机电一体化技术基础精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇机电一体化技术基础，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：智能 网络 环保

众所周知，基于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，带来了机械工业在技术、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系的变化，使工业生产进入了以机电一体化为主要特点的阶段。

一、什么是机电一体化

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

二、目前机电一体化技术的基本状况

回顾机电一体化发展历史，可以把机电一体化的发展概括为三个阶段：20世纪60年代以前为第一阶段，即初级阶段，在此阶段，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能；20世纪70-80年代为第二阶段，即兴旺发育阶段，在此阶段，由于计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化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出现，为机电一体化的发展提供了物质基础；20世纪90年代后期为第三阶段也称为高级阶段，即机电一体化技术开始向智能化方向迈进的新阶段，此为深入发展时期。

中国是从20世纪80年代初开始机电一体化技术的研究和应用，列入“863”计划中，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业做了大量工作，取得一定成果。但与先进国家相比仍有很大差距。

三、机电一体化的优势方向探讨

据科学估测，机电一体化的主要发展方向大致有智能化、网络化、环保化等几个方面，这也是机电一体化的技术优势所在。

（一）关于智能化

这是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

（二）关于网络化

这是20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

（三）关于微型化

实际上，微型化兴起于20世纪80年代末，主要说的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。在西方发达国家称为微电子机械系统，泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，这些产品在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。其瓶颈在于微机械技术。

（四）关于环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、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，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

（五）关于系统化

本文所述之系统化，其表现特征是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。再一个特质是通信功能的大大加强。一般除rs232外，还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

四、结论

根据以上的叙述可以结论，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将日益获得人类的关注并为人类创造更大的社会效益与经济效益。

（作者单位：青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司）

参考文献：

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关键词：机电一体化；发展现状；接口分类；影响

【分类号】：TU855

前言：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的，随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要；同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能，以及系统运行的稳定性和可靠性，因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。

一。机电技术的发展现状

（一）计算机数控机床

计算机数控机床是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。它综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就，是典型的机电一体化产品，是机床发展的必然趋。数控机床发展至今，已经经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控、微型计算机数控等五代演变。当前计算机数控机床已经成为促进国民经济发展的重要产品。近10多年来，随着微电子技术的飞跃发展，能自动更换刀具的高度自动化的计算机数控机床――机械加工中心发展更为迅速。

（二）工业机器人

工业机器人一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成。是一种能模拟人的手、臂的部分动作，按照预定程序、轨迹及其他要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置，是具有发展前途的机电一体化典型产品，将在实现柔性自动化生产，提高产品质量，代替人在恶劣环境条件下工作中发挥重大作用。机器人技术的发展，要求提高机器人机构实用效果，扩大其应用范围，使虚拟轴机器有进一步发展。

先进制造系统。目前，先进制造系统有柔性制造单元柔性制造系统、柔性生产线等几种形式。柔性制造单元是由加工中心与自动交换工件的装置组成的，同时，数控系统还增加了自动检测与工况自动监控等功能。柔性制造单元可以作为组成柔性制造系统的基础，也可用作独立的自动化加工设备。

二。机电一体化控制系统（微电子系统）为例的接口分类

（一）机电接口

由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别，两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲，因此机电接口起着非常重要的作用：行电平转换和功率放大。一般微机的I/O芯片都是TTL电平，而控制设备则不一定，因此必须进行电平转换；另外，在大负载时还需要进行功率放大；抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入，可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离；进行A/D或D/A转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时，必须在微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路，以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。

1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中，反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号，通常这些输出信号是模拟电压或电流信号（如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等）计算机要对被控对象进行控制，必须获得反映系统运行的状态信号，而计算机只能接受数字信号，要达到获取信息的目的，就应将模拟电信号转换为数字信号的接口――模拟信号输入接口。

2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中，控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号，如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号，并通过运算产生控制信号，达到控制生产过程的目的，应有将数字信号转换成模拟电信号的接口――模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号，以便驱动相应的执行器，达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。

3.输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号，所以开关信号输入通道又称为数字输入通道（DI）。由于开关信号只有两种逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”，但是其电平一般与计算机的数字电平不相同，与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题，它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。

4.输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器（如继电器或报警指示器）。它实质是逻辑数字的输出通道，又称为数字输出通道（DO）。DO通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。

（二）人机接口

人机接口是操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向，可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息；另一方面，操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令，干预系统的运行状态，以实现所要求的功能。

1、输入接口。

（1）拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备，若系统需要输入少量的参数，如修正系数、控制目标等，采用拨盘较为方便，这种方式具有保持性。拨盘的种类很多，作为人机接口使用最方便的是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。BCD码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连，以BCD码形式输入信息。

（2）键盘输入接口。键盘是一组按键集合，向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有：

1）编码键盘，自动提供被按键的编码（如ASCII码或二进制码）；

2）非编码键盘，仅仅简单地提供按键的通或断（“0”或“1”电位），而按键的扫描和识别，则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便，但结构复杂，成本高；后者电路简单，便于设计。

2、输出接口。在机电一体化系统中，发光二极管显示器（LED）是典型的输出设备，由于LED显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜，因此使用广泛。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。7段LED显示器原理很简单，是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式LED显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等，在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。

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【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。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

1.5 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。

1.6 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）。

1.7 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。

1.8 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。

1.9 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：

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 计算机集成制造系统（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。

2.5 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。

2.6 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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[2]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化，1996（4）

[3]唐怀斌.工业控制的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表，1996（4）

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[6]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003

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教材是知识的主要载体，教材的选择对基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学活动的开展起着基础性的作用，直接关系到教学质量的提高和学生实践能力的培养，因此教师要合理的选择教材。首先，要坚持任务驱动和实践导向的原则，提高教材编写的深度和广度，在教材中必须涉及到典型的工作任务，并通过实际的案例和情境模拟等方式训练学生的实际操作能力。其次，教材要突出实用性、开放性和职业定向性，同时要重视教材编写的前瞻性，避免将职业能力简单的理解为实际操作能力。因此在进行教材的编写中，教师要把握岗位工作过程中的能力需要和对计算机知识的深度和广度进行恰当的编写，为提高学生应用计算机知识的能力创造有利的条件。

（二）创设合理的教学情境

职业学校的学生拥有自身的优势和特点，因此教师要结合课程教学的目标和学生的实际需求，合理的创设教学情境。职业学校学生具有较强的实践能力，同时思维能力和创新意识逐渐增强，教师要把握这一特点，合理的创设教学情境。一方面教师要可以将机电一体化专业的工作环境作为主要的教学情境，使学生对未来的工作环境有一个清晰的认识，同时在工作环境中引导学生用计算机知识和机电一体化专业知识解决实际中的难题，不断提高学生的分析能力和解决问题的能力，另一方面，教师可以设置问题情境，为学生设置一定的任务，使学生自觉的融入到机电一体化专业计算机基础的学习中，引导学生运用所学知识去分析和发现，不断提高学生的综合能力。可见，创设合理的教学情境是教学活动的良好开端，能够使学生形成对工作环境的正确认识，并激发学生运用所学知识解决实际问题的欲望，推动了学生综合能力的培养。

（三）采用先进的教学方式

就基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学而言，需要摆脱传统教学观念的束缚，避免讲授式教学方式，而是最大限度的尊重学生的主体地位，让学生做学习的主人。在不断的教学实践中，诸多先进的教学方式应用于基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学，并取得了显著的成效。首先，任务驱动教学模式。任务驱动教学模式在在构建主义理论的基础上，坚持学生为主体和教师为主导的教学理念，通过教学情境的有效创设，激发学生的学习兴趣和求知欲望，为学生安排明确的任务，真正的使学生在做中学、学中做。可见任务驱动教学模式是符合学生身心发展特点的教学模式，能够激发学生的创造力和想象力，对提高教学质量以及培养学生分析问题和解决问题的能力起到了积极的促进作用。任务驱动教学模式充分的尊重了学生的主体地位，巧妙的将讲授的知识蕴含在了教学任务之中，然后学生通过自主合作学习和相互交流合作，完成学习任务，因此任务驱动教学模式主要包含着设计任务、明确任务、完成任务和评价任务几个环节，为培养学生分析问题以及运用理论知识解决问题的能力创造了良好的条件，同时有效的培养了学生的创新意识和创新能力，学生逐渐养成去发现问题和思考问题的学习习惯。第一，任务的设计，在基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学中，教师要结合教材的内容和学生的实际需求，选择典型的项目任务作为教学的任务。在任务设置以前，要对学生进行相应的动员活动，向学生简要介绍任务的意义和重要作用，然后引导学生参与到任务中来，积极的收集相应资料，激发学生进行项目任务实施的兴趣；第二，要进行任务的确定，即向学生传达完成项目需要的任务要求，并根据学生的能力情况划分为小组，推选出小组负责人，然后制定相应的学习计划并落实好分工，一般而言，要根据任务的难易程度和学生的能力，确定小组成员。在小组各个成员明确项目任务以后，在进行项目的实施，在任务实施的过程中，教师要充分尊重学生的主体地位，对学生加强引导。在实际的工作环境中，学生由于受到自身知识结构的限制，会遇到一些难题，这就需要教师进行适当的引导，同时需要加强对学生实际职业能力的培养，强化基于工作环境的案例教学和任务教学，注重以任务引领型项目诱发学生兴趣，使学生切实感到计算机在现实工作中的实际需要。应以学生为本，注重“教”与“学”的互动，通过实际案例分析和上机实训操作等实践项目活动，让学生在活动中真正体验职业教育的特色。最后，要对学生的任务完成情况进行科学的教学评价，做到过程评价与结果评价相结合，尤其是要突出过程评价，结合课堂提问、实作测试、课后作业、任务考核等手段，加强实践性教学环节的考核，并注重平时考核。强调目标评价和理论与实践一体化评价，注重引导学生进行学习方式的改变。强调课程结束后的综合评价，结合具体实践活动，充分发挥学生主动性和创造力，注重考核学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题的能力。在项目实施的过程中，展示学生的作品，由制作者介绍该项目的设计思路和做法，由其他学生互相点评，教师进行总结性讲评，总结项目结果的优点和不足，使学生对项目的结果有感性认识。其次，反思型教学的应用。由于机电一体化专业的计算机基础教学是放置在一定的工作环境中，由于缺乏实训，学生可能会遇到一系列的问题。这样教师可以进行反思型教学，即为学生设置一定的问题，引导学生思考和探索，进而培养学生的思维能力和创新意识，为学生综合能力的培养奠定坚实的基础。

（四）进行科学的教学评价

教学评价是为教学活动信息反馈创造了有利的条件，因此教师要加强对教学评价的重视，尤其是过程性评价，对学生进行综合全面的评价，及时发现学生在学习过程中存在的问题，并予以纠正，同时加强对学生学习方法和学习态度的重视，对表现积极的学生进行表扬，树立学生的自信心和自尊心，激发学生参与到学习中的积极性。此外，教师要结合教学评价中反应出的问题进行教学反思，为后期教学活动的开展提供参考和依据，不断推动教学活动的改革和创新。

（五）加强校内外实训基地的建设

职业学校是为社会培养复合型人才的主要阵地，为了提高机电一体化专业学生的综合实践能力，需要将教学活动融入到工作环境中，这就对实训基地的建设提出了更高的要求：一方面学校要加强对实训基地建设的重视，配备健全的设备，为学生培养实际操作能力创造必要的条件加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度，为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会，以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平；另一方面提高实训教师的综合素质，特别是动手操作能力，这就需要建立一支双师型教师队伍团队，使其接触生产一线、实训一线进行具体的操作实践，也可以直接从工厂一线抽调工程师充实教师队伍。

（六）结束语

篇5

关键词 技术基础课 一体化教学模式 改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 师生角色定位

教学的最终目的在于使学生获得知识与技能，必须充分发挥主体（学生）的积极性、主动性。在一体化教学过程中，教师的作用在于创设各种教学情境，当好“编剧”与“导演”，为“演员”提供舞台并给予示范、指导、评价。例如：在学习了电阻概念、学会了万用表的使用后，教师可列写如下表格（表1）并要求学生完成，从而引导学生学会归纳、学会搜寻相关资料，进而养成自主学习、终身学习的良好习惯。

表1

2 理实内容的合理取舍

职业教育的一个特点是：对技术理论的要求是“实用、够用”，而非强调其知识的系统性，因而，必须对知识点进行取舍。同样，实践环节安排哪些内容，也必须做出合理选择。

作为传统的技术基础课而言，在安排知识点时，必须考虑后续课程的需求；在确立实践环节时，既要考虑与知识点间的相互对应关系，也要考虑与后续课程间的通用性。

以“电工技术基础”为例：在知识点的安排上，尽管“叠加定理”与实践环节联系不紧密，但其概念与后续课程的关联度较高（如电子技术的放大电路中直流与交流通道的理解），故仍需安排；铁心线圈与后续课程（如电机、电器等）关联度高，但其理论分析较为复杂，可采取浅入浅出的方式，重在讲清线圈电流和电磁吸力这两个主要物理量与气隙的关系。从实践环节来说，重在学会电路基本物理量的测量方法、常用仪表的正确使用并懂得电气设备的安全操作规程，如电压表、电流表、万用表（指针式、数字式）、电桥、功率表、电度表、钳形表、摇表（兆欧表）、接地电阻测量仪等。

3 教-学-做时间与空间的合理安排

在理实一体化的教学过程中，从时间顺序来说，可以是先讲技术理论并以此指导实践操作；也可以先从实践环节（如电路的制作、设备的安装、现象的演示等）入手，然后从理论上加以分析、解释、概括、总结。从空间（场所）上来说，可根据实践环节的内容、设备等不同采取相对分开或交替进行的方式。

例如：在学习伏安法测量电阻的内容时，可先安排学生“做”在先，即各小组先行测量标称值相同的电阻。一般来说，会采取电流表在前或电压表在前的不同接法，从而各组的测量值不同。然后，老师“教”大家分析误差产生的原因；最终，使学生“学”会能根据不同的阻值大小，选择合适的测量方法以及如何减小测量误差的途径。

4 软件与硬件的有机结合

这里说的软件和硬件均指教学条件。

学生能力的获得，是通过其自身“练”出来的，而不是教师“讲”出来的。因此，必要的教学设施，是开展一体化教学的前提条件。但因种种原因（如场所、资金、学生人数、设备更新等），往往硬件设施不能最大限度地满足教学需求，必须借助软件予以补充、完善。另一方面，在一些涉及人身和设备安全、教学消耗大的实践环节中，还必须在学生“真刀真枪”地操作设备前，使他有一个“仿真”的历练，以进一步熟悉操作步骤、掌握技术要领。当然，不管仿真软件仿得如何“真”，也不能替代现实环境中的“实”。

教材是教学实施过程中的“媒介”，是特殊的硬件，是教学指导思想、教学内容的具体体现。开展理实一体化教学模式，必须有与之配套的教材；其教材体例，必须便于教学活动的组织与实施，既要便于教师“教”，更应便于学生“学”；其教材风格，必须体现职业教育教学特点，既要通俗易懂，还需图文并茂；在内容安排上，要理实融合，便于“学中做”、“做中学”。

现代职业教育，还必须借助信息化手段，化深奥、抽象、枯燥、乏味为通俗、具体、生动、有趣；必须利用网络资源，为师生互动、自主学习提供平台。一般来说，应包括的多媒体教学设备有投影仪（最好短焦或超短焦）、交互式电子白板、实物展台、音响等。

5 评价模式的改革

一个好的评价模式，能引导、激发评价对象的积极性。教学效果的评价，其最终落脚点不在于“教得如何”，而在于“学得如何”。当然，“教”的过程，影响着“学”的结果。

对教师方面的评价包括课前准备、教学实施和课后工作等方面。教师在开展教学过程中，既要把握好节奏和进程，更要注重知识与技能的传授技巧。

对学生的评价与考核，既要注重结果，也要考察过程；既要考查知识的理解与应用，更要考核技能的掌握与熟练程度。“过程”考察在平时进行，一般包括出勤记录、课堂表现、作业质量、学习的主观能动性等方面；“结果”性评价与考核，一般在学期或课程结束时进行，比较规范、综合，以理论试卷和操作项目相结合的形式考查学生的学习效果。这其中，“结果”与“过程”、“理论”与“操作”的权重因课程的不同可有所差异。

在“电工技术基础”第一学期结束时技能考核的方法是：选定本学期练习过的几个工作任务（电桥电路、日光灯电路、星形连接电路、三角形连接电路等），学生现场从其中任意抽取一个，从电路连接的正确性、熟练程度、数据测量、安全文明生产等方面进行考核评分，权重为50%。

6 结语

不论采取何种教学模式，其根本目的在于使学生掌握知识、提高技能。目标一致，但途径多样，形式各异。模式是否合适，方法是否对路，最有发言权的还在于教学过程中的主体——学生。

参考文献

[1] 禹禄君.探究理实一体化教学新模式[J].长沙通信职业技术学院学报，2008（12）：60.