機(jī)電一體化的認(rèn)識(shí)范文

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篇1

【關(guān)鍵詞】電子 機(jī)械 工業(yè) 一體化

Primary understanding to the incorporate machinery and electron

Lu Mingchun

【Abstract】Since the electron technology came out, the combination of the electron technology with the machinery technology has started. Now, the technology, the incorporate machinery and electron has got an obvious development, which has aroused people’ wide attention. It makes the industry production step into the developing period with the “incorporate machinery and electron” as the character from the “machinery electrization”.

【Keywords】Electron Machinery Industry Integration

機(jī)電一體化是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的，融合機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)等為一體的新興交叉學(xué)科。

其中機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。

1．機(jī)電一體化概述。機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等。也就是說(shuō)，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2．機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r。機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：①20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí)，研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。②20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。③20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比，仍有相當(dāng)差距。

3．機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(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。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面：

3．1 智能化。智能化是21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)用之一。這里所說(shuō)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，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)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、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。

3．2 模塊化。模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。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(jué)、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)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。

3．3 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(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)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)（home net）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)（computer integrated appliance system，CIAS），能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3．4 微型化。微型化興起于20世紀(jì)80年代末，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)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)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、信息等方面具有無(wú)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(lèi)。

3．5 環(huán)保化。工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極小，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。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。

篇2

論文摘要：高職教育培養(yǎng)的是應(yīng)用性高技能人才，高職院校的教學(xué)改革應(yīng)為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造盡可能真實(shí)的職業(yè)環(huán)境，探索適應(yīng)職業(yè)教育要求的教學(xué)模式。黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)骨干專(zhuān)業(yè)課程實(shí)施模塊式教學(xué)的改革實(shí)踐。提供了一個(gè)很好的案例。

院汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)為教育部確定的教育教學(xué)改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，從99級(jí)開(kāi)始，全面實(shí)施了模塊式一體化教學(xué)。這種教學(xué)模式是以CBE理論為指導(dǎo)，以崗位能力為導(dǎo)向，構(gòu)建由模塊化課程為主體的課程體系，在仿真的職業(yè)環(huán)境中實(shí)施教學(xué)。實(shí)施過(guò)程中注重以學(xué)生為中心組織教學(xué)．將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)融為一體，將職業(yè)技能證書(shū)考核標(biāo)準(zhǔn)和模塊教學(xué)內(nèi)容融為一體，突出學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。經(jīng)過(guò)幾年的探索與實(shí)踐，這一改革取得了豐碩成果，就業(yè)率一直保持在93％以上，高居學(xué)院各專(zhuān)業(yè)之首。

一、模塊式一體化教學(xué)的實(shí)施特點(diǎn)

1．模塊課程的開(kāi)發(fā)

模塊課程的開(kāi)發(fā)主要分為兩種形式。

一是幾門(mén)課整合為模塊課程的開(kāi)發(fā)。我們?cè)趰徫环治龅幕A(chǔ)上。把汽車(chē)構(gòu)造、汽車(chē)運(yùn)用、汽車(chē)維修3門(mén)課程整合為汽車(chē)使用技術(shù)。打破原有教學(xué)體系，把原來(lái)三門(mén)課程中的有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)和電器的工作原理、構(gòu)造、使用和維修等內(nèi)容穿成一條線，重新整合為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與維修、汽車(chē)底盤(pán)結(jié)構(gòu)與維修、汽車(chē)電器原理與維修3大模塊。3大模塊分為18個(gè)子模塊，如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與維修模塊包含發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝、機(jī)體零件與曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)造與維修等6個(gè)子模塊。每個(gè)子模塊都包括“五單”，即：學(xué)習(xí)資料單、技能單、信息單、作業(yè)單及評(píng)價(jià)采用考核單。各環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)明確。在教學(xué)方式上，按“五單”要求完成教學(xué)任務(wù)。每個(gè)子模塊均采用集中與分組講授相結(jié)合、集體指導(dǎo)和個(gè)別訓(xùn)練相結(jié)合的方法。最后進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。

二是單門(mén)課重新整合的模塊課程學(xué)習(xí)包的開(kāi)發(fā)。比如。汽車(chē)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與維修模塊、汽車(chē)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與維修模塊、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與維修模塊等重要專(zhuān)業(yè)課，其應(yīng)用性很強(qiáng)。2004年我們對(duì)該類(lèi)課程也進(jìn)行了模塊式一體化教學(xué)改革嘗試，首先對(duì)汽車(chē)檢測(cè)與維修崗位進(jìn)行社會(huì)調(diào)研。分析崗位能力需求，依據(jù)需求將課程目標(biāo)分解成若干項(xiàng)技能，每項(xiàng)技能劃分出若干個(gè)子技能，每個(gè)子技能按照必需夠用原則確定知識(shí)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出學(xué)習(xí)資料單、信息單、技能單、作業(yè)單、考核單，即模塊課程的學(xué)習(xí)包。教學(xué)過(guò)程中，采用模塊式現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，圍繞“五單”進(jìn)行技能訓(xùn)練。

2．采用小班現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

模塊式一體化教學(xué)主要采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)形式，這種形式替代了過(guò)去由不同教師、不同部門(mén)承擔(dān)課堂講授、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的分離式授課方式。采取邊理論邊實(shí)踐一條龍的形式，使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合為一體。學(xué)生將在仿真的職業(yè)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，突出了職業(yè)教育特色。

教學(xué)中，每個(gè)班級(jí)將分成4個(gè)模塊學(xué)習(xí)小組，分別由4位教師授課和指導(dǎo)。上課時(shí)向?qū)W生發(fā)放：“五單”。學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容分課上和課下兩部分。其中。學(xué)習(xí)資料單介紹學(xué)生在每個(gè)子模塊中應(yīng)知的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)。技能單則介紹每個(gè)子模塊學(xué)生應(yīng)會(huì)實(shí)踐項(xiàng)目的訓(xùn)練要點(diǎn)，以上兩單分別作為學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容；信息單則介紹一些相關(guān)的專(zhuān)業(yè)拓展知識(shí)和新技術(shù)，作為課外補(bǔ)充知識(shí)；為鞏固所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，學(xué)生課下應(yīng)完成每個(gè)子模塊對(duì)應(yīng)布置的作業(yè)單；考核單是用于考核及評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)每個(gè)子模塊理論知識(shí)和實(shí)踐技能掌握情況的考核用試卷庫(kù)。分為理論和技能兩部分可實(shí)現(xiàn)教考分離。

3．執(zhí)行嚴(yán)格的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

模塊式一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我評(píng)價(jià)。教師是學(xué)習(xí)過(guò)程中的管理者和指導(dǎo)者。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)采用“限低不限高”的原則進(jìn)行。考核內(nèi)容包括理論知識(shí)點(diǎn)考核(30％)，實(shí)踐技能考核(60％)和學(xué)習(xí)態(tài)度考核(1O％)。無(wú)論理論考核還是實(shí)踐考核，均實(shí)施教考分離。只有構(gòu)成模塊課程的各子模塊的成績(jī)均通過(guò)，該模塊課程才能通過(guò)。不及格的學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下重新進(jìn)行補(bǔ)償訓(xùn)練，直到考評(píng)合格為止。這是模塊式一體化教學(xué)力圖達(dá)到100％通過(guò)率的目標(biāo)的具體體現(xiàn)。

4．提高設(shè)備利用率

為了增加學(xué)生訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，緩解實(shí)訓(xùn)用設(shè)備的壓力，該專(zhuān)業(yè)采取“早七晚六”辦法授課。即將實(shí)施模塊式一體化教學(xué)的學(xué)生分成兩個(gè)批次，早七點(diǎn)到中午十二點(diǎn)一個(gè)批次，下午一點(diǎn)到晚上六點(diǎn)一個(gè)批次，這樣大大提高了儀器設(shè)備的利用率，解決了儀器設(shè)備和場(chǎng)所相對(duì)不足的問(wèn)題，也解決了師資相對(duì)短缺的問(wèn)題，使模塊式一體化教學(xué)順利推開(kāi)。

5．采取靈活排課方式

由于知識(shí)和技能的連貫性較強(qiáng)。模塊式一體化教學(xué)采用整周上課的方式進(jìn)行。因?yàn)槊块T(mén)課程的子模塊數(shù)量不同，每個(gè)子模塊內(nèi)容含量又有差別，所以模塊式一體化教學(xué)無(wú)法像正常上課那樣學(xué)期初完成排課。為此，學(xué)院對(duì)模塊式一體化教學(xué)的課程采取單獨(dú)排課方式，每周排一次課，挑選學(xué)院最優(yōu)秀的教師對(duì)模塊內(nèi)容統(tǒng)一進(jìn)行理論知識(shí)講授，周五下午進(jìn)行子模塊交叉考核，其他時(shí)間按小班(模塊小組)進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)踐操作。這種靈活講課的方式，使優(yōu)質(zhì)教育資源得到了最大程度的發(fā)揮。

6．以“職業(yè)能力訓(xùn)練證據(jù)包”為依據(jù)核發(fā)技能證書(shū)

我院是農(nóng)業(yè)部(勞動(dòng)和社會(huì)保障部門(mén)認(rèn)定)特有工種職業(yè)技能鑒定第185號(hào)站，可以直接實(shí)施職業(yè)技能鑒定考核。為了進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。提高學(xué)生獲得“雙證書(shū)”的比例，真正實(shí)現(xiàn)將實(shí)踐教學(xué)與職業(yè)資格證書(shū)培訓(xùn)接軌，我們將職業(yè)資格證書(shū)考核標(biāo)準(zhǔn)中的理論考核要點(diǎn)融入模塊式一體化教學(xué)“信息資料單”中，將技能考核要點(diǎn)融入到“技能考核單”中，并編寫(xiě)了“職業(yè)能力訓(xùn)練證據(jù)包”，用來(lái)記載學(xué)生已掌握的技能項(xiàng)目，作為核發(fā)高級(jí)、中級(jí)職業(yè)資格證書(shū)的證據(jù)。教師把考核結(jié)果詳細(xì)記載在學(xué)生的“職業(yè)能力訓(xùn)練證據(jù)包”中，完成項(xiàng)目達(dá)到“職業(yè)能力訓(xùn)練證據(jù)包”內(nèi)容的90％時(shí)，核發(fā)汽車(chē)維修工、汽車(chē)檢測(cè)工和汽車(chē)電器維修工等工種的高級(jí)工證書(shū)：達(dá)到80~，4時(shí)，核發(fā)相應(yīng)工種的中級(jí)工證書(shū)。模塊式一體化教學(xué)這種以“職業(yè)能力訓(xùn)練證據(jù)包”為載體，將技能鑒定和技能考核結(jié)合起來(lái)，突出了實(shí)踐教學(xué)的針對(duì)性，避免了重復(fù)考核。提高了學(xué)生的“雙證率”。

7用現(xiàn)代教育技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)與模塊式一體化教學(xué)相結(jié)合

為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主或協(xié)作的學(xué)習(xí)，借助現(xiàn)代教育技術(shù)，汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師自主開(kāi)發(fā)了專(zhuān)業(yè)教學(xué)素材庫(kù)、課件、網(wǎng)絡(luò)課程，其中一門(mén)為省級(jí)精品課程。我們把模塊式一體化教學(xué)的學(xué)習(xí)資源掛在校園網(wǎng)上，利用現(xiàn)代教育技術(shù)為學(xué)生提供大量的信息資源，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信息資料室上網(wǎng)自主查詢，獲得與學(xué)習(xí)相關(guān)的學(xué)習(xí)資料。實(shí)踐技能訓(xùn)練由教師事先演示的方法改為先讓學(xué)生觀看標(biāo)準(zhǔn)的操作過(guò)程錄像，然后再進(jìn)行模仿演練，最后由指導(dǎo)教師輔導(dǎo)糾正，檢查學(xué)生掌握情況。采用現(xiàn)代教育技術(shù)的模塊式一體化教學(xué)的作業(yè)單分為兩部分：一部分為自測(cè)習(xí)題，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行自我測(cè)試；一部分為主觀習(xí)題，學(xué)生可通過(guò)登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)來(lái)完成，也可以按普通作業(yè)形式提交。

二、實(shí)施模塊式一體化教學(xué)模式的成效

我校模塊式一體化教學(xué)的改革與實(shí)踐取得了豐碩成果。模塊式教學(xué)研究與實(shí)踐課題研究成果獲2004年黑龍江省高校教學(xué)研究成果二等獎(jiǎng)。本專(zhuān)業(yè)近3年的學(xué)生入學(xué)平均報(bào)到率、平均就業(yè)率和用人單位滿意率均排在各專(zhuān)業(yè)前面。

1．教學(xué)設(shè)施得到了改善

為了更好地完成模塊式一體化教學(xué)，學(xué)院投資購(gòu)置了大量實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。如汽車(chē)運(yùn)用與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)新上汽車(chē)綜合A級(jí)檢測(cè)線一套，液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)及相應(yīng)教具多臺(tái)套。購(gòu)置車(chē)輛近20臺(tái)，舉車(chē)機(jī)4臺(tái)，教師制作了4臺(tái)整車(chē)教具，組裝了20臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，還制作了相關(guān)的拆裝工具和固定支承架等。

2．教師隊(duì)伍的“雙師”水平得到了提高

模塊一體化教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)的教學(xué)。對(duì)專(zhuān)業(yè)教師提出了更高的要求。學(xué)院要求教9幣系統(tǒng)地、全面地掌握專(zhuān)業(yè)實(shí)用和前沿知識(shí)外，還應(yīng)具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。通過(guò)學(xué)院有計(jì)劃安排及自身努力。本專(zhuān)業(yè)的“雙師”教師比例已經(jīng)超過(guò)80%。

3．模塊教材建設(shè)得到了加強(qiáng)

經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐。我們把“五單”中的前“三單”修訂出版為正式的模塊教材，還自主開(kāi)發(fā)了《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與維修》、《汽車(chē)底盤(pán)結(jié)構(gòu)與維修》、《汽車(chē)電器設(shè)備原理與維修》等10本特色模塊教材。并將紙版教材、網(wǎng)絡(luò)課件和電子教案三種不同形式的教材組織成立體化教材，極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4．學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力得到明顯提高

(1)培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。在發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修的模塊式一體化教學(xué)中，以發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝為突破點(diǎn)；在汽車(chē)電路原理與維修的模塊式一體化教學(xué)中。以電路原理及整車(chē)電路配線為突破點(diǎn)。課堂講授內(nèi)容，學(xué)生能看懂。操作中用得到，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣．調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(2)培養(yǎng)了學(xué)生一絲不茍的工作精神。在發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修模塊式一體化教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生在前幾個(gè)子模塊學(xué)習(xí)基本訓(xùn)練達(dá)到一定水平后，教師組織學(xué)生親自動(dòng)手修理發(fā)動(dòng)機(jī)，并要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間完成任務(wù)。在修理發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)解體、清洗、鑒定、決策修理項(xiàng)目、提出購(gòu)件計(jì)劃、零部件采購(gòu)、補(bǔ)整、試裝、總裝、磨合、試車(chē)直到竣工交接等，都由學(xué)生親自操作。要求一點(diǎn)不能出錯(cuò)。在這一過(guò)程中，教師只起組織和指導(dǎo)作用。由于任務(wù)具體，目標(biāo)明確，學(xué)生能認(rèn)真閱讀資料單、技能單，認(rèn)真查閱有關(guān)技術(shù)資料。嚴(yán)格執(zhí)行修理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)一系列操作，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)，同學(xué)們非常高興。很有成就感，整個(gè)教學(xué)過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生一絲不茍的工作精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

篇3

摘要：學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變是課程改革的顯著特征，改變?cè)械膯渭兘邮苁降膶W(xué)習(xí)方式，建立和形成旨在充分調(diào)動(dòng)、發(fā)揮學(xué)生主體性的探究式學(xué)習(xí)方式，自然成為教學(xué)改革的核心任務(wù)。

關(guān)鍵詞：語(yǔ)文；課程改革；轉(zhuǎn)變；優(yōu)化；認(rèn)識(shí)

從教育心理學(xué)角度講，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有接受和發(fā)現(xiàn)兩種。在接受學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)內(nèi)容是以定論的形式直接呈現(xiàn)出來(lái)的，學(xué)生是知識(shí)的接受者。在發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)內(nèi)容是以問(wèn)題形式間接呈現(xiàn)出來(lái)的，學(xué)生是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者。兩種學(xué)習(xí)方式都有其存在的價(jià)值，彼此是相輔相成的關(guān)系。但是傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式過(guò)分強(qiáng)調(diào)接受和掌握，忽略了發(fā)現(xiàn)和探究，學(xué)生學(xué)習(xí)成了純粹被動(dòng)地接受、記憶的過(guò)程。這種學(xué)習(xí)壓抑了學(xué)生的興趣和熱情，影響了學(xué)生思維和智力的發(fā)展。轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式就是要改變這種學(xué)習(xí)狀態(tài)，把學(xué)習(xí)過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)、探究、研究等認(rèn)識(shí)活動(dòng)凸顯出來(lái)，使學(xué)習(xí)過(guò)程更多地成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。強(qiáng)調(diào)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、研究學(xué)習(xí)，因此成為本次課程改革的亮點(diǎn)。

語(yǔ)文教改勢(shì)在必行。那么，語(yǔ)文教學(xué)應(yīng)該如何適應(yīng)課改精神呢？筆者認(rèn)為語(yǔ)文教學(xué)走向"素質(zhì)教育"，必須實(shí)現(xiàn)"三轉(zhuǎn)變二優(yōu)化一體現(xiàn)

一、關(guān)于“三個(gè)轉(zhuǎn)變”

1.教師內(nèi)涵的轉(zhuǎn)變：教書(shū)匠教育家。

著名語(yǔ)言學(xué)家呂叔湘先生說(shuō)過(guò)：“教學(xué)，就是教學(xué)生學(xué)，主要不是把現(xiàn)成的知識(shí)教給學(xué)生，而是把學(xué)習(xí)的方法教給學(xué)生。”但在語(yǔ)文實(shí)際教學(xué)中，人們往往走入單純“老師教，學(xué)生學(xué)”的誤區(qū)。采用“一刀切”“齊步走”大運(yùn)動(dòng)量的辦法“孜孜樂(lè)教”，固守著一套陳舊的教學(xué)觀念，教師架空分析教材，照本宣科，成了教材的奴隸，為教而教的機(jī)器，毫無(wú)藝術(shù)性可言。這貌似對(duì)學(xué)生的關(guān)心負(fù)責(zé)，實(shí)則是對(duì)其身心和智力的極大壓抑與摧殘，是嚴(yán)重違背教育的初衷的。新形勢(shì)下的教師，應(yīng)成為科研型、專(zhuān)家型的教師。他不僅“能”教，而且“會(huì)”教；不僅要精通本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還要了解相關(guān)的邊緣知識(shí)；不僅要鉆研新的理論、新的思想，還要善于總結(jié)在教育實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，并力求將感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，從而指導(dǎo)自己更好地實(shí)踐。正如馬卡連柯所言：“離開(kāi)教育理論我是不能工作的。”這一精辟見(jiàn)解，啟示我們要認(rèn)清時(shí)代賦予我們的重任，我們應(yīng)從根本上實(shí)現(xiàn)由機(jī)器型的教書(shū)匠到藝術(shù)型的教育家的轉(zhuǎn)變。

2．教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變：課堂教授型指導(dǎo)策劃型。

孔子曾說(shuō)過(guò)：學(xué)而不思則罔。古今中外的大學(xué)問(wèn)家都十分強(qiáng)調(diào)思考在學(xué)習(xí)中的作用。在舊的模式下，語(yǔ)文教學(xué)大都采用“保姆式”教學(xué)方式，其最大的特點(diǎn)就是“不放手”。大到篇章，小到字詞，全是老師說(shuō)了算，“滿堂灌，滿堂問(wèn)，一言堂”的局面隨處可見(jiàn)。學(xué)生毫無(wú)獨(dú)立性可言，只是一個(gè)個(gè)記憶的機(jī)器，它嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。因此在實(shí)施素質(zhì)教育的過(guò)程，我們必須打破舊的傳統(tǒng)模式，可以讓學(xué)生自己去掌握材料（包括教參書(shū)），省去機(jī)械傳輸所造成的大量時(shí)間的耗費(fèi)。課下自己吃、課上談味道，課上應(yīng)該成為學(xué)生各種理解碰撞、質(zhì)疑創(chuàng)新的一方舞臺(tái)。“隨文成形，隨課成形”，可以是“啟發(fā)式”、“自學(xué)式”、“討論式”，也可以是傳統(tǒng)的“講授式”，但完全可以讓學(xué)生輪流過(guò)把“教”癮，當(dāng)然準(zhǔn)備必須充分，教師指導(dǎo)、集中小組智慧是少不了的。

3．教學(xué)思維的轉(zhuǎn)變：機(jī)械模仿創(chuàng)造性思維。

作為學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生不是被動(dòng)地機(jī)械復(fù)制，而是積極地對(duì)客觀世界能動(dòng)反映。這就決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該是一種滿足內(nèi)在需求的主動(dòng)探索過(guò)程，而不是簡(jiǎn)單地把學(xué)生視為加工對(duì)象，要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新意識(shí)。授之以漁，把學(xué)習(xí)知識(shí)的規(guī)律和方法教給學(xué)生，通過(guò)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手的方式獲得知識(shí)。語(yǔ)文教學(xué)無(wú)非要提高學(xué)生的聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)能力，然而這幾種能力的提高，無(wú)一不是靠學(xué)生自己的反復(fù)實(shí)踐活動(dòng)。老師要推學(xué)生一把，讓他們下水自己游，告訴要領(lǐng)，還要隨時(shí)把握水中情況，以便指導(dǎo)；而學(xué)生之間互相糾正與彼此豐富，更有廣闊的發(fā)展空間。

二、關(guān)于吧“兩個(gè)優(yōu)化”

1．優(yōu)化教學(xué)實(shí)施及反饋體系。一個(gè)完整的教學(xué)系統(tǒng)一般包括教學(xué)實(shí)施和反饋兩個(gè)相互依存的過(guò)程，它們都是以學(xué)生為主體的。針對(duì)這兩個(gè)過(guò)程的不同特征，我們應(yīng)分別遵循“好生吃得好――中生吃得飽――差生吃得了”和“差生做得了――中生做得好――好生做得巧”的分層次教學(xué)原則。應(yīng)堅(jiān)決摒棄“大鍋飯”式的平均主義，針對(duì)不同層面的學(xué)生，制訂不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、課堂結(jié)構(gòu)、教學(xué)情景，使全體學(xué)生人人有壓力，個(gè)個(gè)有動(dòng)力，激發(fā)他們的成就感、自信心；進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，老師才能在愉快融洽的氣氛中完成自己的教學(xué)全過(guò)程。

2．優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)體系。在應(yīng)試教育中，對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的主要依據(jù)是升學(xué)率的高低，學(xué)校評(píng)價(jià)學(xué)生的惟一標(biāo)準(zhǔn)就是分?jǐn)?shù)。于是考試成了老師的指揮棒，分?jǐn)?shù)成了學(xué)生的存在價(jià)值。這樣，人為地加大了師生的雙方心理負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重違背教育發(fā)展規(guī)律。因此，在教學(xué)評(píng)價(jià)中應(yīng)徹底摒棄惟分論、惟升學(xué)率論，由看誰(shuí)的課講得好，到看誰(shuí)對(duì)學(xué)生指導(dǎo)得好；由看誰(shuí)對(duì)問(wèn)題分析上得透，到看誰(shuí)的學(xué)生學(xué)習(xí)效率高。這樣才能使教學(xué)過(guò)程得到最優(yōu)化的過(guò)程。

三、關(guān)于學(xué)生主觀能動(dòng)性的體現(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；問(wèn)題；改革措施

長(zhǎng)期以來(lái)機(jī)電一體化教學(xué)一直承襲著重理論輕實(shí)踐的教學(xué)模式，這給該課程教學(xué)實(shí)效性的發(fā)揮帶來(lái)了很大的影響，因此，要改變這一現(xiàn)狀就要在明確該學(xué)科存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上加大相關(guān)教學(xué)措施的研究。

一、機(jī)電一體化教學(xué)存在的問(wèn)題

社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于技能型人才的需求越來(lái)越多，尤其是對(duì)機(jī)電一體化人才的需求更是與日俱增，社會(huì)對(duì)這類(lèi)人才需求的數(shù)量不斷增加的同時(shí)，對(duì)機(jī)電一體化人才的質(zhì)量要求也在逐年提升。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化教學(xué)的局限性是比較大的，傳統(tǒng)的機(jī)電一體化的教學(xué)模式更多的是重視知識(shí)的傳授，課程的設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容都與實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)，難以滿足機(jī)電一體化實(shí)踐操作教學(xué)的需要。而現(xiàn)代的科技發(fā)展突飛猛進(jìn)，現(xiàn)有的機(jī)電一體化教學(xué)模式難以適應(yīng)新時(shí)期的需要，這樣的教學(xué)模式急需要改變。在原有教學(xué)模式的實(shí)施過(guò)程中，機(jī)電一體化的教學(xué)模式存在著許多問(wèn)題，具體來(lái)看，主要有以下幾方面的內(nèi)容:

1.教學(xué)模式單一的問(wèn)題

現(xiàn)行的機(jī)電一體化教學(xué)模式，依然承襲著傳統(tǒng)學(xué)科的教學(xué)模式，雖然機(jī)電一體化教學(xué)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)科存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，在教學(xué)中也需要大量的知識(shí)和文字，還需要許多的原理圖，但是，在機(jī)電一體化教學(xué)中，過(guò)分重視知識(shí)傳授卻忽略了該學(xué)科的實(shí)踐特征，這樣的教學(xué)很難發(fā)揮實(shí)效，久而久之，也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，教學(xué)模式單一，教學(xué)實(shí)效性不強(qiáng)。

2.理論與實(shí)踐對(duì)接性不強(qiáng)

從現(xiàn)階段機(jī)電一體化教學(xué)的實(shí)施情況來(lái)看，理論教學(xué)雖然落實(shí)的較為充分，但是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)缺乏必要的對(duì)接，教學(xué)依然以理論教學(xué)的實(shí)施作為教學(xué)的主體，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)，學(xué)生的理論知識(shí)雖然掌握了很多，但是真正運(yùn)用到實(shí)踐中的內(nèi)容卻少之又少，這對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力造成了很大的影響，不利于實(shí)用型人才的培養(yǎng)。

3.課程設(shè)置的時(shí)間不足

隨著教學(xué)改革的不斷深入，機(jī)電一體化課程教學(xué)的時(shí)間也相應(yīng)減少了，由于課程實(shí)施的時(shí)間較少，原本一些預(yù)定課程教學(xué)內(nèi)容也相應(yīng)較少，要掌握課程教學(xué)的內(nèi)容，教師只能夠通過(guò)大量的理論學(xué)習(xí)來(lái)解決，留給學(xué)生實(shí)踐操作的時(shí)間越來(lái)越少，難以滿足教學(xué)的實(shí)際需要，同時(shí)，由于近些年來(lái)的院校擴(kuò)招，新生的質(zhì)量也出現(xiàn)了一定程度的下降，課程實(shí)施的時(shí)間不足也在一定程度上影響到了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

二、機(jī)電一體化教學(xué)改革的措施

1.要學(xué)會(huì)創(chuàng)新教學(xué)的思路

要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)電一體化的教學(xué)思路，就要充分認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化的本質(zhì)，客觀地來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化的本質(zhì)內(nèi)涵就是指機(jī)械與微電子技術(shù)同信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，將其統(tǒng)一集中起來(lái)成為一個(gè)有機(jī)的整體，它是一項(xiàng)充滿自動(dòng)化元素的工作過(guò)程，創(chuàng)新機(jī)電一體化的教學(xué)思路，就是要以此為出發(fā)點(diǎn)，開(kāi)展教學(xué)思路的創(chuàng)新活動(dòng)，以具體的教學(xué)措施推進(jìn)機(jī)電一體化的教學(xué)改革。

2.要重視教學(xué)手段的更新

好的教學(xué)手段對(duì)促進(jìn)機(jī)電一體化教學(xué)的有效開(kāi)展具有重要的作用，相反，教學(xué)手段的陳舊、刻板，對(duì)教學(xué)實(shí)施的影響是非常大的。在現(xiàn)實(shí)的機(jī)電一體化教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)教學(xué)手段的更新缺乏應(yīng)有的重視。

3.要重視教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化

現(xiàn)有的機(jī)電一體化教學(xué)環(huán)節(jié)，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較繁瑣，難以適應(yīng)現(xiàn)階段機(jī)電一體化教學(xué)的實(shí)際需要，因此，優(yōu)化繁瑣的教學(xué)環(huán)節(jié)是提升機(jī)電一體化教學(xué)效率的一項(xiàng)重要措施。要改進(jìn)現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)節(jié)讓教學(xué)環(huán)節(jié)更加優(yōu)化，促進(jìn)實(shí)踐化教學(xué)的有效開(kāi)展，同時(shí)也要進(jìn)行有針對(duì)性的單向技能訓(xùn)練，優(yōu)化單項(xiàng)技能的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，以此促進(jìn)教學(xué)的有效實(shí)施。開(kāi)展機(jī)電一體化教學(xué)的相關(guān)研究對(duì)促進(jìn)該學(xué)科課程教學(xué)的有效實(shí)施具有重要的作用，因此，以機(jī)電一體化教學(xué)存在的問(wèn)題與改革措施為視角，對(duì)相關(guān)的問(wèn)題展開(kāi)研究希望能夠更好地促進(jìn)該課程教學(xué)效率的提升。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；計(jì)算機(jī)控制；傳感器

1 機(jī)電一體化的概念

人類(lèi)從使用簡(jiǎn)單工具到現(xiàn)代的機(jī)器發(fā)生了巨大的變化。特別是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)出現(xiàn)以后，傳統(tǒng)機(jī)械又有了一個(gè)飛躍。

機(jī)器應(yīng)該是機(jī)械和電器的合成。傳統(tǒng)的機(jī)械工程和自動(dòng)控制工程從專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)到工程設(shè)計(jì)應(yīng)該一體化。目前，關(guān)于機(jī)電一體化的定義與概念，許多書(shū)籍都是根據(jù)國(guó)外書(shū)籍的定義和概念而引用。對(duì)于國(guó)外的概念基本強(qiáng)調(diào)機(jī)器人跟數(shù)控機(jī)床的概念。雖然，機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化中具有一定代表性的產(chǎn)品，但絕非是機(jī)電一體化的全部?jī)?nèi)容，機(jī)械的內(nèi)容很多：化工機(jī)械、輕工機(jī)械、重工機(jī)械、紡織機(jī)械等。機(jī)電一體化強(qiáng)調(diào)的是機(jī)械產(chǎn)品的自動(dòng)化和智能化的問(wèn)題。

2 機(jī)電一體化的基礎(chǔ)知識(shí)

機(jī)電一體化涉及的知識(shí)還是比較廣泛的。在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中常常會(huì)涉及到機(jī)械做功，液體壓力做功等理論力學(xué)和材料力學(xué)的相關(guān)知識(shí)。對(duì)于機(jī)械零件還涉及到機(jī)械零件的加工方法一些工藝性問(wèn)題。尤為重要的是數(shù)控加工技術(shù)。零件的加工精度、材料的選擇都是需要學(xué)習(xí)的。一些機(jī)械零件例如：軸和軸承、齒輪、凸輪、鏈條、鏈輪等可以說(shuō)是機(jī)電一體化設(shè)備中應(yīng)用極廣泛的一類(lèi)機(jī)械零件。對(duì)于零件的學(xué)習(xí)使是我們應(yīng)具備的基礎(chǔ)。還有自動(dòng)控制和人工控制的內(nèi)容，電路電器的基本知識(shí)。

3 傳感器

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息按一定的規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需的形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制的要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

傳感器大致可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩大類(lèi)。在機(jī)電一體化中起著至關(guān)重要的作用。常見(jiàn)的傳感器有：壓力傳感器、位移傳感器、位置傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣敏傳感器等等。

4 絳兇爸

所謂執(zhí)行裝，就是把從電源、液壓、氣壓等動(dòng)力源獲得的能量變換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者直線運(yùn)動(dòng)的一種裝置。執(zhí)行裝置主要由執(zhí)行元件、傳動(dòng)原件等構(gòu)成。主要的執(zhí)行裝置有如下幾種：步進(jìn)電機(jī)裝置、伺服電機(jī)裝置、普通電機(jī)裝置、液壓油缸裝置、液壓馬達(dá)裝置、氣壓裝置、氣動(dòng)馬達(dá)裝置。這些機(jī)械裝置是控制系統(tǒng)的控制對(duì)象，也叫控制系統(tǒng)的執(zhí)行裝置。普通電機(jī)裝置也是控制系統(tǒng)的控制對(duì)象，如采用變頻器可以控制轉(zhuǎn)速，PLC也可以控制轉(zhuǎn)速和角位移。普通電機(jī)采用控制器的控制精度和效率沒(méi)有步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)高，但是在一些控制要求不太高的機(jī)電一體化設(shè)備中，目前應(yīng)用還是比較廣泛的，畢竟普通電機(jī)價(jià)格比步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)低得多。

5 計(jì)算機(jī)控

機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)從最初的的強(qiáng)電控制到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)控制，經(jīng)歷了如下過(guò)程：簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)控制――繼電器控制――單片機(jī)控制――單板機(jī)控制――PLC控制――PC控制。事實(shí)上，到現(xiàn)在為止機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)無(wú)論從簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)控制，繼電器控制到復(fù)雜的單片機(jī)控制、單板機(jī)控制、PLC控制、PC控制都有它們的使用價(jià)值。隨著時(shí)間的發(fā)展，使用的比例肯定會(huì)按上述順序，前面的越來(lái)越少，后面的越來(lái)越多。目前來(lái)看單片機(jī)控制、PLC控制系統(tǒng)在機(jī)電一體化應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)量上應(yīng)該是最多的。

數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。它所控制的通常是為止、角度、速度、等機(jī)械量和開(kāi)關(guān)量，以及溫度、流量、壓力等物理量。數(shù)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)：精度高、速度快、可靠性高。

6 機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方法

機(jī)電一體化設(shè)計(jì)類(lèi)型可分為：

根據(jù)受控對(duì)象的不同，進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)；

改進(jìn)型機(jī)電一體化設(shè)計(jì)；

創(chuàng)造發(fā)明性機(jī)電一體化設(shè)計(jì)；

不同的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)類(lèi)型，也有不同的設(shè)計(jì)方法。所謂根據(jù)受控對(duì)象的不同進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，也就是不同行業(yè)有不同的受控對(duì)象。比如數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械一類(lèi)的受控對(duì)象基本上是機(jī)械動(dòng)作；在化工機(jī)械中，處理機(jī)械動(dòng)作外還有對(duì)溫度、流量、壓力、配比等物理量的控制；也有將化學(xué)量作為受控對(duì)象的，如土壤分析儀對(duì)土壤酸堿度、鈣、鎂、磷的分析等。當(dāng)然受控對(duì)象最多的還是機(jī)械動(dòng)作問(wèn)題。

改進(jìn)型機(jī)電一體化設(shè)計(jì)是應(yīng)用非常廣泛的一類(lèi)設(shè)計(jì)。比如，我國(guó)數(shù)控機(jī)場(chǎng)普及度不高的現(xiàn)狀的主要原因一方面是數(shù)控機(jī)床的售價(jià)太貴，對(duì)于許多企業(yè)來(lái)說(shuō)很難承擔(dān)這筆開(kāi)支的。所以對(duì)現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，提高現(xiàn)有機(jī)床的生產(chǎn)效率和質(zhì)量、節(jié)約成本等起到很好的效果。

在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中，我們主要考慮3部分的設(shè)計(jì)：機(jī)械部分、控制部分、傳感器部分。事實(shí)上，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)思路完全可以從兩部分來(lái)考慮。即機(jī)械部分和控制部分，因?yàn)閭鞲衅魍耆梢栽诳刂撇糠种幸黄鹂紤]。機(jī)電一體化設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，機(jī)械部分的設(shè)計(jì)仍然是這三部分中最重要的部分。過(guò)去在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和實(shí)際工作中存在一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)和看法：認(rèn)為機(jī)械設(shè)計(jì)直觀簡(jiǎn)單，技術(shù)含量沒(méi)有控制部分高。這是一種本末倒置的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)

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1.1較高的安全性能

安全性能主要表現(xiàn)在煤礦的監(jiān)測(cè)、報(bào)警、自動(dòng)保護(hù)等方面，當(dāng)在工作中發(fā)生電力故障時(shí)，機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠啟動(dòng)自我保護(hù)措施，將設(shè)備的損耗人員的傷亡控制在最小范圍內(nèi)，提高使用設(shè)備的安全性能。

1.2較高的使用性能

機(jī)電一體化產(chǎn)品采用全數(shù)字直流提升機(jī)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控，方便了操作過(guò)程，使手柄和按鈕的數(shù)量得到很大程度的減少。該產(chǎn)品可以重復(fù)大量的動(dòng)作，更為先進(jìn)的產(chǎn)品還具有篩選工作程序的功能。

1.3較高生產(chǎn)性能

機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)處理信息和自動(dòng)控制的能力，通過(guò)自身的控制系統(tǒng)使機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成動(dòng)作，確保工作完成的質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率，最終提高機(jī)電一體化的生產(chǎn)能力。

1.4便于維修

機(jī)電一體化產(chǎn)品可以對(duì)工作中的故障自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)視，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題可自行采取應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)編程在其控制系統(tǒng)輸入控制程序即可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)控，這樣變不需對(duì)產(chǎn)品的零件進(jìn)行拆卸或是安裝。

2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1在礦井運(yùn)輸設(shè)備中的應(yīng)用

在我國(guó)，煤礦運(yùn)輸設(shè)備已取得較大進(jìn)步，表現(xiàn)在煤礦井下大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)等方面，而且，機(jī)電一體化技術(shù)逐步應(yīng)用于礦山運(yùn)輸設(shè)備中，這有效解決了帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)的難題。

2.2在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

支架作為一種機(jī)械支護(hù)設(shè)備，正向電液壓控制方向發(fā)展，逐步將計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制相融合，實(shí)現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動(dòng)移架，減小對(duì)頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國(guó)研制的電液壓支架控制系統(tǒng)還比較落后，在煤礦中使用的電液壓支架電液系統(tǒng)主要是依靠進(jìn)口。

2.3在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)具有輸送量大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、高效率等特點(diǎn)，是機(jī)電一體化技術(shù)的重點(diǎn)研究對(duì)象，也是井下主要的輸送設(shè)備。目前，多數(shù)的煤礦已采用機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置。

2.4在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)是一種機(jī)、電高度集中的大型煤礦設(shè)備，內(nèi)裝式提升機(jī)具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，它是將滾筒與驅(qū)動(dòng)合二為一的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，是電力—機(jī)械—電子—計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的有機(jī)結(jié)合的體現(xiàn)。

2.5在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦井生產(chǎn)過(guò)程中，良好的監(jiān)控系統(tǒng)是首要條件，以往監(jiān)控系統(tǒng)存在說(shuō)停就停的情況，這將對(duì)及時(shí)獲取井下信息及礦工生命安全造成不利因素。在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，可有效防止該情況的出現(xiàn)，機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)局域網(wǎng)連成同步模式，主備機(jī)的監(jiān)控由自行研制的專(zhuān)用通信接口負(fù)責(zé)，實(shí)現(xiàn)軟硬件結(jié)合，自身數(shù)據(jù)庫(kù)與主機(jī)同步，該技術(shù)的應(yīng)用在礦井中的監(jiān)控系統(tǒng)中取得很好的效果。

3煤礦機(jī)電一體化技術(shù)分析

我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展較世界其他國(guó)家來(lái)看還存在一定的差距，為此，煤炭工作從業(yè)人員要不斷掌握機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展方向，還應(yīng)掌握國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)，努力做好煤炭行業(yè)機(jī)電技術(shù)的研發(fā)工作。

3.1拓展增值功能

拓展增值功能要求是在研究新型煤礦一體化產(chǎn)品時(shí)開(kāi)發(fā)出其自身的增值功能，使煤礦一體化技術(shù)與控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)得以連接達(dá)到遠(yuǎn)程通信的功能，確保通信功能模塊的兼容性、可靠性、開(kāi)放性。

3.2加大開(kāi)發(fā)力度

加大開(kāi)發(fā)力度是指礦用傳感器的使用功能方面，以便于能保證煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行，涉及到兩方面：一是應(yīng)針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象開(kāi)發(fā)不同的測(cè)量傳感器，二是在惡劣環(huán)境下可以進(jìn)行準(zhǔn)確的信號(hào)測(cè)量。

3.3提高產(chǎn)品四化

為保證煤礦機(jī)電一體化的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，應(yīng)對(duì)已生產(chǎn)的不同型號(hào)的機(jī)電一體化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一管制，相關(guān)部門(mén)應(yīng)規(guī)范其標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、規(guī)劃化及系列化的程度。

3.4關(guān)注新動(dòng)態(tài)

組織培訓(xùn)學(xué)習(xí)機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，時(shí)刻關(guān)注國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)新的發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握和吸收新的方法和技術(shù)。

4結(jié)束語(yǔ)

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關(guān)鍵詞：中職；機(jī)電一體化技能大賽；教學(xué)改革

近些年來(lái)，國(guó)家對(duì)于中職院校的教育越來(lái)越重視，給予了其許多的幫助，尤其是在教學(xué)改革這一方面。目前開(kāi)展的全國(guó)職業(yè)學(xué)校技能大賽其中一個(gè)目的就是希望借此來(lái)推進(jìn)教學(xué)改革的進(jìn)程。機(jī)電一體化技能大賽對(duì)于中職院校的機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)有著重要作用，本文就其主要表現(xiàn)進(jìn)行了四方面的思考、分析。

1機(jī)電一體化技能大賽促進(jìn)教學(xué)設(shè)備更新

全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽對(duì)于設(shè)備有著很高的要求，每一個(gè)中職院校如果想要參加這項(xiàng)比賽就需要做好前期的、大量的、充足的準(zhǔn)備，而此前提就是必須要有大量的、先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備，比如：機(jī)電一體化設(shè)備、液壓與氣動(dòng)設(shè)備、PLC可編程設(shè)備等，這些設(shè)備都是全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽所需要的基礎(chǔ)設(shè)備[1]。根據(jù)實(shí)際情況分析，我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)中職院校在設(shè)備的供給上存在明顯的不足。一些院校總是再設(shè)備上克扣，要么是選擇一些品牌差、質(zhì)量低的設(shè)備，要么就是購(gòu)買(mǎi)二手產(chǎn)品，可想而知，這樣的設(shè)備又能夠獲得怎樣的結(jié)果呢？全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽對(duì)于每個(gè)中職院校都是很重要的賽事，十分值得關(guān)注和參與，所以，對(duì)待此事件相關(guān)院校一定不會(huì)忽視。首先就是要保證設(shè)備的及時(shí)更新與供給，注入大量的資金去購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的、質(zhì)量好的機(jī)電設(shè)備，保證學(xué)生的實(shí)際訓(xùn)練環(huán)境。設(shè)備的更新又能夠很好地帶動(dòng)專(zhuān)業(yè)人員技能的派樣，并且在長(zhǎng)期的實(shí)踐摸索中也能夠總結(jié)豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步加強(qiáng)教學(xué)改革。

2全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽能夠提升教師隊(duì)伍教學(xué)質(zhì)量

教師的質(zhì)量永遠(yuǎn)都是教學(xué)改革的一大關(guān)鍵，在中職院校中往往存在一些老師，跟不上時(shí)展的步伐，無(wú)法實(shí)現(xiàn)知識(shí)的更新，所以在講課方面難免會(huì)有所欠缺。或者是還有一部分教師覺(jué)得沒(méi)有工作的動(dòng)力，對(duì)待實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)就十分懈怠。但是，全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽的出現(xiàn)能夠很好地解決這兩方面的問(wèn)題，很好的提高全國(guó)職業(yè)院校教師的實(shí)際教學(xué)水平。全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽一方面可以作為教師進(jìn)行新知識(shí)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，在此動(dòng)力的催動(dòng)下，教師能夠認(rèn)識(shí)更多的新鮮的事物，開(kāi)闊自己的眼界，自主的進(jìn)行新知識(shí)的學(xué)習(xí)和歸納。另外，教師也能夠在參與全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽的指導(dǎo)中，積累更多的經(jīng)驗(yàn)，提升自己的實(shí)際訓(xùn)練以及教學(xué)水平，更好地將新知識(shí)與舊知識(shí)進(jìn)行融合。另外，我們?cè)趯?shí)際調(diào)查中也了解到了當(dāng)下許多中職院校為了提升教學(xué)質(zhì)量，提高教育水平，加強(qiáng)公信度，對(duì)于教師這一方面給了很大的重視，會(huì)定期的安排一些教師進(jìn)行實(shí)訓(xùn)參觀、會(huì)議指導(dǎo)，還有部分有條件的也會(huì)選擇讓一部分教師到國(guó)外進(jìn)行學(xué)習(xí)，觀察、了解、掌握外國(guó)在機(jī)電一體化方面的新技術(shù)。而產(chǎn)生此局面的一個(gè)重要原因就是全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽的開(kāi)展，許多教師的目標(biāo)都是在此賽事中獲獎(jiǎng)[2]。比如：機(jī)電一體化設(shè)備的安裝，如果放在以前，很少有教師能夠安裝處或者是能夠熟練的進(jìn)行安裝，但是如果讓多次參與全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽的教師來(lái)安裝，那么這簡(jiǎn)直就是小菜一碟。在探索機(jī)電一體化技能大賽的過(guò)程中，教師熟練地掌握先進(jìn)設(shè)備，不斷地積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)的應(yīng)用于實(shí)踐，這樣一來(lái)，教師的整體水平自然會(huì)得到大幅度的提升。

3全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽能夠促進(jìn)教學(xué)模式改革

教學(xué)模式的改革在教學(xué)改革中也是很重要的一個(gè)方面，機(jī)電一體化技能大賽的開(kāi)展也能夠很好地推動(dòng)此方面的發(fā)展。我們了解到自從全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽開(kāi)展以來(lái)就有許多的中職院校積極地開(kāi)設(shè)特長(zhǎng)班學(xué)習(xí)，每個(gè)專(zhuān)業(yè)都有對(duì)口的技能特長(zhǎng)班，在平時(shí)業(yè)余時(shí)間進(jìn)行技能培訓(xùn)。這就是在技能大賽下產(chǎn)生的一種新型的中職院校教學(xué)模式，一對(duì)一進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的輔導(dǎo)，將學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行放大，專(zhuān)攻某一技能區(qū)域。而實(shí)際也表明，這種方法的確有效，能夠很好的加強(qiáng)學(xué)生某一方面的特長(zhǎng)培養(yǎng)，提高學(xué)生的技能，同時(shí)也很好地檢驗(yàn)了學(xué)校的師資水平以及管理能力等。另一方面是在全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽的影響下，更多的中職院校開(kāi)始將目光放在了校外企業(yè)上。據(jù)悉，多數(shù)中職院校已經(jīng)開(kāi)展了校企合作、工學(xué)對(duì)接的教學(xué)模式。將學(xué)校和企業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)與實(shí)踐相互結(jié)合，為學(xué)生提供了一個(gè)良好的學(xué)、實(shí)一體化發(fā)展平臺(tái)，極大地推動(dòng)了中職院校的教學(xué)改革[3]。

4全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽加強(qiáng)校企合作

對(duì)于中職院校而言，實(shí)踐是一項(xiàng)十分重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)踐能夠很好地幫助學(xué)生積累經(jīng)驗(yàn)，將知識(shí)更好地融會(huì)貫通，進(jìn)而提升自我水平。機(jī)電一體化技能大賽是一項(xiàng)具有高技能含量的大賽，這項(xiàng)比賽實(shí)際要求一位選手要完成PLC控制程序，觸摸屏控制程序和變頻器的參數(shù)設(shè)置；除此之外還需要另一位選手的緊密配合，另一位需要完成機(jī)械手、傳送帶以及供料機(jī)構(gòu)等的組裝，同時(shí)也要做好傳感器、開(kāi)關(guān)、電磁閥磁性開(kāi)關(guān)等的電路連接。最后就是要將所對(duì)應(yīng)的程序下載到PLC以及觸摸屏內(nèi)，打開(kāi)電路，對(duì)其整體設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，完成一個(gè)生產(chǎn)線的模擬生產(chǎn)加工過(guò)程。由此可知，這個(gè)大賽的難度十分高，尤其是對(duì)于中職學(xué)生而言，更是十分困難。該項(xiàng)比賽中涉及到的許多專(zhuān)業(yè)性的技能操作實(shí)際上許多教師也不清楚，不能夠給學(xué)生準(zhǔn)確的答復(fù)。但是這些卻恰恰是企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最常見(jiàn)到的設(shè)備，所以，這就能夠說(shuō)明全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽需要企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的支撐，學(xué)生要能夠很好地掌握實(shí)際生產(chǎn)流程和技能。全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽給予中職院校改革的另一大思考就是要能夠認(rèn)識(shí)到企業(yè)的重要性，加強(qiáng)校企合作。所以，在此大賽影響下的中職院校教學(xué)必須要與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)加強(qiáng)合作，實(shí)現(xiàn)校企人才對(duì)接，讓企業(yè)能夠成為現(xiàn)實(shí)參與實(shí)際生產(chǎn)的一個(gè)重要平臺(tái)[4]。定期的組織學(xué)生到合作企業(yè)進(jìn)行參觀、實(shí)習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)踐中摸索；另一方面也可以讓企業(yè)的生產(chǎn)技工親自到中職院校進(jìn)行生產(chǎn)培訓(xùn)，為學(xué)生講解實(shí)際生產(chǎn)中可能存在的問(wèn)題。最后一點(diǎn)也可以安排本校教師到外國(guó)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的技能，將相關(guān)的機(jī)電知識(shí)以及實(shí)訓(xùn)知識(shí)帶到國(guó)內(nèi)，在實(shí)際教學(xué)中加以運(yùn)用和拓展。通過(guò)以上幾個(gè)主要方面的實(shí)際分析，我們能夠很好地了解到當(dāng)下中職院校教學(xué)改革的一大重要參考依據(jù)就是機(jī)電一體化技能大賽，要想要謀求更好的發(fā)展就必須要能夠深刻的分析全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽帶給中職院校教學(xué)改革的重要啟示，并及時(shí)的對(duì)實(shí)際改革方向進(jìn)行調(diào)整。

5結(jié)束語(yǔ)

全國(guó)機(jī)電一體化技能大賽有著重要的存在意義，對(duì)于中職院校而言，必須要及時(shí)的通過(guò)這項(xiàng)比賽認(rèn)識(shí)到自己的不足，加強(qiáng)教學(xué)改革。同時(shí)，通過(guò)這項(xiàng)比賽我們也能夠意識(shí)到職業(yè)院校要想要發(fā)展就必須發(fā)展高科技，落后就要挨打，中職院校要立足于新科技、高科技，不斷地對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新對(duì)教學(xué)進(jìn)行改革，只有這樣才能夠改變當(dāng)下中職教育發(fā)展受阻的境地，才能夠更好地推動(dòng)中職院校教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高淑珍.職業(yè)技能大賽對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革意義與實(shí)踐研究[J].赤子(上中旬),2016(19):263.

[2]張盛勇.職業(yè)技能大賽對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革意義與實(shí)踐研究[J].機(jī)械,2016(S1):12-14.

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篇8

經(jīng)過(guò)了一年的學(xué)習(xí)，我們，特指我，對(duì)我所學(xué)的專(zhuān)業(yè)即機(jī)械工程及自動(dòng)化還是認(rèn)識(shí)不是很夠，可能老師考慮到我們這些學(xué)生的潛在問(wèn)題，就給我們安排了一個(gè)專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)的實(shí)習(xí)周。我們要通過(guò)這幾天的實(shí)習(xí)對(duì)機(jī)械工程有一個(gè)直觀上的認(rèn)識(shí)（通過(guò)之前的理論課專(zhuān)業(yè)概論課，我們已經(jīng)對(duì)機(jī)械工程有了一個(gè)大體的認(rèn)識(shí)）。在進(jìn)入工廠之前，老師給我們上了兩節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)課，讓我們了解什么是機(jī)械工程及自動(dòng)化，機(jī)械工程及自動(dòng)化應(yīng)該學(xué)些什么。

由于微電子高新技術(shù)的迅速發(fā)展，使工業(yè)自動(dòng)化的程度大幅度提高。新的機(jī)電設(shè)備和產(chǎn)品將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，形成了所謂的機(jī)電一體化技術(shù)，大幅度地提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性;提高制造技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式向柔性方向發(fā)展;增強(qiáng)企業(yè)的應(yīng)變能力;節(jié)約能源和材料消耗，降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)電一體化已是當(dāng)今世界及未來(lái)機(jī)械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨向，也是我國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必由之路。然而，我國(guó)現(xiàn)有的機(jī)械專(zhuān)業(yè)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)與當(dāng)今機(jī)械工業(yè)的發(fā)展極不相稱。學(xué)機(jī)械專(zhuān)業(yè)的，對(duì)電子、自動(dòng)控制技術(shù)懂得較少;學(xué)電子專(zhuān)業(yè)的，對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握的也不多，不能將機(jī)械與電子進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。此外，由于近二十年科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，多數(shù)機(jī)械專(zhuān)業(yè)人員知識(shí)老化，對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)了解甚少，難以從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。因此，除現(xiàn)有機(jī)械專(zhuān)業(yè)人員需知識(shí)更新，解決機(jī)電一體化人才短缺的部分問(wèn)題外，急需大批量培養(yǎng)這類(lèi)人才,老師還說(shuō)，目前工程機(jī)械的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了頂峰，設(shè)備可以完成人們所想到的任何工件，大型設(shè)備的專(zhuān)業(yè)化也在逐步加強(qiáng)，國(guó)內(nèi)外的工程機(jī)械設(shè)備的差距也在逐漸減小，工程機(jī)械有小型化、家用化的趨勢(shì)

所謂機(jī)電一體化，就是機(jī)械與電工合二為一。日本企業(yè)界在1970年左右最早提出“機(jī)電一體化技術(shù)”這一概念，當(dāng)時(shí)他們?nèi)∶麨椤癕echatronics”，即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。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，成為一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門(mén)技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。我們需要學(xué)的基礎(chǔ)科目有：英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、大學(xué)物理、物理實(shí)驗(yàn)、工程力學(xué)、機(jī)械原理、畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖課程等。

上完了這兩節(jié)的基礎(chǔ)課以后，在一男一女兩位老師的帶領(lǐng)下，我們機(jī)械工程及自動(dòng)化的三個(gè)班分別參觀了北京建筑工程機(jī)械廠與北京現(xiàn)代汽車(chē)廠兩個(gè)地方。

周三那天早上下起了瓢潑大雨，可到了北京現(xiàn)代以后，天就放晴了。在向?qū)У膸ьI(lǐng)下，我們觀看了有關(guān)宣傳片，聽(tīng)了關(guān)于展車(chē)的相關(guān)介紹，又參觀了總裝車(chē)間。給我留下深刻印象的就是總裝車(chē)間。一千多米長(zhǎng)的生產(chǎn)線，經(jīng)過(guò)工人師傅準(zhǔn)確而迅速的操作后，在OKLINE最后出來(lái)的就是成品車(chē)。

篇9

［關(guān)鍵詞］機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)；案例教學(xué)；學(xué)習(xí)興趣；創(chuàng)新能力

當(dāng)前我國(guó)正在實(shí)施《中國(guó)制造2025》規(guī)劃，這對(duì)我國(guó)工程教育特別是機(jī)械工程教育提出了更高的要求，機(jī)械裝備制造企業(yè)迫切需要具備機(jī)、電、控制、信息處理等多學(xué)科融合的機(jī)電裝備設(shè)計(jì)制造復(fù)合型人才。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)課，它涉及機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，是該專(zhuān)業(yè)所有專(zhuān)業(yè)課中工程性、實(shí)踐性、綜合性最強(qiáng)的一門(mén)課程，該課程后續(xù)的教學(xué)環(huán)節(jié)為畢業(yè)設(shè)計(jì)。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的任務(wù)是在先修課程的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分析機(jī)電一體化產(chǎn)品的各組成要素之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)要求的功能。因此，該課程對(duì)于學(xué)生全面了解和掌握所修其他課程的聯(lián)系，建立機(jī)電一體化的系統(tǒng)思維體系，培養(yǎng)綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，具有重要的作用。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容包括機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器測(cè)試、電機(jī)與驅(qū)動(dòng)、微機(jī)原理與接口、微型計(jì)算機(jī)控制等內(nèi)容。各部分內(nèi)容之間相對(duì)獨(dú)立，課程自身的理論體系不突出，缺乏整體感。另外這些教學(xué)內(nèi)容中的有些內(nèi)容在先修課程機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)、微機(jī)原理與接口、單片機(jī)原理與接口、微型控制技術(shù)等課程中均有所涉及，極易造成教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，給學(xué)生一種重復(fù)教學(xué)的感覺(jué)，從而降低學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的興趣。針對(duì)上述問(wèn)題，我校在實(shí)施機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)中，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電子、控制、信息等各異技術(shù)融合為目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的伺服性能為出發(fā)點(diǎn)，以系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)為主線，以案例教學(xué)為教學(xué)手段將以上教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，實(shí)施案例教學(xué)改革。[1][2][3]

一、緒論教學(xué)案例設(shè)計(jì)

緒論部分是機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的關(guān)鍵部分，該部分對(duì)于學(xué)生理解本門(mén)的課程的特點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu)具有重要的作用，該部分主要突出機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)、組成、設(shè)計(jì)方法以及接口等。在教學(xué)過(guò)程中，我們首先對(duì)數(shù)控車(chē)床與非數(shù)控車(chē)床兩個(gè)案例在結(jié)構(gòu)、功能、優(yōu)缺點(diǎn)上進(jìn)行對(duì)比，機(jī)電設(shè)備與非機(jī)電設(shè)備的區(qū)別在于增加了大腦“控制器”和神經(jīng)“傳感檢測(cè)單元”，從而提高了設(shè)備的自動(dòng)化程度、精度和效率等。通過(guò)數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、AGV小車(chē)、數(shù)控雕刻機(jī)等案例介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成部分及各組成部分的功能，強(qiáng)調(diào)控制器和傳感檢測(cè)單元在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用。另外在講解這部分內(nèi)容時(shí)，突出機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成部分之間的接口連接，通過(guò)機(jī)械接口（聯(lián)軸器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等）、電子電氣接口（A/D、D/A、放大器、光電耦合器）、通信接口（232串行口、USB、以太網(wǎng)接口等）、軟件協(xié)議接口（TCP/IP協(xié)議、USB協(xié)議等）等案例，講解接口在機(jī)電一體化系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)、能量、信息傳輸變換中的作用，強(qiáng)調(diào)機(jī)電一體化系統(tǒng)通過(guò)接口將各異技術(shù)集成在一起，形成特定的功能。在機(jī)電一體化技術(shù)方向方面，主要強(qiáng)調(diào)當(dāng)前“機(jī)械功能電子化，電子功能軟件化”的發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)伺服電機(jī)變速代替變速箱，無(wú)刷直流電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電刷直流電機(jī)，電子表代替機(jī)械表，電子秤代替機(jī)械秤，高能束加工代替刀具切削加工等案例講解機(jī)械功能電子化的發(fā)展趨勢(shì)及帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)軟件PID控制算法代替硬件PID控制器，可編程控制器PLC代替邏輯繼電器電路，可編程邏輯陣列FPGA代替專(zhuān)用芯片等案例講解硬件功能軟件化的趨勢(shì)及優(yōu)勢(shì)。通過(guò)以上案例，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向及帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。在緒論部分實(shí)施案例教學(xué)，可以避免相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的填鴨式和說(shuō)教式教學(xué)，使學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)這門(mén)課程有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)組成、功能、設(shè)計(jì)方法等知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。

二、機(jī)械系統(tǒng)教學(xué)案例設(shè)計(jì)

由于教學(xué)對(duì)象是機(jī)械專(zhuān)業(yè)的大四學(xué)生，多數(shù)學(xué)生一看到“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”這個(gè)標(biāo)題就感覺(jué)這部分沒(méi)有新的內(nèi)容，認(rèn)為該部分內(nèi)容是機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的重復(fù)，甚至認(rèn)為這部分內(nèi)容非常簡(jiǎn)單，沒(méi)有必要在課堂上講。恰恰相反，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)是機(jī)電一體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一部分。因此，在開(kāi)始講解這部分內(nèi)容前，應(yīng)該首先點(diǎn)明機(jī)電一體機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與普通機(jī)械設(shè)計(jì)的區(qū)別，提高學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的興趣。在課堂教學(xué)中，該部分首先通過(guò)如圖1所示的機(jī)械一體化系統(tǒng)中典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)，說(shuō)明機(jī)電一體化產(chǎn)品中的機(jī)械系統(tǒng)與非機(jī)電一體化產(chǎn)品中的機(jī)械系統(tǒng)最大的區(qū)別在于：機(jī)電一體化產(chǎn)品中的機(jī)械系統(tǒng)是微型計(jì)算機(jī)控制的閉環(huán)系統(tǒng)的組成部分，因此在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)（慣性、剛度、摩擦、阻尼、傳動(dòng)間隙、固有頻率）對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)伺服性能（快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性）的影響。基于這一區(qū)別，展開(kāi)講解機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)伺服性能的影響，以及如何從機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度提高整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的性能。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分的另外一個(gè)重要內(nèi)容是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)案例中的間隙、剛度等對(duì)伺服性能的影響，說(shuō)明在機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)該盡可能縮短傳動(dòng)鏈，提高閉環(huán)伺服系統(tǒng)的性能，并以伺服電機(jī)變速代替?zhèn)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)變速、直線電機(jī)、力矩電機(jī)、電主軸等作為縮短傳動(dòng)鏈的案例；只有當(dāng)電機(jī)與負(fù)載不能匹配的時(shí)候才考慮使用傳動(dòng)鏈進(jìn)行力矩、速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的轉(zhuǎn)換。齒輪傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)部分包括最佳傳動(dòng)比的選擇、傳動(dòng)級(jí)數(shù)的選擇、傳動(dòng)比的分配等，這三部分內(nèi)容的講解都圍繞提高伺服性能為根本目標(biāo)，重點(diǎn)講解最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則分配傳動(dòng)比。為了區(qū)別機(jī)械設(shè)計(jì)，本部分除重點(diǎn)講解齒輪傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)外，還通過(guò)數(shù)控機(jī)床旋轉(zhuǎn)進(jìn)給工作臺(tái)、A/C軸雙擺角銑頭、機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器等案例講解了雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、諧波減速器、RV減速器的各自原理以及在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

三、計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)教學(xué)案例設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)采集機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)信息，并與給定值比較，生成運(yùn)動(dòng)控制指令。該部分的教學(xué)內(nèi)容在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床、單片機(jī)原理與接口、微機(jī)控制技術(shù)等課程中均有涉及，因此，在本課程教學(xué)中將傳感器、伺服電機(jī)、工業(yè)控制機(jī)結(jié)合起來(lái)，以工業(yè)控制機(jī)為中心，以接口為橋梁，將相關(guān)內(nèi)容通過(guò)案例整合在一起。首先簡(jiǎn)單介紹增量式旋轉(zhuǎn)編碼器、光柵、感應(yīng)同步器等位移測(cè)量傳感器的位移測(cè)量和辨向原理，由于上述傳感器直接輸出相位相差90度的正弦信號(hào)，因此隨后重點(diǎn)講解傳感器的接口電路如何對(duì)正弦信號(hào)處理獲得相位相差90度方波信號(hào)，以及如何完成變相細(xì)分等功能。在控制電機(jī)部分，重點(diǎn)介紹了步進(jìn)、直流、交流電機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)電路，如斬波恒流功放電路、PWM原理、SP－WM原理等，比較了三種電機(jī)在扭矩和功率輸出特性上的不同點(diǎn)。最后以8051單片機(jī)為處理器，使用Proteus軟件設(shè)計(jì)了教學(xué)案例[4][5]，涉及位移傳感器測(cè)量接口電路和D/A轉(zhuǎn)換接口電路，PID數(shù)字控制等知識(shí)點(diǎn)。

四、機(jī)電一體化系統(tǒng)教學(xué)案例設(shè)計(jì)

機(jī)電一體化系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)械、電子、控制、信息等各異技術(shù)相融合的系統(tǒng)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的最后一章，以電腦刺繡機(jī)為設(shè)計(jì)實(shí)例，通過(guò)對(duì)這一典型機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，使學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)需求綜合應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器測(cè)試、電機(jī)與驅(qū)動(dòng)、微機(jī)原理與接口、微型計(jì)算機(jī)控制等各方面知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)。如圖2所示，刺繡工藝的動(dòng)作包括繡框在x、y兩個(gè)方向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和繡針在z方向的連續(xù)上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)這兩類(lèi)運(yùn)動(dòng)的配合和刺料機(jī)構(gòu)的作用形成線跡，繡框在x、y兩個(gè)方向的移動(dòng)距離決定了線跡的長(zhǎng)度和方向，繡品由線跡的集合構(gòu)成。繡針在織物上方時(shí)，繡框沿x、y兩個(gè)方向移動(dòng)到指定的位置，當(dāng)繡針自上而下落到織物表面時(shí)，繡框停止移動(dòng)，在刺料機(jī)構(gòu)的作用下即完成一針線跡的動(dòng)作。根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的幾個(gè)功能要素，電腦刺繡機(jī)由微機(jī)控制系統(tǒng)（控制與信息處理單元）、移框步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及主軸電動(dòng)機(jī)（驅(qū)動(dòng)與執(zhí)行單元）、x、y、z三個(gè)方向的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及刺料機(jī)構(gòu)（機(jī)械傳動(dòng)單元）、針桿位置傳感器（傳感檢測(cè)單元）、220V單相交流電源（動(dòng)力單元）、機(jī)架（機(jī)械結(jié)構(gòu)單元）以及各部分之間的接口組成。由刺繡打版機(jī)輸出的刺繡花樣數(shù)據(jù)保存在電腦刺繡機(jī)的EPROM或磁盤(pán)中，電腦刺繡機(jī)的工作過(guò)程如下：控制微機(jī)啟動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，由刺料機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋梭和針桿運(yùn)動(dòng)，微機(jī)從刺繡花樣數(shù)據(jù)文件中順序讀取每一針的x、y相對(duì)位移坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)電機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)繡框在平面內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，微機(jī)通過(guò)讀取針桿位置檢測(cè)器的信號(hào)使繡框的平面移動(dòng)與刺料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相互配合。電腦刺繡機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算主要包括x、y、z三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算、結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算以及品質(zhì)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和界面參數(shù)的確定。運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算主要包括主軸轉(zhuǎn)速范圍的確定、繡框位移計(jì)算、繡框位移與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)配合、繡框運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算、主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算、x、y步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作頻率及傳動(dòng)比計(jì)算、移框加速度計(jì)算等；動(dòng)力參數(shù)計(jì)算主要包括刺料機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算、移框步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算等；結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算主要指刺繡機(jī)工作臺(tái)面的長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向尺寸的計(jì)算及機(jī)頭頭距的計(jì)算；品質(zhì)參數(shù)主要包括系統(tǒng)可靠性、傳動(dòng)精度等；環(huán)境參數(shù)包括工作電壓、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等；界面參數(shù)則用于表征機(jī)器的人—機(jī)對(duì)話方式和功能。系統(tǒng)各部分之間通過(guò)接口進(jìn)行連接，主要的接口包括微機(jī)系統(tǒng)前向通道與各傳感器模塊的接口以及微機(jī)系統(tǒng)后向通道與各功率驅(qū)動(dòng)模塊的接口，各接口通過(guò)采用光電隔離技術(shù)防止外部模塊對(duì)微機(jī)系統(tǒng)的回饋干擾以及防止強(qiáng)電信號(hào)對(duì)微機(jī)電源的干擾。盡管電腦刺繡機(jī)由微機(jī)對(duì)刺繡工藝實(shí)行全面控制，但刺繡過(guò)程會(huì)出現(xiàn)斷線、斷針等隨機(jī)因素。為保證刺繡工藝的準(zhǔn)確進(jìn)行，系統(tǒng)必須對(duì)針桿位置、繡線通斷狀況、繡框極限位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，因此，系統(tǒng)必須包含繡針布上布下位置檢測(cè)、針桿最高位置檢測(cè)、斷線檢測(cè)、繡框越界檢測(cè)等傳感檢測(cè)模塊。各傳感器模塊與微機(jī)系統(tǒng)前向通道之間需要進(jìn)行接口設(shè)計(jì)，另外，微機(jī)系統(tǒng)后向通道與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊之間也需要進(jìn)行接口設(shè)計(jì)。微機(jī)控制系統(tǒng)是電腦刺繡機(jī)系統(tǒng)的核心，根據(jù)用戶要求和工藝分析，控制微機(jī)除完成用戶的基本要求外，還應(yīng)具備花樣存儲(chǔ)與選擇功能、記憶功能、工作狀態(tài)顯示功能、各種進(jìn)退針功能等功能。微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)除滿足上述設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)對(duì)控制微機(jī)的軟硬組成方案進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。

五、結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程工程性、實(shí)踐性、綜合性最強(qiáng)的特點(diǎn)，圍繞機(jī)械一體化閉環(huán)伺服系統(tǒng)的各組成要素，實(shí)施案例教學(xué)，通過(guò)典型案例實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，不但加深了學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的理解，而且提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果。

［參考文獻(xiàn)］

［1］楊普國(guó)，孫佘一，陳俊.項(xiàng)目式案例教學(xué)方法的研究與實(shí)踐［J］.昆明冶金高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2011（5）：83-86.

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［3］覃金昌，陳志.基于Simulink和GUI的機(jī)電一體化課程案例仿真教學(xué)研究［J］.機(jī)械工程師，2016（5）：22-24.

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篇10

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；創(chuàng)新；發(fā)展

一、機(jī)電一體化的發(fā)展過(guò)程

機(jī)電一體化于1969年首次提出，它是機(jī)械學(xué)與機(jī)械結(jié)構(gòu)學(xué)的總稱。二十世紀(jì)七十年代是傳統(tǒng)機(jī)電一體化階段，在這一階段，機(jī)電一體化是由機(jī)械學(xué)和電子學(xué)組合而成，主要用于自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng)門(mén)以及自動(dòng)對(duì)焦的照相機(jī)、攝影機(jī)等自動(dòng)化產(chǎn)品的需求。二十世紀(jì)八十年代進(jìn)入電腦控制機(jī)電一體化階段，為了適應(yīng)產(chǎn)品多樣化的需求，滿足降低生產(chǎn)的成本、提高生產(chǎn)效率以及減少勞動(dòng)力的需求，企業(yè)開(kāi)始大量地研發(fā)機(jī)器人、電腦整合制造等與自動(dòng)化生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)。在這一時(shí)期，電腦在其中扮演著非常重要的角色。到二十世紀(jì)九十年代，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及無(wú)線與無(wú)線通訊技術(shù)也應(yīng)用于機(jī)電一體化系統(tǒng)中。進(jìn)入二十一世紀(jì)，機(jī)電一體化進(jìn)入多元化的發(fā)展階段，又引入了光電技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)等與生物相關(guān)的生物機(jī)電工程技術(shù)。

二、國(guó)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

﹙1﹚制造技術(shù)的先進(jìn)

總體來(lái)說(shuō)，國(guó)外的機(jī)電一體化技術(shù)一直處于比較領(lǐng)先的地位。具體來(lái)看，先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)就是綜合對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)電一體化過(guò)程中的信息、能源等材料以及各種管理技術(shù)進(jìn)行不斷的總結(jié)和吸納，使之綜合地運(yùn)用到機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)與制造過(guò)程中去，逐漸形成更加清潔、高效、低耗的機(jī)電一體化的產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。從而使得制造技術(shù)更加完善、更加先進(jìn)。

﹙2﹚傳感器與自動(dòng)化儀表技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化也得到了快速的發(fā)展，這也使得儀器、儀表技術(shù)發(fā)展得更為迅速。隨著微處理器在儀表中的運(yùn)用，提高了儀表的可視度、可靠性以及可操作性。不僅使儀表的體積和重量得到了縮減，更使得其大大地降低了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度，更為重要的是降低了機(jī)電一體化產(chǎn)品的制作成本。因此，以微處理器為核心的各種各樣的儀器、儀表以及傳感器在市場(chǎng)上得到了廣泛的銷(xiāo)售。例如，集成光學(xué)傳感器、生物傳感器、化學(xué)場(chǎng)效應(yīng)晶體管等多種多樣的產(chǎn)品。在新時(shí)期，傳感器的發(fā)展也漸漸向小型化、智能化方向靠攏。

﹙3﹚機(jī)器人技術(shù)的智能化發(fā)展

機(jī)器人具體來(lái)說(shuō)就是具有人的思維、情感及決策的高級(jí)的智能的機(jī)器。從人類(lèi)發(fā)明機(jī)器人開(kāi)始，該技術(shù)就以飛快的速度發(fā)展。在新時(shí)期，機(jī)器人的研究向家庭化方向發(fā)展，許多機(jī)器人已經(jīng)走進(jìn)工廠，走入普通的家庭中。

三、機(jī)電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新及發(fā)展趨勢(shì)

首先，隨著時(shí)代的發(fā)展，未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)得到更為廣泛的運(yùn)用。機(jī)電一體化的產(chǎn)品也更加多樣化，小至數(shù)字光碟大至高速列車(chē)，都是機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用與開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。而在當(dāng)今的用戶至上的市場(chǎng)中，客戶是企業(yè)經(jīng)營(yíng)的核心，只有不斷地研發(fā)出新的能滿足客戶日益增長(zhǎng)的需求的產(chǎn)品，才能在激勵(lì)的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中始終立于不敗之地。因此，機(jī)電一體化的相關(guān)研究人員要時(shí)時(shí)地了解市場(chǎng)的需求，根據(jù)市場(chǎng)的需要對(duì)產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、材料及外形進(jìn)行創(chuàng)新與調(diào)整，使之適合市場(chǎng)的需要。只有這樣，才能促進(jìn)機(jī)電一體化的不斷發(fā)展。

﹙1﹚產(chǎn)品外形的創(chuàng)新

人們對(duì)一件產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)和了解首先是從它的外觀開(kāi)始的，只有特別的、令人賞心悅目的外觀才能抓住客戶的眼球，吸引客戶的注意力，給人留下深刻的印象。因此，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品外形的設(shè)計(jì)要進(jìn)行創(chuàng)新，在注重產(chǎn)品外觀的同時(shí)，也要使產(chǎn)品的外觀與功能相融合，使產(chǎn)品與其周邊的設(shè)備與接口相適應(yīng)。

﹙2﹚產(chǎn)品功能的創(chuàng)新

功能作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要內(nèi)容，也是機(jī)電一體化產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中最重要的因素。機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能創(chuàng)新主要包括兩方面的內(nèi)容：一是在已有的機(jī)電一體化產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，根據(jù)客戶的需求對(duì)其功能進(jìn)行改進(jìn)與完善，使之符合客戶要求；二是指企業(yè)不是根據(jù)客戶的需求而進(jìn)行創(chuàng)新，而是依據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)行自主的創(chuàng)新，創(chuàng)造具有新功能的產(chǎn)品，引領(lǐng)市場(chǎng)的發(fā)展。當(dāng)然，由于第一種創(chuàng)新是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新與改造，因此，其所需的人力物力及資金也相對(duì)較少，并且投入市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)較小。而第二種則需要一定的資金技術(shù)及時(shí)間的投入，并且當(dāng)新的產(chǎn)品投入市場(chǎng)時(shí)還存在著較大的風(fēng)險(xiǎn)。但是，創(chuàng)新是推動(dòng)企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，只有不斷地研發(fā)出新功能的產(chǎn)品，才能占據(jù)更大的市場(chǎng)份額，在眾多企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中獨(dú)占鰲頭。

﹙3﹚產(chǎn)品材料的創(chuàng)新

對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新，材料的創(chuàng)新也是其創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)材料的創(chuàng)新也包括兩個(gè)方面：其一是指研發(fā)出新機(jī)電一體化產(chǎn)品的材料，例如，研發(fā)合金材料、納米材料等新的材料用于機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)用；其二是在機(jī)電一體化產(chǎn)品的研制過(guò)程中逐步地采用質(zhì)量輕、體積小、強(qiáng)度大以及耐高溫、耐磨的材料，使機(jī)電一體化產(chǎn)品更符合人們的需求。

﹙4﹚產(chǎn)品控制功能的創(chuàng)新

機(jī)電一體化產(chǎn)品控制功能決定著產(chǎn)品性能的好壞 。隨著當(dāng)今科技水平的迅速發(fā)展，微電子技術(shù)也在飛速地發(fā)展。如今，多功能的高速微處理器在市場(chǎng)中不斷出現(xiàn)。從而推動(dòng)了在機(jī)電一體化產(chǎn)品中自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等現(xiàn)代的控制技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。但是，就目前來(lái)說(shuō)，大多數(shù)機(jī)電一體化產(chǎn)品還只具備低級(jí)智能，因此，對(duì)于具有控制功能、狀態(tài)監(jiān)視及故障自診斷等功能的產(chǎn)品的研究具有很高的發(fā)展需求與前途。如果企業(yè)能夠出奇制勝，研發(fā)出新的控制功能的產(chǎn)品，必然會(huì)贏得市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)機(jī)電一體化的不斷創(chuàng)新。

﹙5﹚產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新

另外，對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新也是機(jī)電一體化產(chǎn)品創(chuàng)新的一個(gè)重要的方面。對(duì)于機(jī)電一體化產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，無(wú)論是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行再改進(jìn)，還是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新都是極其重要的一部分。具體包括動(dòng)力結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)以及周邊的接口等結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。

四、機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向

機(jī)電一體化不是一門(mén)單獨(dú)的學(xué)科，它集計(jì)算機(jī)、電子等學(xué)科于一體，因此，隨著計(jì)算機(jī)、電子等技術(shù)不斷地向快速化、智能化和微型化飛速發(fā)展，在未來(lái)階段，機(jī)電一體化產(chǎn)品主要朝智能化、小型化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。

另外，機(jī)電一體化作為一門(mén)新興的領(lǐng)域，涉獵研究的人員還比較少。機(jī)電一體化人才的欠缺是當(dāng)前的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，大力地推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，完善建立相關(guān)專(zhuān)業(yè)及培養(yǎng)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)出更多機(jī)電一體化人才，是當(dāng)前的主要任務(wù)及目標(biāo)。例如，在各高校中設(shè)立相關(guān)的專(zhuān)業(yè)，國(guó)家加強(qiáng)對(duì)該專(zhuān)業(yè)的扶持；鼓勵(lì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的發(fā)展等，吸引更多的學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)內(nèi)容。只有這樣，才能盡快地培養(yǎng)出高素質(zhì)的機(jī)電一體化人才。促進(jìn)我國(guó)機(jī)電一體化向前發(fā)展。

總結(jié)

機(jī)電一體化作為與我們生活息息相關(guān)的內(nèi)容，要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新才能適應(yīng)發(fā)展的需要。在機(jī)電一體化的創(chuàng)新過(guò)程中，要在掌握已有的技術(shù)的基礎(chǔ)上著眼于為來(lái)，了解市場(chǎng)需求，創(chuàng)造出更多滿足未來(lái)需求的產(chǎn)品，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中利于不敗之地。

參考文獻(xiàn)