時(shí)間：2022-02-04 10:50:54
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【關(guān)鍵詞】高職 自動化專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué) 頂崗實(shí)習(xí)
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889（2016）12C-0168-02
當(dāng)前，全球正在興起新一輪工業(yè)革命，以機(jī)器人、人工智能、3D打印和新型材料等為代表的新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在來臨。它將極大改變傳統(tǒng)的商品制造方式，并推動生產(chǎn)制造模式的變革，從而改變就業(yè)的格局。而作為信息技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科自動化技術(shù)則是這一輪工業(yè)革命的發(fā)展基石。與德國工業(yè)4.0相比，中國很多制造業(yè)還處于2.0、3.0階段，其本質(zhì)就是中國企業(yè)的自動化技術(shù)水平距德國企業(yè)的自動化技術(shù)水平還有相當(dāng)大的差距，因此，如何盡快培養(yǎng)出能夠適應(yīng)當(dāng)今科技產(chǎn)業(yè)革命的高水平自動化人才，就成為了高職教育的一個(gè)重大課題。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析和解決工程實(shí)際問題的能力，而且還能夠?qū)W(xué)生的思想品質(zhì)、工作態(tài)度及作風(fēng)產(chǎn)生很大的影響。但近年來，高校不斷擴(kuò)招，高職教育規(guī)模不斷擴(kuò)大，高職原有的教學(xué)資源顯得嚴(yán)重不足，能夠跟得上潮流的新技術(shù)的教育資源更是鳳毛麟角。因此，很多學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性認(rèn)識不夠到位，畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也逐年下滑，甚至社會上有人提出取消畢業(yè)設(shè)計(jì)的建議。因此，如何改革畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高培養(yǎng)質(zhì)量成為高職教改的難點(diǎn)之一。
一、高職畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題
（一）畢業(yè)設(shè)計(jì)題目科學(xué)性不足。隨著新一輪的技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來，以“互聯(lián)網(wǎng)+”“機(jī)器人”為代表的新技術(shù)正在不斷地與傳統(tǒng)的自動化技術(shù)相互融合，從而不斷地改變現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)方式。然而以往的高職畢業(yè)設(shè)計(jì)，過于強(qiáng)調(diào)對以往所學(xué)知識進(jìn)行全面總結(jié)，因此很多畢業(yè)設(shè)計(jì)題目要么過于理論化脫離實(shí)際，缺乏實(shí)用性；要么陳舊單一，重復(fù)率高。從而導(dǎo)致學(xué)生興趣下降，降低了他們的主觀能動性，勢必影響學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
（二）系統(tǒng)方案創(chuàng)新率低。首先大部分學(xué)生在選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)課題時(shí)，都會選擇以前用過的或者相類似的題目，再者，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案也大都是書本上的翻版，缺少創(chuàng)新性的原創(chuàng)，而且重復(fù)率非常高。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量會大打折扣。
（三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)用性不足。由于大部分學(xué)生沒有現(xiàn)場工作的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，所以，在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要么操作不方便，要么安全性不夠，要么與現(xiàn)場其他設(shè)備不匹配，要么性價(jià)比較低等，導(dǎo)致做出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往脫離實(shí)際，從而降低了畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)用性。
（四）論文缺乏條理。首先由于大部分高職學(xué)生很少寫過學(xué)術(shù)論文，所以，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文往往缺乏整體布局，因而論文中經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不完整，內(nèi)容顛三倒四，上下兩段明顯割裂開來，缺乏自然過渡，層次不明，看起來費(fèi)力，論證不得力，缺乏邏輯性等缺點(diǎn)，從而降低了畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的質(zhì)量。
（五）畢業(yè)答辯流于形式。由于每年擴(kuò)招的學(xué)生不斷地增多，就業(yè)壓力不斷地增大，所以找工作就成了學(xué)生們最重要的課題，因此，很多學(xué)校的畢業(yè)答辯就流于形式了，不僅畢業(yè)論文質(zhì)量低下，答辯也就成了走過場。不僅無法達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的培養(yǎng)目標(biāo)，而且無法準(zhǔn)確衡量畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量，同時(shí)對學(xué)校未來的就業(yè)也產(chǎn)生了很大的隱患。
針對以上問題，并結(jié)合自動化專業(yè)的特點(diǎn)，本文提出將畢業(yè)設(shè)計(jì)與頂崗實(shí)習(xí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合起來，讓學(xué)生在實(shí)際崗位中全面鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力，從而提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革措施
（一）結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際選題。學(xué)生可以將企業(yè)里的技術(shù)改造，產(chǎn)品開發(fā)，系統(tǒng)集成等科目內(nèi)容，并根據(jù)自己的興趣愛好，選擇適合于自己的科目內(nèi)容作為自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容。自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目大概有如下幾種類型：（1）技術(shù)改造型：以PLC或DCS為控制核心的工業(yè)現(xiàn)場集散控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。（2）產(chǎn)品開發(fā)型：以單片機(jī)為控制核心的電子控制系統(tǒng)等裝置產(chǎn)品的開發(fā)。（3）系統(tǒng)集成型：以PLC或DCS控制系統(tǒng)與以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合的MES系統(tǒng)等集成系統(tǒng)。（4）實(shí)驗(yàn)研究型：以機(jī)電一體化為核心的機(jī)器人等新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究。由于學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目就是自己的實(shí)習(xí)內(nèi)容，具有非常高的實(shí)用性，所以會激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生主動地去學(xué)習(xí)了解相關(guān)的知識和技術(shù)，從而為完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
（二）加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)。雖然參加頂崗實(shí)習(xí)的學(xué)生，都已經(jīng)在學(xué)校學(xué)習(xí)過自動化專業(yè)的基本理論與基本知識，但是由于自動化學(xué)科的自身特點(diǎn)，使它能夠在不同行業(yè)內(nèi)與不同的專業(yè)技術(shù)相融合，比如與通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、液壓技術(shù)、機(jī)械、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)相互融合，因此，就需要從企業(yè)里的技術(shù)人員或者專業(yè)人士中聘請為指導(dǎo)導(dǎo)師，對學(xué)生進(jìn)行其相關(guān)專業(yè)或者行業(yè)知識的技術(shù)指導(dǎo)。不僅能夠有效擴(kuò)大學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，還能夠有效減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)漏洞等缺陷，大大增強(qiáng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)用性。
（三）加大對實(shí)驗(yàn)裝置的經(jīng)費(fèi)投入。隨著自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動化裝置的更新速度也在不斷加快。為了讓培養(yǎng)出的學(xué)生能夠跟得上企業(yè)的發(fā)展步伐，就需要加大對新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置的引進(jìn)。通過對新實(shí)驗(yàn)裝置的引入，既可以提高教師與學(xué)生的技術(shù)水平，還能夠讓做畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生有了一個(gè)充分的展示平臺。學(xué)生可以將自己的創(chuàng)新構(gòu)想與才華在這個(gè)平臺上充分的發(fā)揮，從而不僅能夠提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的技術(shù)水平，而且還能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力，并將自己的知識技能和體驗(yàn)不斷地提高與升華。
（四）加強(qiáng)論文寫作指導(dǎo)。畢業(yè)論文是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的總結(jié)，因此要想寫好畢業(yè)論文不僅需要前期的技術(shù)工作的積累，還涉及組織材料等相關(guān)寫作技巧等知識。所以，學(xué)生可以從企業(yè)里的技術(shù)報(bào)告、技術(shù)方案、技術(shù)總結(jié)等各個(gè)方面入手，鍛煉學(xué)生的寫作能力。在撰寫畢業(yè)論文的初期，可以幫助學(xué)生確定論文的整體布局和結(jié)構(gòu)，在初稿完成后，可以幫助學(xué)生檢查內(nèi)容、邏輯、語句、格式等方面的錯(cuò)誤，提高學(xué)生的寫作水平，從而不斷提高畢業(yè)論文的質(zhì)量。
（五）深入企業(yè)開展畢業(yè)答辯。畢業(yè)設(shè)計(jì)是衡量高職畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量的重要標(biāo)尺，也只有能夠解決實(shí)際問題的畢業(yè)設(shè)計(jì)才具有實(shí)用價(jià)值，才符合培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力的需求。將企業(yè)里的技術(shù)專家與學(xué)校內(nèi)的專業(yè)老師組合成的答辯專家，能夠更加全面地檢驗(yàn)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。通過企業(yè)里的技術(shù)專家現(xiàn)場出題，可以有效檢測學(xué)生是否能夠把所學(xué)的理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，同時(shí)能夠給予學(xué)生更加全面專業(yè)的建議，從而幫助學(xué)生獲得最快的成長。同時(shí)企業(yè)也能夠通過此類答辯發(fā)現(xiàn)適合自己企業(yè)所需求的技術(shù)人才，同時(shí)有效地促進(jìn)了學(xué)校的就業(yè)。
總之，畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)教育的重要組成部分，通過將畢業(yè)設(shè)計(jì)與頂崗實(shí)習(xí)相結(jié)合，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能分析、解決工程實(shí)際問題的能力，希望能夠?yàn)槲覈钠髽I(yè)轉(zhuǎn)型升級所需的技能人才的培養(yǎng)有一定的作用。
【參考文獻(xiàn)】
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【基金項(xiàng)目】2014年度廣西教育廳科研項(xiàng)目（YB2014497）
關(guān)鍵詞：上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人 青島大學(xué)碩士開題報(bào)告范文 青島論文 開題報(bào)告
一、 選題的目的和意義
據(jù)統(tǒng)計(jì),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(jìn)而對日常的生活產(chǎn)生了種種不利的影響。此外，由于各種疾病而引起的肢體運(yùn)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(yī)療設(shè)備進(jìn)行的康復(fù)理療已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足患者的要求。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這個(gè)特殊群體已得到更多人的關(guān)注，治療康復(fù)和服務(wù)于他們的產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量也在相應(yīng)地提高，因此服務(wù)于四肢的康復(fù)機(jī)器人的研究和應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景。
目前世界上手功能康復(fù)機(jī)器人的研究出于剛起步狀態(tài)，各種機(jī)器人產(chǎn)品更是少之又少，在國內(nèi)該領(lǐng)域中尚處于空白狀態(tài)，臨床應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)，因此對手功能康復(fù)機(jī)器人的研究有廣闊的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)意義。
目前大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備存在以下一些問題：康復(fù)訓(xùn)練過程中，缺乏對關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)速度的觀測和康復(fù)力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復(fù)治療過程的力位信息和康復(fù)效果不能建立起有效地評價(jià)。本課題針對以上問題，采用氣動人工肌肉驅(qū)動的手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人實(shí)現(xiàn)手指康復(fù)訓(xùn)練的多自由度運(yùn)動，不僅降低了設(shè)備成本，更重要的是提高了系統(tǒng)對人類自身的安全性和柔順性，且具有體積小，運(yùn)動的強(qiáng)度和速度易調(diào)整等特點(diǎn)。
課題的研究思想符合實(shí)際國情和康復(fù)機(jī)器人對系統(tǒng)柔順性、安全性、輕巧性的高要求 。它將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于患者的手部運(yùn)動功能康復(fù)，研究一種柔順舒適、可穿戴的手功能康復(fù)機(jī)器人，輔助患者完成手部運(yùn)動功能的重復(fù)訓(xùn)練，其輕便經(jīng)濟(jì)、穿卸方便，尤其適于家庭使用，既可為患者提供有效的康復(fù)訓(xùn)練，又不增加臨床醫(yī)療人員的負(fù)擔(dān)和衛(wèi)生保健。
綜上所述，氣動人工肌肉驅(qū)動手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的設(shè)計(jì)是氣壓驅(qū)動與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新應(yīng)用，具有重要的科學(xué)意義。
二、 國內(nèi)外研究動態(tài)
2.1 國外研究動態(tài)
美國是研究氣動肌肉機(jī)構(gòu)最多的國家，主要集中在大學(xué)。
華盛頓大學(xué)的生物機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室從生物學(xué)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(jìn)行失效機(jī)理分析，制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射運(yùn)動控制研究。
vanderbilt 大學(xué)認(rèn)知機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室(cognitive robotics lab, crl)研制了首個(gè)采用氣動肌肉驅(qū)動的爬墻機(jī)器人，并應(yīng)用于驅(qū)動智能機(jī)器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。
伊利諾伊大學(xué)香檳分校的貝克曼研究所對圖像定位的5自由度soft arm 機(jī)械手采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高精度位置控制和軌跡規(guī)劃。亞利桑那州立大學(xué)設(shè)計(jì)了并聯(lián)彈簧的新結(jié)構(gòu)氣動肌肉驅(qū)動器，可以同時(shí)得到收縮力和推力，并與工業(yè)界合作開發(fā)了多種用于不同部位肌肉康復(fù)訓(xùn)練的小型醫(yī)療設(shè)備。
英國salford 大學(xué)高級機(jī)器人研究中心對氣動肌肉的應(yīng)用作了長期的系統(tǒng)研究，開發(fā)了用于核工業(yè)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(yuǎn)程控制。
法國國立應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了氣動肌肉的動靜態(tài)性能和多種控制策略，目前正在研制新型驅(qū)動源的人工肌肉以及在遠(yuǎn)程醫(yī)療上的應(yīng)用。
比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)制作了新型的折疊式氣動肌肉用于驅(qū)動兩足步行機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動控制。
日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又發(fā)明了多種不同結(jié)構(gòu)的氣動肌肉。德國festoon 公司發(fā)明了適合工業(yè)應(yīng)用的氣動肌腱fluidic muscle，壽命可達(dá)1000萬次以上，同時(shí)還對氣動肌肉的應(yīng)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(jìn)的仿人手。美國的kinetic muscles 公司與亞利桑那州立大學(xué)合作開發(fā)了多種用于肌肉康復(fù)訓(xùn)練的小型醫(yī)療設(shè)備。
lilly采用基于滑動模的參數(shù)自適應(yīng)控制策略，實(shí)現(xiàn)了單氣動肌肉驅(qū)動的關(guān)節(jié)位置控制。
2.2 國內(nèi)研究動態(tài)
自20 世紀(jì)90 年代以來，我國陸續(xù)開始了氣動肌肉的研究。
北京航空航天大學(xué)的宗光華較早開始?xì)鈩蛹∪獾难芯?，分析了其非線性特性、橡膠管彈性及其自身摩擦對驅(qū)動模型的影響，并應(yīng)用于五連桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)，通過剛度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)柔順控制。
上海交通大學(xué)的田社平等運(yùn)用零極點(diǎn)配置自適應(yīng)預(yù)測控制、非線性逆系統(tǒng)控制以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，實(shí)現(xiàn)單自由度關(guān)節(jié)的快速、高精度位置控制。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的王祖溫等分析了氣動肌肉結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能的影響、氣動肌肉的靜動態(tài)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(shè)計(jì)了氣動肌肉驅(qū)動的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反饋數(shù)據(jù)手套和6 足機(jī)器人，采用輸入整形法解決關(guān)節(jié)階躍響應(yīng)殘余震蕩問題。
北京理工大學(xué)的彭光正等先后進(jìn)行了單根人工肌肉、單個(gè)運(yùn)動關(guān)節(jié)以及3 自由度球面并聯(lián)機(jī)器人的位置及力控制，采用了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種智能控制算法，并設(shè)計(jì)了6 足爬行機(jī)器人和17 自由度仿人五指靈巧手。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)氣動中心的隋立明博士也通過實(shí)驗(yàn)得到了氣動人工肌肉的一個(gè)更簡潔的修正模型和經(jīng)驗(yàn)公式并對兩根氣動人工肌肉組成的一個(gè)簡單關(guān)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)建模和采用位置閉環(huán)的控制方法進(jìn)一步驗(yàn)證氣動人工肌肉的模型。
上海交通大學(xué)的林良明也對氣動人工肌肉的軌跡學(xué)習(xí)控制進(jìn)行了仿真研究給出了學(xué)習(xí)的收斂性的初步結(jié)論為下一步的學(xué)習(xí)控制奠定了基礎(chǔ)。其中田社平通過對氣動人工肌肉收縮在頻率域上的數(shù)學(xué)模型并對它的結(jié)構(gòu)及其靜動態(tài)特性進(jìn)行了理論分析建立了相應(yīng)的靜態(tài)力學(xué)方程。
2003年付大鵬等，以機(jī)械手抓取物體為分析對象，采用矩陣法來描述機(jī)械手的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)問題，以四階方陣變換三維空間點(diǎn)的齊次坐標(biāo)為基礎(chǔ)，將運(yùn)動、變換和映射與矩陣計(jì)算聯(lián)系起來建立了機(jī)械手的運(yùn)動數(shù)學(xué)模型，并提出了機(jī)械手運(yùn)動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的新方法，這種方法對機(jī)械手的精密設(shè)計(jì)和計(jì)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(fù)機(jī)械手進(jìn)行了動力學(xué)分析，將等效有限元的方法應(yīng)用到開式的5自由度的康復(fù)機(jī)械手的動力分析中，這種方法比傳統(tǒng)的分析方法建模效率高、簡單快捷，極其適合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展，的除了機(jī)械臂的動力響應(yīng)曲線，為機(jī)械手的優(yōu)化設(shè)計(jì)及控制提供理論依據(jù)。
2008年北京聯(lián)合大學(xué)張麗霞，楊成志根據(jù)拿取非規(guī)則物品的任務(wù)要求，采用轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了五指型機(jī)器手，手指彎曲電機(jī)與指間平衡電機(jī)耦合驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器手的多角度張開、抓握運(yùn)動方式,對實(shí)用型仿人機(jī)器手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jī)械手進(jìn)行了動力學(xué)研究與仿真，。采用經(jīng)典瑞利.里茲法和浮動坐標(biāo)法描述機(jī)械手彈性變形與參考運(yùn)動間的動力學(xué)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(biāo)系下，以矩陣、矢量簡潔的形式構(gòu)建了該移動柔性機(jī)械手系統(tǒng)的完整動力學(xué)模型并進(jìn)行仿真。
2009年羅志增，顧培民研究設(shè)計(jì)了一種單電機(jī)驅(qū)動多指多關(guān)節(jié)機(jī)械手，能夠很好的實(shí)現(xiàn)靈巧、穩(wěn)妥的抓取物體，這個(gè)機(jī)械手共有4指12個(gè)關(guān)節(jié)。每個(gè)手指有3個(gè)指節(jié)，由兩個(gè)平行四邊形的指節(jié)結(jié)構(gòu)確保手指末端做平移運(yùn)動，這種設(shè)計(jì)方案很好的實(shí)現(xiàn)了控制簡單、抓握可靠的目的。
從目前來看，國內(nèi)對氣動人工肌肉的研究仍處于剛起步的階段。有關(guān)氣動人工肌肉的研究與國外還有相當(dāng)?shù)牟罹鄬鈩尤斯ぜ∪庵械脑S多問題，還沒有進(jìn)行深入的研究。此外，采用氣動人工肌肉作為機(jī)器人驅(qū)動器的研究還不成熟。
三、 主要研究內(nèi)容和解決的主要問題
目前大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備存在以下一些問題:康復(fù)訓(xùn)練過程中，缺乏對關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)速度的觀測和康復(fù)力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復(fù)治療過程的力位信息和康復(fù)效果不能建立起有效地評價(jià)。為此，課題主要研究內(nèi)容：設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)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(fù)設(shè)備。對氣動手指康復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析、用mat lab軟件對康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的康復(fù)治療過程的力位信息進(jìn)行仿真分析。
要實(shí)現(xiàn)上述的目標(biāo)，系統(tǒng)中需要著重解決的關(guān)鍵技術(shù)有：
(1)基于已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人外骨骼機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)，對手指康復(fù)訓(xùn)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(qū)動關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)自由度的優(yōu)化配置。使機(jī)械手能夠?qū)崿F(xiàn)手指的彎曲、物體的抓握等手部癱瘓患者不能實(shí)現(xiàn)的動作。
(2)對機(jī)器人機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析。主要包括：氣壓驅(qū)動的手指關(guān)節(jié)外骨骼機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析。
(3)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的力位信息仿真。主要包括：用mat lab軟件進(jìn)行機(jī)器人氣壓驅(qū)動終端的力位信息 仿真。
根據(jù)總體方案設(shè)計(jì)以及工作量的要求，外附骨骼機(jī)械手系統(tǒng)是上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的一部分，本文主要是研究手指康復(fù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析工作。
四、論文工作計(jì)劃與方案
論文工作計(jì)劃安排：
2010年9月——2011年6月準(zhǔn)備課題階段：
主要工作：學(xué)習(xí)當(dāng)今最先進(jìn)的機(jī)器人設(shè)計(jì)技術(shù);學(xué)習(xí)用matlab軟件進(jìn)行計(jì)算仿真及優(yōu)化，查閱國內(nèi)外的資料，對康復(fù)機(jī)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(shè)計(jì)，擬寫開題報(bào)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(jù)已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人外骨骼機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)，對手指康復(fù)訓(xùn)練方法分析和提煉。研究手指康復(fù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)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(fù)機(jī)器人進(jìn)行模擬仿真，對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善課題。
2013年1月——2013年4月結(jié)束課題階段
主要工作：整理相關(guān)資料，撰寫論文，準(zhǔn)備進(jìn)行畢業(yè)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(xué)位課與非學(xué)位課學(xué)習(xí)的同時(shí)，進(jìn)行市場調(diào)研，對手指康復(fù)機(jī)械手作初步了解。
2. 查閱資料，了解氣動手指康復(fù)機(jī)器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。
3. 分析已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人外骨骼機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計(jì)。
4. 對現(xiàn)有手指康復(fù)訓(xùn)練方法設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和提煉，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。
5. 開始具體設(shè)計(jì)工作。
1.1避開就業(yè)黃金期
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)時(shí)間應(yīng)當(dāng)人性化，服務(wù)于學(xué)生的需求。高職院?？蛇m當(dāng)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，第四學(xué)期期末便督促學(xué)生在暑假完成基本的資料搜集，論文框架的搭建。第五學(xué)期開學(xué)后，再由老師進(jìn)行深入細(xì)致的指導(dǎo)。以此緩解學(xué)生壓力，也有利于提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量。而學(xué)校需要為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供各類硬件或是軟件設(shè)施，方便學(xué)生查閱資料等。
1.2科學(xué)選題，結(jié)合實(shí)際
選題時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)來確定設(shè)計(jì)具體要求，也就是說，對于論文理論深度、專業(yè)知識的涵蓋范圍，這一部分的要求要相應(yīng)降低，而對于實(shí)際動手能力和內(nèi)容的實(shí)用性方面，進(jìn)行重點(diǎn)考查。可以從以下方面進(jìn)行改革：1）選題應(yīng)切合實(shí)際，校企合作命題。為了加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)用性、針對性，高職院?？梢愿鶕?jù)近年專業(yè)發(fā)展及學(xué)生就業(yè)的具體情況來設(shè)定題目，也可以與長期合作的企業(yè)一起命題，或是把企業(yè)的真實(shí)項(xiàng)目拿來作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。2）允許學(xué)生自行擬定題目。高職學(xué)生在頂崗實(shí)習(xí)階段，工作中會對專業(yè)知識有更新更深的體會，也有些學(xué)生會有改良或設(shè)計(jì)的想法，希望能自行擬定設(shè)計(jì)題目。由于學(xué)生所選題目與專業(yè)崗位緊密結(jié)合，有些甚至是單位亟待解決的問題，因此學(xué)生的興趣和積極性都很高，課題的可行性與實(shí)用性也得到了充分體現(xiàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量必然會大大提高。
1.3嚴(yán)格過程指導(dǎo)及監(jiān)控
畢業(yè)設(shè)計(jì)持續(xù)時(shí)間長，任務(wù)重，學(xué)生相對來說又有比較自由的支配權(quán)，因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)和監(jiān)控就顯得尤為重要。而學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量的好壞與指導(dǎo)老師的經(jīng)驗(yàn)儲備和水平高低有直接關(guān)系?？蓮囊韵聨追矫孀龊弥笇?dǎo)和監(jiān)控。1)指導(dǎo)教師也需要深入企業(yè)，了解它的技術(shù)、工藝流程，參與技術(shù)服務(wù)；同時(shí)可活得一些科研項(xiàng)目，供學(xué)生前期的研究學(xué)習(xí)。2）聘請企業(yè)高級技術(shù)人員，對教師進(jìn)行技能培訓(xùn)，或是直接參與指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。3）學(xué)院應(yīng)制定適當(dāng)?shù)恼撐闹笇?dǎo)師生比，保證教師有充足的時(shí)間和精力進(jìn)行論文指導(dǎo)。4）學(xué)院和系部需對教師的論文指導(dǎo)嚴(yán)格監(jiān)督，建立完善可行的檢查制度。教師應(yīng)與實(shí)習(xí)單位加強(qiáng)溝通切實(shí)指導(dǎo)學(xué)生的論文和實(shí)習(xí)，對于學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問題、及頂崗實(shí)習(xí)情況作出評價(jià)，方便下一階段工作的開展。
2考核形式多樣化
過去，大部分高職院校一直采取的都是或畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)考核方法。通過多年教學(xué)反饋，我們認(rèn)為：只要學(xué)生能把前面學(xué)到的專業(yè)知識靈活運(yùn)用在實(shí)踐中，可以參考現(xiàn)有的資料，只要能夠徹底理解，并且能提煉出屬于自己的東西就可以了。所以畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核方式也應(yīng)該不拘一格，形式多樣。以機(jī)械類專業(yè)為例，考核標(biāo)準(zhǔn)除了畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)之外，其余方式如下：1）學(xué)生設(shè)計(jì)具體實(shí)物作品學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識親自設(shè)計(jì)或是制作出具體的實(shí)物作品，就機(jī)械CAD專業(yè)學(xué)生而言，可以利用逆向工程與3D打印技術(shù)制作各種模型，如電子產(chǎn)品外殼、維納斯雕像等；機(jī)電一體化專業(yè)可設(shè)計(jì)或制作簡易機(jī)器人、信號發(fā)生器、自動倒車系統(tǒng)等；數(shù)控技術(shù)專業(yè)可加工各種零件，盤類零件、套類零件、軸類零件；實(shí)物作品必須與所學(xué)專業(yè)的管理對象或是生產(chǎn)對象有關(guān)、與本專業(yè)的教學(xué)或技術(shù)推廣有關(guān)。整個(gè)制作過程都需學(xué)生自己獨(dú)立完成，由老師指導(dǎo)，以此鍛煉學(xué)生的動手、自學(xué)、創(chuàng)新以及思維能力。2）獲取省級或全國大賽獎(jiǎng)項(xiàng)大賽可以檢驗(yàn)學(xué)生的動手能力，團(tuán)隊(duì)的交流溝通能力、寫作能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐應(yīng)用能力、解決問題的能力以及安全意識的職業(yè)素養(yǎng)，由此成功傳遞了職業(yè)教育發(fā)展改革的信息、方向。比賽驗(yàn)證的是學(xué)生的各項(xiàng)綜合能力，如果學(xué)生參加比賽可以獲得省級以上的各類獎(jiǎng)項(xiàng)證書，證明了學(xué)生在某一方面極強(qiáng)的能力，以后可注重培養(yǎng)該方面。3）搞創(chuàng)新設(shè)計(jì)和小發(fā)明如果學(xué)生能夠結(jié)合自己特殊的興趣愛好，做出一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)，擁有自己的小發(fā)明，將自己所學(xué)的專業(yè)知識能夠更好地運(yùn)用實(shí)踐中，這就達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生理論歸納和實(shí)踐能力的目標(biāo)。綜上所述，采取多樣化的畢業(yè)考核模式，避免了學(xué)生按照以往慣例從網(wǎng)上下載、抄襲論文所需的資料，學(xué)生愿意在論文中融入自己的個(gè)人興趣，自己動手、動腦完成大學(xué)的最后一份答卷——畢業(yè)論文，以此將理論與實(shí)踐切實(shí)地結(jié)合起來。因此，對于高職學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的評價(jià)，要隨時(shí)代變遷進(jìn)行多樣化考核方式，而不應(yīng)僅僅局限于單一的畢業(yè)論文。
3結(jié)語
論文關(guān)鍵詞：人類智能，人工智能，認(rèn)知，心理學(xué)
人工智能技術(shù)無論是在過去，現(xiàn)在還是將來，都作為科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。人類對自己本身的秘密充滿好奇，隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，人類不斷破譯人體的生命密碼。而以生物科學(xué)為基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。人們希望通過某種技術(shù)或者某些途徑能夠創(chuàng)造出模擬人思維和行為的“替代品”，幫助人們從事某些領(lǐng)域的工作。為了讓計(jì)算機(jī)能夠從事一些只有人腦才能完成的工作，解脫人的繁重的腦力勞動，人類對自身的思維和智能不斷地研究探索。但是，科學(xué)技術(shù)是一柄雙刃劍，人們對人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展存在著恐慌。如果機(jī)器真的具有了人類的智能，在未來的某一天，他們會不會取代人類而成為地球的主宰者？人類智能和人工智能，誰才是未來的傳奇？
1.你在和誰說話？
“先進(jìn)的人工智能機(jī)器人不但擁有可以亂真的人類外表，而且還能像人類一樣感知自己的存在。”這是人工智能發(fā)展到高級階段的目標(biāo)和任務(wù)。那么，我們在不久的未來能否實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo)呢？人類真的能發(fā)明出足以亂真的智能人類嗎？隔著一堵墻，我們是否能分辨出正在與我們對話的是一部機(jī)器還是人類？
1.1. 人工智能的定義
人工智能(Artificial Intelligence) ，英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是相對于人的智能而言的。正是由于意識是一種特殊的物質(zhì)運(yùn)動形式，所以根據(jù)控制論理論，運(yùn)用功能模擬的方法心理學(xué)，制造電腦模擬人腦的部分功能，把人的部分智能活動機(jī)械化，叫人工智能。人工智能的本質(zhì)是對人思維的信息過程的模擬，是人的智能的物化。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能發(fā)展的過程歸納為機(jī)器不斷取代人的過程。
1.2. 人工智能技術(shù)的發(fā)展
幾個(gè)世紀(jì)以來，人類依靠智慧，發(fā)明了許多機(jī)器，使人類能夠從許多體力勞動中解放出來。從1956年正式提出人工智能學(xué)科算起，40多年來取得長足的發(fā)展，成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué)?？茖W(xué)家發(fā)明了汽車，火車，飛機(jī)，收音機(jī)等等，它們模仿我們身體器官的功能，但是這些不能模仿人類大腦的功能畢業(yè)論文格式范文。當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，人類開始真正有了一個(gè)可以模擬人類思維的工具，在以后的歲月中，無數(shù)科學(xué)家為這個(gè)目標(biāo)努力著。1997年5月，IBM公司研制的深藍(lán)（Deep Blue）計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國際象棋大師卡斯帕洛夫（Kasparov）。在一些地方計(jì)算機(jī)幫助人進(jìn)行其它原來只屬于人類的工作，計(jì)算機(jī)以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮著它的作用。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使得人工智能有了突破性的進(jìn)展。計(jì)算機(jī)不僅能代替人腦的某些功能，而且在速度和準(zhǔn)確性上大大超過人腦，它不僅能模擬人腦部分分析和綜合的功能，而且越來越顯示某種意識的特性。真正成了人腦的延伸和增強(qiáng)。
1.3. 人工智能的研究領(lǐng)域
人工智能是一種外向型的學(xué)科，也是一門多領(lǐng)域綜合學(xué)科。它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識，而且要求有比較扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，哲學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ)，只有這樣才可能讓一臺什么也不知道的機(jī)器模擬人的思維。而人工智能的最根本目的是模擬人類的思維，因此，它的研究領(lǐng)域與人類活動息息相關(guān)。什么地方只要有人在工作，他就可以運(yùn)用到那個(gè)領(lǐng)域。
現(xiàn)階段主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng)，機(jī)器學(xué)習(xí)，模式識別，自然語言理解，自動定理證明，自動程序設(shè)計(jì)心理學(xué)，機(jī)器人學(xué)，博弈，智能決定支持系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等。
2.機(jī)器真的可以思考嗎？
機(jī)器真的可以思考嗎？機(jī)器的思考?xì)w根結(jié)底還是模仿人類的思維模式，正是“思考”這一人類的本質(zhì)屬性，使得人工智能和心理學(xué)從最初就緊密地聯(lián)系在一起。心理學(xué)研究人腦中信息的輸入、輸出、存儲和加工，并研究人腦各個(gè)部位的功能。最早的雙核計(jì)算機(jī)模仿人的左右腦，在人腦不同區(qū)域主管各個(gè)不同功能這一原理的基礎(chǔ)上，來設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)不同功能的芯片。以此為出發(fā)點(diǎn)，心理學(xué)家和計(jì)算機(jī)學(xué)者進(jìn)一步合作，通過研究人解決問題的方法來研究開發(fā)人工智能。隨著人工智能的發(fā)展，所要求實(shí)現(xiàn)的職能愈加復(fù)雜，但最基本的方式還是邏輯推理和歸納，這正是心理學(xué)家和邏輯學(xué)家的專業(yè)領(lǐng)域。心理學(xué)家以研究探討人類邏輯思維方式為人工智能提供了基本原理和原則。
2.1. 人類意識的本質(zhì)
意識是世界的內(nèi)在規(guī)定、一般規(guī)律和組成部分，是具有客觀實(shí)在性同世界的其它組成部分處在對立統(tǒng)一關(guān)系中的事物。意識普遍存于世界和萬物之中，世界是包含意識的世界，萬物是包含意識的萬物。沒有意識存在于其中的世界不是我們現(xiàn)實(shí)生活中的世界，沒有意識存在于其中的萬物也不是我們天天眼見手觸的萬物。有了意識的存在，世界和萬物就有了生機(jī)和活力。
2.1.1. 意識是與物質(zhì)相對應(yīng)的哲學(xué)范疇，與物質(zhì)既相對立又相統(tǒng)一的精神現(xiàn)象。
意識是自然界長期發(fā)展的產(chǎn)物，由無機(jī)物的反應(yīng)特性，到低等生物的刺激感應(yīng)性，再到動物的感覺和心理這一生物進(jìn)化過程是意識得以產(chǎn)生的自然條件。意識是社會的產(chǎn)物，人類社會的物質(zhì)生產(chǎn)勞動在意識的產(chǎn)生過程中起決定的作用。辯證唯物主義在強(qiáng)調(diào)物質(zhì)對意識起決定作用的前提下肯定意識對于物質(zhì)具有能動的反作用，在意識活動中人們從感性經(jīng)驗(yàn)抽象出事物的本質(zhì)、規(guī)律形成理性認(rèn)識，又運(yùn)用這些認(rèn)識指導(dǎo)自己有計(jì)劃、有目的地改造客觀世界。
2.1.2. 從意識的起源看，意識是物質(zhì)世界發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物；從意識的本質(zhì)來看，意識是客觀存在在人腦中的反映。
意識是人腦對客觀存在的反映：第一，正確的思想意識與錯(cuò)誤的思想意識都是客觀存在在人腦中的反映；第二，無論是人的具體感覺還是人的抽象思維，都是人腦對客觀事物的反映；第三，無論是人們對現(xiàn)狀的感受與認(rèn)識，還是人們對過去的思考與總結(jié)，以至人們對未來的預(yù)測，都是人腦對客觀事物的反映。 意識的能動作用首先表現(xiàn)在，意識不僅能夠正確反映事物的外部現(xiàn)象，而且能夠正確反映事物的本質(zhì)和規(guī)律；意識的能動作用還突出表現(xiàn)在，意識能夠反作用于客觀事物，以正確的思想和理論為指導(dǎo)心理學(xué)，通過實(shí)踐促進(jìn)客觀事物的發(fā)展。
2.2. 人類意識與人工智能的關(guān)系
認(rèn)知心理學(xué)和人工智能，是認(rèn)知科學(xué)的兩個(gè)組成部分。人工智能使用了心理學(xué)的理論，心理學(xué)又借用了人工智能的成果。人類意識與人工智能兩者具有以下關(guān)系：
l人工智能是研究用機(jī)器模擬和擴(kuò)展人的智能的科學(xué)。它撇開了人腦的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和意識的社會性，而只是把人腦作為一種信息處理的過程，包括信息的接收、記憶、分析、控制和輸出五部分?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)用相應(yīng)的部件來完成著五個(gè)過程，就構(gòu)成了人工智能或電腦。
l人工智能可以代替人的某些腦力勞動，甚至可以超過人的部分思維能力，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它發(fā)揮著越來越重要的作用。人工智能的出現(xiàn)不僅解放了人的智力，而且為研究人腦的意識活動提供了新的方法和途徑。它說明了人的意識活動不管多么復(fù)雜，都是以客觀物質(zhì)過程為基礎(chǔ)的，而不是什么神秘的超物質(zhì)的東西，人們完全可以用自然科學(xué)的精確方法來加以研究和模擬，它進(jìn)一步證實(shí)了辯證唯物主義意識論的科學(xué)性畢業(yè)論文格式范文。
l人工智能的產(chǎn)生和發(fā)展，深化了我們對意識相對獨(dú)立性和能動性的認(rèn)識。機(jī)器思維即人工智能表明，思維形式在思維活動中對于思維內(nèi)容具有相對獨(dú)立性，它可從人腦中分化出來，物化為機(jī)械的、物理的運(yùn)動形式，部分地代替人的思維活動。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能將向更高水平發(fā)展，反過來推動科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)力和人類智慧向更高水平發(fā)展，對人類社會進(jìn)步將起著巨大的推動作用。
3. 人工智能的未來
人工智能是為了模擬人類大腦的活動而產(chǎn)生的科學(xué)，人類已經(jīng)可以用許多新技術(shù)新材料模擬人體的許多功能，諸如皮膚，毛發(fā)，骨骼等等，也就是說，人類可以創(chuàng)造出“類人體”。只要能夠模擬人的大腦的功能，人就可以完成人工生命的研究工作，人創(chuàng)造自己，這不但在科學(xué)上，而且在哲學(xué)上都具有劃時(shí)代的意義。這就是人工智能承擔(dān)的歷史使命。
在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，知識爆炸，科技的增長超出了人類承受的速度。各種新科技的出現(xiàn)層出不窮，隨之而來的成果簡直讓人瞠目結(jié)舌，克隆、基因芯片、轉(zhuǎn)基因等等，人類自身的秘密開始一層一層的揭開。我們?nèi)四X的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，人體的基因鏈也逐漸被科學(xué)技術(shù)解剖。我們希望將來的人工智能機(jī)器能將我們從繁重的體力勞動和腦力勞動中解放出來心理學(xué)，例如機(jī)器人做家務(wù)，帶孩子，做司機(jī)，秘書等等一系列我們不愿意花太多精力或者有太多限制條件的工作。然而，人類由于多種“性能”都不如機(jī)器人，反而退化成為機(jī)器人的奴隸？他們會不會有一天無法忍受人類對他們的“剝削”和“壓迫”，挑戰(zhàn)人類的統(tǒng)治？很多的科幻作品和電影中都預(yù)言了這樣的場景，未來的智能機(jī)器人和人類爭奪有限的地球資源，并最終打敗人類，成為新的地球統(tǒng)治者。這也正是絕大多數(shù)心理學(xué)家和哲學(xué)家對人工智能的發(fā)展憂心忡忡的原因。
人工智能的發(fā)展，也只能無限接近于人的智能，而不能超越人的智能。因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)的本質(zhì)，是模擬人類的思維過程，是為人類服務(wù)的。我們在進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的同時(shí)，擔(dān)心被我們所發(fā)明的物質(zhì)所毀滅。正如人類發(fā)明了原子能，用于取代正在逐漸消逝的礦物能源，然而當(dāng)原子能用于軍事領(lǐng)域的時(shí)候，他產(chǎn)生的力量也足以毀滅人類文明?？萍急旧聿⒉皇菃栴}，人類如何運(yùn)用自己掌握的技術(shù)，才是問題的關(guān)鍵。我們最大的敵人不是我們發(fā)明的技術(shù)，而是我們自己本身。
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如何克服目前機(jī)電專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問題，進(jìn)一步提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，已成為當(dāng)前高校教學(xué)改革中的重大問題之一。筆者根據(jù)近些年畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)選題、組織形式、過程管理和考核評價(jià)等方面提出幾點(diǎn)建議。
1.1選題以機(jī)電類為主
兼顧多樣性現(xiàn)代機(jī)械工程是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，很多先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備都是機(jī)、電、液、光、微機(jī)和控制的精密結(jié)合體，機(jī)電類題目對提升學(xué)生的設(shè)計(jì)水平和綜合能力能起到重要的作用，因此，機(jī)電專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目應(yīng)以機(jī)電綜合類題目為主，題目來源于真實(shí)課題，強(qiáng)調(diào)真題真做。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題在以機(jī)電類真實(shí)課題為主的同時(shí)，須適當(dāng)兼顧多樣性[3]，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類、軟件開發(fā)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(kuò)招，學(xué)生規(guī)模擴(kuò)大，每個(gè)教師每年都提供大量的新的機(jī)電類真實(shí)課題不是很現(xiàn)實(shí)。教師的科研工作除了熟悉的領(lǐng)域外，還需要從事一些領(lǐng)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(qiáng)的挑戰(zhàn)性，卻是科學(xué)研究的必經(jīng)之路。教師安排少量涉及領(lǐng)域前沿動態(tài)的題目，鼓勵(lì)感興趣的學(xué)生做，對于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、樹立良好的學(xué)術(shù)風(fēng)氣具有重要的實(shí)踐意義。2）即便都是機(jī)電類學(xué)生，每個(gè)學(xué)生的興趣愛好也不盡相同。高校的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，教育應(yīng)該以人為本，培育和發(fā)揚(yáng)個(gè)性。學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯設(shè)計(jì)大賽、機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽等科技活動的成果，可以進(jìn)一步的深化、擴(kuò)展和改進(jìn)，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。在學(xué)習(xí)專業(yè)課的過程中，學(xué)生對某一問題的質(zhì)疑、改進(jìn)或推廣，也可以作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。這類選題由于從學(xué)生的興趣愛好出發(fā)，學(xué)生樂于投入精力，易于產(chǎn)生創(chuàng)新性成果。
1.2組織形式以課題小組為宜
畢業(yè)設(shè)計(jì)的組織形式，宜以3~5人組成畢業(yè)設(shè)計(jì)小組，一組一題，以小組為單位完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容中的查閱文獻(xiàn)、方案選擇和系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，要求所有成員共同完成，而局部計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等分工進(jìn)行。設(shè)計(jì)小組在每人分別調(diào)研的基礎(chǔ)上經(jīng)討論得出統(tǒng)一的方案，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后將方案確定下來，然后明確分工，各展所長，協(xié)作互補(bǔ)，這個(gè)過程能有效地鍛煉學(xué)生的溝通能力和協(xié)作能力。與一人一題的形式相比，課題組的形式有利于培養(yǎng)學(xué)生的交流和溝通能力，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。在21世紀(jì)的今天，人的溝通能力和合作精神非常重要，因?yàn)閹缀鯖]有項(xiàng)目是一個(gè)人可以單獨(dú)完成的，一個(gè)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(jià)值將大幅度下降。
1.3重視畢業(yè)設(shè)計(jì)過程管理
畢業(yè)設(shè)計(jì)管理是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的重要構(gòu)成，直接影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程和質(zhì)量，因此必須加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程管理[4,5]。
1.3.1嚴(yán)格過程管理確保設(shè)計(jì)質(zhì)量在第七學(xué)期布置題目，使學(xué)生放假前就能夠帶著課題和問題學(xué)習(xí)。督促學(xué)生大量查閱資料，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，分析研究課題相關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告。每周兩次課題組集體討論，開展以學(xué)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(gè)進(jìn)行分析，找到最佳解決方案和減少風(fēng)險(xiǎn)的方法。方案確定后，要求課題組成員進(jìn)行任務(wù)分工，制定出任務(wù)進(jìn)程表，并嚴(yán)格執(zhí)行。討論過程中，教師作點(diǎn)評和提問，既要對學(xué)生的設(shè)計(jì)工作給予充分肯定，又要及時(shí)指出方案和圖紙中存在的問題，提出指導(dǎo)性的修改意見；同時(shí)，要注意個(gè)性教育，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中的閃光點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)，并加以正確引導(dǎo)。每個(gè)設(shè)計(jì)階段末，即在開題階段末、方案確定階段末、設(shè)計(jì)階段末等，都要及時(shí)要求學(xué)生將所做的工作形成文字，整理成為畢業(yè)論文的章節(jié)初稿。對學(xué)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(xì)記錄，為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)成績評定提供較全面的依據(jù)。
1.3.2組織階段匯報(bào)和專題講座開題報(bào)告、中期報(bào)告、畢業(yè)答辯都要求學(xué)生整理資料，制作PPT，進(jìn)行匯報(bào)。不僅促進(jìn)了學(xué)生對工作進(jìn)度的有效控制，同時(shí)訓(xùn)練了學(xué)生的口頭表達(dá)能力和PPT展示能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生經(jīng)歷的第一次綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練或第一次科研項(xiàng)目活動，教師可以就學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的一些共性問題，組織開展一些講座活動，如關(guān)于文獻(xiàn)查找、閱讀和整理的講座、關(guān)于科技論文寫作和排版的講座、關(guān)于課題相關(guān)領(lǐng)域前沿的學(xué)術(shù)講座等，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。
1.3.3培養(yǎng)學(xué)生科技論文的寫作能力畢業(yè)論文的撰寫是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的一大內(nèi)容，它要求設(shè)計(jì)者對畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體工作，用文字、數(shù)據(jù)、圖表等形式進(jìn)行總結(jié)、分析論證和說明。指導(dǎo)教師要重視學(xué)生論文的撰寫過程，要求學(xué)生撰寫提綱并審查，應(yīng)對論文的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、格式、規(guī)范等提出具體的要求，指導(dǎo)學(xué)生如何歸納問題、闡述問題，應(yīng)對論文初稿進(jìn)行檢查并及時(shí)提出修改意見。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科技論文的寫作能力。
2優(yōu)化考核評價(jià)體系
目前的畢業(yè)設(shè)計(jì)成績考核多側(cè)重于知識的終結(jié)性評價(jià)，教師主要關(guān)注結(jié)果展現(xiàn)，而忽視了學(xué)生在實(shí)踐過程中所展現(xiàn)的創(chuàng)新意識、人文素養(yǎng)、動手能力、發(fā)展?jié)撃芎蛡€(gè)性特長等項(xiàng)的評估。學(xué)生今后的發(fā)展不僅僅依靠專業(yè)知識和技能，還需要多方面的能力和素養(yǎng)。很多的學(xué)生畢業(yè)后，可能是依靠專業(yè)知識以外的某項(xiàng)特長而獲得長足發(fā)展，因此，充分挖掘發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能和特長，并給予鼓勵(lì)和引導(dǎo)，才是人本主義的教育，所以，有必要構(gòu)建設(shè)計(jì)結(jié)果和實(shí)踐過程并重的多元考核評價(jià)體系，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和參加實(shí)踐活動的積極性。多元考核評價(jià)體系是指多人多角度對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行評價(jià)，體現(xiàn)成績的公平和公正。“多人”包括指導(dǎo)老師、評閱老師和答辯老師“；多角度”包括文獻(xiàn)查找能力、科研創(chuàng)新能力、交流溝通能力、實(shí)踐動手能力、表達(dá)展示能力、論文寫作能力、繪圖能力和軟件應(yīng)用能力等。多元考核評價(jià)體系并不是苛求所有的學(xué)生都做到“全面發(fā)展”、“遍地開花”，而是為了更好地發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的潛能和閃光點(diǎn)。對于有個(gè)性有特長的學(xué)生，如論文立意新穎、創(chuàng)新意識強(qiáng)的學(xué)生、動手實(shí)踐能力特強(qiáng)的學(xué)生、以第一作者撰寫論文并在核心期刊發(fā)表的學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計(jì)成績應(yīng)該評優(yōu)，并且要設(shè)法給他們以展示個(gè)人才華的空間和機(jī)會。
3結(jié)束語
“導(dǎo)師制”是一種教育制度，與學(xué)分制、班建制同為3大教育模式。導(dǎo)師制由來已久，最先產(chǎn)生于14世紀(jì)的英國，被牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)應(yīng)用于研究生培養(yǎng)。20世紀(jì)，日本的筑波大學(xué)、美國的普林斯頓大學(xué)在本科生導(dǎo)師制方面實(shí)施得非常成功。建國后，國內(nèi)高校在北京大學(xué)和浙江大學(xué)率先實(shí)行了本科生導(dǎo)師制，隨后我國多所高校也開始實(shí)行本科生導(dǎo)師制。本科生導(dǎo)師制分為全程導(dǎo)師制、高年級導(dǎo)師制和科研導(dǎo)師制。科研導(dǎo)師制是提升學(xué)生創(chuàng)新能力的教育、教學(xué)實(shí)踐活動的一項(xiàng)制度。它利用教師的科研能力、學(xué)術(shù)水平讓學(xué)生參與課題研究，以科研為紐帶，促進(jìn)教師在育人中的主導(dǎo)作用，培養(yǎng)與提高學(xué)生科研意識和科研能力?？蒲袑?dǎo)師制以教師為主導(dǎo)，學(xué)生在科研活動中體現(xiàn)主體性，擔(dān)任導(dǎo)師的教師必須具有一定科研能力和學(xué)術(shù)水平，富有責(zé)任心。科研導(dǎo)師制的特點(diǎn)有：導(dǎo)師的主導(dǎo)作用與學(xué)生主體性相結(jié)合；課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合；具有連續(xù)性，必須從一年級起至畢業(yè)為止；④導(dǎo)師與學(xué)生互動，做到個(gè)性化教育］?？蒲袑?dǎo)師制的運(yùn)行模式：一般采取一年級時(shí)選擇導(dǎo)師（導(dǎo)師公布自己的學(xué)術(shù)方向，進(jìn)行雙向選擇），由一名導(dǎo)師指導(dǎo)3-5位學(xué)生。學(xué)生參與模式是：一年級參加社團(tuán)活動；二年級參加導(dǎo)師課題活動；三年級在導(dǎo)師指導(dǎo)下自行申報(bào)課題，從事科研工作；四年級從事畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生四年學(xué)習(xí)生活有機(jī)連續(xù)，保證科研能力有序提高。
2科研導(dǎo)師制度應(yīng)用
將科研導(dǎo)師制度引入到計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)模式中，就是讓計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生與教師協(xié)作，考察、創(chuàng)造和分享新知識。大學(xué)生科研創(chuàng)新活動的形式主要有：參與教師的科研項(xiàng)目、大學(xué)課外科技活動和大學(xué)生自主申請的研究項(xiàng)目。無論學(xué)生參與哪種科研創(chuàng)新活動，都要為其配備一個(gè)固定的科研導(dǎo)師，以提高學(xué)生創(chuàng)新研究的層次和水平。指導(dǎo)教師讓學(xué)生參與到科研項(xiàng)目研究中，使學(xué)生在研究的過程中增強(qiáng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。科研導(dǎo)師制度的引入，首先要確定科研導(dǎo)師的能力，挑選那些科技創(chuàng)新能力強(qiáng)的教師擔(dān)當(dāng)指導(dǎo)教師。學(xué)校及院系需要制訂相應(yīng)的措施，以激勵(lì)科研導(dǎo)師的工作積極性，努力提高科研導(dǎo)師的科研水平。比如，對成績優(yōu)異的科研導(dǎo)師進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)與表彰，計(jì)算相應(yīng)的科研工作量等。由于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生從進(jìn)入大學(xué)校門到畢業(yè)，所具備的知識水平不同，因而，科研導(dǎo)師制度的引入是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，在每一個(gè)階段，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在科研導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成相應(yīng)的任務(wù)，最終達(dá)到企業(yè)需求的目標(biāo)，具體步驟如下：
（1）將計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生與科研指導(dǎo)教師配對，學(xué)習(xí)內(nèi)容與科研指導(dǎo)教師研究方向一致
學(xué)生從大一就開始跟隨科研指導(dǎo)老師進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)，閱讀計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)資料，有利于在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到專業(yè)氛圍學(xué)習(xí)，也有利于對以后所從事的行業(yè)有更深入的了解。計(jì)算機(jī)專業(yè)教師將自己的專業(yè)背景、學(xué)術(shù)業(yè)績、帶生數(shù)量交給院系，同時(shí)學(xué)生將自己的學(xué)業(yè)狀況、興趣特長、接受指導(dǎo)的需求也交給院系，由院系統(tǒng)一整理并公開科研導(dǎo)師和學(xué)生的情況，在保障雙方都掌握知情權(quán)的情況下進(jìn)行選擇，師生之間通過面試環(huán)節(jié)擴(kuò)大交流互動，最終通過雙向選擇機(jī)制確定導(dǎo)師與學(xué)生的配對關(guān)系。這樣一種學(xué)生－科研導(dǎo)師的關(guān)系在整個(gè)大學(xué)生涯是固定的，學(xué)生跟隨科研導(dǎo)師從大一進(jìn)行學(xué)習(xí)，一直持續(xù)到畢業(yè)。在大一階段，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生需要培養(yǎng)查閱中外文獻(xiàn)資料的能力，熟悉科研導(dǎo)師的研究方向和課題，學(xué)會寫簡單的綜述，熟悉科研論文的寫作思路和研究方法。通過這一系列的培養(yǎng)，學(xué)生對科研導(dǎo)師所研究的課題有了一個(gè)大概的了解，同時(shí)也基本熟悉了科研過程，可以迅速進(jìn)入科研導(dǎo)師的課題組參與研究。
（2）通過實(shí)踐，鍛煉學(xué)生的動手能力
這一階段主要是在大二、大三學(xué)習(xí)階段完成。一般高校都將專業(yè)基礎(chǔ)課程安排在大二階段，將專業(yè)方向課程和專業(yè)選修課程安排在大三階段。通過這一階段的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，為下一步承擔(dān)和實(shí)施科研課題奠定基礎(chǔ)。
（3）全面提高實(shí)踐能力
這一環(huán)節(jié)主要在大三階段完成。目前計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生競賽活動和創(chuàng)新基金課題較多，如“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競賽、大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽、全國信息技術(shù)大賽、機(jī)器人大賽、大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等，在這個(gè)階段，學(xué)生可以獨(dú)立申請創(chuàng)新課題。在課題申請和完成過程中，學(xué)生通過查閱資料和科研導(dǎo)師的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)技術(shù)路線和實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)，科研導(dǎo)師可以根據(jù)自身所研究的縱向或橫向科研課題，在考慮學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)積極性和實(shí)際能力的前提下，擬定出一些創(chuàng)新性課題，引導(dǎo)學(xué)生選題，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備?？蒲袑?dǎo)師要定期聽取學(xué)生匯報(bào)學(xué)習(xí)動態(tài)和課題研究的進(jìn)展情況，交流學(xué)術(shù)思想，認(rèn)真執(zhí)行階段性的檢查和總結(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并加以引導(dǎo)解決。根據(jù)研究進(jìn)展提出新的要求和研究思路，保證學(xué)生學(xué)習(xí)和科研活動的協(xié)調(diào)發(fā)展。
（4）通過畢業(yè)實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)畢業(yè)論文，完美展現(xiàn)實(shí)踐動手能力
這一環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在大四階段。在畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)專業(yè)技能，而且要具備社會責(zé)任心、職業(yè)道德和團(tuán)隊(duì)精神等綜合素質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目由科研導(dǎo)師確定，學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，撰寫畢業(yè)論文，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最終完成論文?？蒲袑?dǎo)師除了要嚴(yán)格把握學(xué)生的畢業(yè)論文實(shí)踐環(huán)節(jié)，還要針對學(xué)生的論文答辯展開訓(xùn)練，使學(xué)生具備展示成績和學(xué)術(shù)交流的能力，為今后進(jìn)入工作崗位或繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
3結(jié)語
摘要：在智能制造和產(chǎn)教融合等應(yīng)用技術(shù)大學(xué)教學(xué)新常態(tài)下，針對機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的工程應(yīng)用能力培養(yǎng)問題，從智能制造的技術(shù)特征和技術(shù)體系分析出發(fā)，研究了智能制造背景下企業(yè)對機(jī)械工程專業(yè)人才的新要求。依據(jù)機(jī)械工程人才對新技術(shù)的要求，構(gòu)建了符合專業(yè)要求和當(dāng)前背景的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，搭建了實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。以產(chǎn)教深度融合為指導(dǎo)方針，研究了合作企業(yè)的特點(diǎn)和選擇原則，制定了學(xué)生在企業(yè)階段的學(xué)習(xí)方案和教學(xué)執(zhí)行計(jì)劃，為培養(yǎng)高素質(zhì)的、符合企業(yè)要求的機(jī)械工程應(yīng)用型人才提供了參考方法和管理運(yùn)行方式。
關(guān)鍵詞：智能制造；產(chǎn)教融合；機(jī)械工程；高職教育
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0162-03
在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，高等教育也處于新常態(tài)的運(yùn)行模式下。對于應(yīng)用型本科院校的機(jī)械工程專業(yè)而言，目前的新常態(tài)主要表現(xiàn)為智能制造和產(chǎn)教融合[1]。智能制造是發(fā)展方向，產(chǎn)教融合是指導(dǎo)方針。周濟(jì)院士[2]指出“智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，是中國制造2025的主攻方向”。為了貫徹落實(shí)《中國制造2025》中提出的五項(xiàng)基本指導(dǎo)方針，結(jié)合地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，探索智能制造背景下應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式是重中之重。本文從智能制造的技術(shù)體系入手分析智能制造對人才的新要求，結(jié)合產(chǎn)教融合方法提出了符合要求的機(jī)械工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路，研究了校企合作培養(yǎng)符合智能制造要求的應(yīng)用型人才的新實(shí)施方案。
一、智能制造對學(xué)生能力的需求分析
智能制造是在常規(guī)制造技術(shù)基礎(chǔ)上，隨著科技發(fā)展而升級換代的新制造技術(shù)。所以對從業(yè)人員能力的需求也是在常規(guī)能力基礎(chǔ)上提出了新的要求，需要從業(yè)者具備一些新的能力和技能。為此，我們從技術(shù)的需求出發(fā)分析了智能制造企業(yè)對一線人才的能力需求。
1.智能制造的技術(shù)體系。智能制造技術(shù)的核心是“智慧工廠”，是將新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動化成套設(shè)備形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)[3]。通過這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器、服務(wù)與服務(wù)之間，能夠形成互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成，其技術(shù)體系如圖1所示。根據(jù)智能制造的技術(shù)體系，其核心技術(shù)主要有：數(shù)字化建模技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)控編程技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)與模擬仿真技術(shù)等[4，5]。
2.智能制造背景下對人才技能的新需求。智能制造具有高度自動化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化三大基本特征。自動化將導(dǎo)致工業(yè)形態(tài)發(fā)生改變，特別是企業(yè)工作者的角色和地位將發(fā)生較大的改變，這要求新型工人擁有新的知識和技能，并能夠與機(jī)器人進(jìn)行協(xié)作。信息化使工業(yè)機(jī)器人能協(xié)同工作，由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（特別是移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）在生產(chǎn)制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將更容易提高生產(chǎn)效率，形成學(xué)習(xí)型生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，智能制造對專業(yè)人才具有如下的新要求[6-8]：（1）技術(shù)人員需要更多的機(jī)電一體化實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能迅速解決設(shè)備運(yùn)行中遇到的問題。（2）技術(shù)人員需要掌握更多的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決生產(chǎn)中遇到的問題。（3）技術(shù)人員需要與軟件工程師緊密合作，解決智能機(jī)器中的軟件問題和軟件的用戶體驗(yàn)。（4）技術(shù)人員需要掌握特定的編程技能，以及復(fù)雜系統(tǒng)的控制、操縱和設(shè)置技術(shù)。根據(jù)上述要求可以看出，智能制造導(dǎo)致了對優(yōu)秀員工標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變，人機(jī)交互以及機(jī)器之間的對話將會越來越普遍，技術(shù)人員從服務(wù)者、操作者轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)規(guī)劃者、協(xié)調(diào)者、評估者和決策者。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
針對智能制造對技術(shù)人員的新要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是能力培養(yǎng)的根本保證。這就需要構(gòu)建先進(jìn)的、符合能力培養(yǎng)要求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并在該體系的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。為此我們堅(jiān)持“以學(xué)生為本，依托環(huán)境教學(xué)，突出應(yīng)用能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和系統(tǒng)觀”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，構(gòu)建了“四級能力層次、七個(gè)教學(xué)模塊、三類驅(qū)動項(xiàng)目、三種結(jié)合方法”的“4733”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，搭建了準(zhǔn)工廠化環(huán)境的實(shí)踐教學(xué)平臺。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識和社會責(zé)任感。該教學(xué)體系從能力上著眼于循序漸進(jìn)，從內(nèi)容上覆蓋裝備設(shè)計(jì)、檢測、制造和生產(chǎn)組織全過程，從方法上著重于項(xiàng)目驅(qū)動，從培養(yǎng)模式上依靠產(chǎn)教融合。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的能力層次分為基礎(chǔ)能力、專業(yè)能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力四級。由機(jī)械基礎(chǔ)模塊支撐基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，機(jī)械設(shè)計(jì)模塊、機(jī)械制造模塊、機(jī)電液控制模塊和石油冶金裝備模塊支撐專業(yè)能力的培養(yǎng)，綜合實(shí)踐模塊專注于綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，機(jī)械創(chuàng)新模塊服務(wù)于創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)。使用三類產(chǎn)品貫穿上述7個(gè)教學(xué)模塊，將各個(gè)教學(xué)模塊串聯(lián)成一個(gè)整體，培育學(xué)生的系統(tǒng)觀和整體觀。在教學(xué)項(xiàng)目開發(fā)和教學(xué)方法上采用“產(chǎn)學(xué)結(jié)合、虛實(shí)結(jié)合和賽課結(jié)合”的方式。
三、校企合作培養(yǎng)模式探索
產(chǎn)教融合是本次教學(xué)改革和高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的根本指導(dǎo)原則。產(chǎn)教融合的實(shí)施效益可以從學(xué)生、教師、學(xué)校和企業(yè)等四個(gè)主體來分析。（1）學(xué)生方面：基于產(chǎn)教融合的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)案例可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，改善學(xué)習(xí)效果，提高動手能力和實(shí)踐能力，使之更適合企業(yè)需求。（2）教師方面：產(chǎn)教融合要求教師深入企業(yè)、加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系，從而更進(jìn)一步地了解企業(yè)和社會的需求，避免“盲教”。同時(shí)在與企業(yè)導(dǎo)師合作指導(dǎo)學(xué)生的過程中將有助于提高教師的工程實(shí)踐能力。（3）學(xué)校方面：產(chǎn)教融合為進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)大學(xué)試點(diǎn)探索新的教學(xué)方法和人才培養(yǎng)模式，為學(xué)校成功轉(zhuǎn)型積累經(jīng)驗(yàn)，提供參考。同時(shí)，與地方中小企業(yè)的合作也為學(xué)生就業(yè)難題提供新的解決途徑和解決辦法。（4）企業(yè)方面：首先，企業(yè)與學(xué)校深度合作，所合作企I亦可借助學(xué)校的科研平臺和人才優(yōu)勢，解決中小企業(yè)技術(shù)力量薄弱的問題。其次，企業(yè)與學(xué)校合作培養(yǎng)學(xué)生的工程能力也是響應(yīng)國家政策，為政府排憂解難，對提高企業(yè)社會效益和社會美譽(yù)度具有一定的作用。另外，改革方案也為企業(yè)選拔優(yōu)秀人才提供了一個(gè)更為可靠的解決方法。
1.產(chǎn)教融合中聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)的選擇。（1）簽署聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議的企業(yè)數(shù)量要多。在不影響企業(yè)生產(chǎn)的前提下，考慮企業(yè)可接納人數(shù)的限制，參考國外高校人才培養(yǎng)的實(shí)習(xí)生制度，將學(xué)生分散到各個(gè)企業(yè)中去，每個(gè)企業(yè)安排2-10名學(xué)生，故簽署合作的企業(yè)數(shù)量要求眾多。例如重慶科技學(xué)院機(jī)械與動力工程學(xué)院為了完成機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化或機(jī)械電子工程兩個(gè)專業(yè)學(xué)生的聯(lián)合培養(yǎng)工作已經(jīng)與40多家重慶本地的從事各種設(shè)備（或機(jī)電一體化裝備）設(shè)計(jì)制造的中小企業(yè)簽署了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議。他們計(jì)劃將簽署合作協(xié)議的企業(yè)數(shù)量擴(kuò)展到100-150家。（2）合作企業(yè)突出地方性。在企業(yè)的一年學(xué)習(xí)期間，需要將理論知識與實(shí)際工程項(xiàng)目結(jié)合，注重實(shí)踐動手能力和解決問題能力的培養(yǎng)，學(xué)生需要與專業(yè)教師之間頻繁聯(lián)系交流，同時(shí)為了對學(xué)生監(jiān)管的方便，離學(xué)?？臻g距離不遠(yuǎn)的地方性企業(yè)無疑是最佳的選擇。同時(shí)要了解地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、地方企業(yè)對人才的需求，使得培養(yǎng)的學(xué)生更能快速融入地方經(jīng)濟(jì)，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)，體現(xiàn)學(xué)校的地方性特色。（3）合作企業(yè)以單件小批量生產(chǎn)模式從事設(shè)備（裝備）的設(shè)計(jì)制造為主。所選擇的企業(yè)大部分均為單件生產(chǎn)模式的集設(shè)計(jì)與制造一體的裝備或機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。因?yàn)樵擃愋偷钠髽I(yè)從概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造以及生產(chǎn)管理等所有生產(chǎn)內(nèi)容均有所涉及，使得學(xué)生可以得到更為全面的鍛煉；同時(shí)，這類企業(yè)對技術(shù)人員的需求更為旺盛；另外，大批量生產(chǎn)模式企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品較為單一，技術(shù)也較為成熟，而單件模式的企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目眾多，更適合于基于項(xiàng)目教學(xué)的培養(yǎng)方式。（4）合作企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模以中小型為主。一方面因?yàn)檫@類企業(yè)技術(shù)力量薄弱，對專業(yè)人才更為渴求；同時(shí)這類企業(yè)靈活多變，對市場反應(yīng)靈敏，產(chǎn)品開發(fā)速度快，適合學(xué)生培養(yǎng)。另外，學(xué)校導(dǎo)師組對企業(yè)也可以起到技術(shù)支持作用，企業(yè)有與高校合作的意愿和動力。
2.企業(yè)學(xué)習(xí)階段的實(shí)施和運(yùn)行。在企業(yè)學(xué)習(xí)培養(yǎng)階段，學(xué)校與企業(yè)之間應(yīng)該建立全方位的合作關(guān)系，形成一套系統(tǒng)的有機(jī)的運(yùn)行機(jī)制。共同商定學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃、學(xué)生的監(jiān)管、學(xué)習(xí)效果的評價(jià)以及學(xué)校對企業(yè)的技術(shù)支持等。學(xué)校需將所簽訂聯(lián)合培養(yǎng)的企業(yè)按照產(chǎn)品類型進(jìn)行分類，然后成立一批“導(dǎo)師組”，“導(dǎo)師組”由學(xué)院不同知識結(jié)構(gòu)的老師及企業(yè)一線工程師組成。由導(dǎo)師組負(fù)責(zé)學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)階段的指導(dǎo)、聯(lián)系、管理和學(xué)習(xí)質(zhì)量監(jiān)控。全過程參與學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文（畢業(yè)設(shè)計(jì)）的指導(dǎo)等。教學(xué)方式：采用“教師提出問題-學(xué)生自主學(xué)習(xí)-實(shí)踐-教師輔導(dǎo)”的教學(xué)模式。重點(diǎn)是深度參與項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的開發(fā)與改造，并通過專業(yè)知識、相關(guān)資料、計(jì)算分析等方法解決其中的部分問題，以實(shí)際項(xiàng)目為驅(qū)動，完成專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及完成設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)管理等技能訓(xùn)練。考核方式：主要考察基本理論在實(shí)際工作中的應(yīng)用及動手操作能力。導(dǎo)師組對課程學(xué)習(xí)報(bào)告、以案例為內(nèi)容的大作業(yè)、以項(xiàng)目為對象的課程論文、學(xué)習(xí)小組（或）專題的匯報(bào)和答辯以及其他要求進(jìn)行綜合評定，確定學(xué)生學(xué)習(xí)成績。
在“中國制造2025”和“工業(yè)4.0”背景下，中國要想實(shí)現(xiàn)從制造大國到制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，適宜智能制造的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)將是實(shí)施“中國制造2025”的關(guān)鍵。智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)要建立以市場為導(dǎo)向、制造企業(yè)深度參與、校企融合、多學(xué)科聯(lián)合共建的智能工場結(jié)合以非正式學(xué)習(xí)形式的人才培養(yǎng)模式。
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收稿日期：2017-01-01
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)新型；全生命周期；ISO9001質(zhì)量認(rèn)證體系
機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室作為高等院校機(jī)械工程及近機(jī)類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的實(shí)踐基地，也是學(xué)生接觸實(shí)際生產(chǎn)、獲得生產(chǎn)技術(shù)及管理知識，進(jìn)行工程師基本素質(zhì)訓(xùn)練的平臺，對大學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)發(fā)揮著舉足輕重的作用。
在中國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，而適應(yīng)社會需求的專業(yè)人才相對匱乏的形勢下，教育部提出了“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、善創(chuàng)新”的高校專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，對于大學(xué)生的培養(yǎng)，高校既要使其具有厚實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和基本技能，又要具有廣泛的適應(yīng)能力和創(chuàng)新精神[1]。這不僅對高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定和教學(xué)計(jì)劃的安排提出了具體的要求，而且對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也具有重要的指導(dǎo)意義?；趪鴥?nèi)高校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，本文提出了一種新型的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式，加大學(xué)生基礎(chǔ)技能、專業(yè)技能及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有效解決了寬廣知識面與深厚專業(yè)技能兩者不可兼得之間的矛盾。
1 國內(nèi)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀
教育部新頒布的本科專業(yè)目錄在逐步消除原專業(yè)劃分過細(xì)帶來的問題，側(cè)重于學(xué)生在專業(yè)內(nèi)的綜合技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。而國內(nèi)高校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室大多仍保留著原來的運(yùn)行模式，主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：
（1）實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成：國內(nèi)高校大部分是機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械CAD/CAM實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、金屬材料實(shí)驗(yàn)室、機(jī)電傳動實(shí)驗(yàn)室等組成模式，其構(gòu)成主要側(cè)重于學(xué)生在設(shè)計(jì)、制造方面的能力培養(yǎng)，而對于國內(nèi)大多數(shù)高校的本科畢業(yè)生而言，畢業(yè)后從事設(shè)計(jì)方面工作的人數(shù)占比很小，大多集中在制造、測量與質(zhì)量控制等領(lǐng)域就業(yè)。因此目前普通高校的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室在產(chǎn)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(shí)驗(yàn)室運(yùn)行模式：實(shí)驗(yàn)設(shè)備引進(jìn)方面，國內(nèi)高校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)仍然根據(jù)專業(yè)性質(zhì)，采用“教師申請―學(xué)校審批―招標(biāo)―采購―學(xué)校驗(yàn)收”的操作模式購買相應(yīng)設(shè)備，根據(jù)設(shè)備情況開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，因此存在著設(shè)備共享困難、重復(fù)購置率較高、利用率低下的問題[2，3]。在教學(xué)質(zhì)量控制上，一般采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)抽查、聽課等方式對教學(xué)質(zhì)量及規(guī)范性進(jìn)行檢查和監(jiān)督，但是對于學(xué)生的滿意度及培養(yǎng)質(zhì)量關(guān)注普遍較少。
（3）實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍建設(shè)：目前實(shí)驗(yàn)室管理人員在高校師資隊(duì)伍建設(shè)中仍處于不受重視的地位，普遍存在實(shí)驗(yàn)室人員學(xué)歷較低、技能單一等問題。隨著新知識、新技術(shù)的更新速度加快，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備更新及學(xué)生能力培養(yǎng)都對實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的素質(zhì)提出了更高的要求。由于長期得不到應(yīng)有的重視，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的知識更新緩慢，甚至部分實(shí)驗(yàn)教師沒有接受過系統(tǒng)的專業(yè)訓(xùn)練[4]。另外，由于教學(xué)、科研類崗位普遍比實(shí)驗(yàn)崗位待遇高，也導(dǎo)致大批實(shí)驗(yàn)技術(shù)骨干人員不愿從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，而轉(zhuǎn)入教學(xué)、科研崗或?yàn)榱穗x開實(shí)驗(yàn)崗而選擇繼續(xù)深造，造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的人才流失。這些因素均制約了實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的創(chuàng)新能力及實(shí)驗(yàn)水平的提高，成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的瓶頸之一。
2 我校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新模式
2.1 實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建
我校機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室從培養(yǎng)學(xué)生厚基礎(chǔ)、寬口徑的實(shí)際出發(fā)，經(jīng)過資源整合把實(shí)驗(yàn)室分成機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械創(chuàng)新、機(jī)械制造、測試與控制、生產(chǎn)管理5個(gè)模塊。學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)平臺上可以得到“構(gòu)思―設(shè)計(jì)―制造―標(biāo)定―物流”整個(gè)產(chǎn)品生命周期的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品開發(fā)過程各環(huán)節(jié)的深入理解，并根據(jù)自身的興趣、專業(yè)在個(gè)別環(huán)節(jié)上深入學(xué)習(xí)、加強(qiáng)訓(xùn)練。這種實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建方式有效地解決了“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、善創(chuàng)新”與技能專長之間的矛盾。實(shí)驗(yàn)室組成如圖1所示。
2.1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)模塊
該模塊主要是以鞏固學(xué)生基礎(chǔ)知識和培養(yǎng)學(xué)生基本技能為主的專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練（包括綜合展品陳列實(shí)驗(yàn)、公差測量實(shí)驗(yàn)、機(jī)械CAD實(shí)驗(yàn)、熱處理與硬度測定實(shí)驗(yàn)、減速器拆裝實(shí)驗(yàn)和液壓傳動實(shí)驗(yàn)等）；以培養(yǎng)學(xué)生綜合知識和創(chuàng)造能力為主的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，即機(jī)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生具備基本的機(jī)械設(shè)計(jì)理念與專業(yè)技能。
2.1.2 機(jī)械創(chuàng)新模塊
該模塊主要是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和實(shí)踐制作能力。主要針對全國機(jī)械創(chuàng)新大賽、全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、機(jī)器人大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等各大賽事而設(shè)置。通過選題、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試等環(huán)節(jié)的綜合訓(xùn)練，使學(xué)生把理論知識和實(shí)踐技能結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的視野，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。
2.1.3 機(jī)械制造模塊
該模塊主要讓學(xué)生深入了解和掌握機(jī)械制造方面的知識，提高學(xué)生的動手操作技能，強(qiáng)化對機(jī)械制造工藝、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等課程的理解。具體內(nèi)容主要是結(jié)合產(chǎn)品的制造過程，對車、鉗、刨、磨、銑等常見工藝進(jìn)行基本操作技能訓(xùn)練，使學(xué)生對工業(yè)產(chǎn)品制造過程有較完整的體驗(yàn)和認(rèn)識，更好地學(xué)習(xí)、掌握數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)、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(yīng)用，對工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)、編程、設(shè)計(jì)及在生產(chǎn)線上的應(yīng)用深入理解，以適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)對人才素質(zhì)的需求。
2.1.4 測量與控制模塊
該模塊主要訓(xùn)練學(xué)生測試典型機(jī)構(gòu)及機(jī)械傳動裝置的運(yùn)動、動力學(xué)特性及工作能力；分析其影響因素，了解提高機(jī)械性能的措施；掌握現(xiàn)代機(jī)械物理量的測試與實(shí)驗(yàn)研究方法和手段。
2.1.5 生產(chǎn)管理模塊
該模塊通過分布式制造系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境，提供生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)作管理方面的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)習(xí)典型車間作業(yè)調(diào)度問題的基本方法、技術(shù)以及對生產(chǎn)系統(tǒng)的布置和調(diào)度管理，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)代集成制造設(shè)計(jì)理論、方法從事制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的能力。
2.2 管理模式
機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室除執(zhí)行我校國資處制定的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)章制度以及學(xué)院GB/T19001-2000質(zhì)量認(rèn)證管理制度外，建立并實(shí)施了《機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)則》，包括實(shí)驗(yàn)室各類人員崗位責(zé)任制、工作考核制度、安全衛(wèi)生管理制度、檔案管理制度、實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行經(jīng)費(fèi)管理規(guī)定、儀器管理規(guī)定等，各實(shí)驗(yàn)室有實(shí)驗(yàn)室規(guī)則、安全衛(wèi)生制度、學(xué)生守則等管理制度。
2005年，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，將ISO9001質(zhì)量管理認(rèn)證體系引入實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理工作中。按照ISO9001質(zhì)量認(rèn)證體系的核心PDCA（計(jì)劃―實(shí)施―檢查―持續(xù)改進(jìn)）要求，進(jìn)行閉環(huán)、循環(huán)式管理，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行連續(xù)控制，使全面質(zhì)量管理成為基本工作方法，最終提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)室管理水平。
2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室積極鼓勵(lì)學(xué)術(shù)水平較高、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、具有團(tuán)隊(duì)精神的教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，盡量減少專職實(shí)驗(yàn)崗位的設(shè)置。按照學(xué)校、學(xué)院和學(xué)科師資隊(duì)伍培養(yǎng)的政策和要求，定期從實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)、實(shí)施過程、教學(xué)難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)手段、技術(shù)改革等方面進(jìn)行培訓(xùn)，通過輪訓(xùn)的模式加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍對產(chǎn)品生命周期各環(huán)節(jié)技能的深刻理解，使之熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程和具體要求，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。
3 運(yùn)行效果
經(jīng)過幾年的改革與實(shí)踐，學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)的興趣明顯提高：（1）動手能力得到加強(qiáng)。以學(xué)生參加各類科技競賽為例，以往學(xué)生需要加工零部件時(shí)，往往直接請教師指導(dǎo)操作，甚至部分零部件由教師代為加工?，F(xiàn)在指導(dǎo)教師只需要參與前期的方案討論，后期的加工制造與調(diào)試則完全由學(xué)生自行完成。（2）工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力得到提升。近三年來，學(xué)生在全國和省級科技競賽中獲獎(jiǎng)22項(xiàng)，較以往有明顯的提高。（3）畢業(yè)論文質(zhì)量提高。很多學(xué)生在理解了工業(yè)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期過程后，根據(jù)自己的興趣選擇畢業(yè)論文的方向或題目。近年來，本科畢業(yè)論文的質(zhì)量有了明顯提高，申請實(shí)用新型專利十多項(xiàng)。（4）學(xué)生滿意度提高。我院根據(jù)ISO9001質(zhì)量管理認(rèn)證體系的要求，針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生進(jìn)行滿意度調(diào)查。結(jié)果顯示，學(xué)生滿意度由原來的89.8%提高到2012年的98.7%。
4 結(jié)束語
采用產(chǎn)品生命周期理念建立的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室，是對于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)理念的革新，引進(jìn)的ISO9001質(zhì)量管理體系有效地保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的運(yùn)行，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐證明，該模式對于系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的工程理念具有明顯優(yōu)勢，使學(xué)生能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造時(shí)充分理解各環(huán)節(jié)的運(yùn)行與成本核算，有效地解決了寬口徑與技能專長培養(yǎng)之間的矛盾。
參考文獻(xiàn)
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