機電系統(tǒng)論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇機電系統(tǒng)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

參考文獻的寫作是作者在這一科學(xué)領(lǐng)域的問題進行研究并且還有一定的研究成果，參考文獻的寫作也是對科學(xué)研究的更進一步的深入探討。下面是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于信息系統(tǒng)論文參考文獻，希望可以在大家寫作當(dāng)中帶來幫助。

信息系統(tǒng)論文參考文獻：

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篇(2)

關(guān)鍵詞：研究生工程教育；行業(yè)特色培養(yǎng)方案；課程體系

中圖分類號：G40 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）53-0046-02

隨著我國高等教育的跨越式發(fā)展，不僅本科招生規(guī)模迅速擴大，研究生的招生規(guī)模也有了巨大的增長。另外，由于國家行政體制的改革，很多部委院校劃歸地方管理，行業(yè)人才培養(yǎng)屬性逐漸減弱。培養(yǎng)什么樣的人成為這些院校乃至我國高等教育所面臨的新課題。研究生教育是高等教育中精英教育的重要部分，承擔(dān)著我國未來高級人才的培養(yǎng)重任。碩士研究生數(shù)量多、學(xué)科門類涵蓋面廣，怎樣結(jié)合院校的歷史、特色和社會需求設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)是當(dāng)務(wù)之急。

研究生培養(yǎng)方案是完成培養(yǎng)目標(biāo)的具體操作規(guī)程，其中課程體系或課程設(shè)置是提高研究生研究能力與實踐能力的關(guān)鍵。本文將結(jié)合工程教育的理念對培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置進行梳理與優(yōu)化，貫徹培養(yǎng)目標(biāo)拉動的思想，提高培養(yǎng)質(zhì)量。

一、背景

碩士研究生的培養(yǎng)其本質(zhì)是科研能力、產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力的培養(yǎng)，其導(dǎo)師的科研能力、視野往往決定了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。這些院校的大多導(dǎo)師的科研來自于原院校所屬的行業(yè)企業(yè)，因此有必要在研究生的培養(yǎng)中進一步強化行業(yè)特色，這樣就決定了培養(yǎng)目標(biāo)中行業(yè)人才培養(yǎng)成為主要目標(biāo)之一。目前研究生培養(yǎng)模式還存在很多問題，歸納起來如下：（1）課程設(shè)置不合理，教學(xué)形式與教學(xué)方法與本科雷同；（2）科研訓(xùn)練不足，導(dǎo)師指導(dǎo)不夠；（3）培養(yǎng)目標(biāo)上，重學(xué)術(shù)性人才培養(yǎng)，忽視應(yīng)用型人才培養(yǎng)；（4）培養(yǎng)過程重視“共性”而忽視“個性”；（5）培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)過程不統(tǒng)一，與社會發(fā)展需求脫節(jié)。

二、研究生工程教育的本質(zhì)與體系

研究生工學(xué)教育的目標(biāo)定位是培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才，以知識傳承和培養(yǎng)研究生的知識發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以開展學(xué)術(shù)研究為主要特征；研究生工程教育的目標(biāo)定位是培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才，以提高解決工程問題和技術(shù)創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以對接職業(yè)發(fā)展為主要特征。原部委所屬院校的研究生培養(yǎng)目標(biāo)大多為應(yīng)用型人才，因此引進工程教育理念優(yōu)化研究生的培養(yǎng)方案是必要的。不同的目標(biāo)定位，必然需要不同的培養(yǎng)模式與之相適應(yīng)，在課程內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)手段等教育資源組織和運行方式上都應(yīng)有明顯的區(qū)別。因此，急需擺脫完全學(xué)術(shù)型觀念和框架的束縛，建立起相對獨立的研究生工程教育培養(yǎng)模式來支撐和保障目標(biāo)的實現(xiàn)。研究生工程教育體系的基本框架：研究生工程教育體系從結(jié)構(gòu)上分，應(yīng)包括教育的層次結(jié)構(gòu)和學(xué)科結(jié)構(gòu)。從層次結(jié)構(gòu)上看，研究生工程教育有碩士和博士兩級，目前主要針對碩士層次的研究生培養(yǎng)。

三、研究生工程教育培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)與課程結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.研究生工程教育培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)設(shè)計。研究生個體課程體系設(shè)計是以高質(zhì)量的創(chuàng)新能力、實用的工程能力為目標(biāo)的，創(chuàng)新的知識結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)目標(biāo)的有力保證。如圖1所示為工程型人才知識結(jié)構(gòu)框圖，此圖呈寶塔形狀，塔基為寬厚堅實的基礎(chǔ)知識和廣博寬泛的相關(guān)知識構(gòu)成；塔身由深入穩(wěn)固的專業(yè)知識構(gòu)成；塔尖由系統(tǒng)而精深的專業(yè)知識構(gòu)成；各知識結(jié)構(gòu)之間充滿了綜合性方法論知識、實驗與驗證方法知識和工程實踐知識，使各知識模塊之間有機的聯(lián)系起來，形成濃重的工程創(chuàng)新氛圍。

2.研究生工程教育培養(yǎng)的課程設(shè)置。高層次工程人才的培養(yǎng)主要通過課程體系來實施。根據(jù)工程人才的能力和素質(zhì)特征，課程體系的建立應(yīng)運用CDIO（構(gòu)思、設(shè)計、實施和運作）的課程設(shè)計方法，涵蓋三方面的內(nèi)容：一是理論層面的知識體系，包括未來工程師個體必須掌握的基礎(chǔ)科學(xué)、核心工程基礎(chǔ)和高級工程基礎(chǔ)等知識；二是實踐層面的能力體系，包括未來工程師個體必須具備的工程推理與問題解決技能、實驗與知識發(fā)現(xiàn)技能、系統(tǒng)思維能力等；三是人際交往技能體系，包括團隊合作與溝通能力、外語交際能力，以及在企業(yè)與社會環(huán)境中，兼顧各方利益和尊重生態(tài)規(guī)律，構(gòu)思、設(shè)計、實施和運作土程產(chǎn)品/系統(tǒng)的能力。

基于圖1所示的知識結(jié)構(gòu)設(shè)計的碩士研究生課程包括：學(xué)位課、選修課、必修課程和補修課程。為了更好地達成頂層工程實踐能力，在課程設(shè)置的各個層級中設(shè)置了與行業(yè)相關(guān)的課程，也可以稱之為專業(yè)特色課程。①學(xué)位課分為公共基礎(chǔ)課及學(xué)科基礎(chǔ)課，是為達到培養(yǎng)目標(biāo)要求，保證研究生培養(yǎng)質(zhì)量而必須學(xué)習(xí)的課程。同時增加了行業(yè)通識知識課程，使之對行業(yè)中所涉及的基本知識有所了解。②選修課是為解決實際問題、完善知識結(jié)構(gòu)或加深某方面知識而開設(shè)的課程。選修課應(yīng)以實際應(yīng)用為導(dǎo)向，以職業(yè)需求為目標(biāo)，以綜合素養(yǎng)和應(yīng)用知識與能力的提高為核心，與專業(yè)任職資格掛鉤。重視理論性與應(yīng)用性課程的有機結(jié)合，突出案例分析和實踐研究，注重培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的意識和能力。在此增加了行業(yè)的前沿知識課和行業(yè)工程知識課，這一部分大多要結(jié)合研究生的研究、設(shè)計或工程項目開發(fā)、未來工作取向以及社會人才需求狀況等在導(dǎo)師的指導(dǎo)下選定。③實踐環(huán)節(jié)中案例科研、工程實踐以及行業(yè)企業(yè)的工程實踐列為必修環(huán)節(jié)，貫徹“實踐、認識、再實踐、在認識”的認識論，加快學(xué)生從感性認識到理性認識的速度，提高認知水平和知識運用能力。④補修與增修，對于跨一級學(xué)科考入或同等學(xué)力考入本專業(yè)的碩士研究生以及跨范疇選擇課題的研究生，一般應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下確定1～3門本學(xué)科內(nèi)外的課程作為補修或增補課程，并進行考試或考核。⑤論文階段，要求最終成果不僅限于研究論文，而是增加工程設(shè)計以及工程項目開發(fā)報告等。不論是論文還是報告都必須來源于實踐，最好來自于企業(yè)乃至所在行業(yè)的企業(yè)。

3.培養(yǎng)目標(biāo)牽引下的課程設(shè)置。當(dāng)某個體研究生的個性化培養(yǎng)目標(biāo)確定之后，就要按照工程教育的理念為其選定各層面的課程，即明確哪一門課程、哪一個章節(jié)、哪一個知識點能夠解決未來研究或工程中的哪個問題，使之充分保證目標(biāo)的達成。以大連交通大學(xué)機械工程學(xué)科研究生培養(yǎng)中的兩個研究方向研究生為例：①計算流體動力學(xué)數(shù)值仿真研究方向，主要針對工程領(lǐng)域中的流體流動、傳熱等問題，以數(shù)值計算和仿真為主要手段，開展大規(guī)模計算工程軟件的工程應(yīng)用問題的研究。近年緊密與我國高鐵的建設(shè)相聯(lián)系，研究解決動車運行各種工況下的空氣動力學(xué)問題，培養(yǎng)的研究生大部分就業(yè)于南北車集團的所屬企業(yè)。課程配置時在學(xué)位課程模塊中除選定其他學(xué)科基礎(chǔ)課外，再選定《流體力學(xué)》、《現(xiàn)代軌道車輛》兩門專業(yè)相關(guān)、行業(yè)相關(guān)課程；在選修課模塊中選定《計算流體動力學(xué)軟件應(yīng)用》、《機車車輛高等流體動力學(xué)》、《車輛工程》等具有較強行業(yè)特色的課程；研究生論文的研究內(nèi)容都取自南北車下屬企業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)，這樣既解決了企業(yè)的實際工程問題，也鍛煉了研究生的解決工程問題的能力，同時也為研究生的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。②工業(yè)機器人技術(shù)研究方向，主要面向汽車制造、機車車輛制造領(lǐng)域研究、開發(fā)設(shè)計工業(yè)機器人及其應(yīng)用系統(tǒng)，在應(yīng)用工程的基礎(chǔ)上進行機器人機構(gòu)學(xué)理論、控制理論、計算機控制方法的研究。其特點為理論聯(lián)系實際，立足應(yīng)用。在進行課程配置時在學(xué)位課程模塊中選定《車輛工程》或《現(xiàn)代軌道車輛》行業(yè)相關(guān)課程；在選修課模塊中選定《車輛現(xiàn)代設(shè)計與制造技術(shù)》、《機器人技術(shù)》、《計算機控制技術(shù)》等具有較強行業(yè)特色的課程；研究生論文的研究內(nèi)容都取自南北車下屬企業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)，如動車車輛轉(zhuǎn)向機焊接、車體的焊接、地鐵及城軌車輛的焊接等工程項目，在為企業(yè)解決實際工程問題的同時，也使研究生知道了學(xué)習(xí)機器人技術(shù)的意義，掌握了解決車輛制造過程中焊接自動化的工程問題的知識與技能，為機電專業(yè)方向的研究生就業(yè)開辟了一條新路。

四、展望

在過去多年的研究生培養(yǎng)實踐中，學(xué)校和導(dǎo)師都不斷地對工程型研究生培養(yǎng)問題進行探索與研究，也總結(jié)出很多經(jīng)驗，制定了一些切實的培養(yǎng)方案，但在培養(yǎng)的過程中大多都按照學(xué)術(shù)性研究生的培養(yǎng)方案進行，缺乏系統(tǒng)的基于工程教育理念的培養(yǎng)方案。本文所述內(nèi)容也是我們在培養(yǎng)研究生方面的一些思考和初步實踐的總結(jié)，尚缺乏深入的理論研究和系統(tǒng)論述。今后要進一步研究工程教育在研究生培養(yǎng)中的理論意義，并構(gòu)建系統(tǒng)的培養(yǎng)規(guī)程，特別要注重下列幾方面具體問題的研究與落實：第一，大力構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟體系，為研究生培養(yǎng)提供工程實踐的條件與機會；第二，推動與職業(yè)任職資格及國際研究生工程教育發(fā)展趨勢的對接；第三，積極營造崇尚工程文化的氛圍，提高公眾、社會及學(xué)校對工程人才和工程教育的認識；第四，主動培育研究生工程教育的師資隊伍，適應(yīng)未來工程人才培養(yǎng)要求。

參考文獻：

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篇(3)

關(guān)鍵詞：礦山 安全科學(xué)理論基礎(chǔ) 問責(zé) 監(jiān)測 建議

Abstract: The current our country mine disaster accident frequent occurrence reason, does not lie in the safety production administration regulation is not in place, mine safety production management is ineffective, also do not depend on mine safety engineering and technology is weak, but in mine safety basic theory research as well as mine monitoring technology lag; analysis of mine safety accident accountability system and current mine monitoring and fault detection technology, puts forward the improvement proposal.

Key words: MineSafety science theoryAccountabilityMonitorSuggestion

中圖分類號： TD82 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：

引言：

近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，作為重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的各類礦山也進入了一個新的發(fā)展時期，尤其是經(jīng)過近幾年的安全整治，整體安全生產(chǎn)水平有所提高。但我國數(shù)量眾多的中小型礦山，其安全管理不規(guī)范、安全工程技術(shù)非常薄弱，也是誘發(fā)礦山災(zāi)害事故頻發(fā)的重要原因。

礦山是我國三大高危行業(yè)之一，各級政府行政主管部門、各個礦山企業(yè)投入大量的人力、物力、財力加強礦山安全工作，安全形勢在總體上有所好轉(zhuǎn), 但是仍然不能從根本上遏制災(zāi)害事故頻繁發(fā)生的現(xiàn)象。2006年，我國成立了全國安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會以及相應(yīng)的分技術(shù)委員會，標(biāo)志著我國安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作進入了一個新的發(fā)展時期。

針對問題，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局提出了“十一五”安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的基本思路；對今后的安全生產(chǎn)管理工作，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局又提出了安全生產(chǎn)“十二五”規(guī)劃的基本思路。但從一些文獻得知，礦山安全生產(chǎn)方面還存在一些弊端，如安全科學(xué)理論基礎(chǔ)研究滯后、礦山安全問責(zé)體制不夠健全、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)有待進一步完善等，現(xiàn)分述如下：

1.安全科學(xué)理論基礎(chǔ)研究滯后

目前，安全科學(xué)理論基礎(chǔ)主要是建立在“ 老三論” 系統(tǒng)論、信息論和控制論基礎(chǔ)之上的，通過安全系統(tǒng)論分析災(zāi)害事故發(fā)生的原因，通過信息論監(jiān)測檢測搜集分析處理各種安全信息進行災(zāi)害事故預(yù)警，通過控制論對災(zāi)害事故進行控制，由此建立起安全系統(tǒng)論、安全信息論和安全控制論，構(gòu)成安全科學(xué)基礎(chǔ)理論。但是利用安全系統(tǒng)理論只能分析災(zāi)害事故發(fā)生的原因，不能分析災(zāi)害事故發(fā)生的機制。由于機制不明，對災(zāi)害事故的預(yù)警只好采用統(tǒng)計學(xué)的方法，利用過去和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)去預(yù)測未來，時間是有方向性的，未來不是過去和現(xiàn)在的簡單繼續(xù)，利用過去的數(shù)據(jù)預(yù)測未來，本身就存在缺陷，有其局限性。由于對災(zāi)害事故發(fā)生的機制不清楚，預(yù)警又沒有建立在科學(xué)的基礎(chǔ)之上，對災(zāi)害事故進行有效的控制是不可能的。

2.礦山安全問責(zé)體制不夠健全

問責(zé)制是指問責(zé)主體對其管轄范圍內(nèi)各級組織和成員承擔(dān)職責(zé)和義務(wù)的履行情況，實施并要求其承擔(dān)否定性后果的一種責(zé)任追究制度。我國的問責(zé)制在2003年SARS風(fēng)暴中首度啟用后，在接下來的2004年中石油重慶開縣“12.23”特大井噴事故、湖南“嘉禾違法折遷”案等事故中都進行了運用。但是綜觀這些被適用了問責(zé)制的事例中，似乎唯獨缺少了礦山安全事故的問責(zé)，難道我國的礦山安全已經(jīng)到了足以令人放心的程度嗎？顯然不是的。

根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局統(tǒng)計分析，“十一五”規(guī)劃期間，安全生產(chǎn)法制體制機制不斷完善，主體責(zé)任進一步落實，全民意識不斷增強，為做好“十二五”時期安全生產(chǎn)工作奠定了較好基礎(chǔ)。但安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻。一是傷亡事故多發(fā)。二是職業(yè)危害嚴重。全國累計報告職業(yè)病70多萬例，每年新增患者約1.4萬人，且仍呈上升趨勢。三是安全生產(chǎn)基礎(chǔ)條件依然薄弱，一些企業(yè)安全投入不足，存在生產(chǎn)工藝技術(shù)落后，管理、技術(shù)人才缺乏。四是安全監(jiān)管監(jiān)察保障能力低。安全監(jiān)管監(jiān)察裝備落后，基層安全監(jiān)管力量不足，相關(guān)法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急支援等支撐體系尚不健全。這當(dāng)中所發(fā)生的各類事故中尤以煤礦行業(yè)為主。

在安全生產(chǎn)中引入問責(zé)制，其本質(zhì)在于對安全生產(chǎn)的責(zé)任人和各安全生產(chǎn)管理部門強化安全責(zé)任，確保人民生命財產(chǎn)安全。就最近幾年發(fā)生的礦難事故處理結(jié)果來分析，不難發(fā)現(xiàn)在這幾次的礦山安全問責(zé)事例中仍舊存在我國當(dāng)前問責(zé)制度存在的“通病”：

（1）問責(zé)形式單一，未能明確具體責(zé)任。

（2）問責(zé)主體缺位造成問責(zé)難以達到公正性。

（3）問責(zé)缺乏可依循的程序。

3.我國礦山安全監(jiān)測工作的現(xiàn)狀

3.1 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦等礦山企業(yè)高產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)的重要保證，世界各主要產(chǎn)煤國對此都十分重視，投入大量的資金和技術(shù)研制生產(chǎn)和推廣使用環(huán)境安全、提升運輸、供電、排水等監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，是通過監(jiān)控影響礦井安全的環(huán)境參數(shù)因素，如瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、溫度等，實時監(jiān)控礦井的安全生產(chǎn)狀況。上述這些參數(shù)借助于計算機、傳感器、信號傳輸與處理系統(tǒng)進行集中監(jiān)測并在緊急情況下，如瓦斯等參數(shù)出現(xiàn)超限情況下發(fā)出報警，進行區(qū)域斷電控制。我國金屬非金屬礦山地下礦山也需按照【安監(jiān)總管一〔2011〕108號】文加快地下礦山安全避險“六大系統(tǒng)”的建設(shè)。地下礦山企業(yè)要嚴把“六大系統(tǒng)”建設(shè)質(zhì)量關(guān)，堅持建設(shè)與應(yīng)用并重的原則，把“六大系統(tǒng)”建設(shè)與礦井生產(chǎn)系統(tǒng)布置、災(zāi)害防治、技術(shù)裝備應(yīng)用、應(yīng)急救援等工作統(tǒng)籌考慮。

我國現(xiàn)有的礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)雖在保證煤礦安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)率和設(shè)備利用率等方面發(fā)揮了重要作用。但還有待進一步發(fā)展完善。

3.1.1 我國礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀

早期的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)大多以模擬技術(shù)為主，由傳感器、傳輸線、解調(diào)器、計算機、調(diào)度顯示盤等組成。存在精度低、抗干擾能力差、識錯糾錯能力弱等先天不足。安全監(jiān)控系統(tǒng)對煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用，礦山大多已將其作為一項重大的安全裝備。但是由于當(dāng)時相當(dāng)一部分監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平低、功能和擴展性能差、現(xiàn)場維修維護和技術(shù)服務(wù)跟不上等原因，這些監(jiān)控系統(tǒng)或者己被淘汰、或者已被停產(chǎn)，因此造成相當(dāng)一部分礦井無法繼續(xù)正常使用己裝備的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。特別是近幾年來由于老系統(tǒng)服務(wù)年限將至，已經(jīng)沒有繼續(xù)維修維護的必要，這些系統(tǒng)急需更新改造。同時，在"先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)"十二字方針和《煤礦安全規(guī)程》等文件中，規(guī)定我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。但是，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家不斷出現(xiàn)，在國家尚沒有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，各自制定自己的通訊傳輸協(xié)議和接口、子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，致使各生產(chǎn)廠家間的設(shè)備不能互聯(lián)互通，信息不能共享，嚴重影響了系統(tǒng)作用的發(fā)揮，同時也阻礙了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)進步和新技術(shù)的推廣。

由于煤礦井下是一個特殊的工作環(huán)境，因此，礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。因此，一般工業(yè)監(jiān)控原理和技術(shù)難以直接運用到礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)中。

3.1.2 現(xiàn)有的礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

現(xiàn)有的礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)雖在保證煤礦等礦山企業(yè)安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了重大作用，但由于這些系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)單一、系統(tǒng)性能價格比低，難以滿足煤礦等礦山企業(yè)安全生產(chǎn)的需要，主要表現(xiàn)在如下幾方面：

（1）現(xiàn)有系統(tǒng)通常都是針對某一監(jiān)控對象而開發(fā)，為單一的環(huán)境安全或其他專用監(jiān)控系統(tǒng)，從而造成硬件不通用、軟件不兼容、信息不共享。用戶難以通過簡單的操作實現(xiàn)環(huán)境安全、運輸?shù)榷喾矫娴讓颖O(jiān)控的目的。

（2）現(xiàn)有系統(tǒng)均在同一水平上重復(fù)開發(fā)，若要進行新領(lǐng)域的監(jiān)控，需要重新開發(fā)，且開發(fā)周期長，需要大量的人力、物力和財力。

（3）現(xiàn)有系統(tǒng)均沒有將數(shù)據(jù)、聲音、圖像等多種媒體有機地結(jié)合在一起，難以提高信息及系統(tǒng)的利用率。

3.2 礦山設(shè)備故障診斷發(fā)展概況

隨著計算機和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，它不斷促進了礦山工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，生產(chǎn)裝備不斷向著大型化、高速化和自動化方向發(fā)展，使生產(chǎn)能力不斷提高，同時對設(shè)備提出了新的要求，如性能要更好，功能要更強，精度要更高。這些要求必然使設(shè)備越來越復(fù)雜，越來越昂貴。大規(guī)模生產(chǎn)的流程化也越來越普遍，故障診斷技術(shù)也越來越多地應(yīng)用在各種各樣的礦山設(shè)備中。在我國的現(xiàn)代化礦山建設(shè)中值得推廣。機械故障診斷技術(shù)可以大量應(yīng)用在礦山生產(chǎn)中，根據(jù)傳感器件測量的振動、溫度、噪聲等信號，以及油樣分析、無損探傷檢驗等結(jié)果，判斷工藝流水線甚至整個礦山的生產(chǎn)狀況是否正常，是否出現(xiàn)故障的苗子，以便隨時進行在線維護，將事故消滅在萌芽狀態(tài)?；蚣皶r安排在維修項目中，以便在停機檢修中處理，不至因事故造成更大的損失。

3.3 常用礦山設(shè)備故障診斷方法

機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的方法有很多，而且還在不斷地發(fā)展，按照設(shè)備狀態(tài)信息的物理特征進行診斷的方法有以下幾種：

（1）振動診斷；（2）聲學(xué)診斷；（3）溫度診斷。

故障診斷技術(shù)可根據(jù)不同的診斷對象、要求、設(shè)備、人員、地點等具體情況，對設(shè)備的診斷采用不同的技術(shù)手段。而礦山機電設(shè)備的故障診斷技術(shù)中，除采用機械中最普遍采用的振動監(jiān)測和溫度診斷外，油磨屑分析近年來也被用于國內(nèi)外的礦井機械設(shè)備的監(jiān)測上，并且越來越廣泛地得到了成功的運用。

4.礦山設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵問題

故障診斷技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵在各種故障信號的測量方法選定后，故障全斷技術(shù)在礦山生產(chǎn)中具體的應(yīng)用關(guān)鍵還應(yīng)注意以下幾個方面：

4.1選擇合適的測點位置，盡可能靠近能反映重要設(shè)備運轉(zhuǎn)信息的故障源，能夠決定關(guān)鍵設(shè)備和工藝流水線能否正確生產(chǎn)狀態(tài)信息。

4.2建立基準(zhǔn)(正?；蝾~定運行時)的信息庫。在設(shè)備安裝調(diào)試正常運轉(zhuǎn)后，所測定的上述各量對照設(shè)計值確定一組額定值和允許變動的范圍作為基準(zhǔn)值對照表，當(dāng)設(shè)備不正常時，所測取的值就能和基準(zhǔn)值進行比較，經(jīng)診斷后發(fā)出需要維修的提示信息。當(dāng)設(shè)備故障嚴重時除了能發(fā)出警告信號，甚至還能控制設(shè)備進入保護狀態(tài)。

4.3為了能保證測取信息的準(zhǔn)確可靠性，防止干擾信號產(chǎn)生誤診斷，還應(yīng)在硬件和軟件方面設(shè)置過濾環(huán)節(jié)。

5.建議

在我國，礦山安全生產(chǎn)管理工作如同坐在火山口上，企業(yè)該如何落實預(yù)防方針，如何防止安全生產(chǎn)事故，如何避免坐在火山口上，給礦山安全管理工作提出了一個嚴峻的問題。

首先，建立安全管理體系。企業(yè)根據(jù)自身實際情況，建立以人為中心的現(xiàn)代化安全管理體系，將影響安全生產(chǎn)的各個要素，包括人、硬件、軟件、環(huán)境等，納入系統(tǒng)予以管理控制。對系統(tǒng)各要素本身和相互關(guān)系的要求及其實現(xiàn)或滿足的的方法都要識別、確認并規(guī)定清楚，對可能出現(xiàn)的問題，特別是要素間接口的問題，應(yīng)予以評估，確保體系有充分的預(yù)見性和適宜性，以便對相關(guān)內(nèi)容做出規(guī)定，防止事故的發(fā)生。特別是從體系建立和運行初期，必須充分的識別和評估系統(tǒng)的缺陷和風(fēng)險，避免遺留出錯（特別是關(guān)鍵錯誤）的機會。

安全基礎(chǔ)理論的核心是災(zāi)害事故的發(fā)生機制、預(yù)警與控制理論。國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中將“復(fù)雜系統(tǒng)、災(zāi)變形成及其預(yù)測控制”作為面向國家重大戰(zhàn)略需求的基礎(chǔ)研究。國家安全生產(chǎn)科技發(fā)展規(guī)劃也將“礦山重大災(zāi)害事故致因機理及動力學(xué)演化過程”作為安全生產(chǎn)基礎(chǔ)理論研究重點領(lǐng)域之一。災(zāi)害事故的發(fā)生機制是預(yù)防與控制的基礎(chǔ)，而對機制的研究必須建立在復(fù)雜孕災(zāi)系統(tǒng)演化的動力學(xué)機制基礎(chǔ)之上。

安全生產(chǎn)重于泰山，面對嚴峻的安全生產(chǎn)形勢，以及社會不斷發(fā)展所帶來的各領(lǐng)域的生產(chǎn)，面對新的形勢以及各方面的挑戰(zhàn)，我們黨和國家也高度重視，采取多項重大舉措，意在治理我們社會正常生產(chǎn)所帶來的各方面的安全問題，也是我們建設(shè)和諧社會的迫切需要。同時急需強化人們的法律意識。這也是基礎(chǔ)工作，現(xiàn)面臨的問題不是我國當(dāng)前安全生產(chǎn)管理上無法可依，而是人們對其不重視，或是重視的力度不夠。面對種種現(xiàn)實各領(lǐng)域的安全生產(chǎn)問題，我們當(dāng)前需要做的很多，要將安全科學(xué)研究理論知識轉(zhuǎn)化到我們實際工作當(dāng)中去，要通過相關(guān)安全培訓(xùn)強化人們的安全意識，組織管理者、全體職工認真學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)法規(guī)，特別對安全生產(chǎn)存在的薄弱環(huán)節(jié)，通過學(xué)習(xí)職工的防范和自我保護意識，認識到遵章守紀(jì)、強化管理、確保安全的重要性。讓每一個與安全生產(chǎn)有關(guān)的管理者、勞動者都能真正懂得安全意識的重要性。

談到安全生產(chǎn)工作，我認為首先要把“安全第一”的思想貫穿到生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中的每一個人，包括從業(yè)人員以及我們的管理人員，就是要在生產(chǎn)過程中把安全始終放在第一重要的位置上。首先，一個人的安全意識可以說非常重要，因為很多事故都是由人的自由度、人的失誤、人的習(xí)慣、人的思想情緒、人的操作水平、人的責(zé)任心、人的職業(yè)道德等因素所造成的。其次，安全生產(chǎn)工作需做到預(yù)防為主，預(yù)防工作貴在“預(yù)”，預(yù)是預(yù)防工作的前提和基礎(chǔ)。從某種意義上講，預(yù)和防的關(guān)系就是想與做的關(guān)系。預(yù)是一種思維活動，防則是預(yù)指導(dǎo)下的實際動作。只有把預(yù)的工作做到位，才有可能防到關(guān)鍵處。最后就是綜合運用經(jīng)濟、法律、行政等手段，人管、法治、技防多管齊下，并充分發(fā)揮社會、廣大職工、輿論的監(jiān)督作用，來有效解決安全生產(chǎn)領(lǐng)域的問題?？傮w來說，實施綜合治理也是由我國安全生產(chǎn)中出現(xiàn)的新情況和面臨的新形勢所決定的。而各領(lǐng)域的安全生產(chǎn)又各具特點，迫使防治手段需多樣化。要實現(xiàn)安全生產(chǎn)，必須從文化、法制、科技、責(zé)任，加大安全投入，多管齊下，綜合施治。

抓落實也是一步很重要的工作，來不得半點馬虎，而且得落實到人、落實到位。我們在正常生產(chǎn)前所制定的各項規(guī)章制度、各項規(guī)程、各項安全措施等，再美好都只是停留在表面上，更重要的是我們?nèi)绾稳ヂ鋵嵾@些、如何從真正意義上落實到位。再就是保障安全生產(chǎn)就是一種嚴格的責(zé)任、法定的責(zé)任，首先要明確責(zé)任，然后要有人負起責(zé)任，最后就是對責(zé)任者的追究。所以說，抓落實這項工作必須得明確人的責(zé)任。在現(xiàn)實安全生產(chǎn)中，要把明確責(zé)任同礦山安全問責(zé)制聯(lián)系在一起，要毫不容情使得生產(chǎn)經(jīng)營單位的主體責(zé)任，以及管理者、勞動者的管理、崗位職責(zé)，還有相應(yīng)的監(jiān)管部門的監(jiān)管責(zé)任都要切實到位，我們生產(chǎn)經(jīng)營單位要加強對自己嚴格管理的同時，還必須強化國家相應(yīng)監(jiān)管部門的監(jiān)管，也不能缺少外部有組織力量的監(jiān)督和保障。對未明確責(zé)任管理的單位，就必須承擔(dān)起相應(yīng)的法律責(zé)任。

前面說到從法律、行政的手段強化安全管理工作，抓安全也得重視加大對安全的投入，這也是保障正常安全生產(chǎn)的一個條件，要引起我們管理層對安全投入這塊的重視。所以說在新的歷史條件下，我們生產(chǎn)單位要確保安全生產(chǎn)中要有良好的安全投入這個保障。要杜絕一些企業(yè)只顧盈利不顧安全的現(xiàn)象，對不符合安全生產(chǎn)條件的要堅決依法關(guān)閉，不留后患。安全生產(chǎn)條件要靠人以及通過現(xiàn)代的高科技等手段來創(chuàng)造，這當(dāng)中，人的因素至關(guān)重要，既要用制度管人，又要人去執(zhí)行制度，安全設(shè)施需要合格的操作者，安全生產(chǎn)管理要有稱職的管理者，這些都離不開人，再先進高科技含量的安全設(shè)施也脫離不了人的操縱，所以我們要加強對勞動者的勞動安全技能培訓(xùn)和管理者的相關(guān)管理培訓(xùn)，杜絕違章操作，進一步完善日常檢修制度，明確工作程序，制定一些較詳細的危險情況分析和相應(yīng)的防范應(yīng)急措施。同時要加強對安全檢查的工作力度，消除安全隱患，夯實安全運行基礎(chǔ)。

其次，完善礦山問責(zé)制度。完善的問責(zé)體制是體制發(fā)揮有效功用的前提，事實也表明了我國目前的礦山安全問責(zé)體制，由于存在諸多不足，影響了其在遏制我國礦山安全事故頻發(fā)方面的作用，因此有必要對其進行完善。

一、以法律的形式完善問責(zé)制度，使得問責(zé)制度更加的強勢，以便為完善問責(zé)主體。

二、明確礦山安全問責(zé)的客體，即誰問誰責(zé)。

三、理清礦山安全問責(zé)的范圍，即問什么。

四、補充礦山安全問責(zé)的形式，我國目前礦山安全問責(zé)中的責(zé)任承擔(dān)方式主要是行政責(zé)任中的引咎辭職。

五、建立一套完善的問責(zé)程序。

在今后的安全生產(chǎn)中，要通過各方面措施來加強管理，從上到下、從管理者到勞動者，要建立一套有效的管理機制，明確到人。

面對社會日新月異的發(fā)展，以及人們對社會日益增長的經(jīng)濟文化需要，在新的歷史條件下安全生產(chǎn)會帶來許多新的問題，這就要求我們生產(chǎn)經(jīng)營單位要不斷完善各項安全生產(chǎn)法律管理制度，不斷制定相應(yīng)的安全措施，不斷加大對安全的投入，不斷加強對管理者和勞動者的培訓(xùn)。

最后，完善礦山安全監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)綜合檢測，建立數(shù)字化礦山，從技術(shù)角度及早的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。數(shù)字化礦山的發(fā)展為煤礦企業(yè)信息化建設(shè)加快了步伐，而綜合監(jiān)測系統(tǒng)正是數(shù)字化礦山體系中的核心模塊。

參考文獻：

[1] 國家安全監(jiān)管總局 《關(guān)于進一步加強中小型金屬非金屬礦山(尾礦庫)安全基礎(chǔ)工作改善安全生產(chǎn)條件的指導(dǎo)意見》 安監(jiān)總管-[2009]44號

[2] 國家安全監(jiān)管總局 《關(guān)于切實加強金屬非金屬地下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)的通知》 安監(jiān)總管-[2011]108號

[3] 孫華山 金屬非金屬礦山安全 湖北科學(xué)技術(shù)出版社 2003.11:16-38

[4] 李仕雄，李潔，劉年平 礦山災(zāi)害事故的狀態(tài)預(yù)警與狀態(tài)控制模式 中國職業(yè)安全健康協(xié)會2008年學(xué)術(shù)論文集 2008.12:179-181

[5] 林崇建,周亞越 我國完善行政問責(zé)制之路徑分析 寧波大學(xué)學(xué)報(人文科學(xué)版),2006,(3):1071

篇(4)

關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè);課程體系;教材建設(shè)

繼2004年北京大學(xué)率先在國內(nèi)建立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)之后,2005年,北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)和西安電子科技大學(xué);2006年,首都師范大學(xué)、北京信息科技大學(xué)、武漢工程大學(xué)和西安郵電學(xué)院;2007年,北京科技大學(xué)、廈門大學(xué)和湖南大學(xué);2008年,河北工業(yè)大學(xué)和桂林電子科技大學(xué);2009年,重慶郵電大學(xué)和大連海事大學(xué);2010年,中南大學(xué)和上海理工大學(xué)先后經(jīng)教育部批準(zhǔn)先后設(shè)立了“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)[1-2]。在中國人工智能學(xué)會教育工作委員會的指導(dǎo)下,自2002年起,各相關(guān)專業(yè)教師定期召開智能科學(xué)與技術(shù)教育學(xué)術(shù)研討會,并出版教育論文專輯,大力推進了我國智能科學(xué)與技術(shù)教育的健康、快速發(fā)展,并對我國智能科學(xué)技術(shù)的人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)起到了極大的帶動作用。

作為一個發(fā)展中的新興專業(yè),目前各高校仍主要結(jié)合自身基礎(chǔ)和特點建設(shè)該專業(yè)。如南開大學(xué)以智能技術(shù)與智能工程為核心專業(yè)課程[3];北京科技大學(xué)從社會需求角度出發(fā),以提高學(xué)生軟件實踐能力為切入點[4];河北工業(yè)大學(xué)根據(jù)相關(guān)專業(yè)的就業(yè)現(xiàn)狀,以提高學(xué)生硬件實踐能力為著力點[5]。為了解決南開大學(xué)、北京科技大學(xué)和河北工業(yè)大學(xué)3所高校共同面臨的課程體系和教材建設(shè)等問題,三校教師分別于2010年6月16日和8月2日在南開大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)進行了兩次研討,現(xiàn)將研討成果匯總于此。

1研討背景

“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)自開辦以來,不可避免地要回答如下3個方面的問題:

1) 來自用人單位的問題:“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是做什么的?與其他專業(yè)相比優(yōu)勢何在?

2) 來自學(xué)生及家長的問題:“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是學(xué)什么的?與其他專業(yè)相比優(yōu)勢何在?

3) 來自教師自身的問題:“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)應(yīng)該教什么?與其他專業(yè)相比優(yōu)勢何在?

無論是做什么、學(xué)什么還是教什么,歸根到底是課程體系和教材內(nèi)容。無論是研究生課程下移(帶來學(xué)生接受知識的困難),還是在其他專業(yè)教學(xué)體系基礎(chǔ)上做簡單的增、刪、改(帶來學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的凌亂),都是不行的,長此以往的后果將是沒有優(yōu)勢,只有劣勢。

南開大學(xué)、北京科技大學(xué)和河北工業(yè)大學(xué)3所高校的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)都源于自動化專業(yè)基礎(chǔ),而且都具有典型的工科特色;同時3所高校分別是教育部直屬“985”高校、教育部直屬國家“優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”建設(shè)項目試點高校和河北省屬“211”高校,3所高校的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)分別于2006、2007和2008年招生。3所高校在“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)上的異同特點以及地域便利的條件,為優(yōu)勢互補、交流融合提供了機遇。

2課程體系

根據(jù)研究任務(wù)的不同,智能科學(xué)技術(shù)涵蓋的內(nèi)容可以劃分為智能科學(xué)、智能技術(shù)、智能工程三個層次[6]。

1) 智能科學(xué):主要任務(wù)是研究人的智慧,建立人機結(jié)合系統(tǒng)理論,并用其模擬人的智慧。

2) 智能技術(shù):在智能科學(xué)的框架內(nèi)創(chuàng)建人機結(jié)合智能系統(tǒng)所需要的方法、工具和技術(shù)。

3) 智能工程:利用智能科學(xué)的理念和思想,充分運用智能技術(shù)工具創(chuàng)建各種應(yīng)用系統(tǒng)。它是當(dāng)前新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向、開發(fā)策略和顯著標(biāo)志。

根據(jù)上述智能科學(xué)技術(shù)的劃分,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系同樣劃分為理論、技術(shù)與工程應(yīng)用3個層次,具體框架如圖1所示。

需要說明的是,由于課時、學(xué)時等因素的限制,有些課程需要包含未列入課程的部分內(nèi)容。如智能科學(xué)與技術(shù)概論課程內(nèi)含系統(tǒng)論的簡要介紹;智能控制系統(tǒng)包含可編程序控制器、智能傳感器、智能執(zhí)行器等內(nèi)容;智能工程包含若干典型智能系統(tǒng)實例。

3教材建設(shè)

經(jīng)南開大學(xué)、北京科技大學(xué)和河北工業(yè)大學(xué)3所高校的討論,一致認為工科專業(yè)應(yīng)以技術(shù)和工程應(yīng)用兩個層次為核心,并將人工智能導(dǎo)論和智能信息處理兩門課程的教材合并為智能技術(shù)。同時,根據(jù)南開大學(xué)側(cè)重理論、北京科技大學(xué)側(cè)重軟件、河北工業(yè)大學(xué)側(cè)重硬件的原則進行分工,編寫對應(yīng)課程的教學(xué)大綱和教材內(nèi)容。

3.1智能技術(shù)

本課程包括智能計算和計算機視覺兩部分,分別介紹以對人腦的物理結(jié)構(gòu)進行模擬為主要特征的聯(lián)接主義智能技術(shù)和以模擬人類視覺處理為主要特征的計算機視覺兩部分。它是智能技術(shù)的主干內(nèi)容;也是實現(xiàn)智能技術(shù)、組成智能系統(tǒng)的重要工具,屬于本專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過智能技術(shù)的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能夠掌握智能技術(shù)的基本原理和方法。通過課堂講解、,并配合一定的作業(yè)練習(xí)、上機實驗等環(huán)節(jié),學(xué)生應(yīng)初步具備運用智能技術(shù)和方法分析和解決問題的能力。本課程擬定90學(xué)時,其中授課54學(xué)時,實驗36學(xué)時。

教材內(nèi)容包括智能計算和計算機視覺兩部分,智能計算部分包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和遺傳算法/蟻群算法,計算機視覺包括計算機視覺導(dǎo)論、計算機視覺理論基礎(chǔ)、圖像預(yù)處理、圖像分割、物體識別、圖像理解、雙目立體視覺、三維視覺技術(shù)、主動視覺。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)講授單個神經(jīng)元(感知器)的動作原理,與實際生物神經(jīng)元的對應(yīng)關(guān)系;講授BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組成,網(wǎng)絡(luò)的特性和對非線性函數(shù)的模擬功能;介紹BP算法的優(yōu)、缺點;講授H網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu),H網(wǎng)絡(luò)在解決優(yōu)化問題的優(yōu)越性。模糊理論講授模糊集合的概念,建立隸屬度函數(shù)的概念;介紹模糊規(guī)則的建立原則,模糊規(guī)則與模糊系統(tǒng)收入輸出量之間的關(guān)系;介紹模糊化以及模糊量精確化的幾種常用方法。遺傳算法和蟻群算法只作簡要介紹,重點介紹這兩種算法的特點和成功的應(yīng)用實例,使學(xué)習(xí)者有一個感性認識,明確這種類型算法的“迭代”特點以及總體最優(yōu)目標(biāo)與個體行為之間的聯(lián)系。

計算機視覺理論基礎(chǔ)主要介紹Marr的視覺計算理論、圖像的相關(guān)知識、傅立葉變換基礎(chǔ);圖像預(yù)處理主要介紹像素亮度變換、幾何變換、直方圖修正、局部預(yù)處理、圖像復(fù)原;圖像分割主要介紹閾值處理方法、基于邊界的分割方法、基于區(qū)域的分割方法;形狀表示與描述主要介紹鏈碼、使用片斷序列描述邊界、尺度空間方法、基于區(qū)域的形狀表示與描述;物體識別主要介紹知識的表示、統(tǒng)計模式識別、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模擬退火、模糊系統(tǒng);圖像理解主要介紹并行和串行處理控制、分層控制、非分層控制;雙目立體視覺主要介紹雙目立體視覺原理、精度分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、立體成像、立體匹配、系統(tǒng)標(biāo)定;三維視覺技術(shù)主要介紹結(jié)構(gòu)光三維視覺原理、光模式投射系統(tǒng)、標(biāo)定方法、光度立體視覺、由紋理恢復(fù)形狀、激光測距法;主動視覺主要介紹從陰影恢復(fù)形狀、從運動恢復(fù)結(jié)構(gòu)、主動跟蹤。

3.2智能控制理論與技術(shù)

本課程是“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,目的是使學(xué)生了解智能科學(xué)與控制理論結(jié)合所產(chǎn)生之智能控制理論的基本概念和應(yīng)用價值;使學(xué)生熟知當(dāng)前主流智能控制技術(shù)的種類,并掌握模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及進化計算、群體智能的基礎(chǔ)知識,了解智能技術(shù)與傳統(tǒng)控制方法的結(jié)合點;加強MATLAB仿真實驗的訓(xùn)練,以使學(xué)生更好地理解基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生使用高級智能控制方法解決實際控制問題的能力。本課程的學(xué)習(xí)將使學(xué)生加深對控制理論的理解,明晰智能技術(shù)在控制中的應(yīng)用技巧,也為本科生繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。本課程擬定64學(xué)時,其中授課54學(xué)時,實驗10學(xué)時。

教材內(nèi)容包括智能控制概論,介紹智能控制的發(fā)展歷程和應(yīng)用領(lǐng)域,簡介幾種重要的智能控制方法;專家控制,簡介專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),講授專家PID控制器的原理與設(shè)計方法;模糊控制,講授模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、傳統(tǒng)的模糊控制原理和控制器設(shè)計與實現(xiàn)方法、模糊PID控制的兩種形式,特別是PID控制參數(shù)的模糊整定技術(shù);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,講授前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中幾種典型的網(wǎng)絡(luò)模型以及學(xué)習(xí)算法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的線性系統(tǒng)辨識技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模控制等;進化計算與控制,講授進化計算的概念、遺傳算法的原理及其與其他智能方法的結(jié)合,介紹遺傳機器人學(xué);群體智能與控制,講授蟻群算法的基本原理及其在控制問題中的應(yīng)用,介紹群體機器人學(xué)。

3.3單片機原理與應(yīng)用

本課程是“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的一門專業(yè)課程,目的是使學(xué)生了解單片機的組成原理及常用控制算法的實現(xiàn);掌握51系列單片機指令系統(tǒng)和一般匯編程序設(shè)計編寫方法;熟悉常用的單片機硬件擴展技術(shù);在此基礎(chǔ)上,熟練掌握控制算法的單片機程序編寫與調(diào)試。本課程擬定54學(xué)時,其中授課38學(xué)時,實驗16學(xué)時。

教材內(nèi)容包括單片機系統(tǒng)概述,介紹單片機定義、單片機發(fā)展過程及單片機硬件結(jié)構(gòu);單片機指令系統(tǒng)及程序設(shè)計,介紹指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計;硬件資源及接口技術(shù),介紹硬件資源和接口技術(shù);單片機使用技術(shù),介紹抗干擾技術(shù)、C語言應(yīng)用程序設(shè)計;依次介紹PID控制器、狀態(tài)反饋控制器、模糊控制器、系統(tǒng)辨識、卡爾曼濾波、滑?？刂破?、最優(yōu)控制器、魯棒控制器、自適應(yīng)控制器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的歷史沿革、基本原理、常用形式和單片機具體實現(xiàn)方法。

3.4嵌入式系統(tǒng)

本課程以當(dāng)前主流的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為背景,以嵌入式系統(tǒng)原理為基礎(chǔ),以嵌入式系統(tǒng)開發(fā)體系為骨架,以嵌入式控制系統(tǒng)開發(fā)為目標(biāo),較為全面地介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念、軟硬件的基本體系結(jié)構(gòu)、軟硬件開發(fā)方法、相關(guān)開發(fā)工具、應(yīng)用領(lǐng)域、熱門領(lǐng)域的開發(fā)實例以及當(dāng)前的一些前沿動態(tài),為學(xué)生展示較為完整的嵌入式控制系統(tǒng)領(lǐng)域概況。本課程擬定64學(xué)時,其中授課48學(xué)時,實驗16學(xué)時。

教材依據(jù)嵌入式控制系統(tǒng)的特征,將控制算法、嵌入式系統(tǒng)硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序設(shè)計及組態(tài)軟件作為統(tǒng)一的技術(shù)平臺介紹,突出嵌入式技術(shù)在控制系統(tǒng)中應(yīng)用的特點,重點介紹嵌入式控制系統(tǒng)軟硬件、電路、操作系統(tǒng)、實時性、可靠性等特性,從軟件體系結(jié)構(gòu)及開發(fā)的角度出發(fā),強調(diào)實時調(diào)度、Bootloader、BSP、嵌入式實時多任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計、交叉開發(fā)與仿真開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù),并特別引入了工業(yè)控制中需要的電磁兼容性設(shè)計和大量的典型嵌入式控制系統(tǒng)實例設(shè)計。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不但可以學(xué)會使用工具開發(fā)嵌入式軟硬件,而且可以從總體角度選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和方法,全面規(guī)劃和設(shè)計嵌入式系統(tǒng)。

3.5智能工程

本課程是“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的一門核心專業(yè)課程。面向智能技術(shù)的實際應(yīng)用,著眼于解決工程應(yīng)用中的技術(shù)問題,從典型系統(tǒng)設(shè)計案例分析出發(fā),通過大量實驗提高學(xué)生的工程實踐能力。本課程擬定36學(xué)時,全部為授課學(xué)時。

教材內(nèi)容包括智能工程概論,介紹智能工程現(xiàn)狀、工程設(shè)計原則和工程實際流程;常用傳感器原理,介紹傳感器一般特性、光電式傳感器和視覺傳感器;典型智能系統(tǒng)設(shè)計案例,包括智能移動機器人、智能電梯群控電梯等系統(tǒng)。

3.6智能機器人

課程通過對一個具有代表性的仿人機器人的拆解,將知識點拆解成6個主要教學(xué)模塊:1)機器人控制模塊,介紹各類控制模塊的原理與組成;2)機器人運動系統(tǒng),介紹電機與舵機的原理與控制方法;3)機器人動作系統(tǒng),介紹機器人各部件的協(xié)調(diào)控制;4)機器人視覺系統(tǒng),介紹典型的超聲波、影像傳感器的原理與識別算法;5)機器人表現(xiàn)系統(tǒng)原理,介紹人與機器人的交互原理;6)機器人通信系統(tǒng)原理,介紹機器人之間的數(shù)據(jù)與信息傳遞方法。學(xué)生學(xué)習(xí)時,能夠與基礎(chǔ)知識相聯(lián)系,并能掌握機器人這門技術(shù),為從事機器人產(chǎn)品研發(fā)工作打下堅實的基礎(chǔ)。本課程擬定54學(xué)時,其中授課44學(xué)時,實驗10學(xué)時。

教材面向“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè),同時兼顧信息類專業(yè)學(xué)生編寫,根據(jù)這類專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和特點組織內(nèi)容。從具體的機器人控制需求出發(fā),將自動控制的基本理論和機器人控制特點相結(jié)合,講授機器人控制系統(tǒng)的組成、規(guī)律、特點和設(shè)計方法。理論上反映當(dāng)前的最新進展,內(nèi)容上考慮初學(xué)者的需求,側(cè)重普及性、實用性和新穎性,結(jié)構(gòu)體系符合信息類和控制類專業(yè)學(xué)生的特點,力求簡潔、清楚,對技術(shù)的敘述遵循目標(biāo)、問題、理論依據(jù)、實現(xiàn)方法、實際情況、發(fā)展方向的方式。做到重點突出,符合實際,滿足需要,指導(dǎo)性強。

3.7智能控制系統(tǒng)

本課程是“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的一門專業(yè)課程,使學(xué)生了解智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識;掌握智能控制系統(tǒng)中最新的智能傳感技術(shù)、智能控制器、智能執(zhí)行能執(zhí)行器及智能網(wǎng)絡(luò)與接口技術(shù);掌握智能控制系統(tǒng)中多個關(guān)鍵硬件裝置的識別及其使用。通過學(xué)習(xí)多個智能控制系統(tǒng)的開發(fā)實例,學(xué)生應(yīng)掌握智能控制系統(tǒng)的設(shè)計方法與技術(shù),堅實地掌握最新智能控制系統(tǒng)知識,提高理論聯(lián)系實際的能力,并為學(xué)習(xí)其他課程的打下堅實基礎(chǔ)。本課程擬定64學(xué)時,其中授課48學(xué)時,實驗16學(xué)時。

教材內(nèi)容包括概述,介紹智能控制系統(tǒng)的基本概念、基本內(nèi)容和機構(gòu)及其發(fā)展趨勢;智能傳感系統(tǒng),講授智能數(shù)據(jù)采集技術(shù)、傳感器智能化的數(shù)據(jù)處理方法、多傳感器信息融合的方法、智能傳感器實現(xiàn)方法與典型實例;智能控制器設(shè)計,講授基于單片機的智能控制器設(shè)計及其應(yīng)用、基于高性能嵌入式ARM的智能控制器設(shè)計及其應(yīng)用、基于PLC的智能控制器設(shè)計及其應(yīng)用;智能電動執(zhí)行器,講授智能電動執(zhí)行器的硬件實現(xiàn)技術(shù),軟件設(shè)計技術(shù)以及典型的智能電動執(zhí)行器實例及其應(yīng)用;智能網(wǎng)絡(luò)與接口技術(shù),講授無線傳感器智能網(wǎng)絡(luò),工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)以及智能傳感器、智能控制器和智能執(zhí)行器的網(wǎng)絡(luò)接口實現(xiàn)技術(shù);智能控制系統(tǒng)設(shè)計實例,綜合利用前面的知識設(shè)計網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器的系統(tǒng)設(shè)計、基于聲音定位的智能機器人系統(tǒng)設(shè)計、基于微機電慣性傳感器的汽車多路況智能防撞系統(tǒng)的設(shè)計、大型設(shè)備的PLC智能控制系統(tǒng)設(shè)計。

4結(jié)語

通過南開大學(xué)、北京科技大學(xué)和河北工業(yè)大學(xué)3所高校的研討,我們凝練出較完整的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)課程體系,體現(xiàn)出本專業(yè)的特色;提出可供3所高校共同使用的教學(xué)大綱和教材內(nèi)容,體現(xiàn)出學(xué)生培養(yǎng)的工程實踐導(dǎo)向。這些研究成果可以為開辦“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的兄弟院校進一步研討提供藍本,也可以為籌建該專業(yè)的高校所參考。

注:本文受到北京科技大學(xué)教學(xué)研究會第六批教學(xué)研究課題、北京科技大學(xué)教育教學(xué)研究基金青年教師教育教學(xué)研究立項項目、河北工業(yè)大學(xué)教改項目(2010-12)支持。

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A Study on the Course System and Textbook Construction for the Discipline of

Intelligence Science and Technology

YANG Peng1, ZHANG Jian-xun2, LIU Ji-wei3, ZHANG Lei1

(1. Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China; 2.Nankai University, Tianjin 300071, China;

3. University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)