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机电一体化发展趋势

摘要:随着机电一体化的发展,其将要朝着智能化、绿色化、集成模块化方向发展。而机电一体化中的实验教学是学生巩固所学知识,提高分析与解决问题能力的重要环节。基于此,浅谈了机电一体化的发展趋势,并思考了其实验教学的进行,以供借鉴。

在科学技术快速发展下,极大了促进各大学科的渗透于融合,为工程行业带来了极大的技术革命。因为微电子技术与计算机技术迅猛发展及向机械工业的渗透形成了机电一体化,使机械工业的产业结构、技术结构、生产方式等有所变化,使机电一体化迈向了新的发展趋势。

1机电一体化发展的方向

智能化:与传统的机械自动化相比,机电一体化更加智能化,这也是当今世界机电一体化发展的主要方向。最近几年来,处理器、传感器等越来越智能化,速度越来越快,集成度也越来越高,而这也加快了智能控制算法的发展,进一步的推动了机电一体化智能化的发展。智能机电一体化可以对人类的行为方式进行模拟,有一定的推理能力及自主决策的能力,从而来代替人类来完成一些劳动。专家系统、模糊系统、网络算法是目前机电一体化的主要技术,它们之间的联系非常紧密,且又各自独立。机电一体化的智能化随着自动化技术的发展将会制造出模拟人类思维活动的控制器制造活动,并对在这一活动中出现的问题进行分析、推断和解决。集成化:对于集成化研制的各种接口的标准都比较严格,所以说机电一体化的集成化是当前实现智能化比较困难的一部分,但是集成化技术的发展也推动了相关企业的发展。整体化:系统组合方式灵活多样,在灵活组合的同时力求实现子系统的统一协调。系统化统一的特征最为明显的就是系统总线采用开放化,模块化的设计方式。如此一来,系统的通信能力大大提高,除传统的RS323通信模式之外,子系统间的网络通信正被逐步采用,这大大提高了子系统之间的通信效率,系统的灵活组合得以实现。机电一体化是实现系统灵活组合的有效途径,机电一体化对人机交互提出了更好的要求,这对未来的产品设计提出了极高的要求。机电一体化产品设计可以通过仿生学结合生物体的优良结构,赋予产品生物特性,使产品更加系统化。自源化:自源化要求产品自身应具备能源供应能力,通常情况下,意味着产品自身应携带能源装置,如化学电池、太阳能电池板、燃料电池等。因为在大多数应用情境中,能源供应无法得到有效保证,自带能源供应系统有助于完成工作应用。环保化:工业革命之后,人们日常生活变化巨大,生活速度越来越快,但是人们在发展工业的过程中,忽视了对环境的保护。现在人类已经意识到保护环境的重要性,绿色产品的概念在此意识下正式诞生。绿色产品要求产品在其整个生命周期内要符合环境保护的需求,尽可能提高资源利用率,降低对环境的危害。未来,产品彻底绿化将成为产品设计的重要考量点。

2机电一体化的实验教学

在教学过程中,实验是一个非常重要的环节,实验课可以让学生巩固课堂上学习的理论知识,提供学生的操作能力,从而使学生的创新能力以及自身的综合素质得到提高。在实验教学过程中,要对机电的概念有正确的理解,与此同时,学生也必须加强自身的理论知识、计算机、自动化技术等的学习来适应这个数字化时代的需求。正确理解机电之间的联系,坚持“以机为主,以电为用,机电结合”的原则。具体内容如下:基础实验教学:学生的知识面对于培育自身的全面素质是非常重要的,同时对学生的实验能力、创新能力以及研究能力等都会产生非常大的影响。机电一体化的学习是集合多种学科知识的学习,而这一特点则对学生在实验过程中的知识面有很大的要求,学生通过这种实验教学也可以提高动手能力,巩固知识。专业实验:在专业实验课程中,不仅要注意培养学生的动手能力和对相关知识的学习,同时还要关注学生对遇到问题时的分析和解决能力,整个实验过程要遵从学生的思维方向,从简单到复杂,循序渐进的规律。先从简单的理论知识入手,然后结合简单的理论在实验中进行操作,再逐渐增加难度,整个实验要对学生的各方面能力有针对性。尽量让学生独自完成整个实验课程的要求和操作,如安装、连接、调试电路等,以学生自身操作为主,以老师知道为辅,完成实验。开放性实验:开放性实验主要是指实验室的设备、时间和空间是开放性的和实验内容的开放性。这种实验为学生提供了很大的空间,他们可以提出自己感兴趣的东西,然后查阅资料、了解实验设备,在老师的指导下细化实验内容,最后通过自身操作来完成整个实验。这种开放性实验是以学生为主体,可以充分发挥学生的想象力以及自身的主观能动性,使学生在实验过程中对知识有更深入的理解。

3结语

总之,随着当今世界的科技的进步,将不同的技术融合在一起的趋势也比较明显,可见机电一体化的前景也非常好,那么针对我国的社会和经济发展的需要,机电一体化的教学要注重培养学生的创新能力,提高学生的实验操作能力,使学生的整体素质得到提高。

【参考文献】

[1]金全意,周玉凤.机电一体化发展趋势及实践教学对策探讨[J].宜春学院学报,2007(S1):218-219.

[2]金全意,周玉凤.机电一体化发展趋势和实践教学对策探讨[J].机电设备,2007(12):5-6.

作者:刘静 单位:烟台工程职业技术学院

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