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導語:在機械電子工程論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

2016年6月2日,中國正式成為《華盛頓協議》成員國,這將對中國工程教育質量的提高發揮極大的督促作用,促進中國按照國際標準培養工程師,提高工程技術人才的培養質量[1]。國際上廣泛應用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學聯合研究提出的[2]。它主要由構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)四部分組成,目的是通過產品研發到產品運行整個過程的鍛煉培養學生理論聯系實際的能力[3]。按照CDIO的培養模式,工程畢業生的能力被分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層次,并通過12條標準來衡量學生的培養質量,這與中國工程教育專業認證的12條標準有異曲同工之處。
我校機械電子工程專業目前雖然已經制定了較合理的專業培養目標和培養方案,培養了結構合理的師資隊伍,形成了較好的理論和實踐教學模式,但是與CDIO工程教育標準的要求相比,在培養方案、教學體系、教師隊伍建設及教學效果評價機制等方面,仍然存在一定的差距。現有機電專業課程體系存在專業特色不明顯、不同課程之間存在重復或相互沖突的地方等缺點,因此要依據CDIO工程教育理念,借助校企合作平臺,全面地進行機電專業人才培養模式的探討,建立符合CDIO工程教育標準的機械電子工程專業實踐教學體系。
1.我校機械電子工程專業課程體系情況
目前的專業培養方案里包括的核心課程為:機械制圖、理論力學、材料力學、模擬電子技術、數字電子技術、C語言程序設計、單片機原理及應用、自動控制原理、機電傳動控制、傳感技術、機械原理、機械設計、機械工程測試技術、機電一體化系統設計、互換性、工程材料等;主要實踐環節為:社會實踐調查、金工實習、電子電路實訓、工程制圖實踐、創新實踐、生產實習、畢業實習、畢業設計(論文)、PLC與組態技術綜合實驗、測試技術與傳感器綜合實驗、單片機綜合實驗、自動化生產線認知實踐、機械設計基礎課程設計和機電專業綜合課程設計等。
2.CDIO模式下的機電專業教學體系
根據CDIO工程教育標準的要求和我校辦學特色,為適應煤炭行業和地方經濟對機電專業高級技術人才的需求,結合重實踐、重創新的培養目標設計新的課程體系。廣泛吸取企業專家建議,深入探討和修訂機電專業課程體系,強化實踐環節,構建國際化的課程體系和教學模式,從而保證面向工程的課程體系能夠培養學生的實踐能力與創新思維。依據CDIO工程教育理念,選擇典型的工程實踐項目,采取“做中學”的方式,通過在項目中反復訓練鍛煉學生自主學習的能力,這樣不僅可以促進學生對基礎知識的掌握,還可以提高學生解決工程實踐問題的能力,從而使學生綜合素質和能力能達到CDIO標準的要求,增強人才培養對企業的適應性[4]。近年來,主要通過以下措施進行教學體系的改革:
(1)基于CDIO的工程教育理念,構建了“一個核心、兩個方向、四個階段”的工程教學體系。
“一個核心”是以礦業領域的機電一體化系統設計、研發為主,覆蓋了多學科交叉領域,主要涉及機械設計、機械傳動、機械制造、機電傳動控制、PLC、單片機、控制工程、機電一體化系統設計等多種技術;“兩個方向”是指機械設計與制造、電氣控制系統,選修課中增添“煤礦機電設備”、“工業控制網絡與現場總線技術”等課程;“四個階段”是指根據CDIO理念的構思、設計、實現、運行四階段指導,學生要經歷認知實習、基礎課程實驗、專業課程設計與綜合實驗及畢業設計、創新大賽等綜合實訓,才能更好地掌握本專業的工程應用技術。從第三學期開始,每學期均安排工程實踐環節,按照核心知識點和要求來設定每個工程實踐項目,在課程設計與畢業設計過程中企業參與。
(2)依托產學研合作背景,通過專業綜合實訓和企業頂崗實習等環節提高學生工程實踐能力。
我校機械工程學院已經建立了電子創新設計實驗室、慧魚模型創新設計實驗室、機電控制技術實驗室、虛擬儀器綜合實驗室、動態測試技術實驗室等實踐創新平臺,與淮南礦業集團、皖北煤電集團、淮南萬泰電子股份有限公司、淮南潤成科技股份有限公司、平安開誠智能安全裝備有限責任公司、凱盛重工有限公司、淮南階梯電子科技有限公司等開展了長期的產學研合作,從而可以保證給學生提供校內、外實踐實習基地。通過單片機和PLC綜合實驗、課程設計、畢業設計、實訓檢驗學生電工電路、單片機、PLC綜合開發的能力,往往借助典型機電案例(如斜井跑車防護裝置、皮帶機集控系統、立井提升系統過卷過放保護系統等),讓學生經歷“構思—設計—實現—運行”四階段的完整實訓。與此同時,讓學生積極深入到到校企合作的實習基地中,在相關機電系統中頂崗鍛煉,進一步提高學生的理論聯系實踐的能力,縮短學生個人能力與企業要求的差距。
(3)通過創新團隊建設、學科競賽和大學生科研項目培養學生工程實踐創新能力。
為進一步拓展學生科技創新能力,借助學院設置的創新團隊、學科競賽活動、大學生科研項目的平臺,在日常的教學管理中,融入緊密聯系工程實際的大學生課外科技創新能力培養模式,鼓勵學生積極參加“全國大學生機械創新大賽”、“全國大學生機器人大賽”、“全國大學生電子設計競賽”、“全國大學生節能減排大賽”等各種賽事,鼓勵學生撰寫學術論文和申請專利。
3.結語
CDIO工程教育模式與中國工程教育專業認證的標準是高度統一的,只有堅持以CDIO工程教育模式為指導,依據校企合作背景,不斷創新改革機電專業的課程教學模式,才能進一步提高學生的工程實踐應用能力,為國家和企業培養出能在機電行業及相關領域從事機電一體化產品和系統的設計制造、研究開發、工程應用和運行管理工作的復合型工程技術人才,達到國際標準的要求。
學科主要研究與開發方向為農業工程裝備及其自動化、流體傳動系統和電液直接數字控制、自動化生產裝備與自動化監控系統、微納米制造中的控制技術與裝備以及智能化電子與電氣傳動技術等五方面。學科曾先后承擔國家科技攻關項目、國家自然科學基金、中國意大利政府間國際合作項目、浙江省主動設計重大科技攻關項目等國家和部省級科技項目40余項,橫向科研項目50余項,累計創造經濟效益超2億元。經過多年耕耘,學科目前已形成自己的研究特色,研究成果居國內領先水平,部分成果達到國際領先水平,研究與應用前景良好,極具發展潛力。
學科設有浙江省工廠化農業裝備工程研究中心、機電裝備設計與控制實驗室、加工技術與裝備工程中心、納米科學與技術工程研究中心等機構。學科現有學術梯隊人員35人,其中教授11人、浙江省特聘教授1人、副教授7人、具有博士學位的教師16人、留學歸國人員 10 人、博士生導師4人、入選省“151人才工程”5人、省“高校中青年學科帶頭人”5人。碩士以上學歷者占91%。
學科帶頭人張立彬教授為機電一體化控制領域知名專家,獲浙江省特級專家,“優秀留學回國人員”、浙江省“有突出貢獻的中青年科技專家”、浙江省“首屆十佳青年科技之星”等稱號。曾先后應邀赴奧地利、匈牙利、前蘇聯、日本、意大利、德國、比利時等國家訪問講學,被聘為意大利Bologna大學客座教授。他還擔任浙江省科協副主席、中國農業工程學會常務理事,浙江省機械工程學會副理事長、浙江省農業工程學會副理事長,擔任國家科技進步獎評審專家,國家教育部科技進步獎評審專家,全國高校機械設計制造及自動化專業教學指導委員會委員、美國農業工程師學會(ASAE)國際會員、中國儀器儀表學會精密機械分會理事、浙江省機械工程學會副理事長、浙江省農業工程學會副理事長和《農業工程學報》編委等職,享受國務院政府特殊津貼,為浙江省有特殊貢獻的中青年科技專家。
近年來,學科獲國家科技進步二等獎1項、教育部科技進步一等獎1項、省科技進步一、二、三等獎各1項,其他廳級獎項共6項。通過鑒定成果8項,其中國際水平5項、國內領先3項。獲授權專利11項,其中發明專利1項。發表學術論文200多篇,其中SCI 21 篇、EI 35 篇、ISTP 36 篇;出版科技著作10余部。目前學科承擔科研項目50余項,經費1000余萬元,其中國家級項目近十項,省部級項目20余項。
英文名稱:Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications
主管單位:中華人民共和國教育部
主辦單位:北京郵電大學
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1007-5321
國內刊號:11-3570/TN
郵發代號:2-648
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1960
期刊收錄:
SA 科學文摘(英)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
英文名稱:Journal of Xi'an University of Arts & Science(Natural Science Edition)
主管單位:陜西省教育廳
主辦單位:西安文理學院
出版周期:季刊
出版地址:陜西省西安市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1008-5564
國內刊號:61-1441/N
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1994
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
聯系方式
關鍵詞:培養模式;知識結構;課程體系
作者簡介:王軍(1979-),男,滿族,遼寧本溪人,江西理工大學機電工程學院,講師;何鵬舉(1961-),男,甘肅慶陽人,江西理工大學機電工程學院,教授。(江西?贛州?341000)
基金項目:本文系江西省高等學校教學改革研究課題“測控技術與儀器專業本科教育與研究生教育一體化培養模式研究”(JXJG-09-6-16)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)28-0021-02
近十余年來,我國的本科生畢業人數從1999年的44萬人擴大到2011年的660萬人,研究生的招生規模也從1999年的7.1萬人擴大到2011年的52.4萬人,當一個國家的本科高等教育達到大眾化甚至普及化的時候,必然會追求更高層次(研究生教育)的大眾化。在高等教育日益普及的今天,面對高校通識教育與專業教育、教學質量與招生規模、專業理論與實踐能力的矛盾,如何優化人才培養體系、提高教學質量是每一個教育工作者所面臨的問題。
本科生教育是大學中的基礎教育,強調的是學習但不能沒有研究性和實踐性的訓練;研究生教育是我國教育體系中的最高層次教育,強調的是研究和創造性,但是也不能忽視基礎教育,尤其是自然科學的系統知識體系以及人文社科和思想品德教育。大學中的基礎教育與高層次教育是一個有機體,應把學生的基礎知識、專業知識以及實踐能力的培養過程按照一個有機的整體進行設計和考慮,打通本科生高年級與研究生教育之間的隔離。[1]
一、測控專業本碩一體化培養模式的可行性分析
“本碩一體化”培養模式是本科生教育與研究生教育相結合的嘗試,是現行的推薦免試碩士研究生制度的補充與延伸。推薦免試指由本科階段直接保送進入碩士生階段學習的一種培養方式,相應的還有碩博連讀培養方式,就是碩士生直接保送到博士生階段學習,目前國內也有部分大學(如清華大學)采取部分優秀的本科生直接保送到博士的培養方式。我校在2009年正式開展推薦免試研究生的培養工作,現已實行研究生推免制度三年了,“本碩一體化”培養模式正是為了適應我校的推薦免試碩士研究生制度所進行的有效補充,不但可以緩解招生數量與培養質量的矛盾,而且有助于吸引本校優秀本科生源進入研究生階段學習,優化本科教育與研究生教育的協調發展。
“本碩一體化”培養模式沿用了博士生培養方式中碩博連讀和提前攻博的概念。碩博連讀和提前攻博的培養方式是國家確定的博士生入學方式之一,縮短了研究生培養周期,對激勵碩士研究生攻讀博士學位產生了積極的影響。[2]碩博連讀模式在美、英等發達國家有較長時間的應用和實踐歷史,培養了大批優秀人才,得到了世界各國較為普遍的認同和借鑒。在當前高校擴招、就業壓力增大的形勢下,“本碩一體化”培養模式對于促進本科生努力學習、畢業后選擇繼續學習或者參加工作都有著積極的影響,是高等教育多元化的一種嘗試。
我校本科生教育實行3~6年的彈性學分制度,允許學生在修滿規定的畢業標準學分的基礎之上,根據自身的情況調整學習進度,增加了人才培養的靈活性。“本碩一體化”培養模式主張以人為本,有利于發揮學生的主觀能動性,促進學生的個性化發展,充分體現了我校彈性學分制度的優越性,“本碩一體化”培養模式對于促進素質教育、提高人才培養質量有著積極的影響。
二、本碩一體化課程體系改革與優化
測控專業是光、機、電、計算機多專業交融的技術學科,針對測控專業多學科、多專業交叉融合的顯著特點,以“測試計量技術及儀器”、“精密機械及儀器”、“機械電子工程”等碩士點的人才培養為導向,以礦山、冶金、儀器儀表等行業需求為目標完善本專業的電類和機械類課程。對本科生和研究生的知識結構、能力結構進行了層次設計和分類設計,修訂本科生和研究生培養方案,統籌安排本科課程與碩士研究生課程,調整課程設置,整合課程內容,使課程體系相互銜接,以就業和讀研兩個方向靈活設置選修課程,加強專業素質和能力培養,滿足就業和讀研的需求。
在本科三年級結束后,根據導師組的考核意見以及學生個人的選擇、能力和興趣進行分流。一部分學生選擇就業,進行本科畢業設計和畢業論文寫作;另一部分達到保送研究生資格的學生則在導師的指導下進入研究生階段的學習,該部分學生不再完成本科畢業論文,經過研究生階段培養,最后完成碩士畢業論文即可。
1.課程體系
測控專業畢業規定總學分為186學分,包括5大模塊,如表1所示。
公共必修課包括高等數學、大學英語、大學物理、思政、體育、線性代數、概率統計、復變函數與積分變化等課程,按學科大類分類設置,由學校教務處統一安排;專業必修課包括C語言程序設計、機械制圖、電路、模擬電子技術、數字電子技術、工程力學、機械設計基礎、自動控制原理、傳感器技術、信號與系統等課程;專業選修課包括Matlab語言、測控電路、電氣控制與可編程控制器、單片機原理、嵌入式系統、機電傳動控制、互換性與技術測量、計算機網絡、儀器總線、光電檢測技術、無損檢測技術、智能儀表設計技術、工程光學等課程;實踐教學環節則涵蓋大一到大四每個學期,包括軍訓、金工實習、課程設計、生產實習、畢業實習等;校級公選課是為了拓寬學生的知識面,提高學生的綜合素質而安排的人文社科、經管藝術、自然科學等課程。在課程的設置上,注重知識的基礎性、系統性與先進性,提高課程的綜合化程度,體現“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的專業培養目標。
【關鍵詞】AutoCAD 參數化設計 模塊化 幾何約束
1 引言
在機械設計已全面進入計算機時代的今天,如何創新且快速地設計成了企業持續發展的靈魂。只有快速地將產品設計出來,才能迅速占領市場制高點。機械設計作為一種充滿創造性的工作,必然要在繼承以往設計的基礎上,經過反復地修改好完善。同時,機械設計往往是系列化設計,常常需要借鑒以往的設計結果。據不完全統計,機械零件的結構要素90%以上是通用或標準化的,零件有70%-80%是相似的,參數化設計的概念由此應運而生。本文對基于AutoCAD軟件平臺的幾種實現參數化設計方法進行分析,并選用AutoLISP編程環境對其進行參數化開發。
2 參數化設計的概念
參數化設計(Parametric Design),也稱尺寸驅動(Dimension-Driven),是通過改動圖形的某一部分或某幾部分的尺寸,或者修改已經定義好的參數,自動完成對圖形中相關部分的改動,從而實現對圖形的驅動。事實上,參數化設計的意義不僅僅在于可以提高設計效率,而且也是提高設計質量的有效途徑。AutoCAD軟件作為通用CAD設計軟件,更注重功能的全面性,幾乎涵蓋了制造業的方方面面,缺乏專業針對性。有效地對其二次開發,實現專業化、本地化,才能真正意義上實現基于CAD技術的參數化設計。
3 參數化設計方法
3.1 參數化設計理論方法比較
參數化設計的理論方法主要有以下四種。
3.1.1基于幾何約束的數學方法
此種方法利用尺寸約束建立方程式,通過數學方法解方程組,一次解出所有特征點的坐標值,確定出幾何細節。采用該方法必須輸入充分且一致的尺寸約束,才能求解約。但由于非線性方程組求解過程本身的不足,求解穩定性還需提高。
3.1.2基于輔助線的建模方法
將幾何圖形輪廓建立在輔助線基礎上,通過對輔助線的約束來得到所需圖形。
3.1.3基于幾何推理的人工智能法
建立在經驗數據基礎上,利用擴展的數據結構實現幾何約束的推理。
3.1.4基于特征的實體造型方法
使用幾何特征取代直線、圓弧等基本幾何要素建立方程式。
目前后兩種理論方法僅停留在理論階段,輔助線建模的方法又相對繁瑣,基于幾何約束的數學方法更具有操作性,是當今參數化設計的首選方式。
3.2 參數化設計實現方法比較
參數化設計的實現,有兩種常用的方法:一是依靠現有的軟件平臺進行二次開發;二是自己開發軟件。第一種方法開發者不需要具備很深的軟件開發方面的造詣就可以做到,門檻較低。自己開發軟件則需要具備很多的軟件開發的知識和很強的編程能力。本文以第一種方式實現參數化設計。
AutoCAD軟件是一種開放式結構,它提供了多種開發接口,讓使用者充分發揮創造力,根據自己的需要對其進行二次開發。這也讓AutoCAD軟件經久不衰。
在AutoCAD環境下,實現參數化設計通常采用如下三種方法。
3.2.1通過圖形交換文件實現參數化
首先需要編寫與AutoCAD的接口程序,并把所需要處理的模型寫成接口文件。再通過接口文件調用命令來實現。這種方法對于高級語言比較熟悉的人來說比較容易掌握,但兼容性較易出現問題。
3.2.2通過編程接口實現參數化
AutoCAD提供多個編程接口,可以使用VBA、Object ARX等語言編寫程序,并通過編程接口對軟件數據結構、內部命令直接訪問。
3.2.3使用LISP語言編程實現參數化
AutoCAD官方推薦的編程環境為AutoLISP編程環境。此開發環境集成在AutoCAD內部,并根據軟件特點加入了一系列專用函數。這些函數可以直接訪問軟件內部數據庫、調用全部命令,還能實現實時處理,使設計繪圖融為一體。
3.3 模塊化的設計思想
模塊化顧名思義就是將需要實現的功能分成不同子功能,互相獨立,這樣就能具備更好的多樣性與創造性,可以根據需要“拼”出想要的功能,還能在編程的時候保持清醒的頭腦,不易出錯。
4 實現參數化設計方法舉例
將此程序保存為“.lsp”文件后,載入CAD系統,通過輸入命令“huitu”,再輸入直線的長度“L”,就能自動繪制一條直線。通過輸入不同的參數,即可驅動程序自動繪制不同長度的直線。
5 結論
本文在系統分析了基于AutoCAD軟件平臺實現參數化的理論方法和實現方法的優缺點后,提出以AutoLISP編程環境實現參數化設計的基本范例,為實現參數化設計提供一種思路。
參考文獻
[1] 金建國.參數化設計總數[J].計算機工程與應用,2003,8(7):16-18.
[2] Light R,Grossard D,Modifieation of geometric model through variation geometry[J].Computer Aided Design,1982,14(4):209-214.
[3] 徐建成.零部件參數化設計方法研究與系統實現[D].南京:南京理工大學碩士學位論文,2004:17-19.
[4] 王玉琨,任衛紅,茅艷,王狂飛.CAD二次開發技術及其工程應用[M].北京:清華大學出版社,2008.
作者簡介
馮超(1985年-),男,漢族,黑龍江省明水縣人。碩士學歷,研究方向為機械電子工程。現為北京航天發射技術研究所工程師。
林琳,女,1984年出生,漢族,碩士學歷。研究方向為機械電子工程。現為達涅利冶金設備(北京)有限公司工程師。
作者單位
[關鍵詞] 交通運輸專業;實踐教學;教學管理
交通運輸專業培養具備汽車運用與維修,交通運輸生產經營管理與組織等方面知識和能力,能在交通運輸管理部門和企業,汽車4S店及物流公司從事技術與管理工作,以及科研部門和高等院校從事教學研究的高級專門人才。學生綜合能力的培養, 是學生能否適應人才市場需求的主要途徑。實踐教學是大學生素質養成、能力培養的重要環節。為適應市場經濟和交通運輸發展需要,將“拓寬專業口徑,開拓新的專業空間”;作為我校交通運輸專業實踐教學改革的出發點。改革交通運輸專業實踐教學, 形成新的交通運輸專業實踐教學體系,是我校本科教學改革的重要組成部分,意義重大。
一、交通運輸專業實踐教學體系的結構與作用
(一)實踐教學體系的結構實踐教學涵蓋德、智、體、美等各個方面,既包括課程實驗、實習、社會實踐等實踐教學環節,又包括專業思想教育、專業技能訓練等多項內容,并與課堂教學、畢業設計(論文)緊密聯系、互相依托、互為補充, 由此形成一個應用型人才培養的實現模式[1]。根據實踐教學的要求,在我校交通運輸專業的教學培養計劃中,實踐教學體系由以下4個環節組成(圖1)。
1.實驗教學環節。該環節與課堂理論教學相對應,有計算機基礎、文獻檢索、大學物理、電工技術、材料力學、VB程序設計、數字電路、計算機輔助設計、單片機原理與應用、機械制造基礎、汽車電器與電子設備、車載傳感器、運輸管理等課程實驗及上機實驗,由基礎到專業逐步進行。
2.實習環節。該環節與專業技能和綜合能力培養相適應,包括汽車構造、交通運輸組織學、汽車維修工程學、汽車檢測診斷技術等課程實習、駕駛實習和畢業實習。
3.課程設計(論文)環節。該環節包含培養學生專業設計能力的機械制造基礎課程設計和交通運輸港站設計課程設計以及培養學生論文寫作技巧的交通運輸組織學課程論文和交通運輸學課程論文。
4.其他實踐環節。該環節包括培養學生科學研究和探索創新能力的課外學科實踐、各類計算機操作及科研實踐或創新設計;還包括培養學生綜合素質和磨煉意志的專業思想教育、專業勞動、各項義務勞動、軍事訓練和社會實踐等。
(二)實踐教學體系的作用實踐教學是專業培養計劃的重要組成部分,也是教學過程的重要環節。在制定專業培養計劃時, 實踐教學體系要符合培養厚基礎、寬口徑、創新型人才的要求。
1.加深對理論教學內容的理解和掌握,提高學生的實踐能力和科學素質。學生通過基礎課程實驗和上機實驗加深對基礎理論教學內容的理解,做到理論聯系實際,全面掌握課堂所學知識,培養實際操作能力和基本科研素質。
2.加強學生專業技能培訓,提高學生的學習熱情和專業能力。通過專業課程實驗、實習及駕駛實習,學生的學習熱情和專業能力得到提高。
3.提高學生的綜合能力和創新能力。學生的興趣與愛好存在差異,創新性實驗項目的開展能使學生的興趣與愛好得到充分的滿足,調動學生的主動性、積極性和創造性,激發學生的創新思維和創新意識。學生通過交通運輸綜合生產實習、畢業設計(論文)、課外學科實踐以及創新性實驗項目的開展,綜合能力和創新能力得到提高。 4.培養學生愛崗敬業、獻身社會的優良品質,提高學生的綜合素質。通過專業思想教育和軍事訓練,組織各項義務勞動,利用寒暑假,積極開展形式多樣的社會實踐活動,是培養學生愛崗敬業、獻身社會的優良品質,提高學生綜合素質的有效途徑。
二、我校目前交通運輸專業實踐教學體系的現狀與問題
(一)實踐教學體系的現狀福建農林大學于2000年開辦交通運輸專業, 至今已培養了300余名畢業生,目前在校本科生 200余名。為適應市場經濟和交通運輸行業發展的需要,以培養善創新、高素質、有特色的多層次、應用型交通運輸專業人才為目標,本專業培養計劃經過了多次修訂,實踐教學體系和管理機制不斷完善。
1機械工程全日制專業學位研究生培養體系改革的總體策略
在人才培養越來越注重個性化、創新性的今天,高等學校應該改變過去單一的知識傳授的教育方式,增強學生的個性培養與實踐創新能力的培養,培養體系應該有自己的特色與個性。通過領會我國由工程教育大國邁向工程教育強國,走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國的發展戰略,為適應高等教育面向社會需求培養人才的發展形勢,我們深入分析了機械工程領域的優勢特色和發展難題,借鑒國內外工程教育教學改革的成功經驗,確立了石油特色機械工程全日制專業學位研究生培養體系改革的總體策略。即:依托石油石化企業發展優勢,進一步增強與企業的產學研合作,促進導師隊伍建設,加快具有石油特色的實驗室和校內外實踐創新基地建設;開闊全球視野,推進國際化辦學,拓寬學科發展空間和就業渠道;以企業需求為導向,借鑒國際工程教育人才培養新理念,培養知識面廣博、適應性廣、實踐創新能力強的高層次應用型人才。
2機械工程全日制專業學位研究生培養體系的構建
專業學位研究生培養體系的構建涉及培養目標、研究方向、課程設置、實踐基地、培養方式、學制、學位論文、導師隊伍、質量管理等要素。
2.1培養目標全日制專業學位是以應屆本科畢業生為主的全脫產學習,其培養目標與非全日制專業學位應有所不同,與學術型學位有明顯差異。機械工程全日制專業學位研究生的培養目標為:具有良好的思想道德素養、敬業精神和創新精神;具有堅實的數學、力學、機械工程、計算機技術基礎;掌握一門外國語,能熟練閱讀專業文獻;掌握現代機械設計、制造、機電控制、車輛工程等領域的基本理論與方法,了解本學科專業發展前沿;在石油機械工程、機械設計、機械制造、機電控制、車輛工程等某一方向或領域,從事科技攻關、技術開發、工程設計與施工、工程規劃與管理的應用型高層次專門人才。
2.2研究方向經過機械工程學科與石油與天然氣工程、石油化學與化工技術、油氣田防災減災工程及防護工程等石油特色學科或方向的長期交叉滲透,融合凝練成東北石油大學機械工程領域全日制專業學位研究生的研究方向:a.石油機械工程;b.機械設計及理論;c.機械制造及其自動化;d.機械電子工程;e.車輛工程;f.工業設計;g.安全技術及工程;h.材料腐蝕防護與失效分析。
2.3課程設置在實行彈性學分制的同時,將研究生所學課程分為學位課與非學位課,以及為加強實踐能力培養而設置的必修環節,為跨專業學生設置的補修環節。全日制專業學位碩士研究生應修學分不少于32學分,其中專業學位課程不少于12學分,必修環節至少5學分。為了突出石油特色,注重知識的前沿性、交叉性和滲透性,除了對常設課程內容和教學模式進行改革與更新的同時,新設置了油井舉升工程前沿技術、機械制造前沿技術、機電控制前沿技術、材料科學與工程前沿技術、機械裝備故障檢測與分析前沿技術、石油化工設備安全技術、流體參數測試實驗等課程。
2.4實踐創新基地全日制專業學位研究生實踐能力的培養,需要采取多種模式、拓展多種渠道,在加強企業實踐基地建設的同時,要更加重視校內實踐基地的建設。我們依托黑龍江省石油裝備工程技術研究中心、中國石油HSE安全檢測與評價重點實驗室、鉆井修井井架及設備檢測評價國家計量認證實驗室等高水平實驗室,整合學科、學院實踐教學資源,構建了機械工程專業學位研究生校內實踐基地。由多個實踐教學平臺組成:石油鉆采機械實踐平臺、海洋石油鉆井采油工程技術與裝備實踐平臺、多相流分離技術與裝備實踐平臺、特種工程車輛實踐平臺、石油化工設備狀態監測與故障診斷實踐平臺、石油化工裝備腐蝕防護與失效分析實踐平臺、流體傳動與控制綜合應用實踐平臺。實踐基地為學生提供一個實現自主創新、自由探索的實踐環境。
2.5學制與培養方式實行彈性學制,一般培養年限為3年,最長不超過5年。具備提前畢業資格的研究生,修學年限可為2~3年。研究生培養采用“三跨”模式,學生可以根據需要自由擇時、擇地、擇專業課學習。實行雙導師制,校內導師為主要責任人,指導團隊培養相結合。應充分發揮導師指導研究生的主導作用,努力體現“因材施教”的教育思想,積極調動研究生學習的主動性和自覺性,幫助研究生按時制定好個人培養計劃。加強研究生的自學能力、動手能力、表達能力、寫作能力和創新能力的訓練和培養。
2.6教師隊伍充分利用地處大慶油田這一地理位置的優勢,選派青年教師到石油石化企業去掛職鍛煉,他們將得到大量的直接面向工程實踐的“實戰機會”;加強學校與企業的合作,積極開展聯合課題研究和科技服務,使年輕教師都參與到解決工程實際問題和科技創新的實踐中來,工程創新意識不斷得到增強,解決工程實踐問題的能力也得到相應提升。同時,現場工程知識的積累及科技創新,又促進了專業理論水平的提高,逐步建成“雙師型”的導師團隊。充分利用與石油石化行業長期全面合作辦學的各種資源,完善校外導師聘任制度,擴大校外導師隊伍,落實好全日制專業學位研究生培養的“雙導師制”。
結束語
中國儀器儀表行業協會副理事長朱明凱指出,“現代儀器制造柔性研發平臺的創建及系列產品開發與應用”,無論是參數設計,還是相關產品制造,均達到國際先進水平,項目榮獲2007年度國家科技進步二等獎是實至名歸。
團結志業,金石為開
項目牽頭人徐小力教授長期從事機電系統測控技術領域的研究和教學工作,在機電系統狀態監控、故障診斷及發展預測等技術研究方面頗有一番獨到的見解,為推動我國光機電一體化的現代測控技術的發展做出了突出貢獻。
近年來,徐小力教授完成或承擔了一批國家級、省部級科研課題以及與企業合作的重要科技項目,取得了一批具有創新性、先進性和實用性的研究成果,多項新技術經鑒定達到國內外先進水平,一些新技術已經產品化和產業化,研究成果廣泛應用于制造業、機械電子、儀器儀表以及能源開發和環境保護等許多領域,取得了顯著的經濟效益和社會效益。除進行科研外,他還組織了國際自動化測試與儀器儀表學術會議ISTAI,全國設備監測與診斷學術會議等國內外學術會議,并總結多年的實踐經驗,在國內外發表學術論文百余篇,為促進機電系統測控技術發展以及國內外學術交流發揮了積極作用。
在不斷地努力下,他主持完成的研究成果先后榮獲國家科學技術進步獎二等獎、中國機械工業科學技術獎一等獎等多項獎他所率領的機械電子工程學科團隊被評為北京市高校學術創新團隊;而他本人也先后被授予“中國機械工業科技專家”、“北京市高校拔尖創新人才”、“北京市人才強教計劃資助高層次人才”等榮譽稱號,并于1999年起享受政府特殊津貼。
而在“現代儀器制造柔性研發平臺的創建及系列產品開發與應用”項目中,他與各單位的教授、研究人員,工程技術人員相結合,形成了一支精英隊伍。“隊伍”中,涉及部門,人員眾多,僅北京信息科技大學就囊括了機電系統測控北京市重點實驗室、傳感器北京市重點實驗室、自動化學院、光電信息與通信工程學院及機電工程學院等在內的多個科研組,此外,他們還聯合北京光學儀器廠、北京京航公司,使這支隊伍不僅形成了產學研結合的優勢,還具有老中青結合的特點。
他們追求自主研發和創新,努力實現科技與經濟的結合,注重科技成果的轉化和應用推廣,二十余年來,一絲不茍地執著于基礎技術研究的沉淀和積累。不知有多少個節假日在實驗室進行試驗研究和關鍵技術攻關,不知有多少人帶病上陣,又不知有多少人克服家庭困難堅守在自己的崗位上,才有了如今項目的成功。
推陳出新,技術制勝
“現代儀器制造柔性研發平臺的創建及系列產品開發與應用”是徐小力教授攜項目組多年合作的結晶。
針對現代儀器制造具有高技術、多品種和小批量的特點,項目組提出了面向現代儀器制造的柔性研發系統理念――IFDS(Instrumentation Flexible Developing System),并創建了一種可兼容,可擴展、可升級和可重構的開放式柔性研發平臺體系。這一研發平臺以光機電一體化技術、現代傳感及檢測技術、智能化監測分析技術等為核心技術,構建了適合現代儀器系統研發的柔性集成體系,通過資源集成、信息交換機制、系統接口、總線控制和網絡互聯實現了系統資源的共享和有機融合,為傳統儀器系列產品的技術改造和提升、新型現代化智能化儀器系統的自主創新設計和快速柔性研發提供了新的模式和基礎技術裝備。
該項目以本次研究中完成的研發平臺作為主要的技術裝備,創造了分層次改造和提升傳統儀器產品的技術途徑,實現了對儀器系統的快速集成創新和柔性開發,顯著提升了儀器產品研發的技術水平,有效縮短了開發周期,降低了開發成本,提高了儀器制造適應市場的快速動態響應能力。
應用柔性研發平臺項目組研制了一系列具有自主知識產權的現代儀器,包括光電分析儀器類、傳感器及檢測儀器類,設備安全監控系統類等3類10個系列50余種新產品。
其中,多項研究成果獲得國家專利和國家發明專利,其多項創新技術經專家鑒定達到國內領先水平或國際先進水平。本項研究成果被授予2007年度國家科學技術進步獎二等獎,相關研究成果還榮獲中國機械工業科學技術獎一等獎一項、二等獎三項,兵器工業集團科技進步獎一等獎一項,北京市科學技術獎二等獎三項,國防科學技術獎二等獎二項等獎項。
同時,在產學研一體化指導思想下,項目組著力進行了新技術的產品化和產業化,新產品已在機械電子、醫藥衛生、石化、資源、環保、航天、材料等有關國計民生的許多行業獲得廣泛應用,不僅提升了重要儀器制造企業的技術創新能力、核心競爭能力和可持續開發能力,而且這些新技術具有進一步推廣應用的價值,有利于促進我國現代儀器和裝備制造業的振興和發展。
讓成果說話
利用研發平臺提供的虛擬儀器系統、新型微處理器開發系統、數據處理系統、智能分析軟件包及配套儀器設備等有關研發的環境和資源,完成了該產品的研發工作。
首先,該項目在國內外首先開發了基于虛擬儀器的熱分析儀,膨脹儀系列產品,利用虛擬儀器資源明顯提高了數字化智能化和網絡化水平;新系統分析準確、體積小,重量輕,成本低、操作方便及界面友好。
其次,在光電直讀測差計研發中,項目組摒棄了以往人工操作繁瑣、易產生人為誤差以及低檔單片機功能單一、精度低且不穩定的缺陷,重新構建了以高檔嵌入式系統為核心的測控單元,提高了可靠性和測量精度,首先在同類產品上實現計算機配色、智能數據處理、大屏幕漢字顯示及主機與便攜機聯結等。
而在光柵單色儀和分光光度計上,他們又首先在同類產品上構建實時多任務集成化操作環境并構成嵌入式處理器為核心的測控系統。
總之,柔性研發平臺以光機電一體化技術、現代傳感及檢測技術、智能化監測分析技術等為核心技術,借助先進的儀器設備資源,構建了適合現代儀器系統研發的柔性集成體系,并通過信息交換機制、系統接口,總線控制和網絡互聯實現了軟硬件資源的共享和有機融合,為傳統儀器系列產品的技術改造和提升、新型現代化智能化儀器系統的自主創新設計和快速柔性研發提供了新的模式和技術裝備。
該系列研究成果在數字化、智能化技術分析層次提升了行業主要骨干企業主導產品的技術水平和開發能力,成功地開發了具有自主知識產權的光電分析儀器新型系列產品。研究成果體現了產品化和產業化趨勢,已廣泛應用于環
境保護、生物制藥、航天科技、微電子,材料,紡織、化工、印刷,建筑、冶金,陶瓷、食品、家電等行業,取得了顯著的經濟效益和社會效益。
在實踐中成長
小行業、大智慧,面對國外產品占據我國高中檔儀器大部分市場的被動局面,“現代儀器制造柔性研發平臺的創建及系列產品開發與應用”的成功,從國家和產業需求出發,通過產學研合作,在國家、地方及企業等科研項目的支持下,實現了對儀器系統的快速集成創新和柔性開發,顯著提升了儀器產品研發的技術水平,縮短了開發周期,降低了開發成本,提高了儀器制造企業適應市場的快速動態響應能力。
在“科技與經濟結合”的戰略思想指導下,從項目研發的最初,項目組就很注重成果的轉化。而與北京光學儀器廠以及京航公司的合作,使得產業化有了得天獨厚的平臺。
作為項目合作單位,北京光學儀器廠首先進行了產品的生產應用。該系列產品在該廠投入應用三年來,銷售收入連年遞增,在這個以多品種、小批量為特點的中小型儀器產品生產企業中取得了突出業績。
大慶油田有限責任公司也對該項目的相關產品津津樂道。該企業在生產中使用了新型熱分析儀器,主要利用這種儀器來測定原油分離中使用的多組分催化劑的成分以及對渣油和瀝青進行吸氧老化試驗,建立試樣熱性能方面的特性曲線等工作。使用過程中他們發現該儀器精準性、重復性高,利用熱重分析方法,對催化劑失活的原因分析準確可靠,根據失活點特性,為催化劑的研制和再生提供了理論依據。使用單位認為,該儀器的性價比高,價格不到國外同類產品的四分之一,實現的熱分析試驗功能卻幾乎達到了國外產品的標準。