绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇机械电子工程专业方向范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。
发展前景:“自动化”一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”,发展快、需要人才多、待遇高,是当今科技发展的趋势所在。因此,作为信息产业中的重要一员,自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。
随着我国经济的不断发展,现代化工业的不断发展使电气自动化技术方面的人才市场有着相当大的潜力。尤其是广东地区,自动化生产技术不断提高,自动化产品不断普及,智能楼宇和智能家居的应用,智能交通的不断发展,为电气自动化技术专业提供了广阔的发展前景。
电气工程及其自动化专业就业方向
本专业学生毕业后可在工业与电气工程有关的运动控制、工业过程控制、电气工程、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、研制开发、经济管理等方面的工作。
从事行业:
毕业后主要在仪器仪表、机械、建筑等行业工作,大致如下:
1、仪器仪表/工业自动化;
2、机械/设备/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、电子技术/半导体/集成电路;
6、房地产;
7、其他行业;
1)机电一体化在向智能化的方向发展,智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性,机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化,更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。
2)机电一体化更加环保,机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善,现在的机电一体化是电脑操控,解决了其中一些污染环境的问题,响应环保的口号,机电一体化也朝着更环保的方向发展。
3)机械一体化朝着微机模式发展,顾名思义就是机械的规模与形式越来越小,这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题,可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化,它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。这就是机电一体化,它是机械与电子的有机结合,有着密不可分的有机组成部分,有着良好的发展趋势。在这两者的定义下,笔者希望日后机电的结合能够更加密切,其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化;机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善,更好的满足机电一体化进程的需要。
2机械电子工程专业
在科技发展与时代进步的大背景下,机电一体化的进程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越来越大,接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源——机械电子工程专业。上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势,根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要,为了供应机电一体化所需要的人才,机械电子工程专业应运而生,上个世纪九十年代后期,一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势,为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题:第一要考虑新课程的课程设置方面,要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担,不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合,电子与机械的侧重点问题,在教授的过程中要二者兼顾,因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展,很多新生代的同学更加重视电子方面,这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业,要安排好课程,明确侧重点,最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。
3机电一体化与机械电子专业
介绍过机电一体化与机械电子专业以后,接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。根据上文我们不难发现,机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系,可以说机械电子专业是机电一体化的前身,以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才,也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作,也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮,在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分,互补互助,机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。
机械电子工程是集机械、微电子、自动控制和计算机技术于一身的一门综合型学科,是当今国民经济发展所需要的重要学科朝向,它打破了以往的学科分类,将多种学科融合交叉,将学科理论与实践相互结合,为社会培养出了诸多专业技术扎实、动手能力强、创新思维敏捷的新型技术人才。
1改善机械电子工程专业现状
科技在发展,时代在进步,社会各界的行业需求也在随着科技的发展不断产生着变化。机械电子工程专业作为国民经济发展的急需学科方向,应以高校教学为伊始,着重改变不良现状,及时调整教学方案,按社会就业需求对大学生进行有针对性的培养。
1.1明确专业方向
大学生在学习机械电子工程专业知识的过程中,存在不能明确所学专业是否符合社会需要的现象,此时做为该领域的教师,怎样有针对性的培养符合社会需求的机械电子工程专业人才,怎样明确专业培养方向是值得其深思的问题。在明确专业方向时,要符合专业人才培养的层次、要按照实践教学的阶段、要遵循由浅入深的原则。
1.2创新专业建设
当前社会经济发展迅速,评估人才专业知识是否扎实的方法已不再是看其专业知识的储备量,而是更侧重于其在专业领域是否具有创新意识和精神。为此,做为机械电子工程领域的教师,要有长远的课程建设眼光,要重建师资队伍、调整教学思维,创新教学理念,在理论教学实践中,培养学生的创新意识和主观能动性。
2改革机械电子工程专业人才培养模式
近年来,教育相关部门通过对社会就业岗群的观察和调研,对经济快速发展形势下人才需求方向的分析,大体掌握了我国机械电子工程专业基本的人才培养路线,制定了人才培养的具体方针,对现有的机械电子工程专业人才培养模式表现出极大的不满,并及时提出了相应的人才培养模式改革计划,这将有助于顺利实现人才目标优化和较好地辅助完成人才培养计划。
2.1完善人才培养计划
在现代教育理念和思想的指导下,根据学校的办学宗旨和人才培养目标,进行专业基础强化、实践创新能力开发和知识面的扩宽,将教学的重点放在专业课程建设上,在保证基础专业课的前提下,适当的增设有助于激发学生创造力和实际动手操作能力的课程,增设专业选修课程数目,相应缩减专业选修课课时,以提高学生对专业课程知识点之间的衔接能力,培养学生的自主学习能力,满足学生的个人兴趣发展需求,旨在充分展示大学生的综合素质并培养大学生的综合应用能力。
2.2施行校企联合模式
校企联合模式主要指国家科研院所和专业对口企业跟高校达成共同培养人才的愿望。在校期间学生主要进行专业基础知识的积累,而专业对口企业通过跟高校签订学生实习合作协议或跟学生个人签订劳动合同,以明确双方的权利义务,让学生在专业对口企业践行所学理论。在专业对口企业的实习学习阶段可以补充完善学生在校理论学习期间部分知识的欠缺,在实训场地学习演练过程中,会有专业的指导老师进行实际操作的指导和纠正,结合学校专业老师的教导,就会使学生的实际应用综合能力显著提升。同时,也为企业培养出了具有超强适用能力的专业技术人才,充实了企业高级技术岗位人员空缺,实现了企业可持续发展的目标。
3专业课程建设
培养具有创新能力和综合应用能力超强的专业技术人才,最根本的是从要高校专业课程上抓起,目前专业课程建设尚不十分明确,所以优化专业课程体系是目前的首要任务。在优化专业课程体系上,需要高校教育团队做出相当的努力,以改革教学课程内容、扩宽学生的专业基础知识面、激发创新能力、增强专业素质为起点,对机械电子工程专业人才培养体系进行合理改革,培养出实践能力和综合应用能力超强的复合型技术人才。而在实践课程体系改革中,需要加强实训操作场地的建设,引用现代化的新型机械电子工程设备,让学生的实践能力紧随科技的发展步伐,才能不断提升学生的适应能力和创造能力,才能让高校培养出的人才立即为企业所用。
4结语
机械电子工程专业的人才培养计划,需要高校从教学课程基础上进行改革,也需要国家政府在人才实际操作能力上给予极高的重视,总而言之,培养出有益于现代科技发展的新型高科技技术人才是各大高校和国家的共同祈愿。
【参考文献】
[1]赵俊生,张宝成,史源源.机械电子工程专业人才培养模式的改革与创新[J].理工高校研究,2010,29(1).
1机械电子工程的概念
机械电子工程的概念,在国际上大同小异,它最早起源于日本的“Mechatronics”一词,对其的解释是“将电子技术引入到机械的主动功能、控制功能、信息处理上,并将电子设备、软件及机械设备结合而产生的产品或系统”,美国学者对机械电子工程的理解是“有计划地应用和有效地把机械与电子结合起来,以创造最优产品”。而在我国,则更多的被认为是将传统机械工程与现代信息技术结合,称之为“机电一体化”。
2机械电子工程的核心技术
2.1机械技术
机械技术在机械电子工程中扮演着“母体”的角色,是机械电子工程最为重要的影响因素,从某种意义上来讲,机械电子工程师多种技术想机械技术靠拢、渗透的结果,但机械电子产品、系统却与机械制造技术有着截然的不同,因此,转变机电行业人员的思维模式是非常重要的。
2.2电子技术
电子技术是信息电子技术和电力电子技术的集合体,运用电子元器件设计和制造出满足需求并实现特定功能的电路或电子系统的科学,是对电子信号进行处理的技术[1]。
2.3自动控制技术
自动控制技术是运用已有软件系统和硬件设施并结合多种技术,实现控制理论的应用,它保证了生产制造等过程按预定方案进行,是“依附型”技术,目前,在教育、机械、军事等多个领域均有所涉及。
3机械电子工程的应用
机械电子工程在实际生活中应用非常的广泛,大到航天航海、小到手机电脑,具体来讲,主要可以概括为产品和系统两个方面。在产品方面,产品是机械电子技术的载体,而机械电子技术也很好的改变了机电产品的产品优越性,比如拥有磨、刨、洗等多项技能的新型机械加工中心;在系统方面,机械电子工程技术很好的提升了系统的安全性,简化了系统结构,增强了了机电系统的控制精度,比如,汽车的混合动力系统,可以在启动与刹车时进行多位调整,保证驾驶人员的安全。
4机械电子工程的发展阶段
机械电子工程大致可以分为三个阶段:第一阶段是源于第三次工业革命时期,是上世纪60年代以前,在这个阶段里,由于生产力提升的迫切需求,传统的机械技术与新兴电子技术开始初步融合,但由于技术的有限,所以,还不能大量的应用于工业生产中;第二阶段是上世纪60年代到上世纪末,这一阶段,计算机技术与控制技术的快速发展,为机械电子工程提供了强大的原动力,同时,微机技术、集成电路技术也开始出现,进一步推动机械电子工程技术向工业领域进军;第三阶段是上世纪末到本世纪初,这一阶段里,机械电子工程技术已经被广泛的应用于工业领域,并开始逐渐向着自动化、自动化、多元化的方向发展[2]。
5机械电子技术发展比较及发展趋势
5.1国内外机械电子技术发展对比
就目前的发展情况来看,国外在机械电子工程方面明显要优于我国。机械电子工程领域的佼佼者是日本,在上世纪就已经出现“无人化工厂”,紧随其后的是美国,美国的微电子技术水平很高,极大的带动了机械电子产业的发展,再就是欧洲发达国家,他们也在几乎同一时间开始大力发展机械电子工程,并取得了不错的成绩。而我国于1989年才开始机械电子工程专业的试办,在1993年才成立正式的专业,在起步上,明显落后于国外,这也是我国企业在国际市场竞争中无法取得领先地位的主要原因之一。
5.2机械电子技术发展趋势
随着机械电子技术影响力的不断扩大,势必会向着智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等方向继续发展延伸。首先是智能化发展,智能化因其具有感知能力、记忆思维能力及行为决策能力,而成为当今科学技术发展的主流,在机械电子与智能化融合后,其实用能力得到大幅度提高,其次是网络化发展,实现机械电子网络化可以进一步提升设备的可控性,主要体现在通过GPRS、蓝牙等网络手段进行控制,最后是绿色化发展,绿色环保是新世纪后,一切发展的核心理念,是建立在资源承载力的条件下,将科技的发展提升至环境保护的发展阶段[3]。
6结束语
本文通过对机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势进行了简要的论述,希望能为我国的机械电工程技术及行业发展提供一些参考价值。
参考文献:
[1]王建峰.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用,2014(26):135.
2机械电子工程与人工智能的特点分析
2.1机械电子工程的特点分析
机械电子工程是指在信息技术快速发展的背景下,发展起来的以机械电子工程为核心的柔性制造系统,是以计算机技术、机械工程与电子工程为核心的综合性学科,机械电子工程的特点主要包括以下几个方面:(1)性能丰富,结构简单,机械电子产品与其他产品最大的区别在于不仅性能丰富,而且结构比较简单,传统的机械产品虽然具有较高的性能,但是外形比较笨重,因此机械电子工程在未来具有非常好的应用前景;(2)多技术融合的设计,电子机械工程是综合计算机技术、机械工程以及电子工程等多个相关技术融合设计的,工程师在进行机械电子工程设计的过程中,需要对各种技术、策略进行考虑,并将所有的技术、策略进行整合,以此完成相关产品的设计。
2.2人工智能的特点分析
人工智能是复杂、综合的学科,主要包括哲学、控制论、心理学、信息论以及计算机等,人工智能在社会生产与生活中发挥了非常重要的作用,具有非常广阔的应用前景。人工智能分为不同的发展阶段:(1)初级阶段,人工智能的研究方向主要集中在博弈、证明以及翻译等方面,此阶段在机器人、专家系统、自然语言理解、计算机视觉等方面获得了非常大的成就;(2)第二发展阶段,该阶段主要集中在商业化产品以及知识工程的应用领域,在智能机器、计算机视觉、基础常识、不确定推理以及分布式人工智能等方面获得了很大的成就,第二发展阶段相对平稳,但是平稳的发展阶段已经从原来的单个体向分布式方向发展。在当今社会,人工智能已经成为一种复杂、系统的技术,并且在人类生产和生活中发挥了至关重要的作用,作为一门使用的技术,在推动时代的发展中占据着非常重要的地位。
3机械电子工程和人工智能的整合思路分析
3.1机械电子工程与人工智能的关系分析
机械电子工程具有一定的不稳定性,描述机械电子系统的输入和输出的关系相对困难,传统的描述方式包括:学习并生成知识描述法、建设规则库方法以及数学方程推导法三种,由于传统的描述方法的严密性和精确度不高,并不能够满足曰益复杂系统的实际要求。人工智能在处理信息中具有很大的优势,能够有效解决传统机械电子系统不确定性、不稳定性、复杂性等问题。因此,机械电子工程与人工智能的整合已经成为一种必然趋势。机械电子工程中人工智能技术的应用存在一定的差异性,并不能够对网络系统进行有效的描述,并且系统资料库创建过程中需要进行严密的数学分析,在分析的过程中会出现许多问题,导致网络系统的建设存在许多问题,导致网络系统出现崩溃的现象,这对于机械电子工程系统的发展是非常不利的。人工智能技术创新的工程方式能够帮助机械电子工程系统创建系统资料库,机械电子工程和人工智能之间存在的密切关系,对现代科学技术进行了强化,对于促进机械电子工程的发展具有非常重要的作用。
一、引言
随着社会的不断(国家经济的快速)发展,科学技术在机械电子工程内得到了(更加)广泛的运用,在此基础上机械电子工程的发展越来越朝着现代化、多元化和智能化的方向前进。由此可见,控制工程在机械电子工程领域有着更好(十分广阔)的发展前景和空间。为了实现机械电子工程更长久的发展,我们需要更加关注机械电子工程的发展方向,并努力实现将控制工程运用到机械电子工程的发展中去(这不仅能大大的提高工作效率,更加的节约成本,使电子工程得到更好的发展,也能加快推进我国经济发展)。本篇论文主要根据这一现状对当前控制工程在机械电子工程中的运用进行了深入的分析。
二、控制工程和机械电子工程的含义
1、控制工程。控制工程的含义是将计算机技术的理论概念和工程作为基础,利用自动化的技术进行解决控制工程在实际操作中的问题。控制工程主要是探讨输出与输入的问题,将非线性的设计和参数的问题进行深入研究。在当今社会控制工程得到了广泛的发展和应用,今后在机械电子工程的发展中也能得到更加广泛的发展和应用。2、机械电子工程。机械电子工程同时拥有电子信息和机械专业的特征,本篇论文中主要从设计的层面进行研究机械电子工程的含义,机械电子工程专业包含了各个学科和领域的的指示,在进行实际的操作的时候主要是用模块化的方法。现在的机械电子工程与传统的机械电子工程不同,现在的更加的简易且体积小,并在科学技术发展的基础上进行发展和提升,其内部的系统设置也越来越科学和复杂,所以将各种先进的科学技术和控制工程运用到机械电子工程中去,可以有效的促进其发展。
三、控制工程在机械电子工程中的实际应用
1机械电子工程的相关概念及发展历程
1.1相关概念机械电子工程与传统机械工程的研究方向不同,机械电子工程更侧重于运用信息实现机械系统能量的连接和与其他学科之间的交融。具体地说,机械电子工程的核心理论依然是传统机械工程中所讲述的定理和概念,但是也更注重与电子信息科学、计算机科学与技术以及人工智能等学科的联系,是一门跨学科发展的新兴学科。基于其跨学科多、综合性强的内涵,机械电子工程这一学科衍生了以下特点:(1)机械电子工程的产品设计依据也和传统的机械工程不同,机械电子工程除了依托机械原理外,还依据电子工程方面的知识设计产品,而传统机械工程设计依据仅仅是机械结构以及理论力学、流体力学等与机械相关的知识。(2)机械电子工程生产产品的设计思想与传统的机械工程有着本质区别。由于其是一门跨专业强的学科,所以在设计产品时,必然要考虑到不同学科原理的运用,在设计时融入其他学科的理论指导。尤其是在当前信息化高速发展的时代,机械电子工程融合了计算机科学与人工智能学科的相关知识,所以机械电子工程在产品设计时,会考虑更多的问题,设计思想会更加全面和完善。(3)机械电子工程生产出来的产品与传统机械工程不同,由于封装理论的运用,其生产出来的产品一般较小,结构清晰而简单。但每一个模块都由复杂的机械工艺制造而成,所以对设备的精度以及生产者的技术要求较高。1.2发展历程机械电子工程的发展大体上经历了手工加工、流水线生产以及集成生产三个阶段。手工加工阶段,在这一阶段,由于机械工具的制约,人们主要靠纯手工进行生产活动,工业化水平十分落后,人力成本也限制着整个行业的发展,同时这些不利条件也刺激了人们追求更有效率的机械生产的心情,为机械电子工程的出现埋下了伏笔。流水线生产阶段,这一阶段将人力极大地解放出来,通过流水线的运作,可以大规模地生产出标准统一的产品,但是随之而来的不足是,流水线生产模式相同,生产出来的产品差异性不大,不能提供个性化的产品。集成生产阶段,这一阶段运用了大量的机械电子工程的技术,由于制造工艺的提高,这一阶段除了能够大规模地生产产品之外,还能够实现产品的差异化,有效地提高了产品的质量。
2人工智能的相关概念及发展历程
2.1相关概念人工智能是信息科技高度发展的时代产物,它依托计算机网络技术的发展,融合了电子信息科学、生物学、神经行为学以及心理学等多门学科,也是一门跨专业度较大的新兴学科。较为官方的定义是,人工智能是指利用计算机技术以及生物学知识搭建的人工智能系统,实现对人类行为的模仿或者研究的科学。人工智能有两个十分明显的特点,一方面,由于这一学科的综合性,决定了其复杂性和专业性,需要依靠较为专业的技术才能保证其有良好的发展;另一方面,学科的专业性也决定了人工智能人才的专业性,专业知识过硬、对其余学科有包容性、目光较为长远的人,更适合从事与人工智能相关的工作。2.2发展历程人工智能虽然是一门新兴学科,出现的时间较晚,但由于其特点较为明显且迭代速度较快,人工智能发展到今天已经经历了五个阶段:第一阶段是人工智能的萌芽阶段。20世纪中期,这一领域的相关学者一起开展了关于机器模拟人工智能的研究,并形成了人工智能最初的模型,这一历史事件标志着人工智能的正式诞生。第二阶段被称为人工智能的“第一发展期”,这一时期研究的主要任务是机器语言的编译,这一工作为人工智能的大规模发展奠定了基础。第三阶段是人工智能发展的瓶颈期,虽然已有前两阶段的理论成果,但是人工智能是一个复杂的话题,学者发现通过前两个阶段的积累还不能给人工智能得到自动化发展,理论的实施还有很多困难。第四阶段是人工智能的“第二发展期”,此时通过对理论知识的仔细研究以及其他学科知识的灵活运用,人工智能已经可以用于商业并生产出具有商业价值的产品。第五阶段是人工智能的平稳发展阶段,这一阶段,人工智能虽然没有取得突破性进展,但一直在小步快跑,并形成分布式主体的新的发展模式。
3机械电子工程与人工智能的关系
随着各学科之间不断融合交互,机械电子工程作为一门跨专业的新兴学科,也受到了人工智能的影响,并得到良好发展,具体表现在以下两个方面:3.1人工智能改变了机械电子工程复杂的计算过程机械电子工程在设计到生产的过程中,要经历“建模-论证-生产”这三个阶段,前两个阶段要进行大量计算,过程比较繁琐。在人工智能出现之后,由于其与计算机科学之间的紧密联系,可以快速进行大量计算并得出精确结果,将其运用于机械电子工程,则会节省大量计算时间,提升效率。3.2人工智能可以排除机械电子工程生产过程中的诸多故障上文已经提到,机械电子工程的生产需要经过大量计算及论证,这一过程如果只靠人工进行,很容易造成计算错误导致建模失败,从而给整个生产过程带来不良影响。人工智能通过对信息的处理及整合,将信息分门别类地归纳和整理,会将计算的错误率大幅度降低,也就避免了后续环节错误和故障的生成。总的来说,机械电子工程与人工智能有着密不可分的联系,通过人工智能的运用,机械电子工程完善了自身的系统、提高了自身的生产效率;而人工智能也借助机械电子工程得到了更好的发展,引起更大的关注,两者在相辅相成的过程中都实现了良性发展。
参考文献
[1]张伟.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].山东工业技术.2016(21004):135.
前言:在现在的经济社会情况下,更多的人越来越关注机械电子工程的发展,这不仅仅是国家重视的话题,同时和我们每个家庭每个人也是密不可分的,在飞速发展生活节奏日益提高的今天,机械电子类产品的更新也对生活的影响起着重大意义,它不仅仅是需要研究的一门学科,也是支撑现代人精神力量的动力,所以,我们有必要意识到机械电子工程的研究与投入是极为重要的,与其发展方向决不能忽视。我们也更加确信以现在的发展速度而言,我国的经济趋势也将会随着机械电子工程的深入研究而突飞猛进。
1.机械电子工程的概述
1.1机械电子工程的产生
人们的生活方式因科技的发展而产生了巨大的变化,同时一个新型产业也随之诞生――机械电子工程。它从最初的产生到后来的不断进步发展是一连串复杂而多变的过程。它的前身是机械工业行业,随着人们的生活水平不断提高,生活方式的不断改变,对机械的需求的也随之不断提高,电子计算机产品的问世,为其能够迅速发展提供了必要条件。在旧有的生活模式下,人们的生产、生活活动主要是依靠手工机械完成。但是社会在进步,人们的生活模式在改变,旧有的生产方式难以跟上社会发展的脚步,必须要舍弃原有的手工机械的生产方式,在信息技术的推动下,将信息技术用于机械行业中,这从根本上推动了机械电子工程的发展。显而易见,机械电子化离不开信息技术,因为有了信息技术,机械电子技术才得以诞生。
1.2机械电子工程介绍
机械电子工程是一项涵盖各类科学的技术,其核心专业是机械电子,同时要结合信息技术、网络、智能化的相关知识,各类学科相互交叉形成的一类科学,这些学科的理论在机械电子工程中得到了广泛的应用。总体来说,机械电子工程包括计算机技术、网络技术等,机械电子工程实现了技术的多元化和技术的融合,其在使用的过程中必须借助其他学科。在对机械电子工程进行设计时,必须要将计算机技术与网络技术以及机械相关的技术融合,将机械中不同的元件组合,完善设计。机械电子工程在设计时运用的知识比较复杂,但是设计比较简单,结构不复杂,而且具有较好的性能。机械电子工程投入生产时的效率高,外形小巧,从而取代了传统的机械。
1.3机械电子工程的特点
机械电子工程和传统的机械工程有着明显的区别,它具有以下几个特点:
第一,电子信息技术的融合。计算机信息技术被应用于机械电子工程的每个环节,它不仅体现在机械的内在结构上,外观设计也有充分的体现,使得机械从里到外都散发着时代的气息。在机械设计方面融入了许多新鲜元素,它不再简单的机械工程,而是引入了多项技术、多种元素的机械设计,让其能更好地满足时代的需要,促进社会主义经济建设更快的发展。
第二,产品设计简单,使用方便。与传统机械相比,机械电子工程在产品设计方面,要求更为苛刻和严格,它要求产品要不同与以往,具有创新性,且使用便捷,可操作性强。对产品之所以要强调创新和可操作性主要是为了能够跟上时展的步伐,也为了能更有利于用户的使用,满足实际需要,对此引来了社会众多消费者的注意。要做到这两点,也绝非易事,对机械师也有了更高的要求。设计者在做产品设计时,要做到两点,一是产品的实用性,二是产品的可接受性,只有做到这两点,该产品才会有市场。除此之外,设计的创新对机械行业的发展也具有巨大的作用,一些传统的机械设计时代淘汰的一个主要原因就是技术缺乏创新,设计太过简单,不具有可操作性,想要的功能根本体现不出来。同时,有不少机械师对机械的工作原理和使用方法并不是十分清楚,这在一定程度上,提高了机械事故发生的可能性。所以,我们有必要加入新鲜元素,不断创新设计理念,从而从本质上推动机械设计的发展,减少或杜绝机械事故的发生。
2.机械电子工程的应用
随着社会需求的不断增加,对机械电子工程的要求也越来越高,从而对其的研究也在不断地深入,其应用领域也在不断增多。传统机械工程受其技术所限,它所应用的领域为有限,大多集中一些基础领域,这些领域对技术的要求不太高,或者比较低端。但是,随着技术的发展与进步,这些基础领域在被淘汰,并逐渐消失。这个过程中,机械电子工程以其技术上的优势,不断地将传统机械工程取代,它的使用范围对传统机械工程的缺陷来说恰好是一个很好补充。机械电子工程的应用领域极广,不似于传统机械工程,只用于那些对技术要求不高的基础领域,它主要应用于改造后的基础领域,和相对比较高级的领域。随着人们对机械电子工程了解的越来越多,研究越来越深入,它所能应用的领域必将越来越多,越来越广。
3.机械电子技术发展与创新
3.1设计思想的发展
计算机信息技术最初应用于机械电子工程中,其主要目的就是提高机械的原有性能,并能让其变得更加小巧,不那么笨拙,它的做法也非常的简单,就是将机器中的某些机械部件用电子部件来替换。到了20世纪九十年代,机械电子系统的设计理念发生了巨大的改变,不再是简单地“替换”,而是开始注重系统的整体优化以及智能化。它的设计思想经历了四个过程,分别是替代、融合、系统优化、智能化。但是我们记住的一点是,现在的设计思想与原有的设计思想并不冲突,我们并没有抛弃原来的设计理念。
3.2与其他前沿技术的结合
3.2.1面向现代医学
现代医学的发展离不开机械电子系统,各类医学诊断、治疗的先进的医学仪器设备都离不开机械电子系统。比如现在大型医院都备有的CT、NMR等。另外,利用机械电子科技开发出的智能机器人,也可以应用到精密的手术中去。机械电子系统还可以实现互联网的远程监控设计,让外地的医生进行远程操控手术。
3.2.2面向现代生物技术
现代生物技术的研究对象十分广泛,大到各类植物、动物、微生物,小到各种生物组织细胞、生物分子和基因问题都是它的研究范围。在研究过程中,不可避免的要绘制各种基因图谱、制造各种生物芯片、进行修补、注入、分离基因等工作。而这些工作的进行毫无例外都需要各类机械电子仪器的辅助才能进行。另外,现代人类进行各种严酷环境例如深水、严寒、外太空等的科学探测,由于人类本身不能长期在此环境下生存,都需要借助机械电子装置和智能仪器的帮助来完成诸如定期自动传输数据、自动检测及故障处理等任务。包括我们现在最前沿的航空航天科技,各类宇宙飞船和空间站的正常运转,他们庞大的系统需要各种机械电子装置的精密配合才能完成发射、运行、返航等重要任务。
4.结语
随着社会的不断发展,科技的不断进步,机械电子工程已经不仅仅是一门科学的研究,它越来越多的应用于社会的各个领域。随着我们对这门科学的重视程度的逐渐加深,对机械电子工程研究的投入就越多,对机械电子工程的研究也就越加深广。它的发展越迅速,应用的领域越宽广,对我们生产生活的影响也就越深入。为了让其更好的服务人类的生活,我们需要投入更多的精力进行机械电子工程的发展研究。
参考文献:
[1]潘雍,傅明星,于晨.机械电子工程综述[J].机电工程,2014,05:553-558.
(一)发展历程
在机械电子工程发展初期,主要体现为手工制作,生产力水平较低,资源技术等对其发展产生制约。为了提升生产效率,逐渐朝着机械工业方向发展。在生产线阶段,机械工程己逐渐发展到流水线生产,实现标准化大批量生产,.这一生产模式使劳动力得到解放,生产力水平大大提升,同时生产效率也得到提高。但是仍然存在一些不足,比如,部分生产仍就以进口为主,生产成本较大,在市场方面缺少适应力舀灵活性较差,难以满足不断变化的市场需求。
在机械电子产业发展阶段中,产品生产能够适应市场的需求,对于不断变化的产品需求产业化发展能够满足。
(二)机械电子工程主要特征
机械电子工程是复杂综合性学科,同各类学科之间都有着密切的联系。机械电子工程发展要以计算机、电子以及机械为基础,结合其他学科做出合理、科学的设计。在设计的过程中,要求每一个模块都能够实现有机结合,进而使得各个模块都能将其最大优势发挥出来。机械电子产品内部结构简单明了,并不复杂,无需复杂原件的投入,这样能在一定程度上使产品性能得到提升,进而扩大消费市场,
二、人工智能简述
人工智能是一门复杂,并且综合性较强的学科,所涉及到的学科比较多。也可以说,21世纪人工智能是最伟大学科之一。人工智能实现了对人的智能模拟,并且能通过计算机使认得智能化得到进一步的延伸,人工智能这门学科有着较好的发展潜力。人工智能在发展的过程中主要经历下列几个阶段。
初步阶段。人工智能在17世纪开始发生萌芽,法国在这一阶段成功诞生世界上的第一部计算机,这一计算器只是单纯的能进行加法简单运算,但是仍就轰动世界,进而在世界范围内,对这项技术开始进一步研究。在最初阶段,人工智能并没有明显的进展,主要是在实践的过程中积累与总结知识,这为今后人工智能发展奠定坚实的基础。
发展初始阶段。美国人在二十世纪首次提出人工智能专业用语。在这个发展阶段,人工智能主要以证明与阐释为主要体现,在这一时期对于人工智能的研究就是首要任务。
发展起伏阶段。随着人们对于人工智能的不断深入研究,人工智能也处于持续的发展阶段,但是在实践过程中发现,要想使人工智能模仿和人类思维同步是非常困难的。大部分对于人工智能的科学研究仅仅是停留于简单映射层面,.对于逻辑思维的研究仍就没有突破性进展。不论怎么说,在发展的起伏阶段,人功能智能也在发展中得到了技术创新,特别是在系统方面、计算机机器人以及语言掌握方面取得了较大的成就.
起伏阶段发展以后。在这一阶段,人工智能的相关研究得到了发展,尤其是第五届国际人工智能联合会议的召开,人工智能逐渐朝着知识层面的方向发展,大部分的人工智能研都会结合相应的知识工程,在这个阶段中,人工智能发展的高度是前所未有的,在一定程度上促进了人工智能应用于实际工程中。
稳步发展阶段。随着互联网技术的快速发展,对于人工智能研究方向发生重大转变,由原本的单一主体朝着集中统一主体的方向发展。关于人工智能在实际中的运用以及研究,受到了互联网技术的影响。网络的普及与快速发展,在一定程度上促进了信息化的发展,信息在传送方面发生率重大性变革。在人们逐渐进入信息化社会后,在信息有效处理方面人工智能的发展起到了重要的作用,在模拟设计方面,机械电子工程的发展需要人工智能的大力支持。
三、机械电子工程与人工智能之间的关系
随着我国社会经济的持续发展,社会不断的进步,对于信息人们越来越重视。在21世纪,互联网技术得到快速发展,同时信息的传递也逐渐注入新鲜血液。互联网应用的普及说明人们正朝着信息时代的方向迈进,在社会逐步信息化以后,更加需要有人工智能这一技术的支持,特别是机械电子工程发展中有着重要作用,机械电子系统本身缺少一定的稳定性,这样在机械电子工程设计方面就有着较大阻碍存在。在现代社会中,信息的处理量持续增大,并且较为复杂,有些时候需要同时对不同类型的信息进行处理,所以需要采取人工智能的支持才能完成信息处理。人工智能主要包含模糊推理系统、神经网络系统这种两种方法。神经网络系统倾向于对人脑结构的综合分析,模糊推理系统更加重视对于语言信号的分析与理解。随着现代社会的发展,仅仅采取单一的人工智能方法,明显己经无法适应目前社会中不断变化的市场需求,所以,对于人工智能相关问题的研究正逐渐朝着多方位、全面的人工智能方向转变。多方位全面人工智能系统通过模糊推理系统和神经网络系统相互统一的方式,扬长补短,将二者有效的结合起来,使得二者的优势得到最大程度的发挥。
0 引言
人才培养方案的制定,依赖于专业性质及办学定位,而专业办学定位又受学校整体办学定位的制约。一套科学可行的人才培养方案,往往需要数易其稿,并在实践中不断修订,以臻完善。
湖北民族学院是一所具有民族特色的地方综合性院校,既是为鄂西地区输送人才、智力、技术的主要源泉,也是实现鄂西地区技术创新、文化提升、经济发展的重要保障,既区别于985、211和部属高校,又区别于其他地区具有行业背景的工科高校。
湖北民族学院始终以地方经济建设和社会发展为服务面向对象,其机械电子工程专业创办于2007年,于2008年开始招生。机械电子工程专业起步晚、条件相对落后、师资力量欠缺。为推动机械电子工程专业建设,我们先后到吉林大学珠海学院、北京理工大学珠海学院、湖北汽车工业学院、襄樊文理学院等高校考察。在广泛调研、充分论证的基础上,制定了机械电子工程专业2008版人才培养方案,极力争取资金建设实验室、购置实验设备,改善实验条件。2010年,因实验实训条件改善,我们又制定了机械电子工程专业2009-2011执行方案,其后又对人才培养方案进行了多次修订,分班制定了2012及2013版人才培养方案,现已开始机械电子工程专业的转型培养方案的制定。
几年来,我们对人才培养方案进行了多次修订,在对课程教学成果的追踪调查和初步评估后发现,经过几年来不懈的教学实践和探索研究,已在教学模式、教学方法、实验教学等多方面取得了阶段性的研究成果。
1 实践教学体系建设
机电类专业的实践性教学环节较多,各个环节在技能训练中起着不同的作用,相互间有着密切的关系,理清各个环节的关系,对提高教学质量有着重要意义。根据行业要求,结合企业调研和就业岗位能力分析,形成规范的、以达成完整项目为原则的实践教学模块化教学体系。
1.1 培养机制与运行模式
以工程应用为主线,结合“智能检测与控制”和“现代设计与制造”两个专业方向,构建机械设计、机械制造、机电控制和创新创业四个课程群,培养实践能力、分析解决问题能力、交流合作能力、创新能力和创业能力等五种能力,形成知识、能力、素质协调发展的培养机制。
采用“2+1+1”模式,前两年为通识教育阶段,第三年为专业教育阶段,第四年为专业综合能力提升阶段。根据机械电子工程专业内涵和市场需求,结合我校师资队伍,我校设置“智能检测与控制”和“现代设计与制造”两个专业方向,开设计算机技术拓展性课程与机电设计与制造职业技能拓展性课程两个模块,实行按专业方向与不同技能模块分流培养,充分发掘学生的学习兴趣与潜能,使学生在专业培养上获得个性发展。
1.2 实践教学体系
构建相对完整的实践教学体系,把实践教学贯穿到整个学习过程,对应用型本科培养目标的实现具有重要作用[1-2]。机械电子工程专业坚持实践教学与理论教学并重,以创新能力培养为核心,逐步形成了以课程实验、教学实习与毕业实习为基础,集中与分散实践相结合、毕业设计等为重点的相对完整的实践教学体系,对学生专业能力的培养和提升起到了积极作用。
实验、实习和实训,是基于专业知识、岗位能力和职业素质结构要求而设置的实践教学环节(表1)。
表1 专业教育实践教学类别
实训属应用型实践教学,各种实训使学生掌握从事专业领域实际工作的基本技能[3]。实训基地以校内为主,适当结合校外实习基地。实训项目的确定,既要遵循人才培养方案及教学大纲,又深受学校办学条件制约。由于资金不足,教学设备投入短时间难以满足要求,我们经历了从无到有,由少积多的漫长过程。其间,不少实训要多次重复开设,任课教师的教学任务极其繁重。2013年,机械电子工程专业获得中央财政项目支持,实验实训条件大为改善,现已基本能满足教学要求。
实习是阶段性实践教学,是理解专业知识,熟悉专业设备和基本掌握操作技能的必要实践环节[4]。实习主要利用校内、校外实习基地。
实验是课程体系中的重要组成部分,包括单开的实验课程以及理论课程带设的实验项目,是学生验证理论知识、增强动手能力、培养创新能力的必要环节。实验项目的确定,同样受培养目标及办学条件的双重制约。
2 保障机制建设
2.1 基础设施建设
实验室建设和实习基地是实践教学的基础和物质条件。经过几年的努力,我校机械电子工程专业现有校内实验实训中心一个、校外实习基地近二十个,为实践教学提供了必要的硬件环境。校内实训中心除完成机械电子工程专业相关教学任务外,还承接电气工程、化学与环境等其它工科专业的工程训练任务;校外实习基地,每年可接纳 60-80 人的集中实习,已能满足教学需求。
2.2 师资队伍建设
师资队伍的建设是高等教育发展的关键,高等院校的专业建设、实训基地建设和实践教学都离不开熟悉生产领域、掌握过硬技术、懂得管理方法的高素质师资队伍。教师应不断学习和掌握本专业的技能,要达到能为学生做既规范又熟练的演示操作的水平。解决的方法:一是,要对教师进行爱岗敬业教育,促使教师不断学习新知识、新技术,鼓励教师进行教学、科研活动及多下厂实习,提高其理论知识水平和实践操作技能。二是,通过校企合作,不断提高师资队伍的整体素质,聘请企事业单位的技术骨干作为兼职教师,提升双师型教师比例。
实施“校企双导师制”。在实习基地企业中聘请一定数量的企业骨干工程师为校外指导教师,指导学生毕业实习;鼓励学生结合企业生产一线实际选择毕业设计课题,由学院和校外指导教师共同指导学生毕业设计。
3 成果与结论
机械电子工程专业面向全国近20个省市招生,现有在校普通本科生400余人。毕业生在广州、深圳、江苏、湖北、四川等多个省市企业、科研机构、国家机关及高等院校从事有关的设计、管理、科研和教学等工作,近几年就业率约90%,学生们的创新能力得到了相关就业单位的肯定。
湖北民族学院所处的武陵山区,对机械电子工程专业的人才需求旺盛。近五年,该专业立足恩施、面向全国,先后培养本专业毕业生500余人,有力的支持了地方经济发展。本专业教师与电力行业和企业合作紧密,先后完成各类项目20余项,项目金额达到100余万元。
同时,本专业公开10余篇,其中SCI、EI收录4余篇。本专业学生在全国3D大赛及创新设计大赛中多次获奖。2012年获得省特等奖1项,省一等奖5项,省二等奖8项,省三等奖1项;2013年获得省特等奖2项,省一等奖3项,省二等奖7项,省三等奖2项;2014年获得省特等奖1项,省一等奖3项,省二等奖1项;2015年获得省特等奖1项,省三等奖1项;2015年申报专利9项(发明4项,实用新型5项)。
机械电子工程专业对实践教学体系建设及保障措施建设等方面的改革与探索,取得了较为满意的教学效果。我们将继续在课程体系建设及课程教学中进行改革,以期能更好地促进机械电子工程专业的建设和发展,推动该专业的转型发展。
【参考文献】
[1]张彦铎,王海晖,赵彤洲.智能科学与技术专业创新型工程科技人才培养体系建构[J].计算机教育,2012(18):12-16.
1.创新人才培养模式的内涵和要求
所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。
1.1培养目标要求
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。
1.2专业设置要求
按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。
1.3课程体系要求
按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。
1.4教学方法要求
着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。
2.机械电子工程创新教育的现状分析
首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。
其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。
3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新
近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。
(1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。
(2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。
(3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握PLC的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。
4.结语 机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。
参考文献:
[1]周刚毅,李国平.加强校企合作探索机电模具人才的创新培养模式[J].理工高教研究,2007,26(3):105.