时间：2023-06-16 09:26:30
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇实验室自动化设计范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。
1EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
中国-2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
[1]陈旭,王成华.建好电工电子基地培养面向21世纪的高素质人才[A].国家工科基础课程教学的基地建设研讨会论文集[C].武汉:华中理工大学出版社,1999.4.(166).
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）43-0029-02
一、电气工程及其自动化教学团队的建设目标
结合高等教育的发展要求和我校教学改革的自身特点，电气工程及其自动化教学团队建设的目标主要是更新高等教育理念，建立高素质的师资队伍，改革专业人才培养模式，构建完善的专业核心课程体系，为学生营造良好的成才氛围，为其成功奠定基础，满足培养高素质复合型应用型人才的需要。
二、电气工程及其自动化教学团队建设的基本思路
（一）以专业核心课程构建为平台，搭建教学团队的框架结构
1.实施电气专业核心课程制度。在原有的培养方案中，电气专业基础课、专业限选课和专业选修课的门数超过25门，目前急切需要构建的专业核心课程是要对原有课程知识体系进行重组。电气专业的核心课程应满足关联性、整体性和独立性原则。在电气专业众多主干课程中，电路原理、自动控制原理、模拟电子技术、数字电子技术、电磁场、电力电子技术、电机学、电力系统分析之间承启关系清晰，内在联系紧密，同时又各自形成相对独立的知识体系，比较适宜作为电气专业核心课程建设。
确定电气专业核心课程门数及课程名称之后，教学团队建设的一个重要内容是挑选具有高级职称或具有博士研究生学历且教学经验丰富、师德高尚的教师担任专业核心课程负责人。同时，加强专业核心课程的网络化建设，提高课程教学的现代化水平。本教学团队的成员承担的电气工程及其自动化专业核心课程均须建设网上教学平台，丰富核心课程的网络教学资源，建立优质的网上试题库和教研成果共享资料库，采用多媒体课件和板书相结合的方式进行课堂讲授。为了能更好地解决学生答疑困难，实践以学生为中心的教学理念，教师不但每周进行定时定点答疑，均会使用E-mail、QQ、博客等网络平台答疑方式，加强对学生学习的指导。
2.电气工程及其自动化专业教学团队的构架。建设好专业核心课程，关键在于建设优秀的教学团队，而优秀的教学团队又必须具备稳定的构架。电气工程及其自动化教学团队建设的总体构架是“所在二级学院主管、团队负责人总管、团队责任教师具体负责”的三级管理体制，三级之间分工明确，有机协调。
二级学院负责从体制与机制上为教学团队建设提供保障，是教学团队的指导者、支持者和服务者，而不是发号令者。
教学团队负责人统管团队的各项事务，在教学模式改革、团队工作计划制订、团队成员组成、内部经费使用、考核与评价成员等方面均应有相当的自。在团队领导上，选择合适的团队负责人对建设好团队十分重要。团队负责人应善于开拓创新，具备丰富的教学经验和较高的学术水平，具有较强的号召力和组织管理能力，以便在沟通、协调与尊重的基础上为团队建设提供组织与服务。
根据电气专业核心课程建设的需要，教学团队对各门核心课程均应设置一个责任教师岗位，下设2～3个中青年主讲教师岗位，责任教师和主讲教师可兼任。教学团队的建设应形成以研究生（硕士、博士）学历为主力、中青年教师为重心、中高级职称教师为主体的团队结构。
在教学团队的建设过程中，应积极引进电气类企业有知名度的高级工程师加入到团队中来，作为团队和企业沟通的桥梁，为践行为地方发展提供支撑的办学理念夯实基础;成立由专兼职教师共同组成的专业建设指导委员会，共同研讨、设计人才培养方案，设计开发教学项目和项目课程，将企业的人才需求引入到培养方案中。
（二）以实行教学实施大纲为契机，提高教学团队的教学水平
以前实行的教学大纲主要是根据教学计划以纲要的形式编写的教学内容指导性文件，被视为一种教学辅助文件。大多数情况下，学生无法看到教师编写的教学大纲，不能充分理解所学课程的概貌，不能充分了解教师讲课的重点和进度，这导致教学大纲与教师教学脱节、与学生学习脱节。
而课程实施大纲详细地描述相关课程的目的、任务、要求、进度安排、评分标准等。在教学团队建设过程中，要求团队教师必须撰写所上课程的教学实施大纲，在撰写过程中对课程整体进行一次再把握，对整个教学流程做到心中有数，对相关重难点能思虑透彻。为了学生在选课时可以用作参考和做上课准备，教师需要将电子课程实施大纲，上传到教学资料共享平台，与学生共享。在教学中严格按照课程实施大纲组织教学，每一轮授课结束以后，教师要进行教学反思，及时发现问题，不断修订更新，从而提高课程的教学水平。在组织教学过程中，团队教师要以学生为中心，充分发挥主观能动性引导学生主动学习，善于发现问题，敢于质疑，善于综合，正确思辨，勤于实践。
（三）大力培养青年教师
在教学方面，团队应大力加强对青年教师的培养，指定经验丰富、治学严谨的老教师作为青年教师的指导教师，对青年教师“传、帮、带”，实行一对一的指导，指导青年教师的课程教学和科研工作，着力夯实青年教师的理论基础，掌握教学艺术，提高教学水平。
教学团队把青年教师培养与管理纳入团队工作的议事日程，围绕学院青年教师培养计划，落实青年教师在教学方面的培养措施。让青年教师进实验室，协助指导课程实验、课程设计和毕业设计等实践工作，要求青年教师与学生一样完成实验和课程设计的全部实践内容，增加实践指导能力，为以后的工作做好准备。
要求青年教师听老教师全程授课，在经过集体备课、逐章试讲、严格评议后才能独立授课。对青年教师的授课情况定期旁听和评议，了解他们的课堂授课情况，对教学过程中存在的问题进行研讨，研究改进教学方法的途径，提出建议和意见。
在科研方面，教学团队要努力为青年教师创造更好的科研环境，在申报、争取各类科研课题时及时提供信息，并给予具体指导和帮助。组织有丰富科研经历的教授、副教授从各方面，如科研选题、项目申报和论文指导等，负责对青年教师的科研指导。
（四）坚持“工学一体化”，为培养复合型的应用型人才做贡献
电气工程及其自动化专业具有强弱电相结合、电工与电子技术相结合、系统工程与控制技术相结合的特点。电气工程及其自动化教学团队的建设，应遵循专业特点，根据地区国民经济和社会发展对电气工程高级人才的需求，坚持工程应用与理论教学一体化的理念，培养复合型的应用型人才。
培养复合型、应用型人才，必须加强与生产实践一线的结合，更加重视实验教学、生产实习等实践性教学环节。为此，在学校多项措施与政策的帮助下，教学团队教师应积极展开与企业的合作，加强实验教学与科研、工程应用相结合，积极联系企业共建校内实践基地。团队教师与企业工程师一起，根据企业生产的最新需求，设计和引进包括供电、测量、微机保护屏、无线温湿度监控系统等一系列实验装置，建设和完善校内电工实习和专业综合实验基地。学生可在这个实验平台上充分动手实践，模拟工业现场运行，选做自己感兴趣的实验。这种模式可以做到教学实验与工业现场的高度逼真，弥补生产现场不能进行运行操作和安装接线的缺陷，使学生达到解决教学实验问题如同处理工程问题一样的效果。
（五）加强教学团队科研和教改能力，促进教改和科研项目与教学的结合
充分利用自身的科研优势，依托硕士点、省重点实验室，积极申报教学、科研课题，撰写教学、科研论文，以科研促教学。围绕课程教学目标、教学内容、教学方法与手段、教学评价、教学环境等内容开展相关教学项目改革研究，促进教学研究成果转化。通过科研项目和成果进课堂、进教材、进实验室等，积极促进科研成果向教学的转化，结合本课程的教学工作，不断丰富教学内容，提高教学、科研水平。
以申报国家级、省级、院级教改项目为契机，围绕专业核心课程建设、课程实施大纲撰写及课改热点、难点问题，引导教师积极申报和承担各级教改科研课题、质量工程等科研项目，让教师边实践、边研究、边改进，以科研形式开展教学工作，促进教学质量及教学效率的提高。
（六）建立团队建设的制度和机制，保障团队建设的可持续发展
1.制订教师培养计划。根据教学和课程建设需要，为各位教师量体裁衣，制订教师培养计划。同时，将教师培养计划和激励措施联系起来，积极努力工作、表现突出的教师有机会获得去国内外培训的学习机会，在课堂教学竞赛中获奖的教师，将获得团队经费奖励等，有效调动团队教师参与专业建设及课程改革、努力提高自身各方面能力的积极性。
2.建立团队定期教学活动制度。为了加强团队教师间的教学经验交流，提高教学质量，教学团队应按照教学活动制度定期积极开展各项教学活动，要求团队教师积极参加。
3.建立团队教师集体备课制度。两位以上教师教授同一课程要求必须进行集体备课，由各备课组长负责。集体备课的形式多样，每门课程都应有集体备课教案，各授课教师根据各班级的实际情况修改成个人备课教案。
4.完善兼职教师管理规定，制度上确保兼职教师参与专业建设及课程改革工作的积极性和有效性。
三、结语
作者简介：黄崇林（1975-），男，广东廉江人，广东石油化工学院机电工程学院，副教授。（广东 茂名 525000）
基金项目：本文系广东省高等教育教学改革工程项目（项目编号：YCJ20114731702）的研究成果。
中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0106-02
随着科技进步和经济的飞跃发展，国际竞争日趋激烈。为加快国家创新体系的建设，提升国际竞争力，我国迫切需要一大批高素质的工程技术人才，这对我国人才的培养和教育提出了新的挑战和要求，对高等工程教育的改革起到了巨大的推动作用。近几年来，随着改革的不断深入，我国的高等教育体系发生了积极变化，但随着经济全球化的加速，高等教育特别是工程教育与经济发展的需要还显得很不适应，培养的工程技术人才远不能满足现代企业的要求，这种状况将直接影响我国的国际竞争力。据统计，我国只有不到10%的工科毕业生适合在跨国公司工作。不少现代企业对国内培养的毕业生评价是：学生独立性强、思路开阔、时尚、知识面广，但知识广而不深，专业知识不扎实，动手能力差；缺乏工程实践能力和工程创新意识，综合素质低下；交流与表达能力严重不足，缺乏成为一流工程师的潜质；学生熟悉工作须在企业工作3～4年左右。所有这些都为我国高等工程教育敲响了警钟，加强学生实践能力和综合素质的培养，构建以培养工程实践能力为导向的实践教学体系势在必行。
为了进一步适应社会发展对高素质工程技术人才的需求，结合广东石油化工学院（以下简称“我校”）在大工程观教育理念指导下的人才培养，对机械设计制造及其自动化专业工程实践教学体系的构建进行了探索和实践。
一、更新教育理念，培养学生的大工程观
实践教学是工科人才培养方案中的一个重要组成部分，要解决目前工科院校人才培养中存在的问题，必须借鉴国内外先进的高等工程教育理念，形成结合自身实际的工程教育理念。2008年，我校进行了大工程观教育理念、教育教学改革，经过近几年的探索和实践，机械设计制造及其自动化专业初步确立了“理论与实践结合，技术与工程素养结合，专业与地方制造业结合”的工程教育理念。理论与实践结合：工程实践教学与理论教学相互支撑、相互促进、相互融合，以理论教学带动工程实践教学，以工程实践教学促进理论教学，良性互动，共同发展。技术与工程素养结合：强调以工程素养为基础，以工程实践深化理论知识，综合培养学生的工程创新与技术实践能力。专业与地方制造业结合：强调结合地方制造业的产品实现全过程运作能力的培养，并通过加强校企合作，提高学生的适应能力和就业竞争力。根据自身形成的工程教育理念，结合学校自身的优势和办学特点，合理制定专业人才培养方案，构建新的实践教学体系，以培养学生的大工程观。
二、加强实验教学的改革，强化学生基础性实践环节的训练
实验教学作为对课堂理论知识教学的必要补充和延伸，进行实验教学改革对培养学生的大工程观，提高学生的工程素质和工程实践能力起着重要的作用。
1.深化实验教学内容改革，增加设计性、综合性实验
传统的实验教学多以演示性、验证性实验为主，我校机械设计制造及其自动化专业在进行实验教学改革时，要求每一门有实验课的课程都要开出一个以上的综合设计性实验，通过综合设计性实验项目形成系列课程，并互相衔接、互相配合、互相支撑，强化学生对专业课程的理解能力；实验指导教师要结合实验内容编写相对应的实验教材，最好能与工程实践相联系，同时鼓励教师申报与课程实验教学改革相关的教研项目，深化实验教学改革。专业学生能够在夯实基础实验的同时，使实践动手能力和创新能力得到大大提高。
2.开放专业实验室，探索开放性实验教学模式
在学校实现课程资源和实验资源共享的同时，探索开放性实验教学模式，可以让学生充分利用实验设备资源进行实践活动，探索、研究自己感兴趣的课题。通过开放性的实验教学，充分发挥学生的主观能动性，增强学生分析问题、解决问题的能力。目前我校部分进行课外科技创新的同学已能很好地利用开放性实验教学模式进行学习和研究。
3.合并、重组实验室，建立一体化的创新综合训练平台
改变基础实验室和专业实验室专为某一课程或专业服务的状况，根据功能和专业特点进行整合，建设多个具有专业特点、符合地方产业发展的实验、实训平台，如先进制造技术综合训练平台、机电一体化系统设计综合训练平台等。通过这些平台的建立，培养学生独立设计和自主开发的综合能力，为学生今后的就业和发展打下坚实的基础。
三、拓宽工程训练渠道，加强实习基地的建设
1.建立产学研有机结合的校外实习基地
认识实习、生产实习和毕业实习是机械设计制造及其自动化专业重要的实践性环节，学校在选择校外实习基地时，要求企业与专业设置吻合，并具有先进的设备和营销理念，使学生通过不同层次的实习，逐渐了解机械工业生产的各种类型和特点，了解企业的生产、管理和文化，熟悉各种零部件的加工工艺和方法，充分发挥校外实习基地在培养学生大工程观方面的作用。目前，我校机械设计制造及其自动化专业已经在茂名、柳州、桂林等地建立了相对稳定的校外实习基地，与企业进行产学研项目合作还有待加强。
2.建设功能强大、水平先进的现代机械工程训练中心
现代机械工程训练中心是我校在2008年整合学校优质实验教学资源并结合周边地区的石油化工产业、打造石油化工特色高校所建立的工程训练中心，2010年获得国家财政部支持建设。中心面向全校开展工程认知教育，并对全校30个理工科专业开设实验、实习和工程实训项目以及科研创新活动。中心以学生为主体，以科学技术发展和社会需求为导向，面向石油化工行业，面向区域经济，面向基层一线，构建面向石化过程的工业系统和石油化工过程装备制造实践的工程认知、工程基础技能实训、现代设计与先进制造技术综合工程实训、创新实训的“四层次阶梯式”具有石油化工特色的工程训练教学体系，开展“实物实训与虚拟实训、固定实训与开放实训、传统实训与创新实训、工程实训与技能培训”相结合的教学实训，着力培养学生的专业实践能力和科研创新能力。该中心的建设突出石化特色，采用先进的教育理念、完善的教学体系、丰富的教学内容、先进的教学方法手段及合理的管理和运行机制，强化对学生工程实践与专业能力以及科研创新能力的培养，可为学生提供一个真正的工程训练场所。
四、加强设计类环节，提高学生工程设计能力
课程设计是培养学生综合运用所学的课程知识，模拟解决工程实际问题的训练过程。在机械设计制造及其自动化专业的课程设计中，有机械设计基础课程设计、专业课程设计等，在课程设计具体组织实施的过程中，课程设计的题目偏少，不利于学生独立思考，容易滋生抄袭的不良风气。教师在选题上应尽可能接近工程实际，尽可能做到每人设计的内容不同，增加课程设计的综合性，提高学生的工程设计能力。
毕业设计是机械设计制造及其自动化专业学生毕业前总结性的实践教学环节，通过毕业设计能使学生综合运用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统的技术及基本技能的练习。因此，应采取有效措施，加强毕业设计环节的管理，提高毕业设计质量。具体做到：一是优化选题，把好毕业设计入口关；二是强化监控，严格毕业设计过程管理；三是量化考核，客观评定毕业设计成绩。
五、建立多样化的课外实践能力培养体系
课外课堂也是工程实践教学体系中重要的一个环节。学校应以培养学生大工程观和工程应用能力为出发点，为学生创造积极参加课外课堂活动的条件。如：
（1）选拔学生参与到教师的科研工作中，让学生尽早接触工程实际项目。
（2）鼓励学生申报大学生实验创新基金项目，由指导教师把关，学生利用课外时间查阅资料、设定方案、配备仪器进行实验，加强学用结合，实行个性化教育，培养创新能力。
（3）组织学生参加具有学科特色的技能竞赛和课外科技活动，如“挑战杯”大学生课外学术作品大赛、机械创新设计大赛等。
（4）鼓励院系每学年面向学生举行一定次数的学术报告等。
目前，学校已经开展大学生素质拓展学分计划，大学生素质拓展学分包括学术科技和专业技能、文化艺术和体育竞技、社会实践与志愿服务三部分。推进大学生素质拓展计划，建立多样化的课外实践能力培养体系，可以让学生的创新意识与创新能力在实践中得到培养和锻炼，促进大学生成才成长、全面发展。
六、建设一支与学生工程实践能力培养要求相适应的教师队伍
落实人才培养方案，实施实践教学体系的各个环节，关键在于建立一支与学生工程实践能力培养要求相适应的师资队伍。学校教师的理论水平是不容质疑的，但具有较强工程实践能力的教师偏少，不能满足高素质工程技术人才培养的需要，为此，学校采取了“引进、培养与企业聘请”相结合的方式，提高师资队伍整体工程实践能力。具体措施有：
（1）不受学历和职称的限制，重点引进一批具有一定理论基础、实践经验丰富、来自生产一线的工程师或高级工程师，以充实学校的专职教师队伍。
（2）通过制定制度，明确要求中青年教师下实验室，并且要有不少于1年的企业挂职锻炼，要求副教授职称以上的中老年教师，每年至少完成一项企业实际工程项目。
（3）建立学生企业学习阶段的“双导师”制，学校教师和现场工程师一起指导学生实习，学校指导教师在企业指导学生的时间每周不少于一天，通过这些措施，培养学校教师的工程实践能力。
（4）建立企业兼职教师选拔和管理制度，建立一支相对稳定的综合素质高、工程实践经验丰富、年富力强的企业导师队伍和企业专业课兼职教师队伍。
参考文献：
[1]赵汉清，等.以培养工程能力为导向的机电实践教学体系的构建[J].中国电力教育，2011，（19）：136-137.
《自动生产线安装、调试与维修》课程是三年制高职机电一体化专业开设的实践性很强的技能型专业核心课程，也是机电设备安装、调试、操作、维修等从业人员的必修专业课程。本课程需要《液压与气动技术》、《电气控制系统设计、安装与调试》、《机械制造技术》， 的能力，掌握一定的机电一体化系统分析、设计、安装、调试、维护及检修的基本技能。本课程以模块化生产加工培训系统（MPS）为载体，通过综合技能训练，使学生能够正确使用工具、仪器和仪表，根据给定技术资料，能独立完成自动生产线的安装，调试及维护工作，在学习过程中进行团队协作，培养质量、实践创新意识等方面素质。
一、调研目的
（1）通过调研，明确行业对自动化生产线岗位职责和岗位知识、技能的要求，从而科学合理设置课程内容，提高学生技能。
（2）通过调研，明确行业对自动化生产线人才职业综合能力的要求，课程内容的设置注重全方位培养学生能力，同时培养学生良好的职业道德。
（3）通过调研，了解相关行业对自动生产线岗位工作人员的具体要求情况，包括基本素质的要求、基本能力的要求、综合能力的要求。总结课程开发基本思路、实验实训具体操作方法。了解企业对《自动生产线安装，调试与维修》课程的见解，相关专业技术知识及技能的需求状况，以便进行该课程内容设置、课程培养目标、课程教学模式，课程实践环节和课程教学大纲的更新完善，努力从课程的各方面加强与企业的交流，力争将《自动生产线安装，调试与维修》课程建设成为学校精品课程。
（4）通过调研，了解机电专业毕业生工作情况，听取他们对《自动生产线安装，调试与维修》课程的建议，现在工作中需要哪些自动生产线相关知识和实践能力。
二、调研内容
围绕着上述目标，我们着重确定了以下调研内容：
（1）岗位职责要求；（2） 岗位知识技能要求；（3） 职业综合能力要求；（4） 职业资格证书要求。
三、调研方法
本课程调研于2010年8月到苏州工业职业技术学院，2011年11月到西安航天九院第16研究所，西安东风仪表厂，2012年5月至6月期间走访西安东方机械有限公司、西安理工大学、西安天虹电器有限公司、汉江螺纹磨床研究所等进行实地现场调查。采用调查、走访、开小型座谈会、发放调查表，专业毕业生座谈等多种形式，了解其他高校《自动生产线安装，调试与维修》课程的建设情况及企业对课程相关知识及技能的要求，征求企业对该课程内容设置，课程教学模式，教学大纲的改进意见。调研过程中认真聆听高校和企业对《自动生产线安装，调试与维修》课程好的建议和课程建设思路，认真记录调研的各个环节，调研中尽早发现自身课程建设的不足，与企业共同探讨好的改进方法。
四、调研结果及结论
本课程调研共发放调查问卷30张，回收30张，对调查问卷进行了周密翔实的统计，结果如下，填写认为自动生产线安装、调试与维修技术的重要性较大的问卷为28份，填写自动生产线在企业中有重要应用的问卷为27份，填写使用自动生产线安装，调试与维修技术的岗位为机电设备安装与调试的问卷为29份，填写使用自动生产线安装，调试与维修技术的岗位为机电一体化系统的安装的问卷为26份，29份问卷认为自动化生产线安装，调试与维修工作中液压与气动知识比较重要，30份问卷认为自动化生产线安装，调试与维修工作中传感器方面知识比较重要，27份问卷认为自动化生产线安装，调试与维修工作中电气控制方面的知识比较重要，30份问卷认为自动化生产线安装，调试与维修工作中可编程序控制器方面，29份问卷认为课程教学中应当加强学生机械系统安装能力的训练，28份问卷认为课程教学中应当加强学生电气控制系统的安装，调试及故障诊断能力的培养，30份调查问卷认为课程教学中应培养学生可编程序控制器软件编程与调试方面的能力，29份调查问卷认为课程教学应采取理论与实践相结合的教学模式，在做中学，学中做，30份调查问卷认为学习完本课程后学生应当能够获得机电一体化高级工及维修电工技能证书。
五、改进措施
（一）更新思路
随着机电一体化技术的飞速发展，新技术的不断涌现，教材内容往往滞后，课程的教学应该进一步、更深入的和行业结合，加大市场调研的力度，及时调整教学内容。建设机电综合创新实训室，采取形式多样的实践教学环节，提高学生的学习兴趣，培养学生自动生产线安装、调试及维护的能力。
（二）注重教学方法
改进教学模式，加大实践操作环节在课程教学中的比例，课程建设中题库和《自动生产线安装，调试与维修》课程多媒体课件的建设还要不断地更新、完善，以适应行业的发展，进一步优化授课的各个环节，努力建设出富有特色的课程体系。注重启发式教学，引导学生主动学习。
（三）强化实践教学
要继续加强实践教学培养，加大实训的力度，增加实训的时间、按行业的要求培养出市场所需的熟练的技能型人才，实现真正的“零距离”。多建立校外实习基地，让学生到企业现场多看看，了解企业对学生的各方面要求。
（四）加强师资建设
中图分类号：G642.44 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）42-0067-02
一、前言
为了满足“卓越工程师计划”人才培养的工程实践能力要求，许多教学工作者对实践教学环节进行了改革与研究。2010年，孙爱军[1]等针对高校工程训练的特点，以真实项目为目标，调动与引导学生发挥主观能动性，综合运用多种学习知识的手段，完成实际项目。2011年，张巨香[2]等设计基于项目的综合训练，提高学生学习兴趣、提高学习效果、促进交流与沟通、实现知识交叉、培养综合素质等。2011年，张淑丽[3]等设计软件工程专业CDIO（conceive/design/implement/operate）的综合训练项目，在项目中强调知识的全面性与实践创新性并重，从而达到协调培养学生知识、能力、素质的目的。2013年，刘胜胆[4]等运用创新训练项目提高工科大学生实践动手、分析和解决问题等多方面的专业能力。2014年，李文[5]等以CDIO工程教育理念为指导，探讨了项目驱动式教学方法，实施了“做C学C悟”3维的立体式教学，实现了以学生为主体的实践教学多层次、多目标。
结合合肥学院“地方性、应用型、国际化”的办学定位，为了达到机械设计制造及其自动化专业“卓越工程师计划”人才培养的需要，本文通过改革实践教学体系，设计企业实践和项目训练，研究机械设计制造及其自动化专业学生卓越工程实践能力的实践培养途径。
二、企业实践和项目训练的校企联合培养模式探索
为了满足机械设计制造及其自动化专业“卓越工程师计划”对学生的工程实践能力要求，与企业联合编制学生在企业学习阶段的培养方案，实行“3+1”校企联合人才培养方式。学生在校累计学习3年以外，还安排去企业进行累计1年以上的分段式学习。通过在企业的认知实习、专项综合训练、企业实践和项目训练、毕业设计等环节，加大工程实践和工程设计的引入，培养和强化学生的工程应用能力。企业实践和项目训练培养内容如表1所示。
三、企业实践与项目训练
企业实践与项目训练课程模块的教学安排内容如下。
1.企业课程学习。通过与合作企业联合开发企业学习课程，引入行业发展前沿技术和规范，并将其融入到专业模块的教学内容中，根据企业对人才知识与能力需求的变化，动态更新和维护模块教学内容，适应技术发展的要求。
2.企业参观。（1）了解工厂的产品、生产规模、车间布置、生产组织及经营管理等;（2）了解机械加工车间、装配车间的工艺设备及辅助设备的布局、生产工艺;（3）熟悉1～2个典型零件的加工工艺、设备与量具;（4）了解工厂的新技术、新工艺、新设备和新材料的应用情况;（5）了解产品的试验和质量检验及其检测系统。
3.项目训练。针对所在实习企业的实际项目课题，进行深入细致的文献、企业现场调查研究：（1）了解国内外有关本课题的技术资料，包括工艺方法、生产率、经济效益等;（2）了解本次设计任务的技术性能指标、主要参数、关键结构图;（3）在企业工程师和学校教师的共同指导下，完成指定的项目训练内容。
4.企业实践和项目训练。在合肥锻压机床有限公司，机械设计制造及其自动化专业卓越工程师班30名学生进行10周的企业实践和项目训练，其中4周时间为企业课程学习，1周时间为参观企业，5周时间为项目设计。
（1）企业课程学习。企业工程师给学生讲授现代最新液压机机械结构、设计技术和常用液压机设备;目前流行的液压机结构、特点、安装和使用;液压机电气设计。主要内容包括：①概论（液压机工作原理、特点、分类、基本参数及发展概况）;②液压机的本体结构及设计计算（液压机的本体结构概述、液压缸部件及机架结构部件）;③液压机的液压系统（液压系统概述、主要系列液压机工艺特点和液压原理、单缸传动系统的设计、系统中各元件的确定）;④液压机电气设计（液压机电气控制结构、电气原理图设计及控制、软件编程）。（2）企业参观。由企业与学校制定具体的参观实习计划，进行为期一周时间的参观学习。在企业现场，工程师给学生介绍企业情况，熟悉企业发展历史、产品类型、车间布置、加工工艺与设备、生产管理、企业文化等，为学生了解企业项目设计背景打下良好的基础。（3）液压机设计。将学生分配2人一组，要求分别设计YH32系列液压机上横梁、下横梁、滑块、主油缸、顶出缸中的一种结构的尺寸参数，并校核强度，或设计液压机电气控制结构，满足设计技术参数要求。同时，运用3D-CAD软件绘制结构图，编写项目设计说明书。学校教师指导4～8个学生，全面负责学生的项目设计内容与设计说明书撰写格式;企业工程师参与指导学生的设计过程，解答学生的疑问。最终，由5名教师和1名企业工程师组成答辩小组，要求学生进行项目设计答辩，并给予设计评语、成绩。结果表明，通过企业实践和项目训练，学生的工程项目设计能力明显提高，取得了良好的教学效果，部分学生作品如图1、2所示。同时，部分学生的素质受到就业企业的高度赞赏。
四、结论
通过企业实践和项目训练，学生能针对性地学习与企业产品有关的课程知识、行业发展前沿技术和规范。在此基础上，在企业工程师与学校教师共同指导下，设计企业具体产品，熟悉企业产品设计流程与规范要求，获得工程师素质的训练，能达到国家卓越工程师培养计划的要求，使学生具备机械产品设计方法、机械加工工艺与团队协作精神等实践综合能力和良好的工程师职业素养。
参考文献：
[1]孙爱军，曲晓海，鲁晓红.工程训练项目教学法的探索[J].现代教育科学，2010，（51）：57-58.
[2]张巨香，荆琴，陈牧，等.深化基于项目的综合训练 提高学生的综合素质[J].机械管理开发，2011，（6）：166-168.
国民经济各部门的技术设备最重要来源就是机械制造行业，这也是工业制造业中最主要的方面，对于完善我国的产业体系所发挥的作用是非常巨大的。究其原因，机械设计与制造实现自动化的改革是促进机械设计和制造持续发展和创新的主要方面，因此则可以通过这个环节来实现整个产业发展的不断变革和创新。虽然我国近年来非常重视创新，但是与发达国家进行比较还是存在非常大的差距，所以，需要深入理解其真正的含义，并且探索出一条具有中国特色的机械设计和制造的自动化发展道路
1机械设计制造及其自动化特点
传统的机械设计与机械设计制造及其自动化之间存在很大的差距，其最本质的区别就是智能化和自动化。机械设计自动化主要是将各种技术进行综合应用，但绝不是简单的将机械设计与多种技术进行简单的堆叠，其本质是有机的结合多种技术，从而能够构建一个统一的整体，进而使智能化成为现代机械设计与制造自动化的主要特点
机械设计与制造的自动化能够完全的响应设备自身功能的需要。任何一款产品的内在要求都是特定的，这就是该产品被设计开发阿德主要目的，然而机械设计和制造的自动化则能够使产品能够很好的满足产品自身内在功能的要求。机械设计设计和制造自动化系统的实施，则能使产品从输入端到输出端都能够产生响应的输出，进而满足其自身功能的要求。机械设计制造自动化系统则是一种全面的符合性含义，其中不仅囊括了机电一体化，而且还将机电一体化产品纳入了其中，这就是产品的设计和制造以及产品功能的实现看成一个统一的整体来对待，但其内在的主要目的则是为了实现其内在的功能能够满足使用方的需要
2机械自动化的发展优势探究
2.1自动化机械操作简便
在我们在实现机械化控制功能的过程中，要全面的了解整个控制系统的功能，对其工作形式进行逐渐的更新，没有必要对产品的零部件进行改变，只是需要对其运行程序进行相应的调整和更新，通过不同的控制程序的编制和输入，实现设备自动化生产的目标，这样设备就能够按照所设定的程序进行各种不同模式的生产，因此我们能够有效的对自动化生产过程进行全面的监控，并且能够通过对其的诊断来制定相应的保护措施，以实现设备的自动保护。运用过程控制来简化整个操作过程，这样就能够简化基本的工作流程，通过对各种程序的有效控制来实现对整个操作过程的优化，真正的实现机械设计制造的自动化
2.2机械自动化适用范围广
在我们进行机械生产自动化的过程中需要对多种技术进行交叉使用，进而实现各种技术的有机结合，这就使得生产自动化过程中对各种技术复合使用，在进行自动调节，自动保护，自动控制和自动补偿的过程中，这些方面的功能则可以提高设备的安全性和可靠性，我们总结用户需求时，需要结合其具体要求的功能进行自动化设计
3机械设计及其自动化的发展方向
3.1微型化
1980年以来，机械自动化领域开始进行微型化设计，而且也开始投入到实际生产之中。国外则把该系统称为微机械自动化系统，或者是微电子机械系统，其所覆盖的范围是比较广的，任何大小不超过一平方厘米的机器自动化产品都在其范围之内，这主要是因为其精准度需要向微米，纳米的靠近。由于微机械自动化产品自身体积小，移动灵活，能耗低等特点，因此就将该技术应用于精确度要求较高的行业，比如军事信息，生物医学等方面，主要是由于这些行业所需要的产品必须要精确到微米或纳米，这样微电子机械系统就可以有效的地发挥其自身的优势。如今，微机械自动化的发展到达了一个新的时期，面临的挑战和机遇更多，如果无法进一步满足精准度的要求或不能实现更加精密的加工，那么微型化也就无法继续得到发展
3.2绿色化
工业的生产和发展极大地方便了人们的生活，但是其生产过程中对于重型机械和重金属的运用则对环境造成了比较大的影响。如何实现工业生产与环境的和谐发展已成为当今亟待解决的问题，因此，机械工程设计制造及其自动化，必须要将绿色化考虑在内。绿色化产品应主注重回收和再利用，通常情况下旧的重型机械在失去使用价值后都是被直接丢掉，对环境造成了沉重的负担，与此同时还造成了资源的浪费，因此对其的回收和再利用是非常重要的。世界各地的人们都非常重视绿色健康，中国作为世界上新兴的大国必须要与世界机械发展的方向相一致
3.3模块化
传统的机械设计制造行业存在非常大的竞争，自动化的产品的种类繁多，厂家更是比比皆是，所以实现机械设计行业的模块化是一项非常艰难的过程。因此标准的机械接口的研究和开发，以及统一的电源接口、机械自动化环境接口则成为了该过程的重要方面。因此，就可以在标准单元下对新产品进行开发，进而能够使生产规模得到显著的提高。显然，实现电气产品的标准化所产生的效果是显著的，不管是对生产标准的机械自动化产品的单位还是自动化机械的生产单位，模块化的实现能够使得机械自动化生产企业看到更管阔的发展空间
3.4智能化
21世纪以来，自动化技术不但使机械设计制造拥有了更加广阔的发展空间，而且对于各个领域都产生了重要的影响，将技术看做减轻人类负担的重要方面，所以自动化在机械制造中就实现了减轻人们负担的作用。这种智能体现在机器的自动化生产过程，将传统的控制理论与人工智能，心理学，计算机科学，运筹学，数学等知识进行结合，获得新的方法来模拟人工智能，这样就使得机器能够进行判断，形成相应的逻辑思维能力。同时，能够进行自主决策，在机器遇到故障是能够及时的处理，当机器能够自主的进行判断和产生逻辑思维时就已经达到了较高的水平，这样就使得人类对机器的控制更加便捷。当然，任何机器都不能完全摆脱人类进行全自动化的生产和作业，因此保留相应的人工控制和智能的链接还是非常必要的，这就保证了当生产过程中机器出现状况能够及时的进行解决
3.5网络化
众所周知，计算机和网络是第三次科技革命的主要成就，如今计算机技术也得到了迅速的发展。生活中我们能够感受到网络的优势，如洗衣机，洗碗机等。由于网络的迅速发展，地球更加倾向于整合，经济出现一体化，竞争也已经成为了世界范围内的竞争。网络的普及推动了自动化产品的普及，特别是对远程监控和网络检测技术具有显著的效果，该项技术的终端就是机械自动化的产品。各种家用电器使用网络进行连接，并以电脑作为集成中心从而形成家电系统网络，让人们在家中能够完全享受高科技所实现的便利
总之，机械设计制造及其自动化是在竞争激烈的当今社会的潮流，在这种形势下如何能够更好地进行创新，实现利益的双丰收则成为每个企业应该考虑的重要方面，因此就需要实现机械设计制造自动化过程的模块化和绿色化发展。本文以上的几个方面则根据不同的角度来分析机械设计和制造在未来的发展方向，但是，只有继续的探索和实践才能够实现其真正的发展
参考文献
中图分类号：S625.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0026-03
1 绪 论
1.1 选题的背景和意义
现代温室极大地促进了设施农业的总体发展水平。随着大棚技术遍及范围越来越广，大棚数量也不断增多，因此如何更好地控制大棚内的环境便成为人们喜欢研究的一个新课题。传统的温度控制方法是把温度计挂在温室大棚内来获取里面的实际温度，而后依据测得的温度与标准温度相比较，看温度是否合适。这种方法不但必须人工来完成，而且效率也很低。况且照目前的实际情况，传统的温度控制方法就更加不可行。这些问题致使我国农业生产的效益很低，因此，智能化温室控制系统的研究显得至关重要。它能在生产成本很低的情况下给作物生长创造一个最佳的环境条件，有利于我国农业的快速发展。
1.2 国内外研究现状和发展趋势
温室栽培技术起源于我国，但我国的温室技术发展非常缓慢，到20世纪60年代仍然处在很低的生产水平。传统温室以塑料大棚、日光温室为主，这类温室成本低效益好，但设备相对简陋、环境调控能力差。
随着单片机技术和传感器的发展，逐步兴起了一种有利于资源节约的高效设施技术的智能温室控制系统。特别是随着20世纪70年代微型计算机的诞生，更使温室环境控制技术有了天翻地覆的变化。至20世纪80年代，以微型计算机为核心的温室智能控制系统在国外一些国家已经向完全自动化、无人化的方向发展。
总之，我国的智能温室控制系统研发较晚，全面的环境控制技术研发才刚开始。同国外先进化的水平比较，还滞留在初级阶段。
1.3 主要的研究内容
本设计主要完成了三方面的工作：
①确定整体的设计方案；
②是设计传感器的软硬件系统；
③是设计单片机及通信接口。
本文针对温室内存在的诸多相互影响和制约的因素，设计出了基于单片机AT89S52的智能化温室控制系统。该系统融合了信息采集技术、信息传输技术、信息存储技术及信息处理技术，可以对农作物的生长情况做到全面、实时监测，实现了温室环境检测智能化。
2 智能化温室控制系统的整体设计及相关技术研究
在外界环境中，温度作为影响植物生长环境的主要因素，植物在在生长过程中的一切生物化学作用，都应该在适宜温度条件下进行，温度因素在空间上随着纬度和海拔的变化而变化，在时间上会由于四季及昼夜的改变而变化，不同品种的农作物对环境温度的要求也有所不同，相同品种处在不同生长阶段农作物对温度亦有不同的要求，因而智能化温室控制系统的设计就显得尤为重要。
2.1 系统功能设计
智能化温室控制系统的主要功能有以下几方面：
①首先系统要实现对室内温度参数的实时采集；
②系统采用RS-232串行通讯方式，使得通信系统具有较高的可靠性和灵敏度、较好的实时性和较强的抗干扰能力；
③系统设备能够实现存储、远程通信等功能；
④在温度超限时实现报警；
⑤系统能够实现长时间测量数据并记录。
2.2 系统设计原则
温室控制系统的设计应保证系统具有可靠性、易于操作、高性价比等优点。
2.2.1 可靠性
在实际应用中，系统的可靠性是实际应用的前提，设计时提高系统的可靠性一般从以下几个方面着手：选用性能较好的元器件；在设计电路板时不要胡乱布线且接地处设计要合理；要在容易受干扰的地方采取适当的抗干扰措施来保证系统的可靠性。
2.2.2 易于操作
系统操作和维护方便在设计系统时，应想办法尽量将复杂的操作内置化，这样能方便不同阶层的人使用。
2.2.3 高性价比
系统控制芯片为单片机，单片机不仅体积小、功耗低，其最大的优势是其性价比高。性价比是决定单片机是否能够广泛使用的一个极为关键的因素。
2.3 系统设计方案
温室控制系统单片机为控制核心，其中测量温度采用DS18B20温度传感器作为测量元件，构成了智能温度控制系统。温室控制系统具有温度测量电路、数据的存储及显示电路，语音报警电路等。系统设计方案，如图1所示。
3 硬件设计
本系统是以单片机为核心，它可以完成温湿度的采集、处理、显示并自动控制等功能。其硬件电路由温湿度传感器、RS-232串口通信、单片机和计算机三部分构成。单片机通过对温度传感器DS18B20进行编程来获取温度值，并将数值通过串口通信传送给计算机。
计算机主要是进行编程，控制温度的显示和报警等。经过综合考虑，最终我们选用AT89S52为微处理器。
DS18B20的测温原理，如图2所示。
4 软件设计
能化温室控制系统的整体功能的实现是在程序的控制下完成的，温室控制系统采用模块化设计，温室控制系统的软件设计与硬件设计思想一致，系统针对不同的功能将系统分成各种不同的程序模块，并对其分别进行编程、修改与调试，系统通过主程序、中断处理程序来实现对各程序模块调用，最终其连接起来完成整个智能化温室系统的功能。
软件部分采用程序模块化的方法将程序分为几个程序模块，然后针对每个模块分别设计程序，使各模块结合起来实现协调工作，最终实现对温室中温度的实时控制。智能化温室控制系统由多个独立的子程序构成，各个子程序之间通过软件接口相连，这样既便于连接、调试，也便于修改和移植。智能化温室控制系统的软件部分主要完成数据的处理运算、实现通信联机、实时数据显示和采集，系统参数的设置、语音报警等。智能化温室控制系统测控软件主要与硬件系统相结合，共同完成对系统环境参数的实时采样、实时处理数据以及与PC或移动终端通信等功能， 软件系统也能够根据模块程序自动将结果与设定的阀门报警值进行比较， 若检测的值超过设定的阀门值， 系统将启动报警电路报警。
主程序模块的主要功能是调用各种数据处理子程序和实现智能化温室控制系统的自检功能，通过主程序对子程度的调用来实现打开湿帘泵、启风机和关闭遮阳网等降低温度措施。在温度低于程序对温室控制系统设定值后，通过主程序对子程度的调用来实现打开遮阳网和补光灯等措施。这样就使得各程序模块有清晰架构，无论是维护还是修改都非常便捷。主程序程序框图，如图3所示。
5 仿真与调试
绘制完电路图后，需要Keil已编译写好的AT89S52的设计程序，将鼠标移动至AT89S52 芯片上，双击即可完成程序的添加。当双击时，会进入一个设置的对话框，在对话框中可以设置单片机系统的晶振频率，在这同时可以设置输入程序的路径，单击OK键就能够完成输入设置，并将已编译好的程序添加到AT89S52中，当再回到Proteus设计电路界面时，左键点击位于Proteus主界面左下方的开始按钮，这样就可以进行电路仿真。Proteus实现的是交互式仿真，在仿真进程中能够根据系统的需要操作各开关、控制按钮等器件，系统会真实地反映出仿真结果。在仿真开始后，通过程序编译来设置上下限温度，当温度值超出或低于所设定的范围时，就会启动报警系统。
设置温度上限为25 ℃，温度下限为10 ℃，如图4所示，此时温度是43 ℃，高于上限温度，此时启动报警系统，看到警灯亮报警。
6 结 语
本文针对温室大棚测控系统的研究，运用了单片机技术、通信技术、传感器技术、电子技术和自动化等专业知识。在设计和开发的过程中，综合目前一些先进的测控理念并紧密结合温室大棚的实际情况。本文遵循系统的需求，进行总体分析与设计、模块化设计、详细设计，并对系统的可靠性和抗干扰进行了设计。
参考文献：
中图分类号：TD63 文献标识码：A
在城市化进程逐渐加快的今天，对煤炭等能源的需求量越来越大。如今，世界上最大的煤炭生产和消费国就是我国，并且未来很长一段时期，我国都将占据主导地位;虽然煤矿产量在不断的增大，我国煤矿安全生产形势却日趋严峻。虽然国家在推行煤矿综采机械化，但在很多的煤矿中，依然在使用那些老旧技术和较为落后的设备，因为没有较高的自动化程度，操作和监控起来存在着较大的难度，这样生产效率就会受到影响。因此，在煤矿机电设备中，就需要将自动化技术广泛推广应用。
1、煤矿机电设备自动化现状
1.1发达国家现状：发达国家的煤炭行业经过几十年的发展，在较大程度上提高了整体技术水平、安全生产条件和劳动生产率，如今本行业已经有着较高的效率和技术水平，特别是近些年来，在煤炭行业中开始广泛应用以自动化控制技术为代表的高新技术。在煤矿开采中，将先进的综合机械化和自动化大型设备给应用了过来，显著提升了劳动工效。
1.2我国技术现状：我国在煤炭生产，将多层次技术结构给呈现了出来，大型矿井如今处于综采发展阶段，中小型矿井则处于普通机械化发展阶段，一些乡镇小型煤矿，甚至还将人工作业生产方式应用过来。相较于发达国家，我国在诸多方面都存在着差距，如大型机械自动化技术的应用、开发和制造等等。
2、自动化技术在煤矿机电设备中的应用
2.1自动化概述：具体来讲，自动化指的是没有人直接参与到机械设备或者生产过程、过程管理中，通过自动检测、信息传递处理以及其他的操作，促使目标得到实现。它作为一门综合性技术，跨越了多个学科，融合了多项技术，如计算机技术、微电子技术、信息技术以及自动控制技术等。在上个世纪七十年代开始在国外机械上广泛应用自动化技术，而到了八十年代开始兴起微电子技术，在机械制造中开始更加广泛的应用自动化，特别是在机械上应用 PLC 控制技术、DSP 控制技术、传感与检测技术以及信息处理技术等先进技术，对于煤矿机电产品性能的提升，起到了较大程度的推动作用。如今，在国外机械设备中拥有自动化技术为基础的电子控制系统，已经是较为普遍的事情。
2.2自动化技术在煤矿提升设备中的应用：在如今煤矿生产中，有着最高自动化程度的设备就是矿井提升机，矿井提升设备主要是对煤炭和矸石进行提升，对材料进行下放，对人员和设备进行升降。因为矿井提升工作，是在井筒中，让提升容器保持一个较高的速度来往复运动，因此，就对提升机提出了更高的要求，保证其可以更加安全可靠的运行。那么煤矿提升设备中的电控系统就发挥着较大的作用，它主要是控制提升机的运行，而自动化技术则是电控系统的核心技术。
如今，全数字化提升机是最为先进的提升设备，全数字化控制系统是它的电控系统，对于控制和调节的功能主要是由具有较高性能的 PLC 可编程控制器来承担的，并且监控功能和辅助功能也可以得到实现;将分布式控制方式给应用了过来，对独立的控制器进行设置，各个控制器将总线通讯方式给应用过来。
2.3自动化技术在煤矿采掘设备中的应用：煤矿有着十分恶劣的井下环境和较为复杂的地质条件，在实践中，需要将瓦斯、煤尘以及地下水等因素给充分纳入考虑范围，如果有些问题出现，就很容易导致安全事故的发生。煤矿工人在井下作业的过程中，安全风险较大，因为人力资源是有限的，就会对工作效率造成影响，产需矛盾得到加大。因此，通常将各种大型采掘设备应用到现代化矿井采掘工作面，促使综采自动化得到实现。在煤矿采掘设备中应用先进的自动化技术，非常重要的一个典型就是变频电牵引采煤机，如平煤股份某矿 7LS07 型采煤机，采煤机司机可以用双向遥控器以无线模式来控制采煤机，可以使用一个或两个遥控器操作采煤机。一旦完成了教学过程，遥控器和采煤机之间就建立了无线连接。
2.4自动化技术在煤矿监测监控设备中的应用：因为煤炭行业的危险性较高，那么就需要全方位立体实时监控它的生产过程。现代化矿井构建了监测监控网络，包括诸多的子系统，如安全监测、工业电视、电网监控等，可以实时监测监控矿井各部分。监测监控系统借助于自动通讯技术，可以实时显示地理信息，查询井下情况;结合井下的实际地理情况，对井下人员在坑道中的实时动态分布图进行制作，这样就可以生动形象的展示井下情况，调度起来更加的方便。可以自动考勤井下员工，人力资源管理质量得到提升。
结语：通过上文的叙述分析我们可以得知，在煤矿生产中，各个生产子系统的安全运行会直接受到煤矿机电设备自动化程度的影响，在现代化矿井中机电设备方面，非常重要的一个组成部分就是运用自动化技术设计的自动控制系统，同时，在对煤矿现代机械水平进行评价时，非常重要的标准就是机电设备的自动化程度。在时代飞速发展的过程中，在煤矿机电设备中将会更加广泛的应用自动化技术，将会发挥着更大的作用。
参考文献：
[1] 李海东.煤矿自动化的现状与发展 [J].煤矿现代化，2005，2（5）：123-125.[2] 瑶浴 . 论机械自动化在煤矿中应用的发展 [J]. 山西煤炭，2011，2（12）：99-101.
[2] 朱隆贵.综合自动化系统在煤矿的应用与实现 [J]. 能源与环境，2011，2（5）：55-57.
中图分类号：TP274 文献标识码：A
当今社会就是信息化战争的社会，为了进一步适应信息战条件下的作战要求，确保在电磁环境下还能够占据信息的主导位置，就要求信息作战平台装备的电子设备也逐渐复杂化、多元化，这些作战平台装备性能的好坏也会直接影响到整个信息作战的最终走向，而且这一复杂状况也给我们的设备维修人员在设备的维护上带来了非常大的困难。传统的维护模式一般都是对测试之后的设备根据测试的结果来对设备故障进行定位，一般定位的准确程度与维护人员的工作经验是有直接关系的，由于作战平台的装备一般较为复杂，不仅包含了雷达以及电子干扰等多种设备，而且随着信息技术的不断发展，设备新技术的引进，也使得技术管理人员在短时间内很难对电子设备都熟记于心，我们的维护人员刚刚记住这些电子设备，又出现了新的电子设备，工作人员维护认知的速度跟不上技术更新的速度，因此设备的后期维护也会很难得到进一步的保障。
1.计算机技术及自动化测试技术
当前社会发展主要是信息技术的发展，现代计算机技术以及自动化测试技术的发展也为我国的航空电子设计技术提供了有效的保证。同时也让设备的测试和故障诊断都进一步实现了自动化理。自动化技术的出现也进一步保证了航空电子设备的准确程度和故障检测率。由于测试和故障定位都是自动测试系统自主完成的，这样一来也极大降低了航空设备维护工作人员的素质要求，也正是因为这一特点也受到了人们的普遍关注，一般来说，自动化测试设备在使用阶段的频率是非常高的，而且使用起来也非常方便，但是这种自动化测试技术的难度是非常大的，自动化测试技术的发展在航空电子设备领域的用途非常广泛，我们此次主要就是针对自动化测试中的关键技术进行了详细地分析和探讨。
2.航空电子设备自动化测试关键技术难点分析
2.1 宽带微波系统
电子设备的功能随着设备的不断发展更新而变得愈加复杂，而且频带也非常的宽，一般来说，一个平台上的电子设备所覆盖的频段有时会到毫米波。也就是说我们的测试设备，其测试资源也一定要覆盖到整个被测试对象的应用频带上。
（1）大功率超宽带微波元件
我们的研究人员为了测试电子设备中发射机输出输入信号的功率以及频谱的参数信息，将发射机的输出信号经衰减器降低之后再进行数据测量。因此大功率的超宽频带衰减器微波元件是一定要存在的，但是由于受到电子元器件材料等外部因素的制约，使得在通信频段的超宽频带都已经非常成熟，但在雷达波段上，成熟度远远没有通信频段的成熟度高。所以说我们在航空电子设备自动化测试领域中，关键技术的研究重点主要集中在了雷达频段的研制上。
（2）超宽带天线技术
由于航空电子设备的覆盖频带范围非常广泛，因此所测试设备中采用的辐射天线也一定要运用宽频带的辐射天线，而且我国的航空电子设备元器件中，在雷达频段采用的宽带天线主要有平面螺旋天线和对数周期天线，在通信频段一般采用的是刀形天线。
2.2 故障自动诊断技术
对电子设备进行自动测试的主要目的就是为了检测雷达性能以及相关的电子元器件技术指标是否能够达到正常的标准，然后在根据检测的最终结构对故障进行精准定位，故障自动诊断技术是当前航空电子技术自动化测试中关键的技术手段，目前故障诊断的方法主要分为以下3类。
（1）基于解析模型的故障诊断
这一方法要建立在被测对象的数学模型上，通过将被测对象的可测信息由模型与检测信息进行比较，然后对产生的残差进行阶段性的处理，进而实现故障的有效诊断，而我们的维护人员还要根据残差的产生形式来采取不同的检测方法，目前较为常用的测试方法就是状态估计法和参数估计法，运用这两种方法进行维护是非常有效果的。其中，状态估计法的根本原理就是利用被测对象的解析模式以及可测信息设计的检测滤波器，运用滤波器来重建被测对象的可测变量，然后对系统的状态进行评估并构成残差序列，然后在序列中检测当中存在的故障，这样就能够对故障进行深入地分析。而此时要求的是所设计的系统都是可观测系统，这样进行维护工作也会更加方便。
（2）基于信号处理的故障诊断
这一方法主要是利用信息信号模式直接分析可测信号，提取信号与信号之间的幅值和频率等特征值，将这些数据信息用于故障的检测上，目前这一信号模式可测信号的方法有基于小波变换的方法、基于信息融合的方法以及基于自适应滤波器的方法等，在这些方法中，基于小波变换方法的多辨力分析特点非常的明显，它并不需要对象的数学模型，而且输入信号的要求也相对较低，计算量也在可靠的范围之内，可以说这是一种很有发展前途的故障诊断方法。
（3）基于解析的故障诊断方法
这一故障诊断方法主要是依靠已知被测对象的紧缺数学模型，由于在很多的系统中，精确数学模型是很难得到的，而基于解析的诊断方法需要已知对象的数学模型，这一方法还随着不同使用环境和不同的使用领域而分为基于症状的方法以及基于定性模型的方法。
目前基于症状的方法主要包括神经网络法、模式识别法以及专家系统法等，而在神经网络方法中，运用最多的就是基于多层次的感知器神经网络理论，神经网络故障诊断方法的自适应能力也是非常强的。
3.航空电子设备故障自动诊断的关键技术分析
故障诊断技术在理论上取得的进步比较大，但是一些关键技术问题并没有得到真正的解决，主要的原因是因为故障诊断的敏感性问题，也就是说被测对象的故障具有较高敏感性的同时，对噪声、干扰的不敏感性也是非常的明显，这也就导致很多的故障诊断出现失误的几率会加大。再有就是要求我们的故障诊断人员找寻出合适的科学的诊断方法，设计出合理的计算机诊断软件，不断提升故障诊断的速度，并能够对故障进行实时诊断。第三还要求我们的研究人员设计出先进的故障诊断技术，创建一个完善的诊断系统，实现故障自主诊断。最后还要求我们的维护人员利用多故障假设模型，从而实现多故障的诊断耦合，进一步解决故障与故障之间存在的耦合问题，更好地实现对故障的诊断和解决。
结语
航空电子设备自动化测试是我国一直不断研究的高精准高深度测试系统，我们此次分析了电子设备自动化测试以及故障诊断的相关关键技术问题，通过分析我们得知，被测设备本身的可测量性能的好坏会直接影响到测试的最终结果，而航空电子设备自动化测试关键技术中，设备采用模块化结构以及相关的故障诊断方法对提高航空电子自动化测量的效果和故障诊断的效果都是非常有帮助的，希望此次探讨可以为我们航空电子设备的自动化测试发展提供有效的帮助。
一、引言
所谓自动化校准系统，就是指在较少的外界干扰下，对测量结果进行自动化处理和测量，是一种高效的提高产品质量的工具。作为ATS（自动测试系统）系统的重要组成部分，自动化校准系统通常由控制器、接口、测试软件、微处理器以及程控开关等构成。随着工业领域对测量的精度要求越来越高，对数字示波器自动化校准系统的研究显得十分必要。性能良好的示波器对于工业生产的模拟测试、调试开发来说至关重要，它通常按照正弦、方波和脉冲三种形式输出信号，由于其具备远程控制能力，并兼具各种设备的通用性和准确性，因此对于判断机器故障和分析原因来说具有很高的效率。就我国数字示波器校准仪的发展现状来看，中国计量科学研究院和华东高新技术开发有限公司处于领先地位，其合作研制而成的POC-3型程控数字示波器校准仪能够对各种类型的示波器进行自动化校准，由于特制了微处理器，它能够直接测量100Mv-100V的脉冲电压，在示波器的自动校准领域是一个飞跃。
二、数字示波器自动化校准软件的工作原理
示波器从诞生到发展已有近一个世纪的历史，是目前脉冲测量技术中应用最广的观测仪器，因其速度快、频带宽，数字示波器不仅具有电流表和电压表无法替代的功能，还能凭借其灵敏度调制信号的参数，这种智能化的仪器在当今社会得到广泛应用。下面，我们就数字示波器自动化校准软件的工作原理进行简要分析。
（一）数字示波器自动化校准系统的构成要素
数字示波器自动化校准软件具有复杂的系统构成，通常包括控制器、测试软件、程控器、执行元件、微处理器等，在其工作时，要将接口与总线连接起来方便传输。由于每次都会接受不同的任务，示波器的I/O接口有不同的型号，如GPIB、IEEC2388.2、LAN、R7-121C等。其中GPIB是通用接口总线，采用钛合金材质制作而成，其传输速度达2M/s。后来，IEEC2388.2问世，较之GPIB，它提高了传输的稳定性，也增加了更多的寄存器操作指令。R7-121C指的是异步传输的标准化接口，其引脚分为两种不同型号，一个是DB-9，另一种是DB-25，后者是前者的改良版，在抗干扰能力上更胜一筹。
（二）数字示波器自动检测系统的原理
数字示波器的自动检测系统主要分为硬件和软件两大部分，前者包括多功能校准仪、微型计算机和打印机，后者包括信号匹配器和GPIB。在微型计算机的远程控制下，先要按照时间系数扫描时标信号，在根据正弦信号测定频响和垂直偏转系数，由于程序已被编程，因此数字示波器会根据信号依次响应脉冲波的频率，当其检测出数据结果时，会进行不确定度的分析，自动生成误差报告，以判断结果是否合格。
三、数字示波器自动化校准软件的设计研究
下面，我们就数字示波器自动化校准软件的设计进行如下探讨。
（一）测控系统的模块化设计
首先，示波器自动化校准测控软件采用了模块化的设计方案，它将整个系统分为若干模块，各个模块之间相互独立互不干扰，分别进行文件、浏览器、仪器以及数据库的管理，分工明确。各自独立的实现示波器的校准以及数据处理功能。整个测控校准系统设计采用的是TOP――DOWN原则，每个模块都由主程序统一操控管理，使其具有良好的内敛性和清晰度，升级也更为容易。其操作流程主要如下，先由示波器检定员根据用户名登陆系统，再根据示波器的初始化数据选择合适的参数，进行误差范围的设置，再由示波器取读数据并校准，看数据是否超过了规定的误差范围，最后进行数据处理和储存，并输出结论。
（二）自动化校准软件的结构设计
数字示波器自动化校准软件共包含四个有机组成部分，第一是系统的预设软件，是示波器的总程控枢纽。第二是数学示波器的选择程序，其选择程序大多是半自动的，无需手控调节，这对操作的稳定性和一致性提出了很高的要求，根据不同的档级，软件能对其进行合理的组合编制，对于操作者来说使用非常便利。第三是校准软件的主体，其中参数在软件中起到决定性作用，由于一般情况下菜单的操作组分为水平、垂直和触发三组，可根据操作组选择参数的偏转系数和带宽值，并统一填入模板，方便日后的编写。值得注意的是，数据的采集通常需要一定的等待时间，在波形稳定的前提下 需要尽可能的缩短时间以满足误差处理的修约规定。最后一部分是文件的储存和管理，操作者只需按照仪器的提示，依次对示波器的型号、编码、校准日期等信息输入即可，软件会自动将其生成索引目录，并导入检测数据中心。
四、总结
综上所述，作为自动化测试系统，数字示波器的应用已经越来越广泛，其自动化校准软件经过不断的调试，在很大程度上提高了自动化检定功能，其工作效率较之手动测量提高了二十倍以上，也填补了自动化测量的空白，对于其他类似的测量系统具有借鉴意义。
参考文献
[1]姚洪奎.数字示波器自动化测试软件系统设计与实现.电子与通信工程.电子科技大学 ，2010（学位年度）.
