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2024 / 07 / 23
1传感器概念分析
传感器是一种在现代科学中通过仿生学的角度,使机械能够像人类或动物的感觉器官一样能对外界环境变化进行感知,传感器通过对变化的检测和感受,并通过编写的程序,按照一定的规律将外界环境转化为电信号或数据信号,同时将这类信号传送到接受元件或装置中,这类模拟感觉器官的器械称为传感器,为了更精密的探测某些外界因素,传感器技术的发展受到人们的极大重视。在现代科学技术的支持下,传感器的敏锐程度和探测广度早已超过了人类的感觉器官,可以探测到人眼看不到的红外线、紫外线,也可以检测到人耳听不到的超声波。所以对于传感器的应用在我们的生活中越来越广泛,人类也对传感设备更加依赖。各式各样的传感器有很多,我们通常依据其使用情况来对它们进行分类,比如说可以按需要测量的对象来分类等等。不同类别的传感器用途也不一样,而传感器技术的应用,可以实现对系统的有效控制,提高其自动化水平。传感器技术是利用传感器可以将光、震动或者其他一些刺激动作按照一定规律转换成特有的一种输出信号来对机电一体化系统自身的检测。有效的控制机电一体化系统的正常运行。
2传感器技术在机电一体化系统中的重要性
机电一体化系统是一个自动化程度比较高的系统,其核心部件就是传感器,所以传感器技术也就是该系统中的核心技术。传感器在机电一体化系统中的角色就好比人体的感觉器官,它能够通过对目标实物的感知测量来获取目标的相关信息,并快速、准确的将这些信息传递给系统控制模块,进一步提高系统的控制效果。在对目标测量过程中,传感器能够为机电一体化系统准确、快速的提供维持系统高效运行的重要的`相关数据信息,最主要的是能够帮助系统实现对自身的自动化检测,传感器在提高机电一体化系统性能方面,所以进一步加强机电一体化系统中传感器技术的研究是十分有必要的。
3传感器技术的应用
在机械加工过程中的应用。在机械加工中,传感器技术被广泛的应用。其目的是为了提高加工产品的精度和质量,首先,在工件加工前,要对其毛坯件进行自动化检测,看其是否满足加工的要求,如果满足,再进行加工过程。加工过程中传感器的应用更为重要,每一道工序的加工精度控制都是通过传感器来实现的,当加工到一定位置时,传感器检测到这一位置发出的信息,将这些位置信息迅速的转换成其特性的信号,快速的传递给控制中心,控制中心快速的做出判断,开始进行下一道工序的加工。多次重复后,为了保证工件的加工精度,还可以通过传感器技术,对加工设备在工件加工过程中的进给速度、切削力,进而保证其质量。
数控机床中的应用。传感器技术在数控机床上的应用也比较广泛,其目的主要是实现机床的高度自动化水平,同时对加工精度的有效控制。通过传感器对加工轨迹的检测,可以实现工件的模拟加工,做到加工误差的有效控制。并对其做出合理的调整,确保加工精度,实现工件的全自动加工。为及时发现数控机床加工中存在的问题,需对机床轴动过位等开展实时调查。比如在数控机床当中,可使用压力传感器检测工件夹紧力,如果夹紧力比设定值低,则会产生工件松动问题,系统提示警报,中断走刀。此外,还能运用压力传感器对车道切削力实际改变进行检测。通过上述分析得知,在数控机床上合理应用传感器,适时引入传感器技术,可有效处理生产过程中发生的问题,大幅提升生产效率,降低故障发生率,为保证生产质量奠定良好基础。
4传感器技术的未来发展趋势
在未来的几年里,传感器控制系统的研究将会继续进行,使其在未来能够发挥更大的作用,为人们带来更多的便利,其主要的发展趋势有以下几点:
①向高精度发展。在新型的传感器研究中,要将精度、灵敏度、响应速度作为研究重点,确保未来的工业化生产具有可靠性;
②向微型化方向发展。再利用新型的材料与纳米技术等先进的技术,对传感器的结构进行优化;
③微功耗、无源化发展。当前的电气设备以及传感器设备的运行都需要在电能的支持下才能正常运转,因此为了提高传感器的工作性能,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向;
④向智能化数字化发展。智能化是当前国际上广泛关注的焦点,也是未来传感器重点开发领域。
5结语
总而言之,工业生产自动化程度的逐渐提升,对自动监测水平的要求也更为严格,因此需要加强对传感器的研究,以促进机电一体化向着更加自动、更加智能的方向发展,还需要对传感器有更加深入的研究和探索,使传感器能够检测的信息范围更为广泛,同时对信息的检测精度也需要得到相应提升。
参考文献
[1]江海.机电一体化系统中传感器与检测技术应用分析[J].科技风,20xx(9):194.
[2]安培成.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].内燃机与配件,20xx(1):82~83.
1整合理论与实践教学,促进理论教学与实践教学
在时间上融为一体在中职机电专业教学活动中,采用理论与实践课同步或穿插进行讲授的教学模式。具体指的是在教师在进行教学时,教授完理论知识后便组织学生进行相应的实际操作。也可以在教学过程中,教师在讲授理论知识的同时进行实际操作演示,然后再让学生跟着教师动手操作。例如在《装配钳工》的教学时,将教学活动放到实训车间中,教师在进行理论知识讲授的同时进行实际操作演示,然后再组织学生进行实践操作。在实际操作过程中,学生发现问题时可随时向老师提问,教师手把手指导学生处理问题。这样的教学活动不仅给学生提供了更多的动手操作机会,同时可以拉近师生距离,增强师生感情。
2整合教学目标,促进理论知识与实践操作融为一体
打破传统重视理论知识教授的教学模式,重新对课堂教学目标进行定位,确立以职业岗位能力要求作为主要导向,将知识、能力、态度三个目标进行融合的课堂教学目标。例如在“订单”培训中,教学活动以企业的人才类型需要、人才知识技能、人才规格等要求作为实施教学活动的目标。根据教学目标对课程设置进行调整,并确定相应的教学效果评估方法。这种教学模式根据就业岗位需要着重对学生的知识应用能力进行培养。在教学活动中制定明确的教学目标,可使学生在学习过程中明确学习目标,然后进行有针对性加强学习。根据具体的学习目标,学生可明确自己的学习方向,然后对学习资源进行寻找,提高学生学习的主动性和积极性。同时,在这样的学习过程中,学生更容易发现问题,激发起探索知识的求知欲。在教学过程中,教师需要密切联系技能训练与实际生产间存在的联系,提高学生实际生产能力,促进学生毕业后能尽快顺利进行相应的工作。
3整合教师队伍,促进教学任务融为一体
在传统中职教学活动中,专业课程通常分为理论与实践教学两大部分。在任课教师的分配上也存在理论课教师和实践课教师之分。理论课教师和实践课教师在进行教学活动时各种有相应教育体系,二者几乎完全独立,不存在任何联系。这种教学模式的`存在导致理论知识和实际操作的教学与学生相互脱节,严重制约教师的教学效果,进而影响到学生的学习质量。因此,在机电专业教学中,必须对教师队伍进行整合,将理论知识教学与实际操作教学密切结合起来,使学生在学习过程中真正能够做到理论与实践密切结合。例如将《电工技术基础》、《电工技能》、《电子技术基础》、《电子技能》四门基础课程整合成《电工技能与实训》、《电子技能与实训》两门课程。将分离开的电工及电子技术理论基础与电工、电子技术实际操作相融合进行教学。教学过程中安排一个任课老师同时教授理论知识与操作实习。这样的教学活动可更好的实现理论与实践相互结合进行教学,更有利与学生对知识的掌握和运用。摘要:在中职院校的教学活动中,实践教学是核心内容。中职教育的主要目的是为社会提供技术型人才。因此,在教学活动中必须高度重视理论与实践相结合,在提高学生理论知识的同时促进学生的实际操作能力。就中职机电技术应用专业项目一体化教学模式进行分析,旨在为项目一体化教学的有效进行提高可靠参考依据。关键词:中职;机电技术应用专业;项目一体化;教学模式。
4整合教学与实习,促进学生理论知识与操作技能融为一体
在机电专业教学中,应高度重视理论与实践相结合,只有充分将理论知识与实际操作结合进行教学,才能真正提高学生的技术应用水平。经过理论教学后,及时让学生到相应的工作岗位进行实习,让学生更加深刻的理解理论知识,熟悉应用相关技能。在实习过程中,学生可将课堂上学生的理论知识充分应用到工作过程中,进而获取更高等的操作技能。同时,应用课堂上所学到的理论知识,学生可在实践中更加有效的探索实际问题,积极思考解决问题的有效方法,促进自身能力得到全面提高。在一体化教学中,教师应及时发现学生存在的问题,并在课堂上对学生进行巡回指导,引导学生探索问题、解决问题,指导学生形成独立思考问题、处理问题的能力。教学过程中的巡回指导与教学结束时的结束性指导,对教学质量的提高具有重要意义,这个过程中均涉及到理论知识和实践。例如在《电力拖动》教学过程中,可将理论知识与实际操作结合进行教学,具体教学设计如表1所示。
5结束语
在经济发展推动下,工业化进程不断深入,中职院校教育的主要目的是为社会经济发展培养综合素质高、技术能力强的技能专业型人才。因此,在机电专业项目一体化教学过中,须不断研究科学有效的教学内容和教学模式,不断促进学生的专业理论知识和技术应用水平得到平衡发展和全面提高。在教学活动中高度重视实践教学,给学生创造更多的动手操作机会,增强学生的实际动手能力,为学生毕业后走上工作岗位奠定坚实的基础。
摘要:随着科技的发展和进步,机电一体化逐渐成为了发展的趋势,并被广泛地应用在了不同的行业当中。与此同时,传感技术作为机电一体化系统的主要支撑技术也受到了人们的重视和关注。本文详细介绍了机电一体化的相关定义,并阐述了机电一体化系统当中传感技术的实际应用情况,展望了未来机电一体化系统的发展趋势。
关键词:机电一体化;传感技术;电子化时代
随着科技的发展,人类逐渐进入了电子信息化时代,研究数据显示截止到目前,全球的传感器市场营业额已经超过了200亿美元,并且还在持续增长。现在已经出现的传感器种类已经超过了2万种,涉及能源、钢铁、交通等不同的行业。我国作为传感器生产和使用的大国,未来也是促进传感器技术发展的重要组成,所以分析机电一体系统具有重要的现实意义。
1传感器、机电一体化定义
1)传感器。传感器指的是能够直接对工程进行测量、转换输出量的一种器件,需要按照规律完成相关的工作,转换量值既可以是同种类型也可以是不同类型,通俗地来说就好比是人体的感知器官和对应的延伸。
2)机电一体化。机电一体化即在机械当中引入微观电子技术,从而更新系统的主功能、信息功能、动力功能以及控制功能,因此,机电一体化属于机械装置和电子装置之间实现融合的中间介质。机电一体化包含微电子、机械制造、自动控制以及人工智能等技术,其中传感技术属于机电一体化的基本技术。传感技术在机电一体化当中的应用主要是用来检测系统、工作环境和操作对象等的状态,并对系统的运行起到重要的辅助作用,帮助系统在相对恶劣的条件下能够快速、高效地得到信息工作,因此,我们可以认为机电一体化会对自动化技术的形成情况产生影响,而传感技术会对系统的自动化程度产生影响。随着社会的快速发展,人们对信息的需求逐渐增大,对此需要不断提升信息处理能力,所以传感技术在未来具有很好的发展前景。
2机电一体化系统中的传感器技术
正如前文所述,传感器对于机电一体化系统而言,就好像器官对于人体一样,能够获得待测对象的实际情况和特征。对于典型机电一体化系统而言,重点内容就是测量模块,其主要包含传感器和测量电路等部分,主要负责收集系统的行为和运行状态的信息,能够输入相关的参数,分别代表着系统的机械结构模块性能的物理参数,即力矩、强度等等。系统的输出参数指的是待测量的特征参数,即电压、频率、电流等,测量模块要将参数与时间之间的变化曲线展示出来,即分辨率和线性范围等技术指标。实际上,大部分机电一体化系统难以满足设计要求,这主要是因为实际当中检测传感技术会起到一定的限制作用,难以在高效获取信息的同时对经济成本进行有效地控制,因此,需要人们进一步进行改进和提升。
3机电一体化系统中传感器技术的应用
3.1传感技术在机械加工中的应用。在开展机械加工时,需要借助检测工作确保机械加工的产品满足要求。在开始加工产品之前,需要对坯件以及设备进行自动检查,从而确保后续工作的正常开展。传感技术在机械加工过程中的应用主要体现在以下几个方面:
①通过检测能够对坯件的夹持方位进行自动的判断和调整,并预估上床之后产品装夹的形变情况和夹力大小;
②完成加工之后,对产品的合格情况进行评估,在测量评估过程中需要掌握产品的形状、尺寸和平面度等参数,部分特殊工件除了上述检测内容之外,还需要对导程、齿距等进行测量,机电一体化系统的实施,能够使上述的工序都能够自动完成;
③加工产品时,要借助传感检测技术对加工条件进行把控,即控制振动、切削速度等,系统能够自行监测从而使系统达到最佳的加工状态,从而提高产品的合格率。以切削过程为例进行详细说明,利用传感检测优化系统的生产率,使得切除率实现最佳,准确掌控机床的动态特征。同时还需要找到影响精度的因素,并对其进行优化处理,不但能够辅助加工,还可以对刀架结构和材料进行评估。
3.2传感技术在汽车行业的应用。随着科技的发展,汽车逐渐成为了人们出行的重要工具,因此,更多的技术被广泛地应用在了汽车制造当中。近年来,汽车行业逐渐向着轻型化和智能化发展,汽车行业使用的`电子控制系统需要传感技术的支撑,该技术的使用不但能够提升汽车的使用舒适度,还能够方便人们的出行。机电一体化系统中机械式控制部件被自动控制系统取代,逐渐把控制和检测技术应用在汽车生产当中,想要完全实现,需要引入可靠度和性能高的传感器类型,具体要求包含以下几点:
①适应性强:汽车需要在恶劣环境下行驶,因此,传感器需要具备密封性,能够抵抗潮湿、易腐蚀的环境,保证汽车能够正产运行;
②抗干扰性能好:传感器一般应用在汽车发动机舱当中,运行过程中需要抵抗强震、高温、高压和电磁波等的影响;
③稳定、可靠性高:汽车一般具备较长的使用年限,因此,汽车零部件需要耐用,各项指标需要满足高频率运行需求;
④经济成本要合适:在生产汽车的过程中,不但需要满足上述的要求,还需要对经济成本进行控制。在开始实现大批量生产之前,需要保持产品的一致性,这和自动化生产要求是一致的。
3.3传感技术在数控机床上的应用。将传感技术应用在机床当中,即采用数字信号对机床运动加工进行控制,实际上就是借助数字代码的形式把加工信息记录在程序介质当中,其中包含移动轨迹,然后系统需要经运算、译码等环节发出相应的指令信息,使机床工作,从而生产出满足要求的产品。在数控机床当中使用的传感器主要有电压传感器、光电编码器等,主要用于位置检测,掌握机床的运行状态。传统机床在使用过程中会受到技术的影响,从而出现轴转动过位问题,这样一来就很容易出现机床使用故障。若把红外、超声波等传感器运用在机床当中,不但能够有效地检测机床是否存在轴转动过位问题,还能够及时处理出现的问题,这就有效地解决了常规机床生产过程中存在的人工检测盲点,能够有效地控制数控工作,提高产品的质量和精度,还能够有效地降低各项成本,这对于企业的长远发展而言是非常有利的。
4发展趋势
随着传感技术的发展,其被广泛地应用在了不同的行业和领域,并受到了广泛的关注。传感技术能够把非电量变成电量,整个过程都满足物力定律以及相关物质的物理性质。近年来,科技进步很快,人们研究出了越来越多的新材料和技术,将这些新的研究成果和传感技术进行有机的结合,能够促进传感技术的更新和完善。针对传感技术的发展现状,未来传感技术可以朝着以下各个方面发展:
①研发新型材料,并将光电子和微电子等技术逐渐应用在传感技术上,从而提高传感器的整体性能,增加传感器的工作时间,降低检测所需的时间;
②引入新技术、新物理效应,研发新型的传感器,将传感器的应用领域拓展到更大的范围,新技术和新材料的使用不但有助于新型传感器的研究,还能够对现有的传感器进行优化,提高传感器的应用范围,完善各项功能,降低施工过程中的消耗;
③提高传感器的精度,随着社会的发展,人们对传感器的精度、灵敏度和反应速度等的要求都在提高,部分要求超精度检测,因此,可以把数学计算方法和数学模型引入其中,从而降低传感器出现故障的几率;
④向着智能化和数字化的方向发展,现在使用的传感器输出的信号为微电脑处理之后的数字信号,未来会朝着在线监测控制的方向发展。
5结束语
随着科技的发展,机电一体化系统逐渐进入了人们的生产和生活。传感器技术作为机电一体化系统的重要技术,被广泛地应用在了各行各业当中,并且取得了广泛的关注和重视,相信未来传感器技术会向着更好的方向发展,从而为人们的工作和生活带来更多的帮助。
参考文献:
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[3]王晓鹏.试析传感器技术在机电一体化中的应用[J].数字技术与应用,2016,34(8):226.
摘要:企业对毕业生的计算机水平要求越来越高,计算机成为检测学生专业素质与专业技能的标准之一。我国高职院校发展的越来越好,高职教学的目的就是为了培养学生的综合能力,让学生能够全面发展,能够将知识与实践相融合,毕业后能够直接在一线工作。当今社会计算机应用越来越广泛,不仅要求学生会操作计算机,还要求学生能够将计算机与自己的专业相结合,解决生活中的实际问题。本文针对我国目前高职教师计算机基础教学的改革方向,就如何提高学生学习计算机的效率,培养学生计算机的素养进行探讨与研究。
关键词:高职教育;计算机基础教学;教师能力;探索与研究
一、改变教学模式,坚持“探究性”学习主题
随着新课改的普及,我国对基础教学改革做出的教学模式就是探究性学习。就我国目前高职院校计算机基础教学的现状来看,可以借鉴新课改下探究性学习,进行教学探究性学习,让学生在老师的指导下,对知识进行自主性的学习与探究,用学习的知识去解决生活中的实际问题,培养学生的创新精神与实践能力,让学生作为学习的主人。老师在实施探究性学习的时候,一定要谨记传统教学模式中的不足,在教学中真正地体现出学生是学习的主人,老师只是向学生传递知识的桥梁,可以激发学生学习的兴趣、指导学生如何学习、与学生交流学习,就是不能够取代学生是学习的主体着的地位。
二、开展“探究性”学习时要注意操作方式
1.布置任务式教学,增强学生学习的动力
在课堂教学中,老师应该根据教材大纲的安排,结合实际的生活,给学生布置相应的任务,让学生能够带着目的去学习,最终完成教学目标。老师将教学内容,分解成为一个个的学习任务,让学生通过完成任务,学习知识、掌握住知识。老师在布置学习任务的时候,一定要从生活实际出发,联系课本,用生动活泼的方法提出教学任务,通过激发学生的好奇心,让学生产生学习的兴趣,通过对问题进行思考和分析,达到学习的目的与要求。
2.营造出问题情景,保持学生学习的激情
开展研究性学习的目的,就是为了吸引学生进入到学习情景当中,让学生能够以积极主动的心态,融入课堂学习当中,保持住学习的激情。老师在实施研究性学习的时候,一定要营造出问题情景,让学生时刻以积极的心态对待课堂学习。比如说,老师在讲解PowerPoint演示文稿的使用时,可以给学生先展示一组具有声音、文字和图画的演示文稿,让学生清楚什么是演示文稿,在视觉上激发学生的学习兴趣,刺激学生学习的欲望。当学生产生了学习欲望,老师再对演示文稿进行简单的讲解,这就给学生营造出了问题情景。这跟传统的教学方法不一样,老师不仅要教会学生基础的知识,还要培养学生钻研和探索的态度,通过引导学生学习,上学生学会如何学习。
3.积极交流讨论,组织学生合作学习
合作学习能够促进探索性教学的实施,提高教学的效果。通过对学生进行分小组,让小组内的成员共同完成老师布置的教学任务,加强学生对知识的掌握程度。合作学习,不仅能够培养学生独立思考问题的能力,还能够培养学生的创造性思维与团结互助的意识。老师在讲课的时候,一定要把握好教学的内容与方向,串联起来新旧知识,让学生在学习新知识的时候,有一个学习的基础,帮助学生学习好新知识。除此之外,老师一定要对学生开展讨论与交流,针对学生在学习中遇到的困难,帮助学生分析和探讨,提高学生学习的自信心,增强学生对知识的理解与学习的能力。
三、开展研究性教学时的具体实施
1.在课堂中引入多媒体教学
将多媒体与互联网相互结合起来进行课堂教学,已经是新课改下的必然趋势。这种教学方法,能够突出学生是学习主体者的地位,通过老师的引导教学,突出实践教学环节,培养学生计算机基础素质与实践能力,让学生能够利用计算机解决实际问题。老师在确定了计算机基础课程教学内容以后,应该根据学生的专业,进一步进行分类教学。计算机基础教育课堂教学,主要是给学生讲解计算机相关的.概念,以及最基本的使用方法,培养学生学习的能力。
2.老师一定要改变传统教学中的弊端,利用最新的教学方法,教学生计算机基础
在新课改中,计算机基础课程主要包括课堂教学、实验教学和网络教学三大模块,将三者融为一体的教学,能够培养学生学习知识的能力、独立思考的能力、动手操作的能力以及将知识与实践相融合的能力。老师一定要改变教学观念,将探索性学习和合作学习等教学方法,应用在计算机基础课程教学当中,让学生得到全面而综合的发展。
3.为教学提供丰富的信息资源
计算机是一门实践性很强的课程,不能够仅仅把教学放在课堂当中,还应该适应当今社会的形式,利用好互联网平台,给学生提供更多实践与探索的机会。老师在教学过程中,一定要把握好教学层次,给学生创造出一个理想的课程网站,将所需要讲解与补充的内容做成微课,上传到课程网站当中,利用好丰富的教学信息资源,给学生打造出舒适的学习环境,促进探索性教学的实施。总而言之,高职计算机基础课程教学,就是为了让学生通过上机操作,培养学生的实践能力与创新能力,培养出适应社会发展的全能型人才。因此,计算机老师在教学的过程中,一定要注意教学的方法,通过对教学进行改革和创新,培养学生的素质与综合能力。
参考文献:
[1]史宝辉.充分利用网络资源探索新的教育方式[J].北京林业大学学报,20xx
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摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用
1 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
微型化
微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。
集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。
带源化
是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的.机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
2 机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:
智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。
分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。
(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
参考文献
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摘要:随着计算机的普及,大到国际企业小到个体私企,日常的工作处理都离不开计算机的辅助,因此,在高职院校中,不管哪个专业的学生都必须掌握一定的计算机应用基础技能,计算机应用基础的教学也已成为高职院校的重要基础课程。然而,随着高职院校生源质量的下降,对于计算机应用基础的教学提出了新的挑战。该文从实际的教学工作中总结探索,寻找提升计算机应用基础教学效果的新方法。
关键词:计算机应用;高职;教学
《计算机应用基础》是高职院校课程体系中的一门公共必修课,通过这门课程的学习,使各专业的学生能掌握计算机的基本操作和应用,也是学生们进一步提升专业技能的基础课程,毕竟现在大部分的工作都是在计算机上来完成的,因此,《计算机应用基础》课程的重要性是毋庸置疑的。然而,笔者深有感触的是,随着这些年高职院校生源质量的下降(尤其是笔者所在的偏远地区),使得《计算机应用基础》课程的教学效果相对以往大打折扣。这就对课程的教学提出新的挑战。笔者从事计算机基础课程教学工作多年,在实际教学过程中,积极探索,总结出了一些实用的教学技巧和方法。
1教学内容重组
教学内容突出实用性
高职教育的目的是培养动手能力强的高素质技能型人才,因此,教学内容的组织更要突出实用性。高职院校的计算机应用基础的教学团队应根据自己院校学生的特点,重组教学内容,开发符合高职院校实情的应用型教材和实训指导书,这也是更有效组织下一步教学的基础。另一方面,教学团队在开发配套教材的过程中,也可以很好地把教学内容梳理和熟悉一遍,在实际的教学过程中可以更从容地完成教学任务。
教学内容融入全国计算机等级考试要求
全国计算机等级考试(一级)是检测计算机应用基础教学效果的有效方法之一,经过这些年的不断完善,全国计算机等级考试(一级)的题库很全面地涵盖了计算机应用基础的教学内容,并且题库本身就具有很强的实用性。因此,将等级考试的要求和题库融入到教学内容中,既可以很好地解决学生过级的问题,又可以满足教学内容突出实用性的要求,可谓“一箭双雕”。当然,教学内容融入全国计算机等级考试的要求这一点,也是团队开发教材和指导书的时候,必须重点考虑的问题。
2教学方法改进
这些年,随着大学的.不断扩招、高职院校单招模式的启动,高职院校生源质量逐年下降,老师们纷纷感慨学生难管、难教,这一点笔者是深有感触的。学生普遍学习基础差、自主学习意识薄弱,在课堂上无法集中精力听讲,这些给教师的课堂组织教学带来了不少的难题,对教学方法的应用提出了新的挑战。在课堂教学中,既要诱发学生的学习积极性、突出学生的主体地位,又要兼顾学生基础差、自主学习意思薄弱、容易走神的实情,笔者所在的教学团队经过多年的探索实施,在课堂教学中融入多种针对性强的教学方法和手段,取得了较好的实施效果。
实施“教学做一体化”
这里所说的“教学做一体化”包括两个部分的内容:一是建立教学做一体化的实训场地;二是引入教学做一体化的教学方法。教学做一体化的实训场地要求在具备基本教学用计算机和局域网络环境的情况下,配备相应的网络教学软件和实践应用所需的各种软件。《计算机应用基础》课程相对侧重的是学生的操作动手能力,建立教学做一体的实训场地结合教学做一体的教学方法更有利于学生操作能力的提升。教师演示、学生学,学生操作、教师辅导,这些都可以在一个教学做一体的实训环境中轻松实现,实践证明这种“即学即做即消化”的模式能大大地提升教学效果。
实施分层分组教学
分层分组教学即“以科学分层为基础的异质小组间的合作学习”,每一个学习小组中包括各个层次的学生,借助小组间互帮互助的力量,发挥优等生帮助差生的“生生合作”优势,将教师辅导差生的负荷进行分解,既能使基础差的学生得到更多的帮助、快速提升成绩,也能使学得好地学生在辅助他人的过程对所学知识进行更好地消化。这种模式还能无形中促进同学间的交流,更好地锻炼学生的人际交往能力和团队协助能力,可谓“一举多得”。当然,分层分组教学要达到最佳的效果,需要任课老师在分组前对学生有一定的了解,分组的科学性、合理性会在较大程度上影响实施的效果。
将游戏带入内容比较枯燥的教学部分
在计算机应用基础教学中,有一部分内容是长期以来学生公认比较枯燥的,比如:进制转换、打字练习等。在以往的教学过程中,学生对于进制转换提不起学习的兴趣,对于打字练习拿不出提升的劲头。为了解决这一困局,笔者所在的教学团队尝试在实施这部分内容教学的时候,引入了一些课堂游戏,取得了很好的应用效果。这里所说的课堂游戏主要包括趣味性强的打字游戏软件、课堂上组织的小组之间的打字竞赛及进制转换比赛等。在实施过程中,学生情绪激昂、非常投入,不但在学习中收获了欢笑和友谊,更是超预期地提升了进制转换和打字水平,这种教学模式深得学生的喜爱。
突出学生主体,让学生多上机练习
提高学生实际操作能力是计算机应用基础课程教学的最终目的,所有的教学方法都围绕这一个中心点而展开。在学生掌握一定操作技能的基础上,一定要多安排时间让学生上机实训,教师在一旁组织和辅导,这不但能让学生有机会弥补自己不足的部分,还能趁机巩固之前学习的新知识,加深印象,将计算机基础操作技能刻入脑海。在计算机应用基础教学领域,这条法则可以说是“放之四海皆准”,它是学生提升动手能力的终极利器。建议在制定《计算机应用基础》课程的教学计划时,将集中实训的计划写入其中,保障上机实训的顺利开展,也可以根据学校实际情况,在课余时间(比如晚自习和周末)开放实训场所,让学生自由练习。事实证明,这些实训时间的保障,很好地帮助学生系统地提升了自己的计算机基础技能。
3结语
《计算机应用基础》是高职院校学生接受计算机基础教育的必修课程,应用领域广泛。针对高职院校生源的现状,有必要在教学中进行不断地探索,找出能应对实际教学问题的新方法,这不单纯是去解决《计算机应用基础》这一门课程的教学问题,更是提升高职院校学生综合素质和职业能力的重要构成部分。