導語：如何才能寫好一篇機械電子工程論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1.1廣義節(jié)能的定義

作業(yè)效率的定義是工程機械在單位時間內(nèi)的作業(yè)量。提高作業(yè)效率往往會降低節(jié)能性。因此要比較節(jié)能性要在相同的作業(yè)效率下比較，這樣的結果才是可信的。由以上分析可知，節(jié)能不只是取決于功率傳遞的效率和功率供求兩方的動態(tài)匹配，還決定于不同功率流之間的有效配合，作業(yè)效率高低也會影響節(jié)能效果。

1.2以柴油機為例的工程機械功率流控制現(xiàn)狀

從能量轉(zhuǎn)換的定義上分析，工程機械的工作過程是不同能量形式相互轉(zhuǎn)換、傳遞和對外輸出功率的過程。想要分析工程機械的節(jié)能效果就要分析其功率流。對于使用柴油機當做動力源的工程機械，輸出的動力最終來自儲存在柴油中的化學能。柴油機將柴油的化學能轉(zhuǎn)換為機械能，以轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的形式表達出來。這是柴油機的基本能量轉(zhuǎn)換過程。目前采用的柴油機節(jié)能方法是全程調(diào)速或電控噴油等控制技術，這些技術能夠有效地改善柴油機工作性能，降低油耗。采用液壓泵吸取柴油機的機械能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，以流量和壓力的形式表現(xiàn)出來，一般采用恒定功率控制、壓力切斷、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油機是能量的供方，而液壓泵是能量的需方，實際工作中對柴油機和液壓泵使用轉(zhuǎn)速感應控制或功率極限載荷控制等方法，以改變二者聯(lián)合工作時的高能耗現(xiàn)狀。而液壓泵與液壓閥是流量的供求雙方，其中液壓泵供給流量而液壓閥需求流量。具體工作過程是液壓閥吸取液壓泵輸出的液壓能，然后液壓系統(tǒng)的壓力和流量等被調(diào)節(jié)至合理值進而輸送給相應的執(zhí)行機構。這個過程中大多使用變化流量控制方法以協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)多執(zhí)行機構，有些情況也會使用LUDV技術從而減少并聯(lián)回路中負載變化對流量分配的影響。在這個系統(tǒng)中，液壓閥直接由操作者控制。因此，液壓泵和液壓閥是流量的供方和需方的關系。為了協(xié)調(diào)這種供需關系，大多使用負流量控制策略或負荷傳感控制策略。液壓閥輸出液壓進而被油缸或發(fā)動機吸收，并向外輸出機械能，機械能以力和位移或轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的形式表現(xiàn)。這些機械能中的一部分或全部對外界載荷做功，執(zhí)行機構對外載荷的有效做功組成了有效功率。這就是柴油機工作過程中的功率流過程分析。由此可見，現(xiàn)在的元件效率控制技術、子系統(tǒng)功率控制技術和部件功率控制技術不能協(xié)調(diào)整機進行節(jié)能分析，只能在自己工作范圍內(nèi)達到局部最優(yōu)值。

2工程機械全局節(jié)能控制系統(tǒng)

2.1全局節(jié)能控制系統(tǒng)

全局節(jié)能對于加強機械工作性能，降低能耗具有重要意義。為了建立廣義節(jié)能定義下的全局節(jié)能控制系統(tǒng)，要將整機和外界負載作為研究對象，并將節(jié)能目標設定為傳統(tǒng)節(jié)能控制技術、多執(zhí)行機構的協(xié)同控制以及作業(yè)效率，達到最優(yōu)節(jié)能效果。為了方便對節(jié)能效果進行定量分析，可以定義全局節(jié)能指標如下:全局節(jié)能指標=對外有效功/(油耗×作業(yè)時間)=有效功率/油耗從以上定義式可以看出，全局節(jié)能指標指的是單位時間單位油耗的工況下機械對外輸出的有效功。這個定義考慮了傳統(tǒng)節(jié)能控制技術、多執(zhí)行機構的協(xié)同控制以及作業(yè)效率三個方面的內(nèi)容，能夠全面地評價工程機械能耗特性。全局節(jié)能目標的實現(xiàn)可以劃分為三個小目標，即協(xié)同作業(yè)目標，作業(yè)效率目標以及傳統(tǒng)節(jié)能目標。每個小目標還可以再往下細化為系統(tǒng)目標，部件目標和元件目標，對工程機械里面每個部件的協(xié)同作業(yè)情況，作業(yè)效率情況和能耗情況進行實時的控制，從而達到實現(xiàn)全局節(jié)能的效果。

2.2全電控系統(tǒng)電子節(jié)能控制技術

傳統(tǒng)的節(jié)能控制已經(jīng)能夠達到局部最優(yōu)，因此要想取得更大的節(jié)能成果只能突破傳統(tǒng)節(jié)能控制技術，可以從以下三個方面實現(xiàn):①改變固定參數(shù)功率匹配方法，實現(xiàn)不同工況下的動態(tài)功率匹配;②使用作業(yè)模式識別技術，即在不同作業(yè)模式的動態(tài)功率分配系統(tǒng);③以操控人員的操作意圖為出發(fā)點，建立不同操作模式的作業(yè)效率管理系統(tǒng)。以上目標的實現(xiàn)可以通過全電控節(jié)能控制技術和分布式節(jié)能控制技術來改善傳統(tǒng)節(jié)能控制效果。

2.2.1全電控節(jié)能控制技術

全電控節(jié)能控制技術的實現(xiàn)使用電控噴油柴油機和電比例液壓泵、電比例控制閥、電比例液壓發(fā)動機。在全電控的能量傳遞條件下能夠達到硬件功能的最小化的效果，增加硬件的通用化程度，達到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因為電控系統(tǒng)中的控制功能和專用功能是由系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的，所以在機械工作過程中根據(jù)實時工況和操作意圖在線調(diào)節(jié)控制參數(shù)，實現(xiàn)參數(shù)匹配柔性化，以獲取更好的、全面的、廣泛的節(jié)能效果。

2.2.2分布式節(jié)能控制技術

全電控節(jié)能控制技術雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對整機節(jié)能的控制，但是控制程序需要處理液壓系統(tǒng)的實時壓力信號，要求控制系統(tǒng)有很高的響應速度，目前技術水平仍然難以滿足對壓力信號實時處理的要求。為加快對機器運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)處理速度，可以開發(fā)基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器和發(fā)動機控制器，也就是說每個控制器都連接了高速總線，加快處理速度。發(fā)動機控制器根據(jù)發(fā)動機的實時工況數(shù)據(jù)和用戶操作意圖改變發(fā)動機噴油多少，并將處理數(shù)據(jù)輸送到總線，同時從總線上收取其他控制器的控制命令;液壓泵控制器和液壓閥控制器也執(zhí)行類似的操作。基于總線的分布式控制系統(tǒng)可以有效地增加控制信息的運算和傳送速度，滿足全電控節(jié)能控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理速度的要求。

3結論

篇2

關鍵詞：卓越工程師；校企合作；人才培養(yǎng)；思想政治教育

0引言

2010年6月，教育部正式啟動了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，旨在培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程的技術人才，以適應國家經(jīng)濟形勢發(fā)展的需要。該計劃的實施對于我國“高等教育根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展形勢來調(diào)整人才培養(yǎng)方式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動高等教育與教學改革，增強畢業(yè)生就業(yè)能力、提高畢業(yè)生就業(yè)率都具有非常重要的現(xiàn)實意義”。眾所周知，機械工程專業(yè)屬于工科范疇。傳統(tǒng)的機械工程在向現(xiàn)代化機械工程轉(zhuǎn)變的大背景下，我國的機械工程類產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然急需大批量的高素質(zhì)的卓越型機械類的工程師。而我國傳統(tǒng)的機械類工程科技人才的培養(yǎng)往往與社會需求相脫節(jié)，無論是人才的培養(yǎng)模式或方式，還是成長環(huán)境都不能很好地適應當下社會發(fā)展對工程類人才提出的高標準的要求和需求。這也迫使各大高校在國家實施卓越計劃為契機的大背景下，必須深化學科專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和改革創(chuàng)新，以培養(yǎng)出卓越的工程類人才。

1人才培養(yǎng)現(xiàn)狀南京林業(yè)大學是江蘇省

“卓越計劃”高校之一，學校根據(jù)國家《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標準》，結合學校特色和人才培養(yǎng)定位，制定了全面的教育培養(yǎng)計劃方案，以推進人才培養(yǎng)模式改革，提升工程技術人才培養(yǎng)水平。機械電子工程學院自1958年招收的首屆機械類本科生以來，至今已經(jīng)有近60年的發(fā)展歷史，多年來為國家農(nóng)林機械類行業(yè)培養(yǎng)和輸送了一大批優(yōu)秀人才。現(xiàn)有機械工程一級學科博士后科研流動站、機械工程一級學科博士點、機械工程一級學科碩士點；機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、林業(yè)機械工程等多個二級學科博士點；機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、檢測技術與自動化裝置、農(nóng)業(yè)機械化工程、控制理論與控制工程等7個二級學科碩士點；機械工程、控制工程等2個工程碩士專業(yè)學位點，農(nóng)業(yè)機械化農(nóng)業(yè)推廣碩士專業(yè)學位點。隨著國家改革開放的不斷深入，尤其是現(xiàn)在已進入到改革深水區(qū)，高校必須面向市場辦學，這將會對傳統(tǒng)辦學的理念和培養(yǎng)人才的模式需求帶來了更高的要求。但就學院機械工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式而言，依舊沿襲傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，即只注重基礎理論知識的灌輸，不重視學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)學院近5年的本科生就業(yè)去向統(tǒng)計分析，機械工程專業(yè)每年基本招生8個班左右的學生，就業(yè)率居學校各專業(yè)的前列，但是有近五分之一的畢業(yè)生并沒有從事與本專業(yè)相關領域的工作。進入機械工程專業(yè)及相關專業(yè)領域的工作的畢業(yè)生，企業(yè)雖認可機械工程的專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，但其存在的創(chuàng)新能力不強、動手能力差及吃苦耐勞精神不足等問題，更不能很好地適應行業(yè)對專業(yè)技術人才的要求不容忽視，必須引起學校的高度重視?！白吭饺瞬庞媱潯笔且粋€系統(tǒng)的高等教育人才培養(yǎng)計劃，不僅具有獨特的指導思想、基本原則和實施內(nèi)容，也在組織實施上有著與眾不同的明確規(guī)定。國內(nèi)工程教育界人士經(jīng)過大量研究，提出其具有三個特點：一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學校按照行業(yè)標準和通用標準培養(yǎng)工程人才；三是強化培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。筆者本次就以南京林業(yè)大學機械電子工程學院在相應工作中的思路和做法進行分析。

2校企深度合作搭建培養(yǎng)卓越人才的途徑與探索

2.1創(chuàng)建校企合作平臺，建立卓越工程師培養(yǎng)實踐基地

2014年11月至今，機械電子工程學院通過走訪校友，多渠道調(diào)研與宣傳等方式對有意報名參加校企合作意向的企業(yè)單位進行面試與篩選，確定出鎮(zhèn)江中福馬機械有限公司、蘇州蘇福馬機械有限公司、泰州林海集團、南京樂鷹商用廚房設備有限公司共4家公司簽訂了卓越工程師計劃實施的合作協(xié)議，作為機械電子工程學院首批卓越工程師培養(yǎng)計劃的實踐基地。這批實踐基地將作為學院今后的卓越工程師計劃的順利開展汲取豐富的理論與實踐經(jīng)驗，也為今后組建卓越工程師計劃的實驗班而培育。2014年11月與2015年11月，經(jīng)學院大四年級學生的申請報名參加卓越工程師計劃，專業(yè)老師與企業(yè)導師共同對學生進行一對一面試的雙向選拔，即確定了一名學生由企業(yè)與校內(nèi)兩位導師共同指導的培養(yǎng)模式，共選出16名大四年級的畢業(yè)班學生分作為首批加入卓越工程師計劃隊伍，趕赴企業(yè)進行畢業(yè)設計或畢業(yè)論文，經(jīng)過近一年的校企合作中的摸索與探索，在雙方指導老師的培養(yǎng)與學生自身努力下，這16名畢業(yè)生順利完成了畢業(yè)設計，且其完成的畢業(yè)設計論文質(zhì)量明顯要高于在校學生完成的質(zhì)量，緣由歸于這些學生在企業(yè)學習階段，能直接接觸到企業(yè)生產(chǎn)設計的一線，充分了解企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范與流程及企業(yè)文化，更好地將理論知識與實踐經(jīng)驗相結合，從而取得了優(yōu)異成績。

2.2強化校企深度合作，共同制定人才培養(yǎng)標準，促進校企合作雙贏

在確立作為機械工程專業(yè)卓越工程師計劃的企業(yè)過程中，學校與企業(yè)都需從各自最關心的問題角度出發(fā)，共同商議制定人才培養(yǎng)標準。因為產(chǎn)學研相結合是工程教育的一個重要特征，也是工程教育的一個本質(zhì)要求。學校從學生教育的角度及辦學理念出發(fā)，在校大學生的培養(yǎng)顯然缺乏實際工程案例，企業(yè)的先進技術裝備和生產(chǎn)工藝，要提高學生的實踐動手能力與解決實際生產(chǎn)過程中的問題就必然要去企業(yè)生產(chǎn)一線，為此，要實現(xiàn)工程教育的要求必然離不開企業(yè)的深度參與培養(yǎng)過程。企業(yè)從引進人才的角度來看，通過企業(yè)對學生培訓，致使其能夠適應企業(yè)的工作要求和考量，但這必然會增加企業(yè)的成本。因此，只有加強校企深度合作，才可以使機械工程專業(yè)人才的學校教育與企業(yè)的專業(yè)培訓對接起來，這對學校與企業(yè)來說是雙贏的結果。機械電子工程學院與上述提到的4家企業(yè)，在制定卓越工程師人才培養(yǎng)方案過程中就各自關切的問題均體現(xiàn)和表達出來，如學校通過企業(yè)對學生的培養(yǎng)的達標要求，企業(yè)需要學生完成的指標任務等進行詳細商討后在簽訂合作協(xié)議。

2.3強化卓越人才計劃學生的思想政治教育

在本次選拔出參加卓越工程師計劃的這批學生中，學校不僅僅關心關注他們在校期間的各方面的表現(xiàn)，更加注重和關心他們在企業(yè)實習期間的表現(xiàn)，通過校企雙方的相應指導老師對其加強思想教育，讓其感受到校企雙方的關心和關愛。機械電子工程學院在與企業(yè)制定卓越工程師培養(yǎng)計劃方案過程中也明確了這點，學院這邊配備相應學生的政治輔導員老師作為這批學生的思想政治教育的牽頭人，企業(yè)也專門配備一名指導老師作為學生的思想政治教育老師，學生在企業(yè)實習期間，通過校企雙方老師的定期溝通與交流時刻掌握學生的思想動態(tài)，對可能存在的些許問題及時加以引導與開導并加以教育，本批次的16名學生均很好地完成和遵守學校與企業(yè)為其制定的培養(yǎng)指標和政治要求，校企雙方的思想政治教育老師的配備為學生的成長與成才保駕護航。

3結論

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是工程教育滿足國家戰(zhàn)略需要，服務企業(yè)需求、創(chuàng)立校企聯(lián)合培養(yǎng)機制，以解決人才培養(yǎng)過程中校企脫節(jié)的重大教育改革項目，也是一項系統(tǒng)工程。機械電子工程學院為積極響應國家重大教育改革項目，即卓越人才教育的培養(yǎng)進行了探索，為今后學院組建卓越工程師計劃班的開展積累經(jīng)驗，從而也為構建校企合作的長效機制創(chuàng)立條件。

參考文獻：

[1]周吉林，翟華敏，彭斌.卓越林業(yè)工程師培養(yǎng)的實踐與思考[J].中國林業(yè)教育，2012（5）：1-4.

[2]王桂榮，劉元林，劉春生，等.卓越工程師培養(yǎng)背景下機電本科畢業(yè)設計改革[J].教學研究，2014（1）：89-91.

篇3

關鍵詞：機械電子工程；實訓課程；開課模式

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）03-0040-02

在通才教育的基礎上突出和強化綜合實踐應用能力培養(yǎng)是高等教育的重要發(fā)展趨勢。目前在多數(shù)高校中，仍然沿用傳統(tǒng)的實驗實訓模式，大都沿用與課程綁定的實驗內(nèi)容，各課程以漸進方式進行教學實驗[1]，這種驗證性實驗對課程知識的掌握起到較好的作用，但很難在學生綜合知識運用和動手實踐能力培養(yǎng)上達到良好效果。針對這種情況，很多高校在綜合知識運用和動手實踐能力培養(yǎng)方面進行了有益的嘗試和探索，國家教育部并在諸多高校試點了強化實踐應用能力培養(yǎng)的“卓越工程師計劃”，實踐CDIO培養(yǎng)思想。南昌大學機械制造及其自動化專業(yè)部分班級亦試點了“卓越工程師計劃”，同時在“課程群體系” 建設中突出通才教育和實踐應用能力培養(yǎng)知識體系，進行了應用實踐能力培養(yǎng)和實訓課程設置探索，提出“師、研、本”結合和“問題驅(qū)動式”的實訓課程開課教學培養(yǎng)模式，以及綜合實踐實訓平臺“分模塊”、“分興趣小組”的實訓方式，以人為本[2-3]，鍛煉學生綜合運用知識的能力和動手實踐能力，提高學生的綜合素質(zhì)。

一、綜合實踐平臺實訓課程設置目的與目標

機械電子工程專業(yè)模塊是機械類專業(yè)模塊中跨機、電、控制學科的具有跨學科特色的專業(yè)模塊，要求具有該專業(yè)模塊扎實的專業(yè)基礎知識和綜合知識運用能力，在通才教育基礎上，結合個人愛好興趣，突出個性能力優(yōu)勢[4]，因此，機械電子工程專業(yè)模塊跨課程綜合實踐平臺實訓課程應包括以下方面。

（一）通才教育基礎上的實踐應用能力培養(yǎng)

通才，是指具有廣博扎實的基礎知識、知識面和職業(yè)適應面較為寬廣的人才[5]。課程群體系設置充分考慮了通識教育的要求，因此，相應能力培養(yǎng)必須提供跨課程綜合知識運用實踐實訓平臺，綜合實踐平臺實訓課程的開設滿足了這一需求。

（二）以人為本的個性能力強化

“以人為本”是教育工作的基本原則之一，也是諸多教育大師推崇的重要教育原則之一。綜合實踐平臺實訓課程提供了專業(yè)綜合知識的能力實訓，學生可在課程群體系通識教育的基礎上，結合自己愛好興趣和知識特長，選擇實訓模塊，完成個性應用實踐能力的強化。

（三）非“卓越工程師”班級能力實訓補充

“卓越工程師”計劃班級在最后一學年將進入企業(yè)進行實踐能力實訓，綜合實踐平臺能力培養(yǎng)實訓課程的開設將起到對于非“卓越工程師”班級實訓能力培養(yǎng)的補充作用。

課程開設目標：根據(jù)學生的愛好興趣，為學生提供綜合知識運用能力實訓實踐平臺，培養(yǎng)學生分析用戶實際需求，綜合運用專業(yè)知識，制訂方案，解決問題，完成系統(tǒng)的綜合知識運用能力。

二、實施方案與課程實踐

綜合實踐能力實訓課程是專業(yè)知識基礎之上的根據(jù)個人愛好興趣的能力拓展和知識運用，結合課題組已構建的實訓平臺與承載的知識體系[6]，作為個性實訓課程，擬在大四上學期開課完成。

（一）實施方案

1.模塊化實訓與學分獲得。綜合實踐實訓平臺知識體系涵蓋了機械電子工程專業(yè)模塊，內(nèi)容豐富繁多，分模塊劃分知識體系，可以保證課程實施的可操作性，同時也為以人為本依據(jù)個人愛好興趣的能力拓展提供了可行性。三個平臺模塊根據(jù)知識體系劃分出平臺子模塊，確定出學時學分，供不同類型興趣和特長的學生選擇實訓[7]。

2.“師、研、本”相結合培養(yǎng)模式。實訓課程采用教師指導、研究生具體技術指導、本科生設計規(guī)劃與動手的授課培養(yǎng)實訓模式，可以發(fā)揮教師特別是年輕教師在本專業(yè)技術領域所掌握的前沿技術和專業(yè)基礎知識相結合的實訓培養(yǎng)效果，有助于研究生完成其實踐環(huán)節(jié)教育培養(yǎng)要求，提高其獨立工作或領銜工作能力，同時為本科生所遇到的技術問題解決、答疑解惑、實訓指導提供更多的交流互動機會。

3.“問題驅(qū)動式”培養(yǎng)模式。實訓課程雖然依托綜合實踐實訓平臺分模塊和分興趣小組進行，但各個模塊實訓仍然要采取提出問題、分析需求、學生給出方案、解決問題的教學模式。教師參與整個過程，提出問題，協(xié)助指導，學生根據(jù)方案，分工完成系統(tǒng)實現(xiàn)，由問題驅(qū)動，從而培養(yǎng)學生分析用戶和實際需求，綜合運用專業(yè)知識，制訂方案，解決問題，完成系統(tǒng)的綜合知識運用和實踐能力，以及興趣小組合作中的團隊協(xié)作意識和協(xié)作工作能力。具有實際應用和對象背景的科研平臺的參與，為“問題驅(qū)動式”培養(yǎng)模式提供了可操作性。

4.多教師小班授課。實訓課程適宜小班授課，分興趣小組進行。不同教師具有不同的熟悉專業(yè)技術領域和實現(xiàn)完成的科研平臺，課程多教師參與，小班授課，有助于不同興趣學生的選擇和個性能力培養(yǎng)，以及研究生的參與指導。

5.與畢業(yè)設計結合的進一步實訓。實訓課程由于學時和時間限制可能是模塊中的子模塊，模塊中的其他部分可能由興趣小組的其他同學完成。如果學生想根據(jù)興趣愛好進一步實訓拓展，則可結合下學期的畢業(yè)設計完成。設定與興趣愛好和實訓課程或綜合實踐實訓平臺相關的畢業(yè)課程設計題目與內(nèi)容，使其得到較為全面的工程技術業(yè)務和綜合知識鍛煉，完成為社會提供機電專業(yè)方向綜合素質(zhì)較高和業(yè)務能力較強的個性化卓越工程師人才。

（二）課程實踐

課題組在課程未列入培養(yǎng)計劃前進行實訓課程開設和個性能力培養(yǎng)前期實踐，特別是結合“挑戰(zhàn)杯”科技作品大賽和創(chuàng)業(yè)作品大賽個性能力培養(yǎng)進行課程開設探索，獲得的結論主要有以下方面。

1.雖然暫時還沒有學時和學分，但本科生的積極主動性很高。由于此實訓課程可以根據(jù)愛好興趣選擇知識模塊，同時提高了知識運用能力和實踐動手能力，因此，學生的學習積極主動性很高。從實訓結果上看，取得了良好的實訓效果，從側面反映出愛好興趣在主觀能動性發(fā)揮上的重要作用。

2.研究生在實訓技術指導交流和答疑解惑方面起

到了重要作用。研究生對于以科研平臺為對象的技術應用非常熟悉，在本科生進行技術實訓、完成方案、實現(xiàn)系統(tǒng)的過程中，起到良好的良師益友指導作用，同時也鍛煉了研究生獨立工作的實踐與指導能力，且“問題解決式” 教學模式比“案例式”教學模式更能提高學生的思考能力和解決問題的能力。

3.發(fā)揮科研平臺的后期應用。部分科研平成研究任務后，可能會出現(xiàn)閑置情況。如前所述，科研平臺一般是具有實際應用和對象背景的實際系統(tǒng)，非常適合于本科生與實際需求結合的實踐能力實訓，其在實訓課程中的利用，充分發(fā)揮了科研平臺的后期應用效用。

4.促進畢業(yè)論文的順利完成。畢業(yè)設計和畢業(yè)論文由于在規(guī)定的較短時間內(nèi)完成，在一定意義上使得本科畢業(yè)設計生較難得到較為系統(tǒng)的技能知識訓練。實訓課程內(nèi)容和畢業(yè)設計內(nèi)容的結合，相當于對畢業(yè)設計的內(nèi)容、知識進行前期準備和掌握，畢業(yè)設計相當于對實訓課程內(nèi)容進行進一步拓展與應用，兩者結合可以完成相對較好的較為系統(tǒng)的技能訓練和知識運用，從課程前期實踐效果上看，促進了畢業(yè)設計/論文的順利完成。

同時，由于實訓課程采用分模塊、分興趣、小班授課模式，需要教師付出更大的工作努力。

本文針對綜合能力實訓課程，探索出一種基于科研平臺的個性選修實訓課程開課模式，結合實訓平臺，提出“分模塊、分興趣小組”實訓培養(yǎng)方式和“師、研、本”結合、“問題驅(qū)動式”教學培養(yǎng)模式，以提高學生的綜合知識運用和實踐動手能力，培養(yǎng)出滿足社會需求的較高綜合素質(zhì)、較強業(yè)務能力的個性化卓越工程師人才，從而實現(xiàn)通才教育基礎上的以人為本的差異化、個性化能力培養(yǎng)，為工科類專業(yè)應用能力培養(yǎng)實訓課程或個性課程的開設提供借鑒。

參考文獻：

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[5]鐵發(fā)憲.從西南聯(lián)大看從現(xiàn)代高等教育理念[J].長江大學學報：社會科學版，2012，（1）.

篇4

英文名稱：Journal of Shandong Jianzhu University

主管單位：山東省教委

主辦單位：山東建筑大學

出版周期：雙月刊

出版地址：山東省濟南市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1003-5990

國內(nèi)刊號：37-1185/TU

郵發(fā)代號：

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1986

期刊收錄：

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

核心期刊：

期刊榮譽：

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

篇5

關鍵詞：實踐教學 機電傳動與控制 應用型

1、引言

《機電傳動與控制》課程時機械設計制制造及其自動化、機械電子工程等專業(yè)必修的主干課程，是機械工程、機電一體化人才知識框架構建主體的重要組成部分。該課程融合電力拖動、自動控制原理、計算機技術、繼電器-接觸器控制、電力電子技術等相關技術，是機電一體化技術的重要課程，是機電一體化人才所需電知識結構的驅(qū)體，是機電聯(lián)合的紐帶。事關機械類專業(yè)本科學生四年整體培養(yǎng)的結果與質(zhì)量。

目前的教育是多偏重于理論，而對于實踐能力的培養(yǎng)卻較少，針對以上的情況，根據(jù)應用型人才培養(yǎng)的模式要求，需要針對其特點來培養(yǎng)學生的動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研能力。增多增強實踐課程的開設是達到培養(yǎng)目標的一個重要途徑。

2、教學模式

實踐教學是機電傳動與控制課程的重要環(huán)節(jié)，對于操作性比較強的課程，實踐教學內(nèi)容的設置尤為重要。在內(nèi)容設置上，除了設置驗證性實驗外，還要設置設計性實驗或綜合性實驗，以在理論基礎上培養(yǎng)學生的動手能力及與理論結合的能力。在課程的實施中，應該讓學生根據(jù)實驗內(nèi)容自行設計，以拓展自己的思路，彌補自己理論學習上的不足，保證理論夠用，又突出實踐動手能力的培養(yǎng)。以增強學生的就業(yè)競爭力。

該課程的教學方式是將理論教學、實驗教學、自主學習等有機結合，注重科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在教學中，讓學生積極主動的參與，采用引導的方式，多結合實例進行講解，從實例中激發(fā)學生的興趣，激發(fā)學生探究未知問題的能力。實驗內(nèi)容設置主要偏重于開發(fā)學生的設計思維、增加應用型、設計型等類型實驗；在實訓中，讓學生根據(jù)實訓內(nèi)容按照項目的實施方式，從項目分析、圖紙設計、裝配圖設計到實物裝配。以團隊形式來完成實訓任務，以培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神及理論聯(lián)系實際的學風。

3、機電傳動與控制實踐教學內(nèi)容設置及實施

根據(jù)應用型本科教育培養(yǎng)目標，我們在進行《機電傳動與控制》課程的實踐教學改革時，主要從學生能力方面出發(fā)，在理論知識夠用的同時，培養(yǎng)學生的動手實踐能力。所以在內(nèi)容設置上，應多應用少理論。在實驗方面，通過實驗使學生掌握傳動的基本知識，并通過設計性實驗，培養(yǎng)學生的控制線路的設計能力、問題發(fā)現(xiàn)能力和問題的解決能力。通過系統(tǒng)的訓練，使學生具備一定的專業(yè)技術。同時應進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。學生在教師的指導下，可一定程度的自由選題、制定方案、選擇儀器設備、安裝調(diào)試，鍛煉學生的能力。

實施過程中，建立以學生為主體，教師為主導的教學思想。在應用型本科教育中，學生始終處于主置，而實踐教師則處于為實踐教學服務的主導位置。主體是實踐教學的中心，主導必須同繞這個中心做好準作。作為實踐教學主體的學生，必須在繼承傳統(tǒng)知識和技術的基礎上，重點進行知識和技術的應用和創(chuàng)新。作為主導的實踐教師，必須在其搞好實踐教學的引導作的同時，加強自身知識和技能的擴展和更新，達到知識豐富，技術熟練和教學方法科學而實用的要求。課程的實驗和設計在內(nèi)容上要統(tǒng)一規(guī)劃，相互補充，形成一個有機的整體。實踐教學基地的建設也是保證實踐教學改革的基礎。教學基地建設應以培養(yǎng)學生技術應用能力和職業(yè)素質(zhì)為主旨，以行業(yè)科技和社會發(fā)展的先進水平為標準，充分體現(xiàn)規(guī)范性、先進性和實效性。

4、團隊協(xié)作能力培養(yǎng)

應用型本科教育不但是要學生具備一定的理論知識，還要學生具備一定的競爭能力，即區(qū)別于二本教育又區(qū)別于高職教育。所以，在實訓課程的教學中，不但要培養(yǎng)學生的動作能力和創(chuàng)新意識，還要培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。尤其是當今社會，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力也尤為重要。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在主要是多學科技術的組合，單靠一門獨立的知識專業(yè)是不行的，很多情況下，單靠個人能力已很難完全處理各種錯綜復雜的問題并采取切實高效的行動。所有這些都需要人們組成團體，并要求組織成員之間進一步相互依賴、相互關聯(lián)、共同合作，建立合作團隊來解決錯綜復雜的問題，并進行必要的行動協(xié)調(diào)，開發(fā)團隊應變能力和持續(xù)的創(chuàng)新能力，依靠團隊合作的力量創(chuàng)造奇跡。在實訓課中，通過組隊的方式來培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和精神。因此，注重培養(yǎng)學生的協(xié)作能力，是學生在以后工作中應具備的基本素質(zhì)。

5、考核方法設置

由于實訓課是以培養(yǎng)學生實踐能力和應用能力為目的，如何根據(jù)所要達到的目的進行考核，能否設置一個較合理的考核方式，如何通過這個方式方法進行驗證教師的教與學生的學，對應用型人才的培養(yǎng)至關重要。

本課課程的考核主要是對電氣線路圖紙的設計、裝配圖紙的設計、實物裝配、系統(tǒng)調(diào)試、實訓論文的書寫能力，綜合運用能力的考核。在教學過程中，我們首先對考核的方式方法進行了改革，考核包括四個方面，動手能力的考核，占總成績的40%；實訓論文的考核，占總成績的30%；實訓完成情況的考核，占總成績的10%；圖紙設計、平時及答辯情況的考核，占總成績的20%。

經(jīng)過上述多方面的努力和探索，《機電傳動與控制》實踐教學有了很大改進。通過實踐教學的合理設置，內(nèi)容的合理安排等。這樣，既培養(yǎng)了學生，又鍛煉了教師，收到了很好的教學效果。

課題為：基于大學生創(chuàng)新能力與綜合實踐能力培養(yǎng)的教學改革與實踐；編號：2011JGZ058

參考文獻：

[1]倪敬，許明，陳國金.《機電傳動控制》課程教學改革研究[J].教育教學論壇·下旬 2011年第7期

[2]徐小兵，楊雄．普通高校創(chuàng)新教育的探索與實踐[J]．長江大學學報(社會科學版)，2008，31(3)：236-237．

篇6

博士團隊：放棄硅谷，扎根宜賓

李若林博士主持了多項重大科技項目的研發(fā)和設計工作，包括集成光子學芯片、平面光電芯片、可調(diào)諧外腔激光器芯片、生物光子學芯片、光存儲芯片、微光學組件和全息光學成像鏡片等等。作為主要發(fā)明人，李若林博士擁有20多篇、項美國大公司內(nèi)部技術論文和技術發(fā)明記錄……

2007年，尚在美國硅谷工作的李若林因為中科院的1個項目與宜賓五糧液環(huán)球集團公司董事長彭國昌相識。說起對宜賓和宜賓五糧液環(huán)球集團公司的第一印象，李若林脫口而出：“求賢若渴，禮賢下士?！?/p>

2007年至2009年期間，李若林和稅永強、王江、樊文峻等同在硅谷工作的博士先后多次來到宜賓實地考察，五糧液環(huán)球集團公司也前往美國硅谷拜會李若林博士團隊，并對他們有了更進一步的認識。

前后近兩年的相互了解，雙方合作終于在2010年結出了令人欣喜的果實。

從項目確定到新公司成立，李若林團隊僅僅花了兩個月時間?！罢娴臎]想到，宜賓市委、市政府對高科技項目如此重視，宜賓的辦事效率如此之高，在硅谷也不過如此?！崩钊袅謱τ浾哒f。

機械博士：既當千里馬，又當老黃牛

宜賓市經(jīng)委副主任、機械裝備辦主任劉海昌博士是直接從學生過渡為副縣級領導的。

2008年5月，宜賓歷史上規(guī)模最大、范圍最廣、職位最多的一次集中性引才公選活動拉開帷幕。

當時，正在哈爾濱工業(yè)大學機械電子工程專業(yè)攻讀博士學位的劉海昌并不了解宜賓，“宜賓給博士人才提供的平臺是很多人奮斗多年都難以企及的，這也是我最初最看重的，所以決定來試試?！?/p>

2008年，宜賓公選博士報名人數(shù)達121名，經(jīng)過選拔，最終25名博士來到宜賓，其中副縣級領導職位8名，劉海昌位列其中，他被任命為宜賓市經(jīng)委副主任、機械裝備辦主任，分管產(chǎn)業(yè)政策、機械裝備兩方面工作。

兩年下來，劉海昌每個園區(qū)都去了不下十遍，他掌握了大量的一手資料。在劉海昌的主持帶領下，負責園區(qū)規(guī)劃的工作人員們通過不斷提煉總結、學習考察和公開討論研究，最終在2009年完成了全市產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃方案。

兩年來，全市48家規(guī)模以上機械制造業(yè)企業(yè)全都參與到劉海昌為他們搭建的各種平臺中來，其中已有8家企業(yè)直接受益，同時也極大地促進了全市機械制造業(yè)的健康、快速發(fā)展。2009年，全市機械制造業(yè)增速為38%，高出全市工業(yè)增加值14.1個百分點。

金融博士：追求完美，服務銀行

經(jīng)濟學博士胡岷，有10多年銀行、證券實踐工作經(jīng)驗； 2008年4月受聘為宜賓市政府金融顧問，指導市商業(yè)銀行增資擴股工作；2009年正式任職市商業(yè)銀行常務副行長，分管資金財務和風險管理工作至今。

篇7

學院本著“厚學科專業(yè)基礎、重實踐能力、個性化培養(yǎng)”的理念，以大學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)為重點，全方位開展了教學改革工作。2006年機電集成技術大學生科技創(chuàng)新實踐基地被遴選為省級示范基地，2008年機械類專業(yè)被批準為國家級特色專業(yè)，2010年創(chuàng)新基地教學團隊被評為省級優(yōu)秀教學團隊，《創(chuàng)建省級大學生科技創(chuàng)新示范基地的研究與實踐》獲得第六屆國家教學成果二等獎，2012年成為省級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)，2013年成功申報機械設計制造及其自動化中英合作辦學項目。2015年，機械工程實踐中心成為國家級實驗教學示范中心。

該學院現(xiàn)機械工程國家級實踐教學示范中心、機電集成技術省級大學生科技創(chuàng)新實踐基地、訓練中心等校內(nèi)實訓基地，有35家校外實習合作基地，有1個技術開發(fā)研究所，為學生開展實驗實習、科技創(chuàng)新、工程訓練、創(chuàng)業(yè)實踐等活動提供了良好條件。 機械工程學院位于北華大學北校區(qū)，現(xiàn)有1個國家級特色本科專業(yè)，1個機械工程一級學科碩士點。有機電集成技術省級大學生科技創(chuàng)新實踐基地、機械工程省級實驗教學中心、省級工程訓練中心、機電集成技術（特種機器人）研究所，實訓基地總面積11000余平方米，設備總值3700余萬元。

該學院現(xiàn)有全日制在校生1449人，專任教師67人，其中教授10人、副教授26人，具有博士學位人員16人、碩士學位人員34人。博士生導師1人，碩士生導師10人。在讀博士16人，在讀博士后2人。博士生導師1人，碩士生導師12人。擁有全國優(yōu)秀教師、教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃入選學者、吉林省拔尖創(chuàng)新人才等一批專家型學者。

機械工程一級學科是校級重點建設學科，設有機械制造及自動化、機械電子工程、機械設計及理論及車輛工程四個二級學科，有著較為穩(wěn)定的研究方向：即特種機器人技術研究與應用、機電系統(tǒng)集成及自動化、數(shù)控機床與高速加工技術、工程車輛液力傳動技術研究與應用。其種機器人技術研究與應用方向在吉林省有著較為突出的優(yōu)勢與特色。近五年，團隊成員共發(fā)表學術論文313篇，其中EI檢索105篇；承擔省部級以上科研項目30項，其中國家863項目2項、教育部新世紀優(yōu)秀人才項目1項，完成橫向課題72項；獲國家專利22項，其中發(fā)明專利6項；獲國家級教學成果二等獎1項、省級成果獎4項。學院與韓國嶺南大學、英國提塞得大學、清華大學、哈爾濱工業(yè)大學等10余所國內(nèi)外高校建立了人才聯(lián)合培養(yǎng)機制，與一汽集團、吉林江北機械制造有限公司等35家企業(yè)建立了密切的校企戰(zhàn)略聯(lián)盟合作關系。

該學院將理論教學、實踐教學、創(chuàng)新教育與科學研究融為一體，搭建了“一師多職”的特色團隊，形成了教師、學生融為一體、教學相長的師資隊伍成長模式。有教授5人、副教授20人，具有博士學位人員10人、碩士學位人員32人，碩士生導師6人。有吉林省長白山技能名師1人，吉林省教育系統(tǒng)優(yōu)秀教育工作者1人。多名教師有日本、韓國、英國進修和交流經(jīng)歷。

該學院研究氛圍濃厚，在科研促進教學、教學反哺科研方面取得了豐碩的成果。建設省精品課2門，省優(yōu)秀課3門，校優(yōu)秀課13門。近三年，共承擔教研項目60余項，其中省級8項；發(fā)表教研論文38篇；獲教學成果獎11項，其中國家級1項，省級5項。共承擔科研項目40余項，科研經(jīng)費合計490萬元；獲吉林省科技進步二等獎1項、吉林市科技進步一等獎2項；獲國家專利27項。與哈爾濱工業(yè)大學、吉林大學、青島科技大學等高校建立了研究生聯(lián)合培養(yǎng)關系。

本著“時間上留有余地，空間上有足夠場所，機制上有充分自由度，管理上以學生為主體”的原則，學院創(chuàng)建了機電集成技術大學生科技創(chuàng)新基地。基地現(xiàn)有18個研究室，200余個工作位置。由綜合辦公室、研究室、研發(fā)基地和工程依托基地組成?；毓δ茇S富：大學生科技創(chuàng)新實踐平臺、大學生創(chuàng)業(yè)實踐平臺、青年教師業(yè)務素質(zhì)培養(yǎng)平臺、科研項目執(zhí)行及成果孵化平臺、行業(yè)企業(yè)的依托研發(fā)基地等。廣泛實施大學生“科研助理”、“實驗助理”、“教學助理”等模式，對學生實踐能力、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)培養(yǎng)起到了極大的促進作用，形成了以大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標，以興趣驅(qū)動為手段，以項目攻關為紐帶，“教師與學生融為一體、不同年級、不同專業(yè)學生融為一體”的特色人才培養(yǎng)模式。

篇8

關鍵詞：六維；六分量；力；力矩；傳感器；專利

一 、概述

傳感與測量是控制系統(tǒng)的重要組成部分。多維力傳感器中應用最廣泛的為六維力傳感器。廣義六維力傳感器能夠檢查空間任意力系中的三維正交力（Fx、Fy、Fz）及三維正交力矩（Mx、My、Mz），由于其測力信息豐富、測量精度高等特點，主要應用在力及力-位控制場合，如機器人末端執(zhí)行器，汽車行駛過程輪力檢測，輪廓跟蹤，精密裝配，雙手協(xié)調(diào)等，尤其在航空機器人，宇宙空間站對接仿真等場合發(fā)揮了極其重要的作用。目前，國內(nèi)外關于六維力傳感器研究最主要的應用是在機器人技術上，它是機器人高質(zhì)量控制和智能化不可缺少的重要傳感元件。

二、 六維力傳感器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國際上對六維力傳感器獲取的研究是從上世紀七十年代初期開始的，美國、日本等極少數(shù)國家率先研發(fā)出多維力傳感器，價格十分昂貴。目前，六維力傳感器生產(chǎn)廠家主要有美國的 AMTI、ATI、JR3、Lord 等，瑞士的 Kriste，德國的 Schunk、HBM 等公司。

各種測力機理的出現(xiàn)為廣義六維力傳感器的設計提供了理論基礎。按采用的敏感原件可將六維力傳感器分為：應變式（金屬箔式和半導體式）、壓電式（石英、壓電復合材料等）、光纖應變式、厚膜陶瓷式、MEMS（壓電和應變）式等。早在 1974 年，瑞士洛桑聯(lián)邦工學院科學家G. Piller 就對六維力傳感器的可行性進行了驗證和分析，并設計了以電阻應變片為敏感元件的六維力/力矩傳感器。意大利的Giovanni Giovinazzo和Piergiorgio Varrone于 1980 年提出一種電容式的六維力/力矩傳感器。加拿大的A.Bazergui教授設計了一種壓電式六維力傳感器；而東京工業(yè)大學機械系研制了一種光學六維力傳感器。

我國對六維力傳感器的研究是在上世紀八十年代初期開始的，中科院合肥智能機械研究所于1987 年研制出我國第一臺六維腕力傳感器，之后陸續(xù)有哈爾濱工業(yè)大學、華中理工大學、東南大學等單位研制出多種規(guī)格的多維力/力矩傳感器，展現(xiàn)了我國多維力/力矩信息獲取研究領域的蓬勃發(fā)展態(tài)勢。目前在六維力傳感器研究較多的院校有燕山大學、哈工大，大連理工等。

十字梁型結構是目前六維力傳感器采用最多的一種形式，如美國斯坦福大學人工智能研究所研制的Scheinman腕力傳感器，中科院合肥智能機械研究所的SAFMS型系列六維力/力矩腕力傳感器 Robot Technology Inc. Load 等公司的相應六維力/力矩腕力傳感器。這種結構的彈性體對稱性好，易于加工，維間耦合小，但動態(tài)響應慢，需過載保護。

近年來，并聯(lián)機構被廣泛的研究，其相應成果被應用到機器人技術相關領域，

取得了一些新穎的成果。將并聯(lián)機構尤其是Stewart平臺應用到多維力/力矩傳感器也獲得了相應的研究：Gailet和Reboulet早在 1983 年首次提出和設計了一種基于Stewart平臺八面體結構的力傳感器；Dwarakanath和Bhaumick于 1999年研制了基于Stewart平臺的六維力傳感器，如圖1所示。

國際上除了對多維力/力矩傳感器的研究熱點除了在檢測原理和方法創(chuàng)新、新型彈性體結構設計外，人們更關注的是多維力/力矩傳感器的應用問題，如現(xiàn)代工業(yè)機器人怎么樣能夠充分利用多維力/力矩傳感器以及其它感知系統(tǒng)來完成對各種環(huán)境下的更多更復雜的機器人作業(yè)，使工作更加精確、生產(chǎn)效率更高、成本更低。如將多維力/力矩傳感器利用到工業(yè)機器人自動裝配生產(chǎn)線，結合更實時更有效的算法，使智能工業(yè)機器人能夠更好的進行精密柔性機械裝配、輪廓跟蹤等作業(yè)。

三、六維力傳感器的測力原理及特點

3.1 電阻應變式六維力傳感器

電阻應變式測力原理是目前廣義六維力傳感器中應用最多的一種。被測物理量作用在彈性元件上，安裝在彈性元件上的電阻應變敏感元件將物理量轉(zhuǎn)化為電阻變化，又通過變換電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。電阻應變式傳感器主要特性是準確度高，非線性及滯后誤差小，蠕變小，并對傳感器的零點平衡、零點溫度影響、靈敏度溫度影響以及輸出靈敏度標準化都進行了全面的補償。它的缺點是動態(tài)響應低，靈敏度與剛度往往相互制約。電阻應變式六維力傳感器設計的關鍵是如何設計出合理的彈性體結構形式。

3.2 壓電式六維力傳感器

壓電式力敏傳感器是另一種比較常用的測力形式，它的基本測力原理是在外部應力的作用下，壓電材料產(chǎn)生一個電荷，當外力變化時，壓電材料表面的電荷隨之變化，帶來輸出電壓信號的變化。壓電傳感器的主要特點是其有很高的固有頻率（200 kHz），特別適合動態(tài)測量；與位移型測力儀器不同，它的剛度和靈敏度相互不影響，因此能同時得到高靈敏度和高彈性系數(shù)（8000 kgf/mm）的測力儀。如何克服傳感器各向載荷間的相互干擾是提高壓電傳感器測量精度的有效途徑。

3.3 電容式六維力傳感器

電容式力敏傳感器的核心部分是對壓力敏感的電容器。力敏電容器的電容量是由電極面積和兩個電極間的距離決定，當硅膜片兩邊存在壓力差時，硅膜片產(chǎn)生形變，極板間的間距發(fā)生變化，從而引起電容量的變化，電容變化量與壓差有關。它與壓阻式力敏傳感器相比，具有靈敏度高、溫度穩(wěn)定性好、壓力量程大等特點。

3.4基于光學檢測的六維力/力矩傳感器

東京工業(yè)大學機械工程與科學系設計了一種基于光學檢測的六維力/力矩傳感器，裝備的六橫梁上的三個橫梁上裝有四分型光學傳感器，在梁中心位置有三個相應光源，通過光學傳感器測量加載力/力矩引起的微小變形，從而檢測相應的六維力/力矩信息。由于光學檢測對電磁干擾不敏感，所以能被應用到比較惡劣的環(huán)境中，但成本高，適用溫度范圍較窄。

3.5 六維力傳感器的結構形式

廣義六維力傳感器有著許多種結構形式，大體上可分為直接輸出型（無耦合型）和間接輸出型（耦合型）。直接輸出型簡言之就是六維空間力由測力元件直接檢測或經(jīng)簡單計算求得，如壓電式六維力傳感器就是直接由六組石英晶組分別檢測Fx、Fy、Fz及Mx、My、Mz。這種無耦合六維力傳感器以美國SIR公司1973年設計的積木式結構較為著名。直接輸出型傳感器代表了今后傳感器的一個發(fā)展方向。

間接輸出型檢測的六維輸出力與傳感器檢測到的每一個力分量和力矩分量相關，需要通過各分力的耦合才能得到六維輸出力?；赟tewart平臺的六維力/力矩傳感器是個典型的耦合型檢測傳感器，它具有承載能力強，剛性好，誤差不積累等獨特優(yōu)點。但其結構不緊湊，存在耦合誤差，需要標定時利用標定矩陣加以減少和消除。

另外，多維力/力矩傳感器還有其它多種彈性體結構形式如三垂直筋結構、

雙環(huán)形結構、盒式結構、圓柱形結構、雙頭形結構、三梁結構、八垂直筋結構等。

四、專利技術現(xiàn)狀分析

本文用于檢索的數(shù)據(jù)庫采用了中國專利文摘數(shù)據(jù)庫CNABS及VEN數(shù)據(jù)庫，檢索式選擇表示本領域的IPC國際專利分類號G01L5/16、G01L5/24、G01L1與本領域通用的關鍵詞六維、六分量、力、力矩、傳感器，統(tǒng)計日期截止到公開日2016年5月31號，獲得專利文獻300篇，本文以上述數(shù)據(jù)作為研究對象，從六維力傳感器專利申請年度申請情況、國家/地區(qū)分布、主要申請人特點等幾個角度展開分析。

4.1專利申請量趨勢分析

圖2為六維力傳感器領域在中國申請的專利申請量年度分布圖，從圖2可看出在近十年有關六維力傳感器在中國范圍內(nèi)的專利申請量整體上呈增長趨勢，自2007年開始，申請量有大幅增長，2009年有所下降，至2013年迎來了申請高峰，專利申請量呈現(xiàn)逐年下降的態(tài)勢，由于2014-2015年部分申請未公開，所以申請量相比2013年有所下降。

4.2在中國申請專利的主要申請人分析

表1給出了六維力傳感器在中國申請專利的主要申請人申請量排名情況，可以看出，國內(nèi)申請人主要集中在以哈爾濱工業(yè)大學、燕山大學為代表的高校。由于六維力傳感器結構較為復雜，測量信息量大，在彈性體的設計以及數(shù)據(jù)采集與處理等方面面臨著一定難度，因此大部分研究成果仍處于實驗室階段，能夠應用于實際生產(chǎn)中產(chǎn)品化的六維力傳感器還比較少。

4.3六維力傳感器專利申請量的國別分別情況

在S系統(tǒng)中的VEN數(shù)據(jù)庫中，截止到2016年5月底，對六維力傳感器領域所有專利國家/地區(qū)專利申請進行統(tǒng)計，如圖3所示，世界范圍內(nèi)可見六維力傳感器在中國為研究熱點，其次為日本、美國。

五、總結

六維力傳感器是一個龐大而富有挑戰(zhàn)性的課題，以此為基礎的應用的研究和正得到不斷的擴展和深入，新設計、新方法、新應用、新成果屢見報道。六維力傳感有著許多種測量原理及結構形式。本文簡要介紹了目前各種形式的六維力傳感器的測力原理及特點，及六維力傳感器專利申請年度申請情況、國家/地區(qū)分布、主要申請人特點。希望能夠推動六維力傳感器走向?qū)嵱没?/p>

參考文獻

[1] 王志軍.雙層預緊式六維力傳感器基礎理論與應用研究[D]. 燕山大學博士學位論文 2012：3-12.

篇9

論文關鍵詞：實踐能力培養(yǎng)；課程體系；基地建設；師資隊伍；質(zhì)量保障體系

面向2l世紀的機械類專業(yè)人才，不但要有較扎實的理論基礎，還要有較強的獨立工作和解決問題的能力。目前，從人才市場反饋的信息來看，機械類專業(yè)的學生普遍存在的問題是：學生平時書本知識學的多，較系統(tǒng)。但是，接觸工程實際少，學生不善于將書本知識應用到工程實際中；課程中的實驗教學零散，彼此孤立，缺乏系統(tǒng)性和連貫性，難以形成解決工程問題的完整印象。從培養(yǎng)者角度來看，教師自身的工程素質(zhì)亟待提高。隨著高校的連年擴招，教師隊伍也在大幅度膨脹，年輕教師學歷高，但往往實踐經(jīng)驗少；教師忙于繁重的教學工作，與企業(yè)的聯(lián)系少，真正從事工程設計研究的也少。從學校和社會提供的培養(yǎng)條件來看，自改革開放以來，特別是實行市場經(jīng)濟后，學生的生產(chǎn)實習面臨很尷尬的局面。一方面，生產(chǎn)實習更為重要，企業(yè)對人才的實踐經(jīng)驗更為看重；另一方面，企業(yè)對學生的生產(chǎn)實習的態(tài)度較過去計劃經(jīng)濟時代消極了很多，主要原因是擔心影響生產(chǎn)和怕出現(xiàn)安全事故。在這種情況下，如何提高學生具有解決實際問題和創(chuàng)新設計的能力，是一個急需解決的重要課題。

一、課程體系的構建

根據(jù)我校機械類專業(yè)學生的培養(yǎng)目標與定位，即培養(yǎng)具備機械設計、制造基礎知識及應用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械制造領域內(nèi)的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理等方面工作的高級應用型工程技術人才。構建了由通識教育課程占32.9%、學科平臺課程占28.6%、專業(yè)平臺課程占13.2%、集中實踐教學環(huán)節(jié)占25.3%組成的課程體系。

課程設置是課程體系構建的基石，也是實現(xiàn)人才培養(yǎng)的具體內(nèi)容。河南工業(yè)大學機械類專業(yè)在人才培養(yǎng)上一直堅持重基礎、強實踐的觀念，課程體系能夠保證英語、計算機類、實踐環(huán)節(jié)四年不斷線；確保通識類課程學時和質(zhì)量；專業(yè)類課程形成有機的課程群；將基礎實驗串聯(lián)起來，獨立設課；課程設計循序漸進；社會實踐扎實有效，豐富多彩；畢業(yè)設計真題真做，過程管理規(guī)范、嚴格。通過近幾年的實踐取得了可喜的成效，學生的實踐應用能力有了明顯提升，收到用人單位的好評。

（一）理論課程設置

通識教育課程包含：思想政治類、體育、數(shù)學、物理、英語類、計算機類、人文素質(zhì)類、集中實踐類。學科平臺課程：機械工程導論、機械制圖、工程數(shù)學、工程力學、機械工程材料、材料成型工藝基礎、機械原理、機械設計、電工電子技術、互換性與技術測量、液壓與氣壓傳動、機械工程測試技術、機械工程控制基礎等。

專業(yè)平臺課程按照專業(yè)方向設定，大三進行專業(yè)分流，即現(xiàn)代制造工程方向、機械電子工程方向。強調(diào)計算機技術及應用能力的培養(yǎng)，使學生在校期間就將計算機知識與專業(yè)培育相結合，形成新型機械工程專業(yè)人才所必須的工程信息技術應用和開發(fā)能力。如開設計算機仿真、CAD原理與應用技術、數(shù)據(jù)庫及其在工程中的應用、自動化控制技術、產(chǎn)品造型設計、機電一體化實驗技術、電子商務技術、技術經(jīng)濟學等，以增加學生畢業(yè)后的職業(yè)適應能力和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（二）實踐課程設置

1、實驗課

（1）獨立開設專業(yè)基礎實驗課

機械工程基礎實驗（含17個實驗）是一門獨立的實驗課程，所有實驗都在機械工程實驗教學示范中心進行。本實驗課與機械原理、機械設計、互換性與技術測量基礎等課程的理論教學相銜接。

(2) 課內(nèi)實驗

其它專業(yè)課程所含的實驗主要有：液壓與氣動、控制與機電測試、材料及熱處理、微機原理及應用、PLC應用、數(shù)控技術等。這些實驗專業(yè)性較強，是機電設計制造必要的知識，這類實驗主要在加強應用性上做文章，推出了綜合性、設計性和研究性實驗。

（3）開放型實驗

開放型實驗拉近了學生與專家教授的距離，拓寬了學生的眼界，提高了學生的工程應用水平，增加了學生學習專業(yè)知識的興趣，自開設以來，參與的學生大量增加，也為學校參加諸如機械設計大賽、電子設計大賽、機器人大賽等提供了人員和平臺保證，取得了驕人成績，連續(xù)取得全國機械設計大賽“二等獎”，河南省電子設計大賽“一等獎”等榮譽。

2、集中實踐教學環(huán)節(jié)

集中實踐教學環(huán)節(jié)包括：課程設計、各類實習、實訓、畢業(yè)設計等。它們是學生獲得感性認識，培養(yǎng)工程實踐能力必不可少的教學環(huán)節(jié)，是學生理論初步聯(lián)系實際的橋梁。因此，精心設計和安排這一環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生的意義重大。這些環(huán)節(jié)應該本著循序漸進的原則，隨著學生專業(yè)知識的積累不斷鍛煉和提高。

（1）課程設計

課程設計一般安排在該課程結束后開始，常放在學期末或剛開學時集中進行，按順序從機械測繪與計算機繪圖、機械原理課程設計、機械設計課程設計、機械制造綜合設計、機電系統(tǒng)綜合設計等逐步展開。經(jīng)過系統(tǒng)的訓練，逐步提高學生分析和解決專業(yè)問題的能力，使理論與實踐得到了初步的聯(lián)系。

（2）各類實習、實訓

實習、實訓是高校工科學生教學計劃中規(guī)定的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，它能夠使學生了解社會，接觸生產(chǎn)實際，了解本行業(yè)傳統(tǒng)技術、先進技術、最新發(fā)展動態(tài)和前沿，增強勞動觀念和職業(yè)素養(yǎng)，鞏固所學知識，獲得本專業(yè)初步的生產(chǎn)技術和管理知識，培養(yǎng)學生獨立工作的能力。

金工實習是機械類學生的第一個必經(jīng)的環(huán)節(jié)，重點訓練學生機械加工及工藝實踐方面的基本技能，使學生掌握各類常用機床的操作與使用，鉗工與焊接等工種的操作等，初步了解機械加工的基本概念。一般放在大二開學時進行，為陸續(xù)開設的專業(yè)基礎課和專業(yè)課提供必要的感性認識基礎。

數(shù)控技術實訓緊連金工實習安排，讓學生親自操作數(shù)控機床通過模擬加工和實際加工演示，為數(shù)控技術課程和實驗提供了必要的操作技能準備和感性認識。

生產(chǎn)實習在大三下（第六學期末）安排，在校外國家認可的專業(yè)實習基地進行，我校機械類學生一直與河南洛陽一拖集團、湖北十堰東風汽車公司保持良好的合作關系。生產(chǎn)實習以親身經(jīng)歷與現(xiàn)場感受等特征，有著其他教學過程無法替代的顯著作用。學生還能夠在與現(xiàn)場工程師、工人師傅的交流中獲取寶貴的實踐經(jīng)驗，培養(yǎng)觀察力、交流能力、適應能力等。

畢業(yè)實習是畢業(yè)設計的必經(jīng)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)實習使學生對畢業(yè)設計的對象有了一個較為全面的了解，學生的工作任務應包括：該設備設計制造的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和進展，關鍵技術有哪些，以及進行設計的必要資料和知識儲備等。

（3）畢業(yè)設計

畢業(yè)設計是機械類學生畢業(yè)前最后的綜合教學實踐環(huán)節(jié)，它要用學生所有的知識和能力去完成一項較為復雜、功能相對完整的機電設備的設計任務。要經(jīng)過文獻翻譯、方案論證、初步設計、詳圖設計、計算制圖、撰寫設計說明書、畢業(yè)設計心得、答辯等環(huán)節(jié)。

畢業(yè)設計的選題應該盡量真題真做，若果條件達不到，也必須要有真實的工程背景。根據(jù)任務的難易程度和學生的知識水平，應進行合理的分組和分工。大家互提設計資料，各自為戰(zhàn)，還要協(xié)調(diào)配合。這樣，既可以鍛煉學生獨立工作的能力，與此同時還鍛煉了組織協(xié)調(diào)能力和團隊精神。

畢業(yè)設計吸收企業(yè)專家參與指導也是提高實戰(zhàn)經(jīng)驗的好的做法，大大提高了真題真做的比例。經(jīng)學院論證有條件的企業(yè)可以直接吸收一些學生到現(xiàn)場進行設計工作，企業(yè)導師輔以校內(nèi)導師共同指導，設計題目即為企業(yè)的技術難題。

3、課外科技活動、競賽、社會實踐

其他實踐教學模塊包括學科競賽、科技活動和社會實踐等。我們積極組織學生參加各類科技競賽。鼓勵學生利用寒暑假課余時間接觸社會，培養(yǎng)適應能力，提高綜合素質(zhì)。學生通過這些科技活動與實踐，把理論知識融入到研究過程，開拓了學術思想，培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神及創(chuàng)新精神。另外，擬通過請領域內(nèi)專家、技術人員、校友來校作專題講座形式，拓寬師生的知識面，了解技術的最新進展。

二、加強校內(nèi)外實踐基地建設

（一）實驗平臺建設

實驗教學平臺是機械類專業(yè)人才培養(yǎng)必須保證的硬件條件，它搭建的科學性直接影響專業(yè)建設的良性發(fā)展。少花錢多辦事、辦好事是追求的目標，總結起來實驗教學平臺的建設應該注意以下幾點[3]：

1、盡可能綜合應用多課程專業(yè)基礎和專業(yè)知識，有助于提高學生分析問題、解決問題的能力。

2、盡可能將實驗系統(tǒng)模塊化，通過提供實驗組件的方法，實現(xiàn)實驗系統(tǒng)的可組裝和可重構。以滿足不同年級、不同專業(yè)和不同課程的教學需要。

3、有助于提高學生獨立思考、發(fā)散思維和實際動手操作能力培養(yǎng)。

4、具有開設創(chuàng)新型實驗和開展科學研究的軟、硬件擴展條件。

5、平臺應該滿足經(jīng)濟、安全、可靠、節(jié)能、低消耗、低嘈聲和環(huán)保的技術要求。

6、鼓勵和激勵教師自行開發(fā)和研制。

我校的機械綜合實驗中心是河南省第一批批準的“實驗教學示范中心”，有機械設計、機械制造、材料組織與性能、液壓與氣動、機電傳動與控制、汽車、模具、計算機輔助設計、包裝、數(shù)控中心等實驗室，實驗設施省內(nèi)一流，實驗室管理上采取專兼職教師模式。

（二）建立工程技術實訓中心

學校極為重視實踐教學，在市場經(jīng)濟時代，為了保證實踐教學的質(zhì)量，要立足自己建設，我校在新校區(qū)建成了總建筑面積12704平方米（其中生產(chǎn)場地3224平方米，教學實習場地8932平方米，地下設備間548平方米）的工程技術實訓中心，主要功能為車工、銑工、磨工、磨床裝配、磨料模具實習場地及現(xiàn)代制造技術中心，專職人員35人，擁有勞動部認可的《數(shù)控培訓基地》，以及勞動部授權的合格證頒發(fā)資格。為機械類專業(yè)學生的培養(yǎng)提供了國內(nèi)一流的實訓條件。

（三）校外實習基地建設

在繼續(xù)保持好原有校外實習基地合作單位的前提下，根據(jù)專業(yè)特點不斷拓展合作企業(yè)，為畢業(yè)實習和社會實踐提供充足的基地。另外，通過與企業(yè)的接觸也了解人才的需求狀況和對人才培養(yǎng)要求的第一手資料。

三、加強師資隊伍建設

優(yōu)良的師資隊伍是辦學條件中非常重要的條件，對于機械類學生實踐能力要求高的特點，加強“雙師型”人才非常迫切。通過對新進教師進行企業(yè)培訓，將新引進的有博士學位而無兩年以上實際企業(yè)工作經(jīng)歷的教師安排到產(chǎn)學研合作企業(yè)鍛煉半年到一年。一方面，可以充實企業(yè)的技術力量，與企業(yè)技術人員一道解決生產(chǎn)中的實際問題；另一方面，真刀真槍的工作，年輕教師自身的實踐能力得到提升，為今后的教學工作積累了寶貴的實際工作經(jīng)驗。

四、建立實踐教學質(zhì)量保證體系

領導重視、制度健全、管理有序是建立實踐教學質(zhì)量保障體系的關鍵。學校一名副校長負責全面工作，教務處一名副處長負責管理工作，教務處設有實踐教學科、質(zhì)量管理科、督導組；學院由主管副院長牽頭，系主任、專業(yè)負責人負責具體工作。做到任務有布置，工作有檢查，責任有分工，上下齊努力。

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高校教師普遍存在理論知識較豐富，工程實踐經(jīng)驗相對不足的現(xiàn)象，要在畢業(yè)設計中較好地指導學生，使學生的理論和實踐能力得到較大的提升具有很大的難度。為加強指導教師的工程實踐能力，應從三方面入手：（1）學校出臺相關的政策，鼓勵教師開展和從事校企合作項目。（2）教師勤于到企業(yè)考察和學習，不辭辛苦，和現(xiàn)場的工程技術人員交流，探索和思考生產(chǎn)和實踐中的難點和問題需。（3）著力提高實驗室的利用率。在熟悉現(xiàn)有實驗設備的基礎上，可以鼓勵教師和學生自主開發(fā)更好的實驗項目和設備，促進教師和學生能力的鍛煉和提高。

二、注重畢業(yè)設計課題實踐性和多樣化

在畢業(yè)設計的選題時，必須在遵循“真題真做”的原則下，鼓勵實踐性、多樣化的選題模式，百花齊放，最大限度的發(fā)揮學生的能動性。其一，學生積極參與教師的科研項目。在各高校中，大部分教師在完成教學工作的同時，也承擔了一些相關的縱、橫向科研項目。學生通過畢業(yè)設計與教師的科研項目相結合，可以在畢業(yè)設計階段真正參與到具體的工程實踐設計中，促使學生主動地聯(lián)系社會生產(chǎn)實踐，深入工程現(xiàn)場，從而大大提高學生獲取知識的能力、熟悉工程實踐設計開發(fā)的手段和方法。其二，畢業(yè)設計與工作崗位切合。由于到了大學四年級下學期，許多學生已找到工作單位，或有心儀的工作對象。因此，應引導和鼓勵學生根據(jù)自己的實際情況和興趣選題，使學生的畢業(yè)設計針對性強，學習積極性高，交流主動，設計過程更加考慮工程實踐應用，對畢業(yè)后較快進入工作角色很有幫助［4］。其三，校企聯(lián)合指導。采用校企聯(lián)合共同指導的方式，用人企業(yè)可以根據(jù)自己的實際情況，引入具體的工程實踐課題，制定具體的畢業(yè)設計目標和要求。學生可以充分利用企業(yè)的設備、場地和技術力量，在畢業(yè)設計時采用各種靈活的方式，如：以企業(yè)技術人員的現(xiàn)場指導為主，以學校教師指導為輔等。通過這種形式學生能夠盡早地熟悉企業(yè)的組織結構、管理模式、產(chǎn)品開發(fā)流程、生產(chǎn)工藝等基本內(nèi)容，實現(xiàn)了學校教育與企業(yè)用人需求的緊密對接，促進畢業(yè)生更快更好地融入企業(yè)的生產(chǎn)和設計研發(fā)。其四，畢業(yè)設計與創(chuàng)新競賽的結合。近年來，各種形式的創(chuàng)新競賽得到了很大的發(fā)展，業(yè)已成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐動手能力的重要載體。創(chuàng)新競賽對培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作精神、解決實際問題和實踐動手能力等方面具有極為重要的作用。我們總結多年來的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新競賽在形式、內(nèi)容、深度和廣度等方面都與畢業(yè)設計選題較為類似，因此很多畢業(yè)設計指導教師都嘗試從創(chuàng)新競賽中遴選課題，大多數(shù)學生特別是參加過競賽的學生也非常愿意從事與競賽相關課題的畢業(yè)設計，特別是參加實際項目，動手做出實際的系統(tǒng)或演示裝置。

三、畢業(yè)設計的具體實施

1.提前進入畢業(yè)設計。指導教師通過給學生上課時講解畢業(yè)設計的目的及意義，務必使學生充分認識到畢業(yè)設計的重要性，考核的嚴肅性，充分調(diào)動學生的積極性和主動性。選題時讓學生根據(jù)指導教師的科研題目、企業(yè)課題或競賽題目自由選題，教師再根據(jù)題目及學生的具體特點完成互選。選題結束后立即指導學生進入開題報告準備階段，這樣在學期末、寒假及最后一學期畢業(yè)設計之前的一段時間，學生可以提前3個月左右進入畢業(yè)設計。在正式進入畢業(yè)設計時，學生基本都已經(jīng)完成了開題報告，資料收集、整理，相關知識和軟件等的學習，確定了研究內(nèi)容和研究思路。

2.深入工廠現(xiàn)場。在基于工程實踐的畢業(yè)設計課題研究階段，一定要求和鼓勵學生勤下工廠，深入現(xiàn)場，分析相關的設備原理、結構，以及存在的問題等，制定詳細、具體的設計方案，進行科學嚴密的分析、計算，為最后的具體設計和論文的撰寫打下堅實的理論和實踐的基礎。在畢業(yè)設計期間指導教師要有針對性地引導學生進行思考，指引正確、合理的研究方向及思路，同時應充分發(fā)揮學生的想象力及創(chuàng)造力。經(jīng)過畢業(yè)設計的鍛煉，學生不僅可以加深和鞏固專業(yè)技術知識，而且通過具體的工程實踐靈活運用專業(yè)理論知識，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)優(yōu)良的專業(yè)素養(yǎng)。

3.嚴肅畢業(yè)設計考核。在畢業(yè)設計開始時，指導教師一定要嚴肅紀律，提出較高的標準，激起學生的緊迫感，意識到畢業(yè)設計并不是想象中的輕松。在學生的畢業(yè)設計整個過程，指導教師要有很強的責任心，采用動態(tài)檢查跟蹤的方式，以“一日一記”、“一周一會”等形式，及時發(fā)現(xiàn)問題并迅速解決糾正。對于在設計中進度落后，問題較多的學生要嚴肅警告。對于最終沒能達到畢業(yè)設計任務要求的學生不能給與通過。近幾年，學校機械電子工程本科生中均有約3%的畢業(yè)設計不及格率。

四、結論