机械电子工程的认识范文
时间:2023-12-06 18:02:17
导语:如何才能写好一篇机械电子工程的认识,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
培养模式机电行业是国民经济的基础性行业,是国家经济的支柱性产业,其发展水平对保持工业持续竞争力具有举足轻重的地位[1]。机电专业的本科教学是以培养具备机械设计制造基础知识与应用能力的高级工程技术人才,使其具备应用机械、电子、传感、测试和计算机技术,从事机电设备及其自动化技术的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的能力[2],而我国现阶段正处于从制造大国向制造强国转型的关键时期。尽快实现这一重大转变,人才是关键。培养大批适应制造业发展急需的机电专业人才,对我国机械工程高等教育既是严峻的挑战,又是难得的机遇[3]。工科领域人才培养有别于其它学科,学生不仅需要掌握专业基础知识,更需要具备解决工程实际问题的能力及创新精神。知识是可以传授的,但实践能力是无法传承,必须经过不断实践和积累才能获得。
根据社会发展,我们探索出一套适应机电人才分类培养的实践教学体系,以期解决当前高等教育中实践环节的“短板效应”难题,创新了人才培养模式,提出了一种满足个性培养的多元化、多层次的实践教学模式,既能培养学生的理论创新能力、科研实践能力和工程创新能力,又能激发学生对学科专业和科学研究的兴趣。
1. 培养模式的思路和定位
坚持用产学研相结合来培养学生的各种能力,以应用性、实践性和创新性为导向,兼顾学生的个性与特长,兼顾学生人文素质和创新能力的培养,结合冶金企业和机械电子工程专业特色将相应的科研经验引入到教学中来,并建立相应的产学研基地,与机械电子工程专业相关的企业发展密切合作关系,构建良好的产学研运行机制。
2. 打通多样化机电人才培养通道
人才培养方案对实现人才培养目标起着重要的作用。本专业主要培养具有宽厚知识和职业能力的应用型人才,以适应社会发展和市场需求为前提[4-6]。以人才终端市场对人才的期望为导向的产学研合作教育模式。到机械电子工程专业学生毕业的去向市场做调研与考察,以他们对毕业生的期望作为我们努力的方向,让教师的科研尽量与这个目标吻合,学生的实习场所也以此为据进行取舍。了解往届毕业生和用人单位对教学改革的意见,调整培养方案适应市场需求。解决目前教学中出现的高分低能的问题,让我校培养的机械电子工程专业学生与人才终端市场形成无缝连接。
2.1 建立教学科研互动的实践教学模式
充分利用校内的科研平台与实习基地,将实践教育与科研相结合,建立教学与科研资源共享的平台。并探索渐进性实践模式:先开始校外实习,接触科研环境,培养科研兴趣,夯实基本功;接着增加校外实践,提高理论结合实际能力;最后加强专业与科研实践,提高学生的创新能力和科研素养。
2.2 探索多样化的合作教育实践模式
开展符合学科特点的多种方式产学研合作教育。学生走出去到企业与研究所等生产第一线实践;将企业与研究所的专家请过来讲学;学校与企事业单位合作创建实习基地,可以同时培训在校生与员工,并让他们互相学习,互相促进等。
3.构建多元一体的实践教学体系
机械电子工程专业所在学院拥有机械基础实验国家示范中心、省部共建重点实验室,电路实验室、微机原理实验室、PLC控制实验室、控制原理实验室、机械测试实验室、液压传动实验室、气压传动实验室、流体力学实验室、电液伺服控制实验室、数控加工实验室等教学实验室等各种先进的教学设备。
本专业依托钢铁行业,在冶金机械、智能机械、数字制造、机-电-液系统及其控制等方面形成了优势,建立了基础研究、应用研究和工程化应用及产业开发有机结合的科研体系。提倡学与用相结合,得到全面开放型的教学模式。教学上鼓励学生参与教学实践,并对参与教学实践较好的学生进行奖励。教师要充分利用各种资源将教学从课堂延伸到课外。鼓励教师探索符合学科特点的科研项目,让教师做到学用结合,提高学习能力和应用知识的能力,促进学生的创新品质与个性发展。
构建多元一体的实践教学体系。充分利用校内外多种教育资源,创造开放的环境,让学生主动参与实践,从中发现问题和解决问题。强调学生在实践教学过程中的中心位置,着重培养学生综合分析解决实际问题的能力和创造能力。
4. 教学改革的主要措施及方法
让课程内容具有“广范”、“浅显”、“新颖”、“实用”的特点。“广范”是指学科知识覆盖面要宽广;“浅显”是指将理论深度适度,贴合学生毕业后的去向环境;“新颖”是指授课中不断将与机械电子工程专业相关的最新知识加入课程,且所用案例也不断更新;“实用”指针对机械电子工程专业学科知识的传授要以应用性为导向。采用教师引导、学生参与的体验式教学方法。要求教师在课堂教学中灵活运用多媒体、案例、模拟训练、专题讨论等多种形式,注重观念引导、知识传授与技能培养的有机结合。采取多样化的考核办法,如课程笔试、口试、实习报告、调研报告、科技创新、职业证书等方式。学生的平时成绩占总成绩达50%;期末考试成绩占50%。
5. 结束语
改革措施实施后的实践教学模式丰富了教师的教学素材,教学更贴近社会和技术发展,学生通过多渠道的融入生产和科研实践,分析和解决问题的能力得到培养和提升,几年实践表明这种教学方法探索效果良好。
参考文献:
[1]龙腾发,李明顺,陈孟林等. 建设有地方特色的环境工程专业的探索与实践[J].高等理科教育,2008,(2): 88-91.
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[3]中国机械工程学科教程研究组.中国机械工程学科教程[M].北京:清华大学出版社,2008.
[4]梁燕.对发展应用性本科教育若干问题的思考[J].长春工业大学学报(高教研究版),2008,29(4):2-22.
篇2
关键词:机械电子;工程设计;技术要点
众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。
1EDA技术的发展介绍
EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑EDA技术认识不够,同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。
2机械电子设计要点
2.1仿真技术
机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,EDA技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。
2.2对电路特性进行有效分析
对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是EDA技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,EDA技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。
2.3优化设计
EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用EDA技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用EDA技术。
2.4机械结构要注意防止静电
机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。
3EDA技术在机械电子工程设计中的应用
随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,EDA技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。
4结语
总之,EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。
参考文献:
[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用,2014(07:)90.
[2]潘雍,傅明星,于晨.机械电子工程综述[J].机电工程,2014(05):553-558.
篇3
【关键词】机械电子;传统机床;趋势;改造策略;发展方向
1.机械电子概述
机械电子又称机电一体化,在应用的过程中需要根据系统功能及系统需求实施对应构建,达到组织、结构、效益等内容的优化。机械电子能够将机构得主功能、信息处理功能、动力功能、控制功能集成在一个系统中,达到运行-控制-反馈-调节一体化,大大降低了系统处理的工作量及难度。
机械电子构建的过程中要依照机械系统理念,从各个层次、各个单元着手,将机械装置与电子化软件结合,实现微电子技术、信息变换技术、传感可控技术、信息技术、电子电力技术、软件编程技术等的集成应用。机械电子将技术与产品融合,在产品的基础上对技术进行融入,将技术发展核心立于产品上,对产品的创新及发展具有至关重要的作用。机床向机械电子方向的发展主要指通过机械电子内容对传统机床进行优化和提升的过程。在该过程中,机床能够在保证组织及系统功能前提下实现科学布局,实现最佳配置,提升系统操作的可行性、安全性、准确性。与此同时,机床还能够最大限度降低能耗,减少工艺成本,能够从本质上提升机床价值,实现机床加工效益最大化。
2.传统机床向机械电子方向靠拢的必然趋势
20世纪中期西方国家开始对机床机电一体化方面内容进行研究,开始将机械电子机床的构建提上日程。随着时间的推移,机床机械电子研究不断深入,其发展效果得到了本质上的转变,主要可以划分为3个阶段(具体见表1)。
表1 传统机床向机械电子方向发展的阶段及特点
阶段 时期 特征
初级阶段 20世纪60
年代以前 处于自发状态,机电一体化水平较低,研究内容片面,电子技术及机械技术组合效益欠佳,产品经济效益低下。
蓬勃发展阶段 20世纪60年
代~80年代 世界各国逐渐认识并接受机械电子技术及产品,机床数控技术、计算机技术得到延伸,大规模及超大规模集成电路发展起来。
深入发展阶段 20世纪90年
代以后 机床机械电子技术开始向智能化、模块化迈进,建模、分析、集成等内容较为完善,出现光电及细微机床机械电子方向两方面分支,发展更为深入。
我国对机床机械电子方向发展的研究起于20世纪80年代,改革开放后,其机床部分技术已经达到了国际水平,提升了精细、复杂、大量的零件加工效益,零件加工水平已经得到了根本上的转变。但是在上述发展的过程中,受到费用、技术等影响,数控机床生产也受到非常大的制约:
(1)数控机床价格高昂,在进行使用的过程中需要投入大量的资金,成本巨大。这种状况导致小型或中小型企业难以承受,造成机床购置难度加大。
(2)在当前发展的过程中我国企业主要以普通机床为主,数量较为庞大。在使用数控机床代替的过程中操作难度较大,实现成本高昂。除此之外,当实现了数控机床替代后,普通机床资源闲置量大大上升,资源浪费现象较为严重,直接导致企业经济效益受损。
(3)国内数控机床在购置的过程中时间周期较长,重新购置周期直接制约了企业的生产效益,很容易造成企业无法满足自身生产要求,导致企业发展受到制约。
(4)当前国内零件加工的过程中零件较为单一,数控机床许多功能闲置,很容易导致机床资源浪费,造成投入生产使用后的使用效益大打折扣。
因此,在机床发展的过程中相关人员应做好数控机床技术研究,在传统机床技术上实施部分机械电子改造,从数控系统着手,将机械电子与传统机床融合在一起,实现机械加工的快速、精确、安全、高效,最大限度提升传统机床向机械电子方向靠拢的经济效益。
3.传统机床的改造策略分析
在传统机床发展中融入数控技术,实现机械电子方向改造,以改造代替购置,这种方法不仅能够改善传统机床的使用效益,还可以提升机械电子技术应用质量,已经成为机床改造的策略核心。
在实施传统机械加工机床改造的过程中,人员要从机械加工机床机械电子方向发展趋势的优势着手,将改造特征与改造优势有机结合在一起,合理配置机械电子技术,完成系统的自动化及数控化。
3.1 传统机械加工机床的改造策略分析
传统机械加工机床在改造的过程中要注意控制好对特定部位的改造。该过程中应加强对微机控制系统的设计及研究,实现传统机床加工过程中的“加工”、“分析”、“处理”,提升系统控制的智能化水平。当前传统机械加工机床向机械电子方向靠拢的特征及优势主要表现在以下几方面。
(1)传统机械加工机床改造后交货周期较短,可以最大限度缩短机床改造到投入应用的时间,降低了由于数控机床购置周期长导致的企业经济损失。相关资料显示:传统机械加工机床向机械电子方向改造的成本仅为数控机床购置成本的20%~40%,企业成本大幅降低。
(2)传统机械加工机床在改造的过程中选取铸造件一般较为精密且质量较高。该铸造件使用过程中常通常不是焊接构件,在改造使用后能够大大提升传统机械加工机床的机械稳定性。上述改造后的机床质量较高,性能得到大幅改善,部分设备甚至可以当做新机床使用,提升了原有传统机械加工机床的使用空间及使用价值。
(3)传统机械加工机床数控改造的过程中人员对机床了解较为深入,改造维修操作难度较低。相对于购置数控机床而言,机床改造更加符合零部件加工要求,可以最大限度降低改造人员、加工人员、维修人员的工作量。传统机械加工机床使用时间较长,相关人员对机床各部分结构、零件、特性较为熟知,改造、使用、维修过程中培训时间、培训投入可以大大减少且质量较高,改造完成后即可投入使用,缩短了由人员数控机床培训导致的加长周期。
3.2 经济型数控机床改造策略分析
经济型数控机床主要是依照当前生产现状要求,在原有生产功能基础上最大限度降低生产成本的一项设备。该机床在我国应该用较为普遍,整体操作性、实用性较强。随着机械电子技术的不断发展和提升,经济型数控机床已经得到了本质上的转变,成本控制效益大幅提升,其具体特征及优势主要表现在以下几方面。
(1)经济型数控机床性能能较高且价格适中,可以大幅降低企业经济负担,缩小企业开支。相对于进口数控机床动辄几十万元甚至几百万元的成本投入,经济型数控机床只需要几万元即可。该机床使用性能与数控机床相差不大,单其成本远远小于数控机床。
(2)经济型数控机床能够满足产品自动化需求,可以适应各种环境。在工作的过程中可以仅仅通过转变加工程序实现新功能的加入,缩短了投入使用的时间,对工作适应质量具有非常重要的意义。与此同时,经济型数控机床还可以有效降低加工成本,无需工装就可以完成处理操作。该机床应用时能智能化处理,简化操作,具有非常高的加工精度,减少了产品的废品率。
(3)经济型数控机床对工作人员工作素质要求较高,需要人员能够不断调整自身对科学技术的认识,这对企业人力资源具有非常好的提升。在上述过程中,经济型数控机床拓展了工作人员的视野,为工作人员智能化学习创造了良好的环境空间,提升了人员技能水平。除此之外,经济型数控机床还降低了人员的工作量和工作强度,激发了人员的工作兴趣及工作积极性,对企业核心凝聚力的形成具有非常好的促进作用。
4.机械电子背景下机床的发展方向
随着我国机械电子工程及自动化内容的不断丰富及完善,机床改造已经出现了翻天覆地的变化,各项内容已经出现了本质上的转变。在机械电子背景下,机床必将快速化、智能化、环保化、个性化,必将越来越符合工业生产需求。
(1)快速化:该趋势在当前的机床发展过程中非常明显。截止目前为止,数控机床中车床主轴转速已经在10000r/min以上,转动速度已经远远超过传统机床。与此同时,数控机床的快速移动速度也达到了120m/min以上,其加速度增幅达到原有加速度的3~4倍,速度持续增长且增长幅度不断加大。机床的快速化已经成为机械电子背景下发展的主要方向之一,尤其是在近年来纳米技术研究拓展的过程中。相关资料显示:纳米机床精度可以在0.05~0.01nm之间,运转速度及加速度将得到质的飞跃。虽然该机床还没有区域性投入使用,但在不久的将来一定会大幅提升零件加工效益,在零件处理中“大放异彩”。
(2)智能化:数控机床主要通过智能化手段达到对技术的分析、应用,实现零件处理。在上述过程中,机床需要具有与人相似的功能,在数据采集、集中的基础上实施分析,实现自主决策。这对智能化需求较高且智能化水平越高决策越有效。与此同时,信息时代环境下,机床的产品观念及模式将会出现一定转变,对工作效益提升需求更高。因此,在机械电子背景下,机床必将越来越智能化、集成化,越来越虚拟生产、智能生产、精益生产。
(3)环保化:随着可持续发展的不断深入,我国对企业生产的可持续化需求不断上升,实现企业环保化已成为发展的必然。在上述环境下,绿色化产品观念随之而生。机床环保化改造的过程中将产品设计、生产、使用、销毁过程紧密串联成一个整体,对各项危害环境的操作进行剔除,消除了可能出现的噪音污染、废料污染等,最大限度提升了资源的利用率。这种发展方向与企业环保需求一致,是今后机床改造过程的必然之路。
5.总结
在实施传统机械加工机床改造的过程中,人员要从机械加工机床机械电子方向发展趋势的优势着手,将改造特征与改造优势有机结合在一起,合理配置机械电子技术,完成系统的自动化及数控化;要从改造策略中总结经验,在改造策略上设计具体改造操作,分层落实,逐层递进,最大限度提升传统机床向机械电子方向靠拢的质量及效果。在今后的机床改造研究中,人们需要加强对机械电子的分析,从更深层次研究,探讨更高效、更完善的改造策略。
参考文献
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作者简介:
篇4
在科学技术不断革新的今天,机械电子工程发展速度也在不断的加快,但是现阶段内,世界各个国家都没有明确定义机械电子工程,认识不够统一;主要原因有还早呢多,首先是机械电子工程有着较快的发展速度,涉及到诸多的领域学科;其次是如果对定义进行明确设定,那么就会在很大程度上限制到机械电子工程的发展。还有很多问题产生于电子工程发展中,如今其朝着高集成和大容量的方向发展,但是又在不断的减小体积,那么为了促使目标得到实现,就需要不断革新技术。要合理检验电子工程设计方案,仿真分析也是必须要进行的。对于设计人员来讲,需要充分考虑电子元件的工作环境,并且科学优化设计方案,研究电路性能;静电也会危害到电子工程的正常运行。因此,就需要将EDA技术应用到电子工程设计中,促使电子工程获得更好的发展。
2EDA技术概述
在机械工程电子工程设计中,必须要提的一种是EDA技术,它将编辑器件作为主要载体,能够实现大规模编程,而借助于硬件描述语言来进行编程。在应用EDA的过程中,需要将一系列的高科技工具给利用过来,如计算机等,主要目的就是适配编译和逻辑映射特定的目标芯片,以便促使有集成电子系统、专用集成芯片等生成。结合电子电路技术,逐渐发展起来了EDA技术,包括诸多个组成部件,如编译器、综合器、下载器和适配器等等。其中,综合器的功能是转换设计人员的设计文件,以便有系统门级电路描述形成,其主要发挥的是桥梁作用,有效连接了硬件和软件;适配器则是将最终的下载文件给生成出来,并且在指定的器件当中安排。如今,在机械电子工程设计中,核心技术就是EDA技术,原因主要是EDA技术将HDL高级语言给运用了过来,可以公开利用本语言,并且有着较为广泛的描述范围,可以在较大程度上帮助机械电子工程设计,设计人员也可以比较容易的进行后期修改和保存;并且,借助于本语言,还可以自动在线升级现有的设计方案。此外,EDA技术的自动化程度比较高,能够方便的完成仿真、纠错等工作。
3电子工程设计要点
3.1仿真分析
要为了验证分析机械电子工程设计方案的可行性,系统仿真和结构模拟是必不可少的,借助于仿真分析的科学进行,可以保证在日后的实践中顺利应用设计方案。而将EDA技术运用到仿真分析过程中,则可以从技术角度给予保障,可以将各个环节中的传递函数给利用起来,进行数学建模,对仿真系统进行构建之后,就可以较好的推广和使用机械电子工程系统设计方案,对设计人员提出的构思和理论进行验证,保证其是合理和可行的。在此基础上,借助于EDA技术完成了仿真分析之后,还可以分析各个电路的实际结构,同时分析电路结构的正确性和性能指标,量化分析过程。通过大量的实践研究表明,借助于这种仿真分析模式,在很大程度上提高了我国电子工程设计水平。
3.2优化设计
通过优化设计方案,可以保证更加稳定和可靠的应用电子元件,促使其容差和工作环境达到最优化。如果将传统的电子工程设计方法应用到实践过程中,就无法全面科学的检查分析实际容差和电子工程元件工作环境,无法全面勘查电子元件环境,容易有不同方面的漏洞出现于设计方案中,这样就无法保证电子元件的容差和工作环境温度符合相关要求。而将EDA技术运用过来,则可以有效优化设计方案,原因就在于其可以分析计算电子方案环境,依据获得的电子元件的环境温度等数值资料,来优化设计方案,只有这样,方可以保障其能够可靠安全的工作。
3.3对机械结构中的静电有效预防
结合设计方案,促使其功能需求得到满足的结构即为机械结构,如今,科学技术不断地革新,集成电路设计难度较高,且更加复杂,那么就需要科学防治静电。电子元件会在较大程度上受到静电的破坏作用,因为静电电厂会吸引周边电荷,从而对绝缘体造成破坏作用,在较大程度上降低电子元件敏感度,甚至还会烧毁集成电路,影响到电子产品的正常使用;因此,工作人员就需要科学防护静电,合理划分防静电工作区域,定期经常的清理操作空间,促使其清洁程度符合要求,这样静电发生概率方可以得到显著降低。为了更好的检测电子工程故障,需要有机结合智能故障检测和传统故障检测,互相配合和验证,增加电子技术方面的投入成本,促使电子工程检测技术水平得到提高,电子元件和电路也可以更好的适应环境。
4结语
篇5
关键词:机电 测控 实验平台
中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)009-096-02
在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中提出,高校要着力培养“高素质专门人才和拔尖创新人才”,以满足国家发展对具有创新精神和创新能力人才的迫切需求。对于工程类本科专业而言,创新型人才培养工作不仅要使学生认识自然规律、掌握一定的科学技术知识,更要培养学生分析和解决实际问题的创新精神和创新能力。在此过程中,实验教学是不可或缺的重要组成部分,承担着开展必要的验证性实验以及研究性、探索性、设计性、综合性实验等重要任务。转变观念,创新机制,加大投入,打造团队,构建与应用型创新人才培养目标相符合的创新实验平台是对各工程类本科专业的必然要求。
1 机械电子工程本科专业现状及人才培养目标
机电行业是国家主要支柱行业之一,近年来发展迅速,人才需求强烈。机械电子工程本科层次主要培养能够进行技术创新和技术二次开发的机电工程与技术应用型人才,但目前国内开设机械电子工程本科专业的高校并不多,且多是2007年以后新增专业。
中原工学院机械电子工程学科为河南省重点学科,而且是河南省两个机械电子工程本科专业之一,学科专业特色优势方向为精密测量测试技术和现代机电测控技术。为了促进学科更好发展,提出进行机械电子工程专业实用型创新人才培养模式的研究与实践,构建现代机电测控技术创新实验平台,加强学生专业素质和实践创新能力的培养。
2 实验教学与实用型创新人才培养
实践教学环节与理论教学环节是本科教学工作中两个不可分割的组成部分,共同发挥着对人才的培养作用。机电领域新理论、新技术、新设备、新仪器的不断出现,对机械电子工程专业的课程体系构建、课程内容更新、实验项目与实验内容创新、实验条件完善、实践环节设置等各方面都提出了更高的要求。中原工学院机电专业总结多年来人才培养的实践经验,提出了适合本专业人才培养的专业知识体系基本结构为:机械+控制+测试+接口+系统。其中,机械学科为基础,控制技术与测试技术为学科主要特色方向,接口技术为纽带,最终落实到系统应用上。与传统机械设计制造及自动化专业相比较,更加突出控制、测试、接口技术的地位,更强调加强对学生在机、电、测、控、接口等技术一体化综合应用能力和实践创新能力的培养。要达到这个目的,实践环节,尤其是实验环节的设置、实验课程的开设、实验内容的优化、实验平台的建设等,不仅直接影响到人才的培养质量,而且关系到专业教学改革、知识创新、科学研究等主体工作的顺利开展。
根据专业实用型创新人才培养目标的要求,本专业在对课程体系、课程内容、实验室设置与仪器设备、实验项目开设、实验教师队伍等基本情况进行综合分析讨论基础上,结合人才培养过程中出现的问题与取得的经验,借鉴同类知名大学相关专业的实验室设备构成、开设实验类型、实验设计方法、实践环节设置合理性等,提出构建现代机电测控技术创新实验平台,从实验教学体系、实验教学内容、实验室管理方式、实验教师队伍建设等方面进行机械电子工程专业实验教学改革,促进机械电子工程专业实用型创新人才培养。
3 机电测控技术实验课程体系及问题分析
3.1 机械电子工程专业实验室基本情况
中原工学院机械电子工程专业实验室目前建制实验室以纺织机电设计与测控校级重点实验室为统合,包括纺织机械测控实验室、虚拟仪器实验室、多点传动控制综合开发实验室、视觉检测技术实验室、机械CAD/CAM中心等。主要实验设备包括三座标测量机、激光干涉仪、超声波无损检测仪、PLC实验装置、虚拟仪器综合实验套件、纺织机械测控实验系统、多点传动控制综合试验系统、视觉在线检测系统、单片机开发综合实验台、传感器与检测技术创新实验平台、机器人实验系统、计算机控制技术试验箱等。
3.2 可开设实验课程及实验课程体系存在的问题
根据专业主要特色方向要求,课程体系中开设实验课程的专业课包括:机械控制工程、机电系统控制技术、计算机控制、微机及单片机应用技术、机电系统接口技术、传感器及机电检测技术、光电检测技术、无损检测技术、机器视觉技术及应用、信号分析与处理、DSP技术、光学工程基础、机器人技术、精密仪器设计、机电一体化系统设计等,另外还有机电课设、现代制造技术综合实验、虚拟仪器综合实验、机电系统综合实验等综合实验环节,共同构成了现代机电测控技术实验教学的课程体系。
3.3 实验教学环节与课程体系中存在的主要问题
在近年来的专业课程理论教学与实验教学实施过程中,发现了目前实验教学环节与课程体系中存在的几方面问题:
(1)在专业课程内容设置上实验环节所占比重明显不足。造成这一现象的原因一方面是长期以来传统教育理念所造成的教学体系结构所致,另一方面则是实验条件和实验资源不足所致。
(2)资源短缺与资源重复现象并存,实验教学整体投入不足。虽然近年来专业实验设备增加不少,但也只是满足基本实验门类需求,总设备台套数还远不能满足要求。与此同时,由于校内实验资源的科学管理与优化配置仍不完善,其他院系的相关实验资源不能共享,造成实验资源浪费。这也是很多高校实验室建设中存在的一个共性问题。
(3)实验课程开设各自为战,缺乏相关课程实验环节的协调与融合。机电学科为交叉学科,其多门支撑学科的专业课程之间是紧密相关,构成一个有机整体,其实践环节是有可能融合为一体,采用综合实验或综合课程设计的方法来实现的。例如检测与信号分析类实验、机电控制与接口类实验等。但目前该类综合性实验环节开设数量还比较少,实验内容设计方面缺乏新颖性。
(4)采用新型、先进实验设备开设的实验较少,学生实践能力培养跟不上市场需求。
这一现象在许多普通本科院校中也比较广泛,主要原因还是普通院校所能得到的国家与地方政府的资金投入相比重点高校远远不足,新型设备、精密仪器少,许多企业中已经配备并常规化使用的仪器设备高校却没有。
(5)实验形式单一,验证性实验居多,设计型、创新型实验较少。缺乏对实验与实践教学的总体设计,实验教学与科研、学科、专业、人才培养结合不够,实验教学研究也不到位、不深。
4 现代机电测控技术实验教学改革探索与实践
针对上述专业实验室设置、实验课程体系及存在问题,充分考虑本专业兼顾机、电和纺织的行业背景,紧密结合精密测
量技术和机电测控技术的特色方向,提出构建现代机电测控技术创新型实验平台,其研究内容和实践方法如下:
4.1 保证基础,强化创新,确定创新实验平台体系构建的基本原则
在保证课程基本实验内容要求前提下增加综合性、创新性、研究性、实践性实验项目。具体来说,就是要按照“保证传统基础实验、增加新型设备实验;减少验证性实验,增加设计性实验:减少单一课程实验,增加多课程综合实验;减少教师指定题目实验:增加学生自主创新的研究性实验;保证课本内实验,增加实际科研项目关联实验;保证实验室内的实验项目,增加企业现场实践活动”的基本原则,构建符合本专业实际情况的现代纺织机电测控创新型实验平台的课程体系。
4.2 以人为本,因材施教,进行分类、分层次的实验教学体系的研究
高校以培养专业人才为己任,但学生存在基础、兴趣、努力程度等方面差异,在进行创新实验平台建立过程中要注意因材施教,构建分层次的实验教学与研究体系。对于基础薄弱,兴趣不足的同学,以基础实验和一般设计性、综合性实验能力培养为主,对基础扎实、兴趣浓厚、学习努力的同学,应鼓励他们进行一些研究性和创新性的实验研究,并积极参加各类创新实践活动。
4.3 分工负责,通力合作,进行实验大纲、实验内容与实验教学方法研究
组织专业课教师根据各自所长分工负责,对各门课程的基础实验与实践环节的教学计划进行修订和完善。通力合作,完成设计性实验、创新性实验、研究性实验的实验内容规划设计和实验教学大纲的编写。根据本专业人才培养的“机械+控制+测试+接口+系统”的专业知识体系基本结构,进行多课程综合实验内容开发与实验方法研究。
4.4 项目引导、以赛促能,积极开展自主创新的研究性实验与创新竞赛活动
鼓励专业教师根据创新性科研题目或实验室建设项目设计创新性实验,例如采用机器视觉技术、虚拟仪器技术、机电传动控制技术、PLC控制技术进行生产线产品质量检测技术的研究。鼓励教师在创新性实验活动中指导学生形成各种形式的物化成果。还可以结合“挑战杯”、“机械设计创新大赛”“电子设计竞赛”等创新大赛题目进行实验项目设计,组织学生成立创新兴趣小组,以赛促能,在比赛过程中培养学生创新意识、团队意识,提高动手能力、合作能力、创新能力。
4.5 提高能力,加强管理,建设具有创新精神、创新能力的实验指导教师队伍
只有具有创新精神、创新能力的教师才能培养出具有创新精神、创新能力的学生。在实验指导教师队伍建设中,鼓励专业课教师积极参与实验室管理,积极引导学生参加科学研究活动,组织各种科研兴趣小组,加快实验室开放制度的常规化,把实验室建成教学和科研的前沿阵地。
4.6 开拓资源,追求卓越,建设校企合作,资源共享的创新实验大平台
本专业科研人员目前参加有国家科技重大专项机床类项目2项和国家863项目1项,以此为契机,积极开展与相关重点机床企业的合作交流:同时发挥原部属院校的行业优势,保持和加强与纺机行业的技术合作,以教育部“卓越工程师教育培养计划”理念为指导,积极探索将人才培养与企业、科研工作紧密联系,充分利用企业实践平台,探索校企合作的创新人才培养新模式。现代机电测控技术创新实验平台建设将紧密结合机床制造业和纺机制造业中的各种测试、测量、控制技术应用,有效利用校内、校外资源,建设校企合作、资源共享的创新实验大平台,最终培养能够满足企业需要的系统掌握现代机电系统测试、测量、控制技术和应用能力,具有实践能力和创新精神的高层次机电人才。
参考文献:
[1]刘明贵,实践教学在应用型本科高校人才培养中的地位和作用[J],高等农业教育,2010,(02):6-9
[2]袁剑波,郑建龙,普通本科院校应用型人才创新能力培养研究[J],高等工程教育研究,2008,(02):137-140
篇6
关键词:技术本科;人才;培养模式;工程素质
作者简介:刘俊(1971-),女,江西宜春人,上海电机学院机械学院副教授,教学副院长,研究方向为机电一体化、高等技术教育。
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2012)07-0052-03
随着我国高等教育从精英教育向大众教育转变,各高校开始注重办学特色。2005年,隶属于上海电气集团的“上海电机技术高等专科学校”升格成为本科院校“上海电机学院”。为了与传统本科院校进行错位竞争,依托行业优势、办出自己的特色,上海电机学院提出“培养和造就卓越的高等工程技术应用型人才”[1],主动适应上海乃至长三角地区社会经济发展需求,以培养学生工程素质为核心,以培养学生技术应用能力为主线,改革人才培养方案,探索技术本科人才培养模式。
机械电子工程专业具有应用面宽、知识面广、技术更新和拓展速度快的特点,其专业人才是目前国家经济建设的急需人才。机械电子工程专业作为一个复合型专业,不同高校由于区域经济发展、服务面向、学科背景、发展历史不同,在人才培养目标、培养模式、课程体系、课程内容、实践教学等方面有较大的差异,形成各自的特色。上海电机学院机械电子工程专业应用型人才的培养目标是培养德、智、体、美全面发展,具有良好的职业道德和行为规范,比较系统地掌握机械设计制造技术、伺服驱动技术、检测控制技术的基础理论、基本知识,具备一定的创新能力、技术应用能力与较强的工程实践能力,能在机电领域相关企业、科研单位从事产品的设计开发、应用研究、运行管理与技术服务的高等技术应用型人才。
一、以工程素质为核心,改革人才培养方案
(一)高等技术应用型人才知识、技术应用能力、工程素质结构
知识、能力、素质三者之间从层次关系来讲是一种螺旋上升的关系。知识不是能力的充要条件,知识转化成能力对个体而言差异很大,素质是知识、能力在“体内”的“内化”和“升华”,素质不能剥离出知识、能力单独存在,也不是知识、能力的简单累积,“内化”和“升华”的过程是动态化、个性化的。
现代工程呈现出科学性、社会性、实践性、创新性、复杂性等特征,并构成以研究、开发、设计、制造、运行、营销、管理、咨询等为主要环节的工程链,而这一链中的每一个环节都不可能孤立地解决。现代机械工程已不再局限于一台机器、一个车间、一家企业,而是建立在现代科学技术基础上的、处于复杂社会环境中的系统。它不仅要考虑工程设计的科学合理、技术上的先进性,而且要求与当地的环境、文化相协调。所以工程素质是高等工程技术人才综合素质的具体化,反映高等工程技术教育的特殊性。机械工程类高等技术应用型人才的能力应包含多个方面,它既包括应用知识分析、解决工程技术问题的能力,如设备操作能力、工程管理能力、设备故障诊断能力与维护、维修能力等,又包括一般能力,如沟通能力、合作能力、知识更新能力等[2]。具有较强的技术应用能力与工程素质,是高等技术应用型人才区别于其他类人才的特征之一,其知识、能力、素质结构如图1所示。
(二)重构课程体系,突出专业核心课程
在确定专业培养目标,明确基于工程素质的知识、能力要求基础上,我们开始着手合理构建知识结构和课程体系,以核心课程为抓手,深入改革教学内容。专业核心课程的制定非常关键,专业核心课程在课程体系中处于中心地位,制定过程一定要慎重,同时要处理好其它课程与核心课程的的关系。专业教师深入行业、企业生产与工作岗位调研,组织行业企业一线技术人员、学校教师反复论证与研讨,初步形成了课程建设思路(图2)。首先通过对毕业生调研、行业企业调研、院校调研,收集他们对以往课程体系的意见、建议,并在企业专家分析工程技术共性与个案对学生知识、能力、素质要求的基础上,优化课程体系,提炼核心课程。以往的课程体系理论知识过重,实践环节比例偏少,不利于技术应用型人才的培养;过分强调课程的学科体系要求,忽视了课程与工程素质、技术应用能力要求之间的联系。专业课程设置改革要求以工程素质为出发点,以技术应用为导向,以“工程项目、典型机电系统”为主线将专业课程串成一条有序的链条。
(三)改革实践教学体系,培养技术应用能力
实践教学与理论教学既有机结合又相对独立,我们努力构建以工程素质为核心,技术应用能力为主线,将理论教学和工程技术实践相互衔接的实践教学体系(图3)[3]。实践教学体系包括三个模块:实验、项目训练和实习。实验分层次,包括基础性、综合性、创新性和工程性实验,工程性实验要求来源于工程实际。项目训练逐级递进,从基本设计能力的制图测绘、机械设计到课程模块项目训练,如工业机器人项目综合训练,再到专业综合项目训练,如机电一体化系统综合设计。实习教学包括认知实习、生产实习和毕业实习。
二、探索多途径培养工程素质与技术应用能力
(一)营造工程氛围,养成工程意识[4]
在学生刚进到学校,我们在入学教育时,就强调学校“技术立校、应用为本”的办学指导方针,通过观看上海电气集团宣传片等活动,让学生感受学校的行业背景,受到工程文化的感染。机械学院的环境布置特别以文字、图片、模型、实物等形式展现学科演化、技术进步、专业发展历史过程,让学生从踏进校门就能了解专业技术发展,受到工程文化熏陶和精神传承。学院特别开设“技术工程史”讲座,介绍工程技术发展历史,宣传工程科技的作用,弘扬创新型工程科技人才的贡献,营造崇尚工程科技、崇尚创新文化、尊重工程师、尊重工程文化氛围,了解工程科技对于提升人类生活质量和文明程度的贡献,特别介绍一些杰出校友在工程技术领域作出的突出贡献,这些都有利于培养学生工程意识。
(二)深化产学研合作,校企共建课程[5]
我们充分发挥学校的行业背景优势,切实推动教师和工程技术人员之间的交流互动,优化工科教师的工程背景。学院派教师带着科研项目、课程建设任务到企业挂职锻炼,如青年博士带着基于生产线的机器人协同作业研究科研项目,工业机器人课程、工业机器人项目综合训练建设任务到上海发那科机器人有限公司(上海电气与日本发那科合资企业)进行为期一年的企业挂职锻炼。聘请企业高级管理人员、技术人员到学校开设讲座、指导项目综合训练和毕业设计等。积极与企业联系,建立稳定的实习基地,培养一批有志于人才培养的企业实习指导教师,共同制定实纲、安排实习内容。
(三)开展以技术应用为导向的教学方法改革
我们改革教学方法和手段,倡导“做中学”,推行“大作业”、“大案例”、“工程项目”教学法,鼓励教师以工程系统为背景,实施项目化教学。基于工程项目、案例的教学对教师提出了更高的要求,教师一定要有相应的项目研究基础。一个工程项目涉及的知识点很多,所以要对项目进行技术分解,以项目为媒介,贯穿于教学全过程,从专业基础课到专业课,教师集体备课,把项目要求的知识点合理分配到相关课程。项目推进要循序渐进,如在第一年的认知实习,到企业认知相应设备、产品,在机械制图课程中要求读懂相应企业产品、设备技术资料;第二学年,在机械原理、机械设计、理论力学、材料力学中,了解关键零部件的设计、计算、校核、材料等技术内容;第三学年,继续专业课程学习,对零部件产品工艺、机电系统驱动、传动、计算机控制有更清晰的认识,然后重返企业进行生产实习,对相应产品的生产技术、设备应用、系统维护等有了进一步深入的了解,参与企业项目实践;第四学年,带着项目回来学习,通过一些综合性课程如机电一体化系统设计等,从理论上提升并对机电工程有一个全面而清晰的认识,最后一个学期在学校教师、企业技术人员共同指导下完成毕业设计课题。这种项目“一贯制”的教学实践,使学生得到了全面的工程项目实践训练。这种带着工程项目的学习方式,可以激发学生的探索欲望、求知欲望和学习兴趣,学生自学能力、分析能力、应用能力和创新能力显著提高。
(四)开展基于工程实践的大学生创新活动论坛
2009年机械学院提出实行“班导师”计划,要求在岗教授、副教授和具有博士学位的讲师积极参与指导大学生创新实践活动,专业教师到班级蹲点,引导、启发、挖掘学生的创新思维,提出适合大学生科研训练的研究项目供学生选择,特别是一些来自于工程实际的项目,鼓励教师推荐企业专家参与指导学生开展创新性技术应用研究项目。“班导师”计划注重让大学生兴趣驱动、自主探索、体验过程,并注重团队协作,使大学生有机会在本科阶段就得到科学研究与工程项目训练。机械学院每年组织创新活动论坛并广泛宣传,激发学生参与论坛的兴趣,论坛活动中学生们的表现充分体现他们对科学、工程的热爱,以及良好的科学和工程素养。
三、改革教学考核体系,突出能力和素质的考核
教学的评价体系对工程技术类人才的培养具有重要的导向作用,评价体系的简单化、标准化、指标化虽然具有较强的可操作性,便于进行评价和比较,但常常使评价结果有失客观与公正,挫伤学生科学探索与技术应用、实践创新的积极性。机械电子工程专业从核心课程着手,改革课程考核体系,建议教师改变单一考试方式,采取多样方式考查学生的知识、能力和素质。倡导“三结合”的综合性考核原则,即课内考核与课外考核相结合,鼓励教师通过大型作业和来源于工程实际的大项目引导学生课外查阅资料、搜集信息、解决问题、提高能力;教师评价与学生互评、自评相结合,给学生参与考核的机会,通过互评了解同学对自己的评价,自评发觉自身的优缺点;学校考核与企业考核相结合,聘请企业一线技术人员和企业专家参与教学过程,从工程技术人员的视角对学生进行评价。考核内容尽可能与工程实际案例联系,增加综合应用类考题的比重;基础、能力有差异的学生进行分类考核,引导拔尖的学生勇于攀登高峰,不放弃基础差、能力弱的学生,让他们看到成功的希望,相应的成绩等级不同;淡化分数的影响,采用5分制或ABCD四级来评分,减少标准答案式的评分标准,鼓励学生的创新性思维,提倡讨论式或提问式学习。
技术本科是上海电机学院人才培养的基本定位,符合上海乃至长三角地区人才市场需求。工程素质、技术应用能力是技术本科类院校人才核心竞争力的集中体现。在工程素质培养的具体实施中,不能狭隘地理解“工程素质”,应该结合学校和专业的具体情况进行综合考量,注重提升工科大学生的综合素质[6]。上海电机学院机械学院机械电子工程专业注重工程素质、技术应用与创新能力的培养,并进行了积极探索和实践。机械电子工程专业2010年毕业的80名学生中有25名参与教师科研课题,35名同学参加或承担了上海市大学生科技创新活动计划项目,获得第十届中国智能机器人大赛机器人创新赛一等奖等市级以上奖励11项。
参考文献:
[1]夏建国,刘晓保.应用型本科教育:背景与实质[J].高等工程教育研究,2007(3):92-95.
[2]杨若凡,史铭之.先进制造技术背景下技术型人才智能结构及其培养路径[J].职业技术教育,2010(19):5-9.
[3]李志义.高等工程教育改革实践:思与行[J].高等工程教育研究,2008(2):44-47.
[4]徐理勤,杜卫,冯军,叶晗.借鉴德国经验,培养应用型本科人才[J].高等工程教育研究,2008(2):96-99.
篇7
三年以上工作经验 |男| 27岁(1988年6月4日)
居住地:浙江
电 话:146********(手机)
E-mail:
最近工作[ 2年 ]
公 司:XXX医疗设备有限公司
行 业:医疗设备/器械
职 位:临床工程师
最高学历
学 历:本科
专 业:机械电子工程
学 校:浙江大学
自我评价
具有较强的实践/:请记住我站域名/动手能力, 踏实做事,好好做人,诚实可信,善以待人,严于律己。形象气质佳。对该市场有深入的认识;有针对性的认真研读了有关核心课程,为自己的科研工作打下扎实基础;适应能力强,懂得如何运用团队的力量达成目标;擅于在工作中学习与总结,提升自己的综合能力。
求职意向
到岗时间: 一周之内
工作性质: 全职
希望行业: 医疗设备/器械
目标地点: 浙江
期望月薪: 面议/月
目标职能:临床工程师
工作经验
2012/9—至今:XXX医疗设备有限公司[2年]
所属行业:医疗设备/器械
技术部 临床工程师
1.了解行业动态,洞察医护人员对监护产品(监护仪、除颤仪、心电图机)已知与潜在需求;
2.拟上市产品设计临床试验,提交验证报告,进行国内与国际注册;
3.在客户端验证产品功能及性能与临床需求的符合度;
4.探索专业领域各前沿发展动态,探讨产品化的各种可能;
5.与临床基地医生密切联系,维护合作关系。
2011/8—2012 /8:XXX医疗器械有限公司[ 1年]
所属行业:医疗设备/器械
生命信息与支持事业部 临床工程师
1.负责临床相关工作——临床注册、评估、试用;
2.与临床基地合作开展临床试验;发掘客户需求;
3.密切联系临床医生,维护合作关系。
4. 了解医护人员对监护产品需求。
2010/8—2011 /8:XXX医疗器械有限公司[ 1年]
所属行业:医疗设备/器械
技术部 研究员
1.与客户共同确定研究方案;
2.在线项目管理;
3.决定测序策略;
4.完成相应的生物信息分析工作,提交结题报告;
5. 验证建议及跟进等
教育经历
2007/9 --2011 /7 浙江大学 机械电子工程 本科
证书
2010/6 大学英语六级
2009/12 大学英语四级
篇8
【关键词】电子设计大赛 电子信息 教学
一、引言
全国大学生电子设计竞赛参赛学生的人数从1994年第一届600余名增加到今年第11届14200余名。获全国一等奖的学生队从1994年的11个队,增加到今年的127个队。人数翻了24倍,获奖的队数也翻了11余倍。我们学校参赛的情况也是如此。大赛之所以受到越来越多的学校重视,吸引越来越多的学生参加,规模越来越大,关键在于:大赛开创了一个让全国大学生都能参加的“展示电子设计能力”的巨大舞台。也为高校提供了一个交流“教学改革研究与实践”经验的平台。因此,大赛促进了高校的教学改革,调动了学生自主学习的积极性,让一批优秀人才脱颖而出。
由此可见,学生参加电子设计大赛,既要熟练地掌握电子电路的基本理论和方法,还要具有选用新器件的能力。在电子设计大赛的促进下,课内教学与课外活动应进行有机的结合。我们在这方面做了一些探索性的工作。
二、实验课教学模式的改革
我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。
采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。
三、实践到理论再到实践的教学方法
1.先理论后实践的缺点
电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。
2.实践到理论再到实践的作用及效果
低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下:
教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。
3.与项目教学法相结合
我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。
在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。
设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。
设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。
四、结语
在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。
参考文献:
篇9
关键词:机械产品;概念设计;方法研究
Abstract: the conceptual design is the most important part in product design, is also the main means to improve product quality, reduce costs and improve the competitiveness of enterprises. Based on the definition and contents of conceptual design, analyzed the design concept and method, to give theoretical and technical exchanges.
Keywords: mechanical product conceptual design; research method;
中图分类号:F407 文献标识码:A文章编号:
机械设计的内涵及其特性
1.1 机械设计内涵
在确定任务之后, 通过抽象化, 拟定功能结构, 寻求适当的作用原理及其组合等, 确定出基本求解途径, 得出求解方案, 这一部分设计工作叫做概念设计。产品设计的根本目的就是要创新产品, 满足市场需求和占领更大市场。产品设计本身是创造性的劳动, 设计的本质是创新。因此, 重视创新设计是增加机械产品竞争力的根本途径。
1.2 机械设计的特性
概念设计具有如下特性:
( 1) 创新性:创新是概念设计的灵魂。只有创新才有可能得到结构新颖、性能优良、价格低廉的富有竞争力的机械产品。这里的创新可以是多层次的, 如从结构修改、结构替换的低层次创新工作到工作原理更换、功能修改和增加等高层次的创新活动都属于概念设计的范畴。在众多设计路径所产生的设计结果中, 将产生一组可行的“新”方案。
( 2) 多样性: 概念设计的多样性主要体现在其设计路径的多样化和设计结果的多样化。不同的功能定义、功能分解和工作原理等, 会产生完全不同的设计思路和设计方法, 从而在功能载体的设计上产生完全不同的解决方案。从而产生了机械式手表和石英手表这两种完全不同的设计结果。
( 3) 层次性: 概念设计的层次性体现在两方面。一方面,概念设计分别作用于功能层和载体结构层, 并完成由功能层向结构层的映射。如功能定义、功能分解作用于功能层上, 而结构修改、结构变异则作用于结构层, 由映射关系将两层连接起来。另一方面, 在功能层和结构层中也有自身的层次关系。例如功能分解就是将功能从一个层次向下一层次推进。功能的层次性也就决定了结构的层次性, 不同层次的功能对应不同层次的结构。
2.机械产品设计过程的主要步骤及基本内容
对于机械产品设计过程的不同理解, 从本质上说是由于对设计的内涵有不同的认识和对设计的理论有不同的理解。机械设计分为明确任务、概念设计、技术设计和施工设计等四个阶段 。机械电子系统从本质上说是电子化了的机械。它所实现的功能和工艺动作过程与机械系统基本相同, 只是在实现方式和方法上电子化。它的概念设计步骤包括:功能分析与功能结构构图设计工艺动作基本构成 执行机构及其系统的控制方案构思、设计。
机械电子系统概念设计的基本构成如图1 所示。其基本内容包括:①功能分析与功能结构设计;②执行运动的构思与整个执行运动过程设计——集成:③传感检测系统与机电执行机构系统的融合;④信息出来及控制系统与机电执行机构系统和传感检测系统的集成与融合。总之, 产品设计过程中十分重视的步骤是功能设计、定性设计。
总的来说,机械产品概念设计的内容由以下三部分组成:
4. 1功能分析与功能结构设计
功能抽象化:把市场需求和用户要求通过计算机分析, 进行功能抽象, 突出任务核心和摆脱因循守旧, 有利于找出新颖的方案;功能分解:将功能进行分解, 使其得到合适的的若干子功能, 分解过程也是创新过程;功能结构图设计:将各子功能的相互关系确定后, 进行功能结构图的构思和设计。
4. 2工艺动作的分解和构思
实现机械产品的功能是靠工艺动作来完成的, 即一系列工艺动作的目的是完成需实现的功能。工艺动作的分解往往对应于功能的分解。例如缝纫机的缝纫功能分解为刺布、挑线、钩线和送布四大功能, 它们所对应的动作为机针上下运动、挑线杆供线和收线、梭子钩线和推送缝料四大动作。又如灌装功能分解为送瓶、灌装、压盖、出瓶四大功能, 可用相应的四个动作来完成。同一功能可以由不同的工艺动作实现,因而工艺动作的构思也是相当重要的。例如在制袋充填封口机中, 如直接模拟手工制袋动作, 则机构动作非常复杂; 但如果利用相对运动原理逆反思索方法, 制袋成形器不动, 而薄膜相对运动, 就会使制袋机构大为简化。
4. 3执行机构系统方案构思与设计
实现功能的工艺动作, 在机械产品内是靠若干个执行机构来完成的。机构产品概念设计最终归结为机械运动方案设计, 也就是执行机构系统方案设计。执行机构系统方案的构思与设计是概念设计中非常重要的内容。它的设计内容框架如图1 所示。它分为三部分: 动力系统、传动及执行机构系统和控制系统。传动及执行机构系统是方案设计的核心。目前,传动系统和执行机构越来越紧密地连接在一起, 而且许多机构同时担负传动和执行的作用, 无法分割。因此在概念设计中将它们作为一个整体对待是合理的。控制机构一般采用各执行机构主动曲柄相位差来实现。
3.产品智能化概念设计研究内容和方法
为了提高机械产品概念设计的水平, 必须使概念设计实现智能化, 采用智能计算机辅助概念设计系统。智能化概念设计主要研究内容和方法阐述如下:
3.1 智能化概念设计的研究内容
( 1) 建立各种类型机械产品功能库和功能结构表示库: 概念设计的的关键是功能创新和表示、功能分解和功能结构图设计。因此根据各种类型机械产品的功能要求和结构特点建立功能库和功能结构表示库, 将会大大有利于人们利用已有专业知识和设计专家经验进行机械产品的创新设计。
( 2) 建立各种类型机械产品相关的功能载体库和载体
创新方法库: 概念设计最终应将各种功能、功能载体加以实现, 因此将产品相关的功能载体汇总成功能载体库有利于设计人员构思和分析, 使设计达到更高水平。为了追求概念设计达到更大的创造性, 对功能载体应不断创新, 总结现有功能载体所遵循的创新方法将会有利于人们创新功能载体, 达到更为完美的程度。
( 3)概念设计的推理方法: 概念设计的的推理机制是根据一个或一些判断得出另一个判断, 并最终求得结果的思维过程。具体来说, 就是利用各种知识库中的知识, 按一定的推理策略解决机械产品的概念设计。概念设计的推理机, 目前有基于类比的推理、基于实例的推理和基于原型的推理等多种形式。
( 4) 产品概念设计的评价体系和评价方法: 对不同类型的机械产品的评价体系显然是不同的, 但是在产品概念设计阶段评价体系仍具有一定的共同点。一般来讲, 对机械产品和机械电子产品分为功能、工作性能、动力性能、经济性及结构紧凑性等五个方面。建立评价体系要充分注意科学性、全面性和专家经验性。对于产品概念设计中初步确定的几个方案, 最后应用综合选优的方法来确定最佳方案。这里可以实用模糊综合评判法、系统工程评价和价值工程法等方法。
3.2 智能化概念设计研究方法
智能化概念设计的目的是使计算机具有一定程度的智能, 辅助人完成概念设计的全过程。“发明是靠99%的汗水和1%的灵感”,在概念设计中, 智能化目标就是由计算机完成99%的汗水工作, 而由人来完成1%的灵感工作。根据以上认识, 机械系统概念设计模型如图2 所示。它可以分为三部分: 右边部分代表基础知识, 它包括原理库、行为库和结构库; 左边部分为代表领域知识的本体库和样体库; 它们共同作用于中间部分概念设计功能行为结构的设计过程中。
篇10
[关键词]中部崛起战略;高校;毕业生;就业
[作者简介]刘峰,合肥工业大学机械与汽车工程学院副院长,副教授;张海林,合肥工业大学机械与汽车工程学院助教;杨琳。合肥工业大学机械与汽车工程学院助教,安徽合肥230009
[中图分类号]G473.8
[文献标识码]A
[文章编号]1672-2728(2007)11-0201-03
一、引 言
2004年党和政府提出“中部崛起战略”,与“沿海地区率先改革开放战略”、“西部大开发战略”、“振兴东北老工业基地战略”相联结,标志着我国区域发展的完整战略格局全面形成。合肥工业大学作为面向全国招生的以工科为主的“21l”全国重点大学,为了能向全国重点区域和重点行业输送更多的优秀人才,在学校党委的统一部署下,组成毕业生就业工作调研小组,奔赴中部地区的安徽、河南、湖北、湖南等地,先后走访了多家国有大型企业和科研单位,广泛开展毕业生就业工作调研,着重了解在“中部崛起”战略的推动下,中部地区经济发展和人才需求状况,取得圆满的效果。
用人单位根据我校校友的情况对我校毕业生给予了实事求是的分析。总体上看,我校毕业生具有以下明显的优点:第一,业务能力比较强,具有较强的动手能力,专业知识扎实;第二,工作作风踏实、有吃苦耐劳的精神,能够脚踏实地开展工作,很多毕业生都是通过在基层扎实的工作逐步走向重要的管理和技术岗位;等等。这些优点是很多用人单位愿意选拔我校毕业生的重要原因。我校的有关专业在相关行业享有很高的声誉。在调研过程中我们发现,我校机械设计制造及自动化、车辆工程、电气工程及自动化、计算机应用、材料成型、粉末冶金、土木工程、建筑工程、建筑学等等传统优势专业一直是非常受欢迎的,有些单位至今仍和我校有着密切的科研及人才培养等方面的合作。例如郑州机械研究所,目前不仅和我校有着密切的科研项目的合作,而且还共同培养硕士研究生和博士研究生。
在调查中,我们也发现由于我国区域经济发展不平衡,“中部崛起”战略也是近年才提出,包括我校在内的全国许多重点大学的学生就业去向主要集中在珠三角、长三角和首都经济圈等地。因此,在我们走访的用人单位中,我校校友主要还是在上世纪八十年代和九十年代初的毕业生,九十年代后期以来,到中部地区就业的学生人数较少,这个趋势是和中部地区快速发展不相符的。同时,在调查中发现,我校的传统优势专业在中部地区仍然有着比较好的声誉,毕业生受用人单位青睐,而近年来新设置专业的影响力较小。
二、中部地区的毕业生就业市场的特征
(一)中部地区国有大中型企业以及国防科工企业的发展态势良好,对高素质人才的需求大幅增加。现在的很多大型国有企业经过比较长时间的公司化、股份化和深入的改革,逐步建立起现代企业制度,对市场经济的适应程度得到了很大程度地提高,企业内部的经营管理机制、分配和激励机制、选拔用人机制等等也非常灵活和高效,很多企业在纷纷实施多元化和国际化战略。例如株洲硬质合金集团公司和南车集团株洲电力机车厂都是国家大型企业,有着高效灵活的企业经营管理机制,生产的现代化程度高、产品的国际化程度高,在国内外都有着较大影响。同时,随着国家综合国力的提升,党和国家高度重视国防建设,不断加大对国防科工企业和科学研究机构的投入,例如武昌造船厂在生产民用产品的同时,也在大批量生产军工产品。这些企业对高素质人才的需求大幅增加。
(二)中部地区在国家宏观政策的驱动下。区域经济增长快速,对高素质人才的需求增长快。在国家“中部崛起”战略的指引下,在我国中部地区形成了一些以省会城市为中心的经济快速增长的区域。这些区域有着明显的区域优势,例如在湖南的长株潭一体化、郑州-洛阳城市群等区域。随着国家宏观经济的发展以及城市投资环境的优化,原国有大型企业的复苏、外资企业的进驻和民营企业的快速发展等等,也急需各类高素质人才,其中尤其是工科类人才。
(三)高等学校毕业生就业市场的竞争日趋激烈。尤其是毕业生就业的高端市场格局逐步变化。很多国家重点高校纷纷利用多种途径加强和中部地区用人单位的密切联系,而且这些高校也都瞄准国有大型企业和国防科工系统的企业和研究所的大好发展前景,非常重视向这些行业系统的单位输送毕业生。值得我们高度关注的是:随着高等教育办学格局的变化,以行业办学的局面被打破,传统的以行业内高校为主的毕业生就业市场逐步改变,中部地区的很多行业企业改变了以前从行业内高校选拔毕业生的途径,开始面向全国各类高校招聘人才。这些情况的出现,需要引起我们的高度重视。对以机械行业为背景的我校来说,不仅要巩固传统的就业市场,而且要积极开拓新的毕业生就业市场。中部地区装备制造业的快速发展,也为我校毕业生提供了广阔的施展才华的舞台。
(四)用人单位选拔聘用毕业生的标准越来越高。毕业生的竞争压力大。机遇和挑战并存。随着我国进人高等教育大众化教育阶段,高校毕业生近年来增长非常迅速,用人单位对选拔聘用的毕业生的质量提出了非常高的要求,特别是一些在行业内有一定影响以及效益比较好的大型企业和科研机构,对选择什么高校毕业生、什么专业毕业生、什么素质和标准的毕业生有着非常严格的具体要求。例如关于国家英语四级考试的问题,当很多人在讨论四级是否和学位挂钩的时候,毕业生就业市场实际已经给了我们答案,用人单位对四级的要求几乎是完全一致的,如果毕业生没有通过英语四级,用人单位几乎就不考虑。因此,加强英语教学,努力提高学生英语四级考试通过率,才是我们做好毕业生就业工作的务实做法。通过调查,也引起我们深深的思考,在高等教育大众化的背景下,作为“21l”全国重点大学,我们仍要坚持精英教育,努力提高教育质量,培养高规格、高素质的优秀人才。
三、面向“中部崛起"的高校毕业生就业指导的思考
(一)丰富就业指导教育的内涵,深入开展毕业生就业指导
毕业生就业指导教育是一项涉及人的理想追求、国家宏观经济战略、市场经济理论、法律道德等等知识系统综合的教育,不单纯是就业技巧的教育。经过调研,我们认为应包括以下内容:
首先是要加强毕业生的事业观教育和理想信念的教育,引导学生将对事业的追求和实现人生理想作为选择工作单位和岗位的主要价值取向,用事业观和人生理想来统领就业、择业和创业的观念,
用理想信念和对事业的追求来指引自己行动和奋斗的方向,在“事业发展、待遇要求、区域位置”等形成合理稳定的就业价值取向。引导大学生在选择职业时既要符合个人的特点、能力,也要符合社会、企业发展的需要,高校要大力开展职业精神和职业价值观的教育,让大学生认识到只有将自我价值与社会价值统一起来的事业才是真正成功的事业,才有可能促进个人职业生涯的持续发展…。要坚决避免以前提出的“先就业、后择业、再创业”的观点,引导毕业生克服在就业过程中的目标短视的现象。
其次要加强国家宏观经济政策取向和社会主义市场经济理论的教育。国家宏观经济的发展方向是非常值得研究的,随着改革的深入,近年来我国的制造装备行业和国防科工系统得到了比较快速的发展,中部崛起、振兴东北、西部开发等国家战略,在很大程度上为毕业生就业提供了新的方向。随着市场经济的成熟,很多知名企业都在实施国际化、多元化、异地化战略,很多东部地区的企业也纷纷到中西部地区投资或开发市场,许多到东部地区就业的毕业生会被企业安排到中西部地区去工作。
同时要加强法制教育和诚信道德教育,其中包括《公司法》的基本知识的教育、现代企业制度基本知识的教育,民事合同法律知识的普及。根据我国《企业法》的规定,根据不同的标准划分企业的类型,如根据生产资料所有情况划分国有企业和私营民营企业,根据资本构成和责任分担情况划分为公司制企业和合伙制企业及个人独资企业等。我国的国有企业目前也基本实现了公司制改造,逐步建立了现代企业制度。随着市场经济的发展,从法律上看,今后我国的企业划分标准逐步实现符合国际惯例的按照企业资本构成和责任分担的标准来划分,而不是简单地理解为国有企业或民营企业。很多毕业生对这样的情况很不了解,迫切需要加强普及教育。要引导学生掌握合同、协议等所具备的法律意义,了解自己应该承担的民事责任。加强学生诚信道德教育,坚持道德教育和制度约束相辅相成。因为道德领域的问题是和个人品行和素养紧密联系的,对缺乏道德缺乏诚信的现象,不能仅仅依靠舆论和个人的反思来约束调整,最好上升到制度和法律层面来进行约束。现在有人提出的加强“诚信档案”的建设是可以尝试的。
(二)用市场细分理论作指导,结合学校的专业设置和学科建设方向,积极加强和用人单位的联系,巩固和扩大大学生就业的行业背景
由于我校原来属于国家机械电子工业部,学科建设和专业设置也具有明显的行业背景,我们和机械电子行业的很多大型企业和科研机构有着密切的联系。虽然我国的机械电子行业的发展经过了比较大的波折,但是随着市场经济的成熟和国有企业改革的深化,大多现在已经恢复了生机。这些机械和电子行业的企业和科研机构基本上有我校毕业生在不同的工作岗位上工作,也有着比较好的评价。我们必须下大力气继续巩固同机械电子行业的企业和科研机构在选拔聘用毕业生方面的密切联系。
加强和中部地区用人单位的密切联系,是推进在“中部崛起”背景下促进毕业生就业的有效途径。可以采取“走出去、请进来”的方法,不仅要坚持每年派出有关从事毕业生就业工作的领导和老师利用寒暑假等时间深入到用人单位加强联系,也可以通过在寒暑假或节假日期间举办“学生就业工作研讨会”等形式有选择地邀请有关重要的用人单位的有关领导和人力资源部门的负责同志到我校来座谈交流、相互了解、沟通感情、增进友谊。
毕业生就业市场的巩固和开拓是一项系统工程,还需要充分发挥各院系、教研室以及广大教师的作用,广泛收集信息。主要是因为:一方面各院系对所设置专业的行业背景、学生就业主导方向有着比较充分的掌握,对本行业的发展状况以及人才需求情况在总体上有着比较清楚的了解,特别对新专业尤为重要;另一方面,各院系教研室老师可以利用科学研究、学术交流等途径走访有关用人单位,积极开展产学研合作,同时也可以充分依托校友加强和用人单位的联系,逐步扩大毕业生人才市场。
(三)增强毕业生的综合素质仍然是做好毕业生就业工作的根本。加强大学生在校学习生活过程的教育和培养是做好毕业生就业工作的迫切要求
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