机电一体化技术内容精选(十四篇)

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14篇机电一体化技术内容，期待它们能激发您的灵感。

篇1

通过对目前机电一体化技术教材的调研，分别分析了机电一体化传统教材和以项目式教材的内容体系，并指出传统教材和项目式教材在编写时应注意的问题。提出通过在教材中开辟“小栏目”的方式增强教材的可读性、趣味性、实用性，并体现教材特色。最后对传统教材和项目式教材内容体系进行对比分析，给出项目式机电一体化技术教材内容体系的具体改革措施。

关键词：

机电一体化技术；内容体系；项目式；小栏目；特色

中图分类号：

G4

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2014）04-0148-01

1 机电一体化技术课程性质及培养目标

机电一体化技术是机械设计制造及其自动化专业的专业核心课程。该课程从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域、机电一体化系统的构成、典型产品分析、机电一体化系统的设计等内容。使学生了解和掌握机电一体化的重要实质及机电一体化设计的理论和方法；能综合这些技术进行机电一体化产品的分析、设计与开发。

2 机电一体化技术传统教材的内容体系

一个典型的机电一体化系统，应包含以下五大基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程，其主要相关技术可以归纳为六个方面，即机械技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术和系统总体技术。

机电一体化传统教材正是按照以上机电一体化的五大组成要素或六大关键技术而构建内容体系的，其典型内容体系如表1所示。

表2所示的内容体系，全书围绕机床工作台的驱动这一大项目，以进给传动机械系统、工作台单片机控制系统、数据采集系统、步进电动机的环形分配系统四个分项目分散于对应章节内容的最后一节，通过四个分项目来串接整个教学内容，并在最后一章列举了其它机电一体化项目教学案例。表2所示的内容体系将子项目和章节内容融为一体、有机结合，既实现了项目式教学模式导向的目标，又不失传统教材的严谨性和完整性。学生在学习各章节并完成相应子项目的过程中均要考虑对总项目“机床工作台驱动”这一系统的影响，由此使学生形成从“系统”的角度考虑问题的思想，而“系统论”正是“机电一体化”的精髓所在。

在编写项目式教材的过程中，除了考虑要兼顾知识体系的完整性，还要考虑所选项目的针对性和难易程度。

4 增设“小栏目”体现教材的特色和亮点

小栏目是以“豆腐块”的形式置于章节的前面、后面或穿插在章节内容中间，并以不同于正文的字体或字号来表达。例如，开辟一些实践性、经验性和工程性较强的栏目，如“工程背景”、“选用思维”、“应用点评”、“工程案例”等，以引导学生培养工程意识；也可增加如“知识目标”、“小结”、“延伸阅读”、“学习方法”等栏目，一方面可以方便学生自学，另一方面可体现相关技术应用的最新成果、研究的前沿热点等，增强教材的可读性和趣味性。

5 项目式教材改革举措

将传统教材和项目式教材内容体系对比分析如表3所示。

由表3可见，一本理想的机电一体化项目式教材除了要体现项目式教学模式的导向外，还应完整传达机电一体化的知识体系，所选项目要具备典型性、难易适中，与机电一体化相关技术有机融合。同时，可通过增设的小栏目的方式，以引导学生培养工程意识、增强可读性、趣味性、方便自学等。

参考文献

[1]徐航，徐九南.机电一体化技术基础[M].北京：北京理工大学出版社，2010.

[2]吴晓苏，范超毅.机电一体化技术与系统[M].北京：机械工业出版社，2009.

篇2

关键词：电子测量技术；一体化教学；教学效果

作者简介：梁湖辉（1965-），男，福建南安人，福建电力职业技术学院信息管理工程系，副教授。（福建泉州362000）

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0080-02

所谓一体化教学，就是以学生为主体，把“教、学、做”融为一体，即把理论教学与实践教学有机地合二为一的教学过程，它体现了以培养学生的动手能力和发现问题并解决问题的能力为本位的教学特点，教师的教学过程围绕着以学生会“做”为主要目的而进行设计，从而提高学生的学习兴趣并同时激发学生的创造性思维，使学生实现动脑与动手过程的有机结合，真正做到理论与实践相结合的新型教学手段，为实现高职人才的培养目标开创一种行之有效的教学手段。

“电子测量技术”是一门具有一定理论性，但技能性又特别强的课程，因此，其教学目标就是使学生能够熟练地掌握运用常用电子仪器来测量各种电路的参数，并由此判断电路性能的优劣。所以，它最主要的教学目的就是教会学生如何熟练地操作电子测量仪器，即体现在让学生会“做”上。其教学目标正好与一体化教学的精神相吻合，故此，对“电子测量技术”进行一体化教学改革有其现实性、必要性和可操作性，它将更有利于实现“电子测量技术”课程的教学目标，并在一体化的教学过程中同时锻炼学生的动手能力和发现问题、解决问题的能力，从而更好地实现高职院校的人才培养目标。

对于“电子测量技术”的一体化教学改革，我们从以下七个方面着手进行。

一、教学场所的一体化

所谓教学场所的一体化，即把通常的理论教学场所（普通教室或多媒体教室）和技能训练场所（实验室、实训室或实习车间）有机地组合在一起，它既能满足理论教学的需要，又能满足实践教学的需要，从而使理论教学和实践教学能够紧密地组合在一起进行，其目的是给师生提供一个边教、边学、边做的合理空间，给一体化的教学实施提供场所保证。

在进行“电子测量技术”一体化教学改革时，首先要把教学场所转移到实验实训室，把该课程所涉及到的理论和实践技能训练内容全部在该场所进行，让师生真正做到了边教、边学并边做的一体化教学过程。

二、教师素质的一体化

通常的教学是理论教师进行理论教学，实验员、实训指导教师进行技能性教学，这容易造成理论教师不积极提高自身的实践技能能力，而实践教师也会同样不积极提高自己的理论水平，导致出现理论教学与实践教学各自独立，互相脱节的情况，对高职院校人才培养目标的实现造成一定的困扰，因此，对教师素质的一体化培养在高职院校中显得更为重要，特别是在进行一体化教学的执行过程中。既能胜任理论教学又能指导实验、实训操作的高素质一体化教师队伍，是实施一体化教学并实现其人才培养目标的关键因素。

教师素质的一体化，也就是通常所说的“双师型”素质的教师，它是一体化教学能够顺利实施的基础，也是一体化教学质量的保证，因此，在进行一体化教学改革时，“双师型”教师素质培养是至关重要的一环。

在实际培养的过程中，可通过组织理论教师利用节假日到工厂顶岗实习，进行技能培训；或让实验、实训教师传、帮、带理论教师，以弥补其操作技能的不足；或组织实践指导教师参加成人教育、自学考试以提高其理论水平；或让实践指导教师在理论教师的指导下从事相应专业的理论教学；或从企业技术人员中引进相关师资等形式，来培养一批一体化“双师型”师资队伍。

在进行“电子测量技术”一体化教改之前，就有目的地让理论教师参与到该课程的实验、实训教学过程中，当他们也熟练地掌握了实践教学技能后，就开展该课程的一体化教学改革，让这些教师充当该课程的一体化教学教师，从而也实现了教师素质的一体化，即理论教师与实践教师的一体化，同时指导学生的学与做，为实现一体化的教学目标提供技术保障。

三、教学过程的一体化

进行一体化教学时，其教学过程有别于理论教学与实践教学分开时的情况，一体化教学主要体现在师生的“边教、边学、边做”上，因此，“教、学、做”需有机地融合在一起进行。在一堂课当中，它们互相交叉地进行，主要让学生在“学中做”和“做中学”，充分发挥学生学习的主动性、能动性，充分启发学生进行思考，培养学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。在整个一体化教学过程中，教师的“教”则主要体现在对学生的“做”进行指导，对学生不理解的地方进行解释并启发学生对出现的问题进行思考，帮助学生充分发挥自己的能动性来解决问题。在这一过程中，学生是主体，教师只是起到辅导性、启发性的作用，充分体现了让学生在“做中学”的精神，有效地培养了学生的自主性、创造性学习能力和综合实践能力。

在“电子测量技术”进行一体化教学的教学过程设计时，我们充分地考虑了“教、学、做”的混合进行以及学生的主体性。如：设计“示波器使用”的一体化教学过程：教师辅导学生认识实验室示波器教师辅导学生连接相关仪器使示波器显示波形教师辅导学生使用并掌握面板上各开关、按钮的作用教师辅导学生读取示波形的参数教师辅导学生分析波形、参数的特性和正确性教师布置实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起总结教师和学生讨论示波器的组成及各部分电路的作用、工作原理教师介绍各种示波器及其特点、适用范围教师布置课后任务让学生查找有关示波器的使用范围及发展方向教师再布置开放性的实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起进行课堂总结结束。

四、教学方式的改革

实施一体化教学时，采用项目式的教学方式，即把电子测量技术的内容分为几个实训项目来实施，每个项目中则包含该项目所必须掌握的理论知识和实践技能能力，这有利于理论与实践的紧密结合，有助于更好地培养学生的综合素质和能力，也更加符合一体化的教学精神。

五、教学方法的改革

教改之前，理论教学主要以讲授法为主，实践教学主要以实验实习法为主。一体化教改后，则主要以教师指导学生独立获取知识和技能的教学方法为主，如练习法等，以启发式的教学方法培养学生独立思考问题、发现问题并解决问题的能力。

六、教学手段的改革

一体化教改后，教学手段主要以多媒体为主，特别是具有动画效果的实验、实训演示课件，以便增加现场感和学生的感性认识，同时活跃课堂气氛，使学生在轻松的环境下获取各种知识和锻炼各种能力。

七、人才培养模式的一体化改革

一体化教改之前，理论教学和实验教学采用分散式培养模式，实训教学则采用集中式教学培养模式。教改之后，则不再分理论教学和实验、实训教学，而是把“电子测量技术”课程采用集中教学方式，分为几个实训项目进行综合教学，把理论教学和实践教学揉合在一起，集中在一段时间内完成该课程的教学任务。这样，经过一段时间的连续性学习和训练，有助于学生熟练地掌握理论知识和实践技能，并有效地将理论与实践相结合，最终高效地完成课程的教学目标。

技术和知识正在日新月异地发展变化，因此，以培养生产、经营、管理、服务第一线技能型人才为己任的职业教育必须深化改革、加快发展，才能适应科技进步、知识更新和社会发展的需要。而作为职业教育的一种新型教学模式，一体化教学也必须与时俱进、不断充实、不断完善，才能发挥其积极、有效的作用，才能培养出适应社会需要的高素质技能型人才。

参考文献：

[1]成思危.黄炎培职业教育思想文萃[M].北京:红旗出版社,2006.

[2]教育部人事司.高等教育学[M].北京:高等教育出版社,2003.

篇3

关键词：机电一体化特征发展趋势

随着日新月异的技术更新，机电一体化发展对不同学科交叉渗透也有着推动。机械工程当中的微电子技术以及计算机技术发展，为机电一体化发展目标实现奠定了基础，能够实现技术结构的优化目标，在机电一体化的技术应用下，就能提高生产力水平。从理论上对机电一体化技术发展研究分析，就能从理论层面提供支持依据。

一、机电―体化技术发展历程和主要的内容分析

1.机电一体化技术发展历程分析

机电一体化主要是电子技术和机械设备的有机结合，从而将机械设备的动力以及电子技术的信息处理功能充分发挥，实现自动化的工作目标。机电一体化是建立在综合应用技术基础上发展的，在当前已经成为独立的学科，从技术层面来说，主要体现在对机电一体化的产品有效实现和使用发展。而从产品的基础层面来说，就是机械系统和微电子系统结合构成的新系统，这就成为了有着新功能的产品。机电一体化的进一步发展过程中，在功能系统的作用发挥上比较突出。机电一体化实际是综合技术的融合，并非是简单化的拼凑，而是将各个领域的优势相结合，实现概念上以及技术上的融合。

我国的机电一体化发展经历了几个重要阶段。上世纪80年代，学术界对机电一体化进行了研究，经过了几十年的努力，在理论上以及技术层面上都实现了长足发展，在数控技术方面的市场占有率也逐年提高，机械生产能力也有了大幅度提高。工业机器人的实际生产应用，对控制系统以及软件编程技术的应用等，都从很大程度上促进了生产效率的提高。在计算机集成制造系统的优化发展上也取得了瞩目成绩，已经在多个制造生产领域的发展中得到了广泛应用，发挥着重要作用。

2.国外机电一体化技术发展现状

国外的机电一体化技术发展可以分为三个阶段：第一阶段又称之为初级阶段，出现在20世纪60年代以前，这一时期是机电一体化技术的雏形，是人们不自觉地利用电子技术并且传承下来；第二阶段称之为发展阶段，出现在20世纪80年代末期，机电一体化技术的各项产品都有着很大的发展；第三阶段是深入发展阶段，出现在20世纪90年代后期，世界各国都开始研发和关注机电一体化的技术和新产品。

日本东京在1989年召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，可以称为机电一体化技术发展阶段的标志，世界各国也从此大力推动和发展机电一体化的技术和产品的研发。在深入发展时期，机电一体化技术进入了向智能化方向的新阶段，一方面出现了光学、通信技术、微细加工技术等新的机电一体化技术和产品，另一方面对机电一体化技术的学科体系和研究方法也进行了深入的探讨。在目前，机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位是日本和美国。

3.国内机电一体化技术发展现状

我国的机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距，如当前国内外在开发煤矿机电大功率厚煤层电牵引采煤机的机电一体化新技术方面。主要表现在以下几个方面：一是总体技术上，国外Eickhoff公司开发的SL500系列采煤机，截高范围2.0m～6.0m，可达截割功率2×825kW，而国内引进6LS3，6LS5和7LS5型6台，SL500型3台，EL3000型1台，最大装机总功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用寿命方面；二是工况检测、故障诊断技术上，目前国外使用微机控制、传感器多、信息量大、显示屏大、显示点多等特点，而国内却达不到这一水平；三是自动调高技术上，基于位置传感器和计算机的记忆截割技术在国外比较容易实现，而国内在研采煤机仍未实现记忆截割。

4.机电一体化技术主要内容分析

机电一体化技术涉及的内容比较丰富。机电一体化技术方面主要从系统工程角度分析。在对电子以及机械技术的应用下，能将两者得以有机结合，就能充分发挥综合技术的应用优势。因此，机电一体化技术涵盖技术以及产品两个层面的内容。机电一体化系统，也就是产品方面，是通过多个特定功能机械以及电子技术要素构成的整体，使人们的实际生产制造的需求得到满足。机电一体化系统所涵盖的装置要素比较多，其中的执行装置以及传感器等都是比较重要的装置要素。

除此之外，机电一体化内容中的系统设计思想也比较重要。这就涵盖了控制论以及系统工程方法论等内容。机电一体化的思想也简称为一体化思想。这一思想的应用对人机一体化以及机电液一体化等发展目标都能有效实现。机电一体化工程作为电子和机械工程集合，通过机电一体化技术设计制造体系应用，在实际应用中的作用发挥也比较显著。

二、机电一体化产品特征类别和核心技术分析

1.机电一体化产品特征类别分析

机电一体化的产品特征也比较鲜明。机电一体化产品的结构比较简单，产品的轻细巧等特征比较突出，并且比较容易实现标准化、模块化的设计制造。机电一体化的产品记忆以及信息处理功能比较突出，能够将产品的高效性以及智能化的优势充分发挥，并能起到自动监视的功能和诊断功能等，在产品的安全可靠性上也能有效提高，可通过负荷以及运行情况加以有效调整控制。

另外，机电一体化的a品类型也比较多。机械产品当中一部分控制功能及机构用电子装置替代，其中比较常见的有机电一体化照相机以及打印机等产品。此外，比较典型性的产品有着较为完整性的结构，其中比较常见的就是工业机器人以及自动绘图机等。简单地依靠机械以及电子无法制造这些产品，两者结合，就能够大大提高可运行效率。还是一种类型是通过微电子装置替代原设备的信息处理机构，比较常见的产品有全电子式电话交换机以及电机调速装置等内容。

2.机电一体化核心技术分析

机电一体化的核心技术比较多。计算机和信息技术是比较重要的应用技术，能够发挥信息交换以及存取和运算等作用。计算机以及信息技术当中的专家系统技术以及人工智能技术也是比较常用的。机电一体化核心技术中的系统技术，是通过整体概念对多种相关技术进行组织应用的，其中接口技术就是比较常用的。为保障计算机的通信，要对数据传递格式进行规格化以及标准化呈现。目前这一应用技术中的开发成本比较低，在高速串行接口的应用方面比较突出。

机电一体化核心技术当中的机械本体技术是比较重要的应用技术。这一技术主要应用于对性能的改善以及质量的减轻等层面。当前的机械产品通常是将钢材作为主要材料。为减轻产品质量，要在结构上加以优化，并加强非金属材料的应用。这一技术的应用响应速率得到了很大提高，在整体的效率上也得到了有效提高。

C电一体化核心技术当中的信息处理技术以及传感技术也是比较常见的应用技术。信息处理技术的应用中，将微型计算机在实际工作中加以科学应用，就能从整体上提高信息处理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干扰能力。而传感核心技术的应用有着高灵敏度以及抗干扰能力，在当前的技术进一步升级下，对光纤电缆传感器的应用比较重要。

另外，机电一体化核心技术当中的软件技术以及驱动技术也是较为常用的技术。软件技术应用是和硬件协调应用的。在软件研制成本降低的前提下提高生产维修效率，以及软件的标准化应用是发展的重要课题。在驱动技术的应用下，在响应速度上也能有效提高，对控制专用组件以及传感器和电机三位一体的作用发挥也比较重视。

三、机电一体化技术应用领域和发展趋势探究

1.机电一体化技术应用领域分析

机电一体化技术的广泛应用对我国的经济水平提高起到了积极促进作用。机电一体化技术的应用在当前社会发展中的作用也愈来愈突出。通过多年的发展以及技术优化，机电一体化技术在数控机床的应用使之结构、功能和控制精度等都得到了有效提高，在总线式以及紧凑型的结构应用下，使得数控机床的结构得到了优化。应用CPU以及多主总线体系结构，进行开放性设计等，能提高接口的标准化，实现使用效益最大化呈现。通过智能化以及WOP的实现，机电一体化数控机床系统就能实现二维以及三维的动态加工仿真。信息存储大容量的模块化设计使得控制功能也得到了有效提高，可有效实现多过程以及多通道控制。

例如：当前市场上的CK0632数控机床就是采用机电一体化设计的数控机床，外型大气美观，用途广泛，操作方便。机床主轴采用高度精密滚动轴承之承，回转精度高。机订导轨采用耐磨铸铁，经过超音频淬火能够长期稳定地保证机床加工精度。CK0632数控机床机床也可实现自动控制，完成车削多种零件的内外圆、端面、切槽、任意锥面、球面、及各种公英制圆、圆锥螺纹等工序。此外，CK0632数控机床还有配有完备的S.T.M.功能，可以发出和接收多种信号控制自如的加工过程。目前，CK0632数控机床广泛应用于电器、仪表仪器工业、汽车、摩托车配件、轴承照相器材、电影机械、五金工具及其他高精度复杂零件的加工制造。

机电一体化在工业机器人领域当中的应用也比较突出，第二代机器人的设计中，对各种传感元件进行了科学应用，这样在作业的信息获得以及操作对象的信息获得都比较方便。计算机技术的应用能准确判断分析对操作信息的处理，并进行反馈控制。在第三代的机器人设计中，就通过多感知功能的应用，有效实现复杂化的逻辑思维以及判断和决策等，在作业的独立性层面有着充分体现。

2.机电一体化技术发展趋势

随着时展以及技术进步，机电一体化技术也会向着智能化方向迈进。这也是当前的机电一体化和传统机械自动化的重要不同。近些年，我国在处理器技术上的进步以及传感器系统的集成化目标实现，对机电一体化的智能化发展目标实现提供了有力支持。智能化机电一体化目标实现和实际的应用，对人的操作和工作量的减少能发挥积极作用，可有效减少人的脑力劳动。

机电一体化技术的网络化发展将实现。网络技术在当前的发展比较迅速。进入新的时代，在网络技术的支持下，机电一体化的网络化目标将得到实现，在远程控制技术的应用作用上将更加突出，同时会提高机电一体化的功能性以及安全性。

机电一体化技术的系统化趋势比较突出，也就是在系统结构上的模式化以及开放式的总线结构应用，对系统的灵活性组态就有着鲜明呈现。在系统化的发展中，能加强通信功能，可实现远程以及多系统的通信。

不仅如此，机电一体化的发展也会向着微型化方向迈进。这主要体现在电子部件的微型化，在产品的体积层面不断缩小等。这样就会促进机电一体化的设备运行效率提高，灵活性更加突出。

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关键词：机电一体化技术；发展趋势：应用研究；

中图分类号：TP271+.4文献标识码：A 文章编号：

引言

机电一体化经历了自然产生和发展的过程，20世纪年代70初，经日本科技工作者系统地概括和总结，形成了比较完整的机电一体化概念，越后由于大规模集成电路技术和微型计算机技术的迅速发震，使得机电结合的形式更加灵活活，内容更加丰富，应用更加广泛。我国的机电—体化经过几十年的发展取得了重大进展，主要表现在下面几个方面。

1 机电一体化的内容

1.1机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子等有关技术，使机械、电子有机结合，实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术，主要包括技术原理和使用机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群（族）的总称。

1.2机电一体化系统（产品）由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能，机电一体化系统（产品）。主要是指机械系统（或部件）与微电子系统（或部件）相互置换和有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品，有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。

1.3机电一体化工程（ 机械电子工程）是机械工程与电子工程的综合集成，即给定机电一体化系统（或产品）“目的功能”与“规格”后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统（产品）中的具体应用。

1.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。

2机电一体化技术的发展方向

由于机电一体化技术是多学科技术交融的技术，因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展，同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。

2．1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向，而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。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、心理学、生理学和混沌动力学等新方法，模拟人类智能，使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力，以求得到更高的控制目标。

2．2模块化

机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事，因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合，那么无论是对资源的节约，还是服务于各行各界，都有着其巨大的作用。

2．3 网络一体化

由于网络的普及，推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术，让家用电器网络化成为可能。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(Computer Integrated ApplianceSystem，CIAS)，使人们无论在家里还是在外面，都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此，机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。

2．4微机电化

微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活，在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。

2．5 绿色化

绿色化主要是指产品在其设计、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，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。

3机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中，自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的，因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下，接收指令，进行能量转换，从而得到目标输出。电子控制驱动系统框架见图1。

对于精密传动来说，需要在执行元件输出终端进行传动测量，如测量其位置、速度、加速度，同时将所测得的数据反馈给电子控制装置，让其进行比较，进行误差修正控制，最终实现精密传动。电子闭环控制驱动系统框架见图2。

当有多个执行元件，其输出动作规律各不相同时，一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式，另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系，可以让它们单独来工作，也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。图3为PC机二级管理的多驱动电子闭环控制系统结构框图。若工作联动内容经常变化，就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件，将联动输出写入软件当中，让其直接转化为控制程序，这样就能灵活地应对动作输出的需求。图4为装载了位置控制模块的PC机二级管理多驱动电子闭环控制系统结构框图。

上述机电一体化技术的应用，仅论述了如何将传感技术、信息处理技术和驱动技术等技术简单的融合，各部件都是以模块形式搭建的，而模块间的信号传输及所涉及到的接口技术和信息处理技术是其中的重点。所以，在机电一体化技术应用中，以全局最优的观念去设计机电一体化产品，并且解决好每个功能模块信息处理和传输的问题，是能够迅速地利用好机电一体化技术的方法。

结束语

综上所述，机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果，是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。。因此，机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。

参考文献

[1]梁俊彦，李玉翔，林树忠．机电一体化技术的发展及应用[J]．科技资讯．

[2]杨兆伟，刘锦．机电一体化技术的发展趋势与分析[J]．机电产品开发与创新，2007

[3]茵延年，张志伟．机电一体化技术及其发展应用展望．苏州大学学报(工科版)，2004

篇5

关键词：机电一体化、应用现状、发展趋势

中图分类号：TU85 文献标识码：A

机电一体化是科学技术发展的必然成果，它将机械设备、电子信息和自动控制等相关技术有机的结合起来，成为一门综合型高新技术产业，大幅度提高了工厂的生产技术水平。通过推广新型电子技术对传统工业产业链的改造，成为了当今提高工业生产管理水平，促进机电一体化产品的开发的重要措施。因此，加快机电一体化的课程研究已成为世界各国争相研究的技术内容。

1机电一体化技术的特点

机电一体化作为一门综合型的技术科学，它综合了电子技术、计算机科学和机械技术相关方面的内容，使整个工业技术水平和相关生产产品更加系统性、科学性和完整性。在整个工业操作系统中，各个组成部分相互配合，协同工作，并且各项工作内容互相补充，使工业技术的发展不断向着科学化、高效化的方向发展。机电一体化在现代工业中的得到普遍应用，其科学的技术特点主要体现在几个方面：（1）机电一体化具有体积小，重量轻的特点。机电一体化融入了大量的新型技术产品，随着新型半导体和集成电路技术的研究进展以及液晶显示在机电一体化中的应用使得机电一体化体系中的控制和测量系统的重量和体积都大为减小。（2）机电一体化使整个生产作业过程的生产速度加快，精度变高。随着工业生产集成电路的不断优化改造，使得整个工业系统的各个操作步骤速度不断提升并且精度变高。（3）拥有高度的集成控制系统。机电一体化往往可以通过改变计算机上的运行条件就可以改变操作流程的运动状况，具有安全性高和操作简单的特点。

2对机电一体化技术发展概况的探讨

机电一体化自产生以来经历了较长期的应用研究和发展历程。我国机械制造业等相关工业在出现机电一体化技术之前，世界各国已开始从事大量有关对机械技术设计和自动化控制功能设计的研究，并且相关研究工作者为了配合工业较高的生产技术要求已经研究和开发了较多的机电一体化系列产品，随着科技的进一步发展，机电一体化概念最早由七十年代日本人长期的研究和实践工作总结出了机电一体化这一概念，并且机电一体化在以后的应用研究中得到不断完善。在后来的十到二十年内,随着信息技术的研究进展使电子计算机的性能逐步提高,电子信息技术被越来越多的机电一体化企业所采用来开展机电一体化产品,当时开展的典型的机电一体化产品像数控机床和汽车的电子控制系统等。而随着科学对更大规模集成电路和微型电子技术的研究和投入使用，使机电一体化的机械电子结合形式更加方便灵活、组成内容更加全面具体而机电一体化的应用也变得更加广泛。

3关于技术一体化技术的在未来几年的发展趋势

机电一体化是机械、控制、计算机等多学科的交叉融合,在当前很多工业生产中都离不开机电一体化的技术支持，相信在未来的工业发展中，机电一体化将会发挥着更重要的作用。当前，机电一体化的发展依托于相关科学技术的进步与发展,其在未来的主要研究和发展方向为数字化、智能化、网络化、人性化、微型化、集成化和绿色化等。

3. 1 数字化

由于微控制器和接口技术的研究进展，使其成为了机电一体化产品数字化的条件基础，又由于计算机信息网络的迅速发展,为机电一体化的数字化发展提供了前进的方向,如机电一体化的虚拟设计和计算机集成制造等。向着技术数字化发展要求机电一体化产品的操作系统软件具有较高的可靠性、通用性、易操作性、自身良好的诊断能力等。而机电一体化数字化的实现将更有利于工业生产流程的远程控制操作、系统自身诊断和修复功能。

3.2 智能化

随着技术设备的先进化和科技化，机电一体化处理器速度已经飞速提高和电子计算机变得更加高性能化，智能化是科学技术发展的核心以及工业发展的必然要求。因此为向机电一体化系统中嵌入智能控制算法，相关专家做了一系列智能产品的研究并将其投入到机电一体化行业中来，电子技术为智能化创造了条件，加上传感器系统的高度集成化的技术进步，更加有力地推动了我国机电一体化产品向智能化方向发展，使机电一体化具有一定程度的判断推理和自主决策能力。

3.3.网络化

随着当代计算机网络的快速发展,计算机网络带来的各种远程控制技术和监视技术也随之而来。而机电一体化产品作为远程控制系统的设备基础,可实现局域网技术等使电器网络化可行,网络技术可把各种用途的设备通过网络集成实现集中操作控制 ,让人们更加方便快捷的实现各种技术设备的综合运用。

3.4微型化

微电子技术的快速发展带动了微型机电系统的发展，由于体积庞大和重量大的设备已不能满足生产工作的需要，所以追求高新技术的微型化成为机电一体化发展的必然要求。微型机电一体化产品体积小、耗能少而且运动灵活，在许多高新技术产业都有着强大的优势。它可以完成很多工作任务较难的工作，为当代的技术工业化发展带来的巨大优势。

机电一体化除了以上几方面的发展方向，仍向着模块化、人性化的方向发展，使机电一体化技术以符合人的意志进行工作，这些发展内容为机电一体化的科技化发展提供了新的发展方向和发展目标。相信未来的机电一体化事业将会是先进科学技术发展下的优秀结晶成果。

结语

机电一体化在当代制造行业中的应用研究和发展加快了工业的先进化和科技化技术水平。机电一体化作为当代相关制造行业的重要核心技术，技术上的改革和各个组成部分的技术支持是实现更大发展的基础，随着机械技术、计算机技术和自动化技术的进一步发展，拥有更完整、更科学的系统体系已成为机电一体化未来发展的重要目标。在机械技术中我们要合理使用电子信息技术，使整个工业流程的运行和相关企业的产品性状都有较大的良性改变，让产品拥有更高的功能特性和附加价值，为社会各个领域带来更大的经济效益。

参考文献

[1]裘加杰. 机电一体化的未来发展趋势探微. 大众科学，2007

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一、技术基础的共同点

机电一体化技术系统一般由机械本体、传感检测、执行机构、控制及信息处理、动力系统等五部分组成。而电梯可以分为系统即曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。两者的相关技术基础是相同的，有机械技术、传感技术、接口技术、伺服驱动技术及信息处理技术和自动控制技术。因此，电梯作为《机电一体化技术》一体化教学项目有着共同的技术基础。

二、教学侧重的不同点

《机电一体化技术》课程作为机电类专业学生的专业课程在各大本专科院校均有开设。是本科机械设计制造及其自动化、高职机电一体化专业的必修课程，开设范围广。课程旨在让学生了解相关技术的基础上学习系统论、信息论和控制论三大理论体系，掌握机电一体化产品的系统设计能力和系统分析的能力。然而，从解决电梯人才缺口而对电梯的学习的教学计划来看，我们需要让学生了解电梯的结构与各大功能系统的同时，还要掌握电梯日常运行的维护和管理的相关知识。为此，在侧重点上有所不同，为此对于课程的设置上带来了一定的困难，所以要有所取舍。

三、解决方案的探讨

首先，技术对应。现行的专业教材上多用CNC机床（计算机数控机床）作为教学的案例，其优点在于CNC机床是典型的机电一体化产品。满足《机电一体化技术》中所提及的技术基础及功能要素。从技术基础来看，《机电一体化技术》所讨论的技术基础在电梯这个典型的机电一体化设备上都能找到。在这一点上为电梯作为机电一体化技术的教学内容提供了可能。对此，可以将电梯的各大系统和机电一体化技术的组成系统根据技术基础的一致性做一一对应的融合。此外，完整课程体系。介于课程重点在于机电一体化技术，所以课程上必定有一个关于《机电一体化技术》的完整课程体系。课程定位为让学生掌握电梯这种典型的机电一体化产品的系统设计能力和系统分析的能力，通过理论的学习和电梯的动手拆装，让学生通过本课程的学习后达到举一反三的效果。同时尽量加入电梯日常运行的维护和管理的相关知识。

四、课程优点

该种课程的优点有三方面。首先，让更多机电类专业的学生通过学习《机电一体化技术》课程的时候了解电梯，吸引更多优秀的人才继续学习进入电梯这个行业，解决电梯行业人员缺口的问题。其次，将学生熟悉的电梯设备作为教学案例给学生讲述机电一体化技术，能更好地增强学生的学习兴趣。最后，通过电梯各大系统理论知识的拆分和系统技术的学习，学生可以将理论的知识通过对电梯动手的组装和维修得到强化。让学生在学中做、做中学，两门课程最后融合成一门课程，增加了知识的内容，却减少了学习的时间和难度。

五、推广难点

从技术理论上看，电梯和机电一体化技术的技术基础是相通的，但是电梯作为《机电一体化技术》的教学项目在各大高校开展起来还有一定的难度。主要有师资和教学设备两个方面的问题。一方面高校专业教师大多没有电梯行业工作的经验，缺乏专业的团队针对性的进行课程的开发，完整课程开发的难度较大。另外一方面，鉴于电梯行业属于高危行业，普通电梯不太适合教学的使用。为了适应教学的需要，需要建设专业的电梯教学设备，这些技术上和经济上的困难是电梯作为机电一体化教学项目推广困难的关键因素。

六、总结

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【关键词】机电一体化；创新；发展

一、机电一体化的发展过程

机电一体化于1969年首次提出，它是机械学与机械结构学的总称。二十世纪七十年代是传统机电一体化阶段，在这一阶段，机电一体化是由机械学和电子学组合而成，主要用于自动售货机、自动门以及自动对焦的照相机、摄影机等自动化产品的需求。二十世纪八十年代进入电脑控制机电一体化阶段，为了适应产品多样化的需求，满足降低生产的成本、提高生产效率以及减少劳动力的需求，企业开始大量地研发机器人、电脑整合制造等与自动化生产相关的技术。在这一时期，电脑在其中扮演着非常重要的角色。到二十世纪九十年代，网络传输技术、卫星定位系统以及无线与无线通讯技术也应用于机电一体化系统中。进入二十一世纪，机电一体化进入多元化的发展阶段，又引入了光电技术、微机电系统技术等与生物相关的生物机电工程技术。

二、国外机电一体化的发展现状

﹙1﹚制造技术的先进

总体来说，国外的机电一体化技术一直处于比较领先的地位。具体来看，先进的机电一体化技术就是综合对传统的机电一体化过程中的信息、能源等材料以及各种管理技术进行不断的总结和吸纳，使之综合地运用到机电一体化产品的研发与制造过程中去，逐渐形成更加清洁、高效、低耗的机电一体化的产品的生产过程。从而使得制造技术更加完善、更加先进。

﹙2﹚传感器与自动化仪表技术

随着现代科技的不断发展，机电一体化也得到了快速的发展，这也使得仪器、仪表技术发展得更为迅速。随着微处理器在仪表中的运用，提高了仪表的可视度、可靠性以及可操作性。不仅使仪表的体积和重量得到了缩减，更使得其大大地降低了结构的设计难度，更为重要的是降低了机电一体化产品的制作成本。因此，以微处理器为核心的各种各样的仪器、仪表以及传感器在市场上得到了广泛的销售。例如，集成光学传感器、生物传感器、化学场效应晶体管等多种多样的产品。在新时期，传感器的发展也渐渐向小型化、智能化方向靠拢。

﹙3﹚机器人技术的智能化发展

机器人具体来说就是具有人的思维、情感及决策的高级的智能的机器。从人类发明机器人开始，该技术就以飞快的速度发展。在新时期，机器人的研究向家庭化方向发展，许多机器人已经走进工厂，走入普通的家庭中。

三、机电一体化产品的创新及发展趋势

首先，随着时代的发展，未来机电一体化技术将会得到更为广泛的运用。机电一体化的产品也更加多样化，小至数字光碟大至高速列车，都是机电一体化技术的运用与开发的产品。而在当今的用户至上的市场中，客户是企业经营的核心，只有不断地研发出新的能满足客户日益增长的需求的产品，才能在激励的企业竞争中始终立于不败之地。因此，机电一体化的相关研究人员要时时地了解市场的需求，根据市场的需要对产品的功能、结构、材料及外形进行创新与调整，使之适合市场的需要。只有这样，才能促进机电一体化的不断发展。

﹙1﹚产品外形的创新

人们对一件产品的认识和了解首先是从它的外观开始的，只有特别的、令人赏心悦目的外观才能抓住客户的眼球，吸引客户的注意力，给人留下深刻的印象。因此，对机电一体化产品外形的设计要进行创新，在注重产品外观的同时，也要使产品的外观与功能相融合，使产品与其周边的设备与接口相适应。

﹙2﹚产品功能的创新

功能作为机电一体化产品的重要内容，也是机电一体化产品在市场竞争中最重要的因素。机电一体化产品的功能创新主要包括两方面的内容：一是在已有的机电一体化产品的基础上，根据客户的需求对其功能进行改进与完善，使之符合客户要求；二是指企业不是根据客户的需求而进行创新，而是依据市场的发展进行自主的创新，创造具有新功能的产品，引领市场的发展。当然，由于第一种创新是在原有的基础上进行的创新与改造，因此，其所需的人力物力及资金也相对较少，并且投入市场的风险较小。而第二种则需要一定的资金技术及时间的投入，并且当新的产品投入市场时还存在着较大的风险。但是，创新是推动企业发展的动力，只有不断地研发出新功能的产品，才能占据更大的市场份额，在众多企业的竞争中独占鳌头。

﹙3﹚产品材料的创新

对机电一体化产品的创新，材料的创新也是其创新的重要环节。机电一体化产品对材料的创新也包括两个方面：其一是指研发出新机电一体化产品的材料，例如，研发合金材料、纳米材料等新的材料用于机电一体化产品的运用；其二是在机电一体化产品的研制过程中逐步地采用质量轻、体积小、强度大以及耐高温、耐磨的材料，使机电一体化产品更符合人们的需求。

﹙4﹚产品控制功能的创新

机电一体化产品控制功能决定着产品性能的好坏 。随着当今科技水平的迅速发展，微电子技术也在飞速地发展。如今，多功能的高速微处理器在市场中不断出现。从而推动了在机电一体化产品中自适应控制、神经网络控制等现代的控制技术得以实现。但是，就目前来说，大多数机电一体化产品还只具备低级智能，因此，对于具有控制功能、状态监视及故障自诊断等功能的产品的研究具有很高的发展需求与前途。如果企业能够出奇制胜，研发出新的控制功能的产品，必然会赢得市场的竞争力，促进机电一体化的不断创新。

﹙5﹚产品结构的创新

另外，对于产品结构的创新也是机电一体化产品创新的一个重要的方面。对于机电一体化产品来说，无论是对产品进行再改进，还是对产品进行创新设计，对产品结构的创新都是极其重要的一部分。具体包括动力结构、机械结构、传动结构以及周边的接口等结构的创新。

四、机电一体化产品的发展方向

机电一体化不是一门单独的学科，它集计算机、电子等学科于一体，因此，随着计算机、电子等技术不断地向快速化、智能化和微型化飞速发展，在未来阶段，机电一体化产品主要朝智能化、小型化、网络化等方向发展。

另外，机电一体化作为一门新兴的领域，涉猎研究的人员还比较少。机电一体化人才的欠缺是当前的一个严重的问题。因此，大力地推进机电一体化的发展，完善建立相关专业及培养机构，培养出更多机电一体化人才，是当前的主要任务及目标。例如，在各高校中设立相关的专业，国家加强对该专业的扶持；鼓励相关专业培训机构的发展等，吸引更多的学生学习机电一体化专业内容。只有这样，才能尽快地培养出高素质的机电一体化人才。促进我国机电一体化向前发展。

总结

机电一体化作为与我们生活息息相关的内容，要不断地进行创新才能适应发展的需要。在机电一体化的创新过程中，要在掌握已有的技术的基础上着眼于为来，了解市场需求，创造出更多满足未来需求的产品，在激烈的市场竞争中利于不败之地。

参考文献

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【关键词】机电一体化；发展现状；发展趋势

中图分类号：F407文献标识码： A

一、前言

随着我国科技的不断进步与发展，机电一体化技术越来越受到企业及科研人员的重视，本文就该部分内容进行了探讨。

二、机电一体化的内容

1.机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。

2.机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。

3.机电一体化工程(机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。

4.机电一体化思想体现了“系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。

20世纪80年代中期以来,计算机特别是微型计算机已日益广泛应用于机械产品和生产过程的控制,使机、电有机地结合,发展成机电一体化技术。机电一体化技术的应用,给机械行业带来了显著的效益,提高了生产率,提高了产品的性能和质量,降低了原材料消耗,节约了能源,减轻了操作工人的劳动强度,增强了企业在市场中的竞争力。“机电一体化”是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术相结合的综合性高新技术,是机械技术与微电子技术的有机结合。

三、机电一体化技术设计原理

从方法学的观点出发,机电一体化技术应遵循以下设计原理：

1.整体最优化原理

机电一体化技术要求从系统的观点出发,综合机械技术和信息技术,实现整体最优化。其实,“最优化原理”是人类进行科学技术活动的基本思想动力。“精益求精”是这一思想的生动描述。人们为达到一定的目标,采用直接或间接的方法求得达到该目标的最佳途径。这里强调“整体最优化”,正是运筹学思想在机电一体化技术中的体现。

2.智能化原理

这是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一,也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。关于“智能”的定义。目前尚无确切和统一的说法。但是,它首先是对人类行为的描述。“智能”主要概括出人类有以下能力:感知能力;记忆能力;思维能力―包括形成概念的能力、判断能力、推理能力。

我们这里所说的“智能化”。是对机器行为的描述,是“仿人智能”,或者称之为“人工智能”(artificialintelligence)。具体地说,智能化就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,模拟人类智能,以求得到更高的控制目标。

3.仿生原理

如果说智能化是“仿人智能”,那么“仿生”便是对所有生物行为的模仿。生物世界是亿万年生物进化的结果,是“适者生存”这条自然规律“精雕细刻”的结果,是人类的学习宝库。现代信息技术和机械技术使这一“模仿”比较容易,成为可能。

4.柔性化原理

也可称之为“软化原理”。由于使用了微电子技术,可以而且应当尽量用软件功能代替硬件功能。因为“软化”可以使机械系统近乎完全“贴近”实际工况的需要,极大地提高产品的性能。例如,加工中心机床、电梯的“加减速无感控制”、汽车发动机的电喷技术、汽车的防抱死装置… ,都广泛地采用了软件控制原理。

四、机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中,自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的,因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下,接收指令,进行能量转换,从而得到目标输出。对于精密传动来说,需要在执行元件输出终端进行传动测量,如测量其位置、速度、加速度,同时将所测得的数据反馈给电子控制装置,让其进行比较,进行误差修正控制,最终实现精密传动。

当有多个执行元件,其输出动作规律各不相同时,一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式,另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系,可以让它们单独来工作,也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。若工作联动内容经常变化,就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件,将联动输出写入软件当中,让其直接转化为控制程序,这样就能灵活地应对动作输出的需求。

五、机电一体化的发展趋势

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, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。进入 21 世纪,在机电一体化技术的发展方向中,最主要的是:智能化、数字化、网络化、微型化、绿色化,下文对此略加探讨:

1.智能化

智能化是 21 世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。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,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

2.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。

3.网络化

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、教育义举人么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。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是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliancesystem, CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此, 机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

六、结束语

只有加强对机电一体化技术发展的研究，才能使机电一体化技术的应用越来越广泛，是非常具有现实意义的研究。

参考文献：

[1] 彭海辉.机电一体化技术的发展及应用[J].工程技术.2013（3）:166-168.

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[关键词]机电一体化；应用；发展

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0376-01

前言

机电一体化技术是近年来逐渐发展起来的一门技术，也是我国科学技术水平提高的重要表现，机电一体化技术在各个领域都有所应用，尤其是在机械工程领域上的应用更是广泛，使得工业生产由机械电气化逐渐变为机电一体化，取得了显著的进步。基于机电一体化技术在机械工程领域中的应用，使得机械工程无论是从技术上，还是从产品的结构和性能上来讲，都是有质的突变的。现如今机电一体化技术在各个国家都受到了很高的重视，在我国更是如此，现今人们已经发现了机电一体化技术的的重要作用，对人们的日常生活、众多领域的发展、乃至国家经济的发展和军事的发展都有一定的影响。为此本文针对当前机电一体化技术在机械工程上的应用情况进行了简单的介绍，对其发展趋势进行展望，希望能够使机电一体化技术在机械工程上能够被更好地应用，进而促进我国经济的发展和综合实力的增强。

1.应用背景知识介绍

1.1 机电一体化的定义

机电一体化技术主要就是采用电子控制系统将机械与电气一体化相结合，这一技术具有很多显著的优点，在机械工程领域中被广泛的应用，并且具有很好的发展趋势。相关人员一直在努力研究这一技术，希望能够将机电一体化技术更好地应用到机械工程领域中，为其发展带来一定的帮助。但是这一研究内容开展的前提条件是必须对机电一体化技术有明确的了解，这样才能够更好地开展相应的研究工作。首先就需要对机电一体化的应用背景知识进行简单的介绍，机电一体化具有明确的定义，就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，机电一体化技术就是将这一系统使用到某些领域的方法。机电一体化技术之所以取得显著的进步，在机械工程领域中被广泛应用与这一技术的本质是具有紧密的联系的。机电一体化技术并不是一项单一的技术，而是由机械技术、信息技术以及电子技术等多项技术结合到一起的复合型技术，具有很强的功能，在各个领域中都能够被应用。

1.2 机电一体化的特点

机电一体化还具有其显著的特点，那就是这是一项综合的技术，包括机械技术、电子技术、信息技术、软件编程技术等多项非常重要的技术，而且这些技术在相互配合发挥作用时也是具有其明显的优势的。一般某一项技术在被应用时都是结合实际的情况发挥单一的作用，而机电一体化技术则会根据想要到达的不同的完成目标而对系统进行优化，其中所包含的各项技术会相互配合完成指定的工作，不需要很多的技术分别工作就能够完成不同产品的生产工作。机电一体化技术的这一特点使其不断处于发展状态中，并且在机械工程领域的应用过程中也是明显体现出了优势，具有多功能、高质量、低能耗等一系列的优点，具有很高的应用价值，在机械工程领域中自然得到了很高的重视。

1.3 机电一体化技术在机械工程上的应用

之前一直在介绍机电一体化技术的定义和所具备的特点和优势，在机械工程上被广泛的应用，为这一领域的发展也带来了很大的帮助，为此需要对机电一体化技术在机械工程上的应用情况进行具体的价绍，这样能够更加清晰地体现出机电一体化技术的研究与使用的价值。首先，机械工程的工作状态是非常复杂的，组成结构较多，任何一个环节出现问题都会对整个工程的质量造成严重的影响，而且对其进行维修也需要大量的费用，会增加成本，而机电一体化技术能够运用到电子监控中，及时发现所存在的一些问题，并且对其进行解决，为工程质量的保障提供了巨大的帮助，也能为其减少很大一部分维修的费用，这是其应用的方面之一。除此之外，机电一体化技术还能够用于电子节能控制器的研究中，将利用机电一体化技术研制出的点子节能控制器用于机械工程中，能够发挥节能的作用，既节约了资源，减少了机器的磨损状况，同时还能够提高工作效率，具有非常重要的意义。除了这些以外，机电一体化技术还能够被应用到机械工程上的很多方面中，为机械工程的发展带来帮助。

2.机电一体化在机械工程上的发展趋势

2.1 发展的微机化

了解了机电一体化技术的基本内容和在机械工程上的应用情况，可以知道机电一体化技术是具有很高的研究价值和使用价值的，在机械工程上也具有很好的发展趋势，所以需要了解这些趋势，对机电一体化技术在机械工程领域上被更好地应用具有很大的帮助。机电一体化具有一个非常明显的发展趋势，那就是微机化，将微机械技术、微电子技术和软件技术相互结合，微机化的机电一体化技术所生产出的产品体积小，使用起来比较灵活，能够被应用到更多的领域中去，而且所需要的能量也是相对较少的，具有节能高效的作用。

2.2 发展的绿色化

绿色发展是如今很多领域发展过程中都在倡导的主题，也是社会发展的需求，经济的发展使得人们的生活水平得以提高，导致与此同时环境却遭到了严重的破坏，在这一时展的大背景下，机电一体化的产品必须具有绿色化的特点，这是其主要的发展趋势。机电一体化产品的绿色化指的就是产品的生产过程中对环境不造成污染，资源不造成浪费，当产品使用过后能够进行回收处理，最大限度地节省资源、保护环境。这也是国家目前所倡导的，机电一体化技术在机械工程中的应用也非常符合我国的国情以及国家相关政策的倡导，所以具有很好的发展趋势。

2.3 发展的智能化

机电一体化技术与其他机械方面的技术相比有一个非常大的差别，也是其具有的独特的优势，那就是具有智能化的特点。机电一体化技术所生产出的产品能够模拟人类智能，基础是控制系统，还能够辅以心理学、生理学等多方面人的特点，模拟人的思想和做事的方法，生产出智能产品，代替人去完成一系列的工作，最终实现机器代替人完成劳动生产活动的任务。这是机电一体化在机械工程中的一个发展趋势，也是相关研究人员一直在努力研究的一项内容，通过国内外机电一体化技术在机械工程中的应用情况可以推测出这一发展趋势是非常有可能得以实现的。

3.结语

通过本文的简单介绍，可以对机电一体化这一现如今受到广泛使用的技术有一个大致的了解，这一技术是众多科学技术共同发展所取得的成果，在机械工程中具有非常重要的作用。本文对机电一体化技术在机械工程中的应用情况以及发展趋势都进行了相应的介绍，机械工程领域的发展离不开机电一体化技术，所以要清楚其发展趋势，对这一技术在机械工程中的应用进行优化，促进机械工程的快速发展，同时对我国的经济发展和技术水平的提高都具有非常显著的帮助。

参考文献

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机电一体化专业人才的培养目标是培养具有扎实的机电技术专业知识，具有较强实践能力，能在生产一线从事机电一体化设备的操作与使用、安装与调试、维修与技术改造，简单机电技术的应用开发，能进行车间生产组织与管理工作，以及从事机电产品的营销与技术服务等工作的高等技术应用性人才。本文根据机电一体化专业培养目标及就业岗位，确定本课程的教学目标。“机电一体化技术”课程的新的教学目标是使学生掌握机电一体化系统的组成，熟悉相关技术在机电一体化系统中的应用，提高学生对专业知识的综合运用能力，以及进一步了解本专业发展方向和提高本专业技能所需要知识，使之成为具有较强的机电一体化专业知识的专门人才。

教学内容改革

课程内容体系改革是课程建设的灵魂[2]，机电一体化技术已不再是过去的机械技术、电气技术等的简单组合，而是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体[3]。“机电一体化技术”课程内容多，这就要求教师根据本专业培养目标对该课程的要求，合理对内容进行取舍，在有限的课时内应充分发挥自己所长，选取最能贴近学生实际、学生最关心、最感兴趣的内容进行教学，也可根据知识点，拓展教材的外延，在深度、广度上进行突破。作为机电类专业，其教学内容应以能力为主线。被窝呢根据课程的新的教学目标对“机电一体化技术”课程内容进行适当的增减。“机电一体化技术”教学应突出实用性，对课程中难以理解的微观理论和公式，不必作数学推导，不必追究来龙去脉，只对其进行物理概念分析和比较，以加深印象，着重于应用，如机电一体化机械系统设计理论中的机械系统性能分析及其影响、机电一体化检测系统中位移、速度、加速度及力和扭矩检测的相关理论及公式、计算机控制及其接口技术中工业控制计算机的基本结构与特点、伺服控制系统中电动机的工作原理及机械特性等内容可以删除。增加应用方面的内容，如加强机电一体化中的软件技术，机电控制系统设计及应用的分析，并在实践中反复训练一些重要内容。

此外，还需增强操作技能的训练。高职毕业生将在生产一线就职，要求具有较强的实际动手能力。在“机电一体化技术”课程的教学中，这个能力就体现在硬件设计，再利用电子器件连接电路，最后编制控制程序，实现机电一体化控制系统。要达到上述要求，必须有充分的实践时间和手段，为此，在“机电一体化技术”教学安排中，实践教学时间必须增加。只有经过多次实践，学生在机械本体设计、控制系统设计、电路联接、系统调试等方面得到系统训练，才能提高学生机电一体化技术水平，实现知识向能力转化。学生经过完成真实项目，切身感受到所学知识对指导实践的重要作用，同时也了解了就业岗位对专业知识和技能的要求，从而明确了学习目的。

教学方法与手段改革

“机电一体化技术”课程目前的教与学方式，还是以被动接受式为主要特征，仍然是以教师为中心，学生缺乏自主探究和合作学习的机会，往往是课堂上讲理论，课后做作业，理论的课时占了绝大部分，给学生动手学习的时间较少，这样严重影响到学生的实际动手能力。针对新的课程教学目标，进一步进行教学手段、教学方法的改革，以保证教学质量，提高教学效果。由于“机电一体化技术”实践性较强，绝大多数课题都可在实训室进行，老师边讲，学生边操作，实现一体化教学。理论与实训相交互，这样才能使学生牢牢地掌握知识。

“机电一体化技术”课程教学应注重过程，通过教学活动，使学生体会学习中的乐趣，增强学生学习的主动性，合作学习给学生提供了一个合作、交往的平台[4]，在此基础上开展小组讨论、协商，以进一步完善和深化实训项目。教师在组织学生进行“机电一体化技术”课程合作学习的过程中必须提出具有合作意义的问题，进行有目的的合作，有结果的合作，而不应放任自流，让学生自学，更不是让学生坐在一起不着主题的漫谈，或是只是沿着教师的思路学习，并没有独立思考问题。合作学习是提高学生交往技能的最佳方式，在合作中学生可以互相学习、共同进步；能够取长补短，发挥每个学生的特长；学会与人交往；培养学生团队协作精神。通过自主合作学习，培养了学生对文献资料的检索、获取信息、处理归纳信息的能力。

课程评价体系改革

评价体系要重视发展，重综合评价，实现评价方法的多样化。“机电一体化技术”课程评价，结合工作结合模式，采用与素质教育相适应的综合性、多样化的评价体系[5]。课程重视过程性评价，建立了基于工作过程的学生学习成绩及职业能力评价体系，综合评定学生的学习成果及职业能力，有效促进学生的学习、技能训练和教学内容及方法的改进。评价体系如表1所示(评价体系其中之一)，包括专业技能、学习态度、工作作风和职业道德、自学能力、交流及与人合作能力等方面，采用学生自评、小组互评、教师评定以及企业评定等方法，按不同权重进行量化，得到综合评定成绩。

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关键词：机电一体化技术；控制理论；信息技术；计算机技术

1机电一体化的内容与核心技术

1.1机电一体化技术的基本内容系统工程是该技术的主要工作方式，此外，该技术的应用还包含了电子、机械等各个领域的技术，并将这些方面的知识、技术进行了有机结合，从而优化了产品制造和系统间的配置。同时，还促进了产品满足现实中的需求。就目前而言，使用一体化技术时一定要将与其有关的建设工作做好，特别是各种技术的创新、原理等，以生产出质量更好的新产品，因此，该技术本质上是相关技术整合后的结果。1.2机电一体化的核心技术1.2.1自动控制技术该技术是所有技术中最为复杂的一项，因为该技术涵盖的面积非常广，内容五花八门，基于控制理论的知识对一体化系统进行设计，再进行模拟检测和现场测试。在其能控制的区域中，该技术所包含的内容非常多，主要有自适应、速度、精度定位等控制技术。1.2.2系统技术系统技术指的是一体化中包含的所有组织、概念等的总称，它是一个基于整体角度的技术，将整体分割成多个互相联系的功能模块，从而将其与接口技术统一起来，并进行有效的管理，达到将系统连接起来的目的。1.2.3计算机、信息技术信息技术、计算机技术这两种技术的结合运用是对信息进行互换、储存、读取、运算以及进行相应判断的过程，该过程包含的内容分极其丰富，主要有专家系统、人工智能、决算等。1.2.4机械技术该技术是实现机电一体化的基本技术，机械技术具有高、新的特点。该项技术应用的关键点在于怎样将其融入到一体化技术中，并利用它自身的特点更新、处理产品，对产品的性能、结构、材料进行改善，进而大大改观产品的准确度、性能。

2机电一体化技术的发展趋势

在20世纪90年代后期，很多发达国家引领一体化技术向着智能化方向发展。形成这种趋势的原因有3个：①通信、光学等技术广泛应用到了一体化技术中。此外，微细加工这一精密技术也逐渐引进其中，形成了微机电、光机电等一体化的分支技术；②相关人员对一体化这一学科的体系、发展方向进行了深入探讨，比如集成方法、建模的设计与分析等；③光纤、神经网络、人工智能等技术的快速发展，为一体化技术、产业化发展起到了巨大的推动作用。未来机电一体化技术的发展趋势分为以下5方面。2.1绿色化随着人们环保意识的逐渐增强、绿色发展概念的普及，机电一体化技术也要向着绿色化方向发展。该技术的绿色发展指的是其应用不会污染环境，可降低材料的使用成本，并能实现回收再利用。比如，通过将废物产生量、材料使用量、产品设计三者之间的关系进行量化，从而分析一体化产品制造过程是否对环境造成了污染；对一体化产品设计、制造中的每一阶段进行改进，争取通过废弃材料来加工生产，产品报废之后还可以回收再利用。2.2模块化随着产品精细程度、成熟程度的提高，产品制造过程中的分工会越来越细化，且所有的细化分工应参考一样的标准。因此，就形成了模块结构。机电一体化也逐渐向着模块化的方向发展。比如，研发集实时测距、动态捕捉、图像采集与校对、数据监测等于一体的电机控制模块，研发集节能、变频、减速于一体的电机驱动模块。在此情况下，便能在产品设计环节直接使用所建立的模块，大大加快了产品研发的速度。2.3微型化机电一体化向着微型化发展是必然趋势，这是因为微型化发展可以对微电子、软件、微机械等技术进行有机融合，并具有使用灵活、消耗能量低、体积小等优点，发展前景良好。2.4系统化系统化的发展趋势主要体现在2个方面：①逐渐引进多系统、远程通信的局域网，大幅提升通信能力；②逐渐使用模块化、开放式的结构，能随意分割和组合，灵活多变，比如，当前正在对智能机器人进行生物系统化的研发。2.5智能化在当前信息时代的大背景下，控制理论的逐渐应用、传感系统的快速发展、计算机运行速度的不断加快均推动着机电一体化技术向着智能化的方向发展。比如，现阶段有的机器人能模仿人类的思维或动作，在工业生产、家庭生活中已经被运用。

3机电一体化技术的发展思考

要想推动机电一体化技术的发展，应做好以下5方面的工作。3.1优化发展环境要想优化该技术的发展环境，应确保人们可以正确认识该技术的发展，并引起高度重视，从而为一体化技术的发展创造一个良好的环境，争取获得政策、技术上的大力支持。同时，应为研发人员提供充分的保障，调动他们的积极性，争取为机电一体化的发展作出更多的努力。3.2做好相关管理工作充分发挥相关协会的作用，做好相应的管理工作。在机电一体化进程中，应按照国家的相关规定，并以国家政策为原则来发展，这有利于机电一体化的突破发展。3.3统筹发展在机电一体化的发展中，一定要对各个环节、各个方面进行统筹，促进它们之间的协调发展。所以，应进行深入调查，对一体化技术进行科学的分析和统筹，为一体化技术的整体发展提供可以参考的依据，从而促进一体化技术的发展。3.4拥有自主知识产权该技术应用中的所有装置设备应有自己的知识产权，以提高一体化产品的供求比例，防止供求关系紊乱。3.5增加产品的通信功能只有确保产品具有通信功能，才能使其更加时适应自动化的需求。

4结束语

随着科技的不断发展，机电一体化技术也将更加成熟，大众视野中的一体化产品也会逐渐增多，其使用会越来越广泛。在今后的发展中，机电一体化技术将向着智能化、微型化、系统化、模块化、绿色化的方向发展，它的作用会越来越大，为进一步提高生产效率、推动社会的发展作出更大的贡献。

参考文献

［1］郑峰.关于机电一体化技术的应用与思考［J］.科技展望，2015（29）.

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【关键词】机电一体化技术；教学模式；改革

目前，制造业的自动化水平越来越高，其中包括的机电一体化技术占有十分重要的地位。就机电一体化技术而言，其包括了计算机信息技术以及传感检测技术等多项技术。在目前高校机电一体化技术的实际教学中，普遍存在某些方面的问题，包括未注重理论与实践的结合以及理论知识缺乏实用性等。对此，有必要对现行的机电一体化技术教学模式进行改革，提高教学的针对性与实效性，更好地培养学生实践操作能力，输出更多、更优质的机电一体化技术应用型人才。

一、课程理论教学的改革

（1）对教学内容进行合理取舍。目前，高等院校的机电一体化技术教学过程中，学生学习的积极性不高，并且对有关基础课程缺乏有效的掌握，进而导致该课程的学习成绩不理想。因此，教师首先应根据学生的具体情况合理地选择教学内容，要求教学内容数量适当。例如在机械传动技术教学过程中，因为学生不具备系统建模所需的积分变换方面的数学知识，并且学生工作主要从事的工作为机械操作方面，所以可以忽略机械传动系统的数学建模，将机械传动系统的特性和常见机械传动的故障分析处理方法作为讲解的重点。其次，教师应确保选择的课程内容能让大多数学生所接受，从而兼顾成绩较好的学生以及成绩较差的学生。

（2）对先进教学手段进行利用，提升教学效果。机电一体化技术课程教学，可采用多媒体教学，向学生展示学生未曾见过的数控机床、机器人以及加工中心等，并且使其了解这些自动化设备和生产线的内部构造，从而明确机电一体化技术的工作原理。多媒体具有直观性、形象性的特点，可将自动化设备以图片、动画、文字以及视频等形式展现给学生，激发学生学习的兴趣，提升教学的实际效果。

（3）注重知识与能力的结合，促进学生能力的提升。在机电一体化课程教学中，教师不仅要进行基础知识的讲解，也要讲解各知识体系之间的关联，以及知识体系的应用与机电一体化系统的分析等，从而使学生能够运用所学知识解决问题。并且，理论水平的提高与能力水平的提高两者之间应当同步进行。

（4）理论教学结合实践教学，避免两者脱离。首先，采用启发式教学模式，在教师的引导下使学生掌握好理论，在理论的主导下，结合实际进行基本知识原理的深入讲解，在课程教学过程中充分体现理论知识传授的实用性以及针对性。例如在传感检测技术讲解过程中，联系工业机器人和数控机床这两种机电一体化系统的典型而进行。通常，这两种系统采用的传感器教材中均没有相关介绍，因此不需要进行无关传感器的深入讲解。其次，提倡行动导向教学法的运用，使学生能够更好地运用知识，凭借实验、实习以及参观等各种教学实践的开展，帮助学生掌握理论付诸实践的方法。最后，教学过程中开展一定的实践教学活动，例如引入电子电气技术、PLC技术、传动技术以及传感器技术等于一体的机电一体化综合教学培训系统。学生通过该系统一方面进行章节知识的学习与实践，另一方面可得到机电一体化系统的综合训练。对学生的实践意识、实践能力、创新意识以及创新能力进行培养与提高，促使学生可在实践中找出问题，并使问题得到有效解决。

二、课程实践教学的改革简析

实践教学关系到学生技术应用能力的形成，该环节同样十分重要，是机电一体化技术教学中不可忽视的教学内容。在实践教学过程中，教师应根据学校提供的实践教学环境，始终以机电一体化专业的教学大纲为中心，进行与本专业培养目标密切相关的综合性实验课的开设，从而使预期的目标得以达成。例如，进行实践教学体系的建立，该体系注重学生机电一体化设备维修能力的培养，也就是基本技能训练专项技能训练综合技术应用能力训练。主要在学校完成学生基本技能的训练以及专项技能的训练，并且以专项技能训练为重点，主要包括数控实训以及金工实习等。与此同时，学生需要接受钳工、电工以及机加工等基本技能的训练和铣、线切割的编程与操作、数控车等职业基本素质的训练。除此之外，在学校与企业的合作下进行学生综合技术应用能力的训练。

三、结语

总之，随着自动化制造的发展，企业对机电一体化专业学生的要求也更高。对此，高等院校需要注重机电一体化技术专业应用型人才的培养，提高其专业能力与素质，才能使学生在人才竞争中占据优势。本文对机电一体化技术教学改革进行研究，指出该课程教学应注重理论与实践的有机结合，对教学内容进行合理调整，提高实践教学的针对性。在实际教学过程中，设置与机电一体化实际应用相关的教学项目，促进学生综合技术应用能力的提高，使学生对机电一体化技术具有更好的掌握与应用，并在今后的工作岗位上能够满足工作的需要。

参考文献：

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关键词： 机电一体化 创新人才 培养模式

随着科学技术的不断发展，不同学科开始交叉渗透，工业生产由“机械电气化”迈入“机电一体化”为特征的发展阶段，导致工程领域的革命与改造，机电一体化被赋予新的内容。目前，真正开设机电一体化专业的中职学校为数不多，即使开设机电一体化专业的学校，也只是把机械和电气的知识简单地组合起来进行教学，很难培养出创新型人才，不能满足企业对机电一体化人才的渴求，探索机电一体化专业创新人才培养模式成为现阶段许多教育工作者面临的问题。在人才培养过程中要不断进行探索和实践，充分发挥自身优势，改革教学模式，培养出更多合格的机电一体化专业创新人才。

一、创新型人才培养模式的基本特征和探索方法

新的创新型人才培养模式的基本特征是“三个突出”：（1）突出学生在教学中的主体地位；（2）突出创新在教学中的重要作用；（3）突出知识、能力、素质三维度的教学目标。机电一体化专业综合性较强，跟数学、物理及电路等相关课程联系精密，需要结合计算机科学与控制、电子电器和机械等相关专业。中学生基础相对薄弱，在学习较难科目的过程中会缺乏学习的兴趣和动力，探索创新型人才培养模式，即要求教育工作者根据学生的实际状况，在课堂教学、实际生活和职业实践中总结教学问题，寻找有效的教学方法。如在教学过程中，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，共同寻找培养创新能力的方法。

二、确立机电一体化专业创新人才培养模式的指导思想和目的

中职机电一体化专业是培养从事机电一体化设备使用和技术管理工作的中初级技术应用性专业人才，要培养出符合科学技术进步的创新型人才，必须确立先进的指导思想和明确的目标。目前我国教育一直注重知识的传授，把教学过程理解为知识的积累过程，对大学生的评价立足于掌握知识的多少，忽视学生潜能、创新能力和实践能力的培养。创新人才培养作为一种顺应时代的培养模式，应树立科学的人才观和教育观，坚持“以服务为宗旨、以就业为指导”的职业教育办学方针，以“培养什么样的创新人才？怎样培养创新人才？”为指导思想，以培养全体学生的创新精神和实践能力为目标，使学生具备一定的可持续发展能力，培养机电行业的高素质创新型人才。

三、培养中职机电一体化专业创新人才的有效策略

1.合理设置课时教材，优化课时目标。

随着教学改革的深入，机电一体化课程教学课时被缩减，由于课程综合了多门学科，所涉及的概念、专业名词多，并且内容抽象，学生很难在短短的几十个课时内掌握。而且课程使用理论教材内容比较多，各个章节所覆盖的是不同学科的内容，比如前一章是机电一体化机械设计，后一章是机电一体化检测系统，再下一章又变成计算机控制及接口技术等，学生在学习过程中不能将各个章节的内容有机的联系起来。课时目标的设计要遵循具体性、可操作性、完整性和层次性原则，要求教师在观念上要树立为获取信息而阅读的思想，方法和原则必须对教材进行整体教学，以此带动学生深入教材中的理论学习，掌握课文内容，全面提高专业素质。

2.改变课堂教学方法，实现教师角色转变。

在机电一体化课堂教学中，大多数教师仍采用传统的教学方法―“满堂灌”，即忠于教材，照本宣科，在一堂课上教师从头到尾都讲理论知识，忽略学生的主体地位，让课堂变得枯燥、乏味，使学生的潜能得不到充分的发挥。在机电一体化教学中，可以从创新教学方法入手，运用行动导向法进行课堂教学。这种方法要求教师首先要进行角色转变，以引导者的身份引导学生学习。首先，教师要改变教学观念和教学模式，采取第一堂课与第二堂课相结合、显性课程与隐性课程相结合的方法，一方面围绕课本设置相关课程，实验实训室开放式管理，为学生提供课内课外两位一体的学习资源，另一方面让学生参与各种兴趣小组活动、专项集训活动，以提高学生的技术应用能力、创新意识和团队协作精神。

3.将理论与实践相联系，让学生掌握知识、积累经验。

大多数学校的课堂教学都存在重理论轻实践的问题，教师注重专业理论知识的讲解，忽视了教会学生如何应用这些理论知识。在课堂教学中，将理论和实践交替进行，在教学过程中加入技能训练，在训练的过程中加深对知识的理解和掌握。教师要为每一个教学单元精心设计教学过程，以学生为中心开展教学，为学生提供优良的学习环境和条件，以实际的例子导入，指导学生设法解决有关知识问题，让学生在解决问题的过程中掌握知识，同时积累经验。如对于金工实习，应在传统的教学基础上立足专业实际，在具体操作中以车工、钳工、焊接等工种的操作为基础，紧紧围绕机电工程技术专业实施，特别要普通车、铣床与简易数控机床操作上多下工夫，让学生在掌握知识的过程中积累经验。

对中职机电一体化专业创新人才培养模式进行初步探索，要求广大教育工作者结合中职院校学生的就业实际情况，从中职院校机电一体化专业实际出发，将理论与实际相结合，为提高和促进学生更好地就业打下良好的基础。中职机电一体化专业创新人才培养模式是一种创新、一种尝试，要全体机电专业教师在今后的教学中不懈努力探索，不断地充实完善。

参考文献：

[1]高亮.浅谈中职机电一体化专业教学改革[J].教育教学论坛，2015.

[2]吴艳芳.信息技术与中职学校机电一体化教学改革[J].中国教育技术装备，2015.

[3]胡长城.中职机电一体化专业应用型人才培养工作探析[J].统计与管理，2015.

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关键词: 机电一体化 现状 发展趋势

    一、机电一体化的产生与应用

    20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。

    二、机电一体化的发展现状

    机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

    20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路 和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

    20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“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也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

    三、机电一体化的发展趋势

    (一)智能化趋势

    智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。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,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能。

    (二)模块化趋势

    模块化是一项重要而艰巨的工程。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。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,也可以扩大生产规模,制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体

化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

    (三)网络化趋势

    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、工业生产等领域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。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已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机 集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

    (四)微型化趋势

    微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。