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：
根据大气污染控制工程课程的特点和实际教学中存在的问题，高校可以划分内容模块，丰富教学形式，优化教学内容，并采用归纳总结法、联想记忆法、比较记忆法等教学方法加强学生对内容的掌握，提高学生的应用能力。
关键词：大气污染控制工程；教学改革；环境科学
当前大气污染日益严重，大气污染控制工程及相关技术引起广泛关注。大气污染控制工程课程是在现代社会经济和科学发展过程中，为了解决大气环境问题而设置的课程，其课程教学效果直接关系到环境专业学生的理论知识和实践水平。
一、大气污染控制工程课程教学改革的必要性。
大气污染控制工程课程的主要特点是内容多，理论性强，工程性較强，教材内容较多。目前国内各大高校主要选用郝吉明与马广大编著的《大气污染控制工程》，我校环境科学专业也把它作为教材，其主要包含13个章节。在进行教学改革前，教学安排单一，教学方法较为陈旧，授课以讲授式为主，理论较多、知识点分散。学生对具体污染控制技术理解不够，应用能力差。针对以上问题，我校对课程体系、教学方法、实践教学等方面作了以下改革，取得了一定成效。
二、厘清课程思路，优化课程体系。
1、划分内容模块。
大气污染控制工程课程内容较多、知识点分散，学生对内容结构理解不清晰，抓不住重点。为了理清课程思路，把课程内容串联起来，我校将大气污染控制工程课程内容划分为四个模块，然后把各章节内容划分到各个模块中。
（1）基础理论模块：包括大气污染的基本理论、燃烧与大气污染、大气污染气象学、大气扩散浓度估算模式；
（2）颗粒污染物控制技术：包括粉尘的性质、颗粒捕集理论、除尘装置；
（3）其他污染物控技术：包括气态污染物控制技术、硫氧化物的污染控制、氮氧化物的污染控制、挥发性有机污染控制；
（4）综合型污染控制：包括城市机动车污染控制、全球性大气污染问题、净化系统的设计。划分模块后，学生对课程的整体内容清楚后，再吃透每个模块的知识点，有利于对整体内容的归纳和掌握。
2、丰富教学形式。
大气污染控制工程课程原来安排60学时，其中理论42学时，实验12学时，自主学习6学时，自主学时流于形式，只安排学生自学的内容，并不设置教学任务。改革后安排总学时为66学时，其中理论42学时，实验12学时，PBL学时6学时，自主学习6学时。课堂教学形式多样化了，PBL是以问题为导向的教学方法，在除尘装置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的污染控制三个章节开设（每个章节安排2学时），由教师提出问题或提供案例，学生分组进行讨论，加深对理论内容的理解。自主学习结合网络课程，由教师布置问题，学生在网络学习后进行解答，答题情况计入平时分，以加强学生对自主学习的重视，使其变被动学习为主动学习。
3、优化教学内容。
我校使用的教材教学内容相对陈旧，暂时又没有合适的新教材替代，这就要求教师在教学过程中尽可能紧跟学科动态，把最新的污染现状和污染治理手段补充到课堂中来；或者结合自主学习的方式，要求学生要求学生对某一个模块进行综述。比如当前是目前人们普遍关注的大气中的主要颗粒物，且危害较大，而教材还停留在PM 10的阶段。教师可以把产生的来源、形成机理、危害、防治手段等内容补充进来。
三、创新教学方法、强化内容理解。
1、归纳总结法。
本课程由于章节多，学生在学习过程中记忆困难，知识点掌握不牢。为了强化学生对知识点的掌握，教师采取归纳总结法，首先结合模块划分的方法对全书的内容进行归类，化繁为简；其次，对于每节课、每个章节的知识点进行小结，帮助学生抓住重点；最后启发学生如何进行归纳，比如除尘装置分为几类，每类代表性的除尘器是什么，每种除尘器的构造、除尘原理、影响因素、设计选型，等等。
2、联想记忆法。
课程各章节之间都存在联系，如果孤立地学习每章内容，最后知识点无法融会贯通，也无法较好地记忆记忆每章的内容。所以在教学过程中，教师要根据所讲章节的内容和前后章节的联系，采用联想记忆法，使学生不但对前面的知识点进行回顾，而且要掌握所讲章节的内容。如在讲到除尘装置时就要结合前一章颗粒污染物控制技术基础中颗粒物的性质和颗粒物捕集的理论基础来介绍；在介绍硫氧化物的污染控制和固定源氮氧化物的控制时，就要结合燃烧与大气污染的内容，以及燃烧过程中污染的形成来讲授。联想记忆法能够帮助学生不断回顾总结，加深记忆。
3、比较记忆法。
无论是授课过程还是课后习题的回答情况，学生对污染控制方法部分的掌握情况较差，主要体现在除尘装置、硫氧化物的污染控制、固定源氮氧化物的控制、挥发性有机污染控制、城市机动车污染控制等章节。学生反映控制方法过多，而且比较难理解，抓不住重点，对于控制方法的具体应用条件不理解。教师针对以上问题采取比较记忆的方法，比如对除尘装置中各除尘器的除尘机理、适用条件、压力损失、投资费用等方面进行列表介绍并举例，要求学生在实际应用中能够学会选择除尘器。对于硫氧化物污染控制的内容布置作业题，要求学生针对所有脱硫方法的原理、适用范围、优缺点等进行比较，达到完全掌握的目的。
四、重视实践教学，理论联系实际。
本课程的实践教学主要体现在实验、实习、大学生创新创业训练项目、本科毕业论文等四个方面，由于实验条件的限制，只开放四个实验，主要包括环境空气中TSP、PM10的测定，室内空气中甲醛的测定，机动车尾气中CO浓度的测定，袋式除尘器的运行状况及性能测定。
实验内容虽然都是监测性实验，但是可操作性强，而且监测与生活相关的大气污染指标能够解决实际问题，学生也比较感兴趣。我校联系省环科院、市监测站作为实习单位，在实习内容的安排上也设置了大气污染的相关监测内容，培养了学生理论联系实际的能力。教师指导学生申请大学生创新创业训练项目共4项，主要包括：彼岸室内空气净化盆栽坊、绿居室内环境检测有限公司、海口市冬季中重金属含量分布特征、海口市冬季大气颗粒物重金属含量分布特征，使学生的动手能力和创新思维能力得到了锻炼。同时，设置大气污染的相关课题作为学生的毕业论文题目，使学生更加系统地研究相关内容。
五、结语。
大气污染控制工程作为高校环境科学和环境工程专业的一门必修课程，学生打好基础至关重要。高校通过对课程改革的不断探索，可以化繁为简，并帮助学生找到正确的学习方法，使其更好地掌握所学知识，从而培养出更多创新能力强、实践基础扎实的应用型人才。
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1工程材料的质量控制
钢材的质量控制
钢材进场时，质量证明书（原件）、出厂时印有厂标、钢号、炉罐（批）号、直径等标志的标牌必须齐全且一致，否则，应拒收。施工方对到场的钢筋进行抽样检测时，需提前通知监理工程师，在监理工程师见证的情况下进行抽样。钢筋应分批按规定进行力学试验和焊接试验。力学试验包括抗拉试验、屈服点、伸长率、冷弯试验。焊接试验（搭接焊）包括外观检查和拉伸强度试验。钢筋试验报告由监理工程师审查合格后，该批钢筋即可使用。钢筋原材料检测应以同厂别、同炉号、同规格、同一交货状态、同一进场时间，按批量进行检测。钢筋的各项试验，如有一项不符合钢筋的技术要求，则应取双倍试件（样）进行复检，再有一项不合格，则该验收钢筋判为不合格。不合格钢筋不得使用，并要有处理报告，以防止混入其它批量中。在监理工程师认为必要时，需增工程材料的质量控制袁舫（重庆市城市建设投资（集团）有限公司重庆400014）加钢筋的抽检频率。使用前，应对钢筋表面的污垢进行清除。钢筋必须顺直，弯曲成型后，表面不能有裂纹、鳞落或断裂等现象。
水泥的质量控制
工程中所用的水泥，必须符合国家标准规范、本工程的施工工艺和设计要求。经采购进场的水泥，必须具备出厂合格证和出厂质量证明书（试验报告）。水泥使用前，应根据其批量按规范要求进行随机抽样试验。试验项目包括水泥强度试验，体积安定性试验，凝结时间、标准稠度、水化热等技术参数的试验，必要时需做细度、有害物含量的检测。根据工程设计要求的不同，试验项目也不相同。试验的结果，须报监理工程师审验。有以下几种情况的水泥一律不得使用：未经监理工程师签认；受潮或包装袋破损严重；出厂试验报告上未具有3天和28天强度；水泥存放时间按出厂时间算起，超过三个月。
砂的质量控制
初步选定的砂，按照国家颁布的有关技术规程和标准的要求，需进行全面检验。检验项目为筛分析、含泥量、坚固性、有害物质含量、比重、质量密度、含水率。必要时需检测氯盐含量。进场的砂在使用前，应根据产地、规格、进场时间、数量来确定验收批。其结果报监理工程师审查确认后，方可使用。砂的检测应以同一产地、同一规格、同一进场时间，根据其批量确定验收批进行检测。
碎石或卵石的质量控制
采购先期，需调查料场蕴藏数量及开采、运输条件，并根据国家颁布的技术规程和标准，对初步选定的碎石或卵石取样进行全面检验。碎石或卵石检验项目为：筛分析、含泥量、强度、针片状含量、压碎指标值、有害物质含量。必要时需检测比重、质量密度、含水率。进场的碎石或卵石，在使用前应根据产地、规格、进场时间、数量确定验收批，抽样检验。检验结果报监理工程师确认后方可使用。检测应以同一产地、同一规格、同一进场时间，根据其批量确定验收批进行检测。
混凝土外加剂质量控制
混凝土外加剂,应使用经过国家有关部门鉴定并批准生产的产品。产品要有生产厂家的质量证明书,其内容包括厂名、品名、包装、质量（重量）、出厂日期、性能和使用说明。进场的外加剂，使用前应按要求分批抽样检验。检验内容包括：固体含量、减水率、泌水率、抗压强度比、钢筋锈蚀、含气量、凝结时间、坍落度损失。外加剂对水泥的适应性，外加剂在混凝土中的掺量应通过试验确定，并应符合有关标准、规范和施工工艺的要求。
粉煤灰质量控制
进场的粉煤灰，需按有关标准和规范的要求分批抽样检验。粉煤灰检测项目：细度、烧失量、需水量比、含水量、三氧化硫含量。通过检验并确定使用的粉煤灰，其使用掺量应符合有关标准、规范和施工工艺的要求。
预应力材料质量控制
钢绞线应提供其坯料生产厂的有关资料，质保书（原件）、发货码单和标牌等相关资料必须齐全且一致。按国家有关技术规范和标准，对拟定使用的或到场的钢绞线进行分批抽样检验。试验结果报监理工程师审查合格后，即可使用。锚具必须是通过国家技术产品鉴定的生产厂的产品，并具有该锚具生产厂的质保书（原件）等相关资料。按有关标准和规范要求对锚具的硬度、锚具的静载、锚具的性能等技术参数做出检验。检验结果经监理工程师审查后，方可使用。
电焊条质量控制
电焊条必须是国家有关部门认定的优质产品，并具有生产厂的质保书（原件）等资料。按有关规定对电焊条做抽样检验。按有关标准对电焊条的焊接性能等技术参数作出试验，试验结果报监理工程师审验，签认后才可使用。进场的电焊条按有关规定妥善保管，注意防潮。
2结束语
工程材料的质量控制工作要坚持科学性、公正性，不受任何干预，秉公办事，不弄虚作假、伪造资料，不参与任何有损于材料试验成果公正性的活动。确保工程材料质量，为有效地控制工程质量奠定基础。
摘要：就目前材料成型与控制工程专业教学情况来看，其在课程设计方面还存在着诸多问题，课程设计形式感严重，缺乏实践性，面对就业需求，进行课程设计改革是必然趋势，文中对材料成型及控制工程专业在课程设计改革的必然性以及改革路径，做了简单的论述。
关键词：材料成型与控制工程专业；课程设计；改革探索；实践
随着职业教育的发展，教育部对现代教育体系建设有着明确的要求，支持高校进行教学改革，朝向应用型技术院校方向发展。现代社会对技术型人才的需求较大，而技术型人才还面临着较大的就业压力，使得就业问题日渐凸显，因此需要高校发挥其桥梁作用，基于社会需求，培养应用型人才，降低学生的就业压力。
一、材料成型与控制工程专业概述
材料成型与控制工程专业，其主要分为材料类与机械类专业。该专业主要研究的是材料结构与性能特点，以及材料在热加工环节中各种工艺因素对材料加工生产质量的影响。材料成型与控制工程专业主要涵盖成型与控制知识。控制知识是该专业新增的内容，意在促使材料成型知识与控制技术知识能够交叉融合，进而提高学生的实践操作的控制水平。材料成型与控制工程专业知识内容，决定了该专业属于实践应用型学科，以及人才培养的厚基础与宽口径特点。该专业教学以培养学生的动手操作能力以及独立完成工程项目的能力为主，使其能够适应社会的需求。
二、材料成型与控制工程专业课程设计改革的必然性
1.课程结构不合理。材料成型与控制工程专业课程主要包括通识课、基础知识课程、专业知识课程、实践课、个性课程，但是多数高校材料成型与控制工程专业课程结构，虽然理论知识课程开展，能够扎实学生的理论知识基础，为后期实践与个性化实践提供保障，但是缺乏实践性与个性化课程，不利于培养学生的动手操作能力以及创新能力，同时也不利于提高学生的就业竞争力，就此而言进行课程设计改革是必然趋势。2.课程内容安排存在断层。多数高校对于材料成型与控制工程专业课程内容的安排，存在着断层问题。其具体体现如下：通识课程与基础课程主要在大一与大二期间开展，专业知识则在后期开展，课程连接存在严重的断层问题。以人文社科与艺术类课程为主，而工程教育类课程较少，学生的参与程度较低。教材知识与工程实际相互脱离，学生难以接收到先进的工程技术理念与方法，加之缺乏创新意识与动手操作能力，使得学生的就业竞争力较差。因此当务之急是进行课程设计改革，合理配置课程教学内容[1]。3.实践课程形式落后。目前多数高校均开展了实践课程，包括毕业设计、课程设计、认识实习、生产实习等内容，实践课程主要以毕业设计与实习设计为主，课程形式落后，个性化课程流于形式，难以培养学生的创新能力，因此进行课程设计改革是必然趋势。
三、材料成型与控制工程专业改革实践措施
四、结束语
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《水污染控制工程》是环境工程专业一门重要的专业核心课程，也是一门综合性和实践性极强的专业课程。通过该课程的学习，学生要认识污水处理的必要性，并了解我国污水排放标准和相关规范，培养综合运用《水污染控制工程》基本理论和专业知识的能力，掌握城市污水二级处理厂工艺设计的程序、内容、方法和工艺计算。水污染控制工程课程设计是进一步巩固和加深学生对所学《水污染控制工程》理论课程知识和理解的重要环节，是连接基本理论和工程实际的纽带和桥梁，培养学生根据所学系统的理论课知识及感观的认识实习，分析解决工程实际问题，对于培养和提高学生的实践能力、创新能力以及团队协作能力具有重要意义[1,2].近年来大学毕业生就业形势严峻，而我国大学期间的课程设置及教学往往重视理论知识的传授，对于培养学生综合应用能力以及创新能力的关注相对较少，虽然目前逐步开设了一些创新创业课程，但仍然不能解决工科毕业生工程实践能力差、不能满足就业和社会的需要的问题；另一方面企业不愿意接受应届毕业生实习，不愿花时间和精力参与培养工程师，都造成大学生就业难的状况。上海理工大学是一所以理工科为主的培养工程应用型人才的上海市属重点大学，在就业形势日益严峻的情况下，我们在构建课程及教学内容体系上更加注重培养学生综合运用各种知识和技能解决工程实际问题的能力，通过课内与课外相结合、教学和实践工程相结合的方式，搞好课程设计这一实践性教学环节，对于提升本科生就业率，提高企业对我校环境工程专业毕业生满意率具有十分重要的意义。在环境工程专业本科生《水污染控制工程》课程设计的执教过程中，我们做了如下探索与建设实践。
一、改进教学模式
过去《水污染控制工程》课程设计通常安排在《水污染控制工程》理论课教学、认识实习之后集中一到两周时间进行，时间紧，任务重，而且通常安排作为本科阶段专业课程的第一个课程设计。学生没有相应的工程设计基础和工程类课程设计基础，因此对于工程设计的一般步骤、工程设计手册和设计规范的利用能力较差，往往感觉无从下手[3].另外，这种先理论教学后课程设计的模式虽然能够令学生在掌握一定理论知识的基础上进行工程设计，但由于在实际教学过程中，理论课更注重原理和单个构筑物的设计计算，往往容易忽略构筑物的配水、衔接形式等内容，使得理论与实践相脱节；此外，课程设计与认识实习分离进行，时间间隔较长，学生基本对处理构筑物走马观花地看一遍，不能深入了解构筑物内部结构，对于学生实际了解构筑物结构及运行维护理解困难，对课程设计帮助不大。
新教学模式将课程设计贯穿于整个《水污染控制工程》教学的全过程，增加了课程设计的学时数，在理论教学初期，布置任务书，学生根据任务书一边学习理论知识，一边完成方案选择及构筑物计算，理论课结束后完成设计计算说明书的编制及工程图纸的绘制。在理论教学过程中，授课教师可针对构筑物的结构、原理、设计规范、设计计算、三维动画演示运行效果等方式更有针对性地进行授课；在实习实践环节，通过学院实验室现有构筑物模型或理论课期间安排认识实习，有利于促进课堂教学和课程设计的进行，有助于学生对课程设计和实习内容更深入的理解；期间通过查阅文献、设计手册、设计规范，独立完成设计计算，最后通过答辩、修改等环节提交课程设计成果，教师根据设计成果及时将问题反馈，进一步保证和提升课程设计质量。
二、合理选题，丰富设计题材
根据以往课程设计经验，我们摸索出一套质量监控措施，最关键环节在于我们对选题进行了严格控制，课程设计的题目尽可能选用污水处理设施的工程实例，选题范围尽可能覆盖理论课大纲的知识点、重点和难点，然后将任务书中的水量和水质进行改变，给出的任务书题目大于学生分组数，令每组学生设计任务书中涉及的污水总量、居民数量和水质（BOD、COD、SS、TP、TN、NH3-N）均不同，做到题目的多样化，同时对每个题目有人数要求，由学生选择相应水量和工艺，独立完成设计计算任务，加深学生对相关理论知识的理解和应用。
对于学生分组尽可能做到各组整体学习能力大致相当，但组内成员的理论水平、学习能力及CAD绘图能力等方面要有一定差异，组长根据组员实际情况对课程设计进行合理分工，明确每个组员的职责[4]并进行列表记录，用于检查，减少抄袭现象的发生。这样既可以让学生接触到更多的课程设计，防止全班同一个题目，促进学生独立思考，同时又能满足设计团队成员间相互交流、团队协作的需要[5].
在课程设计任务书的编排上，按照教学大纲的要求，虽然在难度、深度和广度等要求上与实际工程设计有一定差距，仅为某城镇污水处理工艺的初步设计，但选题皆来自实际工程案例，有利于初步培养学生的工程思维和实践素养；此外，设计任务书明确课程设计的目的、具体设计内容、计划步骤安排，使学生明确任务，明确在哪些时间节点完成哪些工作，按计划有序进行，且使指导教师能够根据进度及时进行检查、督促和指导[6].
三、评价体系改革
与传统课程设计模式中学生上交设计计算说明书和设计图纸相比，我们在评价体系上做出了相应改革，采用平时成绩、中期检查、答辩和成果评价的评价体系。中期考核是课程设计完成的保障，在以往的毕业设计环节，我们发现学生由于实习、拖沓习惯等各种因素，习惯于在答辩前突击完成。因此，在指导教师根据课程设计任务书和指导书的相关时间节点进行监督的基础上，严格的中期考核可以较好地督促学生保质、保量、按时完成毕业设计。因此，我们借鉴相关经验，在穿插于整个理论教学周的课程设计中安排中期检查，根据学生中期检查的质量，给出相应的分数，作为平时成绩的一部分。
在学生完成课程设计初稿的基础上，组织答辩，让学生就课程设计的设计背景、设计规模及要求、设计内容、设计原则、工艺流程的选择、构筑物设计计算、图纸及设计说明书的编制等方面进行阐述，教师根据计算说明书及图纸中存在的问题进行点评并给出答辩成绩，在规定时间内学生就存在问题进行全面修改，然后提交最终课程设计成果。
平时成绩根据学生在设计过程中出勤率、讨论答疑参与度及按时间规划完成设计任务的情况（中期检查）给定；设计成果成绩由指导教师根据学生最终提交的设计说明书、设计图纸等文件的质量情况进行评价。教师根据平时表现、答辩情况及设计成果给出成绩。
四、课程设计反馈
通过答疑、中期检查、答辩和成果评价等环节中出现的一些问题、问题迹象或一些容易出错的地方，通过集中上课的方式给予讲解，保证课程设计稳中有序、按时、保质地完成；在课程设计最后，针对课程设计的一般设计步骤、设计计算说明书及图纸设计要点、主要问题等进行总结，令学生对污水处理厂的设计有一个系统的训练，同时巩固课程所学知识和概念；在课程设计结束后再安排一次认识实习，加深感性认识，同时对污水厂设备、设施的运行维护进一步加深了解，丰富课本外的实践经验；学生上交最终设计成果后，针对学生的设计内容，给出总结和意见建议，有利于学生工程实践能力及毕业设计质量的提高。
课程设计是高校培养卓越工程人才的重要实践教学环节，我校的改革实践证明，基于就业为导向的《水污染控制工程》课程设计建设取得了一定的效果，采用恰当的教学方法、丰富教学内容和加强实践环节，将学校教学与企业生产实习相结合，保证学生对实际工程有直观、全面的认识，对学生工程知识、工程素养的培养有很大帮助，有助于学生尽快适应工作岗位。
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摘要：近几年，我国科学技术水平不断提升，机械行业也取得了重大的突破。在工业生产过程中，机械工程技术是极为重要的，我国机械行业虽然有着较快的发展速度，但是与其他发达国家进行对比还有一定的差距。自动化技术正在被人们所广泛运用，其不仅能够促使机械工程设计的效率不断提升，而且能够在一定程度上确保机械设计作业的安全性、可靠性。文章将详尽阐述机械设计及其自动化的具体设计原则，并结合实际情况来探析机械工程设计及其自动化的发展趋势。
关键词：机械工程设计；自动化；发展；趋势
1.概述
机械设计制造及自动化以机械技术和电子技术为主体，多门技术学科相互结合的产物[1]。机械设计及其自动化使得机械工业的技术结构、产品结构有所不同，其功能和构成也出现了一定的变化，机械工业的生产管理模式也不再像以前那样，其生产模式的自动化均已实现，产品的质量也越来越好，机械工程设计自动化对于我国工业水平的提升有着重大意义，应该给予一定的重视。
2.机械设计及其自动化的设计原则
设备的功能要求得以实现
机械设计及其自动化技术具有着较强的综合性，运用这种技术所制作出来的机械器材的性能与其内部构造之间有着紧密的联系。机械设备的研发主要是想让人们的日常生产环节能够更快更好地完成。每一种机械设备均有着其相应的功用，不同设备的功能是有着一定区别的。机械设计及其自动化最关键的设计原则是要满足人们对于设备功能的要求，只有这样才能确保这些设备能够被正常使用。每一种机械设备均可以处理物质、能量以及信息，然后再将这些输出，故机械设计及自动化也应该具备这种能力。
运用先进技术来不断改进和创新
机械工程及自动化系统有着众多功能，依照它们所具备的功能可以将这些产品细分为3种。
1.加工机。该产品是一种自动化形式的机械，往往被用来进行物料的搬运以及加工生产等作业，其能够针对各种类型的东西进行自主加工处理，从而得出更加完善合理的物品。该类型设备常见的有机床、交通运输的器材、食品加工处理的设备、运用于纺织以及印刷的机械等等。
2.动力机。这种器材主要运用于输出能量，在把各种信息输入到该设备中之后，将会通过这些信息来得出一种新的系统，比如交通车辆的电动机、内燃机、发动机等等。
3.信息机。信息机这种自动化机械设备主要是用来处理各种信息，在工作人员将各种信息输入之后，该设备针对这些信息展开计算和管理，从而得出用户想要的信息数据。
3.机械工程设计及其自动化发展趋势
智能化
伴随着社会现代化进程的不断推进以及科学技术水平的不断发展，机械工程设计及其自动化将会不断向智能化方面靠拢。机械设计及其自动化的智能化涉及的内容非常广泛，往往需要运用到诸多学科方面的知识和思想，在未来，机电一体化技术也会朝着这个方向不断发展。通过调查不难发现很多人认为机械智能化设备能够很好地完成人类的各种工作，并且会具备自身独立的`思想、能力以及情感，即人工智能状态。这种机械设备具有一些基本的逻辑能力、思维能力、推理能力、判断能力以及情绪活动等[2]。人们通常将这一系列设备命名为智能机器人。在部分人的想象中，智能机器人发展到最后可能会取代人类，然而，这是不现实的，机器人终究属于机械设备，即使它有着很强的工作能力，但它终究是人类制作出来的，其无法取代人。由于机器人可以代替人们完成很多事情，故非常有必要注重机械智能化方面的探究，以此来更深层次解放人的劳动力。
绿色化
现如今，人们居住的环境变得越来越好，生活方面的物资也越来越丰富。然而，人们对于环境的破坏正在持续加重，各种资源的储备量也在急剧降低。针对这种情况，人们非常有必要采取一系列措施来加以处理，使得自然资源能够被很好地保存下来。现如今，为了确保环境保护以及人类健康的要求得以达成，绿色产品出现在人们的视野中，这种产品对于环境的危害非常小，而且能够充分利用资源，绿色化已经成为时代发展的趋向，机械工程设计及其自动化的发展也会朝着绿色化方向发展着，只有这样才能符合时代发展的需求。
微型化
最近几年以来，微电子设备技术正在被广泛运用与人们的日常工作和生活中。机械设备在人们的印象中往往是那些比较高大的器材，而机械设计及其自动化正在不断向微型化方面展开探究。机械设计及其自动化的微型化发展突出表现是微创术[3]。微创术很多被运用在医学方面，这种技术对于人们而言是非常新颖的，是一种顶尖科技。该技术在医疗方面具有重大的功用，其通过微型设备来减少手术所带来的危害，患者在手术过程中也不再那么痛苦，并且能够促使手术的安全性有所提升。目前，由于这种设备的加工比较困难，其要求非常严格，急需相关人员来加以处理，从而推进机械自动化设计在微型化方面的拓展运用。
网络化
网络的迅速普及，促使各种网络控制和检测技术的研究得到了长足的进展。而控制所用到的终端设备就是机械设计自动化产品[4]。网络技术的广泛使用让各种家用设备均能与网络连接起来，人们可以通过网络来控制各种设备的运转，故机械设计自动化产品需朝着网络化的方向发展。
4.结论
现如今，人们越来越注重机械设计及其自动化的发展，我国虽然在这方面取得了一定的成就，但是这些依然是不够的，要想推动我国社会、经济不断向前发展，就需让机械设计及自动化不断朝着智能化、绿色化方面发展。
参考文献
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1.本课题的研究意义本课题的研究意义
本课题的研究意义
电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的：消除设备缺陷，排除隐患，保持和恢复设备铭牌出力，提高和保持设备最高效率，电气检修及一般安全要求提高设备健康水平，确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行，延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义，可以归纳为以下几点：被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修，节约维修资金;适时维修可避免维修不足，可避免设备带病工作，减少事故的发生，减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命，合理使用设备，避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。
2.电气设备实施状态检修的发展前景
定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度，定期维修制度缺点较多，逐渐显示老化过时;状态维修优点突出，经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度，实施设备状态检修既是技术方面的发展进步，也是对现行检修管理体制的改革，是一项复杂的系统工程，我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则，“到期必修，修必修好”，曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服，每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中，容易造成事故，降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修，修必修好”，克服了定期维修制度的不足，优点显著，劳动生产率与供电可靠率，经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用，监测手段不断增多，性能日益完善，为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点，总结经验，逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作，需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底，同时进行必要的组织准备，做好相应的思想工作，争取少走或不走弯路而达到预期目的。
3 新技术在电气设备状态检修中的应用
发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM)，是以获取设备运行的特征量为基础，结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态，从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础，并采用专业的测试软件系统，来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革，是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况，了解到元器件参数是否出现异常，元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆，用户可根据这种数据进行纠正或维修，减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯，然后根据技术标准要求，对各个部件进行检查、测量、试验，对各部位进行清洗并处理有关缺陷。
由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩，为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件，变压器吊芯时应采取以下安全措施：吊芯应选择在良好天气进行，并且工作场所无灰烟、尘土、水气，相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%，应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上，或者保持室内温度比大气温度高lOT;，且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯，才能避免芯子受潮;起吊前，必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性，以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。
①红外线点温计。红外线点温计，是一种手持的，可以方便灵活操作的测量仪器，它可以直观迅速的进行故障发热的检测，这种方式几乎适用于所有的电气设备，对电气设备的表面测温和故障发热检测准确，操作简单。
②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用，也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下，发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用，还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用，红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。 ③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中，也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中，可以测定发电机电子线棒的流量，断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。 ④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数，例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析，并对照专家系统给出结论和处理意见。
注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开，但转子仍在转动的情况下，禁止在发电机(调相机)回路上工作，以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时，必须先切断励磁回路，投入自动灭磁装置，将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时，应戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘垫上，并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等，并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气，包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气，当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前，应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位.
4 结语
通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高，是工厂系统设备管理中的一种重要方法，随着设备管理容量的变大，促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务，是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新，不断推进设备状态检修管理，完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性，提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。
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摘要：在当前初中教育教学阶段，信息技术教学已经成为整个课程体系中的重要组成部分及内容，在整体教学中所占据地位越来越重要。在当前初中信息技术教学过程中，为能够使课堂教学质量及水平得以提升，可对现代化教学方式进行合理应用，而启发式教学就是现代化教学方式中较重要的一种。本文就初中计算机信息技术教学中启发式教学的应用简单分析。
关键词：信息技术；启发式教学；应用
随着当前新课程改革的不断开展，在初中教学对教学质量也有着越来越高的要求，而传统教学模式及方法已经无法满足实际教学需求，现代化教学方法进行合理运用也就十分必要。在初中信息技术课堂教学过程中，通过对启发式教学方法进行利用，可使学生主体地位得以提升，并且可增强学生自主学习能力，从而可有效提升课堂教学效果，可对学生信息技术水平及能力进行较高培养。
一、充分把握学生心理以提升其学习兴趣
对于初中计算机信息技术而言，其与小学阶段教学存在较大差异，需要学生对计算机及其自身发展情况更加全面了解。在学生开始接触信息技术课程时，首先接触的就是信息概念及信息有关知识，而信息这一概念对于初中生而言往往很难进行定义，在这种情况下教师可选择具体信息实例使学生能够更加直观地进行理解，也可使学生收集在自身周围所发生的相关事件信息以加强体会，通过这种教学方式，不但能够使学生信息收集能力得以锻炼，还能够使其学习积极性得以有效提升，符合学生善于表达的心理，并且这种教学方式也能够对学生进行较好启发，最终可得到比较理想的教学效果。另外，依据学生不同情况，应当使学生认识到信息技术在当前社会发展过程中的重要性及意义，使学生能够真正认识到学习信息技术知识的必要性，也就能够使其更加积极主动学习计算机知识。比如，在对计算机发展历程这一内容进行讲解过程中，由于这一部分知识具有较强理论性，学生学习兴趣比较差，然而这一部分内容对学生更好学习其他信息技术相关知识又十分重要。所以，在实际教学过程中教师可组织不同学生扮演不同时期学科学家，使其对计算机发展历程相关内容进行讲解，使学生能够对这一部分内容加强主动学习，对学生思维能力培养具有较好启发作用，从而使学生将这一内容较好掌握。
二、科学准确地把握机会启发学生学习
在初中计算机信息技术教学过程中，为能够使启发式教学得到更好应用，十分重要的.一个方面就是应当对启发时机准确把握，在对实际时机进行准确把握的基础上，才能够使启发得到比较理想的效果。在实际教学过程中，可从以下几个方面对启发时机准确把握：其一，在实际教学中对某一方面问题得到部分答案，但是答案仍不够完善的情况下，教师可对学生启发；其二，学生具有解决问题的相关方法及思路，有欲望进行尝试，然而仍缺乏答案，在这种情况下教师可进行启发；其三，对于某一方面问题，学生无法较好实现知识迁移，虽然一时间无法回答，然而有信心进行回答，在这种情况下教师可进行启发；其四，学生在学习过程中存在较大疑惑，对于很多问题无法解决，无从下手情况下，教师需要及时启发学生。在启发式教学过程中，准确保卫启发时机属于关键内容，在此基础上才能够保证启发式教学得以真正实现，在实际课堂教学过程中，教师应当善于观察，对学生心理状态准确把握，在学生存在困惑，通过积极探索及努力而无法解决的情况下，教师应当对学生进行指导，使其能够选择正确方法思考问题，使学生思路能够得以扩展，从而使其更好学习信息技术相关知识内容，最终也就能够保证得到理想的效果。
三、合理创设启发情景
在初中计算机信息技术启发式教学过程中，为能够得到更加理想的应用效果，还应当注意创设启发情景，使学生在具体情景中感受到启发，从而使其能够积极探索及思考。在实际课堂教学过程中，教师应当对学生实际情况加强认识，并且与实际教学内容进行有效结合，在此基础上创设与学生情况及教学情况相适应的情景，在这种情景中才能够保证对学生较好启发，使其根据教师启发更好地学习相关知识及内容，得到更好的教学效果。比如，在对“Ｗｏｒｄ文档”这一内容进行教学过程时，教师可创设具体办公情景，为学生分配具体任务，使学生制作Ｗｏｒｄ文档，在这一过程中学生无法操作时教师可对其进行一定指导，对其启发，从而使学生能够将这一方面操作技能较好掌握，提升学生计算机信息技术实践能力及水平。
四、选择合理启发方法
在初中计算机信息技术教学过程中，为能够使启发式教学取得更加理想的效果，选择合理启发方法也是十分重要的一点，在保证启发方法科学合理的基础上，才能够使启发式教学效果得以提升。在对学生进行启发过程中，教师所提出的启发性问题，应当能够符合学生实际情况，注意遵循由易到难原则，逐层对学生启发，使学生逐渐学习相关知识内容，在此基础上才能够使学生更好参与课堂教学，才能够保证所提出的问题更加符合学生实际水平。在对学生启发时，可选择肯定启发，即直接给出学生提示，指导及如何操作，但是应当对提示程度准确把握，避免过多干涉而影响启发效果。
五、结语
在初中计算机信息技术教学过程中，启发式教学已经成为十分重要的一种教学方式，在实际教学过程中有着十分广泛的应用，对提升教学效果十分有利。所以，在初中信息技术实际课堂教学过程中，教师应当从各个方面入手对启发式教学进行合理应用，从而使其应用效果得提升，使课堂教学质量及水平得以进一步提升。
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1、目的及意义(含国内外的研究现状)
精密和超精密加工时发展尖端技术的基础，是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。我国从‘“九五”规划开始，已将其列为关键技术之一。精密、超精密加工技术是包括精密微加工、精密测量和精密控制的一门综合学科，而精密微致动技术是其中的关键。
目前超精密加工中所使用的刀具大多采用基于压电陶瓷材料(PZT)的致动元件，其输出功率低，且必须采取有限措施防止冲击力和高驱动电压造成的击穿短路等问题。因此采用超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩驱动器(GMA)成为近年来研究微致动技术的热点。它的发展，势必促进微致动技术在微机电系统(MEMS)和超精密加工、半导体生产、光学加工等领域的应用。
国外在超磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面取得了很多理论及应用成果，日本用直径6mm的超磁致伸缩棒制备了精密机床工具伺服装置,其每平方毫米面积闪的驱动力为588N，是压电材料(PZT)的20倍，加工单晶硅晶面的平均粗糙度为。美国Etrema公司开发的大行程精密Terfenol-D致动器应用在活塞非圆加工机床上，最大行程为640μm(最大动态行程350μm)，位移精度达2%±μm，最大输出力为2670N。另一超磁致伸缩驱动器的应用领域是微型马达，包括直线马达和旋转马达，德国教授研制的超磁致伸缩蠕动型直线马达，可产生1000N的驱动力，极限速率为20mm/s；美国的等利用超磁致伸缩材料开发的转动式步进马达扭矩输出达·m，精度达800微弧度。在流体控制领域，瑞典ABB公司设计了一个用GMM棒作为驱动原件的燃料注入系统，该系统能实现对燃料的精密、瞬时控制，使燃料充分燃烧，减小污染，它在飞机和汽车等内燃机中已得到应用。
国内在磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面起步较晚，夏春林等(1999年)用超磁致材料制作了用于压力气动阀的驱动元件；浙江大学开发研制了活塞异型销孔的制造系统，成功的解决了异型销孔的制造难题；甘肃天星开发了商用化的超磁致伸缩智能振动时效装置；长江工程地球物理勘测研究院开发了井间声波发射换能器等稀土超磁致伸缩智能振动时效装置；武汉理工大学智能制造与控制研究所研制开发了超精密超磁致微动执行器。
然而，超磁致致动器工作时，驱动线圈的发热及超磁致伸缩棒的涡流与迟滞损耗均导致超磁致伸缩棒温度的升高。而温度的上升将导致超磁致伸缩棒的热变形，严重影响致动器的输出位移精度。因此，在超磁致伸缩致动器的设计中，必须采取措施消除或抑制由温升带来的不利影响。
本毕业设计的旨在对某微进给刀架中执行元件超磁致伸缩致动器的温度特性分析并对其，以尽量消除或抑制温升对超磁致致动器性能带来的不利影响，使其具有更好的工作性能和更高的输出位移精度，进一步推广它在精密加工、超精密加工领域中的应用，提升我国机电产品的综合竞争力。
2、基本内容和技术方案
本毕业设计对给定的微进给刀架中超磁致致动器在给定驱动电流并恒温水冷条件下进行热分析，通过对超磁致致动器进行有限元分析与仿真，研究超磁致伸缩棒表面的温度场与热变形。根据分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，提高其工作性能。
论文的主要内容包括：
第一章：绪论。介绍本毕业设计的研究意义和研究内容，综述超磁致伸缩材料的物理特性、应用及超磁致致动器的优势，阐述超磁致伸缩致动器的应用研究现状及主要类型,在此基础上提出本文的研究内容。
第二章：超磁致致动器的发热影响分析。列出所有导致超磁致伸缩棒发热的因素,从理论上分析超磁致伸缩棒温度升高对致动器输出精度的影响,总结常用的超磁致致动器的温控方法以及其适用场合。
第三章：超磁致致动器的热分析理论论以及软件仿真。介绍有限元热分析的基本理论和步骤。在Abaqus环境下建立当前微进给刀架中致动器的三维模型,并对超磁致致动器施加的驱动电流以及恒温水冷的温度下，对超磁致致动器几何模型施加的约束以及边界条件，网格划分等步骤后，经软件计算分析得到在该工况下超磁致致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。
第四章：超磁致致动器结构优化。根据前面所得出的有限元分析结果，介绍针对该超磁致致动器的结构优化方案以及为什么要采取该方案，确定最终的驱动器结构参数和所采用材料的热属性参数。对优化后的致动器施加相同的条件，利用软件进行有限元分析，得到优化后致动器中超磁致伸缩棒表面温度场。将优化前后的有限元分析结果进行得出对比，得出结论，以证明优化的有效性和正确性。
第五章：总结与展望。概括毕业论文的主要研究成果，并展望了今后需进一步开展的工作。
毕业设计的技术路线主要包括：
(1)超磁致驱动装置的三维建模。分析微进给平台的图纸，在有限元分析软件Abaqus环境中建立微进给刀架中超磁致驱动装置的的三维模型。
(2)基于Abaqus的超磁致致动器的温度特性分析。在有限元分析软件Abaqus环境下，建立好超磁致致动器的有限元模型后，对几何模型进行网格划分并施加相应的约束以及边界条件，对超磁致致动器施加设定的驱动电流以及25℃的恒温水冷条件，利用软件进行有限元分析，得到超磁致伸缩棒表面的温度场和热变形量，分析温升对超磁致致动器输出精度的影响。
(3)超磁致致动器的结构优化。根据前面所得的有限元分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，改善超磁致伸缩棒的温度场分布均匀度以减小热变形误差。初步设想主要从两方面进行优化：
一、对超磁致致动器的线圈发热进行分析，得出线圈发热模型，根据模型对线圈进行结构优化改善超磁致伸缩棒的温度场分布情况；
二、将超磁致伸缩棒与线圈间套筒的材料换成相变材料，利用其相变过程中吸收潜热，温度维持不变的特性，抑制线圈发热对超磁致伸缩棒的影响，总体采用相变加水冷组合温控的技术方案。
(4)对比对优化后的超磁致致动器在Abaqus环境中施加相同的驱动电流及恒温水冷的条件，进行有限元热分析，得到优化后的致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。将优化前后的有限元分析结果进行对比，得出结论，证明优化的有效性和正确性。
3、进度安排
(1)第1-3周：毕业实习，完成实习报告。
(2)第4-5周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的有限元分析软件Abaqus。确定方案，完成开题报告。
(3)第6-8周：学习软件有限元分析软件Abaqus，完成超磁致致动器的三维建模与仿真。
(4)第9-10周：在Abaqus环境下完成超磁致致动器在给定驱动电流条件下的热分析，并针对分析结果对超磁致致动器进行结构上的优化，对比优化前后的热分析结果。
(5)第11-12周：根据分析结果，撰写毕业论文。
(6)第13周：修改、完善并打印毕业设计论文，提交毕业论文准备论文答辩。
(7)第15周：制作答辩幻灯片，进行毕业设计答辩。
【摘要】“控制工程基础”是很多高校机械设计及其制造和机械电子工程专业的专业基础课。该课程包含的知识点多，教学内容难度大，对于老师的教授和学生的学习都形成了极大的挑战。本文根据“控制工程基础”课程自身的特点和本校的具体情况，分析了该课程教学过程中存在的一些问题，并根据这些问题提出了一些针对该门课程的教学改革建议。
关键词 教学改革；专业基础课；控制工程基础
引言
《控制工程基础》课程在很多有理工科专业的高校都有开设，并且成为了非常重要的专业基础课程[1]。该课程在机械设计及其自动化、机械电子工程以及测控专业和过程控制与装备工程专业的整个知识结构框架中起着承前启后的作用， 它紧密联系和应用先行课程的知识， 并为后续课程的学习打下理论基础[2]。该门课程是重庆工商大学机械工程学院（以下简称“我院”）机械设计制造及其自动化和机械电子工程专业的专业基础课程，在课程体系中占据举足轻重的地位，因此如何教好和学好该门课程就成了我们师生面临的首要任务。但事实上该门课程包含的内容丰富且较抽象，涉及的知识点多且难度较大，先修课程较多且难度也较大，再加上“我院”该门课程的教学课时相对较少，所以老师会觉得该门课程难教，学生也会觉得难学。因此，如何在有限的教学课时内教好和学好该门课程，提高教学质量和效果就成了我们需要研究和探讨的重要问题。本文总结分析了“控制工程基础”课程本身的特点及其在“我院”教学过程中存在的一些具体问题，并针对这些问题提出了一些教学改革建议。
1 “控制工程基础”课程在教学过程中存在的具体问题分析
（1） 课程本身知识点多，先修课程多，难度大，学生畏难情绪大
“控制工程基础”是一门综合性很强的专业基础课，课程内容的概念抽象，涉及数学知识多，尤其是复变函数课程中的拉氏变换部分。学生在学习该门课程时需要运用到高等数学和工程数学等课程的一些相关知识，这就要求学生对这些先修课程的相关知识要牢固掌握并能灵活运用，而事实上部分学生根本没有掌握这些知识，更别说灵活运用了，所以学生在学习“控制工程基础”课程时会感觉到力不从心，困难重重。课程本身的难度会让学生产生畏难情绪，有的学生不来上课，即便来上课也不认真听讲，还有一部分同学基础知识薄弱，就算认真听讲也听不懂老师讲解的知识，再加上课程内容的前后连贯性强，前面章节的知识没听懂，后面章节的内容就更难听懂，从而形成恶性循环。
（2） 学生对于该门课程的认识不够客观，存在误区，因而学习积极性不够高
“控制工程基础”阐述的是原理性知识，很多学生容易产生误解，觉得只是学习一些空洞的理论[4]。我院机制和机电专业的'部分学生对“控制工程基础”课程在认识上存在一些误区和不客观的地方，认为该门课程和自己未来从事的工作或者对于自己以后的学习深造关系不大，所以在学习该课程时学生积极性普遍不高。
（3） 教学课时少，难以详细讲解各个章节
我校有两个专业开设“控制工程基础”这门课程，但由我校机械工程学院教学大纲可知，该课程的课时为40课时左右，但是该门课程涵盖的内容非常丰富。目前我校该课程选用的教材为王积伟等主编的《控制工程基础》，该教材包含了8章内容，而由于课时原因，我校讲授该门课程的老师通常只讲解了前面4章内容，且其中关于MATLAB分析部分都没有足够的课时来讲解。
（4）未将“控制工程基础”课程的理论与实践进行紧密结合
雖然“控制工程基础”课程是很多理工科院校机械设计制造及其自动化、机械电子工程和测控技术与仪器等专业的专业基础课，同时还开设了相关的实验课程，但是实验课程一般就6个课时左右，相对于理论课时非常少，这么少的实验课时很难让学生通过实验来巩固所学的理论知识，更别说将所学理论知识与实践有效结合起来学以致用了。另外，学生对于实验环节的认识和重视度都不够，上实验课时态度不够端正，不够积极认真，对于分组实验，有的学生会依赖其他组员，自己根本不动手做实验，有的学生动手能力不够强，没法单独完成实验，因此教师觉得“难教”，学生也觉得“难学”。
2 “控制工程基础”教学改革建议
结合“控制工程基础”这门课程本身的特点及我校该门课程教学中存在的问题，本文提出了如下教学改革建议：
（1） 阐明学科特点，让学生正确认识该门课程，从而激发学生的学习兴趣
老师在教学过程中要经常强调“控制工程基础”课程讲授的自动控制理论知识的实用性和前沿性，强调该门课程在各行各业中的应用前景，强调学好该门课程可以拓宽学生的就业渠道，让学生带有目的地学习该门课题，激发学习兴趣。同时，老师在讲授该门课程时要尽量结合与我们的生活切实相关的控制系统实例进行讲解，例如：智能家居控制系统、机器人控制系统及自动停车库控制系统等，让学生意识到学好该门课程就有可能成为这些控制系统的设计者之一，而这些控制系统会使我们的生活更美好。另外，老师还要不断介绍自动控制在工业和高科技领域中的应用及发展前景，让学生认识到“控制工程基础”课程的重要性，认识到该课程对国家发展的重要影响，从而提高学生学习该课程的积极性[4]。
（2）多开展互动式教学，引导学生积极投入到课堂教学中
在教学过程中， 老师要尽量培养学生的学习积极性，让学生意识到他们是教学过程的主体，同时，老师还要多与学生交流，积极融入到学生当中，多尊重学生的意见和建议，适当的时候还要满足学生的表现欲望。以上措施不仅可以活跃课堂气氛，还可以增强教学效果。因此， 我们在教学过程中应该多开展互动式教学，增加学生和老师之间、学生与学生之间的沟通和互动，积极引导学生参加讨论，启发学生思考问题。为了增强互动教学的效果， 老师可以将学生进行分组，并让他们先自主学习再相互讨论下次课要讲授的内容。上课时每组随机抽一名同学到讲台上来讲解学习的相关内容，该组同学可进行补充讲解，其余同学和老师可向该名同学提问，然后老师根据这几名同学在讲解过程中体现出来的问题针对性地进行补充和纠正，这样可以让学生积极主动地参与到学习当中，成为课堂的主体，从而提高课堂的教学效果。
（3）建议学院适当增加该门课程的教学课时，同时提升老师的教学水平
前面提到了我院该门课程的课时为40个课时左右，以至于很多重要知识点都没有足够的时间进行讲解，如果建议学院将该门课程的教学课时增加到60个课时左右，就可以多讲授一些知识点，并且可以将知识点讲解得更详细。
教学课时有限，而要讲授的内容又那么多那么难，这对于讲授该门课程的老师无疑是一个很大的考验，因此，学院要想办法提高老师的教学水平，丰富老师的教学模式和教学手段。学院可以将老师送到外校进行培训，也可以将专家请到学院给讲授该门课程的老师进行培训，培训重点包括老师的讲课技巧、板书技巧及课件的制作技巧等，老师的教学水平提高了，才有可能在有限的教学课时内将内容丰富且难度大的知识点有效地教授给学生，从而提高教学质量。
（4）将理论与实践充分结合，培养学生的创新能力
在教学过程中，最好由教授该门课程理论课的老师来指导学生进行相关实验，因为该老师更清楚理论知识的讲授情况及学生对知识的掌握情况，这样才可以充分地将理论知识和实验结合起来给学生进行讲解，学生可以更好地掌握理论知识和实验之间的联系。同时要鼓励实验技术人员和老师积极进行实验教学研究，不断改进实验项目和内容，不断改革实验教学方法和手段，提高实践性教学效果。逐步用一些设计性、综合性的实验实习项目取代现今实践教学体系中的简单验证性实验，以提高学生的动手能力，初步培养学生的创新能力[4]。
3 结束语
本文根据我院“控制工程基础”这门课程自身的特点及其在实际的教学过程中存在的问题，提出了相应的改革措施。实践证明：这些教学改革措施可以提高教学的灵活性和开放性，调动学生学习该门课程的兴趣，激发学生的学习积极性，学生由以前被动的学习转为主动而创新的学习。师生之间和学生之间的关系也变得更加紧密，学生的学习能力和解决问题的能力都得到了很大提高。
【参考文献】
[1]董海棠，冯中毅.“控制工程基础”课程教学改革探討与实践[J].中国电力教育，20xx（136）：81-82.
[2]王伟，申爱明.《控制工程基础》课程教学改革研究与探索[J].安徽师范大学学报（自然科学版），20xx，30（2）：139-141.
[3]李大勇，林海鹏，张鸿艳，等.“控制工程基础”课程教学模式的研究与探索[J].中国电力教育，20xx（29）：51-52.
[4]宋强，鲍雅萍.机械专业“控制工程基础”课程的教学改革与探索[J].中国电力教育，20xx（10）：60-61.
