机电一体化技术内容范文

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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.

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机电一体化产品的概念设计有着极其丰富的内容，同时也是产品在整个生产过程内最具创造性的阶段。其中，包含的原理与方法论对相关产品研发者起到关键的引导效用。因此，对机电一体化产品创新性概念设计进行探索，具有十分重要的现实意义。

1机电一体化产品概念设计的概述

1.1机电一体化产品概念设计的内容

机电一体化产品是在机电一体化基础上建立起的包含系统与构件、基本元内容的集合，而机电一体化产品概念设计的含义则是依据产品使用周期中各个环节所需要求对产品实施功能改造、分析和子功能开发，进而实现其满足功能结构要求的系统化设计活动。这种设计工作的过程包括前期规划、设计概念以及对计划进行详细化和丰富化，并加以改进补充。机电一体化产品概念设计过程中的程式化内容可以通过计算机技术代为实现，但除此之外难以被程式化的方面还需产品设计人员通过人工设计逐步完成。通过构建人机协同的概念设计理念，对其功能与组织开发的过程按照模块化思想进行划分，以此实现这一设计工作的层次性、协调性。目前，发达国家对机电一体化概念设计的深入研究大体集中于其调控系统的设计。机电一体化的理念自1971年被提出以来，经过几十年的发展，内容也在逐步丰富，尤其在科技快速发展的今天，广阔的市场空间与消费需求的升级，更加迫使机电一体化产品对自身性能、可靠程度提出更高要求。而计算机技术、互联网信息技术、传感技术、AI技术、微电子技术、新材料技术、集成技术以及其他相关技术的进步，都为机电一体化产品的革新打下了技术根基，使得机电一体化产品朝着更优质、更高效的方向迈进。

1.2机电一体化产品创新概念设计的意义

机电一体化产品的创新型概念设计本身有着重要作用，其既是产品品质的深层内容，又是其功能属性得以发挥的保障，对其本身质量的影响也约占60%～70%。因此，建成机电一体化产品创新的概念设计具有极其显著的意义。简要概括，主要包括以下三方面内容。第一，创新机电一体化产品的概念设计是保障机电一体化产品品质的必要性要求。机电一体化体系具有多种学科互相交叉、集成融合的特点，本身具有着复杂内涵。因此，现今许多的机械产品的设计并不适应机电一体化技术本身的特色，难以做到根据机电一体化技术特征随之作出应对。第二，机电一体化产品概念设计的创新促使其理论体系得到发展。要创新这一概念设计，必将建立新的方式、理论基础。只有在合理、可靠的概念设计基础上，才能使之收获具有优异性能的机电一化体产品。再加之如今概念设计的思想理念获得了社会中乃至整个世界越来越多的关注与认同，如QFD理论、公理化理论、TRIZ理论等设计理论的建立，对于推动创新机电一体化产的概念设计发展起到了不可忽略的效用，进一步促进了机电一体化技术体系的建立和机电一体化技术的完善。第三，机电一体化产品创新概念设计对于生产能力与工作质量的提高起到切实的帮助作用。许多机电一体化产品都带有自动处理、调节的功效，通过这些能力的实现，能够保证工作质量与效率的稳步提升。例如，在数控机床的使用过程中，其生产效率要高出普通基础5～6倍，并能够实现机床数量减少50%，节省50%操作人员的效能，生产周期也能缩短40%，进而使得生产成本降低50%左右。

2机电一体化产品创新概念设计理论

2.1机电一体化产品应用到的系统原理

机电一体化系统是该类产品中最为重要的基础。就其本质来说。它算是一种复杂机械，但与普通的机械相比还有着显著区分。机电一体化体系是通过在机构的动力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先进的电子技术，并使之与软件相互联合形成的一类新型机械系统。就其功能来说，机电一体化系统包含机械力、能量流、运动力等多种动力学有关的特殊机械，以及一些机电部件互相关联的系统。其中，机电一体化系统的核心又在于集成协调各种技术，通过对机械工程、控制系统、计算机技术、电子技术、电工技术等多项技术的联合利用，实现其运动行为可控的目标，而不仅简单对各项技术进行拼凑堆积。这也是利用计算机的调节和处理能力，实现驱动元件可控特征的现代化机械系统。有关机电系统化原理的研究主要包含三方面内容。第一，三环论。研究者认为，机电一体化产品可以划分为电子、机械、软件三项功能模块。第二，五块论。通常视机电一体化产品是由动力功能、控制功能、构造功能、操作功能和传感检测五个功能模块组成的。第三，两个子系统理论。研究人员认为，机电一体化系统是由控制系统和物理系统两项分支系统共同组成的。以上三种理论的提出具有重要意义，但同时也有着较大的局限性。三者立足于控制和电力两部分，但没有对机械主体加以强调，也并未对处理好机电一体化系统的概念设计中出现的复杂性、多面性和模糊性等问题提出方法。因此，这些理论对该类产品的概念设计不能起到重要作用。在概念设计实际工作中，机电一体化系统往往会被划分为传感检测、执行机构、信息控制处理三个子系统。通过这三个子系统的系统分工，各自完成信息检测、机械运动与信息控制的工作，这种分工方式才能真正实现该系统中各项功能的优化和最佳效果的发挥，并以此获得机电一体化系统的概念设计合理的相关方案。

2.2机电一体化产品创新的概念设计方法

对机电一体化产品而言，其概念设计是许多领域内知识、技术之间的交织融合，具有新颖复杂、反复迭代、目标多解、结构不良等特点。满足机电一体化产品概念设计的创新，关键在于发挥设计者的主观能动性，通过展现设计智慧，满足创新性的要求。要实现这一目标，主要在于实现人机协调配合。计算机技术的飞速进步，促使人们对人工智能提出新的期待。但创新产品设计这类任务，主要还得依靠人类的智能实现。机电一体系统也是人机协同系统，通过对设计者与计算机的分工，来达到创新概念设计的目的。机电一体化产品概念设计创新主要方法包括三方面内容。第一，落实人才战略，培养专业性人才。科技竞争最终都会落实在人才竞争上。要实现机电一体化产品概念设计的创新，人才供应是重要保障。机电一体化技术专业人才在制造行业占据就业满意度第三位的好名次，就业率更是高达100%。因此，加强专业人才培养更有着多方面的积极意义，国家以及机电行业要在培养、优化道路中贡献出更多力量，从多方面对学生展开培训工作，以此实现增强研究者、开发者、设计者以及其他相关从业人员素质的目的。第二，努力拓宽供应市场，严守质量关。市场是检验产品的试金石，将机电一体化产品投放到市场中，一方面保障其生命周期能够实现，另一方面通过买方对产品性能体验所作反馈也对产品研发起到反作用力的效果，使其优点得以保存、延续，缺点得到改良、进化，从而不断促进机电一体化产品性能的整体提升。第三，将环保技术纳入机电一体化的发展策略中。机械技术、计算机技术、电子技术、电力技术等多种技术的应用，往往会伴随着电子、机械污染的问题。在机电一体化产品的生产过程中，无可避免也会产生一些污染物。因此，设计者在设计研发过程中要考虑到环保问题，让机电一体化产品朝着节能环保的方向发展，以施行环保、可持续的发展策略为其提供方法指引。通过一些环保设施和环保科技的实行，有效遏制资源浪费、污染物增多的问题。当实际运行过程中出现技术故障时，也可以反复利用一些资源，以减少资源、材料的消耗。相关生产负责人还应主动淘汰一些产能落后的设备、产品，以此改变过去投入高、输出高的模式，最终实现发展的可持续，使人们拥有健康的生存环境。

2.3机电一体化产品创新的概念设计的发展展望

机电一体化产品创新的概念设计主要发展在于理论的进步。虽然机电一体化体系中依旧存在许多问题需要加强分析、研究，但其发展总趋势还是积极向上的。概括有五方面内容：第一，根据被测物理量，建立传感器特点和类型的知识库；第二，构建与机电一体化产品的概念设计相关的推理方法库；第三，将执行机构的实现运动与动作进行分类，构建执行机构库和驱动元件库，以促进驱动元件、执行、传动机构和两者的集成选择实行；第四，实现对该类产品概念设计在各个环节评价体系的建立，尤其在概念设计初期中构建对功能原理设计环节的评价体系；第五，构建调节和控制信息的资料库，以促进挑选硬件和编制软件中对机构子系统高效管控的实现。随着机电技术与各项科技的快速进步以及机电一体化研究的逐步深入，促使机电一体化产品概念设计的理论体系更加丰富，并具有更为强大的实用功能和操作功能，从而顺利实现对机电一体化产品的创新与研发。

3结束语

机电一体化产品的研究虽然已经取得了较为瞩目的成绩，但关于机电一体化产品设计的研究成果目前依然处于初级阶段，仍需要相关从业者不断加强探索、创新，通过大量细致的实践研究工作，促进机电一体化产品创新概念设计的完善和成熟，并最终实现其优异的实用价值。

作者:王中元 单位:内蒙古机电职业技术学院

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中图分类号:TM-9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110120-01

一、机电一体化的概念

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。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,他的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。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、机电一体化技术发展历程

自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,“机电一体化”技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意:

1.数控机床的问世,写下了“机电一体化”历史的第一页;

2.微电子技术为“机电一体化”带来勃勃生机;

3.可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶。

三、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。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:

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。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。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、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。

2.系统化: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。表现之二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。

3.微型化:兴起于20世纪80年代末,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1立方厘米的机电一体化产品,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,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

4.仿生物系统化:今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物――软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)――软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。

四、机电一体化技术内容

机电一体化技术内容主要包含以下几个方面:机械技术机械技术;计算机与信息技术;系统技术;自动控制技术;传感检测技术;伺服传动技术。

五、机电一体化系统组成

1.机械本体:机械本体包括机架、机械连接、机械传动等,它是机电一体化的基础,起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比,机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强,这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应,具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。

2.检测传感部分:检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。

3.电子控制单元:电子控制单元又称ECU(Electrical Control Unit),是机电一体化系统的核心,负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析,根据信息处理结果,按照一定的程度和节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的地进行。

4.执行器:执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件,通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。

5.动力源:动力源是机电一体化产品能量供应部分,其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能,以电能为主。

综上所述,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。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。

参考文献:

[1]李建勇,机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.

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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

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随着机电一体化技术及其行业的发展，社会对机电一体化人才综合素养提出了更高的要求，因此，学校所开展机电一体化专业教学在面临着人才缺口矛盾的同时，也需要对传统的人才培养方向、培养模式等作出改革，从而更好地应对社会需求给机电一体化专业教学带来的冲击。在此背景下，对社会需求导向下的机电一体化专业教学改革作出研究与探讨，对于提升机电一体化专业人才培养质量、推动机电一体化技术与行业的发展都具有着重要的现实意义。

一、机电一体化专业人才培养需求

随着机电一体化技术及其产业的发展，许多先进的现代技术都被应用到机电一体化领域中，这对于提升机电一体化技术的应用范围与应用价值都具有着重要意义，同时也推动着机电一体化技术逐渐成为推动社会发展过程中不可或缺的重要力量。在这样的背景下，机电一体化技术在社会生产中得到了越来越广泛的应用，与此同时，社会对机电一体化人才的“质”、“量”要求也在不断提升。从“量”方面来看，当前机电一体化已经成为了世界机械工业技术发展的重要方向，同时也是我国机械工业实现自身发展的必由之路，因此，人才紧缺成为了机电一体化专业人才培养必须面临的问题。如智联招聘在2015年6月了北京市对机电一体化专业人才需求的统计结果，即北京市对机电一体化人才的每月需求量为200多个，而这也仅仅是智联招聘一个平台对北京这一个城市所作出的人才需求统计，由此可见，当前社会对机电一体化人才具有着旺盛的需求;从“质”方面来看，机电一体化技术的发展必然要求机电一体化人才所具有的专业素养得到持续的更新，并且，由于机电一体化专业具有着极强的实践性与技术性，因此，应用型、复合型人才成为了社会在机电一体化技术领域的主要需求，这也决定了学校所开展的机电一体化专业教育应当重视学生理论知识、实践技能等共同构成的综合素养的提升，只有如此，机电一体化专业教学才能够与社会需求实现良好的对接。

二、社会需求导向下机电一体化专业教学改革方向

(一)以市场为导向开展专业设置。以社会需求为导向的机电一体化专业教学改革，要求专业设置工作能够将应用型人才的培养作出核心要求，与此同时，专业需要体现出与市场的对接，特别是体现出与机电一体化产业基层一线人才职业素养需求的对接。为此，在专业设置中，学校需要对企业所提出的人才标准和人才需求作出充分的了解，并以此为依据对机电一体化专业作出战略性的定位。当然，在专业设置中，学校也需要依托于自身的优势资源体现出专业特色，也同样是提升机电一体化人才就业竞争力的关键。

(二)理论与实践结合理念下的课程体系构建。在机电一体化专业教学改革中，课程体系的构建也是对教学内容作出选择与安排的过程，这对于学生到底掌握了哪些知识和能力产生着决定性的影响，为此，社会需求导向下的机电一体化专业课程体系构建，需要体现出与社会人才需求和岗位能力要求的要求。具体而言，机电一体化专业教学需要根据学生的专业素养层次将课程氛围基础课程、专业核心课程与素质拓展课程三个部分，并以理论课程的内容和进度来设置实践性课程。其中，实践性课程的目标应当定位于推动学生深化自身的理论知识体系并掌握一定的知识运用能力，当然，实践性课程也需要重视社会需求的导向性。

(三)理论与实际并重的教学过程。由于机电一体化专业教学涉及到了广泛的知识并体现出了极强的理论性与实践性，因此仅仅通过开展理论教学，很难确保学生对机电一体化专业知识和能力作出系统性的、深度的掌握，并且在教学实践中，如果仅仅重视理论学习，也会弱化机电一体化专业教学的吸引力，从而制约学生学习积极性和学习热情的提升。当然，实践教学的开展虽然能够更好地调动学生学习兴趣，并可以在提升学生职业素养方面发挥出重要的作用，但是实践教学的开展也需要以理论教学的开展为基础。由此可见，机电一体化专业教学过程中的理论教学与实践教学缺一不可，为此，在机电一体化专业教学改革中，应当体现出教学场景的多元化、教学方法的多元化、教学手段与教学工具的多元化等，从而在践行理论与实际并重这一原则的基础上，推动学生专业素养适应社会对机电一体化专业人才提出的要求。

(四)以提升学生职业能力为出发点的教学计划。在机电一体化专业教学改革中，教学计划的制定对人才培养方向发挥着导向性的作用，因此，为了适应社会需求，机电一体化专业教学改革中教学计划的重新制定必须体现出与社会需求的适应性。具体而言，在机电一体化专业教学计划的制定中，学校需要重视对社会人才需求、岗位能力要求等作出调研，并围绕这些内容做好教学大纲的设计、教学重点的安排、教学内容的确定以及考核体系的构建，确保教学的开展体现出系统性与连贯性，从而实现机电一体化教学计划与社会对机电一体化人才需求的对接。

(五)产学结合的人才培养模式。推动学生进入企业参与生产实践，是社会需求导向下的机电一体化转教学改革的有效路径，因此在机电一体化专业人才培养过程中，有必要实现教学模式的多元化发展，将课堂教学与产学结合结合起来，使学生能够具有更多体验真实工作环境、参与真实工作流程，并提升自身职业能力。对于社会企业而言，产学结合不仅能够为自身提供更多的人才选择，而且能够使自身享受到学校所具有的科研优势、师资优势等，而对于学校而言，产学结合不仅能够为机电一体化专业学生提供更多的实习机会，而且也能够帮助自身解决实训资源不足的问题，由此可见，产学结合主体具有着强烈的合作动机，并且能够推动机电一体化专业教学改革适应社会需求。为此，学校有必要通过与社会企业进行优势资源互换来积极寻求与社会企业开展深度合作的机会，从而实现学校教育与岗位教育的协同发展，并推动机电一体化专业人才职业能力的提升。

(六)双师型的师资队伍。师资队伍综合素养是提升机电一体化专业教学质量的重要保障，而机电一体化专业所具有的实用性、实践性等，对教师队伍所具有的理论知识和实践能力都提出了较高的要求。为了适应社会对机电一体化专业应用人才的需求，在教师队伍建设中，必须重视教师技能水平的提升，只有如此，机电一体化教师队伍所具有的综合素养才能够适应机电一体化专业人才的培养需求，构建一支优质的双师型队伍是社会需求导向下机电一体化专业教学改革的关键。作为机电一体化专业教师，需要做到理论教学与技能教学的结合，并在教学内容、教学方法等多个方面体现出对社会需求的针对性，而双师型师资队伍的构建，也要求学校能够为教师提供更多到社会岗位进行锻炼和学习的机会，推动教师实现自身专业技能与自身理论水平的协同提升。当然，教师本身也应当树立学习意识，重视在教学过程中与学生实现共同成长。

【参考文献】

［1］张燕，史留勇，刘世豪．基于社会需求的机电一体化专业实验教学改革［J］．中国电力教育，2014，29:75～76

［2］张燕，史留勇，刘世豪，何盛．基于社会需求的机电一体化人才培养模式的探索与实践［J］．海南大学学报(自然科学版)，2014，4:389～393

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中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

机电一体化作为一门新型学科，已具备自身完整体系，并随着科技的不断发展新的内容不断充实，机电一体化可概括为从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术等等诸多群体技术，结合系统功能目标和优化组织结构目标合理配置与布局，各功能单元在多功能高质量、高可靠性、低能耗的意义上，实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程。

二、机电一体化关于电子技术应用的基本内容概述

电子技术指的是根据电子学原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路，用来解决实际问题的技术。

机电一体化指的是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、传感器技术、信息技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机结合，综合运用到实际中的一门综合性技术。

机电一体化技术发展至今已经形成具有了较强的综合性和系统性，随着科学技术的不断发展，机电一体化技术也被不断赋予新的内容，而无论机电一体化技术内容如何被进一步丰富，如何日新月异，电子技术和机械技术作为机电一体化技术实现的基础仍然是机电一体化设计与实现的前提和根本，强化对机械技术和电子技术的研究与创新，也是促进机电一体化技术不断实现质的飞跃的关键所在。

三、机电一体化里电子技术优缺点分析

虽然我国对机电一体化人才的培养十分重视，机电一体化电子技术也实现了从无到有的飞跃，但是我国机电一体化电子技术到目前为止仍然落后于世界先进水平，有待于进一步发展，现将我国机电一体化里的电子技术优缺点分析如下：

优势

电子技术在机电一体化系统设计中的应用，为提升机电一体化产品性能发挥了重要的作用，随着电子技术的快速发展，机电一体化产品被逐渐应用到工业生产中，同时也为传统工业生产项目生产管理水平的提高发挥了重要的作用。电子技术的系统性、智能性、自动性在不断发展的同时逐渐受到认可和接受。

缺点

虽然机电一体化产品已经被广泛应用与社会生产的各个环节，但我国目前的机电一体化产品在取代耗材高、耗能高、污染高、噪声大的产品方面还显得比较薄弱，甚至一些机电一体化产品本身也存在上述缺陷，电子技术在这些问题的解决上还比较乏力。

四、机电一体化里关于电子技术产品应用及相关发展概述

机电一体化里关于电子技产品的应用与发展主要表现如下：

（一）数控机床

1）结构的总线式、模块化、紧凑型特点，体系结构运用CPU 多主总线；

2）设计的开放性特点，使用户的使用效益最高化，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性，符合接口标准；

3）智能化系统和WOP 技术运用，引入在线诊断模糊控制等智能机制；

4)大容量存储器的应用和软件的模块化设计数控功能丰富， CNC 系统的控制功能提高。

5)多过程、多通道控制，一台机床可以在同一时间完成多个独立加工任务，

具有控制机床的种类和台数较多， 可以把刀具损坏检验物料、搬运机械手等控制都集成到系统中去。

6)多级网络功能的系统，使系统的组合能力、构成复杂加工系统的能力得到提升。

7) 控制机是单板、单片，数控装置因为是专用芯片，模板式组成，体现出紧凑性特点。

（二）计算机集成制造系统(CIMS)

CIMS的实现是整体性、动态化的有效综合，突破了本有部门相互间的区分，物流和信息的控制是以制造为主要部分，达到了经营策略到产品开发、生产前期的准备、生产的实验到生产经营有效组合，企业集成度体现出高效化特点，各种生产的关键要素相互的配置，体现出良好的优化效果，使潜能得到最大化发挥。

（三）柔性制造系统(FMS)

所谓柔性制造系统，指的是制造系统的计算机化，其主要的组成部分是计算机数控机床、机器人料盘，自动搬运小车、自动化仓库等，它生产的工件具有随机性、实时性、按量性，在其所能达到的目标内，根据要求生产。对于多品种中小批量设计、更改比较频繁的离散零件的量化生产。

（四）工业机器人

第1 代机器人的工作是结合示教进行重复的运动，其缺点是相对于工作环境、作业对象变化中的应变能力较差；

第2 代机器人转配的多种传感元件比较先进，对作业环境及操作对象部分信息可以获取，在计算机处理下提升判断能力，可以对动作做出反馈控制，其实用性大大提升；

智能机器人作为第3 代机器人，它的特点感知功能较强，具有逻辑思维判断和决策的能力，可以在作业环境中独立行动，与第5 代计算机关系密切。

五、机电一体化里就电子技术思考与发展

我国机电一体化电子技术的发展面临着严峻的形式和艰巨的任务，未来机电一体化就电子技术的发展应注意以下几个问题：一）利用微电子技术改造传统工业。近年来，微电子技术的迅速发展，其可靠性、安全性得到普遍认可，被广泛运用到机电一体化产品的设计与生产中，然而为了提升传统工业生产管理水平，强化微电子技术在传统工业中的应用十分必要，但这就我国目前情况来看有着较大的难度，且工作量较大；二）电子技术创新问题。在利用机电一体化技术改造传统工业的同时，我国机电一体化产业的更新换代速度加快，市场占有率呼声较高，在我国机电一体化产业尚未完善的情况下，机电一体化创新尤其是电子技术的创新方面有着较大的压力。

对此，我们应在深入广泛地运用机电一体化技术的同时，加深对机电一体化产品的研发，促进我国机电一体化产业的形成和发展。

六、论机电一体化电子技术未来发展趋势

（一）智能化

人工智能技术在电子技术中的应用为机电一体化系统的设计与应用注入了新的活力，机器人与数控机床的智能化发展趋势将逐渐凸现出来。

（二）系统化

系统化发展趋势的表现包括：系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构；通信功能的大大加强一般除RS232 外还有RS485DCS 分布式计算机控制和FCS 现场总线控制等多种功能等。

（三）微型化

机电一体化产品机械部分呈现轻量化发展态势的同时，电子部分也呈现微型化发展趋势，例如SMT 正在逐渐取代传统的通孔插装技术THT 成为电子组装的重要手段。

七、小结

综上所述，电子技术在机电一化系统设计中的运用，为机电一体化产品的不断完善有着重要的意义。虽然机电一体化技术的内容在科技发展日新月异的今天得到不断丰富，但电子技术作为机电一体化系统的基础之一仍然十分重要。我国机电一体化技术中的电子技术虽然在近年来的发展中取得了可喜的成果，但在节能减排、降低噪声等方面的设计上仍然有待完善。就我国机电一体化技术现状来说，认为未来电子技术在机电一体化中的应用将向着智能化、系统化、微型化的方向发展。

参考文献：

[1]杨承江、董立占、梁军生，等.高职机电一体化技术专业“电工电子技术”实训教学的改革与实践[J].中国西部科技.2010(13):83-84

[2]赵庆、王迎、李赛.浅谈机电电子技术及其研究[J].中国科技博览.2012(13):320

[3]孔昊.机电一体化中的机电控制与保护[J].轻工设计.2011(3):62

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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：

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【关键词】机电；自动化技术；机电控制

引言

随着我国科学技术的不断发展，科学技术不断渗透到各个领域，从而出现了一些新的技术。机电一体化技术就是融合了多种科学发展而来的，包含了机电控制技术、机电自动化技术、网络技术、计算机技术等[1]。由此，在机电一体化进行设计的过程中，需要我们熟悉各个学科之间关系，只有这样才能更好的实现机电一体化技术。为了不断的提高机电一体化水平，应该对其进行不断的深入研究。使其在更多的领域与行业中发挥更大的作用。

1机电一体化的技术

1.1机械技术

机械技术是机电一体化的基础技术，主要是为适应一体化技术的新技术、新概念，实现了结构、材料、性能上的变更，有效地减轻重量、缩小体积，并且提高了有效刚度和精度，最终实现改善机械设备性能的目的。

1.2计算机技术

计算机技术在机电一体化中发挥着着重要的作用，尤其在信息的处理方面。计算机技术可以有效收集、保存、交换信息，并且还可以进行有效地运算、判断以及人工智能管理。

1.3系统技术

应用整体概念组织形式，应用各种相关技术，从全局系统性目标出发，有效地将总体进行分解，然后对若干个功能单元进行连接。机电接口技术是系统技术中的一个重要内容，可以通过机电接口技术将其系统的各部分统一的连接起来。

1.4自动控制技术

自动控制技术涉及的范围较为广阔，通常我们是在控制理论的指导下，进行系统设计，然后再进行仿真模拟实验，现场调试[2]。自动控制技术具有高度定位控制、速度控制、自适应控制、自我诊断、校正、补偿、检索等功能，可以实现对整个系统的自动化控制。例如在完成某个特定的控制任务时，控制过程会按照设定的或者预想的目标完成。

1.5传感检测技术

传感检测技术是整个系统的感受器官，可以实现自动控制、自动调节的目的。同时系统的功能程序化强度可以随着传感检测技术性能的变化而变化，

1.5伺服传动技术

伺服系统主要是实现电信号和机械动作之间的转换装置和部件，通常有电动、气动、液压等类型。伺服传动系统对机电一体化整个系统的动态性能、质量以及功能具有决定性的影响作用。

2机电一体化的内容

2.1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[3]。

2.2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。

2.3机电一体化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。

2.4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。

3机电一体化技术发展趋势与应用

3.1智能化

随着科学技术的快速发展，智能化已经成为各行各业所追求的目标。而机电一体化技术的发展也不例外。机电一体化智能化的体现，主要是要求机电产品具有一定的智能作用，可以具有人类的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。尤其是当前制造自动化水平的不断提高，会出现越来越多的智能制造系统，进一步来实现人类的制造活动。例如在数控机床上增装人际对讲功能，以I/O接口智能数据库，实现操作、使用、维护带来的方便[4]。

3.2模块化

目前，机电一体化产品和技术主要可以分为机械、电子和软件三大类型。模块化的技术是融合了这三种技术地产物。模块化技术不仅可以有效降低产品开发和生产成本，而且可以提高产品的通用化程度，提升产品的可装配性、可维修性以及可扩展性。从目前我们应用的电器产品标准化效果来看，机电一体化技术的已经成为机械工业发展的必然趋势。

3.3网络化

随着电子技术的快速发展，各行各业都受到了巨大的影响，尤其是当前机电一体化技术已经向着网络化方向发展。

3.4微型化

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，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，在生物医疗、军事、信息等方面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两类。3.5绿色化

机电一体化产品的绿色化主要是指，不污染生态环境并能回收利用。工业的发展使得物质丰富，生活舒适的同时也导致资源减少，生态环境受到严重污染。绿色产品概念在这种矛盾环境下应运而生，绿色化是时代的要求与趋势。绿色产品在其设计、生产、使用和销毁的过程中，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，资源利用率和回收率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途[5]。

3.6数字化

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。

3.7光机电一体化

在机电一体化的基础上应用光学技术，实现光机电一体化的发展。光学技术具有其独特的先天优势，可以改进机电一体化系统的传感、能源和信息处理系统，这将成为未来机电行业发展的主要方向。

4结语

机电一体化技术的实现，是时展的必然产物，尤其是电子技术的不断成熟，极大的推进了机电一体化的发展和形成。机电一体化技术的应用，促进机电产品功能和质量的不断提高，并且在各个方面均表现出显著的经济效益和社会效益。由此，未来机电一体化产品具有更好的发展前景。

参考文献

[1]张广生.机电控制技术应用问题研究[J].科技致富向导，2011.09

[2]董海.机电控制技术应用中相关问题的研究[J].科技传播，2012.13

篇9

机电一体化是介于机械与电子自动化两个学科间的一门技术，它综合应用了计算机技术、机械设计理论技术、自动化电子、控制计算、接口技术等，在现代工业中发挥着重要的作用。由于机电一体化技术涵盖领域多，应用广泛，与实际结合性强，给学校的机电一体化专业教学提出了挑战。在我国的中职机电一体化专业教学中，基本上是沿用传统的理论教学方法。长期以来，机电一体化课程中将整个系统的理论知识体系作为核心，这种模式能够有效地促进学生理解技术的内涵，更容易地掌握实际技术。然而，传统的机电一体化专业教学缺乏理论与实践的结合指导，学生不能在课堂掌握生产线所需的基本技能。因此，针对中职机电一体化专业教学模式的探讨，可以提出更多有利于学生技术成长的问题，改进当前的教学模式。

一、中职机电一体化专业教学模式及特点

中职机电一体化专业教学体系主要采用必修课、限选课、选修课的课程结构，并设定培养方针，即“一个主题，一条主线，四个层次”，主题为通过机电一体化课程的教学，培养学生思考问题，解决问题的能力，主线为结合实际企业需求和工程实际经验，进行专业性的培训和教学，四个层次为专业认知、基本技能操作训练、专项技能训练、综合技术应用能力。中职机电一体化专业教学模式是基于培养方针，采取课堂教学和实习实践相结合的基本方式。

中职机电一体化专业教学模式的特点如下：①机电一体化知识是一门较新的学科，教学所讲授内容新颖，学生有较为积极的学习态度。机电一体化是将机械知识与自动化电子知识相融合，学生对于该类知识具有良好的兴趣。中职学生虽然初中知识基础掌握不牢，但这门学科可以取得积极的学习兴趣。②与实际工程结合比较近，课程必须将学生所学理论知识与实践相结合。机电一体化课程需要进行大量的实验、实际操作才能掌握，对于中职学生，培养动手能力也是主要的培养内容。③知识面广阔，需要掌握的知识面广。学生必须立足于各类知识的综合，不能只针对机电一体化进行专门学习。教学过程中，需要对其他所缺的知识进行拓展，例如控制工程技术、机械原理基本知识、自动化知识等。

二、中职机电一体化专业教学模式的改进措施

针对我国中职机电一体化专业教学现状及传统教学模式特点，先立足于学生发展，从教学的根本模式出发探索新的改进措施，努力完善中职机电一体化专业教学方法，提高教学水平。

主要的改进措施如下：①完善教学硬件设备，为中职机电一体化专业教学提供良好的教学工具。同时，结合所具备的教学硬件设备制定相应的教学方法，保证设备能够充分为学生学习提供帮助，促进教学水平的提高。②对于教学课程内容形成体系，重新编排教学的内容和顺序。理论课程必须根据学生的实际需求和学习能力，制定相应的策略方法。理论课程的安排应遵守由易到难，循环渐进的原则，并在实际教学中做出适当的调整，从而确保学生不仅能够掌握所学知识，而且能够对机电一体化课程产生兴趣。理论知识要涵括学生以后从事工作所需的基本知识，即使不能深入讲解具体原理，也应多增设教学内容，拓展教学体系，以达到教学面较全的要求。③教学实践注重实用性和普遍性。中职机电一体化不能像其他基础课程采取单纯课堂教学，还要根据课程的要求增设实践和实习课程。由于中职学生最终要走向工厂一线操作，所进行的实践课程尤为重要。所开设的课程能够帮助学生快速熟悉今后所从事的工作，能够符合当前工厂实际制造的基本要求。例如，实践课程中应增设让学生能够亲手操作的项目，学生能够在课程中切实提高自己的动手能力，并能利用机电一体化知识分析问题。此外，学校应积极与相关工厂签订实习基地协议，方便学生能够到生产一线锻炼。④努力提高机电一体化教学的教师水平，多引进具有丰富实践经验和理论知识的工厂老员工，并聘请大学优秀教师担任兼职教师，为学生提供良好的教学环境。并且，中职学校应注重教师教学理念，保证每一位教师不仅教授课程基本知识，而且能多向学生提供社会生产中的实例，增加学生见闻，拓宽学生的眼界。⑤改革机电一体化知识考核方式。传统的中职机电一体化课程采取期末考试，由于试卷涵盖知识面相对较少，该方式不能起到督促学生学习的目的。因此，教师应根据所教授的知识进行随堂测试，并开设专门的实验考试课，促使学生能够积极学习机电一体化知识。

总结：随着我国工业进程的不断深化，机电一体化人才将成为重点需求人才。针对社会发展的需求，中职机电一体化专业教学模式应作出逐步调整，与工厂发展相结合，保证教授给学生的知识能够在工作中获得应用。

参考文献：

[1]杨梅梅.机电专业实践性教学模式的探讨[J].黑龙江科技信息，2010（32）.

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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

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【中图分类号】G717 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）17-0027-05

一 调研目的

调研吴中区及周边机电类企业，通过对企业的用人标准、用人层次、招聘途径、员工培训以等各个方面的调研，分析企业对机电一体化专业人才需求、岗位要求、素质能力等方面的要求，探寻机电一体化专业人才培养中的关键问题和教学体系设计的思路，调整我校机电一体化专业下一步建设和发展的方向，为我校机电一体化专业办出特色、办出成效，为人才培养目标的修订奠定基础。

二 调研对象

调研对象为机电类国有、民营、外资等企业人事经理、部门经理、技术骨干、我校机电专业毕业生。具体企业有苏州新火花机床有限公司、苏州宝玛数控设备有限公司等企业。

三 调研方法

1.典型调研

重点调查与我校机电专业长期紧密合作的企业。调研该企业的生产岗位，岗位要求，企业招聘要求，员工的学历结构，企业管理制度，企业文化生活等。采用企业参观、企业骨干访谈等形式。

2.重点调研

重点调查近两年机电一体化专业毕业生。调研毕业生所在的企业、工作岗位、岗位要求、企业管理、企业文化等。

3.抽样调研

针对开办本专业来，抽样采集优秀企业生的典型案例。调研优秀毕业生成长过程中，基本素养、知识结构、能力结构等要素与个人成才的关系。

四 调研内容

1.现状及发展趋势

机电一体化技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是提高现代化制造产品质量和劳动生产率的重要手段。随着高新技术的快速发展，机电一体化技术在现代工业生产中得到广泛的应用，机电一体化产品的种类变得越来越广泛，在各行各业自动化生产、制造、运行与维修及其他环节中都占据了极其重要的战略地位。用高新技术来改造传统产业，而且新技术本身也要形成产业化。

2.人才供需状况

调研苏州产业结构，装备制造产业内的企业所占比重较高，图1说明苏州产业结构中装备产业内的企业占到35%。

3.岗位技能情况

本次主要调研17家企业，了解企业的主要生产产品，企业的基本性质，企业的主要岗位，以及主要岗位的基本要求等。表1为调研企业的主要信息。

苏州市教育科学“十二五”规划课题“中职机电专业‘工学六合一’人才培养模式的实践研究”（批准号：130502171）

本次对近两年的毕业生调查中，对于机电一体化技术专业所覆盖的职业岗位群进行汇总。用人单位对机电一体化技术专业毕业生所开设的岗位分布情况如下表2所示。机电一体化技术专业毕业生主要从事机电一体化设备的运行、安装、调试、检测和维护等相关的岗位，也有部分营销及售后服务和生产管理工作。

在近两年机电一体化专业毕业生调查中，不同性质的企业对近年来我校毕业生的整体素质和能力基本肯定，各单位对我校机电一体化技术专业毕业生的岗位能力提出不同的要求，见机电一体化专业岗位专项能力表。

五 调研分析

1.从业人员分析

企业中，目前招聘人员的途径主要是通过传统媒体广告招聘、校园招聘会、人才资源中介机构、内部员工推荐、现场招聘会、网络招聘等形式。职业学校学生主要以校园招聘会招聘为主。图2为企业员工招聘渠道与招聘数量比例图。

图2 企业员工招聘渠道

对于各个岗位人才层次需求，不同类型的企业需求有很大的不同，但是总体趋势是：技术工人的人才层次集中在高职和中专学生，现场管理人员集中在高职和本科学生；设计人员通常集中在本科生。其中调研的13家企业普遍认为高职学生基本素质好，基本功扎实，自我学习能力强，业务能力提升快，有团队合作精神，也更便于管理，而且到具体岗位后，上手较快，并能胜任多个岗位需求。图3为企业员工学历层次分布图。

图3 企业员工学历层次分布

对于现场管理人员来说，企业偏向选择高职生和本科生，这部分人员都需要从基层做起，了解具体产品的生产工艺流程，能在现场指导工人解决生产加工中出现的问题。对于选择高职还是本科生，企业的使用部门更多的是要看其工作中的表现和适应能力，并不是太注重其学历。图4为企业员工技能等级分布图。

图4 企业员工技能等级分布

2.课程设置分析

根据调研，明确机电一体化专业主要面向的职业与岗位，掌握具体岗位主要业务工作。表4为机电一体化职业岗位分析表。

结合企业具体岗位要求，将其细分于专业课程内，

并机电一体化专业的职业能力与课程相对应。

3.招生就业分析

2013、2014年我校招收的590名五年一贯制学生中，机电一体化技术专业人数稳定于13%。图5为2013、2014年江苏省吴中中等专业学校五年制专业招生比例。

近两年，机电一体化技术专业毕业学生共190人，就业率100%，专业对率92%。在175名专业对口人名中，按机电产品制造、机电产品维修、机电产品销售三个就业方向，见图6：机电一体化技术专业就业方向比例图。

4.同类院校分析

我校周边开设机电一体化技术专业的职业学校有苏州高等职业技术学校、苏州工业园区职业技术学校、苏州相城中等专业学校，它们都是江苏省联合职业技术学院的分院或办班点，它们具有相同的机电一体化技术专业人才培养方案。我校五年一贯制按江苏城市职业学院招生，在江苏城市职业学院机电一体化技术专业的框架内，结合我校的特色，制订出符合我区及苏州市对机电一体化专业的需求而开发的人才培养方案。

以开发的两分人才培养方案进行对比，我校的人才培养方案在修订中，更具特色，主要呈现以下几个特点：（1）岗位任务与职业能力更加细化。我校机电一体化技术专业在岗位工作任务与职业能力的分析上，围绕机电产品安装与调试、机电设备维护与维修、机械零部件生产、机电产品质量检验与管理、机电产品售后服务等核心岗位，更加具体，对职业能力要求与素质更加细化，培养方向更加清晰。（2）职业能力结构更加真实。我校机电一体化技术专业将职业能力培养细分为专业能力、社会能力、方法能力的三个维度，并呈现出具体的内涵。人才培养方案的实施更具可操作性。（3）课程的教学内容与要求更具针对性。我校机电一体化技术专业所包含的课程从课时分配、主要教学内容及要求、教学实施建设、考核方法等方面进行描述，为课程实施带来更大的便利。

六 调研结论

1.人才培养定位准确

在充分调研的基础上，我校机电一体化技术专业以“培养与我国社会主义现代化建设要求相适应，德、智、体、美全面发展，具备良好的职业道德和职业素养，从事机电一体化设备的运行、安装、调试、检测和维护等相关岗位的技术工作，适应生产、建设、服务和管理一线需要的发展型、复合型和创新型的技术技能人才”，作为人才培养目标，定位清楚，方向明确，符合企业、学生、家长的要求。

2.人才培养途径有效

我校在该专业的开办中，主要通过以下途径来完成人才培养。

第一，以专业建设提升专业内涵。在学校宏观调控下，机电一体化专业团队紧抓各种机遇，以专业建设为抓手，全面提升机电一体化专业内涵。在专业建设中，积极参与省市级各项评估，反复锤炼机电一体化专业的办学能力。近年来，专业教学设施设备得到不断充实，师资队伍不断壮大，教学管理更加规范，学生就业形势更加喜人。2013年机电一体化专业被评为省品牌专业。

第二，以课程改革促进教学效果。加强校企合作，在“工学六合一”教学模式下，开展课程改革。以机电一体化技术专业人才培养方案为纲领，开发专业课程标准，以建设校级、区级、市级精品课程为抓手，建设校本特色教材、课程资源库。

以校企联动、引入企业生产案例改革实训课程教学。建立学校专业教师与企业工程师联合教学团队，指导机电一体化专业学生技能训练。将企业生产案例引入校园，转化为教学内容，贯穿于实训教学中，提高学生技能训练的针对性与实效性。通过第三方（企业工程师、区技能鉴定员）对技能训练进行考核，提高考核的公平性。

第三，以技能竞赛提升实践能力。校技能节中车工、钳工、维修电工等项目的开设，为机电一体化专业学生技能的选择提供很大的平台。积极参与苏州市技能竞赛，更大程度地提升师生技能的水平。

第四，以“三创”基地引导创业意识。机电一体化技术专业所在系部，建立了学校“车娱水”洗车行、“衣香坊”洗衣房，为机电一体化专业学生提供了创业平台。课余时间在“三创”基地工作，提高学生创业意识，增加了创业的机会，提高服务能力。

3.教学改革成效明显

机电一体化技术专业人才培养目标的要求，推动教学工作必须进行一系列的改革。首先是建设好一支教师队伍。一方面以名师工作培养班、青年教师培养班的开设，梳理我校教师教育教学理念，增加现代职业教育改革意识。另一方面通过一些培训，提高教师职业教育的各项能力。其次是大力提升课堂教学效果。结合职业学校学生特点，加强理实一体化、项目化教学，转换教师角色，实现学生由被动学变为主动学。再次大力改革评价方式。将结果性考核转变为过程性考核，尝试学校考核转变为第三方考核，从而实现学生考核的合理性、公平性。

4.师资实力雄厚

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随着机电一体化的理论提出，被广泛应用到机械制造业中。在全球经济市场竞争中创新的企业才有竞争力，现今大多数的生产企业在进行产品制造时，用机电一体化技术加速产品的更新换代，提高市场的占有率，对于机电一体化方面的研究与应用的研究尤为重要。本文从以下几个方面对机电一体化技术在汽车中的应用进行了研究。

1机电一体化的定义

机电一体化又称为机械电子工程，是机械工程与自动化的一种。将机械、电子技术和计算机技术有效的结合而成的新型技术学科。机电一体化产品是在机械产品的基础上，利用电子技术和计算机技术制造出来的适应当今市场的新产品。初期生产出的机电一体化产品是利用四暗自技术的替换机械产品中的一部分来提高产品的使用性能。而现今的机电一体化产品是利用机电一体化技术四机械产品实现自动化、数字化和智能化，使产品的制造和生产在市场上更具有竞争力[1]。

机电一体化在机械产品能原有功能上加入电子技术，将机损装置和计算机软件等技术有效的结合起来构建的系统的总称。机电一体化技术是在工程领域不同种类技术基础之上的新技术。随着电子技术和计算机技术的广泛应用，机电一体化技术在不同领域不断的改革和创新。

2机电一体化的技术概述

机电一体化的产品生产是由多种技术和相应组成部分构成的综合体，机电一体化技术是由多种技术相互结合，形成的综合性技术，其技术的拓展领域较广，主要有以下几个方面：

2.1机械技术

作为机电一体化基础技术，机械技术使机电一体化的产品主要功能得以实现。机械传动和控制与电子技术相互结合的生产活动中，对机械技术做出了高要求。在机械系统技术中新材料、新工艺、新原理等方面的不断发展和整合，用来满足机电一体化所生产的产品对缩小体积、减轻重量能性能上的要求[2]。

2.2信息处理技术

在机电一体化产品制造中，信息处理是指工作过程中的机械的各种参数状态等相关信息的交换、存储、运算、决策分析等工作内容。在机电一体化的产品中，计算机信息处理设备是产品的核心因素，其掌控者整个机电一体化产品生产的运作，所以，计算机技术及其信息的处理技术是机电一体化技术中最重要的技术。

2.3检测与传感技术

在机电一体化生产过程中，参与工作的各种数据都要通过传感器进行数据的采集，并加以检测，将接收到的数据传道信息处理装置并反馈给机械电子控制装置，以此来实现产品生产过程中的自动控制装置。机电一体化对传感器的要求是能不受外界的环境影响精准的及接收信息，同时检测装置能对信息信号进行有效的输出和转换。

2.4自动控制技术

机电一体化产品生产中的自动控制技术内容为精准的定位控制、速度控制、自身适应控制、校正和补偿等等。自动控制功能的不断革新，是产品的精度和效率得到提升。通过自动控制，机电一体化产品在生产中能及时发现机器故障，减少设备停止工作的时长，并有效的提高生产设备的使用率[3]。

2.5系统整体技术

系统的整体技术是从机电一体化生产的整体出发，用系统的观点和方式，将产品的总体功能降解程不同的小部分，寻找有效的技术策略，再把这些技术策略进行重新组合，来选用适合的技术方案。这种技术是通过各部分的协作，进行顺利生产的技术方式。

3机电一体化的技术在汽车中的具体应用

3.1发动机微机控制系统的应用

发动机控制单元的核心是通过微处理器。从不同传感器获取模拟电压信号，从发动机输出轴获取的信号都输入到发动机控制单元。模拟信号通过相应的模拟数字转换器转换成数字信号。通过这系列的信息为基础，在发动机控制单元内对空气的燃料比、点火时间、排气再循环等进行科学的计算，将结果作为驱动信号的输出，用来控制空气燃料比。从而保证发动机在使用中的正常运作。

3.2自动防撞微机控制系统的应用

激光组合的汽车防撞系统，能使汽车在正常行驶下检测到车身附近有无障碍物，并在需要时产生报警信号，从而有效地规避了行车风险。该系统主要有计算机控制的，原理是通过雷达测量车身与障碍物的距离来提示驾驶者。

3.3电子控制变速器的应用

自动变速器是为了降低变速器的损耗，提高动力传递的有效功率，增加加减档为的操作来适应汽车在行车过程中的最佳驾驶速度，来实现汽车的节能环保，安全舒适的特征。在汽车启动后，报警灯处于熄灭状态时，说明变速器处于正常状态，如果处于点亮的状态则系统出现问题，自动变速器不受电子控制状态，这时，岁按时去电子控制功能，但是变速器依然可以正常工作。

3.4 ABS防抱死系统的应用

为了保证汽车在行驶时根据路况的变化而做出速度的调整，汽车都装有行车制动器，最初只在后轮安装制动器，随着汽车行业的不断发展，前轮上也同样安装了制动器，通过对汽车制动器制动时轴荷的转移、前轮增加重量和后减少重量的认知，后轮抱死更容易造成汽车方向失控的局面，所以，着手研究了限制汽车后轮自动装置-汽车制动防抱死装置。这样就明显的增强了汽车的安全性能，不至于子系统的故障而影响整体系统的安全运作。

4结语

综上所述，在机电一体化快速发展的今天，机电一体化在汽车中的应用极其重要，提高了汽车的使用效率，机电一体化的技术在汽车行业中的应用，使汽车生产及使用更具有人性化，是其安全性能大大提高。很好的促进了汽车行业的发展。

参考文献：

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    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