时间:2023-06-28 17:07:48
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主要课程:主干学科:电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术 主要课程:电路理论、电子技术、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与应用、电气工程基础、电机学、电器学、电力系统分析、电机设计、高低压电器、电机控制、智能化电器原理与应用、电力系统继电保护、电力系统综合自动化、建筑供配电等。
主干学科:电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术
主要实践性教学环节:包括电路与电子技术实验、电子工艺实习、金工实习、计算机软件实践及硬件实践、课程设计、生产实习、毕业设计。
本专业学生毕业后可在工业与电气工程有关的运动控制、工业过程控制、电气工程、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、研制开发、经济管理等方面的工作。
从事行业:
毕业后主要在仪器仪表、机械、建筑等行业工作,大致如下:
1、仪器仪表/工业自动化;
2、机械/设备/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、电子技术/半导体/集成电路;
6、房地产;
7、其他行业;
8、汽车及零配件。
从事岗位:
毕业后主要从事电气工程师、电气设计师、技术员等工作,大致如下:
1、电气工程师;
2、电气设计师;
3、电气设计工程师;
4、电气技术员;
5、技术员;
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.
1)机电一体化在向智能化的方向发展,智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性,机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化,更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。
2)机电一体化更加环保,机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善,现在的机电一体化是电脑操控,解决了其中一些污染环境的问题,响应环保的口号,机电一体化也朝着更环保的方向发展。
3)机械一体化朝着微机模式发展,顾名思义就是机械的规模与形式越来越小,这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题,可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化,它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。这就是机电一体化,它是机械与电子的有机结合,有着密不可分的有机组成部分,有着良好的发展趋势。在这两者的定义下,笔者希望日后机电的结合能够更加密切,其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化;机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善,更好的满足机电一体化进程的需要。
2机械电子工程专业
在科技发展与时代进步的大背景下,机电一体化的进程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越来越大,接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源——机械电子工程专业。上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势,根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要,为了供应机电一体化所需要的人才,机械电子工程专业应运而生,上个世纪九十年代后期,一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势,为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题:第一要考虑新课程的课程设置方面,要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担,不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合,电子与机械的侧重点问题,在教授的过程中要二者兼顾,因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展,很多新生代的同学更加重视电子方面,这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业,要安排好课程,明确侧重点,最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。
3机电一体化与机械电子专业
介绍过机电一体化与机械电子专业以后,接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。根据上文我们不难发现,机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系,可以说机械电子专业是机电一体化的前身,以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才,也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作,也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮,在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分,互补互助,机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。
1.机械电子工程办学模式及特点
国外的高等工科教育,十分重视微电子技术与机械工程的结合,在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型,一种以机械制造过程机电一体化为方向,如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系;另一种以产品机电一体化为方向,如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为:过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域,今后,社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业(相当于我们现在的机械设计与制造专业)的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术,数据转换、传递与处理技术,接口技术和计算机的操作与控制技术,以及应用软件等知识,已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程:机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。
我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要,对原有相关专业进行调整而设置的,教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置,尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此,由于微电子技术、计算机技术的率先渗透,这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才,在生产实践中,对改造企业的老产品、旧设备和生产线,提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后,机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化,许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。
上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造,彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手,以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点,链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中,增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程;在传感器分支中,增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时,考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段,出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要,又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系,总体分布趋于合理,较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点,形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。
哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势,哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并,重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系,不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础,而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能,更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中,专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点,经适当搭配后,与统设专业基础课组织,不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向(这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合),同时,突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。
综上所述,机械电子工程办学模式的共同特点是:
(1)基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展,基于机械电子工程综合性人才培养的需要,遵循“宽口径、广适应”的原则,专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。
(2)站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数,摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课,要削枝强干、精心搭配;对专业课,要反应现代科技水平,突出新、简明、实用。
(3)加强实践性教学环节,探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合,gfl:理论与实践相结合,教学实践与生产实践相结合,实践环节要体现机与电的结合。
2.机械电子工程课程设置
借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果,结合我院自身特点及地理优势,总结我院第一届机械电子工程办学经验,在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上,修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下:
(1)保留通识教育课程。
(2)修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动,将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课,压缩学时:加强电工与电子技术课程,具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术,并增加电工部分的电路分析;加强微机原理与接口技术课程,增设计算机辅助设计与制造课程。
(3)修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计;将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一,改设为计算机控制技术并增加学时,增设数控机床与编程,增设机器人技术。
(4)合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程,组织教学内容,一般每门任选课以20~30学时为宜;对于跨专业的任选课可采用讲座方式,一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜,以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。
3.机械电子工程实践教学环节
为了在大学的有限时间内,有效地培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的素质,除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外,还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中,学生将所学的知识用于解决工程实际问题,从而产生从感性认识到理性认识的6跃;通过实验及实践教学,学生提高了学习兴趣,贴近了工程实际,进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质,培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因,我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。
3.1 机械电子工程实践教学体系
以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准,建议我院机械电子工程实践分为3个阶段,贯穿于大学四年教学全过程,且每个阶段都有一定的目的与要求,各阶段的基本内容下:第一阶段为实践认知阶段,本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开,使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践,得到一个真实的较完整的工程经历,强化学生的工程意识,加深对机电结构的感性认知,并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。
第二阶段是基础实践阶段,使学生通过金工实习、电工电子实习,机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节,了解制造与控制的基本工程知识与设计过程,训练学生逐步树立工程观念,提高解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识。
第三阶段是综合实践阶段,把工程设计与机电课程结合起来,进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习,首先通过机电系统综合实验的yii练,然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计,使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。
在实践时间安排上,除了在学期末安排一段集中时间实施外,基础实验采用单独设课的形式;专业综合实验采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务的过程则由学生自己确定;在实验进度安排上,只要求学生在规定的某…段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。
3.2 机械电子工程综合实验课程设置
针对机械电子工程的特点,建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案,充分突出综合性实验的主体作用,提高共享性、开放程度和效率。
机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程,其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作,使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出,每种题目由一至两名教师负责辅导,各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为:①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制;②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作;③单片机控制电梯教学模型;④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统;⑤单相调速电动机控制的机械手;⑥单片机直流电动机控制系统。
在专业综合实验的内容和时间安排上,采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务与过程则由学生自己确定;在时间安排上,只要求学生在规定的某一段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用,空时又闲置着的矛盾,较好地发挥实验设备的效能。
3.3 机械电子工程毕业设计
进入21世纪后,我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期,需要大量不仅有较深的专业知识,而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力,毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要,是否具有一定的开拓和创新能力,在很大程度上取决毕业设计的效果。为此,毕业设计要着眼于市场,选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目,将新技术运用融入技能培养之中,同时让同学们接触市场经济知识,使他们在实战演练中不仅增长技术才干,而且感受到市场竞争的严峻。
建议从三年级下学期开始实行导师制,学生可以选择毕业设计的方向和指导教师,结合导师的科研项目,提前进入毕业设计,为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目,真题真做,使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的,毕业设计的题目可以征求用人单位的意见,将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做,由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识,而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程,对现实社会有直接的了解,为今后上岗工作奠定基础。
总之,实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分,始终遵循“来源于实际,还原于实际”的指导思想。
4.结语
机械电子工程培养的是复合型应用人才,是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础,又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力,从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术,实现硬件技术和软件技术的巧妙结合,形成优化设计方案,研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标,必须从各方面采取措施:
(1)课程设置做适当调整,学生在学习机械类知识的同时,必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。
(2)加强实践环节,建设机电系统综合实验平台。
2、物流管理专业
物流专业人才已被列为我国12类紧缺人才之一,缺口达60余万。据了解,目前最为抢手的物流人才,是那些掌握现代经济贸易、运输与物流理论和技能,且具有扎实英语能力的国际贸易运输及物流经营型人才,他们的年薪最高可达100万元。
2机械电子工程与人工智能的特点分析
2.1机械电子工程的特点分析
机械电子工程是指在信息技术快速发展的背景下,发展起来的以机械电子工程为核心的柔性制造系统,是以计算机技术、机械工程与电子工程为核心的综合性学科,机械电子工程的特点主要包括以下几个方面:(1)性能丰富,结构简单,机械电子产品与其他产品最大的区别在于不仅性能丰富,而且结构比较简单,传统的机械产品虽然具有较高的性能,但是外形比较笨重,因此机械电子工程在未来具有非常好的应用前景;(2)多技术融合的设计,电子机械工程是综合计算机技术、机械工程以及电子工程等多个相关技术融合设计的,工程师在进行机械电子工程设计的过程中,需要对各种技术、策略进行考虑,并将所有的技术、策略进行整合,以此完成相关产品的设计。
2.2人工智能的特点分析
人工智能是复杂、综合的学科,主要包括哲学、控制论、心理学、信息论以及计算机等,人工智能在社会生产与生活中发挥了非常重要的作用,具有非常广阔的应用前景。人工智能分为不同的发展阶段:(1)初级阶段,人工智能的研究方向主要集中在博弈、证明以及翻译等方面,此阶段在机器人、专家系统、自然语言理解、计算机视觉等方面获得了非常大的成就;(2)第二发展阶段,该阶段主要集中在商业化产品以及知识工程的应用领域,在智能机器、计算机视觉、基础常识、不确定推理以及分布式人工智能等方面获得了很大的成就,第二发展阶段相对平稳,但是平稳的发展阶段已经从原来的单个体向分布式方向发展。在当今社会,人工智能已经成为一种复杂、系统的技术,并且在人类生产和生活中发挥了至关重要的作用,作为一门使用的技术,在推动时代的发展中占据着非常重要的地位。
3机械电子工程和人工智能的整合思路分析
3.1机械电子工程与人工智能的关系分析
机械电子工程具有一定的不稳定性,描述机械电子系统的输入和输出的关系相对困难,传统的描述方式包括:学习并生成知识描述法、建设规则库方法以及数学方程推导法三种,由于传统的描述方法的严密性和精确度不高,并不能够满足曰益复杂系统的实际要求。人工智能在处理信息中具有很大的优势,能够有效解决传统机械电子系统不确定性、不稳定性、复杂性等问题。因此,机械电子工程与人工智能的整合已经成为一种必然趋势。机械电子工程中人工智能技术的应用存在一定的差异性,并不能够对网络系统进行有效的描述,并且系统资料库创建过程中需要进行严密的数学分析,在分析的过程中会出现许多问题,导致网络系统的建设存在许多问题,导致网络系统出现崩溃的现象,这对于机械电子工程系统的发展是非常不利的。人工智能技术创新的工程方式能够帮助机械电子工程系统创建系统资料库,机械电子工程和人工智能之间存在的密切关系,对现代科学技术进行了强化,对于促进机械电子工程的发展具有非常重要的作用。
2、车辆工程:车辆工程是研究汽车、机车车辆、军用车辆及其他工程车辆等陆上移动机械的理论、设计及制造技术的工程技术领域。随着汽车的普及,车辆工程专业就业前景极好。
0.引言
计算机控制工程技术的应用,引导着机械电子工程在向着智能化方向迈进,控制工程的应用作用也愈来愈重要。人们当前对控制工程的研究也愈来愈深化,加强对机械电子工程中应用控制工程,可有效促进机械电子工程的良好发展。通过从理论层面对机械电子工程的控制工程应用,就能从理论上为其发展有着积极促进作用。
1.机械电子工程和其发展情况分析
1.1机械电子工程分析
机械电子工程主要就是机械和电子技术的结合,也就是机电一体化的发展,主要是用于创造优质产品而应用的技术。机械电子工程涵盖的内容比较多,其中有电气控制工程以及机械工程和系统总体技术等技术内容,在具体的产品生产设计当中会进行综合性的应用。机械电子工程的核心技术中,信息处理技术以及电子技术和自动控制技术等等,都能发挥其自身的作用。机械基础作为电子工程的重要支撑,也是机械电子工程的重要载体,在这一形式下才对多种技术的综合提供了有利条件。
1.2机械电子工程发展情况分析
机械电子工程在实际发展过程中,经过了长期历程,上世纪八十年代开始日本有着无人示化工程,在当前日本的机械电子技术已经比较成熟,成为世界领先技术应用国家。我国在机械电子工程领域的发展时间相对比较短,在各个层面和发达国家相比较还存在着很大差距。所以在机械电子产品大多是依靠着进口,其中数控机床的占比就比较少。我国的机械电子技术还不能有效满足实际工程的需要,加上机械电子的工程在高级智能以及自动化控制的要求都相对比较高,所以这就会多控制工程的需求比较关键,强调多种技术进行综合性应用,对工程领域的深度发展也有着促进作用目。在未来的发展过程中,我国的机械电子工程将会随着技术进一步升级,在应用的领域也会进一步扩大化,技术理论也会进一步深化。
2.机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用
2.1机械电子工程中控制工程应用内容分析
从当前我国机械电子工程当中控制工程的用情况来看,在内容上比较多样化,其中的计算机智能技术的控制内容方面比较重要。计算机智能控制是在计算机网络技术的应用下进行控制的,对机械电子工程的各环节在线模拟目标能有效实现,然后结合实际结果进行有效控制,在远程控制系统的操作下实现自动化。通过计算机智能控制技术的应用,就能从整体上提高操作效率和质量,在相应的数据统计工作方面也提供了很大便利,对资源也得到了很大程度节约。
机械电子工程中的控制工程内容中,模糊控制工程也是重要内容,这一概念是对传统工艺困难解决而应用的,在实体模型的应用型效率比较显著。控制工程技术在计算机网络技术支持下,通过三维立体模拟程序就能有效实现机械在线模拟。并能在立体模型分析性能以及合理性的分析下进行模拟操作。这一模糊工程的应用,就能大大对程序进行简化,在控制质量上也能得到有效保证。这一简便性方式的应用,就比较有助于机械电子工程的进一步发展。
机械电子工程中控制工程内容中,核心扩展网络神经控制也是其重要内容。这是讲生物学科作为重要依据建立的控制程序,是通过多单线网络进行编制的综合网络,然后在一个核心下进行控制,这一方法的应用是在模糊控制基础上实现的,对信息数据的处理能力比较强,能有效提高工作效率水平。
2.2机械电子工程中控制工程具体应用
机械电子工程中控制工程的应用涉及到诸多内容,其中在机械磨削精密度的控制当中的应用比较重要。在对专业控制精度系统应用中,对动态化的控制目标能有效实现。具体的应用过程中,主要是在机械磨削中对可能发生的差错进行充分考虑,然后在系统中进行设定控制目标以及规则,这样就能从控制效率上有效提高。
机械电子工程中集成自动控制的应用方面,这是对信息技术的基础上实现的控制。集成化自动控制系统的应用,能有效将原信息技术和生产相关信息加以糅合,这就能从整体上对机械工程生产发展起到了促进作用。在这一系统应用中,计算机技术是比较基础性的应用技术,在不断的发展下,集成自动控制的应用领域也在不断的扩大化,集成自动控制系统在计算机技术的更新完善提高方面也起到了积极促进作用。
机械电子工程中控制工程应用,在预测控制应用在高速液压机当中就发挥着积极作用。机械电子工程当中,高压和高速化是液压机技术的重要发展趋势。对预测控制技术科学化应用,就能构建完善的系统输出预测模型,在这一模型的基础上能有效得到预测输出值和对系统误差的变化率。高速液压机当中对预测控制的应用,对控制器输出和控制模式的实现也有着促进作用。
前言:在现在的经济社会情况下,更多的人越来越关注机械电子工程的发展,这不仅仅是国家重视的话题,同时和我们每个家庭每个人也是密不可分的,在飞速发展生活节奏日益提高的今天,机械电子类产品的更新也对生活的影响起着重大意义,它不仅仅是需要研究的一门学科,也是支撑现代人精神力量的动力,所以,我们有必要意识到机械电子工程的研究与投入是极为重要的,与其发展方向决不能忽视。我们也更加确信以现在的发展速度而言,我国的经济趋势也将会随着机械电子工程的深入研究而突飞猛进。
1.机械电子工程的概述
1.1机械电子工程的产生
人们的生活方式因科技的发展而产生了巨大的变化,同时一个新型产业也随之诞生――机械电子工程。它从最初的产生到后来的不断进步发展是一连串复杂而多变的过程。它的前身是机械工业行业,随着人们的生活水平不断提高,生活方式的不断改变,对机械的需求的也随之不断提高,电子计算机产品的问世,为其能够迅速发展提供了必要条件。在旧有的生活模式下,人们的生产、生活活动主要是依靠手工机械完成。但是社会在进步,人们的生活模式在改变,旧有的生产方式难以跟上社会发展的脚步,必须要舍弃原有的手工机械的生产方式,在信息技术的推动下,将信息技术用于机械行业中,这从根本上推动了机械电子工程的发展。显而易见,机械电子化离不开信息技术,因为有了信息技术,机械电子技术才得以诞生。
1.2机械电子工程介绍
机械电子工程是一项涵盖各类科学的技术,其核心专业是机械电子,同时要结合信息技术、网络、智能化的相关知识,各类学科相互交叉形成的一类科学,这些学科的理论在机械电子工程中得到了广泛的应用。总体来说,机械电子工程包括计算机技术、网络技术等,机械电子工程实现了技术的多元化和技术的融合,其在使用的过程中必须借助其他学科。在对机械电子工程进行设计时,必须要将计算机技术与网络技术以及机械相关的技术融合,将机械中不同的元件组合,完善设计。机械电子工程在设计时运用的知识比较复杂,但是设计比较简单,结构不复杂,而且具有较好的性能。机械电子工程投入生产时的效率高,外形小巧,从而取代了传统的机械。
1.3机械电子工程的特点
机械电子工程和传统的机械工程有着明显的区别,它具有以下几个特点:
第一,电子信息技术的融合。计算机信息技术被应用于机械电子工程的每个环节,它不仅体现在机械的内在结构上,外观设计也有充分的体现,使得机械从里到外都散发着时代的气息。在机械设计方面融入了许多新鲜元素,它不再简单的机械工程,而是引入了多项技术、多种元素的机械设计,让其能更好地满足时代的需要,促进社会主义经济建设更快的发展。
第二,产品设计简单,使用方便。与传统机械相比,机械电子工程在产品设计方面,要求更为苛刻和严格,它要求产品要不同与以往,具有创新性,且使用便捷,可操作性强。对产品之所以要强调创新和可操作性主要是为了能够跟上时展的步伐,也为了能更有利于用户的使用,满足实际需要,对此引来了社会众多消费者的注意。要做到这两点,也绝非易事,对机械师也有了更高的要求。设计者在做产品设计时,要做到两点,一是产品的实用性,二是产品的可接受性,只有做到这两点,该产品才会有市场。除此之外,设计的创新对机械行业的发展也具有巨大的作用,一些传统的机械设计时代淘汰的一个主要原因就是技术缺乏创新,设计太过简单,不具有可操作性,想要的功能根本体现不出来。同时,有不少机械师对机械的工作原理和使用方法并不是十分清楚,这在一定程度上,提高了机械事故发生的可能性。所以,我们有必要加入新鲜元素,不断创新设计理念,从而从本质上推动机械设计的发展,减少或杜绝机械事故的发生。
2.机械电子工程的应用
随着社会需求的不断增加,对机械电子工程的要求也越来越高,从而对其的研究也在不断地深入,其应用领域也在不断增多。传统机械工程受其技术所限,它所应用的领域为有限,大多集中一些基础领域,这些领域对技术的要求不太高,或者比较低端。但是,随着技术的发展与进步,这些基础领域在被淘汰,并逐渐消失。这个过程中,机械电子工程以其技术上的优势,不断地将传统机械工程取代,它的使用范围对传统机械工程的缺陷来说恰好是一个很好补充。机械电子工程的应用领域极广,不似于传统机械工程,只用于那些对技术要求不高的基础领域,它主要应用于改造后的基础领域,和相对比较高级的领域。随着人们对机械电子工程了解的越来越多,研究越来越深入,它所能应用的领域必将越来越多,越来越广。
3.机械电子技术发展与创新
3.1设计思想的发展
计算机信息技术最初应用于机械电子工程中,其主要目的就是提高机械的原有性能,并能让其变得更加小巧,不那么笨拙,它的做法也非常的简单,就是将机器中的某些机械部件用电子部件来替换。到了20世纪九十年代,机械电子系统的设计理念发生了巨大的改变,不再是简单地“替换”,而是开始注重系统的整体优化以及智能化。它的设计思想经历了四个过程,分别是替代、融合、系统优化、智能化。但是我们记住的一点是,现在的设计思想与原有的设计思想并不冲突,我们并没有抛弃原来的设计理念。
3.2与其他前沿技术的结合
3.2.1面向现代医学
现代医学的发展离不开机械电子系统,各类医学诊断、治疗的先进的医学仪器设备都离不开机械电子系统。比如现在大型医院都备有的CT、NMR等。另外,利用机械电子科技开发出的智能机器人,也可以应用到精密的手术中去。机械电子系统还可以实现互联网的远程监控设计,让外地的医生进行远程操控手术。
3.2.2面向现代生物技术
现代生物技术的研究对象十分广泛,大到各类植物、动物、微生物,小到各种生物组织细胞、生物分子和基因问题都是它的研究范围。在研究过程中,不可避免的要绘制各种基因图谱、制造各种生物芯片、进行修补、注入、分离基因等工作。而这些工作的进行毫无例外都需要各类机械电子仪器的辅助才能进行。另外,现代人类进行各种严酷环境例如深水、严寒、外太空等的科学探测,由于人类本身不能长期在此环境下生存,都需要借助机械电子装置和智能仪器的帮助来完成诸如定期自动传输数据、自动检测及故障处理等任务。包括我们现在最前沿的航空航天科技,各类宇宙飞船和空间站的正常运转,他们庞大的系统需要各种机械电子装置的精密配合才能完成发射、运行、返航等重要任务。
4.结语
随着社会的不断发展,科技的不断进步,机械电子工程已经不仅仅是一门科学的研究,它越来越多的应用于社会的各个领域。随着我们对这门科学的重视程度的逐渐加深,对机械电子工程研究的投入就越多,对机械电子工程的研究也就越加深广。它的发展越迅速,应用的领域越宽广,对我们生产生活的影响也就越深入。为了让其更好的服务人类的生活,我们需要投入更多的精力进行机械电子工程的发展研究。
参考文献:
[1]潘雍,傅明星,于晨.机械电子工程综述[J].机电工程,2014,05:553-558.
随着时代的发展,人类各方面的文明都在进步[1]。因此,在能源、资源、人力、物力等方面的消耗都是需要巨额的消费,间接地促进了我国在经济、能源上的发展水平。与传统的自动化技术相比,电子技术的发展为自动化机械工程带来了无限的光辉,不仅促进了机械自动化技术向高科技方向发展,传统技术与新科技的结合会快速促进控制工程在机械电子工程中的应用分析,进一步促进机械电子工程工业的发展。
一、机械电子工程中控制工程的简述
控制工程主要是以工程控制为理论,重点结合当代的高科技发展与革新,以解决自动化机械电子工程中的实际问题为首要目标,进行机械电子工程中控制工程的研究与分析。控制工程在科学领域的各个学科中都有广泛的利用,不仅可以促进机械电子工程的科技发展,还能够有效的加快机械电子在国际科学市场上的影响力和效益。1、控制工程的产生随着科学技术的发展,人类生活条件发展壮大,行业领域的发展亦是突飞猛进,各领域的发展都在加快步伐,不仅促进了控制工程在其行业领域的发展,还间接地促进了科技的进步,因此控制工程在机械电子工程中的运用也随着时代的进步而进步。比起传统的工艺工程,当代的机械电子工程已经在技术上有了突飞猛进的发展。传统的控制工程主要依靠手工工艺的技术,发展速度慢,工作效率低,不能达到企业所需的目标与需求。而电子计算机的诞生则恰恰为电子机械控制工程带来了新的挑战,并且再一定程度上为传统控制工程打下了坚实的基础。信息时代的发展与传统技艺的结合大大促进了机械电子工程的发展,没有信息时代技术就不可能存在机械电子工程的产生。2、控制工程在机械电子工程的应用我国科学技术进步速度快,在科技和经济方面的发展和变化巨大,但我国仍处于发展中阶段[2]。无论是在技术还是在经济上都与发达国家相去甚远,存在不小的差距[3]。因此,处于发展中国家的中国还是要坚持不懈地进行控制工程的分析和研究。为应对这一难题,国家也需要作出相关努力,对于技术相关工作人员要组织相关专业队伍,并由国家提供工作环境以及工作创造条件,供研究创新者使用,为我国创造出先进的机械电子工艺工程,提高我国在机械自动化行业的国际地位与国际影响力。
二、机械电子工程的应用
当今的社会已经逐渐形成一个高速运转的流程,效益是一个公司或者企业、行业的必备的要素,自动化控制系统因此也得到了广泛的认可和利用,并且能够在一定程度上为公司、企业、行业甚至国家层面带来巨大的经济和科技上的效益。因此,控制工程要一直不断地更新和发展才能够在社会市场上立于不败之地,为社会市场带来更大的经济效益。1、自动化的集成自动化技术的集成是控制工程在机械电子工程中的一项重要运用,集成技术主要通过整合分析对原有的通信技术以及科学技术进行规整和修改,对其中精华部分进行保留,糟粕部分进行摒弃,使得其中的机械自动化系统变得更加完善与合理,高效地运用于机械电子工程中的控制工程领域内。除此之外,想要加快机械电子工艺进程就要充分借鉴国外先进技术,加强与国外的信息交流与科技交流,计算机技术在机械自动化电子工程中的控制工程的作用非常重要,是自动化技术的基础,只有加强计算机网络技术,完善科技的整体设备与器材,才能有效解决自动化进程中出现的各种问题。2、控制工程发展前景在未来的科学技术发展进程中,控制工程的作用会越来越大,在机械电子工程中所占比例会日趋增大,其对于自动化技术是一项基本技术,是其他学科和设计的基础。随着世界各国都在加快科技发展进程,国际之间的科技竞争越来越激烈,只有在技术工艺上加强才能够使得控制工程发展领域越来越广阔。当然,在发展的同时也要保持环境的卫生,尽量避免噪声、辐射、环境等污染的产生,从污染源、传播途径、阻断方式等方面进行考虑,在最大程度生对其进行遏制。只有实现了环境的清洁,将环境保护作为首要任务,才能将可持续发展进行下去,促进控制工程在机械电子工程中的有益发展。相关环境局负责人员要加强企业在环境卫生方面的监督力度,禁止污染环境现象的发生,一经发现,立即对其进行行政处罚和道德批评。
三、结束语
随着时展,科学技术发展日趋成熟,控制工程在机械电子工程中的应用越来越广泛[4]。机械工程师关系到我国行业发展和国际综合实力的重要的一部分,机械工程的发展程度直接影响到了我国科技的发展和国际市场上的地位。因此,只有加快科学技术的步伐与进程才会促进控制工程在机械电子工程中的地位与发展。控制工程的技术固然得到相应的提高,但是也存在着许多不安全的隐患因素的存在,例如,自动化工程的实施为人类生活带来了恶劣的辐射影响,噪声污染、环境污染等等,这些都对人类文明生活等都带来了一定程度上的负面影响。相关工作人员只有加强对技术造成的后果进行清洁处理,才能够更加有效地加强控制工程的智能化和自动化,使控制工程的稳定性和准确性快速提高。相关工作人员要适当提高警惕,加强管理,针对当下的现实问题进行强有力的解决措施以及改善方案。
参考文献
[1]袁明新,王琪,洪磊等.机械控制工程中案例化教学的改革及实践[J].当代教育理论与实践,2012,4(5):137-139.
[2]董一辰,张君.浅谈建材机械特色的过程装备与控制工程专业建设[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(17).…