機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討
時(shí)間:2022-07-03 03:41:32
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摘要:機(jī)電一體化中的實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展的全能型技術(shù)人才有著重要的作用。隨著機(jī)電一體化的發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)也朝著多元化的方向進(jìn)行發(fā)展。并且機(jī)電一體化中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問(wèn)題能力起到關(guān)鍵性作用。該文簡(jiǎn)單分析了機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì),并且提出了基于機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;發(fā)展趨勢(shì);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革策略
1機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
1.1智能化。智能化是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向,機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化存在很大的區(qū)別。與傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化相比,不僅改變了傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化模式,同時(shí)機(jī)電一體化更加智能化。近幾年來(lái),處理器以及傳感器等也變得更加智能化而且速度越來(lái)越快。智能化是對(duì)機(jī)器行為的描述,跟隨時(shí)代技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,并且是在控制理論的基礎(chǔ)上,不斷吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、人工智能等新的思想和方法。通過(guò)模擬人類智能,使機(jī)電一體化變得更加具有判斷推理、自主決策以及邏輯思維等能力,不僅加快了智能控制算法的發(fā)展,同時(shí)也幫助人類來(lái)完成一些勞動(dòng)。目前機(jī)電一體化的主要技術(shù)是由專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)算法等技術(shù)組成,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。機(jī)電一體化的智能化會(huì)根據(jù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,不斷對(duì)人類活動(dòng)的控制器制造活動(dòng)進(jìn)行模擬,而且在這一活動(dòng)過(guò)程中,還能夠?qū)Ξ?dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行不斷分析、推斷和有效解決。1.2整體化。隨著機(jī)電一體化的不斷推進(jìn)和發(fā)展,機(jī)電一體化的組合方式是靈活并且多種多樣的。在靈活組合的前提下還要求系統(tǒng)中的子系統(tǒng)之間能夠相互統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。機(jī)電一體化的整體化,其中統(tǒng)一特征中最明顯的是能使設(shè)計(jì)方式將總線采用變得開(kāi)放化和模擬化。在這樣的條件下,使得機(jī)電一體化中的系統(tǒng)通信能力大大提高,改變了傳統(tǒng)的RS323到通信模擬方式,并且能夠促進(jìn)系統(tǒng)之間的子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信被逐步采用,不僅使各系統(tǒng)之間的通信效率變得更大,同時(shí)又有利于機(jī)電一體化種系統(tǒng)的靈活組合能夠進(jìn)一步得到實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)靈活組合的有效途徑是將機(jī)電一體化,不僅使系統(tǒng)之間能夠相互配合,同時(shí)又促進(jìn)了每個(gè)子系統(tǒng)之間工作效率變得越來(lái)越高。同時(shí)機(jī)電一體化也對(duì)人機(jī)交互提出了更高的要求,使得對(duì)未來(lái)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的要求也變得越來(lái)越高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能夠?qū)⑸矬w的優(yōu)良結(jié)構(gòu)相結(jié)合,不僅使產(chǎn)品變得具有生物特性,同時(shí)使產(chǎn)品變得更加系統(tǒng)化。1.3綠色化。在工業(yè)革命之后,社會(huì)發(fā)展以及人類日常生活都得到了巨大的變化,不僅改變了原來(lái)的生活方式,同時(shí)也使生活速度越來(lái)越快。但是隨著工業(yè)的發(fā)展以及人類的進(jìn)步,卻忽視了對(duì)環(huán)境的保護(hù)。在我國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中,強(qiáng)調(diào)貫徹和落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,在保證自身工業(yè)發(fā)展的同時(shí)又要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。目前保護(hù)環(huán)境變得越來(lái)越重要。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,使其具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化,最主要的特征是在使用時(shí)既不污染生態(tài)環(huán)境,而且在報(bào)廢后能夠回收利用。機(jī)電一體化產(chǎn)品在其整個(gè)生命周期內(nèi)也符合環(huán)境保護(hù)的需求,在一定程度上提高了資源利用率,同時(shí)也降低對(duì)環(huán)境的危害。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品徹底綠化想變成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要考量點(diǎn)。1.4網(wǎng)絡(luò)化。在機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)中,網(wǎng)絡(luò)化是最具符合時(shí)展的特點(diǎn)。20世紀(jì)90年代,在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展后最突出成就,就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷興起和飛速發(fā)展不僅給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活以及教育帶來(lái)了巨大的改變。同時(shí)也通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)想全球經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)更好的連在一起。隨著全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)力也越來(lái)越大。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),將會(huì)以功能獨(dú)特、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì)很快就會(huì)暢銷全球。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控技術(shù)也在不斷興盛和發(fā)展,并且遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。1.5集成化。當(dāng)前對(duì)于集成化研制的各種接口標(biāo)準(zhǔn)都相對(duì)嚴(yán)格。在機(jī)電一體化的集成化中,實(shí)現(xiàn)了智能化相對(duì)困難的一部分,并且集成化技術(shù)的發(fā)展,不僅使機(jī)電一體化朝著更好的方向發(fā)展,同時(shí)與傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化相比,也進(jìn)一步推動(dòng)了相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。
2基于機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略
2.1建立健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),應(yīng)該建立科學(xué)合理的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系。并且應(yīng)當(dāng)以前機(jī)電生產(chǎn)工藝保持吻合,才能夠建立出相對(duì)健康的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。首先,應(yīng)該注重綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所的建設(shè),要將機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電子知識(shí)相融合,從而實(shí)現(xiàn)綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)體系的構(gòu)建。并且在構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系過(guò)程中,要堅(jiān)持循序漸進(jìn)的基本原則,從而能更好地在基本技能、專業(yè)技能以及技術(shù)應(yīng)用技能3個(gè)模塊基礎(chǔ)下,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建,且在構(gòu)建過(guò)程中要以展現(xiàn)出多門學(xué)科的綜合性為主,將機(jī)械測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、機(jī)床實(shí)驗(yàn)室以及工藝家具實(shí)驗(yàn)室相融合,從而構(gòu)建成具有綜合性的機(jī)械測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。其次,要注重實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的管理,制定有效的規(guī)章制度體系,從而能夠保證各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作更好地推進(jìn)下去,并且還要管理好實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的各項(xiàng)設(shè)備能夠完好無(wú)損。促進(jìn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地工作朝著好的方向發(fā)展。最后,要高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)中物資、儀器設(shè)備以及實(shí)踐隊(duì)伍的有效管理,按照規(guī)定對(duì)管理行為進(jìn)行約束,從而能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理中管理效能的最優(yōu)化。2.2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容方法。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容也在不斷的進(jìn)行調(diào)整和改善,要有效保證教育內(nèi)容能夠與實(shí)踐更好的相互吻合。第一,在設(shè)置教學(xué)內(nèi)容過(guò)程中,需要堅(jiān)持循序漸進(jìn)的過(guò)程,保證機(jī)電一體化知識(shí)點(diǎn)能夠相互關(guān)聯(lián)和契機(jī),從而達(dá)到知識(shí)的綜合性。通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐步到困難的實(shí)踐教學(xué)方法,不斷推動(dòng)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地被學(xué)習(xí)者所接受,還要合理地將基本技能、專業(yè)技能以及綜合技能進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和制定。第二,要結(jié)合機(jī)電一體化中社會(huì)當(dāng)前的生產(chǎn)發(fā)展實(shí)踐過(guò)程,不斷更新和進(jìn)步,找到實(shí)驗(yàn)中存在不符合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。第三,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,可以將任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、教學(xué)案例以及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目充分的融入到機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中,從而能夠保證更具高效地實(shí)現(xiàn)機(jī)電專業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí),從而保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效益。2.3制定合理的考核機(jī)制。機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)結(jié)合機(jī)電一體化課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)有的特點(diǎn),機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程考核,而是應(yīng)該結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的手段和方式充分并且靈活地設(shè)定考核方式。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)考核中,要制定合理的考核機(jī)制,可采用能力培養(yǎng)為主考核的方式進(jìn)行。應(yīng)適當(dāng)減少簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)的驗(yàn)證性或者演示性實(shí)驗(yàn)的考核比重,要加大全面及綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)考核比重。并且在實(shí)驗(yàn)考核過(guò)程中,可以靈活采取現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)、口試筆試以及綜合課程實(shí)驗(yàn)等形式來(lái)考核,應(yīng)重點(diǎn)考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度和應(yīng)用能力,而不是考察學(xué)生知識(shí)的理解程度。
3結(jié)語(yǔ)
隨著當(dāng)今的社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)不斷的提高,機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出,并且將不同的技術(shù)融合在一起的趨勢(shì)也比較明顯,機(jī)電一體化的發(fā)展前景也非常好。基于機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略主要可以分為建立健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容方法、制定合理的考核機(jī)制,從而使機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加合理化。
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作者:李秀敏 單位:衡水學(xué)院