一、设计性实验选题的“五个原则”
此外，设计性实验选题时，在把握综合性、创造性、应用性、自主性和灵活性这五个原则外，还要合理掌控学生专业知识结构、专业知识掌握程度及学生自主实验的可操作性等方面。
二、设计性实验选题的“四个方向”
材料成型与控制工程专业设计性实验选题在把握“五个原则”的前提下，通常可通过“四个方向”来进行选题设立，即验证性实验转化为设计性实验、科研项目转化为设计性实验、生产项目转化为设计性实验和学生兴趣转化为设计性实验。
（一）验证性实验转化为设计性实验
验证性实验是为促使学生掌握并加深对专业基本理论、知识的理解，而按照实验教材的要求，由学生进行实验操作，并从实验结果验证所学的理论知识。由于实验结果在理论授课时已经涉及，因此学生实验的兴趣不浓，热情不高。但不要因为这些就抹杀验证性实验验证理论知识，加深学生对基本理论知识理解的独特作用。完全可以通过合理安排，将一些验证性实验转换为设计性实验。这样就可以激发学生的实验兴趣，提高学生的实验学习主动性、自主性。例如，对长杆型坯料进行局部镦粗是模锻生产中经常采用的变形工序之一。因此，在《锻压工艺及模具设计》专业实验课中设立了“局部镦粗规则的验证”这项验证性实验。该实验通过对不同长度试件，使用局部镦粗模进行镦粗，验证局部镦粗规则的正确性，观察和分析由于局部镦粗长度与直径比值的影响而出现的正常和不正常现象。由于是验证性实验，学生兴趣不高，往往抱着看热闹的心态参加实验，不能达到良好的教学效果，但该实验涉及内容是比较典型且在生产中常用到的。怎样保留并将其转换为学生感兴趣的设计性实验呢？这就需要转换思路，可将该实验内容转换为首先要求学生根据给定尺寸的不同试件，进行局部镦粗积聚工步计算，并绘制镦粗模模具图。当然，由于实验经费及加工时间的限制，学生设计的镦粗模并不需要制作出来，因为给定尺寸的试件，其局部镦粗模主要模具尺寸及工步是唯一的，可以采用原有的局部镦粗模进行实验和鉴定学生设计结果的准确性，这些需要教师在实验过程中灵活掌握。这样，通过对原有实验内容转换为设计性实验，可使学生根据给定的实验目的，自行设计实验方案并予以实施，对实验结果进行分析论证，一方面有力地提升学生的实验热情，巩固所学理论知识，提高解决本专业有关加工工艺问题的能力；另一方面增加的镦粗模设计又锻炼了学生的工程制图能力。验证性实验转换为设计性实验，不但可以保留一些经过长期教学积淀总结的经典、原理性强的验证性实验内容，而且节约实验经费，还能提高学生的实验热情，达到良好的实验教学效果，有着“一举三得”的益处。当然，并不是所有验证性实验都能转换为设计性实验，对于这类实验项目，如果确实是经典、原理性强的验证实验项目，只要集思广益，通过合理安排，完全可以将验证性实验穿插在设计性实验项目中，以增加学生的学习主动性。这些都需要在设计性实验选题中拓宽思路，灵活安排。
（二）科研项目转化为设计性实验
科研项目转化为设计性实验，就是将专业教师的科研课题或科研成果转化为设计性实验。随着科学技术的快速发展，新材料、新技术和新知识不断出现，而且高校材料成型与控制工程的教师学历较高，多为博士毕业，且积累了具有一定水平的科研成果。把科研课题或科研成果涉及的新技术和新知识转化为设计性实验，是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的最佳途径。根据调查，学生大多数对专业课老师所从事的科研项目及内容具有极大的兴趣和关注，此举能够有力地提高学生实验学习的积极性和兴趣，利于实现加强学生专业素质与实践应用能力培养的教学目的。例如，教师科研项目涉及到的过共晶Al-Mg2Si合金在航空航天、军工、汽车等领域中应用前景广阔，已成为国内外十分重视研究开发的先进复合材料，但铸态过共晶Al-Mg2Si合金的力学性能较差。因此，可将该科研项目涉及内容转化为“原位自生Al-Mg2Si复合材料力学性能的改善”设计性实验，要求学生针对铸态原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料力学性能差的特点，设计并实施改善力学性能的方法，并撰写分析报告。该设计性实验所涉及的Al-Mg2Si在专业课中虽未能涉及，但铝硅合金熔炼等相关知识在理论课和实验课上已涉及并掌握，因此学生进行该项实验有一定的理论和实践基础。学生首先要查找相关资料，理解并掌握“原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料”的相关知识，在保证合金成分为过共晶Mg2Si的条件下，自主选择、计算合金成分配比。然后根据计算结果进行配料、熔炼、除气，并根据前期选择的不同方法对合金熔液或浇注试件进行处理，最后进行拉伸测试及金相观察，检验设计方案的正确性，并对结果进行理论分析。该设计性实验虽然由科研课题转化，但涉及材料成型与控制工程专业知识中应掌握的合金设计、合金配料、合金熔炼、合金处理及热处理工艺等，较好地将专业知识系统、综合地链接在一起，使学生能够接受系统的工程实训，不仅能够培养学生的创新能力，而且加深其对所学专业的认识和提高解决所学专业涉及工艺问题的能力，树立正确的思维方法及严谨的科学态度和工作方法等。科研项目转化为设计性实验时，不可盲目地将科研内容或部分内容一成不变地照搬过来，必须要考虑学生的所学专业知识和专业能力，如果研究内容过于狭窄、难度较大或实验内容过于生僻，不仅达不到提高学生实验兴趣和教学效果的目的，反而会使学生产生抵触情绪，这就从根本上违背了开展设计性实验的初衷。因此，采用科研项目转化为设计性实验时，一定要密切结合学生专业知识、实验能力等方面，保证学生能够以饱满的热情投入到设计性实验的工作中。
（三）生产项目转化为设计性实验
材料成型与控制工程是实践性较强的专业，因此在设计性实验选题时要力求接近、结合实际生产项目，将其合理转化为设计性实验内容。通过这种设计性实验的训练，能够有针对性地促使学生在解决实际生产问题时应用、加强、拓展所学的专业理论知识。这种实际生产项目转化的设计性实验，不但能培养学生的工程设计意识和实践能力，而且能显著提高学生的专业综合能力。例如，以W18Cr4V为代表的高速钢广泛应用于实际生产中的切削工具和冷变形模具中，其内部的合金元素与碳形成复杂的碳化物，分布在基体金属上，降低了材料的机械性能。而锻造是实际生产中改变高速钢中碳化物分布状态的重要方法。因此，可将该生产项目转化为设计性实验“改善高速钢铸件中碳化物分布的锻造工艺设计与实施”。该实验内容包括铸造和锻造两大部分，铸造部分要求学生自主选择、设计高速钢铸件成分，并根据设计成分采用中频炉进行熔炼、浇注小型铸件，然后对铸件进行碳化物偏析分析，根据偏析分析结果，合理设计锻造工艺并利用自由锻机实施，最后再进行偏析检测，以检验设计的锻造方案是否正确。这个设计性实验有机地将铸造和锻压两个专业方向结合，符合实际生产流程，使学生能够系统地学习、实践和掌握企业所需要的知识，有利于应用型人才的培养。
（四）学生兴趣转化为设计性实验
学生的兴趣是实验教学达到预期目标和效果的动力，因此，如将学生普遍感兴趣的问题转化为设计性实验，就能激发学生对设计性实验的关注和探索，从而促使学生在实验中运用已学的知识、技术去自主发现、探索和总结规律，达到培养学生熟练运用所学专业知识，提高专业素质、创新意识和实践能力的目的。例如，精密铸造是用精密造型方法获得精确铸件的工艺，是铸造行业在高新领域的代表，很多铸造企业对精密铸造工艺的应用需求很大。如果开设精密铸造相关的设计性实验，要求学生采用精密铸造法制备小型零件，学生并不是普遍感兴趣，达不到预期的教学效果。怎样才能使学生都感兴趣呢？这里可以将精密铸造制备小型零件变为艺术铸造，因为艺术铸造采用的熔模铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造等的工艺与工厂生产的精密铸造零件工艺及原理是相通的，而要求学生采用精密铸造技术设计并制作小型铸造工艺品，会极大地调动学生的兴趣和参与实验的热情，学生会在实验过程中潜移默化地掌握、提高精密铸造相关知识及工艺。
三、结语
随着教学改革的深入，材料成型与控制工程专业的设计性实验越来越受到重视。实际教学中，我们本着“五个原则，四个方向”来制定设计性实验项目的选题，同时力求使实验内容、实验形式不断更新、完善，充分调动了学生的实验学习积极性，为培养学生科技、工程能力的应用与创新创造良好的前提条件，取得了良好的教学效果。在以“五个原则，四个方向”制定的设计性实验项目中，学生能够真正地综合运用多门学科的知识、方法和技能来设计实验方案，并在实验过程中运用所掌握的知识去发现、分析和解决问题，提高了专业技术水平，积累了在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、素质和能力。
在经济全球化的大背景下，对人才提出了更高、更新的要求。据统计，20xx年高校毕业生总数将达到765万人，就业形势非常严峻。为加快建设创新型国家的进程，缓解大学生日益严峻的就业压力，响应国家“大众创业、万众创新”的号召，高等院校必须全面开展创新创业教育，探索创新创业人才培养模式改革与创新，为我国经济社会发展和地方区域经济建设培养创新创业人才，实现高等院校所承担的人才培养与社会服务的功能。
我校材料成型及控制工程专业学生的培养以服务中原经济区建设和河南区域经济发展为基本定位，培养能够系统地掌握相关专业基础知识，且知识、能力与素质三方面协调发展的高级应用型复合人才。在当前形势下对我校材控专业创新创业人才培养模式进行探索与实践，也是学生就业创业和经济社会发展的现实需求。
目前在材料成型及控制工程专业类课程教学中大部分教师都是采用以多媒体为辅助的课堂讲授教学模式。授课教师使用的教学资料一般由教师个人制作收集，对相关知识的讲解会有所偏颇，且缺乏知识的发展更新；而学生则早已适应了被动地接受知识，缺乏主动性，学习兴趣也不高。材料成型及控制工程专业相关课程介绍的主要内容不仅包括传统的材料及制备工艺、原理，还包括大量的新型材料，而材料的发展日新月异，要让学生了解到先进的新型材料的发展概况，充分调动学生的兴趣和积极性，培养学生的创新能力和创业实践能力，这就需要改变现有的人才培养模式。本文从以下几个方面对创新创业人才培养模式进行了探索与实践。
一、及时调整培养方案，优化课程体系设计
随着经济社会的发展，国家和社会所需要的人才类型发生了改变，不仅要求毕业生系统地掌握相关专业知识，还需具备一定的创新意识和创新能力。材料成型及控制工程专业积极探索校企产学研合作协同培养模式，校企共同制定人才培养目标，根据社会未来发展对人才的需求及时调整课程体系设计。从专业人才培养方案和课程体系的各个环节入手，坚持理论与实践相结合，坚持创新创业教育与专业知识教育相结合，将创新创业教育融入到专业知识教育的人才培养体系中。
同时在人才培养方案中增加跨院系、跨专业的选修课，打破专业、院系之间的壁垒，使学生选课不受年级、院系的限制，最大限度地满足学生自主学习的需要，尊重学生的兴趣，发展学生的个性，而兴趣和个性正是创新创业的前提。
二、创新教学方式，注重训练学生的开放性思维能力
（一）坚持教学方法改革与教学内容更新的统一
当今世界科学技术发展日新月异，作为高校人才培养的主要教学资料-授课教材，其内容应及时反映当前科技发展的最新成果和学科前沿知识。专业教师应及时更新和修订教材体系，使授课内容更科学合理、更贴近实际，促进学生更好地掌握本专业相关知识。
推进教学方法的改革，实现从传统的知识“灌输式”的教育方法向以启发式、探究式、讨论式等方法转变。加强师生互动，鼓励学生大胆质疑，师生之间互相启发，彼此促进。同时鼓励教师在对学生进行专业知识的传授过程中，自然地将创新创业教育渗透进去。
（二）课堂学术报告教学
为了使学生适应将来的工作和社会的发展，大学将训练学生的重点放在培养学生的开放性思维能力上。在教学内容组织安排上，将授课与学术报告，理论与实际结合起来，开辟第二课堂。为充分发挥学生的主体性，调动学生的学习积极性，定期开展课堂学术报告[1]。将班级学生分成若干个学习小组，教师提前布置相关的主题，小组内进行任务分工与协作，课前进行文献资料搜集、分析，并动手做多媒体课件，课堂上的讲解与表述，同时开展课堂讨论。这样，不仅可以大大提高课堂授课效果，而且激发学生的学习主动性和积极性，培养学生的分析解决问题能力、表达能力及团队合作意识。同时鼓励学生积极参加与教学内容密切相关的学术报告会，既扩大学生的知识面，又使教学内容更加新颖。
（三）科研项目式教学
科研与教学是辩证的统一体，以科研促进教学是提高理工科院校创新创业教学质量的关键，科研式教学是提高理工科院校学生创新创业能力的有效途径[2]。它是以真实的科研项目为载体，让大学生在本科阶段就开始参与到科研活动中，在教学过程中穿插工程实例、科研项目研究成果，吸引学生，提高学生学习的兴趣，同时在实验室里展示有关典型材料的样品和组织照片等，供学生课余参观，加深对理论内容的理解，也能够激起学生的学习兴趣。学生在教师的指导下，完成真实科研项目的研究工作任务，使学生成为知识的主动探索者。通过对科研项目深入的研究，激发学生学习积极性，培养学生的探索能力和创新能力。在科研项目教学中，教师和学生可以互相获得灵感与启发，相互学习，共同提高。
三、注重科研训练和创新创业实践，培养实践能力
（一）建立“导师制”，开放科研实验室，实施科研驱动
中原工学院材料与化工学院建有“金刚石高效精密锯切工具技术国家地方联合工程实验室”等一系列科研平台，能为各类项目的开展提供优良条件。
通过教师学生互选的形式建立导师制鼓励学生通过独立或团队合作的方式完成科研项目[3]。这样，参加导师制的学生从大二开始就可以逐步参与到导师的科研课题研究中去，导师每周会安排半天到一天的时间来解答学生学习上遇到的疑难问题，与学生进行面对面的交流，师生间平等争论，培养学生的开放性思维和质疑精神。学生们在发现和解决科研项目中存在问题的过程中，全面锻炼了他们的思维方法、动手能力和研究能力，其创新意识、创新精神和创新能力也得到了培养和提高。
（二）以创新创业项目及学科竞赛及为载体，以赛促能
结合材料成型及控制工程专业特点，组织学生积极参加大学生创新创业训练计划项目、大学生挑战杯竞赛、金相技能大赛、铸造工艺大赛等创新实践活动。学校和院系从资金和设备方面给予支持和保障，并邀请相关领域经验丰富的教师和科技人员担任创新创业指导教师。学生利用业余时间，通过团队小组自主选题，围绕参赛要求，多学科、多领域的团队合作，分工明确。这样，学生能在实践中更多地找到自己所学知识的用武之地和不足之处，培养其独立运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题的创造性能力以及他们的团队合作能力、交际能力，为今后走上社会更高质量地创业就业打下坚实的基础。
（三）实施双导师制，培养学生的学习与实践能力
通过实施校内老师加企业工程师的双导师制模式，在联合指导本科生毕业设计、学生参与产学研项目等方面进行广泛的合作，同时聘请国内外知名专家学者和企业工程技术人员开展专题讲座与技术培训，全方位拓展学生的知识面，增强学生的工程实践素养和社会认知能力。
本专业在多年的项目合作过程中与多家企业单位建立了良好的合作关系，并建立了学生实践基地，为学生提供更加丰富多彩的实习实训。专业为每三到四名学生从合作企业单位聘请配备一名校外指导老师。在校内导师的日常管理和辅导之外，这些校外导师可充分利用本单位的优势和资源共同对学生的科研、实践和论文工作进行指导，给学生带来更多的社会生产实践的机会，锻炼与提高自身的能力。这种双导师制培养模式是建立在校企双方互惠互利基础上的，紧密合作，协同育人，既可以有效地解决学生的理论学习与实践脱节的现象，企业也可根据学生的日常表现优先选拔留用学生，更好地引进合适人才。
四、探索校企产学研合作教育模式
校企共建科研基地的协同创新模式可有效地避免目前高等教育理论教学脱离生产实际、与市场结合不紧密等问题。校企协同创新把教学科研、人才培养和社会服务有机地统一起来，促进了学校和企业的共同发展[4]。学校在制定人才培养方案时，应充分考虑地域经济发展和企业需求，及时调整和开设新课程，使学生的知识结构更加完整，更加符合社会对人才的要求，提高学生的创业就业竞争力。
教师通过与企业工程技术人员开展合作研发工作，既能够提高教师的实践能力和研究能力，这些教师也能将企业的研究成果和最新技术加以总结并带到课堂的教学中去，既拓宽了学生的知识面，又使高校培养的人才更符合企业的需求[4]。实现了学校专业设置与产业发展对接，人才培养方案与岗位职业要求对接，教学内容更新与企业技术进步对接。这些产学研合作企业成为了我校专业教师进行教学科研的依托，同时也是学生实践和锻炼的场所。
五、结语
根据材料成型及控制工程专业和课程的特点，调查分析原培养模式对创新创业人才培养的弊端，总结经验，积极探索解决方案。通过优化课程体系设计和教学方式、开展科研驱动和学科竞赛、校企产学研协同创新等多种方式，推进教学、科研、实践三方面紧密结合，带动大学生参与科技创新和实践锻炼的积极性和广泛性，培养一批富有创新精神、勇于投身实践的创新创业人才队伍。当然，这种创新创业人才的培养模式还需要在长期的实践中不断修正和完善。
摘要：阐述了智能控制工程与机械电子工程的概念，从鲁棒控制、模糊控制工程、神经网络控制等五个方面分析了智能控制工程在机械电子工程中的应用，以期为机械电子工程的发展提供参考依据。
关键词：智能控制工程；机械电子工程；概念阐述；应用分析
在人们生活水平不断提升的今天，生活中所使用的机械电子产品种类、数量都得到了提升，也更加注重机械电子产品的功能性。因此，在机械电子工程中应用智能控制工程是发展的必然趋势，不仅可以提高机械电子产品的生产效率；还可以有效降低机械电子产品的生产成本，推动行业稳定有序的发展。本文就探究智能控制工程在机械电子工程中的应用。
1智能控制工程的概念阐述
智能控制工程英文名为“Intelligentengineer-ing”，主要是指创建多种形式的智能化系统，集计算机理论、信息技术理论等诸多理论为一体，涵盖了众多工程，具有系统性、多样性以及可操作性等诸多特点[1]。在我国社会经济不断发展的背景下，多种科学技术相继被研发出来，并被应用到机械电子工程中，有效提高了机械电子系统的使用效率，让其可以稳定有序的运行。但是随着人们对机械电子产品性能的要求越来越高，使得机械电子系统的各个部件都需做出相应调整[2]，因此，将智能控制系统应用到机械电子工程中非常有必要，直接影响到机械电子系统的整体运行状况，为我国机械电子行业的发展奠定坚实基础。
2机械电子工程的概念阐述
机械电子工程英文名为“MechatronicEngineer-ing”，又可以称之为“机电一体化”，其集诸多技术特点于一体，不仅可以有效降低工作人员的工作强度，减轻工作任务量；还可以有效提高机械电子设备的生产效率，保证所生产的机械电子设备性能，让整个行业朝向智能化、信息化发展[3]。在机械电子工程传统运作情况下，工作人员经常处于超负荷工作状态，若工作人员稍有疏忽会发生安全事故，产生严重的负面影响。而机械电子工程刚好可以避免此种状况，不再采用人工控制为主的方式，而是集中依靠机械设备，有效推动了电子技术的发展，提高了产品性能质量。
3智能控制工程在机械电子工程中的应用分析
智能控制系统主要是将人工智能和互联网技术相结合，一同展开智能化模拟与控制工作，确保特定操作流程符合要求，能够有效模仿人类大脑思维模式，进而实现信息数据的收集和控制工作[4]。在我国社会经济快速发展的今天，社会逐渐呈现出智能化生产趋势，将智能控制工程应用到机械电子工程中刚好符合此种发展趋势，可以减少人工操作，提高生产效率，获取更多经济效益。通常情况下，在智能控制工程中应用机械电子工程主要从以下几个方面展开。
1）鲁棒控制的使用分析：鲁棒控制英文名为“RobustControl”，主要是指在机械电子工程中安装一个控制器，并对这个控制器的性能指标进行调试，确保机械电子系统在运行过程中如果遇到各种问题，都能实现转化（如下页图1所示），维持某些性能的特性，达到有效控制的目标[5]。通常情况下，工作人员在机械电子工程中使用鲁棒控制需要注意以下两点：一方面，工作人员需要选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器，在此基础上对鲁棒系统控制器的结构进行调试，确保性能、功能都符合要求。另一方面，在上述工作完成后，工作人员还需要对鲁棒控制器理论内容进行研究，并利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程，从而有效保证电子机械工程能够稳定进行，提高电子机械系统的运行效率。
2）模糊控制工程的使用分析:众所周知，机械电子工程在运行过程中涉及众多步骤，且加工流程复杂，对工作人员有着较高的技术水平，使得工作人员的工作压力非常大。面对此种情况，工作人员就需要在机械电子工程中应用模糊控制工程，建立模型，具体可以从以下两个方面入手：一方面，工作人员需要加强模糊控制工程的研究工作，建立清晰、准确的模型，通过模型的研究，有效做好自动化控制工作[6]。另一方面，由于模型制作步骤繁琐，经常出现数据误差，影响自动化控制效果，针对此种情况，工作人员就需要彻底用糊控制系统取代传统控制系统，并将模糊控制系统应用到机械电子工程中，从而有效保证机械电子工程的运转情况，提高生产效率。
3）神经网络控制的使用分析：主要是指建立网络控制系统，在这个网络控制系统中不断模拟人类神经系统，然后对机械电子设备进行有效控制。与此同时，由于神经网络控制在使用过程中需要结合不同的神经元，只有通过不同神经元才可以对机械电子设备进行高效率控制，确保所发出的指令能够有效执行[7]。面对此种情况，工作人员在机械电子工程中应用神经网络控制，就需要做好神经元的筛选、组合工作，从而有效带动电子行业发展，让机械电子工程呈现出飞速的发展。
4）集成自动控制的使用分析：集成自动控制是最常见的智能控制技术，也是机械电子工程中最常使用的智能控制系统。集成自动控制系统是在信息技术的基础上所发展出来的，所以积聚了信息技术的各种优点，能够有效提高机械电子设备的可操作性，对机械电子工程中所使用的机械电子设备进行统一集中管理，从而有效提高机械电子工程的运行效率，让我国电子行业实现稳定有序的发展。
5）智能控制系统的使用分析：通常情况下，智能控制系统可以划分为人工智能和计算机技术这两种，无论哪一种，都有着其固定的操作流程。因此，工作人员要想在机械电子工程中顺利应用智能控制系统，就需要做好智能控制体系的运用工作：一方面，工作人员需要设计智能控制系统来有效地模拟人类大脑的思维模式。另一方面，工作人员需要对设计的智能控制系统反复模拟，确保其能够完成信号搜索等工作。
4结语
在机械电子设备多元化的今天，各种新型机械电子设备营运而生，并在机械电子工程中应用，有效提高了机械电子工程的工作效率，推动了电子行业的稳定有序发展。针对此种情况，相关单位就需要清楚认识到机械电子工程的重要性，并将机械电子工程与智能控制工程形结合，让两者一同运作。在此种情况下，不仅可以有效提高机械电子设备的生产效率，保证电子工程的可操作性；还可以提高工作人员的生命安全性，从而让电子行业稳步运行，获取更多的经济效益。
参考文献
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随着我国国民经济的快速发展，社会对工矿企业的要求也越来越高，基于市场对铸、锻等专业人才需求量的扩大，我国教育部在1998 年对高等院校的专业进行了调整，新增了材料成型与控制工程专业，这门课程将以往的焊接、冲压、铸造、锻造、粉末冶金以及橡胶、塑料等相关专业融为一体，十分注重学科的应用性和实践性，意在锻炼和提高学生们的理论水平和实际操作能力，以便能更好的满足社会对相关人才的需求。
1 材料成型及控制工程专业人才的培养目标
高校之所以开展材料成型及控制工程这项专业课程，目的在于培养专业人才以为社会所用，因此，设计合理的科学的人才培养目标对于明确教育方向，规范教师的教育行为以及对教育方法、教育内容的选择等等方面都有着非同一般的影响力。随着国民经济的快速发展，人们生活水平的显著提升，社会上对于工矿企业的需求量也不断提高，因此对于铸造、焊接等工矿技术人才的要求也越来越严格，要求其不仅要具备专业上坚实丰富的理论基础更要具备实际动手操作的实践能力。高校开展材料成型及控制工程专业，并注重学科的实践性和专业性，目标就在于培养出符合社会需要，并令社会满意的专业性技术人才。因此，高校如何结合自身的办学条件以及社会的实际需求，使材料成型及控制工程专业的教育得以积极有效的展开成为高校老师面临的一个十分重要的课题。学校需要充分利用自身的地理环境优势或者经济优势，结合学生们的实际接受能力，多为学生创造材料成型及控制工程专业学习与实践的机会，并引导学生认清当今的就业形式与市场需要，让其了解专业的实际内涵与优势，调动学生的学习积极性，丰富学生们的理论知识储备并提高他们的实践能力，将培养有创新意识，能够知行统一，实践技术能力强的专业型技术人才作为学校的教育培养目标。
2 现阶段我国材料成型及控制工程专业教育中存在的问题
自从1998 年教育局规定新增材料成型及控制工程专业以来，我国各大高校中开设此项专业课程的高校多达30%，经过这十几年的教育推广，材料成型及控制工程专业为社会培养出了许多技术过硬的优秀的专业人才。但是尽管如此，这项学科教育中仍然存在着诸多的问题需要引起高校的高度注意。具体的问题包括以下几个方面:
2. 1 对学生的培养方案不一致
材料成型及控制工程专业是将铸造、锻造、焊接等众多专业融合在一起的一个新型的专业，它所涵盖的知识领域极广，因此学生们的学习压力也就随之增多。如果只是将所包含的知识点进行合并，那么在学生们的四年学习中使很难完成这么多的学习量的，因此学校必须对知识点进行取舍，但是由于取舍后每个学校所保留的知识点都不相同，因此很难对学生有一个统一的培养方案，也很难对学生的专业技能有一个合理的考量。
2. 2 材料成型及控制工程专业基础老旧落后，需要及时进行更新材料成型及控制工程专业是在铸造、锻造、焊接等众多老专业的基础之上形成的，这些老专业的学术质量高低直接影响着材料成型及控制工程专业的学科质量。然而由于时代科学技术的飞速发展，导致铸造、锻造、焊接等技术的更新换代十分频繁，然而高校中这些老专业的教学内容却仍然是对过去落后的专业技术的讲解，而且课程设置狭窄、教学方法单一，对学生专业技能的培养已经跟不上时代发展的潮流。因此基于此种老专业而建立起的材料成型及控制工程专业，如果不及时的跟进相关各项技术的发展进步，为学科教育注入新鲜的科技内容，将大大降低对专业人才的培养力度，而且即使教育培养出了成绩优秀的学生，他们也难以适应新技术环境中的市场要求。
3 如何在高校中开展有效的材料成型及控制工程专业建设工作
3. 1 开展材料成型及控制工程专业教育应该遵循的原则
3. 1. 1 实用性原则
高校开设材料成型及控制工程专业的目的在于为社会输送满足社会需求的专业性技术人才，因此在具体的专业建设中，首先需要遵循的就是实用性原则，注重学科的实用性和实践性，杜绝为学生开设过多的理论讲解课程，要将理论与实践相结合，多为学生开设一些有针对性的实践课程，让学生在实践中理解理论的内涵并对其的掌握应用能力得到锻炼。
3. 1. 2 创新性原则
培养学生的创新意识，提高学生的创新能力是所有学科的教育目标，材料成型及控制工程专业也不例外。如今我国的发展急需被注入创新性元素，只有一个懂创新会创新的民族才能在激烈的竞争中站稳脚跟，以谋取更长远的发展。对于材料成型及控制工程这样一个注重专业性的学科，必须在平时的教学之中注重对学生创新能力的培养，摒弃以往的“学科本位型”教学模式，建立创新型的课程模式，鼓励并引导学生大胆创新，在教学中逐渐提高学生的创新能力以满足当今社会的发展需要。
3. 1. 3 专业核心能力需求原则
材料成型及控制工程专业是强调专业技能的专业，对它的课程设置与安排必须强调凸现性和核心性，以便让学生的接受教育时对学科知识有鲜明的认识，从而进行更好的理解与运用。
3. 2 为材料成型及控制工程专业建设的顺利进行，建设一支高水平的教师队伍
老师的讲解是学生们获取新知最直接有效的途径，老师教学水平的高低直接影响着学生对知识的理解与掌握，因此提高老师们的教学质量，教学一支高水平的教师队伍对材料成型及控制工程专业的建设起着关键性的作用。建设一支高水平的教师队伍需从以下几方面入手，第一，建立人才引进和培训提高机制。提高对专业老师的技能要求，在招聘老师时需要选择那些既有坚实的理论基础，实践能力也过硬的秀秀人才。对在职的老师，学校也要定期对其进行专业培训，可以派遣一部分老师去到相关产业的一线进行实地学习。也可以请一些有关领域的工程师等技术人员来学校做兼职讲师。第二，要强化老师们的科研作业，要求全部老师都要参加科研项目，并亲身指导学生参与生产实践，通过科研与实践提升老师们的综合素质。
3. 3 为材料成型及控制工程专业建设的顺利进行，需注重素质培养的课程群建设
高校需要时刻谨记开展材料成型及控制工程专业的人才培养目标，并依据目标来设置专业课程体系。专业课程安排需要侧重于实现学生机械科学与材料科学等基础学科理论知识的掌握，需要实现对学生的科学思维方法以及动手实际操作能力的培养以满足社会主义现代建设的需求，需要加强对学生模型设计制造、材料成型、数控加工等课程的教学力度，培养能够从事技术开发、宽口径的高素质工程、工艺设计以及学科研究等事业的应用型专业人才。
4 小结
材料成型及控制工程专业是我国设立时间不算久的新型的学科专业，但是却对于培养我国工矿企业所需的专业性技术人才发挥着重要的作用。我国高校需要立足于社会市场对相关人才的需求，积极开发和推进高校材料成型及控制工程专业的建设工作，秉承为社会输送专业人才的教育目标，采取积极措施以应对当前我国材料成型及控制工程专业教育中存在的问题，为学生未来的就业与发展提供切实有力的教育帮助。
1.机械工程概述
机械工程主要是通过提升机械设备,完成机械建设的内容。机械设备是生产事业中的必备工具,可以分为动力机械、搬运机械、交通运输机械、粉碎机械等。当前机械设备在工作的过程中需要依照不同原理及方法制造,可以产生不同机械工程内容,系节能工程相互配合及相互衔接的分支系统,如机械设计系统、机械制造系统、机械运用及维修系统等。机械工程系统之间的相互交叉及重叠提升了技术融合效果,提升了我国国民经济发展效益,是确保生产逐渐迈向高层次的关键。机械工程中的自动化技术主要指在实施机械生产的过程中依照程序和预设指令完成机械操作和控制的操作技术。通过机械工程自动化控制可以明显提升设备生产、运行效益,提升系统之间的管理控制质量。将自动化技术贯彻于机械工程,在今后的机械发展过程中势在必行。
2.机械工程中自动化技术发展现状
我国机械工程中的自动化技术发展经历了由简单到复杂,由低级到高级的过程,自动化技术已经得到了非常明显的提升。在上述发展的过程中自动化技术理念已经渗透到了西宫工程中,自动化生产控制中的数控、程控技术框架结构较为完善,已经形成了科学的控制单元标准。除此之外,在机械工程建设的过程中,我国还实现了结构层次中的自动化组合安装,完成了微型化控制装置构建、模板控制构建,实现了自动化及机械的一体化。随着电子计算机的不断发展,机械工程中的自动化技术呈现多样化,控制精度明显提升。
机械工程中自动化技术主要处于单子自动化阶段,整体集成性、智能性效果还存在一定欠缺。我国当前机械制造中的自动化建设规模较小,技术含量较低,在实施知识自主创新的过程中各项技术创新效果较差,这直接限制了自动化技术的发展。
当前国外在机械工程自动化技术发展的过程中已经形成了完善的发展系统,达到了操作阶段及操作内容的自动化控制,自动化控制效果较为显着。而国内虽然加大了自动化技术研究,提升了机械工程中的自动化经费投入,但是在发展的过程中没有形成具有自身特色的高端产品,缺乏典型自动化控制技术,整体竞争能力较为薄弱。
3.自动化技术中的机械工程建设
自动化技术在机械工程中的表现形式
随着自动化技术的逐渐提升,机械工程建设得到了飞速发展。自动化技术在机械工程中的表现主要体现在对信息流的自动化控制、对物流供输系统的自动化控制、对加工中的自动化控制、对系统设备的自动化控制、对监测操作的自动化控制几方面。
信息流自动化可控制是依照产品数据管理需求实施的各项计算机辅助控制或计算机辅助制造。自动化技术通过对数据产品过程中的各项信息进行综合、集成,实现产品过程中的处理及控制,已经成为信息处理及控制的关键操作。上述信息处理完成后,自动化系统通过计算机设计,优化各项内容及设计理念,通过计算机辅助绘图及设计,完成机械工程自动化构建,有效提升了信息控制的有效性和可靠性。
对物流供输系统的自动化控制主要是通过物流运输系统设计及控制完成物料运输;对加工中的自动化控制主要是通过加工循环设计及辅助设备控制完成工件加工操作或设备加工操作;对系统设备的自动化控制主要是在系统生产过程中对参数调节,实现设备及零件控制,完成套件、组建;对监测操作的自动化控制主要是通过自动化监测提升监测的可控性,提升监测工作效益。
基于自动化技术上的机械工程建设内容
柔性自动化技术上的机械工程建设
在柔性化自动化技术上的机械工程建设过程中,相关人员要将提升自动化技术性操作作为构建基础,提升操作的有效性。设计人员要明确机械设备加工目的,在常规机械工程操作基础上设计自动化过程,依托计算机技术及自动化操作设备,完成柔性自动化设计。构建的过程中,人员要将提升机械工程生产效益作为建设的主体,提升生产数量和生产效益,降低人工强度,要通过建设高端计算机自动控制体系,提升产品的各项效益。柔性自动化机械工程要将数控技术为核心,对高端计算机内容进行明确,合理布线和设置设备,最大限度发挥柔性控制效益。
集成自动化技术上的机械工程建设
在集成自动化技术上的机械工程建设过程中,设计人员要首先定位设计方向,依托机械工程制造操作及内容,形成准确的设计框架。设计人员要对机械工程生产中的流程进行全面了解和认识,明确生产过程中的信息需求,合理设置信息收集途径,确保在集成自动化系统控制的过程中能够全方面收集有效信息,提升自动化控制的有效性。设计人员要将强化机械工程集成化效果作为设计的主体,对高精度、高集成性设备及操作进行运用,提升集成控制应用效果。例如在机械工程质量控制、数据库信息集成建设的过程中,设计人员可以合理选取自动化监测仪器、数据收集仪器,严格依照监控及收集原理,完成设备设置。除此之外,在集成自动化建设的过程中,人员还需对工业系统设计内容进行明确,依托机械工程环境变化,不断改进及完善,最大限度发挥集成控制效益。
智能自动化技术上的机械工程建设
智能自动化技术上的机械工程建设主要是依托人工智能网络及神经网络原理实现自动化控制的体系。在上述体系构建的过程中,设计人员要对数据收集及分析内容进行强化,提升智能化效果。人员要选取智能化设备,对智能机械及智能技术进行交叉应用,确保两者之间紧密结合在一起,形成统一的、集成化的机械核心。除此之外,在上述体系构建的过程中,设计人员还要对神经网络识别能力、机械制造中的适应能力进行强化,观察自动化控制效益及质量,对无法及时处理突发事件的系统要重新检查及分析,及时处理存在的问题。
4.总结
机械工程在发展的过程中要不断提升其标准化、集成化,最大限度改善生产、工作效益。自动化技术不仅提升了机械工程中的数据分析、处理效果,还加强了性能监测,降低了在机械生产过程中可能出现的问题,已经成为机械工程中的重中之重。在今后的机械工程建设中,设计人员要合理分析自动化技术,把握自动化发展进程,从根本上提升机械发展的经济效益及社会效益。
摘要：1998年我国教育部正式颁发了允许各大高校成立材料成型及控制工程专业。而随着我国经济的不断发展，国家对于航空、军事、航海等等方面的重视以及相关的研发，加大了对于材料成型及控制工程专业的人才需求，尤其是高端型的全方面人才的需求。随着各种新型材料的不断发现以及成型方法的不断更新，这不仅仅需要材料成型及控制工程专业的人才，更是需要一个与时俱进的专业性人才。
关键词：材料成型及控制工程专业；人才培养；策略
在信息化背景下，对于人才的综合素养提出了更高的要求，人才不仅要掌握扎实的专业知识，还要具备良好的信息素养，这样才能够在激励的市场竞争中获取到一席之地。关于材料成型及控制工程专业的人才培养，也要根据信息时代的变化来进行调整。
1教育方式的创新
随着社会不断的发展，其国家也在不断的倡导创新。而对于教育事业来说，更需要创新，我们只有在不断的创新中发现新型的教学模式，才能提高相应的学生学习质量以及对于学习兴趣。而对于教育方式创新注意目标是对于人才的培养，其重点应该将之前的重视理论知识、重视考试而转变为重视理论知识与实践知识的相互结合，注重理论知识在实践之中的合理运用，重视学生对于所学专业的兴趣以及重视学生的未来发展方向。[1]而对于材料成型及控制工程专业教育的创新来说，课堂教学与实践教学相互结合、加强学生的实践动手能力，对于整个的计算机模拟、计算机仿真等方面形成属于学生自己独有的特色，还需要培养学生的社交能力，增加学生的社会经验，提高学生的组织管理能力，提高学生的道德品质以及提供学生的团队合作能力等等方面。
而教育方式的创新不是完全的否定传统教育，只是说我们的教育要更加的适应社会，为社会的改变而做出相应的创新，为社会培养出优秀的人才，同时也给学生提供一个最好的学习环境和学习的机会。[2]其具体的教育方式的创新在于以下几点：第一是改变传统的课堂教学中老师讲，学生听、记的模式，创新教育中做到老师与学生在课堂中达到一种相互交流的环境，老师不仅仅是将，而是要多做到提问题，学生也不再是传统的听、记，更多的是要做到向老师提出自己的意见以及不懂的地方，加强学生老师的交流，这样不仅仅是对于学生学习能力的提高，对于老师也是一种提高，可以更快更方便的了解学生的问题以及在最短时间内加以解决。
2实践课体系的建设
对于谈材料成型及控制工程专业来说，其专业性工作对于理论知识的要求高，但是更加注重的是其实践操作能力，所以学校在谈材料成型及控制工程专业的教育模式上要对于其实践课体系要进行完善，加强学生的实践能力。主要是通过对课内实践进行加强建设。对于课内实践课体系的建设，需要课内实践课程通过认识实习和生产实习两方面来完善。认识实习主要是在学生接触专业课程之前的实践，让学生对于谈材料成型及控制工程专业有一个比较全方面的认识，以及为以后课堂理论知识的教学打下一定的基础，而在教师讲解相关的理论知识时需提及相关认识实习所学的实践内容，而在认识实习过程中教师需讲解其以后所学哪些专业课程会涉及到哪一方面的实践，这需要教师对于整个谈材料成型及控制工程专业所有的专业课程有所了解并对于认识实习的所有仪器以及生产过程都熟悉。[3]而在生产实习是需要学生以工人、技术员或者相关管理员的身份直接参与生产的过程，这对学生本身来说可以最大程度上的加强其实践能力，使得所学的知识与实践能够完美结合。
3材料成型与控制工程专业人才培养的要求
为了将知识结构能够更加充分的体现出来，需要将教学模式中课程设置与计划进行优化，并将其特点展现出来：让课程具有相对的独立性，人才素质教育所起到作用能够满足学生的理论知识、专业技能的提升；教学计划与相应的课程设置能够加强整体性提升，尽管各个课程之间是相互独立的，但是为了更好的提升人才的相应素质，需要将它们之间相互联系起来，更加科学合理的进行教学安排，充分的调节相应的知识结构；对于人才的知识结构也具有相应的独特性，要加强对各个学校同类专业教学精华以及通过相应的实践来形成自身的风格体系，利用学校中各种优势，来加强对自身的专业性人才知识结构风格进行提升，将学生的积极性调动起来，让学生能够充分发挥自身的创新能力；加强对人才知识结构的先进性，通过各种各样的新型材料、工艺技术的投入，让学生能够充分了解到科学技术的发展状况，也正是随着社会的不断进步发展，使得对人才的要求也越来越高。为了更好的实现知识结构优化，将人才知识结构的整体性能够得到优化。
因此，满足相应的原则：为了更好的满足材料成型及控制工程专业的课程设置，应该以通用性和基础性为主，相应的理论知识、基本技能在所有的总学中占据了大多数，使得材料成型及控制工程专业的发展能够得到夯实与提升；在以往所学的知识大多数是十分繁琐，需要对理论教学内容进行简化，让学生有更多的时间能够去参与相应的实践；人才的知识结构不仅仅要满足国家基本要求，更加需要满足相应的地方教育特色，使得学校能够满足学生的个性化发展。
4总结
材料成型及控制专业是一个新起的专业，如何去培养出更多的满足社会需求的实用型人才，需要不断的对教学模式进行优化改革，将知识结构、能力结构已经素质结构不断的进行提升优化。科学技术的进步发展，使得人才需求量越来越大，出现了许多新的问题，还有一些更加深层次的因素还需要大家一起去发现，因此就要随着时代的发展，满足社会的需求，为企业发展提供更多的高端人才。
引用：
[1]索忠源,姜峰,李廷取,王毅坚.材料成型及控制工程专业学生工程实践能力的培养初探[J].吉林化工学院学报.20xx(10).
[2]徐峰,刘艳,冯小明,夏鹏举.材料成型及控制工程专业创新创业人才培养模式改革研究[J].铸造技术.20xx(04).
[3]索忠源,姜峰,王鑫,李廷取,王毅坚.个性化培养材料成型及控制专业学生探究[J].实验科学与技术.20xx(03).
在现代社会经济发展中，机械工程越来越受到人们的重视，因此，加大对机械工程智能化技术的研究具有重要的现实意义。
一、机械工程与智能化
（一）机械工程。机械工程与机械生产和使用有着较为紧密的联系，对于与机械设备相关的问题都能够得到解决。工业生产中机械设备是经常会用到的，缺少了机械设备，规模化生产是无法实现的。机械设备的广泛应用有赖于机械工程。机械工程与机械、控制技术等方面都有联系，所以机械的研发、使用、维修贯穿整个生产过程中，且应用范围极广。
（二）智能化。智能化本质上就是以信息化为基础，实现产品、技术和管理的智能化发展，智能化并不是一个全新的领域。随着计算机技术和科学技术的发展，另外，技术是影响各个领域发展的重要因素，智能化慢慢的渗透到各领域中，同时，其也成为了机械工程的发展方向。讨论机械的智能化发展方向具有重大的意义，它已经成为了当代国内外学者的主要问题，对其进行探讨具有重要的理论和现实意义。
二、我国机械工程智能化发展的现状
科学技术的迅猛发展，成就了机械工程知识系统，使其日渐成熟。所谓的智能化是以人脑的构造和功能为基础研发出来的，机械工程的智能化是以模仿人脑来实现用机械代替部分的人工劳动。机械工程在我国的发展前景良好，这离不开我国借鉴发达国家的经验技术，政府的大力支持，总的来说我国机械工程智能化水平有了显著提升。
智能化成为很多企业的发展规划，即使现阶段企业的运作模式仍然较为传统，但在生产、管理上还是有提升的，创新能力也在逐步加强。但不可否认我国机械工程智能化发展还存在着诸多困难，与发达国家相比，还有一定的差距。信息管理虽然比较有序，但在收集和处理的过程中也存在很多的管理问题。在企业组织结构上虽然合理，但与智能化的契合度还是不够。即使存在这样或那样的问题，但从总体上来讲机械工程的智能化还是拥有良好的发展前景的。在未来的发展中，企业都将是规模经济，智能化产品业将占据市场的主导，企业只有顺从经济和市场的需求才能获得持续发展，所以智能化是企业未来的发展方向。
三、机械工程智能化发展方向
（一）智能化产品。机械工程经济效益的实现主要依靠产品，可以说产品是企业生存和发展的基础。产品除了符合基本标准外，还要满足市场需求。随着人们生活水平的提高，使得人们对产品的要求越来越高，尤其是在产品的个性、特色上有了更高的要求。智能化的产品与人们的要求相吻合，使其得到了最大限度的满足，也以这样强大的优势在市场中的竞争力越来越高。与传统的产品相比，智能化产品能弥补很多传统产品无法实现的功能，如有的控制器能够根据人脑的作用机理对信息加以处理。
（二）智能化故障检测。理论上，智能故障检测诊断方法主要有三种：
一，在系统数学模型基础上发展起来的方法；
二，系统全方位化输入信号并处理的方法；
三，以人工智能为基础的方法。
其中最后一种分为基于专家系统方法、基于图论的模型推理方法、基于神经元网络方法。专家系统方法诊断故障过程中获取故障指示比较困难，不具有自动学习新知识的功能，因此，需要前期进行充足的训练和模型的搭建；神经元网络方法的故障诊断研究关键在于基于人脑的组织模式，将众多结构、功能和简单的神经元通过各种方式连接在一起，形成一个复杂的网络结构，再通过核心数据库来分析处理遇到的问题，以实现复杂的智能行为。神经网络具有很强的自我学习和更新能力，能够自动从训练样本和实际遇到的问题中扩充自己的知识库，其智能活动表现出一定的联想行为方式，将其应用到工程机械智能检测故障中具有较好的效果。
（三）牵引和调平控制系统的智能化。工程机械的牵引行驶是最基础的工作，不同的机械系统其动力传动路线差异较大，比如发动机与变速器相连或发动机与变矩器连接再加变速器等。通过智能化控制机械的挡位切换与行驶速度，使发动机运行与行驶系统工况相匹配，能达到顺利行驶与节约燃料的目的。调平是多种工程机械共同的功能需求，而不同的工程机械对调平的要求又不相同。调平系统通常由传感器、控制器和执行元件等组成。调平系统信号传递智能化，能够简化操作流程，精准控制工程机械施工的位置，显著提高工程机械的施工效率，因而，机械工程必然向着智能化牵引和调平系统方向发展。
四、结语
综上所述，我国机械工程向智能化全面迈进的过程中，还面临着诸多的困难及重重考验，还有很多需要改进和完善的地方，机械工程行业要善于抓住机械工程行业智能化的发展趋势，抓住国家政策的红利期不断进行产业升级、结构改革以及技术更新，实现产品、控制等的智能化，提高我国机械工程行业整体制造水平。
对瓜果采摘机械臂进行改进使之更能满足瓜果采摘的实际需要，改进机械臂的设计原理只是创制新机械臂的基础，还需要在此基础上在具体设计过程中进行改进。首先，改进机械臂设计的结构参数，来确定瓜果采摘的空间范围，这需要计算出机械臂腕关节最小的回转角度;其次，瓜果采摘机械臂的设计需要考虑相关的设计变量
这些变量包括机械臂底座的高度、机械臂的长度、腕关节的长度以及机械臂腰部的回转角、肩关节和肘关节的转角范围、腕关节的转角等，通过分析瓜果采摘过程中的实际需要，最终对除了底座的高度和腕关节的长度外的其他变量进行改进，进而确定采摘瓜果的空间范围，此外，还根据机械臂本身与目标瓜果之间的位置关系以及机械臂自身结构的限制等因素
来改进设计机械臂的变量等。其次，还需要改进机械臂的结构参数，是机械臂设计结果更加合理。整个机械臂的改进都经过详细的计算和重新设计，才使新创制的机械臂在使用过程中更加便捷。
