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機械電子工程設計范文1
在科學技術不斷革新的今天,機械電子工程發展速度也在不斷的加快,但是現階段內,世界各個國家都沒有明確定義機械電子工程,認識不夠統一;主要原因有還早呢多,首先是機械電子工程有著較快的發展速度,涉及到諸多的領域學科;其次是如果對定義進行明確設定,那么就會在很大程度上限制到機械電子工程的發展。還有很多問題產生于電子工程發展中,如今其朝著高集成和大容量的方向發展,但是又在不斷的減小體積,那么為了促使目標得到實現,就需要不斷革新技術。要合理檢驗電子工程設計方案,仿真分析也是必須要進行的。對于設計人員來講,需要充分考慮電子元件的工作環境,并且科學優化設計方案,研究電路性能;靜電也會危害到電子工程的正常運行。因此,就需要將EDA技術應用到電子工程設計中,促使電子工程獲得更好的發展。
2EDA技術概述
在機械工程電子工程設計中,必須要提的一種是EDA技術,它將編輯器件作為主要載體,能夠實現大規模編程,而借助于硬件描述語言來進行編程。在應用EDA的過程中,需要將一系列的高科技工具給利用過來,如計算機等,主要目的就是適配編譯和邏輯映射特定的目標芯片,以便促使有集成電子系統、專用集成芯片等生成。結合電子電路技術,逐漸發展起來了EDA技術,包括諸多個組成部件,如編譯器、綜合器、下載器和適配器等等。其中,綜合器的功能是轉換設計人員的設計文件,以便有系統門級電路描述形成,其主要發揮的是橋梁作用,有效連接了硬件和軟件;適配器則是將最終的下載文件給生成出來,并且在指定的器件當中安排。如今,在機械電子工程設計中,核心技術就是EDA技術,原因主要是EDA技術將HDL高級語言給運用了過來,可以公開利用本語言,并且有著較為廣泛的描述范圍,可以在較大程度上幫助機械電子工程設計,設計人員也可以比較容易的進行后期修改和保存;并且,借助于本語言,還可以自動在線升級現有的設計方案。此外,EDA技術的自動化程度比較高,能夠方便的完成仿真、糾錯等工作。
3電子工程設計要點
3.1仿真分析
要為了驗證分析機械電子工程設計方案的可行性,系統仿真和結構模擬是必不可少的,借助于仿真分析的科學進行,可以保證在日后的實踐中順利應用設計方案。而將EDA技術運用到仿真分析過程中,則可以從技術角度給予保障,可以將各個環節中的傳遞函數給利用起來,進行數學建模,對仿真系統進行構建之后,就可以較好的推廣和使用機械電子工程系統設計方案,對設計人員提出的構思和理論進行驗證,保證其是合理和可行的。在此基礎上,借助于EDA技術完成了仿真分析之后,還可以分析各個電路的實際結構,同時分析電路結構的正確性和性能指標,量化分析過程。通過大量的實踐研究表明,借助于這種仿真分析模式,在很大程度上提高了我國電子工程設計水平。
3.2優化設計
通過優化設計方案,可以保證更加穩定和可靠的應用電子元件,促使其容差和工作環境達到最優化。如果將傳統的電子工程設計方法應用到實踐過程中,就無法全面科學的檢查分析實際容差和電子工程元件工作環境,無法全面勘查電子元件環境,容易有不同方面的漏洞出現于設計方案中,這樣就無法保證電子元件的容差和工作環境溫度符合相關要求。而將EDA技術運用過來,則可以有效優化設計方案,原因就在于其可以分析計算電子方案環境,依據獲得的電子元件的環境溫度等數值資料,來優化設計方案,只有這樣,方可以保障其能夠可靠安全的工作。
3.3對機械結構中的靜電有效預防
結合設計方案,促使其功能需求得到滿足的結構即為機械結構,如今,科學技術不斷地革新,集成電路設計難度較高,且更加復雜,那么就需要科學防治靜電。電子元件會在較大程度上受到靜電的破壞作用,因為靜電電廠會吸引周邊電荷,從而對絕緣體造成破壞作用,在較大程度上降低電子元件敏感度,甚至還會燒毀集成電路,影響到電子產品的正常使用;因此,工作人員就需要科學防護靜電,合理劃分防靜電工作區域,定期經常的清理操作空間,促使其清潔程度符合要求,這樣靜電發生概率方可以得到顯著降低。為了更好的檢測電子工程故障,需要有機結合智能故障檢測和傳統故障檢測,互相配合和驗證,增加電子技術方面的投入成本,促使電子工程檢測技術水平得到提高,電子元件和電路也可以更好的適應環境。
4結語
機械電子工程設計范文2
(一)加強指導教師的工程實踐能力
高校教師普遍存在理論知識較豐富,工程實踐經驗相對不足的現象,要在畢業設計中較好地指導學生,使學生的理論和實踐能力得到較大的提升具有很大的難度。為加強指導教師的工程實踐能力,應從三方面入手:(1)學校出臺相關的政策,鼓勵教師開展和從事校企合作項目。(2)教師勤于到企業考察和學習,不辭辛苦,和現場的工程技術人員交流,探索和思考生產和實踐中的難點和問題需。(3)著力提高實驗室的利用率。在熟悉現有實驗設備的基礎上,可以鼓勵教師和學生自主開發更好的實驗項目和設備,促進教師和學生能力的鍛煉和提高。
(二)注重畢業設計課題實踐性和多樣化
在畢業設計的選題時,必須在遵循“真題真做”的原則下,鼓勵實踐性、多樣化的選題模式,百花齊放,最大限度的發揮學生的能動性。其一,學生積極參與教師的科研項目。在各高校中,大部分教師在完成教學工作的同時,也承擔了一些相關的縱、橫向科研項目。學生通過畢業設計與教師的科研項目相結合,可以在畢業設計階段真正參與到具體的工程實踐設計中,促使學生主動地聯系社會生產實踐,深入工程現場,從而大大提高學生獲取知識的能力、熟悉工程實踐設計開發的手段和方法。其二,畢業設計與工作崗位切合。由于到了大學四年級下學期,許多學生已找到工作單位,或有心儀的工作對象。因此,應引導和鼓勵學生根據自己的實際情況和興趣選題,使學生的畢業設計針對性強,學習積極性高,交流主動,設計過程更加考慮工程實踐應用,對畢業后較快進入工作角色很有幫助[4]。其三,校企聯合指導。采用校企聯合共同指導的方式,用人企業可以根據自己的實際情況,引入具體的工程實踐課題,制定具體的畢業設計目標和要求。學生可以充分利用企業的設備、場地和技術力量,在畢業設計時采用各種靈活的方式,如:以企業技術人員的現場指導為主,以學校教師指導為輔等。通過這種形式學生能夠盡早地熟悉企業的組織結構、管理模式、產品開發流程、生產工藝等基本內容,實現了學校教育與企業用人需求的緊密對接,促進畢業生更快更好地融入企業的生產和設計研發。其四,畢業設計與創新競賽的結合。近年來,各種形式的創新競賽得到了很大的發展,業已成為培養學生創新能力和實踐動手能力的重要載體。創新競賽對培養和提高學生的創新思維、創新能力、團隊協作精神、解決實際問題和實踐動手能力等方面具有極為重要的作用。我們總結多年來的經驗,發現創新競賽在形式、內容、深度和廣度等方面都與畢業設計選題較為類似,因此很多畢業設計指導教師都嘗試從創新競賽中遴選課題,大多數學生特別是參加過競賽的學生也非常愿意從事與競賽相關課題的畢業設計,特別是參加實際項目,動手做出實際的系統或演示裝置。
(三)畢業設計的具體實施
1.提前進入畢業設計。指導教師通過給學生上課時講解畢業設計的目的及意義,務必使學生充分認識到畢業設計的重要性,考核的嚴肅性,充分調動學生的積極性和主動性。選題時讓學生根據指導教師的科研題目、企業課題或競賽題目自由選題,教師再根據題目及學生的具體特點完成互選。選題結束后立即指導學生進入開題報告準備階段,這樣在學期末、寒假及最后一學期畢業設計之前的一段時間,學生可以提前3個月左右進入畢業設計。在正式進入畢業設計時,學生基本都已經完成了開題報告,資料收集、整理,相關知識和軟件等的學習,確定了研究內容和研究思路。
2.深入工廠現場。在基于工程實踐的畢業設計課題研究階段,一定要求和鼓勵學生勤下工廠,深入現場,分析相關的設備原理、結構,以及存在的問題等,制定詳細、具體的設計方案,進行科學嚴密的分析、計算,為最后的具體設計和論文的撰寫打下堅實的理論和實踐的基礎。在畢業設計期間指導教師要有針對性地引導學生進行思考,指引正確、合理的研究方向及思路,同時應充分發揮學生的想象力及創造力。經過畢業設計的鍛煉,學生不僅可以加深和鞏固專業技術知識,而且通過具體的工程實踐靈活運用專業理論知識,激發學生的創新精神,培養優良的專業素養。
機械電子工程設計范文3
關鍵詞 機械電子工程專業;虛擬儀器設計;教學改革;
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)22-0047-02
Teaching Reforms and Practices in Course of Design of Virtual Instrument in Machinery and Electrical Engineering//GENG Qidong, WANG Fuyuan, WANG Jun, LI Chunyan
Abstract The design of virtual instrument is a professional course, because the time of open is too late, the teaching effect is not good. In order to change the status quo, the design of virtual instrument has
been reformed from itself. Respectively from the teaching goal, tea-ching content, teaching methods on the corresponding improvement, finally has obtained a good effect.
Key words machinery and electrical engineering; design of virtual instrument; teaching reforms
1 引言
擬儀器技術是現代計算機技術與儀器技術相結合的產物,它將測量技術、通信技術、信號與數據處理技術、傳感器技術等融為一體,在測控領域舉足輕重。虛擬儀器技術在教育、交通、通信、工業、農業等各行業也有相應的應用。在短學時、少學時的課程背景條件下,如何提高教學質量及增強學生實踐技能,一直是本課程不斷改革的方向。
鹽城工學院機械工程學院機械電子工程專業從2011年起開設虛擬儀器設計課程,主要講授虛擬儀器的結構以及LabVIEW軟件使用。由于課時較少、硬件設施不全、學生基礎薄弱及主動性較差等原因,本門課程的教學效果不佳。從2015年起,虛擬儀器技術教學小組針對本課程的特點,從教學內容、教學方法、教學實驗等環節開展教學改革,強化儀器技術的基本概念,增強學生的實踐能力。本文將介紹虛擬儀器設計課程教學改革過程及結果。
2 教學目標改革
在以往絕大多數教學中,教學目的以掌握本課程知識為根本。這在很大程度上導致學生學習的目的性不強,為了掙學分而學習、為了拿學分而學習、為了考高分而學習。本門課程的改革首先從教學目的開始,將教學內容引導到學科競賽及技能認證上。
在教學過程中,將教學內容定位為競賽服務。從2009級起,本科生教育培養方案中要求學生在校期間完成相應的素質拓展學分。學科競賽是獲得本學分的主要形式,鼓勵和引導學生參加虛擬儀器技術的相關競賽,既可以鍛煉能力,也能完成學分要求。
學生在就業過程中,技能認證的證書對于能否成功就業起到非常重要的作用。虛擬儀器設計的學習離不開NI(美國國家儀器公司)開發的相關平臺,該公司提供的助理工程師(CLAD)認證是虛擬儀器設計技術水平的一種考量。CLAD認證通過者能夠基本熟練地在測試和測量領域應用虛擬儀器設計軟件,如LabVIEW、LabWindows/CVI等。CLAD認證的核心是對虛擬儀器開發系統全面和廣泛的了解,并能夠應用相關知識運行、調試、維護所設計的虛擬儀器模塊。擁有此類證書,可以增強學生的就業選擇面,提升就業成功率。學生可以在測試及測量等相關領域尋找合適的工作,同時在繼續深造方面選擇方向也增多。
3 教學內容改革
教學內容在很大程度上決定了學生對本課程的喜愛程度。在實際教學中,往往發現這樣的問題,學生總是認為學習本課程沒有可用之處。因此,教學改革的重要工作就是對教學內容進行改革。在進行本課程教學前,給學生灌輸虛擬儀器技術課程的重要性,同時明確本課程的學習目的。將教學內容定位于學科競賽及技能認證,在內容上需要進行調整,分為軟件學習、軟件及硬件結合的項目設計學習和硬件資源學習。
軟件方面 LabVIEW是一種程序開發環境,由NI研制開發,類似于C和BASIC開發環境。LabVIEW軟件是虛擬儀器設計最為流行的軟件,是測試及測量領域的設計核心。在教學中,以學習LabVIEW軟件為開始,逐步進入虛擬儀器技術的學習中。首先,熟練安裝LabVIEW軟件和熟悉軟件操作環境;其次,掌握運用基礎語言的編程技巧進行初步學習;最后,設計較為綜合的虛擬儀器程序。在實際教學中,從虛擬溫度計的設計開始,學習VI創建方法、隨機數產生方法、輸入輸出控件使用方法,進一步掌握了VI的創建、數學控件運用、報警、數據記錄存儲。虛擬溫度計設計是一個典型的虛擬儀器設計范例,通過教師課程上演示操作、課程自主學習以及實驗中自我體會等形式,最終掌握虛擬儀器設計的基本步驟及原理。
硬件資源 虛擬儀器是由軟件和硬件組成的,硬件資源好壞也是虛擬儀器設計成敗的關鍵。現有實驗室資源是學生獲得的第一手硬件信息,NI提供的硬件資源以各種板卡為主,教學中主要介紹PCI模塊、CDIO、SCXI信號調理模塊,同時結合NI最新的產品做相關的介紹。NI為各大高校學生參加虛擬儀器設計大賽提供各種設備的租借服務,因此在硬件資源不足的情況下,可以通過此方式嘗試使用及掌握相關硬件模塊。在實驗室中,各個模塊的講解結合實驗進行,學生邊聽講邊實地觀察相關設備,有時還進行動手操作,以加強對模塊的印象。
綜合設計 在軟件操作及硬件資源都掌握的基礎上進行綜合設計。綜合設計涉及的知識較多,學生應掌握信號處理技術、傳感器技術、控制技術等相關知識。綜合設計首先以掌握數據采集卡項目為開始,逐步熟悉虛擬儀器設計步驟及規范,最后以實際項目為考核。
4 教學方法改革
教學方法的優劣決定了教學的效果,改進現有教學方法,增強教學效果,也是教學改革成敗的關鍵。虛擬儀器設計課程教學的重點在于培養學生的實踐能力及解決實際問題的能力,引導學生主動學習本門課程比灌輸式教學更有效。
采用目標驅動式教學法,首先制定一個合理目標,然后實施教學活動,最后逐步檢驗目標實現情況并修正目標。整個教學改革分三個階段。
第一階段:將現有學時數進行調整,理論課時與實踐課時各占一半,主要目的是提高學生動手及實踐能力?,F階段的虛擬儀器設計教學內容以理論教學為主,課堂氣氛較為沉悶,學生的積極性不高,因此教學效果不好。改變現有學時分配,引導學生主動學習虛擬儀器設計。
第二階段:要求學生進入虛擬儀器網絡論壇初級課程學習,以通過網絡初級課程為考核通過標準。在學院資源有限的情況下,充分利用外界資源。利用NI提供的網絡平臺,組織學生進行學習,從基礎課程開始,逐步加深,以通過LabVIEW助理工程師(CLAD)考試為最終目標。同時鼓勵學生參加全國虛擬儀器設計大賽,以參賽為目的,鍛煉學生的設計能力。
第三階段:組織考核通過CLAD,目標通過率為5%;組隊參加虛擬儀器設計大賽,目標為三等獎。
5 教學改革的意義
長期以來,高等學校的專業教學以應試為目的,注重理論教學而疏忽實踐及創新方面的教學。在這樣的培養模式下,學生走上工作崗位后,往往存在懂一點兒理論知識,而動手能力弱、毫無創造力的現象。針對這一狀況,需要從專業課的教學中做改進。專業課程的教學是學生離開學校前最后接收的知識,這一階段的教學內容有助于學生認清自身優勢。因此,要加強專業課程教學,促進學生理解專業概念,培養創新精神。
虛擬儀器設計課程有一定的特殊性,在實際教學中存在硬件資源不足、軟件資源較陳舊的情況。面向學科競賽和技能認證的目標,旨在改革教學內容、教學方法,使學生能夠主動投入該課程的學習之中,利用現有資源,發揮自身的想象力和創造力。在網絡時代“人人為我,我為人人”的思想影響下,充分利用現有的網絡資源,可以參與各大論壇的學習及交流,參與網絡公開課程的學習,參與研討會的討論等。
虛擬儀器技術是儀器技術、網絡技術、信息技術、傳感器技術、控制技術等相融合產生的。該技術一直處于發展之中,虛擬儀器設計課程的教學需要跟隨時展的腳步,通過對教學內容、方法、目標進行改革,采用目標推進的方法,逐步實現改革目的。參考文獻
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機械電子工程設計范文4
隨著科學技術的快速發展,機械工程由傳統的機械工程項機械電子工程方向轉變,同時機械電子工程和人工智能的有效結合,不斷的向自動化、智能化、數字化方向發展。機械電子工程與人工智能的整合,為社會生產力的發展帶來了歷史性的變革,對于推動黨建社會的發展和進步具有非常重要的作用。因此,文章針對機械電子工程與人工智能整合思路構建的研究具有非常重要的現實意義。
2機械電子工程與人工智能的特點分析
2.1機械電子工程的特點分析
機械電子工程是指在信息技術快速發展的背景下,發展起來的以機械電子工程為核心的柔性制造系統,是以計算機技術、機械工程與電子工程為核心的綜合性學科,機械電子工程的特點主要包括以下幾個方面:(1)性能豐富,結構簡單,機械電子產品與其他產品最大的區別在于不僅性能豐富,而且結構比較簡單,傳統的機械產品雖然具有較高的性能,但是外形比較笨重,因此機械電子工程在未來具有非常好的應用前景;(2)多技術融合的設計,電子機械工程是綜合計算機技術、機械工程以及電子工程等多個相關技術融合設計的,工程師在進行機械電子工程設計的過程中,需要對各種技術、策略進行考慮,并將所有的技術、策略進行整合,以此完成相關產品的設計。
2.2人工智能的特點分析
人工智能是復雜、綜合的學科,主要包括哲學、控制論、心理學、信息論以及計算機等,人工智能在社會生產與生活中發揮了非常重要的作用,具有非常廣闊的應用前景。人工智能分為不同的發展階段:(1)初級階段,人工智能的研究方向主要集中在博弈、證明以及翻譯等方面,此階段在機器人、專家系統、自然語言理解、計算機視覺等方面獲得了非常大的成就;(2)第二發展階段,該階段主要集中在商業化產品以及知識工程的應用領域,在智能機器、計算機視覺、基礎常識、不確定推理以及分布式人工智能等方面獲得了很大的成就,第二發展階段相對平穩,但是平穩的發展階段已經從原來的單個體向分布式方向發展。在當今社會,人工智能已經成為一種復雜、系統的技術,并且在人類生產和生活中發揮了至關重要的作用,作為一門使用的技術,在推動時代的發展中占據著非常重要的地位。
3機械電子工程和人工智能的整合思路分析
3.1機械電子工程與人工智能的關系分析
機械電子工程具有一定的不穩定性,描述機械電子系統的輸入和輸出的關系相對困難,傳統的描述方式包括:學習并生成知識描述法、建設規則庫方法以及數學方程推導法三種,由于傳統的描述方法的嚴密性和精確度不高,并不能夠滿足曰益復雜系統的實際要求。人工智能在處理信息中具有很大的優勢,能夠有效解決傳統機械電子系統不確定性、不穩定性、復雜性等問題。因此,機械電子工程與人工智能的整合已經成為一種必然趨勢。機械電子工程中人工智能技術的應用存在一定的差異性,并不能夠對網絡系統進行有效的描述,并且系統資料庫創建過程中需要進行嚴密的數學分析,在分析的過程中會出現許多問題,導致網絡系統的建設存在許多問題,導致網絡系統出現崩潰的現象,這對于機械電子工程系統的發展是非常不利的。人工智能技術創新的工程方式能夠幫助機械電子工程系統創建系統資料庫,機械電子工程和人工智能之間存在的密切關系,對現代科學技術進行了強化,對于促進機械電子工程的發展具有非常重要的作用。
3.2人工智能技術在機械電子工程中的應用分析人工智能技術在機械電子工程中的應用,創建了兩大系統:其一,模糊推理系統,基于模糊集合理論的模糊推理系統,以模糊理念為設計工具,具有處理模糊信息的功能,模糊推理系統已經被廣泛的推廣和應用在數據處理、自動化控制等領域,并且獲得了良好的效果,機械電子工程中的模糊推理系統,創建了模擬人腦的功能,進行語言信號的分析,通過網絡結構接近一個連續函數,并運用域到域的映射方式規則的儲存信息,具有非常明確的物力意義,但是模糊推理系統連接不固定,并且計算量相對較小,應用范圍相對有限;其二,神經網絡系統,神經網絡系統是人工智能的重要分支,神經網絡以神經元的興奮模式將信息分布在網絡上,并進行動態的相互作用,人工神經網絡系統的特點是對信息進行分布式的儲存,并且能夠進行動態的協同處理,神經網絡系統不僅具有豐富的行為,而且結構非常簡單,神經網絡系統能夠模擬大腦的結構,對數字信號進行分析,采用點到點的映射方式聯系各個神經元,具有輸入輸出精度高,計算量大等特點,與模糊推理系統相比,神經網絡系統的應用范圍更廣泛。創建基于模糊推理系統與神經網絡系統的智能系統后,其在機械電子工程領域的應用越來越廣泛。神經網絡與模糊邏輯系統的融合通常采用以下兩種方式:功能相似的融合,利用模糊變量隸屬函數和神經網絡中神經元的非線性映射部分功能相似的融合,對神經元輸出特性進行調整,能夠實現對隸屬函數的優化與修正;利用神經網絡與模糊系統算子相似性的融合,合理的選擇算子,既能夠保證足夠的信息量,又能夠簡化運算;功能互補的融合,將神經網絡的學習能力融于模糊系統的分布式儲存規則中,能夠有效的提高模糊系統的智能;將模糊系統的邏輯推理功能融入到神經網絡系統中,能夠有效的提高神經網絡系統的邏輯推理能力。
機械電子工程設計范文5
關鍵詞:機械電子專業 課程設計 教學改革
專業課程設計教學是實踐性教學,其主要是對工程的觀點、定量計算、綜合分析以及設計能力等方面進行訓練,是理論與實際進行有效結合的紐帶,以其自身的實踐性、綜合性、啟發性、直觀性以及探索性等特點受到廣泛的關注。其讓學生在對實際問題進行解決的過程中獲取實踐能力,幫助學生獲取正確的工程理念,有助于學生創新意識與基本素質的培養。
一、探究機械電子專業課程設計的現狀
進行課程設計的主要內容就是綜合性的運用專業基礎知識,以此來設計典型的機電系統,通過這一環節來加強學生的工程設計能力。通常在對系統功能進行設計的時候,需要按照運動的要求輸出不同的復合機械運動,例如直線、旋轉等,在對飛行器的舵面操作系統與行走的機械底盤驅動等系統進行設計的時候,應該有測控系統、傳感器、執行系統等?,F階段,該課程在教學的過程中,存在以下問題:
首先就是課程的設計具有較大的難度,由于課程教學的題目主要是圍繞具體的應用對象所實現其具備的功能來進行的,雖然課題的涵蓋范圍比較明確,但根據學生所掌握的知識來講,難以達到設計目標對知識與技能的要求。如果在這一過程中,學生無法進行設計,會失去學習的信心,直接影響到教學的質量。
其次,設計的題目相對較為傳統,沒有做到與時俱進,由于題目的更新相對較慢,這也就導致很多新的理論知識與技能無法得到有效的利用,對于學習中求知欲較強的學生缺乏吸引力,難以激發學生的興趣。
在教學指導的過程中缺乏規范性,學生在學習的過程中更加關注功能的實踐效果,對于設計中對性能與成本的要求缺乏關注,這也導致其設計的報告缺乏規范性,理論與實踐不相符。
教師在組織教學的時候形式過于單一,學生考核的方式也相對較為傳統,與現代教育的要求不相符。例如,現代的課程設計通常要求學生在進行任務的時候,自己進行資料的收集,并通過資料來對系統進行分析、設計、繪圖等環節,教師的主要工作就是正確的引導學生,對其在設計中存在的問題進行指導,時間與工作的進度完全由學生進行自我安排,難以保障工作的效率,同時,也缺乏相應的激勵制度來激發學生的積極性。此外,課程結束之后需要提交相應的設計報告,來對學生進行考核,對學生制作報告的過程關注度不高,這也為學生作弊提供了空間,嚴重影響到教學的質量。
二、機電專業課程設計教學內容完善的措施
1.對選題進行及時更新
由于課程設計中的題目更新相對較少,這就要求教學過程中要與時俱進,及時更新、優化新的技術、設備以及思想。同時,為了激發學生的學習興趣與積極性,要不斷完善新課程設計的內容,突出相應的題目所對應的工程應用背景,從工程的角度來分析和研究問題,并從解決問題的過程中獲得知識,在將新知識引入課堂教學的時候應該注意為學生提供一定的空間,讓學生通過自己的方式來對知識進行探索與創新。例如:在航空航天工程的教學過程中,應該對工程實際中具有代表性的機電設計進行選取,保障問題的難度適合學生的知識掌握情況。同時在知識的范圍內,還應該融入計算機測控、電氣、氣動以及液壓等方面知識要素,在對問題進行設計的過程中應該具有相應的側重點.
在進行機械電子專業課程設計的過程中,應學習與吸收先進知識與技能,并鼓勵學生進行創新,將新的知識與課程設計相融合,以此來激發學生的探索欲望,培養創新能力,例:液壓位置隨動力矩加載系統的多余力消除這一問題受到廣泛的關注,也具有大量的研究實驗文獻,所以在對其進行教學的過程中將其視為附加的任務,以此來引導學生,讓其對查找相關資料,在這一過程中嘗試不同解決問題的方式,并在仿真的環境下來獲取知識,對新的知識與技能進行有效的運用。
2.重視工程設計的規范性
在對機械電子專業課程設計進行教學改革的過程中,應該重點注意學生工程素質的培養,讓學生可以獨立分析與思考問題,有效解決實際工作中存在的問題,培養學生解決問題的能力,讓其在實踐過程中充實自我、完善知識,成為推動社會發展的人才。課程設計教學改革可以分為幾方面,分別是對任務進行全面的降解、通過查閱資料來進行調研、選取最優的方案設計,教師應該引導學生明確掌握這一流程。由于現代的教學沒有將理論與實踐進行有效的結合,這也就導致學生缺乏實踐經驗,對于系統的工程理念缺乏正確的認識,教師在對其進行講解的過程中就應有針對性的講解,讓學生對不同題目所對應的工程特點、背景、需要等方面內容有個正確的了解,培養學生從工程的角度來研究問題,提高學生設計任務的完成效果。
同時,為了方便教師指導學生,可以將課程設計的過程進行細分,按照題目的要求來對不同細化的環節進行具體指導語講解,將任務的重點、要求等融入設計的任務書之內,幫助其更有效的理解。此外,教師還應該培養學生的自主學習能力,讓其在題目中發現問題,并通過網絡、圖書館、實踐等不同的方式來尋求解決方式,教師應該尊重學生的主體地位,幫助學生養成良好的學習習慣與自主能力。
三、機械電子專業課程設計的教學改革的途徑
要提高學生的學習質量,就要對傳統的教學方式、內容進行改革,將先進的科研成果引入教學之中,正確的定位學生,重視學生的參與意識,而教師則充分發揮其自身主導性的地位。同時,教師還應該不斷優化傳統的教學方式,融入新課改標準的內容,如討論式教學、啟發式教學、問題式教學、任務式教學、參與式教學等。此外,教師還應引導學生做到理論與實踐進行有效的結合,這就要求通過任務式教學的方式來進行。
首先,任務教學就是按照學生的實際狀況來對任務進行分配,有效的運用所學習的知識,將理論應用到實踐的過程中來。在進行教學時,教師可以通過小組合作、集中授課、研討等不同的環節進行,為學生制定合理的學習計劃,并選取可以激發學生興趣與積極性的題目來進行任務的分配。其次,還應對學生的考核體系進行完善與更新,傳統的實踐考核主要是通過對結果的審核來衡量學生,這種方式具有一定的不足之處,忽略了學生的實踐過程,不利于考核學生的創新能力、個性特點以及理論與實踐進行結合的效果,這種考核方式在一定程度上限制了學生的發展。所以應該構建多元化的考核體系,以此來提高考核的質量與可信度,讓學生在掌握知識與理論的同時,還可以有效的解決實際問題,同時,還可以激發學生學習的積極性與主動性,讓其自主的參與到教學活動中。
結語:
隨著社會經濟的不斷發展與進步,社會對人才有了新的要求,所以在對機械電子專業課程設計進行教學的過程中,應該重視理論與實踐的結合,有效的提高教學質量,對傳統教學中存在的弊端進行不斷的完善,以此來推動社會的進步。
機械電子工程設計范文6
環境工程是環境科學的一個分支,它是研究運用工程技術和有關學科的原理和方法,防治環境污染,合理利用自然資源,保護和改善環境質量的學科。其主要研究內容包括大氣污染的防治工程、水污染的防治工程、固體廢物處理和利用、噪聲、振動及其他公害防治技術等。環境工程還研究環境污染的綜合防治方法和措施,以及利用系統工程方法,在區域的整體上尋求解決環境問題的最佳方案。隨著社會經濟的發展以及科學技術的進步,工程的概念較之傳統意義已經發生了許多變化,環境工程設計的主要研究內容除了大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢物的處理和利用及噪聲控制工程等四項以外,還可以按照化工設計的單元設計模式進行劃分,即環境工程設計可分為廠址選擇與總平面布置、污染強度計算、工藝流程設計、車間布置設計、管道布置設計、環保設備的設計與選型、環境工程項目概預算、環境工程設計中的清潔生產設計等單元設計模式,同時它也涉及該領域的技術研究與開發、工程設計、相關的設備設計與制造、施工安裝、操作管理等內容。CAD技術在環境工程設計中的應用相對機械、電子、建筑等行業來講,起步較晚,還有許多應用問題需要解決。因此要想做好環境工程CAD技術方面的工作,對環境工程設計人員提出了較高的要求,不僅要具備環境工程設計方面的知識和環境工程設計所必需的法律、法規知識,還必須熟練地掌握工程CAD應用技術。
2計算機輔助技術在環境工程中的應用
2.1環境工程二維圖形設計
AutoCAD軟件是環境工程二維圖形設計的常用軟件,它是是美國Autodesk公司于1982年首先推出的通用計算機輔助繪圖和設計的軟件包。它從最初的1.0版起,到目前的最新版本AutoCAD2004已經進行了多次升級,其功能日益增強、日趨完善。由于AutoCAD軟件的豐富的功能及相對便宜的價格,它已經在機械電子、建筑、環境工程、化工、紡織、輕工、商業等行業得到廣泛應用,到目前為止,依然占據著主要的世界微機CAD市場。在環境工程設計過程中,經常用到的二維圖形通常包括以下類型:工藝流程圖、高程圖、表格圖、總平面圖、設備布置圖、管道布置圖、機械零件圖、機械裝配圖等。工藝流程圖通常包括許多流程線、箭頭、設備外形圖及其標注。高程圖的特點是包括流程線、許多閥門符號、高度符號標注等內容,對于各種圖形符號,包括閥門符號,通常被制作圖形符號庫,從庫中直接調用即可,如果沒有庫,就只好采用交互繪制方法了??偲矫鎴D基本屬于建筑圖領域,一般包括道路、建筑物外形、河流、環境工程的管道、風向標、構筑物表格等內容。設備布置圖中一般包括設備外形、建筑物墻體、各種標注、高度符號、軸線序號、尺寸、表格、樓梯、門窗外形等內容。管道布置圖通常包括管道、各種閥門、水龍頭、下水地漏標注、高度符號、軸線符號等,管道的繪制通常采用帶有軸測角度的、一定寬度的多義線繪制。以上二維圖的繪制都可采用AutoCAD2004軟件繪制。
2.2環境工程三維圖形設計
在工程設計與生產過程中,往往需要物體的許多信息,如外形、顏色、體積、面積、重心、慣性矩、紋理、光照等,能否有效地表達這些信息,直接關系到能否提高設計效率和設計成功率。在之前的實際工程設計中,首先是開發設計人員在腦海中形成物體的立體形狀,然后通過二維投影的方式在圖紙上表現出來。這種方法需要設計人員具有一定的投影知識,是一種間接的表現形式。過去,由于計算機硬件和軟件等技術的限制,在計算機上制作三維立體的真實物體形狀非常困難,但是隨著科技的發展,計算機技術的進步,三維CAD技術也日趨成熟,通過計算機來實現三維立體圖形已完全不是問題,而且操作非常簡單,只通過一個命令就能完成。3.3環境工程中數據處理技術在工程設計過程中,經常需要引用一系列的數據資料,比如有關的圖表、各種標準、實驗曲線、各種規范等,在傳統的設計過程中,這些資料通常是由人工查詢手冊或標準獲得,而在CAD過程中,這些數據應該由計算機來處理。設計資料有兩種處理方法,一種是程序化,也就數表及線圖進行查表、處理或計算是在應用程序的內部完成。將數表中的數據或線圖離散化后,通過一維、二維或多維數組的形式存入計算機,檢索數據時,可以使用查表或插值的檢索方法,還可以將數表或線圖擬合成公式,通過編制計算程序來算出所需的數據。處理過程中,一般先對輸入的各自變量值轉換成因變量數組的各維下標,根據下標就可以查到因變量的值,對于具有結構體數據類型的編程語言,還可以采用結構體數組的方法進行數表程序化,具有更直觀的特點。第二種是數據(或數據庫)文件存儲,將數表及線圖中的數據按一定的文件結構輸入計算機,存放在數據(或數據庫)文件中,這些數據獨立于應用程序,但又可以為應用程序服務。
2.4建立環境工程常用圖形符號庫
在環境工程CAD制圖過程中,經常會用到大量的圖形符號,而這些符號又是常用的、重復的,如何利用AutoCAD強大的二次開發功能來減少工作量,這就需要常用圖形符號庫的建立了。在計算機圖形技術方面,在圖紙中插入事先畫好的圖形符號并進行編輯,已是大量CAD軟件正在使用并且應用得相當成熟的一種技術。這種技術無疑進一步減少了重復工作,提高了工作效率。
2.5網絡化、資源共享
隨著信息時代的到來,信息是推動人類社會活動、經濟活動、科學技術向前發展的重要資源,已成為廣泛的共識,在現實生活中,人們更加注重數據的準確化、高效化、精密化和資源的共享化,計算機和網絡在信息的交流中也越來越重要。設計人員根據有關設計計算理論、設計規范、標準、經驗數據等編制成程序,然后存入計算機,再將一些數據和必要的條件輸入進去,這樣一些繪圖、制表等工作,計算機可自動完成,各種CAD能在各專業領域代替工作人員完成大量“機械”化的工作和人為無法完成的工作,引入“網絡”使大量的設計方法、數據資源共享化,使得科技人員能夠計算更加復雜,要求更高的題目,更加合理地利用社會資源。
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