机电一体化“一个研究生的视角”翻译

3.0 闻远设计 2024-02-04 21 4 64.5KB 8 页 10光币

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译文

机电一体化“一个研究生的视角”

摘要

近几十年来，一种新的工程技术伴随着工业的发展而产生，那即使逐渐被认知的机电

一体化。这一技术的需求是由工业工程师首先提出，最终以一种不同的途径引导大学去设

立机电一体化学位课程。问题是这么一个与传统工程学不同的学科如何去教。赫尔大学首

创机电一体化教学方法。这一方法在传统的教学方法基础上重点发展。这一做法旨在彻底

免除被动的概念理论学习方法，鼓励积极的学习态度。

1. 引言

随着更加先进的技术的发展，对新的工程方法的需求逐渐增加。事实明显的表明机电

一体化正在成为工业领域里最有影响的学科。正如大多数的新学科，预先培训的机电工程

师并不存在，传统背景的工程师适应并伴随着机电一体化的发展而发展，从而形成机电

一体化在工业领域的核心地位。尽管这一发展经历了一个很长的阶段，但学术界仍然充耳

不闻，直到最近还是怀疑。在传统工程领域，这样一种与众不同的学科如何去教的问题仍

然存在。面对机电一体化的教育问题，赫尔大学首创一种截然不同的方法，这一方法重点

主要放在以传统理论为支柱，以实际应用工程为基础的项目上面。

本文旨在展示在这种教学方法下的机电一体化教学成效。分析是依据两位已经取得赫

尔大学硕士学位的研究生的经历来写的。以教学技巧为基础的教学计划，其优缺点在早期

阶段就很突出。还有这些经历展示了教学方法是如何影响传统学位课程方面的。本文也将

要展示现有的工程学科相互连接是如何影响机电一体化的发展的。

2. 机电一体化的必要性

由于消费者对有创意的新产品需求不断增加，这带来了激励的市场竞争、产品生命周

期缩短、生产设备的完善。工程产品的发展出现了惊人的速度。

先进的计算机、电子、机械技术使得产品设计朝更加精密化、复杂化和柔性化的水平发

展。因此一台设备的机械部件、电子部件、计算机控制系统越来越集成化和互补化。发展使

工程学的传统方法的应用变的有限，对复合型工程师的需求越显突出。高效率和灵活性的

市场经济表明传统公司高额管理费用正在变得不可接受且不经济。以前的计划经济再也跟

不上时代的步伐和要求。当今市场需要的是灵活的产品设计和解决问题的方法，需要的是

能快速回应市场的变化而有效率地利用市场资源。

为了在这个环境里生存，这就必要改进对工程学的认识来适应正在变化的经济。针对

这些要求，一个新的工程技术在工业中形成。这种技术被称为机电一体化。

新的挑战需要新的思维，但由于大多数新兴学科的预机电工程师培训不存在，传统背

景的工程师很少能适应。在确定需要机电工程师的情况下，工业需要学术机构去履行一些

培训尽管这一发展经历了很长阶段，但学术界仍然充耳不闻，直到最近还是怀疑。这一技

术的需求是由工业工程师提出，最终以一种不同的途径引导大学去设立机电一体化学位

课程。

3. 机电教学

因为机电教学的需求，一些大学尝试在他们的工程学院开设机电教学课程，要开设这

样一个横跨传统学科界限的课程，给传统的工程部门带来了一些基本问题。首先，到底哪

个学院开设这样的课程，或者就设立一个机电学科？其次开设这样一个涉及面广的课程，

教些什么，什么时候教最有利？最后如何教好这样一门与众不同的涉及面广的课程。

．

．机电课程开设在哪个学院

不同于大多数的工程科目，机电一体化课程涉及机械工程、电子工程和计算机科学学

科。当然这样一个新课程不可能设在其他自然学科里。因此，机电一体化专业倾向于设立

在现有的电子或机械工程学院。这样的话，此课程往往会受到来在两个不同学院的控制，

这是围绕学科设立课程的必然结果。教务处成了决定管理学科问题和教学方法应用的关键

这样的结果往往会彻底限制不同教育方法和学科的发展，阻碍新的方法论的发展。

在赫尔大学，这样的问题同样存在。新课程设立初期很少有相关专业的学生加入，然

而要承认的是一个彻底重组的教学大纲是进步所必需的。课程设在电子工程学院，其主要

支援人员均来自电子和机械工程学院。为了让机电一体化学科能在传统的环境中成长，就

有必要创造一个新的教学技巧。

．

．教些什么？

和传统的学科相比，机电一体化的主旨并不明显。机电一体化系统的本质是要求去认

识和理解大量的工程科目，涵盖电学、力学和计算。但是为了去满足学位课程的要求就必

须去掌握足够详细的相关理论知识。这带来了学生需要大量的扩大知识面和要求学生提高

专业知识的深度之间的矛盾日益突出。

科目的多样化使它无法提供涵盖所有专业知识的全面、低水平课程。这就使的科目的选

择要相对集中，避免松散或空缺。为此必须确定机电一体化课程的核心理论。

机电一体化系统通常的定义为电子装置与机械驱动装置用相关软件有机结合成的控

制系统，它具有功能性和灵活性。（如图 2）

随机电一体化系统的发展逐步产生了许多各种各样的机电装置。这些设备根据需求结

合了许多技术。为了让工程师利用现有的技术，有必要先使他们能理解设备是怎样控制的

赫尔大学的机电课程主要为控制部分的教学。课程主要模块涵盖电子、机械、计算机等

科目。也有少部分涉及一些非工程学科，如物理商业等。

．

．怎么教

既然设立了这样一个与众不同的课程，那就需要去营造一个有利的环境去促进这个

新理论向前发展。取消建立一个新学科部门而专门负责机电一体化，在传统的教学框架内

去研究新的教学技巧和方法。

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译文机电一体化“一个研究生的视角”摘要近几十年来，一种新的工程技术伴随着工业的发展而产生，那即使逐渐被认知的机电一体化。这一技术的需求是由工业工程师首先提出，最终以一种不同的途径引导大学去设立机电一体化学位课程。问题是这么一个与传统工程学不同的学科如何去教。赫尔大学首创机电一体化教学方法。这一方法在传统的教学方法基础上重点发展。这一做法旨在彻底免除被动的概念理论学习方法，鼓励积极的学习态度。1.引言随着更加先进的技术的发展，对新的工程方法的需求逐渐增加。事实明显的表明机电一体化正在成为工业领域里最有影响的学科。正如大多数的新学科，预先培训的机电工程师并不存在，传统背景的工程师适应并伴随着机电一...

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