开题报告设计方案范例6篇

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开题报告设计方案

开题报告设计方案范文1

关键词:RBL;实验针灸学;教学改革

1RBL教学模式的设计思路

我校在实验针灸学教学改革中引入了基于RBL教学法“开题式结合自主设计性试验”的教学模式,把《实验针灸学》课程分解成《实验针灸学实验指导》、《实验针灸学》,把理论与实验分开进行教学。在知识储备完成后进行RBL教学模式下的实验教学。把学生分成若干组,每组安排一名导师,学生根据自己的兴趣爱好,完成查阅资料-立题-设计方案-讨论开题-完善修改-开展实验-实验报告或论文等学习过程。在此过程中,老师根据能力表现,实验设计的科学性及可行性,探索研究的精神及论文质量等方面进行形成性评价。

2开展RBL教学实践

2.1实践对象

2016~2017学年第1学期,将2015级针灸推拿专业学生144人分成10组,每组大致为14人,进行基于“开题式的自主设计性试验”教学改革。

2.2前期理论准备

实验针灸学开设之前,根据学生起点分析,已经完成中医基础理论、解剖学、生理学、病理学、针灸学等相关课程。教师在进行实验针灸学理论课程时,注重培养学生批判性思维能力以及科研素质,在教学内容中贯穿设计性实验所具备的相关知识:如研究的方法原则、基本步骤、方案设计、查阅文献的方法、数据分析及统计、科研资源平台的介绍等。通过上述理论知识的准备,学生基本具备了开展科研的能力,为开展RBL教学法奠定了基础。

2.3选题立项

学生以14人为1个科研小组,共10组,每组安排1名指导老师,共10名指导老师。学生根据其兴趣爱好以及知识储备,确立研究内容,指导老师辅助学生分工合作,通过查阅文献了解该研究内容最新的研究动态,经讨论后每组确立1个既有科学性又有一定创新性的题目,此环节旨在培养学生协作能力及批判性思维能力。最后由指导老师对学生所确定的研究题目的可行性进行把关。

2.4自主设计实验方案

各组学生拟定自主设计实验方案,并撰写开题报告书。导师组织同学进行开提前的讨论,进行可行性分析,同学之间进行互相提问和集体讨论,导师根据现有的科研资源及条件对其研究内容进行完善和调整,最终确定设计方案。此环节旨在通过集体讨论发现问题、分析问题、解决问题,培养学生批判性思维的能力[6]。

2.5开题报告

开题报告是研究者对所研究的内容向有关专家的一种陈述说明。也是目前研究生及本科生培养的关键环节[7,8]。本次引入了开题式结合自主设计性试验的教学模式,目的就是为了加强学生的科研能力。具体方式为:各组同学选出1名代表把设计方案的相关内容制作成PPT,进行开题汇报,汇报内容包括立题依据、研究内容、研究方法、实验方案、技术路线、可行性分析等。汇报完后,先由其他组的同学先对其设计方法的合理性、可行性及科学性进行讨论,也可以提出疑问或提出课题存在的不足,汇报者可以进行解释或答辩,本组成员也可发言补充。最后由各组导师组成专家组,对各组的设计方案进行评议及评价,提供修改意见,让学生进一步修改完善。此环节旨在培养学生的沟通能力及思辨能力。

3RBL教学的体会与思考

3.1提高了学生的综合素质和科研能力

对于实验针灸学实验部分的教学,我们改变了以往的教学模式,本着以学生为中心的人本主义教育理念,让学生真正成为学习的主动者。学生通过分工协作,参与了整个实验教学的过程,加强了对知识获取的能力及思辨行为,对于终身学习习惯培养有着极大的促进作用。从科研设计到论证开题,再到具体实施,充分发挥了学生的创新潜能,提高了学生之间的交流和团队合作能力。通过理论与实践的结合,给学生提供充分的实践机会,不仅锻炼了学生的动手实践能力,也初步培养了学生的科研态度及能力,为学生进一步科学研究和临床工作奠定了基础。

开题报告设计方案范文2

关键词:机电一体化,毕业设计,措施

Abstract:Thegraduationdesignisanteachingcontentinauniversity,andisalsoankeycontenttoimprovethestudentoverallqualityandtheinnovationability.Thecontentisnotonlyaessentialpracticetrainingindependently,butalsoanimportantsynthesisreorganizationaboutknowledgeintheschool.Thepaperintroduceimprovemeasureaboutteachingqualityfromtheselectedtopic,decidedtopic,Instructionofgraduationdesignandgraduationreply.

keyword:mechanicalandelectronicintegration,Graduationdesign,Measures

1引言

毕业设计是高校机电一体化专业教学中的一个必不可少的教学环节,是对学校应届毕业生在毕业前接受的一次综合性实践训练,是对学生所学知识进行整理和系统的必要环节。它是学生接受设计任务,在教师指导下独立进行工程实践,获得基本训练并取得成果的过程,它是评估毕业生学业成绩的一个重要方式,也是提高学生综合素质与创新能力的关键一环[1]。结合我校教学工作的实际情况,我主要从选题、开题环节、毕业设计指导,论文答辩等方面,提出了改进毕业设计工作的措施。

2立足实际,科学选题

选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素,精心挑选毕业设计题目,是搞好毕业设计的第一步。结合我校实际情况,我认为当前选题工作存在着一些问题:1、有的选题缺乏综合性、新颖性,深广度不够;2、有的选题对学生显得难度较高,工作量过大;3、有的选题虽然有较高的研究价值,但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选;4、有的选题虽然取自实际生产,但学生并不能完全弄明白生产实际的具体情况,设计就有脱离实际的情况出现;5、有的选题虽然很好,但是学生都选同一类型的题目,相互之间,互相借鉴的比重太大,使的设计变相的成了一种具体的形式,另外,不同指导教师之间和不同的学生之间设计题目在难度和份量上也存在一定差异。

针对以上问题,可以从三个方面综合考虑选题。

(1)毕业设计选题要尽可能做到一人一题,相互之间的共性尽可能少一些,这样就可以避免学生之间互相抄袭、引用,让他们能够真正从设计的角度去思考问题,达到锻炼和学习解决实际问题的能力,达到这个教学环节实施的意义。

(2)毕业设计选题要尽可能联系生产实际和工程应用的研究。这样有利于调动学生的积极性,由于是真做实干,他们就会主动去了解、熟悉有关企业生产的实际情况,积极主动的去分析实际问题,找到解决问题的方法和途径,使学生的综合能力得到提高。因此,我们在为2004级机电一体化专业的学生选题时,选择了“20Kg铝锭自动装箱系统的设计”,“擦黑板机械人的设计”,“简易倪红灯控制系统的设计”,“十层电梯的PLC控制系统设计”,“电子抢答器的设计”等新颖的又结合生产、生活实际的设计题目,这些题目不仅能够反映当代科技发展水平,而且能够让学生能进一步了解、把握国内外在机电一体化领域的一些最新成果和发展动态,使学生能够积极主动的参与到实际课题的研究中来。

(3)要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限,不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计,必须根据客观条件来选择设计题目,这些条件主要包括:可查资料库源,试验设施和足够的经费等,因此我们在选题时,一般选用能为学生提供可用的仪器设备,试验场地等条件的科研课题,这样可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作,锻炼自己的动手能力的机会。

(4)要有适当的难度和深度。举例说我们选择“擦黑板机械人的设计”课题时,考虑到该课题涉及了机械原理、系统设计、数电、模电、单片机、微机原理、汇编等多个领域,涉及的知识面较广,设计工作量较大,有一定的深度,学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识,在规定的时间内得到充分的锻炼,但是考虑到本课题有一定的难度,为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内,经过努力能完成任务或做出阶段性结果,我们安排了两个同学参加,在掌握总体设计思路的基础上,分别进行硬件结构设计、软件设计等不同部分的的设计工作,让每一位同学都各有侧重点地进行研究,经过两位同学的分工合作,最终完成了整个毕业设计题目的设计任务,效果良好。

3加强教学督导,落实开题环节

为了提高毕业设计的教学质量,我们借鉴了研究生创新能力培养方法,在本科毕业设计教学中加入开题环节,其目的是:1、通过开题环节可以尽早发现毕业设计题目是否满足专业要求,学生能够完成的可能性有多大,能否涵概所学专业的所有知识等基本问题。2、通过落实开题环节,还可以强化学生通过查阅文献资料,广泛获取信息的能力,培养学生提出问题、拟定实验研究方案和设计方案,进行科学实验与测试,对数据进行整理与分析,撰写实验报告、毕业论文的能力,同时也是对学生的书面表达和口头表述的能力的培养,是落实和加强对学生创新能力的培养的有效手段。具体的实施办法是:

(1)明确落实开题环节的必要性。开题的意义在于完善论文设计方案,使论文设计方案更加系统化。学生通过收集设计资料的相关信息,听取各方意见,可以明确自己的设计思路,坚定设计者的信心。一般说来,将思考的东西正式地讲出来和写出来,会比原来所思考的更有升华的意味,因为从“思”到“说”和“写”,其间加入了逻辑的创造过程。因为在撰写开题报告时,就要求学生能够弄清楚设计题目的来龙去脉,从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求,让他们对题目有更深刻理解与认识,会使原来的设计思路更加完善和系统,令他们对自己的工作做到“胸有成竹”,减少盲目性,避免出现不知从何处入手的尴尬局面。(2)开题环节的组织和实施。我们要求学生在开题会之前,,要按规范书写开题报告。在开题的时候,学生须持经指导老师签字同意的开题报告书、任务书及其它相关资料上台汇报。主要汇报选题的目标和意义、拟采取的技术路线和方法、工作基础、预期成果和工作计划等要求的内容,要求学生自述10分钟,然后评审小组根据学生的自述和开题报告书及其它文本内容,对学生毕业设计题目是否达到专业培养目标要求和完成论文设计的可行性进行考核,并对毕业设计题目的设计广度、深度、贴切度、重点和难点等提出具体的修改意见。

4采取有效措施,加强过程指导

为了提高我们机电一体化专业毕业设计的教学质量,我们探索出了一条适用于毕业设计的全环节教学质量监控的方法。具体的措施是:1、设定学生的设计出勤表,要求学生在规定的时间内签到,这样做的目的是可以很好的掌握学生的设计进度,督促和指导学生按时完成设计。2、成立设计指导小组,小组成员尽可能包含所有专业特长的教师。小组内的每一位老师都可以对小组内的学生进行自己专长方面的专业指导,这样可以提高指导设计者的综合能力,使毕业设计的内容准确专业。3、开展设计小组例会制度,即每个设计小组每周开一次例会,主要工作是:要求学生把一周设计的心得体会在例会上发言,汇报设计进度,并提出设计中发现的新问题。这样做一方面可以跟踪学生的设计进度,及时发现问题,并能及时纠正;另一方面,可以促进教师之间相互交流学习,使教师教学水平共同提高。通过对我校毕业设计工作的综合考核,这种工作方式完全实现了对整个设计过程的检测,保证了教学质量。

5严格考评,保证答辩的质量

答辩是毕业设计工作的最后一个环节,是全面检查和评估毕业设计质量的重要手段。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。我校的具体情况是:根据不同的专业成立若干答辩分委会,分委会下辖若干个答辩小组。分委会主任和答辩小组组长均由副高职称以上教师担任。为了加强教学督导作用,我校专门设立教学督导组,成员都是离退休的老教授,在答辩期间分别派到各个小组指导答辩工作。

毕业答辩前首先是对学生的毕业论文进行盲审,要求由除指导教师外的答辩小组2名以上教师认真审查评阅,写出评阅意见与评分,盲审不通过的不准予参加毕业答辩,以此来审查学生的答辩资格。通过的同学要准备答辩的ppt,把毕业论文的结构、主要完成部分及设计的结果等内容准备出来。答辩时,要求每位同学的答辩自述时间应控制在15-20分钟左右,教师提问20分钟为左右。在答辩过程中要有专人对学生所提的问题进行记录,对答辩情况进行汇总。答辩完成后,要求所有答辩小组的成员对各个学生的答辩情况进行决议,给出毕业答辩成绩。毕业设计成绩评定必须坚持标准,严格要求。“优秀”的比例应严格控制在本专业参加答辩总人数的15%以内,优良比例应严格控制在60%以内。

毕业设计的质量,除了本身的学术水平、应用价值另外,还应考察学生解决实际问题的能力、对知识的综合应用能力、在工作中查阅处理信息和应用各种工具的能力、撰写科研报告和表达交流的能力以及在工作中的团队协作能力等。对毕业设计拟评“优秀”的学生,要求参加各系答辩分委会组织的集中答辩。对毕业设计平时不认真、小组答辩成绩较差的学生,由相关分委会组织复答辩后视情况决定是否给予通过。答辩委员会要办事公正,治学严谨,严把质量关,对毕业设计达不到教学要求的,决不姑息。

6结论

要想搞好毕业设计工作,关键的是要做到“五个到位”,即认识到位、经费投入到位、指导教师到位、学生到位和管理工作到位。另外,,消除学生毕业前的各种干扰,专心做好毕业设计,是本阶段学生思想政治工作的重点。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量,实现为社会输入合格人才的要求。

开题报告设计方案范文3

    2、开展公司的市场经营和客户服务工作,组织开展市场调查、经营分析,掌握竞争对手动态,及时组织竞争方案的制定和实施,确保公司在市场竞争中的主动。

    3、组织实施公司机构和人员的调整设置、绩效考核及二级薪酬分配,提出员工的招聘和使用计划,保证公司内部考核、薪酬分配制度的合理完善及人力资源的有效配置,推进公司目标的实现。提供项目的设计方案,协助公司顺利接下项目。

    4、推进公司的企业文化建设,掌握员工主要思想动态,倡导队伍的创新和团队精神,提升公司核心竞争能力。

    5、协助用户完成需求分析报告和开题立项所需的各种报告。

    6、研究和制定项目的技术方针和目标。

    7、编写详细的设计方案,确定项目的组成人员和分工。

    8、配备开展项目所需的各种资源。

    9、掌管项目开发资金的运用。

    10、协调用户和工作人员的相互交流。

    11、领导开发人员研制完成项目。

    12、保证项目达到合同规定的技术指标。

    13、协助用户完成项目的检查和验收,提供各种必要的材料。

    14、协助财务部门回收项目费用。

    15、每季制定对新产品推广计划,并按时实施完成。

    16、开拓新市场,增加新客户。

开题报告设计方案范文4

培养责任意识,学会认真做事

在学生交上来的开题报告中,程度虽有不同,但错字,白字,语句不通,逻辑混乱,词不达意经常出现,时常只能靠猜来了解他所要表达的意思,有时看得人很生气。为此,必须培养学生的责任意识、负责任的工作态度和工作方法,使其对所做的工作担负起责任,以利于走好人生的下一步。

在将开题报告返给学生的同时,给他们讲清楚,在工作中拿这样的文字给上司、同事看,会产生非常严重的后果,并帮他们分析产生这些错误的原因,就是没有责任意识,告诉他们改正这些错误的方法,其实很简单,就是在写完后,自己再通读一遍,就可以发现大部分错误,然后将发现的错误改正就可以。

然后,要求学生仔细阅读被修改过的开题报告,根据提示和要求,重新去修改开题报告。在他们写中期报告和毕业论文(说明书)前,要求同学们写完后,最少要检查一遍,消灭错别字,语句改通顺,意思表达清楚,否则,打回重写。从学生最后交上来的中期报告和毕业论文(说明书)看,很少出现语言文字方面的错误。通过这样的训练,培养了学生做事的责任意识、认真态度和负责任的工作方法,这有利于他们即将开始的职业生涯。

分解设计任务,学会从现实中寻找参考结构的方法

要提高学生的设计能力,从培养提高学生的创新能力入手,这虽然是个好方法,但是,创新能力的提高非短期可以实现的,作者认为,尽快提高动手设计能力,最便捷的方法还是从现实中去借鉴,但在没有直接可以借鉴结构的情况下,如何设计呢?作者的方法是,首先,对要设计的任务进行分析,将任务分解成几个步骤或小问题,然后,对每个步骤或小问题,找出它的关键任务,针对关键任务,寻求解决的方法,也可从现实世界中去寻找可以借鉴或参考的结构,再根据题目的要求、任务实现的可能性进行取舍、改进、完善,最后,每个小问题都有解决方案了,再将它们结合在一起,进行综合分析、改进、完善,就能得到所需要的设计方案。

如一学生的设计课题中,要求设计一种保温效果好的容器。首先,要找到哪种结构的保温效果好,指导学生测量多种不同结构容器对热水的保温效果,通过实测试验后,确认双层真空结构保温效果最好,选择双层真空结构作保温容器。然后,进行结构设计。但在学生的具体结构设计中,双层结构的内外胆被设计成一体,既不合理,也不适用。要学生修改,经过长时间的考虑,仍然没有满意的结果,学生很着急,希望老师直接告诉他具体的结构。为了锻炼学生的能力,要他找来尽可能多的双层真空保温饮水杯和热水瓶,指导他对每一产品进行结构分析,然后让他查找相应的制造工艺。针对毕业设计的要求,再来分析,哪些地方他可以借鉴,哪些地方需要改进,哪些需要地方需要他设计,最后,综合得出设计方案,很快就完成了设计任务。把一个设计任务分解成几个步骤,每一步骤解决其关键问题,同时学会在现实生活中寻找参考结构的方式、方法,通过这样的训练,增强了学生解决设计难题的能力。

结构设计必须考虑制造的可能性

在毕业设计中,部分同学设计出来的结构没有办法加工、制造和装配。分析其原因,现在的工科学生,实习的机会少,接触工厂的实际更少,对机械零部件的实际制造工艺和过程了解甚少。对这种情况,要明确告诉学生,你设计出来的东西,必须能制造出来,然后,指导学生自己去查找可能的制造工艺方法,分析每种方法的优缺点,确定制造工艺后,再修改、确定结构。在这一过程中,由于学生缺乏对实际制造工艺的详细了解,需要和学生一起,帮助他们分析,找到其设计的结构不能制造的原因后,再让他对症去改进。

如有学生设计一单向阀,最初的设计方案如1图所示,中间的阀针和弹簧根本不可能装到一体的阀体空间内。我没有简单的直接否定他的设计,先问他如何装配阀针和弹簧,他没有办法装配,也不知道如何装配。然后告诉他,任何结构设计,最少在理论上必须能够加工、制造和安装,否则你设计的东西再好,制造不出来,也是废物。指导他先考虑如何装配进阀针和弹簧。结构有多种多样,他选择了一分为二的阀体,再要他查找可能的制造工艺,确定他想使用的制造工艺,最后,要他确定定位基准,两部分如何安装、固定。经过这几个步骤,几次修改后,设计的方案如图2所示。同时也告诉学生,到工作单位后,其加工、制造的条件已经确定,在设计的时候,必须要考虑该企业的已经具有的加工能力,来选择结构形式。培养学生在设计中考虑加工、制造条件的意识,能帮助其在毕业后的工作中尽快独立承担设计任务。

学会从经济的角度来考虑设计

价格是产品竞争获胜的重要因素,制造成本是构成价格的重要因素之一,而设计是决定制造成本的关键因素。为了使学生明白设计对制造成本的决定性,首先要明确告诉他们,设计的结构和要求,决定了制造方法的采用,决定了制造精度的高低,也就决定了制造的花费;然后告诉学生,在进行设计中,在能够满足功能要求的前提下,结构越简单越好,制造越方便越好,制造精度要求越低越好。在具体的指导中,从以下两方面进行了培养:结构设计要便于制造:有学生设计如图3的内螺纹结构,看到该设计后,问他为什么设计成这样?他是根据外螺纹要有退刀槽推出来的,并且坚持认为他设计的是正确的。这一方面说明他在设计时还是进行过认真的思考,另一方面说明他考虑的不够周全。作者没有马上否定这种设计结构,只是帮他分析如何制造,内圆的退刀槽可以用悬臂的车刀车出来,可以加工出来,再问他,退刀槽尾部较大的三角锥如何加工?他知道制造不出来,然后告诉他,这种设计,在长度较小时,退刀槽可以加工出来,长度较大时,根本没有办法加工,另外,即使能加工,也比较麻烦,因为整个制造工艺是,先钻出孔来,然后加工出退刀槽,最后攻螺纹,钻孔在钻床上进行,退刀槽在车床上进行,然后在回到钻床上进行攻螺纹,增加了制造工艺,成本就高,一般不采用这种方法,而是钻孔后,直接攻螺纹,只不过,内螺纹的长度比要使用的长度长一些,这样可以避免最后几牙螺纹精度不高,不能使用。最后学生改进的设计方案如图4所示。

精度的要求要考虑制造成本:精度体现在配合、公差要求上,零部件装配在一起,配合精度要求高,只有零件的制造精度高才能满足,零件的精度是用公差来体现的。现在的学生,由于不知道如何标注公差,所以,干脆不标公差,或者标出非常严格的公差。首先告诉学生,没有公差的零件,没有人敢制造,谁也做不出名义尺寸的零件来。所以,公差是必须要标注的,图面上没有公差,工厂认为你不会设计,但公差标注的是否合理,则是经验问题,工厂不会对一个新人象要求一个有丰富设计经验的工程师一样。如何标注公差呢?首先查找是否有相同或相近的结构,借用它们的公差可以,如果没有,则可以估计,首先估计用什么加工方法就可以满足要求,在去查找该方法的可用公差范围,原则是,在满足要求的情况下,公差要求越松,制造成本越低。通过这样的训练,学生设计出来的图面比较贴近工厂实际要求。

开题报告设计方案范文5

关键词:毕业设计;流程;理工类

高等院校的发展有很多衡量因素,教师梯队层次、学生质量以及学术课题研究等很多指标,但归根结底高等院校是育人基地,所以以学生为本,重视学生的发展、重视人才的培养才是育人的核心。高等院校的育人功能受很多因素的影响,但其中一个不可忽视的因素就是是否重视教学、重视教学质量。理工类学生教学质量的评估是用大学本科4年来总衡量,而本科毕业设计是离开校园、走向社会、检验4年知识累计量的一个综合体。所以,高等院校理工类学科的教学环节中都是至少安排一个学期来完成本科毕业设计[1]。重视高等院校的毕业设计,就是重视教学质量,重视人才的培养。为了更好的展示大学,4年本科毕业设计的综合评价,不论高校还是就业单位对本科毕业设计环节展示学生修养和能力方面都越来越重视。高校把本科毕业设计作为学生4年的综合能力的总结;用人单位了解本科毕业设计就等于了解了学生的兴趣和能力;学生更希望用一份完美的毕业设计体现其大学4年的学习成果。因此,研究并探索高校本科毕业设计流程是必要的。本研究主要对理工类毕业设计流程进行探讨。

1高等院校本科毕业设计现状分析

高等院校理工类毕业设计流程与其他学科略有不同。理工类毕业设计一般遵循的流程是定题、开题、设计、论文和答辩5个环节。这5个环节看上去非常紧凑,但执行过程中却存在一些弊端,主要表现在:1)管理部门的管理方式传统。传统的毕业设计管理采用发通知、收论文等固定思维上,忽略了或者根本无法实施对毕业设计流程的监控。尤其是随着信息技术的高速发展,数据量大且繁琐,数据共享不够通畅,尤其缺少有效数据分析,这都阻碍着管理部门的高效和有效监督。2)指导教师无法实现有效监督。指导教师在本科毕业设计流程中,其重要性与毕业设计学生相当。而指导教师工作量的大小在传统的流程中却无法体现,对毕业学生的进程也无法有效监控。指导教师无法及时跟踪指导的毕业学生的毕业设计进展,就无法行使指导职能,最后几乎等同于学生在自我管理、自我监督。3)本科毕业设计学生不能及时与指导教师实现信息共享。本科毕业设计学生忙于毕业设计,希望能够定期得到指导教师的帮助与指点。实际上传统的毕业设计流程无法对执行的进度、完成的信息等及时与指导教师共享,这样学生对本科毕业设计的热情会因此降低,也会因为缺少教师的及时指导而不能充分展示自己的能力而挫伤其积极性。

2高等院校理工类毕业设计流程的改革方案探索

针对传统的本科毕业设计流程存在的弊端,在充分的数据调研基础上对高等院校理工类毕业设计流程进行探讨尝试。提出了过程管理一致性、数字化流程跟踪、全面检测学生能力,监测学生进度反馈等方面的探索,以更好地实现本科毕业设计流程的优化,并从指导教师课题申请、课题汇总审核、导师学生双选、指导毕业设计跟踪、实现数据共享、数据自动汇总以及答辩评委评定等方面做了探讨。1)课题申请。指导教师在课题申请环节根据学生水平和自身研究细化,申报合适的研究课题供专家组审核。指导教师申报的研究课题题目要准确,难度要适中,需求要明确,从而保证选择课题的学生对课题有个全面的了解。2)研究课题的审核。研究课题申报后,及时进行数据汇总,由教研室组织权威专家组进行统一审核,对不严谨的课题给出审核意见并限期修订,对不合适的课题及时取消,对指导教师进行课题跟踪。3)指导教师与学生双选。一名优秀的指导教师,一个好的研究课题会有多名学生选择,同样的一个优秀的学生会有好几个指导教师感兴趣。一个能够激发学生研究兴趣的课题和优秀的团队是验证学生和指导教师的最好平台。指导教师与学生双选,能够保证有能力有兴趣的研究课题被合适的学生选择,同样优秀的学生也会被指导教师选中,尤其会形成影响,影响后续几届学生。4)毕业设计开题检查。尽管毕业设计题目是可行的,学生的能力也是无可厚非的,那么是否代表学生有思路有创造性思维能够完成毕业设计呢?对此采取开题答辩的方式,通过统一的开题答辩,了解学生的设计思路、规划其设计方案、掌握其研究进度、评价其工作量的饱满程度等多方面给毕业学生掌舵。5)指导毕业设计数据跟踪。一旦研究课题和指导学生确定后,指导教师根据研究进度给学生布置研究工作,并进行数据跟踪。可以根据相关研究课题要求学生至少每个星期跟指导教师汇报研究进度和研究成果,形成文字资料,指导教师和本科学生可以一个星期与学生见一次面,对学生设计进度、设计内容进行指导,并保留相关数据资料。有效,及时的沟通和数据处理跟踪,最后形成的相关数据资料,才是指导毕业设计学生的真正工作量。数据采集和共享,能够最大程度的保证毕业学生的本科毕业质量。6)毕业设计答辩。本科毕业设计答辩环节是最能体现学生综合能力的考核阶段[2-3]。对此需要认真研究对待,具体实施方案:①答辩分组要根据学生的研究课题分类进行分组,如信息类课题可以根据工业设计还是应用研究或理论研究等方面进行分类。②答辩评委要选择认真负责且有专业背景的教师做评委,并就评委指导的学生实行回避原则,这样才能考核出优秀人才,真正做到公平公正。③考核成绩多样化。对考试成绩要实行跟踪和动态处理,尤其实现指标多样化。如可根据不同专业设计开题报告、毕业设计流程、毕业论文(指导教师,评阅教师和答辩评委)以及现场答辩给予不同权重指标。例如信息类学生可以设定:开题报告占10%;毕业流程跟踪占10%;指导教师的论文评定占20%;第三方评阅教师论文评定10%;答辩评委本科毕业论文评定占20%;现场答辩占30%。在以上方案中,除第三方评阅教师论文评定分值外,其他任意项不能低于60%,否则学生延期毕业。同样为保证学生本科毕业论文的完整性和原创性,对学生毕业论文实现学术不端检测。为了给后续毕业学生了解整个流程,在答辩阶段允许非毕业学生观摩,形成传承。

3结语

高等院校理工类本科毕业设计环节如何优化,如何激发学生动力、指导教师的激情,并能够更好的把学生的综合能力展示出来,需要根据不同学生不同专业设置不同的方案。但是沟通是必要的提前,互动将是不可缺少的环节,透明度将是必要的指标,对本科毕业流程进行细致调研,提出并优化其方案,从而更好的推动本科毕业设计环节的向前发展。最终实践才是检验的标准。高等院校理工类本科毕业设计方案到底如何,需要在不同院校、不同专业中验证。

参考文献

[1]张军,沈西挺,宋洁,等.毕业设计(论文)管理系统的设计与实现[C].全国计算机辅助教育学会学术会议,2003.

[2]曾显峰.基于B/S的高校毕业论文管理系统设计与实现[J].电脑知识与技术,2015(2):1-3.

开题报告设计方案范文6

关键词:上肢康复训练机器人 青岛大学硕士开题报告范文 青岛论文 开题报告

一、 选题的目的和意义

据统计,我国60 岁以上的老年人已有1.12 亿。伴随老龄化过程中明显的生理衰退就是老年人四肢的灵活性不断下降,进而对日常的生活产生了种种不利的影响。此外,由于各种疾病而引起的肢体运动性障碍的病人也在显著增加,与之相对的是通过人工或简单的医疗设备进行的康复理疗已经远不能满足患者的要求。随着国民经济的发展,这个特殊群体已得到更多人的关注,治疗康复和服务于他们的产品技术和质量也在相应地提高,因此服务于四肢的康复机器人的研究和应用有着广阔的发展前景。

目前世界上手功能康复机器人的研究出于刚起步状态,各种机器人产品更是少之又少,在国内该领域中尚处于空白状态,临床应用任重而道远,因此对手功能康复机器人的研究有广阔的应用前景和重要的科学意义。

目前大多数手功能康复设备存在以下一些问题:康复训练过程中,缺乏对关节位置、关节速度的观测和康复力的柔顺控制,安全性能有待提高;大多数手功能康复设备没有拇指的参与;感知功能差,对康复治疗过程的力位信息和康复效果不能建立起有效地评价。本课题针对以上问题,采用气动人工肌肉驱动的手指康复训练机器人实现手指康复训练的多自由度运动,不仅降低了设备成本,更重要的是提高了系统对人类自身的安全性和柔顺性,且具有体积小,运动的强度和速度易调整等特点。

课题的研究思想符合实际国情和康复机器人对系统柔顺性、安全性、轻巧性的高要求 。它将机器人技术应用于患者的手部运动功能康复,研究一种柔顺舒适、可穿戴的手功能康复机器人,辅助患者完成手部运动功能的重复训练,其轻便经济、穿卸方便,尤其适于家庭使用,既可为患者提供有效的康复训练,又不增加临床医疗人员的负担和卫生保健。

综上所述,气动人工肌肉驱动手指康复训练机器人的设计是气压驱动与机器人技术相结合在康复医学领域内的新应用,具有重要的科学意义。

二、 国内外研究动态

2.1 国外研究动态

美国是研究气动肌肉机构最多的国家,主要集中在大学。

华盛顿大学的生物机器人实验室从生物学角度对气动肌肉的特性作了深入研究,从等效做功角度建模,并进行失效机理分析,制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射运动控制研究。

vanderbilt 大学认知机器人实验室(cognitive robotics lab, crl)研制了首个采用气动肌肉驱动的爬墙机器人,并应用于驱动智能机器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。

伊利诺伊大学香槟分校的贝克曼研究所对图像定位的5自由度soft arm 机械手采用神经网络进行高精度位置控制和轨迹规划。亚利桑那州立大学设计了并联弹簧的新结构气动肌肉驱动器,可以同时得到收缩力和推力,并与工业界合作开发了多种用于不同部位肌肉康复训练的小型医疗设备。

英国salford 大学高级机器人研究中心对气动肌肉的应用作了长期的系统研究,开发了用于核工业的操作手、灵巧手、仿人手臂以及便携式气源和集成化气动肌肉,目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的远程控制。

法国国立应用科学学院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了气动肌肉的动静态性能和多种控制策略,目前正在研制新型驱动源的人工肌肉以及在远程医疗上的应用。

比利时布鲁塞尔自由大学制作了新型的折叠式气动肌肉用于驱动两足步行机器人,实现了运动控制。

日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又发明了多种不同结构的气动肌肉。德国festoon 公司发明了适合工业应用的气动肌腱fluidic muscle,寿命可达1000万次以上,同时还对气动肌肉的应用作了许多令人耳目一新的工作。英国shadow 公司研制了目前世界上最先进的仿人手。美国的kinetic muscles 公司与亚利桑那州立大学合作开发了多种用于肌肉康复训练的小型医疗设备。

lilly采用基于滑动模的参数自适应控制策略,实现了单气动肌肉驱动的关节位置控制。

2.2 国内研究动态

自20 世纪90 年代以来,我国陆续开始了气动肌肉的研究。

北京航空航天大学的宗光华较早开始气动肌肉的研究,分析了其非线性特性、橡胶管弹性及其自身摩擦对驱动模型的影响,并应用于五连杆并联机构,通过刚度调节实现柔顺控制。

上海交通大学的田社平等运用零极点配置自适应预测控制、非线性逆系统控制以及基于神经网络方法,实现单自由度关节的快速、高精度位置控制。

哈尔滨工业大学的王祖温等分析了气动肌肉结构参数对性能的影响、气动肌肉的静动态刚度特性以及与生物肌肉的比较,提出将气动肌肉等效为变刚度弹簧,设计了气动肌肉驱动的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反馈数据手套和6 足机器人,采用输入整形法解决关节阶跃响应残余震荡问题。

北京理工大学的彭光正等先后进行了单根人工肌肉、单个运动关节以及3 自由度球面并联机器人的位置及力控制,采用了模糊控制、神经网络等多种智能控制算法,并设计了6 足爬行机器人和17 自由度仿人五指灵巧手。

哈尔滨工业大学气动中心的隋立明博士也通过实验得到了气动人工肌肉的一个更简洁的修正模型和经验公式并对两根气动人工肌肉组成的一个简单关节系统进行实验建模和采用位置闭环的控制方法进一步验证气动人工肌肉的模型。

上海交通大学的林良明也对气动人工肌肉的轨迹学习控制进行了仿真研究给出了学习的收敛性的初步结论为下一步的学习控制奠定了基础。其中田社平通过对气动人工肌肉收缩在频率域上的数学模型并对它的结构及其静动态特性进行了理论分析建立了相应的静态力学方程。

2003年付大鹏等,以机械手抓取物体为分析对象,采用矩阵法来描述机械手的运动学和动力学问题,以四阶方阵变换三维空间点的齐次坐标为基础,将运动、变换和映射与矩阵计算联系起来建立了机械手的运动数学模型,并提出了机械手运动系统优化设计的新方法,这种方法对机械手的精密设计和计算具有普遍适用意义。

2005年车仁炜,吕广明,陆念力对5自由度的康复机械手进行了动力学分析,将等效有限元的方法应用到开式的5自由度的康复机械手的动力分析中,这种方法比传统的分析方法建模效率高、简单快捷,极其适合现代计算机的发展,的除了机械臂的动力响应曲线,为机械手的优化设计及控制提供理论依据。

2008年北京联合大学张丽霞,杨成志根据拿取非规则物品的任务要求,采用转动机构和连杆机构相结合,设计了五指型机器手,手指弯曲电机与指间平衡电机耦合驱动,实现了机器手的多角度张开、抓握运动方式,对实用型仿人机器手的机构设计有参考意义。

2009年杨玉维等人对轮式悬架移动2连杆柔性机械手进行了动力学研究与仿真,。采用经典瑞利.里兹法和浮动坐标法描述机械手弹性变形与参考运动间的动力学耦合问题, 综合利用拉格朗日原理和牛顿.欧拉方程并在笛卡尔坐标系下,以矩阵、矢量简洁的形式构建了该移动柔性机械手系统的完整动力学模型并进行仿真。

2009年罗志增,顾培民研究设计了一种单电机驱动多指多关节机械手,能够很好的实现灵巧、稳妥的抓取物体,这个机械手共有4指12个关节。每个手指有3个指节,由两个平行四边形的指节结构确保手指末端做平移运动,这种设计方案很好的实现了控制简单、抓握可靠的目的。

从目前来看,国内对气动人工肌肉的研究仍处于刚起步的阶段。有关气动人工肌肉的研究与国外还有相当的差距对气动人工肌肉中的许多问题,还没有进行深入的研究。此外,采用气动人工肌肉作为机器人驱动器的研究还不成熟。

三、 主要研究内容和解决的主要问题

目前大多数手功能康复设备存在以下一些问题:康复训练过程中,缺乏对关节位置、关节速度的观测和康复力的柔顺控制,安全性能有待提高;大多数手功能康复设备没有拇指的参与;感知功能差,对康复治疗过程的力位信息和康复效果不能建立起有效地评价。为此,课题主要研究内容:设计一种结构简单,易于穿戴,并且安全、柔顺、低成本,使用方便的气动手功能康复设备。对气动手指康复系统进行机构运动学分析、用mat lab软件对康复训练机器人的康复治疗过程的力位信息进行仿真分析。

要实现上述的目标,系统中需要着重解决的关键技术有:

(1)基于已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构部分的设计,对手指康复训练方法分析和提炼。 主要包括:人手部的手指弯曲抓握动作分析,气压驱动关节机构自由度的优化配置。使机械手能够实现手指的弯曲、物体的抓握等手部瘫痪患者不能实现的动作。

(2)对机器人机械机构的运动学分析。主要包括:气压驱动的手指关节外骨骼机械机构的运动学分析。

(3)机器人机构的力位信息仿真。主要包括:用mat lab软件进行机器人气压驱动终端的力位信息 仿真。

根据总体方案设计以及工作量的要求,外附骨骼机械手系统是上肢康复训练机器人的一部分,本文主要是研究手指康复机械系统运动学、动力学分析工作。

四、论文工作计划与方案

论文工作计划安排:

2010年9月——2011年6月准备课题阶段:

主要工作:学习当今最先进的机器人设计技术;学习用matlab软件进行计算仿真及优化,查阅国内外的资料,对康复机械手作初步了解。

2011年7月——2011年9月课题前期阶段

主要工作:课题方案设计,拟写开题报告,开题。

2011年10月——2012年7月课题中期阶段

主要工作:开始具体课题研究工作,根据已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构部分设计,对手指康复训练方法分析和提炼。研究手指康复机械系统运动学、动力学分析工作。

2012年8月——2012年12月课题后期阶段

主要工作:对手指康复机器人进行模拟仿真,对设计进行优化,并在此基础上进一步完善课题。

2013年1月——2013年4月结束课题阶段

主要工作:整理相关资料,撰写论文,准备进行毕业论文答辩。

2013年5月——2013年6月论文答辩阶段

主要工作方案:

1. 完成学位课与非学位课学习的同时,进行市场调研,对手指康复机械手作初步了解。

2. 查阅资料,了解气动手指康复机器人的国内外发展现状。

3. 分析已有上肢康复训练机器人外骨骼机械手机械结构的部分设计。

4. 对现有手指康复训练方法设计进行分析和提炼,分析其优缺点。

5. 开始具体设计工作。