城乡建设科技创新范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇城乡建设科技创新范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

目前，世界上大多数的设计机构和艺术院校，在二维图像处理的软件应用中，主要以美国Adobe公司开发的Photoshop为主。Photoshop的功能十分强大，它可以把数字化摄影图片、剪辑、绘画、图形以及现有的美术作品结合在一起，并进行处理，使之产生各种绚丽甚至超越意想的艺术效果。

Photoshop是一款实践性、艺术性很强的图像处理软件，其内容丰富，工具繁多。对这门课的教学“好上”，但“上好”却很不容易。面对学生起点水平的参差不齐，个人兴趣、审美能力的差异，把学生吸引到教学中来，让学生乐学、好学地完成学习任务是我们每一位图像处理软件教师都十分焦虑的问题。通过这几年的教学经历和教学实践，我认为要不断根据学生的实际情况，灵活把握教学内容和合理的教学形式来解决出现的种种问题。下面就从教学内容的设计、教学方法的选用、教学评价的实施三个方面来谈谈如何通过改进和创新Photoshop课程的教学设计，从而全面提高学生的综合设计能力。

1教学内容的设计：源于教材而不依赖教材

1.1上好第一节课，激发学生的学习热情

个人认为上好Photoshop第一课──图片欣赏课十分重要，它能够使学生对这门课有整体的了解，同时也能增强学生的学习兴趣，开阔学生的视野，提高学生的欣赏能力，增强学生学习的信心，为学生进行下一步的学习奠定坚实的基础。在上第一节课时我为学生展示一些多种图像模式表现的色彩效果，让他们了解色彩在图像处理中的重要作用。滤镜是Photoshop的万花筒，可以在顷刻之间完成许多令人惊叹的效果。为了让学生感受到强大的滤镜功能，我把原图像和用滤镜处理的效果图片展示给学生，让他们进行比较，使他们初步体会滤镜这种图像特效工具的使用效果。为了增强学生的学习信心，还向他们展示历届学生的优秀作品，从图片的整体构思、创意、色彩、整体效果等审美角度给学生进行讲解，在拓宽了学生视野的同时也给学生带来一种亲切感，使他们相信自己完成Photoshop的学习后也能进行一些复杂的图像设计处理。

1.2学以致用，善于从学生的生活实际中挖掘“例子”

随着数码产品的普及，许多学生都拥有了数码照相机。结合这一实际情况，我就围绕如何用Photoshop更好的处理数码照片这一主题设计专题学习网站，让学生自主学习图像色彩处理这一教学单元。安排如何消除照片中的红眼现象，如何处理曝光不足的数码照片，调整偏色照片和制作自已或他人的艺术照这些教学内容。从实践过程来看，学生们觉得这些知识能帮助他们解决生活中的实际问题，因而表现出极大的学习兴趣和学习热情。在学习网站、书本的帮助下，大多数的学生都能够独立完成学习任务，体验到自主学习带来的成就感。

1.3根据教学需要调整教学内容，让学生掌握的知识更系统

根据这几年的教学实践，我将Photoshop的教学分为四个教学单元：基础知识，图像色彩的处理，滤镜的使用，综合实践。其中综合实践课又贯穿于每一教学单元中。“任务驱动的教学模式”以其能有效的调动起学生的积极性在信息技术课的教学中已得到了充分的肯定。作为教师，我们应该根据教学内容安排好这些任务的大小，顺序，使得任务之间是相互关联，循序渐进“螺旋式”上升过程，便于学生对所学知识有一个系统的理解、认识。

2以积极的教学理念为导向，根据教学内容选择不同教学方法

“教学有法，但教无定法”，每种教学方法都不是万能的，也不能说某个知识的教学只能用某种教学方法。每种教学方法都有其长处，也有其短处。因此在Photoshop的教学中需要根据教学内容、学生的接受能力等实际情况灵活运用各种教学方法。以下从该课程教学方法中的任务驱动、合作学习两个方面进行比较分析。

2.1任务驱动

适用于Photoshop中一些基础性操作技能的练习。如Photoshop工具箱中常用工具的使用；对图片、文字进行滤镜效果的处理等等。长处是能充分调动学生的主动探索的积极性，有利于培养学生自主学习能力和相对独立的分析问题、解决问题的能力。短处是对知识的习得和应用是“不自觉的”，很难被学生“内化”。学生也可能因为“求胜心切”，过于重视结果，反而忽略过程。因此有时会出现在上节课任务完成非常好，下次再用却不记得是如何完成任务的现象。

2.2合作学习

适用于Photoshop中开展综合性练习的环节。长处是有利于促进学生各种认知能力的发展，有利于学生学会与他人一起工作的方法与态度，从而培养学生的团队精神和健康的情感意识与价值观。短处是为了达到良好的教学效果，需要一些特定教学环境要求，比如机房机器位置的摆设，能否上网搜集资料等等。需要有相应的激励、监督、评价机制，否则会陷入分工不明，流于形式的情况。

3以“评”促“学”，有利于学生信息素养的全面养成

通过这几年的教学实践，我体会到以“评”促“学”，是保持学生持久学习兴趣的重要手段，在进行教学设计时一定不能忽视对学生的评价。

3.1建立明确的评价机制

对图像处理课程良好的学习兴趣能有效促进学生综合设计表达能力的发展。但并非所有学生都对Photoshop的学习有兴趣，对于没有学习兴趣的学生就需要用其它办法来促进他们对该软件的学习，其中教学评价就是一个有力的手段。学生为了达到评价标准的要求，就不得不迫使自己努力学习，从而促进了该软件技术的掌握。在开始上Photoshop的第一节课，我就告诉学生这门课的成绩评定办法：平时成绩占70%，期末考核占20%，重在过程。有了这样的约定，就严格地从平时的每一次课堂练习开始执行。我给学生以班级为单位建立了一个文件夹，学生的作品以学号+姓名的命名方式上传到教师机，学生有浏览、下载学生作品权限，这样就便于学生之间进行相互的交流。

3.2采用多元化的评价方式

对Photoshop课程的评价方式我主要采用教师评价，学生互评和学生自评这三种形式。其中教师评价是最主要的，除了在课堂上用多媒体软件针对性地对个别学生的作品进行评价以外，在课后我会对全体学生的作品做出相关评价，并把评价结果公布在班级QQ群里。让学生能及时看到我对他们作品的评价。评价不是对学生作品进行优劣的甄别，而是帮助学生指出问题所在并能起到激励学生不断改进的作用。对于一些优秀的学生作品，其他同学可以作为一种参照，下一次能尽快提高自己的作品水平。通过这样的互评方式共享学生的学习成果，从学生的角度发现问题以及提出改进意见。在合作学习以及每一个教学单元完成后我要求学生进行自我评价，肯定成绩的同时找出差距，从而培养学生的反思能力，最大限度的促进学生的发展。

总之，图像处理课程Photoshop软件的编辑手段和技巧层出不穷，熟悉Photoshop的各种功能不可能一蹴而就，只有多学、多用、多练、多体会，才能插上创意和想象力的翅膀。只有巧用多种教学手段，化静为动，让学生面对多彩的画面激起学习的兴趣，提高审美能力、创造力和想象力，在教学方法的设计中善于创新和灵活运用，才能有助于提高学生的学习积极性和教学质量，才能快速地提升学生的综合设计素养。

参考文献：

篇2

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0190-04

精品课程建设工作是教育部关于高等学校教学质量和教学改革工程的重要组成部分，是学校教学工作重要的基本建设内容。教育部指出，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。精品课程建设要体现现代教育思想，符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律，具有鲜明特色，并能恰当运用现代教学技术、方法与手段。西安外事学院“机械制图”课程经过多年建设，于2012年4月被评为校级精品课程，2013年12月经专家评选后，被省教育厅批准为“陕西省省级精品资源共享课”。总结本课程多年来的建设与改革工作，主要经验与体会如下。

一、创新课程新体系，改革课程内容

“机械制图”课程是高等院校工科专业的一门重要的技术基础课，在生产实践中充当着机械工程与产品信息的载体，在工程界起着表达、交流设计思想的语言作用。随着科学技术的高速发展和计算机技术的广泛应用，各门学科也都有着突飞猛进的发展。作为工科院校的一门重要的技术基础课程――机械制图，也应该有一个巨大的变革，以适应飞速发展的社会和时代的需要。

随着我国高等教育教学改革的不断深化和应用型技术人才培养的需要，高等院校工程图学的教育，在课程体系、教学内容、教学手段和方法等方面都发生深刻的变化。基于“机械制图”是研究机械图样绘制和阅读规律与方法的一门科学，也是机械类专业和工程技术类专业学生必须学习的一门重要的技术基础课。通过该课程的学习，主要培养学生以国家标准为基础绘制、阅读工程图样的能力。近五年来，课程组积极进行本课程教学体系和教学模式的改革研究。根据应用型工科技术人才培养的需要，整合画法几何、机械制图、计算机辅助绘图等三门专业基础课，建设出新的综合性技术基础课――“机械制图”及其课程体系，并进行教学的实践工作。长期以来，“机械制图”课程一直是主要教授尺规绘图技术，但随着科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用，计算机辅助绘图技术也成为学习该课程必须掌握的知识内容之一。因此，在课程知识结构的改革上，我们构建出主要包括制图基础、投影原理、表达方法、专业制图、绘图技术和计算机绘图基础等知识体系（模块）。制定的“机械制图”课程内容、结构和知识点，如图1所示，依据知识体系（模块）安排的章节知识内容见表1。课程教学内容的选取，既可保证工科类专业所需的投影理论、制图基础等基本理论、基本知识和基本技能，又能避免相关内容的交叉与重叠，缩减教学课时，提高课程教学效果。

二、教学方法与教学手段创新

随着时代的发展，大学生要学习的新知识和新学科不断增多，基于教学改革需要，各门课程学时数相应减少，“机械制图”学时已从72学时减少到68学时，后又减少到64学时，但要求的教学内容删减很少，反而会增加适应现代需要的计算机绘图内容。为此，我们积极进行课程教学方法与教学手段的改革与创新。

1.改革传统“粉笔+黑板”授课方式，将先进的教育思想和科技含量高的技术引入课堂教学。为此，课程组陆续将计算机辅助教学及多媒体课件引入课程教学中，并取得较好的教学效果。采用多媒体课件教学，能充分发挥课件容量大、密度高、信息广泛等特点，内容生动，直观逼真，有利于提高课堂教学效果。

2.为提高课程教学效果，课程组建设出“机械制图模型室”，即配备相关教学模具，建设多锥体、多柱体、基本体、叠加体直观模型库和相关典型零件与装配图挂图库。这些建设既为课程中的空间点、线、面投影等较为抽象问题的讲授提供帮助，又为零件构形等直观教学提供基础。建设的“机械制图直观教学陈列室”，不仅为增强学生对正投影法原理、点线面的投影规律的理解，以及基本体与叠加体、立体表面截交线、相贯线的认识与理解提供有效帮助，而且通过这些资源作为辅助教学手段，能够较好地提高学生对机械零件的认知水平和教学效果。

3.将计算机绘图技术引入“机械制图”课程教学中，将三维实体绘图软件的应用引入课堂教学，使计算机绘图的表达形式更加生动、直观，激发学生对课程的学习兴趣和学习积极性。同时，在学校的支持和帮助下，建立起工学院CAD微机绘图室。课程组不仅将计算机绘图教学面向全院全面铺开，也为学生计算机绘图上机实践提供条件。

4.积极加强课程实践教学环节，增强学生动手能力和识图绘图能力的培养。在课程建设与改革中，为了提高学生的动手能力和识图绘图能力，课程组增加课程的实验内容，先后开出“轴套类零部件测绘”、“减速器装拆与测绘”、“虎钳的装拆与测绘”等课程实践教学项目，利用CAD机房建设三维动画库。为了增强学生计算机绘图能力的培养，课程组还将我院计算机辅助设计开放实验室与“机械制图”课程相结合，每学期利用课外时间分别开设AutoCAD、Solidworks等与“机械制图”课程紧密联系的选修课程，进一步培养和提高学生应用计算机绘图能力和计算机辅助设计软件的能力。此外，从2012年至今，在工学院的支持下，我们举办了两届“西安外事学院CAD技能大赛”，学生参赛热情高，参赛人数多，有力地推动学生对课程的学习兴趣。

5.在教学方法上，采用“项目化”教学，并对每个项目进行“模块化”处理。各模块的教学内容采用“渐进式”，在教学手段上充分利用现代化教学手段，注重教学，加强直观性；在教学评价上，采用分项目考核方式，注重过程考核。此外，课程组进行课程“试题库”建设，分别建立出单选、多选、填空、作图等分题库，为试题的规范化、科学化、电子化和自动化打下基础。这些教学资源建设为教师授课、学生学习及试题规范提供有力的支撑。

6.加强课程网站建设。课程组利用本课程先后被批准为校级精品课程和省级精品资源共享课程的建设机遇，利用多媒体和计算机网络技术建设出“机械制图”课程立体化教材和教学支撑系统，在校园网上建设出本课程网站，列示课程各种教学资源，为学生对本课程的学习提供较好的教学资源和环境。目前，完成了本课程的部分章节视频教学录像工作，链接到校园网上，为学生学习提供帮助。

三、精品教材建设

精品教材建设是精品资源共享课程建设的重要组成部分，是教学内容和课程体系改革的成果体现。早在1988年国家教委颁发的《高等学校教材工作规程（试行）》中，就指出：“高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，是进行教学的基本工具，也是深化教学改革、提高教学质量的重要保证。”基于高校教材是传授知识、培养技能的重要工具，在人才培养过程中扮演着极其重要的角色，所以，在精品资源共享课程的建设规划中，我们专门制定教材建设规划。在充分研究国内外同类教材的基础上，依据前述“创新课程新体系，改革课程内容”的思想，组织教材编写力量，先后出版质量较高《机械制图》、《机械制图习题集》（西南交通大学出版社，2014出版）两部精品教材（见图2）。由于“机械制图”课程的主辅教材配套齐全，使用效果较好，在培养厚基础、强能力、高素质、宽口径的应用型本科技术人才方面发挥着重要的作用。

在“机械制图”课程精品教材的编写中，我们坚持以应用型本科技术人才培养的实际需要为宗旨，遵循机械制图的认识规律及循序渐进的原则，依据理论联系实际和注重机械制图能力培养的要求，优化课程知识体系，所出版的“机械制图”课精品教材表现出如下特点。

1.重视基础理论。该教材以点、线、面、体的投影理论为基础，经过立体―平面―立体的思维过程，加强投影理论、构形设计、表达方法、绘图能力、制图规范五大基础内容的教学，有利于立足培养学生形象思维能力、空间想象力和表达创新设计思想的能力。

2.注重实用性。该教材在编写中按照培养本科应用型人才的特点，精选教学内容，注重科学性、时代性、实用性和工程实践相结合，能够将说明投影基本原理和投影制图的丰富的实际应用案例纳入教学内容。

3.重视手工绘图。教材能以“工程师的基本技能训练”需要，考虑在日常设计及科技思想交流时，用手工绘图比较方便，介绍徒手绘图方法，以重视手工绘图能力的培养。

4.培养跟踪现代机械设计绘图学科前沿的意识，介绍计算机绘图原理与应用。该教材介绍现代机械工程设计绘图主流软件，能让学生了解计算机绘图的现状和发展，适度打开科学前沿窗口，激励学生对“机械制图”课程的学习兴趣。专门编写“计算机辅助绘图”一章，以国际著名绘图软件AutoCAD使用为基础，培养学生的计算机绘图能力。

5.遵循国家标准，科学规范。该书所涉及的国家标准全部采用最新的国家标准。基于上述特点，该教材既是省级精品资源共享课程的规划建设教材，被入选西南交通大学出版社精心组织出版的“21世纪应用型本科‘十二五’规划教材――汽车类”。由于教材较好地表现出科学性、先进性、系统性和实用性，教材出版后，即被西南交通大学出版社推荐参加“第四届中国大学出版社图书奖”的评选。

四、教师队伍建设

教师队伍建设不仅是高等院校教学建设的重要内容之一，也是学科、专业和课程建设的基础和重要工作。目前，本课程组已初步建成一支知识结构较为全面、年龄结构适合、学缘结构合理的“机械制图”课程教学团队。针对师资队伍建设工作，我们提出课程师资队伍建设要符合学校办学定位的目标，适应教学需要和学科发展目标，以培养青年教师为重点，制订具体培养计划，现已取得较好效果。

1.从助课、辅导、批改作业做起，年轻教师初上讲台必须试讲，由老教师检查教案和课件，对新来青年教师安排课程教学辅导工作。

2.实行年轻教师导师制，为每位青年教师配备教学指导教师，对青年教师一对一地进行指导。在导师的指导下，青年教师撰写讲稿，进行试讲，然后承担课程主讲任务。同时，对他们进行爱岗敬业、教书育人的师德教育，积极提高年轻教师业务水平，加强思想道德水平。

3.建立听课和评课制度，发挥老教师和系主任的教学监督作用，提高青年教师课堂授课质量。

4.安排青年教师参加课程教学改革项目，研究课程教学规律，撰写教改研究论文，并组织年轻教师参加实验室建设工作。

5.对每位青年教师制订专门培养计划。每年都有青年教师到国内进修或进行学术交流。支持青年教师提高学历，要求新来的硕士生尽快地攻读在职博士。定期召开课堂教学方法研讨会和教学方法交流会，提高青年教师的课堂教学质量。

由于措施得当，青年教师的培养取得较好成效。青年教师不仅正在茁壮成长，而且在校、院举办的青年教师讲课比赛中获得比赛大奖，主持的“机械制图教学内容整合与改革”获得校级教学成果奖。

五、精品资源共享课的资源特色

根据精品资源共享课的建设要求，本课程陆续完成有关教学资源建设工作，其内容及特色如下。

1.详尽地公开我校“机械制图”精品课程建设全部资料，包括申报材料（本精品课程申报表）、课程介绍、教师队伍、教学方法与手段、教学大纲、授课教案（电子课程教案）、多媒体课件（.ppt格式）、教学资源库、习题与试题库、实践教学大纲（典型零部件测绘）、参考文献、教学与研究、教学效果与成果（校外专家评价、学校教学督导专家评价、校内同行评价、学生评价等）、教学录像、学生典型CAD作品集、学生获得的相关CAD操作技能证书等，资源内容十分丰富、全面，完全公开。

2.完全公开我校课程建设的丰富的教学资源库，包括图片库、电子挂图、三维动画库、电子模型库、视频库等，特色鲜明，内容丰富，为教学资源公开、共享、交流做出有益贡献。

3.完全公开我校课程建设出的电子挂图、习题集、模拟试题库等，为学生利用现代网络信息技术进行课程学习提供快速、便利条件。

4.公开展示我校学生CAD三维实体造型的作品、典型的二维CAD零件图及装配图等作品，对促进学生学习和掌握计算机辅助绘图技术发挥有益作用。

5.公开展示我校学生通过本课程学习，所获得的“全国信息化工程师岗位技能证书（AutoCAD机械设计）”以及“Solidworks计算机辅助设计操作技能证书”，证明本课程在应用型高级工程技术人才培养方面所取得的成绩。

6.计算机辅助设计开放实验室与“机械制图”课程相结合，每学期在课外时间，实验室都开设与该课程的相关课程，如Solidworks、AutoCAD等，与本课程紧密联系，进一步提高学生应用现代设计软件的能力。

7.我院计算机辅助设计开放实验室成立后，自2012年5月开始，先后举办两届西安外事学院CAD技能大赛，参赛学生较多，提高学生学习兴趣。已完成的精品资源共享课的基本资源清单如下：（1）申报材料（西安外事学院“‘机械制图’精品课程申报表”）；（2）课程介绍（主要历史沿革、课程内容、特色和亮点）；（3）教师队伍（教师队伍简表、教师队伍整体情况、教学改革与教学研究）；（4）教学方法与手段（教学条件、教学方法与手段）；（5）教学大纲（“机械制图”教学大纲）；（6）授课教案（电子课程教案）；（7）多媒体课件（.ppt格式）；（8）教学资源库（图片库、电子挂图、三维动画库、电子模型库、视频库）；（9）习题与试题库；（10）实践教学大纲（典型零部件测绘）；（11）参考文献（参考教材、参考书目、参考文献）；（12）教学与研究（教学研究项目、教学研究论文、相关的学术论文）；（13）教学效果与成果（校外专家评价、学校教学督导专家评价、校内同行评价、学生评价等）；（14）教学录像（二位主讲教师的课堂教学录像）；（15）学生典型CAD作品集；（16）学生获得的相关CAD操作技能证书。

六、课程建设成果

在精品课程建设中，课程组先后取得的建设成果主要如下。

1.先后获得三项校级教学成果奖。①“机械制图”教学内容的整合与更新，校教学成果优秀奖（2009.3）；②机械制图与AutoCAD一体化教学模式研究，校教学成果优秀奖（2012.12）；③紧贴应用型人才培养需要，机械基础系列专业基础课程改革与建设，校教学成果奖一等奖（2012.12）。

2.完成校级教改项目一项――“机械制图”教学内容的整合与更新，完成时间：2009.3―2010.3。

3.2012年4月，课程获得校级精品课程；2013年12月，经专家评选，被省教育厅批准为“陕西省省级精品资源共享课”。

4.主编出版课程教材两部：《机械制图》、《机械制图习题集》（西南交通大学出版社，2014出版）；参编出版课程辅助教材三部：《UG NX4 CAD精通篇》（化学工业出版社，2006年出版）、《AutoCAD2007机械设计实例精解》（化学工业出版社，2008年出版）、《AutoCAD2010实例教程》（西北工业大学出版社，2010年出版）。

5.建设出“机械基础系列专业基础课”校级优秀教学团队一支，课程组一位教师获“省级教书育人先进个人”表彰，课程组一位教师获得“校教学名师奖”。

6.课程教学较好地完成国际教学交流工作。2012年9月，我校“机械制图与AutoCAD”（4学分）、“机械制图”（3学分）课程，成为西安外事学院与韩国X南理工大学互认学分课程，课程组承担韩国X南理工大学来我校学习的15名韩国交换生的上述两门课程的教学工作，教学得到韩国岭南理工大学师生的一致好评。

作为应用型本科院校的一门重要的专业技术基础课，“机械制图”的教学内容改革对培养具有较强设计实践能力和创新能力的应用型人才，具有一定的促进作用。几年来，我们在培养应用型本科技术人才的实践过程中，对“机械制图”课程的教学内容改革进行一些探索，已取得较好的教学成果，不仅可提高课程教学质量，而且该课程于2012年被评为西安外事学院精品课程，于2013年被评为陕西省省级精品资源共享课程，所出版的精品教材得到全国多所院校使用。本教学团队，将不断努力，继续建设好这一省级精品课程。

参考文献：

[1]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[R].教高[2003]1号.

[2]国家教育委员会.关于积极推进“高等教育面向2l世纪教学内容和课程体系改革计划”实施工作的若干意见[R].1997.

[3]国家教育委员会.高等学校教材工作规程（试行）[R].1988.

[4]教育部：关于“十五”期问普通高等教育教材建设与改革的意见[R].2001.

[5]姚恩全.高校精品课程建设的理论与实践研究[J].东北财经大学学报，2006，（6）：88-90.

篇3

今年，在市委三届六次全体会议、市人大三届二次会议上已经提出了全市跨越式发展战略目标。随着科学发展观的深入贯彻落实和建设全面小康社会的深入推进，打造和谐城乡规划必将成为城乡规划工作的目标和重点。具体来说，这就要求我们必须坚持把务求实效和促进科学发展作为开展学习实践活动的出发点和落脚点，认真学习、深刻理解和全面把握其理论内涵、精神实质和根本要求，把科学发展观的要求转化为推进科学发展的坚强意志、谋划科学发展的正确思路、领导科学发展的实际能力，严格按照科学发展观为指导，坚决以建设滨河生态水韵城市的目标，以招商引资和争取项目为抓手，以“城乡建设年”活动为主线，以改革创新为动力，紧紧抓住国务院《关于进一步促进__经济社会发展的若干意见》和扩大内需的机遇，进一步强化责任意识，解放思想、顺应趋势、乘势而上，重点做好“三篇文章”：

篇4

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）19-0123-02

一、引言

贵州大学机械工程学院机电传动与控制实验室拥有一套综合实验设备，包括液压实验台、气动实验台以及相关配套的仪器、电子元件和仿真软件。基于此实验台可以完成机电传动与控制专业的本科生相关课程的实验教学、课程设计和毕业设计等实验与实践教学环节。实验和实践内容涉及许多基础理论知识和专业知识，课程包括电工与电子技术、液压传动、气压传动、机电一体化原理与控制、液压传动系统、液压控制系统、传感器原理及应用、机电传动与控制、PLC原理及应用以及计算机相关语言及操作系统等。机电传动与控制专业的学生可利用该实验成毕业设计：设计液压控制系统或气压控制系统;设计电气控制回路并编制控制程序;设计控制系统动作仿真;动手搭建实际控制系统等，在此过程中，借助计算机辅助设计的功能，利用FluidSIM、AutoCAD、SolidWorks等软件完成控制程序编制、回路动作仿真以及系统图、装配图和非标零件图的绘制等设计内容。

二、毕业设计指导实例分析

以毕业设计题目“液压自动顺序控制系统的设计”为例，叙述如何对毕业设计进行创新性指导。

1.明确设计对象。液压顺序控制回路是实现多个执行元件依次动作的液压控制回路，是液压回路中较为典型的一种控制回路，是液压系统的一个重要的应用领域。液压顺序控制回路在工业生产中应用相当广泛，如在自动化生产线中的分拣装置、传送装置、提升装置、进给装置、加工装置和装配装置中均可采用不同形式的液压顺序控制;在薄板压力机、拉床、注塑成型机、自动机床刀架等机械中也采用各种形式的液压顺序控制系统。

液压自动顺序控制是在顺序控制液压回路的基础上，采用液压元件、电器控制元件及PLC控制器等实现系统的自动控制。按执行元件液压缸的数量不同，液压自动顺序控制分为双缸控制、三缸控制及多缸控制。按采用控制元件的不同分为液压元件控制、电器元件控制、PLC控制及计算机控制等形式。按控制方法不同，分为压力控制、行程控制和时间控制。在压力控制顺序动作回路中，可分为用负载压力自动控制液压缸顺序动作的回路、用顺序阀的顺序动作回路及用压力继电器的顺序动作回路等，用压力控制的顺序回路，由于管路中的压力冲击，会使后一行程的液压缸产生先动现象，特别是对多缸的顺序动作，有时无法安排各个压力顺序的调定压力，所以对顺序要求严格或多缸的液压系统，用压力控制方式效果不理想，一般宜采用行程控制方式。在行程控制顺序动作回路中，可分为用行程阀的顺序动作回路、用行程开关的顺序动作回路、用顺序缸的顺序动作回路及用位置传感器检测实现的顺序动作回路等，采用顺序缸控制的顺序回路，一旦设计完成，其动作顺序和行程位置均无法改变。在时间控制顺序动作回路中，可分为用延时阀的顺序动作的回路、用时间继电器实现的顺序动作回路及PLC编程实现时间延时的顺序动作回路等，用延时阀实现的顺序动作回路，调节不准，一般用得较少。在液压自动顺序控制系统中，双液压缸顺序控制是最为典型的顺序控制，在双液压缸作用下可以实现多个位置控制，每个液压缸可以有一个位置量，也可以有多个位置量。本毕业设计题目要求设计双液压缸液压顺序控制回路，控制方式为行程控制和时间控制相结合的方式，设计两个位置量的情况，用位置传感器进行位置信号的采集，并进行继电器控制回路的设计和PLC控制回路的设计。设计出的顺序动作回路，不仅可以实现自动控制，而且在液压系统不变的情况下，只需修改设计的控制程序，可以对控制的行程、控制时间进行调整和修改。

2.明确顺序动作要求。对双液压缸顺序控制，回路有以下三种方式。

（1）A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留A缸返回A缸停留B缸返回B缸停留

（2）A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回B缸停留A缸返回A缸停留

（3）B缸停留A缸推出A缸停留A缸返回A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回

3.明确控制方式和要求。采用行程和时间控制相结合的自动控制方式，分别设计继电器控制系统和PLC控制系统。

三、设计过程

1.液压控制回路的设计。首先，要求学生自行设计液压双缸自动顺序控制的液压控制回路，包括选择所有的液压元件和电器元件。让学生根据毕业设计任务书的要求，认真做好液压系统回路的计算，根据计算的结果，选择元器件。最后完成完整的顺序动作液压系统回路图的绘制，液压回路方案不是唯一的。

2.继电器控制回路设计及元器件的选择。根据任务书的控制要求、控制形式和控制方式，设计出电气回路的程序控制。在设计过程中，让学生学习实验台配套的液压仿真软件FluidSIM，并会利用该软件进行控制回路和电气控制系统的设计。基于FluidSIM界面，根据气动回路和控制要求，绘制出液压控制回路和电气控制回路。设计控制回路时，该软件还可以检查回路图结构的正确性。由于该软件中的元件参数的调节范围与工业生产实际设备完全一致，所以可对设计的回路进行准确的系统模拟，同时可不断对电气回路进行优化，使电气回路最简单、最合理地实现控制要求，达到最佳控制。在这个过程中，涉及到基础理论和专业知识，包括液压传动与控制、电气技术、机电传动与控制以及计算机仿真等，通过不断反复修改和设计，使学生把所学的知识联系在一起，每个同学的设计方案、程序及其结果均可以不同。

3.继电器控制实验回路的搭建。在液压仿真软件FluidSIM中完成液压回路和电气回路后，就可在Festo实验台上进行液压回路和继电器电气控制回路的搭建。这个过程使学生认识具体的液压元件、电气控制元件等，并选择所需的部件，完成毕业设计的实际接线工作和动作的检验，学生在实践中完善自己的知识结构。这个过程较复杂，可以根据以下两个步骤完成控制回路的搭建。（1）认识实验台和实验设备的工作原理和使用，认识实验台液压元件、电气元件的使用规则。如红线用于+24V，蓝线用于接地线，而黑线用于控制信号线。当学生充分地认识这些规则后，在后面进行复杂的电气回路接线时，就能方便地检查可能出现的故障。（2）让学生由简单到复杂地完成毕业设计的电气实验回路的搭建，由单缸到双缸或多缸，由半自动控制到全自动控制、由液压控制到液压电气控制等，让学生逐步完成电气控制回路的设计。

4.PLC控制回路的设计及元器件的选择。（1）PLC控制回路的设计。学生完成液压回路和电气回路设计，并按控制要求实现PLC的控制。实验室有西门子公司的S7-300型号的PLC，首先让学生基于可编程控制原理及应用课程中所学到的知识，学习S7-300PLC的编程环境、编程语言，了解PLC控制的特点，并学会将其下载到PLC中进行运行。在学习过程中，让学生了解PLC与继电器控制的不同，并将两者作一个对比，细心体会它们的优缺点，更有利于学生对这两个知识点的掌握。根据设计的功能和考虑问题的全面与否，每个同学可设计出不同的PLC控制的LAD图，最终实现设计任务书的要求。（2）PLC元器件的选择。实验时的PLC控制电气元件以及传感器等是实验室提供的，在实际生产中，可以根据实际生产情况通过网络、联系生产厂家、设计手册等途经进行控制电气元件和传感器的选择，在选择具体元气件时，注意其功能、型号、应用范围以及成本等方面的要求。

5.PLC控制实验回路的搭建。PLC控制实验回路的搭建与继电器控制回路的搭建有共同相似的部分，区分它们的不同点，主要注意PLC控制的地址分配应与设计的程序相对应，位置传感器采集信号转换为电信号后输入电气控制元件的接线部分不要错。

四、计算机辅助设计功能的利用

在上述设计过程中的许多方面，都需要借助计算机才能完成。如控制程序的编制、动作的仿真、系统图的绘制等。同时毕业设计的最后一项，需要学生完成非标件的设计，非标件包括液压缸、溢流阀、换向阀、节流阀、油箱等，考虑设计的工作量，每个学生可任意分配一个非标液压元件进行设计，设计内容包括结构设计和计算，绘制装配图和对应的所有零件图，在这方面，训练学生利用AutoCAD、SolidWorks等软件进行辅助设计，充分锻炼学生应用计算机进行绘图、计算的能力。

五、结论

通过上面的几个步骤，学生就可以掌握利用先进实验设备和计算机辅助设计功能，完成相应的毕业设计任务。学生通过四年的系统学习，在掌握本专业的基础知识和专业知识的基础上，利用实验设备和相关软件为学生提供的综合实验和设计场所，通过综合性的毕业设计实践环节的教学，把所学的各门基础理论知识和专业知识结合起来，建立起综合性知识结构，使学生对所学的知识达到灵活掌握和融会贯通。同时，通过实际实验控制回路的设计、计算、仿真、搭建，不仅锻炼了学生的实际动手能力，而且还培养了学生的创新能力，使学生能够把实际学到的知识得心应手地进行综合运用，培养学生成为高素质应用型人才。

参考文献：

[1]吴振顺.气压传动与控制[M].哈尔滨工业大学出版社，2010.