机电一体化专业课程设置

机电一体化专业课程设置（共13篇）（共13篇）

1.机电一体化专业课程设置 篇一

1.机械制图与AUTOCAD：投影知识；基本体、组合体三视图的画法及读图；机件的表达方法；常用件、标准件的画法；零件图的画法及读图、技术要求，零件测绘；装配图的画法及读图；计算机绘图软件的使用。通过学习，学生应当能够：正确绘制基本体、组合体三视图；掌握常有机件的表达方法；理解技术要求的重要性，掌握尺寸公差与形位公差的基本知识，能正确绘制常用件、标准件、零件图和装配图，掌握零件、装配体的测绘方法和步骤；会使用有关标准、手册，索取有关信息；能使用AUTOCAD软件绘制机械图。

2.电工与电子技术：电路的基本定律；电路的分析方法；正弦交流电路；三相电路；半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器、反馈放大电路、波形发生电路、功率放大电路、直流稳压电源、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、波形产生和整形电路、A/D与D/A转换。通过学习，学生应当能够：了解电工安全常识，掌握电工电子技术的基本知识，熟练使用常用的电工电子仪器仪表，具备分析、解决基本电子线路问题的能力，掌握必备的电子线路设计与调试技术。

3.机械设计基础：常用机构和传动装置的结构、工作原理、应用特点；通用机械零件及相关的构件受力分析、构件强度校核及通用零件的选择。通过学习，学生应当能够：掌握常用机构的结构、工作原理、应用特点，初步具有分析和选用常用机构的能力；具备机械通用零件、机械传动装置和简单机械设计的基本计算能力和标准选用能力；能查阅图表、标准、规范、手册、图册等有关技术资料；初步具备分析和解决生产实际中有关机械设备故障的能力。

4.机械制造工艺：金属切削加工的基本知识；“六点定位原则”及定位误差的计算方法；常用机床夹具的基本知识；刀具的结构与选择、常用夹具的设计方法、典型零件加工工艺的编制及常用工艺装备的设计。通过学习，学生应当能够：掌握机床夹具的基本知识和一般的设计方法；掌握常用刀具基本知识，能根据加工条件正确选择刀具；掌握工艺路线拟订的基本知识、原则及零件加工工艺规程编制的一般方法；具备查阅切削加工过程中的各种工艺参数和图册的基本能力，具备选择正确方法进行装配的能力。

5.金属工艺学：金属工艺学是机械类、材料类及其他近机类各专业学生必修的一门综合性的专业基础课，是研究工程材料加工方法的一门学科。1.主要内容包括：铸造、塑性成型、焊接和金属切削加工四大部分的基础知识，涉及工程材料加工工艺的各个方面。通过本课程的学习，可以后为续课程的学习及毕业后从事相关工作打下坚实的基础。

6.电动与拖动：它既是研究电机及电力拖动系统基础理论的学科，又可以作为一门独立的技术应用课，直接为工农业生产服务。本课程的理论性与实践性都很强，通过本课程学习，使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理，独立分析电力拖动系统各种运行状态，掌握有

关计算方法，合理地选择和使用电动机，为后续电力拖动自动控制系统等专业课打下坚实基础，为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。

7.液压与气压传动：液压和气压传动是一门技术基础课，主要内容包括：液压和气压传动的基本概念和基础知识； 常用液压与气动元件的工作原理、工作特性、适用场合。阅读液压和气压传动系统原理图；改进或设计液压与气压传动系统。

8.机电商品学：主要研究机电商品使用价值及其实现规律的一门技术经济学科，涉及商品的生产、流通、消费领域，一方面与物理、化学、材料学、生产工艺学有内在的联系，另一方面与企业管理学、市场营销学、采购管理、经济学等社会科学密切相关。主要研究内容包括：机电商品分类、用途、型号、质量指标、结构与工作原理、流通技术、经营管理要点以及国内外机电商品市场动态及发展趋势。通过本课程习，将使读者全面掌握机电商品基本知识和技术管理知识，为培养技能型商品经营管理人才，提供必备的机电商品的有关理论和知识。

9.自动控制原理： 本课程主要介绍经典控制理论的基本原理和基本方法。内容包括：线性定常控制系统数学模型的建立、控制系统的时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法，系统设计与校正、采样控制系统的分析与设计，用描述函数法和相平面分析法分析非线性控制系统等。通过本课程为进一步开展控制理论研究和从事控制领域的工程实践构筑扎实的理论基础，为未来的学习与发展提供有力的理论支撑。

2.机电一体化专业课程设置 篇二

关键词：中高职,课程衔接,机电一体化技术

0 引言

中职与高职虽然同属于职业教育, 但两者在教育体系中处于不同的层次, 在教育内容的深度和广度上也存在许多差异。中职教育的目的是使学生掌握基本的专业理论知识和相关职业的基本技能或一般技能, 而高职则要求学生要具备更高层次的技能水平, 同时在工作中要有创新能力、独立思考能力, 这和他们更加专业、针对性更强的理论知识结合起来, 构成了所需的高级技能。高级技术型、技能型人才的培养是一个系统工程, 更是一个循序渐进、由低级到高级的认知发展过程。[1]因此, 中职可以说是高职的一个学习准备阶段, 高职的发展必须要建立在中职的基础上, 缺少了中职作为基础铺垫, 高职也将是不完整的。而中职如果没有高职的延续, 将失去发展前进的动力, 成为没有吸引力的“断头教育”。[2]所以, 在中职与高职之间建立有效的衔接, 能促进二者的和谐发展, 提高办学质量, 从而提升整个职业教育体系的办学水平。

1 中高职课程衔接的重要性

中高等职业教育的衔接是当前职业教育发展的关键点, 中高职课程衔接是中高职教育衔接的重要内容, 中高等职业教育课程衔接是构建现代职业教育体系的重要基础。在实际的课程衔接工作中, 中等职业教育和高等职业教育在课程目标、课程开发与组织、课程内容选择等方面缺乏应有的沟通, 没有兼顾中高等职业教育课程改革的实际需要, 这种状况在很大程度上制约了我国中高等职业教育的衔接。明晰中高职课程衔接的涵义, 发现并解决我国中高职课程衔接中出现的一些问题, 是实现中高职课程衔接, 促进中高等职业教育协调发展, 构建统一、完善的现代职业教育体系的基础, 也是繁荣职业教育发展, 推动我国教育现代化进程的迫切需要。

职业教育作为我国教育体系的重要组成部分, 担负着培养高素质劳动者和专门人才的重要使命。近年来, 职业教育以其对社会经济的重要推动作用逐渐成为国家教育改革发展中的重点。课程是教育改革与发展的出发点和落脚点。任何一种教育体系中, 课程始终处于核心地位。职业教育的发展与改革, 特别是教学改革, 最终必然要归结到课程的发展与改革上。课程是学生能力建构的基础和依托。职业教育课程是连接职业工作岗位和职业院校培养目标之间的桥梁, 其任务就是使学生获得胜任职业岗位工作的能力, 为就业创造条件。[3]

现阶段, 在实现构建现代职业教育体系这一伟大构想中, 中高等职业教育课程衔接作为中高等职业教育衔接的核心和关键, 成为关乎我国职业教育建设与发展的重要内容。职业教育课程改革为中高职课程衔接提供了条件。当代新知识、新技术、新工艺层出不穷, 职业教育作为与市场联系最为紧密的教育类型, 课程内容的设置要与时俱进, 因此要实现在不加重学生学习负担的前提下及时更新课程内容, 把中职与高职教育的课程内容放在一个统一的框架内来认识和设置, 从而有效地实现课程内容的连贯和统一。课程改革强调中职课程应偏重于一般知识与技能的了解与掌握, 高职课程关注对学生专业技术能力和创新技能的培养, 其对中职课程的基础性和高职课程的高层次性要求为中高职课程衔接及递进提供了前提和条件, 为中高职课程的良好衔接打下基础。

2机电一体化技术专业中高职课程衔接的主要问题

2. 1 课程设置缺乏对接意识

中职与高职课程衔接的课程设置缺乏对接意识, 表现在课程设置滞后或者超前、基础课程过渡性差、课程科目或内容重复三个方面。[4]

中高职课程衔接过程中, 中高职院校的课程设置也要遵循适度性原则, 课程的难度和深度要适度, 不能超乎学生的能力范围, 也不能落后于课程的发展水平。但是, 在落实中高职课程衔接的实际工作中, 由于对课程的感知度不强, 在课程设置时缺乏对其他专业或同级院校课程的调查与研究, 有些高职院校的课程设置明显滞后, 课程的难度和深度都赶不上同等级高职院校, 而且有些课程内容陈旧老套, 课程内容的知识含量也明显落后于学生的一般发展水平, 不符合新时期课程改革的要求; 与此相对, 有些中职院校的课程设置会有超前的现象, 课程的广度和难度都已超出中职学生的能力范围, 甚至达到或超过了高职课程的知识水平, 这无疑会对课程衔接造成一定的困难。

由于中职与高职存在层次上的差异, 所以在课程要求上会有所不同。中职课程要求略低于高职, 中高职不同的课程要求有利于中职向高职课程的递进, 为中高职课程衔接提供了条件。但是由于缺乏统一的课程标准, 有些中高职院校基础性课程的要求差距过大的情况也会出现。中高职普遍设置的基础课程, 比如高等数学、公共英语等课程, 中职学生在基础较差的情况下, 可以达到中职学校的较低的课程要求, 但进入高职后适应不了高职的教学要求。而高职院校人才培养方案的设计大多基于普通高中毕业生考虑, 对数学、英语等文化基础课程的要求较高, 致使中职毕业生进入高职后, 在高等数学、公共英语等文化基础课程的学习上普遍较为吃力。基础课程的过渡性差使其衔接缺乏基本的条件, 从而影响了整个课程体系的衔接。

中高职院校的专业建设水平参差不齐, 在制定选择课程时, 往往从自身的体系考虑, 不可避免地会造成课程内容的重复, 而且同一专业的课程内容重复率比较大。中职机电一体化技术专业主干专业课程有: 机械制图与CAD、机械基础、机械工艺、互换性与测量技术、电工电子应用技术、电工基础、金属材料与热处理、液压与气动、钳工实训、车工实训、电工实训、数控车 ( 铣) 床操作与编程、电气控制与PLC及其应用等。高职机电一体化技术专业主干专业课程有: 机械图样的识读与绘制、电工电子技术应用、公差选用与零件测量、零件材料选择与成型方法、机械零部件传动与分析、液压与气压传动系统、零件手工制作、使用通用机床的零件加工、机电传动控制、机加工工艺规程编制与实施、PLC控制系统安装与调试、传感器与检测技术、机械CAD/CAM应用、数控加工实训、典型机电设备安装调试及维护、自动线安装调试及维护、维修电工实训等。可以看出, 中高职院校机电一体化技术专业课程开设大体相同, 重复率在60% 以上。这就意味着学生必须重修已经学过的课程, 造成教育资源和学习时间的严重浪费。课程门类繁多增加了课程学习的负担, 课程内容的超载挑战着学生的理解和接受能力, 造成课程与学生之间的紧张关系。而且, 课程科目和内容的重复使中高职层次性差异难以体现, 不利于中高职课程顺利衔接。

2. 2 高职技能课程与中职脱节

中高职衔接的课程目标应该呈现出“能力递进”的状态。能力递进指的是学生在中职和高职都应获得职业岗位范围所要求的职业能力, 但在高职阶段的职业能力水平应明显地高于中职, [5]高职学生技能体现高等性, 在此基础上才能构建真正意义具有特色的高等职业教育。因此, 在专业技能培养方面, 中等和高等职业教育要有一定程度的差异, 高等职业院校技能课程应该具有较高水平的专业技术含量。高职学生也应该具有较宽的知识结构, 较高的专业技术水平和较强的职业能力, 但实际情况却并非如此。我国的中等职业教育发展较早, 其教育目标定位于帮助学生顺利就业, 因此课程设置也是以就业为导向, 比较重视学生技能的培养。相比之下, 部分高职院校技能培养的高层次性特征不明显, 有时甚至落后于中职, 出现中高职技能训练培养“倒挂”现象。

2. 3 中高职理论课程与实践课程脱节

中高职课程体系脱节还表现在中高职理论与实践课程的脱节, 主要指中高职实践课程与理论课程的不匹配, 甚至于缺失。杜威提出了“从做中学”的教育原则, 主张做学合一, 理论与实践要结合。职业教育的培养目标是高素质的应用型人才, 应用性是职业教育的特征之一, 注重培养学生针对某一职业岗位的工作实践能力, 强调对实践课程的关注, 要求实践性课程要占课程内容的一定比重, 实现理论与实践的共同发展。而传统高职课程是基于“实践是理论的延伸和应用”这一认识基础而建立的, 是围绕理论来教实践, 以理论为中心来组织课程的模式。但实际上, 由于教学条件、基地建设和实践设备落后等原因, 很多中高职院校的硬件发展难以满足学生学习要求, 所以往往轻视实践课程, 其作为提升学生工作实践能力的重要课程内容长期得不到重视, 造成理论课程与实践课程的不匹配。

3促进机电一体化技术专业中高职课程衔接的对策

3. 1深入调研, 明确中高职两阶段人才培养目标

培养目标衔接是构建课程体系衔接的起点。职业教育是一种技能人才的教育, 要遵循技能发展的层次递进规律, 培养掌握“经验技能”的是中等职业教育. 培养掌握“策略技能”的是高等职业教育, 高职是建立在中职基础之上的, 是同一类型中不同层次的教育。中高职衔接不是简单地把中职和高职叠加, 而是在合理定位二者层次和结构的基础上, 实施中高职贯通的一体化人才培养方案。因此, 对中高职培养目标的正确定位是中高职衔接的立足点; 也是实现课程内容衔接的起点。中高职培养目标定位既要重差异性又要体现层次性。中职教育和高职教育都属职业教育, 均为技术教育, 培养目标有一致性也有差别性, 认真分析差异所在是中高职培养目标能否衔接的关键所在。中职的培养目标主要是行业初级、中级操作工, 而高职培养目标应为行业的高级操作工, 并希望有一部分人将来能成为技师。经过深入调研企业和中高职院校, 校企专家共同研讨论证, 确定机电一体化技术专业两阶段培养目标。中职培养目标: 主要培养面向制造业, 能够从事机电设备的操作、维护、编程等生产一线工作, 具有一定职业生涯发展基础的中等职业技能型人才。高职阶段培养目标: 主要培养面向制造业, 能够从事机电设备安装调试、故障诊断与检修、技术改造等生产一线工作, 具有较强的实践能力、创新能力、创业能力、学习能力的高端技术技能型人才。

3. 2全国统一的职业资格证书体系和等级考核制度

职业教育如果没有统一的职业资格证书体系和等级考核制度, 那么职业教育考核与评价将始终处于混乱状态。要增强中高等职业教育的内部协调性, 加快建立中高职协调的课程衔接体系, 就必须完善全国统一的职业资格证书体系, 实行统一的职业资格等级制度。中高职课程衔接可以根据职业的分类标准和不同职业的考核要求, 确定人才的层次结构和职业能力的层级标准, 构建全国统一的职业资格证书体系, 尝试职业教育、职业资格与普教文凭等值的做法, 以实现职业技能与职业资格、职业资格与文凭的良好对接, 也使得中高职课程的和谐衔接得到实现。[6]

3. 3 推行学分制, 实行弹性学制和选课制

推行学分制, 建立弹性学制及选课制是职业教育教学管理的一项重要措施, 它不仅可以进一步增强教学管理的多样性和灵活性, 而且能够照顾到学生不同的学习能力和兴趣, 兼顾不同生源的素质差异。

3. 3. 1 推行学分制, 允许中高职之间学分转换

学分制主要指中高职相通的学分转换机制。职业教育中的学分转换具体是指学生已学过的科目或取得的学分可以在校际间转换并得到职教机构的承认。英国实施的是学分累积和转学分制度, 允许学生选择更多地融合了普教和职教的教学单元制的综合课程。借鉴此做法推行学分制, 要使学生不仅可以免修相关课程, 而且不同专业也可根据实际, 认可获奖证书计入学分的方法。需要注意的是, 实行学分制要统一中高职相近或相似专业的学分标准、不同课程或教学单元的学分标准, 以使学生获得的学分在各级各类中高职院校可以相互认可, 并成为中职学生进入高职院校的通道。[7]

3. 3. 2 实行弹性学制, 允许学生分段完成学业

在学制上, 可以考虑制定弹性学制, 即针对学生在某一学习阶段的学习, 学校可以根据专业性质和内容, 给出相对宽松的学习年限, 但是允许学习能力较强, 提前达到专业要求学分的学生提前毕业。这不仅避免了学生培养的“一刀切”, 也可以起到提高学生的学习积极性, 提高学习效率的效果。弹性学制在一定程度上放宽了学生完成学分的时间限制, 也扩大了学生招生和入学的年龄范围, 有利于高职提高生源的数量和质量, 有利于学生发挥自主性, 改善学习效果。

3. 3. 3 建立弹性选课制, 允许学生自由选择

中高职院校可以开设选修课, 建立相应阶段和专业的选课中心, 制定出详细的课程表。不同教育背景的学生可以自主选择适宜的学习内容, 组合成适合自己的课程体系, 以更好地实现中职到高职的学习内容过渡和接轨。[6]另外, 普通高中毕业生和中职毕业生由于教育背景的不同, 其知识储备和专业技能水平不同。在文化知识方面, 普高毕业生掌握得较好, 而中职学生相对较差; 在专业技术方面, 中职学生因为具有一定的专业训练, 所以技能水平相对普高毕业生较高。因此, 由于两类生源对知识与技术掌握的侧重点的不同, 其对职业教育课程的要求不同。实施弹性选课制使他们可以灵活选择适合自己的课程, 而不必重复学习。通过采用灵活的教学管理制度, 加大了学生选择课程的范围, 增强了课程的适应性, 有利于中职学生发挥自身优势, 获得学分或者通过高职入学考试或评估。[8]

泰州职业技术学院与泰州技师学院在机电类专业开展合作, 实施“学制衔接、课程融通、学分认定、专业开放”为特色的机电类专业学分制中高职教育衔接人才培养模式。以认定课程为载体, 以学分绩点制为纽带的机电一体化专业中高职衔接课程体系如下。

两校分别按照前文确定的专业培养目标实施人才培养方案, 学生前3 年以中职课程为主, 完成学业, 获得毕业证书和相关中级职业资格证书。同时, 自主辅修高职基础课程, 其学分绩点计入进入高职入学成绩的依据, 不作为中专层次的要求。将中职课程学分绩点、高职辅修课程学分绩点, 按比例合成学分绩点作为升入高职的依据。将原来大部分相同内容的课程下移到中职教育中, 高职对这些课程内容进行认定, 并将此类课程成绩转换成学分绩点, 计入学生进入高职的考核成绩。为帮助中职学生顺利进入相当于高职二年级的学习阶段, 在中职校机电类专业学习的同时, 由高职校专业教师深入中职校, 开设部分高职基础课程为辅修课程, 累积高职辅修课程学分绩点, 在中职校中排定固定时间段由高职教师开设辅修课, 并不打乱和改变中职原有的课程安排和课程结构, 不影响中职正常的教学活动, 只是对自愿报名的学生开设部分高职辅修课, 从而形成中职课程 ( 中职) →高职基础辅修课程 ( 中职) →高职专业课程 ( 高职) 的课程融通。

由高职对中职课程制订学分绩点转化表, 将参加中高衔接项目的学生课程成绩, 即中职阶段认定课程的成绩, 转化为对应的学分绩点。由高职在中职校协助下, 对中职二年级的学生开设高职专业基础课程辅修课, 累计高职辅修课程学分绩点。两者按各自一定比例形成学分绩点总分排序, 作为高职校录取依据。

这种中高职衔接课程体系具有以下特点: 第一, 具有开放性, 使中高职衔接的专业不仅局限于机电一体化技术专业, 而是扩展到机电装备制造专业群, 扩大学生受益面。第二, 具有独立性, 保持不同办学层次的两个办学实体人才培养方案的独立性, 为中职校学生升学和就业提供充分的选择余地。第三, 通过学分绩点, 保证了中职和高职对双方专业建设和教学质量的认可, 确保了中职教育阶段教学质量能够达到相当于高职二年级学生的教学起点。

4 结语

本文以机电一体化技术专业为例, 对中高职课程衔接的重要性、存在的主要问题、课程衔接的对策等方面进行了深入研究与分析。力求反映目前我国机电一体化技术专业中高职课程衔接的总体状况, 促进现代职业教育体系逐步完善发展。

参考文献

[1]高原.我国中高职衔接研究综述[J].中国职业技术教育, 2004 (5) :43-45.

[2]周文清.高职与中职有效衔接及其对策[J].职业技术教育, 2008 (28) :47-49.

[3]石伟平.中高职衔接的课程论研究[J].教育研究, 2012 (05) :69-73.

[4]唐静.中高职课程体系设置衔接研究[J].西部素质教育, 2015 (01) :23-25.

[5]柳燕君.构建“能力递进、纵横拓展、模块化设置”的中高职课程衔接模式[J].中国职业技术教育, 2012 (17) :56-60.

[6]任平、陈文香.中高职课程和谐衔接的问题与建议[J].职业技术教育, 2010 (25) :56-59.

[7]鲍伟, 韩彦芳, 欧阳志红.中高职教育衔接中课程衔接的研究[J].职教论坛, 2012 (02) .

3.浅谈机电一体化专业的课程建设 篇三

关键词：机电一体化？课程建设？工作过程向导

一、概述

机电一体化这个词最早出现在日本杂志《机械设计》的上。这门技术发展至今已经逐步完善成一门新型的学科，同时还被赋予了新的内容，如检测技术、自动控制技术与控制自动诊断技术等。因此机电一体化技术是一种综合性技术，而不是单纯的机械技术、微电子技术以及其他新技术的组合、拼凑，是一种1+1>2的概念。这与机械电气化有着本质的区别。

二、职业院校机电一体化专业特点

当今社会，涌现出来的设备或产品都向着可控性、灵活性等方向发展。支撑这类产品的主要技术如信息技术等也在日益发展和更新。但从现状来看，职业院校中的传统的机电一体化专业，主要是从机械设计专业或机械制造专业发展而来的，以机械控制电气化为方向，机电专业的课程形态和类型仍沿用传统的学科课程，这种状况的直接后果是课程和教学的职业指向性较弱。另外，随着社会发展，产品制造方法从手工作业发展到现代机械加工，也要求一线的生产工人的技术能力和理论知识能够适应不断变化的现状，也要求技术工人的技能水平在综合能力中占主要地位。因此，必须改革机电专业的职业教育的目标为培养具有较强实践能力的一线技术人员。

三、人才培养目标的确立要符合工作岗位的要求

以长三角地区为例，通过调研得知：机电专业的招聘岗位主要是针对机电类产品安装、调试和维修，这类技术岗位复合了工业控制技术、传感技术、气动与液压技术及机电控制系统技术。这要求生产第一线的专业技术人员具有复合型的机电一体化专业知识，就对就业的学生提出了更高的要求，既要有较广的适应性，又要有较强的针对性。因此掌握扎实的理论基础知识，具有较强的实际操作和应用能力的复合型、应用型人才成为机电一体化专业的必不可少的目标。

四、如何根据人才培养目标来确定课程体系

综合上所述，机电一体化专业的教学特征主要表现在：高新技术性、岗位性、实践性和地区性，在课程体系的建立过程中就要全面的考虑到这几个方面。在建立课程体系的方法中，我们具体可以按照以下几个步骤来实施机电一体化课程的开发。

一是开展区域性的市场调研，确定机电一体化专业所面向的主要工作职业岗位的职责。根据教育的规律，培养人才具有周期性，这就要求课程设置必须对未来经济发展趋势、未来人才市场需求做出准确分析和预测，为开发课程提供可靠的依据。

二是与企业专家、技术工人举行座谈会，对工作职业岗位进行职业能力分析，以确定岗位所需要的基本职业能力。并以该职业能力为基础，确定教学所需要的基本内容和教学过程。

三是提炼该类岗位中的除了职业技能之外的综合素养，如工作态度、英语能力等。

四是根据知识、能力、态度目标选择课程内容划分课程模块，并按照工作的过程加以顺序化，形成模块化课程体系。

五是专业教师与专家、技术骨干讨论，每一模块的知识、能力、态度目标，从而设计出符合该目标的教学项目。

以宁波技师学院机电专业的技师段“3+2+1”人才培养为例，通过以上方法和步骤对岗位的职业能力的分析，确定以培养具有扎实的专业理论基础和操作技能，又具有机电工程方面独立工作能力，掌握较强高新技术能力和取得机电工程专业技师职业资格的技能型、智能型、管理型人才为目标，确定技师培养“学中做，做中学”的理念。其主要研修内容为：要求学生在规定的时间内独立完成复合技能专题、新技术应用专题、生产实习专题、教学实践专题、典型工艺系统综合专题、管理学讲座专题共六大专题的研修，并对以上每一个项目制订行合理的教学计划和相应的考核方法。最后的考核是通过学校、企业和政府三方面的检查来进行的，不能纯粹考核学生技师阶段的几个专题成绩，还要考虑到学生的前期学习成绩。同时还要考虑到学生的职业素养，比如生产安全、外语使用能力等。

总而言之，在职业院校机电一体化的课程开发中应当注意将课程内机械加电气简单叠加的方法转化为机与电的有机整合，必须根据学校服务面向区域对职业要求的特点，有选择性地对课程内容进行综合；必须充分分析制造业背景、行业背景、专业特点，对教学改革实践进行比较系统、全面的总结，归纳出适合机电一体化专业教学的能力培养模式、教学模式、实践教学评价模式等，从而开發出适合地方区域经济的机电一体化课程。

4.机电一体化专业 篇四

培养目标：

本专业培养德、智、体、美、劳全面发展的具有机械、电子、液(气)压一体化技术基本理论，掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修，掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的中级工程技术人才。

课程设置：

电工技术、电子技术、机械设计基础、机械加工机床、机械加工工艺、液压与气动技术、检测技术、数控技术、电气控制技术、单片机原理与应用、可编程控制器及应用、机电一体化系统与设计等。

毕业去向：

1、机电一体化专业

从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。

可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作，也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。

2、机电一体化专业（计算机辅助设计与制造方向）

从事机电产品的计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM），并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才。

可在模具设计也制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程，数控机床的调试、维护及加工操作，从事生产和技术管理工作，也可以从事国内外数控设备的营销工作。

3、机电一体化专业(模具CAD/CAM方向）

从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机 电一体化高等技术应用性专门人才。

可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作，也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作。

4、机电一体化专业（机电CAD技术方向）

在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才。

可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业，轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作。

5.机电一体化示范专业 篇五

为了贯彻落实全省职业教育工作会议精神，全面实施职业教育“

十、百、千工程”，推动教学改革的深入开展，根据《山东省教育厅关于印发〈山东省职业教育“

十、百、千工程”建设方案〉的通知》精神，特制定机电一体化示范专业实施方案如下。

一、机电一体化示范专业培养目标

1、将机电一体化专业建设成示范专业的重要性

社会上机电一体化专业人才紧缺，而本市其他学校对此心有余而力不足。此时更体现出我院机电一体化专业的优势，也正是我们牢牢把握的有利时机，据此，将机电一体化专业确定为我院的示范专业予以重点扶持和大力发展，是非常适宜和正确的。其不但能够满足学生与家长的愿望、适应市场人才需求、为现代化经济建设提供有生力量，而且能够为奠定烟台职业学院的优势和特色发挥重要作用。

2、机电一体化示范专业培养目标

高职机电一体化示范专业是机电一体化设备的机械结构与控制技术有机结合的应用技术专业，专业方向定位在数控技术的应用。

培养德智体全面发展、掌握现代制造技术、具有扎实的机电一体化专业知识和熟练的加工技术应用能力、在生产现场从事高级技术工作和管理工作的应用型、技能型人才。

人才规格

数控机床技师：数控设备编程、操作和维护。使用数控机床（普通数控机床、加工中心、电火花和线切割设备等）加工各类零件。

CAD/CAM技术员：应用CAD/CAM技术实现模具等复杂零件的设计加工。

工艺师：设计工艺和工艺装备。现场设备与技术改造。

检测维修员：产品、设备及生产线的检测与维修。

管理人员：工段长层次的现场生产管理人员和技术干部。

营销人员：机电产品的销售工程师和售后服务技师。

二、成立有行业专家参加的机电一体化示范专业建设指导委员会

（一）建立机电一体化示范专业建设指导委员会

通过建立机电一体化专业建设指导委员会，使行业、企业成为高职专业的“婆家”，直接参与人才培养过程。机械工程系成立机电一体化专业建设指导委员会，由系李一龙书记任组长，系主任刘敏、烟台丛林集团高工技术副总柴春平、烟台未来设备责任有限公司高工副总裁王树生任副组长，成员有烟台机床附件厂总工初福春、烟台第二机床厂总工曲建、烟台大学机械学院教学副院长方世杰、烟台冰轮集团技术总监常国阳、山东丛林集团缝制设备有限公司高工技术副总吴关华、烟台胜地汽车零部件制造有限公司技术部经理高工王文龙、系办主任副教授刘建宁、数控教研室主任副教授宋卫国、系工艺教研室副主任副教授李义德、系基础教研室副主任副教授刘春梅等组成。系专业建设指导委员会在7个方面充分发挥出校企合作的优势：(1)有计划地开展行业重点人才需求的滚动调查，以保证专业设置在一定时期内的方向性和有效性；(2)和企业合作进行人才培养目标和规格的研究，以保证人才培养的适应性；

(3)对专业教育计划的制定和修正，以保证教学环节的针对性；(4)和企

业合作编写高职教材和聘任兼职教师，以保证课堂教学的实用性；(5)校企合作进行技术应用项目的开发，以保证师生技术应用能力的持续提高和技术应用性、新颖性；(6)和企业合作落实实训、实习项目和基地，以保证高职教育的实践性；(7)和企业合作进行学生就业指导和聘用工作，以保证高职教育的稳定性。

(二)共同开发专业课程

一是经过专业建设指导委员会、行业专家和就业市场，了解市场对人才需求，论证专业设置的可行性和必要性，使专业设置能体现市场观念，充分考虑市场变化。二是课程开发从行业发展趋势和职业岗位任务分析入手，把职业要求的知识、技能、态度、素质与受教育者的认识、习得过程有机结合起来，组织、筛选相关教学内容。三是教学内容要反映经济现代化和社会信息化的时代特征，使人才培养与企业的生产方式、设备条件、管理模式、技术改造相适应。

(三)共同实施人才培养

机电一体化专业“订单式”教育培养人才的基本立意在于整合校企双方的教育资源，形成双向参与的人才培养模式。从学校来讲，要一切从企业的实际需要出发，将学历教育与职业培训结合起来，开展多类型、多规格、多形式的职业技术教育与培训，为企业发展提供更为广泛的服务体系，从而扩大职业教育的市场与发展空间。从企业来讲，要从职业能力培养标准制定、提供实践教学指导教师和实习场地、参与学生职业能力培养和考核等方面给予支持。

(四)共同组建师资队伍

机电一体化示范专业教育培养目标的实现，要求教师具有“双师型”素质。要实现这一目标，校企双方合作组建专兼职师资队伍，实现知识共享和行动协同的团队工作模式，无疑是最好的选择。这样，不但可以促进学校与企业在各个层次上的沟通与交流，实现产学一体化，也可以自发地调整学校教师的合理结构，从总体上降低学校教育成本。一方面系有计划地安排教师深入企业，参加社会实践，另一方面在企业建立一支稳定的兼职教师队伍。

(五)共同开展科研工作

企业的发展需要科技创新来推动，机电一体化专业教师的学术水平和学生的创新精神等也需要通过科研途径来提升。要在以教学为中心的前提下，积极创造条件，加强应用研究与技术开发，针对企业技术改造、科技开发的实际需要，将学校智力资源与企业生产要素紧密结合起来，为企业提供应用研究和技术开发服务，提高对企业经济增长的贡献率。校企双方通过技术开发与成果转化，将产学合作提高到产学研合作层次。

(六)通过社会调研，筛选、确定烟台有实力、有发展前途的企业名单，签订机电一体化专业“订单式”培养协议。

三、师资队伍建设

1、结构

1）教师与学生比例：

机电一体化专业学生在校人数现有797人，专任教师33人，兼职教师13人，师生比例 1：17.32）专任教师结构：

我系现有教职工人数43人，专任教师42人，硕士以上研究生（含在读）15人；专任教师中40周岁以下的青年教师20人，硕士以上研究生（含在读）10人，占青年教师的50％，取得研究生学历（或学位）的5人，占青年教师的25％。

高级职称人数22人，占教师人数比例52.4％。

双师素质教师28人，占教师人数比例66.7％。

3）兼职教师数量与结构

机械工程系现有兼职教师13名，全部具有中级以上职称，兼职教师数量占专业教师的比例为39.4％。

目前，兼职教师22名，占专业教师的比例为52.4％。

2、设想

加强师资队伍建设，改善师资的知识能力结构。机电一体化高职专业培养的是既掌握必要的基础理论又有较强的实践技能的应用型、技能型人才，因而要求教师也应是集理论、技术和技能于一身，既具有扎实的基础理论知识和较高的教学水平，又具有较强的专业实践能力和丰富的工作经验的“双师型”教师。建设一支高水平的师资队伍是搞好专业教学改革的关键，具体措施有：定期选送骨干教师参加职业教育的师资培训，培训结束后将其所学向其他教师幅射，始终保持教师队伍的知识更新换代与本行业的技术水平发展同步；安排专业教师逐批到相关的企业进行实践锻炼和研修，从事现场数控设备的操作、编程和维修工作，提升专业教师专业水平和实践能力，不断提高双师型师资的比例。聘请有经验的高级工程师和高级技师担任兼职教师，参与专业教学，形成一支以专任教师为主，专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍，满足专业教学改革的需要，带动教师整体实践教学水平提高；在院内定期举办专题讲座和培训班，信息共享，利用自身条件形成良性滚动发展；利用政策导向，积极鼓励教师在职攻读相关专业的硕士、博士研究生学位，提高知识层次，改善知识结构，使之更好地适应现代高等职业教育的要求。机械工程系的教师中，现有十多人已经获得或正在攻读博士或硕士学位。

四、机电一体化示范专业教学改革基本思路

（一）准确定位，坚持培养技术应用型人才、服务社会的办学理念“以企业需求为己任，以学生就业为导向”是烟台职业学院数控技术教育的办学指导思想。以此为宗旨，机电一体化专业建设在产学研结合、开放式办学、双证书教育及订单式人才培养的专业教学工作中进行一系列的探索和改革创新。

（二）苦练内功，与企业一线实现高水平对接

现代制造技术日新月异的发展表明，高职院校要真正做到走产、学、研结合的办学之路，必须要有强大的实力作保证。

1、明确专业培养目标。机电一体化专业的培训定位在培养数控设备编程、操作、维护的应用技能型人才目标上。以数控技术工程实际能力的培养为重点，把数控车床、数控铣床的培训作为实训的主要环节。确立“数控为龙头，CAD/CAM作主线”的教学改革新思路，用数控实训培养学生编程操作能力，用CAD/CAM技术开发学生设计与制造的创新能力，使学生综合素质得到全面提高。

2、优化专业结构，扩大专业规模。在政府和高新技术企业的支持下，我院不断拓宽专业口径，利用高职机电一体化的专业的办学优势，扩大招生规模，以充分发挥重点专业的拉动作用。

3、重组课程，强化实训。目前，在机电一体化的专业课程中，缺乏模块化的专业系列教材，内容交叉重复，技能训练内容偏少，与生产实际衔接不够，不能满足专业教育及实训的需要。对此，组织专业教师通过教材重组、自编讲义的方式予以解决，并且支持教师参加全国专业教材的编写工作。按照“理论必备，技能强化”的原则和“零距离上岗”的培养目标来组织安排教学工作。

课程体系改革是专业教学改革的核心。在课程体系改革中，我们根据专业培养目标和培养规格的要求，构建了包括基本素质平台、公共技术平台、专业方向平台、专业拓展平台和专业技能平台五大平台的理论教学体系和实践教学体系，两个体系交叉渗透，相辅相成，每一个体系又由若干模块组成。基本素质平台由文化素质基础模块和信息工具模块组成；公共技术平台由机械模块和控制模块组成；专业方向平台由数控应用技术专业模块、模具设计与制造专业模块、CAD／CAM技术专业模块组成；专业拓展平台由专业拓宽模块和创新创业模块组成；专业技能平台由基本技能实训模块、专业技能实训模块、综合技能实训模块组成。每个模块包括若干必修课程和选修课程，这些课程能够涵盖相应职业资格证书要求的所有知识和技能。如果岗位群需要变化，更换某一模块就可实现快速适应。

根据“实际、实用、实践”的原则，“以数控技术为龙头，以CAD／CAM为主线”，重组、整合课程和教学内容，改革、创新教学形式和方法，突出学生的技术应用能力训练与职业素质培养。在课程开发上，采用“精简、压缩、增加、综合”的方法，精简重复交叉的内容，压缩不必要的内容，增加与专业能力培养密切相关且应用广泛的课程，把培养某项综合能力所需的课程内容按照知识点和技能点加以筛选整合，形成新课程。在教学内容上，用实际问题作为引导，即从实际人手，先学习有关技术的应用知识，然后再学习比较抽象的理论，并注重理论在解决实际问题中的应用，对重要的专业理论都在明确的实践背景下加以介绍。在教学形式和方法上，尽量采用多媒体教学，提高课堂容量，尽可能在实验室或实训场所组织教学，实行理论教学与实验、实习、实训相结合的一体化教学方式，全面培养学生的技术应用能力和职业综合能力。

4.建立国家职业技能鉴定站，实行双证书教育。根据培养目标和职业技能鉴定考核的要求，围绕“一专多能、一生双证”，建立以基本技能，专业技能、综合技能实训三大模块为主线的相对独立的实践教学体系。每个模块包括若干实训课程，并配有实训大纲，每门实训课程由若干独立的基本训练单元组成。系列实训课程主要包括钳工和机加工操作实训、CAD制图、电工电子实训、机械、模具拆装实训、机械设计课程设计、CAD／CAM软件应用、数控机床编程与操作实训、模具设计与制造、现场综合实习、毕业实习、毕业设计等，占总课时的 50％。实践教学做到三年不断线，一年级主要进行基本技能实训，使学生掌握本专业的基本操作技能；二年级主要进行专业技能实训，使学生熟练掌握本专业要求的各项专业技能；三年级主要进行综合技能实训，让学生参加劳动部

门组织的职业技能鉴定考核，获得相应的职业资格证书，并利用产学结合，让学生参与生产及就业环节，完成第一岗位职业技能和职业素质的培养，实现从学生到职业人的过渡，毕业后就能顶岗工作，缩短了磨合期。

（三）、订单式教育模式的建立

1、建立有行业专家参加的专业指导委员会。专业指导委员会由5~7人组成，行业专家占3~5位。

2、以协议合作的方式，实现校企间的资源共享，优势互补

“订单化”使人才岗位目标更具体，培养计划更有针对性。我们通过与企业签定订单式培养协议书，明确双方的责任和义务，使双方的合作由浅入深地不断推进，真正做到“企业学校化，学校产业化”，一方面学校可充分利用企业的设备资源、财力资源、就业市场资源，为学校的教学和就业工作服务，企业向每个订单式培养班每年发放一定数额的奖学金；另一方面企业也从与学校的合作中得到实际的效益。譬如学校可利用各种教学资源为企业在职人员提供培训；利用企业提供的设备为企业的客户提供培训；此外，学校也是企业进行产品展示的舞台，起到很好的宣传效果；学校每年为订单式教育所进行的招生宣传，实际上也对企业的形象起到很好的宣传作用；学校协助企业进行新产品的研发、市场调查与分析，与企业共同开展技术攻关等。

3、三个课堂培养高素质人才

产学研合作引发教学改革，涉及课程内容的重组、教材编写和教学方法及教学手段的变革，目的是与企业人才规格接轨，与劳动就业接轨。充分利用教室、校内实训基地、企业的实习车间三个课堂，做到三个“无缝对接”。

(1).第一个课堂：理论教学与实践教学对接。理论内容的重组以主干课程为核心，以产业制造技术发展的基本理论与技术载体为框架，建立了多技术一体化的、动态的课程结构和课程内容，使学生掌握适用的基础理论，满足专业技术应用能力培养的需要，并使学生有一定的管理能力和可持续发展的空间。

(2)．第二个课堂：实训教学与工程技术应用对接。我院在教学计划中，安排了50％左右的课时作为能力培养的实践性教学环节，各个订单式培养班都安排了循序渐进、覆盖面较广、针对专业技术应用能力培养的配套且独立设置的实训项目，给学生以充分的动手能力培养。

(3)．第三个课堂：在企业实习场所，素质培养与企业一线人才要求对接。利用至少一个学期的时间把学生放到企业中去，利用企业工作现场和最新的生产技术，在职业岗位上对学生进行实际训练，从而开辟了培养技术应用型人才的第三个课堂。学生在学校是学生，到企业就成为企业的一名员工，不但要实分别安排在数控机床操作岗位、产品质量检验岗位和数控机床维护维修岗位进行工作，实行与现场操作和管理技术人员一样的考核标准，还要同普通工人一样接受厂规厂纪的约束。学生在企业接触到生产实践或工程项目，熟悉现代化生产工艺，并学习运用先进的技术和设备，充实实际操作经验，使教育、训练、应用三者有机结合。学生毕业前就能上岗工作，真正实现就业的零距离。同时，在企业现场实习，也有利于提高学生的职业素质。

五、实验实训基地建设

加大资金投入，合理配置数控实训设备。学院用于数控设备的资金投入占到全院各专业实训设备资金投入总额的50%以上。数控设备的配置以专业培训为导向，以数控车床和数控铣床为主干，立足于教学，立足于国产，力求合理高效。实训基地购置数控机床、编程软件和CAD/CAM软件，建立数控加工网络，同时开始培训师资。培养 “适销对路”的机电一体化专业学生，打造出山东省名列前茅的优势专业品牌。

专业实验室有电子电工、公差配合及测量、微机原理、自动控制、单片机与接口技术、可编程控制器、传感器、机床电气控制、液压传动和机械原理与零件，约200万元。

校内实训基地有金工实训基地、数控实训基地。金工实训基地有车床7台、铣床2台，刨床2台，摇臂钻床1台，台钻5台；数控实训基地有加工中心2台、数控车床12台、数控铣床6台、电火花加工机床1台、线切割1台等。学院还将追加2000余万元设备购置计划。

校外实训基地有烟台冰轮股份有限公司、烟台胜地汽车配件制造有限公司、烟台三环锁业集团、烟台富仕通公司、烟台氨纶有限公司。

六、专业教学保障措施

学院和系两级领导高度重视机电一体化专业建设，定期与行业、企业部门领导和工程技术专家研讨机电一体化专业建设、教学计划修订、课程改革、师资培养、学生职业能力定位等内容。学院在经费上重点向机电一体化专业倾斜。

学院和系二级部门重视机电一体化专业学术带头人的培养、使用，并在政治、经济方面向专业带头人倾斜，发挥其在专业建设中的重要作用，力争在1至2年内把机电一体化专业建设成省内示范专业，在3年内建设成全国示范专业。

二○

6.机电一体化专业简介(本科) 篇六

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械 装置中的一种复合化技术。俗称机电一体化。机械电子学(mechatronics）是由机械学(mechanics）和电子学(electronics）两个词结合而成的新词。其全称为机械电子工程学，英语为mechanical and electronical engineering。机械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的最优化。机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。较高级的系统不但有硬件，而且还有相应的软件，利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能，使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。

培养目标

1、培养学生具有机、电、液一定的理论知识和较强的实践技能。

2、具有机械加工设备的初步操作技能和数控加工、数控编程的能力。

3、具备从事机电技术必需的理论知识和综合职业能力的机电设备、自动化设备和生产线的运行与维护人员，并具有设备改造能力的高等技术综合性应用型人才。

专业素质课程简介

1、机械制图：是机械类学科的技术基础课程。按照《技术制图》和《机械制图》国家标准，以机械图样的绘制和识读为主线，介绍制图和识图的基本知识和方法，主要内容包括制图的基础知识、视图投影原理、组合体三视图、轴测投影、机械图样的表达方法、标准件和常用件、零件图和装配图。

2、工程力学：主要内容有平面汇交力系，力矩，平面力偶系，平面一般力系，摩擦和空间力系；材料力学基本概念，轴向拉伸与压缩，剪切，扭转，弯曲应力，弯曲变形，应力状态与强度理论，组合变形，压杆稳定等。

3、电力电子技术：主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。

就业方向

1、从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才.可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作，也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作.2、机电一体化专业（计算机辅助设计与制造方向)从事机电产品的计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM），并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才.可在模具设计也制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程，数控机床的调试、维护及加工操作，从事生产和技术管理工作，也可以从事国内外数控设备的营销工作.3、机电一体化专业（模具CAD/CAM方向）

从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才.可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作，也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作.4、机电一体化专业（机电CAD技术方向）

7.机电一体化专业课程设置 篇七

一、实践性课程的教学模式设计

1. 宏观设计

对职业学校学生的要求不是有多少知识为准, 而是以什么样的能力为准, 学生作为学习的主体, 根据“方法”, 以适应学生的学习过程, “教法”要适应“学法”。重要的是要考虑如何创造良好的学习环境。应采取同步的理论和实践的教学方法。如机械制图、公差与配合的研究和实践、“金属材料及热处理”和理论知识、培训联合生产的工件。这符合先感性认识后理性认识、先动手实践后研究规律、先定性了解后定量计算的认识规律。

2. 微观设计

由于学生的知识和技能有限, 学生要在教师的帮助下构建解决各种问题, 这就要求教师在授课时不仅要有技术含量, 而且还要探索教学方法。如使用诸如电气和机械的专业加工、焊接、工件的生产、安装机床、测试设备、故障排除和其他手段等, 来激发学生的学习兴趣。

3. 考试考核设计

考试考核的内容和方法方式要体现职业教育“以能力为中心”的宗旨, 将过去单纯的理论考试改为操作能力和制作能力考核、理论考试、平时实训成绩三部分, 着重考核学生是否掌握了工艺设计和测量计算方法以及对所学知识的综合运用能力。

二、技能培训为核心

技能实训教学, 要突出应用能力和综合能力的培养。

1. 基本技能训练

认真练好传统的基本功, 如钳工锯切割、凿切、切割和备案、锯位置、凿切精度等都要精益求精, 扎实到位, 使学生达到能干、会干、实干、巧干、精干的目的和水平, 真正实现“干啥像啥”的要求。

2. 熟练掌握设备及工量器具

学生学习各种技能首先要熟练掌握各工种工量器具的使用方法、结构构造和工作原理, 能够进行基本的维护和修理。

3. 理论后的第一次练习

第一次练习建立兴趣, 然后探索理论, 是一种有效的方法。如钳工的锯削实训, 先让学生画线看谁的锯缝直, 然后根据训练情况, 研究和讨论锯缝歪斜、锯条断和锯齿状的裂缝。如整机组装训练, 让学生在同一时间基本掌握装配过程, 并要求学生写自己的作品在本上, 从而更深入全面地了解课程的运作。

三、实施“多证书制度

8.机电一体化专业课程设置 篇八

【摘 要】针对高职学生在机械设计基础课程教学中存在的各种不良现象，积极进行教学改革，在教学过程中开创灵活多变的教学方法，以提高学生的学习兴趣，改进教学质量，为学生后续课程的学习及走上工作岗位打下良好基础。

【关键词】机电一体化 机械设计基础 教学方法 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）01C-0046-02

对于机电一体化专业的学生来说，机械设计基础课程是一门重要的专业技术基础课，对后续课程的学习有非常重要的影响，学生在此期间如果没有学好甚至出现厌学情绪将有可能出现弃学的现象，对其日后的学习和在从事相关机电类工作当中解决实际问题都将产生非常恶劣的影响。因此，教师非常有必要认真思考如何针对高职学生存在学习态度不端正、学习兴趣不浓厚、缺少良好的学习方法等普遍现象进行教学改革，以提高教学质量。本文从新课程导入、一体化教学、第二课堂建设、开放式教学四个方面来阐述如何激发学生的学习兴趣，培养自主学习的能力和实践创新的精神。

一、新课程导入

高职机电一体化专业把机械设计基础课程大都安排在入学后的第三个学期开课，在此之前的机电类专业课主要有机械制图与CAD及机械制造基础。学生在经历了一年的大学生涯后对大学生活和学习的热情在减退，还有较大部分学生在大学第一学年中由于种种原因，专业基础课的学习并不理想甚至出现厌学情绪。如果教师在此门学科的绪论中不作适当的引导，学生可能从一开始就觉得没有兴趣，之后再想让其改变观念就更难了。因此，笔者在绪论中是以提问的形式作为开头的。比如：了解自己日后的工作环境或工作内容吗？知道自己毕业后应具备哪些基本的技能吗？这个时期的学生开始关注毕业后的情形，这是可以提起他们兴趣和注意力的问题。围绕这个问题的展开把机械设计基础课程的作用及重要性讲解清楚，让学生自己去感受。

接着把本课程的授课方式与以往的不同之处告诉学生，这时要注意一定要有新意才能吸引住学生，比如：本课程的授课方式是将每个知识点的学习用实物模型加装配图的形式展示出来，先是理解图中每个零件的实物样式，然后讲零件的装配顺序与装配工艺要求，再接着讲机构的工作原理，最后是要求小组成员运用所学知识开展创新设计或改造设计，每一环节的学习都要求学生组成团队进行自主分析、参与、团队间进行竞赛，而且在这个学习过程中还将学到CAXA三维实体设计软件的应用，同时学生可自带电脑进行创新设计，为配合大家的学习，在第二课堂还开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛。

笔者这样的授课方式比传统的纯理论满堂灌更受学生的欢迎，比赛活动的开展也极大提高了学生的学习热情。教育实践和教育心理学实验都表明，学习动机推动着学习活动，能激发学生的学习兴趣，保持一定的唤醒水平，指向特定的学习活动。因此，为引导学生的学习由最初的兴趣到自主学习，教师一方面要注意正确引导与传授知识，使学生持续感受到学有所用的快乐感和成就感，另一方面还要注意与学生保持一种健康快乐的交流方式，参与学生的学习创作过程，师生之间处于一种平等的共同进步的状态。

二、一体化教学

以培养高端技能型人才为培养目标的高职教育，首先要培养的目标之一就是学生的谋生能力即有理论基础的操作技能。因此，教师讲课应不拘泥于在教室进行，也可以在实训中心或车间进行，有些内容转移到实训室内对着实物进行讲解更容易让学生理解，同时还可以让学生动手拆装或操作，这种直观的感受是在教室内用多媒体教学无法实现的。机械设计基础是一门实践性很强的课程，高职学生毕业后更多的是成为生产、建设、管理和服务一线的技术能手和业务骨干，从事设计工作的相对较少，他们工作当中需要的是知识的运用而非设计。设计人员在完成设计任务时普遍的思维过程是从设备的输出件要完成的任务开始倒推至动力输入件，而其他工作人员在最先读图或看实物时更多的是从寻找动力输入件、物料输入端开始顺序延伸到设备的输出件。

因此，教学顺序设计为先到实训中心认识电动机、联轴器、平键、齿轮传动、带传动、轴、轴承、螺纹联接等，让学生在脑中建立起这些实物的模型、特征及功能，形成感性认识。而后再回到教室，根据实物模型、装配图来分析其中的构造原理，最后让学生根据所学的知识点进行相关内容的小范围设计。比如：讲解凸轮机构时以凸轮的作用、可实现的功能、各组成部件间的装配关系及结构上的关键点的学习为主，弱化凸轮轮廓曲线的求解。授课时先展示一凸轮夹紧机构，还让学生亲自推动手柄感受一下，然后再播放一段不同形状的凸轮工作的视频，给学生在脑中先形成一个感性认识，接着问学生哪个是输入件？哪个是输出件？让学生再看一遍视频，接着把视频中的机构装配图展示出来，学生组成小团队进行分组讨论如上问题，这时笔者通常会利用CAXA实体设计软件对各个零件进行3D建模，以帮助学生更好地理解实物构造，然后由各团队分别讲述各个零件的装配顺序及动作原理，与此同时教师根据学生的描述运用CAXA实体设计软件即时拖动各个零件到相应的位置进行装配，这样学生会很容易理解或发现自己存在的问题，接着教师再根据学生的描述进行动画设计，以帮助学生正确理解机构的工作原理。利用CAXA实体设计软件很好的实现了教师与学生的相互学习，建立了良好的沟通方式，学生通过此过程的描述极大增强了对知识点的理解和个人表达能力。最后再要求各团队分头完成一项改造设计任务，例如：请设计一个自动舂米机。已知条件：利用原有的手动式舂米装置进行改装，工作场所内只有电源。要求学生能绘制出一个完整的机构简图，这其中要包括动力输入装置、中间转换联接、输出装置等。经过这样的反复练习，学生在脑海中能建立一个完整的知识体系，以往的教学只讲凸轮机构自身，不提及相关的其他配套装置，这样会让学生很难理解接受，更谈不上做改造设计。在教学上由于有了最早的感性认识，学生即使还不懂得如何选择电动机，但是他们已经知道了电动机的动力输出后是要通过一个联轴器传递到减速装置，可选择的减速装置有：齿轮减速、带轮传动、链轮传动等，这些实际上就是一个装配工人、设备维护人员应该掌握的理论知识。至于电动机的参数应该如何选择，不清楚也没有多大的关系。在教学上更多的是先想办法让学生掌握这些基本知识，然后再考虑教授一些简单的具体设计。

三、发挥第二课堂的作用

面对高职教育中课时一减再减的压力，如何保证学生学到的知识总量不减，教学质量、教学效果更好更令人满意是目前被大多数教师关注的问题。笔者是充分利用第二课堂的作用来带动学生继续学习，以弥补课时不足。先是利用课余时间带领学生走向机电市场、生产厂家，让学生们尽可能地广泛接触、认识各类机电产品，在头脑中形成感性认识。带领学生把在课堂上完成的创新设计进行模型创作评比，这种手与脑的结合更好地促进了学生对知识的掌握和理解。由系部牵头在全系内开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛，形成了月月有比赛，以赛促学习的良好局面。这期间教师的参与非常重要，教师要真正参与学生的团队创作、比赛准备等具体工作中，给学生以恰当的指引和关怀，这样学生对专业课的学习及参与比赛的热情才不会减退，才能最大化地激发学生的自主学习和创新能力的发挥。

四、开放式教学

一方面可在有序管理的前提下对学生实行“开放式实训教学”，校内综合实训基地可接受学生课后应个人要求对部分设备机台、实验内容进行开放。要求学生先写申请、制订具体实验方案，经相关人员审批后，在实验管理人员的监管下进行相关作业，这样由学生自己制订方案，综合运用所学的机、电、液等专业知识独立作业，对培养学生的职业技能和综合素质大有好处。

另一方面充分利用CAXA三维实体设计软件辅助教学，笔者预先设计了大量的机械零件三维模型并形成元器件库，交给学生存贮在他们自己的电脑中，课堂创新设计环节允许学生用自带的电脑打开CAXA三维实体设计软件进行创作，学生可调用库中元件快速搭建模型，实现动画演示，各创作团队将设计结果进行评比，这种教学方法能极大满足学生求学心切的心理需求，从而提高学习兴趣。而且体现了教师与学生人格上的平等性，不再是谁主谁次的地位。只有真正尊重学生，把学生当成一个成熟的、理性的社会个体来看待，充分相信学生有自觉管理、自觉遵守课堂纪律的能力，才能形成良好的学风、和谐的学习氛围。

总之，面对高职学生生源差异性日渐增大，教学学时减少的环境，积极运用各种教学方法努力提高教学效果，培养学生的学习兴趣，积极开拓学生的创新能力是当下教师刻不容缓的责任。提倡以工作过程为导向的教学改革思路能更好地贴近学生日后的实践活动，采用灵活多变的教学方法本身就体现了教师的创新精神，这为积极引导、鼓励学生创新做出了良好的表率作用。这同时对教师综合素质也提出了更高的要求，教师能力的不断提高才能更好地开创新的教学局面，以满足社会日新月异的人才需求。

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[2]龚厚仙.基于项目驱动的机械设计基础课程改革[J].职业技术教育，2011（17）

[3]张锦明.对机械设计基础教材编写的思考与探索[J].职业教育研究，2010（8）

[4]马学友，廖建刚.机械设计基础[M].北京：科学出版社，2009

【基金项目】2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目（2011JGB250）

【作者简介】刘 鹰（1972- ），女，广西农业职业技术学院专任教师，中级职称，研究方向：机械类学科的高等职业教育，远红外发热器的创新性应用。

9.机电一体化专业实习总结 篇九

铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。刀片排列方式可分为平装和立装结构两大类。

1.平装结构(刀片径向排列)

平装结构铣刀的刀体结构工艺性好，容易加工，并可采用无孔刀片(刀片价格较低，可重磨)。由于需要夹紧元件，刀片的一部分被覆盖，容屑空间较小，且在切削方向上的硬质合金截面较小，故平装结构的铣刀一般用于轻型和中量型的铣削加工。选择平面铣刀直径时主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内，也可将机床轴直径作为选取的依据。平面铣刀直径可按D=1.5d(d为主轴直径)选取。在批量生产时，也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。

2.立装结构(刀片切向排列)

立装结构铣刀的刀片只用一个螺钉固定在刀上，结构简单，转位方便。虽然刀具零件较少，但刀体的加工难度较大，一般需用五坐标加工中心进行加工。由于刀片采用切削力夹紧，夹紧力随切削力的增大而增大，因此可省去夹紧元件，增大了容屑空间。立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。如系小直径立铣刀，则应主要考虑机床的转数能否达到刀具的最低切削速度(60m/min).

10.机电一体化技术课程作业 篇十

第一章 绪论

1.简述机电一体化技术方向。

2.机械系统是机电一体化系统的最基本要素，请你说说它的作用及设计要求。

第二章 机械传动与支承技术

1.在设计齿轮传动装置时，对于转动精度要求高的降速齿轮传动链，可按什么原则进行设计？

2.某齿轮系中，设i = 65，传动级数n = 3的小功率传动，试按等效转动惯量最小原则分配传动比。并验算之。

第三章 伺服传动技术

1．直流伺服的特点是什么？驱动方式有哪些？

2．交流伺服的特点是什么？驱动方式有哪些？

3．步进电机的结构及工作原理是什么？驱动方式有哪些？各有何特点？

4．各种伺服电机的区别和特点？

第四章 计算机控制技术

1．计算机控制技术的发展方向？

2．计算机接口方式有几种？

3．工业控制计算机中STD总线的含义？

4．PID控制的含义是什么？

11.机电一体化专业课程设置 篇十一

关键词：多元智能 课程改革 启示

·【中图分类号】TH-39

随着职业教育改革的深入，项目教学正成为我国新一轮职教课程改革的热点。机电一体化专业核心课程的项目化改革过程中，项目课程的“项目”实用性与趣味性不够，与其他课程和技能的关联度不大，不利于学生学习积极性的提高，也不利于学生综合能力的培养。为此，我校机械类专业教学改革中，延续了德国“双元制”的教学模式，在创新思想、系统理论、优化方法等方面，开展“校企一体”教学模式改革。拓展了项目教学的内涵，尝试开展综合项目教学课程设计。从整体到局部，从教学目标到教学实施，从宏观培养目标到教学保障体系进行了全面改革，培养学生适应企业的岗位需求，提高专业认识和增强专业的综合技能上取得了良好的效果。

一、传统项目教学的不足

传统项目教学与学科式课堂教学相比，确实有了许多进步，实现了理论知识学习与技能训练的统一，但是传统项目教学存在着不足。

1、项目的综合性不高。项目教学的“项目”是为了某门课程的教学或单项技能的培训而设计的，如机电一体化专业的加工工艺专业课程，以钳工加工工艺为例，设置了一系列典型钳工的加工项目。但这些项目包含的知识与技能仅限于钳工加工，而与车削、铣削、电工等技能没有联系，不利于学生综合能力的提高。

2、项目的趣味性不够。机电一体化专业的项目课程大多以典型零件加工作为项目，如车削技能训练是以轴类、套类、盘类等单个零件或零件组合的加工作为训练项目。学生按要求完成各项练习，教师评分后就没用了，没有实用价值，学生往往感到枯燥没有兴趣。

3、公共基础课程的作用没有体现。项目课程中没有包含公共基础课程的内容，没有体现出公共基础课程服务专业教学的宗旨。

二、综合化项目的设计

加德纳的“多元智能”理论表明要针对学生的知识技能基础、学习能力、心理特点，改变传统的学科式学习。为弥补项目课程中“项目”的不足，我们提出了综合化项目。所谓综合化项目教学就是以典型作品的制作为主线，将相关知识和技能进行有机整合的教学方法。综合项目充分体现了“综合”的思想，弥补了传统项目课程的不足。应当指出，综合项目并不能完全替代现行的项目课程，特别是单项技能的提高还要依靠传统的项目课程。以机电一体化专业（装配钳工培养方向）为例，根据《国家职业标准》理论和技能知识点的要求，构建项目课程“培训包”。

1、公共基础模块“培训包”，公共基础课程模块的设置不针对某个专业，而是根据相关岗位群所必要的知识和技能。注意培养学生的基本素质，为学生的继续深造打好基础，使学生获得较宽厚的公共基础理论知识。综合项目模块特别强调公共基础课的作用，尽量将文化课的内容融合到项目之中。例如，语文老师教学生撰写项目调查报告、说明书；英语老师教英文说明书的译读；数学老师教如何计算用料；计算机老师教制作项目的PPT、资料搜索等，这些文化课程知识的有机整合都有利于学生综合能力的提高。

2、基本理论模块“培训包”，专业基础理论模块包括制图、公差、金属材料、机械基础、夹具、切削原理与刀具等。课程的设置应以“适量、适度”为准则，既不片面追求学科理论知识的广搏，也不片面追求单一掌握职业技能的精深。使学生理解原理、构造和方法，尽量在有限的教学时间中发挥课程学习的最大效益。课程与技能紧密相关的理论知识融合在技能课教学之中，构建专业教学一体化课程体系，形成系统的专业基础教学“培训包”。综合项目既可以嵌入在正常项目教学中进行，也可以安排在相对集中的时间内完成。

3、专业理论与实践模块“培训包”，以项目工艺为基础，将产品项目“产品加工工艺卡”转换为“教学工作页”。配置学科课程体系知识点，构建综合项目课程“培训包”。综合项目的设计要考虑项目的复杂程度、学生的技能水平、整合的知识容量，不同项目的适用阶段、教学目标不尽相同，对学生知识和技能的要求也不一样。例如，综合项目桌虎钳、气动马达等作品，在學生具备了一定理论知识后，安排学生进行零件加工制作。经过几个学期的积累，简单的作品在学习的中间阶段完成项目，以获得一定的成就感，激发学生的专业兴趣。复杂的项目毕业前完成，以获得最终考核评价。通过较为全面的综合训练，提高学生的解决工程实际问题和创新能力。

三、关于综合项目教学的思考

1、项目设计原则。由项目模块整合的“培训包”，实际上是把专业所有学科整合，然后按项目知识点分块进行教学，也就是组成可拆分的教学“培训包”。每个“培训包”都有明确的培训目标，并围绕某一特定内容，整合专业内容，构成相对完整的学习单元。每个项目模块相对独立完整，而且各模块之间又有一定的内在逻辑关系。而且，同一项目内部的模块之间，又有一定的分层递进关系。这样有利于提供丰富多样的学习课程，为学生可持续发展创造条件。

2、师资条件。综合化项目要求多学科教师合作实施，对教师提出了更高的要求，需要一批具备较强专业理论教学知识和一定生产实践知识的“一体化”专业教师。

3、坚持校企一体。综合化项目作品要尽量多吸收企业的产品特征，通过对本地企业的典型产品进行调查、分析，将产品的典型工艺特征融合到项目设计中，让项目“作品”逐步向项目“产品”过渡，从而形成一系列具有本地特色的综合化项目产品，让学生的实习更贴近企业的生产实际，为学生在企业顶岗实习打下技能基础。

参考文献：

[1]石伟平、徐国庆.《职业教育课程开发技术教育》[M].上海：上海教育出版社，2006。

[2]徐国庆.《职业教育项目课程的几个关键问题》[J].中国职业技术教育，2007（4）：10-12+25。

[3]马成荣.《职业教育项目课程的有效实施及其推进策略》[J].中国职业技术教育，2006（33）：12-15。

12.机电一体化专业课程设置 篇十二

1. 采用项目化教学, 突出教学目标

对于高职校机电一体化专业《机械设计基础》课程, 教师应重视应用性教学, 强调知识的运用, 降低理论的深度, 特别要在教学中贯穿项目的制作, 这对于学生理论知识的理解和掌握, 特别是学生的综合应用能力的培养具有重要的意义。在教学中, 对于公式、公理等推导、证明的理解、认知不重要, 教师可在不影响知识理解连贯性的前提下减略或删除, 以便学生集中精力掌握实用的结论, 以解决实际设计问题。对教学内容有效的整合, 设计相应的教学项目, 在项目内容的设计过程中, 教师可以任务为载体, 将具体内容分解为若干个 (相互关联的) 单元, 确定每个单元课程的目标, 准确叙述课程的能力目标, 确定相应的知识目标。课程内容编排的依据是项目工作任务的逻辑关系, 由于项目不同, 具体内容是不会重复的。随着项目的推进, 教师可让学生由项目引起兴趣、在项目制作中增加感性认知, 学习探索知识的方法, 让枯燥的知识变成有趣的体验, 让抽象的理论得到实践的验证, 使学生高效快速地掌握机械设计方面的应用技能。

2. 合理使用三维设计软件进行辅助教学增强学生学习兴趣

在机械零件的设计教学中, 如何让学生清楚地了解机械零件装配体的内部结构及其装配关系, 如何清楚地了解零件的几何形状及视图理解, 一直是机械零件设计教学中的重点与难点。在以往的教学中, 教师一般采用实物和二维平面图展示的方式对学生进行讲解与演示, 而实物实体的透视性不够、操作不便及二维平面的有限性极大, 阻碍了教学内容的直观性。针对这种情况, 任课教师可将课本上的二维视图用三维设计软件制作成直观的三维模型, 再利用三维设计软件中的制图模块把三维模型转换成二维工程图, 这样可有效地降低学生学习难度, 也使师生之间的沟通可以很快地反映到二维视图当中, 师生交流变得更加顺畅。教师也可以根据学生的想法, 通过三维设计软件制作出他们想要的形状。这样容易调动学生强烈的求知欲, 也可增强学生学习三维设计软件的兴趣, 提高学生的学习效果。如果教师采用“黑板上开机器”的教学方法, 使得学生感觉机械设计课程是一门枯燥的“天书”, 上课时疲于记笔记, 复习时只能死记硬背, 长此以往, 就会使学生失去对该课程的学习兴趣。

3. 采用启发式和互动式教学, 充分体现学生的主体作用

在启发式教学过程中, 教师应通过创设环境, 让学生有机会和有时间对所授内容作判断、比较、分析、综合, 使学生处于积极动脑、动口的状态, 充分发挥学生的主体作用。例如:在讲解“弹性滑动”这一现象, 按照教材平铺直叙的讲解, 学生往往很难理解, 究其原因弹性滑动是一个很抽象但是很重要的概念, 是用直观观察不到的现象。笔者设计了几个小实验, 让学生动手做实验, 在实验中发现弹性滑动的现象, 在此基础上笔者再将弹性滑动的各个概念讲解清楚。又如:在学习铰链四杆机构的基本性质中的一个重要性质死点时, 教师可以利用曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的教学模型, 结合板书进行分析, 讲解之后让学生带着疑问自己动手摇一摇, 转一转, 然后组织学生去讨论, 形成互动, 让学生更直接和更深刻地理解知识, 亲身体会到死点位置的存在, 然后进一步讲解死点存在的条件和突破死点位置的方法。采用启发式和互动式教学有利于教师与学生的交流和互动, 能提高学生分析问题和解决问题的能力, 能取得良好的课堂教学质量和效果。

4. 教师应当参加工程实践和技能训练并应用于教学中

高等职业教育需要双师型的教师, 一名专业课教师也应是技师, 既会理论又会实践。若一名专业课教师没有丰富的专业知识和过硬的实践能力是不会受到学生青睐的, 更不用说使学生对其所教的课程产生兴趣。教师应经常参加工程锻炼和技能训练, 真正参与工厂的产品开发、工装设计、一线操作才能提高水平。也只有通过工程锻练和技能训练, 教师才会知道任教学科知识中哪些是实用或企业需要的, 哪些是课程的重点。

5. 改革课程考方式

由于《机械设计》课程本身的特点, 为全面反映学生的综合素质、能力和知识水平, 教师可以采用口试与笔试相结合、开卷与闭卷相结合、笔试与现场考核相结合等灵活多样的考核方法, 建立知识与能力并得的考核体系。这种成绩评定方法有利于学生养成良好的学习习惯, 培养学生科学合理的学习方法, 加强学生实践和创新能力;也有利于教师总结、改进教学方法, 提高教学质量。

具体来讲, 教师可以将《机械设计》课程考核分理论考核和实践考核及学习自觉性考核三大部分。其中理论考核是通过试卷考试, 占成绩的40%, 考核学生对计算、分析、设计等方面能力掌握, 采用开卷或闭卷考核方式;实践考核是通过现场考核和报告整理来考核学生的实验操作、数据采集与分析能力, 占总成绩的45%;学习自觉性考核主要考核随堂作业、课外作业、校规校纪等方面, 占总成绩的15%。

6. 结论

高职校机电一体化专业《机械设计》课程有着其他课程不能替代的作用, 这是由课程的性质、任务、地位和内容决定的。在教学中, 教师应重视教学方法的研究, 充分调动学生的学习热情, 开阔学生的视野, 让学生的分析能力和应用能力得以提高。教师应不断学习先进的技术, 积极参加工程实践和课程建设的科研活动, 不断提高自我素质, 不断提高教学水平。

摘要：本文作者结合《机械设计》课程的实际情况, 针对高等职业院校《机械设计》课程教学, 采用多种教学手段和方法激发学生积极思维, 提高学习兴趣, 提高教学质量和效果。

关键词：高职教育,机电一体化专业,《机械设计》

参考文献

[1]苏慧, 张德田, 王帆.高职《机械设计基础》教改探讨[J].保定职业技术学院学报, 2007, (1) :39.

13.机电一体化专业毕业论文 篇十三

小议机电一体化

专 业：机电一体化

课题名称：小议机电一体化

班 级：

姓 名：

指导老师：

时 间：

****年**月**日

摘 要

机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。

关键词：机电一体化

技术

现状

发展趋

目 录

第一篇：什么是机电一体**************************3

1.1机电一体化”？它的来源是什么？*******************1.2一体化技术基本概念*****************************4

1.3体化技术五大组成要素与四大原则：*************4 第二篇：机电一体化发展历程及其趋势**************6

2.1一体化”的发展历程*****************************6

2.2一体化”发展趋势*******************************6

2.3的机电一体化产品*******************************7

2.4发展“机电一体化”而临的形势和任务*************7

第三篇：机电一体化技术及其应用*****************12 第四篇：机电一体化中的接口技术*****************17 第五篇：机电一体化系统抗干扰问题的探讨*********20 结论*******************************************21 参考文献***************************************21

第一篇

1.1机电一体化”？它的来源是什么？

“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。

这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子

技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。1.2电一体化技术基本概念

机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

1.3一体化技术五大组成要素与四大原则：

1、五大组成要素：

一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。（请参考机电之家机电一体化频道）机械本体（结构组成要素）

是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。

动力驱动部分（动力组成要素）

依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）

对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。

控制及信息处理部分（职能组成要素）

将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。

执行机构（运动组成要素）

根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能

2、机电一体化四大原则：

构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合：

两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。能量转换：

两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。信息控制：

在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。运动传递：

运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。

3、所谓自动化技术，是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作，以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成，以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能，最后实现自动运行目标。

第二篇

一体化技术发展历程及其趋势

自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。

2.1化”的发展历程

1.数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页；

2.微电子技术为“机电一体化'带来勃勃生机；

3.可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础；

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶。2.2”发展趋势

1.光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2.配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成 “自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”

或“生物系统”，而生物的特点是硬件（肌体）——软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。2.3的机电一体化产品

机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。2.4发展“机电一体化”而临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。

（一）北京“机电一体化”工作面临的形势

1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广

（1）在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。

（2）北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。

（3）北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术

进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。

（4）北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%（而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了 30%）；CAD的覆盖率才达到11%（而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板）。

（5）北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。

（6）工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%.而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。

2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。

1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约 1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。

3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

（二）北京“机电一体化”工作的任务

北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。

1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点

（1）大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶

国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%.（2）积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平

对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备（8420台）的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。

（3）努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度

风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到 1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。

（4）优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标

北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%.2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标

（1）总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%.（2）单项目标：

机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%.汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%.PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位：“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。

“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产

品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇：“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。

模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。

其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量„„

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元，机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。

第三篇

3.1一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。1数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。2智能化

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。3模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。4网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。5人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

6微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。7集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。8带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。9 绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

3.2机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 1 智能化控制技术(IC)

由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。2 分布式控制系统(ＤCS)

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。ＤCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。ＤCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。开放式控制系统(OCS)

开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设

备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。计算机集成制造系统(CIMS)

钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。5 现场总线技术(ＦBT)

现场总线技术(Ｆieｄ Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，ＤC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致ＤCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。6 交流传动技术

传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调

速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

第四篇

机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。

一、机电接口

由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用:

(1)行电平转换和功率放大。一般微机的I/O芯片都是TTL电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大;

(2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离;

(3)进行A/D或D/A转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。

1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。

2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。

3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。

(1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制

过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(DI)。由于开关信号只有两种逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。

(2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(DO)。DO通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。

二、人机接口

人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。

1、输入接口。

(1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。BCD码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以 BCD码形式输入信息。

(2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有:

1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ASCII码或二进制码);

2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。

2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(LED)是典型的输出设备,由于LED显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。7段LED显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式LED显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。

第五篇

机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时，系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击，各电气功能模块将不能进行正常的工作，微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”，传感器模块将会输出伪信号，功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号，使执行机构动作失常，最终导致系统产生故障，甚至瘫痪。干扰源

从干扰窜入系统的渠道来看，系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。（1）供电干扰

大功率设备会造成电网的严重污染，使得电网电压大幅度地涨落、浪涌，大功率开关的通断，电动机的启停等原因，电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计，电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90％以上。

（2）过程通道干扰

过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电，接地系统不完善，或者传感器测量部件绝缘不好等；及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起，尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时，产生的共模或差模电压都会影响系统，使系统无法工作。

（3）场干扰

系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场，如太阳及天体辐射；广播、电话、通讯发射台的电磁波；周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作，使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。2 抗供电干扰的措施

（1）配电系统的抗干扰

抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施，其次可采用分立式供电方案，就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。

另外，交流电的引入线应采用粗导线，直流输出线应采用双绞线，扭绞的螺距要小，并尽可能缩短配线长度．（2）利用电源监视电路

在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施，即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能；及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。3 过程通道抗干扰措施抑制过程通道上的干扰，主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。（1）光电隔离

利用光电耦合器的电流传输特性，在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来，这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰，而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。

（2）双绞线传输

在长线传输中，双绞线是较常用的一种传输线，与同轴电缆相比，虽然频带较窄，但阻抗高，降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路，改变了线间电磁感应的方向，使其相互抵消，因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。（3）阻抗匹配

长线传输时，若收发两端的阻抗不匹配，则会产生信号反射，使信号失真，其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。（4）电流传输

长线传输时，用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。

（5）合理布线

强电馈线必须单独走线，强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。场干扰的抑制

防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题：

（1）消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地，接地时要防止形成接地环路。

（2）为了防止电磁场干扰，可采用带屏蔽层的信号线，并将屏蔽层单端接地。

（3）不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。

（4）在布线方面，不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线，也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线，以免互相串扰。软件抗干扰技术

各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是：

（1）在干扰的作用下，微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁，或易损坏的单元设置有监测状态可查询。

2）系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。

（3）RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立，并且系统重新运行时不会出现不允许的数据抑制数据采样的干扰可采用：数字滤波，宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法，也可采用重复检查法，偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般（1）设置WATCHDOG功能，由硬件配合，监视软件的运行情况，遇到故障进行相应的处理。（2）设置软件陷阱，当程序指针失控而使程序进入非程序空间时，在该空间中设置拦截指令，使程序进入陷阱，然后强迫其转入初始状地结合在一起,形成完整的系统。

结论

本篇介绍了机电一体化技术的由来，发展，应用。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。机电一体化技术在以后会迅速发展。

参考文献

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