机械与电子论文范文第1篇
机械电子工程的发展和人工智能技术的发展是相辅相成的, 是共同促进共同发展的。机械电子行业智能化的发展离不开人工智能技术的应用, 而人工智能技术可以在机械电子行业得到应用。人工智能是一种先进的信息技术, 它需要一定的行业为载体, 来发挥它的优势, 而机械电子如果引入人工智能技术能够迅速加快产品的研发过程, 同时还能够增加产品的智能化过程, 极大地丰富了人们的需求。人工智能技术通过大数据分析, 能够充分了解用户的需求, 将用户的喜好考虑在内, 这样制作的产品更加个性化和市场化, 在实际应用过程中, 更能促进产品的应用和发展。因此机械电子行业的发展离不开人工智能技术的发展, 而人工智能技术又可以在机械电子产业化, 因此他们之间相互促进, 共同发展。
二、机械电子工程智能化的发展的重要性
随着信息技术的不断发展, 以人工智能技术、大数据技术、云计算、物联网技术的快速发展, 未来的机械电子行业将会朝着越来越智能化的方向发展。但是智能化的发展方向在前期需要大量的资金投入, 才能建立庞大的产业链, 只有政府和企业共同合作, 才能更好促进人工智能技术在机械电子行业的应用和发展。另外我国在经济发展中, 存在着经济发展和环境的突出矛盾, 但是智能化技术的出现对于解决这个问题提供了良好的解决方案, 打破了传统的生产方式, 能够更好促进经济的绿色发展, 符合我国五位一体的战略格局, 同时还能够提高产品的生产研发周期, 为用户带来更加丰富的体验, 因此发展智能技术是机械电子未来的趋势。
三、目前我国传统机械电子行业发展中存在的问题
(一) 产业规模小
我国机械电子行业属于新兴行业, 它是将机械行业和电子有机的结合起来, 从而更好促进我国机械和电子的集成发展。虽然我国在近些年在机械电子行业取得很大发展, 但是在很多精密行业的机械电子制造和国外行业还是很大的差距, 导致这样的原因是多方面的。第一是由于我国机械电子发展较晚, 技术积累和人才储备不够, 在一些新技术和工业经验不足。第二技术限制, 很多国外在一些高精端的设备和产品禁止向我国出口, 就导致我国机械电子发展受到一定的制约。第三我国的工业产业链不合理, 我国虽然拥有很多机械电子厂, 但是很多都是小型企业, 存在着管理和技术各方面的原因, 很难获得很好的发展机会。
(二) 智能化程度不高
我国很多国企, 在机械电子的加工方式上仍然采用的是传统的加工方式, 使得机械电子行业的自动化水平的很难提高。这样不仅制造产品的质量不高, 导致产品的生产效率也不高。这样就进一步拉开了和国外的差距。机械电子之所以智能化程度不高, 原因主要有以下几点。第一, 智能化设备的投入成本很高, 企业发展由于资金的限制没有进行购买。第二, 我国人工成本较低, 没有必要使用先进设备进行生产。
四、机械电子智能化发展过程中需要满足的发展原则
机械电子智能化发展过程中需要满足的发展原则主要有三个, 如下图:
(一) 先进技术的充分利用
这些年机械电子行业取得了很大的发展, 各种先进的生产制造理论和经验被广泛应用机械电子行业, 为机械电子的不断发展提高了技术保障。尤其随着人工智能技术、物联网技术的发展, 使得机械电子在生产环节的智能化水平越来越高, 大量的智能传感器被应用与工业生产现场, 能够对于生产现场的每一个加工环节进行有效的监控和质量控制, 在生产环节几乎没有人的参与, 将人从繁重的劳动解脱出来。同时使用先进生产技术大大提高了生产效率和生产质量, 极大提高了企业的生产利润。
(二) 需要满足机械加工精准度
在机械电子行业的加工中, 出现误差是再说难免的。传统的加工技术很难满足一定的设计标准, 尤其在一些特殊行业, 比如半导体行业。但是随着智能化技术的发展, 尤其是EDA工具的出现, 大大增加了设计方面的合理性, 通过实时仿真来认真评估设计产品的合理性和科学性。同时随着技术的不断发展, 智能化设计的加工精度也在不断的提高, 机械误差远远小于传统行业的机械误差, 使得制造产品的精准度得到了显著的提高。
五、机械电子人工智能化的具体表现
人工智能技术应用于机械电子行业将能够最大程度提高机械电子行业的生产效率和生产质量, 同时也能够解决我国发展存在的环境污染问题, 为我国进行产业调整提供了技术保障。因此我国可以总结出机械电子人工智能未来发展的方向。具体的发展趋势如图2所示。
(一) 网络化
近些年随着我国机械电子制造技术的不断发展, 行业的物联网水平也得到了很大的提升。监督管理人员在任何地点都可以对于生产环节进行有效的监督, 这一技术得以实现主要由于网络化技术的发展。另外一方面, 随着工业化网络系统的发展, 生产环节也越来越智能化, 智能传感器能够对于系统的相关参数进行合理分析, 一般发现异常就通过控制系统向相关管理系统发送错误报告, 从而对于故障进行合理的修复。网络化的技术使得人们加强了对于生产环节的控制力度, 从而更好促进我国机械电子行业的发展。
(二) 环保工艺生产制造
目前, 我国经济发展对于我国环境产生了一定的破坏作用, 但是人工智能技术地应用为解决这个问题提供了可行的解决方案, 使用人工技术充分符合我国的绿色设计理念, 提高了产品设计科学性和合理性, 以最小的资源获得最大的经济发展, 同时在生产技术和生产工艺方面都得到了优化, 减少了废料废气的排放, 更好促进了我国产业的绿色发展, 符合我国可持续发展理念。
(三) 模块化方向发展
机械电子模块化发展趋势是未来发展的一个趋势, 模块发展是未来更好进行产业合作和产业融合, 这样能够提高产业之间合作的效率, 同时能够缩短产品研发周期, 获得共同的发展。在过去, 很多设备和零件的结构和接口以及通信协议没有形成统一的规划, 这样很多企业在进行开发时, 就存在很大的技术弊端。同时在一些电气设备的接口、伺服电机的接口、电源接口的功能部件没有形成统一的规范, 这样就会造成没法进行大规模的批量开发, 对于用户来说也是一件很麻烦的事情。因此模块化发展更好促进产业之间的信息融合和共同进度, 同时模块化发展也能够降低产品的成本, 为产品规模化提高了可靠地保障。
六、结语
综上所示, 人工智能化是未来机械电子发展的重要趋势, 人工智能技术的发展对于提高机械电子企业的生产效率至关重要, 同时它在处理环境和生产之间的关系方面提供了更多的解决方案, 在未来的生产过程智能化彰显的作用将会越来越大。
摘要：随着经济的快速发展, 我国制造业取得了快速发展, 机械制造行业为我国经济建设做出了重要贡献。同时随着人工智能技术、大数据技术的快速发展, 机械电子工程不断朝着智能化的方向发展, 使得机械电子行业的生产效率以及自动化水平明显提高。本文在此基础上重点探究了机械电子与人工智能的关系以及机械电子智能化发展趋势的关系, 希望为我国机械智能化做出自己的贡献。
关键词：机械电子工程,智能化,发展趋势,人工智能技术
参考文献
[1] 徐沛锋.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].中国战略新兴产业, 2018 (4) :66.
机械与电子论文范文第2篇
一、机械电子工程与人工智能的关系探究
和传统的机械工程相比, 机械电子工程在设计和产品特征方面都具有优势。机械电子工程的内部结构虽然比较复杂, 但结构相对简单、体积比较小, 同时根据系统的配置, 可以和管理技术以及制造技术等进行结合, 提升了产品的性能。但是在很多情况下, 电子系统有不稳定性、非线性, 要想在复杂的系统中对其输入输出进行描述, 也不是一件很容易的事情。而在这一过程中, 一般如果采用如下三项手段: (1) 借助于物理方程进而建立并形成数学关系式; (2) 充分应用丰富经验与相关理论进而建立起规则库; (3) 充分的和实践相结合, 不断的进行总结分析, 形成固有的知识体系。对数学推导与理论分析的过程进行优化, 提升数学方法的解析过程, 加强研究, 建立因果关系方案。这种方法具有精确度高、严密性强等优点, 但是使用范围有限, 通常应用于简单的相应系统中。如果系统较为复杂, 就不能得出最后的数学解析式, 通常还会受到不确定性、非线性等因素的影响, 不能准确的计算出结果, 增加工作量, 不能得到最终的结果, 对于这种情况, 人工智能能够为其提供很好的解决方法。在进行比较复杂的系统模型中, 可以达成预期的两个方式主要有:神经网络、模糊逻辑系统。神经网络主要是对人脑进行模拟, 具有较强的物理意义, 能够对语言信息进行不断的处理, 运用分布式来完成整个过程, 在输出阶段, 每个神经元之间的连接形式比较固定, 计算量比较大。在输入输出以及精度方面, 神经网络具有一定的优势, 精度比较高, 同时曲面光滑。模糊逻辑系统的应用主要是对人神经结构进行模拟, 处理数字信号, 利用规则的方式达到储存的目的, 其连接的方式并是不固定的, 计算量比较小, 在输入输出以及精度方面, 模糊逻辑系统的精度以及度数较低。
二、人工智能控制工程在机械电子工程中的使用
(一) 智能控制系统在机械电子工程中的运用
智能控制系统是将计算机技术和人工智能进行组合, 用智能机器人对人类的操作进行替代的过程, 可以对机械电子工程中的特殊操作进行把控。智能控制系统可以对人的逻辑思维进行复制, 根据数据库以及存储的资料对数据进行采集以及分析, 最终完成任务的过程。在如今科技水平发展快速的时代, 信息化已经成为了一个重要的趋势, 在各行各业中都得到了广泛的运用, 其应用提升了人们的工作效率, 减少了由于人为操作失误带来的损失, 降低了行业的危险, 降低了成本, 提升了经济效益。
(二) 模糊控制工程在机械电子工程中的使用
模糊推理系统能够对人脑的功能进行模拟, 对语言信号进行接收以及传递, 对输入输出进行处理, 以网络为媒介, 构建完整的函数, 是机械电子工程中常见的方法。很多的机械工程在进行生产加工的时候, 程序比较复杂, 所需的时间较长, 要想能够对整个过程进行把控, 就需要建立新的模型。和升级网络系统相比, 模糊控制工程最大的好处就是能够将复杂的问题简单化, 这样就面对艰巨的任务, 就会减少员工的精神压力, 在进行操作的过程中, 只要确保输出量不超出一定的范围就可以。这种方法并不需要进行深度的分析, 也不需要对各项数据信息进行详细的研究, 能够把复杂的问题简单化, 其他方法不仅需要构建明确精准的模型, 效果也没有很高的提升, 对自动化进程造成了一定的阻碍, 模糊控制工程给机械电子工程带来了很大的方便, 也获得了大力的推广以及应用。
(三) 神经网络控制的使用
神经网络控制主要是基于生物学产生的, 能够对人对大脑的构造进行模拟, 对各种信息进行接收, 并根据数据库进行分析, 为工程提供可以参考的数据。大量的神经元进行组合, 就形成了比较复杂的控制系统, 系统能够对其数据进行处理, 确保数据处理的及时性以及准确性, 其发展趋势也和人工智能比较接近, 在机械电子工程中得到了广泛的运用。例如员工在机床操控的时候, 会由于操作人员技术问题或者是个人原因, 在进行操作的时候, 存在一定的偏差, 导致切割产品的精确度不高, 降低了工作效率, 减少了成品率。神经网络控制系统的运用可以在提高准确度的同时提升生产效率, 确保生产安全, 提升整个行业的经济效益。
三、结束语
总的来说, 机械电子工程和人工智能的融合, 能够对机械电子工程起到一个促进作用, 加强信息之间的连接, 能够提升工作效率, 提升产品的精确度。简单来讲, 在机械电子工程中运用人工智能技术, 增加人工智能的理念, 能够提升机械电子操作的准确性, 减少人工失误。本文主要就机械电子工程以及人工智能技术的关系进行了分析, 然后对智能控制系统、模糊控制工程、神经网络控制进行了详细的探讨, 希望机械电子工程能够越来越智能化。
摘要：随着我国科学技术水平的不断发展, 人工智能得到了广泛的应用, 给人们的生活带来了很大的方便。目前, 各行各业的竞争也越来越激烈, 在机械电子工程中, 为了取得良好的发展, 将机械电子工程和人工智能融合, 带动了这一产业的革命性变革。因此, 要提升人工智能技术水平, 使其向智能化、网络化的方向发展。本文的主要就机械电子工程和人工智能的关系进行了探讨, 并对于人工智能在机械电子工程中的运用进行了分析, 以期提升企业的经济效益以及社会效益。
关键词：机械电子工程,人工智能,关系
参考文献
[1] 何鑫涛.机械电子工程与人工智能的关联分析[J].中国高新区, 2017 (23) :135.
[2] 李宜洋.人工智能在机械电子工程中的应用体会[J].电子制作, 2017 (22) :35-36.
[3] 罗炜程.机械电子工程领域中的人工智能技术应用分析[J].中国新技术新产品, 2017 (15) :134-135.
机械与电子论文范文第3篇
关键词：控制工程;机械电子工程;应用
近年来，科技发展速度飞快，将先进的科技应用到各行业中，极大程度地改善了人们的生活条件，有助于提升居民的生活质量，从而增强社会幸福感。在机械电子工程中应用控制工程，能够加快科技融合，大大推动机械电子工程的发展，因此要重视控制工程的应用，以此来发挥出更大的应用价值。现阶段，控制工程的应用主要体现在信息技术处理、自动化系统和智能运行等方面，相关工程人员要加强对控制工程的研究，进而促进机械电子工程的发展。
一、控制工程与机械电子工程的概述
控制工程是基于工程控制理论和智能系统控制理论发展的，与多个领域之间有着密切的联系，如自动化控制理论、计算机基础理论等，这些都影响了控制工程的发展。通过控制工程的应用，机械电子工程能够大大提升智能化、自动化的程度，有利于提高系統运行的效率，从而带来更大的应用价值。现阶段，控制工程的应用受到了极大的关注，在我国多个领域中都有着实践和应用，其实践成果也非常丰富。
机械电子工程是以电子工程和机械作为基础的理论，在将控制工程应用到其中能够实现产品质量的提高，有利于增强产品制作的科技含量，继而为工程带来明显的经济效益。目前，机械电子工程已经具备了诸多应用优势，如智能性强、自动化程度高等，这些推动了我国电子工程科技领域的发展，从而加快了现代化社会的发展[1]。
二、控制工程在机械电子工程中的应用
随着科学技术的发展，我国控制工程技术不断提升，将控制工程应用到机械电子工程中，能够推动我国工业生产的进一步发展，不仅能够改进过去繁琐的生产步骤，还可以保证生产的精确性，因此要加强控制工程的研应用。在机械电子工程中，控制工程的应用是非常有效的，将其应用到机械电子工程中能够获得明显的应用成果，所以要加强对控制工程的研究，以此来发挥出控制工程的应用优势。对此，将从以下几点来展开探讨：
(一)智能控制系统的应用
在控制工程中，智能控制系统的应用最为广泛，这是当前各领域的重要应用技术，主要是在计算机技术上衍生的，可以模拟人脑来进行控制和管理，大大提升了管理的效率和质量，同时也打破了传统技术的不足之处，能够节省人力成本，从而推动领域发展。在机械电子工程中，控制工程的应用主要是借助人工智能模拟的方式，将其输入到计算机系统中，使其可以模拟人工来进行操作，不仅能够提升生产效率，还避免产生人为操作失误 ，进而满足当前时代的发展需求，推动机械电子工程向着智能化的方向发展[2]。
(二)集成自动控制系统的应用
集成自动控制系统具有较长时间的发展，当前所应用的是在原有系统的基础上研发的，将其应用到机械电子工程中，能够有效提升机械生产的效率，有助于形成高效率、高标准的生产加工流水线，从而实施自动化机械加工。现阶段，科技发展速度飞快，我国技术水平也在不断提升，越来越多的工业单位开始应用自动控制系统，促使现代机械技术与计算机技术相结合，以此来整合资源、提升生产的效率[3]。
(三)模糊控制系统的应用
受传统技术的影响，机械电子加工步骤繁琐，往往需要经过多重步骤，不仅内容繁多，其操作难度也很大，稍微不注意就会导致安全问题发生，从而危害操作人员的生命安全。而模糊控制系统的应用很好地解决了这一问题，通过模糊控制系统来实施自动化控制，能够有效提升生产效率和质量，同时也弥补了传统生产技术的不足之处，进而有效控制好操作的误差，有利于降低安全隐患发生的可能性。在应用模糊控制系统后，机械电子工作能够控制在规定的范围内运行，极大程度地提升了控制的效果，可以改进原有技术的缺陷，从而缩短生产的时间。
通过模糊控制系统的应用，机械电子工程的运行效率大大提升，能够确保数据处理的准确性，并且可以保证机械电子工程的效益，有利于推动我国相关领域的发展，继而带来更大的应用价值[4]。
(四)预测控制技术的应用
在机械电子工程中，预测控制技术的应用也非常重要。通过应用该技术能够准确控制生产结果，满足当前行业发展的需求，从而有效提升生产的质量和效率。随着社会经济的发展，各行业竞争日益激烈，对于工业生产的需求也越来越高，同时也对生产设备提出了更加严格的要求，加强对生产设备的优化，确保设备的运行速度和效率，以此来提供更大的应用价值，继而弥补过去设备的不足之处。另外，预测控制技术具有模拟的功能，可以精确预测系统在运行过程中的误差，并对这些误差进行计算，然后更加严密地控制设备的运作过程，有助于降低误差出现的概率，继而保证设备运行的效率和质量。
(五)神经网络控制工程
神经网络控制工程是在生物学基础上建立的，相较于传统的控制工程来说更具应用优势，能够处理更多复杂的、庞大的数据，并且可以保证数据处理的精确性，从而有效提升系统运行的效率。现阶段，神经网络控制工程主要朝着智能化的方向发展，将其应用到机械电子工程中能够获得良好的效益，不仅可以增强产品的精细化程度，还能够保证产品的质量和生产量。另外，将数控机床应用到神经网络控制工程中，可以有效提高工程生产的安全性，并为机械电子工程带来更多的效益，有助于推动机械电子工程的进一步发展。
结语：现阶段，控制工程在机械电子工程中应用非常普遍，将其应用到工业生产中能够提升效率，有助于减少生产操作的各种失误问题，从而提高机械电子工程的稳定性，有利于推动我国相关领域的发展。根据机械电子工程的发展情况来看，机械电子工程朝着智能化方向发展已是必然趋势，只有加强对控制工程的应用才能有效提升技术水平，为工业发展带来积极影响，进而优化传统生产技术的不足之处，促使机械电子工程朝着自动化的方向发展。
参考文献：
[1]刘昊丰.智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].电子世界，2019，0(13)
[2]曾凡菊.机械电子工程中人工智能技术的有效运用分析[J].湖北农机化，2019，0(12)
[3]张兰强.机械电子工程行业现状及未来发展趋势探究[J].科技风，2019，0(19)
[4]左叶兵.机械电子工程设计中的技术要点研究[J].科学技术创新，2019，0(21)
机械与电子论文范文第4篇
[摘 要]为了提高教学质量，培养高素质的工科人才，针对精密机械设计工科基础课传统课堂教学模式产生的诸多弊端，武汉大学测控技术与仪器专业结合现代网络与多媒体技术，将传统课堂教学与国家精品在线MOOC教学有机结合，构建多样的知识获取途径和多元师生交流方式的混合式教学模式，培养学生的自主学习与创新能力，提高仪器类工科专业的教学水平。
[关键词]在线MOOC教学;混合式教学;创新能力
精密机械设计是仪器类专业的一门综合性强且应用面广的专业基础课，主要讲授精密机械和仪器中常用的机构和零部件的工作原理、特点、应用范围、设计方法等多方面知识[1]。该学科涉及面广，与物理、数学、材料力学、电子技术等多门学科有直接或间接的联系，可以促进学科间的交叉融合。近年来，随着科技和工业的高速发展，精密机械制造在越来越多的领域有重要的应用，如航天航空零件的制造、半导体加工领域等[2]。我国发布了《中长期科学与技术发展规划纲要（2006-2020年）》和《中国制造2025》等文件，国务院明确制订了发展精密制造相关技术的工作目标。为了顺应国家的发展需要，精密机械设计课程也需要构建一种新的教学模式，改变传统课堂教学的沉闷局面，激发学生的学习热情，提高其思维能力和创新能力，促使本学科的学生投入国家精密机械制造的发展潮流中，为国家的发展贡献自己的力量。
一、MOOC+翻转课堂教学模式
“慕课（MOOC）”是“大规模开放式在线课程（Massive Open Online Course）”的简称，实质上是一个资源共享平台。它在中国受到了极大的关注。不仅国外的慕课平台涌进国内，国内也组建了多种慕课平台，并积极推向全球，国内一些高校都结合本校优势学科，推出了多样化的面向全球学生开放的慕课课程。慕课教学范围覆盖很多学科领域，例如经济学、哲学、法学等其他人文学科领域，也包含了物理学、机械设计、电气工程等理工科领域[3-4]，满足了社会各行各业的知识需求。武汉大学精密机械设计MOOC课程在2017年被评为国家精品在线开放课程，开课六期，选课人数超两万人。慕课（MOOC）的应用使教与学不受时间、空间、地域的限制，学生知识获取方式发生了根本性变化，只要想进入课堂学习，随时随地都能学习到一流名师的网上教学课程，这种教学模式的出现适应现代社会发展的需求，颇受学生、教师的喜爱。
翻转课堂（Flipped Classroom）也可译为“颠倒课堂”，即重新调整课堂内外的教学时间和教学内容。相比于传统的教学模式，学生将基础知识的学习时间转移到课外，从视频、博客、论坛等多种途径获取知识，并且知识的获取不再受时空的限制，具有较大的灵活性[5]。学生结合课前视频、论坛的学习，将自己存在疑惑、难以理解的部分记录下来，在课堂上与同学或老师沟通、交流，进行自评和互评，从而获得对知识更深层次的理解。这种教学模式很大程度上节约了课程时间，提高了学习的效率和质量。翻转课堂是对基于印刷术的传统课堂教学模式的彻底颠覆，使学习方式更加多样化，学习途径更加多元化，也改变了教师角色，让学生成为课堂上的主体，让学生的角色更加突出，充分激发学生的学习热情和思维创造力。翻转课堂的实施有助于我国教育结构进行新一轮的改革，对促进中国教育的发展有着重要的意义。
MOOC+翻转课堂将两者的优势结合起来，利用现代网络和多媒体技术，将传统课堂教学与在线MOOC课教学有机结合，构建既能提供友好逼真的学习环境和丰富形象的教学资源，又能取得多样的知识获取途径和多元的师生交流方式的混合式教学模式，可充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位，使学习方式更加多样化，学习体验更加形象化。该教学模式是基于信息技术的一种新型的有效的深受师生欢迎的教学模式。虽然目前国内外高校对于MOOC+翻转课堂的研究很多，但国内大多都是针对计算机公共基础课程和文献检索等实践性较强的课程，而针对像精密机械设计这类实践性、课堂展示性都很强的专业课程的研究较少。因此，为适应仪器类专业人才培养的需要，有必要对其进行研究和实践。
二、精密机械设计课程MOOC+翻转课堂教学模式
（一）精密机械设计课程特点
精密机械设计课程涉及的知识面广、体系庞大，要想熟练掌握该门课程的所有内容，还需要对材料力学、传感器技术、工程制图、计算机辅助设计和优化设计等多门课程进行学习[6]。传统的课堂教学主要依靠书本上的知识点进行授课，这样难以将分布在不同学科、书本上的知识点进行融合讲解。学生如果仅仅学习某一课本上的知识点，必将导致知识面狭隘，难以真正理解精密机械设计的内涵。
随着世界高尖端制造技术的发展，新的设计观念、设计思想、设计方法和设计手段不断涌现，给这一课程的教学也带来巨大的压力。传统的课本更新速度慢，难以将新的知识点传授给学生，不适应现代社会快节奏的发展需求。如何迎合时代发展的需要，舍弃陈旧，吸取精华，接纳新鲜内容，也是精密机械设计基础课程教学中面临的重大问题。
MOOC+翻转课堂教学模式较好地解决了以上存在的问题，教师可以事先通过查阅不同学科的文献，观看网络上经典的教学视频，将知识进行融合归纳，以精密机械设计课程为主线，穿插不同学科的知识点，同时追踪最前沿的精密机械设计的相关技术，将归纳整理的成果编辑成精品课程上传至慕课平台上，让学生自主学习、在线观看。
（二）精密机械设计课程的实践性
精密机械设计中的很多机构和经典零部件难以在课堂上仅仅通过文字或图片描述清楚，并且紙上谈兵不适合该课程的教学要求，加强实验教学内容是提高教学质量的重要途径之一。
随着互联网技术、动画仿真技术等的发展，将动画仿真技术应用于课堂教学是近年来越来越受关注的方法[7]。采用动画仿真教学可以很直观、形象地展现系统的原理及应用情况，将抽象、乏味的理论教学转换为直观、有趣的实践教学，可以极大地激发学生的学习兴趣，增强学生的感官认识，取得很好的教学效果。并且，教师可以将学生实践活动中的经典片段进行录像，编辑上传至慕课平台，有助于学生进行温习和学习，强化了学生实践操作能力。翻转课堂的教学将大量基础知识的学习时间转移到了课外，课堂上老师可以抽出更多的时间设计合理的教学磨具或实验，使全部学生都能够参与进来，加强动脑、动手能力，并让他们活学活用、融会贯通，不仅加深了学生对知识的深入了解，更加充分发挥了学生的学习主体作用，提高了学生的创新思维能力。
三、精密机械设计课程MOOC+翻转课堂教学效果
（一）以多彩丰富的MOOC教学资源吸引学生开展课前学习
精密机械设计中众多零部件和机构的结构较为复杂、内容比较抽象，课本上的文字晦涩、不形象、难以理解，并且灌输式教学方式也不利于培养学生的独立思考精神和创新能力，无法培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质“新工科”人才。在本次对精密机械设计课程教学模式的改革中，网络视频教学是其中重要的一环。随着信息技术迅猛发展，大规模在线开放课程慕课（MOOC）应运而生，一批又一批精密机械设计课程的经典视频、网络试题库、网络交流平台等都为该课程新型的教学模式提供了丰富的教学资源。但网络课程不够全面，而且繁杂，授课教师需要在课前观看网络上大量经典教学视频，并根据自己学校的培养情况进一步完善补充已有的教学课件及视频库，建立与课程内容相关的扩展、补充的学习资源，内容要合理、分模块、较全面地反映该知识点。例如以“典型案例-理论知识点-网络思考题-模拟仿真操作”四个模块的形式规划和设计相应的课前教育部分。下面以精密机械设计课程中传动系统的教学为例介绍课前教育工作。
首先通过形象生动的视频让学生了解螺旋传动、凸轮传动、杠杆传动、链传动等多种传动方式在日常生活中的应用，典型案例让学生直观地认识到传动系统在人类的工业生产中是非常普遍的现象。随后通过对这些传动系统的共性和差异性进行归纳总结，进而引出该内容的基本理论知识点，即各种机械传动机构的特点、应用场景、优劣情况等。在视频播放时展示一些图片和数据的变化，让学生思考怎样的传动系统更适合某种场合，以及它的设计步骤是什么。最后带领学生在三维虚拟仿真软件中开展虚拟仿真设计工作，通过在电脑上独立完成设计和仿真，对传动系统有一个整体的把握。
在课前学生可根据自己的兴趣和学习习惯选择不同的教学视频或者学习交流平台掌握此课程的基础知识，进而为课堂教学提供更多时间去探讨深层次的问题。教师还需要在学生观看视频后，通过问卷调查和访谈的形式收集学生评价和意见反馈，及时听取学生的反馈意见，不断修改教学视频，提高教学视频的质量。
（二）采取灵活多样的课堂教学培养学生的实践和创新能力
传统的精密机械设计教学中，课本是学生获取知识的主要渠道，课堂上的大部分时间都花费在解读课本上了，但课本上的知识毕竟是有限的，而且机械设计的很多复杂构造仅仅靠书本的描述还是不能让学生真正了解，同时知识的局限性和文字的枯燥性很容易降低学生的学习兴趣，阻碍他们思维能力和综合素质的提高，而视频演示、论坛交流等多种方式有助于让学生真正掌握课本中的内容。有了前面慕课等网上教学的课前准备，新型的课堂教学模式不再是教师照着书本，一字一句教授给学生知识。教师需要根据课前教学视频做一个整体的知识结构图，使学生从整体上把握整个知识体系，引导学生从更高层次看待课程内容。基础知识的讲解不再是课堂的主旋律，师生将更多的精力放在重难点知识的掌握上。教师组织学生进行团队讨论，让学生之间进行思想碰撞。例如可以将学生随机分组，选出组长，先让每组同学对重难点知识或典型案例进行讨论，再形成综合意见。然后让每组以PPT形式互相汇报学习情况，在小组间进行讨论。整个过程中教师可以参与到讨论中，引领和帮助学生理解问题。学生在团队间的自评与互评有助于他们对问题进行反思总结。精密机械设计这门工科课程未来必将应用到工程实践中，而一个大的工程绝对不是由某个人就能独立完成，必将需要团队的合作，小组讨论这一教学模块正好培养了学生团队协作的能力。
精密机械设计这种工科性质的课程更加注重学生的实践能力。课堂上教师可携带相应的教学磨具，让学生通过组装和拆卸，完成一些创意性的实验，提高学生的动手能力。在课后，教师可以在讲解的基础上，引领学生去机械加工现场进行现场教学，鼓励和帮助学生参与相关的科研创新项目。
课堂教学模块的重点在于培养学生的思辨能力，时常鼓励学生思考、猜测、认可或者存疑，使学生养成独立思想和与人交流表达的能力。MOOC+翻转教学模式应用于实际教学，应从学生的学习状态、兴趣反应、学习效果等多方面进行分析研究，发现问题与不足，并予以改进，从而不断探索更加适合学生的创新教学模式。
（三）成绩考核方式的转变
在传统教学评价中，学生的上课表现、期末考试成绩等是主要的考核标准。但MOOC背景下的翻转课堂教学和传统教学有很大区别。它采用线上与线下相结合的方式进行教学，更加注重培养学生自主学习和参与实践的能力，教师仅仅充当伙伴的角色，满足学生学习过程中的互动及情感交流需求。过去那种应试教育模式为主的考核方式需要被打破，创建更加综合全面的评价体系，即对学生的考核应贯穿于该课程的整个线上和线下学习过程。线上学习评教主要通过网络数据采集学生学习进度、学习成果等相关信息，评估学生的课前准备情况。线下学习评教通过对学生课堂发言、团队互助以及参与实践的情况等进行评估。例如精密机械设计课程总成绩可以由四部分组成：（1）学生对线上教师指定视频的观看情况以及对相关仿真软件的运用情况。（2）学生课堂上小组讨论以及回答问题的表现。（3）学生课后小测试以及期末课程论文的完成情况。（4）学生课后实践探索、理论联系实际的能力。新考核体系包含了理论知识运用能力、独立思考能力和团队合作能力等多方面内容的考查，能够全面反映学生的综合素质。
四、结语
对精密机械设计课程采用MOOC+翻转课堂模式教学，改变了传统的“以教师为中心”的教学结构，构建了一种新型的“教师主导、学生主体相结合”的教学结构，可以调动学生对专业课程学习的积极性和学习热情。这极大地提高了学生的工程设计思想、实际动手能力和创新能力，也提高了学生的团队协作与开拓进取的意识。精密机械设计精品课程的发展促进了相关专业课程的教学改革，从而提高了仪器类专业的教学水平，建立了“科学引领工程、工程引入课堂”的人才培养新模式。
[ 参 考 文 献 ]
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[责任编辑：钟 岚]
机械与电子论文范文第5篇
关键词：毕业设计；机械类；电类；毕设选题
本科毕业设计是大学教学计划中的最后一个环节，也是提高学生综合素质和创新能力的一个关键的实践教学环节。毕业设计对于本科毕业生来说不仅仅是一项决定学生能否取得学位的任务，更重要的是，它直接影响着学生今后的成长。因此，作为指导教师，应该认真指导每一位毕业生做好毕业设计。目前，许多高校都本着“宽口径，厚基础”的基本原则制定和执行教学计划。一方面拓宽了学生的知识面，并使学生打下坚实的理论基础，起到了积极的作用。另一方面，也迫使学生整天忙于大量的课程学习、备考，学生因此感到抓不住重点，同时也感到所学知识和未来就业脱节。针对这种状况，授课教师在平时上课时可以通过调整教学重点，丰富教学方式，理论联系实践等措施来缓解。另外，充分利用好毕业设计这一关键环节，也可以起到同样的作用，使学生的能力有质的提高。那么，如何才能指导学生做出合格甚至优秀的毕业设计，使该环节的作用充分发挥出来，是每一位有责任心的指导教师都会反复思考的一个问题。对于所学专业与毕业设计题目完全匹配的情况下如何指导毕业生做好毕业设计，已经有很多教师进行过研究，并且取得了较好的实践效果[1-3]。本文以机械类本科毕业生做电类毕业设计为例，对所学专业与毕业设计题目不完全匹配情况下如何进行指导进行了探讨。
一、学生特点及毕业设计分析
机械类的毕业生既有应届毕业生的共性特点，也有其个性特点。与其他毕业生一样，机械类的毕业生在做毕业设计的过程中承受着毕业、就业、考研的心理压力，因此教师在这一过程中不仅要指导毕业设计，还要指导学生如何择业、考研，如何端正态度、调整心态。另外，经过大学三年多的学习，由于个体基础与目标的差异，导致毕业生心态、能力各不相同，因此指导教师不能用一成不变的方法去指导不同的学生。与其他毕业生不同的是，机械类的学生开设的课程以机械相关课程为主，其它课程如电类课程为辅。有的学校甚至把电类课程设置为选修课。这就造成了学生主观上的“重机轻电”思想。然而，社会对纯粹机械方面的本科毕业生需求是呈下降趋势的，更需要的是综合性人才。这一现实又促使高校必须鼓励综合类设计题目。
毕业设计的过程通常是先由指导教师设计若干备选题目，并撰写任务书，待学院审核通过后交由毕设生自由选择。教师、学生双向选择对应关系确定后，由教师指导学生制定进度计划，之后按顺序依次完成调研、设计、撰写、答辩等一系列过程。要想指导出合格的甚至优秀的毕业生，指导教师必须认真对待每一个环节，并且在主要环节有所创新才行。[4]文中把影响毕业设计质量的关键因素总结为5项，分别是重视程度不够、投入精力不足、成绩评定要求不严、选题不当、毕业实习与毕业设计题目脱节。针对专业、毕业设计题目不完全匹配的毕业设计指导，作者认为后两项的作用至关重要，因此本文以作者指导的机械类学生为研究对象，主要从这两个方面以及具体指导过程中需要注意的问题进行探讨。
二、如何选好毕设题目
评判选题优劣的依据主要是看题目是否做到理论联系实际，是否具有工程性、科学性和综合性，是否可以培养毕业生的实践能力和创新能力。[5]指导教师在设计题目时，应该兼顾学生培养计划，学生实际水平与教师本身兴趣、特长，同时应该注意尽量与生产实际结合。设计电类题目时要参考学生培养计划，尽量不要完全脱离机械。比如类似“基于51单片机的无线数据采集系统设计”“小功率反激式开关电源设计”的题目，对于机械类的学生是不太恰当的。“家用扫地机器人设计”“健身发电单车设计”之类的题目则更适合。另外，设计题目时应该使之有一定的弹性，使不同水平的学生在该题目上都能多多少少做一些工作。比如“基于CAN总线的汽车运行状态监控系统设计”，这个题目只有在学生对CAN总线有一定了解的基础上，才能顺利完成，因此适合面很窄。若改成“汽车运行状态监控系统设计”则有很大弹性，学生可以根据自己的特长，选择不同的方案来完成设计。从教师兴趣来说，作者发现许多教师喜欢从自己的研究课题或研发项目中抽出并简化得到题目。这种方式在有些情况下可以使学生水平得到很大提高，在有些情况下也可能成为教师选题时“偷懒”的方法。例如，若机械方向的教师设计了一个“基于数据融合理论的机械故障诊断系统设计”肯定是不恰当的。对于本科生来说，这个题目偏深。总之，优秀的题目不是凭空想出来的，应该来源于教师的工程、科研实践，应该具有工程背景、意义，且能使学生能力得到提升。
三、如何指导
指导毕业设计的关键是“导”。指导教师在任务书中已经明确为学生指定要做什么，至于如何做，这不应该是指导教师教给学生的，而是学生设计，指导教师给出评价和建议。这一点指导教师一定要明确，这和授课时的目标是有区别的。机械类的学生，必需的电学基础都是有的，只是由于学生或学院对其重视不够，导致学生从心理上没有引起足够的重视。即使如此，这也不会影响到学生出色地完成电类题目。机械类课程和电类课程在学习、设计上有很多相似的地方，指导教师要引导毕业生用同样的思维方式去思考电类问题。每年都有许多毕业生抱怨没有电学基础或相关课程没学好。此时指导教师一定要鼓励和相信他们，并且让他们独立制定计划。若指导教师发现计划不合理，一定不要直接给出计划，要让他们首先明白自己的计划为什么不合理，符合什么样的标准才是合理的计划，然后重新制定，直至达到要求。
四、总结
本文通过分析机械类毕业生的特点，对如何指导机械类学生做好电类毕业设计题目进行了讨论，主要围绕如何选题和如何指导进行探讨，同时也对毕业设计过程中的其它问题进行了总结。另外，要使学生出色地完成毕业设计，除了以上两方面外，还应该从说明书撰写，图纸的绘制，答辩技巧等方面进行指导。
经过作者几年的指导经历证明，只要指导教师有耐心、决心和爱心，并且能认真处理好上述几项关键环节，一般都会取得满意的指导效果。
致谢：本论文得到河南工业大学校高层次人才基金项目（2010BS049）的资助，在此表示感谢。
参考文献：
[1]武卫莉，提高大雪山毕业设计（论文）的教学质量研究[J].实验技术与管理，2012，29（2）：153-155.
[2]李秋霞，范柳先，周志明等.在毕业设计中提高学生综合素质问题的探讨[M].中国建设教育，2007，（6）：43-46.
[3]符杰，宋文武.工科毕业设计存在的问题及改进措施[J].高等教育研究，2011，28（2）：49-51.
[4]韦爱勇，陆文，裴来政等.提高安全工程本科毕业设计质量的措施[J].高教研究，2008，（3）：37-40.
[5]梁军.毕业设计的实践与探索[M].三江学院学报，2006，2（3&4）：67-72.
机械与电子论文范文第6篇
一、机械电子工程专业的培养目标
根据目前的发展形势, 机械电子工程专业的培养目标应该以满足学生就业为目标, 进而为学生提供继续深造的基础。
(一) 培养学生的应用能力
应用能力的培养是该专业最为初级的培养目标, 是为了满足学生就业而设定的。在机械电子工程专业中, 其应用能力主要表现在:第一, 学生能够灵活使用计算机, 并可以应用到具体的机械设计中, 达到此标准的学生可以进行初级的机械设计;第二, 学生可以利用计算机来完成不同机械数据之间的切换, 并且可以根据不同种类的产品参数, 通过计算、转换等过程来了解具体产品的制作流程;第三, 学生可以使用计算机实现程序设计, 并能通过智能化管理来实现多项程序的共同运行。根据以上分析, 我们知道学生的应用能力是由低级向高级发展, 每一阶段都代表着学生对专业的掌握能力。
(二) 培养学生的创新能力
学生的创新能力的培养是建立在具备一定的应用水平之后, 并且这种创新性与该专业的发展趋势是相符的[1]。创新能力的培养除了表现在对专业技术未来发展的判断之后, 还表现在对目前应用手段的更新上, 比如在计算机与机械设计的结合中, 一般都会将重点放在机械设计方法的改变上, 但是计算机应用中也应该将其最新成果引入到程序设计和软件编程上。除了这些硬性内容上, 该专业的教师也应该在教学方法和教学模式上进行转变, 比如教师应该改变传统的“照本宣科”教学方法, 而使用“以学生为中心”的授课方式, 这样能够激发学生的学习兴趣, 进而有利于创新能力的培养。其实创新能力并不是凭空而生的, 高校必须为学生提供足够的实践机会来为学生的创新奠定基础。
(三) 培养学生的学科交叉理解能力
学生在毕业后并不意味着学习的结束, 反而是新的学习机会的开端, 尤其对于那些想要继续深造的学生, 所以该专业的培养目标不能只局限于应用能力和创新能力方面, 还应该培养学生的学科交叉理解能力。机械电子工程专业本就是一个包含多种学科的专业, 所以在培养该项理解能力上具有一定优势。学科交叉理解能力从狭义上讲是一种将不同学科进行融合的能力, 但从广义上讲指的是一种学习态度或学习倾向, 即学生在面对不同学科时的处理能力和应对能力, 比如有的学生在遇到学科交叉问题时往往会认为超出专业范畴而不予理会, 但具备学科交叉理解能力的反而会迎难而上, 进而采取有效措施进行解决。
二、机械电子工程专业的课程建设方案
随着机械电子工程专业的培养目标发生变化, 其课程建设方案也会随之而更新, 以下对其课程建设方案进行介绍。
(一) 注重理论知识与实践的结合
在机械电子工程专业中, 由于包含多种学科, 其理论知识更应该被重视, 这样才有利于学科间融合。但是机械、计算机等理论知识比较枯燥, 极易影响学生的学习兴趣, 所以教师应该注重将理论知识与实践进行结合, 首先在最初阶段可以通过多媒体让学生了解机械模型、计算机工作流程等内容, 以利于学生形成理论学习的基本框架;其次在学生对基础理论基本掌握后, 可以进行简单的实践操作, 目的是让学生将所学知识与实物联系起来;最后为高级实践阶段。学生通过基础实践将理论与工作原理进行深入理解后, 就可以进入高级实践阶段, 这一阶段主要是锻炼学生解决实际问题的能力。
(二) 注重基础课程与实训课程结合
在传统的课程设计中, 学生主要是按照学校的安排完成理论到实践的过渡, 但这些内容一般都是最基础化的, 学生的理解能力和处理问题能力不能得到实质性的提高, 进而削弱了学生的创新思维[2]。为了解决这个问题, 学校可以开设更加突出学生自主学习能力的实训课程, 在该课程中学生可以根据自己的理解来进行程序设计、机械设计等, 这样更加有利于提升学生学习的主动性;而且实训课程在其中可以为学生进行专业的引导, 进而提升学生实践行为的有效性, 减少教学资源的浪费。高校应该关注实训课程的更新速度, 及时引进最新的实训课程来对学生进行指导。
(三) 注重学科交叉, 促进机械设计的智能化
机械电子工程专业中包含多门学科, 并且每门学科都有各自的特点, 如果在教学中只是让学生对理论知识进行分类学习以及进行简单的结合, 那最终会影响学生综合实践能力的提升。学科交叉并不是简单地进行叠加, 而是将不同学科的理论知识进行深度结合, 比如一般的教学过程中, 机械理论与计算机应用的结合只是体现在使用计算机进行程序设计进而带动机械运转, 而进行深度交叉后, 计算机可以根据具体要求对机械设计过程进行智能化调控, 从而降低人为参与。
三、机械电子工程专业的人才培养模式研究
人才培养模式的研究主要是从社会需求方面入手, 但是在实际构建中也应该符合学生自身的发展特点。
(一) 与企业进行合作, 实现“工学交替”
高校可以相关企业进行合作, 为学生提供实习场所, 比如学生可以在学校学习半年, 然后到企业实习半年, 如此循环往复, 最后为学生留下半年时间准备毕业考试和论文设计, 这样的模式是标准的“工学交替”[3]。但是这样的培养模式必须考虑到学生所学专业的具体特点, 比如有的专业需要进行长期的理论学习, 那么工学交替的频率就应该随之发生变化。这种培养模式有利于学生将理论知识及时与实践进行结合, 不仅可以锻炼学生的实践能力, 也能让学生对理论知识有更加深入地理解。但是此种模式需要校企双方在具体的细节上取得良好协商, 比如学生的生活安排、经费补助等。
(二) 全程“双师”培训, 构建实训基地
有的高校已经发展到一定规模, 具备构建实训基地的能力, 那该高校可以依托实训基地对学生进行培养。高校在这样的培养模式中发挥主导作用, 它可以通过对该专业进行调研来确定具体的教学方向, 进而让该专业更加具有市场竞争性[4]。但是高校也必须与企业进行合作, 第一, 高校可以派出教师到企业进行实习或者要求企业派出专业人士来学校任教, 这样可以实现“双师”培训, 进而有利于学生的“双向”成长;第二, 高校在进行实训基地构建时需要得到相关企业的资助, 比如企业可以为高校提供实训设备, 并且能够按照企业的生产要求建设“实训生产线”, 这样既保证了实训基地的“真实性”与“生产性”, 又可以为企业带来一定的收益。
(三) 设置“创新”区域, 为学生提供深造机会
以上两种培养模式主要还是以企业、社会需求为主要目标进行构建, 但是技术的发展和革新, 尤其是涉及计算机、电子之类的前沿技术, 更加需要有“能力”之人进行创新而达到。
在对学生的培养中, 我们虽然不能希望所有的学生都是“超凡脱俗”之辈, 但是其中并不是没有顶尖人才。所以高校在构建人才模式时应该为这些学生设置“创新”区域, 比如可以建立更加专业的实验室以及引进国际最发达的研究设备等, 这样可以为学生提供继续深造的机会。
四、结语
机械电子工程专业作为学科交叉性的应用专业, 其发展前景充满不确定性, 高校在专业构建中应该对此类专业进行足够的重视, 不断深化课程改革以及教学模式的革新, 进而为学生的学习提供更多、更优秀的教学资源。除此之外, 高校还应该在人才培养模式上进行不断创新, 充分贯彻“以学生为中心”的培养理念, 从而为学生的良好发展奠定基础。
摘要：随着应用型本科教育的发展, 各类高校开始对应用类专业的课程建设和人才培养模式进行研究, 其中机械电子工程专业就属于这类专业。我们应该从实际情况出发来设定机械电子工程专业的培养目标, 然后基于培养目标来设计具体的课程方案, 而人才培养模式的构建需要建立在高校与企业进行合作的基础上, 这样才能保证培养出的人才符合社会需求。
关键词：职业教育,机械电子工程专业,课程方案,人才培养模式
参考文献
[1] 张霞, 曹源文, 陈里里, 董绍江, 陈仁祥, 殷时蓉.机械电子专业应用技术型工程师教育改革研究[J].科技创新导报, 2018 (07) :242-243.
[2] 李丹.机械电子工程专业人才培养模式的改革与创新[J].人生十六七, 2017 (23) :102.
[3] 阳同光.双一流建设背景下机械电子工程专业人才培养模式改革思路探索[J].科技风, 2017 (09) :234.