時間：2024-02-18 16:07:04
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇實驗室自動化設(shè)計，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學?，F(xiàn)代化教學的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發(fā)進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導(dǎo),學生可以自由地上機實習。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進行畢業(yè)設(shè)計和課題上機?？偵蠙C時數(shù)已達4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學內(nèi)容、教學方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學生,激發(fā)了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環(huán)境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養(yǎng)學生從事科學研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。
參考文獻:
[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養(yǎng)面向21世紀的高素質(zhì)人才[A].國家工科基礎(chǔ)課程教學的基地建設(shè)研討會論文集[C].武漢:華中理工大學出版社,1999.4.(166).
[2]趙云娣等.電子技術(shù)教學基地的實驗室建設(shè)[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)
論文摘要:介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗，簡要分析了由此給教學產(chǎn)生的實際影響。
由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展，設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學水平和辦學水平的一個重要標志。我校在教育部電工電子教學基地的建設(shè)過程中，始終對EDA的教學和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視，專門成立了EDA(實驗)中心，旨在負責全校EDA實驗教學，EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè)，EDA中心已初具規(guī)模，為全校的EDA教學提供了良好的實驗環(huán)境，促進了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1 EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初，學校先后投入資金近百萬元，第一期工程建立起配備有40臺Pentium 166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程，又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中，我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握，同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口，代表了一個學?，F(xiàn)代化教學的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè)，應(yīng)該具有EDA特色，那就是要有豐富的EDA軟硬件支持，要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境，我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè)，并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現(xiàn)時代的特點，我們將中心80臺機器內(nèi)部互連，整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計，能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用Windows NT4.0、Linux 5.0、Net-ware 3.12，工作站安裝了DOS 6.22、Win-dows 98(中、英文)、Windows NT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴把質(zhì)量關(guān)，高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究，并嚴格的檢測，對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機，檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符，立刻退貨，重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè)，盡管EDA軟件投資較大，為保證實驗質(zhì)量，劃出專項資金，引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián)，尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術(shù)支持，為了做好這方面的工作，我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系，可以從中得到了許多必不可少的幫助，如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備，美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發(fā)進行得比較早，并已取得了不少成就，EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展，目前已自行開發(fā)并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置，全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準備中。
(5)勤儉節(jié)約，變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害，為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機，建成了硬件機房，很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2 EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學生，行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理，兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設(shè)和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作，我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課，我們引進了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學服務(wù)，我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng)，中心工作人員經(jīng)過多次試驗，使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外，保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外，還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導(dǎo)，學生可以自由地上機實習。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？欤覀兝弥行呐c外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢，不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法，與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3 效果分析
(1) EDA中心自投入使用以來，已為電類專業(yè)的學生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗，部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進行畢業(yè)設(shè)計和課題上機?？偵蠙C時數(shù)已達4萬機時。
(2) EDA中心的構(gòu)建，推動了我校多門類課程的教學內(nèi)容、教學方法的改革。就數(shù)字電子課程而言，迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法，EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作，使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法，而把一些繁瑣的計算交給EDA工具，學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理，方便了學生，激發(fā)了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn)，原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學生講授EWB的使用方法，結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn)，不少學生已初步學會了EWB的使用，其原因是他們已主動地到EDA中心，通過自學，進入了EDA環(huán)境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力，反映了他們高度的學習熱情和求知欲，這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4) EDA中心成為學生第二課堂的場地，培養(yǎng)學生從事科學研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進行電子設(shè)計競賽，取得很好的效果，受到了學生的歡迎。
參考文獻:
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。實踐操作訓(xùn)練主要形式是實驗實訓(xùn)教學。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)研和教學發(fā)現(xiàn)，在實現(xiàn)實驗教學計劃及教學實施過程中存在一些問題：
1、 實踐教學環(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，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，教學內(nèi)容和教學計劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實踐性”和“應(yīng)用性”的教學特點，不利于實現(xiàn)本課程在高職院校中的教學目標。
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)備仍不能滿足教學需求，有的學校甚至沒有相關(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)學生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終目標。
4、實驗教學方式的呆板及滯后
在一些學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方法，而學生“依葫蘆畫瓢”，學生只需要進行簡單的程序輸入就可以完成實驗，不能達到培養(yǎng)學生創(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。
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，達到以下目標：
（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，由學生自己動手，設(shè)計實驗項目，調(diào)動學生自我能動性，進行設(shè)計開發(fā)，可以解決實驗教學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
【關(guān)鍵詞】自動化 生產(chǎn)線 調(diào)研 安裝
《自動生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修》課程是三年制高職機電一體化專業(yè)開設(shè)的實踐性很強的技能型專業(yè)核心課程，也是機電設(shè)備安裝、調(diào)試、操作、維修等從業(yè)人員的必修專業(yè)課程。本課程需要《液壓與氣動技術(shù)》、《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝與調(diào)試》、《機械制造技術(shù)》， 的能力，掌握一定的機電一體化系統(tǒng)分析、設(shè)計、安裝、調(diào)試、維護及檢修的基本技能。本課程以模塊化生產(chǎn)加工培訓(xùn)系統(tǒng)（MPS）為載體，通過綜合技能訓(xùn)練，使學生能夠正確使用工具、儀器和儀表，根據(jù)給定技術(shù)資料，能獨立完成自動生產(chǎn)線的安裝，調(diào)試及維護工作，在學習過程中進行團隊協(xié)作，培養(yǎng)質(zhì)量、實踐創(chuàng)新意識等方面素質(zhì)。
一、調(diào)研目的
（1）通過調(diào)研，明確行業(yè)對自動化生產(chǎn)線崗位職責和崗位知識、技能的要求，從而科學合理設(shè)置課程內(nèi)容，提高學生技能。
（2）通過調(diào)研，明確行業(yè)對自動化生產(chǎn)線人才職業(yè)綜合能力的要求，課程內(nèi)容的設(shè)置注重全方位培養(yǎng)學生能力，同時培養(yǎng)學生良好的職業(yè)道德。
（3）通過調(diào)研，了解相關(guān)行業(yè)對自動生產(chǎn)線崗位工作人員的具體要求情況，包括基本素質(zhì)的要求、基本能力的要求、綜合能力的要求?？偨Y(jié)課程開發(fā)基本思路、實驗實訓(xùn)具體操作方法。了解企業(yè)對《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程的見解，相關(guān)專業(yè)技術(shù)知識及技能的需求狀況，以便進行該課程內(nèi)容設(shè)置、課程培養(yǎng)目標、課程教學模式，課程實踐環(huán)節(jié)和課程教學大綱的更新完善，努力從課程的各方面加強與企業(yè)的交流，力爭將《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程建設(shè)成為學校精品課程。
（4）通過調(diào)研，了解機電專業(yè)畢業(yè)生工作情況，聽取他們對《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程的建議，現(xiàn)在工作中需要哪些自動生產(chǎn)線相關(guān)知識和實踐能力。
二、調(diào)研內(nèi)容
圍繞著上述目標，我們著重確定了以下調(diào)研內(nèi)容：
（1）崗位職責要求；（2） 崗位知識技能要求；（3） 職業(yè)綜合能力要求；（4） 職業(yè)資格證書要求。
三、調(diào)研方法
本課程調(diào)研于2010年8月到蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，2011年11月到西安航天九院第16研究所，西安東風儀表廠，2012年5月至6月期間走訪西安東方機械有限公司、西安理工大學、西安天虹電器有限公司、漢江螺紋磨床研究所等進行實地現(xiàn)場調(diào)查。采用調(diào)查、走訪、開小型座談會、發(fā)放調(diào)查表，專業(yè)畢業(yè)生座談等多種形式，了解其他高校《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程的建設(shè)情況及企業(yè)對課程相關(guān)知識及技能的要求，征求企業(yè)對該課程內(nèi)容設(shè)置，課程教學模式，教學大綱的改進意見。調(diào)研過程中認真聆聽高校和企業(yè)對《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程好的建議和課程建設(shè)思路，認真記錄調(diào)研的各個環(huán)節(jié)，調(diào)研中盡早發(fā)現(xiàn)自身課程建設(shè)的不足，與企業(yè)共同探討好的改進方法。
四、調(diào)研結(jié)果及結(jié)論
本課程調(diào)研共發(fā)放調(diào)查問卷30張，回收30張，對調(diào)查問卷進行了周密翔實的統(tǒng)計，結(jié)果如下，填寫認為自動生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修技術(shù)的重要性較大的問卷為28份，填寫自動生產(chǎn)線在企業(yè)中有重要應(yīng)用的問卷為27份，填寫使用自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修技術(shù)的崗位為機電設(shè)備安裝與調(diào)試的問卷為29份，填寫使用自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修技術(shù)的崗位為機電一體化系統(tǒng)的安裝的問卷為26份，29份問卷認為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中液壓與氣動知識比較重要，30份問卷認為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中傳感器方面知識比較重要，27份問卷認為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中電氣控制方面的知識比較重要，30份問卷認為自動化生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修工作中可編程序控制器方面，29份問卷認為課程教學中應(yīng)當加強學生機械系統(tǒng)安裝能力的訓(xùn)練，28份問卷認為課程教學中應(yīng)當加強學生電氣控制系統(tǒng)的安裝，調(diào)試及故障診斷能力的培養(yǎng)，30份調(diào)查問卷認為課程教學中應(yīng)培養(yǎng)學生可編程序控制器軟件編程與調(diào)試方面的能力，29份調(diào)查問卷認為課程教學應(yīng)采取理論與實踐相結(jié)合的教學模式，在做中學，學中做，30份調(diào)查問卷認為學習完本課程后學生應(yīng)當能夠獲得機電一體化高級工及維修電工技能證書。
五、改進措施
（一）更新思路
隨著機電一體化技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，教材內(nèi)容往往滯后，課程的教學應(yīng)該進一步、更深入的和行業(yè)結(jié)合，加大市場調(diào)研的力度，及時調(diào)整教學內(nèi)容。建設(shè)機電綜合創(chuàng)新實訓(xùn)室，采取形式多樣的實踐教學環(huán)節(jié)，提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自動生產(chǎn)線安裝、調(diào)試及維護的能力。
（二）注重教學方法
改進教學模式，加大實踐操作環(huán)節(jié)在課程教學中的比例，課程建設(shè)中題庫和《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程多媒體課件的建設(shè)還要不斷地更新、完善，以適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，進一步優(yōu)化授課的各個環(huán)節(jié)，努力建設(shè)出富有特色的課程體系。注重啟發(fā)式教學，引導(dǎo)學生主動學習。
（三）強化實踐教學
要繼續(xù)加強實踐教學培養(yǎng)，加大實訓(xùn)的力度，增加實訓(xùn)的時間、按行業(yè)的要求培養(yǎng)出市場所需的熟練的技能型人才，實現(xiàn)真正的“零距離”。多建立校外實習基地，讓學生到企業(yè)現(xiàn)場多看看，了解企業(yè)對學生的各方面要求。
（四）加強師資建設(shè)
《自動生產(chǎn)線安裝，調(diào)試與維修》課程是重要的專業(yè)核心課程，教師隊伍建設(shè)必然是重中之重。繼續(xù)引進機電類高學歷的人才，鼓勵現(xiàn)有教師深造學習，完善教師的培訓(xùn)學習制度，建立有效的學習進修機制，盡快建成一支高水平的師資隊伍，為自動化生產(chǎn)線安裝及調(diào)試課程的發(fā)展保駕護航。
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造 自動化 專業(yè) 實踐教學 改革
實踐教學是理論教學的延伸、深化與檢驗，也是提升當代學生創(chuàng)新能力和實際應(yīng)用能力的有效手段。在教育教學改革的背景下，如何對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)進行改革，已經(jīng)成為很多學校面臨的重要問題。因此，加大實踐教學改革力度，為培養(yǎng)更多的機械類創(chuàng)新人才具有重要意義。
一、更新教育教學理念
實踐教學是培養(yǎng)工科人才方案中不可或缺的一部分，為了解決目前一些學校培養(yǎng)人才方面所面臨的問題，就要結(jié)合學校的實際情況，不斷更新教育教學理念。新的時代要求機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)必須建立理論與實踐相結(jié)合的教育教學理念：理論與實踐相結(jié)合，并且進行相互間的促進和融合，利用理論教學來引導(dǎo)實踐教學，利用實踐教學來促進理論教學，做好之間的互動，使二者能夠達到統(tǒng)一；技術(shù)創(chuàng)新與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力；專業(yè)與地方機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，主要是通過與他們建立合作關(guān)系，為學生的就業(yè)創(chuàng)造機會。因此，必須更新教育教學理念，結(jié)合學校發(fā)展實際情況和學生學習能力，制定科學的人才培養(yǎng)計劃方案，加大實踐教學環(huán)節(jié)改革的力度，以開拓學生的學習視野。
二、加強實踐教學改革，強化實踐環(huán)節(jié)中的基礎(chǔ)性訓(xùn)練
實踐教學是對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學的延伸和補充，對實踐教學環(huán)節(jié)進行改革，有利于培養(yǎng)學生的大工程觀，對學生工程素質(zhì)的和實踐能力的提升都有重要的作用。
1.對實踐教學的內(nèi)容進行改革。在以往比較傳統(tǒng)的教學模式中，實踐教學主要是以教師對教學實踐環(huán)節(jié)的演示和驗證為主，學生處于被動的學習狀態(tài)。隨著實踐教學的改革，要求對實踐課程進行綜合設(shè)計，所設(shè)計的內(nèi)容必須符合課堂教學實踐要求，以加深學生對理論知識的學習和理解，教師所設(shè)計的教學內(nèi)容必須與工程實踐相互結(jié)合，同時專業(yè)學生必須在掌握基礎(chǔ)課的同時，提高實踐動手能力和創(chuàng)新能力。
2.建立專業(yè)的教學實驗室，探索專業(yè)實踐教學模式。建立專業(yè)的教學實驗室，探索專業(yè)實踐教學模式，可以為學生的實踐活動創(chuàng)造條件。通過實踐教學，充分發(fā)揮學生學習的積極性，提高學生分析和解決問題的能力。
3.給學生創(chuàng)造實踐訓(xùn)練平臺。根據(jù)學生所學專業(yè)的特點對實驗室的資源進行整合，給學生建立一個既能學習，又能參與實踐訓(xùn)練的平臺，例如，建立機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐平臺等等。通過建立實踐平臺，培養(yǎng)學生自主學習、自主創(chuàng)新的綜合能力，為學生日后的就業(yè)創(chuàng)造有利條件。
三、拓寬實踐訓(xùn)練渠道
1.與校外實習單位建立合作關(guān)系。學生進行日常實踐實習或者進行畢業(yè)實習，是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，學校應(yīng)該在校外就近選擇幾家實習訓(xùn)練單位，要求單位生產(chǎn)實踐與學生所學專業(yè)能相互吻合，并且具有完善的生產(chǎn)設(shè)備。同時在營銷方面，能夠樹立科學的營銷理念，這樣才能讓學生通過在各個實習層次中得到真正的鍛煉，進而逐漸了解機械工作生產(chǎn)的類型和特點，熟悉企業(yè)經(jīng)營管理方法和熟悉各種零部件的加工方法。與校外實習單位建立合作關(guān)系，有利于開拓學生實踐訓(xùn)練渠道，對學生各方面的能力的培養(yǎng)起著重要作用。目前，我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)已經(jīng)與就近的一些企業(yè)建立了比較穩(wěn)定的校外實習實訓(xùn)基地，并且在為長期的合作進行努力規(guī)劃中。
2.就業(yè)培訓(xùn)實踐。在近幾年來，由于大學生的就業(yè)形勢比較嚴峻，為了使畢業(yè)學生能夠很快的找到對口工作，為此，我們在學生畢業(yè)前的最后一個學期里，主要是大力開展學生的就業(yè)培訓(xùn)實踐。其中，培訓(xùn)分三個步驟：一是讓學生通過比賽的形式提高機械制造水平，二是對基礎(chǔ)知識進行強化訓(xùn)練，讓學生能夠掌握扎實的專業(yè)知識，三是提高學生的實踐能力，鼓勵學生在機械設(shè)計制造方面能夠擁有自己的創(chuàng)新思維。
四、增加機械設(shè)計環(huán)節(jié)，提高學生的設(shè)計能力
對課堂內(nèi)容進行設(shè)計是為了讓學生能夠運用所學的知識來解決實際問題。在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐課程設(shè)計過程中，如果所設(shè)計的題目太少，這樣就不利于學生動腦思考，很容易出現(xiàn)照搬照抄別人設(shè)計的現(xiàn)象。因此，教師在題目的選擇上面一定要符合本專業(yè)特點，盡量做到每個學生所設(shè)計出來的內(nèi)容都不相同，這樣才能逐漸培養(yǎng)學生的獨立思考能力和設(shè)計能力。
五、建立課外實踐訓(xùn)練管理體系
課外實踐訓(xùn)練是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)改革中的一個重要環(huán)節(jié)。學校必須以培養(yǎng)學生的實踐能力為出發(fā)點，為學生參加課外實踐訓(xùn)練活動創(chuàng)造條件。例如：
1.選擇一些學生參與到教師的科研工作中來，讓學生能夠及早的接觸機械設(shè)計制造及其自動化實際的工程中。
2.鼓勵學生積極參加一些機械設(shè)計制造及其自動化實踐創(chuàng)新活動，教師引導(dǎo)學生及時查閱相關(guān)資料，并且制定可行性方案，利用科學的儀器設(shè)備進行實訓(xùn)，在參與的過程中做到學以致用，實現(xiàn)學校的個性化教育，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
3.組織學生參加一些機械設(shè)計比賽，通過比賽，提高學生的專業(yè)技能。
六、利用計算機和相關(guān)軟件完善課程設(shè)計
針對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)人才目標，在課程設(shè)計階段安排了實踐環(huán)節(jié)，以提高學生的實踐能力。
1.運用計算機技術(shù)對專業(yè)課程進行設(shè)計。當學完課程以后，安排時間進行計算機輔助機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計。要求學生能夠?qū)⑺鶎W的知識綜合起來，在計算機輔助下能夠正確的對一些比較復(fù)雜的零件工藝規(guī)程設(shè)計問題進行分析。其內(nèi)容包括掌握零件生產(chǎn)的基本類型，對零件的加工工藝進行分析，利用計算機將零件圖形繪制出來，了解毛坯制造的具體方法，利用計算機將毛坯圖繪制出來，在計算機相關(guān)軟件的輔助作用下，制定出零件的機械加工規(guī)程，掌握加工零件余量和尺寸等等。這樣做，可以有助于加深學生對機械加工工藝流程的理解，同時也提高了實際操作能力。
2.運用CAD軟件進行機械設(shè)計制造及其自動化實踐訓(xùn)練。隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，CAD軟件技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)改革過程中，例如學生在學習數(shù)控技術(shù)時，可以運用CAD來進行機械制圖，通過作圖，事學生能具有一定的圖示能力，讀圖能力。
七、聘請專業(yè)的工程師來指導(dǎo)學生的實踐
確立人才培養(yǎng)方案，聘請專業(yè)的工程師來指導(dǎo)學生的實踐，對提高學生的實踐能力能夠起到積極的效果。由于學校教師隊伍人員力量薄弱，教師自身能力并不能滿足高素質(zhì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需要，為此，學校應(yīng)該聘請專業(yè)的工程師來指導(dǎo)學生的實踐，具體做法如下：
1.聘請實踐經(jīng)驗比較豐富的工程師。
2.由教師和工程師一起對學生實習和實踐進行指導(dǎo)。
3.建立一支比較穩(wěn)定、素質(zhì)較高、經(jīng)驗豐富的技術(shù)指導(dǎo)隊伍。
總結(jié)：
綜上所述，培養(yǎng)創(chuàng)新型、能力型人才是我國一些學校所面臨的重要任務(wù)之一，實踐教學在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面發(fā)揮著重要的作用。在近幾年來，通過對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)進行改革，逐步構(gòu)建了科學完善的實踐教學體系，為培養(yǎng)機械類人才創(chuàng)造了條件。
參考文獻：
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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，從教學內(nèi)容、方法及形式、教材建設(shè)、實踐教學等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐，將對教學質(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)課來學習。但是“自動控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”課程數(shù)學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)學模型為基線講，學生往往會認為“自動控制理論”與專業(yè)無關(guān)而無學習興趣，這是多年來常規(guī)教學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，使學生真正認識到學好理論可獲得對電氣信息類多門專業(yè)課的理論支撐，從而學好后續(xù)專業(yè)課程是教學改革的主要目的。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，從教學內(nèi)容、方法及形式、教材建設(shè)、實踐教學等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐，將對教學質(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)課程的教學內(nèi)容，保證教學內(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。提出如何學習和掌握這些課程，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內(nèi)容的一些方法和措施。
一、教學內(nèi)容、方法及形式改革
1.教學設(shè)計
近年來，不斷更新觀念，壓縮精簡陳舊過時的教學內(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、實踐教學和強化訓(xùn)練等方面在內(nèi)的全方位教學新體系。
2.教學方法
將課堂教學、實驗教學、課程研討、網(wǎng)絡(luò)教學等有機地結(jié)合起來，并充分利用多媒體教學手段提高教學效率、創(chuàng)造視覺的新感受、激發(fā)學生的學習興趣和熱情。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.教學手段
在教學組織過程中，積極采用現(xiàn)代信息技術(shù)改進傳統(tǒng)的教學手段，在多媒體教學、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，可供學生課余預(yù)習、瀏覽、復(fù)習等。另外，教學大綱、授課計劃、實驗指導(dǎo)書、學習指導(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之間的聯(lián)系，使學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.教學改革與教學研究
精簡教材和教學內(nèi)容，教學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過程中，使教學更為直觀生動，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、遠程教學管理系統(tǒng)、虛擬實驗內(nèi)容的擴展及網(wǎng)絡(luò)版的開發(fā)等；使其真正成為學生自主學習、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，考后進行詳細的試卷分析。
二、實踐教學改革
實踐性教學環(huán)節(jié)是學生能力培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)。工科學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，建立體化實驗教學體系
實驗教學是“控制理論”課程的重要組成部分。通過實驗不僅能夠培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，驗證所學理論，而且對所學內(nèi)容能夠提出一些新的見解。為了適應(yīng)教學改革的需要，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體系，從而滿足不同階段實踐教學的需要，為激發(fā)學生的創(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)了學生做實驗的主動性、積極性和創(chuàng)新性，學生可以通過預(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，對提高學生的實踐能力和本課程的學習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.積極開展大學生科研實訓(xùn)活動、參與教師科研項目
引導(dǎo)學生積極參加大學生科研實訓(xùn)項目，吸引有興趣的學生參與教師的科研活動，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)和團隊合作精神，提高學生初步的科學研究能力以及工程實踐能力，培養(yǎng)學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、高效率來達到最佳教學效果。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課件。教學課件以教材為藍本，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，又可通過上網(wǎng)，供學生進行自學和課后復(fù)習使用?？刂评碚摰姆治龇椒ㄓ泻芏鄨D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，使教學內(nèi)容形象化、具體化和生動化，增進學生的理解，提高學生的學習興趣。
計算機仿真技術(shù)在實驗教學中的應(yīng)用為實驗教學帶來極大的方便。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。在教學中適當介紹并應(yīng)用matlab軟件，并設(shè)計出計算機輔助實驗教學軟件包，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)教學平臺開發(fā)。網(wǎng)絡(luò)教學能真正體現(xiàn)學生的主體作用。在網(wǎng)絡(luò)中，學生可以利用網(wǎng)絡(luò)的交互性、檢索性等特點來選擇自己需要的內(nèi)容進行獨立學習。學生可以在任何時間進行自主學習，并且與教師在網(wǎng)上交流，探討問題，在教學中發(fā)揮積極作用。
五、建立科學、有效的教學信息回饋
堅持洛陽理工學院本科畢業(yè)班所有學生中，實施“‘控制理論’相關(guān)課程的學習調(diào)查”制度。不定期進行相關(guān)問卷，包含這門課程是否易學、學習難點、學習方法、是否能學以致用等幾個方面的內(nèi)容，充分了解學生學習這門課的基本情況，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
在新世紀中，控制類學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)置及教學內(nèi)容改革研究也將進一步進行下去。
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關(guān)鍵詞：溫室；智能控制系統(tǒng)；功能；模塊化設(shè)計；單片機
中圖分類號：S625.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0026-03
1 緒 論
1.1 選題的背景和意義
現(xiàn)代溫室極大地促進了設(shè)施農(nóng)業(yè)的總體發(fā)展水平。隨著大棚技術(shù)遍及范圍越來越廣，大棚數(shù)量也不斷增多，因此如何更好地控制大棚內(nèi)的環(huán)境便成為人們喜歡研究的一個新課題。傳統(tǒng)的溫度控制方法是把溫度計掛在溫室大棚內(nèi)來獲取里面的實際溫度，而后依據(jù)測得的溫度與標準溫度相比較，看溫度是否合適。這種方法不但必須人工來完成，而且效率也很低。況且照目前的實際情況，傳統(tǒng)的溫度控制方法就更加不可行。這些問題致使我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益很低，因此，智能化溫室控制系統(tǒng)的研究顯得至關(guān)重要。它能在生產(chǎn)成本很低的情況下給作物生長創(chuàng)造一個最佳的環(huán)境條件，有利于我國農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
溫室栽培技術(shù)起源于我國，但我國的溫室技術(shù)發(fā)展非常緩慢，到20世紀60年代仍然處在很低的生產(chǎn)水平。傳統(tǒng)溫室以塑料大棚、日光溫室為主，這類溫室成本低效益好，但設(shè)備相對簡陋、環(huán)境調(diào)控能力差。
隨著單片機技術(shù)和傳感器的發(fā)展，逐步興起了一種有利于資源節(jié)約的高效設(shè)施技術(shù)的智能溫室控制系統(tǒng)。特別是隨著20世紀70年代微型計算機的誕生，更使溫室環(huán)境控制技術(shù)有了天翻地覆的變化。至20世紀80年代，以微型計算機為核心的溫室智能控制系統(tǒng)在國外一些國家已經(jīng)向完全自動化、無人化的方向發(fā)展。
總之，我國的智能溫室控制系統(tǒng)研發(fā)較晚，全面的環(huán)境控制技術(shù)研發(fā)才剛開始。同國外先進化的水平比較，還滯留在初級階段。
1.3 主要的研究內(nèi)容
本設(shè)計主要完成了三方面的工作：
①確定整體的設(shè)計方案；
②是設(shè)計傳感器的軟硬件系統(tǒng)；
③是設(shè)計單片機及通信接口。
本文針對溫室內(nèi)存在的諸多相互影響和制約的因素，設(shè)計出了基于單片機AT89S52的智能化溫室控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合了信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息存儲技術(shù)及信息處理技術(shù)，可以對農(nóng)作物的生長情況做到全面、實時監(jiān)測，實現(xiàn)了溫室環(huán)境檢測智能化。
2 智能化溫室控制系統(tǒng)的整體設(shè)計及相關(guān)技術(shù)研究
在外界環(huán)境中，溫度作為影響植物生長環(huán)境的主要因素，植物在在生長過程中的一切生物化學作用，都應(yīng)該在適宜溫度條件下進行，溫度因素在空間上隨著緯度和海拔的變化而變化，在時間上會由于四季及晝夜的改變而變化，不同品種的農(nóng)作物對環(huán)境溫度的要求也有所不同，相同品種處在不同生長階段農(nóng)作物對溫度亦有不同的要求，因而智能化溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計就顯得尤為重要。
2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計
智能化溫室控制系統(tǒng)的主要功能有以下幾方面：
①首先系統(tǒng)要實現(xiàn)對室內(nèi)溫度參數(shù)的實時采集；
②系統(tǒng)采用RS-232串行通訊方式，使得通信系統(tǒng)具有較高的可靠性和靈敏度、較好的實時性和較強的抗干擾能力；
③系統(tǒng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)存儲、遠程通信等功能；
④在溫度超限時實現(xiàn)報警；
⑤系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)長時間測量數(shù)據(jù)并記錄。
2.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證系統(tǒng)具有可靠性、易于操作、高性價比等優(yōu)點。
2.2.1 可靠性
在實際應(yīng)用中，系統(tǒng)的可靠性是實際應(yīng)用的前提，設(shè)計時提高系統(tǒng)的可靠性一般從以下幾個方面著手：選用性能較好的元器件；在設(shè)計電路板時不要胡亂布線且接地處設(shè)計要合理；要在容易受干擾的地方采取適當?shù)目垢蓴_措施來保證系統(tǒng)的可靠性。
2.2.2 易于操作
系統(tǒng)操作和維護方便在設(shè)計系統(tǒng)時，應(yīng)想辦法盡量將復(fù)雜的操作內(nèi)置化，這樣能方便不同階層的人使用。
2.2.3 高性價比
系統(tǒng)控制芯片為單片機，單片機不僅體積小、功耗低，其最大的優(yōu)勢是其性價比高。性價比是決定單片機是否能夠廣泛使用的一個極為關(guān)鍵的因素。
2.3 系統(tǒng)設(shè)計方案
溫室控制系統(tǒng)單片機為控制核心，其中測量溫度采用DS18B20溫度傳感器作為測量元件，構(gòu)成了智能溫度控制系統(tǒng)。溫室控制系統(tǒng)具有溫度測量電路、數(shù)據(jù)的存儲及顯示電路，語音報警電路等。系統(tǒng)設(shè)計方案，如圖1所示。
3 硬件設(shè)計
本系統(tǒng)是以單片機為核心，它可以完成溫濕度的采集、處理、顯示并自動控制等功能。其硬件電路由溫濕度傳感器、RS-232串口通信、單片機和計算機三部分構(gòu)成。單片機通過對溫度傳感器DS18B20進行編程來獲取溫度值，并將數(shù)值通過串口通信傳送給計算機。
計算機主要是進行編程，控制溫度的顯示和報警等。經(jīng)過綜合考慮，最終我們選用AT89S52為微處理器。
DS18B20的測溫原理，如圖2所示。
4 軟件設(shè)計
能化溫室控制系統(tǒng)的整體功能的實現(xiàn)是在程序的控制下完成的，溫室控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，溫室控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與硬件設(shè)計思想一致，系統(tǒng)針對不同的功能將系統(tǒng)分成各種不同的程序模塊，并對其分別進行編程、修改與調(diào)試，系統(tǒng)通過主程序、中斷處理程序來實現(xiàn)對各程序模塊調(diào)用，最終其連接起來完成整個智能化溫室系統(tǒng)的功能。
軟件部分采用程序模塊化的方法將程序分為幾個程序模塊，然后針對每個模塊分別設(shè)計程序，使各模塊結(jié)合起來實現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，最終實現(xiàn)對溫室中溫度的實時控制。智能化溫室控制系統(tǒng)由多個獨立的子程序構(gòu)成，各個子程序之間通過軟件接口相連，這樣既便于連接、調(diào)試，也便于修改和移植。智能化溫室控制系統(tǒng)的軟件部分主要完成數(shù)據(jù)的處理運算、實現(xiàn)通信聯(lián)機、實時數(shù)據(jù)顯示和采集，系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、語音報警等。智能化溫室控制系統(tǒng)測控軟件主要與硬件系統(tǒng)相結(jié)合，共同完成對系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)的實時采樣、實時處理數(shù)據(jù)以及與PC或移動終端通信等功能， 軟件系統(tǒng)也能夠根據(jù)模塊程序自動將結(jié)果與設(shè)定的閥門報警值進行比較， 若檢測的值超過設(shè)定的閥門值， 系統(tǒng)將啟動報警電路報警。
主程序模塊的主要功能是調(diào)用各種數(shù)據(jù)處理子程序和實現(xiàn)智能化溫室控制系統(tǒng)的自檢功能，通過主程序?qū)ψ映潭鹊恼{(diào)用來實現(xiàn)打開濕簾泵、啟風機和關(guān)閉遮陽網(wǎng)等降低溫度措施。在溫度低于程序?qū)厥铱刂葡到y(tǒng)設(shè)定值后，通過主程序?qū)ψ映潭鹊恼{(diào)用來實現(xiàn)打開遮陽網(wǎng)和補光燈等措施。這樣就使得各程序模塊有清晰架構(gòu)，無論是維護還是修改都非常便捷。主程序程序框圖，如圖3所示。
5 仿真與調(diào)試
繪制完電路圖后，需要Keil已編譯寫好的AT89S52的設(shè)計程序，將鼠標移動至AT89S52 芯片上，雙擊即可完成程序的添加。當雙擊時，會進入一個設(shè)置的對話框，在對話框中可以設(shè)置單片機系統(tǒng)的晶振頻率，在這同時可以設(shè)置輸入程序的路徑，單擊OK鍵就能夠完成輸入設(shè)置，并將已編譯好的程序添加到AT89S52中，當再回到Proteus設(shè)計電路界面時，左鍵點擊位于Proteus主界面左下方的開始按鈕，這樣就可以進行電路仿真。Proteus實現(xiàn)的是交互式仿真，在仿真進程中能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要操作各開關(guān)、控制按鈕等器件，系統(tǒng)會真實地反映出仿真結(jié)果。在仿真開始后，通過程序編譯來設(shè)置上下限溫度，當溫度值超出或低于所設(shè)定的范圍時，就會啟動報警系統(tǒng)。
設(shè)置溫度上限為25 ℃，溫度下限為10 ℃，如圖4所示，此時溫度是43 ℃，高于上限溫度，此時啟動報警系統(tǒng)，看到警燈亮報警。
6 結(jié) 語
本文針對溫室大棚測控系統(tǒng)的研究，運用了單片機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和自動化等專業(yè)知識。在設(shè)計和開發(fā)的過程中，綜合目前一些先進的測控理念并緊密結(jié)合溫室大棚的實際情況。本文遵循系統(tǒng)的需求，進行總體分析與設(shè)計、模塊化設(shè)計、詳細設(shè)計，并對系統(tǒng)的可靠性和抗干擾進行了設(shè)計。
參考文獻：
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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Γ瑥亩_發(fā)更大的發(fā)展市場是當下的重要任務(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。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、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。
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