發(fā)布時間：2022-05-10 09:58:21
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機(jī)械工程論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1對MATLAB的信號分析應(yīng)用軟件的設(shè)計
1.1界面的設(shè)計工作在信號分析
界面主要是通過GUI圖形用戶界面菜單的編輯器來設(shè)計的。根據(jù)信號分析的結(jié)構(gòu)劃分，系統(tǒng)的主頁面由多個子窗體的模塊共同組成，分別為：系統(tǒng)簡介、信號分析、推出系統(tǒng)等。只要單機(jī)主頁面上面的模塊鍵就可以打開相應(yīng)的子窗體。并且所有功能的模塊都是MATLAB系統(tǒng)應(yīng)用程序，在每個子窗體模塊中還有多個典型信號，其中有方波信號、脈沖波信號等。典型信號的分析還包括實頻譜、虛頻譜、相位譜等，相關(guān)的分析還有正弦、余弦、方波、脈沖波等信號的自相關(guān)與互相關(guān)的分析；加窗處理涵蓋鋸齒波、三角波、方波等信號的窗處理，窗函數(shù)還有漢寧窗、哈明窗、矩形窗等。除此之外，在典型的信號分析中，想要保證圖形的精確性，還要進(jìn)行加窗與選取采樣點工作。這樣每一個模塊的顯示的內(nèi)容就會用菜單的形式很好的體現(xiàn)出來。
1.2通過舉例進(jìn)行分析
在實際教學(xué)過程中，信號測試分析及處理就可以直接應(yīng)用先前所設(shè)計完成的信號分析應(yīng)用軟件，并且在輔助教學(xué)工具在實際應(yīng)用過程中，只需要進(jìn)行菜單電機(jī)就可以完成，就以就對分析正弦信號的譜舉例說明。給出正弦波的信號為y=8sin（10π）t，并根據(jù)數(shù)據(jù)來求出信號的實頻譜、相位譜、虛頻譜等求出。然后點擊MATLAB信號分析應(yīng)用軟件，就會出現(xiàn)測試信號分析主頁面圖；再次點擊頁面中的正弦信號分析就可以進(jìn)入正弦信號的分析主頁面圖。在選擇相應(yīng)的參數(shù)時，要注意頻率在6Hz左右，取300個采樣點，漢寧窗的寬度為300，點擊繪圖就可以得出正弦波信號y=5sin（10π）t的結(jié)果。求出結(jié)果為：相頻譜、實頻譜顯示為0，虛頻譜為±3.5，雙邊幅值譜為3.5，功率譜為13.5等等。根據(jù)上述的舉例分析可了解到，設(shè)計的信號分析應(yīng)用軟件具有簡便性，并且界面顯示很好，比較適合上課測驗、演示等。當(dāng)然，對于測試技術(shù)試驗及工程領(lǐng)域此技術(shù)仍然可以很好的使用。
2合理搭配與實際應(yīng)用
將MATLAB及測試信號的分析應(yīng)用軟件應(yīng)用在教學(xué)中可以取得很好的教學(xué)效果。對于教師而言，在上課中可以在講解同時還進(jìn)行演示，對于一些比較抽象的問題就可以用仿真圖形來進(jìn)行仿真演示，這樣會使分析結(jié)果非常清楚，減少了教師板書的書寫及作圖步驟所用的時間，在很大程度上提升了教學(xué)效率，教學(xué)質(zhì)量也隨之提升。然而對于學(xué)生來講，軟件的應(yīng)用可以幫助學(xué)生們進(jìn)行深刻記憶與理解，可以作為學(xué)生預(yù)習(xí)的材料，幫助學(xué)生們解決困難習(xí)題等。此軟件的應(yīng)用充分的表現(xiàn)出MAT-LAB的靈活性，還可以對學(xué)生們起到規(guī)范作用，學(xué)生們在教師的幫助下，可以自己設(shè)計一些工具箱，無形中提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。雖然MATLAB及測試信號的分析應(yīng)用軟件具有很多優(yōu)勢，但是在測試教學(xué)中也有其自身的特色，在進(jìn)行公式推算中，相比應(yīng)用板書會取得更好的效果。因為板書可以將內(nèi)容保留一段時間，方便學(xué)生們進(jìn)行比較分析。軟件的應(yīng)用主要偏于結(jié)果，所以在以后的機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)中，要將軟件應(yīng)用與其他教學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)合理的搭配使用，這樣才能充分發(fā)揮出其自身優(yōu)勢。
3總結(jié)
將MATLAB充分的應(yīng)用在機(jī)械工程的測試技術(shù)中，形成了一種新型教學(xué)試驗方法，并且其與多種教學(xué)方法相結(jié)合共同完成教學(xué)任務(wù)，無疑會推動教育事業(yè)的發(fā)展，機(jī)械工程測試技術(shù)課程改革會更加完善。
作者：謝杰 單位：邵陽學(xué)院
1結(jié)合本專業(yè)其他課程，強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉
學(xué)習(xí)是一個連續(xù)的過程，尤其是機(jī)械工程專業(yè)，該專業(yè)的課程設(shè)置是一環(huán)扣一環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊和合理，因此，課程和課程之間聯(lián)系很大。但是，傳統(tǒng)的機(jī)械工程專業(yè)，似乎并沒有涉及到化學(xué)這一學(xué)科，更多的是涉及到數(shù)學(xué)和物理。其實，機(jī)械工程和化學(xué)關(guān)系也很大，理解到這一點，還可以把本課程作為機(jī)械制造課程群的基本課程之一。如《工程材料》課程:材料的結(jié)構(gòu)涉及到化學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容，不銹鋼涉及到電化學(xué)腐蝕內(nèi)容，化學(xué)熱處理更是直接和化學(xué)有關(guān);《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程:各種熱加工都不開化學(xué)熱力學(xué)知識，冷加工離不開表面工程和摩擦學(xué)知識;《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程:鋼材表面的預(yù)處理、表面成形的工藝確定、表面質(zhì)量的確定、各種熱處理工序的安排、各種先進(jìn)制造工藝等都離不開化學(xué)知識;《再制造》課程:由于機(jī)械零部件的主要失效形式是磨損、腐蝕、斷裂三種，因此，零部件的再制造技術(shù)離不開表面工程、摩擦學(xué)、電化學(xué)、納米技術(shù)等化學(xué)知識。由于本課程理論較深，偏科學(xué)，機(jī)械工程學(xué)科相關(guān)課程實踐性較強(qiáng)，偏技術(shù)。事實上，理論和實踐、科學(xué)和技術(shù)從來都是相輔相成的。一般而言，它們存在兩種基本模式:一是由于生產(chǎn)實踐需要創(chuàng)建了技術(shù)，然后提高到理論上來，再反饋到技術(shù)中去，促進(jìn)技術(shù)更一步發(fā)展;二是在實驗室中揭示了某些基本規(guī)律，建立了比較完成的理論體系，然后再在生產(chǎn)技術(shù)中創(chuàng)建全新的技術(shù)部門。比較化學(xué)學(xué)科和機(jī)械學(xué)科的關(guān)系，也有助于理解科學(xué)和技術(shù)的辯證關(guān)系。
2結(jié)合專業(yè)實際，闡明化學(xué)基本原理
在講解教材主體部分的時候，應(yīng)適當(dāng)結(jié)合機(jī)械工程專業(yè)特點，這樣講解起來學(xué)生印象較為深刻，同時又可以讓學(xué)生在大一階段逐步滲透機(jī)械工程學(xué)科思想。如講解物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分，化學(xué)的結(jié)構(gòu)是原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、各種結(jié)合鍵結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等，這些內(nèi)容純粹是化學(xué)知識，其實，結(jié)構(gòu)的范圍很大，機(jī)械工程也有宏觀的結(jié)構(gòu)。如軸上有鍵槽、軸肩、擋圈等，連接結(jié)構(gòu)有螺栓、雙頭螺柱、螺釘?shù)龋瑱C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有平面連桿、凸輪、齒輪機(jī)構(gòu)等。這些都是結(jié)構(gòu)，只不過和化學(xué)的結(jié)構(gòu)從內(nèi)容上不一樣，但從結(jié)構(gòu)決定性能的角度看，實質(zhì)是一樣的，只不過結(jié)構(gòu)的尺度不一樣，一個偏微觀，一個偏宏觀，現(xiàn)在很多科學(xué)研究都是跨尺度研究。再比如化學(xué)的合稱，在材料界稱為制備和加工，在機(jī)械上就是機(jī)械制造，名稱上有差別，實際各自的角色都差不多。學(xué)院除了機(jī)械工程專業(yè)以外，還有三個專業(yè)，分別是過程裝備與控制工程、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化，學(xué)生應(yīng)對一個學(xué)院的專業(yè)有一定的了解。在講解反應(yīng)部分，這部分熱力學(xué)知識涉及到能量的改變，在學(xué)院這幾個專業(yè)里面，都要涉及到能量的轉(zhuǎn)化，機(jī)器和汽車涉及到電能、化學(xué)能、機(jī)械能等相互轉(zhuǎn)換，而過程裝備與控制工程專業(yè)有專門傳遞能量的過程工程;同時，該部分和過程裝備制造工藝密切相關(guān)，過程設(shè)備殼體制造的準(zhǔn)備工序第一道就是鋼材的凈化處理，以清除材料表面的銹、氧化皮和熔渣等;講解電化學(xué)部分，也可以結(jié)合過程裝備與控制工程專業(yè)某些過程機(jī)器防腐蝕的特點來講解。事實上，過程裝備與控制工程專業(yè)以前是化工機(jī)械專業(yè)，是化學(xué)工程各機(jī)械工程兩大學(xué)科結(jié)合起來的。
3結(jié)合寧夏地區(qū)實際
大學(xué)的根本任務(wù)是人才培養(yǎng)，但同時大學(xué)也要服務(wù)社會，從這個角度講，老師應(yīng)了解本地的相關(guān)企業(yè)，對于學(xué)生而言，也要清楚自己的專業(yè)和所學(xué)課程和當(dāng)?shù)厣鐣年P(guān)系。，在講解熵變時，可以聯(lián)系能源的開發(fā)前景和利用效率，找到更加清潔與高效的新能源，如燃料電池、太陽能等［2］，可以結(jié)合國電寧夏太陽能有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品來講解;講解溶液部分，涉及到滲透壓概念，純粹的講解概念學(xué)生肯定感覺到太學(xué)術(shù)，不清楚和身邊的事物有何關(guān)系，如果能結(jié)合寧夏地區(qū)的鹽堿地實際情況，了解到鹽堿地不容易種莊稼就能很深刻的理解滲透壓這一概念;講解溶液的凝固點下降時，可以參考寧夏共享集團(tuán)有限責(zé)任公司，鑄鐵的非鐵元素含量較高，從而凝固點要比鑄鋼低，所以共享集團(tuán)的鑄鐵溫度要比鑄鋼溫度低;在講解電解池部分，可以結(jié)合寧夏青銅峽鋁業(yè)集團(tuán)有限公司的電解鋁、寧夏天元錳業(yè)集團(tuán)電解錳來講解;在講解化學(xué)和環(huán)境這一部分，可以結(jié)合銀川污水處理廠采取的水處理流程環(huán)節(jié);講解表面工程與摩擦學(xué)的時候，可以結(jié)合西北軸承股份有限公司，該公公司的軸承保持架均要采取磷化處理，區(qū)內(nèi)其他機(jī)械公司的機(jī)械產(chǎn)品均離不開摩擦學(xué)知識。這樣學(xué)生既學(xué)習(xí)了知識了，又了解了當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品。
4激發(fā)學(xué)生興趣
任何學(xué)習(xí)，要有一定的熱愛才會學(xué)好，學(xué)起來才有主動性。因此，教學(xué)的過程中，可以穿插一些化學(xué)發(fā)展歷史，化學(xué)與諾貝爾獎，化學(xué)與社會，化學(xué)與生活，化學(xué)學(xué)科前沿等有趣的典故、故事。如人們利用掃描納米探針技術(shù)進(jìn)行原子、分子尺度上的機(jī)械刻蝕，操縱單個的分子、原子，將單細(xì)胞核酸分析技術(shù)用于疾病的早期診斷，目前已經(jīng)能夠進(jìn)行乳腺癌特異性RNA中某種結(jié)構(gòu)的測定［3］。以及向?qū)W生介紹化學(xué)理論已經(jīng)取得的成就，這些成就為社會、生活的進(jìn)步帶來的貢獻(xiàn)，化學(xué)的面臨的難題等［4］。讓學(xué)生知道化學(xué)學(xué)科不再枯燥，嚴(yán)密的化學(xué)學(xué)科也存在娛樂性的一面，還讓他們清楚化學(xué)學(xué)科和社會、生活都有關(guān)，更別說機(jī)械學(xué)科了。同時，也可以使學(xué)生理解自然科學(xué)發(fā)展的共性規(guī)律，增加科學(xué)素養(yǎng)和情操。
5發(fā)揮學(xué)生主觀能動性
人才培養(yǎng)的目的是讓學(xué)生自己掌握思想、知識和技能。基于此思想，本課程設(shè)置了三個專題:化學(xué)與材料，化學(xué)與能源，化學(xué)與環(huán)境。這三部分主要由學(xué)生講解，原則是學(xué)生要講清楚知識點，講清楚化學(xué)與這些主題的聯(lián)系，并且一定要聯(lián)系寧夏地區(qū)實際講解。把班級學(xué)生分成三組，每組講解一個專題，每組確定一位組長，讓組長給組成員分工，主要包括查資料、作PPT、演講者等。任課老師首先把每個專題涉及到的知識點和需要查詢的書籍、期刊文獻(xiàn)、圖片、網(wǎng)站等給學(xué)生交代清楚。講解的時候，該組學(xué)生全部坐在前面，講解完后，其他組學(xué)生自由提問，由本組學(xué)生負(fù)責(zé)解釋和回答。
6考核方式
本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的自然科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生在工程實際中會運(yùn)用化學(xué)基本原理解決具體工程問題。因此，考核方式與機(jī)械工程其它課程有所差異。課程考核采取全程考核，多種方式并存，期末考試考試采取閉卷考試。考核方式如下:(1)在三個專題講解環(huán)節(jié)要求是每個學(xué)生參入，但是分工不同，有的查資料，有的做PPT，有的講解，而且課堂有問答互動。本環(huán)節(jié)，我給每位學(xué)生的起點成績?yōu)?0分，讓每個參與的學(xué)生保證及格。在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)實際情況，給分工不同的學(xué)生不同的分?jǐn)?shù)。(2)小論文環(huán)節(jié)該環(huán)節(jié)是每個學(xué)生自己完成的環(huán)節(jié)，在上述各小組分組講課之后，根據(jù)現(xiàn)場講解及師生互動情況，每位學(xué)生把專題講解總結(jié)成小論文，小論文角度不限，充分發(fā)揮學(xué)生自己的理解，但要兼顧本地區(qū)、本專業(yè)等基本原則，要求內(nèi)容正確，層次清楚;圖標(biāo)規(guī)范，語言通順;論證合理，思路清楚;參考文獻(xiàn)等要有出處，是網(wǎng)絡(luò)來源，要寫清楚網(wǎng)址。這為學(xué)生以后寫科研論文也打下了基礎(chǔ)。(3)期末考試環(huán)節(jié)本環(huán)節(jié)采取閉卷考試，學(xué)生作答。本環(huán)節(jié)不僅是考學(xué)生，也考老師自己。由于本課程的實際情況，試卷中盡量少出現(xiàn)計算、推導(dǎo)等試題，大部分試題側(cè)重運(yùn)用化學(xué)原理解決工程實際。因此，作為任課老師，一定要知識點豐富，了解各個學(xué)科(如物理、化學(xué)、力學(xué)、材料、生物、尤其是機(jī)械學(xué)科等)的內(nèi)在聯(lián)系和交叉、銜接情況，也要清楚本地區(qū)相關(guān)企業(yè)的實際情況。
7結(jié)論
(1)在機(jī)械工程專業(yè)開設(shè)大學(xué)化學(xué)課程是十分有益和必要的。對于工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，培養(yǎng)化學(xué)基本素養(yǎng)和情操起到了很好的作用;(2)經(jīng)過去年的課程考核情況，該考核方式普遍被學(xué)生接受，同時也收到了較好的教學(xué)效果;(3)隨著教學(xué)的不斷深入，我們將總結(jié)更多的教學(xué)規(guī)律，探討理科和工科的學(xué)科交叉和滲透情況。
作者：鄧安強(qiáng) 趙瑞紅 單位：寧夏大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 寧夏大學(xué)教育學(xué)院
機(jī)械工程領(lǐng)域是東北石油大學(xué)最早獲批工程碩士學(xué)位授予權(quán)的領(lǐng)域之一，并于2009年開始招考全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生。面對石油石化行業(yè)，以及東北老工業(yè)基地人才需求的新形勢，我校在對機(jī)械工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位研究生教育存在的問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對保持石油特色的、面向工程應(yīng)用需求的全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)體系進(jìn)行了研究探索，構(gòu)建了新的培養(yǎng)體系。
1機(jī)械工程全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)體系改革的總體策略
在人才培養(yǎng)越來越注重個性化、創(chuàng)新性的今天，高等學(xué)校應(yīng)該改變過去單一的知識傳授的教育方式，增強(qiáng)學(xué)生的個性培養(yǎng)與實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)體系應(yīng)該有自己的特色與個性。通過領(lǐng)會我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國，走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國的發(fā)展戰(zhàn)略，為適應(yīng)高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才的發(fā)展形勢，我們深入分析了機(jī)械工程領(lǐng)域的優(yōu)勢特色和發(fā)展難題，借鑒國內(nèi)外工程教育教學(xué)改革的成功經(jīng)驗，確立了石油特色機(jī)械工程全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)體系改革的總體策略。即：依托石油石化企業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，進(jìn)一步增強(qiáng)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)導(dǎo)師隊伍建設(shè)，加快具有石油特色的實驗室和校內(nèi)外實踐創(chuàng)新基地建設(shè)；開闊全球視野，推進(jìn)國際化辦學(xué)，拓寬學(xué)科發(fā)展空間和就業(yè)渠道；以企業(yè)需求為導(dǎo)向，借鑒國際工程教育人才培養(yǎng)新理念，培養(yǎng)知識面廣博、適應(yīng)性廣、實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的高層次應(yīng)用型人才。
2機(jī)械工程全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)體系的構(gòu)建
專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)體系的構(gòu)建涉及培養(yǎng)目標(biāo)、研究方向、課程設(shè)置、實踐基地、培養(yǎng)方式、學(xué)制、學(xué)位論文、導(dǎo)師隊伍、質(zhì)量管理等要素。
2.1培養(yǎng)目標(biāo)全日制專業(yè)學(xué)位是以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全脫產(chǎn)學(xué)習(xí)，其培養(yǎng)目標(biāo)與非全日制專業(yè)學(xué)位應(yīng)有所不同，與學(xué)術(shù)型學(xué)位有明顯差異。機(jī)械工程全日制專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)目標(biāo)為：具有良好的思想道德素養(yǎng)、敬業(yè)精神和創(chuàng)新精神；具有堅實的數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械工程、計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)；掌握一門外國語，能熟練閱讀專業(yè)文獻(xiàn)；掌握現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計、制造、機(jī)電控制、車輛工程等領(lǐng)域的基本理論與方法，了解本學(xué)科專業(yè)發(fā)展前沿；在石油機(jī)械工程、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造、機(jī)電控制、車輛工程等某一方向或領(lǐng)域，從事科技攻關(guān)、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計與施工、工程規(guī)劃與管理的應(yīng)用型高層次專門人才。
2.2研究方向經(jīng)過機(jī)械工程學(xué)科與石油與天然氣工程、石油化學(xué)與化工技術(shù)、油氣田防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程等石油特色學(xué)科或方向的長期交叉滲透，融合凝練成東北石油大學(xué)機(jī)械工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學(xué)位研究生的研究方向：a.石油機(jī)械工程；b.機(jī)械設(shè)計及理論；c.機(jī)械制造及其自動化；d.機(jī)械電子工程；e.車輛工程；f.工業(yè)設(shè)計；g.安全技術(shù)及工程；h.材料腐蝕防護(hù)與失效分析。
2.3課程設(shè)置在實行彈性學(xué)分制的同時，將研究生所學(xué)課程分為學(xué)位課與非學(xué)位課，以及為加強(qiáng)實踐能力培養(yǎng)而設(shè)置的必修環(huán)節(jié)，為跨專業(yè)學(xué)生設(shè)置的補(bǔ)修環(huán)節(jié)。全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生應(yīng)修學(xué)分不少于32學(xué)分，其中專業(yè)學(xué)位課程不少于12學(xué)分，必修環(huán)節(jié)至少5學(xué)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(shè)課程內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行改革與更新的同時，新設(shè)置了油井舉升工程前沿技術(shù)、機(jī)械制造前沿技術(shù)、機(jī)電控制前沿技術(shù)、材料科學(xué)與工程前沿技術(shù)、機(jī)械裝備故障檢測與分析前沿技術(shù)、石油化工設(shè)備安全技術(shù)、流體參數(shù)測試實驗等課程。
2.4實踐創(chuàng)新基地全日制專業(yè)學(xué)位研究生實踐能力的培養(yǎng)，需要采取多種模式、拓展多種渠道，在加強(qiáng)企業(yè)實踐基地建設(shè)的同時，要更加重視校內(nèi)實踐基地的建設(shè)。我們依托黑龍江省石油裝備工程技術(shù)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(shè)備檢測評價國家計量認(rèn)證實驗室等高水平實驗室，整合學(xué)科、學(xué)院實踐教學(xué)資源，構(gòu)建了機(jī)械工程專業(yè)學(xué)位研究生校內(nèi)實踐基地。由多個實踐教學(xué)平臺組成：石油鉆采機(jī)械實踐平臺、海洋石油鉆井采油工程技術(shù)與裝備實踐平臺、多相流分離技術(shù)與裝備實踐平臺、特種工程車輛實踐平臺、石油化工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷實踐平臺、石油化工裝備腐蝕防護(hù)與失效分析實踐平臺、流體傳動與控制綜合應(yīng)用實踐平臺。實踐基地為學(xué)生提供一個實現(xiàn)自主創(chuàng)新、自由探索的實踐環(huán)境。
2.5學(xué)制與培養(yǎng)方式實行彈性學(xué)制，一般培養(yǎng)年限為3年，最長不超過5年。具備提前畢業(yè)資格的研究生，修學(xué)年限可為2~3年。研究生培養(yǎng)采用“三跨”模式，學(xué)生可以根據(jù)需要自由擇時、擇地、擇專業(yè)課學(xué)習(xí)。實行雙導(dǎo)師制，校內(nèi)導(dǎo)師為主要責(zé)任人，指導(dǎo)團(tuán)隊培養(yǎng)相結(jié)合。應(yīng)充分發(fā)揮導(dǎo)師指導(dǎo)研究生的主導(dǎo)作用，努力體現(xiàn)“因材施教”的教育思想，積極調(diào)動研究生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，幫助研究生按時制定好個人培養(yǎng)計劃。加強(qiáng)研究生的自學(xué)能力、動手能力、表達(dá)能力、寫作能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。
2.6教師隊伍充分利用地處大慶油田這一地理位置的優(yōu)勢，選派青年教師到石油石化企業(yè)去掛職鍛煉，他們將得到大量的直接面向工程實踐的“實戰(zhàn)機(jī)會”；加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的合作，積極開展聯(lián)合課題研究和科技服務(wù)，使年輕教師都參與到解決工程實際問題和科技創(chuàng)新的實踐中來，工程創(chuàng)新意識不斷得到增強(qiáng)，解決工程實踐問題的能力也得到相應(yīng)提升。同時，現(xiàn)場工程知識的積累及科技創(chuàng)新，又促進(jìn)了專業(yè)理論水平的提高，逐步建成“雙師型”的導(dǎo)師團(tuán)隊。充分利用與石油石化行業(yè)長期全面合作辦學(xué)的各種資源，完善校外導(dǎo)師聘任制度，擴(kuò)大校外導(dǎo)師隊伍，落實好全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的“雙導(dǎo)師制”。
結(jié)束語
實施效果表明,全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)體系的構(gòu)建,可切實、有效地提高我校機(jī)械工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。適應(yīng)專業(yè)學(xué)位研究生教育快速發(fā)展的新形勢，面向企業(yè)需求，特別是石油石化行業(yè)的發(fā)展需求,走出一條具有石油特色的機(jī)械工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)之路，任重而道遠(yuǎn)。
作者:王金東 李大奇 趙海洋 雷娜 李靜 單位:東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院
煤炭生產(chǎn)（采煤、洗煤和輸送管道）中大部分設(shè)備、零部件，包括液壓支架外導(dǎo)向套立柱、刮板輸送機(jī)中部槽和刮板、支架用推拉頭、落煤管、溜槽、導(dǎo)料槽裙板、帶式輸送機(jī)頭部的迎煤板、導(dǎo)流檔板、犁煤器犁板、實物校驗裝置的料斗以及輸送機(jī)、給煤機(jī)的滑道等工程材料，由于沖擊、磨損、腐蝕等破壞導(dǎo)致上述部件普遍存在材料失效嚴(yán)重，壽命短，并伴有噪音大、灰份多等環(huán)境污染和含煤介質(zhì)跑、冒、滴、漏等問題，上述問題不僅造成材料的巨大浪費，而且嚴(yán)重降低生產(chǎn)、勞動效率，生產(chǎn)環(huán)境惡劣（主要是噪音和灰份）。據(jù)統(tǒng)計，神華神東每年因環(huán)境污染處理而投入的費用上億元，對于磨損，僅9個洗煤廠整體更換和日常修補(bǔ)的耐磨材料費2000萬元以上，因更換和修補(bǔ)而造成的間接經(jīng)濟(jì)損失（生產(chǎn)停產(chǎn)和重復(fù)勞動等）是材料損失的5倍以上。本文以液壓支架立柱、板刮板輸送機(jī)中部槽和刮板、溜槽、落煤沖擊板等工程材料為例，著重分析工程材料應(yīng)用存在的磨損、腐蝕、材料選擇及產(chǎn)生的環(huán)境污染等問題，同時，為生產(chǎn)企業(yè)提高工程材料應(yīng)用水平、節(jié)能減排以及提高生產(chǎn)效率提出改進(jìn)措施。
1液壓支架立柱應(yīng)用存在的問題及對策
煤礦井下環(huán)境中往往存在大量的腐蝕介質(zhì)，如CO2、SO2、H2S等，所用機(jī)械工程材料（板材）主要以低合金鋼為主，結(jié)構(gòu)件大多采用16Mn低合金鋼板。液壓支架作為綜合機(jī)械化采煤工作面重要設(shè)備之一，在工作面開采過程中，需要長期承受載荷和不斷運(yùn)動，并且礦井環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)件有很強(qiáng)的腐蝕性，這些對支架材料的強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞性能等均有較高的要求，圖1是立柱的腐蝕失效形貌。與國外同類產(chǎn)品相比，國產(chǎn)支架所用工程材料由于合金含量低（不添加Cr、Ni、V等合金元素）、表面不處理，因此抗磨、耐蝕性能較差，為延長使用壽命只有通過增加材料厚度來實現(xiàn)，某一型號的液壓支架質(zhì)量比國外同類產(chǎn)品質(zhì)量增加了1/3。提高國產(chǎn)支架立柱及其結(jié)構(gòu)件工程材料的應(yīng)用水平的措施包括以下幾方面：（1）材料設(shè)計著重于選擇具有Cr、Ni、V等合金元素含量的高強(qiáng)度低合金鋼為主，不僅保證機(jī)械工程材料具有較高的強(qiáng)度等力學(xué)性能，而且具有較好的耐腐蝕性能；（2）對機(jī)械工程材料表面進(jìn)行必要的表面噴涂處理，使其表面具有較好的耐磨、耐腐蝕氧化層（如合金化合物、陶瓷等），提高材料的使用壽命；（3）通過提高材料力學(xué)性能和使用性能，減低國產(chǎn)支架及其結(jié)構(gòu)件質(zhì)量，減少煤炭生產(chǎn)設(shè)備材料成本和生產(chǎn)成本。
2刮板輸送機(jī)中部槽和刮板應(yīng)用存在的問題及對策
在當(dāng)前采煤工作面內(nèi)，刮板輸送機(jī)的中部槽是刮板輸送機(jī)的機(jī)身部件，在工作過程中，刮板輸送機(jī)刮板鏈由機(jī)頭電機(jī)牽引與刮板一起帶著貨載在中部槽中移動，長期以來中部槽部件制作都選擇普通碳鋼或低合金鋼材料，在使用過程中存在以下問題：①重量大，安裝和搬運(yùn)費時費力；②為了降低生產(chǎn)成本和減輕部件重量，中部槽一般是由8~16mm的鋼板制成，在受到較大的沖擊時易變形，修復(fù)困難；③長期受硬質(zhì)煤塊摩擦磨損，磨損嚴(yán)重；④受工作環(huán)境溫度、空氣濕度影響，以及存在的CO2、SO2、H2S等腐蝕介質(zhì)，產(chǎn)生腐蝕失效。針對刮板輸送機(jī)機(jī)身部位，需要結(jié)合其惡劣的工況條件，選擇耐磨性能優(yōu)越、易彎曲、拉伸性能好、抗撕裂、耐沖擊、易施工和摩擦阻力小的耐磨材料。根據(jù)上述問題，國內(nèi)部分煤炭生產(chǎn)企業(yè)使用了山東科技大學(xué)研制的采用超高分子量聚乙烯作為襯里的鋼塑復(fù)合方法，提高大型刮板輸送機(jī)的耐磨性，其主要原理是通過利用高彈性超高分子塑性材料吸收能量，減小磨損和降低摩擦系數(shù)，在使用初期產(chǎn)生了一定效果，但由于物料輸送時與高分子塑性材料摩擦過程中產(chǎn)生摩擦熱，致使高分子塑性材料逐漸老化發(fā)生快速磨損。中部槽和刮板等工程材料的使用失效實際上是材料的摩擦磨損失效為主，材料的腐蝕及其與磨損的交互作用加速了材料的失效。提高中部槽和刮板等工程材料的應(yīng)用水平主要以提高材料的耐摩擦磨損性能為主。提高該類工程材料應(yīng)用水平的主要措施：（1）中部槽、中板材料設(shè)計為8～10mm的碳鋼材料+（8～10）mm的高鉻合金耐磨耐蝕材料，在保證部件使用強(qiáng)度前提下，可以采用復(fù)合鑲鑄的材料制作方法提高材料的耐磨性，也可以將厚度8～10mm的高鉻合金制作成具有互換性的通用型耐磨耐蝕板件，這對于提高100萬t以上的過煤量的刮板輸送機(jī)中部槽的材料使用壽命，通過適當(dāng)增加中板的高鉻合金層厚度更有意義；（2）在刮板表面堆焊一層耐磨陶瓷涂層（Ni基WC陶瓷，厚度8～10mm）是解決其耐磨難題的較好的工藝方法，但要求堆焊層鋪展均勻、通過退火消除堆焊層應(yīng)力，防止耐磨堆焊層脫落。
3支架用推拉頭（聯(lián)接頭）材料應(yīng)用存在的問題及對策
煤礦機(jī)械用推拉頭是聯(lián)接液壓支架和刮板輸送機(jī)重要的鏈接聯(lián)頭，作用是聯(lián)接液壓支架和刮板輸送機(jī)，即刮板輸送機(jī)向前推進(jìn)，支架同時向前步進(jìn)，推拉頭的使用性能要求是抗推拉、擠壓、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度高。進(jìn)口支架隨機(jī)配匹的推拉頭（如DBT型號）具有較好的使用性能，但國產(chǎn)推拉頭使用壽命短（有的30d內(nèi)斷裂，有的使用壽命不到1a），其失效形式主要是斷裂、裂紋、組織粗大，心部有氣孔、縮孔等缺陷等，如圖2、圖3所示。國產(chǎn)推拉頭的頻繁失效導(dǎo)致其更換量大、操作困難，給井下工作人員帶來極大不便，特別是該零件存在的安全隱患給井下工作人員和生產(chǎn)單位帶來人身安全和煤礦生產(chǎn)不安全的嚴(yán)重后果難以估量。圖2材料組織粗大，整體截面斷裂圖3鏈接部位斷裂推拉頭的化學(xué)成分設(shè)計、成形工藝、熱處理等技術(shù)要求對推拉頭的材料應(yīng)用壽命的長短至關(guān)重要，隨著強(qiáng)度的提高，特別是當(dāng)抗拉強(qiáng)度超過600MPa時，傳統(tǒng)合金材料受力后的延遲斷裂變得突出，這是推拉頭材料高強(qiáng)度化時遇到的一個主要問題和難題。根據(jù)上述用于采煤設(shè)備聯(lián)接用的合金鋼的推拉頭部件的失效分析，通過對材料的化學(xué)成分進(jìn)行重新設(shè)計優(yōu)化、探索部件的成形工藝、熱處理工藝，開展系列的材料組織、性能研究和優(yōu)化，并進(jìn)行新型推拉頭試制產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)場工業(yè)試驗，可最終到達(dá)批量生產(chǎn)合格產(chǎn)品的要求。提高推拉頭部件工程材料的應(yīng)用水平的措施為：采用先鑄錠成型，并確保材料內(nèi)部無氣孔、縮孔等缺陷，后鍛造成型等工藝，確保材料組織細(xì)化，致密性高，從而制備具有一定含量的Cr、Mo、V等成分的高強(qiáng)度合金鋼材料，并通過研究推拉頭新型材料的系列淬火工藝、回火工藝，優(yōu)化微觀組織，確保材料的力學(xué)性能。目前由西安交通大學(xué)聯(lián)合神華神東技術(shù)研究院研制的新型Cr-Mo-V高強(qiáng)度合金鋼推拉頭材料已經(jīng)在神東煤礦開始工業(yè)運(yùn)行試驗，其使用壽命可望達(dá)到或超過進(jìn)口產(chǎn)品材料。
4溜槽、落煤沖擊板等材料應(yīng)用存在的問題及對策
（1）溜槽、落煤沖擊板材料的磨損、腐蝕失效煤炭生產(chǎn)中的原煤中含煤干石10％～12％，煤干石中含高硬度的26％SiO2、10％Al2O3、15％Fe2O3、35％CaO（上述硬顆粒總量合計在86％左右），是造成輸送設(shè)備材料損耗的主要磨損源。流動的含煤介質(zhì)主要是煤泥，對輸送設(shè)備（管道、落煤管、溜槽、導(dǎo)料槽裙板等）的沖擊磨損、磨粒磨損、摩擦磨損及腐蝕嚴(yán)重。由于高硬度的、耐磨性能好的合金材料都為高合金白口鑄鐵，焊接性能差，所以現(xiàn)在煤炭生產(chǎn)中選用的耐磨材料基本上都是低合金碳鋼材料，首先保證了安裝、檢修方便（焊接性能好），但硬度低，耐磨性差。保德等9個洗煤廠所有靠近地面的煤介質(zhì)輸送溜槽斜擋板由于沖擊磨損嚴(yán)重，每隔90d就要焊補(bǔ)或增加一層耐磨板（16～25mm），所有溜槽斜擋板每年都要更換一次，耐磨材料的消耗量巨大，生產(chǎn)設(shè)備管理工作和工人檢修、更換的勞動強(qiáng)度巨大，是當(dāng)前影響和削弱神東煤炭生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本高的主要原因之一。要保證噪聲、灰份污染問題解決的效果和可持續(xù)型，首先要解決所有相關(guān)設(shè)備用材料的抗磨損問題，其后才能通過防噪音處理解決噪音污染問題，也減少了運(yùn)行設(shè)備中煤粉、灰份跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。（2）抗沖擊磨損腐蝕材料設(shè)計與應(yīng)用西安交通大學(xué)針對上述沖擊、磨損工況，進(jìn)行了多次調(diào)研、分析和試驗，設(shè)計、研制了一種既抗沖擊、又耐磨損的高鉻合金鑄鐵/橡膠/碳鋼三維網(wǎng)格型雙金屬復(fù)合材料。該抗沖擊磨損腐蝕復(fù)合材料由3層及3種材料組成，底層為鋼鐵材料，中間層為高分子橡膠材料，上層為耐磨、耐腐蝕性能良好的高鉻合金鑄鐵材料。底層鋼鐵材料作為組裝和支撐高鉻合金層和橡膠中間層的基底，方便安裝焊接；中間層高分子橡膠墊硫化粘接于鋼鐵和高鉻合金鑄鐵材料之間，可以緩沖物料沖擊、降低噪音；上層高鉻合金鑄鐵材料設(shè)計成100mm×100mm網(wǎng)格型，而且整體拼接成橫截面為中間高兩邊低的弧形，防止了高沖擊致使高硬度耐磨合金碎裂問題，提高耐磨合金的抗沖擊性能，并充分發(fā)揮了高鉻合金耐磨鑄鐵的高耐磨性能（硬度HRC62～65），同時高鉻合金鑄鐵基體組織為奧氏體，也具有較好的抗沖擊性能。通過在2006年～2007年期間調(diào)研、試制，新型復(fù)合材料已經(jīng)在神華神東公司保德洗煤廠安裝并使用，并且經(jīng)90d的磨損量測試，其使用后使用壽命比原16Mn耐磨鋼材料提高9倍多（見表1），維修次數(shù)減少1/10，噪音由原95dB降至85dB。溜槽等部件材料同樣可以設(shè)計為8～10mm的碳鋼材料+（8～10）mm的高鉻合金耐磨耐蝕材料，在保證部件使用強(qiáng)度前提下，可以將厚度8～10mm的高鉻合金制作成具有互換性的通用型耐磨耐蝕板件，不僅提高了工程材料的耐磨、耐蝕性能，而且有利于耐磨板的更換，避免了整體結(jié)構(gòu)件的更換。
5結(jié)語
（1）液壓支架立柱等機(jī)械工程材料的失效主要原因為磨損、腐蝕和疲勞破壞。通過制備具有Cr、Ni、V等合金元素含量的高強(qiáng)度低合金鋼、表面噴涂處理等措施可有效解決液壓支架立柱工程材料耐磨、耐腐蝕和抗疲勞性等問題；（2）中部槽和刮板等工程材料失效是摩擦磨損為主。通過采用復(fù)合鑲鑄碳鋼/耐磨高鉻合金材料、或制作具有互換性的通用型高鉻合金板件可有效提高材料的耐磨耐蝕性能；（3）研制新型Cr-Mo-V高強(qiáng)度合金鋼推拉頭材料具有組織細(xì)化、強(qiáng)度高、韌性好等優(yōu)點，其使用壽命可望達(dá)到或超過進(jìn)口產(chǎn)品材料；（4）溜槽、落煤沖擊板等工程材料受沖擊磨損嚴(yán)重、并伴有介質(zhì)腐蝕，研制的高鉻合金鑄鐵/橡膠/碳鋼三維網(wǎng)格型雙金屬復(fù)合材料具有高抗沖擊、耐磨損腐蝕性能，且明顯較小環(huán)境噪音污染。
作者:郭愛軍 鮑崇高 谷麗 王旭東 單位:神華神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司
1機(jī)械工程自動化技術(shù)現(xiàn)狀分析
1.1機(jī)械自動化管理應(yīng)用現(xiàn)狀。依靠機(jī)械的方法實現(xiàn)自動控制的技術(shù)被稱為機(jī)械自動化技術(shù)。就目前而言，我國機(jī)械自動化技術(shù)的管理應(yīng)用模式上與國外相比還存在著滯后性，但由于機(jī)械自動化技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用非常廣泛，而且行業(yè)前景也很好，使得一些機(jī)械工程企業(yè)在應(yīng)用技術(shù)的過程中重視程度不夠，管理方面也不成熟，缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性，而且缺乏創(chuàng)新意識，導(dǎo)致機(jī)械自動化技術(shù)整體更新過慢。
1.2機(jī)械工程自動化人才培養(yǎng)現(xiàn)狀。對于機(jī)械工程自動化人才的管理，既缺乏技術(shù)人才的培養(yǎng)，也缺乏對技術(shù)人才的管理。機(jī)械工程自動化技術(shù)發(fā)展還處于初級階段，因此專注于此方面的技術(shù)人才培養(yǎng)不足，造成人才匱乏現(xiàn)象。另外是對技術(shù)人才的管理，在人才培養(yǎng)上我國更加側(cè)重于理論知識教育，使人才缺乏技術(shù)實踐經(jīng)驗，直接造成了對人才全面發(fā)展的制約，對開展自動化技術(shù)應(yīng)用也有著制約影響。我國的機(jī)械設(shè)計水平?jīng)]有大幅度的提升，使得設(shè)計人員的技術(shù)水平也出現(xiàn)了停滯現(xiàn)象，這種現(xiàn)象直接使我國機(jī)械工程自動化呈封閉狀態(tài)發(fā)展，造成發(fā)展?fàn)顟B(tài)不平衡。
2機(jī)械化工程自動技術(shù)的創(chuàng)新措施
針對目前我國機(jī)械化工程自動技術(shù)的現(xiàn)狀，加強(qiáng)機(jī)械工程創(chuàng)新研究至關(guān)重要。在加強(qiáng)機(jī)械工程自動化技術(shù)措施的過程中，主要可以從三個方面進(jìn)行加強(qiáng)：
2.1制定明確的戰(zhàn)略方向。實現(xiàn)機(jī)械工程自動化是一個長期的工程，不能盲目進(jìn)行操作。自動化主要是機(jī)械工程自動控制取代傳統(tǒng)人工操作，這個過程要保證方向和目標(biāo)的明確，要針對我國具體情況制定針對性的措施對策。在加強(qiáng)自動化過程中，要積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，學(xué)習(xí)創(chuàng)新理念，從理論上不斷豐富機(jī)械技術(shù)。要在教育過程中加大對自動化知識的普及，使市場和機(jī)械行業(yè)發(fā)展以此為重要導(dǎo)向。國家相關(guān)部門要通過大力度的資金政策支持，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究，實現(xiàn)機(jī)械自動化產(chǎn)業(yè)鏈的形成。在明確發(fā)展方向的同時，要始終以實際情況為基本參照標(biāo)準(zhǔn)，以保證符合多元化市場發(fā)展規(guī)律。另外機(jī)械化自動技術(shù)的發(fā)展是以信息技術(shù)為一定基礎(chǔ)的，因此要注重信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，以加快機(jī)械工程經(jīng)營管理效率的提高，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完善。
2.2積極引進(jìn)自動化設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)。從目前我國機(jī)械工程自動化技術(shù)應(yīng)用情況來看，存在著一定的滯后現(xiàn)象，且發(fā)展態(tài)勢落后于國外發(fā)達(dá)國家。沒有實現(xiàn)高度自動化，計算機(jī)集成制造系統(tǒng)沒有得到廣泛應(yīng)用，基礎(chǔ)技術(shù)儲備不足。在實踐探索中要以自身發(fā)展特點為基礎(chǔ)，積極借鑒國外經(jīng)驗，完善自身技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)突破和創(chuàng)新。現(xiàn)階段的機(jī)械生產(chǎn)中，針對大批量零件加工仍采取流水作業(yè)模式，即以半自動化為主。針對這個環(huán)節(jié)我們要積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，提高機(jī)械自動化，既節(jié)省人力資源，同時也提升生產(chǎn)加工效率，對提升企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益有著重要作用。在進(jìn)行非大規(guī)模生產(chǎn)加工過程中，可以通過成熟技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)控機(jī)床加工，實現(xiàn)自動化技術(shù)應(yīng)用。在自動化應(yīng)用中不是進(jìn)行單一復(fù)制，而是有針對性的進(jìn)行側(cè)重，對不同特性的產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。在信息化和新材料不斷研究發(fā)展的新時期，給自動化技術(shù)應(yīng)用帶來更大發(fā)展空間。目前自動化技術(shù)正向開放式結(jié)構(gòu)發(fā)展，驅(qū)動裝置也向數(shù)字化方向發(fā)展。在系統(tǒng)上和通訊方式實現(xiàn)數(shù)字化和智能化是新一代自動化技術(shù)的新方向。在我國工業(yè)發(fā)展不斷加快的新時期，機(jī)械工程自動化技術(shù)要大力推廣，實現(xiàn)工業(yè)全面自動化、智能化。
2.3實現(xiàn)高質(zhì)量技術(shù)人才培養(yǎng)。為真正實現(xiàn)機(jī)械工程自動化，要注重專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)。在人才培養(yǎng)中要加大教育體系建設(shè)，從教育著手，加大對自動化專業(yè)人才的教育投入。同時改變傳統(tǒng)應(yīng)試教育模式，積極鼓勵學(xué)生理論與實踐相結(jié)合，堅持“工學(xué)結(jié)合”理念，使專業(yè)人才在接受理論教育階段接觸機(jī)械自動化實踐。通過教育機(jī)構(gòu)與校外企業(yè)的聯(lián)合合作，可以保證機(jī)械工程自動化人才是理論知識與實踐技能兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才。針對目前專業(yè)自動化人才空缺現(xiàn)狀，要結(jié)合科學(xué)理念進(jìn)行培養(yǎng)和管理，在吸納人才和應(yīng)用人才的過程中，也要注重人才潛能挖掘，實現(xiàn)機(jī)械功能自動化技術(shù)創(chuàng)新，人才發(fā)展推動我國技術(shù)革新。
3機(jī)械工程自動化技術(shù)未來發(fā)展形勢
我國科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新推進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)發(fā)展迅猛，自動化技術(shù)將越來越廣泛的應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域中，實現(xiàn)自動化普及。機(jī)械工程自動化將真正實現(xiàn)創(chuàng)新、發(fā)展、科學(xué)，進(jìn)一步向機(jī)械智能化邁進(jìn)。同時在“中國夢”理念的指導(dǎo)下，自動化技術(shù)的應(yīng)用形勢將走向低碳、環(huán)保，實現(xiàn)設(shè)備環(huán)保、應(yīng)用材料環(huán)保，使得機(jī)械工程自動化技術(shù)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的高速發(fā)展，使機(jī)械自動化技術(shù)逐漸趨向網(wǎng)絡(luò)化。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化能夠使自動化技術(shù)不受傳統(tǒng)應(yīng)用管理下的地域空間限制，使發(fā)展前景和空間更加廣闊。因此，在未來的機(jī)械工程自動化技術(shù)應(yīng)用中，要充分利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，同時結(jié)合管理技術(shù)、制造技術(shù)以及其他系統(tǒng)工程技術(shù)，促進(jìn)完整的、系統(tǒng)的自動化技術(shù)體系形成。
結(jié)束語
綜上所述，我們已經(jīng)能清楚的了解到機(jī)械工程自動化技術(shù)對機(jī)械工程行業(yè)發(fā)展所帶來的積極推動作用，但由于在技術(shù)方面還存在的一定的欠缺，所以的我國的機(jī)械工程自動化技術(shù)的水平還有待提高，除卻技術(shù)方面的問題，應(yīng)用和管理方面也存在著問題，其問題主要集中在人才空缺方面，所以注重專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)也成為促進(jìn)我國機(jī)械工程自動化技術(shù)發(fā)展的一大前提。自動化措施目標(biāo)與方向的明確性是機(jī)械工程領(lǐng)域中對自動化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展長遠(yuǎn)性和實效性的保證。而機(jī)械工程自動化技術(shù)的發(fā)展也對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用。
作者:王普
一、PLC技術(shù)及其特點
目前，在工業(yè)領(lǐng)域中，PLC屬于單臺設(shè)備自動化控制較為典型的設(shè)備，有著不易受干擾、可靠性高、編程簡單、安裝快捷以及體積小等優(yōu)點。最近幾年以來，PLC技術(shù)得到快速發(fā)展，技術(shù)、硬件以及軟件的開發(fā)都得到了十足進(jìn)步，功能強(qiáng)大，系統(tǒng)開發(fā)性與兼容性比較好，PLC技性比較高。在冶金、電力、化工以及機(jī)械等方面PLC得到廣泛應(yīng)用，是自動化控制的主要支柱，推動了自動化與機(jī)械工程的持續(xù)發(fā)展。PLC技術(shù)包含生產(chǎn)管理、順序控制、生產(chǎn)監(jiān)控、位置控制以及過程控制等，要想將這些復(fù)雜控制完成就需要將PLC處理器優(yōu)秀同控制設(shè)備之間所產(chǎn)生的通信問題解決，對于通信技術(shù)的重點是確保通信的穩(wěn)定性與正確性。PLC技術(shù)在通信功能方面較為穩(wěn)定，以下幾點分析PLC在數(shù)據(jù)共享或者是傳遞中的主要特點。1.程序編輯簡單化。大部分的PLC生產(chǎn)廠家均為PLC用戶設(shè)計了專業(yè)的通信軟件以及計算機(jī)軟件，進(jìn)而完成程序的翻譯，使用戶編程工作量得以減輕，進(jìn)而使得PLC編程不在僅僅局限在專業(yè)人員，PLC編程門檻大大的降低。2.應(yīng)用國際上標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。為了方便PLC用戶的使用以及PLC的推廣，PLC生產(chǎn)廠家規(guī)定需要使用國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，這樣在一定程度上提高不同生產(chǎn)廠家PLC產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)互換的可能性，同時還為PLC用戶的維修帶來了便利，使PLC產(chǎn)品通信開放程度得到大大提高。3.現(xiàn)場總線界面之間的契合度。PLC的大部分生產(chǎn)廠家都能生產(chǎn)出現(xiàn)場總線，并且廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域中，比如，目前廣泛應(yīng)用于PLC中并且符合國家標(biāo)準(zhǔn)的AS一工總線、Profibus總線以及DeviceNet總線。這類的現(xiàn)場總線同PLC界面有著較高的契合度，在一定程度上使通信穩(wěn)定性得到保證。
二、遠(yuǎn)程通信控制與系統(tǒng)控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用
目前，在自動化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)不僅在其他繼續(xù)結(jié)構(gòu)控制中應(yīng)用，同時還在自動化系統(tǒng)本身的控制中得到應(yīng)用，也可以說，PLC技術(shù)能在本身系統(tǒng)中采取邏輯錯誤糾正以及故障排查，這樣才能保證自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在工業(yè)自動化的實際生產(chǎn)中，設(shè)備所進(jìn)行的每個動作都會有相應(yīng)的自動化系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且應(yīng)用系統(tǒng)檢測裝置會進(jìn)一步調(diào)整執(zhí)行期間所出現(xiàn)的累積誤差，一旦設(shè)備的運(yùn)行情況發(fā)生異常，PLC整個系統(tǒng)的邏輯關(guān)系就會發(fā)生混亂，通過發(fā)生混亂現(xiàn)象的邏輯關(guān)系，PLC控制系統(tǒng)就會自行診斷故障，并且報警。在不同系統(tǒng)間PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程信息控制的過程中，只要確保信息傳輸界面同互聯(lián)網(wǎng)通信模塊之間的正確性，PLC技術(shù)便能穩(wěn)定的進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。
三、邏輯運(yùn)算中PLC技術(shù)的應(yīng)用
PLC在自動化控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理與邏輯運(yùn)算有著比較重要的作用，例如運(yùn)算功能、數(shù)據(jù)篩查功能、數(shù)據(jù)傳輸功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)位處理功能以及控制開關(guān)量等。利用PLC運(yùn)算功能，進(jìn)而對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，比如數(shù)據(jù)的分析、采集以及工作總結(jié)等，目前大部分的造紙工業(yè)、冶金以及食品等都是通過PLC對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)控。通過PLC控制開關(guān)量，可以使軟接觸點得到有效的增加，進(jìn)而使工業(yè)自動化系統(tǒng)質(zhì)量得以提升，企業(yè)能夠節(jié)省大量的物力成本與人力成本，對比傳統(tǒng)意義上繼電器，其可靠性較好、操作簡單、便于維修、迅速控制，目前基本上能替代大多數(shù)的繼電器。
四、生產(chǎn)系統(tǒng)自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用
在自動化生產(chǎn)的過程中，通常PLC是利用主機(jī)模塊、位置控制模塊、模擬參數(shù)控制模塊、工//0界面模塊、通信模塊以及計數(shù)模塊對工業(yè)自動化生產(chǎn)進(jìn)行控制。在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)可以利用對于生產(chǎn)過程的了解，并且按照實際生產(chǎn)過程中需要控制的監(jiān)控對象與動作對象，優(yōu)化組合以及合理調(diào)整PLC系統(tǒng)中的相關(guān)控制模塊，進(jìn)而通過最合理方式與最少模塊構(gòu)建功能完善且全面的一個自動化控制系統(tǒng)，這樣才能確保生產(chǎn)中靈活調(diào)整控制以及生產(chǎn)中的準(zhǔn)確運(yùn)行。在運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)的過程中，對參數(shù)模塊功能的模擬是在監(jiān)控整個生產(chǎn)的過程，并且將控制語句傳輸?shù)奖O(jiān)控儀表，進(jìn)而對控制精度進(jìn)行改善，比如，熱處理日常運(yùn)行的維護(hù)，鍋爐溫度升降控制或者是保溫工作等等。目前世界上的大部分國家，都已經(jīng)利用PLC技術(shù)完成機(jī)械工程自動化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，覆蓋到食品、娛樂、交通、化工以及冶金等全部輕重工業(yè)，在自動化領(lǐng)域中使用最為重要，也是用途最為廣泛的控制設(shè)備。僅在2009年全國PLC的生產(chǎn)件數(shù)就己經(jīng)達(dá)到了1500萬件，到2010年時，其產(chǎn)量突破了1800萬件，2011年時產(chǎn)品最終數(shù)量達(dá)到2300萬件，到目前為止呈現(xiàn)為持續(xù)增長的趨勢。
五、結(jié)論
在信息化與工業(yè)化快速發(fā)展的時代，機(jī)械工程與自動化水平的高低是國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，PLC技術(shù)的迅速發(fā)展有利于工業(yè)生產(chǎn)自動化水平的提升。本文主要探討在各個領(lǐng)域自動化設(shè)備中PLC的應(yīng)用，并且分析機(jī)械工程和自動化中PLC的重要作用，進(jìn)而為自動化領(lǐng)域中PLC的推廣提供參考依據(jù)。
作者：王新明 單位：江西金工建設(shè)有限公司
1GA（遺傳算法）原理
遺傳算法就是一種以事物的自然屬性和遺傳屬性為基礎(chǔ)，通過計算機(jī)對生物進(jìn)化規(guī)律進(jìn)行模擬以尋優(yōu)的一種算法，將尋優(yōu)的范圍與遺傳空間相對應(yīng)，把每一種可能的值通過二進(jìn)制碼進(jìn)行編碼，如同染色體一樣，形成的字符串相當(dāng)于基因，然后按預(yù)期的結(jié)果對每一組編碼進(jìn)行評價，選出最合適的一個值。算法一開始是提出一些問題的解，然后根據(jù)要求對這些解進(jìn)行選擇，重新拆解組合，去掉不合適的，留下最優(yōu)值，由此形成的便是新值，如此往復(fù)，繼承與改良，這便是GA算法。由以上我們可以看出GA算法并不是簡單的重復(fù)，而是屬于一種螺旋式的上升過程，是不斷向更好的方向“進(jìn)化”的，在淘汰與擇優(yōu)中趨于穩(wěn)定。
2GA算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和算子
2.1GA算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
圖式定理是GA算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，圖式定理是Holland提出的，它在一定程度上解釋了GA算法強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息處理能力，由定理我們能看出，經(jīng)過不斷地復(fù)制和交叉變異，在第一代中包含的編碼數(shù)量H可以用如下公式表示：m（H，t+1）≥m（H，t）（N（H）/FAV）[1-PC?（〥（H）/（L-1））-O（H）?Pm]（1）如以遺傳學(xué)講，其中m（H，t）和m（H，t+1）分別代表第t代和第t+1代種群數(shù)量，N代表圖式H中染色體適應(yīng)能力的平均水平，F(xiàn)AV代表種群中包含的染色體的適應(yīng)力的平均水平，交叉比率用PC表示，變異比率用Pm表示，圖式的長度用〥表示，OH是H的確定參數(shù)，即階，染色體長度用L表示。
2.2GA算法的算子
GA遺傳算法的基本算子有三個，分別是選擇、交叉和變異。選擇算子相當(dāng)于生物界優(yōu)勝劣汰，決定物種最終存活的自然選擇，在生物群中選擇一些適應(yīng)力強(qiáng)的生物，將它們的染色體放入基因庫，是染色體重新交叉組合完成變異的前提，選擇算子的特點是只能在原有的基礎(chǔ)上選擇出優(yōu)良的基因，而無法重新創(chuàng)造。交叉算子相當(dāng)于自然界生物為完成繁衍生息和進(jìn)化而進(jìn)行的交配繁殖現(xiàn)象，染色體經(jīng)由交叉，重新組合后形成新的染色體，即從雙親染色體里隨機(jī)地分別選擇一條再重新組合，是染色體的重新創(chuàng)造。變異算子是在選擇和交叉算子完成重組的基礎(chǔ)上使遺傳算法能力的增強(qiáng)，以尋找GA值的最優(yōu)解，如果在整個GA算法中少了變異操作，就只能在原有基礎(chǔ)上來回尋找而沒有新的突破。
3如何實現(xiàn)遺傳算法
遺傳算法歸根結(jié)底是尋找一個最優(yōu)的解或者工程中所講的最好的解決方案，從函數(shù)來講是求如下函數(shù)的最優(yōu)解：F=f（x，y，z），x，y，z∈Ω，F(xiàn)∈R（2）其中x，y，z是自變量，每一組（x，y，z）就是一組解，優(yōu)化目標(biāo)的目的是尋找一組解使得：F=f（x0，y0，z0）=maxf（x，y，z）（3）首先，將公式（2）的各個參數(shù)通過二進(jìn)制數(shù)編碼形成字符串，再進(jìn)行鏈接形成所謂的“基因鏈”，據(jù)已有的研究結(jié)果，可以知道字符串長度不同、碼制不同都將對最終計算的結(jié)果的精度產(chǎn)生影響。其次，采用隨機(jī)抽選的方式選擇個體的初始值，之所以隨機(jī)抽選是因為這樣產(chǎn)生的結(jié)果更具有一般性，能代表尋常情況。最后，確定群體的規(guī)模，即確定基因選擇的目標(biāo)源，在這個目標(biāo)源中尋找最佳值，規(guī)模的確定決定了GA算法結(jié)果的權(quán)威性和有效性，太小則不能提供足夠的采樣點，結(jié)果的多樣性將會打折扣，太大則會增加計算量，拖長搜索時間，通暢將規(guī)模控制在40～200左右為宜，在對每個個體的優(yōu)劣實施評價之后，設(shè)置一個適應(yīng)度函數(shù)，然后分別確定交叉率和變異率，判斷搜索何時停止，在本次討論中，判斷標(biāo)準(zhǔn)可以定為搜索所得的解是否達(dá)到了預(yù)期的最大值。
4GA在機(jī)械工程中的應(yīng)用
GA算法的優(yōu)點顯而易見，它在機(jī)械工程中的應(yīng)用是極為廣泛的。在零件的切削中可以對零部件和切削工具予以優(yōu)化，使得切削參數(shù)的設(shè)置達(dá)到總在工作以最低的成本，實現(xiàn)最高的效率，最終得到最高的收益的目的，在自動化控制的智能制造系統(tǒng)中可以為系統(tǒng)的靜態(tài)動態(tài)的配合尋找到最佳契合點，以下對GA算法在機(jī)械公式和功能中的應(yīng)用以具體實例加以闡述。
4.1優(yōu)化人工神經(jīng)網(wǎng)
ANN，即人工神經(jīng)網(wǎng)，是一種用于建模和控制的，針對模型結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的線性系統(tǒng)而設(shè)計的結(jié)構(gòu)，單次結(jié)構(gòu)目前并不成熟，并沒有確切的數(shù)據(jù)指導(dǎo)后來者準(zhǔn)確的使用，處于摸索階段。對于ANN，目前采用的訓(xùn)練方法是反向傳播算法，大速度比較慢且結(jié)果具有一定的局限性，GA算法可謂使這一問題得見柳暗花明。在AN的行學(xué)習(xí)參數(shù)的優(yōu)化工作中，仍用反向傳播，但對一下因素進(jìn)行編碼操作，包括隱含層數(shù)、隱含層數(shù)的單元數(shù)、勢態(tài)、網(wǎng)絡(luò)連接方法、迭代數(shù)等，編碼完成后，構(gòu)成ANN基因鏈，把基因鏈的適應(yīng)度函數(shù)定義為10-MSE-隱含單元數(shù)/10-訓(xùn)練跌代數(shù)/1000，MSE是訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)對樣本的方差。
4.2優(yōu)化FLC矩陣的參數(shù)
模糊邏輯控制器，簡稱FLC，涉及到的概念有控制對象偏差和動作強(qiáng)度，表達(dá)了二者的模糊關(guān)系，現(xiàn)有一延時二階系統(tǒng)的函數(shù)為GS=exp（-0.4s）/（0.3s+1），要求此系統(tǒng)的輸出值盡量的跟蹤輸入值，采用FLC矩陣進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，取矩陣R=77×11，對此矩陣的77個元素以8bit的二進(jìn)制碼表示，基因鏈長616bit，經(jīng)由GA算法優(yōu)化的FLC控制下，輸出值的效果明顯地優(yōu)于“比例-積分-微分”控制器的效果。
4.3實現(xiàn)機(jī)床掛最佳組合
機(jī)床掛輪組合的完美與否直接決定了生產(chǎn)線的效率，而這又是一個極為古老的問題，最佳組合最終實現(xiàn)的是掛輪組的傳動比與要求的值誤差達(dá)到最小，本文中，筆者通過GA算法，以求能找到一個有效的方案，適合度函數(shù)定義為：F=20-ABS（id）-（A/B）*（C/D）（A，B，C，D）∈Ω其中，A，B，C，D分別代表掛輪齒數(shù)，共計4個掛輪，ABS（）表示絕對值函數(shù)，Ω是掛輪約束條件，需要A+B＞C=d+m，C+D＞B+d+m，d，m分別代表齒輪模、安裝軸徑。筆者在文中采用cenitor算法，對每個齒輪用一個5位二進(jìn)制碼進(jìn)行編碼，代表掛輪表的32個掛輪，共4個掛輪故基因碼長20位，個體數(shù)為100，經(jīng)過驗證后發(fā)現(xiàn)，如果id為整數(shù)，GA算法只需完成1000次雜交運(yùn)算就可以選出多個誤差為0的組合，它并非盲目地完成計算，搜索數(shù)遠(yuǎn)小于問題解的數(shù)值。
5結(jié)語
隨著GA算法的不斷發(fā)展，由于其與其他技術(shù)易于融合，當(dāng)然對于它的爭議仍然是存在的，但就近年的研究，大量實例都證明了它是一種簡單且實用性很強(qiáng)的算法，在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用也將更加廣泛。
作者：鄭旭浩 單位：吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1機(jī)械工程自動化技術(shù)概述
機(jī)械工程自動化技術(shù)主要是指機(jī)械裝置在沒有外力干涉的情況下，按照事先預(yù)定的程序方法，通過機(jī)械力進(jìn)行自動操作或控制的過程。在機(jī)械工程行業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動化生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化、有效的自動生產(chǎn)過程，加快生產(chǎn)投入物的變換和流動速度，進(jìn)而促進(jìn)整體機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展。
2機(jī)械工程自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及制約因素
從我國機(jī)械工程自動化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，其還處于剛性自動化、單自動化的階段，但國外一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實現(xiàn)了機(jī)械自動化技術(shù)的集成化、智能化、柔性化發(fā)展。在機(jī)械自動化生產(chǎn)的管理方面，我國一些企業(yè)仍舊是采用傳統(tǒng)的管理模式，而發(fā)達(dá)國家已實現(xiàn)了計算機(jī)全程控制管理，而且在機(jī)械生產(chǎn)模式、工業(yè)組織與管理方面也在不斷升級與創(chuàng)新。由此可見，我國機(jī)械自動化的發(fā)展仍然存在諸多的不足之處，而制約我國機(jī)械工程自動化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的因素，主要為：缺乏相關(guān)技術(shù)人才、自動化技術(shù)應(yīng)用范圍不夠?qū)拸V、自動化技術(shù)相對落后、缺乏自動化技術(shù)的科研投入、機(jī)械自動化技術(shù)的管理不夠完善等。
3加強(qiáng)機(jī)械工程自動化技術(shù)的建議
3.1加強(qiáng)配套機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展
所謂配套機(jī)械自動化技術(shù)，是指機(jī)械自動化技術(shù)既要發(fā)展主要機(jī)械設(shè)備的自動化，又要發(fā)展配套元件及控制系統(tǒng)的自動化。充分應(yīng)用電子學(xué)、零件檢查與機(jī)床裝料自動化技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)，大力推廣程序數(shù)控機(jī)床，研究發(fā)展可靠、高效的自動化生產(chǎn)線、自動化控制系統(tǒng)、生產(chǎn)信息系統(tǒng)等。通過配套機(jī)械自動化技術(shù)的大力發(fā)展，使機(jī)械工程行業(yè)從生產(chǎn)制造開始到結(jié)束均能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，從而大力提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)生產(chǎn)效益
3.2重視低成本機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展
根據(jù)形勢分析來看，我國暫時還無法投入大量資金發(fā)展太多高科技、高成本的機(jī)械自動化技術(shù)，這種形勢下，便應(yīng)該先從投資少、見效快、成本低、前景廣、潛力大、適合我國發(fā)展需要和國情的自動化技術(shù)著手，打好基礎(chǔ)，慢慢向上發(fā)展。例如芬蘭NOKOAData機(jī)工廠組裝車間內(nèi)擁有的一條可制造286/386/486微機(jī)的靈活生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線在自動化設(shè)備應(yīng)用的同時融入人工參與，將自動化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝完美結(jié)合，使其在保證造價較低的同時，具有柔性制造系統(tǒng)的性能。國外這種低成本、見效快的自動化技術(shù)我們均可借鑒參考，并結(jié)合我國基本國情，研發(fā)出適合國內(nèi)機(jī)械工程發(fā)展的低成本自動化技術(shù)。
3.3重視機(jī)械工程自動化人才的培養(yǎng)
我國機(jī)械自動化技術(shù)之所以發(fā)展緩慢，與這方面人才的缺失有很大關(guān)系，因此，為促進(jìn)機(jī)械工程及自動化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，便要重視對機(jī)械工程自動化人才的培養(yǎng)。第一，需大力引進(jìn)國外先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)，同時加強(qiáng)對機(jī)械工程自動化教育活動的開展，使我國的科研實力逐漸增強(qiáng)。第二，機(jī)械工程自動化專業(yè)人才必須具備機(jī)械工程的研究、設(shè)計、制造以及自動化技術(shù)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)與應(yīng)用的能力，能夠在機(jī)械工程生產(chǎn)第一線從事材料加工機(jī)械、機(jī)械制造及自動化等方面工作。
4機(jī)械工程及自動化技術(shù)的發(fā)展前景
在科技的快速發(fā)展下，我國的機(jī)械工程及自動化技術(shù)也在不斷朝前發(fā)展，但其在發(fā)展的同時，也突顯出資源浪費、環(huán)境污染、產(chǎn)品開發(fā)及利用率低等問題。為促進(jìn)機(jī)械工程及自動化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，機(jī)械工程自動化技術(shù)朝著綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性、實用性等方面發(fā)展也是必然趨勢。
（1）綠色環(huán)保的發(fā)展前景。機(jī)械工程行業(yè)在自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用下，雖然大幅度地提高了生產(chǎn)效率，但給生態(tài)環(huán)境也帶來了嚴(yán)重破壞，因此，自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展應(yīng)該以減少環(huán)境污染和資源浪費，倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)戰(zhàn)略為原則。
（2）經(jīng)濟(jì)性發(fā)展前景。我國很多企業(yè)在自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展中還較為落后，由此也導(dǎo)致了企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的緩慢，因此，為保證自動化技術(shù)能創(chuàng)造出更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益，各企業(yè)對現(xiàn)有技術(shù)設(shè)施不斷改進(jìn)與優(yōu)化，在提高生產(chǎn)效率的同時使經(jīng)濟(jì)的發(fā)展得以滿足，才能真正發(fā)揮機(jī)械工程自動化生產(chǎn)的作用。
（3）實用性發(fā)展趨勢前景。機(jī)械工程自動化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該將企業(yè)的技術(shù)需要與生產(chǎn)需求作為最基礎(chǔ)的條件，根本目的是生產(chǎn)出更高科技含量的產(chǎn)品，以此來滿足消費者的需求，因此，重視機(jī)械工程及自動化技術(shù)的實用性發(fā)展，也是必然趨勢。
綜上所述，機(jī)械自動化技術(shù)是當(dāng)代先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)的重要組成部分，也是當(dāng)前機(jī)械工程領(lǐng)域涉及面比較廣、研究比較活躍的技術(shù)，還是機(jī)械工程行業(yè)獲取優(yōu)勢市場競爭力的關(guān)鍵手段。但我國機(jī)械工程及其自動化技術(shù)目前還不是很成熟，鑒于這種情況，更應(yīng)該結(jié)合我國具體國情，充分參考國外先進(jìn)經(jīng)驗，做好各項基礎(chǔ)工作，循序漸進(jìn)地進(jìn)行優(yōu)化與改善，不斷提高機(jī)械自動化技術(shù)能力，才能使我國的機(jī)械工程及自動化技術(shù)與國際接軌，最終促進(jìn)我國的機(jī)械工程行業(yè)向自動化的更高階段邁進(jìn)。
作者：刁榮飛 單位：西南石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
一、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)工程設(shè)計能力的內(nèi)涵
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是現(xiàn)代機(jī)械工程師，使學(xué)生接受機(jī)械工程領(lǐng)域的基本知識和專業(yè)理論知識，受到機(jī)械工程師基本技能的訓(xùn)練。學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)后，除具備機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一般知識與能力外，作為現(xiàn)代機(jī)械工程師，還應(yīng)具備以下能力：（1）能夠正確判斷機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)領(lǐng)域的工程實際問題；（2）具備針對工程實際問題的系統(tǒng)分析能力和解決問題的能力；（3）具備機(jī)械制造行業(yè)的工程設(shè)計、工程開發(fā)能力；（4）能適應(yīng)機(jī)械制造行業(yè)涉及學(xué)科的交叉性和復(fù)雜性，具備協(xié)調(diào)與合作能力；（5）具備終生學(xué)習(xí)的能力。
二、機(jī)械工程系列優(yōu)秀課程教學(xué)培養(yǎng)現(xiàn)狀
機(jī)械工程系列優(yōu)秀課程包含機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、電工電子技術(shù)、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)電傳動控制、液壓傳動與氣壓傳動、數(shù)控技術(shù)等理論課程，以及課程設(shè)計、專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。每門課程的理論性和實踐性都非常強(qiáng)，與相關(guān)課程關(guān)聯(lián)關(guān)系強(qiáng)，在機(jī)械類學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)中都具有舉足輕重的地位。以《機(jī)電傳動控制》為例，該課程的理論性、實踐性和綜合性強(qiáng)，涉及動力學(xué)基礎(chǔ)、電機(jī)與拖動、傳感器、機(jī)床電氣自動控制、電力電子技術(shù)、傳動控制系統(tǒng)、可編程序控制器等知識面，關(guān)乎《理論力學(xué)》、《電工電子技術(shù)》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等前期課程，和《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)床夾具設(shè)計》、《液壓傳動與氣壓傳動》等同期課程，甚至《數(shù)控技術(shù)》、專業(yè)課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等后期課程的關(guān)聯(lián)教學(xué)，在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系中尤為重要。現(xiàn)有教學(xué)體系中，機(jī)械工程系列優(yōu)秀課程均存在內(nèi)容量大，知識面廣，教學(xué)以理論為主，實驗為輔的現(xiàn)狀。理論教學(xué)方面，由于原理圖多，文字?jǐn)⑹鲚^抽象，學(xué)生又無實物接觸，難以全面了解、掌握機(jī)械工程技術(shù)在生產(chǎn)實際應(yīng)用中的內(nèi)涵和精髓，不僅影響了學(xué)生的實際應(yīng)用能力，也降低了學(xué)生在今后的工作中不斷學(xué)習(xí)提高的后勁。在工科教學(xué)中尤為重要的實驗或?qū)嵺`教學(xué)環(huán)節(jié)，多采用驗證型實踐教學(xué)，且往往由于受控對象體積大、重量重、價格高、維護(hù)難等因素，難以大量裝備于實驗室，使學(xué)生在實踐教學(xué)中無法感受工程實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感，在很大程度上挫傷了學(xué)生的積極性，更談不上對工程設(shè)計能力的培養(yǎng)。對于教學(xué)另一重要環(huán)節(jié)，即考試，現(xiàn)有的考試方式僅注重于考查具體知識點的了解或掌握，比較理論化，并不注重與工程實際的聯(lián)系，往往出現(xiàn)教師為考而教，學(xué)生為考而考、考后即忘的現(xiàn)象，無助于對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。機(jī)械工程領(lǐng)域知識的復(fù)雜性和交叉性，使得實際工程問題通常是隱性的，學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)后，無法再像課堂學(xué)習(xí)一樣根據(jù)已知條件和固有步驟得到答案，企業(yè)必須投入相關(guān)資源進(jìn)行二次培養(yǎng)，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和高校的人才競爭能力都大受影響。因此，工科院校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，針對機(jī)械工程系列優(yōu)秀課程實施以培養(yǎng)工程設(shè)計能力為目標(biāo)的課程改革，培養(yǎng)學(xué)生對工程實際問題的分析判斷能力、工程設(shè)計能力和終生學(xué)習(xí)能力是實現(xiàn)該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，是適應(yīng)社會發(fā)展需求的需要。
三、以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力為目標(biāo)的機(jī)械工程系列
優(yōu)秀課程教學(xué)改革研究與實踐我校以培養(yǎng)工程設(shè)計能力為目標(biāo)的機(jī)械工程系列優(yōu)秀課程教學(xué)改革的思路是以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力為總體目標(biāo)，貫徹以工程項目構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運(yùn)作（Operate）全過程為載體的CDIO高等工程教育理念，打破以理論知識全面性為原則的專業(yè)課程群設(shè)置方式和課程教學(xué)內(nèi)容安排方式，以完成工程項目CDIO過程作為課程群設(shè)置或整合、課程教學(xué)內(nèi)容（含實踐教學(xué)）安排、教學(xué)方法以及師資和教材建設(shè)的優(yōu)秀，系統(tǒng)推進(jìn)教學(xué)改革。一個典型的領(lǐng)域工程項目（一級項目），其CDIO過程所需的專業(yè)知識和技能幾乎可以涵蓋一個專業(yè)方向甚至一個專業(yè)的所有課程（含實驗），這就給專業(yè)課程群設(shè)置及其教學(xué)內(nèi)容整合提供了一個內(nèi)在的“綱”，極大地增強(qiáng)了專業(yè)課程群的整體性。與此同時，工程項目的實施流程及各部分工作內(nèi)容也為專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點安排提供了有效依據(jù)。以工程項目運(yùn)行過程來驅(qū)動課程教學(xué)實施，構(gòu)建真實的工作場景，以完成“完整技術(shù)工作”的訓(xùn)練并以此來實現(xiàn)工程綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，加速學(xué)生從在校生到工程技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)變。解決現(xiàn)有教學(xué)體系中重理論輕實際、教學(xué)過程中缺乏工程實踐和工程設(shè)計的引入、教與學(xué)均是紙上談兵等教學(xué)問題；解決現(xiàn)有實驗環(huán)節(jié)以傳統(tǒng)的驗證型實驗為主的實驗教學(xué)模式下，學(xué)生動手能力差、綜合分析問題能力欠缺，以及現(xiàn)有實驗設(shè)置與工廠實際脫離、與先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用相脫離的現(xiàn)狀，使實驗教學(xué)環(huán)節(jié)與培養(yǎng)工程設(shè)計人才目標(biāo)相促進(jìn)；解決現(xiàn)有考試方式“考”老師所“教”、考試內(nèi)容簡單化、命題標(biāo)準(zhǔn)化等教學(xué)問題，真正避免現(xiàn)有教學(xué)制度下，老師教學(xué)生“考”而不是教學(xué)生“學(xué)”和“用”的現(xiàn)狀。針對教學(xué)體系改革，建立以能力培養(yǎng)為中心、以工程設(shè)計為主線的課程教學(xué)體系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，改革教學(xué)內(nèi)容。如教學(xué)過程中，以“車用氣瓶螺紋接口自動加工專機(jī)”的完整設(shè)計工作為主線，給出學(xué)生某企業(yè)待加工氣瓶產(chǎn)品的不同形狀與尺寸規(guī)格、加工精度要求、加工效率與設(shè)備成本要求等參數(shù)，要求學(xué)生直接進(jìn)行該產(chǎn)品加工設(shè)備的設(shè)計。整個教學(xué)過程既圍繞“氣瓶螺紋接口自動加工專機(jī)”的實際工程課題研究，又緊密圍繞《機(jī)電傳動控制》課程各章節(jié)內(nèi)容，注重工程實際在恰當(dāng)知識點的引入。如進(jìn)行第二章“機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)”內(nèi)容的教學(xué)時，將轉(zhuǎn)矩折算與電機(jī)選擇、專用鉆孔動力頭設(shè)計、車床變頻器主軸改造等工程實際案例逐層相結(jié)合，扎實培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計思路和能力。教學(xué)過程中適當(dāng)引入“三通球閥加工專機(jī)設(shè)計”、“鋁塑藥品包裝機(jī)改造”“、80噴漆線伺服系統(tǒng)”等相關(guān)工程設(shè)計實例貫穿課堂的教學(xué)和設(shè)計指導(dǎo)。部分章節(jié)如“繼電器接觸器控制系統(tǒng)”、“PLC控制技術(shù)”等采用了現(xiàn)場教學(xué)模式，使學(xué)生易學(xué)，老師易教。在《機(jī)電傳動控制》課程教學(xué)改革過程，共有三條主線：其一，課程自身教學(xué)系統(tǒng)主線；其二，工程設(shè)計項目與實驗教學(xué)主線；其三，對相關(guān)課程知識進(jìn)行驗證學(xué)習(xí)的主線。三條主線圍繞工程設(shè)計項目主線同步展開，最終為學(xué)生的《機(jī)電傳動控制》課程服務(wù)。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中，在授課教師的帶領(lǐng)下，進(jìn)行了企業(yè)委托項目《氣瓶螺紋接口自動加工專機(jī)》的研究與設(shè)計。因涉及學(xué)習(xí)內(nèi)容多，工作量大，單靠課堂學(xué)時遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能完成。但是由于構(gòu)建了一個學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后真正的現(xiàn)代化生產(chǎn)主戰(zhàn)場，極大地激發(fā)了整個團(tuán)體的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。依靠課后大量的資料查閱與學(xué)習(xí)，課堂上再結(jié)合教師對《機(jī)電傳動控制》相應(yīng)章節(jié)的講解與對該工程項目的設(shè)計思路引導(dǎo)，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間即完成了該項目的工廠調(diào)研、工藝分析、方案設(shè)計、刀具設(shè)計等工作，完成了企業(yè)要求的設(shè)計任務(wù)。并成功申請了發(fā)明專利“氣瓶螺紋接口自動加工生產(chǎn)線”1項和實用新型專利“直動式電控疊加溢流閥”、“專用锪車復(fù)合刀具”等9項，目前均已獲得授權(quán)。由于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高漲，課后主動學(xué)習(xí)時間大增，在這個環(huán)節(jié)中扮演重要角色的教師的實際教學(xué)過程相對以往教學(xué)模式輕松。教師更多是扮演“導(dǎo)師”角色，而不是以往的“填鴨式”教學(xué)；學(xué)生通過實際的工程設(shè)計歷練逐步建立和深化了工程意識與能力，達(dá)到的是雙贏效果的工程設(shè)計人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。同步實施的實驗環(huán)節(jié)改革，強(qiáng)調(diào)針對工程實際進(jìn)行設(shè)計、選型、搭建、調(diào)試的系統(tǒng)性實驗，培養(yǎng)動手操作和創(chuàng)造能力，注重該課程與相關(guān)課程的關(guān)聯(lián)設(shè)計，注重該環(huán)節(jié)理論與實踐的聯(lián)系；對于考試環(huán)節(jié)，不以最后一考來定輸贏，而以階段性工程設(shè)計與期末整體性設(shè)計相結(jié)合，筆試與口試結(jié)合，注重工程設(shè)計的實際應(yīng)用方面的考評。
四、總結(jié)
目前，我校《機(jī)電傳動控制》課程以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力為目標(biāo)的教學(xué)改革已經(jīng)實施了五年，并帶動了機(jī)械工程系列相關(guān)優(yōu)秀課程群的教學(xué)改革。由于在改革實踐過程中，以工程項目運(yùn)行過程來驅(qū)動課程教學(xué)實施，以完成“完整技術(shù)工作”的訓(xùn)練實現(xiàn)工程綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，加速了學(xué)生從在校生到工程技術(shù)人員的角色轉(zhuǎn)變。從用人單位反饋情況（兩屆）看，就業(yè)學(xué)生在創(chuàng)新能力、實踐能力、知識結(jié)構(gòu)、團(tuán)隊意識、崗位適應(yīng)能力等方面較往屆有較高水平的提升。總之，我們將繼續(xù)積極進(jìn)行改革，密切觀察實施過程，冷靜分析成績和不足，不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，期望能為中國的工程教育改革做些實事，提供新的改革思路，為培養(yǎng)符合現(xiàn)代企業(yè)要求的工程技術(shù)人才做出貢獻(xiàn)。
作者：杜柳青 余永維 周康渠 米林 單位：重慶理工大學(xué)
1《機(jī)械工程材料》的教學(xué)
機(jī)械工程材料交融了多方面的專業(yè)課程，內(nèi)容繁多，關(guān)系復(fù)雜，不利于被學(xué)生接受，因此教師在授課時，課堂理論與實際的結(jié)合就非常重要，將原本的抽象理論具體化，可以幫助學(xué)生直觀的了解并掌握機(jī)械工程材料的相關(guān)內(nèi)容。注重理論與實際的結(jié)合，是提升教學(xué)效果的重要方式。如今多媒體的教學(xué)方式得到廣泛的應(yīng)用，給教師的教學(xué)工作提供了極大的輔助作用。機(jī)械材料的教學(xué)需要大量的媒介輔助，多媒體正好提供了輔助功能。如今的《機(jī)械工程材料》的課堂教學(xué)，主要是借助多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將講課的方式生動化，期望學(xué)生能夠接受所傳輸?shù)闹R，在一定程度上提起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但是這教學(xué)方式的本質(zhì)是沒有變化的，還是教師對于學(xué)生的單方面?zhèn)鬏敚皇秦S富了傳輸方式罷了。
2基于建構(gòu)主義的《機(jī)械工程材料》教學(xué)
2.1以問題或任務(wù)作為驅(qū)動力教師在教學(xué)的過程中，以問題或任務(wù)串聯(lián)整個教學(xué)過程，讓學(xué)生帶著任務(wù)和問題開始學(xué)習(xí)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供明確目的性，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極主動性。在學(xué)生追尋問題答案的時候，教師對于過程加以引導(dǎo)，讓學(xué)生了解知識點的真實應(yīng)用，同時對于實際的結(jié)合也是一個系統(tǒng)的知識梳理過程。比如教師可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識鋼材的分類，將對不同型號鋼材的具體用途的認(rèn)識作為學(xué)生的探究的學(xué)習(xí)任務(wù)，在學(xué)生的探究過程中，涉及到不同鋼種本身區(qū)別和特點的方方面面，整個過程下來對所有的知識點進(jìn)行了一個系統(tǒng)的整理。這樣的過程改變了原本教師枯燥繁雜的教學(xué)過程。帶著問題和任務(wù)來學(xué)習(xí)，學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的主導(dǎo)力量，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也幫助學(xué)生對于學(xué)科知識有更深入的認(rèn)識。
2.2教學(xué)課程以學(xué)生熟悉的事情做類比在教學(xué)的過程中使用類比，可以幫助學(xué)生更好的理解所要傳達(dá)的信息，拉近學(xué)生與學(xué)科的信息距離，恰當(dāng)?shù)氖褂妙惐茸屨n堂的變得生動，學(xué)生的參與積極性提高。對于類比對象的選擇直接影響著類比的效果。在《機(jī)械工程材料》的教學(xué)過程有時候出于條件的限制，教師無法將實物搬到課堂上，這個時候類比的作用就凸顯出來了，類比對象盡量選學(xué)生熟悉的事情，可以是學(xué)生日常生活中常見的情景。例如金屬的凝固，金屬在大家的日常生活里大多是固體的，學(xué)生對于金屬的凝固肯定會覺得很抽象，而教師又無法將金屬凝固的過程展示出來，這時候如果教師講金屬的凝固類比為水的凝固，就一下子幫助學(xué)生產(chǎn)生了具象化的認(rèn)識，畢竟水的凝固對于學(xué)生來說是再熟悉不過的。通過類比，讓學(xué)生借助自身已有知識與新知識的對比來強(qiáng)化記憶，有助于學(xué)生構(gòu)建自己系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)。
2.3鼓勵學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題在教育工作中，提出問題跟解決問題一樣是對知識綜合掌握并運(yùn)用的過程。在建構(gòu)主義的指導(dǎo)下，多鼓勵學(xué)生提出自己在學(xué)習(xí)或?qū)嵺`中發(fā)現(xiàn)的問題。引導(dǎo)學(xué)生主動的去發(fā)掘可能存在的問題，鼓勵學(xué)生對現(xiàn)有的理論提出質(zhì)疑，可以引發(fā)學(xué)生對于理論知識的研究興趣，發(fā)揮實踐中的觀察能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時通過對問題的發(fā)掘，學(xué)生對于知識有一個綜合性的認(rèn)識。
3結(jié)語
基于建構(gòu)主義教學(xué)理論指導(dǎo)的《機(jī)械工程材料》教學(xué)，學(xué)生成為課堂的重心，老師不再是一味的向?qū)W生灌輸知識。學(xué)生積極的參與到教學(xué)活動中，在知識對應(yīng)的情景中將知識學(xué)以致用，從而達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，教學(xué)的效果質(zhì)量得到很大的提高。
作者：鄧玉容單位：重慶人文科技學(xué)院
1.提高了設(shè)備的安全性
由于機(jī)電一體化設(shè)備具有安全報警以及自動檢測、修復(fù)的功能，所以，應(yīng)用這項技術(shù)可以有效的提高設(shè)備運(yùn)行的安全性以及高效性。機(jī)電一體化設(shè)備是對傳統(tǒng)設(shè)備的革新，其具有重要進(jìn)步意義，這種技術(shù)自動修復(fù)的功能有效的提高設(shè)備的安全性，保證了機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。1.4擴(kuò)大了機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用范圍機(jī)電一體化設(shè)備是對傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)與創(chuàng)新，其改變了傳統(tǒng)設(shè)備應(yīng)用范圍窄，功能單一的問題，擴(kuò)大了機(jī)械設(shè)備的使用范圍，有效的提高了機(jī)械工程的效率。所以，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效的促進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展。
2.機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用措施
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)床的應(yīng)用我國數(shù)控機(jī)床一般使用Z80-CPU軟件實現(xiàn)機(jī)電一體化，這是因為Z80-CPU系統(tǒng)開發(fā)較為簡單，且配套的芯片具有普遍性和廉價性，因此在機(jī)電一體化技術(shù)上具有額可靠性和通用性。由于我國的數(shù)控機(jī)床是按照坐標(biāo)軸進(jìn)行工作臺運(yùn)動的，因此一般需要采用插補(bǔ)功能實現(xiàn)連續(xù)控制的目的。其中滾珠絲杠具有摩擦損失小、傳動效率高的優(yōu)勢可以有效消除低速爬行的現(xiàn)象，因此在數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動方式可以使用該種傳動方式。它具有耐磨性好，摩擦系數(shù)小，可消除低速運(yùn)動的爬行現(xiàn)象，同時它的抗撕傷能力強(qiáng)、以及成本低等優(yōu)點。
2.2監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械加裝電子監(jiān)控和故障診治以及自動報警系統(tǒng)可以對工程機(jī)械的各種裝置如傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)以及制動系統(tǒng)等進(jìn)行綜合的全方位的監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)在工程機(jī)械運(yùn)行過程中如果發(fā)現(xiàn)異常，能夠自動找出機(jī)械出現(xiàn)故障的部位，并發(fā)出警報，提醒工作人員注意。因此機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了工程機(jī)械的工作效率，而且改善了操作人員的工作環(huán)境，降低了工程機(jī)械故障維修的費用，縮減了停機(jī)維修的時間，對延長機(jī)械使用壽命和提高機(jī)械經(jīng)濟(jì)效益具有重要的作用。
2.3對柴機(jī)的控制借助機(jī)電一體化技術(shù)的電子油門控制系統(tǒng)，對柴油機(jī)安裝電子調(diào)速器和升溫控制自動系統(tǒng)可以提高對柴油機(jī)控制的便捷性。
2.4降低工程機(jī)械功耗，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高一般的工程機(jī)械使用時功耗較高，但是生產(chǎn)效率確較低，例如傳統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)不僅功耗較高，能量利用率不到30%，而且生產(chǎn)率較低。但是應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的工程機(jī)械利用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)使機(jī)械的功耗大大降低，生產(chǎn)率明顯提高，例如采用了卡特電子系統(tǒng)的液壓挖掘機(jī)，功率利用率明顯提高，從而使機(jī)器的生產(chǎn)率大大增加。又如將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于柴油發(fā)動機(jī)，由于電子調(diào)速器等的應(yīng)用，使柴油發(fā)動機(jī)可以根據(jù)不同的工況選擇不同的工作模式，降低了柴油發(fā)動機(jī)的功耗，增加了柴油發(fā)動機(jī)的工作效率。
2.5提高產(chǎn)品質(zhì)量機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械中，借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng)，可以提高工程機(jī)械工作的精密程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)良品率的提高。一般的機(jī)床在加工產(chǎn)品時是操作人員依據(jù)自身的操作經(jīng)驗和技術(shù)進(jìn)行操作的，這造成的機(jī)床生產(chǎn)的良品較低。實現(xiàn)機(jī)電一體化的機(jī)床在進(jìn)行產(chǎn)品加工時依賴于電子系統(tǒng)的控制，因此精確度較高，同時監(jiān)控系統(tǒng)可以及時對機(jī)床操作進(jìn)行調(diào)整，確保良品率的提高。我國較為先進(jìn)的數(shù)控金切機(jī)床已經(jīng)可以進(jìn)行精度為0.001毫米的作業(yè)加工，這是單純的依靠人工操作的機(jī)床難以做到的。
3.結(jié)語
機(jī)電一體化設(shè)備是一項新型的產(chǎn)品，其在機(jī)械工程中的應(yīng)用收到了良好的效果。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，需要有效的結(jié)合計算機(jī)以及先進(jìn)的信息技術(shù)，隨著科技的不斷發(fā)展，計算機(jī)信息技術(shù)也在不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新，這也推動了機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展。所以，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)也引導(dǎo)這機(jī)械工程行業(yè)未來發(fā)展的方向。通過實踐發(fā)現(xiàn)，機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，有效的提高了工作人員的效率，由于機(jī)電一體化設(shè)備具有自動修復(fù)的功能，其還提高了機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性。
作者：陳玉震單位：唐山國豐鋼鐵有限公司
一、校企合作培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀及存在問題
早在19世紀(jì)70年代，美國聯(lián)邦政府開始推行《莫里爾法案》，確立工程教育在大學(xué)高等教育中的地位，這是最早以政府法案方式強(qiáng)化校企合作的典范。2005年10月德國國際汽車制造商大陸公司（ContinentalAG）資助設(shè)立了“全球工程教育卓越計劃”（GEE），探討全球化背景下工程師的工作環(huán)境及全球化工程師的培養(yǎng)模式等問題，該項目具有突出企業(yè)在工程教育中發(fā)揮的作用和多方參與工程教育的培養(yǎng)模式兩大特點。高等院校在工程人才培養(yǎng)方面采用校企合作模式，可以彌補(bǔ)學(xué)校在實踐教育和職業(yè)訓(xùn)練計劃方面的不足，為從事技術(shù)研發(fā)的教師提供更多施展才華的空間，也有利于提高企業(yè)的研發(fā)能力，實現(xiàn)校企雙贏。我國從19世紀(jì)末引入工程教育，但由于開始就缺乏與工程產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的密切聯(lián)系而失去工程化的環(huán)境。與國外相比，國內(nèi)高校工程教育中的工程實踐能力培養(yǎng)還存在較大的差距。國內(nèi)工程人才培養(yǎng)仍以應(yīng)試教育為主，與工程實際需求脫節(jié)，普遍存在重理論輕實踐、工程意識較差、工程訓(xùn)練缺乏、社會適應(yīng)性差等問題，導(dǎo)致所培養(yǎng)出來的學(xué)生的工程實踐能力較弱。“卓越工程師計劃”實施后，上述情況有所好轉(zhuǎn)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在實施“卓越工程師計劃”的試點高校中，有91%的院校采取“3+1”人才培養(yǎng)模式，3年在學(xué)校學(xué)習(xí)理論知識，1年在企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實踐培養(yǎng)，但在校企合作培養(yǎng)卓越工程師方面仍存在諸多不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.缺乏符合“卓越工程師計劃”實施要求的師資隊伍
現(xiàn)有教育體系下，學(xué)生對專業(yè)知識的獲取更多的來源于教師的引導(dǎo)和直接傳授。盡管近年來工科院校師資隊伍的學(xué)歷層次得到很大提升，但絕大部分教師來自于應(yīng)屆畢業(yè)生，缺乏在生產(chǎn)一線從事技術(shù)開發(fā)或工程實踐的經(jīng)歷，這導(dǎo)致了他們在教學(xué)中所教授的知識偏理論化，與工程實踐結(jié)合較少，帶有一定的片面性和局限性，使學(xué)生的專業(yè)深度和廣度達(dá)不到工程實際的需要，不利于機(jī)械卓越工程師的培養(yǎng)。
2.學(xué)生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中實習(xí)和實踐機(jī)會偏少
實踐教學(xué)是工程類人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，它有助于學(xué)生對理論知識的理解、吸收和推廣應(yīng)用。在美國大學(xué)課程體系中，實踐教學(xué)約占30%。我國教育主管部門也認(rèn)識到實踐教學(xué)的重要意義，2012年教育部在《教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實踐育人工作的若干意見》中提出各高校要結(jié)合專業(yè)特點和人才培養(yǎng)要求，增加實踐教學(xué)比重，確保理工農(nóng)醫(yī)類本科專業(yè)不少于25%。但實際情況則不容樂觀，我國高校實踐教學(xué)比例基本上只達(dá)到20%，且不同的學(xué)校相差較大。同時，配套的實驗設(shè)施和實踐實習(xí)基地也遠(yuǎn)不能滿足卓越工程師培養(yǎng)的實際需要。專業(yè)課程配套實驗開課率較低，一般不足40%，開放性實驗與創(chuàng)新性實驗流于形式，金工實習(xí)等工程實訓(xùn)環(huán)節(jié)以教學(xué)型演練和模擬教學(xué)為主，學(xué)生缺少工程實際環(huán)境下的真刀真槍實踐機(jī)會，專業(yè)性實習(xí)以參觀為主且時間較短，很難深入企業(yè)的生產(chǎn)實踐中，導(dǎo)致學(xué)生在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中很難得到充分的訓(xùn)練和實踐機(jī)會。
3.校內(nèi)教學(xué)與工程生產(chǎn)實際相脫節(jié)
雖然學(xué)校為學(xué)生開設(shè)了很多理論課程，但所開設(shè)的課程要么以對口專業(yè)需要為目的，課程體系窄、專、深，要么與工程領(lǐng)域的生產(chǎn)實際結(jié)合得不夠緊密，教材編寫人員缺乏足夠的工程實踐經(jīng)驗，專業(yè)教材更新不及時，學(xué)生對于所學(xué)的專業(yè)知識在實踐中如何應(yīng)用缺乏具體的概念，使得所學(xué)的專業(yè)知識缺乏針對性，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果嚴(yán)重打折。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視不夠，實驗課時不足，實驗設(shè)施缺乏，更新不及時；實習(xí)環(huán)節(jié)存在一定的盲目性和隨機(jī)性，內(nèi)容安排上缺乏系統(tǒng)性、針對性和全面性，導(dǎo)致學(xué)生動手的機(jī)會越來越少，工程實踐能力有所下降，與用人單位的實際需求相脫節(jié)。
4.校企合作層次較淺，缺乏深度和廣度
現(xiàn)行的校企合作內(nèi)容比較狹隘，合作目的比較單一，缺乏互惠共贏的利益機(jī)制，難以深入和持續(xù)合作。困擾高校的是企業(yè)參與工程人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)的積極性不高，由于企業(yè)普遍認(rèn)為人才培養(yǎng)是高校的任務(wù)，很少有企業(yè)愿意接待學(xué)生實習(xí)，學(xué)生在企業(yè)的所謂實習(xí)也只是參觀實習(xí)，缺乏動手實踐機(jī)會，無法接觸工程應(yīng)用知識。究其原因，一方面，由于市場經(jīng)濟(jì)體制，企業(yè)以經(jīng)濟(jì)效益為目的，擔(dān)心學(xué)生進(jìn)入企業(yè)會影響其正常生產(chǎn)；另一方面擔(dān)心學(xué)生參與生產(chǎn)實踐易出現(xiàn)安全事故。更為主要的是，學(xué)校和企業(yè)沒有進(jìn)行有效的溝通和了解，未能形成校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)制。
二、校企合作實施“卓越工程師計劃”的人才培養(yǎng)模式
在工程人才特別是卓越工程師培養(yǎng)方面，世界各國高校多采用校企合作方式，依托企業(yè)的工程實踐優(yōu)勢彌補(bǔ)高校在實踐教育和訓(xùn)練環(huán)節(jié)的不足，國外成功的校企合作培養(yǎng)卓越工程師模式，如，德國的“雙元制”模式，英國的“三明治”模式等。國內(nèi)高校多采用“3+1”培養(yǎng)的基本模式，細(xì)分開，還有“交替型”培養(yǎng)模式、繼續(xù)工程教育模式、工程研究中心模式、企業(yè)研究生工作站（包括企業(yè)博士后工作站）模式、校內(nèi)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式、訂單式培養(yǎng)模式、企業(yè)頂崗實習(xí)模式、校企共建聯(lián)合實驗室/實訓(xùn)中心模式和大學(xué)科技園模式等。在校企合作形式上，包括校企聯(lián)合辦學(xué)、聯(lián)合組建師資隊伍、共建實習(xí)基地、科研項目合作和微觀課程合作五大校企合作形式。針對校內(nèi)師資隊伍工程實踐經(jīng)驗缺乏的情況，我校與省內(nèi)外十余家企業(yè)簽訂了聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)械卓越工程師的協(xié)議，并建立了專門的培養(yǎng)基地，在機(jī)械卓越工程師培養(yǎng)中采取了“兩段式、雙導(dǎo)師制”的校企合作培養(yǎng)模式。“兩段式”是指在學(xué)校和企業(yè)分別進(jìn)行理論和實踐環(huán)節(jié)的兩段式培養(yǎng)；“雙導(dǎo)師制”是指分別給機(jī)械卓越工程師試點班的學(xué)生配置兩名導(dǎo)師，其中校內(nèi)專業(yè)指導(dǎo)教師由專業(yè)能力較強(qiáng)和具有一定技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品研制經(jīng)驗的老師擔(dān)任，企業(yè)指導(dǎo)教師由承擔(dān)聯(lián)合培養(yǎng)任務(wù)的對口企業(yè)選派具有豐富工程現(xiàn)場工作經(jīng)驗的工程師擔(dān)任。
三、校企合作實施“卓越工程師計劃”的思考與建議
1.做好頂層設(shè)計，確定培養(yǎng)方案和課程體系
試點學(xué)校應(yīng)成立包括行業(yè)專家、工程生產(chǎn)一線的卓越工程師在內(nèi)的卓越工程師教育委員會，根據(jù)機(jī)械行業(yè)企業(yè)發(fā)展需求，以卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)為目標(biāo)，確定卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)方案，重構(gòu)適合卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)要求的課程系統(tǒng)，課程設(shè)置側(cè)重以工程實際應(yīng)用為導(dǎo)向、以職業(yè)需求為目標(biāo)，將卓越工程師計劃的專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化為知識能力大綱，確定本校培養(yǎng)的卓越機(jī)械工程師應(yīng)具有的知識、能力、素質(zhì)和特色。根據(jù)安徽理工大學(xué)的煤炭系統(tǒng)行業(yè)特色，構(gòu)建基于大機(jī)械觀、大系統(tǒng)觀和大集成觀的機(jī)械工程知識系統(tǒng)，將課程體系設(shè)置為公共基礎(chǔ)模塊、公共選修模塊、學(xué)科專業(yè)必修模塊、跨學(xué)科專業(yè)選修模塊、專業(yè)優(yōu)秀課程模塊、專業(yè)任選課程模塊、課程實踐模塊、專業(yè)實踐模塊和素質(zhì)拓展模塊，共9大模塊。其中課程實踐模塊包括機(jī)械原理課程設(shè)計、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計、專業(yè)課程設(shè)計、工程制圖實踐、機(jī)械基礎(chǔ)綜合實驗和電工電子綜合實訓(xùn)；素質(zhì)拓展模塊是指參加或參與科技文化競賽、才藝競賽、社會服務(wù)等取得的獎勵、表彰以及在外語水平、計算機(jī)水平、從業(yè)資格、發(fā)明制作、論文論著等方面取得的成果，按學(xué)生所取得的成績和效果給予不同的學(xué)分，側(cè)重學(xué)科交叉和工程實踐與創(chuàng)新活動方面的引導(dǎo)。
2.出臺配套政策，保障卓越計劃的經(jīng)費投入
來自政府、高校和企業(yè)三個層面的配套政策，是有效實施“卓越工程師計劃”的重要保障。國家、省級教育部門、行業(yè)主管部門、勞動與社會保障部門等相關(guān)政府部門可以為參與“卓越工程師計劃”的企業(yè)提供優(yōu)惠的稅收優(yōu)惠政策，協(xié)調(diào)解決學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實踐前后所面臨的種種困難，為“卓越工程師計劃”的實施創(chuàng)造良好的政策和社會環(huán)境。學(xué)校可以聯(lián)合企業(yè)共建集產(chǎn)品或技術(shù)研發(fā)、測試、教學(xué)、培訓(xùn)等功能于一體的綜合科研平臺，同時面向?qū)W生和企業(yè)員工開放；制定和完善卓越機(jī)械工程師師資選拔和培養(yǎng)計劃，引導(dǎo)教師有效地將教學(xué)、科研與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，鼓勵教師融入校企聯(lián)合體，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化；聯(lián)合制定優(yōu)秀學(xué)生獎勵和就業(yè)幫扶政策，為學(xué)生研究生推免、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、就業(yè)派遣提供幫助。企業(yè)還可以制定優(yōu)惠政策，鼓勵師生參與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造，鼓勵優(yōu)秀學(xué)生就地就業(yè)，甚至可以在經(jīng)費許可的條件下為高校提供科研經(jīng)費，在學(xué)校設(shè)立一批競爭性的長期項目，資助工程實踐項目的開展，促進(jìn)工程教育的深入改革。試點高校要加大對實施“卓越工程師計劃”專業(yè)專項資金及配套項目的投入，確保卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)平臺和各級工程實踐教育中心按計劃建設(shè)完成，解決學(xué)生在企業(yè)培養(yǎng)階段師生所需經(jīng)費的維持。
3.校企深度合作，構(gòu)建校企聯(lián)合培養(yǎng)體
為了避免以往校企合作內(nèi)容狹隘、目的單一、缺乏互惠共贏的機(jī)制等弊端，校企雙方應(yīng)以“雙主體”的方式深度合作，充分考慮雙方的利益訴求，制定合作與管理機(jī)制，共同確定人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系，共建師資隊伍、共同指導(dǎo)實踐教學(xué)。通過校企產(chǎn)學(xué)研深度合作，使教學(xué)與生產(chǎn)相結(jié)合，校企互相支持、互相融合、雙向介入、優(yōu)勢互補(bǔ)、資源互用、利益共享、風(fēng)險共擔(dān)。一方面有利于企業(yè)借助于高校眾多學(xué)術(shù)性高端人才及其成果解決企業(yè)存在的關(guān)鍵性技術(shù)難題，促進(jìn)企業(yè)的快速發(fā)展；同時，也有利于高校教師加深對生產(chǎn)實踐的了解，豐富其工程實踐經(jīng)驗。另一方面，也有利于學(xué)生深入企業(yè)，獲得真正意義上的專業(yè)實習(xí)和實踐機(jī)會，增強(qiáng)動手能力，并可從企業(yè)導(dǎo)師處了掌握企業(yè)工作流程，學(xué)會如何運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識靈活地解決工程實際問題，有利于學(xué)生快速向工程師的角色轉(zhuǎn)變。按照卓越機(jī)械工程師的培養(yǎng)方案的要求，安徽理工大學(xué)已與廣東宏大爆破公司、江蘇鵬飛集團(tuán)、中泰國際（集團(tuán)）高新技術(shù)有限公司、凱勝重工等十余家知名企業(yè)簽署人才聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議，共建工程人才培養(yǎng)基地、聯(lián)合實驗室和研究生工作站。利用企業(yè)先進(jìn)的工藝設(shè)計和裝備制造能力，提升學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)水平，同時實施了專業(yè)教師企業(yè)掛職鍛煉工程和青年教師進(jìn)企業(yè)培養(yǎng)工程。
4.側(cè)重工程實踐，改革考核評價體系
卓越機(jī)械工程師與傳統(tǒng)的機(jī)械工程師在培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案方面不同，因而有必要改革現(xiàn)有的考核評價體系。在專業(yè)教師的評聘與考核環(huán)節(jié)中增加在企業(yè)工程實踐經(jīng)歷的要求；在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)增加注重理論性和實踐相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識在工程實踐中的靈活運(yùn)用；在考核評聘方面認(rèn)可并重視教師在參與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)改造等過程中所取得的成果，優(yōu)先考慮參與企業(yè)掛職鍛煉、頂崗工作的教師。對學(xué)生的考核要改變分?jǐn)?shù)決定一切的傳統(tǒng)考核方式，從單純的書本知識成績向集知識、能力、素質(zhì)和特色四位一體的綜合評價轉(zhuǎn)變。除了要具有良好的素質(zhì)修養(yǎng)、正確的人生觀、價值觀和世界觀，具備扎實的基礎(chǔ)知識和基本的人文知識，還要系統(tǒng)地掌握本專業(yè)的知識，了解專業(yè)現(xiàn)狀和前沿發(fā)展動態(tài)。更為重要的是要具有善于學(xué)習(xí)和獨立獲取知識的能力，具有一定創(chuàng)新思維能力和團(tuán)隊協(xié)作能力，學(xué)會如何分析問題并靈活運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識去解決工程實際問題。此外，還應(yīng)具有一定的專業(yè)特色和技術(shù)優(yōu)勢。目的是為了有效地引導(dǎo)各教學(xué)環(huán)節(jié)從注重學(xué)生成績向注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，回歸工程教育的本意。尤其是在實踐環(huán)節(jié)的考核方面一定要從嚴(yán)、從實，采用雙導(dǎo)師評分法，對畢業(yè)設(shè)計課題的選題也應(yīng)來源于生產(chǎn)實際或應(yīng)用型課題，具有明確的專業(yè)背景和應(yīng)用價值。
四、結(jié)束語
校企深度合作、構(gòu)建校企聯(lián)合培養(yǎng)體、創(chuàng)建工程人才成長環(huán)境是實施“卓越工程師計劃”，培養(yǎng)卓越機(jī)械工程師的關(guān)鍵。本研究以安徽理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)校企合作實施“卓越工程師計劃”為例，探討“卓越工程師計劃”的人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方案確定、課程體系構(gòu)建、配套政策、校企聯(lián)合培養(yǎng)體構(gòu)建和考核評價體系的改革等方面的問題，提出了相應(yīng)的建議，可為同類專業(yè)實施“卓越工程師計劃”提供建議和參考，培養(yǎng)滿足行業(yè)的需要的卓越機(jī)械工程師。
作者：王成軍沈豫浙黃如杭李剛單位：安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院淮南鄭煤機(jī)舜立機(jī)械有限公司江蘇鵬飛集團(tuán)股份有限公司
1教學(xué)科研互動的現(xiàn)實和理論意義
我校為本科生開設(shè)的數(shù)控技術(shù)系列課程涉及數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控設(shè)備與編程技術(shù)、特種加工、CAD/CAM技術(shù)、機(jī)械制造工程學(xué)、模具設(shè)計與制造、先進(jìn)制造技術(shù)等。長期以來，受經(jīng)費、任課教師的知識背景和考核標(biāo)準(zhǔn)等因素影響，該課程教學(xué)有重視軟件、輕視硬件訓(xùn)練的傾向；國內(nèi)具有高水平和突出特色的教材偏少；辦學(xué)模式較為單一，缺乏自身的特色和多樣化風(fēng)格；實踐類培養(yǎng)環(huán)節(jié)不能保證所有學(xué)生有充裕的時間、充足的設(shè)備進(jìn)行自主、創(chuàng)新性實驗或進(jìn)行科技創(chuàng)新活動。盡管我們承擔(dān)了大量以數(shù)控技術(shù)為“使能技術(shù)”的科研課題，積累了豐富的高新技術(shù)研究開發(fā)與工程經(jīng)驗，但在教學(xué)和科研的關(guān)系上存在著各自為政的局限，教學(xué)和科研的融合不能令人滿意。主要問題在于教師過于重視科研，而對教學(xué)工作敷衍了事，不樂意探討教學(xué)方法、教學(xué)成果、教學(xué)業(yè)績，不安心從事基礎(chǔ)教材的編寫；教學(xué)內(nèi)容陳舊乏味，教學(xué)方式照本宣科；課堂遠(yuǎn)離科學(xué)研究氛圍，科研的新成果不能應(yīng)用到教學(xué)之中，科研的新動態(tài)不能融合到教學(xué)之中；教師之間科研單兵作戰(zhàn)、各自為營，雖鼓角相聞，但交流無多。教學(xué)和科研相結(jié)合成為一句空話。相對于傳統(tǒng)教學(xué)科研割裂的情形，教學(xué)與科研互動在4個方面具有優(yōu)化作用和先進(jìn)性。
1.1教育內(nèi)容
教學(xué)不是按照一本相對固定、內(nèi)容龐雜的數(shù)控技術(shù)教材進(jìn)行授課，而是根據(jù)實際需要，以一定的理論框架為基礎(chǔ)，將理論授課整合為結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)精深的專題講座體系，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)是與時俱進(jìn)的。
1.2教育方法
讓在數(shù)控技術(shù)科研上富有學(xué)術(shù)成果的教師參加教學(xué)工作，有利于將相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論中的知識點和學(xué)科發(fā)展的前沿自然結(jié)合，形成高屋建瓴之勢，真正做到深入淺出。
1.3教育分工
不是由一位特定教師承擔(dān)一兩個班級至少一學(xué)期的授課，而是由多名或更多的研究型教師，經(jīng)分工協(xié)作，充分發(fā)揮各自的教研所長，面對更多的班級進(jìn)行短時期、高水平的學(xué)術(shù)交流。
1.4教育考核
采用研究型專題寫作等靈活形式，更加注重對學(xué)生能力、素質(zhì)的考核，促使教學(xué)重心向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌，加大對理論聯(lián)系實際問題的考核，加大對數(shù)控技術(shù)現(xiàn)實問題、熱點問題的分析與考核。
2基于教學(xué)科研互動的數(shù)控技術(shù)系列課程改革
實現(xiàn)教學(xué)、科研的良性互動，把促進(jìn)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)作為制訂課程計劃的基本依據(jù)，在數(shù)控技術(shù)系列課程和社會需求之間建立明確的聯(lián)系，使數(shù)控技術(shù)系列課程教學(xué)從基于理論向重視實踐和面向行動轉(zhuǎn)化。
2.1解決了教學(xué)和科研相融合的機(jī)制問題
建立了教學(xué)和科研相互融合的機(jī)制，主要包括三部分
(1)結(jié)合學(xué)科建設(shè)和教研室工作，建立任課教師的評價體制，即制定處理教學(xué)科研關(guān)系的激勵政策，教師的獎勵、晉職、招收研究生等均要求教學(xué)與科研并重。
(2)任課教師自身要實現(xiàn)教學(xué)和科研之間的融合，即采用互動式的教學(xué)方式，注意學(xué)生的反饋，注意與實踐相結(jié)合，注意通過研究的方法來解決問題，以利于學(xué)生和教師的交流互動，有利于教師掌握當(dāng)前社會的變化以及研究領(lǐng)域的變化。
(3)任課教師之間要實現(xiàn)教學(xué)和科研的融合，即形成“學(xué)科帶頭人”制度，以機(jī)械工程學(xué)科帶頭人為工作中心，數(shù)控技術(shù)的教學(xué)和科研都圍繞其進(jìn)行，一方面，通過相互傳授和向?qū)W生傳授其研究的內(nèi)容，擴(kuò)大團(tuán)隊的影響，另一方面，通過教學(xué)，相互聽課，不斷相互交流協(xié)作，互相學(xué)習(xí)，最終取得教學(xué)和科研的雙贏效果。
2.2促進(jìn)了科研成果向教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化
結(jié)合課程改革和實驗教學(xué)改革，結(jié)合專業(yè)建設(shè)與學(xué)科發(fā)展，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，堅持高標(biāo)準(zhǔn)、高起點、高效率，在引進(jìn)高新技術(shù)硬件和軟件的同時，將數(shù)控技術(shù)的最新研究成果和技術(shù)引入課程教學(xué)，內(nèi)化為數(shù)控技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，形成教學(xué)特色，從而使數(shù)控技術(shù)系列課程的辦學(xué)水平得到提高，教師和實驗技術(shù)人員的交流得以加強(qiáng)，知識得以更新，素質(zhì)得到提高。由于改善了教學(xué)科研條件，教學(xué)、科研相互促進(jìn)、良性循環(huán)。
2.3教學(xué)方式和方法邁上新臺階
自主開發(fā)了數(shù)控銑床仿真系統(tǒng)、數(shù)控車床仿真系統(tǒng)等虛擬實驗系統(tǒng)，機(jī)械制造工程學(xué)CAI虛擬教學(xué)軟件，數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控車床編程與操作、數(shù)控銑床/加工中心編程與操作、數(shù)控電火花線切割機(jī)床編程與操作等CAI課件。由于在教學(xué)過程中體現(xiàn)了自己特有的教學(xué)思想，不但有效地提高了教學(xué)效率，而且以逼真的效果加大了課堂信息量，提高了學(xué)生的空間思維能力、創(chuàng)新能力，從而提高了教學(xué)質(zhì)量，取得了很好的教學(xué)效果。
2.4優(yōu)化數(shù)控技術(shù)優(yōu)秀課程，發(fā)展跨學(xué)科相關(guān)課程
從數(shù)控技術(shù)的系統(tǒng)性、整合性出發(fā)，減少了一些專業(yè)課的課時，將數(shù)控技術(shù)系列課程中帶有共性的基礎(chǔ)原理和方法整合、加強(qiáng)、優(yōu)化至優(yōu)秀課程，盡量避免對學(xué)位課程進(jìn)行過于具體的設(shè)計；調(diào)整了人才培養(yǎng)方案，先后對本科生進(jìn)行了數(shù)值分析、計算機(jī)圖形學(xué)、Matlab科學(xué)與計算、復(fù)雜刀具設(shè)計等課程知識的培訓(xùn)，盡可能地拓寬課程基礎(chǔ)知識；打破學(xué)科壁壘，先后聘請與我院有科研合作關(guān)系的設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院、電氣工程學(xué)院、計算機(jī)學(xué)院、臨床醫(yī)學(xué)院的專家舉辦機(jī)電產(chǎn)品造型技術(shù)、控制電機(jī)、計算機(jī)圖像處理技術(shù)、人體解剖學(xué)等課程知識的講座，使學(xué)生形成了較為靈活的思想和較為寬廣的知識背景。
2.5花大力氣編寫高質(zhì)量的特色教材和專著
如何編寫和使用教材是數(shù)控技術(shù)系列課程改革面臨的新問題。我校組織數(shù)控技術(shù)科研和教學(xué)的精干力量，編寫了《數(shù)控銑床及加工中心自動編程與操作》《數(shù)控車床自動編程與操作》《數(shù)控線切割自動編程與操作》三部擬作教材使用的專著。該系列著作的特點在于：嘗試將學(xué)科性教育和職業(yè)性教育的內(nèi)容糅合，內(nèi)容科學(xué)合理、客觀翔實；突出一個“新”字，現(xiàn)代化內(nèi)容貫穿全書，使讀者處于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前沿，拉近讀者與現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的距離；重視交叉學(xué)科和跨學(xué)科研究的發(fā)展動向，并盡可能地將這些動向反映出來；結(jié)合工程實際，融合機(jī)械設(shè)計自動化軟件SolidWorks的三維特征造型技術(shù)、Matlab語言的數(shù)值計算功能，詳盡地介紹數(shù)控技術(shù)CAD/CAM軟件在模具和工具行業(yè)的應(yīng)用；對于師生和社會讀者普遍關(guān)心的數(shù)控加工技術(shù)的工藝技巧及特種加工技術(shù)等內(nèi)容，也做了合理的編排。
2.6向本科生開放大型、精密科研數(shù)控設(shè)備
向本科生開放大型、精密科研設(shè)備，是在課程實踐環(huán)節(jié)改革中將教學(xué)科研互動工作落到實處的一項重大舉措。但這種開放不是簡單的開放，而是通過擬訂培養(yǎng)方案，提出培養(yǎng)措施，安排開放時間等，將其納入專項培訓(xùn)、專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、課外科技創(chuàng)新活動的工作計劃中。得益于該措施，學(xué)生不但有機(jī)會接觸一些高精尖的數(shù)控設(shè)備，如數(shù)控高功率橫流二氧化碳?xì)怏w激光器、數(shù)控YAG固體激光器、立式數(shù)控加工中心等，一些學(xué)生還以主人翁的姿態(tài)參與了部分相關(guān)科研子課題的研究工作。該舉措在一定程度上改變了數(shù)控技術(shù)教學(xué)中存在的課程理論化、實踐環(huán)節(jié)簡化、實踐訓(xùn)練弱化的現(xiàn)狀。
3結(jié)束語
以數(shù)控技術(shù)系列課程改革為切入點，經(jīng)過較長時間的探索與實踐，形成了“以教學(xué)、科研相結(jié)合為基本形式，以教學(xué)、科研良性互動為主要內(nèi)容，以提高教育教學(xué)質(zhì)量和提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的”的卓越工程師人才培養(yǎng)模式；通過在課程改革中強(qiáng)調(diào)通識教育與專業(yè)教育、理論性教育與實踐性教育的平衡，全面促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)；探索并形成了教學(xué)與科研相融合的有效機(jī)制，取得了明顯的教學(xué)效益、科研效益、育人效益和社會經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)了教學(xué)和科研雙贏的效果。
作者：袁鋒偉李必文龍雙漣單位：南華大學(xué)
一、重視“潤物細(xì)無聲”的無形管理
在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、競爭無處不在的現(xiàn)代社會中，企業(yè)無不追求以規(guī)范化、系統(tǒng)化的管理獲得更好的效益。管理能力幾乎決定了一個企業(yè)的生產(chǎn)力。一個成功企業(yè)的存在所具備的條件大體可分為兩方面：一是硬件條件，即企業(yè)依靠其先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等生產(chǎn)條件以生產(chǎn)具備市場競爭力的產(chǎn)品為手段，獲取良好的社會品牌聲譽(yù)；二是軟件條件，也可稱為內(nèi)部條件，即企業(yè)通過規(guī)范化、系統(tǒng)化的管理流程有效的安排企業(yè)的各種生產(chǎn)活動，從而取得最優(yōu)的行動績效。管理活動可以分為兩個部分。其一為有形管理：制度、規(guī)定、日常運(yùn)作安排等有序的規(guī)劃。這是一種程序，有記可尋，幾乎是日常不變的流程。其二為無形管理，這種管理不拘于形，也無條例可尋，是管理者對人對事的態(tài)度、思路和修為的體現(xiàn)。企業(yè)的有形管理和無形管理是兩種既各自獨立又相互聯(lián)系的形態(tài)。其最突出的共同點是：兩種形態(tài)的所承載者或所涉及者為同一部門或同一區(qū)域的人員，是在一個范圍內(nèi)的共同體。可以說是一點光源照亮一個面，管理人員就是這點光源。管理學(xué)大師有句經(jīng)典的名言：管理是門科學(xué)也是門藝術(shù)。科學(xué)即是指管理者運(yùn)用知識的層面，是否有邏輯，是否客觀，是否合理運(yùn)用了可利用的科學(xué)技術(shù)，以現(xiàn)有的資源獲得更高的效益。而藝術(shù)，便是對那些表面與生產(chǎn)無關(guān)的事件的處理態(tài)度及方法。更簡單的詮釋即如何處理人和人的關(guān)系，領(lǐng)導(dǎo)和員工的關(guān)系，如何進(jìn)行思想交流與溝通。“潤物細(xì)無聲”的無形管理恰恰是管理作為一門藝術(shù)的最生動體現(xiàn)，機(jī)械工程師應(yīng)當(dāng)時刻注重?zé)o形管理對其日常管理工作的重要性。
二、形成良好的團(tuán)隊分工
曾有這么一個故事，皇帝難為身邊的一位大臣，問道：“城門一天來往多少人？都是做什么的？”大臣很機(jī)智的回答道：“每日城門來往兩人，非男即女；不求名即為利。”在這位大臣的回答中我們不但見識了他的機(jī)智，更看到了他對復(fù)雜事物進(jìn)行分類管理的科學(xué)思路。那一個企業(yè)又有幾種人？又都是做什么的？在筆者看來，一個企業(yè)有三種人。第一種是總經(jīng)理，負(fù)責(zé)掌控全局，決定戰(zhàn)略方針，起決定性作用。第二種是中層和基層管理者，認(rèn)真執(zhí)行上層領(lǐng)導(dǎo)的意圖，制定戰(zhàn)術(shù)。第三種則為基層的工作人員，執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)，付諸于實踐。如果說商場如戰(zhàn)場，那這三種人就是元帥、將軍和士兵。若要打勝仗，元帥的戰(zhàn)略正確性固然重要，但士兵的勇猛忠誠和實戰(zhàn)能力也很重要。實戰(zhàn)能力可隨時間訓(xùn)練而提高，但勇猛和忠誠呢？這時，將軍的重要性便體現(xiàn)了出來。在這里要強(qiáng)調(diào)一點，企業(yè)真正創(chuàng)造效益的是基層工作人員，他們是落實所有行動的最終體。無論領(lǐng)導(dǎo)的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)多么的高明，所擁有技術(shù)和設(shè)備多么先進(jìn)，但最終是由基層工作人員完成，實現(xiàn)。中基層管理人員起到什么作用呢？一個合格優(yōu)秀的中基層管理人員，不只是限于對流程、統(tǒng)計、計劃等表格程序化的外形管理。真正做到的是其對無形管理的掌控，使之與有形管理相輔相成，成為有形管理堅實的基礎(chǔ)，真正起到提高生產(chǎn)力，優(yōu)化生產(chǎn)力的作用。機(jī)械工程師應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到良好團(tuán)隊分工對順利完成其日常管理工作的特殊意義，在實際工作中根據(jù)團(tuán)隊成員的特質(zhì)進(jìn)行有效的分工。
三、團(tuán)隊管理者的素質(zhì)和職責(zé)
欲治兵者必先選將。這是軍事領(lǐng)域?qū)τ诠芾碚叩囊蟆Ｒ胗幸恢?qiáng)大戰(zhàn)斗力的隊伍，必先選擇好將領(lǐng)。一名優(yōu)秀的將領(lǐng)將給整只支隊伍帶來一種思想，一種氣質(zhì)，一種靈魂。俘獲了人心，凝聚了力量。在哈佛大學(xué)MBA工商管理的課程中，專用了很大的篇幅講到領(lǐng)導(dǎo)者在管理體系中所需發(fā)揮的重要作用，從更基礎(chǔ)的層面體現(xiàn)了管理中領(lǐng)頭人的重要性。選好一個帶頭人至關(guān)重要。對企業(yè)來說，一個優(yōu)秀的領(lǐng)導(dǎo)者必須具備雷厲風(fēng)行、果斷對事、有大局觀、既不拘于小節(jié)又懲罰分明的良好素質(zhì)。這就要求機(jī)械工程師不僅要懂得技術(shù)，還要廣泛涉獵各個學(xué)科（特別是人文社會學(xué)科）的最新理論成果，用更豐富的知識來提升自身管理能力。在很多企業(yè)中，領(lǐng)導(dǎo)者有成熟的想法和新穎的創(chuàng)意，但卻不能很好的將其思路貫徹到團(tuán)隊管理中。這充分說明對一個團(tuán)隊來說，只有領(lǐng)導(dǎo)者沒有中基層管理者也是不行的。中基層管理者是一條紐帶，是和基層員工接觸時間最多的人，也是更具體的管理實施者。三國時期形成的著名典故———“蜀中無大將，廖化為先鋒”也充分反映了作為領(lǐng)導(dǎo)者的諸葛亮對于蜀國中基層干部不得力狀況的無奈。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人將詞和曲給了中基層管理者，如何使之成為一首動聽的廣為傳唱的歌曲那就要看管理人員的實力了。作為中基層管理者的機(jī)械工程師，則必須努力在高層領(lǐng)導(dǎo)者和基層員工之間架起一道溝通的橋梁，以自己的智慧實現(xiàn)團(tuán)隊內(nèi)部的和諧關(guān)系構(gòu)建。
四、注重人性化管理
調(diào)查表明，能長期留任于一家公司的人員，在解釋其為何不跳槽時往往提到：對所在企業(yè)有較深的感情，企業(yè)具有人情味，感受到非金錢的情感。其中更有人放棄了薪金翻倍的跳槽機(jī)會選擇留任，只是因為覺得現(xiàn)企業(yè)對人員的態(tài)度很人性，不想輕易放棄這樣的工作環(huán)境。在此，企業(yè)的人情濃厚戰(zhàn)勝了金錢對人才的誘惑。若企業(yè)給了員工家的感覺，也是隱含的給予了員工穩(wěn)定的信息。家，是不會拋棄自己的孩子的。作為孩子的員工，很大一部分是不會拋棄安穩(wěn)去尋求未知的發(fā)展的，因為他也不想輕易的離開這個充滿愛的家。企業(yè)留住了人，難道不是留住了生產(chǎn)力嗎？正如死板、教條的軍事化管理已經(jīng)逐漸被企業(yè)所淘汰，當(dāng)今企業(yè)要想留住人已經(jīng)不能單純的依靠有形管理了。這就需要作為管理者的機(jī)械工程師能夠更加真心的對待每一個團(tuán)隊成員，尤其需要發(fā)揮無形管理的作用，很多的企業(yè)管理者都有一個困惑：基層的工作人員總是重復(fù)的出現(xiàn)所謂低級錯誤，有時也就是再小心一點、再仔細(xì)一點就能避免的錯誤。流程工藝制訂的很完善，可一實際操作管理起來困難重重。最后只有用一個辦法，加大懲罰力度，制訂更為嚴(yán)格的條例來約束員工的行為。這樣真正起到了根本的作用了嗎？“攻城為下，攻心為上”條例只可限制行為，不可捕獲人心。過于苛刻的條例制度有時還會起到反作用。萬事不出于心，難為其意。一個人在不同的心態(tài)下去完成一件事，是不會得到同一效果的。很多時候員工是因為怕受懲罰而不去做，而不是因為知道這樣做會給企業(yè)造成損失和傷害而不做。所以一旦在無人監(jiān)督或隨意的情況下，他仍會做出錯誤的行為。更有甚者由于對企業(yè)態(tài)度的淡漠，在企業(yè)某方面出現(xiàn)了問題被其發(fā)現(xiàn)后，因不屬于其工作范圍，他可裝作毫不知情而不上報。這種行為既不會被別人所知，也未觸及任何的條例和制度，而受損失的卻是企業(yè)。相反，人人都以此為己任，那又會是一種怎樣的情況呢？一個朋友的老板經(jīng)常掛在嘴邊訓(xùn)斥員工的一句話是：“你在家里也這樣嗎？如果這是你自己家的東西你會這樣嗎......”我想很多的管理者都說過同樣類似的話。但他們都忘了一點，他是否給了員工或大部分員工家的感覺？管理上智商是不可缺少的，但我們更需要管理者運(yùn)用他們的情商。人畢竟不是機(jī)器，人有欲望、有追求、有理想、有感情。機(jī)械工程師們應(yīng)當(dāng)在管理工作中避免像要求機(jī)器一樣要求人的錯誤，真正尊重人，重視人，做到人性化管理。
五、結(jié)束語
優(yōu)秀的企業(yè)可以通過成功的無形管理而進(jìn)一步形成自己的企業(yè)文化，這種文化超越了一切的制度和利益，使自己的員工在潛意識中遵守各項的規(guī)章制度，不去做任何一件有可能損害企業(yè)利益的事情。員工真心的愛戴自己的企業(yè)，就像對自己的家庭，以自己所在的企業(yè)而自豪。“沒有不好的機(jī)器，只有不會使用它的人，沒有不好的員工，只有不合格的管理者，沒有失敗的軍隊，只有失敗的指揮官”。在推行科學(xué)管理的今天，機(jī)械工程師應(yīng)當(dāng)意識到自己所面對的不再只是機(jī)器，不再只是圖紙，而是有思維有意識有感情的人，需要付出自己的感情。
作者：孔亞娟單位：天津市建業(yè)工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司
1校企協(xié)同構(gòu)建卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)模式的探索與創(chuàng)新
依據(jù)南通大學(xué)自身的特色，依托長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展和南通市區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，積極探索、創(chuàng)新校企協(xié)同工程人才培養(yǎng)模式，以實際工程為背景，以工程需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)優(yōu)秀后備工程師為目標(biāo)，循工程技術(shù)為主線，靠校企合作為手段，以培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍為支撐，達(dá)回歸工程實踐之重點。從2007年至今，倡導(dǎo)企業(yè)與學(xué)校按照新的模式培養(yǎng)工程師人才，變招收學(xué)生為參與培養(yǎng)學(xué)生，組織并實施了卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)計劃，并取得顯著成效，主要進(jìn)行了如下探索與創(chuàng)新。
1.1創(chuàng)立了高校和一流企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)卓越工程師的新機(jī)制
從南通大學(xué)自身定位和辦學(xué)特色出發(fā)，調(diào)研南通及周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，遴選在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)含量高、科研實力雄厚，生產(chǎn)設(shè)備及管理模式先進(jìn)的一流大型企業(yè)，研究論證校企協(xié)作共同實施人才培養(yǎng)的可行性，突破現(xiàn)有“訂單式”人才培養(yǎng)模式的局限，探索面向行業(yè)需求的卓越工程師培養(yǎng)新機(jī)制。行業(yè)企業(yè)深度參與卓越工程師培養(yǎng)全過程，校企合作共同制訂培養(yǎng)目標(biāo)、共同建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容、共同實施培養(yǎng)過程、共同評價培養(yǎng)質(zhì)量、共同促進(jìn)學(xué)生就業(yè)。
1.2校企協(xié)同下的卓越工程師培養(yǎng)模式制度化創(chuàng)新設(shè)計
在校企協(xié)同培養(yǎng)的機(jī)制與理念下，需要對傳統(tǒng)的工科教育模式進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。將學(xué)生專業(yè)培養(yǎng)從宏觀上分為學(xué)校培養(yǎng)和企業(yè)培養(yǎng)兩個層面，學(xué)校培養(yǎng)以強(qiáng)化基礎(chǔ)理論教學(xué)為主、夯實專業(yè)基礎(chǔ)；企業(yè)培養(yǎng)以實踐教學(xué)為主，強(qiáng)化工程實踐能力。基于校企協(xié)同培養(yǎng)模式，進(jìn)一步使特色課程建設(shè)、生產(chǎn)實習(xí)、綜合素質(zhì)拓展和畢業(yè)設(shè)計等具體環(huán)節(jié)設(shè)計制度化，形成具有自主特色的體系，主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1）創(chuàng)新設(shè)計特色課程體系和教學(xué)方法。
以強(qiáng)化工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為優(yōu)秀，優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合企業(yè)和行業(yè)對工程師素質(zhì)實際需要，特設(shè)與企業(yè)實際結(jié)合的專業(yè)課程，并納入教學(xué)計劃，聘請企業(yè)資深工程師講授專業(yè)性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)、學(xué)校難以開設(shè)的優(yōu)秀技術(shù)課程，并針對現(xiàn)有技術(shù)難題和生產(chǎn)過程組織實施案例教學(xué)，開展基于問題的學(xué)習(xí)、基于案例的學(xué)習(xí)等研究性教學(xué)和學(xué)習(xí)方法，對調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、提升學(xué)生專業(yè)理論水平、加強(qiáng)專業(yè)技能起到重要作用，教學(xué)效果明顯。
2）面向卓越工程師能力要求的綜合素質(zhì)拓展創(chuàng)新。
開設(shè)包括人生勵志篇、生產(chǎn)組織與管理篇、制造科學(xué)與技術(shù)篇、交流與總結(jié)篇等涵蓋多方面的系列講座，對進(jìn)一步提升學(xué)生與青年教師的工程素質(zhì)、工程意識、人文科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力起到了積極作用。具有豐富工程背景和管理經(jīng)驗的資深教授、高級工程技術(shù)專家的講座，極大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，取得了良好效果。
3）制訂規(guī)范、合理、安全且可操作性強(qiáng)的實習(xí)計劃。
結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)的需要，制定定點崗位實習(xí)與全廠多崗位流動實習(xí)相結(jié)合的實習(xí)計劃，可滿足學(xué)生對未來從事工作的興趣需要，對培養(yǎng)未來工程技術(shù)人員的全面素質(zhì)起到推動作用。
4）結(jié)合工廠實際生產(chǎn)，組織落實能符合學(xué)生培養(yǎng)要求的畢業(yè)設(shè)計。
畢業(yè)設(shè)計從選題論證、過程指導(dǎo)到答辯等諸多環(huán)節(jié)，以工廠工程師隊伍為主、學(xué)校指導(dǎo)教師為輔共同負(fù)責(zé)，有力強(qiáng)化了畢業(yè)設(shè)計在卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)中的重要地位，提高了學(xué)生解決工程實際問題的能力，深化了學(xué)生對理論知識的理解與掌握，促進(jìn)工程應(yīng)用與實踐水平的提高。
1.3校企協(xié)同構(gòu)建面向卓越工程師培養(yǎng)的“雙師型”師資隊伍
從企業(yè)層面構(gòu)建穩(wěn)定的企業(yè)教師梯隊，選擇技術(shù)水平高、責(zé)任心強(qiáng)的工程技術(shù)人員作為企業(yè)的指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)人才培養(yǎng)各個環(huán)節(jié)，同時負(fù)責(zé)對學(xué)校青年教師的再培養(yǎng)工作；學(xué)校組建以老教師為主、青年教師輪流參與的教師隊伍，在對學(xué)生實施培養(yǎng)的全過程中，完成對青年教師的工程實踐能力培養(yǎng)，逐步提升大學(xué)教師回歸工程實踐、服務(wù)工程需要的能力，使教師兼具工程師素養(yǎng)，取得對學(xué)生培養(yǎng)和對青年教師再培養(yǎng)雙重教育效果；學(xué)校教師有義務(wù)培養(yǎng)企業(yè)年輕工程師，努力參與營造工廠科學(xué)研究、人文與管理氛圍，使工程師兼具教師素質(zhì)，共同構(gòu)建適應(yīng)卓越工程師教育培養(yǎng)的新型“雙師型”師資隊伍。
1.4以學(xué)科平臺支撐卓越工程師教育培養(yǎng)體系的健全與完善
牢固樹立大學(xué)以培養(yǎng)人才為宗旨，倡導(dǎo)一流企業(yè)為社會人才培養(yǎng)作貢獻(xiàn)的理念，構(gòu)建教、學(xué)、產(chǎn)、研系統(tǒng)。校企深層次產(chǎn)學(xué)研合作、共建實踐基地和平臺，促進(jìn)科研與教學(xué)的融合、促進(jìn)高校教師理論與實踐的結(jié)合，構(gòu)建寓研于教的培養(yǎng)模式，使校企合作平臺提升到學(xué)科平臺的層次。學(xué)科平臺的構(gòu)建對促進(jìn)專業(yè)建設(shè)、實踐基地建設(shè)、課程體系完善和科研反哺教學(xué)均具有重要的推動作用，最終支撐卓越工程師培養(yǎng)體系的完善，回歸高等學(xué)校人才培養(yǎng)的根本任務(wù)。
2校企協(xié)同構(gòu)建卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)模式的實踐
2007年，南通大學(xué)選擇機(jī)械工程學(xué)院為改革試點單位，根據(jù)學(xué)科專業(yè)特點和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，與上海振華重工集團(tuán)（南通）有限公司開始探索校企協(xié)同人才培養(yǎng)模式，從2005級300名學(xué)生中雙向遴選出30名學(xué)生，成立南通大學(xué)振華港機(jī)班，實施校企協(xié)同定向培養(yǎng)，由企業(yè)和學(xué)校共同制定培養(yǎng)目標(biāo)、共同實施培養(yǎng)過程、共同促進(jìn)學(xué)生就業(yè)，這種機(jī)制與模式在南通大學(xué)尚屬首次。作為校企合作單位的上海振華重工集團(tuán)（南通）有限公司（以下簡稱“振華港機(jī)”）是世界著名企業(yè)上海振華重工集團(tuán)下屬生產(chǎn)基地之一，主要從事港機(jī)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、總裝、調(diào)試、發(fā)運(yùn)以及鋼橋、大型龍門吊、浮吊以及船舶配套件等海洋重型裝備的研發(fā)與制造。公司先后參與承擔(dān)了國家科技支撐計劃、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）、工業(yè)與信息化產(chǎn)業(yè)部產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新計劃等幾十項研究課題，并獲得授權(quán)國家發(fā)明專利數(shù)十項。其中參與的：“ZPMC新一代港口集裝箱起重機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研制平臺建設(shè)”獲2008年國家科技進(jìn)步一等獎、“海上重型裝備全回轉(zhuǎn)浮吊關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲得2010年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。經(jīng)校企雙方專家共同研討，制訂了面向企業(yè)的人才培養(yǎng)方案，并根據(jù)機(jī)械工程師培養(yǎng)的目標(biāo)和要求，對專業(yè)課程體系進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，增設(shè)了與企業(yè)生產(chǎn)實際緊密接軌的課程。2008年上半年組織該批學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行了認(rèn)識實習(xí)，2008年暑假又組織該批學(xué)生到振華港機(jī)進(jìn)行了為期1個半月的生產(chǎn)實習(xí)；工廠及教師團(tuán)隊完成了學(xué)生在企業(yè)半年的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，結(jié)合工廠實際題目，實施一生一題。針對公司港機(jī)鋼結(jié)構(gòu)裝備制造的需要，開設(shè)了《鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)及制造工藝》課程，共32學(xué)時；開設(shè)了《焊接結(jié)構(gòu)工藝實踐》，為期1周，由振華港機(jī)和學(xué)校共同實施組織完成。為適應(yīng)振華公司面向進(jìn)軍海洋工程市場的需求，南通大學(xué)通過中遠(yuǎn)川崎公司邀請日本川崎造船株式會社及其配套件公司的日籍專家來校進(jìn)行8場專題講座。總部設(shè)在南通的中遠(yuǎn)川崎船舶制造有限公司是中國遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集團(tuán)公司與日本川崎造船株式會社的合資公司，是江蘇乃至全國屈指可數(shù)的一流船舶制造企業(yè)，實現(xiàn)了行業(yè)聯(lián)合實施人才培養(yǎng)。
2009年6月，首次由校企聯(lián)合培養(yǎng)的30名學(xué)生到振華集團(tuán)順利就業(yè)，在各自的崗位上發(fā)揮了積極的作用，部分學(xué)生已經(jīng)成長為企業(yè)骨干和中層管理，在人才培養(yǎng)實踐過程中，通過不斷積累經(jīng)驗，積極拓展，深化改革，進(jìn)一步強(qiáng)化校企互動，彰顯了辦學(xué)特色，為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。在人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，南通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院與上海振華重工集團(tuán)（南通）有限公司開展了深層次的產(chǎn)學(xué)研合作，積極參與企業(yè)重大項目研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)。雙方合作成功申報了2012年江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項項目：“潮間帶及近海風(fēng)電設(shè)備多功能安裝作業(yè)船的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”獲批經(jīng)費1200萬元，成功申報了2009及2012年南通市重大科技創(chuàng)新項目：“大型船舶動力定位推進(jìn)器的研發(fā)與制造”、“大型高效回轉(zhuǎn)伸縮式裝船機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”共獲批經(jīng)費900萬元。雙方合作科研項目的成果“噴射流場電沉積機(jī)理及綠色環(huán)保應(yīng)用”、“噴射電沉積流場主導(dǎo)結(jié)晶機(jī)理與綠色技術(shù)應(yīng)用”榮獲2011年教育部高校科技進(jìn)步二等獎、2011年江蘇省科技進(jìn)步三等獎；“海洋鉆井平臺升降系統(tǒng)設(shè)計與制造”、“潮間帶風(fēng)電設(shè)備多功能安裝作業(yè)工程船設(shè)計與制造”分別榮獲2012年南通市科技進(jìn)步二等、三等獎各一項。協(xié)助公司申報高新技術(shù)企業(yè)、國家及江蘇省首臺套產(chǎn)品；與公司共建省級企業(yè)研究生工作站、省級技術(shù)研發(fā)中心，為企業(yè)自身發(fā)展、研究生培養(yǎng)、青年教師提升知識和應(yīng)用能力都創(chuàng)造了條件和機(jī)會，在實踐過程中逐步形成并完善了以公司高端人才、學(xué)校資深教授、年輕工程師、青年教師、研究生共同構(gòu)成的多層次梯隊，每年定期舉行學(xué)術(shù)、技術(shù)研討會，進(jìn)一步促進(jìn)和完成對“雙師型”隊伍的培養(yǎng)，促進(jìn)科研團(tuán)隊與教學(xué)團(tuán)隊的融合。在科研合作過程中探索構(gòu)建寓研于教的培養(yǎng)模式，在面向本科生開設(shè)的《先進(jìn)制造技術(shù)》、《機(jī)械制造工程學(xué)》和《測試技術(shù)》等多門專業(yè)課中努力把與企業(yè)合作項目的科研思想、方法及成果納入教學(xué)過程，讓本科層次的學(xué)生及早了解技術(shù)發(fā)展前沿和趨勢，尤其是讓即將進(jìn)入該行業(yè)的未來工程師們提前接觸和了解行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)前沿與趨勢，對于學(xué)生的專業(yè)水平、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和能力都有明顯提高，為這些學(xué)生畢業(yè)后能夠迅速融入企業(yè)，參與企業(yè)的科技創(chuàng)新和技術(shù)革新，成長為社會需要的卓越工程師，奠定了良好的基礎(chǔ)。振華港機(jī)的多名學(xué)生畢業(yè)后參與了企業(yè)的一系列重大技術(shù)攻關(guān)，獲得了優(yōu)秀團(tuán)隊的稱號，體現(xiàn)出校企協(xié)同人才培養(yǎng)的良好效果。幫助公司工程技術(shù)人員進(jìn)行工程理論再教育，接納17名振華公司員工開設(shè)專科升本科的學(xué)歷教育，派出學(xué)院教師參與企業(yè)文化、教育與工程技術(shù)交流等活動。把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢，把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，促進(jìn)科研與教學(xué)的融合、科研基地與教學(xué)基地的融合。
在成功實施南通振華港機(jī)校企定向培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗，結(jié)合2010年6月教育部出臺的關(guān)于卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的新要求和新形勢，2011年經(jīng)過與江蘇蘇南重工機(jī)械科技有限公司（以下簡稱“蘇南重工”）多次協(xié)商，挑選機(jī)械工程學(xué)院30名學(xué)生組成“08蘇南重工班”開展面向卓越工程師計劃的培養(yǎng)。江蘇蘇南重工機(jī)械科技有限公司是由江蘇蘇南特鋼集團(tuán)有限公司于2006年投資創(chuàng)辦的現(xiàn)代化冶煉大型鍛件及裝備的研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品主要用于船舶、電力、石油化工、冶金設(shè)備制造等領(lǐng)域。企業(yè)擁有世界一流的生產(chǎn)設(shè)備和一批高端工程技術(shù)人員。2011年7月，南通大學(xué)和蘇南重工校企合作簽約儀式在常熟市舉行，雙方簽署了面向卓越工程師教育培養(yǎng)的人才培養(yǎng)協(xié)議，共同推進(jìn)南通大學(xué)卓越工程師教育培養(yǎng)計劃全面啟動。2011年7月，30名學(xué)生到蘇南重工進(jìn)行了為期一個半月的生產(chǎn)實習(xí)，結(jié)合學(xué)生就業(yè)興趣和工廠需求，實施生產(chǎn)實習(xí)定點及崗位輪訓(xùn)制度，這是南通大學(xué)與蘇南重工開展本科人才培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，并倡導(dǎo)企業(yè)把工程師對學(xué)生指導(dǎo)、授課等培養(yǎng)環(huán)節(jié)納入年終個人考核中。2011年9月，由南通大學(xué)與蘇南重工共同開設(shè)的人才培養(yǎng)“08蘇南重工班”特色課程班開課，特意安排三位享受國家特殊津貼、研究員級高級工程師周奠華、林堯武與白多智分別講授《大功率低速柴油機(jī)用N80A高溫合金排氣閥的研制》、《柴油機(jī)半組合式特種曲軸制造技術(shù)及設(shè)備》、《大型鍛件制造工藝及設(shè)備》等三門課程，各24學(xué)時，授課中實施了基于現(xiàn)場案例的教學(xué)，對照現(xiàn)場設(shè)備和制造過程講授專業(yè)理論知識，深受學(xué)生歡迎。邀請了近20位校內(nèi)外專家學(xué)者，圍繞人生勵志篇、生產(chǎn)組織與管理篇、制造科學(xué)與技術(shù)篇、交流總結(jié)篇幾個部分組織、安排了15場特色系列講座，著力提升蘇南重工班學(xué)生的整體素質(zhì)，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，取得了良好的效果。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，機(jī)械工程學(xué)院根據(jù)南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計的規(guī)范和要求，結(jié)合蘇南重工的實際情況，經(jīng)過雙方多次協(xié)商交流，共同落實了蘇南重工班學(xué)生畢業(yè)設(shè)計題目，確定了企業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師團(tuán)隊，以工廠工程師為主，學(xué)校教師為輔共同負(fù)責(zé)。學(xué)生在工廠為時半年，圓滿完成了在企業(yè)進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。通過畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)學(xué)生進(jìn)一步熟悉了工作崗位要求，學(xué)習(xí)企業(yè)先進(jìn)技術(shù)和文化，為走上工作崗位參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。
3結(jié)束語
2007年，南通大學(xué)與上海振華重工集團(tuán)合作協(xié)同培養(yǎng)人才，形成初步培養(yǎng)方案，完成協(xié)同培養(yǎng)模式的設(shè)計；2011年，南通大學(xué)又與常熟蘇南重工進(jìn)行協(xié)作培養(yǎng)，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力，進(jìn)一步發(fā)展完善培養(yǎng)模式。經(jīng)過與振華港機(jī)和蘇南重工的成功實踐，完成了校企協(xié)同培養(yǎng)模式的構(gòu)建，形成了校企協(xié)同的培養(yǎng)機(jī)制。協(xié)同培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新水平、實踐能力、責(zé)任意識，溝通能力等都有了進(jìn)一步的提高。該模式已經(jīng)逐步成為機(jī)械工程師培養(yǎng)的基本模式，已逐步成為南通大學(xué)卓越工程師教育培養(yǎng)的示范和樣板。結(jié)合南通大學(xué)卓越工程師培養(yǎng)的實踐經(jīng)驗，對實施卓越工程師培養(yǎng)的改革與深化提出幾點思考：
（1）目前，實施卓越工程師培養(yǎng)的最大困難在于企業(yè)的認(rèn)知度與參與度不夠。
迄今，政府沒有相應(yīng)的鼓勵政策與約束機(jī)制強(qiáng)化企業(yè)的參與，以追求產(chǎn)品利潤為目的的企業(yè)無義務(wù)履行大學(xué)生培養(yǎng)的職責(zé)；而教學(xué)資金短缺、無職場氛圍和規(guī)模產(chǎn)品生產(chǎn)的學(xué)校又難以滿足可持續(xù)性的卓越工程師培養(yǎng)任務(wù)。解決困難的措施在于把握企業(yè)的人才需求，倡導(dǎo)企業(yè)變市場普招學(xué)生為向?qū)W校定向培養(yǎng)學(xué)生，選擇優(yōu)秀學(xué)生，根據(jù)雙向選擇機(jī)制，各用人單位合理出具相應(yīng)資金、人力和場所，減少學(xué)校教學(xué)成本；
（2）在實施卓越工程師培養(yǎng)中，需要為同行業(yè)或相近多家企業(yè)進(jìn)行特色人才培養(yǎng)，遴選一、二個大型企業(yè)為基礎(chǔ)，以其他企業(yè)為補(bǔ)充，以形成學(xué)生成班制的培養(yǎng)模式。
從目前的小規(guī)模“訂單式”入手走出“訂單式”，走出企業(yè)小訂單，做卓越工程師培養(yǎng)的行業(yè)大訂單，進(jìn)行分類組班、分級特色培養(yǎng)，為相近企業(yè)聯(lián)盟或行業(yè)培養(yǎng)人才，建立學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生與社會共贏的、可操作性更強(qiáng)并可持續(xù)性發(fā)展的行業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的新模式。
作者：王恒花國然何鳳劉兆平單位：南通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院南通大學(xué)教務(wù)處
