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机械电子论文赏析八篇

时间:2023-03-01 16:25:07

机械电子论文

机械电子论文第1篇

1微电子机械系统的概念

微电子机械系统所指的就是在大小毫米量级之下,最终形成的可以控制能够运动的微型机电装置是由单元尺寸需要在可控制的微米和纳米之间,是一个整体的系统,把微机构、微传感器,以及微执行器还有信号处理系统等等构成。在不同的国家对于微电子机械系统的称呼有所不同,

2微电子机械系统的发展历程

微机械器件以及微电子机械系统在生产加工的过程中需要对其深加工技术进行研究和重视。在研究中开始逐渐的形成了微电子加工技术和微机械装置加工技术。并随着对技术的细分,开始形成了体微机械技术以及外轮廓表面微机械装置技术,并同时也产生了LIGA机械装置技术以及高标准的LIGA机械装置技术。对其体微机械技术按照实施的目标对象机械能分析,可以得出体硅单晶体为核心构成体并在其物理测量厚度的10到999单位内呈现规则布局分离,为其核心的技术策略单位。并对其技术中存在的腐蚀以及吻合问题进行布局的考虑。对其技术的优势分析得出,其装置的工艺相对不繁琐,但其操控性和调控性数值偏低。在表面微机械装置中,进行相应的IC技术加工,如采用扩散光学和标准尺寸对应光刻以及复膜层叠等技术运用中,其都会对原有的厚度比率进行微调,对其在剥离技术中和进行切割技术的分析[1]。其技术的有点在于对IC技术有相对完整的包容性,但存在的不足点也较为显著,如切割的纵向厚度单位偏低,在电光铸模和缩微成型以及耐温差等方面存在一定的技术局限。LIGA技术在德文X射线进行曝光和电光铸模中有其良好的优越性,其对设备的制取尺寸在1单位内到999单位内。但需要指出LIGA技术处于高成本和高复杂度的技术,并需要采用相对保守的紫外线深度曝光,保障其光刻效果和覆膜效果。而准LIGA技术在对设备加工中可以在最合理控制尺寸中,保障其电路集成后续装置获得合理的配置[2]。因而其技术的优势在微机械技术中可以获得关注度的展现。

2.1自动对焦的三维加工技术

目前自对准的准三维加工技术普遍采用深度的紫外线厚度型进行光度的曝光刻度,并进行胶模的处理,保证其在牺牲层和结构层获得合理的电铸,并利用其两层的金属电铸特带你,获得牺牲层厚度的保障,并进行微结构的自动对准技术保障[3]。

因而CU可以表示为牺牲层,NI为结构层的技术,并在其平面和垂直两方向性获得控制,在其CU和NI中进行电铸处理,使得其种子层和型模层获得两种电铸金属处理,让技术水平在微架构层面获得统一标准化套准对应。在其腐蚀性选择上要对其液体进行考虑,CI属于腐蚀性,NI不属于腐蚀性,并对其微机械机构进行终止惰性反应。其配套技术以及Ic工艺获得最大化的包容,在温度上控制在85摄氏度,获得对结构合理的微机械技术。其深度的单位测定在22,保障其后续的标准对应后其范围空载在49到101内。

准LIGA技术需要在工艺布局考虑中,首先要保障(a)低阻硅片(10-3cm),其热氧化反映在1.5,其厚度在SIO2其需要把定子对衬低的外圆位置进行确定。同时进行首次的光学刻,SIO2腐蚀出进行1.2各坑道处理。形成在转子下部的新支撑点确定。在除去胶缘后,在真空中进行高温处理形成0.3的铜电铸种子层。在第二次光学刻录中,要对尺寸厚光刻胶AZ4620进行转子胶模处理,保障其电光铸在3内进行转子保障。后进行第三次的光刻,在其厚度尺寸中选择光学刻录定子胶模处理,保障其厚度在2.5范围内。形成铜牺牲层的转子和钉子的转化变化,对其空隙中要包容其电铸在1.5钉子范围。在最后一次光刻中,要对其厚胶光学刻录后,对其1.3铜都牺牲层要进行间隙转化的电铸考虑。并用起腐蚀性的液进行HF缓冲液体的处理,通过SIO2合理的释放转化的转子。其微机械技术在应用中可以获得广泛的推崇,静电驱动镍晃动微马达为例,其自对准的准三维加工技术目前在实际应用中哥已经获得镍晃动马达。用电铸Cu作牺牲层,电铸Ni作结构层(定子、转子和轴),得到的转子与定子。各项参数都符合标准。

3结语

机械电子论文第2篇

机械工程学科的研究生,大多数来自机械工程及自动化本科专业,一般具有较扎实的机械专业的基础,在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识,但是电子方面的基础知识却比较薄弱,许多研究生连常识性的电子知识都不具备,甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。由机械电子系统的构成要素可见,机械电子工程技术一般包括六大共性关键技术:机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。如图1所示。因此,机械电子工程的教学将以机械电子工程的原理与系统设计为主线,在上述各关键技术为主要模块深入展开,而在每一关键技术中,又分别设置三个层次的教学内容:基础要求模块、较高要求模块、高要求模块,形成“一纵三横”的模块化结构。模块化教学设计很好地实现了引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容,做到因需施教,因材施教。

2“一纵三横”的模块化教学

“一纵”是指按机械电子工程原理与系统设计为主线的纵向结构,具体包括:传感检测技术模块、计算机与信息技术模块、自动控制技术模块、伺服传动技术模块、系统集成技术模块。“三横”是指在每个技术模块中又细分为三个层次的教学内容:基础要求模块、较高要求模块、高要求模块。具体内容如下:传感检测技术模块:基础要求模块包括传感与测试技术基础知识(传感器的基本构成、传感器的静态数学模型及其静态特性指标、传感器的选用),机电系统最常用的位移检测(光栅传感器、绝对码编码器、增量码编码器),力学量检测(应变式多维测力弹性体、扭矩传感器等),视觉检测(线阵CCD和面阵CCD的基本原理)。较高要求模块包括双目视觉检测的基本原理及标定,触觉传感器(指端应变式触觉传感器、多功能触觉传感器)。高要求模块包括机电测试新技术,现场总线系统,虚拟仪器技术,多传感器数据融合等。计算机与信息技术模块:基础要求模块包括计算机控制技术基础,计算机控制系统的组成、分类,及常用控制器(工控机、PLC、单片机),软件方面要求测量数据的预处理,数字滤波,线性化处理,标度变换。较高要求模块包括PLC、单片机的应用高级技巧。高要求模块包括PMAC原理及应用,基于DSP的运动控制及DSP运动控制卡。自动控制技术模块:基础要求模块包括PID控制算法的基本原理,标准PID算法的改进,数字PID参数的选择。较高要求模块包括模糊控制,模糊控制的定义及特点,模糊控制系统的组成,模糊控制系统的基本原理,应用模糊控制算法解决实际问题。高要求模块包括其它先进控制方法,如智能控制、自适应控制、模型预测控制、神经控制等。伺服传动技术模块:主要讲解直流电动机、交流电动机、步进电机及其控制。基础要求模块讲解三种电机的基本原理、机械特性及最常用的控制方法。较高要求模块讲解更深一层次的原理,如直流电机的电枢电动势、电磁转矩,交流电机的旋转磁场和定转子的电路分析,变频控制的原理及实现方法,步进电机的磁阻最小原理等。高要求模块讲解三种电机的先进控制技术,如直流电机的双闭环控制、交流电机的矢量控制等。系统集成技术模块:基础要求模块主讲机电系统各模块之间的级联设计,重点讲解模块之间的电气性能的相互匹配、信号耦合、时序配合、电平转换接口。较高要求模块主讲机电系统的电磁兼容技术,重点讲解接地技术、屏蔽技术、共模干扰的抑制、差模干扰的抑制、供电系统抗干扰、印刷电路板的抗干扰等。高要求模块重点讲解软件抗干扰技术,如软件冗余技术、软件陷阱技术、“看门狗”技术等。

3以案例为载体,推进模块化教学设计

针对上述的模块化教学内容,设计了针对不同教学内容相应的数字化资源,建设了课程网站,开发了多媒体课件,设计了多个教学案例。在典型的机电一体化的应用领域,将“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“汽车防抱死刹车系统”制作了教学案例,并对一些复杂系统进行了分解设计。采用单片机进行直流电机控制、采用PLC对交流电机进行变频控制,基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模块在教学中起到了很好的效果。通过这些案例,是将机械电子工程领域的科研成果及前沿技术引入教学,最大程度地吸引了学生的学习兴趣,激发了研究生的学习动力。

4结语

机械电子论文第3篇

工程机械的电子商务,其实喊了很多年。目前,工程机械行业的电子商务尚处于起步阶段,在价格的透明化、产品的在线交易、产品运输及售后服务支持等方面,依然存在一些不能尽快化解的难题,这都需要整个行业人士做进一步的沟通和尝试。在新机市场,目前想推行电子商务确实较为困难。但是,在二手机和配件市场,电子商务已经非常活跃。

目前,专业的二手机从业人员(车商、中介)都是以QQ、微信为主要营销工具,对于价值不高、又相互信任的买卖双方,买家可以在不看车的情况下直接付款让卖家发车。据笔者了解的情况,由于微信相对更私密,用户使用频次更高,目前的成交效果相比QQ更好。在微信没有出来之前,QQ是这些二手机从业者的主要营销工具。配件交易方面,二手配件以直接发货为主,收款有直接打款、也有物流公司代收的,目前交易也非常活跃,虽然每笔业务的收入大都没有做整机多,但量大了收入也十分可观。新配件的销售,主要通过QQ、微信、淘宝等渠道,笔者的一位朋友,在没投入太多精力的情况下,每个月的淘宝销售额达几十万元,而且他做的是价值相对较低的常用保养件。可见,从二手机和配件来看,电子商务也是越来越受欢迎的。

但是,目前这个行业没有监管,都是靠诚信去实现交易,“被骗”的事情几乎每天都在发生。通过上面对二手机、配件市场的描述,你会发现如果一个从业者既有客源、有信誉,还有实力,那这个从业者的业务肯定不错。但上述条件不是所有中介都可以满足,那么问题来了:如果有一个平台可以帮他们满足所有条件,并且提供相应的交易安全保障,二手机、配件从业者会依赖这个平台吗?答案是毋容置疑的,到那时,这个平台就可以创造出新的交易规则,整合市场,谁定的标准谁就是市场领导者。

最后,工程机械新机的销售,未来能否在网上直接销售?笔者认为这事肯定是可行的。笔者举个例子抛砖引玉一下:例如新机厂商可以推出电子商务渠道的“定制化产品”,这种配置的产品只通过网上销售。但这种产品最好是厂家直销的产品,如果是通过商销售的产品,需要与商协商好,给商一定的服务费用,让商提供后续服务。

作者:苏宇单位:易极环中(北京)拍卖有限公司

机械电子论文第4篇

关键词:机械电子 教学方式 教学环节

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(b)-0133-02

机械电子工程简称机电一体化,表示机械学和电子学两门学科的综合。机械电子工程以机电设备为研究对象,从系统的角度出发,应用机械技术、电子技术、控制技术和计算机技术等先进技术,实现设备功能最佳化[1]。高校机械电子工程专业若要培养优秀的机电一体化应用型人才并且能持续生存和发展,就必须积极探索和实践机械电子工程专业应用型人才的培养模式,培养适应时展需要的从事生产一线的机电一体化的高级应用型人才[2]。

1 机械电子工程专业应用型本科人才培养的目标

高等院校在学生的培养过程中侧重于理论课程体系的改革和部分实践教学的强化,没能以系统化的角度去注重学生实践能力的培养,致使毕业生在人才市场上没有竞争优势[3]。结果造成这个新兴专业失去应有的特色,达不到培养的预期目标[4]。

机械电子工程本科专业人才的教育,在培养规格方面,以培养具有一定创新和实践能力的、具有工程师基本技术素质的应用型人才为目标;在培养模式方面,以社会需求为目标,以培养工程技术应用能力为主线,优化能够体高学生知识、能力、素质的培养方案,以“工程应用”为特征和主旨构建课程体系,重视学生的理论知识和工程技术应用能力的培养。

2 机械电子工程专业应用型本科人才培养的课程构建

机械电子工程专业应用型人才培养课程构建应围绕两个点、四个方向。两个点是专业基础课和专业技术课,四个方向是数控、工业机器人、流控和测控。课程包括机、电、液(气)、控、算等方向的相关课程。机械电子工程专业课程构建定位在机械工程领域,突出各学科方向的有机融合,主要对机械设计、自动控制、设备故障诊断及状态检测等方面开展研究和设计。

2.1 机械电子工程专业教学体系

机械电子工程专业中,机为基础。机指机械专业的基础知识,包括机械制图、工程力学、金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术、机械制造工艺、机械原理、机械设计等课程以及与课程相关的实践。学生在学习机械类课程的同时加强计算机技术、自动化技术、接口技术等课程。合理调整机和电的关系,采用机电并重的培养原则,对原有覆盖较广的课程精简、优化,建立学生能够学好并掌握的课程体系,重点是将机械、控制、电子以及计算机等相关领域的技术应用于机电系统和产品制造过程。

2.2 机械电子工程专业整体课程设置

课程设置是一项系统工程,课程设置不仅要考虑到学科、专业之间的相互交叉、相互渗透,还要考虑行业对知识、能力的要求。在课程设置上,主要分为机械设计、机械制造、电工电子、流体控制、机械控制和计算机控制六大部分。

机械设计包括机械制图及CAD、工程力学、机械原理、机械设计等专业基础课程。这些课程为学生掌握机械设计的基础知识,并为机械制造系列课程的学习打下基础。

机械制造包括金属工艺学、工程材料及热处理、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学等。这些课程为学生打下机械制造的基础知识,并通过金工实习和课程设计使学生受到良好的实践训练,从而能进行机械零部件的结构设计和工艺设计。

电工电子包括电工、模拟电路、数字电路、微机原理与接口技术、电力拖动等课程,强调电工电子技术和计算机在机械设备中的应用,为学生进行机电一体化设备设计打下基础。

流体控制包括流体力学、液压(启动)原理、液压控制系统等课程。

机械控制包括机械工程导论、机械振动学、机械控制工程基础、机械测试技术等课程。

计算机控制包括VB、C语言、VC++等课程。

在培养应用型人才的工程能力、技术能力和创造能力的课程组中,强调课程设置的系统性和整体性,以使单项技术或综合能力的培养不断得到强化,减少课程内容上的重复,在有限的时间内获得良好的教学效果。

2.3 加强专业基础课程教学

专业基础课的教学在高校培养人才中占的比重较大,教学重点在于理论,这些理论是专业知识体系的根本,内容已经经过实践验证和沉淀,是学好其它专业技术课必需掌握的知识。机械电子工程专业应用型人才的工程实践能力、创新能力也是建立在必备的专业基础课之上的。因此,在设置专业基础课时,要充分了解人才市场要求的专业知识并考虑学生今后的专业拓展能力。

2.4 加强培养创新能力的实践教学

机械电子工程培养方案加大了实践教学在整个教学环节中的比重,实践教学必修学分约占该专业毕业最低学分要求的35%。根据学生的专业知识结构与水平,对实践教学体系进行分类别、分层次、分模块的创新性设计。在人才培养活动中,创新能力的培养应占有较大的比重。如产品生产过程机电一化设备设计、数控加工、系统故障分析与排除等。“以学生为中心”、“以问题和课题为核心”,进行以启发性和创新性实验的研究性学习,逐步使学生树立创新意识,激发学生的创新个性,培养创新思维,不断提高创新能力。创新能力的培养以课程设计、工艺实习、工程教育实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等实践环节作为载体,并尽量选择实际课题,以强化创新能力训练的力度,同时在这一系列的实践环节中培养学生良好的职业习惯和职业精神。

3 加强实践教学平台建设

加强实验室建设,整合共享实验资源,避免重复建设。在原有硬件设施基础上,分层次、分模块地逐步改善实验教学条件。引进实验室管理系统,完善实验室开放管理制度;建立与完善校内实训中心和校外实训基地,使其成为学生理论联系实际、获取实践经验、形成应用能力的基地。紧密依托行业、企业,加强校企之间、校与校之间、学校与科研单位之间的联合,从校外实习基地聘请兼职教授、高工,定期举办学术报告、讲座以及指导学生实习、指导毕业设计等工作,积极开展合作培养,构建稳定的实习基地建设和发展的长效机制。

4 结论

我国正在由制造大国转向制造强国发展,只有培养出熟悉机电一体化设备的设计、制造、维护,并且熟悉控制技术、检测及监测技术、编程技术的专业技术人员才能在企业生产过程中发挥更大的作用。高等院校机械电子工程专业应用型人才培养应转变观念,不断探索适合于应用型机械电子工程专业人才的培养模式,以适应时展的需要。

参考文献

[1] 黄筱调,吴玉国.机械电子工程专业课程结构的探索[J].中国冶金教育,1997(4):31-33.

[2] 王亚静,周佑喜,何兆太.机械电子工程专业学生实践能力系统化培养模式探讨[J].武汉生物工程学院学报,2010,6(2):139-141.

机械电子论文第5篇

关键词 机械电子学理 煤矿机械 应用

中图分类号:TH-39 文献标识码:A

1机械电子学理论概述

机械电子学理论俗称机械电子工程学,是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术。它不是简单的“机”和“电”相加,而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术。就当下而言,机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及,在我国也是处于紧密结合的时期,是煤矿机械设备应用与发展的趋势。

2机械电子学理论在煤矿采掘机械中的应用

2.1在综合机械化采煤中的应用

80年代后期,采煤设备逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展,其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段,形成了以计算机为控制核心,使用电液动力驱动,移架配合自动化的新格局。另外,与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备,实现了计算机自动化控制的改进和升级。

2.2在带式输送机中的应用

带式输送机在我国煤矿井下原煤输送装置中普遍使用,近年来,与机械电子学理论结合的愈加紧密。目前主要为机、电、液一体化的CST可控软启动装置的设计与应用,该装置专为实现在运送大惯性负载时可平滑起动而研制,通常设计为一台或多台CST驱动一条带式输送机。然而,受在线监控术、动态分析和启动延迟等技术的制约,我国带式输送机的中间驱动点一般仅为3点,尚不能设计过多,减低了输送机的整机运量和单机长度。并且,与发达国家相比,设备普遍存在着可靠性不高、灵敏度较差、监控设备功能弱以及使用寿命较短等较大差距。

2.3在电牵引采煤机中的应用

机械电子学理论在采煤机中的应用中,表现较佳的就是电牵引采煤机的使用。与液压装置相比,该设备的动力牵引具有以下几个突出优点:(1)牵引具有双向畅通的优越性。在采煤机上升时,它能提供足够的向上牵引力,轻松克服阻力前行;在采煤机下滑时,也可实现把设备的机械能转换为电能,实施制动发电。(2)牵引力更强,适应于倾角更大的煤层运送。牵引电动机轴端停机防滑制动器的特别设计,使其电动机制动力矩甚至可达额定转矩的2倍以上,较好的满足40~50较大倾角煤层的输送需求?)运行更平稳可靠,使用寿命更长,产生的故障更少以及维修强度更小等特点。与液压牵引装置不同的是,电牵引大量的使用了电子元器件,不会出现由于零件相互接触而产生磨损的情况,也不会出现像液压牵引受液压介质的传递等影响造成运行不稳的状况,所以具备了上述特点。(4)机械结构更简单,重量更轻,尺寸更小,使用效率更高。电牵引采煤机大量电子器件的使用,使其机械结构更加简单,整机尺寸变得更小,重量也大幅度降低,而且实现电能变机械能的转换效率更高,接近于100%。

2.4在矿井安全生产监控系统中的应用

在矿井安全生产监控环节中,主要针对煤矿机械的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置可能出现的问题,实施在线运行状态监控。若设备产生故障,则可自动报警并准确地判断出故障的部位,给出合理的解决方案,从而提高设备的整体稳定性,简化设备维护检查工序, 减低设备操作者的工作强度,减少使用维修消耗和停机维修时间,最终达到延长设备使用寿命、提高设备工作效率的目的。但从我国多数煤矿企业使用监控系统的实际情况分析,仍有一些技术需要改进,传感接收这一环节尤为突出。从设备使用情况看,普遍存在传感器件使用寿命短、稳定性较差等问题,虽然相关科研机构也投入了大量资金和人力,对一些关键技术也积极进行改进和提高,但整体效果仍显欠佳,致使其在煤矿机械中的实际应用受到了限制。而在国外,由于其科技水平有相对较高的水准,以发展为信息传输介质由光缆代替同轴电缆、信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输时。这些较大的差距,还需要我们国家加大投资力度,煤矿企业与科研单位一起合作,早日达到世界先进水平。

930采煤机监测系统监测中心采用工业控制机。采煤机监测中心,利用微电脑技术及专家系统,把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起。通过接口电路板采煤机送来的信号、状态、数据进行处理和分析,完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能;并对采煤机运行状态进行记录,预报警及相应的紧急故障处理,故障状态下的事故分析,操作指导及提示等功能。

3结束语

从上面的叙述中我们可以看出,随着当代科技的不断进步,机械电子学理论在煤矿机械中得到越来越多的应用,虽然其设备在实际应用中还存在诸多问题,但与其他技术相比,其高智能化,高性能化以及高系统化等突出优点,使它成为现在以及未来我们煤矿机械设计制造发展的趋势,在我国的煤矿工业生产经营中扮演着越来越重要的角色。

参考文献

机械电子论文第6篇

机械电子工程专业是培养具有扎实的数学、物理、计算机及外语基础,掌握微电子技术、计算机控制和信息技术应用于机械工程领域的专业知识和技能,能够从事机电一体化技术、机电一体化产品的研究、设计、制造、开发的工程能力,具有创新精神的高级应用型工程技术与管理人才.

从知识结构上来看,机械电子工程是机械技术、电子技术、信息技术、计算机技术和控制技术等技术有机结合的一门复合技术.由于是多学科的综合,机械电子工程专业所学课程都来自于以上几个学科,希望利用几个学科的知识交叉、渗透培养出知识面较全面、创新能力强、实践能力强的技术人才.

1机械电子工程专业的办学现状

从人才培养层次上划分,机械电子工程专业人才培养在本科层次上分为二种情况,一种是学校独立设置了机械电子工程专业,由于机械电子工程本科专业属于普通高等学校本科专业目录外专业,申请较难.目前在全国本科高等院校中设置机械电子工程本科专业的只有三十多所,如北京石油化工学院、同济大学、上海大学、北京理工大学、武汉科技大学、华南理工大学、重庆大学、哈尔滨理工大学、江苏大学等高校.另一种是学校在机械设计制造及其自动化和机械工程及其自动化两个专业下开设的机械电子或机电一体化专业方向,这种学校数量众多[M.

2旧版培养方案存在的主要问题

在通过与我校机械电子工程专业相关基础课、专业课教师、各年级学生(含毕业生)和用人单位座谈交流后发现了如下一些问题:

2.1毕业生和用人单位反馈,专业学习内容齐全,宽口径实现较好,但宽而不精,掌握的深度和力度不够;应用型人才培养目标体现不深入,在某种程度上理论性教学占据更主导的位置.

2.2与各年级同学座谈时,学生普遍反映课程科目较多,同类同性质科目存在,有重复之嫌疑,跟专业联系不是特别紧密的课程较多,应当做适当精简.

2.3在与任课教师交流的过程中我们发现,04版培养方案的某些课程的设置纯粹照顾了教学,与教师的科研关系不够紧密,兼顾不到科研.因此,从某种意义上来说,教师的教学激情得不到最彻底、最完全的释放和发挥;学生的钻研能力也得不到应有的提高.

通过暴露出的问题我们发现如何能够做到在宽口径的同时能够有所精,确实是一个难题.综合其他院校同类专业的调研情况,我们认为,应该尽快明确一条贯穿专业学习的主线,主干课程的设置应该服从和服务于该主线,同时,该主线与任课教师的科研工作还能够紧密相连,不出现脱节和不相关现象.这样可以保证在提高了教师科研能力的同时也锻炼了学生参与研究的能力.

3新版机械电子工程专业培养方案修改的几个思路

3.1面向市场,培养合格人才.为了培养具有多学科知识的综合应用能力和较强的工程创新能力,能在机电工程领域从事机电一体化系统和产品的设计制造、科技开发、应用研究和工程管理的高级工程技术人才,机械电子工程培养方案必须进行改革,使学生掌握以下知识和能力:(1)掌握较扎实的自然科学基础知识,具有较好的人文社会科学基础和外语综合能力;(2)系统掌握本专业领域宽广的技术理论基础,具有某个专业方向所必需的专业知识;(3)具有机电一体化系统和产品的设计与制造、检测与诊断、控制与仿真的基本能力;(4)具有新型机、电、液、气等一体化产品和技术的研究与开发能力;(5)掌握计算机辅助设计、制造和测试的基本理论和技能;(6)具有机电产品的技术经济分析与生产组织管理的基本能力;(7)具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质[56.

3.2厚基础,重实验,强能力.工程实际要求我们的学生既要有扎实的基本功,又要有较强的适应性和动手能力.加强基础课的教学,为学生打下良好的数理基础、工程基础十分必要和迫切.机械电子工程这个学科是一个工程应用型学科,要求学生具有扎实的基础理论知识,更重要的是通过实验真正掌握所学知识,形成较强的工程实践能力.因此,重视实验和实践教学是本次修改培养方案的一个主要出发点和前提,加强设计型实验的比重,使学生利用所学知识解决实际问题的能力得到加强.我们的课程设置为两大模块:通识教育和专业教育.

通识教育分为:数学与自然科学(1学分,516学时),外国语言文化(3学分,256学时),艺术与人文学科(2学分,36学时),哲学与社会科学(5学分,232学时),科学技术与社会(2学分,32学时),基本技能训练(学分,72学时).在总学分和总学时都有较大幅度压缩的情况下,数学与自然科学基础课模块得到加强.

专业教育分为:相关学科基础(2学分,240学时),机械工程基础(25学分,460学时),计算机与控制基础(7学分,312学时),专业课(9学分,160学时),集中实践环节(4学分,58周).

专业教育部分总学分由04版的81学分调整为88学分(不包括毕业设计环节).其中理论课学分由04版的54学分调整为62学分,増加8学分;集中实践学分由04版的27学分调整为26学分,减少1学分.专业教育部分总学时由04版的1072学时调整为882学时.其中必修课学时由04版的700学时调整为680学时,减少20学时;选修课学时由04版的372学时调整为202学时,减少170学时;集中实践环节由04版的27周调整为26周,减少1周.

3.3进一步强化实践教学环节.机械电子工程专业作为一门实践性很强的学科,实践课程在人才培养中担任着十分重要的角色.实践教学环节的技能训练应由浅入深,理论课与实践课交互安排贯穿整个教学过程,分层次进行,形成立体式的实践教学体系.在集中实践环节安排上主要考虑了以下因素:

1)基础专业知识的认识.对于初学者而言,认识自己所学专业十分必要,它影响到学生学习的积极性和兴趣.在第2—4学期安排了工程训练A、计算机绘图实习、工程训练B、认识实习、电工电子实习,让学生能对机械电子工程专业有一个初步认识,并掌握本专业必备的实践技能.

2)资料查阅和提炼能力的培养.为了让学生能顺利完成大学期间各种专业论文写作,在以后的工作中能以文字等形式表达自己的观点,在第5学期安排科学研究训练,重点教会学生如何进行实地调研、收集、整理和分析相关资料,并掌握科学研究方法和论文写作方法.

3)机械电子工程专业专门知识的掌握.企业在培养学生综合素质中具有独特的不可替代的作用,在第6学期安排学生到企业进行专业实习,能让学生在实习企业的工作岗位上体会理论与实际结合的作用,并在实践中锻炼、提高学生的综合素质和适应能力以及分析问题、解决问题的能力.

4)机械电子工程知识的综合运用.当学生对专业理论知识和技能的掌握达到一定的程度,在第7学期安排基于工程棚专、麟合训练—数控技术专业综合训练和机器人技术专业综合训练.通过专业综合训练,使学生全面、深入、综合地将所学各科理论和技能融会贯通,熟练掌握,灵活运用.

基于以上认识,机械电子工程专业的集中实践环节主要有:工程训练A、计算机绘图实习、工程训练B、认识实习、电工电子实习、科学研究训练、创新设计、专业实习、专业综合训练、毕业论文等环节.

机械电子工程专业集中实践环节主要采取如下方式进行:

1)建立校内专业实验室和实习基地进行实训.在校内实习的机械电子工程专业课程,要求学生全面、深入学习专业知识和掌握专业技能,培养运用知识能力和创新能力.为了让学生真正掌握好专业技能,我们重点在校内专业实验室、工程实践部、计算机实验中心开展实践,为学生实训提供的实习环境,并指定教师进行实践课程的计划制定、实践动员、过程指导、总结、成绩评定等工作.

2)建立校外实习基地进行认识实习和专业实习.校内实训,虽然能在一定程度上提高学生的业务感性认识,有着一定的优势,但仍不能取代校外实习基地.学生只有到企业实习,才能身临其境,才能真正接触相关企业的实际生产过程.因此,我们将逐步建立机械电子工程的校外实习基地,让学生进入企业实习.

3)进行定期讲座、辅导等方式完成研究性实习.如科学研究训练,主要采取讲座、调研、撰写文献综述等形式进行,主要采取导师指导的形式.

综上所述,实践性教学在机械电子工程专业的各环节、各方面应是相互联系、相互衔接、相互补充、有机结合的,只有这样才能起到培养学生的实践能力、提高学生综合素质的作用,才能实现应用型人才的培养、实践育人的目标,满足社会对机械电子工程人才的需要[783.

4新版机械电子工程专业培养方案解决的主要问题

培养方案修订总体思路是完善教学内容与体系,体现出机械电子工程专业在机械与电子跨学科之间的结合的特色,加强在机械制造、控制工程基础和工业控制技术的研究、学习.

课程体系设置时加大了基础课程和工程技术基础课程以及专业方向主修课程量.以机械制造基础和控制工程的内容设置为主线,通过设置专门的理论基础知识和宽广的专业技术知识(如机械制造基础、控制工程基础、PLC等),使学生既具备坚实的基础知识,又具有宽广的专业知识面及专业知识的应用能力,同时通过工程制图、机械设计基础、计算机基础、程序设计和外语等课程,培养学生掌握本专业必需的制图、计算机和外语等基本技能.

新版机械电子工程培养方案解决的主要问题:

4.1专业方向进一步明确,并与教师科研方向结合

为了加强学生实际应用能力的培养,加强了机械电子工程专业的公共基础课控制工程基础与其他课程的联系,明确机械电子工程专业方向为机电一体化专业,并将其具有代表性的数控技术和机器人技术在培养方案得到落实和强化;同时,机械电子工程专业的部分教师的研究方向为机器人技术方向和数控技术方向,将相关课教师科研工作与专业方向主线紧密相连,不出现脱节和不相关现象.结合教师相关科学研究方向的成果开设实践课程,这样可以保证在提高了教师科研能力同时也在专业相关实践教学活动中锻炼了学生解决工程问题能力,为学生的就业和进一步学习深造奠定良好的基础.

4.2突出体现专业方向的基础课和方向课核心地位

专业基础课中核心课程为:控制工程基础A、微机原理及接口技术、机电系统设计;专业方向课中的核心课程为:数控技术、机器人技术A.

4.3必要课程整合

根据机械电子工程专业方向的设置,将相关课程进行整合,主要包括04版培养方案中的机电传动与控制(2/40)和机电系统设计(2/50)整合为机电系统设计(3/56)等.

4.4强化学生的计算机应用能力

为増强本专业学生的计算机应用能力的训练,在学校计算机基础课的基础上开设了计算机辅助设计与制造、机电系统仿真技术、专业综合训练等教学课程,提高学生利用计算机解决机电工程中的运动学仿真、动力学仿真、机电系统控制等问题的能力.

4.5进一步强化实践教学环节

机械电子论文第7篇

关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系

中图分类号:G642.3 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.22.005

随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。

1 改革背景

长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。

然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。

2 改革措施

结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。

2.1 课程体系与教学内容的整合与优化

对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。

2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养

针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。

2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色

针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。

2.4 改革教学方法与教学手段

“机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。

3 改革效果

通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。

4 结语

自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍(2012年)[M].高等教育出版社,2012.

[2]刘文文,吴晔,洪占勇等.测控专业控制类课程群建设与实践[J].电气电子教学学报,2011,(2):13-14.

[3]车勇,叶涛,田会方.过程专业控制类课程群建设与实践[J].高教论坛,2007,(10):60-62.

作者简介:唐宏宾(1979-),男,河南新乡人,博士,讲师,主要从事机械设计制造及其自动化专业的教学工作,长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410004

吴康雄,长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙 410004

机械电子论文第8篇

一、引言

 

电子机械也被称为机电一体化,他是机械工程和自动化向结合的产物,在未来有着很好的发展前途。电子机械专业包含机械的理论知识和机械的各种设计,计算机的软件硬件的应用。可以承担各种各样的机电产品的设计、生产、试验的工作。

 

电子机械在我们的生活中扮演着重要的角色。电子机械在机械设备的设计制作中担任了重要的职务,在汽车、航空的制造技术以及机器人、精密仪器、医疗技术、多媒体技术中都得到了很好的应用.

 

我国电子机械教育相对于其他学科的教育具有一定的优势。首先,自从进入二十一世纪,我国在工业方面的发展迅猛,特别是最近几年我国的制造业开始快速崛起,导致我国在电子机械方面的人才需求量迅速扩大。其次,电子机械教育研究的均在机械的前沿领域,总体的研究水平均在国内和国际上处于领先地位。另外,电子机械教育是多个学科的相互交叉,因此他的科技成果在未来的产业中水平很高。

 

二、电子机械教育的现况

 

众所周知电子机械专业是机械学和电子学向融合的一门学科,他为各种电子设备解决了很多问题,包括电子设备的设计和制作、机械与电子相结合部分的某些技术问题、每种机械的参数不同,对电子设备的性能有不同的影响、机电一体化以及电子之间的相互组装等等一系列的问题。电子机械学科的教育是以最精密的机械技术作为主导,同时与控制技术、电子和计算机技术等各种边缘学科紧密联系,被称为当前综合型的一门新兴学科。设立电子机械学科的目的既要为我国培养了解机械技术,能从事生产一线,又要对电子技术熟悉的一种复合型的高级人才。

 

1、当前我国的电子机械专业发展

 

在1949年,我国在部分高校就建立了机械制造专业,1986年被评为国家的重点学科。2000年,电子机械专业作为一门独立的学科。在我国各大高校的教育中,电子机械学科又包括电子设备的结构、电子的精密机械、工业自动化、电子工业的专用设备以及电子设备的制作工艺。

 

(1)电子设备结构专业

 

各种各样的电子设备丰富了我们的生活,而现代的电子设备不但拥有一个很繁杂的电子线路,而且电子设备的内部涵盖了繁杂的机械结构。该专业的培养目标是掌握机械参数对各种电子设备的性能产生何种影响,然后合理的应用学到的机械物理设计以及磁学、电学和热学等等专业的学科知识去解释这些影响。

 

(2)电子精密机械专业

 

该专业是机械与电子、光电、和磁电等器件相融合,再与线路相组合而形成完整的设备系统。该专业的学习重点包括信息的传递和转换、贮存和记录等等与精密的机械相关的一些知识。同时该专业也受到了电子线路的影响和计算机的控制。

 

(3)工业自动化专业

 

该专业的研究方向主要是包括电机的控制以及自动控制的理论、机械结构的设计方法和计算机的控制技术。

 

(4)电子工业设备专业

 

工厂生产任何一种电子产品都不能缺少机械,而该专业的重心即是学习各种电子机械涉及到的所有器件,对器件的设计使用进行研发。

 

(5)电子设备的制作工艺专业

 

电子设备的完美组装依靠的是整个各种各样的机械工艺。装配工艺的好坏会对电子产品的质量有着至关重要的影响。

 

2、世界电子机械的发展现况

 

世界上的大多数国家在高校都设置了电子机械专业,比如苏联设置了无线的电子机械设备的研究及制造、邮电机械设备的研究和电真空的机械制造这三个学科;而德国的电子机械教育则主要是以机械作为主导,电子作为重点。瑞士则设立的机械、电子、光学三者相结合的专业,更好的培养了新型人才。西欧的其他国家几乎全部都设立了电子机械专业,设置几个国家联合组成了电子机械学会。他们会每两年进行开会讨论电子机械专业的具体教学计划。

 

三、 我校电子机械教育

 

我校在建校初就开始采用机电结合的形势培养人才。目前我校的电子机械教育在全国处于领先地位,拥有硕士和博士学位的授予权。

 

1、我们的办学方向以机为主、与电结合

 

学生首先要拥有一个扎实的基础知识和基本的技能,特别是机械学。要引导学生合理的分配学习重点,做到以机为主,而又机电向结合的主导理念。否则学生会在学习的过程中忽略重点,盲目的学习,达不到预期的教学效果。

 

2、教师的教学课程体系要及时得到优化。学生要清楚机械是以设计为主,而机电式机与电两者的融合,要在学好机械的同时,兼顾好其他课程。

 

3、处理好基础知识与专业拓宽两者的关系,使学生的适应能力得到增强。机电学科涉及到比较复杂的制造生产过程,因此,学生的实践能力很重要。在处理好基础课程的同时,不能忽略专业的拓展。

 

四、小结

 

二十一世纪,电子机械会迅速发展,需要大量的高等人才。因此,我们要加大投资,培养出等多优秀的人才,生产更好的电子产品,丰富我们的生活。