机电一体化的过程精选(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篇机电一体化的过程，期待它们能激发您的灵感。

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关键词: 机电一体化;设计方法;步骤

机电一体化系统设计是多个学科的交叉和综合,涉及的学科和技术非常广泛,其技术发展迅速,水平越来越高。由于机电一体化产品覆盖面很广,在系统的构成上,有着不同的层次,但在系统设计方面有着相同的规律。机电一体化系统设计是根据系统论的观点,运用现代设计的方法构造产品结构、赋予产品性能并进行产品设计的过程。

整个开发设计过程按步骤可划分为四个阶段:

1 设计筹划阶段

1)在筹划阶段中要对设计目标进行机理分析,对客户的要求进行理论性抽象,以确定产品的性能、规格、参数。在这个阶段,因为用户需求往往是面向产品的使用目的,并不全是设计的技术参数,所以需要对用户的需求进行抽象,要在分析对象工作原理的基础上,澄清用户需求的目地、原因和具体内容,经过理论分析和逻辑推理,提炼出问题的本质和解决问题的途径,并用工程语言描述设计要求,最终形成产品的规格和参数。对于加工机械而言,它包括如下几个方面:

① 运动参数:表征机器工作部件的运动轨迹和行程、速度和加速度。

② 动力参数:表征机器为完成加工动作应输出的力(或力矩)和功率。

③ 品质参数:表征机器工作的运动精度、动力精度、稳定性、灵敏度和可靠性。

④ 环境参数:表征机器工作的环境,如温度、湿度、输入电源。

⑤ 结构参数:表征机器空间几何尺寸、结构、外观造型。

⑥ 界面参数:表征机器的人机对话方式和功能。

2)在这个阶段中要根据设计参数的需求,开展技术性分析,制定系统整体设计方案,划分出构成系统的各功能要素和功能模块,然后对各类方案进行可行性研究对比,核定最佳总体设计方案、各个模块设计的目标与相关人员的配备。系统设计方案文件的内容包括:

① 系统的主要功能、技术指标、原理图及文字说明。

② 控制策略及方案。

③ 各功能模块的性能要求,模块实现的初步方案及输出输入逻辑关系的参数指标。

④ 方案比较和选择的初步确定。

⑤ 为保证系统性能指标所采取的技术措施。

⑥ 抗干扰及可靠性设计策略。

⑦ 外观造型方案及机械主体方案。

⑧ 经费和进度计划的安排。

2 理论设计阶段

首先,根据系统的主功能要求和构成系统的功能要素进行系统要素进行主功能分解,划分出功能模块,画出机器工作时序图和机器传动原理简图;对于有过程控制要求的系统应建立各要素的数学模型,确定控制算法;计算出各功能模块之间接口的输入、输出参数,确定接口设计的任务分配。应当说明的是,系统设计过程中的接口设计是对接口输入输出参数或机械结构参数的设计,而功能模块设计中的接口设计则是遵照系统设计制定的接口参数进行细部设计,实现接口的技术物理效应,两者在设计内容和设计分工上是不同的。不同类型的接口,其设计要求有所不同。传感器是机电一体化系统的感觉器官,它从待测对象那里获得反映待测对象特征与状态的信息,监视监测整个设备的工作过程,传感器接口要求传感器与被测对象机械量信号源应有直接关系,保证标度转换及数学建模快速、准确、可靠,传感器与机械本体之间联接简洁、牢固,灵敏度高、动态性能好,抗机械谐波干扰性强,正确反映待测对象的被测参数。变送接口要满足传感器模块的输出信号与微机前向通道电气参数的匹配及远距离信号传输的要求,接口信号的传输要精确,可靠性强,抗干扰能力强,噪音容限较低;传感器的输出阻抗要与接口的输入阻抗相配合;接口输出的电平要与微机的电平一致;为方便微机进行信号处理,接口输入信号和输出信号之间的关系须是线性关系。驱动接口要能满足接口的输入端与微机系统的后向通道在电平上保持一致,接口的输出端与功率驱动模块的输入端之间电平匹配的同时,阻抗也要匹配。其次,为防止功率设备的强电回路反窜入微机系统,接口必须采取有效的抵抗干扰措施。传动接口是一个机械接口,要求它的联接结构紧凑、轻巧,具有较高的传动精度和定位精度,安装、维修、调整简单方便,传动效率高,刚度好,相应快。

其次,以功能模块为单元,依据以上接口设计参数的要求对信号检测与转换、机械传动与工作机构、控制微机、功率驱动及执行元件等进行各个功能模块的选型、组配、设计。在此阶段的设计工作量较大,既包括机械、电气、电子、控制与计算机软件等系统的设计,又包括总装图、零件图的具体模块选型、组配。一方面不仅要求在机械系统设计时选择的机械系统参数要与控制系统的电气参数相匹配,同时也要求在进行控制系统设计时,要根据机械系统的固有结构参数来选择及确定相关电气参数,综合应用微电子技术与机械技术,让两项技术互相结合、互相协调、互相补充,把机电一体化的优越性充分体现出来。为提高工效,应该尽量应用各种cad、PRO/E等辅助工具;整个设计应尽量采用通用的模块和接口,以利于整体匹配,利于后期进行产品的更新换代。

最后,以技术文件的方式对完整的系统设计采取整体技术经济指标分析,设计目标考核与系统优化,择优选择出综合性能指标最优的方案。

其中,系统功能分解应综合运用机械技术和电子技术各自的优势,努力使系统构成简单化、模块化。经常用到的设计策略有如下几种:

① 用电子装置替代机械传动,缩减机械传动装置,简化机械结构,减小尺寸,减轻重量,增强系统运动精度和控制灵活性。

② 在选择功能模块时要选用标准模块,通用模块,防止重复设计低水平的功能模块,采用可靠的高水平模块,以利于减少设计与开发的周期。

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关键词：机电一体化 发展过程 前景展望

现代科学技术的发展，使得单纯的单一学科应用已远远无法满足人类社会的生产生活需要。各学科相互渗透，相互促进，为新的技术改革，知识创新提供契机。机电一体化技术就是在这样的背景下发展而成的。

一、机电一体化技术简介

机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成的。最早提出这一概念的是1971年日本杂志《机械设计》一书的副刊。时至今日，机电一体化这一概念已经广泛的被接受和应用。

机电一体化技术并不是单纯的机械学与电气或电子学的结合，而是在上述两种技术的基础上融合了信息技术，传感器技术，自动控制技术，计算机技术，接口技术，信号变换技术以及软件工程技术等多种科学技术，并不断发展，广泛应用的一门新兴科学技术。

二、机电一体化技术的发展状况

（一）、世界范围内的发展

20世纪60年代以前为初级阶段。这一时期，人们在生产生活中并没有刻意的将机械学与电子学技术结合起来，而是不知不觉的利用电子技术的成果来完善机械产品的性能，这便出现了最早期的机电一体化技术。期间发生的第二次世界大战，促使了机械技术与其他技术的融合。战后，这些技术由军用逐渐应用至民用范围，但并没有提出机电一体化这一概念，没有将多技术的结合推广。

20世纪70到80年代是这一技术蓬勃发展的时期。由于计算机技术的出现和迅速发展，大规模的集成电路和微型计算机开始出现，这位机电一体化技术的发展奠定了坚实的基础。正是在这一阶段，Mechatronics一词被提出并逐渐被认可，机电产品大量涌现，世界各国逐渐对这项技术给予大力支持。

20世纪90年代开始，机电一体化技术进入新的阶段。这一时期，通信技术、光学技术以及微细加工技术与机电一体化技术逐渐结合，出现了微机电一体化和光机电一体化的分支。同时，机电一体化技术本身的研究日益成熟，对机电一体化技术的建模研究、分析和集成方法以及机电一体化的整个科学体系的研究，使机电一体化技术的基础更加完整，理论体系更加完善。

（二）我国机电一体化技术的发展

[1]我国是从20世纪80年代初才开始这方面技术的研究。国务院成立了由杰出科学家带领的机电一体化领导小组，并将这项技术列入“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诸多影响。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做了大量的工作，虽然都取得了一定成果，但与日本、欧美等先进国家相比仍有相当大的差距。

三、机电一体化技术的发展趋势

在半个世纪左右的发展中，人类生产生活对机电一体化技术不断提出更高的要求，推动机电一体化技术产品的智能化、模块化、网络化、系统化、绿色化和微型化程度快速发展。其中智能化和自动化更是机电一体化技术的重中之重。

智能化是目前形势下大部分技术所共有的发展方向，也是机电一体化技术与传统机械技术的重要区别之一。随着智能控制技术的进一步发展和人工智能技术在生产设计活动中被越来越重视，机电一体化技术的智能化发展迅速。在更高速的微处理器出现以及运筹学、仿生学等技术的辅助下，机电一体化产品更好的拥有人类的部分智能。

机电一体化技术的发展必须标准化、系列化。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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。必须制定出一系列标准，将各个单元、接口统一化，以便扩大规模生产。但由于这项技术刚刚兴起，做到标准化系列化还很难。

网络技术迅速发展，为机电一体化技术带来了新的影响。网络的普及使得基于网络的各种机电产品远程控制得到很大发展。而总线技术和局域网技术的发展，带动了家用机电产品系统化，集成化的发展。

[2]系统化的表现特征之一就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。另一个表现是通信功能的增强。机电产品的发展趋势是更加注重人格化，机电一体化的人格化有两层定义，首先，就是模仿生物生理机能，设计各种机电产品。另外，机电一体化产品归根到底是人在使用，赋予机电产品人的智能、情感、个性愈发重要，其总重目的便是人机一体。

在生态环境问题愈发重要的今天，机电一体化技术的绿色化成为一个新的重要课题。绿色机电产品是指产品在设计、试验、生产以及回收销毁等方面对生态环境无害或危害极少，资源利用率高。设计、使用绿色机电产品，是机电一体化技术发展的必然趋势。

机电一体化技术的微型化指的是机电产品向微型机械及微观领域发展。这一概念兴起于20世纪80年代末，国外称其为微电子技术。微电子产品体积小、耗能低、灵活性高，可广泛应用于生物、医疗、军事等方面。而机电一体化技术微型化的一个挑战就是必须采用超精加工技术进行生产制造，如果在这一方面有了较大的发展，那么机电一体化技术的微型化将有质的飞跃。

综上所述，机电一体化技术是社会劳动力发展的产物，也是现代科学技术发展的重要组成部分。机电一体化技术融合多学科种类，使传统的机械预设方法和预设概念发生着革命性的变化。伴随着现代科学技术的不断创新，机电一体化技术的发展前景也将愈发光明。大力发展这一先进技术，不仅是人类文明发展的要求，也是创新理念，振兴工业的必经之路。

参考文献：

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关键词： 工作过程系统化 机电一体化专业 开发实践

在学习了世界各国职业教育课程模式的基础上，中国职业教育的前辈进行了多种改革与尝试，并在模块化课程、项目化课程等领域取得了很多令人瞩目的成果，但这些成果都还在摸索与尝试阶段，不成熟、不系统。姜大源教授提出来的工作过程系统化课程无疑促使中国职业教育课程改革向前进了一大步。

一、工作过程系统化课程概述

所谓工作过程，指的是个体“为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”。工作过程系统化课程类似于德国的工作过程导向课程，但又有所区别，它是植根于中国职业教育的土壤成长起来的一棵极具生命力的小树，它选择工作过程作为参照系重新构建课程体系，课程内容和结构追求的不是学科架构的系统化，而是工作过程的系统化，旨在培养人的综合能力（专业能力、方法能力、社会能力）。

二、机电一体化专业（高级工）课程开发过程

（一）工作任务分析―典型工作任务筛选。淮海技师学院位于宿迁市经济开发区，对本市及本市周边地区跟机电一体化专业相关的企业进行调研，主要采取问卷调查、专家访谈、头脑风暴等方式，采用多种统计方法，对相关岗位工作任务进行分析、筛选出典型工作任务。经过充分的市场调研，机电一体化专业（高级工）的典型工作任务有：机电一体化设备与系统的简单设计、机电一体化设备制造、机电一体化设备安装与调试、机电一体化设备使用、机电一体化设备管理、机电一体化设备维护与修理，机电设备与产品制图，工厂供配电，数控设备应用与维护，建筑机电使用与管理，ISO质量管理，机电设备营销等。

（二）行动领域归纳―――典型工作任务整合。即根据能力复杂程度整合典型工作任务形成综合能力领域。由于典型工作任务是筛选的结果，还是零散的，这就需要对典型工作任务实施进一步归纳，以形成源于典型工作任务又高于典型工作任务的，符合企业需求的工作领域，称为行动领域，这是课程体系开发的平台。机电一体化专业行动领域：普通机电一体化设备行动领域，自动化机电一体化设备行动领域，特殊设备行动领域。

（三）学习领域转换―――课程体系构建。即根据职业成长及认知规律递进重构行动领域转换为课程。作为一种教育，课程设计不能只考虑企业的需求，因为企业的目标是功利性的，功利本身并没有错，这是企业发展必需的。但是，教育还必须关注人的一生发展，所以，课程必须融入教育因素。这意味着课程既要遵循职业成长规律，又要遵循认知学习规律。职业成长规律指的是从入门到熟练，从单一到综合，从新手到专家。使行动领域实施“教育学”的转换，形成所谓的学习领域体系。在与机电一体化专业相关的行动领域实施“教育学”的转换，形成10个学习领域：

一是文化基础学习领域，二是职业素养学习领域，三是机电一体化设备系统功能分析学习领域，四是电子部件制作与检修学习领域，五是机械部件加工作与设计学习领域，六是电机控制部件制作与检修学习领域，七是机电设备运行维护与检修学习领域，八是自动控制系统功能关系分析学习领域，九是常用控制系统制作与检修学习领域，十是自动生产线运行与维护学习领域载。

（四）学习情境创设―――学习单元设计。即根据职业特征及完整思维细化学习领域为主题学习情境。学习情境的创设，一要关注职业工作过程的特征，工作过程的6要素：工作对象、内容、手段、组织、产品和环境，它们是变化的；二要关注相对固定的思维过程，即个体思维过程的完整性：资讯、决策、计划、实施、检查和评价。机电一体化专业的每个学习领域都由若干个学习情境组成。具体如下：

1.文化基础学习领域由6个学习情境组成：（1）思想政治。（2）职业实务写作。（3）数学。（4）英语。（5）计算机。（6）体育。

2.职业素养学习领域由10个学习情境组成：（1）职业生涯规划训练。（2）书写能力训练。（3）心理训练。（4）礼仪训练。（5）团队合作训练。（6）理财能力训练。（7）口才训练。（8）“6S”管理训练。（9）就业指导训练。（10）模拟员工训练。

3.机电一体化设备系统功能分析学习领域由3个学习情境组成：（1）解构典型机电一体化系统。（2）解构机电一体化系统的功能部件。（3）机电一体化系统的技术应用与管理。

4.电子部件制作与检修学习领域由10个学习情境组成：（1）万用表的制作、调试与检修。（2）稳压电源的制作、调试与检修。（3）稳压电源的制作、调试与检修。（4）智力竞赛抢答器的制作、调试与检修。（5）脉宽调制器的制作、调试与检修。（6）通用控制器的制作、调试与检修。（7）数字钟的制作、调试与检修。（8）电灯亮度调节器的制作、调试与检修。（9）声光控制延时电路的制作、调试与检修。（10）数显可调恒温控制器的制作、调试。

5.机械部件加工作与设计学习领域由7个学习情境组成：（1）识读组合三视图。（2）绘制组合轴测图。（3）识读零件图。（4）识读部件装配图。（5）测绘零部件图。（6）用普通机床加工部件。（7）用数控机床加工零部件。

6.电机控制部件制作与检修学习领域由12个学习情境组成：（1）交流电机应用与检修。（2）制作交流电机正反转控制器。（3）制作交流电机降压启动控制器。（4）制作交流电机制动控制器。（5）制作交流电机调速控制器。（6）制作交流电机顺序控制器。（7）制作交流电机位置控制器。（8）制作直流电机启动、正反转控制器。（9）制作直流电机的调速控制器。10.制作直流电机的制动控制器。（11）自动调速控制系统的运行和调试。（12）交流变频调速器的操作与调试。

7.机电设备运行维护与检修学习领域由10个学习情境组成：（1）M1432外圆磨床安装与运行。（2）X62万能工作台卧式铣床安装与运行。（3）T68卧式镗床安装与运行。（4）M1432外圆磨床调试与检修。（5）X62万能工作台卧式铣床调试与检修。（6）T68卧式镗床调试与检修。（7）气压、液压系统电气控制安装与运行。（8）气压、液压系统电气控制故障检修。（9）复杂机床电气控制系统的运行与维护。（10）数控机床的维护与一般检修。

8.自动控制系统功能关系分析学习领域由6个学习情境组成：（1）自动控制及自动化技术概论。（2）直流调速实训装置功能分析。（3）电力电子变流装置功能分析。（4）使用计算机对自动控制系统进行仿真。（5）自动化生产线液压气动装置功能分析。（6）自动化生产线机械传动装置功能分析。

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【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.

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关键词：电工 机电一体化 应用案例

0 引言

电工制造业与我国的经济发展息息相关，无论是在工业、农业、交通运输业等国际基础建设行业，还是在人民生活中，都起着重大的作用，是推动社会经济发展的动力性因素，肩负着为各个行业提供电工设备的重任，尤其是在能源与基础设施建设方面，更是不可缺少的。改革开放以来，随着国民经济的快速发展，电工制造业取得了长足的进步，但是与世界先进水平相比，仍存在较大的差距。

当今经济发展对电工设备的要求不再局限于提高质量和降低成本，更好的满足人民日益增长的物质需求，而是更加看重更新换代，提高科技含量，尽早达到世界先进水平。在积极发展电工制造业的过程中，需要采用新材料、新方法、新技术革新传统电工产业，在这个探索过程中，大力推动电工一体化发展就是机电产业发展的核心内容之一，是发展电子工业的关键所在，大力推动电工过程中机电一体化的应用将是未来电工制造业发展的重中之重。

1 电工过程中的机电一体化技术概述

1.1 机电一体化的概念 机电一体化技术是电子计算机问世以来的一项新兴技术，它是电子技术和机械技术的完美结合，是机械工业、电子计算机工业、微电子技术与数字化控制工程之间形成的交叉学科，其彼此交叉融合、相互渗透。机电一体化技术的发展一方面依赖于已有工业技术的发展进步，一方面有推动已有工业技术的发展革新。机电一体化技术主要是在技术和装备两个方面。机电一体化技术主要是电子技术和机械制造的结合过程中积累的各种知识经验和操作技术；技术装备则主要是指应用机电一体化技术制造的各种应用型产品。二者相辅相成，前者指导后者的制造，后者体现前者的技术特点。在机电一体化产品中，机械的部分是设备运转的基础，信息处理器是设备的核心（包括微处理器和微电子器）。二者相辅相成，不可分割。

1.2 机电一体化的发展历程 五六十年代是机电一体化技术发展的准备时期，1952年第一台数控铣床的问世和1959年第一个可编程机器人的问世都标志着机电一体化技术快速发展的来临。到七、八十年代，随着大规模和超大规模集成电路的发展，机电一体进入了快速发展时期，逐渐被大众所接受和认可。1989年，第一届国际先进机电一体化会议在日本东京召开，标志着机电一体化技术进入深入发展时期，并促进机电一体化技术形成了完整的学科体系。此后，长期以来，机电一体化技术主要向着数字网络化、模块集成化、人工智能化、绿色环保化的方向发展。

1.3 机电一体化技术发展存在的主要问题及改进措施 目前，机电一体化技术的推广中仍存在一些问题，主要体现在以下几个方面：第一，重视整机设备引进，轻视国内基础设施及基础元件的研究，以至于某些生产过程长期被国外企业控制。对此，国家应该积极鼓励基础技术和元件的开发工作，重视自主知识产权，早日摆脱国外企业的技术垄断。第二，数控设备人才大量缺乏，尤其是在生产第一线的拥有维护、管理技术的工人大量欠缺，导致我国机电一体化技术的研发和实际生产使用相脱离。对此，在培养高技术高学历相关专业人才的同时，应该重视现有技术工人的继续教育和岗位培训，充分发挥机电一体化设备在实际生产中的强大优势。第三，国内自主研发的机电一体化设备可靠性差、安全性低、工作效率与国际先进水平差距大。这就要求我国在开发自主品牌的同时，重视生产制造工艺，提高设备质量，降低维修率和返厂率，这也将有利于自主品牌的推广。

2 电工过程中机电一体化的应用案例

2.1 微机械技术 微机械技术，也称为电子机械系统，出现于80年代后期，是机电一体化技术中高科技含量的一个重要的发展方向。这一应用是从微型化的传感器开始发展的。60年代中期，脑电极阵列探针在美国斯坦福大学诞生，这标志着机电一体化微机械技术的开始。随后，斯坦福大学有成功的开发出新一代的微型硅片压力传感器，美国加利福尼亚大学柏克莱分校也制作出直径仅60mm的硅马达。这种新型硅马达是利用硅片上刻蚀成的定子与转子之间的静电力来驱动，利用了半导体可以进行微细加工的特质，引起了电器制造业的广泛关注，并作为高新技术被推广开来。此后，微机械技术的研究席卷全球，美、日、德等国家还为此定期举行学术研讨会议，极大地推动了微机械技术的发展。

通常，微型机械的制造一般有三种方法：一是采用半导体微细加工技术在硅片上进行光刻腐蚀制作；二是利用激光束或电子束加工制作；三是利用化学方法做成分子尺寸低聚物的结构块体，再装配成微型机械。