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機(jī)電一體化的應(yīng)用論文精品(七篇)

時(shí)間:2023-06-25 16:03:13

序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇機(jī)電一體化的應(yīng)用論文范文,愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

機(jī)電一體化的應(yīng)用論文

篇(1)

關(guān)鍵詞: 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 考核方式 思路 改革

《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是一門面向機(jī)械設(shè)計(jì)制造類專業(yè)所開(kāi)設(shè)的專業(yè)綜合特色課程,是集機(jī)械、電子等基礎(chǔ)課程知識(shí)為一體的綜合性專業(yè)課程,課程在學(xué)生所學(xué)專業(yè)課的基礎(chǔ)上,從機(jī)械電子結(jié)合的角度介紹機(jī)電一體化的主要研究?jī)?nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域,并結(jié)合機(jī)電一體化典型設(shè)備,講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過(guò)程,闡明機(jī)電一體化技術(shù)原理。課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性特征,因此,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中既重視和掌握基本概念、基本原理和基本方法,又重視相關(guān)理論的應(yīng)用,加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用[1-2]。針對(duì)該課程以上特點(diǎn),如何開(kāi)展課程的考核成為課程教學(xué)改革的關(guān)鍵,本文在綜合分析課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,論述了現(xiàn)有考核方式的特點(diǎn),分析探討了不同考核方式優(yōu)缺點(diǎn),提出課程考核方式改革的思路,為高校機(jī)械設(shè)計(jì)制造類專業(yè)《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革提供一定參考。

1.《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程特點(diǎn)

《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程作為機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)的新興交叉學(xué)科,在機(jī)制專業(yè)課程體系中占據(jù)重要地位,融合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學(xué)科,將機(jī)械技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、信息處理技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多種技術(shù)融于一體,體現(xiàn)了“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電有機(jī)結(jié)合”的原則,具有綜合性和應(yīng)用性強(qiáng)的突出特點(diǎn),課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電一體化設(shè)計(jì)能力具有重要作用。

課程在學(xué)生所學(xué)專業(yè)課的基礎(chǔ)上,從機(jī)械電子結(jié)合的角度介紹機(jī)電一體化的主要研究?jī)?nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域,結(jié)合機(jī)電一體化典型設(shè)備,講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過(guò)程,使學(xué)生了解機(jī)電一體化的組成及發(fā)展方向,掌握典型機(jī)電一體化系統(tǒng)及產(chǎn)品的基本工作原理,了解有關(guān)機(jī)電一體化儀器、設(shè)備的應(yīng)用。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),以期達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo),即通過(guò)相關(guān)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握,促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)了解機(jī)電技術(shù)學(xué)科知識(shí),掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,提高學(xué)生“機(jī)電有機(jī)結(jié)合”的實(shí)際應(yīng)用能力[3-4]。

2.當(dāng)前主要的考核方式及其特點(diǎn)

2.1試卷考試。

試卷考試主要通過(guò)期末考試評(píng)估學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握情況,主要有開(kāi)卷考試、閉卷考試及半開(kāi)卷考試等形式。試卷考試一定程度上反映了學(xué)生對(duì)于機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)水平,但是,學(xué)生突擊背復(fù)習(xí)題應(yīng)付考試現(xiàn)象較為普遍,而且結(jié)合《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的課程特點(diǎn),單純采用試卷考試很難實(shí)現(xiàn)課程“提升學(xué)生機(jī)電有機(jī)結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用能力”的教學(xué)目標(biāo),而且課程考試一般在結(jié)課后一次性完成,無(wú)法完全反映學(xué)生對(duì)于課程的整體學(xué)習(xí)效果,缺乏對(duì)于課程的過(guò)程管理。

2.2平時(shí)成績(jī)與試卷考試相結(jié)合。

針對(duì)試卷考試存在的過(guò)程監(jiān)控不足等弊端,許多院校在考核過(guò)程中引入平時(shí)成績(jī)考核環(huán)節(jié),平時(shí)成績(jī)主要由期中考試測(cè)驗(yàn)、出勤、平時(shí)作業(yè)等組成,一般權(quán)重在20―40%。課程總評(píng)成績(jī)最終由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分組成,期末成績(jī)?yōu)樵嚲沓煽?jī)。該種方式對(duì)課程的過(guò)程管理進(jìn)行了監(jiān)控,提高了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性,有助于學(xué)生在課堂上認(rèn)真學(xué)習(xí)、積極思考,課下認(rèn)真完成作業(yè),但是該種考核方式對(duì)于課程考核權(quán)重及平時(shí)考核項(xiàng)目的設(shè)置要求較高,教師需對(duì)平時(shí)作業(yè)的布置、創(chuàng)新類實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置等平時(shí)考核環(huán)節(jié)進(jìn)行較好的把握。

2.3結(jié)課論文。

結(jié)課論文通過(guò)學(xué)生在課程結(jié)束后提交結(jié)課論文的方式完成課程考核,結(jié)課論文考核方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和初步的科研能力,有助于培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力,對(duì)于課程論文,一般要求選題結(jié)合機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容,原則上一人一題。

結(jié)課論文考核方式一定程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,但是在實(shí)施過(guò)程中,針對(duì)《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的課程特點(diǎn),要求學(xué)生在結(jié)課后期較短時(shí)間內(nèi)完成質(zhì)量較高的課程結(jié)課論文難度較大,易出現(xiàn)論文分析膚淺、運(yùn)用課程理論知識(shí)點(diǎn)不足等問(wèn)題。

2.4基于CDIO的“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”考核方式[5]。

基于傳統(tǒng)考核方式存在的問(wèn)題,相關(guān)人員提出CDIO考核方式,該方式以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)評(píng)估方法和學(xué)習(xí)成果相結(jié)合??己四J讲扇 ?+3+1+2”考核方式。具體做法是:在考核前一個(gè)月左右給學(xué)生布置一批應(yīng)用性比較強(qiáng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的課題,學(xué)生在這段時(shí)間內(nèi)有針對(duì)性地查閱有關(guān)資料,編制程序框架,調(diào)試程序并進(jìn)行仿真,在考前一周,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的上機(jī)調(diào)試能力,適當(dāng)縮小命題范圍,減小難易程度,突出重點(diǎn),命題采用分類隨機(jī)抽簽的方法,學(xué)生在上機(jī)考核過(guò)程中,規(guī)定時(shí)間,一人一機(jī),分組進(jìn)行,教師重點(diǎn)考核其對(duì)課程內(nèi)容的掌握及實(shí)踐技能,并進(jìn)行答辯。答辯時(shí),教師針對(duì)考題進(jìn)行提問(wèn),考核成績(jī)最終由平時(shí)、上機(jī)技能、答辯情況及調(diào)試結(jié)果綜合評(píng)定,從而考核學(xué)生對(duì)課題的準(zhǔn)備情況、理解程度及實(shí)踐技能。對(duì)于動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生,鼓勵(lì)成立興趣小組,開(kāi)展科技創(chuàng)新活動(dòng),明確職責(zé),利用實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放,對(duì)自己的課題設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)物模型,通過(guò)當(dāng)場(chǎng)演示,講解分析,教師注重過(guò)程考核,根據(jù)學(xué)生的分工、設(shè)計(jì)、演示情況和答辯情況綜合打分,得出本門課程成績(jī)。這種考核方式的優(yōu)點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生平時(shí)注重學(xué)習(xí),有的放矢,積極主動(dòng)地配合教師的日常教學(xué)活動(dòng),上課互動(dòng)性好,能有效地激發(fā)學(xué)生上課學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)效率。

2.5采用職業(yè)技術(shù)資格考試來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試[6]。

職業(yè)資格證書是反映勞動(dòng)者具備某種職業(yè)所需要的專門知識(shí)和技能的證明,與學(xué)歷文憑不同,職業(yè)資格證書更多地反映了特定職業(yè)的實(shí)際工作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以及勞動(dòng)者從事這種職業(yè)所達(dá)到的實(shí)際能力水平。它是勞動(dòng)者求職、任職、開(kāi)業(yè)的資格憑證,是用人單位招聘、錄用勞動(dòng)者的主要依據(jù),也是境外就業(yè)、對(duì)外勞務(wù)合作人員辦理技能水平公證的有效證件。

職業(yè)技術(shù)資格證書涉及知識(shí)、技能、能力和素質(zhì)等多個(gè)角度,并側(cè)重于技能、能力和素質(zhì)的提高。因此,在利用其取代傳統(tǒng)考試的同時(shí),需對(duì)照人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)的要求,從認(rèn)知、操作技能與能力和職業(yè)素質(zhì)等方面,全面系統(tǒng)地考察其可行性,并將其作為選擇和確定結(jié)業(yè)考試內(nèi)容的依據(jù)。目前,可參照“數(shù)控中級(jí)工”、“維修電工”等工種中的一類或多類項(xiàng)目進(jìn)行考慮,學(xué)生通過(guò)取得相應(yīng)職業(yè)資格證書后申請(qǐng)課程免考的方式進(jìn)行。

3.課程考核方式改革思路

基于《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的課程特點(diǎn),結(jié)合機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),考核過(guò)程中,可在充分論證的基礎(chǔ)上,將簡(jiǎn)單的一次性考試考核向多種形式并重的方式轉(zhuǎn)變,將理論考核向理論與實(shí)踐相結(jié)合方向轉(zhuǎn)變,將組織方式由學(xué)校組織向社會(huì)認(rèn)可的職業(yè)資格考試方式轉(zhuǎn)變,具體思路如下:

3.1豐富考試考核形式,強(qiáng)化其合理性。

為了提高考試考核的公平性與合理性,考試考核的形式不能僅僅局限于傳統(tǒng)方式[7]??己诉^(guò)程中,合理引入平時(shí)成績(jī)考核,將現(xiàn)有的一次性考試考核轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻慰己耍ㄟ^(guò)綜合課堂表現(xiàn)成績(jī)、隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)、平時(shí)作業(yè)成績(jī)、實(shí)習(xí)成績(jī)等多方面的指標(biāo)決定最終的綜合考核成績(jī),在此基礎(chǔ)上,確立合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,優(yōu)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),合理分配考核指標(biāo)權(quán)重,以期合理、公正地反映學(xué)生對(duì)于課程的學(xué)習(xí)效果。

3.2完善考核內(nèi)容,強(qiáng)化考核過(guò)程管理。

為了使課程考核能夠真實(shí)反映學(xué)生學(xué)校效果,課程組需在進(jìn)一步分析課程教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,完善課程考核內(nèi)容,形成理論考核與實(shí)踐考核試題庫(kù),并結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向,及時(shí)更新完善考核內(nèi)容,根據(jù)實(shí)際及時(shí)修正考試內(nèi)容,提高考核內(nèi)容更新效率。在平時(shí)考核環(huán)節(jié),需進(jìn)一步加強(qiáng)過(guò)程管理,完善平時(shí)考核方式方法,提高其可操作性。

3.3拓展考核組織方式,多渠道實(shí)現(xiàn)課程考核。

在考核組織方式上,突出國(guó)家職業(yè)資格鑒定考試,引入職業(yè)資格證書制度[8],通過(guò)課程學(xué)習(xí),在合理分析人才培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,確立適于課程考核要求的職業(yè)資格類別,建立與國(guó)家職業(yè)資格鑒定考試考核接軌的以職業(yè)綜合能力(職業(yè)技能)和職業(yè)素質(zhì)考核為主線、知識(shí)能力素質(zhì)全面全程考核的考試考核體系,實(shí)現(xiàn)課程的多方式考核,使學(xué)生在實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的同時(shí),達(dá)到國(guó)家職業(yè)資格考核要求,從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力。

4.結(jié)語(yǔ)

本文在綜合分析《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,論述了現(xiàn)有考核方式的特點(diǎn),提出了課程考核方式改革的思路,然而課程考核改革是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程,要改變先前的考核模式,必須引導(dǎo)學(xué)生注重平時(shí)學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練,同時(shí)要求教師加強(qiáng)課程教學(xué)改革的研究,這對(duì)教師、對(duì)學(xué)生都將是一種挑戰(zhàn)。因此,要想切實(shí)做好《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程考核方式改革,務(wù)必制定好長(zhǎng)期策略,注重積累,保障落實(shí),只有這樣,才能建立科學(xué)、規(guī)范、合理的考核機(jī)制。

參考文獻(xiàn):

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篇(2)

【論文摘要】:介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征,研究了國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),指出了未來(lái)發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。

近些年來(lái),光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成,相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較,光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序,任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2功能增加,精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高,運(yùn)算速度加快,通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作,其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差,達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí),由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少,機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化,智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高,使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分,一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差,導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動(dòng)部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開(kāi)關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此,裝置的壽命提高,故障率降低,從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí),包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等,就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng),各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合,使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短,提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放以來(lái),科技領(lǐng)域急起直追,我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高,尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品,不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多,覆蓋面也日益擴(kuò)大,從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此,我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括:

(1)激光技術(shù)

1)高單色性,利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí),可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫,可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化,對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制,而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。

(2)傳感檢測(cè)技術(shù)

1)激光準(zhǔn)直,能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2)激光測(cè)距,其探測(cè)距離遠(yuǎn),測(cè)距精度高,抗干擾性強(qiáng),體積小,重量輕,但受天然影響大。

3)光纖探測(cè)器,在目標(biāo)很小,間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

(3)激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng),極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

(4)光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?,F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段,如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語(yǔ)

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開(kāi)發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化,便具有很高的功能水平和附加價(jià)值,將給開(kāi)發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志,朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)

[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息,2000(8)

[3]宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來(lái).光機(jī)電信息,2003(12)

篇(3)

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械工業(yè)

1前言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域.由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化.使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化。使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。論文 畢業(yè)論文

2機(jī)電一體化的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù).將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱 其涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面.是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù).而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊.這是機(jī)電一體化與機(jī)械+電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別機(jī)械工程技術(shù)由純機(jī)械發(fā)展到機(jī)械電氣化.仍屬傳統(tǒng)機(jī)械.其主要功能依然是代替和放大的體力 但是發(fā)展到機(jī)電一體化后.其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外.還能賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等 即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸.還是人的感官與頭腦的眼神。機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別是智能化 機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型例子有:數(shù)控加工中心、機(jī)器人以及具有檢測(cè)控制性能的數(shù)碼相機(jī)等??傊粋€(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)主要是由機(jī)械裝置、執(zhí)行裝置、動(dòng)力源、傳感器、計(jì)算機(jī)這五個(gè)要素構(gòu)成。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展歷史

2O世紀(jì)6O年代以來(lái).人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后.刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,再后來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ) 大約到20世紀(jì)8O年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn):機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展:各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持:2O世紀(jì)9O年代后期.開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段.機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化.微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳.出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法.機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。

我國(guó)是從20世紀(jì)8O年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作.取得了一定成果,但與歐美、日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合。它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科.隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展.還將被賦予新的內(nèi)容。

4 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)的分析

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此,機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下:

4.1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能是不可能的,也是不必要的。但是高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

4.2 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定,無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)?;瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

4.3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等人們?nèi)粘I疃紟?lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?,F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliancesystem,CIAS),使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4.4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm。的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

4.5 綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。一方面物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。

篇(4)

摘要:高職院校畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、工程實(shí)際應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力的重要途徑。通過(guò)分析高職院校畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,結(jié)合福建船政交通職業(yè)學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐,提出高職院校機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)改革方法,并進(jìn)行改革效果分析。

關(guān)鍵詞:高職院校;機(jī)電一體化專業(yè);畢業(yè)設(shè)計(jì);教學(xué)改革

作者:曾思通

1前言

《教育部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)普通高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作的通知》(教高廳〔2004〕14號(hào))指出,畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié),在培養(yǎng)大學(xué)生探求真理、強(qiáng)化社會(huì)意識(shí)、進(jìn)行科學(xué)研究基本訓(xùn)練、提高綜合實(shí)踐能力與素質(zhì)等方面具有不可替代的作用,是教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的重要體現(xiàn),是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。高職院校的畢業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有別于一般專業(yè)課程中的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué),在實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方式、考核方式、評(píng)價(jià)體系等各方面都沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),因而如何實(shí)施這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),歷來(lái)是各高職院校研究和探索的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

臺(tái)灣技職教育在畢業(yè)設(shè)計(jì)特別是實(shí)務(wù)專題制作上頗有建樹(shù)。2017年,筆者赴臺(tái)進(jìn)行為期33天的教學(xué)改革學(xué)習(xí),深入了解了臺(tái)北城市科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)務(wù)專題)的設(shè)計(jì)及制作過(guò)程,觀摩了臺(tái)灣科技大學(xué)、正修科技大學(xué)等電機(jī)工程系的專題成果展;再通過(guò)對(duì)大陸相關(guān)院校的調(diào)研,以及根據(jù)自身多年從事機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)目前高職院校畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)存在的不足,并提出相應(yīng)的教學(xué)改革和實(shí)踐方法。

2高職院校畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的不足

以畢業(yè)論文取代畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)畢業(yè)論文是為獲得學(xué)位資格而撰寫的學(xué)術(shù)性較強(qiáng)的研究論文,是衡量可否畢業(yè)及申請(qǐng)和授予相應(yīng)學(xué)位的基本依據(jù),要求在一定的研究方向內(nèi)選擇論題或課題,對(duì)相應(yīng)的學(xué)術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究論證[1]。針對(duì)本科教育的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)并不適合于培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才為目標(biāo)的高職教育。高職院校畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要求體現(xiàn)以“職業(yè)能力培養(yǎng)”為主線,沿用本科院校的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)模式,勢(shì)必不能達(dá)到高職院校畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標(biāo)和要求。

以綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告或說(shuō)明書作為畢業(yè)設(shè)計(jì)終結(jié)材料有些院??紤]到學(xué)生綜合能力特別是理論水平不夠,無(wú)法完成較高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì),于是索性放棄畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),直接讓學(xué)生提交一份綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告或說(shuō)明書作為畢業(yè)設(shè)計(jì)材料。這些綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告或說(shuō)明書往往又有教材、網(wǎng)絡(luò)資料可查閱、參考,于是一部分學(xué)生有恃無(wú)恐,很少把精力放在畢業(yè)設(shè)計(jì)上,最終提交的材料質(zhì)量往往讓人大失所望。

以下企業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)以畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告代替畢業(yè)設(shè)計(jì)的高職院校也不在少數(shù)。通過(guò)調(diào)研和下企業(yè)檢查,畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)也存在一定的不足,很難達(dá)到期望的效果和目標(biāo)。企業(yè)鑒于自身經(jīng)濟(jì)效益、管理模式以及實(shí)習(xí)學(xué)生能力的考慮,往往讓學(xué)生從事相對(duì)簡(jiǎn)單,重復(fù)性、專業(yè)性不高的工作。在畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)還不盡如人意之際,簡(jiǎn)單地讓畢業(yè)生全部以實(shí)習(xí)報(bào)告頂替畢業(yè)設(shè)計(jì),往往導(dǎo)致學(xué)生為完成任務(wù)而虛構(gòu)實(shí)習(xí)內(nèi)容或網(wǎng)絡(luò)抄襲相關(guān)實(shí)習(xí)報(bào)告。

以實(shí)務(wù)專題形式開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)以實(shí)務(wù)專題的形式開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)是近年來(lái)一些高職院校采取的方式。實(shí)務(wù)專題是借鑒臺(tái)灣技職院校各學(xué)科專業(yè)普遍推行的專題制作課程,通過(guò)專題制作過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力,整合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)及綜合技能,還能提升團(tuán)隊(duì)合作、獨(dú)立思考、邏輯思維、論文撰寫與口頭報(bào)告等諸多能力[2]。實(shí)務(wù)專題環(huán)節(jié)主要包括:根據(jù)學(xué)生的生活、工作實(shí)際情況,收集信息、查閱資料,確定具有一定實(shí)際意義的選題;提交方案的可行性報(bào)告、實(shí)施計(jì)劃、耗材清單預(yù)算、采購(gòu)方案、預(yù)期成效;按計(jì)劃開(kāi)展實(shí)務(wù)專題制作;提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書、答辯PPT、視頻;展示產(chǎn)品的功能等。

實(shí)務(wù)專題制作相比于傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)具有一定的優(yōu)勢(shì),取得較好的效果,但在實(shí)施過(guò)程中也逐漸暴露一些問(wèn)題。目前實(shí)務(wù)專題面臨的主要瓶頸有選題難度逐年增大、專題工作量差異大、考核標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、教師指導(dǎo)工作量大、資金有限等。

畢業(yè)答辯流于形式通過(guò)廣泛調(diào)研,不少高職院校存在畢業(yè)答辯不規(guī)范、流于形式,畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)率百分百甚至沒(méi)有畢業(yè)答辯環(huán)節(jié)的現(xiàn)象。于是不少學(xué)生心存僥幸心理,簡(jiǎn)單隨意應(yīng)付畢業(yè)設(shè)計(jì),在學(xué)生中產(chǎn)生不良影響。教師對(duì)于這樣的現(xiàn)象難以遏制,對(duì)學(xué)生越來(lái)越?jīng)]信心,最終使畢業(yè)答辯越來(lái)越流于形式,失去應(yīng)有的作用。

3高職院校畢業(yè)設(shè)計(jì)理念

《教育部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)普通高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作的通知》(教高廳〔2004〕14號(hào))提出,高職高專學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)要與所學(xué)專業(yè)及崗位需求緊密結(jié)合,可以采取崗前實(shí)踐和畢業(yè)綜合訓(xùn)練等形式,由學(xué)校教師與企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員共同指導(dǎo),結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際選題,確定訓(xùn)練內(nèi)容和任務(wù)要求;時(shí)間應(yīng)不少于半年;對(duì)高職高專學(xué)生要加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的規(guī)范管理,加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控,嚴(yán)格考核,采取評(píng)閱、答辯、實(shí)際操作等形式,檢查和驗(yàn)收畢業(yè)設(shè)計(jì)成果?;诟呗氃盒H瞬排囵B(yǎng)目標(biāo)、高職學(xué)生的特點(diǎn)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的特殊性,畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的基本理念有:以“職業(yè)能力培養(yǎng)”為主線,堅(jiān)持以高職教育培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),遵循“以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”的原則,以“掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用、培養(yǎng)技能”為重點(diǎn),力圖做到“降低理論要求、精選設(shè)計(jì)內(nèi)容、加強(qiáng)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練、突出應(yīng)用實(shí)踐”,注重學(xué)生應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

4高職院校機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革

強(qiáng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的各級(jí)管理畢業(yè)設(shè)計(jì)工作涉及學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)、科研水平、教學(xué)管理、教師教學(xué)以及學(xué)生能力提升等多方面因素,在所有教學(xué)工作中占有極其重要的地位。學(xué)校應(yīng)建立職責(zé)清晰的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理體系,明確相關(guān)管理機(jī)構(gòu)、系部、教研室及相關(guān)人員職責(zé);各系部、教研室應(yīng)根據(jù)自身專業(yè)特點(diǎn)建立畢業(yè)設(shè)計(jì)管理和實(shí)施方案,并上報(bào)相關(guān)管理機(jī)構(gòu)審批。相關(guān)規(guī)章制度應(yīng)包括:選題審批制度;開(kāi)題報(bào)告環(huán)節(jié),建立過(guò)程考核特別是中期檢查制度;答辯資格審查制度;答辯制度等。

將技能大賽與畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合高職院校職業(yè)技能競(jìng)賽旨在培養(yǎng)和檢驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、安全意識(shí)等職業(yè)素養(yǎng)[3]。相關(guān)高職院校都在機(jī)電一體化競(jìng)賽儀器設(shè)備上做了大量投入,而很多機(jī)電一體化競(jìng)賽平臺(tái)在培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)技能、素質(zhì)上可以發(fā)揮非常好的作用。

近年來(lái),高職院校機(jī)電一體化專業(yè)省級(jí)、國(guó)家級(jí)相關(guān)的技能競(jìng)賽主要有自動(dòng)化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與技術(shù)改造、機(jī)械設(shè)備的安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用等。各院校的硬件設(shè)備都較為豐富,通過(guò)充分利用這些綜合性硬件平臺(tái),可以為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供很好的平臺(tái)。通過(guò)多年的摸索,福建船政交通職業(yè)學(xué)院通過(guò)競(jìng)賽平臺(tái)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)取得較好的效果,積累了一些經(jīng)驗(yàn)。下面以學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)利用自動(dòng)化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試技能競(jìng)賽平臺(tái)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)為例,進(jìn)行說(shuō)明。

福建船政交通職業(yè)學(xué)院作為福建省自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)基地,擁有多套不同系列自動(dòng)化生產(chǎn)線平臺(tái)。為了使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中較為系統(tǒng)地應(yīng)用所學(xué)機(jī)電一體化專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)和提升學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng),在機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,選擇基于自動(dòng)化生產(chǎn)線平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的、學(xué)生需要完成的基本任務(wù)有:通過(guò)調(diào)研和查閱相關(guān)資料,了解自動(dòng)化生產(chǎn)線相關(guān)背景、發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)等;學(xué)習(xí)和掌握亞龍三菱335B自動(dòng)化生產(chǎn)線平臺(tái),涉及PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、氣液動(dòng)技術(shù)、變頻器技術(shù)、組態(tài)技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等;根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐案例,設(shè)計(jì)基于亞龍335B平臺(tái)的仿真實(shí)踐系統(tǒng),自行設(shè)計(jì)自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作目標(biāo)和控制要求;完成工作任務(wù)細(xì)節(jié),并展示系統(tǒng)功能;查閱相關(guān)技術(shù)手冊(cè),整理歸納亞龍335B自動(dòng)化生產(chǎn)線平臺(tái)西門子和三菱系列的區(qū)別,最后將完成的自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)相關(guān)的控制器、變頻器等由三菱系統(tǒng)改造為西門子系列;完成畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)說(shuō)明書、相關(guān)視頻、答辯PPT等。

將創(chuàng)新融入畢業(yè)設(shè)計(jì)近年來(lái),國(guó)家高度重視科技創(chuàng)新,并將創(chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置[4]。在國(guó)家實(shí)施知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的背景下,高職院校應(yīng)越來(lái)越重視創(chuàng)新創(chuàng)意的教學(xué)與實(shí)踐。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為高職院校完成培養(yǎng)目標(biāo)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),應(yīng)大力提倡創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)新意識(shí),逐漸提升學(xué)校整體科技創(chuàng)新能力。首先應(yīng)積極鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí)始終貫穿創(chuàng)新性原則;其次是允許老題新做,追求在某些環(huán)節(jié)、機(jī)構(gòu)、功能上突出變化,不斷提升專業(yè)專題設(shè)計(jì)的專業(yè)水平、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維;最后要積極鼓勵(lì)學(xué)生就畢業(yè)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)并完成的機(jī)電一體化產(chǎn)品參加相關(guān)成果展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽以及申請(qǐng)相關(guān)專利等。

以福建船政交通職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟(jì)型激光雕刻機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)專題為例,該作品是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生“機(jī)電創(chuàng)新專題”DIY作品。學(xué)生利用數(shù)控知識(shí),借鑒3D打印機(jī)的相關(guān)原理,設(shè)計(jì)了激光雕刻機(jī)的機(jī)構(gòu)、控制電路并編寫了控制程序。激光雕刻機(jī)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)后,學(xué)生利用該作品免費(fèi)給廣大師生在U盤、手機(jī)、紀(jì)念品等物品上雕刻姓名、圖案等,取得很好的影響。該作品參加了2016年海峽兩岸大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)暨兩岸教育成果展并榮獲一等獎(jiǎng),在學(xué)院首屆黃炎培杯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得金獎(jiǎng),申請(qǐng)并獲授權(quán)實(shí)用新型專利。

調(diào)整畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間多數(shù)院校將畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在第六學(xué)期,難免造成畢業(yè)設(shè)計(jì)與頂崗實(shí)習(xí)、就業(yè)的沖突。根據(jù)機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)期教學(xué)安排以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間安排做了調(diào)整,主要有:

1)實(shí)行導(dǎo)師制,在第四學(xué)期初為學(xué)生安排畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師,并于第四學(xué)期末完成選題,匯總教研室;

2)第五學(xué)期前兩周完成開(kāi)題報(bào)告;

3)第五學(xué)期期末完成實(shí)務(wù)制作,并開(kāi)展中期檢查,要求學(xué)生在中期檢查前完成實(shí)物制作并展示作品功能,中期檢查成績(jī)占最終成績(jī)的60%;

4)第六學(xué)期期末完成實(shí)務(wù)專題設(shè)計(jì)說(shuō)明書、答辯PPT,參加畢業(yè)答辯。

5畢業(yè)設(shè)計(jì)改革實(shí)踐成效

首先,畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革完善了學(xué)校、系部的教學(xué)管理體系,強(qiáng)化了師生的質(zhì)量意識(shí)。

其次,通過(guò)技能競(jìng)賽與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合,不僅有效利用了技能競(jìng)賽設(shè)備平臺(tái),也緩解了畢業(yè)設(shè)計(jì)選題難的局面,同時(shí)活躍了學(xué)生參加技能競(jìng)賽的氛圍和熱情,提升了學(xué)校技能競(jìng)賽的成績(jī)。教育部公布的2017年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽高職組的獲獎(jiǎng)名單,福建船政交通職業(yè)學(xué)院獲獎(jiǎng)數(shù)量達(dá)57個(gè),位居全國(guó)第二名。

再次,學(xué)生創(chuàng)新能力得到培養(yǎng),教師科研能力顯著提高,學(xué)校的科研創(chuàng)新水平得到提升。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)大力提倡科研、創(chuàng)新,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,學(xué)生在相關(guān)競(jìng)賽中均取得優(yōu)異成績(jī)。同時(shí),畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)豐富了教師的實(shí)踐知識(shí)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),科研能力和學(xué)術(shù)水平都得到提高。

最后,畢業(yè)設(shè)計(jì)改革提升了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的水平,鍛煉、培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力,也提高了企業(yè)、社會(huì)對(duì)學(xué)生和學(xué)校的認(rèn)可度。

參考文獻(xiàn)

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[2]張麗霞.高職院校實(shí)務(wù)專題制作的探討與實(shí)踐[J].職業(yè)教育研究,2014(6):136-138.

篇(5)

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)工程自動(dòng)化

中圖分類號(hào):TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)02(c)-0000-00

進(jìn)入20世紀(jì)60年代以來(lái),微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,以信息技術(shù)為中心,極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和工作效率為重要目標(biāo)。測(cè)量與控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),三者結(jié)合在一起,構(gòu)成完整的信息系統(tǒng)。在這種新技術(shù)革命的影響和沖擊下,機(jī)電業(yè)發(fā)生了深刻的變化。機(jī)電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)是;精密機(jī)械技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、白動(dòng)控制技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)。但是區(qū)分機(jī)電一體化或非機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng),其核心是計(jì)算機(jī)控制的伺服控制系統(tǒng),其他的都是與此匹配的重要部分現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的電子化必須采用系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)和綜合集成的技巧,使機(jī)械、電子設(shè)備和軟件之間相互適應(yīng)和匹配,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),才能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品和消費(fèi)產(chǎn)品向自動(dòng)化方向發(fā)展。

1 機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)的形式多種多樣,其功能也各不相同。一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個(gè)基本要素:機(jī)械本體、動(dòng)力單元、傳感檢測(cè)單元、執(zhí)行單元、驅(qū)動(dòng)單元、控制及信息處理單元。隨著機(jī)電一體化產(chǎn)品技術(shù)性能、水平和功能的提高,機(jī)械本體需在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝以及幾何尺寸等方面都應(yīng)適應(yīng)產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能、小型、輕量、美觀等要求。動(dòng)力單元?jiǎng)恿卧墓δ苁前凑諜C(jī)電一體化系統(tǒng)的控制要求,為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。機(jī)電一體化的顯著特征之一是用盡可能小的動(dòng)力輸入獲得盡可能大的功能輸出。與一般的同類型機(jī)械裝置相比,機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械部分精度要求更高,結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,功能更強(qiáng)大,性能更優(yōu)越,同時(shí)還要有更好的可靠性、維護(hù)性和更新穎的結(jié)構(gòu)。零部件要求模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化,還有許多新的課題要加以研究和運(yùn)用,如對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),采用新型復(fù)合材料以使機(jī)械系統(tǒng)既減輕重量、縮小體積,同時(shí)又不降低機(jī)械的靜、動(dòng)剛度,采用高精度導(dǎo)軌、精密滾珠絲杠、高精度主軸軸承和高精度齒輪等,以提高關(guān)鍵零部件的精度和可靠性;開(kāi)發(fā)新型復(fù)合材料以提高刀具、磨具的質(zhì)量;通過(guò)零部件的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),提高其互換性和維護(hù)性等。因此機(jī)械技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其他高新技術(shù)來(lái)更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上以及功能上的變革。

2 信息處理與自動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要采用丁業(yè)控制機(jī)(包括可編程控制器,單、多回路調(diào)節(jié)器,單片微控制器,總線式丁業(yè)控制機(jī),分布式計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng))進(jìn)行信息處理。計(jì)算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)已成為促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展和變革的最重要因素。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對(duì)信息交流的需求越來(lái)越大,這就需要信息傳輸,即通信技術(shù),圍繞如何提高傳輸速度、減少誤碼率等進(jìn)行的。為了共享資源、提供分布式功能和集中管理,可通過(guò)通信設(shè)備和線路,將不同地理位置具有獨(dú)立處理功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái),運(yùn)用功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為信息處理技術(shù)提供了技術(shù)保障。

控制與信息處理單元像是對(duì)其他要素和它們之間的連接進(jìn)行有機(jī)的統(tǒng)一控制一樣,其功能是將來(lái)自傳感器的信息和各種命令進(jìn)行集中處理,根據(jù)處理結(jié)果,按照一定的規(guī)則發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào),控制各要素或子系統(tǒng)連接成為一個(gè)有機(jī)整體,使各個(gè)功能環(huán)節(jié)有目的地協(xié)調(diào)一致運(yùn)動(dòng),并達(dá)到預(yù)期的性能,從而形成機(jī)電一體化的系統(tǒng)工程。各子系統(tǒng)之間必須通過(guò)控制信息進(jìn)行聯(lián)系才能協(xié)調(diào)統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng),進(jìn)行有規(guī)則地物質(zhì)和能量的交換和轉(zhuǎn)移。因此,控制與信息處理單元是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心單元,一般由計(jì)算機(jī)、可編程控制器、數(shù)控裝置以及各種邏輯電路等組成。信息處理技術(shù)包括信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策。自動(dòng)控制技術(shù)包括高精度位置控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自校正等技術(shù)。自動(dòng)控制就是依據(jù)自動(dòng)控制原理對(duì)具體控制裝置或系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之后進(jìn)行系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,最后使研制的系統(tǒng)可靠地投入運(yùn)行,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展,使得自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合越趨密切,因此自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。

3 伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)及其發(fā)展

電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)方式在數(shù)控系統(tǒng)中的運(yùn)用非常廣泛,交直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主要用在閉環(huán)伺服數(shù)控系統(tǒng)中。由于變頻技術(shù)的進(jìn)步,交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)取得突破性進(jìn)展,為機(jī)電一體化系統(tǒng)提供了高質(zhì)量的伺服驅(qū)動(dòng)單元,極大地促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主要用在開(kāi)環(huán)伺服數(shù)控系統(tǒng)中。對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能來(lái)說(shuō),伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)具有決定性的作用。液壓伺服系統(tǒng)(如液壓馬達(dá)、脈沖液壓缸等)具有工作穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、輸出力矩大等特點(diǎn),特別是在低速運(yùn)行時(shí)其性能更突出,但液壓系統(tǒng)需要增加液壓泵等動(dòng)力源,設(shè)備復(fù)雜、體積大、維修難及污染環(huán)境;而電氣伺服系統(tǒng)(如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)等)具有控制靈活、費(fèi)用較小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),但低速時(shí)輸出力矩不夠大。由于近年來(lái)變頻技術(shù)的進(jìn)步,交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)取得突破性進(jìn)展,為機(jī)電一體化系統(tǒng)提供了高質(zhì)量的伺服驅(qū)動(dòng)單元,極大地促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。

4 結(jié)論與展望

機(jī)電一體化技術(shù)需要很多部門、產(chǎn)業(yè)的配合和支持,才能取得滿意的結(jié)果。我們不僅要對(duì)機(jī)電一體化的各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行全面深入的了解,還要能從系統(tǒng)工程的概念人手,通過(guò)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)來(lái)使各個(gè)相關(guān)技術(shù)形成有機(jī)的結(jié)合,并且要注意研究和解決技術(shù)融合過(guò)程中所產(chǎn)生的新問(wèn)題,只有這樣才能滿足機(jī)電一體化高速發(fā)展的需要。機(jī)電一體化概論都很好,如果整個(gè)系統(tǒng)不能很好地協(xié)調(diào),則它仍然不可能可靠地正常運(yùn)行。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)正在不斷地深人到各個(gè)領(lǐng)域,并且迅猛地向前推進(jìn),特別是制造工業(yè)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)提出了許多新的更高的要求。機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)為:在性能上向高精度、高效率、高性能、智能化方向發(fā)展;在功能上向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展;在層次上向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化的方向發(fā)展。

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篇(6)

機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科,而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合,它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。

(一)使用安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。在工作過(guò)程中,遇到過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、短路等電力故障時(shí),能自動(dòng)采取保護(hù)措施,避免和減少人身和設(shè)備事故,顯著提高設(shè)備的使用安全性。

(二)生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能,其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作,使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響,從而實(shí)現(xiàn)最佳操作,保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時(shí),由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng)化,使得生產(chǎn)能力大大提高。例如,數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提高,生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高5~6倍。

(三)使用性能改善。機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示,操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少,使得操作大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過(guò)程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過(guò)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。

(四)具有復(fù)合功能并且適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制,具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能,使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能,能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域,滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。例如,電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過(guò)電流與脫扣時(shí)電流的測(cè)量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能,使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大。

(五)調(diào)整和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí),可通過(guò)改變控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)工作方式的改變,以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過(guò)多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中,而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品,可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序,然后根據(jù)不同的工作對(duì)象,只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入,即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過(guò)程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施,使工作恢復(fù)正常。

機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛,涉及到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的所有領(lǐng)域,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,而且還在不斷地增加。按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能,可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機(jī)械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。

②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測(cè)量?jī)x等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。

③機(jī)電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。

④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置,如電子伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置,控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。

⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、磁帶錄像機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)等。這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信息類信號(hào)來(lái)控制。除此之外,機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機(jī)電融合型三類。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn)

機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過(guò)其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來(lái)共同實(shí)現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來(lái)看,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性,而實(shí)現(xiàn)這種多功能一般需要機(jī)電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能,即主功能、動(dòng)力功能、檢測(cè)功能、控制功能和執(zhí)行功能,而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

(一)機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)接等機(jī)械部分。這部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ),因此對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

(二)動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能,去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源。機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主,包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等。

(三)傳感與檢測(cè)系統(tǒng)。傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過(guò)程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測(cè)定的物理量,同時(shí)利用檢測(cè)系統(tǒng)的功能對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)定,為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需的各種信息。傳感與檢測(cè)系統(tǒng)的功能一般由測(cè)量?jī)x器或儀表來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測(cè)精度高、抗干擾等。

(四)信息處理及控制系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求,信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測(cè)系統(tǒng)反饋的信息,并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策,以對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行施以按照要求的控制,實(shí)現(xiàn)控制功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品中,信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。

(五)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件,常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)因機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對(duì)象不同而有較大的差異。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者,其性能好壞決定著整個(gè)產(chǎn)品的性能,因而是機(jī)電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機(jī)電一體化產(chǎn)品的五個(gè)組成部分在工作時(shí)相互協(xié)調(diào),共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上,各組成部分通過(guò)各種接口及其相應(yīng)的軟件有機(jī)地結(jié)合在一起,構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。

篇(7)

關(guān)鍵詞:工學(xué)結(jié)合 實(shí)踐教學(xué)模式 產(chǎn)學(xué)合作緊密

一.提出問(wèn)題

現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展,集機(jī)械技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、液壓技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等學(xué)科相互滲透于一體的機(jī)電一體化技術(shù),已成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分。機(jī)電一體化技術(shù)成為利用電子技術(shù)、信息技術(shù)使機(jī)械裝備實(shí)現(xiàn)柔性化和智能化。考慮社會(huì)對(duì)機(jī)電類人才要求機(jī)應(yīng)用型與高技能型,企業(yè)希望所招聘的人員能直接上崗。婁底職院機(jī)電技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)順應(yīng)時(shí)代需要,已對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)進(jìn)行了根本性改革,構(gòu)建了創(chuàng)新提升的工學(xué)結(jié)合的教學(xué)體系與人才培養(yǎng)模式。本文只探討實(shí)踐教學(xué)模式。

高職實(shí)踐教學(xué)模式是高等職業(yè)教育的核心內(nèi)涵,它決定了高等職業(yè)教育是以社會(huì)和企業(yè)需要為原則的特征,決定了高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的切實(shí)現(xiàn)。本研究是目前高職教育亟待解決的問(wèn)題。

二.研究方向

本課題的研究對(duì)象是高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才實(shí)踐模式的研究。以企業(yè)需求的實(shí)際機(jī)電工程項(xiàng)目帶動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)“工學(xué)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué),可以把學(xué)生的專業(yè)職業(yè)技能培養(yǎng)與企業(yè)的運(yùn)作有機(jī)結(jié)合起來(lái);能使學(xué)生在企業(yè)人員的指導(dǎo)下參與企業(yè)的運(yùn)作和機(jī)電工程項(xiàng)目;能使學(xué)生成為勞作的主體,又為學(xué)習(xí)的主體,在做中學(xué),在學(xué)中做,有利于他們的協(xié)調(diào)發(fā)展;能高度利用以我院為龍頭的婁底職業(yè)教育集團(tuán)在校企合作中發(fā)揮校企人才共育、過(guò)程共管、成果共享、責(zé)任共擔(dān)的緊密型合作辦學(xué),合作企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)的重要作用;能為高職院校的機(jī)電專業(yè)探索一條更切合企業(yè)和社會(huì)需求的人才培養(yǎng)模式。

三.研究?jī)r(jià)值

婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)確立了以企業(yè)需求的實(shí)際機(jī)電工程項(xiàng)目帶動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)“工學(xué)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)模式,其意義在于以下幾個(gè)方面:1.它把學(xué)生的專業(yè)職業(yè)技能培養(yǎng)與企業(yè)的運(yùn)作有機(jī)結(jié)合起來(lái)。能使學(xué)生在企業(yè)人員的指導(dǎo)下參與企業(yè)的運(yùn)作和機(jī)電工程項(xiàng)目;能使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,在做中學(xué),在學(xué)中做;2.它能促使合作企業(yè)深度介入職業(yè)教育,做好人才培養(yǎng)的接力棒,同時(shí)又能滿足企業(yè)對(duì)人才的需求,滿足企業(yè)真實(shí)的機(jī)電工程發(fā)展的需要;3.它能使工學(xué)結(jié)合交替環(huán)節(jié)高效有序地完成,創(chuàng)新了高職專業(yè)教育管理方式;4.它要求專業(yè)教師輪流下駐企業(yè)帶隊(duì)實(shí)習(xí),參與企業(yè)管理與技術(shù)支持,使教師及時(shí)獲得企業(yè)管理的前沿信息,為更新專業(yè)教學(xué)內(nèi)容,提煉并開(kāi)展課題、教學(xué)項(xiàng)目研究提供保障;5.它有利于機(jī)電企業(yè)開(kāi)拓市場(chǎng),有利于傳統(tǒng)企業(yè)開(kāi)拓現(xiàn)代化技術(shù)市場(chǎng),從而有利于加快地方機(jī)電建設(shè)的步伐,使人們充分享受現(xiàn)代手段帶來(lái)的便利。

四.研究?jī)?nèi)容

1.完善機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃。建立專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì),指導(dǎo)專業(yè)制定適應(yīng)企業(yè)需要與提高學(xué)生應(yīng)用技能的機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃,使教師授課與學(xué)生實(shí)踐能同步進(jìn)行,隨時(shí)解決學(xué)生遇到的各種難題。

2.優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)并開(kāi)發(fā)項(xiàng)目化課程。建立以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相一致的課程體系,確立8門左右的專業(yè)核心能力課程。與企業(yè)、學(xué)院網(wǎng)站和國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)站合作,開(kāi)發(fā)項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)教材,實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與工程項(xiàng)目的完全融合。

3.改革專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)。重新設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié),使更趨于工學(xué)結(jié)合。采用了在第三學(xué)期開(kāi)始上午學(xué)校教學(xué)、下午上崗操作或今天學(xué)校教學(xué)、明天上崗操作的“工學(xué)交替”方式,真正做到了理論與實(shí)踐的高度融通,學(xué)生在實(shí)際企業(yè)上崗操作中學(xué)到技能、學(xué)會(huì)處事、提高素養(yǎng),也能學(xué)會(huì)思考、分析和解決問(wèn)題。

五.研究創(chuàng)新

1.實(shí)踐內(nèi)容體現(xiàn)了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)性。根據(jù)我院國(guó)家骨干院校建設(shè)方案要求及機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)相關(guān)主干課程進(jìn)行改造,對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行全面的改革,采用以實(shí)際機(jī)電工程項(xiàng)目帶動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)“工學(xué)結(jié)合”實(shí)踐教學(xué)模式。

2.實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了實(shí)際工程性

機(jī)電一體化教學(xué)團(tuán)隊(duì)與機(jī)電企業(yè)深度合作,基于企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的需求、企業(yè)機(jī)電運(yùn)作的現(xiàn)狀與機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求,開(kāi)發(fā)建立企業(yè)參與下的實(shí)際工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

3.實(shí)踐教學(xué)突出了靈活實(shí)用性

基于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn),依據(jù)與企業(yè)實(shí)際機(jī)電工程項(xiàng)目的要求,學(xué)生在學(xué)完第一學(xué)年基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程及基本技能的基礎(chǔ)上,從第二學(xué)年開(kāi)始推行實(shí)際工程項(xiàng)目帶動(dòng)下的“半天學(xué)習(xí)、半天上崗”和“第二學(xué)年暑假去企業(yè)實(shí)訓(xùn)”的實(shí)踐教學(xué),實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練、學(xué)生角色與員工角色的緊密結(jié)合。