導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇機械電子工程論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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

1.2以柴油機為例的工程機械功率流控制現狀

從能量轉換的定義上分析，工程機械的工作過程是不同能量形式相互轉換、傳遞和對外輸出功率的過程。想要分析工程機械的節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換為機械能，以轉速和轉矩的形式表達出來。這是柴油機的基本能量轉換過程。目前采用的柴油機節能方法是全程調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變為液壓能，以流量和壓力的形式表現出來，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速感應控制或功率極限載荷控制等方法，以改變二者聯合工作時的高能耗現狀。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，然后液壓系統的壓力和流量等被調節至合理值進而輸送給相應的執行機構。這個過程中大多使用變化流量控制方法以協調運轉多執行機構，有些情況也會使用LUDV技術從而減少并聯回路中負載變化對流量分配的影響。在這個系統中，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。為了協調這種供需關系，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動機吸收，并向外輸出機械能，機械能以力和位移或轉速和轉矩的形式表現。這些機械能中的一部分或全部對外界載荷做功，執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，現在的元件效率控制技術、子系統功率控制技術和部件功率控制技術不能協調整機進行節能分析，只能在自己工作范圍內達到局部最優值。

2工程機械全局節能控制系統

2.1全局節能控制系統

全局節能對于加強機械工作性能，降低能耗具有重要意義。為了建立廣義節能定義下的全局節能控制系統，要將整機和外界負載作為研究對象，并將節能目標設定為傳統節能控制技術、多執行機構的協同控制以及作業效率，達到最優節能效果。為了方便對節能效果進行定量分析，可以定義全局節能指標如下:全局節能指標=對外有效功/(油耗×作業時間)=有效功率/油耗從以上定義式可以看出，全局節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節能控制技術、多執行機構的協同控制以及作業效率三個方面的內容，能夠全面地評價工程機械能耗特性。全局節能目標的實現可以劃分為三個小目標，即協同作業目標，作業效率目標以及傳統節能目標。每個小目標還可以再往下細化為系統目標，部件目標和元件目標，對工程機械里面每個部件的協同作業情況，作業效率情況和能耗情況進行實時的控制，從而達到實現全局節能的效果。

2.2全電控系統電子節能控制技術

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

2.2.1全電控節能控制技術

全電控節能控制技術的實現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。因為電控系統中的控制功能和專用功能是由系統軟件實現的，所以在機械工作過程中根據實時工況和操作意圖在線調節控制參數，實現參數匹配柔性化，以獲取更好的、全面的、廣泛的節能效果。

2.2.2分布式節能控制技術

全電控節能控制技術雖然能夠實現對整機節能的控制，但是控制程序需要處理液壓系統的實時壓力信號，要求控制系統有很高的響應速度，目前技術水平仍然難以滿足對壓力信號實時處理的要求。為加快對機器運轉數據處理速度，可以開發基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器和發動機控制器，也就是說每個控制器都連接了高速總線，加快處理速度。發動機控制器根據發動機的實時工況數據和用戶操作意圖改變發動機噴油多少，并將處理數據輸送到總線，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行類似的操作。基于總線的分布式控制系統可以有效地增加控制信息的運算和傳送速度，滿足全電控節能控制系統對數據處理速度的要求。

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一、引言

隨著社會的不斷（國家經濟的快速）發展，科學技術在機械電子工程內得到了（更加）廣泛的運用，在此基礎上機械電子工程的發展越來越朝著現代化、多元化和智能化的方向前進。由此可見，控制工程在機械電子工程領域有著更好（十分廣闊）的發展前景和空間。為了實現機械電子工程更長久的發展，我們需要更加關注機械電子工程的發展方向，并努力實現將控制工程運用到機械電子工程的發展中去（這不僅能大大的提高工作效率，更加的節約成本，使電子工程得到更好的發展，也能加快推進我國經濟發展）。本篇論文主要根據這一現狀對當前控制工程在機械電子工程中的運用進行了深入的分析。

二、控制工程和機械電子工程的含義

1、控制工程。控制工程的含義是將計算機技術的理論概念和工程作為基礎，利用自動化的技術進行解決控制工程在實際操作中的問題。控制工程主要是探討輸出與輸入的問題，將非線性的設計和參數的問題進行深入研究。在當今社會控制工程得到了廣泛的發展和應用，今后在機械電子工程的發展中也能得到更加廣泛的發展和應用。2、機械電子工程。機械電子工程同時擁有電子信息和機械專業的特征，本篇論文中主要從設計的層面進行研究機械電子工程的含義，機械電子工程專業包含了各個學科和領域的的指示，在進行實際的操作的時候主要是用模塊化的方法。現在的機械電子工程與傳統的機械電子工程不同，現在的更加的簡易且體積小，并在科學技術發展的基礎上進行發展和提升，其內部的系統設置也越來越科學和復雜，所以將各種先進的科學技術和控制工程運用到機械電子工程中去，可以有效的促進其發展。

三、控制工程在機械電子工程中的實際應用

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從知識結構上來看，機械電子工程是機械技術、電子技術、信息技術、計算機技術和控制技術等技術有機結合的一門復合技術.由于是多學科的綜合，機械電子工程專業所學課程都來自于以上幾個學科，希望利用幾個學科的知識交叉、滲透培養出知識面較全面、創新能力強、實踐能力強的技術人才.

1機械電子工程專業的辦學現狀

從人才培養層次上劃分，機械電子工程專業人才培養在本科層次上分為二種情況，一種是學校獨立設置了機械電子工程專業，由于機械電子工程本科專業屬于普通高等學校本科專業目錄外專業，申請較難.目前在全國本科高等院校中設置機械電子工程本科專業的只有三十多所，如北京石油化工學院、同濟大學、上海大學、北京理工大學、武漢科技大學、華南理工大學、重慶大學、哈爾濱理工大學、江蘇大學等高校.另一種是學校在機械設計制造及其自動化和機械工程及其自動化兩個專業下開設的機械電子或機電一體化專業方向，這種學校數量眾多[M.

2舊版培養方案存在的主要問題

在通過與我校機械電子工程專業相關基礎課、專業課教師、各年級學生(含畢業生)和用人單位座談交流后發現了如下一些問題：

2.1畢業生和用人單位反饋，專業學習內容齊全，寬口徑實現較好，但寬而不精，掌握的深度和力度不夠；應用型人才培養目標體現不深入，在某種程度上理論性教學占據更主導的位置.

2.2與各年級同學座談時，學生普遍反映課程科目較多，同類同性質科目存在，有重復之嫌疑，跟專業聯系不是特別緊密的課程較多，應當做適當精簡.

2.3在與任課教師交流的過程中我們發現，04版培養方案的某些課程的設置純粹照顧了教學，與教師的科研關系不夠緊密，兼顧不到科研.因此，從某種意義上來說，教師的教學激情得不到最徹底、最完全的釋放和發揮；學生的鉆研能力也得不到應有的提高.

通過暴露出的問題我們發現如何能夠做到在寬口徑的同時能夠有所精，確實是一個難題.綜合其他院校同類專業的調研情況，我們認為，應該盡快明確一條貫穿專業學習的主線，主干課程的設置應該服從和服務于該主線，同時，該主線與任課教師的科研工作還能夠緊密相連，不出現脫節和不相關現象.這樣可以保證在提高了教師科研能力的同時也鍛煉了學生參與研究的能力.

3新版機械電子工程專業培養方案修改的幾個思路

3.1面向市場，培養合格人才.為了培養具有多學科知識的綜合應用能力和較強的工程創新能力，能在機電工程領域從事機電一體化系統和產品的設計制造、科技開發、應用研究和工程管理的高級工程技術人才，機械電子工程培養方案必須進行改革，使學生掌握以下知識和能力：（1)掌握較扎實的自然科學基礎知識，具有較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力；（2)系統掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎，具有某個專業方向所必需的專業知識；（3)具有機電一體化系統和產品的設計與制造、檢測與診斷、控制與仿真的基本能力；(4)具有新型機、電、液、氣等一體化產品和技術的研究與開發能力；（5)掌握計算機輔助設計、制造和測試的基本理論和技能；（6)具有機電產品的技術經濟分析與生產組織管理的基本能力；（7)具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質[56.

3.2厚基礎，重實驗，強能力.工程實際要求我們的學生既要有扎實的基本功，又要有較強的適應性和動手能力.加強基礎課的教學，為學生打下良好的數理基礎、工程基礎十分必要和迫切.機械電子工程這個學科是一個工程應用型學科，要求學生具有扎實的基礎理論知識，更重要的是通過實驗真正掌握所學知識，形成較強的工程實踐能力.因此，重視實驗和實踐教學是本次修改培養方案的一個主要出發點和前提，加強設計型實驗的比重，使學生利用所學知識解決實際問題的能力得到加強.我們的課程設置為兩大模塊：通識教育和專業教育.

通識教育分為：數學與自然科學（1學分，516學時)，外國語言文化（3學分，256學時)，藝術與人文學科(2學分，36學時)，哲學與社會科學（5學分，232學時)，科學技術與社會(2學分，32學時)，基本技能訓練(學分，72學時）.在總學分和總學時都有較大幅度壓縮的情況下，數學與自然科學基礎課模塊得到加強.

專業教育分為：相關學科基礎（2學分，240學時)，機械工程基礎(25學分，460學時)，計算機與控制基礎（7學分，312學時)，專業課(9學分，160學時)，集中實踐環節（4學分，58周）.

專業教育部分總學分由04版的81學分調整為88學分(不包括畢業設計環節）.其中理論課學分由04版的54學分調整為62學分，増加8學分；集中實踐學分由04版的27學分調整為26學分，減少1學分.專業教育部分總學時由04版的1072學時調整為882學時.其中必修課學時由04版的700學時調整為680學時，減少20學時；選修課學時由04版的372學時調整為202學時，減少170學時；集中實踐環節由04版的27周調整為26周，減少1周.

3.3進一步強化實踐教學環節.機械電子工程專業作為一門實踐性很強的學科，實踐課程在人才培養中擔任著十分重要的角色.實踐教學環節的技能訓練應由淺入深，理論課與實踐課交互安排貫穿整個教學過程，分層次進行，形成立體式的實踐教學體系.在集中實踐環節安排上主要考慮了以下因素：

1)基礎專業知識的認識.對于初學者而言，認識自己所學專業十分必要，它影響到學生學習的積極性和興趣.在第2—4學期安排了工程訓練A、計算機繪圖實習、工程訓練B、認識實習、電工電子實習，讓學生能對機械電子工程專業有一個初步認識，并掌握本專業必備的實踐技能.

2)資料查閱和提煉能力的培養.為了讓學生能順利完成大學期間各種專業論文寫作，在以后的工作中能以文字等形式表達自己的觀點，在第5學期安排科學研究訓練，重點教會學生如何進行實地調研、收集、整理和分析相關資料，并掌握科學研究方法和論文寫作方法.

3)機械電子工程專業專門知識的掌握.企業在培養學生綜合素質中具有獨特的不可替代的作用，在第6學期安排學生到企業進行專業實習，能讓學生在實習企業的工作崗位上體會理論與實際結合的作用，并在實踐中鍛煉、提高學生的綜合素質和適應能力以及分析問題、解決問題的能力.

4)機械電子工程知識的綜合運用.當學生對專業理論知識和技能的掌握達到一定的程度，在第7學期安排基于工程棚專、麟合訓練—數控技術專業綜合訓練和機器人技術專業綜合訓練.通過專業綜合訓練，使學生全面、深入、綜合地將所學各科理論和技能融會貫通，熟練掌握，靈活運用.

基于以上認識，機械電子工程專業的集中實踐環節主要有：工程訓練A、計算機繪圖實習、工程訓練B、認識實習、電工電子實習、科學研究訓練、創新設計、專業實習、專業綜合訓練、畢業論文等環節.

機械電子工程專業集中實踐環節主要采取如下方式進行：

1)建立校內專業實驗室和實習基地進行實訓.在校內實習的機械電子工程專業課程，要求學生全面、深入學習專業知識和掌握專業技能，培養運用知識能力和創新能力.為了讓學生真正掌握好專業技能，我們重點在校內專業實驗室、工程實踐部、計算機實驗中心開展實踐，為學生實訓提供的實習環境，并指定教師進行實踐課程的計劃制定、實踐動員、過程指導、總結、成績評定等工作.

2)建立校外實習基地進行認識實習和專業實習.校內實訓，雖然能在一定程度上提高學生的業務感性認識，有著一定的優勢，但仍不能取代校外實習基地.學生只有到企業實習，才能身臨其境，才能真正接觸相關企業的實際生產過程.因此，我們將逐步建立機械電子工程的校外實習基地，讓學生進入企業實習.

3)進行定期講座、輔導等方式完成研究性實習.如科學研究訓練，主要采取講座、調研、撰寫文獻綜述等形式進行，主要采取導師指導的形式.

綜上所述，實踐性教學在機械電子工程專業的各環節、各方面應是相互聯系、相互銜接、相互補充、有機結合的，只有這樣才能起到培養學生的實踐能力、提高學生綜合素質的作用，才能實現應用型人才的培養、實踐育人的目標，滿足社會對機械電子工程人才的需要[783.

4新版機械電子工程專業培養方案解決的主要問題

培養方案修訂總體思路是完善教學內容與體系，體現出機械電子工程專業在機械與電子跨學科之間的結合的特色，加強在機械制造、控制工程基礎和工業控制技術的研究、學習.

課程體系設置時加大了基礎課程和工程技術基礎課程以及專業方向主修課程量.以機械制造基礎和控制工程的內容設置為主線，通過設置專門的理論基礎知識和寬廣的專業技術知識(如機械制造基礎、控制工程基礎、PLC等)，使學生既具備堅實的基礎知識，又具有寬廣的專業知識面及專業知識的應用能力，同時通過工程制圖、機械設計基礎、計算機基礎、程序設計和外語等課程，培養學生掌握本專業必需的制圖、計算機和外語等基本技能.

新版機械電子工程培養方案解決的主要問題：

4.1專業方向進一步明確，并與教師科研方向結合

為了加強學生實際應用能力的培養，加強了機械電子工程專業的公共基礎課控制工程基礎與其他課程的聯系，明確機械電子工程專業方向為機電一體化專業，并將其具有代表性的數控技術和機器人技術在培養方案得到落實和強化；同時，機械電子工程專業的部分教師的研究方向為機器人技術方向和數控技術方向，將相關課教師科研工作與專業方向主線緊密相連，不出現脫節和不相關現象.結合教師相關科學研究方向的成果開設實踐課程，這樣可以保證在提高了教師科研能力同時也在專業相關實踐教學活動中鍛煉了學生解決工程問題能力，為學生的就業和進一步學習深造奠定良好的基礎.

4.2突出體現專業方向的基礎課和方向課核心地位

專業基礎課中核心課程為：控制工程基礎A、微機原理及接口技術、機電系統設計；專業方向課中的核心課程為：數控技術、機器人技術A.

4.3必要課程整合

根據機械電子工程專業方向的設置，將相關課程進行整合，主要包括04版培養方案中的機電傳動與控制(2/40)和機電系統設計(2/50)整合為機電系統設計(3/56)等.

4.4強化學生的計算機應用能力

為増強本專業學生的計算機應用能力的訓練，在學校計算機基礎課的基礎上開設了計算機輔助設計與制造、機電系統仿真技術、專業綜合訓練等教學課程，提高學生利用計算機解決機電工程中的運動學仿真、動力學仿真、機電系統控制等問題的能力.

篇4

0引言

2010年6月，教育部正式啟動了“卓越工程師培養計劃”，旨在培養和造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程的技術人才，以適應國家經濟形勢發展的需要。該計劃的實施對于我國“高等教育根據社會經濟發展形勢來調整人才培養方式，提高人才培養質量，推動高等教育與教學改革，增強畢業生就業能力、提高畢業生就業率都具有非常重要的現實意義”。眾所周知，機械工程專業屬于工科范疇。傳統的機械工程在向現代化機械工程轉變的大背景下，我國的機械工程類產業的快速發展必然急需大批量的高素質的卓越型機械類的工程師。而我國傳統的機械類工程科技人才的培養往往與社會需求相脫節，無論是人才的培養模式或方式，還是成長環境都不能很好地適應當下社會發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，必須深化學科專業的人才培養模式和改革創新，以培養出卓越的工程類人才。

1人才培養現狀南京林業大學是江蘇省

“卓越計劃”高校之一，學校根據國家《卓越工程師教育培養計劃通用標準》，結合學校特色和人才培養定位，制定了全面的教育培養計劃方案，以推進人才培養模式改革，提升工程技術人才培養水平。機械電子工程學院自1958年招收的首屆機械類本科生以來，至今已經有近60年的發展歷史，多年來為國家農林機械類行業培養和輸送了一大批優秀人才。現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、農業機械化工程、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個工程碩士專業學位點，農業機械化農業推廣碩士專業學位點。隨著國家改革開放的不斷深入，尤其是現在已進入到改革深水區，高校必須面向市場辦學，這將會對傳統辦學的理念和培養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的人才培養模式而言，依舊沿襲傳統的人才培養模式，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新能力的培養。根據學院近5年的本科生就業去向統計分析，機械工程專業每年基本招生8個班左右的學生，就業率居學校各專業的前列，但是有近五分之一的畢業生并沒有從事與本專業相關領域的工作。進入機械工程專業及相關專業領域的工作的畢業生，企業雖認可機械工程的專業的人才培養質量，但其存在的創新能力不強、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對專業技術人才的要求不容忽視，必須引起學校的高度重視。“卓越人才計劃”是一個系統的高等教育人才培養計劃，不僅具有獨特的指導思想、基本原則和實施內容，也在組織實施上有著與眾不同的明確規定。國內工程教育界人士經過大量研究，提出其具有三個特點：一是行業企業深度參與培養過程；二是學校按照行業標準和通用標準培養工程人才；三是強化培養學生的工程實踐能力和創新能力。筆者本次就以南京林業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卓越人才的途徑與探索

2.1創建校企合作平臺，建立卓越工程師培養實踐基地

2014年11月至今，機械電子工程學院通過走訪校友，多渠道調研與宣傳等方式對有意報名參加校企合作意向的企業單位進行面試與篩選，確定出鎮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議，作為機械電子工程學院首批卓越工程師培養計劃的實踐基地。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，經學院大四年級學生的申請報名參加卓越工程師計劃，專業老師與企業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與校內兩位導師共同指導的培養模式，共選出16名大四年級的畢業班學生分作為首批加入卓越工程師計劃隊伍，趕赴企業進行畢業設計或畢業論文，經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與學生自身努力下，這16名畢業生順利完成了畢業設計，且其完成的畢業設計論文質量明顯要高于在校學生完成的質量，緣由歸于這些學生在企業學習階段，能直接接觸到企業生產設計的一線，充分了解企業生產的規范與流程及企業文化，更好地將理論知識與實踐經驗相結合，從而取得了優異成績。

2.2強化校企深度合作，共同制定人才培養標準，促進校企合作雙贏

在確立作為機械工程專業卓越工程師計劃的企業過程中，學校與企業都需從各自最關心的問題角度出發，共同商議制定人才培養標準。因為產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要求。學校從學生教育的角度及辦學理念出發，在校大學生的培養顯然缺乏實際工程案例，企業的先進技術裝備和生產工藝，要提高學生的實踐動手能力與解決實際生產過程中的問題就必然要去企業生產一線，為此，要實現工程教育的要求必然離不開企業的深度參與培養過程。企業從引進人才的角度來看，通過企業對學生培訓，致使其能夠適應企業的工作要求和考量，但這必然會增加企業的成本。因此，只有加強校企深度合作，才可以使機械工程專業人才的學校教育與企業的專業培訓對接起來，這對學校與企業來說是雙贏的結果。機械電子工程學院與上述提到的4家企業，在制定卓越工程師人才培養方案過程中就各自關切的問題均體現和表達出來，如學校通過企業對學生的培養的達標要求，企業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，更加注重和關心他們在企業實習期間的表現，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制定卓越工程師培養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，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為其制定的培養指標和政治要求，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計劃”是工程教育滿足國家戰略需要，服務企業需求、創立校企聯合培養機制，以解決人才培養過程中校企脫節的重大教育改革項目，也是一項系統工程。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驗，從而也為構建校企合作的長效機制創立條件。

參考文獻：

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

篇5

主管單位：貴陽州經濟貿易委員會

主辦單位：貴州省機電研究設計院;貴州省機械工程學會

出版周期：雙月刊

出版地址：貴州省貴陽市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1002-6886

國內刊號：52-1046/TH

郵發代號：66-25

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1974

期刊收錄：

核心期刊：

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

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[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）06-0135-04

機械電子工程是科技高速發展以及學科相互鏈接的產物，它打破了傳統的學科分類，集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科于一體，又不斷通過學科交叉、技術融合和創新，使其本身得到持續地發展，是多技術融合與集成而面向應用的綜合性學科。機械電子工程的本質是機械自動化和智能化，是諸多高新技術產業和高新技術裝備產業的基礎，在國民經濟各領域各行業應用廣泛。因此，機械電子工程的學科特點是該學科隨科技的發展而發展，并且學科知識面廣，交叉性強。

應用技術型高校是區別于研究型大學和高職院校的一種辦學類型，是一種以滿足經濟社會發展需求，以培養應用技術類人才為辦學定位的，具有其獨特的辦學理念、辦學模式以及辦學規律的本科大學，其培養的學生動手能力應該強于研究型大學，理論基礎和專業能力又強于高職院校。所以，應用技術型高校機械電子工程專業人才培養必須將機械電子工程的學科特點、應用技術型本科院校的辦學定位和服務地方經濟發展需求三者有機結合，培養能滿足當地社會經濟發展人才需求的，具有良好理論基礎和較強工程實踐能力（尤其是應用創新能力），兼具良好職業道德和學習發展能力的本科層次應用技術型人才。本文以廣東技術師范學院機械電子工程專業建設為例，就該專業人才模式的培養進行探討。

一、突出專業特色，服務地方經濟

目前，廣東不少高校開設機械電子工程專業，其教學計劃的制訂大多依據傳統的機電工程教學，制訂的人才培養方案大同小異，課程設置過于追求大而全，一些課程相對陳舊，沒能很好的跟上科學技術的更新發展和結合地方最新產業布局及未來發展趨勢。

近年，光電信息產業（涵蓋太陽能電池、半導體LED照明、激光3D打印、手機、數碼照相機、激光掃描儀、激光打印機，各類光盤驅動器、液晶顯示器，高清晰度電視等等）迅猛發展，并成為廣東省的新興支柱產業。純光學專業和傳統的機電工程專業都不能很好的滿足該新興產業的人才需求，企業需要的是同時熟悉機械結構設計、光學系統設計、激光技術應用、傳感技術、光電信息處理、自動控制、計算機硬件接口和軟件設計等方面綜合知識的應用技術型人才。我們基于原有專業，進行教學計劃優化設置，通過加強光電技術方面理論知識和實踐技能的培養，在原有專業基礎上建設“光機電一體化技術與應用”培養方向，以凸顯專業特色和提高學生競爭力。

其次，現代裝備制造業是廣東的傳統支柱產業，工業機器人技術則是裝備制造產業技術發展的最新方向和最終目標。隨著人口紅利的持續消退，在國家政策支持下，我國工業機器人產業已進入了高速發展期，截至2014年11月，中國已經成為全球第一大工業機器人市場。與此同時，我國工業機器人應用技術人才的培養呈現高低充分發展中間斷層的不合理局面：大專層次和研究生層次工業機器人專業人才的培養已初具規模，本科層次應用技術型人才的培養則還很少見。廣東省必將實現由傳統裝備制造業（數控技術）向智能裝備制造業（工業機器人技術）的轉型升級和跨越式發展，在機械電子工程專業下開設“工業機器人技術與應用”培養方向，有利于在激烈的人才競爭中迅速占領人才培養的制高點。

二、加強教學團隊建設，全面提升師資隊伍水平

（一）加強師資隊伍建設

建立一支熱愛教育工作、教學和學術水平高、結構合理的專職教師隊伍，是進行特色專業建設的關鍵。結合專業特色與學科建設需要，需進一步優化和充實師資隊伍，加大引進高層次中青年人才的工作力度。同時對現有師資不斷培養，通過到國內外進修、聯合培養、定向培養來進一步加強教師隊伍建設力度。積極聘請校外相關單位與高新技術企業的專家來校兼職授課。實施青年教師導師制和教學督導制，加強對青年教師師德師風建設和教師教育技能培訓，定期開展教學觀摩、教學評比、教學經驗交流等活動，促進青年教師整體教育教學水平的提高。鼓勵青年教師以項目合作、技術開發和科技特派員等多種形式到相關科研院所和高新技術企業鍛煉，以提高他們的科研水平和實踐創新能力。

（二）構建“雙師結構”的教學隊伍

以雙師結構教學團隊建設為教學改革的重要抓手，是實現應用技術型高校人才培養目標的重要保證。所謂“雙師結構”是指以課程建設為載體，由校內專任教師和合作企業兼職導師共同組成結構合理、相互協作、能力互補的教學隊伍，團隊成員中既有學術理論水平高、教學能力突出的專任教師實施理論教學，又有實踐經驗豐富、具備很強的實踐操作和開發能力的專任教師和企業兼職導師提供強有力的實驗技能實訓，形成良好的學緣、年齡、知識結構和以中青年為主體的師資隊伍，為實現應用技術型人才培養目標提供師資保障。

三、人才培養模式改革

（一）優化人才培養計劃

隨著我國由制造大國向制造強國的演變，對機電專業的工程人才的需求和用人機制等發生了一系列新的變化。以現代教育思想和教學理念為指導，圍繞學校辦學定位和人才培養目標，以強化專業理論基礎、增強實踐創新能力、拓寬專業知識面為出發點，進一步完善人才培養計劃。在保障基礎和專業基礎課的前提下，增大選修課比例，壓縮選修課的課時數，增設具有先進性、綜合應用性強的課程。實現 “光機電一體化技術與應用”和“工業機器人技術與應用”兩個培養方向之間大部分選修課可以互通，以提高學生學習的自主性，滿足學生個性發展需求，突出大學生綜合素質和工程能力的培養。

（二）構建學生創新能力體系

為致力于大學生創新精神和創新能力培養，提高學生發現問題，分析問題，解決問題的能力，對課堂教學、實驗教學進行改革，制訂系統的大學生課外科技創新能力培養方案。積極引導大學生參與學校的開放性實驗、科研能力較強教師的縱橫向科研項目研究（以定期舉辦助研崗位招聘的形式選拔）和機電學院大學生科技創新中心的智能車開發、機器人設計和開發等各類科技創新競賽活動等第二課堂活動，以及對優秀生、特長生實行導師制等，強化實踐動手能力和創新能力培養。整合優勢資源，積極申報廣東省和廣州市的科普基地，為學生創新實踐能力的提高開創新的實體平臺。通過舉辦各種學術講座、大學生學術沙龍等學術交流活動，營造濃厚的校園學術氛圍，開闊學生的學術視野，激發學生創造性思維能力。

（三）推進校企聯合培養模式

1.產學研合作教育模式

主要是與國家、省級科研院所和相關高新技術企業，通過“共建基地”、“科技聯合攻關”、“雙向兼職”、“專業綜合實習”等多種方式開展產學研合作。通過與校外合作教育基地聯合培養，強化實踐教學。進行基地的合作共建，硬件上的建設可以改善學生實習基地條件，提升實習培養質量，軟件上的建設是通過協議的簽訂明確合作雙方的責權利關系，使實習基地固定化、實習指導制度化、實習流程規范化。采用“全程雙師制”，即機械電子工程系和實習單位分別指派老師共同指導學生的實習過程以及畢業設計的研究工作。實現指導老師雙向互動式交流，即外面的導師能進來里面的教師能出去的靈活模式。

2.依托對口（重點）企業的定向人才培養模式

學生在校期間就和對口（重點）企業簽訂雙向選擇的協議，實施定向定位的訂單培養模式。對口（重點）企業參與人才培養計劃的制訂和完善，在專業課程的設置和實踐教學環節方面適當考慮企業的實際需要。企業選派科研技術人員參與相關的課堂理論教學和實踐教學。學生擇優在合作企業中就業，充實企業研發力量，提升企業工程技術的自主創新能力，為企業提供人力資源和保證。積極鼓勵企業在學校設立專項獎學金獎勵有志獻身現代制造業、學習優異、表現優良的學生。

四、課程與教學資源建設

（一）優化課程體系

在課程體系構建上，堅持拓寬基礎、增強創新能力、提高綜合素質、辦出專業特色的基本原則，開展課程教學內容改革。根據機械電子工程專業的人才培養方案特點，緊緊圍繞“以市場為導向，以能力為本位，以質量求生存，以特色求發展，培養高素質應用技術型本科人才”這條主線，構建起重基礎理論、強實踐技能、強綜合素質的一重兩強的培養體系。課程體系的切入點首先應調整教學培養計劃，反映本專業應用型人才培養特色。在精選內容、提高起點、避免重復的基礎上，將課程體系分為理論教學、實踐教學和第二課堂教學活動三個層次。

（二）加強精品課程和教材建設

在現有1門省級精品資源共享課程的基礎上，加強現有校級精品課程的建設力度，爭取將其建設成為省級精品資源共享課程;同時開展相關主要課程的精品資源共享課程建設，爭取有1-2門盡快建設成為校級資源共享課程。

教材建設也是專業建設不可缺少的內容。在課程教材的選用上，鼓勵選用國家“十二五”規劃教材，面向21 世紀教材，省部級以上獲獎教材以及原版外文教材等優秀教材。同時，組織教師立項編寫或參編高質量教材，如普通高等教育國家規劃教材或精品教材，將行業領域中的新理論、新思想，新技術、新方法反映到教材中，提高教材的新穎性、實用性、針對性;積極開發具有專業特色的CAI課件。

五、教學方式方法改革

（一）以科研促教學

科學研究既是獨立于教學和社會服務之外的大學基本功能，同時又是大學教學和社會服務職能得以充分發揮的基礎。科學研究對大學的學科結構、師資水平、生源質量、培養質量、畢業生去向和層次等都具有重要的影響。本專業的專任教師科研基礎扎實，在專業建設過程中，以“光機電一體化產品”和“工業機器人”特色研究領域為核心，整合本專業、廣東技術師范學院及合作單位的科研力量，發揮本專業在經濟發展主潮流的優勢與潛力，在現代高新技術產品開發、高端裝備制造研究、光機電一體化技術研究等方向爭取更多的科研項目，并且在項目級別和研究成果方面穩步發展，積極將科研成果和教學內容、人才培養聯系起來。

（二）教學方式方法改革

1.培養學習能力，鼓勵創新思維

在教學中，明確教師最主要的職責是培養學生發現問題，分析問題，解決問題的能力，而不是一味按部就班地講授教材，尤其是對于實踐性極強的專業課程教學來說，可采取更為靈活的教學形式。如有些內容教師給出思路，學生自行學習，或者采取學生分組討論教師給予點評的形式，或者也可由教師布置相關的一些思考題，學生獨立完成，這樣可充分調動學生的積極性，并激發其求知欲，使他們自主地去深入探討一些問題。在人才培養過程中，營造一種 “鼓勵創新，寬容失敗”的氛圍，允許并鼓勵學生在教學環節實施過程中，提出并實踐一些創新思想，培養學生的創新思想。

2.推廣理論實踐教學相結合模式

理論授課和實踐動手能力培養有機結合在一起。在實驗室教學不局限教材，結合專業知識和技能，多指導學生學習掌握一些實用的、應用現場的專業技術和技能，讓學生熟悉專業知識和技能的實際應用，對專業知識和技能產生濃厚的求知渴望，再經過理論聯系實際的教學手段和方法，例如一個學時的理論學習，緊跟著一個學時的實際動手能力的培養，教師“拿做來教”，學生“用做來學”，以此提高學生的動手能力和就業能力。

3.建設立體化的教學環境

將現代化的教學設備以及教學手段運用到教學中來，建設網絡學習平臺，以更好地輔助教學。在教學過程中，采用多媒體教學方式，既減少教師的板書量，又增加了教學的信息量，并且多媒體圖文并茂的生動形式也更容易調動學生聽課學習的積極性。采用模擬現場的動畫課件，由此加深學生對理論知識的理解和掌握。在課后，建設課程網絡學習平臺，讓學生實現自主學習，滿足不同層次學習者的需求、實習學生的個性化學習。在學習之余鼓勵師生靈活運用微信、QQ等互聯網技術，讓學生與教師的交流更加便捷，從而更有利于師生雙方的溝通、協調，以更好地提高教學的效率與效果。

六、強化實踐教學環節

（一）加強實踐教學內涵建設

制訂實踐教學體系改革方案和實踐教學大綱改革方案;根據人才培養目標、專業發展與社會不斷變化的需求，整合專業實踐（實驗）教學資源，構建基礎實驗、綜合性實驗、創新性實驗、研究性實驗等多種實驗構成的實驗教學體系;建立健全實驗實訓室（基地）各項規章制度。同時，加強與企業的合作與聯系，注重實踐教材和實驗講義的建設。利用綜合實習、科創設計競賽、社會實踐、科研訓練、畢業實習、畢業設計（論文）等各種形式開展豐富的實踐活動，全面培養學生的職業道德、人文素質、實踐能力、職業生存能力和創新能力。

（二）建設完備的實踐教學條件

充分挖掘和利用包括實驗室、校內實習基地、校外實習基地等在內的各種現有實踐教學資源，開發綜合性、設計性及創新研究性實驗項目，逐步完善實驗項目庫建設，提高現有實驗設備的利用率。申請學校經費購置新設備和組建新的實驗平臺，不斷改善實驗教學條件和環境，提高實驗室整體建設水平。構建集教學科研為一體、理論教學與實踐教學為一體、課內教學與課外教學為一體的實踐教學平臺。

（三）加強校外實踐基地建設

充分利用廣東省光電信息行業和裝備制造行業的企業資源，加強產學研合作，建立校外實踐基地并積極申報省級大學生實踐教學基地。利用校外實踐基地這個平臺，與企業合作開展聯合教學與培訓，開展產學研活動。通過加強教師與企業合作，聯合培養學生，讓學生了解企業的文化，掌握企業對相關技術技能的要求，拓寬學生的知識視野，增強學生的團隊協作精神，提高學生的實踐動手能力，為學生的就業和創業打下良好基礎。

（四）加大實踐教學環節的監控力度

積極探索良好有效的考評體系，對實驗實習的各個環節實行良好的管理，以保證實驗實習達到預期效果。對每一主要實踐教學環節都建立了完善的管理辦法、操作流程，如各類實習均有相應的實綱、實習任務書和實習計劃，和相關企業簽訂了長期的合作協議，定點進行實習等。

七、教學管理改革

（一）建立教師考評機制

在專業建設中，大力改革教師培養和使用機制，以教學效果評價方式改革促進教師業務水平的提高，進而促進教學效果的提高。課堂教學效果在傳統的以考試分數為主要評價依據的基礎上，增加學生評價、同行互評和學校督導專家評價的內容，使教學效果的評價方式更加公正和科學。制訂團隊建設規劃、評價體系，通過搭建交流平臺使團隊成員的交流制度化;制訂互動交流制度，實現校內的教師走出去、校外的導師請進來;發揮團隊的輻射作用，服務區域性地方經濟。

（二）學生實習評價體系

繼續深入開展產學研合作教育，促進學科、專業發展，實現學校與合作教育單位的雙贏。改革學生學習效果的評價方式，建立學校、實習基地、用人單位及行業部門共同參與的學生能力考核評價機制。除教師對在校學生的學習效果進行評價外，本專業將更加注重合作培養單位和社會對學生學習效果的評價，并以此作為調整教學改革方向和人才培養方案的重要依據。對畢業學生進行跟蹤調查，采用實地考察、問卷調查和走訪座談的方式，收集社會各界對畢業生的反映，通過分析研究后作為教學改革的依據。

[ 參 考 文 獻 ]

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[5] 阮謝永，蔣勝永，朱敏杰.地方高校工科專業應用型人才培養模式探討[J].實驗室研究與探索，2012（2）：135-137.

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篇7

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是高等教育的重要發展趨勢。目前在多數高校中，仍然沿用傳統的實驗實訓模式，大都沿用與課程綁定的實驗內容，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的“卓越工程師計劃”，實踐CDIO培養思想。南昌大學機械制造及其自動化專業部分班級亦試點了“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知識體系，進行了應用實踐能力培養和實訓課程設置探索，提出“師、研、本”結合和“問題驅動式”的實訓課程開課教學培養模式，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。

一、綜合實踐平臺實訓課程設置目的與目標

機械電子工程專業模塊是機械類專業模塊中跨機、電、控制學科的具有跨學科特色的專業模塊，要求具有該專業模塊扎實的專業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，突出個性能力優勢[4]，因此，機械電子工程專業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

通才，是指具有廣博扎實的基礎知識、知識面和職業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進行實踐能力實訓，綜合實踐平臺能力培養實訓課程的開設將起到對于非“卓越工程師”班級實訓能力培養的補充作用。

課程開設目標：根據學生的愛好興趣，為學生提供綜合知識運用能力實訓實踐平臺，培養學生分析用戶實際需求，綜合運用專業知識，制訂方案，解決問題，完成系統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知識基礎之上的根據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模塊，內容豐富繁多，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、本科生設計規劃與動手的授課培養實訓模式，可以發揮教師特別是年輕教師在本專業技術領域所掌握的前沿技術和專業基礎知識相結合的實訓培養效果，有助于研究生完成其實踐環節教育培養要求，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.“問題驅動式”培養模式。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，協助指導，學生根據方案，分工完成系統實現，由問題驅動，從而培養學生分析用戶和實際需求，綜合運用專業知識，制訂方案，解決問題，完成系統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作意識和協作工作能力。具有實際應用和對象背景的科研平臺的參與，為“問題驅動式”培養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技術領域和實現完成的科研平臺，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，以及研究生的參與指導。

5.與畢業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。如果學生想根據興趣愛好進一步實訓拓展，則可結合下學期的畢業設計完成。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課程設計題目與內容，使其得到較為全面的工程技術業務和綜合知識鍛煉，完成為社會提供機電專業方向綜合素質較高和業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計劃前進行實訓課程開設和個性能力培養前期實踐，特別是結合“挑戰杯”科技作品大賽和創業作品大賽個性能力培養進行課程開設探索，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、實現系統的過程中，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，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，充分發揮了科研平臺的后期應用效用。

4.促進畢業論文的順利完成。畢業設計和畢業論文由于在規定的較短時間內完成，在一定意義上使得本科畢業設計生較難得到較為系統的技能知識訓練。實訓課程內容和畢業設計內容的結合，相當于對畢業設計的內容、知識進行前期準備和掌握，畢業設計相當于對實訓課程內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”實訓培養方式和“師、研、本”結合、“問題驅動式”教學培養模式，以提高學生的綜合知識運用和實踐動手能力，培養出滿足社會需求的較高綜合素質、較強業務能力的個性化卓越工程師人才，從而實現通才教育基礎上的以人為本的差異化、個性化能力培養，為工科類專業應用能力培養實訓課程或個性課程的開設提供借鑒。

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篇8

一、前言

研究生教學有其突出的特點，他們中多數人理論基礎扎實，獲取書本知識能力強。但同時也存在創新意識和創新能力不足、工程應用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學的實踐，結合本學院研究生專業方向、課程內容針對性強等特點，對如何在研究生教學改革中突出培養學生的自學能力、創新能力，增強學生的創新意識與工程應用能力等問題進行了一些改革創新。

二、課程定位及課程特點

隨著現代工業的發展，科學研究的深入與計算機軟、硬件的發展，計算機仿真技術已成為分析、綜合各類系統，特別是大系統的一種有效研究方法和有力的研究工具，計算機仿真技術已經廣泛應用在各技術領域、各學科內容和各工程部門。仿真技術已經在國防軍事、國民經濟、社會生活的眾多領域發揮了重要的作用，國內外眾多學者認為，仿真技術“正在成為與理論、實驗并列的第三種認識和改造客觀世界以及科學研究的手段”，因此仿真技術被認為是“使能”技術。計算機仿真技術是仿真科學與技術涉及到的有關具體仿真技術中最為基礎的部分，具有綜合性、多學科交叉等特點。為了拓寬機械工程專業基礎，提高培養對象的整體素質，更好地適應社會對機械工程專業人才的需求，高校工科專業的研究生應掌握一定的計算機仿真知識與技能。計算機仿真技術課程是我校機械工程學院面向所有研究生各專業方向的研究生開設的一門專業基礎課程，考慮專業應用需求并結合教學實踐情況，課程目的是通過本課程的學習，要求學生掌握計算機仿真技術方面的基本理論，基本知識和基本技能，培養學生分析問題和解決問題的能力，為今后分析、綜合各類工程系統或非工程系統提供一種有力的工具，以便能靈活應用所學的計算機仿真技術為本專業工作服務。一方面，基于仿真技術課程的內容方法較多，實踐性強的特點；另一方面，授課對象專業方向較多、授課學時有限等特點，如何解決在有限的教學課時內講授內容繁多的仿真內容、對計算機仿真技術課程進行教學方法和手段的改革探索和實踐，以達到計算機仿真技術教學目標。

三、教學內容的設置和教學方法的選擇

課程開設初期，由于只是機械電子工程專業方向的同學選修，所以所講內容基本針對該專業方向進行設置。隨著選修人數的不斷增加，以及選修學生所屬專業方向的擴大，專業方向包括：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、機械工程（專業學位）等，基本涵蓋了機械工程學院的所有專業方向。計算機仿真技術課程涉及多個交叉學科，緊密相關的課程包括數值計算方法、計算機編程、計算機圖形學、高等數學、自動控制原理、現代控制理論、優化設計等課程。如何講出本課程的特點，并充分結合相關課程內容，必須在教學內容的選排上下功夫。項目教學法是一種以任務驅動、以項目為基本教學單元，將理論教學和實踐教學有機融合在一起，強調綜合能力的培養在研究生教育中的重要性，突出學生在整個教學過程中的主體地位。因此，為了滿足各個專業方向學生的要求，使他們能夠掌握一門工程分析技術，為后續的學術論文和碩士學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段，本人在講授該門課程的過程中，逐年對教學內容、教學手段和教學考核方法等不斷進行調整和完善。1.采取項目專題方式進行教學內容的講授，調整授課內容，采用專題教學方法使課程主題內容分明，有利于將仿真方法講深、講透。2.擴展所授課程內容涵蓋的范圍，包括數值計算、優化設計、圖形可視化、控制系統特性仿真、控制系統設計以及與外部軟件的接口等內容，以滿足各專業方向學生的需求。3.增加與課程相結合的實驗教學內容。計算機仿真技術本來是實踐性很強的綜合性技術，仿真技術本身是在對控制系統分析的過程中不斷完善和發展起來的。因此并結合各個專業研究生的不同研究方向，靈活設計若干個專題實驗，使學生學以致用，培養學生將該門課程應用于實際工程的能力。4.采用多個工程應用實例進行教學，從系統應用、數學建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使學生從生產實際認知的研究對象，提升到理論高度的學習，應用所學的各科理論知識和技術手段，進行數學建模、仿真建模的建立，并對模型求解以及特性進行分析，獲得直觀結果，提高學生學習興趣，最終解決實際工程問題，培養學生解決工程實例問題的能力。5.結合學科前沿，進行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統的模型、仿真算法設計、仿真及結果分析這一流程后，為強化計算機仿真在實際工程的應用概念，在此基礎上，以項目形式，開展課程學科前沿以及將該門課程與現代技術融合等專題討論。6.增加實驗環節，培養研究生工程實際應用能力。利用各種平臺，擴充計算機仿真技術資料，提供最新的仿真案例，結合教學團隊的科研課題，設計實驗項目，培養研究生工程實際應用能力。

四、項目教學法的教學效果

基于項目教學法計算機仿真技術課程的教學方法改革與實踐，滿足機械工程學院各個專業方向研究生的需求，教學方法和手段的完善，使研究生自主學習能力、創新能力和工程應用能力等得到了進一步的提高。計算機仿真技術作為工科研究生的必備研究手段和技術，使學生掌握一門工程分析技術，為后續的課題研究、學術論文和學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生選課，工程碩士每年20人左右選課，課程得到了各專業方向研究生的普遍認同。本人指導的研究生，發表與該課程相關的學術論文近20篇，撰寫的碩士論文均用到計算機仿真技術。

篇9

關鍵詞：項目教學法；計算機仿真；創新；實踐

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）24-0144-02

一、前言

研究生教學有其突出的特點，他們中多數人理論基礎扎實，獲取書本知識能力強。但同時也存在創新意識和創新能力不足、工程應用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學的實踐，結合本學院研究生專業方向、課程內容針對性強等特點，對如何在研究生教學改革中突出培養學生的自學能力、創新能力，增強學生的創新意識與工程應用能力等問題進行了一些改革創新。

二、課程定位及課程特點

隨著現代工業的發展，科學研究的深入與計算機軟、硬件的發展，計算機仿真技術已成為分析、綜合各類系統，特別是大系統的一種有效研究方法和有力的研究工具，計算機仿真技術已經廣泛應用在各技術領域、各學科內容和各工程部門。仿真技術已經在國防軍事、國民經濟、社會生活的眾多領域發揮了重要的作用，國內外眾多學者認為，仿真技術“正在成為與理論、實驗并列的第三種認識和改造客觀世界以及科學研究的手段”，因此仿真技術

被認為是“使能”技術。計算機仿真技術是仿真科學與技術涉及到的有關具體仿真技術中最為基礎的部分，具有綜合性、多學科交叉等特點。

為了拓寬機械工程專業基礎，提高培養對象的整體素質，更好地適應社會對機械工程專業人才的需求，高校工科專業的研究生應掌握一定的計算機仿真知識與技能。計算機仿真技術課程是我校機械工程學院面向所有研究生各專業方向的研究生開設的一門專業基礎課程，考慮專業應用需求并結合教學實踐情況，課程目的是通過本課程的學習，要求學生掌握計算機仿真技術方面的基本理論，基本知識和基本技能，培養學生分析問題和解決問題的能力，為今后分析、綜合各類工程系統或非工程系統提供一種有力的工具，以便能靈活應用所學的計算機仿真技術為本專業工作服務。

一方面，基于仿真技術課程的內容方法較多，實踐性強的特點；另一方面，授課對象專業方向較多、授課學時有限等特點，如何解決在有限的教學課時內講授內容繁多的仿真內容、對計算機仿真技術課程進行教學方法和手段的改革探索和實踐，以達到計算機仿真技術教學目標。

三、教學內容的設置和教學方法的選擇

課程開設初期，由于只是機械電子工程專業方向的同學選修，所以所講內容基本針對該專業方向進行設置。隨著選修人數的不斷增加，以及選修學生所屬專業方向的擴大，專業方向包括：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、機械工程（專業學位）等，基本涵蓋了機械工程學院的所有專業方向。

計算機仿真技術課程涉及多個交叉學科，緊密相關的課程包括數值計算方法、計算機編程、計算機圖形學、高等數學、自動控制原理、現代控制理論、優化設計等課程。如何講出本課程的特點，并充分結合相關課程內容，必須在教學內容的選排上下功夫。

項目教學法是一種以任務驅動、以項目為基本教學單元，將理論教學和實踐教學有機融合在一起，強調綜合能力的培養在研究生教育中的重要性，突出學生在整個教學過程中的主體地位。因此，為了滿足各個專業方向學生的要求，使他們能夠掌握一門工程分析技術，為后續的學術論文和碩士學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段，本人在講授該門課程的過程中，逐年對教學內容、教學手段和教學考核方法等不斷進行調整和完善。

1.采取項目專題方式進行教學內容的講授，調整授課內容，采用專題教學方法使課程主題內容分明，有利于將仿真方法講深、講透。

2.擴展所授課程內容涵蓋的范圍，包括數值計算、優化設計、圖形可視化、控制系統特性仿真、控制系統設計以及與外部軟件的接口等內容，以滿足各專業方向學生的需求。

3.增加與課程相結合的實驗教學內容。計算機仿真技術本來是實踐性很強的綜合性技術，仿真技術本身是在對控制系統分析的過程中不斷完善和發展起來的。因此并結合各個專業研究生的不同研究方向，靈活設計若干個專題實驗，使學生學以致用，培養學生將該門課程應用于實際工程的能力。

4.采用多個工程應用實例進行教學，從系統應用、數學建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使學生從生產實際認知的研究對象，提升到理論高度的學習，應用所學的各科理論知識和技術手段，進行數學建模、仿真建模的建立，并對模型求解以及特性進行分析，獲得直觀結果，提高學生學習興趣，最終解決實際工程問題，培養學生解決工程實例問題的能力。

5.結合學科前沿，進行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統的模型、仿真算法設計、仿真及結果分析這一流程后，為強化計算機仿真在實際工程的應用概念，在此基礎上，以項目形式，開展課程學科前沿以及⒏妹趴緯逃胂執技術融合等專題討論。

6.增加實驗環節，培養研究生工程實際應用能力。利用各種平臺，擴充計算機仿真技術資料，提供最新的仿真案例，結合教學團隊的科研課題，設計實驗項目，培養研究生工程實際應用能力。

四、項目教學法的教學效果

基于項目教學法計算機仿真技術課程的教學方法改革與實踐，滿足機械工程學院各個專業方向研究生的需求，教學方法和手段的完善，使研究生自主學習能力、創新能力和工程應用能力等得到了進一步的提高。

計算機仿真技術作為工科研究生的必備研究手段和技術，使學生掌握一門工程分析技術，為后續的課題研究、學術論文和學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。

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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

國內刊號：37-1185/TU

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發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1986

期刊收錄：

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

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Caj-cd規范獲獎期刊