机电工程一体化论文精选(九篇)

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第1篇：机电工程一体化论文范文

关键词：工学结合 实践教学模式 产学合作紧密

一.提出问题

现代化工业生产不断发展，集机械技术、气动技术、液压技术、计算机控制技术、传感检测技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科相互渗透于一体的机电一体化技术，已成为当今工业科技的重要组成部分。机电一体化技术成为利用电子技术、信息技术使机械装备实现柔性化和智能化。考虑社会对机电类人才要求机应用型与高技能型，企业希望所招聘的人员能直接上岗。娄底职院机电技术教学团队顺应时代需要，已对机电一体化技术专业进行了根本性改革，构建了创新提升的工学结合的教学体系与人才培养模式。本文只探讨实践教学模式。

高职实践教学模式是高等职业教育的核心内涵，它决定了高等职业教育是以社会和企业需要为原则的特征，决定了高等职业教育人才培养目标的切实现。本研究是目前高职教育亟待解决的问题。

二.研究方向

本课题的研究对象是高职机电一体化技术专业人才实践模式的研究。以企业需求的实际机电工程项目带动机电一体化技术专业“工学结合”的实践教学，可以把学生的专业职业技能培养与企业的运作有机结合起来;能使学生在企业人员的指导下参与企业的运作和机电工程项目;能使学生成为劳作的主体，又为学习的主体，在做中学，在学中做，有利于他们的协调发展;能高度利用以我院为龙头的娄底职业教育集团在校企合作中发挥校企人才共育、过程共管、成果共享、责任共担的紧密型合作办学，合作企业深度参与人才培养的重要作用;能为高职院校的机电专业探索一条更切合企业和社会需求的人才培养模式。

三.研究价值

娄底职业技术学院机电一体化技术专业技术团队确立了以企业需求的实际机电工程项目带动机电一体化技术专业“工学结合”的实践教学模式，其意义在于以下几个方面：1.它把学生的专业职业技能培养与企业的运作有机结合起来。能使学生在企业人员的指导下参与企业的运作和机电工程项目;能使学生成为学习的主体，在做中学，在学中做;2.它能促使合作企业深度介入职业教育，做好人才培养的接力棒，同时又能满足企业对人才的需求，满足企业真实的机电工程发展的需要;3.它能使工学结合交替环节高效有序地完成，创新了高职专业教育管理方式;4.它要求专业教师轮流下驻企业带队实习，参与企业管理与技术支持，使教师及时获得企业管理的前沿信息，为更新专业教学内容，提炼并开展课题、教学项目研究提供保障;5.它有利于机电企业开拓市场，有利于传统企业开拓现代化技术市场，从而有利于加快地方机电建设的步伐，使人们充分享受现代手段带来的便利。

四.研究内容

1.完善机电一体化技术专业人才培养计划。建立专业指导委员会，指导专业制定适应企业需要与提高学生应用技能的机电一体化专业人才培养计划，使教师授课与学生实践能同步进行，随时解决学生遇到的各种难题。

2.优化课程结构并开发项目化课程。建立以专业培养目标相一致的课程体系，确立8门左右的专业核心能力课程。与企业、学院网站和国内互联网站合作，开发项目化实训教材，实现课程教学与工程项目的完全融合。

3.改革专业教学环节。重新设计专业教学环节，使更趋于工学结合。采用了在第三学期开始上午学校教学、下午上岗操作或今天学校教学、明天上岗操作的“工学交替”方式，真正做到了理论与实践的高度融通，学生在实际企业上岗操作中学到技能、学会处事、提高素养，也能学会思考、分析和解决问题。

五.研究创新

1.实践内容体现了项目驱动性。根据我院国家骨干院校建设方案要求及机电一体化技术专业的培养目标，对相关主干课程进行改造，对机电一体化技术专业实践教学模式进行全面的改革，采用以实际机电工程项目带动机电一体化技术专业“工学结合”实践教学模式。

2.实践项目实现了实际工程性

机电一体化教学团队与机电企业深度合作，基于企业对市场的需求、企业机电运作的现状与机电一体化技术专业学生能力培养的要求，开发建立企业参与下的实际工程实训项目。

3.实践教学突出了灵活实用性

基于机电一体化技术专业的特点，依据与企业实际机电工程项目的要求，学生在学完第一学年基础和专业基础课程及基本技能的基础上，从第二学年开始推行实际工程项目带动下的“半天学习、半天上岗”和“第二学年暑假去企业实训”的实践教学，实现理论学习与技能训练、学生角色与员工角色的紧密结合。

第2篇：机电工程一体化论文范文

2013年新入选 CODE 期刊名称

T101 化工进展

T532 化工科技

T146 化工设备与管道

T007 化工学报

T009 化学反应工程与工艺

D604 化学分析计量

T025 化学工程

T567 化学工程师

T076 化学工业与工程

T501 化学工业与工程技术

D506 化学进展

D011 化学试剂

D018 化学通报

D030 化学学报

D501 化学研究

D037 化学研究与应用

T931 化学与黏合

T553 化学与生物工程

Z017 环境保护科学

Z005 环境工程

Z021 环境工程学报

D024 环境化学

Z554 环境监测管理与技术

Z506 环境科技

Z004 环境科学

Z003 环境科学学报

Z002 环境科学研究

* Z521 环境科学与管理

Z025 环境科学与技术

H049 环境昆虫学报

Z035 环境卫生工程

Z019 环境污染与防治

Z031 环境与健康杂志

G882 环境与职业医学

G656 环球中医药

M631 黄金

Y040 火箭推进

N005 火力与指挥控制

N007 火炸药学报

X011 机车电传动

N069 机床与液压

N672 机电工程

R099 机电一体化

S004 机器人

N040 机械传动

M004 机械工程材料

N051 机械工程学报

N050 机械科学与技术

N057 机械强度

N047 机械设计

N054 机械设计与研究

N028 机械设计与制造

N053 机械与电子

N682 机械制造

N515 机械制造与自动化

G003 基础医学与临床

H245 基因组学与应用生物学

R025 激光技术

F045 激光生物学报

第3篇：机电工程一体化论文范文

关键词：电工技师论文工艺性标准化

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程，同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是：保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述，充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容，应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章，并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文，突出的是专业技巧水平；又如新技术应用型课题论文，突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能，应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称，总易误认为技能偏指技术能力，而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论，即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺，可以理解为加工的“艺术”，强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力，可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作，应能体现技术工艺引人入胜的技巧性，工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证，工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一，但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高，但他们的本职工作很出色，工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到，高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力，对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中，用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说，然后绘出基本原理图，最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意，这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数（理论公式受客观实际过程条件的约束），易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多，技巧思维保持，非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力；把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言（术语，编程，工程图，解析图表等）表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步：在产业规范约束下，采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新：在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料：是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术，应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压（电动势能信息）为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”，控制系统传递信息不一定依赖固形材料（例如可通过空间电磁场感应传递）。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制，自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例（信号放大）、微分（信号即时变化率）、积分（信号的时间积累效应），而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路，依赖有形的导电材料，再者就是能量规模（大小）和传输时间可控。因此，控制电路的关键功能是信息“变换（如电压放大器）”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”，而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器（主电路）组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件（CPU）及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术，也离不开磁路分析技术；传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分，其电气特性检定比较困难。但是近些年来，新型合成磁性材料技术迅猛发展，其运用空间（特别是在机电技术领域）急速扩展。

再者，材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎，感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向：以一个四端电路（网络）为例，若以改变激励能够实现相应响应，则控制方式可分为：a.电流控制电流（控制机制参数体现为电流放大系数），b.电压控制电流（控制机制参数体现为转移电导（跨导）），c.电压控制电压（控制机制参数体现为电压放大倍数），d.电流控制电压（控制机制参数体现为转移电阻（跨阻）），实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量，所以上述a，b两种控制方式是驱动器电路，c是信息处理电路，d不是机电设备电路优选形式（能量控制信号）。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路（主电路、驱动器）形式。

a方式中，电流控制电流的中心技术是：实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管，响应速度高，无动作触点，但控制电路与被控电路有公共支路，控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约，而且可承受功率在瓦特级，一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器（接触器），以电-磁-力形式驱动开关触点动作，实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点，长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期，业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT（一种增强型绝缘栅场效应管器件）的商品化普及，机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实，例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有：

电力电子技术：利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料，根据器件的特点和电能转换的要求，开发电能转换电路，包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。

电动机技术：强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术：软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术：机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升，如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术：常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”，即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内，并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术：电场作用下电流变液（ERF，electrorheologicalfluid）可在“固”—“液”两相之间转换，转换过程可控而且可逆，转换时间为ms级，利用其电控力学行为，可以预期得到较之传统力学元件更为理想的（机—电能量转换控制的）响应指标。

磁致流体相变技术：磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术；作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品，用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用，现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中，比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准（国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准）的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等，作了较完善规定，有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明，符合标准的机床，故障率较低，反之故障率则高，可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征，提交改进或改性方案，以期获得结构或功能更优化的产品）、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域（空间范围，对象）。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术（如机器人，城市电动载人设备（电梯，搜索救生设备，无人驾驶运行设备，物流基地自动化设备等），注意：在机电前端技术领域；与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性（技术改造方案的功能指标的得失）和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况，明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容：

1.详尽细致的立论表述：现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式，简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合；证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性：有重点而且简单的描述工作环境，仪器工具，基础性技术资料等工作先期条件，适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性：有重点而且简单的描述工作团队情况，已经具备的知识基础和经验，主流技术采用的决定，需要增加的仪器工具，实施方案或技术工艺路线。

绩效预期：有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说，重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如：可编程序控制器（PLC）技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如：基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制，使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案：展示工作者专业软实力的平台，以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范，要基本完备，要适配。例如：机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料：工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计（流程图与功能框图）和主要零部件明细，是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律，以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文，建议采用机电工程手册为理论蓝本，引用工程计算方法处理数据。

调试过程：调试工作的工序、工步罗列，调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心，应精心筛选技术工艺成果，把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来，写进去，作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时，应说明数据的处理方法及误差分析，说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结：所得结果与已有结果的比较；联系实际结果，解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性；在本项目实施过程中尚存在的问题，对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献： 

[1]王建，张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.（ISBN9787111318422）.机械工业出版社，2012. 

第4篇：机电工程一体化论文范文

论文摘要:介绍了基于能力培养的《电工与电子技术》教材编写思想，从教材结构、教材内容两方面说明了教材改革的方法，以满足课程“教、学、做一体化”的需要。最后，通过教学实践，总结了教材的特点及使用过程中存在的问题。

“电工与电子技术”是机电工程专业重要的专业基础课，其教学质量的好坏直接影响到学生后续课程的学习。基于职业岗位能力培养，实现课程“教、学、做一体化”是提高教学质量的有效途径，作为教学的基础和保障，需要对教材进行改革。

一、《电工与电子技术》教材定位与编写思想

教材定位:湖南铁路科技职业技术学院“电工与电子技术”课程主要面向三年制机电类高职学生，面对加工车间维修电工、机床操作工等职业岗位。

“夯实基本理论，着重技能培养”的教材编写思想主要从以下几个方面体现。

(1)教材集知识传授、技能训练于一体。教学过程中，教师不仅要讲授知识，还必须进行技能演示;学生不仅要动脑“学”，还必须动手“做”，“学”与“做”相互融合，相互促进。

(2)采用模块结构。根据维修电工、机床操作工等职业岗位的能力要求确定了直流电路、正弦交流电路、变压器、电动机等9个模块。

(3)通过具体教学任务进行驱动，按照“认识—了解—熟悉—应用”的认知规律组织教材内容。

(4)明确每个教学任务的知识目标、技能目标和应用目标，以“应用”为主线，通过“应用”引出相关知识，通过“应用”训练学生技能，通过“应用”设计相应的讨论、思考、操作、练习环节，帮助学生巩固或检验目标完成的情况。

二、教材结构

教材采用模块结构，通过分析加工车间维修电工、机床操作工等职业岗位的能力要求，分析需要掌握的相关知识和技能，确定直流电路、正弦交流电路、变压器、电动机、电动机的基本控制、二极管与简单直流电源、三极管与基本放大电路、数字电路、安全用电与节约用电9个模块。每个模块由从易到难的多个教学任务组成，以变压器模块为例，其教学任务体现在四个方面。

任务一:了解变压器，包括变压器的应用、变压器的基本结构。

任务二:熟悉变压器，包括变压器的基本工作原理、变压器的运行特性。

任务三:应用变压器，包括电力变压器、小功率电源变压器、多绕组变压器和互感器的原理、工作特点与使用注意事项。

任务四:检测变压器，包括变压器使用前的检测和小型变压器的简单故障检测。

每个教学任务中，又包含学习目标、相关知识与技能以及讨论、思考、练习、操作等项目。

三、教材内容

1.教材内容遴选

教材内容主要根据加工车间维修电工、机床操作工等职业岗位需要的基本知识和基本技能，结合实际应用需求进行遴选。

强调课程的实践性。改革后的教材增加了大量的技能训练内容，包括“通过测量电阻检查电路故障”、“测量电功率和电能” 、“室内电气照明电路”、“小型变压器的简单故障检测”和“单相异步电动机的维护”等项目。

突出课程的应用性。教材增加了实际生活中应用比较广泛的相关内容，在直流电路模块中安排了“熟悉直流电源”的教学任务，帮助学生了解铅酸电池、氢镍电池、锂电池等直流电源的特点，正确选择和使用电动自行车、数码相机和手机等设备中的电源。同时，在单相正弦交流电路中增加了“日光灯电路”、“电热毯电路”、“电饭煲电路”，在电动机模块增加了“电风扇电机”、“洗衣机电机”等与日常生活密切相关的内容，以突出课程的应用性特点。

关注新知识、新技术、新设备。改革后的教材在“电动机控制电路”部分增加了“变频器及变频控制电路”，在“开关”部分，增加了照明电路中已经普及的各种漏电保护开关;在“节约用电常识”部分，增加了“LED灯的高效节能照明技术”以及“高效电动机”、“远红外加热技术”等内容。

2.教材内容分类

教材内容主要分为知识讲授与技能训练两大类，有明确的知识目标、技能目标，通过相应的练习和操作题进行巩固、训练。

如模块一的“任务三:熟悉直流电路中的负载”，知识目标为:了解电路中负载的类型及特点，熟悉直导线电阻的计算，熟悉电路的三种状态与特点。知识讲授的重点是:了解电阻负载的特点，计算直导线电阻。

技能目标为:熟练使用万用表测电阻，正确应用伏安法精确测量电阻。技能训练的重点是:掌握万用表测量电阻的一般方法，通过测量电阻的方法检查电路故障。

此为，教材还安排了一些适合学生自主学习的内容，如在“熟悉直流电源”任务中，要求学生“查阅资料，了解锌锰电池、锌银扣式电池、铅酸蓄电池、氢镍电池、锂电池的使用注意事项”;在“熟悉直流电路中的负载”任务中，要求学生“观察导线、白炽灯、电炉、电阻温度计、标准电阻和电刷，了解它们的导电材料及相关知识”;在“计算电功率”任务中，要求学生“观察电风扇、电灯等用电设备的额定功率，说明其意义”。

3.教材内容阐述

教材内容阐述尽量做到简洁、通俗、易懂。摒弃了一些抽象的说明。同类教材中，常通过电荷的移动定义电流，通过电荷的聚集定义电压、电动势和电能，由于电荷看不见，又不方便测量，学生不容易理解，因此，改革后的教材摒弃了这些物理定义，改为通过仪器或仪表测量的办法判断电路中的电流和电压。根据机电专业学生的岗位特点，在介绍单相交流电源、三相交流电源时，直接从电源插座接线进行说明，略掉三相发电机的结构和对称电动势的产生等内容，避免以往教学过程中学生懂得计算复杂交流电路，但却分不清二孔插座与三孔插座的区别;能够熟练计算电路中的电流，却不懂得使用验电笔的问题。

删除了繁琐的理论推导，减少了重复的分析与计算。教材删除了磁路的基本概念及磁路计算，改为直接介绍变压器、电动机等设备，使教学重点更加突出;省略了本征半导体、杂质半导体等半导体基本知识的介绍，直接从PN结开始了解半导体的特点及应用，在不影响教学质量的前提下，减少了教材篇幅，也减轻了学生的负担。在介绍叠加定理、戴维南定理时，重点介绍计算思想与方法，具体计算过程放在简单直流电路和基尔堆夫定律内容中完成，避免了教材内容的重复。

四、教材实践

自2008年开始，在化学工业出版社的支持下，我们开始尝试基于职业能力培养的《电工与电子技术》教学改革，编写了满足改革需要的“教、学、做一体化”教材，已经于2009年4月正式出版。收集相关教师和学生的反馈意见得知，大家对教材的改革给予了充分肯定。

1.教材的优点

(1)教材结构合理，以任务的形式组织教学内容，形式新颖，可操作性强。

(2)引用了大量学生常见的或是容易理解的实际应用案例，有效地提高了学生的学习兴趣。

(3)每个教学任务后安排了“议一议”、“想一想”、“练一练”、“做一做”等内容，能够及时、有效地帮助学生巩固所学内容，与同类教材每章后单一的练习题相比，巩固更加全面，使用更加方便。

(4)理论讲授与技能训练相结合，学生在“学中做”，在“做中学”，或“边做边学”，“边学边做”，较大程度加强了学生对理论知识的理解，提高了动手操作和实际应用能力。

2.教材的问题

改革后的教材在使用时也出现了一些问题。

(1)提高了对教师的要求，少数教师出现了抵触情绪。改革后的教材将知识讲授与技能训练融为一体，要求教师不仅熟悉教材内容，更要熟练相关的技能操作。教材引入了变频等新技术、漏电保护开关等新设备以及大量的实际应用案例，相应地，要求教师及时更新知识，与时俱进。

(2)提高了对学生自主学习的要求。改革后的教材更注重实践性和应用性，对于理论，以“适量、够用”为原则，因此在系统性、完整性方面有些欠缺。对于从小习惯了“应试教育”的“保姆式教学”的学生，有些不容易适应，在教学过程中，我们通常安排一至二本辅助教材进行弥补，这就要求学生能够自主学习。此外，教材安排了一些自主学习内容，也需要学生进行配合。

(3)实验室、实训室负担加重，仪器、设备超负荷运行。改革后的教材是为了满足课程“教、学、做一体化”编写，大部分教学在实验室和实训室进行。为了保证教学质量，只能“小班”教学，相关实验室和实训室安排非常紧张，经常在下午7、8节或周末都需要开放，仪器、设备疲劳工作的现象严重。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社，2007

第5篇：机电工程一体化论文范文

关键词：工程硕士；产学研用；双赢

作者简介：何晴（1980-），女，湖北黄冈人，湖南科技大学机电工程学院；胡忠举（1962-），男，湖南常德人，湖南科技大学机电工程学院，教授。（湖南 湘潭 411201）

基金项目：本文系湖南省学位与研究生教育教学改革研究课题“基于‘政、产、学、研、用’的地方院校机械工程领域工程硕士培养培养模式研究”（项目编号：JG2012B037）、工程硕士教育研究课题“坚持‘产学研用’路线，提高地方院校机械领域工程硕士培养质量”（项目编号：2012-JY-059）的研究成果。

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0028-02

工程硕士是为了适应我国经济建设和社会发展对高层次专门人才的需要应运而生的一种专业学位，是教育创新的重要体现，从1997年国务院学位委员会在我国设置工程硕士专业学位至今，工程硕士的培养已成为高等院校与工矿企业、工矿部门紧密联系的桥梁和纽带，是“产、学、研、用”密切结合，逐渐走向一体化的重要体现，是提升国家的科技创新能力和人才培养能力的重要途径。

一、“产学研用”合作培养工程硕士的必要性

湖南科技大学（以下简称“我校”）2009年获得机械工程领域工程硕士学位授予权，并于同年正式开始招生，这种培养模式初步取得的成果说明坚持“产学研用”结合，培养工程硕士是校企双方实现双赢的重要途径，是社会化大生产和科技经济教育一体化的必然结果。

1.“产学研用”合作培养工程硕士为企业培养人才，推动企业技术创新

技术创新是企业发展的灵魂，而技术创新的载体就是人才，一个企业的发展需要一大批既具备实际生产经验又掌握先进科技知识的人才群体。“产学研用”合作培养工程硕士使企业技术人员在工作的同时进入学校学习，及时“充电”，了解相关领域的前沿知识，不断进行知识更新，将新的知识和理论运用于企业的实际生产，使科技转化为生产力，通过这种途径来扩大再生产，提高企业的经济效益。

我校是一所地方院校，机械工程学科办学历史较长，是湖南省重点学科，在长株潭乃至中南地区的相同行业内具有较好的口碑和较大的影响，近年来教学、科研整体实力不断增强，本领域的师资队伍由一批富有开拓创新精神，学术水平和实践能力兼具的老师组成，他们大多具有博士学位，具有较高的学术理论水平和较丰富的工程实践经验，很多教师长期与湖南省内外的大中型企业开展横向项目合作，给予企业以技术支持。

2013年，我校机械工程学科又迈进了一个新的发展阶段，成功获得博士学位授予权，这标志着机械工程学科发展过程中质的飞跃，机械学科具备了丰富的培养资源和雄厚的培养基础，通过“产学研用”合作联合培养工程硕士的方式，为企业技术人员及时“充电”，推动企业技术更新，为地方经济建设作出重要贡献。

2.“产学研用”合作培养工程硕士推动学校提高办学质量，促进学校发展

很长一段时间内，学校教学与科研中重理论轻应用、重学术轻工程，1984年，11所学校在《关于培养工程类型硕士研究生的建议》中提出，“为企业培养高层次应用型人才是学校的责任，也是工科研究生教育的一项重大改革”。[1]随着社会的发展，市场经济的发展，教育必须与社会紧密联系，主动为经济发展和社会进步服务，世界高等教育大会通过的《21世纪的高等教育：展望和行动》宣言指出，高校要“加强与职业界的合作和对社会预期需求的分析和预测”。[2]作为一所地方院校，如果长期“处在一个与社会联系不甚紧密的封闭式教育中，将难以及时对人才市场的多变性和多样性需求作出反应”，[1]难以给自身一个相对准确的定位，也就难以适应社会需要，难以办出特色，难以谋求发展。

工程硕士的培养是打破封闭式教育的一个突破口，工程硕士来自于工矿企业，具有“明显的职业背景”，[4]具有较丰富的工程实践经验，带着工程技术问题进入学校学习，通过与导师的互动，学校（培养方）能及时了解企业所从事的实践工程项目，关注他们的新产品、新技术和发展方向，了解企业对机械专业人才的要求，这样的双向互动，能充分调动学校在人才培养过程中的主动性和积极性，结合社会和市场需求，扩大办学规模，提高办学质量，提升社会声誉，促进学校发展。

二、“产学研用”合作培养工程硕士的培养模式

工程硕士的“工程性、实践性和应用性”，[4]决定了要坚持“产学研用”紧密结合的培养模式，发挥学科优势，依托企业工程项目来确定研究课题，将研究过程贯穿于工程实践中，使研究成果转化为企业的经济效益，同时促进学校的科研实力不断发展，实现学校和企业的“双赢”。这种培养模式的实施途径，主要体现在以下几个方面：

1.根据企业的实际情况及需求有针对性地设置课程，树立教学相长的培养理念

课程教学是工程硕士获得知识的重要环节，因此课程教学的内容应紧密联系生产实际，将基础知识与最新技术相结合，现实性和前瞻性相结合，教学内容要充分反映本领域的最新发展方向，强化课程的实际应用环节，始终坚持以实际应用为导向，以职业需求为目标，以综合素质和应用能力的提高为核心。在具体教学过程中，培养方教师应加强与企业之间的沟通和交流，充分了解企业生产中遇到的科研难题，带着这些难题有针对性地进行教学。这也是企业“反哺”学校的一种有效方式，围绕着企业的这些技术需求来确定研究课题和教学内容，不仅能解决企业的实际问题，也丰富了学校的教学内容，提高了教师的科研能力。

2.实行“双向”或“多向“选择，通过“双导师”、“导师组”联合培养工程硕士

首先，要打破传统的培养工学硕士“一对一”、“一对多”的导师制度，这种方式不适合于培养工程硕士，因为工程硕士多半来自于不同的工矿企业，来源分散，学生基础参差不齐，具有同一工程背景的学生少之又少，各自的知识结构不尽相同，每位导师各有自己擅长的研究方向，“一对多”很难做到因材施教，有的导师不完全了解工程硕士生在企业中实际从事的工作，“一对一”难免造成某些师生研究方向“不对口”的尴尬局面，因此，应实行“双向”乃至“多向”选择。机械工程领域的导师们可以将自己近年来的研究方向、研究成果、主持项目上传至师生交流平台，让学生充分了解每一位导师的特点，熟悉他们的研究方向，结合自己的工作实际，有针对性地选择导师，同时，工程硕士生也应积极主动跟导师介绍自己的工作情况，努力建立“亦师亦友”的师生关系，邀请导师亲自参与企业的实践工程项目，在共同研发中实现“产、学、研、用”的结合，获得知识更新，提高创新能力、解决实际问题的能力。

其次，工程硕士的培养需要企业和学校的共同指导，除了学校的导师之外，还应从企业聘请一些在一线从事工程设计、工程制造，接触工程实际，实践经验丰富的工程科技人员、企业高管、技术精英，与学校导师经常交流沟通，相互协同配合，共同完成对工程硕士的指导和培养。

再次，实行“导师组”制度，坚持团队合作，充分发挥“导师组”在学术传承、技术研发方面的团体力量。在指导和培养工程硕士的过程中，某一位工程硕士生既是导师的学生，更是这个导师团体的学生。导师之间应积极交流沟通，定期或不定期共同探讨在指导和培养过程中出现的问题，如果某位学生在研究课题具体实施中遇到困难，而他的导师可能由于知识不足，缺乏某方面的经验无法很好地解决时，其他导师则应不遗余力地提供帮助和指导，通过“导师组”联合培养工程硕士。

3.加大教学投入，完善校内科学实验设备体系；走出校外，积极建立培养实践基地

工科硕士（包括工程硕士）的知识源泉来源于工程实践，获得的知识也应在工程实践中得到检验和应用，学校应加大教学投入，建立较为完备的科学实验设备体系，为工程硕士的培养提供有力的硬件保障，保证学生在进行理论学习的同时又能走进加工车间，密切联系工程实际，在导师的指导下，将新的理论用于实践，获得信息，开拓思路。同时还应积极走出校外，与国有大中型企业进行合作，共同建立研究生培养创新实践基地，开展科研合作和联合培养研究生工作。实践基地一来可以为工程硕士提供具有实际经验的企业导师，二来也能为工程硕士的论文提供大量的具有实际意义的的选题，同时也是工程硕士从事科研实践的场所。来源于实践基地的论文本身就与生产挂钩，与企业经济效益挂钩，能够很好地提升企业的创新能力，促进地方经济的发展。例如，我校机械学科与湖南湘电集团、江麓机电公司合作已久，共同建立了研究生培养创新基地，并且，这两家企业长期与我校开展项目合作，企业的一批高级工程技术人员也长期受聘为我校机械专业兼职导师，壮大了师资队伍。我校机械学科则通过科研项目的形式，给予企业以技术支持，推动企业技术创新。

三、“产学研用”合作培养工程硕士的成果及展望

我校机械工程领域具备的培养资源丰富，基础雄厚，虽然工程硕士培养起步较晚，但已初具规模，目前已为长株潭地区的不少工矿企业输送了优秀机械专业人才，推动了企业的技术创新，为地方经济建设作出了重要贡献。高质量的工程硕士，需要学校、企业和学生三方通力合作，共同努力，积极坚持“产学研用”紧密结合，通过人才质量的提高使企业更具生命力和竞争力，而工程硕士的培养又能促进学校不断提高办学水平、办学质量，最终实现校企“双赢”。我校机械工程学科将会不断总结工作中的不足，借鉴优秀工程硕士培养单位的成功经验，摸索出一套适合自身、体现特色的“产学研用”紧密合作的培养模式，创立出一个高质量的工程硕士培养“品牌”。

参考文献：

[1]沈岩，刘惠琴，雍翠菊，等.开放式自主创新的工程硕士教育[J].学位与研究生教育，2006，（5）：13-15.

[2]沈建华.校企合作建优秀工程师成长平台[N].中国教育报，2006-10-12.

第6篇：机电工程一体化论文范文

论文摘要：基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统，该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解，掌握车间柔性制造的方法，最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例，论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力，提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中，有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中，为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础，学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外，筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中，我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统，由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性，系统中不同生产厂家的设备可相互兼容，便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性，实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员，做到资源共享，扩大受益面。

1FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备，包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器，电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度，实现零件位置对准，同时设置检测开关，通过PLC采集至计算机，判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后，系统驱动锁紧装置进行物料定位固定，上位机按指定程序控制六自由度并联机器人，进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮，进人数控雕刻机控制界面，三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻，通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码，然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机，雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后，计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。

在主界面中点击立体仓库状态按钮，进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况，系统实时检测各个仓位的状态，然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位，操作者通过观察状态位的图标情况，操作者就可以知道哪个仓位是否为空，并且知道各个仓位物件的重量，通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品，每一类成品的个数及总重量。

2系统特点

(1)包含多种关键技术及单元，使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学，编制了的实验指导书，包含多个实验:为了方便教学实际使用，我们为系统提供了专门实验指导书，其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验，供本科生、专科生和研究生专业选开，教师也可以根据实际情况，在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统，具有交互式和图形化特点，操作简单易学，自动化程度高，使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯，将系统中各环节的状态显示在操作界面上，使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据，掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向，不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程，而且开发了生产及物料存储数据库，根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性，系统采用了开放式结构，提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数，不用了解底层复杂的时序和操作过程，只需要在VC或VB中简单的几行代码，学生即可开发出自己的运动或控制功能，激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块，使操作者在操作系统的同时，也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校，可将控制计算机与校园网相连解，使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程，提高系统利用率，也可实现远程教学。

3如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招，学生人数大幅上升，而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等，需要的时间较长。因此，大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3.1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请，参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目，通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下，首先查阅文献和学习FMS的有关知识，编制程序，上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定，一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定，实行弹性制，不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少，在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。

例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息，设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统，使目标函数“最长流程时间”的值最小，然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解，掌握车间调度的方法，培养学生理论与实践相结合的能力，提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象，也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具，用来建立仿真模型，使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境，使学生了解并掌握该算法的原理，并在仿真环境中实现算法，得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境，如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型，在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况，即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题，目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期，它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间，由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3，…,n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间，也等于一批工件的最长完工时间Cmax。

设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……，,Sn)，其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间，Pk表示工件Si在Mk上的加工时间，K=1,2,3,……,m；i=1,2,……,n,

式(1)是一个递推公式，当由式(1)得出Cm(sn)时，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地，在给定的一段时间内，顺次决定下一个被加工的工件。

3.2开设选修课

由于学习FMS的有关知识，需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备，要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此，我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上，开设FMS的上机实验课，学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限，加之是选修课;因此，在实验课之前，面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等，以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作，辅导学生处理实验结果。

3.3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节，同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生，有充分的时间利用所掌握的专业基础知识，解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

4FMS进行本科教学的体会和希望

4.1FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备，对学生选择专业有一定的帮助，也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如，一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后，对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣，报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”，学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作，在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数，观察不同的切削过程，加深了所学的理论知识，熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要，拓宽人才培养领域，在开设综合性实验项目和选修课时，也接受其他学院的学生。学生结束项目后，对所参加的研究工作非常有兴趣。

相比较而言，综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间，我们摒弃了传统的验证实验的模式，采取了“双向互动”，教师以更多的精力启发学生的创造力，调动其主动性和积极性，发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式，学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式，不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法，应用技能方面也得到了提高，为他们今后走上社会，服务于社会，缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。

4.2存在的问题

第7篇：机电工程一体化论文范文

摘要：基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统，该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解，掌握车间柔性制造的方法，最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例，论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力，提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中，有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中，为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础，学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外，筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中，我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统，由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面：一是系统组成具有开放性，系统中不同生产厂家的设备可相互兼容，便于以后扩展；二是实验室资源具有开放性，实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员，做到资源共享，扩大受益面。

一、FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备，包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器，电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度，实现零件位置对准，同时设置检测开关，通过PLC采集至计算机，判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后，系统驱动锁紧装置进行物料定位固定，上位机按指定程序控制六自由度并联机器人，进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮，进人数控雕刻机控制界面，三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻，通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码，然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机，雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后，计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。在主界面中点击立体仓库状态按钮，进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况，系统实时检测各个仓位的状态，然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位，操作者通过观察状态位的图标情况，操作者就可以知道哪个仓位是否为空，并且知道各个仓位物件的重量，通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品，每一类成品的个数及总重量。

二、系统特点

(1)包含多种关键技术及单元，使学生了解更多的知识；机器人技术；物流仓储自动控制系统；立体仓库；自动输送线；自动码垛机；物流仓储管理和监控；PLC控制系统；传感器技术；计算机网络通信技术和现场总线技术；计算机控制；网络化视频监控技术；数据库技术；多轴运动控制器；气动技术；步进电机及驱动；伺服电机及驱动；VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学，编制了的实验指导书，包含多个实验：为了方便教学实际使用，我们为系统提供了专门实验指导书，其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验，供本科生、专科生和研究生专业选开，教师也可以根据实际情况，在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面：系统控制软件采用WINDOWS操作系统，具有交互式和图形化特点，操作简单易学，自动化程度高，使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能：通过计算机与各单元及传感器的通讯，将系统中各环节的状态显示在操作界面上，使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据，掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能：根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向，不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程，而且开发了生产及物料存储数据库，根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构：为了增强学生的参与性，系统采用了开放式结构，提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数，不用了解底层复杂的时序和操作过程，只需要在VC或VB中简单的几行代码，学生即可开发出自己的运动或控制功能，激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控：系统提供网络化视频监控模块，使操作者在操作系统的同时，也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校，可将控制计算机与校园网相连解，使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程，提高系统利用率，也可实现远程教学。

三、如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招，学生人数大幅上升，而大型实验设备台套数少；而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等，需要的时间较长。因此，大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式：

3.1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请，参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目，通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组；在教师的指导下，首先查阅文献和学习FMS的有关知识，编制程序，上机测试；实验的内容根据项目的研究内容而定，一般涉及多种设备；实验时间根据老师和学生双方商定，实行弹性制，不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少，在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。例如：作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息，设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统，使目标函数“最长流程时间”的值最小，然后对仿真结果进行验证。实验的目标是：使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解，掌握车间调度的方法，培养学生理论与实践相结合的能力，提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能：

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象，也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案；

(2)提供一个很好的仿真环境及工具，用来建立仿真模型，使学生形象直观地看到车间调度的运行过程；

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境，使学生了解并掌握该算法的原理，并在仿真环境中实现算法，得到仿真结果；

(4)提供一个真实环境，如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型，在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况，即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题，目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期，它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间，由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3，…,n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间，也等于一批工件的最长完工时间Cmax。

设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……，,Sn)，其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间，Pk表示工件Si在Mk上的加工时间，K=1,2,3,……,m；i=1,2,……,n,式(1)是一个递推公式，当由式(1)得出Cm(sn)时，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地，在给定的一段时间内，顺次决定下一个被加工的工件。

3.2开设选修课

由于学习FMS的有关知识，需要学生们具有一定的专业知识；而且大型设备一般只有一套设备，要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此，我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上，开设FMS的上机实验课，学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限，加之是选修课；因此，在实验课之前，面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等，以加深学生的印象；然后指导学生编制程序、适当的上机操作，辅导学生处理实验结果。

3.3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节，同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生，有充分的时间利用所掌握的专业基础知识，解决具体的问题；因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

四、FMS进行本科教学的体会和希望

4.1FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备，对学生选择专业有一定的帮助，也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如，一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后，对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣，报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”，学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作，在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数，观察不同的切削过程，加深了所学的理论知识，熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作；该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要，拓宽人才培养领域，在开设综合性实验项目和选修课时，也接受其他学院的学生。学生结束项目后，对所参加的研究工作非常有兴趣。

相比较而言，综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间，我们摒弃了传统的验证实验的模式，采取了“双向互动”，教师以更多的精力启发学生的创造力，调动其主动性和积极性，发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式，学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式，不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识；在实验方法，应用技能方面也得到了提高，为他们今后走上社会，服务于社会，缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。

4.2存在的问题

第8篇：机电工程一体化论文范文

关键词：大学生电子设计竞赛；简易电阻测试仪；单片机

中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0017-02

2011全国大学生电子设计竞赛（瑞萨杯）于2011年8月31日早8:00开始，2011年9月3日20:00结束。笔者作为指导教师参加了此次竞赛，并指导学生获得了河南赛区一等奖，下面就竞赛中的思路和经验和大家做一交流。

我们选择的是高职高专组G题。本次竞赛G题要求设计并制作一台简易自动电阻测试仪。能够对100Ω、1kΩ、10kΩ、10MΩ四个量程档进行测量，测量准确度为±（1%读数＋2 字）；3 位数字显示（最大显示数必须为 999），能自动显示小数点和单位，测量速率大于 5 次/秒；100Ω、1kΩ、10kΩ三档量程具有自动量程转换功能；具有自动电阻筛选功能等任务。

一、系统方案

电阻测量的方法常用的有直流恒流源测量法、直流恒压源测量法、分压法等。多个方案比较后，学生最终选择分压法测量作为最终的方案，测量原理就是通过串联已知电阻，分压后，检测待测电阻电压来计算其阻值。基本原理如图1所示：

本测量方法的优点是测量电路简单，抗干扰能力强，可靠性高，短时间内容易搭建，另一方面可以简化程序中的算法。

本次设计要求测量量程为100Ω，1kΩ，10kΩ，10MΩ四档。即要求测量范围为：1～10MΩ，在全量程范围内测量准确度为±（1%读数+2字）。在A/D转换部分的设计中，采用PIC16F877单片机，该单片机内有10位A/D，A/D输入信号为0～5V时，转换字为D=0～1024，则分辨率为4.8mV/字。设计的量程分配和测量精度的详细情况如下表：

表1

量程 RX范围 基准电阻 输出电压 （电阻）分辨率 精度

1 0～100Ω 100Ω 0mV～2.5V 0.1～0.5Ω/字 97%

2 100～1kΩ 1kΩ 50mV～2.5V 1～5Ω/字 98%

3 1k～10kΩ 10kΩ 50mV～2.5V 10～50Ω/字 98%

4 10k～10MΩ 100kΩ 500mv～5V 0.1～0.5kΩ/字 99%

本设计自动量程转换功能主要由单片机控制继电器的通断来调节，原理为单片机根据采样来的电压数据来判断是否要切换到更大或更小的量程，因为本次设计共四个档位，前三个档位为自动切换。采用继电器可以减小回路中的不必要电阻，这样在分析电路和程序中算法的设置可以减少很多麻烦。电位器阻值变化曲线的实现主要由单片机在显示装置如12864等液晶装置中不断的写入数据和液晶屏的移屏操作来实现。因为不同的电阻反映在电路中是不同的电压，将采集到的电压信号转为数字信号，反馈到液晶屏即可，这就要求AD有更高的处理速度。

二、硬件与程序设计

本系统包括硬件设计和软件设计两部分内容：

（一）硬件设计

根据上述思路，我们以PIC16F877单片机为核心，配以量程切换电路，测量电路，显示电路等构成简易的电阻测试仪。PIC16F877是由Microchip公司所生产开发的新产品，属于PICmicro系列单片微机，具有Flash program程序内存功能，可以重复烧录程序；而其内建ICD（In Circuit Debug）功能，可以让使用者直接在单片机电路或产品上进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等，快速地进行程序除错与开发。

量程切换电路主要使用了ULN2003八路NPN达林顿连接晶体管，ULN2003特别适用于低逻辑电平数字电路（诸如TTL，CMOS或PMOS/NMOS）和较高的电流/电压要求之间的接口。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，因此显示电路采用的是1602液晶显示屏而没有用数码管显示。报警电路采用一个普通三极极管加一个蜂鸣器实现，当出现故障时的报警提示功能。

（二）软件设计

程序流程图如下：

三、测试结果

经多组电阻检测，都能符合题目要求的精度，误差小于1%。

在常温下，应用电阻测试仪对高精度电阻进行测试，结果见表2。

随机抽取若干电阻，应用电阻测试仪对电阻进行筛选。在测试中我们筛选两组，用小键盘对测试仪进行调节，两组分别为100Ω～500Ω和2KΩ～5KΩ。测试结束后，和标准结果予以对比。测试结果见表3。

本系统采用PIC单片机实现了一个简易电阻测试仪，达到了系统基本要求，而且系统稳定，测量精度较高，相对误差小于1%，操作简单，具有较强的实用性。当然本系统还存在着许多需要改进的地方，比如还可以继续提高测量精度，加大测量范围。因为是采用单片机实现的，利用其可以编程的特性，使测量的值结合一些数据处理方法使测量更加接近真实值。在后续完善过程中还有许多工作要做。

由于竞赛要求参赛学生在四天三晚的时间内完成题目要求的系统方案设计、硬件制作、软件调试及论文撰写工作，时间还是比较紧迫，全面检验了参赛学生的理论素养、实践动手能力和工作能力。按照这次竞赛的经验来看，三名学生最好来自不同专业，有各自擅长的领域，在分工协作上比较有优势。这次获得一等奖的这组学生就分别来自应用电子、电气自动化和机电一体化专业，分别负责电路设计、软件设计和硬件设计。近几届竞赛的每道试题基本上都直接或间接地利用了单片机、可编程逻辑器件、EDA技术、嵌入式技术等，而且特别注重动手能力和创新能力，这对我们的课程设置、教学改革都有很好地促进，在培训中除了基础知识外也要加强这方面的内容。最后的答辩环节也要引起足够的重视，在答辩问题和演示器材上提前多做准备对最终的名次很有帮助。

参考文献

第9篇：机电工程一体化论文范文

论文摘要:新形势对交通档案工作者提出了新的要求。笔者针对当前交通档案工作的实际状况，就如何提高自身素质、利用档案信息资源更好的为交通建设服务这一课题，提出了合理的建议及对策。

一、引言

在知识经济时代的今天，经济的发展有赖于知识信息的积累。交通档案工作者如不具备相应的专业知识和边缘学科知识，不树立“终身学习是人类社会赖以生存的概念”的观点，就无法实现新时期赋予我们交通人的使命和重任，更无法开拓美好的未来和续写历史文明。

二、快速发展的交通建设事业对交通档案提出新的要求

浙江省“十一五”交通将实现公路水路交通由低水平、不全面、不平衡向更高水平、更加全面、更为平衡的转化过程。肩负着建立全面、协调、可持续发展的公路水路交通运输系统，实现跨越式发展，提前基本实现现代化的历史使命。从现在到2010年是实现这一历史使命的关键历史阶段。这一艰巨而光荣的历史任务同样落到了我们每一个交通战线的人员身上。责任重大，形势迫人，作为交通经济建设“大主角”中的“小配角”—交通档案工作者，应该以怎样的姿态、素质和行动来面对新时期的挑战?

众所周知，高投入、高效能的高速公路，包含着社会和交通人的高智慧和高科技的含金量。大量新材料、新工艺、新技术、新设备得到应用，如公路建设中出现的跨海大桥、长隧道、高速公路、高边坡、交通工程、水路建设工程等，给工程档案管理带来了新的课题，这些都有待建设者、管理者在实践中不断探索、不断学习与总结，再提升为理论来指导实际工作。面对实际工作中出现的各种问题，如果我们不及时地更新知识、补充能量，就难以适应经济、科技高速发展带来的日新月异的技术环境和竞争环境。同时，在全球信息化的进程中，政府部门信息化的实现也大大地推动了各个领域的信息化和数字化。信息技术的发展给档案管理提出了一系列新课题，如:电子文件形成的质量监控，电子档案的保存、开发与利用，档案信息开发的条件和模式，信息的分析、反馈和组合利用等等。新的课题在为档案管理工作带来了发展契机的同时，也向档案工作者提出了更高的要求。因此，交通档案工作者必须树立“观念新、学习勤、勇实践、再创新”的观点，才能适应和解决新时期大交通技术发展所摆在我们面前的新课题。

纵观近十年交通建设的快速发展，我省交通档案库藏门类也相应增加了许多新的内容。从过去单一的文字档案逐步过渡到多门类、多载体、多专业、多领域的真正意义上的综合档案;档案载体从纸质发展为全信息录入的数字化电子文档。今后对电子文件的鉴定、整理、保存、开发与利用等技术以及缩微、光盘刻录、磁介质档案的保存等，都需要交通档案工作者去熟悉和掌握。除了档案专业知识以外，档案工作者还应学习了解相关的公路桥梁、水运港口、码头、机电等专业知识，才能适应交通事业快速发展的需要。

三、交通档案工作者应不断提升素质

（一）思想素质

做为新时代的档案工作者，我们应该看到，交通档案工作虽然默默无闻，但也是交通建设不可或缺的一部份。档案是历史文明的产物和延续，是一项属于管理性质的文化事业，更是知识体系中一门独立学科和专业工作，档案工作者应为自己从事的专业而自豪，积极进取，不断提高自身思想素质，树立正确的人生观和价值观，坚定的事业心，安心本职，确立自强不息、勤奋努力、勇于创新、有所作为、有所贡献的思想，以爱岗敬业的精神把交通建设部门主管综合管理的档案熟悉起来，积极地加以开发利用。把“死档案”变为“活资源”，变被动为主动，改变档案部门坐等用户上门利用档案的局面，主动地寻找用户，了解建设管理所面临的热点、难点和重点问题，为领导决策提供“钥匙”和依据。

（二）专业素质

档案作为一门独立学科，要求档案工作者系统地学习和掌握档案学概论、档案管理学、文书档案学、科技档案管理学、档案文献编纂学、档案保护技术学等专业知识。研究、探索和认识档案管理的一些带有普遍性和特殊性的规律，尤其是对本单位、本部门的职能、专业特点和历史现状;文件的形成与运作;计算机网络系统下电子文件的收集、整理、鉴定、保管、统计、利用、编纂等都要熟悉与掌握。随着社会和科技的进步，传统的档案管理模式己远远不能适应时代的需求，档案工作者要在信息化推动现代化的大环境下，努力学习掌握办公自动化流程下的文档一体化管理、磁介质技术、缩微技术和档案保护技术等相关知识，并结合交通工作的特点，研究解决交通行业专门档案管理的一系列问题。如近年来，我们不断探索、集思广益，陆续研究出台了有关公路、机电、水运建设项目文件材料编制的管理办法，逐步使交通档案走上规范化专业化的有序管理。作为档案工作者，不仅要做好档案前期收集和整理，中期管理以及后期利用，还要善于捕捉围绕各方面工作生产的信息资料，既要把归档的档案资料收藏管理好，更要注重档案的开发利用，把档案的潜在价值开发出来。因为档案资料是宝贵的无形资产，潜藏着巨大的科研与生产能量，在国民经济建设中可以发挥独特的不可替代的重要作用。因此，要深入挖掘和开发。同时要不断探索并建立市场经济条件下新的档案工作管理机制，抓好档案编研工作。对库藏档案进行加工整理，变档案实体为档案信息。把保管档案的库房变成适应市场的信息中心，使科学技术尽快转化为生产力，用现代科技信息为科研和生产建设服务。

（三）科学文化素质

1、文字表达能力。档案工作是一项既要动手又要动脑的工作，要求档案工作者不仅具有较强的鉴别分析能力，从文件材料的题名要素或文字内容中准确把握鉴定档案的价值;做“有心人”，处处留心、用心，多方收集有关的新闻、信息、资料，提炼不同专题的编研成果;熟悉公文写作的基本要求，一般程序与步骤，以较好的公文表达方式传达党和国家关于档案工作的方针政策、法律法规和上级的指示精神。 转贴于

2、学习交通各相关专业的一般知识。作为交通建设主管部门的档案工作者，由于交通行业主管的专业领域较广，要做好档案的监督指导工作，就必须虚心向公路桥梁、水运、交通运输、机电工程等专业的管理者、行家里手学习各专业的一般知识。不了解这些专业知识，就无法使档案的科学分类落实到交通工程项日档案编制的工作中，科技档案的系统性、成套性、连续性也无法体现。

3、学习掌握网上办公自动化系统下文档一体化管理的知识。信息技术下办公自动化的实现，为档案信息资源共享提供了广阔的平台，传统的档案管理模式与流程逐渐被网上即时时档、机读鉴定、转存处理所代替。档案载体介质的变化也不断更新和丰富，即由纸质载体、胶质载体和磁体质载体发展到电子档案和含声、光、电、磁等多载体、多介质档案。此外，适应档案管理的现代化设备也日益增多。这就要求档案工作者要学会各种操作技能和处理手段，掌握光盘刻录、缩微、视听等现代科技知识，才能得心应手地开展各项基础业务工作。

4、学习掌握1-2门外语。随着改革开放的深入，与世界各国经济、技术、学术等交往活动的增多，交通建设投资模式逐渐多样化;另外还引进大量先进技术和设备应用到重点建设工程项日、科研合作项日等，学习掌握1-2门外语，对提高交通档案工作水平大有帮助。