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第1篇：實驗室自動化設計范文

關鍵詞：《自動化生產線安裝與調試》；職業教育；試驗臺；教學效果

《自動化生產線安裝與調試》是工科類高等職業院校一門重要的、實踐性很強的專業課程，要求學生不但能夠很好的掌握自動化生產線的理論知識，（包括硬件結構，各元器件的作用，氣動回路的構成，氣缸的結構、工作原理），而且能夠熟練的利用編程軟件對PLC進行現場編程，對設備進行聯機調試，在設備運行過程中能夠自主并且快速的確定并排除故障。目前隨著我國自動化生產線的不斷發展和完善，大中型企業在生產中使用生產線的比例不斷提高，所需要的人工操作崗位越來越少，也就是說所需要的熟練操作工人數量在不斷減少，柔性自動化設備的操作和維護人員的比例在不斷的提高，這就需要培養出理論和實際操作能力都很強的高素質技能型人才，而高等職業教育的特點是既重視講授理論知識，又突出實踐操作技能的訓練，以培養高素質技能型人才為目標。實踐操作訓練主要形式是實驗實訓教學。從2003年評估開始，很多高職院校都陸續建立了自動化生產線實驗室，花費巨資購置了自動化生產線實驗實訓設備。但通過這幾年的調研和教學發現，在實現實驗教學計劃及教學實施過程中存在一些問題：

1、 實踐教學環節不足

《自動化生產線安裝與調試》課程的實踐環節主要包括相關實驗和實習，但目前很多院校因為設備、場地、課時分配等原因不能保證足夠的實踐教學，教學內容和教學計劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實踐性”和“應用性”的教學特點，不利于實現本課程在高職院校中的教學目標。

2、實驗設備不夠

目前各院校都加強了實驗室建設，購買大量的實驗設備，但隨著各院校招生規模的擴大及實踐教學環節的加強，需要的實驗設備缺口很大，而一臺實驗設備動輒幾十萬，大部分高職院校由于經費有限，購置的生產線設備仍不能滿足教學需求，有的學校甚至沒有相關的實驗設備。

3、實驗設備不合適

很多院校購置了生產廠家生產的成品實驗裝置，而這些設備往往和實際教學脫節，有的設備功能單一，結構簡單，只能進行“簡單驗證式”和“非真實器件模擬”的實驗，不能使學生深刻理解生產線的工作原理，全面了解真實的控制過程，不能實現學生畢業后“零距離上崗”的最終目標。

4、實驗教學方式的呆板及滯后

在一些學校至今仍沿用老師編好詳盡的實驗指導書，講固定的程序，缺乏多模式多層次的實驗教學方法，而學生“依葫蘆畫瓢”，學生只需要進行簡單的程序輸入就可以完成實驗，不能達到培養學生創新思維和綜合職業能力的目的。

因此，我們急需設計一種綜合性強，價格低廉，能夠培養學生創新思維和綜合職業能力，在同行業中各項技術和指標都比較先進，既能做各種模擬演示實驗又能展示工廠實際生產過程的自動化生產線綜合實驗臺。同時結合我們的實驗臺，要調整實踐和理論課時的比例，加強實踐教學環節，調整實驗內容，使其能更好的完成對于高素質技能型人才的培養目標。

在我國，高等職業教育規模已經很大，高職院校有1000多所，大部分院校由于教學經費問題，不能及時的更換或者購買最新的實驗設備，導致教學實驗臺和工廠實際的生產線存在著不小的差距，從而直接影響到高職學生的就業和擇業，而本課題將研究設計一種自動化生產線實驗平臺，達到以下目標：

（1）具有綜合性和真實性：既能做自動化生產線真實過程的展示實驗，又能做PLC一般演示實驗，能解決高職院校實驗設備不合適的問題。

（2）具有可開發性：可以根據實驗情況，引出PLC的I/O插口，為平臺開發出其他實驗，由學生自己動手，設計實驗項目，調動學生自我能動性，進行設計開發，可以解決實驗教學方式呆板落后的問題。

（3）能真實展現自動化生產線工作的實際過程，同時學生可以自主設計設備動作過程和動作順序，通過動作過程和動作順序，自主設計出相應的控制程序，以提高學生的動手能力和PLC編程能力；

參考文獻

[1]李斯興 加強技能素質培訓 培養高等技術應用性人才。 職教縱橫，2001

第2篇：實驗室自動化設計范文

論文摘要：探討了電氣及自動化專業控制類相關課程關系及地位，結合控制類課程的問題進行深入的分析與研究，從教學內容、方法及形式、教材建設、實踐教學等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐，將對教學質量和人才培養方面有明顯效果。 

 

對于電氣及自動化信息類專業學生來講，控制類相關課程具有重要地位，主要包含“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”等相關課程。“自動控制理論”和“現代控制理論”課程是研究自動控制系統的共同規律，為自動控制系統的分析和綜合提供基本理論、基本方法的一門專業基礎課該課程，是一門重要的控制類專業的基礎課，具有較強的理論性，對于工程實踐具有重要的指導作用，因而受到人們的廣泛重視。目前不只是控制類專業，越來越多的非控制類專業也都把自動控制理論作為一門重要的專業基礎課來學習。但是“自動控制理論”、“現代控制理論”課程數學計算和理論分析比重大，是本科生遇到的最抽象、難度最大的課程之一，加之未接觸專業課，沒有具體應用的物理模型，僅以數學模型為基線講，學生往往會認為“自動控制理論”與專業無關而無學習興趣，這是多年來常規教學始終感到困惑的原因。而后續“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”專業課是以電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執行機構，在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統。如何講授“強理論性”課程，使學生真正認識到學好理論可獲得對電氣信息類多門專業課的理論支撐，從而學好后續專業課程是教學改革的主要目的。需結合“自動控制理論”、“現代控制理論”專業基礎理論課程與“運動控制理論”、“儀表及過程控制”，“計算機控制”專業課程的問題進行深入的分析與研究，從教學內容、方法及形式、教材建設、實踐教學等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐，將對教學質量和人才培養方面有明顯效果。 

本項目探討了如何更新和重組控制理論相關課程的教學內容，保證教學內容的系統性、先進性和實用性，以適應形勢發展的需要。提出如何學習和掌握這些課程，包含“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”等控制類課程的教學內容的一些方法和措施。 

一、教學內容、方法及形式改革 

1.教學設計 

近年來，不斷更新觀念，壓縮精簡陳舊過時的教學內容，加強現論及現代方法的內容，很好地解決先修課程和后續課程的銜接問題，避免內容的重復，進一步優化課程體系。建立一套適應性強的包括理論講授、計算機輔助設計、實踐教學和強化訓練等方面在內的全方位教學新體系。 

2.教學方法 

將課堂教學、實驗教學、課程研討、網絡教學等有機地結合起來，并充分利用多媒體教學手段提高教學效率、創造視覺的新感受、激發學生的學習興趣和熱情。內容取材時，不僅體現控制理論課程內知識點之間的內在聯系，還體現課程群之間的相互關系。 

3.教學手段 

在教學組織過程中，積極采用現代信息技術改進傳統的教學手段，在多媒體教學、網絡課程等方面努力探索。統一制作“自動化概論”、“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“過程控制理論”、“計算機控制”電子教案和cai課件，并將授課課件在課程網頁上，可供學生課余預習、瀏覽、復習等。另外，教學大綱、授課計劃、實驗指導書、學習指導以及教材和參考文獻均可通過網絡方便查閱。在課程開始即公布授課教師的信箱和電話號碼等聯系方式，密切授課教師與同學之間的聯系，使學生有問題可及時獲得老師的輔導答疑，也可通過網上答疑相互交流，打破班級與時間的束縛，在平行班級中實行聽課和答疑共享。 

4.教學改革與教學研究 

精簡教材和教學內容，教學組定期進行集體備課，加大對該課程與前后各門課程之間的銜接研究，避免內容上的重復，使其與其他相關課程融合為一個有機的整體。建設可用于大多數工科專業的“控制理論”平臺課程。不斷改進和完善本課程的新體系結構，充分體現其基礎性、應用性、前沿性和系統性；配合新的教材和課程體系，研究并建立配套的新實驗體系，強化自主性、設計性、綜合性和創新性；以matlab軟件為基礎，構造開放式小車倒立擺綜合實驗平臺，將分析、設計、仿真、虛擬實驗、模擬實驗融為一體；開發先進的多媒體課件，將matlab平臺和虛擬實驗融入到教學過程中，使教學更為直觀生動，更具趣味性和吸引力；完善了課程網站，完成了課程輔助教材的修改和編寫，各類題庫建設、網絡統計功能、遠程教學管理系統、虛擬實驗內容的擴展及網絡版的開發等；使其真正成為學生自主學習、師生互動、雙向交流的園地；教考分離，采用試題庫出題，統一考試，流水閱卷，考后進行詳細的試卷分析。 

二、實踐教學改革 

實踐性教學環節是學生能力培養中的重要環節。工科學生除要掌握一定的工程技術知識外，還要有較強的實際動手能力。 

1.改革實驗課教學，建立體化實驗教學體系 

實驗教學是“控制理論”課程的重要組成部分。通過實驗不僅能夠培養學生分析問題和解決問題的能力，驗證所學理論，而且對所學內容能夠提出一些新的見解。為了適應教學改革的需要，在實驗室建設方面的指導思想是：將傳統的模擬實驗與matlab環境下的仿真實驗相結合，將基礎理論驗證類實驗與自主型、綜合型、設計型實驗相結合，將基本實驗與創新實驗相結合，建立一個立體化的實驗教學體系，從而滿足不同階段實踐教學的需要，為激發學生的創新意識提供硬件平臺。 

由于實驗課內容和形式的多元化，大大激發了學生做實驗的主動性、積極性和創新性，學生可以通過預約或上網自主地開展多項實驗，進行理論驗證、性能分析和綜合設計，對提高學生的實踐能力和本課程的學習都將起到良好的作用。 

課程組織形式與教師指導方法，對于教學大綱規定的必做實驗，由任課教師和實驗教師共同指導完成；對于設計性、綜合性、創新性實驗，學生自己利用課余時間完成，可以預約指導教師給予宏觀上的指導。 

2.積極開展大學生科研實訓活動、參與教師科研項目 

 引導學生積極參加大學生科研實訓項目，吸引有興趣的學生參與教師的科研活動，培養學生嚴謹的科學態度、創新意識、創業和團隊合作精神，提高學生初步的科學研究能力以及工程實踐能力，培養學生獲取知識及撰寫論文的能力。 

三、控制理論專題授課方案 

根據“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“儀表及過程控制”課程大綱的要求，在適當時候，以某一專題講座的方式授課。將各種教材進行比較、處理、揉合，組織成各個專題，以高質量、高水平、高效率來達到最佳教學效果。由于專題授課具有綜合性、整體性和探討性，使其信息量得以加大，知識在綜合和分析中得到延伸，既提升授課內容，使之濃縮為精華，又吸引了學生的注意力和參與興趣。

四、應用現代教育技術 

開發研制了計算機輔助教學課件。教學課件以教材為藍本，包含簡明、清晰的授課講義、重點、難點、例題演示、控制系統計算機仿真和控制系統分析計算等內容，既有課本內容的直接再現，又增加很多有助于講解理論和計算方法的表現手段。課件以計算機為載體，既可用于課堂教學，又可通過上網，供學生進行自學和課后復習使用。控制理論的分析方法有很多圖解法，如頻域分析、根軌跡法、狀態空間法等。利用計算機強大的計算能力仿真能力和豐富的色彩，可輕而易舉地準確繪制出清晰美觀的畫面。采用動畫技術后，圖形的來龍去脈可用動態演示。計算機的圖形演示與教師的講授相結合，使教學內容形象化、具體化和生動化，增進學生的理解，提高學生的學習興趣。 

計算機仿真技術在實驗教學中的應用為實驗教學帶來極大的方便。仿真實驗具有建模方法簡單、參數調整方便、結果可視性好等優點，克服常規實驗內容單調、缺乏變化、元器件制約參數調整以及實驗設備數量有限等不足。在教學中適當介紹并應用matlab軟件，并設計出計算機輔助實驗教學軟件包，提供一個方便易用的圖形用戶界面，將matlab控制工具箱的相關功能集成一體。 

網絡教學平臺開發。網絡教學能真正體現學生的主體作用。在網絡中，學生可以利用網絡的交互性、檢索性等特點來選擇自己需要的內容進行獨立學習。學生可以在任何時間進行自主學習，并且與教師在網上交流，探討問題，在教學中發揮積極作用。 

五、建立科學、有效的教學信息回饋 

堅持洛陽理工學院本科畢業班所有學生中，實施“‘控制理論’相關課程的學習調查”制度。不定期進行相關問卷，包含這門課程是否易學、學習難點、學習方法、是否能學以致用等幾個方面的內容，充分了解學生學習這門課的基本情況，為課程改革提供必要的依據，收到良好的效果。 

六、結束語 

在新世紀中，控制類學科將具有更加光明的前景，控制類研究內容將具有挑戰性，研究的范圍將更加廣闊，電氣自動化專業控制類課程的內容將不斷地發展和更新，電氣自動化專業控制類課程設置及教學內容改革研究也將進一步進行下去。 

 

參考文獻： 

[1]王瑛.控制理論實驗開放式教學的探索[j].實驗室研究與探索,2002, 

4(21):15-17. 

[2]黃緣虹,等.從倒立擺裝置的控制策略看控制理論的發展和應用[j].廣東工業大學學報,2001,9(18):49-52. 

第3篇：實驗室自動化設計范文

關鍵詞：數字動態；茶文化；展示設計；體驗

“理性愉悅”的概念最早是由300多年前美國的一位博物館學家提出的，與單純的娛樂消遣不同，“理性愉悅”含有啟發、熏陶、欣賞之意。博物館應該給前來參觀的人們帶去思考、觀察、探險、想象等體驗活動，直到今天，“理性愉悅”這一概念仍然影響著全世界博物館的展陳設計，而且愈來愈傾向于參觀者。博物館本身是具有教育意義的，動態展示設計讓參觀者與展覽品之間不再是互相脫節、彼此孤立的關系，而是轉變成和諧、互動的關系，作為“受教育”的一方，參觀者也不再一直處于被動位置，而是能夠更為主動地參與到動態展示設計的活動中，通過自身“體驗”來汲取知識。

1茶文化的數字動態體驗展示設計類型

隨著茶文化博物館的悄然興起，茶文化有了更加多元化的傳播途徑，人們在參觀博物館的同時，培養了人文修養、豐富了知識面、提高了文化內涵。以往博物館主要通過視覺感知來向參觀者傳遞信息，比如原始資料、圖片、書籍、字畫，或者是文物、器具、蠟像、茶葉等實物，它們都屬于二維、三維空間的視覺感知，之于參觀者，缺乏互動性，也沒有更多深入探究知識的機會。動態體驗展示設計強調的是“體驗”二字，給參觀者生動、逼真、身臨其境之感，讓人們對茶文化有更深層的感知和了解，我們參觀茶文化博物館，是否對立面的展示品有興趣，很大程度上取決于視覺、聽覺、觸覺等感官的感知空間。目前茶文化博物館常用的動態體驗展示設計主要分為四種類型：虛擬空間、動態展示、手工操作、互動體驗。本文分別就以上四種類型的展示設計進行解析。

2虛擬空間展示設計

在計算機技術的支持下，創造出一個虛擬的場景或者空間，繼而演繹某一歷史時期下的茶故事。虛擬空間大多是三維立體成像或者是立體電影的形式，營造出形象逼真、栩栩如生的茶文化氛圍，給參觀者無比新奇的身臨其境之感。

2.1幻影成像

20多年前，西方發達國家的許多公共場所都應用了幻影成像技術，我國是最近幾年，在新建的科技館、博物館中開始嘗試應用幻影成像。它是在“幻影”與“實景造型”相結合的基礎上，把拍攝的人物、景色等投射在布景箱的主題模型景觀上，最后影像通過半反光、半透明的玻璃與模型景觀融為一體，在與參觀者的互動中，演繹故事，重現歷史。幻影成像最大的特色是直觀逼真、栩栩如生，在聲音、視覺效果的渲染下，能夠引起參與者的共鳴，激發人們的內心情感，非常適合用來演繹茶文化的歷史故事。比如：美國波士頓茶葉故事博物館（Bostonteapartymuseum）通過成像模擬和交互設計重現了一場無比倫比的歷史場景———參觀者置身于300多年前的商船模型中，通過計算機技術投射人物光影，在“將茶葉融入大海”的歡呼聲中，所有參觀者一瞬間仿佛穿越到18世紀茶葉貿易壟斷的時期，親眼見證了北美殖民地的人們奮起反抗英國殖民者。同樣，中國的茶文化展示設計，同樣可以利用幻影成像技術為參觀者重現真實的歷史事件，比如時期用煙換茶葉、茶馬互市等，從而給參觀者更加真實的感知和體驗。當然，歷史事件的重現務必要真實客觀，所有的場景、人物、故事都要經過詳細考證，絕不能杜撰。

2.2茶數字博物館

當今時代，“數字”無疑是最具有發展前景的信息技術，數字化的茶博物館通過3D建模、虛擬現實等技術，再配合動畫模型、人機交互等，可以讓人們在任何地方、任何時間參觀存在于虛擬網絡世界中的博物館。數字化的茶博物館蘊藏信息之豐富、傳播信息之迅速、交流互動之便捷等一系列優勢，都是其它展示設計方式所無法比擬的，它沒有時間、空間的限制，在廣大茶文化愛好者與茶文化博物館之間搭建起良好的互動平臺。

3動態展示與手工操作

3.1茶動態模型

采用新媒體技術、物理原理等，實現了靜態茶文化展覽品的動態化。比如：要向參觀者展示一個小型茶葉制作機械，如果它是二維圖片，給人的就是視覺感知；如果它是三維的茶葉制作機械，那么給人的體驗就要比二維圖片豐富；假如這個機械是四維動態的，那么給參觀者的視覺感知就更加豐富了。相比二維平面圖片和三維立體靜態的展示，人們肯定更喜歡四維動態化的茶模型。又如：“三沸”示意模型的展示，把一些氣體融入水中，參觀者就會看到《茶經•五之煮》的一幕：如魚目微有聲為一沸、緣邊如涌泉連珠為二沸、騰波鼓浪為三沸。動態化的茶模型比靜態的墻展、圖片、資料陳列更加生動形象，一沸、二沸、三沸之間的區別一目了然。

3.2茶影像體驗

采用LED顯示屏、投影幕布等，為參觀者動態展示茶具、茶葉、茶藝、茶道、茶知識、茶俗等。它的展示形式可以是短小精悍的微電影，比如描述某一件茶事，還可以是弧幕影院那種大視野，給人強烈震撼的影片。總之，充分發揮茶影像技術的優勢，能夠開拓參與者的事業，讓人們對創新的茶科技有更深入的了解，最終實現參與者和茶文化之間的良好互動。除此之外，必定會有更加多元化的多媒體技術應用到茶文化的展示設計中，茶文化的傳播途徑得以拓展。

3.3采茶制茶

茶葉從茶園走進人們生活的過程，就是采茶制茶的過程，這也是茶文化中不可或缺的重要環節。參觀者對采茶制茶充滿了好奇，比如：什么樣的茶葉既好看又好喝？雀舌、單芽、旗槍到底是什么形狀？茶葉的形狀也能制作出來嗎……等等。茶博物館完全可以為參觀者提供一個可以親自采摘的茶園，在工作人員的指導下，讓人們了解工夫紅茶、鐵觀音、龍井茶等制作流程，人們親身參與揉捻茶葉，有更多的接觸茶葉的機會，通過手工操作掌握茶葉的發酵、干燥工序等。如果場地有限，茶博物館則可以提供簡單的扁擔、竹簍、微型揉捻機、炒鍋、炭火等采茶制茶的器具，讓人們能夠參與其中。

3.4壺藝作坊

有句話并非空談———“器為茶之父”。茶文化的展示設計必然包括了茶壺，茶博物館可以另辟一個制作紫砂壺、陶泥壺的空間，比如：將一張木質桌子擺放于大廳中間，上面放一些紫砂、泥巴等，以供參觀者動手體驗。陶藝壺的制作相對簡單，它追求一種質樸、稚拙感。紫砂壺的制作流程相對復雜，需要圍桶身、敲擊泥片、捏塑壺蓋，然后再加上壺把與壺嘴，最后還要打磨到色澤光亮。

3.5制作茶點

這部分主要針對一些高品質的茶樓會所而言的，在展示茶餐的同時，可以配以茶點的制作，讓顧客了解茶點的制作工具和材料。根據顧客個人所需，可以自由選擇茶點口味。茶食、茶點、茶菜深受顧客青睞，人們也更愿意參與到制作茶點的活動中，不僅豐富了各種茶點、茶食的種類，而且有助于促進我國茶葉行業的發展與進步。

4互動體驗

4.1營造場景

為了讓參觀者感受原滋原味的茶文化，茶博物館可以營造某些具有傳承意義的歷史場景，并體現出某個時期的風俗文化，從而提高茶博物館的展陳效果。比如：“藏族酥油茶”、“傣族烤茶”等茶文化展陳設計就是通過營造場景來表現風俗人情的，圍繞藏族、傣族的茶事活動來布置環境，包括制茶、品茶、茶藝等，就像符號化的藏族文字、語言、飾物，讓參與者融入到藏族的風俗文化中，通過工作人員的講解和指導，參與者可親自制作酥油茶，使用藏族禮儀，穿戴藏族服飾，在互動中刺激人們的視覺、聽覺、味覺、嗅覺等各感官。營造場景同樣要以“真實”為原則，本著科學、客觀、嚴肅的態度重構茶文化、茶歷史中的一切人、事、景。

4.2茶道與茶藝

在品茶中獲得心靈的啟迪、生命的感悟等，即為茶道。活動中可以重現古老的傳統茶道，也可以展示現代社會的茶道：布置場景、營造氛圍、擺設茶案器具，指導人們正確的奉茶姿態。茶道活動的全過程都在與參觀者互動，通過運用禮儀、動手培植等各個環節，提高人們的文化素養。茶藝的側重點在演示技藝，先由表演者表演、解說茶藝，人們學習怎樣通過茶藝泡出茶的色澤和香味，在互動環節，茶藝表演者可以讓人們親自沏炮龍井茶、烏龍茶，向人們介紹不同的朝代是怎么煮茶烹茶的，通過互動演示和交流，原滋原味的茶歷史、我國經典的茶文化都將以動態的形式呈現給人們，這無疑是對我國非物質文化遺產的最大保護。

5結束語

在“動態體驗”理念的指導下，茶文化的展示設計方式得以豐富和創新，給了參觀者嘆為觀止的視覺體驗。與常規的文物博物館相比，由于茶葉的可飲、可烹、可觸、可嗅，讓茶文化博物館的動態體驗展示設計更具有趣味性，相信在信息科技的支持下，不久的將來，還將有更加新奇的展示方式讓人們去體驗。

參考文獻

[1]樓亞思.情境中的動態體驗———析傳統戲劇文化于展示設計的價值[J].藝術與設計(理論),2010,06:53-55.

[2]呂燕茹,張利.新媒體技術在非物質文化遺產數字化展示中的創新應用[J].包裝工程,2016,10:26-30+10.

[3]周春江.動態體驗式茶文化展陳設計的類型初探[J].農業考古,2013,05:170-173.

[4]楊正宏.多元體驗下的博物館展示設計———以鎮江博物館為例[J].東南文化,2013,05:117-122.

[5]馮文博.數字技術下包裝設計發展特征探析[J].包裝工程,2014,06:5-7.

[6]張艷,侯緒恩.展示設計新技術對城市形象的提升作用[J].大舞臺,2014,08:47-48.

第4篇：實驗室自動化設計范文

關鍵詞： 新時期；機械設計；自動化；研究特色

隨著我國綜合國力的提升，對機械制造業人才的需求也逐步增大，為了滿足社會對人才的需求，國家投入了大量資源培養相關人才，這使我國的機械制造業在國際上取得了一定的成績，但和一些發達國家整體上還存在一些差距，在機械設計制造及自動化專業的學生在工作的過程中，依然面臨著一些嚴峻的問題，理論和實際不能相結合，整體的設計理念以及實際操作意識較弱。這就需要在校時加強該專業特色化的教育，有效的解決在日后應用中的不足。

一、進行機械設計制造及自動化特色教育的方式

1.1注重實踐教育

在對該專業人員進行教育的過程中，學生在接受學習的過程中接觸的理論知識較多，實踐操作較少。鑒于該專業的的特殊性，機械設計制造及自動化屬于理科專業，相對于理論知識，實際操作更加重要，但在實際教學過程中，接觸的實際操作經驗較少，在進行知識點解的過程中，沒有進行操作演練，就難以加強學生對專業知識的理解，這樣在教育的過程中，達不到理想的教育效果，另外在教育中需要注重理論與實踐相結合，所以在進行教育的過程中，不僅僅對理論知識進行有效的傳遞，還要注重實際中的應用，學校是培養人才的搖籃，培樣人才的目的就是為了學以致用，所以在學習的過程中，最終的目的是學以致用，在實際工作中將學習的知識內容更好的應用對整個教育工作事業的發展有積極的促進作用。

1.2進行特色教學

想要讓教學達到好的效果，就需要進行特色主義教學，在進行教學的過程中更好的提升學生的專業素質。高校在進相關課程的教學^程中，需要注重對被教育者能力的培養，以及綜合素質的提升。這就要形成特色的教學主義，在教學中取得更好的進步。首先是對學生專業能力的優化培養，根據學生對專業知識的領悟能力不同，對相關內容的掌握程度不同。為了所有的學生在進行專業教育的過程中成績普遍得到提高，就要在知識傳授的過程中對方法和速率進行掌握。

另外機械制造業專業知識難度較大，在進行學習的過程中也需要培養多方面的能力進行更合理有效的學習設計能力，進行圖紙的設計，繪畫能力，操作作圖軟件進行作圖。數學邏輯思考能力，通過計算得到準確的數據進行設計，分析思考能力，對整個理論知識進行更加合理的分析。就需要教師在教學的過程中，采用更加合理有效的分析方法，彌補在在學過程中出現的不足，加強對學生應用技能的提升。

有一種人才是理論型人才，該人才對理論知識的學習比較有天分，在考試中也能取得較高的成績，以優異的成績畢業找工作，但實際工作中并沒有取得良好的成就，最后碌碌無為。這類人才的確在理論學習上很有造詣，但實際操作能力確不是很高，在大學中又失去了培養操作能力的機會，就影響了今后的工作。該專業的特色化教育就是為了讓相關專業人才在專業領域進行全面發展，成為業內優秀人才，為祖國的機械制造業添磚加瓦。

二、加強機械設計制造及自動化專業的創新方案

2.1滿足市場需求

在人才的儲備過程中，需要迎合市場需求才能更好的解決實踐操作問題，所以就需要高校教師進行相關調研工作，充分了解市場上需要的復合型人才具備的特點，以此來進行教學內容的研究，挑選實用性強的教學內容進行教學，在教學的過程中，時刻掌握市場動向。根據教學內容對市場動向進行更加合理的調整，另外在對專業理論知識進行講解的過程中，也要舉例說明該專業知識在實際中的應用，加深學生的學習印象，提高學生的專業技術水平。

2.2建立專業特色體系

第5篇：實驗室自動化設計范文

【關鍵詞】WSN；一致性測試；自動化；測試方法

0 引言

無線傳感器網絡（WSN）標準體系以低成本、低功耗的雙向無線通信技術解決方案為目標，該標準體系適用于消費電子、家庭和樓宇自動化、工業控制、計算機外設等。對無線傳感器網絡進行全面的協議一致性測試，對推廣這一高新技術的應用以及推動無線傳感器網絡產業化進程具有十分重要的意義。

目前，有關無線傳感器網絡的協議一致性測試和互操作性測試的標準已經制定，特別是手動測試系統的開發研究已經有了一些探索性的成果，但是還非常的不完善，在無線傳感器網絡協議環境中實現代價太大，不能完全滿足無線傳感器網絡測試應用的需要。所以，在無線傳感器網絡協議自動化測試設計實現方面需要我們進一步的探索和研究，這對推動工業無線技術的應用將起到積極的作用。

本文主要對低速無線傳感器網絡協議一致性測試的自動化方法進行研究，提出將通信協議測試和自動化測試相結合的方法，實現對測試過程的自動執行和測試結果的自動分析，并由此設計了無線傳感器網絡協議自動化測試系統，有效的提高了測試效率。

1 協議一致性測試自動化理論基礎

1.1 一致性測試基本理論

協議一致性測試是為了確認被測實現（IUT）與標準的一致程度，是一種黑盒測試。通用的測試方法是在特定的網絡環境下通過使用一組測試案例序列來比較實際與預期的輸出。其目的在于增加協議不同的實現能夠互相工作的可能性，其中有代表性的協議一致性測試理論是ISO/IEC制定的一套國際標準ISO/IEC 9646（信息技術開放系統互連一致性測試方法和框架）。圖1是一致性測試的基本示意圖。IUT（Implementation Under Test）是根據規范的具體實現，是一個內部不可見的實體；規范（Specification）以某種形式化語言或者自然語言描述，但不管怎樣的描述形式，其根本都是一個擴展自動機模型；測試儀（Tester）根據規范為IUT產生一組測試序列（Test Sequence），然后觀察IUT的外部行為是否符合規范的描述。

圖1 一致性測試原理示意圖

1.2 自動化測試理論

自動化測試是目前測試領域的發展方向，自動化測試能有效地降低測試成本、提高測試效率和測試覆蓋率。測試自動化的目標是對被測試系統進行自動測試，提高測試的效率和客觀性。

自動化測試過程中主要涉及的內容有下面幾個方面。

自動測試輸入：工具錄制測試者所做的所有操作，并將這些操作寫成工具可以識別的腳本。

測試腳本技術：用于自動測試過程中存放測試步驟、測試數據等相關內容。

測試結果的自動比較：將預期輸出與程序運行過程中的實際輸出進行比較。

自動測試執行：工具讀取腳本并執行腳本命令，可以重復測試者的操作。在執行腳本過程中可以完成測試結果的自動比較。

2 自動化測試系統的設計

通過對低速無線傳感器網絡協議的深入研究，分析軟件測試、通信協議測試和自動測試等相關理論知識，本文提出將通信協議測試和自動測試相結合的方法，實現對測試過程自動執行和測試結果的自動分析，是本系統的創新點。

如圖2所示，虛線框內測試步驟可以實現測試的自動執行，其中可視化用例設計器、測試用例生成器完成測試用例的自動生成工作，測試用例的自動生成是測試自動執行的關鍵部分。測試結果分析器則對測試結果進行自動分析。

圖2 一致性測試過程的自動化部分

測試用例的設計和生成是協議測試的關鍵和難點，如何生成最能發現被測協議存在問題的測試用例，如何用最少的測試用例實現足夠大的覆蓋率，是協議一致性測試的目標和難點。本文提出利用測試用例的自動生成來解決這一問題。

圖3 測試用例生成器體系結構

測試用例自動生成主要依靠測試用例自動生成器是來完成，是實現測試自動執行的核心。其體系結構如圖3所示，其中用例設計描述是文本文件，描述測試用例的特性，選擇的算法不同，描述方式也會有所不同。如采用“基于形式規格說明的方法”用Z，VDM，OBJ，LARCH等語言描述，采用“組合覆蓋方法”則用XML腳本描述，因為XML腳本的可擴展性比較強，所以在目前的自動化測試系統中得到較多的使用。算法適配器為算法提供接口，向上提供算法支持服務給描述解析器，向下兼容多種算法，兼容多種算法能增強體系結構的擴展性和適用范圍。描述解析器在算法適配器基礎上分析用例設計描述，將用例描述轉換成用例生成器可識別的內部描述形式，并傳遞給用例生成器。用例生成器獲得來自描述解析器的內部描述，根據描述自動生成可執行測試用例。可執行的測試用例支持多種形式存儲，如內存存儲、文本存儲、數據庫存儲等，具體的存儲格式隨著測試執行的需求變化。

3 一致性自動化測試系統的實現

為了驗證體系結構的適用性和有效性，搭建了基于Microsoft VS 2010、SQL Serve 2005、“分類樹方法”、GDI+ （Graphics Device Interface）來實現無線傳感器網絡協議一致性測試的自動化系統。

其中GDI+完成系統中的可視化用例設計器工作，它是一個語法可控制的、可視化、圖形化的編輯器，幫助我們更加有效地使用分類樹方法進行測試用例的設計。分類樹方法是黑盒測試中的一種部分測試方法，是一種有效的功能測試方法。分類樹方法的基本思想是：首先逐層劃分測試對象的輸入域，然后將劃分的獨立的類結合為無冗余的測試用例，這些測試用例覆蓋了整個輸入數據域。算法適配器、描述解析器、用例生成器、分類樹方法均使用Microsoft VS 2010實現。

SQL Server 2005降低了管理數據基礎設施和發送觀察和信息給所有用戶的成本，并具有可信任，高效，智能的特點。因此本文將測試系統及被測試網絡信息存儲在SQL Server 2005數據庫中，用來在自動執行測試用例時調用并存放測試結果信息。自動化測試系統在實際應用時，首先用GDI+構建測試用例設計，也就是生成XML語言描述的用例說明，然后描述解析器解析該用例說明并生成測試用例模板（系統內部格式），由用例生成器生成可執行的測試用例，調用SQL Server 2005中存放的測試網絡信息和測試配置信息執行測試用例并生成測試報告。本系統中人工只參與第一步，即用GDI+技術構建測試用例設計，其余部分均自動完成，提高了測試工作的效率和客觀性。該實現已應用于國家科技重大專項“信息匯聚傳感器網絡綜合測試與驗證評估環境”中，限于篇幅測試過程不再贅述，經過測試發現了一些隱藏的無線傳感器網絡協議一致性測試問題，提高了一致性測試有效性和客觀性，也證明了本文所提出的一致性測試自動化方法的有效性和實用性。

4 結語

在分析了現有協議一致性測試和自動化測試理論后，本文提出了一致性測試的自動化方法，并基于這個方法設計實現了一致性測試系統，在實際應用本系統時發現了一些隱藏的無線傳感器網絡協議一致性問題，提高了無線傳感器網絡協議一致性測試的有效性和客觀性，證明了該方法的有效性和實用性。

【參考文獻】

[1]ISO/IEC 9646-1 Information technology Open systems Interconnection Conformance testing methodology and framework-Part1：General concepts，1994[Z].

第6篇：實驗室自動化設計范文

關鍵詞：課堂教學方案；教學分析；教學策略

作者簡介：吳玉蓉（1975-），女，湖北巴東人，武漢紡織大學機械工程與自動化學院，講師。（湖北武漢430073）

基金項目：本文系中國紡織工業協會教學研究項目“面向紡織服裝產業鏈的自動化專業創新人才培養體系的構建與實施”（項目號：2011049）、湖北省高等學校教學研究項目“地方紡織院校自動化專業應用型創新人才培養模式的研究與實踐”（項目號：2011286）的研究成果。

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）07-0037-02

近年來，我國高等教育規模迅速發展，質量也有較大提高。但是，諸多因素致使高等教育質量還不能完全適應經濟社會發展的需要。基于“人才培養是高校的根本任務、質量是高校的生命線、教學是高校的中心工作”的教育理念，課堂教學是高校傳授知識的主要渠道，課堂教學質量是高校教學質量最重要的環節之一，直接影響人才培養質量。因此，不斷提高課堂教學質量，是每一個學校、每一位教師都要面對的永恒的課題。如何提高高校課堂教學質量？古人云“凡事預則立，不預則廢”，教學工作也一樣，課前準備工作是否充分直接影響課堂教學質量。課前準備工作包括教學方案設計書、教案、講稿、多媒體課件四方面。現以“C語言程序設計”課程為例闡述課堂教學方案設計書的撰寫。

一、什么是課堂教學方案設計

課堂教學方案設計是指高校教師在上課前對課程的課堂教學工作的總體設計。[1]它是教師基于學生基礎和心理特點，圍繞課程教學大綱、教材、學科特點、教學目的等，選擇合適的教學方法、手段和教學資源，科學地應用于課堂教學之中，從而激發學生的學習興趣和求知欲望，提高教學質量，實現教學目標。課堂教學方案設計書是教師上課前準備工作的系統要求，既是教師系統授課的內容與方法等諸多方面的精練文字記錄，也是撰寫課程教案、講稿和制作多媒體課件的前提和基礎。設計書的撰寫應遵循科學性、系統性、針對性和創新性四個原則，在方法上應了解學生的基礎情況和心理特點，對課程所用教材特色進行分析，并根據具體班級探索新的教育理論，選擇最適合的教學方法等。

二、課堂教學方案設計的內容

課堂教學方案既是教師系統授課內容與方法等方面的文字記錄，也是教師授課的依據。課堂教學方案是體現教師為什么這樣教，學生為什么這樣學的教育理論。教學方案設計是教案的進一步理論化，給教學指導提供了方案。教學方案設計包括設計理念、教學分析、教學策略、教學過程、教學評價等幾方面的內容。[1]設計理念主要是闡明本課程課堂教學方案設計的背景、指導思想、總體目標以及現代教育思想的滲透，是對課程設計宏觀化的總體指導，它主要通過教學目標體現出來。教學分析是指教師應以“學生為中心”，進行學習對象和學習內容的分析，主要體現在備課要求上，其中備學生、備教材就集中反映了設計者對學習對象、學習內容分析后所做出的選擇。教學策略主要包括教學內容的重組和加工、教學技術和手段的應用、教學信息的收集和處理等內容，充分體現設計者的精心構思和巧妙編排，是教師能否掌控教學過程，順利實施教學方案的關鍵所在，亦是備課要求和教學方法的集中反映。教學過程包含教學內容、教師活動的設計、學生活動的設計和活動設計的意圖，體現在如何處理好課堂教學與實踐（實驗）教學、課內與課外教學、教與學等關系。教學評價主要是指教學過程中教師對學生、學生對同學和學生對自己在學習過程中的表現的評價。

三、如何撰寫教學方案設計書

寫好一門課程的教學方案設計書，不僅要求教師對課程整個教學過程、教學內容要相當熟悉，更為重要的是要將教育指導思想、新的教育理念、學校人才培養特色、學科特點、現代教育手段、教學改革貫穿于整個教學設計中。在書寫內容安排上，設計理念應著重寫出教學設計的意圖、整體思路和教學目標；教學分析主要包括教學內容分析和學情分析；教學策略著重于教材、教學方法、教學手段的選擇。教學方案設計的書寫不是一成不變的，可以根據具體的內容要求靈活呈現。教學過程的設計可詳可略，但對有些學習內容，如引用的資料、教學資源等方面則要詳細。教學目標應簡潔明了，可操作性強，包括對象、行為、標準等要素。在教學難點和重點的處理上，除了簡單地說明教學重點、難點等內容外，更重要的是考慮如何強化重點，化解難點。對教學方案設計而言，最后的教學評價也是一個必不可少的內容和環節。下面以“C語言程序設計”課程為例介紹教學方案設計書的撰寫。

四“C語言程序設計”課程教學方案的設計

1.教學目標

“C語言程序設計”課程是自動化專業本科生的一門專業基礎課，設置該課程的目的是使學生掌握C語言的基本語法、語句、控制結構以及結構化程序設計的基本思想和方法，使學生認識到算法、良好的程序設計風格以及實踐在本課程學習中的重要性，培養學生熟練使用C語言編程分析和解決實際問題的能力，培養學生無論以后在學習、工作中使用什么語言編程，都能靈活應用這些思想和方法的能力，為學生進一步學習“數據結構”、“單片機原理及應用”、“DSP原理及應用”等其他課程打下堅實的基礎。

2.教學對象

教學對象為武漢紡織大學本科自動化專業2011級1班和2班的全體學生，共60人，均屬于理科高考生，大一學生，對自動化專業有相當的興趣，專業思想基本穩固。

3.教學時數

自動化專業“C語言程序設計”課程共64學時，其中理論教學44學時，上機實踐20學時。

4.教學要求

（1）理論課程基本要求。了解軟件開發的基本過程，理解用計算機求解實際問題的基本過程；理解算法的概念和描述方法；掌握結構化程序設計的基本思想和方法；掌握順序、分支和循環三種基本控制結構及其控制語句；掌握向函數傳遞數組、字符串和結構體數據的函數設計方法；理解傳值調用和傳地址調用兩種參數傳遞方式的區別；理解指針和指針變量的含義及應用；掌握結構體和共用體數據類型的定義及應用；了解文件的概念和文件的基本操作。

（2）上機實踐基本要求。熟悉C程序的開發環境Visual C++ 6.0；學會用C語言編寫常用的算法程序，具備初步的C語言程序設計能力，以及利用計算機求解問題的基本能力；學會程序測試、調試的基本方法，能夠熟練運用C程序開發環境提供的調試工具對程序進行排錯；在提高上機編程實踐能力的同時，了解程序編寫的基本規范，養成良好的程序設計習慣。

5.備課要求

（1）教材分析。采用《C 程序設計（第四版）》，該教材是由清華大學譚浩強教授著，2010年由清華大學出版社出版。該教材的優點是按照C99標準介紹C語言，能夠適應C語言的發展；采用先具體后抽象、先實際后理論、先個別后一般的順序編排內容，更加通俗易懂，降低了學習難度；重新組織了教材內容。配套實驗指導書增加了“C程序案例”一章，綜合應用各章的知識，可以提高學生編寫應用程序的能力，還介紹了Visual C++集成環境運行程序的方法，比Tubo C環境易學好用，但是缺少程序改錯、調試方法等內容。

（2）學情分析。由于高校擴大招生，學生的學習基礎普遍較差，自學學習能力欠缺。“授人以魚”不如“授人以漁”，由此，在教學過程中一定要注重學生自主學習能力的培養。C語言程序設計對于大一學生而言，比較抽象，增加了學習難度，部分學生認為該課程高不可攀，往往學完了該課程，還不會獨立地編寫程序；大一學生渴望贊美和鼓勵，自我意識較強，特別希望獲得教師的肯定和認同，因此真誠恰當地贊美，能感動學生、鼓舞學生和激勵學生。

（3）教學方法。教學有法、教無定法、教學得法。要求設計者在熟悉教育理論、教育技術和教育方法的基礎上，根據學科特點，結合校情、學情、教綱和教材，采用最適合本課程的教學方法。在“C語言程序”課程的課堂教學中，常采用如下幾種方法：

1）自學啟導法。自學啟導法的實施步驟為：“引學導探―自學解疑―精講釋疑―遷移應用―自我構建”。“引學導探”：教師介紹與學習內容有關的背景以開拓學生的思路；提出自學內容，列出自學提綱，供學生自學時有所側重；提供探究方法，如解讀、分析、歸納、查閱圖書館及網絡資料、同學之間相互討論、實驗等尋找答案。“自學解疑”：學生利用課余時間進行探究，根據教師擬定的自學提綱獨立地鉆研教材，初步掌握教材內容；對于似懂非懂甚至不懂的問題和疑點通過各種探究手段進行解疑；對于仍然似懂非懂甚至根本就沒弄懂的問題做出記錄，由學習委員收集起來交給教師。“精講釋疑”：教師接受學生學習活動的反饋信息，講清楚教材蘊含的思想、方法、技巧，自學過程中的疑難問題，啟發學生獨立地分析問題和解決問題。由于學生迫切要求解決問題的欲望能在這一環節實現，因此學生會高度集中注意力，參與到教學活動中來，與教師進行互動，大大提高學習的興趣和效率。“遷移應用”：一方面，教師給學生布置作業并及時檢查，可以強化學習成果、及時評價學習目標，把學生理解的知識通過訓練轉化形成技能；另一方面，聯系實際，讓學生應用所學知識，分析、解決實際問題，有意識地對學生進行科學思維、科學方法的培養。“自我建構 ”：在掌握了新的知識后，教師及時引導學生將新知識從結構、內在聯系、方法等方面進行歸納整理，將新知識納入自己的知識體系，使學生掌握的知識系統化，建立后續學習的基礎，深化所學知識。[2]

2）故事導入法。先從將要講解內容相關的故事情節開始，然后導入正文的講解方法。此方法引人入勝、印象深刻，教學效果好，適用于有生動故事情節的內容。例如在講解循環結構程序設計一章時，首先就給學生們講一個故事：相傳古代印度國王舍罕要褒獎他的聰明能干的宰相達依爾（國際象棋的發明者），問他需要什么，達依爾回答說：“國王只要在國際象棋的棋盤上的第一個格子上放一粒麥子，第二個格子上放上2粒，第三個格子上放上4粒，依次類推，每格是前一格的2倍，一直放到64格，我就感恩不盡了”。國王答應了，結果全印度的糧食用完還都不夠。國王很納悶，怎么也算不清這筆帳。告知學生們學習循環結構程序設計后，就可以很容易地幫國王算清楚這筆賬。這個故事可以激發學生的求知欲望，提高學生聽課的注意力。講完循環語句語法規則后，引導學生們畫出流程圖，然后編寫C語言程序并在Visual C++ 6.0中運行，將結果展示給他們。

3）互動教學法。為了提高學生的學習積極性，使學生由被動地跟著教師的思維變成積極主動地和教師一起思考，應在某些內容上采用互動教學法。譬如在講到某一個難點時，教師先提出問題，給出幾分鐘時間讓學生進行思考，然后針對學生思考的結果再給予相應的講授。另外，還可以將學習難度相對較小的章節交由學生講解，對于講得比較好的學生給予獎勵，根據學生講解的情況再給予針對性的點評，這樣可以提高學生學習的積極性和熱情，鍛煉學生語言的組織和表達能力。

4）課堂提問法。為了使學生對上一堂課的內容能及時地復習，我們在每次講授新課之前，利用5分鐘時間隨機檢查幾位學生對已學知識的掌握程度，并根據情況提出意見，以促進學生的學習。另外在上課過程中，對注意力不太集中的學生進行隨時提問，以使大部分學生都能精力集中，從而提高課堂效率。

6.課件要求

（1）課件的內容要精心編排，做到主題鮮明，重點突出，語言精練，如果課件內容過于詳細，將會分散學生聽課的注意力。

（2）課件不是板書的替代品，教師應注意課件與板書相結合，尤其是講解C程序設計例題時，邊分析邊板書程序，有時間讓學生邊聽邊思考，在例題中加深學生對C語言語法規則的掌握，進一步提高學生結構化程序設計的水平。

（3）字體、顏色及圖像等組合運用合理，版面清晰，畫面優美，動靜結合。

7.教學評價

（1）課堂提問。檢查學生對C語言語法規則的記憶理解情況。

（2）課后作業。選擇教材中的兩道習題和一道補充題作為課后作業，對于稍難的題先提示，學生課后思考，畫流程圖，編寫程序，上機時調試，若還存在問題，再個別輔導，共性問題集中講解。對學生每次的作業認真批改，寫出恰當的評語，并做出詳細的登記。

（3）考核。期末考試是對教與學的全面驗收，是不可缺少的教學環節。考試題目要全面，符合大綱要求，同時要做到體現重點，題量適應，難度適中，難度和題量的梯度應按照教學要求的不同層次來安排。

本課程學生的考核成績采用期末考試成績與平時作業及上機實踐相結合的方法。期末考核成績滿分為100分，期末考試成績占50％，平時作業占15％，課堂表現占5％，上機實踐占20％。

8.課外活動

（1）課后答疑，定期輔導。課間交流答疑、班級QQ群答疑、電話答疑以及電子郵箱答疑等多種形式，培養學生通過上網方式交流的習慣。每周安排固定的時間、地點進行輔導。

（2）指定課外閱讀書籍或材料。要求學生對《C Primer Plus》、《C陷阱與缺陷》和《C專家編程》等圖書等進行學習，要求學生至少設計并調試一個綜合性的C語言程序。

（3）舉行C語言語法知識和程序設計競賽。在教學進行中期，分組進行C語言知識競賽，以加強學生對C語言語法規則的記憶，激發學生的學習興趣；在教學結束前，分組進行C程序設計競賽，以進一步提高學生C語言程序設計的能力。

9.參考書目及網址推薦

（1）《C Primer Plus》，普拉塔（Prata，S.）著，云巔工作室譯，人民郵電出版社2005年出版。

（2）《C程序設計試題匯編》，譚浩強主編，清華大學出版社2002年出版。

（3）http：//省略/program/c/.

五、結束語

課堂教學方案設計質量是高校課堂教學質量關鍵所在，直接影響人才培養的質量。本文從教學設計理念、教學分析、教學策略、教學過程、教學評價等方面介紹了自動化專業“C語言程序設計”課程課堂教學方案的設計過程，希望能對高校的青年教師課堂教學具有一定的指導意義和借鑒意義。

參考文獻：

第7篇：實驗室自動化設計范文

【關鍵詞】新形勢 自動化技術 機械設計制造 應用研討

機械制造自動化程度的高低影響著社會生產力，為了進一步促進社會生產力的發展，必須充分發揮自動化技術在機械設計制造中的應用。機械自動化技術最先在機械制造冷加工過程中得到應用，并隨著時代的發展不斷擴充了其適用范圍，加快了機械制造行業的自動化程度。本文將對自動化技術在機械設計制造中的應用做具體分析，從而為促進自動化技術的應用奠定理論基礎，帶動生產發展與進步。

1 對自動化技術進行概念和優點分析

自動化技術是現代科學技術不斷發展的產物，是生出來發展中不可獲取的部分，它是指在機械制造業應用過程中，實現對加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動化生產過程，從而加快生產投入原料的加工變換和流動速度，節約人力資源。

機械自動化具有非常明顯的優點，主要體現在以下幾個方面：（1）機械自動化的應用能夠提高產品質量、提高生產效率、從而縮短產品生產周期、更快地促進產品更新、擴大經濟效益；（2）自動化的實現大大降低了對勞動力的依賴，減輕了人工勞動強度，通過改善勞動環境，帶動了相關技術的研發和發展；（3）降低了生產成本，能夠實現機械制造業技術的改造、升級和進步，為機械制造業技術的發展指明方向，能夠保證機械制造業能夠獲取最高的生產率、最優的產品質量和最低的產品成本。

2 自動化技術在機械設計制造中的應用分析

只有將自動化技術有效的與機械制造業結合，才能充分發揮自動化的價值，為生產力帶來發展動力，同時也為自身的深入發展奠定了實踐基礎。自動化技術在機械制造業中的應用主要體現在以下幾個方面：

2.1 自動化技術在機械設計制造中的集成化應用

科學技術的發展促進了自動化技術在各個不同領域內的應用，并在此基礎上形成了新的技術，并逐漸擴大衍生，為了實現不同級別的集成制造系統的構造，必須采用快捷有效的方式對各種不同技術進行系統的集成，協調之間的關系。自動化技術在機械制造中的集成化應用主要是通過借助系統工程理論的有效指導和信息技術對企業的制造流程進行整體上的優化，并輔之以精簡機構和過程重組等手段，促進適度的自動化，控制其應用的程度，并在計算機數據庫和信息網絡技術的支持下，將企業中的各種要素及相關的經營管理活動組成一個有機整體，協調配合制造業的生產發展，并最終實現機械制造以人為中心的柔性化生產目標。在機械設計制造進行集成化的過程中，自動化的應用能夠有效提高產品的質量，降低新產品的研發成本，從而獲取更廣闊的市場，同時，在時代的要求下，還能有效的降低對環境得污染，起到保護環境的作用，實現制造業的健康持續發展。

2.2 自動化技術在機械設計制造中的智能化應用

智能化是自動化技術最大的特點之一，智能化機械制造技術是一項非常復雜的新技術，包括了機械制造技術、自動化技術、人工智能等技術，各種技術相互滲透，成為一門綜合性極強的技術。它能在技術系統中進行一系列的智能活動，通過分析、推理、判斷等進行最終的決策，從而將整個過程融入到機械制造的各個環節，以此替代相關的專家進行實際的模擬。不僅能夠對自身的行為進行監測，保證其正常有序的運行，還能對預測到的錯誤進行預防和改正，從而降低風險，除此之外，智能技術還在應對突發事件的情況時，發揮著重大作用，通過對外界環境的分析和自身調整，找到最適合的應對方案，在保證自身正常運行的前提下，滿足對外界的需求。

2.3 自動化技術在機械設計制造中的柔性應用

隨著社會環境的不斷變化以及人們的需求的多樣性，自動化技術必須不斷的進行改革和創新，以適應社會不斷多樣的需求，在機械制造業的發展中，客戶的需求也在不斷的變化，對機械制造業的應變能力、反應能力等提出了更高的要求，為技術改造提供了推動力，推動自動化技術柔性發展的應用。柔性自動化是指在面對需求多樣化時，將智能化與人工有機結合，在追求自動化的基礎上，加入個別人工的環節，兩者相互配合，提高機械制造業對外界因素變化的適應能力，實現機械制造產業的柔性發展。同時，柔性化發展能夠通過與制造系統的鏈接，從而加強與機械生產的聯系，降低成本，提高了自動化水平。

2.4 自動化技術在機械設計制造中的虛擬化應用

虛擬化是指經過多種技術的結合，建立一種以仿真和系統建模系統為基礎，對未知的情況進行預測和分析的技術，能夠對相應的制造過程進行方針，以發現并及時解決機械制造中可能出現的問題，從而降低制造業的風險，提高企業的經濟效益，達到企業的經營目標。

3 結語

機械制造業對于國家發展具有非常重要的作用，能夠推動國家工業的發展，帶動經濟進步。在機械設計制造業的發展中，必須加強自動化技術的應用，在積極引進和吸收國外先進技術成果的基礎上，推動機械設計制造業進入一個全新的階段，促進我國機械自動化技術又好又快發展。

參考文獻：

[1]安淼，李海瑞，申明星.自動化技術在機械工程中的應用與發展[J].電子技術與軟件工程. 2016（09）.

第8篇：實驗室自動化設計范文

伴隨著社會的不斷發展以及國民經濟的不斷上升，我國在煙草行業領域也逐漸的進行了改革，將原有的計劃經濟逐漸的轉變成為了市場經濟，并且伴隨著煙草市場的競爭日益激烈，煙草相關企業也慢慢的轉變了終端化的市場銷售策略，在煙草營銷的過程中同終端客戶直接接觸。現今，雖然煙草行業的生產總量是通過國家進行監督和管制的，然而由于煙草行業本身就具備著一定的自主性特點，所以，在另一方面，煙草企業可以合理適當的增強設備生產能力，進而提高生產效能，在確保煙草質量的同時，保證最低的生產成本，促進煙草企業自身利益的發展，基于此，本文針對煙草設備中所存在的自動化控制中的卷煙機故障問題進行研究與分析，以期為煙草行業的發展提供一定的促進作用。

【關鍵詞】煙草設備 自動化控制 卷煙機

對于煙草來說，其具有著非常重要的可利用的價值，據有關資料記載，將煙草設備的技術進行革新，并且對煙草展開深層次的加工或者是科學的處理后，能夠在煙草當中獲取到一些能夠入藥的有用的成分，具有著能夠緩解病人身上的疼痛的效果，此外，在煙草當中，還存在著一定的蛋白質，這些成分能夠進一步的加工成食物，并且在煙草中含有的其他成分，對于殺蟲藥劑的研制也具有著十分重要的作用，由此可以看出，煙草的應用范圍也是相當廣泛的，因此，對于煙草設備的養護與維修也具備著非常重要的意義，所以，針對煙草設備中所存在的自動化控制中的卷煙機故障問題進行研究與分析也具備著一定的必要性趨勢。

1 煙草設備故障的特點

對于煙草設備的自動控制故障來說，由于其本身行業的獨特性，導致了其與其它的領域的設備故障具有著本質上的區別，這就使得在煙草設備故障的診斷以及維修上更加的具備著一定的困難性，其主要是由于一般的煙草設備的體型相對來說較小，具備著相當的危險性，對于測試來說缺乏一定的安全性，而且狹小的空間內安裝傳感器的工作難以完成；煙草設備的主要部件隱匿性比較強，如果在設備的防護罩上進行開孔可能會對設備的其他部件造成傷害，并且降低了煙草設備的美觀性與整體性，此外，在煙草設備當中，經常會存在著大量的往復運動部件，其所產生的“自振效應”相對來說也比較明顯，所以即使是安裝上了傳感器，也會由于這些部件造成的“自振效應”導致傳感器失效或者是掉落。

2 卷煙機故障的原因及對策分析

2.1 開關故障

一般的卷接機組的開關，都擁有著相對較為獨立的常閉或者是常開觸點，主要的作用是用來對聯鎖或者是故障顯示進行控制。由于這個開關所處的工作環境相對來說較為惡劣，存在著大量的煙塵，所以，在開關的工作過程中，煙塵會進入到開關當中，使得開關的活動桿產生一定的滯澀作用，這樣就會使得開關的活動桿沒有辦法進行靈活的使用，進而導致開關出現故障的現象。

2.2 開關故障的應對方法

對于開關故障來說，其一般的應對方法分為兩個方面：

第一個方面是將平準盤防護罩關閉，因為只有該項關閉后，才能夠切斷開關的常開觸點，使得主動觸點與被觸點之間產生間隙，進而使得故障顯示器的現實恢復正常。

第二個方面是在切斷電源后，將開關打開，進行粉塵的清除和開關的養護，進而使得開關的故障得以解除。

2.3 故障報警失靈

通過上面的描述，我們已經知道煙草設備的各個機組都存在著故障顯示或者是聯鎖控制的常閉和常開觸點，如果一旦這些觸點直接的呈現在煙草生產的煙塵環境中，就會因為觸點表面被包蓋，進而影響到煙草設備中卷煙機的正常生產運行。詳細的來講，當切斷平準盤防護罩的能量來源后，自動控制單元的常開觸點就會連接到一起，而常閉觸點就會被切斷，然而，由于煙塵的干擾作用，就會導致常開與常閉觸點之間出現相反的狀況，進而使得卷煙機機組沒有辦法繼續進行生產工作，所以就會產生故障報警失靈的現象。

2.4 故障報警失靈的應對方法

對于故障報警失靈的現象來說，究其原因是煙塵的覆蓋作用，影響了觸點間的相互接觸與聯通，這就需要進行以下兩方面的內容

一是對開關內的煙塵進行清除，保證開關的使用流暢性。

另一方面是針對煙塵環境來說的，由于煙草設備長期處于煙塵環境當中，無論是對大型設備，還是小型設備（這里的大型設備以及小型設備是相對來說的），都具備著一定的不良影響作用，所以，就需要時刻的保證卷煙機設備的煙塵防護措施能夠有效地進行，此外，要定期的對卷煙機進行養護和檢查，及時的發現問題，并且有效地解決，只有這樣，才能進一步的避免卷煙機故障報警器失靈的現象。

3 結論

對于現今煙草生產過程中使用的設備以及相關的自動控制系統來說，是基于原有傳統的煙草生產過程中使用的設備以及相關的自動控制系統的基礎上發展過來的，與傳統的煙草生產過程中使用的設備以及相關的自動控制系統相比，新的設備以及自動控制系統的結構復雜性更高、速度更快、生產效果更加明顯等特點，然而盡管如此，依舊會存在著煙草生產關鍵設備自動控制常見的問題的發生，所以，應用更為有效并且相對來說較為快速的維修方案對煙草設備的正常運行以及煙草生產的效率具有著十分重要的意義，只有不斷地探索研究新的技術以及方案措施，才能夠保證整個煙草的生產過程能夠順利地進行下去，進而為我國的經濟發展以及社會發展帶來一個良好的發展前景。

參考文獻

[1]蔣洪平.數控設備故障診斷與維修[J].北京：北京理工大學出版社，2012（06）：126-129.

[2]嚴峻.數控機床常見故障快速處理[J].北京：機械工業出版社，2011（3）：253-257.

[3]鄧勇.淺析煙草設備自動控制常見問題與對策[J].制造業自動化，2011，33（2）：213-214.

第9篇：實驗室自動化設計范文

為了能夠克服傳統生產實習方式的諸多不利因素，進行校內實習基地的建設就顯得極其重要。石河子大學電氣工程及自動化專業經過多年的建設和發展，已經逐步形成了具有專業特色的培養模式，特別是實踐教學的培養模式，具有鮮明的電氣工程專業的特點。石河子大學電氣工程專業擁有電機學實驗室、自動化綜合實驗室、電力系統綜合實驗室、繼電保護實驗室、高電壓實驗室、電力電子技術實驗室、電氣控制及PLC實驗室、單片機實驗室等專業實驗室，同時還擁有電工、電子技術等基礎實驗室。各實驗室設備先進，完全能夠滿足學生的生產實習的需要。現階段大部分的實驗室都只是滿足課程實驗的要求，但是實驗儀器的功能遠遠沒有發揮出來，為充分發揮利用實驗臺的使用效率，開發綜合實驗項目，這樣不僅能夠滿足生產實習的要求，還可以為青年教師的成長提供可以發揮及鍛煉的平臺。

二、開發設計綜合實驗項目

1綜合實驗項目內容設置要求

綜合實驗教學是提高大學生綜合專業素質的一個重要環節，能夠有效地培養具有專業綜合思維能力和綜合處理問題解決問題的復合型專業技術人才。因此，電氣工程綜合實驗教學內容設置應具備以下特點及要求。

1.1課程綜合交叉性

生產實習是一次對學生大學四年來專業知識的全面檢驗實踐的機會，因此與之緊密相關的綜合實驗的內容設計要體現各專業主干課程的特點，以及強電與弱點的緊密結合。課程內容的交叉、整合、綜合，可以真正提高學生的綜合素質，克服單一課程實驗的課際界限，促使學生對各專業課程的重新認識、掌握和綜合，并建立專業課程連續統一綜合體。

1.2學生自主設計性

由學生完全自主設計組織實驗內容，選擇實驗方案，確定實驗儀器，指導老師只需確定實驗的安全性及可靠性。這樣可以克服學生的依賴性，促使學生不斷的研究和探索，在實驗的失敗中不斷尋找解決問題的方法，大大提高學生做實驗的積極性和主動性，鍛煉學生的綜合素質。

1.3創新性

大膽鼓勵學生勇于嘗試的勇氣，指導教師不輕易否定學生的實驗，即使失敗，只要找出失敗的問題，并能夠及時的修訂實驗方案，也達到了實驗的目的。可以培養學生的創新設計思路，并能緊密聯系工程實際，使學生敢于動手發現問題，不斷提高學生的創新能力，培養具有國際競爭力的高素質人才。

2電力系統調度自動化綜合實驗設計實例

石河子大學機械電氣工程學院的電力系統綜合自動化實驗室目前擁有武漢華工大電力自動技術研究所的WDT-Ⅲ型電力系統綜合實驗平臺3臺，以及PS-5G型電力系統微機監控試驗臺1臺，是一個高度自動化的、開放式多機電力網綜合試驗系統，充分體現現代電力系統高度自動化、信息化、數字化的特點，實現電力系統的檢測、控制、監視、保護、調度的自動化。設計綜合實驗如下。

2.1實驗目的

（1）掌握電力系統自動化的遙測，遙信，遙控，遙調等功能；（2）掌握了解電力系統調度的自動化。

2.2實驗項目和方法

（1）電力網的電壓和功率分布實驗；（2）電力系統有功功率平衡和頻率調整實驗；（3）電力系統無功功率平衡和電壓調整實驗。同學們自己設計實驗方案，擬定實驗步驟以及實驗數據表格。

2.3實驗報告要求

（1）詳細說明各種實驗方案和實驗步驟；（2）認真整理實驗記錄；（3）比較各項的實驗數據，分析其產生的原因。

三、結束語