【人工智能实验报告】人工智能实验报告精选八篇
人工智能第二次实验报告
一．实验题目：
遗传算法的设计与实现
二．实验目的：
通过人工智能课程的学习，熟悉遗传算法的简单应用。
三．实验内容
用遗传算法求解f(x)=x2的最大值，x∈
[0,31]，x取整数。
可以看出该函数比较简单，只要是为了体现遗传算法的思想，在问题选择上，选了一个比较容易实现的，把主要精力放在遗传算法的实现，以及核心思想体会上。
四.实验过程：
1.实现过程
（1）编码
使用二进制编码，随机产生一个初始种群。L表示编码长度，通常由对问题的求解精度决定，编码长度L越长，可期望的最优解的精度也就越高，过大的L会增大运算量。针对该问题进行了简化，因为题设中x∈[0,31]，所以将二进制长度定为5就够用了；
（2）生成初始群体
种群规模表示每一代种群中所含个体数目。随机产生N个初始串结构数据，每个串结构数据成为一个个体，N个个体组成一个初始群体，N表示种群规模的大小。当N取值较小时，可提高遗传算法的运算速度，但却降低种群的多样性，容易引起遗传算法早熟，出现假收敛；而N当取值较大时，又会使得遗传算法效率降低。一般建议的取值范围是20―100。
（3）适应度检测
根据实际标准计算个体的适应度，评判个体的优劣，即该个体所代表的可行解的优劣。本例中适应度即为所求的目标函数；
（4）选择
从当前群体中选择优良（适应度高的）个体，使它们有机会被选中进入下一次迭代过程，舍弃适应度低的个体。本例中采用轮盘赌的选择方法，即个体被选择的几率与其适应度值大小成正比；
（5）交叉
遗传操作，根据设置的交叉概率对交配池中个体进行基因交叉操作，形成新一代的种群，新一代中间个体的信息来自父辈个体，体现了信息交换的原则。交叉概率控制着交叉操作的频率，由于交叉操作是遗传算法中产生新个体的主要方法，所以交叉概率通常应取较大值；但若过大的话，又可能破坏群体的优良模式。一般取0.4到0.99。
…………余下全文
【人工智能调查报告】人工智能调查报告精选八篇
人工智能研究报告
成员：XXX
基本信息
概念
各个蚂蚁在没有事先告诉他们食物在什么地方的前提下开始寻找食物。当一只找到食物以后，它会向环境释放一种挥发性分泌物pheromone(称为信息素,该物质随着时间的推移会逐渐挥发消失，信息素浓度的大小表征路径的远近)来实现的，吸引其他的蚂蚁过来，这样越来越多的蚂蚁会找到食物。有些蚂蚁并没有象其它蚂蚁一样总重复同样的路，他们会另辟蹊径，如果另开辟的道路比原来的其他道路更短，那么，渐渐地，更多的蚂蚁被吸引到这条较短的路上来。最后，经过一段时间运行，可能会出现一条最短的路径被大多数蚂蚁重复着。
原理
设想，如果我们要为蚂蚁设计一个人工智能的程序，那么这个程序要多么复杂呢？首先，你要让蚂蚁能够避开障碍物，就必须根据适当的地形给它编进指令让他们能够巧妙的避开障碍物，其次，要让蚂蚁找到食物，就需要让他们遍历空间上的所有点；再次，如果要让蚂蚁找到最短的路径，那么需要计算所有可能的路径并且比较它们的大小，而且更重要的是，你要小心翼翼地编程，因为程序的错误也许会让你前功尽弃。这是多么不可思议的程序！太复杂了，恐怕没人能够完成这样繁琐冗余的程序。
然而，事实并没有你想得那么复杂，上面这个程序每个蚂蚁的核心程序编码不过100多行！为什么这么简单的程序会让蚂蚁干这样复杂的事情？答案是：简单规则的涌现。事实上，每只蚂蚁并不是像我们想象的需要知道整个世界的信息，他们其实只关心很小范围内的眼前信息，而且根据这些局部信息利用几条简单的规则进行决策，这样，在蚁群这个集体里，复杂性的行为就会凸现出来。这就是人工生命、复杂性科学解释的规律！那么，这些简单规则是什么呢？
问题
蚂蚁究竟是怎么找到食物的呢？在没有蚂蚁找到食物的时候，环境没有有用的信息素，那么蚂蚁为什么会相对有效的找到食物呢？这要归功于蚂蚁的移动规则，尤其是在没有信息素时候的移动规则。首先，它要能尽量保持某种惯性，这样使得蚂蚁尽量向前方移动（开始，这个前方是随机固定的一个方向），而不是原地无谓的打转或者震动；其次，蚂蚁要有一定的随机性，虽然有了固定的方向，但它也不能像粒子一样直线运动下去，而是有一个随机的干扰。这样就使得蚂蚁运动起来具有了一定的目的性，尽量保持原来的方向，但又有新的试探，尤其当碰到障碍物的时候它会立即改变方向，这可以看成一种选择的过程，也就是环境的障碍物让蚂蚁的某个方向正确，而其他方向则不对。这就解释了为什么单个蚂蚁在复杂的诸如迷宫的地图中仍然能找到隐蔽得很好的食物。
…………余下全文
人工智能心得总结
【www.myplaymate.cn--个人总结】
人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。下面是我的公文网为大家整理的人工智能心得总结，供大家参考选择。人工智能心得总结今天是我学习人工智能的第一堂课，也是我上大学以来第一次接触人工智能这门课，通过老师的讲解，我对人工智能有了一些简单的感性认识，我知道了人工智能从诞生，发展到今天经历一个漫长的过程，许多人为此做出了不懈的努力。我觉得这门课真的是一门富有挑战性的科学，而从事这项工作的人不仅要懂得计算机知识，还必须懂得心理学和哲学。
人工智能在很多领域得到了发展，在我们的日常生活和学习中发挥了重要的作用。如：机器翻译，机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统。利用这些机器翻译系统我们可以很方便的完成一些语言翻译工作。目前，国内的机器翻译软件有很多，富有代表性意义的当属“金山词霸”，它可以迅速的查询英文单词和词组句子翻译，重要的是它还可以提供发音功能，为用户提供了极大的方便。
人工智能心得总结今天是我学习人工智能的第一堂课，也是我上大学以来第一次接触人工智能这门课，通过老师的讲解，我对人工智能有了一些简单的感性认识，我知道了人工智能从诞生，发展到今天经历一个漫长的过程，许多人为此做出了不懈的努力。我觉得这门课真的是一门富有挑战性的科学，而从事这项工作的人不仅要懂得计算机知识，还必须懂得心理学和哲学。
人工智能在很多领域得到了发展，在我们的日常生活和学习中发挥了重要的作用。如：机器翻译，机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统。利用这些机器翻译系统我们可以很方便的完成一些语言翻译工作。目前，国内的机器翻译软件有很多，富有代表性意义的当属“金山词霸”，它可以迅速的查询英文单词和词组句子翻译，重要的是它还可以提供发音功能，为用户提供了极大的方便。
通过这堂课，我明白了人工智能发展的历史和所处的地位，它始终处于计算机发展的最前沿。我相信人工智能在不久的将来将会得到更深一步的实现，会创造出一个全新的人工智能世界。
人工智能心得总结通过这学期的学习，我对人工智能有了一定的感性认识，个人觉得人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。人工智能的定义可以分为两部分，即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解，争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的，或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步，等等。但总的来说，“人工系统”就是通常意义下的人工系统。关于什么是“智能”，就问题多多了。这涉及到其它诸如意识、自我、思维等等问题。人唯一了解的智能是人本身的智能，这是普遍认同的观点。但是我们对我们自身智能的理解都非常有限，对构成人的智能的必要元素也了解有限，所以就很难定义什么是“人工”制造的“智能”了。关于人工智能一个大家比较容易接受的定义是这样的：人工智能是人造的智能,是计算机科学、逻辑学、认知科学交叉形成的一门科学，简称ai。
人工智能的发展历史大致可以分为这几个阶段：
第一阶段：50年代人工智能的兴起和冷落
人工智能概念首次提出后，相继出现了一批显著的成果，如机器定理证明、跳棋程序、通用问题s求解程序、lisp表处理语言等。但由于消解法推理能力的有限，以及机器翻译等的失败，使人工智能走入了低谷。
第二阶段：60年代末到70年代，专家系统出现，使人工智能研究出现新高潮。dendral化学质谱分析系统、mycin疾病诊断和治疗系统、prospectior探矿系统、hearsay-ii语音理解系统等专家系统的研究和开发，将人工智能引向了实用化。并且，1969年成立了国际人工智能联合会议
第三阶段：80年代，随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大发展。日本1982年开始了”第五代计算机研制计划”，即”知识信息处理计算机系统kips”，其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽然此计划最终失败，但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。
第四阶段：80年代末，神经网络飞速发展。
1987年，美国召开第一次神经网络国际会议，宣告了这一新学科的诞生。此后，各国在神经网络方面的投资逐渐增加，神经网络迅速发展起来。
第五阶段：90年代，人工智能出现新的研究高潮
由于网络技术特别是国际互连网的技术发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解，而且研究多个智能主体的多目标问题求解，将人工智能更面向实用。另外，由于hopfield多层神经网络模型的提出，使人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象。人工智能已深入到社会生活的各个领域。
对人工智能对世界的影响的感受及未来畅想
最近看了电影《黑客帝国》一系列，对其中的科幻生活有了很大的兴趣，不觉有了疑问：现在的世界是否会如电影中一样呢？人工智能的神话是否会发生
在当前社会中的呢？
在黑客帝国的世界里，程序员成为了耶稣，控制着整个世界，黑客帝国之所以成为经典，我认为，不是因为飞来飞去的超级人物，而是因为她暗自揭示了一个人与计算机世界的关系，一个发展趋势。谁知道200年以后会不会是智能机器统治了世界？
人类正向信息化的时代迈进，信息化是当前时代的主旋律。信息抽象结晶为知识，知识构成智能的基础。因此，信息化到知识化再到智能化，必将成为人类社会发展的趋势。人工智能已经并且广泛而有深入的结合到科学技术的各门学科和社会的各个领域中，她的概念，方法和技术正在各行各业广泛渗透。而在我们的身边，智能化的例子也屡见不鲜。在军事、工业和医学等领域中人工智能的应用已经显示出了它具有明显的经济效益潜力，和提升人们生活水平的最大便利性和先进性。
智能是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。然而，对于什么是人类智能（或者说智力），科学界至今还没有给出令人满意的定义。有人从生物学角度定义为“中枢神经系统的功能”，有人从心理学角度定义为“进行抽象思维的能力”，甚至有人同义反复地把它定义为“获得能力的能力”，或者不求甚解地说它“就是智力测验所测量的那种东西”。这些都不能准确的说明人工智能的确切内涵。
虽然难于下定义，但人工智能的发展已经是当前信息化社会的迫切要求，同时研究人工智能也对探索人类自身智能的奥秘提供有益的帮助。所以每一次人工智能技术的进步都将带动计算机科学的大跨步前进。如果将现有的计算机技术、人工智能技术及自然科学的某些相关领域结合，并有一定的理论实践依据，计算机将拥有一个新的发展方向。
个人觉得研究人工智能的目的，一方面是要创造出具有智能的机器，另一方面是要弄清人类智能的本质，因此，人工智能既属于工程的范畴，又属于科学的范畴。通过研究和开发人工智能，可以辅助，部分替代甚至拓宽人类的智能，使计算机更好的造福人类。
人工智能研究的近期目标；是使现有的计算机不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知识处理问题，能模拟人类的部分智能行为。按照这一目标，根据现行的计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法，建立相应的智能系统。例如目前研究开发的专家系统，机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统、机器人等。随着社会的发展，技术的进步，人工智能的发展是任何人都无法想象的。通过对人工智能的学习，以及与所听所见所闻的结合，我大胆的对未来人工智能的发展做出了以下拙劣的猜想：
一，融合阶段（2014—2014年）：
1、在某些城市，立法机关将主要采用人工智能专家系统来制定新的法律。
2、人们可以用语言来操纵和控制智能化计算机、互联网、收音机、电视机和移动电话，远程医疗和远程保健等远程服务变得更为完善。
3、智能化计算机和互联网在教育中扮演了重要角色，远程教育十分普及。
4、随着信息技术、生物技术和纳米技术的发展，人工智能科学逐渐完善。
5、许多植入了芯片的人体组成了人体通信网络（以后甚至可以不用植入任何芯片）。比如，将微型超级计算机植入人脑，人们就可通过植入的芯片直接进行通信。
6、抗病毒程序可以防止各种非自然因素引发灾难。
7、随着人工智能的加速发展，新制定的法律不仅可以用来更好地保护人类健康，而且能大幅度提高全社会的文明水准。比如，法律可以保护人们免受电磁烟雾的侵害，可以规范家用机器人的使用，可以更加有效地保护数据，可以禁止计算机合成技术在一些文化和艺术方面的应用（比如禁止合成电视名人），可以禁止编写具有自我保护意识的计算机程序。
三、自我发展阶段（2014—2014年）：
1、智能化计算机和互联网既能自我修复，也能自行进行科学研究，还能自己生产产品。
2、一些新型材料的出现，促使智能化向更高层次发展。
3、用可植入芯片实现人类、计算机和鲸目动物之间的直接通信，在以后的发展中甚至不用植入芯片也可实现此项功能。
4、制定“机器人法”等新的法律来约束机器人的行为，使人们不受机器人的侵害。
5、高水准的智能化技术可以使火星表面环境适合人类居住和发展。
四、升华阶段（2014—2014年）：
1、信息化的世界进一步发展成全息模式的世界。
2、人工智能系统可从环境中采集全息信息，身处某地的人们可以更容易地了解和知晓其他地方的情况。
3、人们对一些目前无法解释的自然现象会有更清楚的认识和更完善的解释，并将这些全新的知识应用在医疗、保健和安全等领域。
4、人工智能可以模仿人类的智能，因此会出现有关法律来规范这些行为。人工智能一但拥有长足的进步，必将带动其他计算机技术的发展。网络化将虚拟的世界变得无限大，届时，足不出户将成为一种习惯。人工智能必将带动人类的发展，起到决定性作用。
虽然不知道其中有多少在未来会得到实现，但也算是我通过对人工智能的学习所收获的总结。人工智能的繁荣景象和光明前景已展示出其诱人的魅力，让我们一起期待未来的世界吧，一个全新的人工智能世界。
本文来源：https://www.myplaymate.cn/gongzuozongjie/40920.html
人工智能基础实验报告
蒙特卡洛算法目录
蒙特卡洛算法····································································································1概述：··············································································································1思考步骤:···········································································································1应用：··············································································································1特点:··············································································································2参考资料·······································································································3
概述：蒙特卡罗法（MonteCarlomethod）也称统计模拟法、统计试验法。是把概率现象作为研究对象的数值模拟方法。是按抽样调查法求取统计值来推定未知特性量的计算方法。蒙特卡罗是摩纳哥的著名赌城，该法为表明其随机抽样的本质而命名。故适用于对离散系统进行计算仿真试验。在计算仿真中，通过构造一个和系统性能相近似的概率模型，并在数字计算机上进行随机试验，可以模拟系统的随机特性。蒙特卡洛方法的理论基础是大数定律。大数定律是描述相当多次数重复试验的结果的定律，在大数定理的保证下:利用事件发生的频率作为事件发生的概率的近似值。所以只要设计一个随机试验，使一个事件的概率与某未知数有关，然后通过重复试验，以频率近似值表示概率，即可求得该未知数的近似值。样本数量越多，其平均就越趋近于真实值。此种方法可以求解微分方程，求多重积分，求特征值等。
思考步骤:蒙特卡罗方法一般分为三个步骤，包括构造随机的概率的过程，从构造随机概率分布中抽样，求解估计量。
1构造随机的概率过程对于本身就具有随机性质的问题，要正确描述和模拟这个概率过程。对于本来不是随机性质的确定性问题，比如计算定积分，就必须事先构造一个人为的概率过程了。它的某些参数正好是所要求问题的解，即要将不具有随机性质的问题转化为随机性质的问题。如本例中求圆周率的问题，是一个确定性的问题，需要事先构造一个概率过程，将其转化为随机性问题，即豆子落在圆内的概率，而π就是所要求的解。
2从已知概率分布抽样由于各种概率模型都可以看作是由各种各样的概率分布构成的，因此产生已知概率分布的随机变量，就成为实现蒙特卡罗方法模拟实验的基本手段。如本例中采用的就是最简单、最基本的（0，1）上的均匀分布，而随机数是我们实现蒙特卡罗模拟的基本工具。
3求解估计量实现模拟实验后，要确定一个随机变量，作为所要求问题的解，即无偏估计。建立估计量，相当于对实验结果进行考察，从而得到问题的解。如求出的近似π就认为是一种无偏估计。应用：求圆周率。计算圆周率时可以考虑将一个单位圆放在一个正方形中，从而将求解圆周率转化为计算出圆和正方形面积的比例。由于C语言效率更高，就用C语言来实现了。
/*Note:YourchoiceisCIDE*/#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#includevoidmain(){intj=10;//运行十亿次while(j-->0){inti=1,count=0;while(i++count++;}}printf("%lf ",count*4.0/i);}}运行结果：特点:一般情况下，蒙特卡罗算法的特点是，采样越多，越近似最优解。优点：对于具有统计性质的问题可以直接进行解决，对于连续性的问题也不必进行离散化处理。缺点：1、对于确定性问题转化成随机性问题做的估值处理，丧失精确性，得到一个接近准确的N值也不太容易。2、如果解空间的可能情况很多则很难求解（NP问题）
参考资料[1]萧浩辉．决策科学辞典：人民出版社，1995[2]陈磊，姚伟召，郭全魁，王秀华著,效能评估理论、方法及应用,北京邮电大学出版社,2016.01[3]百度百科蒙特卡罗法2022年12月
机械电子工程导论总结(精选5篇)
机械电子工程导论总结范文第1篇
关键词：机械电子工程；人工智能；电子技术；机械工程；信息传递
作者简介：王亮（1982-），男，汉族，内蒙古呼伦贝尔市人，助理工程师，学士，单位：呼伦贝尔市生产力促进中心，研究方向：电子工程
机械电子工程是结合了机械工程与电子技术的一类新兴的工程，它能够很好地结合两者的优点，使机械变得更加智能，操作变得更加精确可靠。同时记过长时间的发展，机械电子工程正在向智能化和信息化的方向迈进，发展前景不可限量。
1人工智能概述
为了很好的了解机械电子的智能化发展，我们十分有必要对人工智能做出简单的认识。人工智能的发展十分的缓慢，其起源于十七世纪初期，经过两个多世纪的缓慢发展才完成了前期的积累过程，之后的发展就是建立在这段时间的积累上而快速前进的。最初的积累就是简单的理论积累过程，主要体现在映射方面。在现代人工智能所需的逻辑理论方面并没有很好地发展。但是在二十世纪中叶，人工智能被首次提出，出乎意料的是还对其有了比较清晰的规定，为其接下来的发展指出了一个大概的方向。以这个事件作为节点，人工智能在此之后得到了快速的发展，并且在生产实践的工作中有了比较广泛的应用，为我们日常的生活和社会的发展与进步提供了比较强大的支撑。在人工智能发展的同时，网络技术也得到了快速的发展，其借助网络这一平台，不仅促进了其智能化的过程，而且还充分的交流了各种信息，与网络的发展相辅相承，这样的发展状况一直持续到现在。
2机械电子工程概述
为了更好地了解机械电子工程，我们对机械工程的发展历史进行了阶段化的划分，根据其发展的时间顺序划分为以下的三个阶段：
（1）首先是其发展的初级阶段。在这个阶段当中，人工对机械电子的发展起着主导的作用。我们往往需要通过人工来完成机械电子工程的手工化作业。所以这也就直接导致了生产效率十分低下，也正是因为如此低效率的生产，使机械电子工程得到了发展；
（2）其次就是工业革命的阶段。在这个发展阶段中一个显著的特点就是流水线生产方式的引入。流水线这种工作方式具有分工明确、单元的操作简单的特点，它不在需要工人对所有的生产工序都了解，只需要对自己所在的环节熟练就行，这不仅节约了培训的成本，而且还提高了生产效率，在很大的程度上解放了人类的双手。但是其机械化和智能化程度也不够高，难以满足市场的大量的需求。所以我们还是必须着眼于机械电子的研究，实现流水线的少人生产；
（3）最后也就是离我们最近的一个时期。在这个发展阶段当中，机械电子已经具备雏形，与以前的发展已经有了质的变化。在这个发展的过程当中，生产效率得到进一步的飞越。并且在流水线的生产方式中出现了更多的非人工元素，即机械。而随着电气化时代的到来，科学技术得到了进一步的飞越，机械工程的发展也达到了前所未及的新高度。在进入二十世纪九十年代和二十一世纪初，随着信息化时代的到来，更多的人工智能被添加到了机械设备上，使机械设备的灵活性及适应性能够完美的适应我们的生产生活的需求，机械电子工程也迎来了巨大的发展机遇。
3机械电子工程与人工智能的关系分析
在自动控制的理论学习当中，我们学习到的输入和输出的关系基本上都是成比例关系和现行相关的关系。但是在实际的生产实践当中，机械设备与电子设备组成的系统往往都是呈现不稳定性和非线性的，我们很难用一个简单的式子来表达出这种系统所具有的特性。在该工程的发展过程中，我们通过不断的发现，总结了以下三种描述这类系统的方法：
（1）通过对机械设备完成操作的物理过程来总结其数学规律，并用数学表达方式进行表达；
（2）通过对运行经验的积累来编写一套行之有效的库函数，在实践中调用其中的某些组成元素，从而实现对生产的指导；
（3）通过不断地积累经验，使之从经验层面上升到理论水平，从而为接下来的生产实践提供指导。具体的来说，可以通过数学方式对所总结的经验进行升华。这种方法能够很好的模拟出输入与输出之间的关系，而且论证的过程也十分的可靠。但是其也存在很大的不足，在一些十分复杂的系统当中，我们很难用数学的方法进行表达，有些及时表达出来了也不能进行有效的求解。所以这就要求我们另辟蹊径，寻找一种能够处理这种问题的表达方法，使生产实践过程中的问题得到比较好的解决。
在解决数学知识所不能解决的问题上，现在比较可靠的两种解决方法为神经网络系统与模糊逻辑系统。这两种解决问题的方法为人工智能，能够较好的弥补数学所不能涵盖的范围。具体的来说，模糊逻辑是对人类思维方式的一种模拟，其能够比较好的解决对复杂的信息进行有效的处理；而神经网络则是模拟人类的神经结构，通过模拟来实现对数据的传输，其对数据的传输精度能够很好地与前者相结合，使复杂系统得到比较完善和全面的表达。以上所述的两种表达方法能够在很大的程度上解决复杂系统的输入与输出之间的关系，但是其解决问题的难度还是有一个比较明确的限制。而新兴的模糊神经系统就能够在此基础上很好的解决该类问题，不失为一种先进性与实用性兼备的新方法.
4结语
科学的发展过程就是各类学科综合应用的过程，希望通过不懈的努力，最终实现机械电子工程的智能化，为我们的生产生活提供极大的便利。
参考文献：
[1]张长弓.浅谈机械电子工程与人工智能的整合思路构建[J].神州（下旬刊）,2014,(1):41-41
[2]宫赟.关于机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].电源技术应用,2014,(3):189-189
机械电子工程导论总结范文第2篇
【论文摘要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。其发展基础是要有
1.创新人才培养模式的内涵和要求
所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。
1.1培养目标要求
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。
1.2专业设置要求
按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。
1.3课程体系要求
按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。
1.4教学方法要求
着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。
2.机械电子工程创新教育的现状分析
首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。
其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。
还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。
3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新
近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。
(1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。
(2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。
(3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握PLC的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了PLC基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到PLC在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将PLC技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。
4.结语
机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。
【参考文献】
[1]周刚毅,李国平.加强校企合作探索机电模具人才的创新培养模式[J].理工高教研究,2007,26(3):105.
[2]邱自学,姚兴田,王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J].机电工程,2005,22(12):60.
机械电子工程导论总结范文第3篇
关键词：机电一体化技术；国内现状；发展方向
机电一体化技术的发展和计算机等先进技术的普及是分不开的。在某种程度上说是机械行业得以发展的福音。在机电一体化技术的运用过程中，不仅有效地提高了工作效率，同时也在节能环保方面做出了巨大的贡献，同时对于工作人员的工作量有所减少，提高了企业的综合竞争力。机电一体化是多种技术的结合，其中包括微电子、计算机一级信息等在内的综合性较强的高新技术。
1、机电一体化的内容
机电一体化，顾名思义就是机械和电子的有机结合，实现一体化。这种技术是系统工程领域的一个重要技术，具体来说，机电一体化包含的范围较广，是一个总称。其中机电一体化系统是多种要素相结合的整体，能够最大限度地满足人的基本要求。在机械系统和微电子系统相互结合的过程中产生了一种新的功能。可以实现工作人员与机械设备的有机统一。一个完整的一体化系统，必须要包括机械装置、传感器在内的五大要素，否则就是不完整且没有工作能力的机电一体化系统。机电一体化工程也被称为机械电子工程，从名称中就可以看出工程的组成部分。其中机电一体化系统和机电一体化工程是相互联系、有机统一的。是理论和实际的结合。
机电一体化工程需要有系统的思想来指导，其中系统设计原理和综合集成技巧能够体现在机电一体化思想中。而且工程设置所运用的方法论也是科学合理的，并且具有一定的广泛性，包含系统工程和控制论等信息在内，使得机电一体化工程具有较强的科学性。同时一体化的思想和技术已经在光电、机电以及人机等领域都有所应用。
2、机电一体化产品的主要优点
1）机电一体化产品在运用的过程中，具有多重功能，其中记忆性较强，可以进行有效地运算、控制工作，同时对于信息的处理也能够达到相应的标准。进而实现产品的在使用过程中的高效性和智能化。因此机电一体化的主要特征就是具有多功能特性。
2）多数的机电一体化产品都具有较为简单的结构。随着科技的不断发展和进步，产品逐步朝着更加轻、薄的方向发展。同时采用标准化的方式来设计制作。这也是新一代机电一体化产品的一大特点。
3）对于机械领域中技术的运用，多具有节能环保的特点，机电一体化产品也不例外。在具体的运用过程中，可以根据实际负荷量来进行有效地控制和调节。因此，其节能特点较为突出。
4）对于机电一体化产品来说，其主要的特点就是具有智能性，而且安全可靠。因为在产品应用的过程中，该产品可以进行自动控制，诊断功能强。
3、机电一体化产品的类别
1）典型的机电一体化产品。这类产品机与电有机地融为一体。具有较完整的结构。如数控加工中心、工业机器人、彩色复印机、自动绘图机等。这些产品属于机电一体化的高级形式。它们单靠机械或电子是无法或很难实现的，机械与电子一旦分离，整机即无法运行。
2）机械产品中的一部分控制功能和机构用电子装置代替。这类产品如打印机、机电一体化照相机、带微机控制或数字显示的各种机械设备等。
3）以微电子装置代替原设备的信息处理机构。
这类产品如指针式石英电子表、全电子式电话交换机、带微处理器的各种仪表、电机调速装置等。
4、机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：
1）光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的，因此，引进光学技术，能有效地改进机电一体化系统的传感系统性能、能源（动力）系统和信息处理系统性能，光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
2）全系统化--智能化。今后的机电一体化产品特征越来越明显，智能化水平越来越高。模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。这主要受益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。
3）技术产品--网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片。企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠。很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4）微型机电化--微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件，当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以融合，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
5）自律分配系统化--柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的冗余度，有较强的柔性，能较好地应付突发事件，被设计成自律分配系统。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的自律性，可根据不同的环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体行动是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
6）设计产品--绿色化。工业的发展给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。
5、总结
综上所述，本文主要通过介绍机电一体化的内容、机电一体化产品的主要优点、机电一体化产品的类别以及今后机电一体化的发展趋势等方面，主要了解的我国机电一体化发展中需要完善的地方以及目前的发展所遇到的瓶颈期。只有不断提科学技术的发展水平，才能促进机电一体化的发展。■
参考文献
机械电子工程导论总结范文第4篇
关键词：综合工程；实验示范中心；学科；课程群；教学模块
作者简介：李孝华(1958-)，男，湖北荆州人，荆楚理工学院副教授，从事高等教育、实验室建设与管理研究。
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1001-7518(2008)18-0044-03
荆楚理工学院为加强机械、电工电子、印刷技术等工程实验实训教学基地的建设，提高其综合利用效能，使机、电及印刷工程类实验实训教学优势互补、资源共享，按照国家普通高等学校实验教学示范中心申报条件、规范和要求，在原机械、电工电子、印刷技术实验实训中心的基础上整合组建大工程综合实验实训教学平台。成立综合工程实验教学示范中心(包括实训，为简单起见统称实验中心)。在准备、启动与建设综合工程实验示范中心的过程中，我们做了一些探索。
一、机构设置：搭建实验管理平台
学校原机械工程实验中心、电工电子实验中心、印刷工程实验中心分别属于机械工程、电子工程、印刷工程三个不同的学院管理。机械工程实验中心设有数控原理、互换性与公差测量、力学性能、机械原理、机械设计、机械创新、机械性能、金相分析、热处理、硬度、动平衡、模具拆装、注塑成形等14个实验室，另建有金工实习工厂和数控加工中心，电工电子实验中心设有电工电子基础、PLC、电力电子、电机及电气技术、自动控制、数字电子、模拟电子、通信原理、高频电子、彩电原理等10个实验室，另建有电工和电子技术实训室。印刷工程实验中心建有印刷工程专业实验室、印前印后基础训练室和一个集制作、制版、印刷、装订于一体的生产实训教学基地。“教学示范中心建设的关键是实现高校实验室内部机制转换，创建适应高素质人才培养需要的实验教学改革机制”。新组建的综合工程实验示范中心将以上分属三个学院管理、面向多个专业的工程实验中心进行整合。成立综合工程实验教学示范中心。中心属学校实验教学机构，是教学与科研的实体，体制上实行主任负责制，统筹调配、使用实验教学资源。如统一调配中心的实验教学仪器设备和实验指导教师、实验技术人员；负责实验指导教师和技术工人的选聘和考核工作；负责实验仪器设备保养、维修：统一经费预算和使用；负责和承担日常实验教学、科研、实验室建设和管理工作等。在行政体制上接受学校教务处和实验设备管理部门的业务管理和指导，重点是对中心建设的重大项目、教学改革的重大问题等提出指导性意见，这样既保证了实验示范中心教学、科研的中心地位和独立的管理职能，又使中心与相关学科始终保持教学、科研的密切联系，使中心的建设与发展具有强大的学科背景支持。
为什么要搭建综合工程管理平台，我们的回答就是树立“大工程”教育观和“工程贯通”、“机电一体”及“开放创新”的实验室建设理念，在这个“大工程”平台上唱多学科建设的戏、“大工程”人才培养的戏、“大工程”实践教学的戏。“大工程”教育观是当今的一个重要教育理念，是人才素质培养的一个重要内容。“大工程”教育观，是以工程应用型人才为培养目标，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力于培养学生的工程意识、综合工程素质和工程实践基础训练。将工程基础教育、自然科学教育和人文、社会科学教育相融合的现代工程教育观。中国工程院院士朱高峰认为，我国工程教育存在的主要问题，一是工程教育定位不明确，学科专业划分过细，学生知识面太窄，科学基础不坚实并缺乏工程实践的基础训练：二是培养层次、结构体系和人才类型与企业需求存在一定程度的脱节，缺乏综合运用知识解决工程问题能力的培养。如何克服目前工程教育的弊端，培养宽厚基础的复合型工程科技创新人才，是高校工程教育需要实践和思考的问题。通过整合、优化多种工程实验教学资源，组建综合工程实验示范中心，使学生在掌握本专业基础理论、专业知识和专业实践能力的基础上，更好的培养学生大工程背景下综合工程素质、综合实践能力和创新精神。
二、学科支持：建设四大一级学科
建设综合工程教学实验示范中心，我们始终坚持以学科建设为龙头，以大工程人才培养为目标。以机械、电工电子、印刷工程类专业建设为载体，以整合课程群优化教学内容，始终坚持以学科建设引领工程实践教学改革，促进实践教学与学科建设、专业建设、课程建设的融合。根据以上思路推出综合工程系列实验课程群，形成理论教学与实践教学相结合的综合工程人才培养实践教学体系。按照应用型本科人才培养目标要求，结合学校师资队伍学科结构状况，我校大工程实验教学平台设有机械工程、电气工程、电子技术与自动控制、印刷与包装工程四大一级学科予以支撑，并重点建设相应的二级学科及课程群。
一是在机械工程一级学科背景下，重点建设机械设计及理论、机械制造工艺与设备、机械制造及其自动化三个二级学科，推出工程材料与机械制造基础课群、机械设计基础课群、机械工程及自动化专业课群、现代数控技术专业课群。
二是在电子工程与自动控制一级学科背景下，重点建设电子电路、电子元件与器件技术、电子、通信与自动控制技术、电器学四个二级学科，推出电子电路基础课群、电子技术专业课群、通讯工程与自动控制专业课群、电器技术专业课群。
三是在电气工程一级学科背景下，重点建设电工学、电机学、电力拖动及其自动化、机电一体化技术四个二级学科，推出电子电路基础课群、电气工程及自动化控制专业课群、电工基础专业课群、电机基础专业课群。
四是在印刷与包装工程一级学科背景下，重点建设印刷工程、包装工程两个二级学科。推出材料与印刷工程基础课群、图文信息处理技术课群、印刷工艺技术课群、包装设计与印后加工技术课群。
在这里，学科是龙头，学科是专业建设的基础；专业是实践教学模式下学科建设的基地：课程，特别是实践课程是学科、专业、实践教学链上的节点。因此。我们设计一级学科、二级学科、课程群诸要素排列成综合工程背景下的教学矩阵。
三、工程实训：设计四大教学集成模块
有了学科基础、课程支撑背景，根据专业和人才培养目标，我们整合设计了四大实验实训教学集成模块，即：工程基础理论实验模块、工程基础技能训练模块、先进制造技术训练模块、产品创新设计模块。为什么是“集成块”，是因为一个教学大模块中集成了许多教学子集成块；为什么是“模块”，是因为模块可以任意变换组合，优化形成多种教学状态，所以设计这些模块的指导思想是基于建设大工程实训平台、强化工程综合素质教育、实现宽口径多方向人才培养的目标。
一是在工程基础理论实验教学模块中，结合工
程材料与机械制造基础课群、电子电路基础课群、材料与印刷工程基础课群，分别构建机械、电工电子、印刷基础课实验平台。包括机械和力学性能、机械原理、金相分析、电工电子基础、数字电子、模拟电子、印刷材料、印刷机械原理等基础实验。
二是在工程基础技能训练教学模块中，结合机械工程及自动化专业课群、电气工程及自动化控制专业课群、通讯工程与自动控制专业课群、电工电子技术专业课群、印刷工艺技术课群，分别构建机械、电工电子、印刷工程的技术、工艺、技能实训平台。包括机械制造、电子工程、印刷工程和电工等基础技术训练，以及机械、器件、印刷等材料形成工艺技术基础训练，重点掌握新技术、新工艺、新设备的基本性能和技术。
三是在先进制造技术训练教学模块中，结合现代数控技术专业课群、图文信息处理技术课群，分别构建先进制造技术、现代印刷技术、电子信息技术的实践训练平台、仿真模拟及CAD／CAM技术应用教学平台。如在数控技术实训中，推出数控车床、数控洗床的结构剖析、调整、编程等实训项目。因为作为现代制造业的基础，数控技术的发展和应用从根本上决定着制造业的发展水平，信息技术(主要包含微电子、计算机、通讯技术)为代表的高新科技向机械、印刷行业的渗透，传统制造技术与信息科技、自动化技术和现代管理科学的有机融合，越来越多地体现着知识经济的特征。所以先进制造技术训练模块是培养工程人才走进现代高科技技术前沿的重要实践教学手段。
四是在产品创新设计教学模块中，结合机械设计基础课群、电器技术专业课群、电机基础专业课群、包装设计与印后加工技术课群。分别建立机械创新设计与制作、电子设计与制作、电器产品与维修、印刷产品与包装设计生产实训基地。结合全国机械创新设计大赛、电子设计大赛及电子产品制作。组建实践教学创新团队，培养工科大学生的实践能力和创新精神。如在该中心的印刷产品与包装设计生产实训基地，学生进入车间接受“真刀真枪”的机台教学与实际操作。在该基地可完成排版、拼晒版、印刷、装订等全部生产实训过程。
大学教学，理论教学和实践教学都是基础性的。所谓基础，就是基本概念、基本规律、分析问题、解决问题的基本能力和基本方法，以及工程技能课中的基础训练。所以。从工程基础训练层面来讲，无论是机械、电工电子，还是印刷工程，其一般工程技术指标、实践教学要求具有很大的同一性、统一性。因此上述实验和训练模块中的子模块，既有独立性，又有复合性、实用性，能根据教学要求。组合设计多个实验训练方向，真正体现综合大工程实践教学基地的魅力。
四、教学改革：创新实验实训模式
我校综合工程实验教学示范中心包括许多实验室和若干实训室(实习工厂)，根据实验或实训的要求。不断创新实践教学模式。改革实践教学方法。首先。中心是全天候的、开放的，保证机械、电工电子、印刷类多专业学生实验实训教学，构建专业实验、课程设计、课程实习、专业实习、生产实习四年贯通的实践教学模式。中心借鉴推行“课内与课外结合、教学与科研结合、优生优培”的创新人才培养机制，全面实施开放式实验教学。吸引学生主动参与实践活动，培养学生对“提出问题、研究问题、解决问题”的兴趣，培养学生的思索能力、辨析能力和探索求知精神。其次。发挥示范中心的示范、辐射功能，向同类高校、周边高校互派实验教师、互派实习学生，资源共享，优势互补。其三，实验中心(实习工厂)向工厂、企业辐射、延伸，联合建设重点学科和专业，创建校企合作、工学结合、教学内容与企业标准对接等新的人才培养模式。其四，在实验项目的设计上，验证与研发相结合，经典与传统相结合，实验与仿真相结合，实验与实训相结合。其五，在教学方法上。教师讲授与技术工人指导相结合，基础训练与现代技术教育相结合，见习与实际操作相结合。替代材料与“真刀真枪”实做相结合。总之，通过实验实训教学改革，不断开拓新思路、构架新模式、创新教学方法。逐步建立基础实验、应用实训、设计和创新实验相结合及与计算机数字控制技术紧密整合的实验实训教学体系。
五、条件保证：提升软硬件实力
首先，中心进一步加强专兼职实验教师队伍的建设。这支基于实验示范中心的教学团队由实验指导教师、实验技术人员和技术工人组成，且按不同的岗位要求形成合理的学历和职称结构，高括有教授、高级工程师领导的学科梯队。专兼职实验指导教师和技术人员除在电子信息、机械、印刷相关学院教师中调配一批符合条件、热心从事实验教学工作的同志外，我们还对外公开招聘一批实验技术人员和技术工人，竞争上岗，定岗定责。并给予合理的工资报酬。同时我们特别重视教学团队、“科学团队”精神的培养。有专家指出，从当今“大科学”时代科学实验的运作形态来看，实验室共同体成员之间的协商与合作变得日益频繁，因此“科学团队”精神培养的必要性也逐渐渗透到实验教学的过程中来。
其次，进一步加强实验仪器设备和实验基础设施建设，进一步建设好电工电子和机械工程实验室，金工实习工厂和数控加工中心进一步扩大规模，增加数控床和其它设备，建成有一定规模“大排档”似的大车间。金工实训教学是机类和近机类专业必需的工程实践基础训练，对于培养学生工程实践动手能力、基本技能、工程素质和创新精神十分重要，建设过程中，我们十分注意传统金工机械基础实验设备的建设。
其三，在一些以实验室现场操纵仪器为特征的传统实验模式中留有接口，将先进的计算机信息和控制技术不断介入传统实验项目中，从而实现仿真实验、计算机终端远程控制实验与传统实验模式有机结合，形成传统实验与现代科技及现代教育技术紧密整合的多元实验教学模式。
机械电子工程导论总结范文第5篇
我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师，然而我国工科的教育实践中还存在不少问题，如重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。mc.kinseyglobalinstitute在2005年10月发表的一份报告称，2005年我国毕业的约60万工程技术人才中适合在国际化公司工作的不到10%，其中的原因，他认为“中国教育系统偏于理论，中国学生几乎没有受到project和团队工作的实际训练，相比之下欧洲和北美学生以团队方式解决实际问题”。国内外的经验都表明cdio的理念和方法是先进可行的，适合工科教育教学过程各个环节的改革。
1cdio工程教育介绍：
cdio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得knutandalicewallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了cdio工程教育理念，并成立了以cdio命名的国际合作组织。
cdio代表构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。cdio培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
2cdio工程教育模式在机械电子工程专业人才培养中的应用：
机械电子工程专业培养目标是培养具有机械工程、电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等学科基础理论和基本知识，具备现代科技理念、综合人文素质、较强的创新精神和工程实践能力，能够从事机械和机电装备与系统的设计制造、研究开发、设备维护和运行管理的复合型高级工程专门人才。
山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学，于2009年初加入cdio。机械电子工程专业2010年被教育部批准为新上专业，机械电子工程专业作为cdio培养模式的试点专业。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，吸收世界先进的工程教育理念，建立符合国际工程师认证的课程体系。为此，我们选定国际上公认的cdio工程教育理念。将cdio项目按规模和范围划分为三个模块，第i模块为包含本专业主要基础核心课程和能力要求的项目；第ii模块为包含一组相关核心课程、能力要求的项目；第iii模块为增强课程能力与理解而设的项目。
基于cdio工程教育理念而设计的人才培养模式中最重要的组成部分，是机电系统设计与制造i、机电系统设计与制造ii、机电系统设计与制造iii三个综合项目的设计和实现。分别设置在不同的教学学期，每个综合项目都是对学生某一方面知识和能力的锻炼和考核，往往涉及到多门核心课程。选定移动机器人作为项目对象，贯穿于三个一级项目。具体内容包括如下几个方面：
2.1完成机械结构设计的概念设计。
机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造i项目训练，开设在第四学期，时间安排2周。学生在教师指导下通过对移动机器人这一典型机电一体化产品的解剖，了解其各个关键部件（包括机械系统组件和控制系统组件）的具体结构和连接方式，从而提前了解本专业核心内容与实际产品的关系，以工程师的角度去面对即将开始的专业课程学习。通过早期项目的构思和设计，激发学生兴趣，进行初步的创新思维与产品构思训练，并在一定程度上建立起与专业相关的整体概念。
根据这一总体要求，需要综合考虑在机械电子方向所必须的专业课程和基础课程的相关要求，重点考察学生将所学知识点运用到实际工程项目的能力并同时达到对其进行锻炼的目的。
2.2完成机械构件运动原理综合考察的规划设计。
机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造ii项目训练，开设在第六学期，时间安排2周。在第四学期一级项目的基础上，本次二级项目进一步要求学生通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务，由学生自由组成团队，合作完成机器人各关本文由收集整理键部件的详细设计，要求每个学生独立完成给定的局部设计任务，并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。
在设计的工程设计中，满足给定的输出运动关系，并进行必要的运动分析是工程设计的最基本要求。结合学生在测绘环节对机器人总体结构和关键部件的认知，此环节需要给出机器人的运动关系，并在此基础上进一步根据指导教师的设计要求进行修正，实现新的运动关系输出，达到运动学设计的基本要求。
具体的机器人产品，要求整体上各关节运动灵活，能够满足一定的运动范围和运动速度要求。因此必然在结构上具有特定的参数要求，对于关键的技术参数，需要进行整体规划和论证，并提出具体的设计方法。
2.3完成机器人控制系统设计。
机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造iii项目训练，开设在第七学期，时间安排3周。在第四学期和第六学期两个一级项目的基础上，本次三级项目进一步要求学生通过团队合作的方法完成机器人控制系统设计。通过单片机、工控机、plc等方案对第i、ii模块确定的项目进行控制系统设计。培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电产品设计工作，掌握机电产品中控制系统设计的一般程序和方法，并结合设计进一步巩固和扩大知识领域。
三个综合项目的完成，标志着学生基本掌握了机器人的总体方案设计、机械结构设计、控制算法设计、控制系统硬件和软件设计等关键技术，同时这些技术可以触类旁通的用于其它相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品，进行实际加工制作，一方面是对学生的激励，同时也可以作为以后学生的研究对象。由于三个综合项目依次承接，最终的产品完全是学生自己设计，因此，更利于学生掌握机电产品的整个设计、制造、控制和维护的流程，更能激发学生的学习兴趣。
3实施效果：
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完整版哈工大人工智能导论实验报告Word文件下载docx
完整版哈工大人工智能导论实验报告Word文件下载.docx
文档编号：13830410上传时间：2022-10-13格式：DOCX页数：13大小：442.70KB1）自人工智能概念被提出,人工智能的发展就受到了很大的关注，取得了长足的发展，成为一门广泛的交叉和前沿科学。
到目前，弱人工智能取得了长足的发展,而强人工智能则暂时处于瓶颈.
2）吃豆人Pacman居住在亮蓝色的世界里，在这个世界有弯曲的走廊和美味佳肴。
游戏的目的就是控制游戏的主角小精灵吃掉藏在迷宫内所有的豆子，并且不能被幽灵抓到。
高效地浏览世界将是吃豆人掌握世界的第一步.
3）通过本学期的学习我们已经初步掌握了人工智能的基本知识,在实验中则应用这些知识使用人工智能操纵吃豆人游戏.
2.实验方法
1）在本实验中,Pacman智能体将找到通过迷宫世界的路径,既包括到达一个指定的位置，也包括高效地搜集食物。
我们编辑文件search。
py和searchAgents。
py，编写一系列吃豆人程序，包括到达指定位置以及有效的吃豆，并将其应用到Pacman场景，完成对相关人工智能功能的完善。
2）在本实验中，我们对下面8个问题进行研究,针对每个问题提出解决方法，逐步完成吃豆人游戏：
Q1:
DepthFirstSearch
Q2:
BreadthFirstSearch
Q3：
UniformCostSearch
Q4：
A＊Search
Q5:
CornersProblem：
Representation
Q6:
Heuristic
Q7:
EatingAllTheDots：
Q8:
SuboptimalSearch
3.实验目的
1）完成实验报告中的问题，编写一系列吃豆人程序，包括到达指定位置以及有效的吃豆；
2）通过分析吃豆人游戏巩固课堂上所学内容；
3）复习python语言的使用.
二、方法（对每个问题的分析及解决问题的方法）
DepthFirstSearch
应用深度优先算法找到一个特定的位置的豆,我们通过depthFirstSearch函数实现深度优先搜索的功能。
深度优先遍历的方法是,从图中某顶点v出发：
1）访问顶点v；
2）依次从v的未被访问的邻接点出发，对图进行深度优先遍历;
直至图中和v有路径相通的顶点都被访问；
3）若此时图中尚有顶点未被访问，则从一个未被访问的顶点出发，重新进行深度优先遍历，直到图中所有顶点均被访问过为止。
深度优先搜索的顺序如下图所示：
在depthFirstSearch中，由于搜索过程中火重复访问到部分节点，所以需要对于每个节点设置标记，以指示该节点是否被访问过。
先将每个后继节点压入搜索栈中,然后以深度优先的顺序进行搜索，判定是否符合目标状态，并将符合结果的节点放入结果集。
BreadthFirstSearch
应用宽度优先算法找到一个特定的位置的豆，我们通过breadthFirstSearch函数实现深度优先搜索的功能。
广度优先搜索算法的思想是：
从图中某顶点v出发，在访问了v之后依次访问v的各个未曾访问过的邻接点,然后分别从这些邻接点出发依次访问它们的邻接点，并使得“先被访问的顶点的邻接点先于后被访问的顶点的邻接点被访问，直至图中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。
如果此时图中尚有顶点未被访问，则需要另选一个未曾被访问过的顶点作为新的起始点，重复上述过程，直至图中所有顶点都被访问到为止。
如下图：
在breadthFirstSearch中，大体的搜索思路与深度优先算法一致，只是搜索的次序发生了变化。
在这里注意，在深度优先搜索和广度优先搜索方法中，我们使用的图搜索算法是一样的，但是涉及到具体的数据结构却是不同的。
在深度优先搜索算法中,我们使用栈进行操作，在深度优先搜索算法中，我们使用队列进行操作，如下图所示。
这两种数据结构的不同之处就在于其中元素的输出次序，在深度优先搜索中需要按照压栈顺序的逆序进行搜索，咋子广度优先搜索中需要按照入队顺序的顺序进行搜索。
UniformCostSearch
很多情况下，路径中的代价是可以改变的，在这个问题中，我们完成代价一致搜索方法。
代价一致搜索，其实就是一个贪心搜索，取代扩展深度最浅的节点，代价一致搜索扩展的是路径消耗最低的节点n。
如果所有单步耗散都相等的话，这种算法就和广度优先搜索算法是一样的.不过，这样在扩展到一个具有能返回到同一状态的零耗散行动的节点时就会陷入无限循环。
在uniformCostSearch函数中，我们计算每条路径的总代价，将总代价作为优先级进行搜索，待搜索序列存储于队列中。
对于每个节点，使用代价函数getCostOfActions计算其所产生的代价，并依次作为搜索的优先级进行搜索。
同样的，对于每个节点添加是否被访问的标记.
A＊Search
A*算法是一种静态路网中求解最短路最有效的直接搜索方法，也是许多其他问题的常用启发式算法，对代价一致搜索算法进行了改进,加入了一个估计代价h。
公式表示为：
f（n）=g（n）+h（n），其中f（n）是从初始状态经由状态n到目标状态的代价估计，g（n）是在状态空间中从初始状态到状态n的实际代价，h（n）是从状态n到目标状态的最佳路径的估计代价（对于路径搜索问题，状态就是图中的节点，代价就是距离）。
在本实验中，我们使用曼哈顿距离作为启发函数。
在aStarSearch函数中，我们首先搜索具有最低组合成本和启发式的节点.类似于问题三，我们计算每个节点的代价,并以此为依据搜索产生结果集,在搜索的过程中，还需要标记节点是否已经被访问过。
Q5：
CornersProblem:
Representation
找到所有的角落，在角落迷宫的四个角上面有四个豆，通过这个函数找到一条访问所有四个角落的最短的路径.
在CornersProblem类中，我们使用__init__函数存储墙壁的位置，吃豆人的起点和角落位置，定义新的函数getStartState用于获得节点起始状态，isGoalState函数判断当前节点是否为目标节点,getSuccessors函数返回后继状态，所需的操作以及代价，getCostOfActions函数计算动作序列所需的代价。
查找后继节点时，在四个方向一次遍历，使用directionToVector移动位置，如果没有墙，则把下一个的状态，动作，花费的步数加入下一节点
Heuristic
构建合适的启发函数,完成问题5中的角落搜索问题。
在问题五使用的CornersProblem类中定义cornersHeuristic函数，为角落问题构造启发函数。
在cornersHeuristic函数中使用了GetNextNodes函数获取下一个节点，isGoal函数判断是否为目标.
Q7：
EatingAllTheDots:
用尽可能少的步数吃掉所有的豆子。
这个问题利用之前A*算法可以很容易找到解,此种方法在这里不再详述.
下面在FoodSearchProblem类中定义函数foodHeuristic,构建合适的启发函数完成豆子搜索（启发式）问题.
次最优搜索,定义一个优先吃最近的豆子的函数，以此来提高搜索速度。
补充AnyFoodSearchProblem目标测试函数,并在ClosestDotSearchAgent当中添加findPathToClosestDot函数，用于寻找最近的豆子.
三、实验结果（解决每个问题的结果）
pythonpacman。
py-ltinyMaze-pSearchAgent
py-lmediumMaze—pSearchAgent
py-lbigMaze-z。
5-pSearchAgent
pythonpacman.py-lmediumMaze—pSearchAgent—afn=bfs
pythonpacman.py—lbigMaze—pSearchAgent-afn=bfs-z.5
py-lmediumMaze-pSearchAgent—afn=ucs
py—lmediumDottedMaze—pStayEastSearchAgent
py-lmediumScaryMaze—pStayWestSearchAgent
A*Search
py—lbigMaze—z.5-pSearchAgent-afn=astar，heuristic=manhattanHeuristic
py-ltinyCorners-pSearchAgent-afn=bfs，prob=CornersProblem
py-lmediumCorners—pSearchAgent-afn=bfs，prob=CornersProblem
pythonpacman.py-lmediumCorners—pAStarCornersAgent—z0。
5
py—ltrickySearch-pAStarFoodSearchAgent
py—lbigSearch—pClosestDotSearchAgent—z.5
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四、总结及讨论（对该实验的总结以及任何该实验的启发）
1.在这个实验中，我们对深度优先搜索、广度优先搜索、代价一致搜索和A＊算法四种搜索方法进行了python代码实现，对这四种方法有了进一步的了解。
与深度优先搜索和广度优先上搜索方法相比,代价一致搜索方法的效率更高，在代价一致上搜索方法失效时,等同于广度优先搜索。
A*算法是最有效的直接搜索算法，使用公式进行预处理，这样能够省略大量不必要的搜索路径,提高了效率.
2.在启发式搜索中，估价函数非常重要,准确的估价函数能够增大搜索函数的效率并且具有相当高的准确性。
由此，在启发式搜索中对位置的估价是十分重要的。
采用了不同的估价可以有不同的效果。
3.在本次实验中使用了大量python语言中的类，对之前的python知识有了很大的扩展。