機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢及實驗教學(xué)的思考

李秀敏

摘? 要：機(jī)電一體化中的實驗教學(xué)，對培養(yǎng)符合社會發(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)電一體化中的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題能力起到關(guān)鍵性作用。該文簡單分析了機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，并且提出了基于機(jī)電一體化的實驗教學(xué)改革策略。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化? 發(fā)展趨勢? 實驗教學(xué)? 改革策略

中圖分類號：G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）04（a）-0241-02

1? 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

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)械自動化存在很大的區(qū)別。與傳統(tǒng)的機(jī)械自動化相比，不僅改變了傳統(tǒng)的機(jī)械自動化模式，同時機(jī)電一體化更加智能化。近幾年來，處理器以及傳感器等也變得更加智能化而且速度越來越快。智能化是對機(jī)器行為的描述，跟隨時代技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，并且是在控制理論的基礎(chǔ)上，不斷吸收計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、人工智能等新的思想和方法。通過模擬人類智能，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，同時也幫助人類來完成一些勞動。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。機(jī)電一體化的智能化會根據(jù)自動化技術(shù)的發(fā)展，不斷對人類活動的控制器制造活動進(jìn)行模擬，而且在這一活動過程中，還能夠?qū)Ξ?dāng)中出現(xiàn)的問題進(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)計方式將總線采用變得開放化和模擬化。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)一步得到實現(xiàn)。實現(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，同時又促進(jìn)了每個子系統(tǒng)之間工作效率變得越來越高。同時機(jī)電一體化也對人機(jī)交互提出了更高的要求，使得對未來產(chǎn)品的設(shè)計的要求也變得越來越高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計能夠?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，不僅改變了原來的生活方式，同時也使生活速度越來越快。但是隨著工業(yè)的發(fā)展以及人類的進(jìn)步，卻忽視了對環(huán)境的保護(hù)。在我國社會發(fā)展過程中，強(qiáng)調(diào)貫徹和落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在保證自身工業(yè)發(fā)展的同時又要加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)。目前保護(hù)環(huán)境變得越來越重要。設(shè)計綠色的機(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既不污染生態(tài)環(huán)境，而且在報廢后能夠回收利用。機(jī)電一體化產(chǎn)品在其整個生命周期內(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，同時也降低對環(huán)境的危害。在未來發(fā)展過程中，對機(jī)電一體化產(chǎn)品徹底綠化想變成產(chǎn)品設(shè)計的主要考量點。

1.4 網(wǎng)絡(luò)化

在機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢中，網(wǎng)絡(luò)化是最具符合時代發(fā)展的特點。20世紀(jì)90年代，在計算機(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了巨大的改變。同時也通過各種網(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)之間的競爭力也越來越大。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，將會以功能獨特、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢很快就會暢銷全球。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，通過網(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)前對于集成化研制的各種接口標(biāo)準(zhǔn)都相對嚴(yán)格。在機(jī)電一體化的集成化中，實現(xiàn)了智能化相對困難的一部分，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，同時與傳統(tǒng)的機(jī)械自動化相比，也進(jìn)一步推動了相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。

2? 基于機(jī)電一體化的實驗教學(xué)改革策略

2.1 建立健全實驗教學(xué)體系

機(jī)電一體化的實驗教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)該建立科學(xué)合理的機(jī)電一體化實驗實訓(xùn)體系。并且應(yīng)當(dāng)以前機(jī)電生產(chǎn)工藝保持吻合，才能夠建立出相對健康的機(jī)電一體化實驗教學(xué)體系。首先，應(yīng)該注重綜合性實驗實訓(xùn)場所的建設(shè)，要將機(jī)械、計算機(jī)、電子知識相融合，從而實現(xiàn)綜合性實驗實訓(xùn)體系的構(gòu)建。并且在構(gòu)建實踐教學(xué)體系過程中，要堅持循序漸進(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個模塊基礎(chǔ)下，實現(xiàn)機(jī)電一體化實驗教學(xué)體系的構(gòu)建，且在構(gòu)建過程中要以展現(xiàn)出多門學(xué)科的綜合性為主，將機(jī)械測量實驗室、機(jī)床實驗室以及工藝家具實驗室相融合，從而構(gòu)建成具有綜合性的機(jī)械測試實驗室。其次，要注重實驗場地的管理，制定有效的規(guī)章制度體系，從而能夠保證各項實驗教學(xué)工作更好地推進(jìn)下去，并且還要管理好實驗場地的各項設(shè)備能夠完好無損。促進(jìn)實訓(xùn)場地工作朝著好的方向發(fā)展。最后，要高度重視實驗教學(xué)中物資、儀器設(shè)備以及實踐隊伍的有效管理，按照規(guī)定對管理行為進(jìn)行約束，從而能保證實驗教學(xué)管理中管理效能的最優(yōu)化。

2.2 加強(qiáng)實驗實訓(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，實驗實訓(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)容能夠與實踐更好的相互吻合。第一，在設(shè)置教學(xué)內(nèi)容過程中，需要堅持循序漸進(jìn)的過程，保證機(jī)電一體化知識點能夠相互關(guān)聯(lián)和契機(jī)，從而達(dá)到知識的綜合性。通過簡單的實驗教學(xué)逐步到困難的實踐教學(xué)方法，不斷推動機(jī)電一體化實驗教學(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)計和制定。第二，要結(jié)合機(jī)電一體化中社會當(dāng)前的生產(chǎn)發(fā)展實踐過程，不斷更新和進(jìn)步，找到實驗中存在不符合實驗的內(nèi)容。第三，在實驗教學(xué)過程中，可以將任務(wù)驅(qū)動法、教學(xué)案例以及實驗項目充分的融入到機(jī)電一體化實驗教學(xué)當(dāng)中，從而能夠保證更具高效地實現(xiàn)機(jī)電專業(yè)知識的實驗和學(xué)習(xí)，從而保證實驗教學(xué)的質(zhì)量和效益。

2.3 制定合理的考核機(jī)制

機(jī)電一體化的實驗教學(xué)應(yīng)結(jié)合機(jī)電一體化課程實驗教學(xué)現(xiàn)有的特點，機(jī)電一體化的實驗教學(xué)不能根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模式進(jìn)行實驗課程考核，而是應(yīng)該結(jié)合實驗實踐教學(xué)的手段和方式充分并且靈活地設(shè)定考核方式。在實驗實踐教學(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)減少簡單的傳統(tǒng)的驗證性或者演示性實驗的考核比重，要加大全面及綜合性強(qiáng)的實驗考核比重。并且在實驗考核過程中，可以靈活采取現(xiàn)場提問、口試筆試以及綜合課程實驗等形式來考核，應(yīng)重點考核學(xué)生的實驗技能的掌握程度和應(yīng)用能力，而不是考察學(xué)生知識的理解程度。

3? 結(jié)語

隨著當(dāng)今的社會以及經(jīng)濟(jì)不斷的提高，機(jī)電一體化的優(yōu)勢越來越突出，并且將不同的技術(shù)融合在一起的趨勢也比較明顯，機(jī)電一體化的發(fā)展前景也非常好?；跈C(jī)電一體化的實驗教學(xué)改革策略主要可以分為建立健全實驗教學(xué)體系、加強(qiáng)實驗實訓(xùn)內(nèi)容方法、制定合理的考核機(jī)制，從而使機(jī)電一體化的實驗教學(xué)更加合理化。

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