机电一体化内涵精选(九篇)
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第1篇：机电一体化内涵范文
关键词：机电一体化 接口技术 动力接口 智能接口
1前言
机电一体化产品的性能在很大程度上取决于接口的性能，即各要素和各子系统之间的接口性能是综合系统性能优劣的决定性因素。因此，机电接口技术是解决如何把机电及相关领域技术有机地融为一体，从而设计出最优的机电一体化产品的研究领域。
2机电一体化系统的设计
机电一体化是建立在机械、电子、计算机、自动控制、传感与测试等现代高新群体基础上的一种先进技术。机电一体化产品由机械分系统和微电子分系统两大部分组成，二者又分别由若干要素构成。要构成一个完整的系统，就必须在系统各要素、各子系统之间顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换。即各要素和子系统的相接处必须具备一定的联系条件，这个联系条件即机电一体化系统接口。
在早期的机电一体化系统中，机械部分的设计是系统设计的中心。电能仅用于驱动，为系统提供动力。利用直流电动机的变速功能，虽然可以简化机械系统的传动结构，但因为无法控制运动部件的行程，因而程序自动化仍然是系统控制设计的主要目标。伺服电动机的运动、速度和方向可控，运动部件位置和轨迹的单独/联动控制使得柔性自动化成为可能。驱动电动机不再是机械运动链的起点，而成为联结机械运动和动力以及控制的接口。机电一体化系统设计已从“纯”机械的设计延伸到控制领域。计算机、数字电路、传感器以及自动控制理论已成为系统设计师不可或缺的知识基础。信息技术和软件设计已经成为表达系统设计思想和协调自动化工作的重要工具。
机电一体化技术是一个不断发展和完善的过程。产品精度和生产效率对机电一体化系统提出了不断改进伺服驱动性能和发展控制算法的要求，而性能优良的伺服驱动既拓展了机械系统的功能、简化了传统的机构，又要求机械系统具有合理的惯量和更好的系统动态性能。传感器的在线监测确保了系统安全可靠的运行，反馈的信息通过闭环确保了先进控制理论的实现和产品的质量要求。机、电、信息的密切交叉已经使机电一体化系统中各部分的互相联结和影响成为设计必须综合考虑的重要内容。早期的机电一体化设计主要集中于系统的组成和结构，随着设计实践的丰富和设计理论的成熟，机电接口技术作为机电一体化设计的核心已经受到专家和学者越来越多的关注。
3机电接口技术的内涵
机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统，其子系统之间的接口极为重要，从某种意义上说，机电一体化系统设计就是接口的设计。但现在对于机电接口技术的研究较少，通过对机电一体化系统进行总结和归纳，我们提出了机电接口技术的概念，形成了如下几点认识。
3.1机电接口技术的内涵
机电接口技术是一门新兴的技术，它研究机电一体化系统中各组成部分（子系统）和各组成技术之间的接口问题。研究这门技术是为了更有效地进行系统中信息能量的交互，融合各种技术，实现机电一体化系统最优化设计。
3.2机电一体化系统接口（简称机电接口）的功能
机电接口传递和转换信息和能量，并将机电一体化各组成技术的特性融为一体。机电接口包括硬件和软件，硬件主要在子系统之间或人与机电一体化系统之间建立连接，为信息和能量的输入/输出、传递和转换提供物理通道。软件主要是提供系统信息交互、转换、调整的方法和过程，协调和综合机电一体化组成技术，使各子系统集成并融合为一个整体，实现新的功能。
3.3机电接口的分类
机电接口包括人―机接口、动力接口、智能接口和机―电接口4类。
3.3.1人―机接口
人与机电一体化系统之间的接口，通过此接口，可以监视系统的运行状态，控制其运行过程，即通过人―机接口能够使系统按照人的意志进行工作。人―机接口是双向的，硬件包括输入/输出设备，主要有显示屏、键盘、按钮等。
3.3.2动力接口
动力源连接到驱动系统的接口，为驱动系统提供相应的动力。根据系统所需的动力类型不同如直流电、交流电、气动、液压等，动力接口的形式也有很大的不同。但动力接口有一个共同的特点，能够通过较大的功率。
3.3.3智能接口
智能接口主要存在于三处，控制系统到驱动系统、驱动系统到传感器、传感器到控制系统。智能接口的应用情况相对比较复杂，但可以得出它的一些共性：智能接口传递和转换各种信息，按照不同技术的要求改变信息形式，使不同的子系统、不同的技术能够集成在一起，形成完整的系统。通常，智能接口是软件表现出的功能连接。
3.3.4机―电接口
执行机构与驱动系统和传感器之间的接口。将驱动信号转换成执行机构所需的信号，或将执行机构的机械信号转换成传感器所需的信号。
4机电接口技术对机电一体化发展的影响
社会需求推动机电一体化技术的发展。当传统的机械技术无法满足日益增加的社会需求时，机械技术与电子技术、信息技术等结合形成的机电一体化技术就成了机械技术发展的必然。机电一体化技术产生之初，仅是机械技术与电子技术的简单结合，它们结合的方式―接口也比较简单，而随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品已经发展成为集多种技术于一体的复杂系统，相应的系统内部的接口也就变得越来越复杂。
机电一体化技术的各组成技术的研究已经进行得非常深入且日趋成熟，同时，人们也意识到单纯发展和研究各组成技术并不能保证机电一体化系统的最优化。我们认为无论是系统设计理论还是系统集成和融合理论的研究都是必要的，但是，由于机电一体化系统的复杂性，这两种理论都很难对机电一体化系统进行具体的研究，只能停留在理论的层面上。而机电接口技术正为它们提供了一种有效的方法来进行系统研究，并将系统设计、集成和融合理论应用到实际的设计当中。
现在，机电一体化正在向着智能化、模块化、网络化等方向发展，智能化必然要求系统各部分的结合要更加紧密，信息传递和反馈更加迅速准确。模块化必然要对接口提出更高的要求，接口在保持一致性的情况下还要能保证系统信息和能量的传递、技术融合。网络化要求系统的接口具有网络功能，包括现场网络、局域网和互联网功能。从机电一体化发展方向对机电接口技术的要求来看，机电接口技术的研究与发展已经成为必然，同时，机电接口技术的研究与发展也必然对机电一体化技术的发展起促进作用。
5结论
机电一体化系统是机械系统不断融合各种新技术、新知识发展起来的。因此，从机械技术发展起来的机电一体化技术的复杂性和多学科性就决定了此技术的研究重点是各种技术在机械技术上的融合与创新。机电接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题，使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅，使系统各部分有机的结合在一起，形成完整的系统。机电接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的，随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。同时机电接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展，促进机电一体化系统理论的发展。
参考文献
[1] 张鹏万,孙剑峰,李占平.机电一体化中的接口技术[J].矿业工程，2010，（6）.
第2篇：机电一体化内涵范文
关键词：机电一体化；问题；改革措施
长期以来机电一体化教学一直承袭着重理论轻实践的教学模式，这给该课程教学实效性的发挥带来了很大的影响，因此，要改变这一现状就要在明确该学科存在问题的基础上加大相关教学措施的研究。
一、机电一体化教学存在的问题
社会主义市场经济的发展，对于技能型人才的需求越来越多，尤其是对机电一体化人才的需求更是与日俱增，社会对这类人才需求的数量不断增加的同时，对机电一体化人才的质量要求也在逐年提升。传统的机电一体化教学的局限性是比较大的，传统的机电一体化的教学模式更多的是重视知识的传授，课程的设置与教学内容都与实际应用相脱节，难以满足机电一体化实践操作教学的需要。而现代的科技发展突飞猛进，现有的机电一体化教学模式难以适应新时期的需要，这样的教学模式急需要改变。在原有教学模式的实施过程中，机电一体化的教学模式存在着许多问题，具体来看，主要有以下几方面的内容:
1.教学模式单一的问题
现行的机电一体化教学模式，依然承袭着传统学科的教学模式，虽然机电一体化教学与数学、物理学科存在着千丝万缕的联系，在教学中也需要大量的知识和文字，还需要许多的原理图，但是，在机电一体化教学中，过分重视知识传授却忽略了该学科的实践特征，这样的教学很难发挥实效，久而久之，也不利于学生学习兴趣的培养，教学模式单一，教学实效性不强。
2.理论与实践对接性不强
从现阶段机电一体化教学的实施情况来看，理论教学虽然落实的较为充分，但是理论教学与实践教学缺乏必要的对接，教学依然以理论教学的实施作为教学的主体，理论教学与实践教学相脱节，学生的理论知识虽然掌握了很多，但是真正运用到实践中的内容却少之又少，这对学生的实践能力造成了很大的影响，不利于实用型人才的培养。
3.课程设置的时间不足
随着教学改革的不断深入，机电一体化课程教学的时间也相应减少了，由于课程实施的时间较少，原本一些预定课程教学内容也相应较少，要掌握课程教学的内容，教师只能够通过大量的理论学习来解决，留给学生实践操作的时间越来越少，难以满足教学的实际需要，同时，由于近些年来的院校扩招，新生的质量也出现了一定程度的下降，课程实施的时间不足也在一定程度上影响到了学生对相关知识的学习。
二、机电一体化教学改革的措施
1.要学会创新教学的思路
要创新机电一体化的教学思路，就要充分认识到机电一体化的本质，客观地来说，机电一体化的本质内涵就是指机械与微电子技术同信息与计算机技术的有机结合，将其统一集中起来成为一个有机的整体，它是一项充满自动化元素的工作过程，创新机电一体化的教学思路，就是要以此为出发点，开展教学思路的创新活动，以具体的教学措施推进机电一体化的教学改革。
2.要重视教学手段的更新
好的教学手段对促进机电一体化教学的有效开展具有重要的作用，相反，教学手段的陈旧、刻板，对教学实施的影响是非常大的。在现实的机电一体化教学实践中，对教学手段的更新缺乏应有的重视。
3.要重视教学环节的优化
现有的机电一体化教学环节，相对来说比较繁琐，难以适应现阶段机电一体化教学的实际需要，因此，优化繁琐的教学环节是提升机电一体化教学效率的一项重要措施。要改进现有的教学环节让教学环节更加优化，促进实践化教学的有效开展，同时也要进行有针对性的单向技能训练，优化单项技能的训练环节，以此促进教学的有效实施。开展机电一体化教学的相关研究对促进该学科课程教学的有效实施具有重要的作用，因此，以机电一体化教学存在的问题与改革措施为视角，对相关的问题展开研究希望能够更好地促进该课程教学效率的提升。
参考文献：
第3篇：机电一体化内涵范文
关键词：机电一体化；教学要求；教学改革
日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念“Mechatronics”，即综合应用机械技术和电子技术于一体。随着机械设计及工艺、计算机技术、网络技术、电子技术、光电技术等应用技术的发展和广泛应用，机电一体化技术成为一门综合性学科。
一、现行机电一体化技术专业教学要求基本内容
1.机械技术
机械技术是机电一体化专业建立和发展的基础，现行教学内容只对简单机械原理、工作过程做了简单介绍，在材料上、工艺上、应用上的教学内容要欠缺很多。
2.计算机与信息技术
随着计算机功能和网络技术的迅猛发展，信息处理技术主导机电技术的发展，单纯的计算机理论课暴露出应用性不强的缺点。
3.系统技术
系统是把机械整体的功能充分发挥的功能技术。独立的知识模块不能体现系统优势。
4.自动控制技术
自动控制技术的内容主要包括高精度定位控制、自适应控制、自诊断、校正、检索等控制技术，以单片机和PLC为重点的教学内容，很难体现自动控制理论的工程化与实用化。
5.传感检测技术
目前检测与传感技术的教学内容不能使自动控制理论的应用实现设计目的。
6.伺服驱动技术
伺服驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。变频技术的应用，交流伺服驱动技术的进展，应更好地体现在机电一体化技术上来。
二、机电一体化专业应关注的五个发展方向
机电一体化专业是各门相关学科、多种先进技术的互相渗透和相辅相成的专业。机电一体化技术是集机械、电子、光学、自动控制、计算机与信息、系统等多学科的交叉综合，未来机电一体化技术主要有以下发展方向：
1.智能化
智能化是在机电产品控制理论的基础上，使机电产品具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。
2.模块化
研制和开发具有标准接口的机电一体化产品单元，利用标准单元迅速开发出新产品，使新一代机电产品能得以迅速推广、应用。
3.网络化
由于网络的普及，远程控制终端设备的机电一体化产品应用得到推广。现场总线和局域网技术已广泛应用，机电一体化产品也将朝着网络化方向发展。
4.微型化
新一代机电一体化产品，多采用微机、传感技术、新型传动技术，使新一代机电一体化产品结构大为简化。
5.绿色化
绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，对生态环境无害，资源利用率高。机电一体化产品也正朝着绿色化发展。
三、机电一体化教学改革的三个主要方向
1.改革人才培养模式
职业教育，要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点。我国高等职业教育人才培养工作一直遵循了工学结合的原则，但是在具体实施过程中，其教学效果和工学结合的程度，以及工学结合的教学实施层面，还存在一些问题，如：高校扩招带来校内实训时间缩短，实训资源的相对减少；在企业顶岗实习的不确定性，很难建立长期稳定的实习单位；订单培养的学生存在知识面、操作技能狭窄等。由于人才培养模式影响着课程体系的构建，因此，加强工学结合人才培养模式的研究和实践，加强工学结合教学模式的实践性、开放性、职业性是高职人才培养工作应首先解决的问题。其次，在强化专业实践的大环境下，应加强对专业理论的适度提升。高职高专人才的培养不是简单劳动力的培训，随着生产力水平的提高，人与机器的关系界面发生了新的变化。单纯的操作技能要求已部分被机械化、自动化所替代，相应增加了信息化处理过程，需要电子技术方面的知识、需要数控显示方面的知识、需要计算机基础方面的知识，而这一切.又需要以一定的数学、物理、外语方面的知识为基础。因此在培养模式上应重基础，强素质；重专业，强能力；重技能，强应用。
2.进一步加强专业建设
（1）课程建设。课程建设是提高教学质量的核心。课程，广义上是指为了实现专业培养目标而规定的所有学科的总和，狭义上是指一个课程领域或具体的一门课。可见，课程建设即是整个专业课程体系的创新和改革，也是具体一个课程领域或具体一门课的创新和改革。高职教育作为区别于普通高等教育的一种新的教育类型，在课程体系的建设上要充分突出高职教育的特点，课程体系建设应遵循满足现代职业岗位能力要求，符合工学结合突出技能的高职教育规律，并能促进学生全面发展，体现学生知识结构、专业技能和现代职业能力要求的相互融合。机电一体化专业就是一门多学科融合的专业，在充分考虑机械、电子、计算机信息等学科相互融合的基础上，要在课程建设上突出学生基本操作技能的训练，基本工具的使用、基本电路的连接、常用仪器的安装等，要在学生入学后对学生进行训练，让学生从进入职业院校就感觉到与过去的单纯应试教育的不同培养模式，树立牢固的职业教育观念，建立新的学习评价标准。具体课程的改革，应重点在教学内容、教学方法和手段上的改进，融“做、学、教”为一体，把实训室、实验室、实习工厂、企业的车间变成课堂教学的重要场所，增加教学内容的直接性和目的性，把抽象的理论知识、复杂的操作过程具体化、形象化。使学生在学和做中构建自己的专业知识，最大限度地强化学生的能力培养，引导学生将专业知识用于解决实际工作之中。当前，尤其要重视让学生在做中学，教师在做中教，重视教学模式的改进，培养学生的创新能力。
（2）专业教学团队建设。专业教学团队是实现专业人才培养目标的具体实施者。专业教学团队建设要重点关注专业教学团队是否适应人才培养模式改革的需要，要关注专业理论教学能力、专业实践教学能力。目前高职院校机电一体化专业中青年教师多来自普通本科院校，学历层次有了很大的提高，还接纳了很多具有硕士、博士学位的高学历人才，为专业发展奠定了人才优势、知识优势。但由于高职机电一体化专业人才培养目标与本科院校的不同，因此，他们的实践操作能力由于缺乏企业工作经历，在教学过程中就表现的比较弱，也就很难在教学中开展“一体化”教学、模块化教学、案例教学。因此，机电一体化专业应加强教师的专业实践、操作能力的培养，充分利用各种形式的企业顶岗实践、专业技能培训，创造机会让年轻教师到生产企业一线去锻炼实习，提高青年教师的专业实践操作教学能力。其次，广泛聘请行业、企业专业人才和能工巧匠承担教学工作，提高“双师素质”教师的比例，提高培养学生的质量。
（3）实践教学条件建设。加强实训、实习基地建设是高等职业院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点。国家对职业教育的发展投入了大量的人力、物力，为职业教育的发展奠定了坚实的基础。但作为急需人才的企业却没有意识到高职人才为企业以后的发展所带来的巨大推动作用，企业参加人才培养的积极性不高，不愿接受学生实习，不愿让企业人员参加再培训再学习，没有形成终身培训学习的良好氛围。在这种情况下，高职机电专业人才培养工作的开展，要实现工学结合，一方面要加大校内实验实训条件的建设；另一方面靠学校主动与企业联系，寻求支持。高职院校机电专业校内实践条件建设应关注两点：一是校内实践条件建设应遵循“生产性”的原则，尽可能和生产实际相一致，设置以生产产品为主的企业、公司，利用学校的各种基础设施建设、维修，各种机电设备的安装、调试、管理、维护等工作，让学生参与进来，得到锻炼的机会。二是在校外实训基地建设中，要按照企业需要开展企业员工的职业培训，与企业合作开展应用研究和技术开发，让企业得到应有的利益，同时让这些企业优先录用优秀学生，使学校和企业形成一种稳定的互惠互利机制。特别是一些发展较快的、刚成立的企业，他们急需专业人才的加入，这样既可为学生找到实习单位还可为学生以后就业打下坚实的基础。
3.加强机电一体化专业的文化建设
内涵型专业建设的核心是文化建设，机电一体化专业的文化建设要充分反映到培养人才的价值观、审美观等观念形态及行为，是人与知识、人与产品、人与机器和谐的一种人文精神。文化力是一种专业意识、一种创新意识、一种团体意识的体现，营造良好的机电一体化专业文化要融合到人才培养模式、专业建设、人才培养目标等育人的全过程，把专业文化建设融合到现代技术文明的发展中去，在整个教学过程中师生共同实践，共同创造内涵；在文化建设中，逐渐回归到教师成长，学生发展这个专业可持续发展的本质使命上来。
机电一体化专业作为高职高专学院重点发展的技能型、应用型专业，应适时把握专业发展的新理论、新课题、新方向，不断地进行教学内容的纳新、教学方法的创新、教学手段的革新；努力提高专业教学团队理论知识水平和实践操作技能，不断更新完善校内实习实训条件，建立良好的校外实习基地。真正培养出具有从事机电一体化设备设计、安装、调试、运行和维护等生产一线工作需要的高技能人才。
参考文献：
［1］ 关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见（高〔2006〕16号）.
［2］ 李永刚.专业建设是高职院校教学内涵建设的核心［J］.职教探索与研究，2009，（2）.
第4篇：机电一体化内涵范文
关键词：机电控制系统；自动控制系统；机电一体化
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151
0 前言
机电控制系统是制造业，特别是机械制造业顺利完成相关项目的重要基础和保障，而制造业的不断发展对机电控制系统的结构、性能和作业精度等提出了更高的要求，传统的机电控制系统已难以满足产业进一步发展的需求。在此背景下，如何在了解机电控制与自动控制系统内涵的基础上，加强对机电一体化产品的设计，已成为当前制造领域及有关专业人员需要着重开展的关键工作。
1 机电控制与自动控制系统概述
1.1 机电控制系统
机电控制系统是指，在无人参与的情况下，借助相关控制设备将设备机器按照事先预定的生产流程进行自动化设计，并采用全方位控制系统连接控制器与控制对象，从而完成规定的控制目标的系统。机电控制系统的核心，即控制，从技术角度来看，机电控制系统是通过借助传感检测、自动控制、伺服传动以及集电极、微电子等相关技术来达到对设备远程操控目的的综合性技术系统。从控制形式来看，机电控制系统主要以远程控制为主，即管理人员在异地或远程也能够借助计算机网络实现对相关机械设备的控制[1]。但需要说明的是，在远程控制过程中，若相关人员需要对系统的每个运行步骤进行控制，并在必要时实现随时干预，此时，机电控制系统的控制形式即为保持型远程控制，保持型远程控制更有利于实现设备的实施、精确控制。
1.2 自动控制系统
自动控制系统，即在控制器的控制下，使被控对象按照事先预定的原理实现自动规律性运行的系统。以控制内容为依据，可将自动控制系统划分为速度控制系统、高精度控制系统以及自诊断控制系统和自适应控制系统等。自动控制系统的核心技术主要体现在其自身的实用性方面，即通过协调机械和电器的各个部分从而确保其能够顺利、高效地完成预先设定的内容。
2 机电一体化设计的基本思路
现阶段，我国已成为世界制造业大国，而市场经济的不断发展和产业结构的逐渐调整使得业内对机电一体化产品设计、交易和运用的呼声越来越高。目前，机电一体化已成为了一门新的学科，其要求相关设计人员在对产品进行设计时，应对产品的功能、结构进行全面、系统的分析，并结合具体的分析结果设计出与理想预期相符合的机电一体化产品。从系统层面来看，应确保所设计的机电一体化系统兼具模块化、智能化、网络化以及微型化和人格化的特点，提高所设计系统的各项技术性能[2]。具体来说就是，通过将机械技术、自动控制技术和微电子技术等相关技术进行有机结合，并通过对各模块单元的合理配置，使系统能够实现所要求的各项功能。
3 机电一体化产品的设计方法
3.1 以电子线路取代机械控制机构
对传统的机电控制系统进行分析可知，其相关控制大都是以单一机械控制结构为依托的，对于机电一体化产品的设计，可引入电子线路对此种机械控制机构予以改进，从而改善系统整体的机械运行过程，获取预期的控制效果。具体方法如下：（1）采用可编程控制器或利用微型计算机，将电子线路与系统固有的机械控制结构有机结合；（2）引入变速机构、凸轮，使其代替系统中原有的插销板和步进开关等传统接触式控制器，从而完成电子线路对机械控制接口的取代，在简化机械结构的基础上，提高机电一体化产品的性能与质量。
3.2 电子与机械部分的有机整合
电子与机械部分的有机整合是机电一体化产品设计的另一主要方法。对机电一体化设计进行分析可知，设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式，从而提高控制系统的控制精度和运行效率。但需要说明的是，一体化设计过程中，同产品本身相关的原理并未发生改动，而相关设计也只是为了提高产品自身的质量和性能，即实现电子技术和机械技术的有机整合，使二者成为不可分割的整体，共同完成相关控制工作。以电液比例控制系统为例，可将液压阀同比例电磁铁进行整合，使二者共同构成一体化比例阀，而这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念[3]。
3.3 相关功能模块的整合
在对机电一体化产品进行设计时，采取相对简单的机械构件与电子线路整合方法若不能达到预期设计效果，相关设计人员还应对系统的各个功能模块予以整合，从而在确保各模块功能得以顺利实现的基础上，使各模块共同构成一体化的机电系统。例如，数控车床采用的便是各部分功能模块相整合的设计方式。首先，应对可供车床使用的专用数控装置以及伺服驱动装置和其他相关机械装置的种类、功能进行明确和划分，并予以采购；其次，将所采购的各部分模块装置进行整合，最终设计出集各个功能模块于一体的数控车床，确保其相关切削任务的顺利完成。由此，各部分功能模块通过整合既能够确保机电一体化产品的质量，同时，又能够节省设备生产费用，有效提高了机电一体化产品的技术经济性。
4 结论
本文通过对机电控制系统与自动控制系统的相关概念进行阐述和分析，并结合机电一体化系统设计的基本思路，分别从以电子线路取代机械控制机构、电子与机械部分的有机整合和相关功能模块的整合等方面对机电一体化产品的设计方法做出了系统探究。研究结果表明，通过机电一体化设计，能够有效提高机电控制系统和自动控制系统的整合效果与控制精度，对于提高系统作业效率和促进制造产业的健康、稳定发展具有重要的作用和意义。
参考文献：
[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013，08（15）：36-37.
第5篇：机电一体化内涵范文
关键词：机电一体化；高技能人才；岗位素能
中图分类号：G712；TH-39 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2017）007-00-01
一、分析背景
随着我国企业不断的在国际舞台出现，对于机电一体化海外服务高技能人才岗位素能需求来说，目前各大对于机电一体化海外服务高技能人才的岗位要求极为苛刻，企业岗位要求在机电一体化海外服务高技能人才能够熟练掌握专业知识以外，还要求高技能人才能够熟练掌握英语的能力、相关工作的操作能力、及沟通表达能力以及个人素养是否优良情况，并且对于机电一体化海外服务高技能人才的心理素质也具有极高的要求。然而目前的高校在培养机电一体化海外服务高技能人才是却依旧存在着一些漏洞，一个完善的教育体系可以让机电一体化海外服务高技能人才在培养过程中更为顺利。机电一体化海外服务高技能人才只有具备较为扎实的综合能力，才可以更好的实现企业在国际舞台中的发展，提升本身的国际竞争能力。所以对于机电一体化海外服务高技能人才岗位的素能需求对于企业来说可谓是尤为重要的关键所在。
二、C电一体化海外服务高技能人才岗位素能的需求
本人根据企业在招聘时所关注应聘人的能力作出调查具体分为以下几点：
1.个人英语水平与沟通交流能力，针对于机电一体化海外服务相关企业来说，高技能人才具有较高的英语水平与沟通交流能力是至关重要的，其工作性质决定了此项能力必不可失。英语水平与沟通能力会是企业招聘过程中第一个侧重点。
2.应聘者的实际操作能力，对于这项需求来说我们可以理解为企业对于应聘者的相关专业经验以及专业能力掌握的熟练度更为看重，具有优秀的相关工作经验并且可以在日常工作中熟练地操作一直是各大企业在招聘时首当其选的岗位需求条件。
3.个人的素养，对于企业来说，良好的企业形象更容易让自身快速融入国际化市场中，企业本身的形象是有整体员工的素养所凝聚的，一个高素养的员工对企业的发展有着最直观的推进作用。所以个人素养的情况也备受企业的关注。
三、机电一体化海外服务高技能人才岗位素能的分析与建议
1.强化英语能力水平
对于机电一体化海外服务高技能人才岗位素能需求来说个人的英语能力水平最为重要，也是各大企业进行招聘时的首看内容，个人英语水平一直被各个企业所关注，这种情况下严重表明了个人英语实力水平对于企业的重要性，然后对于机电一体化专业教育来说，很多高校在实行教育体系时，对于英语的教学并不能够作为核心对学生进行教学，相反更加侧重于专业知识的灌输，在很多高校的英语教学过程中由于对英语教学的不重视从而产生弱化英语教学的趋势，减少英语授课的相关内容，对于英语教学经常敷衍了事，致使学生对于个人英语水平的提升极为缓慢，致使机电一体化海外服务人才的英语水平远远达不到企业岗位对于英语水平的标准需求，所以针对于这种现象，高校要根据企业的需求为学生制定相关的教学制度，加强日常教学中的英语教课内容，不断完善英语教学的制度，引荐专业的教师来为学生授课讲解。
2.增强学生实际操作能力
在机电一体化海外服务高技能人才岗位素能需求中个人的实际操作能力也被各大企业所重视，实际操作能力是指学员能否根据自身所掌握的专业技能对企业的要求完成企业规划的项目操作能力，并且针对操作过程中是否达到熟练的程度。所以首先，高校打破传统的教学体制，一成不变的在教室内授课，带领学生进入相关企业内部进行参观，并且根据对企业内部员工的具体操作过程进行分析与观察，并作出结论报考。其次，为了提升学生的实际操作能力，鼓励学生在不影响学业的前提下提前进去相关企业进行实习，通过实战经验不断强加自身所掌握专业知识的熟练度与实际操作能力。
3.加强职业素养的教育
我国现存的教育制度仍然存在着诸多缺陷，在高校的教学中更加注重专业知识的培训，对于人才个人的素质培养达不到重视程度，然而在企业岗位的需求中个人素养也占据一定重要的地位，对于企业而言员工的整体素养极大地影响着企业的发展能力。针对于此点分析，高校在对学员进行教育的同时也要注重学生的个人素质培养，针对于现存的教学制度进行相应的政策改革，把人才素养的教育作为主要的课程教育之一，加强学分化教学制度的实施。
并且高校本身在育人的同时也要加强自身的文化内涵素养，潜移默化的去影响学生自身的职业素质。建立起较为完善的校园模拟职场文化，营造出浓厚的企业气氛，让学生自主进入这一学习氛围之中，在这一过程中不断的进行自我反思与感悟，强化自身的职场素质。
四、结语
综上所述，目前各大企业的机电一体化海外服务高技能人才岗位素能需求对个人英语能力、沟通交流能力、实际操作能力、专业技能熟练度与个人的素养最为看重，所以对于机电一体化海外服务高技能人才来说在不断强化自身专业知识能力以外还要加强英语能力与交流沟通能力的训练，并且经常参与学校组织的就职活动来提升自身的实际操作能力与个人素养。另外高校也要对自己的教学制度进行及时的改革，顺应各大企业岗位的需求，对学生教育过程中存在的问题进行分析与完善。强化机电一体化海外服务高技能人才的岗位素能，为企业的发展源源不断的提供机电一体化海外服务高技能人才。
参考文献：
[1]陈建国，张婉秋.基于校企合作视角的高职院校高技能人才培养模式研究[J].科学大众（科学教育），2017（02）：144.
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第6篇：机电一体化内涵范文
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7篇：机电一体化内涵范文
[关键词]机电一体化技术；国内现状；数控FMS;CIMS
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。此技术经历了三十多年的发展，其内涵随科技的发展不断更新。70年代主要是指机械与电子的简单结合机电一体化产品，也较简单主要涉及到高性能的伺服技术；在80年代高性能微处理器的出现立即在机电一体化产品中得到应用，大大提高了机电一体化产品的自动化智能化程度；进入90年代计算机网络和通讯技术的迅速发展使机电一体化系统向着智能化和自动化方向发展，此时机电一体化是机械电子控制光学信息和计算机等技术的相互交叉和融合。
机电一体化技术的应用，给机械行业带来了显著的效益，降低了原材料消耗，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。
1.机电一体化基本结构要素
1.1 机械本体部分
机械本体就像人体的身躯骨架它是系统所有功能元素的机械支持结构包括机身框架机械连接等。
1.2 动力部分
动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动一样为系统提供能量和动力功能驱动执行机构使系统按照控制要求正常运行。
1.3 传感部分
传感部分就像人的眼鼻耳口等感觉器官将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测变成可识别的信号传输到信息处理单元经过分析处理后产生相应的控制信息其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成。
1.4 驱动部分
驱动部分就像人体的肌肋腱接受大脑指挥驱动四肢运动一样在控制信息作用下驱动执行机构完成各种动作和功能。
1.5 执行部分
执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样根据控制信息和指令完成各种动作和功能执行机构是运动部件一般采用机械电磁电液等机构。
1.6 控制及信息处理部分
控制及信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆思考和判断问题一样将来自各传感器的检测信息集中存储分析加工并根据信息处理的结果按照一定的程序和节奏发出相应的指令控制整个系统有目的的运行它一般由计算机可编程序控制器数控装置以及逻辑电路A/D 与D/A 转换I/O 输入输出接口和计算机外部设备等组成。
2.机电一体化的具体内容
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。
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。
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。
3.机电一体化技术的主要应用领域
3.1 数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展在结构功能操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
1)总线式模块化紧凑型的结构即采用多CPU多主总线的体系结构；
2)开放性设计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能最大限度地提高用户的使用效益；
3)WOP技术和智能化系统能提供面向车间的编程技术和实现二三维加工过程的动态仿真并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不仅丰富了数控功能同时也加强了CNC 系统的控制功能；
5)能实现多过程多通道控制即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力并将刀具破损检测物料搬运机械手等控制都集成到系统中去；
6)系统的多级网络功能加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力；
7)以单板单片机作为控制机加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置；
3.2 计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合而是全局动态最优综合，它打破原有部门之间的界线以制造为基干来控制物流和信息流实现从经营决策产品开发生产准备生产实验到生产经营管理的有机结合企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3.3 工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人它们只能根据示教进行重复运动对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件能获取作业环境和操作对象的简单信息通过计算机处理分析做出一定的判断对动作进行反馈控制表现出低级智能以开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人具有多种感知功能可进行复杂的逻辑思维判断和决策在作业环境中独立行动与第5代计算机关系密切。
4.机电一体化的发展趋势
4.1 机电一体化的高性能化
高性能化一般包括高速化高精度高效率和高可靠性新一代CNC系统就是以此四高为满足生产急需而诞生的。
4.2 机电一体化的智能化趋势
人工智能在机电一体化技术中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。
4.3 机电一体化的系统化发展趋势
系统化的表现特征之一是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构；表现特征之二是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；
第8篇：机电一体化内涵范文
Abstract: By introducing virtual prototype technology into practice of mechatronics CDIO teaching, the paper investigates its idea, structure, and evaluating method, which is meaningful for modern engineering teaching methodology of mechatronics course.
关键词： 机电一体化；虚拟样机；CDIO
Key words: mechatronics；virtual prototype；CDIO
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0216-02
0引言
2001年，由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院等4所大学合作开发了一个新的工程教育模式，称为CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）模式。CDIO大纲以构思、设计、实现、运作为主线，综合地考虑了专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的人际技能，及在整个企业、社会环境下进行CDIO的过程。近年来，东北石油大学机电工程系将CDIO模式引入到实践与工程应用性较强的“机电一体化”课程建设中，以提高课程教学质量和教学效果，本文就其实践教学过程中的一些认识作以探讨。
1现状分析
“机电一体化”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业课程，它在培养学生的机电系统设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。课程的任务是使学生以系统的角度理解和掌握机电一体化技术，包括机械、检测、控制、计算机软硬件等方面的基本理论、基本知识和基本技能，学会典型机电一体化系统的分析和综合方法，具备进行现代机电系统设计的初步能力。随着机械和电子工业发展到新的阶段，现代机械必然是由计算机控制的系统，理论性与实践性联系密切、工程实用性强是该课程最大的特点。近年来的教学实践表明：原有的课程结构、教学内容、教学方法、教学手段、教学实践等，已不能适应“宽口径、重实践、应用型”的现代工程教育发展潮流。究其原因，主要有以下几个方面。
1.1 课程内容繁杂。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。以系统的角度理解和掌握机电一体化系统的工作原理及其应用是教学的中心内容，这对教师和学生都提出了非常高的要求。但是针对具体系统进行分析和研究时，常会出现“一叶障目”，以偏概全之感，并无总体把握的能力和认识。
1.2 概念抽象，理论繁琐，并且插图多、公式多、叙述内容多，教师不易抓住教学重点，学生学起来也常感到力不从心，对某些理论问题似是而非、模糊不清、严重时会导致学不下去。
1.3 教材存在局限性。目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限，在多达几十种版本的有关教材中，内容的编排大致相似，框架相同。在选材上为了照顾到内容的完整性，主次不分明，重点不突出，尤其是典型机电一体化系统章节，往往虎头蛇尾，没有受到足够的重视，不能起到综合和系统总结的作用。
1.4 理论与实践环节脱节情况严重，实验内容少且针对性不强，学生不能感受到实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感，更不要说培养学生的创新意识。
针对上述这些情况，如何帮助学生以系统的观点深入理解知识、掌握知识，如何培养与增强学生动手操作能力，如何让学生学以致用，始终保持较高的学习兴趣和创新意识，是课程教学的难点所在。
2基于虚拟样机技术的CDIO教学理念
目前全国有近百所高校开展了CDIO项目的实践和探索工作，汕头大学、成都信息工程学院等院校已经取得了显著的成绩。调研发现，实施CDIO战略是一项庞大的系统工程，需要很大资金投入和人员投入。根据自身实际情况，我们确立首先以虚拟样机技术为载体，按照CDIO战略对“机电一体化”课程的教学进行了探索和实践。
虚拟样机技术是近年来普遍应用的一种全新的机械设计方法,它作为一项计算机辅助工程技术于上个世纪80年代随着计算机技术的发展而出现，在90年代特别是进入21世纪以后得到了迅速发展和广泛应用。CDIO标准明确指出采用产品和系统生命周期的开发及使用这一工程教育方法论，它强调它作为知识和能力培养的载体及环境，即知识和能力之间的关联，而不是具体内容。从这一角度出发，虚拟样机技术可以为开展CDIO战略提供适合的载体及环境。具体表现在如下几个方面：
2.1 面向产品全生命周期的设计、仿真、分析是虚拟样机技术的核心，这在某种程度上与CDIO战略产品和系统生命周期的开发及使用标准不谋而合。
2.2 CDIO强调“做中学”教学模式，“做”具有广泛的含义，既可以是在实验室亲自制作模型、样机，也可以通过数字化工具在设计和仿真层面全面展开。
2.3 在市场竞争日益激烈的今天,为了达到时间、质量、成本、服务、环境等多方面要求,必须以最短的时间、最好的质量和最低的价格推出产品。采用虚拟样机技术既可以减少模型样机的试制,降低投入成本，又可以帮助学生在短时间内掌握产品开发的全部过程。
2.4 虚拟样机技术支持并行设计,便于设计团队之间的沟通和交流，这也正是CDIO战略重点强调的一种基本能力。
3机电一体化课程的CDIO架构
CDIO强调学生的工程能力不是单纯的理论知识或直观的技能，而是两者的有机融合，这对学生的创新能力、学习能力、对新技术的敏感能力都提出了更高要求。机电一体化技术的先修课程除了力学、模电数电等基础课程外，还包括机械设计、微机与接口技术、控制工程等专业基础课程，同期学习课程有单片机、可编程控制、机电传动系统等。该课程有着鲜明的技术基础和工程背景，因学时有限，包含的内容较多，所以在教学中把握一个基本原则：了解机电一体化技术的发展动态，掌握其核心思想和技术，运用现代工程设计方法中的虚拟样机技术，完成机电一体系统的创新设计与仿真分析。基于CDIO的思想，我们对“机电一体化技术”课程教学分成三个部分：课堂讲授、小组项目、自选实验。
课堂讲授。以教师主讲形式进行，以传授基础知识。授课时采用模块化方式对教学内容进行了重新编排，侧重于通过实例分析加深对重要知识点的理解。主要内容包括：①概论模块：主要讲解机电一体化技术的内涵、体系结构、特点、发展趋势、典型系统（本田机器人、大狗、数控加工中心）分析，学时数为4学时。②系统部件模块：主要讲解执行装置的工作原理、驱动方法、对比分析与选用原则；机械传动部件的种类、特点、对比分析与选用原则；检测装置工作原理、特点、对比分析与选用原则，学时数为6学时。③系统集成模块：主要讲解单片机、PLC、接口电路结构及特点，通过典型实例分析理解系统集成的内涵与相关技术，学时数为4学时。④系统控制模块：主要讲解机电一体化系统的设计方法与步骤、系统数学模型、现代控制方法简介、典型反馈控制和状态控制系统分析与设计，学时数为4学时。⑤虚拟样机技术概论模块：主要讲解虚拟样机的概念、原理、方法。通过典型实例领会基于虚拟样机技术的机电一体化系统的设计思想和方法，学时数为4学时。小组项目以3-5人为单位自发形成设计小组。该阶段需要完成下述内容。①项目调研：查阅资料，拟定项目范畴和设计内容。②项目申报：功能、原理、创新性、可行性论证。③项目开展：制定研究计划，分配设计任务，选择设计工具和仿真工具，开展项目设计。④项目汇报：提交项目日志、设计报告。在此期间，教师采取跟踪方式对学生进行辅导，每个阶段项目小组都要作公开汇报，并且需要回答指导老师和其它项目小组提出的问题，及时改进，完善设计。小组项目部分不占用教学学时，教师和学生利用课余时间开展该项内容。自选实验阶段，项目小组根据设计需要，可以提出自选实验项目，用以加强对机电一体化系统典型部件和单元的理解与认识。该部分工作由实验教师配合完成，学时数为10学时。
4课程考核与评价
学生的工程能力等素质很难通过传统的教学测试方法进行考核与评价。在CDIO模式下，课程的考核与评价不再是一个孤立的行为。在“机电一体化技术”课程中，我们根据课程教学的三个部分―课堂讲授、小组项目、自选实验分别进行测试，然后与学生讨论考核与评价体系，综合学生的意见，再适当修正，尽可能做到灵活多样。课程教授的理论部分采用传统的试卷测试形式，小组项目部分根据学生的自我评价、公开汇报、虚拟样机完成的质量等情况进行综合评价，自选实验部分根据学生完成实验过程中体现出的创新性、实验内容的连续性和执行完成情况等做出判断。
按照上述规划，近几年在我校机自专业进行了CDIO实践教学活动。学生表现出极高的热情,围绕机器人、数控机床等设计主题共提交了众多项目报告和虚拟样机产品，许多项目小组还额外提供了自己开发的仿真控制程序。在参与同学中展开了问卷调查发现，多数同学认为课程项目对于帮助理解机电一体化系统非常有用。在问到课程项目是否有必要继续在下一年级开展时,绝大多数同学认为应该继续开展。总体来看学生对该项活动抱有足够的信心，提出了很多具体意见，如提前在低年级开展设计工具类项目，这样可以在后续项目中有更多时间完成系统的仿真、分析、实验验证等深层次的设计内容，提高设计质量。
5结束语
机电一体化技术课程博大精深，具有内容多、原理深奥的特点。根据国际工程教育CDIO理念进行教学实践，既能使学生巩固所学基本知识，抓住主次，又能锻炼学生的观察能力、设计能力、分析问题的能力、书面表达能力和交流能力，使学生的积极主动性得到最大程度的发挥。本文将CDIO模式引入到“机电一体化”的课程建设中，从教学理念、课程架构、课程考核与评价等方面展开探讨，为“机电一体化”课程的教学提供了新的思路，这些对于提高教学质量和效果，培养学生的实践与创新能力具有积极意义。
参考文献：
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第9篇：机电一体化内涵范文
关键词：机电一体化；应用型本科；课程改革
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》，国家教育部提出，对我国部分高校，特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型，以适应高等职业教育的发展。然而，在长期传统高等教育发展模式下，转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程，特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校，对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整，努力提高学生解决工业现场实际问题的能力，满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。
1当前教学中存在的问题
机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课，通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用，构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而，在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷，不适合应用型本科培养目标。（1）课程教学内容滞后当前应用技术；（2）课程章节相对独立、内在联系不足；（3）课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求；（4）理论教学和实践教学独立进行。
2改革措施和方法
2.1课程教学内容的优化
机电一体化系统设计作为一门新兴的课程，具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展，新型机电一体化产品研发成功后，很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等，学生在学习的时候往往感觉知识陈旧，与当前实际应用脱节。因此，笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例，引入当前企业中产品型号。例如，采用多轴联动机床代替传统机床；在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较；引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入，调动了学生学习积极性，拉近了课程与企业之间的联系。
3改进教学方法
针对机电一体系统设计课程，如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢？最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学，又叫任务驱动式教学，是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中，往往以课堂理论教学为主，课后作业也是理论计算或理论设计。虽然，学生掌握了扎实的理论基础，但面对实际系统设计时，总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程，传统的教学方式就显得有失偏颇。因此，在教学过程中，采用了项目式教学方法，蕴理论知识于项目实例中。例如，机械传动部件设计一章，主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例：数控机床传动系统设计和无碳小车设计（全国大学生工程训练大赛题目）。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率，齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论，又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的，同时去除了枯燥的理论课学习，提高了学习兴趣。
4实践教学内容的改革
机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型，加大了对实验室建设的经费投入，课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整，增加了综合性、设计性实验，由原来的单一性、验证性实验，调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期（一般在第二周），开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验，对机电一体化系统有一个总体了解；增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据，以达到最好的教学效果。对于课程设计，先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的，课程设计集中在学期的最后一周进行。对此，笔者进行了一些探索，在学期初，就下达课程设计任务书，每组一题，同时，允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期，随着课程的进行，完成课程设计相关内容，在课程结束时，学生也完成了整个课程设计，并在学期最后一周进行总结，撰写说明书。同时，分组向全班汇报设计过程，接受其他同学和老师的提问与质疑。
5结束语
为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足，近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践，取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法，以培养出更多更好的创新型和应用型人才。
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