时间：2022-08-30 10:51:53
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电工程论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
课题名称：车床C6140数控改造
一. 设计(或研究)的依据与意义
1: 机床数控化的必然
我国目前机床数控化率并不高,我国数控化机床年产量约为0.6—0.8万台,年产值约为18亿元.机床的年产量数控化率为6%.可见我们的大多说制造行业和企业生产,加工装备绝大多数是传统的机床.用这种装备加工出的产品普遍存在质量差,品种少,成本高,供货期长,从而,在国际国内市场上缺乏竞争力,直接影响一个企业的产品,市场,效益,影响企业的生存和发展.所以必须大力提高机床的数控化率.
2:机床数控改造优势
数控机床作为机电一体化的典型产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,很好地解决了现代械制造种结构复杂,精密,批量小,多变零件的加工问题,且能稳定产品得加工质量,大幅度提高生产效率.经过大量的实践证明普通机床数控化改造具有一定的经济性,实用性和稳定性.所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床,这种做法具有投资少,见效快的特点.事实证明:用较少的资金,经普通机床改造成数控机床,可以为企业带来可观的经济效益.
二. 本课题的研究方案
总体方案应考虑车床数控系统的运行方式,进给伺服系统的类型,数控系统CPU的选择，以及进给传动方式和执行结构的选择等。采用的单片机对进给伺服步进电机及主轴电机进行开环控制。
根据技术指标中的最大加工尺寸，最高控制速度，以及数控系统的经济性要求，决定选用8位的单片机作为数控系统的CPU。根据系统的功能要求，需要扩展功能存储器，数据存储器，键盘与显示电路，I/O接口电路，D/A转换电路，串接接口电路等，根据纵横向步进电机选择驱动电源种类。
设计硬件电路时CPU选用ATMEL公司的8位单片机AT89S52：扩展EPROM芯片W27C512用作程序存储器，存放系统底层程序，扩展一片SRAM芯片6264用作数据存储器，存放用户程序;一些进出的信号均做隔离放大;模拟电压的输出借助于DAC0832;与PC机的串行通信经过MAX233芯片。使用Protel画硬件电路图，使用汇编语言设计控系统的部分软件。
三：研究目标，主要特色及工作进度
将车床的纵横向进给系统改成用微机控制的，能独立运动的进给伺服系统;将手刀架换成自动换刀的电动刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都可按程序自动进行调节和更换，再加上纵横向的联动进给功能，所以，改造后的车床，就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序集中车削，从而提高生产率和加工精度。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
所谓质量监控，是指对工矿企业施工单位的监督管理工作，使其能够按照规定的标准进行各项施工作业，从而提高工矿企业单位质量监控水平。工矿企业机电工程涵盖的学科范围比较广泛，需要运用多个领域的知识，专业性很强，综合性很高，一不注意，就会出现质量问题，对工作人员的人身及财产安全带来严重的损害，给单位带来很大的经济损失。因此，对其进行质量监控，是实现机电设备正常运转的关键，也可以在很大程度上推动工矿企业工业的进步，同时，它是工程项目的重要组成部分，提高了机械化和自动化水平，在提高工矿企业产量的同时，还能减少工作人员的劳动量，很大程度上节省了人力、物力与财力，在实践过程中具有十分重要的指导意义，因此，我们应该认识到工矿企业机电工程的重要性，对其质量进行严格控制。
2机电设备安装工程的特点
机电设备安装工程是工矿企业企业施工过程中的一个重要环节，对工作人员的人身、财产安全有着十分重要的影响，对企业的经济效益也十分关键。总的来说，它有以下特点：
2.1受到工矿企业周围环境的影响
安装工程中运用的大功率设备很多，工矿企业一般都处于人烟稀少、地质恶劣的环境中，生产条件却比较严峻苛刻，而机电设备频繁震动，损耗程度比较严重，工作效率和生产效率逐渐低下。
2.2涵盖的学科范围广泛
涉及到的专业领域比较多，综合性很强：机电设备在类型上、品种装置上以及安装流程上存在着很大的不同，涵盖的学科范围广泛，设计到不同的专业领域，综合性很强，这就需要单位引进、培养大量的专业技术人员。
2.3大型的、笨重的机电设备越来越多地被应用
安装工程的规模比较大：随着工矿企业工业的日益发展和科学技术的大幅度进步，对机电设备的依赖程度也越来越强，机电安装设备的装置日益庞大笨重，这就需要运用大量的大型的运输设备，同时，对吊装技术的要求也越来越高，使得安装工程的规模变大，标准变得严格。
2.4安装工程工期较长
安装工程的工期长并且涉及到新材料、新技术等需要有新的、专业的技术指导：在安装过程中，有很多大型的、精密的设备需要操作，对安装的技术含量提出了更高的要求，检测技术越来越复杂，在面对新工艺、新材料等情况时，需要有新的专业技术指导，使得安装工程的工期很长。
3关于工矿企业机电安装工程质量监控的几点建议
3.1对承包商的资质进行严格审查，对其安装工作进行全程监督
在进行工矿企业机电安装工程时，应该对其整个过程加强监督，包括安装前的招投标过程、安装中的质量监控环节以及安装后的质量把关。首先，在招投标过程中，应该杜绝暗箱操作，根据机电设备安装工程的特点与其对施工条件的要求，对承包商进行合理选择，对承包商的资质进行严格审查，在众多对象中，选择机电设备安装经验丰富的、具有完善的施工组织、拥有很强的施工技术的、能达到工矿企业单位施工标准的承包商。在承包商进行机电安装工程的过程中，应该对其安装工作进行全程监督，定期派遣管理人员进行巡查，确保严格按照规范进行操作，以保证机电设备安装工程的质量达到招投标文件和合同的标准。在安装完成后，应该派遣专业人员进行工程检查，以确保质量过关，减少不必要的失误。
3.2建立健全质量监控体系，完善质量检验工作制度，加强质量管控力度
在机电工程质量管理部门设立专门的质量监控小组，建立健全质量监控体系，形成一套科学完善的质量检验工作制度，对承包商的质量保证体系进行严格审查，对事前技术报告进行严格审批，对承包商提供的施工组织设计、施工技术措施设计和设计图纸进行严格审核，在遇到变更设计或更改图纸的情形时，要进行重新审核工作等，严格监管安装质量。在进行安装工作时，应该分清主次，对动力源和提升设备进行科学合理的安排之后，要求严格按照设计进行规范施工，减少返工次数，并且要按照常规安装方式对设备进行安装，不能急于求成、颠倒顺序，否则只会达到适得其反的效果，使尾工量大大增加，拖慢安装工程的进度，给单位造成一定的经济损失。
3.3对于安装前的图纸设计严格把关
“工欲善其事，必先利其器”，因此，在进行机电安装工程施工的图纸设计时，应该对施工环境进行深入调查，科学设计施工图纸，尽量减少与安装工程的冲突，制定合理的施工方案，只有把这两步做好了，才能达到事半功倍的效果。接着，质量监控部门应该加强对施工图纸和施工方案的审核力度认真研究图纸之间的关联，确定彼此之间的关系，在进行每一个安装环节时，重新对图纸进行审核，并保证其与上一环节、下一环节能够完美衔接，对于出现冲突的地方，要通过集体讨论的方式最终确定解决方法，并对其进行及时地调整，保证安装质量达到安装技术标准，确保机电安装工程的安全性。
3.4协调好安装过程中的各个环节，对安装质量严格要求
工矿企业机电设备的安装涉及到多个环节，没有想象中那么简单，相反，是十分复杂的，主要历经井下的运输、安装和调试等过程，这就牵扯到多个施工单位，因此，质量监控部门应该处理好各个单位彼此之间的关系，进行及时地沟通与交流，使安装过程中的各个环节能够协调好，实现无瑕疵衔接，并对安装质量进行严格要求，加强设备的验收环节，使安装工程实现完整性与高效性。而且，安装完成后的后续工作应该及时进行，定期对机电设备进行检查、维修与保养工作，严格按照操作流程和安全规章制度进行，减少安装过程中的失误，确保机电设备安装的质量，避免带病作业，尽量避免安全隐患，从而减少安全事故的发生，为工作人员的人身及财产安全提供强有力的保障，为单位带来更大的经济效益。
4结束语
1.1施工现场条件的变化要求进行联合设计
根据《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》要求，公路工程基本建设项目一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计，对于技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的特大桥、长隧道、大型地质灾害治理等，必要时采用三阶段设计，即初步设计、技术设计、施工图设计。机电工程属于高速公路的三期工程，在主体工程、路面工程之后进行招标，但在一期隧道工程施工时，就涉及隧道机电安装工程的预留预埋施工和桥梁护栏外侧的管箱托架施工，在二期路面工程施工时，又涉及通信管道、道路横穿钢管、收费岛施工，三期施工时，又和房建工程、绿化工程等交叉施工作业。因此，与机电工程相关的工作贯穿了整个高速公路项目实施的全过程。由于机电工程与主体工程设计存在差异，而交通主管部门对机电工程的设计阶段和设计时机没有明确，一般情况下，在主体工程施工时，机电工程设计已经开始招标并设计完成，而土建施工尤其是山区高速公路，主体变更较多以及相关位置的不确定、不明确导致机电工程设计只能是示意图而不是详细的施工图。例如隧道洞外的箱式变电站及永久性变电站选址变化带来的电缆用量的不确定，隧道消防高低位水池的选址带来的洞外消防管道及路由的变化，通信管道路由的变化。一方面，机电工程设计需要提前，以便主体施工时正确浇筑预留预埋;另一方面，机电工程设计需要滞后，待相关环境、地址条件明确后确定最终方案。在这两者矛盾之间，根据施工和管理情况来看，最好还是加上机电施工单位进场后的联合设计，针对具体的情况变化作出最终的施工图设计，进一步明确工程量，减少工程实施期间的变更工作量。联合设计需明确的界面问题有:机电工程施工图设计中就机电工程与相关工程界面已做划分，在联合设计阶段需要进一步划分机电工程内部界面。更加细致、明确的划分机电工程内部通信、收费、监控、供配电照明、通风和消防各系统之间的界面，将界面模糊处细化，落实责任，便于施工管理。在房建工程(机房、监控中心的要求)、交安工程(道路监控外场设备与交通标志的遮挡、移位)、绿化工程(外场设备电缆敷设与绿化植草、植树)的交叉界面处，应从界面划分会议纪要，双方共同持有，相互检查，共同遵守。
1.2设备具体化后需要联合设计
机电安装工程涉及大量的设备，建设方在招标文件中不能对每一个设备进行明确品牌、型号、规格，只能对关键设备采取推荐小名单的形式。而中标单位的投标文件中对每一个设备已明确了品牌、型号、规格，是对施工图设计示意图的明确，但是相应的接线图不能反映出来，不能指导施工安装。因此就需要在联合设计中，细化到具体接线端子的接线图、背板图、配置图等。通过联合设计从根本上达到能够照图施工的指导意义，进一步明确相关系统设备连接，为加快施工、加强施工管理、运维管理提供详细的第一手资料，也为后期的交竣工验收需要的竣工图纸打下了基础，所以说，联合设计是必要的设计阶段。
2土建整改的计量支付问题
由于机电工程从国家批复初步设计到开始实施机电工程建设，通常有3年或更长的时间差，3年以后，原设计与现场实际情况会较大出入。在隧道主体工程施工、二期路面工程施工时造成预留预埋施工无法满足或未考虑机电工程的需求，造成机电设备安装需要调整设计，对后期运营造成较大的安全隐患。例如，风机预埋件与洞内车道指示器预埋件距离过近问题;风机预埋件移位、缺失问题;主体施工图在施工过程中，施工方案、运营单位新的功能性需求、各种原因造成的土建变更等都相应的影响后续机电工程的设计与施工，尤其是隧道中机电工程，承包人进场后首先就是熟悉施工现场条件，了解现场预留预埋情况是否符合机电设备安装要求。在土建主体处于收尾的匆忙阶段，大量的施工人员退场，预留预埋工程的不合格，必须由机电承包人来进行整改，以达到设备安装的前提条件。但是由于土建主体浇筑的定型钢模的使用或者一期与三期施工图的变化，往往造成一错都错的情况发生，因此土建整改工程量就比较大。现阶段的机电招标文件中没有土建整改费用报价细目，造成工程实施过程中产生较大的变更费用，针对这种情况，建议在机电工程招标文件中增加土建整改费用报价细目，采取标前现场考察的方式报价，施工过程中监理留存整改工程照片作为计量支付的依据，减少工程实施过程中的变更费用，使之更加贴近工程预算费用。
3提高现场管理的认识，加强管理
高速公路建设主体工程投资大，建设周期长，经常由于主体的收尾匆忙导致机电安装的突击施工，给工程质量留下隐患;时间紧、任务重，导致分系统调试和联网调试时间压缩，在试运行阶段进行大量的完善工作，导致安全、质量隐患频出。机电工程施工与土建、路面、房建、交安、绿化、隧道装修施工的交叉作业，没有强有力的协调、项目主要管理人员的大力支持，就会出现牵强的设计、勉强的施工，给运营维护造成很大的困难。高速公路机电工程在高速公路总造价中所占比例虽然不大，但其地位却十分重要，是投入运营后的最重要的组成部分，是发挥高速公路经济效益、保障行驶安全必不可少的配套设施。因此在建设时必须引起建设项目管理人员的高度重视，在道路开通的压力下，管理好机电工程，为运营公司留出合理的施工时间，提交一个处于良好运行状态的机电系统。
4结语
为了实现其安全、稳定、经济、可控、便捷、实用、美观等功能，大桥机电系统设计一般主要包括:供电系统、照明系统、监控系统、通信系统、收费系统、景观照明、大桥除湿、通航及防雷接地等。本文以几个典型的大桥项目机电工程的近期费用作为研究基础，结合项目的设计情况进行分析。由于项目的设计原则和设计方案对造价的影响很大，因此，本文首先对设计内容和原则进行分析。
2大桥机电系统的一般设计原则
大桥机电系统由于高速公路所在地区的具体条件和投资状况等，设计方案会有所不同，但设计原则一般如下所示。
2．1收费系统
收费系统收费方式一般采用当地高速公路路网标准，结合该项目实际交通量情况及服务标准要求设计。但以现行高速公路的标准，一般采用半自动收费方式，并结合不停车收费的方式。采用非接触IC卡作为通行卡。车型分类标准与当地收费总体规划及路网内其他道路车型分类标准一致。采用分散式的两级管理模式，即收费分中心和收费站。
2．2监控系统
监控系统遵循安全可靠、先进实用、系统性、协调性、易于操作、便于维护、可扩充性以及远近结合(一次设计、分期实施)的原则进行设计，并符合国家和各相关部委的政策以及国家或部颁的现行标准和规范。
2．3通信系统
结合实际情况，通信系统设计原则如下:确保通信质量，系统功能可靠，技术先进;符合安徽省交通专用通信网的总体要求;系统设计经济合理;系统具有自我诊断能力，有冗余功能;系统便于维护。
2．4景观照明系统
通过对桥梁的不同部位做不同的照明设计，突出桥的结构整体性和空间流动性，使其在夜间有突出的形象和深刻的艺术效果。在夜景照明的设计中，桥梁道路的功能性照明优先，满足桥面的行车要求。整体设计符合国家有关标准、规范，绿色照明，避免形成光污染。本着经济、实用、节能的原则。
3大桥机电系统造价指标
将上述几个大桥机电系统工程的造价进行计算整理后。
4对大桥机电造价经济指标进行分析
4．1收费系统
大桥上设置收费站较少，桥区一般不设收费广场、服务区等。多设置ETC车道，收费方式多采用全封闭式或半自动与不停车收费相结合的方式。桥梁由于荷载的考虑，可能会设置限载称重等系统、ETC无人值守设备等。而上述类型设备费用一般较高，导致每千米造价指标高于一般公路沿线的造价指标。
4．2通信及通信管道系统
大桥通信系统考虑到整体布局的优化，以及便于规划管理，提高服务水平。一般都设置紧急电话、语音电话、会议电视、大桥广播等系统。特大桥对于传输设备要求较高，光缆敷设均采用分缆方式，敷设费用较大。因此每千米造价指标高于一般公路沿线的造价指标。
4．3供电照明系统
大桥供电一般采用中压供电，中压线缆规格较高。考虑到桥上收费、通信、监控系统及照明设施较多，一般设置房建区变电站较密集。桥上照明要求较高，一般分为道路照明、收费广场照明、内部照明及检修设施、景观照明及通航设施照明。所需照明灯具及配套线缆设施较多。综上原因，其每千米造价指标高于一般公路沿线的造价指标。
4．4监控系统
桥上监控设施除一般设施外，还包含道路及路网的协调监控、跨江大桥的监控、气象信息的检测等子系统。桥上监控需考虑到水文原因，对于监控要求较一般公路要高，尤其是闭路电视系统及气象信息监测、大型可变标志等，均设置较高等级。因此每千米造价指标高于一般公路沿线的造价指标。
5结语
简单来讲，城市隧道是修建在城市地下，充分利用地下空间用作敷设各种市政设施以及供车辆行驶和行人通过的隧道。伴随着城市化进程的加快以及工业化水平的提高，城市居民的数量迅速增加，城市隧道的数量也随着不断增加。北环快速路隧道位于北环快速路中段火车站地区，是苏州市市政交通的重要组成部分，隧道全长1510米，其中暗埋段1155米，敞开段355米，为了保证隧道功能的有效发挥，在隧道中都设置有相应的机电系统，如照明系统、通风系统、火灾检测报警与消防系统等。
2隧道机电工程养护管理
通常情况下，做好机电工程的养护管理，是非常重要的，需要隧道管理部门的重视。这里针对北环快速路隧道机电工程的养护管理进行简要分析。
2.1存在的问题
由于地下隧道内部环境等因素的影响，机电设备在使用过程中，经常出现各种各样的问题，主要表现在：
（1）电源切换问题：
在隧道机电工程中，为了确保各种机电设备的正常工作，设置有两套电源系统，一套负责隧道内部负荷，另外一套则为备用，以避免突然断电对于隧道安全的影响。不过，在该供电方案中，并没有考虑到切换时间的长短问题，一旦断电，即使是正常切换，断电时间仍然超过1分钟，影响隧道的运营安全。
（2）照明故障：
隧道照明系统中，主要依靠交流接触器控制空气开关的开合，实现照明设备的开启和关闭。但是在使用过程中，发现其中存在的一些照明故障，一是频繁法操作导致的线路不均匀热胀冷缩，容易形成短路；二是在光源达到使用寿命后，其光效会有所降低，造成灯具内镇流器、触发器烧毁，严重时可能会引发短路事故；三是电缆绝缘性能差，甚至存在着线路，与配线管搭接短路的情况。（3）控制回路异常：控制回路异常表现在两个方面，一是PLC控制器断电故障，导致合闸信号无法及时发出，照明回路难以有效接通；二是终端负荷控制回路接收不到合闸控制信号，影响其有效动作。
2.2方法和措施
针对上述问题，做好机电工程日常养护管理工作，是非常必要的。这里从养护模式以及预防性养护措施两个方面，对该隧道机电工程养护管理进行简要分析。
（1）养护模式：
在该隧道中，机电系统涵盖了照明系统、通风系统、火灾检测报警与消防系统、通信系统、供配电系统等多个方面，机电系统集成化程度非常高。在这样的前提下，养护管理人员必须具备较高的专业技术水平和综合素质。但是实际上，在隧道机电工程养护管理方面，并没有专业的管理人才，一般都需要经过长期的积累，依靠管理人员自主提升。如果管理人员专业素质偏低或者缺乏相应的实践经验，则必然会影响机电系统维修的及时性和有效性，甚至可能会影响隧道的安全稳定运行。针对这样的问题，机电养护部门应该充分重视起来，一方面，应该对在职人员进行专业培训，提升其专业素质，另一方面，是在社会中大力招收专业技术人才，不断充实管理队伍。同时，在机电工程养护管理中，可以采用“自主+协作”的模式，在自主管理的基础上，实现养护管理工作的外包，借助专业企业的技术力量，对隧道机电系统运行中可能存在的故障隐患进行排查和处理，避免和减少故障的发生，保证机电系统的正常运行。需要注意的是，在对专业维修单位进行选择时，应该充分考虑其资质、技术力量、服务信誉和实践经验等，同时应用招投标的方式，对相关费用进行控制。而在自主养护管理过程中，应该结合养护任务，现场设立维护班组，配备具备丰富专业知识和实践经验的养护管理人员，结合专业工具，确保养护管理工作的快速有序开展。在北环快速路隧道中，机电工程养护管理的流程包括制定养护计划、现场养护维修、交工验收以及后续跟踪评价。通过这种养护管理模式，不仅在很大程度上缩短了问题处理的时间，降低了隧道运营风险，同时也在一定程度上实现了对隧道运营成本的控制，提高了养护管理工作的整体水平。
（2）预防性养护管理：
对于隧道机电工程而言，其养护管理一般可以分为日常巡查、定期检查、特殊检查以及预防性维护、故障处理等。日常巡查和维护一般只是针对机电设备的运行环境、设备外观等进行检查，对于设备内部存在的故障和隐患，则无从知晓。因此，需要应用预防性检查和试验的方式，确保机电工程养护管理的有效性和可靠性。对于机电设备而言，在长期的运行过程中，会逐步出现老化问题，导致设备技术性能的降低。而即使部分设备处于间歇性运行或者长期停运状态，同样会受到温度、湿度、灰尘等因素的影响，出现劣化，影响其使用性能。针对上述问题，可以通过预防性试验，对设备的机械性能和绝缘性能进行分析和判定，能够及时发现设备中存在的故障隐患，预防故障的发生。通常来讲，电气设备预防性试验包括三个方面的内容，即电力设备的检修和绝缘试验，以及继电保护装置的调校。根据试验得出的结果，可以明确设备所处的状态，继而分清轻重缓急，对设备进行依次更新和维修，保证设备的正常运行。
3结语
1.1通信系统的特点。
可以说，通信系统是当今高速公路机电工程中不可或缺的一部分，通过利用先进的同喜技术，将高速公路系统中有效的信息数据进行及时的传输，从而大大加快了高速公路的运行效率，真正实现了高速公路系统现代化的管理模式，为高速公路安全、稳定的运行奠定了坚实的基础保障。
1.2收费系统的特点。
收费系统的建立是考虑到高速公路的经济效益方面，其主要工作原理是依靠闭路监控电视、预备报警、计算机系统以及远程对讲机所完成的，一般来说，高速公路的收费系统主要分为收费站、收费通道、收费中心三部分，但这三者之间有着很大的区别，设计人员通常会对其分别设定权限限制，进一步提高了高速公路机电工程收费管理系统的安全性，从而避免非法人员的入侵进入，造成巨大的经济损失。其次，这也为高速公路日后的检修维护提供了充足的资金来源。
1.3供配电系统的特点。
随着高速公路建设日益现代化的趋势，其供配电系统也成为整个机电工程的基础部分，它由低压供电和高压供电两个模块组成，保证整个高速公路机电系统24h不间断供电。
1.4监控系统的特点。
高速公路机电工程中的监控系统主要由信息的采集系统、处理系统与系统三个模块组成，机电工程监控采集系统的硬件组成部分由车辆检测装置、气象检测装置、环境监测装置与视频监控装置等构成，监控处理系统的硬件组成部分由电视监视装置、综合控制台、通信控制装置、中心计算机和地图显示装置等构成，监控系统的硬件由实时信息显示板、匝道信号装置、无线电广播与现代信息引导系统。
2我国高速公路机电工程施工中常见的问题
2.1设备质量要求高。
高速公路机电工程中的设备都必须有良好的质量保证，因为高速公路涉及的地域广、环境复杂等特点都要求机电工程的相关设备要有过硬的质量保证。这些设备的质量一定要达到高速公路后期运营的质量要求，否则不仅会给整个高速公路的运营带来成本上升，还会给高速公路的安全运营造成一定的不良影响。
2.2施工难度系数大、复杂程度高。
因为现代高速公路贯穿我国各个地区，因其地理条件的复杂性也成就了与之配套的机电工程有着较高的难度系数，另外因其高速公路的整体性，故而机电工程的施工环境也相当的复杂，这些都给高速公路机电工程的安装工作展开加大了难度系数。
2.3施工进度紧张。
通常情况下，机电工程一般都是从高速公路建设后期所开展的，给予的施工时间较为紧张，并且，在实际的施工过程中，还需要进行一些后期的加固处理工程。如果施工单位施工前期准备工作不到位，导致施工阶段出现了很多不必要的麻烦，大大延长了施工进度，使得机电工程的施工进度无法如期进行。那么，想要在有限的时间内完成一项大规模、复杂性较高的工程项目，还要保证其施工质量，致使原本并不充足的施工时间变得更加紧张。
3机电工程施工质量的控制策略
通过上文叙述，我们具体了解了机电工程中存在的一些问题，这些因素都严重影响了机电工程的施工质量。因此，针对这些问题，提出了以下几点质量控制措施，从而确保高速工程机电工程的施工质量，促使整个高速公路工程建设得以顺利开展。
3.1构建科学的机电工程建设方案。
由于机电工程施工具备施工时间紧张、施工难度大的特点，想要确保在预期时间内完成高质量的机电工程，就必须根据高速公路整体的施工情况进行规划，并着重于机电工程建设方案的制定，充分做好施工前期的准备工作，对一些容易出现的质量问题，进行事先预估分析，并采取有效的应对措施，为机电工程争取更多宝贵的施工时间，促使每一个施工环节油条不紊的进行，这样也使得机电工程的施工质量得到了极大的保障。
3.2加强机电工程设备采购监控。
高速公路要求机电工程的设备要具备相应的质量标准，达到一定的安装、调试与运营的技术要求。只有良好高的机电设备才能保证机电工程施工期间紧张有序的进行，排除不合理的突况占用时间，保证机电工程基础质量经得起高速公路后期投入使用的实际考验。于是需要在采购机电设备时加强质量管理，同时对机电设备安装材料进行质量测试，对每个机电设备都详细罗列了技术参数标准，实现了机电工程设备质量的管控。
3.3加强机电工程施工的监督管理。
高速公路机电工程的特点要求进一步加强其施工的监督管理，做好工厂监督和驻场检测与后期调试，同时在日常巡视中注重质量管理，构建合理的监管体系，另一方面也会在联合设计阶段就将机电工程有机融入到设计范围内，进而加强了机电工程的质量保证。
4结语
【关键字】高速公路，机电工程，电力监控系统，作用
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
高速公路综合电力监控系统是近年来随着高速公路的发展而不断兴起的系统，是为了适应现代化高速公路管理的需要。综合电力监控系统能够实现高速公路的自动化管理，同时还能促使高速公路的管理更加的科学化。本文笔者结合自己多年来在高速公路综合电力监控系统方面的研究，现简要谈谈机电工程电力监控系统在高速公路中的作用，希望能够使电力监控系统广泛的应用于高速公路，同时为电力监控系统的不断发展作应有的贡献。
二．高速公路综合电力监控需求分析
在以往高速公路沿线的收费站、互通枢纽、服务区、隧道或隧道群变电站或隧道监控室全部靠人工进行日常表计抄录、操作控制、日常维护、故障巡查等，因此．每个变电站或隧道监控都要配备24小时值班人员，人工成本高，效率十分低。高速公路综合电力监控系统需求如下：
（一）监视高速公路全线关键设备的工作状态和故障报警，如市电停电或高压柜故障、发电机故障、收费站UPS故障、隧道埋地变故障、隧道风机故障等，确保高速公路安全畅通：
（二）对站的高低压配电室、发电机室及隧道进行视频遥视：变电站偷盗报警及外场电力或照明电缆偷盗报警：
（三）对站高低压配电室和发电机室进行温度遥测，并根据测量温度控制室内通风风机：对隧道一氧化碳进行遥测，并根据一氧化碳浓度对隧道风机进行启停控制：
（四）站点实现无人值守，故障自动定位：
（五）数据、视频及报警信息满足高速公路分布式实时远程传输要求：
（六）满足高速公路所处环境和管理运行所要求的可靠性与安全性要求：
（七）与高速公路运行管理模式相适应，全线综合电力监控数据无纸记录，自动统计，自动显示与打印。
三．简谈机电工程电力监控系统作用
1．有着遥信、遥测及遥控的作用
通过现场的控制的网络，整个电力设备的运行的情况以及电量等等各种信息，将会通过光纤输送到控制枢纽并自动的存放到数据库中。只需要观察工作站内监控系统的荧光屏幕，工作人员能够直观的知道设备运行的具体的情况、电量、设备开关等情况，显示甚至自动地打印所有的电量上下波动的的曲线、潮流越线报警和设备出现故障时的报警，并经过监控中心来远程控制电力开关和设备。通过自身携带有通信接口的微机继电保护设备，检测线路的三相电压、电流，功率、电量、频率、设备温度、断路器状态等数据，实现速断保护、过流保护以及重合闸等保护功能。
2．数据处理
数据处理的功能非常的强大，具体包括：遥测数据综合的处理、系统的统计、报表的生成、数据的整合、事件顺序记录的处理；非寻常的情况、趋势弧线的生成以及操作的记录等提示的告警和打印；历史文档的采集、分析、整理和保存。
历史数据库管理系统根据实时数据的存储的具体的情况，定时将数据从实时数据库转存到历史数据库中，以实现数据的交换和传输。
3．人机界面
机电工程电力监控系统能够模拟接线图的一些功能，比如报警的功能、实时显示的功能、数据查询的功能、图形自动编辑的功能等。此外，机电工程电力监控系统还具有系统的自动的对时、容错、安全管理、通道监视和站端系统维护等功能。
三．监控系统组成
高速公路供配电系统的主要负荷有：收费、通信、监控设施的用电；服务设施、管养设施、收费站等场区用电；特殊区段的动力及照明用电等。受当地电网条件和地理条件的限制，路段变配电所通常都为分散独立设置，同时配备柴油发电机组或者采用双电源和UPS作为备用电源以提高一、二级负荷供电可靠性。机电工程电力监控系统采用分布式设计，利用网络通信技术和网络控制技术将高、低压设备进行组网，实现供配电的综合自动化和网络管理化。土千网络采用单模光纤，组成光纤环网。对于设备相对集中的区域，用通信网关构成现场子网。现场设备采用RS一485／422或RS一232等通信接口和现场总线接入到通信集中器，集中接入主干网络。整个机电工程电力监控系统由监控中心、配电 站和通信系统(数据传输网络)组成。
1.监控中心
监控中心是机电工程电力监控系统的核心，采用多机单网模式，包括监控工作站、数据服务器、通信服务器、网络交换机、 激光打印机等。监控中心软件系统由服务器操作系统、工作站操作系统、支持软件、数据库管理系统和电力监控系统软件组成。监控中心负责数据的集中通信、分析计算，可实时显示系统一
次主接线图、二次设备配置图、系统运行的曲线图、电量报表、保护定值等各种数据信息，并且可随时打印各种数据报表、故障信息、历史记录等，通过人机接口，实现对整个配电网(照明、动力等)的监控管理。
2．通信系统
通信系统在机电工程电力监控系统中处于关键的地位，它能够把控制中心的控制命令准确无误的传送到数量众多的远方终端，反映并搜集远方设备的运行情况的数据信息，并提交到监控中心。可以这么说，通讯系统就像快递员，负责着把信息从监控终端传递到各个端口。
四．监控系统建设必要性
一般来说，监控系统的主要功能是对全线路面的交通、天气等状况的搜集与分析整理，但是在实际工作中，人们往往忽视机电工程电力监控系统的作用。而在实际运营的机电系统的维护过程中，机电T程电力监控系统在监控系统中是不可或缺的一部分。建立完善的机电工程电力监控系统，关系到收费系统是否能够正常、便捷的工作。
想要采用高速公路联网收费的方式，就必须有可靠的高速公路收费系统，同时要求该系统能够便利、稳定的工作。要保证收费系统顺利的工作，就必须保证供电系统能为整个系统提供正常的运作环境。一旦发生停电的现象，虽然收费站收费系统所配备的专用UPS可以保证至少30min的供电，若是超过这个规定的上限的时间，市电仍然无法正常的供应，而备用柴油发电机又没有自动切换启动，则收费站将在UPS电量耗尽后瘫痪，这将影响整个联网收费片区的收费工作。故而，我们必须在机电工程电力监测系统上做文章，加大投入，建立高效的机电工程电力监控系统。这样，就能够迅速的发现问题，及时的排除问题，由监控中心统一集中监控，很显然这样就能够大大的提高设备运行的可靠性和安全性，以实现供电系统的高效性、科学性、自动性的目标。
另外，现阶段小偷盗窃高速公路沿线的电缆的情况非常的普遍，如果建立了机电工程电力监控系统，就可以对全线的外场设备的供电情况进行有效的监控，当小偷切断电缆的时候，外场设备供电系统就会中断，监控中心的工作人员就会快速的收到供电异常报警信息，并根据外场设备的具体的里程桩号通知路政队的工作人员上路巡查，这在一定的程度上，为当场抓获盗窃者提供了可能性，能够极大的震慑电缆盗窃者，保卫高速公路沿线的电缆的安全。因此，机电工程电力监控系统是高速公路监控系统中不可缺少的重要的组成部分，一个相对完整的监控系统毫无疑问应该包含一个科学、高效、全方位的机电工程电力监控系统。
四．结束语
高速公路综合电力监控系统的设计对于高速公路的现代化自动管理具有重要意义，应该注重加强这方面的研究和应用。
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关键词：高速公路，机电工程，施工管理
中图分类号：U412.36+6文献标识码： A
引言：高速公路施工建设工程量大、涉及方面广，机电工程施工，是高速公路施工的重要组成部分。机电工程施工主要涵盖了收费、通信以及信息监控系统建设，相关供配电、通风、照明以及消防系统建设等等，它对于整个高速公路工程项目能否有效营运起着至关重要的作用。当前，我国在高速公路机电工程建设管理方面还有许多值得研究的问题，对于施工管理各个阶段的系统化研究还有待进一步加强。因而，主要立足于工作实际，将高速公路机电工程施工管理划分为几个阶段进行系统研究。
1、高速公路机电工程类型
机电工程是高速公路施工过程的重要组成部分，由通信系统、监控系统和收费系统组成。通信系统主要在各种收费、监控以及管理中负责数据和图像、语音方面的信息输送，它是公路交通服务质量的保障，对于公路的安全、高效、舒适和畅通起着核心的作用，是整个公路管理系统的中心。监控系统负责对整个公路交通上发生的情况进行监控和检测，它将收集到的交通设施和交通环境数据或图像信息传达到指挥中心，以便相关人员能及时对公路交通的设施和环境进行了解，从而及时对公路交通可能发生的意外情况进行控制和处理，换言之，公路运行管理就是以监控系统为手段实现的。公路交通收费系统是采集征收车辆通行费和交易数据，并将其及时传输到指挥中心，避免原始数据流失带来收费上的财务漏洞，它通过监控系统对收费系统进行图像监视，确保监控系统有严密的交通数据。
高速公路机电安装施工准备
高速公路交通机电工程的施工与其他的施工工作配合进行，当土建工程和房建工程进度达到工作并符合需要的施工条件时，机电工程施工方可展开。公路交通机电工程队进入现场后要以事先签订的机电监理合同为依据，开展前期的公路交通机电监理工作，主要包括联合设计、选择设备型号等。同时，相关安装工作人员要完成如下工作：a）对合同文件、招标文件以及技术规范、施工设计图进行了解；b）对施工设计图中出现的技术指标进行校对、核算；c）对整个公路交通机电工程的范围和工程量清单和质量有所掌握；d）对具体公路交通机电工程中拟定要采取的新技术和新工艺的特点以及本次工程的重点、难点要事先进行查阅和了解；e）有针对性地制订监理实施的计划，对于承包方所提供的资料，诸如施工组织设计方案、施工单位的施工资质证明以及项目经理应该具有的法人授权书、进出口材料和设备的商检证明等资料进行审核，最终确保施工现场有专人对防火、防盗和环境卫生、安全等情况进行管理，以总监为首，对机电安装施工规划进行编制，明确施工管理过程的目标，按步骤完成整个安装工程工作。
3、高速公路机电设备安装施工阶段
高速公路交通机电工程中包含有大量的标准和非标准机电电子产品。这部分的电子产品不但需要配备厂商的检验报告，还需要在施工前组织专业人员陪同业主和承包方对其进行检验，检验项目包括外观、规格型号和数量、备份等随机资料。在机电工程建设进入现场施工以及设备采购与安装阶段，项口管理人员的重点就是相关机电设备的厂验以及现场施工质量的抽检。在完成施工图设计后，工程承包商与相关供货商签订供货合同，等到供货商生产产品自检合格之后，相关工程建设单位和监理到设备生产厂，借助厂家自身完善的试验来检测设备，并且对照既定的招标文件以及施工图的技术性能要求，对拟供的机电产品进行系统全面的测试，对于符合规定的机电设备进行登记并且整理其出厂编号，并且索取相关产品的合格证书以及质保卡;另一方而，要进行现场施工质量的抽检，由于高速公路机电工程项口涉及的专业比较多，机电设备与材料也是五花八门，因而不能像主体工程项目那样建立十分完善的工地实验室，所以需要进行相应的自检于抽检。只有对材料进行严格的把关，在工程的各项具体工序进行严格监理，不许不合格产品进入工程施工中，才能使整个公路交通机电工程具有优良的质量。在进行各项施工工作的时候，要每天对施工设备的使用情况进行检测，一旦发现问题，要及时处理，对故障进行排除和修复。
4、高速公路机电设备安装及调试
设备安装时要注意现场控制箱体的成排安装，确保就地安装的箱体能保持垂直和平整，并将水平、垂直和相邻的距离控制在2mm以内，确保良好的接地效果。现场控制器的安装要在干燥晴朗的季节进行，同时对现场控制器的端子、电池、电路板等配件加以检查，确保当中不存在腐蚀和开焊等损坏现象后，才可以进行安装。管、线设备在接线前要对线号进行标记。线号编制要用统一的汉语拼音或者英文缩写等。对于接线软线要区分处理，对电缆中间的接头一定要注意防水处理，相关焊接、挂锡操作一定要按照规程和验收规范来实施。在进入机电设备调试与试运行阶段，相关单位要根据既定的招标文件以及机电施工图的技术性能要求对整体工程系统的功能进行详细的检查验收，并且对高速公路机电工程建设的可靠性、完善性以及安全性进行评价。评价的重点放在相关的软件设计流程的评判上。对于实际工程量清单中据实计量的细口，比如工程光缆、电缆以及管材等实际发生的具体数量进行复测;并且要检查所提供的备品以及备件是否齐全。在完成这些相关的程序之后，机电工程才开始进行试运行。
5、安装进度、质量和安全控制
高速公路机电工程安装时要对工程进度进行控制，尤其要注意分区的施工管理，另外如果承包方在合同试运行的三个月内无法达到指标要求，承包方和建设方则要就再一次的连续试运行的开始日期进行协商。试运行期间至少要无障碍地持续运行30d后，才能进行下一道交工验收工作。公路交通机电工程交工验收主要有两个方面的内容：一是在验收的时候，以国家部门颁布的规范和规定为标准，按照设计要求和图纸进行公路交通机电工程的施工；二是在进行技术验收的时候，要对各项设备的检查系统和测试报告进行验收，对于各项设备的数量、规格和型号以及安装零部件应该按照设计和合同的要求进行监理和检验，对检测的项目和竣工资料进行记录和总结，最后进行资料的编制和总结，经监理工程师审批后，才算完成交工验收程序。对于交工验收时发现不符合标准的，要提出修复和补救要求，并跟踪检查，直到工程承包方满意，使整个高速公路交通机电工程的设计达到预计的要求。在缺陷项目修复后，还要进行二次验收，监理部门提交施工材料和工程质量的评估报告给市政设施部门进行审核，最后制作竣工文件。
6、结语
高速公路安装工程的顺利实施是对多学科专业知识的综合运用，是公路交通实现现代化运营和管理的重要方法。因此在安装工程施工中，对于承包方和管理方的相关专业知识和施工经验都有比较高的要求，另一方面也要求施工人员和监理人员有高度的责任感，以及较好的素质和业务能力。当今科技的发展日新月异，因此要求机电管理人员要随着机电技术的更新，努力提高自身的专业水平和专业素质，使整个公路交通机电工程的质量、安装进度和造价都能达到目标，使工程质量也能取得预期的效果。
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英文名称：Journal of Henan Mechanical and Electrical Engineering College
主管单位：河南省教育厅
主办单位：河南机电高等专科学校
出版周期：双月刊
出版地址：河南省新乡市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1008-2093
国内刊号：41-1270/TH
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发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1993
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Caj-cd规范获奖期刊
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关键词：公路隧道；交通诱导；交通控制；仿真；控制策略
中图分类号：TP311.52
由于公路隧道自身的特殊性，其事故发生率比普通路段显著增高，造成了不同程度的人员伤亡和经济损失，其安全运营管理问题也越来越突出，如何使公路隧道交通诱导与控制系统安全控制交通成为隧道运行的一个重要课题。文献[1-3]分别从本科教学、公路隧道照明节能控制、特长隧道的构思三个方面探讨了公路隧道控制系统的设计与实现，侧重点各有所不同。本文从软件与硬件结合的角度出发，探讨了公路隧道交通诱导仿真平台的设计与实现，为模拟处理隧道内的交通事故提供一个实践平台。
1 公路隧道交通诱导仿真平台的分析
1.1 公路隧道系统构成
2.2 硬件设计
2.3 软件设计
3 基于MCS-51单片机和Visual C++的公路隧道交通诱导仿真平台的实现
3.1 上位机与主单片机通信实现
4 结论
论文简要介绍了公路隧道系统构成及交通诱导控制模式，并应用Proteus软件对部分交通控制诱导策略进行了仿真实现。上位机软件通过串口软件进行连接，可以通过改变上位机软件的操作模式在Proteus仿真软件上显示公路隧道中机电的运行模式，从而可以较为清楚的显示出不同事故状态下的诱导策略。
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工程理论知识与产品设计的实际应用之间的转化成为实验教学的关键，打造一个适合工业设计学生学习工程类知识，并能与产品创新设计实践相结合的专业课工程实验教学大平台极具实际教学意义。该文通过分析河海大学机电工程学院工业设计系工程实验教学中存在的实际问题，在工程实验教学大平台建设所需相关设备已具雏形的基础上，针对团队教师在工程实验教学及科研的特长，提出搭建适合工科院校工业设计的工程实验教学大平台的建设构想并进行了实践。
关键词
工科类;工业设计;工程实验教学;大平台建设
我国高校工业设计专业设置主要分为两大类，艺术类工业设计和工科类工业设计，即艺术型和工科型。工业设计专业的课程设置也因各自之所长及倾向性不同而不尽相同。我国的工业设计教育已经走过了20多年的历程，从早期的美术教育体系中逐渐走了出来，向着综合型体系发展，工业设计中的工科类课程逐渐受到重视［1］。目前国内工业设计专业开设的课程可以分为学科基础课、专业基础课和专业课三大类。工科类课程，如力学、电工学、材料学、工艺学、机械设计等均属学科基础课，来自于工科学科基础课程教学大平台，其重要性随着我国工业设计的发展以及设计领域的扩大，越来越得到重视［2］。要培养学生的创造性思维、创新能力以及解决问题的能力，全面实现专业培养目标，就必须对长期以来工业设计工科类课程一般采用工程设计专业的教材和教学方法这一教学模式进行改革。
1工科工业设计专业工程实验教学大平台建设的重要性
工程理论课程教学改革成为研究的重点，而工程实验教学的改革却被忽视，特别是专业课中的工程实验教学，涵盖专业基础课和专业主干课，是工科学科基础课程教学大平台的重要教学补充，是深化学生应用工程知识提高产品创新设计能力的重要环节。打造专业课中的工程实验教学大平台(以下简称大平台)，是将工程理论知识和设计专业知识进行融合的关键实践渠道。该平台上包含众多实验课程，核心实验课程有产品模型制作，设计材料———设计材料认知实验，设计心理学———人类心理感知实验，人机工程学———人体尺寸测量及眼动仪实验，产品设计I———产品拆装工程实验，展示设计———产品新媒体展示实验等。工科院校的学科特点决定了学生只有更具实践操作能力才更具就业升学竞争力。区别于艺术院校工设专业学生重外观设计的美观性而轻视功能结构的工程可行性，工科院校工设专业学生依托工科背景的知识能力结构，在设计领域更具长足的发展优势。这种工科背景知识能力体系的建立，一方面需要在工科院校工科学科基础课程教学大平台的支持下，打下坚实的产品设计工程知识基础;另一方面则需要专业课中的工程实验教学大平台的拓展，提升产品的创新设计能力。对于工科工业设计专业，实验教学体系的架构及实验教学内容需要将工科特色和设计教育特点进行融合，既不能生搬硬套机械专业的实验教学模式，又不能完全抛弃工程类知识要点而流于形式上的设计。工程理论知识与产品设计的实际应用转化成为实验教学的关键，打造一个适合工业设计学生学习工程类知识，并能与产品创新设计实践结合起来的大平台极具实际教学意义［3］。
2专业课中的工程实验教学存在的问题
由于对实验教学重视程度不足，实验设备制约等原因，专业课中的工程实验教学存在诸多问题，特别是实验教学课程的工程理论知识与设计实践的结合性不强，实验设计针对性差，实验教学内容滞后于最新工程发展趋势，实验教学手段创新程度不够无法引起学生兴趣［4］。
2.1设备多有闲置
我们到相关院校走访调研，发现普遍存在的问题是工程实验设备多有闲置。在专业建设之初或进行专业评估时，院校会投入较多资金进行实验室建设，其中存在相当程度的盲目采购，为了视觉上的“高大上”而不是实际的实验课程需要。其次，受工业设计专业重外观轻实用的教学误区影响，存在部分教师和学生宁愿在电脑上出效果图纸上谈兵，也不愿通过工程实验检验产品可行性的错误的设计观念，导致实验教学中设备闲置情况时有发生，特别是在工程实验教学中的应用不够充分［5］。
2.2教学体系建设不完善
因设计专业的特殊性，部分工程实验课程无法从理论课程中分离出来，理论教学和实验教学由专业教师一把抓;而部分工程实验课程是由艺术教育背景的教师讲授，工科教育背景的专业教师没有完全发挥特长。专业课实验教学体系亟须改革，特别是工程实验课程需要根据设备及课程特点合理安排师资，科学开设课程进行实验教学［6］。
2.3以工程实验教学驱动产品创新设计的动力不足
多数设计院校专业教师重视从设计学科的角度以传统的造型方式探索设计的多种可能性，而在如何通过工程实验教学提升学生创造力方面意识淡薄。学生以工程知识驱动产品创新设计的意识不足，对工科课程整体不够重视，导致对专业课中的工程实验课程不够重视，轻视理论与实际的结合，造成产品设计中看不中用，鲜有通过机构创新、材料创新、人机交互方式创新的设计新作品。
3工程实验教学大平台的建设思路
3.1实验教学体系梳理
3.1.1调研工科类兄弟院校工设专业实验教学发展状况
团队教师在相关兄弟院校进行了广泛考察，对实验室建设、实验教学体系设置、实验课程设置、实验教学内容及方式，进行了全面的分析和比较，总结了各自特点和优劣势。针对专业课中的核心工程实验课的实验设计方法进行的学习，对实验教学方式进行的讨论，为河海大学机电工程学院工程实验教学大平台建设提供了参考。
3.1.2研究工科学科基础课程教学大平台中的实验课程
工科学科基础课程教学大平台的理论课程及实验，一般是由无任何设计教育背景的纯工科教师授课，必然存在讲授内容从工程理论出发而不涉及工业设计应用的问题;设计专业学生理论学习往往如看天书，而课程实验则是跑龙套走过场。这就要求研究工科学科基础课程教学大平台中的实验课程研究，使之适合设计专业学生学习，并与大平台中的实验课程顺利衔接。研究与设计相关联课程的设置合理性，使得教师从工业设计应用角度进行理论讲授和实验设计，并通过课程中的科学性及系统性的实验教学提升设计专业学生对于工程类知识的理解和应用水平，为后期专业课中的相关教学应用打好基础。
3.1.3研究大平台的核心实验课程的实验教学设计方法
大平台的核心实验课程是以专业课中的设计研究和应用为目标，结合工科学科基础课程教学大平台中的课程知识点和实验手段后凝练提升而成的。研究实验设计的方式方法，研究实验课题设置的科学性、合理性，对确保学生通过相关实验教学掌握工程知识，提升创新设计能力尤为重要。要求实验教师从教学内容、教学方法、课程作业、考核方式等多方面、多角度深入进行改革。
3.2搭建大平台设备基础
结合前期对兄弟院校的调研成果、本专业学生和相关教师的意见，从实验设备特点及团队教师特长出发，对大平台的建设进行规划，形成可行的平台建设方案。完成大平台的体系搭建、整体实验课程设置更新、实验教学内容方向确定等多项工作。机电工程学院已采购的实验设备包括激光非接触式三维扫描仪(逆向工程实验)、小型产品雕刻机(3D打印实验)、快速成型机(快速成型实验)。人机工程实验室(眼动测试、人体尺寸测量、人体反应度测试)和产品拆装工程实验室(产品内部工程结构认知)等工业设计核心实验室建设完成，并有多台套数位板及触摸屏(数字化产品快速表达、产品人机操作界面演示、产品新媒体展示)。现阶段机电工程学院设备覆盖了产品创新设计的全过程，形成了建设大平台的设备基础。
3.3整合教学师资力量
在机电工程学院可用于工程实验教学的设备基础上，对其能支撑的各种实验教学课程进行系统研究。组织相关教师根据科研方向和特长，对实验设备的操作流程和实验项目进行学习和探索，以兼有工科和设计教育双重背景的教师担任平台中核心实验课程教学。旨在传统实验教学的基础上针对工程实验教学进行改革创新，尝试在数字化设计大背景下进行实验教学的改革探索，搭建覆盖工业设计专业主干课的大平台，设置融会贯通相关工科知识的工程实验教学内容，以及巧妙结合我系设备的实验教学，以形成产品创新设计流程的全覆盖。
3.4建设支持产学研全面合作的大平台
在实验教学的基本功能基础上，挖掘出支持教师科研、支持学生素质与能力创新训练、支持研究所对外进行企业项目合作的诸多可能性，使得产学研有机融合，达到学生、教师、系所的全面能力提升。鼓励教师将科研项目引入该平台的工程实验教学环节，根据实验设备的科研使用现状，拓宽将科研项目引入实验教学的可能性及相关途径，形成基于科研项目的实验教学模式。通过开放性的工程实验教学平台，使学生能在该平台支持下进行相关素质能力训练和学科竞赛，进行创新创业训练等，达到该平台在实验教学之外的其他功能。最终将大平台延伸到校企合作环节，以建立产学研结合并创收的良好局面。
4工程实验教学大平台的建设效果
4.1完成大平台中核心工程实验课程教学设计
实验教学设计力求避免生搬硬套机械类专业的实验教学模式，正视设计专业学生对于工程实验的区别性需求，及针对学生特点选择实验课题，突出工程知识点和产品创新设计的融合。团队教师合作进行多门实验课程建设，编制实验教学大纲，撰写实验指导书，并进行相关实验教学实践。以48学时的“产品设计I”为例，专门拆出8学时进行产品拆装工程实验，由工科背景和设计背景兼有的实验教师进行实验教学组织，并邀请电动工具修理店师傅现场进行示范讲解;学生分组根据实验任务书进行产品拆装，并撰写实验报告书;同时进行PPT和视频，学生反馈良好。
4.2校级教改项目资金支持
大平台中核心工程实验教学课程依托的专业课程全部得到校级教改项目资金支持。以《工业设计创新教学团队建设》项目为依托，结合《产品设计I研究性教学课程培养》项目、《人机工程学核心课程的建设与实践教育教学研究课题》项目，及3个翻转课堂实践项目《设计材料及加工工艺》《产品设计II》《展示设计》，团队教师以产品创新设计为目标，在相关专业课程中进行了工程实验教学的初步探索，力求通过教学理念创新和授课方式革新提升实验教学质量。
4.3将教师科研项目渗透到实验教学设计中
以大平台为依托，团队教师将科研项目和研究方向渗透到实验教学设计中，建设了多支学生产品创新设计团队，如逆向工程创新设计团队、3D打印产品服务体系创新设计团队、人机工程实验眼动分析实验团队等。同时通过各种设计比赛、学生素质与能力项目培养及创新创业训练计划，摸索出以工程实验教学驱动产品创新设计的诸多教学方式。获得15项大学生创新创业训练计划资金支持，其中8项为国家级创新创业训练计划，课题均与教师科研方向相关，内容涵盖产品数字化虚拟展示设计、家具用品DIY设计、火灾救援逃生后装备产品服务体系设计、传统水利农具改良设计等，在大平台的支持下完成概念孵化和后期设计工作。在工程实验教学推动下，我系学生设计作品在国际级及国家级比赛中屡获殊荣。
4.4完成多本教材编写并出版发行
《产品造型设计材料与工艺》(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)，获得江苏省精品教材称号。该书从设计专业学生角度出发，重新对知识体系进行构建，书中涉及大量产品设计材料与工艺实际应用案例。《工业设计创新实验训练》(普通高等教育“十二五”规划教材)，是基于机电工程学院部分工程实验设备进行的实验教学内容总结。书中涉及了产品拆装工程实验、逆向工程实验、快速成型实验及产品虚拟展示实验等工程实验教学重要环节。《产品改良设计》(高等院校设计艺术系列教材)总结了“产品设计I”授课教师多年的教学经验，集中展示了工程实验教学环节案例及学生成果。同时，团队教师在工程实验教学和相关工程研究领域发表多篇论文，成果显著。
5结束语
机电工程学院大平台建设周期长、工作任务重，其中也出现了部分问题，尚处于不断调整阶段。该平台建设需要学院领导高度的认同及支持，也需要本系教师自身科研水平和教学能力的提升，更需要团队持之以恒的实验教学实践才能初见成效。希望本文能为工科工业设计兄弟院校提供建设经验并诚恳期待交流。
作者：冯亚娟 周妍黎 严波 丁治中 单位：河海大学机电工程学院
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英文名称：Journal of Henan Polytechnic University(Natural Science)
主管单位：河南省教育厅
主办单位：河南理工大学
出版周期：双月刊
出版地址：河南省焦作市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1007-7332
国内刊号：41-1384/N
邮发代号：3891
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1981
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
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