技藝，而是燈罩模具產品產出的全過程，包括接受定單、確定任務、資料檢索、制訂計劃、服務加工、質量控制、售后服務等，是學生即將從事的數控加工職業可能發生的一個完整的工作過程。給學生提供了一個典型的綜合科技環境，使學生將學過的諸多單科專業知識在這里得到全面認識、綜合訓練和相互提升。
5.課題實施
（1）選擇型芯及型腔材料。
提出問題：如何選擇模具材料？選擇模具材料時要考慮哪些因素？所選擇模具材料的性能？
涉及知識：金屬材料及熱處理
教師行為：提供需查閱的相關資料，解答相關問題。
（2）畫模具型芯圖。
涉及知識：機械制圖及相關繪圖標準，手工畫圖、CAD繪圖。
教師行為：檢查所畫視圖的規范性與正確性，提出解決方案，CAD輔導。
（3）選擇毛坯并進行數控車加工。
涉及知識：數控車床的編程與操作、選擇刀具、夾具、切削用量、工件裝夾與校正。
教師行為：檢查數控車程序，數控車床的操作，數控車宏程序輔導。
（4）產品造型。
涉及知識：數控造型軟件的使用。
教師行為：實體造型輔導。
（5）生成數控加工程序。
涉及知識：自動編程知識，機械加工知識。
教師行為：加工方式選擇，加工刀具選擇，切削用量選擇輔導
（6）數控銑/加工中心加工。
涉及知識：程序的傳輸，數控銑/加工中心的操作，程序的修改，夾具的選擇，工件裝夾與校正。
教師行為：程序傳輸輔導。
（7）精度檢驗。
涉及知識：精度檢驗的方法。
教師行為：精度分析，提出解決措施。
（8）模具裝配。
涉及知識：模具裝配與調試。
教師行為：精度分析，提出解決措施。
（9）加工產品。
加工出的產品如圖2所示。
（10）完成技師論文。
涉及知識：完成課題全過程中的心得與體會。
教師行為：提供技師論文的格式，書寫論文的注意事項，論文輔導。
根據學員的學習情況及教學設備在實際使用過程中的效能，指導教師提出改進建議，完成成果評價。
二、成績考核及教學效果評定
為了嚴把預備技師的出口關，數控銑/加工中心預備技師考評主要有以下內容組成：
1.預備技師理論考試
本著夠用和實用的原則，檢驗學生對基本理論知識的掌握程度，其內容包括機械制圖、機制工藝知識、機械加工、數控加工工藝、數控編程、數控原理等知識。
2.編制加工工藝
檢驗學生分析問題、解決問題的能力。考試內容為編寫復雜零件的數控加工工藝規程（包括工序卡、刀具卡、切削用量參數表等內容）。
3.手工編程
檢驗學生對數控編程的基礎知識的掌握程度。考試內容為編寫考試工件的加工程序。
4.CAD繪圖
繪制復雜零件或裝配圖，考核學生的計算機繪圖能力及對機械制圖的掌握程度。
5.自動編程
考核學生造型能力和自動編程能力。
6.數控技能應會考核
完成數控機床加工技師操作課題，考核學生的實際動手能力。
7.預備技師論文答辯
通過預備技師論文的答辯，考核學生對預備技師所需掌握的各項知識的綜合運用能力，提高學生分析問題、解決問題的能力。
以上內容的1～3項歸納為應知考試，所占比例依次為60%、20%、20%。4～6項歸納為應會考試，所占比例依次為20%、30%、50%。當應知、應會和論文答辯全部合格后，方可認為預備技師合格。
（作者單位：江蘇省常州技師學院）
關鍵詞：Adams； 機構學； 機械原理； 虛擬樣機
中圖分類號：G424.2文獻標志碼：B
0引言
虛擬樣機技術以其高效率和低成本，在機械產品設計中得到越來越廣泛的應用.通過對機械產品的虛擬樣機建模和仿真分析，可以快速、準確地獲取機械產品的性能，從而驗證設計指標并評價設計結果[1].作為目前世界領先的機械系統動力學分析軟件，Adams以其公認的優越性被越來越多的工程技術人員和科研人員所應用，在機械系統設計和分析領域發揮重要作用.
筆者多年來一直探索如何使學生在課程學習中了解和掌握Adams這一先進軟件.在“機械原理”課程[2]的教學中，已有一些教師進行有益的探索——將Adams用于機構分析[3-6]，獲得良好的效果.在“機械原理課程設計”課程中，有些教師也將Adams應用其中——學生在設計機構運動方案時，應用Adams對設計結果進行驗證[7-9].這些嘗試為“機械原理”課程注入新的教學內容和教學方法，加深學生對機構學知識的理解.但總體來看，這些嘗試還停留在個別教師的教學改革試點層次，缺少Adams與課程內容融合的整體規劃和實施方案.本文從本科生課程和研究生課程2個方面介紹北航在Adams教學中的一些嘗試.
1Adams在本科生教學中的應用
機械原理課程的研究對象為機器和機構，如何在課堂上將機器和機構運動起來，成為提高學生學習興趣和扎實掌握相關理論的關鍵.傳統的教學方法只能依靠教師的講解，將靜止的機器和機構“動”起來，不直觀；一些設計分析結果也無法實際展示和驗證，在很大程度上影響學生對問題的理解和對知識的掌握；此外，雖然學生學習很多的經典理論，但在工作不會應用，導致理論與應用脫節.
為此，自2003年以來，北航機械原理教學團隊以Adams為平臺，將虛擬樣機技術與課程的機構以及機構系統的分析與設計內容有機結合，不僅使靜止的機構圖形運動起來，提高學生的學習興趣，增強對問題的深刻理解，而且使學生初步掌握虛擬樣機這一先進技術，為持續、快速地進行機構創新設計與分析奠定基礎.在課堂教學過程中，以教師為主導，通過虛擬樣機的建立和仿真，對涉及的機構學問題給予直觀、生動的詮釋.學生則利用課余時間，通過上機練習來熟悉和掌握虛擬樣機技術.
1.1課堂教學
3結束語
探索和總結本科生的“機械原理”課程與Adams有機結合的內容和實現方法，進一步探討在研究生階段開設針對學習Adams的“產品設計與虛擬樣機”課程的教學內容、教學方法和教學成果等.在高校開展Adams的學習和應用教學，雖然取得一定的成果，但總體來看，仍處于探索階段，希望通過同行的共同努力，在相關行業的支持下，不斷地深入和推廣下去.
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【關鍵詞】機械原理 學科競賽
【中圖分類號】G652 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0247-01
機械原理是機械類專業的主干專業課程，具有較強的理論性和實踐性。因此在本課程的學習過程中，掌握課程學習的理論與方法，不僅要注意其在理論上建立與推演的嚴密性和邏輯性，也要注意這些理論和方法在工程實際機械中的應用。而傳統的教學模式，學生被動的接受課本知識，沒有更多獨立思考的空間，學習熱情較難發揮，并且學生缺乏解決實際問題的能力[1]。
為了調高大學生的創新能力，為大學生提供實踐平臺，現在已逐步形成了以挑戰杯、機械創新設計大賽等競賽項目的大學生學科競賽。其目的在于引導高等學校在教學中注重培養大學生的創新設計能力、綜合設計能力與協作精神；加強學生動手能力的培養和工程實踐的訓練，提高學生針對實際需求進行機械創新、設計、制作的實踐工作能力。
機械原理在整個高校機械類專業教學過程中起著舉足輕重的作用。針對本門課程的教學特點，對本課程采用學科競賽式的教學方法來引領教學范式改革，運用理論教學與實踐競賽相結合的方式，讓學生用理論學習引導競賽，在競賽中完成課本知識的實踐與運用。這樣可以提高學生的積極性，也可以讓學生在競賽過程中更好的理解所學的知識，促進學生自主創新能力的提高[2]。
1.學科競賽引領式教學方法在機械原理中應用的意義
“學科競賽”教學方法是以競賽為載體，為學生搭建一個拓展知識、激發興趣、培養創新能力的新型教學平臺。在整個教學過程中以某一個具體的競賽課題為基礎，讓學生們以小組的形式參加競賽，提倡教師引導下的以學生為中心的教學模式，老師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用。在此過程中讓學生學會學習與分析、學會與人合作、學會總結與反思。
目前大學的許多教學方式還是以老師講授為主，學生在課堂上只是被動的接受知識，學生學習需要更多的積極性，才能更好的掌握所學的知識。課堂上單純的理論知識的講解是非常枯燥無味的，而且在傳統教學過程中比較缺乏理論知識與實踐課題相結合的環節。實踐教學是幫助學生理解知識，提高認識問題、分析問題和解決問題能力的有效途徑。學科競賽是實踐教學的一個重要方面，以某一個學生的競賽題目為教學導向，讓學生們自己組建團隊，然后各自分工合作，最后共同提出解決方案，在此過程中，學生在老師的指導下一一解決競賽過程中遇到的問題。競賽結束后，由老師分析總結各個小組競賽情況。這樣在整個教學過程中充分體現了以學生的主體地位，做到理論知識學習與競賽實踐相結合，保證了良好的教學效果。
2.學科競賽教學方法在機械原理中的實施環節
（1）在進行學科競賽之前，相關的知識儲備是必須的。競賽前的基礎的理論教學能讓學生們對機械原理這門課程有所了解，在此過程中還是以傳統教學方式為主，結合多媒體教學方式也可以較好的激發學生學習興趣。引導學生們使用各種技術資料及其設計手冊，為以后自主學習鋪墊。
（2）在學生們基本有了基礎知識儲備之后布置競賽題目，教師要將競賽課題名稱和基本要求為學生進行清晰的講解，并且引導性的講解一下課題中所涉及到的相關知識點。學生自由組合分成4～5小組，根據課題要求進行主題性討論，各小組成員在討論會中各自拿出參賽方案，最終在小組長的組織協調下確定本小組參賽方案。在完成競賽課題的過程中，要以學生為中心，教師需做到是 “引而不教”，教師可以從方法論的角度指點如何查閱文獻、如何組織結構等，但不要代替學生解決實際內容方面的問題。在此過程中，教師也可以適當的引入一些相關的科技前沿知識，比如有些場合可以用變胞機構來代替凸輪機構以實現機構的間歇等[3]。
（3）學生最終是以論文和報告的形式提交自己小組的競賽方案設計。在此之后進行公開答辯，由各小組選出代表，將自己小組的參賽方案通過多媒體的形式展現給大家，并指出方案的創新性和實用性。教師和學生們認真聽取匯報然后提出問題，由參賽隊學生一一解答。最后教師總結并對各小組方案進行點評。
（4）一次學科競賽的結束不等于學習的結束。在完成課題之后對課題進行拓展細化也是很必要的，在答辯時候發現別的小組的創新點并找到自己方案中的不足之處，繼而重新完善競賽課題方案，使之盡量趨于完美。
3.學科競賽引領式機械原理中教學應注意的問題
學科競賽的目的就是在于將機械原理的理論知識融入到競賽課題中，讓學生在動手實踐完成競賽的過程中逐漸熟悉和掌握理論知識，提高實踐動手能力。一般的競賽課題綜合性特別強，而剛開始接觸新知識的學生并不一定能掌控綜合性強的課題，因此，剛開始的接觸課題的時候，老師應幫助學生把競賽課題分解，由易而難一步一步引導學生完成課題。在引導學生的同時，應注意培養學生解決問題多元化，引導學生從各個方向去解決問題，用多種方法來解決同一個問題。
4.結論
學科競賽引領式機械原理教學范式改革，其實質是將課本枯燥的理論知識融入到實踐競賽課題中，讓學生們直接看到生活實際中的例子，這樣的學習不僅不會脫離實際，而且很有示范性，讓學生們感覺到學以致用的解決身邊的問題。實踐教學與理論教學融為一體，這樣不僅能夠完成課程教學，而且能夠提升學院的科研能力，激發學生的創造力，形成良好的學習氛圍。
參考文獻：
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論文摘要:就過程裝備與控制工程專業建設與特色，如培養目標定位、師資隊伍建設、教學計劃修訂、課程體系優化、教學方法改革、專業教材建設、實踐性教學環節安排等問題進行了探索，提出了必要的措施。
1.引言
上世紀九十年代，社會對化機專業人才的要求發生了改變。隨著現代科學技術的進步和工業的發展，過程裝備越來越趨向大型化、精細化和自動化，流程參數(如壓力、溫度、流量等)與過程進行要求必須實施精確的自動控制，這是過程裝備高效、安全、可靠運行的根本保證。將“過程”、“裝備”與“控制”三個相關學科緊密有機地結合在一起，實現“過-裝-控一體化”，已是化機專業改革的必然。
根據教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業目錄》，“化工設備與機械”本科專業正式更名為“過程裝備與控制工程”專業。新專業是“以過程裝備設計為主體，以過程原理與裝備控制技術應用為其兩翼(簡稱‘一體兩翼’)”的大類學科交叉型專業。這并不是專業名稱的簡單改變，而是要求賦予專業以新的內涵，因此應結合內蒙古發展的實際情況，對我校過程裝備與控制工程專業的建設和特色進行深入細致的探究，慎重確定專業的培養方案，做出合理的專業發展規劃，以適應培養21世紀人才之需要，并充分體現我們自己的專業特色。
2.專業建設思路
內蒙古科技大學過程裝備與控制工程本科專業于2004年獲得批準，于當年招收第一屆學生，現已累計招生四屆八個班共計300余人。依據國家教育部高等學校機械學科過程裝備與控制工程專業教學指導分委員會制訂的專業總體框架，結合內蒙古科技大學的實際情況，建立專業的知識結構和課程體系，充分體現“過裝控一體兩翼”的總體架構，把過程裝備與控制工程專業建設成為涵蓋學科領域寬、柔性大、適應性強的專業，能夠培養21世紀內蒙古及全國經濟發展需要的高素質應用型人才。
3.專業建設規劃
校院領導非常重視過程裝備與控制工程專業的建設工作，動員和協調各方面的力量給予大力支持，學校已安排購置了75萬多元專業必需的實驗設備，學院已購買數量可觀的教學科研圖書資料。過控系全體教師均參與專業課程建設和教學改革探究，集體討論專業結構調整、課程體系優化、培養方案及教學大綱修訂、教學方法改進等方面的問題，形成共識并付諸實施。
3. 1.專業師資隊伍建設規劃
建立一支高素質、結構合理的師資隊伍，是專業建設的關鍵。原專業師資存在的主要問題是知識結構不合理。一方面大部分教師均畢業于原化機專業或機械專業，過程控制或過程工程等方面的理論基礎比較欠缺;另一方面青年教師所占的比例較大(約占總數90%以上)，部分青年教師教學經驗不足而且缺乏工程實踐知識。因此更新教師的知識結構是當務之急。學院采用的辦法是:
(1)引進碩士以上專業對口的高學歷人才。
(2)提高青年教師的水平。積極鼓勵中青年教師進修或攻讀高一級學位。定期進行教學質量檢查、評比和研討，對教學質量差的青年教師，安排經驗豐富的老教師給他們幫助和指導。支持專業課教師參加全國過程裝備與控制工程專業學術交流活動，以拓寬他們的知識面，提高其教學和科研能力。由此逐步形成一支學歷層次高(研究生以上占100% )、年齡結構和職稱結構比較合理(45歲以下占80%，高級職稱占50% )、專業素質水平較高的教師隊伍。
3. 2.專業培養目標的定位和教學計劃的修訂
參照專業教學指導分委員會制訂的總體框架，我校過程裝備與控制工程專業的培養目標定位為:培養適應我國社會主義現代化建設需要，面向二十一世紀過程裝備與控制工程領域的高級應用型人才。通過本專業的學習力求使學生具備扎實的基礎、較寬的知識面，具有一定的創新意識、較強的工程實施能力和良好的業務素質。學生畢業后可從事化工、石油、能源、輕工、環保、制藥、食品、生化、煤化工、機電及勞動安全部門等領域中的過程裝備與控制工程的設計、制造、運行、管理、研究及開發等工作。
按此培養目標，結合內蒙古和我校的實際情況，確定我校過程裝備與控制工程專業的知識結構框架，如表1所示，其由基礎理論知識和專業方向知識兩大部分組成。基礎理論知識包含人文基礎、科學技術理論和實踐基礎三方面，以科學技術理論為重點，人文基礎和實踐基礎輔之。科學技術理論包括公共理論基礎、專業理論基礎和專業技術基礎。這些基礎理論知識的掌握為專業知識的獲得打下堅實的基礎。專業方向知識以壓力容器及過程設備設計和過程流體機械為主體，過程工程原理與過程裝備控制技術為其兩翼，并增設煤化工技術及裝備等專業課程，以突出我們自己的專業特色。
3. 3.課程體系改革及優化
根據“一體兩翼”的專業定位，優化課程設置，建立新的教學課程體系，以適應培養知識面寬、基礎扎實、彈性大、能力強的應用型人才的需要。具體做法如下: (1)增設控制類有關課程，滿足專業拓寬的需要。如開出機械工程控制基礎、液壓與氣壓傳動、PLC技術及應用課程，使學生掌握過程裝備控制學科的有關知識，以適應過程裝備大型化、自動化的需求。(2)加強理論基礎、淡化專業。將專業課學時數控制在總學時的20%左右。如對過程流體機械以解決選型和應用為主，將課時由72減少至48左右;增加流體力學及粉體力學、工程熱力學理論基礎課程;同時開出適當的專業選修課，如有限元原理及應用、過程裝備CAD、藥物制劑工程與設備、壓力容器安全技術、過程裝備密封技術，以增加專業的柔性。(3)加強外語、計算機基礎教學。壓力容器及過程設備課程采用雙語教學，增開過程裝備高級程序設計課程，使得外語和計算機教學四年不斷線，讓學生較好地掌握一門外語和較深的計算機知識，提高學生的綜合素質，以適應科學技術迅猛發展的需要。(4)加強實踐性環節，積極創造條件。如增設工程教育實踐，以增強學生理論聯系實際的能力。
3. 4.專業教材使用與更新情況
為了規范專業的知識結構和保證教學質量，專業核心課程按新專業的要求全部采用全國高等學校過程裝備與控制工程專業教學指導分委員會組織編寫的面向21世紀的新教材。煤化工技術及裝備課程沒有現成的教材，必須組織相關人員進行編寫。同時要求任課教師在教學實踐的基礎上不斷探索，對教學內容進行必要的補充和整合，使之更適應我校的實際情況。
3. 5.教學方法及手段的改革
在教學方法上，要求教師采用比較式、啟發式教學，講課中要求突出重點、詳略得當，以提綱式教學為主。充分發揮學生的主觀能動性，讓學生自學與教師課堂講授、指導、答疑相結合。
在教學手段上，也積極進行探索。壓力容器及過程設備與過程流體機械等課程采用多媒體教學與圖片資料講解，加深學生對過程設備結構的認識，節省在黑板上畫圖及板書的時間，以提高授課速度并充實授課內容;過程裝備與機械制造基礎課程需要增加典型容器的制造工藝，可用觀看錄像來代替課堂的抽象講解;壓力容器及過程設備被作為學院重點課程予以建設，通過進一步完善CAI課件和研制典型過程設備的設計計算軟件以提高專業教學的效果與質量。
3. 6.實踐性教學環節規劃情況
實踐性教學環節是培養工科學生動手能力、處理實際問題能力的重要環節。因此，我們非常重視對實踐性教學環節的規劃與安排。
專業實驗室建設規劃如表2所示，鑒于實驗經費投入數量有限，大規模地進行實驗設備的購置不切合實際，在利用相關院系實驗資源的基礎上，我們主要計劃先期建設能夠滿足學生基本專業實驗要求的壓力容器綜合實驗、空壓機性能測試及超聲探傷實驗、過程裝備結構拆裝實驗和過程裝備控制技術實驗四個實驗室。第一期專業實驗室建設中用于購買實驗設備的經費約為75萬元，其中壓力容器綜合實驗裝置我們使用南京化工學院李健教授研制的專利產品——壓力容器三合一驗證性實驗裝置，其特點是結構設計巧妙，試件易得，實驗效果良好，實驗數據誤差較小，價格僅為通用壓力容器實驗裝置的二十分之一，許多高校如東南大學在使用該實驗裝置。通過第一期的建設，實驗室的教學環境將得到較大的改善。實驗室第二期建設正在擬申報之中(含過程裝備與控制仿真實驗、過程裝備密封實驗裝置、煤化工技術及裝備實驗裝置等)，相信經過兩期建設，實驗教學條件將得到很大的改觀，能夠進一步提高實驗教學質量。
實習是理論聯系實際、學校教育與社會相結合的重要教學環節。為了保證教學質量，我們選擇了區內外一些優秀企業作為實習基地，如南京紫光精細化工廠實訓基地、南化集團、天津堿廠、神華集團煤化工基地等，建立了長期、穩定的合作關系，得到了廠里各方面的支持與配合。
畢業設計(論文)是學生在校期間的最后一個實踐性教學環節，是培養學生綜合運用所學知識解決工程技術問題、完成工程師素質基本訓練的一個關鍵性教學實踐活動。我們一方面制訂畢業設計(論文)大綱和畢業設計指導書，另一方面注重指導教師自身工程實際知識的加強，再者依據培養目標選好畢業設計(論文)題目，并安排一定比例的學生參與教師縱向科研課題的研究，讓學生從中掌握科學研究的方法和提高處理工程實際問題的能力。
關鍵詞： 地方產業 實踐教學 人才培養模式
襄陽作為湖北省域副中心城市，全市的工業發展覆蓋了機械、紡織、電子、化工等，其中重要領域為汽車產業的發展，對于此工業領域必然需要大量的人才作為生產力。湖北文理學院作為省屬多科性普通本科高等院校，一直以來努力尋求一種新的發展模式，即堅持產學研相結合，為地方經濟社會發展提供人才、科技、智力支撐與服務，以讓學生享有更好的教育，突出人才培養的中心地位，培養善于創新實踐的應用型高級專門人才。但是，如何才能培養出高技能的人才，我校機械與汽車工程專業在這方面進行了大膽嘗試，針對地方產業發展的特點對人才的培養模式重新做了修訂，堅持以高層次應用型人才培養進行定位，旨在提高人才培養質量，適應地方經濟建設。
一、汽車零部件生產與我校機械與汽車工程專業關系簡介
汽車配件的生產與整車的裝配都與機械加工、機械零件的裝配緊密相關，整車的動力裝置是靠能源提供，對于汽車生產管理與汽車售后服務是人才培養的重要一環，我校的機械與汽車工程專業分為機械制造與自動化、新能源汽車、車輛工程、工業工程和汽車服務五個方向，這為地方汽車產業的發展提供了有力的人力保障。
二、機械與汽車工程專業人才培養模式
我校的機械與汽車工程專業主要為服務地方經濟而開設的，該專業的課程設置、實踐教學（實習）等環節和學生就業去向等均有體現，其中在實習環節及學生就業方面尤為明顯。
（一）現行人才培養模式中的課程設置特點
當前，我校機械與汽車工程專業的課程設置有畫法幾何與機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、電子技術基礎、單片機原理及應用、汽車構造（一）、汽車構造（二）、汽車理論、汽車發動機原理、汽車設計、汽車制造工藝學、汽車電器與電子技術、汽車測試技術、汽車CAD/CAE、汽車液壓與氣壓傳動等，該專業的生源主要來自襄陽市，并且學生畢業后大多數選擇留在家鄉工作。為了便于學生就業時盡快上手，此專業的課程設置中更加注重實驗實踐教學環節，例如汽車發動機的拆裝，汽車檢測與維修等實驗課課時比重加大了。
除了在課程設置上體現出專業特色外，其他方面也有體現。具體來說，我校機械與汽車工程專業的實踐教學環節一般包括校內實驗教學、實踐教學和汽車駕駛、課程設計、畢業設計、校外的生產實習等。校內實驗教學主要開設汽車整車的性能測試；校外實習主要去東風汽車的生產基地實地參觀，駐廠觀摩；校外實習包括新生認識實習、生產實習、畢業實習等，這樣的人才培養模式是專門為地方的汽車產業量身定制的，有效緩解地方經濟發展對人才的需求。
（二）現行人才培養模式下學生的就業特點
由往年畢業生就業狀況來看，該專業的學生主要集中在襄陽第二汽車生產基地，學生進入企業后能夠很快適應工作，再加上是服務于家鄉的經濟建設，畢業生入職后工作比較安心，不會頻繁跳槽，深得企業青睞。
三、加強校企合作，實現產學研結合
在現有的人才培養方式上，主要是理論教學與實踐教學相結合，學生在前兩學年主要接受理論教學，從第三學期開始學生每學期都會在企業參加實踐學習，這為學生畢業后從事這方面的工作打下了堅實的基礎。大四時學生要進行畢業論文的撰寫，此論文的題目來自企業，由校企雙方老師共同指導學生完成畢業設計相關工作。在這樣的人才培養模式下，一方面使學生通過實習環節熟悉汽車配件的生產流程，另一方面，促進專業課教師與相關企業的深入交流，適時了解汽車產業格局下相關企業的人才需求，以便更好地組織教學，充實教學內容，為學生就業打下基礎。
四、未來我校機械與汽車工程專業在培養服務地方經濟的舉措
（一）進一步更新教學理念，提高教學質量。
明確教學的宗旨是服務于地方經濟，在做好理論教學的基礎上，努力增強學生動手能力，實現學生的文化素養與專業技能平衡發展，創辦出有自身特色的地方高校。
（二）加強師資隊伍的建設。
提高教師的業務水平，力爭創建一支作風優良、結構合理、一專多能的教師隊伍。對于一些青年骨干教師要有計劃、有針對性地送出去培訓，讓他們多接觸生產實踐，努力提高業務水平。制定一些積極有效的措施吸引企事業單位的工程技術人員、管理人員到高校任教或做兼職教師。改革教師職稱評任制度，把教師的專業技能作為晉升的重要依據。
（三）強化學生的創業能力培養，提高學生適應社會的能力。
定期邀請成功人士來校講學，培養學生的創業意識，樹立學生的創業思想，塑造艱苦創業的優良品質，充分發揮每個學生的主觀能動性，開發學生的潛能，擺脫思維定勢，提高學生適應社會的能力。
參考文獻：
[1]申繼亮.教師人力資源與管理[M].北京：北京師范大學出版社，2006.
論文摘 要:根據高職機械類專業電工電子技術課程教學中出現的問題，針對高職學生的特點，從教學內容的選取，教學方法、教學手段、考核方法的改革，理論與實踐更好的融合等方面進行了分析、總結。
電工電子自問世以來，已經延伸到社會的各個領域，機械類產品也慢慢的過度為機電一體化產品的方向發展，社會對機械工人的要求也從機械類單一工種，轉變為機電類復合人才的要求。因此，電工電子已經成為機械類專業的一門重要的基礎課程，而且是一門理論性和實踐性都非常強的基礎課程，本文針對應如何使非電類機械類專業的高職學生在學習“電工電子技術”上，既能夠滿足專業和職業能力的需求，又不是像本科教育那樣，立足打好深厚基礎。根據高職學生的特點，重點以實踐、應用為主線來進行教學改革。
1 存在的問題
(1)理論與實踐脫節。傳統的教學方式是理論教學與實踐教學是分開的，而且理論知識往往過分追求教學內容的系統性與完整性，這就忽視了“電工電子學”作為應用學科的實用價值，使學生缺乏明確的學習目標，難以理解課程的目的和意義，不但給學生的學習造成很大困難，也影響了教學質量的提高和應用性、技能型人才的培養。
(2)教學方法陳舊古板。教學方法基本上采用“老師講，學生聽”的灌輸方式，有些教師對新的教學方法和手段不熟悉不適應，課堂教學講得過多過細，缺乏新意，沒有留出足夠的時間供學生思考回味。此外，課后作業過多也使學生無暇思考，這樣導致學生始終處于被動狀態，無法激起學習的興趣和熱情。
(3)考核方式單一，內容片面。電工電子學”課程的考試方式采用閉卷筆試，內容主要是理論知識。這樣既不利于學生對知識的全面掌握，又不符合高職學生的特點。
2 改進措施
(1)課程整合和優化。
打破學科體系，改革課程設置，實施課程內容的簡約、集成與重組，體現出高職教育的特色。以實際應用能力培養為主線，精減教學內容，去除理論推導、證明、驗證內容，注重技術重現和技術實現。
實現做中學，弱化過深、偏難的理論，突出知識在專業中的實際應用。以適用、實用為原則，優化知識技能結構，形成與應職崗位相一致的教學內容。從應職崗位需要出發，將各課程的知識與技能有機地結合起來，增加實用性和針對性，刪去一些與今后工作關系不大的枝節。例如，很多教材大篇幅講解二極管如何形成單向導電性，三極管內部載流子的傳輸情況。而在實踐中，只有從事專門研究的人員，才可能用到這些原理知識，對于以培養應用型人才為主的高職學生，重點應該放在二極管、三極管的作用，如何判斷二極管正負極，三極管的標號及管腳判別鑒定，如何通過參數來選擇二極管、三極管的型號等內容上。對于電子電路應強化集成電路方面的內容，特別是集成電路的應用。對難度較大，求解過程復雜的例題、習題進行刪減。
(2)加強與專業方向的對接。
大部分機械類專業均開展了電工電子課程，但專業方向不同，學生所需知識的側重點也有所不同。電工電子是專業基礎課程，一般在大一第一學期就開設了此課，學生對專業的認識還不夠了解，教師給不同專業的學生上課時，授課內容既要注意與各學科專業基礎知識的銜接，又要兼顧與后續課程的聯系。并且課程內容按不同專業編排，采用靈活的組合方式，以適應不同學科、不同學時和各層次學生對課程深度和廣度的要求。比如，針對數控類專業，教師可以結合數控機床的定位系統，講解數字電路中數模、模數的轉換；針對汽車專業，教師可以結合汽車測速裝置的工作原理，講解計算器的功能。
(3)課堂教學方式靈活多樣。
高職學生基礎相對薄弱，教師應根據學生的實際水平，對基礎知識、基本內容和重點內容精心組織，運用多種多樣的教學方法，如比喻法、類比法、啟發質疑法、講練法、實驗演示法，使學生能克服厭學心理，鼓勵幫助學生樹立自信心，提高學生的學習興趣，促進求知欲。對于理論性較強的內容，教師要耐心對待學生，引入各種案例，多講多練，反復強化重要的知識，不講則已，講的就務必使學生掌握。
(4)充分利用現代科技，拓寬教學手段。
抽象的電工原理講解起來容易覺得枯燥乏味且生澀難懂，如電介質的極化、電容的充放電等，若能合理巧妙使用輔助教具，往往能收到事半功倍的效果。教師可以通過教學錄像，直觀的實物模型和幻燈片、投影，生動詳盡、圖文并茂的教學課件，讓學生學習起來興趣盎然，使教學過程縮短時間，盡可能增加信息量，開拓學生視野，進一步深化了對基礎理論的掌握。為了適應目前既要減少教學時數，又要增加課堂信息量的教改形勢，同時培養學生學習主動性，提高自學能力，充分利用網絡資源教學是最有效可行的方法之一。在校園網絡上向學生提供電子教案、網絡課件等網絡教學資源，利用網絡進行答疑，接收學生反饋意見，更好地與學生交流。學生可以利用網上試題庫，在網上隨時進行自檢自測。我們目前已具備的資源有:電子教案、多媒體課件，網上實驗室、精品試卷、習題庫等，極大地提高了學生的學習興趣。在理論教學中引入EDA技術，來改善教學質量，使理論分析得以驗證。對于一些比較抽象的內容，教師用語言不易描述，學生也難以理解，還有許多電工電子的概念需要通過實驗以闡述和驗證。在課堂講解內容涉及需要實驗演示電路時，調用事先建立的EDA電路文件進行現場演示，不但提高了教學效率，而且降低了教學難度。例如，在講解基本放大電路的靜態工作點對輸出波形的影響時，要通過實驗來加以驗證。實驗教學中引入EDA技術，可以解決三個方面的問題:一是實驗信號存在時間過短，用常規儀器往往很難觀察得到，借助EDA技術，可以方便觀察;二是在電工電子實驗中，將實驗任務布置給學生，讓學生先進行理論設計，然后按照設計要求進行計算機仿真設計，完成仿真設計后，再在實驗室按照仿真電路裝配實際電路進行測量;三是可以進行虛擬的仿真實驗，根據教學內容和專業要求，聯系生產實際提出簡單的設計題目，讓學生進行理論設計，然后在計算機上完成仿真實驗，檢驗和完善自己的設計作品。
(5)理論教學與實踐教學相結合。
電工電子技術是一門基礎學科，也是一門應用學科，學生不僅要掌握必要的理論知識，而且還要把這些理論靈活應用于實踐中。但是學生到工業、企業中實踐的機會很少，從而無法了解工業、企業中是如何進行具體工作的。
為此，在教學中，每章都從最基本的應用實例出發，由實際問題入手通過技能訓練引入相關知識和理論，由實訓引出相關概念及相關電路。首先是教師提出學習的內容、目的、要求及其他相關事項，學生自主學習有關內容，再通過自己動手做的方式來加深對所學知識的理解，同時獲得相關技能的訓練。這種在教師指導下，感性認識與理性認識交互進行，對學生自主學習起到良好的促進作用。教學所選實訓項目應與機械專業建立聯系，這樣的學習方式會極大地激發學生學習理論的動機。
此外，實踐教學場所按照職業活動環境來布置，突出其職業性的特點，同時，實踐教學嚴格按照生產、建設、管理、服務第一線的現場有關規定，來強化學生職業技能訓練和職業素質訓導，著重要求學生要有一絲不茍、嚴格認真的工作作風。
(6)建立以能力為中心的課程考核體系。
改變傳統的考核方式，強調考核學生的能力，實現課程考核向過程考核的轉變。學生學習效果的好壞，主要取決于整個教學過程，與之相適應，考核也貫穿整個教學過程。提高學生的素質為考核中心，考試不再局限于閉卷一種形式，而是采用開放靈活的考試方法，包括開卷考試、課程論文、口試、實際操作、調查報告、綜合考查等形式。不同內容采用不同的考核形式，如考基本理論采用閉卷的形式；考實訓采用項目制作的形式，根據學生態度和動手操作能力，現場綜合評定學生的實驗實訓成績；對于綜合分析和電路設計采用開卷的形式；平時的作業可以結合生產實際寫課程論文和調查報告；使評分方式科學化。課程結業成績由平時成績、實驗實訓成績、期末成績(試卷)組成，為了充分調動學生全程參與學習，使學生把注意力轉移到日常學習中，擴大平時成績和課程測驗的比例，具體是平時成績占20％，課程測驗成績占40％，期末成績占40％。另外，在平時測試和實驗考核中，改革記分方式，實行實質性評價，一些考核按照ABCD級制度評分，淡化分數，促進學生的全面發展。
注重考核反饋，現在我們在教學中往往注重考核，不注重反饋，其實考核的目的是要重視反饋，通過反饋來是學生了解自己的不足，使老師反省在以后的教學中如何講解來是學生能夠更好的減少錯誤，學生在反省中找到原因，改正錯誤。
3 結語
機械類專業的電工電子課程教學改革是一項長期的工作，經過多年的思考與經驗積累已初有成果，在以后的改革中，是該課程更加的理論與實踐相結合，更具有鮮明的特色，真正的實現做中學，快樂學習。切實減輕學生學習負擔，提高學生的學習興趣。
參考文獻
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關鍵詞：專業學位；機械工程；應用能力；課程設置；校企聯動
中圖分類號：G643 ； ； ； ； ；文獻標識碼：A ； ； ； ； ；文章編號：1007-0079（2014）17-0029-02
我國經濟社會發展迫切需要大量高層次應用型人才，從2009年起教育部決定對碩士研究生教育進行結構調整，招收全日制碩士專業學位研究生，以應屆本科畢業生為主要培養對象，從而使我國專業學位研究生教育進入一個新階段。目前全國部分高校都在開展專業學位研究生培養的研究和改革試點工作，探索出一些具體的辦學思路和改革途徑，然而在探索和改革中也逐漸暴露出一些問題。因此，全日制專業學位研究生的培養亟待一個大家認可的、兼具科學性及實用性的培養模式，突出專業學位教育的特色。
一、全日制專業學位研究生培養現狀
全日制專業學位研究生教育是工程人才培養的一種新模式，雖然近年來得到迅速發展，但各高校都在探索中前進，在許多培養環節中還存在問題。
1.社會對專業碩士的認可度不高
我國的學術學位研究生教育已經形成比較成熟的教育模式，而全日制專業學位研究生的培養工作目前還剛剛起步，無論是社會、企業還是學生本人都缺乏對專業碩士的了解，對專業學位認可度較低。部分高校對專業學位研究生的培養不夠高度重視、學校管理配套滯后，在教學資源分配上存在著不均衡，人才培養仍采用學術研究生的培養方案，指導教師的觀念還停留在原有的教育模式上。從生源來看，專業學位沒有得到應屆生的普遍認可，志愿報考的學生極少，大部分來自于調劑考生。另外，用人單位也沒有發現專業學位研究生在工程應用能力方面強于學術學位研究生。以上原因導致社會對專業碩士存在著偏見。
2.教內容與專業學位發展不同步
在高校中大部分教師都沒有企業實踐背景，沒有培養專業學位研究生的實踐經驗。[1]目前擔任專業學位研究生課程教學的教師很多都是直接從碩士讀到博士，主要從事理論教學與學術研究工作，雖然他們理論知識扎實，但缺乏工程實踐經驗，使得教學內容無法突出工程案例分析和實踐應用，無法將理論與實踐很好地結合起來，甚至有些力不從心。在教材選用上，部分高校仍沿用學術型研究生的教材，重視理論研究。仍采用傳統教學方式，以課堂講授為主，缺乏實踐訓練，與學生互動少，造成學生學習積極性不高。
3.企業導師的指導作用不明顯
企業導師往往是企業中具有高級專業技術職稱的技術骨干，具有豐富的實踐工作經驗，長期從事產品開發、技術管理、市場營銷等方面工作。但由于企業導師忙于自身的崗位工作，沒有過多的時間、精力及經驗指導學生，企業導師的指導多數局限在論文選題上，在對于論文撰寫、培養方案設置方面幾乎沒有建議，甚至存在掛名指導的現象。
4.企業對聯合培養缺乏明確的認識
在校企聯合培養中發現，部分企業并沒有形成對聯合培養研究生的正確認識和定位，他們往往看重在短期內能不能給企業帶來經濟效益，甚至有些企業將研究生視為廉價的高級勞動力，對于學生是否能夠很好地完成專業實踐并不特別關心。在讀研究生由于缺乏對工程實際問題的了解，論文選題基礎薄弱，難于實現知識向實用成果的轉化，也無法體現出對企業生產的實用價值。
5.實踐教學環節未落到實處
在全日制專業學位研究生培養方案中，雖然多數高校都要求學生在企業連續實習半年至1年，但由于實踐教學基地及研究生本人等各種客觀因素的限制帶來了工程教育、企業實踐落實難的問題。在實習期，有些高校是學生自己聯系實習單位，這樣會造成實習單位培養條件不同、培養質量參差不齊、專業不對口、校方監管較弱等，造成研究生所學知識與實踐運用脫節。在企業實習期間，個別學生在實習崗位工作不認真、敷衍了事，使企業聯合培養研究生的積極性也受到挫傷。[2]還有少部分學生由于自身的原因不能完成在企業的實踐過程，以至難以實現培養目標。
二、全日制專業學位研究生培養策略
全日制機械工程專業研究生的教育目標是：掌握機械工程領域堅實的基礎理論、寬廣的專業知識和扎實的工程實踐能力，能夠承擔機械工程領域專業技術工作，具有良好職業素養的高層次應用型人才[3]，畢業生主要面向裝備制造產業部門。對于專業學位研究生培養這項創新型的工作，主要從四個方面進行了探索與實踐。
1.合理定位，制訂切實可行的培養方案
對于佳木斯大學的機械工程專業學位研究生培養，做到以職業需求為目標、以實際應用為導向、以工程能力和綜合素養的提高為核心。培養方案的制定以寬基礎、重實踐為特點，注重基礎性、應用性和實踐性三方面的有機結合。確立“兩個面向”，實施“四師教育”的培養目標，即立足學科前沿，面向企業，面向市場，實現機械設計師、機械工藝師、機械檢測師及質量管理師的培養，能夠研發出適應市場需求的機械產品，能夠對企業的生產技術進行改造，具有對機械產品進行檢測的能力，掌握機械產品質量評估方法。課程設置體現學習、實踐、研究、再實踐的過程，使理論學習與實踐應用相輔相成，關注與職業資格認證的銜接等。
2.優化課程體系，改革課程設置
依據當前經濟社會發展的需求及專業學位培養特點，遵循高層次專門人才的培養目標，合理設置基礎理論課、方向專業課、工程實踐課、公共選修課及畢業論文。基礎理論課的設置注重專業基本素質和能力的培養，使研究生的理論知識得到有效提高。在專業課設置中加強了案例分析類課程比重，體現專業知識的工程應用，增置企業管理類的課程。實踐課程設置注重學生實踐能力和創新能力的培養，依據企業實際需求，不斷豐富和調整實踐課內容，完善實踐基礎設施配置，增強學生發現問題、分析問題和解決問題的能力培養。公共選修課的設計主要是為提高研究生的綜合素質，在提高專業水平的同時拓寬眼界與知識面，讓學生在學習過程中多去涉獵一些人文、法律和管理方面的知識[4]，為學生深入社會奠定一定的基礎。教學內容強調理論與實踐的有機結合，以案例教學法為主，實現理論與實踐的相互推動發展。
3.校企密切合作，建立聯合培養機制
專業學位研究生的教學適宜采用校企聯合培養模式，因此高校與企業間要相互協作，建立校企聯動培養機制，使校企雙贏、共同發展，并打造出的高質量應用型人才。
學校和企業合作要以市場需求為導向，利用高校和企業兩種不同的教育環境和資源，為研究生培養提供優秀的導師團隊、良好的實踐環境。[5]校企聯合培養要是以某一研發項目展開合作。企業提供實踐平臺，支持年輕有創新活力的專業學位研究生參與項目研究，并為學生提供有效的指導。
學生學位論文應側重于企業所急需解決的項目，應圍繞項目研發內容進行撰寫，可以用研究報告、設計方案代替學術論文。寫作過程要注重創造性解決實際問題的能力培養。
高校和企業需共同制定培養計劃，明確規定校企合作雙方在聯合培養中的權利、義務，激發合作單位的責任感。企業在專業學位研究生培養中的積極性、參與程度直接影響著人才培養的效果。
4.大力推進雙導師制，明確教學分工
高校導師通常在本專業領域具有較高的理論水平，相對缺乏實踐經驗，因此適宜采用雙導師制來彌補。佳木斯大學機械工程專業學位研究生的課程教學分別由知識結構不同的導師擔任。對于基礎理論課，是以講授基本原理和相關專業知識為主，應由校內導師教授。
實踐課是培養研究生專業技能的重要教學環節，在實踐過程中學生將會面臨各種各樣沒有現成答案的實際問題，需要他們運用基礎理論知識去尋求創造性的解決方法，這類課程需要企業中專業特長突出、實踐經驗豐富、具有較好的示范能力的高級技術人員擔任。[5]
由于學生畢業論文側重于企業所急需解決的項目，所以在論文寫作過程中應以校外導師指導為主，校內導師參與學位論文的開題、評審和答辯。在論文寫作期間，校內導師要加強與學生的聯系，對學生在撰寫論文過程中遇到的問題和困難給予及時指導與解決，校內導師與企業導師間也要定期定時溝通，了解學生的學習動態，逐步改善培養環節。企業導師具有豐富的實際經驗，而學校導師理論功底雄厚，所以兩者具有很強的互補性。
三、結束語
全日制專業學位研究生教育在快速發展中會面臨各種各樣的新問題和新挑戰，只要充分把握專業學位培養特點，不斷優化培養模式，科學設計課程體系，強化工程實踐教育，整合學校、企業、導師三方面的資源優勢，抓好培養過程的質量關就能使專業學位研究生創新實踐能力不斷增強，綜合素質不斷提升，培養出滿足社會發展需要的高層次應用型人才。
參考文獻：
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關鍵詞：專業學位研究生；工程實訓模式；教育
中圖分類號：G642.8 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）04-0036-02
一、引言
目前，我國機械工程研究生的培養方向一直以學術型為主，學術型研究生基礎理論知識較扎實，但解決工程實際問題的能力相對不足的矛盾逐漸凸顯出來，當前研究生培養模式就是造成這種現象的主要原因之一。因此，探討一種行之有效的機械工程專業學位研究生工程培養模式，成為了當前研究生教育的重點內容之一。
自恢復研究生教育以來，我國機械工程研究生的培養方向一直以學術型為主。每年畢業的機械工程研究生主要為高等院校和科研單位培養，從事科學研究及高等教育工作。而學術型機械工程研究生主要以基礎理論為主，存在工程實踐方面不足等問題。目前，以市場化為主導的國家經濟模式使機械工程研究生的數量在不斷增加，機械工程畢業研究生數量使高校和科研單位飽和，多數研究生將以大中型企業等單位為就業的主體。因此，為了適應當前大中型企業及國家經濟發展的需求，對研究生工程能力的要求越來越高，并成為當前研究生教育的重點內容。
綜上所述，在研究生工程能力的培養中，存在一些不足之處，制約了研究生的培養效果，達不到社會對研究生的期望值。因此，很有必要對機械工程專業學位研究生的創新素質和科研工程能力的培養模式進行研究，為機械工程專業學位研究生的教育提供一種有效地、可行的教育模式。
本文主要對基于工程項目的機械工程專業學位研究生工程實訓模式進行研究，結合本人所指導的機械工程專業學位研究生的培養，以企業項目案例為平臺，對其科研工程意識、科研工程知識及科研工程能力等方面進行培養，使其具有較強的創新素質和科研工程能力，為其他研究生的培養模式研究提供理論依據。
二、科研能力和創新能力的基礎培養
科研基礎知識和科研意識是科研能力和創新能力的基礎。科研基礎知識主要包括與研究方向相關的機械和電氣控制方面的理論基礎知識和應用軟件方面的知識，如機械原理、高等數學、理論力學、現代控制理論、二維和三維工程繪圖軟件等基礎知識和應用軟件；科研意識主要是指科研工程項目的前瞻性能力和創新欲望。
（一）基于實際機械系統的學習模式
課堂教學的理論知識僅僅是工程項目實施的基礎知識，將這些基礎理論知識應用于工程項目的實施，還需要不斷提高科研工程知識。本項目以6-DOF串聯機械臂系統為例，指導和加強研究生學習與機器人相關的理論知識以及工程項目實施方面的知識，了解國內外機器臂的發展動態，加強掌握科研基礎知識，增強研究生的科研工程項目實施的意識。
以首鋼莫托曼機器人有限公司研制的6-DOF串聯機器人系統為例，啟發和誘導研究生掌握該機械人研制的關鍵科學問題和工程實施中關鍵工程工藝問題等，包括運動學、動力學和機械系統設計等方面。針對每部分關鍵科學問題和工程實施中關鍵工程工藝問題等，發揮研究生的主觀能動性，對機械臂進行系統的研究，進一步完善研究生的科研能力和創新能力。
這種通過實際案例的學習方法可以理論聯系實際，使理論學習內容可視化，直接驗證理論學習的可行性，加深了學生對課程內容的理解，促進了理論知識在工程方面的應用，同時也增加了學生的學習興趣。
（二）基于已實施的科研工程項目，探索性實踐教學模式
基于已實施的國家基金項目“串并混聯擬人機械腿的力約束及動載協調分配問題研究”，指導學生探索性學習機械工程項目實施方面的知識。首先，引導學生掌握該項目立項的依據，即項目實施的工程和科學意義，同時使學生了解該項目的研究內容以及研究內容及創新點提出的工程科學意義。然后，針對研究內容，引導學生展開研究，啟發誘導研究分組進行運動學、動力學、機械系統設計等方面的實踐，進一步提高科研工程實施能力。最后，研制串并混聯擬人機械腿樣機。
（三）科研工程培訓總結
對已進行的工程案例進行總結，發現自身的不足之處，提高相關科研理論知識和工程項目實施方面的能力，寫成科研工程論文，以提高研究生的總結能力，對研究生今后的工作奠定基礎。
通過上述學習方式，鞏固了研究生的科研基礎知識，增強了研究生的團隊協作意識、科研動力及興趣，有利于研究生激發出創新思維，也有利于營造一種和諧向上的學術氛圍。
三、科研專業知識及科研能力的培養
科研工程專業方面的能力主要是指在項目實施過程中，理論知識及工程實踐經驗等的運用能力。本文主要通過探索性實踐的方式，來檢驗研究生科研能力的掌握程度。以一種新型雙軸顎式破碎機的設計為例，增強研究生的科研和創新能力。首先，對目前顎式破碎機進行調研，發現現有破碎機的不足之處以及需要改進的地方；其次，基于現有破碎機的不足之處，提出新型顎式破碎機方案，解決現有存在的問題；然后，對新型顎式破碎機進行性能研究并進行設計方法研究；最后，研制樣機并進行實驗研究。
通過對當前顎式破碎機的調研，發現當前顎式破碎機存在破碎物料不均勻、破碎效率低、顎板磨損厲害、很難實現超細破碎以及耗能大等缺點。為克服傳統顎式破碎機的不足之處，提出了一種新型的雙軸復擺顎式破碎機。
對這種新型雙軸復擺顎式破碎機的行程特征值、運動學、動力學等性能進行研究，給出各性能的分布規律。首先，應用遺傳基因方法對新型雙軸復擺顎式破碎機的結構參數進行優化，給出合理的結構參數，同時考慮加工與裝配工藝性，設計了一種雙軸復擺顎式破碎機樣機；其次，對這種樣機進行試驗研究，結果表明，同樣破碎500kg的物料，單軸機需要269s，而雙軸機只需要52s，只占單軸機破碎物料所需時間的五分之一；然后，在細料占總成品的比例上，雙軸是單軸的2.5倍，在每小時的生產能力上雙軸是單軸的5.2倍；最后，在衡量破碎機產能的指標值S上，雙軸是單軸的2.5倍。因此，綜合上述的分析和數據認為，新型雙軸復擺顎式破碎機的性能明顯優于單軸破碎機，具有很好的工程應用價值。
四、結論
本文基于實際工程項目的機械工程專業學位研究生培養模式的研究，提高了研究生的科研素質及創新能力等，研究生獲得了一定的成績。在這個過程中，研究生研制了擬人機械腿、顎式破碎機等樣機，提高了工程能力。同時，還撰寫和發表了多篇學術論文，授權了多項發明專利和實用新型專利。
參考文獻：
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關鍵詞：機電一體化；本科教學；人才培養；項目教學法
作者簡介：王昊（1972-），男，安徽泗縣人，上海電力學院能源與機械工程學院，副教授；吳懋亮（1970-），男，山東萊蕪人，上海電力學院能源與機械工程學院，副教授。（上海 200090）
基金項目：本文系2011年上海市教委重點課程機電一體化原理項目（項目編號：20115301）的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0075-02
為了滿足電力行業對機械類專門人才的需求，各電力高校均開設了機械設計制造及其自動化本科專業。該專業的主要特色是培養能夠適應電力行業的機械類相關崗位的人才。前幾年，該專業畢業生的就業形勢喜人，但是，由于制造類相關行業廣受金融危機的影響，導致近年來畢業生的就業情況不太理想。面對無法預知的金融危機以及制造業界不太樂觀的就業形勢，作為專業教師，應該思考怎樣才能使學生更從容地面對求職擇業問題。
機電一體化作為機械、電子和信息等多科內容融合的學科，在拓寬機械類學生知識面和就業面等方面將起到重要作用。加強該課程的學習，能明顯提高學生素質，從而增加學生在機電一體化行業內的就業機會。本文認真思考了機電一體化原理在本科教學中的若干問題，以“機電一體化原理”教學為基礎，論述該課程對學生的重要性并指出目前存在的問題，提出以拓寬學生的就業面為目的嶄新的教學思路，并輔以項目教學法的教學改革方案，以及增設“機電一體化原理”課程設計的設想。
一、引導學生認識“機電一體化原理”的重要性
學生在學習“機電一體化原理”的時候，由于缺乏實際經驗，加上該課程牽涉面很廣，學習難度較大，因而學習熱情不足。因此，在教學過程中，教師要想方設法、千方百計地引導和吸引學生充分認識“機電一體化原理”這門課程的重要性，從而激發學生的學習熱情。
首先，應使學生明確，機電一體化是多學科交叉，相互滲透的綜合性課程，廣泛涉及機械技術、信息處理技術、自動控制技術、伺服驅動技術、檢測傳感技術和系統總體技術等方面的內容。機電一體化技術是給傳統機械加上“大腦”（計算機信息處理與控制），極大限度地延伸了機械的概念，使機電一體化產品幾乎無處不在。例如，“機器人”作為最重要的機電一體化產品之一，已經成為現代工業控制的三大支柱之一。[1]
其次，針對現在機械專業學生機械基礎扎實、電子基礎薄弱的特點，認真學習“機電一體化原理”這門課程，將顯著提高學生在電子方面的素養。通過課程講解、實驗教學、項目教學、課程設計等教學手段，學生深刻體會機電一體化的基本原理和設計方法。
最后，機電一體化的重要性還體現在很多產品，特別是高科技產品，難以將機械和電子部件完全分開。例如，機電設備設計及維護人員既要精通機械方面的知識，又要精通電子方面的知識。因此，掌握機電一體化原理，并將其應用到解決實際工程問題當中，已經成為機械專業的畢業生必須掌握的一項重要技能。
二、增加實驗課時、加強實驗室建設與整合
“機電一體化原理”理論學習固然重要，實驗教學也同樣重要。不少學校現有的“機電一體化原理”的教學大綱中，實驗教學所占學時明顯偏少，而且學生真正能動手完成的實驗更是少之又少。因此，現有實驗安排起不到鍛煉學生的動手和實際操作能力的目的。
此外，很多學校實驗室中的設備和科研條件并沒有充分發揮出來。應該在現有的設備的基礎上，廣泛開拓思路，整合、組合、創造出新的機電一體化實驗，以實現鍛煉學生動手能力的目的。而且，實驗室的工作條件和實驗場所還需要進一步改善。實驗設備也需要對機電一體化實驗教學或輔助教學等方面，進行廣泛市場調研，根據需要進行采購和擴充。
因此，必須在加強實驗室建設的基礎上，適當增加機電一體化的實驗課時，才能真正使學生通過實驗加深對機電一體化理論知識的掌握，體會機電一體化應用的目的。
三、激發學生在機電一體化行業內的就業思路
激發學生產生在機電一體化行業內就業的想法，是教學的重中之重。只有學生真正產生這種想法，才會產生學好“機電一體化原理”的動力。
目前，機械專業畢業生大多將自己的就業方向主觀定位在純機械領域。盡管機械制造業是非常龐大的產業，但就業機會終歸有限。由于能力的欠缺，擇業的時候，面對機電一體化行業廣泛的就業機會，學生更多的是無奈。鑒于此，任課教師必須努力激發學生在機電一體化行業內的就業興趣。
引導學生領悟，若是自己具備很強的機電一體化技術方面的素養，將會拓寬自己的就業面，從而為自己創造更多的就業契機。就算是學生畢業后選擇在機械行業就業，若是在機電一體化方面有比較扎實的基礎，也會開拓自己的視野，何況是現在科學技術、工程技術已經發展到機、電完美結合的階段，完全分開的機械和電子幾乎沒有。
因此，在教學過程中，應該結合機電一體化行業激發學生的學習動力。具體來說，可以結合機械專業學生在機電一體化行業就業的實例，引導和激發學生的學習熱情。另外，在教學過程中，也可以充分結合機電一體化產品的具體設計思路，引導學生如何跨越機械專業的局限，盡可能多地接觸機電一體化領域。通過這些方式，學生們將會自然提升對機電一體化領域的興趣，從而增加在機電一體化行業就業的主觀積極性。
四、開展項目教學法、培養學生綜合能力
為了使學生加強對機電一體化領域的認識，啟發他們在機電一體化行業內就業的熱情，“項目教學法”引入到機電一體化的本科教學工作中去。項目教學法在國外的職業教育中應用較多，目前在本科教學中還很少使用。為了讓機械專業的學生通過項目直接深入到機電一體化領域，教師提出使用項目教學法。
項目教學法是一種在“做中學”的理論基礎上發展起來的一種教和學的模式，這種教學法通過組織學生真實地參加項目設計，履行和管理項目的全過程，在項目實施的過程中完成教學任務，培養學生的實踐能力、分析能力及其他關鍵能力。這種模式突破了傳統的“以課堂為中心，以教師為中心，以教材為中心”的教學模式，強調使用的技能和知識創新，有效地交流課堂與社會生活的聯系，充分展示現代教育“素質教育”的本色。[2，3]
項目教學法主要特點是與現實生活緊密聯系，加強理論聯系實際，有助于培養學生的多方面能力，更重要的是展示學生的創造性，培養了學生解決實際問題的能力。項目教學法的整個教學過程可以分為以下幾個階段：
1.擬定題目
學生自主分組或教師分組，查閱資料、主動思考，充分發揮主觀能動性，擬定本小組的題目。教師在這個過程必須要干預，要求學生選定的題目具有創新性或實用性，特別是要適合該小組的特長和興趣。要求項目既要體現學生的創新性、具備挑戰性，又要切實可行、經過學生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案設計
通過項目可行性分析及方案設計、確定項目進程計劃，要求該進程安排基本與課堂教學進度并行，即：按照課堂教學的進度安排項目的實施進度，即首先是機械機構、執行機構，然后是計算機、控制系統和傳感器系統等。教師必須認真檢查各小組的可行性分析及方案設計。
3.項目實施要求學生按照工作進度實施并做階段總結
這一階段，對于學生在項目研究所用到的內容，有可能在課程學習中沒有學到，要求教師指導學生進行再學習，以進一步挖掘學生的創造性思維。項目的實施過程中，學生將有大部分工作需要在實驗室中完成，因此，在第三部分對實驗室進行整合和擴建的過程中就必須要考慮這些問題。
4.項目考評
以小組為單位，認真考核學生完成項目的情況。針對機電一體化項目的各系統的設計、實現方式、功能和項目報告等進行考評。考評中要特別注意學生在完成項目的過程中發現問題和解決問題的能力。
5.項目拓展
建議學生以研究報告、學術論文的形式呈現本小組的研究成果。對于考評成績優秀的小組可以組織學生以申報專利、參加競賽的形式進一步拓展項目。
項目教學法可以極大提高學生的興趣，激發學生的學習熱情，挖掘學生的創造性思維，同時使學生以真正項目的方式接觸到機電一體化的產品設計和項目管理。這種項目管理的經驗，發現問題、解決問題和總結問題的能力和經驗對學生而言非常寶貴。項目考評優秀的學生的科研論文和專利申請都將在學生畢業求職時增加不可或缺的砝碼，將成為機電一體化行業的敲門磚。
五、增設“機電一體化原理”課程設計環節
現有的教學手段，還不足以提升學生在機電一體化行業的競爭力。作為項目教學法的補充，還可以通過增加機電一體化原理設計環節，從而更大程度上提高學生的機電一體化產品的設計能力。
課程設計時，要求學生認真回顧教師在課堂上所授要點，分析各要點對產品功能的實現及其特性的影響。希望學生在課程設計過程中，進一步理解、吸收和消化課程理論知識以及在項目教學法中所存在的尚未解決的問題。
課程設計課題要盡可能選擇具有產業背景的實際課題，學生通過原理方案的設計、結構設計、傳動系統的設計、執行機構的設計、控制系統的設計以及總體設計等過程，加深對機電一體化系統的總體認識。在指導過程中，注意培養學生的創新設計能力，充分發揮學生的創新潛能。此外，還要注意課程設計必須與項目教學法互補，對于項目教學法中沒有涉及的部分，要適當加強。[4]
課程設計應著重培養學生熟悉機電一體化行業標準，全面掌握機電一體化產品設計規范和過程，并培養學生扎扎實實的工作作風。
六、結論
本文以拓寬機械類學生的就業面為主要目標，針對“機電一體化原理”本科教學的若干問題，進行了深入探討和思考。以“機電一體化原理”教學為基礎，論述該課程對學生的重要性，以及如何引導學生對該課程的重要性進行再認識。通過加強實驗室建設，增加學生動手實踐的機會，以拓寬學生的就業面為目的，激發學生的學習動力。提出項目教學法的教學改革方案，著重培養學生在機電一體化產品設計中的發現問題和解決問題的能力；該項目教學法與“機電一體化原理”課程設計相輔相成。期待機電一體化課程在提高綜合素質、拓寬畢業生就業面等方面有所建樹。
參考文獻：
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1 故障診斷技術的發展[1]
故障診斷(FD)始于(機械)設備故障診斷，其全名是狀態監測與故障診斷(CMFD)。它包含兩方面內容:一是對設備的運行狀態進行監測;二是在發現異常情況后對設備的故障進行分析、診斷。故障診斷技術是一門交叉學科，融合了現代控制理論、信號處理、模式識別、最優化方法、決策論、人工智能等，為解決復雜系統的故障診斷問題提供了強有力的理論基礎，同時實現了故障診斷技術的實用化;近二十年來，由于技術進步與市場需求的雙重驅動，故障診斷技術得到了快速發展，已在航空航天、核反應堆、電廠、鋼鐵、化工等行業得到了成功應用，取得了顯著的經濟效益;從故障診斷技術誕生起，國際自動控制界就給予了高度重視。
以運動機械的振動檢測為中心，輔助以溫度、壓力、位移、轉速和電流等各種參數的采集，從而對鋼鐵冶煉中的各種大型傳動設備的狀態進行分析和判斷，從而達到故障診斷的目的。
2 故障診斷的主要理論和方法[2-3]
1971年Beard 發表的博士論文以及Mehra和Peschon發表的論文標志著故障診斷這門交叉學科的誕生。發展至今已有30多年的發展歷史，但作為一門綜合性新學科——故障診斷學——還是近些年發展起來的。從不同的角度出發有多種故障診斷分類方法，這些方法各有特點，但從學科整體可歸納以下幾類方法。
1) 基于系統數學模型的診斷方法:該方法以系統的數學模型為基礎，以現代控制理論和現代優化方法為指導，利用Luenberger觀測器 、等價空間方程、Kalman濾波器、參數模型估計與辨識等方法產生殘差，然后基于某種準則或閥值對殘差進行分析與評價，實現故障診斷。該方法要求與控制系統緊急結合，是實現監控、容錯控制、系統修復與重構等的前提、得到了高度重視，但是這種方法過于依賴系統數學模型的精確性，對于非線性高耦合等難以建立數學模型的系統，實現起來較困難。如狀態估計診斷法、參數估計診斷法、一致性檢查診斷法等。
2) 基于系統輸入輸出信號處理的診斷方法:通過某種信息處理和特征提取方法來進行故障診斷，應用較多的有各種譜分析方法、時間序列特征提取方法、自適應信號處理方法等。這種方法不需要對象的準備模型，因此適應性強。這類診斷方法有基于小波變換的診斷方法、基于輸出信號處理的診斷方法、基于時間序列特征提取的診斷方法。基于信息融合的診斷方法等。
3) 基于人工智能的診斷方法:基于建模處理和信號處理的診斷技術正發展為基于知識處理的智能診斷技術。人工智能最為控制領域最前沿的學科，在故障診斷中已得到成功的應用。對于那些沒有精確數學模型或者很難建立數學模型的復雜大系統，人工智能的方法有其與生俱來的優勢。基于專家系統的智能診斷技術、基于神經網絡的智能診斷技術與基于模糊邏輯的診斷方法已成為解決復雜大系統故障診斷的首選方法，有很高的研究價值和應用前景。這類智能診斷方法有基于專家系統的智能診斷技術、基于神經網絡的智能診斷技術、基于模糊邏輯的診斷方法、基于故障樹分析的診斷方法等。
4) 其它診斷方法:其它診斷方法有模式識別診斷方法、定性模型診斷方法以及基于灰色系統理論的診斷方法等。另外還包括前述方法之間互相耦合、互補不足而形成的一些混合診斷方法。
3 鋼鐵行業中故障診斷技術的應用[4-6]
鋼鐵行業中的主要機械設備是各種傳動設備和液壓設備，如軋機、傳送帶、各種風機等。它們的工作狀況決定了生產效率和鋼鐵冶煉的質量，對這些設備狀態的在線檢測，能夠及時、準確的檢測出生產設備的運行狀況，并給出相應的操作和建議。因此建立相應的故障診斷系統對整個系統的正常運行特別重要。于是針對鋼鐵行業特殊的機械環境(多傳動設備和液壓設備)，相應的故障診斷系統也必須以這些設備的特點而建立。主要原理是以運動機械的振動參量檢測為中心，輔助以溫度、壓力、位移、轉速和電流等各種參數的采集，從而對這些大型傳動設備的狀態進行分析和判斷，再進行相應的處理。整套故障診斷系統由計算機系統、數據采集單元、檢測元件、數據通訊單元以及專業開發軟件組成。此系統既可單獨工作，又可和DCS或PLC組成分散式故障診斷系統對所遇生產設備進行監控和故障診斷。整個系統的工作流程圖如圖1所示。
機械振動是普遍存在工程實際中，這種振動往往會影響其工作精度，加劇及其的磨損，加速疲勞損壞;同時由于磨損的增加和疲勞損壞的產生又會加劇機械設備的振動，形成一個惡性循環，直至設備發生故障，導致系統癱瘓、損壞。同時機械設備的工作環境也是造成機械設備發生故障主要原因之一，因此，根據對機械振動信號和工作環境溫度、濕度的測量和分析，不用停機和解體方式，就可以對機械的惡劣程度和故障性質有所了解。同時根據以往經驗建立相應的處理機制庫，從而針對不同的故障做出相應的診斷和處理。整個處理過程如下:
1)傳感器采集設備工作狀態信號。如各種傳動裝置的振動信號、溫度信號、液壓裝置的壓力、流量和功率信號等。
2)特征信號提取。將各種傳感器采集信號進行信號分類，刷選出相應的傳感器信號，如振動傳感器采集的文振動強度信號、壓力傳感器采集的壓力信號等。
3)對特征信號處理。對傳感器采集的特征信號進行濾波、放大等處理，提取出相應的特征信號。
4)對采集信號進行故障診斷。將提取的特征信號進行判斷處理，選擇相應的故障方法(如小波變換法)，分析故障類型和設備狀態，然后查詢故障類型庫，做出相應的決策。
4 結束語
建立在現代故障診斷技術上的鋼鐵冶煉設備故障診斷系統，可對設備的運行狀態進行實時在線檢測、通過對其監測信號的處理與分析，可真實地反映出設備的運行狀態和松動磨損等情況的發展程度及趨勢，為預防事故、科學合理安排檢修提供依據，可以提高設備的利用效率，產生了很大的經濟價值，對此類故障診斷系統的研究有很深遠的意義。
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