導語：如何才能寫好一篇機電一體化的主要特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關鍵詞] 現代制造業 先進制造技術 機電一體化技術 緊密聯系

制造業是現代國民經濟和綜合國力的重要支柱，尤其是現代制造業更是在一個國家的企業生產能力構成中占首要地位，要發展和壯大現代制造業就要大力研究、發展和掌握先進制造技術。所謂先進制造技術，其實就是一種綜合技術，是在傳統制造技術的基礎上加上信息技術和科學的管理，再加上與之相關的科學技術交融而形成的群體技術。

一、先進制造技術簡介

制造技術是使原材料成為產品所應用的一系列技術的總稱。現代制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料及現代管理技術的最新成果，并將其綜合應用于制造業的全過程。

先進制造技術是制造技術的最新發展階段，是由傳統的制造技術發展起來的，是與現代高新技術相結合而產生的一個完整技術群。它是具有明確范疇的新技術領域，是面向工業應用的技術，是駕馭生產過程的系統過程。它不僅涉及產品的設計、制造工藝、加工和裝配、而且覆蓋了市場分析、銷售使用、維修服務，乃至回收再生的全過程；先進制造技術還涉及企業產品與管理創新、企業生產過程綜合自動化、制造單元與系統的集成、制造企業與流通領域的集成、企業間集成與協作等方面。

目前機電一體化技術在現代制造業中應用廣泛，在先進制造技術中占相當重要地位。

二、機電一體化技術概要

機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是從系統工程出發，綜合運用機械技術、微電子技術、光學技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術有機融合、相互滲透的結果。它涉及了許多新概念、基礎學科和邊緣學科，是從系統的觀點出發，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

機電一體化不是機械加電氣簡單組合、拼湊而成的機械電氣化，而是賦予了自動化、虛擬化、柔性化、智能化等特征。其主要由：機械裝置；檢測裝置和傳感器、變送器；信息處理部分；驅動器和執行器； 接口部分等5個部分組成。

三、現代制造業的基本內涵及特點

1.基本內涵

按照國際通例，工業中所有將原材料轉化為可供使用的物品的行業都可成為制造業，可分為裝備制造業和生產消費資料制造業。現代制造業就是用高新技術改造、升級優化傳統制造業，是先進制造技術或先進管理手段與制造業相結合的產物。

現代制造業有下面幾個方面是必須具備的：1、采用了新技術、新工藝、新裝備，實現了制造過程的現代化。2、應用信息化的手段。對生產、管理、銷售的全過程采用了信息化的管理手段和信息化的管理工具。3、采用了現代化的生產組織方式。4、現代制造強調以知識和技術投入為因素，以現代集成制造為特征，以高新技產業為先導的高附加值、高科技、產業鏈長的產業體系。

2.主要特征

通常來說，現代制造業主要有以下特征：

（1）充分消化吸收吸和應用世界先進制造技術與現代高新技術，更加強調以知識和技術為投入因素，企業的工藝、裝備、材料高技術化，產品的科技含量和附加值較高。

（2）建立起與現代技術相適應的生產方式和企業組織形式，推廣和實施先進的制造模式。發展對國民經濟帶動作用大，產業鏈和的產業集群。

（3）符合現代社會可持續發展理念，具有資源節約、無污染綠色等特征，具有與全球化相適應的資源配置方式。

（4）利用現代信息技術，改造和集成業務流程，形成以價值鏈為基礎的分工協作模式，并呈現出制造業與服務業既分工又融合的特點。

四、機電一體化技術與現代制造業緊密聯系、密不可分

隨著現代制造業向精密化、自動化、信息化、柔性化、清潔化、集成化和智能化的快速發展，機電一體化技術和產品與現代制造業聯系緊密。

1.機電一體化技術和產品

機電一體化技術和產品的廣泛應用于工業生產過程的名個領域，特別在現代制造業方面應用較廣。其主要有機電一體化系統和典型元、部件兩大類。

機電一體化典型系統有：數控機床系統、智能化儀器儀表、印刷機械系統、發動機控制系統及虛擬加工CAD／CAM等系統。

典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器（PLC）、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化技術和產品是現代制造業所不可或缺的。

2.機電一體化產品在現代制造業的優勢

（1）設備安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有主動監視、報警、主動診斷、主動保護等功效，從而使其具有較高的自動保護措施和可靠性及較低的產品故障率，明顯提高了設備安全性和可靠性，使用壽命也得到相應提高。

（2）生產能力和工作質量、效率大幅提升。機電一體化產品大都具有信息主動處理和主動把持功效，能保證最佳的工作質量和產品的合格率，同時也使得生產能力大大提高。

（3）具有智能化功能，操作簡便。機電一體化產品操作按鈕和手柄數量明顯減少，使得操作大大簡化、簡便。先進的機電一體化產品是一個完整的系統，可通過模糊技術與信息技術（尤其是軟件及芯片技術）對外界參數的改變隨機自尋最佳工作程序，實現主動最優化操作。

（4）具有復合功能及適用性。機電一體化產品突出了復合技巧和復合功效，使產品的功效程度和主動化程度大大進步，能適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。

（5）具有參數化特性，調試和維護方便。機電一體化產品可通過改變控制和執行系統的程序來實現工作方法的轉變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變更的需要。機電一體化產品的主動檢驗和主動監視功效可對工作過程中出現的故障主動采用措施，使工作恢復正常。

總之，現代制造業是科學技術與生產力發展的必然結果，是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。兩者的緊密結合深刻影響著現代制造業及現代制造技術，隨著科學技術的發展，各種技術相互融合、相互滲透的趨勢越來越明顯，將大大地推進現代制造業的發展步伐。

參考文獻

[1]章浩，張西良，周士沖.機電一體化技術的發展與應用[J].農機化研究，2006（7）

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關鍵詞：機電一體化技術；國內現狀；發展方向

機電一體化技術的發展和計算機等先進技術的普及是分不開的。在某種程度上說是機械行業得以發展的福音。在機電一體化技術的運用過程中，不僅有效地提高了工作效率，同時也在節能環保方面做出了巨大的貢獻，同時對于工作人員的工作量有所減少，提高了企業的綜合競爭力。機電一體化是多種技術的結合，其中包括微電子、計算機一級信息等在內的綜合性較強的高新技術。

1、機電一體化的內容

機電一體化，顧名思義就是機械和電子的有機結合，實現一體化。這種技術是系統工程領域的一個重要技術，具體來說，機電一體化包含的范圍較廣，是一個總稱。其中機電一體化系統是多種要素相結合的整體，能夠最大限度地滿足人的基本要求。在機械系統和微電子系統相互結合的過程中產生了一種新的功能。可以實現工作人員與機械設備的有機統一。一個完整的一體化系統，必須要包括機械裝置、傳感器在內的五大要素，否則就是不完整且沒有工作能力的機電一體化系統。機電一體化工程也被稱為機械電子工程，從名稱中就可以看出工程的組成部分。其中機電一體化系統和機電一體化工程是相互聯系、有機統一的。是理論和實際的結合。

機電一體化工程需要有系統的思想來指導，其中系統設計原理和綜合集成技巧能夠體現在機電一體化思想中。而且工程設置所運用的方法論也是科學合理的，并且具有一定的廣泛性，包含系統工程和控制論等信息在內，使得機電一體化工程具有較強的科學性。同時一體化的思想和技術已經在光電、機電以及人機等領域都有所應用。

2、機電一體化產品的主要優點

1）機電一體化產品在運用的過程中，具有多重功能，其中記憶性較強，可以進行有效地運算、控制工作，同時對于信息的處理也能夠達到相應的標準。進而實現產品的在使用過程中的高效性和智能化。因此機電一體化的主要特征就是具有多功能特性。

2）多數的機電一體化產品都具有較為簡單的結構。隨著科技的不斷發展和進步，產品逐步朝著更加輕、薄的方向發展。同時采用標準化的方式來設計制作。這也是新一代機電一體化產品的一大特點。

3）對于機械領域中技術的運用，多具有節能環保的特點，機電一體化產品也不例外。在具體的運用過程中，可以根據實際負荷量來進行有效地控制和調節。因此，其節能特點較為突出。

4）對于機電一體化產品來說，其主要的特點就是具有智能性，而且安全可靠。因為在產品應用的過程中，該產品可以進行自動控制，診斷功能強。

3、機電一體化產品的類別

1）典型的機電一體化產品。這類產品機與電有機地融為一體。具有較完整的結構。如數控加工中心、工業機器人、彩色復印機、自動繪圖機等。這些產品屬于機電一體化的高級形式。它們單靠機械或電子是無法或很難實現的，機械與電子一旦分離，整機即無法運行。

2）機械產品中的一部分控制功能和機構用電子裝置代替。這類產品如打印機、機電一體化照相機、帶微機控制或數字顯示的各種機械設備等。

3）以微電子裝置代替原設備的信息處理機構。

這類產品如指針式石英電子表、全電子式電話交換機、帶微處理器的各種儀表、電機調速裝置等。

4、機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：

1）光機電一體化。一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的，因此，引進光學技術，能有效地改進機電一體化系統的傳感系統性能、能源（動力）系統和信息處理系統性能，光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。

2）全系統化--智能化。今后的機電一體化產品特征越來越明顯，智能化水平越來越高。模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。這主要受益于模糊技術、信息技術（尤其是軟件及芯片技術）的發展。機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。

3）技術產品--網絡化。20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片。企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠。很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。

4）微型機電化--微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件，當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以融合，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

5）自律分配系統化--柔性化。未來的機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的冗余度，有較強的柔性，能較好地應付突發事件，被設計成自律分配系統。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的自律性，可根據不同的環境條件做出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體行動是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

6）設計產品--綠色化。工業的發展給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。

5、總結

綜上所述，本文主要通過介紹機電一體化的內容、機電一體化產品的主要優點、機電一體化產品的類別以及今后機電一體化的發展趨勢等方面，主要了解的我國機電一體化發展中需要完善的地方以及目前的發展所遇到的瓶頸期。只有不斷提科學技術的發展水平，才能促進機電一體化的發展。■

參考文獻

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關鍵詞：機電一體化；應用；領域

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A

1、前言

機電一體化已經成為當前工業發展的一個標準音符，機電一體化的發展大大降低了人工的勞動強度，提高了工作效率，提高了工作的準確度和精度。機電一體化進程的加快在一定程度上促進了社會經濟的進步。

2、機電一體化的概念

“機電一體化”一詞最初是日本學者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech碩cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分組合而成,美國人稱為Mech畫c吐衡stem,在我國被譯為“機電一體化”。機電一體化是當今自動化技術發展的最高階段。早期的自動化技術主要是借助凸輪、機械機構等實現的,這一時期的自動化實際上是機械自動化;隨著電工技術的發展、凸輪、機械機構逐漸被繼電器、接觸器、電磁開關等機構所取代,實現了電氣自動化,機械機構大大簡化,自動化水平大為提高;機電一體化則是生產實踐對自動化技術進一步發展的需要,也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發展的必然產物,是以計算機為主要特征的自動化技術。

如果說機械(包括電工)系統處理的對象是運動、力、物質和能量,電子系統處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統不僅有處理能量和物質的功能,而且還有處理信息和知識的能力。概括說來機電一體化技術是圍繞機械制造業發展起來的一門跨學科的綜合性技術,是把機械技術、信息技術、控制技術、計算機技術、微電子技術和傳感檢測技術等有機融合而形成的一門跨學科的綜合性技術。日本機械振興協會經濟研究所在一份報告中給機電一體化所下的定義是:機電一體化技術乃是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,并將機械裝置和電子設備以及軟件等有機結合起來構成系統的總稱。

3、機電一體化技術特點

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

3．1、數字化

微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。 數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

3．2、智能化

即要求機電產品有一定的智能, 使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、 自主決策等能力。 例如在 CNC 數控機床上增加人機對話功能，設置智能 I/O 接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。 隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

3．3、模塊化

由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。 如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。

3．4、網絡化

由于網絡的普及， 基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。 而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

3．5、人性化

機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

3．6、微型化

微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986 年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，1988 年美國加州大學 Berkeley 分校研制出第一個微電機以來，國內外在 MEMS 工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種 MEMS 器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微連桿、微彈簧以及微機器人等）。

3．7、集成化

集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。 首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。

3．8、帶源化

是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。 由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。 帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。

3．9、綠色化

科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。為了實現可持續發展，綠色產品概念就應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

4、機電一體化技術的應用

機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：智能化控制技術（IC）；分布式控制系統（DCS）；開放式控制系統（OCS）；計算機集成制造系；現場總線技術（FBT）統（CIMS）；交流傳動技術。機電一體化技術在工業、農業、紡織業都有不同程度的應用。

4．1、機電一體化技術應用在工業爐窯改造應上

國內外現在已有成功的技術改造比工業爐窯單純用計算機技術好的多。所以，我們建議今后在改造工業爐窯時要大力推廣應用機電一體化技術，對應該進行改造但尚未改造的工業爐窯要用機電技術等先進電子信息技術改造，其中采用機電技術改造的已達到了90%。

4．2、積極采用機電數控技術，對機床高備改造應用對機床設備的改造我們應放在經濟、實用型機電數控系統的上推廣應用。根據相關方面的了解和調查，從國家要求開始到現在已經按要求改造完畢。

4．3、機電一體化廣泛應用在變頻調速技術

提高了風機、電泵工作效率，采用此技術后，變頻調速后風機、電泵一般可節電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后，廣泛應用、推廣應用該技術。據悉到現在，風機、電泵和其他調速電機以普遍、采用先進的變頻調速技術。圖1 CAN流程圖

4．4、CAD/CAM 技術優先與機電一體化結合，工業設計水平提高要有新目標消除工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化現狀。據悉目前，北京工業系統 CAD 的應用率為 85%，CAD 的覆蓋率為 80%。

5、結束語

隨著機電一體化在采礦業、交通運輸業、在造業、農業、航空航天等領域的運用，在一定程度上推進了行業的發展速度和水平。

參考文獻

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[關鍵詞]高職院校 機電一體化 專業技能 訓練教學

[作者簡介]肖前軍（1978- ），男，湖南湘鄉人，湖南理工職業技術學院，講師，碩士，主要從事生物信息學和高職教育研究；劉炳良（1966- ），男，湖南邵東人，湖南理工職業技術學院，副教授、高級工程師，主要從事機電一體化技術的教育教學與研究。（湖南 湘潭 411104）

[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2014）24-0119-02

一、引言

高職院校是我國教育體系中非常重要的一環，也是適應當代經濟發展需求的產物之一。機電一體化專業是高職院校教學體系中重要的組成部分，很多高職院校開設有此專業，并且在教學上取得了很多成果，積累了很多寶貴經驗。機電一體化專業以培養實用型和技術型人才為目標，技能訓練教學在機電一體化專業的教學中占據了非常重要的地位。對于學生而言，不僅要求學生學習相關的理論，并且需要對實際的設施進行操作；對于學校而言，要順利開展專業技能訓練，需要配置專業的指導教師，并且還需要相關的硬件設施。機電一體化專業技能訓練教學效果的提升，對于該專業的學生以后的發展具有非常重要的促進作用，因而如何提高技能訓練教學效果已經成為了機電專業教育界熱議的話題。

熟練掌握相關的職業技能是職業教育的生命線，只有掌握了專業技能，才能在現代經濟社會競爭中占據優勢。對于機電一體化專業而言，必須要熟練掌握計算機輔助編程，能夠合理地設計加工工藝，并且具有一定的機電設備維修技能，適當掌握一些機械設備的工作原理。擁有了這些技能的人才可以在工廠中承擔機床的維修維護工作，在企業的機電相關崗位中占據主導地位，是目前市場上需求量較大的人群。因此，提高專業技能訓練的教學效果有著非常重要的實際意義。

本文圍繞如何提高機電一體化專業的技能訓練效果展開研究，對當前技能訓練教學中存在的問題進行了分析，并提出通過改進現有的教學內容、提高技能訓練師資隊伍素質以及完善技能培訓抽查制度，來有效提高專業技能訓練效果。

二、技能訓練教學存在的問題

1.理論和實踐沒有有效結合。職業性是高等職業教育的主要特征，而這一特征就要求學校教師在教學過程中對學生進行實際能力的訓練，并且在課堂教學方面要詳細講解與實踐相關的理論要求，將理論與實踐緊密地融合起來，強調知識的實際運用。高職院校機電一體化專業的理論教學和實踐教學同等重要，學生對于理論知識的學習以及實踐操作的能力對于學生的發展都有非常大的影響。但是目前湖南各個高職院校仍然過于重視理論教學，各高職院校都或多或少受到傳統教學方法的影響，沒有將實踐教學重視起來，在教學考核中也仍然以理論課的成績為主要考核指標，忽視實踐教學的重要性。這樣就導致在專業技能訓練教學中老師和學生沒有給予足夠的重視，形成一個在技能訓練上教師不盡責、學生不努力的局面。這從根本上同高職院校的辦學理念相沖突，且容易導致機電一體化專業的學生在進入社會后陷入一種高不成低不就的尷尬境地，難以找到適合自己的崗位。另外，很多學校存在專業課設置科目過多、理論深度過高的問題，造成很多老師上課上得累，學生聽課聽得累的現象，教學效果非常不好。

2.專業技能訓練設施不完備。專業技能訓練的開展，離不開學校的專業訓練設施。對于湖南省很多高職院校而言，其辦學經費都是由地方政府撥款興建，如果地方政府在興建后經費投入不足，就會造成很多問題。這些問題主要體現在很多高職院校的辦學場地不足，學校的硬件設施不夠完善，專業技能訓練設置不完備等。高職院校的專業技能訓練是以培養學生成為高級技能型人才為目標，這一目標的實現對學校的訓練設施以及教學儀器設備有非常高的要求，而且要求訓練的設備和儀器同社會發展同步。如很多學校采用的訓練機床還是十年前的老式機床，而現在工廠里使用的都是新型機床，雖然機床在原理上都大同小異，但在操作上還是有很大區別，這樣進行教學訓練無疑在起點上就已經落后了別人一步。學校教學訓練設施的更新，僅僅依靠學校的購置很難滿足實際需求，很多學校往往借助企業的力量，采取和企業合作的方式來共同完成訓練設施的更新換代，但是很多高職院校仍然處在起步階段，各方面條件較弱，企業與其合作的熱情不高，因而這一問題的解決仍然任重而道遠。

3.專業技能訓練考核存在問題。考核評估是專業技能訓練教學中最敏感的環節，同時也是最有效的環節。專業技能訓練考核的實施有利于提高教學質量，規范教學過程，對教師和學生都起到了一個指揮棒的作用。機電一體化專業的專業技能訓練教學如果沒有相應的考核指標，那么很多教學成果就無法進行檢驗，對于教學中存在的問題也無法及時發現并改進。對于很多高職院校來說，往往忽視了專業技能訓練考核的重要性。很多高職院校在技能訓練教學中采取老師以出勤率來打分，或者是直接根據學生平時的表現來打分，沒有建立系統的專業技能訓練考核指標，或者是建立的考核指標不盡合理、評估的方法不科學等，這些都導致專業技能訓練的效果大打折扣，無法達到預期的教學效果。

4.缺乏專業的技能訓練教師。高職機電一體化專業技能訓練要求教師不但要具備深厚的機電理論知識，同時還應該具有一定的實際操作經驗，在遇到實際問題時可以及時對問題進行分析和解決。而目前湖南省高職院校普遍缺乏這樣的教師，在教師數量上沒有滿足當前的機電一體化專業發展需求，因而所對應的人才培養目標也難以實現。湖南省各高職院校的高職教師普遍都是剛畢業的年輕教師，年輕教師雖然干勁十足，但是由于剛剛參加工作，自身的動手能力還不太強，而且還沒有很好地將理論和實踐結合起來。這些年輕教師無論是從重點大學畢業的，還是從一般的本科院校畢業的，都太重視理論知識的學習，缺乏對技能訓練的重視，有的甚至都沒有動手實踐過。同時，有的學校技能訓練硬件設施差，教師在開展技能訓練教學時有情緒，這樣也會導致技能訓練教學效果不佳。

三、教學策略的改進措施

1.技能訓練教學的改進。高職學生普遍存在著文化基礎知識偏弱的問題。在技能訓練教學中，主要側重的是培養學生的動手能力以及解決實際問題的能力，但是也要注重與理論知識的結合。針對高職學生基礎知識偏弱的問題，理論課是保證實踐教學順利進行的基礎，實踐教學反過來又是理論課的佐證。因而，機電一體化專業的理論課應該按照“實用、夠用、管用”的原則進行綜合化整合。這三個原則中，“夠用”最為重要，對專業上經常用的理論需要講得透徹，學生理解明白即可。在技能訓練教學中教師可以充分聯系理論課的內容，有利于加深學生對技能訓練教學課程內容的理解，有利于技能訓練教學的順利開展和提升教學效果。并且在課堂上可以開展學習小組、合作學習，師生之間、學生之間的相互交流對學習具有積極的促進作用，特別是各方面基礎較差的高職生，學生通過在小組協作學習中模仿、認同、吸收，能夠更好地理解和建構所學的知識。通過建立小組學習的方式，可以有效活躍課堂氣氛，并且在不斷交流和學習中，學生的自信可以得到提高，激發出學生學習的動力。

2.合理利用資源，加強訓練基地建設。高職教育對技術、技能訓練要求比較高，對實訓條件的要求遠比普通高等教育高。據發達國家相關統計顯示，培養普通高等教育人才的成本為應用型人才的2/5，因而想要搞好高職教育，在地方政府財力有限的情況下，僅僅依靠學生繳費是難以達成目標的。可以采取以下措施來解決上述問題：（1）各高職院校對學校的自身發展建設進行規劃，合理利用資源，把每一分錢都花在刀刃上；（2）創新辦學體制，拓寬辦學投資渠道，實現投資渠道多樣化。從目前湖南高職院校的發展來看，可以采取多元化合作的辦學方式來解決這一問題。其主要思想是擺脫單一的政府辦學體制，通過銀行貸款、自籌集資、尋求企業投資、吸引外資等多種渠道籌措資金，努力改善辦學環境與技能訓練條件，使高職教育的專業技能訓練教學得到保障。

3.建立一支“雙師型”師資隊伍。建設“雙師型”師資隊伍，加強教師的職業技能，不僅對保證技能訓練教學質量、提高學生的社會競爭力、更好地開展“產學研”結合、提高辦學效益具有深遠的社會意義，而且對高職教育的發展、學校的建設及教師水平的提高都有很大的促進作用。建立一支有職業教育特色的高素質的“雙師型”師資隊伍，要以《教師法》《教師資格條例》和《職業教育法》為依據，努力樹立一種以提高職教師資隊伍的綜合素質為目標，以增強職教師資行業崗位技能為核心，以行業指導為依托，以政策支持為保障，以崗位培訓為渠道，以校本培訓為基礎，有利于“雙師型”教師愛崗樂教、進取創新和鉆研成長的激勵機制和管理制度。對于機電一體化專業技能訓練教學而言，要努力保證教師隊伍具有較高的理論水平以及豐富的實踐經驗，可以勝任和完成高強度的技能訓練教學內容。這一點的實現除了學校積極引進人才外，學校現有教師也要不斷提升自身素質，努力提升實踐能力以及理論水平，努力提升技能訓練教學效果。

4.建立完備的技能抽查制度及評價制度。完備的技能抽查制度及評價制度是機電一體化專業技能教學訓練的必要保證。高職專業技能抽查是湖南省所首創的，這開創了全國高職教育變革的先河。技能抽查制度的提出，把高職院校的辦學指標從單純地抓學生就業率轉變為學生學習實用的技能。湖南各高校通過建立完備的技能抽查制度，努力提升辦學質量。一個地區在建立技能抽查制度時，應該充分考慮到當地高職院校的實際發展情況。以湖南省為例，其技能抽查制度是通過對當地的高職院校進行調研后，由六所高職院校來制定的。這樣制定出來的技能抽查制度充分考慮到了湖南省高職院校的基本條件，因而具有非常高的可操作性以及通用性，這在全國都具有較強的借鑒作用。抽查中選取的八個項目是機電專業中具有代表性的技能，如自動生產線安裝與調試等，通過對這些技能的抽查，可以有效地培養學生的職業技能，提高高職院校的辦學質量。

機電一體化專業在我國的高職教育體系中占據了重要位置，高職教育實用型、技術型的人才培養目標，決定了技能訓練在高職教育中的重要地位。本文總結和分析了湖南省高職院校中在機電一體化專業技能訓練教學中存在的問題，并在此基礎上提出了一些改進策略。

[參考文獻]

[1]李法慶，邵芳.高職機電一體化專業實踐性課程教學改革探討[J].濱州職業學院學報，2006（3）.

[2]羅三桂.高職院校實踐教學存在的問題與對策[J].廣東工業大學學報：社會科學版，2004（3）.

篇5

1 電子信息技術在農業機械領域的發展趨勢分析與指導

隨著科技電子信息技術的的高速騰飛，當前中國農業社會已經進入農用電子化時代，電子信息技術成為了在農業工具機械中最活躍的技術手段。電子信息技術的不斷趨向化發展已經成為了農業機械領域中機電一體化的主要特征。電子信息技術在農業機械領域中的動態發展趨勢，主要體現在下面三個方面：

1.1 農業機械中電子信息技術的高智能化，高便捷化

農業機械領域中機電一體智能化，多元化發展是在農業機械工業化的基礎上建立進而研究的，在農業機電一體化的的發展趨勢上，智能化是一個重要的方向。現代化的電子信息技術能夠根據周圍環境的靜態情況進行模擬分析，然后對其展開集約化，智能化，高效率化的邏輯分析甄別以及綜合處理信息進行預判。

1.2 網絡化，信息采集多元化，農業數據信息環境模擬分析

電子信息技術覆蓋網絡在電子信息技術應用不斷深入現代農業機械中，已經成為電子集成技術和信息分析技術結合的高效率工作產物。電子信息的高速度數字處理技術和機電一體化高效率運行的網絡化，使得農業信息資源得以及時交流和共享，提高了農業機械的工作效率同時也避免了人為操作的失誤。

1.3 信息處理高效便捷化，智能輔助理想化

現代的電子信息技術，就其開發應用來說，是以整合和存儲各式各樣的動態為自然信息的基石，用高效化的計算機處理技術進行分享互動和及時分析，使得信息上的各類動態信息可以得到及時的管理。相對傳統的農業機械技術來說，這樣的發展趨勢有著更加便捷化，高效化的好處，充分調動生產力，提高農業生產效率。

2 電子信息技術對農業機械發展的輔

電子信息化的農業生產機械是建立在機電一體化技術不斷發展基礎上的新型農業生產工具。 電子信息技術與農業機械相結合的科技手段在傳統農業工具范圍內具有很廣泛的應用前景。例如；電子信息自動化的農業改良機械可以根據當地土壤肥力具體含量情況進行自動化的對農作物的施肥作業。還可以根據當地病蟲害對農業經濟作物的具體受災狀況來調節農藥在農田間的使用量，根據當地農田的干旱情況及時灌溉，噴灌，進行自動化的用水量調節。電子信息智能化的可以調節拖拉機黎作土壤時的深度狀況，及時改善土壤量化栽種標準，防止耕田土地固結和肥力下降等狀況。農業機械的自動化合成信息技術分析可以通過大量數據得出與莊稼所需化肥、水分、農藥，耕作以及其他植被影響狀況等。就可以減少各種農田耕種成本的投入，大大降低了農業生產環節中的人力負擔，提高土地收益的同時也提高了農田的經濟效益。電子信息化的農業機械還十分有利于周圍農田環境的保護。電子信息化的農業機械通過對農業環境的數據信息的采集進行綜合性的數據分析，使粗放型的農業耕作方式向信息化，集成化，智能化，便捷化不斷邁進。自動化的農業數據分析使種農業耕作原料的使用量達到非常準確的程度，經營可以像汽車生產線一樣達到便捷化，精細化。從而實現農田土地的規模化耕種與協作步驟勞動，大大的提高了農業生產效率，提高農業作物的生產周期達到最大的效益化收入。介紹電子信息化的農業機械技術與管理系統，引入這種當今發達的農業生產概念，可以為我國今后信息化的農業生產發展奠定一定的基礎。

2.1 電子信息技術與農業機械的串聯化發展

電子信息技術下的農業機械智能化，自動化，是指運用先進的電子信息技術對傳統的農業生產機械進行一定方式的改良與升級。讓新一代的農業電子信息化生產裝備機械適用于農業生產環境改善，農田耕作勞動等環節。自動化的農業機械內涵是在各個農業勞作部門中最大限度地使用農業電子信息化機械代替人為手工工具傳統生產方式進行生產。例如：在農田種植業過程中，使用農業信息自動化的拖拉機、聯合割種機、水源排灌機、機動運輸車輛等進行土地翻耕，聯合種植，播種，操作運輸等方面進行全自動信息化的作業，使全部農業生產環節由傳統的人為機械化到電子信息機械自動化過度。從而實現現代各農業生產部門中電子信息農業機械自動化，智能化化，可以大范圍的，全方位的，減輕勞動強度，提高農業生產效率。

2.2 電子信息技術化下的農業機械的背景應用狀態

2.2.1 電子信息化的農業機械化以提高農業生產效率為前提。不僅重視增加產量和節省勞動力，也重視整體農業生產過程中的生產效率對農業經濟效益的影響，以自動化，智能化多角度的提高農田的自我耕作效率，解決眾多地區農業生產勞動力生產不足的影響。

2.2.2 根據當今中國的國情、國力確定農業電子信息機械化的發展規模與進程，與工業、能源、科技、資金，具體農業狀況，勞動力改善等方面進行全方位的配套適應性發展。

2.2.3 我國經濟農業，勞務農業，持續性農業，可規劃農業，勞動力導向性農業等在一個相當長的歷史時期內，應該著重以農業生產為先頭兵，加大三農科技與創新投資力度，進行全方位的試驗與改革，把機電一體化與電子信息科技化的農業機械廣泛的推廣下去。

2.2.4 電子信息技術下的農業機械化為實現農業全面可持續性發展和社會農業可理性化服務而不斷邁進。其范圍既包括種植業，也包括林、牧、副、漁各種與農業相配套的產業發展。在集成高效化發展的模式下，充分帶動各種鏈式產業的協調發展，充分解決與發展生產力。

2.2.5農業電子信息機械化的作業項目不急于求成，在農業可持續發展的前提，不斷創新，不斷邁進，是其優質內涵。在集約化，智能化的模范電子信息帶動下，實現提高農業生產效率的目標。

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關鍵詞：一體化；課程實施；教學評價

中等職業技術學校開展一體化教學模式，有利于理論教學與實踐教學的結合，有利于專業課程各教學環節的相互配合，有利于教師提高教學效率，有利于學生快速吸收知識、快速掌握技能、快速成才，有利于提高“雙師型”教師的教學水平。

一、探索一體化教學的背景

在職校的專業課程教學中，通常由于實訓設備和師資力量的缺乏，傳統教學模式是理論教學與實訓教學分別進行，各自為政，互不干涉。隨著教學改革的進一步深入，現有的理論、實操教學模式已經越來越不適應現代社會對職業教育的要求。因此，構建一個以就業為導向，以職業為本位的符合職業教育目標要求的教學體系顯得尤為重要。這種教學體系就是一體化教學體系。

二、探究一體化教學的內涵

一體化教學的主要特征是強調學生參與教學全過程，強調學生互相合作解決實際問題，強調以模塊為基礎的經驗性知識培養。一體化模塊教學模式要求理論教學與實踐教學內容的一體化，課程以模塊的形式組織，教師在知識、技能、教學能力上的一體化，同時還包含教學場所的一體化、教材教案的一體化、教學組織過程的一體化。因此，一體化模塊教學絕不是理論教學和實習教學在形式上的簡單組合，而是從學生技能技巧形成的認知規律出發，實現理論與實踐的有機結合。

這種融理論教學、實踐教學為一體的教學方法，改變了傳統的理論和實踐相分離的教學形式，解決了專業理論與專業技能重復教學問題，將應知的專業理論和應會的操作技能緊密結合在一起，以技能訓練為主線，強化專業理論的指導作用，突出學生實際操作能力的培養，增強了學習理論興趣，促進了對理論的理解，提高了學生的實訓興趣，為學生走向實際工作崗位增強了適應能力。

三、《電機與電氣控制》課程一體化教學的具體措施

（一）我校一體化教學實施的可行性分析

我校現有電工電子實訓教室多間，包括：家電維修實訓室、電工電子實訓室、PLC自動化控制實訓室、維修電工考核實訓室、電力拖動實訓室、光機電一體化實訓室、單片機實訓室等。實訓室基本上可完成電工電子技術、電氣控制、電力拖動等課程的實訓教學要求，同時也可為教師從事科研開發提供一定的場所和設備。

（二）《電機與電氣控制》課程一體化教學的具體實施

1.制訂實訓課程實施方案

我校面對生源素質越來越差的窘況，必須采用適合我校學生的教學方法。以提高學生動手能力為依據，適合學生的智力發展，又提高其創新能力。如在實訓課程任務時，主要以電工中、高級考證的理論與實踐項目為依據，讓學生縮短學時，增強其技能為目的，突出維修電工的應用能力的培養。

2.采取多種措施，大力推進一體化教學

在電力拖動實訓教室實訓設備齊全，同時配有白板用以理論教學的需要，在教學過程中一邊對電氣控制電路進行介紹，一邊展示實物，供學生熟悉電器元件的結構及工作原理。一體化教學使教學與理論實踐有機結合在一起。

在課程實施一體化教學過程中采取了以下措施促進了一體化教學的有序開展：

（1）小組合作

實訓內容均以小組為單位分工合作，教師以小組為單位進行輔導。體現了讓學生“學會認知、學會技能”的同時“學會合作、學會共處”的先進教學理念。

（2）任務驅動

按所要學習內容選取課題，然后將課題所學新知識、新技能蘊含在若干個具體任務中，不斷形成學生運用知識自主分析、解決、處理問題的能力。在這個教學過程中，學生還會不斷獲得成就感，更大地激發求知欲望，形成良性循環。在《電機與電氣控制》實訓課程中采用任務引領教學中，以課題為主線，進行了課題設計以及任務設計。

3.重視教學評價

重視過程評價，通過課堂的表現、實訓情況、操作技能的表現，電路的安裝與調試給予學生一個綜合性評價。激發學生學習興趣，也減輕教師在課堂管理上的負擔。

四、一體化教學的探索意義

通過一體化教學，不僅教學水平有了大幅度提高，學生對專業課的學習熱情也得到了激發，因操作而加深了學生對專業理論的理解，實踐證明一體化教學的成效是顯著的，也為今后的教學拓展了空間。

參考文獻：

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關鍵詞：電氣控制技術 教學改革 教學手段

《電氣控制技術》是一門直接運用于工程實踐的職業技能課程。根據高職教育特點，該課程的教學改革應立足于工學結合，基于工作過程設計課程內容，重點突出技能培養，實施一體化的教學模式。

一、課程改革設計理念

以電氣設備的運行、安裝、調試與維護及營銷服務等職業崗位需求為導向，突出職業能力；以企業真實工作任務為載體，培養學生的職業能力；以學生為主體，實施一體化教學模式。

1.校企合作開發基于工作過程系統化的課程

教師到合作企業頂崗實踐，學生到合作企業頂崗實習，了解企業的生產流程，以企業真實工作任務來設計基于工作過程的學習情境，使學生在“真實”的職業情境中掌握職業能力。

2.學習過程即為工作過程的教學組織

引入企業的管理機制，建立班組體制。學生在學習過程中發揮團隊合作精神，通過任務書的發放、材料的領取，考核標準的制定等實施過程體現工作過程的完整性。

3.學生為主、教師為輔的教學設計

教師制定工作任務書，學生通過資訊、決策、計劃、實施、修正、評價等環節實現“做中學、學中做”，教師只是針對性的講授、示范和引導。

二、課程教學內容設計

以典型工作任務為載體，將整個教學內容設計為七個學習情境，以實際工作任務的分析、設計、操作等來實現教學目的。

《電氣控制技術》課程學習情境設計

三、改革教學方法與教學手段

1．創設真實氛圍的工作環境

以職業活動為依據，注重學生職業素質的養成，創設了真實氛圍的工作環境，開展了一體化教學。將教室與實訓室合二為一，形成仿真的工作場所，使教學過程變為生產過程，學習任務變為工作任務，使學生通過學習體驗工作。

2．實施一體化教學

一是建立電氣控制實訓車間。模似企業組織生產，使學生在完整的生產過程中，得到職業能力的鍛煉。二是工作任務計劃的制定。學生收到任務后，通過自主學習，制定具體的工作計劃。包括任務分析、所需器材、實施內容及步驟、注意事項等。三是任務實施。學生領取材料、工具，進行設計、安裝、調試。四是任務評價。由專任教師和兼職教師共同進行驗收、評價任務完成情況。

3．雙師指導

專任教師和兼職教師雙師指導教學。一是專任教師的指導。教師不再把能講到的、能想到的都講給學生，而是學生自主學習、小組討論，教師幫助解惑。二是兼職教師的指導。對學生操作進行規范性的指導，規范學生行為，了解企業文化，培養良好的工作習慣，提高綜合素養。

四、考核評價體系的多元化

實施多元化的考核，對團隊合作、創新意識和實踐能力進行綜合評價。主要是完成任務情況、工作態度及過程的考核；兼顧教師評價、學生自評、學生互評；注重形成性考核，即平時課堂表現、任務完成情況的過程考核與期末的綜合性考核結合起來，將理論考核和實踐考核融為一體。同時，借助國家職業資格鑒定考核評價體系，實施以證代考，提高學生在人才市場上的競爭力。

《電氣控制與PLC》課程考核評價表

實踐表明，《電氣控制技術》課程教學改革，打破了以知識傳授為主要特征的學科課程模式，創建了一種以工作任務為中心組織課程內容和教學過程的課程模式，學生學習的興趣顯著提高，教學效率和教學質量得到明顯提高，更加有利于提高學生的競爭意識和創新意識，使學生真正成為高素質技能型的專門人才。

參考文獻：

[1]劉玉梅，自動化專業“雙證融通”教學方案的構建[J]．遼寧高職學報，2007，（11）．

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［關鍵詞］機械設計現代設計方法優化設計

中圖分類號：TD404 文獻標識碼：A 文章編號：

一、機械設計

機械設計（machine design），根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。

二、機械設計面臨的形勢

1、設計對象由單機趨向系統,如機械行業中的普通機床發展成為機械加工中心。

2、設計所涉及的領域由單一領域向多領域發展,如系工程、人機工程、價值工程等許多學科正不斷地應用到設計領域中來。

3、承擔設計的技術人員由單人變為小組甚為大到群體,許多原本不屬于設計領域的技術人員參與到重大課題的設計中來。

4、產品更新換代的速度加快,產品設計由自由發展變化為有計劃有組織分階段的展開。

5、計算機技術的應用和發展對工程設計提出了新的更高的要求。

三、傳統機械設計方法

傳統的機械設計過程:

1、市場(用戶)對產品的需求調查；

2、工程設計問題的歸納定義;

3、工程設計問題的綜合；

4、設計問題的分析和方案的優化;

5、已有設計方案的反復評價修改;

6、是繪制工程圖樣和撰寫設計文件。

上述設計過程分別涉及以下各方面的工作和相關的技術人員:市場預測、科學思維方法學、相似理論和模型試驗、價值工程、可靠性設計、測試與分析技術、類比設計和設計信息管理。傳統的設計技術受低劣的設備條件和落后的技術方法所限,只能在保守的觀念下,依據粗略的驗算甚至估計,通過大量的簡化和靜止化假設完成機械工程設計,它必然使設計存在隨意性，靈感和經驗的成分占有很大的比例，思維帶有很大的被動性。對個人的經驗和習慣的依賴性極大,極難實現合理、準確和高效的設計。

傳統的機械設計過程, 往往是根據任務和目標先做出第一方案,甚至造出樣機,然后通過評定與考核進行修改形成第二方案;如此反復直到滿意為止。這一設計過程歷時長,耗費大。所謂滿意,往往帶有很大的主觀性。

四、現代機械設計方法

進入21世紀以來“, 現代設計方法”已經發展成為一門新的學科或一個新的技術領域,相當時髦,應用廣泛。

“現代設計方法是對應于傳統設計方法”而提出與發展的,為一種大概念,有大的范疇,其下位可有現代機械設計方法、現代模具設計方法等。

《中國機械設計大典》第1 卷第1 篇總論的前言中指出,什么是“現代設計方法”，很難有一個明確的界限來劃分“現代設計方法”和“傳統設計方法”之間的區別。“這是因為傳統的設計方法會不斷發展,注入新的內容和活力;而新近涌現出來的設計方法,可能因為迅速和大面積的普及而被認為是很一般的設計方法”。

目前,最具權威的《中國機械設計大典》第1 卷“現代機械設計方法”選列了設計方法中的十個題目,然而它們是創新設計、生命周期設計、有限元設計、虛擬設計、優化設計、穩健設計、并行設計、智能設計、機電一體化設計和計算機輔助設計。該書中指出,以上這些選題分為兩大類:一類是過去的設計手冊中曾經出現的選題,另一類則是在以前的手冊中未曾出現過的選題。

現代機械設計方法的分類基于上述認識，按照分類學的基本原理,應該選擇一個劃分標準來進行分類。從應用成熟度的角度,對現代設計方法進行分類,可以將它們分成相對應的兩類:

①比較成熟,應用正普及類:有限元設計(有限元分析)、優化設計(最優化方法)、機電一體化設計(或光機電一體化設計)、計算機輔助設計(CAD)......

②比較新穎,內容正發展類:有創新設計、生命周期設計、虛擬設計、穩健設計、并行設計、智能設計……參見圖1。

圖1 現代設計方法一級分類

其次,從工程領域角度,現代設計方法可以分為:現代機械設計方法、現代模具設計方法、現代材料設計方法……[5]

計涵蓋范圍的角度可將現代設計方法劃分為:廣義設計類:設計內容針對其對象實體化的全過程。狹義設計類:設計內容僅為完成圖樣(包括計算機繪圖)。

中義設計類:設計內容介于兩者之間。比如,當今數字化時代著重于數學計算的現代工程分析設計方法,比較時興的有:有限元分析、最優化方法、數值仿真、動態設計。其原理與特點參考圖2。

圖2 著重數字設計的設計方法

現代設計技術具有以下特點:

一是智能化。大型復雜機械的設計必須完成“分析—分解—綜合”的過程。其中包含了大量創造性思維過程和智能活動。

二是經濟性，市場的競爭、用戶的選擇使對產品的經濟性要求越來越高。

三是并行性。必須超前考慮后續過程,實現DFM、DFA,以壓縮廢品、庫存的消耗,確保上述經濟性。

四是集成化。即樹立人—機一體化、機—電一體化、硬件—軟件一體化觀念,綜合多方面測試分析數據指導、評價設計,融多種現代科技成果和技術,特別是CAD技術于機械產品之中。

五是精確性。這是機械工程產品復雜度、綜合性提高的必然結果,現代先進的計算技術、計算理論和計算分析工具的使用也使之得以迅速提高。

六是動態性。不僅分析設計對象要從動態的觀點出發,設計組織的合作協調也具有動態性,后者要求設計數據集成、設計系統無縫連接。

現代機械設計的規律:

在進行新的設計或改進老的設計過程中,設計者應遵循一種理性化的規律,一步步地進行設計,這樣才有利于對設計工作進行科學的管理。現代機械設計規律分四個步驟:①確定設計的邏輯關系;②確定設計的物理關系;③確定設計的結構關系;④確定總體設計。四個步驟中各含七個過程:①將機械基礎特性化;②確定計算數據;③應用收集數據;④確定處理數據的原則;⑤確定應用的數學方法;⑥優化準則;⑦將計算結果具體化。

優化設計

選定設計目標(單個或多個),找出目標與設計變量的函數關系式,列出各項設計要求所對應的約束條件,對這個數學模型求它的最優解。如一個圓柱形容器,求容積一定的條件下,用料最省。其數學模型如下:

極小化滿足于: 其中, 分別表示容器的半徑和高度,為容積常數。計算后得出時,用料一定最省,但在設計中能滿足的設計方案有無數個。

五、結束語

總之,只有掌握好現代科學知識,運用好現代的科學技術和工具,保持創新意識, 才能為工業企業的發展和競爭創造一個較寬松的技術環境。既然現代機械設計與傳統的機械設計相比,已經發生了很大的變化,當然也就必須改革以往的傳統教學模式, 才能培養出真正的高素質人才,以適應現代機械設計的需要。

參考文獻

［1］邱宣懷等編著.機械設計［M］.北京：高等教育出版社，2007

［2］華同曙.淺談現代機械設計的特點及其教育模式［J］.江蘇石油化工學院學報，2002,3(3):53

［3］中國機械工程學會中國機械設計大典編委會.中國機械設計大典:第1 卷:現代機械設計方法［M］.南昌:江西科學技術出版社, 2002

［4］盧險峰.現代設計方法的定義及一級分類［J］. 南昌大學學報·工科版，2009， 31（1）

篇9

關鍵詞:機電英語特點;教學方法 ;效果;重要性

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2010)07-0087-01

一、機電專業英語的特點

專業技術詞是用來記錄和表達各種現象、過程、特性、關系、狀態等不同名稱的,也叫做術語。它在日常詞匯中的數量相對較小,但是在專業英語中卻扮演著非常重要的角色,往往是整段文章所要論述的中心,例如bearing(軸承),mechatronic(機械電子學),coupling(聯軸器)等。術語具有以下幾個主要特征:

1. 涌現性:新科學的誕生、新化合物的合成和新物種的發現等,使術語隨科技的發展不斷出現。

2. 單義性:對于某一特定專業或分支,氣詞義狹窄,形態單一,定義時應盡可能避免同形異義或者同義異形現象。

3. 中性:術語只有概念意義,沒有任何添加色彩,如cat原意為“貓”,但是在專業英語中轉化為“吊錨”,dog原意為“狗”,在專業英語中的意思為“卡抓器”,像這樣的詞匯在專業英語中還有很多,他們失去了原有的意思和人們在用詞上坑能反映的好惡。

4. 國際性:英語中的部分技術詞來源于拉丁語和希臘語,而且詞匯的專業性越來越強。另外,新創造的英語詞匯只要在一國使用和流行,英語國家和其他拼音文字的國家就可以按照語音對應的規律和拼寫體系轉換過來,成為自己的文字,例如,transistor(晶體管)一詞在英語,德育和法語中就是完全一樣的。

二、機電英語教學中存在的問題

1. 學生英語水平良莠不齊,學習動機不足。首先,由于筆者所教學生的來源多樣,既有來自高中的學生,又有來自中專中技的學生,所以學生的英語水平存在較大的差異,并且由于以前學生在學校的學習中對英語的定位不同,因此,學生的英語水平顯得差次不齊,這給專業英語教學帶來了很大的困難。

其次,很多學生認為在職業類學校只要學好技能就可以找到一份好工作,沒有必要學習英語,認識上的嚴重缺陷導致了學習動機的不足。

2. 教學方法單一,教學效果不佳。在機電英語的教學過程中,由于受到教學設備缺乏,以及教學進度和教學計劃的制約,教學基本采用傳統的滿堂灌的教學模式,教師在講解的過程中過分側重于對單詞句法的講解,與實際聯系較少,導致課堂氣氛沉悶,學生的學習積極性不能被調動。其次,由于專業英語的專業色彩濃厚,普通師范院校畢業的英語教師對此接觸較少,而專業較好的專業課教師英語水平又較為有限,以至于學生在學習完一門專業課后英語水平很難得到實質性的提高。

3. 專業教材相對較為缺乏。教材是教師在教學工作中最重要的教學工具之一,目前市場的教材中,針對英語的教材很多,但是針對專門英語的教材卻相對較為缺乏,在現有的專業教材中,大部分基本采用了傳統英語教材“課文+單詞+習題”的編寫模式,缺乏與實際相結合的內容,難以跟上時展和社會需求。

三、如何解決所存在的問題

1. 培養學生語言技能和對語言運用的能力。語言技能包括聽,說,讀,寫這四個方面以及對這些方面的綜合運用,在課堂的教學過程中,教師應該將這四種技能與專業知識緊密結合起來,通過各種現代話的教學手段,淡化學生在專業英語學習過程的所產生的枯燥情緒,同時可以根據學生的具體情況設置一些特定的場景,讓學生參與其中,體驗在真實環境中使用英語,鼓勵他們參與對話,提高學習的主動性與積極性。

2. 幫助學生認識英語的重要性。在現在的人才需求的類型中,復合型人才是十分匱乏的, 一般的外語人才往往缺乏技術專業背景,對專業知識結構沒有足夠的了解, 很難進行專業英語文獻的閱讀以及在和國外與同行進行技術交流。而職業教育的專業人才培養目標是工程型、學術型的人才。因此,在平時的教學過程中,教師要幫助學生認識英語在以后的工作生活中的重要作用,通過強調專業英語學習的重要性,引導學生從思想上加以重視。

3. 改進教學方法,激發學生學習興趣。專業英語不同于基礎英語,它偏重于專業知識,特點是理論與現實緊密結合。以前我們的教學僅局限于教室,學生僅僅從課本上獲得一些抽象的專業詞匯和語法知識,離開課程后對所學的知識沒有太深的印象。為了加深學生對所學內容的理解和記憶,筆者在專業英語教學過程中嘗試了現場教學,將課堂內封閉的英語學習與現場結合起來,一方面可以將專知識融進英語教學當中,在獲得語言知識的同時,也學習了專業知識,有助于提高學生的職業素質;另一方面能加強教學的互動性,提高學生的學習興趣。

總之, 在整個專業英語教學的過程中, 老師既要注意保護和提高學生對于專業英語課程的學習興趣, 又要注意進行知識的分析和組織。幫助學生逐步排疑解難,學習知識,領會方法,提高能力, 讓學生感覺到英語與專業是不能割裂開的。還可以通過大量的課外閱讀擴大學生知識面、增加詞匯量, 更好地培養學生英語的興趣和獲取信息的能力。只有這樣, 才能達到預期的教學效果。

參考文獻

[1]李翠香.機電英語[M] .大連:大連理工大學出版社,2003

[2]王瑋.淺析機電專業英語教學[J] .職業技術,2009(3)

[3]郭能輝.關于高職機電類的專業英語教學中存在的問題與思考[J] .職教與成教,

篇10

關鍵詞：數字化變電站 ；意義 ；關鍵技術 ；體系結構

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

1實現數字化變電站的重要意義

變電站自動化技術經過十多年的發展已經達到一定的水平，一定程度上提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可靠性。然而，傳統變電站自動化系統仍然存在下列問題：

互操作問題

由于不同廠家變電站自動化系統采用的通信技術和協議各不相同，造成產品之間缺乏互操作性，導致集成和維護成本的增加，也降低了系統的可靠性。

電磁式互感器的問題

傳統互感器存在鐵芯飽和、暫態特性差和體積龐大等缺點，難以滿足現代自動化技術的需求。

常規一次設備的問題

目前多數變電站都沒有裝設狀態監視設備，由于缺乏一次設備狀態監視信息，通常只能采用計劃檢修，而不能實現狀態檢修。同時，非智能斷路器設備也不能實現按波形控制合閘角和在線監測的功能。

線纜投資、運行維護費用較高

數字化變電站成功地解決了上述傳統變電站存在的問題，是電力系統發展的必然趨勢，是通訊技術、信息技術和計算機技術發展的必然結果。IEC61850標準以及數字化技術在變電站內的全面推廣應用將是解決這些難題的關鍵所在。目前，國際電工委員會TC57工作組已經制定了《變電站通信網絡和系統》系列標準——IEC 61850，為變電站自動化系統提供了統一平臺和標準框架。隨著電子式電流、電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響，全數字化的變電站自動化系統即將得到廣泛的應用。通過數字化變電站技術的研究和實施，提高變電站自動化系統以及整個電網的技術水平和安全穩定運行水平。

目前我國正在大力建設創新型國家，國家電網公司已成為全國“創新型試點企業”。國家電網公司高度重視科技進步和自主創新，將其作為公司和電網發展的戰略支撐，力爭掌握一批擁有自主知識產權的關鍵技術和核心技術，占據世界電力科技發展制高點，在能源技術創新中積極發揮主體作用和表率作用，服務創新型國家建設。而數字化變電站在各個方面均順應了科技進步和自主創新的要求。首先在技術儲備方面，IT技術與通信技術近些年來的突破性進展使得數字化變電站從技術和經濟角度而言成為可能，智能化電氣設備的發展，特別是智能化斷路器、電子式互感器等機電一體化智能設備的出現，使得變電站進入了數字化發展的新階段；其次在發展水平上看，在數字化變電站的研究、試驗、工程推廣等方面，國外企業也剛剛開展，尤其國內在ECT/EPT及變電站自動化等方面的研究工作并不落后于國外企業，可以說實現數字化變電站是建設創新型電網的要求，也是我國電力行業趕超國際水平的一個契機。

通過數字化66kV變電所的建設與研究，提出適合中國電網結構及運行方式的完整的66kV數字化變電站系統方案，將對鞍山以至整個遼寧電網的數字化建設工作產生積極影響。

數字化變電站含義及其關鍵技術

數字化變電站技術是指基于IEC61850標準建立全站統一的數據模型和數據通信平臺，實現站內一次設備和二次設備的數字化通信，以全站為對象統一配置保護和自動化功能。

其主要特征包括：

——基于IEC61850的全站統一的數據模型及通信服務平臺；

——智能化一次電氣設備；

——基于全站統一授時的網絡化二次設備。

我們認為實現“數字化變電站”的關鍵技術包括以下幾點：

IEC61850的體系架構

全站功能的統一配置

一體化功能系統控制器

通信網絡架構

電子式電流/電壓互感器

智能化的一次設備

全站統一的授時系統

數字化變電站基本內容

分析上述數字化變電站要求可見，完整的數字化變電站方案應包括符合IEC61850標準的全部一次、二次系統的實現。大體可分為以下幾部分內容：

a一次部分

變壓器

開關、刀閘

直流系統等

b二次部分

二次系統在邏輯上按功能可分為過程層、間隔層和變電站層，結構如圖1所示：

硬件設備

為實現圖1所示的邏輯功能，二次系統設備包括：

a.電子式互感器、合并單元

b.變壓器智能單元

c.開關、刀閘控制器

d.直流系統智能單元

e.滿足IEC61850標準的系統控制器

f.監控主機（操作員站，工程師站）

g.遠動主機

h.打印服務器

i.工業以太網交換機和用于光纖通信的光端機

軟件系統

軟件系統采用跨平臺結構設計，可選擇windows、Unix、linux操作系統；數據庫結構按照IEC61850模型定義、實現，所有程序支持IEC61850模型。系統集成工程化工具為工程人員或用戶提供完善、方便的配置、測試、維護手段，包括系統的配置/組態、實時庫的管理、模型、通信的一致性測試、SCL配置文件和參數化的管理等功能。

站內通信網絡

系統應以網絡交換以太網技術為基礎，站級總線采用星型結構光纖10M/100M以太網，組網方式為VLAN虛擬以太網，具有自愈功能；過程總線選擇星型結構光纖100/1000Mb以太網，防止出現實時信息在網絡上發生碰撞以至影響實時響應要求。必要時可考慮采用VLAN優先級協調多以太網跨過多交換機運行。

在66kV數字化變電站的設計方案中，根據需要傳輸的數據量的計算結果，站級總線和過程總線均采用星形結構光纖100M以太網。

授時系統

時鐘同步系統由網絡時間服務器（主時鐘）及時鐘擴展輸出裝置（擴展時鐘）組成。時鐘同步系統具有兩臺互為備用的網絡時間服務器，時鐘擴展輸出裝置的具體數量根據現場實際進行選項匹配，以滿足時間系統對信號數量和種類的要求。網絡時間服務器和時鐘擴展輸出裝置既可以集中組屏，也可根據現場的實際情況單獨組屏。

參考文獻

[1]謝型果.IEEE1588時鐘同步報文硬件標記研究與實現[A].華中科技大學碩士學位論文[D].2008(06).