發布時間:2023-09-22 10:37:06
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇機械電子工程的發展前景,期待它們能激發您的靈感。
一、機械電子工程專業簡況和發展態勢
機械電子工程專業在20世紀80年代較多地被稱為機電一體化,被視為是機械工程和自動化專業的交叉學科,是工程科學中的一個跨學科專業。
機械電子工程專業和我們的日常生活中密切相關,例如安全氣囊、防滑剎車系統、復印機、行駛模擬裝置和自動售票機等一系列產品都是運用了機械電子技術的結果。電子工業、微電子技術和計算機科學的迅猛發展擴大了機械電子工程專業的涉足范圍,其不局限于機械制造的某個固定方向,涉及該領域所有分支學科。20世紀90年代初期,機械電子工程作為一個獨立專業呈現。曾經,機械電子只是機械工程的一個專業方向和重點課程,甚至被劃分在精密儀器技術專業中。今天,已經有很多大學將其列為獨立的專業學科。進入21世紀以來,我國工業發展飛速發展,特別是近些年來我國成為“世界工廠”,制造業迅猛崛起,機電方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、傳感與測控、數字化技術、CIPE、CAD/CAM/CAPP一體化等機械工程學科的前沿課日益引起國內產業界和學界重視,目前,我國相關科技成果產業化水平較高,總體研究水平的國際位次有所上升。
機械電子工程專業開設的主要課程有電工與電子技術、機械制圖、工程力學、機械設計基礎、機械制造基礎、液壓與氣動技術、機械制造技術基礎、電氣控制與PLC、單片機原理與接口技術、數控原理與維修、機電一體化系統設計、先進制造技術導論、微機原理與接口技術、C語言程序設計等計算機應用與程序設計技術、機械設計基礎、機械制造工程學、機械CAD/CAM一體化技術、數控技術、精度與測量、液壓傳動、機電一體化技術、機電控制技術、塑性成形與模具技術、專用機械原理與設計等。實踐教學環節有金工實習、電工實習、課程設計、制造工藝實習、機械制造工程學綜合實驗、精度與公差實驗、工程材料及熱處理實驗、數控原理實驗、數控線切割實驗、機械創新設計實驗、機械零件測繪、機械產品三維造型與快速原型制造實驗、機器人控制實驗、科技活動、畢業實習與畢業設計等。大體上,機械電子工程專業可細分為機械電子系統(傳動和模擬技術,機器和設備,機械人技術及其運動系統,傳感和執行元件技術,測量技術和圖像處理等),微型,超微型機械(微系統技術,微型和精密儀器的功能組,微系統的測量技術等)和生物機械(機器人技術,生物系統,仿生執行技術,控制和設計,控制系統等)。需要注意的是,不同大學的專業設置存在差異,取決于專業的具體方向和培養重點的不同。例如,上海交大的機械電子工程偏向汽車方向、計算機控制和自動化制造和車輛電子系統的控制研究等,比較民用化。浙江大學傳統的機械制造很強,在大型機械的設計和控制,尤其是國防,航空領域的項目很多,畢業生很多在研究所工作。華中科技大學的機械電子工程的主要發展方向是機器人和柔性制造等自動化控制的應用,如大型焊接機器人,流水線等等,大多數服務于汽車制造產業和造船工業等,畢業生去向以大型的機械制造企業為主,研究所要少一些。
二、機械電子工程專業的專業特色和培養目標定位
機械電子工程專業專業特色。強調機械動手能力與機電控制能力相結合,側重于機電控制和數控維修。注意以數控所需各種能力為主線,突出機電控制的專業核心地位,培養會設計、能編程、具有較強的數控機床操作、調試、維修、維護等實際操作技能的技術工程師和職教師資。簡言之,機械電子工程專業培養具有機械電子工程專業基礎知識與專業技能,能在生產一線從事機械電子工程專業產品的設計制造、控制開發、應用研究和生產管理等工作的應用型高級專門人才;或培養能在中、高等職業教育領域從事機電一體化專業的理論教學、專業實踐指導和學生管理工作的復合型職教師資。能適應機械電子工程專業面臨的行業技術創新、科學研究和高等職業教育等方面呈現出的多元復合發展趨勢。
三、機械電子工程專業強化本專業大學生素養的應對之策
1.要引導大學生及時了解和把握行業動態。要積極培養其掌握文獻檢索,資料查詢的基本方法,在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力,具有較強的工作適應能力;了解本專業學科前沿和發展趨勢;2.要對大學生進行專業教育和通識教育,使其成為專業素養精深、綜合素質高的復合型人才。一方面,促使其具有本專業領域所必要的專業知識,較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識。具有本專業必需的制圖、設計、計算、測試和基本工藝操作等計算機應用能力,對機電一體化產品有一定開發能力;對數控加工技術有較強的編程和操作能力;對大型數控加工設備具有較強的維護能力;了解學科前沿發展趨勢;另一方面,除了具有扎實的自然科學基礎外,還需促使其具有較好的人文社會科學基礎和外語綜合運用能力;具有較強的調查研究與決策、組織與管理、口頭與文字表達能力,具有獨立獲得知識、信息處理和創新的基本能力。具有較強的自學能力和創新意識。
【參考文獻】
[1]邱自學,姚興田,王君澤.機械電子工程專業人才培養模式及其課程群建設[J]. 機電工程,2005(12)
傳統的機械工程包括機械設備動力與制造工藝的研究,通過運用機械運動原理實現機械設備的正常運行。而機械電子工程重視實現傳統機械系統能量的連接,信息連接是信息連接的重點。隨著機械工程與電子工程的融合度越來越高,機械電子工程的智能化會成為未來的發展趨勢。
1 機械電子工程概述
1.1 機械電子工程的定義
機械電子工程與其他相關學科之間有著緊密的聯系,結合了各學科的優點,是一門比較復雜的綜合性學科。機械電子工程以電子、機械、計算機技術為核心,通過科學合理的設計將各個模塊優點發揮到最大。雖然機械電子技術需要運用各方面知識,但是機械電子產品的內部結構并不復雜,只需要將一些簡單的機械電子元件按照規劃進行科學的組合,就可以最大限度的提高產品的性能,減少成本的投入,在提高產品質量的同時提高企業的經濟效益。
1.2 機械電子工程的發展
在機械電子工程發展的初期,人們并沒有認識到機械電子工程的廣闊的發展前景,由于缺乏必要的資源支持,機械電子工程的技術水平也極低,機械電子產品主要以手工制作為主,其工業化水平十分低下,機械電子工程的發展受到了極大的限制。隨著機械電子工程的重要性日益凸顯和其市場需求的擴大,人們開始重視對機械電子工程技術的開發,為了進一步提高其生產效率,機械電子工程逐漸實現在機械工業中的應用,并獲得了飛速的發展。隨著機械電子工程與機械工業的結合,實現了機械電子產品的流水線的生產,促進了生產水平的提高,提高了生產效率,可以實現機械電子產品可以在短時間內投入市場。但是目前我國主要引進國外的標準生產線,產品的生產模式與我國實際的生產需求差距很多,生產線本身的靈活性極弱,生產出的產品并不能夠滿足國內市場的需求。為了促進機械電子工程的進一步發展,需要結合我國國內市場的實際需求,將機械電子工程與人工智能相結合,充分發揮機械電子工程的優點,逐步實現其產業化與智能化。
2 人工智能概述
2.1 人工智能的學科定義
人工智能通過計算機的使用極大的延伸了自身的智能,主要通過對計算機功能的深入研究得到的一門學科,這門學科具有極大的發展前景,是21世紀的最重要的學科之一。計算機技術的發展是人工智能學科得以發展的關鍵,因此計算機技術是人工智能學科的基礎。但是人工智能學科并不是單一涉及到一門學科,此外還與信息論、心理學、控制論等多個學科存在著交叉關系,因此,人工智能學科吸收了其他各個學科的優點,具有極強的發展潛力。
2.2 人工智能的發展階段
2.2.1 萌芽階段
隨著世界第一臺計算器的誕生標志著人工智能研究之路的開始,但是這個階段的發展十分緩慢,但是這個階段為人工智能的研究積累了大量的經驗。直到世界第一臺計算機誕生之后,加快了人工智能研究的角度,依舊沒有取得實質性進展。所以這個階段屬于經驗積累階段,為之后發展奠定基礎。
2.2.2 第一個發展階段
1956年“人工智能”命題的提出標志著人工智能的發展進入了第一個高峰期。這個階段主要是博弈、和基本原理的證明,這個階段最大的貢獻大大解放了人們的思想,為之后的發展提供了理論支持。
2.2.3 第二個發展階段
人工智能第二個發展階段的標志是1977年全球第五屆人工智能會議的召開,經過這個會議逐漸促使了人工智能與實際生產的結合,使人工智能獲得了一個巨大的飛躍,使其進入了知識層面的發展。
3 機械電子工程與人工智能的關系
隨著社會信息化的進一步推進,為機械電子工程技術的發展帶來了契機,人工智能的加入為了機械電子工程的發展開拓了巨大的發展空間。傳統的機械電子系統,缺乏必要的穩定性,面對逐漸增多的信息量,單純通過人工的方式進行處理顯得力不從心,急需要一種可以處理多種不同類別信息的技術。在這種情況下人工智能的加入為機械電子工程的發展提供了巨大支持。人工智能通過建立相關模型、控制模型,實現對信息的處理,最終根據處理的信息能夠很好的完成故障的診斷。除此之外人工智能使用模糊推力系統和神經網絡系統這兩種方法實現了對系統的數據信息進行全面的描述,最終實現對機械電子系統的科學合理的控制。
在人工智能漫長的發展過程中,每個階段的發展都十分緩慢,并沒有實現人工智能的實質性的變革。但是隨著人工智能與機械電子工程逐漸結合之后,形成了由量變到質變的巨大飛躍,使世界進入了機械電子工程時代。隨著人工智能在機械電子工程領域的廣泛應用,人工智能逐漸形成了神經網絡系統和模糊邏輯系統,通過這兩個系統對人類的思維模式進行模擬來解決多變的工程應用問題。人工智能在機械電子工程中的廣泛應用過程中逐步完善了自身的缺陷,為自身的發展提供了一個新的發展路徑。
從以上可以看出發展過程機械電子工程與人工智能二者具有密不可分的聯系。一方面在機械電子工程的發展過程中正是由于人工智能的加入是機械電子工程的發展帶來新的契機。另一方面,人工智能通過在機械工程領域的應用,為自身的發展提供了一個新的路徑。
【關鍵詞】機械工程;人工智能;關系
1.前言
隨著科學技術的飛速發展,相對于傳統機械工程的發展過程來說,機械電子工程的起步是較晚的,但是在后者的發展過程中,這兩種產業在不斷的融合,在一定程度上使得新型的機械電子工程得到了更好的發展。而且在信息化時代的推動下,人工智能在相關技術支持下也取得了很大進步,所以,在我國大多數機械電子工程產業上有許多方面都運用了人工智能技術,這也大大地解放了勞動生產力,讓機械生產變得更加自動化、智能化。
2.機械電子工程
機械電子工程是集機械、電子、自動控制、檢測、傳感、信息處理、人工智能等技術為一體的一門綜合性學科,在這個產業里所包涵的種類和技能也是非常的廣泛,而且專業程度也是相對較高的,它不是一門獨立的體系。機械電子工程在設計過程中一定要遵循以機械工程為主要核心,一切的設計理念都要圍繞著機械工程展開,在此基礎上還要將計算機信息技術以及電子工程等多方面的技術運用到相關產業的生產當中,這樣才能在一定的程度上把設計工作做到科學的處理。而且還滿足了在系統的配置以及目標設計等各個方面的設計要求。相關的設計工作者在設計期間要合理的將機械工程板塊做到科學的處理,然后進行板塊化綜合起來,這樣不僅可以充分的將每個板塊的優點發揮出來,同時也做到了讓設計工作能夠順利進行下去[3]。在目前的機械電子市場,所設計的相關機械電子產品在結構上相對比較簡單,在使用方面比較單一,所以不需要使用太多的元件來組裝,這樣也更好的將產品的性能有所提高,而且在體積和重量上也做出了很好的優化,消費者對于這樣的設計也就很容易接受。
3.人工智能的發展史
眾所周知,人工智能概念提出的時間是比較久的,而且發展過程較為漫長,在這一發展的過程可以分為以下五個階段。第一個階段就是萌芽階段,其主要體現在第一部計算機的發明,這個階段主要是為以后發展奠定了理論基礎[4]。在此基礎之上,人工智能發展的第二個階段,就是人們開始使用人工智能這個新的名詞,相關的科學家也給出了確定的定義。但是在這個過程當中人們發現讓人工智能去模仿人類的思維方式還是存在一些問題,這就是人工智能的第三個階段,挫折階段。然后就是第四個階段,這個階段人工智能取得較好的發展,在各國科學家共同努力和合作下,人工智能也步入了知識基礎的發展階段,許多方面的知識也應用到了這個領域上,這讓人工智能在實際的生產當中取得了很大進步。第五個階段就是平穩的發展階段,這個階段里互聯網技術已經相當的普及,同時也改變了人們的生活方式。
4.機械電子工程和人工智能的特點
機械電子工程具有綜合性和多層次性的特點。機械電子工程是將電子技術、機械技術、計算機技術以及微電子技術相結合的一項極為復雜的學科。具有較強的綜合性。從另一個角度講機械電子工程將多種學科的產品進行較為完整的整合,是將各種系統進行相互的聯系,對其采用較多控制的方式,來達到生產的系統化目標,具有多層次性。人工智能本質上是人類思維方式的模擬。人工智能是一種數據處理、知識處理和數據符號的系統。隨著科學技術的不斷發展和前行,人工智能已經有先進的信息處理、整合的高效作用,所以該技術能有效地促進現代社會發展的速度。
5.機械電子工程和人工智能的關系
5.1人工智能在機械電子工程中的應用
人工智能所涉及的領域較多,在當前的機械電子工程中也已經占據了十分重要的主導地位。人工智能技術對目前大型設備機械進行了較好的自動化控制,提高了信息系統的準確過程,降低了不穩定性。在對電子工程進行計算的過程中,人工智能信息的處理主要采取的方法為解析數學法,此方法的實現主要是依賴于神經網絡系統和模糊推理系統的支持。在機械工程的實際使用中,人工智能系統可以對人腦的結構進行模擬,可以分析系統輸出以及輸入的信號,這有助于數字的信息化處理,將參考值的可靠性提高。模糊推理系統一般是將人的推理邏輯進行模擬,通過數字的排列方式完成實際的函數程序,對于機械系統所發出的信號進行較好的分析。目前這種技術已經在實際的生產過程中得到了極為廣泛的應用與發展。人工智能的神經網絡系統可以對收到的信號進行自動分析,同時自動識別和處理,保證電子系統進行儲存和整理,從而使得總體的智能化水平得到了綜合化的發展。智能化技術的應用,使具有相似性的部件統一融合,對于機械系統的運行效率有較好的保障,同時簡化了數字運算的程序,達到了對系統優化的目的與成果。兩種通過人工智能建立的系統,都可以對生產過程中的效率得到提升,增大機械操作中的網絡意識,建立起更加有效的網絡系統。
5.2人工智能在機械電子工程領域應用時存在的問題
機械電子系統由于在運行時會存在一定的不穩定性,所以造成機械電子系統在輸入和輸出之間的轉換也就存在一些問題。在這種狀況下通過數學模型的建立,可以通過人工智能的應用來達到對傳統知識學習更新的目的,在相關技術不斷成熟的狀態下,利用人工智能對機械工程進行更新的做法將會越來越普遍,相關人員必須加強重視。傳統機械電子工程的應用是非常簡單的,但隨著社會的不斷發展,機械電子工程所涉及問題的難度以及復雜程度越來越高,系統在對問題處理的過程中會通過對多種系統的配置來達到對信息類型進行區分的目的,就目前人工智能在機械電子的應用狀況來看,還存在不確定因素,人工智能在機械電子工程中的應用主要是建立在網絡系統的基礎上,這決定了人工智能無法通過一般的應用方法在機械電子工程中實現應用。而應當將網絡系統進行人工化指令轉變,才能實現智能控制。所以,不同的人工智能在機械電子工程中的應用還是存在一定差異性的,這種差異性正是人工智能的重要特點之一。如果相關技術不能夠對網絡系統進行有效的描述,或者不能在系統資料庫建設過程中對數學進行嚴密的分析,那么在分析過程中所產生的錯誤將會直接對網絡系統的建立產生影響。總而言之,加強人工智能信息服務建設的推進是確保機械電子工程能夠順利進行的重要前提[6]。
6.結束語
隨著科學技術的飛速發展,各個學科之間也逐步的形成了相互融合的趨勢,這就為機械電子工程和人工智能的相互融合提供了一個大的環境,也為這些技術的發展提供了更好的發展空間。人工智能和機械電子工程的發展都會更好的服務人們的生活。
參考文獻
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[3]吳寶強.機械電子工程與人工智能關系探究[J].城市建設理論研究:電子版,2015(22).
關鍵詞:機械電子技術;發展趨勢;產業影響
0引言
隨著科學技術的不斷發展,傳統的機械產業也在不斷地發展,機械技術和電子技術的開發與使用,給機械制造業帶來翻天覆地的改變,將電子技術運用到生產實踐不再是神話,例如在礦產的開采方面,機械電子技術得到了廣泛應用,并且顯示了該項技術的顯著優勢。將電子技術與機械技術相融合的發展前景不可限量。因此,我國還應當積極地開發與研究機械電子技術,并且在研發中尋求將此技術應用于實踐中的道路。
1機械電子技術的簡要介紹
1.1機械電子技術一詞的來源
機械電子技術一詞的首次運用是在上世紀八十年代的日本,研制機械電子技術的初衷是用電子類的生產部件替代機械生產中所使用的部分其他零部件,用這種方式可與減少設備的體積和質量,使機械設備運行起來更加靈活。隨后,電子技術的不斷更新換代,機械生產行業的需求也日益增強,單純的將電子技術應用于機械零部件已經不能滿足當前工業的要求了,人們開始將更多的關注點放在采用什么方式可以最優質的使用電子技術來提高機械生產的效果。時至今日,我們已經實現了電子技術和機械技術的有效融合,因此,機械電子技術在不斷改進的過程中成熟起來,不僅如此,機械電子技術在實際的運用中使用的領域也變得越來越廣,研發的領域也在不斷地突破與發展。
1.2機械電子技術的新型概念
傳統的機械電子技術概念是指將電子技術融入到機械制造業之中,以保證在生產實踐的活動中提供技術支持。顯而易見,傳統的機械電子技術的概念和應用范圍都不是很清晰,隨著機械技術和電子技術的不斷改進,機械電子技術的概念也開始發生了變化,其使用范圍也有了一定的延伸,逐步形成了將多項學科相融合的綜合性概念[1]。電子技術開發出來更多的功能,使之在新型的機械電子技術體系中的使用更加廣泛,在機械設備的控制系統中的動力系統以及操作系統都可以上通過使用電子技術來進行操作。對于其設備結構,還在進行不斷地優化和改進,以提高生產效率,節約生產成本,保證其設備結構的既定目標。當前,機械電子技術還在進行不斷地研究與開發,在研發中尋求機械電子技術的新的技術與生產潛能,在技術方面,又加入許多為人性化和智能化的理念與概念,使未來的機械生產中更好地融入電子技術,更加便捷。
2機械電子技術的顯著特點
2.1安全性能好
運用機械電子技術生產出的產品自動化水平較高,在使用的過程中,如果出現了問題,會給予提示,保護人員的安全,如果真的出現了問題,自帶的系統可以自行進行診治與修復,如果故障太嚴重,靠自身無法修復,相關的系統會發出警報,提示相關的工作人員進行檢修。因此采用機械電子技術的生產設備安全性能好,可以有效地保證相關的工作人員的人身安全。
2.2工作完成質量高
運用機械電子技術進行生產的設備一般都具有自動的控制系統以及信息處理系統。所以對于運行中的相關數據的監測不只準確,而且實時性還特別好,一旦數據有什么變動,會馬上給予反應。通過自動控制系統,工作人員可以對設備的程序進行預設,從而在生產的過程中,可以脫離人工操作,可以保證運用機械化的生產,相關工作人員只需要對數據進行有效的控制,可以有效的保證產品的一致性,不再受人工手工的限制,使生產出的產品質量參差不齊。從而提高了產品的質量。
2.3操作簡便
采用機械電子技術進行生產的設備,因為使用自動的控制系統,所以工作人員只需要按一下按鈕,就可以實現機器的作業,系統會根據預設的程序進行工作,對于一些產品的生產,只需要根據預設程序循環進行就可以了,這就減少了勞動力的投入,降低了生產成本,而生產出的產品的質量卻不比人工的差,從而增加企業收益。
2.4使用范圍廣泛
機械電子技術是將電子技術與機械技術相結合的一種新型技術,所以在安裝時只需要在原有的機械設備上加入電子技術,由于具有機械電子技術的生產設備具備自動的控制與調節系統,所以不被限制在某一領域,可以在不同的領域廣泛的應用,以滿足不同人群的需求。并且后期的維護工作也非常便捷,在維護的過程中,不需要對設備以及零部件進行改裝,只需要對預存的程序進行定期的校正。
3機械電子技術的發展趨勢與影響
3.1實用性
機械電子技術并不滿足于只應用于機械制造業,所以已經走向了多元化發展的道路。與其他行業的專業技術也得到了有效的結合,增強了使用價值。如在醫學治療方面,機械電子技術運用到醫療器械上,可以保證相關數據的精準度,在實際的操作中,人工操作已經被淘汰,取而代之的是自動化的儀器,從而提高治療水平;在生物技術領域,積極地使用機械電子技術,可以給相關的研究人員提供有效的技術支持。
3.2智能化
機械電子產品的最主要優點是,通過電子技術的運用,實現自動化操作作用,為了高效精準的生產目標,機械電子產品在研發中不斷地加入新型智能化元素。在產品設計中,融入更多的人性化特點,使其更加的具備與人相似的操作功能。在生產研發中,還在一直研究人工智能化與機械電子產品進行有效的融合。
3.3精準化
為了使其產品更加的符合時展的潮流,在生產研發過程中,我們還要使用一些新型的技術來確保產品的精準度。目前在機械電子產品的制造產業,也開始嘗試使用新型的納米技術,更精準地把握部件內部的結構特點,據此,對其進行研發與改造[2]。目前,新型的產品加工技術使產品生產加工變得更加靈活多變,同時又保證了產品的成型效果。
3.4綠色化
工業化的發展給我們的工作和生活提供了很多的便利,但同時產生的嚴重的污染也在摧毀我們的家園,危及人類的生存環境與人身健康。所以機械電子技術的產品在設計過程中要增加對此的關注度,在研發的過程中考慮在生產中的污染問題。機械電子技術產品的綠色化生產是指,產品在使用時對生態環境不破壞,在產品報廢后還可以回收再利用。
4運用機械電子技術的顯著成效
運用機械電子技術在實際生產生活中影響巨大,得到了廣泛的應用,其影響主要表現在以下幾方面:
4.1數控機械類
主要是有電子機器人、數控機床以及設備的發動機控制系統等。這些產品的主要運作部分都是依靠電子技術裝置。
4.2電液伺服類
此類的產品主要有電子伺服萬能材料試驗機等,其主要特征是液壓驅動的機械裝置是執行機構,接收電信號的液壓伺服閥為控制機構[3]。
4.3微電子裝置
這類產品主要有帶有微處理器的各種儀表、指針式石英電子表以及電動機的自動智能調速裝置。主要的運行方式是由集成電路來帶動步進電機,再由步進電機來運行一系列的齒輪,整體運作起來之后,我們就可以通過指針看到時間。這種形式可保證時間的準確度,給我們的生活提供便捷。
5結語
綜上所述,我們可以發現機械電子系統的應用領域越來越廣泛。如果沒有多項技術的面向未來的技術和知識交流,那么就不會產生復印機、安全氣囊、自動售票機、行駛模擬裝置和防滑剎車系統等一系列為我們的生活提供便捷的產品。機械電子技術結合這些傳統機械技術與電子技術,不斷地發展機械電子的產品、系統和制造方式。只有這樣,才促使電子工業、計算機科學和微電子技術的迅猛發展擴大到了機械電子系統的領域。機械電子技術在未來有著廣闊的發展前景,所以,我國在技術研發與實際應用中還在不斷努力,努力提高機械電子技術的制造水平。為人們的生活提供更多的便利。
參考文獻
[1]潘雍,傅明星,于晨.機械電子工程綜述[J].機電工程,2014,03(05):553-558.
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關鍵詞: 高職機械電子工程專業 實驗教學 教學改革
引言
機械電子工程專業的綜合性較強,主要內容涉及機械的設計與制作及電子技術的開發。機械電子工程專業知識豐富,所包含的內容多種多樣。近些年來,科學技術的快速發展,使得機械電子工程專業的發展前景越來越好。機電系統的智能化發展與自動化發展,讓高職機械電子工程專業的教育工作者不斷思考實驗教學的改革問題。筆者選擇機械電子工程實驗教學改革作為研究對象具有一定的教育意義。
1.高職機械電子工程專業實驗教學現狀分析
1.1機械電子工程專業內容精度不足
機械電子工程專業所涉及多方面內容,所以,為了使機械電子工程專業的內容得以豐富,課程設置需要包含機械專業知識及電子專業知識兩個方面。一般來講,理論力學內容、材料力學內容及電路分析等內容都要在課堂中得到呈現。在機械電子工程專業實驗教學中,涉及二十多科的專業知識。學生認為學習的科目過多,內容多但又學不到東西。學生無法對如此多的學科進行深入學習,專業能力久久得不到提高。
1.2實驗條件不足
對于許多高職院校來講,進行機械電子工程專業實驗教學的難點在于實驗教學的條件不足。受到教育經費的影響,許多學生沒有進行機械電子工程專業相關實驗設備的采購。或者現有的專業實驗器材數量不能滿足學生實驗學習的需求。實驗條件不足造成學生的實驗學習興趣不高,無法積極融入到機械電子工程專業的實驗學習中,影響學生學習能力的提高。
1.3實驗設置的綜合性不足
相較于機械電子工程專業理論知識教學,實驗教學的課時較少。雖然一部分學校的實驗器可以進行綜合性實驗的設計與設置,就高職院校的機械電子工程專業實驗教學內容來講,許多課程的實驗大多為演示性實驗或者是驗證性實驗。在實驗學習中,學生只要按照老師的要求完成實驗,體會實驗的過程即可,沒有必要就實驗內容進行自主探究。這樣的教學內容會影響到學生實驗的自主性與積極性,綜合性較強的實驗是高職機械電子工程專業學生進行自我提高的必要基礎。
2.高職機械電子工程專業實驗教學改革對策
2.1加強機械電子工程專業教育方案的改革
機械電子工程專業的教育目標是讓學生具有與專業相關的理論知識,并且可以將這些理論知識應用于實踐中,解決實踐問題。所以,高職院校要加強對機械電子工程專業實驗教學活動的重視,對人才的培養方案進行改革,促進學生實驗能力的提高。機械電子工程專業的內容較多,需要通過人才培養方案的改變平衡學生專業能力的提高。更要從當前人才市場的需求切入,滿足學生未來的就業需求。
比如在講解工廠的電氣控制技術時,老師需要讓學生了解一些必要的理論知識,更要引導學生利用這一主題進行實驗,提高實踐工作能力。應用型人才的培養是機械電子工程專業實驗教學的重要目標,教師組織學生進行實驗,就是在組織學生開展實踐活動,促進學生能力的提高。另外,對于那些聯系較為密切的課程,教師可以利用實驗課的單獨設立讓學生意識到實驗學習的重要性。像電路分析這樣的內容與數字電子技術相關內容有密切聯系,教師可以針對這些內容進行獨立實驗課的組建,引導學生形成正確的實驗意識,了解與掌握正確的實驗方法,促進學生專業技能的快速提高。
2.2加強實驗條件的改革
高職機械電子工程專業實驗教學改革,需要實驗條件的支持。首先,教育部門及高職院校要加大資金投入,為高職院校建立機電一體化實驗室,使學生成為實驗學習的主人,找到切入點進行實驗學習。另外,學校要組織老師進行綜合性設計實驗的研發,從高職機械電子工程專業的教學內容出發,組織教師開發新的實驗,以科研促教學,使學生的頭腦得以激活,獲得新的學習興趣點。學校還要加強創新性實驗室的建立,提高實驗室的開放程度,給予學生更多動手的機會,調動學生的學習積極性與主動性。更要利用不同的創新活動,如機械電子設計大賽等活動,使學生的思維得以開發。
結語
高職院校中的機械電子工程專業實驗教學,對于機械電子工程相關的專業人才的培養有重要作用。筆者從高職機械電子工程專業實驗教學的現狀出發,進行了高職機械電子工程專業實驗教學方法的分析。希望相關教育工作人員正視當前機械電子工程專業教學中存在的問題,利用有效的方法提高教學效率,促進學生專業能力的提高。
參考文獻: