智能制造工程技术范文

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作者简介：王（1966-），女，河南郑州人，北京信息科技大学机电工程学院，教授；张怀存（1956-），男，陕西延安人，北京信息科技大学机电工程学院，副教授。（北京 100192）

基金项目：本文系北京信息科技大学市级精品课程建设项目、北京信息科技大学2010教学改革项目（项目编号：2010JG06）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0087-03

一、“机械制造技术基础”精品课程建设的背景

随着高等教育改革的不断深入和发展，课程作为高等学校培养计划的基本组成单元，是实现高等学校教育目标的基本保证。课程体系、内容的合适与否影响着培养目标实现。教育部在2003 年正式启动国家精品课程建设项目并在《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》中指出“国家精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程”。[1]即精品课程应该具有体系的整体性、内容的先进性、资源的开放性和师生之间的互动性并具有强烈的示范作用。要求精品课程以多媒体信息技术为实现手段，基于互联网，包括课程的历史沿革、网上教学资源如大纲、电子教案、多媒体课件、教材和课堂录像、教育理念、师资队伍、教学方法手段与教学改革、学生和专家的评价考核等建设要素。[2]精品课程不单纯是教学方法和教学模式的改革，更是一个包含教师、学生、教材、教学技术手段、教学制度等多种要素的系统工程。精品课程建设一般分为内容建设、队伍建设、教学方法和手段建设、教材建设、实验内容建设及机制建设等六个方面。[3]

1997年国家教委工科处委托制图与机械基础两课委员会组织全国重点工科高校就工程材料和机械制造基础课程召开会议，对原金工系列课程改革的必要性和基本思路进行了探讨，会议通过了《高等工科院校金工系列课程改革指南》。提出根据“以培养学生创新能力为核心，以CAD/CAM为主线，拓宽基础，重视实践”的总体改革思路；重新规划了机械制造系列课程的内容体系。按照其改革方案而设置的“机械制造技术基础”课程是机械制造基础系列课程中的一门主要专业基础课程。1998年配合北京信息科技大学拓宽专业口径和人才培养模式改革，进行专业改革，将原机械制造及其自动化、机械设计和机械电子等专业合并为机械设计制造及其自动化专业。为了适应扩宽机械类专业人才培养模式的需要，将“机械制造工艺学”、“金属切削原理与刀具”、“金属切削机床”和“机床夹具设计”四门课程按照重基础、少学时、新知识、宽面向的原则整合优化合并为“机械制造技术基础”。[4]“机械制造技术基础”不仅是机械设计制造及其自动化专业的专业基础课程，也是工业工程、车辆工程等专业的专业基础课程。目前北京信息科技大学机械设计制造及其自动化、工业工程、车辆工程等专业均设置该门课程。机械设计制造及其自动化专业计划80学时、工业工程专业计划72 学时，其中实验8学时；车辆工程专业计划40 学时，其中实验6学时。

北京信息科技大学一直以来非常重视精品课程建设。为了适应当今社会对机械专业人才需求，实现机械设计制造及其自动化专业应用型人才专业核心能力的要求，[5]学生既要具有必备的理论基础，又要具有快速适应工作岗位的工程能力。2006年“机械制造技术基础”被列为北京信息科技大学重点建设课程、2007年被评为校精品建设课程。经过多年的建设和完善，2009年被评为北京市精品课程。在精品课程建设过程中进行了深入思考，特别注重教学内容的与时俱进；注重教学方法和教学模式的改革；构建了公益劳动、金工实习、课程内实验、生产实习、综合实验周、课程设计、制造综合能力学科竞赛的基于工程的实践教学体系，实现对学生工程能力的培养。

二、与时俱进优化课程体系和教学内容，适应学科最新发展

“机械制造技术基础”课程内容涉及知识面宽、知识点多、综合性强，与实际工程结合紧密，图多、层次多。科学技术的迅猛发展不断促进制造技术的发展，新材料新技术不断涌现。要实现与工业企业的无缝连接，教师需密切关注学科发展，与时俱进优化课程体系和教学内容，协调传统内容与先进性。

课程的内容围绕产品的加工制造，以机械加工工艺为主线，以优质、高效、低成本、节能减排为宗旨，将涉及到的机床设备、金属切削原理与刀具、工艺装备等有关内容有机结合起来，并根据这条主线的需求作为取舍的原则，强调以产品质量、生产率、经济性、可持续发展为中心融入节约能源和绿色制造的理念。从培养学生的综合工程素质出发，使学生熟悉和掌握基本理论和专业知识，具有能够在理论上进行分析、在实践上具有解决一般技术问题能力。补充新知识，增加现代工业领域采用的新刀具材料、新加工方法、数控机床的基本介绍、数控加工工艺的特点、计算机辅助工艺设计、绿色制造等内容，使教学内容能够充分反映现代制造技术的发展。

目前，“机械制造技术基础”教学内容多课时少，在教学内容的讲授上既要加强基础，又要拓宽知识面；既要保持经典，又要体现先进制造技术的发展；既要掌握基本理论，又要加强工程实践能力和创新思维的培养。在教学内容上以少、精、宽、新为原则，对教学内容进行必要的调整，如减少车床进给和螺纹加工运动传动链的讲授，而将这部分内容放在实验课中，学生在现场对着实物进行感性观察，学得更快、记得更牢。对于机械加工工艺拟定、加工精度部分等重点内容仍进行重点讲解，但是更加注重对实际工程问题的分析和理解，强化学生在实际工程中应用所学知识解决问题的能力。

高水平教材的建设是课程建设的基本，本课程选用韩秋实和王主编《机械制造技术基础（第3版）》作为教材。该教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材和北京市精品教材立项，该教材还获得中国机械工业科技进步三等奖。编写出版与之配套的《机械制造技术基础习题集》，分为学习指导和习题（包括填空题、选择题、判断题、简答题、分析题、计算题和参考答案）。编写《机械制造技术基础实验指导书》和实验报告，用于实验教学。编写《综合实验周大纲》和《综合实验周指导书》用于指导学生完成综合实验周的学习。建设了“机械制造技术基础”的课程教学网络化平台。制作了网络课件、编写了多媒体教案，网上提供教学大纲、教案、电子讲义等资料，实现教学资源的共享。开设网上答疑和交流通道。学生利用网络资源巩固课本知识的同时，进一步拓宽知识面，增强理论学习的深入性，使课堂教学得到扩展。

三、以工程能力培养为中心，构建层次式的实践教学体系，实现理论教学和创新实践活动的有机融合

深入企业调研，分析整合和提炼典型生产流程所需的知识、技能、核心能力和态度，构建专业认知与实践－金工实习－课程实验教学－生产实习－课程设计-综合实验周－制造综合能力-数控加工学科竞赛“多元结合”的实践教学体系。在实践性教学体系构建的过程中，特别注重学生实践能力的培养，努力实现从模拟型向实战型转变，由限制性向自主性转变，由验证性向综合性转变，由理论性向应用性转变。注重让学生建立起工程的系统概念，了解工艺设计、制造、检验等过程。从机械制造技术基础—先进制造技术—数控编程—实际加工操作，注重层次化、从设计、仿真到实际零件加工的动手能力培养，体现渐进性教学方式。

金工实习使学生了解基本的机械制造知识和方法；生产实习使之了解机械产品加工与装配工艺过程和工艺装备，将所学理论知识与生产实际紧密联系起来；课程实验教学将科研成果引入教学，教师运用现代实验手段开出综合性、设计性实验，让学生亲自动手，提高了学生实验技能和实际动手能力；课程设计选自实际生产课题，要求学生独立完成，同时注意发挥团队作用。重点培养学生制订零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力；综合实验课使学生受到一次接近实际的工程训练，全面实践和了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程，提高学生综合分析能力、解决工程实际问题能力、协同工作能力和系统集成能力。制造综合能力-数控加工学科竞赛满足学生进行创新的需求，进一步融合理论与实践，使学生的工程能力得到进一步提升。

在课程建设过程中，本校进一步强化和加强生产实习组织、指导教师队伍的建设，设立长春一汽生产实习基地，使生产实习取得实效。综合实验周通过学生对产品的设计建模，进行工艺设计、数控编程和在机床上加工出产品，使学生综合运用知识解决问题的能力大大提高。

实验指导教师在实验中只讲述实验中的难点、应注意的事项，而实验原理、仪器的工作原理和使用方法由学生自己在实验预习中完成。另外，安排学生生产实习，使学生对机械制造工艺及设备有一个切身的感性认识，每年还鼓励学生参加各种比赛和见习工程师考试，取得了较好的效果。

在专业课程设计中融入现代计算机工程软件的应用，实现与先进制造技术和信息技术的融合。从计算机辅助设计进行产品的建模分析，然后基于计算机辅助制造软件进行零件的数控编程，通过DNC系统将程序传到数控机床上进行加工，得到零件。通过实验为学生建立起制造系统的概念。专业课程设计过程中教师的指导和讨论环节规范化，使学生的课程设计真正取得实效。

面向工程实际，为学生营造现代工业背景的工程大环境。利用北京市的相关资源为学生提供实践机会。与机床协会密切合作，每年组织学生参观机床展览会并进行讨论和研讨。邀请相关企业的技术工程师到校讲座、联系北汽福田、现代等现代化企业组织学生进行参观，为学生创造机会接触了解先进制造技术的最新发展动向和行业发展趋势，增加对现代化企业实际的感性认识。学校购置了各种教学模型、高档加工中心、数控车床、FMS系统、机床静刚度测试仪、主轴动态特性测试试验台等实验设备，设有专门的制造实验室，为学生构建了实际的工程环境，使从未接触过工程实际的学生建立应用的整体概念，突出实验的演示性、设计性和综合性，追求实验手段的先进性。

为了适应应用型高级人才培养目标的实验体系研究和实验环节的建设，学校开设综合性和设计性实验，构建实验平台，编写实验指导书和任务书；编写相关的课程设计指导书。开设综合性和设计性实验，初步设想设定加工某零件要求达到的精度目标，让学生自主设计实验项目和方案，并独立完成实验。利用综合实验周的时间开设计算机辅助工艺设计和先进制造技术实验等。主要安排反映制造工程领域技术先进性和技术发展动向的实验，包括数控机床加工操作、计算机辅助工艺设计、计算机辅助制造等实验，使学生了解先进制造技术的研究发展和基本技术方法，建立现代制造工业先进技术的实际概念，完成先进技术设备实际操作的基础训练。

四、实施工程意识培养和实践能力提高的基于项目的教学改革

1.以建构主义理论为指导，以工程应用为主线，研究基于项目的教学模式，注重工程能力的培养

针对目前普遍存在的教学与科研相脱节，课堂教学内容缺乏现实感，学生缺乏对先进制造技术的认识和专业学习积极性；课堂教学与企业的实践操作彼此割裂，学生运用学科理论与方法解决工程实际问题的能力得不到培养和锻炼；校园生活与工业实际彼此分离等问题，以建构主义理论为指导，在机械制造及其自动化专业方向实施基于项目的教学模式改革的实践，整个过程贯穿学习—实践—再学习—再实践，以项目引领、任务驱动、教学做一体化课程教学模式设计和组织教学内容。

从“机械制造技术基础”课程的第一节课，提出基于项目研究的学习。给每个同学发一份项目研究任务书，一个“机械制造技术基础课程”项目研究活动一览表。学生自愿组合，1～3人为一个小组，以小组为单位开展研究。随着教学内容的开展，基于项目的要求，在教师的指导下，学生通过课堂学习、下课到图书馆查阅相关资料，遇到问题请教教师，循序渐进地完成项目的研究。学生成为学习主体，充分调动学生的主观能动性，将教师的教学与学生的学习活动融为一体。学生以小组为单位通过解决实际问题而学习，通过讨论与小组其他成员进行积极的良性互动，相互交流想法、相互鼓励和沟通，培养了学生的团队合作意识和工程能力。实行新的教学模式后，学生的学习积极性和主动性提高，解决工程实际问题的能力得到了锻炼和提高。

2.课堂讨论法

在课程讲授过程中常注意提出一些思考问题启发学生积极主动思考。结合课程的重点、难点，设计课堂讨论题目，通过讨论、质疑和总结提高学生学习的兴趣和课堂活力，使学生对知识易于理解和掌握。对于习题中的错误，教师设计题目，供同学们讨论。比如对于机械加工关键工序的工序尺寸的拟订，如何判断封闭环是关键，教师给出一个实例，给同学们讨论，然后通过正确和不正确方法的比较，和同学们一起总结出“尺寸链很重要，基准转换用得着；先看封闭环，再判增和减，极值和概率法帮计算；多尺寸计算，图表法最有效” 等朗朗上口的口诀，便于学生记忆。注重结合生产实践，讲课过程中还经常结合科研项目中的问题与学生进行课堂讨论得出解决方案。

3.案例教学法

本课程主讲教师近年承担国家高档数控机床科技重大专项、国家和北京市自然基金、北京市科技计划等多项科研项目，得到科研经费上千万，获得省部级科技奖励7项。在高端数控装备的研制和开发上取得多项科研成果。在教学过程中，将科研成果作为案例介绍给学生，从实际需求、方案的构思、方案的设计和实施方式，使学生较真实地接触工程实际，将其中的科学规律与教学内容有机地结合起来，培养学生科学思考问题的工程能力。比如在讲到提高生产效率的时候，将研制的复合机床作为实例，使学生深刻理解提高效率的各种不同途径。在讲到机床传动链时，介绍传动链的长短的优点和不足。在介绍数控机床时，以研究的电主轴为例，提出电主轴概念的来源，在于缩短传动链，揭示机械制造科学技术进步内在规律，开阔了学生的学术眼界。其次，鼓励学生参与科研，积极拓展第二课堂，吸收学生参与教师科研项目，依托科研项目培养学生的综合素质、实际解决问题的能力和创新能力。

在“机械制造技术基础”精品课程建设中，基于工程能力培养的精品课程的建设是一个长期的工作，需要不断凝练课程特色、持续完善课程体系和优化教学内容、在教学模式和教学方法的改革等方面不断探索实践改进，才能将“机械制造技术基础”课程建设成真正意义上的精品课程。

参考文献：

[1]教育部高教司.教育部关于启动高等学校教学质量和教学改革工程精品课程建设工作的通知[EB/OL].．

[2]柳礼泉.论精品课程的特征[J].高等教育研究，2009，（3）.

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机械制造业是为整个国民经济各部门提供科技和制造装备的工业部门，是我国工业体系的重要组成部分，是制造业的重要基础和整个国民经济各部门的后备部门。而机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的标志，也是各国间综合国力较量的重点。提高机械制造水平、从事的工程技术人员能力的水准也开始不断进入日程。因此，机械制造工程技术人员能力的培养与提高显得极其重要。下面，我在分析目前机械制造业的现在出发，工程技术人员能力的培养与提高问题。

1.机械制造业发展现状

近几年来，随着国外先进技术的不断引进和国内科学技术的改造升级，我国机械制造业有了很大的提高和进步，现制造业已居世界先列。但是较发达国家相比依然存在着很大差距，表现在这几个方面：①工艺装备陈旧落后，成套组装能力不强，很多从事机械制造业的企业依然采用落后的技术装备和制造工艺；②粗放型管理，协调能力不高，市场开拓能力较弱；③自动化生产和优化水平不高，资源利用率较低；④创新意识不够，产品大多没有创新感，开发利用周期过长；⑤虽然目前可以生产出较好的产品，但是核心与关键零件主要依靠国外，整体水品还是比较低的，这样在组成构件方面就处于劣势；⑥工程技术人员并没有较高的知识和科技水平，有的大多知识体系陈旧，难以跟上技术和工艺的更新换代。因此，尽量我国成为了制造大国，但是走进国际市场内，发现机械制造业占有世界总份额并不高，技术人员能力显然与世界先进技术不能同步。

2.机械制造工程技术人员能力

机械制造业工程技术人员能力是指人员所具备的工程技术知识、态度与技能水平，在从事机械制造活动中进行同类的迁移整合，最终形成的能够独立完成制造和工程技术处理的能力。一般来说，可以将这些工程技术制造人员能力分为基础能力、行业能力和组织管理能力。

2.1基础能力

又称职业前教育，也就是工程技术人员所具有的知识水平和解决机械制造技术工程问题的水平，这是对机械制造工程技术人员的基本要求。工程技术人员要掌握一定的机械制造理论和知识，掌握多学科的知识，能够解决机械制造工程技术中会出现的问题，对机械制造工程领域的产品进行创新性研发。从这里可以看出，对机械制造的实践训练和知识的掌握是可以从事机械制造工程的基本保障。

2.2行业能力

也就是从事机械制造工程技术和完成任务的能力。工程技术人员要了解行业发展的状况，了解行业的生产、开发、设计及其有关规则，意识到机械制造业在社会发展中的重要地位，在具备基本的职业道德和行为道德的同时，掌握知识产权保护和相关规则，使得工程技术人员在规章制度与职业道德两层次中，为技术经济的发展和行业的发展作出贡献。

2.3组织管理的能力

任何事情都不是孤立、片面的，都是联系的。而机械制造工程行业，也不可以单凭个人的能力完成复杂的生产与设计，更需要集体和团队的合作。工程技术人员拥有一定的管理能力，在面对应急事务时及时团队集体沟通，把困难最小化，在比较和谐的状态氛围下，保证机械工程的顺利实现。

3.机械制造工程技术人员能力的培养与选择

3.1机械制造工程技术人员能力培养出现的问题

3.1.1传统的教学理念和落后的教学内容

科学技术更新迅速的今天，机械制造行业也出现了多学科混合的形式。在这样的大环境下，对教学理念和教学内容有了更高的要求，对工程人员能力的培养有重大意义。然而。在大多数工程技术人员培养的过程中，传统的教学形式大大地制约了员工主体性的因素，总体上，这些机械制造工程技术人员的培养是在传统模式下接受的教育，大多数缺少主动发现问题的能力和探索新知的能力，创新意识淡薄，科学技术水平不高，接受的教学内容陈旧，是人员能力的培养中出现的基础问题。

3.1.2缺乏与企业间的联系

机械制造工程技术人员能力的培养就是为了更好的向行业和社会输送技术人才，如果人员没有与企业构建好这层关系，学校对制造行业人才的输送也会缺少对应性。所以，缺乏工程技术人员能力的培养与企业的联系是制造行业更新缓慢滞后的重要因素。

3.2机械制造工程技术人员能力的培养与选择

3.2.1明确培养目标

机械制造工程技术人员能力培养的目的是培养应用型人才，培养时以工程型和实用型为主的人才，能力的培养注重创新意识的建立，这样才能被企业所选择、利用。

3.2.2转变培养观念

机械制造领域在社会越来越被重视，与其他社会学科和领域的联系也更为密切，那么在培养机械工程技术人员能力时，对技术人员个人素质的要求和对行业的贡献与发展都应当具有现实性，而不再是固守旧的观念和理念。打破传统学科和专业的束缚的同时，拓展对机械制造行业人员能力培养的视野，实现教学对实际操作的功效，利用学科间的交叉渗透实现工程技术人员能力的提升，综合素质水平的提高。

4.总结

我国目前正处于综合国力提升，科学和经济水平提升的关键时期，制造行业是我国的薄弱链条。然而，机械制造是这个时代工业创新和科学技术进步的标志，也是国家制造业水平的重要体现，更是我国工业的支柱和基础。我们必须将机械制造放在重要的位置，将机械制造工程技术人员能力的培养与选择放到重要的位置，这样才能争取更广阔的国际市场，缩小国家之间的差距，这样才能在国际竞争中走得更远，变得更强。

【参考文献】

[1]王世敬.现代机械制造技术及发展趋势[J].石油机械，2002，（11）.

[2]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2002，（3）.

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Abstract: in recent years, with the speed up the pace of leap-forward development, increased a lot of new railway transport capacity into existing lines renovation project, and existing transport capacity of the reconstruction project characteristic is a tight schedule, a heavy task, involve department, and must ensure the normal operation of railway the premise of construction work. To ensure the safety of construction vehicle, two not by accident, the author combined with so-and-so railway transport capacity improvement project examples, from the station and the complexity of the transformation, point of the importance of safety management, and the engineering key points and difficulties and hazard analysis, and adopt corresponding measures and countermeasures. This paper experience of similar existing hub station modification construction has reference value.

Keywords: line hub station presents the modification construction safety management

中图分类号：TU71 文献标识码：A文章编号：

1 工程概况

某省会枢纽站原为单线未端车站，本次施工结合两条客运专线引入既有站进行扩能改造，过程中又增加第三条客运专线的引入变更。本站既有三个站台、5条到发线、1条通过正线，建成后为七个站台、12条到发线、4条通过正线；拆除既有站台柱雨棚，结合新建股道建无站台柱雨棚、北高架候车室；客车整备所、车辆段、供电段改造；新建动车整备库、动车存车场等。

2工程分析

2.1 工程的重点与难点分析

（1）施工与运输矛盾突出：作为省会城市枢纽站，运输任务非常繁忙，既有车站只有6条到发线，改造施工影响车站的股道应用能力，对车站运输影响大。

（2）专业构成复杂：车站改造涉及专业部门多，主要有车站、车务、电务、工务、供电、供水等。

（3）改扩建旅客地道，框架在既有高架候车室基础梁下方及靠近高架候车室柱基础桩。改造既有旅客地道需拆除出口处会合大厅冷水机房及增设两座通道会合厅。

（4）施工中股道扩能、线路换边、咽喉改造等分阶段实施，须通过多次二级以上大型封锁，封锁一次要同时拆除多组既有道岔，插入复式交分道岔，工作量大、时间短，且封锁施工涉及专业多。

（5）高架候车室、无柱雨棚横跨线路、孔桩施工在既有线边，大型钢构吊装横跨接触网，对既有设备、车站运营影响大。

（6）新增三座立交桥基坑开挖深度9~13米，分两阶段施工，每个阶段均需停用相应股道拆除既有设备，有两个框架基础支护施工南北端都是既有线，夹在两线间。

2.2 重点危险源分析

2.2.1 地下管线路径不能明确，对施工安全十分不利。铁路枢纽站历经多次改造，电缆、光缆、水管几经迁改，路径错综复杂，设备管理部门不能确定电缆、光缆、水管的路径走向，甚至对有些探明的管、览、线无法判别是否有用，不少信号、通信电缆、客车给水管等无法改迁，须就地抬高保护，有些接触网无法迁改或停电，需带电作业。

2.2.2 拆除既有雨棚、房屋及搬迁影响既有铁路设备等拆除既有雨棚、房屋离运营线路及接触网非常近，拆除过程中对行车及既有设备安全威胁大。

2.2.3 施工过程中影响旅客乘降随着A线、B线引入铁路枢纽站，开行动车组密度较大，客流量剧增，部分施工项目未完全竣工，需要在邻近旅客乘降通道处施工，给旅客乘降安全留下潜在的风险。2.2.4 临近既有线深基坑施工新增三座立交桥深基坑施工，是风险较大的项目，基坑深达9~13米，基坑土质为流塑状淤泥。基坑均临近既有线路及接触网立柱；影响既有线路、路基及接触网立柱基础安全。

2.2.5 营业线封锁施工铁路枢纽站多线引入，分期开通，其间历经多次Ⅱ级及以上施工封锁，特别是拆除既有道岔、插入复式交分道岔形成东西咽喉区封锁施工，难度大，施工时间紧，对运营影响大。 2.2.6 无柱雨棚刚构吊装

无站台柱雨棚设计三跨，跨度为48～65米，柱高31.2米，雨棚主桁架采用整体吊装，吊装过程中离接触网很近以及临近既有高架候车室旅客通道。施工中存在失稳，碰撞既有铁路设备及危及旅客乘降等风险。2.2.7 高架候车室

高架候车室柱高31.2米，采用钢骨架外浇筑混凝土，有12根柱子在6～14道接触网上方及临近旅客通栏。钢骨吊装、脚手架搭设、模板安装、混凝土浇筑等均给接触网及旅客乘车安全带来危险。

3采取的对策和措施

3.1 管理措施

3.1.1 建立安全组织机构

为加强项目部工程建设的安全领导，项目部成立以项目经理和相关职能部门负责人组成的安全生产委员会。分部成立安全生产领导小组，明确分管领导，全面负责本工程在实施过程中的安全监督、检查、落实。

3.1.2 建立安全保证体系

在工程实施过程中，建立健全安全保证体系，项目部根据中华人民共和国建设部建质［2008］91号的要求，配齐专职安全管理人员。

3.1.3 建立安全教育培训制度

搞好安全是项目经营管理的一项重要内容，也是“预防为主”的一项重要手段，可及时发现、消除事故隐患，对安全生产起着重要作用，为提高项目部施工人员的安全施工意识及安全管理水平，确保项目部的安全施工，加强安全管理，根据相关国家安全法律、法规、条例、行业标准及上级、局有关文件，加强全员施工安全教育培训。（1）以相关国家现行安全法规及行业安全操作规程为依据，对所有施工人员进行相关的安全培训。 （2） 施工人员上岗前必须接受岗前培训并通过考试合格后才能上岗。 （3）定期轮训各级施工管理人员及施工人员（每年至少一次），不断提高安全意识、技术素质，提高安全施工水平。 （4）安全教育从施工工艺方法、机械施工操作规程、危险区、危险部位及各类不安全因素和有关安全生产防护的基本知识入手，同时结合各种专业特点，实施安全操作、规范操作的技能培训，使其掌握本工种安全操作技术。

（5）开展好各项安全生产宣传活动，使安全生产警钟长鸣，防患于未然。 （6）主要负责人和安全生产管理人员初次安全培训时间不得少于32学时。每年再培训时间不得少于12学时。新上岗的从业人员，岗前培训时间不得少于24学时。

3.1.4 坚持安全检查制度

（1）定期检查。项目部每月组织一次安全管理全面检查，把检查结果作为综合考评主要内容。

（2）不定期检查。每项工程开工前，要检查施工组织设计是否有安全措施，施工机械设备的安全状况，安全技术交底情况以及各种工序的安全措施是否有效。 （3）专业性检查。对有安全规定的营业线、焊接、电气、爆破、吊装等特殊作业要进行专业安全检查，及时了解各种专业设备的安全性能，管理使用状况，岗位人员的安全技术素质和操作行为等情况，对检查出危及职工人身安全的，要及时采取措施。 （4）专项检查。对营业线设备、营业线施工、防护、施工区域与运营区域隔离、防台风、防洪、防暑等进行专项检查，检查现场安全设施，安全措施、防洪物资等是否到位。

（5）专职安监（检）的日常检查。专职安全人员要经常深入施工现场，进行日常巡回检查，发现事故隐患要督促、指导限时整改，并做好日检记录。

3.1.5 坚持安全生产会议制度

（1）项目部每月组织召开一次安全生产例会议，每季召开一次安委会，会议由项目经理或常务项目副经理主持。 （2）会议主要议程及内容： ① 学习、贯彻、落实上级有关安全生产的文件精神。 ② 分析总结项目部的前一阶段的安全生产情况。 ③ 对存在的安全生产问题进行处理，不能立即进行处理的进行备案或向上级有关部门汇报。 ④ 对下一阶段安全生产工作进行布置安排，对关键作业点进行重点防范，落实措施。

3.2 重点安全技术措施

施工中结合工程重、难点、危险源分析，编制实施性施工组织设计，对工程的重点、难点及危险性较大的作业项目进行指导性安全技术交底，并将安全技术交底中涉及的，给铁路既有设备、行车安全及作业人员带来潜在危害和存在问题进行详细说明，同时对危险性大的工程施工须制定切实可行的事故应急抢险方案。3.2.1 加强管、缆、线保护工作项目部分别与设备管理单位、行车组织单位签订安全协议。施工前，项目部、设备管理单位、行车组织单位共同到现场确认既有设备状况，不明管缆线在设备单位派人监护的情况下先行探明确认同时采取相应的保护措施。施工中应服从设备管理单位安全监督人员的指挥。3.2.2 做好营业线、临近营业线施工计划申报项目部每月月初将下个月涉及营业线、临近营业线的项目向建设单位、南昌铁路局申报，申报前，与设备管理单位签订安全协议，协议中明确配合事项，安全措施、责任范围等。项目部做到无计划不施工，不超范围施工，不违章施工。

3.2.3 强化车站与现场的联防联控措施施工前，项目部在车站运转室、客运车间分别派驻防护员，运转室防护员在车站详细登记，施工中，驻站联络员与现场防护员保持不间断联系，施工现场发生危及行车安全情况，现场防护员立即通知驻站联络员。同时设置停车防护，驻站联络员接到现场防护员通知后立即告知车站值班员。驻客运车间防护员提前10分钟告之现场防护员各车次车旅客检票放客具体时间，现场防护员立即报告现场施工负责，以便现场停止作业或采取相应措施。

3.2.4 做好二级以上施工封锁工作

施工封锁，时间紧任务重，牵涉部门专业多，对运营影响大。因此须编制详细施工封锁方案，合理组织劳力机具，建立安全防护体系并组织实施，确保施工封锁安全正点开通。

3.2.5编制深基坑施工专项方案

临近既有线三座立交桥深基坑施工，基坑深达9~13米，基坑土质为流塑状淤泥。必须编制专项施工方案并经专家评审通过方可实施 ，同时做好防坍塌专项应急抢险预案

3.2.6 无柱雨棚、高架施工严控大型机械设备作业的安全

对无柱雨棚、高架施工编制专项施工方案并经专家评审通过组织实施，项目部对所有进入施工现场大型机械设备进行梳理统计，项目部进行统一编号备案，并在机械醒目位置张贴。施工中一是现场防护员站在距离机械20米左右望条件好的位置进行防护，当旅客列车接近施工地点1600～2000m前、货物列车接近施工地点800～1000m前，驻站联络员按照距列车由近向远的顺序联控现场防护员，防护员责令大型机械停止作业，并停在距营业线钢轨头部外侧5m外的安全地点。二是使用大型机械在临近营业线作业或行走时，机械任何部位不得侵入营业线设备安全限界，特别是在接触网附近作业或行走，机械设备任何部位与接触网带电部分必须保持2m以上安全距离。结束语

枢纽站历经两年多施工现已建成投入使用，通过对重点危险源进行具体分析，采取相应的管理措施和技术措施，加强过程管理和控制，使整个施工过程从未发生行车、施工安全事故，对类似的既有线枢纽站改造施工提供了参考经验。

参考文献

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关键词:

机械制造;工程技术;发展趋势

1机械工程技术向自动化方向发展

1.1机械工程自动化技术概述

机械工程技术的自动化是指机械装置按照事先预定的程序方法来自动操作、运行的过程。就目前的情况而言，我国机械工程自动化技术的应用范围相对较小，自动化水平比较低，且各个领域的机械工程自动化技术发展不均衡［1］。而之所以形成这种局面，主要是因为我国目前的生产力水平相比发达国家较低，员工素质参差不齐，技术积累较薄，经济社会发展水平较低。但是，这些现状并不意味着我国的机械工程技术不能向自动化的方向发展。根据当前国情，我国正处在劳动力短缺的发展阶段，并且企业具有强烈的产品更新换代需求，而国家的经济实力也在不断壮大。基于以上情况，我国完全有信心迎来一个由机械工程自动化技术所主导的新时代。

1.2促进机械工程技术向自动化方向发展的建议

1)加强配套机械自动化技术的发展。配套机械设备对主要机械设备具有辅助作用，因此，要想形成机械工程自动化技术，就应加强配套机械自动化技术的发展。具体而言，即应充分利用电子学、电子计算机技术、零件检查与机床装料自动化技术等，从而形成程序数据控制机床操作的局面，建立自动化生产线、自动化控制系统及生产信息系统等。在配套机械自动化技术的辅助下，提高机械工程行业的生产效率及生产效益。

2)推动低成本机械自动化技术的发展。由于我国目前尚没有能力广泛投资高科技、高成本机械自动化技术，所以，最好的做法应是暂时将资金投入见效快、投资少、成本低、前景广的自动化技术［2］。如果投资成功，则我国具有坚实的自动化技术基础，以后就能据此向高科技自动化技术迈进。

3)重视人才培养。机械工程技术的发展与创新归根结底是依靠人才聪明才智的发挥。因此，要想促进机械工程技术向自动化方向发展，国家就要重视专业人才的培养。具体而言，即:大力引进国外先进的机械工程自动化技术，将其作为教学案例加以研究和探讨;在聘用机械工程生产一线的工作人员时，将具备机械工程自动化技术专业知识及应用能力作为招聘的基本条件，在任用之后，定期对其进行业务培训及考核，从而提升职业素养。

2机械工程技术向智能化方向发展

2.1机械工程的智能技术概述

智能技术是自动化技术的一股分流。在机械工程行业，智能操作、控制是提高工作效率，减少误差的重要途径，也是技术水平高的表现。在智能技术的作用下，机械工程能够显示出以下几点特征:①品质、效率高。这是因为智能技术能够减少人力、物力、财力的使用，耗能少，所以品质高;同时，生产链得到延长，机械生产、生产管理、产品销售、产品回收等几个方面连成一条线，所以生产效率高。②环保。采用传统机械工程技术，难免会造成一些环境污染及生态破坏，而采用智能技术，则能够减少污染物的排放，从而达到环保的效果［3］。

2.2推动机械工程技术向智能化方向发展的建议

1)将智能化产品作为机械企业未来发展的新产品。传统的机械工业部门的作用只限定在生产机械方面，然而，在未来，世界经济全球化将得到进一步的发展，所以市场竞争将更加激烈。与机械工程相关的企业应革新发展观，将智能化产品作为未来发展的新产品，从而提高企业竞争力，不至于被市场淘汰。在确立这一生产目标之后，机械工程智能技术的发展则有了现实依据，所以技术方面的发展将向智能化靠拢。

2)在管理中推崇智能化理念。企业管理是主导产品生产及技术发展方向的关键，只有在企业管理中推崇智能化理念，才能将智能技术由设想变为现实。因此，与机械工程相关的企业应有全局观，在企业管理中推崇智能化理念，使智能化理念深入人心，鼓励一线员工及科研人员钻研技术，从而使机械工程实现智能化操作与控制［4］。

3)购置智能化设备。技术的发展离不开设备的支持，因此，要想推动机械工程技术向智能化发展，企业就应做好前期准备工作，调集资金为员工配置智能化设备，供其使用。

4)充分利用前沿科技。科技是推动社会进步的重要力量，也是推动智能化的中坚力量。因此，为了早日促成机械工程智能技术的成熟，企业应重视收集前沿科技资讯，吸收有用的信息，为智能技术水平的提升创造条件。

3结语

机械工程技术是推动机械工程行业向前发展的动力之一，尽管我国目前机械工程技术水平较低，但是在经济、人才等的支持下，未来终将形成成熟的机械工程自动化技术与智能技术。

作者；武玉理 单位：华油天然气股份有限公司云南分公司

参考文献:

［1］常凤麟．试论机械自动化技术的发展趋势［J］．数字技术与应用，2014(3)．

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【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）01-0193-01

前言

随着计算机控制工程技术的不断发展，使得机械电子工程逐渐向智能化方向进行发展，控制工程在机械电子工程当中起到了越来越重要的作用，因此，对控制工程在机械电子工程中的应用研究，成为了人们日益关注的新课题，将控制工程技术同计算机机械电子工程技术有机地结合在一起，从而进一步促进了机械工程行业的发展。

1控制工程与机械电子工程概述

控制工程是指结合了工程理论与计算机技术理论为基础的核心概念，是一种处理各种自动化技术中出现的工程技术问题的工程技术，控制工程在各种机械电子工程技术实施中都得到了广泛性的应用，以多输入、多输出，改变参数和非线性等设计问题为主要研究问题，因此控制工程在机械制造业中越来越受到重视。而机械电子工程并不是一种独特的工程学科，它通常采用模块化的方式来完成系统操作，而机械电子工程系统有着构造简单的特性，减小了机械电子工程系统的总体积，提高了机械电子工程的性能，不过，随着机械电子工程系统的复杂性不断地增加，就必须要使机械工程与计算机技术统一地结合在一起，从而使得控制工程在机械电子工程能够得到更好地发展。

2控制工程在机械电子工程中的应用

2.1智能控制系统在机械电子工程中的应用

智能控制系统就是指人工智能与计算机技术结合在一起，对机械电子工程当中的某一操作流程进行人工化的智能模拟和控制，使得智能的机器人可以像人一样进行操作工作，智能控制系统能够与人类的大脑思维模式相似，智能控制系统能够做到自主收集相关信息等。因此，智能控制系统结合了人工智能的特性进行了机械化大生产，使其生产效率与人工生产模式相比，得到了质的飞跃，还可以对生产操作流程进行严格控制，节约了人力、物力资源成本，提高了机械制造行业的经济收入[1]。

2.2鲁棒控制的应用

在控制系统中的鲁棒性是指，在一定的外界因素干扰下，控制系统某一方面的性能够保持不变的特性，因此，多变量型鲁棒控制系统在机械制造生产中得到了广泛性的应用。在柔性臂轨迹制造中，通常采用滑膜变的结构控制方法，控制并研究出慢变控制器，采用H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器进而调整系统控制器的结构，所以，在操作轨迹的模拟研究中，利用补偿控制算法来进行补偿控制计算，从而保证滑膜变结构与H∞控制理论进行组合性控制，使得控制系统能够非常精确地对目标轨迹的运行过程进行控制。

2.3模糊控制工程在机械电子工程中的应用

机械工程的加工流程是十分复杂的，所以采用传统的控制方法建立起来的模型是非常困难的，所以自动化控制的效果并不好，而模糊控制工程可以把复杂的问题变得更加直观，模糊控制的算法比较简单灵活，从而将程序编制过程简单化，进行模糊化控制可以不用对机械制造工程进行精确化的数据研究，只要保证好输入量在合理的偏差范围内即可，所以，模糊控制系统在机械电子工程中应用效果十分明显[2]。

2.4神经网络控制的应用

神经网络控制是建立在生物学基础上的控制研究，将多个简单的网络神经元连接成一个网络，每个神经元都是十分简单的，但所有神经元连接在一起就能够变成高度复杂的神经网络控制系统，神经网络控制可以对数据进行大规模处理，因而这种神经网络控制系统可以有着与人类相似的适应学习能力，神经网络控制系统越来越朝向人工智能化发展，在智能机械电子工程控制系统中得到了广泛的应用。因而在对数控机床的控制当中，人们可以有效地改变数控机床切割过程中不确定的特点，通过神经网络控制工程系统在机械电子工程上的应用，使得了数控机床的加工效率大幅度得到了提升，提高了机械电子工程行业的安全性系数[3]。

3结论

由于控制工程在机械电子工程中的广泛应用，使得机械电子工程技术不断向智能化和自动化发展，因此，随着计算机控制系统的不断发展，必须要将现代化的科学技术控制理念同机械电子工程行业不断融合发展，从而使得机械电子工程行业能够快速、稳定地发展，提高机械电子工程的生产效率，提升整个机械电子工程行业的经济效益。

参考文献

[1]卫江，王胜.探究机械电子工程与人工智能的关系[J].科技资讯，2015，21：26~27.

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高速精密的加工技术的运用领域中，最为典型的行业要数航空航天领域和汽车领域。作为高技术含量的机械工程技术的技术之一，高速精密加工技术有较高的生产效率和精度的加工和表面质量的特点，同时，生产成本也较低。为了有效提高加工速度和降低零件表面的粗糙程度，这就要求宏观尺度或者部分微细零件加工中要运用高速精密加工技术，增强各部件配合的准确性和合理性，同时还有延长机械使用寿命和降低实现机械能耗与运行费用的特点。近年来，受到机械工程技术发展的影响，应运而生了传动技术的智能化、集成化特点。具体来说，智能化集成化传动技术是指“在机械生产过程中，将传统的动力传动技术与网络、信息、数字、总线等先进技术进行融合，实现传动件在线实时监测、实时控制、自我诊断和修复以及多种元件与功能的集成技术。”而智能化、集成化的传动技术在机械工程中的运用不仅能够实现产品性能的提高，简化机械系统，还可以实现系统柔性的提高，提升传动效率。此外，在机械工程传动技术的运用方面，智能化、集成化又具有以下几个特点：一是可以实现在线的监测工作，以及自我诊断和修复的功能;二是可以通过该技术进行在线远程实时操控；三是集成多种元器件和功能；四是即插即用方便快捷的特点。

1.2数字化的工厂技术

数字化工厂技术在近年来，随着机械领域的发展而发展，并且正不断成为一种高新的机械工程技术。实际情况下，通过对数字化技术，尤其是在网络技术的利用上，数字化工厂正逐步完善。这样有利于对工厂所有数据的随时调用，包括内不数据以及外部的数据更方便快捷的获取。还能对计人员以及制造人员智慧与知识进行融合，从而更好地实现产品的设计、生产和管理、销售等方面的现代化。数字化工厂技术具有集成化、透明化和智慧化的特征，这种方式在国际上受到广泛的关注与运用，甚至于很多发达国家通过这种技术的运用，特别是在全球化的驱使下，全球协同设计和制造的工程都对此表示支持，对机械工程技术的发展不断加强。

2机械工程技术的发展情况

如今，机械领域正面临着深度调整和增长模式变化的巨大压力，新型的节能环保技术已然成为机械工程中不可或缺的部分，并不断地促进机械产品不断向绿色化迈进。同时，不断融合各个学科致使他们产生交叉的现象。这将会为技术系统的变革带来不小的突破，也许还会引发新一轮技术革命的产生，智能化和绿色化逐渐成为机械工业的走向，同时它的服务化也随之发展。此外，随着我国的科研、制造和设计体的系越来越完善，我国的机械工程技术水平也同步提高。通过引进、和吸收的方法，不断增强和实现自我完善等功能。具体来看，目前的机械工程技术的发展情况可以概括为：在不断提升的机械设备组合其功能也在不断加强，这就促使机械设备的产率功效获得大幅度提升。而机械设备在在线检测和适应功能等方面的增强，也导致机械设备可以在工作运行的前提下，实现自我检测、调整和适应的效果。为了进一步保障机械生产的稳定性和持续性，以上提到的在不停机的情况继续运行功能的实现，更有利于生产效率的保证，还能促进设备在防护和检修方面其工作水平的提高，

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中图分类号：G64文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）25-0153-03

1引言

智能科学与技术主要包含智能科学和智能技术两部分内容[1]：智能科学是以人如何认知和学习为研究对象，探索智能机器的实现机理和方法；智能技术则是将这种方法应用于人造系统，使之具有一定的智能或学习能力，让机器系统为人类工作。目前，在本科专业目录中，智能科学与技术专业是计算机类之下的特设专业，在现有的人工智能专业群中，除了新设的人工智能专业外（2019年全国共有35所高校获首批人工智能新专业建设资格），智能科学与技术专业与全球范围大力推进与快速发展的人工智能关系最密切，契合度最高。一方面，智能科学与技术的专业发展和人才培养将为人工智能技术提供理论支撑、技术推进和人才支持，另一方面，人工智能产业现状和未来发展趋势直接影响着智能科学与技术的专业发展和人才需求。

2人工智能时代对人才的需求

站在国家战略的高度来看，人工智能将成为新一轮产业变革的核心驱动力，可以实现社会生产力的整体跃升，因此人工智能将成为引领未来的战略性技术，世界主要发达国家都把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略。

随着人工智能时代的到来，许多企业对具有智能科学与技术专业背景的人才有着巨大的需求。首先，IT企业纷纷涉足智能科学领域，提高产品智能水平；其次，许多传统制造业也在转型，从劳动密集型到知识密集型，进一步提升到智能制造型，并逐渐具备高精尖装备制造能力；此外，医疗、通讯、交通等行业也对智能科技人才有着迫切的需要。人工智能对各行各业的影响，充分体现了智能科技的高速发展，对人才数量和素质要求也越来越高。

从人才的金字塔型分布来看，智能科学与技术领域不仅需要高端学术型人才，更需要接地气、重实践的应用型人才。随着“中国智造”的不断推进，智能科学与技术领域已由顶层设计和关键技术突破向生产、应用、装配、服务等环节延伸，迫切需求大批专业技术精、实践能力强、操作流程熟的应用型人才。2019年，人力资源和社会保障部、国家市场监管总局、国家统计局向社会了13个新职业信息，包括人工智能工程技术人员、物联网工程技术人员、大数据工程技术人员等，这也从另外一个侧面说明人工智能等技术推动了产业结构的升级，催生了相关专业技术类新职业，可形成相对稳定的从业人群。

3应用型人才培养模式分析

《中国制造2025》以推进智能制造为主攻方向，强调健全多层次人才培养体系，提到强化职业教育和技能培训，引导一批普通本科高等学校向应用技术类高等学校转型，建立一批实训基地，开展现代学徒制试点示范，形成一支门类齐全、技艺精湛的技术技能人才队伍。

通常而言，人才类型分为三类[2]：学术型人才、应用型人才、技能型人才。实际上从现代职业教育的发展和社会需求来看，应用型人才和技能型人才的界限相对模糊，可统称为应用型人才，即把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技术技能型人才。从国家的层面来看，为了适应人工智能时展，人才需求数量基数最多、缺口最大的就是应用型人才，这也对众多高校培养人才的导向产生重大影响。这里我们重点讨论智能科学与技术应用型本科人才的培养，可从职能、知识结构、能力结构、行业（产业）导向四个方面来分析。

3.1职能

智能科学与技术应用型人才是培养面向各类智能科学与技术的工程设计、开发及应用，掌握各类现代智能系统设计、研发、集成应用、检测与维修、运行与管理等技术，具有扎实理论基础、较强工程实践和创新能力的高素质应用型工程技术人才。

3.2知识结构

智能科学与技术专业充分体现了跨学科的特点，其知识结构包含了三个并行的基础领域：电子信息、控制工程、计算机，也蕴含了电子信息工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等学科的交叉和融合，体现了智能感知与模式识别、智能系统设计与制造、智能信息处理三个方面的专业内涵。

（1）智能感知与模式识别

属于电子信息与计算机交叉领域，主要定位在机器视觉与模式识别。包括三维建模与仿真、图像处理与分析、图像理解与识别、机器视觉、模式识别、神经网络、深度学习等。主要课程包括：电子技术基础、信号系统与数字信号处理、数字图像处理、模式识别等。

（2）智能系统设计与制造

属于控制工程领域，包括自动控制、无人系统与工程、精密传感器设计与应用等。主要课程包括：机械基础、工程力学、自动控制原理、传感器与测试技术、计算机控制技术、机电系统分析与设计等。

（3）智能信息处理

属于计算机领域，包括交通大数据、汽车与道路安全大数据等的分析与处理、信息处理与知识挖掘、信息可视化等。主要课程包括：智能科学技术导论、计算机程序设计、微机原理与接口技术、数据结构与算法、嵌入式系统设计等。

3.3能力结构

智能科学与技术应用型人才培养着眼于人工智能工程应用，要求学生具有运用计算机及相关软硬件工具进行大数据的采集、存储、处理、分析、应用的能力；具备智能系统的设计、开发、集成、运行与管理的能力；注重培养学生综合运用所学的智能科学与技术专业的基础理论和知识，分析并解决工程实际问题的能力，其能力结构可以借鉴能力本位教育（CompetencyBasedEducation，简称CBE）模式[3]。

CBE是国际上较流行的一种应用型人才培养模式，主要代表国家为加拿大和美国。该模式以能力为人才培养的目标和评价标准，一切教学活动均围绕综合职业能力的培养展开，CBE人才培养模式主要有以下三方面的特色：能力导向的教学目标；模块化的课程结构；能力为基准的目标评价体系。该模式所培养的本科应用型人才具有较强的专业综合能力和职业能力[4]，在一定时期得到社会的广泛认可，但是单纯的CBE模式并不能完全适应人工智能时代对人才培养的需求，这是由于目前许多职业岗位在人工智能的冲击下，其形式和内容均会产生动态变化，要求现阶段的人才培养具有延伸性和前瞻性，既要兼顾眼前，也要考虑应对智能化浪潮，打好基础，提高自学习能力。因此，智能科学与技术应用型人才培养有一定岗位针对性，但并不是完全固化岗位内容及层次、固化知识属性，必须强化自我学习能力，才能实现能力可持续增长，岗位的向上流动性以及知识和经验的进化，才能真正适应人工智能时展的需求。

自我学习能力的形成与提高往往源于知识结构的构建[5]。为了塑造更合适的能力结构，需要CBE模式与知识结构的相辅相成，有鉴于此，将这种新型人才培养模式称之为知识型能力本位教育（Knowledge&CompetencyBasedEducation，简称KCBE）模式，这也意味着在人才培养过程中，将知识结构与能力结构放在并重的地位，既着眼于预期能力的培养，也必须让学生筑牢学科专业基础，在走向社会以后，在知识引擎的作用下，通过自我学习，具备并提升适应未来的、新的智能化岗位需求的能力。

3.4行业（产业）导向

从智能科学与技术专业的角度，培养的应用型人才以“智能化应用”为就业大方向，具体而言，包括：

（1）智能感知与模式识别领域

主要从事电子信息的获取、传输、处理、分析、应用等领域的研究、设计及应用，包括图像处理、机器视觉、工业视频检测与识别、视频监控、传感器设计及应用等。

（2）智能系统设计与制造领域

主要从事智能装备、智能制造、智能管理、智能服务等领域的设计、制造及应用，包括智能工厂、智能车间、智能生产线、智能物流、以及智能运营与服务等。

（3）智能信息处理领域

主要从事计算机数据处理、分析、理解、管理、以及服务等领域的研究、设计及应用，包括数据存储与管理、数据分析与预测、交通大数据分析应用、道路与汽车安全大数据分析、智能交通、智能电力、智能家居、智慧城市等。

涉及的产业领域主要包括智能制造，如工业互联网系统集成应用，研发智能产品及智能互联产品等。其他的领域还包括智能农业、智能物流、智能金融、智能商务等。

产业需求带动人才培养，人才培养在满足产业需求的同时推动技术进步，而技术进步又引燃了新的产业需求。产业需求与人才培养的相互作用，呈现出螺旋式上升的发展态势，这在人工智能相关产业与智能科学与技术应用型本科人才培养之间表现的得尤为突出。

4KCBE模式人才培养的主要措施和途径

智能科学与技术专业应用型本科人才的培养模式一定是和人才需求、学校定位相適应的。培养应用型人才，应注重学生实践能力，从教学体系建设体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。结合上述的KCBE培养模式，知识结构在能力培养过程中也占有非常重要的地位，因此在能力培养方面，知识和实践作为两大要素，不能偏废任何一方，必须齐头并进，既要固基础，也要重实践。

（1）筑牢智能科学与技术专业知识基础，构建与智能化应用相关的知识体系

在本科的低年级阶段，应注重公共基础课，特别是数学和力学课程，还应充分了解智能科学与技术专业的内涵，让学生对所学专业有一个比较全面的认识。在本科中高年级阶段，重点强化专业基础，包括电子技术基础、自动控制原理、传感器与测试技术、微机原理与接口技术、数据结构与算法等。归纳地说，应该筑牢数理基础、计算机基础、机电基础和控制基础，因此对原理课程需要强化，这样对很多工作机理、来龙去脉的理解才能深刻。

（2）增强智能科学与技术专业的实践环节，构建以能力培养为重心的教学体系

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智能化机械工程是继传统机械工程技术发展起来的一种自动化控制技术，智能化机械工程主要由现代机械设备组成，机械装置具有复杂性与精巧性的特征，也能够制造出更为精确的产品，因此可以在理论创新与实际问题的解决方面发挥重要作用[1]。本文简单探讨了机械工程智能化的发展趋势问题，旨在为智能化机械工程实现进一步推广提供参考依据。

一、智能化机械工程的特征

机械工程的智能化发展指的是采用智能化管理方法、设备及技术，有效转变传统机械工程，使传统机械工程实现智能化运作与发展。智能化机械工程具有以下特征：（1）高品质、高效率。在机械工程中应用智能化技术能够减少生产能耗，并可以延长生产链，如从机械生产延伸至生产管理、产品销售及再回收等过程，同时保证高效率生产产品及提高产品的品质。（2）四流交汇、四维集成。人、机、硬件、软件相互交流与集成是智能化机械工程的基本特征，四流交汇与四维集成保证了智能化机械工程的高效性与智能性，这对于机械工程的发展有着非常重要的作用[2]。（3）节能与环保。节能环保是机械工程发展的重要趋势之一，利用传统机械工程技术的过程中难免会产生污染，且污染产生后治理难度较大。智能化机械工程中所使用的技术与设备均具有节能环保的特点，能够减少污染物的排放，避免以牺牲环境作为发展机械工程的代价。

二、机械工程智能化的发展趋势分析

（一）网络化与信息化发展趋势。网络化与信息化是机械工程朝智能化方向发展的主要趋势。就信息化发展趋势而言，与机械工程相关的企业正在不断改革自身管理体系，并注重通过智能化技术改善内部管理环境及利用外部环境，确保机械工程能够在信息化管理环境中实现进一步发展。目前EPR（企业资源计划系统）及MRPII（制造资源计划）等在企业中的广泛应用为智能化机械工程的信息化发展提供了有利条件，同时也能够使机械工程在虚拟企业、动态联盟、电子商务、网络物流等领域中发挥非常重要的作用。机械工程在信息化管理领域中的应用也能够加快智能化机械工程的信息化发展。例如，在对机械工程中的机电产品进行研发时，通常会应用到信息技术，在选择机械加工设备时，通常会优先考虑数控式加工机床等含有智能化信息技术的机械设备。商业化智能机械研发机构的出现也为机械工程的信息化与网络化发展提供了必要条件，目前已有研发机构成功利用智能CAD（计算机辅助设计）技术、智能数据处理技术等设计及开发新型机械产品，并逐渐朝CAM（计算机辅助制造）、CAPP（计算机辅助工艺过程设计）等方向发展[3]。此外，机械工程生产体系的网络化发展趋势尤为明显。智能化机械制造系统以人机结合为主要特征，目前制造模式已经得到了优化，生产体系注重以人为本，并确保机器智能与人类的智能能够实现有效结合，因此可保证调度计划与生产计划能够组成智能化控制网络，确保机械工程的智能化控制系统具有可重构性。例如，可以重构路线调度数量品种，适应机械加工设备及组成方案等。

（二）集成化与自动控制化发展趋势。随着机械工程智能化研究的不断深入，智能化机械应用集成化与自动化控制技术的趋势也表现得越来越明显。在机械工程领域中，基于单机集成与智能控制的自动化换挡系统已经得到了推广与应用，自动化换挡系统主要分为液压式换挡系统与电液式换挡系统，应用以上两种系统后不但可以改善机械设备的使用性能，提高机械工作效率及作业质量，同时还能够使机械操作人员的劳动强度得以减轻。另一方面，机械工程中所使用的监控技术、检测技术、远程诊断技术及维护技术等也已经逐步实现了智能化，并具有明显的集成化与自动化控制的发展趋势。例如，智能化电子诊断技术与监控技术能够实现在线智能检测、预报及检测机械设备的运行工况，同时还可以自动将故障诊断及维修数据发送给机械操作人员，方便操作人员集成化控制工程机械。近些年国外部分厂家已经可以在电子监控装置当中安装数据输出接口与数据存储接口，这就能够为机械工程中故障数据的记录提供有效的物质基础，当得出故障数据后，机械维护或操作人员便可以根据故障代码输出结果分析故障情况，因此有利于精确确定机械故障类型及故障点。此外，集成化与自动化控制的发展趋势还体现在了网络机群方面。网络机群是机械工程智能化的具体体现，实施网络机群管理能够优化配置多机种及高性能机械，确保各类机械充分发挥协同作用。

（三）产品智能化与人工智能化发展趋势。在机械工程本身不断实现智能化的同时，机械工程中的产品也逐渐朝智能化的方向发展，同时在机械工程领域中应用人工智能化及计算机科技技术的发展趋势也变得越来越明显。智能化、多样化及个性化的机械产品能够更好地满足消费者的需求，其中智能化机械产品具有广阔的市场前景。例如，索尼公司开发的智能化娱乐机器狗（爱宝）投入到市场后受到了广大消费者的欢迎，同时也带来了巨大经济效益。机械工程领域中的智能化产品多能够模拟人类大脑所具有的控制功能、分析功能，因此可以实现共同控制与定时控制。在机械产品中安装位置、压力及温度传感装置等，不但可以高效感知与分析外界信号，同时还能够及时处理信号。例如，机械产品中的分级控制可以通过电子电路、SCM（ 供应链管理）及显示管等的灵活配置实现。人工智能化与计算机科技技术的应用也加快了机械工程智能化的发展进程。现代科技技术从研发到应用之间的周期正在不断缩短，机械工程中应用的人工智能化技术也变得越来越多，人工智能与计算机智能的结合已经成为机械工程技术研究中的热点，研究的关键点在于解决知识节点划分与模块共享之间存在的技术难题，以便可以协调人工智能、产品智能与计算机智能之间的关系。此外，机械工程智能化知识资源为智能软件的设计提供了必要依据，如MAS技术（移动服务器）、DPS技术（数据保护）等的应用不但提高了机械工程的人工智能化水平，同时还能够提升机械产品的制造质量，降低产品生产成本。因此能够加快机械工程的智能化发展。

结束语：综上所述，机械工程在人类文明发展的过程中起到了非常重要的作用，智能化机械工程的出现将机械工程带入了一个崭新的发展纪元。机械工程智能化的发展趋势是多样化的，包括网络化、信息化、人工智能化与产品智能化等，只有把握好机械工程智能化的发展趋势，才能够丰富机械工程领域的内涵，并由此加快机械工程的发展。

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我国是一个制造业大国，电气工程技术和自动化控制技术对提高我国制造业发展水平具有决定性的作用。特别在建设工业化社会主义社会的关键阶段，加快电气工程技术和自动化技术的发展速度，对我国保持经济快速、健康发展具有十分积极的意义。而且，积极建设新型电气工程生产系统和自动化控制系统，又是我国完成产业升级的关键。因此，有关部门必须给与高度重视。

1、我国电气工程及其自动化的建设重点分析

1.1电力负荷的分级。所谓电气系统，其核心在于“电”。也就是说，电气工程主要依靠电力，来驱动气动设备，来实现功能的。因此，电力负荷的设计与建设，就显得格外重要。特别是在电气工程系统日益细化的情况下，进行电力负荷的分级建设非常关键。电气工程中的电力负荷分级主要是指“依据工程平时使用的整体电源的设备功能及工作中电源中断造成的损失程度进行划分”，划分方式有一级、二级、三级之分，因此，在设计过程中一定要根据工程要根据工程的面积进行电力负荷分级。也就是说，根据不同的服务面积，电气工程的电力分级是有很大区别的。例如，在诸如大型电气化工厂或者工民建建筑物，一般就需要采用等级为一的电力负荷分级方案。而对于小型工程，则只需配备二等或者三等的分级方案就可以了。此外，在电力负荷分级建设过程中，不仅要遵循“够用”的原则，还要遵循节能的原则。其原因就在于，电气工程系统的电力消耗是非常大的，如果分级不够科学，很可能会因此影响工厂的经济效益。

1.2电源系统。电源系统是电气工程系统的关键设备之一，它为系统的正常运转供应必须的能源。因此，电源系统的建设，也是电气工程建设的重要方面。特别是在大型电气工程的建设中，由于电力消耗比较大，通过电源系统的建设，保证供电的持续性和稳定性，对工程的顺利建设具有重要意义。在电气工程中的电力系统自动化的控制系统建设中，电源可以分为两个来源，一部分是来自于当地电力系统电源，另一部分是来自于工程内部的电源。通常情况下电气工程中的内部电源主要是由“柴油发电机与蓄电池组构成”，在使用过程中，“一级负荷仅提供应急照明和少量通信”，而防空地下室在使用电源时可以直接把蓄电池作为内部电源来使用。而根据实际应用情况来看，内部电源的使用频率是远远低于外部电源的。不过，由于内部电源与外部电源不相连通，而且控制着电气化安全门等关键设备，在电气工程的建设过程中，内部电源的设计建设丝毫不能忽视。因为一点发生事故，必须依靠内部电源系统来驱动电气化的逃生系统。

1.3供电系统。对于电气工程来说，电力自动化的控制系统是由不同的供电单元组成的，所以，在设计过程中一定要把每个不同的单元作为一个独立的供电个体，每个独立单元都需要设计一个独立配电箱，这样就能保证供电系统是相互分离，独立存在的。此外，为了防止配电室在事故中遭到毁灭性的破坏或者发生故障而导致电气系统无法运转，还应该建立备用的配电室。而且，配电室之间应保证足够的距离。

2、我国电气工程及其自动化技术的未来发展趋势探讨

2.1模块化。所谓模块化，指的是在电气设备和自动化控制系统生产过程中，将复杂的零部件简单化，尽量减少零部件的数量，并尽可能地统一规格，从而提高电气系统一体化技术的发展水平以及电气产品的生产效率。在传统技术状态下，由于电气化产品的零部件比较多，规格在比较复杂，不仅使得产品的运行效率不够高，也在很大程度上影响了应用效能。为了进一步提高电气技术的整合水平，研究部门提出了机电一体化技术模块化的发展思路。在西方发展国家，电气工程设备模块化技术已经发展到了相当高的水平，并且取得了非常好的经济效益，对促进电气工程技术自动化发展的作用也非常明显。但是，我国模块化技术的发展还处在概念研究阶段，还没有投入到实际应用中。因此，模块化是我国电气工程及其自动化技术的未来重点发展方向之一。

2.2智能化。

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1前言

控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为IT行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。所以,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响。

2控制工程与机械电子工程相关概念

控制工程,是一种工程理论和计算机技术理论相结合的概念,该技术主要是面对自动化技术中所产生的各种问题,对其进行有效处理的一项技术,其主要应用于不同的机械电子工程技术实践工作中,同时随着控制工程水平低提升,其应用范围也不断扩大,得到越来越多的科研人员与技术生产人员的重视。机械电子工程并不属于独特工程学科,它一般是借助于模块化的方式来实现最系统的控制,而机械电子工程系统具备构造简单的特色,这样就显著减小了机械电子工程系统的总体积,加强了其整体功能。随着机械电子工程系统的发展,其水平在不断提高的同时,技术发展也趋向更加复杂,这就给工作人员的操作带来了极大的挑战和压力,这就要求将机械工程与计算机技术二者有效结合起来,从而便利于工作人员通过控制工程来实现对机械电子工程系统的操控,提高生产效率。

3控制工程在机械电子工程中的使用

3.1智能控制系统在机械电子工程中的运用

智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。

3.2鲁棒控制的使用

所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。

3.3模糊控制工程在机械电子工程中的使用

机械工程的加工流程由于步骤多、工作繁琐,因此显得不够简单,因此想要利用传统的控制方法来建立模型对于工作人员来说难度较大,直接提高了工作人员的工作压力,因此,选择传统的控制方法建立模型所实现的自动化控制效果往往较差。面对该问题,科研人员选择利用模糊控制来进行处理。模糊控制的作用在于将上述复杂的问题简化。模糊化控制与传统机械电子工程中使用的控制方法最大区别在于前者不需要对机械制造工程展开精确化的数据研究,只需要确保输入量在工程要求的合理偏差范围内就行了;而后者则要求建立清晰、准确地模型,这不仅对工作人员来说是一个较大的挑战,其建立模型的效果也较差,直接影响了自动化控制效果。因此,模糊控制系统开始取代传统控制办法,在机械电子工程中推广开来。

3.4神经网络控制的使用

神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。

4结语

随着我国社会经济的快速发展,各行业的科学技术水平都有了极大的提升,尤其是计算机控制工程技术水平的提升,对于社会生产力的发展有着重要意义,这样就能满足普罗大众日益增长的不同需求,同时推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。应当说,智能化是我国目前各生产行业现阶段乃至未来的主要发展趋势。机械电子工程的智能化发展主要是通过控制工程技术的使用,所以该技术目前得到了科研人员的广泛关注与青睐。为了推动机械电子工程行业,就需要将现代化的科学技术控制理念恰当地融合到该行业的发展中,实现机械工程技术与计算机技术的有机结合,从而推动机械电子工程行业长期良好地发展,最终达到机械电子工程生产效率提高的目的,也有利于该行业效益收入的增加。

参考文献

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中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0159-02

0引言

再制造一种低成本、低消耗，环保节能、经济效益好的制造产业。再制造工程不仅其产品在能够达到甚至超过新品的质量和性能，而且成本低、节能节材，能实现经济发展与环境保护的协调发展，符合可持续发展战略，是对科学发展观的贯彻践行，目前已经是促进我国经济又好又快发展的重要推动者。作为再制造重要对象的工程机械，有着数量多、涉及范围广的特点，是我国机械行业有着举足轻重的地位。经过几十年的发展，已经有了一定的规模和实力，产品种类涵盖面广，数量多。然而在生产技术和资源消耗上存在突出问题。就技术而言，多引自国外，且为上世纪七八十年代的落后技术；就资源消耗而言，钢铁是工程机械的主要原材料，每年的消耗量大，约为4.6×106t（2005年统计数据）。针对这样的现状，将工程机械纳入再制造工程已是当务之急。

1再制造对节能减排的贡献

在此，产品的全寿命周期一个不得不提到的概念，它包括两个大的阶段，第一阶段是产品的论证、设计和制造；第二阶段是产品的使用、维修和报废。而在两个阶段所有的花费，叫做全寿命周期费用，其中第一阶段占总费用的20%～30%；第二阶段占70%～80%。传统产品只是重视研究第一阶段的费用，而忽视了第二阶段。相比之下，再制造有着巨大的优势，重点研究产品的第二阶段，从而实现废旧产品的重新再利用。

再制造使废旧的产品重获新生，拥有了新的使用寿命，使用时间大大延长。另外再制造在实现废物再利用的同时，一方面起到了节约能源、降低消耗的功效；另一方面又有效的保护的环境，从而保持了社会经济和生态环境的协调发展。

2再制造关键技术

2.1虚拟制造

虚拟现实技术和仿真技术的兴起发展，推动了VM技术的出现并走向成熟。VM技术的核心是模拟和预测。在虚拟环境中，对产品的设计、制造、测试、营销的整个过程进行模拟，获得相关的技术数据和性能指标，并对此进行预测和评价。而目的是为各级决策提供依据，以便更好的进行产品的开发与制造。

在我国，虚拟制造和虚拟技术正在应用于越来越多的产品制造过程，例如，客车、汽车、机床、机械零部件的加工制造。具体而言，从三位制造阶段，可靠性、色彩、成本分析等模块出发，关于客车的模拟制造系统正在积极探索中，而汽车车身制造领域，虚拟技术在多方面探讨研究中，另外虚拟机床加工系统、虚拟数控技术等研究也在积极开展中。所有这些，目的都是为提升产品性能，缩短生产周期，实现我国制造业的技术更新、优化改造，提升总体水平，进而让我国的制造业在国际竞争中占据优势凸显，是我国成为制造业强国。

2.2再制造毛坯快速成形技术

再制造毛坯快速成形技术要求开发激光精密测试技术，同时建立再制造计算机辅助工程系统和图像处理系统。他依赖于离散堆积成形原理和积分原理，采用激光同轴扫描技术，利用由CAD零件模型所确定的几何信息，对由废旧零件充当的再制造零件毛坯，进行熔融堆积，快速成形。同时还要建立零部件及表面涂层体系，对零件受损检测和几何特征进行研究，并且监测毛坯表面的三位几何参数等。

2.3智能制造

智能制造技术是一门综合性技术，涵盖诸多方面，包括智能设计与加工、智能调度与管理、智能测量与诊断、机器人操作、智能装配等。它是在多个学科（包括制造技术、自动化技术、人工智能等）渗透交织的基础上而逐渐发展起来的。该技术依靠智能设备和自治控制，来实现全新智能制造系统模式的构造。

智能制造系统具备了人工智能的特点，能够实现自我约束、自我学习以及及时自行优化修复，具备极强的适应能力，能够作业于各种生产制造；另外，该系统采取VR技术设计建立，交互功能良好，操作简易。研究开发智能制造技术，能够有效的提升社会生产率，在保证产品质量同时，降低生产成本，进而使制造业优化升级，提升市场竞争能力，促进我国经济又好又快发展。

2.4纳米制造

谈到纳米制造，必然要提起纳米技术。作为高新技术，纳米技术是一种精细加工技术，一般精度为0.1nm～100nm。纳米技术和制造技术的结合产生了纳米制造。纳米制造事实上是一种精密、精细、微细、超微细加工制造。

纳米制造有着广阔的应用前景，能够医学、军事等领域发挥重要作用。微型机械制造依赖于纳米制造，而微型机械在医学、军事等领域有着举足轻重的作用。例如，在人体血管中植入微型机器人，能够对人体血管进行健康检查，并针对出现的问题进行治疗。如果在昆虫的神经系统中，注入分子机器人，能够使得昆虫的飞行方向听从指挥，从而使昆虫成为情报收集者。在医学器械方面，纳米制造同样发挥作用。目前一种能够夹起红血球的微型镊子，已经问世，这将为医学治疗提供极大地便利。在工业领域，纳米制造的作用同样不可忽视。各种微型仪表仪器、传感器等的问世，将为工业生产解决诸多难题。纳米制造以其高端的技术水平，引领着制造技术的发展，在21世纪并将极大的推动制造业的升级发展。

2.5应急快速维修技术

高科技快速发展和生产作业方式的转变，对于修理受损装备的时间要求提出了更为苛刻的要求，时间受到了极大的压缩。在这个步伐紧促、效率至上的当今时代，应急快速维修技术的作用日益彰显，并取得举足轻重的地位。在先进技术的支撑下，快速修复受损的装备，不仅能够以最短的时间恢复生产力，提升生产效率，而且能够推动装备再制造业的健康发展。

3 结论

再制造一种低成本、低消耗，环保节能、经济效益好的制造产业；不仅能够提升产品性能，缩短生产周期，实现我国制造业的技术更新、优化改造，提升总体水平；而且对于节能减排起着重要的作用，可以实现社会经济和生态环境的协调发展。再制造符合可持续发展战略，是对科学发展观的贯彻践行，在我国制造业中有着举足轻重的地位，必将推动我国从制造业大国跨入制造业强国的行列。

参考文献

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一、优化产业发展布局，推进园区高质量发展

坚持“三山”统筹发展理念，积极鼓励引导工业企业由城区迁入园区，形成科学合理的多元化产业布局，实现集聚集约发展。牟山园区着力打造生物化工、清洁能源、高端精细化工和新材料等三大板块，构建纵向延伸、横向耦合的循环经济产业链条。石林园区围绕宝山产业集聚区上游产业，着力发展高端塑料制品、新型建材、现代化工等产业。牟山园区南部片区2.92平方公里纳入宝山产业集聚区规划范围，成功拿到全省最后一块化工园区“金字招牌”，新拓洋生物化工产业园、腾飞能源30万吨乙醇等重大项目落地建设。装备制造产业以产品高端化、产业集群化为发展方向，积极发展高端汽车电子、新能源汽车及配套零部件、清洁畜牧装备。清洁科技装备产业园、装备制造产业园等标准化厂房建成投用，东海生物、启欧通用等一批装备制造企业入驻园区，着力建设全市重要的装备制造产业基地。

二、推进传统产业改造，打造传统产业竞争新优势

一是突出智能制造在“”中的引领作用，坚持示范引领、点面结合、系统推进。推进新拓洋智慧工厂、天鹤模具年产500万汽车冲压件高精设备智能化改造等智能化改造项目建设进度，支持昊翔、泛华、弘昌等企业创建智能车间，培育新拓洋、正华、飞鹤、宝发等企业申报智能工厂项目，提升我区企业智能化水平。二是引导企业牢固树立绿色发展理念、强化绿色标准引领，推动企业加快绿色化改造对标提升。对京鹤同力等2家水泥企业进行能耗核查，严格落实水泥行业差别化电价政策，促进企业节能循环低碳发展。三是突出抓好新拓洋、清洁科技装备产业园、腾飞能源等项目建设，带动规模以上工业企业新一轮技术改造，加快企业转型升级步伐。新拓洋生物化工产业园项目已纳入全国重大技术改造项目库，争取获得工信部与国开行的政策资金扶持。

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关键词：智能制造；产教融合；机械工程；高职教育

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0162-03

在经济新常态下，高等教育也处于新常态的运行模式下。对于应用型本科院校的机械工程专业而言，目前的新常态主要表现为智能制造和产教融合[1]。智能制造是发展方向，产教融合是指导方针。周济院士[2]指出“智能制造是新一轮工业革命的核心技术，是中国制造2025的主攻方向”。为了贯彻落实《中国制造2025》中提出的五项基本指导方针，结合地方本科院校转型发展的需要，探索智能制造背景下应用型人才的培养模式是重中之重。本文从智能制造的技术体系入手分析智能制造对人才的新要求，结合产教融合方法提出了符合要求的机械工程专业的实验教学体系和实验室建设思路，研究了校企合作培养符合智能制造要求的应用型人才的新实施方案。

一、智能制造对学生能力的需求分析

智能制造是在常规制造技术基础上，随着科技发展而升级换代的新制造技术。所以对从业人员能力的需求也是在常规能力基础上提出了新的要求，需要从业者具备一些新的能力和技能。为此，我们从技术的需求出发分析了智能制造企业对一线人才的能力需求。

1.智能制造的技术体系。智能制造技术的核心是“智慧工厂”，是将新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套设备形成一个智能网络[3]。通过这个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务之间，能够形成互联，从而实现横向、纵向和端到端的高度集成，其技术体系如图1所示。根据智能制造的技术体系，其核心技术主要有：数字化建模技术、计算机网络技术、移动互联网技术、工业机器人技术、智能传感器和物联网技术、数控编程技术、数字化制造技术、虚拟现实与模拟仿真技术等[4，5]。

2.智能制造背景下对人才技能的新需求。智能制造具有高度自动化、信息化和网络化三大基本特征。自动化将导致工业形态发生改变，特别是企业工作者的角色和地位将发生较大的改变，这要求新型工人拥有新的知识和技能，并能够与机器人进行协作。信息化使工业机器人能协同工作，由于互联网技术（特别是移动互联网技术）在生产制造领域的广泛应用，将更容易提高生产效率，形成学习型生产系统。因此，智能制造对专业人才具有如下的新要求[6-8]：（1）技术人员需要更多的机电一体化实践经验，能迅速解决设备运行中遇到的问题。（2）技术人员需要掌握更多的信息技术和网络技术，能运用网络技术解决生产中遇到的问题。（3）技术人员需要与软件工程师紧密合作，解决智能机器中的软件问题和软件的用户体验。（4）技术人员需要掌握特定的编程技能，以及复杂系统的控制、操纵和设置技术。根据上述要求可以看出，智能制造导致了对优秀员工标准的转变，人机交互以及机器之间的对话将会越来越普遍，技术人员从服务者、操作者转变为一个规划者、协调者、评估者和决策者。

二、实验教学体系及实验室建设

针对智能制造对技术人员的新要求，实验教学是能力培养的根本保证。这就需要构建先进的、符合能力培养要求的实验教学体系，并在该体系的指导下进行实验室建设。为此我们坚持“以学生为本，依托环境教学，突出应用能力，培养创新精神和系统观”的实验教学理念，构建了“四级能力层次、七个教学模块、三类驱动项目、三种结合方法”的“4733”实验教学体系，搭建了准工厂化环境的实践教学平台。创新实验教学方法，培养学生的工程应用能力和创新能力，增强学生团队意识和社会责任感。该教学体系从能力上着眼于循序渐进，从内容上覆盖装备设计、检测、制造和生产组织全过程，从方法上着重于项目驱动，从培养模式上依靠产教融合。实验教学体系的能力层次分为基础能力、专业能力、综合应用能力和创新应用能力四级。由机械基础模块支撑基础能力的培养，机械设计模块、机械制造模块、机电液控制模块和石油冶金装备模块支撑专业能力的培养，综合实践模块专注于综合应用能力的培养，机械创新模块服务于创新应用能力的培养。使用三类产品贯穿上述7个教学模块，将各个教学模块串联成一个整体，培育学生的系统观和整体观。在教学项目开发和教学方法上采用“产学结合、虚实结合和赛课结合”的方式。

三、校企合作培养模式探索

产教融合是本次教学改革和高校转型发展的根本指导原则。产教融合的实施效益可以从学生、教师、学校和企业等四个主体来分析。（1）学生方面：基于产教融合的教学方法、教学内容和教学案例可以激发学生的学习兴趣，明确学习目标，改善学习效果，提高动手能力和实践能力，使之更适合企业需求。（2）教师方面：产教融合要求教师深入企业、加强与企业的联系，从而更进一步地了解企业和社会的需求，避免“盲教”。同时在与企业导师合作指导学生的过程中将有助于提高教师的工程实践能力。（3）学校方面：产教融合为进行应用技术大学试点探索新的教学方法和人才培养模式，为学校成功转型积累经验，提供参考。同时，与地方中小企业的合作也为学生就业难题提供新的解决途径和解决办法。（4）企业方面：首先，企业与学校深度合作，所合作企I亦可借助学校的科研平台和人才优势，解决中小企业技术力量薄弱的问题。其次，企业与学校合作培养学生的工程能力也是响应国家政策，为政府排忧解难，对提高企业社会效益和社会美誉度具有一定的作用。另外，改革方案也为企业选拔优秀人才提供了一个更为可靠的解决方法。

1.产教融合中联合培养企业的选择。（1）签署联合培养协议的企业数量要多。在不影响企业生产的前提下，考虑企业可接纳人数的限制，参考国外高校人才培养的实习生制度，将学生分散到各个企业中去，每个企业安排2-10名学生，故签署合作的企业数量要求众多。例如重庆科技学院机械与动力工程学院为了完成机械设计制造及其自动化或机械电子工程两个专业学生的联合培养工作已经与40多家重庆本地的从事各种设备（或机电一体化装备）设计制造的中小企业签署了产学研合作协议。他们计划将签署合作协议的企业数量扩展到100-150家。（2）合作企业突出地方性。在企业的一年学习期间，需要将理论知识与实际工程项目结合，注重实践动手能力和解决问题能力的培养，学生需要与专业教师之间频繁联系交流，同时为了对学生监管的方便，离学校空间距离不远的地方性企业无疑是最佳的选择。同时要了解地方经济的发展、地方企业对人才的需求，使得培养的学生更能快速融入地方经济，服务于地方经济，体现学校的地方性特色。（3）合作企业以单件小批量生产模式从事设备（装备）的设计制造为主。所选择的企业大部分均为单件生产模式的集设计与制造一体的装备或机电一体化产品生产企业。因为该类型的企业从概念设计、详细设计到生产制造以及生产管理等所有生产内容均有所涉及，使得学生可以得到更为全面的锻炼；同时，这类企业对技术人员的需求更为旺盛；另外，大批量生产模式企业生产的产品较为单一，技术也较为成熟，而单件模式的企业产品开发项目众多，更适合于基于项目教学的培养方式。（4）合作企业的生产规模以中小型为主。一方面因为这类企业技术力量薄弱，对专业人才更为渴求；同时这类企业灵活多变，对市场反应灵敏，产品开发速度快，适合学生培养。另外，学校导师组对企业也可以起到技术支持作用，企业有与高校合作的意愿和动力。

2.企业学习阶段的实施和运行。在企业学习培养阶段，学校与企业之间应该建立全方位的合作关系，形成一套系统的有机的运行机制。共同商定学生的培养计划、学生的监管、学习效果的评价以及学校对企业的技术支持等。学校需将所签订联合培养的企业按照产品类型进行分类，然后成立一批“导师组”，“导师组”由学院不同知识结构的老师及企业一线工程师组成。由导师组负责学生在企业学习阶段的指导、联系、管理和学习质量监控。全过程参与学生专业课程学习、毕业论文（毕业设计）的指导等。教学方式：采用“教师提出问题-学生自主学习-实践-教师辅导”的教学模式。重点是深度参与项目关键技术、设备的开发与改造，并通过专业知识、相关资料、计算分析等方法解决其中的部分问题，以实际项目为驱动，完成专业课程的学习及完成设计、制造、生产管理等技能训练。考核方式：主要考察基本理论在实际工作中的应用及动手操作能力。导师组对课程学习报告、以案例为内容的大作业、以项目为对象的课程论文、学习小组（或）专题的汇报和答辩以及其他要求进行综合评定，确定学生学习成绩。

在“中国制造2025”和“工业4.0”背景下，中国要想实现从制造大国到制造强国的转变，适宜智能制造的应用型人才的培养将是实施“中国制造2025”的关键。智能制造专业人才培养要建立以市场为导向、制造企业深度参与、校企融合、多学科联合共建的智能工场结合以非正式学习形式的人才培养模式。

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