時間:2023-06-28 17:07:48
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇機械電子工程專業(yè)方向范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
主要課程:主干學(xué)科:電氣工程、控制科學(xué)與工程、計算機科學(xué)與技術(shù) 主要課程:電路理論、電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動控制原理、微機原理與應(yīng)用、電氣工程基礎(chǔ)、電機學(xué)、電器學(xué)、電力系統(tǒng)分析、電機設(shè)計、高低壓電器、電機控制、智能化電器原理與應(yīng)用、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)綜合自動化、建筑供配電等。
主干學(xué)科:電氣工程、控制科學(xué)與工程、計算機科學(xué)與技術(shù)
主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié):包括電路與電子技術(shù)實驗、電子工藝實習(xí)、金工實習(xí)、計算機軟件實踐及硬件實踐、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計。
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在工業(yè)與電氣工程有關(guān)的運動控制、工業(yè)過程控制、電氣工程、電力電子技術(shù)、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術(shù)等領(lǐng)域從事工程設(shè)計、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)運行、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理等方面的工作。
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在儀器儀表、機械、建筑等行業(yè)工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業(yè)自動化;
2、機械/設(shè)備/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
6、房地產(chǎn);
7、其他行業(yè);
8、汽車及零配件。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事電氣工程師、電氣設(shè)計師、技術(shù)員等工作,大致如下:
1、電氣工程師;
2、電氣設(shè)計師;
3、電氣設(shè)計工程師;
4、電氣技術(shù)員;
5、技術(shù)員;
從知識結(jié)構(gòu)上來看,機械電子工程是機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)等技術(shù)有機結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù).由于是多學(xué)科的綜合,機械電子工程專業(yè)所學(xué)課程都來自于以上幾個學(xué)科,希望利用幾個學(xué)科的知識交叉、滲透培養(yǎng)出知識面較全面、創(chuàng)新能力強、實踐能力強的技術(shù)人才.
1機械電子工程專業(yè)的辦學(xué)現(xiàn)狀
從人才培養(yǎng)層次上劃分,機械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)在本科層次上分為二種情況,一種是學(xué)校獨立設(shè)置了機械電子工程專業(yè),由于機械電子工程本科專業(yè)屬于普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄外專業(yè),申請較難.目前在全國本科高等院校中設(shè)置機械電子工程本科專業(yè)的只有三十多所,如北京石油化工學(xué)院、同濟大學(xué)、上海大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、重慶大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、江蘇大學(xué)等高校.另一種是學(xué)校在機械設(shè)計制造及其自動化和機械工程及其自動化兩個專業(yè)下開設(shè)的機械電子或機電一體化專業(yè)方向,這種學(xué)校數(shù)量眾多[M.
2舊版培養(yǎng)方案存在的主要問題
在通過與我校機械電子工程專業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)課、專業(yè)課教師、各年級學(xué)生(含畢業(yè)生)和用人單位座談交流后發(fā)現(xiàn)了如下一些問題:
2.1畢業(yè)生和用人單位反饋,專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容齊全,寬口徑實現(xiàn)較好,但寬而不精,掌握的深度和力度不夠;應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)體現(xiàn)不深入,在某種程度上理論性教學(xué)占據(jù)更主導(dǎo)的位置.
2.2與各年級同學(xué)座談時,學(xué)生普遍反映課程科目較多,同類同性質(zhì)科目存在,有重復(fù)之嫌疑,跟專業(yè)聯(lián)系不是特別緊密的課程較多,應(yīng)當(dāng)做適當(dāng)精簡.
2.3在與任課教師交流的過程中我們發(fā)現(xiàn),04版培養(yǎng)方案的某些課程的設(shè)置純粹照顧了教學(xué),與教師的科研關(guān)系不夠緊密,兼顧不到科研.因此,從某種意義上來說,教師的教學(xué)激情得不到最徹底、最完全的釋放和發(fā)揮;學(xué)生的鉆研能力也得不到應(yīng)有的提高.
通過暴露出的問題我們發(fā)現(xiàn)如何能夠做到在寬口徑的同時能夠有所精,確實是一個難題.綜合其他院校同類專業(yè)的調(diào)研情況,我們認為,應(yīng)該盡快明確一條貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)的主線,主干課程的設(shè)置應(yīng)該服從和服務(wù)于該主線,同時,該主線與任課教師的科研工作還能夠緊密相連,不出現(xiàn)脫節(jié)和不相關(guān)現(xiàn)象.這樣可以保證在提高了教師科研能力的同時也鍛煉了學(xué)生參與研究的能力.
3新版機械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案修改的幾個思路
3.1面向市場,培養(yǎng)合格人才.為了培養(yǎng)具有多學(xué)科知識的綜合應(yīng)用能力和較強的工程創(chuàng)新能力,能在機電工程領(lǐng)域從事機電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究和工程管理的高級工程技術(shù)人才,機械電子工程培養(yǎng)方案必須進行改革,使學(xué)生掌握以下知識和能力:(1)掌握較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識,具有較好的人文社會科學(xué)基礎(chǔ)和外語綜合能力;(2)系統(tǒng)掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ),具有某個專業(yè)方向所必需的專業(yè)知識;(3)具有機電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的設(shè)計與制造、檢測與診斷、控制與仿真的基本能力;(4)具有新型機、電、液、氣等一體化產(chǎn)品和技術(shù)的研究與開發(fā)能力;(5)掌握計算機輔助設(shè)計、制造和測試的基本理論和技能;(6)具有機電產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟分析與生產(chǎn)組織管理的基本能力;(7)具有較強的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識和較高的綜合素質(zhì)[56.
3.2厚基礎(chǔ),重實驗,強能力.工程實際要求我們的學(xué)生既要有扎實的基本功,又要有較強的適應(yīng)性和動手能力.加強基礎(chǔ)課的教學(xué),為學(xué)生打下良好的數(shù)理基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)十分必要和迫切.機械電子工程這個學(xué)科是一個工程應(yīng)用型學(xué)科,要求學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)理論知識,更重要的是通過實驗真正掌握所學(xué)知識,形成較強的工程實踐能力.因此,重視實驗和實踐教學(xué)是本次修改培養(yǎng)方案的一個主要出發(fā)點和前提,加強設(shè)計型實驗的比重,使學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力得到加強.我們的課程設(shè)置為兩大模塊:通識教育和專業(yè)教育.
通識教育分為:數(shù)學(xué)與自然科學(xué)(1學(xué)分,516學(xué)時),外國語言文化(3學(xué)分,256學(xué)時),藝術(shù)與人文學(xué)科(2學(xué)分,36學(xué)時),哲學(xué)與社會科學(xué)(5學(xué)分,232學(xué)時),科學(xué)技術(shù)與社會(2學(xué)分,32學(xué)時),基本技能訓(xùn)練(學(xué)分,72學(xué)時).在總學(xué)分和總學(xué)時都有較大幅度壓縮的情況下,數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)課模塊得到加強.
專業(yè)教育分為:相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)(2學(xué)分,240學(xué)時),機械工程基礎(chǔ)(25學(xué)分,460學(xué)時),計算機與控制基礎(chǔ)(7學(xué)分,312學(xué)時),專業(yè)課(9學(xué)分,160學(xué)時),集中實踐環(huán)節(jié)(4學(xué)分,58周).
專業(yè)教育部分總學(xué)分由04版的81學(xué)分調(diào)整為88學(xué)分(不包括畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)).其中理論課學(xué)分由04版的54學(xué)分調(diào)整為62學(xué)分,増加8學(xué)分;集中實踐學(xué)分由04版的27學(xué)分調(diào)整為26學(xué)分,減少1學(xué)分.專業(yè)教育部分總學(xué)時由04版的1072學(xué)時調(diào)整為882學(xué)時.其中必修課學(xué)時由04版的700學(xué)時調(diào)整為680學(xué)時,減少20學(xué)時;選修課學(xué)時由04版的372學(xué)時調(diào)整為202學(xué)時,減少170學(xué)時;集中實踐環(huán)節(jié)由04版的27周調(diào)整為26周,減少1周.
3.3進一步強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié).機械電子工程專業(yè)作為一門實踐性很強的學(xué)科,實踐課程在人才培養(yǎng)中擔(dān)任著十分重要的角色.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的技能訓(xùn)練應(yīng)由淺入深,理論課與實踐課交互安排貫穿整個教學(xué)過程,分層次進行,形成立體式的實踐教學(xué)體系.在集中實踐環(huán)節(jié)安排上主要考慮了以下因素:
1)基礎(chǔ)專業(yè)知識的認識.對于初學(xué)者而言,認識自己所學(xué)專業(yè)十分必要,它影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣.在第2—4學(xué)期安排了工程訓(xùn)練A、計算機繪圖實習(xí)、工程訓(xùn)練B、認識實習(xí)、電工電子實習(xí),讓學(xué)生能對機械電子工程專業(yè)有一個初步認識,并掌握本專業(yè)必備的實踐技能.
2)資料查閱和提煉能力的培養(yǎng).為了讓學(xué)生能順利完成大學(xué)期間各種專業(yè)論文寫作,在以后的工作中能以文字等形式表達自己的觀點,在第5學(xué)期安排科學(xué)研究訓(xùn)練,重點教會學(xué)生如何進行實地調(diào)研、收集、整理和分析相關(guān)資料,并掌握科學(xué)研究方法和論文寫作方法.
3)機械電子工程專業(yè)專門知識的掌握.企業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)中具有獨特的不可替代的作用,在第6學(xué)期安排學(xué)生到企業(yè)進行專業(yè)實習(xí),能讓學(xué)生在實習(xí)企業(yè)的工作崗位上體會理論與實際結(jié)合的作用,并在實踐中鍛煉、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和適應(yīng)能力以及分析問題、解決問題的能力.
4)機械電子工程知識的綜合運用.當(dāng)學(xué)生對專業(yè)理論知識和技能的掌握達到一定的程度,在第7學(xué)期安排基于工程棚專、麟合訓(xùn)練—數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練和機器人技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練.通過專業(yè)綜合訓(xùn)練,使學(xué)生全面、深入、綜合地將所學(xué)各科理論和技能融會貫通,熟練掌握,靈活運用.
基于以上認識,機械電子工程專業(yè)的集中實踐環(huán)節(jié)主要有:工程訓(xùn)練A、計算機繪圖實習(xí)、工程訓(xùn)練B、認識實習(xí)、電工電子實習(xí)、科學(xué)研究訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、專業(yè)綜合訓(xùn)練、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié).
機械電子工程專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)主要采取如下方式進行:
1)建立校內(nèi)專業(yè)實驗室和實習(xí)基地進行實訓(xùn).在校內(nèi)實習(xí)的機械電子工程專業(yè)課程,要求學(xué)生全面、深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識和掌握專業(yè)技能,培養(yǎng)運用知識能力和創(chuàng)新能力.為了讓學(xué)生真正掌握好專業(yè)技能,我們重點在校內(nèi)專業(yè)實驗室、工程實踐部、計算機實驗中心開展實踐,為學(xué)生實訓(xùn)提供的實習(xí)環(huán)境,并指定教師進行實踐課程的計劃制定、實踐動員、過程指導(dǎo)、總結(jié)、成績評定等工作.
2)建立校外實習(xí)基地進行認識實習(xí)和專業(yè)實習(xí).校內(nèi)實訓(xùn),雖然能在一定程度上提高學(xué)生的業(yè)務(wù)感性認識,有著一定的優(yōu)勢,但仍不能取代校外實習(xí)基地.學(xué)生只有到企業(yè)實習(xí),才能身臨其境,才能真正接觸相關(guān)企業(yè)的實際生產(chǎn)過程.因此,我們將逐步建立機械電子工程的校外實習(xí)基地,讓學(xué)生進入企業(yè)實習(xí).
3)進行定期講座、輔導(dǎo)等方式完成研究性實習(xí).如科學(xué)研究訓(xùn)練,主要采取講座、調(diào)研、撰寫文獻綜述等形式進行,主要采取導(dǎo)師指導(dǎo)的形式.
綜上所述,實踐性教學(xué)在機械電子工程專業(yè)的各環(huán)節(jié)、各方面應(yīng)是相互聯(lián)系、相互銜接、相互補充、有機結(jié)合的,只有這樣才能起到培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的作用,才能實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)、實踐育人的目標(biāo),滿足社會對機械電子工程人才的需要[783.
4新版機械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案解決的主要問題
培養(yǎng)方案修訂總體思路是完善教學(xué)內(nèi)容與體系,體現(xiàn)出機械電子工程專業(yè)在機械與電子跨學(xué)科之間的結(jié)合的特色,加強在機械制造、控制工程基礎(chǔ)和工業(yè)控制技術(shù)的研究、學(xué)習(xí).
課程體系設(shè)置時加大了基礎(chǔ)課程和工程技術(shù)基礎(chǔ)課程以及專業(yè)方向主修課程量.以機械制造基礎(chǔ)和控制工程的內(nèi)容設(shè)置為主線,通過設(shè)置專門的理論基礎(chǔ)知識和寬廣的專業(yè)技術(shù)知識(如機械制造基礎(chǔ)、控制工程基礎(chǔ)、PLC等),使學(xué)生既具備堅實的基礎(chǔ)知識,又具有寬廣的專業(yè)知識面及專業(yè)知識的應(yīng)用能力,同時通過工程制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)、計算機基礎(chǔ)、程序設(shè)計和外語等課程,培養(yǎng)學(xué)生掌握本專業(yè)必需的制圖、計算機和外語等基本技能.
新版機械電子工程培養(yǎng)方案解決的主要問題:
4.1專業(yè)方向進一步明確,并與教師科研方向結(jié)合
為了加強學(xué)生實際應(yīng)用能力的培養(yǎng),加強了機械電子工程專業(yè)的公共基礎(chǔ)課控制工程基礎(chǔ)與其他課程的聯(lián)系,明確機械電子工程專業(yè)方向為機電一體化專業(yè),并將其具有代表性的數(shù)控技術(shù)和機器人技術(shù)在培養(yǎng)方案得到落實和強化;同時,機械電子工程專業(yè)的部分教師的研究方向為機器人技術(shù)方向和數(shù)控技術(shù)方向,將相關(guān)課教師科研工作與專業(yè)方向主線緊密相連,不出現(xiàn)脫節(jié)和不相關(guān)現(xiàn)象.結(jié)合教師相關(guān)科學(xué)研究方向的成果開設(shè)實踐課程,這樣可以保證在提高了教師科研能力同時也在專業(yè)相關(guān)實踐教學(xué)活動中鍛煉了學(xué)生解決工程問題能力,為學(xué)生的就業(yè)和進一步學(xué)習(xí)深造奠定良好的基礎(chǔ).
4.2突出體現(xiàn)專業(yè)方向的基礎(chǔ)課和方向課核心地位
專業(yè)基礎(chǔ)課中核心課程為:控制工程基礎(chǔ)A、微機原理及接口技術(shù)、機電系統(tǒng)設(shè)計;專業(yè)方向課中的核心課程為:數(shù)控技術(shù)、機器人技術(shù)A.
4.3必要課程整合
根據(jù)機械電子工程專業(yè)方向的設(shè)置,將相關(guān)課程進行整合,主要包括04版培養(yǎng)方案中的機電傳動與控制(2/40)和機電系統(tǒng)設(shè)計(2/50)整合為機電系統(tǒng)設(shè)計(3/56)等.
4.4強化學(xué)生的計算機應(yīng)用能力
為増強本專業(yè)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力的訓(xùn)練,在學(xué)校計算機基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上開設(shè)了計算機輔助設(shè)計與制造、機電系統(tǒng)仿真技術(shù)、專業(yè)綜合訓(xùn)練等教學(xué)課程,提高學(xué)生利用計算機解決機電工程中的運動學(xué)仿真、動力學(xué)仿真、機電系統(tǒng)控制等問題的能力.
1)機電一體化在向智能化的方向發(fā)展,智能化就是在原本電腦控制的基礎(chǔ)上更具備合理性和效率性,機電一體化的智能化發(fā)展就像最初的硬件手機與現(xiàn)在的智能手機的區(qū)別一樣。總體說來就是智能化更人性化,更能解決操作中的突發(fā)狀況或者說是提前就設(shè)定了應(yīng)對解決突發(fā)狀況的解決措施。
2)機電一體化更加環(huán)保,機電一體化進程使原本的柴油發(fā)電帶動發(fā)電機的情況得到改善,現(xiàn)在的機電一體化是電腦操控,解決了其中一些污染環(huán)境的問題,響應(yīng)環(huán)保的口號,機電一體化也朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。
3)機械一體化朝著微機模式發(fā)展,顧名思義就是機械的規(guī)模與形式越來越小,這就要求機械的精密程度。這樣的發(fā)展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題,可以使同一片場地發(fā)揮更大的效果。機械以替換的發(fā)展趨勢是更加進步與人性化,它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發(fā)展。這就是機電一體化,它是機械與電子的有機結(jié)合,有著密不可分的有機組成部分,有著良好的發(fā)展趨勢。在這兩者的定義下,筆者希望日后機電的結(jié)合能夠更加密切,其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優(yōu)化;機電一體化能夠在屬于它的發(fā)展趨勢下日益發(fā)展完善,更好的滿足機電一體化進程的需要。
2機械電子工程專業(yè)
在科技發(fā)展與時代進步的大背景下,機電一體化的進程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越來越大,接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源——機械電子工程專業(yè)。上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發(fā)展趨勢,根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化已經(jīng)在生產(chǎn)生活中日益重要,為了供應(yīng)機電一體化所需要的人才,機械電子工程專業(yè)應(yīng)運而生,上個世紀(jì)九十年代后期,一些高校開始設(shè)置了機械電子專業(yè)。機械電子工程專業(yè)的出現(xiàn)是為了響應(yīng)現(xiàn)階段和日后的電子控制機械的主流趨勢,為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業(yè)設(shè)置上要注意很多的問題:第一要考慮新課程的課程設(shè)置方面,要在傳統(tǒng)的機械上有所發(fā)展又要估計學(xué)生的負擔(dān),不能是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業(yè)是機械和電子的有機結(jié)合,電子與機械的側(cè)重點問題,在教授的過程中要二者兼顧,因為傳統(tǒng)機械是整個機械一體化的基礎(chǔ)而電子的計入是一個良性發(fā)展,很多新生代的同學(xué)更加重視電子方面,這是不科學(xué)的做法。總之機械電子工程專業(yè)是一個時代要求的必要專業(yè),要安排好課程,明確側(cè)重點,最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3機電一體化與機械電子專業(yè)
介紹過機電一體化與機械電子專業(yè)以后,接下來明確機電一體化與機械電子專業(yè)之間的關(guān)系。根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn),機電一體化與機械電子專業(yè)有著非常密切的關(guān)系,可以說機械電子專業(yè)是機電一體化的前身,以為機械電子專業(yè)所培養(yǎng)的正是機電一體化專業(yè)的對口人才,也就是說機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業(yè)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是機電一體化的具體內(nèi)容。其中包括理論知識與具體操作,也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業(yè)是為機電一體化培養(yǎng)人才的搖籃,在機械電子專業(yè)中學(xué)習(xí)的同學(xué)畢業(yè)后的前景就是在機電一體化應(yīng)用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業(yè)研究的課題和研究方向??傊畽C電一體化與機械電子專業(yè)二者之間密不可分,互補互助,機電一體化的發(fā)展要求了機械電子專業(yè)的學(xué)科內(nèi)容、機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。
1.機械電子工程辦學(xué)模式及特點
國外的高等工科教育,十分重視微電子技術(shù)與機械工程的結(jié)合,在高等院校中正式建立機械電子專業(yè)的大致有兩種類型,一種以機械制造過程機電一體化為方向,如日本的豐橋技術(shù)科技入學(xué)生產(chǎn)系統(tǒng)工程系和英國勃萊德福的制造系統(tǒng)工程系;另一種以產(chǎn)品機電一體化為方向,如日本的靜崗大學(xué)光電機械學(xué)科。日本名古屋大學(xué)電子機械工程系的學(xué)者認為:過去是機械工程和電子工程分別作為兩個獨立的領(lǐng)域,今后,社會和發(fā)展形勢迫切需要能夠掌握機械工程和電子工程兩個領(lǐng)域的人才。這個系設(shè)有電子機械基礎(chǔ)理論、電子機械應(yīng)用設(shè)計、超精密加工、電子機械測量、集成機械工程等5個教研室。日本東京大學(xué)機械工程系設(shè)計與制造系統(tǒng)專業(yè)(相當(dāng)于我們現(xiàn)在的機械設(shè)計與制造專業(yè))的課程設(shè)計考慮了培養(yǎng)機電一體化人才的需要。他們認為在機電一體化產(chǎn)品中有關(guān)傳感技術(shù),數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、傳遞與處理技術(shù),接口技術(shù)和計算機的操作與控制技術(shù),以及應(yīng)用軟件等知識,已成為現(xiàn)代機械工程師必須具備的基本知識。因此他們在專業(yè)教學(xué)中增設(shè)了以下一些課程:機械工程學(xué)、機構(gòu)與信息、信息化生產(chǎn)系統(tǒng)、CAD/CAM、自動化、先進制造技術(shù)、信號與圖象處理、系統(tǒng)管理、機電一體化、系統(tǒng)動力學(xué)、機械動力學(xué)、工業(yè)綜述、工業(yè)系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件技術(shù)等。
我國高校機械電子工程專業(yè)的設(shè)置始于20世紀(jì)80年代。最初機電工程專業(yè)是依據(jù)各校歸口行業(yè)應(yīng)急的需要,對原有相關(guān)專業(yè)進行調(diào)整而設(shè)置的,教學(xué)計劃的制定明顯帶有“機靠電”或“電靠機”的傾向。而課程設(shè)置,尤其是體現(xiàn)機電一體化新技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置遠跟不上技術(shù)發(fā)展的速度。盡管如此,由于微電子技術(shù)、計算機技術(shù)的率先滲透,這一時期系統(tǒng)性教育結(jié)合進修性教育培養(yǎng)出的機電一體化人才,在生產(chǎn)實踐中,對改造企業(yè)的老產(chǎn)品、舊設(shè)備和生產(chǎn)線,提高自動化水平和經(jīng)濟效益起到了一定的推動作用。進入20世紀(jì)90年代以后,機電一體化人才的培養(yǎng)為了適應(yīng)經(jīng)濟體制逐步轉(zhuǎn)軌以及學(xué)科迅猛發(fā)展所帶來的變化,許多高校對機械電子工程的專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容均進行了大幅度的調(diào)整。
上海交通大學(xué)精密儀器專業(yè)立足于原有專業(yè)的改造,徹底更新原有的課程設(shè)置體系。該專業(yè)教改從優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置入手,以“精密機械設(shè)計”“傳感器”“微機及接口技術(shù)”等核心課程為結(jié)合點,鏈接反映學(xué)科新興技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)課程。如在精密機械設(shè)計分支中,增設(shè)了“精密機械CAD、儀器CAD”等課程;在傳感器分支中,增設(shè)了與提高產(chǎn)品質(zhì)量休戚相關(guān)的“儀器可靠性設(shè)計”和為加強電路系統(tǒng)設(shè)計能力的“精密儀器電路”等課程。與此同時,考慮到近年來光機電一體化系統(tǒng)的研究已經(jīng)步入產(chǎn)品化階段,出于光、機、電、智能伺服系統(tǒng)綜合設(shè)計能力培養(yǎng)的需要,又增設(shè)了“儀器光學(xué)基礎(chǔ)”“自動控制系統(tǒng)”等課程。優(yōu)化后的課程體系,總體分布趨于合理,較充分地體現(xiàn)了先進性、及時性、實用性的特點,形成了機、電、計算機技術(shù)“三足鼎立”之勢。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)機械電子工程專業(yè)的教學(xué)改革自始至終是與學(xué)校211工程發(fā)展規(guī)劃以及教改立項研究結(jié)合在一起的。為了挖掘內(nèi)部潛力、調(diào)動積極因素、發(fā)揮綜合優(yōu)勢,哈工大將校內(nèi)原“精密機械及儀器制造工程”專業(yè)、“機電控制及自動化”專業(yè)以及機器人研究所、現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)中心合并,重新組合成立了機械電子工程專業(yè)。這種集科研、教學(xué)、工程實踐于一體的教學(xué)體系,不僅在師資力量、教學(xué)設(shè)施上為專業(yè)教改奠定了基礎(chǔ),而且合一化機制自身所具有的自動反饋功能,更為及時調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)、更新教學(xué)內(nèi)容提供了保證。重新制定的教學(xué)計劃中,專業(yè)課程的設(shè)置具有學(xué)時少、針對性強的特點,經(jīng)適當(dāng)搭配后,與統(tǒng)設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課組織,不僅形成了“機電控制和自動化”、“機電一體化產(chǎn)品設(shè)計和制造”兩個專業(yè)方向(這與當(dāng)前機電工程專業(yè)機械產(chǎn)品機電一體化和機械制造過程機電一體化分別設(shè)置的發(fā)展新趨勢相吻合),同時,突出了知識傳授與工程實際需要的緊密結(jié)合。
綜上所述,機械電子工程辦學(xué)模式的共同特點是:
(1)基于機械電子學(xué)從理論到實踐的不斷延伸和擴展,基于機械電子工程綜合性人才培養(yǎng)的需要,遵循“寬口徑、廣適應(yīng)”的原則,專業(yè)方向以機械產(chǎn)品機電一體化和機械制造過程機電一體化兩個大方向來劃分。
(2)站在市場經(jīng)濟對專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的總體高度上來權(quán)衡課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)時數(shù),摒棄以往單純強調(diào)課程自身完整性的作法。對專業(yè)基礎(chǔ)課,要削枝強干、精心搭配;對專業(yè)課,要反應(yīng)現(xiàn)代科技水平,突出新、簡明、實用。
(3)加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),探索適應(yīng)經(jīng)濟新機制的管理方法。提倡三結(jié)合,gfl:理論與實踐相結(jié)合,教學(xué)實踐與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,實踐環(huán)節(jié)要體現(xiàn)機與電的結(jié)合。
2.機械電子工程課程設(shè)置
借鑒國內(nèi)外髙校設(shè)置機械電子工程取得的經(jīng)驗和成果,結(jié)合我院自身特點及地理優(yōu)勢,總結(jié)我院第一屆機械電子工程辦學(xué)經(jīng)驗,在“保證基礎(chǔ)、突出主干、注重能力、增強適應(yīng)性”培養(yǎng)原則的基礎(chǔ)上,修改機械電子工程教學(xué)計劃。建議課程設(shè)置如下:
(1)保留通識教育課程。
(2)修改學(xué)科基礎(chǔ)課程設(shè)置。保留機械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、機械設(shè)計、機電傳動與控制、測試傳感技術(shù)、液壓與氣動,將互換性與技術(shù)測量、工程材料及成型技術(shù)與機械制造工程原理整合為一門課,壓縮學(xué)時:加強電工與電子技術(shù)課程,具體將電子技術(shù)改為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù),并增加電工部分的電路分析;加強微機原理與接口技術(shù)課程,增設(shè)計算機輔助設(shè)計與制造課程。
(3)修改專業(yè)課程設(shè)置。保留控制工程基礎(chǔ)、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計;將數(shù)控技術(shù)與制造系統(tǒng)的計算機控制整合為一,改設(shè)為計算機控制技術(shù)并增加學(xué)時,增設(shè)數(shù)控機床與編程,增設(shè)機器人技術(shù)。
(4)合理設(shè)置選修課。對任選課可按照“寬而淺”的原則設(shè)置課程,組織教學(xué)內(nèi)容,一般每門任選課以20~30學(xué)時為宜;對于跨專業(yè)的任選課可采用講座方式,一般每門課程的講座時間10?15學(xué)時為宜,以拓寬知識面、增加信息量、擴大視野、促進能力與素質(zhì)的培養(yǎng)提高為目的。
3.機械電子工程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
為了在大學(xué)的有限時間內(nèi),有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的素質(zhì),除了課堂教學(xué)部分的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法應(yīng)圍繞上述培養(yǎng)目標(biāo)進行改革外,還應(yīng)重視實驗教學(xué)及工程實踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要性。這是因為在實驗教學(xué)及工程實踐教學(xué)的過程中,學(xué)生將所學(xué)的知識用于解決工程實際問題,從而產(chǎn)生從感性認識到理性認識的6躍;通過實驗及實踐教學(xué),學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣,貼近了工程實際,進一步明確了學(xué)習(xí)目的。尤為重要的是還為提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供了一個合適的環(huán)境?;谏鲜鲈?,我們對機械電子工程實踐教育體系的建設(shè)進行了探討研究。
3.1 機械電子工程實踐教學(xué)體系
以本科培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱為依據(jù)、以評估要求為標(biāo)準(zhǔn),建議我院機械電子工程實踐分為3個階段,貫穿于大學(xué)四年教學(xué)全過程,且每個階段都有一定的目的與要求,各階段的基本內(nèi)容下:第一階段為實踐認知階段,本階段教學(xué)主要沿工程設(shè)計的實際過程展開,使學(xué)生通過參觀、調(diào)研、資料查詢檢索、采購與經(jīng)濟核算、動手拆裝、模型制作、計算機繪圖大作業(yè)的實踐,得到一個真實的較完整的工程經(jīng)歷,強化學(xué)生的工程意識,加深對機電結(jié)構(gòu)的感性認知,并結(jié)合有關(guān)的機電工程導(dǎo)論課使學(xué)生對機械電子工程有一個比較全面的了解。
第二階段是基礎(chǔ)實踐階段,使學(xué)生通過金工實習(xí)、電工電子實習(xí),機械原理與機械設(shè)計、機電傳動與控制、測試傳感技術(shù)、液壓與氣動、微機原理等課程的實驗、課程設(shè)計和大作業(yè)等環(huán)節(jié),了解制造與控制的基本工程知識與設(shè)計過程,訓(xùn)練學(xué)生逐步樹立工程觀念,提高解決工程實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
第三階段是綜合實踐階段,把工程設(shè)計與機電課程結(jié)合起來,進行機械設(shè)計與機電控制相結(jié)合的綜合設(shè)計。在這一階段學(xué)生結(jié)合專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí),首先通過機電系統(tǒng)綜合實驗的yii練,然后通過專業(yè)課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計,使學(xué)生綜合解決工程實際問題的初步能力得到系統(tǒng)的培養(yǎng)與鍛煉。
在實踐時間安排上,除了在學(xué)期末安排一段集中時間實施外,基礎(chǔ)實驗采用單獨設(shè)課的形式;專業(yè)綜合實驗采用比較靈活的方式,只給學(xué)生布置一定的實驗任務(wù)與最終要求,而完成實驗任務(wù)的過程則由學(xué)生自己確定;在實驗進度安排上,只要求學(xué)生在規(guī)定的某…段時間內(nèi)(如一個學(xué)期內(nèi))完成,實驗室在規(guī)定的時間內(nèi)對學(xué)生完全開放,學(xué)生完成實驗有較大的靈活性,從而為學(xué)生的個性發(fā)展與創(chuàng)造性的發(fā)揮創(chuàng)建一個適宜的環(huán)境。
3.2 機械電子工程綜合實驗課程設(shè)置
針對機械電子工程的特點,建設(shè)機電系統(tǒng)綜合性實驗平臺。設(shè)計符合新形勢下的科學(xué)合理的實驗教學(xué)體系方案,充分突出綜合性實驗的主體作用,提高共享性、開放程度和效率。
機電系統(tǒng)綜合實驗是機械電子工程的綜合性實驗課程,其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用已學(xué)的力學(xué)、機械原理和機械設(shè)汁、控制工程、測試技術(shù)、微機原理、計算機控制技術(shù)等課程知識來提高解決實際工程問題的能力。該課程通過學(xué)生親自、獨立完成一系列較有針對性的小設(shè)計小制作,使學(xué)生在獨立工作能力、實驗實踐以及專業(yè)技術(shù)知識與技能的綜合應(yīng)用等方面得到比較實在的鍛煉和培養(yǎng)。具體題目是從教學(xué)、科研、生產(chǎn)實際課題中提煉而出,每種題目由一至兩名教師負責(zé)輔導(dǎo),各班學(xué)生分為4?5種不同類型、不同內(nèi)容的題目。如機械電子的具體綜合實驗題目可以設(shè)為:①單片機實驗系統(tǒng)一應(yīng)用硬件及軟件的設(shè)計與研制;②爬樓輪椅的設(shè)計和實驗?zāi)P偷脑O(shè)計、制作;③單片機控制電梯教學(xué)模型;④帶閉環(huán)控制功能的單相交流伺服電動機調(diào)速系統(tǒng);⑤單相調(diào)速電動機控制的機械手;⑥單片機直流電動機控制系統(tǒng)。
在專業(yè)綜合實驗的內(nèi)容和時間安排上,采用比較靈活的方式,只給學(xué)生布置一定的實驗任務(wù)與最終要求,而完成實驗任務(wù)與過程則由學(xué)生自己確定;在時間安排上,只要求學(xué)生在規(guī)定的某一段時間內(nèi)(如一個學(xué)期內(nèi))完成,實驗室在規(guī)定的時間內(nèi)對學(xué)生完全開放,學(xué)生完成實驗有較大的靈活性,為學(xué)生的個性發(fā)展與創(chuàng)造性的發(fā)揮創(chuàng)建一個適宜的環(huán)境。同時又可以較好地解決了實驗室的設(shè)備在集中實驗時不夠用,空時又閑置著的矛盾,較好地發(fā)揮實驗設(shè)備的效能。
3.3 機械電子工程畢業(yè)設(shè)計
進入21世紀(jì)后,我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)進入了更高層次、更快速度的發(fā)展時期,需要大量不僅有較深的專業(yè)知識,而且知識面更寬、素質(zhì)全面的高等工程技術(shù)人才。機械電子工程要求學(xué)生具有較強的工程素質(zhì)和工程技術(shù)綜合應(yīng)用能力,畢業(yè)后能勝任機械電子工程方面的設(shè)計、制造、研究開發(fā)、維護與使用、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面的工作。學(xué)生畢業(yè)后能否適應(yīng)多項技術(shù)工作的需要,是否具有一定的開拓和創(chuàng)新能力,在很大程度上取決畢業(yè)設(shè)計的效果。為此,畢業(yè)設(shè)計要著眼于市場,選擇科學(xué)研究與新產(chǎn)品開發(fā)相結(jié)合的“實戰(zhàn)”題目,將新技術(shù)運用融入技能培養(yǎng)之中,同時讓同學(xué)們接觸市場經(jīng)濟知識,使他們在實戰(zhàn)演練中不僅增長技術(shù)才干,而且感受到市場競爭的嚴峻。
建議從三年級下學(xué)期開始實行導(dǎo)師制,學(xué)生可以選擇畢業(yè)設(shè)計的方向和指導(dǎo)教師,結(jié)合導(dǎo)師的科研項目,提前進入畢業(yè)設(shè)計,為保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量打下基礎(chǔ)。堅持選擇科研項目和有生產(chǎn)應(yīng)用背景的題目,真題真做,使學(xué)生受到嚴格的工程實踐和科研訓(xùn)練。已經(jīng)簽定就業(yè)協(xié)議的,畢業(yè)設(shè)計的題目可以征求用人單位的意見,將畢業(yè)設(shè)計題目與企業(yè)生產(chǎn)中的實際問題和教師科研成果聯(lián)系起來。少數(shù)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計可以在用人單位做,由學(xué)校和企業(yè)的工程技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)。學(xué)生不僅可以綜合應(yīng)用所學(xué)知識,而且可以親生經(jīng)歷企業(yè)實際的工程訓(xùn)練過程,對現(xiàn)實社會有直接的了解,為今后上崗工作奠定基礎(chǔ)。
總之,實踐性教學(xué)體系的改革是專業(yè)總體改革的重要組成部分,始終遵循“來源于實際,還原于實際”的指導(dǎo)思想。
4.結(jié)語
機械電子工程培養(yǎng)的是復(fù)合型應(yīng)用人才,是從事機電一體化產(chǎn)品設(shè)計、制造、運行、試驗、開發(fā)研究的高級技術(shù)人才。要求他們既具有扎實的機械、電子、信息等方面的理論基礎(chǔ),又具有較強的動手能力、工程設(shè)計和綜合調(diào)試能力,從而能綜合運用系統(tǒng)理論、機械技術(shù)、電子和計算機技術(shù)及其現(xiàn)代技術(shù),實現(xiàn)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的巧妙結(jié)合,形成優(yōu)化設(shè)計方案,研制出高功能、高質(zhì)量、高可靠性、低成本的機電產(chǎn)品和系統(tǒng)。要實現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo),必須從各方面采取措施:
(1)課程設(shè)置做適當(dāng)調(diào)整,學(xué)生在學(xué)習(xí)機械類知識的同時,必須加強電類知識、計算機應(yīng)用和機電接口技術(shù)、自動化技術(shù)的學(xué)習(xí)。
(2)加強實踐環(huán)節(jié),建設(shè)機電系統(tǒng)綜合實驗平臺。
2、物流管理專業(yè)
物流專業(yè)人才已被列為我國12類緊缺人才之一,缺口達60余萬。據(jù)了解,目前最為搶手的物流人才,是那些掌握現(xiàn)代經(jīng)濟貿(mào)易、運輸與物流理論和技能,且具有扎實英語能力的國際貿(mào)易運輸及物流經(jīng)營型人才,他們的年薪最高可達100萬元。
2機械電子工程與人工智能的特點分析
2.1機械電子工程的特點分析
機械電子工程是指在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下,發(fā)展起來的以機械電子工程為核心的柔性制造系統(tǒng),是以計算機技術(shù)、機械工程與電子工程為核心的綜合性學(xué)科,機械電子工程的特點主要包括以下幾個方面:(1)性能豐富,結(jié)構(gòu)簡單,機械電子產(chǎn)品與其他產(chǎn)品最大的區(qū)別在于不僅性能豐富,而且結(jié)構(gòu)比較簡單,傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品雖然具有較高的性能,但是外形比較笨重,因此機械電子工程在未來具有非常好的應(yīng)用前景;(2)多技術(shù)融合的設(shè)計,電子機械工程是綜合計算機技術(shù)、機械工程以及電子工程等多個相關(guān)技術(shù)融合設(shè)計的,工程師在進行機械電子工程設(shè)計的過程中,需要對各種技術(shù)、策略進行考慮,并將所有的技術(shù)、策略進行整合,以此完成相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計。
2.2人工智能的特點分析
人工智能是復(fù)雜、綜合的學(xué)科,主要包括哲學(xué)、控制論、心理學(xué)、信息論以及計算機等,人工智能在社會生產(chǎn)與生活中發(fā)揮了非常重要的作用,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。人工智能分為不同的發(fā)展階段:(1)初級階段,人工智能的研究方向主要集中在博弈、證明以及翻譯等方面,此階段在機器人、專家系統(tǒng)、自然語言理解、計算機視覺等方面獲得了非常大的成就;(2)第二發(fā)展階段,該階段主要集中在商業(yè)化產(chǎn)品以及知識工程的應(yīng)用領(lǐng)域,在智能機器、計算機視覺、基礎(chǔ)常識、不確定推理以及分布式人工智能等方面獲得了很大的成就,第二發(fā)展階段相對平穩(wěn),但是平穩(wěn)的發(fā)展階段已經(jīng)從原來的單個體向分布式方向發(fā)展。在當(dāng)今社會,人工智能已經(jīng)成為一種復(fù)雜、系統(tǒng)的技術(shù),并且在人類生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,作為一門使用的技術(shù),在推動時代的發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位。
3機械電子工程和人工智能的整合思路分析
3.1機械電子工程與人工智能的關(guān)系分析
機械電子工程具有一定的不穩(wěn)定性,描述機械電子系統(tǒng)的輸入和輸出的關(guān)系相對困難,傳統(tǒng)的描述方式包括:學(xué)習(xí)并生成知識描述法、建設(shè)規(guī)則庫方法以及數(shù)學(xué)方程推導(dǎo)法三種,由于傳統(tǒng)的描述方法的嚴密性和精確度不高,并不能夠滿足曰益復(fù)雜系統(tǒng)的實際要求。人工智能在處理信息中具有很大的優(yōu)勢,能夠有效解決傳統(tǒng)機械電子系統(tǒng)不確定性、不穩(wěn)定性、復(fù)雜性等問題。因此,機械電子工程與人工智能的整合已經(jīng)成為一種必然趨勢。機械電子工程中人工智能技術(shù)的應(yīng)用存在一定的差異性,并不能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行有效的描述,并且系統(tǒng)資料庫創(chuàng)建過程中需要進行嚴密的數(shù)學(xué)分析,在分析的過程中會出現(xiàn)許多問題,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)存在許多問題,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象,這對于機械電子工程系統(tǒng)的發(fā)展是非常不利的。人工智能技術(shù)創(chuàng)新的工程方式能夠幫助機械電子工程系統(tǒng)創(chuàng)建系統(tǒng)資料庫,機械電子工程和人工智能之間存在的密切關(guān)系,對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進行了強化,對于促進機械電子工程的發(fā)展具有非常重要的作用。
2、車輛工程:車輛工程是研究汽車、機車車輛、軍用車輛及其他工程車輛等陸上移動機械的理論、設(shè)計及制造技術(shù)的工程技術(shù)領(lǐng)域。隨著汽車的普及,車輛工程專業(yè)就業(yè)前景極好。
0.引言
計算機控制工程技術(shù)的應(yīng)用,引導(dǎo)著機械電子工程在向著智能化方向邁進,控制工程的應(yīng)用作用也愈來愈重要。人們當(dāng)前對控制工程的研究也愈來愈深化,加強對機械電子工程中應(yīng)用控制工程,可有效促進機械電子工程的良好發(fā)展。通過從理論層面對機械電子工程的控制工程應(yīng)用,就能從理論上為其發(fā)展有著積極促進作用。
1.機械電子工程和其發(fā)展情況分析
1.1機械電子工程分析
機械電子工程主要就是機械和電子技術(shù)的結(jié)合,也就是機電一體化的發(fā)展,主要是用于創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品而應(yīng)用的技術(shù)。機械電子工程涵蓋的內(nèi)容比較多,其中有電氣控制工程以及機械工程和系統(tǒng)總體技術(shù)等技術(shù)內(nèi)容,在具體的產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中會進行綜合性的應(yīng)用。機械電子工程的核心技術(shù)中,信息處理技術(shù)以及電子技術(shù)和自動控制技術(shù)等等,都能發(fā)揮其自身的作用。機械基礎(chǔ)作為電子工程的重要支撐,也是機械電子工程的重要載體,在這一形式下才對多種技術(shù)的綜合提供了有利條件。
1.2機械電子工程發(fā)展情況分析
機械電子工程在實際發(fā)展過程中,經(jīng)過了長期歷程,上世紀(jì)八十年代開始日本有著無人示化工程,在當(dāng)前日本的機械電子技術(shù)已經(jīng)比較成熟,成為世界領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用國家。我國在機械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展時間相對比較短,在各個層面和發(fā)達國家相比較還存在著很大差距。所以在機械電子產(chǎn)品大多是依靠著進口,其中數(shù)控機床的占比就比較少。我國的機械電子技術(shù)還不能有效滿足實際工程的需要,加上機械電子的工程在高級智能以及自動化控制的要求都相對比較高,所以這就會多控制工程的需求比較關(guān)鍵,強調(diào)多種技術(shù)進行綜合性應(yīng)用,對工程領(lǐng)域的深度發(fā)展也有著促進作用目。在未來的發(fā)展過程中,我國的機械電子工程將會隨著技術(shù)進一步升級,在應(yīng)用的領(lǐng)域也會進一步擴大化,技術(shù)理論也會進一步深化。
2.機械電子工程中控制工程應(yīng)用內(nèi)容和具體應(yīng)用
2.1機械電子工程中控制工程應(yīng)用內(nèi)容分析
從當(dāng)前我國機械電子工程當(dāng)中控制工程的用情況來看,在內(nèi)容上比較多樣化,其中的計算機智能技術(shù)的控制內(nèi)容方面比較重要。計算機智能控制是在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下進行控制的,對機械電子工程的各環(huán)節(jié)在線模擬目標(biāo)能有效實現(xiàn),然后結(jié)合實際結(jié)果進行有效控制,在遠程控制系統(tǒng)的操作下實現(xiàn)自動化。通過計算機智能控制技術(shù)的應(yīng)用,就能從整體上提高操作效率和質(zhì)量,在相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作方面也提供了很大便利,對資源也得到了很大程度節(jié)約。
機械電子工程中的控制工程內(nèi)容中,模糊控制工程也是重要內(nèi)容,這一概念是對傳統(tǒng)工藝困難解決而應(yīng)用的,在實體模型的應(yīng)用型效率比較顯著??刂乒こ碳夹g(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下,通過三維立體模擬程序就能有效實現(xiàn)機械在線模擬。并能在立體模型分析性能以及合理性的分析下進行模擬操作。這一模糊工程的應(yīng)用,就能大大對程序進行簡化,在控制質(zhì)量上也能得到有效保證。這一簡便性方式的應(yīng)用,就比較有助于機械電子工程的進一步發(fā)展。
機械電子工程中控制工程內(nèi)容中,核心擴展網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制也是其重要內(nèi)容。這是講生物學(xué)科作為重要依據(jù)建立的控制程序,是通過多單線網(wǎng)絡(luò)進行編制的綜合網(wǎng)絡(luò),然后在一個核心下進行控制,這一方法的應(yīng)用是在模糊控制基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,對信息數(shù)據(jù)的處理能力比較強,能有效提高工作效率水平。
2.2機械電子工程中控制工程具體應(yīng)用
機械電子工程中控制工程的應(yīng)用涉及到諸多內(nèi)容,其中在機械磨削精密度的控制當(dāng)中的應(yīng)用比較重要。在對專業(yè)控制精度系統(tǒng)應(yīng)用中,對動態(tài)化的控制目標(biāo)能有效實現(xiàn)。具體的應(yīng)用過程中,主要是在機械磨削中對可能發(fā)生的差錯進行充分考慮,然后在系統(tǒng)中進行設(shè)定控制目標(biāo)以及規(guī)則,這樣就能從控制效率上有效提高。
機械電子工程中集成自動控制的應(yīng)用方面,這是對信息技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的控制。集成化自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用,能有效將原信息技術(shù)和生產(chǎn)相關(guān)信息加以糅合,這就能從整體上對機械工程生產(chǎn)發(fā)展起到了促進作用。在這一系統(tǒng)應(yīng)用中,計算機技術(shù)是比較基礎(chǔ)性的應(yīng)用技術(shù),在不斷的發(fā)展下,集成自動控制的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴大化,集成自動控制系統(tǒng)在計算機技術(shù)的更新完善提高方面也起到了積極促進作用。
機械電子工程中控制工程應(yīng)用,在預(yù)測控制應(yīng)用在高速液壓機當(dāng)中就發(fā)揮著積極作用。機械電子工程當(dāng)中,高壓和高速化是液壓機技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。對預(yù)測控制技術(shù)科學(xué)化應(yīng)用,就能構(gòu)建完善的系統(tǒng)輸出預(yù)測模型,在這一模型的基礎(chǔ)上能有效得到預(yù)測輸出值和對系統(tǒng)誤差的變化率。高速液壓機當(dāng)中對預(yù)測控制的應(yīng)用,對控制器輸出和控制模式的實現(xiàn)也有著促進作用。
前言:在現(xiàn)在的經(jīng)濟社會情況下,更多的人越來越關(guān)注機械電子工程的發(fā)展,這不僅僅是國家重視的話題,同時和我們每個家庭每個人也是密不可分的,在飛速發(fā)展生活節(jié)奏日益提高的今天,機械電子類產(chǎn)品的更新也對生活的影響起著重大意義,它不僅僅是需要研究的一門學(xué)科,也是支撐現(xiàn)代人精神力量的動力,所以,我們有必要意識到機械電子工程的研究與投入是極為重要的,與其發(fā)展方向決不能忽視。我們也更加確信以現(xiàn)在的發(fā)展速度而言,我國的經(jīng)濟趨勢也將會隨著機械電子工程的深入研究而突飛猛進。
1.機械電子工程的概述
1.1機械電子工程的產(chǎn)生
人們的生活方式因科技的發(fā)展而產(chǎn)生了巨大的變化,同時一個新型產(chǎn)業(yè)也隨之誕生――機械電子工程。它從最初的產(chǎn)生到后來的不斷進步發(fā)展是一連串復(fù)雜而多變的過程。它的前身是機械工業(yè)行業(yè),隨著人們的生活水平不斷提高,生活方式的不斷改變,對機械的需求的也隨之不斷提高,電子計算機產(chǎn)品的問世,為其能夠迅速發(fā)展提供了必要條件。在舊有的生活模式下,人們的生產(chǎn)、生活活動主要是依靠手工機械完成。但是社會在進步,人們的生活模式在改變,舊有的生產(chǎn)方式難以跟上社會發(fā)展的腳步,必須要舍棄原有的手工機械的生產(chǎn)方式,在信息技術(shù)的推動下,將信息技術(shù)用于機械行業(yè)中,這從根本上推動了機械電子工程的發(fā)展。顯而易見,機械電子化離不開信息技術(shù),因為有了信息技術(shù),機械電子技術(shù)才得以誕生。
1.2機械電子工程介紹
機械電子工程是一項涵蓋各類科學(xué)的技術(shù),其核心專業(yè)是機械電子,同時要結(jié)合信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、智能化的相關(guān)知識,各類學(xué)科相互交叉形成的一類科學(xué),這些學(xué)科的理論在機械電子工程中得到了廣泛的應(yīng)用??傮w來說,機械電子工程包括計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,機械電子工程實現(xiàn)了技術(shù)的多元化和技術(shù)的融合,其在使用的過程中必須借助其他學(xué)科。在對機械電子工程進行設(shè)計時,必須要將計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機械相關(guān)的技術(shù)融合,將機械中不同的元件組合,完善設(shè)計。機械電子工程在設(shè)計時運用的知識比較復(fù)雜,但是設(shè)計比較簡單,結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,而且具有較好的性能。機械電子工程投入生產(chǎn)時的效率高,外形小巧,從而取代了傳統(tǒng)的機械。
1.3機械電子工程的特點
機械電子工程和傳統(tǒng)的機械工程有著明顯的區(qū)別,它具有以下幾個特點:
第一,電子信息技術(shù)的融合。計算機信息技術(shù)被應(yīng)用于機械電子工程的每個環(huán)節(jié),它不僅體現(xiàn)在機械的內(nèi)在結(jié)構(gòu)上,外觀設(shè)計也有充分的體現(xiàn),使得機械從里到外都散發(fā)著時代的氣息。在機械設(shè)計方面融入了許多新鮮元素,它不再簡單的機械工程,而是引入了多項技術(shù)、多種元素的機械設(shè)計,讓其能更好地滿足時代的需要,促進社會主義經(jīng)濟建設(shè)更快的發(fā)展。
第二,產(chǎn)品設(shè)計簡單,使用方便。與傳統(tǒng)機械相比,機械電子工程在產(chǎn)品設(shè)計方面,要求更為苛刻和嚴格,它要求產(chǎn)品要不同與以往,具有創(chuàng)新性,且使用便捷,可操作性強。對產(chǎn)品之所以要強調(diào)創(chuàng)新和可操作性主要是為了能夠跟上時展的步伐,也為了能更有利于用戶的使用,滿足實際需要,對此引來了社會眾多消費者的注意。要做到這兩點,也絕非易事,對機械師也有了更高的要求。設(shè)計者在做產(chǎn)品設(shè)計時,要做到兩點,一是產(chǎn)品的實用性,二是產(chǎn)品的可接受性,只有做到這兩點,該產(chǎn)品才會有市場。除此之外,設(shè)計的創(chuàng)新對機械行業(yè)的發(fā)展也具有巨大的作用,一些傳統(tǒng)的機械設(shè)計時代淘汰的一個主要原因就是技術(shù)缺乏創(chuàng)新,設(shè)計太過簡單,不具有可操作性,想要的功能根本體現(xiàn)不出來。同時,有不少機械師對機械的工作原理和使用方法并不是十分清楚,這在一定程度上,提高了機械事故發(fā)生的可能性。所以,我們有必要加入新鮮元素,不斷創(chuàng)新設(shè)計理念,從而從本質(zhì)上推動機械設(shè)計的發(fā)展,減少或杜絕機械事故的發(fā)生。
2.機械電子工程的應(yīng)用
隨著社會需求的不斷增加,對機械電子工程的要求也越來越高,從而對其的研究也在不斷地深入,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷增多。傳統(tǒng)機械工程受其技術(shù)所限,它所應(yīng)用的領(lǐng)域為有限,大多集中一些基礎(chǔ)領(lǐng)域,這些領(lǐng)域?qū)夹g(shù)的要求不太高,或者比較低端。但是,隨著技術(shù)的發(fā)展與進步,這些基礎(chǔ)領(lǐng)域在被淘汰,并逐漸消失。這個過程中,機械電子工程以其技術(shù)上的優(yōu)勢,不斷地將傳統(tǒng)機械工程取代,它的使用范圍對傳統(tǒng)機械工程的缺陷來說恰好是一個很好補充。機械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域極廣,不似于傳統(tǒng)機械工程,只用于那些對技術(shù)要求不高的基礎(chǔ)領(lǐng)域,它主要應(yīng)用于改造后的基礎(chǔ)領(lǐng)域,和相對比較高級的領(lǐng)域。隨著人們對機械電子工程了解的越來越多,研究越來越深入,它所能應(yīng)用的領(lǐng)域必將越來越多,越來越廣。
3.機械電子技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新
3.1設(shè)計思想的發(fā)展
計算機信息技術(shù)最初應(yīng)用于機械電子工程中,其主要目的就是提高機械的原有性能,并能讓其變得更加小巧,不那么笨拙,它的做法也非常的簡單,就是將機器中的某些機械部件用電子部件來替換。到了20世紀(jì)九十年代,機械電子系統(tǒng)的設(shè)計理念發(fā)生了巨大的改變,不再是簡單地“替換”,而是開始注重系統(tǒng)的整體優(yōu)化以及智能化。它的設(shè)計思想經(jīng)歷了四個過程,分別是替代、融合、系統(tǒng)優(yōu)化、智能化。但是我們記住的一點是,現(xiàn)在的設(shè)計思想與原有的設(shè)計思想并不沖突,我們并沒有拋棄原來的設(shè)計理念。
3.2與其他前沿技術(shù)的結(jié)合
3.2.1面向現(xiàn)代醫(yī)學(xué)
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開機械電子系統(tǒng),各類醫(yī)學(xué)診斷、治療的先進的醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備都離不開機械電子系統(tǒng)。比如現(xiàn)在大型醫(yī)院都備有的CT、NMR等。另外,利用機械電子科技開發(fā)出的智能機器人,也可以應(yīng)用到精密的手術(shù)中去。機械電子系統(tǒng)還可以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的遠程監(jiān)控設(shè)計,讓外地的醫(yī)生進行遠程操控手術(shù)。
3.2.2面向現(xiàn)代生物技術(shù)
現(xiàn)代生物技術(shù)的研究對象十分廣泛,大到各類植物、動物、微生物,小到各種生物組織細胞、生物分子和基因問題都是它的研究范圍。在研究過程中,不可避免的要繪制各種基因圖譜、制造各種生物芯片、進行修補、注入、分離基因等工作。而這些工作的進行毫無例外都需要各類機械電子儀器的輔助才能進行。另外,現(xiàn)代人類進行各種嚴酷環(huán)境例如深水、嚴寒、外太空等的科學(xué)探測,由于人類本身不能長期在此環(huán)境下生存,都需要借助機械電子裝置和智能儀器的幫助來完成諸如定期自動傳輸數(shù)據(jù)、自動檢測及故障處理等任務(wù)。包括我們現(xiàn)在最前沿的航空航天科技,各類宇宙飛船和空間站的正常運轉(zhuǎn),他們龐大的系統(tǒng)需要各種機械電子裝置的精密配合才能完成發(fā)射、運行、返航等重要任務(wù)。
4.結(jié)語
隨著社會的不斷發(fā)展,科技的不斷進步,機械電子工程已經(jīng)不僅僅是一門科學(xué)的研究,它越來越多的應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域。隨著我們對這門科學(xué)的重視程度的逐漸加深,對機械電子工程研究的投入就越多,對機械電子工程的研究也就越加深廣。它的發(fā)展越迅速,應(yīng)用的領(lǐng)域越寬廣,對我們生產(chǎn)生活的影響也就越深入。為了讓其更好的服務(wù)人類的生活,我們需要投入更多的精力進行機械電子工程的發(fā)展研究。
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,2014,05:553-558.
隨著時代的發(fā)展,人類各方面的文明都在進步[1]。因此,在能源、資源、人力、物力等方面的消耗都是需要巨額的消費,間接地促進了我國在經(jīng)濟、能源上的發(fā)展水平。與傳統(tǒng)的自動化技術(shù)相比,電子技術(shù)的發(fā)展為自動化機械工程帶來了無限的光輝,不僅促進了機械自動化技術(shù)向高科技方向發(fā)展,傳統(tǒng)技術(shù)與新科技的結(jié)合會快速促進控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用分析,進一步促進機械電子工程工業(yè)的發(fā)展。
一、機械電子工程中控制工程的簡述
控制工程主要是以工程控制為理論,重點結(jié)合當(dāng)代的高科技發(fā)展與革新,以解決自動化機械電子工程中的實際問題為首要目標(biāo),進行機械電子工程中控制工程的研究與分析??刂乒こ淘诳茖W(xué)領(lǐng)域的各個學(xué)科中都有廣泛的利用,不僅可以促進機械電子工程的科技發(fā)展,還能夠有效的加快機械電子在國際科學(xué)市場上的影響力和效益。1、控制工程的產(chǎn)生隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類生活條件發(fā)展壯大,行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展亦是突飛猛進,各領(lǐng)域的發(fā)展都在加快步伐,不僅促進了控制工程在其行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,還間接地促進了科技的進步,因此控制工程在機械電子工程中的運用也隨著時代的進步而進步。比起傳統(tǒng)的工藝工程,當(dāng)代的機械電子工程已經(jīng)在技術(shù)上有了突飛猛進的發(fā)展。傳統(tǒng)的控制工程主要依靠手工工藝的技術(shù),發(fā)展速度慢,工作效率低,不能達到企業(yè)所需的目標(biāo)與需求。而電子計算機的誕生則恰恰為電子機械控制工程帶來了新的挑戰(zhàn),并且再一定程度上為傳統(tǒng)控制工程打下了堅實的基礎(chǔ)。信息時代的發(fā)展與傳統(tǒng)技藝的結(jié)合大大促進了機械電子工程的發(fā)展,沒有信息時代技術(shù)就不可能存在機械電子工程的產(chǎn)生。2、控制工程在機械電子工程的應(yīng)用我國科學(xué)技術(shù)進步速度快,在科技和經(jīng)濟方面的發(fā)展和變化巨大,但我國仍處于發(fā)展中階段[2]。無論是在技術(shù)還是在經(jīng)濟上都與發(fā)達國家相去甚遠,存在不小的差距[3]。因此,處于發(fā)展中國家的中國還是要堅持不懈地進行控制工程的分析和研究。為應(yīng)對這一難題,國家也需要作出相關(guān)努力,對于技術(shù)相關(guān)工作人員要組織相關(guān)專業(yè)隊伍,并由國家提供工作環(huán)境以及工作創(chuàng)造條件,供研究創(chuàng)新者使用,為我國創(chuàng)造出先進的機械電子工藝工程,提高我國在機械自動化行業(yè)的國際地位與國際影響力。
二、機械電子工程的應(yīng)用
當(dāng)今的社會已經(jīng)逐漸形成一個高速運轉(zhuǎn)的流程,效益是一個公司或者企業(yè)、行業(yè)的必備的要素,自動化控制系統(tǒng)因此也得到了廣泛的認可和利用,并且能夠在一定程度上為公司、企業(yè)、行業(yè)甚至國家層面帶來巨大的經(jīng)濟和科技上的效益。因此,控制工程要一直不斷地更新和發(fā)展才能夠在社會市場上立于不敗之地,為社會市場帶來更大的經(jīng)濟效益。1、自動化的集成自動化技術(shù)的集成是控制工程在機械電子工程中的一項重要運用,集成技術(shù)主要通過整合分析對原有的通信技術(shù)以及科學(xué)技術(shù)進行規(guī)整和修改,對其中精華部分進行保留,糟粕部分進行摒棄,使得其中的機械自動化系統(tǒng)變得更加完善與合理,高效地運用于機械電子工程中的控制工程領(lǐng)域內(nèi)。除此之外,想要加快機械電子工藝進程就要充分借鑒國外先進技術(shù),加強與國外的信息交流與科技交流,計算機技術(shù)在機械自動化電子工程中的控制工程的作用非常重要,是自動化技術(shù)的基礎(chǔ),只有加強計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),完善科技的整體設(shè)備與器材,才能有效解決自動化進程中出現(xiàn)的各種問題。2、控制工程發(fā)展前景在未來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展進程中,控制工程的作用會越來越大,在機械電子工程中所占比例會日趨增大,其對于自動化技術(shù)是一項基本技術(shù),是其他學(xué)科和設(shè)計的基礎(chǔ)。隨著世界各國都在加快科技發(fā)展進程,國際之間的科技競爭越來越激烈,只有在技術(shù)工藝上加強才能夠使得控制工程發(fā)展領(lǐng)域越來越廣闊。當(dāng)然,在發(fā)展的同時也要保持環(huán)境的衛(wèi)生,盡量避免噪聲、輻射、環(huán)境等污染的產(chǎn)生,從污染源、傳播途徑、阻斷方式等方面進行考慮,在最大程度生對其進行遏制。只有實現(xiàn)了環(huán)境的清潔,將環(huán)境保護作為首要任務(wù),才能將可持續(xù)發(fā)展進行下去,促進控制工程在機械電子工程中的有益發(fā)展。相關(guān)環(huán)境局負責(zé)人員要加強企業(yè)在環(huán)境衛(wèi)生方面的監(jiān)督力度,禁止污染環(huán)境現(xiàn)象的發(fā)生,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),立即對其進行行政處罰和道德批評。
三、結(jié)束語
隨著時展,科學(xué)技術(shù)發(fā)展日趨成熟,控制工程在機械電子工程中的應(yīng)用越來越廣泛[4]。機械工程師關(guān)系到我國行業(yè)發(fā)展和國際綜合實力的重要的一部分,機械工程的發(fā)展程度直接影響到了我國科技的發(fā)展和國際市場上的地位。因此,只有加快科學(xué)技術(shù)的步伐與進程才會促進控制工程在機械電子工程中的地位與發(fā)展。控制工程的技術(shù)固然得到相應(yīng)的提高,但是也存在著許多不安全的隱患因素的存在,例如,自動化工程的實施為人類生活帶來了惡劣的輻射影響,噪聲污染、環(huán)境污染等等,這些都對人類文明生活等都帶來了一定程度上的負面影響。相關(guān)工作人員只有加強對技術(shù)造成的后果進行清潔處理,才能夠更加有效地加強控制工程的智能化和自動化,使控制工程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性快速提高。相關(guān)工作人員要適當(dāng)提高警惕,加強管理,針對當(dāng)下的現(xiàn)實問題進行強有力的解決措施以及改善方案。
參考文獻
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