時間：2023-03-16 17:18:26
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1)對課程培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該從以前的理論考試衡量轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`動手能力的考核，課程的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芫蜆I(yè)、好就業(yè)。在具體實施上可以按照我?！盎诠ぷ鬟^程和工作情景”的觀點，對理論課程的內(nèi)容進行調(diào)整，理論知識與實際工作要求要聯(lián)系緊密，實際工作中用不到的知識點或理論公式就可以省去，其中心思想是論知識夠用和實用。
2)本系實驗室資源有限，加強校企合作，本系實驗室有數(shù)控車床維修裝置、數(shù)控銑床維修裝置，此設(shè)備應(yīng)用范圍較廣，可用于數(shù)控編程，變頻器，機床維修等課程實驗，此設(shè)備可以調(diào)節(jié)數(shù)控裝置參數(shù)，變頻器參數(shù)，及簡單的故障設(shè)置，但是對機床電氣部分無法設(shè)置故障，而這正是本門課程的基礎(chǔ)，在維修上應(yīng)先強電后弱電，先維修電氣強電，再維修數(shù)控參數(shù)弱電。本課程可以利用我校機械系的數(shù)控專業(yè)實驗室來彌補這方面的不足，但也需要領(lǐng)導(dǎo)的支持。此外，借助我校地區(qū)工業(yè)企業(yè)眾多的優(yōu)勢，繼續(xù)落實企業(yè)實訓(xùn)，像以前的北方動力公司及機床廠等單位，在企業(yè)參與制造、維修等實際工作。
3)在職業(yè)教育中著手落實兩證，尤其是職業(yè)資格證，近年來國家教育部對高職教育提出很多要求，其中最主要的是高職學(xué)生要有職業(yè)資格證，換句話說高職學(xué)生畢業(yè)后要能勝任工作崗位，現(xiàn)在的本科教育也在提應(yīng)用型本科，作為高職院校壓力劇增，因為這樣高職院校就失去了優(yōu)勢，所以作為高職院校需要繼續(xù)發(fā)揮自己的優(yōu)勢，加強職業(yè)培養(yǎng)才能在競爭中處于不敗，落實的方法在我校具體有幾各方面，首先重實踐，在課程安排方面進一步提高實踐課時，壓縮理論課時。課堂上課環(huán)境接近現(xiàn)場教學(xué)。其次每學(xué)期都組織技能大賽學(xué)生進行實踐比拼。再次系里對每一級學(xué)生進行職業(yè)資格培訓(xùn)并組織考試，百分之80以上同學(xué)都能拿到職業(yè)資格證，對于學(xué)有余力和興趣的同學(xué)，還鼓勵報其他系的職業(yè)資格培訓(xùn)，到畢業(yè)時拿到多個職業(yè)資格證。這樣既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也提高了教學(xué)效果。
2教學(xué)模式的設(shè)計
本課程在理論課程上可以從以下幾方面進行探索
1)在課時安排上本課程在最后一學(xué)年學(xué)習(xí)，由于頂崗實習(xí)占用時間，本課程總的課時只有48學(xué)時，以前的課時安排理論課40學(xué)時，實驗課8學(xué)時?，F(xiàn)在改進后理論課時縮小到32學(xué)時，實踐課時增加到16學(xué)時，在課程排課上從原來一次兩節(jié)課，改變?yōu)閷嶒炚n時連上4節(jié)，這樣避免學(xué)習(xí)完理論課后要隔一段時間才能實踐的弊端，前兩節(jié)理論課，后兩節(jié)課立刻實踐，加強了知識的連貫性，便于學(xué)生操作理解。本課程《數(shù)控機床故障診斷與維修》總學(xué)安排具體如下表。
2)教案設(shè)計時需要理論與實踐知識融合，從以前的老的知識點到現(xiàn)在實例現(xiàn)場，整個體系都發(fā)生變化，對老師的要求也越來越高，老師不但要會理論還要會現(xiàn)場操作，教案也要按照實踐項目來編寫，例如機床電氣連接，先簡單介紹機床上的電器，通過實際演示了解其作用后，再詳細(xì)介紹其工作原理，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)起來就有了興趣。
3)教學(xué)的層次安排，以前理論教學(xué)都遵循由簡單到復(fù)雜，現(xiàn)在實踐教學(xué)中也遵循這一規(guī)律，先由認(rèn)識機床到使用機床再到簡單故障，最后設(shè)置綜合故障。例如在了解機床電氣設(shè)備后，先設(shè)置單一的電氣故障，再設(shè)置電氣與軟件參數(shù)綜合故障，這樣循序漸進學(xué)生才能掌握好知識。
4)教學(xué)形式上，可以采用多種形式，如課堂討論法，案例法，小組教學(xué)法等，讓學(xué)生積極地參與到課堂上，調(diào)動他們的積極性與主動性。
在我國，大部分中職院校中，雖然擁有基本的專業(yè)課程以及相關(guān)的實訓(xùn)條件。但是，大多數(shù)的中職院校的教學(xué)模式傾向于：驗證性。缺少大型綜合性的機電一體化實驗課程，即：缺少機電一體化專業(yè)的綜合性以及針對性。從而嚴(yán)重影響到了機電一體化專業(yè)的實踐能力的培養(yǎng)。所以，針對不完善的教學(xué)條件現(xiàn)狀，中職院校可以采用與小型企業(yè)合作的方式，進而實現(xiàn)本專業(yè)學(xué)生的實踐能力的提高。
（二）師資力量薄弱
在中職院校中，很少有“雙師型”教師，即使是有，存在的比例也相對較小。而對于專業(yè)的理論教師來說，他們并沒有足夠的能力進行實訓(xùn)教學(xué)。所以，中職院?？梢圆捎闷赣闷髽I(yè)的高資歷的員工對學(xué)生進行相關(guān)的實踐培訓(xùn)內(nèi)容。
（三）沒有進行系統(tǒng)的專業(yè)定位
在我國部分中職院校中，并沒有制定系統(tǒng)的專業(yè)定位。嚴(yán)格意義上來說，電子與機械不能作為一個學(xué)科來學(xué)習(xí)的。而對于中職學(xué)生來說，在三年之內(nèi)，準(zhǔn)確掌握兩個學(xué)科的所有知識，是不科學(xué)的。從理論的基礎(chǔ)上而言，應(yīng)該制定一個側(cè)重面，或以機為主，或以電為主。
二、專業(yè)改革與專業(yè)課程課程體系構(gòu)建
（一）重新構(gòu)建專業(yè)課程體系
大學(xué)的課程體系的建設(shè)要在專業(yè)教育的特征開始，要根據(jù)職位必須具備的知識與能力進行。應(yīng)該把知識的運用作為重點，針對課程進行升級和調(diào)整，全面思考和中職的聯(lián)系，防止重復(fù)。課程體系在建設(shè)的過程中，應(yīng)該遵循以下幾點：首先，把要培育的對象分解到各個教學(xué)模塊單元。并且要明確各個教學(xué)模塊單元能夠承受的職能以及需要培育的知識與能力。其次，應(yīng)該調(diào)整好教學(xué)模塊間互相重復(fù)和交叉的知識。綜合化的課程應(yīng)該重點培育綜合運用知識的能力。再次，理論教學(xué)和實踐教學(xué)應(yīng)該有機的結(jié)合在一起。應(yīng)該運用“講練式”的現(xiàn)場教學(xué)或者“啟發(fā)式”的教學(xué)方式。最后，課程的整體設(shè)置比較注重針對性與實用性，而不是理論知識的完善性與系統(tǒng)性。綜上所述，專業(yè)的課程體系分為兩方面，即綜合化系列的課程與專門化模塊課程。1.綜合化系列課程（1）機械制圖，具體包括原來機械制圖的內(nèi)容，以及添加了計算機協(xié)助繪圖的內(nèi)容。讓學(xué)生把制圖、尺寸標(biāo)注以及公差標(biāo)注結(jié)合在一起。（2）機械設(shè)計基礎(chǔ)，包括三部分，即工程力學(xué)、金屬材料和熱處理以及機械原理。這個課程重點是培育學(xué)生與機械工程有關(guān)的基礎(chǔ)知識與能力。（3）傳感器技術(shù)，具體包括三部分，即傳感器的類型、運用以及原理。（4）計算機應(yīng)用技術(shù)，包括三個方面，即計算機的原理、編程以及資料的處理。（5）機電一體化系統(tǒng)設(shè)計，包括三部分，即商品設(shè)計的方式、系統(tǒng)的設(shè)計實例以及掌控的形式與策略。2.專門化模塊課程專門化模塊通常是依照設(shè)置的方向，融合本專業(yè)的發(fā)展情況和對人才需要的狀況，在畢業(yè)實習(xí)期間完成。此模塊完成的核心是，在就業(yè)之前進行相關(guān)培訓(xùn)，為之后的工作打下較好的基礎(chǔ)，并且要明確實踐性和全面性。師資、設(shè)備符合條件的學(xué)校，在學(xué)校期間就應(yīng)該完成這個模塊。在完成的過程中，應(yīng)該把學(xué)生分為幾個專業(yè)的合作小組，學(xué)生可以隨意進入各個小組。各個合作組需要完成一個子課題。而子課題根據(jù)本質(zhì)的不同能夠分為生產(chǎn)加工型、開發(fā)設(shè)計型以及生產(chǎn)綜合型這三方面。師資、設(shè)備不符合條件的學(xué)校，應(yīng)該和企業(yè)合作，將專業(yè)化的模塊放入企業(yè)中來實行。使得老師和企業(yè)員工依照企業(yè)的狀況，共同完成模塊課程的開發(fā)和教學(xué)。
《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》是一門面向機械設(shè)計制造類專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)綜合特色課程，是集機械、電子等基礎(chǔ)課程知識為一體的綜合性專業(yè)課程，課程在學(xué)生所學(xué)專業(yè)課的基礎(chǔ)上，從機械電子結(jié)合的角度介紹機電一體化的主要研究內(nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域，并結(jié)合機電一體化典型設(shè)備，講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過程，闡明機電一體化技術(shù)原理。課程具有較強的實踐性特征，因此，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既重視和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重視相關(guān)理論的應(yīng)用，加強實踐環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和運用[1-2]。針對該課程以上特點，如何開展課程的考核成為課程教學(xué)改革的關(guān)鍵，本文在綜合分析課程特點的基礎(chǔ)上，論述了現(xiàn)有考核方式的特點，分析探討了不同考核方式優(yōu)缺點，提出課程考核方式改革的思路，為高校機械設(shè)計制造類專業(yè)《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程教學(xué)改革提供一定參考。
1.《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程特點
《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程作為機械技術(shù)與微電子技術(shù)的新興交叉學(xué)科，在機制專業(yè)課程體系中占據(jù)重要地位，融合了機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學(xué)科，將機械技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、信息處理技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多種技術(shù)融于一體，體現(xiàn)了“以機為主、以電為用、機電有機結(jié)合”的原則，具有綜合性和應(yīng)用性強的突出特點，課程對培養(yǎng)學(xué)生機電一體化設(shè)計能力具有重要作用。
課程在學(xué)生所學(xué)專業(yè)課的基礎(chǔ)上，從機械電子結(jié)合的角度介紹機電一體化的主要研究內(nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域，結(jié)合機電一體化典型設(shè)備，講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過程，使學(xué)生了解機電一體化的組成及發(fā)展方向，掌握典型機電一體化系統(tǒng)及產(chǎn)品的基本工作原理，了解有關(guān)機電一體化儀器、設(shè)備的應(yīng)用。通過該課程的學(xué)習(xí)，以期達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)，即通過相關(guān)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和掌握，促進學(xué)生系統(tǒng)了解機電技術(shù)學(xué)科知識，掌握機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計方法，提高學(xué)生“機電有機結(jié)合”的實際應(yīng)用能力[3-4]。
2.當(dāng)前主要的考核方式及其特點
2.1試卷考試。
試卷考試主要通過期末考試評估學(xué)生對專業(yè)知識的掌握情況，主要有開卷考試、閉卷考試及半開卷考試等形式。試卷考試一定程度上反映了學(xué)生對于機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程知識點的學(xué)習(xí)水平，但是，學(xué)生突擊背復(fù)習(xí)題應(yīng)付考試現(xiàn)象較為普遍，而且結(jié)合《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，單純采用試卷考試很難實現(xiàn)課程“提升學(xué)生機電有機結(jié)合的實際應(yīng)用能力”的教學(xué)目標(biāo)，而且課程考試一般在結(jié)課后一次性完成，無法完全反映學(xué)生對于課程的整體學(xué)習(xí)效果，缺乏對于課程的過程管理。
2.2平時成績與試卷考試相結(jié)合。
針對試卷考試存在的過程監(jiān)控不足等弊端，許多院校在考核過程中引入平時成績考核環(huán)節(jié)，平時成績主要由期中考試測驗、出勤、平時作業(yè)等組成，一般權(quán)重在20―40%。課程總評成績最終由平時成績和期末成績兩部分組成，期末成績?yōu)樵嚲沓煽?。該種方式對課程的過程管理進行了監(jiān)控，提高了學(xué)生平時學(xué)習(xí)的積極性，有助于學(xué)生在課堂上認(rèn)真學(xué)習(xí)、積極思考，課下認(rèn)真完成作業(yè)，但是該種考核方式對于課程考核權(quán)重及平時考核項目的設(shè)置要求較高，教師需對平時作業(yè)的布置、創(chuàng)新類實踐項目設(shè)置等平時考核環(huán)節(jié)進行較好的把握。
2.3結(jié)課論文。
結(jié)課論文通過學(xué)生在課程結(jié)束后提交結(jié)課論文的方式完成課程考核，結(jié)課論文考核方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和初步的科研能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻的能力，對于課程論文，一般要求選題結(jié)合機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方面的內(nèi)容，原則上一人一題。
結(jié)課論文考核方式一定程度上調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，但是在實施過程中，針對《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，要求學(xué)生在結(jié)課后期較短時間內(nèi)完成質(zhì)量較高的課程結(jié)課論文難度較大，易出現(xiàn)論文分析膚淺、運用課程理論知識點不足等問題。
2.4基于CDIO的“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”考核方式[5]。
基于傳統(tǒng)考核方式存在的問題，相關(guān)人員提出CDIO考核方式，該方式以項目設(shè)計為導(dǎo)向，強調(diào)學(xué)習(xí)評估方法和學(xué)習(xí)成果相結(jié)合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具體做法是：在考核前一個月左右給學(xué)生布置一批應(yīng)用性比較強的機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方面的課題，學(xué)生在這段時間內(nèi)有針對性地查閱有關(guān)資料，編制程序框架，調(diào)試程序并進行仿真，在考前一周，進一步強化學(xué)生的上機調(diào)試能力，適當(dāng)縮小命題范圍，減小難易程度，突出重點，命題采用分類隨機抽簽的方法，學(xué)生在上機考核過程中，規(guī)定時間，一人一機，分組進行，教師重點考核其對課程內(nèi)容的掌握及實踐技能，并進行答辯。答辯時，教師針對考題進行提問，考核成績最終由平時、上機技能、答辯情況及調(diào)試結(jié)果綜合評定，從而考核學(xué)生對課題的準(zhǔn)備情況、理解程度及實踐技能。對于動手能力較強的學(xué)生，鼓勵成立興趣小組，開展科技創(chuàng)新活動，明確職責(zé)，利用實驗室的開放，對自己的課題設(shè)計一個機電一體化系統(tǒng)實物模型，通過當(dāng)場演示，講解分析，教師注重過程考核，根據(jù)學(xué)生的分工、設(shè)計、演示情況和答辯情況綜合打分，得出本門課程成績。這種考核方式的優(yōu)點是引導(dǎo)學(xué)生平時注重學(xué)習(xí)，有的放矢，積極主動地配合教師的日常教學(xué)活動，上課互動性好，能有效地激發(fā)學(xué)生上課學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)效率。
2.5采用職業(yè)技術(shù)資格考試來代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試[6]。
職業(yè)資格證書是反映勞動者具備某種職業(yè)所需要的專門知識和技能的證明，與學(xué)歷文憑不同，職業(yè)資格證書更多地反映了特定職業(yè)的實際工作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及勞動者從事這種職業(yè)所達(dá)到的實際能力水平。它是勞動者求職、任職、開業(yè)的資格憑證，是用人單位招聘、錄用勞動者的主要依據(jù)，也是境外就業(yè)、對外勞務(wù)合作人員辦理技能水平公證的有效證件。
職業(yè)技術(shù)資格證書涉及知識、技能、能力和素質(zhì)等多個角度，并側(cè)重于技能、能力和素質(zhì)的提高。因此，在利用其取代傳統(tǒng)考試的同時，需對照人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)的要求，從認(rèn)知、操作技能與能力和職業(yè)素質(zhì)等方面，全面系統(tǒng)地考察其可行性，并將其作為選擇和確定結(jié)業(yè)考試內(nèi)容的依據(jù)。目前，可參照“數(shù)控中級工”、“維修電工”等工種中的一類或多類項目進行考慮，學(xué)生通過取得相應(yīng)職業(yè)資格證書后申請課程免考的方式進行。
3.課程考核方式改革思路
基于《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，結(jié)合機械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，考核過程中，可在充分論證的基礎(chǔ)上，將簡單的一次性考試考核向多種形式并重的方式轉(zhuǎn)變，將理論考核向理論與實踐相結(jié)合方向轉(zhuǎn)變，將組織方式由學(xué)校組織向社會認(rèn)可的職業(yè)資格考試方式轉(zhuǎn)變，具體思路如下：
3.1豐富考試考核形式，強化其合理性。
為了提高考試考核的公平性與合理性，考試考核的形式不能僅僅局限于傳統(tǒng)方式[7]?？己诉^程中，合理引入平時成績考核，將現(xiàn)有的一次性考試考核轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻慰己耍ㄟ^綜合課堂表現(xiàn)成績、隨堂測驗成績、平時作業(yè)成績、實習(xí)成績等多方面的指標(biāo)決定最終的綜合考核成績，在此基礎(chǔ)上，確立合理的評價指標(biāo)體系，優(yōu)化評價標(biāo)準(zhǔn)，合理分配考核指標(biāo)權(quán)重，以期合理、公正地反映學(xué)生對于課程的學(xué)習(xí)效果。
3.2完善考核內(nèi)容，強化考核過程管理。
為了使課程考核能夠真實反映學(xué)生學(xué)校效果，課程組需在進一步分析課程教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，完善課程考核內(nèi)容，形成理論考核與實踐考核試題庫，并結(jié)合機電一體化技術(shù)發(fā)展方向，及時更新完善考核內(nèi)容，根據(jù)實際及時修正考試內(nèi)容，提高考核內(nèi)容更新效率。在平時考核環(huán)節(jié)，需進一步加強過程管理，完善平時考核方式方法，提高其可操作性。
3.3拓展考核組織方式，多渠道實現(xiàn)課程考核。
在考核組織方式上，突出國家職業(yè)資格鑒定考試，引入職業(yè)資格證書制度[8]，通過課程學(xué)習(xí)，在合理分析人才培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，確立適于課程考核要求的職業(yè)資格類別，建立與國家職業(yè)資格鑒定考試考核接軌的以職業(yè)綜合能力（職業(yè)技能）和職業(yè)素質(zhì)考核為主線、知識能力素質(zhì)全面全程考核的考試考核體系，實現(xiàn)課程的多方式考核，使學(xué)生在實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的同時，達(dá)到國家職業(yè)資格考核要求，從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力。
4.結(jié)語
本文在綜合分析《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程特點的基礎(chǔ)上，論述了現(xiàn)有考核方式的特點，提出了課程考核方式改革的思路，然而課程考核改革是一個長期過程，要改變先前的考核模式，必須引導(dǎo)學(xué)生注重平時學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，同時要求教師加強課程教學(xué)改革的研究，這對教師、對學(xué)生都將是一種挑戰(zhàn)。因此，要想切實做好《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程考核方式改革，務(wù)必制定好長期策略，注重積累，保障落實，只有這樣，才能建立科學(xué)、規(guī)范、合理的考核機制。
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機電一體化主要是指將機構(gòu)的主要功能以及動力、信息處理、控制等功能與電子科技相結(jié)合，實現(xiàn)機械裝置與電子化控制軟件、設(shè)計有機結(jié)合，形成全新的系統(tǒng)。它具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗等特定功能價值，涵蓋了“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面，是一個功能強大的系統(tǒng)。
當(dāng)前，機電一體化已經(jīng)發(fā)展成為了一門具有專門系統(tǒng)的學(xué)科領(lǐng)域，當(dāng)今科學(xué)發(fā)展日新月異，機電一體化也將逐漸被賦予新的內(nèi)容。
2 機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，“機電一體化”這個名詞越發(fā)流行，它最初只被認(rèn)作為機械與電子的簡單結(jié)合，但隨著微機性能不斷提高，以及信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、光學(xué)，尤其是通信技術(shù)逐漸進入機電一體化，機器可以通過遙控和網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)機電一體化，生產(chǎn)范圍也日益普及。
機電一體化目前多應(yīng)用于汽車制造、裝備制造、機械加工等行業(yè)，其優(yōu)越的性能在電力行業(yè)的應(yīng)用還處于初級階段。電力行業(yè)發(fā)展需要集成化、智能化，也需要人性化、綠色化，這些都是機電一體化技術(shù)能夠做到的，因此，機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求，還有待進一步地研究并投入應(yīng)用。
2.2 機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
當(dāng)今數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化以及個性化的技術(shù)革命是以微電子、軟件、計算機和通信技術(shù)為核心引發(fā)的，對全球經(jīng)濟、社會、科技和軍事等方面發(fā)展影響深刻，也影響了機電一體化學(xué)科的發(fā)展趨勢。據(jù)有關(guān)預(yù)測表明，機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向如下所述。
（1）朝著光電一體化發(fā)展：一般由傳感、動力、信息處理、機械結(jié)構(gòu)等部件即可組成機電一體化系統(tǒng)，加入光學(xué)技術(shù)，并利用其特點，能有效完善機電一體化系統(tǒng)中的傳感、動力和信息處理部件。（2）朝著柔韌化發(fā)展：今后的機電一體化系列產(chǎn)品，會有足夠的冗余度來運轉(zhuǎn)執(zhí)行和控制系統(tǒng)，對突發(fā)事件應(yīng)對能力加強，柔韌化改善。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間相互獨立，均服務(wù)于總系統(tǒng)，而本身也具有“自律性”，能就不同環(huán)境而做出差異反應(yīng)，同時，單個子系統(tǒng)的故障不會影響總系統(tǒng)性能發(fā)揮，使得總系統(tǒng)柔韌性加強。（3）朝著智能化發(fā)展：未來的機電一體化系列產(chǎn)品的“全息”特點將會更突出，表現(xiàn)為極強的智能化，這是由于信息技術(shù)、模糊技術(shù)都在快速發(fā)展，識別能力增強。
3 機電一體化技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用探究
3.1 交流電機的正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計
在生產(chǎn)實踐過程中，常要求用一臺電動機的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個運動，如小車的左行、右行，機械手的上升和下降等。
交流電機的正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計如圖1所示。
要實現(xiàn)三項鼠籠型異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制，只要把三相線當(dāng)中的任意兩相調(diào)換位置即可。如圖1，加入接觸器KM1閉合時電動機正轉(zhuǎn)，當(dāng)接觸器KM1斷開，論文接觸器KM2閉合時，電動機就會反轉(zhuǎn)。
3.2 機電一體化技術(shù)在水電站廠設(shè)備中的應(yīng)用
隨著光電式互感器、智能化開關(guān)等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，水電廠的自動化技術(shù)逐漸進入到數(shù)字化階段。
（1）水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)分析。
水電廠設(shè)備機電一體化結(jié)構(gòu)主要分3層。其中過程層，隨著信息技術(shù)發(fā)展，采用了新一代光電電壓互感器、光電電流互感器，能夠直接采集數(shù)字量，提高了抗干擾和抗飽和性能，開關(guān)裝置也實現(xiàn)了緊湊化和小型化。
（2）水電廠自動化的發(fā)展趨勢。
目前，水電廠機電一體化不斷更新技術(shù)，其發(fā)展趨勢主要有智能化、人性化及用戶二次開發(fā)等。
智能化指系統(tǒng)可根據(jù)人為存儲的命令對事件進行推理、判斷及歸納。在一定條件下能代替人工操縱，經(jīng)過歸納和判斷，自動操作、提示信息，使機組安全地運行。智能化越高，對人員要求越低，對自身及控制設(shè)備的狀態(tài)能給出準(zhǔn)確判斷、統(tǒng)計及報警提示。
3.3 機電一體化技術(shù)在電站輔機產(chǎn)品研制中的應(yīng)用
（1）微機勵磁調(diào)節(jié)器：該裝置典型的有UNITROP系列，響應(yīng)快、精度高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾、運行和維護方便、可靠性高，在市場上應(yīng)用非常廣泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自動調(diào)節(jié)器分別適用于≤50 MW等級的無刷勵磁汽輪發(fā)電機、≤600 MW和≥135 MW等級的汽輪發(fā)電機組的自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器。（2）勵磁繞組絕緣電阻監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GFDS-9001E型，采用80C196單片機技術(shù)。用來測量勵磁繞組與地之間的絕緣電阻，一般采用在線檢測的方式，監(jiān)測發(fā)電機與勵磁機勵磁繞組之間絕緣情況。（3）發(fā)電機氣體純度監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GHS-1型，由純度風(fēng)機、純度儀和變送器等部件構(gòu)成。優(yōu)點為：性能穩(wěn)、無污染、不漂移、維護便捷，獨有的微處理器結(jié)構(gòu)容易使壓力、環(huán)境和溫度相互補償，精度高。（4）勵磁電流電壓測算儀：該裝置典型的有GES-9001型，用于測量勵磁電流和電壓，并可顯示發(fā)電機的電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、有功和無功功率以及轉(zhuǎn)子氫溫、繞組溫度等。適用范圍較廣，可供3～600 MW的發(fā)電機組使用，性能好，質(zhì)量可靠。
4 結(jié)語
機電一體化技術(shù)伴隨著當(dāng)前科技的進步快速發(fā)展，所發(fā)揮的作用日益明顯，但是其在電力行業(yè)的應(yīng)用遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前的需求，還需要進一步地研究并應(yīng)用。
參考文獻
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機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù)，它是機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。
1機電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1 數(shù)控機床的問世,為機電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術(shù)為機電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅強基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺階.
2機電一體化技術(shù)發(fā)展方向
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。 2.2 智能化
即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化
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)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化
機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受。
2.6 微型化
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。 2.8 帶源化
是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3 典型的機電一體化產(chǎn)品 機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機電一體化基礎(chǔ)元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
4 機電一體化的技術(shù)應(yīng)用
在重工業(yè)企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(shù)(IC)
由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)
分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能將越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)
開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。
4.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)
現(xiàn)場總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線。現(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動技術(shù)
傳動技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平?，F(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用，同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴大。
綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
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1引言
隨著社會經(jīng)濟與信息技術(shù)的快速發(fā)展，機電一體化技術(shù)與機械工程得到了迅速的發(fā)展，通過在機械工程中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，有效地把機械工程與新型科技進行了緊密結(jié)合，同時也促進了機械工程領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。
2機電一體化的闡述
2.1機電一體化所需技術(shù)
機電一體化主要包括以下3種技術(shù)：（1）機械本體技術(shù)，是整個機械工程的核心部分，由于機械技術(shù)自身具有提高精度、改善性能等作用，從而有助于提高整個機械本體的使用性能；（2）信息處理技術(shù)，為機電一體化的機械工程提供了一定的便利，而且在一定程度上保證了機電的穩(wěn)定性與安全性；（3）軟件技術(shù)，同樣也是機電一體化的重要組成部分，通過軟件技術(shù)可以實現(xiàn)對機械的控制與操作，有助于提高機械工作效率[1]。
2.2機電一體化的優(yōu)勢
機電一體化的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下3個方面：（1）機電一體化的應(yīng)用范圍比較廣，由于機電一體化技術(shù)具有一定的綜合性，與很多相關(guān)技術(shù)緊密融合，因此，機電一體化可以被廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的技術(shù)設(shè)備相比，機電一體化改變了傳統(tǒng)技術(shù)的單一化，使其功能實現(xiàn)了多元化，能滿足于不同領(lǐng)域不同行業(yè)的企業(yè)需求；（2）安全性能好，通過在機械工程中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，能有效地提高整個生產(chǎn)過程的安全性，與此同時，機電一體化還能在機械工程中起到一定的監(jiān)督與預(yù)警作用，從而保證生產(chǎn)過程的安全；（3）科技含量高，在機電一體化技術(shù)中融入了不同的新型技術(shù)，使機電一體化技術(shù)具備了非常高的科技含量。
3機電一體化的機械工程中的應(yīng)用
3.1機電一體化的應(yīng)用
3.1.1節(jié)能降耗
機電一體化在機械工程中的應(yīng)用之一就是降低耗能。對于傳統(tǒng)的陳舊的機械設(shè)備，在生產(chǎn)過程中不僅對能源的利用率比較低，還不能對能源起到節(jié)約與保護的作用。例如，在使用挖掘機時，為了在操作過程中合理利用能源、降低能耗、提高操作效率，采用了新型的機電一體化系統(tǒng)，并應(yīng)用新型的液壓型挖掘機替代傳統(tǒng)的挖掘機，同時在使用過程中還與新型的節(jié)能控制器相結(jié)合，二者之間的結(jié)合，形成了比較完善的OLLS系統(tǒng)，從而使新型挖掘機在操作過程中能實現(xiàn)對能源的合理利用，減少對資源的消耗。
3.1.2實時監(jiān)督控制
機電一體化在機械工程中的另一個應(yīng)用就是能對機械工程中的系統(tǒng)裝置起到實時的監(jiān)控作用。由于傳統(tǒng)的機械工程相對比較落后，因而無法在具體的操作過程中實現(xiàn)對機械工程的實時監(jiān)控。一方面無法保證機械設(shè)備的工作質(zhì)量，另一方面會對操作人員產(chǎn)生不良影響。隨著在機械工程中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，有效地解決了傳統(tǒng)的機械工程中存在的問題，實現(xiàn)了對機械工程中的制動、傳動以及執(zhí)行等環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，如果在機械工程中出現(xiàn)了問題或異?，F(xiàn)象，都能通過機電一體化系統(tǒng)進行及時、準(zhǔn)確地預(yù)警，并對其故障問題進行分析與解決[2]。
3.1.3提高作業(yè)的精度
機電一體化有助于提高機械生產(chǎn)的精度，同時對保障機械工程的整體質(zhì)量有非常重要的意義。在傳統(tǒng)的機械工程中，往往都是依靠人力進行操作，無論是數(shù)據(jù)的計算還是工程測量等工作都比較容易出現(xiàn)誤差與錯誤，在一定程度上影響了機械工程的整體質(zhì)量。通過在機械工程中有效地應(yīng)用機電一體化技術(shù)，不僅有助于提高機械工程中數(shù)據(jù)測量的精確性，還能使機械工程中的測量環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化操作。通過機電一體化技術(shù)的測量與分析，有效地避免了人為原因造成的數(shù)據(jù)誤差，對提高機械工程的整體質(zhì)量與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有非常重要的意義。
3.1.4實現(xiàn)操作的自動化與半自動化
機電一體化在機械工程中的有效應(yīng)用，有效地提高了操作的一致性，也實現(xiàn)了機械工程的自動化與半自動化，對提高機械工程的生產(chǎn)效率、減輕操作人員的勞動強度、提高作業(yè)安全等都有重要的作用。
3.2機電一體化在機械工程中的應(yīng)用發(fā)展方向
3.2.1自律分配化系統(tǒng)
只有當(dāng)機電一體化達(dá)到某一程度時才能使用自律分配系統(tǒng)，因此，對機電一體化的要求非常高。自律分配化系統(tǒng)是保持獨立運行的模式，在運行過程中，各自互不影響，而且由于本身具有一定的自律性，因而當(dāng)所處外界環(huán)境發(fā)生變化時，自律分配系統(tǒng)也會隨之發(fā)生變化，這一特點可以有效地避免機械工程中因某一子系統(tǒng)的故障而導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，在一定程度上提高了系統(tǒng)的柔性。
3.2.2信息系統(tǒng)化
通過信息系統(tǒng)化的實現(xiàn)，使在具體的操作過程中，可以從不同的角度通過指令達(dá)到準(zhǔn)確的執(zhí)行，這也是智能化發(fā)展的趨勢所在。機電一體化通過智能技術(shù)所接受到了精準(zhǔn)的信息，能有效地掌握整個機械工程系統(tǒng)中的工作狀態(tài)。
3.2.3光電一體化方向
所謂的光電一體化指的是機械電子工程，屬于機械工程與自動化的一種，與傳統(tǒng)的機電一體化技術(shù)相比，光電一體化技術(shù)運用了光學(xué)技術(shù)，從而實現(xiàn)了對機電一體化系統(tǒng)中傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)等靈敏性與精確度的改良，也促進了電子信息的處理技術(shù)?？傊瑱C電一體化技術(shù)對機械工程有非常重要的作用，在一定程度上實現(xiàn)了對能源的合理利用與節(jié)約。
4結(jié)語
隨著全球經(jīng)濟一體化的快速發(fā)展，以及信息技術(shù)的不斷更新，機械工程企業(yè)為了提高自身的競爭實力，需要不斷地引進現(xiàn)代化信息技術(shù)，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。機電一體化技術(shù)作為一門綜合性的技術(shù)，在機械工程中發(fā)揮著極其重要的作用。
【參考文獻】
中圖分類號：TH122 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）04-0116-02
機電一體化產(chǎn)品簡單的理解就是機械產(chǎn)品與電子產(chǎn)品的融合，機械技術(shù)與電子技術(shù)的融合，機械零件與電子元件的融合。兩者共同完成某一機電功能。這也只能是傳統(tǒng)意義上的機電一體化產(chǎn)品的定義。
現(xiàn)實生活中的機電一體化產(chǎn)品舉不勝數(shù)。我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫目照{(diào)、洗衣機、微波爐、油煙機、吸塵器、電吹風(fēng)等都是典型的機電一體化產(chǎn)品；在機械制造領(lǐng)域中廣泛使用的各種鑄造設(shè)備、鍛造設(shè)備及機床、數(shù)控加工中心等也是典型的機電一體化產(chǎn)品；在工程機械領(lǐng)域中的挖掘機、裝載機、起重機、攪拌站、樁工機械、路面機械等，都是用得較為廣泛的機電一體化產(chǎn)品；在冶金設(shè)備領(lǐng)域，高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機、軋鋼機等更是高度機電一體化產(chǎn)品。
一、機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)構(gòu)成
機電一體化技術(shù)是各種高新技術(shù)的融合體，它主要包括以下幾方面技術(shù)：機械技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和計算機與信息技術(shù)等交叉融合的系統(tǒng)技術(shù)等。
（一）機械技術(shù)
機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，實現(xiàn)從機械原理的選擇到機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和機械零件的選材，都能達(dá)到最優(yōu)化配置；并且保證最佳的使用性能與壽命；在維修保養(yǎng)上最大限度地做到簡潔、明快，甚至達(dá)到免維護。
（二）自動控制技術(shù)
自動控制技術(shù)是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用自動控制裝置使生產(chǎn)過程或生產(chǎn)機械自動地按照某種規(guī)律運行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等）或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。自動控制系統(tǒng)主要由：控制器，被控對象，執(zhí)行機構(gòu)和變送器四個環(huán)節(jié)組成。
（三）傳感檢測技術(shù)
傳感檢測技術(shù)是機電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)感受器官，它負(fù)責(zé)把一線的實況用各種信號傳遞給機電一體化產(chǎn)品的指揮中樞，即計算機或自動控制單元，是將電子系統(tǒng)或光電系統(tǒng)無法處理的外界物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號的關(guān)鍵技術(shù)，它包括：電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、溫度傳感器及光電式和數(shù)字式、波式和射線式傳感器，還有相應(yīng)的測試電路和信號處理技術(shù)等。
（四）伺服傳動技術(shù)
伺服傳動技術(shù)是指在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，使機械系統(tǒng)的運動部件按照指令要求進行運動。采用不同的分類方法，可以得到不同類型的伺服系統(tǒng)。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種形式；按被控制量性質(zhì)不同有位移、速度、力和力矩等伺服系統(tǒng)形式；按驅(qū)動方式不同有電氣、液壓和氣壓等伺服驅(qū)動形式；按執(zhí)行元件不同分為步進電機伺服、直流電機伺服和交流電機伺服形式。
（五）計算機與信息技術(shù)
機電一體化產(chǎn)品中的信息存取、交換、運算、判斷與決策、記錄等都屬于此類范疇，計算機與信息技術(shù)在整個機電一體化產(chǎn)品中起到類似于人類大腦和中樞神經(jīng)的作用，它是指導(dǎo)其它功能部分完成各自任務(wù)的總指揮。
二、機電一體化產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢
“2011 IEEE 機電一體化與自動化國際會議”于2011年8月7日至10日于北京召開。IEEE 機電一體化與自動化國際會議（ICMA）是機電一體化、自動化領(lǐng)域的權(quán)威會議，在國際機器人及自動化等領(lǐng)域具有重要影響力。曾在中國、加拿大、中國香港、日本等國家和地區(qū)成功舉辦過7次。來自各國近440名學(xué)者參加了會議，圍繞智能機電一體化、機器人系統(tǒng)和自動控制方面的最新研究成果及未來發(fā)展方向等問題充分交流。從此次會議的議題不難看出機電一體化的發(fā)展趨勢趨向于智能機電一體化方向。
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品目前不僅向智能化方向發(fā)展，而且還向仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來愈廣。
（一）智能化
隨著人類文明的進步和科技的超越式發(fā)展，人類扮演的角色越來越趨于簡單、明了化，人們追求高品質(zhì)與快節(jié)奏的生活與工作方式，那么機電一體的發(fā)展也就越來越趨于“傻瓜”式與“一鍵操作”式，這樣能把人類的活動從復(fù)雜的按部就班的程序化中解脫出來，用更多的時間來享受生活和工作給我們帶來的諸多便捷。未來的機電一體化產(chǎn)品，在開發(fā)與設(shè)計的時候，順其自然，第一先考慮的就是智能化。
智能化簡單的說就是具有人工智能或模擬人類智能的系統(tǒng)。目前，專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法，是機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)智能化的的主要核心技術(shù)。這四種技術(shù)相互關(guān)聯(lián)，密切聯(lián)系。隨著機械制造與自動化程度的不斷提高，將會出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來模擬人類專家的智能制造活動，并會對制造中出現(xiàn)問題進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策?？梢哉J(rèn)為把類似于人類的“大腦”（人類高度文明的匯縮體）裝在了機電一體化產(chǎn)品之上，產(chǎn)品隨時啟動，“大腦”隨時工作，去判斷人類想要達(dá)到的各種需求，并能做出令我們滿意的行為。人類的大腦思維系統(tǒng)被模塊化的復(fù)制到機電一體化產(chǎn)品之上。
目前機電一體化產(chǎn)品的智能化應(yīng)用已成為趨勢， 例如智能機器人和數(shù)控機床等。智能機器人是通過視覺、觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態(tài)，根據(jù)實際變化過程反饋信息并做出判斷與決定。數(shù)控機床的智能化體現(xiàn)在各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數(shù)進行監(jiān)測，并通過計算機系統(tǒng)做出判斷，自動對異常現(xiàn)象進行調(diào)整與補償，以保證加工過程的順利進行，確保加工精度和質(zhì)量要求，最后加工出合格的產(chǎn)品。
（二）仿生物系統(tǒng)化
今后的機電一體化對信息的處理會做得更加完美與準(zhǔn)確，這就依賴先進的數(shù)據(jù)處理與模塊仿真系統(tǒng)的支持。人們從動物那里獲得了啟示，依據(jù)動物對外界反應(yīng)的習(xí)性與規(guī)律，模擬其習(xí)慣做法，把其應(yīng)用到機電一體化方向。比如說我們開發(fā)的機電一體化產(chǎn)品，在接受外界刺激的時候，根據(jù)動物常規(guī)習(xí)性和一般反應(yīng)規(guī)律，機電一體化產(chǎn)品應(yīng)該做出類似于動物的反應(yīng)動作或程序準(zhǔn)備工作，根據(jù)目標(biāo)完成任務(wù)獨立選擇最優(yōu)的行為動作，來實現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)的準(zhǔn)確反應(yīng)與目標(biāo)的圓滿完成。
更準(zhǔn)確地說，仿生物系統(tǒng)化是集動物習(xí)性、智能化于一身的技術(shù)。此類產(chǎn)品如仿生物寵物狗、動物園里的仿生物虎媽媽等，這都是研究的課題。考慮到仿生物系統(tǒng)化研究過程的復(fù)雜性，最關(guān)鍵的是被仿的生物習(xí)性與要完成的機電一體化產(chǎn)品行為之間的相似性研究與系統(tǒng)模塊的生成，仿生物系統(tǒng)化的道路還有很長的路要走。
新的時代脈搏在涌動，賦予我們在新的領(lǐng)域更高層次的挑戰(zhàn)，機電一體化的發(fā)展也被賦予了嶄新的使命。在發(fā)展科技不辱使命的前提下，我們更應(yīng)該注重人性化理念與倫理道德，科技和信息的快速發(fā)展帶來的綠色壓力，充分考慮科技與生存環(huán)境的關(guān)系，共同建設(shè)好一個和詣、健康、高度文明的國家。
參考文獻
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1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強，操作更方便
光機電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高
傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長
傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品
光機電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2發(fā)展趨勢
光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：
（1）激光技術(shù)
1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。
2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。
4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。
（2）傳感檢測技術(shù)
1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。
2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。
3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
（3）激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
（4）光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。
參考文獻
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中圖分類號：T9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）10-0047-01
機電一體化技術(shù)是以其產(chǎn)品為載體而體現(xiàn)出來，是機電一體化技術(shù)發(fā)展至今的技術(shù)水平體現(xiàn)。機電一體化產(chǎn)品設(shè)計人員，要使產(chǎn)品設(shè)計符合機電一體化技術(shù)要求，并富于時代感，就要對于產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)以掌握，并具備多種技術(shù)融合的技術(shù)能力。面對機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)先進性和復(fù)雜性，就要將符合當(dāng)代機電一體化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)品設(shè)計理論建立起來。
一、機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論構(gòu)建的意義
在機電一體化產(chǎn)品設(shè)計中，概念設(shè)計對于產(chǎn)品質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。作為產(chǎn)品設(shè)計中的重要階段，對于產(chǎn)品質(zhì)量的決定程度可以達(dá)到70%以上。要獲得性能優(yōu)異的機電一體化產(chǎn)品，就要將機電一體化產(chǎn)品概念確定下來，制定出相應(yīng)的設(shè)計方案和設(shè)計技術(shù)方法。概念設(shè)計理論首先是基于概念設(shè)計思想而建立起來的，在其基礎(chǔ)上還先后出現(xiàn)了多種階段性設(shè)計理論，如TRIZ設(shè)計、公理化設(shè)計QFD設(shè)計理論等等，對于機電一體化技術(shù)發(fā)展進程中所獲得的創(chuàng)新設(shè)計成果發(fā)揮了重要的推動作用。
在機械工程研究領(lǐng)域中，這些理論被運用于其中，進行組合設(shè)計而形成了技術(shù)綜合性較強的設(shè)計產(chǎn)品，由此而促進了機電一體化系統(tǒng)的多種學(xué)科交叉。系統(tǒng)的繼承性決定了其設(shè)計的復(fù)雜性，多門科學(xué)技術(shù)的融合，使得原有的單一化設(shè)計理論不再適應(yīng)目前的科技發(fā)展需求。那么，在機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論研究中，就要從機電一體化系統(tǒng)自身的性能出發(fā)，結(jié)合設(shè)計目標(biāo)而建立起完整的概念設(shè)計理論，以對創(chuàng)新設(shè)計的機電一體化產(chǎn)品以指導(dǎo)。與此同時，還要在機電一體化產(chǎn)品設(shè)計概念理論建立起來之后，結(jié)合相關(guān)學(xué)科，以使理論研究逐漸擴展。
二、機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論研究現(xiàn)狀
按照現(xiàn)代機構(gòu)角度對機電一體化系統(tǒng)進行分類，可以劃分為三個子系統(tǒng)，即廣義執(zhí)行機構(gòu)、信息處理及控制系統(tǒng)和傳感檢測系統(tǒng)。將三個子系統(tǒng)相銜接，建立起框架體系，不僅有效實現(xiàn)機電一體化運動功能，而且還促進了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。在機電一體化產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)中，廣義執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)是核心部分，其概念設(shè)計理論研究關(guān)乎到機構(gòu)運動的總功能。特別是在基本工藝動作設(shè)計過程中，要基于廣義執(zhí)行機構(gòu)的概念設(shè)計理論對基本的工藝動作進行構(gòu)思，以使其具有動作的獨立執(zhí)行能力。當(dāng)執(zhí)行動作的創(chuàng)新技術(shù)確定下來之后，就可以結(jié)合機構(gòu)系統(tǒng)建立框架模型，以使系統(tǒng)設(shè)計更具有可操作性，而且采用這種方式更能夠結(jié)合計算機輔助進行產(chǎn)概念設(shè)計。
對于機電一體化產(chǎn)品的框架模型而言，仿真問題是最為重要的。作為設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)動態(tài)性能的同時，更要注重系統(tǒng)仿真性嫩的驗證。那么，在機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計階段，就要確立功能實現(xiàn)的約束條件，將各種相關(guān)的仿真軟件技術(shù)納入到框架模型當(dāng)中，運用各種通用建模技術(shù)，使用仿真軟件將諸如原理圖、鍵合圖、信號流圖以及方框圖等等參數(shù)化。運用Simulink仿真軟件將系統(tǒng)仿真平臺建立起來，以為機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
三、機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論的發(fā)展展望
對于機電一體化產(chǎn)品設(shè)計人員而言，產(chǎn)品概念設(shè)計理論具有重要的指導(dǎo)作用。國外研究機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論所獲得的成果，是建立在研究電子控制理論的基礎(chǔ)上的。國內(nèi)的研究學(xué)者則著重于機電一體化產(chǎn)品的運動結(jié)構(gòu)研究。機電一體化系統(tǒng)是基于多種學(xué)科而建立起來的，這就需要產(chǎn)品設(shè)計者對于產(chǎn)品從多種學(xué)科角度進行研究，并趨向于產(chǎn)品概念理論的使用操作性。雖然國內(nèi)外對于機電一體化產(chǎn)品設(shè)計理論的研究方向有所不同，但研究目標(biāo)是相同的，且對于新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。
關(guān)于機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論，從研究趨勢上來看，還要面臨諸多問題有待解決。比如，在進行機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論時，還要將推理方法建立起來；對于機電一體化產(chǎn)品的運動機構(gòu)進行分類，為了對驅(qū)動元件以及傳動機構(gòu)等等進行選擇，還要將驅(qū)動元件庫以及機構(gòu)執(zhí)行庫建立起來；對于傳感器的選擇，有賴于測物理量的參數(shù)定量化，以確定傳感器類型。此外，還要將信息處理、控制方法庫建立起來，以提高系統(tǒng)軟件和硬件的可控性。機電一體化產(chǎn)品在不同的設(shè)計階段，都會產(chǎn)生不同的概念設(shè)計理論，將產(chǎn)品概念設(shè)計評價體系建立起來，以利于產(chǎn)品不同階段設(shè)計有效銜接。
總結(jié)
綜上所述，對于機電一體化產(chǎn)品設(shè)計人員而言，概念理論設(shè)計所發(fā)揮的指導(dǎo)作用是不容忽視的。中國目前對于機電一體化產(chǎn)品設(shè)計的研究主要是基于運動功能為主產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計。作為多種學(xué)科集合的機電一體化技術(shù)，其復(fù)雜性決定了機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論的重要性。
長期以來，機電專業(yè)基本上是按照傳統(tǒng)的理論體系以學(xué)科為核心來組織教學(xué)，把傳授系統(tǒng)的理論知識作為組織教學(xué)的出發(fā)點，作為教學(xué)過程的主線和質(zhì)量考核的主要標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品是有利的。本文針對機電一體化專業(yè)教學(xué)不能滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求這一現(xiàn)狀，提出了以實踐為導(dǎo)向的機電一體化教學(xué)改革。
一、指導(dǎo)思想
機電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想是：根據(jù)社會的需求，以調(diào)查結(jié)果為基本依據(jù)，以提高學(xué)生的職業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)為目標(biāo)，建立學(xué)以致用的教育培養(yǎng)理念，建立多樣性、靈活性與選擇性相統(tǒng)一的教學(xué)機制，通過具體的職業(yè)技術(shù)實踐活動，幫助學(xué)生積累大量實際工作經(jīng)驗，使其能夠成為企業(yè)優(yōu)秀的機電一體化領(lǐng)域技術(shù)人才。
二、教學(xué)策略
1.課程內(nèi)容綜合化
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，科學(xué)知識綜合化、一體化顯著加強，使得社會職業(yè)呈現(xiàn)綜合化發(fā)展趨勢，一些傳統(tǒng)、單一的專業(yè)逐漸萎縮甚至消失。與此同時，出現(xiàn)了許多新興交叉的專業(yè)。在市場競爭日趨激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整愈加頻繁的今天，職業(yè)活動中的人與人、人與環(huán)境的交往更加復(fù)雜和廣泛，職業(yè)崗位的轉(zhuǎn)換也日漸增多，對勞動者的交流能力、應(yīng)變能力、心理承受能力等諸多方面提出了更多、更新、更高的要求。學(xué)生經(jīng)常轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)內(nèi)容、訓(xùn)練方法和思維方式，對培養(yǎng)綜合職業(yè)適應(yīng)能力是非常有利的。另外，課程內(nèi)容綜合化、一體化，可以有機、合理地安排教學(xué)內(nèi)容，避免重復(fù)講授，能拓寬學(xué)科或?qū)I(yè)的知識面，增強各部分內(nèi)容之間的銜接，從而使學(xué)生更快地形成熟練的專業(yè)技能，可以有效地提高教學(xué)效率。
2.注意選擇合適的教學(xué)場所
在教學(xué)過程中教學(xué)場所是十分重要的，決定了教學(xué)的效果，要加強一體化的建設(shè)。建立理論與實踐“一體化”教學(xué)的專業(yè)教室，是融教室、實訓(xùn)、考工于一體，這需購置和自制大量的教學(xué)設(shè)備，在各個專業(yè)教室都能夠進行多媒體教學(xué)，使專業(yè)教室具有多媒體教學(xué)、實物展示、演練實訓(xùn)、考工強化訓(xùn)練和考工等多種功能，營造出良好的職業(yè)氛圍和環(huán)境。教師在專業(yè)教室上課可以邊講邊練，使學(xué)生在模擬工廠的環(huán)境下學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中，既可以對照實物學(xué)習(xí)構(gòu)造原理，又可以進行實際動手訓(xùn)練。教學(xué)方法直觀、靈活，教學(xué)形式生動、活潑，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動了學(xué)生的參與性與主動性，有利于拓展學(xué)生的能力，發(fā)展學(xué)生的潛能，從而培養(yǎng)了大量綜合性人才，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。同時，也節(jié)約了教學(xué)時間，提高了教學(xué)效果。
3.加強實習(xí)基地建設(shè)
實習(xí)設(shè)施、設(shè)備是實習(xí)教學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)和前提條件。要提高機電一體化專業(yè)畢業(yè)生的職業(yè)技能水平，必須切實建設(shè)好校內(nèi)外實習(xí)基地。
（1）建好校內(nèi)實習(xí)基地。按照職業(yè)學(xué)校機電一體化專業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的要求，職業(yè)學(xué)校應(yīng)建設(shè)相對完備的、具有一定先進性的，與培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計劃相適應(yīng)的校內(nèi)實習(xí)基地。添置的設(shè)備既要具有一定的先進性，還要具備足夠的數(shù)量。機電一體化專業(yè)有了校內(nèi)實習(xí)基地，就可以按照實綱和企業(yè)用人要求適時調(diào)整實習(xí)計劃，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實際合理設(shè)計實習(xí)課題，實習(xí)教學(xué)質(zhì)量的提高就有了保證。當(dāng)然，專業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)不可能一蹴而就，要根據(jù)學(xué)校的實際情況，通過分步實施、逐步完善的方法達(dá)到建設(shè)要求。
（2）廣泛建立校外實習(xí)基地。廣泛建立校外實習(xí)基地，與現(xiàn)代企業(yè)保持較為密切的聯(lián)系，以滿足學(xué)生畢業(yè)前頂崗實習(xí)的需要。學(xué)生在企業(yè)中實習(xí)，能夠接觸到先進的生產(chǎn)設(shè)備，學(xué)到先進的生產(chǎn)工藝和加工方法，拓寬視野，并且能學(xué)以致用，將所掌握的專業(yè)知識和操作技能應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。同時學(xué)校在與企業(yè)的交往過程中，還可以了解現(xiàn)代企業(yè)對員工綜合素質(zhì)的要求并征求企業(yè)對學(xué)校辦學(xué)的建議，以便對教育教學(xué)的方方面面進行改革與調(diào)整。
關(guān)鍵詞：工程機械；機電一體化；應(yīng)用
引言
伴隨著現(xiàn)代社會不斷發(fā)展，各種科學(xué)技術(shù)不斷進步，完善。各類的學(xué)科融合也愈加密切。通過多種學(xué)科技術(shù)融合發(fā)展，極大的促進了工作效率，精化了發(fā)展途徑。舉個例子，就目前來看，機電一體化技術(shù)在多種領(lǐng)域的實際技術(shù)操作中都應(yīng)用到。通過其技術(shù)的精確性和操作便捷性性等來大力的推進，改良了當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)，技術(shù)，管理層面的模式操作。需要注意的是，目前針對于此的技術(shù)操作仍屬于初級發(fā)展階段，還需后續(xù)不斷的研究深化。本文通過對其技術(shù)應(yīng)用的分析為后續(xù)的研究發(fā)展做先行探索。
一、機電一體化內(nèi)涵及作用
（一）機電一體化內(nèi)涵
“機械電子學(xué)”，也就是機電一體化的學(xué)科表達(dá)，機電一體化技術(shù)是基于計算機技術(shù)進一步發(fā)展的新型技術(shù)。通過將計算機，機械制造，機械控制技術(shù)等技術(shù)融合貫通，互相聯(lián)系。來達(dá)成更為高效的操作需求。從上個世紀(jì)中期，就有開始將電子技術(shù)運用到機械操作中的實例，并取得一定的實踐成果。在后來的發(fā)展中，電子技術(shù)與機械技術(shù)不斷的融合發(fā)展。伴隨著機電一體化進程的不斷深入，更智能，更高效成為了后續(xù)發(fā)展的主旋律。以機電一體化為大綱發(fā)展，囊括機械制造，電子信息技術(shù)，機械控制，系統(tǒng)傳感服務(wù)等等，逐漸運用到了更多的領(lǐng)域。
（二）機電一體化作用
通過運用機電一體化技術(shù)，在機械制造領(lǐng)域來說能夠更好的去設(shè)計，匹配符合人們需求的機械產(chǎn)品。從而進一步推動當(dāng)前的機械智能發(fā)展。結(jié)合實際的運用所需，當(dāng)前運用機電一體化技術(shù)制造的產(chǎn)品多符合輕便，易于操作，攜帶等特點，能夠更好的為人們提供信息服務(wù)。伴隨著人工智能的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動化，控制自動化，電子產(chǎn)品自動化，以及智能機器人等等不斷問世，推動了行業(yè)發(fā)展。從大環(huán)境來看推動了當(dāng)前的國體經(jīng)濟發(fā)展，優(yōu)化了當(dāng)前的生產(chǎn)模式。
二、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用特點
（一）自動檢測
機電一體化技術(shù)與計算機操作技術(shù)密切相關(guān)。通過運用計算機技術(shù)來對機電一體化技術(shù)進行技術(shù)指導(dǎo)，操作指示，同時，計算機技術(shù)也運用在機電一體化技術(shù)的檢測，修正環(huán)節(jié)。通過對機械制造，機械設(shè)計環(huán)節(jié)的信息采集，數(shù)據(jù)分析。來對其進行技術(shù)檢測，針對操作過程中出現(xiàn)的程序錯誤和異常情況檢索，并通過計算機技術(shù)演算制定相應(yīng)的應(yīng)對方案。以警報預(yù)警的形勢對外傳送，便與操作人員發(fā)現(xiàn)處理。在通過計算機技術(shù)管理下進行機械制造，機械設(shè)計更具有安全性，穩(wěn)定性與操作便易性。
（二）高精度
作為新型的機電融合技術(shù)，機電一體化具有高精度，高效率的特點，在進行機械制造，機械設(shè)計之前對其所需數(shù)據(jù)進行調(diào)控配比，保證操作步驟的準(zhǔn)確性，極大的提升了操作效率?，F(xiàn)代的設(shè)計，制造業(yè)不斷的完善發(fā)展自身生產(chǎn)的流程穩(wěn)定性，準(zhǔn)確性。保障了生產(chǎn)準(zhǔn)確度，提升整體的操作規(guī)范性。舉個例子，在進行建筑施工時需要進行混凝土攪拌，其中投入的物料比是一個需要精確度較高的操作。而通過電子計算機技術(shù)對其實際的物料比調(diào)控，再結(jié)合機械按配比投入，保障了混凝土質(zhì)量。整體而言，此種高精度的操作環(huán)節(jié)極大的提升了工程建設(shè)效率。
（三）低耗能
除此之外，機電一體化技術(shù)還有著損耗低的優(yōu)勢，舊式的工程建設(shè)過程中，由于缺少計算機的精確管控，不能及時更進管理建設(shè)信息，在實際建設(shè)中出現(xiàn)問題時需要專業(yè)的技術(shù)人員進行每個操作環(huán)節(jié)的技術(shù)檢測。此種工作模式不僅浪費人工成本，還不能完全保障其檢測質(zhì)量，操作效率低下。而計算機技術(shù)下通過即時使用的最低損耗量來進行工程建設(shè)，最大限度的降低了物料，建設(shè)成本損耗。
三、機電一體化具體應(yīng)用領(lǐng)域分析
（一）監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用
不僅僅是提升整體的工程建設(shè)效率，機電一體化技術(shù)還能維護建設(shè)過程中的設(shè)備運行，通過一體化技術(shù)來對工作環(huán)境中的建設(shè)儀器，設(shè)備進行技術(shù)，故障檢測，一般情況下，當(dāng)出現(xiàn)檢測故障時情況時，檢測儀器通過警示，聲音，調(diào)節(jié)亮度等對外播報，便與技術(shù)維修人員更快的針對故障部位進行維修，在保障建設(shè)效率的同時降低建設(shè)損耗。而監(jiān)控管理過程也能更為直觀的了解到建設(shè)進程從而依此制定后續(xù)的建設(shè)方案。
（二）調(diào)整施工精度領(lǐng)域應(yīng)用
在過去傳統(tǒng)的工程建設(shè)中，在面臨建設(shè)精確數(shù)據(jù)時需要進行更多的人工演算，在出現(xiàn)設(shè)計誤差和偏差情況下，都有可能差之毫厘失之千里。從而影響到整體的工程建設(shè)質(zhì)量。而引入機電一體化技術(shù)后，能夠更好的對建設(shè)施工過程進行精確調(diào)控。
（三）節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用
在減少能源損耗，最大限度的運用已有材料方面，機電一體化技術(shù)可以很好的通過精確的電子計算來對現(xiàn)有物料配比，分配其建設(shè)任務(wù)。保持當(dāng)前的各項建設(shè)數(shù)值維持在臨界工作值，在保證建設(shè)效率的同時最大限度的節(jié)省了建設(shè)生產(chǎn)所需材料。與舊式的工程建設(shè)相比，不僅是建設(shè)效率的提高，建設(shè)材料的節(jié)省，還能將當(dāng)前的建設(shè)材料最大限度的使用，將各級建設(shè)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合。
四、機電一體化應(yīng)用領(lǐng)域趨勢與發(fā)展方向
（一）機電一體化的應(yīng)用趨勢
就目前來看，機電一體化技術(shù)在今后的網(wǎng)絡(luò)信息安全維護，微電子技術(shù)，傳感器方面的應(yīng)用將會有較好的發(fā)展前景。
伴隨著當(dāng)前社會的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)受眾越來越廣。所以，結(jié)合時展大環(huán)境，將機電一體化技術(shù)同網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)捆綁發(fā)展。實現(xiàn)一加一大于二的發(fā)展建設(shè)。在保障機電一體化技術(shù)的市場競爭力的同時，更為便易的為網(wǎng)絡(luò)用戶服務(wù)，保障其活躍用戶黏性。而機電一體化技術(shù)與微電子領(lǐng)域相結(jié)合，將其使用模式優(yōu)化，更加靈巧，輕便。除此之外，機電一體化技術(shù)與傳感器的聯(lián)合應(yīng)用，提高了操作精確性。
（二）機電一體化的發(fā)展方向
長久來看，機電一體化的今后發(fā)展延生方向有微型化，系統(tǒng)化和智能化三類。伴隨著當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，成熟，人們更傾向于使用便捷，操作簡單，輕巧靈便的工具。通過運用機電一體化技術(shù)將其與微型設(shè)計結(jié)合，必將受到人們喜愛，推廣。從工程建設(shè)方面來看，整體的操作流程繁瑣復(fù)雜，為了達(dá)成對各個操作建設(shè)環(huán)節(jié)的進度了解，從而更好的制定后續(xù)的建設(shè)方案，采用機電一體化技術(shù)對其調(diào)控，管理，整合建設(shè)施工的各項建設(shè)任務(wù)。此外，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，各項行業(yè)，建設(shè)設(shè)計都講求人工智能。在人工智能領(lǐng)域，結(jié)合機電一體化技術(shù)發(fā)展，提高生產(chǎn)效率，降低能源損耗。
結(jié)語
結(jié)合上述，本文文章旨在探討在工程建設(shè)，機電制造，設(shè)計中機電一體化技術(shù)的合理應(yīng)用。在了解機電一體化運用技術(shù)后將其合理科學(xué)的結(jié)合到工程建設(shè)環(huán)節(jié)，提高建設(shè)效率降低物料損耗，提高建設(shè)精確性。在今后的發(fā)展過程中可與微型電子，人工智能領(lǐng)域相結(jié)合。彰顯其良好的發(fā)展前景。同時，通過本篇文章的表訴，為后續(xù)的研發(fā)人員做前行調(diào)查。望后續(xù)能有更多的專家學(xué)者投身于新型機電一體化技術(shù)運用不同的建設(shè)領(lǐng)域中。促進機械，機電建設(shè)行業(yè)發(fā)展。
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