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非國有企業專業技術人員。
二、評審級別
助理工程師(初級)、工程師(中級)、高級工程師(副高級)。
三、評審方法
采取“直通車”的辦法,不受每年職稱評審一次例會的限制,根據申報情況隨時組織評審。
四、評審申報材料
1、高級工程師審核表一式三份(中級以下不需填);
2、遼寧省專業技術資格評定表一式三份(帖上照片);
3、遼寧省專業技術資格報評推薦表一式三份;
4、反映個人學歷、資歷、的相關證件(原件、復印件);
5、主要業務成果(獲獎證書及有關業績證明復印件);
6、論文、著作(原件、復印件);
7、一寸照片四張。
五、評審的工作內容
1、計算機職稱考試考前輔導;
2、職稱指導與推薦;
3、工程師報卷資料指導;
4、高級工程師答辯培訓與指導。
六、評審條件
1、學歷、資歷要求
高級工程師:博士畢業滿2年;本科滿5年。工程師:博士畢業;碩士、雙學士學位滿2年;本科、專科滿4年。
2、業績成果要求
高級工程師須具備下列條件之一:①國家級自然科學獎、發明獎、科技進步獎、星火獎;②省(部)級發明獎、科技進步獎、星火獎;③市、省直廳局科技進步一等獎一項或二等獎兩項以上;④科技成果被列為市、省直廳局級以上重點推廣項目,取得了明顯的經濟效益、社會效益和環境效益,并獲得有關方面的獎勵;⑤市、省直廳局以上先進科技工作者;⑥省(部)級重大科技情況(信息)成果二等獎。工程師須具備下列條件之一:①省級以上自然科學獎、發明獎、科技進步獎、星火獎;②市、省直廳局科技進步三等獎;③科研成果通過技術鑒定,并有一定推廣價值(須附“技術鑒定證書”);④市、省直廳局級重大科技情報(信息)成果獎;⑤科研成果被列為市、省直廳局級推廣項目。
3、論文、著作要求
在企業從事專業技術工作的人員參加相應級別的專業技術資格評審時,對論文數量不做限制性要求。經本(行業)企業采用的技術創新報告、發明專利、研發項目、工藝方案、技術鑒定報告、可行性方案、行業標準等可替代論文。
4、直接申報
(1)助理工程師:本科畢業1年、大專畢業3年、中專畢業5年;
(2)工程師:碩士畢業2年、本科畢業5年、大專畢業7年;
(3)高級工程師:博士畢業2年、碩士畢業7年、本科畢業10年。其工作業績、技術水平和貢獻以近五年內取得的成果和業績為依據。工作業績、論文(著作)、外語及計算機能力水平按現行評審條件掌握。
關鍵詞:參考文獻;NoteFirst;本科畢業
設計畢業論文在培養大學生探索真理、強化社會意識、進行科學研究、提高綜合實踐能力等方面起到關鍵作用。畢業論文中有一類是綜述類論文,其注重培養學生對科技文獻查閱、整理和分析的能力。隨著科技文獻的快速增長和子期刊的快速發展,學生面對的文獻信息的數量越來越大,通過手工收集、整理、組織和引用這些文獻信息十分繁瑣與困難。文獻管理軟件能幫助學生高效完成畢業論文相關工作[1]。文獻管理軟件的種類很多,分類方式也很多,中文文獻管理軟件中較有代表性的是NoteFirst、NoteExpress、Mas個人學術空間和CNKIE-Learning四款軟件[2]。本文圍繞NoteFirst簡介及在本科畢業設計論文應用,闡述參考文獻管理軟件在本科生畢業論文中的重要作用。
1NoteFirst簡介
NoteFirst是一款網絡版文獻管理軟件,由西安知先信息技術有限公司開發并提供技術支持,功能上不僅與國外主流文獻管理軟件相當,還具有全面支持國標,支持多語言方案,SCI、EI收錄期刊所要求的雙語參考文獻自動形成等功能[3]。NoteFirst是科技文獻服務市場上第一款把科技文獻管理和開放存取、科技資源交流共享相結合的服務系統。NoteFirst個人使用版本有普及版、專業版和高級版,普及版用戶可永久免費使用。三個版本在功能上沒有任何差異,只是在使用權限上稍有區別。NoteFirst的功能:(1)文件管理;(2)文獻收集;(3)論文中參考文獻的自動形成;(4)參考文獻自動校對;(5)科研協作交流;(6)免費科技文獻[4]。筆者在實踐中發現,NoteFirstV4.1具有較高的文獻管理效率,本科生將其應用于畢業論文的參考文獻收集和管理,論文質量得到了很大程度的提高。
2NoteFirst在畢業論文中的應用
本次畢業設計學生是機械工程及自動化專業的學生,其畢業論文題目是“金屬三明治板的國內研究綜述及彎曲性能分析”,論文主要內容包括金屬三明治板的國內外研究現狀和金屬三明治板的力學性能分析。此論文與NoteFirst軟件有關的內容如下:(1)采用NoteFirst查閱并管理100篇近十年研究金屬三明治板的中文文獻;(2)對文獻分別按時間、類型和研究方向分類;(3)整理三明治板的力學性能研究方面的文獻,著重分析比較彎曲性能、疲勞性能和腐蝕性能;(4)采用ENoteFirst編寫參考文獻格式。在畢業論文開始后的3個月時間內,學生不僅要學習和應用NoteFirst軟件完成相關文獻的查閱與管理,還要進行一些論文題目相關專業知識的補充學習,為后續力學性能的分析做準備,因此,對于本科生圓滿完成此次畢業論文,并取得優異成績具有一定難度。圖1是學生利用NoteFirst軟件所查閱和管理的部分文獻,可以看到這些文獻與此次畢業設計題目十分吻合。學生按論文格式要求便可生成參考文獻列表,不用一一手動輸入,提高論文寫作效率與質量。圖2是分別按照論文、期刊和力學性能整理的文獻,如果要查閱某一年某種力學性能的論文,直接點擊鏈接就可以打開具體內容。圖3是根據查閱文章,建立的論文提綱框圖,可以看出其邏輯性較強,且內容安排合理,為后續論文的撰寫奠定了基礎。總之,借助NoteFirst軟件,學生完成的畢業論文質量相比往屆畢業論文有大幅度提升,但依然存在一些問題,如學生學習NoteFirst軟件要花費一定時間,因此在今后的教學中,應要求學生畢業設計之前學習一些與畢業論文相關的文獻管理軟件,培養良好的文獻及知識管理能力。
3結語
本科畢業論文是培養學生綜合素質和實踐能力的重要教育過程,是我國高校制度化、規范化和科學化管理中一項十分重要的工作。參考文獻是畢業論文的重要組成部分之一,學生運用參考文獻管理軟件NoteFirst的文獻檢索與整理、引文標注、按格式要求生成參考文獻列表等強大功能,可以輕松完成參考文獻的修改和參考文獻格式的變更;這種文獻管理模式不但效率高,而且可將參考文獻引用過程中的錯誤減少至最低,尤為重要的是在文獻查閱與管理過程中,學生會逐漸構建起整個論文的框架。因此,工科院校在培養高素養工程人才過程是,應引入一些文獻參考軟件以提高學生的文獻管理與論文寫作能力。
作者:蔣小霞 張天星 張帥 劉俊萍 萬元 張波 單位:寧夏大學機械工程學院
參考文獻
[1]田維.本科畢業設計中存在的問題及建議[J].中國電力教育,2012(25):106-107.
[2]郭垚.四種文獻管理軟件的使用對比[J].情報探索,2014(5):101-105.
[關鍵詞]民辦高校應用型本科機械設計制造及其自動化人才培養方案
[作者簡介]孫芹(1979-),女,山東威海人,山東英才學院機械學院,講師,碩士,研究方向為機械制造及其自動化、數控技術。(山東濟南250100)
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2012)21-0090-02
一、高等教育的分類
我國著名教育家潘懋元先生指出:“高等學校的分類是一個世界性的難題,又是關系到中國高等教育能否持續發展的關鍵。目前,我國還沒有一個權威的分類方法。”在我國,受到廣泛關注和認同的高等教育分類法有兩種。
1.國際教育標準分類法。聯合國教科文組織(UNESCO)1997年公布的《國際教育標準分類法》,將教育分為3個層次、7級、3種類型。其中,第3層次中的第5級是高等教育,分為5A和5B兩種類型,如圖所示。
歸納上述第5級的教育,高等教育可分為:學術型、應用型、實用型3種類型的教育。
2.潘懋元教授分類法。依據《國際教育標準分類法》,我國高等教育可分為綜合研究型、專業性應用型和職業性技能型三類。在此基礎上,我國高等學校可分為綜合研究性研究型大學、專業性應用型大學或學院和職業性技能型的高職院校三類。
二、社會人才需求情況調查與分析
依據中國勞動力市場信息網監測中心的2010年第四季度部分城市公共就業服務機構市場供求狀況分析,106個城市中,用人單位通過公共就業服務機構招聘各類人員約478.5萬人,進入市場的求職者約473.3萬人,崗位空缺與求職人數的比率約為1.01。按行業分組的需求人數分析,制造業需求人數 131.8289萬,所占比例約為27.5%,占到總需求量的1/4還要多。按文化程度分組的供求人數分析,職高、技校、中專需求人數94.6331萬,所占比重54%,大專需求人數81.2272萬,所占比重17%,大學需求人數40.7119萬,所占比重為8.5%,由以上數據可見,職高、技校、中專、大專需求占到總需求量的70%以上,即技能型人才需求量最大。
三、應用型本科機械設計制造及其自動化專業本科人才培養方案的實踐
民辦高校從辦學條件、生源質量、師資隊伍和水平來看,都與辦學多年、文化積淀深厚的公辦本科院校有著較大的差距。因此,人才培養方案的制訂應從學生的實際出發,做到有教無類、因材施教,以應用為切入點實施教學,尊重學生興趣愛好和實踐能力的培養,走特色發展之路。
1.人才培養的目標和規格。在培養目標上,培養具備扎實的機械設計制造基礎知識與應用能力,掌握現代機械設計方法和先進制造技術,具有較強的工程實踐能力和開拓精神,能在工業生產第一線從事機械產品設計、制造、應用研究、科技開發、運行管理和相關技術工作的高級技術應用型人才。
在培養規格上,強調知識、能力和素質的協調發展。(1)在知識結構上。畢業生應具有外語、文獻檢索和科技寫作等工具性知識;具有扎實的自然科學基礎和社會科學基礎知識;掌握本專業需要的計算機、數學等專業技術基礎知識和機械學、電子學等專業知識;(2)在能力結構上。畢業生要掌握中等復雜程度零件的機械設計、制造和工藝編制的方法;具有一般機械設備安裝、調試、運行、操作和維護的能力;具有數控機床操作、編程的能力;具有獲取知識、應用知識和創新能力;具有一定的外語應用能力。(3)在素質結構上。注重培養學生熱愛祖國,遵紀守法的思想道德素質;培養學生良好的文化素質;培養學生嚴謹、扎實,富有創新精神的專業素質;培養學生良好的身心素質。
2.結合目標定位,合理制訂人才培養方案。在人才培養方案的制訂過程當中,學校必須考慮學生的就業能力、就業范圍,加強基礎理論課和專業基礎課的學習,同時考慮學科之間的交叉,培養機械類通用型本科人才,為學生的創新能力和職業適應能力培養奠定基礎,并重視實踐教學環節教學,使學生在學校就獲得工程實踐能力的基本訓練,考取國家職業資格證書。因此,學校必須對部分課程進行整合,加大實驗、課程設計、實習實訓、畢業論文等實踐教學環節的力度,重構課程教學體系,同時,實踐教學環節應注重課堂內外、校內、校外的有機結合,使學生更多地接觸社會,達到人才培養目標。此外,還應重視個性化人才培養,以科技創新為導向開設選修課程,學生可以結合自己的興趣自由選擇,并開設創新實驗室,學習方向完全取決于個人的興趣,從而制定出創新型、應用型本科的人才培養方案。
3.以就業為導向,提高學生職業適應能力。學院要注重研究社會對人才的需求,及時對專業設置進行調整,提出“訂單式教育”,即社會需要怎樣的人才,學校就培養怎樣的人才。學院還根據不同專業畢業生的就業需求,積極開展“特色課程教育”,全方位增強學生的綜合能力。
4.完善課程體系,提升學生知識遷移能力。為進一步提高教學質量,滿足社會對高素質人才的要求,不斷完善課程體系,注重學生基本理論和專業技能的培養,突出學生創新精神、實踐能力和創業能力的培養。(1)課程體系的設置體現知識、能力和素質的協調發展。課程設置體現“計算機不斷線”,加大課程設計,強調機械設計理論、機械工藝和先進制造技術理論學習,并根據專業特點安排實驗實訓課程。通過實踐把理論知識進行強化,并提高學生的動手和創新能力。同時,課程體系注重課程間的相互聯系,重視精品課程建設,重點專業課程至少要達到院級優質課建設水平,課程建設在知識、能力和素質整體架構中有目標、有計劃地開展。(2)嘗試對畢業設計(論文)進行改革。為實現應用型本科的人才培養目標,學生的畢業論文內容既要包含設計又要包含制造,而且學生必須在數控機床上至少加工出畢業論文中的一個中等復雜的零件,通過畢業設計,讓學生掌握機械零件從設計到制造的全過程。
5.加強特色實踐教學環節,強化學生工程實踐能力。實踐教學是應用型本科教育教學體系中的重要組成部分,是培養學生的專業技術應用能力及分析問題和解決問題能力的重要途徑。應用型本科教育的特點決定了其實施主體要建立與相關專業未來的崗位群工作現場相近的實訓場所,以便讓學生盡可能地在相近的“職場情境”中開展有針對性的專業技能訓練,進而實現培養學生處理生產現場各種實際技術問題的能力。
在課程體系框架下,將實踐教學環節劃分為實驗、課程設計和綜合實訓,實踐教學環節要與相應階段的理論教學相對應。鼓勵學生參加各種機械產品設計大賽,通過大賽,強化學生的工程實踐能力,同時也使師資隊伍得到鍛煉。鼓勵學生參與教師的科研項目,構建學研結合、層次遞進的立體化、開放式的實踐教學體系。除了校內實踐教學之外,學校還應把“注重實踐、復合培養”作為創新人才培養機制的突破口。因此逐步實現學院與行業企業的教學資源共享,教學過程共管,共同建設專業,共同建設實訓實習基地,共同確定職業標準、培養方案、課程內容和質量考核體系,讓企業專家參與人才培養方案的制訂,充分發揮行業、企業在學校建設中的重要作用,校企合作為學生實踐環節的教學提供了理想的場所。
6.構建完善的教學管理機制,保障培養方案的有效實施。以全面提高教學質量和人才培養質量為目標,建立起由組織系統、評估系統、信息系統和調控系統構成的質量監控體系,對教學質量和人才培養質量實施全過程監控。(1)組織系統。學校建立了校、院、教研室三級監控組織系統,三級組織各負其責,上下協調,運行有效。(2)評估系統。學校以各教學環節質量標準為依據,通過教學評價、教學檢查、教學督導,對教師的教學質量進行評估。(3)信息系統。教學質量信息采集主要來源于教學評價、教學檢查、教學督導活動和學生信息員報送信息以及畢業生質量跟蹤調查獲得的信息。(4)調控系統。健全的組織系統、嚴格的評估系統、暢通的信息系統,為教學質量的調控創造了條件。學校的人才培養方案執行情況及與社會需求的適應情況、學科專業建設情況、課程建設情況、教學基本設施情況、教學管理水平和效率、師德、學風等方面的問題,都可以得到及時的調控。為了保證教學質量,學校實行了“教學質量一票否決制”。明確規定,凡出現重大教學事故或在教學評價、教學檢查、教學督導中評定結果為不合格的教師,當年考核為不合格。對于嚴重不負責任、授課效果極差、學生反映強烈或連續出現嚴重教學事故的教師,取消其授課資格,聘期內不再繼續聘任其從事教學工作。對教學質量綜合評價結果差的外聘教師,取消其授課資格。
四、結束語
對機械設計制造及自動化本科專業的人才培養方案的探討與實踐,旨在提高學生的知識應用能力、工程實踐能力和職業適應能力,培養學生的團隊協作精神和創新意識,使畢業生得到社會和企業的認可,從而吸引優秀教師、優秀生源來學校工作、學習,把學校建設成一流的應用型本科大學是必然的趨勢。
[參考文獻]
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關鍵詞 電氣工程及其自動化專業 培養目標 綜合素養
0引言
在社會經濟發展過程中,電氣工程及其自動化技術在各行各業都得到廣泛應用,且其發展水平已成為我國科學技術發展的重要標志。《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020)》將能源資源領域人才定性為經濟社會發展重點領域急需緊缺專門人才,國家對高素質的電氣工程及自動化專業人才的需求越來越迫切,這一領域人才的培養成為國民經濟發展的重中之重。在這樣的大環境下,電氣工程及其自動化專業的學生更應清楚本專業的培養目標,明確學習方向、學習方法和未來的就業前景與發展方向,才能在有限的四年大學中打下堅實的專業基礎,為將來的就業或進一步深造作好準備。
1電氣專業的培養目標
電力部原屬六大本科院校之一的長沙理工大學在《2016級本科生學習指南》中對該專業培養目標的描述如下:本專業培養德、智、體、美全面發展,具有扎實的系統基礎理論知識、較強的專業知識和較全面的綜合文化素質,具有強、弱電知識結構、較強的適應性和創新意識,能夠從事電氣工程相關領域、特別是現代電力系統的系統運行、規劃設計、試驗分析、生產管理等方面工作,也可以在電氣裝備領域和自動化信息領域從事設計、研制開發及管理等方面工作的應用型高級工程技術人才。
一般而言,企業的工程技術人員有應用型、研究型和管理型3種,其中應用型技術人員指能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的專門人才,要求熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能,主要在工業生產第一線從事工程設計、制造、施工、運行等技術工作,約占工程師總數的75%。長沙理工大學電氣工程及自動化專業的培養目標定位于“應用型高級工程技術人才”,與社會現實需求相一致,而電氣工程及自動化專業本身就是綜合性較強的工科專業,要面向整個電工學科,使學生具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受到電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練,獲得電氣控制、電力系統自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能,具有分析和解決電氣工程技術領域技術問題的能力。
2電氣專業大學生的綜合素養
長沙理工大學對電氣工程及其自動化專業學生的核心知識能力要求為掌握一T外國語,能比較順利地閱讀本專業的外文資料,具有一定程度的聽、說、寫的基礎,并掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法;具有較好的語言、文字表達能力,善于溝通與交流;具有良好的自然和社會科學知識基礎,掌握本專業領域較寬廣的理論和技術基礎及必要的專業知識,并了解專業發展前沿和趨勢;具有較強的計算機應用能力,熟悉本專業常用的應用軟件及其使用方法,學會用先進的計算機技術解決本專業領域相關實際問題的手段及方法;經過必要的工程實踐訓練,掌握電氣工程必要的文獻查閱、工程讀圖與制圖、工程設計與計算以及現場操作、施工、調試、實驗等相關技能。具有一定的分析和解決現場工程實際問題的能力;了解科技創新的基本知識、原理和方法,具有一定的創新意識和創新能力。
事實上,電氣專業在校大學生要通過專業學習綜合提升人文素養和專業素養。
2.1人文素養
首先,一個人要有正確的自我認識和健康的情緒和健全人格,具備較強的人際交往能力,能夠控制自我并理解他人需求和意愿,能夠自信、靈活地處理新的和不斷變化的人際環境和工作環境,具有應對危機與突發事件的初步能力;其次,任何社會的公民都要認識到自己是社會生活的主體,有與生俱來的作為人應該享有的參與社會政治生活和公共生活的各種權利,并以平等寬容之心對待他人,具有法制觀念和責任觀念;再次,作為未來的“工程人”也要掌握一定的哲學、政治經濟學基礎知識,具有良好的人文科學素養和口頭與書面交流溝通能力,掌握資料查詢、文獻檢索及應用現代信息技術獲得相關信息的基本方法,具有一定的技術設計、歸納、整理、分析實驗測試結果、撰寫論文和實踐工作的能力。
2.2專業素養
首先要學好從事電氣工程技術工作所必備的數學基礎知識和物理知識,掌握微積分、常微分方程、線性代數、概率與數理統計、復變函數及積分變換的理論知識;掌握電學、磁學、力學、熱學等理論知識與相應的實驗操作技能。
也要多去涉足其他專業領域。例如機械與電氣工程息息相關,很多電氣產品的研發都離不開機械知識,多學習機械知識有益于以后的工作,達到事半功倍的效果;還要掌握信息技術,充分運用現代網絡技術,至少要掌握一種高級程序設計語言,具有程序設計的基本能力,能運用常用的電氣 CAD 軟件分析和解決一般性工程的實際問題;要多多關注業界資訊,多深入電力生產運輸現場,加深感性認識,隨時更新電氣工程及其自動化專業領域的實時動態,把握時代的脈搏。
3 結論
據麥可思研究院近三年的《中國大學生就業報告》分析數據,電氣工程及其自動化專業本科畢業生的就業排名均位居全國最易就業的前二十個專業之列,就業率均遠超全國大學生專業平均水平。電氣工程及其自動化專業的在校大學生如果能從大一開始就制定好學習和發展計劃,勤奮學習,勇于創新,迎接挑戰,使自己具有扎實的基礎理論,較寬的專業知識面和豐厚的人文素養,就能在未來的工作中有較強的適應性,畢業后就可在工業企業、金融部門、政府機關等不同部門的電力工程、電氣工程、工業自動化、過程控制、計算機應用領域中從事電氣及自動化系統的維護、安裝、調試、運行、管理及營銷、服務等工作,在人才供求市場上受到歡迎。因此,無論是從哪個角度而言,電氣工程及其自動化專業都是一個很有發展前景的工科專業。
關鍵詞:動態系統理論;自動化專業英語;討論式教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0107-02
一、引言
英語是國內外從事學術研究和工程應用人員的通用語言,目前,已經成為一種事實上的國際標準。以控制類學科及其應用領域為例,國際企業的自動化產品和設備的使用手冊及說明書用英文編寫,優秀的控制仿真軟件、控制領域的研究論文、自動化專業國際經典教材、互聯網上的自動化技術信息等多數資料也以英語作為寫作語言。如此大量的自動化專業信息被非母語國家的理工科學生所接受和掌握,必然要求學生具備良好的專業英語知識[1]。因此,開設“自動化專業英語”課程或有選擇地開設其他雙語教學課程成為自動化專業培養計劃中重要的教學環節[2]。合理地配置“自動化專業英語”的教學內容和改進教學方法,不但可以促進學生的專業外語能力的提高,而且更有助于其專業知識的學習與鞏固。具有“一石二鳥”的人才培養效果。
內蒙古工業大學的“自動化專業英語”課程為自動化本科專業開設的一門專業必修課,分兩個學期教授,總課時量為64學時。目前,“自動化專業英語”教學在服務于“國際化人才”培養方面存在著如下幾點迫切需要解決的問題:(1)部分學生對學習“自動化專業英語”的重要性和必要性認識不足,致使學生學習的課堂積極性不高[3];(2)教師現有的教學方式過于簡單,主要以科技文章翻譯和生詞講解為主,難以激發學生的學習興趣;(3)教學內容死板,以自動化技術基礎課和專業課的英文原版教材節選的章節為主要學習內容,各教學內容之間彼此相對獨立,教學效果等同于普通的“英文閱讀理解”,無法形成對本專業理論體系的宏觀認識和專業認同感。鑒于以上自動化專業雙語課程體系建設中存在的若干問題,課題組提出以“動態系統理論”教學為主線重構“自動化專業英語”課程教學內容的新思想,在統一的“動態系統理論”框架下引入高等數學、電路、液壓傳動、信號系統、系統建模和控制原理的基礎知識點,在組織教學的過程中,始終強化各知識點的有機結合,努力使學生在掌握“自動化專業英語”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻翻譯能力的同時,對“動態系統理論”體系融會貫通,為進一步專業知識的學習打下良好的基礎。
二、“動態系統理論”思想指導下的“自動化專業英語”課程教學改革的現狀分析
結合使用英語進行專業課程學習、科技文獻閱讀、研究論文寫作以及從事雙語教學工作的體會,筆者深切認識到:“動態系統理論”是自動化課程的方法論核心。動態系統理論最初來源于經典力學中對于物體運動和動力過程進行數學描述的需要,美國數學家G.D.伯克霍夫發展了法國數學家H.龐加萊在天體力學和微分方程定性理論方面的研究,奠定了動態系統理論的基礎。現代控制理論的發展促進了對動態系統的研究,使其應用從經典力學擴大到一般意義下的系統,并成為應用于工程學、經濟學、生物學、乃至社會科學的一般方法論。那么什么是動態系統呢?動態系統是指按確定性規律隨時間演化的系統。嚴格地講,任何有記憶的系統都可被稱為動態系統,控制科學與控制工程研究本身就是一個對“動態系統”進行建模、分析和綜合的過程。
目前,在一些發達的國家和地區,如,美國、英國、日本、韓國、新加坡、香港等,幾乎所有工科專業,廣泛開設被稱為“系統動態”(System Dynamics)的英語教學課程,涵蓋的內容包括:信號和系統的基本概念、電氣、力學、機械、化學、生物過程的動態建模、微分方程的時間域和頻域求解、控制理論基礎知識、非線性系統理論基本知識、典型動態系統的仿真等。通過該課程的學習,控制專業的學生可以了解到本專業本質的理論核心,和由這一“系統動態”觀點派生出的理論體系及其在各科學領域的應用,從而加深對系統理論和控制論的理解,進而提高學生的抽象思維水平和科研能力。
三、開展以“動態系統理論”教學為指導的“自動化專業英語”課程教學改革
借鑒國外工科教學體系改革的重要經驗,并順應當前我國人才的培養模式向“厚基礎寬口徑”方向改革的趨勢,課題組提出加強以“動態系統理論”思想為主線的自動化專業英語教學,以深化自動化專業課程內容和教學方法改革,結合控制理論與控制工程科學研究的方法論本質和前沿動態,在增強學生專業英語聽、說、讀、寫能力的同時,激發學生的學習興趣,形成對本專業知識應用的認同感。
我們在自動化本科雙語教學過程中明確和強化“動態系統理論”教學這一主線,著重從以下幾個方面進行了改革與建設。
(一)整合現有“自動化專業英語”課程教學內容
從“系統學”的角度出發,提升課程的教學內容至方法論水平,將其統一到“動態系統理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內容的“系統動態”講義來進行專業外語教學,這一新穎的形式在“自動化專業英語”的學時內講述了“系統動態”課程,學生既學習了專業英文詞匯、翻譯技巧,又掌握了“動態系統理論”分析和綜合的方法,獲得了專業知識的提升。授課講義以自編部分為主,同時參考“系統動態”方面的國際經典教材(如,Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》)[4],吸收了這些經典教材中大量的有益內容,講義涵蓋動態系統理論的大多數內容,不求精,但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統性。將高等數學、線性代數、矩陣論、電路、信號與系統、自動控制原理、過程控制等主干課程的核心內容統一到動態系統建模、分析、仿真這一完整框架中進行概括總結。(二)改革了過去較為單一的教學方式,充分調動學生的積極性和主動性
安排學生就某一理論、觀點、概念進行專題討論(內容涉及:系統、信號、線性向量空間、系統穩定性、可控性、可觀測性、魯棒性等基本問題)。鼓勵以學生為主體的課堂發表形式,學生根據課前調查、研究,在課堂討論中明確表明自己對某些理論問題的觀點。課下采取大作業的形式來促進學生對課堂知識的鞏固,從而提高他們分析問題、解決問題的能力。
(三)在課堂教學中引入教師的科研成果,廣泛介紹“系統科學”發展的前沿及其在各個研究領域的應用實例
重點結合系統生物學和飛行器控制兩個研究領域的研究實例,來進行“系統動態理論”的講授。科研實例的引入,幫助學生在掌握系統科學相關的專業英語詞匯的同時,還切實體會到本學科理論知識在其他各學科中的應用,使學生體會到本專業所學方法論的強大力量和廣泛應用,激發學生的學習興趣,進一步調動他們學習其他專業課程的積極性。
四、結語
本教學改革研究為促進自動化專業本科生專業外語水平的提高,提高他們對本專業基本方法和基本理論的認識,提出在現有的自動化專業外語課程教學過程中強化“動態系統理論”教學,以這一主線來改革課程內容安排和調整教學方法,幫助自動化專業學生構建自身的專業知識體系框架,加深對系統理論和控制論的理解,提高學生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語或者英語教學方式來進行“系統動態”等相關課程內容的教學,參考國際經典教材,編寫了英文課件和講義,不但促進了學生對理論知識的理解,而且提高了學生的專業英語水平。筆者希望,這種雙語教學改革的“理念”能引起國內教育、教學管理層面的重視,從而推動其他工科專業的雙語課程教學改革,使廣大學生受益。 [本文由WWw.dYLW.nEt提供,第 一專業,歡迎光臨dYLW.neT]
參考文獻:
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關鍵詞 畢業論文管理系統;信息技術;PHP;高校管理
中圖分類號:G40-057 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)12-0025-03
高校本科畢業論文(設計)是學生對4年來所掌握的專業知識、各種技能的檢驗和總結,亦是培養和檢驗本科生綜合運用知識、理論聯系實際能力的重要手段。然而隨著高校招生規模的擴大以及高校自身的發展,高校對本科學生畢業論文的管理提升到一個新的高度,也帶來諸多新問題。故如何對畢業論文進行高效率管理,以此提高畢業論文質量,是一個值得高校相關管理者不斷探索的課題。
1 高校本科畢業論文管理存在的普遍問題
各類高校有關部門盡管制定了詳細的畢業論文工作手冊、畢業論文管理規定以及實施細則等諸多條例來規范畢業論文實施過程與監控畢業論文質量,但在實際操作過程中,傳統手工方式依然存在一些問題。
1.1 指導教師出題方面
傳統的教師出題方式弊端凸顯。由于各個指導教師的研究方向不同,研究重點不一樣,而且學歷結構均不相同,因此,不可能要求所有的指導教師出同樣多的論文題目,也不可能要求全體教師指導同樣數量的學生。另外,學生的水平不同,感興趣的研究方向也不一樣,因此有可能造成這種情況:對于指導教師擬出的論文題目,學生不感興趣甚至難以完成,相反學生喜歡研究的論文題目又沒有教師指導,最終造成畢業論文題目質量下降[1]。
另外,由于局限于傳統的手工出題方式,各指導教師相互間鮮有溝通,難以協調,極易出現多個教師出題相似甚至雷同的現象,亦有可能出現前后幾年論文題目重復的現象。
1.2 學生選題方面
隨著招生規模的擴大,傳統的論文選題方式已經不能滿足形式的發展[2],以前一個專業由于人數少,論文選題可能沒有什么問題。但現在有的專業的招生人數已經達到上百人,因此有可能出現學生和教師的搭配問題。傳統的選題常帶有指令性,較少尊重學生和教師的意見,于是就造成學生不能夠選到自己喜歡的指導教師或是自己喜歡的論文題目,而有的教師也不能指導自己鐘愛的學生。有的教師由于自己的研究方向和學生感興趣的方向不一致,但又不愿意更改自己出的題目,因此容易造成學生的逆反情緒,使得論文質量下降。另外,大多數高校均對不同的職稱指導的學生人數有規定,但傳統的選題方式比較難以實現。
還有一個突出的問題就是選題現場的組織問題,由于學生和教師人數眾多,現場的混亂和嘈雜也很難使得選題的過程順利進行。
1.3 論文指導過程中時間控制方面
各個高校均對論文的出題、選題、開題、答辯、保存論文等有統一的時間規定,但傳統的手工管理方式很難實現這一點。首先,由于大部分教師均有自己的日常科研和教學任務以及其他因素,難以在規定的短期時間內擬出高質量的論文題目,從而造成出題時間不統一;其次,由于臨近畢業,大部分畢業生在外面實習或找工作,若全部召集起來進行選題幾乎是不可能的,從而造成畢業生選題時間難以統一;再次,完成論文、上交保存論文時間也不盡相同。總而言之,由于各個專業、各個院系在論文完成過程中實際情形不一樣,最終造成整個學校的論文工作進度不一致,致使教務處和學校領導難以對論文工作進行宏觀協調。
1.4 畢業論文以及所有與之相關表格的格式統一方面
這應該是傳統管理方式中最令人頭疼的問題了。在傳統的論文管理過程中,諸多的表格填寫、最終的論文定稿等均有可能出現功虧一簣的情形:格式不一致。具體體現在:1)教師出題時填寫的論文題目審批表、給學生下達的任務書等有可能不符合格式要求;2)學生選題后的開題報告、中期檢查表、完成論文后的畢業論文格式等有可能不統一;3)各專業、院系的教務秘書必須完成的各種統計表如開題論文記錄、答辯記錄、供選題情況表、選題分類統計表、指導教師配備表、畢業論文情況統計表、畢業論文成績統計表等大量表格格式不一致。傳統處理方式就是對這些表格一一進行手工調整,可以想象其麻煩程度和巨大的工作量,足以令有關教師和管理人員產生畏難情緒。
1.5 論文保存方面
傳統的論文多半采用紙質方式進行保存。顯然,這種保存方式存在諸多缺陷:一是紙質論文容易腐爛,保存時間太短,在進行管理和運輸時需要大量人力和物力;二是要占大量辦公空間,多年的本科畢業論文累積起來似座小山,占用了有限的辦公空間;三是不容易檢索,如上級領導或兄弟院校進行論文經驗交流時,或者查找需要滿足某些條件的論文時,很難及時查找出符合要求的論文;四是不易進行分類管理和裝訂成冊。
2 畢業論文管理系統的實現
信息技術的發展極大促進了社會大變革,由于其具有方便、快捷的特點,業已進入社會各行各業。高校的部分工作如教務管理、人事管理、畢業管理等已由傳統手工管理方式逐步過度到辦公自動化方式[3-4]。基于前述傳統畢業論文管理中出現的問題,開發一套完整的基于網絡的畢業論文管理系統。系統運行后,連接校園網(甚至Internet網)上的任何電腦均能通過瀏覽器訪問,不受時間和位置的限制,不需安裝龐大的客戶端軟件,非常方便。
新系統完全摒棄傳統手工操作方式,克服了相關缺陷,具有極大優勢,體現在:1)能控制同一專業的畢業論文題目無法重復且能設置幾年內的選題難以雷同;2)滿足學生和教師實現雙向選擇,及時避免多人選同一題的現象;3)各種畢業論文相關的統計表格自動生成,極大減輕教輔人員的工作量;4)管理者能對整個過程進行宏觀調控,實時監控論文(設計)進度;5)容易調閱相關專業的畢業論文;6)易對論文長期保存;7)實現了畢業論文各項數據的統計分析;8)易與畢業生評價系統、畢業生離校系統、校友系統、教務系統等其他相關系統進行對接,保證了學生畢業的各項工作順利進行。
系統中主要的用戶對象包括學生、教師、管理員等。不同身份對應不同功能。
2.1 登錄系統
任何用戶必須先登錄后使用。在實際使用中,登錄系統與學校的教務系統以及人事系統對接,學生和教師只要輸入自己在學校數據庫中的賬號和密碼即可。登錄成功后系統自動顯示登錄者的相關信息,如教師的院系、職稱、專業,或者學生的學號、院系、年級、專業等。顯然與學校數據庫的對接有助于論文管理系統中數據與學校保持一致,不會形成數據孤島。
2.2 教師子系統
教師據人事系統和教務系統提供的登錄名和密碼,可登錄至本學院、所在專業區域,爾后擬出所在專業相關的畢業論文題目,即學生待選題目,所出題目根據當年畢業生情況確定,但學生最終選擇題目數(即教師能指導的最大學生數)由系統根據教師職稱限定,如高級職稱至多指導10名學生,而中級職稱至多指導6名學生,初級職稱不能指導學生等。其他功能均在擬定題目后確定,如在線填寫選題審批表等表格、下達畢業論文任務指導書、查看是否有學生選擇自己所出的題目且拒絕還是同意該學生的選取、打印全校統一格式的選題審批表與任務指導書、查看學生是否上傳了論文的最終稿件、對最終定稿的論文進行電子簽名等。簽名意味著此次論文指導過程即宣告結束,學生和教師再也不能對論文、審批表、指導書等各種表格進行任何修改,當然下載和打印功能依然保留。
2.3 學生子系統
依據學籍管理系統提供的學號和密碼登錄后,學生自動進入所在的專業領域,并根據學生的專業、年級等屬性自動顯示待選論文題目,學生通過查看論文題目和要求后選擇適合自己的題目然后等待教師確定或拒絕,當選擇某教師的學生人數等于系統限制后,其余學生則不能再選此教師作為指導教師。選擇好論文題目后系統還提供其他功能,如根據教師留下的聯系方式和教師聯系,在選題系統結束前可以更改自己的選題,選題確定后在線下載打印全校統一格式的論文封面、論文中期檢查表、開題報告等表格。選題的確定意味著學生進入到論文設計階段,可以把論文初稿上傳至服務器,以便指導教師進行在線查閱,給出修改意見,然后根據修改意見,不斷修改自己的論文,直到最終定稿為止。定稿后,教師進行電子簽名,學生再也不能修改,至此論文完成。
2.4 管理子系統
管理權限屬院系專業負責人或相關領導,不同權限的管理員登錄后根據自己的權限進行操作,如專業負責人只能關閉、打開所屬專業的各個子系統,教務處和學校領導可以管理全校系統。其他功能包括輸入(打印)論文成績,下載全校統一格式的各種表格如開題論文記錄、答辯記錄、供選題情況表、選題分類統計表、指導教師配備表、畢業論文(設計)情況統計表、畢業論文(設計)成績統計表等,以及根據自己權限查閱有關專業、院系甚至全校的學生上傳畢業論文的情況,指導整個畢業論文過程。
3 結語
系統的實現采用Linux平臺和PHP語言編程運行,免費的MySQL數據庫不但穩定而且免費,與PHP結合堪稱完美。系統具有高效、免費、易維護的特點,只要極其廉價的硬件投入,就能為校園網上的全體教師和學生服務。
盡管開發成功后的系統已經在湖南農業大學校園網上運行多年,且切實減輕了廣大教師和教學管理人員的工作負擔,仍然存在不足:
1)不同專業要求明顯不同,有的專業如機械制造等所傳論文由于包含若干圖形,所占空間極大,這導致上傳論文分配空間不均衡;
2)有的專業涉及字符異常生僻(如各種外國文字、少數民族文字、古代文字等),故程序設計時一開始就要考慮到字符編碼問題;
3)系統正常登錄依賴于學籍系統和人事系統的正常運行,若相關系統崩潰,則本系統使用亦成問題;
4)教師出題后上傳至系統等待學生咨詢,學生選題后等待教師指導,二者過度依賴機器,造成交流過少。
故需要加強管理,人機結合,在充分利用現有系統的基礎上繼續保持傳統論文指導方式人性化的一面。
參考文獻
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自學考試時間
遼寧葫蘆島2020年上半年理論課考試時間為4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各專業考試課程和時間安排詳見(附表四、五)。2020年上半年實踐環節考核和論文答辯的時間由各主考學校確定,各專業實踐環節考核課程及時間安排詳見(附表六、七)。
停考專業和遺留問題處理
(一)停考專業
1.能源管理(專科和獨立本科段)專業自2017年下半年起停止接納新生報名,2020年下半年起不再安排課程考試。
2.會計、會計(會計電算化方向)、護理學、船舶與海洋工程(航海技術方向)、船舶與海洋工程(輪機工程方向)、法律、日語、機械制造及自動化(數控加工方向)、焊接、視覺傳達設計、廣告、環境藝術設計、飯店管理和信息管理與信息系統等14個專科專業和電廠熱能動力工程(應用本科)、數控技術(應用本科)、園林(應用本科)、計算機器件及設備(應用本科)、英語、物流管理、日語、石油工程、機電一體化工程、采礦工程、珠寶及材料工藝學、模具設計與制造、廣告學、旅游管理、工業工程和新聞學等16個本科專業自2018年上半年起停止接納新生報名,2021年上半年起不再安排課程考試。
3.藝術設計(人物形象設計方向)1個專科專業和服裝設計與工程(應用本科)、營養、食品與健康、應用化學、機電設備與管理(礦山方向)、電子信息工程和教育技術等6個本科專業自2018年下半年起停止接納新生報名,2021年下半年起不再安排課程考試。
以上停止接納新生報名的39個專業的專業代碼和專業名稱不進行調整,仍按照原專業名稱和專業代碼報名考試及辦理轉考、免考和畢業,2021年下半年起停止頒發畢業證書。
(二)停考專業遺留問題處理
停考專業停止安排課程考試后,該專業的考生可按下述辦法選擇遺留問題處理方式:
1、停考專業中未合格的課程,可選擇其它專業中名稱和課程代碼相同的課程進行考試。
2、停考專業中,尚有二門以下(含二門)理論課沒有合格成績不能畢業的,可自主選擇自學考試其它原則上相近專業的相關課程參加考試,取得原專業考試計劃規定的課程門數和學分即可按原專業申請畢業,最后辦理畢業時間為2021年6月30日。
3、停考專業中,尚有二門以上理論課沒有合格成績不能畢業的,可按自學考試相關規定轉入其它專業參加考試,取得專業考試計劃規定的合格成績后,按照轉入專業申請畢業。
開考專業
專科專業:漢語言文學、英語、連鎖經營管理、汽車檢測與維修技術、數控技術、機電設備維修與管理、文秘、學前教育、計算機應用技術和物聯網應用技術等10個專業。
專升本專業:漢語言文學、旅游管理、電子商務、計算機科學與技術、動物醫學、電氣工程及其自動化、軟件工程、視覺傳達設計、機械設計制造及其自動化、市場營銷、動畫、土木工程、護理學、藥學、中藥學、眼視光學、公安管理學、社會工作、化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、自動化、交通運輸、人力資源管理、汽車服務工程、學前教育、環境設計、數字媒體藝術、小學教育、國際經濟與貿易、金融學、船舶與海洋工程、會計學、工商管理、工程管理、法學和物聯網工程等36個專業。
根據《教育部辦公廳關于印發〈高等教育自學考試專業設置實施細則〉和〈高等教育自學考試開考專業清單〉的通知》(教職成廳〔2018〕1號)文件精神,我省制定了《2018年遼寧省高等教育自學考試專業調整工作實施方案》,從2018年下半年起,開考的專業全部調整為《高等教育自學考試開考專業清單》(已下簡稱《專業清單》)內專業,原開考專業不在《專業清單》內的,專業調整后全部取消,并停止接納新生報考,2021年下半年起停止頒發畢業證書。專業調整對照情況詳見(附表一、二、三)。專業調整后,原本科專業“第二學歷”專業計劃文件已不適用,2018年下半年起停止接納新生報考“第二學歷”,不再按照“第二學歷”專業計劃給新生辦理課程免考。
旅游管理、電子商務、市場營銷、人力資源管理、金融學、會計學(AB計劃)和工商管理(AB計劃)等九個專業,按照教育部文件要求,計劃中增加公共政治課“基本原理概論”(課程代碼:03709)。2019年下半年起報考該九個專業的新生,須考“基本原理概論”(課程代碼:03709)。符合《遼寧省高等教育自學考試學歷認定和課程免考實施細則》(遼招考委字〔2009〕21號)要求的考生,可以申請課程免考。
附表四:遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表(開考專業)(點擊鏈接查看)
附表五:遼寧省自學考試2020年4月考試課程安排表(停考專業)(點擊鏈接查看)
【關鍵詞】成套裝備;過程自動化;發展趨勢
眾所周知,在我國的過程裝備與控制工程領域,高效的、連續的、自動的過程裝備及其控制工程已經儼然成為我國企業級成套裝備與控制工程的未來發展趨勢。我國不僅過程裝備與控制工程的市場需求巨大,而且在這一市場中,對于自動化制造設備的需求尤大。
一、成套裝備技術的自動化需求趨勢
我國在自動化裝備與控制工程自動化市場方面需求較大,自動化裝備工程與控制工程既是一種技術較為密集型的產業,又是一種人才較為密集型的產業,還是一種資金密集型產業,在這三者合一的進程中,裝備與控制的自動化方面的需求十分旺盛。但是,與西方發達國家相比,我國在自動化的程度方面發展稍顯滯后。雖然成套裝備技術存在著自動化的需求,但是,在這方面一直以來美日與西歐等國家的企業占據了較為強勢的壟斷地位與主導地位。在成套裝備的研發、設計、制造與銷售方面,尤其是成套裝備技術的自動化方面距離滿足我國的國內自動化需求還相差甚遠,這也從另一個方面反映出了我國的成套裝備技術自動化的需求的趨旺趨勢。
二、成套裝備技術的自動化技術的行業發展趨勢
成套裝備技術自動化技術也存在著核心競爭力,這種核心競爭力主要體現在設計中的程控編程能力、系統制造中的柔性集成制造能力等。這些能力標志著核心競爭能力的強弱。展望未來的成套裝備技術自動化我們看到,未來的新產品將越來越多地依托于自動化的編程與自動化的控制,自動化的柔性制造以自動化進行新的成套設備的開發將會成為未來行業發展趨勢中的一大亮點。自動化的成型機通常都會包括四大組成部分,即控制工程部分的自動控制與氣動控制兩大系統,以及機械系統與整機總裝總調系統共四大系統。在此大四大系統之中,尤以兩大控制系統與整機總裝總調系統的復雜度較高,這三大系統也因此而成為了未來成套裝備技術自動化的行業核心競爭力中的三大硬指標。
三、以工業機器人技術為主導的自動化技術的發展趨勢
工業機器人技術是目前世界工業中的較為尖端的科技,世界的許多工廠都在積極致力于實面大規模全自動化的工業機器人應用,以減少人工操作。這不僅能夠極大地減低成套裝備與控制工程制造的成本,而且還極大地提高了產品的品質。因此,可以說工業機器人技術的應用是工業尖端科技在成套裝備與控制工程中的集中體現。成套裝備與控制工程發達的國家與地區,其工業機器人的應用率與普及率已經達到了一個較高的程度,越來越多的自動化生產線上已經難覓操作工人與產業工人的身影。工業機器人在不遠的將來將更多在應用到自動化的過程裝備與控制工程中來。
四、我國的成套裝備技術自動化的發展趨勢
我國的成套裝備技術自動化的發展趨勢可以細分為下述五大趨勢:
1.自動化的成套裝備生產線設計與開發趨勢
隨著CAX仿真系統以及先進設計技術的不斷應用,未來的快速設計與自動化設計新產品以及自動化的成套裝備生產線設計將成為未來的發展趨勢。數字化、自動化、綜合化、一體化將成為過程裝備的發展趨勢。
2.自動化成套裝備生產線的自動化趨勢
世界的虛擬設計與虛擬制造技術發展極為迅猛,我國目前也已經有為數不多的數家公司開始應用這種世界最為先進的技術,以達成數字化的過程裝備與控制工程。未來5-10年之這內,虛擬化設計與制造必將成為我國的自動化成套設備生產與設計的重中之重。而且我國的規模化企業還將建成規模化的虛擬設計與制造平臺。
一旦這種虛擬化的設計與制造平臺成功實現與企業資源規劃系統以及其他信息平臺的完全整合與對接,設計、制造的全過程都將可以在數字化的規范下高速有效連續地進行。這在工作效率、制造效率方面的提高將可以達到不可思議的高度。
3.自動化成套裝備在控制工程方面的協調與管理技術趨勢
未來我國在自動化成套裝備的控制工程方面的發展趨勢將主要體現在利用高速主流運算大型計算機對于成套裝備的控制方面進行全面的計算機化實時控制。而且實時控制的范圍將從傳統的控制整條生產線發展到控制所有生產線,并且還可以形成與設計、制造等部門的有效的協調與管理機制的整全。
4.自動化生產線在實現模塊化與可重構化方面的發展趨勢
我國未來在成套裝備的設計與制造方面的銜接過程將完全采用計算機的一體化機制,即設計以標準的模塊化進行,這不僅有利于提高設計的效率而且這種標準化的模塊式設計還可以將制造過程整合起來。
5.自動化成套裝備的生產線的未來發展趨勢
我國未來的自動化成套裝備還將在信息技術與網絡技術的支撐之下形成所有生產線的實時監控與快速整定。而且更為先進的離線編程技術也將在我國得到深度的應用。
成套裝備技術的全面自動化已經成為世界潮流,我國也已經全面進入了成套裝備技術的自動化大發展的加速發展階段。成套裝備技術的全面自動化極大地提高了勞動生產率,增強了人類認識世界與改造世界的能力,設計、制造、協調、管理高度集成的、高度一體化的成套裝備自動化技術的出現必將引領我國的成套裝備與控制工程進向一個新的歷史時期。
參考文獻:
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論文摘要:基于FMS技術開發了模塊化機電一體化教學培訓系統,該系統有助于加深學生對機電一體化系統概念的理解,掌握車間柔性制造的方法,最后以作業計劃與調度教學研究性、綜合性實驗為例,論述了該系統在培養學生理論與實踐相結合的能力,提高學生學習興趣和積極性的重要作用。
為使機械設計制造及其自動化專業學生在學習過程中,有機會將所學到的各門專業課的知識綜合性地應用到接近于生產實際的過程中,為他們走上工作崗位后應用這種新的理念打下基礎,學院除了建立適合于現代教學法模式的幾個獨立的專業實驗室外,籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中,我們開發了一套完全接近于生產實際的模塊化柔性制造系統,由省部共同投資。實驗室的開放性主要體現在兩個方面:一是系統組成具有開放性,系統中不同生產廠家的設備可相互兼容,便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性,實驗室可面向校內外各種層次的學生或培訓學員,做到資源共享,擴大受益面。
1 FMS系統組成
柔性制造系統機電一體化訓練設備,包含一條閉環柔性輸送裝置和六自由度并聯加工中心(加工站)、三自由度數控雕刻機及其控制系統、四自由度上料檢測站及其控制系統、搬運站、安裝站、安裝搬運站、智能分類站、現場總線、多層次立體原料庫及其控制系統、多層立體成品庫及其控制系統、自動化輸送線及變頻調速控制系統、PLC數據采集及物料監控系統、系統監控及管理控制軟件。
工業控制計算機通過運動控制卡發送位置信號給旋轉立體上料庫電機驅動器,電機驅動器驅動步進電機旋轉一定角度,實現零件位置對準,同時設置檢測開關,通過PLC采集至計算機,判斷托盤上相應位置是否存在零件。自動上料機器人將待加工物料送至加工位置后,系統驅動鎖緊裝置進行物料定位固定,上位機按指定程序控制六自由度并聯機器人,進行零件前序的加工。在主界面中點擊數控雕刻機控制按鈕,進人數控雕刻機控制界面,三自由度數控雕刻機主要實現對工件端面的雕刻,通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉化為G代碼,然后通過計算機的串口將G代碼傳到雕刻機,雕刻機執行G代碼。
零件前序加工完畢后,計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。
在主界面中點擊立體倉庫狀態按鈕,進人立體倉庫狀態界面。立體倉庫狀態是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況,系統實時檢測各個倉位的狀態,然后系統給碼垛機發指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位,操作者通過觀察狀態位的圖標情況,操作者就可以知道哪個倉位是否為空,并且知道各個倉位物件的重量,通過生產統計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品,每一類成品的個數及總重量。
2系統特點
(1)包含多種關鍵技術及單元,使學生了解更多的知識;機器人技術;物流倉儲自動控制系統;立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監控;PLC控制系統;傳感器技術;計算機網絡通信技術和現場總線技術;計算機控制;網絡化視頻監控技術;數據庫技術;多軸運動控制器;氣動技術;步進電機及驅動;伺服電機及驅動;VC,VB等高級語言編程。
(2)結合機電教學,編制了的實驗指導書,包含多個實驗:為了方便教學實際使用,我們為系統提供了專門實驗指導書,其內容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗,供本科生、專科生和研究生專業選開,教師也可以根據實際情況,在實驗指導書的基礎上增開設計性、綜合性實驗。
(3)交互式圖形化操作界面:系統控制軟件采用WINDOWS操作系統,具有交互式和圖形化特點,操作簡單易學,自動化程度高,使教師和學生在很短的時間之內就可以掌握對系統的操作。
(4)豐富的狀態反饋功能:通過計算機與各單元及傳感器的通訊,將系統中各環節的狀態顯示在操作界面上,使操作者通過計算機隨時了解系統各環節的工況、狀態、運行數據,掌握系統運行狀態。
(5)完善的生產及物料存儲統計功能:根據現代柔性制造系統的特點及倉儲物流的發展動向,不但在工作過程和原理上仿真實際生產過程,而且開發了生產及物料存儲數據庫,根據系統的運行隨時記錄和分析生產和存儲數據。
(6)開放式系統結構:為了增強學生的參與性,系統采用了開放式結構,提供了完善的控制功能動態鏈接庫和二次開發函數,不用了解底層復雜的時序和操作過程,只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼,學生即可開發出自己的運動或控制功能,激發學生的學習興趣。
(7)網絡化視頻監控:系統提供網絡化視頻監控模塊,使操作者在操作系統的同時,也可通過電腦屏幕實時觀看系統的實際運行狀況。同時對于有條件的學校,可將控制計算機與校園網相連解,使更多的學生和老師通過網絡觀看現場實驗過程,提高系統利用率,也可實現遠程教學。
3如何應用FMS進行本科實驗教學
由于近年來高校的擴招,學生人數大幅上升,而大型實驗設備臺套數少;而且大型實驗設備的實驗通常包括編程、上機、結果分析等,需要的時間較長。因此,大型設備開設的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學的模式。我們分別探索了以下幾種模式:
3. 1開設綜合設計性實驗
本中心老師提出項目申請,參加學校實驗室設備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學院組織的“機電一體化實訓中心”項目。這些項目結合指導老師的科研項目,通過雙向選擇接受學校相關專業本科三年級以上的學生參加。學生分為2-4人一組;在教師的指導下,首先查閱文獻和學習FMS的有關知識,編制程序,上機測試;實驗的內容根據項目的研究內容而定,一般涉及多種設備;實驗時間根據老師和學生雙方商定,實行彈性制,不拘泥于課堂安排的時間。由于學生人數少,在實驗過程中可以做到師生面對面的隨時交流。
例如:作業計劃與調度教學實驗。
“作業計劃與調度教學實驗”的內容是讓學生根據給定的加工工件信息,設計一個單件小批量零件加工的“作業計劃與調度”的仿真系統,使目標函數“最長流程時間”的值最小,然后對仿真結果進行驗證。實驗的目標是:使學生加深對“作業計劃與調度”概念的理解,掌握車間調度的方法,培養學生理論與實踐相結合的能力,提高學生的學習興趣和積極性。實驗系統要具備以下功能:
(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象,也就是使學生知道他們是在那個車間、那個環境為加工那些工件設計“作業計劃與調度”的方案;
(2)提供一個很好的仿真環境及工具,用來建立仿真模型,使學生形象直觀地看到車間調度的運行過程;
(3)提供實現“作業計劃與調度”的算法和軟件開發環境,使學生了解并掌握該算法的原理,并在仿真環境中實現算法,得到仿真結果;
(4)提供一個真實環境,如FMS車間或可真正運行的FMS車間模型,在此環境中對上面得到的仿真結果進行驗證。
針對“FMS教學實驗系統”只討論一種特殊情況,即最長流程時間Fmax的計算先討論n/m/P/Fmax問題,目標函數是使最長流程時間最短。最長流程時間又稱作加工周期,它是從第一個工件在第一臺機器開始加工時算起,到最后一個工件在最后一臺機器上完成加工時為止所經過的時間,由于假設所有工件的到達時間都為零(Ri,I=1 ,2 ,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時間,也等于一批工件的最長完工時間C max 。
設n個工件的加工順序為S=(S1 ,.S2 , ……,,Sn),其中Si為排第i位加工的工件的代號。以CK(Si)表示工件Si在機器Mk上的完工時間,Pk表示工件Si在Mk上的加工時間,K=1,2,3,……,m;i=1 ,2, ……,n,
式(1)是一個遞推公式,當由式(1)得出Cm(sn)時,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工時間矩陣上從左向右計算完工時間。對于某一工作地,在給定的一段時間內,順次決定下一個被加工的工件。
3. 2開設選修課
由于學習FMS的有關知識,需要學生們具有一定的專業知識;而且大型設備一般只有一套設備,要面向學生人數眾多的本科生開設實驗課有一定的難度。因此,我們首先開設了FMS的選修課。在講授FMS技術的理論知識的基礎上,開設FMS的上機實驗課,學生分為3 -5人一組。由于課堂講授FMS的時間有限,加之是選修課;因此,在實驗課之前,面對設備再介紹一次設備的原理、結構和用途等,以加深學生的印象;然后指導學生編制程序、適當的上機操作,輔導學生處理實驗結果。
3. 3為本科畢業設計提供實驗
本科生的畢業論文是進行專業基本技能培養的重要環節,同時也是培養學生創造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業論文的學生,有充分的時間利用所掌握的專業基礎知識,解決具體的問題;因此畢業論文是本科生學習和掌握大型實驗設備的一個非常好的機會。
4 FMS進行本科教學的體會和希望
4. 1 FMS進行本科教學的效果
通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設備,對學生選擇專業有一定的幫助,也增加了學生參加推薦免試研究生和就業等的競爭力。例如,一名機電學院的學生參加了“FMS研究”項目后,對數控技術有關知識和應用有了一定的了解和興趣,報考研究生時選擇數控技術專業。另一名機電學院的學生參加“開放式數控系統的研究”,學習了切削圖形設計、數控雕刻機及其控制系統等一系列操作,在老師的指導下自己操作選擇刀具和切削參數,觀察不同的切削過程,加深了所學的理論知識,熟悉了作業計劃與調度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學錄取為研究生。
近年來為了適應地方經濟和社會發展的需要,拓寬人才培養領域,在開設綜合性實驗項目和選修課時,也接受其他學院的學生。學生結束項目后,對所參加的研究工作非常有興趣。
相比較而言,綜合設計性實驗效果明顯好于選修課的實驗。前者由于有充分的時間,我們摒棄了傳統的驗證實驗的模式,采取了“雙向互動”,教師以更多的精力啟發學生的創造力,調動其主動性和積極性,發揮他們運用所學的知識去解決實際問題。對這種實驗模式,學生表現出極大的興趣。這種實驗教學模式,不僅拓展了學生現代科學技能的理論和知識;在實驗方法,應用技能方面也得到了提高,為他們今后走上社會,服務于社會,縮短理論與實踐的差距奠定了良好的基礎。
4. 2存在的問題