時(shí)間:2022-11-26 17:50:20
導(dǎo)語:在智能電子技術(shù)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

當(dāng)智能化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電視,數(shù)字電視的屬性甚至已經(jīng)發(fā)生改變,可以滿足用戶更多樣化的需求,比如訪問網(wǎng)絡(luò)、在線搜索、網(wǎng)絡(luò)購物、視頻點(diǎn)播等。因此,智能化的數(shù)字電視是更具吸引力的電視,也更具“高智商”,而這一切都是智能化技術(shù)帶給數(shù)字電視的改變,也必然在無形中增強(qiáng)數(shù)字電視的競(jìng)爭(zhēng)力。顯然,智能化技術(shù)將電視媒介與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,同時(shí)輔以高清的視覺享受,無邊界的觀賞體驗(yàn)與家庭影院式的立體觀感,從而徹底顛覆傳統(tǒng)電視的概念,帶給消費(fèi)者、用戶最佳的享受和體驗(yàn)。一旦智能化技術(shù)逐步成熟并大面積推廣到數(shù)字電視領(lǐng)域,那么數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也會(huì)面臨一次重組,其結(jié)果是數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的成熟與市場(chǎng)的穩(wěn)定,背后蘊(yùn)藏的經(jīng)濟(jì)利益無可估量。所以,數(shù)字電視中智能化技術(shù)的運(yùn)用是必然趨勢(shì),也是改變數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的需求之所在。
2、智能化技術(shù)應(yīng)用推動(dòng)“智能電視”產(chǎn)生,引發(fā)全新電視市場(chǎng)變革
數(shù)字電視需要用戶購買機(jī)頂盒方能管控電視節(jié)目,而智能化技術(shù)一旦在數(shù)字電視上廣泛應(yīng)用,那么電視的運(yùn)作與技術(shù)形態(tài)都有可能發(fā)生巨大的變化。尤其是近年來國(guó)際上對(duì)數(shù)字電視的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出熱度下降的趨勢(shì),而眾多互聯(lián)網(wǎng)智能電視的出現(xiàn)則進(jìn)一步?jīng)_擊著數(shù)字電視的堡壘,“智能電視”呼之欲出,引發(fā)了消費(fèi)者和市場(chǎng)的高度關(guān)注。例如,近年來國(guó)家大力推動(dòng)“三網(wǎng)融合”產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這將改變有線數(shù)字電視的單一服務(wù)模式。內(nèi)容格式的多樣性、服務(wù)種類的多樣性、接入方式的多樣性將成為三網(wǎng)融合環(huán)境下的數(shù)字電視新特點(diǎn)。電視整機(jī)正從平板時(shí)代向互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代甚至向目前的智能時(shí)代跨越,電視機(jī)巨頭也一直在醞釀著向技術(shù)平臺(tái)等內(nèi)容產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)張,避免在數(shù)字家庭中的核心地位被智能機(jī)頂盒取代。所以,智能化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電視領(lǐng)域?qū)⑼苿?dòng)智能電視的出現(xiàn),而其間的競(jìng)爭(zhēng)也將不可避免,這對(duì)電視市場(chǎng)而言或許又是一次大的變革。
N+1地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)智能備份系統(tǒng)有兩種工作模式,即自動(dòng)模式和手動(dòng)模式。自動(dòng)模式下,智能備份系統(tǒng)的所有操作由系統(tǒng)自主完成,無需人工干預(yù);手動(dòng)模式下,智能備份系統(tǒng)的操作需要直接在切換器按鍵面板上操作或者遠(yuǎn)程網(wǎng)管操作。手動(dòng)模式和自動(dòng)模式是互斥的,當(dāng)啟動(dòng)自動(dòng)模式時(shí),會(huì)屏蔽手動(dòng)模式,反之,啟動(dòng)手動(dòng)模式時(shí),會(huì)屏蔽自動(dòng)模式。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行正常的情況下,用戶可以自由設(shè)置工作模式。如果有發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障,在智能備份系統(tǒng)切換過程中,直至切換完成以前,會(huì)屏蔽一切操作,以確保切換過程的安全性和可靠性。若切換過程中出現(xiàn)不可預(yù)知的故障導(dǎo)致切換未成功,智能備份系統(tǒng)會(huì)停止切換過程和關(guān)閉相應(yīng)發(fā)射機(jī),啟動(dòng)聲光報(bào)警,提示切換故障。
2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
2.1操作系統(tǒng)及平臺(tái)N+1地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)智能備份系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)VxWorks,該操作系統(tǒng)以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中,如衛(wèi)星通訊、軍事演習(xí)、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。在美國(guó)的F-16、FA-18戰(zhàn)斗機(jī)、B-2隱形轟炸機(jī)和愛國(guó)者導(dǎo)彈上,甚至連1997年4月在火星表面登陸的火星探測(cè)器、2008年5月登陸的鳳凰號(hào)和2012年8月登陸的好奇號(hào)也都使用了VxWorks。采用VxWorks操作系統(tǒng)確保了整個(gè)智能備份軟件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。系統(tǒng)的運(yùn)算核心采用Marvell的88E6218芯片。芯片帶有5個(gè)支持IEEE802.3的MAC(MediaAccessLayer,媒體訪問層)+PHY(PhysicalLayer,物理層)接口(Port0~Port4),1個(gè)多功能網(wǎng)絡(luò)接口(Port6)。提供基于QoS機(jī)制的快速以太網(wǎng)交換功能,內(nèi)部采用擁有專利技術(shù)的UniMAC結(jié)構(gòu),在88E6218內(nèi)部的CPU與多個(gè)快速以太網(wǎng)交換口之間形成高效的網(wǎng)絡(luò)接口。由于智能備份系統(tǒng)之間各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)通信是廣泛建立在網(wǎng)口通信之上,因此采用該款芯片,確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸高效可靠。
2.2軟件設(shè)計(jì)及流程軟件設(shè)計(jì)采用分層方式和多線程方式。包含8個(gè)獨(dú)立模塊,如圖2所示。其中,應(yīng)用層主要完成狀態(tài)顯示、模式切換、手動(dòng)控制以及Web網(wǎng)管遠(yuǎn)程控制和系統(tǒng)軟件升級(jí)功能。系統(tǒng)層是整個(gè)智能備份系統(tǒng)的核心層,負(fù)責(zé)響應(yīng)上層應(yīng)用的請(qǐng)求和底層數(shù)據(jù)的處理。N+1智能切換的邏輯處理以及和系統(tǒng)其他設(shè)備通信處理。數(shù)據(jù)層完成整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,智能備份系統(tǒng)會(huì)定時(shí)保存當(dāng)前工作狀態(tài)的所有參數(shù),即使突然斷電,也不會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前狀態(tài)的丟失,重新開電后,就會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到斷電以前的狀態(tài)。接口層主要完成各個(gè)發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)接收和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)功能。
2.3系統(tǒng)主程序流程主程序流程如圖3所示。其子程序流程如圖4所示。其中切換程序處理過程包含兩部分,即由正常狀態(tài)到備份狀態(tài)(圖4左),由備份狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)(圖4右)。切換過程中,要確保系統(tǒng)在安全狀態(tài)下切換,不能帶功率切換,這樣容易發(fā)生事故,所以在切換同軸開關(guān)之前,要關(guān)閉其所在的發(fā)射機(jī),然后再切換,保證設(shè)備不會(huì)被突發(fā)射頻輸出損壞。
2.4核心代碼N+1智能備份系統(tǒng)的自動(dòng)切換部分核心代碼采用阻塞方式設(shè)計(jì),其簡(jiǎn)化代碼如下所示。該自動(dòng)切換函數(shù)是不可重入函數(shù),一旦被調(diào)用就會(huì)獨(dú)占該切換線程,如果此時(shí)上層仍然發(fā)送切換指令調(diào)用該函數(shù),此函數(shù)會(huì)直接返回不作響應(yīng),這樣確保了切換的可靠性和獨(dú)立性。首先該函數(shù)會(huì)檢測(cè)是否有發(fā)射機(jī)通道發(fā)生狀態(tài)遷移,然后判斷備份發(fā)射機(jī)是否已經(jīng)在工作中,若備份發(fā)射機(jī)在圖3N+1智能備份系統(tǒng)軟件流程圖待機(jī)狀態(tài),則啟動(dòng)相應(yīng)的切換程序;若備份發(fā)射機(jī)已經(jīng)在工作,且指令是切換到備份狀態(tài),那么該函數(shù)直接返回。因?yàn)镹+1系統(tǒng)只能啟動(dòng)一個(gè)備份系統(tǒng),兩個(gè)及以上的發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障,N+1備份系統(tǒng)會(huì)首先切換預(yù)先設(shè)置的高優(yōu)先級(jí)通道,其他的通道放棄響應(yīng)。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:壓路機(jī),機(jī)電液一體化,技術(shù),應(yīng)用
我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施使世界上有實(shí)力的壓實(shí)設(shè)備公司看好國(guó)內(nèi)大市場(chǎng),給國(guó)內(nèi)同行帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。免費(fèi)論文,機(jī)電液一體化。。美國(guó)英格索蘭公司在無錫建廠、美國(guó)卡特被勒公司在徐州建廠,3-5年內(nèi)國(guó)外產(chǎn)品或獨(dú)資公司生產(chǎn)的壓實(shí)機(jī)械產(chǎn)品會(huì)占 30%以上,外資企業(yè)不僅引人硬件技術(shù),還引進(jìn)了軟件技術(shù)和管理技術(shù)。眾所周知,高科技帶來高利潤(rùn),機(jī)械產(chǎn)品的升級(jí)換代是市場(chǎng)選擇企業(yè)的根本。免費(fèi)論文,機(jī)電液一體化。。
1國(guó)外壓路機(jī)機(jī)電液一體化技術(shù)的發(fā)展
1.1德國(guó) BOMAG公司的自動(dòng)壓實(shí)控制系統(tǒng)
新型智能可變振幅的Variomatic振動(dòng)壓路機(jī)以兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的偏心軸來振動(dòng)壓實(shí)輪,雙軸布置使振動(dòng)力的大小和方向可根據(jù)輪子在被壓物料上振動(dòng)加速度的變化,通過液壓系統(tǒng)修正兩軸之間的角度,用電子控制自動(dòng)地完成從垂直到水平方向的無級(jí)變化,而裝在輪上的加速度表則連續(xù)不斷地反映物料硬度隨壓實(shí)進(jìn)程的變化。免費(fèi)論文,機(jī)電液一體化。。從加速度表上測(cè)得的數(shù)據(jù)被輸送到壓路機(jī)上的計(jì)算機(jī)里,并可存人軟、硬盤中,計(jì)算機(jī)可將這些數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)在機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)(大量壓路機(jī)在長(zhǎng)期改進(jìn)過程中累積起來的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))相比較。當(dāng)結(jié)果達(dá)到預(yù)定值時(shí)計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,通過改變兩根軸的相對(duì)角度來改變振動(dòng)方向和有效振幅,對(duì)壓實(shí)力進(jìn)行優(yōu)化,既簡(jiǎn)化司機(jī)操作又改善壓實(shí)均勻度。
1.2適壓 Superpaye超級(jí)路面的壓買系統(tǒng)
根據(jù) Superpaye超級(jí)路面技術(shù)規(guī)定要使用粗顆粒骨料和低含量瀝青,在減少環(huán)境污染的同時(shí)增強(qiáng)路面承載力,工藝要求為躲過“溫度敏感區(qū)”而進(jìn)行高溫壓實(shí)。 Hamm公司的IQ2系統(tǒng)不但記錄和顯示壓實(shí)狀況,還可自動(dòng)調(diào)校振頻、振幅和行駛速度,在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最理想的壓實(shí)效果。
1.3用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控
在關(guān)鍵部位設(shè)置傳感器對(duì)壓路機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油。冷卻、、充電系統(tǒng)及行走、振動(dòng)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等的溫度、壓力、流量諸參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;借助看門狗電路和電腦監(jiān)控分析進(jìn)行異常報(bào)警;利用微電腦控制器對(duì)整機(jī)上的開關(guān)、繼電器、電磁閥進(jìn)行檢測(cè)、診斷并分析出故障代碼,維修人員利用監(jiān)控器讀取故障碼,便于快速排除故障。
1.4以機(jī)電液一體化技術(shù)為界面的新功能開發(fā)
國(guó)外廣泛利用該技術(shù)建立了自動(dòng)駕駛作業(yè)系統(tǒng);德國(guó)寶馬公司推出自動(dòng)滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),壓路機(jī)可爬68%的陡坡;通過操作顯示燈、提示燈和電器開關(guān)互鎖來防止誤操作;通過操作座椅上的開關(guān)在壓路機(jī)行駛過程中進(jìn)行牽引與行駛液壓回路的轉(zhuǎn)換。
2國(guó)內(nèi)壓路機(jī)機(jī)電液一體化技術(shù)現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)壓路機(jī)廠家在這方面也有了一定的進(jìn)展,如湖南江麓機(jī)械廠開發(fā)的W1102DZ振動(dòng)壓路機(jī)具有自動(dòng)駕駛作業(yè)系統(tǒng),許多壓路機(jī)也都設(shè)置了聲光報(bào)警系統(tǒng)。盡管對(duì)關(guān)鍵參數(shù)實(shí)施了監(jiān)控,而且控制方式獨(dú)特、自成體系,安裝維護(hù)簡(jiǎn)單直觀,抗干擾能力強(qiáng),但由于線束多,各功能單元之間的復(fù)合控制難以實(shí)現(xiàn),傳感器資源不能充分利用。隨著監(jiān)控信息量的加大,警報(bào)燈、儀表布置困難,其它自動(dòng)控制的功能擴(kuò)充困難。
3主要技術(shù)問題和解決方法
國(guó)產(chǎn)壓路機(jī)存在著可靠性、耐用度差,監(jiān)測(cè)手段落后的問題,作業(yè)質(zhì)量受人為因素影響大,壓實(shí)控制技術(shù)智能化程度低,操作舒適性差,當(dāng)前筑路機(jī)械技術(shù)難點(diǎn)集中在控制與操縱系統(tǒng)的改進(jìn)上。
我們可以通過引人具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和電液傳感技術(shù),從機(jī)械和液壓兩個(gè)方面來解決其控制問題。在傳統(tǒng)的負(fù)荷傳感和極限功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中引進(jìn)電子傳感元件和執(zhí)行回路,使液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)和功能得到顯著改善。即把系統(tǒng)的邏輯功能由電子裝置承擔(dān);把能量轉(zhuǎn)換、功率流切換和主系統(tǒng)過載保護(hù)(安全閥)由液壓、氣動(dòng)裝置承擔(dān);通過引人比例閥。PLC可編程控制和數(shù)據(jù)總線技術(shù)以及采用廉價(jià)而可靠的高速電磁闊而構(gòu)成低成本的閉環(huán)控制系統(tǒng);同時(shí)依靠電子元件反饋相應(yīng)的參數(shù)值,建立完善的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷分析功能。免費(fèi)論文,機(jī)電液一體化。。
4目前應(yīng)抓的工作
機(jī)電液一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用首先要解決觀念更新問題,過分強(qiáng)調(diào)低成本競(jìng)爭(zhēng)會(huì)把企業(yè)帶人死胡同。誠(chéng)然機(jī)械產(chǎn)品元件越少其可靠性會(huì)越高,但這種可靠性喪失了產(chǎn)品的多功能開發(fā)。國(guó)外正是看到了故障的必然性才會(huì)借助機(jī)電液一體化技術(shù)來防止故障、迅速發(fā)現(xiàn)并解決故障,同時(shí)也正是由于電子元件質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,才使該項(xiàng)技術(shù)得到了最充分的利用和開發(fā)。免費(fèi)論文,機(jī)電液一體化。。
其次要合理利用該技術(shù)則離不了引進(jìn)、吸收和開發(fā)。如英格索蘭、卡特彼勒兩公司選用配置瑞土專業(yè)電子儀器制造商Geodynamik公司開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件和控制系統(tǒng),用于連續(xù)壓實(shí)控制(CCC)的壓實(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)(CDS)以及用于處理CCC的PC軟件程序。對(duì)于這些無力開發(fā)的技術(shù)要用有限的資金去引進(jìn),在消化和吸收之后國(guó)內(nèi)科研部門應(yīng)聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)開發(fā),利益共享。
成熟技術(shù)可以直接嫁接。目前國(guó)內(nèi)全液壓壓路機(jī)廣泛采用進(jìn)日的發(fā)動(dòng)機(jī)、行走和振動(dòng)泵及馬達(dá)。國(guó)內(nèi)合資和獨(dú)資公司生產(chǎn)的挖掘機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、停車等自動(dòng)控制,而廣泛采用的液壓泵(如美國(guó)薩奧90系列泵)本身配有轉(zhuǎn)速、壓力等傳感器接口。免費(fèi)論文,機(jī)電液一體化。。薩奧為德國(guó)寶馬公司H型振動(dòng)壓路機(jī)配備的自動(dòng)滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),其爬坡能力高達(dá)68%。德國(guó)力土樂公司提供相應(yīng)的可編程控制器,它不像大型礦用設(shè)備復(fù)雜且響應(yīng)慢。這些都可以通過借船出海,作為協(xié)作配套廠家可直接利用該項(xiàng)技術(shù)。
5結(jié)束語
隨著科技的發(fā)展和用戶需求的日趨主題化、個(gè)性化和多樣化,產(chǎn)品技術(shù)含量的高低和功能的多樣性直接影響著企業(yè)的利潤(rùn)和生存。跨國(guó)公司為降低成本,實(shí)施制造本地化及采購全球化戰(zhàn)略,使制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。為此企業(yè)應(yīng)充分利用以計(jì)算機(jī)。數(shù)控技術(shù)為代表的電子技術(shù),提高機(jī)械產(chǎn)品的智能化水平,占領(lǐng)市場(chǎng),讓用戶滿意。
參考文獻(xiàn):
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論文摘要:機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展背景。綜述了國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1 機(jī)電一體化概要
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是,機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。
我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,不取得了一定成果,但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3.2 模塊化
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3.3 網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3.4 微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.5 綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
3.6 系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng),一般除RS232外,還有RS485、DCS人格化。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體花產(chǎn)品。事實(shí)上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來的。
結(jié)語
綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn)
[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù).北京:科學(xué)出版社,2004.
【河海大學(xué)】4月12日,河海大學(xué)舉行“新能源發(fā)電與智能電網(wǎng)學(xué)科創(chuàng)新引智基地”建設(shè)啟動(dòng)儀式暨學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)。引智基地以中國(guó)能源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”人選、河海大學(xué)副校長(zhǎng)鞠平教授為負(fù)責(zé)人,匯聚英國(guó)皇家工程院院士麥克•斯德林爵士等10名國(guó)際大師、國(guó)外著名學(xué)者和河海大學(xué)10名專家教授組成學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì),圍繞新能源發(fā)電與智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行與調(diào)度中的關(guān)鍵技術(shù)問題開展深入的國(guó)際合作研究。
【武漢大學(xué)】4月12日至13日,第八屆中國(guó)高校電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)術(shù)年會(huì)(SPEED 2014)暨第八屆電力櫻花論壇在武漢大學(xué)召開,論壇圍繞電力電子技術(shù)發(fā)展的前沿問題進(jìn)行了充分的交流。本屆年會(huì)組委會(huì)主任、武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院副院長(zhǎng)查曉明等國(guó)內(nèi)外學(xué)者分別作了專題報(bào)告,內(nèi)容涉及電力電子建模與控制、電機(jī)及其控制、電力電子新技術(shù)等多個(gè)方面。此次年會(huì)有國(guó)內(nèi)外40余所高校200多名學(xué)者參加,投稿約200篇學(xué)術(shù)論文。
【華北電力大學(xué)】4月29日,華北電力大學(xué)與中國(guó)電科院聯(lián)合成立電力系統(tǒng)繼電保護(hù)聯(lián)合研究中心。中心選取“分布式電源保護(hù)控制策略及故障特性研究”“特高壓高補(bǔ)償度串補(bǔ)系統(tǒng)繼電保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”等5個(gè)項(xiàng)目作為首批啟動(dòng)的聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械工業(yè)
1前言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域.由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化.使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化。使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。論文 畢業(yè)論文
2機(jī)電一體化的優(yōu)點(diǎn)
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù).將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱 其涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面.是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù).而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊.這是機(jī)電一體化與機(jī)械+電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別機(jī)械工程技術(shù)由純機(jī)械發(fā)展到機(jī)械電氣化.仍屬傳統(tǒng)機(jī)械.其主要功能依然是代替和放大的體力 但是發(fā)展到機(jī)電一體化后.其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外.還能賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等 即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸.還是人的感官與頭腦的眼神。機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別是智能化 機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型例子有:數(shù)控加工中心、機(jī)器人以及具有檢測(cè)控制性能的數(shù)碼相機(jī)等。總之.一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)主要是由機(jī)械裝置、執(zhí)行裝置、動(dòng)力源、傳感器、計(jì)算機(jī)這五個(gè)要素構(gòu)成。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展歷史
2O世紀(jì)6O年代以來.人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后.刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,再后來計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ) 大約到20世紀(jì)8O年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn):機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展:各國(guó)均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持:2O世紀(jì)9O年代后期.開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段.機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化.微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳.出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法.機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。
我國(guó)是從20世紀(jì)8O年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作.取得了一定成果,但與歐美、日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合。它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科.隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展.還將被賦予新的內(nèi)容。
4 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)的分析
機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此,機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下:
4.1 智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能是不可能的,也是不必要的。但是高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
4.2 模塊化
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
4.3 網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等人們?nèi)粘I疃紟砹司薮蟮淖兏铩8鞣N網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliancesystem,CIAS),使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4.4 微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm。的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
4.5 綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力 培養(yǎng) 課程改革 實(shí)踐
黨的十報(bào)告中指出:“全面實(shí)施素質(zhì)教育,深化教育領(lǐng)域綜合改革,著力提高教育質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。同志提出的“中國(guó)特色、世界水平的現(xiàn)代教育”是“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興夢(mèng)的重要組成部分。劉延?xùn)|同志在2014年高校咨詢會(huì)上也提出:“要把立德樹人、提高質(zhì)量貫穿綜合改革全過程,創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制,切實(shí)落實(shí)人才培養(yǎng)中心地位”。當(dāng)前,高校在人才培養(yǎng)模式、課程教學(xué)內(nèi)容和方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面還存在著一些不足,如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才是高校教育工作者需要著重關(guān)注和實(shí)踐的課題。我校電氣信息類專業(yè)結(jié)合2014版培養(yǎng)計(jì)劃修訂,做了部分課程的教學(xué)改革與實(shí)踐嘗試,現(xiàn)與大家交流學(xué)習(xí)。
一、主要改革內(nèi)容及實(shí)施情況
(一)充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在2014級(jí)電類學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃修訂中,對(duì)電類三個(gè)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課、集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程調(diào)整、學(xué)時(shí)調(diào)整。充分發(fā)揮培養(yǎng)計(jì)劃在引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的核心作用。
(1)2014級(jí)船舶電子電氣工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(36+20)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門課程;三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)分別獨(dú)立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中:取消了“船舶通信與導(dǎo)航”課,改列為專業(yè)選修課。
在專業(yè)選修課中:取消了電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)課,新增加了“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第3學(xué)期)新增了針對(duì)性更強(qiáng)的兩門“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期)及“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第4學(xué)期)課;二是將“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)改成(1.5學(xué)分、1.5周、第4學(xué)期);三是取消了“船舶電氣設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第6學(xué)期),新增了“船舶機(jī)艙測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”(1.5學(xué)分、1.5周、第6學(xué)期)。
(2)2014級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消了“電氣工程導(dǎo)論”課程;二是取消了“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”,新增加了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(42+16)改為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn))兩門課程;四是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實(shí)驗(yàn)獨(dú)立的兩門課程。
在專業(yè)核心課中:一是將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”調(diào)整到學(xué)科基礎(chǔ)課;二是取消了“供配電系統(tǒng)”課程(2.5學(xué)分、36+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期),改增為“工廠供電”課程(3學(xué)分、40+8、第7學(xué)期);三是將“檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)”(2學(xué)分、26+6學(xué)時(shí)、第4學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(2.5學(xué)分、28+12學(xué)時(shí)、第4學(xué)期);四是將“自動(dòng)控制原理”課程(3.5學(xué)分、48+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)學(xué)分調(diào)整為(4學(xué)分、52+12學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)。
在專業(yè)方向課中:一是取消了“變壓器應(yīng)用技術(shù)”課程(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第7學(xué)期);二是取消了“船舶動(dòng)力裝置與輔助機(jī)械”(2學(xué)分、28+4學(xué)時(shí)、第6學(xué)期)課;
在專業(yè)選修課中:一是取消了6門課程,分別是:信號(hào)與系統(tǒng)、文獻(xiàn)檢索、企業(yè)管理、電氣工程專題講座、集散控制系統(tǒng)、電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo);二是新增“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(1學(xué)分、32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)、第5學(xué)期)、“新能源技術(shù)”(1學(xué)分、16學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門課程;三是將“AUTOCAD”課程(2學(xué)分、16+16上機(jī)、第5學(xué)期)改為實(shí)驗(yàn)課程(1學(xué)分、32學(xué)上機(jī)、第5學(xué)期)。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“測(cè)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(1學(xué)分、1周、第5學(xué)期)及“電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)” (1學(xué)分、1周、第6學(xué)期)兩門課程。
(3)2014級(jí)電子信息工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂情況
在學(xué)科基礎(chǔ)課中:一是取消“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”(16+16)課,改成了“電路原理圖與PCB設(shè)計(jì)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));二是增加了由專業(yè)核心課調(diào)整來“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(32學(xué)時(shí)理論)及“單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”課程(32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn));三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論(56)與實(shí)驗(yàn)(16) 兩門獨(dú)立的課程。
在專業(yè)核心課中:取消了“信息論與編碼”(24+8)課程并調(diào)整“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程(40+16)到學(xué)科基礎(chǔ)課。
在專業(yè)方向課中:一是在通信系統(tǒng)方向:將“程控交換”(32)課程換成為“移動(dòng)通信”(22+10)課程;二是在嵌入系統(tǒng)方向:將“ARM處理器原理及應(yīng)用”改為“嵌入式系統(tǒng)”(22+10),新增“ 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)”(16+16(上機(jī)))及調(diào)整來“ 電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(16+16);而“DSP原理及應(yīng)用”、 “多媒體技術(shù)”、“ 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”調(diào)整到專業(yè)選修課中;三是取消了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向。
在專業(yè)選修課中:一是取消了“復(fù)變函數(shù)與積分變換”、“JaVa語言程序設(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用”、“Linux軟件設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)接口與通信”、“自動(dòng)控制原理”、“電視原理”8門課程;二是由專業(yè)方向課調(diào)整來“DSP原理及應(yīng)用”、“多媒體技術(shù)”、“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”3門選修課;三是新增“專業(yè)導(dǎo)論”、“學(xué)科前沿信息”、“新能源技術(shù)”、“現(xiàn)代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全”7門課程。
在集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中:一是取消了“電子設(shè)計(jì)方向?qū)I(yè)課程設(shè)計(jì)”(2學(xué)分、2周、第7學(xué)期);二是新增了“工程訓(xùn)練C”(1周,1學(xué)分),調(diào)整了“模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)”(2周,2學(xué)分)、“單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)”(4周,2學(xué)分)。
(二)加強(qiáng)幾門關(guān)鍵課程的課改示范工作,提升課程在電子能力培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用
(1)電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程的教改實(shí)施情況
電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是訓(xùn)練學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的課程。學(xué)院2009年起將原來的“電裝實(shí)習(xí)”改成(電子裝配)“工程訓(xùn)練”和“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”(2學(xué)分、24+8學(xué)時(shí)、第5學(xué)期)兩門課程,并結(jié)合課余電子制作訓(xùn)練作為補(bǔ)充。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程每一年的設(shè)計(jì)制作內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上都有新增,加強(qiáng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的新型性和實(shí)用性,至今實(shí)驗(yàn)室已有50多個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模數(shù)電路板。2014版培養(yǎng)計(jì)劃中“電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)”課程調(diào)整為實(shí)驗(yàn)課程“電子技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)”(實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí))。
電子裝配工藝訓(xùn)練對(duì)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求較低,在原2010版教學(xué)計(jì)劃中安排在大一第二學(xué)期進(jìn)行,重點(diǎn)是訓(xùn)練學(xué)生的電子電路焊接技術(shù),為以后的電子裝配打下基礎(chǔ)。教學(xué)時(shí)數(shù)為一周,時(shí)間上分散進(jìn)行,歷時(shí)半個(gè)學(xué)期。電子綜合設(shè)計(jì)輔導(dǎo)課程是學(xué)生進(jìn)行電子設(shè)計(jì)的入門課,除公選課、選修課形式外,興趣小組形式的學(xué)習(xí)培養(yǎng)也是一個(gè)最有成效的環(huán)節(jié),使得對(duì)電子設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)、有興趣的同學(xué)得到充分發(fā)揮與提升能力。對(duì)電子制作訓(xùn)練做到有計(jì)劃性,一般分為四個(gè)階段:
第一階段:為電子制作基本能力訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第二學(xué)期,以興趣小組形式進(jìn)行。內(nèi)容主要為:焊接技術(shù)訓(xùn)練、認(rèn)識(shí)基本元器件(學(xué)會(huì)萬用表的使用)、識(shí)圖、音頻放大電路制作。
第二階段:電子制作入門訓(xùn)練。安排在入學(xué)后的第三學(xué)期,以公選課的形式進(jìn)行。主要學(xué)習(xí)繪圖、制作與測(cè)量(學(xué)習(xí)Protel(Altium Designer)軟件的使用,學(xué)會(huì)常用電子儀器的使用,利用波形圖分析電路的工作狀態(tài),分析能力訓(xùn)練),內(nèi)容有:簡(jiǎn)單電源電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、光控?zé)糸_關(guān)電路、溫控加熱器電路等。
第三階段:電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練。主要是結(jié)合理論知識(shí)設(shè)計(jì)電路,安排在入學(xué)后的第四學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:音響電路(含音調(diào)電路、功率放大器電路)、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段:電子設(shè)計(jì)綜合能力提高訓(xùn)練。主要為綜合設(shè)計(jì)中、大規(guī)模電路,安排在入學(xué)后的第五學(xué)期,以選修課的形式進(jìn)行。內(nèi)容有:搶答器電路、開關(guān)電源電路、數(shù)控電源電路、無線通信電路、鎖相環(huán)振蕩電路、轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路、充電器電路。
(2)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教改情況
單片機(jī)作為電子自動(dòng)化控制的主要手段,其作用越來越重要。我院該課程為省級(jí)精品課程,課程組老師進(jìn)行了一系列的教學(xué)實(shí)踐,編寫了新的教學(xué)文件,每年修改電子教案、課件,出版新的教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,不斷完善學(xué)習(xí)資源,實(shí)施電子考試等等,為學(xué)生的自動(dòng)化電子設(shè)計(jì)起到了重要的支撐作用。在2014版教學(xué)計(jì)劃中理論學(xué)時(shí)改為32,實(shí)驗(yàn)改為獨(dú)立設(shè)課,學(xué)時(shí)為32,課程設(shè)計(jì)為1.5周。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)電路板全部為校內(nèi)老師設(shè)計(jì)制作,實(shí)驗(yàn)室至今有單片機(jī)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)電路板30多件。
(3)新增電子技術(shù)實(shí)踐公選課
針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問題,從2014年下半年開始學(xué)院在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立“電子技術(shù)實(shí)踐”公選課程,從學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)的初始階段就引導(dǎo)學(xué)生向技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際凝練為理論知識(shí)的能力,拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。電子技術(shù)實(shí)踐課程在一定程度上打破課程的專業(yè)界限、學(xué)科界限,使得知識(shí)、技術(shù)、信息等多方面融會(huì)貫通,在還不能完全打破現(xiàn)有教學(xué)模式的情況下,以教學(xué)實(shí)驗(yàn)班的形式增加一個(gè)補(bǔ)充教學(xué)環(huán)節(jié),以音頻功率放大器的設(shè)計(jì)制作為立足點(diǎn),從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)搜索知識(shí)點(diǎn),解決技術(shù)問題,培養(yǎng)思維方式。電子技術(shù)實(shí)踐公選課作為教學(xué)模式創(chuàng)新探索,在教學(xué)過程中最大程度地改變學(xué)生被教師控制之下被動(dòng)地學(xué)習(xí)的局面,改變單純死記硬背完成學(xué)業(yè)的局面,轉(zhuǎn)而讓學(xué)生養(yǎng)成從解決問題的角度去思考、查找知識(shí),提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)環(huán)節(jié)上將實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)三點(diǎn)連成一線。在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,適應(yīng)技能考證的要求,適應(yīng)用人單位對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
(三)編寫、修訂教材、教案,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源
編寫出版《電子綜合設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例指導(dǎo)》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例集》等實(shí)踐指導(dǎo)教材;為學(xué)生開展考證培訓(xùn)修訂《電子工程師考證培訓(xùn)講義》等;編寫新的教學(xué)文件及電子教案、課件等,建立完善教師與學(xué)生教學(xué)學(xué)習(xí)資源。
一是修訂出版了《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(Proteus仿真版)》、《電子設(shè)計(jì)常用模塊與實(shí)例》、《單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例選集(一)》、《51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》等實(shí)踐指導(dǎo)性強(qiáng)的教材;二是在原網(wǎng)絡(luò)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行了單片機(jī)慕課網(wǎng)站的建設(shè),新編了150題左右的作業(yè)練習(xí)題庫;三是修改2014級(jí)教學(xué)大綱、電子教案及課件;四是設(shè)計(jì)開發(fā)2014級(jí)用的新實(shí)驗(yàn)電路板并用于每年的學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)生的綜合能力
加強(qiáng)實(shí)踐能力培訓(xùn),提高學(xué)科競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)數(shù)量、提高學(xué)生、專利證書數(shù)量、提高學(xué)生電子工程師/板級(jí)工程師/電工等從職證書數(shù)量。
(1)加強(qiáng)了學(xué)科競(jìng)賽的輔導(dǎo)力度。一是組織學(xué)生電子協(xié)會(huì),每周至少開展一次活動(dòng),以加強(qiáng)低年級(jí)同學(xué)的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練;二是與飛思卡爾智能汽車競(jìng)賽相結(jié)合,利用各種提高學(xué)生能力的資源,充實(shí)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng);三是培養(yǎng)充實(shí)指導(dǎo)教師力量,2014年學(xué)院的指導(dǎo)教師隊(duì)伍擴(kuò)大至9人,落實(shí)了組隊(duì)學(xué)生與指導(dǎo)教師的互選環(huán)節(jié),密切指導(dǎo)教師與參賽學(xué)生的聯(lián)系,特別是在暑期中通過明確訓(xùn)練計(jì)劃、訓(xùn)練內(nèi)容增加指導(dǎo)教師的投入精力;四是針對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中發(fā)現(xiàn)的理論教學(xué)與學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力脫離現(xiàn)象比較嚴(yán)重的問題,從2014年下半年開始在二年級(jí)學(xué)生中設(shè)立電子技術(shù)實(shí)踐公選課程,在教學(xué)效果上力求學(xué)以致用,學(xué)有所用,以適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求。
(2)重視指導(dǎo)學(xué)生、申報(bào)專利工作,培養(yǎng)科學(xué)研究能力 。通過學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子競(jìng)賽、省創(chuàng)新研究項(xiàng)目等實(shí)踐,指導(dǎo)學(xué)生以論文或?qū)@男问焦袒芯砍晒陙韺W(xué)生發(fā)表的電子設(shè)計(jì)類論文、實(shí)用專利、省大學(xué)生科技創(chuàng)新(電子電氣類)項(xiàng)目、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目增加明顯。
(3)加強(qiáng)校內(nèi)電子工程師等考證培訓(xùn)工作。學(xué)院培訓(xùn)中心通過了市職業(yè)技能鑒定條件驗(yàn)收,成立了市“職業(yè)技能鑒定所”和電工方面考證員,可進(jìn)行中、高級(jí)電工,中、高級(jí)維修電工,初級(jí)電子設(shè)計(jì)工程師、板級(jí)設(shè)計(jì)工程師、單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)師7種電子電氣類證書的證書認(rèn)定,為學(xué)生培訓(xùn)考評(píng)提供了極大的便利。
(4)加強(qiáng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的要求。學(xué)院將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)早計(jì)劃、早布置,以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的真題實(shí)做時(shí)間,現(xiàn)一般是在第7學(xué)期初就布置任務(wù),畢業(yè)論文答辯分二次進(jìn)行,在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可給學(xué)生留出較多時(shí)間完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)真題實(shí)做的比例在90%以上。
(五)落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度
落實(shí)考證考級(jí)替代學(xué)分考試的制度,將提高從職能力的技能考證、考級(jí)、競(jìng)賽獎(jiǎng)等納入到教學(xué)學(xué)分中。
學(xué)院出臺(tái)了關(guān)于《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)替代管理辦法》(試行)的文件,規(guī)定了5類學(xué)生學(xué)業(yè)成果(考證、考級(jí)、論文、專利、競(jìng)賽獎(jiǎng))或經(jīng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作小組認(rèn)定可以代替畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的其他成果可替代畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)學(xué)分。
二、實(shí)踐成果
兩年間,學(xué)生在電子工程師、電工考證、學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方面成績(jī)提高明顯,取得電子工程師證書30 人;電工證書192人;在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,獲省一等獎(jiǎng)學(xué)生為9人,二等獎(jiǎng)學(xué)生為18人,三等獎(jiǎng)學(xué)生為21人;在全國(guó)(省)飛思卡爾智能汽車競(jìng)賽及智能機(jī)器人大賽中獲一等獎(jiǎng)6人,特等獎(jiǎng)2人,二等獎(jiǎng)9人,三等獎(jiǎng)24人。兩年間,學(xué)生發(fā)表電子設(shè)計(jì)類論文10篇,取得電子設(shè)計(jì)類實(shí)用專利35項(xiàng)。
三、不足分析
一是教學(xué)計(jì)劃改革后課時(shí)量壓縮造成教師“搶課”現(xiàn)象,并由課程門數(shù)增多及投入精力不足造成教學(xué)改革的實(shí)踐效果下降;二是團(tuán)隊(duì)精神在學(xué)院教改項(xiàng)目中體現(xiàn)不夠,大多數(shù)教師還是安于老的教學(xué)方式,教改積極性不高,大范圍的教改項(xiàng)目推進(jìn)困難。
提高教學(xué)質(zhì)量不僅需要領(lǐng)導(dǎo)重視,更需要教師的人人參與。教學(xué)改革不能停留在口號(hào)上,更應(yīng)建立在教師行動(dòng)上。高校要把提高教師的影響力與學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力作為學(xué)校發(fā)展的基本目標(biāo),以社會(huì)需求為導(dǎo)向,進(jìn)一步改革人才培養(yǎng)模式,為社會(huì)輸送合格的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型應(yīng)用人才。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]智能 機(jī)電一體化 綠色
中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)24-0325-01
本論文主要從機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展等進(jìn)行講述。主要包括了全息系統(tǒng)化、微型機(jī)電化、光機(jī)電一體化、產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化、產(chǎn)品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統(tǒng)化也即智能化、光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)、未來的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展注重產(chǎn)品與人的關(guān)系等。具體材料請(qǐng)?jiān)斠姡?/p>
1 概述
機(jī)電一體化指的是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、控制功能和信息功能的基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù),并且將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備用軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,因此,“機(jī)電一體化技術(shù)”是機(jī)械、微電子和信息三項(xiàng)技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物,是機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,微處理器、微型機(jī)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,正因電子技術(shù)的快速發(fā)展,進(jìn)而帶動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,科技的進(jìn)步更是依賴于其發(fā)展,因此其未來的發(fā)展對(duì)科技的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。
2 機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展
2.1 全息系統(tǒng)化
全息系統(tǒng)化也即智能化,是對(duì)機(jī)器的行為描述,即在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、人工智能、心理學(xué)和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計(jì)思想,從而模擬人類的思維能力,使它如同人一樣具有思維、意識(shí)等能力,以便達(dá)到更高水平的控制目標(biāo)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品智能特征也越來越明顯,智能化水平也是日趨上升,新世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)中的智能化的快速發(fā)展,人工智能在機(jī)電一體化的研究中也日益得到重視,其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能結(jié)合就是一項(xiàng)重要應(yīng)用。當(dāng)然,要使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能永遠(yuǎn)是不可能的,也沒有這個(gè)必要,但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有低級(jí)智能或者人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2.2 微型機(jī)電化
在實(shí)驗(yàn)室中,目前,通過半導(dǎo)體蝕刻技術(shù),已經(jīng)制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件,如果這一成果應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),那么就沒有必要再區(qū)分什么是控制器、什么是機(jī)械部分了,這時(shí)就完全的實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電子的“融合”,這樣CPU、機(jī)體、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以集成在一起,而且體積小,同時(shí)組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的一個(gè)重要的前進(jìn)方向,更是機(jī)電一體化向微觀領(lǐng)域和微型機(jī)器的發(fā)展趨勢(shì),在國(guó)外,人們稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng),也指外觀尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,一并向微米級(jí)、納米級(jí)發(fā)展,正因?yàn)槲C(jī)電一體化產(chǎn)品耗能少、體積小、運(yùn)動(dòng)靈活,在軍事、生物醫(yī)療、信息等方面占有很高的地位和很大的優(yōu)勢(shì)。
2.3 光機(jī)電一體化
光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì),因?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)是由機(jī)械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件構(gòu)成的,因此,在機(jī)電一體化技術(shù)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù),充分利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn),有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。
2.4 產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的巨大發(fā)展,同時(shí)給日常生活都帶來了全新的面貌,全球生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)被各種網(wǎng)絡(luò)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全球化,一旦研制出機(jī)電一體化新產(chǎn)品,只要其質(zhì)量有保證,功能可靠,必然會(huì)暢銷全球。因?yàn)橛辛司W(wǎng)絡(luò)的普及,那么只要是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制技術(shù)也就方興未艾,然而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品也必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)全球化發(fā)展。
2.5 產(chǎn)品綠色化
隨著工業(yè)的發(fā)達(dá),人們的生活也發(fā)生了巨大的變化:①物質(zhì)需求豐富,生活舒適;②可用資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。因?yàn)檫@些現(xiàn)象的出現(xiàn),人們開始呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然,那么此時(shí),綠色產(chǎn)品的概念也就應(yīng)運(yùn)而生,這是一個(gè)時(shí)代的綠色化趨勢(shì),在這里,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指:使用時(shí)不破壞生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后還能回收利用。因此,機(jī)電一體化綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過程中,應(yīng)完全符合生存環(huán)境和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境盡可能的無害或危害極少,資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性,設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品所需要的技術(shù)成本很高,但其具有遠(yuǎn)大的發(fā)展空間。 2.6“生物――軟件”化未來的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,即機(jī)電一體化的人格化,其有兩層含義:①機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用對(duì)象是人,怎樣將人的智能、情感、人性賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品顯得越來越重要,尤其是家用機(jī)器人,其最高境界就是人機(jī)一體化;②模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著科技的發(fā)展,機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性越來越大,很多時(shí)候類似于活的生物:當(dāng)大腦停止工作時(shí),生物便死亡,而大腦工作時(shí),生物就充滿活力,即信息決定系統(tǒng)的工作與否。目前,在仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu),可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型的機(jī)體,但是如何使這些新型機(jī)體具有生命力還是研究中的一大難題,這一研究領(lǐng)域被稱之為“生物――軟件”或者說“生物系統(tǒng)”,而生物的特點(diǎn)正是“肌體(硬件)――大腦(軟件)”一體,不可分割。機(jī)電一體化產(chǎn)品向生物系統(tǒng)化發(fā)展是好,但是目前的技術(shù)與理論還是有很大的差距,因此,還需要更加倍的努力。
【關(guān)鍵詞】 科技論文 系統(tǒng) 檢索
1 引言
科技論文是科研人員研究成果的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力的主要來源之一,也是考核科研人員研究成果的主要依據(jù)。科技論文不但可以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,還可以為科技界提供理論參考,通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享科技論文,共享科研成果,各種論文檢索系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。對(duì)學(xué)術(shù)科研人員來說,他們的工作壓力比較大,對(duì)工作效率的提升是非常迫切的,由于不同研究領(lǐng)域的科技人員所關(guān)注信息的不同,對(duì)檢索信息的要求也不同,因此,開發(fā)一個(gè)具有統(tǒng)一入口,集成各類科技論文和檢索特定領(lǐng)域論文的科技論文管理系統(tǒng)已經(jīng)成為廣大科技人員迫切的需求。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
本課題設(shè)計(jì)的科技論文管理系統(tǒng)主要由用論文檢索、論文管理、統(tǒng)計(jì)、以及系統(tǒng)管理4個(gè)子系統(tǒng)組成。
2.1 論文檢索子系統(tǒng)
在這里我們采用AJAX(創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù))智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)檢索服務(wù)。論文檢索又分為標(biāo)準(zhǔn)檢索和高級(jí)檢索兩部分。標(biāo)準(zhǔn)檢索是按照國(guó)際上通用的檢索條件進(jìn)行檢索,通過檢索范圍控制條件來進(jìn)行檢索,如科技論文的發(fā)表時(shí)間、文獻(xiàn)出版來源、 國(guó)家及各級(jí)科研項(xiàng)目、作者等、論文標(biāo)題、關(guān)鍵詞、所屬學(xué)科等檢索條件來檢索,系統(tǒng)將用戶所輸入的檢索條件與科技論文數(shù)據(jù)庫中所對(duì)應(yīng)的字段進(jìn)行匹配、對(duì)比,將符合檢索條件的科技論文列出來,供用戶查閱、下載。
2.2 論文管理子字系統(tǒng)
論文管理子系統(tǒng)是對(duì)用戶檢索、查閱、下載過的論文進(jìn)行管理,用戶對(duì)自己有用的論文進(jìn)行收藏。在論文管理子系統(tǒng)中用戶可以查詢、刪除、下載論文的記錄,此外,對(duì)于一些在論文管理系統(tǒng)中檢索不到的科技論文,用戶可以描述自己的需求,如作者、論文相關(guān)內(nèi)容、發(fā)表時(shí)間、標(biāo)題等條件提出訂閱請(qǐng)求,系統(tǒng)客服人員根據(jù)請(qǐng)求通過其他手段向用戶傳遞論文。
2.3 論文統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)
科技論文的統(tǒng)計(jì)管理主要是按照論文的總數(shù)、學(xué)科、發(fā)表時(shí)間、作者、專業(yè)等信息進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì),也可以根據(jù)讀者的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并為用戶提供批量下載和打印服務(wù);系統(tǒng)管理員可以對(duì)科技論文按照發(fā)表時(shí)間、學(xué)科、各個(gè)級(jí)別的論文進(jìn)行全方位管理,還可以根據(jù)用戶下載次數(shù)以及用戶的需要來對(duì)論文進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì),并生成統(tǒng)計(jì)分布圖表等信息,供用戶參考,有利于提升科技論文的管理水平和利用率。
2.4 系統(tǒng)管理子系統(tǒng)
系統(tǒng)管理子系統(tǒng)主要是對(duì)系統(tǒng)的用戶、系統(tǒng)設(shè)置等進(jìn)行管理,主要包括用戶管理、密碼管理、用戶權(quán)限管理、論文管理、數(shù)據(jù)字典管理、系統(tǒng)安全管理以及其他模塊的管理。
3 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)
本系統(tǒng)采用t+SQL 2005為技術(shù)基礎(chǔ)的B/S數(shù)據(jù)流控制三層模型結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)具有三層結(jié)構(gòu),主要包括:數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和表示層。數(shù)據(jù)訪問層只負(fù)責(zé)面向數(shù)據(jù)庫的操作,做成通用模塊,便于重復(fù)利用;業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理和實(shí)現(xiàn);表示層進(jìn)行與用戶之間的交互,對(duì)于用戶鍵入的命令進(jìn)行接受,并且將系統(tǒng)反應(yīng)顯示出來。
本系統(tǒng)采用建立在SQL基礎(chǔ)上的 Brows/Server(瀏覽器/服務(wù)器)文檔數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。它提供了對(duì)相關(guān)信息電子文件進(jìn)行存儲(chǔ)、定位和管理的安全架構(gòu)。
4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)用例圖
(1)科研人員部分的用例圖:在科技論文管理系統(tǒng)中主要涉及到的角色主要是科研人員和科研管理人員。科研人員的主要權(quán)限是能夠?qū)崿F(xiàn)論文的添加、論文信息的修改,論文資料上傳,論文快速查詢,個(gè)人資料修改等功能。(2)科研管理人員部分的用例圖:科研管理人員用例圖反映了科研管理人員的功能描述,科研管理人員的主要功能是實(shí)現(xiàn)論文的審核、統(tǒng)計(jì)、論文統(tǒng)計(jì)及結(jié)果分析、論文快速搜索等功能。
4.2 關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
(1)系統(tǒng)登錄界面的實(shí)現(xiàn):用戶登錄系統(tǒng)時(shí)需要輸入正確的賬號(hào)和密碼,并點(diǎn)擊登錄類型后,在賬號(hào)和密碼都正確的情況下,便進(jìn)入了相應(yīng)的頁面。(2)智能檢索技術(shù)的實(shí)現(xiàn):檢索是科技論文管理系統(tǒng)的主要功能之一,為了方便用戶快捷精確地檢索到數(shù)據(jù)庫中的科技論文及文獻(xiàn),本系統(tǒng)的采用AJAX智能檢索技術(shù)來進(jìn)行檢索頁面的開發(fā)。系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的檢索條件自動(dòng)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的科技論文的信息進(jìn)行匹配,如果找到匹配結(jié)果則顯示檢索結(jié)果。AJAX智能檢索技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)檢索和高級(jí)檢索功能。
5 結(jié)語
本文采用技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)了一套科技論文管理系統(tǒng),利用AJAX智能檢索技術(shù)實(shí)現(xiàn)了論文快速檢索功能,系統(tǒng)很好地完成對(duì)科技論文的檢索、管理、統(tǒng)計(jì)等功,完全替代了手工操作,更好的滿足了科技人員查閱、下載、管理文獻(xiàn)的需求,推動(dòng)了系統(tǒng)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]馮相忠.基于MVC設(shè)計(jì)模式的Struts框架及其應(yīng)用的研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2006(8):23-26.