學機電一體化論文精選(九篇)

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第1篇：學機電一體化論文范文

目前高等數學教學的現狀不容樂觀，現就機電一體化專業情況提出以下問題:機電一體化專業課程的學習究竟用到哪些高等數學知識?會用到什么數學思想，怎樣用?課堂教學中怎樣才能將高等數學與機電一體化專業相結合?這些是目前學生和老師都非常關心并感到困惑的問題。這些問題的出現與我們的教學內容和教學方式有很大關系:一方面，教學內容不能充分體現數學的工具性。長期以來，我國現行高等數學教材大多都重理論、輕實踐，重基礎、輕應用，這些教材適應研究型本科院校的教學需要，但卻不能滿足應用型本科院校的教學要求。應用型本科院校旨在培養有較強專業技能和專業素養的高水平應用型人才，這就要求學生不僅能夠掌握專業知識，還要能將所學知識運用到實際工作中去。那么，我們在選擇教材時就要求具有實用性，能夠將數學知識與專業知識銜接起來。

另一方面，進行課堂教學的教師普遍缺乏與專業相關的知識，不了解機電一體化專業的課程內容。由于數學教師的知識結構較單一，對數學知識比較熟練，但是對機電一體化的專業知識卻知之甚少，這就導致教師在講授高等數學時只注重一些數學概念、數學公式和定理，不能將高等數學知識與專業課相結合，也把握不好該講解的重點。而在機電一體化專業課程中，用到相當多的高等數學知識和數學思想，專業課教師也不能清晰地進行講解，有的甚至跳過不講。目前在課堂教學中，沒有具體的案例訓練學生的分析、解決問題的能力，學生在課堂上從事數學活動的機會太少。這就導致學生難以將數學知識運用到專業課程中去，在后續學習專業課時，常常出現不會用基本數學知識與技能、數學思想和方法解決專業問題的現象。甚至是同一類問題，專業課程中換了個變量表示，學生就無法適從了。但是現在社會的發展對高等數學課的要求已不能僅停留在向學生傳授基本理論知識的層面上了，如何在課堂上有效地引導學生運用數學方法和知識解決問題、體會數學的應用價值是對課堂教學提出的新要求。

2機電一體化專業高等數學教學改革的基本思路與方法

針對以上問題，我們應該探索適合我院學生學習的教學方法，重新把握課程的定位，結合專業課對所用教材重新整合，加強基本數學思想和應用意識的滲透，突出數學課程的工具性及實用性，運用先進的教學手段，提高學生學習數學的興趣和積極性，有效改善教學效果。下面以機電一體化專業為例，從知識體系設計和課程教學實施兩個方面入手分析高等數學作為基礎課程在應用型本科院校機電類專業中的教學應用。

2．1按照專業及課程類型對高等數學課程重新定位，合理組織教學內容機電一體化專業的培養目標是培養具備專業技能的高素質的技能型專門人才。高等數學作為機電一體化專業一門重要的公共基礎課，旨在為學生后續學習專業課程打下堅實的數學基礎。主要講授內容有:極限，一元函數微積分學，常微分方程，行列式及矩陣等。在教學過程中要堅持“必需，夠用”的原則，體現為專業服務的思想。在此基礎上對教材內容進行整合分劃，應該根據專業需求合理地選擇教材上的內容，刪除一些理論性太強的數學證明，增添與專業有關的概念、案例。例如:在函數部分，可以引入機電專業常用的幾個函數，如階躍函數、簡諧波和矩形波等;在導數及其應用部分，引入電流強度、電動勢及最大輸出功率計算的例子;在常微分方程部分，也可以引入與電學相關的例子等等。在課堂教學中，可以加入大量與專業相關的例子，同時，教師在課堂教學中要注意多講解引入數學概念的實例，培養學生的數學思想及運用數學解決實際問題的能力。教師在課堂教學中對于后續專業課要用到的內容需著重強調，精講精練，幫助學生打下堅實的基礎，而對于一些理論性太強的定理及證明過程，則可以簡單帶過或者直接不講。

2．2課堂教學與專業實踐相結合機電一體化專業對高等數學知識的需求主要體現在兩個方面:一是要會用數學解析式表示專業課程中的相關概念和定律，二是利用數學工具進行專業課中的一些計算，能用數學方法分析和解決專業問題。從這兩個方面，高等數學要想達到為機電一體化專業服務的教學目的，在課堂教學中，教師必須做到要加強數學教學與專業實踐相結合。那么如何做到課堂教學與專業相結合呢?首先，課堂教學中在講解數學概念時，要與專業課中的相關概念結合起來。理解數學概念是學生運用數學知識的前提，而數學教材中對于數學概念的描述是較抽象的，學生難以將其運用到所學專業中去。這就要求教師在講解數學概念時不僅要用數學語言來描述，而且要用專業的語言來描述，通過專業例子解釋數學概念，用數學概念結合專業知識去分析、認識一些專業問題。也就是說，要使學生能夠將機電類專業中的相關概念與對應的數學概念進行相互轉換。

例如，導數概念與電流變化率之間的相互轉換等。其次，課堂教學中要注重培養學生的模型構建能力，使學生能根據專業中的實際問題建立相應的數學模型，然后用數學工具來解決問題。將數學建模思想融入到數學課堂教學中去，這就要求教師在講解一些數學概念時要聯系它的實際背景，同時注重知識的應用。高等數學不僅要教授學生一些數學知識，更重要的是要培養學生的數學思想、數學素養，使他們能夠運用數學來解決實際問題。最后，在課堂教學中要培養學生的數學計算能力、利用數學方法解決實際問題的能力。高等數學作為一門重要的工具課，它在專業課中的一個非常重要的應用就是計算。在課堂上，教師要結合具體的專業實例，分析并講解各個數學知識點在專業中的應用，例如，利用導數、微分等概念進行電流強度、測量誤差的近似計算等。這些都要求教師打破傳統的教學觀念，改變固有的教學模式，根據應用型本科院校培養高質量應用型技能人才的培養目標，形成新的教育理念。不能一味地講解數學理論，只注重知識的傳授，而忽視學生應用能力的培養，偏離高等數學的教學目標。同時也對數學教師提高自身素質提出更高的要求，要求數學教師在熟練把握數學理論體系的同時，還應該不斷擴大自己的知識面，與專業課教師多多交流，熟悉相關專業的重要概念及需用數學思維解決的實際問題。

3結語

第2篇：學機電一體化論文范文

在時間上融為一體在中職機電專業教學活動中，采用理論與實踐課同步或穿行講授的教學模式。具體指的是在教師在進行教學時，教授完理論知識后便組織學生進行相應的實際操作。也可以在教學過程中，教師在講授理論知識的同時進行實際操作演示，然后再讓學生跟著教師動手操作。例如在《裝配鉗工》的教學時，將教學活動放到實訓車間中，教師在進行理論知識講授的同時進行實際操作演示，然后再組織學生進行實踐操作。在實際操作過程中，學生發現問題時可隨時向老師提問，教師手把手指導學生處理問題。這樣的教學活動不僅給學生提供了更多的動手操作機會，同時可以拉近師生距離，增強師生感情。

2整合教學目標，促進理論知識與實踐操作融為一體

打破傳統重視理論知識教授的教學模式，重新對課堂教學目標進行定位，確立以職業崗位能力要求作為主要導向，將知識、能力、態度三個目標進行融合的課堂教學目標。例如在“訂單”培訓中，教學活動以企業的人才類型需要、人才知識技能、人才規格等要求作為實施教學活動的目標。根據教學目標對課程設置進行調整，并確定相應的教學效果評估方法。這種教學模式根據就業崗位需要著重對學生的知識應用能力進行培養。在教學活動中制定明確的教學目標，可使學生在學習過程中明確學習目標，然后進行有針對性加強學習。根據具體的學習目標，學生可明確自己的學習方向，然后對學習資源進行尋找，提高學生學習的主動性和積極性。同時，在這樣的學習過程中，學生更容易發現問題，激發起探索知識的求知欲。在教學過程中，教師需要密切聯系技能訓練與實際生產間存在的聯系，提高學生實際生產能力，促進學生畢業后能盡快順利進行相應的工作。

3整合教師隊伍，促進教學任務融為一體

在傳統中職教學活動中，專業課程通常分為理論與實踐教學兩大部分。在任課教師的分配上也存在理論課教師和實踐課教師之分。理論課教師和實踐課教師在進行教學活動時各種有相應教育體系，二者幾乎完全獨立，不存在任何聯系。這種教學模式的存在導致理論知識和實際操作的教學與學生相互脫節，嚴重制約教師的教學效果，進而影響到學生的學習質量。因此，在機電專業教學中，必須對教師隊伍進行整合，將理論知識教學與實際操作教學密切結合起來，使學生在學習過程中真正能夠做到理論與實踐密切結合。例如將《電工技術基礎》、《電工技能》、《電子技術基礎》、《電子技能》四門基礎課程整合成《電工技能與實訓》、《電子技能與實訓》兩門課程。將分離開的電工及電子技術理論基礎與電工、電子技術實際操作相融合進行教學。教學過程中安排一個任課老師同時教授理論知識與操作實習。這樣的教學活動可更好的實現理論與實踐相互結合進行教學，更有利與學生對知識的掌握和運用。摘要：在中職院校的教學活動中，實踐教學是核心內容。中職教育的主要目的是為社會提供技術型人才。因此，在教學活動中必須高度重視理論與實踐相結合，在提高學生理論知識的同時促進學生的實際操作能力。就中職機電技術應用專業項目一體化教學模式進行分析，旨在為項目一體化教學的有效進行提高可靠參考依據。關鍵詞：中職；機電技術應用專業；項目一體化；教學模式。

4整合教學與實習，促進學生理論知識與操作技能融為一體

在機電專業教學中，應高度重視理論與實踐相結合，只有充分將理論知識與實際操作結合進行教學，才能真正提高學生的技術應用水平。經過理論教學后，及時讓學生到相應的工作崗位進行實習，讓學生更加深刻的理解理論知識，熟悉應用相關技能。在實習過程中，學生可將課堂上學生的理論知識充分應用到工作過程中，進而獲取更高等的操作技能。同時，應用課堂上所學到的理論知識，學生可在實踐中更加有效的探索實際問題，積極思考解決問題的有效方法，促進自身能力得到全面提高。在一體化教學中，教師應及時發現學生存在的問題，并在課堂上對學生進行巡回指導，引導學生探索問題、解決問題，指導學生形成獨立思考問題、處理問題的能力。教學過程中的巡回指導與教學結束時的結束性指導，對教學質量的提高具有重要意義，這個過程中均涉及到理論知識和實踐。例如在《電力拖動》教學過程中，可將理論知識與實際操作結合進行教學，具體教學設計如表1所示。

5結束語

第3篇：學機電一體化論文范文

論文摘要 針對傳統的機電一體化類課程在教學過程中重理論輕實踐的現狀，本論文對高等院校機電一體化類課程實踐教學進行了探討與研究，分析了我國高等院校當前機電一體化類課程教學現狀，并指出了其原因，在此基礎上重點探討了高等院校機電一體化類課程實踐教學的改革策略與教學方法，從充實實踐教學內容和教學手段、改革實踐教學考核方式及加強實踐設備及基地建設三個方面詳細論述了機電一體化類課程的專業實踐教學方法的改革，對于進一步提高我國高等院校機電一體化類課程的專業實踐教學水平和教學效果具有較好的指導和借鑒意義。

0 引言

“機電一體化”一詞的英文名詞是“Mechatronics”，它是取Mechanics（機械學）的前半部分和Electronics（電子學）的后半部分拼合而成的。由于機電一體化技術是其他高新技術發展的基礎，其發展依賴于其他相關技術的發展，因此很多高校都開展了機電一體化這門課程的課堂教學。機電一體化是一門綜合性實踐性很強的課程，涉及知識面廣、容量大，這門課的教與學都不容易。

傳統的教學方法都是按照機電一體化系統的功能結構構成，將機電一體化系統分為若干個功能結構模塊，逐一進行講解，例如分別講解機械本體功能模塊，傳感檢測功能模塊，中央控制功能模塊等等，這樣的教學方法易于學生理解，但是在無形中割裂了機電一體化系統各個功能模塊之間的有機聯系，為此必須結合機電一體化這門學科本身的特點，對其教學方法和教學策略進行改革與嘗試，以期從中能夠找到有效的復合機電一體化課程特點的教學方法與教學策略。

1 我國當前機電一體化類課程教學現狀及其原因分析

結合我國目前高等教育的現狀，造成當前機電一體化類課程理論講不透、實驗做不好、學得不扎實的原因主要有以下幾個方面：

1.1 師生思想上都不夠重視

從目前的高等院校的教學現狀來看，重視理論教學輕視實踐教學一直是我國高等院校理工科教學的傳統方法，在這樣的教學模式下，尤其是像機電一體化這樣的課程，理論課本來就比較晦澀難懂，加之實踐實訓比較少，學生學到最后完全沒有系統的概念和知識體系，對于機電一體化的理解只是停留在表面層次，因此必須要逐步加強實踐實訓。從體制上來說，師生自身對該課程的重視程度不夠也是十分重要的原因，教師認為對于機電一體化課程教學任務重，往往疲于應付授課；而學生對于機電一體化課程知識的理解比較吃力，往往興趣不大，加之實踐實驗時間較少，最后將實踐實訓流于形式，因此，師生在思想上不夠重視是目前高等院校機電一體化課程教學的一個基本現狀。

1.2 機電專業實踐教學課程的設計不合理

機電類專業實踐教學的課程內容包括很多技術內容，目前，絕大多數高等院校的機電專業課程體系受傳統教育思想的影響，課程的內容過多過深奧，理論課時數太大，實踐技能教學課時不足，而且內容陳舊。還有些學校脫離實際情況過高地制定了課程標準，導致教學與實踐相背離。現在學校里學習的知識和社會上用到的知識相差很遠，很多學生學習了很多知識，可到了社會上去無從下手。相關機電行業和企業很少參與機電類專業實踐課程的制定，這也是導致高等院校機電專業的實踐課程體系設置不合理的原因。

1.3 實踐教學條件不完善

由于機電一體化類課程所開設的實驗，往往實驗設備體積比較龐大，集成度較高，價格昂貴，因此很多院校對于機電一體化課程實驗所配置的實驗設備都是很簡單的，目前很多高等院校也在進行教學改革，增大實驗實踐課程量，但是相應的實踐教學課程內容仍然或多或少的存留著傳統教學模式的影子，主要表現在以下幾個方面：

（1）實驗實踐條件差，硬件實驗設備陳舊，很多實驗臺或者實驗設備都是演示性實驗，整個實驗過程都是老師在做實驗，學生只負責看，即使動手也是按照老師調試好的實驗按照老師實驗的順序重復一遍，實驗教學效果比較差，這使得整個實驗就流于形式化。

（2）缺乏綜合性的創新性的實驗臺供學生動手實踐，目前機電一體化類的課程實驗都只是簡單的重復性的實驗，缺乏激勵學生創新動手能力的綜合性實驗，這使得機電一體化類的實驗無法激發學生創新能力，無法提高學生動手實踐能力。

（3）實驗實踐評價機制不夠健全，很多實驗實踐流于形式，這導致學生對實驗重視程度不夠，多數學生的實驗報告依靠抄襲完成，老師對學生沒有印象，學生的實驗成績僅僅憑實驗報告打分，實驗實踐評價機制的缺失使得機電一體化類的實驗實踐失去了價值。

2 機電一體化類課程的教學改革策略探討

2.1 充實機電一體化類課程的專業實踐教學內容和完善教學手段

在對機電一體化課程專業實踐課程進行教學改革的時候，我們提倡應當根據各個院校各個專業自身的專業特色進行相應的教學改革，添加符合專業特色的實踐教學內容，不斷完善實踐教學條件和教學手段，盡量弱化傳統實踐模式中的演示性的或驗證性實驗，加大動手實踐實驗及綜合性實驗內容，并和理論課程對應起來，使得學生在掌握理論知識的基礎上進行相關實踐實驗，這樣更容易掌握機電專業知識和技能。

2.2 重視機電一體化類課程的專業實踐教學環節的考核

任何課程都需設置考核環節，同樣的，機電一體化課程實踐教學也需要考核，考核環節也是學生最為敏感的環節之一。傳統的機電專業實踐課程考核的方式是出勤考查、實驗報考考查以及最后實驗考查成績相結合的方式，這種考查考核方式不能夠考查出學生的完全實踐能力，只能夠從實驗報告的完成情況給學生考核打分，因此傳統的考核方式并不合理，就需要對傳統的考核方式進行改革。

結合機電一體化課程實踐教學的特點，對于機電一體化實踐課程的考核不應該有一個統一的模式和標準，而是應該結合實踐教學的方式和手段靈活的設定考核方式，采取定量結合定性的方法進行實踐教學考核。簡單的演示性或者驗證性實驗，應當減小考核的比重，而對于綜合實驗及動手考查較為全面的實驗，考核比重就應當加大；另一方面，還可以靈活的采取口試筆試、現場提問、課程設計、綜合課程實驗等多種形式進行考核，重點不是考查學生的知識理解程度，而是應當重點考核學生對于實踐技能的掌握和應用能力。

2.3 加大機電專業校內外實習實訓基地建設的力度

對于機電一體化這樣的實踐要求較高的課程，實踐實訓基地的建設就顯得十分有必要了。實踐實訓基地的建設力度直接關系到機電一體化課程實踐教學的效果與成果，而學生實踐能力的掌握也取決于實踐實訓基地的建設，以及實踐實訓基地實踐教學內容的設置和安排。各院校要想真正提高機電一體化專業實踐課程教學的效果，就必須加大對實踐實訓基地的建設力度。另一方面，機電專業校內外實習實踐項目的開設依賴于實習實訓基地，而目前多數機電專業課程依賴于金工實習的相關設備，因此對于機電一體化類課程的專業實習實踐，必須要加強具有機電一體化特色的專業實習實踐基地及其相關設備的投資建設力度，為機電一體化類課程及其專業的學生提供足夠豐富的實習實踐動手機會，以真正提高機電一體化類課程的專業實習實踐能力水平。

3 結語

隨著科學技術的飛速發展，教育的方法和手段應適應這一發展的需要，傳統的純理論教學已不能適應新的教育目標，加強實踐能力和創新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化類課程實驗教學方法及其教學改革策略的應用研究，是結合當前國內高等院校機電一體化類課程教學內容設置及其實驗實踐教學現狀而提出來的，能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果，對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言，必須要不斷加強實驗實踐教學的份量，而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練，對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。

參考文獻

[1]趙松年，李恩光，裴仁清.機電一體化系統設計[M].北京:機械工業出版社，2004.

[2]鐘波，陳容，馮云.高職機電一體化專業實踐教學模式的改革與探索[J].職教論壇，2006(6):79-80.

[3]韓培慶.高職教育實踐教學模式改革的思考[J].職教論壇，2006(6):23-24.

[4]何龍，祁傳琦.項目教學法在機電一體化專業綜合實訓中的應用[J].成都航空職業技術學院學報，2005(4):40-41.

第4篇：學機電一體化論文范文

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1 體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3 部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4 產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5 融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6 產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2 發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。

從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1] 劉志，朱文堅. 光機電一體化技術，現代制造工程，2001（12）

[2] 梁進秋. 微光機電系統國內外研究進展. 光機電信息，2000（8）

[3] 宋云奪編譯. 光機電一體化業的未來. 光機電信息，2003（12）

第5篇：學機電一體化論文范文

[關鍵詞]智能 機電一體化 綠色

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0325-01

本論文主要從機電一體化技術未來的發展等進行講述。主要包括了全息系統化、微型機電化、光機電一體化、產品網絡全球化、產品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統化也即智能化、光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢、未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系等。具體材料請詳見：

1 概述

機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展，微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用，對各個領域的發展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，科技的進步更是依賴于其發展，因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。

2 機電一體化技術未來的發展

2.1 全息系統化

全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.2 微型機電化

在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。

2.3 光機電一體化

光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢，因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。

2.4 產品網絡全球化

計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經濟被各種網絡連成一片，企業間的競爭也將出現網絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及，那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。

2.5 產品綠色化

隨著工業的發達，人們的生活也發生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適；②可用資源減少，生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現，人們開始呼吁保護環境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態環境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環境和人類健康的要求，對生態環境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發展空間。 2.6“生物――軟件”化未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系，即機電一體化的人格化，其有兩層含義：①機電一體化產品的使用對象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要，尤其是家用機器人，其最高境界就是人機一體化；②模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發展，機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大，很多時候類似于活的生物：當大腦停止工作時，生物便死亡，而大腦工作時，生物就充滿活力，即信息決定系統的工作與否。目前，在仿生學研究領域中已經發現的一些生物體優良的機構，可為機電一體化產品提供新型的機體，但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領域被稱之為“生物――軟件”或者說“生物系統”，而生物的特點正是“肌體（硬件）――大腦（軟件）”一體，不可分割。機電一體化產品向生物系統化發展是好，但是目前的技術與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。

第6篇：學機電一體化論文范文

[關鍵詞]機電一體化 技能大賽 中職 機電專業 教學改革 技能實訓

中等職業學校技能比賽并不是社會新鮮事物，很多年前它就是我國技術學校、中專和大學內部選拔人才的一種方式，很多勞動模范和技術能手從技能比賽中脫穎而出。隨著職業教育不斷發展以及企業職業崗位對人才規格、能力要求的提高，傳統的中等職業學校對學生的培養方式已經無法滿足企業對人才提出的技能要求。所以，在國家教育部的指導下，全國中等職業學校技能大賽作為一種新的制度出現，開拓出一條“以就業為導向，以大賽促專業建設改革”的職業學校，不斷提升教學質量的革新之路。

大賽在推進職業教育教學改革方面進行了很多有效的探索和嘗試，取得了豐富的經驗，得到了學校和社會的認可，逐步形成了“普通教育有高考，職業教育有大賽”以及將技能大賽“覆蓋所有中等職業學校、覆蓋所有專業、覆蓋所有教師、覆蓋所有學生”的良好局面。大賽檢閱了職業教育的教學成果，同時展示了職教學生的精湛技能、認真負責的職業態度，體現了學生既有專業知識，又有拓展能力和實際操作能力的綜合素養。本人作為一名中職學校教師，從事機電專業教學已有6年，連續3年帶領學生參加青海省中等職學校技能大賽，經本人指導過的學生在青海省中等職業學校技能大賽中取得了優異的成績。現在此談談機電一體化技能大賽如何為我校機電專業教學指明了方向。

機電一體化技能大賽促進職業教育模式的轉變。

技能大賽促進了職業教育人才培養模式的根本轉變，體現了職業教育的根本特性，實現了引導職業教育科學發展。它不僅檢驗了學生的技能水平，檢驗了學校的師資力量，同時也檢驗了學校的課程建設和管理水平，是一場從學生到學校的全方位檢驗。

我校地處青海省互助縣，學校堅持以服務為宗旨、以就業為導向的辦學方針，在落實“培養我省產業群急需的一線技術工人”這個辦學目標上，把“工學結合、校企合作”作為人才培養模式的切入點，嘗試探索推進“1+1+1”的辦學模式，工學交替，半工半讀，把學生技能比賽、學科建設、實習實訓基地建設與職業資格取證作為工作重點，提高學生的職業能力與綜合素質，幫助學生順利完成由學生身份到企業員工身份的轉變與適應，把學校辦成特色鮮明、效果明顯、能適應經濟發展的技術工人的培養基地。

打造職業教育特色專業，培養技能型人才。

依據機電一體化大賽指導思想，調整課程模塊化設置在機電專業教學計劃中提出培養目標是“應用型、技能型實用人才”，除此之外，還要增加競爭意識的培養和創造思維的培養，突出職業道德教育，加強綜合職業能力和綜合素質的培養。另外，要體現使一部分學生畢業后升入高等職業教育繼續深造的目標要求。所以，課程設計要通過教育思想、體制、內容、方法、手段的創新，根據我省產業需求進行開發。結合我校情況，將課程設置分為幾個模塊：文化基礎模塊、專業理論模塊、技能實訓模塊和崗位訓練模塊。學生在學完文化基礎課和基本專業理論課后，設置鉗工、車工、維修電工、電子電器四個技能實訓模塊。不但要訓練學生的動手操作能力，而且要求學生取得相應模塊的職業資格等級證書，這樣有利于學校培養的學生更貼近于社會經濟發展的需求。

根據機電一體化大賽考核內容，提出技能教學方法為使教學過程更加符合當代中專生的特點，突出中等職業學生的職業技能培養，針對機電專業職業技能教學要求，提出技能教學方法。把以學習課程為中心轉變為以學會技術、完成任務為中心，以項目形式體現其教學內容。全國大賽機電一體化項目的主要形式就是用PLC編程實現任務控制，所以，我在《PLC技術及應用》課程教學中主要采用項目教學為手段，不斷提高學生分析問題、解決問題的能力，結合實際生產控制，制定相應的實訓項目，讓學生分組完成實訓項目，是學生不斷提高解決實際問題的能力。以PLC（Fx2n系列）為例，首先讓學生用學過的指令實現各種電氣控制線路圖，模擬實現工業生產控制中的小項目，如電機順序控制、工業洗衣機、自動軋鋼線、郵件分揀系統等；然后在機電氣一體化實訓臺進行分塊練習，熟練掌握每一個單元的自動控制功能；最終目標是將各單元組合為能夠實現不同生產要求的控制系統。這些技能訓練都來自我們身邊的生活和生產，學生對教學課題感興趣，認識到所學的東西非常有用，能解決現實問題，學習熱情自然高漲起來，從而學習的自覺性和主動性也隨著提高。教師積極利用這一點，引導學生主動思維，開始由教師提出問題，激發學生的興趣，引導學生分析問題、解決問題，再逐漸轉變為學生提出問題、自行分析問題和解決問題。這樣，不但提高了學生學習PLC知識的興趣，而且還提高了學生分析問題和解決問題的能力。

分析機電一體化大賽出題形式，開展實訓項目教學。

縱觀近幾年全國技能大賽機電一體化項目的試題，都是模擬企業中自動化控制要求較高的流水線生產設備設定的控制要求。當然，對這些題目我們在平時教學中不可能遇到，但是對于這樣的任務要求，可以拆分為幾個子項目進行處理，這就是我們近年來研究的實訓項目教學。筆者結合近幾年的機電專業課教學實踐，將實訓內容劃分成若干個可獨立進行的基本訓練單元，每個訓練單元對應一個實訓項目。以《維修電工》課程為例。這門課有一個明顯的特點，就是計算少，理解內容較多，動手能力訓練項目較多。那么，如何使學生更快、更容易、更輕松地學好這門課程呢？本人主要采用項目教學法進行學生的技能訓練。首先要圍繞專業人才培養目標和教學計劃要求，根據實訓室的具體條件設置維修電工實訓項目；接著按照基本技能訓練、專業技能訓練、綜合應用訓練模塊進行分類（其中綜合應用訓練項目可獨立設置為實訓課程，如電機與電器控制），以一個可獨立進行的、有完整教學內容的訓練單元作為實訓項目，并要求有成果展示。學生要根據實訓項目的任務要求，包括實訓目的、方法、步驟、要求、達到的標準以及所需的儀器、設備、工具、材料等，進行獨立的學習和訓練。最后，學生完成實訓項目并寫出實訓報告；教師要給出此次實訓項目的評價。經過幾年的教學摸索，結合平時的實際技能的教學經驗，這種項目教學法使教學效果有了明顯的提高。

從技能大賽中發現問題，加強教師的實踐能力。

隨著我省的開發開放，我校不斷探索推進“1+1+1”的辦學模式，即一年基礎理論知識學習、一年動手實踐能力培訓、一年到企業頂崗實習。在頂崗實習中，學生帶著任務按照崗位技能的要求參加鍛煉，企業按照準職工進行管理，讓學生參與具體的生產實際操作。同時，教師要與學生共同下企業，不僅把學生管理從學校延伸到企業，而且促進了“雙師型”教師隊伍建設，讓學生和教師在企業技術人員的指導下熟悉掌握新知識、新技術和新工藝，在生產實踐中得到鍛煉，以提高學生的綜合素質和職業能力。教師也可以接受新的專業知識和信息，掌握專業技術發展動態，了解企業和社會對本專業的需求。教師從技能大賽中發現問題并在企業實踐中尋求學習路徑和解決辦法，這是提高教師參加企業實踐的關鍵所在。產學研結合是促進教師學習專業知識、提高專業素質和專業能力的有效途徑。學校通過校企合作，積極開展技術攻關或產品研發，也可以利用本專業的技術力量，開展科技服務活動，培養教師的科研素質、創新能力和技術應用能力，提高教師的實踐能力。

隨著科學技術的飛速發展，教育的方法和手段應適應這一發展的需要，傳統的純理論教學已不能適應新的教育目標，加強實踐能力和創新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化課程教學方法及其教學改革策略的應用研究，是結合當前國內中等職業學校機電一體化類課程教學內容設置及其實驗實踐教學現狀而提出來的，能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果，對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言，必須要不斷加強實驗實踐教學的份量，而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練，對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。

技能大賽是對我國職業教育成果的大檢閱，它不僅引導人們重新認識職業教育，而且讓社會重視和支持職業教育。中職學校以此促進教育模式改革、課程教學改革、人才培養、“雙師型”教師隊伍建設和實訓基地建設，形成了“普教有高考，職教有大賽”的新局面。

參考文獻

[1]趙松年，李恩光，裴仁清，機電一體化系統設計[M]，北京：機械工業出版社，2004.

[2]鐘波，陳容，馮云，高職機電一體化專業實踐教學模式的改革與探索[J]，職教論壇，2006（6）：79—80.

[3]韓培慶，高職教育實踐教學模式改革的思考[J]，職教論壇，2006（6）：23—24.

[4]何龍，祁傳琦，項目教學法在機電一體化專業綜合實訓中的應用[J]，成都航空職業技術學院學報，2005（4）：40—41.

第7篇：學機電一體化論文范文

[論文摘要]機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。

一、機電一體化的基本概念

機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。

（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。

（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。

（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。

機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。

②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。

③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。

⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

二、機電一體化產品的構成及特點

機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能，而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。

（一）機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。

（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。

（三）傳感與檢測系統。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。

第8篇：學機電一體化論文范文

關鍵詞：機電一體化系統；設計；方法論

引言

機電設備往往是多工程應用領域綜合產品，需要研發人員及從業使用人員具備多學科的背景知識。機電一體化系統設計方法論從系統全局的角度出發，全面闡述機電一體化的設備設計過程，對于研發機電設備具有極其重要的指導意義。在當今工業4.0背景下，機電一體化系統設計方法論被賦予了更多時代使命，需要解決更多實際問題。國內外學者的相關理論研究成果早已層出不窮，本文將研究分析國內外關于機電一體化系統設計方法論的發展現狀。

1機電一體化系統設計方法論的發展階段

機電一體化系統設計方法論與機電一體化的發展密切相關，而機電一體化的發展歷史目前可以分為四個階段。1950—1970年代，在第三次工業革命的大背景下，伴隨著計算機技術的發展，機電一體化已處于萌芽階段，但相關產品和技術沒有獲得成功與認可。1970—1990年代，得益于集成電路和微型計算機技術的發展，控制和通訊等技術得到突破性進展，同時自動化水平大大提高，機電一體化已形成獨立學科，處于初步發展階段。1990—2010年代，由于計算機、自動化等技術進一步極速發展，光學、智能算法等更多領域知識融入機電一體化學科，機電一體化處于高速發展階段。2010年至今，在工業4.0的大背景下，由于計算機數字仿真、網絡信息等技術的迅速發展，機電一體化技術處于繁榮發展階段，將對社會生產力作出更大貢獻。相應地，機電一體化系統設計方法論也隨著機電一體化技術的發展而出現。從1970年代開始，最初的理論研究集中在如何定義機電一體化系統，主要觀點來自歐美和日本。從1980年代末期學者開始對機電一體化進行系統設計方法論研究，主要是從系統的組成劃分角度出發，更加注重各部分的功能描述、物理特性及其相互間的邏輯關系，使人們更加深入了解機電一體化系統。1990年代開始，由于計算機技術的極速發展與大規模普及，機電一體化系統設計方法論開始有了新的發展方向，主要是從基于系統建模技術的仿真平臺出發，能夠模擬機電一體化系統，大幅節省機電產品研發周期與成本。

2機電一體化系統設計方法論的主要觀點

表1～3列出了機電一體化系統設計方法論發展各個階段對應的主要觀點。不難看出，表1是各國研究組織對機電一體化的定義，其從最初的機械與電子簡單相疊加，發展到包含機械、電子、電氣、通訊、控制、網絡等多學科交叉融合，并且直到現在仍在不斷更新，一直在反映著工業科技和理論研究的最新方向，但缺點是未能對機電一體化系統設計方法論進行深入的研究。相比于表1對應的僅僅定義機電一體化階段，表2對機電一體化系統進行了深入的設計方法論研究，都各自提出了自己的設計理論，更加全面地闡述了機電一體化系統設計的內涵。例如德國達姆施塔特大學的RolfIsermann在自己的研究論文里提出機電系統設計五塊論，把機電一體化系統比作人，由五個部分組成，包括控制、動力、傳感、操作和結構，分別對應大腦、心臟、五官、四肢及軀體，不過缺點是對各部分的特點和融合設計考慮較少。表2中的方法論缺點在于太偏重于理論方面研究，雖然嘗試著引入數學物理模型，但不能較好地描述實際系統，面對日益復雜的機電系統越來越吃力。如表3所示，由于計算機仿真技術在現代工業產品設計中起到了越來越大的作用，而仿真軟件平臺的核心技術理論在于建模，研究者紛紛提出基于各自建模理論的機電仿真設計平臺或系統設計方法論，部分軟件在機電設計領域得到了廣泛應用和商業化，例如20-Sim、AMESim和Dymola等。

3機電一體化設計方法論發展趨勢預測

從機電一體化系統設計方法論的發展來看，未來方向會越來越圍繞計算機仿真為核心來建設，主要發展趨勢如下：

3.1多個軟件聯合仿真成為方法論關鍵技術

在計算機技術日益進步的今天，很多商業機電仿真軟件建模模型庫更加接近物理實際，算法更加豐富，界面更利于互動，操作更加容易，兼容性和穩定性更好，功能越來越強大，但是在多學科仿真方面還不夠完善。而機電產品往往涉及到機械、電氣、電子、氣動、液壓、熱力學、磁場、光學等多學科，目前單一的仿真軟件無法擅長上述所有學科建模，因此將各機電軟件自身最擅長的學科聯合起來，取長補短，對機電系統進行聯合仿真，提出相應方法論，可以達到最佳效果。

3.2方法論更加注重機電系統各組成部分邏輯

由于仿真軟件模型越來越能反映實際物理模型，機電系統模型更加真實，方法論對于基于純數學工具建立機電模型的能力要求在逐步削弱，而基于機電仿真的設計方法論會更加注重機電系統各組成部分的邏輯建設，使各軟件或各理論模型更加融會貫通地結合。

3.3方法論更加注重機電系統最優化設計

方法論應在系統設計的各個階段提出評價方法，利于優化設計評估。由于機電仿真軟件功能的強大，進行機電設計時可以利用軟件自帶的優化算法，在關鍵設計階段不斷進行優化。或者直接提出相應的系統優化方法，在設計流程中，把仿真和試驗作為其中的工具或步驟，來達到高效優化的目的。

3.4方法論更加注重機電系統創新設計

借助于計算機仿真，機電一體化系統設計方法論能夠更加快速地融合各學科知識，機電系統設計的周期必然變短，方案種類變多，創新元素也必然更容易產生、表達和實現，從而能更加高效地實現整個機電系統創新設計。

3.5工業4.0將會在方法論中得到體現

工業4.0的重要特征是大數據化，本質上是廣義工業智能物聯網信息共享交互，這也將在機電一體化系統設計方法論的發展中成為必然趨勢。例如方法論可以在設計、驗證、優化過程中每一個步驟都被數據化記錄，和機電產品在生產、運維和退役過程中表現出來的性能優缺點數據進行雙向物聯，可以在實際生產應用中預測問題、解決問題以及優化設計。

4結語

第9篇：學機電一體化論文范文

關鍵詞：世界技能大賽；機電一體化；專業英語；課程建設

1世界技能大賽簡介

世界技能大賽是世界技能組織舉辦的世界頂尖級賽事，被稱為世界“技能界的奧林匹克”。每一個競賽項目均設金、銀、銅獎，而成績超過500分的選手則會獲得優秀表現證書。2010年中國正式加入世界技能組織。2013年第42屆世界技能大賽，中國派出26名選手參加22個項目，吳泳超和曾明智參加機電一體化項目，榮獲第七名的好成績。2015年第43屆世界技能大賽，我國代表團參加了29個項目比賽，謝坤和郭杰釗獲得機電一體化項目的銀牌，創造了我國參加世界技能大賽以來機電一體化項目的最好成績。總結歷屆參賽選手的情況可知，只有個別選手的英語水平達到能獨立閱讀比賽相關文件、撰寫報告以及與外籍裁判溝通等能力，其余選手均需在專家與技術翻譯的協助下完成，但溝通能力有待提高。可見，英語技能是中國選手亟需提高的培訓項目。本文通過對機電一體化專業英語的教材現狀、教師能力水平和現有教學模式分析進行課程建設的探索，旨在為世賽機電一體化項目選手的英語技能培訓提供新思路與新視角。

2世界技能大賽機電一體化項目考核及能力要求

機電一體化項目是世界技能大賽的傳統項目。比賽內容主要包括機械安裝、傳感器調試及PLC編程等。需運用氣動、機械、電子資訊技術等知識，以完成MPS的安裝及調試。每一名競賽選手均需要進行為期四天，共22小時的競賽。對于參賽選手來說，不僅要比精湛的技藝，更要比體力、心理和來自世界各地觀摩者的抗干擾能力。由于參賽選手必須是22周歲以下的青年選手，競賽技術文件又采用英語作為語言，對中國隊來說無疑增添了不少難度。只有了解、掌握競賽規則和技術工作文件要求，才能將其為我所用，并應用到對選手進行有針對性的培訓中，進而加入到修改和制定這些競賽規則和技術工作文件中。

3機電一體化專業英語課程教學現狀

3.1專業英語教材不適用

機電一體化課程內容較廣泛，涉及機械與電氣控制的專業知識。現有教材很難滿足專業知識的適宜度，內容陳舊，跟不上專業知識的發展。以介紹與機電相關知識的歷史、發展、學術論文為主，與實際教學和應用脫鉤。基本滯后于實際生產，書中大多是科普性文章。內容單調陳舊，難度深淺不一，無趣味性，教師覺得乏味，學生更難以產生興趣。

3.2師資隊伍水平有限

目前機電專業英語教學缺乏熟練運用英語且精通機電專業知識的專業英語教師。不是由英語教師來擔任，就是由機電專業教師來擔任。這兩類教師在教學過程中，均存弊端。雖然英語教師是經過正規高等院校英語專業教學培訓的，其優勢在于基礎扎實、教學經驗豐富，但這些教師缺乏機電專業的專業理論知識，備課與授課的方式與基礎英語基本相似，在用詞的準確性和專業性相對欠缺。而機電專業文章，尤其像世界技能大賽中的競賽規則和技術工作文件，不能完全用直譯或意譯，還需要系統的機電專業知識。而英語教師不僅很難將這些知識點講解或是翻譯清楚，更不能用術語解釋相關英文詞匯，并且不了解機電一體化專業最新發展，教學時無法將專業知識進行拓展。而專業教師雖然掌握系統的機電專業知識，并掌握實際操作技能，對專業詞匯的分析和理解較強，能有針對性地將專業知識與英語知識相融合，但其英語能力相對薄弱，發音欠標準，詞匯量掌握不足，在分析句型結構等語法知識方面不及英語教師準確，對英語授課方法不擅長，也無法達到最佳的授課效果。

3.3現有機電一體化專業英語教學模式

目前專業英語課堂教學，僅以詞匯教學、句型和語法講授、文章理解為主，無法進行相關專業知識的補充和拓展，未能與專業實訓知識有機結合。在課堂講授時，教師往往先講解課文的重點詞匯和典型語法，再對課文內容進行詳細闡述和翻譯，最后講解課后習題。傳統的教學模式既缺乏互動，而且降低了教學質量。不僅使機電專業英語教學缺乏專業特色，更未將教學與社會實踐應用全面結合。

4機電一體化專業英語課程建設的具體措施及實踐方案

4.1機電一體化專業英語課程建設的目標定位

世界技能大賽作為一項國際化賽事，在考核參賽選手技能水平的同時，也突出了英語綜合能力。世賽的所有題目、圖紙、模型、評分表均為英文，這要求我們在對選手進行職業技能培訓提高時，也要對選手的基本素質及語言能力水平加以重視。

4.2機電一體化專業英語課程建設的內容構建

4.2.1制訂適合技工院校使用的機電實訓

英語教材專業英語是根據學習者的特殊目的而開設的課程，學習者的需求是專業英語的本質和基礎。世賽機電一體化選手的需求是能獨立閱讀比賽相關文件、撰寫報告以及與外籍裁判溝通。職業院校機電一體化專業英語教材可分模塊教學。教材內容由易到難，由淺到深，分為：（1）基礎與電氣安裝；（2）電機與拖動技術；（3）電子技術；（4）PLC應用；（5）變頻調速；（6）單片機；（7）傳感器與檢測技術；（8）液壓與氣壓傳動；（9）機械知識；（10）數控技術；（11）世界技能競賽規則和技術文件；（12）世界技能競賽代表團成員職責；（13）參賽者感想；（14）往屆世界技能競賽試題。

4.2.2建立高水平師資隊伍

基于缺乏熟練運用英語且精通機電專業知識的專業英語教師，為建立高水平的師資隊伍，提出以下兩點建議：（1）由省職業技術教研室統一安排系統的機電一體化專業英語培訓，分為兩類進行。一類是針對機電專業教師進行英語專業知識的培訓，另一類是針對英語專業教師進行機電專業知識培訓。（2）由各校自行組織，讓英語教師參與專業實訓教學。使其通過實習教學，先掌握機電專業知識，再掌握對應的英語知識。

4.2.3機電一體化專業英語的教學設計專業英語的教學建議

在第三學期進行，此時學生已學習過專業基礎課程，初步掌握一定的專業基礎知識。針對學生能力和層次，采取分階分層教學。為創設良好的教學環境，提高學生運用英語的能力，專業英語教學建議在相應實訓室內進行。分階教學，包括基礎教學和專業教學兩個階段。在基礎教學階段中，學習教材中的前四個模塊，使學生具備一定程度的英語能力。在專業教學階段中，結合學生專業技術的實訓成績，挑選出部分專業技術較強的學生，尤其是備選的參賽學生，繼續學習教材中專業性更強的模塊。專業教學是基礎教學的深化，學生將學習到最新、最具特色的專業知識與技能，為參選省技能選拔賽、國家技能選拔賽，甚至是世界技能大賽做準備。

4.2.4機電一體化專業英語的教學方法與教學手段

在職業院校機電一體化專業英語教學中，建議采用行動導向和任務驅動教學法。行動導向教學法細分為引導文教學法、項目教學法、探索式教學法、角色扮演法、案例教學法、分組教學法。其優點在于培養學生在合作中鍛煉聽說讀寫的能力，達到課堂學習目標。任務驅動教學法是將以往以傳授知識為主的傳統教學理念，轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念；將再現式教學轉變為探究式學習，使學生處于積極的學習狀態，每一位學生都能根據自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題。在實際教學中建議將學生分組，布置任務，學習小組以互助學習的形式，通過小組討論和探究，在規定時間內完成任務。

4.3機電一體化專業英語課程的效果評價與考核方案

機電一體化專業英語課程的效果評價應根據課程標準的目標和要求，實施對教學全過程和結果的有效監控。通過評價，使學生在英語課程的學習過程中不斷體驗進步與成功，認識自我，建立自信，促進學生綜合語言運用能力的全面發展；使教師獲取英語教學的反饋信息，對自己的教學行為進行反思和適當的調整，促進教師不斷提高教育教學水平。

4.3.1評價主體的多元化和評價形式的多樣化

改變以往以教師為主的單一評價主體現象，提倡教師、學生本人、同學一起參與評價。評價應關注學生綜合語言能力的發展過程以及學習的效果，采用形成性評價與終結性評價相結合的方式，既關注結果，又關注過程，使對學習過程和對學習結果的評價達到和諧統一。充分利用形成性評價的優點———反饋調節、激勵、診斷反思、記錄成長和積極導向的作用。此外，做到課堂評估與階段性評估相結合。

4.3.2評價的內容

機電一體化專業英語課程考核以“實用為主，夠用為輔，應用為目的”為原則，而評價的對象不僅包含學生，也包含教師。從語言技能、語言知識、情感態度和學習策略等方面來評價學生。對于教師而言，評價應包含教師素質、教學目標、教學設計、課堂管理能力、課堂過程。

4.3.3評價工具與方法

以評價表格為主，如教師觀察和訪談表、自我評價表、相互評價表。建議建立學生檔案，鼓勵學生自我評價、增強自我評價責任感、帶動學生間和師生間的互動、提高學生主體意識、激勵學生學習、引導學生反思、鼓勵合作評價。

4.3.4具體的課程考核方案

由于機電一體化專業英語課程終極目標是為世界技能競賽儲備人才，選拔尖子生。考核時建議將形成性評價與終結性評價相結合：形成性評價占60%，終結性評價占40%。形成性評價的得分依據教師觀察和訪談表、自我評價表和相互評價表；其中，教師觀察和訪談得分占70%，自我評價占10%，相互評價占20%。以往，側重于基礎語言知識考查的終結性評價，不僅沒有體現職業英語的專業特點。考試內容還與現實生活脫節，實用性大打折扣。

以職業為導向的專業英語課程考核，建議分為理論考試和實訓考試。理論考試以教材為核心，重點考核學生對基礎語言知識的掌握程度。實訓考試以考核學生的語言應用能力和技能的掌握程度：如要求學生用英語口述儀器或設備的正確使用方法、故障檢修和排除的步驟、分析電路的工作原理等。通過終結性評價將專業知識與專業實訓知識有機結合。

參考文獻

[1]劉東菊.世界技能大賽對中國職業院校人才培養啟示[J].中國職業技術教育,2012.

[2]袁名偉,張玉洲.世界技能大賽項目設置與成績特征研究[J].中國職業技術教育,2012.

[3]劉媛媛.優化教學內容激發學習興趣———高職機電“專業英語”教學改革[J].教育教學論壇,2014.

[4]李彬.高職機電專業英語教學改革初探[J].中國校外教育,2014.