机电一体化的知识范文

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一、引言

目前，职业学校普遍存在着学生实践能力差的问题，这是由于在传统教育模式下，职业技校的理论与实践没有有机的结合在一起，导致理论教学与实践教学的脱节，学生在理论课中不能积极的投入，而老师的教学模式缺乏新意，导致学生在上课期间听不懂也听不下去，理论课达不到实际的效果。在实践课上，由于学生缺乏理论基础，对设备的结构设计、运行原理缺乏认知，只能盲目的操作。对于职业学校机电类的课程来说，在教学上需要有设备和理论作为基础，在此基础之上，教学老师还要想方设法的对教学内容创新，根据学生的实际情况，来设计教学的结构、内容、思路等，使教学达到学生能够学以致用的目的，因此就需要结合理论与实践的教学方法，使其有机的融合在一起，机电类课程结合了机械、PLC、传感等多项技术，在结构上大多是模块化，教学老师不仅要使学生熟练掌握设备操作，还要与《电气控制与PLC》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程相结合，因此，只有引入机电一体化实训装置和模块化生产线等设备，并积极探索理实一体化教学模式，才能提高了学生的实践动手能力和社会竞争力。

二、机电一体化实训装置的主要模块和基本构成

1、机电一体化实训装置的总体结构

机电一体化实训装置是职业学校根据学生的实际情况购进的机电一体化设备，来供学生实践课学习使用，提高学生的实践能力。机电一体化实训装置的结构一般包括电脑、PLC主机、变频器模块、电机模块、气动控制模块等，总体上来说是由硬件和软件构成，目前的机电一体化装置是模块化和开放式的结构，在教学的过程中，可以指导学生了解装置构造和拆卸、组装等技能的培训。

2、装置主要模块的基本组成

（1）PLC主机：采用了CPU226AC/DC/晶体管（24路数字量输入/16路晶体管输出）、两个RS-485通信口、EM222（8路数字量输出），在PLC的每个输入端均有开关，PLC主机的输入/输出接口均已连到面板上，方便用户使用。

（2）变频器模块：“采用西门子MM420变频器，三相380V供电，输出功率0.75KW。集成RS-485通讯接口，提供BOP操作面板；集成3路数字量输入/1路继电器输出，1路模拟量输入/1路模拟量输出；具备过电压、欠电压保护，电机过热保护，短路保护等。提供调速电位器，所有接口均采用安全插连接。”

（3）电机模块：包括三相交流异步电动机，步进电机和步进电机驱动器等。

（4）低压电器模块：配备了交流接触器、热继电器、电子式时间继电器、中间继电器、变压器、整流电路、能耗制动电阻、带灯按钮、断路器、熔断器、行程开关、组合开关、转换开关、速度继电器、磁性开关、急停按钮、复位按钮、自锁按钮等低压电器。

（5）气动模块：包括了静音气泵、单杆气缸、双杆气缸、气动手爪、单控电磁阀、双控电磁阀、旋转气缸等。

（6）传感器模块：具备了电感传感器、漫反射式光电传感器、对射式光电传感器、光纤传感器，可区分金属物料和非金属物料、不同颜色的物料。

（7）触摸屏与组态模块：配备了深圳步科EVIEWMT4200工业触摸屏和EV5000组态编程软件。

三、机电一体化实训装置的功能和机电类课程教学中的应用

1、机电一体化教学课程设计

根据教学计划和现在对机电类人才的要求，目前职业学校内主要开设的课程有：《机电一体化设备安装与维护》、《检测与传感技术》等关于机电一体化装置运行原理和设备介绍与实际操作的课程。从课程设置上要与实际操作相结合，学生能够学以致用，并熟练的掌握机电一体化装置的操作。

2、《电气控制与PLC》理实一体化教学思路

首先根据教学要求和设备特点编写教学讲义、课件等。其次组织学生到学校内部训练中心参观，对机电一体化有一个基本的了解；同时，配齐学生在学习电气控制时所用的设备，根据学生不同的特点，对学生进行分类教学，因材施教，激发学生的兴趣；最后制定好考核标准。

四、结束语

在职业学校中，对学生的教育首先要根据人才的要求和学生的实际情况开展教学工作，对于机电类的课程，在引入机电一体化实训装置的基础之上，集合理论与实践，使课程变得丰富多彩，学生提高了浓厚的兴趣，才能全身心的投入到学习中，对于教师而言，对机电一体化实训装置做好必要的知识储备和教学内容上的创新，帮助学生解决各种问题。不仅能够促进学生提高创新与实践能力，还能够提高教师自身的能力。

参考文献:

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中图分类号：TH-39 文献标识码：A

1机电一体化技术创新发展趋势

首先，机电一体化技术的应用将更为广泛。小至微机电系统、数字光碟机，大至半导体制程设备、高速列车，均需通过机电一体化技术完成产品的开发。机电一体化之所以重要，因为它是自动化工业、航天工业与国防工业的基础整合技术。这门新兴技术，是先进工业国家竞相发展的领域。信息产业的快速发展，也带动PC工业控制电脑的发展，连带养以PC-Based控制器为主导的自动化产业。在这种发展变迁过程中，机电一体化的核心程序控制器技术也发生着创新变化。程序控制器被广泛使用在工业自动控制领域，PLC已经成为工厂自动化的控制核心。然而因为一般PLC程序撰写是采用先绘制阶梯图，再转换为PLC指令，因此各品牌所生产PLC的指令不同，导致彼此之间程序转换不易。另外，由于PLC指令近似于低阶语言，程序开发不易且十分耗时，为了改善PLC机电一体化的缺点，目前逐渐探索出以PC个人电脑或IPC取代PLC作为机电一体化机构的控制器，并使用Visual Basic来撰写控制程序，取代PLC的机电一体化。

其次，机电光一体化的技术发展。在进入二十一世纪后，半导体微电子技术、微机电技术以及镭射技术的突飞猛进，加上快速成长的影像显示产业与新兴生物科技产业的驱动，给予传统的光电、机械、材料、信息、化工等工业一个新的蓬勃发展契机。一个以机电光一体化为手段来开创全新领域与目标的新时代已经来临。一个典型机电光技术的涵盖范围包含：机构设计、微处理器、精密致动器、光/机电感测器、人机介面、程序/反馈控制、信号处理与错误诊断、图形辨识、仿生人工智慧以及制程技术等。另外，依光学/光电元件与机电元件组合特性与互动程度的不同，机电光系统也可以区分为三种类型：光机整合的机电光系统；内嵌光学/光电装置的机电系统；嵌入机电装置的光学系统。

2智能控制系统类别形式与特点

2.1分级控制系统

分级控制系统又称为分级阶梯控制系统，是美国普渡大学提出的控制理论。它的理论是在自适应控制和自组织控制的基础上提出的。它由低到高分为组织级、协调级和执行级这三个级别。具体情况包括三个方面：（1）执行级：根据上级发出的命令，执行确定的某些动作，并完成组织分配的各项任务；（2）协调级：此级由控制管理分层和控制监督分层组成，主要负责协调各项任务，以保证各项任务得以高质量完成；（3）组织级：它是通过用户和人机接口进行交互，执行最高决策的控制功能，对协调级和执行级的任务进行组织，监视并指导协调级和执行级这两个级别的行为。

2.2学习控制系统

学习控制系统是通过对内部结构进行判别、认知和调整后，利用对信号循环输入以及数据处理来保证良好的运行效果。它是一种自动控制系统，能在运行过程中逐步获得受控过程以及环境的非预知信息，积累控制经验，不断更新各种数据和资源，并且能在一定的评价标准体系下进行分类、估值、决策和不断改善。

2.3专家控制系统

专家控制系统是人机相结合的一种形式，它能将人的知识、经验、技能融合进计算机系统。在这个系统中，计算机数据库含有某个领域专家水平的知识和经验和技能，且次系统能像人的大脑一样对各种数据和资料进行分析、处理，然后利用这些知识、经验和技能来解决该领域的高水平复杂疑难问题。

2.4神经网络系统

神经网络系统是指由大量的人工神经元互联而组成的网络，这些人工神经元与生物神经系统的神经细胞相类似，神经网络也可以由大量象生物神经元的处理单元并联互联而成。智能网络结构形式主要运用了人工神经元模式、神经细胞模式。其中，神经网络的主要功能是模仿真人和智能控制。

2.5机电一体化中的智能控制技术特点

（1）分层递阶的组织结构：“智能递增，精度递减”的原理在智能控制系统的组织结构中得到了充分体现，此原理也是智能控制系统的一大特色。其协调层次与其所体现的智能成正比，两者相互促进、共同提高；（2）多模态控制：智能控制系统通常采用多态控制，这种多模态控制通常具有具有开、闭环控制相结合，定量控制与定性决策相结合，数学模型和非数学广义模型相结合的特点；（3）自学习能力：学习控制系统是能够对一个过程或者环境的未知特征所固有的信息进行学习，并且能将其所得到的信息与其以往的经验相结合，用于进一步的估计、分类、控制或者决策的一种系统，它的整套模式使系统的性能得以改善和提高。和人们的学习能力一样，智能控制系统的学习功能也参差不齐，高层次的学习功能主要包括知识的更新与遗忘，它使系统的资源处于不断更新的状态，是一个动态的过程；低层次的学习功能则主要包括对控制对象参数的学习，它是一个相对的静态过程；（4）自适应能力：智能控制系统中的智能行为实质是一种映射关系，反应了从输入到输出之间对应关系，我们可以把它看成是一种不依赖模型的自适应估计，因此，它具有很好的适应性能。由于系统具有插补功能，所以即使当系统的输入不是以前见过的例子时，甚至当系统中某些部分出现故障时，系统也能够不受干扰，像没遭到破坏之前一样正常的工作，给出适当的输出。如果智能系统更加强大的话，它还能够自我找出故障，甚至还具备自我修复的功能，体现了智能控制系统更加强大、更加完善的适应性能。

3智能控制技术在机电一体化系统中的应用

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二、机电一体化教学现状

（一）教材与实际需求脱节

在新时期，高职机电一体化存在新的要求，但许多高职机电一体化专业教材遵循传统的枯燥，深奥，难懂的内容，不符合发展需要社会企业并与需求脱节。虽然很多学生掌握了教材的专业知识，但实际工作难度大，难以满足工作需要。他们不能很快解决实际问题。

（二）师资力量有待于增强

随着新时期的教育改革，高职院校的招生规模不断扩大。因此，进入高职院校的学生人数逐年增加。但是，教师队伍还没有完全适应新时代，新形势下高职教育的要求。专业机电一体化专业的教师需要进一步完善。由于传统教育理念的深刻影响，许多教师不能及时积极地改变教学观念，仍然坚持强调理论和实践的教学理念。教学只关注理论知识的教学，忽视实践的重要性，阻碍了学生的整体发展和进步。

（三）实验实训条件不足

机电一体化专业实践性强。它不仅要求学生掌握精确的理论知识，还需要提高学生的实践能力。然而，在实际情况下，由于传统教育理念的深刻影响和对理论教学的重视，高职院校机电一体化专业教师往往忽视实践的重要性。在这种教育观念的影响下，机电一体化专业课程的理论课程远远超过了实验课时，给机电一体化专业人才的培养带来了很大的障碍。

三、机电一体化专业教学改革工作目标

运用教育现代化观念深化教育思想，改革课程体系、教学内容、教学方法和评估体系。争取用2年的时间，把机电一体化专业办成特色鲜明、适应地方经济和社会发展要求的、在同类教育中具有带头作用的国家级高职示范专业。根据机电一体化专业各岗位（群）的要求确定培养目标与课程设置。按照精心设计、整体优化的原则，抓好教学文件、教材建设、师资队伍建设和实验实习设施与基地的建设。积极探索两年制高等职业教育的有效办学体制，加强校企合作关系或通过组建机电一体化专业职教集团等形式，促进职业教育现代化进程。

四、以实践为导向的机电一体化专业教学改革

（一）加强校内实训基地建设

机电一体化属于操作性和技术性都较强的专业，因此，要想实现以实践为导向的机电一体化专业教学改革，就需要高校方面能够建设相关的校内实训基地，为本校学生创造良好的实训条件，提高实际操作能力。工业机器人是当前的一项新型机器项目，其主要面对的是工业领域中的多关节机械手等相关机械装置。工业机器人能够依靠自身控制能力和动力自动实现各项功能。除此之外，它还能接受人类指挥，按照预先设置的程序进行操作。在机电一体化专业教学改革中，校内实训基地建设也可以适当增加工业机器人项目，为学生提供更多实践机会。因此，高校方面应该建立校内的教学车间以及相关的实训教室，专门用于学生进行动手操作。实训基地的建设能够为课程体系的建设以及课程的开发提供重要的学习情境，也为学生提供重要的实践条件。学生能够在实训基地内真实接触到生产环境，在学习的过程中体会到实际工作的真实感觉。除此之外，在实训基地进行操作的过程中，学生作为学习的主体地位得到体现，很多创造性思维都在操作的过程中出现，学生的综合性素质得到明显提升。

（二）创新教学模式

教师在整个教学过程中处于指导性地位，学生的学习过程在很大程度上受到教师教学方式的影响。因此，在机电一体化专业的创新改革过程中，改变教学模式是一项重要措施。分层次阶梯式教学方法就是一种重要的创新教学模式，该教学方法主要是教师在实现不同阶段分类之后分别配置相应的教学内容和考核标准，要求学生依次完成各阶段任务，最后进行评定。这种创新性教学模式能够针对不同学习阶段的学生采用针对性的教学方案，取得积极的教学效果。因此，在机电一体化专业教学中，教师可以实行分层次的阶梯式教学方式。首先，教师将实践教学分成四个不同阶段，并且针对每个阶段的内容设置相应的教学目标和考核指标。学生要在完成第一个阶段的学习并达到要求之后才能顺利进入下个阶段的学习。在这种分层式的教学模式中，教师设置的学习内容应该与实际生产的过程相连接，实际体现实践教学的重点。

（三）校企合作提供实践基地

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机电一体化专业是一门交叉性、综合性的学科专业，它高度融合了机械技术、计算机技术、电子技术等基本学科，在人们的日常生产生活中发挥着重要的作用，并且随着科技的不断进步，机电一体化专业的发展前景更为广阔，发展潜力非常大。[1]中等职业教育最重要的目标就是向企业输送动手能力强的基层专业技术人才，而中职机电一体化专业的培养目标就是既有丰富的理论专业知识，又有较高动手实践能力的维修电工、PLC编程员、单片机编程员等。然而，现行的人才培养模式离这一目标还有一定的差距。[2]

一、中职机电一体化专业教学现状

中职院校机电一体化专业目前比较普遍的教学模式是理论授课+理实一体化教学方式，即理论部分采用纯理论教学的教学方式，实践部分采用理实一体化的教学方式。与更早以前那种教师在讲台上讲、学生坐在下面听的教学模式相比，目前的教学模式能够提高学生的动手实践能力，同时也便于教学的开展。但由于中职院校师资力量有限、相关专业设备不够先进等因素的影响，使得目前以理实一体化为主的教学模式遇到了发展的瓶颈，亟待进一步改革和完善。（一）理论与实践脱节以机电一体化专业核心课程《维修电工》为例，该课程的理论部分与实践部分分开教学，由2位不同的教师分别授课，其中理论部分的授课在普通教室完成，实践部分的授课在实训室采取“理实一体化”的方式进行。同样的课程、同样的学生，却由2位教师进行授课，学生要分别去适应不同教师的不同授课风格，对于本就听课不够积极的中职学生来讲，他们在心理上抗拒这种教师更换给他们带来的不适应感，导致听课更加不积极，进而影响了教学的顺利开展，使得理论与实践部分授课学习脱节。（二）实训设备不够先进机电一体化专业对学生的动手能力要求很高，因此对实训设备的要求也很高，要求实训设备要与时俱进，及时更新，否则毕业后的学生会很难适应新设备新要求。然而，中职院校受限于投资力度等原因，很难做到机电一体化专业实训设备跟得上时代的步伐。（三）教学知识体系比较落后除了硬件方面的实训设备需要不断更新以外，软件方面的教学知识体系也需持续更新。这其中包含两个方面：其一，现行的教学内容比较落后。虽然中职院校机电一体化专业的教材也在不断更新，但由于教材编写、出版等还需一定的周期，使得教材的更新永远跟不上专业技术的发展；其二，教师的知识体系也比较落后。教师不同于企业一线的员工，不能像他们那样经常接触到最先进的技术和设备，这不利于教师将重要的专业知识讲透彻，不利于教学的顺利开展。[3]（四）校企合作流于形式如今，几乎所有的中职院校都有校企合作，但合作的深度和广度都远远不够[4]，合作大多限于双方领导层的交流访问以及文件纸面上的合作，而且还存在着“一头热”的情况，即校方合作意愿非常强，但是企业方面并不十分情愿或者没有足够的精力和时间投入到校企合作中去，从而使得校企合作难以实现既定目标，最终流于形式。

二、现代学徒制在中职机电一体化专业的实践

现代学徒制可很好地解决上述问题。关于现代学徒制，迄今都没有统一确定的定义，但在以下方面取得了共识：现代学徒制的本质依然是一种人才培养模式，其基础是校企合作，其核心是工学结合，其最终目的还是提高人才培养质量和办学质量。我国教育部明确指出：鼓励职业学校和企业联合开展先招工、后入学的现代学徒制试点。[5]这充分说明了现代学徒制的时代性和优势所在。（一）制定人才培养方案实施现代学徒制的第一步就是制定人才培养方案，这是中职院校实施人才培养工作的根本性指导文件。[6]与以往不同，现代学徒制制定人才培养方案必须校企合作共同制定，这是前提。校企双方应就人才培养目标、专业学习目标、具体实施方案等细节逐一进行讨论制定，真正实现校企合作共同制定。（二）课程体系改革课程体系是一门专业的重中之重。所谓体系，指的是课程目标、内容、结构等组成部分的综合体。[7]目前，绝大多数中职院校机电一体化专业的课程体系都是三段式，即：刚入学时学习基础课程，然后重点学习专业课程，最后是毕业顶岗实习。这样的课程体系以知识为基础、遵循由易到难的逻辑，但已经不适应企业对人才的要求，亟待改革。基于现代学徒制的中职机电一体化专业课程体系改革依然紧紧围绕校企合作展开。首先，校企合作，根据企业岗位情况划分专业方向：机电设备操作、机电设备安装和调试、机电设备维修与售后服务、机电产品的开发与设计等4个大方向；其次，根据各专业方向，有针对性地制定课程标准；第三，课程内容的选择不应拘泥于正式出版物，应将企业员工内部培训内容、相关的国家职业资格鉴定标准以及学校选用的教材内容三者有机地结合在一起；最后，课程的学习情况考核应该多元化，不应仅仅局限于期末考试和平时作业、测验。（三）建立师徒关系其实学徒制自古就有，在古代被称之为“师徒”关系。在我国历史中，学徒制对制造业、纺织业、建筑业等方面的专业技术传承起到了关键性的作用。[8]现代学徒制师徒关系的建立要科学规范得多。中职院校机电一体化专业宜采用“双导师”制，即学校里的导师+企业里的师傅，其中，学校里的导师一般为学生的班主任，而企业里应优先选择技术水平高、责任心强的优秀员工担任师傅，且每位师傅所带的徒弟不能超过5名。为了稳定学生的专业思想，新生一入学就要通过双向选择确定企业师傅。所谓双向选择，不仅仅指的是徒弟有权利选择师傅、师傅有权利选择自己的徒弟，还包括徒弟有一定的权利选择自己感兴趣的专业方向学习，而师傅也有权利采用自己的方法教徒弟。师徒关系的确立通过签订培养合同来实现，合同一经签订即具有一定的效力，师徒双方均需严格遵守。（四）评价考核机制首先是对学生的考核。无论是在学校学习还是在企业实践，校企双方均需对学生进行双重全程追踪考核。[9]除了要关注学生的学习，还要关注学生的生活和思想动态，努力稳定学生的专业思想。其次是对学校教师和企业师傅的考核。与学生一样，对教师和师傅的考核也需要校企双方双重考核，应制定详细的教学质量监控体制，通过学生评价、自我评价、学校评价、企业评价等多方面共同监督考核，确保现代学徒制教学质量不断提升。（五）实施的保障措施第一，政府加强引导。在实施现代学徒制的过程中，政府主要起引导的作用，主要包括政策扶持和资金保障两大方面。政策扶持方面，政府应出台相应的法律政策制度，采用立法的形式，在法律层面明确各方职责，确保企业、行业协会等全力与学校合作，积极实质地参与到现代学徒制的建设中去；资金保障方面，应通过拨款、税费减免等方式鼓励校企合作开展现代学徒制，针对学生，政府应通过减免学费、设立奖学金等途径激励。第二，行业积极参与。要充分发挥行业协会的作用，行业协会在现代学徒制的开展实施过程中起着重要的作用，主要作用是与学校、企业合作制定中职机电一体化专业的职业岗位要求、共谋职业发展方向、协助职业资格考试认定等。第三，全社会的大力支持。要营造支持现代学徒制的社会氛围，使现代学徒制在社会上得到广泛的认可，尤其是得到学生家长和学生本人的认可，这样有利于现代学徒制获得最佳的实施效果。

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中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）33-0027-02

一、机电一体化专业改革背景

随着国务院正式批准国家级新区―西咸新区的成立，西咸一体化经济合作日益紧密，陕西省特别是西咸地区将迎来又一个经济高速发展期。在信息化的时代，以技术的进步带动产业的全面发展的科技发展将成为推动社会整体经济的主流。职业教育将成为提高人力资源素质的重要途径，成为实现科技成果产业化的重要基础，成为推进产业经济发展的重要支撑。

高新技术开发区制造业的进一步升级，将使机械自动化、电子技术、计算机信息技术之间的联系变得越来越紧密，将对机电一体化专业的需求、课程结构、知识体系、学生技能素养等产生直接影响并提出更高要求。因此，必须脱离原有的教育模式，缩短课程内容与现代生产技术之间的距离，以适应陕西省现代化建设的需要。

二、机电一体化专业教学改革工作目标

由于传统教学局限于单一的教育模式，原有教材过于陈旧，新知识、新技术还在不断更新，而教学课时却相对进行了调整或缩减，如何进一步提高教学质量使专业学习与企业实践相接轨是现在面临的一个重大难题。传统教学体系中，学生在学习过程中普遍感到知识过于抽象，枯燥乏味，例如传感器与测试技术，学生对敏感元件的了解仅限于结构原理图，无法接触实物，对元器件机械机构及工作原理似懂非懂，大大降低了学习兴趣，使得知识掌握的不够牢靠[1]。

三、机电一体化专业教学改革方案

1.制定适应新形势的教学改革实施举措。遵循国家及相关部门的要求，制订适合现代化建设的机电一体化专业教学计划，以综合素质培养为目标，以职业能力培养为主线。围绕培养对象的知识、能力、素质等方面进行合理的安排，培养实用的职业技术型人才。

①机电一体化专业内涵建设。机电一体化技术从学科角度来看，它集机械技术、微电子技术、计算机信息技术、电气自动化技术为体，但并不是简单组合体，是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备，是一个完全自动化的控制系统[2]。

②构建新的人才培养模式。根据教育部的各项文件，探索和实践“专业+实践”的人才培养模式。推行个性化教育，实施技能“精英型”和“专用型”分层次人才培养方案。在校内开设“试点班”、“订单班”，与用人单位建立毕业生跟踪反馈机制，并对毕业生的培养质量进行综合评定[3]。培养对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。

③机电一体化技术应用领域人才岗位的能力。根据专业发展与市长需求，结合往届毕业生的分布，总结机电一体化专业岗位分析表。

2.主要课程设置。建立专业核心课程，将教学模块单元细化，确定每一教学模块所承载的作用相应的配套实践环节，对学生成绩采用理论结合实际操作的考核办法。培养学生获得岗位实际应用的能力，以职业能力为导向，按照其要求整合主干课程，建立培养应用能力的学习课程体系（即“职业基础学习领域、职业核心学习领域和职业拓展学习领域”）。对学科间重复部分与交叉点进行优化、改造，突出知识间的联系和衔接，消除重复的教学环节。使得理论教学与实践教学相互渗透、相互结合，适时采用讲练式现场教学和启发式等教学方法。

3.突出专业核心证书，搭建企业需求人才的桥梁。实施专业核心证书培养制度，是进行人才培养模式改革的重要举措，也是保障毕业生就业率的重要环节。以机电一体化高级工证书为核心证书，数控车、数控铣、电工中级证书等相结合的方式，既使学生明确专业的核心课程，同时又掌握职业操作的基本技能，熟悉行业的运作流程，具有一定的解决现场问题的能力。

4.教材建设。通过成立机电一体化专业指导委员会，对专业主干课程进行论证，对人才培养方案进行修订，并经统一规划后，采用教育部高职高专规划推荐教材和自编教材相结合的方法，根据实际情况自编实践实训补充教材，基本上形成了一套较为适用的教材体系。与出版社建立合作关系，积极组织并从职业教育较为发达省份引进一些适用教材和教学方法，并结合本校特色，编写相关校本教材，既可作为相关课程的教学，又可为我国职业教育特色化办学提供参考。

5.师资队伍建设。师资队伍是实现培养计划的关键要素，高职教育教学改革的中心环节就包括了建设一支专兼职结合、结构合理的、具有较高教学水平和较丰富工程实践经验，较高工程素质的双师型教师队伍。

6.实验实训基地建设。实践教学课时安排要把握以下两个原则：一是保量原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的50%及以上，以充分体现职业教育特色。二是适时原则[4]。根据各个教学模块单元的知识和能力要求，及时跟上教学实践环节，强调知识与能力的结合，增强实践教学的时效性和教学效果。①校内实验实训条件。结合机电一体化专业主干课程，按人才培养计划中统一要求配备实验实训设备。目前学院已建立多个实验实训室，并充分利用“校中厂”实践教学基地，最大化发挥实训实验场所及设备的作用，将理论或技能要点讲授与实习操作穿行，以保证人才培养模式的顺利实施。②校外实训基地。与企业建立友好的合作关系，加强与企业的联系。学院与亿滋中国、西诺牙科等多家著名公司成立“订单班”，并与多家国内外知名企业合作成立校外实习实训基地。实训教学环节中，一方面聘请经验丰富的工程师来校指导学生实习、实训；另一方面安排学生到企业顶岗实习，使学生更快的胜任企业的岗位。

参考文献：

[1]张谦.浅议机电一体化专业教学改革[J].现代企业教育，2011，（23）.

[2]胡晓岳，冯宁.以实践为导向的高职机电一体化专业教学改革[J].职业技术教育，2006，（486）.

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高职院校的培养目标是生产、建设、管理和服务第一线需要的高素质技能型专门人才 这一培养目标决定了重视实践教学是高职院校的一大特色.是实现高职人才培养目标的重要环节 实践教学有利于培养学生的实际动手能力、实践能力、创新能力、敬业精神和责任心；同时，也是学生完成专业知识向专业技能转变、学生角色向员工角色转变的重要过程.并可为学生将来的职业生涯发展奠定坚实的基础。

随着现代化工业生产的迅速发展.自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。由气动、液压、传感器、PLC、网络及通讯等技术的相互渗透而形成的机电一体化技术.已成为当今工业科技的重要组成部分，它的应用范围涉及工业、农业、交通、能源、国防等众多领域。自动化程度极高的先进设备的广泛应用.必然需要大量掌握机电一体化技术的技能型人才从事机电一体化设备的操作、维修、检测和管理工作 为了适应区域经济和高新技术产业发展的需要，满足社会的需求.高职院校在机电一体化专业开设机电一体化综合实训.进行项目实训课程教学探索.目的是培养学生的职业技能和职业素质.为进入企业顶岗实习做好准备.最大限度地增强对就业岗位的适应性。

1.实训课程的目标

机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程 课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节，即检测、控制与执行三大技术环节展开.同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则.通过实训.使学生既能掌握机电一体化专业理论知识.义能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护以及设计改造等方面的工作，并具有良好的职业素质。

2.实训课程的内容与模式

围绕实训目标.综合实训的内容应根据本专业所对应的职业岗位群确定 机电一体化的综合实训可以选择某一生产流程的模拟控制系统或典型的机电产品为实训载体.通过对某生产流程或产品的模拟仿真控制.掌握生产岗位的控制操作技术 我校选用了自动化生产加工系统（Modular ProductionSyste111简称MPS）.在实训过程中以该系统为载体.以工作任务为中心，按照工作任务的相关性来组织课程 在教学内容组织上.基本理论以必需、够用为度，以学生为主体.以培养能力、提高学生综合素质为目标.并采用行之有效的项目培训模式 所谓项目培训模式.就是打破教材本身的框架.围绕一个典型设备展开.将学习过程分解成若干个小任务.并结合实际操作.将所要求的知识点、能力点和职业素质融于培训过程 训练时，首先结合实际的装置.了解该装置所能完成的任务及工作流程。其次.分析该装置的硬件组成.让学生明白各部分硬件的组成元件.各自完成何种功能：再说明本设备所包含的技术和应掌握的知识点.然后通过实际操作，如拆装、调试、故障诊断、维修及保养等，掌握机电设备的装配、操作和维护该设备应具备的能力 再次.将所要掌握的知识点和技能归类.并做一定的延伸，使部分能力较强的学生有所发展。

3.实训课程的时间安排与实训条件

机电一体化综合实训课程是在完成主要专业课程的理论学习和各主要技能专项实训后.在学生进入企业实习或就业前，综合运用本专业（岗位）的主要知识和技能，在校集中进行的综合性、系统化训练，实训时间为四周 我校建立了机电一体化实训基地，由师生参与自主研制的PI C实训室、校企共同投入建设的气动控制技术实验室及自动化生产加工系统实训室等组成.供开展实训课程使用.并且实训期间实训室进行开放式管理。

4.实训课程的考核方式

为突出学生的能力培养，对机电学生考核的标准为：（1）是否有创新，即能否运用所学的理沦知识分析、处理实际问题，能否就所给的条件提出合理的观点和可行的处理方法；（2）识图能力和动手能力；（3）是否能搜集资料，报告内容是否合理；（4）是否有团结协作精神：（5）写作与表达能力；（6）计算机应用能力等。考核的形式：理论与技能考核相结合。考核成绩的评定：理论测试成绩占20%；实训报告成绩占25%：实践环节占55% .其中拆装操作占20% ，编程、调试与排除故障占25% .安全与环保意识考核占10%。

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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）13-0076-01

高职院校机电一体化专业的学生通过对工程实验课的学习来初步了解和掌握有关机电一体化的知识，目的是为了让学生掌握理论知识的同时学会在实践中灵活运用，从而获得能力上的提升。

一 工程实验课程的意义

工程实验课中涉及很多基础课程，主要有：触摸屏的应用技术、PLC的应用技术、液压气动技术、传感器与检测技术、网络通信技术和机电传动控制技术等。这些课程都具有很强的实践性，仅通过书面上的知识传授达不到最根本的教学目的，只有在学习理论的过程中同时培养学生的实际操作能力，才能实现学生对工程实验课的基本把握。但是在传统的教学中实际操作课程并没有占据很大的比重，使学生在校学习时并没有参与到实践，这种教学方式会使学生无法理解书本上的知识，导致了学生在实践能力和动手操作的能力上有所欠缺。此类课程必须要有理论和实际的结合，体现“一体化”教学。因此，高职院校在设立工程实验理论课的同时也要加强开展实际操作的实验课来对学生进行培养，鼓励学生考取级别证书，这对目前的高职院校来说是新的尝试，也是必要的培养人才的方式。

二 工程实验训练的设备

学生进行工程实验的训练主要是为了提高学生动手实际操作的能力，在课堂上掌握的知识可以在实践中得以应用。所以，学生需要的是与时俱进的实验现场和操作环境，因此需要的设备应该包括机电一体化专业的每个训练内容，符合当前实际要求，贴近工业生产的操作现场。

三 工程实验的课程设计

高职院校可以将实验训练课安排在学期末，利用3到4周的时间来训练，可以使学生对本学期的知识点进行整合并应用到实际操作中去，合理安排教学课与实践课在时间上的分配。先让学生进行整体上的认识，再分步骤练习实践。第一，对工程实验训练的整体认识。对学生进行演示，展示训练后应达到的成果，以及达到这种效果所需要的各方面技术，如PLC技术和传感技术等。第二，工程实验训练的逐步练习。为了让学生在上机操作前做好准备，应将学生分组进行基本要领的练习，结合具体的实验设备，基础训练内容包括：PLC实验台的基本指令和编程技巧的练习，在气动实验台了解气动系统以及回路;在小型的分拣机器上练习传感器的应用。通过对基础的训练和掌握，可以提高高职院校学生的实践能力，实现学生自主对小项目进行研究、设计、开发及调试。第三，工程实验的综合训练。学生通过工程实验的训练课，在真实的环境下进行操作和具体的上机练习，同时可以获得老师的指导，可以很快掌握基本的操作方法与要领，从而实现实践能力的提升。

四 工程实验训练的具体内容

第一，PLC实验。工程实验训练的实验台是比较传统的实验设备，用彩色的LED灯模拟演示需要控制的对象。对于初步学习PLC的学生，传统的实验台可以满足学习需求，进行实验时，实验的内容由LED彩灯和数字进行显示。针对这种显示的特点，如何利用编程的方式来完成实验，需要学生独立思考完成。通过对PLC实验的反复练习，不仅能使基础知识得到巩固，还能提升PLC的编程技巧，达到学生熟悉此项操作的目的。

第二，气动实训。在气动实验台上完成基本的气动回路试验，回路主要包括：双气缸并、串联同步回路、双作用气缸的换向回路、应用近接开关秩序控制回路，通过对不同回路的搭建，了解气动系统的组成从而熟悉电磁阀的使用。

第三，小型分拣机构。分拣机构在实验台上是非常重要的组成部分，通过光电传感器将工件的颜色特征进行区分，再通过特定的程序，将符合条件的工件分拣出来。通过小型的分拣练习可以将综合训练时所需要准备的分拣内容全部练习完成。

第四，考证台的综合设计与调试。在进行分步训练前就给予学生们综合的演示，同时对所需的要领进行要求，在学生进行上机操作时，老师要及时进行具体指导，让学生循序渐进地练习。PLC的编程是重点内容，学生分步练习PLC实验的进行控制的对象是模拟的，这导致在进行综合训练时接触有机械结构的具体对象时会难以适应，这就需要教师对学生做进一步的引导，让学生自己动手对硬件进行调试，从而达到硬件适应编写的程序，使整个系统无阻碍运行。在机电传动过程中最主要的是对变频器进行使用，学生可以自行阅读使用手册，掌握变频器使用的基本要领，提高学生自己解决实际问题的能力。

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“现代学徒制”是当前我国职业教育改革的热点。教育部《关于开展现代学徒制试点工作的意见》指出，现代学徒制是企业工作本位职业培训与学校本位学历教育的紧密结合，是生产与教学的深度融合。在此要求下加快专业课程建设与改革，成为提高高等职业教育教学质量，实现现代学徒制的必要条件。随着制造业的快速发展，机电类专业的人才需求缺口变得越来越明显。机电一体化技术专业，如何改革和完善专业课程体系是切实提高专业教学质量和培养高素质技能型人才的关键所在。

1现代学徒制的内涵

现代学徒制是相对于传统学徒制而言的，传统学徒制是徒弟在师傅的口传身授的指导下，在实际生产过程中学习和掌握知识和技能的一种教育模式。现代学徒制是在继承传统学徒制优点的基础上，融合了现代学校职业教育而发展起来的。现代学徒制实行交替式培训和学习，学生一般需用2/3的时间在企业接受培训，约1/3 的时间在学校学习理论知识，将职业学校中的理论学习与企业中的实践锻炼相结合，主要突出对学生实践操作能力的培养。这样，学生在上学期间就可以得到上岗前的良好锻炼，提前掌握职业技能，提高职业素养，为以后顺利进入工作岗位奠定基础。此外，现代学徒制中，学生即学徒工，政府规定学徒在企业接受培训期间不但不缴纳学费，而且还享受学徒工资。这种模式提高了学生的经济独立性，真正解决了那些家庭经济困难、品学兼优学生的后顾之忧。这种强调在真实的工作背景中以经验活动学习为主的现代学徒制已成为开展职业教育和培训的一种重要形式。

2现代学徒制的实施

现代学徒制的核心要素是学徒工作岗位和学生学校学习的相互交替和有机联系，其主要特征是学校和企业都是主体，工学交替进行。

（1）工学交替人才培养方案的具体实施步骤。①第一学期，学生在学校完成公共基础课程和专业基础课程理论学习的任务，掌握专业所需各项基本技能。②第二学期在企业完成体验实习，同时企业派出技能骨干和一线管理者担任兼职教师，提供见习、简稳挝竦母谖皇迪暗龋让学生了解企业岗位工作，适应企业工作环境，体验、模仿、尝试、感悟企业文化。③第三学期，学生在学校完成职业岗位课程和职业核心课程理论学习的任务，掌握专业所需的核心技能。④第四学期，在企业进行专项实习。采取工学结合，实施双导师制。由学校组织学生以班为建制进入企业当“学徒”，每3～5个人为一小组，每组由企业安排1名师傅带领进入岗位学习；学校每班安排1名管理教师协助企业对学生的组织管理，1名专业教师协助企业对学生的业务指导。⑤第五学期，学生在学校完成职业综合课程和职业拓展课程理论学习的任务，掌握专业所需各项综合技能。⑥第六学期，选择进入顶岗实习的学生，通过企业和学生双向选择，确定学徒将要从事的岗位，由企业指定师傅和专业教师共同对学生进行技能训练指导，完成岗位专项技能训练和顶岗实习，同时考取相应的职业资格证书，学校负责统一组织学生进入企业，负责过程管理和成绩考核，企业负责日常管理和岗位安排。企业师傅和学校带队教师继续对学生进行实习指导。

（2）现代学徒制下机电一体化技术专业工作岗位的确定。从机电一体化技术专业工作实际出发，分析得出机电一体化技术专业所从事的职业等。根据各个岗位在现代学徒制下所培养对象应具备的职业能力和专业素养要求如表1所示。

（3）现代学徒制下机电一体化技术专业课程体系的建立。①改革专业课程设置，调整专业教学内容。从现代学徒制教学实施的具体要求出发，按照机电行业岗位的实际要求，并在兼顾职业资格考试要求的基础上，重新设置课程，整合专业教学内容，建立符合现代学徒制要求的机电一体化技术专业教学课程体系。②建立专业教学课程标准。按照现代学徒制下所要求的校企深度合作、工学交替建立思路，组织邀请机电行业、企业专家和专业教学团队一起，围绕机电一体化技术专业所涉及到的岗位领域，共同起草制订机电一体化技术专业相关的课程标准。课程标准质制定过程中要充分考虑学校和企业在教学过程中的行动具备统一性，科学合理的设计教学内容和项目任务。

3现代学徒制的教学组织

（1）徒师灵活配置。在企业课程学习过程中，采用“一师多徒、一徒多师、一徒一师”等多种师徒形式。体验实习期间，采用一师多徒，由一个师傅带8～10个徒弟；专项实习期间，采用一师多徒与一徒多师相结合的形式，通常在一个岗位上，由1个师傅带3～5个徒弟，每个学徒在所有岗位上进行轮换实习，对应不同岗位的师傅；顶岗实习期间，采用一徒一师的形式，要求每个学徒对应的一位师傅，完成整个课程的学习。

（2）以企业工作岗位为主体完成课程实施。根据企业工作岗位开设的课程以企业为主进行教学，主要包括企业选派教师，安排教学时间和教学场地等，提供教学设备，并由企业最终完成学习考核。

（3）实行考核评价体系“多元化”。由校企合作共同制定考核评价标准，强调考核标准与机电行业标准对接统一。

4结束语

现代学徒制下机电一体化技术专业的改革真正实现教育与生产劳动相结合，使学生的素质和技能大幅度提高，降低了企业新员工的培训成本，实现了校企双赢。

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一、机电理论和实践一体化教学体系

1.合理设置机电一体化课程

（1）树立综合职业能力的课程观，确立适合地域经济发展的机电专业的培养目标。现代职业教育的课程观主要体现在以下几个方面：第一，课程目标由“知识主体”转变为“学生主体”。教学目标是学生个体以及他们心理和行为的变化。为此要研究学生的认识和学习规律，要使学生的各种学习任务与学生的学习规律保持一致。第二，教育导向要逐步转变为“企业专家导向”。传统的课程设计通常由教育部门来决定，由于角色和角度的约束，课程往往侧重学科知识的系统性，易脱离市场实际。一体化本位课程则要求更多地听取、采纳机电行业专家们的意见和建议，以更好地把握职业岗位现在和将来对从业人员的能力要求。第三，综合职业教育能力课程的中心是学生，教师将成为学习的促进者和组织者。为适应个体差异，学生可以有不同的课程内容和学习进度。

（2）正确处理课堂教学与实践教学的关系。高职部分学生对纯理论性的东西接受困难，有的甚至对课堂和作业有逆反心理，他们对技能型的知识却很感兴趣。在课程设置时，应降低掌握纯理论知识的要求，让学生在实际训练中掌握相关知识。实践教学要注意科学性、系统性和时效性。机电专业学生的职业技能包括专业技能、技术应用或综合技能训练以及从事专业工作所必需的技能，要不断地充实实践教学内容，以职业岗位能力为目标，大量增加与生产岗位相近的实际操作性实训，减少传统教学中的演示性、验证性实验项目，使学生逐步掌握基本的综合实践能力、专业技术应用及操作能力。高职教育强调学生的操作能力，毕业生直接面对生产和管理第一线，工作中担负着将他人的科研成果转化成具体的产品，或将高等技术直接应用于生产实践的基本任务。在教学中，要采用到企业进行参观实习、在校内车间进行实训、进行模拟操作训练、到企业进行顶岗实习等形式。

2.构建“相互平行、融合交叉”的理论和实践一体化教学体系。借鉴德国同类院校教学模式的基础，结合自身办学的条件，采取分段教学、模块训练型课程模式，逐渐由基础向专业发展，分基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面，基础学习和主体学习两个阶段应在整个三年的教学过程内，专业技术技能培训模块不断线，这称之为“四层两段一贯穿”的课程结构体系。实行分阶段进行实践教学、模块训练型课程模式，由基础向专业、专长最后到实践应用方面发展，专业技能的训练则在整个学习过程中贯穿始终。在此基础上，再将课程进行有机整合，形成了上下贯通的理论和实践教学体系，两个教学体系相互平行、融合交叉，把核心技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行是指两套体系的教学计划相互平行，课程流程相互平行；相互融合是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合，理论和实践教学场所相互融合；相互交叉是指两套体系的功能相互交叉，知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。一个完整的实践教学体系必须具备驱动、受动、调控和保障功能才能有序、高效地运转，从而实现目标。从实践教学最本质、最基础的要素出发，任何实践教学体系都会包括教师、课程与学生这三个因素，离开了这三个要素便不能称其为实践教学。从广义的概念来说，高职院校机电专业实践教学体系是由高职院校机电专业实践教学目标体系、内容体系、管理体系和条件支撑体系所构成的整体，在高职院校机电专业实践教学体系运行中，各个亚体系既要发挥各自的作用，体现各自的功能，又要相互协调和配合，以实现高职院校机电专业实践教学体系的总体目标。

二、机电模块式一体化教学的具体方法

1.划分小组。小组人数以3～6人为宜，推选组长。组与组之间大体上要平衡。教师必须对学生做深入细致的调查研究，如对学生的思想表现、各科的入学成绩、家庭背景、性格爱好等都应心中有数。一般采用互补方式，如成绩好的学生与成绩差的学生相搭配，既有利于差生的转化，又有利于促进优等生的灵活变通；不同知识结构的学生相搭配，可以取长补短、相互借鉴；不同认知方式的学生相搭配，在各自发挥其优势的情况下，相互学习，使认知风格相互强化。

2.确定内容。一节课的教学目标、教学内容，需要通过完成一项或几项具体的任务融合到教学过程中，从任务中引出教学目标，使学生产生学习知识的兴趣。一项好的任务是完成教学目的的关键，要把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的目标融入任务中，使任务有利于学生个性的发展。教师要认真分析教材，确定教学的目标、内容、重点、难点、疑点，找准教学的切入点，要考虑学生的心理特征和兴趣爱好，以便确定相应的任务。

3.布置任务。确定要完成的任务后，教师要向学生具体详细地讲清任务，充分调动学生学习的积极性。学生认清了自己要完成的任务后，如果觉得对此力所能及，便自然愿意去完成。

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我国高职教育是以培养学生的技术知识和岗位应用能力为主的学校。因此，高职机电一体化专业实践教学体系必须紧紧围绕着地方市场经济的需求以及在支柱产业的应用，以符合企业的经济发展趋势为教学基础。机电一体化由于从事范围比较广，不受行业和岗位的限制，并且由于企业不停的引进先进的设备和生产线，对机电一体化专业的毕业生需求很大。在这样的背景下，对实践教学体系的研究与探索是有必要的，具体内容如下：

1.高职机电一体化实践教学的现状

高职教育在机电一体化专业中的培养模式和教学手段以及人才培养等方面比较落后，在实际的教学过程中必须摒弃传统的教育模式，建立以市场经济机制为变化的教学观念，真正的做到以人才输送和塑造技术性人才为主，加大对实践教学的重视和鼓舞，以培养具备解决能力和动手能力的综合型人才为主，因此，教师有必要转变思想意识，重视实践教学。

实践教学和理论教学的关系是相互依存以及相互促进的，具体表现在，理论是实践的基础，实践是理论的落实，但是在实际教学过程中，相对于机电一体化专业的理论体系的完整，实践教学体系还未从根本上得到建立或完善，另外在实际教学中，实践教学始终是出于辅助地位，教师对课程的安排和环节以及内容衔接上都没有精心设计，导致没有根据企业的需求进行安排以及学生的兴趣不高。其次是在教学中理论教学与实际教学的教师是分开的，理论教师不能知道实训内容，实训教师的基础概念知识比较薄弱，无法进行课堂教学，这种“双师型”教学方式比较普遍，容易使讲授内容上无法进行紧密联系。最后是没有建立确切可行的实践教学大纲以及实践教学要求和评估体系，真正的建立一个实践教学管理的现代信息化管理系统。

2.高职机电一体化改革的主要方面

2.1实践教学内容体系的合理

高职教育对实践的内容要进行合理与科学的分配，通过实验和社会实习以及课程设计与毕业设计等几方面的配置从而建立与完善实践教学内容体系。整个体系从三大模块进行构建，将实践环节的各个任务进行落实与贯彻，三大模块主要是基础技能与专业技能以及综合应用技能，其中基础技能是后续模块顺利进行的基础以及必备条件；专业技能是对所有岗位要求的关键，特点是与理论知识联系紧密，有利于学生对专业整体的认知和技术的抽象理解；综合应用技能主要是在之前的基础上着力培养学生的应用能力和解决实践中的工作问题，让基础技能和专业技能得以紧密联系和实际应用。另外，教师在展开教学的时候，可以根据市场经济发展的状况以及人才需求的程度，对所学内容课时上进行适当的调整以及拓展一些新的教学内容，让学生所学知识永远是跟随着时代的发展而发展，进步而进步，有利于人才的输送。

2.2实践教学信息管理的完善

科学的实践教学体系的建立必须要构建在系统以及规范的实验室综合信息管理系统的完善。教师在实践教学过程中可以采用结构化的方法以及利用网络与数据库管理技术的支持，实行实践教学整个环节的掌控。例如是基础数据的管理，对机电一体化各班级学生和教师的资料管理和实验室教学和机械设备的管理提示，让师生在实践中重视管理制度和设备保护的意识，信息管理可以通过绩效评估方式以及综合查询等信息管理，客观评价学生的掌握能力以及教师的教学效率，有利于学校对学术整体知识的把握和对人才数量的明确，有利于学校有指标有目的的进行人才输送的工作。另外，实验室综合信息管理系统是实践教学管理组成的一部分，不仅是对学生的资料以及选课和成绩查询以及其他信息查询的功能，也是对实验室内的设备和易消耗品的一个资产管理与保护的过程，完善实践教学信息管理有利于对学生和教师的综合把握，在开放式的管理模式中加强师生关系。

2.3实践指导教师素质的提高

实践指导教师素质的高低直接影响着教学质量以及学生的实际应用水平以及实验室的管理水平和实验器材的利用率与使用率。因此，提高实践指导教师的专业素质必须满足两个方面的需求，首先是必须具备组织能力，在实际教学中可以有效的对实验室制度的贯彻、执行和实验器材的维护以及对学生分配、组织和管理的能力。其次是不仅有着实践教学的基础，对专业理论教学也有着一定的素养，在教学过程中可以很好的将两者进行总结。学校可以通过激励机制对教师结构进行一定的整合，培养教师的竞争意识和努力提高自身专业水平的竞争观念，对在实践教学中有所创新和落实贯彻的教师实行优先晋升或者是奖金给予的方式，另外也可以通过内部培训和学术交流或者是进修的方式鼓励教师进行再次深造，学校对用人岗位上必须通过岗位内容和实际需要，有计划和有组织的让教师在第一生产线上进行实践教育。

3.总结

综上所述，高职机电一体化专业实践教学体系是有利于贯彻和实行高职院校教育目的和人才目标的培养。重视实践教学体系的建立，有利于根据市场经济行情去塑造相关产业的人才，培养学生岗位的应用能力，达到岗位与理论的相一致，在实际工作管理过程中，认识实践教学体系现状的基础上可以适当的进行实践内容和实践信息以及教师的专业素养等三方面进行完善，真正的丰富和完善体系的教学系统，打造机电一体化专业的独有实践教学体系。

【参考文献】

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关键词：嵌入式;光机电一体化;工业控制;分布控制

1 前言

机电一体化是计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术融合成的一种新兴的综合技术，光机电一体化技术不仅极大推动了社会、经济的发展，还改变了人们对工业控制技术的传统观念。现代化的光机电一体化技术正在朝着微型化、网络化、智能化方向发展，因此，在光机电一体化设备中引入嵌入式技术正迎合了这种需求。将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中，将更能促进光机电一体化技术的快速发展，这是满足机械对象网络化、智能化和复杂化控制要求的需求，机器人技术、办公自动化、智能玩具和数控机床都是嵌入式光机电一体化技术的代表。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。

2 传统光机电一体化技术融入嵌入式技术的必要性

传统的光机电一体化技术主要以机械工业技术和电子技术的结合为主要特征，随着经济的发展和人们对自动化控制技术要求的提高，这种技术已经无法适应现代工业对设备可靠性和性能的要求：

（1）设备结构的复杂和控制精密性逐渐提高。计算机技术、网络技术的发展以及产品性能要求的提高，光机电一体化设备的输入输出通道快速增加，使得设备结构更加复杂，进而带来很多不可测的干扰因素，因此要求控制系统进一步提高其抗干扰能力。另外，传统机电一体化设备的实时性要求较高，在一定程度上降低了产品的精密型，而现代机电设备则要求时间和空间上控制系统都能做到精确、快速的控制。这些方面只有依靠嵌入式技术才能找到很好的解决方案;（2）机电一体化设备对网络化的需求不断上升。现代化的控制设备要求控制系统具有网络化特点，即能够通过远程控制、状态报告等对控制系统进行远程监控，这样能够显著提高系统控制的实时性、安全性、智能性和便利性要求，而这一需求是无法通过传统的机电一体化系统实现的;（3）市场的竞争要求降低产品的开发周期，因此对光机电一体化设备提出了新要求。传统的光机电一体化系统中，产品的设计开发周期能够满足当时社会的需求，但是，随着经济的发展和技术的进步，现代化市场的竞争需求要求光机电一体化系统不断改进产品设计和研发方式，以适应现代化产品的要求。另外，机械系统的寿命要比软、硬件系统长，而后期维护工作都是由软件升级完成的。这就需要系统在设计初期就对系统的软件可维护性和可移植性进行考虑。

为了解决上述问题，人们将嵌入式技术融入到机电一体化技术中。具体来说，就是将嵌入式数据的设计和开发理念、相关技术和基础理论融入到机电一体化系统的设计和开发过程中，建立一个以微处理器为核心的具有高可靠性、高性能的嵌入式控制系统，这样不仅满足了被控对象的复杂性控制要求，还具有网络化、智能化的控制特点。

3 嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用

和其它领域相比，机电一体化设备是嵌入式技术应用最广泛、最典型的领域，在未来的光机电一体化设备发展中具有巨大的发展前景和应用市场。

3.1 工业化机器人技术

工业化机器人的发展从一开始就和嵌入式技术密不可分。机器人技术其实是上世纪50年代提出来的一种数控技术。由于当时的控制方法比较落后，没有达到要求的芯片水平，只是一种简单的逻辑电路系统。之后很长一段时间内，由于智能控制理论和处理器技术的限制，机器人技术没有得到足够的发展。从上世纪70年代开始，智能理论的发展促进了机器人技术的研究。而最近几年来嵌入式技术的高度发展，使得以光机电一体化设备为基础的机器人技术得到前所未有的发展趋势。其中，火星探测车就是一个非常典型的例子。火星探测车价值近10亿美元，是一种高新技术密集型的先进机器人系统，能够不依靠地球的控制进行自主工作。这种机器人由于加入了嵌入式系统，可靠性较高，对完成地面的工作要求起到了非常重要的作用。

3.2 工业控制设备技术

工业控制设备是嵌入式技术应用最为广泛的一类。现在的工业控制设备中，工控机的应用最为广泛，这些工控机通常使用工业级处理器和处理设备，工控要求较高，除了需要对设备进行实时控制以外，还要将设备的状态信息显示到显示器上，这些都对工控机的硬件和软件提出了更高的要求。传统的PCI04总线系统稳定性较强，体积小，因此得到了广泛的推广，但是由于这些系统大多使用Windows系统，因此不属于纯粹的嵌入式系统。另外，工控机和设备控制器是嵌入式处理器应用最为广泛的领域，这些控制处理器占据控制器的核心位置，为控制器提供了丰富的总线接口，因而能够实现数据收集、数据处理、数据通信和数据显示的功能。

3.3 分布式控制技术

分布式控制技术是嵌入式系统应用最早，范围最为广泛的领域之一。目前，世界上已经有数十家公司涉及到分布式控制领域。在工业领域普遍使用分布式控制技术的主要原因包括如下几个方面：

（1）被控对象的种类较多，数量较大，且分布范围较广，因此需要分布式的控制技术;（2）除了生产过程控制外，还希望在管理方面实现控制的自动化。

由于嵌入式系统的小型化、专用化和嵌入式特点，使其非常适合分布式系统的应用，随着近年来分布式系统的发展，嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用也越来越广。

4 结论

本文首先对嵌入式技术在光机电一体化技术中的相关应用和理论知识进行了分析，并对嵌入式技术在光机电一体化技术中的应用现状进行了介绍。可以预见，嵌入式技术与光机电一体化技术的融合是未来工业自动化控制领域的发展方向，因此，需要加强嵌入式技术与光机电技术的研究，为光机电一体化系统的发展和完善奠定良好的理论基础和实践基础。

参考文献：

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引言：顾名思义机电一体化应用型人才就是毕业之后立刻就能就职参加工作。能做到这一点的大学生大多是品学兼优，能力素质也很强的学生。

另外他们的为人处世能力也不错。这些都是现代企业所需要的。所以，高职机电一体化专业应用型人才的培养是必要的。下文就针对相关问题进行探讨，主要是高职教育关于机电一体化应用型人才的定义和能力要求以及机电一体化应用型人才培养的具体做法

一、高职教育关于机电一体化应用型人才的定义和能力要求

（1）机电一体化应用型人才的定义

应用型人才对当地经济发展有着至关重要的作用。学校为了培养更多的应用型人才应该积极改革教学模式，对应用型人才进行详细定义，并进行专门性的相关培养课程。机电一体化应用型人才主要负责工程策划部分，这关乎整个工程能否顺利进展和完成，要求对工程整体把握能力要强，所以不容小觑，必须重视起来。另外必须有较强的创新能力，提高整个工程的技术性指数，而不是毫无特色的模板套用，这样既没有心意，也不符合社会发展需求。机电一体化应用型人才还时常参与工程现场施工工作，这就使得对其实际操作能力要求也很强。

（2）机电一体化应用型人才的能力要求

机电一体化应用型人才显然看重的他们的应用能力，简单来说就是，学生不仅得有必备的理论知识储备，还得有超强的实践操作能力，另外创新思维也必不可少，交际能力当然也很重要，因为免不了要进行团队合作。针对以上分析我们进行专项训练，首先对于理论知识来说，数控技术自己计算机操作知识必须熟练掌握。接下来关于实际操作能力的培养就需要高职学校努力为学生争取和提供了。而创新式逻辑思维能力需要自我培养，积极思考。关于交际能力也需要加强语言科目的学习，不光是汉语，也包括外语。不管是哪一方面能力的培养都需要学生尽心尽力，及时与老师和同学交流分享，共同探讨。

二、机电一体化应用型人才培养的具体做法

（1）理论知识的学习

高职学校对学生所学理论只是的合理选择对于学生能力培养起着至关重要的作用。主要需要考虑两个方面，首先是学生的自身情况，理论知识的选择必须适应学生，不然只能是背道而驰，学生学习积极性被打击，反而起到反面作用。另外要考虑社会企业的需求和发展趋势，因为高职学校培养学生就是为了让学生顺利就业，提高市场竞争力，所以要充分考虑社会问题，并尽力为学生提供更多锻炼自己的平台和机会。高职学校可以适当改革教学模式，把理论与实践有机结合培养应用型人才。

（2）注重实践操作

理论知识的教授只起到一个帮助学生加强理解的作用，这是最基本的。另外最重要的是开展一些实际操作活动，调动学生的学习热情，在实践中应用理论知识，把理论知识和实践操作有机结合，提升学生自身的综合素质能力。除此之外，这也符合的社会对人才的需求，达到应用型人才的标准。这样学生的社会竞争力度一定能得到提高，就业率也会上涨。

（3）培养学生的综合素质能力

机电一体化专业的市场需求量大，高职学校应该贯彻创新式教学模式，与社会企业联手合作，为学生提供实习机会，切实了解工作进程。此外，学校还可以邀请一些相关专业人士去学校开讲座，向学生普及相关知识，鼓励学生，激发学生的学习热情。高职学校在对学生进行训练是可以参照专业企业的规章管理制度，让学生提前适应工作模式，开展进工实习项目，锻炼学生的综合素质能力。在日常教学中大力鼓动学生积极创新，提倡特立独行，培养学生的创新思维能力。

小结：机电一体化应用型人才包括技术专人和能力专人以及策划专人，但不论是哪一种类型对学生的各方面能力要求都很高，包括基础的理论知识储备，还有创新思维能力以及交际能力，此外最重要的就是实践操作能力。高职学校应该根据机电一体化专业特点以及社会发展趋势对学生进行教学模式改革，把理论知识与实践操作有机结合，培养学生的综合素质能力，帮助他们适应社会需求，提高学生就业率，也为推动社会发展做出贡献。

【参考文献】

[1]中国国家教育部高职教育培训司.中德机电一体化高职高专培训教程[M].2010.10

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关键词 理实一体化；电机与电气控制；高职教育

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2015）08-0073-02

作者简介：江琴，女，工程师，主要研究方向为电子、机电自动化教学。

一、研究背景

目前高职院校的专业课授课过程还是按照传统的三部曲：理论、实验、实习来完成，理论跟实践过程完全分开。理论课教师的侧重点是讲解知识点，实验指导教师的侧重点则是实际的操作。由于理论与实践的不合拍，常常给学生带来很多困惑，学习效率不高，学生的积极性上不去，影响了教学的效果。所以，如何从根源抓起，将理论与实践结合为一体，成为高职院校教学的首要任务。为了适应社会的需求，现代职业教育推出“专业基础理论与技能实践一体化”的新模式，简称“理实一体化”。我校积极在各专业采用这种教学模式，使教学更加直观，学生更容易接受，真正实现了一体化。

二、“理实一体化”教学模式的构建

《电机与电气控制技术》是高职院校机电和电气专业开设的一门实践性很强的专业课。通过本课程的学习，学生应该掌握典型电气控制电路的基本原理组成，能够动手设计、安装、调试控制系统。该课程涵盖的知识面很广，如果按照传统的教学方式，采用课堂教学，学生学起来会感到非常吃力，继而乏味，没有兴趣肯定不会有好的学习效果。理实一体化教学模式打破了这种让人昏睡的局面，将教室和实训场地一体化，首先给学生一个新鲜的感觉，激发他们的兴趣。比如在讲到常用低压电器的时侯，对照实物让学生自己观察外形、内部结构、铭牌数据等参数，这样学生就将枯燥难记的知识点通过亲身接触加深了印象。

《电机与电气控制技术》教学过程中采用项目教学法，根据专业人才培养计划的要求，本着“必需、够用”的原则，以培养学生的综合能力为目标，将本门课的理论和实践课时比例调整到1∶1，加大实践的力度。将教学内容项目化，重点突出知识点到技能的转换，使学生通过系统的、逐步的训练后达到对本课程的理解和掌握。根据机电类专业毕业生所从事职业的实际需要，设置的项目应该让学生具备应有的能力结构与知识机构。为此，项目的设置应遵循以下几条原则：①符合学生的认知规律，便于激发兴趣。②注重动手能力的培养，难度适中。③涵盖国家职业标准的知识和技能要求。

三、“理实一体化”教学模式的实施

1.制定任务。“理实一体化”教学模式中，根据教学内容和电工考核知识点将项目划分为三大模块的内容：模块一为常用低压电器的识别和检修。要求学生能正确识别常用的几种低压电器：熔断器、开关、交流接触器、热继电器，熟知分类、功能、基本结构、工作原理，熟记图形符号和文字符号。模块二为电动机典型控制线路的安装，此模块是整个教学过程的重点，具体教学内容和课时安排如表1所示。模块三为常用机床电气控制电路的分析。主要内容包括CA6140型车床电气控制电路的分析及检修；M7120磨床电气控制电路的分析及检修；Z3040摇臂钻床的分析与检修；X62W型卧式铣床电气控制电路的分析及检修；T68卧式镗床电气控制电路的分析及检修。

2.分组实施。任务布置下去之后，下面就是组织学生分小组，每个小组分3~4人。分小组的时候，考虑到学生的层次不同，要求按照动手能力的强弱合理分配。考虑到原来的实验环节中，学生依赖心理比较强，等老师示范之后再动手，主动性不高，效果也不好。这次在《电机与电气控制技术》实践教学过程中采用了一些新办法，事实证明学生的积极主动性得到了很大的提高，整个教学环节中洋溢着求知好学的气氛。师生共同发现问题、解决问题，收获颇丰。

具体的实施过程就是首先打破过去的“组长化”，不再固定哪个学生讲解、汇报，人人都有可能是组长。这样的话，学生就不会再抱着等靠的心理，因为每个人都可能被抽到，所以每个人都会认真地对待理论课和实践课，学习的积极性显著提高。在给学生布置任务的时候，要培养他们独立思考问题，用实践去验证理论的好习惯。

通过实践，学生会发现每次项目在实施过程中都会出现一些问题，在不断的发现问题过程中，学生积累了很多解决问题的经验，将理论知识点也掌握得更加牢固。由于每次都能将所学知识实用化，学生的积极性也得到了提高。

3.教师队伍一体化。“理实一体化”教学模式对教师队伍的建设提出了更高的要求。要实施一体化教学，要求教师不但具有扎实的理论基础，更要有娴熟的实践技能，丰富的现场解决问题的能力。我系的专业教师95%以上都取得了双师证，50%以上的教师有过企业顶岗锻炼的经历。同时为了加强教师素质，系里积极与企业建立联系，聘请专业技术人员来学校实训中心辅导，将积累的大量实践经验传授给教师，真正做到教师队伍的理实一体化。

4.项目考核。传统的教学考核主要是平时占40%，期末考试占60%，体现不出实践的考核成绩，学生纯粹为了考试而学习。采用一体化的模式之后，考核中也量化了实训的成绩。平时成绩按照小组打分，参照各组平时的理论讲述，动手能力，合作情况，竞赛结果逐一给分，占30%；课程设计实训成绩占30%；期末考试卷面成绩占40%。通过这种考核方式，综合反映出学生的掌握情况，促进了学生的学习积极性。

综上所述，“高职院校采用理实一体化”教学模式可以改善多年以来一成不变的教学方式，改变学习环境对提高学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。这种模式不但适用于《电机与电气控制》这门课，还可以用于机电类其他实用性较强的专业。只有不断的摸索创新，才能找到更适合高职高专院校学生的教学模式，使学生更能得到社会的认可。

参考文献：

[1]李丹丹,等.“教学做”一体化教学模式探讨[J].计算机教育,2010,(13).