学机电一体化论文精选(九篇)

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第1篇：学机电一体化论文范文

目前高等数学教学的现状不容乐观，现就机电一体化专业情况提出以下问题:机电一体化专业课程的学习究竟用到哪些高等数学知识?会用到什么数学思想，怎样用?课堂教学中怎样才能将高等数学与机电一体化专业相结合?这些是目前学生和老师都非常关心并感到困惑的问题。这些问题的出现与我们的教学内容和教学方式有很大关系:一方面，教学内容不能充分体现数学的工具性。长期以来，我国现行高等数学教材大多都重理论、轻实践，重基础、轻应用，这些教材适应研究型本科院校的教学需要，但却不能满足应用型本科院校的教学要求。应用型本科院校旨在培养有较强专业技能和专业素养的高水平应用型人才，这就要求学生不仅能够掌握专业知识，还要能将所学知识运用到实际工作中去。那么，我们在选择教材时就要求具有实用性，能够将数学知识与专业知识衔接起来。

另一方面，进行课堂教学的教师普遍缺乏与专业相关的知识，不了解机电一体化专业的课程内容。由于数学教师的知识结构较单一，对数学知识比较熟练，但是对机电一体化的专业知识却知之甚少，这就导致教师在讲授高等数学时只注重一些数学概念、数学公式和定理，不能将高等数学知识与专业课相结合，也把握不好该讲解的重点。而在机电一体化专业课程中，用到相当多的高等数学知识和数学思想，专业课教师也不能清晰地进行讲解，有的甚至跳过不讲。目前在课堂教学中，没有具体的案例训练学生的分析、解决问题的能力，学生在课堂上从事数学活动的机会太少。这就导致学生难以将数学知识运用到专业课程中去，在后续学习专业课时，常常出现不会用基本数学知识与技能、数学思想和方法解决专业问题的现象。甚至是同一类问题，专业课程中换了个变量表示，学生就无法适从了。但是现在社会的发展对高等数学课的要求已不能仅停留在向学生传授基本理论知识的层面上了，如何在课堂上有效地引导学生运用数学方法和知识解决问题、体会数学的应用价值是对课堂教学提出的新要求。

2机电一体化专业高等数学教学改革的基本思路与方法

针对以上问题，我们应该探索适合我院学生学习的教学方法，重新把握课程的定位，结合专业课对所用教材重新整合，加强基本数学思想和应用意识的渗透，突出数学课程的工具性及实用性，运用先进的教学手段，提高学生学习数学的兴趣和积极性，有效改善教学效果。下面以机电一体化专业为例，从知识体系设计和课程教学实施两个方面入手分析高等数学作为基础课程在应用型本科院校机电类专业中的教学应用。

2．1按照专业及课程类型对高等数学课程重新定位，合理组织教学内容机电一体化专业的培养目标是培养具备专业技能的高素质的技能型专门人才。高等数学作为机电一体化专业一门重要的公共基础课，旨在为学生后续学习专业课程打下坚实的数学基础。主要讲授内容有:极限，一元函数微积分学，常微分方程，行列式及矩阵等。在教学过程中要坚持“必需，够用”的原则，体现为专业服务的思想。在此基础上对教材内容进行整合分划，应该根据专业需求合理地选择教材上的内容，删除一些理论性太强的数学证明，增添与专业有关的概念、案例。例如:在函数部分，可以引入机电专业常用的几个函数，如阶跃函数、简谐波和矩形波等;在导数及其应用部分，引入电流强度、电动势及最大输出功率计算的例子;在常微分方程部分，也可以引入与电学相关的例子等等。在课堂教学中，可以加入大量与专业相关的例子，同时，教师在课堂教学中要注意多讲解引入数学概念的实例，培养学生的数学思想及运用数学解决实际问题的能力。教师在课堂教学中对于后续专业课要用到的内容需着重强调，精讲精练，帮助学生打下坚实的基础，而对于一些理论性太强的定理及证明过程，则可以简单带过或者直接不讲。

2．2课堂教学与专业实践相结合机电一体化专业对高等数学知识的需求主要体现在两个方面:一是要会用数学解析式表示专业课程中的相关概念和定律，二是利用数学工具进行专业课中的一些计算，能用数学方法分析和解决专业问题。从这两个方面，高等数学要想达到为机电一体化专业服务的教学目的，在课堂教学中，教师必须做到要加强数学教学与专业实践相结合。那么如何做到课堂教学与专业相结合呢?首先，课堂教学中在讲解数学概念时，要与专业课中的相关概念结合起来。理解数学概念是学生运用数学知识的前提，而数学教材中对于数学概念的描述是较抽象的，学生难以将其运用到所学专业中去。这就要求教师在讲解数学概念时不仅要用数学语言来描述，而且要用专业的语言来描述，通过专业例子解释数学概念，用数学概念结合专业知识去分析、认识一些专业问题。也就是说，要使学生能够将机电类专业中的相关概念与对应的数学概念进行相互转换。

例如，导数概念与电流变化率之间的相互转换等。其次，课堂教学中要注重培养学生的模型构建能力，使学生能根据专业中的实际问题建立相应的数学模型，然后用数学工具来解决问题。将数学建模思想融入到数学课堂教学中去，这就要求教师在讲解一些数学概念时要联系它的实际背景，同时注重知识的应用。高等数学不仅要教授学生一些数学知识，更重要的是要培养学生的数学思想、数学素养，使他们能够运用数学来解决实际问题。最后，在课堂教学中要培养学生的数学计算能力、利用数学方法解决实际问题的能力。高等数学作为一门重要的工具课，它在专业课中的一个非常重要的应用就是计算。在课堂上，教师要结合具体的专业实例，分析并讲解各个数学知识点在专业中的应用，例如，利用导数、微分等概念进行电流强度、测量误差的近似计算等。这些都要求教师打破传统的教学观念，改变固有的教学模式，根据应用型本科院校培养高质量应用型技能人才的培养目标，形成新的教育理念。不能一味地讲解数学理论，只注重知识的传授，而忽视学生应用能力的培养，偏离高等数学的教学目标。同时也对数学教师提高自身素质提出更高的要求，要求数学教师在熟练把握数学理论体系的同时，还应该不断扩大自己的知识面，与专业课教师多多交流，熟悉相关专业的重要概念及需用数学思维解决的实际问题。

3结语

第2篇：学机电一体化论文范文

在时间上融为一体在中职机电专业教学活动中，采用理论与实践课同步或穿行讲授的教学模式。具体指的是在教师在进行教学时，教授完理论知识后便组织学生进行相应的实际操作。也可以在教学过程中，教师在讲授理论知识的同时进行实际操作演示，然后再让学生跟着教师动手操作。例如在《装配钳工》的教学时，将教学活动放到实训车间中，教师在进行理论知识讲授的同时进行实际操作演示，然后再组织学生进行实践操作。在实际操作过程中，学生发现问题时可随时向老师提问，教师手把手指导学生处理问题。这样的教学活动不仅给学生提供了更多的动手操作机会，同时可以拉近师生距离，增强师生感情。

2整合教学目标，促进理论知识与实践操作融为一体

打破传统重视理论知识教授的教学模式，重新对课堂教学目标进行定位，确立以职业岗位能力要求作为主要导向，将知识、能力、态度三个目标进行融合的课堂教学目标。例如在“订单”培训中，教学活动以企业的人才类型需要、人才知识技能、人才规格等要求作为实施教学活动的目标。根据教学目标对课程设置进行调整，并确定相应的教学效果评估方法。这种教学模式根据就业岗位需要着重对学生的知识应用能力进行培养。在教学活动中制定明确的教学目标，可使学生在学习过程中明确学习目标，然后进行有针对性加强学习。根据具体的学习目标，学生可明确自己的学习方向，然后对学习资源进行寻找，提高学生学习的主动性和积极性。同时，在这样的学习过程中，学生更容易发现问题，激发起探索知识的求知欲。在教学过程中，教师需要密切联系技能训练与实际生产间存在的联系，提高学生实际生产能力，促进学生毕业后能尽快顺利进行相应的工作。

3整合教师队伍，促进教学任务融为一体

在传统中职教学活动中，专业课程通常分为理论与实践教学两大部分。在任课教师的分配上也存在理论课教师和实践课教师之分。理论课教师和实践课教师在进行教学活动时各种有相应教育体系，二者几乎完全独立，不存在任何联系。这种教学模式的存在导致理论知识和实际操作的教学与学生相互脱节，严重制约教师的教学效果，进而影响到学生的学习质量。因此，在机电专业教学中，必须对教师队伍进行整合，将理论知识教学与实际操作教学密切结合起来，使学生在学习过程中真正能够做到理论与实践密切结合。例如将《电工技术基础》、《电工技能》、《电子技术基础》、《电子技能》四门基础课程整合成《电工技能与实训》、《电子技能与实训》两门课程。将分离开的电工及电子技术理论基础与电工、电子技术实际操作相融合进行教学。教学过程中安排一个任课老师同时教授理论知识与操作实习。这样的教学活动可更好的实现理论与实践相互结合进行教学，更有利与学生对知识的掌握和运用。摘要：在中职院校的教学活动中，实践教学是核心内容。中职教育的主要目的是为社会提供技术型人才。因此，在教学活动中必须高度重视理论与实践相结合，在提高学生理论知识的同时促进学生的实际操作能力。就中职机电技术应用专业项目一体化教学模式进行分析，旨在为项目一体化教学的有效进行提高可靠参考依据。关键词：中职；机电技术应用专业；项目一体化；教学模式。

4整合教学与实习，促进学生理论知识与操作技能融为一体

在机电专业教学中，应高度重视理论与实践相结合，只有充分将理论知识与实际操作结合进行教学，才能真正提高学生的技术应用水平。经过理论教学后，及时让学生到相应的工作岗位进行实习，让学生更加深刻的理解理论知识，熟悉应用相关技能。在实习过程中，学生可将课堂上学生的理论知识充分应用到工作过程中，进而获取更高等的操作技能。同时，应用课堂上所学到的理论知识，学生可在实践中更加有效的探索实际问题，积极思考解决问题的有效方法，促进自身能力得到全面提高。在一体化教学中，教师应及时发现学生存在的问题，并在课堂上对学生进行巡回指导，引导学生探索问题、解决问题，指导学生形成独立思考问题、处理问题的能力。教学过程中的巡回指导与教学结束时的结束性指导，对教学质量的提高具有重要意义，这个过程中均涉及到理论知识和实践。例如在《电力拖动》教学过程中，可将理论知识与实际操作结合进行教学，具体教学设计如表1所示。

5结束语

第3篇：学机电一体化论文范文

论文摘要 针对传统的机电一体化类课程在教学过程中重理论轻实践的现状，本论文对高等院校机电一体化类课程实践教学进行了探讨与研究，分析了我国高等院校当前机电一体化类课程教学现状，并指出了其原因，在此基础上重点探讨了高等院校机电一体化类课程实践教学的改革策略与教学方法，从充实实践教学内容和教学手段、改革实践教学考核方式及加强实践设备及基地建设三个方面详细论述了机电一体化类课程的专业实践教学方法的改革，对于进一步提高我国高等院校机电一体化类课程的专业实践教学水平和教学效果具有较好的指导和借鉴意义。

0 引言

“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”，它是取Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分拼合而成的。由于机电一体化技术是其他高新技术发展的基础，其发展依赖于其他相关技术的发展，因此很多高校都开展了机电一体化这门课程的课堂教学。机电一体化是一门综合性实践性很强的课程，涉及知识面广、容量大，这门课的教与学都不容易。

传统的教学方法都是按照机电一体化系统的功能结构构成，将机电一体化系统分为若干个功能结构模块，逐一进行讲解，例如分别讲解机械本体功能模块，传感检测功能模块，中央控制功能模块等等，这样的教学方法易于学生理解，但是在无形中割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系，为此必须结合机电一体化这门学科本身的特点，对其教学方法和教学策略进行改革与尝试，以期从中能够找到有效的复合机电一体化课程特点的教学方法与教学策略。

1 我国当前机电一体化类课程教学现状及其原因分析

结合我国目前高等教育的现状，造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、学得不扎实的原因主要有以下几个方面：

1.1 师生思想上都不够重视

从目前的高等院校的教学现状来看，重视理论教学轻视实践教学一直是我国高等院校理工科教学的传统方法，在这样的教学模式下，尤其是像机电一体化这样的课程，理论课本来就比较晦涩难懂，加之实践实训比较少，学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系，对于机电一体化的理解只是停留在表面层次，因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说，师生自身对该课程的重视程度不够也是十分重要的原因，教师认为对于机电一体化课程教学任务重，往往疲于应付授课；而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力，往往兴趣不大，加之实践实验时间较少，最后将实践实训流于形式，因此，师生在思想上不够重视是目前高等院校机电一体化课程教学的一个基本现状。

1.2 机电专业实践教学课程的设计不合理

机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容，目前，绝大多数高等院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响，课程的内容过多过深奥，理论课时数太大，实践技能教学课时不足，而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准，导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远，很多学生学习了很多知识，可到了社会上去无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定，这也是导致高等院校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。

1.3 实践教学条件不完善

由于机电一体化类课程所开设的实验，往往实验设备体积比较庞大，集成度较高，价格昂贵，因此很多院校对于机电一体化课程实验所配置的实验设备都是很简单的，目前很多高等院校也在进行教学改革，增大实验实践课程量，但是相应的实践教学课程内容仍然或多或少的存留着传统教学模式的影子，主要表现在以下几个方面：

（1）实验实践条件差，硬件实验设备陈旧，很多实验台或者实验设备都是演示性实验，整个实验过程都是老师在做实验，学生只负责看，即使动手也是按照老师调试好的实验按照老师实验的顺序重复一遍，实验教学效果比较差，这使得整个实验就流于形式化。

（2）缺乏综合性的创新性的实验台供学生动手实践，目前机电一体化类的课程实验都只是简单的重复性的实验，缺乏激励学生创新动手能力的综合性实验，这使得机电一体化类的实验无法激发学生创新能力，无法提高学生动手实践能力。

（3）实验实践评价机制不够健全，很多实验实践流于形式，这导致学生对实验重视程度不够，多数学生的实验报告依靠抄袭完成，老师对学生没有印象，学生的实验成绩仅仅凭实验报告打分，实验实践评价机制的缺失使得机电一体化类的实验实践失去了价值。

2 机电一体化类课程的教学改革策略探讨

2.1 充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段

在对机电一体化课程专业实践课程进行教学改革的时候，我们提倡应当根据各个院校各个专业自身的专业特色进行相应的教学改革，添加符合专业特色的实践教学内容，不断完善实践教学条件和教学手段，尽量弱化传统实践模式中的演示性的或验证性实验，加大动手实践实验及综合性实验内容，并和理论课程对应起来，使得学生在掌握理论知识的基础上进行相关实践实验，这样更容易掌握机电专业知识和技能。

2.2 重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核

任何课程都需设置考核环节，同样的，机电一体化课程实践教学也需要考核，考核环节也是学生最为敏感的环节之一。传统的机电专业实践课程考核的方式是出勤考查、实验报考考查以及最后实验考查成绩相结合的方式，这种考查考核方式不能够考查出学生的完全实践能力，只能够从实验报告的完成情况给学生考核打分，因此传统的考核方式并不合理，就需要对传统的考核方式进行改革。

结合机电一体化课程实践教学的特点，对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准，而是应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式，采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验，应当减小考核的比重，而对于综合实验及动手考查较为全面的实验，考核比重就应当加大；另一方面，还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核，重点不是考查学生的知识理解程度，而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。

2.3 加大机电专业校内外实习实训基地建设的力度

对于机电一体化这样的实践要求较高的课程，实践实训基地的建设就显得十分有必要了。实践实训基地的建设力度直接关系到机电一体化课程实践教学的效果与成果，而学生实践能力的掌握也取决于实践实训基地的建设，以及实践实训基地实践教学内容的设置和安排。各院校要想真正提高机电一体化专业实践课程教学的效果，就必须加大对实践实训基地的建设力度。另一方面，机电专业校内外实习实践项目的开设依赖于实习实训基地，而目前多数机电专业课程依赖于金工实习的相关设备，因此对于机电一体化类课程的专业实习实践，必须要加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度，为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会，以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平。

3 结语

随着科学技术的飞速发展，教育的方法和手段应适应这一发展的需要，传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标，加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化类课程实验教学方法及其教学改革策略的应用研究，是结合当前国内高等院校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的，能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果，对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言，必须要不断加强实验实践教学的份量，而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练，对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。

参考文献

[1]赵松年，李恩光，裴仁清.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社，2004.

[2]钟波，陈容，冯云.高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J].职教论坛，2006(6):79-80.

[3]韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛，2006(6):23-24.

[4]何龙，祁传琦.项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J].成都航空职业技术学院学报，2005(4):40-41.

第4篇：学机电一体化论文范文

【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。

近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2 发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1] 刘志，朱文坚. 光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2] 梁进秋. 微光机电系统国内外研究进展. 光机电信息，2000（8）

[3] 宋云夺编译. 光机电一体化业的未来. 光机电信息，2003（12）

第5篇：学机电一体化论文范文

[关键词]智能 机电一体化 绿色

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0325-01

本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见：

1 概述

机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。

2 机电一体化技术未来的发展

2.1 全息系统化

全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

2.2 微型机电化

在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。

2.3 光机电一体化

光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。

2.4 产品网络全球化

计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。

2.5 产品绿色化

随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化；②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物：当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经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的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体（硬件）――大脑（软件）”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。

第6篇：学机电一体化论文范文

[关键词]机电一体化 技能大赛 中职 机电专业 教学改革 技能实训

中等职业学校技能比赛并不是社会新鲜事物，很多年前它就是我国技术学校、中专和大学内部选拔人才的一种方式，很多劳动模范和技术能手从技能比赛中脱颖而出。随着职业教育不断发展以及企业职业岗位对人才规格、能力要求的提高，传统的中等职业学校对学生的培养方式已经无法满足企业对人才提出的技能要求。所以，在国家教育部的指导下，全国中等职业学校技能大赛作为一种新的制度出现，开拓出一条“以就业为导向，以大赛促专业建设改革”的职业学校，不断提升教学质量的革新之路。

大赛在推进职业教育教学改革方面进行了很多有效的探索和尝试，取得了丰富的经验，得到了学校和社会的认可，逐步形成了“普通教育有高考，职业教育有大赛”以及将技能大赛“覆盖所有中等职业学校、覆盖所有专业、覆盖所有教师、覆盖所有学生”的良好局面。大赛检阅了职业教育的教学成果，同时展示了职教学生的精湛技能、认真负责的职业态度，体现了学生既有专业知识，又有拓展能力和实际操作能力的综合素养。本人作为一名中职学校教师，从事机电专业教学已有6年，连续3年带领学生参加青海省中等职学校技能大赛，经本人指导过的学生在青海省中等职业学校技能大赛中取得了优异的成绩。现在此谈谈机电一体化技能大赛如何为我校机电专业教学指明了方向。

机电一体化技能大赛促进职业教育模式的转变。

技能大赛促进了职业教育人才培养模式的根本转变，体现了职业教育的根本特性，实现了引导职业教育科学发展。它不仅检验了学生的技能水平，检验了学校的师资力量，同时也检验了学校的课程建设和管理水平，是一场从学生到学校的全方位检验。

我校地处青海省互助县，学校坚持以服务为宗旨、以就业为导向的办学方针，在落实“培养我省产业群急需的一线技术工人”这个办学目标上，把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式的切入点，尝试探索推进“1+1+1”的办学模式，工学交替，半工半读，把学生技能比赛、学科建设、实习实训基地建设与职业资格取证作为工作重点，提高学生的职业能力与综合素质，帮助学生顺利完成由学生身份到企业员工身份的转变与适应，把学校办成特色鲜明、效果明显、能适应经济发展的技术工人的培养基地。

打造职业教育特色专业，培养技能型人才。

依据机电一体化大赛指导思想，调整课程模块化设置在机电专业教学计划中提出培养目标是“应用型、技能型实用人才”，除此之外，还要增加竞争意识的培养和创造思维的培养，突出职业道德教育，加强综合职业能力和综合素质的培养。另外，要体现使一部分学生毕业后升入高等职业教育继续深造的目标要求。所以，课程设计要通过教育思想、体制、内容、方法、手段的创新，根据我省产业需求进行开发。结合我校情况，将课程设置分为几个模块：文化基础模块、专业理论模块、技能实训模块和岗位训练模块。学生在学完文化基础课和基本专业理论课后，设置钳工、车工、维修电工、电子电器四个技能实训模块。不但要训练学生的动手操作能力，而且要求学生取得相应模块的职业资格等级证书，这样有利于学校培养的学生更贴近于社会经济发展的需求。

根据机电一体化大赛考核内容，提出技能教学方法为使教学过程更加符合当代中专生的特点，突出中等职业学生的职业技能培养，针对机电专业职业技能教学要求，提出技能教学方法。把以学习课程为中心转变为以学会技术、完成任务为中心，以项目形式体现其教学内容。全国大赛机电一体化项目的主要形式就是用PLC编程实现任务控制，所以，我在《PLC技术及应用》课程教学中主要采用项目教学为手段，不断提高学生分析问题、解决问题的能力，结合实际生产控制，制定相应的实训项目，让学生分组完成实训项目，是学生不断提高解决实际问题的能力。以PLC（Fx2n系列）为例，首先让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图，模拟实现工业生产控制中的小项目，如电机顺序控制、工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等；然后在机电气一体化实训台进行分块练习，熟练掌握每一个单元的自动控制功能；最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自我们身边的生活和生产，学生对教学课题感兴趣，认识到所学的东西非常有用，能解决现实问题，学习热情自然高涨起来，从而学习的自觉性和主动性也随着提高。教师积极利用这一点，引导学生主动思维，开始由教师提出问题，激发学生的兴趣，引导学生分析问题、解决问题，再逐渐转变为学生提出问题、自行分析问题和解决问题。这样，不但提高了学生学习PLC知识的兴趣，而且还提高了学生分析问题和解决问题的能力。

分析机电一体化大赛出题形式，开展实训项目教学。

纵观近几年全国技能大赛机电一体化项目的试题，都是模拟企业中自动化控制要求较高的流水线生产设备设定的控制要求。当然，对这些题目我们在平时教学中不可能遇到，但是对于这样的任务要求，可以拆分为几个子项目进行处理，这就是我们近年来研究的实训项目教学。笔者结合近几年的机电专业课教学实践，将实训内容划分成若干个可独立进行的基本训练单元，每个训练单元对应一个实训项目。以《维修电工》课程为例。这门课有一个明显的特点，就是计算少，理解内容较多，动手能力训练项目较多。那么，如何使学生更快、更容易、更轻松地学好这门课程呢？本人主要采用项目教学法进行学生的技能训练。首先要围绕专业人才培养目标和教学计划要求，根据实训室的具体条件设置维修电工实训项目；接着按照基本技能训练、专业技能训练、综合应用训练模块进行分类（其中综合应用训练项目可独立设置为实训课程，如电机与电器控制），以一个可独立进行的、有完整教学内容的训练单元作为实训项目，并要求有成果展示。学生要根据实训项目的任务要求，包括实训目的、方法、步骤、要求、达到的标准以及所需的仪器、设备、工具、材料等，进行独立的学习和训练。最后，学生完成实训项目并写出实训报告；教师要给出此次实训项目的评价。经过几年的教学摸索，结合平时的实际技能的教学经验，这种项目教学法使教学效果有了明显的提高。

从技能大赛中发现问题，加强教师的实践能力。

随着我省的开发开放，我校不断探索推进“1+1+1”的办学模式，即一年基础理论知识学习、一年动手实践能力培训、一年到企业顶岗实习。在顶岗实习中，学生带着任务按照岗位技能的要求参加锻炼，企业按照准职工进行管理，让学生参与具体的生产实际操作。同时，教师要与学生共同下企业，不仅把学生管理从学校延伸到企业，而且促进了“双师型”教师队伍建设，让学生和教师在企业技术人员的指导下熟悉掌握新知识、新技术和新工艺，在生产实践中得到锻炼，以提高学生的综合素质和职业能力。教师也可以接受新的专业知识和信息，掌握专业技术发展动态，了解企业和社会对本专业的需求。教师从技能大赛中发现问题并在企业实践中寻求学习路径和解决办法，这是提高教师参加企业实践的关键所在。产学研结合是促进教师学习专业知识、提高专业素质和专业能力的有效途径。学校通过校企合作，积极开展技术攻关或产品研发，也可以利用本专业的技术力量，开展科技服务活动，培养教师的科研素质、创新能力和技术应用能力，提高教师的实践能力。

随着科学技术的飞速发展，教育的方法和手段应适应这一发展的需要，传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标，加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化课程教学方法及其教学改革策略的应用研究，是结合当前国内中等职业学校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的，能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果，对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言，必须要不断加强实验实践教学的份量，而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练，对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。

技能大赛是对我国职业教育成果的大检阅，它不仅引导人们重新认识职业教育，而且让社会重视和支持职业教育。中职学校以此促进教育模式改革、课程教学改革、人才培养、“双师型”教师队伍建设和实训基地建设，形成了“普教有高考，职教有大赛”的新局面。

参考文献

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[2]钟波，陈容，冯云，高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J]，职教论坛，2006（6）：79—80.

[3]韩培庆，高职教育实践教学模式改革的思考[J]，职教论坛，2006（6）：23—24.

[4]何龙，祁传琦，项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J]，成都航空职业技术学院学报，2005（4）：40—41.

第7篇：学机电一体化论文范文

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

（四）信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。

（五）执行机构。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

第8篇：学机电一体化论文范文

关键词：机电一体化系统；设计；方法论

引言

机电设备往往是多工程应用领域综合产品，需要研发人员及从业使用人员具备多学科的背景知识。机电一体化系统设计方法论从系统全局的角度出发，全面阐述机电一体化的设备设计过程，对于研发机电设备具有极其重要的指导意义。在当今工业4.0背景下，机电一体化系统设计方法论被赋予了更多时代使命，需要解决更多实际问题。国内外学者的相关理论研究成果早已层出不穷，本文将研究分析国内外关于机电一体化系统设计方法论的发展现状。

1机电一体化系统设计方法论的发展阶段

机电一体化系统设计方法论与机电一体化的发展密切相关，而机电一体化的发展历史目前可以分为四个阶段。1950—1970年代，在第三次工业革命的大背景下，伴随着计算机技术的发展，机电一体化已处于萌芽阶段，但相关产品和技术没有获得成功与认可。1970—1990年代，得益于集成电路和微型计算机技术的发展，控制和通讯等技术得到突破性进展，同时自动化水平大大提高，机电一体化已形成独立学科，处于初步发展阶段。1990—2010年代，由于计算机、自动化等技术进一步极速发展，光学、智能算法等更多领域知识融入机电一体化学科，机电一体化处于高速发展阶段。2010年至今，在工业4.0的大背景下，由于计算机数字仿真、网络信息等技术的迅速发展，机电一体化技术处于繁荣发展阶段，将对社会生产力作出更大贡献。相应地，机电一体化系统设计方法论也随着机电一体化技术的发展而出现。从1970年代开始，最初的理论研究集中在如何定义机电一体化系统，主要观点来自欧美和日本。从1980年代末期学者开始对机电一体化进行系统设计方法论研究，主要是从系统的组成划分角度出发，更加注重各部分的功能描述、物理特性及其相互间的逻辑关系，使人们更加深入了解机电一体化系统。1990年代开始，由于计算机技术的极速发展与大规模普及，机电一体化系统设计方法论开始有了新的发展方向，主要是从基于系统建模技术的仿真平台出发，能够模拟机电一体化系统，大幅节省机电产品研发周期与成本。

2机电一体化系统设计方法论的主要观点

表1～3列出了机电一体化系统设计方法论发展各个阶段对应的主要观点。不难看出，表1是各国研究组织对机电一体化的定义，其从最初的机械与电子简单相叠加，发展到包含机械、电子、电气、通讯、控制、网络等多学科交叉融合，并且直到现在仍在不断更新，一直在反映着工业科技和理论研究的最新方向，但缺点是未能对机电一体化系统设计方法论进行深入的研究。相比于表1对应的仅仅定义机电一体化阶段，表2对机电一体化系统进行了深入的设计方法论研究，都各自提出了自己的设计理论，更加全面地阐述了机电一体化系统设计的内涵。例如德国达姆施塔特大学的RolfIsermann在自己的研究论文里提出机电系统设计五块论，把机电一体化系统比作人，由五个部分组成，包括控制、动力、传感、操作和结构，分别对应大脑、心脏、五官、四肢及躯体，不过缺点是对各部分的特点和融合设计考虑较少。表2中的方法论缺点在于太偏重于理论方面研究，虽然尝试着引入数学物理模型，但不能较好地描述实际系统，面对日益复杂的机电系统越来越吃力。如表3所示，由于计算机仿真技术在现代工业产品设计中起到了越来越大的作用，而仿真软件平台的核心技术理论在于建模，研究者纷纷提出基于各自建模理论的机电仿真设计平台或系统设计方法论，部分软件在机电设计领域得到了广泛应用和商业化，例如20-Sim、AMESim和Dymola等。

3机电一体化设计方法论发展趋势预测

从机电一体化系统设计方法论的发展来看，未来方向会越来越围绕计算机仿真为核心来建设，主要发展趋势如下：

3.1多个软件联合仿真成为方法论关键技术

在计算机技术日益进步的今天，很多商业机电仿真软件建模模型库更加接近物理实际，算法更加丰富，界面更利于互动，操作更加容易，兼容性和稳定性更好，功能越来越强大，但是在多学科仿真方面还不够完善。而机电产品往往涉及到机械、电气、电子、气动、液压、热力学、磁场、光学等多学科，目前单一的仿真软件无法擅长上述所有学科建模，因此将各机电软件自身最擅长的学科联合起来，取长补短，对机电系统进行联合仿真，提出相应方法论，可以达到最佳效果。

3.2方法论更加注重机电系统各组成部分逻辑

由于仿真软件模型越来越能反映实际物理模型，机电系统模型更加真实，方法论对于基于纯数学工具建立机电模型的能力要求在逐步削弱，而基于机电仿真的设计方法论会更加注重机电系统各组成部分的逻辑建设，使各软件或各理论模型更加融会贯通地结合。

3.3方法论更加注重机电系统最优化设计

方法论应在系统设计的各个阶段提出评价方法，利于优化设计评估。由于机电仿真软件功能的强大，进行机电设计时可以利用软件自带的优化算法，在关键设计阶段不断进行优化。或者直接提出相应的系统优化方法，在设计流程中，把仿真和试验作为其中的工具或步骤，来达到高效优化的目的。

3.4方法论更加注重机电系统创新设计

借助于计算机仿真，机电一体化系统设计方法论能够更加快速地融合各学科知识，机电系统设计的周期必然变短，方案种类变多，创新元素也必然更容易产生、表达和实现，从而能更加高效地实现整个机电系统创新设计。

3.5工业4.0将会在方法论中得到体现

工业4.0的重要特征是大数据化，本质上是广义工业智能物联网信息共享交互，这也将在机电一体化系统设计方法论的发展中成为必然趋势。例如方法论可以在设计、验证、优化过程中每一个步骤都被数据化记录，和机电产品在生产、运维和退役过程中表现出来的性能优缺点数据进行双向物联，可以在实际生产应用中预测问题、解决问题以及优化设计。

4结语

第9篇：学机电一体化论文范文

关键词：世界技能大赛；机电一体化；专业英语；课程建设

1世界技能大赛简介

世界技能大赛是世界技能组织举办的世界顶尖级赛事，被称为世界“技能界的奥林匹克”。每一个竞赛项目均设金、银、铜奖，而成绩超过500分的选手则会获得优秀表现证书。2010年中国正式加入世界技能组织。2013年第42届世界技能大赛，中国派出26名选手参加22个项目，吴泳超和曾明智参加机电一体化项目，荣获第七名的好成绩。2015年第43届世界技能大赛，我国代表团参加了29个项目比赛，谢坤和郭杰钊获得机电一体化项目的银牌，创造了我国参加世界技能大赛以来机电一体化项目的最好成绩。总结历届参赛选手的情况可知，只有个别选手的英语水平达到能独立阅读比赛相关文件、撰写报告以及与外籍裁判沟通等能力，其余选手均需在专家与技术翻译的协助下完成，但沟通能力有待提高。可见，英语技能是中国选手亟需提高的培训项目。本文通过对机电一体化专业英语的教材现状、教师能力水平和现有教学模式分析进行课程建设的探索，旨在为世赛机电一体化项目选手的英语技能培训提供新思路与新视角。

2世界技能大赛机电一体化项目考核及能力要求

机电一体化项目是世界技能大赛的传统项目。比赛内容主要包括机械安装、传感器调试及PLC编程等。需运用气动、机械、电子资讯技术等知识，以完成MPS的安装及调试。每一名竞赛选手均需要进行为期四天，共22小时的竞赛。对于参赛选手来说，不仅要比精湛的技艺，更要比体力、心理和来自世界各地观摩者的抗干扰能力。由于参赛选手必须是22周岁以下的青年选手，竞赛技术文件又采用英语作为语言，对中国队来说无疑增添了不少难度。只有了解、掌握竞赛规则和技术工作文件要求，才能将其为我所用，并应用到对选手进行有针对性的培训中，进而加入到修改和制定这些竞赛规则和技术工作文件中。

3机电一体化专业英语课程教学现状

3.1专业英语教材不适用

机电一体化课程内容较广泛，涉及机械与电气控制的专业知识。现有教材很难满足专业知识的适宜度，内容陈旧，跟不上专业知识的发展。以介绍与机电相关知识的历史、发展、学术论文为主，与实际教学和应用脱钩。基本滞后于实际生产，书中大多是科普性文章。内容单调陈旧，难度深浅不一，无趣味性，教师觉得乏味，学生更难以产生兴趣。

3.2师资队伍水平有限

目前机电专业英语教学缺乏熟练运用英语且精通机电专业知识的专业英语教师。不是由英语教师来担任，就是由机电专业教师来担任。这两类教师在教学过程中，均存弊端。虽然英语教师是经过正规高等院校英语专业教学培训的，其优势在于基础扎实、教学经验丰富，但这些教师缺乏机电专业的专业理论知识，备课与授课的方式与基础英语基本相似，在用词的准确性和专业性相对欠缺。而机电专业文章，尤其像世界技能大赛中的竞赛规则和技术工作文件，不能完全用直译或意译，还需要系统的机电专业知识。而英语教师不仅很难将这些知识点讲解或是翻译清楚，更不能用术语解释相关英文词汇，并且不了解机电一体化专业最新发展，教学时无法将专业知识进行拓展。而专业教师虽然掌握系统的机电专业知识，并掌握实际操作技能，对专业词汇的分析和理解较强，能有针对性地将专业知识与英语知识相融合，但其英语能力相对薄弱，发音欠标准，词汇量掌握不足，在分析句型结构等语法知识方面不及英语教师准确，对英语授课方法不擅长，也无法达到最佳的授课效果。

3.3现有机电一体化专业英语教学模式

目前专业英语课堂教学，仅以词汇教学、句型和语法讲授、文章理解为主，无法进行相关专业知识的补充和拓展，未能与专业实训知识有机结合。在课堂讲授时，教师往往先讲解课文的重点词汇和典型语法，再对课文内容进行详细阐述和翻译，最后讲解课后习题。传统的教学模式既缺乏互动，而且降低了教学质量。不仅使机电专业英语教学缺乏专业特色，更未将教学与社会实践应用全面结合。

4机电一体化专业英语课程建设的具体措施及实践方案

4.1机电一体化专业英语课程建设的目标定位

世界技能大赛作为一项国际化赛事，在考核参赛选手技能水平的同时，也突出了英语综合能力。世赛的所有题目、图纸、模型、评分表均为英文，这要求我们在对选手进行职业技能培训提高时，也要对选手的基本素质及语言能力水平加以重视。

4.2机电一体化专业英语课程建设的内容构建

4.2.1制订适合技工院校使用的机电实训

英语教材专业英语是根据学习者的特殊目的而开设的课程，学习者的需求是专业英语的本质和基础。世赛机电一体化选手的需求是能独立阅读比赛相关文件、撰写报告以及与外籍裁判沟通。职业院校机电一体化专业英语教材可分模块教学。教材内容由易到难，由浅到深，分为：（1）基础与电气安装；（2）电机与拖动技术；（3）电子技术；（4）PLC应用；（5）变频调速；（6）单片机；（7）传感器与检测技术；（8）液压与气压传动；（9）机械知识；（10）数控技术；（11）世界技能竞赛规则和技术文件；（12）世界技能竞赛代表团成员职责；（13）参赛者感想；（14）往届世界技能竞赛试题。

4.2.2建立高水平师资队伍

基于缺乏熟练运用英语且精通机电专业知识的专业英语教师，为建立高水平的师资队伍，提出以下两点建议：（1）由省职业技术教研室统一安排系统的机电一体化专业英语培训，分为两类进行。一类是针对机电专业教师进行英语专业知识的培训，另一类是针对英语专业教师进行机电专业知识培训。（2）由各校自行组织，让英语教师参与专业实训教学。使其通过实习教学，先掌握机电专业知识，再掌握对应的英语知识。

4.2.3机电一体化专业英语的教学设计专业英语的教学建议

在第三学期进行，此时学生已学习过专业基础课程，初步掌握一定的专业基础知识。针对学生能力和层次，采取分阶分层教学。为创设良好的教学环境，提高学生运用英语的能力，专业英语教学建议在相应实训室内进行。分阶教学，包括基础教学和专业教学两个阶段。在基础教学阶段中，学习教材中的前四个模块，使学生具备一定程度的英语能力。在专业教学阶段中，结合学生专业技术的实训成绩，挑选出部分专业技术较强的学生，尤其是备选的参赛学生，继续学习教材中专业性更强的模块。专业教学是基础教学的深化，学生将学习到最新、最具特色的专业知识与技能，为参选省技能选拔赛、国家技能选拔赛，甚至是世界技能大赛做准备。

4.2.4机电一体化专业英语的教学方法与教学手段

在职业院校机电一体化专业英语教学中，建议采用行动导向和任务驱动教学法。行动导向教学法细分为引导文教学法、项目教学法、探索式教学法、角色扮演法、案例教学法、分组教学法。其优点在于培养学生在合作中锻炼听说读写的能力，达到课堂学习目标。任务驱动教学法是将以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念；将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。在实际教学中建议将学生分组，布置任务，学习小组以互助学习的形式，通过小组讨论和探究，在规定时间内完成任务。

4.3机电一体化专业英语课程的效果评价与考核方案

机电一体化专业英语课程的效果评价应根据课程标准的目标和要求，实施对教学全过程和结果的有效监控。通过评价，使学生在英语课程的学习过程中不断体验进步与成功，认识自我，建立自信，促进学生综合语言运用能力的全面发展；使教师获取英语教学的反馈信息，对自己的教学行为进行反思和适当的调整，促进教师不断提高教育教学水平。

4.3.1评价主体的多元化和评价形式的多样化

改变以往以教师为主的单一评价主体现象，提倡教师、学生本人、同学一起参与评价。评价应关注学生综合语言能力的发展过程以及学习的效果，采用形成性评价与终结性评价相结合的方式，既关注结果，又关注过程，使对学习过程和对学习结果的评价达到和谐统一。充分利用形成性评价的优点———反馈调节、激励、诊断反思、记录成长和积极导向的作用。此外，做到课堂评估与阶段性评估相结合。

4.3.2评价的内容

机电一体化专业英语课程考核以“实用为主，够用为辅，应用为目的”为原则，而评价的对象不仅包含学生，也包含教师。从语言技能、语言知识、情感态度和学习策略等方面来评价学生。对于教师而言，评价应包含教师素质、教学目标、教学设计、课堂管理能力、课堂过程。

4.3.3评价工具与方法

以评价表格为主，如教师观察和访谈表、自我评价表、相互评价表。建议建立学生档案，鼓励学生自我评价、增强自我评价责任感、带动学生间和师生间的互动、提高学生主体意识、激励学生学习、引导学生反思、鼓励合作评价。

4.3.4具体的课程考核方案

由于机电一体化专业英语课程终极目标是为世界技能竞赛储备人才，选拔尖子生。考核时建议将形成性评价与终结性评价相结合：形成性评价占60%，终结性评价占40%。形成性评价的得分依据教师观察和访谈表、自我评价表和相互评价表；其中，教师观察和访谈得分占70%，自我评价占10%，相互评价占20%。以往，侧重于基础语言知识考查的终结性评价，不仅没有体现职业英语的专业特点。考试内容还与现实生活脱节，实用性大打折扣。

以职业为导向的专业英语课程考核，建议分为理论考试和实训考试。理论考试以教材为核心，重点考核学生对基础语言知识的掌握程度。实训考试以考核学生的语言应用能力和技能的掌握程度：如要求学生用英语口述仪器或设备的正确使用方法、故障检修和排除的步骤、分析电路的工作原理等。通过终结性评价将专业知识与专业实训知识有机结合。

参考文献

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[2]袁名伟,张玉洲.世界技能大赛项目设置与成绩特征研究[J].中国职业技术教育,2012.

[3]刘媛媛.优化教学内容激发学习兴趣———高职机电“专业英语”教学改革[J].教育教学论坛,2014.

[4]李彬.高职机电专业英语教学改革初探[J].中国校外教育,2014.