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机电一体化论文

时间:2024-05-29 10:25:14 毕业论文范文 我要投稿

机电一体化论文(热门)

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机电一体化论文(热门)

机电一体化论文1

  我国的机电一体化技术越来越成熟,在工业与农业的发展中发挥着至关重要的作用。但在实际的生活中,很多机电一体化应用中的农业与工业对象具有多层次、不确定性、非线性等特征,给机电一体化的发展带来了很大的难题。智能控制系统的出现及应用,为机电一体化的长远发展创造了良好的外部环境。本文将从智能系统与机电一体化的角度出发,着眼两者的融合应用,研究机电一体化系统中智能控制的应用。

  一、关于机电一体化的概述

  1.1 机电一体化的含义

  所谓机电一体化,又称机械电子学,是指将电工电子技术、信息技术、接口技术、机械技术、微电子技术、传感器技术、信号变换技术等多支技术进行有机地结合,并综合应用到实际生产生活中去的一项综合性的技术。

  1.2 机电一体化的基本内容与组成要素及原则

  机电一体化的基本内容包括以下几个方面:一是机械技术,二是计算机与信息技术,三是系统技术,四是自动控制技术,五是传感检测技术,六是伺服传动技术。机电一体化的组成要素包括:一是结构组成要素;二是运动组成要素;三是感知组成要素;四是职能组成要素。机电一体化的四大原则包括:一是结构耦合;二是运动传递;三是信息控制;四是能量转换。

  二、关于智能控制

  2.1 智能控制的含义

  所谓智能控制,就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,是用计算机模拟人类智能的一个重要领域,主要面向比传统控制更为复杂、多样的控制任务和控制目的,为当今社会的发展带来了更为广泛的.适应空间,解决了传统控制无法实现的复杂系统的控制。传统的控制只是智能控制中的一个组成部分,是智能控制最底层的阶段。智能控制是由多个学科相互交叉所形成的学科,它的理论基础包括信息论、自动控制论、运筹学及人工智能等内容。

  2.2 智能控制的特征

  智能控制具有以下特征:一是智能控制的核心在高层控制,即组织级;二是智能控制器具有非线性特性;三是智能控制具有变结构特点;四是智能控制器具有总体自寻优特性;五是智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求;六是智能控制是一门边缘交叉学科;七是智能控制是一个新兴的研究领域。

  2.3 智能控制的类型

  一是集成或者混合(复合)控制;二是分级递阶控制系统;三是专家控制系统(Expert System);四是人工神经网络控制系统;五是学习控制系统;六是进化计算与遗传算法;七是组合智能控制方法等。

  2.4 智能控制发展的趋势

  智能控制系统具有极强的学习功能、组织功能及适应性功能,其在机电一体化方面的广泛应用是当前智能控制的一大发展趋势。遗传算法、专家系统及神经网络是应用在机电一体化系统中的最常见的四种技术,它们之间存在着相互依存、相辅相成的关系。近年来,智能控制技术在国内外已有了较大的发展,己进入工程化,实用化的阶段。但作为一门新兴的理论技术,它还处在一个发展时期。然而,随着人工智能技术,计算机技术的迅速发展,智能控制必将迎来它的发展新时期。

  三、智能控制在机电一体化系统中的应用

  从20世纪90年代后期,机电一体化技术向智能控制发展,开辟了机电一体化技术发展的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化作为主要方向,智能控制的优劣直接决定机电一体化系统的整体水平。

  3.1 智能控制在机械制造过程中的应用

  机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分,当前最先进的机械制造技术就是将智能

  控制技术与计算机辅助技术有机结合,向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动,从而模拟人类制造机械的活动。同时,智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟,通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理,从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括:机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。

  3.2 智能控制在数控领域中的应用

  随着科学技术的发展,我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,不仅需要完成很多的智能功能,还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能,从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标,运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说,利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理,再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理,从而获得维修数控机械的一些指导性建议。

  3.3 智能控制在机器人领域中的应用

  机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中,在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征,这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。

  3.4 智能控制在建筑工程中的应用

  智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面:一是智能控制在建筑物照明系统中的应用,它主要通过通信与计算机控制的联网,对每一个时段的照明系统进行控制,主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制,通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置,可以智能地调节空调的风阀,在确保建筑内空气质量的同时,减少能量的浪费。

  3.5 智能控制在机电一体化中的效果

  机电一体化是推动工业现代化的重要技术。“智能化”作为当代科技的趋势所在,因此智能控制在机电一体化中的作用不可估量,智能控制应用于机电一体化中有以下几点作用:优化效能:多数数控系统运用的是模块化设计的思路和方式,有着较为广阔的功能涉及面,裁剪性也非常好。如果是群控系统,对于相同的群控系统完全可以借助各种操作流程,进而保证系统的调整能够符合相关标准和要求;提高精度:精度对于数控机床而言是衡量机电一体化制造技术的重要指标,直接影响着产品加工成品率的高低。与旧的设备相比,智能数控系统融合了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片与交流数字伺服系统,促使机床的精度得以大大的提高;程序控制:操作程序是系统运行的主要指令,根据加工产品的尺寸、精度来编制操作程序才能使产品加工后达到智能效果;改进加工:智能控制方式的运用可以缩短加工时间、优化操作流程。实现了复合加工的效果,数控机床通过智能控制满足了多轴、多控制加工的需要,可以有效地减少人工操作次数,加工程序得到了优化和改进。

  参考文献

  [1]董勇,谢士敏,机电一体化系统中智能控制的应用体会[J],数字技术与应用,20xx,(10)

  [2]刘祥斌,智能控制在机电一体化系统中的应用[J]煤炭技术,20xx,(7)

机电一体化论文2

  1一体化在煤矿机电技术中的作用

  1.1有效提高煤矿生产的安全系数

  在没有引进机电一体化生产时媒矿工人需要深入幽暗潮湿的矿井进行日常作业并下所有的工作都需要人工完成,人工作强度大几乎是超负荷运转。长此以往不仅会对矿工的健康造成影响复杂多变的井下环境与突如其来的透水事故、瓦斯爆炸事故还会威胁到广大矿工的人身安全。

  1.2有效提高煤炭生产的效率

  在煤炭开采过程中应用一体化的机电技术从根本上改变了煤炭企业的生产方式用机械取代人工将人力从繁重的机械劳动中解放出来实现人力资源的合理优化配置。不仅如此人力不同于机器人会有疲累感超时的高负荷工作会降低工人的生产效率不利于煤炭产量的提升。用机械取代人工后,只要定期对其进行养护维修机械就能长时间保持高强度劳动降低了不确定因素对生产造成的影响肩效提高了煤炭生产效率。

  1.3有效提高煤矿企业的经济效益

  在煤矿生产中运用机电一体化技术,能够有效节省人力开支8降低了生产成本还提高了煤炭产量,为企业创造了更多的经济价值使煤炭开采企业的经济效益得到大幅提升。企业盈利增长员工的福利待遇自然水涨船高这在一定程度上改善了煤矿井下作业人员的生活质量起到了“双赢”的效果。

  2煤矿机电技术一体化应用的具体体现

  2.1带式输送机

  带式输送机是煤炭企业机电一体化的重要组成部分,能帮助井下作业人员将已开采的煤炭运往地面,是煤炭生产不可或缺的帮手。在煤矿机电一体化的摸索过程中我国自行生产了多代带式输送机但大多都存在运输容量小、运程距离短、运行效率低、易出现机械故障、稳定性得不到保障等问题对进一步提升采煤效率造成了阻碍。为了解决这一系列的问题我国科研机构充分考虑到矿井井下复杂多变的环境运用机电一体化技术将我国多年研究带式运输机的丰富经验与煤矿运输的实际需求结合起来研发了多种软启动、制动装置肩效克服了传统带式运输机的不足之处迎合了时代发展的需求。新型运输机加大了运输容量、增加了运程距离、提高了运行效率、降低了机械故障的发生几率为确保煤矿开采工作顺利进行打下了坚实的基础。

  2.2采煤机

  将机电一体化技术运用于采煤机中庄要是通过改变采煤机牵引方式的方法达到延长设备使用寿命、增加安全性的目的。机电一体化技术能促使采煤机由老旧的液压牵引方式向新型的电牵引式方向发展充分发挥其实际优势提升采煤效率提高煤炭开采量。使用电牵引的新型采煤机能将运输过程产生的.阻力降到最低涅合制动发电装置共同运作河以提高资源的合理利用效率尽量避免不必要的资源浪费。不仅如此机电一体化技术还能克服煤层坡度大且陡的不便通过在采煤机电动机加装防滑装置的方法崖面提升采煤机传动轴的荷载能力。零件损耗是制约煤炭开采效率的重要原因液压牵引方式会加快采煤机内各组成零件的损耗速度施工人员要通过不断更换零部件或直接更换采煤机的方式确保煤炭开采效率无形中增加了开采成本不利于企业获得经济效益最大化。在采用机电一体化技术后,电动牵引方式完美解决了零件磨损的问题通过调节电控系统实现灵活简便的操作不仅有效延长了采煤机的实际使用寿命节省了成本开支还提升了采煤安全系数保障了采矿人员的人身安全。除此之外,电动牵引式的采煤机还具有适用领域广、小巧轻便、结构简单等优势能够最大程度上将电能转化为实际生产力为煤炭企业提高产量打下了坚实的基础。

  2.3提升机

  矿井提升机是当前煤炭生产过程中涉及到的所有机械设备中自动化水平最高的一个,已经实现了全数字化,内装式提升机是机电一体化技术的典型代表,将驱动装置与滚筒装置整合在一起后,机械结构得到了极大简化。在提升机中运用机电一体化技术后提升机能自主查询机体故障来源定期进行“体检”并自动记录检测结果为机械的维修、养护工作提供了必要的依据,同时也节省了人力成本。在其检测到系统出现故障时会通过声音提示的方式通知相关工作人员对其进行及时修护,以此确保提升机的正常运行。不仅如此全数字化的矿井提升机相对于传统型号的提升机而言具有更简单的硬件配置兼容性强皮全系数高所需的易损零部件较少,能瞬间提升加速度更灵活易控实际操作性更强。全数字化提升机具备良好的使用性能充分发挥出了计算机技术的优势,能进一步完善系统检测、自保工作,已经成为多地煤矿施工提升机的首选类型。

  2.4电控液压支架

  由于我国电控液压支架发展历史较短肖前推行的国产电控液压支架所用的控制系统较简单应用范围局限性过强远不如其他国家研发的电控液压支架性能优越。将液压控制与计算机技术有机结合在一起,能将支架与顶板之间的距离控制在一个合理的范围内肩效避免因反复摩擦造成的零部件磨损,以此达到延长电控液压支架使用寿命的目的。

  3结束语

  综上所述随着科学技术的迅猛发展机电一体化技术已经逐渐渗透到煤炭开采的各个环节中。当前高度智能化、信息化的一体化采矿设备具有操作、维修、养护便利、体积小巧便于移动、安全系数高、兼容性强、灵活易控等特点将工人从高强度的机械劳动中解放出来为进一步实现人力资源的优化配置、有效提高煤矿生产的安全系数与实际效率、节约人力成本实现经济效益最大化打下坚实的基础。

机电一体化论文3

  1机电一体化技术要具备其模块化环节的优化

  在实际场景中,其机电一体化产品是非常多的,其种类也是比较复杂的,开发该产品的厂家比较大,为了促进其机电一体化产品的有效应用,我们要进行其机械接口环节、动力接口环节、环境接口环节等的优化,实现其标准化运作,如果不能实现这一系列的机电一体化运作环节的协调,是难以实现产品单元模块的深化发展。比如对于相关变频调速电机内部环节的优化,确保其动力驱动单位的稳定运行,通过对其相关环节的运作,实现其功能的一体化。在产品的设计过程中,我们要进行标准模块化单位的有效应用,促进其机电一体化技术的发展满足机械加工企业的发展需要,促进其内部结构的有效协调,满足企业的日常发展的需要。网络化的普及,也促进了各个设备技术环节的远程控制,通过对其监视技术的应用,实现了其远程控制系统的健全,这也是一种对于机电一体化环节的应用模式,这种技术模式的应用,深化了局域网技术系统,促进家用电器的网络化,满足了机械加工企业的相关工作行为的需要,促进其机械加工企业的内部运作质量效率的提升。

  2其机电一体化环节中的集成化环节的应用实现了对各个技术的综合利用

  通过各个产品结构的优化协调,促进其生产过程的各个环节的协调,实现其管理环节、加工环节、装配环节等的优化,促进了生产质量效率的提升,满足了机械加工工业的发展需要。促进其生产工序的高效率极其自动化的运行,促进其系统综合效益的提升。进行整体系统的有效划分,促进其内部各个环节的有效协调,实现其系统功能的有效协调。促进其各个功能部分的稳定运行。为了实现机电一体化技术的健全,我们也要进行软件、硬件设备的应用,实现对系统的各个性能的有效体现,促进其机电一体化工程的稳定运行,实现对相关能源的有效应用。

  3机电一体化技术对于工业运作的`必要性

  为了促进机械加工企业的综合效益的实现,我们要进行机电一体化系统的深化应用,实现对微处理机环节的有效控制,实现其微机系统、显示装置、及其仪表技术的深化,促进其组装合并模式的健全,实现其工程的综合一体化的发展,促进系统的控制精度的提升,满足工程的质量发展的需要。智能化控制技术在一些工业行业中具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于工业产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面。

  3.1为了实现对机电一体化技术的有效应用,我们要进行分布式控制系统的优化,促进其内部相关环节的有效协调,促进其中央计算机设备与其他相关控制单元的有效应用,促进其内部分布式控制系统环节的优化,确保该环节的稳定运行。通过对计算机系统的应用,实现对日常生产环节、操作环节、管理环节等的优化,促进其分布式控制系统的功能的不断延伸,实现对其生产环节的有效控制,提高该环节的综合效益,促进其下序环节的稳定运行。

  3.2进行开放式控制系统的整体环节的优化也是很重要的,通过对其计算机技术应用下的新结构体系的健全,促进其机电一体化技术的稳定运行,促进其各个机械加工企业的相关环节的有效协调,实现其相关资源的有效共享,满足实际工作的需要。该开发控制系统通过对通信系统的各个控制设备的应用,实现其内部控制管理环节与经营决策环节的优化,促进其控制环节和测量环节的一体化运行,实现了机械加工企业的发展需要。

  4结束语

  为了提高机械加工企业的综合效益,我们要进行其机电一体化技术系统的优化,促进其内部各个环节的协调。

机电一体化论文4

  随着综合素质人才社会需求量的增加,机电一体化专业备受社会和高职院校的青睐,虽然各院校就此专业开设的课程不尽相同,但是几乎都是将机械专业与电类专业中核心课程的简单结合,没有体现机电一体化专业的内涵特征,因此造成在机电一体化专业学生中存在一种普遍现象:学生学习任务重,专业技能掌握肤浅,相对于机械和电类专业学生来说,没有明显的竞争优势。长此下去必将造成机电一体化专业的社会认可度降低,开发机电一体化专业,设置合理的教学模式迫在眉睫。

  一、高职机电类教育定性分析

  1.机电类学生的学情分析

  目前很多学者都注重对教育条件进行分析,包括教师水平、教学方法、教学设备等,往往忽略对学生的分析。

  教育是一个教师与学生的交互作用的过程,只有双方深入了解,做到完美互动配合,才能最大发挥交互作用。能够科学掌握学生的学情特性是高职教育开展的必要条件之一[1]。据统计80%以上人士认为高职学生的学习素质低于在学科教育的学生,学习能力不如本科学生,因为他们衡量学生学习能力的标准是高考成绩,任何工具都不能全面衡量事物利弊,应该以辩证的观点看待事物的两面性。对200名机电专业学生就最喜欢的教学内容和学习方式的问卷调查统计情况表,喜欢原理分析、结论推导和综合计算教学内容的学生人数(包括自主性和引导性学习方式)占22.5%,喜欢案例、现场实物和综合实践教学内容的学生人数(包括自主性和引导性学习方式)占77.5%,原理分析、结论推导和综合计算需要学生具有较强的逻辑思维能力,案例、现场实物和综合实践需要学生具有较强的形象思维能力;同时喜欢自主性学习方式的学生人数占28%,喜欢引导性学生方式的学生人数占72%。通过以上统计分析,在一定程度上说明高职学生比较善于利用形象思维来思考和解决问题,不善于自主性学习,需要教师的引导和启发。

  在了解被教对象的学情特点后,以充分发挥学生形象思维为切入点,构建恰当的课程方案体系,因材施教,实现预期的教学效果。

  2.机电专业的的现状分析

  高等教育的扩招造成高职教育的生源质量逐年下降,呈现学生学习能力不强的特点,除去学生的顶岗实习时间,学生的在校学习时间只有两年半,因此高职学生学习比较困难。但是由于机电一体化具的综合性特征,往往此专业的学生相对于其他的专业的学生在同样的教学时间内要学习更多的专业课程,更加造成了学生学习的困难性。

  另外高职学生的学习能力还呈现较大的差异性,同样的课程学生领悟程度也不尽相同,造成教学效果不佳。专业设置上,目前高职院校机电一体化专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的两年半时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的,也没有这个必要。理想化定位,往往造成“机不太懂、电也不太通”的尴尬局面,失去了该专业应有的特色,达不到培养目标。由于许多专业,如数控技术应用、机械制造及自动化等一般也加入了电子和计算机等方面的课程,致使专业之间没有多大差异,甚至于学生到毕业也没有搞懂机电一体化专业到底以什么为主。

  机电一体化专业定位不准及专业培养目标的含糊不清,影响了职业岗位的针对性和专业建设的适应性及课程模式的开发。课程设置主要是机械专业的部分课程与电类专业部分课程的简单叠加,且明显偏向于机械方面,彼此之间相互独立,学生不能恰到好处地运用所学的知识综合处理问题,学生处于“孤岛”的地位,不能较好地发挥学生的创新能力,没有体现机电一体化的本质特征。

  机电一体化技术是使机械实现柔性化和智能化的应用技术,实现知识完美结合,充分发挥各自长处,实现互补,使学生具有综合运用的能力。另外机电一体化专业课程教材大多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起。

  二、设置机电专业分层次教学主要措施

  1.专业方向分层次设置

  为明确机电一体化专业定位,按照高职教育依托区域行业发展的办学方针,服务地方经济的宗旨,设置专业方向。根据区域工业发展状况,结合社会机电行业的岗位需求量,例如,按照自动生产线安装,调试与维修、数控维修与诊断、电梯安装、维修与维护三个专业发展方向编制班级。新生入学进行专业教育时即可介绍不同专门方向的课程设置大致情况和与之适应的就业岗位.以便学生明确学习的目的性、针对性和主动性。同时专业方向自愿选择,让学生及早明确对应工作岗位的性质和状况,能够提高学生的专业对口率,避免了教育资源的浪费。

  2.理实教学权重比分层次设置

  高职教育有别于中职教育,通过高职教育学生除了掌握熟练的实践技能之外,还需要学习一定理论知识,使学生能够上岗有特色、转岗有可能,晋升有潜力,学习有基础。但是随着高职生源质量的逐年下降,理论教学的效果不尽人意,如果一味追求实践教学,又雷同于中职教育,没有发挥高职教育的“高等“属性。通过调研,进入高职院的学生主要有两大类学生:

  一类是高考失利,希望通过高职教育晋升到本科教育的学生以及学习潜力较大的学生;

  一类是以学习职业技能为主要目标的学生以及学习潜力较弱的学生。因此教学任务理实权重应该合理设置,对于前类学生,考虑学生升学以及学习潜力大等情况,理论教学的比重可以大一些,对于后类学生,实践教学的比重可以大一些。不同理实权重的教学通过不同的班级实施,按照300人的招生计划,每个班级人数在30—40人,每个专业方向至少可以编制两个班级,划分为A类班级和B类班级。同样让学生入学初明确每类班级的教学任务和目标,学生自由选择。

  3.课程体系分层次设置

  传统的机电一体化专业涵盖的领域广泛,造成课程设置多,学生的学习针对性不强,通过专业方微电子论文发表向和教学班级的层次化设置,教学培养目标明确,知识应用水平具体,因此比较容易设置课程体系。高职课程体系设置应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系,充分考虑与中职的'衔接,文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。自动线生产线安装,调试与维修方向可以设置PLC、现场总线、电动机、液压与气动、机械拆装等核心专业课程;数控维修与诊断可以设置数控、PLC、电气、加工工艺等核心课程;电梯安装、维修与维护可以设置PLC、单片机、机械传动、电动机等核心课程。高职教育主要服务地方企业,课程设置需要协同企业人员,培养的学生才能满足企业要求。据统计机电一体化专业高职学生进入企业后从事营销的比例较高,设置人际交往和营销课程也是必要的。

  4.教学内容和目标分层次设置

  随着教学方法的改革,以教师为主体的教学模式逐渐被以学生为主体的教学模式所代替,采用任务驱动方式、设置任务小组[2]。基于此种教学模式,教学内容和教学目标分为不同层次,实现教学的进一步层次化。通过专业方向和教学班级的层次化设置消除了学生的主要差异性,但同一班级学生之间还会呈现一定的差异,教学过程中设置工作任务小组,每个小组的任务内容按照学生的层次分级。通过分层次教学模式的设置,基本实现了学生个体的专项能力的层次化训练,克服了高职教育对象参差不齐的客观因素,对不同特点、不同职业取向的学生采用分层递进的方式因材施教。

  三、优化机电专业的分层次教学的措施

  从哲学的角度来看,任何事物都没有绝对性,由于学生个性差异的存在,任何模式下的课程方案体系适合学生个体的程度永远达不到100%,为了弥补该模式下课程体系的不足,特提出以下五点策略。

  1.为高职学生实现人生导师制,导师制一般是为培养硕士、博士等高学历人才,教师对学生个体开展有针对性地教育辅导,主要目的是培养高质量的学术人才。高职学生自信心和奋斗欲不强是学生学习动力不足的重要因素,为高职学生开展导师制,主要是帮助学生树立正确乐观的人生观和价值观,提高学生学习积极性和主动性。

  2.建立学生科技活动实验室能采取多渠道、多手段的方法,丰富学生课外科技创新活动的内容与形式,引导学生在活动中学习,在活动中锻炼,在活动中创新充分保障学生实验学习时间的机动性,为学生提供更多的发展空间和展示自我的舞台。

  3.为高职学生创建参加科技竞赛的机会,科技竞赛活动与教学内容和课程体系改革密切相关,是提高学生学习主动性,拓宽知识面,并有效地提升创新能力的良好途径和重要举措之一[3],同时又有助于深化教学改革,推动课程教学和实验室建设工作。以科技竞赛活动为载体,为学生的个性发挥提供平台。

  4.成立开放性实验室,充分保障学生实验学习时间的机动性,能够充分利用实验室资源,为学生学习提供极大便利,满足学生个性发展的需要。

  5.定期邀请校内外教师以开展学生科技讲坛或讲座的形式让学生了解专业发展的科技动态和前沿知识,活跃校园科技气氛,让学生有了解新技术、新工艺和新设备的机会,扩大学生的专业眼界,拓宽学生知识面。

  参考文献

  [1]杨帅.浅析大学生实践创新能力[J].科技信息,20xx(21):20.

  [2]薛岚.浅析基于工作过程导向的凌阳单片机课程项目化教学[J].科技信息,20xx(17):26.

  [3]杨帅,基于校企合作共建实验室模式的产学研合作平台的建设[J].科协论坛,20xx(2):177—178.

机电一体化论文5

  摘要:针对机电一体化技术在煤矿生产中的广泛应用展开探究,通过实践经验证明,发展机电一体化产品和技术是实现高效、安全、采煤机械化、煤矿机电产品推陈出新的重要途径。

  关键词:机电一体化技术;煤矿生产;应用;开采

  引言

  我国煤矿生产中利用机电一体化技术对煤炭系统旧设备进行改造,研发新产品,同时结合各种先进技术进行生产,现阶段已取得了较为可观的生产效益和经济效益,煤矿生产已逐步由老旧的传统企业朝着智能化、自动化的现代化企业转变。在煤矿生产中应用机电一体化技术具有安全性、可靠性、实用性等特点,同时,还具有记忆、运转、处理信息的功能,其整体结构较为简单便捷,具有轻巧、便捷的发展趋势,生产效率显著高于传统机械。因此,机电一体化技术被广泛的应用到我国煤矿开采企业当中。但与发达国家相比,我国煤矿机电一体化技术发展和应用跟发达国家还有一段差距,为了促进我国煤矿机电一体化技术的进一步发展,结合我国煤炭生产中的现实发展需求,充分吸收和借鉴国外先进技术经验,对机电一体化技术的在煤炭生产中的应用作分析,以推动煤炭企业在提升机、监控系统、采煤机械设备等方面的优化发展。

  1机电一体化技术的相关概述

  机电一体化技术是由自动控制技术、计算机技术、机械技术、电子技术等多种技术组合成的一门综合技术,自动化控制技术就是在这几个技术的相互作用下形成的,能够实现机械装置与电子设备的紧密结合与相互渗透。机电一体化不仅是指利用新兴的信息技术与计算机技术等手段来代替机械设备,而是指将信息技术与计算机技术融入到机械设备中,使得机械设备可以更加的智能化,优化其原来性能中不足的地方[1]。机电一体化技术在煤炭生产中的应用优势主要体现在这几个方面:增强了机械设备使用的安全性与稳定性,优化机械设备的性能;能够以实现控制信息的目的,在运用机体一体化技术的过程中,能够实现对相关机械设备的自动监控与报警,还能对相关机械设备的故障进行诊断,加强了相关工作人员对机械设备的控制,有利于节约人力资源成本;机体一体化技术含有复合技术与复合功能,可对工作过程中出现的故障进行技术的补救措施,使得其正常、有序的进行工作。

  2机电一体化技术在煤矿生产中的应用意义

  2.1提高经济效益

  传统的煤矿开采,大多都是利用人工开挖的方式来进行,煤矿开采的环境相对较为恶劣,安全系数相对较低,造成在煤矿开采的过程中频繁出现安全事故,其主要原因是煤矿在开采的过程中由于支护技术差,导致在煤矿开采的过程中频繁性的发生一些坍塌事故,增加了煤矿开采的危险性[2]。基于20xx年我国煤矿事故数据的'显示,重庆市与湖南市发生煤矿事故的频率性较高,其中最主要的原因之一就是由于支护技术性差而导致安全事故的发生。机电一体化技术应用在煤矿开采机械设备上以后,煤矿开采的安全性大大提高了,只需工作人员对机械设备进行控制就可实现机械设备自行开采的工作,在煤矿开采过程中减少了人力资源的使用,大大提升了安全系数,确保了开采工人的生命财产安全。节约了煤矿开采过程中不必要的成本支出,提高企业的经济效益,增加企业在煤矿开采行业中的竞争力。

  2.2提高劳动效应

  机电一体化技术运用在煤矿机械设备中,不仅能有效降低煤矿机械设备出现故障的机率,而且还会减少人力资源对煤矿机械设备的操控,对于煤矿机械设备检查中发现的问题及时采取一些补救措施来弥补故障。在煤矿生产中对机电一体化技术的应用,优化了传统机械设备进行工作的相关性能,极大地提高了煤矿开采的劳动效率。

  3煤矿生产中机电一体化技术的应用

  3.1机电一体化技术在煤炭采掘过程的应用

  3.1.1掘进机

  掘进机掘进和回采是煤矿开采的重要生产环节,国家的方针是:采掘并重,掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键技术措施。因此,机电一体化技术在掘进工作中的应用是一种必然的发展趋势。在目前这个阶段中,可以从下面三个方面体现机电一体化技术在我国掘进机上的应用:一是负载反馈调速技术。二是掘进机行走调速技术。三是离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术[3]。因此,应将以上三种技术的高水平应用作为我国掘进机机电一体化技术的研发重点,目的是为了最大程度的提升煤矿工作效率,将掘进速度提升到最大化。

  3.1.2采煤机

  牵引特性较好,可以在采煤机进行前进工作时提供牵引力,帮助采煤机克服阻力而进行移动,一旦电牵引机有出现下滑的情况时可进行发电制动,将电能信息及时反馈到电网;运行可靠,使用寿命长,电牵引采煤机的工作可靠性高,发生故障少,维修工作量小,使用寿命长;可用于急倾斜煤层,其牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,其电动机额定转矩的1.6~2.0倍,能够辅助于电牵引机在进行50%~60%度之间的倾斜角煤层的作业工作,可以节约去其他的防滑装置;反应敏捷,动态特性好,电牵引采煤机的电控系统能够及时调整各种参数,避免采煤机超载运行。构造结构简单且工作效率高,其机械传动重量轻、尺寸小、结构简单,仅仅只需要做一次转换便能把电能转换为机械能,最主要的是效率可高达99%。

  3.2机电一体化技术在煤炭运输过程中的应用

  3.2.1带式输送机

  井下输送系统的主要运输设备装置就是带式输送机,现阶段将机电一体化技术应用在带式输送机上的现象也相对较多,将机电一体化技术运用在带式输送机中主要是以电液一体化、采用机的启动装置来进行对带式输送机设备的优化的,从而提高带式输送机的灵敏度与可靠性。为了进一步更好的将机电一体化技术在带式输送机中进行运用,应加在矿井主运煤皮带顺煤流启动的应用研究工作。将机电一体化技术运用在矿井主运煤皮带顺煤流启动上,采用传感器加PLC程序内部控制实现顺煤流启动,对传感器的装置加工与程序进行内部修改,以及上位机组态王的修改,同时对每台皮带进行传感器的安装、程序的调试,上位机组态王的修改设定等工作。经实践证明,能实现顺煤流启动的有效控制。

  3.2.2煤矿运输提升机

  说到煤矿运输系统中耗能最大的设备,首先想到的是煤矿运输提升机,其耗电量比较大,传统的TKD系统稳定性不太好、耗能还很大。伴随着机电一体化技术和产品的快速发展,目前的提升机中广泛应用到数字化技术,这大大改良了煤矿提升机的系统性能。3.2.3斜井装置机电一体化技术应用到煤矿生产中,斜井乘人装置得到了大大的改良优化,降低了动力消耗量,也提升了运行的稳定性及安全性。应用PLC控制信号系统,使操作方法简单化,设备的检修和维护变得方便快速,更重要的是运输人数效率提升了。

  3.3机电一体化在其他装置中的应用

  3.3.1矿井安全监测控制

  检测技术和传感技术是机电一体化技术中的组成部分,煤矿开采机械设备上应用这两者技术,可以实现对煤矿机械设备运作的无人操作,使之能自行的进行对机械设备故障的检测与排查工作,同时,将机电一体化技术运用在矿井安全监督方面能及时发现机械设备的故障,并进行处理,以防问题扩大化。

  3.3.2支护设备

  支护设备作为煤矿开采过程中的一项基础性工作,我国的煤矿企业在煤矿开采的过程中一般情况下都是采用液压支架设备来进行工作,但目前已用电液控制代替了液压装置,电液控制是机电一体化技术运用在支护设备上的体现,为保障煤矿开采过程中的安全,我国的煤矿开采企业也应将机电一体化技术运用在支护设备上,以防突然出现的冲击荷载对支护设备造成一定的破坏,影响煤矿开采的安全性[6]。

  4结语

  由于煤矿开采地区的环境相对较为恶劣,加之煤矿开采的机械设备容易发生故障,在煤矿开采中应大力应用机电一体化技术,能有效地避免这些问题。在煤炭开采过程中,机电一体化技术的应用还能对煤矿生产环节进行优化,使其生产更加科学合理,能够从根本上推动我国煤炭企业的长远健康发展。

  参考文献

  [1]王刚.简析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].智能城市,20xx(18):14-15.

  [2]吕勇刚,张涛,刘磊.浅析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].建材与装饰,20xx(16):35-36.

  [3]郭宝庆.探讨煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].科技资讯,20xx(29):26-27.

  [4]李凯,何艳艳.浅析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].智能城市,20xx(18):14-15.

  [5]吕勇刚,张涛,刘磊.对煤矿生产中机电一体化技术的应用的探析[J].工程技术,20xx(16):35-36.

  [6]陈玄,柴国运.浅析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].房地产导刊,20xx(30):28-29.

机电一体化论文6

  摘要:为了应对工程教育认证的需要,从工程实际需求出发,分析和讨论机电一体化系统设计教学现状和存在的问题,围绕课堂教学内容、实验、考核和教学方法进行教学改革探究。

  关键词:工程教育;专业认证;机电一体化系统设计;教学改革

  1前言

  为了促进机械专业的跨越式发展和国际化进程,进一步提升机械设计制造及其自动化专业的教学质量、社会声誉和国际视野,促进本科毕业生的国际交流,为工程师执业资格认证奠定基础[1],从20xx年下半年开始,贵州大学机械工程学院机械制造及其自动化专业开始着手准备进行工程教育认证,于20xx年顺利通过该认证。在以“认证”为目标,不断促进教学改革的过程中,全院教师始终坚持以能力为导向,重在加强学生的培养质量和利用学科知识分析解决工程实际问题的能力[2];同时以学生为中心,以不断优化和改进的培养目标和毕业要求,建立、建设优质的课程体系和师资队伍,配备必要的教研设备。在“迎接认证”、不断改进的过程中发现一些专业课程存在的问题,以培养目标和毕业要求的工程性不强为代表,主要体现有教学内容缺乏实际工程拓展,课程教学方法有待拓宽,特别是工程实践能力的培养还需要进一步加强。机电一体化系统设计作为机械电子工程方向一门重要的专业课,亟待相关教学改革,以适应工程教育认证的要求。

  2现状与问题基本现状

  机电一体化系统设计是机械制造及其自动化专业机械电子工程方向的一门重要的专业课程,目的是培养学生对机电一体化系统的应用和设计能力,掌握机械系统元部件设计和微机控制系统及其接口设计方法,培养机电结合的专门人才。本课程的基本任务是使学生掌握对机电一体化系统的分析应用和设计基本方法。该课程涉及的机械传动部件、电机、微机接口技术和机电一体化设计思路等,可以说是对本专业前期所学专业课程进行融合、需要实践深入消化和提高认识的一个重要环节。并且贵州大学机械工程学院不仅是机械电子工程方向开设本课程,机械制造和农业机械化专业方向也开设了本课程,学生普遍反映教学枯燥,工程实践性不强,部分知识无法理解。为了使机电一体化系统设计课程与“工程教育认证”要求相适应,更好地帮助学生掌握本门课程知识内容和加强工程实践能力培养,达到学以致用的目的,需要对机电一体化系统设计课程的教学内容和方法进行改革研究。主要存在的问题贵州大学机械工程学院于21世纪初开始在机械电子工程专业方向的本科班开设机电一体化系统设计,随着十多年教学经验的积累,已形成一套较为完善的教学方案和体系。但是随着技术的不断革新,社会和工作岗位对学生要求的不断提升,越发觉得本课程的传统教学中存在一些问题,主要表现在以下几个方面。1)教学内容陈旧,过于侧重机械结构的讲解。通过工程教育认证评估,充分和企业沟通后,发现一些课程所教授的内容和技术已经在当下机电产品中被新技术所取代。另外,由于在教授本课程前有单片机原理、接口技术和机械控制工程等课程,在机电一体化系统设计的教学中都会以典型机电系统的传动结构为主,使“机”和“电”在教学过程中不能充分结合。2)实验教学设施不足,实验内容受到限制。本专业拥有的机电一体化教学设备较少,有的仅仅停留在十字工作台、单片机和传感器方面,对于机电系统的稳定性和优化部分的实验暂时空缺,这不利于学生提高感官认识。3)教学方法单一,缺乏与工程实际的联系。现有教学基本上是以课堂教学为主,辅以少量实验,大多采用讲授法通过多媒体教学平台进行授课,而且大多是纸上谈兵,课程教学与实验教学同工程实践联系甚少,与“工程教育认证”的要求存在差距。4)学生反映学习难度大,应用能力不强。在教学过程中,一些学生反映部分知识点难以理解,不清楚这些知识能“干什么”,能解决什么问题。另外,从考试反馈来看,学生对综合应用机电技术的能力还有待提高,特别是不能将一些来自工程实际的问题和书本知识结合起来分析。

  3教学改革教学内容的改革

  1)树立“机电结合”的系统教学思路。机电一体化的`目的是提高产品或系统的附加价值,实现多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源,并使产品结构向轻、薄、短、小化方向发展。因此,机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑,应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程,都要贯彻系统设计的思想[3]。机电一体化系统设计课程的教学也是如此。在课程讲述过程中,如果只是根据教材的章节顺序进行讲解,会在学生脑海中形成一个个的知识孤岛。因此需要将整个课程用几个典型案例把所有章节贯穿起来,做到前后呼应。如在教学“机械结构”中的“机架和支撑稳定性”时,可以和“元部件特性分析”中的“静、动态特性分析”结合起来,在讲机械结构时就引入控制工程中的一些知识点。另外,教材的最后一章有很多案例,可以根据这些案例的特点,将其穿插进前面的章节讲解,在讲授每一部分内容时都结合案例,并将系统设计方法融于其中,不仅利于学生对知识的掌握,还可以举一反三、加深理解。2)选择性地介绍章节重点。要有选择性地介绍机电一体化各组成部分。对于机械系统部件,要重点讲解传动原理和典型结构,一些特殊的部件可以留给学生自学。对于执行元件和控制器由于在先修课程中有所学习,因此对其基础知识不做详细介绍,重点内容放在典型元件特性及其驱动和接口部分。这样既可以避免使学员因重复学习而失去兴趣,又可以有更多的时间放在牢固树立系统的观点,深入理解组成机电一体化系统的各构成要素之间的关系。3)以“看得见、摸得着”的机电产品为突破口。要更多地从教学团队科研真题和本地企业合作项目寻找典型案例,让更多的案例“看得见,摸得着”。一方面可以带领学生参观企业,另一方面要鼓励一些教师展示机电一体化方面的科研样机,让学生可以直接参与教师科研课题。同时要及时更新案例,给学生展示最新的技术和产品,了解机电一体化产品的前沿;还要充分给予成绩较好者学习空间,特别是对于一些比较复杂或精度要求高的运动定位控制和智能控制,可以让学生结合学过的自动控制理论知识设计运动控制算法,为研究生阶段的学习做准备。教学方法的改革教学方法是教学过程的核心,教师的教学方法一定程度上决定了教学质量和学生对知识的吸收情况。传统的教学方法是教师根据课程教学大纲的要求,在课堂上为学生讲解教学大纲上规定的教学内容,按部就班地向学生灌输知识,学生完全处于被动学习状态,教学效果大打折扣。为了有效提高学生积极性和学习主动性,可以将课堂讲授、讨论、开放性实验和实地参观结合起来,激发学生的学习兴趣、学习主动性和培养学生的创新意识和能力。例如:在介绍“滚珠丝杠”和“导轨副”时可以将实物拿到课堂上,先抛出问题并让学生进行拆装,再让学生分组讨论结构特点和问题,最后有针对性地讲解难点和强调重点内容;“单片机与接口技术”的讲授可以开设开放性实验,提供单片机平台,让学生自行设计开发单片机控制系统,并要求演示;在讲解“机电一体化系统的元、部件的特性分析”时可以开展上机实验,结合MATLAB软件仿真模块,让学生产生直观认识。课程实验的开设“工程教育认证”的核心就是要确保毕业生达到全球行业认可的机械工程从业人员基本要求。因此,为了让学生更好地掌握机电一体化系统设计相关基础理论和提高学生的创新意识与工程实践能力,提升毕业生的机械行业从业能力,需加强本课程的课程实验建设。首先,要整合现有校内实验资源。本课程综合性强,很多实验需要和其他课程实验结合起来,如与机械传动、微机原理和控制工程等课程。其次,要积极构建新实验平台。特别是机电一体化典型系统的实验平台方面,亟待购置新设备,开发新实验。最后,可以整合校外合作单位实验资源,开设一些与工程实践紧密结合的课程实验和基于仿真软件的系统稳定性分析实验。考核方式的改革本课程各章节具有一定独立性,涉及机械和电子技术各个方面。针对此特点,考核方法应该重在应用与综合,不应以识记为主,所以考试形式由原来闭卷改为开卷。这样可以减轻学生考试压力,把学习的重点放在知识的应用和解决实际问题的能力训练上。考核可以采用试卷(开卷)、实验、报告或者作品(机电一体化系统)等多种形式,加大实验环节和平时表现的成绩占比,解决了实际问题或提出了创新方法就可以获得高分。

  4结束语

  随着科技的发展,机电一体化系统设计课程所涉及的知识和技术发展尤为迅猛,而且所涉及的知识面非常广,因此要满足工程教育的认证要求,就必须从教学内容、教学方式、教学方法等方面都进行改革创新。在教学内容上强调以系统设计方法为主线,在教学方式中重视培养学生的学习兴趣,努力拓展课程实验,不拘泥于考核形式。这些变革将会更进一步激发学生的学习兴趣,最大限度地提高学生解决实际问题的能力,达到工程教育认证的要求。

  参考文献

  [1]蒲彧.美国工程学士能力培养研究[D].大连:大连理工大学,20xx.

  [2]崔军.回归工程实践:我国高等工程教育课程改革研究[D].南京:南京大学,20xx.

  [3]郝娟,肖定国,贾玉平.《机电一体化系统设计》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛,20xx(36):29-30.

机电一体化论文7

  第1篇:基于实践为导向的高职机电一体化教学改革探讨

  一、引言

  高职院校在我国高等教育中占据着重要的位置,是高等教育大众化的一种教育类型,在普及高等教育的过程中发挥着巨大的作用,它主要是在相应岗位群体的需求下对学生进行知识和能力的培养和教育,从而为社会提供相应的人才。高职机电一体化课程主要培养的是应用型人才,常常奔赴在生产、管理以及服务的第一线,且具有很强的综合能力。由此可见,高职院校机电一体化课程专业的学生不仅要掌握专业知识,还要掌握实际技能,才能适应工作的需求。

  二、高职机电一体化教学中存在的问题

  (一)教材与实际需求脱节

  新时期对于高职机电一体化专业有了新的要求,但是高职机电一体化专业教材很多还是沿袭传统的枯燥乏味、深奥难懂的内容,没有与社会企业的发展需求结合,与实际脱节,导致很多学生虽然掌握了教材中的专业知识,但是在实际工作中却困难重重,很难胜任工作,不能将实际问题很快解决。面对学生的这种情况,用人单位还要对其进行系统培训,这样一来不仅造成了教育资源的浪费,还极大地挫伤了用人单位的信心,给学生毕业就业造成了不良的影响。

  (二)师资力量有待于增强

  随着新时期教育改革的进行,高职院校也在不断扩招,因此高职的学生数量逐年增长,但是师资队伍却还未能完全适应新时期、新形势下的高职教育要求,高职机电一体化专业的师资力量从整体上来说有待进一步提高。由于受到传统教育思想的深刻影响,很多教师不能及时地、积极地转变教学理念,仍然坚持重理论轻实践的教学理念,在教学中只注重理论知识的教学,而忽略了实践的重要性,从而阻碍了学生的全面发展和进步。

  (三)实验实训条件不足

  机电一体化专业具有很强的实践操作性,它不仅要求学生掌握精确的理论知识,还要求学生具备一定的实际操作能力。然而实际情况是:高职院校的机电一体化专业教师由于受传统教育理念的深刻影响,比较重视理论教学,往往看不到实践的重要性,在这种教育理念的影响下,机电一体化专业课程的理论课远远多于实验课的课时,这给机电一体化专业人才的培养带来了很大的阻碍。另外,机电一体化需要学生将所学的理论知识付诸实践,在实验中才能真正掌握机电一体化的技巧,然而很多高职院校在实验室建设方面比较落后,没有完备的实验设备,不具备操作实验的条件,随着高职专业学生人数的增长,实验设备的数量显得捉襟见肘,远远满足不了学校机电一体化专业实验课的需求,不能给学生提供良好的实验条件,学生无法切实地提高自身的操作能力。

  三、基于实践为导向的高职机电一体化教学改革的措施

  (一)教材建设

  为了提高机电一体化专业教材的质量,促进其与市场需求相结合,必须成立机电一体化专业的指导委员会,在其对市场需求进行考察的基础上,切实对机电一体化专业课程进行论证与确认,并进行规划,在结合教育部高职高专规划的推荐教材的基础上,结合实际需求自编教材。同时还可以借鉴吸收发达国家的优秀教材,为教材的编写提供参考资料,从而编出适应学生发展需求的专业教材。此外,还要自编一批专门为实践实训服务的教材,从而构建一套合理科学的教材体系。

  (二)双师型师资队伍建设

  在实践导向下改革高职机电一体化课程教学的首要步骤就是建设双师型的教师团队,切实提高机电一体化专业师资队伍的质量,增强师资力量。双师型师资队伍的建设是经济时代发展下的要求,也是机电一体化课程改革教学模式、提高教学水平的基础,因此,学校要积极培养高素质的双师型教师团队。第一,要对机电一体化专业教师进行授课前双师培训,让教师在培训中不断提升自己的综合素质,使其在基于实践导向改革教学模式的过程中,不仅能够教授专业理论知识,还要能够开展实践教学,指导学生进行实践。第二,要组织机电一体化专业的教师参加企业的培訓。高职培养学生的目标就是为企业提供人才,满足企业发展的需求,而组织教师参加企业培训,就可以使教师在培训中对企业的发展需要有一个充分的了解,从而开展具有针对性的理论知识和实践教学。只有教师的素质提高了,才能为学生的学习和进步提供保障和前提。

  (三)实验实训基地建设

  1.校内实验基地建设

  机电一体化专业具有很强的操作性要求,因此必须建立开放性的实验室,为学生提供实验基地,让学生在实践中积累经验,将理论知识转化成实践成果,培养其主动思考的习惯,有效地提高教学水平。因此,学校要加快建立开放实验室的步伐,购置先进的实验设备,提供高素质的指导老师,从而促进学生的全面发展。

  2.校外实训基地建设

  除了校内的实验基地,学校还要和企业合作,为学生提供校外的实训基地,可以通过引进企业或者是工学交替、校企互动的模式为学生提供更多的实践机会,促进教学与生产同步、实习与就业结合,这样有利于增强学生的学习积极性和主动性,从而提高学生的知识素养和专业能力。

  四、结语

  机电一体化专业具有很强的实践操作性,因此要打破传统的重理论轻实践的教学理念,要同等对待理论学习和实践教学,只有将理论和实践结合起来,才能培养出满足企业和社会发展需求的高质量人才。

  第2篇:以实践为导向的`高职机电一体化教学改革研究

  机电一体化课程教学改革不仅要注重学生学习理论知识,更要重视理论的运用,在实践中将理论知识转化为实践成果,从而改变传统重理论轻实践的状况,深化教学改革。高职院校在我国高等教育中占据着重要的位置,是高等教育大众化的一种教育类型,在普及高等教育的过程中发挥着巨大的作用。它主要是在相应岗位群体的需求下对学生进行知识和能力的培养和教育,从而为社会提供相应的人才。

  1.机电一体化教学现状

  1.1教材与实际需求脱节

  新时期对于高职机电一体化专业有了新的要求,但是高职机电一体化专业教材很多还是沿袭着传统的枯燥乏味、深奥难懂内容,没有与社会企业的发展需求结合,与需求脱节,导致很多学生虽然掌握了教材中的专业知识,但是在实际工作中却困难重重,很难胜任工作的需要,不能将实际问题很快地解决。

  1.2师资力量有待于增强

  随着新时期教育改革,高职院校也不断地在扩招,因此进高职的学生数量逐年在增长,但是师资队伍却还未能完全适应新时期、新形势下的高职教育要求,高职机电一体化专业的师资力量从整体上来说有待于进一步提高,由于受到了传统教育思想的深刻影响所以很多老师不能及时地、积极地转变教学理念,仍然坚持着重理论輕实践的教学理念,在教学中只注重理论知识的教学,而忽略了实践的重要性,从而阻碍了学生的全面发展和进步。

  1.3实验实训条件不足

  机电一体化专业具有很强的实践操作性,它不仅需要学生掌握精确的理论知识,更需要的是提高学生的实际操作能力。然而在实际情况中,高职院校的机电一体化专业的老师由于受传统教育理念的深刻影响,比较重视理论的教学,往往看不到实践的重要性,在这种教育理念的影响下,机电一体化专业课程的理论课远远多于实验课的课时,这给机电一体化专业人人才的培养带来了很大的阻碍。

  2.基于实践为导向的机电一体化教学改革

  2.1双师型师资队伍建设

  在实践导向下改革高职机电一体化课程教学的首要步骤就是建设双师型的教师团队,切实提高机电一体化专业师资队伍的质量,增强师资力量,双师型师资队伍的建设是经济时代发展下的要求,也是机电一体化课程改革教学模式、提高教学水平的基础,因此学校要积极培养高素质的双师型教师团队。第一就是要对机电一体化专业老师进行授课前双师培训,让老师在培训中不断提升自己的综合素质,使其在基于实践导向改革教学模式的过程中,不仅能够教授专业理论知识,还要能够开展实践教学,指导学生进行实践。第二就是要组织机电一体化专业的老师参加企业的培训,高职培养学生的目标就是为企业提供人才,满足企业发展的需求,而加强老师企业在职培训,就可以使老师在培训中对企业的发展需要有一个充分的了解,从而开展具有针对性的理论知识和实践教学。

  2.2实验实训基地建设

  2.2.1校内实验基地建设

  机电一体化专业具有很强的操作性要求,因此必须建立开放性的实验室,为学生提供实验基地,让学生在实践中积累经验,将理论知识转化成实践成果,培养其主动思考的习惯,可以有效地提高教学水平,因此学校要加快建立开放实验室的步伐,增添先进的实验设备,提供高素质的指导老师,从而促进学生的全面发展。

  2.2.2校外实训基地建设

  除了校内的实验基地,学校还要和企业合作,为学生提供校外的实训基地,可以通过引进企业;或者是工学交替、校企互动的模式等等为学生提供更多的实践机会,促进了教学与生产同步,实习与就业结合,有利于提高学生的学习积极性和主动性,从而提高学生的知识素养和专业能力。

  综上所述,高等职业教育在我国高等教育中占据着重要的地位,只有不断改革教育模式,才能培养出高质量的人才。机电一体化专业具有很强的实践操作性,因此在教学过程中要打破传统的重理论轻实践的教学理念,并同等对待理论学习和实践教学,只有将理论和实践结合起来才能培养出满足企业和社会发展需求的高质量人才。

  第3篇:机电一体化在汽车制动系统中的应用

  近些年来,随着我国科技的迅猛发展,以及计算机应用的全面普及,促进了机电一体化学科的产生。在机械制造业中,机电一体化以其独特的优势,不仅有效提高机械制造的生产效率,更可以为产品质量保驾护航,从而发挥着无可替代的作用。

  1机电一体化的基本概念

  机电一体化又被称为机械电子学,是由计算机技术、信息技术、机械技术、电子技术、控制技术、光学技术等相融合构成的一门独立的交叉学科,具有较强的综合学科性质,内容丰富,涉及面广。目前,机电一体化发展方向主要指向智能化、模块化、网络化、微型化以及系统化等。

  机电一体化因其高科技属性,具备了以下几项特点:

  1.1安全系数高

  通过设置警报系统、安装检验以及保护程序,可以有效应对突发事件,通过开启安全防护模式的方式,避免安全事故发生和减少事故造成的损失。

  1.2精确性好

  由于机电一体化的数字化特征相当明显,对于机械制造的精确性有着非常大的帮助,能够有效提升生产的性能。

  1.3简单高效

  通过运用数字加工和程序编辑等计算机应用技术,机电一体化能够快速完成机械的制造与加工,使用性能相对较高。

  1.4功能多样

  由于机电一体化本身就脱胎于多门学科的融合,应用范围相当广泛,而且具有较强的适应性,其市场前景值得期待与展望。

  2汽车制动系统中机电一体化的应用背景

  自从一百多年前汽车发明以来,汽车制动系统历经数个发展重要阶段,逐渐由最初的一组简单的机械制动装置演变为传统油液制动系统与防抱制动系统(ABS)平分秋色的局面。随着人们对安全出行的要求越来越高,加之汽车生产行业竞争的日趋激烈,汽车质量和性能越来越成为人们购车、用车的重要参考依据。作為保障汽车行驶安全的汽车制动系统,其重要地位是不言而喻的,因此对于汽车制动系统的进一步优化发展的呼声也日益增长。在此情况下,机电一体化技术的成熟给汽车制动系统的改进和完善提供了全新的思路,通过在汽车制动系统中应用机电一体化技术,用电路控制替代油液控制的全新系统将随之出现,从而实现汽车制动系统的跨越式发展。这个系统,将电线作为能量的唯一传递媒介,通过数据传递电信号,从而有效缩短了汽车制动反应的时间间隔,该技术被称为BBW系统。

  3在汽车制动系统中机电一体化的应用技术

  3.1相关主要技术

  机电一体化涉及的主要技术,包括以下几种类型:

  3.1.1基础技术

  机电一体化的基础,仍然离不开机械技术,但BBW系统的机械技术,不同于传统的机械技术,其对于精密性的要求相对较高。由于运用了机电一体化的技术,电子技术逐渐取代了过去许多由机械来实现的操作,而电子技术的特殊性和自身局限性,决定了对数字及信号的控制的精密性要求更高。

  3.1.2信息技术

  信息技术的主要内容,是对信息进行数字化管理,通过传输汽车零部件的各项数据,统一在信息处理器中进行集中处理,并经过系统控制技术,提高信息管理的质量和效率。

  3.1.3传感技术

  在经过测量信号检测器后,由信息处理装置接收各项参数,从而保障设备的数据信息的快速全面处理。

  3.1.4自动控制技术

  自动控制技术能够帮助对汽车进行精准定位,并且能够自动调节汽车的状态,提高汽车运行的稳定系数和安全性能。

  3.1.5驱动技术

  在该技术中,机电一体化主要是根据控制系统发出的指令,由执行元件完成传达任务,一方面将指令传达给执行组织,另一方面将执行效果回馈控制系统。

  3.2BBW系统的核心技术

  BBW系统的重要组成部分,由ECU中央电子控制单元、车轮制动模块以及电子踏板模块三部分共同组成。由于其传递的是电流而非压缩空气或者液压油,传递的媒介是电线而很少用到机械,因此可以减少传感设备以及管线通道。

  BBW系统运作的主要原理,是踩下汽车的制动踏板,启动汽车制动装置,该踩踏的信号就通过脚踏板进行传输,信号传输的终端是电路控制板块,再经电子控制机械的功能单元启动电机部位。此时,经过皮带、齿轮等机械装置的相互作用,丝杆开始发生旋转,沿着其旋转的方向,止推螺母进行移动,并且在移动的过程中与制动品的活塞部位发生摩擦,进而压制制动的摩擦片,将其压制在制动盘当中。上述这一系列动作完成时,也就实现了对汽车的制动操作。

  如果需要解除对汽车的制动,重新启动汽车开始行进,就要松下制动脚踏板,使止推螺母沿着丝杆旋转的反方向自动恢复原来的状态,从而使压制逐渐减轻直至消失,此时制动活塞器就会因压力的产生而使密封圈恢复初始状态,如此一来,制动盘由于平衡被打破,促使制动活塞器回归到原来的位置,制动盘与制动摩擦片也就相互脱离了。

  3.3完善BBW系统的相关技术

  BBW虽然给汽车制动系统带来了相当大的变革,但同时也存在一些亟待解决的问题。一是控制系统的失效处理问题。由于不存在独立的主动备用制动系统,不论是ECU元件失去效用,还是传感器失灵,抑或者是制动器本身或线束出现故障,都需要一个备用系统以保障制动的基本性能,在电子控制单元发生故障时,自行启动且不会影响到现有系统的完整性。二是抗干扰处理问题。目前的抗干扰技术主要分为两种,即对称式和非对称式的抗干扰处理技术,能够为汽车在行驶过程中减少和避免其他信号的干扰提供充分的保障,但各有各的优点和缺点。三是控制系统的模块化处理。由于不同的车型对软件和硬件的需求不同,如何实际汽车制动系统的兼容性,以适应各种车型的需要,从而实现模块化处理,是一个重要的难题。

  4结语

  BBW系统的应用,能够在最大限度范围内提高汽车制动的安全性,对汽车制动系统的未来发展具有十分重要的作用。BBW是未来制动控制系统的发展方向。尤其是近年来随着电子元件成本的一路下滑,机电一体化已经不再是难以企及的高昴技术与设备,不仅是汽车制造业,更会在各行业领域中得到广泛的运用,从而使人们的生活越来越便捷,越来越舒服,也越来越安全。

  第4篇:试论机电一体化技术专业的特色建设

  国家教育部宣称要根据社会需求为指导,合理化设置科目专业,重点将行业与产业相结合,加快培养优秀人才。因此,机电一体化技术专业的特色建设,要以当前经济社会发展对人才的实际需求为出发点,改进高校对人才的培养方式,加强与信息技术紧密结合的环节,与就业单位保持密切联系,培养适应社会需要的专业型人才。为了满足社会对机电人才的需要、适应当前的就业模式、带动学生的就业积极性,从机电一体化技术专业上不断分析、探索和改革创新,从而形成了别具一格的专业特色。

  一、创办有特色的机电一体化技术专业课,培养专业技能型人才

  (一)机电一体化技术专业概念

  机电一体化是将机械化和电子学有效地结合在一起,基于当化机械理论和技术装备,具有机电一体化产品和技术应用开发的基本课程。机电一体化专业课意在培养高素质型人才,全面发展德智体美,具有专业的操作技能,改革创新精神和良好的道德品质的高等专业人才。

  (二)创办有特色的机电一体化专业课,要有其独特的培养模式和专业实训

  首先,在专业课的建设中,要坚持将就业环境与教学环境相结合的理念,营造真实的企业实践环境,为学生进入企业工作奠定基础。在教学过程中重点以教师教学为主,以学生为根本,工作与学习相结合为核心,培养新时代具有创新精神的技能型人才。在提高教职工素质方面,学校要专门为教职员打造一套特定的人力资源配置系统并且提供相应的培训课程,提高教职工的专业技能,打破学科界限,培养友好的团队精神,通过培训的机会充分调动教职工的积极性,打造优秀人才,为社会的发展输送源源不断的血液。学校以学生为根本就要站在学生的角度,全面为学生着想,坚持以人为本,为学生提供更多的就业机会,增强学生的职业素养,比如在假期的时候为学生提供实习单位,在实践中加强培训力度以及操作水平,从而达到“就业快、学习即工作、成绩能力并进”的教学宗旨。

  其次,在实训建设上,校方通过与政府、工会和技术企业合作的同时,实现学校和企业共同受益的效果。比如在学校和前沿企业合作的过程中,共同建造以生产性实训操作项目为依托的研究室,学生的作品可以直接进入市场,以此来培养学生的创造能力和独立意识,激发其对专业知识的学习兴趣。通过融入社会的实践经验,在与企业的合作中开发项目,了解市场最新的发展趋势和信息资源,掌握新科技,提高教职工和学生的专业科技知识和实践操作技能,在合作中也增强了师生的团结互助精神,扩展了教学资源,为造就具有创造力的专业技术人才提供最佳途径。

  三、优化机电一体化技术专业特色建设

  (一)坚持工学结合,实现校企合作共赢

  在教学过程中要时刻将教与学相结合,在工作基础上加强课程体系的改革,从中探索出教与学的有效方法。在优化机电一体化技术专业的同时,要从课程的整体改革开始,强化专业课程建设,把技能培养作为首要目标。在技能培养中要坚持工学紧密结合,实现校企合作共赢的建设平台。

  (二)将教学理念转为实际行动,促进教学改革

  将教学理念转为实际行动,首先要进行课程改革,加强师资一体化,以专业课为基础,加强信息化改革。其次要利用好兴趣小组为依托,开展多样化的社会实践,着重提高学生的综合素质。最后要注重创新思维培养,目的是让学生利用发散性思维解决问题,以技术应用为基础,创新出新成果,做好特色教学。教师通过课程教学,培养学生的实践能力,传授专业知识,在培养过程中要坚持不懈,重复练习,在实践中提高学生能力。对于专业知识的汲取,学生根据自身不足进行补充,重点要造就学生的适应能力和学习能力的提升,并且从中保持良好的心态。

  (三)加强机电一体化建设的措施

  要想开办专业的机电一体化课程,首先要有一个良好的产业背景,选择一个与专业相适应的企业平台;其次,要组建一支爱岗敬业、专业技能超强、无私奉献的教职团队;第三,要研发一套根据校企双方合作、工学相结合的专业课程方案;第四,要建造一个供学生生产、教师实训、师生科研和培训的实践基地,从而培养出最专业的人才。

  四、结束语

  综上所述,在就业竞争激烈的当今社会,需要的人才是全方位高素质的,尤其對于机电一体化专业要求更高,因此机电一体化专业在高校建设中也越来越重要。通过优化课程系统,及时更新教学内容,改革教学方式方法,极大地提高教学质量,在建设机电一体化专业越来越具备特色的同时,也有效地提升了学生的品质。在各大高校中,只通过专业技术知识来帮助学生实现全方位发展的目标是远远达不到的,还要提高其文化素养和技术实践能力,引导学生健康全方面发展。

机电一体化论文8

  一、机电一体化在煤矿开采中的应用

  (一)在矿井提升机中的应用

  矿井提升机主要是在地面以下的矿井中工作,机电一体化可以在矿井提升机中得到很好的应用,使施工能够数字化运行。内装式的矿井提升机能够使驱动和滚筒在角度和结构上进行有机的结合,简化机械的结构,实现煤矿开采中的机电一体化。另外,全数字化的提升机能够将信息完整的传达出来,并能够进行效果的反馈。全数字化的矿井提升机能够简化硬件设施和电器的安装,其控制和启动过程也比较容易,进一步提升了矿井提升机的工作效率。

  (二)在矿井下的胶带输送机中的应用

  胶带输送机又称为带式输送机,其工作原理是经过摩擦驱动使运输材料呈现连贯性的特点。胶带输送机是由两个端点的滚筒和上面紧套的闭合输送带组成的,机电一体化的广泛应用提高了胶带输送机的技术水平,并在一定程度上促进了大功率、大运量、高速带以及长距离曲线等带式输送机的先进技术的研究。

  (三)在矿井的全生产检测和监控系统中的应用

  机电一体化技术能够实现煤炭企业在生产过程中的'在线监控、故障自珍、自动报警等一系列的功能。煤矿生产的在线监控是指对机械的电动机、工作装置、转动系统、制动系统以及液压系统等在工作状态时进行有效的控制和检测。故障自诊和自动报警是指设备在出现故障的时候可以进行自我诊断,并发出报警信号,把发生故障的位置精确地指出来,使工作人员能够尽快找到故障发生的位置,大大简化了相关的维护和检查工作,缩短了维修的时间,减少了维修费用的浪费,并延缓了机械的使用的寿命。下一步的发展就是进一步提高采煤机上的变频器,使用PLC来进行控制,达到在线监控、故障自珍和自动报警的同步实现,进一步提高施工人员的工作效率。

  二、综合机械化和机电一体化的发展趋势

  (一)更加网络化

  计算机技术的迅速发展促进了网络技术的发展,进一步增加了企业之间的竞争。煤矿开采过程中的监测和远程控制技术也在机电一体化技术中得到了广泛的应用。煤炭开采行业要想获得进一步的发展,必须引入竞争机制,通过网络信息这一平台加强企业之间的信息交流,提高煤炭的生产效率。

  (二)更加智能化

  煤矿开采中的智能化是指在进行煤矿开采之前,将关于煤矿开采的相关细节输入电脑的模拟系统中,使这种系统具备人性化的思维模式,能够根据矿井中的各种情况做出正确的选择。这样一来,综合机械化和机电一体化就代替了人的体力劳动和脑力劳动,大大减轻了工作人员的劳动强度,保证了施工安全,提高了工作效率。

  (三)更加绿色化

  在煤炭开采这一行业中,维持企业的可持续发展,实现煤炭资源的绿色开采,努力把对环境的危害程度降到最低,这些都可以在综合机械化和机电一体化中得到解决,同时,煤炭生产中报废的机械还可以回收利用,这也为企业的可持续发展做出了贡献。结束语机械综合化和机电一体化可以实现煤炭生产的高效、高产和安全,同时也是提高我国煤炭企业竞争力和维持煤炭行业可持续发展的必要条件。机械综合化和机电一体化要在实践中进一步的完善才能达到其预想的目标。

机电一体化论文9

  机电一体化作为机械与电子技术集成构成的一个综合体系,对推动工业智能化发展有着很大的作用,且对人们生活的方方面面都会产生影响。①在机电一体化不断推广与应用的形势下,社会对相关人才的需求也在不断增多。为了满足社会发展的需求,许多职业技术学校均开设了机电一体化教学课程,用人单位对机电一体化人才的要求不只是具备熟练的操作能力,还要综合运用机电技术知识,从而更好的完成工作。②然而,在机电一体化教学中还存在着一些不足,需要进行一定的改革与创新,这样才可以取得良好的教学效果,满足社会与市场发展的需求。

  1部分职业技术学校机电一体化教学体系中的问题分析

  1.1专业课程体系设置不合理

  现阶段,职业技术学校在开设机电一体化课程的时候,主要把课时安排在“机”、“电”上,但学生学习时间只有两年,再加上学习任务繁重,机械类课程设置较多,导致电类课时设置较少,使得相关人才培养无法达到预定目标,与机电一体化教学目标相违背。③在此种专业课程体系设置中,教学内容与实践脱离的现象非常严重,导致课程专业教学与实践操作教学未能达到预期目标。与此同时,在职业技术学校设置机电一体化课程时,培养学生职业能力是主要的教学目标,因此,在理论知识传授的基础上,也要重视学生综合素质及实践操作能力的培养。然而,在实际教学中,因为学校设备、师资力量等因素的制约,导致普遍存在着重理论、轻实践的问题,未能实现理论和实践的结合,因此,很多学生均未深入理解理论知识,只是了解知识的表层含义,尽管知识丰富,但却未能灵活运用。针对职业技术学校而言,其毕业生的就业方向主要为机床设备安装、机床设备调试、电气线路等有关工作,所以,要求学生具有较强的实践操作能力。倘若在学习中,未能接受良好的培训,就无法有效适应工作岗位的要求,进而出现一些弊端。

  1.2专业教学内容不完善

  现阶段,机电技术发展越来越快速,但机电一体化教学课程设置却未能跟上机电技术的发展步伐,导致教学效果不佳。④其一,职业技术学校机电一体化教材未能得以及时更换,内容相对老旧,并且教学设备不先进,导致部分教学内容无法落实。部分职业技术学校使用的依然是旧版教材,内容与现代社会脱节严重,学生根本无法学到先进知识,使其无法满足社会发展需求,进而被淘汰。其二,在机电一体化教学中,教师采用的教学方法比较单一,只是按照教材内容予以讲解,很少涉及项目教学,虽然学生能够学到丰富的理论知识,但却无法灵活运用。比如,在“电力拖动”教学中,教师讲解重点为电路工作原理、电路接线方式等,而未对元件选择、故障检修等内容进行讲解,造成学生应用能力较差,导致学生综合素质较低。在理论与实践教学中,如果教师没有充分结合工作岗位需求,非常容易导致学生知识面狭窄,实践操作能力较差,进而不符合用人单位的要求。

  1.3机电一体化教学设备陈旧

  现阶段,因为经济条件有限,许多职业技术学校的教学设备都比较老旧,特别是具有专业特点的实验设备,数量非常少。现阶段只有部分经济条件好的学校才会配备一些必要的数控机床,如加工中心、控制柜等,为PLC实训一体化的落实提供了可靠保障。通常而言,在机电一体化实践教学中,相关设备的作用非常重要,是有关教学活动得以落实的基础与前提,能够有效培养学生的专业技能与实践能力,如果相关设备配置不全,就会影响教学活动的开展,进而降低教学效果。⑤

  1.4教师队伍素质需提升

  在机电一体教学过程中,教师作为教学活动的'主导,发挥着十分重要的作用,对教学质量有着很大的影响,所以,必须给予高度重视。为此,要想取得理想的教学效果,就要构建一支高素质、高水平的教师队伍。然而,现今许多职业技术学校的教师队伍素质均未达到相应的标准,普遍存在着教师知识体系陈旧、落后的问题,致使学生未能学到先进的知识,进而影响了学生的就业情况。同时,部分年轻教师均是刚毕业的学生,未从事过有关工作,也未对市场需求展开调研,进而导致实践教学效果不佳,使得学生很难满足实际工作的要求。

  2职业技术学校机电一体化教学改革的建议

  2.1构建标准合理的课程体系

  在职业技术学校教学中,应积极构建中国式“校企双制”,从工作岗位的实际要求出发,加强和用人单位的沟通,深入研究用人单位对人才的需求,以工作要求为导向,以工作任务为载体,重新设置符合机电一体化教学的课程体系,以此取得良好的教学效果。⑥在设置课程体系的时候,必须对学生的基础知识予以充分考虑,以此设置符合学生学习特点的课程体系。在实际教学中,应以学生技术应用能力培养为课程设置目标,强化理论与实践的结合,突出专业教学的实用性与针对性,以此提高学生的综合素质。职业技术学校是用人单位技能操作岗位人才储备的重要场所,其发展与用人单位的认可与好评息息相关,所以,职业技术学校的教学目标与考核应和用人单位的要求相统一,将岗位职业能力要求作为构建核心,以技术应用能力与岗位技能为支撑,突出专业性,以此设置合理、科学的课程体系,同时对教学设计、准备、组织、评价等环节予以改革,有效培养与提高学生的专业技能与职业能力,进而获取有关职业资格证书,更好的适应与完成工作岗位内容。

  2.2完善教学场地与设备

  在机电一体化教学中,教学场地与设备会对教学效果产生很大的影响。为此,在实际教学中,为了确保教学质量,一定要建立一体化的教学场地,配备相应的设备,以此确保教学活动的全面落实。在实际教学中,应加强实训一体化体系的构建,明确“教、学、做”的要求,保证模拟教学全面展开,从而完全“四位一体”的实训基地,即“教学、生产、培训、鉴定”,有效增强学生的理论水平及实践能力。⑦与此同时,在场地、资金等因素的限制下,致使一些职业技术学校未能构建完善的实训一体化体系,此时,应遵循资源共享、互惠互利的原则,积极和用人单位沟通,设立校外实习基地,从而为学生提供一个实践的平台,进而提高学生灵活运用所学知识的能力。

  2.3创建多元教学方法

  (1)采用多种教学方法与手段。在机电一体化教学中,具有信息量大、理论性强、抽象等特点,教学内容相对枯燥、乏味,所以,在教学方法与手段上,应重视实训、多媒体、现场教学的结合,以此培养学生的综合素质。比如,在学习“按钮和接触器双重连锁正反转”这一内容的时候,以往教师需要利用3-5分钟的时间将电路原理画在黑板上,在此过程中,学生非常容易走神,导致教学效果不佳,但是如果采用动画演示的方式展现电路原理,再加上教师的讲解,就可以充分吸引学生的注意力,不仅可以节省画图时间,还可以在短时间内讲清电路各种元件等,进而让学生掌握相关知识。(2)加强实践教学。在实践教学中,主要包括课程设计、实验等环节。因为机电一体化课程的实践性非常强,在开展教学活动的时候,一定要注重理论与实践的结合,从而让学生充分掌握相关知识,达到预期的教学目标。比如,在实际教学中,教师可以根据学生的具体情况设置实训方案,让学生根据教学内容予以实践,以此培养学生的知识应用能力,进而使其更好的适应工作岗位要求。

  2.4强化师资队伍建设

  在职业技术学校机电一体化课程教学中,要想取得理想的教学效果,就要重视“双师型”教师队伍的建设。⑧因此,学校可以组织一些优秀青年教师到用人单位实习,并且对其教学能力与职业技能进行定期考核,或聘请用人单位的专家到校兼任教师,以此提高教学质量。与此同时,学校也应鼓励教师继续进修,利用一些课余时间到用人单位参观学习,积累实践经验,进而在讲课的时候,能够更好的融会贯通,加深学生的印象,让学生可以深入理解教学内容,并且可以灵活运用,以此实现理论与实践的结合,为学生毕业后成功就业奠定坚实的基础。

  3结语

  综上所述,随着现代社会的快速发展,机电行业市场越来越繁荣,对机电技术人才的要求也越来越高,进而要求职业技术学校进行教育改革,创新教学模式,以此培养复合型机电技术人才,更好的满足社会与市场的发展要求。为此,在机电一体化教学中,一定要构建标准合理的课程体系,完善教学场地与设备,创建多元教学方法,强化师资队伍建设,从而达到预期的教学目标。

  作者:董文学 单位:钟山县职业技术学校

  注释:

  ①袁建锋.基于中职机电技术应用专业项目一体化教学模式构建的分析[J].广东科技,20xx(24):170-170,146.

  ②伍映红.优化中职机电一体化教学体系[J].广东教育(职教版),20xx(6):106-107.

  ③林灵,刘昌铭.机电一体化教学存在的问题及改革措施[J].新课程下旬,20xx(11):459.

  ④唐凤.基于一体化教学方式培养高职学生化学综合能力的实验研究[D].湖南师范大学,20xx.

  ⑤张群宣.“教学做”一体化教学在电气控制技术中的应用体会[J].广东科技,20xx(24):166-167.

  ⑥钱晓静.关于机电一体化教学中项目教学法的应用研究[J].课堂内外教师版,20xx(9):54-54,56.

  ⑦崔婷婷.浅析信息技术在中职机电一体化教学中的应用[J].中国信息技术教育,20xx(2):111-111.

  ⑧沈侨.研究系统教学法在机电一体化教学的应用[J].电子制作,20xx(24):106-106.

机电一体化论文10

  摘要:随着我国科学技术的飞速发展,机电一体化技术也取得了相当显著的成绩,其应用范围也是越来越广,尤其是在工程机械制造方面,更是发挥着至关重要的作用。不仅有效提高了工程机械的生产质量,也极大地促进了其运行效率,为工程机械企业经济效益的提升带来很大的便利。文章也会对工程机械中机电一体化技术的应用进行详细的阐述和分析。

  关键词:工程机械;机电一体化技术;应用分析

  机电一体化技术,是新时期的一种科技产物,其综合了多种技术形式,如:计算机、机械、自动化控制等技术。工程机械中通过运用机电一体化技术,不仅提升了产品的生产质量和生产效率,而且也增强了工程机械企业的市场竞争能力,使其生产水平达到一定的先进性和科学性。目前,我国社会经济发展仍处于发展中阶段,工程机械行业也在不断的完善和成熟,相关技术人员应对机电一体化技术进行大力的研究,这样才能促进工程机械领域的发展和进步。

  1机电一体化技术的具体应用

  1.1机电一体化技术的应用特点

  1.1.1自动检测

  机电一体化技术具备较强的自动检测功能,可对工程机械中所涉及的一切子系统进行全面的检测和分析,并对工程机械的运行全过程做出详细的反映。一旦发现异常情况,系统将会自动发出警报,并帮助检测人员准确地判断出故障发生的位置和成因,以便于可以在第一时间内排除故障,恢复设备的安全运行。由此可见,工程机械通过使用机电一体化技术,不但有效提升了自身的运行效率,降低了机械检测成本,而且也大大缩短了设备维修和保养的周期,为其日后的安全运行提供了充分的保障。

  1.1.2高精度

  机电一体化技术具有高效的精确度,在实际应用过程中,其可以全面提升机械工作的准确性和实效性,使工程机械的运行效率获得有效提高。如:在混凝土搅拌设备中安置相应的电子称量系统,这样,既能使搅拌器发挥自动称重的优势,又能保证混凝土摊铺的均衡,使得施工质量获得充分的保障。同时,还能在一定程度上加快现场工作人员的施工进度,减轻人工操作的作业压力,从而为节约工程企业的造价成本带来巨大的福利。

  1.1.3自动化

  机电一体化技术除了具备上述两种应用特点,还拥有先进的自动化使用性能,在实际操作过程中,通过机电一体化技术的运用,使得传统手工工程机械完全演变成半自动化或者完全自动化的运行状态,不仅大大缩减了企业在人员中的成本投入,而且也有效地减轻了人工作业负担,降低了作业难度。因为在以往人工操控机械过程中,由于相关操作人员缺少丰富的实践经验,经常发生人为操控失误的现象,给机械设备的正常运行带来很大的阻碍,而机电一体化技术的出现,则大大解决了这一操作难题,不但提升了工程机械的应用性能,也在一定程度上为工程企业增加了经济利润。

  1.2机电一体化技术的具体应用

  1.2.1监控作用

  在工程机械制造过程中,通过运用机电一体化技术,不仅完善了整体设备系统的运行效果,也实现了自动监控目标,当发生故障问题时,系统会自动发出警报提示音,以便于检测人员可以更加准确地找到故障位置,及时地采取有效措施,在第一时间内恢复设备的正常运转,为其长期、稳定的发展提供方便、快捷的保障条件。

  1.2.2调整施工精度

  机电一体化技术在工程机械中的广泛应用,可有效地提升机械设备的施工精度,因为一体化软件通常都安置在设备内部的电子控制系统中,这样不但实现了设备的自动称重目标,也大大增强了称重效果的准确性和科学性,以免工作人员因违反操作流程而导致设备发生故障,影响其安全运行效果。

  1.2.3节能作用

  在以往工程机械运行过程中,为了使其能够保持良好的运行效果,通常都要消耗大量的电能源,这样才能使工程机械在超负荷运载情况下也能维持正常的.使用。而机电一体化的应用则彻底完善了这种能源消耗的运用方式,其能均衡调节设备的运行功率,使工程机械充分发挥出节能节源的应用优势。

  2机电一体化技术的未来发展趋势

  2.1应结合网络信息技术

  为了实现机电一体化技术的可持续发展,首先就应保证与其相关产品的安全性和可靠性,这样才能提升机电一体化的市场竞争能力,扩大其普遍应用范围。因此,机电一体化技术只有与网络信息技术有效融合,这样才能顺应时代潮流,成为实现远程监控的必然发展趋势。

  2.2应结合微电子

  在未来机电一体化技术应用中,其应与微电子进行有机结合,才能从根本上缩小产品尺寸,使其向纳米产品的发展方向靠拢。因为纳米产品具有高效能、使用轻便的良好优势,可适用于不同的生产领域,并能发挥出显著的应用效果。因此,只有不断优化微机机械技术,才能最大化实现微机电一体化。

  2.3应结合传感器

  目前,在我国大范围的工程机械制造中,都会运用到先进的传感器装置,其具有良好的精确性和可靠性,可有效提升机械设备的运行效率,使其保持安全、高效的运行效果。因此,机电一体化技术只有充分与传感器相结合,才能在最短时间内实现工程机械的多样化、集约化发展目标,由此可见,在未来社会发展中,传感器装置将会被广泛应用到工程机械中,这不仅是提升工程机械使用性能的必然技术手段,也是保证其长期发展的有效途径。

  3结束语

  综上所述,机电一体化技术对工程机械有着很实际的应用意义,其不但使传统机械提升了使用性能,而且也在一定程度上提升了工程机械的运行效率和运行和效果,为了更好地提高我国机电一体化水平,实现工程机械的一体化目标,技术研究人员应大力开展对一体化技术的分析和创新,最终将工程机械机电一体化引领到世界领先水平。

  参考文献:

  [1]陈伟鸿.机电一体化技术在现代工程机械中发展运用分析[J].装备制造技术,20xx(02):12-13.

  [2]索小娟.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].科技传播,20xx(05):33-34.

机电一体化论文11

  随着教育事业的不断发展,我国的教育模式逐渐由原来的纯理论式教学转化为当今的理论与实践一体化的教学模式,但是在机电一体化设备组装与调试教学中,目前存在的问题仍然较为突出,其中就包括了课程设计的内容与企业工作岗位不匹配等问题,为了提高学生的就业率以及为企业培养出有用的人才,学校应该对机电一体化设备组装与调试教学内容以及教学方法进行改进。因此,本文提出了一些改进的方法以供参考。

  一、在课程体系构造方面的创新

  为了使教学质量得到提高,将遵照一定的流程来进行课程体系的重新构造。

  1.对工作岗位的研究与分析。进入企业中,通过长时间的学习与观察,确定从事电力相关行业企业的毕业生,对事故进行总结与采取措施方面,以及从事电器安装和检修的过程中,怎样实行二次系统的安全检查。

  2.设立较为有代表性的工作任务。典型工作任务的确定离不开团队合作的力量,因此,应该将教研组的所有成员组织到一起,对所有的工作任务进行详细的分析,并在共同探讨的作用下,分析出具有的典型工作任务。

  二、对课程的设计

  为了使机电一体化设备组装与调试课程得到较好的开发,我们深入到企业当中,同企业中掌握了技术精髓的高级技术人员进行了探讨,一起对工厂中岗位的需求作了研究与分析,最终明确了有需求的岗位中对于职工工作能力的各方面要求,熟悉了该岗位中需要掌握的工作操作流程。在进行设计的时候,学校应该诚恳的邀请技术经验丰富并且口才较好的企业技术人员到学校与教师一起商讨设定课程的内容以及标准,使课程的安排能够切实符合学生将来工作中的应用要求,能够最终做到学有所用。并且,教师还应该多为学生设置一些训练课程,加强相关理论方面的具体操作。使学生在今后的工作中更加得心应手,也成为企业迫切需要的人才,从而实现自身的价值。其次,去到企业当中,接触在一线工作的毕业生,然后与之交流心得,倾听他们在实际机电设备方面的工作中,对于设备的前期调试,中期运行以及后期维护中面临的主要问题,并且请他们谈谈在学校学习中具体学习的内容与工作中的关联性,学习中哪些部分给后期的工作带来了切实的帮助,而哪些方面在学校学习中还没有涉及到或涉及较少,并将参加工作的学生的心得体会进行总结,然后在后期的教研活动中加以改正与弥补,针对那些切实帮助到学生的学习内容应加以宣扬与继续。最后,直接与对口行业的核心技术人员或者工程师交流,向他们询问从事机电设备的前期调试工作或者中期的运行工作以及后期的维护工作中应该注意的问题以及自身的感想,请他们为机电一体化设备组装与调试课程提出宝贵的意见,教师结合核心技术人员或者工程师的感想再对课程作出调整,重新审视岗位人员需要具备的职业能力以及管理能力,设置相关的学习情境,确定培养学生职业能力和素养的教学主线,实现应用性理论知识讲授、实际操作训练以及在具体岗位中的工作实习三个方面一体化的.教学。

  三、教学模式上的创新

  在新教学模式下,教学设备比以往更加人性化,也更加科学,学生的学习兴趣也有了较大提升,同时教师的角色发生转变。教师的角色以以前的主导地位变为附属地位,而学生被提升为主体地位,教师主要工作是引导学生去学习。新教学模式有以下几个特点:

  1.灵活性。设备由多个机构组成,每个机构的功能都是非常独特的,单个机构可以根据需要可以将机构组合起来完成工作任务,也可以将组装方式进行调整。实现了教学中“工作任务”设置的局限性被打破。

  2.趣味性。与以往单一的PLC编程相比较,使用机电一体化设备以后直观性更强,也就是说编程达到的效果能够一目了然,学生在一个功能完成之后会提升自身的成就感。因此,求知欲也会更强。学习的乐趣性更强,达到了在学中玩,或者在玩中学的目的,迎合了中职学生的心理。

  3.实践性。实习设备设计理念主要是从实际生产中得来的,所以设备的工艺流程会是实际自动化生产线的仿真版,学生所学到的理论知识能够在真正的运用中达到巩固的效果,学生的实际操作能力以及面对困难时解决问题的能力也会进一步得到提高,对于学生将来在社会上投入工作之后的适应性有较大的帮助。

  4.合作性。由于个人的力量无法保证工作的高效完成,因此,要想提高工作的效率,就必须要加强人与人之间的相互协作,在安装与调试时需要小组内两个人的互相合作,这不断的磨合中能够培养学生的合作意识与合作能力,为将来在企业工作打好基础。学生的实际训练是非常重要的,在实际操作中可以培养学生的动手能力,并且,学生的思维往往是广阔无限的,教师应该鼓励学生积极发挥创造性思维,千万不能遏制学生独立性思维的发挥,学生通过自身的努力完成各项实际操作中将产生一定的成就感,也能增强学生学习与今后实际工作的信心,因此,教师应该多鼓励学生独立完成创设的学习目标。

  四、结束语

  机电一体化设备组装与调试教学是一门实践性较强的课程教学,因此,对于学生动手能力的培养是非常重要的,学校应该加强与企业之间的密切联系,及时掌握相关企业岗位上的需求,并研究设计出相关的课程,使学生掌握更多有实际意义的知识,为将来投入社会工作打下坚实的基础。

  作者:吴少华 单位:信宜市职业技术学校

  参考文献:

  [1]许方辉.中职机电一体化设备组装与调试教学探索[J].中等职业教育,20xx(17):61-63

  [2]许方辉.中职机电一体化设备组装与调试教学探索[J].中等职业教育,20xx(12):61-63

  [3]李江.机电一体化设备的组装与调试[J].课程教育研究(新教师教学),20xx(13):287-287

  [4]郑毅.谈《机电一体化设备组装与调试》的教改实践[J].时代教育,20xx(12):92-92.96

  [5]郝结来.探索《电气安装与维修》课程理实教学新思路[J].电子制作,20xx(1):200-200

机电一体化论文12

  绪论

  现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

  一、机电一体化概要

  机电一体化是指在机构得主功能、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软件结合起来所构成的系统的总称。

  机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

  因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

  二、机电一体化的发展状况

  机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

  20世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的.特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。

  20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

  我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和20xx年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向.

  三、机电一体化的发展趋势

  机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:

  3.1智能化

  智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

  3.2模块化

  模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

  3.3网络化

  20世纪 90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

机电一体化论文13

  1机电一体化技术发展

  机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

  1.1数字化

  微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

  1.2智能化

  即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

  1.3模块化

  由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

  1.4网络化

  由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

  1.5人性化

  机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

  1.6微型化

  微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(MicroElectronicMechanicalSystems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。

  1.7集成化

  集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。

  1.8带源化

  是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

  1.9绿色化

  科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。

  2机电一体化技术在钢铁企业中应用

  在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:

  2.1智能化控制技术(IC)

  由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。

  2.2分布式控制系统(DCS)

  分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

  2.3开放式控制系统(OCS)

  开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。

  2.4计算机集成制造系统(CIMS)

  钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的.竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

  2.5现场总线技术(FBT)

  现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。

  2.6交流传动技术

  传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。

  参考文献

  1杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5)

  2唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4)

  3唐怀斌.工业控制的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表,1996(4)

  4王俊普.智能控制[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1996

  5林行辛.钢铁工业自动化的进展与展望[J].河北冶金,1998(1)

  6殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社,20xx

  7芮延年.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,20xx.

机电一体化论文14

  现代社会的工业生产中,不断出现新技术、新工艺以及新设备,这种技术上的发展会对社会职业结构及需求产生很大的影响。机电一体化专业是由多学科相互渗透而成的,也是当前工业科技发展的主要构成内容,属于高职教学中的重点专业,在其机电专业的发展中需要使用工学结合的教学方式,重视开展实践教学,实行校企合作,积极提升高职学生的实际工作技能。

  一、高职机电一体化的实践教学现状与成因分析

  在高职机电一体化专业的教学中通常都会设置有一定比例的实践教学内容,但是因为受到多方面因素的影响使得相应的实验、实训教学的实效性较差,造成学生在顶岗实习阶段的动手能力不足,情况严重的学生会在毕业工作很长时间之后仍然不能独立的开展工作,在实践操作能力上存在严重的不足,自身技能也不符合市场的要求,也在很大程度上阻碍了高职 教育 的进步。当前的高职机电一体化实践教学现状的成因是多方面的,从专业课角度来看,机电一体化专业知识教学具有技术融合、学科交叉的特点,实际教学过程较为枯燥,学生理解起来也比较困难,这使得学生容易出现畏惧心理,不能调动起充分的学习兴趣,也阻碍了其 创新思维 的养成,尤其是那些学习能力差及基础知识掌握不牢固的学生,专业课更是非常有难度。

  从教学层面分析,理论教学与实践教学存在相互脱节的情况,师资力量以及硬件设施的构成等也都是造成实践教学发展不完善的因素,学校不能为每个学生提供足够的独立实践锻炼的机会,教学就很难达到预期的目标。从高职实践教学的'发展现状来看,因为多种因素使其比理论教学的发展要滞后,不适应新时期人才培养的要求。

  二、高职机电一体化的实践教学改进策略

  (一)结合产业发展要求进行专业实践能力的分析。

  传统的机械工业已获得了新的发展内涵,产品的加工制造方式也逐渐地被新技术代替,机、电技术的融合交叉越来越普遍。通过调研及综合分析,可以发现现代企业在机电一体化人才需求方面,主要需要其掌握机电产品的设计与绘图,机电设备装配与维修,自动生产线运行与调试等知识技能。现阶段相关机电行业的发展中有三类人才是比较缺乏的,其一是复合型的管理人才,要求这些人才具备技术与管理两方面的能力,可以根据市场经济发展规律去进行产品生产工作,还能够对企业的发展方向进行把握;其二是具备创新精神的技术型人才,兼备技术与管理才能,可以按照市场动态趋势去提出相应的生产改进方案;其三是智能型技工人才,理论知识与实践 经验 都比较丰富,可以熟练的操作生产设备,并且积极地开展技术创新及设备、技术的维护工作。对于高职院校来说,其培养目标主要是让毕业生在经过学校与企业中学习与实训之后,可以在实际的工作岗位中发挥作用。

  (二)工学结合,形成能力本位的实践教学体系。

  从传统的以课堂理论教学到现在的实验室、实训基地教学,在实际教学中以典型工作任务为主,教师引导为辅,各高职院校在近几年教学改革中不断改进教学内容与 方法 。在高职实训基地建设以及实践教学体系的构建上学校都进行了不断的探索,但实践教学和社会需求仍然存在脱节的问题,对机电一体化的实践教学定位不准确,在教学中只是单纯的以增加实践教学时间的方式去改善教学模式。理论与实践的不相符,也使得学生掌握的只是技能不能在实际的行业发展中进行有效的利用。在高职机电一体化的实践教学体系的建设中需要结合企业与行业的实际发展需求,并且应该充分的符合专业岗位的特定要求,在遵循这些方面的原则基础上形成层次分明、分工具体的实践教学体系。根据其中的教学规律去进行由浅入深的知识与技能的教学。在高职机电一体化的实践教学中,应该重视专业技能训练与核心技能训练、扩展能力训练的相互融合。

  (三)校企联动,建设产学研有机结合的实践教学基地。

  校企合作的教学模式符合高职院校教育改革的具体需求,可以充分的发挥校企双方的优势,达到工学交替的人才培养模式,为学生实习、实践、就业,教师的再教育、科研提供优质服务。通过校企合作的教学模式,可以让学生真正的体会到职业人的角色特性,将自身的专业知识应用到实际的生产环境之中,也是对生产一线需要的高技能人才重要培养方式。积极地去建设教学与培训、生产与科研融合的教学实训基地,可以推动人才培养与经济效益两方面的进步。校外实践教学基地的设立可以采用国家专项、省部共建等方面的资金投入方式,做到建设的互惠互利,实现校外训练基地的稳定发展。

  采取技术改造、设备更新、资源整合等方法去进行校内实训基地的建造,其建设需要遵循适度够用的原则,在充分的调研基础上再开展实际的建设活动。校内实践基地在建设与管理上需要确立以学生为本的理念,提升自身的综合性与开放性特点,以提高学生的创新力为主要任务,增强学生的机电一体化实践能力,还让校内实训基地发挥了应有的功效。在此基础上还应该去积极的吸收社会资源,通过参股等形式参与校外实践基地的建设,并且对实训基地进行科学化管理,体现出高职院校具备的社会服务作用。

  三、结束语

  高职院校开展的实践教学对于学生熟知专业知识、提升实践能力有着重要的意义,机电一体化专业教学也应该重视对实践教学的发展,教师应该积极地进行教学方式的探究,通过有效的实践教学培养更多的高素质的技能型人才,在机电一体化教学中学生的实践能力的提升需要借助实践训练的力量,形成高职机电一体化的实践教学体系,与高职教育的相关人才培养目标相符合。

机电一体化论文15

  工程机械与汽车及零部件产业正在向智能化、集成化和信息化发展,产品已成为机械、电子、微机、光电技术、激光、通信、传感器等新型技术的集合体,产业的升级换代与向前发展,需要机、电紧密结合的复合型、应用型的高级技术人才储备。机电一体化专业系统的中高职衔接培养,对产业动态调整以及高端人才技术储备需求有更全面的覆盖,能明确服务面向和岗位指向,以及适应经济发展方式转变和产业结构调整要求。但就现阶段而言,其培养内容及规程还不完善,在本专业中高职课程衔接上还存在较多的问题亟待改进。因此,本文将针对该现状,进一步讨论所面临的问题和科学的解决方法。

  1机电一体化专业中高职课程衔接存在的问题

  目前,机电一体化专业中高职课程的准确衔接已经是发展中高职联合培养迫在眉睫需要解决的一大瓶颈,从目前的调查以及各方面资料显示,机电一体化专业课程存在如下几个方面的转变:

  (1)课程模式的转变,主要表现为模式中心由学科转变到工作分配;

  (2)教学模式的转变,具体为从理论转变到实践的教学方式;但是在湖南省到其他省市都存在中高职机电一体化课程衔接体制和范制不成熟的共性问题,主要概括起来有如下三点内容。

  第一,中高职教育课程衔接设置不规范。生搬硬套等现象层出不穷,雷同程度非常大,在课程的结构设置上没有差别,不能使不同层次的不同需求的的人才体现自身的价值特点,甚至有些中高职院校的衔接课程完全就是根据其他学校开设什么样的专业课程自己就开设什么的专业,因人设岗,完全不考虑在课程设置上的规范性以及科学性[1]。

  第二,中高职衔接内容复现较多。整体上看,一定程度上的复现是需要的,可以增加对知识层次的认知及明确学习目的,然而对于中职对口生而言,在进入中职院校后在三年的学习过程中,不论是在专业知识方面的教育还是在技能方面的培训上,学习的知识面都特别窄,而且对口专业上进行一些基础性质的理论学习也是有必要的,可以巩固之前的知识,但相应的中职课程应该减少加入提升理论以及实践方面的知识来提高学生的知识层面,并增加规律性总结知识。目前很多学校在机电一体化专业课程的结构设置以及课程名称都十分类似,而且讲授的内容都重复,而且内容交叉太多,更甚的是有些中高职教学采用了一样的教材进行教学[2]。

  第三,中高职衔接的传授方式已然跟不上时代、课程的发展。在前一阶段的中职教育过程中,大多数的教学者都会反映目前的中职学生基础不扎实、存在很多地方脱节的现象,同样在高职学生群体中也存在该现象,教育教学方式陈旧,不能适应当今时代的发展趋势,大部分同学反映很少或没有教师采用项目教学或任务驱动教学,尽管这类教学教育方式不能使用在所有的教学当中,但就机电一体化专业而言有很多课程是适用的',如:单片机应用技术、液压与气动技术、变频器应用技术等等。

  2中高职课程衔接在机电一体化专业中的应用

  为解决中高职课程衔接存在的主要问题,并根据机电一体化技术专业在技术培养领域所面临的各种技术综合因素、需求以及面向的岗位群的知识、能力和素质要求,机电一体化技术专业中高职衔接教育课程建设可分为课程体系、课程内容衔接以及核心课程建设三个方面。

  2.1建立中高职衔接课程体系。

  根据对企业机电设备各部门的在岗岗位人员调研发现,中职主要注重在基础能力、基础素质、基础知识方面的培养,而高职更注重学生的素质提升,如组织协作能力、书写表达能力、计划管理等;知识融合,高职的学生需学习机械、电子、控制、管理等多门课程;能力提升,高职的学生需掌握装配、编程调试、设备操作等技能。从而,中高职需建立“纵向延伸,横向拓宽”的中高衔接的课程体系,主要从公共课、专业课、拓展课以及顶岗实习和社会实践四个方面建立中职教育与高职教育的衔接和知识能力层次上的提升。课程体系在设计的过程中,将中职课程作为引导教育的基本,而将高职课程作为提高、升华的主要教学体系,将两者相互结合、相互明确。中职侧重文化基础知识的理论学习以及其他相关专业技能的培养,高职侧重在专业领域的应用和相关专业技术能力的训练。

  2.2建立中高课程内容衔接模式。

  中高职衔接公共课程主要是在中职教育中以基础为主,而高职则更为侧重应用。在中职公共课程主要是语数外、体育、计算机及社会适应性的德育课几个方面,高职人文课程则为更高层次的语数外、计算机信息技术应用以及哲学、职业道德方面进行教学,并通过学校团学,社团活动等其他校内活动方式,引导从中职院校过渡到高职院校并进入社会的能力培养。以中职教基础和基本技能,高职则重技术和创新设计专业课程。中职以金工实习培训、电气自动化基础理论等作为最基础的培训课程,以“机械图样识读与绘制”以及“液压和气动回路装调”等相关理论知识较强的课程作为核心教学课程,在设备操作、电气液等方面的基础实践操作技能进行培训实践。高职则注重以电子及PLC、Sensor等作为基础课程进行能力学习和能力培养,在课程教育方面以“液压与气压回路控制与调试”“机械制图与测绘”“单片机控制系统设计与调试”作为其教育教学当中的重要核心教学课程,在培养机械、电气、液压、气动等系统进行更为细致的培养。同样在岗位能力建设上,则需要在中高职的教学课程中增加类似的拓展学习内容,主要包括像营销类的,管理类的以及涉及到现场电气方面的技术课程,比如“机电设备市场营销技术”“机电设备管理技术”“现场总线技术”等。选取“自动化生产线装调”为贯穿核心课程体系的载体,引入世界技能大赛机电一体化赛项技术标准、维修电工等国家职业资格标准、装配生产线等相关的岗位标准,融入现场总线、人机界面组态设计等新技术,以机械和电气两条分支课程为支撑,构建了中高职核心课程内容体系。

  2.3建好衔接的核心课程。

  充分完善与建立校企联合的中职与高职衔接中核心课程的发展模式,结合高校与企业的相互人力人才资源优势整合,组建中高职衔接专业核心课程教学建设团队,主要建设包括机械制图、液压气动、电工技术、PLC应用以及自动生产线5个核心课程,并执行小组负责,以项目式教学,实施“三统一”原则,即制定和调整统一的课程设置标准,在课程教学实施方面进行统一的安排和协调组织,中高职衔接培养从开始就对所有在实施过程中的问题进行统一的汇总以及讨论后续的整改方案,及早介入并处理之间的矛盾,确保方案有效的实施。通过调查以及信息的收集,根据学生群体对于的自身确定的期许目标反馈,选定以下内容作为中高职衔接的主要教学课程(见表1)。

  3结语

  中高职课程衔接需要涉及到两级院校的相互协同,在这方面难度还是比较大,所以在方案设计上更倾向于理想化。因此,在设计课程衔接方法的实施途径是如何将两所两级学校更好地融合、相互协同也是需要在科学性上进一步完善的,避免过于理论空洞。同时,期望通过共同努力,能够推动两级院校之间的平台搭建、加强中高职院校之间的沟通,提升双方的教学教育质量,实现各自的人才培养目标,为构建完善的职业教育体系做出努力,满足我国经济社会发展对技能型人才的需要。

  参考文献

  [1]关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见.教职成[20xx]9号.

  [2]李玉珠.高职发展踏上“和谐号”[J].教育与职业,20xx(7).

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