机电一体化与机电一体化教育

摘 要在技术人才严重缺乏的情况下,学校要想提高自身的影响力,并得到长期的发展,就需要根据市场需求来安排教学科目,并设置相关专业.随着机电一体化涉及范围的扩大,我国只有重视机电一体化教育,不断培养这方面的人才,才能够为国家的发展提供不竭的动力.对于开设这一科目的学校和教师来说,必须要提高自身的使命感,以培养学生为目的,做好机电一体化教育.

关 键 词机电工业；机电一体化；高职

中图分类号：G710文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）06-0070-03

机电一体化又可以称之为机械电子学.在科学技术的带动下,现阶段世界上所应用的机电一体化技术主要是将机械与微电子技术联系在一起而形成的一种技术.在市场需求的带动下,越来越多的技术类院校都将机电一体化作为学生的主修课程.本文就通过介绍机电一体化的构成以及其应用范围,来详细探讨机电一体化教育.

1机电一体化的构成

通过对机电一体化的了解可以得知,机电一体化结构中主要包括机械本体部分、传感部分、驱动部分、控制及信息处理部分、动力部分和执行部分几个要素.

1）机械本体部分类似于人体的构架,这一部分是保证整个系统正常运行的基础和依托,主要包括框架、机身和机械连接等.

2）机电一体化结构中的传感部分类似于人体的主要感官,在系统运行过程中,传感部分能够对运行过程中需要用到的各类参数和状态进行详细的检测,并将这些数据变为易于识别的信号,之后传输到处理单元进行信息处理,这样就能够产生所需的控制信息.传感部分一般由仪器仪表和传感器等组成.

3）驱动部分类似于人体的肌腱,肌腱能够在大脑的支配下完成四肢的运动.

4）驱动部分在控制信息的引导下也能够充分发挥其功能,完成各类任务和动作.

5）控制及信息处理部分类似于人脑,控制和引导全身进行运动,同时进行思考和判断,控制及信息处理部分能够将各个传感器中的信息进行集中、分析、加工和存储,之后根据处理结果来发出相应的指令,这样就能够控制整个系统的运行状态.控制及信息处理部分一般包括可编程序控制器、逻辑电路、计算机、控制装置、计算机外部设备、转换和接口等.

6）动力部分类似于人体自身制造的能量,这些能量能够维持人体的正常运动.动力部分也能够为系统的运行提供充足的能量,它作为系统的驱动执行机构,能够保证系统的正常运行.

7）执行部分类似于人体的四肢,四肢能够在大脑的指引下完成工作任务,并根据具体的信息和指令来发挥自身的功能.执行部分属于运动部件,其中包括机械、电液和电磁等.

2机电一体化的应用范围

数控机床从数控机床产生及发展的过程来看,其功能和控制精度都达到了一定的水平.数控机床一般被分为模块化、总线式以及紧凑式几种主要的结构,这种体系结构的主要特点是多CPU和总主线.同时数控机床也彰显出开放性的设计特征,也就是数控机床的硬件体系结构和功能模块具有较好的兼容性和层次性,能够尽可能地保护和提高用户的使用效益.数控机床的系统能够根据车间需求来应用编程技术,并实现加工过程的动态仿真,同时还引入了诊断和控制类的智能机制.数控机床在发展的过程中还应用了大容量的存储器,并将软件进行模块化设计.这种方式不仅增强了数控技术所具有的功能,也提高了CNC系统所具有的控制能力.现阶段的数控机床系统基本实现了多级网络功能,大大增强了系统构成复杂的加工能力.

工业机器人机电一体化技术还应用于工业机器人中,当第1代机器人问世时,它们只能够进行简单的运动,本身缺少灵活性,也不能较快地适应工作环境.在第2代机器人问世以后,其所具有的传感元件更加先进,并且能够根据作业环境和对象来提出相应的信息,在经过计算机的分析和处理以后,机器人能够进行简单的判断,进而保证自身能够更好地完成任务.工业机器人的这次发展代表着自身功能的完善,并预示着工业机器人将会变为一种实用性的工业技术.第3代机器人是智能化的代表,其具有较多的感知功能,能够独立完成较为复杂的判断,能够独立完成任务.这一发展主要归功于第5代计算机的应用.

3机电一体化教育

增加招生数量对于高职院校来说,机电专业是一门比较基础性的学科.在教育市场化的变革下,许多教学质量高的高职院校都成为竞争中的获胜者.从现实情况来看,大部分职业学校学生的文化课水平不能和普通本科生的成绩相比,学生进入高职院校的目的都是获取一技之长.在这种观念的影响下,学生就读高职院校的目的更多倾向于学习理论知识和实践经验.而机电一体化专业恰恰就是迎合这一学习目的而产生的,机电一体化能够锻炼学生的动手操作能力,帮助学生积累更多的技术和经验.要想保证机电一体化教育的发展,学校必须正视自身的办学目的,并通过增加招生数量的方式来增强机电一体化专业的发展.在机电一体化教学过程中,教师可以根据高职院校实践能力强的特点来安排教学,这样更容易让学生接受知识,并掌握更多的专业技能.

紧跟时怎么发表展趋势机电一体化主要依靠科学技术的发展而进步,所以在机电一体化教育中,也应该根据机电一体化知识的变化来革新教学内容.如在课程选择、专业设置以及教材编写方面,都应该采用动态的方式进行管理.科技的发展促进了知识的发展,所以在机电一体化教育中,需要根据现阶段市场以及技术的需求来调整教学内容.在这个过程中,教师起到至关重要的作用.

教师作为机电一体化知识的主要传授者,首先应该提升自身的知识含量,扩充自身的知识内涵,不能满足于现有的水平,应该迎合与时俱进的思想来完善自我.教师在平时可以通过互联网、书籍、杂志以及学术交流的方式来改进自身的不足,对教学中有所欠缺的内容加以补充和调整,并且与时俱进地学习最新知识.这样才能保证在教学过程中能够将最新、最优质的知识传授给学生,进而达到提升学生素质的目的.作为学校来说,平时应该多听取教师的意见,保证机电一体化专业的课程设置、教材选择等内容易于学生接受,并且能够取得较好的教学效果.由于机电一体化涉及的范围较广,对于一些教学条件有限的学校来说,不可能达到最为完善的教学水平,所以这些学校应该在教学过程中了解教学的重点以及次要的教学内容,这样才能使学校的资源发挥最大的效果.

重点培养学生的实践能力人才已经成为企业之间竞争的主要因素,所以用人单位在挑选毕业生时,一般都会选择实践能力较强的学生.针对企业对人才的这一需求,学校在培养学生的过程中,一定要将培养学生的实践能力作为重点,同时还应该让学生具备自学、思维、综合运用和分析等多种能力,让学生无论在课上还是课下都能够不断提升自己,这样才能使学生达到全面发展的目的.教师在授课的过程中,也应该根据学生的年龄特点以及兴趣爱好来设计新颖的题目,通过这种方式来提高学生的积极性和主动性,让学生能够自主地投身到实践过程中,改变学生以往被动学习的态度,这样就能够取得事半功倍的效果.在这个过程中,教师可以引导学生利用现有的知识来解决问题,同时也可以鼓励学生进行创新思维,充分发挥自身的创造性,大胆扩展设计思路,通过这种方式,可能会取得意想不到的教学效果.学校也可以定期组织动手实践大赛,让学生发挥自己的聪明才智,将学过的东西融入自身的创造力,将创新性的设计展示给大家.在这个过程中,学生不仅能够感受到自身的价值,同时能够感染周围的学生,最终形成一种积极的学习氛围,进而促使整个学校学习水平的提高.

在教学中了正确把握“机”“电”之间的关系在数字化时代的背景下,学生要想学好机电一体化专业,不仅需要完善有关电的知识,同时还需要学习计算机、电接口和自动化等技术,还应该正确把握“机”“电”之间的关系.在学习的过程中,应该遵循“以机为主、以电为用、机电结合”的基本原则,对原有的课程内容进行提取和加工,并根据实践需要来建立综合性实验室.在设置机电一体化课程时,应该保证学科的综合性,将机械技术、仿真技术、计算机技术、光电技术和控制技术结合在一起,在此基础上来优化和调整专业知识教学体系.机械电子工程专业重点研究的是工程设计,需要将控制、计算机和微电子等融合在机械制造中.机械电子工程专业中主要体现的是机、电、光的结合,并且需要研究和设计机械控制、状态检测和测量等内容.

改变现有教学观念及制度要想实现机电一体化教育的发展,就应该将学生作为教学的中心,以市场为导向来开展教学活动.学校需要任用具有一定学识和资历的教师担任机电一体化专业的授课教师,并且可以通过福利待遇的方式激发教师的教学积极性.

对于教师来说,应该将教书育人作为自身教学的基本准则,同时应该根据时代的发展变化来革新自身的知识结构.在时怎么发表展的洪流之下,教师只有抓住这一机会,与学生共同努力,才能够使学生的素质有所提高,同时也能够促进机电一体化教育的发展.

4总结

综上所述,要想使机电一体化教育取得新的突破,除了要了解机电一体化构成和应用范围,还应该做好机电一体化的教育工作,通过这种形式来促进机电一体化技术的扩展.在机电一体化教育不断发展的同时,除了科技水平的提升,各所学校所培养的机电一体化人才也将会为该技术的发展提供更多动力.