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关键词:智能控制;机电一体化;应用
社会的飞速发展,经济的不断进步,人民对于生活质量的要求越来越高,社会的进步对于生产力也提出了更高的要求,为了满足现阶段社会对于智能控制技术的需求,我们应当更加注意高科技在生产力方面的运用问题。机电一体化领域是现代生产力发展的主要贡献者,更加需要通过科技进行改善。本文针智能控制及其在机电一体化系统中的应用现状,结合我国的国情进行了探讨。
一、智能控制现状以及出现的问题
(一)智能控制的现状
近些年随着科学技术的迅猛发展,高科技已经渗入到社会生活的各个方面,高科技为人们的生活带来极大的快捷,其中智能控制及其在机电一体化系统中的运用最为广泛,智能控制作为高科技的产物之一,智能控制在无人干预的情况下能够自主的驱动智能机器实现自动控制技术,从20世纪80年代以来,计算机技术和信息技术的快速发展,推动了控制科学和工程研究的相互渗透,只能控制系统的发展将引领潮流,成为人们生活中不可或缺的技术。在实际的操作过程中,我们可以发现机电一体化系统的有效运作是一个非常复杂的运作过程,在机电领域中,机电一体化系统涉及众多领域与众多专业学科知识,这就需要一个高素质的人才能控制,而且不仅是要有高素质、高技能,还要对设备有极高的责任感,对设备有保护意思,能够确保设备能够正常的工作。智能控制技术可以通过计算机网络的编程对机电一体化设备进行自动化运作控制,智能控制技术可以很好的控制机电一体化工作,能够代替人进行工作,这种复杂烦琐的工作,人类工作极易产生错误,智能控制技术还能降低失误率,在企业工作室实现电气设备自动化的运作,能够提高工作效率,还能减少人力资源成本。
(二)智能控制在机电一体化系统中的应用
智能控制技术在机电一体化控制中的应用中,在故障诊断和电气事故过程有很重要的作用,我们知道,模糊理论、神经网络、专家系统技术是智能控制技术重要的组成部分,在实际的工作过程中,机电一体化容易出现故障,而且一出现故障将会对企业造成巨大的经济损失,所以在工作之前都要对机电一体化设备进行检查,智能控制技术在机电一体化设备中应用后,能准确的检查出机电一体化设备的故障,能够提前检查出机电一体化设备存在的故障,避免在生产的过程中出现不可挽救的事故,智能控制技术通过迷糊理论和神经网络的有效配合,能够巧妙地解决机电一体化设备存在的问题,并且大大的提高工作效率。
二、智能控制在机电一体化系统中的应用效果
(一)智能控制在建造行业的应用
在建造行业中,智能化控制主要表现在两个方面:第一、合理利用照明灯方面。智能控制技术主要通过互联网辅助控制,对制造行业每一个时段的照明系统进行控制,主要控制照明的时间和照明系统。第二、在冬季对空调进行智能控制。冬季的智能控制和夏季的不同,在冬季需要将空调的风阀进行智能的调节,来保证室内空气的温度,同时减少对电的消耗。智能控制技术在现代科技领域中是一门新的技术科学,对于计算机技术来讲是最重要的组成部分之一,智能控制系统主要是以计算机理论作为重要基础,同时它还与许多专业学科有关联。智能控制系统功能已经从愿望变成了现实,智能控制技术已经在现实生活中运用,具体有以下几个方面:第一、数控的采集和处理功能。数控的采集和处理这个功能可以实现智能控制技术对于机电一体化设备的开关量和模拟量的数控进行采集和处理,还可以对处理过的数控进行储存。第二、系统运行监视以及时间报警功能。这个功能不仅可以监控机电一体化系统的主要设备的模拟数量,还可以监控设备的开关量状态,这个功能具有事故事故报警的功能,对于发生的事情进行报警,以便于发生故障时工人能够及时的补救,防止错过最佳补救时间。第三、操作控制功能。智能控制技术在机电一体化控制中可以借助键盘或者鼠标控制断路器,还可以对开关进行电动隔离,对电流进行调整。
(二)智能控制在数控领域中的应用
数控领域的操作步骤比较烦琐,操作过程相对于其他操作系统也比较严格,因此在操作的过程中很容易出现问题,操作的过程一旦出现了问题就会引起很大的故障,造成不可估计的损失。智能控制技术的引入能够将数控领域的日常复杂的操作变得简单,并且能提高操作的效率和准确性,保证系统运行安全。现阶段,随着经济技术的飞速发展,智能控制技术也逐步成熟,国家电网和广州电网等等的电网公司都相继运用了智能控制技术,智能控制技术建设的智能电网在实际的运作中取得了非常好的效果,这样的技术应当大力推进,国家应当积极的重视,社会各界也应当加大对这类技g的支持,为社会的进步贡献一份薄利。在数控领域,还可以利用遗传进化算法,找到最佳的数控系统加工路径,运用只能控制中的预算和预测功能,在数控在高速加工的时候能够控制数控的综合运动,现阶段数控系统对其性能有很高的要求,不仅要求可靠性、精准度,还要求有高速的运算能力。所以,为了实现这些功能,在数控领域必须应用只能控制,运用智能控制降低数控领域工作的复杂性。
三、总结
智能控制技术对于现代人来讲,是人类智力技术的代替、延伸和发展,在当前的生产和控制力下,智能控制技术发挥了极大的作用,为人们的生产和生活提供了高质量的服务。总而言之,智能控制控制技术在机电一体化中能够广泛应用,无论是数控领域还是机器人领域,智能控制都能实现传统的机械自动化技术无法实现的功能。
关键词:中职生;考核体系;教育改革
一、实践性教学体系的构建
广大中职生将来要面对的是一个广阔的社会市场,要做好中职生的实践性教学,使将来中职生在步入社会的时候能够形成强有力的竞争力,立于不败之地,就必须明白市场对人才的要求和需求。根据市场对专业的需要来进行我们的中职生教育,开设合适的实践性教学方案、教学模式、教学项目等,并在教学过程中发现问题和改进问题,引导学生的学习,检验学生的学习情况等。通过我们的探索与研究,对有关中职机电一体化实践性教学的开
展,在中职生实践教学中,首先要注意实践性教学体系的构建。
1.分层教学体系
为了迎合市场对人才的需要和完成我们的教学目标,我们要对我们中职机电专业的学生有充分的了解。对于他们的知识掌握情况和能力等,应该进行透彻的分析,并通过这些分析,发现中职生学习过程中出现的问题,提出相应的解决方案,然后把解决方案落实到我们的实践性教学中,确保我们教学目标的实现。这就要求我们建立分层教学的实践教学体系。在进行分层次教学的过程中,既要注重基础训练又要注重专业性的训练。例如,基本功训练需要增加中职机电一体化学生对于机电一体化的感性认识和基本理论认识等。在基础知识学习的同时还要锻炼学生的动手实践能力,注重现实操作技术水平,培养学生对机电一体化的兴趣,提高学生的学习积极性,为后面的专业化知识学习和专业培训奠定基础。在进行专业知识的学习过程中应该面向市场,以发展自己的职业为目的,掌握良好的职业技能。
2.逐渐深入的学习体系
在中职机电一体化专业实践教学过程中,要逐渐引导学生不断深入学习技能,从最开始学生对机电一体化技能的简单接触到掌握这些技能,然后慢慢地练习操作之后变成在会的基础上懂这些技能知识的原理等,最后是将这些原理和技能融会贯通,精
益求精,并逐渐形成自己的技能套路,甚至是改革和发展职业技能。在中职机电一体化实践教学的课程安排上,要先安排实践课程,锻炼学生的动手能力,然后再安排理论学习,这样学生在进行理论学习的时候就可以更加形象和生动,可以边回想实际操作的过程边理解理论的原理。例如车工操作的学习课程就可以这样安排:先让车工去车间实地实习,让他们对机电一体化专业的内容和技能有初步的感知和了解,并且初步形成一定的动手实践能力,然后安排他们进行理论和专业基础课学习,使他们将整个机电一体化专业知识融会贯通。体现了教学过程中以学生为中心,以实践为主导的实践教学思想。这种教学理念可以激发学生学习的积极性,促进中职机电一体化专业实践教学的有效开展。
3.实习考核体系
学生实习是对学生学习成果的一个有效检验过程,可以很好地考量学生对理论知识和专业技能的掌握。建立完善的实习考核体系可以检验中职机电一体化专业实践性教学质量,强化我们的技能教育成果。例如,对学生技能实践中各种小项目的考核、技能鉴定等。
二、改进和改善教学方法
1.加强对学生的引导,完善教学目标
在进行中职生的教学时,要注重对学生的引导,突出学生的主体地位。老师在实践教学中要注意对学生进行正确的引导,为学生的学习保驾护航,要根据中职教育的相关思想和目标,在日常教学活动中,要不断完善教学目标,将教学目标和市场的需要相统一,注重学生实践能力和专业技能的培养,通过对教学目标的制订,增强学生的学习自觉性和学习能力,使学生全面掌握所学知识,让学生自己的所学与以后的就业相结合。
2.运用各种途径辅助教学
中职机电一体化专业实践教学不仅仅是一个课堂教学的过程,也不可能仅仅依靠课本和理论知识。因此,在实践教学的过程中要合理利用各种教学资源,比如,多媒体教室、车间、实训室等,让我们的学生在理论知识学习的同时拥有专业的生产线实践能力,让学生的学习不只停留在书本理论知识上面,还应让学生完成从实践到理论然后再到实践的整套学习过程。各种教学资源的综合利用需要我们的老师做好教学规划,以促进实践教学的开展。
3.老师要做好示范工作
在实践教学过程中,由于很多实践技能都是很专业的,所以,老师在实践过程中要做好引导和讲解,身体力行,用自己的实际行动来带动学生的学习,通过自己的行为引导,辅助于教学讲解,就一定能达到很好的教学效果。老师用行为来引导学生的教学实践,是中职教育的新尝试和有利方式。通过老师的行为引导,督促学生通过互相之间的合作完成实践操作,这种教学方式可以加强学生间的探讨交流,让学生互相分享自己的学习经验,促使学生间相互学习,取长补短,共同进步。
三、加强管理和监督
实践教学的质量保证离不开强有力的监督机制和科学的管理机制,科学有效的管理活动和强有力的监督往往能使实践教学达到事半功倍的效果。这就要求我们在进行实践教学时,制订科学合理的实践教学计划,完善我们的管理、加强实践教学质量监督和考核机制等。科学合理的管理机制包括对教学班子师资力量的管理,对车间、实训中心的管理,对学生的管理等。有效的监督机制包括专业顾问委员会和用人单位的评定和监督等。在实践教学过程中,要对实践教学的目的、内容等对学生进行有效的表述,然学生明白实践教学的重要性,在教学考核和监督过程中才能做得更好、更优秀,真正做到把自己的学习和就业接轨,对自己负责,促进中职教育对学生职业技能的培养。
我们的中职机电一体化专业教学想要走得更好、更远,就必须从我们的实际教育情况出发,面向社会,同市场相结合,确定好自己的教学目标和教学方向,以培养我国机电一体化专业型人才为目的,深化中职教育改革,使我们的中职机电一体化教育为国家和社会输送更多的专业化人才,促进我国的现代化建设。
参考文献:
[1]邵菲.对中职机电一体化专业实践教学的思考[J].黑龙江科技信息,2011(32).
关键词:高职;机电一体化;人才培养
机电一体化的发展现状及趋势
20世纪70年展起来的机电一体化技术是综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等产生的一种系统工程技术,是多种技术交叉融合的产物,并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展。
机电一体化技术经过近40年的发展已经取得了丰硕的成果,其产品由单一品种逐步发展到大中型品种乃至成套设备或大系统,电子技术在机械产品上的应用几乎达到了无孔不入的程度,其品种不断增多,水平也不断提高,不仅对世界经济的发展起到了巨大的推动作用,而且给人们的生活带来了很大的方便和享受。
随着科学技术特别是精密机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步,机电一体化技术也在快速发展,其发展趋势是:(1)在性能上向高精度、高效率、高智能化方向发展;(2)在功能上向小型化、轻型化、多功能方向发展;(3)在层次上向复合集成、系统化方向发展。
机电一体化技术在我国的应用
机电一体化主要技术在我国应用的大致趋势如下:
计算机技术20世纪70年代是纯电子技术;自80年代开始使用Z80CPU构成的单板机及个人电脑;从1987年开始STD总线成为工控机主流机型;从90年代开始使用MCS-51、MCS-96系列单片机与小型PLC;自90年代中期开始以台湾研华公司为代表的IPC工控机取代STD工控机,成为主流工控机;90年代中后期中型、大型PLC与DCS系统在我国开始大规模使用;2000年以后现场总线开始应用。
传感器技术20世纪60年代是力平衡式传感器;70年代开始使用参量型传感器(R、C、L参量,无源)和发电型传感器(磁电式、压电式、热电式,有源),大多采用分立型;80年代开始随着半导体集成技术的发展,将敏感元件与信号处理电路集成在一起,实现了检测及信号处理一体化;90年代后,传感器向集成化、微型化、智能化方向发展;2000年后,出现了基于现场总线的网络化智能传感器。
执行机构由传动机构和执行元件组成。传动机构由蜗轮蜗杆、齿轮、链轮、带轮、凸轮、传动带等组成;执行元件分为液压式、气压式、电磁式等几种类型。
机械加工技术20世纪50年代是通用机床,采取传统加工工艺;60年代开始使用硬件数控NC、特种加工与成组技术;70年代开始使用计算机数控CNC与精密机械技术;80年代开始使用计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、计算机辅助工艺设计CAPP、计算机辅助设计/制造CAD/CAM;90年代开始使用现代制造技术与纳米加工技术;2000年开始使用敏捷制造技术与绿色制造技术。
高职机电一体化人才的定位及应具备的知识与能力
机电一体化培养人才的层次(1)学术型人才:主要从事科学研究,从事发现和研究客观规律的工作。(2)工程型人才:主要从事有关项目的设计、规划、决策以及新产品、新技术的开发研制工作。(3)技术型(工艺型)人才:主要在生产第一线或工作现场从事将设计、规划、决策转换成物质实体或对社会产生具体作用的工作,进行技术应用、现场实施与服务。(4)技能型(操作型)人才:主要在生产第一线或工作现场依靠操作技能从事为社会谋取利益的工作。各行各业的技术工人均属于这类人才。
高职机电一体化人才的定位高职机电一体化专业主要培养技术应用型人才,应具备必要的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场技术应用能力。
高职机电一体化人才应具备的知识与能力(1)知识结构:具有必备的文化基础知识;具有一定的政治理论知识和人文知识;具有所需的机械制造、液压与气压传动等方面的基本知识;具有电工、电子、自动控制等方面的基本知识;具有计算机应用技术的基本知识;具有数控机床加工与编程、数控技术、CAD/CAM的基本知识;具有数控技术综合应用的基本知识;具有车间生产技术管理的基本知识。(2)能力结构:一是社会能力。具备从事职业活动所需要的行为能力,具体包括口语表达能力、人机对话能力、英语会话与阅读能力、意志品德、获得知识的学习能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、开展活动的组织能力、团结同志的协作能力、开拓发展的创新能力。二是基础能力。具备从事职业活动所需的各项基础能力,具体包括机械制造、电气控制与计算机应用三项基础能力。三是专业能力。具备从事职业活动所需要的专业技能。
机电一体化技术发展与高职课程设置
课程设置的指导思想高职人才培养模式的基本特征是以培养高级技术应用型专门人才为根本任务,以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构与培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质较高等特点,以应用为主旨和特征构建课程与教学内容体系。
机电一体化发展与高职课程设置的不适应由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物,相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此,其发展是日新月异的,这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应,具体表现在:
1.单片机课程:教学内容是以MCS-51单片机为主,而现在实用的单片机种类繁多。
2.PLC课程:我院主要讲述、实验的是小型PLC的原理、编程等,而现在不仅小型PLC被广泛使用,而且中型、大型PLC及DCS系统均已广泛使用。
3.检测与传感器课程:各种高精度、集成化、智能化的传感器层出不穷,网络化的传感器也已出现,而课程中涉及很少。
4.机电类专业中的机类课程目前仍大多停留在传统机械上。
5.目前机电设备的维修仍把机械维修与电气维修截然分开,不利于培养机电复合型人才。
6.新型的数控设备更新速度快,技术含量高,高职院校的教学实践设备相对滞后。
7.数控模块化刀具、数控夹具、数控机床冷却液的选用等都有较高的要求,但教材中这些内容涉及较少,教学内容落后于生产实际。
8.机电类制冷专业偏重于系统制冷原理介绍,而对于自动控制方面却很少涉及,所讲述的自控仪表装置也大大落后于现在企业所使用的装置。
9.制冷专业讲解的部件缺乏先进性。例如,课程中介绍了温控器、热保护器等传统的机械元器件,而企业现在生产的冰箱有很多一部分已采用数字电脑温控技术。
解决的方法(1)设备方面:在经济条件允许的情况下,应购买先进设备用于教学实践环节;购买与自制相结合更新设备;学院应与企业合作,借助企业的先进设备与企业共同培养人才。(2)教师方面:应送出去深造、进修,或到企业学习,应积极开展科研开发,培养教师的关键技术技能,了解机电技术发展的最新动态与最新的机电一体化设备。(3)课程方面:一是课程内容的综合化。随着机电一体化技术的发展与知识更新的加快,要求课程内容实现跨课程有机融合,各门课程之间要体现合理的相互联系,以实现课程体系的整体优化。二是课程结构的模块化。应将教学内容进行分解,形成模块,模块化课程可充分增强课程的灵活性,既可保持普适性较强课程的稳定性与教学资源的充分、合理使用,又便于开发新课程,以适应技术的迅速变化与面向社会培训课程的开发。三是课程目标的定向性。数控技术的综合性较强,为使培养目标能根据社会需求及时调整,应开发基于专业基础平台、目标不同的定向性专门化课程,实现数控加工技术、数控机床维护及维修等不同的专门化培养方向。(4)教材建设:要紧跟机电一体化技术的发展,及时更新、自编、补充教材内容。(5)实践环节:应积极进行校内、校外实践基地的建设,与国内知名企业共建实验室、工作室,加强实践教学环节,以弥补理论教学上的不足。
机电一体化技术涵盖的面较宽,如何解决机电一体化发展与所培养人才能力、知识结构方面的矛盾,如何迎接机电一体化发展对高职课程内容提出的挑战,是需要长期研究的课题。应从以下两方面着手:一是从“素质+能力+知识”三方面培养人才,二是针对高职主要为地区经济发展服务的特点,对本地区各类企业及毕业生就业的主要企业进行调研,掌握各类企业使用机电一体化设备的情况、毕业生就业的岗位、对毕业生主要能力与知识结构的需求,有针对性地合理设置课程,选择教学内容,以培养能充分满足社会需求的人才。
参考文献:
【摘 要】中国的高等职业教育在经历了20多年的发展,并且在本世纪初得到适度的规模扩张以后,已经成为我国高等教育的重要组成部分。高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。
【关键词】机电一体化课程体系建设实践研究
随着我国构建创新型国家对高技能人才要求的不断提高,高等职业教育正面临着严峻的挑战。而这其中,高等职业教育课程体系的建设与改革则是提高高职教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。
一、引言
机电一体化技术专业是一个宽口径专业,适应范围很广,机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,应用领域广泛。与此同时,企业对各类机电一体化技术人才的需求也日益增长起来,但是,我国机电一体化技术教育的发展相对落后,机电一体化技术人才缺口大。
河北化工医药职业技术学院是一所历史悠久的职业技术院校,有着丰富的办学经验。如何将我院的机电一体化技术专业办好,适应当前社会经济发展的需要,充分结合当前高职教育的研究成果,以就业为导向,培养出符合社会需求的高职机电一体化技术专业人才,机电一体化技术专业课程体系的建设与改革至关重要。
二、基于工作过程的课程体系建设模式
基于工作过程的课程体系建设模式的逻辑起点是满足社会经济发展的人才需求,根本途径是与企业进行校企合作,操作方法是通过工作过程系统化实现工学结合。基于工作过程的课程体系建设模式如图1所示。
三、机电一体化技术专业课程体系建设
1.机电一体化技术专业人才需求分析经过对河北省主要企业的市场调查,河北省机电一体化技术人才的需求及岗位分布如图2所示。
(1)主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。
(2)次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等
2.机电一体化专业课程体系
高职教育机电一体化专业课程体系的构建以培养机电一体化技术应用能力为主线,设计出知识、能力、素质结构的培养方案。“知识的总量未变,知识排序的方式发生变化”,在构建课程体系时不受学科内容的性质约束划分课程,从学生应具备的能力入手,根据学生应具备的素质、技能、知识结构设置专业课程体系。课程体系以职业能力为导向,设置基本素质课程、技术应用能力素质课程两大模块,并由此组成课程体系的主体(见图3) 。
基本素质课程可由思想品德素质课程、文化素质课程、身心素质课程组成,对学生进行文化教育、职业道德教育、心理健康教育与身心素质教育。这类课程既与专业知识技能有一定的联系,又与道德人格相关。文化教育可以开阔学生的视野,拓展学生的思维空间,扩大学生的知识面,对学生今后继续学习,适应新形势、新情况有所帮助。道德身心教育是对学生人格素质的培养,可以为学生将来的发展做铺垫和准备,是一种潜移默化的过程。基本素质课程的实施虽然不会立竿见影,但可能在将来的某个时期成为学生创新思路的触发点。
培养职业型人才的一条主要途径,即以尽可能小的代价获取尽可能大的效益的知识,主要解决“怎么做”(经验)和“怎么做更好”(策略)的问题。为此,技术应用能力素质课程分为具有一定梯度的职业基础能力课程、职业技术应用能力课程、职业技术综合应用能力课程。使学生的职业能力(经验)得到逐步丰富和提高的同时,控制系统观念(策略)的形成和树立是其中的关键。
职业基础能力课程涵盖的大多是某一专业最基础的知识和能力,要求学生牢牢掌握,技能能力训练一定要求学生遵守规范,养成良好的职业习惯。
职业技术应用能力课程是指那些必须落实在实际专业岗位能力应用方面的课程。高职院校要培养应用型人才,使学生熟练掌握职业岗位(群)所必需的能力与技能,就必须根据岗位与岗位群必需的能力为主线设置课程。这类课程大多是技术相对独立的课程,在教学过程中注重从控制系统观念角度把握这些课程之间横向纵向联系,将知识点和能力点统一到系统这一层面上,可以由若干能力训练模块组成,应用型人才的能力培养主要靠这一层面课程的教学与实训加以落实。此类课程突出应用,务求熟练,造就较强的实际动手能力。
职业技术综合应用能力课程是借助于实际生产过程或系统,将相对独立的职业技术加以综合应用,控制系统观念在此教学过程中得以充分展现,可以设计多个不同类别的典型系统作为教学对象。例如,典型机电设备的安装调试、故障诊断与维护、柔性加工生产线(MPS)的安装调试、故障诊断与维护等,通过理论与实践的结合大大提高学生的综合应用能力。强化学生从控制系统的角度发现问题解决问题的能力。
3.机电一体化技术专业基于工作过程的课程开发
机电一体化技术专业应用能力课程体系以基于工作过程的“3343”模式为主导,广泛吸取多种课程论之长,考虑社会、企业、职业、学生等因素的动态影响,以最大限度地满足市场经济对机电工业技能型人才综合能力的要求为价值取向,主要表现在:(1)以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。努力摆脱“学科本位”思想的束缚。(2)课程体系以职业能力为主线,以能力训练为轴心,按照职业能力为导向的要求整合课程。(3)按照职业基础能力、职业技术应用能力、职业技术综合应用能力的梯度及理论与实践一体化的教学模式设计课程。
基于工作过程的以职业能力为导向的机电一体化技术专业课程体系开发打破了学科系统性与“老三段”的束缚,以职业素质与实际工作能力培养为主线,具有以下特点:(1)提前介入专业课,增强学生的学习兴趣;(2)强化了实践教学环节,突出了技术应用能力培养;(3)突出了成熟新技术、新工艺、新知识的跟踪与应用;(4)依靠产学研结合培养人才,可实施“实习、科研、培训、就业”一条龙的“订单式”人才培养。
4.课程考核原则
课程考核是检验学生能力进步的重要手段,适当的考核方式不但可以促进学生学习的决心,还可以从考核中找出学生在学习过程中存在的问题,更有利于学生能力的提高。
(1)注重基本理论的理解、知识的运用、能力的开发与培养。
(2)实行开放式考核,即考核范围开放;考核方式开放;考试标准开放;考核知识点与技能点开放。
(3)鼓励多元性与开放性答案。
(4)实行基于过程的全程化跟踪考核,即根据学习过程进行综合评定,体现学习的进步。
(5)规范化、标准化的知识点和技能点考核要严格,发挥学生个性特点和创新思维的要鼓励,体现学生能力提高的要肯定。
参考文献
[1]关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].(教高[2006]16号)
[2]姜大源.基于工作过程的课程观.教育部职业技术教育中心研究所.
[3]俞建新.基于工作过程的课程对高职教育课程改革的启示.上海农林职业技术学院.
关键词:机电一体化;技术;专业课程;改革
一、毕业生就业岗位与职业能力要求相结合
机电一体化专业主要是在对社会进行调研的基础上,逐步培养学生不同的能力以满足社会的需求,主要是邀请企业的实践专家、教学专家、毕业生与本专业的教师做评估小组,在多方面进行了讨论以后,对三个主要的就业岗位进行确定,即:机电一体化设备的运行维护,机电一体化设备的安装、调试及维修,自动生产线的维护与维修。
为了使该专业的毕业生能较快地适应岗位的需求,还要对学生的职业能力做进一步的培养。对职业能力的培养主要是通过一种或者多种与本职业有关的技能来说的,其中包括专业能力、方法能力及社会能力。培养专业能力主要是对职业业务范围内能力的培养,在方法与能力上,借助于社会能力对“人性能力”进行培养。所以,课堂上要让学生不断掌握一定的机电技术的专业能力,增强学生处理问题的方法与能力,使社会能力不断提高,使创新精神不断得到满足。
二、对教学方法与教学手段进行改革与实践
1.对行为进行引导,强化目标,突出实践体验
根据职业教育的相关理念,通过日常教学,使教学目标进一步得到统一,突出教师与学生的主导与主体地位,在课堂教学中注重示范的重要性,还要与学生的动手实践体验进一步结合,使教学过程更集中,通过小组工作—再集中的有机组织,使学生形成更加合理的知识结构。对学生的自觉体验进一步强化,并使学生全面掌握知识的迁移能力,让学生逐步形成一种与就业相适应的分析问题及解决问题的能力。
2.对教学辅助手段科学合理地使用
在本课程的实施过程中主要配备了专门的多媒体教室、专业实训室,使其具有专门的工业生产级的生产线,对此教学条件合理地运用,可让学生顺利地完成实践—理论—再实践的学习过程。在这一过程中教师还要为教学成本实现科学化做出应有的贡献,对职教经验进一步消化与吸收。
3.在设置课程时适当引入行为引导教学法
在各科的实训教学过程中还要借助不同的“行为引导教学
法”,主要通过行为加强引导,借助于行为教学方法,对行为加以引导,这是以行为或工作任务为主导方向的职业教育教学改革的策
略。行为引导主要是对学生的关键能力、综合职业行为能力与全面素质加以发展,在21世纪,它渐渐发展为职业教育教学中一种新的思潮,日益被世界各国职业教育界及劳动界的专家所认可。
在实施行为引导的过程中,主要是通过实践课的教学,引导学生通过小组合作方式及独立工作方式完成。通过两人或四人的小组合作方式,采用定期交换的方式与方法。各项目课题加强小组内合作,通过学生讨论的方式,使每个小组成员各自提出不同的见解与工作计划,并对学生交流与合作能力加强锻炼。通过这一过程使学生互相启发,互相学习,对于个人存在的不足及知识欠缺还可以通过相互讨论,做到集思广益、取长补短。在同学们的讨论中,否定错误观点,使正确观点得到发扬,最后得到解决问题的方法。在一过程中,学生解决问题的能力不断加强,学生的创造性思维得以培养。同时,实践指导老师还要对学生给予一定的指导与帮助。通过最优解决方案,使学生能够独立地或以小组方式对独立制订的
工作计划加以指导并完成工作。所做的工作还要根据相关的目标来做好自我与相互的检查,通过此方法对教学效果做出判断,使学生的责任心、质量意识及评估方法不断地得到增强。
三、加强实践教学的管理与评估
要提高实践教学的质量还要通过实践教学管理与质量评估来确定,它主要包括实践教学计划的制订、“学分制”管理方法、实践环节教学大纲的制订、实践教学质量考核体系的建立、改革实验实训基地的管理模式等方式实现。
实践教学的“法规”是教学计划的内容之一,可由专业顾问委员会成员及生产单位的专家进行评定。在实践环节可以借助教学大纲对教学活动的纲领性文件进行指导,对格式要进一步规范统
一,另外对实践的性质、目的、内容与要求、建议实践考核方式与成绩评定和有关说明做出评定。在对实践教学质量进行考核时,还要给予一定级别的证书,使学生的学习与就业实现接轨,实现与实验实训基地建设的配套,把全校教学质量的评价与评估体系结合于
一起,使其发挥自身的优势。
对实验实训基地的管理模式做进一步的改革,通过学校统一
管理与分院分工负责的方式,实现“专管共用”这一管理模式,对实验实训基地的管理规章制度做进一步的完善及修订,进一步对学
生的实验、实训、实习室进行开放,使学生完成对相关技术的集成和实验实训基地的综合利用,使其有利于技能与职业资格的培训
及鉴定。
参考文献:
[1]卢兵,霍雄飞,唐永泽.建立工学结合的中职教育教学制度[N].中国教育报,2008.
【关键词】机电一体化;智能制造;实践研究
1前言
近年来随着科学技术的发展,机电一体化系统已经逐步成为机械制造与发展的主要趋势,使更多的机械设备制造实现自动化、智能化的主要方式,机电一体化系统在智能制造中的深入应用,极大的满足社会发展需求,它将在工业发展中表现出无法比拟的优越性,满足工程可靠性与效率需求的同时,有效减少因人工操作造成的失误,从而实现精度的生产,对促进企业生产自能化方面有着举足轻重的作用。
2机电一体化概述及发展现状
首先,机电一体化技术主要是为了满足社会工业生产的需求,于20世纪60年代出现,主要是将电子与机械集于一体的先进科学技术,其中它涵盖了计算机、机械、信息技术、传感和自动控制等多项技术于一体的综合性技术。其中,详细的说机电一体化的基本组成部分主要有机械体,实现各部件之间的连接构造;驱动动力部分,提供动力并帮助机械实现能量的转化,使实现动力功能;遥感测试部分,检测机械内外部环境实现其预算计测功能;执行部位,接受控制信息,对要求动作完成;信息处理单元,运算、处理、决策、实现控制功能。这一技术进入21世纪以来,融入了微处理技术和计算机技术的精华,得到了快速发展,之后又融入信息电子技术,模拟人脑对生产流程进行分析判断,使企业的生产逐步实现智能化。其次,机电一体化发展现状介绍,机电一体化技术主要是应用于一些大型的生产企业中,机电一体化依赖于众多学科的先进技术的融合,实现对人脑的模拟,使其对企业机器生产的全过程能够进行有效分析,判断和处理,通过发出各项指令操作,通过机器实现复杂的生产流程,通过机械设备进行智能控制,运用机械操作代替人力的操作,使整个生产过程简单,便于管理,在极大减轻人工工作用负担的同时,也为企业的发展减少了很大的成本。随着世界经济一体化进程的加深,世界工业的发展早已不再仅仅局限于某一领域内,或是某一区域内,而是考虑利用最小成本的同时,实现世界各地的就地取材,面对这种发展现状,机电一体化体系也有了新的发展要求,将远程控制技术也应用于机电一体化体系中来,因此,不难看出机电一体化技术是伴随着生产技术要求和科学技术的发展不断向前发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间,另外,机电一体化技术也逐步打破企业的自有生产方式,通过对机电生产产品的统一标准,生产流程的规范,从而实现模块化的集成机电生产。
3智能制造技术及其发展
智能制造是指通过运用计算机程序模拟人类的思维活动,实现机器对在无人控制操纵下的机械自动化生产。智能制造技术已经成为现阶段机械制造技术主流的趋势,通过智能化的制造可以有效帮助人解决很多复杂繁琐的操作,极大的避免了因人工不小心失误造成的生产损失,提高了生产设备的精确度,因此,智能制造的应用要比往往传统的制造具有无法比拟的优越性。使机械设备的制造在人类不可能达到的空间展开。智能制造在机械生产制造方面已经为人类创造了很大的价值。智能控制技术是发展人类智能中一个重要的领域,其主要目的是为了改善以往传统制造中较为复杂多样的控制任务。
4机电一体化技术在智能制造中的应用
机电一体化体系中,智能控制的应用途径十分的广泛,在我们社会生产生活的方方面都有体现,随着科学技术的进步,现阶段的机电一体化正在逐渐向人工智能化的方向发展,这是社会发展所需求的在必然趋势,是经济发展水平与科技发展相结合的应然产物,在我国机械制造业发展过程中,能够有效快速实现机电一体化是机械制造发展的重点内容,机电一体化能在提高生产产品效率的同时,还能确保产品的质量,目前的科学技术水平在机械制造的领域内最大的实现计算机网络技术和智能制造控制技术有机结合,从而实现由人工管理操作到智能控制监管的有效过度。同时,智能监管控制的部分,还可以实现对机械设备运作的检测预测管理工作,实现对可能发生的机械事故有预测的作用,以确保生产的顺利进行,或是通过智能控制系统有效协调工作的进行。(1)机电一体化中应用智能制造的优势。智能控制技术对机电一体化系统中的程序或部分结构进行智能化调试与控制以保证程序系统工作的可靠安全性;工作人员采用计算机网络技术将编写的程序或是代码输入到机电一体化系统中,实现对机械的智能控制;智能控制技术可以实现根据外部环境变化,对其工作内容,进行调控,实现机电一体化工作的精确度。(2)以机电一体化体系中智能制造在建筑领域的应用做详细解释说明,智能控制在建筑领域的广泛应用主要体现在两方面,分别是在保暖制冷系统和建筑照明系统中。其中的照明智能控制系统,是通过应用通信技术和计算机网络技术两者有效结合实现的,能够有效的实现对照明区域,照明亮度,照明时间的合理控制与调节。从而有效节约能源,较大可能的提高资源利用率。(3)机电一体化技术中的智能制造在数控领域的有效应用。社会生活的各行各业都在应用机电一体化技术,而其中的数控技术对机电一体化技术的要求越来越高,数控技术由于其是进行大规模的生产,数控技术在逐步实现智能化方面具有很大的发展空间,利用计算机网络技术在数控方面实现智能监控,编程,建立自身的数据库。智能控制技术在数控技术中的应用还可以实现,在一些较为大型复杂的工程问题或是机器设备有问题的情况下,人工无法实现的检测,借助数控技术可以进行推理与演算,适时给出修改意见。
5结语
伴随着科技的发展,机电一体化在智能制造中的应用产品已经渗透到了我们生产生活的多方面,这种通过多种高新技术结合的产物极大的为我们生产生活带来便捷,这种机电一体化的智能发展方式进一步推动生产方式的深化改革。仍将有广阔的发展前景,需要我们相关从业人员根据实际的生产生活不断的进行改进,为我们社会经济的发展做更大的贡献。
参考文献:
[1]吴小龙.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015,1(29):68.
[2]秦立峰.机电一体化技术在智能制造中的应用分析[J].工程技术:引文版,2016(4):272.
[3]纪钰珩.机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J].企业技术开发月刊,2014(8):42.
[4]林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯,2015(14):92.
【关键词】机电一体化;集成装置;电气控制系统;优化和改进
一、基本指导思想和改进思路
原有装配装置研制出来后,经过功能性试验,证明其基本功能已达到当初的设计要求,但由于所装配产品的特殊性,以及试验中暴露出的问题,需要对装置作进一步的优化和改进设计。优化和改进的基本指导思想是,在不削减原有装置的功能的基础上,通过优化和改进设计,提高装置的安全性和任务可靠性,适当简化控制系统结构,使其硬件结构更紧凑,控制过程更简便。改进思路上根据安全性和任务可靠性分析,在电气控制系统的电路结构上,根据可靠性设计方法,适当采用降额设计或冗余设计等技术来提高任务可靠性,同时增加一些安全检测部件来提高其安全性,并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息;通过优化,将原来较为繁琐的两套数控系统控制简化为一套数控系统来控制,从而既降低了应用软件的开发难度,使控制更易于实现,也减少了工作量,提高了工艺程序的灵活性,并且消除了两套系统间数据交换出现错误的隐患。
二、电气系统的优化和改进设计
(1)冗余设计。在本装配装置中针对气动手爪的张开和闭合以及真空吸具的吸合采用了工作冗余设计,以提高气动手爪和真空吸具工作的可靠性和产品装配过程中的安全性。为了防止气动手爪和真空吸具的误动作,在气动手爪不应该闭合的时候闭合或在不应该张开的时候张开,以及在真空吸具不应该吸合的时候吸合,同时又要求它们在应该动作的时候可靠地动作,在电路设计上采用了对同一个信号进行双模块输出控制,甚至对安全性要求更高的气动手爪闭合信号采用了混合并联冗余设计,针对每一个输出信号所控制的继电器也采用了并联冗余,但在继电器触点控制电路上又采用了串-并联设计或并-串联设计。由于气动手爪闭合动作是在产品装配任务过程中吸取工件之后提升到一定高度、测量工件和移动工件三个阶段都必须可靠地执行,才能对工件起到安全保护作用,所以对控制它的继电器触点信号采用了并-串联设计。对YV2和YV3的继电器触点控制信号采用串-并联设计,是综合考虑了既要动作可靠地执行,又要防止误动作的发生的情况。同时,对这些动作还设计了信号检测电路,从而使各个指令信号都能得到反馈。(2)抗干扰设计。在机电一体化系统中,既包含有高电压、大电流的电力电气设备,即强电设备,又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器,即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰,弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时,供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。由此可见,电磁噪声的干扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素,因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中不容忽视。在本装配装置的电气控制系统设计中,主要运用了以下几项技术来进行抗干扰设计。一是屏蔽技术。屏蔽技术可抑制电磁噪声沿着空间的传播,及切断辐射电磁噪声的传输途径。在装置中,除了380V和220V电源电缆之外,其余电缆均使用了带屏蔽层的电缆,从而既隔断了本身信号对别的信号的干扰,也隔断了别的信号对自己信号的干扰。二是接地技术。接地在电气控制系统的电路设计中充当着一个重要的角色。“地”为电路、系统提供了一个参考电位,电路、系统中的各部分电流都必须经“地线”或“地平面”构成电流回路。在本装置中,分别设计了保护地线、工作地线和屏蔽接地。其中,保护地线是将电气控制柜柜体、操作台机壳和装置本体都可靠接地;工作地线采用单点并联接地方式,很好地消除了共阻抗干扰;屏蔽接地是将所有的屏蔽电缆的屏蔽层通过接地线可靠地接到同一个接地铜排上,电源变压器和隔离变压器的屏蔽层接到保护地线。三是滤波技术。滤波器是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络,可以插入传输线中,抑制不需要的频率进行传播,能较小衰减地通过滤波器的频率段称为滤波器的通带。通过时受到很大衰减的频率段称为滤波器的阻带。为了抑制供电电网系统和装置周边环境用电设备所产生的电磁噪声对控制系统和驱动系统的影响,在SIEMENS 840D数控系统和SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统的电源前端,以及松下模拟伺服驱动系统的主电路上分别设计了电源滤波器。除此之外,为了抑制电气系统中弱电器件的互相干扰,还采用了浪涌吸收器等措施。(3)热设计。制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限,当超过这一个极限时,物理性能就会发生变化,元器件就不能发挥它预期的作用。元器件还可能在额定温度上由于持续工作的时间过长而发生故障,故障率的统计数据表明电子元器件的故障与其工作温度有密切关系。一般情况下,在高温或负温条件下元器件或电路容易发生故障。半导体元器件故障率随着温度的增加而呈指数上升趋势,其电性能参数,如耐压值、漏电流、放大倍数、允许功率等都是温度的函数。在本装置中,SINUMERIK 840D数控系统、SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统、松下模拟伺服驱动系统、可编程逻辑控制器(PLC)以及它们的电源都是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时,这些模块内的电路会产生大量的热量。虽然自身发热量较大的模块一般都安装有冷却风扇,或者设计了空气对流散热孔,但整个电气控制柜由于防护等级的需要是一个封闭的环境,工作时元器件产生的热量将会使柜内温度升高很多,从而影响部分元器件的正常工作。基于此原因,对电气控制柜和操作台进行热设计时,对控制柜采用了用强制制冷设备(空调)进行冷却的方式,使柜内温度维持在元器件能正常工作的一个较佳温度范围内,对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。
三、控制系统的优化和改进设计
由于原有装置使用两套控制系统分别控制数字伺服轴和模拟伺服轴,两系统间要进行通讯,其硬件结构较复杂,控制过程较繁琐,软件开发的难度和工作量都较大,因此,将原来的SINUMERIK 840D和FM-NC两套数控系统控制简化为只用SINUMERIK 840D一套数控系统带ANA模块来控制,大大地简化了控制系统的结构和控制过程,降低了控制软件的开发难度和工作量。在本装置中,用840D数控系统配上ANA模块取代了FM-NC数控系统来控制模拟伺服轴,对数字伺服轴的控制仍然采用840D配SIMODRIVE 611D驱动系统来控制。
四、优化和改进后的优点
(1)结构更简化、更紧凑。本装置原有的电气控制系统由SINUMERIK 840D和FM-NC两套数控系统构成,通过MPI总线连接起来,与840D共用人机界面(MMC103)、机床控制面板(MCP)等设备。由于使用了两套系统,在硬件结构上就具有两套SIMATICS7-300模块,其中一套属于FM-NC系统,另一套属于840D内置S7-300 CPU315的扩展模块,主要完成开关量和模拟量逻辑控制和通信功能;还具有一个属于FM-NC系统的NCU570.2模块以及属于840D系统的NCU572.3单元。改进后的控制系统只有一套840D数控系统,通过配置SIMODRIVE 611D数字驱动系统控制数字伺服轴,通过配置ANA模块加上松下模拟伺服驱动系统控制模拟伺服轴,从而在硬件结构上得到了较大的简化,更紧凑。(2)控制过程得到简化。通过优化和改进后,在装配产品的姿态调整控制过程中,没有了原有装置两套控制系统之间的自动应答信号处理过程,以及两套控制系统之间的数据传输处理,从而简化了控制过程。(3)产品装配任务的可靠性、安全性得到提高。优化和改进后,由于将两套控制系统简化为一套控制系统,消除了因系统间的通讯而可能产生的故障现象,同时增加了一些信号检测和状态监控环节,以及通过故障模式分析后的可靠性和安全性设计,大大提高了产品装配任务的可靠性和安全性。
参 考 文 献
[1]张泰华.SINUMERIK 840D的调整[J].制造技术与机床.2002(6)
关键词 地质;勘探;机电;系统;控制;技术;发展;
中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:
引言
现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。
一、地质勘探中的机电一体化概述
地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。
二、机电一体化的内容
2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。
2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。
2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。
2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。
三、发展现状
地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
四、发展趋势
由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。
4.1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。
4.2模块化
机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。
4.3 网络一体化
由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。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(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。
4.4微机电化
微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。
4.5 绿色化
绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
结束语
综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。
参考文献
[1] 卜燕萍,曾静. 浅析机电一体化的进程与智能化趋势[J]. 益阳职业技术学院学报, 2008,(02) .
[2] 董军. 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 科技信息(学术研究), 2008,(03) .
[3] 张鑫. 浅谈机电一体化的发展及趋势[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(06) .
Abstract: The urban green space system planning should be based on the original eco-city green space, focusing on characteristics of the excavation and combination of ecology, green, landscape to build a downtown core, covering the whole municipal area with urban-rural integration city eco-green system.
关键词:城市绿地系统;市域;生态;景观
Key words: urban green space system;city domain;ecology;landscape
中图分类号:TU98 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0122-01
0引言
通过对城市绿地系统规划编制工作的开展,在实际编制工作中应当注重如下几个问题:
1注重市域绿地系统规划结构与布局和分类发展规划,构筑以中心城区为核心,覆盖整个市域,城乡一体化的绿地系统
《城市绿地系统规划编制纲要(试行)》的出台,标志着我国城市绿地系统规划编制工作由“自由化”向规范化、制度化转变。随着“纲要”的出台,市域绿地系统规划就成为必做的一项工作,而在实际工作中必须注重以下几个方面:
1.1 市域规划范围的划定应为城市所管辖的全部地域,应当包括各乡镇、街区。城市从来就不是孤立存在的,而绿地称为系统,就说明他应该有个完整的体系,如果脱离开市域的基础,那么只是点与线的联结,也不能称为系统了。因此城市绿地系统规划也只有在城乡一体的基础上才能形成完整的构架。
1.2 充分认识市域大环境对城市绿地系统构建的重要性改善城市生态环境――这一城市绿地的基本功能的发挥仅仅依靠市区范围内的绿地是非常有限的,市区的自然山水及大面积的农田、林地等大环境具有不可忽视的巨大作用。因此,在城市绿地系统规划中对市区绿地的规划控制,以保证和引导城市各类绿地的良性持续发展是必要的。注重城市周边区域的利用及其在城市绿化功能上的实际意义,构筑城郊一体化生态绿化系统。
1.3 市域绿地系统应形成以城市核心区为重点,森林山地、农田为辅助,道路交通、水系为廊道的覆盖市域的城市绿地系统重点是城区内的绿地规划,辅以郊区森林山地,以及干道和河道绿化,从而构建“斑块――廊道――基质”相结合的完整的城市生态绿地系统。
2城市绿地系统规划中的城市景观营造
现在“景观”已从单纯的视觉意义的概念演变为生态系统的能流和物质循环的较大范围的一种载体,不只是空间结构上的一种概念,更是功能上的一种完备。城市绿地系统规划,总体上按照功能为主,生态优先的原则进行布局,充分考虑和满足城市景观审美的需要进行相应的规划。
城市绿地系统规划是城市总体规划指导下的各专业规划中唯一能彰显城市景观效果的专业规划,虽然不能代替城市的总体景观规划,但可以承担其中的一部分功能。因此城市总体规划中的城市总体布局艺术构思理应由城市绿地系统中的景观规划来传承和细化。
2.1 注重保护城市的山地、水系、田园、郊野荒地、滨水环境等土地的基本肌理,实现大地景观化,展现城乡统筹的城市风貌及城乡生态化景观。
2.2 从城市生态学角度组织城市绿地系统和“生物廊道”网络,保证城市内部有益的生态联系畅通,维护和提高城市生物多样性。
2.3 注重城市特色的挖掘,城市中的历史文脉和地域特征应当得到传承和发扬。 充分挖掘城市植被特色、主题文化和环境等重要潜质,营造独特的城市文化、艺术氛围与绿色环境背景。
3城市绿地系统规划的生态对策
3.1 城市绿地系统应采用“斑块――廊道――基质”相结合的环网式的布局景观生态学指出,环网结构的绿地生态系统具有较好的稳定性,能够使绿地景观具有相对的连续性和良好的可达性。因此,把自然景观资源作为城市大环境绿化的基质,结合实际情况,加强对森林公园、城郊农业用地、自然风景林、郊野山林、苗圃、果园等的改造和利用,环绕城区;建设与道路、河道相结合的绿色生态廊道,形成绿带,使城市内外的绿地斑块、基质有机的结合起来,成为连续的绿色景观生态休闲走廊;合理布局城市绿地斑块。
3.2 充分利用自然地形地貌城市绿地系统属于人工生态系统为主,人工和自然相结合的生态系统。城市的自然地形地貌是丰富景观的要素,保留场地的起伏或适当挖低补高,积水成池,堆土成山,可形成异质性的绿色空间景观。但是不宜过分强调人为营造地形,使得人工雕刻的痕迹过于明显,景观过于生硬。
尽量保护城市自然遗留地和自然植被,建立自然景观保护的绿色核心区,同时建立绿色缓冲区,以减少人为活动对核心区的干扰,维护自然演进过程;重视城市内外自然山水地貌特征,发挥自然环境条件优势。
3.3 以城市中异质性的生境为基础进行植物造景,并体现绿色文化植物造景不但要从功能和艺术效果上考虑色相、季相、形体、姿态、声觉等多方面的要求,还要根据不同地理纬度与海拔高度,所决定的植物地理分布。注重常绿树与落叶树的搭配比例,按照多种植物不同的生长发育规律及其相互作用与影响,注重速生树种与慢生树种的搭配,各种植物之间的平面距离、立体结构(乔木、灌木、草本与地被)及其轮廓线变化等。通过合理种植设计,可在局部地区将园林植物的寓意和韵律予以表达,促使植物形和神的结合,体现绿色文化。
3.4 保持城市绿色景观在空间、时间和功能上的异质性全光照环境、荫蔽环境、半日照环境等,需要选配不同的植物进行种植,体现不同空间环境与不同绿色景观的特色。在时间尺度上,城市绿地要具有“春花、夏荫、秋彩、冬绿”的四季变化。
城市各功能区的绿化规划要求各不相同,绿化风格各有其特点,如居住区绿地应注意绿地的多样化和较强的使用功能;道路绿地侧重减尘降噪;厂矿附近的绿地侧重抗污染、改善环境等。