基于实验教学的机电一体化系统探析

基于实验教学的机电一体化系统探析

于洋  付超

山东省烟台市  烟台南山学院   265713

摘要：先进而适用的教学实验设备是培育高素质的机电一体化技能人才的需要。提供优秀的教学资源显得尤为重要。因此，开发出富有现代特点、机能完备的教学实验设施，以满足当今市场的日益增长的这种需求，显得尤为迫切。当前，为满足机电行业的需求，许多高等院校在一体化课堂上更加强调理论与实践相结合，但是这种模式往往不足以满足真正的市场需求。因此，本文旨在为这些院校提供一种新型的、更加贴合实践的机电一体化课堂，以便更加有效地完成机械零件的组装和调试。

关键词:：机电一体化；实验教学；开放式系统

1、研究背景与意义

由于使用先进的机电一体化工艺技术，可以将机械设备、电子元件和相关设备紧密结合起来，以达到系统和产品的完美组合。这一过程需要使用多种先进的检测、传输、调节、操纵、控制、维护和管理方法，以确保系统的稳定运行和高效的生命周期。制造业是国民经济的支柱产业随着科技的发展，数控机床和机器人已经成为了现代工业的重要组成部分。这些设备具有了极强的精确度、灵巧和扩展，为我们的社会提供了巨大的方便。在我的家中和商店，各种各样的设备和服务无不在我的视野之内，比如冰箱和空调。随着时代的进步，机电一体化产品的质量与技术水准越来越受到全球的认可，它不仅反映了一个国家的经济、文化、政治、军事等方面的能力，也成就了一个国家在全球舞台上的影响力[1]。为了满足机电一体化领域的发展，大量的专业人士被聘请来完成相关的任务。为了进一步推动该领域的发展，政府应该加强对相关人员的培训，并鼓励他们在实践中不断学习和成长，为推动中国的机电一体化技术和能力的发展作出积极贡献。

2、对系统总体结构的研究与设计

人类拥有无穷的潜在价值，其中最为突出的便是拥有良好的专业技术水平。为了满足社会对于这些优秀的人员的需求，我们必须努力推动他们的职业生涯，从而更好地利用他们的专业知识、创新思想、以及丰富的经验。通过对开放式机电一体化系统的深入探索，我们建立起了一个能够满足不同需求的教育与科学研究环境，从而有效地推动高水准的机电一体化专业人员的发展。

2.1机电一体化教学实验的特点

由于当今世界的进步，科技的发展，加上当前的许多挑战，如何更好地满足社会的需求，将各种专业知识融入到高级职业培训之中，变得越来越重要。其中，机电一体化技能就是将机械工程、电子设备、计算机技术、自控等多种专业知识融入到一个完善的系统当中，通过将各种专业知识进行有效的组织与融合，最终达到最佳的效果。在机电类专业的课程体系里，包括了机械工程、电气、电工、信息管理、传感器和智能化。这些课程都侧重于技能和实际操作，而实践则是它们的关键部分。良好的实践能够提高整个教学过程的效率和质量[2]。由于科技的发展，机电一体的教学实验已经成为一个具有挑战的领域，要求我们在保证安全、可靠的前提下，尽可能地减少实验的数量，并且要求我们能够灵活地组织各种实践活动，以便更好地掌握机电一体的知识，并能够更好地运用所学的知识，从而更好地满足社会发展的要求。通过实验教学，我们可以帮助学生学习如何将理论知识转化成实践经验。这种教学方式可以分层次，从简单的实验开始，慢慢深入，直至学习完成，并将其转化为实际的工程应用。我们的目标是培养学生的实践能力，并且要求学生尽可能多地参与实验，并利用实验来学习和理论知识。当前，由于许多客观和主体的因素，我国各类职业院校机电类学员工程实践力量普遐偏低，其学习和研究工作偏重电脑化、应用软件化系列机械一体化教学实验系统研究的重要目的便是要为机电类学员供给工程实践环节，提升其工程实践才能[3]。具体化地讲，就是说要着力培养的机电系统设计、动手实践及其电子计算机综合应用能力想要实现这一目的，方面，在实验项目的设置上贯彻由单纯到繁杂，由部分到整个，反复渐变的原理:首先从某些单纯机电一体化理论知识的应用与实践人手，硬件、软件知识结合，逐渐加大实验范围和难点，直至实现完善的系统对微加工核心的掌握。各个试验都有其具体化的技术控制对象，针对性强，实施力量强:同时，各个试点的实验过程类似实际机电产品开发的安装调试流程，由学员自已动笔布线、编制程序、调试，直至满足需求即可。经过实验训练后，学员可依据需求独立设计和调试较繁杂的机电控制系统。

2.2 对系统实验设备提出的要求

培育创造一大批具备必需的机电一体化知识和较强创新能力，业务于工业生产、工程建设、管理工作一线的专业性人员，是机电类学科专业素质教育的目的在专业技术课程教学中，除应尽力搞好基本课堂外，更应加大重视实践课堂教学过程。应当加大实际在计划中的比例，革新试验内容，尽量减少满示性.验证性实测，增强应用性、工程设计性、综合型试验，逐步形成基本创新能力与作业技术、专业知识技术应用能力与专业知识、综合实际知识与综合技术紧密联系的实际课堂教学过程。从外国的具体情况来看，美洲、澳洲等地的高等院校早己都开展了机电一体化教学实验，很多采用的教材是丹麦东高集团研发的高新技术教材一种，它提出了名种传动系统零部件、组织与力量部件和可编程序控制器，为学习者自行设计和组成创新机构提出了较好的要求，取得了较好的效果机电一体化给中国传统机械产业造成了本质的改变和极大的经济效益，使制造业结构、方式和管理制度产生了重大的改变，因而能够促使机械工业以至整体社会主义国民经济的科技进步，带动中国机械工业的再度腾飞，知识、科学技术常常表明了发展趋势[4]。由于时代的进步，目前的物流业正在发展，而且正逐步赶上了世界先进的技术。尽管如此，由于社会的分工，传统的教育方式依然被广泛使用，许多人无法胜任当前的工作。为了跟上时代的步伐，人们必须继续努力，学习并熟练运用最前沿的技能，才能最好的为社会提供服务[5]。机械与电脑科学的结合，使得机械与电脑科学的整合成为可能。这种整合不仅能够提高机械工业的整体素质，而且能够有效地支持多层次的人才培养，并且能够适应不断变化的市场环境。同时，这种整合还能够促进机械工业的发展，提升其在技术创新方面的能力。这个教室非常宽敞，可以让学生更多地实践，并且让他们更容易融入实际的工作环境。

3、结论

机械一体化教学实验系统研究的最主要目的便是要着重培养的机电系统工程设计、动手实施及其电子计算机集成运用才能。想要实现这一目的，一方面，在试验建设项目的选择上遵从由单纯到繁杂，由局部到总体，循序逐渐的基本原则:首先从一个简易机电一体化理论知识的应用与实施入手、硬件、软体理论知识结合，逐渐加大试验范畴和难点，直至建立完善的系统对微加工中心的管理。各个试验都有其具体化的工程技术控制对象，针对性强，实践能力强;而且各个试点的实验过程类似实际机电产品开发的安装调试流程，由学员自已动笔布线、编制程序、测试，直至满足需求即可。

参考文献:

[1]石玉祥 贺春山.机电一体化的准确含义.机械工程师，1999,(5):4

[2]李国农 机电一体化技术发展方向的探讨.水利电力机械，2001,23 (2):60-61

[3]王宣银 陶国良 陈鹰.机电一体化的创新及发展方向机电一体化2000,(6):5-8

[4]周丽丽等,朝阳技术一机电一体化.磨床与磨削，2000,(2):14-15[6]张建民,国内外机电一体化发展概况.机电一体化，1996，(5)

[5]石玉祥,机电一体化宏观和“微观”方向的发展机械设计与制造工程.1998,27(6):1-3