时间:2023-01-20 15:28:41
导语:在机械电子工程专业的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
摘要:应用型本科教育的目的就是培养应用型人才,本文分别从机械电子工程专业实践教学的构建、实践教学活动实施、实践教学方法等方面进行了探讨。
关键词:应用型本科;实践教学;机械电子工程
1、引言
机械电子工程专业是通过学习现代机械科学技术、现代测控技术、机电一体化应用技术、计算机应用技术,掌握机械、电子信息和计算机等方面的基础知识及相关理论和方法。学生毕业后可从事现代机电产品与系统设计、开发、应用及技术管理等工作。
在教学方面注重学生的工程实践能力和创新能力的培养,依托光、机、电、计算机、信息控制等方面的综合优势,提供计算机测控系统、自动化仪表及装置、机电工程智能检测、光电转换与通信技术等系列选修课程,供学生自主选读。使学生能综合运用所学知识设计、开发各行业所需的测控系统及测试仪器。兼顾工程科学教育与工程实践训练,以培养个性健全、情操高尚、基础扎实、知识面广、应用能力强、具有创新精神的复合型高级工程技术人才。
2、机械电子工程专业实践教学体系的构建
本专业是机械和电子的综合学科,因此,通过对新形势下机械电子工程专业实践性教学发展的新趋势的分析,应用型教育以创新能力培养为核心的实践性教学体系,其实践性课程和项目设置方面,要注重先进性、开放性、创新性,形成适应机械电子工程专业实践性教学发展的新趋势的多层次、多形态的完整实践性教学体系。
在应用型人才培养中,合理安排实践性教学环节尤为重要,为了培养的系统性、全面性,在实践教学的安排上,应根据每个学期的理论课程的安排,合理的安排不同形式的实践教学内容,以保证实践教学阶梯性和不间断性。根据课程的安排,除了相应课程的实验外,应设置专业课实训或综合性的实训课程,以对当前及先前所学课程的巩固。实践教学内容的安排:①多安排设计性或综合性的实验内容,减少验证性的内容,以充分调动学生的自主性、独立性,激发学生的思维潜能,培养学生的创新意识。②合理设置实训内容,使实训具有系列性、衔接性,尽可能的通过实训培养学生的综合设计能力及团队协作精神。③加强毕业设计的管理,以培养学生的系统性、综合性及项目完整性的能力及项目开发经验的培养。因此在教学平台的设置中,实践教学内容应能够满足应用型人才培养的目标,达到培养目的,根据要求,在实践教学课程的设置中,以小车为载体,从大一机械制图实训开始到大四的机电工程系统实训结束,均以该模块为平台,对学生的图形设计能力,到实物制作能力,小车的驱动,控制等方面对学生进行训练。以能够达到培养目标,培养学生的项目意识和系统控制的设计能力,等所有的实践课程和理论课程完成后,第八学期为学生毕设和生产实习。通过上述的一系列的培养模式,培养出具有科学严谨、自主学习,具有创新精神和实践动手能力的符合社会需要的应用型本科人才。
3、机械电子工程专业实践教学活动的实施
在实践教学内容的实施过程中,首先先基础性教学,实践课内容的安排主要是验证性方面的教学,其特点是对理论课内容的时间实践操作验证;稍深入层次的实践教学主要是综合性、设计性方面的教学即为独立的实践性教学,因此强调实践性项目必须独立设置;再次为系统层实践性教学,主要是探索性方面的教学。即毕业设计、第二课堂、创新性想法的实现。
教学内容的实施:①是机械制图实训:主要为机械图形的手工绘制,训练学生的徒手制图能力。②机电产品认知实训:主要为电器元件的识别、焊接训练、无线话筒及循迹小车的实物装配、还有图形的计算机辅助绘制;③金工实习和电子技术实训:主要内容为:小车车体的制作和基本的金工实训内容的进行、利用数电结合实现小车的控制及车速采集;④检测与控制实训:主要是为小车的智能控制;⑤电气控制技术实训:主要内容为车载机械手、挖掘机及电梯控制系统;⑥机构设计实训:完成前面实训制作出的小车系统,完成小车实物的三维、仿真图,完成标准图形设计;⑦机电系统实训:完成一个综合系统;⑧毕设:完成毕设任务。在四年的实训课程中,涵盖了机械实训和电子电路、单片机、PLC等内容的实训任务,培训学生的机械和电子控制系统的测绘和设计能力。
4、实践教学方式方法
由于应用型本科教育要处理好理论教育与实践教学的配比关系,处理好专业课程的设置与目前人才需求的关系,处理好学生动脑与动手之间的关系。尽量避免水桶式的教育,应还主动学习与学生,让学生根据内容要求独立完成,而不是采用灌输式或机械师教育,而是实践过程中一员。采用此种方法可以培训学生的独立解决问题的能力和创新能力了。同时,多开展一些课外活动,如指导学生参加各种大赛,比如:电子设计大赛、机构创新大赛等,以培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。
5、应用型本科师资队伍的培养
培养应用型人才,对教师的要求也较高,要求教师除了具备较高的理论知识的同时,还应具有较强的实践动手能力,而目前的应用型本科教育中教师的素质即存在较多问题,如应用性学科的教师理论知识水平较高,而教师实践场所和实践机会少,实际经验不足,导致了学生所学知识受限,缺乏实践能力,因此,培养教师的理论与实践相结合的能力,是应用型本科人才培养的关键,只有这样才能提高学生的创新能力和实践能力。
6、结束语
总之,合理处置理论教学与实跋教学的关系。在实践教学中以学生为中心, 坚持理论与实践相结合, 强化学生创新精神和应用能力,培养具有较强就业竞争力的符合社会需求的应用型人才。
(课题为:基于大学生创新能力与综合实践能力培养的教学改革与实践;编号:2011JGZ058)
参考文献:
[1]机械电子工程专业实践性教学的发展趋势及其对策研究.省略/
关键词: 高职机械电子工程专业 实验教学 教学改革
引言
机械电子工程专业的综合性较强,主要内容涉及机械的设计与制作及电子技术的开发。机械电子工程专业知识丰富,所包含的内容多种多样。近些年来,科学技术的快速发展,使得机械电子工程专业的发展前景越来越好。机电系统的智能化发展与自动化发展,让高职机械电子工程专业的教育工作者不断思考实验教学的改革问题。笔者选择机械电子工程实验教学改革作为研究对象具有一定的教育意义。
1.高职机械电子工程专业实验教学现状分析
1.1机械电子工程专业内容精度不足
机械电子工程专业所涉及多方面内容,所以,为了使机械电子工程专业的内容得以丰富,课程设置需要包含机械专业知识及电子专业知识两个方面。一般来讲,理论力学内容、材料力学内容及电路分析等内容都要在课堂中得到呈现。在机械电子工程专业实验教学中,涉及二十多科的专业知识。学生认为学习的科目过多,内容多但又学不到东西。学生无法对如此多的学科进行深入学习,专业能力久久得不到提高。
1.2实验条件不足
对于许多高职院校来讲,进行机械电子工程专业实验教学的难点在于实验教学的条件不足。受到教育经费的影响,许多学生没有进行机械电子工程专业相关实验设备的采购。或者现有的专业实验器材数量不能满足学生实验学习的需求。实验条件不足造成学生的实验学习兴趣不高,无法积极融入到机械电子工程专业的实验学习中,影响学生学习能力的提高。
1.3实验设置的综合性不足
相较于机械电子工程专业理论知识教学,实验教学的课时较少。虽然一部分学校的实验器可以进行综合性实验的设计与设置,就高职院校的机械电子工程专业实验教学内容来讲,许多课程的实验大多为演示性实验或者是验证性实验。在实验学习中,学生只要按照老师的要求完成实验,体会实验的过程即可,没有必要就实验内容进行自主探究。这样的教学内容会影响到学生实验的自主性与积极性,综合性较强的实验是高职机械电子工程专业学生进行自我提高的必要基础。
2.高职机械电子工程专业实验教学改革对策
2.1加强机械电子工程专业教育方案的改革
机械电子工程专业的教育目标是让学生具有与专业相关的理论知识,并且可以将这些理论知识应用于实践中,解决实践问题。所以,高职院校要加强对机械电子工程专业实验教学活动的重视,对人才的培养方案进行改革,促进学生实验能力的提高。机械电子工程专业的内容较多,需要通过人才培养方案的改变平衡学生专业能力的提高。更要从当前人才市场的需求切入,满足学生未来的就业需求。
比如在讲解工厂的电气控制技术时,老师需要让学生了解一些必要的理论知识,更要引导学生利用这一主题进行实验,提高实践工作能力。应用型人才的培养是机械电子工程专业实验教学的重要目标,教师组织学生进行实验,就是在组织学生开展实践活动,促进学生能力的提高。另外,对于那些联系较为密切的课程,教师可以利用实验课的单独设立让学生意识到实验学习的重要性。像电路分析这样的内容与数字电子技术相关内容有密切联系,教师可以针对这些内容进行独立实验课的组建,引导学生形成正确的实验意识,了解与掌握正确的实验方法,促进学生专业技能的快速提高。
2.2加强实验条件的改革
高职机械电子工程专业实验教学改革,需要实验条件的支持。首先,教育部门及高职院校要加大资金投入,为高职院校建立机电一体化实验室,使学生成为实验学习的主人,找到切入点进行实验学习。另外,学校要组织老师进行综合性设计实验的研发,从高职机械电子工程专业的教学内容出发,组织教师开发新的实验,以科研促教学,使学生的头脑得以激活,获得新的学习兴趣点。学校还要加强创新性实验室的建立,提高实验室的开放程度,给予学生更多动手的机会,调动学生的学习积极性与主动性。更要利用不同的创新活动,如机械电子设计大赛等活动,使学生的思维得以开发。
结语
高职院校中的机械电子工程专业实验教学,对于机械电子工程相关的专业人才的培养有重要作用。笔者从高职机械电子工程专业实验教学的现状出发,进行了高职机械电子工程专业实验教学方法的分析。希望相关教育工作人员正视当前机械电子工程专业教学中存在的问题,利用有效的方法提高教学效率,促进学生专业能力的提高。
参考文献:
[关键词] 机械电子工程;应用技术型工程师;人才培养;实践教学
[中图分类号] G640.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)05-0095-04
0 引言
我国高等教育已经从“精英化”向“大众化”转变,作为世界工程教育大国,我国拥有210万名工程师,现役和后备工程师数量居世界首位。但在瑞士的《世界竞争力报告》中,我国合格的工程师数量在参加排名的55个国家中排48位[1]。可见我国的工程教育整体水平不高,这与现行的高等教育人才培养模式有很大关系。目前本科高等教育千校一面,培养的学生缺乏特色,与我国经济转型发展需求不相匹配。2014年4月26日《中国教育报》头版头条刊登了《引导一批普通高校转型,是加快教育综合改革的重要举措――应用技术大学时代如何迎接》一文,文章指出:应用技术大学是国家竞争力的助推器,是现代职业教育体系的关键环节[2]。各高校尤其普通地方院校应该在人才培养模式上与国内知名大学有所区别。作为一所地方院校,黑龙江科技大学应立足本省行业发展,在应用型本科人才培养上做足“应用”,即将技术应用能力的培养作为突破口,通过课程平台体系和实践能力递增实训,将理论与实际有效结合,增强学生的实践能力、动手能力与创新能力。
1 机械电子专业应用技术型工程师的定位
我国本科工程教育定位为工程师人才的培养,工程师可以分为:研究型工程师、设计型工程师、工艺型工程师和管理型工程师[3]。其中研究型工程师属于研究型人才,而设计型工程师、工艺型工程师和管理型工程师属于应用技术型人才。应用技术型工程师应在相应的专业理论知识基础上,具有较强的实践能力,能应用理论知识与技术创造性地解决工程、企业现场实际问题,是连接研究工程技术人员和普通技术操作人员的桥梁[4],主要在生产现场、工程一线、服务管理等岗位上从事技术服务等工作。应用技术型工程师具有实践能力强、上手快的特点,因而对学生的培养应该紧密与市场需求相结合,使他们具有较扎实的基础理论、专业知识和技能、具备较强的实践能力、工程能力和创新意识,提高学生的就业竞争力,使之能在毕业后较快地适应和胜任工作。
2 制定合理的人才培养体系
根据应用技术型工程师培养要求,制定了“理论扎实、技术应用能力强,有技能,强实践”的人才培养规格,以专业知识、工程实践、技术应用为主线,以机、电为两大专业技术知识和技能为支撑,构建了“平台+模块+系列课程”的理论教学体系,搭建了应用技能递增的实践训练体系。
2.1 “平台+模块+系列课程”的理论教学体系
课程体系承载着人才培养的重要使命,是教育理念与人才培养目标相结合的有效载体。根据人才市场对学生知识结构的要求,学校对培养方案进行修订,对理论课程进行优化,改变原来以机械为主、机电为辅的教学理论体系,采用机、电并重的方式,融入大量的工程训练与实践,并与企业联合开展人才培养,突出“应用技术型”工程师的知识交叉与应用技能的培养。采用了“平台+模块+系列课程”的纵向课程培养体系(见图1)。设置了公共基础教育平台、专业教育平台、素质拓展与创新教育平台。这种以工程实践为基础的教育理念,着力培养学生的基本知识、基本技能、动手实践能力、工程技术综合应用能力和创新能力。
2.2 建立模块化课程体系,优化课程内容
课程体系的建立应以培养目标为基础,并且要紧紧围绕市场对人才知识结构的需求对课程体系进行优化。机械电子工程专业涉及的知识面比较广,学生除了需要具备必须的专业基础知识,还需要在一定方向上有专长,才能在就业时占据优势。为此将专业选修课分为三个模块化系列课程,即检测技术、机电控制技术、数控技术,形成了“平台+模块+系列课程”的课程体系。如专业能力模块中开设传感器原理与检测技术、PLC原理及应用、机电设备故障诊断、机电传动、机电设备控制技术、单片机接口及应用等课程。并对课程内容进行调整,将原来重叠和交叉较多的课程进行重新设置。同时,在课程内容的选择上考虑应用技术型工程师应具备的实践能力与应用技术能力,采用案例式、项目式、引导式、探究式等教学方法,增强师生互动,激发学生的学习主动性与参与热情,变被动接受知识为主动探求知识。在学生考核方面,改变以往“理论考评+实验成绩”的简单方式,通过“理论+实践技能”的考评方式来确定学生的成绩,这种考评理论考核占60%,实际操作占40%,在实际操作过程中学生并不是简单地按照实验步骤进行常规实验,而是以小组为单位,以所学理论为基础,自己设计实验并对实验结果进行分析,得出结论。通过这种模块化体系、案例式教学、突出实践的考评方式,可以将专业知识转化为专业技能,从而增强学生解决实际问题的能力。
2.3 搭建能力递增的实践教学体系
实践教学体系应按照学生的认知发展规律进行构建,包括基础技能、专项技能、综合技能、岗位技能四个方面,四个方面是逐步递增的(见图2)。
基础技能模块包括基础课、技术基础课及专业课实验,通过该模块学生可以验证所学理论课内容,使学生对实验仪器设备的正确使用有一定认识,初步培养学生对科学探索的兴趣和能力,树立实践意识;专项技能主要是通过CAD制图、PLC、单片机、Protel实训等,为机电专业技能的掌握打下坚实的实践基础;综合技能主要在大三学年进行,通过课程设计、机器人实训、生产过程调试实训,将所学的专业知识有机结合在一起。充分利用大学生科技活动,让学生在各种专业比赛中利用所学知识解决实际问题,以培养学生理论联系实际的工程意识,提高学生动手能力、应用技能和创新能力,同时可以增强学生与人交往、团结协作的能力;岗位技能可以通过顶岗实习或岗位模拟训练来完成。这个环节以毕业设计为核心,通过与企业科研院所及相关单位工程技术人员联合指导毕业设计,通过实际工程项目来锻炼和提高学生的解决实际现场问题的能力。2013届毕业生中,20人到鸡西建华皮带机厂做皮带输送机机监控系统方面的设计,20人到鸡西煤矿机械有限公司做采煤机截割、牵引与控制方面的毕业设计,25人到哈尔滨煤矿设备厂做煤矿防爆设备的相关毕业设计题目,25人到佳木斯煤矿机械有限公司做掘进机方面的毕业设计,另外30人通过与毕业后用人单位签约的方式到相关企业做毕业设计。为保证毕业设计质量,每名学生由1名企业高级工程师与校内指导教师联合指导。通过形式多样的毕业设计可以锻炼学生实践能力,激发创新思维,从而提高其专业岗位技能。
3 保障措施
3.1 校内实践基地建设
应用技术型人才必须具有扎实的理论素养,同时能够根据现场的实际情况解决具体问题,因此,必须在培养过程中给学生打下坚实的实践基础。加强实验室和实训基地建设,为学生创造实践教学环境。从2006年起,学校对机电训练室进行硬件建设,购买了机器人实训系统、过程控制实训系统、单片机实训包、光机电一体化实训台、Labview虚拟实验系统、五合一综合实训台等实训设备,使机电实训基地的实践功能更加完善,为学生实训提供了必要的场地和实践训练项目,并按照企业的生产工艺进行在线训练,大大提高了学生的实践能力。
3.2 校企深度融合
机械电子工程专业多年来与中国第一汽车集团公司、哈尔滨电机厂有限责任公司、哈尔滨汽轮机厂、鸡西煤矿机械有限公司、鸡西建华皮带机厂、哈尔滨东金沃尔有限公司、哈尔滨特种塑料制品有限公司、鸡西矿务局机电总厂等14家企业建立起稳定的合作关系,每年可接待本专业120名学生进行生产实习和毕业实习。与哈尔滨煤矿设备厂每年开展煤矿专业定点“3+1”联合培养,培养技术应用型人才,缩短了学生的就业实习时间,实现了与企业的无缝对接,得到了用人单位的好评。
3.3 教师队伍的建设
根据“应用技术型人才工程师”培养的特点和要求,教师不仅要理论基础强,同时要具备突出的应用理论解决实际问题的能力,即较强的实践功底,同时教师应该熟悉企业的生产过程,能够成为企业与高校之间对接的桥梁,能够引导学生主动适应企业文化及管理,掌握企业技术研发与市场对接等技能。这就对教师提出了更高的要求,根据学校实际主要采取两种渠道提高教师的实践能力,一是针对现有的教师理论功底强、实践能力弱的问题,分批次选派教师到企业挂职锻炼,通过与企业进行技术合作、项目对接、技术改造等方式提高教师的实践能力,使教师尽快实现“双师型”转变。二是从企业聘请现场实际经验丰富的高级技术人员与管理人员作为兼职教师,负责学生在企业实习阶段的实践能力与职业技能的培养,负责学生向职业人的转变,实现学生与企业的真正对接。
4 结束语
通过几年的实践,学生实践能力、创新能力有了较大提升,获得全国TRIZ大赛、全国航模大赛、全国机器人设计大赛等多个奖项,95%以上的学生参加各种科技创新活动,就业率连年提升,2013年一次就业率达95%以上,20%以上的学生进入全国500强企业。尽管取得了很好的效果,但仍需加强校企深度融合,探索有效的校企联合机制,通过双赢的方式调动企业积极性。另外学生在企业实习期间的保障机制问题仍需进一步探索。
参考文献
[1]崔玉祥,刘颖楠,石华敏,等.创新型工程科技人才培养规格探析[J].中国高等教育,2013,(5):51-53.
[2]董少校,引导一批普通高校转型是加快教育综合改革的重要举措―应用技术大学时代如何迎接[N].中国教育报,2014-04-26(1).
【关键词】硕士研究生 电子创新实验 TRIZ 矛盾冲突
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)03-0013-02
一 引言
随着人类认识能力的发展和知识的积累,创新对经济的繁荣和民族的富强有着越来越显著的决定作用。在知识经济时代,制造业企业的核心竞争力是产品创新设计能力。对研究生来说,今后的竞争力就是创新能力。
随着硕士研究生招生规模的扩大,社会对硕士研究生的需求也在发生变化,相应的硕士研究生培养目标也在发生变化。如何培养具有高层次应用型、实践型、创新型人才这是高校管理层和教学实施环节中的各个主体单位和部门所必须面对和必须认真加以考虑的问题。机械电子工程专业是机械专业中学科交叉的典型学科,对机、电、液等相关知识都有一定的要求,然而近几年,社会上对机械电子工程专业的研究生存在一些看法,认为该专业硕士研究生机械方面的知识不扎实,有关电方面的知识更是短缺,其实这种现象是存在的,这是有悖于机械电子工程专业的培养方案,有悖于培养高层次应用型人才的目标的。产生这种现象的原因,主要是因为硕士研究生在本科期间和研究生期间对电的实践较少,对电方面的实验亲自动手做的机会较少,更制约了其创新能力的发展。
二 TRIZ理论
TRIZ是俄文“发明问题解决理论”的缩写,其英文翻译为“Theory of Inventive Problem Solving(TIPS)”。任何领域的产品改进、技术变革、创新和生物系统一样,都存在产生、生
长、成熟、衰老、灭亡的过程,有规律可循。人们如果掌握了这些规律,就可以能动地进行产品设计,并能预测产品的未来发展趋势。TRIZ正是这些规律的综合。运用这一理论,可大大加快人们创造发明的进程,而且能得到高质量的创新产品。同样我们可利用这一理论来实现开发高质量的创新实验。
三 现状问题分析
硕士研究生的培养与本科生的培养是有所不同的,研究生的理论学习时间是一年,其余两年时间主要是硕士课题研究,这就使得自己的专业水平局限于某个方面,因此,对机械电子工程专业的研究生来说,课堂学习和实验环节是扩宽电知识结构的重要过程,为了在短短的一年时间内争取掌握更多的有关电方面的知识,必须理论联系实际,多做实验,才能提高学习效果,提高实际动手能力从而加深电方面知识的理解。
机械电子工程专业开设的与电相关的课程一般包括《现代控制理论》《机电系统检测与控制》《计算机控制及接口技术》《工程测试与信号处理》《数控技术》等,这些课程都涉及信号检测、信号处理、信号辨别、算法处理、输出控制等内容,通过传统的实验箱装置实现这些内容的实验是有难度的。主要存在以下问题:第一,目前关于电子开发的实验箱数目有限,价格昂贵无法实现人手一套,并且各个模块相互独立,无法形成一个完整的闭环控制回路;第二,实验所用技术虽然基础但较落后,无法适应技术的发展趋势,作为本科的基础教学实验可以满足,作为硕士研究生的应用型教学实验却存在一定的差距;第三,实验箱的实验与实际应用开发还存在一定的差距,作为硕士研究生的研究学习,目的是为了今后更好地进行科研工作、开发产品等,所以,硕士研究生的实验应更加的接近实际应用;第四,实验内容单薄、僵化无法开发硕士研究生的创新思想。传统实验箱没有留有扩展接口,只能做实验箱上固有的实验,不利于硕士研究生的创新培养。
因此,大部分课程实验无法完成或部分实验停留在演示阶段上,使得硕士研究生无法深入了解更深层次的内容,与实际应用脱轨。如最基础的接口应用、基本的通讯实现大多停留在理论阶段,没有进行实质性的编程操作,对于算法如经典的PID控制算法也没有进行过实验和深入的了解,从而在今后的课题中涉及到该内容的知识感到无从下手,市面上的产品非常昂贵,所以,开发一个既能满足以上课程的基本实验要求又能贴近实际应用的先进的电子实验教学平台很有必要。
开发什么样的电子实验,既可以满足硕士研究生的学习,又能满足其的科研,且不能与当前的技术脱离太大,成本较低,成为我们所要解决的主要问题。
四 利用TRIZ求解
利用TRIZ理论的矛盾冲突矩阵求解。首先找到矛盾问题,也就是先进的、良好扩展性的电子实验平台与可操作性、低成本构成了矛盾。
技术冲突与相应解决原理的确定
冲突确定 先进的技术、良好扩展 高成本、操作复杂
标准工程参数描述冲突 NO.36装置复杂性 NO.34可修理性
(能够创新)
用发明原理解决问题 NO.1:分割
NO.13:反置
如上表所示,选用先进的技术、良好扩展但这样造成成本高、操作复杂。选用“No.36装置复杂性”“No.34可修理性”来描述这一冲突。选择“可修理性”是为了能够让硕士研究生在该实验中充分发挥自己的创新思维,可以改变实验平台的原有实验,达到创新的目的。选用发明原理“No.1:分割”来解决这一冲突,即把复杂功能模块分割成简单功能模块。
五 根据分割远离设计实验平台
根据分割原理设计实验平台,框架见下图:
电子平台组成结构
上述功能是一个相对完整的平台,采用了模块化设计,硕士研究生在学习各个功能模块的同时,也可以根据自己的相关课题进行裁减,以满足自己课题需要,相当于学习和科研并行。
MCU的选择很重要,由于先技术的不断更新,MCU的功能越来越强大,越来越完善。基于51内核的MCU仍然专有主导地位,因此在该开发平台上仍然选择51内核的MCU。该开发平台选择C8051F020,该型号单片机集成了AD、DA等功能,具有很强的代表性。
通讯是现代电子产品必不可少的功能,在该平台上集成两种通讯方式:RS485和RS232。这是在工业产品中应用较多的通讯方式。
仪器的网络化将是今后的发展趋势,因此在平台上扩展了网络接口,采用CP2200芯片,Silicon Laboratories公司推出CP2200,是业界体积最小和效能最高的单芯片以太网控制器可以提供目前应用最广泛的局域网技术。CP2200最多能将所需的电路板面积减少90%,同时让系统成本和复杂性减至最少,相对于RTL8019以太网控制芯片来说,更容易将嵌入式以太网功能导入各种产品。
因为该平台除了提供硕士研究生学习外,另一个重要的任务就是帮助其进行课题研究,为了不同课题的开展,所用功能也不同,因此必须留有扩展的接口,方便其进行扩展以满足课题的需要。
因此,通过该平台,硕士研究生能实现电子产品的完整开发,从程序编写到程序下载程序到程序调试等完整的步骤,因为对于电子产品来说,程序是灵魂,硕士研究生可以把更多的时间放在程序的编写和算法的研究上面。
六 结论
第一,运用TRIZ理论的分析工具与知识库工具,不仅可以帮助设计人员克服心理惯性、有限知识等因素对创新方案形成的限制,系统地进行产品创新设计,还能够帮助老师进行实验创新。第二,TRIZ理论已形成一套较为完整的理论体系,有很好的逻辑严密性和操作程序性,易于应用。
论文摘 要:根据高职机械类专业电工电子技术课程教学中出现的问题,针对高职学生的特点,从教学内容的选取,教学方法、教学手段、考核方法的改革,理论与实践更好的融合等方面进行了分析、总结。
电工电子自问世以来,已经延伸到社会的各个领域,机械类产品也慢慢的过度为机电一体化产品的方向发展,社会对机械工人的要求也从机械类单一工种,转变为机电类复合人才的要求。因此,电工电子已经成为机械类专业的一门重要的基础课程,而且是一门理论性和实践性都非常强的基础课程,本文针对应如何使非电类机械类专业的高职学生在学习“电工电子技术”上,既能够满足专业和职业能力的需求,又不是像本科教育那样,立足打好深厚基础。根据高职学生的特点,重点以实践、应用为主线来进行教学改革。
1 存在的问题
(1)理论与实践脱节。传统的教学方式是理论教学与实践教学是分开的,而且理论知识往往过分追求教学内容的系统性与完整性,这就忽视了“电工电子学”作为应用学科的实用价值,使学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程的目的和意义,不但给学生的学习造成很大困难,也影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。
(2)教学方法陈旧古板。教学方法基本上采用“老师讲,学生听”的灌输方式,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉不适应,课堂教学讲得过多过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,这样导致学生始终处于被动状态,无法激起学习的兴趣和热情。
(3)考核方式单一,内容片面。电工电子学”课程的考试方式采用闭卷笔试,内容主要是理论知识。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职学生的特点。
2 改进措施
(1)课程整合和优化。
打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现出高职教育的特色。以实际应用能力培养为主线,精减教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。
实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识在专业中的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与应职岗位相一致的教学内容。从应职岗位需要出发,将各课程的知识与技能有机地结合起来,增加实用性和针对性,删去一些与今后工作关系不大的枝节。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性,三极管内部载流子的传输情况。而在实践中,只有从事专门研究的人员,才可能用到这些原理知识,对于以培养应用型人才为主的高职学生,重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对于电子电路应强化集成电路方面的内容,特别是集成电路的应用。对难度较大,求解过程复杂的例题、习题进行删减。
(2)加强与专业方向的对接。
大部分机械类专业均开展了电工电子课程,但专业方向不同,学生所需知识的侧重点也有所不同。电工电子是专业基础课程,一般在大一第一学期就开设了此课,学生对专业的认识还不够了解,教师给不同专业的学生上课时,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾与后续课程的联系。并且课程内容按不同专业编排,采用灵活的组合方式,以适应不同学科、不同学时和各层次学生对课程深度和广度的要求。比如,针对数控类专业,教师可以结合数控机床的定位系统,讲解数字电路中数模、模数的转换;针对汽车专业,教师可以结合汽车测速装置的工作原理,讲解计算器的功能。
(3)课堂教学方式灵活多样。
高职学生基础相对薄弱,教师应根据学生的实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生能克服厌学心理,鼓励帮助学生树立自信心,提高学生的学习兴趣,促进求知欲。对于理论性较强的内容,教师要耐心对待学生,引入各种案例,多讲多练,反复强化重要的知识,不讲则已,讲的就务必使学生掌握。
(4)充分利用现代科技,拓宽教学手段。
抽象的电工原理讲解起来容易觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电介质的极化、电容的充放电等,若能合理巧妙使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像,直观的实物模型和幻灯片、投影,生动详尽、图文并茂的教学课件,让学生学习起来兴趣盎然,使教学过程缩短时间,尽可能增加信息量,开拓学生视野,进一步深化了对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数,又要增加课堂信息量的教改形势,同时培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源教学是最有效可行的方法之一。在校园网络上向学生提供电子教案、网络课件等网络教学资源,利用网络进行答疑,接收学生反馈意见,更好地与学生交流。学生可以利用网上试题库,在网上随时进行自检自测。我们目前已具备的资源有:电子教案、多媒体课件,网上实验室、精品试卷、习题库等,极大地提高了学生的学习兴趣。在理论教学中引入eda技术,来改善教学质量,使理论分析得以验证。对于一些比较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多电工电子的概念需要通过实验以阐述和验证。在课堂讲解内容涉及需要实验演示电路时,调用事先建立的eda电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。例如,在讲解基本放大电路的静态工作点对输出波形的影响时,要通过实验来加以验证。实验教学中引入eda技术,可以解决三个方面的问题:一是实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察得到,借助eda技术,可以方便观察;二是在电工电子实验中,将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,完成仿真设计后,再在实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;三是可以进行虚拟的仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计作品。
(5)理论教学与实践教学相结合。
电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。但是学生到工业、企业中实践的机会很少,从而无法了解工业、企业中是如何进行具体工作的。
为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关电路。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。教学所选实训项目应与机械专业建立联系,这样的学习方式会极大地激发学生学习理论的动机。
此外,实践教学场所按照职业活动环境来布置,突出其职业性的特点,同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,来强化学生职业技能训练和职业素质训导,着重要求学生要有一丝不苟、严格认真的工作作风。
(6)建立以能力为中心的课程考核体系。
改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程,与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等形式。不同内容采用不同的考核形式,如考基本理论采用闭卷的形式;考实训采用项目制作的形式,根据学生态度和动手操作能力,现场综合评定学生的实验实训成绩;对于综合分析和电路设计采用开卷的形式;平时的作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告;使评分方式科学化。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成,为了充分调动学生全程参与学习,使学生把注意力转移到日常学习中,扩大平时成绩和课程测验的比例,具体是平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,在平时测试和实验考核中,改革记分方式,实行实质性评价,一些考核按照abcd级制度评分,淡化分数,促进学生的全面发展。
注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。
3 结语
机械类专业的电工电子课程教学改革是一项长期的工作,经过多年的思考与经验积累已初有成果,在以后的改革中,是该课程更加的理论与实践相结合,更具有鲜明的特色,真正的实现做中学,快乐学习。切实减轻学生学习负担,提高学生的学习兴趣。
参考文献
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[3] 谢迎春.项目教学法在电子技术课程教学中的研究与实践[d].浙江:浙江师范大学,2007:44.
目前机电一体化的进程不断加快,其发展趋势如下。
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。
4结束语
关键词:机械电子;电子工程;机械设计
中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:
传统的机械工程与现代的电子工程通过信息技术有机的结合起来,形成了现在的机械电子工程。随着人工智能技术的不断发展,机械电子工程由传统的能量连接、动能连接逐步发展为信息连接,使得机械电子工程具有了一定的人工智能。
1. 机械电子工程的简介
1.1机械电子工程的产生
随着时代的进步和科学技术的发展,越来越多的新生事物都在这一过程中产生,而机械电子工程正是这么多新生事物里的一大重要工程。机械电子工程是很多的学科和技术穿插的结果,因此机械电子工程从一产生就具有复杂性,机械电子工程的复杂性也是由它本身的产生过程决定的。首先,机械电子工程的产生的基础是机械工业的产生,在原始社会时期,人们的生产方式主要是以手工为主,而社会的发展和人们的无穷追求就促使了人们想改变这种局面,这个时候机械工业就应运而生。而随着社会的进一步发展,单一的机械工业无法满足人们的欲望,在单一的机械工业发展到一定时期时,信息时代到来了,信息时代的到来就促使了机械工业要向机械电子工程发展。从这一过程我们就可以看出,机械电子工程的产生是时代的产物,没有信息时代的推进,机械电子工程也不可能产生。
1.2机械电子工程的特点
机械电子工程是信息时代的产物,因此机械电子工程较之于传统的机械工程来说具有很显著的特点,以下是机械电子工程的显著特点:第一,机械电子工程的产品外貌比较独特。机械电子工程是信息时代的产物,因此具有很强的信息时代的特色,比如说具有现代化的时代特征,在进行机械电子工程的产品外貌设计时,机械电子工程的产品外貌设计师会把一些具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中。对于这一点来说非常的重要,只有把具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中,机械电子工程才会与传统的机械工程有一定的区别;第二,机械电子工程的产品结构比较简单。任何的设计都应该遵循设计简便的设计原理,而机械电子工程产品的结构设计也不例外,也要遵循结构简单的设计原理,这一点非常的重要。机械电子工程的产品设计只有设计出比较简便的产品,它才会受到广大消费者的关注和欢迎,但在传统的机械工程的产品设计中,很多的传统的机械工程的产品设计师并没有注重这一点,都忽视了机械工程的设计应当遵循设计简便的原理这一问题,这在一定程度上也反映了很多的传统机械工程的产品设计师的素质比较低下这一问题。而在传统的机械工程的产品设计领域也存在着这样的问题,很多传统的机械工程的设计师进行的设计太过于追求设计简单,而忽视了机械工程的结构设计具体功能的实现,他们误解了设计的简便性,他们简单地把设计的简便性理解成设计的简单,这一问题直接造成的后果就是设计的任务没有很好的完成,也就是没有实现设计的根本目的,没有达到设计的功能要求。
2. 机械电子工程的发展
2.1机械电子工程的初期发展时期
在人类历史上,外国人举办了很多次的机械电子工程的交流会,在初期的机械电子工程的交流会中,外国人第一次把结合了信息时代元素的机械工程称为“机械电子工程”,机械电子工程在这一时期得到了很多人的重视。人们应用这一时期的机械电子工程去做了很多的研究,这一时期的机械电子工程还是处在一个相对比较落后的发展时期,各个方面还相当不成熟。
2.2机械电子工程的滞后发展时期
一个新生事物的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是任何一个新生事物的出现和发展过程所无法避免的,机械电子工程对于新时代来说也是一大新生事物,对于机械电子工程来说,机械电子工程的出现和发展必然会经历很多的挫折,这是无法避免的。科学家们在机械电子工程的初期发展时期之后,对机械电子工程的研究力度不断地加大,对它的研究领域不断地扩大,而研究力度越大,机械电子工程的问题也就会越来越多,对于很多的科学家来说这是一个很大的难题,因为要研究机械电子工程的各个因素,科学家们不仅要研究传统的机械工程,还要研究信息时代赋予机械电子工程的时代元素,而对于这些因素的研究对一个机械电子工程师来说要求很高,机械电子工程师不仅要对传统的机械工程进行一定的研究,而且要对新时代下的信息化元素进行深入的学习,只有充分地做到这两点,我们的机械电子工程师对机械电子工程的研究才会有所进步。而这一时期的机械电子工程师却没有满足这两个要求,这一时期的很多机械电子工程师对传统的机械工程颇有研究,但是对于新时期的信息时代的知识确是很欠缺,他们也并没有对新时代下的信息化元素进行深入的学习,而是对新时代下的信息化元素采取逃避的方式,在这一情况下,机械电子工程也不会得到发展,只会处在滞后时期。
2.3机械电子工程的平稳发展时期
在经过一段时间的滞后发展时期之后,很多研究机械电子工程的科学家都觉醒了,他们在寻求一种进步,而要使机械电子工程得到长足的发展,研究机械电子工程的科学家们就必须加强对传统的机械工程的研究力度和对新时代下的信息化元素进行深入的学习。研究机械电子工程的科学家们的觉醒使得机械电子工程在新时期下得到平稳的发展。
3. 机械电子工程的应用
随着社会的进步,人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域不断地扩大,对于传统的机械工程来说,它的应用领域受到了极大的限制,传统的机械工程仅仅只是应用在一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而随着时代的进步,这些比较低级的和要求不是很高的基础领域会逐步地淘汰,机械电子工程将会取代传统的机械工程,它的应用领域正好可以弥补传统的机械工程的不足,机械电子工程的应用领域不是一些比较低级的和要求不是很高的基础领域,而是经过改造的比较低级的和要求不是很高的基础领域和一些比较高级的领域。笔者相信,随着时代的发展以及人们对机械电子工程的研究力度不断地加深,机械电子工程的应用领域将会更广更大。
4. 结语
在现在的社会状况下,我们对机械电子工程的研究越来越重视,它并不仅仅是一门学科的研究,对机械电子工程的研究更重要的是对我们现实生活的重大意义。我们应该意识到对机械电子工程研究的投入极为重要,对机械电子工程的研究有了很多的发展,其作用的领域也是越来越广,其发展的作用不容忽视。机械电子工程的发展还有待于研究机械电子工程的科学家们的共同努力,研究机械电子工程的科学家们只有不断加强对科学知识的学习,他们对机械电子工程的研究才会更加的深入。笔者相信,通过研究机械电子工程的科学家们的共同努力,我国的机械电子工程一定会蓬勃发展。
参考文献:
[1] 傅丽凌,杨平.机械专业综合型试验平台的建设(J).电子科技大学学报社科版,2005,(7).
一、我国机械电子工程行业发展的现状
我国机械电子工程行业已经成为我国经济发展的支柱,它作为社会经济和技术高度发展下的产物,是衡量我国对外贸易和国际影响力的一个重要的标志。近年来,机械电子工程行业的全面发展,涉及到我国各个行业领域,成为了我国国家政策和重点扶植的行业。经济全球化的发展更是为我国的机械电子工程行业提供了发展机遇,带动了我国对外贸易总值,成为推动我国经济增长的主要力量。随着我国机电系统的逐步成熟和稳定,在发展和壮大的过程中,更加的多元化,发展方面更加明确,在促进国民经济和对外发展方面都具有巨大的影响。机械电子工程行业的快速发展,技术的不断进步,使我国机械电子工程行业在国际中的竞争力也在不断提升,据数据显示,我国的对外出口机电产品正在逐年的增加,出口总额不断的提升,使我国成为机电出口产品的大国之一,为我国机电行业的提供了更多的发展空间和更广阔的发展市场。
二、我国机械电子工程行业在发展过程中存在的问题
第一,行业的关联度减低。我国的机电业发展市场集中,产品结构单一,使机电产品在发展中存在很大的风险性,容易受到影响和波动,特别是从长远的发展角度而言,市场和结构的单一都不利于行业的发展和创新,久而久之,也会导致其国际竞争力的降低。第二,自主创新能力欠缺。我国机电行业以大中型企业为研发主体,但这些企业对于自主创新和产品的研发重视度不够,对于资金的投入不够,使行业发展确定资金保障和创新基础。第三,人才的缺乏。受我国机械电子工程行业发展时间限制,在人才的培养和利用上还存在着很大的问题,人才的缺乏将会直接导致行业发展局限性。人才在机械电子工程行业中是主导者也是实施者,是技术的研发者和创新意识的构造者,对于产业的发展起着觉得性的作用。机械电子工程行业在发展的过程中,各个方面都需要人才的参与,人才是保障其行业持续、稳定发展的基本因素,对于提高产业发展技术,促进产业市场竞争力的提高都起到十分重要的作用。
三、我国机械电子工程行业未来发展的趋势
随着科技水平的提高和社会经济的发展,我国的机械电子工程行业的发展也取得了长足性的进步,进入了一个新的发展阶段。在未来发展中重视专业深度的培养,摆脱发展的局限性和单一性,积极的培养复合型的人才,为机械电子工程行业在未来的技术发展和科学研究中提供更多的人才支撑,以适合未来对机械电子工程行业发展的需求,满足市场的变化,提高市场经济的发展和国际市场的竞争力。
【关键词】机械工程;人工智能;关系
1.前言
随着科学技术的飞速发展,相对于传统机械工程的发展过程来说,机械电子工程的起步是较晚的,但是在后者的发展过程中,这两种产业在不断的融合,在一定程度上使得新型的机械电子工程得到了更好的发展。而且在信息化时代的推动下,人工智能在相关技术支持下也取得了很大进步,所以,在我国大多数机械电子工程产业上有许多方面都运用了人工智能技术,这也大大地解放了劳动生产力,让机械生产变得更加自动化、智能化。
2.机械电子工程
机械电子工程是集机械、电子、自动控制、检测、传感、信息处理、人工智能等技术为一体的一门综合性学科,在这个产业里所包涵的种类和技能也是非常的广泛,而且专业程度也是相对较高的,它不是一门独立的体系。机械电子工程在设计过程中一定要遵循以机械工程为主要核心,一切的设计理念都要围绕着机械工程展开,在此基础上还要将计算机信息技术以及电子工程等多方面的技术运用到相关产业的生产当中,这样才能在一定的程度上把设计工作做到科学的处理。而且还满足了在系统的配置以及目标设计等各个方面的设计要求。相关的设计工作者在设计期间要合理的将机械工程板块做到科学的处理,然后进行板块化综合起来,这样不仅可以充分的将每个板块的优点发挥出来,同时也做到了让设计工作能够顺利进行下去[3]。在目前的机械电子市场,所设计的相关机械电子产品在结构上相对比较简单,在使用方面比较单一,所以不需要使用太多的元件来组装,这样也更好的将产品的性能有所提高,而且在体积和重量上也做出了很好的优化,消费者对于这样的设计也就很容易接受。
3.人工智能的发展史
众所周知,人工智能概念提出的时间是比较久的,而且发展过程较为漫长,在这一发展的过程可以分为以下五个阶段。第一个阶段就是萌芽阶段,其主要体现在第一部计算机的发明,这个阶段主要是为以后发展奠定了理论基础[4]。在此基础之上,人工智能发展的第二个阶段,就是人们开始使用人工智能这个新的名词,相关的科学家也给出了确定的定义。但是在这个过程当中人们发现让人工智能去模仿人类的思维方式还是存在一些问题,这就是人工智能的第三个阶段,挫折阶段。然后就是第四个阶段,这个阶段人工智能取得较好的发展,在各国科学家共同努力和合作下,人工智能也步入了知识基础的发展阶段,许多方面的知识也应用到了这个领域上,这让人工智能在实际的生产当中取得了很大进步。第五个阶段就是平稳的发展阶段,这个阶段里互联网技术已经相当的普及,同时也改变了人们的生活方式。
4.机械电子工程和人工智能的特点
机械电子工程具有综合性和多层次性的特点。机械电子工程是将电子技术、机械技术、计算机技术以及微电子技术相结合的一项极为复杂的学科。具有较强的综合性。从另一个角度讲机械电子工程将多种学科的产品进行较为完整的整合,是将各种系统进行相互的联系,对其采用较多控制的方式,来达到生产的系统化目标,具有多层次性。人工智能本质上是人类思维方式的模拟。人工智能是一种数据处理、知识处理和数据符号的系统。随着科学技术的不断发展和前行,人工智能已经有先进的信息处理、整合的高效作用,所以该技术能有效地促进现代社会发展的速度。
5.机械电子工程和人工智能的关系
5.1人工智能在机械电子工程中的应用
人工智能所涉及的领域较多,在当前的机械电子工程中也已经占据了十分重要的主导地位。人工智能技术对目前大型设备机械进行了较好的自动化控制,提高了信息系统的准确过程,降低了不稳定性。在对电子工程进行计算的过程中,人工智能信息的处理主要采取的方法为解析数学法,此方法的实现主要是依赖于神经网络系统和模糊推理系统的支持。在机械工程的实际使用中,人工智能系统可以对人脑的结构进行模拟,可以分析系统输出以及输入的信号,这有助于数字的信息化处理,将参考值的可靠性提高。模糊推理系统一般是将人的推理逻辑进行模拟,通过数字的排列方式完成实际的函数程序,对于机械系统所发出的信号进行较好的分析。目前这种技术已经在实际的生产过程中得到了极为广泛的应用与发展。人工智能的神经网络系统可以对收到的信号进行自动分析,同时自动识别和处理,保证电子系统进行储存和整理,从而使得总体的智能化水平得到了综合化的发展。智能化技术的应用,使具有相似性的部件统一融合,对于机械系统的运行效率有较好的保障,同时简化了数字运算的程序,达到了对系统优化的目的与成果。两种通过人工智能建立的系统,都可以对生产过程中的效率得到提升,增大机械操作中的网络意识,建立起更加有效的网络系统。
5.2人工智能在机械电子工程领域应用时存在的问题
机械电子系统由于在运行时会存在一定的不稳定性,所以造成机械电子系统在输入和输出之间的转换也就存在一些问题。在这种状况下通过数学模型的建立,可以通过人工智能的应用来达到对传统知识学习更新的目的,在相关技术不断成熟的状态下,利用人工智能对机械工程进行更新的做法将会越来越普遍,相关人员必须加强重视。传统机械电子工程的应用是非常简单的,但随着社会的不断发展,机械电子工程所涉及问题的难度以及复杂程度越来越高,系统在对问题处理的过程中会通过对多种系统的配置来达到对信息类型进行区分的目的,就目前人工智能在机械电子的应用状况来看,还存在不确定因素,人工智能在机械电子工程中的应用主要是建立在网络系统的基础上,这决定了人工智能无法通过一般的应用方法在机械电子工程中实现应用。而应当将网络系统进行人工化指令转变,才能实现智能控制。所以,不同的人工智能在机械电子工程中的应用还是存在一定差异性的,这种差异性正是人工智能的重要特点之一。如果相关技术不能够对网络系统进行有效的描述,或者不能在系统资料库建设过程中对数学进行严密的分析,那么在分析过程中所产生的错误将会直接对网络系统的建立产生影响。总而言之,加强人工智能信息服务建设的推进是确保机械电子工程能够顺利进行的重要前提[6]。
6.结束语
随着科学技术的飞速发展,各个学科之间也逐步的形成了相互融合的趋势,这就为机械电子工程和人工智能的相互融合提供了一个大的环境,也为这些技术的发展提供了更好的发展空间。人工智能和机械电子工程的发展都会更好的服务人们的生活。
参考文献
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[3]吴宝强.机械电子工程与人工智能关系探究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(22).