緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇學(xué)機(jī)電一體化論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
二、實(shí)施名師引領(lǐng),改革教師考核機(jī)制,組建專兼結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)實(shí)施專業(yè)雙帶頭人制度,選聘了專業(yè)水平高、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的校內(nèi)專業(yè)教師作為校內(nèi)專業(yè)帶頭人,同時(shí)聘請(qǐng)三環(huán)氣門驅(qū)動(dòng)(湖北)有限公司技術(shù)總監(jiān)羅學(xué)照高級(jí)工程師作為校外專業(yè)帶頭人,充分發(fā)揮專業(yè)雙帶頭人在專業(yè)建設(shè)、技術(shù)服務(wù)等方面的作用。與此同時(shí),還聘請(qǐng)夏明揚(yáng)高級(jí)工程師為機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)湖北“楚天技能名師”,并建立了名師工作室。夏明揚(yáng)高工重點(diǎn)指導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研合作,指導(dǎo)人才培養(yǎng)方案的制定、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、課程建設(shè)等工作,充分發(fā)揮了楚天技能名師的專業(yè)引領(lǐng)作用和在專業(yè)建設(shè)中校企合作、工學(xué)結(jié)合的橋梁紐帶作用。學(xué)校將“雙師”素質(zhì)教師的培養(yǎng)作為專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)的重點(diǎn),在教師培養(yǎng)和考核方面進(jìn)行了全面的改革。根據(jù)《黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院雙師素質(zhì)教師認(rèn)定與管理辦法》、《黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院師資隊(duì)伍建設(shè)“六個(gè)一”工程實(shí)施意見》、《黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師社會(huì)實(shí)踐鍛煉及服務(wù)行業(yè)企業(yè)管理辦法》,實(shí)施了雙師素質(zhì)教師培養(yǎng)“六個(gè)一”工程,即要求每一位專業(yè)教師密切聯(lián)系一個(gè)企業(yè)、結(jié)交一個(gè)兼職教師朋友、深入一個(gè)專業(yè)建設(shè)、開發(fā)一門專業(yè)課程、每年做好一項(xiàng)研究、建好一個(gè)個(gè)人網(wǎng)站,達(dá)到在學(xué)生中有權(quán)威、教改中有作為、企業(yè)中有威信、行業(yè)中有影響、服務(wù)中有貢獻(xiàn)的“六有”要求。同時(shí),專業(yè)教師必須通過教師教育教學(xué)能力達(dá)標(biāo)、專業(yè)實(shí)踐能力達(dá)標(biāo)、企業(yè)工作經(jīng)歷達(dá)標(biāo)的“三證聯(lián)認(rèn)”的測(cè)評(píng)才稱為合格教師。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)30名專業(yè)教師中,“雙師”素質(zhì)教師達(dá)到93.3%,教師合格率100%。按照開放性和職業(yè)性要求,通過校企合作多渠道聘請(qǐng)行業(yè)、企業(yè)專家作為兼職教師。要求兼職教師和專任教師共同參與專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制訂,共同開發(fā)工學(xué)結(jié)合課程和工學(xué)結(jié)合教材,共同建設(shè)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地,共同進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)和學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的管理等工作。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)目前建有30余名的兼職教師資源庫(kù),常年聘用20余名企業(yè)專家作為兼職教師。
三、強(qiáng)化實(shí)踐育人,打造多元主體的實(shí)踐教學(xué)基地
引東貝集團(tuán)歐寶機(jī)電有限公司入校門,在校內(nèi)建立“歐寶實(shí)訓(xùn)室”,引進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)“8S”管理模式,融入企業(yè)現(xiàn)代文化,將東貝集團(tuán)歐寶機(jī)電有限公司壓縮機(jī)億元生產(chǎn)線瘦身建成校內(nèi)“歐寶實(shí)訓(xùn)室”,供學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)。引深圳博寶科技有限公司入校門,成立“深圳博寶科技(黃岡)沖壓制造事業(yè)部”,以“校中廠”的模式,實(shí)施企業(yè)化運(yùn)作,獨(dú)立核算,共同建設(shè)校內(nèi)生產(chǎn)性現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地,為學(xué)生提供生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,使專業(yè)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)達(dá)50%以上。與東貝集團(tuán)歐寶機(jī)電有限公司合作,將學(xué)校搬到企業(yè),成立了“廠中校”———黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院歐寶學(xué)院。公司生產(chǎn)副總擔(dān)任院長(zhǎng),學(xué)校專業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人擔(dān)任副院長(zhǎng),成立了教務(wù)科、學(xué)生科、技術(shù)科和培訓(xùn)科,分別由雙方骨干人員任職。與湖北彤鑫發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司合作,在企業(yè)建立“黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控加工實(shí)習(xí)工廠”,專業(yè)每位學(xué)生在工廠進(jìn)行為期兩周的編程與加工的生產(chǎn)教學(xué),學(xué)生與工人同生活、同刷卡考核、同生產(chǎn)勞動(dòng)。與武漢TCL空調(diào)器有限公司合作在公司設(shè)立專門培訓(xùn)部,公司人事經(jīng)理任培訓(xùn)部主任,學(xué)校派專人管理,學(xué)校派教師、企業(yè)派技術(shù)員,共同組成教師隊(duì)伍為學(xué)生在廠期間上課。這些“廠中校”、實(shí)習(xí)工廠、培訓(xùn)部的建立,既滿足了教學(xué)需求,又節(jié)省了教學(xué)投入;既提供了真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,又讓學(xué)生帶薪實(shí)習(xí);既培育了學(xué)生的職業(yè)素質(zhì),又培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)技能。達(dá)到了提高學(xué)效果、為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益雙贏的目的。
為使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,有機(jī)會(huì)將所學(xué)到的各門專業(yè)課的知識(shí)綜合性地應(yīng)用到接近于生產(chǎn)實(shí)際的過程中,為他們走上工作崗位后應(yīng)用這種新的理念打下基礎(chǔ),學(xué)院除了建立適合于現(xiàn)代教學(xué)法模式的幾個(gè)獨(dú)立的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室外,籌建了一個(gè)開放式自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)室。在這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)室中,我們開發(fā)了一套完全接近于生產(chǎn)實(shí)際的模塊化柔性制造系統(tǒng),由省部共同投資。實(shí)驗(yàn)室的開放性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是系統(tǒng)組成具有開放性,系統(tǒng)中不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可相互兼容,便于以后擴(kuò)展;二是實(shí)驗(yàn)室資源具有開放性,實(shí)驗(yàn)室可面向校內(nèi)外各種層次的學(xué)生或培訓(xùn)學(xué)員,做到資源共享,擴(kuò)大受益面。
1FMS系統(tǒng)組成
柔性制造系統(tǒng)機(jī)電一體化訓(xùn)練設(shè)備,包含一條閉環(huán)柔性輸送裝置和六自由度并聯(lián)加工中心(加工站)、三自由度數(shù)控雕刻機(jī)及其控制系統(tǒng)、四自由度上料檢測(cè)站及其控制系統(tǒng)、搬運(yùn)站、安裝站、安裝搬運(yùn)站、智能分類站、現(xiàn)場(chǎng)總線、多層次立體原料庫(kù)及其控制系統(tǒng)、多層立體成品庫(kù)及其控制系統(tǒng)、自動(dòng)化輸送線及變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集及物料監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控及管理控制軟件。
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送位置信號(hào)給旋轉(zhuǎn)立體上料庫(kù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度,實(shí)現(xiàn)零件位置對(duì)準(zhǔn),同時(shí)設(shè)置檢測(cè)開關(guān),通過PLC采集至計(jì)算機(jī),判斷托盤上相應(yīng)位置是否存在零件。自動(dòng)上料機(jī)器人將待加工物料送至加工位置后,系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置進(jìn)行物料定位固定,上位機(jī)按指定程序控制六自由度并聯(lián)機(jī)器人,進(jìn)行零件前序的加工。在主界面中點(diǎn)擊數(shù)控雕刻機(jī)控制按鈕,進(jìn)人數(shù)控雕刻機(jī)控制界面,三自由度數(shù)控雕刻機(jī)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)工件端面的雕刻,通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉(zhuǎn)化為G代碼,然后通過計(jì)算機(jī)的串口將G代碼傳到雕刻機(jī),雕刻機(jī)執(zhí)行G代碼。
零件前序加工完畢后,計(jì)算機(jī)控制零件搬運(yùn)機(jī)器人將加工完的零件搬運(yùn)至下一工序的加工位置。
在主界面中點(diǎn)擊立體倉(cāng)庫(kù)狀態(tài)按鈕,進(jìn)人立體倉(cāng)庫(kù)狀態(tài)界面。立體倉(cāng)庫(kù)狀態(tài)是用來實(shí)時(shí)顯示立體倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)位的占用情況,系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)各個(gè)倉(cāng)位的狀態(tài),然后系統(tǒng)給碼垛機(jī)發(fā)指令決定碼垛機(jī)下一次將裝配的成品放人哪個(gè)倉(cāng)位,操作者通過觀察狀態(tài)位的圖標(biāo)情況,操作者就可以知道哪個(gè)倉(cāng)位是否為空,并且知道各個(gè)倉(cāng)位物件的重量,通過生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)還可以知道立體倉(cāng)庫(kù)一共有多少個(gè)成品,每一類成品的個(gè)數(shù)及總重量。
2系統(tǒng)特點(diǎn)
(1)包含多種關(guān)鍵技術(shù)及單元,使學(xué)生了解更多的知識(shí);機(jī)器人技術(shù);物流倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)控制系統(tǒng);立體倉(cāng)庫(kù);自動(dòng)輸送線;自動(dòng)碼垛機(jī);物流倉(cāng)儲(chǔ)管理和監(jiān)控;PLC控制系統(tǒng);傳感器技術(shù);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù);計(jì)算機(jī)控制;網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控技術(shù);數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù);多軸運(yùn)動(dòng)控制器;氣動(dòng)技術(shù);步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng);伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng);VC,VB等高級(jí)語言編程。
(2)結(jié)合機(jī)電教學(xué),編制了的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,包含多個(gè)實(shí)驗(yàn):為了方便教學(xué)實(shí)際使用,我們?yōu)橄到y(tǒng)提供了專門實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,其內(nèi)容涵蓋機(jī)械、控制、機(jī)器人示教、插補(bǔ)、自動(dòng)裝配、碼垛等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),供本科生、專科生和研究生專業(yè)選開,教師也可以根據(jù)實(shí)際情況,在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上增開設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。
(3)交互式圖形化操作界面:系統(tǒng)控制軟件采用WINDOWS操作系統(tǒng),具有交互式和圖形化特點(diǎn),操作簡(jiǎn)單易學(xué),自動(dòng)化程度高,使教師和學(xué)生在很短的時(shí)間之內(nèi)就可以掌握對(duì)系統(tǒng)的操作。
(4)豐富的狀態(tài)反饋功能:通過計(jì)算機(jī)與各單元及傳感器的通訊,將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上,使操作者通過計(jì)算機(jī)隨時(shí)了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù),掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
(5)完善的生產(chǎn)及物料存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)功能:根據(jù)現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)及倉(cāng)儲(chǔ)物流的發(fā)展動(dòng)向,不但在工作過程和原理上仿真實(shí)際生產(chǎn)過程,而且開發(fā)了生產(chǎn)及物料存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行隨時(shí)記錄和分析生產(chǎn)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
(6)開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu):為了增強(qiáng)學(xué)生的參與性,系統(tǒng)采用了開放式結(jié)構(gòu),提供了完善的控制功能動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和二次開發(fā)函數(shù),不用了解底層復(fù)雜的時(shí)序和操作過程,只需要在VC或VB中簡(jiǎn)單的幾行代碼,學(xué)生即可開發(fā)出自己的運(yùn)動(dòng)或控制功能,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(7)網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控:系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控模塊,使操作者在操作系統(tǒng)的同時(shí),也可通過電腦屏幕實(shí)時(shí)觀看系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況。同時(shí)對(duì)于有條件的學(xué)校,可將控制計(jì)算機(jī)與校園網(wǎng)相連解,使更多的學(xué)生和老師通過網(wǎng)絡(luò)觀看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)過程,提高系統(tǒng)利用率,也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)。
3如何應(yīng)用FMS進(jìn)行本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)
由于近年來高校的擴(kuò)招,學(xué)生人數(shù)大幅上升,而大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)少;而且大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)通常包括編程、上機(jī)、結(jié)果分析等,需要的時(shí)間較長(zhǎng)。因此,大型設(shè)備開設(shè)的實(shí)驗(yàn)不能簡(jiǎn)單的照搬其它實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式。我們分別探索了以下幾種模式:
3.1開設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
本中心老師提出項(xiàng)目申請(qǐng),參加學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理處組織的“工程實(shí)踐”和機(jī)電工程學(xué)院組織的“機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)中心”項(xiàng)目。這些項(xiàng)目結(jié)合指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目,通過雙向選擇接受學(xué)校相關(guān)專業(yè)本科三年級(jí)以上的學(xué)生參加。學(xué)生分為2-4人一組;在教師的指導(dǎo)下,首先查閱文獻(xiàn)和學(xué)習(xí)FMS的有關(guān)知識(shí),編制程序,上機(jī)測(cè)試;實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容根據(jù)項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容而定,一般涉及多種設(shè)備;實(shí)驗(yàn)時(shí)間根據(jù)老師和學(xué)生雙方商定,實(shí)行彈性制,不拘泥于課堂安排的時(shí)間。由于學(xué)生人數(shù)少,在實(shí)驗(yàn)過程中可以做到師生面對(duì)面的隨時(shí)交流。
例如:作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度教學(xué)實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容是讓學(xué)生根據(jù)給定的加工工件信息,設(shè)計(jì)一個(gè)單件小批量零件加工的“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”的仿真系統(tǒng),使目標(biāo)函數(shù)“最長(zhǎng)流程時(shí)間”的值最小,然后對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是:使學(xué)生加深對(duì)“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”概念的理解,掌握車間調(diào)度的方法,培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要具備以下功能:
(1)提供一個(gè)很好的、有代表性的研究對(duì)象,也就是使學(xué)生知道他們是在那個(gè)車間、那個(gè)環(huán)境為加工那些工件設(shè)計(jì)“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”的方案;
(2)提供一個(gè)很好的仿真環(huán)境及工具,用來建立仿真模型,使學(xué)生形象直觀地看到車間調(diào)度的運(yùn)行過程;
(3)提供實(shí)現(xiàn)“作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度”的算法和軟件開發(fā)環(huán)境,使學(xué)生了解并掌握該算法的原理,并在仿真環(huán)境中實(shí)現(xiàn)算法,得到仿真結(jié)果;
(4)提供一個(gè)真實(shí)環(huán)境,如FMS車間或可真正運(yùn)行的FMS車間模型,在此環(huán)境中對(duì)上面得到的仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
針對(duì)“FMS教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”只討論一種特殊情況,即最長(zhǎng)流程時(shí)間Fmax的計(jì)算先討論n/m/P/Fmax問題,目標(biāo)函數(shù)是使最長(zhǎng)流程時(shí)間最短。最長(zhǎng)流程時(shí)間又稱作加工周期,它是從第一個(gè)工件在第一臺(tái)機(jī)器開始加工時(shí)算起,到最后一個(gè)工件在最后一臺(tái)機(jī)器上完成加工時(shí)為止所經(jīng)過的時(shí)間,由于假設(shè)所有工件的到達(dá)時(shí)間都為零(Ri,I=1,2,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時(shí)間,也等于一批工件的最長(zhǎng)完工時(shí)間Cmax。
設(shè)n個(gè)工件的加工順序?yàn)镾=(S1,.S2,……,,Sn),其中Si為排第i位加工的工件的代號(hào)。以CK(Si)表示工件Si在機(jī)器Mk上的完工時(shí)間,Pk表示工件Si在Mk上的加工時(shí)間,K=1,2,3,……,m;i=1,2,……,n,
式(1)是一個(gè)遞推公式,當(dāng)由式(1)得出Cm(sn)時(shí),F(xiàn)max、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工時(shí)間矩陣上從左向右計(jì)算完工時(shí)間。對(duì)于某一工作地,在給定的一段時(shí)間內(nèi),順次決定下一個(gè)被加工的工件。
3.2開設(shè)選修課
由于學(xué)習(xí)FMS的有關(guān)知識(shí),需要學(xué)生們具有一定的專業(yè)知識(shí);而且大型設(shè)備一般只有一套設(shè)備,要面向?qū)W生人數(shù)眾多的本科生開設(shè)實(shí)驗(yàn)課有一定的難度。因此,我們首先開設(shè)了FMS的選修課。在講授FMS技術(shù)的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,開設(shè)FMS的上機(jī)實(shí)驗(yàn)課,學(xué)生分為3-5人一組。由于課堂講授FMS的時(shí)間有限,加之是選修課;因此,在實(shí)驗(yàn)課之前,面對(duì)設(shè)備再介紹一次設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和用途等,以加深學(xué)生的印象;然后指導(dǎo)學(xué)生編制程序、適當(dāng)?shù)纳蠙C(jī)操作,輔導(dǎo)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
3.3為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)
本科生的畢業(yè)論文是進(jìn)行專業(yè)基本技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方法、提高動(dòng)手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業(yè)論文的學(xué)生,有充分的時(shí)間利用所掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),解決具體的問題;因此畢業(yè)論文是本科生學(xué)習(xí)和掌握大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)。
4FMS進(jìn)行本科教學(xué)的體會(huì)和希望
4.1FMS進(jìn)行本科教學(xué)的效果
通過上述三種方式向本科生開放大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備,對(duì)學(xué)生選擇專業(yè)有一定的幫助,也增加了學(xué)生參加推薦免試研究生和就業(yè)等的競(jìng)爭(zhēng)力。例如,一名機(jī)電學(xué)院的學(xué)生參加了“FMS研究”項(xiàng)目后,對(duì)數(shù)控技術(shù)有關(guān)知識(shí)和應(yīng)用有了一定的了解和興趣,報(bào)考研究生時(shí)選擇數(shù)控技術(shù)專業(yè)。另一名機(jī)電學(xué)院的學(xué)生參加“開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究”,學(xué)習(xí)了切削圖形設(shè)計(jì)、數(shù)控雕刻機(jī)及其控制系統(tǒng)等一系列操作,在老師的指導(dǎo)下自己操作選擇刀具和切削參數(shù),觀察不同的切削過程,加深了所學(xué)的理論知識(shí),熟悉了作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度的原理、立體倉(cāng)庫(kù)的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學(xué)錄取為研究生。
近年來為了適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要,拓寬人才培養(yǎng)領(lǐng)域,在開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和選修課時(shí),也接受其他學(xué)院的學(xué)生。學(xué)生結(jié)束項(xiàng)目后,對(duì)所參加的研究工作非常有興趣。
相比較而言,綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)效果明顯好于選修課的實(shí)驗(yàn)。前者由于有充分的時(shí)間,我們摒棄了傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的模式,采取了“雙向互動(dòng)”,教師以更多的精力啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,調(diào)動(dòng)其主動(dòng)性和積極性,發(fā)揮他們運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問題。對(duì)這種實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑瑢W(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,不僅拓展了學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)技能的理論和知識(shí);在實(shí)驗(yàn)方法,應(yīng)用技能方面也得到了提高,為他們今后走上社會(huì),服務(wù)于社會(huì),縮短理論與實(shí)踐的差距奠定了良好的基礎(chǔ)。
由于每屆或每班的指導(dǎo)教師不同,設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容、要求、難易程度偏離太大。如有數(shù)控機(jī)床改造設(shè)計(jì)、伺服系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)、交通燈控制設(shè)計(jì)等,要求、工作量也不相同。有的設(shè)計(jì)任務(wù)偏難,有的設(shè)計(jì)任務(wù)又太簡(jiǎn)單。
(2)設(shè)計(jì)資料缺乏。
由于機(jī)電一體化是一門新興的技術(shù)和專業(yè),這方面的知識(shí)內(nèi)容都在相關(guān)的雜志刊物登載,書籍相對(duì)少一些。要進(jìn)行課程設(shè)計(jì),收集這方面的資料較困難。沒有現(xiàn)成的資料匯編及設(shè)計(jì)手冊(cè),學(xué)生要花費(fèi)較多的時(shí)間找資料,往往是教師幫助尋找資料。而且沒有像機(jī)械零件設(shè)計(jì)那樣的系統(tǒng)完整的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。在設(shè)計(jì)中盲目性較大。
(3)師資不足。
最早幾年機(jī)電專業(yè)方向只有一個(gè)班或兩個(gè)班,指導(dǎo)教師有2~4人即可。一般由主講或熟悉機(jī)電一體化控制系統(tǒng)課程的教師指導(dǎo)。近幾年隨著學(xué)生的擴(kuò)招,機(jī)電專業(yè)擴(kuò)展到4~5個(gè)班,指導(dǎo)教師需要8~10人,明顯不夠,因此有必要進(jìn)行培養(yǎng)。
2機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)改進(jìn)措施
(1)編寫合適的機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,配齊設(shè)計(jì)資料。
到目前為止未見過公開出版的機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,所以有必要編寫合適的機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,并收集較全的資料進(jìn)行匯編,與指導(dǎo)書匯編成冊(cè)。
(2)規(guī)范設(shè)計(jì)題目,統(tǒng)一要求。
規(guī)范設(shè)計(jì)題目不是整個(gè)設(shè)計(jì)都用同一個(gè)題目,而是在一個(gè)范圍內(nèi)選擇題目,教師根據(jù)所選的題目按統(tǒng)一的要求下達(dá)任務(wù)書。設(shè)計(jì)題目一般以簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床改造設(shè)計(jì)、機(jī)器人及控制設(shè)計(jì)較為合適。在市場(chǎng)上可見的機(jī)電產(chǎn)品多得很,不是所有的機(jī)電產(chǎn)品都適合做題目,因其難易程度是不同的。機(jī)電專業(yè)的課程設(shè)置是以機(jī)床設(shè)計(jì)、機(jī)器人設(shè)計(jì)控制為典型產(chǎn)品的,在機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)中要反映課程設(shè)置的內(nèi)容。機(jī)電專業(yè)方向課程有機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、機(jī)器人導(dǎo)論等課程。這些課程的內(nèi)容在電的方面主要介紹了以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng);機(jī)械方面介紹了機(jī)械運(yùn)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)部件,如滾動(dòng)導(dǎo)軌、滾珠絲杠等。在選題及設(shè)計(jì)中要反映上述的內(nèi)容。因此規(guī)范化的題目主要為數(shù)控車床(或銑床、鉆床等)設(shè)計(jì)、車床(或銑床、鉆床等)數(shù)控化改造設(shè)計(jì)、或是工業(yè)機(jī)器人及控制設(shè)計(jì)。這些都具有一定的機(jī)械部分內(nèi)容,如數(shù)控機(jī)床進(jìn)給軸傳動(dòng)部件,機(jī)器人的腰身、手臂運(yùn)動(dòng)部件及滾珠絲杠、導(dǎo)軌的應(yīng)用等。電的方面包含數(shù)控系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及對(duì)機(jī)械部分的控制;從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電結(jié)合。對(duì)規(guī)范化的題目、要求及上述設(shè)計(jì)內(nèi)容都已編入指導(dǎo)書中。
(3)指導(dǎo)教師的培養(yǎng)。
首先被培訓(xùn)的教師可以跟班聽課,熟悉掌握相關(guān)的課程內(nèi)容,然后在機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)進(jìn)行中跟班輔導(dǎo),以培養(yǎng)出合格的指導(dǎo)教師。
(4)加強(qiáng)督察。
當(dāng)指導(dǎo)教師接到指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)任務(wù)后,首先拿到機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,根據(jù)要求寫出課程設(shè)計(jì)任務(wù)書;并由教研室主任或院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查,合格才可向?qū)W生下達(dá)任務(wù)。指導(dǎo)中,教師要填寫指導(dǎo)日志,隨時(shí)記錄指導(dǎo)中的難點(diǎn)、及出現(xiàn)的問題和解決方法,并進(jìn)行小結(jié),以便下一次指導(dǎo)時(shí)提高設(shè)計(jì)水平。
3機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書主要內(nèi)容
3.1設(shè)計(jì)題目確定及要求
3.2總體方案確定
(1)總體方案設(shè)計(jì);
(2)繪制總體方案圖。
3.3伺服系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)
(1)切削力計(jì)算;
(2)滾動(dòng)絲杠螺母副的計(jì)算與選型;
(3)伺服系統(tǒng)傳動(dòng)設(shè)計(jì);
(4)步進(jìn)電機(jī)當(dāng)量扭矩計(jì)算及選型;
(5)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(繪制一個(gè)軸的機(jī)械裝配圖)。
3.4控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
(1)確定控制系統(tǒng)方案及繪制系統(tǒng)框圖;
(2)單片機(jī)的選用;
(3)存儲(chǔ)器的選用與擴(kuò)展;
(4)譯碼電路設(shè)計(jì);
(5)接口電路設(shè)計(jì);
(6)繪制控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。
3.5基本的參考圖表匯編。
4近一屆學(xué)生機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)進(jìn)行情況
4.1教師配備
近一屆機(jī)電專業(yè)學(xué)生,每屆有四個(gè)班進(jìn)行機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì),共配備6名教師;其中有四名為獨(dú)立指導(dǎo)教師,兩名為輔導(dǎo)教師,為培養(yǎng)新的指導(dǎo)教師儲(chǔ)備力量。
4.2指導(dǎo)書的使用及設(shè)計(jì)過程
設(shè)計(jì)學(xué)生和指導(dǎo)教師每人一份機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。教師按照要求寫出機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,并經(jīng)研究所長(zhǎng)審查后發(fā)給學(xué)生。設(shè)計(jì)題目主要有CA6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)、C6132普通車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)。在同一個(gè)題目的學(xué)生中,要求設(shè)計(jì)進(jìn)給軸部件時(shí),一部分學(xué)生設(shè)計(jì)X軸進(jìn)給部件,另一部分學(xué)生設(shè)計(jì)Z軸進(jìn)給部件。整個(gè)過程根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的題目、要求和機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書給出的設(shè)計(jì)步驟、方法,先進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì),再進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì),最后進(jìn)行CNC硬件電路設(shè)計(jì)。整個(gè)過程經(jīng)過了機(jī)械、電子兩方面的訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電結(jié)合,達(dá)到預(yù)期效果。
4.3填寫指導(dǎo)日志
教師在指導(dǎo)設(shè)計(jì)的過程中,及時(shí)填寫指導(dǎo)日志,記錄設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)、問題,并進(jìn)行小結(jié)。
2會(huì)計(jì)電算化“教學(xué)做”一體化模式探索
會(huì)計(jì)電算化“教學(xué)做”一體化中依據(jù)會(huì)計(jì)實(shí)際工作崗位典型工作任務(wù),結(jié)合財(cái)務(wù)軟件自身系統(tǒng),多采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,對(duì)所學(xué)內(nèi)容多采用項(xiàng)目模塊化教學(xué)。在實(shí)際教學(xué)過程中,以企業(yè)真實(shí)業(yè)務(wù)為載體,設(shè)置教學(xué)情境,提出任務(wù)要求,老師講解同時(shí)學(xué)生分角色進(jìn)行操作。最后進(jìn)行綜合模擬實(shí)訓(xùn)練習(xí),這樣更易被學(xué)生接受,能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效果。
3會(huì)計(jì)電算化“教學(xué)做”一體化的實(shí)施
3.1建立一體化的教學(xué)環(huán)境實(shí)施會(huì)計(jì)電算化一體化教學(xué)需要相應(yīng)的硬件和軟件,這需要學(xué)校在資金上給予支持,需要配備電算化多媒體機(jī)房,保證學(xué)生人手一臺(tái)電腦,每臺(tái)電腦上裝上相應(yīng)的會(huì)計(jì)核算軟件,同時(shí)配備多媒體投影儀、音響、話筒,方便教師演示操作,同時(shí)學(xué)生跟著做。要有專人負(fù)責(zé),定期清理維護(hù)電腦,保障課堂使用。
3.2建設(shè)一體化教學(xué)的師資要實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做”一體化的軟條件是培養(yǎng)或擁有合格的雙師型教師。會(huì)計(jì)電算化的教學(xué)是以學(xué)生為主,教師為主導(dǎo),教師是學(xué)生的領(lǐng)路人,給學(xué)生提供咨詢幫助,教師的素質(zhì)能力高低直接影響到教學(xué)質(zhì)量的高低。雙師型教師不單單有雙證就可以,同時(shí)要具有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)和業(yè)務(wù)實(shí)踐能力,不僅能講授理論知識(shí),也能指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐操作。因此需要學(xué)校加強(qiáng)師資的培訓(xùn),可以利用校企合作,讓會(huì)計(jì)專業(yè)老師定期到企業(yè)參加實(shí)踐活動(dòng);或是聘用既有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)又有豐富的理論知識(shí)的企業(yè)會(huì)計(jì)工作人員兼職會(huì)計(jì)電算化實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師。
3.3改進(jìn)課堂教學(xué)組織“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式使學(xué)生由被動(dòng)地接受知識(shí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)、手腦并用轉(zhuǎn)變,為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力,需要改進(jìn)課堂教學(xué)模式。可以將班級(jí)同學(xué)進(jìn)行小組分配,每組有一個(gè)或幾個(gè)專業(yè)知識(shí)扎實(shí)動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生,實(shí)現(xiàn)小組成員相互幫助,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,以“先進(jìn)”帶動(dòng)“后進(jìn)”,不讓一個(gè)學(xué)生掉隊(duì)。在教學(xué)過程中實(shí)行模塊化教學(xué),分崗分角色實(shí)訓(xùn),使學(xué)生對(duì)會(huì)計(jì)工作有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí),熟悉并能處理各個(gè)崗位之間的關(guān)系。對(duì)于進(jìn)度較慢的學(xué)生,課余時(shí)間機(jī)房可以免費(fèi)開放,供大家學(xué)習(xí)。鼓勵(lì)學(xué)生參加會(huì)計(jì)電算化類技能大賽和考證,比如會(huì)計(jì)信息化技能大賽,達(dá)到以賽促學(xué),以賽促教的目的,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和應(yīng)變能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1.教學(xué)過程可遵循的思路
理實(shí)一體化教學(xué)過程中在完成項(xiàng)目的同時(shí)需要對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行講解,并且適時(shí)要有示范性操作。這就需要對(duì)教學(xué)過程有嚴(yán)密合理的設(shè)計(jì)思路。應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn):
(1)教學(xué)目的:必須掌握哪些基本知識(shí)和技能;
(2)該項(xiàng)目的重點(diǎn)、難點(diǎn);
(3)所需設(shè)備和場(chǎng)地;
(4)教學(xué)過程編排;
(5)學(xué)生分組,設(shè)備配置;
(6)安全注意事項(xiàng);
(7)考點(diǎn)。只有構(gòu)思好課堂教學(xué)的全過程,才能有的放矢地組織好教
2.理實(shí)一體化教學(xué)教案應(yīng)注重項(xiàng)目實(shí)施的方案設(shè)計(jì)
項(xiàng)目實(shí)施的方案設(shè)計(jì)主要包括講授和操作示范、學(xué)生分組、操作訓(xùn)練、巡回指導(dǎo)、技術(shù)糾正及安全事項(xiàng)等。這一部分是教案的核心內(nèi)容,要充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。教案應(yīng)重視項(xiàng)目實(shí)施的方案設(shè)計(jì),避免在教案中羅列大量的教學(xué)內(nèi)容。
3.項(xiàng)目實(shí)施
以電工技術(shù)中三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)一節(jié)為例。將理論教材中“三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)”一節(jié)與實(shí)習(xí)教材中“三相異步電動(dòng)機(jī)星三角降壓?jiǎn)?dòng)”合為一個(gè)課題。具體的教學(xué)步驟如下:
(1)拿出三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)物,先向?qū)W生展示電動(dòng)機(jī)外形,介紹電動(dòng)機(jī)的作用,讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)。
(2)教師現(xiàn)場(chǎng)集中指導(dǎo)學(xué)生。一般2~3名學(xué)生共用一臺(tái)電動(dòng)機(jī);教師進(jìn)行講解連接電路原理;由教師借助掛圖、投影、示教等工具對(duì)照實(shí)物,講解電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、作用及工作原理。講解星三角換接啟動(dòng)的原理及過程,以此讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)及其零部件的名稱及其作用;放電視錄像(電路安裝的全過程);強(qiáng)調(diào)安裝時(shí)的注意事項(xiàng)。
(3)在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生隨教師一起安裝電路。
(4)學(xué)生以小組為單位練習(xí)安裝,并對(duì)照項(xiàng)目方案,仔細(xì)研究涉及的相關(guān)理論知識(shí)。
(5)當(dāng)堂進(jìn)行課程測(cè)評(píng)。測(cè)評(píng)方法包括:口試,教師提問學(xué)生口答。如教師問三相異步電動(dòng)機(jī)為什么要進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)?主要有哪幾種啟動(dòng)方式?筆試,教師發(fā)給學(xué)生提前打印好的實(shí)訓(xùn)報(bào)告。如測(cè)試之一:星三角降壓?jiǎn)?dòng)的啟動(dòng)電流分別是多少?控制電路的各部件的作用是什么?學(xué)生答完試卷后,當(dāng)堂交試卷,教師批閱后馬上講解。現(xiàn)場(chǎng)操作技能測(cè)試。教師指定每組由一位學(xué)生按教師講述演示電路的安裝順序及其啟動(dòng)原理,完成后由當(dāng)時(shí)在場(chǎng)觀看的學(xué)生和教師共同打分。講知識(shí)、教方法、練能力是理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)質(zhì)。教師應(yīng)該將理論知識(shí)貫穿到各個(gè)實(shí)際應(yīng)用的項(xiàng)目和任務(wù)中,讓學(xué)生在訓(xùn)練技能的同時(shí),主動(dòng)去學(xué)習(xí)理論知識(shí),通過理論來合理地指導(dǎo)實(shí)踐,這樣在實(shí)際操作時(shí)不易走彎路。
二、培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性
在教學(xué)過程中,必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性,發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。主觀性愈強(qiáng),其求知欲、自信心、刻苦性、探索性和創(chuàng)造性就愈強(qiáng),學(xué)習(xí)效果也就越好。所以,在理實(shí)一體化教學(xué)過程中,由于直觀的刺激作用,激發(fā)了學(xué)生的興趣,他們能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)自覺地、積極地參與教學(xué)活動(dòng)。采用理實(shí)一體化教學(xué)后,大大提高了學(xué)生的積極性和能動(dòng)性。分析學(xué)情可知,職業(yè)學(xué)校學(xué)生有一個(gè)共同的特點(diǎn),就是形象思維比較好,實(shí)際動(dòng)手能力比較強(qiáng)。基于這點(diǎn),我校堅(jiān)持從以人為本的思想出發(fā),一方面尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的正面引導(dǎo);另一方面加大實(shí)踐教學(xué)的力度,采用實(shí)物示范教學(xué)的方法,盡可能地把教學(xué)內(nèi)容形象化,引導(dǎo)學(xué)生,激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣。通過形象化教學(xué),使他們由原來的知道是什么升級(jí)為知道為什么。理實(shí)一體化教學(xué)從學(xué)生的共同特點(diǎn)出發(fā),使他們從根本上得到發(fā)展和完善。課堂上以學(xué)生為主體,讓學(xué)生充分發(fā)展個(gè)性,提出自己的獨(dú)到見解,并運(yùn)用到實(shí)踐中加以驗(yàn)證,在不斷的實(shí)踐過程中增強(qiáng)學(xué)生的主體意識(shí),培養(yǎng)開拓精神和創(chuàng)新才能。
三、組建理實(shí)一體化教學(xué)團(tuán)隊(duì)
理實(shí)一體化教學(xué)團(tuán)隊(duì)是實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)的資源保障。理實(shí)一體化教學(xué)要求教師在具備豐富的專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,必須有熟練的操作技能。因此,在派教師到企業(yè)進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)的同時(shí),也可以將企業(yè)的師傅和能工巧匠聘請(qǐng)到課堂,成為教師團(tuán)隊(duì)的一員,進(jìn)而方便團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的合作和交流。讓教師積極參與到應(yīng)用課程的開發(fā)和研究,組織教師編寫和制作多媒體課件,編寫教材和制訂課程的項(xiàng)目實(shí)施方案。將理論教師和實(shí)習(xí)教師合理配置,使其在教學(xué)實(shí)踐中相互幫助,取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同提高。結(jié)合實(shí)際,采取一些行之有效的、形式多樣的方法,來提高教師的專業(yè)水平。理實(shí)一體化的教學(xué)模式使教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)有了新的變化。逐步把教師全部“逼”上“雙師型”軌道,使每位老師都要去鉆研業(yè)務(wù),深入企業(yè)和實(shí)踐一線了解企業(yè)文化、崗位需求和每個(gè)崗位所涉及的知識(shí)點(diǎn),從而設(shè)計(jì)出與之相適應(yīng)的教學(xué)方案,來提高課堂教學(xué)質(zhì)量。因此,“雙師型”師資的培養(yǎng)也從機(jī)制上得到了保證。
四、改變考核方法,構(gòu)建有效的評(píng)價(jià)機(jī)制
二、對(duì)口單招《電子線路》課程理實(shí)一體化的實(shí)施
1.緊扣對(duì)口單招《電子線路》的考試大綱。
理實(shí)一體化在對(duì)口單招《電子線路》中的實(shí)施,其首先需要緊扣課程的考試大綱,突出大綱中的重點(diǎn),對(duì)考點(diǎn)進(jìn)行梳理,對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行精確的分析,并對(duì)電子技術(shù)在社會(huì)中的發(fā)展情況,以及考綱的變化趨勢(shì)適時(shí)關(guān)注。以此為標(biāo)準(zhǔn),電子線路中線路集成的應(yīng)用將會(huì)逐步強(qiáng)化,刪減分立元件部分,以將各種知識(shí)的綜合應(yīng)用進(jìn)行強(qiáng)化。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合電子專業(yè)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平和社會(huì)對(duì)電子專業(yè)人才的需求情況,根據(jù)考試大綱對(duì)教學(xué)的目標(biāo)適時(shí)調(diào)整。例如,《電子線路》課程中所涉及到的高等數(shù)學(xué)知識(shí)比較多,受學(xué)生知識(shí)水平的限制會(huì)出現(xiàn)聽不懂的情況,此時(shí)教師根據(jù)《電子線路》課程和學(xué)生的特點(diǎn),逐步增強(qiáng)學(xué)生掌握簡(jiǎn)單電路圖的能力,如此這樣,學(xué)生在電子線路知識(shí)的掌握上就更加符合社會(huì)和企業(yè)的需求。
2.注重《電子線路》課程中理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合。
結(jié)合目前對(duì)口單招電子線路的命題趨勢(shì)分析,《電子線路》試題中理論和實(shí)際的聯(lián)系正在逐步加強(qiáng),并和實(shí)驗(yàn)方面的聯(lián)系更加的緊密。《電子線路》是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,課程中所規(guī)定需要演示的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都應(yīng)該做好,像課程中所涉及的晶體二極管認(rèn)識(shí)與檢測(cè)、三極管認(rèn)識(shí)與檢測(cè)、放大電路的仿真與測(cè)試、直流穩(wěn)壓電源的安裝與調(diào)試等數(shù)字電路邏輯功能的測(cè)試,教師都需要及時(shí)地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行。同時(shí),通過這些比較典型的電路實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅可以對(duì)電子線路中的相關(guān)基本技術(shù)概念予以良好的掌握,對(duì)常見單元電路的工作原理進(jìn)行了解,還能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)各種相關(guān)的基本測(cè)試儀器和設(shè)備性能的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)興趣,并通過這些學(xué)習(xí)興趣掌握電子線路相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用技能和技巧,在動(dòng)手實(shí)踐中提高自己分析問題和解決問題的能力。同樣,在理實(shí)一體化的教學(xué)過程中,其教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn)離不開具體的實(shí)踐,教學(xué)過程中,學(xué)生需要一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái),并在這個(gè)平臺(tái)中多做實(shí)踐。教學(xué)中,加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所的投入,加大和相關(guān)企業(yè)的合作,這對(duì)電子專業(yè)學(xué)生理論和實(shí)踐能力的提高有著重要的幫助。
3.加強(qiáng)教師自身實(shí)踐能力的提高,采取新的教學(xué)方法。
課程教學(xué)的實(shí)施是依靠教師來進(jìn)行的,而在《電子線路》理實(shí)一體化的實(shí)現(xiàn)中教師是關(guān)鍵,只有教師的自身能力得到了提高,才能更好地向?qū)W生傳授知識(shí)。從對(duì)口單招《電子線路》課程理實(shí)一體化考試大綱和社會(huì)的發(fā)現(xiàn)需求分析,教師實(shí)踐能力的提升可以通過進(jìn)入企業(yè)接觸最新電工電子技術(shù),多組織教師去一些先進(jìn)的學(xué)校學(xué)習(xí)和實(shí)踐,多安排教師對(duì)《電子線路》課程進(jìn)行學(xué)術(shù)研究討論等活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。對(duì)口單招《電子線路》這一課程中理實(shí)一體化的良好實(shí)現(xiàn),不僅需要教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分地調(diào)動(dòng),還需要教師采取創(chuàng)新的教學(xué)方法來提高教學(xué)的效果。以項(xiàng)目教學(xué)法和情景教學(xué)法為例,教師在講解《電子線路》中半導(dǎo)體課程時(shí),在講解完相關(guān)的理論知識(shí)后,將一些半導(dǎo)體發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生借助萬能表對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行檢測(cè),這樣不僅能夠更好地對(duì)半導(dǎo)體的理論知識(shí)進(jìn)行掌握,還能夠讓學(xué)生在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體中所出現(xiàn)的問題,促進(jìn)學(xué)生對(duì)萬能表使用功能的回顧。與此同時(shí),在教學(xué)中采用多媒體進(jìn)行輔助教學(xué),利用多媒體技術(shù)中所具有的聲像、字畫功能,將《電子線路》課程中的知識(shí)形象地展現(xiàn)給學(xué)生,能夠有效地促進(jìn)教學(xué)中理論知識(shí)從死記硬背到理解型思維教學(xué)的轉(zhuǎn)變。而多媒體能夠?qū)㈦娐穲D局部放大,能夠?qū)Π雽?dǎo)體、載流子等形式的過程進(jìn)行演示,這在最大限度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)著學(xué)生實(shí)踐能力的提升。
4.洞悉誤區(qū),適時(shí)解疑。
在《電子線路》這一課程中,其所涉及到的知識(shí)是比較系統(tǒng)的,很多知識(shí)中還具有非常強(qiáng)大的聯(lián)系性,因此導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)概念混亂、實(shí)踐操作誤區(qū)不斷的情況。理實(shí)一體化教學(xué)模式的實(shí)施中,《電子線路》課程中的誤區(qū)是非常多的,以比較常用的放大器為例,其在操作的過程中如果不能正確地將放大器的交直流通路畫出,就會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)指標(biāo)和靜態(tài)工作點(diǎn)的混亂,而在概念不清晰的情況下,放大器輸出和輸入算式無法正確表達(dá),以經(jīng)驗(yàn)去實(shí)施只能得出一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論。同時(shí),在集成運(yùn)放這些環(huán)節(jié)中,學(xué)生對(duì)虛斷和虛短的概念如果不是非常清楚,那么在分析運(yùn)放電路這一問題時(shí)就無從下手,即使生搬硬套地去拼湊也無法導(dǎo)出結(jié)果。而針對(duì)部分學(xué)生分析題目時(shí)往往主觀臆斷,不喜歡在電路上對(duì)電壓急性和電流方向進(jìn)行標(biāo)注的問題,非常容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)《電子線路》中集成運(yùn)放列式的錯(cuò)誤。《電子線路》學(xué)習(xí)中,問題的存在是無法避免的,但是,教師需要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)誤區(qū)和問題進(jìn)行詳細(xì)的分析,在分析的過程中以實(shí)踐去證明概念的真實(shí)性,通過實(shí)踐操作的方法將解決問題,洞悉誤區(qū),這樣不僅能夠加強(qiáng)對(duì)概念的認(rèn)識(shí),還能在認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上以實(shí)踐提高學(xué)生自身分析問題的能力。
1.教學(xué)過程可遵循的思路
理實(shí)一體化教學(xué)過程中在完成項(xiàng)目的同時(shí)需要對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行講解,并且適時(shí)要有示范性操作。這就需要對(duì)教學(xué)過程有嚴(yán)密合理的設(shè)計(jì)思路。應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn):
(1)教學(xué)目的:必須掌握哪些基本知識(shí)和技能;
(2)該項(xiàng)目的重點(diǎn)、難點(diǎn);
(3)所需設(shè)備和場(chǎng)地;
(4)教學(xué)過程編排;
(5)學(xué)生分組,設(shè)備配置;
(6)安全注意事項(xiàng);
(7)考點(diǎn)。只有構(gòu)思好課堂教學(xué)的全過程,才能有的放矢地組織好教學(xué)。
2.理實(shí)一體化教學(xué)教案應(yīng)注重項(xiàng)目實(shí)施的方案設(shè)計(jì)
項(xiàng)目實(shí)施的方案設(shè)計(jì)主要包括講授和操作示范、學(xué)生分組、操作訓(xùn)練、巡回指導(dǎo)、技術(shù)糾正及安全事項(xiàng)等。這一部分是教案的核心內(nèi)容,要充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。教案應(yīng)重視項(xiàng)目實(shí)施的方案設(shè)計(jì),避免在教案中羅列大量的教學(xué)內(nèi)容。
3.項(xiàng)目實(shí)施
以電工技術(shù)中三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)一節(jié)為例。將理論教材中“三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)”一節(jié)與實(shí)習(xí)教材中“三相異步電動(dòng)機(jī)星三角降壓?jiǎn)?dòng)”合為一個(gè)課題。具體的教學(xué)步驟如下:
(1)拿出三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)物,先向?qū)W生展示電動(dòng)機(jī)外形,介紹電動(dòng)機(jī)的作用,讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)。
(2)教師現(xiàn)場(chǎng)集中指導(dǎo)學(xué)生。一般2~3名學(xué)生共用一臺(tái)電動(dòng)機(jī);教師進(jìn)行講解連接電路原理;由教師借助掛圖、投影、示教等工具對(duì)照實(shí)物,講解電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、作用及工作原理。講解星三角換接啟動(dòng)的原理及過程,以此讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)及其零部件的名稱及其作用;放電視錄像(電路安裝的全過程);強(qiáng)調(diào)安裝時(shí)的注意事項(xiàng)。
(3)在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生隨教師一起安裝電路。
(4)學(xué)生以小組為單位練習(xí)安裝,并對(duì)照項(xiàng)目方案,仔細(xì)研究涉及的相關(guān)理論知識(shí)。
(5)當(dāng)堂進(jìn)行課程測(cè)評(píng)。測(cè)評(píng)方法包括:口試,教師提問學(xué)生口答。如教師問三相異步電動(dòng)機(jī)為什么要進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)?主要有哪幾種啟動(dòng)方式?筆試,教師發(fā)給學(xué)生提前打印好的實(shí)訓(xùn)報(bào)告。如測(cè)試之一:星三角降壓?jiǎn)?dòng)的啟動(dòng)電流分別是多少?控制電路的各部件的作用是什么?學(xué)生答完試卷后,當(dāng)堂交試卷,教師批閱后馬上講解。現(xiàn)場(chǎng)操作技能測(cè)試。教師指定每組由一位學(xué)生按教師講述演示電路的安裝順序及其啟動(dòng)原理,完成后由當(dāng)時(shí)在場(chǎng)觀看的學(xué)生和教師共同打分。講知識(shí)、教方法、練能力是理實(shí)一體化教學(xué)的實(shí)質(zhì)。教師應(yīng)該將理論知識(shí)貫穿到各個(gè)實(shí)際應(yīng)用的項(xiàng)目和任務(wù)中,讓學(xué)生在訓(xùn)練技能的同時(shí),主動(dòng)去學(xué)習(xí)理論知識(shí),通過理論來合理地指導(dǎo)實(shí)踐,這樣在實(shí)際操作時(shí)不易走彎路。
二培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性
在教學(xué)過程中,必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性,發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。主觀性愈強(qiáng),其求知欲、自信心、刻苦性、探索性和創(chuàng)造性就愈強(qiáng),學(xué)習(xí)效果也就越好。所以,在理實(shí)一體化教學(xué)過程中,由于直觀的刺激作用,激發(fā)了學(xué)生的興趣,他們能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)自覺地、積極地參與教學(xué)活動(dòng)。采用理實(shí)一體化教學(xué)后,大大提高了學(xué)生的積極性和能動(dòng)性。分析學(xué)情可知,職業(yè)學(xué)校學(xué)生有一個(gè)共同的特點(diǎn),就是形象思維比較好,實(shí)際動(dòng)手能力比較強(qiáng)。基于這點(diǎn),我校堅(jiān)持從以人為本的思想出發(fā),一方面尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的正面引導(dǎo);另一方面加大實(shí)踐教學(xué)的力度,采用實(shí)物示范教學(xué)的方法,盡可能地把教學(xué)內(nèi)容形象化,引導(dǎo)學(xué)生,激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣。通過形象化教學(xué),使他們由原來的知道是什么升級(jí)為知道為什么。理實(shí)一體化教學(xué)從學(xué)生的共同特點(diǎn)出發(fā),使他們從根本上得到發(fā)展和完善。課堂上以學(xué)生為主體,讓學(xué)生充分發(fā)展個(gè)性,提出自己的獨(dú)到見解,并運(yùn)用到實(shí)踐中加以驗(yàn)證,在不斷的實(shí)踐過程中增強(qiáng)學(xué)生的主體意識(shí),培養(yǎng)開拓精神和創(chuàng)新才能。
三組建理實(shí)一體化教學(xué)團(tuán)隊(duì)
理實(shí)一體化教學(xué)團(tuán)隊(duì)是實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)的資源保障。理實(shí)一體化教學(xué)要求教師在具備豐富的專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,必須有熟練的操作技能。因此,在派教師到企業(yè)進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)的同時(shí),也可以將企業(yè)的師傅和能工巧匠聘請(qǐng)到課堂,成為教師團(tuán)隊(duì)的一員,進(jìn)而方便團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的合作和交流。讓教師積極參與到應(yīng)用課程的開發(fā)和研究,組織教師編寫和制作多媒體課件,編寫教材和制訂課程的項(xiàng)目實(shí)施方案。將理論教師和實(shí)習(xí)教師合理配置,使其在教學(xué)實(shí)踐中相互幫助,取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同提高。結(jié)合實(shí)際,采取一些行之有效的、形式多樣的方法,來提高教師的專業(yè)水平。理實(shí)一體化的教學(xué)模式使教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)有了新的變化。逐步把教師全部“逼”上“雙師型”軌道,使每位老師都要去鉆研業(yè)務(wù),深入企業(yè)和實(shí)踐一線了解企業(yè)文化、崗位需求和每個(gè)崗位所涉及的知識(shí)點(diǎn),從而設(shè)計(jì)出與之相適應(yīng)的教學(xué)方案,來提高課堂教學(xué)質(zhì)量。因此,“雙師型”師資的培養(yǎng)也從機(jī)制上得到了保證。
不斷發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透;推動(dòng)了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命;推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生巨大變化;推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。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)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)及伺服傳動(dòng)技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。
1、機(jī)械技術(shù):是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其高、新技術(shù)來更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù):其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù):即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4、自動(dòng)控制技術(shù):其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測(cè)技術(shù):傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
6、伺服傳動(dòng)技術(shù):包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置,伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展過程
機(jī)電一體化的發(fā)展過程大體可以分為三個(gè)階段
1、初級(jí)階段
20世紀(jì)60年代以前為第一階段,也稱為初級(jí)階段。論文大全。在這一時(shí)期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí),研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
2、高速發(fā)展階段
20世紀(jì)70—80年代為第二階段,也稱為高速發(fā)展階段。這一時(shí)期,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)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80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)均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。
3、智能化階段
20世紀(jì)90年代后期,開始了機(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。同時(shí),人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
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。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面。
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,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)。
2、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)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3、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1立方厘米的機(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、綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。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,具有很好的發(fā)展前景。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。論文大全。論文大全。
5、系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)。一般除RS232外,還有RS485等智能化通信接口。
綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
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機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù),它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。
1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1 數(shù)控機(jī)床的問世,為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來了勃勃生機(jī); 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺(tái)階.
2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ);而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。 2.2 智能化
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化
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,現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對(duì)人來說還是一種藝術(shù)享受。
2.6 微型化
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems,簡(jiǎn)稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。 2.8 帶源化
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無法使用電能,因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí),產(chǎn)品可分解和再生利用。
3 典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化基礎(chǔ)元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。
4 機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用
在重工業(yè)企業(yè)中,機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心,把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來,采用組裝合并方式,為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件,增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(shù)(IC)
由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn),傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等,智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個(gè)方面,如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)
分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級(jí)的、三級(jí)的或更多級(jí)的。利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展,分布式控制系統(tǒng)的功能將越來越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制,而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理功能,成為一種測(cè)、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點(diǎn)控制功能多樣化、操作簡(jiǎn)便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。DCS是監(jiān)視集中控制分散,故障影響面小,而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能,采用了系統(tǒng)故障人工手動(dòng)控制操作措施,使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比,其功能更強(qiáng),具有更高的安全性,是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)
開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持,按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成,通過現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián),實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。 4.4 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體,用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠,生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過程自動(dòng)化,但這種“自動(dòng)化孤島”式的單機(jī)自動(dòng)化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理,難以適應(yīng)現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn),質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,及時(shí)交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫(kù)存,加速資金周轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理整體優(yōu)化,關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理,獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益,提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
4.5 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FBT)
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)(如4~20mA,DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)連接導(dǎo)線。現(xiàn)場(chǎng)總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線化儀表,如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場(chǎng)就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動(dòng)技術(shù)
傳動(dòng)技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性,電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng),數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn),交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用,同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎,應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
綜上,我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會(huì)生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
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機(jī)電一體化主要是指將機(jī)構(gòu)的主要功能以及動(dòng)力、信息處理、控制等功能與電子科技相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置與電子化控制軟件、設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合,形成全新的系統(tǒng)。它具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗等特定功能價(jià)值,涵蓋了“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面,是一個(gè)功能強(qiáng)大的系統(tǒng)。
當(dāng)前,機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展成為了一門具有專門系統(tǒng)的學(xué)科領(lǐng)域,當(dāng)今科學(xué)發(fā)展日新月異,機(jī)電一體化也將逐漸被賦予新的內(nèi)容。
2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,“機(jī)電一體化”這個(gè)名詞越發(fā)流行,它最初只被認(rèn)作為機(jī)械與電子的簡(jiǎn)單結(jié)合,但隨著微機(jī)性能不斷提高,以及信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、光學(xué),尤其是通信技術(shù)逐漸進(jìn)入機(jī)電一體化,機(jī)器可以通過遙控和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化,生產(chǎn)范圍也日益普及。
機(jī)電一體化目前多應(yīng)用于汽車制造、裝備制造、機(jī)械加工等行業(yè),其優(yōu)越的性能在電力行業(yè)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段。電力行業(yè)發(fā)展需要集成化、智能化,也需要人性化、綠色化,這些都是機(jī)電一體化技術(shù)能夠做到的,因此,機(jī)電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求,還有待進(jìn)一步地研究并投入應(yīng)用。
2.2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)今數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化以及個(gè)性化的技術(shù)革命是以微電子、軟件、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為核心引發(fā)的,對(duì)全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技和軍事等方面發(fā)展影響深刻,也影響了機(jī)電一體化學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)表明,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向如下所述。
(1)朝著光電一體化發(fā)展:一般由傳感、動(dòng)力、信息處理、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件即可組成機(jī)電一體化系統(tǒng),加入光學(xué)技術(shù),并利用其特點(diǎn),能有效完善機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳感、動(dòng)力和信息處理部件。(2)朝著柔韌化發(fā)展:今后的機(jī)電一體化系列產(chǎn)品,會(huì)有足夠的冗余度來運(yùn)轉(zhuǎn)執(zhí)行和控制系統(tǒng),對(duì)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)能力加強(qiáng),柔韌化改善。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立,均服務(wù)于總系統(tǒng),而本身也具有“自律性”,能就不同環(huán)境而做出差異反應(yīng),同時(shí),單個(gè)子系統(tǒng)的故障不會(huì)影響總系統(tǒng)性能發(fā)揮,使得總系統(tǒng)柔韌性加強(qiáng)。(3)朝著智能化發(fā)展:未來的機(jī)電一體化系列產(chǎn)品的“全息”特點(diǎn)將會(huì)更突出,表現(xiàn)為極強(qiáng)的智能化,這是由于信息技術(shù)、模糊技術(shù)都在快速發(fā)展,識(shí)別能力增強(qiáng)。
3 機(jī)電一體化技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用探究
3.1 交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計(jì)
在生產(chǎn)實(shí)踐過程中,常要求用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個(gè)運(yùn)動(dòng),如小車的左行、右行,機(jī)械手的上升和下降等。
交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計(jì)如圖1所示。
要實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,只要把三相線當(dāng)中的任意兩相調(diào)換位置即可。如圖1,加入接觸器KM1閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),當(dāng)接觸器KM1斷開,論文接觸器KM2閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。
3.2 機(jī)電一體化技術(shù)在水電站廠設(shè)備中的應(yīng)用
隨著光電式互感器、智能化開關(guān)等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn),水電廠的自動(dòng)化技術(shù)逐漸進(jìn)入到數(shù)字化階段。
(1)水電廠設(shè)備機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)分析。
水電廠設(shè)備機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)主要分3層。其中過程層,隨著信息技術(shù)發(fā)展,采用了新一代光電電壓互感器、光電電流互感器,能夠直接采集數(shù)字量,提高了抗干擾和抗飽和性能,開關(guān)裝置也實(shí)現(xiàn)了緊湊化和小型化。
(2)水電廠自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。
目前,水電廠機(jī)電一體化不斷更新技術(shù),其發(fā)展趨勢(shì)主要有智能化、人性化及用戶二次開發(fā)等。
智能化指系統(tǒng)可根據(jù)人為存儲(chǔ)的命令對(duì)事件進(jìn)行推理、判斷及歸納。在一定條件下能代替人工操縱,經(jīng)過歸納和判斷,自動(dòng)操作、提示信息,使機(jī)組安全地運(yùn)行。智能化越高,對(duì)人員要求越低,對(duì)自身及控制設(shè)備的狀態(tài)能給出準(zhǔn)確判斷、統(tǒng)計(jì)及報(bào)警提示。
3.3 機(jī)電一體化技術(shù)在電站輔機(jī)產(chǎn)品研制中的應(yīng)用
(1)微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器:該裝置典型的有UNITROP系列,響應(yīng)快、精度高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾、運(yùn)行和維護(hù)方便、可靠性高,在市場(chǎng)上應(yīng)用非常廣泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自動(dòng)調(diào)節(jié)器分別適用于≤50 MW等級(jí)的無刷勵(lì)磁汽輪發(fā)電機(jī)、≤600 MW和≥135 MW等級(jí)的汽輪發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器。(2)勵(lì)磁繞組絕緣電阻監(jiān)測(cè)裝置:該裝置典型的有GFDS-9001E型,采用80C196單片機(jī)技術(shù)。用來測(cè)量勵(lì)磁繞組與地之間的絕緣電阻,一般采用在線檢測(cè)的方式,監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組之間絕緣情況。(3)發(fā)電機(jī)氣體純度監(jiān)測(cè)裝置:該裝置典型的有GHS-1型,由純度風(fēng)機(jī)、純度儀和變送器等部件構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)為:性能穩(wěn)、無污染、不漂移、維護(hù)便捷,獨(dú)有的微處理器結(jié)構(gòu)容易使壓力、環(huán)境和溫度相互補(bǔ)償,精度高。(4)勵(lì)磁電流電壓測(cè)算儀:該裝置典型的有GES-9001型,用于測(cè)量勵(lì)磁電流和電壓,并可顯示發(fā)電機(jī)的電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、有功和無功功率以及轉(zhuǎn)子氫溫、繞組溫度等。適用范圍較廣,可供3~600 MW的發(fā)電機(jī)組使用,性能好,質(zhì)量可靠。
4 結(jié)語
機(jī)電一體化技術(shù)伴隨著當(dāng)前科技的進(jìn)步快速發(fā)展,所發(fā)揮的作用日益明顯,但是其在電力行業(yè)的應(yīng)用遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前的需求,還需要進(jìn)一步地研究并應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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2機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)的發(fā)展歷程
2.1數(shù)控機(jī)床。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)機(jī)電企業(yè)出現(xiàn)較晚,隨著我國(guó)建筑行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,機(jī)電企業(yè)的發(fā)展是確保實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量建筑工程的必然要求。在我國(guó)機(jī)電一體化的出現(xiàn),一開始受數(shù)控機(jī)床技術(shù)的影響,在20世紀(jì)中期,人們的日常生活開始觸及電子應(yīng)用設(shè)備,電子應(yīng)用設(shè)備是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)物必然發(fā)展的需求,由于當(dāng)時(shí)電子應(yīng)用設(shè)備實(shí)際操作受限,其機(jī)械化產(chǎn)物質(zhì)量達(dá)標(biāo)還不能得到保證,因此,機(jī)電一體化的運(yùn)作還不能廣泛地應(yīng)用在我國(guó)機(jī)電企業(yè)中。2.2微電子技術(shù)。在20世紀(jì)中期,機(jī)電一體化應(yīng)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域存在著較大的問題,不能滿足當(dāng)今時(shí)代機(jī)電工程施工的具體要求,所以,仍需要借助其他技術(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。微電子科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn),給機(jī)電一體化的發(fā)展帶來了新的希望,隨著我國(guó)機(jī)電工程規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)其施工技術(shù)的要求也在不斷增加,這一時(shí)代機(jī)電。一體化應(yīng)用微電子技術(shù),推動(dòng)了機(jī)電一體化順利實(shí)施,微電子技術(shù)的出現(xiàn),將我國(guó)機(jī)電工程帶到了一個(gè)嶄新的發(fā)展領(lǐng)域,其各項(xiàng)技術(shù)的共同運(yùn)行促使機(jī)電一體化技術(shù)的正常運(yùn)行。2.3可編程控制器的出現(xiàn)在20世紀(jì)中后期階段,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展邁向了較為成熟階段,先前的微電子技術(shù)雖然在一定程度上能為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ),隨著新時(shí)代的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域越來越多,微電子技術(shù)還不能完全滿足機(jī)電一體化技術(shù)在任何情況之下解決所有問題,因此,在這一時(shí)期,出現(xiàn)了可編寫程序的控制器,該控制器主要功能是通過可編寫的特點(diǎn)使之自動(dòng)化操作,應(yīng)用該控制器最早的國(guó)家是美國(guó),美國(guó)汽車制造行業(yè)中將該控制器應(yīng)用得十分充分。隨著機(jī)電控制器技術(shù)的不斷成熟,在我國(guó)機(jī)電施工的過程中大量應(yīng)用該控制器,技術(shù)的不斷成熟,并且通過大量實(shí)踐應(yīng)用將新時(shí)代研制出的新型機(jī)電控制器大量投入到生產(chǎn)過程。隨著這項(xiàng)技術(shù)的成熟,國(guó)家為了更好地控制新時(shí)代研制出的新型機(jī)電控制器,制定了很多關(guān)于該領(lǐng)域技術(shù)相應(yīng)的管理?xiàng)l例,從宏觀角度上來看,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從單一到復(fù)雜的過程,從單一的結(jié)構(gòu)體演變成各個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),在機(jī)電一體化技術(shù)的功能方面,不但實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化機(jī)電一體化技術(shù),同時(shí)賦予機(jī)電一體化技術(shù)智能化特點(diǎn)。當(dāng)今時(shí)代,機(jī)電一體化技術(shù)具有遠(yuǎn)程控制操作端,使新型機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)便捷化轉(zhuǎn)換,而且通過遠(yuǎn)程控制端信息快速傳達(dá)各個(gè)接收端,接收端在接收信息后的第一時(shí)間通過新時(shí)代信息處理技術(shù)快速篩選和整理,新時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)在研發(fā)領(lǐng)域更偏向于它的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,形成了新時(shí)代機(jī)電一體化系統(tǒng)。2.4激光光電子技術(shù)。隨著新時(shí)代社會(huì)科技水平的不斷提高,機(jī)電一體化規(guī)模不斷擴(kuò)大,可控制的編程器已經(jīng)不能完全滿足新時(shí)代機(jī)電企業(yè)的發(fā)展,為了更好地迎合當(dāng)代機(jī)電一體化企業(yè)可以更好地向智能化推進(jìn),激光光電子技術(shù)的出現(xiàn),將機(jī)電一體化智能化推向了至高點(diǎn),利用當(dāng)下十分先進(jìn)的激光技術(shù),借用光電子在激光中的優(yōu)勢(shì),而且光電子技術(shù)能夠在可編程操控基礎(chǔ)之上,能夠進(jìn)一步優(yōu)化先前所有用于機(jī)電一體化所有技術(shù),完善整個(gè)智能化過程,從根本上改變機(jī)電一體化智能化發(fā)展的很多干擾因素,擺脫不必要因素的影響,確保在激光光電子技術(shù)的支撐之下,更加快速高效地實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化智能化發(fā)展。總而言之,利用當(dāng)下十分先進(jìn)的激光技術(shù),我國(guó)機(jī)電企業(yè)可以抓住這一優(yōu)勢(shì),對(duì)光電子在激光技術(shù)的支撐之下,能夠讓機(jī)電企業(yè)一體化智能化推進(jìn)目標(biāo)更快實(shí)現(xiàn),機(jī)電企業(yè)應(yīng)根據(jù)當(dāng)今社會(huì)機(jī)電行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),并且一直關(guān)注當(dāng)下社會(huì)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),利用新時(shí)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和機(jī)電一體化企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)的動(dòng)態(tài),并且根據(jù)自身企業(yè)在社會(huì)發(fā)展過程中的發(fā)展趨勢(shì),將機(jī)電一體化和新時(shí)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)巧妙地融合在一起,研制出更為先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù),迎合新時(shí)代社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì),重點(diǎn)研究機(jī)電一體化向智能化發(fā)展需要的哪些前提條件,并根據(jù)自身機(jī)電企業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的研究,研制出高質(zhì)量高效率機(jī)電一體化向智能化發(fā)展的先進(jìn)技術(shù),以確保我國(guó)機(jī)電企業(yè)在未來發(fā)展中能夠一直處于世界前沿水平。
3對(duì)新時(shí)代機(jī)電一體化向智能化發(fā)展的思考
當(dāng)今時(shí)代,社會(huì)飛速發(fā)展,帶動(dòng)了我國(guó)各行各業(yè)的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化智能化的發(fā)展趨勢(shì)是我國(guó)新時(shí)代順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必然要求,新時(shí)代機(jī)電一體化發(fā)展以其智能化的存在優(yōu)勢(shì),是一個(gè)控制機(jī)電領(lǐng)域的系統(tǒng)組織,依靠新時(shí)代微電子技術(shù),在機(jī)電一體化設(shè)備的制作過程中,其數(shù)字化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程利用微電子控制器更簡(jiǎn)單地解決了這一問題。當(dāng)今時(shí)代數(shù)控機(jī)床技術(shù)不斷成熟,計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)飛速發(fā)展,給新時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)數(shù)字化系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ),并且通過計(jì)算機(jī)先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬化管理和集成管理。在我國(guó)機(jī)電行業(yè)的發(fā)展中,機(jī)電一體化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化屬性的重要手段。在20世紀(jì)末,最早將機(jī)電一體化推向智能化邁進(jìn)的國(guó)家是西方很多發(fā)達(dá)國(guó)家,機(jī)電一體化智能化推進(jìn)不但給這些發(fā)達(dá)國(guó)家創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,并且將機(jī)電一體化這一偉大的智能成果推向了世界前沿。比如:像很多可編程的控制器可以促使機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)所生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品擁有數(shù)字化管理系統(tǒng),當(dāng)今時(shí)代,電子信息技術(shù)尤為發(fā)達(dá),在機(jī)電一體化數(shù)字化管理系統(tǒng)中,更加有力地提升了機(jī)電一體化數(shù)字化管理系統(tǒng)的數(shù)字化創(chuàng)造。新時(shí)代下,機(jī)電一體化已經(jīng)向智能化推進(jìn),隨著時(shí)間的推移,機(jī)電一體化向智能化推進(jìn)的步伐在潛移默化的影響著我們國(guó)家。
4結(jié)語
當(dāng)今時(shí)代快節(jié)奏的生活越來越普遍存在于我們的生活之中,機(jī)電一體化向智能化推進(jìn)符合新時(shí)代生活理念,機(jī)電一體化向智能化可以推進(jìn)的過程大體分成幾個(gè)階段,首先在數(shù)控機(jī)床技術(shù)的出現(xiàn),機(jī)電一體化向智能化推進(jìn)有了一點(diǎn)起色,接著微電子技術(shù)和可編程的控制器將機(jī)電一體化智能化推向了十分成熟階段,為機(jī)電一體化智能化數(shù)字系統(tǒng)奠定了發(fā)展基礎(chǔ),光電子技術(shù)的出現(xiàn)將機(jī)電一體化智能化邁進(jìn)推向了最高端,是新時(shí)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的必然發(fā)展產(chǎn)物,隨著機(jī)電一體化智能化技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)慢慢的發(fā)展起來。
作者:王濤 單位:陜西交通建設(shè)集團(tuán)公司西長(zhǎng)分公司
參考文獻(xiàn)