時(shí)間：2024-02-21 15:46:11
導(dǎo)語：在機(jī)電一體化內(nèi)涵的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù) 人才需求 調(diào)研
【中圖分類號(hào)】G717 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）17-0027-05
一 調(diào)研目的
調(diào)研吳中區(qū)及周邊機(jī)電類企業(yè)，通過對(duì)企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)、用人層次、招聘途徑、員工培訓(xùn)以等各個(gè)方面的調(diào)研，分析企業(yè)對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)人才需求、崗位要求、素質(zhì)能力等方面的要求，探尋機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵問題和教學(xué)體系設(shè)計(jì)的思路，調(diào)整我校機(jī)電一體化專業(yè)下一步建設(shè)和發(fā)展的方向，為我校機(jī)電一體化專業(yè)辦出特色、辦出成效，為人才培養(yǎng)目標(biāo)的修訂奠定基礎(chǔ)。
二 調(diào)研對(duì)象
調(diào)研對(duì)象為機(jī)電類國有、民營(yíng)、外資等企業(yè)人事經(jīng)理、部門經(jīng)理、技術(shù)骨干、我校機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生。具體企業(yè)有蘇州新火花機(jī)床有限公司、蘇州寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司等企業(yè)。
三 調(diào)研方法
1.典型調(diào)研
重點(diǎn)調(diào)查與我校機(jī)電專業(yè)長(zhǎng)期緊密合作的企業(yè)。調(diào)研該企業(yè)的生產(chǎn)崗位，崗位要求，企業(yè)招聘要求，員工的學(xué)歷結(jié)構(gòu)，企業(yè)管理制度，企業(yè)文化生活等。采用企業(yè)參觀、企業(yè)骨干訪談等形式。
2.重點(diǎn)調(diào)研
重點(diǎn)調(diào)查近兩年機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生。調(diào)研畢業(yè)生所在的企業(yè)、工作崗位、崗位要求、企業(yè)管理、企業(yè)文化等。
3.抽樣調(diào)研
針對(duì)開辦本專業(yè)來，抽樣采集優(yōu)秀企業(yè)生的典型案例。調(diào)研優(yōu)秀畢業(yè)生成長(zhǎng)過程中，基本素養(yǎng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)等要素與個(gè)人成才的關(guān)系。
四 調(diào)研內(nèi)容
1.現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是提高現(xiàn)代化制造產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要手段。隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類變得越來越廣泛，在各行各業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)、制造、運(yùn)行與維修及其他環(huán)節(jié)中都占據(jù)了極其重要的戰(zhàn)略地位。用高新技術(shù)來改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，而且新技術(shù)本身也要形成產(chǎn)業(yè)化。
2.人才供需狀況
調(diào)研蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，裝備制造產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)所占比重較高，圖1說明蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中裝備產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)占到35%。
3.崗位技能情況
本次主要調(diào)研17家企業(yè)，了解企業(yè)的主要生產(chǎn)產(chǎn)品，企業(yè)的基本性質(zhì)，企業(yè)的主要崗位，以及主要崗位的基本要求等。表1為調(diào)研企業(yè)的主要信息。
蘇州市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“中職機(jī)電專業(yè)‘工學(xué)六合一’人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐研究”（批準(zhǔn)號(hào)：130502171）
本次對(duì)近兩年的畢業(yè)生調(diào)查中，對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所覆蓋的職業(yè)崗位群進(jìn)行匯總。用人單位對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生所開設(shè)的崗位分布情況如下表2所示。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生主要從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)等相關(guān)的崗位，也有部分營(yíng)銷及售后服務(wù)和生產(chǎn)管理工作。
在近兩年機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生調(diào)查中，不同性質(zhì)的企業(yè)對(duì)近年來我校畢業(yè)生的整體素質(zhì)和能力基本肯定，各單位對(duì)我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的崗位能力提出不同的要求，見機(jī)電一體化專業(yè)崗位專項(xiàng)能力表。
五 調(diào)研分析
1.從業(yè)人員分析
企業(yè)中，目前招聘人員的途徑主要是通過傳統(tǒng)媒體廣告招聘、校園招聘會(huì)、人才資源中介機(jī)構(gòu)、內(nèi)部員工推薦、現(xiàn)場(chǎng)招聘會(huì)、網(wǎng)絡(luò)招聘等形式。職業(yè)學(xué)校學(xué)生主要以校園招聘會(huì)招聘為主。圖2為企業(yè)員工招聘渠道與招聘數(shù)量比例圖。
圖2 企業(yè)員工招聘渠道
對(duì)于各個(gè)崗位人才層次需求，不同類型的企業(yè)需求有很大的不同，但是總體趨勢(shì)是：技術(shù)工人的人才層次集中在高職和中專學(xué)生，現(xiàn)場(chǎng)管理人員集中在高職和本科學(xué)生；設(shè)計(jì)人員通常集中在本科生。其中調(diào)研的13家企業(yè)普遍認(rèn)為高職學(xué)生基本素質(zhì)好，基本功扎實(shí)，自我學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，業(yè)務(wù)能力提升快，有團(tuán)隊(duì)合作精神，也更便于管理，而且到具體崗位后，上手較快，并能勝任多個(gè)崗位需求。圖3為企業(yè)員工學(xué)歷層次分布圖。
圖3 企業(yè)員工學(xué)歷層次分布
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)管理人員來說，企業(yè)偏向選擇高職生和本科生，這部分人員都需要從基層做起，了解具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，能在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工人解決生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的問題。對(duì)于選擇高職還是本科生，企業(yè)的使用部門更多的是要看其工作中的表現(xiàn)和適應(yīng)能力，并不是太注重其學(xué)歷。圖4為企業(yè)員工技能等級(jí)分布圖。
圖4 企業(yè)員工技能等級(jí)分布
2.課程設(shè)置分析
根據(jù)調(diào)研，明確機(jī)電一體化專業(yè)主要面向的職業(yè)與崗位，掌握具體崗位主要業(yè)務(wù)工作。表4為機(jī)電一體化職業(yè)崗位分析表。
結(jié)合企業(yè)具體崗位要求，將其細(xì)分于專業(yè)課程內(nèi)，
并機(jī)電一體化專業(yè)的職業(yè)能力與課程相對(duì)應(yīng)。
3.招生就業(yè)分析
2013、2014年我校招收的590名五年一貫制學(xué)生中，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人數(shù)穩(wěn)定于13%。圖5為2013、2014年江蘇省吳中中等專業(yè)學(xué)校五年制專業(yè)招生比例。
近兩年，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)學(xué)生共190人，就業(yè)率100%，專業(yè)對(duì)率92%。在175名專業(yè)對(duì)口人名中，按機(jī)電產(chǎn)品制造、機(jī)電產(chǎn)品維修、機(jī)電產(chǎn)品銷售三個(gè)就業(yè)方向，見圖6：機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向比例圖。
4.同類院校分析
我校周邊開設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的職業(yè)學(xué)校有蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州相城中等專業(yè)學(xué)校，它們都是江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院的分院或辦班點(diǎn)，它們具有相同的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。我校五年一貫制按江蘇城市職業(yè)學(xué)院招生，在江蘇城市職業(yè)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的框架內(nèi)，結(jié)合我校的特色，制訂出符合我區(qū)及蘇州市對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的需求而開發(fā)的人才培養(yǎng)方案。
以開發(fā)的兩分人才培養(yǎng)方案進(jìn)行對(duì)比，我校的人才培養(yǎng)方案在修訂中，更具特色，主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）崗位任務(wù)與職業(yè)能力更加細(xì)化。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在崗位工作任務(wù)與職業(yè)能力的分析上，圍繞機(jī)電產(chǎn)品安裝與調(diào)試、機(jī)電設(shè)備維護(hù)與維修、機(jī)械零部件生產(chǎn)、機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與管理、機(jī)電產(chǎn)品售后服務(wù)等核心崗位，更加具體，對(duì)職業(yè)能力要求與素質(zhì)更加細(xì)化，培養(yǎng)方向更加清晰。（2）職業(yè)能力結(jié)構(gòu)更加真實(shí)。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)將職業(yè)能力培養(yǎng)細(xì)分為專業(yè)能力、社會(huì)能力、方法能力的三個(gè)維度，并呈現(xiàn)出具體的內(nèi)涵。人才培養(yǎng)方案的實(shí)施更具可操作性。（3）課程的教學(xué)內(nèi)容與要求更具針對(duì)性。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所包含的課程從課時(shí)分配、主要教學(xué)內(nèi)容及要求、教學(xué)實(shí)施建設(shè)、考核方法等方面進(jìn)行描述，為課程實(shí)施帶來更大的便利。
六 調(diào)研結(jié)論
1.人才培養(yǎng)定位準(zhǔn)確
在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)以“培養(yǎng)與我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng)，德、智、體、美全面發(fā)展，具備良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)，從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)等相關(guān)崗位的技術(shù)工作，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理一線需要的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才”，作為人才培養(yǎng)目標(biāo)，定位清楚，方向明確，符合企業(yè)、學(xué)生、家長(zhǎng)的要求。
2.人才培養(yǎng)途徑有效
我校在該專業(yè)的開辦中，主要通過以下途徑來完成人才培養(yǎng)。
第一，以專業(yè)建設(shè)提升專業(yè)內(nèi)涵。在學(xué)校宏觀調(diào)控下，機(jī)電一體化專業(yè)團(tuán)隊(duì)緊抓各種機(jī)遇，以專業(yè)建設(shè)為抓手，全面提升機(jī)電一體化專業(yè)內(nèi)涵。在專業(yè)建設(shè)中，積極參與省市級(jí)各項(xiàng)評(píng)估，反復(fù)錘煉機(jī)電一體化專業(yè)的辦學(xué)能力。近年來，專業(yè)教學(xué)設(shè)施設(shè)備得到不斷充實(shí)，師資隊(duì)伍不斷壯大，教學(xué)管理更加規(guī)范，學(xué)生就業(yè)形勢(shì)更加喜人。2013年機(jī)電一體化專業(yè)被評(píng)為省品牌專業(yè)。
第二，以課程改革促進(jìn)教學(xué)效果。加強(qiáng)校企合作，在“工學(xué)六合一”教學(xué)模式下，開展課程改革。以機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案為綱領(lǐng)，開發(fā)專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)，以建設(shè)校級(jí)、區(qū)級(jí)、市級(jí)精品課程為抓手，建設(shè)校本特色教材、課程資源庫。
以校企聯(lián)動(dòng)、引入企業(yè)生產(chǎn)案例改革實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)。建立學(xué)校專業(yè)教師與企業(yè)工程師聯(lián)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)，指導(dǎo)機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能訓(xùn)練。將企業(yè)生產(chǎn)案例引入校園，轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，貫穿于實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，提高學(xué)生技能訓(xùn)練的針對(duì)性與實(shí)效性。通過第三方（企業(yè)工程師、區(qū)技能鑒定員）對(duì)技能訓(xùn)練進(jìn)行考核，提高考核的公平性。
第三，以技能競(jìng)賽提升實(shí)踐能力。校技能節(jié)中車工、鉗工、維修電工等項(xiàng)目的開設(shè)，為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能的選擇提供很大的平臺(tái)。積極參與蘇州市技能競(jìng)賽，更大程度地提升師生技能的水平。
第四，以“三創(chuàng)”基地引導(dǎo)創(chuàng)業(yè)意識(shí)。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所在系部，建立了學(xué)校“車娛水”洗車行、“衣香坊”洗衣房，為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生提供了創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。課余時(shí)間在“三創(chuàng)”基地工作，提高學(xué)生創(chuàng)業(yè)意識(shí)，增加了創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)，提高服務(wù)能力。
3.教學(xué)改革成效明顯
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，推動(dòng)教學(xué)工作必須進(jìn)行一系列的改革。首先是建設(shè)好一支教師隊(duì)伍。一方面以名師工作培養(yǎng)班、青年教師培養(yǎng)班的開設(shè)，梳理我校教師教育教學(xué)理念，增加現(xiàn)代職業(yè)教育改革意識(shí)。另一方面通過一些培訓(xùn)，提高教師職業(yè)教育的各項(xiàng)能力。其次是大力提升課堂教學(xué)效果。結(jié)合職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn)，加強(qiáng)理實(shí)一體化、項(xiàng)目化教學(xué)，轉(zhuǎn)換教師角色，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)。再次大力改革評(píng)價(jià)方式。將結(jié)果性考核轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程性考核，嘗試學(xué)?？己宿D(zhuǎn)變?yōu)榈谌娇己?，從而?shí)現(xiàn)學(xué)生考核的合理性、公平性。
4.師資實(shí)力雄厚
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)有著一支知識(shí)扎實(shí)、技能過硬、理念先進(jìn)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，能夠勝任好機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的各項(xiàng)教育教學(xué)工作。第一，校內(nèi)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)教師現(xiàn)有24人，師生比1∶16，其中研究生學(xué)歷（碩士學(xué)位）達(dá)到29%，高級(jí)職稱達(dá)到8.3%以上，獲得機(jī)電專業(yè)相關(guān)的技師資格達(dá)到100%。第二，兼職教師團(tuán)隊(duì)。聘用蘇州新火花機(jī)床有限公司高級(jí)工程師高×強(qiáng)等8名企業(yè)專家、蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫×芳博士等4名高職校教授參與教育教學(xué)工作。外聘教師為該專業(yè)教育教學(xué)注入更多新鮮的元素，為辦出特色專業(yè)提供有力的保障。
【關(guān)鍵詞】職業(yè)學(xué)校 機(jī)電一體化 課程平衡 專業(yè)素養(yǎng)
【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）31-0249-01
職業(yè)學(xué)校機(jī)電一體化專業(yè)是以國外“雙元制”教育模式為藍(lán)本，以培養(yǎng)具備基本課程知識(shí)、富有創(chuàng)新能力的綜合性人才為教學(xué)目標(biāo)的，要求將學(xué)生培養(yǎng)成能夠開發(fā)、運(yùn)用機(jī)電一體化產(chǎn)品的高等技術(shù)型人才。因此，在實(shí)際教學(xué)中，需要對(duì)學(xué)生“機(jī)”、“電”兩個(gè)方面的課程進(jìn)行有效安排，充分分析兩類課程之間的學(xué)科特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)課程之間的平衡性，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的提升。
一、關(guān)于機(jī)電一體化專業(yè)的概述
1.內(nèi)涵。機(jī)電一體化專業(yè)是一門具有較強(qiáng)應(yīng)用性的綜合型課程，主要是在堅(jiān)持發(fā)展性原則、人本化原則以及系統(tǒng)性原則的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械學(xué)電子學(xué)方面的知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為培養(yǎng)目標(biāo)，從而滿足相關(guān)行業(yè)的人才需求，促進(jìn)機(jī)電專業(yè)的發(fā)展。
2.當(dāng)前機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)中存在的問題。首先，課程內(nèi)容設(shè)置落后。許多職業(yè)學(xué)校機(jī)電一體化專業(yè)在課程設(shè)置上往往是對(duì)固有教材的重復(fù)利用，而忽視了社會(huì)的發(fā)展使得企業(yè)需求發(fā)生的變化，因此教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)的人才需求不相符合。其次，重理論教學(xué)而輕實(shí)踐操作。由于許多教師在教學(xué)過程中沿襲了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，堅(jiān)持以教師為中心，一味地對(duì)機(jī)電相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行強(qiáng)制灌輸，而忽視了實(shí)踐的重要性。這種被動(dòng)地學(xué)習(xí)模式也使得學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性受到了壓制，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。而缺乏實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與素質(zhì)教育的要求相背離。再次，機(jī)械學(xué)與電子學(xué)被分離開來。機(jī)械制造與電氣工藝這兩類技術(shù)的聯(lián)系越來越緊密，許多產(chǎn)品在操作上都需要操作者同時(shí)具備機(jī)械學(xué)與電子學(xué)的理論。但是在實(shí)際教學(xué)中，許多職業(yè)學(xué)校在課程設(shè)置上將這兩類學(xué)科分離開來，有的偏重于機(jī)械學(xué)的教學(xué)，有的偏重于電子學(xué)的教學(xué)，使得學(xué)科之間的平衡性被打破。而學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也難以掌握學(xué)科之間的有機(jī)聯(lián)系，常常出現(xiàn)偏科的現(xiàn)象，不利于其全面發(fā)展。最后，校企之間缺乏有效的合作。根據(jù)教育部的規(guī)定，在技工學(xué)校的教學(xué)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的合作來為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)踐基地，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。但是當(dāng)前許多職業(yè)學(xué)校盡管與部分社會(huì)企業(yè)建立合作關(guān)系，但是卻沒有落到實(shí)處，只是讓企業(yè)管理者簡(jiǎn)單地講述一下機(jī)電一體的相關(guān)知識(shí)，而沒有讓學(xué)生真正深入一線去具體實(shí)踐，因此校企合作僅僅是流于表面形式而已。
二、機(jī)電一體化專業(yè)“機(jī)”與“電”課程平衡性的體現(xiàn)
1.課時(shí)設(shè)置的平衡性。在機(jī)械學(xué)與電子學(xué)相關(guān)課程的課時(shí)設(shè)置中，學(xué)校為了體現(xiàn)課程之間的平衡性，使二者在專業(yè)課程中所占的課時(shí)比重相當(dāng)，理論課與實(shí)踐課所占的總和分別占35%左右。
2.知識(shí)要求的平衡性。在機(jī)電一體化專業(yè)的考評(píng)機(jī)制中，機(jī)械學(xué)與電子學(xué)相關(guān)的課程都是重點(diǎn)考查的內(nèi)容，除了理論性知識(shí)之外還加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的考查。
3.專業(yè)知識(shí)的交叉。在專業(yè)課程中，為了凸顯課程之間的平衡性，在知識(shí)教學(xué)過程中，兩類課程都涉及到知識(shí)的交叉。例如在數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)課程中，既有機(jī)械學(xué)知識(shí)的教學(xué)，又包含了電子學(xué)的內(nèi)容。
三、機(jī)電一體化專業(yè)課程平衡對(duì)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的影響及實(shí)現(xiàn)
1.綜合型人才的培養(yǎng)。與一般的專業(yè)課程不同，機(jī)電一體化專業(yè)的設(shè)置是借鑒了德國“雙元制”的教學(xué)模式，通過對(duì)兩類獨(dú)立的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械制造與電氣工藝方面的維護(hù)、調(diào)試、管理的能力。在學(xué)習(xí)過程中，教學(xué)緊緊圍繞機(jī)電一體化知識(shí)，讓學(xué)生掌握兩類不同的技術(shù)，并通過實(shí)踐增強(qiáng)對(duì)這兩類技術(shù)的熟練度。因此實(shí)現(xiàn)機(jī)械學(xué)與電子學(xué)課程之間的平衡性，能夠讓學(xué)生更好地掌握這兩類學(xué)科的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展。
2.實(shí)用型人才的培養(yǎng)。機(jī)電一體化專業(yè)是一門具有較強(qiáng)應(yīng)用性的課程，所涉及到的機(jī)械學(xué)與電子學(xué)的知識(shí)，都與實(shí)踐有著密切的聯(lián)系，只有通過具體的實(shí)踐才能使知識(shí)的效用發(fā)揮到最大。因此，無論是在機(jī)械學(xué)的教學(xué)中還是在電子學(xué)的教學(xué)中，教師都應(yīng)該注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生通過一系列的機(jī)械組裝維修活動(dòng)來提高對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。并讓學(xué)生參與到合作企業(yè)的具體實(shí)踐中，通過深入一線對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的管理活動(dòng)進(jìn)行了解與體會(huì)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，并學(xué)到一定的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，為其以后參加工作奠定良好的基礎(chǔ)。
3.創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。隨著科技的進(jìn)步，各大企業(yè)對(duì)人才的要求也更為嚴(yán)格，更多的是對(duì)創(chuàng)新型人才的需要，因此機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)也要根據(jù)社會(huì)的實(shí)際需要，考慮到崗位需求與職業(yè)發(fā)展的需要，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。通過對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，能夠讓學(xué)生對(duì)學(xué)到的知識(shí)有更深刻的體會(huì)，并從中挖掘出新的理念、想法，通過將這些新的想法理念具體實(shí)施，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維以及發(fā)散思維，從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)造能力的新型人才，在機(jī)電一體化領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，促進(jìn)該領(lǐng)域的快速發(fā)展。
4.素質(zhì)型人才的培養(yǎng)。在當(dāng)前素質(zhì)教育的背景下，“機(jī)”與“電”課程的平衡性，不僅僅指的是機(jī)械學(xué)與電子學(xué)之間的平衡，在機(jī)電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)中，還包括了學(xué)生德、智、體、美以及良好職業(yè)道德的培養(yǎng)。因此在理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之外，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生各方面素質(zhì)的培養(yǎng)，符合素質(zhì)教育的要求，同時(shí)也是促進(jìn)學(xué)生個(gè)體特征完善的要求，能夠培養(yǎng)出符合時(shí)代特征的素質(zhì)型人才。
四、結(jié)束語
機(jī)電一體化專業(yè)是一門對(duì)學(xué)生能力要求較高的綜合型專業(yè)，因此只有實(shí)現(xiàn)課程之間的平衡性，才能促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;產(chǎn)品創(chuàng)新;概念設(shè)計(jì)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)有著極其豐富的內(nèi)容，同時(shí)也是產(chǎn)品在整個(gè)生產(chǎn)過程內(nèi)最具創(chuàng)造性的階段。其中，包含的原理與方法論對(duì)相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)者起到關(guān)鍵的引導(dǎo)效用。因此，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新性概念設(shè)計(jì)進(jìn)行探索，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的概述
1.1機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容
機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)電一體化基礎(chǔ)上建立起的包含系統(tǒng)與構(gòu)件、基本元內(nèi)容的集合，而機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的含義則是依據(jù)產(chǎn)品使用周期中各個(gè)環(huán)節(jié)所需要求對(duì)產(chǎn)品實(shí)施功能改造、分析和子功能開發(fā)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其滿足功能結(jié)構(gòu)要求的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)活動(dòng)。這種設(shè)計(jì)工作的過程包括前期規(guī)劃、設(shè)計(jì)概念以及對(duì)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)化和豐富化，并加以改進(jìn)補(bǔ)充。機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過程中的程式化內(nèi)容可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)代為實(shí)現(xiàn)，但除此之外難以被程式化的方面還需產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員通過人工設(shè)計(jì)逐步完成。通過構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的概念設(shè)計(jì)理念，對(duì)其功能與組織開發(fā)的過程按照模塊化思想進(jìn)行劃分，以此實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)工作的層次性、協(xié)調(diào)性。目前，發(fā)達(dá)國家對(duì)機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)的深入研究大體集中于其調(diào)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。機(jī)電一體化的理念自1971年被提出以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，內(nèi)容也在逐步豐富，尤其在科技快速發(fā)展的今天，廣闊的市場(chǎng)空間與消費(fèi)需求的升級(jí)，更加迫使機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)自身性能、可靠程度提出更高要求。而計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、傳感技術(shù)、AI技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料技術(shù)、集成技術(shù)以及其他相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，都為機(jī)電一體化產(chǎn)品的革新打下了技術(shù)根基，使得機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著更優(yōu)質(zhì)、更高效的方向邁進(jìn)。
1.2機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)的意義
機(jī)電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新型概念設(shè)計(jì)本身有著重要作用，其既是產(chǎn)品品質(zhì)的深層內(nèi)容，又是其功能屬性得以發(fā)揮的保障，對(duì)其本身質(zhì)量的影響也約占60%～70%。因此，建成機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)具有極其顯著的意義。簡(jiǎn)要概括，主要包括以下三方面內(nèi)容。第一，創(chuàng)新機(jī)電一體化產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)是保障機(jī)電一體化產(chǎn)品品質(zhì)的必要性要求。機(jī)電一體化體系具有多種學(xué)科互相交叉、集成融合的特點(diǎn)，本身具有著復(fù)雜內(nèi)涵。因此，現(xiàn)今許多的機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)并不適應(yīng)機(jī)電一體化技術(shù)本身的特色，難以做到根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)特征隨之作出應(yīng)對(duì)。第二，機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的創(chuàng)新促使其理論體系得到發(fā)展。要?jiǎng)?chuàng)新這一概念設(shè)計(jì)，必將建立新的方式、理論基礎(chǔ)。只有在合理、可靠的概念設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，才能使之收獲具有優(yōu)異性能的機(jī)電一化體產(chǎn)品。再加之如今概念設(shè)計(jì)的思想理念獲得了社會(huì)中乃至整個(gè)世界越來越多的關(guān)注與認(rèn)同，如QFD理論、公理化理論、TRIZ理論等設(shè)計(jì)理論的建立，對(duì)于推動(dòng)創(chuàng)新機(jī)電一體化產(chǎn)的概念設(shè)計(jì)發(fā)展起到了不可忽略的效用，進(jìn)一步促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)體系的建立和機(jī)電一體化技術(shù)的完善。第三，機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)對(duì)于生產(chǎn)能力與工作質(zhì)量的提高起到切實(shí)的幫助作用。許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都帶有自動(dòng)處理、調(diào)節(jié)的功效，通過這些能力的實(shí)現(xiàn)，能夠保證工作質(zhì)量與效率的穩(wěn)步提升。例如，在數(shù)控機(jī)床的使用過程中，其生產(chǎn)效率要高出普通基礎(chǔ)5～6倍，并能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)床數(shù)量減少50%，節(jié)省50%操作人員的效能，生產(chǎn)周期也能縮短40%，進(jìn)而使得生產(chǎn)成本降低50%左右。
2機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)理論
2.1機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用到的系統(tǒng)原理
機(jī)電一體化系統(tǒng)是該類產(chǎn)品中最為重要的基礎(chǔ)。就其本質(zhì)來說。它算是一種復(fù)雜機(jī)械，但與普通的機(jī)械相比還有著顯著區(qū)分。機(jī)電一體化體系是通過在機(jī)構(gòu)的動(dòng)力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先進(jìn)的電子技術(shù)，并使之與軟件相互聯(lián)合形成的一類新型機(jī)械系統(tǒng)。就其功能來說，機(jī)電一體化系統(tǒng)包含機(jī)械力、能量流、運(yùn)動(dòng)力等多種動(dòng)力學(xué)有關(guān)的特殊機(jī)械，以及一些機(jī)電部件互相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。其中，機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心又在于集成協(xié)調(diào)各種技術(shù)，通過對(duì)機(jī)械工程、控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電工技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的聯(lián)合利用，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)行為可控的目標(biāo)，而不僅簡(jiǎn)單對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行拼湊堆積。這也是利用計(jì)算機(jī)的調(diào)節(jié)和處理能力，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)元件可控特征的現(xiàn)代化機(jī)械系統(tǒng)。有關(guān)機(jī)電系統(tǒng)化原理的研究主要包含三方面內(nèi)容。第一，三環(huán)論。研究者認(rèn)為，機(jī)電一體化產(chǎn)品可以劃分為電子、機(jī)械、軟件三項(xiàng)功能模塊。第二，五塊論。通常視機(jī)電一體化產(chǎn)品是由動(dòng)力功能、控制功能、構(gòu)造功能、操作功能和傳感檢測(cè)五個(gè)功能模塊組成的。第三，兩個(gè)子系統(tǒng)理論。研究人員認(rèn)為，機(jī)電一體化系統(tǒng)是由控制系統(tǒng)和物理系統(tǒng)兩項(xiàng)分支系統(tǒng)共同組成的。以上三種理論的提出具有重要意義，但同時(shí)也有著較大的局限性。三者立足于控制和電力兩部分，但沒有對(duì)機(jī)械主體加以強(qiáng)調(diào)，也并未對(duì)處理好機(jī)電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的復(fù)雜性、多面性和模糊性等問題提出方法。因此，這些理論對(duì)該類產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)不能起到重要作用。在概念設(shè)計(jì)實(shí)際工作中，機(jī)電一體化系統(tǒng)往往會(huì)被劃分為傳感檢測(cè)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信息控制處理三個(gè)子系統(tǒng)。通過這三個(gè)子系統(tǒng)的系統(tǒng)分工，各自完成信息檢測(cè)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)與信息控制的工作，這種分工方式才能真正實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)中各項(xiàng)功能的優(yōu)化和最佳效果的發(fā)揮，并以此獲得機(jī)電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)合理的相關(guān)方案。
2.2機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)方法
對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品而言，其概念設(shè)計(jì)是許多領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)、技術(shù)之間的交織融合，具有新穎復(fù)雜、反復(fù)迭代、目標(biāo)多解、結(jié)構(gòu)不良等特點(diǎn)。滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，關(guān)鍵在于發(fā)揮設(shè)計(jì)者的主觀能動(dòng)性，通過展現(xiàn)設(shè)計(jì)智慧，滿足創(chuàng)新性的要求。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，主要在于實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào)配合。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，促使人們對(duì)人工智能提出新的期待。但創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)這類任務(wù)，主要還得依靠人類的智能實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體系統(tǒng)也是人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)，通過對(duì)設(shè)計(jì)者與計(jì)算機(jī)的分工，來達(dá)到創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)的目的。機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)創(chuàng)新主要方法包括三方面內(nèi)容。第一，落實(shí)人才戰(zhàn)略，培養(yǎng)專業(yè)性人才?？萍几?jìng)爭(zhēng)最終都會(huì)落實(shí)在人才競(jìng)爭(zhēng)上。要實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，人才供應(yīng)是重要保障。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才在制造行業(yè)占據(jù)就業(yè)滿意度第三位的好名次，就業(yè)率更是高達(dá)100%。因此，加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)更有著多方面的積極意義，國家以及機(jī)電行業(yè)要在培養(yǎng)、優(yōu)化道路中貢獻(xiàn)出更多力量，從多方面對(duì)學(xué)生展開培訓(xùn)工作，以此實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)研究者、開發(fā)者、設(shè)計(jì)者以及其他相關(guān)從業(yè)人員素質(zhì)的目的。第二，努力拓寬供應(yīng)市場(chǎng)，嚴(yán)守質(zhì)量關(guān)。市場(chǎng)是檢驗(yàn)產(chǎn)品的試金石，將機(jī)電一體化產(chǎn)品投放到市場(chǎng)中，一方面保障其生命周期能夠?qū)崿F(xiàn)，另一方面通過買方對(duì)產(chǎn)品性能體驗(yàn)所作反饋也對(duì)產(chǎn)品研發(fā)起到反作用力的效果，使其優(yōu)點(diǎn)得以保存、延續(xù)，缺點(diǎn)得到改良、進(jìn)化，從而不斷促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品性能的整體提升。第三，將環(huán)保技術(shù)納入機(jī)電一體化的發(fā)展策略中。機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電力技術(shù)等多種技術(shù)的應(yīng)用，往往會(huì)伴隨著電子、機(jī)械污染的問題。在機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，無可避免也會(huì)產(chǎn)生一些污染物。因此，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)研發(fā)過程中要考慮到環(huán)保問題，讓機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，以施行環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展策略為其提供方法指引。通過一些環(huán)保設(shè)施和環(huán)?？萍嫉膶?shí)行，有效遏制資源浪費(fèi)、污染物增多的問題。當(dāng)實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)技術(shù)故障時(shí)，也可以反復(fù)利用一些資源，以減少資源、材料的消耗。相關(guān)生產(chǎn)負(fù)責(zé)人還應(yīng)主動(dòng)淘汰一些產(chǎn)能落后的設(shè)備、產(chǎn)品，以此改變過去投入高、輸出高的模式，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)展的可持續(xù)，使人們擁有健康的生存環(huán)境。
2.3機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)的發(fā)展展望
機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)主要發(fā)展在于理論的進(jìn)步。雖然機(jī)電一體化體系中依舊存在許多問題需要加強(qiáng)分析、研究，但其發(fā)展總趨勢(shì)還是積極向上的。概括有五方面內(nèi)容：第一，根據(jù)被測(cè)物理量，建立傳感器特點(diǎn)和類型的知識(shí)庫；第二，構(gòu)建與機(jī)電一體化產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)相關(guān)的推理方法庫；第三，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)作進(jìn)行分類，構(gòu)建執(zhí)行機(jī)構(gòu)庫和驅(qū)動(dòng)元件庫，以促進(jìn)驅(qū)動(dòng)元件、執(zhí)行、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩者的集成選擇實(shí)行；第四，實(shí)現(xiàn)對(duì)該類產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)在各個(gè)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)體系的建立，尤其在概念設(shè)計(jì)初期中構(gòu)建對(duì)功能原理設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)體系；第五，構(gòu)建調(diào)節(jié)和控制信息的資料庫，以促進(jìn)挑選硬件和編制軟件中對(duì)機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)高效管控的實(shí)現(xiàn)。隨著機(jī)電技術(shù)與各項(xiàng)科技的快速進(jìn)步以及機(jī)電一體化研究的逐步深入，促使機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的理論體系更加豐富，并具有更為強(qiáng)大的實(shí)用功能和操作功能，從而順利實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新與研發(fā)。
3結(jié)束語
機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究雖然已經(jīng)取得了較為矚目的成績(jī)，但關(guān)于機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究成果目前依然處于初級(jí)階段，仍需要相關(guān)從業(yè)者不斷加強(qiáng)探索、創(chuàng)新，通過大量細(xì)致的實(shí)踐研究工作，促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新概念設(shè)計(jì)的完善和成熟，并最終實(shí)現(xiàn)其優(yōu)異的實(shí)用價(jià)值。
作者:王中元 單位:內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，工程機(jī)械，電子控制，應(yīng)用
Abstract: With the rapid development and wide application of the computer technology ,the mechanical and electrical integration technology is hitherto unknown the development, and is widely applied in the field of mechanical engineering. This paper expounds the connotation and development trend of the mechanical and electrical integration, and discusses the application of the mechanical and electrical integration technology in the construction machinery. The electronic and electrical control system part quality and performance of the mechanical engineering has a direct impact on the engineering mechanical power, construction quality, production efficiency, reliability, economy and service life.
Key words: mechanical and electrical integration, engineering machinery, electronic control, application
中圖分類號(hào): TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)：2095-2104（2012）
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)從二十世紀(jì)70年代中期在國外工程機(jī)械上得到初步應(yīng)用，80年代以微電子技術(shù)為核心代表的高新技術(shù)的蓬勃發(fā)展， 使得微型計(jì)算機(jī)及微處理技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)等在工程機(jī)械上得到應(yīng)用，推動(dòng)了工程機(jī)械制造技術(shù)的迅速發(fā)展，從根本上改變了工程機(jī)械的面貌，極大提高了產(chǎn)品性能，使工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。以微機(jī)或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外工程機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及，并已成高性能工程機(jī)械不可缺少的組成部分。
1 機(jī)電一體化發(fā)展方向
機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、信息、計(jì)算機(jī)、控制、光學(xué)等多種學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。縱觀世界各國機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用，其主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面：
1.1智能化
智能化是新世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，人工智能在機(jī)電一體化的科學(xué)研究中日益受到重視。機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化主要是使高性能、高速的微處理實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用代表。智能化通過對(duì)機(jī)器行為的描述，在控制理論科學(xué)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工智能、運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等新思想和新方法，使機(jī)器具有邏輯思維、判斷推理最終能夠自主決策。
1.2模塊化
模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)中的一項(xiàng)重要而艱巨的工程。機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多的現(xiàn)實(shí)情況使得相關(guān)單位制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配，企業(yè)研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、電氣接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元，比如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元以及各種能完成操作的機(jī)械裝置等。在這些標(biāo)準(zhǔn)單元的基礎(chǔ)上就可迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。但是，由于部分企業(yè)的短視行為與利益保護(hù)，近期很難制定出國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可喜的是，通過組建一些大企業(yè)可以逐漸形成一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)。
1.3網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)，工業(yè)生產(chǎn)等都帶來了巨大的變革，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一經(jīng)研制成功，只要其功能質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。另一方面，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)發(fā)展越來越好，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已形成優(yōu)勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的集成家電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能使人們待在家里就可分享高技術(shù)的便利和快樂。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品必將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.4微型化
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積越來越小，耗能也越來越少，運(yùn)動(dòng)更加靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
1.5環(huán)?；?/p>
工業(yè)的高速發(fā)展致使全球資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。政府和人民越來越重視保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然，綠色產(chǎn)品在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的全過程中，既符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，又對(duì)自然生態(tài)環(huán)境無害或甚至危害極少，同時(shí)資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用，因此綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。
2 機(jī)電一體化的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)推動(dòng)了工程機(jī)械的迅速發(fā)展，從根本上改變了工程機(jī)械的原始面貌，極大促進(jìn)了機(jī)械產(chǎn)品性能的提高，使工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。
2.1在線監(jiān)控與故障自診
對(duì)工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、工作裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象，能自動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位，從而改善技術(shù)人員的工作條件，提高機(jī)器的工作效率，簡(jiǎn)化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低使用維修費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
2.2節(jié)約能源，提高效率
傳統(tǒng)工程機(jī)械的能量利用率較低，這種現(xiàn)狀迫使工程機(jī)械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。日本某公司研發(fā)的新型挖掘機(jī)采用節(jié)能控制器，燃料可節(jié)省23%，具有良好的節(jié)能效果；挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)采用了卡特電子效率控制系統(tǒng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的綜合控制使功率的利用率可達(dá)98%。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、 機(jī)電一體化技術(shù)簡(jiǎn)介
機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，是在以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透并與機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對(duì)各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運(yùn)動(dòng)傳遞，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。
二、 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
上世紀(jì)90年代以來，機(jī)電一體化進(jìn)入了深入發(fā)展時(shí)期。光學(xué)、通信技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化的新分支。同時(shí)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，以及學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)也為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了廣闊的發(fā)展天地。
（一）數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域
數(shù)控機(jī)床技術(shù)也是機(jī)電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用，現(xiàn)在，我國生產(chǎn)的普通級(jí)數(shù)控機(jī)床，加工精度已經(jīng)達(dá)到5，精密級(jí)的加工中心加工精度已經(jīng)可達(dá)1，而我國自主研發(fā)的應(yīng)用于軍工等特殊領(lǐng)域的超精密數(shù)控加工，其加工精度可達(dá)0.01級(jí)別。除了加工精度的不斷提升，數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展還體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、采用多級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增強(qiáng)系統(tǒng)的組合能力，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)互動(dòng)，構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)，也方便車間管理，可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)施監(jiān)控生產(chǎn)狀況。
2、WOP技術(shù)和智能化技術(shù)的應(yīng)用，為客戶提供面向車間的編程技術(shù)，利用數(shù)控系統(tǒng)可以對(duì)加工過程進(jìn)行模擬仿真，同時(shí)在加工過程中可以在線診斷故障實(shí)現(xiàn)模糊控。
3、采用多CPU、多總線式結(jié)構(gòu)，以提高數(shù)控機(jī)床的智能化程度，提供更好的人機(jī)交互界面和更高的控制性能。
（二）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是指由一個(gè)多級(jí)計(jì)算機(jī)控制硬件結(jié)構(gòu)，配合一套訂貨、銷售、設(shè)計(jì)、制造和管理綜合為一體的軟件系統(tǒng)所構(gòu)成的全盤自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它是當(dāng)前世界制造業(yè)發(fā)展的最新趨勢(shì)，它的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)部門的劃分，而實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開發(fā)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)將一件產(chǎn)品從下訂單到送到客戶手中的整個(gè)生產(chǎn)銷售過程作為管理對(duì)象，有助于實(shí)現(xiàn)全局動(dòng)態(tài)的最優(yōu)綜合。
（三）工業(yè)機(jī)器人
機(jī)器人技術(shù)是典型的機(jī)電一體化技術(shù)，而隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車裝配、食品加工、計(jì)算機(jī)設(shè)備制造等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。工業(yè)機(jī)器人的大量應(yīng)用，一方面提升了產(chǎn)品質(zhì)量，另一方面使得工業(yè)品成本大幅度降低、產(chǎn)量快速升高，企業(yè)的利潤(rùn)得以大幅度提升。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制等先進(jìn)算法的發(fā)展，具有多種感知能力、可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯判斷、思維與決策的智能化機(jī)器人已經(jīng)開始應(yīng)用，這類機(jī)器人可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的路徑規(guī)劃，有良好的人機(jī)交互界面，可以在復(fù)雜環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)。
三、 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：
（一） 模塊化
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
（二） 智能化
人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。雖然使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而必要的。
（三）網(wǎng)絡(luò)化
伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
（四） 微型化
國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
（五） 循環(huán)化
設(shè)計(jì)環(huán)境友好型的綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的循環(huán)化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。
（六）光電化
光機(jī)電一體化技術(shù)是由光學(xué)，光電子學(xué)，電子信息和機(jī)械制造及其他相關(guān)技術(shù)交叉與融合構(gòu)成的綜合性高新技術(shù)是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。它豐富和拓寬了光機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)涵和外延。光機(jī)電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的相互交叉與融合，是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。，是集光學(xué)、機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制和通信技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，具有很高功能和附加值；光機(jī)電一體化技術(shù)是指其技術(shù)原理和使光機(jī)電一體化產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)，使用和發(fā)展的技術(shù)?？偨Y(jié)：機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)創(chuàng)新新型經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)已經(jīng)顯現(xiàn)，成為當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的主流技術(shù)，并擁有廣闊的發(fā)展前景。我國的機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展取得了較大的成就，但是與發(fā)達(dá)國建仍有相當(dāng)大的差距，機(jī)電一體化技術(shù)是各種高新技術(shù)的升華，需要多學(xué)科、多技術(shù)和多機(jī)構(gòu)的共同結(jié)合與努力才能不斷提高其應(yīng)用水平。
參考文獻(xiàn)：
[1] 吳立《對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的探討》[J].科協(xié)論壇2007（04）.
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；機(jī)電一體化；系統(tǒng)分析
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）32-0197-02
針對(duì)目前學(xué)校的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中所存在的諸多問題、不足，應(yīng)從改善相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中著手，創(chuàng)造性地總結(jié)出一種新型機(jī)電一體化實(shí)踐教學(xué)模式，其主要內(nèi)容是針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容及特點(diǎn)進(jìn)行改善。在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，促進(jìn)學(xué)生在觀察力、實(shí)際操作、創(chuàng)新思維、實(shí)踐理論及分析、解決問題的能力中得到顯著的提升，為培養(yǎng)社會(huì)主義新型人才打下堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固的基礎(chǔ)。
一、新教學(xué)模式下的機(jī)電一體化
1.改革機(jī)電一體化的教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?？梢M(jìn)一套關(guān)于機(jī)電一體化的操作系統(tǒng)，使機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以此系統(tǒng)為載體，并利用傳感器、PLC編程、電力設(shè)計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)以及實(shí)行機(jī)構(gòu)等科技，來從事機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)活動(dòng)實(shí)驗(yàn)。此系統(tǒng)中應(yīng)包含10個(gè)單元。每一單元都有相對(duì)應(yīng)的各自特點(diǎn)及作用，每個(gè)單元其主要負(fù)責(zé)的工作任務(wù)是將相關(guān)工件從原料庫中取出，然后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)分析，直接對(duì)非金屬部件進(jìn)行加工處理，最后將不同且加工過的部件進(jìn)行分揀入庫。
2.新機(jī)電一體化教學(xué)模式的特點(diǎn)。首先，教學(xué)模式的綜合性特點(diǎn)。具體包含機(jī)電一體化教材中關(guān)于傳感器的問題、操控理論的問題以及機(jī)械傳動(dòng)問題的內(nèi)容，幫助學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生在觀察力、實(shí)際操作、創(chuàng)新思維、實(shí)踐理論及分析、解決問題的能力中得到顯著的提升。其次，教學(xué)模式的創(chuàng)新性特點(diǎn)。主要在于電機(jī)、傳感器的選取問題；巧妙的設(shè)計(jì)出電氣系統(tǒng)；繼電器以及相關(guān)導(dǎo)線的創(chuàng)新應(yīng)用等。再次，在新的教學(xué)模式下，加強(qiáng)學(xué)生的觀察力、創(chuàng)新力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作的能力。主要針對(duì)學(xué)生的動(dòng)手問題、分析問題、解決問題、理論知識(shí)應(yīng)用實(shí)際能力以及獨(dú)立學(xué)習(xí)問題等方面進(jìn)行培養(yǎng)。最后，在新教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的認(rèn)識(shí)。在面對(duì)實(shí)際困難的教學(xué)問題上，對(duì)于其中的某個(gè)人或者某個(gè)小組很難獨(dú)自完成任務(wù)，這時(shí)需要學(xué)生組成更大的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行相互的配合，以此來更好地解決問題。
3.理論與實(shí)踐一體化”教學(xué)策略初探。通過整合學(xué)術(shù)性課程與實(shí)踐性課程，使理論與實(shí)踐在課程結(jié)構(gòu)上融為一體。通過整合學(xué)術(shù)性課程與實(shí)踐性課程，將原理性的學(xué)習(xí)內(nèi)容和與之對(duì)應(yīng)的實(shí)踐性學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)職業(yè)崗位分析，按照職業(yè)崗位職責(zé)的要求重新組合，形成模塊式的課程體系，使理論與實(shí)踐在課程結(jié)構(gòu)上融為一體。課程整合不是課程內(nèi)容簡(jiǎn)單的加加減減，而是通過綜合化將相關(guān)知識(shí)按照邏輯關(guān)系進(jìn)行重組、歸納、整合，系統(tǒng)地形成新的課程，并引進(jìn)一定的新技術(shù)、新工藝、新知識(shí)和新方法，以期達(dá)到對(duì)課程體系和知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。以使學(xué)生能真正學(xué)到有用的、實(shí)用的知識(shí)，再由知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力必然對(duì)學(xué)生的就業(yè)產(chǎn)生直接影響。我們?cè)趯?duì)專業(yè)理論課程實(shí)行整合的過程中，決不能輕視理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，而應(yīng)針對(duì)中職教育培養(yǎng)“應(yīng)用型”人才的內(nèi)在要求，在強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)“必需”、“夠用”的前提下，減少理論課課時(shí)在整個(gè)教學(xué)中所占的比例。從而打破“以理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)為輔”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。
二、關(guān)于機(jī)電一體化新教學(xué)模式的效果
1.注重加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在實(shí)踐活動(dòng)開始，我們?cè)趯W(xué)生面前呈現(xiàn)出一個(gè)空接線盒，對(duì)此學(xué)生們或許不知道如何連接接線端處。但在教師不斷細(xì)心地引導(dǎo)之下，慢慢地使學(xué)生懂得傳感器、信號(hào)輸出等問題，從而學(xué)生逐漸能夠?qū)φ請(qǐng)D紙完成線路的連接，保證在試驗(yàn)中懂得機(jī)電一體化知識(shí)，并且以后能夠熟練的運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中。
2.注重加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。以認(rèn)識(shí)傳感器環(huán)節(jié)為例，起初學(xué)生面對(duì)傳感器，或許會(huì)想到許多驗(yàn)證方法，如用手將光電傳感器擋住，以此觀察燈的變化；用手指撥動(dòng)開關(guān)；將霍爾傳感器與磁傳感器調(diào)換位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過此手段學(xué)生的創(chuàng)新思維將大大提升。
3.注重加強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)。通過教師的詳細(xì)講解之后，我們要求學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)串聯(lián)起來。例如學(xué)生此前或許單獨(dú)學(xué)習(xí)過電力、機(jī)械、控制理論、PLC等相關(guān)知識(shí)，現(xiàn)在可以在老師整合知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過自身的不斷努力將各塊知識(shí)形成一個(gè)聯(lián)系緊密的統(tǒng)一整體，以此了解各個(gè)要素間的相互聯(lián)系，相互作用，以達(dá)到學(xué)有所用，在大腦中形成一張有機(jī)組合的機(jī)電一體化知識(shí)網(wǎng)。
4.注重加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的意識(shí)。單個(gè)人或者單個(gè)組織的力量非常有限，所以我們必須充分的認(rèn)識(shí)到團(tuán)結(jié)協(xié)作與團(tuán)隊(duì)意識(shí)的重要性。我們要在復(fù)雜實(shí)驗(yàn)當(dāng)中開展更廣、更大的合作平臺(tái)，不要僅僅只局限在局部，要從整體著眼，從全局方向把握問題，進(jìn)行各團(tuán)隊(duì)之間的溝通與交流，在合作基礎(chǔ)上，發(fā)揮集體的最大力量，分析問題、解決問題。
三、結(jié)語
經(jīng)過實(shí)踐證明，機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，是充分依據(jù)了我們的教學(xué)目標(biāo)，以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為主體，綜合應(yīng)用了相關(guān)機(jī)電一體化的學(xué)科知識(shí)，顯著體現(xiàn)了電子、機(jī)械技術(shù)上的緊密聯(lián)系，為加強(qiáng)學(xué)生從整體上把握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決實(shí)際相關(guān)問題以及提高學(xué)生的動(dòng)腦創(chuàng)新精神起到了非常積極重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：高等職業(yè)教育；實(shí)踐教學(xué)；機(jī)電一體化；專業(yè)教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）33-0027-02
一、機(jī)電一體化專業(yè)改革背景
隨著國務(wù)院正式批準(zhǔn)國家級(jí)新區(qū)―西咸新區(qū)的成立，西咸一體化經(jīng)濟(jì)合作日益緊密，陜西省特別是西咸地區(qū)將迎來又一個(gè)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展期。在信息化的時(shí)代，以技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展的科技發(fā)展將成為推動(dòng)社會(huì)整體經(jīng)濟(jì)的主流。職業(yè)教育將成為提高人力資源素質(zhì)的重要途徑，成為實(shí)現(xiàn)科技成果產(chǎn)業(yè)化的重要基礎(chǔ)，成為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。
高新技術(shù)開發(fā)區(qū)制造業(yè)的進(jìn)一步升級(jí)，將使機(jī)械自動(dòng)化、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)之間的聯(lián)系變得越來越緊密，將對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的需求、課程結(jié)構(gòu)、知識(shí)體系、學(xué)生技能素養(yǎng)等產(chǎn)生直接影響并提出更高要求。因此，必須脫離原有的教育模式，縮短課程內(nèi)容與現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)之間的距離，以適應(yīng)陜西省現(xiàn)代化建設(shè)的需要。
二、機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革工作目標(biāo)
由于傳統(tǒng)教學(xué)局限于單一的教育模式，原有教材過于陳舊，新知識(shí)、新技術(shù)還在不斷更新，而教學(xué)課時(shí)卻相對(duì)進(jìn)行了調(diào)整或縮減，如何進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量使專業(yè)學(xué)習(xí)與企業(yè)實(shí)踐相接軌是現(xiàn)在面臨的一個(gè)重大難題。傳統(tǒng)教學(xué)體系中，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感到知識(shí)過于抽象，枯燥乏味，例如傳感器與測(cè)試技術(shù)，學(xué)生對(duì)敏感元件的了解僅限于結(jié)構(gòu)原理圖，無法接觸實(shí)物，對(duì)元器件機(jī)械機(jī)構(gòu)及工作原理似懂非懂，大大降低了學(xué)習(xí)興趣，使得知識(shí)掌握的不夠牢靠[1]。
三、機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革方案
1.制定適應(yīng)新形勢(shì)的教學(xué)改革實(shí)施舉措。遵循國家及相關(guān)部門的要求，制訂適合現(xiàn)代化建設(shè)的機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線。圍繞培養(yǎng)對(duì)象的知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面進(jìn)行合理的安排，培養(yǎng)實(shí)用的職業(yè)技術(shù)型人才。
①機(jī)電一體化專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)。機(jī)電一體化技術(shù)從學(xué)科角度來看，它集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)為體，但并不是簡(jiǎn)單組合體，是在計(jì)算機(jī)控制下由機(jī)械本體、電、氣、液壓以及光電器件組成的產(chǎn)品或設(shè)備，是一個(gè)完全自動(dòng)化的控制系統(tǒng)[2]。
②構(gòu)建新的人才培養(yǎng)模式。根據(jù)教育部的各項(xiàng)文件，探索和實(shí)踐“專業(yè)+實(shí)踐”的人才培養(yǎng)模式。推行個(gè)性化教育，實(shí)施技能“精英型”和“專用型”分層次人才培養(yǎng)方案。在校內(nèi)開設(shè)“試點(diǎn)班”、“訂單班”，與用人單位建立畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制，并對(duì)畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)定[3]。培養(yǎng)對(duì)現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整有較強(qiáng)適應(yīng)能力的應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人員、技藝型操作維護(hù)人員。
③機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域人才崗位的能力。根據(jù)專業(yè)發(fā)展與市長(zhǎng)需求，結(jié)合往屆畢業(yè)生的分布，總結(jié)機(jī)電一體化專業(yè)崗位分析表。
2.主要課程設(shè)置。建立專業(yè)核心課程，將教學(xué)模塊單元細(xì)化，確定每一教學(xué)模塊所承載的作用相應(yīng)的配套實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生成績(jī)采用理論結(jié)合實(shí)際操作的考核辦法。培養(yǎng)學(xué)生獲得崗位實(shí)際應(yīng)用的能力，以職業(yè)能力為導(dǎo)向，按照其要求整合主干課程，建立培養(yǎng)應(yīng)用能力的學(xué)習(xí)課程體系（即“職業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、職業(yè)核心學(xué)習(xí)領(lǐng)域和職業(yè)拓展學(xué)習(xí)領(lǐng)域”）。對(duì)學(xué)科間重復(fù)部分與交叉點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化、改造，突出知識(shí)間的聯(lián)系和銜接，消除重復(fù)的教學(xué)環(huán)節(jié)。使得理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相互滲透、相互結(jié)合，適時(shí)采用講練式現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和啟發(fā)式等教學(xué)方法。
3.突出專業(yè)核心證書，搭建企業(yè)需求人才的橋梁。實(shí)施專業(yè)核心證書培養(yǎng)制度，是進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革的重要舉措，也是保障畢業(yè)生就業(yè)率的重要環(huán)節(jié)。以機(jī)電一體化高級(jí)工證書為核心證書，數(shù)控車、數(shù)控銑、電工中級(jí)證書等相結(jié)合的方式，既使學(xué)生明確專業(yè)的核心課程，同時(shí)又掌握職業(yè)操作的基本技能，熟悉行業(yè)的運(yùn)作流程，具有一定的解決現(xiàn)場(chǎng)問題的能力。
4.教材建設(shè)。通過成立機(jī)電一體化專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)，對(duì)專業(yè)主干課程進(jìn)行論證，對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂，并經(jīng)統(tǒng)一規(guī)劃后，采用教育部高職高專規(guī)劃推薦教材和自編教材相結(jié)合的方法，根據(jù)實(shí)際情況自編實(shí)踐實(shí)訓(xùn)補(bǔ)充教材，基本上形成了一套較為適用的教材體系。與出版社建立合作關(guān)系，積極組織并從職業(yè)教育較為發(fā)達(dá)省份引進(jìn)一些適用教材和教學(xué)方法，并結(jié)合本校特色，編寫相關(guān)校本教材，既可作為相關(guān)課程的教學(xué)，又可為我國職業(yè)教育特色化辦學(xué)提供參考。
5.師資隊(duì)伍建設(shè)。師資隊(duì)伍是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)計(jì)劃的關(guān)鍵要素，高職教育教學(xué)改革的中心環(huán)節(jié)就包括了建設(shè)一支專兼職結(jié)合、結(jié)構(gòu)合理的、具有較高教學(xué)水平和較豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，較高工程素質(zhì)的雙師型教師隊(duì)伍。
6.實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。實(shí)踐教學(xué)課時(shí)安排要把握以下兩個(gè)原則：一是保量原則。在課時(shí)數(shù)量上應(yīng)占整個(gè)教學(xué)計(jì)劃總課時(shí)的50%及以上，以充分體現(xiàn)職業(yè)教育特色。二是適時(shí)原則[4]。根據(jù)各個(gè)教學(xué)模塊單元的知識(shí)和能力要求，及時(shí)跟上教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)與能力的結(jié)合，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的時(shí)效性和教學(xué)效果。①校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件。結(jié)合機(jī)電一體化專業(yè)主干課程，按人才培養(yǎng)計(jì)劃中統(tǒng)一要求配備實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。目前學(xué)院已建立多個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室，并充分利用“校中廠”實(shí)踐教學(xué)基地，最大化發(fā)揮實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所及設(shè)備的作用，將理論或技能要點(diǎn)講授與實(shí)習(xí)操作穿行，以保證人才培養(yǎng)模式的順利實(shí)施。②校外實(shí)訓(xùn)基地。與企業(yè)建立友好的合作關(guān)系，加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系。學(xué)院與億滋中國、西諾牙科等多家著名公司成立“訂單班”，并與多家國內(nèi)外知名企業(yè)合作成立校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，一方面聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師來校指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)；另一方面安排學(xué)生到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，使學(xué)生更快的勝任企業(yè)的崗位。
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關(guān)鍵詞：工程機(jī)械 機(jī)電一體化 應(yīng)用與發(fā)展
中圖分類號(hào)：TD60 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0064-01
機(jī)電一體化是一門新興的綜合性科學(xué)技術(shù)，亦稱為機(jī)械電子學(xué)，它主要是將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等與機(jī)械技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際運(yùn)作中。近年來，信息技術(shù)的不斷發(fā)展為機(jī)電一體化提供了強(qiáng)有力的核心技術(shù)支持，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提高了工程機(jī)械的運(yùn)作效率，降低了工程成本，滿足了我國工程機(jī)械領(lǐng)域節(jié)能化、智能化和自動(dòng)化的要求，它的正確使用是工程機(jī)械完美運(yùn)作的重中之重。
機(jī)電一體化的運(yùn)用主要是通過電子控制系統(tǒng)加以實(shí)現(xiàn)的，電子控制系統(tǒng)應(yīng)用的好壞直接影響到工程機(jī)械的安全性、經(jīng)濟(jì)性、施工質(zhì)量、使用壽命等。引入機(jī)電一體化技術(shù)，能夠大大提高工程機(jī)械的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、操作舒適性及工作精準(zhǔn)度、工作效率等，所以現(xiàn)代工程施工中，機(jī)電一體化技術(shù)業(yè)已在工程機(jī)械眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)過程對(duì)工程機(jī)械的性能要求也日益增高，而且工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的管理與應(yīng)用也將是今后的發(fā)展趨勢(shì)。因此，如何管理并有效應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)成為很多工程施工企業(yè)不得不面臨的必要課題。
1 工程機(jī)械領(lǐng)域機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1 自我監(jiān)測(cè)與診斷，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命
與傳統(tǒng)的只能由相關(guān)工作人員定期排檢故障的模式不同的是，機(jī)電一體化工程機(jī)械中的自我監(jiān)測(cè)與診斷功能，能夠?qū)C(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置等的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施全面監(jiān)控，如果出現(xiàn)異常，可以自動(dòng)報(bào)警，避免故障損傷的擴(kuò)大化，并能夠自我診斷找到故障部位，以便維修人員可以盡快的對(duì)故障部位進(jìn)行檢修，減少故障排檢時(shí)間和停機(jī)維修時(shí)間，提高了工程機(jī)械的利用效率，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)自我監(jiān)測(cè)可以避免重大故障發(fā)生，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。
1.2 節(jié)能減耗，提高生產(chǎn)效率
工程機(jī)械機(jī)電一體化中電子節(jié)能控制器的使用改變了以往的工程機(jī)械能源損耗大、利用率低、工程經(jīng)濟(jì)效益低等缺點(diǎn)，取而代之的是低能耗高效率高效益，符合國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排這一政策。而且我國企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，科學(xué)技術(shù)的融入可以大大提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，其中電子節(jié)能控制器的使用極大的降低了大型工程機(jī)械設(shè)備的能耗，改善了施工環(huán)境，同時(shí)它的操作相對(duì)較為簡(jiǎn)單，設(shè)備磨損較少，也在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。
1.3 保證操作作業(yè)的精準(zhǔn)度
機(jī)電一體化技術(shù)保證了工程機(jī)械穩(wěn)步向高精準(zhǔn)度的層次發(fā)展，從而最大限度的提高機(jī)械性能和工作效率。比如在道路鋪設(shè)工程中通過微機(jī)控制的電子稱量系統(tǒng)的應(yīng)用、自動(dòng)找平系統(tǒng)的應(yīng)用、采用超聲波技術(shù)的自動(dòng)供料系統(tǒng)等的應(yīng)用，這些使得稱量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高了精準(zhǔn)度，減少了人工誤差，提高了作業(yè)質(zhì)量和效率，同時(shí)減少了人力資源的投入，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了許多的施工工序，使其更加符合現(xiàn)代工程機(jī)械的施工要求。
1.4 實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化
機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化，很大程度上降低了施工過程中人力物力的投入，減少了施工人員的勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備的勞動(dòng)產(chǎn)出比，而且還可以有效防止操作人員因缺乏經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)不足或疲勞而產(chǎn)生的操作誤差，進(jìn)而保障了機(jī)械作業(yè)的高質(zhì)量。機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化降低了企業(yè)的人力資源成本，提高了工程的質(zhì)量，保障了工程的整體經(jīng)濟(jì)效益。
1.5 機(jī)電一體化技術(shù)的其他應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，例如為了提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率、簡(jiǎn)化工序、降低能耗、減少工作量而在裝載機(jī)、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等中采用的自動(dòng)變速器；為了提高作業(yè)的安全性而在起重設(shè)備中采用的力矩限制器；為實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)地帶、惡劣工作環(huán)境或人員無法到達(dá)地點(diǎn)的無人駕駛而采用的無線遙控裝置等等?？傊瑱C(jī)電一體化在工程機(jī)械領(lǐng)域的諸多應(yīng)用，都是為了工程機(jī)械的良好運(yùn)作，是機(jī)械工作發(fā)展的必然趨勢(shì)。
2 工程機(jī)械領(lǐng)域機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 智能化
智能化是機(jī)電一體化技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì)，其應(yīng)用需求也越來越高。所謂智能化，即立足于相關(guān)控制理論，將心理學(xué)、生理學(xué)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等多學(xué)科知識(shí)運(yùn)用到工程機(jī)械領(lǐng)域，使工程機(jī)械的操作可以逐漸取代人為操作，進(jìn)一步降低工程預(yù)算成本，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制，滿足工程施工的更高要求，因此工程機(jī)械的智能化仍是大勢(shì)所趨。
2.2 微型化
微型化這一概念源于上世紀(jì)80年代末期，是指機(jī)電一體化向微電子機(jī)械系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品是電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，它的特點(diǎn)主要是體積小、耗能低、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等領(lǐng)域有著不可超越的優(yōu)越性?，F(xiàn)階段微型機(jī)電一體化產(chǎn)品都朝著小于1立方厘米的體積發(fā)展，甚至是朝著微米、納米級(jí)別發(fā)展，其瓶頸為微機(jī)械技術(shù)。
2.3 網(wǎng)絡(luò)化
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制設(shè)備可以達(dá)到讓人們足不出戶即可控制多種設(shè)備的目標(biāo)，使工程機(jī)械的操作更加便捷，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。工程機(jī)械領(lǐng)域中遠(yuǎn)程控制盒監(jiān)控技術(shù)的快速發(fā)展使得機(jī)電一體化產(chǎn)品向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢(shì)。
2.4 節(jié)能環(huán)保化
隨著工業(yè)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)化水平不斷提高，但與此同時(shí)人們賴以生存的環(huán)境也遭到了巨大的破壞。進(jìn)入新世紀(jì)以來，社會(huì)公眾對(duì)環(huán)保的關(guān)注和呼聲越來越高，國家也出臺(tái)了一系列的相關(guān)政策來號(hào)召節(jié)能減排，為適應(yīng)節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用時(shí)不造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，報(bào)廢后可以回收利用，實(shí)現(xiàn)綠色化產(chǎn)品概念和綠色化設(shè)計(jì)制造更能適應(yīng)今后的市場(chǎng)需求。
3 結(jié)語
總之，工程機(jī)械領(lǐng)域中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛，發(fā)展前景可觀，工程機(jī)械為適應(yīng)機(jī)電一體化這一趨勢(shì)，盡可能的提高機(jī)械運(yùn)作效率，需要其操作者或使用者順應(yīng)科學(xué)發(fā)展潮流，加大研究力度，全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)，振興機(jī)械工業(yè)，更好的為我國建設(shè)事業(yè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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[2] 張大慶，劉均益，郭勇，等.從CONEXPO
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；控制系統(tǒng)；概念設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TH39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 10-0005-02
一、引言
機(jī)電一體化（Mechatronics）這一概念，是日本學(xué)者在1971年首次提出來的。至今，經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，隨科技的發(fā)展不斷豐富，不斷更新，機(jī)電一體化的內(nèi)涵也發(fā)生了根本性的變化。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來，人們的消費(fèi)觀念不斷變化，圍繞消費(fèi)者之間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈和白熱化，重點(diǎn)是針對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的輸出柔性、工作性能及可靠性等方面，在這些方面的，人們的要求越來越高。
新時(shí)代背景下，機(jī)電一體化技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的快速發(fā)展下得到了飛躍發(fā)展，面臨著更加廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也在集成技術(shù)、新材料、微電子的快速發(fā)展背景下發(fā)生了革命性的變化，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品向智能化、小型化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、自動(dòng)化、柔性化、機(jī)電一體化邁進(jìn)，已經(jīng)步入了一個(gè)新的發(fā)展階段。再就是隨著傳感、信息技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的融合，機(jī)電一體化技術(shù)已成為一個(gè)新興的跨學(xué)科的技術(shù)，它涉及到的信息處理技術(shù)、制造技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、接口技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。
總之，科學(xué)技術(shù)越是向更新更高層次發(fā)展，就越能給人們帶來更多的驚喜和生活空間，也能給人們更加豐富物質(zhì)、文化和精神享受?？梢哉f，機(jī)電一體化技術(shù)在21世紀(jì)的機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，重點(diǎn)研究機(jī)電一體化產(chǎn)品控制系統(tǒng)概念原理及設(shè)計(jì)方法具有重要的理論意義及現(xiàn)實(shí)意義。
二、機(jī)電一體化系統(tǒng)及其組成原理
機(jī)電一體化系統(tǒng)是一個(gè)各種技術(shù)之間相互協(xié)調(diào)和整合的有機(jī)的、完整的體系，不是一個(gè)簡(jiǎn)單的各種技術(shù)拼湊和堆積。機(jī)電一體化系統(tǒng)從技術(shù)層面來說綜合保函和運(yùn)用了控制系統(tǒng)、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電子技術(shù)和其他技術(shù)。尤其是機(jī)電一體化系統(tǒng)的中的驅(qū)動(dòng)元件和執(zhí)行器子系統(tǒng)是核心的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)可控電動(dòng)機(jī)行為的終極目標(biāo)，充分利用計(jì)算機(jī)信息處理和控制功能，利用現(xiàn)代控制驅(qū)動(dòng)元件特性的機(jī)械系統(tǒng)。
（一）機(jī)電一體化系統(tǒng)概述
1.由計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理和控制的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)最終目的就是要實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作協(xié)調(diào)，這個(gè)也是機(jī)電一體化系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。
2.機(jī)電一體化系統(tǒng)從完成工藝動(dòng)作過程這一總功能的角度來看，可劃分為：信息處理及控制子系統(tǒng)、傳感檢測(cè)子系統(tǒng)、廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)（如圖1），它們分別完成信息處理及控制、信息檢測(cè)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。
3.由驅(qū)動(dòng)元件和執(zhí)行件（或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）融為一體的廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行子系統(tǒng)，具有它的特殊性、可控性。
（二）機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成原理
1.廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)。由剛性物件組成的形形機(jī)構(gòu)組合而成的傳統(tǒng)，他們的缺乏可控性是傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)上最大的問題。而驅(qū)動(dòng)元件與執(zhí)行件（或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）融為一體是廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一個(gè)特點(diǎn)（如圖2），從而實(shí)現(xiàn)可控運(yùn)動(dòng)。
電機(jī)、氣動(dòng)馬達(dá)和動(dòng)作缸是驅(qū)動(dòng)元件中的一兩種，同時(shí)還有液壓、電磁鐵、彈性元件、形狀記憶合金、光能馬達(dá)等，這足以說明驅(qū)動(dòng)元件種類繁多。機(jī)電一體化系統(tǒng)得到更加有效工作就必須依靠驅(qū)動(dòng)元件的多樣性。傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)中的輸出件可以為執(zhí)行件，單一構(gòu)件也可以是執(zhí)行件。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)元件與執(zhí)行件（或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的集成應(yīng)用使機(jī)電一體化系統(tǒng)更加有效地工作。
2.信息處理及控制子系統(tǒng)。信息處理和控制子系統(tǒng)檢測(cè)傳感器所提供的信息，技術(shù)和控制策略和執(zhí)行的廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的基礎(chǔ)上采取行動(dòng)的過程中。應(yīng)執(zhí)行的控制來實(shí)現(xiàn)，廣義的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型是由一臺(tái)計(jì)算機(jī)和軟件實(shí)現(xiàn)。信息處理和控制子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能化的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)，自動(dòng)化的關(guān)鍵。
3.檢測(cè)傳感子系統(tǒng)。檢測(cè)傳感器是實(shí)現(xiàn)物理量的檢測(cè)和信號(hào)采集的功能載體，也是連接廣義執(zhí)行子系統(tǒng)的中間紐帶。
三、機(jī)電一體化產(chǎn)品控制系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)過程
總體而言，要從功能需求出發(fā)建立機(jī)電一體化產(chǎn)品控制系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)圖3所示：
（一）用戶需求模型
1.用戶需求調(diào)查與分解。用戶需求表達(dá)的是用戶自己的意愿，要想獲得這些意愿與想法，需要通過市場(chǎng)調(diào)查，但是這樣的可操作性不強(qiáng)，很難使設(shè)計(jì)者完全把握用戶的需求，對(duì)此可以將用戶需求進(jìn)行細(xì)分。機(jī)電一體化系統(tǒng)用戶需求可分為控制域、機(jī)械域和其他域，控制域又可分為硬件域和軟件域。將最初的用戶需求（父需求）對(duì)應(yīng)于所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品向各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行分解（圖4：用戶需求調(diào)查與分解），獲得最終的用戶需求（葉需求）.分解后的需求可以更具體的體現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。
圖4 用戶需求調(diào)查與分解
用戶需求分解后，要進(jìn)一步對(duì)客戶需求進(jìn)行評(píng)估，尤其是重點(diǎn)對(duì)每一個(gè)葉需求進(jìn)行重審核，以此進(jìn)一步用衡量的方法進(jìn)行分析.
2.衡量過程。衡量用戶需求的優(yōu)先次序，在關(guān)鍵的用戶需求中做出挑選。衡量方法的原理是：如果一個(gè)“希望需求”與一定數(shù)量的“必須需求”之間存在相關(guān)性，那么這個(gè)希望需求也應(yīng)該“必須”滿足，作為額外的必須需求。衡量過程如下：
（2）標(biāo)記0表示希望需求與必須需求之間沒有相關(guān)性。
（3）標(biāo)記1表示希望需求與必須需求之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。
（4）如果希望需求的綜合值在[3，5]之間或更高的作為額外的必須需求。
（二）建立功能模型
功能是系統(tǒng)輸出量和輸入量之間的關(guān)系，常被稱為流，通常分為物料流、能量流和信息流。功能結(jié)構(gòu)是功能模型或功能分析結(jié)果的一種表達(dá)形式。產(chǎn)品的總功能分解成若干功能元，將系統(tǒng)的各個(gè)功能元用流有機(jī)的組合起來就得到功能結(jié)構(gòu)。
使用功能基建立功能結(jié)構(gòu)的步驟如下：
1.確定系統(tǒng)的總功能及輸入、輸出流。
2.對(duì)于每一個(gè)輸入流創(chuàng)建功能鏈。成立為每個(gè)輸入的功能鏈。設(shè)計(jì)者設(shè)想成為流，考慮從輸入到輸出，或在每個(gè)操作發(fā)生對(duì)流的轉(zhuǎn)換操作每個(gè)功能組按時(shí)間順序排列，并建立功能鏈。可分為兩個(gè)時(shí)間順序，串行和并行的功能鏈。串行函數(shù)鏈對(duì)流操作發(fā)生的時(shí)間順序，并聯(lián)功能鏈的基礎(chǔ)上發(fā)生的操作一次，串行并行功能鏈的功能鏈，共享一個(gè)或多個(gè)公共流的數(shù)量。在功能結(jié)構(gòu)所表達(dá)的支流。
3.連接各功能鏈得到功能結(jié)構(gòu)。信號(hào)的檢測(cè)，處理和反饋的過程其實(shí)就是所控制的過程。創(chuàng)建功能框圖，對(duì)所有信號(hào)進(jìn)行分析。通過分析，可以得出不同類型的信號(hào)和復(fù)雜的控制系統(tǒng)，尤其是進(jìn)一步的功能的控制系統(tǒng)，然后在此基礎(chǔ)上提出若干控制方案。
四、結(jié)束語
在本文中，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)做出了新的認(rèn)識(shí)，提出了一種在機(jī)電一體化產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)過程中，并促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的理解，尤其是提出了如何設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)的分析方法，使控制系統(tǒng)滿足用戶的需求，并確?？刂葡到y(tǒng)是最合理的。
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