机电系统设计精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇机电系统设计范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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关键词： 机电系统设计；工程实践；教学改革

0 引言

随着制造业和计算机软硬件技术的发展，传统的加工手段已经不能满足现在设备的高精度、高智能化要求。传统制造技术不断地吸收计算机技术、数控技术、测量传感技术、伺服传动技术、自动控制技术等，而且只有各部分之间相互结合，则产品的性能和功能就越好，只有实现多种技术的有机结合，才能实现整体最佳。这些技术就构成了机电一体化技术，因此，运用机电一体化技术设计机电设备或产品，改变机械产品与机械工业的面貌，满足社会和生活的物质要求，已成为工程设计人员的使命。要学好机电系统设计这门课不仅需要掌握多门学科的理论，而且需要把这些课程融汇通，有机结合。

1 机电系统设计课程教学中存在的问题

1.1 教材的问题 目前存在很多机电系统设计教材，内容不同，侧重点不同，深浅不一。由于该课程涉及机械、电子、计算机、伺服传动及检测技术等多项内容，教材中存在内容选定、案例安排、基本概念界定等方面是否科学、合理也值得商榷；甚至大量内容堆砌，把各种技术割裂开来讲，不能从整体性、关联性、集合性及环境适应性等方面入手，以系统工程的方法为指导，综合运用机、电、控等各学科的技术设计新型产品，造成和微机控制、数控技术、伺服驱动、检测技术等课程内容的简单重复，不能将这些技术有机结合，使这门课缺乏新鲜感，导致学生失去学习兴趣。另外，教材内容缺乏新颖性，例如，当前精度要求高的机电设备中的伺服驱动元件大都采用交流伺服电机或直流伺服电机，而教材中却重点在讲解步进电机的原理、驱动控制，对伺服电机草草带过，不作为重点讲解内容，教学内容严重滞后，和实际工程应用脱节。

1.2 教学方法的问题 长期以来，在机电系统设计的教学活动中，教师习惯运用的是“满堂灌”式的传统讲授教学法。注重具体技术的理论分析和讲解，忽视了所讲内容在工程实际的联系、培养学生解决实际问题的能力和实际操作的技能，不能使学生深切感受到机电一体化技术和日常生活中的机电产品的密切关系，感受机电系统学科的博大精深以及这门学科中处处蕴含的技术之美，严重影响了学生的学习兴趣和学习效果。

随着计算机、投影仪等先进设备在教学中的普及，使用多媒体教学成为课堂教学的大势所趋、必然选择，知识量明显加大，加之该课程设计内容广，容易造成教学速度过快，导致学生和老师互动较少，不利于调动积极性。

1.3 教师存在的问题 机电一体化技术具有的实践性、科学性、综合性、创新性的特点，意味着讲述这门课的教师也要具备实施工程教育的能力和素质。只有教师自身具备工程实践能力，才能用工程的视野去教学，才能将机电产品的开发、设计过程以系统的建造能力与讲授的课程相融合，为学生提供相关的案例，培养学生的工程意识，增强学生的工程实践能力，从而培养出更多未来的工程技术人员[1]。据统计，我国普通高校专任教师中符合“双师型”教师仅占16.3%[2]，其余青年教师大都从学校到学校，偏重理论知识的学习，从事工程实践的经历较少，因此在授课中不能引用在工程实践中积累的案例，更难讲授在工程中如何解决实际问题的过程。这些情况严重束缚了本学科多样性、实践性的发展。

2 机电系统设计教学改革思考

2.1 优化讲解内容，建立合理的课程内容体系 针对当前教材中存在内容堆砌、各种技术割裂、各模块安排杂乱的现象，在讲述课程中将内容重新安排，这重讲解机电系统的总体设计。总体设计是机电系统设计中的最重要环节，它的优劣直接影响系统的全部性能及使用情况，尤其是总体设计理论还处于经验状态时，如何使总体设计最佳化，充分体现现代设计方法成为重点。按照原理方案设计、结构方案设计、总体布局与环境设计这条主线延伸，进而对机电一体化系统的各组成要素、相关技术（如：机械技术、计算机信息技术、控制技术、传感器与检测技术、伺服传动技术等）及各组成部分之间通过什么接口有机的联系在一起进行重点分析讲解，重构了课程的内容体系和知识结构，使课程知识结构体系内容更具条理性、科学性。

2.2 实施多元化的教学方法

2.2.1 理论讲授与实践教学相结合 对机电系统中相关的基本概念、原理、设计方法主要采用讲授的方式讲解，提高学生的理论水平。另外，引导学生对日常生活中的机电产品进行设计，由学生查资料、制订方案，然后由师生讨论方案的可行性并加以修改，最后由学生完成产品设计，这样不仅培养了学生包括查文献、方案设计、方案修改的能力，还提高了学生的自学能力、分析设计能力。

2.2.2 案例法 在讲授的过程中通过“举例”，使用一些工程案例说明问题。使用案例的目的是为了说明所要阐述的理论，帮助学生理解，增强课堂讲授的趣味性。学生能通过对案例的“思考—分析—讨论—判断”，进而掌握所学理论如何在工程中应用，如何把理论和实际有机的结合起来，如何分析工程中环境的复杂性带来的干扰，采用什么方法加以解决，这些都是教材中很少提到，但在工程中常常遇到的问题，通过这些典型案例加深理解，增强理论联系实际的能力。

2.2.3 报告式教学 对一些教师自己参与过的典型案例作专题报告，同时邀请本校老专家走进课堂，把自己如何设计机电产品的过程以及亲身感受与学生分享，增强学生学习兴趣。

2.2.4 增加实践教学环节，以科研促教学 在实验教学内容中，大大增加了综合设计性实验和创新性实验的比例。对综合设计性实验，要求学生自行设计一个产品，既要反映出机电系统的各要素，又要反映出各要素之间的相互关系；对创新性研究实验，先由学生提出设计方案，教师审查确定其方案合理与可行后，由学生自行设计完成。

2.3 加强教师工程实践能力 机电系统具有很强的实践性，教师如果只具备扎实的理论知识而缺乏实践的经历是难以胜任这门课的教学工作的。因此，加强教师工程实践能力势在必行。可以通过校企合作，鼓励青年教师在具有丰富经验的老教师的带动下，以项目为驱动，积极参与企业的攻关课题，促进科研成果向生产力的转化，并且在参与工程实践项目的同时，拓展工程视野，提升团队合作能力[1]。

2.4 参与教师科研，提高学生实践能力 吸收学生参加教师的科研工作，充当科研助手，接受教师科研思想熏陶和科研方法的锻炼，通过参与提高从事科研的能力，培养作为一个科技工作者应具备的良好素质，为学生走向工作岗位奠定坚实的基础[3]。

3 结束语

在机电系统的教学过程中应通过各种形式让学生更深、更广、更远的了解本专业的特点、内容、发展。充分调动学生的主动性参与到工程实践中，才能在实践中培养出分析解决问题的能力，才能从系统的角度出发，深刻理解机电系统的各个部分之间是如何有机的联系在一起的，设计出更加优质的机电产品。

参考文献：

[1]惠效丽等.高等工科院校青年教师工程实践能力培养问题研究[J].教育科学，2010，6，[26]6-8.

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关键词：机电；设备监控；火车站

Abstract: according to the system of an alarm BAS signals, such as a day of high energy consumption of mechanical and electrical equipment, a the temperature of the room is not normal, it will remind the maintenance personnel note, find the cause of the highly energy-consuming, formulate measures to reduce the energy consumption. So as to achieve the purpose of saving energy and reducing consumption. This paper HanKouZhan reconstruction project examples railway station monitoring control system for electromechanical equipment design. For your reference.

Keywords: mechanical and electrical; Equipment monitoring; Railway station

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言

随着铁路运输系统的快速发展和人们生活水平的不断提高，以人为本，无论是工作人员还是旅客，对火车站环境的要求越来越高。为了满足人们的这些需求，提高铁路企业的生产安全水平和现代化管理水平，站房各类机电设备，如通风空调、给排水、电扶梯等，采用先进的计算机控制技术和通信技术，对它们进行自动监视、控制和管理，以达到节能降耗、减员增效的目标，提高安全水平和管理水平。

一、机电设备监控（BAS）系统组成

站房机电设备监控系统，简称BAS系统，采用分层、分布式结构，由中央监控站、现场控制器DDC、输入输出设备及相关通信网络组成；通信网络由管理层以太网和监控层工业以太网组成。

BAS系统由中央监控站、现场控制器、其他监控子系统（如中央空调监控子系等）、传感器、执行机构及通信网络组成。

1、中央监控站

设于站房综合控制室，由工作站、服务器、管理网络、电子值班系统、打印机及UPS等组成，负责站房所有机电设备的监视和控制，并提供与FAS系统的通信接口，在发生火灾时接收FAS火灾信息执行火灾模式。

2、DDC现场控制器

在机电设备相对集中的现场设置DDC，完成对通风、空调、给排水设备等的监控。

DDC采用以太网及TCP/IP网络技术，直接接入监控层工业以太网；内嵌Web服务器，无需特定的软件，只需使用通用浏览器（如IE）便可以进行基本监控；扩展灵活方便，通过内部总线即可扩展输入/输出模块。

3、其他监控子系统

站房监控子系统包括中央空调监控子系统、电扶梯智能控制器，这些子系统通过必要的通信适配器接入就近区域工业以太网交换机，纳入BAS中央监控站实现统一监控和调度管理。

4、现场传感器和执行机构

现场层包括各种传感器、智能仪器仪表、执行机构等，负责机电设备运行状态的数据采集，包括模拟量、交流量、开关量、脉冲量、数字量等；接收控制器和上级主站的命令，通过开关、阀门（执行器）、调节器等输出控制；

5、通信网络

通信网络由中央监控站管理网和监控网络，采用以太网和TCP/IP网络协议，管理网和监控网实现无缝集成。如下图所示

中央监控站管理网采用双以太网结构。

监控网络采用综合布线技术，由干线网络和各工作区域网络组成。干线网络采用多模光缆构成具有自愈功能的光纤环形工业以太网，连接中央监控站和分布在现场的工作区域网络。站房机电设备相对集中的区域组成一个区域监控网络，区域网络由工业以太网交换机、通信适配器、UPS、配线架等组成，DDC、监控子系统和智能控制器就近接入；各监控子系统内部采用现场总线。

6、 通信协议

通信协议要求如下：

1）中央监控站

中央监控站软件提供专门的通信规约库，支持OPC、ModBus、IEC870-5-101/104等；

2）DDC控制器：提供以太网接口，支持TCP/IP网络协议；提供Web服务；支持OPC。

3）监控子系统:采用现场总线技术，如RS-485、Lon、CAN等。

7、通信接口

BAS系统可与下列系统进行通信：FAS系统、上级监控主站、与变电所智能监控系统、车站客服系统、智能照明系统。

二、机电设备监控（BAS）系统主要监控对象

1、通风空调系统

包括空调处理机组、新风机、排风机。其中，本站空调主机房、空调机房的机组群控及各种设备的连锁功能集成后，通过通信适配器接入就近区域网络，纳入BAS中央监控站监控。

BAS系统监测全热换气机状态、故障、手自动，并远程控制其启停。

BAS系统监测多联室外机运行状态、故障、手自动等监控点。

2、排水

BAS系统检查地道排水泵的状态、故障、手自动以及污水坑的连续水位。

3、电扶梯

车站各类电扶梯均配置智能控制器，经通信适配器接入就近区域网络，纳入BAS监控，BAS系统读取其内部相关数据。

4、照明系统

与智能照明控制系接口。

5、低压变配电系统

与低压配电所监控系统接口。

6、其他

其他监视对象有温湿度传感器、温度传感器，监控对象包括电动风阀、电动防火阀、电动防火调节阀及电动卷帘门等。

7、与FAS接口及消防联动原则

正常工况和火灾工况都需要运行的设备由BAS系统监控，仅在火灾工况时运行的设备由FAS系统监控。

火灾时，由FAS系统发出火灾报警信息和火灾模式指令，BAS系统按照预先设定好的火灾运行模式，联动相关设备执行火灾模式。

三、机电设备监控（BAS）系统主要功能

BAS系统只需在中央监控站安排一至二名操作管理人员，即可承担对站房所有监控设备管理任务，从而可大大减少有关的设备管理人员。

1、监视操作功能

（1）环境参数温湿度监视

（2）设备启停控制及监测

（3）调校设定点

（4）修正时间控制程序

（5）执行或接通有关监控点的报警状态

（6）执行或停止有关监控点的时间记录/趋势记录

（7）调整有关PID控制回路的参数设定值

（8）设定假期表，修正系统的时间

（9）输入临时性的超载控制表

（10）加入或更改模拟量输入点的报警门值/危险门值的数值

（11）检查报警及提示报警上下限数值

（12）执行或终止执行任务的“工作次序”

2、模式控制

机电设备监控系统按照线路的运行模式可分为：正常运行模式、防灾及阻塞模式。当BAS收到FAS火灾报警信息后优先执行防灾阻塞模式。

3、节能控制

监控系统节能软件，允许用户根据现场情况而作出相应的设定，实现优化控制。

（1）每日的预定时间表

（2）每年的预定日程表

（3）假期（如春运）的安排表

（4）临时超越控制安排表

（5）最佳启/停功能

（6）夜间设定点自动调节控制

（7）温度设定点的重置

（8）冷冻机组/热交换器的组合及次序控制

（9）用电量高峰期的限制等

4、报警管理

报警管理包括监查、缓冲、储存及将报警送至指定的操作站上。

报警系统覆盖系统中引发报警的任何事件以及操作人员采取的应对措施。

状态改变也可以产生一段信息传递给操作人员。操作人员定义报警对象，然后将其与系统中的信号相连。当其状态改变时，数字信号触发报警。模拟信号的值与规定的高、低限值相比较，如果超出界限则报警。

5、时间管理

接受GPS对时信号，并对整个系统进行对时，保证系统中所有自动化设备和装置具有统一、正确的时间。

提供时间日历表，对设备进行时间控制，这些功能可以用来启动和停止设备间的不同设备；时间表能够与列车运行图配合，为行车提供更好的服务。

6、历史记录

历史记录是用来自动记录并存贮系统中发生的每一事件。系统中所有事件均被自动记录。

历史记录可跟踪诸如对象的创建/编辑/删除，报警前的事件，登录和退出等事件进程。

机电设备监控系统能够自动启动存贮下列事件：

（1）报警激发、确认、复位、解除和互锁

（2）记录对象的更新、变换及删除。

（3）登录

（4）退出

（5）文件对象的改变

（6）对物理单元下达命令，命令的下载和上达

（7）配置命令

7、趋势记录

根据具体的对象和处理/显示的需要而定。趋势记录有成效的楼宇管理系统需要让操作者不仅知道整个建筑物目前的运行情况，而且能了解过去所发生的事情。

将各控制子站所采集的历史数据送入到中央管理计算机，管理员就能在中央管理计算机上观察站房机电设备系统在过去曾经历的性能变化曲线。

8、电子值班功能

系统故障报警等通过GSM/GPRS拨号、短信方式，远程通知值班人员或相关人员，从而可以大大降低调度人员劳动强大，提高劳动生产率。

四、结束语

综上所述，我们应根据历史数据管理功能对机电设备的耗能的进行反馈测量，和现在的运行数据进行比较分析，得出设备的最佳运行点。比较每天的耗能变化，当我们预见到一个用电的需求高峰到来的时候，就可以关闭一些用电设备，或延时启动一些用电设备，来避免超过一个设定的能源损耗目标。

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关键词：某型飞机；电传飞行控制系统；运行安全

1 概述

之所以选择本型号的飞机进行技术上的研究，主要是因为该型号的飞机目前承担军事作战的任务，对其飞行的安全性和稳定性提出了更高的要求。而该型号的飞机目前仍旧采用老旧的机械操作。机械操作的系统庞大，占地面积大，且手动操作的主观性较强，操作技术水平与操作人员的经验和技能直接联系，同时手动操作中难免会出现误差，摩擦系数的存在也会影响操作的水平和精准性。这些都不利于军事作战。因此，必须扭转现有的局势，变手动操作系统为电传飞行控制系统，提高机械操作的自动化和科学化。

2 电传飞行控制系统主要功能

通过具体的数据分析和研究，基本上确定了该型号飞机的控制系统的主要功能：2.1提高飞机的性能；2.2扩大飞机的使用包线；2.3增强飞机的稳定性；2.4改善飞机的飞行品质，使某型飞机主要的飞行品质满足GJB185标准1要求；2.5自动防尾旋和人工改尾旋；2.6机内自动检测功能，包括飞行前自检测（PBIT），上电自检测（UPBIT）、飞行中自检测（IFBIT）和维修自检测（MBIT）；2.7辅助模态功能。

3 系统组成及余度确定

电传飞行控制系统由不同职能的各个硬件设施构成。对不同的硬件进行划分便于整体管理，也能够保证各司其职，提高操作系统的工作效率。根据本型号飞机的实际情况，工作人员在设计之初，将本型号飞机的控制系统的分系统具体分为飞控计算机分系统、伺服作动器分系统、传感分系统与控制显示分系统三大部分，下面将逐一对每一个部分进行具体的数据和操作分析。

根据飞行控制系统的要求，电传飞行控制系统必须满足故障-工作/故障-工作/故障-安全（FO/FO/FS）的容错能力要求和可靠性要求，结合各子系统（部件）的作用和关键性确定各子系统的余度数和自检测要求。

4 分系统方案

4.1 飞控计算机

电传飞机控制系统的核心应用技术是飞控计算机，通过飞控计算机的数据分析和程序预设，最终实现飞机的自动化控制盒管理。结合本型号飞机的实际情况，工作人员在进行系统设计时进行了多种方案的甄选，最终确定将飞控计算机与伺服控制回路综合在一起，采用3×2余度配置，本系统需要三台计算机进行系统的连接，因为进行了大胆的技术尝试，同时又结合了国内外最先进的飞机控制技术，所以这套设计方案是比较科学相对合理的，具有可操作性。

每台计算机有两个通道：

工作通道：根据输入信号计算机控制面偏转指令，并且驱动相应的控制面；包括CPU模块、输入输出控制模块、总线模块、伺服回路模块与电源模块等。

监控通道：用于检测计算机指令的正确性；包括CPU模块、输入输出控制模块、总线模块与电源模块等。

4.2 作动器

升降舵、副翼和方向舵均采用电液伺服作动器，电液伺服作动器具有故障监控功能和旁通功能，在故障失效后自动转入旁通功能，不影响其它作动器工作。单个舵面所有电液伺服作动器均失效后，转入旁通功能，保持一定的阻尼，该舵面处于阻尼浮动状态。

4.2.1 升降舵作动器

每个升降舵面采用2台台电液伺服作动器并联安装，同步工作，具有力均衡功能。每台电液伺服作动器具有单独控制单个升降舵面的能力，左右两个升降舵面共采用4个电液伺服作动器，需3套液压系统提供动力，升降舵作动器接受飞控计算机指令，控制升降舵偏转。

4.2.2 副翼作动器

每个副翼采用2台电液伺服作动器并联安装，同步工作，具有力均衡功能。每台电液伺服作动器具有单独控制单个副翼的能力，左右两个副翼共采用4个电液伺服作动器，需3套液压系统提供动力，副翼作动器接受飞控计算机指令，控制副翼偏转。

4.2.3 方向舵作动器

在方向舵上并联安装3台电传控制的电液伺服作动器，同步工作，具有力均衡功能。方向舵作动器接受飞控计算机指令，控制方向舵偏转，实现对飞机航向控制，需3套液压系统提供动力。

4.3 传感分系统

传感器分系统负责所有的数据传输和接收，是整个系统的关键组成部分。一方面需要及时接收信息，另一方面还要对接收到的信息进行筛选和分类，最终利用具有关联性的安全信息，具体包括驾驶员指令传感器、飞行运动传感器和大气数据传感器三个部分。

驾驶员指令传感器顾名思义，就是将操作人员的操作数据和操作动作，以数据的形式传输给计算机装置；飞机运动传感器将飞机在运动过程中的所有动态数据进行敏感处理和数据传送；所有的数据最终通过大气数据传感器统一进行汇总和分析。需要进行强调的是，为了保证飞机运行的安全和信号的稳定，以上三种数据传输工作不能应用飞机上的航电总线，需要安装独立的信号传输线。确保所有数据的可靠性。

4.4 控制显示分系统

控制显示系统是操作人员进行飞机控制的主要参考数据来源，操作人员需要根据显示的数据采用相应的操作程序。显示的信息量大，信息复杂，主要包括几下几种重要的数据：（1）人工进行系统控制的程序指示数据，主要包括提醒操作人员进行系统切换的信息和操作人员进行不同模式转换的信息等；（2）系统运行的安全性显示。包括系统常规运行下的各项数据，以及系统运行出现故障时发出的警示信息以及相应应急自动处理信息；（3）系统定期检测和维护的信息。电传控制系统需要定期进行维护和保养，显示系统会根据设定好的程序提醒操作人员进行相应的操作和管理。

5 控制律设计概略

电传飞行控制系统实现了驾驶员操纵指令（杆位移或杆力）与飞机运动参量响应相对应的控制，从而使飞行控制“目标”由原机械操纵系统的舵面偏角操纵，变成了对飞机响应的控制。作为某型飞机电传飞行系统控制模态包括基本模态和自动飞行控制模态。基本模态包括主控制模态、独立备份模态及主动控制功能；其中主控制模态与独立备份模态是系统必须具备的两个基本控制模态。主控制模态包括控制增稳、中性速度稳定性、飞行参数（法向过载，迎角限制和滚转速率等）边界限制与惯性耦合抑制等功能；其中控制增稳功能是电传飞行控制系统最基本的工作模态，在整个飞行包括内全时、全权应用。独立备份模态是电传飞行控制系统的备份模态，是独立于所有的其他控制律模态的应急工作模态。

6 结束语

综上所述，传统的手动操作控制系统存在诸多问题，不能符合当前飞机运行的精准性和安全性，尤其是不能满足战斗飞机的作战需求，因此进行控制系统的电传化改革是一种必然的趋势。通过文章中技术的分析，能够意识到，电传飞行控制系统采用机械化的操作原理和设备，提高了操作的精准性、及时性、可靠性。随着未来飞机技术的不断完善，电传飞机控制系统也需要进一步加深研究和分析，以便更好地提高我国航空航天的技术水平。

参考文献

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关键词:机电一体化 系统 目标 实现

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0106-01

机电一体化起源于上世纪八十年代的日本,它融合了机械、自动控制、伺服传动、电子、信息处理、传感检测、系统总体等多种技术,并综合应用到实际中去的综合技术。它不是上述技术的简单叠加,而是在从系统理论出发根据系统功能目标和优化组织结构目标,对各组成部分及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,组成有机的系统,集成各种技术,并在系统软件程序和微电子的有序控制信号的作用下,使物质和能量形成有规律运动的轨迹,在多功能性、高精度、高安全性、高可靠性、低能耗等诸多方面实现多种技术功能融合成最优效果的系统工程技术。

1 机电一体化系统设计的目标

机电一体化系统的总体目标就是中和利用机械、电子、信息、控制等各种相关技术的优势,使系统的效果最优化,从而产生良好的经济和社会效益。具体可以分为以下几条。

1.1 提高系统的精度

机电一体化系统采用了大量的电子装置来代替传统的机械传动装置,消除了原来的机械损耗、弹性形变所引起的误差,简化了系统的结构,采用电子装置实现自动检测和控制,从而缩小了动态误差,使工作精度得到大幅度的提升。

1.2 增强系统的功能

由于采用了多种新型的技术,从而使传统的机械装置拥有了电气产品的功能,比如系统向智能化方向发展,在自动控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学和动力学等新思想、新方法,模拟人类的功能,使它具有自动判断、逻辑推理、自主决策等能力,以求获得更高的控制性能。使原来的机械装置,拥有了人工智能的功能。

1.3 提高系统的安全行和可靠性

机电一体化系统由于采用了多种新型的技术,从而使系统具有自动检测的功能,当运行的设备中出现潜藏的故障时,系统可以实时进行在线检测和修复,从而提高了系统的安全性和可靠性。

1.4 降低能耗、节约能源

机电一体化系统采用了一些低能耗的电子装置,有些装置的材料是可以重复利用的,这些绿色材料在使用时不污染生态环境,报废后还能回收利用。这些低能耗的装置在使用的过程中节约了能源,符合现在建设资源节约型社会的要求。

1.5 提高效率、降低成本

由于使用了机电一体化系统,在产品的研发过程中,缩短了准备时间,减少了产品的开发时间,使不合格产品的数量大大减少,提高了生产效率,降低了成本。在产品的生产过程中,机电一体化系统可以使用计算机、数控机床等辅助设备,把人们从一些复杂、危险的劳动环境中解放出来,同时生产过程又可以实现过程控制,提高了生产效率。

1.6 简化系统的结构

传统的产品大都采用笨重的电气结构和机械变速装置,这不但阻碍了生产的效率,而且也增加了系统的体积和重量,在使用和维护的过程中带来了诸多的不便。现在采用微电子和集成电路构成的系统,不但大幅提高了生产的效率,还减小了系统的体积,简化了结构,减轻了重量。

1.7 降低了产品的价格

随着现代电力电子技术的发展,新型的电力电子器件层出不穷,新的生产工艺不断出现,而且电子器件的价格也在不断地下降,电子器件日益平民化,极大地扩展了使用的范围。而且功能越来越完善,维护越来越方便,使用寿命在不断地延长。所有这些因素相加导致产品的价格在不断地下降,从而反过来扩大其应用范围。

1.8 增加特殊的应用功能

随着用户对产品要求的多样性,系统可以通过软件编程或者是数控加工中心等来实现客户的产品的特殊要求,生产出个性化的产品,使其满足用户的要求及不同现场的需求。系统对这些功能的实现,形成了控制系统的智能化的发展趋势。

2 机电一体化系统设计的实现方法

2.1 机电互补法

机电互补法也就是我们常说的取代法,这种方法的特点是:为了逆补传统机械装置或者子系统的不足,而采用新型的电子元件来代替机械装置。该方法就是改造旧产品、开发新产品或对原系统进行技术改造常用的方法,也是改造传统机械产品的常用方法。比如用电气调速系统取代机械式变速结构等。

2.2 融合法

融合法就是将具有一定功能的部件或者子系统按照他们的功能有机的融合在一起,构成一些具有更高性能的系统。比如激光打印机的激光扫描镜,它就是电机的转子轴,这是执行元件和执行机构融合的一个具体实例。机电一体化系统强调技术的融合和学科的交叉作用,各单元相互辅助、相互促进、相互提高,使整体的功能远大于各单元的简单相加。

2.3 组合法

组合法就是将融合法所形成的标准功能部件或者子系统,按照功能分类,采用搭积木的方式组合成各种机电一体化系统。机电一体化产品的种类繁多,生产厂家众多,他们的产品也就五花八门,导致使用时不能通用,无形中浪费了大量的资源,因此,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、通信接口、控制接口的机电一体化系统单元子系统就显得尤为重要。比如研制集减速、智能调速、电机控制于一身的动力单元模块,具有遥感、图像处理、路径识别等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。利用这些标准单元模块就可以迅速开发出新的产品,同时也可以扩大生产规模。这样可以节约生产的成本,也便于后期的维修和护理。

3 结语

综上所述,机电一体化系统设计是一项非常复杂的工程,不是单一部门能够独自完成的,它需要众多行业合作才能实现。在设计系统时,应根据机械系统的结构特点来确定电气参数,综合运用多学科知识,充分体现机电一体化的优越性。

参考文献

[1] 武藤一夫.机电一体化[M].北京:科学出版社,2007.

篇(5)

论文摘要：分析汽轮机电液联调系统的设计原理、设计方法，并介绍本系统在电厂中应用，阐述系统的发展前景。

1 前言

随着我国电力自动化程度的提高和用电形势的变化，对电网调度和机组调峰的要求越来越高，而我国90年代前投产的125MW等老机组汽轮机使用纯液压调节系统，即采用双磁场换向式单相串激交直流两用电动机、控制同步器。由于电动机本身的惰走和惯性等原因，控制精度不太理想，由液压调速系统和同步器组成的控制系统，在可控性和保护功能上不能完全满足机组协调控制(CCS)和自动发电控制(AGC)的要求，一种简易可行的DEH系统被开发并成功应用于电厂，以下进行介绍。

2 系统组成及原理

系统由液压部分、高中压油动机行程传感器、基于DCS的控制系统平台及网络、超速保护(OP C)装置、手操盘等组成，改造后的油系统见图1。

(1)淮压集成块：在原有调速系统的二次脉动油压管路上开孔引一油管进入液压集成块(图2)，排油口进入油系统排油母管，液压集成块上装有电液伺服阀(D634)、截止阀、差压开关、旁路节流阀、进排油口、隔离电磁阀及动力油接口。

①电液伺服阀：这是DEH系统的主要部件，其主要工作原理如下：电液伺服阀D634是一种直接驱动式伺服阀，简称DDV阀，用集成电路实现阀芯位置的闭环控制，阀芯的驱动装置是永磁直线马达，阀芯位置闭环控制电子线路和脉宽调制驱动电子线路固化为一块集成块，用特殊的技术固定在伺服阀内，取消了传统的喷嘴—挡板前置级，简化了线路，提高了可靠性，却保持了带喷挡前置级的两级伺服阀的基本性能与技术指标。一个电指令信号施加到阀芯位置控制器集成块上，电子线路在直线马达上产生一个脉宽调制电流，震荡器就使阀芯位置传感器励磁。经解调以后的阀芯位置信号和指令位置信号进行比较，阀芯位置控制器产生一个电流输给直线力马达，力马达驱动阀芯，使阀芯移动到指令位置。其示意图如图2。

②同步器控制装置：保留原有同步器马达，在马达线圈回路中加装大功率限流电阻等措施来克服马达的惰走和惯性，在本系统中作为DEH系统故障或检修情况下的调节手段，本文不再详细叙述。

(2)DEH系统主要检测参数

利用DCS操作平台，所有检测信号参数直接进入DCS系统，因而无须专门操作员及管理员系统，主要信号有：

转速三路WS进入同一块测速卡HS2M200

功率一路：MW

主汽压力一路TP

汽机挂闸：ASL，由主汽门全开、安全油压、启动油压三取二所得。

(3)OPC功能：当转速达3090r/min(103%)关调门，转速小于3090r/min时恢复，当转速达3300r/min时关主汽门及调门，联跳发电机。为确保机组安全，以上系统均由软逻辑和硬逻辑同时发出工作信号。

(4)手操盘

作为紧急手操备用，手操盘上有DDV阀控制电流的百分数，50对应DDV阀排油口全关，100对应DDV阀排油口全开，操作盘上还有阀门增减按钮及指示灯，电调和同步器控制手、自动切换按钮。

(5)位移传感器

选用0-200mmTDZ-1D200中频位移传感器来显示高中压油动机的位移。

3 控制方式及主要设计功能

DEH系统输出的信号到伺服单元，先经过函数变换(凸轮特性)，变换为阀位指令去DDV阀控制二次油压来调节油动机位移，而达到控制转速及负荷的目的。控制方式有：

(1)手动就地挂闸后的冲转、升速，临界转速的变速率控制

(2)同期、并网控制

(3)协调控制

(4)参与一次调频

(5)超速限制(OPC)功能

(6)电调和同步器后备手操方式

(7)超速试验功能

4 电液联调DEH系统在铜陵电厂的应用

(1)

试验数据

首先经过试验确认汽轮机的凸轮特性，找出二次油压，油动机，阀位指令之间的关系。试验数据如下：

由数据表知，当二次油压 为0.109MPa时油动机开始开启，阀位指令定为5%，当二次油压为0.286时油动机开足，阀位指令定为100%，其它按插值法填上述表的阀位指令信号。为保证此函数关系能真实反映实际，规定机组油系统检修后均重新试验并记录二次油压与阀位指令之间的关系，以修正函数曲线。

(2)启动过程

系统按照凸轮特性的要求进行组态后，机组采用本套系统控制汽轮机冲转。启动时，同步器置于上限位置，手动挂闸主汽门开启后由DEH启动控制回路逐渐提升DDV阀，使控制油口逐渐关小实现冲转、升速、定速、并网，再由DEH负荷控制回路继续完成升负荷控制，一组系统冲转过程曲线如图5

由图可知：①0-500r/min升速，500r/min暖机

②500-1650r/min 1650rmin暖机

③1650-2500r/min升速2500r/min暖机

④转速在1100-1420r/min、1800-2150r/min为一阶惯性区和二阶惯性区，速率自动变为500r /min，快速冲过，避免机组振动过大。

机组转速在3000±5r/min时发“同期允许”信号至电气，此时电气投同期，热工接受到其信号，投入“自动同期”同期范围为3000±20r/mi n进入自动同期方式后，DEH系统可以接受自动同期装置来的触点脉冲输入信号，将脉冲信号转换成速度给定值，以±1r/min的速率使得机组转速等于网频，实现并网。

DEH系统的负荷控制主要由频差控制、功率控制、压力控制、阀位控制和被控对象(汽轮机组)等环节组成，它是一个多参数、多回路反馈的闭环控制系统。经过参数的优化整定，无论转速还是负荷均达到较高的水准，转速控制精度：±1r/min，负荷控制精度：±0.5MW，主汽压控制精度达：±0.1MPa。

5 结论

根据本DEH系统在铜陵电厂投用半年多的实践，我们认为：(1)本系统投资小，只需几万元，控制精度基本达到高压纯电调的水平，电调投用后，有功合格率明显提高，运行劳动强度大为降低，深受运行人员欢迎。

(2)本系统利用原有的DCS操作平台，无需增加操作员，组态方便。

(3)维护量小，所增加硬件设备不多。

(4)机组更加安全，增加OPC功能代替原有的由油压信号表示的转速信号，准确度高，可达±1r/min。

该系统还存在下列问题：

(1)三路测速信号进入同一测速板，按分散度考虑应分别进入各自测速板。(2)运行中曾出现电调紧急切手动现象，说明系统抗干扰能力有待进一步提高。

篇(6)

Abstract "The Design of Mechatronics System" is a practical and comprehensive curriculum， but there are disadvantages like outdated content， insufficient practicality monotonous teaching methods in the present teaching.In order to improve the the effect and quality of teaching，and to strengthen the students' practical ability， a series of reform measures on the teaching goal， teaching content， teaching methods， teaching practice and exam method are proposed.

Key words The design of mechatronic system； teaching system； higher vocational education； reform measures

高等职业教育近几年来在中国得到了飞速发展，高等职业教育的培养目标是具备某一特定职业或职业群所需综合职业能力的，为生产和管理第一线服务的应用型、技术型人才。而传统的课程教学体系已远远不能适应技术技能型人才培养的目标，改革课程的教学体系，加强学生动手和应用能力培养是实现高等职业教育办学特色的根本途径。

高等职业教育机电类毕业生主要面向现代制造业等高新技术企业从事机电一体化产品、现代制造设备、IT产品、生物医药产品等智能化生产线的设计、安装调试、运行维护、生产管理和经营销售等技术工作。“机电一体化系统设计”是高职机电类专业的一门重要的专业核心课程，对培养学生机电产品设计、控制及调试能力具有重要作用。这门课程涉及了PLC、单片机、传感与检测、机电传动控制等多门课程的知识，综合性、系统性和应用性强，仅仅通过课堂教学是远远无法达到这门课程的教学目标的。本文结合“机电一体化系统设计”课程教学中存在的问题，为高等职业教育教学体系的改革做一些有益的探讨。

1 存在的问题

（1）内容多。对机械类专业本科生而言，“机电一体化系统设计”的教学内容包括机电一体化相关概念、机械系统、机电接口技术、气动执行机构、伺服系统、微机控制与编程、检测传感装置、典型机电一体化系统实例等诸多内容。许多学生反映知识点多而繁杂，难以记住。

（2）难度高。“机电一体化系统设计”的教学内容中的步进电机和交流伺服电机的控制，涉及复杂的参数设置和接线，接口技术中涉及不同I/O模块的校准、转换与编程，这些知识抽象，理解起来比较困难，很多同学在学习时都是一脸茫然，叫苦不迭。

（3）不会用。“机电一体化系统设计”课程中涉及许多机电一体化元器件，上课时老师很卖力地讲，学生凝神地听，但是实际中使用这些元器件时，往往不会选择型号，选择了型号又不知道如何接线。

（4）教学方法单一。这是高职“机电一体化系统设计”课程的主要问题。受传统教育观念的影响，课堂形成了“讲台上老师滔滔不绝，讲台下学生昏昏欲睡”的状况，结果是“老师怒其不争，学生却哀其不幸”。这种教学局面形成造成了学生根本无法真正理解机电一体化课程的基础知识，很多学生学了一学期却还不知道如如何控制机电一体化设备，这样的教学无法达到课程的教学目标。

（5）教材内容不适应高职教育的新要求。目前可以将学校中使用的“机电一体化系统设计”教材归为两类，一类是常规类，另一类是项目驱动类。常规类教材按照机电一体化的概念、机械系统、伺服系统、接口技术、控制系统等内容划分各个独立章节。这类教材具有完整的体系、模块化的结构、层次分明的内容，但其重理论轻实践，实理脱节，对职业院校学生的工程应用能力培养不足。如果任课教师按照教材的顺序进行教学，学生就难以搞清楚如何设计并控制某一种机电一体化产品，不利于培养学生的机电设计能力和编程控制思维。项目驱动式类教材能从职业岗位需求出发，以项目和任务引出知识点。该类教材编写形式直观生动，增强了可操作性和可读性。但是，该类教材的系统在面向职业岗位的系统性方面稍显不足。当学生很努力地学会了书本知识，信心满满地去设计一个新项目时，却仍然感觉无从下手。

2 改革措施

2.1 教学目标

教学的目标不仅要使学生必须掌握典型机电一体化元器件与典型机电一体化设备的基本原理，形成机电一体化技术的思维理念，更重要的是根据实际情况会合理选用机电一体化元器件型号，能够根据元器件说明书接线，将若干元器件组合成机电一体化系统完成一定的控制功能。

2.2 教学内容

机电一体化技术是发展非常迅速的一种技术，市场上新技术、新产品不断出现，但现有的“机电一体化系统设计”教材内容比较陈旧，与实际生产脱节；偏重理论讲解，应用实例少，实用性差；实物插图少，内容抽象；机电一体化实例不够典型，不能与前面章节形成有效融合。

根据目前教材中存在的问题，笔者结合多年教学经验，认为“机电一体化系统设计”教材编写应遵循以下要求：理论要本着“够用”和“实用”的原则，依托本地区目前及今后机电领域发展情况，在全面调研的基础上合理选择机电类企业的典型产品所用到的知识和技术作为教材内容。特别是考虑到近十几年非标准自动化设备产业的飞速发展，教材各章节中应包含以下内容：机械技术章节中应包含滚珠丝杆与直线导轨；微机控制章节应包含PLC的常用控制功能及变频器控制；接口技术章节应包含PLC的各种控制模块，尤其是I/O转换模块与温度模块，还应该包含触摸屏技术；检测与传感装置章节中应包含各种接近开关、色标传感器、光电编码器和光纤传感器；伺服系统章节应包含PLC如何控制步进电机和交流伺服电机；气动技术中应包含带磁环的直线气缸与旋转气缸选型与控制；机电一体化产品实例可以选择数控机床、工业自动化生产流水线、电梯、工业机械手等几种典型产品。

教材内容的选择除了要考虑与生产密切结合的实用性外，还应具有理论联系实践可操作性。教材中应增加所讲元器件的实物图片和生产该元器件的知名企业信息，并增加该元器件的典型说明书一份，这样既使学生对该元器件有了全方位认识，又能够学会实际使用时应该如何选择型号。这部分内容可与企业工程师联合共同完成。

2.3 教学方法

“机电一体化系统设计”课程具有知识点繁多、内容不易理解、应用性强等特点。因此，采用形式多样的教学方法，有助于激发学生的学习兴趣，提升课堂教学质量。在授课过程中，每个章节的内容用典型自动化设备引入，先观看视频，再提出问题，通过学习最后解决问题。讲基本元器件的原理时，课前充分发挥学生自主学习能力，让学生广泛查找搜集相关资料，课堂上由学生进行讲解，老师提出一些问题，大家一起讨论。老师做详细讲解时应配合元器件实物，增强学生感性认识。讲基本元器件在实际生产中如何选择时，可以通过企业产品实例，提出使用条件，结合元器件型号和使用场合，选择出适合该产品实例的元器件型号。拿出该课程部分课时，聘请企业的一线工程师结合经验来讲，使学生能够获得来自生产一线的信息，更加深刻地理解所学内容的重要性与实用性。

此外，建立课程的学习网站，将课程的相关内容与资料放入网络中，实现开放性教学，引导学生自主学习和拓宽知识广度，以解决授课学时不足的问题。

2.4 实践环节

实践教学内容应密切与理论结合，每完成一章的内容，应及时安排实验。机电一体化综合实训台可以帮助学生学会使用元器件，完成一定的控制功能，但是由于实训台各部分结构已模块化，这样不利于学生掌握元器件接线方法。为此，综合实践环节的任务安排不应该局限于在综合实训台上完成，而应配备足够的散件，提出控制要求，让学生自己选择器件，完成接线与参数设置，并根据要求编程实现控制功能。对于能力较强的同学，可以安排到自动化企业去完成综合实践，配合企业的实际产品完成某部分控制功能，在实践中积累经验。

2.5 构建机电教学企业

“教学企业”是它集生产功能和教学实训功能于一体，并按市场机制运营，兼顾经济效益、社会效益和教学效益的校企合作实体。它是职业院校谋求自身发展、实现与市场接轨、大力提高育人质量、有针对性地为企业培养一线实用型技术人才的重要举措。我院教学企业的具体的做法是由学院提供场地，与某自动化企业合作，将企业生产设备、技术人员等资源引入学校实训基地与学校设备，按企业化要求组织生产和科研，结合企业自动化生产线订单并结合课程需要开展理论和实践教学。企业的工程技术人员参与“机电一体化系统设计”课程培养方案的制订，教学标准的制定、教学组织的实施、教材内容的编写、一起学生成绩的考核等工作，而且企业技术人员作为兼职教师在“教学企业”中承担的教学工作量不少于30%。在“教学企业”中，通过规范化的运作，将教学实训活动融合在企业的生产过程之中，实现经济利益和教学效益的双赢。由于课程依托教学企业，能够以自动化生产线的设计、制造、调试、检测等真实任务作为教学载体，学生直接参与企业生产经营过程，实现“教、学、做”的一体化，有效提高学生的专业技能和综合素质。

2.6 考核方式

教学方案的改革要求考核方式也要多样化。针对基本概念、理论和计算仍采取闭卷考核。但是试卷内容应更加综合化与实用化。笔者在实践教学中，已将传统试卷的填空、选择、判断、问答、分析等题型综合在一起，安排7～8个大题，所有大题都根据实际产品来编写，每个题目里包含选择、填空、连线、问答等题目，这样的考试内容既能够避免学生为应付考试死记硬背，培养和锻炼学生的综合分析能力，在一定程度上也考查了学生解决实际问题的能力。

篇(7)

关键词：CDIO 研究生 项目教学法 实践 科研素养

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）08-242-02

前言

机电一体化系统设计这门课是一门关于农业工程学科研究生教育的研究农业工程领域里许多基本问题的核心专业基础课程。研究生经过对本门课的学习能学会如步进电机原理，运动控制方法，上位机软件设计、机械系统设计等重要技术知识。本课程的开设不仅可以提高研究生的科研素质，为后续科学研究的进行提供必要的专业技术基础。而且以往的教学过分强调理论教学，仅有的实验环节也大多是做的演示性实验，本门课程教学实践环节却非常多，可以大幅度提高研究生学习的兴趣和主动性、参与度，使教学目标不再难以实现。

一、教学现状分析

对于现在的研究生教育，要求研究生不但要在专业技术知识方面有扎实的基本功，还必须具备团队协作精神、动手操作能力、系统分析问题并解决问题的能力。为了更好地适应当前国内迅猛发展的研究生教育水平，分析教学现状，目前机电一体化系统设计教学主要存在以下问题：

1.授课方法简单，以教师传授研究生被动接受式教学模式为主，这种教学形式简单死板，不能激发研究生的研究潜能、更不利于提高研究生学习兴趣和调动其学习的积极性。

2.授课实践环节较少，以理论知识讲授为主，缺乏综合性实验，不能帮助提高研究生的动手能力。这种教学方式对研究生教育要求来说远远不足。

3.现有的教学模式达不到教学目的，不能提高研究生应有的团队协作能力、动手操作能力以及科研技能。因此，机电一体化系统设计这门课程急需改革，以便研究生能学以致用，提高自身综合能力。

二、基于CDIO的教学改革方案设计

1.CDIO的基本思想。CDIO①（Conceive，Design，Implement，Operate）是美国麻省理工学院（MIT）和瑞典皇家工学院等4所大学联合探索创立的工程教育理念，以构思（Conceive）―设计（Design）―实现（Implement）―运作（Operate）理念开展基于工程项目全过程的学习，着重培养学生全面的工程实践能力。其指导思想是：以诚信、职业道德培养为基础，以工程设计任务为导向，以培养个人能力（实践能力和终生学习能力）、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标，让学生以主动的、实践的、课程之间有联系的方式学习工程②③。

《机电一体化系统设计》是一门农业工程学科课程群中最具专业特色的专业基础课程，教学改革中，完全可以在相应的教学中应用CDIO的理念。

2.基于项目教学法的教学改革方案。在教学过程中打破原有的教师讲授，研究生被动接受知识的模式，采用以项目为驱动的教学方法，增添师生通过共同实施一个完整的项目工作而有目标进行的教学活动。这种方式可以提高研究生的学习兴趣，让其有目标地自主学习，进而很好地融入到有意义的任务完成的过程中，使学习变成一个生动有趣的事情。同时，研究生可以通过自己的实践进行知识构建和技能训练④，不再需要枯燥无味的重复就能理解并牢牢记忆理论知识。项目法教学流程图如图1所示。

（1）研究项目的确定。如图1所示，在教学活动实施之初根据机电一体化系统设计课程的需要及参与本门课程学习的研究生人数，由教师确定项目个数并进行分配任务。

（2）研究生分组。由教师主导根据研究生的不同兴趣、个人擅长的特点及团队合作需求，对研究生进行分组作业并选举各组组长。

（3）讨论项目目标和任务。由教师布置相关教学任务，组长协助并组织组员进行项目内容讨论并确定具体任务目标，进而分配各成员任务分工。

（4）制定项目实施时间表。教师根据本课程的学时数和项目内所包含的任务量，制定具体的项目实施时间表。

（5）讲授项目实施规范与考核标准。项目实施前，教师专题讲授项目实施规范与具体的相关考核标准，及研究报告的书写规范。

考核制度采用百分制标准，其中项目研究占80%的分数，其余20%教师根据组员的团队合作情况酌情给分。

（6）项目实施阶段。教师跟踪各组研究的进展状态，项目实施过程中根据所遇到困难及问题的普遍性，组织专题讨论或者进行个别组具体指导，解决所出现的问题。本课程涉及的主要问题在于硬件系统搭建和上位机软件设计部分。通过举办讲座进行具体讲解示范及解惑。

（7）项目结题阶段。项目完成后组织答辩，各组需要准备好项目技术报告及幻灯片材料，由各组组长汇报项目流程，其他研究生成员分别负责答辩涉及具体问题的解答。答辩结束并完成后，教师会对课程进行综合总结并给所有研究生打分作为最终成绩。

三、教改方案实践

基于本文的教学改革在佳木斯大学农业工程学科2011级、2012级研究生及2013级留学生教学中实行了教改方案实践，并取得了良好效果。

1.项目任务的确定。本课程主要讲授步进电机、伺服电机的驱动原理、运动控制系统的设计与调试。以我校农业工程学科2011级研究生课程为例，选修机电一体化系统设计这门课共有12名研究生，共计确定分为2组研究项目，每组人数为6人，研究项目表如表1所示。

期间开展的基础知识讲座内容如表2所示。

2.项目实施时间表的确定。培养计划中规定本门课程共计38个学时，其中理论学时占20学时，实验占18学时。本次课程改革将全部学时用于项目开发，教学过程中根据各组项目进展和需要，开展定向基础知识讲座，同时要求各组成员每两周进行一次项目进展报告，每组每周开两次组会，时间地点由各组自行商议选定，组长负责考核各成员绩效并作详细记录。学生边做边学，理论和实践结合，教学效果非常好。

3.项目实施过程。在教学改革实践过程中，全体参与教学改革的研究生体现出极大热情投入到项目开发过程中，在学习中不但掌握了实践技能，培养了科研素养，还对自己即将从事的科研项目有了明确思路与方法。对研究生完成后续的硕士学位论文具有重要意义。

四、结论

本文打破原有的机电一体化系统设计课程教授式教学方法，在CDIO教学理念的指导下，进行了基于项目教学法的教学改革实践活动并取得了良好的效果。具体总结如下：

1.CDIO理念在实践性较强的机电一体化系统设计课程中的应用符合教学规律，研究生学习方式由被动接受转为主动探索，达到课堂与课间一致均能开展研究，教学效果良好。

2.研究生通过参与项目的讨论研究，使其增强了团队协作感，能够各司其职，具有强烈的责任感，看到自己的项目科研成果也有巨大的成就感，这种教学方式有利于研究生科研素养、实践技能、自信心的提高。研究生随着项目研究的需要主动探索其他课程，学以致用，知识掌握牢靠。

3.项目教学法需对带队教师的水平有一定要求，教师额外的工作量核定、研制资金、必要的设备的支持，在教学方法改革的同时相应的保障机制要随之改革，才能达到良好教学效果。

4.本次教学改革产生的科研成果不但对我校研究生培养起到巨大提高作用，还对其他兄弟院校的研究生培养起到一定的借鉴意义，具有一定的推广价值。

[基金项目：黑龙江省新世纪教育教学改革工程项目“地方高校课堂教学有效性的‘分析―策略―实施―评价’过程集成系统研究”（JG2014011044）;黑龙江省教育科研“十二五”规划2014年度课题“基于CDIO模式的卓越工程师培养中机械设计类主干课程改革”（14G134）;黑龙江省高教学会重点项目“大类招生模式下机械类高素质应用型创新人才培养模式的研究与实践”（14Z023）。]

参考文献：

[1] Worldwide CDIO Initiative，CDIO Knowledge Library [EB/OL]（2000-01-10）[2009-09-15].http：//

[2] 颜兵兵，姜永成，殷宝麟.大类招生模式下专业分流方案设计与实例分析[J].高教论坛，2014（9）：44-47

[3] 姜永成，华秀萍，孙勇，等.基于CDIO的检测与转换技术课程教学改革探索[J].中国电力教育，2014（6）：71-74

[4] 冯巧玲，杨存祥，张文忠.基于CDIO模式的“电气工程基础“课程的教与学[J].中国电力教育，2010（1）：118-119

（作者单位：佳木斯大学机械工程学院 黑龙江佳木斯 154007）