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关键词 机电一体化;创新发展;发展趋势
中图分类号TM 92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)93-0063-02
机电一体化从出现之始就极大地推动了社会的进一步发展,并且有了很快的发展速度和良好的发展趋势。在机电一体化有其自身的发展历史,并且在发展过程中不断的进行创新,为自身创造了一个良好的发展趋势,有广阔的发展空间。在其发展过程中,不断对新技术和新知识进行利用,使其符合现代实际应用的需要,促进其发展。
1 机电一体化技术创新发展的趋势
首先,在未来的发展趋势中,机电一体化的应用将会有更加广泛。无论是在一些小的方面还是比较大的方面,在自动化产业上都要通过机电一体化技术来进行开发。机电一体化的重要性也是因为其为自动化工业和航太工业以及国防工业的基础技术。机电一体化技术作为一门新兴技术在一些工业比较发达的国家有着快速的发展,同时,它对PC工业控制的发展也有一定的带动作用。在其发展过程中,程序控制器技术也就是机电一体化的核心也在不断的发生变化。程序控制器在工业自动控制领域被广泛的应用,在工厂自动化控制中,PLC也成为了核心技术。但是由于PLC程序的撰写一般的情况下是先进行阶梯图的绘制再将其转化成PLC的指令,所以说PLC质量在不同的品牌中也会不同,这样所造成的结果就是每一个程序之间的转换很不容易。另外,PLC指令比较接近低阶语音,开发程序很不容易,并且比较耗费时间。为了使PLC机电一体化的缺点得到改善,目前情况下利用PC电脑或者是IPC将PLC取代,把它当作是机电一体化中的控制器,对于控制程序的撰写使用的是Visual Basic,将PLC形式的机电一体化取代。
其次,发展了机电光一体化。在社会进入21世纪之后,半导体微电子技术和微机电技术以及镭射技术发展速度非常快,另外影响显示产业以及新兴的生物科技也在快速的发展,使得一些传统技术有了新的生机与活力,使机电一体化开始向机电光方向发展。一个比较典型的机电光技术应该包含的范围有:机构设计、精密制动器、人机界面、微处理器,程序或反馈控制、诊断信号的处理与错误、辨别图形、制程工程以及仿生人工智能。另外,根据光学或者是光学元件和机电元件有不同的互动程度和组合特性,可以将机电光系统分为三种类型,即光机整合的类型;内嵌光电或者光学装置的类型;在光学系统中嵌入机电装置。
2 机电一体化技术发展的保障
在机电一体化技术的发展中,虽然有比较快的发展速度以及比较强的竞争力,但是仍有问题存在,要保证机电一体化技术能够有一个较好的发展,必须要采取一定的措施,可以从以下的几个方面来进行:要让政府的决策高层认识到机电一体化技术的重要性;加强对机电一体化技术人才的培养;发展电力电子关键技术,加强对机电一体化技术的研究;注重理论与实际并行;积极推动“产学研合作”;机电产业要走进校园内部去寻找人才与合作;建立未来的研究对象。
此外,机电一体化中的机电光技术还属于一种新兴技术,从目前的情况来看,这一方面的人才比较稀缺。因此,在一些国内高校中,有必要开设相关的课程,培养有关这一方面的人才,推动机电光机电一体化的发展。
3 机电一体化创新的具体内容
3.1技术设计向单元化发展
在机电一体化的实验平台中实行单元化技术来进行设计。将系统分为几个单元模块,主要包括工控机、运动控制卡、伺服电机及步进电机、CAN总线、电动机驱动器,还有直线、工作台以及回转单元。只要是能使接口保持一致,就可以将每一个单元分开设计,这样就使得系统具有高度的可扩展性以及互换性。它的总体结构可以用下图来进行表示:
3.2控制系统向网络化发展
在系统中将电子计算机作为节点,将运动控制卡以及CAN卡作为子节点,然后利用这两种控制卡进行向下分支而形成树状网络。利用计算机对电机运行情况以及传感器信息进行统一处理,把整个系统都整合到一起。利用网络将每一个控制节点联系起来,这样一来,在实际操作中就能够将步进电机作为控制对象,使控制更加简易,控制对象的选择也可以是伺服电机来满足高精度要求,也可以将两者组合在一起构成一个系统。利用计算机对不同节点信息进行处理,再将其反馈到每一个控制对象上,利用这种方法来完成协同控制。
3.3系统应用向长久化发展
在实际操作过程中。操作人员可以利用控制卡数目的增加来将控制对象数目扩展,并且它的实现只需要在电气上略微改动。
与此同时,也可以利用其他设备的增加来进行系统功能的扩充,比如增加工业摄像头就能够使图像定位以及图像智能控制等任务完成。
4结论
机电一体化是现在社会中的一项重要技术,在机电产业中的应用十分广泛,所以对其有一个科学全面的认识是十分必要的。机电一体化在以后的发展中,其功能必然会不断完善,控制系统也将会更加强大。相信在未来它将会有更加广阔的发展前景,在各个领域的领域在将会更加广泛,作为机电行业有关人员,对其现在实际中的应用以及其今后的发展趋势有一个科学合理的认识,跟得上机电一体化今后的发展步伐,从而适应其发展,对社会发展也起到一定促进作用。
参考文献
[1]王海静.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].教育教学论坛,2013(13).
[2]崔乐芙.PLC在机电一体化生产系统中的应用[J].机电信息,2013(3).
[3]陈相华.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].机电信息,2013(6).
关键词:机电一体化;电机控制与保护
在机电一体化的电机控制与保护教学过程中,教师不仅要传授专业理论知识,还要了解本行业的发展情况,认识到当前机电一体化技术在发展过程中存在的问题,并有效地对电机进行控制和保护。近几年,随着我国机电一体化设备的发展,电机的控制与保护问题越来越多地被人们所重视。在此背景下,我们主要针对其中存在的一些较为明显的问题进行了探究,希望对业内人士具有一定的参考价值。
一、机电一体化发展趋势
随着科技的发展,各行各业都在向数字化转变。微控制器的产生为机电的发展奠定了基础。机电在进一步发展过程中逐渐出现了数控机床、机器人等等。数字化设备已经成为人们生活中不可缺少的一部分。为了能够实现机电数字化设备这一目标,促进机电一体化产品的发展,我们需要对当前的设备进行诊断,不断发现问题和改进技术。机电一体化商品较多。因此,机电一体化产品在未来阶段需要进行模块化。这样,相关人员可以有针对性地对各个模块产品进行了解,在现有模块的基础上,对新产品进行开发。在互联网时代,网络的远程监控技术也会对机电一体化产品产生影响,当前出现的智能插头就可以直接受网络控制。这也是机电一体化与网络之间进行结合的产物,对相关行业的发展都有着较强的促进作用。机电一体化在发展中也必然会遇到各种各样的问题。这些问题会严重影响电机的正常运行。因此,我们在分析机电一体化的发展趋势过程中,也要注重其中存在的一些问题,尽可能地减少问题的产生,促进行业的发展。
二、机电一体化中电机控制与保护中存在的问题
(一)控制与保护装置方面存在的问题
1.控制与保护装置存在运行薄弱问题。控制与保护装置在运行过程中会受到外界的影响,从而导致在之后的运行中会出现一些问题。不仅如此,控制与保护装置在具体运行时内部还会出现一定的问题。这些问题会对实际控制以及保护装置的正常操作造成较大的影响,从而导致整个电机装置出现故障。
2.控制与保护装置的相关零部件灵敏性低。任何零件都有属于自己的使用寿命,长期使用会降低其原有的作用。大部分装置出现问题的根本原因都与零部件的优劣有关。通过实践操作证明,引发机电一体化在实践性应用中发生故障的根本原因在于检测工作不到位,使电机装置存在安全隐患。这不仅会影响电机的控制与保护,严重时还会影响到企业的生产与发展。[1]
(二)具体机电设备应用的相关实存问题
1.机电设备难以得到合理、规范的使用。机电设备的合理、规范使用,能够保证机电一体化装置的正常运行。这对企业的发展有着积极的促进作用。但是,从当前的使用情况来看,很多企业的机电设备难以得到合理、规范的使用,从而难以实现电机的控制与保护。
2.作业人员的安全保护意识缺乏。想要对机电一体化的电机控制与保护,企业就要在生产运行中提升对机电设备的持续运用,还要提高相关工作人员的安全保护意识,注重对相关设备进行检查,尽可能地避免突发状况出现。但是,很多企业并没有认识到提高作业人员安保意识的重要性,导致机器不能够得到充分保护,从而影响生产。
三、机电一体化的电机控制与保护策略
(一)注重对电流的调节
实体电机在运行过程中所需的电流不同,不同规格的电机对应的一些数据也有较大的差距。大部分情况下,电机自身所带的规格数据都会对实体电机的电流、电压造成一定的影响。因此,企业需要做好安全规范工作,保证电机能够得到保护。在此基础上,机电一体化设备在进行运行时,为了能够更好地实现对机电的控制与保护,减少电流、电压对其造成影响,相关工作人员就要把控一体化装置中的额定电压以及电流。这样可以避免因为此类问题造成不必要的故障,保证机电一体化装置的正常运行。[2]
(二)注重对零部件的调整
实际的机电一体化装置中控制与保护装置的相关零部件具有较低的灵敏性。因此,我们需要在实践中注重对一些重要零件的灵敏性进行提升,以保证零部件能够发挥其原有的效果,减少故障,实现对电机的控制与保护。企业要加强作业人员对相关零部件的保护,使设备能够正常运转,还要减少故障发生的频率,让机电装置能够在节约成本的同时,创造更多的价值。
(三)强化对相关装置的周期性检查
我们对装置进行控制与保护最有效的方式就是定期检测。定期检查能够让我们了解当前设备的运行状态,及时发现其中隐藏的一些问题。很多设备无法在第一时间发现其中存在的问题,但当问题显现时会对其本身造成更大的损坏。因此,作业人员应当注重定期检测,以此提高设备的使用寿命。比如,操作人员可以有针对性地进行相关检测,以保证装备能够有效地运转。在对设备进行检测之前,作业人员要对机电一体化装备进行整体把控,结合设备的实际状况开展检测工作。设备的构建涉及多种多样的零部件,种类繁多。因此,企业应当请相关的工程师或者维修人员对设备的零部件仔细地进行检测,以减少故障的产生,实现对电机的控制与保护。
四、结束语
综上所述,通过本研究,我们对机电一体化在实际运用中的相关问题有了一定的了解,并对相关问题进行了分析,从中获取了一些有价值的知识。其目的是为了让作业人员在今后的操作中减少设备的故障。我们希望通过本论文能够为更多的职业院校提供参考,促进我国机电一体化专业的发展。
参考文献
关键词:机电一体化;教学改革;教学水平;探索
中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)08(a)-0118-02
随着社会的不断发展和科学技术的不断进步,可以说机械行业在整个过程中起到了举足轻重的作用,由机械技术、液压技术、气动技术、传感器技术、PLC技术、计算机技术等学科的相互融合、渗透而形成的机电一体化技术[1],已经成为当今工业技术的重要组成部分,机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用尤为明显。当前,机电一体化系统和产品发展逐渐成熟,高速度、高精度的智能化系统逐渐占据机械制造业的主流,随着我国经济的不断发展,企业产品、设备也在经历一个更新换代的频繁时期,因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大[2]。为了满足这一需求,我们要不断对机电一体化的教学方法和内容进行改革,努力培养机电一体化技术方面的高精尖人才,以满足市场需求的快速响应,进一步适应市场经济的发展。
1教学目标与方法改革
机电一体化技术这门课程由多门学科构成,涉及的概念、信息量很多,而且有些内容抽象,每个章节衔接不连贯,从学生的角度来讲,学生很难将各个章节的内容真正的联系起来,不能从系统的角度去把握这门课程,甚至不知道开展这门课程的真正目的,给学生的感觉似乎每个章节都是在复习学过的知识。因此在短短的几十个课时内要想学生完全掌握有很大困难。从教师的角度来讲,由于此门课程涉及的信息量特别大,要想在短时间内将所有的信息保质保量的传授给学生,则对教师的掌握的知识量及自身素质、教学水平都有着很高的要求。所以为了适应现代化高新技术的高速发展,对这门课程的教学改革已经势在必行。
1.1教学目标的改革
目前现有课程的教学目标过于注重知识传授的倾向性,忽视了学生的学习方法、过程和目标态度等方面的培养,不利于学生全面的发展[3],同时也不利于知识的传授和掌握。为了响应高校强省的政策,致力于服务地方经济,更加有效地让毕业学生为地方发展作出贡献,我们制定了新的教学目标。通过机电一体化技术课程的学习,使学生在了解机电一体化系统设计基本知识基础上,全面、综合理解机电一体化系统设计的内涵、发展方向。注重培养学生综合运用机电一体化系统设计基础知识进行设计的能力,树立“多学科知识交叉与渗透”的观念。争取培养出一批有能力、有技术、有素质的优秀大学生,为我省的地方经济贡献一份力量。
1.2教学方法的改革
目前机电一体化技术课程教学方法的主要特征还是以教师讲授为中心,学生被动接受的方式进行的,学生学完后无法对课程形成较全面、系统的认识。此外学生缺乏自主探究和合作学习的机会,往往是课堂上讲理论,学生课后做作业,理论课时占据了绝大部分时间,留给学生动手学习的时间很少,这样严重影响到学生的实际动手能力。此外,目前机电一体化技术的教学任务是由一名教师担任,由于此门课程的信息量较大,再加上目前机和电两门课程脱钩严重,相关内容衔接起来很有困难,所以使整体的教学水平的提高受到很大的限性。鉴于以上问题的存在,特提出以下两点改革措施。
(1)针对新的课程教学目标,进一步进行教学手段,教学方法的改革,以保证教学质量,提高教学效果[4]。如采用课堂讨论的方法来取代原有的满堂灌的教学方式,从而使学生由被动的接受变为主动地学习,使学生的主体学习作用得到了很好的体现,进一步锻炼了基础较好的学生,而且对基础比较差的学生也起到了一定的带动作用。此外要发挥教师启迪学生思维的主导作用,能够做到善于引导、合理设疑,营造良好的课堂环境,让学生在好奇,新异的兴奋状态中无意识地把这些知识接受并掌握。充分调动学生的学习兴趣从而使本身枯燥,抽象而又繁杂知识转变为易于学生理解、接受的东西灌输到学生的头脑中,比如可以充分利用多媒体教学、使用直观的教具等手段,使枯燥的理论教学更具直观性和趣味性。此外课堂上多注重理论联系实际,多运用生活中的实例[5],这样既有助于学生掌握理论知识,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。
(2)教师知识储备量和教学水平直接影响教学效果。这就要求教师要具备良好的素质,应该与时俱进,了解课程最新的最前沿的技术动态,除了要不断地补充、完善自己,扩大自身的知识面以外,还可以考虑多名教师同时讲授一门课程,根据不同教师具有的不同优势,合理进行课程的分配,形成优势互补,同时要加强理论和实践之间的联系作用,无论在教学内容还是教学方式上都要围绕着培养应用型人才这一目标。
2教学内容改革
课程教学内容的改革是课程建设的灵魂,现在的机电一体化技术已经不再是过去的机械技术和电气技术等技术的简单组合,而是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术等技术为一体的有机融合[6]。此门课程信息量大,内容多,这就要求教师要根据本专业培养目标对教学内容进行合理的取舍,使教师在有限的课时内充分发挥个人所长,在教学内容上选取最能贴近生活实际、学生最感兴趣、最关心的内容进行讲解,此外也可在原有知识点的基础上从深度和广度上拓展外延,对课程内容进行适当的增减,使整体教学突出实用性。
(1)制定新的教学内容。以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用型技术型人才。对于学生综合素质的提高,教师要善于将机和电两部分有机的结合起来,综合比较并引导学生积极思考、全面掌握相关知识。
(2)运用多媒体教学。随着科学技术的不断发展更新,教学资源也越来越丰富,传统的“黑板加粉笔”教学方式已经逐步被多媒体教学方式所取代。对于课程中的程序和各种图表,均可制作成多媒体课件,采用多媒体教学可以起到很有效的辅助作用,教师可以把在课堂上用语言难以描述或无法讲清楚的问题采用多媒体的方式形象、生动、直观、简单的展现出来,从而使学生很直观的获得较多的信息,有利于解决重点和难点问题。同时还可以大大增加学生的学习兴趣,使课堂的教学效果和教学效率得到了提高,同时也增大了课堂教学的信息量。此外精彩的多媒体课件也能激发学生的兴趣,提高学生学习的主动性、积极性和创造力。
(3)改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节[7],为了培养学生专业技术能力,对传统的实践教学模式进行了一定的改革,主要将实践教学分为三个阶段:(1)实践能力训练。实践能力训练主要包括实验课和课程设计。在这部分中主要锻炼学生如何使用基本实验仪器,测量和采集基本数据以及了解机电一体化系统化设计的方法和步骤。(2)单项能力训练。单项能力训练主要包括金工实习、数控实训等,学生通过对这些基本技能的学习和训练可以巩固学过的知识点。(3)综合能力训练[8]。综合能力训练主要包括认识实习和生产实习等,通过这一系列的实习可使学生对机电一体化系统和产品有着更深刻的认识和了解。
3结语
随着社会的不断进步,现代的机电一体化技术随之迅猛发展,传统的机电一体化教学出现难以满足现实需要的情况[9],本文从实际教学角度出发,进一步明确课程教学目标,把社会发展过程中所需求的专业人才作为主要的动力来进行培养,改革机电一体化专业课程的教学目标、教学方法和教学内容,进一步提高机电一体化教学水平,进而全面提升学生的理论研究水平[10]、实际应用能力和创新素质,使我们的机电一体化专业教学为社会提供更多的优秀人才。
参考文献
[1]冯建平.机电一体化教学改革初探[J].大众科技.2009(2):181-182.
[2]盛秀兵.试论机电一体化教学的改革[J].中小企业管理与科技.2010(28):105-106.
[3]蒋贤海.机电专业“机电一体化技术”课程改革探讨[J].机电产品开发与创新.2012(4):182-184.
[4]张威全.浅谈机电一体化教学改革[J].职业.2010(5):62.
[5]朱惠玲.机电一体化教学探讨[J].机电技术.2006(4):75-77.
[6]苏剑策.对机电一体化教学改革的思考[J].职业.2013(5):62.
[7]郭秀华,陈祥林.机电一体化教学方法探索[J].职业.2010(29):46-47.
[8]周庆华.机电一体化教学改革的研究与实践.嘉兴教育学院学报[J].1997(2):50-53.
[9]刘颜.试论机电一体化教学改革初探[J].中国商界.2010(6):206.
关键词:机电一体化;传感器;检测技术
中图分类号:TH-39 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)012-000-01
机电一体化是一种整合型技术,需要很多环节组成。意味着在微电子、传感器等技术发展同时,机电一体化也能够获得长足进步。而在具体分析机电一体化关键技术前,应首先明确其组成结构,以消除一些人的误区。机电一体化是指将不同重要机电工作环节整合,以微型处理器和主机为操控中心,有序协调各环节工作。因此,其很多情况下会被称为机电一体化系统,由此完善的覆盖相关理念。但是,并不能由此忽视其他环节重要性。如开发者创造出完美控制中枢,在传感器无法传输情况下,仍旧无法帮助生产者提升效率。
一、传感器是机电一体化系统的关键技术
1.传感器在测量模块的应用
传感器是一种检测装置名称,也是当前数字化管理中,最常使用的传输、存储、处理、记录设备。在机电一体化系统,传感器便是控制中枢与各环节桥梁,主要实现两方面工作:第一,执行控制中枢请求指令。传感器在接收指令后,将其转化为非传输数据语言,进行分析和内容调配,再将结果转变为数据传输模式,传输到所要支配的环节;第二,负责将环节动态传递给控制中枢,以保证各环节有序进行。而在传输前传感器需要接受信息,并根据SNMP协议进行处理、转化。由此可以发现,传感器本身便是由复杂结构所构成的电子器械。其中主要包括检测、传输和处理三个大层面,每个层面还会根据工作需求,配置不同元件。也可以从另一个方面来理解,将传感器比喻为人的头部,“大脑”负责处理数据,“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”负责收集数据,“嘴”负责将数据传输出去,进而由人的“大脑”实现对其他人的支配或汇报。
2.传感器的种类
传感器种类的划分,主要根据功能差异性实现。机电一体化应用环境不同,需求操作的环节不同,均会对传感器的功能造成影响。不过,在管理需求下,必须对传感器分类,以避免一些问题的发生。根据其工作环境,可大体分为两个宽泛层面:第一,基于内部管理的传感器。传感器的工作内容中,部分包括对内部管理,例如检测、收集信息等。同时,虽然任何类型传感器都会有数据处理能力。但是,针对内部数据处理和转化的算法,较比于接收转化有这一定差异。因此,内部数据处理传感器,也应列入到此类中;第二,基于外部环境的传感器。顾名思义,主要工作是针对接收数据信息。可以将此类传感器理解为控制中枢的“执行者”,用于获取控制中枢指令,并转化为工作环节可控指令。而除了从工作环境上进行分类,也可通过接触形式分类,例如触碰式、压觉、温觉、声觉等。
二、机电一体化中传感器与检测技术的运用
从上文叙述可以得知,机电一体化系统主要工作内容,在于设置指令、传输指令和完成指令三个方面。其中,传感器便是负责传输指令的唯一环节。不过,机电一体化仍旧存在局限性,会因为特殊形式或环境出现,导致数据传输的问题。因此,笔者选择几点较具代表意义领域,试谈传感器与检测技术的运用。
1.有“感觉”的机器人
机电一体化发展过程中,出现了不同倾向。一些工业领域逐渐采取标准化作业,对于可控管理系统需求开始降低,转而将投入更多放在智能化、自动化生产领域上。例如工业机械人生产技术,便是在机电一体化基础上,所创造的新型生产技术。其主要特性在于规律性、高精度工作方式,可以更有效提升工业生产效率。不过,该工作方式无疑对传感器提出更高要求。适合的传感器,必须准确的控制机器人各个部位,其中包括关节移动,力量控制等方面,只有传感器传达数据保证准确性、高效性,才能够让机器人实现理想工作状态。对此,必须采用接触式传感器,以确保不会出现数据丢失状况,例如压觉传感器等。
2.传感器在自动化机床的应用
自动化机床也是机电一体化的衍生领域。其特性在于完全自动化的操作所有生产内容。然而,自动化控制则需要传感器,将准确工作指令,按照规范逻辑和实效,传达各个生产环节。若出现问题,便需要人工调节,才能够持续生产。举例来看,较为著名的CNC机床,便是借助传感器检测控制,减少人工生产控制需求,极大节约人力成本,同时也使生产效率有了显著提升;再如,切割工业领域,特别是采用金刚石切割机床,必须要借助传感器准确传达切割角度、压力等数值,进而确保切割成果达成预期。
3.传感器的扩大渗透
随着传感器的发展,其检测技术将不仅应用在机电一体化生产领域。从现状来看,很多工业产品已然达到了“对传感器产生需求”的水准,例如近年来Apple、Google等企业研发的无人驾驶汽车,必须依靠精准传感器才能够实现。而在传统汽车领域,传感器对于驾驶便捷性以及安全性,也会产生较大促进作用。
三、总结
本文主要为透过机电一体化系统,对传感器功能、变化、发展及未来需求,进行一定程度的阐述。进而有效的帮助读者,客观认识机电一体化组成,以及传感器在工业生产中所实现的作用。因此,也希望本文研究,能够为应用领和研发领域,提供一些思路启发。
参考文献:
[1]刘峥.关于机电一体化系统中的传感器与检测技术探究[J].信息系统工程,2013(02).
[2]林青.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].福建广播电视大学学报,2011(06).
[3]王婷.机电一体化专业中传感器与检测技术课程教材建设探索[J].高等函授学报(自然科学版),2012(11).
在当今的高职院校,学生普遍缺乏人文素养,尤其在这个信息化高速发展的时代,学生的价值观、人生观、世界观很容易随波逐流。一味的给学生灌输专业知识,却不注重对学生思维品质、审美情趣和人文素养的培养,很可能培养出来的是一个高智商的专业机器、低情商的学生。高职语文传承了中华民族的优秀文化,不仅可以陶冶学生的情操、提高学生的人文素养,而且会使学生真正成为高素质的综合性人才。
关键词:
高职;语文;机电一体化;教学模式
当代高职学生的语文知识和语文能力都很欠缺,大多数学生的语文能力还停留在中学阶段,甚至开始退步,更多学生会在业余时间选择看一些八卦新闻、网络小说,很少阅读文学作品。尤其是工科类的专业生认为自己的任务就是学好专业的知识,语文对自己的专业提升和发展没有什么帮助,因此便忽略了对语文的学习。机电一体化作为工科专业,似乎也和语文沾不上任何关系,但是大学教育的目的并不只是为社会培养专业型的人才,还在于提高学生对自我的认识、对他人、对社会的责任、对知识的追求与探索,这才是一个综合型人才应该具备的品质。因此,在机电一体化专业开展高职语文课很有必要,那么如何开展高职语文与机电一体化专业结合的教学呢?笔者首先从高职语文教学现状分析与必要性出发,从三个方面做了简要探索。
一、高职语文教学现状分析和必要性
在高等院校的课程中,高职语文在高校和学生中得到的重视程度都不理想,高校更偏向于对学生专业技能的培养,而学生则普遍认为语文和自己的专业没有什么关系,学好专业知识、将来可以找份好工作才比较靠谱。因此,从认识上,大家对于语文的态度并不热情。当代高职生语文知识和语文能力的欠缺带来的结果是书面表达能力低、认知、情感、操作等能力弱。随着电子技术的不断发展,键盘打字正逐渐取代手写,相当多的学生都会提笔忘字,而且写字水平也在逐渐退步。除此之外,当代高职生的理想和信念正在缺失,很多学生沉迷于网络游戏、物质攀比、虚荣心不断膨胀,缺少吃苦耐劳、艰苦创业的精神力量。当代高职生还普遍缺乏人文情怀、人文精神和正确的审美意识,导致精神世界比较空虚,人格缺乏魅力。当代社会需要的是博学多识、有思想、有内涵、有品德的专业型高素质人才,要实现这一目的,就必须注重对学生人文素养的培养。
二、高职语文与机电一体化专业有效结合的方法
1.端正学生的学习态度,培养学生学习语文的兴趣
首先要端正机电一体化专业学生的态度,培养学生学习语文的兴趣。通过认识学习高职语文的重要性,使学生不再把语文看做是一门多余或者无关的科目,它对于自己今后踏入社会的发展有着非常重要的影响,专业知识是智商的培养,人文素养是情商的培养,要两样都具备才会成为社会需要的人才。
2.高职语文教学内容的选择角度要促使学生的发展
高职语文不同于中小学时期的语文学习,从小学开始,我们学习语文就是读课文、背课文、默课文的教学方式,不可能还要让机电一体化专业的学生继续再去读、背、默。要告别传统模式,首先就要从内容的选择上可以促进学生的发展。那什么样的语文教学内容会让机电一体化专业的学生在感兴趣的同时还能提升人文素养呢?要真正理解学生的需求,可以通过网络等平台投票调查来了解学生对于语文内容选择方向的意向,从而可以有针对性的开展这门课程。还可以通过有学生参与的师生研讨会,了解学生的真实需求。
三、教学中提高机电一体化专业生语文能力的人才培养策略
1.在实践中提高学生对自我的认识,树立理想与信念
机械一体化专业传统的教学是偏向于培养应用型人才,随着社会的不断发展和对高素质技能型人才的需要,需要加强机电一体化人才培养体系建设。其中认识自己是成为高素质人才首先要具备的品质。如果不能正确的认识自己,即使学会了不少专业知识,掌握了很多专业技能,但是却像是一个没有影子的人,永远看不到自己长处和短处。认识自己才能够充分发挥自己的优势并不断完善自己的不足,从而成长为一个更加优秀的人。提高自我的认识,会使学生树立正确的价值观、人生观和世界观,将自己所学的专业与理想、信念结合起来并为之努力。
2.增强学生对他人和对社会的责任心,培养自律的人格力量
机电一体化属于综合实践性较强的学科,机电一体化专业人才主要从事的是产品生产的机械制造、安装调试、设备运行、管理维护等实践操作技能较强的工作,在实践和工作中任何一个环节都马虎不得,因此在教学实践中要增强学生的责任心,将来踏上社会才会对他人和社会负责。高职生普遍存在缺少自律的特点,即也是人文精神的缺乏。高职语文蕴含丰富的人文精神内涵,可以对学生的人格、情感产生积极的影响。
3.培养学生的观察力、记忆力、想象力、分析力和综合力
机电一体化专业对于学生发现问题、分析问题、解决问题的要求比较高,尤其是在独立的实践操作中,需要学生具备很强的综合能力,因此要着力培养学生的观察力、记忆力、想象力、分析力和综合力,增强学生的思维能力。而高职语文就具有很强的综合性,还可以培养学生的创造力,当学生把文和理的思维结合在一起,便会碰撞出独特的火花。
4.培养学生对知识的追求与探索,提高综合素质
作为理科生不能将目光停留在固有的知识圈子中,而要试着走进不同的知识圈子,对知识的追求与探索永远不要停止,这是语文带给我们的鼓励。知识是一个完整的体系,所有的知识都是相互贯通的,不论是在专业知识还是在课外知识延伸上,都要保持一颗不断学习的心。在教学中也要培养学生养成学习、读书的习惯,提高综合素质,将来才不会被社会淘汰。愿在高职语文与机电一体化专业结合的教学模式下,培养出高素质的技术型人才,不但拥有过硬的专业知识和技能,还具备良好的品德、高尚的情操、坚定的理想和信念、丰富的人文素养,使学生顺利走进职场,提高自身的就业竞争力,从而真正实现高职学校的教育目的。
参考文献:
[1]冯宁,胡晓岳.高职机电一体化专业教学改革探索[J].机械职业教育,2007(11).
[2]张超,刘爱云,王娜,叶婷.高职机电一体化专业教学计划改革初探[J].中国科技信息,2007(22).
[3]郭娟.高职语文教学应与专业衔接[J].陕西国防工业职业技术学院学报,2006(01).
关键词 工程教育;专业认证;机电一体化系统设计;教学改革
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)03-0080-02
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2013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2014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R悼纬蹋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。
【关键词】机电一体化;煤矿生产;安全管理
随着各行业的激烈竞争趋势,各煤矿企业也开始依靠先进的技术来提高生产的效率。但由于近年的煤矿事故频繁发生,严重制约了煤矿发展的同时,也给煤矿工作人员尤其是一线采矿人员的生命安全形成了威胁,如何提高煤矿开采的安全度成为社会关注的热点。尤其是煤矿开采向着更深层的方向发展,对开采的规模和安全开采的水平的要求越来越高,在这种背景下,机电一体化便被应用于煤矿生产中,提高了煤矿生产的安全性,使煤矿企业的经济效益和社会效益有了质的飞跃。本文针对机电一体化在煤矿生产中的应用问题展开讨论,并对机电一体化今后的发展作出了相关的建议。
一、机电一体化的发展现状
1、机电一体化的含义和优势
机电一体化是将机械、计算机和信息处理以及自动控制技术综合起来并加以运用的复合技术,其中,它的计算机和电子信息技术涉及到机械的动力功能和控制功能。从本质上讲,机电一体化并不是将各种技术单纯的综合在一起各自发挥作用,而是将这些技术形成完整的系统,从而实现高产高效。
对于机电一体化应用于煤矿生产的优势,主要有这几点:首先,提高了煤矿生产的安全性和可靠性,改善了煤矿生产中的机械使用性能,简化了机械的操作复杂性,使机械的适用性更强。其次,提高了煤矿生产的效率,因为深层矿井的数万吨煤炭需要从地下深处经过长时间的运输才能到达地面,采用机电一体化能够将机械与电子技术结合在一起,使煤炭生产大为方便。另外,它还有较强的监测功能,很大程度上控制了煤矿生产的安全性。
2、机电一体化的发展
从表一可以看出,机电一体化技术的发展离不开电子计算机等信息技术的支持,而我国煤矿机电一体化技术的广泛应用要追溯到21世纪后期,在煤矿安全生产和监控等方面均取得有效的成果,但与美国等先进采煤国比较还具有很大的差距。
二、机电一体化技术在煤矿生产中的应用
1、电牵采煤机的应用
电牵采煤机是机电一体化技术在煤矿生产中的典型技术应用,与液压牵引相比,它具有更强的牵引力,可以使采煤机克服前进动力不足的难题,即使是出现下滑时也能起到良好的牵引作用。同时,可以在具有一定倾斜度的煤层处防止机器下滑,并能保持较长的使用周期,除此之外,它还具有反应快,动态特性好的特点,对采煤机的超载情况进行监测,大大提高了工作效率。
2、在提升机方面的使用
目前国内机电一体化在提升机方面的技术应用主要是矿井提升机,这是一种典型的机电一体化设备,在结构上采用自动控制装备,全数字化设备方面,简化电器的安装,并能够与硬件配置相互兼容,核心部分采用先进的计算机系统,以全数字化设备提高提升机的使用可靠性。
3、其它煤矿机电一体化设置
采用的带式输送机是我国煤矿井下煤炭的主要输送设备,主要采用可控软启动装置,具有输送量大和易于自动控制的优点,但是,由于在监控技术等方面还存在不足,制约了输送机的功能发展。另外,计算机与液压设备的有机结合也是煤矿机电一体化技术的成功运用,因为煤矿对供电要求较高,采用电液控制和网络功能,可以实现远程遥控。
三、煤矿机电一体化的发展目标
伴随着科学技术的不断发展,尤其是信息技术被应用于煤矿生产中,我国的煤矿机电一体化将会出现以下几种特点。
1、智能化
随着网络技术的不断提高,智能化是今后煤矿机电一体化的发展趋势之一。所谓智能化,就是将一系列的程序输入机器,通过程序来控制机器来完成相关的操作行为。在煤矿生产中安全生产是对煤矿生产顺利进行的保证,针对目前矿难事故频繁发生的现象,实现煤矿机电一体化技术的智能化是必然的。
2、网络化
网络技术是计算机信息技术发展的产物,随着网络技术的发展,全球一体化的趋势也会越来越强,涉及的范围也必将扩大,从经济、文化领域逐渐扩展到多行业、多领域。一旦网络技术将全球的生产连成一体,包括煤炭行业在内的行业竞争也必将出现全球化的趋势,其中采用的机电一体化技术也会朝着这一方向发展。
3、其他发展趋势
除以上发展趋势之外,煤矿机电一体化可能会出现系统化的发展趋势,同时,由于全球竞争的加剧,对研发具有自主知识产权的机电一体化技术也是目前国内煤矿企业争相研究的课题,并根据煤矿开采的发展变化,增加机电一体化产品的通信功能以适应自动化的需要,也是今后的技术研究重点。