电气一体化论文范文3篇

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理实一体化教学电气专业论文

一、理实一体化教学方法

“理实一体化”教学又称“理论实践一体化”教学,是一种创新的教学方式,着重技术能力的联系,理论和实际操作联合,注重学生的创新精神和总体的能力培育,是将某种课程的理论教学、实践操作和技术融入一体,教学的过程要注重由教师在教室主讲换成在实验室训练基地授课,来完成教学的目标和教学的任务,教师和学生一起教、学、做,理论和实际操作一起进行,直观和抽象交织进行,没有固定的先理论后实践,而是理论中带着实践,实践中夹杂着理论,培养学生的动手能力和专业技术能力,调动和激励学生的学习乐趣。“理实一体化”教学也不一定适合所有的课程,根据特征分别有两种课程适合“理实一体化”教学,一种是理论性比较强的,课程的内容比较空洞,如果不实际操作不容易理解的课程,二是技术性比较强的,不训练难以掌握的课程。要实践理实一体化教学也要硬性条件,譬如,需要适合学生的训练基地和相应的教材、双师化的师资队伍,以及上课的方法和过程的设计方案等。

二、教学师资力量的制约

传统的教学模式下,理论、实验、实训分别是由三个不同的教师,分阶段完成各自不同的教学任务与教学内容,理论教师具有扎实的理论教学功底,但是缺乏相应的操作技能和实践能力,而实验和实训教师只是针对课题内容进行学生的实验实习教学,缺乏对所有相关理论教学内容的熟悉和掌握,缺乏对课程深度和广度的理解和掌握。一体化教学对教师提出了新的更高的要求,要求教师不仅有丰富的专业知识讲授专业理论课,而且有熟练的操作技能指导实验实训的“双师型”教师。既要了解本专业及相关行业的发展趋势,又要具有运用新知识、新技术、新工艺、新方法开展有效教学及教研的能力。

三、教学场地与设备的制约

传统教学模式的教学场地,是按照理论教学课堂、实验室、生产实习教室三个不同地点、不同的教学设备进行布置的。理论课教室只有黑板(个别教室配有多媒体教学设备),无法满足一体化教学的要求。实验、实习教室是按照各个电气专业课程的实验实习内容进行设备配置的,一个实验、实习场地集中摆放着同一门课程的教学设备,虽然可以满足个别班级一体化教学的需要,但是电气专业下设学科较多,每个学科中平行班级较多,无法全面普及一体化场地的应用。

四、课程设置、教学计划、教材等的制约

传统教学模式下理论、实验、实习都是按照各自的教学计划、教材进行编制与授课,往往造成理论学习抽象难懂,学生没有理解掌握,实验实习课又要重新补充讲解,甚至出现理论课学的知识与实验实训课内容彼此脱离,讲非所练的情况,理实之间缺乏良好的链接、相互贯穿与促进。一体化课程的构建必须以职业活动为导向,以校企合作为基础,以综合职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。以上诸多因素注定了由传统教学模式向理实一体化教学模式的变革必然经历一个由浅入深、循序渐进的过程,要针对地区经济发展和企业发展的需要,学习和吸取成功学校的成功经验,根据学校当前的资源与师资状况,进行具体分析与设计,量力而行,科学而又合理的制定出改革的方法和措施,采取灵活多样的方法完成过渡与发展。本人根据多年从事电气专业理论课程的教学和实践教学的经历与经验,提出个人浅显的设想,仅供参考与借鉴。

五、培养一支高素质的一体化教师队伍

(一)利用现有师资队伍,采用优势互补法在实现一体化教学的初期,可采取理论教师与实训教师互补的教学模式,一个一体化教室配备两名教师,一名理论教师,一名实验实习指导教师,两名教师根据教学内容和技能要求交流探讨,合理制定一体化教学内容,理论与实践有机结合,共同参与一体化教学的全过程,利用各自的优势在不同的课程阶段发挥最优的作用,通过一段时间的相互学习后取长补短,理论老师的实践动手能力有了提高,实习指导教师的理论水平也得到了提升,在实践中自动自发地成为理实一体化教学的骨干力量,就可以一个人独立承担一体化教学任务了。

(二)利用优秀一体化教师的榜样示范作用在本校中树立优秀一体化教师的榜样,起到示范作用,为其他教师提供可直接借鉴的范例。一名优秀一体化教师带领一个或两个学习教师或辅助指导教师,通过日常教学的言传身教,起到良好的传、帮、带作用,使一体化教师队伍迅速成长壮大起来。

(三)开辟多元化师资渠道采取“请进来、送出去”的多渠道培养模式。可以通过从社会聘用或与大企业联合办学等形式,广泛吸引企业技术骨干等各方面人才来学校任教,壮大一体化教师队伍,优化教师结构。也可以选派一些教师送出去,轮流到各名校、企业进行专业技术、技能、生产和管理等方面的培训与学习,让教师真正掌握工作过程及其专业技术,营造有利于一体化人才脱颖而出的学习条件。

六、探索开发、建设一体化课程教学场地

(一)直接利用理论课教室使其成为一体化教学场地比如电气专业《数字电子技术基础》等课程,可以安排和基础课程在同一个学期进行学习,在理论课堂上就可以实现理实一体化教学,原因是该门课程所用实验设备仅需要一个数字电路实验箱(个别实验需配备万用表进行测量)就能满足理实一体化教学了,实验设备单一,体积小,重量轻,随用随取。只要在理论教学教室布置上实验电源,或利用拖线板便可以在学生的课桌上实现一体化教学。简单易行,安全可靠,再充分利用教室中配置的多媒体,网络等现代化教学资源,能够使学生更全面、更便捷地掌握知识。

(二)变实验室、实习工厂为“理实一体化”教学场地在实验室、实习工厂设置讲台,理论教学、实验教学与生产实习三位一体同步完成,避免了学生在理论、实验、实习三处的异地奔波,克服了重复教学、衔接的不连贯、所学非所练的弊端。针对电气专业中电工基础、电机技术、拖动技术、变流技术等课程,由于这些课程理论与实践结合性强,所学内容具有连续性和系统性,实践操作需要有试验台的支撑,适合以模块化的形式组织一体化教学。将这几门电气专业课程安排在同一个学期集中在某一个教学地点,实现一师一岗一室的一体化教学,学生按照课表分别进入实验(实习)场地的不同课程的教室进行一体化教学,各班级各门课程轮流滚动化学习。这种教学模式中一个课题由一个专业一体化教师担任,能够使每一课题都能讲授、演示、练习同步进行,使学生能够用理论指导实践,在实践中消化理论,让他们对知识产生亲切感,对设备产生熟悉感,从而提高了学生的学习兴趣,调动了学生学习的主动性和积极性,增强了学生学习的灵活性和创造性,同时也便于实验设备的管理、维护与使用。

(三)增加投资,新建、扩建一体化教学场所为了满足一体化教学的要求,学校可增加投资,按照教学大纲中每个模块的应知和应会要求,新建或扩建符合一体化教学要求的场所。让学生在具有现代化的一体化教学场所集中学习,实践教学质量和学生的综合素质得到显著提高,缩短了学生在校外实习的适应期,有利于实现学校学习与职业工作的无缝对接。

七、开发制定一体化课程教学标准,编写一体化课程大纲和教材

根据社会经济与企业发展的需要,以培养高素质、高技能型人才为目标,走校企合作、工学结合之路,着力构建以能力为重点,以职业实践为主线,实现教、学、做一体化的原则,对照国家职业标准,制定出完善的一体化教学计划,编制合理的一体化教学大纲和教材,将学生所学专业的相关知识和技能分成若干个学习单元或模块,每个学习单元或模块都须有具体的理论和技能要求。充分体现“学以致用、能力为本”的职业教育思想,切实做到教、学、做三合一的有效整合与链接。

八、结语

教师运用的很多种能力的培育对策是理实一体化教学的过程,让学生们都参加教学的实验活动和创造性,他重视的不是最后的结果,而是这里面的过程,理实一体化教学法的实施,是让学生可以处在积极和独立的位置,教师的教学不是给学生传达知识,而是给学生一种启发的思维,学生不是“物件”,被迫地去接受,而是像自由自在的蜜蜂,自己主动去构建;教师也不是“孤军奋战”而是共同创造,一起去完成。这与当代职业教育的发展趋向,与社会和现代企业对劳动者的职业能力要求是一样的,从而使其具备一种蓬勃的生命力。

作者:吴珍单位:甘肃钢铁职业技术学院

传感器机电一体化论文

1实训装置中传感器的位置与功能

1.1送料机构(1个)送料机构中,只有出料口有一个物料检测传感器,它用于检测出料口位置处有无物料。在运行中,如果它检测到物料,则发出信号到PLC,PLC内部程序指挥送料机构开始送料动作;如若它没有检测到物料并保持若干秒钟,则应让系统停机然后报警。这个传感器属于光电漫反射型传感器,简称光电传感器,主要为PLC提供一个输入信号,判断是否驱动送料机构执行下一步动作。

1.2机械手搬运机构在这部分机构中,装有较多的磁性传感器用作多个不同的位置检测,它需要在前点和后点各装一个,以便检测气缸伸出和缩回的位置是否到位。例如,提升气缸、手臂伸缩气缸以及分拣机构的三个手指伸缩气缸就分别各装有5对磁性传感器。在运行中,当磁性开关检测到气缸准确到位后,则发出信号到PLC,PLC内部程序指挥相应部件执行下一步动作。值得注意的是,在机械手手爪处单独安装有一个磁性传感器,若手爪为夹紧状态,则有信号输出,指示灯亮;反之,手爪松开则无信号输出。

1.3物料传送和分拣机构在这部分机构中,落料口附近与出料口一样,需要安装一个物料检测传感器,检测是否有物料在传送带的起始端。在运行中,如果它检测到物料,则发出信号到PLC,PLC内部程序启动电机驱动传送带;若检测为无料并保持若干秒钟后,停止传送带。当物料在传动带前进时,有三个传感器逐一检测物料的材料性质,先是通过一个电感式传感器,它可以检测到金属材料,发出信号至PLC,启动推料一执行推料动作。为保证检测的灵敏度,检测距离需调节为3~5mm。若物料不是金属,将继续前行至后面的两个光纤传感器处,它们主要用于检测塑料,并区分黑、白两种不同颜色。对于不同颜色的塑料,光纤传感器的灵敏度是不同的,可以通过调节光纤放大器来区分塑料的不同颜色。

2传感器应用说明与注意事项

2.1常用传感器光电传感器由光源、光学通路和光电元件三部分组成,具有使用简单、性能稳定、抗干扰强的特点,常采用光电器件作为检测元件,如光敏三极管。使用时应注意将光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面保持平行,且距离应保持在规定的范围内。电感式接近传感器由即振荡电路、开关电路和放大输出电路这三部分组成。当接通电源时,震荡器在传感器感应面产生一个交变的磁场,当金属物料接近传感器感应面时,金属中产生的涡流会改变磁场,根据磁场的变化来判断是否有金属物体接近。

2.2磁性传感器该实训装置中的磁性传感器均为DC24V带指示灯有触点开关,所以也叫磁性开关,它通过机械触点的动作进行开关的通断。从设计、加工、安装、调试各方面来看,用磁性开关检测活塞位置比使用其他限位开关方式简单、省时。安装时,要避免冲击,开关的导线不要随气缸运动;控制信号线不要与电力线并排在一起,避免误动作。

2.3光纤传感器在光纤传感器中,以光纤作为传感介质和传输介质,检测敏感度高、性能稳定,抗干扰强,信号损失量小。使用时应注意光纤线可以弯曲但不能死折,小心轻放,传感器顶端不能摔碰。

作者:阳兴见雷菊华单位:重庆市经贸中等专业学校

工业机器人机电一体化论文

1机电一体化技术的应用现状

1.1工业机器人。工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动,对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说,工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段,第一代工业机器人智能化程度较低,只能通过预设的程序进行简单的重复动作,无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展,在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元,从而进行一些适应性的工作,这种机器人虽然智能化程度较低,但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天,第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升,其可以通过强大的传感原件收集信息数据,并根据实际情况作出类似于人脑的判断,因此可以在多种环境下进行独立作业,但成本较高,在一定程度上限制了实际应用。

1.2分布式控制系统。分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的,是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥,由于其强大的功能和安全性,使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级,通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等,同时,随着测控技术的不断发展与创新,分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点,因此使系统的可靠性大幅提高。

2机电一体化技术的发展趋势

2.1人工智能化。人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力,使其在生产过程中具备一定的推理判断、逻辑思维和自主决策的能力,可大幅提升工业生产过程的自动化程度,甚至实现真正的无人值守,对于降低人力成本,提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前,人工智能已经不只是停留在概念上,因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点,但在工业生产中,使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。

2.2网络化。网络技术的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件,因此,将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中,操作人员需要在车间内来回走动,对设备的状态进行掌握,并对机床的操作面板进行操作,通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议,并通过光纤等介质实现信息数据的传递,即可实现远程监视和操作,降低工人的劳动量,并且各种控制系统功能的实现,理论上来说都是建立在网络技术基础上的。

2.3环保化。在人类社会发展的最近几十年里,虽然经济得到了迅猛的发展,人们生活水平得到了显著的提高,然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染,因此,在可持续发展战略提出的今天,发展任何技术都应当以对环境友好作为前提,否则就是没有前途的,故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中,通过对资源的高效利用,并在制造过程中做到达标排放甚至零排放,产品在使用过程中对生态环境不造成影响,即便报废后也可对其进行有效回收利用,这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式,符合可持续发展的要求。

2.4模块化。由于机电一体化装置的制造商较多,为降低系统升级改造的成本,并为维修提供便利,模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造,可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换,即便出现故障,只需将损害的模块进行更换即可,工作效率极高,通用性的增强为企业节约了大量的成本。

2.5自带能源化。机电一体化对电力的要求较高,如果没有充足的电能供应就会影响生产效率,甚至由于停电造成数据的丢失等,因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应,使系统运行更流畅。

3结语

综上所述,机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高,在当前工业生产中具有较大的技术优势,相信随着科技的发展,机电一体化技术水平也会不断提高,为工业生产做出更大贡献。

作者:侯磊单位:哈尔滨安博威飞机工业有限公司

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