对机械电子工程的认识范文

时间:2023-12-06 18:03:09

导语:如何才能写好一篇对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。

对机械电子工程的认识

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关键词:机械电子;电子工程;机械设计

中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

传统的机械工程与现代的电子工程通过信息技术有机的结合起来,形成了现在的机械电子工程。随着人工智能技术的不断发展,机械电子工程由传统的能量连接、动能连接逐步发展为信息连接,使得机械电子工程具有了一定的人工智能。

1. 机械电子工程的简介

1.1机械电子工程的产生

随着时代的进步和科学技术的发展,越来越多的新生事物都在这一过程中产生,而机械电子工程正是这么多新生事物里的一大重要工程。机械电子工程是很多的学科和技术穿插的结果,因此机械电子工程从一产生就具有复杂性,机械电子工程的复杂性也是由它本身的产生过程决定的。首先,机械电子工程的产生的基础是机械工业的产生,在原始社会时期,人们的生产方式主要是以手工为主,而社会的发展和人们的无穷追求就促使了人们想改变这种局面,这个时候机械工业就应运而生。而随着社会的进一步发展,单一的机械工业无法满足人们的欲望,在单一的机械工业发展到一定时期时,信息时代到来了,信息时代的到来就促使了机械工业要向机械电子工程发展。从这一过程我们就可以看出,机械电子工程的产生是时代的产物,没有信息时代的推进,机械电子工程也不可能产生。

1.2机械电子工程的特点

机械电子工程是信息时代的产物,因此机械电子工程较之于传统的机械工程来说具有很显著的特点,以下是机械电子工程的显著特点:第一,机械电子工程的产品外貌比较独特。机械电子工程是信息时代的产物,因此具有很强的信息时代的特色,比如说具有现代化的时代特征,在进行机械电子工程的产品外貌设计时,机械电子工程的产品外貌设计师会把一些具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中。对于这一点来说非常的重要,只有把具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中,机械电子工程才会与传统的机械工程有一定的区别;第二,机械电子工程的产品结构比较简单。任何的设计都应该遵循设计简便的设计原理,而机械电子工程产品的结构设计也不例外,也要遵循结构简单的设计原理,这一点非常的重要。机械电子工程的产品设计只有设计出比较简便的产品,它才会受到广大消费者的关注和欢迎,但在传统的机械工程的产品设计中,很多的传统的机械工程的产品设计师并没有注重这一点,都忽视了机械工程的设计应当遵循设计简便的原理这一问题,这在一定程度上也反映了很多的传统机械工程的产品设计师的素质比较低下这一问题。而在传统的机械工程的产品设计领域也存在着这样的问题,很多传统的机械工程的设计师进行的设计太过于追求设计简单,而忽视了机械工程的结构设计具体功能的实现,他们误解了设计的简便性,他们简单地把设计的简便性理解成设计的简单,这一问题直接造成的后果就是设计的任务没有很好的完成,也就是没有实现设计的根本目的,没有达到设计的功能要求。

2. 机械电子工程的发展

2.1机械电子工程的初期发展时期

在人类历史上,外国人举办了很多次的机械电子工程的交流会,在初期的机械电子工程的交流会中,外国人第一次把结合了信息时代元素的机械工程称为“机械电子工程”,机械电子工程在这一时期得到了很多人的重视。人们应用这一时期的机械电子工程去做了很多的研究,这一时期的机械电子工程还是处在一个相对比较落后的发展时期,各个方面还相当不成熟。

2.2机械电子工程的滞后发展时期

一个新生事物的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是任何一个新生事物的出现和发展过程所无法避免的,机械电子工程对于新时代来说也是一大新生事物,对于机械电子工程来说,机械电子工程的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是无法避免的。科学家们在机械电子工程的初期发展时期之后,对机械电子工程的研究力度不断地加大,对它的研究领域不断地扩大,而研究力度越大,机械电子工程的问题也就会越来越多,对于很多的科学家来说这是一个很大的难题,因为要研究机械电子工程的各个因素,科学家们不仅要研究传统的机械工程,还要研究信息时代赋予机械电子工程的时代元素,而对于这些因素的研究对一个机械电子工程师来说要求很高,机械电子工程师不仅要对传统的机械工程进行一定的研究,而且要对新时代下的信息化元素进行深入的学习,只有充分地做到这两点,我们的机械电子工程师对机械电子工程的研究才会有所进步。而这一时期的机械电子工程师却没有满足这两个要求,这一时期的很多机械电子工程师对传统的机械工程颇有研究,但是对于新时期的信息时代的知识确是很欠缺,他们也并没有对新时代下的信息化元素进行深入的学习,而是对新时代下的信息化元素采取逃避的方式,在这一情况下,机械电子工程也不会得到发展,只会处在滞后时期。

2.3机械电子工程的平稳发展时期

在经过一段时间的滞后发展时期之后,很多研究机械电子工程的科学家都觉醒了,他们在寻求一种进步,而要使机械电子工程得到长足的发展,研究机械电子工程的科学家们就必须加强对传统的机械工程的研究力度和对新时代下的信息化元素进行深入的学习。研究机械电子工程的科学家们的觉醒使得机械电子工程在新时期下得到平稳的发展。

3. 机械电子工程的应用

随着社会的进步,人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域不断地扩大,对于传统的机械工程来说,它的应用领域受到了极大的限制,传统的机械工程仅仅只是应用在一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而随着时代的进步,这些比较低级的和要求不是很高的基础领域会逐步地淘汰,机械电子工程将会取代传统的机械工程,它的应用领域正好可以弥补传统的机械工程的不足,机械电子工程的应用领域不是一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而是经过改造的比较低级的和要求不是很高的基础领域和一些比较高级的领域。笔者相信,随着时代的发展以及人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域将会更广更大。

4. 结语

在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。机械电子工程的发展还有待于研究机械电子工程的科学家们的共同努力,研究机械电子工程的科学家们只有不断加强对科学知识的学习,他们对机械电子工程的研究才会更加的深入。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。

参考文献:

[1] 傅丽凌,杨平.机械专业综合型试验平台的建设(J).电子科技大学学报社科版,2005,(7).

篇2

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

篇3

关键词:机械电子工程;实验教学;教学改革

作者简介:罗亚辉(1981-),女,湖南华容人,湖南农业大学工学院,讲师;康江(1969-),男,湖南长沙人,湖南农业大学工学院,副教授。(湖南 长沙 410128)

基金项目:本文系湖南农业大学教学改革项目“机械电子工程专业实验教学体系的研究与实践”的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0145-02

机械电子工程是一门综合性学科,集机械设计制造技术与电子技术为一体,其学科具有知识点丰富、涵盖内容广与适用范围宽等特点。近年来,随着电子信息与自动控制技术的快速发展,机电系统正逐步向智能化与自动化方向转化。目前在各行业中没有渗透电子与自动控制技术的纯机械领域越来越少,因此,社会急需全面掌握机、电和控制的复合型人才。[1-3]

湖南农业大学机械电子工程专业是根据当前国内外机电产品生产及发展趋势而设置的,以培养具有实践能力和创新精神,能应用机械、液压传动、电子、控制和传感技术,从事国民经济各部门所必须的机电设备及其自动化的设计制造、应用研究与科技开发等工作的复合型高级专门人才为目标。因此,要求所培养的学生既要有扎实的基础理论知识,又必须有较强的动手能力和创新思维。实验室是培养学生理论联系实际、建立创新意识、提高工程实验能力的重要实践基地,在教学计划中占有相当大的比重,但湖南农业大学机械电子工程专业是在多年探索机械设计制造及其自动化专业改造并取得经验的基础上创办的,其实验课程的设置与实践能力的培养均侧重于机械部分,因此有必要开展湖南农业大学机械电子工程专业的实验教学改革研究。

一、机械电子工程专业实验教学现状分析

湖南农业大学机械电子工程专业于2010年开始招生,专业课程设置参考了国内多所高校的经验,在现有师资力量与教学硬件条件下,力争做到最好,但就实验教学环节而言存在以下问题。

1.专业内容广而不精

由于机械电子工程专业涵盖机械与电子,因此在课程设置时力争兼顾到机械与电子两方面的内容,包括“理论力学”、“材料力学”、“机械制造基础”、“机械制图及计算机绘图”、“机械设计基础”、“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“控制工程基础”、“液压及气动”、“传感器与检测技术”、“电机及电力拖动基础”、“单片机原理及接口技术”、“工厂电气控制技术”、“可编程控制技术”、“信号与系统”、“机电一体化系统”、“数控技术及其应用”等近20门专业课,学生普遍反映课程科目太多,对应课程所开设实验学时偏少,难以深入学习,故每门课掌握得都不够精通。

2.电类实验设备不足

湖南农业大学机械电子工程是在多年的机械设计制造及其自动化专业基础上创办的,相比而言,机械类实验设备较完善,而电类实验的开设,虽可以在湖南农业大学部省共建电气技术实验室进行,但当时所建的电气技术实验室主要为满足机械设计制造及其自动化专业及其他工科专业的电类基础实验开设,因此如“电路分析”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等基础课程的实验,均能满足要求,而专业课程如“信号与系统”、“机电一体化系统”等却缺少对应的实验设备。

3.综合设计性实验设置不够

在实验教学方法上,由于课时少而时间紧等问题的存在,尽管实验室的多数仪器均能满足设计性与综合性实验要求,但目前各门课程所开设的实验多以验证性或演示性实验为主,以保证学生能在课堂上按时完成实验内容。如“电路分析”、“模拟电子技术”、“传感器与检测技术”等课程均采用模块化实验仪器,学生实验时只需简单的连接电源线与信号线进行观察或数据记录即可,严重局限了学生的思维,部分课程的实验甚至达不到教学大纲要求。因此,在教学过程中,难以调动学生的积极性与学习兴趣,发挥其主观能动性与创造性,教学效果有所欠缺,对应用型与创新型人才培养目标的体现不够深入。

二、深化实验教学改革,培养学生实践能力与创新思维

1.修改培养方案,面向市场培养应用型人才

机械电子工程专业的培养目标是要求本专业的学生不仅具有扎实的理论知识,还必须通过实验真正掌握所学理论知识,从而具备较强的动手实践能力,因此,重视实验和实践教学是培养方案修改所必须思考的问题。机械电子工程专业涵盖机械与电子,要在宽口径的同时有所精通,培养方案修改时便不能盲目的减少理论课程或平均分配实验学时,而是应该按照市场人才培养需求进行。

(1)合并相关性较强的课程实验,单独设立实验课。机械电子工程专业的课程内容较多,应用性强,如“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”等课程均开设有一定学时的实验课,从10学时到14学时不等,以帮助学生理论联系实际,更好地掌握理论知识,提升动手能力。分别开设实验课能方便各任课教师自主实施课程教学,但容易出现各课程实验内容过于基础,综合性不够的问题。由于这三门课程都是电类专业基础课,联系紧密,相关性强,因此可以考虑将三门课程的实验合并为一门“电工电子技术实验”,学时设为34学时,课程开设时可以从电类基础实验开始,后期完成应用性、设计性较强的两个综合性实验,使学生能更好地掌握相关内容,增强动手实践能力。

(2)按教学计划要求和培养目标对某些课程的理论与实验课时进行增减调整。如“单片机原理及接口技术”课程,10个学时的实验课远远不能满足学生的学习要求,可适当考虑减少部分理论学时,增加实验学时至16学时或更多,使学生通过实验对单片机的基础理论有较深的理解,能初步设计基本的单片机控制软硬件;同时增设单片机课程设计,用1~2周的时间进行自主设计,使学生利用所学理论知识解决实际问题的能力得到加强,从而深入培养学生的应用动手能力。

2.多方位改进实验条件

由于电类教学设备老化、部分专业课程实验设备不足等问题的存在,导致学生在实验课上动手操作机会减少,甚至某些课程未曾开设对应的实验。针对此类情况,机械电子工程专业应考虑从以下几方面改善实验条件:

(1)加大资金投入,建立“机电一体化技术”、“信号与系统”等课程对应的专业实验室。

(2)将部分设计性实验与教师科研结合,如教师研究的信号放大电路、滤波电路等可以用于“模拟电子技术基础”实验教学,而涉及到的信号检测部分或控制单元则可以用于“传感器与检测技术”、“单片机原理及接口技术”课程的设计性实验教学,以科研促教学,提高学生的动手能力与参与科学研究的能力。

(3)建立开放式的创新实验室,一方面实验室的开放不局限于课堂教学,由此提供给学生更多的动手操作机会,提升学生学习的主观能动性与自主学习能力;另一方面依托开放式的创新实验室,组织学生更多的参加各类创新活动,如机械创新大赛、电子设计竞赛及机器人大赛等,通过学生的自主开发设计,培养学生的实践能力与创新思维。

3.优化实验教学内容

针对目前各课程实验多以验证性或演示性实验为主,缺乏综合设计性实验的问题,除了改进实验条件外,还可以从各任课教师优化实验教学内容方面着手。如“单片机原理及接口技术”课程,实践性强,内容综合难度大,为便于组织,多是在实验箱上进行相关验证性实验,此类教学方式难以提高学生的学习主动性与积极性,教学效果不佳。因此,教师可从教学方式和教学手段方面进行优化,采用“任务驱动”教学法,[4]精心设计实验教学内容,使学生不仅对单片机硬件电路设计具备直观认识,也可自主尝试设计基于汇编语言或C语言的单片机软件,以提升学生自主学习的积极性,更好地掌握该门课程的内容。再如“传感器与检测技术”课程,是一门应用性极强的课程,不仅包括传感器获取信号部分,[5,6]还包括信号的变换、处理、显示等电路分析,目前所采用的实验仪器为“传感器系统实验仪”,集成了应变片、电容传感器、电感传感器、压电传感器、热电偶、霍尔传感器、光电传感器等十多种传感器及对应的处理电路,具备集成度高、应用简便等特点,能方便学生在课时范围内完成实验,其缺点是模块化的设计限制了学生的创造性思维,只能验证性完成各传感器的标定,学生兴趣不够。因此,教师可对实验教学内容进行设计,由易到难进行实验教学,基础实验在实验仪上完成后,结合电子技术、传感器技术、单片机技术的内容,引导学生自主开发,进行红外发射接收或光敏电阻应用等设计性实验,使其对传感器及应用方面的内容有更深的理解,培养其创新思维与开发设计能力,更好地将课本知识用于实践。

三、结语

湖南农业大学机械电子工程专业开设时间不长,不管是专业培养方案还是教学方式、教学手段都需要通过长期不断的探索研究并完善,笔者结合专业实际情况与学生反馈信息,对专业的实验现状进行了分析,并根据多年从教经验探讨了实验教学改革方法与思路,其中“传感器与检测技术”、“单片机原理与接口技术”等课程的实验教学内容优化研究,已应用于课堂教学。结果表明,学生学习兴趣得到提高,实践动手能力明显增强。2013年湖南农业大学组队参加了“第十二届亚太大学生机器人大赛国内选拔赛”,成功进入前八强,荣获一等奖,相较于往届有了重大突破,长达一年的研制过程中,浓厚的兴趣、坚实的基础与较强的动手能力缺一不可,体现了一系列的教学改革探索已初具成效。但是教学改革是一个长期的、不断循环往复的动态过程,在以后的教学过程中,还需要不断的探索,为更好地培养具有实践能力和创新思维的复合型人才而努力。

参考文献:

[1]王殿君,焦向东,王伟,等.新版机械电子工程专业培养方案的研究与实践[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2010,33(1):39-42.

[2]洪华杰,柯冠岩.关于高校机械电子工程专业创新教育的思考[J].高等教育研究学报,2009,32(4):64-66.

[3]黄民,朱春梅,祁志生,等.机械电子工程专业方向系列课程建设与教学改革[J].中国电力教育,2011,(3):182-184.

[4]李旭,蔡培中,康江.“任务驱动”教学法在单片机课程教学中的研究与实践[J].农业工程,2012,2(12):57-60.

篇4

关键词:机械电子设备 发展现状 对策

1、引言

电子机械设备是指在研究、开发和生产各种电子信息产品过程中专门用于材料制备、元器件加工、组合装调、工艺环境保证、工艺监控和质量保证的设备。电子机械设备在生产电子信息产品过程中,先进行产品最原始的材料生产,然后将材料进行加工,将生产出来的硬件及其各种分离的元器件以及连线构建成为一件具有良好实用性、可靠性和优美外观的实体产品。目前,电子机械设备的市场需求迅速增加,随着信息时代的发展,机械电子设备的需求量随着电子信息产品需求量的提高而提高。在此状况下,机械电子设备发展前景良好,但也存在发展瓶颈使得机械设备发展的面临着重重考验。

2、 我国机械电子设备的发展现状

经过研究多方资料和企业的实践得出,机械电子设备发展中的问题主要有以下几点。

2.1机械电子设备质量得不到保证

国产机械设备以及其他产品较国外进口产品相对落后,所以机械电子设备的质量需从源头抓起。零部件的质量直接关系到整个机械设备的质量,机械零件都是大批量的生产出来,经过筛选后再使用,但是机械零件的生产和质量检测主要是由人工完成,工作人员处于高度紧张,连续在单纯的厂间环境下工作,人眼容易产生疲劳,无法保证机械零件的质量,检测的效果较差,如何改善机械电子设备配件的质量状况也是值得业内人士深思的问题。

2.2机械电子设备的使用与保养工作的相互脱节,

机械电子设备的使用寿命在很大程度上取决于使用过程中的保护以及保养工作,当前我国的电子信息产品的需求量过大,一些企业在生产过程中使机械设备处于长期高强度的工作负荷之下,必然会产生零部件磨损等现象,且又不注重对其进行维护与保养,直接影响着机械设备工作的稳定性、可靠性和安全性,导致企业生产量降低,甚至会发生严重的安全事故。当前很多企业都制定了相关的机械设备使用制度,一般是一个操作人员固定使用一台机械设备,但却没有指定定人的保养制度,忽视了设备的保养。由于没有定人的保养制度,导致操作人员放松了对机械的保养,维修人员应付了事,当机械出现故障,便会相互推脱责任,严重影响着机械设备的质量和生产的数量,增加了维修成本,降低了设备的使用寿命,造成企业的损失。此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,未从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为重用轻管,为赶工期、抢进度而不惜拼设备,造成机械设备常期处于超负荷状态工作,或带病作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,致使固定资产无形流失。

3、改善我国机械电子设备发展现状的几点措施与建议

3.1重视机械设备的技术重要性,实现技术的不断创新

机械电子设备的技术问题不是依靠个别企业或者个别领导的重视就可以得到提高,而是需要国家、地方以及企业3方面共同关注,才能切实提高整体技术水平。首先,国家应当充分关注机械电子设备的发展,针对机械电子设备的技术水平问题,制定相关政策,创造良好环境,实现技术的不断创新与发展。其次,地方政府的支持对机械电子设备行业的发展至关重要。地方政府应当在制度、资金以及人才等方面为技术创新提供大力支持,为技术提高提供重要的方针指导,对于有技术创新突出贡献的人员以实质性的奖励,大力支持并鼓励技术人员的工作。最后,企业作为生产机械电子设备的主体,应当创造出一个良好的环境与氛围,聘请一些具有高技术水平和丰富经验的专家,定期对企业的相关技术人员进行培训,提高他们的技术知识能力,打造出一支具有高水平、高技术的专门研究机械设备的创新队伍,为企业的技术创新提供人力支持。

3.2加强设备保养和维修工作

(1) 设备在日常使用的时候,需要加强设备的保养工作,及时对设备进行清洗,和调整。减少机械设备间隙里的杂物,防止设备在缺油的状态下工作,减少致坏因素。

(2) 对使用中的机械设备给予定期保养,机械设备管理人员应根据不同的设备在出厂时所提出保养的具体要求来进行保养,同时要与使用设备的人员进行交流,了解设备状况,在规范操作下进行保养。

(3) 完善机械设备的维修计划。机械设备使用一段时间都会出现不同的故障,及时修理可减少故障状况。因此,企业应设定详细的年度或季度修理计划,对机械设备进行全方面检查,作出结论,进行维修。

(4) 精密贵重仪器结构精确,内部结构严密。因此平时应注意正确使用及维护。设立简易维修室及时排除使用中出现的故障,保证项目的顺利进行: ①上油,清洗擦干后在相关的关节部位涂上一层薄薄的油脂,它不仅可在相互接触的金属表面起到作用,还可适当地起到密封作用; ②运送、保管,精密贵重的器械较易损坏,在运送和摆放时要格外小心尖锐的器械如穿刺器等要及时套上保护帽,以免损伤器械。使用完最好采用专用容器在避免器械与器械相互碰撞和摩擦的前提下摆放和运送; ③定期维修:根据定期检修情况,总结仪器发生故障的规律,积累经验,了解仪器质量,为在使用中强调注意事项提供依据,及时排除故障,保证手术的顺利进行。

3.3管理措施

精密仪器、器械专人使用,专人管理。定点放置,集中放于有防止灰尘的潮湿的专柜内。建立一起档案,设置操作程序卡,建立使用登记本,做好每次详细使用登记。包括使用时间、性能状态,使用人等。器械原则上严禁外借,有特殊情况需外接,需填写借条,用后立即归还,防止损坏。建立器械损坏报告损赔偿制度,人为因素造成的损坏或遗失,则按器械价格追究当事人并按规定赔偿。器械使用后应立即清洗,拆洗的配件应及时安装,避免零件遗失。专科仪器必须由专职工程人员操作使用,严禁非专业人员盲目操作。只有充分掌握了设备性能操作规程,才允许使用该精密仪器。在使用该仪器之前要认真检查仪器运转情况,应轻拿慢放,一把一钳,确认各部零件是否完好。据工作情况,可以对专科仪器实行责任承包,包安全、包质量、包仪器完好率,做到定位放置、定期保养、定期检查、定人保管、责任到人,实行了分科管理。定期对器械仪器管理人员的工作情况进行考察,给与奖励或批评,这样可以充分提高管理的效率,最大限度发挥仪器的工作效率。

3.4 加强机械电子设备零部件的质量监督,保证机械电子设备质量首先,在生产中要使生产模式规范化,实行三班倒制度,保证工人有足够的休息时间,从而能够在工作中保持充足的精力。另

外,对于生产零部件的原材料也应把好关,要采购有质量保证的材料,在经济允许的条件下,采用国际高端零部件厂商的产品以保证质量。其次,在零部件的检测上要实行逐级监督的制度,通过多级检测,对零部件的质量层层把关。采用新进的检测工具,一旦发现不合格的产品需由相关人员负责赔偿,严禁出现由于人为原因造成的质量问题。

4、结语

机械电子设备行业的发展对我国工业的生产起着重要的作用,因此我们应当清醒地认识到其发展中的不足,利用科学手段进行管理,通过制度、技术等的创新提高管理水平,保证机械电子设备的质量,提高技术含量,才能够生产出大量高质量的电子产品,保证机械电子设备行业的持续发展。

参考文献

篇5

关键词:实践教学;教学改革;柔性制造系统

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)47-0179-02

一、引言

实践教学是高等教育的重要环节,是实现人才培养目标的有效途径和重要保证。随着社会的进步和发展,对人才的需求也发生了很大的变化,给实践教学带来一些新的问题和新的挑战。我校机械电子工程专业的培养目标中强调了机电结合的高级工程技术人才,为了培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新型工程技术人才,适应现代社会的要求,就必须要优化实践教学内容,推进实践教学方法和实践教学体制改革。而营造培养高素质创新工程技术人才的实践教学环境,提供合适的实践训练平台是达到培养目标的重要保障。为此,我校2012年在共建基金支持下成立了柔性制造实验室,通过柔性制造系统对实际工业自动化生产中的模拟运行,让学生了解和掌握现代机电系统运行控制技术,培养学生的实践能力和创新能力。本文围绕该柔性制造系统在我校机械电子工程专业实践培养上的应用,就我校在教学改革上的措施进行论述。

二、柔性制造系统

柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来,是一种技术复杂、高度自动化系统,柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段,是先进制造技术的基础。

通过该系统,能使学生可通过实验了解柔性制造自动化生产实训系统的基本组成和基本原理,能为学生提供一个开放性的,创新性的和可参与性的实验平台,让学生全面掌握机电气一体化与物流技术的应用开发和集成技术,能够帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分,从而掌握柔性制造相关系统的组成、功能及控制原理。促进学生在机械设计制造、电气自动化、数字控制技术、机器人技术、计算机技术、传感器技术、生产线技术等方面的学习,并对数控加工、电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、机器人控制技术、高级语言编程等技能得到实际的训练,激发学生的学习兴趣,使学生在光机电气一体化系统的设计、装配、调试能力等方面均能得到综合提高。系统组成如图1所示,共分为总控系统、自动化立体库及码垛机、自动化输送线系统单元、CCD形状颜色尺寸检测单元、上下料搬运机器人单元、数控加工单元、串联机器人装配与分拣单元、视觉导引搬运AGV几个单元部分。系统模拟某自动化加工、分拣、自动装配及自动出入库完整制造过程。立体库由两排货架及中间的码垛机构成,实现毛坯及成品部件的存储;传送线负责从立体库取件、传送工件到到各工作单元及传送入库;通过图像识别功能,对工件进行形状与颜色识别,通过信息识别,六自由度行走搬运机器人可选择把工件放入相应的数控加工设备(车削加工中心或铣削加工中心)当中。加工完毕,通过CCD视觉装置进行高度与直径等尺寸识别。并为下一工序做好准备。

该柔性制造系统可联机/单机两种运行模式,方便学生进行PLC控制、生产线控制、机器人控制及数控机床应用实训。

三、柔性制造系统在机械电子工程专业实践能力培养中的应用

1.课程实验实训。利用该柔性制造系统的各组成单元,对原有相关课程中的实验内容进行了调整整合,增加了综合性实验环节内容设计,根据教师授课情况,结合学生特点进行选取。主要服务的课程包括:机电传动与控制(步进电机、伺服电机控制)、PLC控制技术(立体库码垛机控制、传送线控制)、机器人技术(分拣机械手、搬运机械手)、机床数控技术(数控加工单元)、传感与测试技术(传送线、CCD等单元)、机电一体化技术。

2.实习实训环节。根据专业特点及实习实训要求,对原有实习实训环节进行了改革。将原第七学期三周的实习环节分割成几个模块,其中一个模块是2.5天的柔性制造系统实习实训模块,每次二十余人分成多个小组进行该模块的实习实训。对学生获得的专业知识和专业技能进行的一次全面考核和综合检验。按照机械电子工程专业设置的要求,通过柔性制造系统平台开展的集中实践教学环节,让学生完成的主要任务为:气路、电路或控制回路的构成的模拟设计及运行调试;根据工作要求对PLC控制程序进行修改或编写,模拟实际的控制过程;对人为设定的故障(电气及PLC故障)进行故障诊断及排除练习,提高学生解决实际问题的能力;模拟系统的各单元之间可以通过I/O进行通讯,将多个加工单元连接构成系统。通过这个教学环节,让学生自己动手来搭建实际机电一体化设备,以此来提高学生解决实际工程问题的能力。实习的内容:①柔性制造系统基础知识教学。主要讲授柔性制造系统技术的一些基本概念,让学生对柔性制造系统有全面的了解和认识。②立体库系统设计。通过对立体库实际操作,了解立体库工作过程;以立体库结构设计及PLC控制为主要教学内容,了解并掌握立体库结构设计技术,学生能够完成单元格的设计出图。了解立体库控制要求,采用PLC实现取、送工件的控制设计。③搬运线设计。以搬运线为教学对象,使学生了解掌握生产线工作原理及操作方法,了解生产线基本结构及控制方法,了解典型分拣、传送、检测环节的设计方法及操作。④AGV寻迹车设计。了解寻迹车基本结构组成和功能;了解AGV寻迹车车体结构设计方法,了解寻迹车控制原理和操作。⑤机械手。了解工业机器人基本原理,了解和掌握工业机器人机构及基本结构设计知识,掌握工业机器人操作知识,了解和掌握机器人控制原理,掌握机器人编程控制,利用测绘技术实现实物的测绘建模使学生在扫描和建模。⑥数控机床编程操作。以典型车、铣零件为对象,让学生能够通过动手实践将其数控加工程序编制出来,并在数控车及数控铣削加工中心完成各自零件的装夹、对刀及加工仿真操作。

本实习重点强化动手能力的训练,鼓励学生在对柔性制造系统全面了解和认识的基础上,独立完成系统的运行和各分系统的设计操作。

四、结论

柔性制造实验教学系统的建成与投入使用,丰富提高了我校机械电子工程专业在开放性实验室的实验教学和实训的能力。以此平台为基础,在授课教师及实验教师的共同努力下,有针对性地开展相关实验、实训项目,使学生可以更好地掌握机械、电子、电气、液压、自动控制、数控等专业知识,并以实际设备为对象,建立机电一体化设备调试、运行、维护等相关能力,有效地对应本专业培养目标要求。经过学习和训练,学生的综合素质得到提高并激发了部分学生的专业学习兴趣和科技创新兴趣,为今后的能力培养和就业发展打下了基础。

通过一年多时间的应用,实验、实训等项目内容在不断充实完善,在其间也发现了一些问题,例如包括对指导教师的能力要求、系统运行耗材费用控制等将在今后工作中逐步完善。

参考文献:

[1]王伟,王殿君,申爱明,等.柔性制造系统在机电一体化专业综合训练中的应用[J].安徽师范大学学报,2010,33(6):554-557.

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关键词:CDIO;机电一体化课程群;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0174-02

一、引言

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,以工程设计任务为导向,以培养个人能力、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标,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强调在加强基础教育的同时,关注工程实践,加强实践环节,强调个人职业技能与人际沟通的技能并重;强调综合创新能力,与社会大环境协调发展。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的,适合高校工科教育教学过程各个环节的改革。

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年初成为教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校成员。机械电子工程专业是我校CDIO培养模式的试点专业之一。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。“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”是机械电子工程专业的三门主干课程,基于CDIO的培养理念,我们将这三门主干课程以机电项目为载体进行整合优化,建立机电一体化课程群,与机械电子工程专业的培养目标是一致的,特别是对于学生创新精神和工程实践能力的培养具有重要意义。

二、实施过程

将国际工程教育的先进教学模式“CDIO(构思―设计―实现―运作)”融入教学过程,以机电项目为载体,制定了机械电子工程专业CDIO培养方案;确定以设计为导向的课程体系;制定机械电子工程专业基于CDIO理念的教学大纲;编写相关的教学文件资料等。将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门主干课程进行整合优化,建立机电一体化课程群,从课堂教学、实践教学环节等方面进行了改革。

(一)课堂教学方面

基于CDIO的培养理念,将机电一体化课程群的教学内容先进行整合优化。“机电控制技术”是机械电子工程专业的重要专业基础课,主要以典型机电产品为载体,让学生熟悉和掌握继电器-接触器控制电路的设计和PLC控制系统设计,培养学生对机电产品的控制系统进行设计的能力,为后续“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”两门课程学习打下基础。“机电一体化系统设计”是机械电子工程专业的一门主要专业课,教学内容主要以典型机电产品为载体,重点讲述精密机械技术、传感检测技术、伺服传动技术、自动控制技术等在机电产品设计中的应用,结合我校自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解,教学内容具有针对性。培养学生系统工程技术能力,为后续学习“机器人技术及应用”和进行机器人的开发和设计打下基础。“机器人技术及应用”采用自编讲义,综合国内外各种机器人的特点,选定自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解运动学、动力学、结构建模、机器人轨迹规划等内容。

基于CDIO的培养理念,机电一体化课程群的内容设计,避免了传统教学中课程内容重复问题,学生从“机电控制技术”课程中获得机电产品设计中计算机控制模块的设计能力,从“机电一体化系统设计”课程中获得机电产品设计中机械模块、传感器模块、伺服传动模块等设计能力,从“机器人技术及应用”课程中获得典型机电产品--机器人的系统设计能力。

改变传统授课模式,课程群教学充分利用各种教育资源,采取课堂实物演示与实验、多媒体技术、仿真技术现场演示等多种教学手段,从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人设计、调试等内容。注意采用启发式、讨论式、课堂实验式教学,通过生动直观多种方法手段并用,使学生在学习知识的同时,也学习分析问题,联系问题,综合运用多门课程知识,培养学生发散思维、立体思维、创新和解决问题的能力。

(二)实践教学方面

基于CDIO工程教育理念,机电一体化课程群在实践教学方面,以三向移动重载教学机器人作为项目对象,设计了机电系统设计与制造I、II、III三个综合实践项目。机电系统设计与制造I项目通过对教学机器人的解剖,掌握各个关键部件(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,进行初步的创新思维与产品构思训练。机电系统设计与制造II项目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键部件的详细设计,要求每个学生独立完成给定的局部O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。机电系统设计与制造III项目通过团队合作的方法对第I、II模块确定的项目进行机器人控制系统设计。通过这样训练,让学生进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等,同时这些关键技术可以触类旁通的用于其他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。由于最终的产品完全是学生自己设计,有利于学生掌握机电产品的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)整个过程,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。

三、实施效果

整合优化后以典型机电产品――机器人作为项目对象,贯穿于教学和实践性环节。学生学习的主动性、积极性提高,实践动手能力增强,极大地激发了学生学习兴趣和创新精神,学生反应很好。学生学完这几门课程后,能完成项目对象的构思、设计与开发,所设计产品具备一定的开放性,便于拆卸和组装,并且能够进行二次开发。近几年学生开发的产品参加全国机器人大赛和山东省机电产品大赛、山东省机器人大赛等都取得了很好的成绩。

整合优化后,老师们的讲课质量和讲课效果都得到提高,有3名教师连续三年荣获山东理工大学教学质量奖;发表CDIO方面的教研论文3篇;申请专利18项;并成功申报山东省高等学校教学改革研究项目――“基于CDIO的机械类应用型创新人才培养体系研究与实践”;还有“基于CDIO创新培养模式的新型移动机器人设计”、“基于CDIO的机电系统设计与制造第I模块的构思与设计”等6个CDIO项目获得校级教学研究项目立项。

总之,基于CDIO的培养理念,将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门课程进行整合优化,注重培养学生创新精神和工程实践能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,具有明显的特色。

参考文献:

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关键词 机器人教学;教学模式;实践教学;教学改革

中图分类号:TP242.2 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2017)06-0091-02

1 前言

机器人是高度整合机械、电子、计算机、材料、控制和仿生学的产物,在工业、农业、医学、军事等领域中均有重要用途,机器人学已经成为近年来各国科技发展的重要方向。因此,机器人教育已经成为高等院校相关专业的重要课程。但是由于机器人学的多学科交叉性以及较强的理论和实践性要求,只有制订一套切实符合应用型本科教学规律及要求的课程教学方案,强化实践,以应用为导向,才能真正意义上培养适合地方工业经济发展的应用型人才。

本文以三江学院机械工程学院机械电子工程专业为例,在对国内外高校机器人学科教学调研的基础上,针对本校本专业的特点,提出一些建议和改革措施,应用于近两年的教学之中,并取得较好的教学效果[1]。

2 国内外机器人教学现状

美国机器人教学现状 相对于国内而言,美国等西方国家的机器人教育起步较早,从中小学到高等教育到研究生教育的机器人教学体系较为完善。如麻省理工、卡内基・梅隆、斯坦福、伯克利等著名美国高校均针对不同对象开设了机器人课程。其机器人教学具有以下特点[2]。

1)课程设置灵活。美国高校中的机器人课程设置相对比较灵活,针对不同专业课程种类较多,如麻省理工学院就开设了机器人学、机器人导论、自控机器人设计竞赛、机器人编程竞赛等不同的课程。这些课程的针对方向和对象都不同,教学体系安排、考核方法也有所不同。

2)课程设置交叉性强。美国高校中机器人课程设置对学生知识领域的要求较高,这和美国完善的机器人乃至科技教学体系有关。许多高校的机器人课程对学生有很多先修课程要求,而且在导论性课程以后还有相关深入性课程供学生进行选修。以麻省理工为例,机器人导论课程需要先修动力学建模与控制课程,而机器人编程课程要求先修Java编程基础。

3)以项目为导向,实践性强。美国高校的机器人教W,尤其是科研实力较强的高校,往往以其最新的科研成果为载体,力图让学生参与到科研和实践当中,在实践和动手过程中学习。另外,很多课程的考核方式也是以团队项目来代替传统意义的理论考试。

国内机器人教学现状 国内高校在最近几年也都在相关专业的高年级或者硕士研究生阶段开设了机器人相关课程。课程设置相对国外还比较单一,基本以机器人导论性课程为主。课程中理论环节比重较大,实践环节较少,很多高校实践课程为零。

三江学院针对机械电子工程专业在第七学期开设机器人技术及其应用这门课程,其教学环节及过程还存在很多不足。

1)重理论轻实践。大量的教学时间花费在机器人机构学和控制策略的讲述上,而实践动手机会很少,学生大多兴趣不高,接受程度也较差。

2)教学内容较为陈旧。机器人学科发展日新月异,而机器人课程教学还是以传统经典教材为主,教学内容落后,并不能跟上时代要求,导致学生学而无用,校园学习和工作实践相脱节。

3 改革措施及效果

针对三江学院机器人技术及其应用课程存在的问题和不足,以实践为导向,提出一系列课程体系改革的方法和方向。

将机器人与其他相关课程教学相结合 机器人学本身是一门多学科交叉性学科。就三江学院机械电子工程专业而言,在进行机器人课程教学之前,学生已经先修过机械设计、理论力学、C语言、单片机等相关课程,但教学中并没有以机器人为对象进行过研究。

在机械电子工程专业学生的相关先修课程教学中,试图以机器人为本体,在教学中对机器人的相关知识做到简单介绍;另外在相关课程的课程设计中,如单片机课程设计中,将机器人控制系统作为设计内容,两门课或多门课相结合进行学习,效果事半功倍。

注重实践,提倡学生创新性培养 实践教学一直是工科高校尤其是应用型本科院校的重要教学手段。机器人学也是一门典型的实践教学课程,除了在有限的理论教学时间内,要求学生掌握机器人机构学、运动学、控制学、人工智能等各个方面的知识以外,还以实践为导向,引导学生动手去分析和解决问题,这对学生对知识的理解和掌握更为重要[3]。

结合机械工程学院机器人综合实验室,借助各种机器人开发平台,组装机器人,编写、调试机器人程序,让更多的学生在更多的教学环节进入实验室中。具体措施如下所示。

1)完善实验室建设,增大实践教学比重。机器人课程实践从零开始,其比重逐年增大,实验室已经可以针对不同的教学内容开设16个课时的针对性课内实验。

2)以比赛促学习,调动学生学习积极性。组织学生参加各种机器人比赛,在实践课程中就引入课内竞赛的机制,一方面对实践教学进行补充,另一方面对学生进行选拔,进而为师生构建科研团队、构建创新性培养平台提供有利基础。近年来,实验室在多项全省机器人竞赛中获得优异的成绩。

3)改革课程考核体系,提高实践比重。以往的机器人课程考核多数以理论考试为主,学生往往以此忽略实践环节。现在采用理论考核+实验考核+综合作业的方式进行全面考查,而且其比重为5:2:3。尤其是在理论课程开始就下发综合作业,要求学生以任务为导向,在理论课学习过程中,利用所学知识及时解决实际问题。将机器人理论教学与实践教学相结合,并对课程内容进行延展,充分调动学生学习的积极性和课下自学的能力。改变以往实践教学中标准化、程序化的弊端,使学生不受教材和结论的约束,完全做到自主性学习和研究,培养学生的创新能力、动手能力和跨专业综合应用能力[4]。

开展校企合作,深化学生能力培养 随着中国工业向工业4.0转型,机器人成为工业4.0生态系统中的重要一环,尤其是近年来,由于人力成本的增高和计算机等相关行业的发展,机器人工业发展日益蓬勃。

因此,企业对机器人方面的人才需求也相应增加。通过对西门子、埃斯顿等相关机器人企业的调研,发现企业对毕业生的知识技术要求和传统的机器人教学知识储备存在较大的出入。造成以上矛盾的主要原因是传统的机器人教学以理论教学为主,着重于对机器人运动学、动力学及控制学等相关学科的简单堆砌,而缺乏以机器人为对象的实践应用型教学。

通过和企业进行理论教学+实验室共建+工厂实习+毕业实习+就业的多层次合作,吸收企业灵活、应用性强、知识技术更新快等优势,增强机器人教学的实践导向性,使学生更直观和深入地认识机器人,掌握机器人应用的相关知识。具体措施包括[5]:

1)学习相关企业对于机器人领域岗前培训的内容,了解企业需求,并尽可能地把企业需要的知识糅合到机器人理论教学之中;

2)和企业进行机器人实验室共建,请企业工程师加入到实践教学环节中,帮助学生提高实践动手能力;

3)组织学生进行工厂参观实习和毕业实习,让毕业生在进行毕业实习的同时,以工程项目为背景,进行毕业设计。

4 总Y与展望

通过以实践教学为导向的机器人教学改革,加强学生对知识的掌握,提高教学质量,增强学生的动手能力和就业竞争力。通过在三江学院机械电子工程专业的教学实践反馈来看,机器人教学改革受到学生、教师和用人单位的一致好评。如何通过以机器人教学为载体,进一步强调实践教学重要性,通过实践教学和理论教学相结合,激发学生的创新能力和协作能力,是进一步进行机器人教学改革和发展的方向。

参考文献

[1]李彦林,郭建新,胡蓉,等.工程训练课程体系中机器人模块教学改革[J].实验科学与技术,2010,8(5):132-134.

[2]张存鹰,尹飞凰.关于高职院校实现机器人教学的探索与实践[J].价值工程,2011,30(12):198.

[3]杨维,吕栋腾,君,等.高职《机器人制作与编程》课程教学改革与实践[J].产业与科技论坛,2014(17):207-208.

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(一)统一认识,切实加强创业竞赛领导。

年初,管委会对创业竞赛自上而下展开讨论,通过讨论全委上下认识到开展创业竞赛绝不是可有可无,而是做好开发区工作的重要抓手,有效推动各项工作的主要手段。为此管委会班子高度重视创业竞赛工作,把创业竞赛工作列入重要议事日程,由委主任亲自抓,指定专人具体负责创业竞赛的日常工作。同时各局、办按照创业竞赛要求,采取定任务、定职责的办法,狠抓各项任务落实,促进开发区各项工作有效、有序推进。

(二)加快基础设施建设步伐,为入驻企业营造良好的硬环境。

1、童游组团重点基础设施建设项目进展情况

今年重点基础设施建设项目:赤岸大桥,总投资3**万元,目前已完成大桥规划设计、论证、评审、招标工作,预计7月上旬动工建设;4.5公里嘉禾大道,总投资4**万元,目前进入施工设计和房屋拆迁阶段,土方回填工作已在5月份展开;3公里防洪堤工程,总投资约3**万元,目前已进入图纸设计阶段,汛期过后可进入动工。随着这些基础设施开工建设及明年浦南高速公路的开通,将极大改善童游组团投资的硬环境,从而加快闽北经济开发区发展步伐。

2、工业园区基础设施建设情况

童游机械电子工业园和林产工贸园基础设施投资1.8亿元,己平整土地3**亩。其中,童游机械电子工业园区规划面积6**亩,一期工程占地1**亩,总投资约6**万元,已完成土方300万方,平整土地700亩;林产工贸园区规划1万亩,已投资设施1.4亿元,已平整土地2300亩,8栋标准厂房进入全面装修阶段。

(三)强化招商工作,增强引资实效。

开发区管委会始终把招商引资作为加快发展的重要手段,建立健全灵活多样的招商机制,采取“走出去、请进来”和长年设点驻外招商(在浙江的浙商会、华商会中设立招商机构招商,在闽南、深圳地区聘请招商顾问委托招商)的方式,瞄准重点地区(**)、抓住重点项目(科技含量高、产品附加值高、投资规模大);通过“5.13”“5.18”“6.18”的招商平台大力推介闽北经济开发区,宣传闽北经济开发区的产业发展优势,吸引客商投资,取得较好成效。迄今为止共引进企业47家,企业计划固定资产投资达14亿元。其中森岚木业、鑫泉木业固定资产投资均在亿元以上。此外,意向入园投资的大公司还有东南医药、恒瑞药业、贝发集团等。通过引进大企业的大项目投资,加快产业集聚、增强园区特色和提升开发区的品位。一是项目实际投资:1-5月份,完成投资20550万元,占年计划35**万元的58.7%。二是项目注册资金:1-6月,引进企业7家,注册资金11500万元,实际到资6300万元,占年计划2**0万元的31.5%(其中:童游机械电子工业园区入园企业实际到资5**万元,占年计划的50%;林产工贸园区入园企业实际到资1300万元,占年计划的13%)。三是合同利用外资:1-6月份,合同利用外资4**万美元,占年计划3500万美元的114.29%。其中:澳大利亚亚洲投资集团投资2**万美元木业生产项目,晟威国际(英国)有限公司2**万美元的安防产品生产项目。四是项目注册:晟威国际(英国)有限公司已完成项目注册1**万美元。

(四)以人为本,和谐征迁征地拆迁工作坚持“依法依规、以民为本”的原则,注重解决被征地农民后继生产、生活问题,组织农民开展技能培训并推荐就业,安排留用地和建设安置房,取得农民对征地工作的支持,大大加快征地进程。1-5月,完成征地3800亩,占年计划64.7%,其中童游1300亩、林产工贸园区2500亩。此外童游组团共收储土地6365亩,报批4520亩,供地3534亩。

(五)提供优质服务,促进入园企业早日开工建设

在做好招商引资工作的同时,管委会派专人为企业办理工商登记及项目建设相关手续,促使一批企业提前开工建设。目前,已为7家企业办好工商登记,为3家企业办好相关建设手续。园区基础设施建设为了满足企业建设和投产需要,开发区管委会还多方筹措资金,现落实开行贷款3**万元,与兴业银行7800万元贷款基本达成共识。

上半年,开发区建设虽取得一定成效,但也存在不少困难和问题,主要表现在两个方面:一是资金不足。目前集中区投入资金1.5亿元,年内还需投入2亿元,其中征地1.2亿元,基础设施0.8亿元,但从目前来看,银行贷款近期很难到位,资金运转压力大。二是基本农田调整难度大。二期工业平台结束后,童游组团已没地可用,耕地全部是农保田,下半年土地利用总体规划修编如果没有调整,今年工业平台建设任务就难以落实。闽北产业集中区的土地利用规划若纳入建阳和**市土地利用总体规划,两个市都反映基本农田调整难度很大,因此建议在全市范围调整。针对这些困难和问题,在市政府的支持下,我委将在今后工作中努力加以克服和解决。

二、下半年工作计划

认真贯彻实施“一点一线一重心”发展战略,按照科学发展、和谐发展和产业提升的要求,进一步解放思想,迎难而上,加大创业竞赛的领导力度和工作力量,争取全面完成市委、市政府下达的创业竞赛任务,实现开发区科学、快速的发展。下半年重点抓好以下几项工作:

(一)加快基础设施建设步伐。加快完成童游一期工业平台的基础设施,争取8月份开工建设童游二期工业平台;赤岸大桥、4.5公里嘉禾大道、3公里防洪堤项目三个重点基础设施建设,总投资1亿元,计划分别于今年7-8月份动工,明年下半年竣工使用。

(二)扎实做好征地工作。今年计划收储土地4**亩,其中工业用地3**亩,基础设施建设用地500亩,经营性用地500亩。根据开发建设的时序要求及时完成土地报批,认真落实被征地农民生活保障和就业培训,积极配合完成开发区土地利用总体规划的修编工作。

(三)千方百计筹措建设资金。今年童游启动区征地和基础设施建设需要资金2亿元,主要通过部分经营性土地拍卖、工业用地出让回收资金、争取银行贷款、积极吸收社会资金参与园区的基础设施建设等措施筹措建设资金。

篇9

孔子说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”要让学生保持“乐之者”的角色,教法必须改革创新,灵活有乐趣。

我校积极探索与研究如何上好专业生产实习(技能训练)课,如何引发学生对专业课的学习兴趣与认识,使学生的学习态度由被动变为主动的教学模式及方法,学生有了学习的兴趣,学习活动对他来说就不是一种负担,而是一种享受、一种愉快的体验,学生就会越学越想学、越爱学,从而达到事半功倍的效果。因此教师在教学中都应做好乐中施教和感兴教学,从而提高教学质量。通过不断地探索和实践,形成了我校在专业生产实习课上新的教学模式――趣味教学法。

趣味教学法在教学上有较多的形式与方法,具体也要根据不同的实习情况而选择不同的方法。我校在趣味教学法上进行了多次的研究、探索和实践,得出了各种不同的专业性较强的趣味教学方法。

一、趣味教学法在我校教学中的运作方式

1.在模块教学实习当中,首先必须完成本实习模块的基本技能操作训练,再增加趣味教学实习课题,但可以在一开始实习时引导学生或布置与趣味教学实习相关的课题作业等,让学生设计趣味教学实习课题。

2.可以在空余或晚自习时间安排趣味零件的设计(由于实习班级在晚自习时,作业相对较少),这样可充分利用学习时间,充实学生的学习内容。

3.在实施趣味教学课题时,以学生为主,教师为辅为指导思想,尽量让学生发挥自己的特长与爱好,以及个人潜力,而教师只是为学生提供技术指导或引导,并且给予技术难度或课题范围之内的指导控制。

4.单一的模块教学,可以让学生通过实习,设计一个综合性较强的零件,并由学生自己完成制造,加强综合能力的运用。

5.在设计专业教学计划或实习课题时,可以考虑学生从开始实习至毕业期间,所实习的课题是前后关联的,能组装并完成一件作品(产品或设备)。或者,先让学生设计或构思一件物品(产品),该产品的所有零件可在未来2~3年的实习当中自己去加工去实现。

6.根据实际情况,可安排每学期未进行一次趣味教学作品(课题)设计比赛,作品由学生在本学期实习期间自行设计、制作等,从而更好地激发学生的创新能力与创新意识,增强学生的学习成就感。

7.在高职班级,可采用趣味教学法,让学生制作或编写的毕业作品或毕业论文,从而有利于增强学生在设计毕业论文时的兴趣,提高毕业论文的编写质量。

二、趣味教学法在我校各专业生产实习课中的教学实例

1.模具设计与制造专业的模具综合训练

模具设计与制造专业需要掌握的基本技能:模具设计与绘图、铣床、车床、磨床、模具装配、试模调模等操作技能。依据我校模具设计与制造专业的课程设置以及实际教学模式和师资条件情况,运用趣味教学法:

同时,该零件加工制造模式,接近于企业模具制造的实际模式,有利于培养与企业接轨的模具制造技术人才。

2.模具专业的钳工技能训练

模具专业的钳工技能训练需要掌握的基本技能:模具或模型的锉配、角度锉配、尺寸精度控制、螺纹加工等钳工技能,以及结构构思能力、零件装配的基本概念、间隙配合锉配、组配件锉配加工等钳工技能。根据我校模具设计与制造专业的课程设置,以及实际教学模式和师资条件情况,运用趣味教学法:

通过趣味教学法,可加强学生对钳工专业的认识,增强学生对钳工实习的学习兴趣,掌握钳工基本技能知识,并能合理或巧妙运用钳工综合技能,进行制作或设计作品,从而让学生自己感受到学有所用,并能提高学生的综合技术运用和思考能力,增强或突出学生的学习成就感。

3.机械加工技能训练

机械加工技能训练需要掌握的基本技能:铣床、车床、磨床、电火花线切割,铣床加工基本操作技能、尺寸精度控制、组合件的加工与配合,零件造型与设计技术与能力等技能训练。根据我校模具制造技术专业、加工中心与电加工技术专业的课程设置,以及实际教学模式和师资条件情况,运用趣味教学法:

通过趣味教学法,可加强学生对机械加工技术的认识和兴趣,能合理运用不同加工设备的不同机械加工特点,综合运用技能,进行设计或制作组合件作品,从而提高学生的综合技术运用和思考能力。

4.数控加工与雕刻技能训练

数控专业的技能训练需要掌握的基本技能:掌握机床切削加工所必需的理论知识,熟练掌握数控加工主要设备的结构性能、工作原理和使用维护方法,掌握数控机床基本操作与本专业相关的机加工操作技能,了解数控车床的控制原理,熟练掌握编程操作方法,具备机床的使用和维护保养能力。根据我校数控加工技术专业、加工中心与电加工技术专业的课程设置,以及实际教学模式和师资条件情况,运用趣味教学法:

通过趣味教学法,可加强学生对数控机床基本操作以及技术和技能综合运用,球面、曲面等复杂零件的编程与加工,组合件的加工,数控产品的设计、制造的综合能力,从而成为能进行数控机床的编程、操作、维护的应用型高级专业技术人才。

5.机械电子工程一体化技能训练

机械电子工程或机电一体化技能训练需要掌握的基本技能:钳工基本技能、配合件锉配、机械加工的基本操作、组合零件结构要点、典型机电设备的原理和安装、掌握机床基本操作方法、机床基本维护保养能力、电工基本知识和技能、电路板的设计与运用、机电综合运用等。根据我校机械电子工程、机电一体化专业的课程设置,以及实际教学模式和师资条件情况,运用趣味教学法:

通过趣味教学法,可加强学生对机械加工的基本操作、组合零件结构要点、典型机电设备的原理和安装方法的掌握,电工基本知识和技能、电路板的设计与运用、机电综合运用等,培养学生的创新能力与创新意识。从而提高学生的学习(实习)兴趣,变被动为主动。

三、趣味教学法在我校各专业生产实习课教学中的总结

(一)趣味教学法在我校各专业生产实习课的教学中的优点

1.提高学生的学习(实习)兴趣。变被动为主动,或变“要我学”为“我要学”。

2.提高学生的综合技术运用和思考能力。

3.提升课堂学习的气氛。

4.加强学生对专业(技能)的认识。

5.增强或突出学生的学习成就感。

6.触发学生的创新能力与创新意识。

7.弥补实习设备的不足因素(当部分学生没安排上机操作时,可进行课题设计)。

8.对趣味教学法的推广作用,改变传统教学方式和方法。

9.增强学生家长对小孩在校所学的技能的认识和了解程度(部分零件或作品可以带回家里)。

10.增强学生就业的有利条件与就业机遇(学生可带着自己制作的零件或作品去参加就业面试)。

(二)趣味教学法在我校各专业生产实习课的教学中存在的问题

1.与教学计划或教学大纲有所冲突,部分需重新制定教学计划。

2.对教师自身能力(综合技能)要求较高。

3.受实习设备或实习条件、场地影响(部分课题可能会跨越几个实习模块)。

4.现有教师观念思维改变(解放思想)。

篇10

【关键词】机械工业;计算机技术;发展;应用

0 引言

机械自动化在各行各业的应用和发展,显现出了机械自动化产品的优点和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源,不断满足人们生活和生产多元化需求。现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革,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 计算机技术的发展概况

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。

2 机械和电子控制技术的发展和现状

经过多年的迅速发展,特别是”十一五”期间,中国机械行业取得了很多可喜的成绩,在国内和国际上已取得一定地位,从业企业在市场、资金、人才和技术等方面都初具特色,为中国机械行业的进一步发展奠定了良好的基础,但我们仍要对行业形势及企业自身发展有一个清醒、客观的认识。机械未来的行业发展趋势显的至关重要,它很大程度上牵制和引领着中国机械行业的发展现状以及未来方向,因此有针对性的研究和分析国内外机械的发展趋势以及对我国机械行业的影响非常重要,机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。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。随着计算机领域的发展在不断地拓宽。

3 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用

自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,“机电一体化”技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。 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。

3.1 “机电一体化”的发展历程

(1)数控机床的问世,写下了“机电一体化”历史的第一页;

(2)微电子技术为“机电一体化''带来勃勃生机;

(3)可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础;

(4)激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使”机电一体化”跃上新台阶。

3.2 “机电一体化”发展趋势

(1)光机电一体化。引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

(2)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”。

(3)全息系统化――智能化。今后的机电一体化产品”全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。

(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。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。

3.3 计算机在机械和电子控制产业的应用实例

机器人的应用正迅速向生产和生活的各个领域扩展,各种各样的机器人产品随之出现。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。

自动售货机[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。

4 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。广大设计人员应清醒的认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展,才是机械工业发展的唯一出路。所以设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者,而应该作为新技术产业化的创造者。为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。

【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[J].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[J].农机化研究,2006.