機械工程設計及自動化范文

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1.1滿足對機器的功能要求

所有產品的開發都是為了更好滿足人們各種需要的，因此其都將具有獨特的功能。不同產品之間的功能都有相互區別之處，都有屬于自身的主要功能。換句話來說，這些產品都能夠將不同信號、能量、物質進行特定的處理，從而輸出具有不同特性的信號、能量、物質。而機械工程及自動化產品正是具有如此功能的產品，其能夠科學化、自動化的自主處理來自外部輸入的信號、能量、物質，依據自身特性對這些內容進行加工，輸出符合用戶需求的信息、動力、產成品。機械工程及自動化系統不僅擁有機電一體化這項技術所具有的功能，而且能夠利用這項技術開發適配的機電一體化產品。而這種機電一體化產品可以通過其設計不同、制造工藝不同打造不同功能，從而滿足用戶多樣化的需求。

1.2利用先進技術不斷創新

機械工程及自動化系統可以根據其擁有的主功能，對這類產品或系統進行分類。(1)加工機。這是一種主要以物料的搬運和加工為主的自動化機械，其通過將輸入的信息、能量及其物質通過加工處理步驟，輸出改變原有物質形態、位置的一種機械，例如在生活當中經?？吹降臋C床、交通運輸的機械、食品加工的機械、用于紡織和印刷的機械等等；(2)動力機。這是一種主要以能量輸出的機械，其在獲取輸入信息之后，在自主判斷能量來源、成本的基礎上輸出不同能量的一種系統，例如：運輸工具的電動機、內燃機、發動機等等。(3)信息機。其是以信息處理為主要功能的自動化機械系統，其對輸入的信息或指示進行處理，為用戶輸出需求的信息，例如運輸工具或加工機械上的儀表、生活中經常用到的計算機和打印機以及其他各種信息終端等等。另外，機械工程及自動化系統還具有其它的功能，例如：檢測的功能、控制的功能、構造的功能。這些功能都是機械工程及自動化系統的輔助功能，其在以上的功能系統運作原理基礎上，為用戶開發出的更有利于模型設計或者是數據分析的各種自動化機械的產品。這些產品的設計和開發非常有利于開拓人類的思維，延伸用戶的思路，讓創造發明更加容易被實現。例如，金屬切削機床就是受到了工件和刀具之間會產生相對運動啟發而設計的，其利用這種切削作用的基本原理設計出了更方便工作的機械設備。而科學家們又根據工件和刀具之間運動方式的差別，設計出了具有不同功能的機床。可以發現，機械工程及自動化這一領域的發展空間是非常廣闊的，其擁有開拓的想象空間，而我們需要做的就是將機械工程設計的原理融入到我們的生活中不斷的創新，不斷的設計出方便人類生活、工作的自動化產品。

2機械工程及自動化系統在化工生產中的應用

在每個產品的生產過程中，都對每個生產工藝過程的工藝變量(或叫做物力量)進行一定的控制。這些被控制的工藝變量將直接影響整個生產過程，并在產品的數量和質量當中表現出來。例如，如果要控制精餾塔的塔頂或者是塔釜的溫度，就一定要保證其內部操作壓力時刻不變，只有才能才能夠得到一批合格的產品。假如在加熱過程中加熱爐的出口溫度所產生的波動超出了允許范圍，就會導致下一工序出產半成品的質量和數量。另外，在加熱過程中還要時刻控制化學反應器內的反應溫度，只有保持溫度平穩波動，才能讓整個過程的生產效率達到要求。另外，雖然有些工藝變量不會直接的影響到產品的數量極其質量，但是保持其平穩波動卻是確保整個加工生產過程得到控制的重要保證。

2.1鍋爐汽包水位控制方面的研究

鍋爐汽包是一種用于生產蒸汽的重要設備，其在工業生產當中發揮著不可缺少的作用。在生產蒸汽過程中，如何保持鍋爐汽包內液位的高度維持在規定的范圍內對整個生產過程都是至關重要的。如果水位低于標準水平，將會直接影響到氣體產生的數量，而且會導致鍋爐內水分被燒干的事故出現。相反，如果內部水位高于標準區間，就會導致所生產蒸汽的含水量過大，從而降低蒸汽的質量。可以發現，汽包液位的準確、動態控制在鍋爐生產過程中扮演著重要的角色。為了更好的保證液位適當，可以為其設計以下機械工程及自動化系統。（1）單沖量控制系統：這一系統當中“沖量”一詞的實際意思是指變量，而“單沖量”一詞就是指汽包的動態水位。單沖量控制系統是一種非常典型和常見的簡單控制系統。其運作原理如下：在蒸汽所產生的負荷突然產生大幅度的增加時，會產生假水位的現象，控制器會開始工作，從而調整控制閥的實際開度，大大減小供水量以保證鍋爐內所有物料之間的平衡。接著，在假水位現象消失之后，由于爐內的蒸汽量開始增加，控制器就會增大送水量，從而減少反而爐內水位快速下降所帶來的氣泡波動。控制器在這一系統中發揮著關鍵的作用，通過單沖量控制系統可以大大降低蒸汽生產過程中發生事故的風險幾率。但是，這一體統也有自身的弱點。對于大型鍋爐來說，當爐內產生時間短以及負荷波動非常大的情況時，該系統無法進行快速反應，從而不能讓爐內的水位得到保證。相反，當該系統被加載于小型鍋爐時，由于爐內的水汽包中會在一個時間段長久停留，從而讓蒸汽負荷產生變化時其所產生假水位現象并不是很明顯，需要在此系統上安裝連鎖的報警裝置來保證單沖量控制系統滿足蒸汽生產的實際需求。（2）雙沖量控制系統：雙沖量能夠有效避免單沖量系統的弱點，其能夠在汽包水位的控制過程中，通過主要的擾動來控制蒸汽負荷的動態變化。主動擾動系統讓雙沖量系統能夠根據蒸汽的流量對水汽泡的高度進行動態的校正，從而不僅能夠減少“虛假水位”所導致的失誤操作，并且能夠使供水控制閥更加靈敏，不斷根據水位的減少或者增加，根據既定標準對水位進行調整，大大提高了科技含量，并提高了產品的品質和加工效率。從另一方面來看，其實雙沖量這一控制系統是一種充分結合前饋控制和單回路反饋兩種控制原理的復合控制的系統。但是，這種融合卻也導致雙沖量控制操作性和設計性難度的提高，為了更好的保證整個系統的有序運作，就需要在這兩個系統之間找到平衡點并加以控制。

2.2冷卻器控制方案的研究

冷卻器在機械工程及自動化控制當中也扮演著重要的地位。冷卻劑是冷卻器的熱載體，在當前化工生產中通常會采用液態氨等化學介質。通過利用冷卻器內化學介質的蒸發來吸收整個工藝物料生產過程中所產生大量的熱量，從而使這些工藝物料能夠達到其規定的出口溫度。（1）控制冷卻劑的流量：其是控制主要是通過改變傳熱面積F的傳熱速度來運作的。此方案在控制過程中比較平穩，能夠保證冷卻劑得到充分的利用，并且并不會對壓縮機的入口產生過大壓力。但是，這種方案控制也存在不夠靈活，不能保證蒸發的空間從而導致氣氨帶液對壓縮機造成傷害的弱點。（2）控制氣氨排量：該機械的運作原理是通過機械內部的平均溫度來實現對工藝物料輸出溫度的控制的。此種方案的控制具有很高的靈敏度，但是必須保證該冷卻機內的制冷系統能夠適應壓縮機入口的動態壓力波動，從而保證冷卻劑得到充分利用。另外，為了更好的確保整個系統的順利運行，還要在此系統上加載另一個液位的控制系統，從而防止液氨泄露導致壓縮機內部的損壞。

3機械工程及自動化系統對生產和生活的影響

3.1生產能力和工作質量提高

機械工程及自動化自產生到如今已經經歷了五十個年頭，伴隨這一技術的發展，為人類社會帶來了更加便利的交通設施，更加容易的溝通渠道，更加高效的生產模式。機械工程及自動化促進了人類整個社會的發展，帶來了生產能力和工作質量的提高?，F有的機械工程及自動化設備(機械)已經開始朝著更加高科技方向發展，其控制靈敏度、可用度、適應性都較其出現之初得到了長足的發展，并且這些設備能夠對參數、溫度、濕度等主觀環境得到有效的控制，從而讓產品的生產大大的克服了地域、時間、空間的限制。

3.2使用安全性和可靠性提高

機械工程及自動化的產品能夠根據動態環境來配置資源、能量、信息的輸入和輸出，讓產品的生產、信息的傳遞更加具有安全性。自動化操作系統也減少了繁瑣的信息交互，讓信息的傳遞跨越人為主觀意識的阻礙。通過結合信息管理系統與機械一體自動化系統，為企業戰略的制定和實施更加容易，讓對整個產品生產線的操控更加簡單和準確，從而大大提高了當代企業運作的可靠性。生產廠區人工數量的減少，對危險操作流程采用機械工程及自動化系統避免了有害工種對員工產生的健康威脅，通過遠程操作、前饋程序編制的方式，大大提高了工作過程當中的安全性。

3.3節約能源，減少耗材

機械工程及自動化大大的節約了能源，其通過對動態環境做出不同反應，減少了人工生產過程當中的失誤，大大避免了人工工作過程中產生的風險，從而讓產品的生產效率更高、產品次品率更低、產品質量更高。通過大規模機械之間的相互組合，新型機械工程及自動化生產線極大的減少了人工成本，縮短了整個產品出產的時間，從而減少了生產過程當中失誤幾率、信息傳遞誤差的產生，帶來了企業生產成本、耗材數量的降低。

4結語

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關鍵詞：機械工程；自動化設備；安裝技術

引言

隨著我國科學技術的不斷發展，當代所研發的新型自動化設備安裝技術已經取代了傳統的機械工程設備安裝技術。而自動化設備安裝技術的研發正是為了滿足當代社會不斷進行改革創新的發展需求，基于此，機械工程設備的研發工作人員在原有的傳統自動化設備安裝技術的基礎之上，打破了傳統的安裝技術，進行創新完善，利用自動化設備的安裝技術促進了機械工程產業的進一步發展。與此同時，在機械工程的自動化設別安裝技術廣泛應用于機械工程的安裝過程中，為了滿足當代機械工程設備安裝技術的新要求，對自動設備的安裝技術提出了更高的使用要求。因此，通過不斷的提高機械工程設備安裝工作人員的專業水平，從而在機械工程自動設備安裝過程中應該重視自動化設備的安裝技術。

1機械工程自動化設備安裝技術中的問題及重點

1.1機械工程自動化設備安裝技術中的問題

機械自動化設備安裝技術是建立在數理化理論知識的基礎之上運行的，在運行過程中主要依靠數理化理論知識將安裝原理利用數學公式進行系統設置，使得機械工程的系統利用反饋的原理進行安裝，從而達到人們的對其要求的預期安裝效果，不受其他外在主觀因素的影響[1]。近些年來，隨著我國的發展，我國的機械工程自動化技術的發展也尤為快速，通過借鑒其他發達國家機械工程自動化設備安裝技術對我國的自動化安裝技術進行創新，從而使得我國的機械工程自動化設備安裝技術給我國的生產發展帶來了極大的便利。

1.2機械工程自動化設備的安裝重點

機械工程自動化設備只有在安裝過程中保證相關設備能夠發揮出自身所具備的功能，因此機械工程設備的相關工作人員只有在安裝過程中按照機械工程設備的具體安裝要求進行操作[2]。在開展自動化安裝工作之前，首先要對安裝工序的源頭進行控制，安裝工作人員應該在安裝之前針對安裝的確切規范要求熟練掌握，并且在安裝過程中能夠將其運用到安裝工序中，明確每一個安裝工序所應該注意的事項，提前做好安全事故的預防提案，以便一旦發生安全事故能夠及時的進行應對。然后就是在對機械工程的自動化設備安裝過程中，針對焊接安裝零部件以及軸承時要嚴格控制好焊接質量，一方面是要在焊接過程中保證安裝部位的精準程度，一方面是要保障焊接工序的質量，避免出現明顯的裂縫等情況。除此之外，機械工程自動化設施要在具體的安裝過程中保證極其精準的程度，因此對機械工程設備的制造過程中也提出了更高的要求，尤其是對機械工程設備的密封處進行處理的時候，更加注意其技術處理效果。

2自動化安裝技術在機械工程中的有效應用

2.1加工自動化系統

在我國當前絕大多數的工廠中，很多工作人員由于長期工作導致對身體產生了很大的損害，嚴重危害了身體健康，因此機械工程自動化技術在工廠生產過程中得以廣泛應用。在工廠生產的加工系統中使用機械工程自動化技術，不僅能夠緩解工作人員的工作勞動力，更在一定程度上加快了生產的進度，提高了工廠的生產效率。與此同時，還提升了加工零件的精準程度，從而促進了工廠的經濟獲取效益。

2.2組裝自動化系統

在當前工廠生產進程中，由于許多的生產工具都是由多數的小元件組合而成的，那么組裝這些小元件如果只是靠人工組裝的話，不僅浪費了一定的生產時間，降低了工廠的生產效率，更重要的是在人力生產過程中很容易將生產元件的位置擺放錯誤。直接對工廠的生產效率產生影響。因此在組裝系統中引入機械工程自動化技術不僅在一定程度上加快了工廠的生產效率，更能保障生產元件的正確順序，避免出現差錯率，有效的提高了工廠的生產效益。

2.3檢測自動化系統

當今社會，人們對于生產產品的要求越來越高，對于生產精準程度較高的產品人們更加喜愛。但是對于產品的精準程度不論是在生產加工過程中還是對檢查質量的工序來說都是一件極其麻煩的事。在進行精準程度檢查的過程中，不僅要耗費大量的人力，而且由于檢查的工作量過大，導致檢查速度過慢，經檢查過后的產品質量也不能得到肯定。因此通過在檢測系統引入機械工程自動化系統從而使得生產工序的各個環節都能夠有效進行，提高了精準程度，加大了機械生產的效率，并且能夠使得產品的數量隨之增加。

3機械工程自動化設備安裝技術質量管控

3.1找準基點避免振動

在進行機械工程自動化設備安裝技術過程中，其設備的橫向中心線與基準的中心點要求對齊，在進行機械工程的技術安裝工序之前，要對基準點進行找量，通過借助中心標板以及基準點布置圖來進行，其次在布置圖上進行標注，從而埋設永久基準點，為機械工程自動化設備提供了有效的安裝工序幫助，與此同時也能夠為了觀察機械設備的詳細狀況[3]。除此之外對設備由于高速運轉產生的針對進行有效控制。但是在找尋基準點的過程中，應該觀察好狀況之后進行基準點設置進行觀測。從而保證同一塊設備的安裝規范滿足基準點的設置要求。

3.2培養專業水平安裝工作人員

在我國的工廠生產過程中，只是單一引進發達國家的機械工程自動化安裝技術是不行的，只是能夠暫時的解決我國當前機械工程的安裝技術漏項，但是不能從根本上加以解決。我國目前急缺相關機械設備自動化安裝技術的研發人才，只有大量培養高水平的專業安裝工作人員，才能夠有效解決我國的機械在自動化水平低下現象。重視對該方面人才的培養，塑造具有創新型安裝意識的工作人員用于我國當前的機械設施安裝工作中，促進我國的機械化進程持續發展。

4結束語

隨著我國社會的飛速發展，越來越多的新型機械工程得以研發，滿足了當前社會現代化進程的需求，自動化設備也被越來越廣泛的應用于機械工程中。在機械工程中應用自動化設備從而有效的提升了機械工程的運作效率以及一定程度上提高了產品的質量，滿足了當代人們的對機械產品的高要求。但是在機械工程中使用自動化設備安裝技術使得機械工程科學技術趨向現代化進展的同時，也使得整個機械設備的精準程度受到了一定的影響。自動化設備的安裝對機械產品的生產以及工程的后續使用都會造成一定的影響。本文通過闡述當前機械工程自動化設備安裝技術的現狀以及安裝技術要點，分析了機械自動化設備安裝技術的應用所在，探討機械工程自動化安裝技術的有效控制措施，以供參考。

參考文獻

[1]朱紅麗.試論機械工程自動化設備安裝技術[J].城市建設理論研究（電子版），2015（3）：3901.

[2]麻強.機械工程自動化設備安裝技術分析[J].商品與質量，2015（25）：156.

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關鍵詞：自動化焊接設備；工程機械制造業；運用

社會經濟的發展帶動工程機械制造業取得新的發展，在這個過程中，自動化焊接設備得到有效運用，并發揮出積極作用。自動化焊接設備是在傳統焊接工藝的基礎上發展而來的，其主要特點就是能實現自動化生產，能大幅度減輕勞動量，同時還可以實現批量化、精準化生產，有助于實現良好的生產效率與質量，提高機械制造的整體水平。近年來，工程機械制造取得新的發展，這是基于社會經濟生活的實際需要產生的進步，也是促進工程機械發展的動力。在這個過程中，通過應用自動化焊接設備，有效提高了工程機械制造的整體效率，不僅如此，還有效提高了生產過程中的焊接質量，從而促進工程機械制造達到新的水平和質量，推動工程機械制造展現出新的發展前景[1]。

1自動化焊接設備在工程機械制造業中的優勢

1.1提高生產效率，提高產品質量

在工程機械制造過程中應用自動化焊接設備，能保證具體的焊接過程按照相同程式進行，在生產過程中一般不需要中斷，這有助于提高生產效率。同時，由于焊接設備能實現自動化控制，制造的工件能達到高度一致性，能提高產品質量[2]。

1.2有助于節省資源，提高生產技術水平

工程機械制造生產過程中，存在大量精密零部件的制造，尤其是一些小型設備的生產制造對于技術要求更高，這種情況下，應用自動化焊接設備往往能實現有效生產。這是因為傳統焊接技術以及設備往往難以達到相應的制造精度，難以滿足實踐生產需要，應用自動化焊接設備，就可以確保相應的生產制造達到具體要求，實現高質量生產。這個過程一般不會出錯，很少出現資源浪費現象，有助于節約資源，提高工程機械制造的整體水平。

1.3改善工人勞動強度，優化工作環境

傳統焊接工作環境下，工人需要付出大量勞動，在工程機械生產制造過程中應用自動化焊接設備，就可以減少勞動量，減輕工人勞動強度；不僅如此，焊接生產過程中產生的煙霧等物質對人體有害，傳統焊接工作過程中工人往往會受到傷害，在自動化焊接設備的幫助下，工人不再需要進行親自焊接，有助于保護工人身體健康，優化工人工作環境。

2自動化焊接設備在我國工程機械制造業中具體應用

2.1主體與控制器的運用

自動化焊接設備的應用過程中，其主體以及控制器是非常關鍵的部分，一般情況下，其主體結構主要是六軸關節型，在實踐工作過程中，對其使用效果具有一定要求。另一方面，其材料還需要達到良好的耐腐蝕性；在具體生產過程中，主體結構主要是堅固式。自動化焊接設備的動力來源于交流伺服機，為了確保系統工作的動力，往往還需要設置對應的路徑測量系統，為實現有效的自動化焊接提供相應的動力。在實際生產過程中，工人需要對整體系統進行控制，并對其實現自動化控制[3]。

2.2焊接電源的運用

在工程機械制造過程中應用自動化焊接設備，需要在保證生產效率與質量的同時，保證工人的生產安全。這就需要對焊接電源做好控制。如果選擇脈沖電源，就需要配備相應的數字化技術。此外，工人在使用設備的過程中，要注意保證電壓的穩定性，通過觀察具體傳感器掌握系統運行情況。

2.3傳感系統的運用

自動化焊接設備自身的傳感系統非常摘要，這也是保證自動焊接設備發揮其具體作用的關鍵。在實踐過程中，傳感系統一般會具有一定的跟蹤功能，具體可以分為電弧跟蹤、激光跟蹤等。在具體生產加工過程中，工作人員可以根據需要設定相應的范圍，這就可以確保焊槍始終在合理范圍內工作；另一方面，在具體生產過程中，工作人員還需要結合產品具體情況對參數進行調整，具體包括電壓以及電流等數據，這個過程有助于進一步完善優化生產過程，確保產品達到相應標準和要求。自動化焊接設備在使用過程中還會受到其他因素影響，比如落灰、污染等，進而影響系統的整體運行。針對這種情況，需要工作人員做好相關控制，尤其是需要及時掌握自動化焊接設備的運行情況，并結合實際對其進行科學調整，不斷促進自動化焊接設備達到良好運行狀態，提高整體生產效率與質量，促進自動化焊接設備高效優質完成工作。

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關鍵詞：工程機械制造；自動化焊接設備；應用

1自動化焊接設備概述

焊接機器人和焊接專機是自動化焊接設備的主要設備，通過這些設備可以提高工程機械制造產品的質量和效率。自動焊接設備有很多優點，包括提高生產效率、對技術操作比較低、降低生產中對空氣的污染、降低了生產成本，并且這些設備的維護和保養成本都很低適合長期使用。隨著科技的不斷進步，自動化焊接設備的功能和性能也得到完善，有利于提高工程機械制造的品質，實現產品流水線生產的要求。

2自動化焊接設備的主要特點

2.1適用范圍廣泛

我國對機械化的發展特別重視，對工程的機械化的扶持力度很大，一些政策的出臺更加促進了自動化焊接設備的發展，相對傳統的焊接技術，現代的焊接技術更加先進，受外界的影響也很小，保證了產品的質量。自動化焊接設備對工程機械制造的影響很大，是核心條件，也能滿足基本的實用性。自動化焊接設備的不斷發展，推動了機械生產的不斷發展，為機械制造提供了動力。

2.2減少了工人工作量

自動化焊接設備的出現，極大地提高了工作效率，節約了勞動力，并將之分配到其他的領域。自動化焊接設備可以非常完美地完成機械自動化制造，要正視這一趨勢。自動化焊接技術給機械制造提供了強力的保障力量，要充分利用自動化焊接設備，更好地為人們服務，同時要注意在操作過程，注意安全生產。

3自動化焊接設備在工程機械制造中的應用

3.1控制系統的應用

在我國自動化焊接設備迅速發展的背景下，逐步將機器人工作站運用于工程機械制造行業?？刂破骷皺C器人本體是焊接機器人工作站的重要組成部分。其中本體的主要運用形式為6軸關節的形式，其承載能力較強，結構剛度較高，并且材料本身無放射性和腐蝕性，使用壽命長，一般超過15年。

3.2焊接電源的應用

在電源焊接過程中，首先要選擇先進的品牌，例如，福尼斯牌全數字逆變脈沖焊接電源，擁有自主知識產權的企業可以采用自主開發的焊接電源，進一步提高產品的兼容性，而且企業必須高度重視控制系統接口的匹配性。在電源焊接過程中，必須使用專家參數系統以數字形式顯示焊接參數，此外，還需要隨時在線修正焊接過程中通過示教器輸入的主要數據。除此以外，先進的產品收弧成功率較高，能保證焊接表面不翹起，填補電弧坑，還可以全面覆蓋焊接斷點，此外，還通過平行擺動功能對焊縫進行快速識別，并對其及時進行填充，同時需要確保焊槍內并未出現漏油的問題[1]。

3.3龍門架的應用

在自動焊接機器人中，龍門架是行走部件，龍門框架設置在機器人主體上可進一步擴大操作范圍。通過使用控制系統，可以實現對龍門的綜合控制，有效保障本體運動與外軸運動的協調性。在控制系統中，為了使焊槍達到焊接位置，必須將機器人本體倒置在龍門上。此外，還需要確保軸承、導軌、和齒輪等構件的質量，進一步提高在行進狀態下的焊接精確度，此外，還需要對龍門架的導軌實施防塵、的保護措施，保證減速機電動機的服務性能，避免本體出現抖動的情況，并將重復誤差平均控制在0.2mm內[2]。

3.4軟件和傳感系統的應用

自動化焊接機器人工作站的主要功能包括激光定位、生產跟蹤等，其對傳感系統和軟件系統的使用程序較為復雜。在系統操作過程中，通過利用電弧的跟蹤功能能準確檢測焊接電壓和電流，通過使用自動校正的方法能有效調整實際工作中與編程的位置偏差，此外，通過接觸尋位等功能能準確判斷焊接原始點，在找到原始點之后通過運用激光跟蹤功能能進一步提高其抗干擾的能力[3-4]。

4自動化焊接設備的應用發展趨勢

通過對工程機械制造業發展現狀進行分析，可以發現影響自動焊接設備的因素很多，包括控制器、焊接電源、機器人本體、傳感系統等。由于企業對工程機械制造精度的要求較高，所以，務必要通過對自動化設備的合理運用來有效保障設備可以在工藝支持下實現兩者的匹配，并根據工件的生產要求設定焊接參數，此外，還需要運用診斷功能來修復參數，提高設備的功能性。

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關鍵詞：機械工程；自動化技術；發展方向

在機械制造業不斷發展與完善的基礎上，我國社會經濟與人們生活水平不斷提高。機械制造業也是我國各行業生產設備完善的關鍵所在，是我國生產制造行業重要組成部分，機械制造業技術的完善可以更好的促進我國工業體制發展。因此，提高機械工程及其自動化技術有著重要作用，在提高機械制造業進步的同時建立機械制造業市場新環境。

一、機械工程及其自動化技術近況

在我國工業化進程發展下，機械工程及其自動化技術不斷完善。當前我國機械工程及其自動化技術主要需要韌性自動化與剛性自動化，在自動化技術使用過程中同樣存在著一定問題，有待工作人員進行完善。我國各機械生產制造企業都屬于剛剛發展起步時期，相關管理人員對企業的管理方式管理思想都不夠完善，過于輕視機械工程及其自動化技術的使用，進一步導致我國工業化進程發展受到阻礙。由于機械工程及其自動化技術不受重視，致使其在工業生產過程中的使用不完善，使得我國工業生產的發展受到嚴重的阻礙。在目前機械工程及其機動化技術發展過程中，需要根據機械工程實際情況利用科學的方法完善自動化技術，更好的促進機械工程制造行業的生產質量與效率。同時由于機械制造行業的特殊性致使各機械制造企業管理人員管理方法與思想不完善，中國制造意識的薄弱等因素導致我國繼電工程及其自動化能力相對較弱，不能更好的促進社會的發展，滿足人們日常生活的需要。

二、機械工程及其自動化技術特殊性

機械工程及其自動化技術特殊性主要有四點明顯特性：第一，機械工程及其自動化技術是由各種先進的科學技術共同組合形成的。在機械工程及其自動化技術發展過程需要對各種先進的科學技術進行融合與加工。機械制造生產企業在使用機械工程及其自動化技術進行工作過程中，根據各種先進技術的要求需要相應的能量轉換設備對生產中的能量進行轉換，滿足機械制造生產過程中需要的各種條件。第二，機械工程及其自動化技術可以在各個領域進行使用。機械工程及其自動化技術由各種先進科學技術組成，使各個領域都能對其進行使用，在其不斷發展的過程中也推動了許多行業的發展，使各行業可以滿足新經濟市場環境下人們對產品要求。與此同時，各生產企業在使用機械工程及其自動化技術過程中還可以對環境產生一定的保護作用，利用機械工程及其自動化技術可以減少生產過程中資源的浪費與損耗，滿足我國可持續發展的政策，在一定程度上促進了生產企業的經濟發展。第三，機械工程及其自動化技術在施工過程中具有簡單的操作流程。機械工程及其自動化技術以自身各種先進技術為依托使其功能多樣化，機械制造企業工作人員根據提供的操縱流程就可以進行生產工作，在簡化傳統生產流程的同時減少了生產過程中安全事故的發生情況，提高了企業工作的工作質量與效率。第四，機械工程及其自動化技術的使用可以更好的提高機械制造生產行業的生產質量與效率。機械工程及其自動化技術的使用提高生產技術、生產設備與生產產品之間的聯系性，使企業在生產過程中降低資金投入、人員投入等，并在提高生產質量的同時更好提高機械生產效率。

三、機械工程及其自動化技術的未來分析

以機械工程及其自動化技術特殊性為核心進行科學的解析可以清楚的了解機械工程及其自動化技術未來的發展目標。

（一）數字化發展方向

機械工程及其自動化技術中最重要的技術就是數字化技術，在互聯網技術、生產管理技術與生產技術融合過程中促進了數字化生產技術的形成。在數據信息傳遞數字化的作用下提高了信息傳遞的安全性與穩定性。使信息數據傳送過程更加簡單快捷，在提高了機械生產質量與效率的同時生產操作流程更加簡單。在機械工程及其自動化技術數字化發展過程中使得遠距離商業經濟活動更加簡潔。

（二）環保化發展方向

在我國霧霾環境日益嚴重過程中人們對環境保護意識越來越強，同時由于各能源、生產與環境之間的關系使得人們對環境的保護越來越重視。人們在生活生產過程中更加關注對環境的保護，將經濟生產放在第二位。各企業紛紛以對環境進行保護過程中提高自身經濟收益為條件進行產品生產，滿足了可持續性發展政策的要求。在這種情況下，機械工程及其自動化技術在發展過程中也應該通過科學的方法提高其環保性，在生產的各環節之中提高回收利用思想，實現對各資源的有效利用。

（三）網絡化發展方向

在我國步入信息化時代的基礎上互聯網技術在各行業普及，在這種情況下各行業之間都在想網絡化方向發展。機械工程及其自動化技術在互聯網技術與計算機技術的影響下，各生產項目與細節之間網絡化發展越來越明顯，使得我國機械工程及其自動化技術與世界先進技術之間的差距越來越小，進一步促進我國機械制造生產行業在世界中的地位的提高。

（四）虛擬化發展方向

在以往的機械生產設計過程中，通常由設計人員在設計圖紙上進行設計，再生產過程中根據設計圖對生產產品進行解析，根據所得解決確定機械設計的最佳方案。在這一階段往往需要投入大量時間，同時受到各種因素的影響都會影響設計結果。在這宗情況下，為了提高產品設質量，減少各因素對設計結果的影響，利用相關電子設備代替傳統的圖紙設計。在計算機技術的幫助下可以在極短的時間內對設計生產結果進行分析與實驗，利用科學的方法將產品設計中的相關數據信息進行傳遞，提高各部門之間的交流性。因此，虛擬化放展方向將是機械工程及其自動化技術的重要發展目標。

結束語：

綜上所述，在機械制造也的發展過程中推動了我國社會經濟的不斷進步。在新經濟市場環境影響下，傳統的生產技術已經不能適應新的市場，機械工程及其自動化技術的使用可以更好的提升生產制造企業的生產質量與效率。在各種先進技術的影響下，機械工程及其自動化技術的發展方向更加智能以及多樣化。

參考文獻：

[1]曾鈺欽.機械工程及其自動化技術的未來[J].四川建材，2017（01）.

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我國機械自動化要想實現持續性發展不但要具備較高的起點及時引進世界先進技術，而且也要兼顧那些投入只需少量投入但可以取得較高收益的技術，做到全面衡量、合理應用，根據我國的實際情況，及時引入最為適宜的機械自動化生產技術才能實現制造業的持續性發展，才能為國家創造更好的經濟效益。

關鍵詞：

機械設計；自動化；發展方向

經濟的快速發展，人們的需求變得越來越多。全球經濟一體化的發展進程中，為了追求企業效益，企業不再沿用傳統的設計技術完成機械制造業輸出，傳統的機械制造業設計已經不能滿足機械制造業的進步和需求。人們開始研究自動化控制系統的升級改造問題，滿足日益增長的生產需要。保證生產安全和生產質量。帶動積極地發展，帶動社會的發展。

1機械制造設計及其自動化的復合設計內容原則

1.1滿足對機器的功能要求

基于二十世紀九十年代國際裝備機構學術組織及相關機構做出的這樣的概念界定：機電聯體型是高端機械裝備、電子程序調控及系統思維理論在機械產品結構設計及制作環節中的緊密融合，所以不論哪一類社會產品的問世均是給社會上人們生活中的某類需求而研發和制作的，均都具備相應的某項基本效能。

1.2加強創新與完善

按照機械制造設計及其自動化系統或產品的主功能不同，可以將其系統與產品進行分類處理。①根據物料的加工與運輸為主。輸入的信息、能量與物質在加工處理之后，輸出改變了形態與位置的物質產品或系統，也就是加工機械設備，比如各種輕工機械、印刷機械、紡織機械、起重機械、食品加工機械、交通運輸機械、機床等。②以機械能量為主，將信息與能量進行輸入處理，同時輸出具有不同能量的產品或系統，這就是動力機械，比如內燃機、水輪機、電動機等。③以處理信息為主，將能量與信息進行輸入處理，主要輸出某種聲音、文字、圖像、數據等產品信息，也被稱為信息機，主要為傳真機、計算機、儀表、儀器等辦公機械[1]。除了上述介紹的主功能外，機械制造設計及其自動化系統花具備構造、控制、檢測、動力等的內部功能。在制造設計機械自動化產品的時候需要基于以上功能構成原理來進行，以便不斷加強創新技術的應用，提高機械產品的自動化水平。

2機械工程設計及自動化特點

傳統的機械制造業設計已經不能滿足機械制造業的進步和需求，后續維護費用變得越來越高昂。人們開始研究自動化控制系統的升級改造問題，滿足日益增長的生產需要，減少維護費用。保證生產安全和生產質量。機械產品自動化能夠滿足這些要求，能夠避免發生故障，有著很好的安全性能，避免發生安全事故，在處理自動故障的問題上有自我分析的功能，能夠大大提高生產效率。機械工程自動化能夠將根據設計需求對生產的體積有更靈活的應變，這樣能夠節省大量的資源，減少耗能節約成本，為環保也貢獻一份力量[2]。再進行機械工程設計的過程中，技術不再單一，融入了各種技術，功能十分強大，能夠滿足生產商的各種需求，使用也更加靈活方便。

3機械設計制造當中的自動化技術

自動化技術在當代社會中是一門綜合性非常明顯的學科，其會涉及到電力電子技術、網絡控制技術以及計算計技術，同時和人們的日常生活有著較高的關聯性，雖然自動化技術是電氣信息領域當中的一個新學科，但是目前自動化技術的應用已經較為全面和廣泛，逐漸成為近代社會發展的一種代表，當前在汽車、工業甚至是家居等行業均有所應用。機械設計制造的最終任務便是在滿足產品特點以及生產要求的基礎之上，將產品按照相應的質量要求或標準順利的生產出來。在傳統的機械設計與制造過程中，幾乎所有工作都是由人為直接參與或控制來完成的，不僅會遭受來自于人為錯誤的影響。還會因為人力勞動本身的局限性導致生產效率與生產質量存在缺陷，最終出錯率非常明顯，嚴重阻礙產品高質量生產。

4機械制造設計及其自動化的未來發展方向

4.1機械制造設計及其自動化未來發展的智能化

二十一世紀機械自動化技術發展的關鍵方向就是智能化，智能化是指基于機器行為的智能描述，也是在基礎控制理論前提下，吸收混沌動力學、生理學、模糊數學、計算機科學、運籌學以及人工智能等的新方法與思想，模擬人工智能技術，賦予其自主決策、邏輯思維、判斷推理等能力，以便實現更高的機械制造設計及其自動化控制目標。

4.2機械制造設計及其自動化未來發展的網絡化

我國信息網絡技術的飛速發展與興起給人們日常生活、教育、軍事、政治、工業生產以科學技術等方面都帶來了較大的變革，各種網絡技術將全球生產與經濟連接在一起，而機械制造設計及其自動化產品也需要朝著網絡化方向發展，以便提高產品質量的可靠性，實現在全球范圍內的生產與暢銷。機電一體化是制造行業通用的發展方向，可以簡單的理解成為技術的提升以及系統的升級。由電子控制的機械設備，能夠借助智能化、自動化技術完成設計與制造流程[3]。從某種層面上而言，機電一體化就是機械設計制造和自動化技術的延伸，所以實現機電一體化是機械設計制造的必然發展趨勢。

4.3機械制造設計及其自動化未來發展的綠色環保化

如今我國機械行業的發展雖然給人類提供了舒適的生活，并豐富了物質，但是也提高了資源與能源的消耗，嚴重污染到了生態環境，所以未來機械制造設計及其自動化也要朝著綠色與環保方向發展，以便順應時代的發展趨勢，來達到人類健康要求與環境特定保護要求，降低對生態環境的破壞與污染。機械自動化產品的綠色設計具有可持續的發展前景。

4.4機械制造設計及其自動化未來發展的微型化

所謂微型化的機械自動化系統就是指尺寸低于一立方米的機械制造設計及其自動化產品，并逐漸朝著納米級與微米級方向發展。機械自動化的微機產品運動靈活、耗能少并且體積小，在信息、軍事以及醫療、生物等方面的應用具有較高優勢，因此未來還要結合蝕刻技術、光刻技術等的超精密生產加工技術，以便促進微機機械自動化的健康發展。

5結束語

我國的經濟快速發展，對生活中各種需求變得越來越多，人們開始重視施機械制造業設計的發展是一件非常好的事情。在機械制造業化的發展過程中，技術人員要依據現場的實際情況進行研究分析，科學合理遵守施工安全標準，幫助自動化控制系統升級改造的更加完善。我們國家對于自動化控制系統升級改造問題剛剛起步，自動化控制系統升級改造存在很多不足之處，但是科技在發展人們在進步，這些問題總會克服發展的會越來越好。

參考文獻：

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[2]韋佳.機械設計制造及其自動化的發展方向研究[J].科技資訊，2015，13(8)：224.

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公元前三千年以前，人類已廣泛使用石制和骨制的工具?，F代各種復雜精密的機械，都是從古代簡單的工具逐步發展而來的?！肮び破涫卤叵壤淦鳌?，現在讓我們細數下被稱為機械專業的“七種武器”。

拳頭——機械工程

拳頭也許是最不引人注意的武器，但卻是最基礎、最有效、最直接，也最可靠的武器，機械工程專業也如此，它是機械專業的基礎。是一個以自然科學和技術科學為理論基礎，結合生產實踐中的技術經驗，研究和解決在開發、設計、制造、安裝、修理各種機械過程中的全部理論和實際問題的應用型專業。機械工程專業的知識可應用于汽車、飛機、空調、建筑、橋梁、工業儀器及機器等各個層面之上。

獨門絕技：工程制圖、AutoCAD輔助設計、機械制圖、機械原理

霸王槍——機械設計制造及其自動化

霸王，力拔山河兮氣蓋世。槍，百兵之祖是為槍。機械設計制造及其自動化專業作為機械制造的始祖。其學生主要學習機械設計與制造的基礎理論，以及微電子技術、計算機技術和信息處理技術的基本知識，掌握進行機械產品設計、制造及設備控制、生產組織管理的基本能力。今后可在科研單位從事本專業的研究工作，或是在各類機械制造行業從事產品的設計與開發、生產組織管理等工作，抑或是在高校從事教學科研工作。

獨門絕技：電工技術、機械工程控制基礎、機械設計、電子技術、機械加工工藝、液壓與氣動技術、檢測技術、數控技術

多情環——材料成型及控制工程

多情環為什么叫多情環？因為這雙環無論套住了什么，立刻就緊緊地纏住，絕不會再脫手，就好像是個多情的女子一樣。材料成型及控制工程專業也是如此多情。它是材料科學、成型工藝及自動控制技術等多個學科交叉而成的綜合學科。培養的是具有材料成型加工基礎理論與應用能力，今后可從事設計制造、科學研究、材料成型設備與模具設計開發、生產運行管理等工作的工程技術人才。本專業設兩個專業方向，分別為金屬成型及模具方向和塑料成型及模具方向。

獨門絕技：工程圖學、工程材料、彈塑性力學、材料成型技術基礎、熱加工工藝基礎

孔雀翎——機械電子工程

孔雀翎作為一種暗器，特點是小、精、準。這與機械電子工程專業所培養的目標是一致的，該專業的畢業生需具備儀器設計、制造、測量、控制方面的基礎知識與應用能力，能在測控技術、電子信息技術、自動化儀表、智能設備、計算機應用等方面從事設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。

獨門絕技：機電裝備設計、電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與應用、機電傳動控制、數字化設計與制造技術

碧玉刀——工業設計

碧玉刀白銀吞口、黑鱉皮鞘、鑲著七顆翡翠，說是武器，更不如說是一件藝術品。這正好符合工業設計這個偏藝術類的專業特點，工業設計分為兩部分：一部分屬于機械類的工業設計專業，一部分屬于藝術類的產品設計專業。機械類工業設計主要學習機械設計的基礎理論與知識，如結構與功能、結構與材料、外形與工藝、產品與環境等；而藝術類的產品設計專業主要學習造型設計原理，以處理好各種產品的造型與色彩、形式與外觀的關系為主。該專業畢業生能在企事業單位、專業設計部門、科研單位從事工業產品造型設計、視覺傳達設計、環境設計、教學、科研等工作。

獨門絕技：設計概論、設計圖學、工業設計機械基礎、設計材料與工藝、工業設計概論、工業設計史、模型設計與制作、計算機輔助平面設計、計算機輔助工業設計

離別鉤——過程裝備與控制工程

離別鉤是一柄特殊的鉤，既不像刀，也不像劍，前鋒雖然彎曲如鉤，卻又不是鉤。過程裝備與控制工程專業正是如此，名字像機械專業又不同于傳統的機械專業，其前身是化工機械專業。該專業培養的是具備化學工程、機械工程、控制工程和管理工程等方面的知識，能在化工、石油、能源、輕工、環保、醫藥、食品、機械及勞動安全等領域從事工程設計、技術開發、生產技術、經營管理以及工程科學研究等方面的高級工程技術人才。

獨門絕技：化工原理、過程流體機械、過程設備設計、工程熱力學、過程裝備腐蝕與防護、熱加工工藝基礎、熱加工工藝設備及設計、檢測技術及控制工程

長生劍——車輛工程

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論文關鍵詞：機械工程類專業；創新能力；課程體系

在科技迅速發展、綜合國力競爭十分激烈的當今時代，培養大學生的創新精神和創新能力具有十分重要的意義，已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來，機械工業取得了穩定、快速的發展，同時對機械工程類專業教育提出嚴峻的挑戰。根據本院制定的創辦“優勢突出、特色鮮明、水平較高，位居省內外同類院校先進行列的地方性、教學型、綜合性大學”的辦學定位和培養“素質高、基礎好、知識廣、能力強、有個性、會創新的應用型高級專門人才”的培養目標。結合邵陽學院機械工程類人才培養的實際，培養學生的創新能力作為邵陽學院大學生的重要培養目標之一，針對機械工程類創新型人才的專業特點，邵陽學院機械工程類專業探索出一條科學、完善的機械工程類大學生創新能力培養的路子。本文從創新型人才培養課程體系、實踐創新體系等方面構建機械工程類大學生創新能力培養模式，使邵陽學院能培養出具備素質高、能力強、會創新的應用型高級機械工程專業人才。

一、機械工程類創新人才培養的意義

科學制訂創新型人才培養體系對培養什么類型的人才有很大的作用。過去機械工程類專業的課程體系過度注重基礎課和專業課，而忽視了學生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學內容則往往過分依賴教材，著重強調基礎知識、基礎理論傳授。對于科學技術的發展前沿，教材往往相對滯后。對學生往往采取“填鴨”式的教學，學生注重死記硬背，拼命忙于應付考試，培養出來的學生高分低能，缺少靈活性，缺少創新精神。所以，制訂創新型人才培養體系時，始終堅持學生全面發展的教育觀，堅持促進學生思想道德、科學文化和身體心理等素質的全面發展，注重知識、能力與素質的協調發展。

二、構建機械工程類專業創新型人才培養課程體系

創新型人才培養課程體系主要是由人文素養和科學態度相結合的通識教育平臺、多學科綜合交叉構成寬厚的學科基礎教育平臺、精深的專業知識和淵博的文化修養并重的課程模塊所構成。

通識教育課程平臺包括自然科學基礎知識、人文社科基礎知識、文體藝術修養知識、應用科學技術知識與基本技能等有機結合，改變過去教學內容偏窄、知識結構單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學英語、大學語文、高等數學、大學物理、計算機基礎、演講與口才、技術經濟學、企業管理等。主要培養學生適應社會與進入社會后發展需要的通識教育知識，培養學生對時代和社會發展規律的正確認識，提高學生的道德情操，樹立正確的人生觀、價值觀和發展觀，培養學生的經濟意識與政治意識，提高學生的科學文化素養，促進學生的全面發展。

隨著現代工業化進程的飛速發展，現代工程逐漸凸顯創造性、綜合性、社會性、復雜性等特征，未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰越來越大。工科大學生在業務素質方面要加強與民族意識、工程意識、經濟意識的融合，并處理好人與社會、人與自然、自身發展與社會協調發展的關系。因而，必須進行多學科綜合交叉學科基礎教育平臺，即涵蓋機、電、液知識、檢測技術、控制技術、制造技術與經濟管理技術的寬厚的基礎課程體系。主要課程有機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學、計算機接口與應用、機械制造工藝、電工電子技術、熱工原理、液壓與氣動技術、控制工程基礎、工程檢測技術、汽車工程學、企業管理等。旨在加強學科基礎教育，拓寬專業口徑，培養學生對未來工作的適應性，增強自我發展的能力。

根據學生的興趣、專長、發展方向和社會需求，按專業大類招生，分專業方向培養。基于精深的專業知識和淵博的文化修養并重的原則，對專業課程學時減少的同時，課程內容進行精煉，突出應用廣、水平高、效果好的特點，對現代制造技術、機電一體化、熱能工程、模具設計制造、汽車與內燃機、制冷與空調6個專業方向的專業課程模塊結構進行優化，在每個專業方向均設置特色課程和探索性課程，針對發展學生個性和增強學生就業競爭性開設部分選學課。

高素質的機械工程類專業創新型人才不但要具備從事工業產品的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的創新型、應用型人才的能力，同時還要具備一定的管理協調能力。因而，構建創新系列課程模塊要基于工程實際，注重培養學生的創新設計能力。結合機械工程學科發展前沿、創新理論與方法的學術前沿，著眼于整個機械系統，開設課程有機械原理與機械設計、產品技術創新、現代設計方法、CAD技術、機電系統動態仿真、機械優化設計、有限元分析、機械系統創新設計、工業機器人等課程，涵蓋了創造學、創新設計的基本理論與方法。一方面為學生提供夯實的理論知識，另一方面用現代機械設計理論與技術通過大量工程設計去實踐，為以后學生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎。

三、構建工程類專業創新型人才培養實踐創新體系

實踐環節是機械工程專業教學中的一個重要教學環節，在培養學生的創新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學是不能內化成學生創新能力。在教學中要與生產相結合，將科研活動引入教學，加強工程實訓和學生課外科技創新活動，使學生知識來源渠道多樣化，能力培養多元化。注重學生的競爭意識、創新意識、社會責任感和綜合實踐能力的培養；不斷完善以培養學生綜合素質、提高工程實踐能力、工程設計能力和創新精神為主要目標的工程實踐教學新體系。

實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學管理、崗位聘任及培訓等制度。在此基礎上，順利實現了人事改革，通過競聘上崗，擁有實驗專職技術人員9人，其中高級職稱3人，中級職稱5人，初級職稱1人；教學儀器設備852臺（套），總值達901.36萬元。按照工程模式進行實踐基地的設計與規劃，重視學生的工程能力、應用能力及創新能力的培養。按照省級示范建設實驗室、省級重點實驗室的建設標準來進行規劃和設置。整個實踐基地分成三大塊：動力機械實訓基地、基礎實訓基地、動力機械創新實訓基地和專業實驗場地。

動力機械實訓基地包括金工實習基地和動力機械拆裝實訓基地。機械實習工廠基地以數控設備為主，每年能承擔實驗教學任務達16000人次，除了承擔正常的實驗教學任務外，還承擔數控操作的認證培訓工作，學生在數控課程、數控實習的基礎上通過考試可獲得資質證書，有利于培養學生的應用能力及就業競爭力；動力機械拆裝實訓基地包括機械產品拆裝、機電產品拆裝、模具拆裝、制冷設備拆裝、內燃機拆裝以及拆裝準備間，每年可承擔拆裝實訓教學任務達2000多人次。

動力機械基礎實訓基地包括工程力學模塊（理論力學、材料力學）、金屬材料及熱處理模塊（互換性及測量技術、金屬材料熱處理）、傳動與控制工程模塊（控制工程基礎、微機原理與接口技術、液壓與氣壓傳動、機電傳動控制、PLC等）和熱工基礎實驗模塊（工程熱力學、傳熱學、流體力學、工程測試技術、能源與環境）。每年可承擔實驗教學任務達32000人次。并對實踐內容進行重組，實踐手段和內容體現了先進性、綜合性及設計性。

動力機械創新實訓基地包括機械創新模塊（機械原理、機械設計、機械創新設計）、機械工程軟件實訓模塊（AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等）、虛擬實驗模塊。以前實驗要求給學生提供詳細的指導書，讓學生機械地去驗證。這樣，驗證性實驗極大地束縛了學生的手腳，使學生的思路打不開，也造成一部分學生的依賴思想。針對這種情況，我們提供了各種虛擬傳動零件、機構及各種仿真軟件，為學生自行設計和組合創新機構提供了良好的條件，不向學生具體提出要求，只提出需實現的功能，學生通過各種虛擬實驗機構驗證創新實踐成果，并通過機械工具制作出產品模型。整個實訓過程學生獨立做出，自己編寫和總結實驗報告。這種實驗方式以設計為主線，注重創新設計能力培養，提高學生方案設計創新能力和綜合應用知識解決實際問題的能力。

專業實驗場地包括機械工程實驗模塊、熱能工程實驗模塊、車輛工程實驗模塊、材料成型實驗模塊，承擔了三個機械工程類專業、六個培養方向的專業實驗教學任務，每年可承擔實驗教學任務達11000人次。

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關鍵詞：機械設計制造；教學實踐；改革方案

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）52-0052-02

近年來，各國都將工程能力的培養理念提升到國家戰略高度。歐盟推出“歐洲工程教育的教學與研究計劃”，構建歐洲工程教育體系，以增強歐盟國家的創新競爭力；日本一直將科技立國為基本國策。我國政府先后頒布了實施《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》等，明確提出“提高質量是高等教育發展的核心任務，是建設高等教育強國的基本要求”。

一、機械設計制造專業教學現狀

企業對學校學生的綜合素質要求越來越高，對本科的實踐教學提出了極高的要求，通過調查了解，大部分高校尤其是省屬二類工科院校在創新實踐教育方面都尚未起步，還僅僅停留在認識階段，專業實踐教學內容不適應當代制造應用人才的培養要求，更難培養出具有創新能力的創新型人才。傳統實踐教學的實踐多為驗證性實踐，這不利于學生多向思維，不利于培養學生的工程應用能力，這些都導致了目前我國實踐性人才匱乏。因此針對傳統的實踐教學體系，重組實踐教學內容，必須適時調整培養目標，改革培養方案，對現有課程體系進行整合，特別要加強高級應用型人才的培養。結合學校對學生培養質量的要求，以及機械工程學院各專業各學科相互交叉滲透的需要，企業對人才的需求觀念的改變和對具有高素質創造性人才的渴求，盡快建立具有機械工程設計制造專業大學生的開放式機電一體化綜合實踐教學基地，是符合國家高校戰略發展要求的。為此應當積極創造條件，盡快把實踐教改方案建設好，開展創新教育，充分發揮現有優勢，取長補短，搞出自己的特色，建成為在同類高校中有特色、有理念、有經驗、有強項、功能逐步齊全、具有校示范和輻射作用的大學生創新實踐教學基地。機械工程與自動化學院有碩士學位授予權，擁有機械工程一級學科碩士專業。注重學生厚基礎、寬口徑、重素質培養。在全國及省部級大學生機械創新大賽、國際工業設計作品大賽、全國大學生“挑戰杯”科技大賽、全國大學生數學建模等重大賽事中屢屢取得優異成績。三十多年來，為國家經濟建設培養了大批合格的有用人才，畢業生受到社會普遍歡迎。學院科學研究和學術交流也取得了顯著的成績，已成為學校人才培養和科學研究的重要基地。當然，我校在機械設計及自動化專業實踐方面需要針對技術發展、社會需求做出相應調整，實踐內容相互聯系與協調。

因此，積極開展機械設計專業的教學實踐改革與研究十分必要，如何能夠在現有的條件下真正提高機械設計專業實踐教學的質量和水平，是我們必須要解決的問題。

二、機械設計制造專業綜合實踐教學改革方案分析與研究

新的機械工程及自動化專業是一個口徑更寬的專業，要求學生既能搞設計，也能搞實際操作，因此，要求設計綜合性實踐，提高學生動手能力、實踐能力、創新能力和綜合素質是十分必要的。其實，國內高校不同專業的許多教師進行了不斷的探索與研究。傳統實踐教學的實踐多為驗證性實踐，不利于培養學生的工程應用能力。緊密結合我校實際，根據我們的機械工程學院院級教學研究項目的實踐情況，經認真分析、充分討論，提出先組合、后融合，循序漸進的改革思路，綜合實踐內容的規劃方案體現出發展的動態特點。最終提出該發展過程需要解決的問題和解決途徑，為機械設計制造及自動化專業基礎綜合實踐提供一條可持續的發展近期和遠景規劃。具體的實踐方案是：針對傳統的實踐教學體系，重組實踐教學內容，提升教學實踐檔次，加強基礎動手訓練、學科強化訓練以及綜合調試設備訓練的能力。本項目根據擬訂實施方案重組實踐教學體系，將培養學生實踐能力的總目標分解為基礎訓練、學科訓練、綜合訓練三個層次。①基礎訓練：包括工程認知、計算機制圖與測繪等。通過實踐教學能掌握到基本的實踐操作方法，能夠正確地使用儀器設備，準確地采集實踐數據；認真觀察實踐現象，進行分析判斷、邏輯處理、做出結論的能力。②學科訓練：包括電工電子技術、先進制造技術、材料成形技術等。該層次實踐主要機械原理、機械零件設計、電工電子技術等。③綜合訓練：該層次實踐主要結合工業生產過程、模具CAD/CAM基礎、CAE技術與應用、應用微機原理、自動控制原理、計算機仿真技術與應用等，培養學生解決實際問題的能力；同時，所提供的實踐設備覆蓋面寬、專業性強，可適應機電類類多門課程實踐。其中將A/D數據采集引入氣動拼裝綜合實踐臺，數控設備網絡遠程程序上傳下載實踐裝置和伺服運動控制臺等設備填補了國內在實踐設備上的空白。

三、機械設計制造專業教學改革的價值和體現

1.學術價值。研究的理論成果被國內外近十種刊物所發表；發表的十多篇論文被中國科學引文數據庫、中國人文和社會科學論文統計與分析研究數據庫所收錄；被國際三大檢索收錄5篇。理論成果和教學實踐是教學改革廣泛開展的有利條件。

2.實踐意義和社會影響。①提高了教師的科研意識和能力。實踐教改的深入開展，對廣大教師的科研能力提出了更高的要求，因此教師開始關注研究方法和教育理論知識，進行學科交叉知識的學習。②初步構建了富有教育特色的有效教學理論體系，項目的實施，減少了授課時間，提高了學生自主能動性和動手實踐能力。必須開拓新的思路，提高整個教學系統的效率，精心落實每個教學環節，構建有效教學。③探索行之有效的實踐模式和教學方法，素質教育的實施也促進了教科研的發展。教師和學生更加關注教學模式和教學方法的創新，實施高效教學，適應未來社會對人才的培養需要。

3.成果的特色。實踐教改為本科生課程設計、畢業設計和課外創新制作提供訓練平臺，為教師和相關技術人員提供技術研究開臺，為改善辦學重要任務，提高學科水平，增加學校亮點服務，具有以下幾個特色：①綜合性。為了體現這種課程與課程之間的聯系，設計實踐基地，將大學的各種實踐課程進行了有效的連接與實驗。通過實驗更深刻地體現專業課程之間的緊密聯系，提高學生的專業課程學習的興趣。②開放性。教學實踐采用模塊化設計，各模塊之間相互獨立，功能各異，可選擇合適的模塊進行連接和實驗，可以深刻地體會到工程項目的設計思想，加深了學生對機械產品的設計、組裝和調試過程認識。③實際操作性強。所有實驗均需學生自主動手完成實驗的連線、程序編程和調試，通過實驗提高在未來進入社會后的適應能力。另外，通過實驗，學生不僅可以對前期學習課程進行總結，還可以對其他專業課程進行學習，如電氣、計算機和電子等課程。④創新性。實踐教學設備多項填補了國內在此方向實驗設備的空白，如伺服運動控制臺和數控設備程序上傳下載實驗箱等。設計的實驗創新性強，不僅從理論上進行探討，而且在實際的平臺中進行模擬實踐、提供背景案例，激發學生的學習興趣，鼓勵其參與多種交互式活動，充分利用現代信息技術創設學習資源，達到培養團隊精神和動手能力的目的。

參考文獻：

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[2]許超，吳新杰.任務驅動式實踐教學在單片機課程中的應用[J].渤海大學學報（自然科學版），2011，32（2）：180-183.

篇10

關鍵詞：多層次協同；教育模式改革；個性化；創新教育

Innovative multi-layer collaborative mode of education， to train personalized mechanical engineers

Li Biwen， Yuan Fengwei

University of South China， Hengyang， 421001， China

Abstract： To solve the fact about the undergraduates’ limitations in the level of knowledge， cognitive abilities and ways of thinking for undergraduate students， difference of receiving the degree of research and innovation activities， “personalized training mechanical engineers， multi-layer collaborative teaching model” has to build a personalized multi-layer collaborative teaching model， to carry out undergraduate teaching， research and innovation activities， which to promote quality education， especially the innovation ability， learning ability， practical ability， to improve the quality of universities mechanical training innovative talents.

Key words： multi-layer collaboration； the reform of the educational model； personalized； innovative education

針對我國現階段機械工程領域多層次人才需求的現狀和學生個體素質的不同層次差異，構建“個性化培養機械工程師創新素質的多層次協同教育模式”，從教育目標、人才培養方案、課程體系、教育模式、教學評價等方面進行了有益的探索，為我國從裝備制造大國向設計創新大國的戰略轉型提供多層次的人才支持。

1 構建個性化多層次協同教育模式的必要性

多年來，對機械大類本科學生的培養定位集中在工程應用型與工程技能型層面，但很顯然，學生的個體化差異是客觀存在的，主要表現為學習興趣、認知能力、解決技能、學術愿望及職業需求等方面。這樣粗線條地將機械工程高等教育服務的產品—畢業生，劃入帥才、將才和兵才中的兵才一級，不利于調動機械大類學生的積極性，不利于大學生在不同層次和不同方向上的發展。為此，我們對人才市場進行了大量的調查，結果顯示：高等教育的大眾化導致大學畢業生就業競爭日趨激烈，所從事的工作范圍和種類越來越多樣化，僅有一小部分畢業生能夠獲取直接運用學科性教育課程內容來工作的職業；用人單位所提供的崗位，對機械工程類畢業生專業知識的廣博性和運用靈活性、多學科知識的掌握、問題解決技能、書面交流技能、組織技能、對實際工作情境的理解能力及其領導素質等均有各自不同的要求。通過對2008年以來，本校機械類本科大四學生進行就業意愿問卷調查，結果顯示：省屬高校機械專業本科畢業生實際就業崗位類型與學生就業意愿呈現多元化、多層次現象，實際崗位中有一半以上的學生能獲得在一線從事工程應用型與工程技能型的工作崗位，三成學生能獲得工程設計與產品研發的工作崗位。而主要矛盾體現在：有一半以上學生的職業需求是從事設計與研發方面的工作，而現實與理想相去甚遠。究其原因，我國機電產品依賴引進技術生產的企業數量較多、靠自主研發并有自主知識產權的企業比例不高，可能也是現階段機械類本科學生就業崗位與就業意愿差距較大的原因之一，人才市場的變化、畢業生的機遇等也能在一定程度上解釋調查結果，但如何主動適應社會生產力提高對科技進步的依賴和對勞動者素質提升的要求，在滿足學生多層次學術愿望和職業意愿的同時，使其具備社會所需要的價值和文化，實現學生的個性弘揚與全面發展的統一，仍是省屬地方高校機械工程高等教育改革的當務之急。

2 創新多層次協同的教育模式，培養個性化機械工程師

2.1 以實現“目的個性化”為目標的初級專業教育階段

由于按機械大類招生，新生剛入校時，接受的大類專業教育是粗放、介紹性的，效果十分有限。機械大類各專業前3個學期的課程在“寬口徑、厚基礎”原則下設置一致，第4學期開始分專業教學。為了避免學生選擇專業時的無知和盲動，我們在第2學期安排了2周的認識實習，使學生對機械大類各專業要做什么、怎么做有了大致認識和了解，為迎接“成才通道”做了思想上、感情上的準備。第3學期末在分專業之前，我們召集機械大類的全體學生，請各專業責任教授進行一次詳盡的專業教育，回答學生關心的問題，目的不僅是增強學生對各專業的人才培養目標、課程體系、就業方向的了解，也是通過這樣的過程，讓學生可以根據自己的興趣、能力、特長甚至社會關系，有針對性地確立自己的學術愿望及職業需求。接下來，在第4學期第6周前后，我們要求各系主任、專業責任教授、專業核心課程責任教授分專業進行一次更為詳盡的專業教育，內容包括專業學習的基本任務、學科專業最新發展動態、課程特征及作用、教學組織結構、教學資源、學習方法以及協同教育的目的和形式。

2.2 以實現“過程個性化”為目標的分層次協同教育培訓階段

2.2.1 學科內整合關鍵技能的教育培訓層次

依托學院設立的全國CAD應用工程培訓網絡湘南基地、國家制造業信息化培訓基地、三維CAD原廠認證聯考授權考試網點以及學校工程訓練中心，進行學科內整合關鍵技能的第二課堂學習。大學生主動參加SolidWorks，CATIA，PRO/E，Ansys和UGⅡ的學習，積極參加數控操作實訓的學習，并獲得相應的培訓證書和職業技能鑒定證書。

2.2.2 教學與科研并行的教育培訓層次

在專業課程教學、專題講座及課程設計和畢業設計環節中，以“教學與科研并行”的形式，加強教師的研究性教學和指導學生開展研究性學習。

首先，要求擔任專業課程教學的教師充分尊重學生的智力，將自己在該課程領域的成果（主要是論文成果），內化為約占課程8%課時的教學內容，以拉近學生與現代科技發展的距離，并塑造別具一格的個性化教學風格，形成教學特色。其次，要求擔任專業課程教學的教師在大學生科技文化節期間，為本專業學生舉辦一場學術講座。老教師要將相關領域基礎理論中的知識點和學科發展的前沿自然地、水到渠成地結合，真正做到深入淺出?？蒲匈Y歷較淺的年輕教師可以向學生解讀課題標書、分享成果。再次，打破由教師承包半個班進行專業課程設計指導的傳統，采用“雙向選擇”，由更多的研究型教師，面對更多的班級，進行短時期、高水平的學術指導，充分發揮其教研所長。最后，在畢業設計環節，我們不但繼續執行“雙向選擇”的做法，而且在“大機械”教育教學平臺下，實現各專業師資共享，讓工程設計類、軟件設計類、工程技術研究類的課題能夠與學生的學習興趣、認知能力、解決技能、學術愿望及職業需求很好地對接，讓所有學生都“有的吃”，讓尖子生“吃得飽”。

2.2.3 以工程實際問題為中心的教育培訓層次

高年級學生已具有了基礎理論和專業知識，但這只是智能奠基，是創新素質形成的前提，不可能自然產生創新能力。只有通過理論與實踐的緊密結合，通過工程研究及生產實踐的鍛煉和應用，以工程實際問題為中心開展教育培訓，形成以創新質量和貢獻為導向的評價機制，才能增強學生的自學、觀察及實驗操作能力，增強其學習能力、工程意識、創新思維和創業才能，也才能增強其生產能力和組織管理能力。這種綜合素質的提高，正是當前素質教育要達到的重要目標。吸納學生參與到科技產業實體的新技術與新產品開發、生產，技術轉讓，技術承包，技術咨詢和技術服務的過程中，是現階段滿足這一教育愿望的最好方式。

2.2.4 以聯合培養為導向的教育培訓層次

我校實行國家國防科技工業局、中國核工業集團公司與湖南省人民政府共建的管理體制，多年來為核電行業輸送了大批高素質專門人才。我們創造條件，積極探索校企合作的新模式，本著“優勢互補、合作共贏”的原則，2006年以來先后與以核能發電為主營業務的中核集團江蘇核電有限公司，在核科研、鈾轉化、后處理、核設施退役和放射性廢物治理等方面具有明顯優勢和科研生產力的中核四〇四有限公司、中核集團、蘇州閥門廠3家企業，簽訂了《中核***與南華大學“訂單+聯合”培養核電人才協議》。從本科教育入手，加速教學內容、課程體系、教學方法和管理體制與運行機制的改革和創新，積極培養戰略性新興產業所需的大機械類專業人才，滿足國家戰略性新興產業發展對高素質人才的迫切需求。

2.3 以實現“結果個性化”為目標的協同教育培訓階段

為實現“結果個性化”，我們主要做了4件事：（1）根據畢業生的職業需求和現實能力，為他們推薦和聯系畢業實習單位。（2）在學校畢業生供需見面會上開設分會場，組織專業教師、特別是有企業工作經歷的教師以及學生輔導員，就用人單位的崗位要求與畢業生的職業需求和現實能力，進行實時咨詢和對接分析。（3）向畢業生公布專業責任教授、系室主任及專業課程教師的手機號碼，在第7、第8學期為他們實時提供就業咨詢服務。（4）根據專業教師所掌握的信息和資源，為考研學生提供報考學?；蛘{劑學校及其研究方向的咨詢，提供面試技巧的咨詢，以滿足考研學生的學術愿望。

3 結束語

通過構建“個性化培養機械工程師創新素質的多層次協同教學模式”，按照“分層實施、按需培訓”的策略有效地運行該模式，實現“目的個性化”“過程個性化”和“結果個性化”高度統一，增強協同教育的教育資源配合性，為培養機械工程師創新素質人才進行了有益的探索，多年來，機械工程學院畢業生的就業率在全校名列前茅，深受用人單位歡迎。

參考文獻

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收稿日期：2012-05-25