實驗室自動化設(shè)計精選(九篇)
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第1篇：實驗室自動化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》；職業(yè)教育；試驗臺；教學(xué)效果
《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》是工科類高等職業(yè)院校一門重要的、實踐性很強的專業(yè)課程，要求學(xué)生不但能夠很好的掌握自動化生產(chǎn)線的理論知識，（包括硬件結(jié)構(gòu)，各元器件的作用，氣動回路的構(gòu)成，氣缸的結(jié)構(gòu)、工作原理），而且能夠熟練的利用編程軟件對PLC進行現(xiàn)場編程，對設(shè)備進行聯(lián)機調(diào)試，在設(shè)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(chǎn)線的不斷發(fā)展和完善，大中型企業(yè)在生產(chǎn)中使用生產(chǎn)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(shù)量在不斷減少，柔性自動化設(shè)備的操作和維護人員的比例在不斷的提高，這就需要培養(yǎng)出理論和實際操作能力都很強的高素質(zhì)技能型人才，而高等職業(yè)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(xùn)練，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)。實踐操作訓(xùn)練主要形式是實驗實訓(xùn)教學(xué)。從2003年評估開始，很多高職院校都陸續(xù)建立了自動化生產(chǎn)線實驗室，花費巨資購置了自動化生產(chǎn)線實驗實訓(xùn)設(shè)備。但通過這幾年的調(diào)研和教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在實現(xiàn)實驗教學(xué)計劃及教學(xué)實施過程中存在一些問題：
1、 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不足
《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程的實踐環(huán)節(jié)主要包括相關(guān)實驗和實習(xí)，但目前很多院校因為設(shè)備、場地、課時分配等原因不能保證足夠的實踐教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實踐性”和“應(yīng)用性”的教學(xué)特點，不利于實現(xiàn)本課程在高職院校中的教學(xué)目標(biāo)。
2、實驗設(shè)備不夠
目前各院校都加強了實驗室建設(shè)，購買大量的實驗設(shè)備，但隨著各院校招生規(guī)模的擴大及實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的加強，需要的實驗設(shè)備缺口很大，而一臺實驗設(shè)備動輒幾十萬，大部分高職院校由于經(jīng)費有限，購置的生產(chǎn)線設(shè)備仍不能滿足教學(xué)需求，有的學(xué)校甚至沒有相關(guān)的實驗設(shè)備。
3、實驗設(shè)備不合適
很多院校購置了生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的成品實驗裝置，而這些設(shè)備往往和實際教學(xué)脫節(jié)，有的設(shè)備功能單一，結(jié)構(gòu)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(xué)生深刻理解生產(chǎn)線的工作原理，全面了解真實的控制過程，不能實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終目標(biāo)。
4、實驗教學(xué)方式的呆板及滯后
在一些學(xué)校至今仍沿用老師編好詳盡的實驗指導(dǎo)書，講固定的程序，缺乏多模式多層次的實驗教學(xué)方法，而學(xué)生“依葫蘆畫瓢”，學(xué)生只需要進行簡單的程序輸入就可以完成實驗，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力的目的。
因此，我們急需設(shè)計一種綜合性強，價格低廉，能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，在同行業(yè)中各項技術(shù)和指標(biāo)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(chǎn)過程的自動化生產(chǎn)線綜合實驗臺。同時結(jié)合我們的實驗臺，要調(diào)整實踐和理論課時的比例，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整實驗內(nèi)容，使其能更好的完成對于高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
在我國，高等職業(yè)教育規(guī)模已經(jīng)很大，高職院校有1000多所，大部分院校由于教學(xué)經(jīng)費問題，不能及時的更換或者購買最新的實驗設(shè)備，導(dǎo)致教學(xué)實驗臺和工廠實際的生產(chǎn)線存在著不小的差距，從而直接影響到高職學(xué)生的就業(yè)和擇業(yè)，而本課題將研究設(shè)計一種自動化生產(chǎn)線實驗平臺，達(dá)到以下目標(biāo)：
（1）具有綜合性和真實性：既能做自動化生產(chǎn)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(shè)備不合適的問題。
（2）具有可開發(fā)性：可以根據(jù)實驗情況，引出PLC的I/O插口，為平臺開發(fā)出其他實驗，由學(xué)生自己動手，設(shè)計實驗項目，調(diào)動學(xué)生自我能動性，進行設(shè)計開發(fā)，可以解決實驗教學(xué)方式呆板落后的問題。
（3）能真實展現(xiàn)自動化生產(chǎn)線工作的實際過程，同時學(xué)生可以自主設(shè)計設(shè)備動作過程和動作順序，通過動作過程和動作順序，自主設(shè)計出相應(yīng)的控制程序，以提高學(xué)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(zhì)培訓(xùn) 培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才。 職教縱橫，2001
第2篇：實驗室自動化設(shè)計范文
論文摘要：探討了電氣及自動化專業(yè)控制類相關(guān)課程關(guān)系及地位，結(jié)合控制類課程的問題進行深入的分析與研究，從教學(xué)內(nèi)容、方法及形式、教材建設(shè)、實踐教學(xué)等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐，將對教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)方面有明顯效果。
對于電氣及自動化信息類專業(yè)學(xué)生來講，控制類相關(guān)課程具有重要地位，主要包含“自動控制理論”、“現(xiàn)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(guān)課程?！白詣涌刂评碚摗焙汀艾F(xiàn)代控制理論”課程是研究自動控制系統(tǒng)的共同規(guī)律，為自動控制系統(tǒng)的分析和綜合提供基本理論、基本方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課該課程，是一門重要的控制類專業(yè)的基礎(chǔ)課，具有較強的理論性，對于工程實踐具有重要的指導(dǎo)作用，因而受到人們的廣泛重視。目前不只是控制類專業(yè)，越來越多的非控制類專業(yè)也都把自動控制理論作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課來學(xué)習(xí)。但是“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”課程數(shù)學(xué)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(yè)課，沒有具體應(yīng)用的物理模型，僅以數(shù)學(xué)模型為基線講，學(xué)生往往會認(rèn)為“自動控制理論”與專業(yè)無關(guān)而無學(xué)習(xí)興趣，這是多年來常規(guī)教學(xué)始終感到困惑的原因。而后續(xù)“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”專業(yè)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(zhí)行機構(gòu)，在自動控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。如何講授“強理論性”課程，使學(xué)生真正認(rèn)識到學(xué)好理論可獲得對電氣信息類多門專業(yè)課的理論支撐，從而學(xué)好后續(xù)專業(yè)課程是教學(xué)改革的主要目的。需結(jié)合“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”專業(yè)基礎(chǔ)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(yè)課程的問題進行深入的分析與研究，從教學(xué)內(nèi)容、方法及形式、教材建設(shè)、實踐教學(xué)等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐，將對教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)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(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容，保證教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性、先進性和實用性，以適應(yīng)形勢發(fā)展的需要。提出如何學(xué)習(xí)和掌握這些課程，包含“自動控制理論”、“現(xiàn)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(xué)內(nèi)容的一些方法和措施。
一、教學(xué)內(nèi)容、方法及形式改革
1.教學(xué)設(shè)計
近年來，不斷更新觀念，壓縮精簡陳舊過時的教學(xué)內(nèi)容，加強現(xiàn)論及現(xiàn)代方法的內(nèi)容，很好地解決先修課程和后續(xù)課程的銜接問題，避免內(nèi)容的重復(fù)，進一步優(yōu)化課程體系。建立一套適應(yīng)性強的包括理論講授、計算機輔助設(shè)計、實踐教學(xué)和強化訓(xùn)練等方面在內(nèi)的全方位教學(xué)新體系。
2.教學(xué)方法
將課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、課程研討、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等有機地結(jié)合起來，并充分利用多媒體教學(xué)手段提高教學(xué)效率、創(chuàng)造視覺的新感受、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。內(nèi)容取材時，不僅體現(xiàn)控制理論課程內(nèi)知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，還體現(xiàn)課程群之間的相互關(guān)系。
3.教學(xué)手段
在教學(xué)組織過程中，積極采用現(xiàn)代信息技術(shù)改進傳統(tǒng)的教學(xué)手段，在多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課程等方面努力探索。統(tǒng)一制作“自動化概論”、“自動控制理論”、“現(xiàn)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(wǎng)頁上，可供學(xué)生課余預(yù)習(xí)、瀏覽、復(fù)習(xí)等。另外，教學(xué)大綱、授課計劃、實驗指導(dǎo)書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)以及教材和參考文獻均可通過網(wǎng)絡(luò)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(lián)系方式，密切授課教師與同學(xué)之間的聯(lián)系，使學(xué)生有問題可及時獲得老師的輔導(dǎo)答疑，也可通過網(wǎng)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(xué)改革與教學(xué)研究
精簡教材和教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)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(nèi)容上的重復(fù)，使其與其他相關(guān)課程融合為一個有機的整體。建設(shè)可用于大多數(shù)工科專業(yè)的“控制理論”平臺課程。不斷改進和完善本課程的新體系結(jié)構(gòu)，充分體現(xiàn)其基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、前沿性和系統(tǒng)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(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性；以matlab軟件為基礎(chǔ)，構(gòu)造開放式小車倒立擺綜合實驗平臺，將分析、設(shè)計、仿真、虛擬實驗、模擬實驗融為一體；開發(fā)先進的多媒體課件，將matlab平臺和虛擬實驗融入到教學(xué)過程中，使教學(xué)更為直觀生動，更具趣味性和吸引力；完善了課程網(wǎng)站，完成了課程輔助教材的修改和編寫，各類題庫建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計功能、遠(yuǎn)程教學(xué)管理系統(tǒng)、虛擬實驗內(nèi)容的擴展及網(wǎng)絡(luò)版的開發(fā)等；使其真正成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、師生互動、雙向交流的園地；教考分離，采用試題庫出題，統(tǒng)一考試，流水閱卷，考后進行詳細(xì)的試卷分析。
二、實踐教學(xué)改革
實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生能力培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)。工科學(xué)生除要掌握一定的工程技術(shù)知識外，還要有較強的實際動手能力。
1.改革實驗課教學(xué)，建立體化實驗教學(xué)體系
實驗教學(xué)是“控制理論”課程的重要組成部分。通過實驗不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，驗證所學(xué)理論，而且對所學(xué)內(nèi)容能夠提出一些新的見解。為了適應(yīng)教學(xué)改革的需要，在實驗室建設(shè)方面的指導(dǎo)思想是：將傳統(tǒng)的模擬實驗與matlab環(huán)境下的仿真實驗相結(jié)合，將基礎(chǔ)理論驗證類實驗與自主型、綜合型、設(shè)計型實驗相結(jié)合，將基本實驗與創(chuàng)新實驗相結(jié)合，建立一個立體化的實驗教學(xué)體系，從而滿足不同階段實踐教學(xué)的需要，為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識提供硬件平臺。
由于實驗課內(nèi)容和形式的多元化，大大激發(fā)了學(xué)生做實驗的主動性、積極性和創(chuàng)新性，學(xué)生可以通過預(yù)約或上網(wǎng)自主地開展多項實驗，進行理論驗證、性能分析和綜合設(shè)計，對提高學(xué)生的實踐能力和本課程的學(xué)習(xí)都將起到良好的作用。
課程組織形式與教師指導(dǎo)方法，對于教學(xué)大綱規(guī)定的必做實驗，由任課教師和實驗教師共同指導(dǎo)完成；對于設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗，學(xué)生自己利用課余時間完成，可以預(yù)約指導(dǎo)教師給予宏觀上的指導(dǎo)。
2.積極開展大學(xué)生科研實訓(xùn)活動、參與教師科研項目
引導(dǎo)學(xué)生積極參加大學(xué)生科研實訓(xùn)項目，吸引有興趣的學(xué)生參與教師的科研活動，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)和團隊合作精神，提高學(xué)生初步的科學(xué)研究能力以及工程實踐能力，培養(yǎng)學(xué)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(jù)“自動控制理論”、“現(xiàn)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(dāng)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(zhì)量、高水平、高效率來達(dá)到最佳教學(xué)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(nèi)容，使之濃縮為精華，又吸引了學(xué)生的注意力和參與興趣。
四、應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)
開發(fā)研制了計算機輔助教學(xué)課件。教學(xué)課件以教材為藍(lán)本，包含簡明、清晰的授課講義、重點、難點、例題演示、控制系統(tǒng)計算機仿真和控制系統(tǒng)分析計算等內(nèi)容，既有課本內(nèi)容的直接再現(xiàn)，又增加很多有助于講解理論和計算方法的表現(xiàn)手段。課件以計算機為載體，既可用于課堂教學(xué)，又可通過上網(wǎng)，供學(xué)生進行自學(xué)和課后復(fù)習(xí)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(tài)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(zhǔn)確繪制出清晰美觀的畫面。采用動畫技術(shù)后，圖形的來龍去脈可用動態(tài)演示。計算機的圖形演示與教師的講授相結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容形象化、具體化和生動化，增進學(xué)生的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
計算機仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用為實驗教學(xué)帶來極大的方便。仿真實驗具有建模方法簡單、參數(shù)調(diào)整方便、結(jié)果可視性好等優(yōu)點，克服常規(guī)實驗內(nèi)容單調(diào)、缺乏變化、元器件制約參數(shù)調(diào)整以及實驗設(shè)備數(shù)量有限等不足。在教學(xué)中適當(dāng)介紹并應(yīng)用matlab軟件，并設(shè)計出計算機輔助實驗教學(xué)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(guān)功能集成一體。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開發(fā)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能真正體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。在網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)的交互性、檢索性等特點來選擇自己需要的內(nèi)容進行獨立學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在任何時間進行自主學(xué)習(xí)，并且與教師在網(wǎng)上交流，探討問題，在教學(xué)中發(fā)揮積極作用。
五、建立科學(xué)、有效的教學(xué)信息回饋
堅持洛陽理工學(xué)院本科畢業(yè)班所有學(xué)生中，實施“‘控制理論’相關(guān)課程的學(xué)習(xí)調(diào)查”制度。不定期進行相關(guān)問卷，包含這門課程是否易學(xué)、學(xué)習(xí)難點、學(xué)習(xí)方法、是否能學(xué)以致用等幾個方面的內(nèi)容，充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的基本情況，為課程改革提供必要的依據(jù)，收到良好的效果。
六、結(jié)束語
在新世紀(jì)中，控制類學(xué)科將具有更加光明的前景，控制類研究內(nèi)容將具有挑戰(zhàn)性，研究的范圍將更加廣闊，電氣自動化專業(yè)控制類課程的內(nèi)容將不斷地發(fā)展和更新，電氣自動化專業(yè)控制類課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)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(xué)的探索[j].實驗室研究與探索,2002,
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[2]黃緣虹,等.從倒立擺裝置的控制策略看控制理論的發(fā)展和應(yīng)用[j].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,9(18):49-52.
第3篇：實驗室自動化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞:建筑電氣工程;自動化設(shè)計;復(fù)合絕緣
建筑電氣工程自動化設(shè)計及實現(xiàn)是建筑工程現(xiàn)代化的主要標(biāo)志。隨著社會的不斷發(fā)展，人們對于建筑的需求越來越大，要求也越來越高，因此社會對建筑電氣工程自動化設(shè)計的廣泛應(yīng)用和水平提高都有了更高的期待。充分利用自動化的優(yōu)勢、挖掘自動化技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?，從而開發(fā)更大的發(fā)展市場是當(dāng)下的重要任務(wù)。
1建筑電氣工程自動化系統(tǒng)概述
建筑電氣工程自動化系統(tǒng)即自動化系統(tǒng)在建筑電氣工程中的應(yīng)用，主要包括抗干擾設(shè)備、設(shè)備接地信號處理設(shè)備、傳輸信號屏蔽以及監(jiān)控設(shè)備等多個部分，以上各部分的相互協(xié)調(diào)能夠有效地實現(xiàn)建筑工程的自動化。二十世紀(jì)后期，建筑電氣工程的主要控制手段是計算機集中控制。相較于自動化控制，傳統(tǒng)的計算機集中控制在運行過程中存在著兩個缺點:可靠性差，運行速度慢。因此，隨著時代的更迭和社會的高速發(fā)展，傳統(tǒng)控制技術(shù)已然不再使用，新的控制模式應(yīng)運而生。上世紀(jì)九十年代，集散式控制模式逐漸出現(xiàn)在大眾的視野中，計算機集中控制模式的主導(dǎo)地位逐漸被取代。之后，計算機技術(shù)突飛猛進、通信技術(shù)高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各種控制技術(shù)也取得了較大的進步，這對于集散式控制模式的進一步發(fā)展無異于錦上添花。二十一世紀(jì)初，集散式控制模式逐漸成熟，發(fā)展成為如今的電氣工程自動化系統(tǒng)。雖然相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣工程自動化系統(tǒng)也取得了較大的進步，在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，尤其是建筑領(lǐng)域。
2建筑電氣自動化的主要作用
建筑電氣工程自動化系統(tǒng)的本質(zhì)就是通過利用單元機組，結(jié)合電氣控制對抗干擾設(shè)備、電源、變壓器設(shè)備、設(shè)備接地信號處理設(shè)備、傳輸信號屏蔽以及監(jiān)控設(shè)備等系統(tǒng)進行控制，通過信息傳輸使得以上各系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào)，進而有效地實現(xiàn)建筑工程的自動化。通常意義下，我們認(rèn)為建筑電氣自動化的主要作用是操作電源、變壓器設(shè)備以及高壓器、發(fā)電機組等系統(tǒng)的運行;通過各個系統(tǒng)的協(xié)作保護勵磁變壓器以及發(fā)變組的正常運營;利用抗干擾設(shè)備、設(shè)備接地信號處理設(shè)備、傳輸信號屏蔽控制操作建筑工程的監(jiān)控設(shè)備;利用監(jiān)控設(shè)備保證LPS系統(tǒng)以及直流系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn);通過信息傳輸操作各個設(shè)備的開關(guān)等?？偠灾ㄖ姎夤こ套詣踊到y(tǒng)在建筑工程中的作用就相當(dāng)于人體的大腦，不僅要協(xié)調(diào)信息的傳遞，更要對各種信息做出及時的判斷和反應(yīng)，進而保護人體系統(tǒng)或者建筑工程大系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。
3建筑電氣工程自動化設(shè)計存在的問題
隨著時代的變化，信息技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展。在建筑電氣工程領(lǐng)域，傳統(tǒng)的控制技術(shù)已然跟不上時展的步伐，因此新的控制模式應(yīng)運而生。上世紀(jì)末，在計算機技術(shù)、通信技術(shù)的支撐下，集散式控制模式逐漸出現(xiàn)在大眾的視野中。之后隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各種控制技術(shù)的不斷普及，計算機集中控制模式的主導(dǎo)地位逐漸被取代。本世紀(jì)初，以集散控制為主要特征的電氣工程自動化系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。但是，建筑電氣工程自動化設(shè)計依然存在著一些問題，主要包括環(huán)保、成本、監(jiān)測系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)等多個方面。
3．1環(huán)保方面
建筑工程是一項耗資巨大、影響廣泛的大型工程。環(huán)保問題就是建筑工程實施過程中經(jīng)常存在的一個重要問題，建筑工程的實施往往也會對周圍環(huán)境造成較大的破壞，因此建筑電氣工程自動化設(shè)計的改造工程要想取得更好的結(jié)果勢必要考慮環(huán)境保護問題，勢必得解決工程實施過程中的污染問題。建筑電氣工程自動化設(shè)計對于環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在噪音污染和建筑不合理改造兩個方面。第一，建筑電氣工程自動化系統(tǒng)的運行會導(dǎo)致一些異常噪音出現(xiàn)，影響周圍群眾的正常作息;第二，建筑電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計并不是在所有建筑之初就存在的，因此為了使電氣自動化系統(tǒng)更好地發(fā)揮作用，建筑工程的管理人員就要對原工程進行改動，可能就會存在濫用土地資源、浪費了資源的現(xiàn)象。
3．2成本方面
建筑工程的規(guī)模通常大小不一，因此并不是每一項建筑工程都能夠適應(yīng)建筑電氣工程自動化設(shè)計。因此為了更好地實現(xiàn)電氣系統(tǒng)自動化，建筑工程的施工可能會進行大的改動，這就需要花費大量的作為支撐。此外，電氣自動化所需設(shè)備的引進也是一項大的財力消耗。這樣一來，建筑電氣工程自動化設(shè)計的真正落實在資金方面就會存在著較大的困難，這也是目前該系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用有限的關(guān)鍵原因之一。
3．3結(jié)構(gòu)方面
建筑工程中的電能傳輸是一個比較復(fù)雜的過程。傳統(tǒng)電氣工程控制模式中，為了減少傳輸過程中的電能消耗，電能在建筑工程中的傳輸必須首先升高電壓，等到傳輸至用戶區(qū)域再對電能進行降壓處理。這個過程雖然看起來簡單，但實在實際操作中對于設(shè)備質(zhì)量以及工程結(jié)構(gòu)方面的要求十分高。比如，必須充分考慮接地線的布局、保證各站點中螺絲是否松動等，即必須保證站內(nèi)布局沒有任何危險患，以保證整個建筑電氣工程的正常運行。雖然建筑電氣工程自動化設(shè)計在一定程度上減小了對于設(shè)備的要求，但是結(jié)構(gòu)方面依舊不能忽視。
3．4在線監(jiān)測系統(tǒng)
在線監(jiān)測系統(tǒng)是建筑電氣工程自動化設(shè)計的核心，對于維護電氣設(shè)備的正常運行狀態(tài)具有十分關(guān)鍵的作用。在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括絕緣監(jiān)測、雷擊監(jiān)測以及環(huán)境三個方面。絕緣監(jiān)測是為了保證電氣設(shè)備的絕緣子受到任何損傷，從而保證電氣設(shè)備能夠正常運行;雷擊監(jiān)測的目的則在于保證電氣設(shè)備不受到靜電雷擊的傷害，同時減少直擊雷對設(shè)備的傷害;第三，環(huán)境監(jiān)測的目的主要包括對環(huán)境溫度、環(huán)境空氣質(zhì)量等因素的監(jiān)測，從而保證環(huán)境因素不對電氣設(shè)備的性能產(chǎn)生不利影響。
4建筑電氣工程自動化實現(xiàn)的常用技術(shù)
建筑電氣工程自動化實現(xiàn)的常用技術(shù)主要包括傳感技術(shù)、通信技術(shù)與計算機技術(shù)三個方面。傳感技術(shù)是電氣工程自動化實現(xiàn)的關(guān)鍵，傳感器的安裝能夠有效擴大建筑工程電氣設(shè)備的監(jiān)測區(qū)域，并且能夠極大地提高檢測的準(zhǔn)確性，因此相關(guān)人員在建筑工程中進行電氣設(shè)備安裝時要尤其注意傳感器的安裝，并及時監(jiān)控傳感器的運行狀態(tài)，對其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行接收和分析，從而及時判斷整個建筑電氣工程系統(tǒng)的運行狀況。我們已經(jīng)步入了信息時代，信息在社會發(fā)展中的意義和作用不斷增大，因此通信技術(shù)對于建筑電氣工程自動化的實現(xiàn)也有著不可忽視的重要作用。比如，通信技術(shù)能夠使得系統(tǒng)控制人員在最快的時間內(nèi)及時了解建筑電氣系統(tǒng)的真實運行狀態(tài)，從而及時進行判斷和反應(yīng)，從而實現(xiàn)及時檢測的目標(biāo)。因此在建筑電氣工程自動化設(shè)計操作時，相關(guān)人員要要努力提高電氣設(shè)備相關(guān)信號的傳輸速度，從而有助于系統(tǒng)異常信號的及時傳達(dá)、維修人員的及時反應(yīng)。如上所述，信息社會中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的普及對于整個社會的發(fā)展都有著劃時代的意義，因而計算機技術(shù)也是建筑電氣工程自動化實現(xiàn)的常用技術(shù)。計算機技術(shù)在建筑工程自動化實現(xiàn)過程中的意義就在于處理設(shè)備感應(yīng)信號，即利用計算機技術(shù)的強大數(shù)據(jù)處理能力對傳感器和通信系統(tǒng)傳達(dá)的信息進行處理，對數(shù)據(jù)進行有效的整合，從而在短時間內(nèi)做出盡可能準(zhǔn)確的判斷和反應(yīng).
5小結(jié)
綜上所述，建筑電氣工程自動化設(shè)計和應(yīng)用對于建筑工程的發(fā)展有著十分重要的意義。該技術(shù)的使用時符合時代潮流和社會發(fā)展方向的，但是同時該系統(tǒng)在建筑工程中的使用還不夠成熟，在結(jié)構(gòu)、成本等多個方面依舊存在著較大的問題。由此可見，未來建筑電氣工程自動化的發(fā)展還有著巨大的進步空間。
參考文獻
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［2］何薇．建筑電氣工程自動化設(shè)計及實現(xiàn)研究［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016(09)．
第4篇：實驗室自動化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞： 新時期；機械設(shè)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(yè)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(yǎng)相關(guān)人才，這使我國的機械制造業(yè)在國際上取得了一定的成績，但和一些發(fā)達(dá)國家整體上還存在一些差距，在機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的學(xué)生在工作的過程中，依然面臨著一些嚴(yán)峻的問題，理論和實際不能相結(jié)合，整體的設(shè)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(yè)特色化的教育，有效的解決在日后應(yīng)用中的不足。
一、進行機械設(shè)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(yè)人員進行教育的過程中，學(xué)生在接受學(xué)習(xí)的過程中接觸的理論知識較多，實踐操作較少。鑒于該專業(yè)的的特殊性，機械設(shè)計制造及自動化屬于理科專業(yè)，相對于理論知識，實際操作更加重要，但在實際教學(xué)過程中，接觸的實際操作經(jīng)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(xué)生對專業(yè)知識的理解，這樣在教育的過程中，達(dá)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(jié)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(yīng)用，學(xué)校是培養(yǎng)人才的搖籃，培樣人才的目的就是為了學(xué)以致用，所以在學(xué)習(xí)的過程中，最終的目的是學(xué)以致用，在實際工作中將學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容更好的應(yīng)用對整個教育工作事業(yè)的發(fā)展有積極的促進作用。
1.2進行特色教學(xué)
想要讓教學(xué)達(dá)到好的效果，就需要進行特色主義教學(xué)，在進行教學(xué)的過程中更好的提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。高校在進相關(guān)課程的教學(xué)^程中，需要注重對被教育者能力的培養(yǎng)，以及綜合素質(zhì)的提升。這就要形成特色的教學(xué)主義，在教學(xué)中取得更好的進步。首先是對學(xué)生專業(yè)能力的優(yōu)化培養(yǎng)，根據(jù)學(xué)生對專業(yè)知識的領(lǐng)悟能力不同，對相關(guān)內(nèi)容的掌握程度不同。為了所有的學(xué)生在進行專業(yè)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(yè)專業(yè)知識難度較大，在進行學(xué)習(xí)的過程中也需要培養(yǎng)多方面的能力進行更合理有效的學(xué)習(xí)設(shè)計能力，進行圖紙的設(shè)計，繪畫能力，操作作圖軟件進行作圖。數(shù)學(xué)邏輯思考能力，通過計算得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進行設(shè)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(xué)的過程中，采用更加合理有效的分析方法，彌補在在學(xué)過程中出現(xiàn)的不足，加強對學(xué)生應(yīng)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(xué)習(xí)比較有天分，在考試中也能取得較高的成績，以優(yōu)異的成績畢業(yè)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(xué)習(xí)上很有造詣，但實際操作能力確不是很高，在大學(xué)中又失去了培養(yǎng)操作能力的機會，就影響了今后的工作。該專業(yè)的特色化教育就是為了讓相關(guān)專業(yè)人才在專業(yè)領(lǐng)域進行全面發(fā)展，成為業(yè)內(nèi)優(yōu)秀人才，為祖國的機械制造業(yè)添磚加瓦。
二、加強機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的創(chuàng)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(guān)調(diào)研工作，充分了解市場上需要的復(fù)合型人才具備的特點，以此來進行教學(xué)內(nèi)容的研究，挑選實用性強的教學(xué)內(nèi)容進行教學(xué)，在教學(xué)的過程中，時刻掌握市場動向。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對市場動向進行更加合理的調(diào)整，另外在對專業(yè)理論知識進行講解的過程中，也要舉例說明該專業(yè)知識在實際中的應(yīng)用，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平。
2.2建立專業(yè)特色體系
第5篇：實驗室自動化設(shè)計范文
【關(guān)鍵詞】WSN；一致性測試；自動化；測試方法
0 引言
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）標(biāo)準(zhǔn)體系以低成本、低功耗的雙向無線通信技術(shù)解決方案為目標(biāo)，該標(biāo)準(zhǔn)體系適用于消費電子、家庭和樓宇自動化、工業(yè)控制、計算機外設(shè)等。對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行全面的協(xié)議一致性測試，對推廣這一高新技術(shù)的應(yīng)用以及推動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)化進程具有十分重要的意義。
目前，有關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議一致性測試和互操作性測試的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定，特別是手動測試系統(tǒng)的開發(fā)研究已經(jīng)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(wǎng)絡(luò)協(xié)議環(huán)境中實現(xiàn)代價太大，不能完全滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)用的需要。所以，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自動化測試設(shè)計實現(xiàn)方面需要我們進一步的探索和研究，這對推動工業(yè)無線技術(shù)的應(yīng)用將起到積極的作用。
本文主要對低速無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一致性測試的自動化方法進行研究，提出將通信協(xié)議測試和自動化測試相結(jié)合的方法，實現(xiàn)對測試過程的自動執(zhí)行和測試結(jié)果的自動分析，并由此設(shè)計了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自動化測試系統(tǒng)，有效的提高了測試效率。
1 協(xié)議一致性測試自動化理論基礎(chǔ)
1.1 一致性測試基本理論
協(xié)議一致性測試是為了確認(rèn)被測實現(xiàn)（IUT）與標(biāo)準(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過使用一組測試案例序列來比較實際與預(yù)期的輸出。其目的在于增加協(xié)議不同的實現(xiàn)能夠互相工作的可能性，其中有代表性的協(xié)議一致性測試?yán)碚撌荌SO/IEC制定的一套國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 9646（信息技術(shù)開放系統(tǒng)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(jù)規(guī)范的具體實現(xiàn)，是一個內(nèi)部不可見的實體；規(guī)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(jù)規(guī)范為IUT產(chǎn)生一組測試序列（Test Sequence），然后觀察IUT的外部行為是否符合規(guī)范的描述。
圖1 一致性測試原理示意圖
1.2 自動化測試?yán)碚?/p>
自動化測試是目前測試領(lǐng)域的發(fā)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(biāo)是對被測試系統(tǒng)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(nèi)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(shù)：用于自動測試過程中存放測試步驟、測試數(shù)據(jù)等相關(guān)內(nèi)容。
測試結(jié)果的自動比較：將預(yù)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(zhí)行：工具讀取腳本并執(zhí)行腳本命令，可以重復(fù)測試者的操作。在執(zhí)行腳本過程中可以完成測試結(jié)果的自動比較。
2 自動化測試系統(tǒng)的設(shè)計
通過對低速無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的深入研究，分析軟件測試、通信協(xié)議測試和自動測試等相關(guān)理論知識，本文提出將通信協(xié)議測試和自動測試相結(jié)合的方法，實現(xiàn)對測試過程自動執(zhí)行和測試結(jié)果的自動分析，是本系統(tǒng)的創(chuàng)新點。
如圖2所示，虛線框內(nèi)測試步驟可以實現(xiàn)測試的自動執(zhí)行，其中可視化用例設(shè)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(zhí)行的關(guān)鍵部分。測試結(jié)果分析器則對測試結(jié)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(shè)計和生成是協(xié)議測試的關(guān)鍵和難點，如何生成最能發(fā)現(xiàn)被測協(xié)議存在問題的測試用例，如何用最少的測試用例實現(xiàn)足夠大的覆蓋率，是協(xié)議一致性測試的目標(biāo)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(jié)構(gòu)
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(xiàn)測試自動執(zhí)行的核心。其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中用例設(shè)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(guī)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(tǒng)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(wù)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(jié)構(gòu)的擴展性和適用范圍。描述解析器在算法適配器基礎(chǔ)上分析用例設(shè)計描述，將用例描述轉(zhuǎn)換成用例生成器可識別的內(nèi)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(nèi)部描述，根據(jù)描述自動生成可執(zhí)行測試用例?？蓤?zhí)行的測試用例支持多種形式存儲，如內(nèi)存存儲、文本存儲、數(shù)據(jù)庫存儲等，具體的存儲格式隨著測試執(zhí)行的需求變化。
3 一致性自動化測試系統(tǒng)的實現(xiàn)
為了驗證體系結(jié)構(gòu)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(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一致性測試的自動化系統(tǒng)。
其中GDI+完成系統(tǒng)中的可視化用例設(shè)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(shè)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(jié)合為無冗余的測試用例，這些測試用例覆蓋了整個輸入數(shù)據(jù)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(xiàn)。
SQL Server 2005降低了管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)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(tǒng)及被測試網(wǎng)絡(luò)信息存儲在SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫中，用來在自動執(zhí)行測試用例時調(diào)用并存放測試結(jié)果信息。自動化測試系統(tǒng)在實際應(yīng)用時，首先用GDI+構(gòu)建測試用例設(shè)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(tǒng)內(nèi)部格式），由用例生成器生成可執(zhí)行的測試用例，調(diào)用SQL Server 2005中存放的測試網(wǎng)絡(luò)信息和測試配置信息執(zhí)行測試用例并生成測試報告。本系統(tǒng)中人工只參與第一步，即用GDI+技術(shù)構(gòu)建測試用例設(shè)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(xiàn)已應(yīng)用于國家科技重大專項“信息匯聚傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合測試與驗證評估環(huán)境”中，限于篇幅測試過程不再贅述，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)了一些隱藏的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)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(jié)語
在分析了現(xiàn)有協(xié)議一致性測試和自動化測試?yán)碚摵螅疚奶岢隽艘恢滦詼y試的自動化方法，并基于這個方法設(shè)計實現(xiàn)了一致性測試系統(tǒng)，在實際應(yīng)用本系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)了一些隱藏的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一致性問題，提高了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)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】
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第6篇：實驗室自動化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)方案；教學(xué)分析；教學(xué)策略
作者簡介：吳玉蓉（1975-），女，湖北巴東人，武漢紡織大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院，講師。（湖北武漢430073）
基金項目：本文系中國紡織工業(yè)協(xié)會教學(xué)研究項目“面向紡織服裝產(chǎn)業(yè)鏈的自動化專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建與實施”（項目號：2011049）、湖北省高等學(xué)校教學(xué)研究項目“地方紡織院校自動化專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)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(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）07-0037-02
近年來，我國高等教育規(guī)模迅速發(fā)展，質(zhì)量也有較大提高。但是，諸多因素致使高等教育質(zhì)量還不能完全適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展的需要?；凇叭瞬排囵B(yǎng)是高校的根本任務(wù)、質(zhì)量是高校的生命線、教學(xué)是高校的中心工作”的教育理念，課堂教學(xué)是高校傳授知識的主要渠道，課堂教學(xué)質(zhì)量是高校教學(xué)質(zhì)量最重要的環(huán)節(jié)之一，直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量，是每一個學(xué)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(xué)質(zhì)量？古人云“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”，教學(xué)工作也一樣，課前準(zhǔn)備工作是否充分直接影響課堂教學(xué)質(zhì)量。課前準(zhǔn)備工作包括教學(xué)方案設(shè)計書、教案、講稿、多媒體課件四方面?，F(xiàn)以“C語言程序設(shè)計”課程為例闡述課堂教學(xué)方案設(shè)計書的撰寫。
一、什么是課堂教學(xué)方案設(shè)計
課堂教學(xué)方案設(shè)計是指高校教師在上課前對課程的課堂教學(xué)工作的總體設(shè)計。[1]它是教師基于學(xué)生基礎(chǔ)和心理特點，圍繞課程教學(xué)大綱、教材、學(xué)科特點、教學(xué)目的等，選擇合適的教學(xué)方法、手段和教學(xué)資源，科學(xué)地應(yīng)用于課堂教學(xué)之中，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，提高教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。課堂教學(xué)方案設(shè)計書是教師上課前準(zhǔn)備工作的系統(tǒng)要求，既是教師系統(tǒng)授課的內(nèi)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(chǔ)。設(shè)計書的撰寫應(yīng)遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、針對性和創(chuàng)新性四個原則，在方法上應(yīng)了解學(xué)生的基礎(chǔ)情況和心理特點，對課程所用教材特色進行分析，并根據(jù)具體班級探索新的教育理論，選擇最適合的教學(xué)方法等。
二、課堂教學(xué)方案設(shè)計的內(nèi)容
課堂教學(xué)方案既是教師系統(tǒng)授課內(nèi)容與方法等方面的文字記錄，也是教師授課的依據(jù)。課堂教學(xué)方案是體現(xiàn)教師為什么這樣教，學(xué)生為什么這樣學(xué)的教育理論。教學(xué)方案設(shè)計是教案的進一步理論化，給教學(xué)指導(dǎo)提供了方案。教學(xué)方案設(shè)計包括設(shè)計理念、教學(xué)分析、教學(xué)策略、教學(xué)過程、教學(xué)評價等幾方面的內(nèi)容。[1]設(shè)計理念主要是闡明本課程課堂教學(xué)方案設(shè)計的背景、指導(dǎo)思想、總體目標(biāo)以及現(xiàn)代教育思想的滲透，是對課程設(shè)計宏觀化的總體指導(dǎo)，它主要通過教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)出來。教學(xué)分析是指教師應(yīng)以“學(xué)生為中心”，進行學(xué)習(xí)對象和學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析，主要體現(xiàn)在備課要求上，其中備學(xué)生、備教材就集中反映了設(shè)計者對學(xué)習(xí)對象、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析后所做出的選擇。教學(xué)策略主要包括教學(xué)內(nèi)容的重組和加工、教學(xué)技術(shù)和手段的應(yīng)用、教學(xué)信息的收集和處理等內(nèi)容，充分體現(xiàn)設(shè)計者的精心構(gòu)思和巧妙編排，是教師能否掌控教學(xué)過程，順利實施教學(xué)方案的關(guān)鍵所在，亦是備課要求和教學(xué)方法的集中反映。教學(xué)過程包含教學(xué)內(nèi)容、教師活動的設(shè)計、學(xué)生活動的設(shè)計和活動設(shè)計的意圖，體現(xiàn)在如何處理好課堂教學(xué)與實踐（實驗）教學(xué)、課內(nèi)與課外教學(xué)、教與學(xué)等關(guān)系。教學(xué)評價主要是指教學(xué)過程中教師對學(xué)生、學(xué)生對同學(xué)和學(xué)生對自己在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)的評價。
三、如何撰寫教學(xué)方案設(shè)計書
寫好一門課程的教學(xué)方案設(shè)計書，不僅要求教師對課程整個教學(xué)過程、教學(xué)內(nèi)容要相當(dāng)熟悉，更為重要的是要將教育指導(dǎo)思想、新的教育理念、學(xué)校人才培養(yǎng)特色、學(xué)科特點、現(xiàn)代教育手段、教學(xué)改革貫穿于整個教學(xué)設(shè)計中。在書寫內(nèi)容安排上，設(shè)計理念應(yīng)著重寫出教學(xué)設(shè)計的意圖、整體思路和教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)分析主要包括教學(xué)內(nèi)容分析和學(xué)情分析；教學(xué)策略著重于教材、教學(xué)方法、教學(xué)手段的選擇。教學(xué)方案設(shè)計的書寫不是一成不變的，可以根據(jù)具體的內(nèi)容要求靈活呈現(xiàn)。教學(xué)過程的設(shè)計可詳可略，但對有些學(xué)習(xí)內(nèi)容，如引用的資料、教學(xué)資源等方面則要詳細(xì)。教學(xué)目標(biāo)應(yīng)簡潔明了，可操作性強，包括對象、行為、標(biāo)準(zhǔn)等要素。在教學(xué)難點和重點的處理上，除了簡單地說明教學(xué)重點、難點等內(nèi)容外，更重要的是考慮如何強化重點，化解難點。對教學(xué)方案設(shè)計而言，最后的教學(xué)評價也是一個必不可少的內(nèi)容和環(huán)節(jié)。下面以“C語言程序設(shè)計”課程為例介紹教學(xué)方案設(shè)計書的撰寫。
四“C語言程序設(shè)計”課程教學(xué)方案的設(shè)計
1.教學(xué)目標(biāo)
“C語言程序設(shè)計”課程是自動化專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，設(shè)置該課程的目的是使學(xué)生掌握C語言的基本語法、語句、控制結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本思想和方法，使學(xué)生認(rèn)識到算法、良好的程序設(shè)計風(fēng)格以及實踐在本課程學(xué)習(xí)中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生熟練使用C語言編程分析和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生無論以后在學(xué)習(xí)、工作中使用什么語言編程，都能靈活應(yīng)用這些思想和方法的能力，為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“單片機原理及應(yīng)用”、“DSP原理及應(yīng)用”等其他課程打下堅實的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)對象
教學(xué)對象為武漢紡織大學(xué)本科自動化專業(yè)2011級1班和2班的全體學(xué)生，共60人，均屬于理科高考生，大一學(xué)生，對自動化專業(yè)有相當(dāng)?shù)呐d趣，專業(yè)思想基本穩(wěn)固。
3.教學(xué)時數(shù)
自動化專業(yè)“C語言程序設(shè)計”課程共64學(xué)時，其中理論教學(xué)44學(xué)時，上機實踐20學(xué)時。
4.教學(xué)要求
（1）理論課程基本要求。了解軟件開發(fā)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(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基本思想和方法；掌握順序、分支和循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)及其控制語句；掌握向函數(shù)傳遞數(shù)組、字符串和結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)的函數(shù)設(shè)計方法；理解傳值調(diào)用和傳地址調(diào)用兩種參數(shù)傳遞方式的區(qū)別；理解指針和指針變量的含義及應(yīng)用；掌握結(jié)構(gòu)體和共用體數(shù)據(jù)類型的定義及應(yīng)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(fā)環(huán)境Visual C++ 6.0；學(xué)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(shè)計能力，以及利用計算機求解問題的基本能力；學(xué)會程序測試、調(diào)試的基本方法，能夠熟練運用C程序開發(fā)環(huán)境提供的調(diào)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(guī)范，養(yǎng)成良好的程序設(shè)計習(xí)慣。
5.備課要求
（1）教材分析。采用《C 程序設(shè)計（第四版）》，該教材是由清華大學(xué)譚浩強教授著，2010年由清華大學(xué)出版社出版。該教材的優(yōu)點是按照C99標(biāo)準(zhǔn)介紹C語言，能夠適應(yīng)C語言的發(fā)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(nèi)容，更加通俗易懂，降低了學(xué)習(xí)難度；重新組織了教材內(nèi)容。配套實驗指導(dǎo)書增加了“C程序案例”一章，綜合應(yīng)用各章的知識，可以提高學(xué)生編寫應(yīng)用程序的能力，還介紹了Visual C++集成環(huán)境運行程序的方法，比Tubo C環(huán)境易學(xué)好用，但是缺少程序改錯、調(diào)試方法等內(nèi)容。
（2）學(xué)情分析。由于高校擴大招生，學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差，自學(xué)學(xué)習(xí)能力欠缺?！笆谌艘贼~”不如“授人以漁”，由此，在教學(xué)過程中一定要注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。C語言程序設(shè)計對于大一學(xué)生而言，比較抽象，增加了學(xué)習(xí)難度，部分學(xué)生認(rèn)為該課程高不可攀，往往學(xué)完了該課程，還不會獨立地編寫程序；大一學(xué)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(rèn)同，因此真誠恰當(dāng)?shù)刭澝?，能感動學(xué)生、鼓舞學(xué)生和激勵學(xué)生。
（3）教學(xué)方法。教學(xué)有法、教無定法、教學(xué)得法。要求設(shè)計者在熟悉教育理論、教育技術(shù)和教育方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)科特點，結(jié)合校情、學(xué)情、教綱和教材，采用最適合本課程的教學(xué)方法。在“C語言程序”課程的課堂教學(xué)中，常采用如下幾種方法：
1）自學(xué)啟導(dǎo)法。自學(xué)啟導(dǎo)法的實施步驟為：“引學(xué)導(dǎo)探―自學(xué)解疑―精講釋疑―遷移應(yīng)用―自我構(gòu)建”?！耙龑W(xué)導(dǎo)探”：教師介紹與學(xué)習(xí)內(nèi)容有關(guān)的背景以開拓學(xué)生的思路；提出自學(xué)內(nèi)容，列出自學(xué)提綱，供學(xué)生自學(xué)時有所側(cè)重；提供探究方法，如解讀、分析、歸納、查閱圖書館及網(wǎng)絡(luò)資料、同學(xué)之間相互討論、實驗等尋找答案?！白詫W(xué)解疑”：學(xué)生利用課余時間進行探究，根據(jù)教師擬定的自學(xué)提綱獨立地鉆研教材，初步掌握教材內(nèi)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(xué)習(xí)委員收集起來交給教師?！熬v釋疑”：教師接受學(xué)生學(xué)習(xí)活動的反饋信息，講清楚教材蘊含的思想、方法、技巧，自學(xué)過程中的疑難問題，啟發(fā)學(xué)生獨立地分析問題和解決問題。由于學(xué)生迫切要求解決問題的欲望能在這一環(huán)節(jié)實現(xiàn)，因此學(xué)生會高度集中注意力，參與到教學(xué)活動中來，與教師進行互動，大大提高學(xué)習(xí)的興趣和效率。“遷移應(yīng)用”：一方面，教師給學(xué)生布置作業(yè)并及時檢查，可以強化學(xué)習(xí)成果、及時評價學(xué)習(xí)目標(biāo)，把學(xué)生理解的知識通過訓(xùn)練轉(zhuǎn)化形成技能；另一方面，聯(lián)系實際，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識，分析、解決實際問題，有意識地對學(xué)生進行科學(xué)思維、科學(xué)方法的培養(yǎng)?！白晕医?gòu) ”：在掌握了新的知識后，教師及時引導(dǎo)學(xué)生將新知識從結(jié)構(gòu)、內(nèi)在聯(lián)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(xué)生掌握的知識系統(tǒng)化，建立后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，深化所學(xué)知識。[2]
2）故事導(dǎo)入法。先從將要講解內(nèi)容相關(guān)的故事情節(jié)開始，然后導(dǎo)入正文的講解方法。此方法引人入勝、印象深刻，教學(xué)效果好，適用于有生動故事情節(jié)的內(nèi)容。例如在講解循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計一章時，首先就給學(xué)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(dá)依爾（國際象棋的發(fā)明者），問他需要什么，達(dá)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(yīng)了，結(jié)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(xué)生們學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)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(fā)學(xué)生的求知欲望，提高學(xué)生聽課的注意力。講完循環(huán)語句語法規(guī)則后，引導(dǎo)學(xué)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(jié)果展示給他們。
3）互動教學(xué)法。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)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(yīng)在某些內(nèi)容上采用互動教學(xué)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(xué)生進行思考，然后針對學(xué)生思考的結(jié)果再給予相應(yīng)的講授。另外，還可以將學(xué)習(xí)難度相對較小的章節(jié)交由學(xué)生講解，對于講得比較好的學(xué)生給予獎勵，根據(jù)學(xué)生講解的情況再給予針對性的點評，這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和熱情，鍛煉學(xué)生語言的組織和表達(dá)能力。
4）課堂提問法。為了使學(xué)生對上一堂課的內(nèi)容能及時地復(fù)習(xí)，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(xué)生對已學(xué)知識的掌握程度，并根據(jù)情況提出意見，以促進學(xué)生的學(xué)習(xí)。另外在上課過程中，對注意力不太集中的學(xué)生進行隨時提問，以使大部分學(xué)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(nèi)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(nèi)容過于詳細(xì)，將會分散學(xué)生聽課的注意力。
（2）課件不是板書的替代品，教師應(yīng)注意課件與板書相結(jié)合，尤其是講解C程序設(shè)計例題時，邊分析邊板書程序，有時間讓學(xué)生邊聽邊思考，在例題中加深學(xué)生對C語言語法規(guī)則的掌握，進一步提高學(xué)生結(jié)構(gòu)化程序設(shè)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(yōu)美，動靜結(jié)合。
7.教學(xué)評價
（1）課堂提問。檢查學(xué)生對C語言語法規(guī)則的記憶理解情況。
（2）課后作業(yè)。選擇教材中的兩道習(xí)題和一道補充題作為課后作業(yè)，對于稍難的題先提示，學(xué)生課后思考，畫流程圖，編寫程序，上機時調(diào)試，若還存在問題，再個別輔導(dǎo)，共性問題集中講解。對學(xué)生每次的作業(yè)認(rèn)真批改，寫出恰當(dāng)?shù)脑u語，并做出詳細(xì)的登記。
（3）考核。期末考試是對教與學(xué)的全面驗收，是不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)。考試題目要全面，符合大綱要求，同時要做到體現(xiàn)重點，題量適應(yīng)，難度適中，難度和題量的梯度應(yīng)按照教學(xué)要求的不同層次來安排。
本課程學(xué)生的考核成績采用期末考試成績與平時作業(yè)及上機實踐相結(jié)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(yè)占15％，課堂表現(xiàn)占5％，上機實踐占20％。
8.課外活動
（1）課后答疑，定期輔導(dǎo)。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(yǎng)學(xué)生通過上網(wǎng)方式交流的習(xí)慣。每周安排固定的時間、地點進行輔導(dǎo)。
（2）指定課外閱讀書籍或材料。要求學(xué)生對《C Primer Plus》、《C陷阱與缺陷》和《C專家編程》等圖書等進行學(xué)習(xí)，要求學(xué)生至少設(shè)計并調(diào)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(shè)計競賽。在教學(xué)進行中期，分組進行C語言知識競賽，以加強學(xué)生對C語言語法規(guī)則的記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在教學(xué)結(jié)束前，分組進行C程序設(shè)計競賽，以進一步提高學(xué)生C語言程序設(shè)計的能力。
9.參考書目及網(wǎng)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(shè)計試題匯編》，譚浩強主編，清華大學(xué)出版社2002年出版。
（3）http：//省略/program/c/.
五、結(jié)束語
課堂教學(xué)方案設(shè)計質(zhì)量是高校課堂教學(xué)質(zhì)量關(guān)鍵所在，直接影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量。本文從教學(xué)設(shè)計理念、教學(xué)分析、教學(xué)策略、教學(xué)過程、教學(xué)評價等方面介紹了自動化專業(yè)“C語言程序設(shè)計”課程課堂教學(xué)方案的設(shè)計過程，希望能對高校的青年教師課堂教學(xué)具有一定的指導(dǎo)意義和借鑒意義。
參考文獻：
第7篇：實驗室自動化設(shè)計范文
【關(guān)鍵詞】新形勢 自動化技術(shù) 機械設(shè)計制造 應(yīng)用研討
機械制造自動化程度的高低影響著社會生產(chǎn)力，為了進一步促進社會生產(chǎn)力的發(fā)展，必須充分發(fā)揮自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用。機械自動化技術(shù)最先在機械制造冷加工過程中得到應(yīng)用，并隨著時代的發(fā)展不斷擴充了其適用范圍，加快了機械制造行業(yè)的自動化程度。本文將對自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用做具體分析，從而為促進自動化技術(shù)的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)，帶動生產(chǎn)發(fā)展與進步。
1 對自動化技術(shù)進行概念和優(yōu)點分析
自動化技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，是生出來發(fā)展中不可獲取的部分，它是指在機械制造業(yè)應(yīng)用過程中，實現(xiàn)對加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動化生產(chǎn)過程，從而加快生產(chǎn)投入原料的加工變換和流動速度，節(jié)約人力資源。
機械自動化具有非常明顯的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）機械自動化的應(yīng)用能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、從而縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期、更快地促進產(chǎn)品更新、擴大經(jīng)濟效益；（2）自動化的實現(xiàn)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(huán)境，帶動了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和發(fā)展；（3）降低了生產(chǎn)成本，能夠?qū)崿F(xiàn)機械制造業(yè)技術(shù)的改造、升級和進步，為機械制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展指明方向，能夠保證機械制造業(yè)能夠獲取最高的生產(chǎn)率、最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量和最低的產(chǎn)品成本。
2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用分析
只有將自動化技術(shù)有效的與機械制造業(yè)結(jié)合，才能充分發(fā)揮自動化的價值，為生產(chǎn)力帶來發(fā)展動力，同時也為自身的深入發(fā)展奠定了實踐基礎(chǔ)。自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
2.1 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的集成化應(yīng)用
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進了自動化技術(shù)在各個不同領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上形成了新的技術(shù)，并逐漸擴大衍生，為了實現(xiàn)不同級別的集成制造系統(tǒng)的構(gòu)造，必須采用快捷有效的方式對各種不同技術(shù)進行系統(tǒng)的集成，協(xié)調(diào)之間的關(guān)系。自動化技術(shù)在機械制造中的集成化應(yīng)用主要是通過借助系統(tǒng)工程理論的有效指導(dǎo)和信息技術(shù)對企業(yè)的制造流程進行整體上的優(yōu)化，并輔之以精簡機構(gòu)和過程重組等手段，促進適度的自動化，控制其應(yīng)用的程度，并在計算機數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，將企業(yè)中的各種要素及相關(guān)的經(jīng)營管理活動組成一個有機整體，協(xié)調(diào)配合制造業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，并最終實現(xiàn)機械制造以人為中心的柔性化生產(chǎn)目標(biāo)。在機械設(shè)計制造進行集成化的過程中，自動化的應(yīng)用能夠有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低新產(chǎn)品的研發(fā)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(huán)境得污染，起到保護環(huán)境的作用，實現(xiàn)制造業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
2.2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的智能化應(yīng)用
智能化是自動化技術(shù)最大的特點之一，智能化機械制造技術(shù)是一項非常復(fù)雜的新技術(shù)，包括了機械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能等技術(shù)，各種技術(shù)相互滲透，成為一門綜合性極強的技術(shù)。它能在技術(shù)系統(tǒng)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(huán)節(jié)，以此替代相關(guān)的專家進行實際的模擬。不僅能夠?qū)ψ陨淼男袨檫M行監(jiān)測，保證其正常有序的運行，還能對預(yù)測到的錯誤進行預(yù)防和改正，從而降低風(fēng)險，除此之外，智能技術(shù)還在應(yīng)對突發(fā)事件的情況時，發(fā)揮著重大作用，通過對外界環(huán)境的分析和自身調(diào)整，找到最適合的應(yīng)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(shù)在機械設(shè)計制造中的柔性應(yīng)用
隨著社會環(huán)境的不斷變化以及人們的需求的多樣性，自動化技術(shù)必須不斷的進行改革和創(chuàng)新，以適應(yīng)社會不斷多樣的需求，在機械制造業(yè)的發(fā)展中，客戶的需求也在不斷的變化，對機械制造業(yè)的應(yīng)變能力、反應(yīng)能力等提出了更高的要求，為技術(shù)改造提供了推動力，推動自動化技術(shù)柔性發(fā)展的應(yīng)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(jié)合，在追求自動化的基礎(chǔ)上，加入個別人工的環(huán)節(jié)，兩者相互配合，提高機械制造業(yè)對外界因素變化的適應(yīng)能力，實現(xiàn)機械制造產(chǎn)業(yè)的柔性發(fā)展。同時，柔性化發(fā)展能夠通過與制造系統(tǒng)的鏈接，從而加強與機械生產(chǎn)的聯(lián)系，降低成本，提高了自動化水平。
2.4 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的虛擬化應(yīng)用
虛擬化是指經(jīng)過多種技術(shù)的結(jié)合，建立一種以仿真和系統(tǒng)建模系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對未知的情況進行預(yù)測和分析的技術(shù)，能夠?qū)ο鄳?yīng)的制造過程進行方針，以發(fā)現(xiàn)并及時解決機械制造中可能出現(xiàn)的問題，從而降低制造業(yè)的風(fēng)險，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，達(dá)到企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)。
3 結(jié)語
機械制造業(yè)對于國家發(fā)展具有非常重要的作用，能夠推動國家工業(yè)的發(fā)展，帶動經(jīng)濟進步。在機械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展中，必須加強自動化技術(shù)的應(yīng)用，在積極引進和吸收國外先進技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，推動機械設(shè)計制造業(yè)進入一個全新的階段，促進我國機械自動化技術(shù)又好又快發(fā)展。
參考文獻：
[1]安淼，李海瑞，申明星.自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用與發(fā)展[J].電子技術(shù)與軟件工程. 2016（09）.
第8篇：實驗室自動化設(shè)計范文
關(guān)鍵詞：煙草生產(chǎn)設(shè)備；自動化控制；電氣故障排除
引言：隨著人民生活水平的日益提高，健康問題成為人們關(guān)注的焦點。那么對于煙草行業(yè)而言，“降焦減害”成為企業(yè)發(fā)展立足點。隨著生產(chǎn)水平的不斷革新，各煙草工業(yè)公司已開始使用更先進的、自動化程度更高的設(shè)備進行卷煙生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率，并不斷研發(fā)“降焦減害”技術(shù)，提升產(chǎn)品競爭力。但是隨著越來越多的自動化設(shè)備的使用，不可避免的出現(xiàn)了電氣控制方面的問題，因此，掌握設(shè)備故障的特點，快速的排除故障是十分重要的。
一、煙草設(shè)備故障特點
由于香煙規(guī)格較小，相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備也就十分精細(xì)，先進的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常規(guī)檢測設(shè)備無法應(yīng)用。無法通過常規(guī)的監(jiān)測設(shè)備來監(jiān)控機器是否正常運轉(zhuǎn)，尤其是某些關(guān)鍵部位的關(guān)鍵部件位置及其隱蔽，更不利于設(shè)備檢修人員的操作。再者，由于設(shè)備的精細(xì)，各部件之間的配合精度極高，相互干擾的問題也十分嚴(yán)重。以上幾點原因給檢修工作帶來極大不便，因此，在檢修煙草設(shè)備的電氣故障時，針對不同的設(shè)備采取不同的維修方案是維修人員應(yīng)掌握的基本要領(lǐng)。
在煙草的生產(chǎn)設(shè)備中，卷接設(shè)備和包裝設(shè)備是應(yīng)用最普遍的設(shè)備，兩者的故障原因和維修方案具有很大差異，需要根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因，從而制定維修方案，最終解決問題。
二、卷煙機常見故障及其處理方案
1.機組無法正常啟動和運行
卷煙機故障顯示器出現(xiàn)報警信息且機器無法正常啟動時，查看報警信息，依據(jù)報警內(nèi)容檢修相應(yīng)部位即可，如遇到不明確的方面，可以查看設(shè)備配套的說明書，按照指示完成排故工作。如果出現(xiàn)屏幕上沒有報警信息，但設(shè)備仍然無法正常啟動時，首先應(yīng)考慮是否出現(xiàn)觸點間接觸不良的問題。一般來說，設(shè)備會配置可以提供故障顯示或者控制連鎖的常開觸點和常閉觸點。觸點長期暴漏在空氣中，由于空氣中粉塵含量較高，或者空氣潮濕等因素就會引起觸點間的污染，從而可能導(dǎo)致常開觸點短路，變成常閉觸點，或者使常閉觸點斷路，變成常開觸點，引起設(shè)備故障。處理此類問題首先要認(rèn)真查看設(shè)備電氣圖紙，確定觸點狀態(tài)，之后進行測量，找到故障點，及時排除。
預(yù)防此類故障應(yīng)定時進行設(shè)備維護，保持空氣的干燥、清潔。從而防患于未然。
2.輸送帶速度失控
傳送帶是卷煙機組的重要組成部分之一，其在工作中經(jīng)常出現(xiàn)速度失控，控制失靈，無法停止等問題。
這種情況通常要用萬用表去測量調(diào)速電路板，查看是否有直流電壓持續(xù)輸出，如有，則記錄電壓值。之后關(guān)閉電源，開始做進一步的檢查，首先觀察電路板上是否有短路的跡象，查看電器元件外觀有燒毀的跡象，重點查看制動電阻的狀態(tài)，觀察是否出現(xiàn)變色、燒焦、發(fā)熱的現(xiàn)象。引發(fā)輸送帶失控的原因大多是由于調(diào)速電路板上的可控硅被擊穿，導(dǎo)致輸送帶停止后，控制電路的常閉觸點接通。從而出現(xiàn)上述故障。更換電器元件就可排除此故障。特別需要注意的是，在出現(xiàn)上述故障時，要立即關(guān)閉電源，以避免故障范圍擴大，造成不必要的損失。
3.機組運轉(zhuǎn)上升時停機
當(dāng)機組的運轉(zhuǎn)速度達(dá)到一定程度時，就會出現(xiàn)停機現(xiàn)象。此時查看故障顯示器，并無報警信息。當(dāng)斷電之后再次重啟，機組恢復(fù)運轉(zhuǎn)，但是當(dāng)運轉(zhuǎn)速度達(dá)到上述的數(shù)值時，會再次出現(xiàn)停機的現(xiàn)象，如此反復(fù)。此時應(yīng)查看水松紙，檢查水松紙和拼接檢測器處的安裝方式是否復(fù)合要求，如不符合，則按照說明書上的要求重新安裝。如復(fù)合，則檢查水松紙拼接檢測器的護套是否完好，如有磨損也可造成上述故障現(xiàn)象。更換新的護套即可排除故障。
4.印刷位置無法調(diào)整
卷煙機組電氣控制還有一個問題，那就是印刷位置無法調(diào)整，保護開關(guān)斷開，合上之后又迅速斷開，如此往復(fù)。檢查控制器，發(fā)現(xiàn)控制器內(nèi)的銅箔發(fā)熱變色。更換了相關(guān)器件之后，保護開關(guān)仍然無法閉合。閉合之后快速斷開，再次檢查控制器，發(fā)現(xiàn)銅箔再次發(fā)熱變色。
對于此種故障，故障點應(yīng)該在控制電路。所以應(yīng)對控制電路進行檢測，查看個觸點是否接觸良好，是否存在短路現(xiàn)象。如存在，則更換新的繼電器?？紤]到卷接機中小型封裝繼電器過多導(dǎo)致此種故障頻發(fā)，應(yīng)仔細(xì)的檢查各個觸點。更應(yīng)該定期檢查，做好清潔防潮等工作，以杜絕此類故障的頻發(fā)。
三、包裝設(shè)備故障及其應(yīng)對策略
質(zhì)量檢測功能故障和元器件故障是煙草生產(chǎn)機組故障中的兩類。
在檢測功能故障方面，設(shè)備經(jīng)常會出現(xiàn)缺支或空頭情況下的電路板信號燈常亮，拔下后重新接上則故障排除。但是當(dāng)再次出現(xiàn)這樣的情況時，上述故障再次出現(xiàn)，如此反復(fù)。出現(xiàn)此種故障的原因多是由于控制系統(tǒng)的復(fù)位功能失靈所引起的，通常出現(xiàn)這種故障，首先檢查電路板上是否有燒毀的跡象，檢查是否有元器件燒毀，通常先檢查邏輯器和觸發(fā)器。如有損毀，則更換完好的元器件就可修復(fù)，如果燒毀的元器件過多，則要更換一塊新的電路板。
除了電路板信號燈出現(xiàn)故障以外，煙草生產(chǎn)包裝設(shè)備在檢測完整度方面也會經(jīng)常性的出現(xiàn)一些故障，造成此類故障的原因多少由于接近開關(guān)的損壞，一般出現(xiàn)此故障就要全面的檢查各個開關(guān)的完好程度，對于損毀的開關(guān)進行更換就可排除故障。另外，定期排查接近開關(guān)，也能盡早的發(fā)現(xiàn)問題，把設(shè)備的故障率盡量的降低。
包裝設(shè)備元器件問題主要體現(xiàn)在機械驟停和無法復(fù)位等等。這些故障的排除主要圍繞元器件的觸點方面就可以解決。找到故障點以后，更換新的元器件就可排除故障。
四、常用卷包設(shè)備檢測與診斷技術(shù)
卷接包設(shè)備在運行過程中較常遇到一些故障，以下幾種方法可以快速地完成排故工作。
1.在線監(jiān)測
在線監(jiān)測是一種實時監(jiān)測的技術(shù)，可以通過實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，通過與設(shè)備正常工作狀態(tài)的對比，進行判斷該設(shè)備是否處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，如數(shù)據(jù)出現(xiàn)大幅變化，則說明該設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了故障。
2.關(guān)鍵部位振動檢測
關(guān)鍵部位振動監(jiān)測是通過實時監(jiān)測關(guān)鍵部位的零部件的振動情況，對比設(shè)備運轉(zhuǎn)時該部件的正常振動頻率和幅度，來判斷該設(shè)備是否出現(xiàn)了故障。
3.異常噪音檢測
設(shè)備在正常運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一定的噪音，這是不可避免的。但是實踐證明，設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的噪音和設(shè)備出現(xiàn)故障時所發(fā)出的噪音是不同的，因此通過監(jiān)測設(shè)備運轉(zhuǎn)時所發(fā)出的噪音對比設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時所發(fā)出的噪音，就會發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常。此種方法需要維修人員對設(shè)備有很深的了解，此法雖然通常不能精確定位設(shè)備的故障點，但是在實際運用中還是非常實用的。有經(jīng)驗的維修人員則可通過對設(shè)備運轉(zhuǎn)時所發(fā)出的聲音判斷設(shè)備是否存在故障，甚至可以判斷出故障點。
4.油樣分析
設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中，很多部件之間要頻繁的接觸，因此，是必不可少的，通過對設(shè)備內(nèi)部的油樣運用光譜技術(shù)進行物質(zhì)分析，就可以判斷出設(shè)備的運行情況和磨損情況，從而了解設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況。
五、結(jié)語
綜上所述，隨著我國整體科技的不斷發(fā)展，煙草行業(yè)的設(shè)備革新是不可避免的，采用先進的自動化煙草設(shè)備取代老式的煙草設(shè)備是必然的。隨之而來的就是自動化煙草設(shè)備的維護問題，快速的查到故障點，排除故障是十分必要的。只有這樣卷煙生產(chǎn)才能不斷適應(yīng)社會環(huán)境變化，在“降焦減害”、“提稅順價”等行業(yè)環(huán)境變化下找準(zhǔn)卷煙企業(yè)發(fā)展的立足點。
參考文獻
第9篇：實驗室自動化設(shè)計范文
為了能夠克服傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)方式的諸多不利因素，進行校內(nèi)實習(xí)基地的建設(shè)就顯得極其重要。石河子大學(xué)電氣工程及自動化專業(yè)經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，已經(jīng)逐步形成了具有專業(yè)特色的培養(yǎng)模式，特別是實踐教學(xué)的培養(yǎng)模式，具有鮮明的電氣工程專業(yè)的特點。石河子大學(xué)電氣工程專業(yè)擁有電機學(xué)實驗室、自動化綜合實驗室、電力系統(tǒng)綜合實驗室、繼電保護實驗室、高電壓實驗室、電力電子技術(shù)實驗室、電氣控制及PLC實驗室、單片機實驗室等專業(yè)實驗室，同時還擁有電工、電子技術(shù)等基礎(chǔ)實驗室。各實驗室設(shè)備先進，完全能夠滿足學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)的需要?，F(xiàn)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(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出來，為充分發(fā)揮利用實驗臺的使用效率，開發(fā)綜合實驗項目，這樣不僅能夠滿足生產(chǎn)實習(xí)的要求，還可以為青年教師的成長提供可以發(fā)揮及鍛煉的平臺。
二、開發(fā)設(shè)計綜合實驗項目
1綜合實驗項目內(nèi)容設(shè)置要求
綜合實驗教學(xué)是提高大學(xué)生綜合專業(yè)素質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)，能夠有效地培養(yǎng)具有專業(yè)綜合思維能力和綜合處理問題解決問題的復(fù)合型專業(yè)技術(shù)人才。因此，電氣工程綜合實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置應(yīng)具備以下特點及要求。
1.1課程綜合交叉性
生產(chǎn)實習(xí)是一次對學(xué)生大學(xué)四年來專業(yè)知識的全面檢驗實踐的機會，因此與之緊密相關(guān)的綜合實驗的內(nèi)容設(shè)計要體現(xiàn)各專業(yè)主干課程的特點，以及強電與弱點的緊密結(jié)合。課程內(nèi)容的交叉、整合、綜合，可以真正提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，克服單一課程實驗的課際界限，促使學(xué)生對各專業(yè)課程的重新認(rèn)識、掌握和綜合，并建立專業(yè)課程連續(xù)統(tǒng)一綜合體。
1.2學(xué)生自主設(shè)計性
由學(xué)生完全自主設(shè)計組織實驗內(nèi)容，選擇實驗方案，確定實驗儀器，指導(dǎo)老師只需確定實驗的安全性及可靠性。這樣可以克服學(xué)生的依賴性，促使學(xué)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(xué)生做實驗的積極性和主動性，鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1.3創(chuàng)新性
大膽鼓勵學(xué)生勇于嘗試的勇氣，指導(dǎo)教師不輕易否定學(xué)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(dá)到了實驗的目的?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計思路，并能緊密聯(lián)系工程實際，使學(xué)生敢于動手發(fā)現(xiàn)問題，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有國際競爭力的高素質(zhì)人才。
2電力系統(tǒng)調(diào)度自動化綜合實驗設(shè)計實例
石河子大學(xué)機械電氣工程學(xué)院的電力系統(tǒng)綜合自動化實驗室目前擁有武漢華工大電力自動技術(shù)研究所的WDT-Ⅲ型電力系統(tǒng)綜合實驗平臺3臺，以及PS-5G型電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺1臺，是一個高度自動化的、開放式多機電力網(wǎng)綜合試驗系統(tǒng)，充分體現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度自動化、信息化、數(shù)字化的特點，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的檢測、控制、監(jiān)視、保護、調(diào)度的自動化。設(shè)計綜合實驗如下。
2.1實驗?zāi)康?/p>
（1）掌握電力系統(tǒng)自動化的遙測，遙信，遙控，遙調(diào)等功能；（2）掌握了解電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化。
2.2實驗項目和方法
（1）電力網(wǎng)的電壓和功率分布實驗；（2）電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整實驗；（3）電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓調(diào)整實驗。同學(xué)們自己設(shè)計實驗方案，擬定實驗步驟以及實驗數(shù)據(jù)表格。
2.3實驗報告要求
（1）詳細(xì)說明各種實驗方案和實驗步驟；（2）認(rèn)真整理實驗記錄；（3）比較各項的實驗數(shù)據(jù)，分析其產(chǎn)生的原因。
三、結(jié)束語
