机电一体化技术的理解精品(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一体化技术的理解范文，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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（一）对专业内涵的理解不够机电一体化的本质是将电子技术引入机械控制中，也就是利用传感器检测机械运动，将检测信息输入计算机中，计算机得到能够实现预期机械运动的控制信号，由此来控制执行装置。若是真正意义上的机电一体化产品，它有两个明显的特征，一是要有运动机械，二是采用了电子技术，通过计算机指令和反馈来实现柔性化和智能控制。而不少专业教师却单一地认为，机电一体化专业就是学一点机械类课程，学一些电子类课程，如果加上一些控制类课程，简单拼凑就是机电一体化了。因为理解不够，所以对最后的综合实践课程，没有引起足够的重视，课时量及训练强度不够，大量精力花在了使学生获取装配钳工或维修电工高级工证书上。但社会现实却是机电一体化技术发展到了新的高度，随着光学、通信技术等的进入，机电一体化出现了光机电一体化；而人工智能技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，开启了机器人的新时代。这迫切需要我们五年制高职机电一体化专业融入新技术、新技能。

（二）对关键核心课程的融合不够目前，机电一体化技术专业主要开设机械类、电子类和控制类专业课程。技能实践课程也大致这样划分，在最后阶段，再开设综合专业课程和实践课程。如果按专业方向划分，则制造技术方向开设CAD/CAM软件应用技术、机电设备机械安装与调试技术、机电设备装调工（装配钳工）训练与考级；控制技术方向开设电气制图及CAD技术、机电设备电气系统安装与调试技术、机电设备装调工（维修电工）训练与考级。以上所有课程基本上都是分机械和电子课程两条线展开的，对PLC和单片机的理解运用不到位，到最后真正能融合机电技术、体现机电一体化专业特点的机电设备安装与调试技术实践课只开3周，而装配钳工和维修电工课程分别开了11周。很明显，对前者这门综合性的核心实训课程重视不够，其带来的后果是学生虽然分别掌握了机械类、电子类、控制类课程的知识和技能，但没有融合三类课程和技能，没有达到真正的机电一体化人才培养要求。

（三）对技术技能应用能力的强化不够对于五年制高职的学生来说，最重要的专业能力是专业技术技能应用能力，而不是开发和设计能力。具体地说，就是操作机电一体化设备的能力，具体分析、制定机械加工工艺文件的能力，能处理生产车间现场工艺技术问题，具有维护、维修机电一体化设备的能力。而现在大部分学校对学生的技能要求就是制造技术和控制技术两个方向，就是取得装配钳工高级工或维修电工高级工证书。这些技术技能肯定不能让学生完全了解和掌握机电一体化专业的核心技能。学校应当通过校内机电设备装配调试相关课程设计、专项实训，使学生获得初步的技术技能应用能力，最后通过综合实训课程，使学生获得真正的机电一体化专业技能，并努力培养学生分析和解决实际问题的能力。

二、对培养学生专业技术技能应用能力的探索

（一）多元整合优化专业课程体系目前，职业学校普遍开设三类课程：综合化课程（技术基础模块）、一体化课程（技术模块）、项目化课程（技术训练模块）。综合化课程模块是机电专业领域岗位群相关职业通用性的必备技术理论和基础技能；一体化课程是机电专业相关技术领域中某种技术知识和技术应用方法有机整合的课程，如PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术等；项目化课程是培养学生专项技能和综合职业能力的课程，该类课程与职业技能或职业资格要求融通，突出熟练技术运用能力的培养，如机电一体化专业中的钳工技术训练、机加工技术训练、机电设备装配调试技术训练等。而对上述三类课程进行整合优化，就形成了真正的机电一体化课程，包括机电一体化技术理论课程、机电设备装调技术课程设计、机电一体化设备装配调试实训课程等，这是最能体现专业特点和要求的课程，是机电技术的真正融合。

（二）开设综合化的核心实践课程目前，综合实训课程开设的情况是：制造技术方向开设装配钳工，控制技术方向开设维修电工。如果培养机电综合能力，就要把PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术加以强化，增加机电设备安装与调试技术课程的学习和实践，开设光机电技术和机器人技术实训课程，让学生了解并掌握较为前沿的机电一体化技术技能。

（三）重点培养学生专业技术的应用能力目前，不少学校机电一体化专业主要进行电工、车工、钳工三项实践技能训练和职业技能鉴定，学生初步掌握了机电技能。但这些技能是独立的、分散的，没有与机电岗位的综合技能匹配。随着技能大赛的推进，各校购置了机电一体化设备，培养了一批能胜任机电一体化专业综合实践技能教学的师资队伍，也有了较为成熟的实训项目，完全有条件、有能力开展综合实训。目前，省内职业学校机电综合实训课程主要使用光机电一体化设备，该设备的组成包括电子控制模块和机械机构。电子控制模块主要有主令电器模块、传感器模块、控制模块、变频器模块、驱动电磁阀等。机械机构包括运料机构、传送带机构、推料机构、机械手机构等。工作原理是利用先进的控制设备，控制生产机械自动完成生产的自动化过程。这套设备虽小，但它涉及了机电一体化专业各个方面的知识和技术，体现了机电一体化专业的核心技能。教学实践的具体做法是，以学会技术技能、完成任务为中心，以项目形式来安排训练内容，让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图，模拟实现工业生产控制中的小项目，如工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等，然后在机电气一体化实训台进行分块练习，熟练掌握每一个单元的自动控制功能，最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自生活和生产，学生对项目课题感兴趣，教师引导学生主动思维，引导学生分析问题、动手解决问题，真正培养学生专业技术的应用能力。

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一、教学内容的改革研究

机电一体化技术内容多，涉及面广，综合性强，因此，根据教学大纲要求，精选教学内容，制定合理的教学计划，以达到最佳的教学效果。

（一）根据教学目标优选教材

机电一体化技术作为一门新兴的综合性学科，发展非常迅速；目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限。为此按照教学大纲的要求选取一套内容体系相对合理且能反映机电一体化学科水平的教材，就尤为重要。依托培养目标，在对教材的选择上应把握以下几点：实用性，教材避免纸上谈兵，避免冗长的理论推理、介绍，使用时既要有入门的引导，又要兼顾提高和深入；系统性，教材针对机电一体化技术的组成展开，因此，对于每一环节都要强调在整个系统中的作用及其与系统其他要素的关联性；先进性，介绍最新技术前沿，让学生了解最新发展状况，激发学生学习兴趣，把握学习方向。

（二）教学内容的改革

由于该课程开设之前，其主要内容都有多学时的专门课程讲授，如传感器有传感器测试技术在前，机械部分有机械设计基础等；如果课程内容仅仅是对先修课程的回顾和重复，势必造成学生普遍对该课程提不起兴趣，教学效果很不理想。因此，课程内容的设置上必须要有所突破。

1.理论教学内容的改革

首先，透彻讲述机电一体化的概念、体系结构等。本部分内容对学生建立机电一体化技术框架有高屋建瓴的作用，透彻的理解能对课程学习能起到事半功倍的效果。

其次，对各单元技术的讲解，要分清主次。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。虽然这些技术在系统设计中都很重要，但是如果在教学过程中不分主次，对每项技术的讲解等同视之，势必会大大加重学生负担，转移系统设计这一教学重点。因此，要分清主次，增删结合。对伺服驱动技术和检测传感技术要重点讲解，特别是伺服驱动技术，它是系统设计的核心；检测传感技术要突出检测系统的设计，减少传感技术的讲解，可改为学生自学。自动控制技术、信息处理技术内容较多，且前期相关科目有所讲解，所以不宜过细，可以总结性的讲解。

最后，重点引导学生运用所学知识进行课程设计，可以采用较多课时，分析实际系统的设计过程。比如工业机器人、数控机床、全自动洗衣机等典型机电一体化产品为实例，可以精讲其中一两个，使达到举一反三的效果。同时，可以根据实际情况，引入最新科技产品，提高学生学习兴趣。

2.实践教学内容的改革

在教学过程中，由于学生缺乏综合应用知识的经验，普遍感到学习《机电一体化技术》的难度较大。因此，实践教学就显得尤为重要。根据课程特点，在此环节中应该避免或减少验证性实验，加强综合性、设计性实验的开设。随着我院实验设备的不断完善，机械工程实训中心、创新实验室、机械原理实验室等逐步投入使用，实训、实验条件大大改善。同时，在实践教学中，做到以学生动手为主，教师辅导为辅的教学模式，充分调动学生的主观能动性，由被动学习转变为主动学习。

另外，安排学生进行课程设计时到企业进行调研，了解不同企业的岗位要求，明确自己能做什么，再经过指导教师的指导，最终进行设计选题；在做中学，学中做，最后完成课程设计及论文。这样可以避免学生设计时理论与实践脱节，纸上谈兵多、实际动手少的问题。

二、教学方法的改革研究

（一）采用多种教学方法和手段

《机电一体化技术》课程具有内容丰富、信息含量大、抽象、理论性强等特点，内容比较枯燥。为此，采用形式多样的教学方法，例如多媒体教学法、启发式教学法等，来激发学生的学习兴趣。采用动画演示、实物展示等形式强化学生感性认识，加强学生对相关知识点的理解。重点讲授知识的精华、知识的内在联系。从能力培养着眼，注重讲、练结合。

此外，在理论教学方面重点采用类比法。类比法是指对两个或几个相似的的对象进行联想，根据它们之间在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。

（二）增强实践教学环节，理论联系实际

实践环节包括实验、课程设计等。针对《机电一体化技术》课程综合性强的特点，减少演示性、验证性实验，增加综合性、创新性实验，在教学中充分采用理论联系实际的教学方法。

开设综合性实践环节，如《机电一体化系统设计课程设计》，要求学生在两周内，利用简易模块，任意搭建各种机械模块，如打印机等，在构建机械模块之余，完成电机、传感器的选择、安装，完成其控制电路板的设计、开发、制作、调试，以及软件编程调试。通过小型机电一体化系统的开发设计，来培养学生的动手能力和创新意识，增强学生“工程化”的意识，激发学生的学习兴趣，提高其学习的主动性和目的性。

三、结束语

通过笔者近两年对《机电一体化技术》课程的教学改革，把握系统化、整体化、工程化这一主线，充分调动学生的学习积极性和参与性，综合运用多种有效的教学方法，增强实践环节，提高了教学效果和教学质量。

参考文献：

[1]梁景凯.机电一体化技术与系统设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试，2008，（41）：11-12.

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1 机电一体化的阐述

现在很多的机械在生活中得到具体应用，尤其是信息技术的发展，将信息技术与电力系统相结合，这样电力系统就逐渐向着智能化和数字化的方向发展，机电一体化就是将电力设备和机械结合，其中涉及到的技术是非常复杂的，对计算机技术的掌握程度也是有一定要求的，将电力系统与其他的技术结合，优化电力系统，对电力设备的要求也是十分高的，这样就是技术与产品的融合，就是机电一体化的基本理解，这些产品也可以指家电用品，就是指一切的涉及到电力的产品都可以实行机电一体化。伴随着机电一体化的发展，机电一体化的功能逐渐增加，机电也向着智能的方向发展，，这样对电力系统与智能控制都是十分有益的。

2 机电一体化在电力系统与控制方向上的分析

2.1 电力设备是机电一体化的产物

电力设备包括的方向是非常广的，只要涉及到电力设备的工具都是机电一体化的产物，其中最基础的产物就是发电机，电能的输送是离不开发电机的，发电机是电能的来源，除了发电机之外最重要的就是变压器，变压器与发电机是基础的电力设备，电力设备的使用是离不开这两样设备的。发电机产生电能，再通过变压器对电压进行改变，变成适合工作与生活的电压，变压器的承载能力必须要足够的强大，是整个输电线路中最重要的一部分，发电机与变压器结合，在具体的电力设备上与电动机和无功补偿装置构成了机电设备，因此说，电力设备是机电一体化的产物，也是核心的设备，只有电力设备发展的更好，才能够使电力设备在具体使用上事半功倍。

2.2 机电一体化的在电力系统与控制方向上占据主导地位

电力系统是一个科学化的系统，电力系统比较复杂的系统，在使用的时候难度是很大的，伴随着技术的发展，将机械与电能结合在一起，将计算机技术与自动检测技术融合在一起，提高了电力系统的稳定性和安全性，令经济效益和社会效益都得到提高。

2.2.1 实现信息的自动化传输

机电一体化在电力系统中的应用是十分广泛的，电力系统的核心要素是非常多的，例如发电厂、变电器，这些因素使电力系统的信息传输更加便捷，电能在传输的过程中更加安全，这样用电管理的水平也能够提高。机电一体化将电力系统的的控制因素考虑在里面，可以实时对机电设备进行电能控制，防止电能设备在应用的过程中发生不易察觉的故障，如果利用控制系统，在进行电能传输的过程中就可以及时发现问题，及时解决问题，让信息可以及时传递给相关部门，将控制系统变得智能化，电力系统的运行效率就可以得到提高。

2.2.2 对事故装置有自动反应的能力

事故装置就是指反事故自动装置，这种装置就是一种报警的设备。反事故自动装置可以在电力系统出现危急情况或者电气运行中出现故障问题时发出预警，使相关工作人员能够及时将事故问题进行解决和处理，从而有效避免运行中的安全隐患。反事故装置主要分为两种：一种主要作用于事故发生后；另一种可以防止事故发生。前者主要借助继电器的反应及时发现问题所在，从而帮助相关工作人员及时找到故障点，采取维修或者更换等方式清理故障，进而保障电力系统的稳定和安全运行。后者主要是借助运行系统安全保护装置维持电力系统的稳定性，一旦电力系统中出现故障，运行系统可以自动恢复到原来的稳定状态，防止电压出现震荡、崩溃等情况的发生。

2.2.3 供电系统自动化

供电系统在电力系统中的功能和作用是分配电力，电能从发电厂输出后，电力系统工作人就应该实时监控每个区域供应的电能，实现供电系统的智能化。供电系统的自动化、智能化不仅可以为人们的生活和工作提供便利，还可以大大减少工作人员的工作压力，通过计算机管理系统实时监控电力系统的供电情况，代替以人工值班方式监控电力系统运行情况和供电系统供电情况，从而大大提高工作效率。

3 机电一体化在电力系统中的应用

3.1 机电一体化设备的应用

机电一体化设备是电力系统的中心框架，是电力系统的核心，在电力系统中起到稳定系统运行和提高运行效率的作用。比如变压器、互感器和其他自动装置等都是机电一体化设备的组成部分。其功能主要包括如下方面：一是为电力系统快速稳定运转提供源动力，保证电力系统稳定、安全、快速运行和工作；二是机电设备可以代替电力系统中变压器，可以自动调节电压输出功率，避免电路发生严重损耗和短路等现象。例如，在计算机系统中预先设置好变压器额定功率、额定电流、额定电压等指标系数，引入机电一体化自动控制方式，达到控制高压供电情况的目的，在应用上是十分广泛的。

3.2 技术的应用

将机电设备引入电气系统中，可以提高电力系统的运行水平。其技术的应用主要表现在以下两方面：

3.2.1 控制应用

为进一步促使电力系统经济效率最大化，并保障电力系统的稳定性，电力系统相关负责人就需要根据电力系统当前运行情况展开控制活动。

3.2.2 保护应用

机电一体化可以大大减少电力系统中的安全故障，提高电力系统的安全指数。但是电路保护装置的安装工作需要建立在继电器稳定基础之上。继电器在电力系统中的作用是避免电路运输系统在电压出现短路时发生异常情况，进一步保障工作人员的安全。

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【关键词】中职 机电技术应用专业 课程 机械教学

1引言

机电一体化是一门综合叉学科，它是由微电子技术转向机械工业领域发展过程中所衍生出来的。对于机械系统，它是机电一体化的主要内容之一，它的存在才能使机电一体化产品的功能得以实现，机电一体化在机械系统的不断推动下，其发展速度越来越快。相应的，随着机电一体化的不断发展，机械系统也其连带作用下，发展得越来越好，机械系统各方面的性能变得越来越成熟。因此，机械科学在机电一体化的作用下，在很多方面均发生了变化，制造设计、维护技术、人员培训等，总而言之，在机械工业的升级换代过程中，机电一体化是必然趋势。随着社会的不断发展，社会中出现越来越多的高新技术产业，由于机电一体化的纵多优点均比较突出，如广泛运用性、融合性、技术带动性等，其主导地位越来越明显，它大大推动了我国社会经济的不断发展。不断培养出机电技术专业的高级技术人才，是中职学校机电一体化专业的主旨和目标。在当今社会，机电一体化专业的高级技术型人才的社会需求量是非常大的，所以机电一体化专业的发展前景是非常好的。我国众多中职学校都开设了机电一体化专业，但在机电一体化专业课程体系的构件中还存在一定的问题，目前我校开设的机电技术应用专业课程一体化教学内容主要有：照明系统安装、电子元器件安装与调试、电机与变压器安装与维护、电力拖动与可编程控制、低压配电系统安装、低压电气设备调试等六科专业课程，而机械方面的教学内容却比较少，譬如液压、气压、机械传动等， 导致人才培养方面的不足。因此，本文对中职学校机电技术应用专业一体化课程机械教学进行探讨，是具有一定意义的。

2机电技术应用专业一体化课程机械教学的必要性分析

2.1机电技术应用专业人才需求及专业素质需求

2.1.1机电技术应用专业人才需求

随着科学技术的不断发展，各大企业的生产模式均产生非常大的改变。随着各个领域对计算机技术的运用越来越广泛，我国传统的产业结构均发生了较大的变化，其中就包括机电技术的应用。相应地，机电产品的种类越来越多，科技含量越来越高，这些产品的速度非常快、精度非常高，同时也充分体现出智能化、自动化、信息化等，因此，机电产品是一种科技融合的产物，所以，我国对机电技术专业的需求量将会越来越高。通过分析相关统计资料可知，在今后较长时间内，我国的专用设备制造业和电器机械业的发展将会越来越快，因此，机电技术应用专业人才一定要具备一定的机械方面的知识。

为了培养出更多的机电技术应用专业人才，进一步提高服务社会的质量，通过对一些相关的科研单位、大中型企业进行调查研究，可以发现这些单位均以智能仪器仪表、数控机床、模具制造和设计为重点产业、将高新技术作为主要增长点，综合应用各种机械，因此，这些企业均需机电技术专业人才来管理、检测、维修各种机电设备。综上所述，不管是新兴产业，还是传统产业，二者均需要大量的中职机电技术应用专业毕业生，其中，应届毕业生必须要具备一定的机械操作能力。所以，中职学校只有合理调整机电技术应用专业课程结构，将产业结构变化对机电技术专业人才需求作为作为关键点，不断提高学生的实践操作能力，不断完善机电技术应用专业一体化课程体系。建立的机电技术应用专业一体化课程体系一定要能够将职业教育的特征强调出来，要遵循综合型、应用型、实践型结合的原则，为使企业对机电技术应用专业人才的需求得到满足，机电技术应用专业毕业生不仅要熟知相关的专业理论知识，如管理、制造、检测、维修等，还必须要掌握一定的实践操作技能，如对机械产品的操作、编程、维修等。

2.1.2机电技术应用专业人才的专业素质需求

（1）对典型机电设备中频繁出现的故障具备维修的能力；

（2）对典型电器设备及机械具备调试、组装的能力；

（3）能够熟知机械基础知识，对机械装配图及零件图具备读识的能力；

（4）对一些常用的机床具备一定的检测能力，或者对一些简单零件具备一定的加工能力；

（5）对典型机械及电器设备的工作原理及基本结构具备一定的理解能力。

2.2机电一体化的核心技术

机电一体化的核心技术主要包括：

（1）械制造技术。因为该技术为机电一体化技术的基础，所以在机电一体化技术中，机械技术是非常重要的，它在机械制造、机械工艺、机械设计等方面，均存在较大的潜力。

（2）传动技术。传动技术，主要内容有磁力传动、机械传动、液压传动、气压传动、电力传动等。在微电子技术的支撑下，这些传统技术互相进行良性竞争、发挥自己的特长，充分发挥出各自的机械功能。

（3）自动控制技术。在最近几年中，该技术是非常活跃的，尤其是人工智能控制技术。机电一体化技术在自动控制技术的作用下，受到较大的影响。

（4）信息处理技术。该技术主要指计算机技术，尤其是单片机技术。在机电一体化技术中，所谓“电”，就是指通信技术、单片机技术、PLC技术。

（5）传感器技术。该技术包括不同物理量的传感器，尤其是一器多感技术。在最近几年，光纤传感器的发展越来越迅速，使机电一体化技术受到非常深远的影响。

2.3机电技术的发展前景

对于机电技术，这是一门边缘学科，它是在近几年才兴起的，机械制造产业技术革命的主要发展方向，可以从机电技术这门学科的发展速度中反映出来。机电技术是于1960年出现的，社会、经济、军事、生活等方面对机械制造技术的运用越来越广泛，各个领域在各种新技术的不断运用下，其产业均发生较大的变革。随着不断出现的高薪技术产业，大大推动了机械产业的发展，大大提高；额人类的生产能力。在机械工程方面，随着计算机和微电子技术应用的不断成熟，以及在机械制造业中的不断深入，进而出现了机电技术，使得机械产业在很多方面均产生很大的变化，如管理方面、技术结构、产品机构等，使工业化生产的模式进入以机电技术为主的发展阶段。

不难看出，在机电一体化中，涉及到很多机械方面的知识，如液压、气压、机械传动等，然而，目前的中职学校机电技术应用专业的教学内容并未涉及到很多机械方面的知识，因此，这不符合实际的职业工作任务，实际的工作岗位和毕业生的技能水平及知识结构出现严重的脱节现象，要想使中职学校的职业教育的人才培养目标成为现实，其难度是非常大的。所以，在中职学校机电技术应用专业一体化课程体系中，开展机械教学是非常有必要的。

3 结语

随着我国机电产业的不断发展，工业生产水平的不断提高，不同学科之间的相互渗透，机电技术在目前的工业科技中作用越来越大。不难发现，在现代企业设备中，机械设备的比重最大，大大拓展；额机电技术的应用领域，因此，中职学校机电技术应用专业一体化课程体系只有增设机械教学，才能提高机电技术应用专业人才的综合专业素质，才能更能满足当今市场对机电技术应用专业人才的需求。

参考文献：

[1]丁芙蓉.机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J].中国高新技术企业，2013（10）.

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摘要：为了适应社会的发展和市场的需求，推进技工学校机电专业教学的发展与进步，培养拥有过硬职业技能的全新技术人才，机电专业需要采用一体化的教学方法，将理论与实践相结合。本文分析了目前技工学校机电一体化教学存在的问题，探索了课程教学改革的思路和方法，并提出相应的改进措施。

关键词 ：技工学校 机电一体化 教学 改革

机电一体化是将机械和电子技术集成起来所构成的系统的总称，其发展直接推动了产品的工业生产的智能化，深刻影响着人们生活的方方面面。

我国机电一体化产业发展迅速，成绩显著，但问题也是显而易见的。如何实现机电一体产业的转型升级，是国家、企业关心的问题，必须解决以下两个问题：其一，要实现传统工业技术的高效性，持续发展；其二，研制人性化、数字化、智能化机电产品，促进生产升级，产品换代，为产业化发展提供了坚实的基础。

机电行业结构的调整和优化组合，机电一体化技术的快速发展，使得行业的人才需求格局发生了很大变化。用人企业不但急需一线技能型操作人才，更渴求综合素质高，具备机、电技术综合应用知识的技能型人才。为了适应高新技术产业发展的需要，满足企业的用人需求，技工学校有必要对机电一体化技术专业进行改革调整，建立一个科学而完善的、具有高级技工教育特色的教学体系。

针对上述状况，本文分析了目前大部分技工学校在机电一体化教学中存在的部分问题，阐明了以岗位工作技能为知识目标、职业道德素养为导向的机电一体化教学改革的方向。

一、部分技工学校机电一体化教学体系中存在的问题

1.专业课程体系设置不科学

目前，技工学校机电一体化专业课程课时主要分配于“电”与“机”，在仅有两年的课时时间内，还以机械类课程设置为重点，导致电类方面的课程时间安排不够，也就达不到应有的教学培养标准。这与目前“机电一体”的教学目标不相符，很容易导致教学内容与实际操作脱节，不能有效地配合机电一体化专业教学与设备操作的教学需求。

其次，机电一体化教学是以职业能力培养为目的，要求理论知识的传授与操作能力、综合素质的培养相结合，且贯穿教学全过程。但部分技工学校却因设备或师资等方面不足而以理论知识教学为主，实践教学为辅，没能理论联系实际。这就造成了很多学生“睁眼瞎”，学过却不知其用途。大多数技校生毕业后将要从事的工作是安装、调试机床设备、电气线路等，对其进行日常维护和一般故障的检修等工作。学习期间如果没有得到良好的培训，走上工作岗位后，实践能力不足的问题将非常明显。

2.专业教学内容不够完善

第一，教学课程的整体设置远远滞后于当前机电技术的发展：教材内容更新慢，教学内容落后，教学设备陈旧等。部分技工学校仍然在用陈旧教材进行教学，学生学不到前沿知识。而与目前技术脱节的教学内容，学生不了解它的用途和学习的好处，感觉枯燥无味，难以引起他们学习的兴趣，因此会导致课程教学陷入教师为教而教，学生为学而学的怪圈。

其次，教师讲授时仅停留于课本，教学方法单一，缺乏项目教学的涉入，学生不知如何将基础知识与专业知识贯穿运用到实际工作过程中。如实践教学电力拖动中多以电路工作原理、快速准确接线为主，忽视了按图施工前元件的选择、检修及故障排除的学习，未强化学生对专业知识的综合运用能力，未按岗位群必需的能力为主线来合理设置理论教学与实践教学，直接导致学生知识面过窄，毕业后达不到用工企业对技能人才的需求。

3.机电一体化教学设备落后、匮乏

部分技工学校的教学、实习设备落后，尤其缺乏具有专业特点的综合性、设计性和创新性的实验设备，仅有少数条件相对好的学校配备有车、铣、加工中心等数控机床，种类齐全的电力拖动与控制柜，PLC实训一体化等。

设备不足会影响机电专业学生的技能和实践能力的提高。机电一体化教学水平要想得到提升与进步，就必须拥有优良先进的教学设施。

4.教师队伍素质有待提升

技工学校机电专业的发展离不开高质量的教师队伍，“双师型”的教师队伍会进一步推动机电专业的发展，培养出更多优秀的技能人才。但是在当前的大多数技校里，教师队伍的专业素质并没有达到既定的标准。很多年轻的教师都是“高校—技校”模式，没有在用工企业工作过，没有深入市场了解过，不清楚机电一体化在实操过程中的规范、标准，专业教学经验相当缺乏。

二、技工学校机电一体化教学改革的思路与方法

1.构建合理的课程体系

技工学校应构建中国式“校企双制”，从岗位的实际工作过程和岗位标准出发，与企业进行沟通交流，对企业的用人需求和近几年毕业生就业情况进行深入分析，以工作过程为导向，以工作任务或产品作为载体，重新构建出合理的机电一体化课程体系。课程的设置必须要考虑学生的知识基础，也要兼顾其可持续学习，因而课程内容从知识层面来说要以培养技术应用能力为目标，基础理论以必需、够用为度，专业教学要突出针对性和实用性。

技工学校是用人企业技能操作岗位的大型人才储备单位，技工学校的发展离不开用人企业的认可和好评，因此，技工学校的教学目标和考核标准理应与企业要求一致，以企业的岗位职业能力需求为中心，以技术应用能力和岗位工作技能为支撑，明确专业领域核心能力，并围绕核心能力的培养形成专业领域课程体系，从教学设计、教学准备、教学组织、教学评价到教学改革等方方面面坚持使教学内容符合职业能力需求，同时培养方案要体现相关职业资格证书的要求，以使学生毕业时确实具备相应的上岗能力。

2.完善教学场地、设施设备

教学场所、设备与设施在一定程度上决定了教学的效果。学校要保证教学的质量，就要加强教学场地一体化设施的建设。技工学校应努力建设模拟真实职业环境的“教、学、做”一体化实训室，逐渐完善集教学、培训、鉴定、生产“四位一体”的实训基地，实现理论与实践教学相结合。

另外，有些学校受场地、资金等影响，无法构建完善的一体化实训室，则可以本着资源共享、互惠互利的原则，加强与工厂企业的联系，广泛建立校外实习基地，加强校企合作，以满足学生毕业前顶岗实习的需要。第一，聘请有实际企业工作经验的人才担任实习教师；第二，安排学生寒暑假到企业参观、实习，了解企业不同岗位的职业能力需求，最大限度地缩短技校生毕业后的试用期，提高竞争力。

3.通过多元的教学方法提高教学质量

（1）多种教学方法和手段。机电一体化技术的相关课程具有信息量大、抽象、理论性强等特点，内容比较枯燥。因此，在教学手段方面，课程教学很有必要实现从板书、挂图、模型教学向实训室、现场教学与多媒体教学相结合教学模式的转变。

以电力拖动其中一个课题“按钮和接触器双重连锁正反转”为例，传统教学中，教师用直尺在黑板画出该电路原理图需要3～5分钟，这段时间学生很容易出现走神、聊天等违纪问题。但若将该原理图采用动画演示，结合教师对该电路图设计思路的讲解，并将电动机正反转的实际工作情况进行视频播放，对教师而言，不仅能节省画图的时间，而且能在短时间内直观地将电路中各元件的作用（各知识点）讲解清楚，还能更好地掌控课堂的情况；对学生而言，其接受能力会更强，更能加强对相关知识点的理解，加强重点理论知识的内在联系。

教师要从观念上进行转变，必须学会了解学生的心理特点，以学生为中心，将多媒体教学、项目教学等各种教学方法相结合，充分调动学生的各个感官，让学生感觉到学习是一件快乐的事情，从而由被动学习转为主动学习，提高教学效果。

（2）增加实践教学环节，理论联系实际。实践教学环节包括实验、课程设计等。根据机电一体化课程实践性较强的特点，在教学中充分采用理论联系实际的教学方法，设计和组织综合性实践项目。比如根据西门子公司机电一体化课程特点和实际岗位的工作环境，创建西门子机电一体化实训基地，设计开发机器自动化实训室、典型工作区实训室、机电一体化实训室等项目教学方案，学习常用的PLC S7-200、S7-300、S7-1200等系列的工作原理、硬件结构与维护、软件编程、网络通讯与诊断等内容，并根据实际生产线的工作要求进行程序编写和组态，培养学生专业岗位的应用能力。

（3）教师要做好示范操作。在实践教学过程中，实际操作技能训练中主要有两个问题：一是带电操作的安全注意事项；二是实际技能的规范要求。教师在教学过程中要做好引导和讲解，强调安全性问题。教师通过行为引导，辅助于教学讲解，督促学生通过互相之间的合作完成实践操作。这种教学方式可以加强学生间的探讨交流，让学生互相分享自己的学习经验，促使学生间相互学习，取长补短，共同进步。

4.加强师资队伍建设

为培养高水平的“双师型”教师队伍，为培养骨干教师，技工学校可以从以下五个方面加强师资队伍的建设：高薪聘用拥有专业工作经验的教师；定期对任教教师进行职业技能、教学能力的考核；设立奖励机制鼓励教师进行教学改革，鼓励教师进行技术钻研；定期对教师进行针对性的培训，如教学方式、专业技能等；要求教师下厂实习，了解市场的需求、技术的更新。

总的来说，技工学校机电一体化专业的教学改革需要根据现代社会的发展趋势，坚持理论与实际相结合，坚持学习新技术，坚持教师队伍建设，坚持深入探究课程体系及教学方式的改革，如此，才能培养与时代步伐相一致的专业技术型人才。

参考文献：

[1]贾启升.简述机电一体化技术发展状况及趋势[J].中小企业管理与科技,2012(1).

[2]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].信息系统工程，2012(10).

[3]夏宇平.“教—学—赛—训”一体化教学模式在机械实训中的应用[J].时代教育,2013(22).

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关键词：智能制造；机电一体化；应用

中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-160-2

0 引言

随着科学技术的不断进步，机电一体化也得到了快速的发展，并且其生产应用范围逐步扩大，机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合，从而实现了对机械设备的智能化控制和管理，这也是智能制造的构成基础。在实际的生产制造中，智能制造基本上包含两方面的内容，一是智能制造系统，另一个是智能制造技术。智能制造已经成为社会工业化发展的主体，使工业生产更加的智能化、人性化，可以准确控制生产过程。而智能制造的发展离不开机电一体化技术，加强机电一体化技术在智能制造中的研究具有重要的现实意义。

1 智能制造概述

从目前的社会发展来看是，智能制造主要包含两方面的内容：一是智能制造技术（IMT）。主要指的是，技术人员借助计算机模拟系统，从而实现对某一系统的分析、决策等，节省了大量的人力和物力，研究人员只需通过计算机系统就可以实现系统的分析，有效保证了研发的可靠性，同时也保证了生产的实效性。二是智能制造系统（IMS）。可以简单地理解为人机一体化智能系统，由智能机器人和人类专家共同组成。它在应用的过程中，以计算机为主要工具，借助人类专家进行分析、构思以及决策等智能活动，代替制造工程中人力脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸，是集网络化、自动化技术于一体的制造系统，使整个子系统实现智能化运转。这也是本文应用研究的重点。

智能制造系统一方面是集成应用的主要场所，另一方面也是智能制造模式展现的主要载体。智能制造系统主要是基于社会生态学的根基上，借助计算机并通过人工智能的控制，从而实现设计、加工以及控制管理等各个阶段，该系统在高度变化较为显著的环境中较为适用。在智能制造模式中对知识体系的注重程度较高，知识经济也是新兴经济的主导模式，因此智能制造将引领未来社会制造业的潮流，成为发展的必然趋势与目标。

2 机电一体化技术的发展概况

机电一体化技术研究的时间比较长，在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合，还将其视为分裂的个体，主要是要靠电子技术在机械工业中的应用，来提高机械生产效率，提升产品质量。但是，在当时的发展阶段，机械工业与电子没有融合，还是独立的个体存在于机械生产中，使得其发展水平并没有达到预期的目的，应用范围也不大，该技术没有得到充分的发展。而随着计算机技术、信息技术等的发展，机电一体化又焕发了新的活力，在生产中得到广泛的应用，其在智能制造中的应用更是促进了整个机械行业的发展，使生产管理工作更加的智能化、自动化，为生产工作的开展提供了更加便捷的服务。

机电一体化囊括了多种技术，并且不断更新技术内容，保持技术的先进性。机电一体化技术借助电子技术，以人工智能的方式，借助计算机系统，从而实现对机械设备的自动化控制，使生产更加的便捷、高效。并且随着网络技术的出现和普及，出现了很多跨地域生产活动，这主要是借助远程操控系统实现的。机电一体化技术的应用，解决了很多生产中的难题，使生产活动更加规范化、自动化、规模化。

3 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

3.1 传感技术的应用

传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一，由于其具有较高的精准性与敏捷性，可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响，若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用，而普通的传感器则效果不显著，若要使用还需构建相对应的传感器网络系统，这样才能实现信息之间的对接与传输，并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析，从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器，我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器，并使用标准化的接口，这样可大大降低设计的难度与标准，在一定程度上也可节约一定的成本。

3.2 数控生产中的应用

在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中，对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平，将机电一体化技术应用到数控制造中，在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上，所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术，实行三维仿真，模拟数控技术加工的整个工程，为数控机床的实际操作提供重要的依据。

3.3 自动生产线与自动机械的应用

目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置，从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛，例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统（图1所示），主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合，即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理，从而实现集约化、网络化生产。

3.4 工业智能机器人

工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用，并且结合了多种先进技术，是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点，智能机器人技术是控制论、传感技术以及信息技术等综合体，我国在其研究上已经取得了一定的成绩，并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现，在提高产品质量，增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点：一是能够有效甄别信息资料；二是可快速地完成较为复杂的工作流程；三是生产的精准度高，可应用于军事生产制造中，受到社会各界的认可。

4 结束语

综上所述，智能制造是工业生产行业的主要发展趋势，实现了工业生产的自动化、智能化管理，有效提升了工业生产效率和产品质量，为企业创造更多的经济效益和社会价值。机电一体化是智能制造实现的重要技术条件，其运用水平也直接关系到智能制造功能的实现。因此一定要注重机电一体化技术在智能制造中的应用，促进智能制造更好的发展。

参 考 文 献

[1] 林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯，2015（14）：92-92，94.

[2] 冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量，2016（20）：176-177.

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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。