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一、機電設備招標概述
招標是招標人通過公開方式提出交易條件，跟投標人達成合作的一種采購行為。按照競爭開放程度，招標可以分為公開招標和邀請招標。按照招標標的可以分為貨物招標、工程招標和服務招標。我國的機電招標屬于貨物招標。
在1992―1999年中，我國機電招投標管理和流程才逐步完善。《中華人民共和國招標投標法》在2001年出臺，規(guī)范了招投標市場的秩序?？傮w來說招標質量隨著投標法的出臺不斷提高。但是還是存在招投標中的商業(yè)賄賂和腐敗等行為。2001年之后，機電招標投標不僅在國內全面發(fā)展，在國際上也取得一定成就。
國機電設備招投標管理和操作現(xiàn)狀在二十多年的發(fā)展中既呈現(xiàn)除了繁榮發(fā)展的趨勢，也暴露了體制上、政策上的弊端。我國招標活動因為法律制度的不完善，經常出現(xiàn)虛假招標、串通投標、騙取中標等問題。不管是市場規(guī)范還是招標從業(yè)人員素質都和我國機電設備行業(yè)發(fā)展速度不匹配。如何保證采購過程的公開、公正、透明是現(xiàn)在我國機電招投標需要分析和研究的問題。我要想機電設備投標商能夠在市場環(huán)境中自由競爭，我們必須結合中國國情、借鑒國際優(yōu)秀管理政策和操作手段，更好地完善招投標制度。
二、我國機電設備招標出現(xiàn)的問題
1、缺乏相應法律法規(guī)
我國的招標工作起步較晚，沒有健全、合理、系統(tǒng)的法律法規(guī)。現(xiàn)在的招標法律法規(guī)不能有效指導招標實踐活動，也不能適應日益激烈的自由市場競爭環(huán)境。
2、多部門交叉管理
在我國現(xiàn)在招投標是由9個部門進行管理，包括發(fā)改、水利、交通、經貿、鐵道、民航、信息產業(yè)、商務部門。國家招投標法只有一部，但是地方招投標法規(guī)和文件都各自形成一套標準。各個行政部門頒布的規(guī)章制度中也有相互交叉、條文矛盾、標準不統(tǒng)一的局面。這都給招投標管理帶來了麻煩。招標機構要向多個部門申領資質證書才能開展招標業(yè)務，名目繁多的規(guī)章制度讓招投標人產生混亂。有些地方具有地方保護政策，制定不公平的評判標準，在這種行業(yè)壟斷的現(xiàn)象下，招投標機構就很難申領到資質證書。隨著市場經濟的日益完善，不規(guī)范、不健全的招投標管理機制弊端越來越明顯得暴露出來，妨礙了招投標市場的有序、合理競爭。
3、招標服務不完善
招標服務是市場經濟環(huán)境下形成的，缺乏相應的市場機制和市場秩序。而且我國對招標服務和壯大沒有相應公平、公正的法律法規(guī)和管理機構，也沒有為它的發(fā)展創(chuàng)造有利的外部條件。
4、評標、定標不合理
我國評標、定標本來就缺乏一個公正合理、科學先進、操作準確的評標系統(tǒng)或者方法。特別是在機電設備資格審查中，技術含量不高的產品都采用資格后審的方法。雖然這種凡是能夠減少審查環(huán)節(jié)，節(jié)省經濟費用，縮短招投標過程，有利于良性競爭。但是招投標過多時會造成工作量的加大。而技術含量較高、標準不同于的機電設備通常采用資格預審方式。這種方式可以減輕評審時的工作量，同時也增加了投標單位的合格率。它的弊端就是延長了招投標的時間，增加了雙方資格預審的費用。在現(xiàn)實操作中通常結合這兩者的優(yōu)勢進行合理分配。
招標方經常在技術、專利產品等方面限制某些投標人的資格審查，這種行為是歧視行為。在《機電產品國家招標投標實施辦法》中就明確規(guī)定“招標文件不得設立歧視性條款或不合理的要求排斥潛在的投標人”
開標議價的行為仍然存在，很多單位還是看重報價高低，甚至把公開招標演變成透明底極低的議標。
三、優(yōu)化機電設備招投標的措施
1、建立完善系統(tǒng)法制現(xiàn)在招投標線性法律還不健全，條款中有明顯的漏洞、規(guī)定模糊、標準不完善。有的法律法規(guī)脫離實際，當理論用于世間的時候常常操作性不強。所以建立一個健全的招投標系統(tǒng)是非常有必要的。將立法部門和執(zhí)法部門分開，同時要防范招投標過程中的腐敗問題，一旦.發(fā)現(xiàn)腐敗行為，要進行嚴格懲治。
2、為了統(tǒng)一招投標管理標準，避免多頭管理，消除部門之間的利益紛爭可以采取聯(lián)席會議制。成立一個專門機構對各部門的管理人員指定派送，形成一個新的評價機構，統(tǒng)一管理全國的招投標活動。這種方式既能分散各部門的權利，又能使各部門的工作照常運轉，提高了招投標的效率。同時加強部門合作意識，在招投標過程中積極溝通，努力協(xié)調。
3、完善招標機構服務主要從兩個方面著手。一是國家和市場為機電設備招標商創(chuàng)造一定的條件，使招標商的發(fā)展有一個肥沃的土地；二是招標機構本身提高自身素質，規(guī)范行業(yè)標準。充分利用各種宣傳手段對自己的大力宣傳，多大招標投資業(yè)務。對人的專業(yè)知識和業(yè)務素質進行全方位的培訓和考核，堅持持證上崗制度，保證有原則、有素質、有思想的優(yōu)質的人。
4、采用“公平、公正、公開、擇優(yōu)”的評標方法。評估方法有全壽命費用評標價法、最低投標價法、綜合評估法。全壽命費用評標價法是一種動態(tài)的評價方法，即考慮資金的時間價值。運用該方法進行設備、材料采購評標時先確定一個統(tǒng)一的設備評審壽命期，然后再根據(jù)各投標書的實際情況，在各投標報價上加上該年限內所發(fā)生的費用的凈現(xiàn)值，再減去壽命期末設備殘值的凈現(xiàn)值，就可得到評標價格。最低投標價法即把價格作為評標的唯一尺度，將合同授予報價最低的投標者的一種評標方法
經評審的最低投標價法是經評審的最低投標的標價。在機電設備性能、質量等方面條件相似時可以很容易進行比較。中標人以評標價格最低者為準。這種方式適用于功能、性能、工藝都比較成熟的機電產品。
綜合評估法在招標中運用比較廣泛，但是指標的權重設定比較重要。將評定各要素按預定的方法換算成相應的價格，在原投標報價上增加或減少該值而形成評標價格，并以該評標價確定中標單位的方法，主要用于小批量的機電設備采購招標評標中，評標標準一定要清晰、客觀、量化。
四、總結
中國貿易經濟的不斷發(fā)展和市場經濟的不斷完善使機電設備招標迎來了新的形式。我國招投標制度在引進國外的制度的同時要結合中國特色和國情，形成自有獨立、完整的宏觀體系。在實踐中，要加強機電招標的管理，從招標各個操作環(huán)節(jié)入手，把握招標的公平性原則。
參考文獻：
在電力生產運行過程中極易出現(xiàn)問題，其中，電力設備出現(xiàn)故障也是發(fā)生非常頻繁。在對事故頻繁發(fā)生階段進行分析發(fā)現(xiàn)，加入必要的化學監(jiān)督，能夠有效的提高設備的安全水平，同時也能夠針對發(fā)現(xiàn)電力生產運行中存在的問題，提出相應的解決方案。人們常說的電力生產過程中的化學監(jiān)督是為了控制水汽的品質，但實際上化學監(jiān)督還能夠保證電力生產的其他環(huán)節(jié)也同樣運行正常，從而保護設備。
一、電力生產運行過程中化學技術監(jiān)督存在的問題分析
（一）廠網(wǎng)分開
自從實行電力體制改革之后，我國的電網(wǎng)發(fā)展進入了一個新的發(fā)展階段，從此實現(xiàn)了廠網(wǎng)分開，各個發(fā)電廠都劃歸了不同的發(fā)電公司，同時也對其原有的管理模式和體制進行了一個重新的定位與改變。盡管如此，但是技術監(jiān)督職能仍然堅守，仍然還是要對技術監(jiān)督人員的管理力度加強，注意培養(yǎng)其專業(yè)素質，從而提高發(fā)電廠內化學技術人員的業(yè)務能力及其操作水平。
（二）化學技術方面
（1）化學除鹽系統(tǒng)
在最初的化學除鹽系統(tǒng)的設計過程中，留有較大的余量，同時記住的負荷率也不高，直接導致大多數(shù)電廠的化學除鹽系統(tǒng)利用率不高，絕大多數(shù)的例子交換設備都不能連續(xù)進行，直接加大了酸堿的消耗，同時還浪費了較多的水資源。再加上電廠在運行過程中本身不夠重視除鹽系統(tǒng)，只是簡單的認為低質量、僅僅合格的除鹽水就能夠滿足要求，很少真正的考慮到除鹽這一步驟中的技術支持及其運行成本，單純的依靠增加酸堿用量。在酸堿用量增加的同時，廢水的排放也給環(huán)境造成了極大的污染。加之，除鹽水的備至與鍋爐用水之間存在一段時間差，大量的除鹽水在過程中極易與空氣發(fā)生氧化作用，吸入大量的二氧化碳之后就會使得水箱內的污染程度增加。根據(jù)大量的實踐證明，國際上的混床出水電導率應該是小于0.2?s/cm，正常情況是應該維持在0.07-0.08?s/cm這樣的水平之間，但是除鹽水泵出水的電導率卻多在0.5-0.6?s/cm，甚至更大，這就是說我們供給鍋爐的水的質量非常差。
（2）再生藥品及其雜質污染
再者就是水體污染和再生用藥品中的雜質含量人為難以控制，所導致的樹脂污染情況也應該引起我們的高度重視。由于某些生產廠家并不了解電廠內的實際情況，在運送再生用酸堿時選擇同一個容器，導致該藥品的交叉污染。曾經，某省出現(xiàn)過按國標驗收新購置的鹽酸和氫氧化鈉，所有指標都合格，但就是陽床出水鈉不合格或陰床出水銅含量偏高，從而導致整個熱力系統(tǒng)銅偏大。結果經分析發(fā)現(xiàn)一例為氫氧化鈉中銅含量明顯偏高。如表1，A、B兩種藥品中銅含量比較。
表1 A、B兩種藥品中銅含量比較
根據(jù)國家規(guī)定的標準來看，并沒有明確的規(guī)定樹脂再生液和二級除鹽水的銅含量指標，這樣就極易污染整個水汽系統(tǒng)。
（3）熱力設備腐蝕問題
在對熱力設備進行檢查更換的過程中我們發(fā)現(xiàn)，其汽輪機葉片積鹽、汽輪機葉片定性檢驗PH偏低、水冷壁管點蝕、凝汽器銅管水側點蝕、汽側磨蝕或明顯腐蝕、汽包內旋風分離器表面有蝕坑或出現(xiàn)條狀腐蝕以及汽包封頭內表面出現(xiàn)凹坑等腐蝕或異常現(xiàn)象。但是在對各大機組進行日常的常規(guī)檢查及其監(jiān)督項目核對時，又沒有明顯問題存在。同時，水冷壁管結垢量并不高，就算是積鹽比較明顯的汽輪機葉片的結垢量也不高，經常就是到了酸洗的年限，發(fā)現(xiàn)其垢量遠遠不夠，甚至達不到《化學清洗導則》中規(guī)定的清洗數(shù)量的二分之一。
二、加強電力生產運行過程中的化學監(jiān)督
（一）監(jiān)督要求制定
1.保證各種水處理設備及其系統(tǒng)都能夠正常運行，否則不允許啟動;
2.嚴格根據(jù)國家制定的行業(yè)標準來控制水汽的品質，在發(fā)現(xiàn)問題的情況下，及時處理，但是絕對不允許直接向鍋內送原水;
3.在對新建工程的鍋爐內補給水處理設備和系統(tǒng)進行安裝調試時，要在鍋爐第一次水壓試驗之前就完成，從而保證水壓試驗的用水品質;
4.在各個階段都要嚴格的控制試驗的水準及其品質，確保安全無誤;
（二）變電站運行過程中的化學監(jiān)督
（1）凝汽器防泄漏
目前，我國絕大多數(shù)電廠對于凝汽器的維修保養(yǎng)工作做得并不到位，尤其是在對膠球清洗及其循環(huán)水殺菌的過程中，都很難做到正常投運。如圖2所示，膠球清洗過程。
圖2 膠球清洗過程
對于參數(shù)較高的機組，對于水質的要求也相對較高，若是出現(xiàn)凝汽器泄露的情況，則會對水質情況有著極深的影響。所以，針對參數(shù)較高的機組，要另外加強對凝結水的監(jiān)督與處理。而針對大型的機組，保證其鍋爐內部的水質情況之外，還有能夠對凝結水的數(shù)值和設備處理情況采取高度關注，同時還要特別關注凝汽器的運行維護和停備用保護及其檢漏裝置的投運。
若是發(fā)生凝汽器泄露的情況，千萬不能用堵住的方式來代替檢查。若是真的發(fā)生了凝汽器微漏的情況，可以選擇采取加鋸末的方式來暫時阻止泄露。若是負荷允許的話，還可以采用降低負荷的方式來檢查出漏點之后再采取堵塞，或者死活選擇停機灌水，查出漏洞之后再進行封堵。
（2）停爐保護
在機組停止運行時，空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣等等都會對設備產生一定的影響，極易造成設備表面的腐蝕氧化。經過腐蝕之后產生的物體，又會再次成為水汽的主要污染源。本身，腐蝕會使金屬表面變得更為粗糙，極易加深腐蝕作用。
因此，在鍋爐停止運行時，一定要計算好鍋爐將會停止運行的時間長短，從而對每個部分都做好停爐保護工作。同時，還要盡可能的將受保護的范圍擴大，時間盡可能的延長，從而確保設備的放銹蝕工作做到更好。
（3）化學監(jiān)督人員培訓
在變電站運行中化學監(jiān)督人員的作用非常大，但是目前我國變電站化學監(jiān)督技術人員資源相對匱乏，并且缺少相關的實踐經驗，很難滿足變電站內高參數(shù)機組對于化學監(jiān)督人員的相關要求。因此，我們必須要加強化學監(jiān)督人員的培訓，從提高其專業(yè)知識的水平出發(fā)，提高其監(jiān)督技術，從而提高其化學監(jiān)督的整體水平和素質。
（4）制定法規(guī)
要想電力技術監(jiān)督工作能夠持續(xù)高效的進行，建立必要的法律法規(guī)是不可缺少的一個步驟。目前，廣西電力技術中心就已經制定了《廣西電力化學技術監(jiān)督工作辦法（暫行）》及其《廣西電力化學技術監(jiān)督考核辦法（暫行）》報區(qū)經貿委批準后頒發(fā)實施，這些條例的頒布，在某種程度上很好的保證了供電局化學能夠穩(wěn)定進行。
三、結語
要想加強電力生產運行過程中化學技術監(jiān)督，就要從制造、設計、安裝等等方面著手，做好熱力設備的防腐、防垢等工作。同時還要嚴抓設計、生產等等部門，從而從專業(yè)的設備、系統(tǒng)中來對此進行隔離保養(yǎng)，真正的做到技術監(jiān)督的實質意義，從而重視電廠運行過程中的化學監(jiān)督工作。
參考文獻
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）21-0139-03
機電一體化課程是一門以精密機械技術為基礎，綜合電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術為一體并應用到實際中去的高技術學科，是機械工業(yè)發(fā)展的必然方向。為了適應科學技術的高層次發(fā)展，緊跟國際化科技的潮流，河南機電高等專科學校機電專業(yè)在初創(chuàng)時期，特別強調“機電一體化技術”課程模塊的設置與教學，并且對于這種側重于實踐應用和變化較快的課程內容，為了能夠及時跟蹤學科的前沿發(fā)展，使得學生的學習更具有時效性，還把它設置為機電一體化創(chuàng)新設計課程，并且選擇北京理工大學長期從事機電技術學科教學和研究的張建民教授撰寫，高等教育出版社出版的《機電一體化系統(tǒng)設計》一書作為教材，借以促進機電一體化技術課程教學中學生學習興趣的激勵和教學教法的出新。
1 “機電一體化技術”教學課程的定位
把“機電一體化技術”課程設置為模塊化教學課程，不僅因為它是“機械制造及自動化”專業(yè)課程體系中的主干專業(yè)課程，而且對于這種機電一體化屬性的課程內容，學生有興趣和渴望掌握相關領域前沿應用的攝取能力，使其有助于今后的學習并及時為就業(yè)和機電產品開發(fā)應用服務。在前期的相關課程教學中，學生對“機電技術類”課程踴躍選修，“全國大學生機械電子設計競賽”連年參與人數(shù)在百人左右，足以表明學生的這種興趣和渴望。
“機電一體化技術”課程作為機械技術與微電子技術的新興交叉學科，融合了機械技術、電子技術、信息技術等多種學科的技術基礎，體現(xiàn)了“以機為主、以電為用、機電有機結合”的原則。因而，“機電一體化技術”課程的教學內容，也要涵蓋機電技術領域的全部技術基礎分支，使學生全面了解相關學科知識內容，綜觀機電一體化技術發(fā)展的必然趨勢。《機電一體化系統(tǒng)設計》一書被認為是國內機電技術學科領域具有代表性的經典論著之一，并在國內許多本科類及高職高專類學校被用作教材或教學參考書。其具有較強的先進性、實用性和權威性，具備了如上各個技術分支的理論基礎，內容豐富、深入淺出、層次清晰、理論與應用并重，能夠將現(xiàn)代機電技術的原理、技術與應用有機結合，良好地引導學生對新知識的渴求。
《機電一體化系統(tǒng)設計》一書除了書本的課程內容之外，還包括相關文獻參考資料電子版以及網(wǎng)絡鏈接學習材料的CD-ROM光盤，為學生提供了一個廣泛的學習空間。作為“機電一體化技術”課程教學的教材，它在提供了知識點齊全、難易度適中的課程內容的同時，還為教學和學習提供了機電產品的設計實例，利于在教與學互動過程中進行實踐應用的檢驗和對機電產品設計的理解，獲得有益的教學效果。
為此，確定“機電一體化技術”課程教學的基本目標定位：通過相關學科知識的學習和掌握，營造師生交流互動的實踐應用設計環(huán)境，促使學生系統(tǒng)了解機電技術學科知識，掌握機電一體化產品系統(tǒng)設計方法，鍛煉提高學生“機電有機結合”的實際應用能力。
2 實踐討論教學模式的采用
實施機電一體化技術專業(yè)課程的實踐互動模塊討論式教學，不僅能夠使學生在整體把握專業(yè)知識的同時獲得理論與實踐的互動理解，鍛煉和提高機電一體化產品設計的系統(tǒng)化思維及應用能力，還將反過來促進學生對先進學科知識的興趣和追求。
機電一體化技術教學就是要營造一種實踐學習及系統(tǒng)應用專業(yè)知識的環(huán)境和氛圍，但是它應該完全不同于全實驗的專業(yè)課程授課。當前，一些教師的實踐互動模塊討論式教學并未起到實際效果，不僅有教師教學方式的缺陷，還有學生自主探究學習方式應用的不足。因而，在這種實踐綜合應用專業(yè)知識課程的教學中采用“侵入式”授課，勢必造成學生對專業(yè)知識的思維理解滯后以及對知識點整體鏈接思維的障礙，從而影響師生課堂上的交流互動，無法達到促進學生積極學習的目的。為此，必須采用“實踐互動模塊討論化”的方法，充分利用校內機電實驗設備，有序地為學生設置實踐互動模塊討論式的教學環(huán)境，針對機電一體化產品功能模塊授課，達到學生對專業(yè)課程的逐步接受適應和學習主導性的穩(wěn)步完成。
“實踐互動模塊討論化”的機電一體化技術教學就是教育者努力創(chuàng)設互動性、參與性的教學氛圍，讓學生“浸泡”于機電一體化技術應用的環(huán)境里，潛移默化地提高學生理論應用于實踐的系統(tǒng)思維整合能力。為此，在“機電一體化技術”課程教學中，首先堅持采用教材中的系統(tǒng)知識點，在機電一體化產品為背景的環(huán)境中以教材中機電一體化系統(tǒng)設計實例方法及結合科研成果構建學生的學習環(huán)境，從而否定了采用課堂講義灌輸式授課的原始方法。在教學過程中，不僅利用教材內容模塊式編輯課程教學課件，采用理論知識與實物對照的講解并設定互動討論式交流，還發(fā)揮多媒體教學手段的作用，配備了動畫及音頻的實例演示教學內容，隨時提問和討論知識難點。為了達到與課堂教學的統(tǒng)一，延續(xù)課堂教學內容效果，每次課后的習題作業(yè)要求學生針對機電一體化實例分組設計完成；并且實驗課程內容采用案例式介紹，實驗報告要求結合科研成果討論解決方案有所創(chuàng)新。最后采用理論閉卷考試（占總成績的60%）、課程設計（占總成績的30%）和平時討論的參與程度（占總成績的10%）三者結合考核，作為最終成績。同時，鼓勵學生參加機電產品創(chuàng)新設計大賽各種活動，獲獎人員的課程設計設定為優(yōu)秀（90分以上），使得學生對整個課程內容的學習都處于積極主動之中。
通過這種教學方式，試圖培養(yǎng)學生在學習和應用機電一體化技術中了解和掌握如何“用機電一體化系統(tǒng)的設計原理與方法去設計改造機電一體化產品”，并進一步過渡到利用“以機為主、以電為用、機電有機結合的系統(tǒng)思維解決實際問題”。學生通過對專業(yè)技術知識的豐富和機電產品設計應用和改造能力的提高，將獲得機電結合型高素質的綜合發(fā)展，成為具備走向國際、放眼全球的科技人才。
3 機電一體化教學資源的廣泛挖掘
“機電一體化技術”課程涉及機電技術各個分支學科的原理、技術與應用，每個分支學科都是世界現(xiàn)代高科技領域的一個縮影。根據(jù)“機電一體化技術”課程的這一高科技現(xiàn)代化特點，廣泛挖掘利用其教學資源，促進學生技術知識的獵取和實踐能力的鍛煉。
首先，“案例教學”的網(wǎng)絡資源利用。把具有重要學習意義的一些機電技術的原理、設計方法等進行課程模塊劃分，如劃分為機械系統(tǒng)部件模塊、機電執(zhí)行元件模塊、機電微機控制模塊、機電元部件特性模塊、機電結合設計及改造模塊等，作為課程內容的講述內容，要求學生利用網(wǎng)絡搜索工具，充分進行相關預備知識內容的檢索和復習，并通過機電一體化技術應用案例的檢索，獲取、對比并介紹、討論相關設計案例，深入理解機電一體化系統(tǒng)各要素的聯(lián)系。通過這種學習過程的熏陶，學生不僅深入地理解和復習相關的課程知識，還將對課程內容產生濃厚興趣，激發(fā)后續(xù)繼續(xù)學習的潛力。
其次，實踐實驗教學利用。目前，“機電一體化技術”的一些課程內容，已經廣泛應用于各類機電產品中，并且，一些課程內容還是機電技術知識在實際機電類產品中的擴展應用。如數(shù)控機床、工業(yè)機器人、照相機、蘋果手機、自動打卡機等，更是反映了機電技術的跨學科延伸。因而，充分利用校內實驗教學課程資源的數(shù)控加工中心及各類機電一體化實驗設備，結合機電一體化技術在實際生活中的應用實例，為學生提供豐富的機電一體化技術學習參考，將能使學生獲得更為廣泛的學習空間和開闊的知識視野。
再者，結合企業(yè)實際進行機電產品的設計改造應用。現(xiàn)代機電技術的發(fā)展，導致機電產品革新?lián)Q代很快。為此，積極聯(lián)系當?shù)貦C電企業(yè)，實地考察企業(yè)需求，為學生營造企業(yè)環(huán)境條件，參與企業(yè)機電產品的創(chuàng)新設計過程。學生以畢業(yè)設計方式進行機電一體化產品的系統(tǒng)設計，教師進行難點指導，以此達到機電一體化系統(tǒng)設計整合思維的訓練和機電一體化技術的實際應用。
4 問題與建議
通過“機電一體化技術”課程實踐互動模塊討論式教學的初步實踐、學生學習的測試以及實踐設計考核，證明學生機電一體化專業(yè)知識的運用能力的提高。但是，要達到“用機電一體化系統(tǒng)的設計原理與方法去設計改造機電一體化產品”，還需要教師的悉心輔導；利用“以機為主、以電為用、機電有機結合的系統(tǒng)思維設計機電類產品”則需要更長久的鍛煉。并且，機電一體化技術的實踐互動模塊討論式教學也顯示了一些需要解決的問題。
投入時間多、花費精力大，是學生機電一體化專業(yè)課程學習中普遍反映的問題。在教師完成大量的機電一體化技術教學備課任務之后，學生就將面臨對大量機電一體化教學材料的學習過程，預習、復習以及運用機電一體化技術對問題和實驗報告的撰寫，都將耗用學生大量的學習時間。同時，其他課程學習的時間分配又將影響本課程的時間投入，似乎成為一個難以解決的矛盾。因此，實施機電一體化課程教學，必須要求學生加強基礎專業(yè)知識的學習，鋪墊好前期知識儲備這一關；同時，考慮到學生的差異，還要采用循序漸進的方法，在課程的初期階段加大相關基礎知識間聯(lián)系的介紹比率，隨著課程的進行逐漸加大機電一體化技術應用和學生主導的比例，不斷實施、改進和提高。無論如何，依據(jù)教材是必須的。
有必要進行機電一體化教學課程的系列化建設，為其教學提供更為廣泛的實踐培養(yǎng)環(huán)境。要使學生具備高素質的知識能力，獲得勇于競爭的意識和潛能，適應未來走向世界的發(fā)展需求，必須有充分廣泛的實踐應用氛圍的熏陶?！皺C械制造及其自動化”專業(yè)課程體系中有著許多高科技信息化的課程內容，為了達到培養(yǎng)高素質多技能的科技人才的目的，不但要改進和完善“機電一體化系統(tǒng)設計”課程的教學內容、方法和手段，還要進行系列化的機電一體化技術教學課程建設，為學生提供更為長期廣泛的機電一體化教學條件和學習環(huán)境。只有使學生處于良好持久的機電一體化技術環(huán)境氛圍中，才能浸染成長為機電有機結合的科技后備力量。
我國高等院校的機電一體化技術教學實踐獲得許多教育工作者的肯定，但是一些理性的分析也指出了需改進的地方。無論如何，只有認識到機電一體化技術教學的長期性，堅持不懈地探索和實踐，才能創(chuàng)造該教學的良好環(huán)境和條件，克服和改進其缺陷與不足，實現(xiàn)培養(yǎng)機電一體化科技人才的目的。
參考文獻
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[2]張建明.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]陳遇良.機電一體化教學研究[M].北京：中國電力出版社，2002.
1信息化遠程教育應用到機電一體教學中的必要性
機電一體化專業(yè)是在傳統(tǒng)機械制造與自動化專業(yè)基礎上改進而來，集合了機械結構知識以及電路知識，更加適應現(xiàn)代社會對機械人才的需求。機電一體化教學開展目標是培養(yǎng)出大量優(yōu)秀的具備機電設備使用、維修、維護以及設計的高技術型綜合人才。隨著現(xiàn)代科學技術水平的不斷發(fā)展，信息化技術在我國得到了迅速的發(fā)展，并衍生出了各種各樣基于信息技術的創(chuàng)新產品，信息化遠程教育就是其中的一員，突破了傳統(tǒng)教學方式中的局限性，讓課堂教學活動的開展不再受限于時間和空間上的限制，極大地提高了學生學習的便利性與積極性，顯著提高了機電一體化專業(yè)的教學效果[1]。舉例說明，在傳統(tǒng)的教學模式中，機電一體化教學流程是依據(jù)課本知識進行逐個講解，使得各個知識點之間沒有形成有效的鏈接，造成知識點之間的銜接能力不強，不容易被學生整體消化。通過信息化遠程教育模式的應用，可以方便、快捷地將機電一體化教學資源進行整合，并且能夠將課本上的理論知識轉化成立體的三維模型，從而為學生帶來不一樣的感官感受，幫助學生更好地理解課本知識。另外，信息化技術的應用還能夠很好地拓寬學生的知識面，調動學生的學習積極性，從而改善機電一體化教學效果。
2現(xiàn)階段機電一體教學中存在的問題
機電一體化專業(yè)教學不僅要關注學生對理論知識的掌握情況，同時還有重點培養(yǎng)學生實踐操作能力，鼓勵學生將理論知識運用到實踐操作中，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，促進理論知識和實踐能力的共同提升[2]。為此，在開展機電一體化專業(yè)教學活動中，必須要加強學生理論知識和實踐能力的練習。但是，在進行實際的機電一體化教學活動時，存在著較多的問題，主要表現(xiàn)在以下兩個方面。第一，機電一體化專業(yè)知識涉及范圍廣，不僅牽涉到機械結構原理、結構力學、材料力學、液壓原理等，還涉及到電路知識，在進行傳統(tǒng)教學過程中，老師僅僅是圍繞課本知識進行講解，沒有對課本知識進行向外擴散和延伸，同時也缺乏對學生實踐能力的培養(yǎng)，學生普遍存在動手能力差的問題，也不能夠很好地將理論知識應用到實踐操作中，更談不上用理論知識解決實際生活中的問題[3]。第二，機電一體化教學過程缺乏創(chuàng)新，這主要表現(xiàn)在教學方法和內容上。首先教學方法上，老師采用傳統(tǒng)教學方法，按部就班的進行課程講解；另外教學內容上，主要以教學大綱要求的課本知識為主，沒有進行有效的延伸，使得學生的學習積極性較差，影響機電一體化教學效果。
3信息化遠程教育在機電一體化教學中的應用策略
3.1提升學生對機電技術的應用水平
將信息化遠程教育引入到機電一體化教學改革中，必須要充分認識到機電一體化傳統(tǒng)教學中存在的問題，然后根據(jù)具體問題進行有針對性的整改。首先，大多數(shù)機電一體化專業(yè)學生存在著對知識應用能力不強的問題，為解決這一的問題，老師可以利用信息化遠程教育平臺提高學生的知識面，讓學生學習到更寬泛的機電一體化知識，提高學生的學習興趣以及積極性。另外，機電一體化專業(yè)是一門綜合性很強的學科，要求學生熟練掌握全面的理論知識，同時還有具有較強的實踐操作能力，而傳統(tǒng)的教學方式中，僅僅注重學生理論知識的傳授，而忽視了對學生實踐操作能力的培養(yǎng)，通過信息化遠程教育平臺，不僅可以突破傳統(tǒng)教學中時間和空間上的限制，讓學生能夠更加自由、便捷地進行專業(yè)知識的學習，同時信息化遠程教育平臺還可以將課本中枯燥的理論知識轉化成生動的三維模型，并以此創(chuàng)建教學情境，降低學生對知識的理解難度，完善具體化的學習過程，改變傳統(tǒng)教學中抽象、枯燥的教學內容，實現(xiàn)教學成績以及教學效果的共同提升[4]。
3.2促進老師對機電一體化教學進行創(chuàng)新
作者簡介：楊洪（1976-），男，江蘇蘇州人，蘇州市職業(yè)大學機電工程系，講師。（江蘇 蘇州 215104）
中圖分類號：G712?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0100-02
機電一體化技術是機械技術與電子技術的有機結合。近年來，隨著微電子技術、計算機技術及其工業(yè)通信技術的發(fā)展，機與電的聯(lián)系更加緊密，機電一體化技術有了長足的進步。高職院校的機電一體化專業(yè)，應從實際就業(yè)崗位需求出發(fā)，著重于培養(yǎng)具有較強實踐技術的應用型人才。蘇州市職業(yè)大學（以下簡稱“我?！保C電一體化專業(yè)目前的專業(yè)培養(yǎng)方案中，課程設置側重于PLC，單片機所占比重不高。在教學計劃的安排上，先導課程與后續(xù)課程間的銜接也存在不足，學生對于機電一體化技術的理解就是機與電的簡單結合。本文以機電一體化項目開發(fā)為起點，提出了以單片機為核心的專業(yè)主干課程改革思路，對原來的課程設置作了調整，并加入了一些尚未開設的課程，合理安排進度，使學生在有效掌握專業(yè)知識的基礎上，加強其實踐應用能力的培養(yǎng)，進一步提高其專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，在提高就業(yè)競爭力的同時，也能在就業(yè)層次上有所提升。
一、明確培養(yǎng)目標，調整課程體系
地方高職院校首先要為地方的經濟建設培養(yǎng)人才，因此，課程體系的確立也應從地方經濟發(fā)展的角度出發(fā)，以便合理設置。蘇州地區(qū)經濟的支柱產業(yè)是制造業(yè)，而機電一體化技術是制造業(yè)的支柱，因此機電一體化專業(yè)的人才應當為地區(qū)制造業(yè)的發(fā)展服務。但是隨著近年來產業(yè)的升級，蘇州地區(qū)的制造業(yè)向著高端、精密的方向發(fā)展，這就要求高職院校機電一體化專業(yè)的學生，在掌握機電一體化專業(yè)理論和技術的基礎上，能夠使用、調試、診斷和維護高端精密制造設備。因此高職院校的機電一體化專業(yè)應隨之對課程體系進行調整，以適應當前人才市場的需求。
我校機電一體化專業(yè)目前的課程體系與實際崗位知識能力需求之間出現(xiàn)了一定的偏差，因此有必要對課程體系進行調整：以單片機控制系統(tǒng)的設計開發(fā)為主線，構建以電為主、以機為輔的課程體系。以電為主，是指合理選擇和安排機電一體化專業(yè)所需的電子類課程，通過合理安排相應的實踐環(huán)節(jié)，強化學生對電子類課程知識的理解能力，著重培養(yǎng)學生分析問題、動手解決問題的能力；以機為輔，是指機電一體化專業(yè)的學生，在掌握電子類課程的基礎上，能夠對其操作控制的對象——機械部分有所了解，既要能理解其基本的動作原理，又要能夠對其基本的結構進行剖析，這樣才能更有利于實現(xiàn)對機械裝置的控制，真正做到機與電的有機結合。同時，運用單片機技術實現(xiàn)機電一體化設備的操作控制，還必須掌握基本的、能夠在單片機中有效運行的控制方法，以進一步提升學生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。
二、以項目開發(fā)為目標，合理選擇主干課程
機電一體化專業(yè)的主干課程是根據(jù)機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標而確立的。以單片機為核心的機電一體化設備，主要由機械受控模塊、測量模塊、驅動模塊、單片機模塊、通信模塊、接口模塊和上位機模塊組成，如圖1所示。因此，機電一體化專業(yè)主干課程應圍繞項目開發(fā)的每個環(huán)節(jié)所應具備的知識能力進行選擇。[1]
1.第一環(huán)節(jié)：機械受控模塊的分析
機電一體化專業(yè)的課程體系主張以機為輔，因此機械結構的設計，不作為機電一體化專業(yè)的主體教學內容。但對于機電一體化項目的開發(fā)來講，機械模塊是整個系統(tǒng)的受控對象，因此，要實現(xiàn)對機械模塊的控制，必須對其結構和動作原理能夠充分理解，才能有助于下一步設計工作的展開。這就對相關課程的設置提出了相應的要求。在這一階段，應開設“機械制圖與AUTOCAD”、“機械設計基礎”，輔以“機械產品精度設計與測量”等課程?！皺C械制圖與AUTOCAD”使學生認識基本的機械零件，并在此基礎上掌握基本的AUTOCAD的應用能力；而“機械設計基礎”則可使學生了解機械系統(tǒng)基本的結構、動作原理和設計方法。
2.第二環(huán)節(jié)：驅動模塊和測量模塊的設計
（1）驅動模塊。驅動模塊的作用是為機械受控模塊提供驅動力。在機電設備中，液壓和氣壓驅動、電機驅動是常用的驅動方式。機電一體化設備的開發(fā)中，在對機械受控模塊進行分析的基礎上，要為其選擇合適的驅動方式。這一部分的支持課程有“液壓與氣動傳動”、“電機與拖動”，并選擇“電氣控制與PLC”作為輔助課程，該課程以講授電氣控制技術為主，附帶講授PLC的相關應用知識。
（2）測量模塊。測量模塊是用來測量機電設備中的相關物理量，以實現(xiàn)對機械受控模塊的監(jiān)測或控制。相關的課程主要是“測試技術”，要求學生掌握傳感器的基本原理及選擇應用、信號調理電路的設計和信號的變換。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）21-0132-02
我國正處于傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)的快速轉變階段，其標志就是以技術及裝備為表現(xiàn)形式，通過現(xiàn)代工業(yè)技術裝備及農業(yè)機械化、電氣化和信息化等先進技術的應用，最大限度地提高生產效率，節(jié)約生產成本，增加農產品產出，降低能源消耗和環(huán)境污染。我國現(xiàn)代農業(yè)裝備技術還處于起步階段，迫切需要培養(yǎng)掌握現(xiàn)代農業(yè)裝備技術的新型農機人才，我國高度重視現(xiàn)代農業(yè)的技術與農藝的更新，推動農機裝備人才的培養(yǎng)與創(chuàng)新，縮短與國外同行業(yè)之間的技術差距，從而實現(xiàn)我國現(xiàn)代農業(yè)的快速發(fā)展與超越。
機電一體化技術是一門新型的交叉學科，是目前許多高等院校工科學生必修的專業(yè)基礎課，但在我國開設此課程還不足十年的時間，特別是在農業(yè)機械化專業(yè)的開設更是一個新生事物?！稒C電一體化》是山東農業(yè)大學機械與電子工程學院機電一體化類和農業(yè)機械化及其自動化類學生的主干課程之一，是今后設計與研究工作的重要技術基礎。由于機電一體化設計課程涉及的知識面和內容覆蓋廣，機械層面、數(shù)據(jù)層面和控制參數(shù)層面的內容交錯、關系復雜，需將理論知識與實踐知識緊密結合。對大多數(shù)學生而言課程內容繁多，系統(tǒng)性差，難以融會貫通，同時也存在教師難教、內容難整合的情況。筆者在講授機電一體化課程時，通過對課堂教學內容進行改革、教學相長地引導和加強實踐環(huán)節(jié)訓練等方面進行探索和總結，取得了較為顯著的效果。
一、機電一體化課程特色與農機專業(yè)教學相關問題
（一）理論教學內容篩選非常重要
機電一體化（英文名稱為Mechatronics）是在機械技術、自動控制技術、微電子技術、計算機技術、傳感與測試技術、接口與總線技術、伺服驅動技術、系統(tǒng)總體技術等學科群體的基礎上集成創(chuàng)新的綜合叉學科。機電一體化技術的突出特點在于通過各種技術的有機融合，實現(xiàn)產品內部各組成部分的有機匹配和外部整體效能最佳的一種新型集成創(chuàng)新技術。由于機電一體化課程內容非常豐富、涉及面大，在一個學期中學習其全部內容是不現(xiàn)實的。另外，機電一體化和相關技術發(fā)展迅速，特別是新型MEMS傳感器、新型總線技術、新型電液氣的伺服驅動等技術的出現(xiàn)，這就使得在課程內容的組織和取舍上必須加以科學地優(yōu)選，以特別處理好基本原理、基本模塊與學科前沿最新技術的相互促進、共同發(fā)展的關系，確定學生應在學習期間掌握哪些基本原理、基本技術就既能使學生掌握基本思想方法和具體技術，又能了解學科發(fā)展動態(tài)，便于學生課下無障礙自學，這對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)是非常關鍵的。因此理論教學內容的篩選是非常重要和必要的。
（二）理論教學與實踐內容的側重點融合
機電一體化課程的實踐性和應用性強，兩者緊密結合缺一不可。僅僅掌握機電一體化設計的基礎理論知識遠遠不夠。對于剛剛接觸到機電一體化技術的農機和機電專業(yè)的學生來講，理論知識同步實踐或者用一些具體實例來講解才會顯而易懂，更易理解。作為本科階段的機電一體化課程，像是有關的控制理論的數(shù)學推導問題并不需要徹底理解，但他們應學會把所學的內容迅速地應用到某些實際問題的解決中。這樣，學生既有感性認識，又能上升到理性認知，最后靈活地學以致用。而實踐方面的教學必須與課程實驗和課程設計配套，因此機電一體化課程的實踐環(huán)節(jié)也非常重要。
（三）教學實踐與農機專業(yè)培養(yǎng)目標緊密結合
目前一般工科專業(yè)的《機電一體化》的課程教學中，主要講解的是設計、通訊、測量和控制原理、方法以及一些以數(shù)控機床、機器人等一些簡單應用，目前現(xiàn)代農業(yè)機械發(fā)展與應用，特別是涉及與自動控制、計算機控制等技術融合的新型農機的機電一體化技術尚未融入農業(yè)機械化專業(yè)的課程學習中。盡管教師反復強調課程的重要性，學生也對其重要性有認同，但因教學內容、案例與農機專業(yè)培養(yǎng)目標聯(lián)系不夠緊密，再加上本課程知識點繁瑣、層次多、涉及面廣，學生容易產生應付考試的態(tài)度，忽視對實踐環(huán)節(jié)，特別是從機電一體化產品開發(fā)的角度對課程內容的理解，從而無法對課程產生熱情，難以對教學內容產生學習的興趣，嚴重影響了教學效果。
二、課程授課與實踐環(huán)節(jié)的探討
針對現(xiàn)代農業(yè)機械化的發(fā)展方向和農業(yè)機電一體化課程特色，以及上述在機電一體化課程教學與實踐過程中應注意的問題，筆者在講課過程中對課程內容組織、授課方式方法進行了積極探索，實現(xiàn)了學習興奮點、專業(yè)培養(yǎng)目標和實訓課程任務“三結合”，全面培養(yǎng)機電一體化人才素質。
（一）結合學生興奮點，注重培養(yǎng)學習興趣
盡管機電一體化課程部分理論抽象、內容分散、缺乏系統(tǒng)性、難于理解，但興趣是最好的老師，一旦學生產生了學習興趣和實踐欲望，才會主動去自學、求知和實踐，并由此在心理上產生愉悅體驗。日常生活中學生會對一些新鮮的事物非常感興趣，例如兩輪自平衡小車、Iphone手機遙控的四軸飛行器、轉魔方機器人等等，如借助于這些學生感興趣的例子，通過剖析他們的結構和控制原理，破除神秘感，可以激發(fā)他們對機電一體化課程學習的興趣，并將機電一體化課程繁瑣的知識點、抽象的內容具體體現(xiàn)出來，因此，激發(fā)和培養(yǎng)學生的學習興趣是學好本課程的前提和捷徑。另外，教師向學生展示一些科研成果，既讓學生對機電一體化技術有最直觀的了解和認識，又讓學生了解了現(xiàn)代農業(yè)裝備技術領域的科研前沿，結合專業(yè)方向，使學生帶著濃厚的興趣開始本課程的學習。實踐證明，通過大量案例式的授課，學生的學習興趣、科研興趣以及學習效果得到了極大提高。
（二）結合專業(yè)培養(yǎng)目標，激發(fā)學生科研興趣
隨著農機裝備技術的快速發(fā)展，將GPS技術、傳感器技術、通訊技術、機電液一體化技術、計算機控制等技術集成到傳統(tǒng)的農業(yè)機械中，可實現(xiàn)農機裝備的精確定位和行走速度檢測、作物產量監(jiān)測、物料的變量精確投入、精準灌溉測控等，從而實現(xiàn)農業(yè)生產全程機械化、自動化、信息化和智能化。傳統(tǒng)農機化專業(yè)已經實現(xiàn)了從農業(yè)機械化向農業(yè)機械化及其自動化專業(yè)的轉換，也是充分體現(xiàn)了專業(yè)培養(yǎng)目標的遷移和調整。而機電一體化課程在這種調整中，也自然樹立了重中之重的地位。因此各高校也從對該課程師資配備和教學設備投入方面非常重視。
因此，針對現(xiàn)代農機的發(fā)展趨勢，激發(fā)學生的專業(yè)興趣，培養(yǎng)學生研究能力，也就成了機電一體化等課程的任務之一。筆者結合自己在精準農業(yè)裝備、現(xiàn)代農機裝備研制中的科研案例，給學生剖析了精準變量施肥機、高精度谷物測產系統(tǒng)、精準變量噴藥機等裝備設計、樣機加工和測試試驗的關鍵點，極大地開闊了學生在本專業(yè)領域的視野，引起了學生對現(xiàn)代農機裝備的科研興趣。
（三）結合課程實訓和課外制作，樹立系統(tǒng)研發(fā)觀念
在機電一體化教學中，機器人作為一種典型的機電軟綜合技術平臺，非常適合作為高等工程創(chuàng)新實踐教育的載體和對象。而農業(yè)機械化專業(yè)的學生同樣對農業(yè)機器人技術非常感興趣。近年來，機器人技術的模塊化、網(wǎng)絡化成為機器人研究和開發(fā)領域的熱點。通過模塊化，機器人技術的應用難度大大降低；憑借網(wǎng)絡化，機器人技術的應用范圍將大大擴充。隨著機器人技術的逐漸普及和所用器件、模塊的成本逐漸降低，學生已經可以自己制作屬于自己的農業(yè)機器人。因此抓好機電一體化課程的實訓環(huán)節(jié)，變抽象為直觀，將理論和實踐緊密結合起來，做到學以致用，可以實現(xiàn)對學生成就感的激勵。為此，機電一體化教學組結合學院和學校開展了創(chuàng)新科技比賽，讓學生進行機電裝備方面的創(chuàng)新設計與制作；通過為學生提供一定的實訓平臺，準備常見的機電裝備設計制作所需的傳感器、執(zhí)行器和控制器，由學生按照自己創(chuàng)作意圖實現(xiàn)新型設備的開發(fā)。這些實踐活動取得了一系列校級、省級和國家級的機電創(chuàng)新大賽獎項的好成績。從學生的實踐和理論課程的成績看，理論教學和實踐緊密結合取得了良好效果，加深了對基礎理論知識的掌握，既提高了學生的動手能力，又激發(fā)了他們的創(chuàng)造性。
三、結束語
《機電一體化》是培養(yǎng)現(xiàn)代農業(yè)機械及裝備技術人才的專業(yè)基礎課，隨著現(xiàn)代科技技術的發(fā)展，其地位在課程體系中愈來愈突出。筆者針對現(xiàn)代農業(yè)機械化的發(fā)展方向和農業(yè)機電一體化課程特色，從理論教學內容及實踐教學內容篩選、學習興趣引導及知識系統(tǒng)應用等方面展開探討，并結合教學實際應用，取得了良好的效果。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 楊幫華等.機電一體化設計基礎實用教程[M].北京：清華大學出版社，2009.
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2017）03-0080-02
1 前言
為了促進機械專業(yè)的跨越式發(fā)展和國際化進程，進一步提升機械設計制造及其自動化專業(yè)的教學質量、社會聲譽和國際視野，促進本科畢業(yè)生的國際交流，為工程師執(zhí)業(yè)資格認證奠定基礎[1]，從2013年下半年開始，貴州大學機械工程學院機械制造及其自動化專業(yè)開始著手準備進行工程教育認證，于2014年順利通過該認證。在以“認證”為目標，不斷促進教學改革的過程中，全院教師始終堅持以能力為導向，重在加強學生的培養(yǎng)質量和利用學科知識分析解決工程實際問題的能力[2]；同時以學生為中心，以不斷優(yōu)化和改進的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，建立、建設優(yōu)質的課程體系和師資隊伍，配備必要的教研設備。
在“迎接認證”、不斷改進的過程中發(fā)現(xiàn)一些專業(yè)課程存在的問題，以培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的工程性不強為代表，主要體現(xiàn)有教學內容缺乏實際工程拓展，課程教學方法有待拓寬，特別是工程實踐能力的培養(yǎng)還需要進一步加強。機電一體化系統(tǒng)設計作為機械電子工程方向一門重要的專業(yè)課，亟待相關教學改革，以適應工程教育認證的要求。
2 現(xiàn)狀與問題
基本現(xiàn)狀 機電一體化系統(tǒng)設計是機械制造及其自動化專業(yè)機械電子工程方向的一門重要的R悼緯蹋目的是培養(yǎng)學生對機電一體化系統(tǒng)的應用和設計能力，掌握機械系統(tǒng)元部件設計和微機控制系統(tǒng)及其接口設計方法，培養(yǎng)機電結合的專門人才。本課程的基本任務是使學生掌握對機電一體化系統(tǒng)的分析應用和設計基本方法。該課程涉及的機械傳動部件、電機、微機接口技術和機電一體化設計思路等，可以說是對本專業(yè)前期所學專業(yè)課程進行融合、需要實踐深入消化和提高認識的一個重要環(huán)節(jié)。并且貴州大學機械工程學院不僅是機械電子工程方向開設本課程，機械制造和農業(yè)機械化專業(yè)方向也開設了本課程，學生普遍反映教學枯燥，工程實踐性不強，部分知識無法理解。
為了使機電一體化系統(tǒng)設計課程與“工程教育認證”要求相適應，更好地幫助學生掌握本門課程知識內容和加強工程實踐能力培養(yǎng)，達到學以致用的目的，需要對機電一體化系統(tǒng)設計課程的教學內容和方法進行改革研究。
主要存在的問題 貴州大學機械工程學院于21世紀初開始在機械電子工程專業(yè)方向的本科班開設機電一體化系統(tǒng)設計，隨著十多年教學經驗的積累，已形成一套較為完善的教學方案和體系。但是隨著技術的不斷革新，社會和工作崗位對學生要求的不斷提升，越發(fā)覺得本課程的傳統(tǒng)教學中存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1）教學內容陳舊，過于側重機械結構的講解。通過工程教育認證評估，充分和企業(yè)溝通后，發(fā)現(xiàn)一些課程所教授的內容和技術已經在當下機電產品中被新技術所取代。另外，由于在教授本課程前有單片機原理、接口技術和機械控制工程等課程，在機電一體化系統(tǒng)設計的教學中都會以典型機電系統(tǒng)的傳動結構為主，使“機”和“電”在教學過程中不能充分結合。
2）實驗教學設施不足，實驗內容受到限制。本專業(yè)擁有的機電一體化教學設備較少，有的僅僅停留在十字工作臺、單片機和傳感器方面，對于機電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和優(yōu)化部分的實驗暫時空缺，這不利于學生提高感官認識。
3）教學方法單一，缺乏與工程實際的聯(lián)系?，F(xiàn)有教學基本上是以課堂教學為主，輔以少量實驗，大多采用講授法通過多媒體教學平臺進行授課，而且大多是紙上談兵，課程教學與實驗教學同工程實踐聯(lián)系甚少，與“工程教育認證”的要求存在差距。
4）學生反映學習難度大，應用能力不強。在教學過程中，一些學生反映部分知識點難以理解，不清楚這些知識能“干什么”，能解決什么問題。另外，從考試反饋來看，學生對綜合應用機電技術的能力還有待提高，特別是不能將一些來自工程實際的問題和書本知識結合起來分析。
3 教學改革
教學內容的改革
1）樹立“機電結合”的系統(tǒng)教學思路。機電一體化的目的是提高產品或系統(tǒng)的附加價值，實現(xiàn)多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源，并使產品結構向輕、薄、短、小化方向發(fā)展。因此，機電一體化的研究方法不能只是簡單拼湊，應該從系統(tǒng)設計方案開始到各元部件選擇到系統(tǒng)最終成形的全過程，都要貫徹系統(tǒng)設計的思想 [3]。機電一體化系統(tǒng)設計課程的教學也是如此。在課程講述過程中，如果只是根據(jù)教材的章節(jié)順序進行講解，會在學生腦海中形成一個個的知識孤島。因此需要將整個課程用幾個典型案例把所有章節(jié)貫穿起來，做到前后呼應。如在教學“機械結構”中的“機架和支撐穩(wěn)定性”時，可以和“元部件特性分析”中的“靜、動態(tài)特性分析”結合起來，在講機械結構時就引入控制工程中的一些知識點。
1.引言
在政府大力開展教育事業(yè)的影響下，很多高校都將教學改革作為完善教學水平的主要手段，逐漸成為高校開展教育事業(yè)中的重要組成部分。隨著我國工業(yè)化進程的飛速發(fā)展，機電一體化專業(yè)在各個領域中的應用越來越多，社會對于高級的機電一體化人才的需求也有所提升，為了滿足社會和企業(yè)的需求，高校必須要對傳統(tǒng)的機電一體化教學模式進行調整，充分發(fā)揮出Matlab軟件在機電一體化專業(yè)教改實踐中的應用效果。
2.機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標
要想充分發(fā)揮出機電一體化專業(yè)教學改革的效果，首先要明確機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，只有這樣才能做到“知己知彼百戰(zhàn)百勝”的效果。機電一體化專業(yè)主要表現(xiàn)出了“機”與“電”的結合，但是這種結合并不是簡單的講“機”、“電”相加在一起，而是通過特殊的教學模式在二者之間建立一種聯(lián)系，從而更好地發(fā)揮出機電一體化的效果。由此可見，機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是為社會培養(yǎng)出一批具有優(yōu)秀機械加工和機械設計相關理論知識與實踐能力的人才，并且還要能夠熟練的掌握計算機技術、電氣控制的相關技巧，通過各種手段對機電產品進行更好的控制[1]。既包括了傳統(tǒng)的機械專業(yè)的相關知識，還加入了計算機專業(yè)、電氣專業(yè)、自動控制專業(yè)，充分體現(xiàn)出了機電一體化專業(yè)的“機”與“電”相結合。
3.機電一體化專業(yè)的教學改革現(xiàn)狀
隨著教學改革計劃的逐漸完善，很多高校都進行教學模式的調整，采取更加成熟的教學手段去促進學生發(fā)展。然而，通過對現(xiàn)階段機電一體化教學模式的分析來看，教學計劃的設計還是比較傳統(tǒng)，無外乎基礎教學模塊、機械基礎模塊、電氣基礎模塊、控制基礎模塊等，從理論上來講是比較符合現(xiàn)代社會對機電一體化專業(yè)人才需求的，但是，從實踐操作的角度看，學生的實際能力與理論知識的掌握不一致，很難適應變幻莫測的市場經濟形式。而造成這種現(xiàn)象的原因既不是教師的教學水平問題，也不是學生學習態(tài)度問題，而是教學計劃的制定脫離了現(xiàn)代社會需求，學生雖然能夠從課堂中學到豐富的知識，但是并不能將這些知識聯(lián)系起來，更不用說將這些知識利用起來[2]。機電一體化專業(yè)的實踐性比較強，因此在進行機電一體化教學的時候，不能只重視理論知識教學，還要充分發(fā)揮出實踐教學的重要性。目前，我國機電一體化專業(yè)對實踐教學的關注度并不是非常的高，盡管在理論教學上已經趨于成熟，但是，機電一體化的學生在社會上的發(fā)展總是差強人意，對于社會的適應性和理論的操作性都比較差。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是由于我國高校在開展機電一體化教學的時候，并沒有采取理論教學與實踐教學相結合的方式，很多學生都掌握了豐富的機電一體化理論知識，可是卻不能將掌握的知識充分的利用起來，很多知識點的使用方式并沒有被理解，只是死記硬背下來應對考試。由此可見，要想充分發(fā)揮出教學改革的效果，還需要一種能夠將教學知識連接起來的模塊，而這種方式就是Matlab軟件[3]。
4.Matlab軟件的相關介紹
Matlab軟件是一套商業(yè)數(shù)學軟件，在數(shù)學領域中的應用非常廣泛，像是算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析等都可以使用Matlab軟件進行計算，并且還結合了先進的計算機科學技術，在計算結果的準確性與計算速度上都有所提升。Matlab軟件是三大數(shù)學軟件之一，在數(shù)學類科技應用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指，不管是矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法，還是創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序[4]，只要與數(shù)學相關，就都可以使用Matlab軟件進行分析。將Matlab軟件應用在機電一體化專業(yè)中，為機電一體化專業(yè)的教學改革帶來了新的曙光。
5.Matlab在機電一體化專業(yè)教改實踐中的應用
5.1在基礎教學模塊中加入Matlab的基礎入門高等數(shù)學是工科生的必修課，傳統(tǒng)的高等數(shù)學教學過程是通過教師講、學生聽的方式，這種方式不僅無法提升學生對機電一體化專業(yè)的興趣，還會影響學生的操作能力與應變能力，不利于學生綜合素質的培養(yǎng)。將Matlab引入到基礎教學中就能夠妥善的解決這一問題，利用Matlab軟件強大的計算功能，將復雜的數(shù)值簡單化，不僅減輕了學生的負擔，還能夠讓學生在學習的過程中感受到快樂，改善對機電一體化專業(yè)的看法。5.2使用Matlab軟件進行實際操作在學生充分了解機電一體化的理論知識以后，就應該培養(yǎng)學生將理論知識應用到實踐中的能力，在學習控制理論的時候，要結合Matlab軟件共同學習，利用Matlab軟件來進行運算、建模、分析等環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)仿真，將教學過程中比較繁瑣的數(shù)據(jù)變換、復雜領域交給計算機進行分析，通過Matlab將所學到的機電一體化理論知識整合起來，使學生能夠更好的理解機電一體化的實際應用效果[5]。
6.結論
綜上分析可知，Matlab能夠將機電一體化專業(yè)的教學模塊連接在一起，是原本分散的模塊有機的結合起來，幫助學生進行理論知識的整合，是學生能夠更加完整的理解理論知識的含義，對于學生的理論知識和實踐能力都是一種提升。另外，Matlab不僅在機電一體化專業(yè)中有著廣泛的應用，在各個行業(yè)中都受到了一定的關注，也就是說，學生在步入社會之后，依然可以使用Matlab軟件去解決實際問題。
【參考文獻】
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[3]鄭永鋒.高職機電一體化專業(yè)項目驅動課程體系研究[D].浙江師范大學,2014.
Key words The design of mechatronic system； teaching system； higher vocational education； reform measures
高等職業(yè)教育近幾年來在中國得到了飛速發(fā)展，高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標是具備某一特定職業(yè)或職業(yè)群所需綜合職業(yè)能力的，為生產和管理第一線服務的應用型、技術型人才。而傳統(tǒng)的課程教學體系已遠遠不能適應技術技能型人才培養(yǎng)的目標，改革課程的教學體系，加強學生動手和應用能力培養(yǎng)是實現(xiàn)高等職業(yè)教育辦學特色的根本途徑。
高等職業(yè)教育機電類畢業(yè)生主要面向現(xiàn)代制造業(yè)等高新技術企業(yè)從事機電一體化產品、現(xiàn)代制造設備、IT產品、生物醫(yī)藥產品等智能化生產線的設計、安裝調試、運行維護、生產管理和經營銷售等技術工作?！皺C電一體化系統(tǒng)設計”是高職機電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)核心課程，對培養(yǎng)學生機電產品設計、控制及調試能力具有重要作用。這門課程涉及了PLC、單片機、傳感與檢測、機電傳動控制等多門課程的知識，綜合性、系統(tǒng)性和應用性強，僅僅通過課堂教學是遠遠無法達到這門課程的教學目標的。本文結合“機電一體化系統(tǒng)設計”課程教學中存在的問題，為高等職業(yè)教育教學體系的改革做一些有益的探討。
1 存在的問題
（1）內容多。對機械類專業(yè)本科生而言，“機電一體化系統(tǒng)設計”的教學內容包括機電一體化相關概念、機械系統(tǒng)、機電接口技術、氣動執(zhí)行機構、伺服系統(tǒng)、微機控制與編程、檢測傳感裝置、典型機電一體化系統(tǒng)實例等諸多內容。許多學生反映知識點多而繁雜，難以記住。
（2）難度高?！皺C電一體化系統(tǒng)設計”的教學內容中的步進電機和交流伺服電機的控制，涉及復雜的參數(shù)設置和接線，接口技術中涉及不同I/O模塊的校準、轉換與編程，這些知識抽象，理解起來比較困難，很多同學在學習時都是一臉茫然，叫苦不迭。
（3）不會用?！皺C電一體化系統(tǒng)設計”課程中涉及許多機電一體化元器件，上課時老師很賣力地講，學生凝神地聽，但是實際中使用這些元器件時，往往不會選擇型號，選擇了型號又不知道如何接線。
（4）教學方法單一。這是高職“機電一體化系統(tǒng)設計”課程的主要問題。受傳統(tǒng)教育觀念的影響，課堂形成了“講臺上老師滔滔不絕，講臺下學生昏昏欲睡”的狀況，結果是“老師怒其不爭，學生卻哀其不幸”。這種教學局面形成造成了學生根本無法真正理解機電一體化課程的基礎知識，很多學生學了一學期卻還不知道如如何控制機電一體化設備，這樣的教學無法達到課程的教學目標。
（5）教材內容不適應高職教育的新要求。目前可以將學校中使用的“機電一體化系統(tǒng)設計”教材歸為兩類，一類是常規(guī)類，另一類是項目驅動類。常規(guī)類教材按照機電一體化的概念、機械系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、接口技術、控制系統(tǒng)等內容劃分各個獨立章節(jié)。這類教材具有完整的體系、模塊化的結構、層次分明的內容，但其重理論輕實踐，實理脫節(jié)，對職業(yè)院校學生的工程應用能力培養(yǎng)不足。如果任課教師按照教材的順序進行教學，學生就難以搞清楚如何設計并控制某一種機電一體化產品，不利于培養(yǎng)學生的機電設計能力和編程控制思維。項目驅動式類教材能從職業(yè)崗位需求出發(fā)，以項目和任務引出知識點。該類教材編寫形式直觀生動，增強了可操作性和可讀性。但是，該類教材的系統(tǒng)在面向職業(yè)崗位的系統(tǒng)性方面稍顯不足。當學生很努力地學會了書本知識，信心滿滿地去設計一個新項目時，卻仍然感覺無從下手。
2 改革措施
2.1 教學目標
教學的目標不僅要使學生必須掌握典型機電一體化元器件與典型機電一體化設備的基本原理，形成機電一體化技術的思維理念，更重要的是根據(jù)實際情況會合理選用機電一體化元器件型號，能夠根據(jù)元器件說明書接線，將若干元器件組合成機電一體化系統(tǒng)完成一定的控制功能。
2.2 教學內容
機電一體化技術是發(fā)展非常迅速的一種技術，市場上新技術、新產品不斷出現(xiàn)，但現(xiàn)有的“機電一體化系統(tǒng)設計”教材內容比較陳舊，與實際生產脫節(jié)；偏重理論講解，應用實例少，實用性差；實物插圖少，內容抽象；機電一體化實例不夠典型，不能與前面章節(jié)形成有效融合。
根據(jù)目前教材中存在的問題，筆者結合多年教學經驗，認為“機電一體化系統(tǒng)設計”教材編寫應遵循以下要求：理論要本著“夠用”和“實用”的原則，依托本地區(qū)目前及今后機電領域發(fā)展情況，在全面調研的基礎上合理選擇機電類企業(yè)的典型產品所用到的知識和技術作為教材內容。特別是考慮到近十幾年非標準自動化設備產業(yè)的飛速發(fā)展，教材各章節(jié)中應包含以下內容：機械技術章節(jié)中應包含滾珠絲桿與直線導軌；微機控制章節(jié)應包含PLC的常用控制功能及變頻器控制；接口技術章節(jié)應包含PLC的各種控制模塊，尤其是I/O轉換模塊與溫度模塊，還應該包含觸摸屏技術；檢測與傳感裝置章節(jié)中應包含各種接近開關、色標傳感器、光電編碼器和光纖傳感器；伺服系統(tǒng)章節(jié)應包含PLC如何控制步進電機和交流伺服電機；氣動技術中應包含帶磁環(huán)的直線氣缸與旋轉氣缸選型與控制；機電一體化產品實例可以選擇數(shù)控機床、工業(yè)自動化生產流水線、電梯、工業(yè)機械手等幾種典型產品。
教材內容的選擇除了要考慮與生產密切結合的實用性外，還應具有理論聯(lián)系實踐可操作性。教材中應增加所講元器件的實物圖片和生產該元器件的知名企業(yè)信息，并增加該元器件的典型說明書一份，這樣既使學生對該元器件有了全方位認識，又能夠學會實際使用時應該如何選擇型號。這部分內容可與企業(yè)工程師聯(lián)合共同完成。
2.3 教學方法
“機電一體化系統(tǒng)設計”課程具有知識點繁多、內容不易理解、應用性強等特點。因此，采用形式多樣的教學方法，有助于激發(fā)學生的學習興趣，提升課堂教學質量。在授課過程中，每個章節(jié)的內容用典型自動化設備引入，先觀看視頻，再提出問題，通過學習最后解決問題。講基本元器件的原理時，課前充分發(fā)揮學生自主學習能力，讓學生廣泛查找搜集相關資料，課堂上由學生進行講解，老師提出一些問題，大家一起討論。老師做詳細講解時應配合元器件實物，增強學生感性認識。講基本元器件在實際生產中如何選擇時，可以通過企業(yè)產品實例，提出使用條件，結合元器件型號和使用場合，選擇出適合該產品實例的元器件型號。拿出該課程部分課時，聘請企業(yè)的一線工程師結合經驗來講，使學生能夠獲得來自生產一線的信息，更加深刻地理解所學內容的重要性與實用性。
此外，建立課程的學習網(wǎng)站，將課程的相關內容與資料放入網(wǎng)絡中，實現(xiàn)開放性教學，引導學生自主學習和拓寬知識廣度，以解決授課學時不足的問題。
2.4 實踐環(huán)節(jié)
實踐教學內容應密切與理論結合，每完成一章的內容，應及時安排實驗。機電一體化綜合實訓臺可以幫助學生學會使用元器件，完成一定的控制功能，但是由于實訓臺各部分結構已模塊化，這樣不利于學生掌握元器件接線方法。為此，綜合實踐環(huán)節(jié)的任務安排不應該局限于在綜合實訓臺上完成，而應配備足夠的散件，提出控制要求，讓學生自己選擇器件，完成接線與參數(shù)設置，并根據(jù)要求編程實現(xiàn)控制功能。對于能力較強的同學，可以安排到自動化企業(yè)去完成綜合實踐，配合企業(yè)的實際產品完成某部分控制功能，在實踐中積累經驗。
2.5 構建機電教學企業(yè)
“教學企業(yè)”是它集生產功能和教學實訓功能于一體，并按市場機制運營，兼顧經濟效益、社會效益和教學效益的校企合作實體。它是職業(yè)院校謀求自身發(fā)展、實現(xiàn)與市場接軌、大力提高育人質量、有針對性地為企業(yè)培養(yǎng)一線實用型技術人才的重要舉措。我院教學企業(yè)的具體的做法是由學院提供場地，與某自動化企業(yè)合作，將企業(yè)生產設備、技術人員等資源引入學校實訓基地與學校設備，按企業(yè)化要求組織生產和科研，結合企業(yè)自動化生產線訂單并結合課程需要開展理論和實踐教學。企業(yè)的工程技術人員參與“機電一體化系統(tǒng)設計”課程培養(yǎng)方案的制訂，教學標準的制定、教學組織的實施、教材內容的編寫、一起學生成績的考核等工作，而且企業(yè)技術人員作為兼職教師在“教學企業(yè)”中承擔的教學工作量不少于30%。在“教學企業(yè)”中，通過規(guī)范化的運作，將教學實訓活動融合在企業(yè)的生產過程之中，實現(xiàn)經濟利益和教學效益的雙贏。由于課程依托教學企業(yè)，能夠以自動化生產線的設計、制造、調試、檢測等真實任務作為教學載體，學生直接參與企業(yè)生產經營過程，實現(xiàn)“教、學、做”的一體化，有效提高學生的專業(yè)技能和綜合素質。
2.6 考核方式
現(xiàn)代技術革命總是伴隨著學科間的交叉和大綜合，通過這種交叉和綜合總是能夠推動工業(yè)技術的飛速發(fā)展，當前微電子技術和計算機技術的結合就推動了機械工業(yè)的技術變革，這就使得機械的加工、結構、功能等方面都會產生較大的變化，機械加工有電氣化已經進入了機電一體化時代，工業(yè)生產到了極大的提高。
從當前科學技術的反戰(zhàn)大趨勢來看，機電一體化是個必然趨勢，也是科技革命的必然產物，機電一體化的發(fā)展必將影響傳統(tǒng)機械、電氣工業(yè)化工生產，逐步引領工業(yè)產業(yè)結構向智能化、自動化、高效能的方向發(fā)展。
1 機電一體化技術特點
機電一體化的結構功能主要包括：整體功能、動力功能、信息處理、控制功能等方面，尤其是控制功能結合現(xiàn)代電子技術的設計，通過相應軟件實現(xiàn)自動化的控制，構成了一個完整的機電一體化系統(tǒng)。機電一體化從交叉學科而來，目前已經是自成一體，具備了具有自身專業(yè)特色的新的學科，其總的特征是：綜合運用自控技術、機械技術、計算機技術、傳感、技術、接口技術和電力電子技術的合理配置，實現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程，在功能上能夠實現(xiàn)高效能、多功能、高可靠性的目標，其核心技術包括軟件和硬件，硬件的要求是比較高的，涵蓋高性能的機械本體，傳感器和驅動信息單元。軟件部分主要是起到保證準確性和可靠性的控制程序。
機電一體化技術和相應的產品已經滲透到各個領域涵蓋范圍廣泛，目前我們所能接觸到的所有工業(yè)生產領域都已經覆蓋了機電一體化的技術，其生產產品根據(jù)專業(yè)類別分為“數(shù)控機械類、電子設備類 、機電結合類、電液伺服類、信息控制類”。
2 機電一體化技術的應用發(fā)展
在制造業(yè)技術高速發(fā)展的今天，應用機電一體化的產品也是層出不窮，在2013年我國新增機器人3.7萬臺，成為全世界2013年機器人數(shù)量增加最多的國家，據(jù)統(tǒng)計在2014年新增機器人數(shù)量已達到5.6萬臺，從這個方面也可以看出智能化、自動化結合微電子技術的行業(yè)發(fā)展是機電一體化的發(fā)展大方向，通過機電一體化技術的發(fā)展將帶動各個行業(yè)共同的發(fā)展。
2.1 發(fā)展歷程
“機電一體化”很多人簡單的理解為機械與電子的結合。在早期我們國內剛剛接觸到機電一體化時僅是將機械和電子學的簡單融合，稱作機械電子學，近些年由于其不可抵擋的發(fā)展勢頭，機電一體化的的稱謂更加適合。機電一體化技術的發(fā)展離不開微處理技術的進步發(fā)展，微型芯片技術的進步必將帶動相應的數(shù)控、機器人、電子控制等機電一體化前沿技術的革新，當然在不同的行業(yè)由于行業(yè)特殊性，也勢必存在相對低級的機電一體化，在當前應該是高級和低級并存，以效率優(yōu)先為標準。隨著整個國家產業(yè)結構的升級和改變，我們越來越提倡綠色經濟，綠色工業(yè)，機電一體化也應向環(huán)保、節(jié)約的方向發(fā)展。另外在硬件方面，以電腦控制為主的機電結構集成化技術日趨成熟，而與之緊密結合的控制技術、驅動部分、機械結構部分都將提高集成化程度，高度集成化降低了使用和操作的難度，另外整體的機械效率也得到了較大提高。
2.2 技術應用
在現(xiàn)代機械制造業(yè)中充分利用電子計算機技術和現(xiàn)代制造技術，制造工程領域的新技術相繼誕生，如數(shù)控技術、柔性制造技術、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、虛擬制造、敏捷制造等。在飲料加工行業(yè)，利用機電一體化實現(xiàn)飲料自動灌裝，使單機的自動化程度有了較大的改善和提高，整個飲料生產及其包裝生產線的自控技術和生產能力得到了極大的改善，使其競爭能力遠遠超過傳統(tǒng)的機械控制的同類設備。在金屬加工企業(yè)中利用CIMS技術將人與生產經營，生產管理和過程控制有機組合，連成一體，實現(xiàn)從原料采集到進廠技工，再到生產、加工、銷售發(fā)貨等等整個生產過程都有機電一體化的技術體現(xiàn)。
3 機電一體化產品的發(fā)展趨勢
今后隨著網(wǎng)絡技術和計算機技術的發(fā)展，機電一體化產品的發(fā)展趨勢將向智能化、微型化、網(wǎng)絡化、自源化、人性化、綠色化的方向發(fā)展。智能化即要求機電產品有一定的邏輯思考、判斷推理、自主決策等智能，為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。數(shù)字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程控制操作、診斷和修復。目前我國擁有機床接近320萬臺，是當今世界上機床數(shù)量最多的國家，但是處于技術領先的數(shù)控機床不到一成，而在這些機床中大部分也都是一些普通數(shù)控機床。機床中的電氣傳動部件，近些年也在逐漸向交流傳動轉變，電氣傳動技術被交流傳動所取代是必然趨勢，數(shù)字技術的發(fā)展將復雜的矢量控制技術變?yōu)楝F(xiàn)實，而且交流調速系統(tǒng)的性能已經大大超過了直流調速水平。
機電一體化產品種類和生產廠家繁多，因此模塊化是一項復雜的工程。在產品開發(fā)設計時，利用標準化模塊開發(fā)出新的產品。模塊化是需要生產廠家統(tǒng)一認識，應該從行業(yè)發(fā)展角度出發(fā)，加速實現(xiàn)模塊化和標準化的進程。另外網(wǎng)絡技術的發(fā)展也會對機電一體化技術產生深遠影響，家庭網(wǎng)絡化可以將家用電器連接成集成家用電器系統(tǒng)，機電一體化產品無疑應朝網(wǎng)絡化、接近生活化方向發(fā)展。
4 結束語
隨著科學技術的發(fā)展， 機電一體化和各種專業(yè)技術相互融合的趨勢將越來越明顯，以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻：
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前言
機電一體化是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果,是跨學科技術。從機電一體化技術的基本概要和發(fā)展歷程,可看出機電一體化技術的發(fā)展趨勢。機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果?，F(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。
1機電一體化的基本概要
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(fā)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(tǒng)總體技術基礎之上的一種高新技術。近年來，隨著微電子技術和計算機應用技術的快速發(fā)展，機電一體化技術領域在不斷地擴大和完善。
2機電一體化的發(fā)展背景
隨著機電一體化技術的快速發(fā)展， 機電一體化產品有逐步取代傳統(tǒng)機電產品的趨勢，這完全取決于機電一體化技術所存在的優(yōu)越性和潛在的應用性能。
2.1 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(jiān)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。機電一體化產品由于采用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，產品的故障率低，壽命得到了提高。 2.2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(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)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(xiàn)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(xiàn)了工作的自動化，使得生產能力大大提高。
2.3 使用性能改善
機電一體化產品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)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(jù)預設的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。
3 機電一體化的核心技術
3.1機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現(xiàn)結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
3.2 信息處理技術。信息處理技術是指在機電一體化產品工作過程中，與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關的信息的交換、存取、運算、判斷和決策分析等。在機電一體化產品中，實現(xiàn)信息處理技術的主要工具是計算機。計算機技術包括硬件和軟件技術、網(wǎng)絡與通信技術、數(shù)據(jù)處理技術和數(shù)據(jù)庫技術等。在機電一體化產品中，計算機信息處理裝置是產品的核心，它控制和指揮整個機電一體化產品的運行，因此，計算機應用及其信息處理技術是機電一體化技術中最關鍵的技術，它包括目前廣泛研究并得到實際應用的人工智能技術、專家系統(tǒng)技術以及神經網(wǎng)絡技術等。
3.3系統(tǒng)技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元，接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
3.4 自動控制技術。機電一體化產品中的自動控制技術包括高精度定位控制、速度控制、自適應控制、校正、補償?shù)?。機電一體化產品中自動控制功能的不斷擴大，使產品的精度和效率都在迅速提高。通過自動控制，機電一體化產品在工作過程中能及時發(fā)現(xiàn)故障，并自動實施切換，減少了停機時間，使設備的有效利用率提高。
3.5 傳感檢測技術：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。
3.6 系統(tǒng)總體技術。系統(tǒng)總體技術是從整體目標出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點和方法， 將機電一體化產品的總體功能分解成若干功能單元， 找出能夠完成各個功能的可能技術方案，再把功能與技術方案組合成方案組進行分析、評價，綜合優(yōu)選出適宜的功能技術方案。系統(tǒng)總體技術的主要目的是在機電一體化產品各組成部分的技術成熟、組件的性能和可靠性良好的基礎上，通過協(xié)調各組件的相互關系和所用技術的一致性來保證產品實現(xiàn)經濟、可靠、高效率和操作方便等。
4 機電一體化的發(fā)展趨勢
4.1智能化趨勢
智能化作為一個多個專業(yè)的邊緣科學，是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，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。 例如：冷凍機組，通過測量各類物理量與微機內部已經設定的對應的參數(shù)比較，自動實現(xiàn)機械設備的啟停、報警、故障自修復等事宜。
4.2模塊化趨勢
由于機電一體化產品涉及各行各業(yè)，種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品，同時也可以擴大生產規(guī)模。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè)，規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。 例如在OA產品中的電腦與打印機等各類外設之間，各個廠家通過標準接口（UBS）實現(xiàn)機電一體。
4.3網(wǎng)絡化趨勢
20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經濟、生產連成一片，企業(yè)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(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)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將朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。 這些技術已經成熟，并且在OA中司空見慣，經過權限級別，可以實現(xiàn)遙控、遙信、遙測。
4.4 微型化趨勢
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
4.5綠色化趨勢
工業(yè)的發(fā)達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(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)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(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)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(fā)展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。 隨著材料科學的發(fā)展，新型材料不斷涌現(xiàn)，和現(xiàn)實對綠色材料的需要的催生下，綠色化在幾點一體工業(yè)中將會發(fā)生日新月異的發(fā)展。
4.6系統(tǒng)化趨勢
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。機電一體化的人格化有兩層含義。一是機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產品。
4.7大眾化趨勢
產品只有成為普羅大眾都能理解、需要，才能具有強有力的經濟性，生命才會長盛不衰。成為建筑以及日常生活中不可缺少的商品。機電一體化技術通過產品來展示的，經過網(wǎng)路化、模塊化等技術的攻關，成為生產、生活中的消費品將屬于必然。建筑中的空調系統(tǒng)可以通過溫度、壓力、流量等各類非電物理參數(shù)，通過傳感器、變送器傳輸?shù)街醒胩幚砥?，電流、電壓、頻率等電氣參數(shù)通過采樣傳輸?shù)街醒胩幚砥?；中央處理器的芯片當前已經可以進行編程處理；這樣各類用戶根據(jù)自己的需要，選用模塊、處理器等硬件，通過網(wǎng)絡或者售后服務獲取軟件資料和程序，通過協(xié)議等進行簡短的鏈接與安裝調試即可實現(xiàn)用戶的目的。
5結語
隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展與應用也將更加廣闊。
