机械毕业设计论文篇（1）

（一）从学生层面看待问题

1.就业形势。

由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段，而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业，就业形势尤为严峻，在沉重的压力下，在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务，加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。

2.对“毕业设计”重要性认识浅显。

由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中，没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排，导致学生对于其认识极为匮乏，认为毕业设计类似于一些基础课程，临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关，从而导致多数学生前期准备工作不够充分，加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松，使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。

3.无法灵活运用学校文献资源。

一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索，在机械领域尤为如此，如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查，学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源，也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据，以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。

4.无法灵活运用计算机软件

在机械专业毕业设计的完成过程中，一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件（UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERI-CUT、ANSYS等）等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够，导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大，继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。

（二）从高校层面看待问题

1.高校毕业设计课程设置问题。

包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理，此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位，致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作，多数高校毕业设计题目过于陈旧，同样的题目每年重复使用，毕业设计题库不能及时得到更新，远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权，大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目，此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配，自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。

2.高校教师问题。

现多数高校负责指导学生的教师为年青教师，由于教学经验得不到长年的积淀，并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训，多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此，在指导学生毕业设计时，时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进，答辩过程不能保质保量，最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程，毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进，久而久之，自然导致高校培养的学生质量每况日下。

3.毕业设计实践内容安排。

机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力，学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的，学校里面的实验仪器长时间得不到更换，加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用，导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节，此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。

二、改进措施的提出

（一）学生层面改进措施

1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。

针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向，在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期，及早的介入毕业设计对学生的帮助较大，可有效缓解四年级学生心理上的压力，对于机械专业学生更是如此。

2.加深学生对毕业设计的认识。

高校开设的课程中，基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程，使学生提前接触此性质的课程。再者，高年级学生进行答辩时，可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。

3.提高学生文献检索技能。

基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程，课程设置的场所可以是图书馆，教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生，这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样，查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路，激发其创新性。

4.提高学生的软件操作技能。

对于工科类机械专业学生来说，一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此，学校必须开设此类课程并加以重视，基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。

（二）高校层面改进措施

1.及时更新题库并合理分配任务。

高校的毕业设计题库须及时更新，多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例，有些题目严重时五六届学生都在使用，导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载，即使是这样，学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大，导致学生不能较好的完成任务，如任务量过小，学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目，如任务量大，合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复，这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。

2.实践经验教师之间交流

以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流，将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。

3.加大投资成本及时更换实验仪器。

一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生，能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够，学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成，而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。

机械毕业设计论文篇（2）

年级专业：17 机制一班

学生姓名：单国

学号：1710818113

指导教师：袁络

毕业设计（论文）题目：机械式波浪能发电装置

研究目标与内容（包括基本内容、方案论证、设计思路等）

本课题来源于教师自主命题，把具有破坏性海浪转化为有用的能源具有非常重要的意义。传统的波浪能发电装置体积大，发电量较大，但价格昂贵，工作环境恶劣，维修成本高。波浪能已经成为一种非常有前景的可再生能源。针对上述问题，本课题需要设计一种新的小功率的摆式波浪能发电装置，通过某种传动机构实现波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机发电的方式，为航标灯和其他海上设施供电。

具体的工作有：(1)波浪能发电装置的总体方案设计，选用摆式机构作为能量捕获

机构。(2) 采用齿轮棘轮等传动零件的机械式波浪能收集装置的结构设计。运用

SolidWorks 和 AutoCAD 软件绘制装置的零件图和装配图,建立三维数字化模型,结合

ANSYS 软件对装置的主要受力零部件进行了有限元强度分析。

毕业论文

（设计） 工 作 安 排 计划

2021 年 1 月 15 日前完成文献检阅、市场调研，了解国内外发展和技术现状，提出初步总体技术方案，讨论并确定技术路线；

2021 年 3 月 10 日前完成开题报告、文献综述的撰写以及外文翻译；

2021 年 4 月 30 日前完成结构装配图，相关零部件图的设计与绘制以及相关的毕业设计论文的撰写；

2021 年 3 月 1 日至 2020 年 4 月 30 日完成毕业实习及毕业实习报告的撰写；

2021 年 5 月 4 日前完成毕业设计（论文）检测。

学生签字：指导教师签字：

2021年 3 月 8 日2021 年 3 月 9 日

机械毕业设计论文篇（3）

二、设计的目的

11）掌握机械手动作流程。

2）掌握电气控制元件的选择与计算方法。

3）掌握PLC选择与应用。

三、设计要求

两条传送带分别由电动机驱动，机械手有液压缸驱动上下左右旋转两个方向运动，液压系统是1000W电机。设计要求

1）机械手由原位下降抓物上升右转下降放物上升左旋原位结束。

2）用常用的电气元件控制。

3）有工作状态指示及照明。

4）有必要的电气保护和联锁。

四、完成的任务

要求说明详细，字迹工整，原理正确，元件选择有理。图纸规范，图形清晰，符号标准，线条均匀。

（1）设计与绘制电气控制原理图，元件安装布置图、接线图。

（2）毕业设计说明书（8000以上）

1）设计题目

2）控制原理说明设计方案论证

3）主要器件选择依据与计算

4）元件明细表

5）设计总结及改进意见

6）主要参考资料

五、 工厂电气控制技术 机械工业出版社 主编 方承远

工厂电气控制设备 机械工业出版社 主编 许廖

机床电气控制技术 机械工业出版社 主编 王炳实

可编程序控制器的应用技术 机械工业出版社 主编 王兆义

可编程序控制器的原理及程序设计 电子工业出版社 主编 崔亚军

前言

由于可编程序控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点，它在工业控制的各个领域发挥着越来越重要的作用。社会对可编程序控制器技术人员的需长也越来越迫切。

可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。本设计书以是用最广泛的德国西门子可编程控制器为核心，主要介绍了可编程控制器的基础知识、基本结构、指令系统、程序设计、控制系统以及可编程序控制器在逻辑控制系统的模拟量控制系统中的应用等知识。本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。并给出了程序调试，最后给出了主要的流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。

本设计书参考了众多可编程序控制器教学用书，结合自己所掌握的知识，并由指导教师田林红老师的指导下完成。在此真诚的衷心的感谢田老师的指导帮助。

由于本人水平有限，错误和不妥之处再所难免，敬请各位老师及各位读者批评指正。

目 录

前言...................................................（）

摘要...................................................（1）

一、电器控制技术的发展状况.............................（3）

二、PLC的基本结构和工作原理...........................（3）

1、PLC的基本结构...................................（ ）

2、PLC的工作原理...................................（ ）

三、可编程控制器的特点及基本功能.......................（）

1、PLC的特点.......................................

2、PLC的基本功能...................................

四、PLC的应用领域和发展趋势...........................（3）

五、PLC应用中应注意的若干问题.........................（4）

六、机械手移动工件的控制系统

1、机械手移动工件控制系统的基本机构................（5）

2、机械手移动工件的控制要求与工作流程..............（6）

3、操作面板布置....................................（6）

4、控制系统构成....................................（6）

七、梯形图设计.........................................（6）

1、梯形图的整体设计................................（6）

2、各部分梯形图的设计..............................（8）

3、机械手的PLC控制梯形图..........................（8）

4、程序语言............................... ........（8）

八、总结... ...........................................（26）

）

附录...............................................

摘 要

在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸等机械器件组成；电气方面有步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出两路脉冲，分别驱动横轴、竖轴步进电机驱动器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信传给PLC主机；直流电机拖动手爪和底盘旋转，位置信号由旋转码盘和接近开关反馈给PLC主机；电磁阀控制气开阀的开关来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

关键字：

可编程控制器PLC；

机械手；

脉冲；

步进电机驱动器；

步进电机；

直流电机；

传感器；

限位开关；

电磁阀。

一、电气控制技术的发展状况

在现代工业中,为了实现各种生产工艺过程的要求,驱动生产机械的工作机构运动的电器机械装置称为电力动。在电力拖动中，电动机是生产机械的原动力。必须根据生产工艺的要求，通过各种控制电器，自动实现其启动、制动、反转及调速等控制，从而产生了电气自动控制技术。

20世纪20—30年代，人们采用继电器及接触器等元件控制电动机的运行，这种制动系统称为继电器—接触器控制系统。这类系统结构简单、价格低廉、维护方便，因此被广泛应用于各类机床和机械设备中。采用这种系统不但可以方便地实现生产过程自动化，而且还可以实现集中控制。目前，我国的大部分机床和其他机械设备仍旧采用继电器—接触器控制系统。由于该系统是固定接线形式，故在改变生产工艺时需要重新布线，控制的灵活性较差。另外，该系统采用有触点元件控制，动作频率低，触点易损坏，系统的可靠性差。

20世纪40年代，世界上出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，它利用输出量与给定量的偏差进行自动控制，其控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管—晶闸管控制，到了70年展成为集成电路—晶闸管控制。由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调速性能大为改善，而且减少了机电设备和占地面积，耗电少、效率高，已完全取代了交磁放大机—电动机系统。

在实际生产中，由于大量存在一些由开关量控制的简单程序控制过程,而实际生产工艺和流程又是经常变化的,因此需要一种能灵活改变程序的次新型控制器.于是,在20世纪60年代出现了一种能够根据生产需要方便的改变控制程序,而又比电子计算机结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制.它是通过组合逻辑元件插接或编程来实现继电器—接触器控制线路功能的装置,能满足程序经常改变的控制要求,使控制系统具有较大的灵活性和通用性,但它使用的依然是硬件手段,装置体积大,功能也受到一定的限制.随着大规模集成电路和微处理技术的发展和应用,上述控制技术也发生了根本变化,在20世纪70年代出现了以微处理器为核心的、用软件手段来实现各种控制控制功能的新型工业控制器—可编程序控制器(PLC).它不仅充分利用了微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求,而且还照顾到了现场电气操作维护人员的技能和习惯,摒弃了微机常用的计算机程序语言的表达形式,独具风格地形成了一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构,使用户程序的编制清晰直观,方便易学,更容易调试和查错.它已经取代了继电器—接触器控制系统,被广泛应用于大规模的生产过程控制中,具有通用性强、程序可变、编程容易、可靠性高、使用维护方便等优点,故目前世界各国已将它作为一种标准化通用设备普遍应用于工业控制中.

电气控制技术是随着科学的不断发展、生产工艺的不断提高儿讯发展的。在控制方法上，它手动控制到自动控制；在控制功能上，它是从简单到复杂；在操纵上，它笨重到轻巧;在控制原理上,它从由单一的有触点接线的继电器—接触器控制系统,到以微处理器为中心的软件控制系统.随着新的控制理论和新型电器及电子元件的出现,电气控制技术还将不断得到发展.

二、 PLC的基本结构和工作原理

1、 PLC的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。

1）.整体式结构的PLC

整体式结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等组装在一起组成。

2）.模块式结构的PLC

模块式结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线相互联系。

3）.PLC各组成部分介绍

（1）、中央处理器（CPU）

中央处理器（CPU）是PLC的核心部分，相当于PLC的“大脑”。它通过系统总线与用户存储器、输入/输出、通信端口等单元相连。通过制造厂家预制在系统存储器内部的系统程序完成各项任务。其主要功能是由编程器写入控制程序和数据到存储器、检验用户程序、从存储器上读取和执行程序，还可以进行PLC内部故障的诊断等。

（2）、存储器

根据存储器存储内容的不同，我们把存储器分为系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。

系统程序存储器：用来存放系统软件的存储器。系统程序相当于计算机操作系统。是PLC厂家根据选用的CPU的指令来编写的，并固化到ROM里，用户不能修改其内容。

用户程序存储器：用来存放用户根据控制要求编制的程序。不同类型的PLC，其存储容量也不一样。

数据存储器：用以存放PLC运行中的各种数据的存储器。因为运行中数据不断变化，所以这种存储器必须可读写。

（3）、输入/输出（I/O）单元

输入/输出（I/O）单元是PLC与此同时外部设备连接的纽带。输入单元接收现场设备向PLC提供的开头量信号，经过处理后，变成CPU能够识别的信号。输出单元将CPU的信号经处理后来控制 外部设备的。

（4）、电源部分 （5）、通信端口

PLC的CPU模块上至少有一个通信端口。通过这个通信端口PLC可以直接和编程器或上位机相连。

（6）编程器

几乎每个PLC厂家都有自己的编程器。用户通过编程器来编写控制程序，并通过编程器接口将自己的控制程序输入到PLC。它还可以在线检测程序的运行情况。在出现故障时，通过编程器可以很方便的找出错误。

（7）特殊功能单元

主要包括模拟量输入/输出单元、远程I/O模块、通信模块、高速计数模块、中断输入模块和PID调解模块等。随着PLC的进一步发展，特殊功能单元的应用也越来越多。

2、PLC的工作原理

PLC的工作原理与继电器构成的控制装置一样，但是工作方式不太一样。继电器控制是并行方式，即如果输出或电，该线圈的触点立即动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只是该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作。也可以说，继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序、输出3个阶段才能完成控制过程。

PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序阶段和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。

1)、输入阶段

在这个阶段中，PLC读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。

2)、执行程序阶段

在这个阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储单元。这一阶段执行完后，进入输出阶段。在这个程序执行中，输入信号的状态和数据保持不变。

、输出阶段

在这个阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。

三、 PLC的特点及基本功能

1、PLC的特点

1）、编程简单，易于掌握，PLC的设计者充分考虑到现场技术人员的技能和习惯，经常采用的是梯形图方式的编程语言，它与继电器控制原理图相似，具有直观，清晰、修改方便，易掌握等优点，即便未掌握专门计算机的人也能很快熟悉，因而受到了广大现场技术人员的欢迎。

2）、可靠性高，抗干扰能力 PLC是专为工业控制而设计的，由于采了一系列的措施，使之在恶劣的工业环境下仍能保证很高的可靠性，一般平均无故障时间可达到4-5万小时，远远超过以往电器控制系统和计算机控制系统。

3）、通用性能好，PLC品种多，档次高，同一以PLC可适用于不同的控制对象或同一对象的不同控制要求，同一档次，不同机型的功能也能方便地相互转换。

4）、功能强，PLC运用了计算机、电子技术和集成工艺的最新技术，在

硬件和软件两方面不断发展，使菘具备很强的信息处理能力，可进行逻辑、定时，计数和步进等控制，能完成A/D与D/A

5）、开发周期短 PLC在许多方面是以软件编程来取代硬件接线实现控制功能，大大减轻了繁重的安装接线工作，且编程简单，程序设计和高度修改也很方便安全，因此，大大缩短了PLC控制系统的开发周期。

6）、体积小，使用方便，由于PLC采用了半导体集成电路，其体积小，重量轻，结构紧凑，功耗低，是机电技术的理想控制器，PLC编程简单，自诊断能力强，能判断和显示自身故障，使操作人员检查判断故障方便迅速，而且接线少，维修时只需更换插入式模块，维护方便，修改程序和监视运行状态也容易。

2、PLC的基本功能

1）、逻辑控制 PLC具有逻辑运算功能，它设置有“与”、“或”、“非”等逻辑指令，能工巧匠够描述继电器触点的串联、并联、串并联等各种连接。因此它可以代替继电器进行组合逻辑与顺序逻辑控制。

2）、定时控制 PLC具有定时控制功能。它为用户提供了若干个定时器并设置了定时指令。定时值可由用户在编程时设定，并能在运行中被读出与修改，使用灵活，操作方便。

3）、计数控制 PLC还具有计数功能。它为用户提供了若干个计数器并设置了计数指令，计数值可由用户在编程时设定，并可在运行中被读出与修改，使用与操作都很灵活方便。

4）、步进控制 PLC能完成步进控制功能。步进控制是指在完成一道工序以后，再进行下一步工序，也就是顺序控制。PLC为用户提供了若干个移位寄存器，或者直接有步进指令，可用于步进控制，编程与使用很方便。

5）、A/D、D/A转换 有些PLC还具有“模数”转换（A/D）和“数模”（D/A），功能，能完成对模拟量的控制与调节。

6）、数据处理 有的PLC还具有数据处理能力，并具有并行运算指令，如两个数据并行传送、比较和逻辑运算，进行数据检索、比较、数制转换等操作。

7）、通信与联网 有些PLC采用了通信技术，可以进行远程I/O控制，多台PLC之间可以进行同位链接，计算机作为上机可对其命令并返回执行结果，这种采用一台计算机，多台PLC组成的颁式控制网络可完成圈套规模的复杂控制。

8）、监控控制 PLC具有较强的监控功能。在控制系统中，操作人员通过监控命令可以监视有关部分的运行状态，可以调整定时或计数设定值，因而高度、使用和维护都很方便。

四、PLC的应用领域和发展趋势

目前，PLC在国内已得到了广泛的应用。利用PLC最基本的逻辑运算、定时、记数等功能进行逻辑控制，可以取代传统的继电器控制系统，广泛用于机床、印刷机、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。

较高档次的PLC具有位置控制模块，特别适用于机床控制。大、中型PLC具有多路模拟量输入输出和PID控制，可构成模拟量输入输出的闭环控制系统，用于过程控制。

随着计算机控制技术的发展，国外近几年兴起自动化网络系统，PLC与PLC之间，PLC与上位机之间连成网络，通过光缆传递信息，构成大型的多级分布式控制系统（集散控制系统）。PLC具有可靠性高、使用方便、编程简单、体积小、重量轻等特点。目前，全世界PLC生产厂家约200多家，生产300多个品种。作为控制装置，它在许多工业控制领域都得到了广泛的应用。随着微处理器技术的发展，PLC也得到了迅速的发展，其技术和产品日趋完善。

& nbsp;PLC的主要发展趋势主要表现在以下几个方面。

1、高速度、高I/O容量、功能强大

随着CPU处理速度的提高，PLC程序执行的速度也越来越快；在规模和超大规模集成电路的发展，相应地使I/O的容量也得到增加；智能模块的啬，使PLC能够实现的功能越来越多。

2、强大的PLC联网能力

随着人们对工业自动化的要求越来越高，人们已经不再满足对几个设备、几条生产线的PLC控制，而是要求实现对全工厂的自动化 ，所以提高PLC控制系统的网络功能成为PLC的发展趋势。以后人们不公能通过通信模块进行PLC与PLC、PLC与上位机之间的连接，还能通过拨号或者无线的方式使PLC联网。

3、编程软件多样化

PLC的梯形力语言、助记符语言和功能模块语言虽然使用方便，而且也能很好的实现控制要求，倡在处理一些高级功能（复杂运算、报表生成和打印等功能）时存在明显的不足，所以就要求高级语言（BASIC、C、FORTRAN等）、图形语言、汇编语言兼容。这样不公可以通过梯形图语言、助记符语言和功能 模块语言来编写程序，也可以通过高级语言来编程。

五、 PLC应用中应注意的若干问题

本节主要介绍PLC在应用过程中经常遇到的一些对PLC的某些输入信号的处理问题。

1、PLC输入信号抖动的消除

在实际应用中，有些开关输入信号在接通过程中，由于外界干扰会出现时通时断的“抖动”现象。这种现象在继电器系统中由于继电器的电磁惯性一般不会造成误动作，没什么影响。但在PLC应用系统中，PLC是不断扫描工作，扫描周期一般比继电器动作时间短得多，抖动信号很可能被PLC检测到，造成错误的结果。所以，必须对这些“抖动”进行处理，已保证系统正常工作。

2、两线式传感器输入的处理

如果PLC输入设备采用两线式传感器（如接近开关、光电开关等）时它们的漏电电流较大，可能会出现错误的输入信号。为了避免这种现象，可在输入端并联输入电阻R，

旁路电阻R的阻值由下式确定：

I（Um∕InUn）∕（R+Un∕In）∕≤UL

式子中，I为传感器的漏电流；Un、In分别是PLC的额定输入电压和额定电流；Um是PLC输入电压低电平的上限值。

3、 由晶体管提供输入信号的处理

如果PLC输入信号由晶体管提供，则要求晶体管的截止电阻应大于10千欧姆，导通电阻应小于800欧姆。

六、机械手移动工件的控制系统

1、机械手移动工件的基本机构

机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等，应用非常广泛。应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作，可以简化控制线路，节省成本，提高劳动生产效率。

如图 [1] 所示，是一台工件传送机械手的动作示意图。

其作用是将工件从A位置传送到B位置。其上升、下降和左移、右移动作由双线圈的两位式电磁阀驱动气缸来控制完成，一旦电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动直到相对的线圈通电为止。另外夹紧、放松的动作由只有一个线圈的两位式电磁阀驱动的气缸控制完成，线圈通电，夹住工件，线圈断电，放松工件（若担心停电时的工件跌落，可选用通电时松开、断电时夹紧的夹具）。

图 [1]

2、机械手移动工件的控制要求与工作流程

机械手的全部动作由气官缸驱动，而气缸又有相应的电磁阀控制。其中，上升/下降和左移/右移分别由双线圈两位电磁阀控制。例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降；下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升；当上升电磁阀断电时，机械手上升停止。同样，左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松/夹紧由一个单线圈两位置电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手夹紧；当该线圈断电时，机械手放松。

当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全，必须右工作台无工件时才允许机械手下降。也就是说，若上一次搬运到右工作台上的工件尚未搬走时，机械手应自动停止下降，用光电开关进行无工件检测。

机械手的动作过程如图 [2] 所示。

图 [2]

从原点开始，按下起动按钮，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时接通加紧电磁阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止，同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手由原位下降抓物上升右转下降放物上升左旋原位结束。经过八步动作完成了一个周期的动作。

3、操作面板布置

如图 [3] 是可编程控制器控制盘面板布置图

  ; 图 [3]

机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式。

手动操作：就是用按钮操作对机械手的每一步运动单独进行控制。例如，当选择上/下运动时，按下启动按钮，机械手下降；按下停止按钮，机械手上升。当选择左/右运动时，按下启动按钮，机械手右移。当选择夹紧/放松运动时，按下启动按钮，机械手夹紧；按下停止按钮，机械手放松。

自动操作方式又分为步进、单周期和连续操作方式。

步进操作：每按一次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。

单周期操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手自动完成一个周期的动作后停止（如果在操作过程中按下停止按钮，机械手停在该工序上，再按下启动按钮，则又从该工序继续工作，最后停在原位）。

连续操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手的动作将自动地、连续地不断地周期性循环。在工作中若按一下停止按钮，则机械手将继续完成一个周期的动作后，回到原点自动停止。

4、控制系统构成

（1）控制系统图

机械手移动工件控制系统图如图 [4] 所示

图 [4]

（2）输入/输出端子地址分配

该机械手控制系统所采用的可编程控制器是由德国西门子公司生产的S7－200CPU214。如图 [5] 是可编程控制器输入输出端子地址分配图。

图 [5]

该机械手控制系统共使用了14个输入量，6个输出量。

七、梯形图设计

机械手的控制属于顺序控制，采用步进指令，根据说明机器工作状态转换的图形，进行程序设计。

1.梯形图的整体设计

根据机械手的工作方式情况，在选择“单步操作”时，应执行“单步操作”程序；在选择“自动”方式时，应执行“自动程序”，故梯形图的总体构成应如图 [6] 所示。其中，自动程序要在启动按钮按下时才执行。

图 [6]

2.各部分梯形图的设计

1）通用部分梯形图设计

（1）状态器的初始化：

初始状态器S600在手动方式下被置位、复位。当方式选择开关处于“返回原位”（X501接通）时，按下返回原位按钮（X505）时被置位；在“单步操作”（X500接通）时，S600复位。处于中间工步的状态器用手动动作复位操作，即在方式选择开关位于“单步操作”或“返回原位”时，中间状态器同步复位，故初始化梯形图如图 [7] 所示（如果状态器要在供电时从断电前条件开始继续工作，则不需要M71）。

图 [7]

（2）状态器转换启动：

若机械手工作在自动工作方式下，当初始状态器S600被置位后，按下起动按钮，辅助继电器M575工作，状态器的状态可以一步步向下传递，即可以进行转换。在执行“连续操作”程序时，转换启动继电器M575一直保持到停机按钮按下为止。另一方面，采用M100检查机器是否处于原位。当M575和M100都接通时，从初始状态器开始进行转换，其梯形图如图 [8] 所示。

图 [8]

（3）状态器转换禁止梯形图：

激活特殊辅助继电器M574，并用步进指令控制状态器转换时，状态器的自动转换就被禁止。

在“单周期”工作期间，按下停止按钮时，M574应被激励并自保持，操作停止在现行工步。当按下启动按钮时，从现行工序重新开始工作，M574应复位，即重新允许转换。

图 [9]

在“步进”工作方式时，M574应始终工作，此时，禁止任何状态转换。但每按下一次启动按钮时，M574断开一次，允许状态器转换一步。

在“手动”工作方式（单一操作，返回原位）情况下，禁止进行状态转换。在手动方式解除之后，按下启动按钮，则状态转换禁止解除，M574复位。

PLC在启动时，用初始化脉冲M71使M 574自保持，以此禁止状态转换。直到按下启动按钮。状态器转换禁止体形图如图 [9] 所示。

通过对图 [8]、图 [9] 分析可得出：在执行“单步操作”和“返回原位”程序时，M575一直不能被接通，而M574长期被接通（按下启动按钮时除外）；执行“步进”程序时，每按一次启动按钮，M574断开一次，M575接通一次，状态器转换一次；在执行“单周期操作”程序时，按下启动按钮，M574断开，M575接通，状态器的状态可一步一步向下转换，直至按下停止按钮时，M574自锁，状态器的状态转换被禁止，操作停止现行工序（再次按下启动按钮时从现行工序开始工作）；在执行“连续操作：程序时，M575一直接通到按下停止按钮，此时M574一直不能接通。

2）单步操作梯形图 ：

图 [10]

3）返回原位梯形图 ：

在“返回原位”状态下，“夹紧”与“下降”动作应被停止，上限位未动作时应进行“上升”；上限位动作时，“右行”动作应停止，并左行至左限位位置。返回原位梯形图如图 [11] 所示。

图 [11]

4）“自动”状态流程图 ：

如图 [12] 所示

图 [12]

图 [12] 表示了机械手自动工作时执行各工步的情况。表明了各工步的实现以及各工步的转换条件。在第一次下降工步中，下降电磁阀Y430接通。自下限位置时，X401接通，转化为“夹持”过程。在夹持工步中，夹持电磁阀Y731置位，同时驱动T450。T450接通后，转化为第一次上升。此后执行类似的操作，完成由初始条件到下一个初始条件的一系列操作。在夹持输出Y431置位后，保持夹持，直到夹持输出复位松开。如上所述一步一步按顺序驱动各个负载动作，称为顺序控制或过程步进型控制。这种控制过程用继电器符号程序很难实现程序设计。

用状态器替代自动工作流程图中的各个工步，可得到图 [13] 所示的功能表图。初始状态在图中用双线框表示。

图 [13]

根据图 [13] 的功能表图，可设计出自动操作时的梯形图，

如图 [14]所示。

图 [14]

3.绘制机械手PLC控制梯形图 &n bsp; 图 [15-1]

该机械手在自动工作时，应先将其工作方式选择开关放在“返回原位”，并按下返回原位按钮，对状态器进行置位，然后再将工作方式选择开关放至自动工作方式下。若自动工作状态解除，则应将工作方式选择开关放至“单步操作”位置 。

4、程序语言：

0 LD X501 30 AND X503

1 AND X505 31 OR X502

2 S S600 32 OR X500

3 LD X500 33 OR X501

4 R S600 34 OR M71

5 LD X500 35 OR M574

6 OR X501 36 ANI M101

7 OR &nbs 陈立定、吴玉香、苏开才 编

7.《电器及PLC控制技术》 机械工业出版社 主编 黄净

8.《机床电器与PLC 》 西安电子科技大学出版社 主编 李伟

9.《PLC应用开发技术与工程实践》 人民邮电出版社 求是科技

10.《PLC实验实训指导书》 河南工业职业技术学院 主编 路剑

11.《可编程控制器的原理与应用》 北京希望电子出版社 主编 史增芳

附录：

表1 数字量输入地址定义

地 址 符 号 定 义 备 注

I0.0 启动按钮

I0.1 下限位 下限位开关

I0.2 上限位 上限位开关

I0.3 右限位 右限位开关

I0.4 左限位 左限位开关

I0.5 无工件检测 无工件检测开关

I0.6 停止按钮

I0.7 单操作 单步方式开关

I1.0 步进操作 步进方式开关

I1.1 单周期操作 单周期方式开关 I1.3 左与右

I1.4 上与下

I1.5 夹与松

表2 数字量输出地址定义

地址 符 号 定 义 备 注

Q0.0 下降电磁阀 下降电磁阀线圈

Q0.2 夹紧电磁阀 松开/夹紧线圈

Q0.1 上升电磁阀 上升电磁阀线圈

机械毕业设计论文篇（4）

2认清职技高师机械类专业所开设核

心课程的作用及对学生就业的方向的支撑，注重理论与实践相辅相成。

2.1职技高师机械类专业学生，将来的主流工作方向（1）在企业从事冷加工工艺设计。包括零件冷加工工艺设计、夹具及模具设计等。此类工作属于企业最基层的工作，对毕业生的需求量较大。（2）在企业从事设备维护、保养及修理及技术革新（包括非标准设备的研制等）。此类工作要求在具备前者的基础上，从事机械装备的研制与开发，属于高一级的工作。从事冷加工工艺的人员，需要积累了相当能力，才能胜任。（3）到职业类大中专院校从教。以上三项为毕业生主流就业方向。（4）从事基础科研工作。（5）从事机械类产品的销售工作。

2.2大学四年学了哪些核心课程及其对就业方向的支承。在大学四年所学核心课程中《，工程材料》《、材料成型技术》《、机械设计》《、机械制造技术基础》等课程服务于冷加工工艺设计；《机械原理》《、机械制造装备设计》《、机电传动控制》服务于设备维护、保养及修理，同时服务于企业的技术革新、新产品开发等。以上两个方面都是对前述工作方向（1）~（3）的必要理论支承。职技高师机械类专业毕业设计要密切结合以上两个方面的需求和能力，合理“设计”。

3毕业设计工作对策研究与探讨

3.1合理确定毕业设计选题

主攻零件加工工艺规程设计及夹具设计。在核心课程中，《机械制造技术基础》课程配了此类内容的课程设计。由于各方面知识的掌握程度还不连贯，因此，学生得到的锻炼有一定局限性，应用的知识面还较窄。在毕业设计中安排此类题目，并非是对既往的重复，而是升华和提高。可以考虑将零件生产过程中的冷、热加工工艺结合起来，甚至将机电结合起来，弥补职技高师机械类专业学生偏重于冷加工的不足；优化目标结构，使学生能得到切实锻炼；不求全，但是求精。比如“***立式组合机床设计”，如果学生目前无法做到完成所有的设计工作，那么就从图纸入手，让学生读懂图纸，读懂设计过程，完成其中的非标准件设计即可。

3.2结合机械创新大赛等活动

鼓励学生在毕业设计时进行机械设备的某个环节详细设计及总体轮廓设计。由此，学生可以将理论与实践初步结合起来并有所创新。此类毕业设计，不求完美，但求过程扎实。适度投入资金。各类机械创新大赛、机械设计大赛、数学建模大赛都是增强学生实践能力的首选途径，将这些比赛的题目不断完善、深化，可以推动毕业设计层次的提高。

3.3结合导师的科研工作

对于部分考研的同学，结合导师的科研工作，让学生初步学会基础的科研工作程序以及部分机械设计软件、仿真软件的使用。在本科阶段有机会接触科研工作并初步掌握科研工作的程序，有助于他们在升入更高层次学习时能尽快进入角色。毕业设计应该考虑到这部分学生的需求。

3.4对毕业设计时间段进行合理改革

对毕业设计时间段进行改革，合理地破解毕业设计的时间冲突，将学生就业实习时间段与毕业设计时间段错开。比如可以让学生在大四上个学期中期以后就开始进入毕业设计的准备阶段，利用假期来完成核心工作。信息的进步，可以保证导师和学生之间，在假期保持通畅的沟通，从而使学生能及时得到指导并完成工作；也可以让学生更早和导师建立联系，从而大幅度提升学生在大学四年中对导师所从事行业的理解程度以及在导师的指导下建立正确得世界观，掌握科学的方法论。

3.5增加校企合作

职技高师机械类专业的实践能力提高来自于对企业需求的深入了解及参与。增加校企结合的机会，从而做到企业需求与教师能力之间的互补。增加同行业对话机会，可以逐步提高教师的实践能力，从而在毕业设计过程中，更加从容，更加有的放矢。

3.6科研成果转化

充分利用教师的科研资源，适时增加资金投入，做出一些有前瞻性的产品，实现理论与实践的统一。使学生尽早走出校门，使毕业设计工作更加贴近实际。

3.7加强管理制度

树立正确的意识，让学生从思想上重视毕业设计工作。同时，制订切实可行的管理措施，对于那些想蒙混过关的学生进行管理。

机械毕业设计论文篇（5）

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0019-02

毕业设计是带有研究性质的专题研究、分析、设计、报告，是完成教学任务、培养合格人才的一个重要实践性教学环节。通过毕业设计，可以培养学生的开发和设计能力，提高综合运用所学知识和技能能力及分析、解决实际问题的能力，检验学生的学习效果，具有重要意义。毕业设计旨在使学生对所学的基础理论和专业知识进行一次全面、系统的回顾与总结，通过对具体题目的分析，使理论与实践相结合，巩固和发展所学理论知识，掌握正确的思维方法和基本技能，提高独立思考能力，培养团结协作精神，形成利用所学知识分析、解决实际问题的能力，促使学生养成严谨的科学态度和工作作风。我院2008级机械制造与自动化专业学生的毕业设计内容主要是围绕机电产品零部件的制造生产工艺及夹具设计、加工某零件对夹具（刀具、量具、工具）的设计开发或改进设计，给出设计课题，让学生根据具体零件对夹具（刀具、量具、工具）的设计开发或改进设计进行分析探讨，既有实际意义，又能指导学生未来的工作。根据我院2008级机械制造与自动化专业学生的实际知识、能力现状，笔者大胆地对毕业设计教学活动进行了创新，并取得了一定的成效。

毕业设计选题的创新笔者作为指导教师，给学生的毕业设计课题主要包括具体零件加工用夹具、刀具、量具、工具的设计或改进设计。毕业设计课题的内容很实，每个学生独立完成一个课题，学生感到既熟悉又新鲜更实用。旨在使学生历练毕业设计的整个过程，掌握进行机械设计的方法，也就是说对所学的基础理论和专业知识进行一次全面、系统的回顾和总结，通过对具体题目的分析，使理论与实践相结合，巩固和发展所学理论知识，掌握正确的思维方法和基本技能。本阶段的主要任务是对所选课题进行全面了解，发现需要解决的问题，或根据个人的情况，结合具体课题的应用需要，草拟出毕业设计题目：（1）零部件的制造生产工艺及夹具设计；（2）专用量具的设计开发或改进设计；（3）新型刀具的设计开发或改进设计；（4）专用工具的设计开发或改进设计；（5）实训中心工具箱改进设计。要分别对每个课题列表进行详细说明，对学生应具备的能力提出具体要求，如需要有较强的绘图能力等。然后供学生选择，类似于毕业设计指导教师与学生的双向选择。在毕业设计选题阶段，指导教师给出的课题要描述清楚，做到既要实用，又要学生熟悉，真正使选择该课题的学生从毕业设计一开始就有兴趣，愿意克服困难，积极主动想办法完成。

毕业设计资料收集、分析计划阶段的创新根据课题所涉及的内容和论点，学生要有针对性地进行学习，查询相关资料和文献，对资料进行收集归类。要求每个学生准备一个资料袋，在搜集到的每一份资料上注明出处，便于以后的参考文献标注。查找资料可以通过学院的教学资源库，如万方数据、中国知网、维普以及图书馆的专业书和工具书等，通过复印标注、整理、编号、归类。对收集到的资料要进行研读，筛选出符合自己需要的优秀实用的资料，从中找出并标注出较好的设计理念，启发课题设计内容构思，确定课题设计概要目标，并与指导教师交流。该阶段在酝酿时间上不能过于强求。如某学生选做实训中心加工工具箱改进设计，一周后拿不出自己的设计思想，很着急且无从下手。我问他：你觉得实训中心加工工具箱有哪些不足？他列出：工具箱笨重搬动不便、门打开容易挂伤、图纸摆放不便于阅读、分层不合理、工具箱的外形不合理、茶杯没有摆放位置等。我指出可针对以上不足对工具箱进行可行性改进设计。最后该学生的毕业设计发表在《煤矿机械》杂志上，并获得国家实用新型专利授权。又如某学生选做车床卡盘扳手的改进设计，由于资料收集少，难以完成。我问他：你觉得车床卡盘扳手有哪些不足？他列出：不安全、麻烦（刀架、卡盘两个扳手）等。我要求他针对以上问题设计出一种多功能车床安全卡盘扳手，其设计成果发表于2012年1月的《机床与液压》杂志上，并获得了国家实用专利授权。

毕业设计阶段、修改阶段的创新毕业设计阶段要求先绘制零件图、装配图的草图，请同组的学生指出错误，指导教师再从视图表达、尺寸标注、技术要求方面提出修改意见。每位学生的设计图要修改3～4次，都要经过同组学生互审后再由指导教师审查。这样，在相互交流中，学生在绘图过程中一些常见的错误在毕业设计过程中慢慢得到了纠正。绘图顺序一般是先用手工草图绘制进行交流修改，再用CAD画出完整的图定稿，必要时再用PRO-E生成造型图。教师在指导学生进行视图表达时，应参照国家制图标准，遵循用简洁的图示完整地表达自己设计意图的原则。学生的视图表达有时略显稚嫩，指导教师要多鼓励。毕业设计论文撰写要制定总体设计计划，编制论文组成结构，细分各分论点，草拟论文稿。指导教师要对课题题目、文摘、关键词、目录、图、表、计算、参考文献标注、英文翻译等进行细致的规范和指导，并检查论文格式、错别字、病句、字体设置、段落设置等。总而言之，毕业设计的整个过程和论文书写的质量直接影响到毕业设计的成败，指导教师要严格把握审核毕业设计的课题，审查文本结构，指导毕业设计论文细节的处理。

毕业设计成果展示创新在学院毕业答辩委员会的领导下，机械工程系统一安排了答辩，并推荐优秀毕业设计参加系里的公开答辩，对答辩安排和分组以答辩公告的形式进行公告，以使学生的毕业设计成果得到充分展示，让同专业学生能有相互学习交流、比较、优秀成果共享的平台。笔者指导机械制造与自动化专业2008级即2011届毕业的13名学生进行毕业设计，截至2011年4月底，我将其中6位学生的毕业设计通过改编向有关刊物投稿，已被全部录用。分别为：《新型机械加工机床工具箱的设计》（《煤矿机械》2011年第五期）；《千分尺的改进设计与应用》（《煤矿机械》2011年第七期）；《机械加工机床工具箱的改进设计》（《煤矿机械》2011年第九期）；《多功能游标卡尺的改进设计》（《煤矿机械》2011年第十一期）；《安全卡盘扳手设计与应用》（《机床与液压》2012年第一期）；《可转位复合刀具的设计》（《机床与液压》2012年第二期）。还有两项设计获得实用新型专利授权（即上述两个学生设计的车床工具箱和多功能车床安全卡盘扳手）对学生的优秀毕业设计给予充分展示，一方面，是对优秀毕业设计学生的认可鼓励，另一方面，可为下届学生树立榜样。同时，将学生优秀的毕业设计改编成论文，发表在中文核心期刊上，或者使其获得专利授权，得到社会认可，也可以对社会做出贡献，学生在毕业后找工作时，也为自己增添了成功的砝码。

总之，笔者带领学生进行的毕业设计创新实践教学尝试取得了良好的效果：巩固了学生所学的基础理论和专业知识；提高了学生运用所学专业知识独立思考的能力；培养了学生以正确的思维方法利用所学知识分析、解决实际问题的基本技能；增强了学生对机械行业国内外发展现状的认识并拓展了专业知识和写作能力；使学生掌握了文献检索、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力；通过参与实际工作使学生进一步了解了社会，具备了一定的实际工作能力。

参考文献：

[1]罗太景，丁雷.新型机械加工机床工具箱的设计[J].煤矿机械，2011，32（5）：114-116.

[2]罗太景，姜辰峰.千分尺的改进设计与应用[J].煤矿机械，2011，34（7）：177-178.

[3]罗太景，宋杰钰.机械加工机床工具箱的改进设计[J].煤矿机械，2011，36（9）.

[4]罗太景，吴杰.多功能游标卡尺的改进设计[J].煤矿机械，2011，（11）.

[5]罗太景，裴武兴.安全卡盘扳手设计与应用[J].机床与液压，2012，（1）.

机械毕业设计论文篇（6）

一、概述

打造精品本科教育，努力培养卓越创新人才是时代的呼唤，也是致力于服务国家和地方经济文化建设的地方高校责任所在。而毕业设计是本科教育中实现培养目标的重要实践教学环节，对于以工程实践为背景的机械类本科生而言，毕业设计也是培养其综合运用专业知识，科学研究和解决工程实际问题或学术问题的一次较为全面的综合训练和总结测评，是将本科数年所学知识融合提炼并加以升华的过程。毕业设计的实际效果是衡量高等院校教学质量的重要评价标准，在高等工科教育体系中具有举足轻重的地位。本项目的建立和实施将打破毕业设计传统的教学模式与体系，建立毕业设计的长线教学机制，将CDIO（“Conceive”（构思）、“Design”（设计）、“Implement”（实施）、“Operate”（运行））理念融入毕业设计的教学过程，把培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识与工程实际案例紧密结合，通过贯穿于整个人才培养过程的团队设计和创新实践训练，培养专业基础扎实的应用型人才。

二、国内本科毕业设计现状分析

根据国内大多数高等院校工科专业的培养计划，毕业设计工作一般安排在本科第八学期执行，实际持续时间往往在3～5个月不等。毕业设计选题一般由教师确定，学生根据自己的兴趣选择指导教师和设计题目。这样的毕业设计教学过程存在诸多问题，严重影响了毕业设计的质量，主要包括如下几方面：

1.教学培养计划在毕业设计环节分配的时间不够充足。

根据高等院校工科专业的本科培养计划，毕业设计选题在第七学期末进行，并在第八学期执行。通常学生必须在第八学期开始的一至四周或一至六周时间内进行文献资料的收集和查阅，完成文献综述，并阅读和翻译与课题相关的英文科技文献，在对课题研究内容形成一定认识的基础上撰写开题报告。之后利用约七至八周的时间进行课题方案的设计，并进行具体的课题研究工作。最后利用四周时间进行毕业论文的撰写和论文答辩。整个毕业设计环节约持续十六周时间。这样的时间对于机械类这种实践性非常强的学科专业，学生缺乏足够的时间进行课题的实验设计、实践工作以及课题的深入研究，难以完成高质量的毕业设计或科研论文。

2.学科基础课程和学科专业课程与毕业设计教学环节缺乏连贯性。

目前，对于专业知识体系的构建通常在本科培养计划中的第六、第七两个学期的课程教学中进行。其中，第六学期主要进行学科基础课程的教学，第七学期主要进行学科专业课程的教学。在专业课程的设置和教学内容的设计上，各课程相对独立、缺乏连贯性。无论是在安排理论教学内容还是在安排实践教学内容时，任课教师往往更多地局限于关注本门专业课程自身，缺乏对该课程的先修专业课程、后续专业课程或相关联专业课程教学内容的综合考虑，忽略了培养学生综合运用专业知识的能力，进而也无法在毕业设计中使学生将学到的各种专业知识进行综合应用，制约了学生综合应用专业知识解决实际问题的能力的训练和提高。

3.学生在毕业设计过程中缺乏兴趣和主动性。

目前大多毕业设计课题由教师指定，学生被动地进行选题与设计，缺乏兴趣和学习主动性，有的学生在毕业答辩时甚至连研究的课题背景都说不清楚，这样的毕业设计何谈质量保证？

4.实践教学环节对学生动手能力、分析能力及创新意识的培养不足。

机械类本科专业培养计划中涉及专业素养培养的实践环节主要是专业实验和毕业设计。受本科培养计划总学分的限制，专业实验教学设置在专业培养体系中所占比例较低。而实验教学设置以专业基础性实验为主，这些实验大多为演示性实验或验证性实验，在学生掌握了这一部分实验能力之后，留给学生锻炼实际动手能力、激发创新意识的空间并不多。而过多的演示性和验证性实验，并不能使学生分析实验数据的基本技能得到培养和锻炼。这样在毕业设计环节，一些学生在课题研究中面临具体问题时往往感觉无从下手或不知如何进行分析研究，也就更谈不上在课题研究中进行创新了。

5.缺乏培养学生从事科研工作所具备的基本能力和素质的教学及实践环节。

工科类专业的大学学历教育的目的之一是培养具有一定科学研究能力和素质的研究型或应用型专门人才。这就要求培养学生具备从事科研工作的基本能力和素质，包括查阅国内外科技文献、撰写科研论文、团队协作精神、严谨治学等各方面。但在目前多数工科专业的本科培养计划中，缺乏或并不重视对这方面能力和素质进行培养的教学和实践环节。学生在毕业设计过程中表现出缺乏查阅国内外相关科技文献的研究习惯、不能规范地撰写学术论文、语言组织能力较差、抄袭他人研究论文、团队协作精神缺失、不能承受多次实验失败的挫折等一系列问题。

在当前世界各国工科院校进行的毕业设计改革中，加强基础，整合课程内容，注重工程实践和设计教育，已经成为普遍趋势。美国MIT 提出了“回归工程”和“工程教育必须更密切地回到工程实践的根本上来”中的培养原则；德国的工科院校一向特别注重培养学生的工程实践能力，重视学生理论联系实际能力和工程设计能力的培养；日本的工科专业学生从一进校即开始选择导师，四年级一年均以毕业设计课题研究为主。此外，英国、加拿大、丹麦等其他发达国家也在综合工程素质培养方面推进改革进程。

在世界进入知识经济的时代，国际竞争尽越来越明显地表现为科技和人才的竞争，特别是科技创新能力和创新人才的竞争。机械类本科毕业设计教学将更加注重质量和人才综合素质的培养、创新能力的培养、综合应用知识能力的培养、以及独立获取知识等能力的培养，为学生终身学习和继续发展奠定基础。为适应素质教育和创新教育的要求，对传统的常规实践性环节进行相应的、必要的改革研究和探索，已势在必行。

三、精品本科目标下的机械毕业设计改革思路与实施方案

“精良厚德的师资队伍、精确卓越的培养方案、精彩丰富的课程体系、精密完善的教学设施、精细严谨的教学管理、精致实用的人才产品”是“精品本科”的六个核心要素，抓住了这六个要素，也就抓住了教育的本质；实现了这六个“精”，我们打造精品本科教育、培养卓越创新人才的目标就一定会实现。有鉴于此，必须对现有机械类本科毕业设计进行大刀阔斧的改革。按照精品本科的培养核心思想，机械类本科毕业设计要以提高学生综合工程素质为总线，以强化工程意识，培养工程实践能力为目的，改变以往由指导教师指定选题的单一模式，让教师、单位和学生都参与到毕业设计选题中，构筑多层次的毕业设计平台，结合相关学科必要的技术基础知识的改革与创新，加强学生研究能力的启迪，充分体现毕业设计的工程性与创新性。

为此，本文针对机械类本科毕业设计提出以下改革思路与实施方案：

1.研究机械毕业设计教学理念，采用新模式建立毕业设计体系。

机械类本科毕业设计应以提高综合工程素质为目标，强化综合应用专业知识的能力。为此，改革机械类本科毕业设计的教学体系至关重要，结合精品本科教育的核心思想，必须建立一套完善的机械类毕业设计长效教学机制，明确毕业设计的目的和重要性，切实保证毕业设计的质量。主要的改革思路是分阶段实施毕业设计，让学生有充足的时间为毕业设计做准备，结合兴趣与专业选题，变被动为主动，提高毕业设计的积极性。

1）第一阶段：毕业设计研究方向归类

将近三年的毕业设计课题导入毕业设计课题库模块，让学生在第四学期就能了解近年来本专业毕业设计的研究领域，结合自身的专业兴趣，初步制定毕业设计的研究方向，从而在第五、六学期能合理安排和调整自身的选课内容，为毕业设计做知识的储备和积累。

2）第二阶段：选题阶段。

第六学期末进入选题阶段，采用双向选题制度，学生可以根据自己的实际情况申报符合专业要求的毕业设计课题，也可以选择老师申报的毕业设计课题，学生由被动选择变为主动选择，以激发学生的主观能动性和自主学习的热情。

3）第三阶段：实施基于工程案例的模块教学，提高综合运用专业知识的能力。

第七学期，学生根据自己的选题方向，选择相应的知识模块进行培训，从而较快的掌握毕业设计课题的研究和设计方法，明确毕业设计的工作流程；阅读国内外科研论文若干篇，了解课题所属领域的最新研究前沿，明确毕业设计的任务和创新方向；以培养和提高学生文字组织表达能力、撰写科研论文能力及查阅国内外科技文献的能力。

4）第四阶段：设计实施环节。

第八学期按照学校毕业设计相关规范和要求，结合课题具体内容，全面完成毕业设计各项任务。

2.营造多层次的毕业设计平台，突出工程素质的培养。

1） 以理论研究为主题的毕业设计

针对研究能力突出的学生为主体，利用现有的设计理论与方法，激发学生的研究热情，培养学生理论分析研究能力。

2） 以创新设计为主题的毕业设计

针对创新能力较强的学生为主体，利用创新设计的理论与方法，以培养学生创新能力为目标，以创新性为主要的评价标准衡量毕业设计的质量。

3）以工程应用为主题的毕业设计

针对动手能力较强的学生为主体，以教师的横向课题为主要的选题标准，锻炼学生实际从事科研项目的能力。

4）以校企联合，面向工程实际为主题的毕业设计

以到企业实习的学生为主体，采用企业给定的项目作为毕业设计选题，学生在企业完成毕业设计，采用联合答辩的方式评价学生的毕业设计质量。

3.学科发展带动毕业设计平台建设，进而促进应用型教师队伍建设。

1） 我校机械工程学科已经获得一级博士学位授予权，在博士点建设的过程中，机械设计及理论二级学科在平台建设、教师队伍建设等方面均取得进展，目前正在建设“机械工业数控机床优化技术重点实验室”。在现有的平台支持下，进一步建设机械类毕业设计平台建设，使学生的应用型毕业设计项目得以实施。

2） 毕业设计课程体系的建设，将有助于提高毕业设计指导教师的实践教学能力。

以培养综合工程能力为指导思想，增设基于机械类不同方向的工程案例模块教学先修课、建立毕业设计长效教学机制、分阶段实施毕业设计计划，构建应用型本科毕业设计环节的新模式，将显著提高学生分析解决问题的综合能力；以多层次的毕业设计平台构建为切入点，强化学生的学习兴趣，升华学生的创新精神，训练学生的实际动手能力，为学生构筑深厚的工程技术根基，发挥其它课程不可替代的综合工程素质的教育作用；以学院学科发展为推动力，构建毕业设计平台，促进应用型教师队伍建设。

四、总结

以上，对以精品本科教育为目标的机械类本科毕业设计提出了一些思路和实践方法。当然，精品本科教学质量的提高，需要将理论教学与工程实践有机的结合起来，通过高等院校不断地探索和实践，针对各自的培养模式和方向，选择适合自己的方法和方式去实践和推进，不断地改革教育体制，以提高教育教学水平。

[参考文献]

[1]王新华主编《机械设计基础》化学工业出版社2011年1月

[2]中华人民共和国教育部《卓越工程师教育培养计划》2010年6月

[3]吴国杰，吴炜亮，赵宏霞.本科毕业论文教学改革探讨，广东工业大学学报（社会科学版），2008，（8）：177-179.

[4]马清珍，张宝魁.本科生创新能力培养的探索与实践，理工高教研究，2008，27（2）：83-85.

[5]罗怡，基于本科毕业设计的工科类专业教学改革探讨，中国电力教育，2013，（263）4：152-154.

机械毕业设计论文篇（7）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0180-02

一、高校毕业生与社会人才需求的差距

毕业季百万高校毕业生涌入到人才招聘市场，为谋求一个良好的工作而日夜奔走，但同时电视求职类节目中各招聘者大呼千里马难求。造成供求紊乱局面的主要原因是高等院校培养出的人才同需求存在一定的差距[1，2]。大学生在接收四年的全面且规范的高等教育后，无论知识还是素质层面都有了显著的提高。但据多数进入企业的应届毕业生反应，对职场中的基本常识和工作中必需的职业技能缺乏了解；学院所学知识在工作应用少；理论脱离实际，动手能力差，这些束缚了他们工作后的发展。进入企业后往往需要重头开始学习。同时，企业反映毕业生能力与企业需求有差距。从校园到社会企业衔接不当，是产生以上问题的主要原因。

二、工科学生本科毕业设计现状调研

毕业设计是学生从校园走向社会企业的一个重要过渡阶段。在这个过程中，学生培养独立思考解决问题的能力；学习如何将所学知识转换为有社会价值的生产力；缩短进入社会、企业后的适应期；为今后的顺利工作积累经验。因此完善毕业设计成为高等教育的一个重点。通过调查分析整理多所高等院校的工科毕业设计情况，了解到目前毕业设计（论文）总体质量普遍较高：综合性设计在原理上创新性较高，具有较高的工程应用价值，解决了实际问题。总体情况如下[3，4]：毕业设计（论文）分为综述类、研究类和设计类三大类。毕业设计分为开题、中期检查及论文答辩三个环节。开题包括选题、制定工作计划、调研和搜集有关资料及文献阅读。为确保毕业设计及时保质保量的完成，学院在毕业设计中期组织中期检查。同时毕业设计中也存在一些问题：研究类毕业设计过分强调机械制图的作用忽略其他工程能力锻炼形式，设计类毕业设计产品设计过程单一、片面与企业需求脱节，设计类毕业设计机械制图的绘制方式过于局限。下表中列出了国内多所工科院校毕业设计中研究类和毕业类毕业设计要求对比。

三、存在的问题及建议

1.增强研究类毕业设计工程能力训练的全面性。研究类毕业设计，以攻克技术难题为出发点在设计、组织实验的基础上，对实验结果进行比对、分析，最终解决实际生产生活中的技术难题。研究类毕业设计的工程基本训练包含实验、系统调试、工程实践、机械制图等。机械制图不是工程基本训练的唯一方式。对于选择研究类毕业设计的毕业生，今后工作用到机械制图的领域很少，而且机械制图能力在本科教学和课程设计中已经得到训练，因此，在毕业设计中将机械制图作为强化实践能力的主要手段浪费了学生的时间和精力。理论分析计算、实验研究和设备使用与调试或计算机软件使用，这些是科学研究和工程技术的基本，也是今后工作的重心。因此研究类毕业设计应将工作重心转移到试验台架的搭建，实验测量、系统调试、工程实践这些同样能锻炼学生实践能力的工作上，强化工程能力训练的全面性。可以根据实际情况将工作量和成果的学术意义作为工程基本训练量化的衡量标准[5]。

2.强化设计类毕业设计产品开发流程的完整性。设计类毕业设计，根据实际应用要求设计某些机构或设备实现特定的功能，整个产品开发过程是一个完整的系统体系。但是很多工科的毕业设计一般是是先按照设计要求画出图纸，然后再根据图纸写出约1.5万字的说明，这与企业产品设计流程概念相违背。现代企业的产品设计开发中采用的是V模式设计流程[6]，开发过程大致包括：市场定位，需求分析，功能需求建立，系统设计，结构设计，三维实体仿真，功能测试、验证，系统测试，验证，出二维零件图，制造。工科毕业设计强化的只是产品设计中的工作图设计这一环节。学生进入产品设计领域还是零基础，需要重新学习。故设计类毕业设计应该从市场需求出发，强化产品开发流程的完整性，熟悉产品开发流程的各个环节。

现代社会掌握先进技术，富有创新能力和实践能力的高端技术人才的需求日益增大。传统应试教育下培养出的人才同社会需求存在一定的差距。毕业设计是由校园到社会的过渡阶段，是培养创新能力，独立解决实际问题能力，是缩短这一差距的必要手段。因此为了满足社会人才需求，对工科本科学生毕业设计提出以下建议：首先，增强研究类毕业设计工程能力训练的全面性，研究类毕业设计应将工程能力训练的重心转移至试验台架的搭建，实验方案实施、试验系统调试、工程实践上；其次，强化设计类毕业设计产品开发流程的完整性，设计类毕业设计应该从市场需求出发，强化产品开发流程的完整性，使学生熟悉产品开发流程的各个环节；最后，提高设计类毕业设计的机械制图方式的灵活性，工科院校设计类毕业设计应灵活掌握手工绘图、二维计算机辅助绘图和三维实体造型三者的比例，提倡使用计算机绘制方式，不必拘泥于图纸的数量和形式。

参考文献：

[1]沈颂华.浅析社会对工程技术专业人才需求的多样化与高等学校工科专业人才培养目标的定位[D].第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册），2004.

[2]陆英杰，娄华.改革专业教学与社会人才需求对接[J].科技信息，2010，（5）.

[3]李海志，谭海鸥，董超俊.产学合作与工科专业毕业设计，高等工程教育研究[J].2004年01期.

机械毕业设计论文篇（8）

2.自动化专业毕业实习模式的实践与探索

3.电气工程及其自动化专业毕业设计研究 

4.略论高职自动化专业毕业设计的改革 

5.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探讨 

6.农业机械化及其自动化专业本科毕业设计改革探索 

7.基于项目导向的自动化专业毕业设计模式研究——以钦州学院为例

8.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨

9.提高自动化专业毕业设计质量的研究与实践

10.应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题研究 

11.新形势下自动化专业毕业设计的研究与实践 

12.探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量 

13.MATLAB在电力系统自动化学生毕业设计中的应用初探

14.基于ASP及VBA技术实现毕业论文格式规范自动化

15.自动化专业毕业设计模式探讨

16.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索

17.提高电气工程自动化专业毕业设计质量的方法

18.关于电气工程及其自动化专业毕业设计大纲的探讨 

19.高职自动化专业学生毕业实践的探讨

20.应用型本科自动化专业毕业设计运行机制的创新研究与实践 

21.仿真技术在自动化专业毕业设计教学环节中的应用 

22.应用型本科院校自动化专业毕业设计(论文)的探索与实践——以太原工业学院自动化专业为例 

23.提高自动化专业毕业设计质量的方法研究 

24.浅淡电气自动化专业高职毕业没计

25.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索

26.利用网络资源与计算机仿真技术突出创新能力的培养——电气自动化专业毕业设计教学改革的实践

27.试论技工院校电气自动化专业高技班开展毕业设计

28.对自动化专业毕业设计的经验总结与思考 

29.如何做好应用型本科院校自动化专业的毕业设计 

30.农机化及其自动化专业毕业论文与科研结合效果探讨

31.自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索

32.工科毕业设计新模式的探索与实践——以华北电力大学自动化系为例

33.谈电力系统及其自动化专业的毕业实习与设计

34.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探究 

35.高校自动化专业毕业实习的探讨

36.基于就业能力提升的自动化专业毕业实习教学改进

37.提高工科自动化专业本科毕业设计(论文)质量的实践与探索

38.地方农业院校机械类专业本科毕业设计教学探析——以农业机械化及其自动化专业为例

39.高职电气自动化专业毕业设计指导方法探索与实践

40.高职机械制造与自动化专业毕业设计模式改革与实践

41.机械设计制造及其自动化专业毕业设计改革探讨

42.电力系统厂站及调度自动化综述  

43.微生物自动化分析仪的毕业实习带教初探

44.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例

45.自动化和建环专业联合开展毕业设计的教学改革实践

46.基于工作过程的电气自动化专业毕业设计教学模式探讨

47.提高工科高校学生毕业设计质量的改革与探索——以自动化专业为例

48.CAD技术在电气工程及其自动化专业毕业设计中的应用

49.浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化

50.机械设计制造及其自动化专业毕业设计成绩评定质量的研究——以常州工学院为案例  

51.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考

52.工程教育专业认证背景下培养目标和毕业要求的制定——以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例

53.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践 

54.电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析

55.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探索与实践

56.提高电气工程及其自动化专业毕业设计质量的研究与实践 

57.基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索

58.不变与应变——自动化专业毕业设计的再思考

59.电力系统及其自动化专业毕业实习教学模式探讨

60.自动化仪表专业毕业设计的改革实践

61.MATLAB在自动化专业毕业设计中的应用

62.高职高专电气自动化专业毕业设计方案研究

63.高职焊接技术及自动化专业毕业设计存在的问题与对策

64.以实际生产工艺过程作为自动化专业毕业设计题目的思考

65.电力系统及其自动化专业毕业设计改革的探讨

66.毕业设计与毕业分配挂钩新的教学模式 记92届电气自动化专业毕业设计

67.工企自动化专业毕业设计指导工作的研究

68.谈中专自动化专业的毕业设计

69.自动化专业新形势下毕业设计过程与质量研究 

70.电气工程及其自动化专业毕业设计中的问题及改进措施 

71.电气工程及其自动化专业毕业实习改革探索 

72.电子束离子束专业结合毕业实践研制用于生产自动化仪表零件的电子束焊机

73.机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革 

74.机械设计制造及自动化专业毕业设计模式的教学改革

75.毕业设计过程中学风因素及治学方略研究——以机械设计制造及其自动化专业为例

76.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践和思考

77.工业自动化专业毕业设计注重能力培养的实践

78.高职电类专业毕业设计选题探讨

79.本科毕业设计过程管理平台的设计与实践

80.基于学科平台开展本科毕业实习的改革与实践

81.实验室自动化系统应用对检验医学本科生实习的影响与对策

82.加强实践教学,提高本科生毕业设计能力

83.毕业设计过程中如何培养独立学院学生的创新能力

84.“变电站综合自动化”教学实践 

85.医院药房自动化管理系统应用进展

86.人工与自动化双分拣区系统品项分配优化

87.机械自动化技术的应用研究

88.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究

89.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式

90.自动化炒青绿茶生产线的设计与应用 

91.薄煤层综采工作面自动化技术综述

92.馈线自动化自适应快速保护控制方案 

93.滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用

94.国外图书馆自动化系统市场发展状况研究

95.正念训练的去自动化效应:Stroop和前瞻记忆任务证据

96.电力自动化技术的新发展  

97.软件测试自动化技术应用研究 

98.基于数据驱动的软件自动化测试框架 

99.省级气象计量检定业务自动化系统

100.办公自动化系统的应用  

101.压力容器焊接自动化技术的现状与发展

102.薄煤层综采自动化配套装备开采技术

103.电气自动化控制设备可靠性探究 

104.自动化装配设备的总体设计

105.配电自动化 

106.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用

107.机械制造及其自动化的发展趋势分析

108.电气自动化控制设备可靠性探究 

109.从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式

110.槟榔包装的自动化生产线设计 

111.我院基于整体设计的自动化药房建设 

112.配电自动化实用化关键技术及其进展 

113.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索

114.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈

115.基于CAN总线的船舶自动化系统研究与设计

116.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究 

117.基于Android的自动化测试的设计与实现 

118.电气自动化在电气工程中的应用 

119.自动化综采工作面概念探讨

120.任务复杂度对自动化意识的影响 

121.探析智能型机械自动化应用趋势

122.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用

123.软件自动化测试概述及应用工具分析

124.试论化工自动化控制的发展趋势

125.基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究

126.远动控制技术在电力系统自动化中的应用

127.智能配电网馈线自动化发展及展望

128.图书馆自动化开源系统的市场可行性研究

129.国内石油钻机自动化技术现状与建议

130.变电站综合自动化系统的选型

131.IEC61850在高级配网自动化中的应用

132.机械自动化技术的应用与发展前景的探索

133.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响

机械毕业设计论文篇（9）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）33-0083-03

一、前言

步入21世纪以后，伴随着国内科学技术与经济水平的高速发展，高等教育正以极快的速度扩散开来，大学毕业生人数每年呈爆发式的增长，据最新数据统计，2014年大学毕业生人数更是达到了惊人的727万。这么庞大的数字随之也带来了快速下滑的就业率问题。显然，社会对高校培养学生的综合素质水准提出了更高的要求。本科毕业设计质量高低与否无疑是评判一个高等院校教学质量与培养人才水准的最好体现，此教学环节是四年本科教育中不可或缺的一个重要步骤。对于一个在校生来说，其取决于学生是否能在他们四年的学习生涯中划上一个完美的句号。毕业设计可近似看作为架构在学校与社会之间的一座桥梁，在校大学生更应该学会如何将自己四年间所学所闻更好地倾注到毕业设计完成的过程中去，其不仅体现着学生对基础理论知识的熟练程度还折射出学生是否能够灵活运用自己所学到的知识。

如将毕业设计（论文）划分为两大类可拆分为理工科类毕业设计与文科类毕业论文，不同于文科类毕业论文的是理工科类毕业设计对学生提出了更为苛刻的要求，其不仅需要学生掌握书本上的理论知识，而且也需丰富熟练的实践技能而实现两者的互补。就理工类别里面最为典型的机械工程学科来说，其毕业设计需要学生具有颇为丰富的实践操作经验（如较为典型的钳工操作技能、数控机床操作技能、制图技能等）与扎实的专业理论基础（如工程力学、机械设计、机械原理、机械制造工艺学等）并将两者有效的结合在一起，即其中任何一方都不能孤立存在。但纵观理工科高等院校机械专业的本科毕业设计课程的完成质量，多数不尽人意，非但没有起到当初设定的学生对所学知识的巩固与能力提高的作用，且浪费了大量的资源、时间与精力，多多少少存在各种问题。如从源头挖掘问题的所在无非是学生自身的问题与学校课程设置的问题。

二、机械专业类本科毕业设计工作存在问题

由于近年来高校的大量扩招，高校对于学生的培养质量日渐低下，毕业设计完成质量亦是如此。由于种种原因，学生完成毕业设计质量与教师完成毕业设计教学任务的质量之间的矛盾激化严重，随着时代跨越式的发展，此情况已越演越烈。陈旧的毕业设计课程设置模式已远跟不上时展的步伐。总结起来可归结为，一方面，学生无法花费大量的精力与时间完成自己的毕业设计。另一方面，部分青年教师由于教学经验不足等原因对学生的毕业设计不够重视。将其用流程图表示如图1所示并进行细分如下。

（一）从学生层面看待问题

1.就业形势。由于毕业设计课程被多数高校置于大四这个时间段，而学生此时心里考虑的是如何找到一份称心如意的工作或考取硕士研究生。尤其是机械专业，就业形势尤为严峻，在沉重的压力下，在校大学生无法将心思完全放在如何完成自己的毕业设计上以完成自己的最后学业任务，加之有些高校无法把握住学生的心态以作出正确的心理指导。

2.对“毕业设计”重要性认识浅显。由于有些高校机械专业类本科生一年级至三年级课程计划中，没有类似于“毕业设计”的课程诸如课程设计、在工厂实际操作等学习安排，导致学生对于其认识极为匮乏，认为毕业设计类似于一些基础课程，临考试前加班加点复习一些考试范围就可以轻松过关，从而导致多数学生前期准备工作不够充分，加之部分高校对于最后毕业设计答辩管理过于宽松，使得学生运用独立科研能力与扎实实践能力完成毕业设计并取得较好成果的前期憧憬提前流产。

3.无法灵活运用学校文献资源。一个良性的毕业设计完成过程离不开大量的文献检索，在机械领域尤为如此，如一些工程应用实例、经验公式、典型设计案例等对毕业设计帮助极大。但经调查，学生在此重要环节存在严重脱节状况。即便能够使用纸质图书资源，也是一些过于陈旧的国家标准与工程应用数据，以致最后设计出来的机械零部件根本无法应用于实际。

4.无法灵活运用计算机软件 在机械专业毕业设计的完成过程中，一些计算机软件如绘图软件、分析软件、仿真软件（UG、Pro/E、Solidworks、Catia、VERICUT、ANSYS等）等都起到非常重要的辅助功能。但因为学生前期对这些软件重视程度不够，导致后期完成毕业设计过程中的工作量非常庞大，继而出现学生心理上的“心有余而力不足”情形。

（二）从高校层面看待问题

1.高校毕业设计课程设置问题。包括毕业设计安排时间、毕业设计前期安排工作与选题工作等在内的所有环节都能体现出其课程设置模式的合理性。不少高校将毕业时间安排在大四这个学生提前找工作的时间段并不是非常合理，此安排方式对学生完成毕业设计时干扰性极大。部分高校毕业设计前期安排并不到位，致使学生对在什么时间段完成什么事情浑然不知。关于选题工作，多数高校毕业设计题目过于陈旧，同样的题目每年重复使用，毕业设计题库不能及时得到更新，远跟不上工厂应用的前沿技术。学生在选题的过程中往往不能掌握选课题的主动权，大多是各个学院随机将指导教师分配给学生并由教师来分配毕业设计题目，此类型选题方式一定程度上使学生的兴趣爱好与所选毕业设计题目得不到充分匹配，自然无法有效调动学生完成毕业设计的积极性。

2.高校教师问题。现多数高校负责指导学生的教师为年青教师，由于教学经验得不到长年的积淀，并缺少一个与教学时间长且经验丰富的教师进行交流经验的机会或没有经过专业的教学培训，多数教师的教学经验只能是纸上谈兵。因此，在指导学生毕业设计时，时常出现学生某个时间段内应该完成的任务长时间得不到跟进，答辩过程不能保质保量，最终只能流于形式。如此每届学生反复这样的过程，毕业设计进况与答辩结果不能及时得到学校总结与改进，久而久之，自然导致高校培养的学生质量每况日下。

3.毕业设计实践内容安排。机械专业本科生步入社会更多的是需要其拥有能够解决生产实践中实际问题的能力，学生更应该有熟练的实际操作能力以减少公司培训的成本。但部分高校为了节约资金、提高学生的毕业率等目的，学校里面的实验仪器长时间得不到更换，加上教学管理上的脱节与陈旧实验仪器的不能使用，导致基础年级安排的实践课程变为理论教学课程。而毕业设计课程规划里面多半没有实践操作或者做出实物的环节，此环节的缺失必定会造成学生毕业时的实践操作能力不足而低于公司引进人才的标准。

三、改进措施的提出

（一）学生层面改进措施

1.心理辅导并及早介入毕业设计课程。针对学生在大四阶段所出现的这种心理问题学院辅导员应及时作出心理辅导等相关措施为学生提供正确导向，在毕业设计课程规划时间层面可以将毕业设计时间段其提前至3年级第2学期，及早的介入毕业设计对学生的帮助较大，可有效缓解四年级学生心理上的压力，对于机械专业学生更是如此。

2.加深学生对毕业设计的认识。高校开设的课程中，基础年级的课程安排应开设2至3门类似于课程设计性质的课程，使学生提前接触此性质的课程。再者，高年级学生进行答辩时，可以让低年级学生在现场感受毕业答辩这种氛围以使学生对毕业设计课程有一个更为清晰的认识。

3.提高学生文献检索技能。基础年级的课程设置中须有1至2门文献检索课程，课程设置的场所可以是图书馆，教师可以将检索电子图书及文献的不同方法教给学生，这样有利于学生在完成毕业设计的过程中快速查找并利用资源。查找纸质图书也是一样，查找一些最新文献资料有利于拓展学生的思路，激发其创新性。

4.提高学生的软件操作技能。对于工科类机械专业学生来说，一些基本的绘图软件、三维仿真软件、分析软件操作技能尤为重要。其可以快速高效的帮助学生解决一些简单繁琐的问题以节省大量的计算与分析时间。因此，学校必须开设此类课程并加以重视，基础软件操作能力可以形成厚积薄发的作用。

（二）高校层面改进措施

1.及时更新题库并合理分配任务。高校的毕业设计题库须及时更新，多数高校毕业设计题目跟不上企业实际应用实例，有些题目严重时五六届学生都在使用，导致有些学生直接就能从网上找到资源并原封不动地下载，即使是这样，学生也可以轻松通过毕业答辩。如毕业设计题目任务量过于庞大，导致学生不能较好的完成任务，如任务量过小，学生轻松就能完成而达不到毕业设计初始的目的。因此须合理分配毕业设计题目，如任务量大，合理分解设计内容并规定好各个学生所做内容不相重复，这样可以更好地锻炼学生的团队协作能力。

2.实践经验教师之间交流。以学院为单位组织有实践经验的教师与年青教师之间互相交流，将好的教学案例与想法提出来与大家分享并交流以促进教学质量的提高。

3.加大投资成本及时更换实验仪器。一个实验仪器俱全且完好的实验场所更有利于教师将实践技能教给学生，能够有效提高学生的实践技能。若单纯依靠以上方法还远远不够，学生是否能够接触到公司里面前沿的技术难题可以通过校企合作这一途径达成，而且此方法能够有效提高学校的整体教学质量。

三、典型教学案例的提出及实际效果

笔者应用的典型案例为“自动物料搬运系统”，该毕业设计题目较为新颖，自动化程度较高，系统柔性大，覆盖领域广如电子、汽车制造、家用电器制造等领域，该集成化系统从很大程度上减少了工厂的加工成本并且提高加工效率。学生能够查阅到的相关文献资料较少，此课题的开展可以很好的激发学生创新思维。该系统主要由机械模块与控制系统模块组成，将其进一步细分如图2所示。

该毕业题目的设计主要引导学生从系统角度考虑自动化物料搬运系统的设计，设计每个部件或零件时，学生都必须考虑到其在整个系统里面的适用性，一定程度上培养了学生系统化思维。此题目可以分成6个子课题让学生完成，既培养了学生团队合作意识，每1个子课题又穿插了多学科知识，可以让学生了解到更多知识层面。学生可以从多个途径查找资料如机械手册、网络资源、文献资料等间接培养了学生查阅资料的能力。

从学生毕业课题完成的质量来看，效果令人满意，学生的积极性着实有了明显的提高，体现了学生对未知领域的求知欲更为强烈。不仅扎实了学生专业基础知识，又培养了学生解决新问题的方法，起到了双赢的作用。

参考文献：

[1]冯莉媚.机械类本科毕业设计质量控制点探究――基于浙江省高校毕业设计的抽查结果[J].教育理论与实践，2010，（03）：15-17.

[2]李文斌，董长双，轧刚.机械工程类本科生毕业设计（论文）教学探讨[J].太原理工大学学报（社会科学版），2007，（03）：69-73.

[3]郭登明，刘明尧，江山.提高机械类毕业设计质量的研究[J].长江大学学报（自科版），2004，（Z1）：104-106.

机械毕业设计论文篇（10）

作者简介：张磊（1978-），男，江苏徐州人，徐州工程学院机电工程学院，讲师；黄传辉（1970-），男，江苏徐州人，徐州工程学院机电工程学院，教授。（江苏 徐州 221018）

基金项目：本文系徐州工程学院科教基金项目（项目编号：YGJ1291）的阶段性研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）32-0170-02

实践教学是对各类在学生培养过程中为达到培养目标而设置的，要求学生动手操作、亲身实践的教学活动的总称，具体包括实验、实习、实训、课程设计和毕业设计（论文）及社会实践等环节。这些有机统一和相互联系的实践环节，就构成了实践教学体系。[1]实践教学体系的构建和完善，有利于克服实践类教学设置的盲目性、教学内容的随意性及教学方法的不确定性，使本专业实践类教学的设置更具有科学性，促进教学内容的规范化及教学方法的合理和多样化。[2]

实践教学同时也是现代高等教育中应用型本科院校的重要特征之一。[3]应用型本科院校以培养“应用型人才”为教育定位，而到目前为止，国内权威部门还没有对应用型人才给出明确的定义和办学培养的指导性意见。一般将应用型人才定义为能够应用客观规律为社会服务的人才。[4]但就应用型人才培养的核心而言，是实践动手能力和创新能力的培养，而实践教学体系则是实现这一能力培养的关键所在。因此，科学合理地建构实践教学体系是实现应用型人才培养的重要任务。本文将结合徐州工程学院（以下简称“我校”）实际，研究机械专业实践教学体系的构建和实施问题。

一、应用型本科机械专业实践教学现状

当前，应用型本科院校基本都是依据专业培养方案来组织理论教学、构建实践教学体系的，但由于对应用型人才的培养尚处于摸索阶段，使得机械专业的实践教学总体上水平不高，普遍存在以下一些问题：

受传统教育观念的影响，应用型人才的培养没有完全脱离传统机械专业工科教育的教学模式，过分强调理论基础知识的学习，忽视了实践教学的重要性。

将应用型人才的培养简单地理解为“重实践，轻理论”，盲目消减理论课时，增加实践课时，没有正确认识应用型人才培养的理论教学和实践教学间的关系。

实践教学体系不完整，实践教学课程设置不到位，忽略了实践教学体系诸环节间的联系，没有注重实践教学服务培养目标的整体性和系统性。

实践教学师资缺乏，师资队伍建设、管理不到位，教学方法和手段落后，教学效果差。

实践教学考核评价体系不科学，制度不严格。

二、应用型本科机械专业实践教学体系构建的基本思路

为培养机械类专业高素质人才，全面提高本科生的实践动手能力和创新能力，本文在对江苏省一些工科院校实践教学情况进行充分调研的基础上，结合我校的教学实际情况，构建了应用型本科机械专业的实践教学体系，如图1所示。该实践教学体系的构建基于以下几条基本思路：

从实践教学体系构建的指导思想上，以培养综合机械工程设计能力、工程实践能力和创新能力为主线，紧密贴合理论教学，改革原机械类实践教学的实践内容，增加设计性、综合性、创新性的实践内容；实践方法由“示范型”、“验证型”向“参与型”、“开发型”转变，实践教学方法采用引导式、启发式，体现教师导学、学生自学的实践和探索精神，促进学生知识、能力、素质协调发展，理论、实践、创新全面提高。

从实践教学体系构成的层次上，由于毕业设计环节综合体现了学生四年的专业理论水平、动手实践水平和创新水平，所以该环节被设置为实践教学体系的最高层。其他实验、实习、实训、课程设计、科技活动与学科竞赛、考级考证与社会实践环节所锻炼的能力都能在毕业设计环节中得到综合体现，故为中间层。实践教学体系的最低层是组成各个实践环节的分单元。

从实践教学的教学知识和内容上，由于机械专业是交叉专业，涉及到机械、控制、电子信息等多个学科，知识面广，技术更新快，产品换代频繁，故在横向上机械和电气实践教学并重；另实践教学也应遵守技术能力循序渐进、动手操作由简入繁的原则，故在纵向实践内容上区分基础内容和综合内容。

三、应用型本科机械专业实践教学体系的实施

1.实验环节应验证型实验和设计开发型实验并重

应用型人才的“标签”是实践动手能力强，具有一定创新能力，能解决实际问题，但这些能力的培养仅仅依靠单纯增加实践课时是不够的。学生必须明白本专业的基本原理，具备专业基础理论的武装，并在此基础上通过有目的、高效的实践环节来提高技术和积累经验。这种专业基础理论不要求像培养“学术型、科研型”人才那么全面和细致入微，富有前瞻性和延伸性，能够达到“必要、够用”的水平即可。因此，在机械专业的教学实验环节，我校提出“验证型实验和设计开发型实验并重”的原则，务必使学生明白专业基本原理并在此基础上通过一定量的实践动手来实现突破创新。

2.实习环节注重培养学生专业兴趣

机械专业的实与机器设备、厂房车间、油污噪声相连，实习环节的第一课——金工实习，就使大多数学生意识到理想和现实的差距，之后的生产实习、毕业实习更是容易让学生产生“选错专业”、“毕业后不能从事这个专业的工作”的想法。我校在进行实习教学时特别注意调动学生积极性，培养学生的专业兴趣。如学生在校内参加金工实习时，接触并动手操作了诸多机械加工方法，我们会在所有实习工种结束后，要求机械专业的学生2-3人为一小组，选用2种以上的加工方法自己设计一个产品，要求亲手制作、加工成型，并纳入成绩考核。如此，既能够考查学生对加工方法的掌握情况，锻炼学生动手实践解决问题的能力，还大大激发了学生的专业学习兴趣。

3.以学习竞赛的方式开展实训

实训能够使学生在一定的集中时间内，对某项技术知识的掌握趋于熟练。但实训时学生每天都在熟悉和操作一种技术，则较为枯燥。可在学生的技术熟练程度上升到一定水平后，举办一些学习竞赛，增强学习竞争氛围。如在进行电工电子实训时，与机床电气的理论知识相结合，适时提出一些机床电控小课题，组织学生分组竞赛；在进行CAD/CAM实训时，举办二维制图、三维造型比赛，可以是课内的小规模的比赛，也可以是院系内较大规模的比赛，这样可大幅提升实训效果。

4.与计算机结合实施课程设计

课程设计的目的是在学生学完一门专业技术课程后，锻炼学生使用该技术解决实际问题的能力。机械专业的课程设计具有技术含量较高、实用性较强的特点。一般高校做课程设计的方法是按部就班，在规定时间内学生完成设计内容并参加答辩就可以了。我校鼓励课程设计教师在传统课程设计教学方法上与计算机相结合予以改进。如在进行机械原理课程设计时，学生对设计方案除要完成规定图纸工作量外，必须采用计算机编程仿真方法模拟所设计的机构动作，确认设计的正确性；在进行PLC电气设计时，必须用PLC仿真软件模拟电路动作顺序，并得到结果方可进行课程设计答辩。这种教学改革旨在锻炼学生的创新能力，开拓思维，为解决实际问题积累经验。

5.重视科技活动与学科竞赛的作用

我校机械专业目前有一个学生社团——“机械科技协会”，在组织机械专业学生参加国家、省市各类科技大赛、校际比赛交流中发挥了较好的桥梁纽带作用。我校机械学院非常重视该学生社团，为该协会配备有专门的专业教师进行理论指导和答疑；该协会有固定的活动时间，由年级较高的同学负责对年级较低的同学进行技术培训。目前参加的大赛有：国家、江苏省大学生实践创新训练计划，江苏省电子科技大赛，国家、江苏省机械设计大赛，江苏省CAD大赛、CAXC设计大赛等，多有收获。目前学科竞赛所能覆盖的机械专业的学生约有20%，对学生的实践动手和创新能力的培养起到了非常好的促进作用。

6.鼓励考级考证与社会实践

有教育学者提出，“应用型本科”的办学可借鉴高职院校的“双证书”教育，即获得毕业证书的同时再获得一本职业资格技能等级证书。对此，我校对学生不做强制要求，但鼓励机械专业的学生对感兴趣的技术、技能进行课外考级，一旦获取相应等级证书，可获得奖励学分。同时也鼓励学生利用课余时间进行社会实践，以增强自身综合素质。

7.毕业设计结合教师科研课题

毕业设计是学生综合能力的体现，是对学生运用专业理论知识动手解决实际问题的综合检验。传统机械专业毕业设计存在课题选题较为陈旧，脱离工程实践，缺乏完整工程理念等问题。我校在对待该实践环节时，有针对性地要求每个毕业设计指导教师填写《毕业设计选题申请表》，再由教研室遴选新颖、有创新性，联系工程实际紧密的课题供学生选题；课题来源可以是教师纵向、横向课题，也可以是自选课题。选题后，指导教师必须安排学生进入与课题相关的科研和企业生产第一线进行课题调研和学习。设计过程中，学生还要进行开题答辩、小组讨论、中期报告和定期学术汇报等。这种方式，提高了对指导教师的责任心和能力的要求，确保学生毕业设计来源可靠，贴近实际工程应用，有利于挖掘学生的创造潜能。

四、结语

现代社会，随着企业生产节奏不断加快，企业在接收毕业生后，希望毕业生能在业务上尽快上手，能直接到生产、服务、管理一线工作，减少企业对学生的“二次培训”时间，尽快为企业创造价值。应用型本科院校就是着眼于此，提出了培养应用型人才的办学定位。而通过构建适合自己学校实际情况的实践教学体系，可增强学生的实践动手能力和创新能力，缩短本科毕业生与企业的磨合期，增强学生在就业市场上的自信心。从学生在就业市场上反馈的信息来看，我校机械专业构建的上述实践教学体系是可行的，是适合学校发展定位的，同时也为其他院校开展实践教学改革提供了有益的参考。

参考文献：

[1]王会.地方院校机械专业本科应用型人才培养模式的探索和实践[J].黑龙江教育，2010，（1）：50-51.