机械与动力工程范例6篇

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机械与动力工程

机械与动力工程范文1

【关键词】机械工程;自动化;创新实践

自动化技术在很早就运用于机械制造业中,先进的科学技术宅一定程度上促进了机械工程的发展,目前,许多企业将机械工程、自动化技术互相结合起来,为实现创新实践的开发做努力,从而带动工业化的发展,但要想要进一步的发展机械工程与自动化技术,必须要进行机械工程与自动化创新实践的改革。

1.创新实践的重要性分析

1.1有利于培养创新型人才

要想有效地进行创新实践活动,必须匹配高素质的人才进行实施,高素质人才具有一定的创新精神和创新能力,具备一定的专业知识技能,有助于创新实践的发展。因此,企业需要大力加强对员工的技能、知识培训,以及不断更新自己的知识体系,为适应不断变化的社会。同时在实际过程中加以实践,多加锻炼自己所学的知识和技能,不断提高自己的能力,从而有助于机械工程及自动化创新实践的实现。

1.2提高经济效益与竞争力

自改革开放以来,我国经济一体化发展和经济全球化发展迅速,在面对国外机械制造业的大量侵袭,我国的机械制造业顶着非常大的发展压力。要想在如此大的竞争力下生存,我国机械制造业必须要重整过去的旧装备,在此基础上不断进行完善和创新,开发出新型技术,制造科学、合理、先进的产品。许多机械制造业将自动化技术与机械工程的有效结合,创造出更高质量的产品来满足消费者的需求,提高企业的经济效益,同时提高我国机械制造业的经济发展水平,在国际竞争中拥有一定的竞争能力。在竞争力如此激烈的时代,我国采用自动化技术与机械相结合的方式,为我国机械制造业在国际同行中赢得了不少赞赏。

2.机械工程及自动化的概念

机械工程与自动化技术都由有经验的师傅在生产过程中总结出,是自然科学和技术科学的理论基础。机械工程及自动化技术是在各种机械中进行开发、做实验、分析、探讨研究等通过技术实践的科学理论知识产生。机械的大部分由有经验的老师傅通过长期的劳作,以及多年的研究,逐渐寻找出更方便、更简单、更高效、更先进的机械,提高工作的效率以及经济效益,且使工作者更加轻松、高效。从此机械制造业开始依赖先进的技术,依赖科学技术方面的理论知识,并通过实践实施理论知识,改造理想的机械,提高机械工作的效率和质量,而科学的理论知识是实现创新实践的可靠依据。

3.实现创新实践

我国的机械制造业在机械工程与自动化技术方面有较大的创新,在其基础上进行一定的完善,为我国创造不少的经济利益。要应用机械自动化技术,企业的经济能力以及实际生产情况,需要满足使用机械自动化技术的要求,拥有可以自动化生产的产品,才能创造较高的效益。我国当下的机械制造业正逐渐向智能化、虚拟化、柔性化、集成化的方向发展。

3.1机械工程的智能化

在机械制造的过程中,将人工智能技术与先进的技术互相结合,利用智能化生产取代人工操作型生产,在使用人工智能进行机械生产时,一些操作步骤克通过智能化、自动化技术的应用很好的完成,且可以及时解决生产过程中出现的突发问题。使用人工智能,不仅能为企业节省大量人力资本,且在一定程度上提高了工作效率和产品质量,为企业带来很大的经济效益,提高同行之间的竞争力,在市场中争得一席之地。

3.2机械工程的虚拟化

科学合理的计算机应用以及信息技术中仿真技术作为机械工程进行虚拟化应用的基础,但需要人工智能、多媒体及很多较先进的科学技术运用到虚拟化自动化应用中,在使用计算机仿真技术的同时进行综合技术的系统,实现机械工程中虚拟自动化应用。虚拟自动化技术的应用能够在机械制造业的机械工程中有效解决一些难题,缩短机械制造企业的生产产品周期降低生产成本,提高在现代化市场下的综合竞争能力。

3.3机械工程的柔性化

在机械制造的过程中,柔性化的使用也非常普遍,而柔性化的使用,是在机械工程与自动化技术创新实践的基础之上,在应用柔性化的技术中,是将柔性自动化系统与生产柔性有效结合,且自动的完善应用的自动化系统。且该应用需要充分的发挥关于计算机的基础知识,且进行相对应的管理,在机械工程中,柔性自动化技术的应用可以较快的适应各种生产环节,针对柔性自动化技术较强的适应能力特性,使机械工程在发展中具有很大的优势,在柔性自动化的不断使用中,自动化系统不断得到改善,使得机械制造业中的机械工程更有效的满足广大消费者的生活需要,且机械制造业生产的产品具有较高质量,非常符合现代化的市场经济需要,满足人们生活必需品的要求,使机械制造方面的产业在消费者的生活、工作中发挥不可估计的作用。

3.4机械工程的集成化

在机械制造业中,机械工程及自动化是非常重要的技术,对企业的经济产生极大的影响,其中机械工程的集成化自动化技术的应用,对企业的经济效益起非常重要的作用。集成化自动化应用是先通过先进信息技术的使用改善企业的制造水平,使企业达到一定的制造水平,继而在机械制造业企业中实施集成化应用,通过重组的手段将实施的过程集合成一个整体,比如将企业中的各种经营活动和生产要素集合起来。通过提高整体效益来逐渐的提高个体的效益,制造出符合大众要求的高质量产品和服务。并且使企业能够在产品制造出的实践开发、自动化技术、服务态度等方面都有一定的改善和发展。然后通过这些改善和发展带动整体的改善和发展,提高机械制造整个企业的制造水平和综合能力,增强其在市场中的竞争能力。

4.总结

在现代化经济发展中,机械制造业是社会经济的经济支柱,具有很重要的地位。由于经济全球化的发展,我国机械制造业需要与国际同行业的企业进行竞争,面临着非常严峻的市场环境,同时国际市场竞争力非常大,每分每秒都意味着企业的生死。现代科学技术的快速发展为我国各行业带来很大的发展、便利机会,特别是机械制造业,机械制造业很依赖先进的科学技术,技术的好坏优良影响企业在竞争激烈的市场中的生存。因此机械制造业非常注重先进科学技术的发明和引用。为在如此竞争激烈的市场中赢得一线生机,企业只有不断的寻找先进的技术,改善原有设备,发明出工作效率更高的技术,对机械工程机自动化技术进行科学合理的创新实践,提高机械制造业整体的竞争能力及经济效益,提高我国机械制造业在国际市场中的综合实力。

参考文献

[1]吴朝辉.机械工程及自动化的创新实践探析[J].科技致富向导,2014,23:216.

机械与动力工程范文2

机械设计制造及其自动化专业就业前景我国经济融入世界经济的步伐加快,调整产业结构的国策,使我国迅速成为世界加工制造大国。随着外资企业的大量涌入,我国已成为加工制造业的重要基地之一。需要大量的机械设计制造及其自动化专业的应用型高级工程技术人才,尤其是既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才非常紧缺,有着广阔的就业前景。

毕业生主要到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。由于机械行业的重要性和庞大规模,需要一支庞大的专业人才队伍。今后一段时间内,机械类人才仍会有较大需求。具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。从机械行业发展来看,印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域,该行业将进一步向机光电一体化发展,向光加工、环保这样的新兴领域拓展。

近年来随着我国装备制造业的高速发展,汽车制造、高速铁路、大电站及输变电建设、城市轨道交通建设等也将大量需要该专业的毕业生。

机械设计制造及其自动化专业主要课程

专业基础课:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验、普通化学及实验、工程图学、理论力学、材料力学、电路基础、机械原理、机械设计、机械设计基础、机械零件、电子技术、互换性与技术测量、工程材料、金属工艺学、测试与传感技术、制造技术基础、液压与气动技术、机电传动控制、机械工程综合实验、微机原理与结构技术、CAD/CAM、单片机原理及应用。

专业课:机械制造工艺学、机械系统设计、机电控制系统分析与设计、机械制造装备设计、数控技术及应用。

专业选修课:机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。

机械设计制造及其自动化专业培养要求在高中文化知识的基础上,掌握本专业所必需的基础知识、基本原理和较熟练的专业实践技能,学生毕业时要求掌握的知识和具有的能力为:

(1) 从事机械设计与制造加工工艺规程的编制与实施工作;

(2) 从事机械、电气、液压、气压等控制设备的维护维修工作;

(3) 从事工艺工装的设计、制造工作;

(4) 从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作;

(5) 从事机械CAD/CAM技术的应用工作;

(6) 从事机械设计与制造的现场技术管理工作;

(7) 从事机电产品的销售和服务工作。

(8) 钳工、车工或电工的初级技能;

(9) 编制、实施机械设计与制造工艺规程的基本能力;

(10) 使用、保养、维修、管理机电设备的基本能力;

(11) 选用、设计制造、调试工艺工装的基本能力;

(12) 操作数控机床、加工中心等高智能设备的基本能力;

(13) 行机械设计与制造生产现场技术管理的初步能力;

(14) 应用机械CAD/CAM的基本能力;

机械与动力工程范文3

机械工程专业课程有哪些 机械工程专业课程主要有机械工程制图、电工与电子技术应用、机电设备自动检测、机械结构分析、液压系统应用与维护、机械制造技术、数控设备操作与维护、机械系统安装与调试、设备电气控制与修理、现代设备管理、机电设备故障诊断与维修。

机械工程专业介绍 机械工程专业培养德、智、体、美全面发展,具有一定的文化素养和良好的社会责任感,掌握必备的自然科学基础理论和专业知识,具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识,毕业后能从事专业领域和相关交叉领域内的设计制造、技术开发、工程应用、生产管理、技术服务等工作的高素质专门人才。

机械工程专业可在机械工程、机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论等相关专业攻读研究生。毕业生可在机械工程领域从事机电产品的设计、制造、应用、生产运行管理和营销等方面的工作。

机械工程专业就业前景怎么样 随着经济日趋繁荣,制造及服务业均需求大量曾接受专门训练的机械工程师及技术员。

虽然新科技导致生产程序自动化及电脑化,但大部份与工业营运及仪器制作有关的程序,仍是以机械原理为依归。

鉴于各行业均朝着高科技的方向发展,相信各级机械技术人员的需求将继续保持增长。

机械工程专业培养目标 培养目标

机械工程专业培养具备机械设计、制造、机电工程及自动化基础知识与应用能力,能在科研院所、企业、高新技术公司利用计算机辅助设计、制造及技术分析,从事各种机械、机电产品及系统、设备、装置的研究、设计、制造、控制、编程,数控设备的开发、计算机辅助编程,工业机器人及精密机电装置、智能机械、微机械、动力机械等高新技术产品与系统的设计、制造、开发、应用研究,以及从事技术管理的高级工程技术人才。

培养要求

机械与动力工程范文4

建国以来,我国的农业机械化工程理论与实践相结合的发展可以划分为三个阶段:

1.1通过国家行政手段进行农业机械化大力推行的阶段

主要包括1949~1980年,利用计划经济体制的集中性,对农业机械化建设采取强有力的监控,实现国家投资建设、政策帮扶,历经开创、探索与调整、稳步发展三个时期,为我国农业机械化工程的理论建立与完善奠定了扎实的基础。在开创时期,增添与补充了旧式的农业用具,积极对新型的农业用具进行推广,优先发展了农田排灌机械化,创办了国营性质的机械化农场,试办了国营性质的拖拉机站,并大量创办了农业机械生产工业。在探索与调整时期,阐明了我国农业的根本发展需要依靠农业机械化的发展,兴起了农具改革运动,国营拖拉机站下放与再次回收,农业机械化工业体系得到整改,建立起农机修配网。在稳步发展时期,提出了农业机械化基本建设目标,进一步增加农机投资,对农机与相关产品的价格进行调控,对农业机械产品的标准进行了统一规范,组建了农业保障体系,并改变了农业动力结构。

1.2国家放松农业机械化统管力度,转变农业机械发展机制的阶段主要是指

1981~1994年,由于我国经济改革,促使国家在农业机械化发展管理工作上开始减少投资与管制要求,给广大农民群众在农业机械的购买与使用上放宽了空间,促使农业机械化工程的理论与实践相结合有了更为广阔的舞台。结合我国农业机械工程的发展情况,合理的选择了农业机械化发展方向与发展内容,允许我国广大农民群众可以自行购买与使用农业机械用具,可以经营农业机械产品;采用了集体农机站与经济承包责任制这两种方式,初步形成了“市场+计划”的运作模式,进一步扩展了农业机械的使用范围与应用深度,对农机管理工作进行了改革创新;通过发展小型农业机械化工程,逐步形成了具有中国经济发展特色的农机产品,其中以农用运输车、新疆-2为代表的中型自走式联合收割机等为代表。

1.3通过国家法律法规与农业机械化发展基本政策来优化改革我国农业机械化市场的阶段

以市场经济为基本方向,始终围绕着我国农村地区的经济建设目标,科学合理的发展农业机械化工程;规范了我国农业机械化管理办法,加强了农机安全质量与使用安全方面的保障力度;通过农业机械化科研机构与农机技术推广,实施科技兴农战略;进一步优化我国农业机械化工程组成结构,促进我国农业机械化工程在理论与实践上加快发展。

2农业机械工程理论与实践相结合路线的形成条件

2.1国家农业部“十二五”规划提出农业机械工程建设(以新疆兵团为例)

农业机械工程理论与实践相结合路线的形成,必须得到国家农业部门与相关监督管理部门的政策扶持与建设规划,为农业机械工程实现理论与实践相结合路线奠定强大的国家基础。到2015年,新疆兵团农业机械总动力将达到420万kw,主要植棉师基本实现棉花生产全程机械化,建成现代化农机专业合作社30个,农业综合机械化作业水平达到93%,基本建成全国农业机械化示范推广基地。

2.2农业机械工程领域专业人才的不断涌现

农业机械工程理论与实践相结合路线的研究工作,要建立在相关领域专业人才的基础上。近年来,随着我国对农业生产技术的完善与提高,在农业机械工程方面的人才培养工作上也加强了培养力度,具备专业理论知识与实践技能的农业机械工程人才开始源源不断的投入到我国农业机械工程理论与实践相结合的研究工作中,为农业机械工程理论与实践结合线路的形成保障了人才基础。

2.3科学技术的提高带动了农业机械工程理论与实践的发展

农业机械工程在其理论与实践相结合路线的发展过程中,要依靠国家在相关机械制造技术、农业生产技术等方面的进步,才能进一步提升我国农业机械工程的建设进程。科学技术是我国实现高效率农业生产的核心技术,也是形成农业机械工程理论与实践相结合模式的重要技术保障,为我国农业机械工程的建设带来了新的增长动力。

3农业机械工程理论与实践相结合路线的完善策略

3.1加强国家及地方农业主管部门在农业机械工程理论研究与实践生产工作

国家及地方农业主管部门,要制定科学合理的农业发展规划,对我国各地区农业机械工程建设做好理论指导与实践辅导工作,为农业机械工程在理论与实践的结合路线形成中创造更加有利的发展环境。国家要进一步完善农业机械工程理论体系,落实农业机械工程实践工作,统一规划安排各地方政府的农业机械工程建设工作,通过资金、政策、人才等形式对农业机械工程建设提供帮助。另外,国家要建立专业的农业机械工程理论与实践研究团队,综合整理分析我国农业机械工程的发展情况,对农业机械工程发展理论与实践相结合路线提出指导性建议。

3.2结合全国各地区农业机械工程理论与实践研究具体成果,完善该工程研究与管理模式

农业机械工程进行理论与实践相结合,需要充分了解与整理各地区农业机械工程建设的实际情况,根据实地考察与建设进度监督管理,作出合理的分析,并总结相关经验,完善农业机械工程研究与管理模式。农业机械工程的研究与实践结合模式,需要对农业机械工程的专业理论进行全面了解、科学应用,使之在实践工作中发挥出最大化作用;对农业机械工程建设进行高效的监督管理工作,保障其理论与实践相结合模式顺利发展,并借助农业机械工程理论与实践的结合模式,及时为农业机械工程的建设工作提供合理的意见。

3.3加深农业机械工程领域中人才交流与合作,借鉴与学习国外先进技术

农业机械工程的理论与实践结合,需要通过各地区农业机械工程建设与管理人员的交流、合作,完善农业机械工程的理论、丰富实践经验;同时,农业机械工程还要向国外在相关方面的先进技术进行学习,弥补我国农业机械工程的不足。这两点内容,是我国农业机械工程建设实现理论与实践相结合的重要工作内容,也是今后农业机械工程发展的趋势之一,因此需要各地区农业机械工程建设的理论研究者、实践管理者等通过当前先进的信息交流平台进行经验交流与合作。

4总结

机械与动力工程范文5

关键词:工程机械 机电一体化 应用与发展

中图分类号:TD60 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(b)-0064-01

机电一体化是一门新兴的综合性科学技术,亦称为机械电子学,它主要是将电子技术、计算机技术、信息技术等与机械技术进行有机结合,并综合应用到实际运作中。近年来,信息技术的不断发展为机电一体化提供了强有力的核心技术支持,机电一体化技术的发展提高了工程机械的运作效率,降低了工程成本,满足了我国工程机械领域节能化、智能化和自动化的要求,它的正确使用是工程机械完美运作的重中之重。

机电一体化的运用主要是通过电子控制系统加以实现的,电子控制系统应用的好坏直接影响到工程机械的安全性、经济性、施工质量、使用寿命等。引入机电一体化技术,能够大大提高工程机械的动力性、燃油经济性、操作舒适性及工作精准度、工作效率等,所以现代工程施工中,机电一体化技术业已在工程机械众多领域得到广泛应用,生产过程对工程机械的性能要求也日益增高,而且工程机械中机电一体化技术的管理与应用也将是今后的发展趋势。因此,如何管理并有效应用机电一体化技术成为很多工程施工企业不得不面临的必要课题。

1 工程机械领域机电一体化技术的应用现状

1.1 自我监测与诊断,延长机械使用寿命

与传统的只能由相关工作人员定期排检故障的模式不同的是,机电一体化工程机械中的自我监测与诊断功能,能够对机械的发动机、液压系统、传动系统、工作装置等的运行状态实施全面监控,如果出现异常,可以自动报警,避免故障损伤的扩大化,并能够自我诊断找到故障部位,以便维修人员可以尽快的对故障部位进行检修,减少故障排检时间和停机维修时间,提高了工程机械的利用效率,降低了生产成本。同时自我监测可以避免重大故障发生,延长机械使用寿命。

1.2 节能减耗,提高生产效率

工程机械机电一体化中电子节能控制器的使用改变了以往的工程机械能源损耗大、利用率低、工程经济效益低等缺点,取而代之的是低能耗高效率高效益,符合国家倡导的节能减排这一政策。而且我国企业间的竞争日趋激烈,科学技术的融入可以大大提高企业的市场竞争力,其中电子节能控制器的使用极大的降低了大型工程机械设备的能耗,改善了施工环境,同时它的操作相对较为简单,设备磨损较少,也在一定程度上提高了生产效率。

1.3 保证操作作业的精准度

机电一体化技术保证了工程机械稳步向高精准度的层次发展,从而最大限度的提高机械性能和工作效率。比如在道路铺设工程中通过微机控制的电子称量系统的应用、自动找平系统的应用、采用超声波技术的自动供料系统等的应用,这些使得称量实现自动化,提高了精准度,减少了人工误差,提高了作业质量和效率,同时减少了人力资源的投入,降低了工作人员的劳动强度,节省了许多的施工工序,使其更加符合现代工程机械的施工要求。

1.4 实现机械作业的自动化或半自动化

机电一体化技术在工程机械领域中的应用实现了机械作业的自动化或半自动化,很大程度上降低了施工过程中人力物力的投入,减少了施工人员的劳动量和劳动强度,提高了设备的劳动产出比,而且还可以有效防止操作人员因缺乏经验、技术不足或疲劳而产生的操作误差,进而保障了机械作业的高质量。机械作业的自动化或半自动化降低了企业的人力资源成本,提高了工程的质量,保障了工程的整体经济效益。

1.5 机电一体化技术的其他应用

机电一体化技术在工程机械领域的应用越来越广泛,例如为了提升发动机功率、简化工序、降低能耗、减少工作量而在装载机、推土机、铲运机等中采用的自动变速器;为了提高作业的安全性而在起重设备中采用的力矩限制器;为实现危险地带、恶劣工作环境或人员无法到达地点的无人驾驶而采用的无线遥控装置等等。总之,机电一体化在工程机械领域的诸多应用,都是为了工程机械的良好运作,是机械工作发展的必然趋势。

2 工程机械领域机电一体化的发展趋势

2.1 智能化

智能化是机电一体化技术的必然发展趋势,其应用需求也越来越高。所谓智能化,即立足于相关控制理论,将心理学、生理学、计算机网络、运筹学、人工智能等多学科知识运用到工程机械领域,使工程机械的操作可以逐渐取代人为操作,进一步降低工程预算成本,实现更精准的控制,满足工程施工的更高要求,因此工程机械的智能化仍是大势所趋。

2.2 微型化

微型化这一概念源于上世纪80年代末期,是指机电一体化向微电子机械系统领域发展的趋势。微型机电一体化产品是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物,它的特点主要是体积小、耗能低、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等领域有着不可超越的优越性。现阶段微型机电一体化产品都朝着小于1立方厘米的体积发展,甚至是朝着微米、纳米级别发展,其瓶颈为微机械技术。

2.3 网络化

随着计算机网络的普及,基于网络的各种远程控制设备可以达到让人们足不出户即可控制多种设备的目标,使工程机械的操作更加便捷,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。工程机械领域中远程控制盒监控技术的快速发展使得机电一体化产品向着网络化方向发展成为必然趋势。

2.4 节能环保化

随着工业化进程的持续推进,人类社会的经济化水平不断提高,但与此同时人们赖以生存的环境也遭到了巨大的破坏。进入新世纪以来,社会公众对环保的关注和呼声越来越高,国家也出台了一系列的相关政策来号召节能减排,为适应节约型社会的发展,机电一体化产品在使用时不造成资源浪费和环境污染,报废后可以回收利用,实现绿色化产品概念和绿色化设计制造更能适应今后的市场需求。

3 结语

总之,工程机械领域中机电一体化技术的应用日趋广泛,发展前景可观,工程机械为适应机电一体化这一趋势,尽可能的提高机械运作效率,需要其操作者或使用者顺应科学发展潮流,加大研究力度,全面掌握机电一体化技术,振兴机械工业,更好的为我国建设事业服务。

参考文献

[1] 黄宋义.工程机械中机电一体化的应用[J].科技资讯,2009(18):33-33.

[2] 张大庆,刘均益,郭勇,等.从CONEXPO

机械与动力工程范文6

东莞处于珠江三角洲经济发达地区,被政府定位要建设成为“国际制造业名城”,且与港、澳和国际交往密切,新产品、新设备、新技术引进快、更新快,东莞理工学院是东莞地方性本科院校,具有得天独厚的产业优势。机械电f工程是该院机械设计制造及其自动化专业的主要专业方向之一,研究机械电子工程的办学特色具有亟大意义。

1.机械电子工程办学模式及特点

国外的高等工科教育,十分重视微电子技术与机械工程的结合,在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型,一种以机械制造过程机电一体化为方向,如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系;另一种以产品机电一体化为方向,如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为:过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域,今后,社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业(相当于我们现在的机械设计与制造专业)的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术,数据转换、传递与处理技术,接口技术和计算机的操作与控制技术,以及应用软件等知识,已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程:机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。

我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要,对原有相关专业进行调整而设置的,教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置,尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此,由于微电子技术、计算机技术的率先渗透,这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才,在生产实践中,对改造企业的老产品、旧设备和生产线,提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后,机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化,许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。

上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造,彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手,以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点,链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中,增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程;在传感器分支中,增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时,考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段,出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要,又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系,总体分布趋于合理,较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点,形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。

哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势,哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并,重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系,不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础,而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能,更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中,专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点,经适当搭配后,与统设专业基础课组织,不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向(这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合),同时,突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。

综上所述,机械电子工程办学模式的共同特点是:

(1)基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展,基于机械电子工程综合性人才培养的需要,遵循“宽口径、广适应”的原则,专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。

(2)站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数,摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课,要削枝强干、精心搭配;对专业课,要反应现代科技水平,突出新、简明、实用。

(3)加强实践性教学环节,探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合,gfl:理论与实践相结合,教学实践与生产实践相结合,实践环节要体现机与电的结合。

2.机械电子工程课程设置

借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果,结合我院自身特点及地理优势,总结我院第一届机械电子工程办学经验,在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上,修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下:

(1)保留通识教育课程。

(2)修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动,将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课,压缩学时:加强电工与电子技术课程,具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术,并增加电工部分的电路分析;加强微机原理与接口技术课程,增设计算机辅助设计与制造课程。

(3)修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计;将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一,改设为计算机控制技术并增加学时,增设数控机床与编程,增设机器人技术。

(4)合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程,组织教学内容,一般每门任选课以20~30学时为宜;对于跨专业的任选课可采用讲座方式,一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜,以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。

3.机械电子工程实践教学环节

为了在大学的有限时间内,有效地培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的素质,除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外,还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中,学生将所学的知识用于解决工程实际问题,从而产生从感性认识到理性认识的6跃;通过实验及实践教学,学生提高了学习兴趣,贴近了工程实际,进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质,培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因,我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。

3.1 机械电子工程实践教学体系

以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准,建议我院机械电子工程实践分为3个阶段,贯穿于大学四年教学全过程,且每个阶段都有一定的目的与要求,各阶段的基本内容下:第一阶段为实践认知阶段,本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开,使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践,得到一个真实的较完整的工程经历,强化学生的工程意识,加深对机电结构的感性认知,并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。

第二阶段是基础实践阶段,使学生通过金工实习、电工电子实习,机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节,了解制造与控制的基本工程知识与设计过程,训练学生逐步树立工程观念,提高解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识。

第三阶段是综合实践阶段,把工程设计与机电课程结合起来,进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习,首先通过机电系统综合实验的yii练,然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计,使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。

在实践时间安排上,除了在学期末安排一段集中时间实施外,基础实验采用单独设课的形式;专业综合实验采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务的过程则由学生自己确定;在实验进度安排上,只要求学生在规定的某…段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。

3.2 机械电子工程综合实验课程设置

针对机械电子工程的特点,建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案,充分突出综合性实验的主体作用,提高共享性、开放程度和效率。

机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程,其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作,使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出,每种题目由一至两名教师负责辅导,各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为:①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制;②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作;③单片机控制电梯教学模型;④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统;⑤单相调速电动机控制的机械手;⑥单片机直流电动机控制系统。

在专业综合实验的内容和时间安排上,采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务与过程则由学生自己确定;在时间安排上,只要求学生在规定的某一段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用,空时又闲置着的矛盾,较好地发挥实验设备的效能。

3.3 机械电子工程毕业设计

进入21世纪后,我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期,需要大量不仅有较深的专业知识,而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力,毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要,是否具有一定的开拓和创新能力,在很大程度上取决毕业设计的效果。为此,毕业设计要着眼于市场,选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目,将新技术运用融入技能培养之中,同时让同学们接触市场经济知识,使他们在实战演练中不仅增长技术才干,而且感受到市场竞争的严峻。

建议从三年级下学期开始实行导师制,学生可以选择毕业设计的方向和指导教师,结合导师的科研项目,提前进入毕业设计,为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目,真题真做,使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的,毕业设计的题目可以征求用人单位的意见,将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做,由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识,而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程,对现实社会有直接的了解,为今后上岗工作奠定基础。

总之,实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分,始终遵循“来源于实际,还原于实际”的指导思想。

4.结语

机械电子工程培养的是复合型应用人才,是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础,又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力,从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术,实现硬件技术和软件技术的巧妙结合,形成优化设计方案,研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标,必须从各方面采取措施:

(1)课程设置做适当调整,学生在学习机械类知识的同时,必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。

(2)加强实践环节,建设机电系统综合实验平台。

(3)毕业设计要着眼于市场,选择科研项目和有生产应用背景的题目,使学生受到严格的工程实践和科研训练。