数控机电一体化论文范文

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数控机电一体化论文

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关键词:移动电话;程控交换设备;出现的问题;维护技术

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 23-0000-01

Mobile PBX Equipment Problems and Maintenance Technical

Yan Ting

(School of Electrical Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou 730030,China)

Abstract:With the era of development,social progress,in the new historical conditions,particularly the rapid development of the telecommunications industry,labor services is far from able to meet the requirements of the development of telephone service and development speed.Therefore,the program-controlled switching technology came to the front of people,will be lagging behind the level of human services issues to give a good solution.Based on this,this paper analyzes the mobile PBX equipment problems,and related maintenance techniques to explore.

Keywords:Mobile phones;Program-controlled switching equipment;Problems;Maintenance technology

一、维护移动电话程控交换设备出现的问题

(一)维护控制设备的问题。无论是专业网管系统,还是多业务系统,对于问题的处理,不同系统之间都会出现程度不等的耦合性,这些程度不等的耦合性对控制系统来讲,即是负担,也会间接的影响到相关系统本身的处理能力和处理问题的灵活性,在某种程度上,还会对系统的复杂性和完整性产生不可估量的破坏。对于程控交换技术来讲,其核心和关键在于控制设备,对于这个设备的维护管理将直接的影响到整个系统的运作,所以在具体的维护管理过程中,要全面综合的考虑相关的问题。

(二)维护话路设备的问题。一般来讲,对于话路设备的维护,主要是分两路进行的,一路是关于交换网络的维护,一路是关于接口电路的维护。对于接口设备来讲,主要的问题表现在不统一的接口方面,因为借口是联系各专业系统与业务支撑系统之间的通道,在专业系统和业务系统之间,主要的对应关系为多对一,接口的不统一就会造成系统间衔接的困难。除此之外,在电路设备中还有很多地方都比较容易出现问题,比如网络驱动器、扫描器、中继器、用户电路等等,这些都应该成为进一步维护的对象。对于用户电路设备来讲,存在的主要问题就是设备和接线的稳定性,设置则是中继器设备面临的一个最主要的问题,对于中继器的设置,设置工作开展前,首先需要保证成功设置了设备本身,在此之后,正确选择与之对应的MAC地址及网络名称。对于扫描器来讲,一个常见的问题在于维护过程中遇到的诸多麻烦,这一麻烦的来源在于扫描器本身的工作模式,对于扫描器来说,他们的主要工作模式为黑盒模式,这样的工作模式使得源代码难以看到。网络驱动器,这个设备比较容易遇到的问题和麻烦在于匹配不一致。

二、维护技术

(一)维护设备技术及排除设备多发故障。(1)按照机型特点的不同,每个单独的程控机房需要不同的、内容详尽的设备维护流程图,这个图示能够引导维护人员在抢修过程中,最大可能的发挥自己的功效和作用,能够真正的独挡一面。如果值班人员在值班的过程中,发现了长途线路故障,这种情况下,就可以将信息及时的传递给最近维护机房的人员,有利于维护工作的及时有效开展。(2)出现系统维护故障的时候,一般的作业原则在于,将相关的信息上报至对应的负责人,比如故障显示、告警信息等等,方便负责人予以相关的研讨,对具体的故障进行处理的过程中,要遵循先局内再局外,先本局再外局的次序和原则,结合故障本身的复杂情况,对排除故障进行时间层面上的合理科学的安排,如果故障维修的过程中,时间上超出了设置,就需要上报处理;在具体的故障排除过程中,应该要保持用户正常的通话需求,完成修复之后,全面检测设备的各项性能,而后交付使用。(3)对维护人员的要求:维护人员首先必须经历了专业训练,具备专业的操作技巧、操作能力和知识水平。遇到交换设备出现故障的状况下,首先要排查本端交换系统,并对所有相关的排查工作予以全面的记录,按照故障问题的不同,派遣不同的维护人员进行作业,确保维护工作能够高水平、高质量的实现。

(二)维护移动电话程控交换设备以及具体的维护周期。通常需要从如下方面考量移动电话程控交换设备的维护周期和具体的维护工作。(1)报警系统每天都需要进行维护,报警系统的存在有助于相关检测工作的顺利完成和故障的及时发现。(2)设备终端清洁工作以及控制室内部的环境卫生,这个工作一般也要求每天都能够很好的开展,这个不但是设备工作环境的具体要求,也是工作环境的最根本的卫生层面的保证。机架表面清洁、机房环境卫生以及交换机中继线测试,这些的维护周期一般为每月一次。(3)测试用户交换机的连选功能,连选功能直接的影响并关系到畅通的通话目的的实现,对于这个功能的维护,一般要求精度很高,具体的维护周期多设定为半年一次。(4)检查电源端子的紧固情况,故障的发生,很多的时候,多是因为运行设备电源接线端的问题,这些问题的产生和存在造成了很多的麻烦,所以必须要对电源端子进行维护检查,相关的检查频率多设定为年度一次。(5)每三个月需要对局间中继线进行一次畅通测试。直接影响到移动电话用户使用线路畅通度问题的在于程控交换机工作地端子至联合接地间的电阻,对这个连接的维护检查也是很重要的,一般为年度一次。

三、结论

总而言之,发明程控交换技术的最重目的在于快捷、自动、方便的处理相关的业务数据,减少人工作业的失误,节约作业时间。伴随着不断发展壮大的电信事业,程控交换技术也得到了越来越广泛的应用。相比于以前,现在的业务量有了很大的增加,这一情形对于程控交换设备来讲,要求也就更多、更严,所以对于设备的维护也应该更好的开展。

参考文献:

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[2]金璐玫,涂海宁,夏芳臣,刘建胜.设备柔性维护系统建模[J].机电产品开发与创新,2004,3

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【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色

【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。

(一)引言

随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。

(二)改革的必要性

随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,无论是人才的培养规格、课程体系的设置,还是实践性教学体系的安排,都没有完全摆脱传统教育的模式,呈现出本科教育的“压缩版”,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。在当前的教学中主要存在以下几方面问题:1.学时太少。随着教学改革的深入,机电专业课程和其它的专业课一样,教学课时被明显的缩减,存在着教学内容多、课时少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度的提高教学质量是教学面临的一大难题。2.教学模式单一。传统的教学模式,往往只注重理论教学,在电机知识的介绍中,概念抽象,理论繁琐,跟数学、物理及电路等相关课程的联系很紧密。在电气控制电路的原理分析、基本控制环节的设计、设计思想的叙述一般都较清楚。但由于原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,而且有关安装位置图、面板开孔图、电气接线图及安装、调试等工艺设计方面几乎均未涉足,理论教学与实际的控制系统设计、制造要求存在着一定的差距。3.理论与实践环节脱节。近年来PLC技术的迅速的发展,被广泛地应用于多种场合,基于PLC的实验系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解,因此PLC教学的实践环节更应强调对象模型的实例化与控制流程的动态演示。但受控对象往往由于其体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性。4.生源整体素质下降。由于连年大幅扩招,生源整体素质有所下降,在接受能力和学习的积极性等方面都比过去的相对降低,许多基础课的学习不够扎实,给本课程的教学带来了很大的困难。

(三)改革的思路

1.制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。

2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。

3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。

(四)建设特色课程

在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。

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光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1体积小,重量轻,适应性强,操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2功能增加,精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3部分硬件实现软件化,智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4产品可靠性得到提高,使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命提高,故障率降低,从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5融合了多种学科新技术,衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来,衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6产品系统性增强,各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的提高,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(PC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热点主要包括:

(1)激光技术

1)高单色性,利用激光高单色性作精密测量时,可极大地提高测量精度和量程。

2)高方向性,因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。

4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。

(2)传感检测技术

1)激光准直,能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准测量。

2)激光测距,其探测距离远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受天然影响大。

3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

(3)激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

(4)光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在形状记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段,如果能发现具有优异光作用特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

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[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息,2000(8)

[3]宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息,2003(12)

[4]左铁钏、施定源、陈铠.激光加工技术的优势及在工业生产中的应用.激光杂志,1999(4)

[5]王家淳.激光焊接技术的发展与展望.激光技术,2001(2)

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论文摘 要: 概括说明机械电子控制产业发展的情况,重点介绍计算机技术在机械电子控制产业领域以及工业生产制造和人们日常生活中的广泛应用。

0 引言

现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革,同时给相关生产产业带来了巨大的影响,提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展,以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。

1 计算机技术与机电控制技术的发展概况

1.1 计算机控制理论的形成与技术的发展

忽略数字信号的量化效应,可以将计算机控制系统看成采样控制系统,在这一系统中,将其中连续的环节离散化,则整个系统又可看成由不同的离散系统构成。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中,使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统,控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论,逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。

自世界第一台电子计算机问世后,计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理,同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代,出现了用于过程控制的计算机,实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制,通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展,计算机控制技术也随之发生相应的变革,最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。

1.2 机械和电子控制技术的发展和现状

在生产、科研等诸多领域里,有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。在二十世纪三十年代之前,工业生产多处于手工操作的状态。最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内,初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现,直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化,同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展,且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有PID控制,PID是经典控制理论的代表,它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势,形成了自适应PID和非线性PID等更利于控制的变种PID控制器。另外还有模糊控制(FLC)、变结构控制等,均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。

2 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用

2.1 机电一体化的简介和生产应用

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称,综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床,通过相应的数控技术,在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CPU和多主线的体系结构,丰富了数控功能,也提高了生产效率。

柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用,是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上,它可以随机地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,更适用于多品种,小批量等的离散零件的批量生产。

交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用,尤其是在钢铁工业中,使复杂的矢量控制技术得以实现,无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。

可编程控制器(PLC)是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题,逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着PLC技术的进步,其应用领域更是不断扩大,可采集存储数据,还可对控制系统进行监控。PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外,随着工厂网络自动化的发展,PLC可实现通信及联网功能,更有助于工业生产的控制过程的监控。如今,PLC技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。

2.2 计算机在机械和电子控制产业的应用实例

计算机技术和机械电子控制技术一体化的有机结合,不断使相关的新技术应用到更多的领域中去,这些应用到的领域已经不再局限于工业的生产,更多技术是切身关系到我们日常的工作和生活。下面举几个具体实例来介绍计算机技术和机电控制相结合的实际应用。

PLC实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展,人类活动的范围不断扩大,机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展,并从制造领域转向非制造领域,各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用,很多领域,许多单一、重复的机械工作由机器人(也称机械手)来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机,广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

农业方面,机械作业过程中驾驶室内的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡,以此来改善人机交互界面。这种智能化显示终端又被称为虚拟化仪器显示终端(Virtual Display Terminal),它代表了当代仪器与控制装置发展的主流方向。它可通过屏幕任意选择显示机组中不同部分的终端信息,在屏幕上按操作者的需求,调用数据库信息,显示数据、图形、语音等多媒体信息。另外,还可以将数据信息动态存入类似信用卡尺寸大小的高密度智能化数据存储卡,将农业作业过程的数据信息通过智能卡带回办公室,由计算机应用高级软件进行处理。也可以将管理者的决策和操作指令通过智能卡传送到拖拉机上的智能控制终端,实现自动控制农机的操作。

PLC在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关,投入的硬币值由PLC驱动数码管显示,经过光传感器识别,通过判断,进行下一步操作,经过PLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活,也使PLC的应用更加广泛。

交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用PLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间,这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。

电脑横机中计算机技术的应用给机械编织行业带来了巨大的变革。现在的电脑横机是一种涉及到计算机、机械、电子、控制等诸多领域的复杂系统。电脑横机的编织是一个极其复杂的过程,最初的横机是手动横机,只能胜任比较简单的编织过程。随着计算机技术应用到电脑横机中,通过电脑的自动控制,设计人员可对编织花型进行数字化设计,通过计算机数字直接控制机械的退圈、垫沙、脱圈、弯沙等相应的机械编织动作,由计算机指令控制系统完成整个设计的编织,极大地提高了工业生产效率。

与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。

3 总结

在机械生产领域,电子技术和计算机技术的融入发展,机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术,使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。

参考文献

[1]张东宝,工程机械与控制技术[M].筑路机械与施工机械化,2007.

[2]马增强等,数据采集系统的研究,微计算机信息,1998.

[3]王立新,浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报,2007.

[4]杨明等,机电一体化的研究现状及发展趋势,农机化研究,2006.

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对兼职教师重使用、轻管理兼职教师来自行业、企业,不容易受校纪校规的约束和校园文化的影响,高职院校安排兼职教师来校上课,就必须打破学校常规的课堂教学方式和课时约定,实施弹性授课制度。这不仅会加大常规的教学管理难度,也易造成二级教学单位对兼职教师少管甚至不管的“失控”现象。虽然不少高职院校在兼职教师的聘任手续、档案材料完备比较齐全,对其聘后管理工作不够重视,存在着不少二级教学单位仅把兼职教师作为本校专任教师师资不足的补充,只注重其专业技术和业务管理能力,不考虑其教学能力与教学水平。也有一些二级教学单位甚至把本校专任教师无法完成的课程,不论是理论课还是实践课,分派给兼职教师,缺乏对兼职教师教学任务完成情况的过程监管和引导,导致实际的教学和实训效果不好。聘用机制缺乏操作的灵活性二级教学单位选聘的来源广泛,经历不一,心态各异。虽然不少已经制订了对兼职教师进行选拔、聘用的管理制度,但总体上都是参照了专任教师的管理方法,缺少一定的灵活性和操作性。例如,大多数高职院校教务部门规定,二级教学单位在上一学期末下达下一学期教学任务时,就要确定兼职教师的人选,按照人事部门聘用制度要求就应对新聘兼职教师组织进行试讲和职业教学能力培训,但学期末恰恰又是二级教学单位最忙碌的时期,使这一决定选聘兼职教师是否真正合适的重要环节很难有效执行,往往省略跳过。再如,企业工作才是兼职教师的主业,而不少高职院校教务、督导部门对兼职教师的教学过程管理过于死板,往往出于教学规范管理需要,要求其上交课程整体设计、单元设计等过程性管理材料,殊不知他们还有企业的工作任务要完成,从而导致兼职教师难聘、流失、不愿长期深入合作等问题。兼职教师自身存在的“短板”毋庸置疑,企业兼职教师大多来自企事业单位的专家、骨干和技术能手。虽然他们拥有实践经验丰富、技能操作娴熟和业务水平很强等优势,但他们缺乏职业教育教学理论的学习,不懂教学规律与教学技巧;不了解学生的接受能力和心理特征,教学和实训指导方式不符合高职教学特点和规律性;并且,有些兼职教师未必取得所在单位的支持,在校兼课是“地下”行为,经常因加班和出差调课、误课。平时和专业相关任课教师沟通较少,与学生的交流也较少,这样很容易造成实际教学效果不够理想。

以优势互补和长期合作为核心的兼职教师队伍建设主要举措

1.初步探索,解决实践教学师资不足瓶颈宁波职业技术学院机电专业群从2006年起探索兼职教师队伍建设问题,最初主要是为了解决机电专业群实训专职教师资源不足的矛盾。当时在校从事兼职教师工作的人员主要是一些其他高校的退休教师、企业退休技术人员等。当时机电系下属的电气自动化、机电一体化、机电设备管理与维修等专业都有2-3名企业兼职教师。严格来说,这些教学人员只是兼课教师,解决了当时专任教师资源不足问题。这个时期的兼职教师聘请多是通过校内教师的个人关系,难以保障兼职教师队伍的长期稳定。2.校企协作,保障兼职教师来源稳定从2007年的高职示范院校建设开始,机电专业群兼职教师队伍建设的目标从单纯的解决专业教师不足转向建立一支与专任教师能力互补的兼职教师队伍。这个时期的兼职教师主要来自海天精工、海天注塑机、立洲机械等紧密合作企业。他们中既有擅长实践教学的企业一线技术人员,也有具备创新意识的课外兴趣小组指导教师,还有综合能力强,具备课程开发、专业建设、项目申请的高级工程师和企业管理人员。为稳定兼职教师队伍,学院分别于出台了《宁波职业技术学院兼职教师管理办法》,他们的工作和校内专任教师一样,纳入了二级教学单位的常规管理工作中。2010年3月又对该办法进行了修订,修订版中明确提出“考核合格的兼职教师可以根据教学工作需要在进修培训方面享受与院内专任教师同等待遇”。由于企业的支持,兼职教师队伍实现了了相对稳定。3.专兼结对,共同参与学生毕业综合实践环节指导为了提高机电专业群的整体教学效果,通过校内专任教师和企业兼职教师互相结对,在提高兼职教师的职业教育教学能力的同时,帮助校内专任教师解决动手能力和实践能力不足的问题。根据机电专业群人才培养方案的要求,毕业综合实践包括顶岗实习与毕业设计(论文)两部分。在顶岗实习的管理与指导上,企业兼职教师对学生的技能提高、知识应用和素质养成起到了非常关键的作用。从近两年学生的毕业设计选题上可以明显看出,学生的毕业设计选题与在顶岗实习企业从事的工作岗位联系非常紧密。由于学生的毕业设计做的是自己能做的事情,写的是自己可以写的内容,尽管字里行间的错别字和语句不通指出难以避免,但是近两年的毕业设计(论文)内容充实了,抄袭现象也大大减少。4.深化合作内容,积极参与课程建设、项目申请和技能竞赛从2008-200年开始,机电专业群的兼职教师除了实践教学之外,根据他们的特长,让他们参与到机电专业群的课程建设、项目申报和各类技能竞赛的训练指导中来。机电专业群目前有稳定的兼职教师20余名,他们与校内专任教师进行了一对一的教师结对。通过近三年的企业兼职教师队伍建设,各专业的兼职教师与校内专职教师一起,除承担理实一体化课程、实训课程、毕业设计指导、顶岗实习指导外,还积极参与了机电专业群的人才培养方案研讨、精品课程建设、技能竞赛指导等工作。在校内外专兼职教师的共同努力下,在各个方面取都得了丰硕的成果。

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【关键词】校企合作;工程教育;探索;实践

0 引言

当前,数控机床在制造领域已经成为装备制造业的主流装备,成为一个国家综合竞争力的重要标志。2012年中国机床工具行业总产值为7985.15亿元,数控机床产量达到23.6万台,同比增长62.2%;2011年我国机床产值和数控机床产量均列世界第一位。另一方面,服役10年以上的机床占60%以上,这些机床都将面临大修或改造。目前,我国从事数控机床故障诊断与维修的工程技术人员非常短缺。我国数控机床的维修工程师中 59.16%的数控技术人才为中专及以下学历,31.25%为大专学历,仅有8.58%为本科学历,本科以上学历仅占1%。因此,培养大批数控维修专业的本科层次工程技术人员已变得迫在眉睫。

1 校企合作模式下工程教育的内涵

1.1 校企合作的内涵与特征

校企合作是学校与企业建立的一种合作模式。是一种注重培养质量,注重在校学习与企业实践,注重学校与企业资源、信息共享的“双赢”模式。它以共同培养人才为目标,实现人才培养模式的创新,以人力资源合作为纽带,实现校企互利。以物质资源共享为手段,实现校企互惠。校企合作做到了应社会所需,与市场接轨,与企业合作,实践与理论相结合的全新理念。为了发挥现有多形式的校企合作优势,突出服务行业及服务一线,培养全面发展、适应电气工程和自动化等领域生产、建设、管理和服务一线需要的应用型高级工程技术人才[1]。

1.2 我国在推行工程教育模式校企合作工程教学中出现的问题

我国非常重视工程教育人才培养模式的探索与实践,高等学校和企业相继出台了一些政策。如何针对我国国情以及地区差异,制定相应的措施,是需要迫切解决的问题。只有找到问题所在,才能找到解决问题的方案。导致我国工程教育相对落后的原因有如下几点:

(1)校企合作政策与机制不健全

良好的校企合作关系是建立在相关政策与机制的前提下了,试想没有规范的管理制度,没有高效的行政指导,就像行驶在大海中的无舵之船一样。校企使用不仅是学样行为,企业行为,还是与学生与教师息息相关的教学行为。所以政策的制定与执行就是一项综合而复杂的管理行为。而往往这种政策去没有在高校中建立起来。学校把大部分精力都放在科研上,将科研放在第一位。学校的政绩都与科研挂钩,而把教学工作置于次要地位,导致教师用在教书育人上的时间和精力上大打折扣。要解决这个问题,领导应该高度重视,从体制和政策上入手,正确定位。

(2)投入不足、条件匮乏

工程教育的推行,需要大量的资金投入。这种投入,有学校层面的,也有企业层面的。学校的投入主要依赖于国家,而国家的投入,从GDP来看,高等教育经费占所有教育经费的20%,这一比例在逐年下降。企业的投入又往往很少,企业主要是以盈利为目的,在教育方便的投入主要受企业自身文化及发展思路所限。如何能给企业借来利润和未来经济的增长点才是提高校企合作的关键。人才的培养。学生素质的培养需要实践环境,但现在高校的实验、实习条件远远不能满足教学需要,使工程教育与工业界的联系不紧密,学生缺乏必要的工程实践。高等院校各类论文评选中,很多论文只停留在理论水平上,大部分是理论推导和简单仿真,没有实际实验的验证。

(3)理论与实践环节联系不紧密

工科院校理论课程的设置往往与现代企业所需要的实践环节想脱节。比如在数控维修专业中,大多的教材还在讲授如何使用RS232接口来传送程序,介绍具体而详实。但是在企业中,优盘的使用早就已经是非常普遍。这种理论与实践的脱节将会大大减少企业与学校的关联度。使得大学失去了和工业界的直接联系。教师只有到生产一线去体会,才会获得工业界的经验,把更多的实践知识传授 给学生。

(4)产学研结合困难重重

工科院校产学研结合是工程教育的重要保障,是一种双赢的模式。校企合作,双方收益。对高校来说,有助于了解企业的需求,有助于理论联系实际,有助于改进人才培养的方式,帮助教师提高实践才能。对于企业来说,也可以招收到胜任岗位工作、促进技术创新和产品升级换代的有用人才。但现在许多企业由于大量引进国外技术,对与学校和科研单位结合兴趣不大。有些企业认为人才可以从市场上获取,没有必要与学校建立密切联系,因此产学研结合逐渐陷入困境。

2 基于校企合作在工程教育模式下的改革与实践

2.1 改革思路与载体

本专业校企实践改革遵循高等工程教育的基本规律,在多年融入专业建设的基础上,以国家级特色专业建设点、天津市重点学科为依托,以培养机电领域卓越工程师为目标、以机器人及机电一体化创新平台为载体、以校企联合为手段、以课程体系改革为核心、以师资队伍建设与教学质量监控为保障,积极探索机电领域卓越工程师的人才培养新模式。

2.2 改革实践内容

2.2.1 优化课程体系与教学内容,探索并实践适合工程能力培养规律的教学方法,全面强化学生创新思维与创新精神的培养。

2.2.2 构建机器人及机电一体化创新平台,以“任务驱动”模式组织机器人典型项目,全面培养学生工程实践能力、综合素质和创新精神。

2.2.3 探索校企联合培养模式,科学构建实践教学培养体系,培养学生的工程实践能力及创新能力、管理能力、沟通能力与社会适应能力。

2.2.4 研究高水平“一体化”师资队伍建设的内涵、及考核与评价机制,为培养与造就一支工程能力强、教学水平高的师资队伍提供理论依据与实践指导。

2.2.5 开展教学质量监控与保障体系研究,着力构建全方位、立体化的监控体系,全面提高人才的培养质量。

2.3 改革实践的实施

遵循高等工程教育的基本规律,在多年融入专业建设的基础上,以国家级特色专业建设点、天津市重点学科为依托,以培养机电领域卓越工程师为目标、以机器人及机电一体化创新平台为载体、以校企联合为手段、以课程体系改革为核心、以师资队伍建设与教学质量监控为保障,积极探索机电领域卓越工程师的人才培养新模式。

机械维修及检测技术教育专业的学生在校企合作方面进行了如下改革与实践:将本专业学生的学制调整为5年,其中在校学习理论知识3.5年,1年在校内工程实训中心进行实践学习,为以后的0.5年在企业实践进行准备。在最后的0.5年里,所有的学生完全送到企业中去学习与实践。与高职院校的顶岗实习不同的是,在校企合作培养过程中,以工程教育模式为指导思想,实践题目课程设计紧密结合工程和生产实践需求,相关课程设计、实训环节与工程设计相一致,确保理论基础教学内容与企业工作实际接轨。除此之外,还适时利用寒暑假时间到各主要企业认知参观实习和顶岗实习,使学生了解本专业的特点,激发学生的学习兴趣。0.5 年的企业实习,采用“双导师制”,即每位学生都被指派一名学校导师和企业导师,共同负责对学生的培养,具体的企业学习培养计划由两位导师共同制定,并由他们共同指导学生的毕业设计。

企业培养阶段,主要包括两方面学习内容:企业培训内容和专业培训内容。企业培训内容包括企业文化与规章制度教育、生产技能培训、产品研发与生产实习等,这部分内容由企业的人力资源部门和企业导师负责实施。专业培训则针对企业研发生产所需要的相关专业知识的学习,并通过毕业设计培养学生综合应用所学知识解决工程实际问题,为学生将来走入社会、获得更好的发展奠定良好的基础。专业培训在学校导师和企业导师共同指导下,在学校相关平台和企业工作平台上完成。[3]

3 结束语

工程教育的最终任务是为社会培养人才,国际创新型工程教育模式是我国工程教育所遵循的模式[4]。不断引导和强化机电领域卓越工程师培养目标的实现。实现专业培养目标与机电领域卓越工程师培养目标的衔接。创新校企联合培养模式,科学构建实践教学培养体系,实现校企有机融合、产学结合、人才共育,共同培养机电领域卓越工程师。

【参考文献】

[1]黄家善,李建兴,胡驰,等. 以CDIO人才培养模式为特色的工科专业建设[J]. 实验室科学,2011(06):388-391.

[2]张志强. 校企合作存在的问题与对策研究[J]. 中国职业技术教育,2012(04).

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【关键词】数控机床;操作人员;操作规程;使用环境;开动率;机床故障

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比,其优越性是显而易见的,不仅零件加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到,能否达到数控机床以上所述的优点,还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。下面从操作者的角度来谈一下数控机床使用中应注意的事项,以保证数控机床的优越性得以充分发挥。下载论文

1.提高操作人员的综合素质

数控机床的使用比使用普通机床的难度要大,因为数控机床是典型的机电一体化产品,它牵涉的知识面较宽,即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识,因此对操作人员提出的素质要求是很高的。目前一个不可忽视的现象是数控机床的用户越来越多,但机床的利用率却不高,当然有时是生产任务不饱满,但还有一个更为关键的因素是数控操作人员素质不够高,碰到一些问题不知如何处理,特别是新购机床,由于电子元器件的质量问题,以及运输中受到的振动等因素影响,在正式投产3~6个月内数控系统出现一些故障现象,往往在维修手册中是查不到的,也可能以前从未遇到过,这就要求使用者具有较高的素质,能冷静对待问题,头脑清醒,现场判断能力强,当然还应具有较扎实的数控基础等。一般情况下,新购机床时机床厂家会为用户提供技术培训的机会,时间虽然不长,但他们的针对性很强,用户应予以重视,所送人员应包括以后的机床操作者。操作人员综合素质的提高不是一时二时的事,而要抓长久,在日后的使用中应不断积累,还有一个值得一试的办法是走访一些同类机床的老用户,他们有很强的实践经验,最有发言权,可请求他们的帮助,让他们为操作者进行一定的培训,这是短时间内提高操作人员综合素质最有效的办法。

2.遵循正确的操作规程

不管什么机床,它都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一,也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作,如果机床在第一次使用或长期没有使用时,先使其空转几分钟,使用中注意开机、关机的顺序和注意事项(如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点),这些对初学者尤其应引起足够重视,因为他们缺乏相应的操作培训,往往在这方面容易犯错。

3.创造一个良好的使用环境

随着科学技术的进步,一般来说,数控机床的使用环境没有什么苛刻要求,可放置于普通机床一样的生产车间。话虽然这么说,但由于数控机床中含有大量的电子元件,它们最怕阳光直接照射,也怕潮湿和粉尘、振动等,这些均可使电子元件受到腐蚀变坏或造成元件间的短路,引起机床运行不正常,这些一般在安装机床时就已经注意了。对于使用者而言,主要是注意周围环境的保护,比如说下雨天,就要注意不要将雨伞带到生产现场,更换鞋子等。

4.尽可能提高机床的开动率

数控机床购进后,如果它的开动率不高,这不但使用户投入的资金不能起到再生产的作用,还有一个令人担忧的问题是很可能因过保修期,设备发生故障需支付额外的维修费用,因为新购进的设备都有一定时间的保修期限,从以往的经验来看,CNC设备在使用初期故障率相对来说往往大一些,用户就应在这期间充分利用机床,使其薄弱环节尽早暴露出来,在保修期内得以解决。平常缺少生产任务,也不能空闲不用,这不是对设备的爱护,反而由于长期不用,可能由于受潮等原因加快电子元器件的变质或损坏。使用者要定期通电,每次空运行1小时左右,利用机床运行时的发热量来去除或降低机内的湿度。

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工程训练是高校理工科学生工程实践能力与创新素质培养不可或缺的重要环节,许多高校不仅设置了工程训练课程,而且为了确保教学质量,建设高质量工程训练中心,开展工程训练模式研究。浙江工商大学十分重视理工科学生工程能力的培养,从2007级开始,食品科学与工程、生物工程等专业在已有《金工实习》课程的基础上,增设1学分《工程训练》课程(必修)。工程训练是以培养学生工程实践能力和工程创新素质为目标、以适应现代社会工程技术发展需求而安排的实践教学环节。构建工程训练课程教学体系,既无成熟经验可借鉴,也缺少系统的理论指导,只能在实践中摸索创新。

一、工程训练课程教学体系的构建原则

(一)适应专业特点与培养目标要求

每个专业都有培养计划,不同专业培养目标存在差异。因此,必须区分理工科专业类型,构建与此相适应的工程训练体系。

按专业特点,理工科专业类型可以划分为机械类、电气类和非机非电应用型工程类。其中,机械类专业毕业生主要从事各种机械设备的设计制造工作,其工程训练课程是以数控加工训练为主体[1];电气类专业毕业生主要从事各种电气设备的设计制造工作,其工程训练课程主要内容是电工电气实训[2],安排电子、电工、过程控制、机电一体化等实训项目。目前一些高校的工程训练体系还不尽合理,偏向性明显,导致机械类专业学生没有电气、自动化方面的应用技能,电气类专业学生不懂得机械设备方面知识。这会造成学生部分能力缺失,限制学生今后发展。

非机非电应用型工程类专业较多,如食品科学与工程等专业,毕业生虽然不在机电设备设计和制造岗位就业,但他们也需要具备一定的机电、自动化方面的基础知识和基本技能,如机电基础知识和仪器设备的使用维护技能,以胜任技术开发、应用研究、测试分析等工作。因此,该类专业的工程训练,应安排机电、自动化等方面的技能训练。目前部分高校走折中路线,按机械、电气等模块[3][4] 构建课程体系。

(二)满足学生各阶段能力培养需求

学生从入学到毕业,工程实践能力与素质的培养应贯穿始终,根据不同学习阶段安排相应的训练内容,使其获得不同层次的工程能力。工程训练可以分为工程基础训练与工程专业训练两个阶段。低年级阶段适合安排工程基础训练,尽管他们不熟悉或不具备专业知识与技能,但通过公共基础或专业基础课程的学习,可获得一些工程基本知识,如果再安排相应的基本技能训练,既能巩固所学知识,深化工程观念,又可以为高年级阶段的学习储备工程知识和技能,有利于专业课程学习和专业能力的培养,所以应单独设课进行全方位训练。高年级阶段可以安排工程专业训练,通过专业课程、专业实验、毕业实习、毕业设计(论文)、社会实践、科技活动等环节使学生获得综合锻炼,一般不需要单独开设实训课程,部分训练内容可安排课余时间、节假日进行。

(三)突出工程实践动手能力的培养

在构建工程训练体系时,训练项目的选择首先应考虑其能多大程度上提高学生实践能力,尽量安排一些能明显提高学生工程实践动手能力的训练项目;在训练项目实施上,应精心制定训练项目教学大纲和具体实施计划,探索如何改进项目以增加能力培养的机会,最大限度发挥训练项目的作用。

(四)贯穿工程创新理念

工科大学生普遍缺乏创新观念、创新兴趣、创新毅力和创新性思维能力、创新洞察能力,但他们大都具有创新潜能,只要采取适当的方式方法,其创新能力就可以大幅度提高。工程训练课程应成为激发学生创新潜能的主渠道。为此,要将工程创新理念贯穿于工程训练体系中,在设计训练项目时,有意识地让学生参与一些创意性、设计性、综合性训练。

二、工程训练课程教学体系的主要内容

为全面培养学生能力,机械类专业的工程训练体系应以先进机械加工训练为主体,适当增加一些电气、自动化方面的工程训练;电气类专业的工程训练体系,除电气类训练外,增加机械加工方面的训练。

非机非电应用型工程类专业可以构建以机械、电气、自动化训练为主体、多个训练模块集成的工程训练体系,包括传统机械加工训练、先进机械加工训练、手工制作拆装训练、电气与自动化训练、工程仿真模拟训练、工程创新设计训练、工程创新综合训练和工程专业训练等,学校可根据实际情况进行训练模块的增删调整。

传统机械加工训练模块。教学要求:了解传统机械加工手段,完成规定零件加工。可在金工实习课程中完成。教学内容:现场训练(钳工训练、车工训练、刨工训练、焊接训练)、观摩训练(铣磨训练、铸锻训练)。

先进机械加工训练模块。教学要求:了解先进加工理念,熟悉数控加工编程指令,掌握数控加工的基本操作。教学内容:数控车削加工训练、数控铣削加工训练、其他先进加工训练。

手工制作拆装训练模块。教学要求:熟悉手工制作、手工拆装过程,掌握工具、设备的使用,进一步提高实践动手能力。教学内容:利用简单设备与工具进行制作、拆装模型、认识结构等训练。

电气与自动化训练模块。教学要求:掌握用电基本常识、电工电子基本操作和自动化装置基本使用方法。教学内容:安排电路安装、连接、焊接训练、自动控制、光机电一体化训练。

工程仿真模拟训练模块。教学要求:掌握仿真软件的使用。教学内容:通过电脑仿真软件进行工程实验、设计与制造。

工程创新设计训练模块。教学要求:了解工程创新设计方法,熟悉食品工厂、化工厂的工程设计过程。教学内容:安排创新设计类训练项目。

工程创新综合训练模块。教学要求:通过训练培养创新能力和综合能力。教学内容:安排创意性、创新性、综合性训练项目。

工程专业训练。教学要求: 通过训练培养工程专业能力与素质。安排在高年级进行。教学内容:安排专业实验、专业训练、专业实习、毕业设计(论文)、社会实践、科研锻炼等教学环节。

三、工程训练课程教学体系的实施

(一)积极开发工程训练项目

优质训练项目的开发是工程训练课程教学的基础。根据训练模块集成的要求,开发数控车削加工操作、数控铣加工操作、飞机模型 制作、空竹制作、工业管道设备拆装、电工基本技能综合、电子基本技能综合、光机电一体化生产线调试、离心泵性能曲线测定仿真、板式塔设计仿真、吸收仿真实验、流体仿真实验、数控车削加工仿真、数控铣削加工仿真、工程创新设计、机械运动创新设计与机构拼装、创意性手工小制作、换热器模拟创新等训练项目。

在训练项目的具体设计上,除了让学生得到较多的实践机会外,还强调创新性和综合性,将工程创新理念灌输给学生,在训练中要求学生有所创新。比如,数控铣加工操作训练,要求学生除完成教师指定零件加工外,还要自行设计一个创意零件,绘制CAD加工图,编制数控加工程序,最后完成创意件的数控加工。再如机械运动创新设计与机构拼装训练,学生除要完成给定机构的拼装外,还要根据机构组成原理,自行创新设计传动机构,完成机构拼装,实现预期的机构运动。

(二)精心编制工程训练教学文件

规范完善的教学文件是进行工程训练课程教学的依据。在多方调研的基础上,先后编制工程训练课程教学大纲、各训练模块教学大纲、各工程训练项目训练指导书和详细授课计划,建设工程训练选课与管理的网站。

(三)改善工程训练教学条件

完备的工程训练硬件设施是进行工程训练课程教学的保证。为保证教学质量,学校多渠道争取建设资金,购置训练设备。

参考文献:

[1]张金玲.以工程素质为导向的工程训练体系的研究[J].黑龙江教育学院学报,2011(2):197-199.

[2]李晓宁,骆德渊,黄洪钟,等.电子类高校大学生工程训练的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011(9):278-280.

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关键词:压路机,机电液一体化,技术,应用

 

我国西部大开发战略的实施使世界上有实力的压实设备公司看好国内大市场,给国内同行带来了机遇和挑战。免费论文,机电液一体化。。美国英格索兰公司在无锡建厂、美国卡特被勒公司在徐州建厂,3-5年内国外产品或独资公司生产的压实机械产品会占 30%以上,外资企业不仅引人硬件技术,还引进了软件技术和管理技术。众所周知,高科技带来高利润,机械产品的升级换代是市场选择企业的根本。免费论文,机电液一体化。。

1国外压路机机电液一体化技术的发展

1.1德国 BOMAG公司的自动压实控制系统

新型智能可变振幅的Variomatic振动压路机以两个相对旋转的偏心轴来振动压实轮,双轴布置使振动力的大小和方向可根据轮子在被压物料上振动加速度的变化,通过液压系统修正两轴之间的角度,用电子控制自动地完成从垂直到水平方向的无级变化,而装在轮上的加速度表则连续不断地反映物料硬度随压实进程的变化。免费论文,机电液一体化。。从加速度表上测得的数据被输送到压路机上的计算机里,并可存人软、硬盘中,计算机可将这些数据与预先存储在机内的数据(大量压路机在长期改进过程中累积起来的经验数据)相比较。当结果达到预定值时计算机发出指令,通过改变两根轴的相对角度来改变振动方向和有效振幅,对压实力进行优化,既简化司机操作又改善压实均匀度。

1.2适压 Superpaye超级路面的压买系统

根据 Superpaye超级路面技术规定要使用粗颗粒骨料和低含量沥青,在减少环境污染的同时增强路面承载力,工艺要求为躲过“温度敏感区”而进行高温压实。 Hamm公司的IQ2系统不但记录和显示压实状况,还可自动调校振频、振幅和行驶速度,在最短时间内达到最理想的压实效果。

1.3用电子技术实现关键参数的实时监控

在关键部位设置传感器对压路机上的发动机燃油。冷却、、充电系统及行走、振动。转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控;借助看门狗电路和电脑监控分析进行异常报警;利用微电脑控制器对整机上的开关、继电器、电磁阀进行检测、诊断并分析出故障代码,维修人员利用监控器读取故障码,便于快速排除故障。

1.4以机电液一体化技术为界面的新功能开发

国外广泛利用该技术建立了自动驾驶作业系统;德国宝马公司推出自动滑转控制系统,压路机可爬68%的陡坡;通过操作显示灯、提示灯和电器开关互锁来防止误操作;通过操作座椅上的开关在压路机行驶过程中进行牵引与行驶液压回路的转换。

2国内压路机机电液一体化技术现状

国内压路机厂家在这方面也有了一定的进展,如湖南江麓机械厂开发的W1102DZ振动压路机具有自动驾驶作业系统,许多压路机也都设置了声光报警系统。尽管对关键参数实施了监控,而且控制方式独特、自成体系,安装维护简单直观,抗干扰能力强,但由于线束多,各功能单元之间的复合控制难以实现,传感器资源不能充分利用。随着监控信息量的加大,警报灯、仪表布置困难,其它自动控制的功能扩充困难。

3主要技术问题和解决方法

国产压路机存在着可靠性、耐用度差,监测手段落后的问题,作业质量受人为因素影响大,压实控制技术智能化程度低,操作舒适性差,当前筑路机械技术难点集中在控制与操纵系统的改进上。

我们可以通过引人具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术、传感器技术和电液传感技术,从机械和液压两个方面来解决其控制问题。在传统的负荷传感和极限功率调节系统中引进电子传感元件和执行回路,使液压系统的调节品质和功能得到显著改善。即把系统的逻辑功能由电子装置承担;把能量转换、功率流切换和主系统过载保护(安全阀)由液压、气动装置承担;通过引人比例阀。PLC可编程控制和数据总线技术以及采用廉价而可靠的高速电磁阔而构成低成本的闭环控制系统;同时依靠电子元件反馈相应的参数值,建立完善的在线状态监测和故障诊断分析功能。免费论文,机电液一体化。。

4目前应抓的工作

机电液一体化技术的推广应用首先要解决观念更新问题,过分强调低成本竞争会把企业带人死胡同。诚然机械产品元件越少其可靠性会越高,但这种可靠性丧失了产品的多功能开发。国外正是看到了故障的必然性才会借助机电液一体化技术来防止故障、迅速发现并解决故障,同时也正是由于电子元件质优价廉,才使该项技术得到了最充分的利用和开发。免费论文,机电液一体化。。

其次要合理利用该技术则离不了引进、吸收和开发。如英格索兰、卡特彼勒两公司选用配置瑞土专业电子仪器制造商Geodynamik公司开发的计算机软件和控制系统,用于连续压实控制(CCC)的压实数据系统(CDS)以及用于处理CCC的PC软件程序。对于这些无力开发的技术要用有限的资金去引进,在消化和吸收之后国内科研部门应联合进行技术开发,利益共享。

成熟技术可以直接嫁接。目前国内全液压压路机广泛采用进日的发动机、行走和振动泵及马达。国内合资和独资公司生产的挖掘机,其发动机电子控制系统可以实现对发动机转速、停车等自动控制,而广泛采用的液压泵(如美国萨奥90系列泵)本身配有转速、压力等传感器接口。免费论文,机电液一体化。。萨奥为德国宝马公司H型振动压路机配备的自动滑转控制系统,其爬坡能力高达68%。德国力土乐公司提供相应的可编程控制器,它不像大型矿用设备复杂且响应慢。这些都可以通过借船出海,作为协作配套厂家可直接利用该项技术。

5结束语

随着科技的发展和用户需求的日趋主题化、个性化和多样化,产品技术含量的高低和功能的多样性直接影响着企业的利润和生存。跨国公司为降低成本,实施制造本地化及采购全球化战略,使制造业竞争日趋激烈。为此企业应充分利用以计算机。数控技术为代表的电子技术,提高机械产品的智能化水平,占领市场,让用户满意。

参考文献:

[1]《工程机械机电液一体化》焦生杰等人民交通出版社2000-11-01

[2]《机电一体化系统设计与应用》舒志兵等主编电子工业出版社:2007-01-01

[3]《液压与气压传动》宋新萍机械工业出版社2008年4月

[4]《机械设计制造及其自动化系列•先进液压传动技术概论》李松晶阮健弓永军编著哈尔滨工业大学出版社2008-03-01

篇10

关键词:“导师+师傅”模式 工学结合 教学质量

高等职业教育是高等教育和职业教育的复合,是推动经济发展、促进就业、改善民生、解决“三农”问题的重要途径。《教育规划纲要》指出:把提高教育质量作为重点,以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革。高职教育与企业的发展相辅相成,企业为高职院校提供最佳实习基地,学校为企业培养高技能实用人才。笔者以机电一体化技术专业为例,论述“导师+师傅”模式在教学中的探索与实践,为校企合作提供保障,为提高教学质量保驾护航。

一、“导师+师傅”模式

在现实的校企合作中,许多企业既想直接招聘到给企业带来效益的毕业生,又不愿意承担培训学生实际技术的任务,学校方处于被动位置,因此,校企合作成了简单的、表面的形式。导师,高等学校或研究机关中指导他人学习、进修、或撰写学术论文的教师或科研人员。师傅,是工、商、戏剧等行业中传授技艺的人。高职教育是高等教育和职业教育的复合,高职教师也应该是导师和师傅的复合,至少专业课教师具备这个条件。

高职专业课教师要积极参与社会实践,把专业知识应用于实际生产,要经常带领学生为企业提供技术服务,和企业的技术能手进行交流,共同提高,为企业排忧解难,共同给企业带来经济效益。在此基础上提出“导师”+“师傅”教学模式,根据学生的兴趣爱好和未来职业规划,把每个班的学生分成几个小组,每组的人数控制在15~20名,结合教师的专业特长和每个小组的实际情况,学生和教师之间进行双向选择。作为导师,指导学生学习专业知识,进行技术研究;作为师傅,传授学生实用技术,培养学生专业能力。

二、以学生为主体,企业为平台,培育高端技能型专门人才

提高教学质量是校企的共同愿望,工学结合是提高教学质量的必由之路。学院机电一体化技术专业打破单一的实验实训形式,建立了以学生为主体,以企业为平台的技术服务团队。在课余时间,学生跟着老师参与社会服务,解决企业技术难题。

学校数控技术应用服务中心成立于2010年4月,该中心对企业的服务范围有:数控机床故障维修,普通机床数控化改造,产品造型与编程等。起初,教师去企业进行技术服务时带领学生一起去,让学生全程参与项目。经过几次的实战,学生综合能力趋于成熟,再接到类似的项目时,就可以由学生全权负责解决。

教师既是学生的导师又是学生的师傅,当学生在现场遇到困难时,由教师做技术后盾。通过做中学、学中做的工学结合训练,导师和师傅的倾心指点,学生们的实战能力大大提高,企业老板经常主动高薪聘请为他们做过技术服务的学生。采用“导师”+“师傅”的教学模式,不但提高了教学质量,培育了高端技能型专门人才,还为学校争得了荣誉,促进了校企合作。

三、增强服务意识,提高学生可持续发展能力

学生在工学结合期间,既增强了为社会服务的意识,又提高了可持续发展的能力,这种模式可以延续到毕业后。实现校企之间深度融合,搭建校、企、学生之间的桥梁。在“导师”和“师傅”的指导下,将学校的教学过程和企业的生产过程紧密结合,在服务中提升自身的技能,为就业、创业打下良好基础。

学生在这种实践模式下,充分利用企业的教学资源,提前接触新技术、新工艺。在就业时,对自己的未来发展定位较准;在工作中,技术能力强,为企业服务意识浓;在创业时,拥有技术资本。

四、总结

采用“导师”+“师傅”的教学模式,面向企业开展技术服务,推进教学成果转化。引导和激励学生主动为企业和社会服务,提高了学生的综合能力,又激发了学生的学习积极性。不断完善人才培养方案,及时改正在运行中出现的问题,经过两届学生的验证,效果良好。

参考文献:

[1]教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要[EB/OL]. /publicfiles/business,2012,4.

[2]赵晓东.基于高职教育改革的校企合作发展对策[J].职教论坛,2012(1).

[3]胡英芹,郑淮.高职院校学生职业能力的培养策略[J]. 教育与职业,2012(1).